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JP2007047355A - Optical scanner and image display apparatus - Google Patents

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JP2007047355A
JP2007047355A JP2005230404A JP2005230404A JP2007047355A JP 2007047355 A JP2007047355 A JP 2007047355A JP 2005230404 A JP2005230404 A JP 2005230404A JP 2005230404 A JP2005230404 A JP 2005230404A JP 2007047355 A JP2007047355 A JP 2007047355A
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JP
Japan
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light
light source
pixel
scanning device
optical scanning
Prior art date
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Pending
Application number
JP2005230404A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Takeda
高司 武田
Tetsuro Yamazaki
哲朗 山▲崎▼
Yasunaga Miyazawa
康永 宮澤
Daisuke Uchikawa
大介 内川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2005230404A priority Critical patent/JP2007047355A/en
Publication of JP2007047355A publication Critical patent/JP2007047355A/en
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  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
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  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical scanner or the like in which the generation of crosstalk between adjacent pixels is reduced and a high resolution image is displayed. <P>SOLUTION: The optical scanner scans a light beam corresponding to an image signal and has: a light source part which supplies the light beam; a scanning part which scans the light beam from the light source part in a first direction and a second direction which is substantially orthogonal to the first direction in a region to be irradiated with the light beam. The scanning part is driven so that the frequency at which the light beam is scanned in the first direction may be higher than the frequency at which the light beam is scanned in the second direction. The light source part is driven so that the lighting time ton of the light beam for forming one pixel may be not longer than the time in which the light beam is scanned in the distance which is given by subtracting the length dx of the spot SP in the first direction formed by the light beam in the region to be irradiated from the length Px of the pixel in the first direction formed according to the image signal. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、光走査装置及び画像表示装置、特に、画像信号に応じて変調されたレーザ光を走査させることで画像を表示するための光走査装置の技術に関する。   The present invention relates to an optical scanning device and an image display device, and more particularly to a technology of an optical scanning device for displaying an image by scanning a laser beam modulated in accordance with an image signal.

レーザ光を走査させることで画像を表示する画像表示装置には、レーザ光を走査させる光走査装置が用いられる。光走査装置は、画像信号に応じて変調されたレーザ光を二次元方向へ走査させる。画像表示装置は、光走査装置からのレーザ光をスクリーン等に入射させることにより画像を表示する。レーザ光を走査させることで画像を表示する画像表示装置の技術としては、例えば、特許文献1に提案されるものがある。   An optical scanning device that scans a laser beam is used as an image display device that displays an image by scanning the laser beam. The optical scanning device scans a laser beam modulated in accordance with an image signal in a two-dimensional direction. The image display device displays an image by causing laser light from the optical scanning device to enter a screen or the like. As a technique of an image display device that displays an image by scanning a laser beam, for example, there is one proposed in Patent Document 1.

特開平11−295630号公報JP 11-295630 A

レーザ光は、スクリーン等の被照射領域にスポットを形成する。スポットの中心位置が画素の領域に入射したタイミングを用いてレーザ光の変調を行うと、一の画素を表示するためのレーザ光のスポットが、その画素に隣接する画素の領域にまで入り込む場合がある。このため、従来の技術によると、画像信号のアドレス情報とは異なる位置に変調光が入射することで画像がぼける、いわゆるクロストークが発生する場合があるという問題がある。クロストークを生じると、画像の輪郭が不明瞭となる等により、高解像度な画像を表示することが困難になる。本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、隣接する画素間のクロストークの発生を低減でき、高解像度な画像を表示するための光走査装置、及び画像表示装置を提供することを目的とする。   The laser beam forms a spot in an irradiated area such as a screen. When laser beam modulation is performed using the timing at which the center position of the spot enters the pixel area, the laser beam spot for displaying one pixel may enter the pixel area adjacent to the pixel. is there. For this reason, according to the conventional technique, there is a problem in that so-called crosstalk may occur, in which an image is blurred when modulated light is incident on a position different from the address information of the image signal. When crosstalk occurs, it becomes difficult to display a high-resolution image because the outline of the image becomes unclear. The present invention has been made in view of the above problems, and provides an optical scanning device and an image display device that can reduce the occurrence of crosstalk between adjacent pixels and display a high-resolution image. With the goal.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、画像信号に応じたビーム光を走査させる光走査装置であって、ビーム光を供給する光源部と、光源部からのビーム光を被照射領域において第1の方向と、第1の方向に略直交する第2の方向へ走査させる走査部と、を有し、走査部は、第1の方向へビーム光を走査させる周波数が、第2の方向へビーム光を走査させる周波数に比べて高くなるように駆動され、光源部は、一つの画素を形成するためのビーム光の点灯時間が、画像信号に応じて形成される画素の第1の方向の長さから、ビーム光により被照射領域に形成されるスポットの第1の方向の長さを差し引いた距離においてビーム光を走査させる時間以下となるように駆動されることを特徴とする光走査装置を提供することができる。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, according to the present invention, there is provided an optical scanning device that scans a beam of light according to an image signal. A scanning unit that scans the beam light in a first direction and a second direction substantially orthogonal to the first direction in the irradiated region, and the scanning unit scans the beam light in the first direction. The frequency is driven so as to be higher than the frequency for scanning the light beam in the second direction, and the light source unit has a lighting time of the light beam for forming one pixel formed according to the image signal. It is driven so as to be less than the time for scanning the beam light at a distance obtained by subtracting the length in the first direction of the spot formed in the irradiated region by the beam light from the length of the pixel in the first direction. An optical scanning device is provided. Door can be.

スポットの第1の方向の長さとしては、例えば、ビーム光のピーク強度に対して略半分の強度にまでビーム光が減衰する位置間の長さを設定することができる。第1の方向についての画素の長さ及びスポットの長さから、一つの画素を形成するためのビーム光の最大点灯時間が決定される。各画素に対する最大点灯時間をこのようにして決定することにより、一の画素を表示するためのビーム光が、その画素に隣接する画素の領域にまで入り込むことを防止できる。各画素の領域内にレーザ光をとどめることにより、第1の方向について隣接する画素間のクロストークの発生を低減させることが可能となる。これにより、隣接する画素間のクロストークの発生を低減でき、高解像度な画像を表示するための光走査装置を得られる。   As the length of the spot in the first direction, for example, the length between positions where the beam light attenuates to about half the intensity of the peak intensity of the beam light can be set. The maximum lighting time of the light beam for forming one pixel is determined from the length of the pixel and the length of the spot in the first direction. By determining the maximum lighting time for each pixel in this way, it is possible to prevent the beam light for displaying one pixel from entering the area of the pixel adjacent to the pixel. By keeping the laser light in the area of each pixel, it is possible to reduce the occurrence of crosstalk between adjacent pixels in the first direction. As a result, the occurrence of crosstalk between adjacent pixels can be reduced, and an optical scanning device for displaying a high-resolution image can be obtained.

また、本発明の好ましい態様によれば、光源部は、画像信号に応じた階調を表現するように駆動され、一つの画素の階調を表現するように点灯させたビーム光が、最小階調を表現するための強度以上の強度にまで減衰したタイミングで画素同士の境界を通過するように駆動されることが望ましい。各画素に対するビーム光の点灯時間を上記の最大点灯時間以下とすることにより、画素間のクロストークの発生を低減できる。これに対して、各画素に対するビーム光の点灯時間を短くしすぎると、画素同士の境界ごとにビーム光の強度が極度に低下する部分を生じてしまう。画素同士の境界ごとに生じる暗い部分が観察者に認識される場合、高品質な画像を表示することが困難となる。そこで、各画素に対するビーム光の最小点灯時間を本態様により決定することで、画素同士の境界を目立たなくすることが可能となる。これにより、シームレスで高品質な画像を表示するための光走査装置を得られる。   Further, according to a preferred aspect of the present invention, the light source unit is driven so as to express the gradation according to the image signal, and the light beam lit so as to express the gradation of one pixel is the minimum level. It is desirable to drive so as to pass through the boundary between pixels at a timing of attenuation to an intensity higher than the intensity for expressing the key. The occurrence of crosstalk between pixels can be reduced by setting the lighting time of the beam light for each pixel to be equal to or shorter than the above maximum lighting time. On the other hand, if the lighting time of the beam light for each pixel is made too short, a portion where the intensity of the beam light is extremely lowered is generated at each boundary between pixels. When a dark portion generated at each pixel boundary is recognized by an observer, it is difficult to display a high-quality image. Therefore, by determining the minimum lighting time of the beam light for each pixel according to this aspect, it becomes possible to make the boundary between the pixels inconspicuous. Thereby, an optical scanning device for displaying a seamless and high-quality image can be obtained.

また、本発明の好ましい態様によれば、光源部は、画像信号に応じて振幅が制御された駆動信号に応じて駆動されることが望ましい。これにより、振幅変調を用いてビーム光を変調することができる。   According to a preferred aspect of the present invention, it is desirable that the light source unit is driven in accordance with a drive signal whose amplitude is controlled in accordance with an image signal. As a result, the beam light can be modulated using amplitude modulation.

また、本発明の好ましい態様としては、光源部は、画像信号に応じてパルス幅が制御された駆動信号に応じて駆動されることが望ましい。これにより、パルス幅変調(Pulse Width Modulation、以下、「PWM」という。)を用いてビーム光を変調することができる。   As a preferred aspect of the present invention, it is desirable that the light source unit is driven according to a drive signal whose pulse width is controlled according to an image signal. Thereby, the beam light can be modulated by using pulse width modulation (hereinafter referred to as “PWM”).

また、本発明の好ましい態様としては、光源部は、第1の方向における画素の中心位置をビーム光が走査するタイミングを中心としてパルス幅が設定されたパルス信号に応じて駆動されることが望ましい。PWMでは、ビーム光を点灯させるパルス幅を画像信号に応じて変化させる。画素の中心位置をビーム光が走査するタイミングを中心としてパルス幅を設定することにより、第1の方向についてビーム光を往復させる場合であっても、各画素に対するビーム光の入射タイミングを揃えることが可能となる。各画素に対するビーム光の入射タイミングを揃えることで、第1の方向についての画素の位置のずれを低減することが可能となる。これにより、ずれが少なくさらに高品質な画像を表示するための光走査装置を得られる。   As a preferred aspect of the present invention, the light source unit is preferably driven according to a pulse signal having a pulse width set around the timing at which the beam light scans the center position of the pixel in the first direction. . In PWM, the pulse width for turning on the light beam is changed according to the image signal. By setting the pulse width around the timing at which the light beam scans the center position of the pixel, even when the light beam is reciprocated in the first direction, the incident timing of the light beam to each pixel can be made uniform. It becomes possible. By aligning the incident timing of the beam light with respect to each pixel, it is possible to reduce the displacement of the pixel position in the first direction. Thereby, an optical scanning device for displaying a higher quality image with little deviation can be obtained.

また、本発明の好ましい態様としては、光源部は、被照射領域において、第1の方向より第2の方向へ長い形状のスポットを形成することが望ましい。第1の方向へ短い形状のスポットを形成することにより、クロストークの発生を低減させるとともに、一の画素に対するビーム光の点灯時間を増大させることが可能となる。また、第2の方向へ長い形状のスポットを形成することにより、第2の方向についての画素間の隙間を少なくすることが可能となる。これにより、シームレス、かつクロストークが少なく明るい画像を表示するための光走査装置を得られる。   Moreover, as a preferable aspect of the present invention, it is desirable that the light source unit forms a spot having a shape longer in the second direction than in the first direction in the irradiated region. By forming a short spot in the first direction, it is possible to reduce the occurrence of crosstalk and increase the lighting time of the beam light for one pixel. Further, by forming a long-shaped spot in the second direction, it is possible to reduce the gap between pixels in the second direction. As a result, an optical scanning device for displaying a bright image that is seamless and has little crosstalk can be obtained.

さらに、本発明によれば、光走査装置からの光により画像を表示する画像表示装置であって、光走査装置は、上記の光走査装置であることを特徴とする画像表示装置を提供することができる。上記の光走査装置を備えることにより、隣接する画素間のクロストークの発生を低減でき、高解像度な画像を表示することが可能である。これにより、隣接する画素間のクロストークの発生を低減でき、高解像度な画像を表示することが可能な画像表示装置を得られる。   Furthermore, according to the present invention, there is provided an image display device for displaying an image by light from an optical scanning device, wherein the optical scanning device is the optical scanning device described above. Can do. By providing the above optical scanning device, occurrence of crosstalk between adjacent pixels can be reduced, and a high-resolution image can be displayed. Thereby, the occurrence of crosstalk between adjacent pixels can be reduced, and an image display device capable of displaying a high-resolution image can be obtained.

以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。   Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施例1に係る画像表示装置100の概略構成を示す。画像表示装置100は、スクリーン110の一方の面にレーザ光を供給し、スクリーン110の他方の面から出射される光を観察することで画像を鑑賞する、いわゆるリアプロジェクタである。画像表示装置100に設けられた光走査装置120は、画像信号に応じたレーザ光を走査させる。光走査装置120は、レーザ装置101、照明光学系102、及び走査部200を有する。画像表示装置100は、光走査装置120からのレーザ光により画像を表示する。   FIG. 1 shows a schematic configuration of an image display apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention. The image display device 100 is a so-called rear projector that supplies laser light to one surface of the screen 110 and observes an image by observing light emitted from the other surface of the screen 110. An optical scanning device 120 provided in the image display device 100 scans a laser beam corresponding to an image signal. The optical scanning device 120 includes a laser device 101, an illumination optical system 102, and a scanning unit 200. The image display device 100 displays an image with a laser beam from the optical scanning device 120.

図2は、レーザ装置101の概略構成を示す。レーザ装置101は、ビーム光である赤色レーザ光(以下、「R光」という。)を供給するR光用光源部121Rと、ビーム光である緑色レーザ光(以下、「G光」という。)を供給するG光用光源部121Gと、ビーム光である青色レーザ光(以下、「B光」という。)を供給するB光用光源部121Bと、を有する。   FIG. 2 shows a schematic configuration of the laser apparatus 101. The laser device 101 includes an R light source 121 </ b> R that supplies red laser light (hereinafter referred to as “R light”) that is beam light, and green laser light (hereinafter referred to as “G light”) that is a beam light. Light source unit 121G for supplying G light and B light source unit 121B for supplying blue laser light (hereinafter referred to as “B light”) which is beam light.

各色光用光源部121R、121G、121Bは、それぞれ画像信号に応じて変調されたレーザ光を供給する。レーザ装置101には、2つのダイクロイックミラー124、125が設けられている。ダイクロイックミラー124は、R光を透過し、G光を反射する。ダイクロイックミラー125は、R光及びG光を透過し、B光を反射する。R光用光源部121RからのR光は、ダイクロイックミラー124、125を透過した後、レーザ装置101から出射する。   Each color light source unit 121R, 121G, 121B supplies laser light modulated in accordance with an image signal. The laser device 101 is provided with two dichroic mirrors 124 and 125. The dichroic mirror 124 transmits R light and reflects G light. The dichroic mirror 125 transmits R light and G light and reflects B light. The R light from the R light source unit 121 </ b> R passes through the dichroic mirrors 124 and 125 and is then emitted from the laser device 101.

G光用光源部121GからのG光は、ダイクロイックミラー124で反射することにより、光路が略90度折り曲げられる。ダイクロイックミラー124で反射したG光は、ダイクロイックミラー125を透過した後、レーザ装置101から出射する。B光用光源部121BからのB光は、ダイクロイックミラー125で反射することにより、光路が略90度折り曲げられる。ダイクロイックミラー125で反射したB光は、レーザ装置101から出射する。レーザ装置101は、このようにして、画像信号に応じて変調されたR光、G光、B光を供給する。   The G light from the G light source 121G is reflected by the dichroic mirror 124, whereby the optical path is bent by approximately 90 degrees. The G light reflected by the dichroic mirror 124 passes through the dichroic mirror 125 and is then emitted from the laser device 101. The B light from the B light source 121B is reflected by the dichroic mirror 125, so that the optical path is bent by approximately 90 degrees. The B light reflected by the dichroic mirror 125 is emitted from the laser device 101. In this way, the laser device 101 supplies R light, G light, and B light modulated according to the image signal.

図1に戻って、レーザ装置101からのレーザ光は、照明光学系102を経た後走査部200へ入射する。走査部200からの光は、投写光学系103を経た後、反射部105に入射する。照明光学系102及び投写光学系103は、レーザ装置101からのレーザ光をスクリーン110上に結像させる。反射部105は、走査部200からのレーザ光をスクリーン110の方向へ反射する。筐体107は、筐体107内部の空間を密閉する。   Returning to FIG. 1, the laser light from the laser device 101 enters the scanning unit 200 after passing through the illumination optical system 102. The light from the scanning unit 200 enters the reflection unit 105 after passing through the projection optical system 103. The illumination optical system 102 and the projection optical system 103 image the laser light from the laser device 101 on the screen 110. The reflection unit 105 reflects the laser light from the scanning unit 200 toward the screen 110. The housing 107 seals the space inside the housing 107.

スクリーン110は、筐体107の所定の一面に設けられている。スクリーン110は、画像信号に応じて変調されたレーザ光を透過させる透過型スクリーンである。反射部105からの光は、スクリーン110の、筐体107の内部側の面から入射した後、観察者側の面から出射する。観察者は、スクリーン110から出射する光を観察することで、画像を鑑賞する。   The screen 110 is provided on a predetermined surface of the housing 107. The screen 110 is a transmissive screen that transmits laser light modulated in accordance with an image signal. The light from the reflection unit 105 enters from the surface of the screen 110 on the inner side of the housing 107 and then exits from the surface on the viewer side. The observer observes the image by observing the light emitted from the screen 110.

図3は、走査部200の概略構成を示す。走査部200は、反射ミラー202と、反射ミラー202の周囲に設けられた外枠部204とを有する、いわゆる二重ジンバル構造をなしている。外枠部204は、回転軸であるトーションばね206によって、不図示の固定部に連結されている。外枠部204は、トーションばね206の捩れと、元の状態への復元とを利用して、トーションばね206を中心として回動する。反射ミラー202は、トーションばね206に略直交する回転軸であるトーションばね207によって、外枠部204に連結されている。反射ミラー202は、レーザ装置101からのレーザ光を反射する。反射ミラー202は、高反射性の部材、例えばアルミニウムや銀等の金属薄膜を形成することにより構成できる。   FIG. 3 shows a schematic configuration of the scanning unit 200. The scanning unit 200 has a so-called double gimbal structure having a reflection mirror 202 and an outer frame portion 204 provided around the reflection mirror 202. The outer frame portion 204 is connected to a fixed portion (not shown) by a torsion spring 206 that is a rotating shaft. The outer frame portion 204 rotates around the torsion spring 206 using the twist of the torsion spring 206 and the restoration to the original state. The reflection mirror 202 is connected to the outer frame portion 204 by a torsion spring 207 that is a rotation axis substantially orthogonal to the torsion spring 206. The reflection mirror 202 reflects the laser light from the laser device 101. The reflection mirror 202 can be configured by forming a highly reflective member, for example, a metal thin film such as aluminum or silver.

反射ミラー202は、外枠部204がトーションばね206を中心として回動することにより、スクリーン110においてレーザ光をY方向(図1参照)へ走査させるように変位する。また、反射ミラー202は、トーションばね207の捩れと、元の状態への復元とを利用して、トーションばね207を中心として回動する。反射ミラー202は、トーションばね207を中心として回動することにより、反射ミラー202で反射したレーザ光をX方向へ走査するように変位する。このように、走査部200は、レーザ装置101からのレーザ光をX方向とY方向へ繰り返し走査させる。   The reflection mirror 202 is displaced so that the laser beam is scanned in the Y direction (see FIG. 1) on the screen 110 when the outer frame portion 204 rotates about the torsion spring 206. The reflection mirror 202 rotates about the torsion spring 207 using the twist of the torsion spring 207 and the restoration to the original state. The reflection mirror 202 is displaced so as to scan the laser beam reflected by the reflection mirror 202 in the X direction by rotating about the torsion spring 207. Thus, the scanning unit 200 repeatedly scans the laser light from the laser device 101 in the X direction and the Y direction.

図4は、走査部200を駆動させるための構成を説明するものである。反射ミラー202がレーザ光を反射させる側を表側とすると、第1の電極301、302は、外枠部204の裏側の空間であって、トーションばね206に関して略対称な位置にそれぞれが設けられている。第1の電極301、302に電圧を印加すると、第1の電極301、302と、外枠部204との間には、電位差に応じた所定の力、例えば静電力が発生する。外枠部204は、第1の電極301、302に交互に電圧を印加することにより、トーションばね206を中心として回動する。   FIG. 4 illustrates a configuration for driving the scanning unit 200. Assuming that the side on which the reflection mirror 202 reflects the laser light is the front side, the first electrodes 301 and 302 are spaces on the back side of the outer frame portion 204 and are provided at substantially symmetrical positions with respect to the torsion spring 206. Yes. When a voltage is applied to the first electrodes 301 and 302, a predetermined force corresponding to the potential difference, for example, an electrostatic force, is generated between the first electrodes 301 and 302 and the outer frame portion 204. The outer frame portion 204 rotates about the torsion spring 206 by alternately applying a voltage to the first electrodes 301 and 302.

トーションばね207は、詳細には、第1のトーションばね307と第2のトーションばね308とで構成されている。第1のトーションばね307と第2のトーションばね308との間には、ミラー側電極305が設けられている。ミラー側電極305の裏側の空間には、第2の電極306が設けられている。第2の電極306に電圧を印加すると、第2の電極306とミラー側電極305との間には、電位差に応じた所定の力、例えば静電力が発生する。第2の電極306のいずれにも同位相の電圧を印加すると、反射ミラー202は、トーションばね207を中心として回動する。走査部200は、このようにして反射ミラー202を回動させることで、レーザ光を二次元方向へ走査させる。走査部200は、例えば、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術により作成することができる。   Specifically, the torsion spring 207 includes a first torsion spring 307 and a second torsion spring 308. A mirror-side electrode 305 is provided between the first torsion spring 307 and the second torsion spring 308. A second electrode 306 is provided in the space behind the mirror side electrode 305. When a voltage is applied to the second electrode 306, a predetermined force according to the potential difference, for example, an electrostatic force, is generated between the second electrode 306 and the mirror side electrode 305. When a voltage having the same phase is applied to any of the second electrodes 306, the reflection mirror 202 rotates about the torsion spring 207. The scanning unit 200 rotates the reflection mirror 202 in this way, thereby scanning the laser light in the two-dimensional direction. The scanning unit 200 can be created by, for example, MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technology.

走査部200は、例えば画像の1フレーム期間において、垂直方向であるY方向へ1回レーザ光を走査させる間に、水平方向であるX方向について複数回レーザ光を往復させるように反射ミラー202を変位させる。X方向を第1の方向、Y方向を第1の方向に略直交する第2の方向とすると、走査部200は、第1の方向へレーザ光を走査する周波数が、第2の方向へレーザ光を走査する周波数に比べて高くなるように駆動される。なお、X方向へのレーザ光の走査を高速に行うために、走査部200は、トーションばね207を中心として反射ミラー202を共振させる構成とすることが望ましい。反射ミラー202を共振させることにより、反射ミラー202の変位量を増大させることができる。反射ミラー202の変位量を増大させることにより、走査部200は、少ないエネルギーで効率良くレーザ光を走査することができる。なお、反射ミラー202は、共振を用いず駆動することとしても良い。   For example, during one frame period of the image, the scanning unit 200 causes the reflection mirror 202 to reciprocate the laser light a plurality of times in the horizontal X direction while scanning the laser light once in the vertical Y direction. Displace. Assuming that the X direction is the first direction and the Y direction is the second direction substantially orthogonal to the first direction, the scanning unit 200 has a frequency at which the laser beam is scanned in the first direction. Driven to be higher than the frequency of scanning light. In order to scan the laser beam in the X direction at high speed, it is desirable that the scanning unit 200 be configured to resonate the reflection mirror 202 around the torsion spring 207. By resonating the reflection mirror 202, the amount of displacement of the reflection mirror 202 can be increased. By increasing the displacement amount of the reflection mirror 202, the scanning unit 200 can efficiently scan the laser beam with less energy. Note that the reflection mirror 202 may be driven without using resonance.

なお、走査部200は、電位差に応じた静電力によって駆動する構成に限られない。例えば、圧電素子の伸縮力や電磁力を用いて駆動する構成であっても良い。走査部200は、X方向にレーザ光を走査する反射ミラーと、Y方向にレーザ光を走査する反射ミラーとを設ける構成としても良い。さらに、走査部200は、ガルバノミラーを用いる構成に限らず、複数のミラー片を有する回転体を回転させるポリゴンミラーを用いても良い。   The scanning unit 200 is not limited to a configuration that is driven by an electrostatic force corresponding to a potential difference. For example, the structure driven using the expansion-contraction force or electromagnetic force of a piezoelectric element may be sufficient. The scanning unit 200 may include a reflection mirror that scans the laser light in the X direction and a reflection mirror that scans the laser light in the Y direction. Furthermore, the scanning unit 200 is not limited to a configuration using a galvanometer mirror, and may use a polygon mirror that rotates a rotating body having a plurality of mirror pieces.

図5は、スクリーン110上の被照射領域におけるレーザ光のスポットSPの形状、及び一つの画素を形成するためのレーザ光の点灯時間について説明するものである。ここでは、R、G、Bのうちの一つの色光に着目して説明を行うものとする。図5では、スポットSPを形成させるレーザ光が、画素Pの領域上をプラスX方向である右方向へ走査する状態を表している。   FIG. 5 explains the shape of the spot SP of the laser beam in the irradiated region on the screen 110 and the lighting time of the laser beam for forming one pixel. Here, the description will be made focusing on one color light of R, G, and B. FIG. 5 shows a state in which the laser beam for forming the spot SP scans the area of the pixel P in the right direction that is the plus X direction.

例えば、スポットSP中のレーザ光の強度分布は、X方向及びY方向について、スポットSPの中心位置をピークとするガウス分布に略一致しているとする。スポットSPの外縁は、スポットSPにおけるレーザ光のピーク強度に対して略半分の強度にまで減衰するラインとすることができる。スポットSPは、第1の方向であるX方向の長さdxを短軸、第2の方向であるY方向への長さdyを長軸とする楕円形状を有している。各色光用光源部は、被照射領域において、第1の方向より第2の方向へ長い形状のスポットSPを形成する。スポットSPの整形には、例えば、レンズやプリズムによる屈折作用を用いることができる。   For example, it is assumed that the intensity distribution of the laser light in the spot SP substantially matches a Gaussian distribution having a peak at the center position of the spot SP in the X direction and the Y direction. The outer edge of the spot SP can be a line that attenuates to approximately half the intensity of the peak intensity of the laser beam at the spot SP. The spot SP has an elliptical shape in which the length dx in the X direction, which is the first direction, is the short axis, and the length dy in the Y direction, which is the second direction, is the long axis. Each color light source unit forms a spot SP having a shape longer in the second direction than in the first direction in the irradiated region. For shaping the spot SP, for example, a refraction action by a lens or a prism can be used.

画素Pを表示するためにレーザ光を点灯させるタイミングT1におけるスポットSPは、画素Pの左側境界線blとスポットSPの左端とが略一致している。その後レーザ光を消灯させるタイミングT2におけるスポットSPは、画素Pの右側境界線brとスポットSPの右端とが略一致している。タイミングT1におけるスポットSPとタイミングT2におけるスポットSPとの間隔ΔSは、画素PのX方向の長さPxからスポットSPのX方向の長さdxを差し引いた距離に略一致する。   In the spot SP at the timing T1 at which the laser beam is turned on to display the pixel P, the left boundary line bl of the pixel P and the left end of the spot SP substantially coincide. Thereafter, the right boundary line br of the pixel P and the right end of the spot SP substantially coincide with the spot SP at the timing T2 at which the laser beam is turned off. The interval ΔS between the spot SP at the timing T1 and the spot SP at the timing T2 substantially matches the distance obtained by subtracting the length dx of the spot SP in the X direction from the length Px of the pixel P in the X direction.

タイミングT1とタイミングT2の間の時間tonは、画素Pを形成するためのレーザ光の点灯時間である。点灯時間tonは、画素P上をレーザ光が走査する時間tpよりも短い。また、各色光用光源部は、点灯時間tonが、画素Pの長さPxからスポットSPの長さdxを差し引いた距離においてレーザ光を走査させる時間と略一致するように駆動される。   A time ton between the timing T1 and the timing T2 is a lighting time of the laser light for forming the pixel P. The lighting time ton is shorter than the time tp for scanning the pixel P with the laser beam. Each color light source unit is driven so that the lighting time ton substantially coincides with the scanning time of the laser light at a distance obtained by subtracting the length dx of the spot SP from the length Px of the pixel P.

図6は、光源駆動パルス信号、及び各画素におけるレーザ光の強度について説明するものである。ここでは、各画素にて最大階調を表現するようにレーザ光を変調させるものとして説明を行う。光源駆動パルス信号は、図5を用いて説明した点灯時間tonにてレーザ光を点灯させるものである。タイミングT1において、レーザ光は、タイミングT1にてピークとなる強度分布L1をとる。タイミングT2においても同様に、レーザ光は、タイミングT2にてピークとなる強度分布L2をとる。観察者には、点灯時間tonの間走査しているレーザ光の強度を積分させた強度のレーザ光が認識される。   FIG. 6 explains the light source drive pulse signal and the intensity of the laser beam in each pixel. Here, description will be made assuming that the laser light is modulated so that the maximum gradation is expressed in each pixel. The light source drive pulse signal is used to turn on the laser light at the lighting time ton described with reference to FIG. At timing T1, the laser light takes an intensity distribution L1 that peaks at timing T1. Similarly, at the timing T2, the laser light has an intensity distribution L2 that peaks at the timing T2. The observer recognizes the laser beam having an intensity obtained by integrating the intensity of the laser beam scanned during the lighting time ton.

図7は、画素P同士の境界上におけるレーザ光の強度について説明するものである。一の画素PについてタイミングT2でレーザ光を消灯させ、さらにタイミングT1’で次の画素Pに対してレーザ光の点灯を開始したとする。タイミングT2では、強度分布L2のピーク強度Imaxに、次の画素を表示するために点灯させるレーザ光の強度が加算される。画素P同士の境界上を通過するタイミングTbでは、強度分布L2の強度Imax/2と強度分布L1’の強度Imax/2とが積分され、ピーク強度Imaxとなる。タイミングT1’では、強度分布L1’のピーク強度Imaxに、前の画素に対して点灯していたレーザ光の強度が加算される。よって、被照射領域には、タイミングTbごとに減衰するようなエンベロープの強度分布L0でレーザ光が供給される。   FIG. 7 explains the intensity of the laser light on the boundary between the pixels P. FIG. It is assumed that the laser light is turned off at the timing T2 for one pixel P, and the lighting of the laser light is started for the next pixel P at the timing T1 '. At timing T2, the intensity of the laser beam that is turned on to display the next pixel is added to the peak intensity Imax of the intensity distribution L2. At a timing Tb that passes over the boundary between the pixels P, the intensity Imax / 2 of the intensity distribution L2 and the intensity Imax / 2 of the intensity distribution L1 'are integrated to obtain a peak intensity Imax. At timing T <b> 1 ′, the intensity of the laser light that has been lit for the previous pixel is added to the peak intensity Imax of the intensity distribution L <b> 1 ′. Therefore, the laser beam is supplied to the irradiated region with an envelope intensity distribution L0 that attenuates at each timing Tb.

例えば、画素P上を通過する時間tpを全てレーザ光の点灯時間としたとすると、強度分布L0は略直線状となる。略直線状の強度分布となる上、一の画素Pを表示するためのレーザ光のスポットが隣接する画素の領域にまで入り込むと、クロストークが生じ易くなる。これに対して、本実施例によると、一の画素Pを形成するための強度Imax/2以上のレーザ光が、その画素Pに隣接する画素Pの領域にまで入り込むことを防止できる。強度Imax/2以上のレーザ光を各画素の領域内にとどめることにより、画素P間のクロストークの発生を低減させることが可能となる。これにより、隣接する画素間のクロストークの発生を低減でき、高解像度な画像を表示することができるという効果を奏する。   For example, assuming that the time tp for passing over the pixel P is all the laser light lighting time, the intensity distribution L0 is substantially linear. In addition to a substantially linear intensity distribution, if a laser beam spot for displaying one pixel P enters an area of an adjacent pixel, crosstalk is likely to occur. On the other hand, according to the present embodiment, it is possible to prevent laser light having an intensity of Imax / 2 or more for forming one pixel P from entering the region of the pixel P adjacent to the pixel P. By keeping laser light having an intensity of Imax / 2 or more in the area of each pixel, occurrence of crosstalk between the pixels P can be reduced. As a result, the occurrence of crosstalk between adjacent pixels can be reduced, and an effect that a high-resolution image can be displayed is achieved.

また、被照射領域において、第1の方向であるX方向より第2の方向であるY方向へ長い形状のスポットSPを形成することにより、クロストークの発生を低減させるとともに、一の画素に対するレーザ光の点灯時間tonを増大させることが可能となる。また、Y方向へ長い形状のスポットSPを形成することにより、Y方向についての画素間の隙間を少なくすることが可能となる。これにより、シームレス、かつクロストークが少なく明るい画像を表示することができる。   Further, by forming a spot SP having a shape that is longer in the Y direction, which is the second direction, than the X direction, which is the first direction, in the irradiated region, the occurrence of crosstalk is reduced, and a laser for one pixel is formed. It becomes possible to increase the lighting time ton. Further, by forming a spot SP having a long shape in the Y direction, it is possible to reduce a gap between pixels in the Y direction. This makes it possible to display a bright image that is seamless and has little crosstalk.

図8は、画像表示装置100を制御するためのブロック構成を示すものである。画像信号入力部711は、入力端子から入力された画像信号の特性補正や増幅等を行う。例えば、画像信号入力部711は、アナログ形式の画像信号を増幅することにより、アナログ形式の光源変調用強度信号を出力する。この他、画像信号入力部711は、ディジタル形式の画像信号をアナログ形式の信号に変換する構成としても良い。同期/画像分離部712は、画像信号入力部711からの信号を、R光、G光、B光のそれぞれについての画像情報信号、垂直同期信号、水平同期信号に分離し、制御部713へ出力する。制御部713のうちの画像処理部721は、画像情報をフレームごとの情報に分けて、フレームメモリ714へ出力する。フレームメモリ714は、画像処理部721からの画像信号をフレーム単位で格納する。   FIG. 8 shows a block configuration for controlling the image display apparatus 100. The image signal input unit 711 performs characteristic correction and amplification of the image signal input from the input terminal. For example, the image signal input unit 711 outputs an intensity signal for light source modulation in an analog format by amplifying the analog image signal. In addition, the image signal input unit 711 may be configured to convert a digital image signal into an analog signal. The synchronization / image separation unit 712 separates the signal from the image signal input unit 711 into an image information signal, a vertical synchronization signal, and a horizontal synchronization signal for each of R light, G light, and B light, and outputs them to the control unit 713. To do. The image processing unit 721 in the control unit 713 divides the image information into information for each frame and outputs the information to the frame memory 714. The frame memory 714 stores the image signal from the image processing unit 721 in units of frames.

制御部713のうちの走査制御部723は、垂直同期信号、水平同期信号に基づいて、走査部200を駆動させる駆動信号を生成する。走査駆動部715は、制御部713からの駆動信号に応答して走査部200を駆動させる。水平角度センサ716は、スクリーン110にてレーザ光をX方向へ走査させる反射ミラー202(図3参照)の振り角を検出する。垂直角度センサ717は、スクリーン110にてレーザ光をY方向へ走査させる反射ミラー202の振り角を検出する。信号処理部718は、垂直角度センサ717の変位からフレーム開始信号F_Sync、水平角度センサ716の変位からライン開始信号L_Syncをそれぞれ生成し、制御部713へ出力する。   The scanning control unit 723 of the control unit 713 generates a drive signal for driving the scanning unit 200 based on the vertical synchronization signal and the horizontal synchronization signal. The scan driver 715 drives the scanner 200 in response to a drive signal from the controller 713. The horizontal angle sensor 716 detects the swing angle of the reflection mirror 202 (see FIG. 3) that scans the laser beam in the X direction on the screen 110. The vertical angle sensor 717 detects the swing angle of the reflection mirror 202 that causes the screen 110 to scan the laser beam in the Y direction. The signal processing unit 718 generates a frame start signal F_Sync from the displacement of the vertical angle sensor 717 and a line start signal L_Sync from the displacement of the horizontal angle sensor 716, and outputs them to the control unit 713.

制御部713は、フレーム開始信号F_Sync、ライン開始信号L_Syncから演算された線速度、及び垂直同期信号、水平同期信号に基づいて、画素タイミングクロックを生成する。画素タイミングクロックは、レーザ光が各画素上を通るタイミングを知るための信号であって、画像信号に応じて変調されたレーザ光を正確な位置に入射させるためのものである。制御部713は、さらに画素タイミングクロックから、光源駆動パルス信号を生成する。光源駆動パルス信号により、画像信号によって被照射領域に形成される画素Pの長さPxからスポットSPの長さdxを差し引いた距離に略一致する間隔ΔSにおいてレーザ光を点灯させることが可能となる。レーザ光の点灯時間ton(図5参照)は、ΔSの長さを、各画素Pにおけるレーザ光の線速度で除算することにより求められる。   The control unit 713 generates a pixel timing clock based on the linear velocity calculated from the frame start signal F_Sync, the line start signal L_Sync, the vertical synchronization signal, and the horizontal synchronization signal. The pixel timing clock is a signal for knowing the timing at which the laser beam passes on each pixel, and is for causing the laser beam modulated in accordance with the image signal to enter an accurate position. The controller 713 further generates a light source driving pulse signal from the pixel timing clock. With the light source drive pulse signal, it becomes possible to turn on the laser beam at an interval ΔS that substantially matches the distance obtained by subtracting the length dx of the spot SP from the length Px of the pixel P formed in the irradiated region by the image signal. . The laser beam lighting time ton (see FIG. 5) is obtained by dividing the length of ΔS by the linear velocity of the laser beam in each pixel P.

R光源駆動部732Rは、光源制御部722によりフレームメモリ714から読み出されるR光についての画像情報信号、及び光源駆動パルス信号に基づいて、R光用光源部121Rを駆動させる。R光源駆動部732Rは、光源駆動パルス信号に応じてR光用光源部121RのON/OFFを制御する。また、R光源駆動部732Rは、画像情報信号に応じて振幅が変調された駆動信号に応じてR光の変調を行う。G光源駆動部732Gも、R光源駆動部732Rと同様にして、G光用光源部121Gを駆動させる。B光源駆動部732Bも、R光源駆動部732Rと同様にして、B光用光源部121Bを駆動させる。各色光用光源部121R、121G、121Bは、画像信号に応じて振幅が制御された駆動信号に応じて駆動される。よって、図9に示すように、画像信号に応じて強度が変調されたレーザ光が供給される。   The R light source drive unit 732R drives the R light source unit 121R based on the image information signal and the light source drive pulse signal for the R light read from the frame memory 714 by the light source control unit 722. The R light source driving unit 732R controls ON / OFF of the R light source unit 121R according to the light source driving pulse signal. The R light source driving unit 732R modulates the R light according to the drive signal whose amplitude is modulated according to the image information signal. The G light source driving unit 732G also drives the G light source unit 121G in the same manner as the R light source driving unit 732R. Similarly to the R light source driving unit 732R, the B light source driving unit 732B drives the B light source unit 121B. Each color light source unit 121R, 121G, 121B is driven according to a drive signal whose amplitude is controlled according to an image signal. Therefore, as shown in FIG. 9, laser light whose intensity is modulated in accordance with the image signal is supplied.

本実施例では、点灯時間tonが、画素Pの長さPxからスポットSPの長さdxを差し引いた距離においてレーザ光を走査させる時間と略一致するような光源駆動パルス信号を生成している。かかる点灯時間tonを最大点灯時間とすることで、一の画素を表示するためのレーザ光が、その画素に隣接する画素の領域にまで入り込むことを防止できる。さらに、点灯時間tonは、画素Pの長さPxからスポットSPの長さdxを差し引いた距離においてレーザ光を走査させる時間以下となるように駆動することとしても良い。各画素に対するレーザ光の点灯時間を最大点灯時間以下とすることにより、画素間のクロストークの発生を低減できる。これに対して、各画素に対するレーザ光の点灯時間を短くしすぎると、画素同士の境界ごとにレーザ光の強度が極度に低下する部分を生じてしまう。画素同士の境界ごとに生じる暗い部分が観察者に認識される場合、高品質な画像を表示することが困難となる。   In this embodiment, a light source driving pulse signal is generated such that the lighting time ton substantially coincides with the time for scanning the laser beam at a distance obtained by subtracting the length dx of the spot SP from the length Px of the pixel P. By setting the lighting time ton as the maximum lighting time, laser light for displaying one pixel can be prevented from entering the pixel area adjacent to the pixel. Furthermore, the lighting time ton may be driven so as to be equal to or shorter than the time for scanning the laser beam at a distance obtained by subtracting the length dx of the spot SP from the length Px of the pixel P. The occurrence of crosstalk between pixels can be reduced by setting the lighting time of the laser light for each pixel to be equal to or shorter than the maximum lighting time. On the other hand, if the lighting time of the laser beam for each pixel is too short, a portion where the intensity of the laser beam is extremely lowered is generated at each pixel boundary. When a dark portion generated at each pixel boundary is recognized by an observer, it is difficult to display a high-quality image.

図10は、一の画素を表示するためのレーザ光の最小点灯時間について説明するものである。例えば、一の画素に対してレーザ光を消灯させるタイミングT2を、画素P同士の境界上を通過するタイミングTbで最小階調Iminにまで減衰するように決定できる。この場合、タイミングTbでは、強度分布L2の強度Iminと強度分布L1’の強度Iminとが積分される。画素P同士の境界において最低でも最小階調Iminの略2倍の強度を確保し、画素同士の境界を目立たなくすることができる。このようにして、一の画素を表示するための最小点灯時間を決定できる。一の画素の階調を表現するように点灯させたレーザ光が最小階調を表現するための強度以上の強度にまで減衰したタイミングで画素同士の境界を通過させることで、シームレスで高品質な画像を表示することが可能となる。   FIG. 10 illustrates the minimum lighting time of laser light for displaying one pixel. For example, the timing T2 at which the laser beam is turned off for one pixel can be determined so as to attenuate to the minimum gradation Imin at the timing Tb that passes on the boundary between the pixels P. In this case, at the timing Tb, the intensity Imin of the intensity distribution L2 and the intensity Imin of the intensity distribution L1 'are integrated. It is possible to ensure at least twice the intensity of the minimum gradation Imin at the boundary between the pixels P and make the boundary between the pixels inconspicuous. In this way, the minimum lighting time for displaying one pixel can be determined. The laser light that is turned on to express the gradation of one pixel passes through the boundary between the pixels at a timing that is attenuated to an intensity that is greater than or equal to the intensity that expresses the minimum gradation. An image can be displayed.

画像信号に応じた変調は、振幅変調のほか、PWMを用いることとしても良い。PWMを用いる場合、図11に示すように、上記の点灯時間tonを最大パルス幅とする光源駆動最大パルス信号が生成される。そして、光源駆動最大パルス信号のパルス幅を最大階調として、画像情報信号に応じてパルス幅が変調された光源駆動パルス信号が生成される。各光源駆動部732R、732G、732Bは、このようにして生成された光源駆動パルス信号に応じてレーザ光の変調を行う。各色光用光源部は、画像信号に応じてパルス幅が制御された光源駆動パルス信号に応じて駆動される。   As the modulation according to the image signal, PWM may be used in addition to amplitude modulation. When PWM is used, as shown in FIG. 11, a light source driving maximum pulse signal having the above-mentioned lighting time ton as the maximum pulse width is generated. Then, a light source drive pulse signal whose pulse width is modulated according to the image information signal is generated with the pulse width of the light source drive maximum pulse signal as the maximum gradation. Each of the light source driving units 732R, 732G, and 732B modulates the laser light in accordance with the light source driving pulse signal generated in this way. Each color light source unit is driven according to a light source drive pulse signal whose pulse width is controlled according to an image signal.

図12は、光源駆動パルス信号のタイミングについて説明するものである。PWMでは、レーザ光を点灯させるパルス幅を画像信号に応じて変化させる。例えば、立ち上がりを光源駆動最大パルス信号と同時させた光源駆動パルス信号を生成したとする。この場合、レーザ光を右方向へ走査させる間は画素の左側、レーザ光を右方向へ走査させる間は画素の右側へスポットが片寄ることとなる。このように、最大パルスの立ち上がりタイミング、立ち下がりタイミングのいずれか一方に片寄ったパルスを生成すると、X方向についてのレーザ光の往路と復路とで画素のずれを生じてしまうことになる。   FIG. 12 explains the timing of the light source drive pulse signal. In PWM, the pulse width for turning on the laser beam is changed according to the image signal. For example, it is assumed that a light source drive pulse signal whose rise is simultaneously with the light source drive maximum pulse signal is generated. In this case, the spot is shifted to the left side of the pixel while the laser beam is scanned rightward and to the right side of the pixel while the laser beam is scanned rightward. As described above, when a pulse deviated from one of the rising timing and falling timing of the maximum pulse is generated, a pixel shift occurs between the forward path and the backward path of the laser beam in the X direction.

そこで、図12に示すように、光源駆動パルス信号の各パルスP1、P2、P3は、第1の方向であるX方向における画素の中心位置をレーザ光が走査するタイミングTcを中心としてパルス幅が設定される。各色光用光源部は、X方向における画素の中心位置をレーザ光が走査するタイミングTcを中心としてパルス幅が設定された光源駆動部パルス信号に応じて駆動される。画素の中心位置をレーザ光が走査するタイミングTcを中心としてパルス幅を設定することにより、第1の方向についてレーザ光を往復させる場合に、各画素に対するレーザ光の入射タイミングを揃えることが可能となる。各画素に対するレーザ光の入射タイミングを揃えることで、X方向についての画素の位置のずれを低減することが可能となる。これにより、ずれが少なくさらに高品質な画像を表示することができる。   Therefore, as shown in FIG. 12, each of the pulses P1, P2, and P3 of the light source driving pulse signal has a pulse width centered at a timing Tc at which the laser beam scans the center position of the pixel in the X direction, which is the first direction. Is set. Each color light source unit is driven in accordance with a pulse signal of a light source driving unit having a pulse width set around the timing Tc at which the laser beam scans the center position of the pixel in the X direction. By setting the pulse width around the timing Tc at which the laser beam scans the center position of the pixel, when the laser beam is reciprocated in the first direction, the incident timing of the laser beam on each pixel can be made uniform. Become. By aligning the incident timing of the laser beam to each pixel, it is possible to reduce the displacement of the pixel position in the X direction. Thereby, it is possible to display a higher quality image with little deviation.

なお、スポットSP中のレーザ光の強度分布がガウス分布とは異なる場合も、本実施例と同様にしてレーザ光の点灯時間を設定することとしても良い。この場合、スポットSP中のレーザ光の強度分布に応じて、スポットSPの外縁を、ピーク強度に対して略半分の強度にまで減衰するライン以外としても良い。本実施例を適宜応用することにより、光走査装置120からのレーザ光の特性に応じてクロストークの発生を低減させることができる。   Even when the intensity distribution of the laser beam in the spot SP is different from the Gaussian distribution, the laser beam lighting time may be set in the same manner as in this embodiment. In this case, according to the intensity distribution of the laser light in the spot SP, the outer edge of the spot SP may be other than a line that attenuates to approximately half the intensity of the peak intensity. By appropriately applying this embodiment, it is possible to reduce the occurrence of crosstalk according to the characteristics of the laser beam from the optical scanning device 120.

図13は、本発明の実施例2に係る画像表示装置1700の概略構成を示す。画像表示装置1700は、観察者側に設けられたスクリーン1705にレーザ光を供給し、スクリーン1705で反射する光を観察することで画像を鑑賞する、いわゆるフロント投写型のプロジェクタである。画像表示装置1700は、上記実施例1と同様に、光走査装置120を有する。上記実施例1と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。光走査装置120からのレーザ光は、投写光学系103を透過した後、スクリーン1705に入射する。本実施例の場合も、隣接する画素間のクロストークの発生を低減でき、高解像度な画像をスクリーン1705に表示することができる。   FIG. 13 shows a schematic configuration of an image display apparatus 1700 according to the second embodiment of the present invention. The image display device 1700 is a so-called front projection projector that supplies laser light to a screen 1705 provided on the viewer side and observes an image by observing light reflected by the screen 1705. The image display device 1700 includes the optical scanning device 120 as in the first embodiment. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. Laser light from the optical scanning device 120 passes through the projection optical system 103 and then enters the screen 1705. Also in the present embodiment, the occurrence of crosstalk between adjacent pixels can be reduced, and a high-resolution image can be displayed on the screen 1705.

なお、上記の実施例において、各色光用光源部はレーザ光を供給する構成としているが、ビーム状の光を供給可能な構成であれば、これに限られない。例えば、各色光用光源部は、発光ダイオード素子(LED)等の固体発光素子を用いる構成としても良い。また、本発明の光走査装置は、画像表示装置に用いる以外に、例えば、レーザプリンタ等の、レーザ光を走査させる電子機器に用いることとしても良い。   In the above-described embodiment, each color light source unit is configured to supply laser light. However, the configuration is not limited to this as long as beam-shaped light can be supplied. For example, each color light source unit may be configured to use a solid light emitting element such as a light emitting diode element (LED). Further, the optical scanning device of the present invention may be used in an electronic apparatus that scans laser light, such as a laser printer, in addition to the image display device.

以上のように、本発明に係る光走査装置は、画像信号に応じて光を走査させる画像表示装置に用いる場合に適している。   As described above, the optical scanning device according to the present invention is suitable for use in an image display device that scans light according to an image signal.

本発明の実施例1に係る画像表示装置の概略構成を示す図。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an image display apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. レーザ装置の概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of a laser apparatus. 走査部の概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of a scanning part. 走査部を駆動させるための構成を説明する図。The figure explaining the structure for driving a scanning part. スポットの形状、及びレーザ光の点灯時間について説明する図。The figure explaining the shape of a spot and the lighting time of a laser beam. 光源駆動パルス信号、及びレーザ光の強度について説明する図。The figure explaining the light source drive pulse signal and the intensity | strength of a laser beam. 画素同士の境界上におけるレーザ光の強度について説明する図。The figure explaining the intensity | strength of the laser beam on the boundary between pixels. 画像表示装置を制御するためのブロック構成を示す図。The figure which shows the block structure for controlling an image display apparatus. 振幅変調について説明する図。The figure explaining amplitude modulation. レーザ光の最小点灯時間について説明する図。The figure explaining the minimum lighting time of a laser beam. PWMについて説明する図。The figure explaining PWM. 光源駆動パルス信号のタイミングについて説明する図。The figure explaining the timing of a light source drive pulse signal. 本発明の実施例2に係る画像表示装置の概略構成を示す図。FIG. 5 is a diagram illustrating a schematic configuration of an image display device according to a second embodiment of the invention.

符号の説明Explanation of symbols

100 画像表示装置、101 レーザ装置、102 照明光学系、103 投写光学系、105 反射部、107 筐体、110 スクリーン、120 光走査装置、200 走査部、121R R光用光源部、121G G光用光源部、121B B光用光源部、124、125 ダイクロイックミラー、202 反射ミラー、204 外枠部、206 トーションばね、207 トーションばね、301、302 第1の電極、305 ミラー側電極、306 第2の電極、307 第1のトーションばね、308 第2のトーションばね、P 画素、SP スポット、711 画像信号入力部、712 同期/画像分離部、713 制御部、714 フレームメモリ、715 走査駆動部、716 水平角度センサ、717 垂直角度センサ、718 信号処理部、721 画像処理部、722 光源制御部、723 走査制御部、732R R光源駆動部、732G G光源駆動部、732R B光源駆動部、1700 画像表示装置、1705 スクリーン   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Image display apparatus, 101 Laser apparatus, 102 Illumination optical system, 103 Projection optical system, 105 Reflection part, 107 Case, 110 Screen, 120 Optical scanning apparatus, 200 scanning part, 121RR Light source part for 121G G light Light source unit, 121B B light source unit, 124, 125 dichroic mirror, 202 reflecting mirror, 204 outer frame unit, 206 torsion spring, 207 torsion spring, 301, 302 first electrode, 305 mirror side electrode, 306 second Electrode, 307 first torsion spring, 308 second torsion spring, P pixel, SP spot, 711 image signal input unit, 712 synchronization / image separation unit, 713 control unit, 714 frame memory, 715 scanning drive unit, 716 horizontal Angle sensor, 717 Vertical angle sensor, 718 signal Processing unit, 721 Image processing unit, 722 Light source control unit, 723 Scan control unit, 732R R light source driving unit, 732G G light source driving unit, 732R B light source driving unit, 1700 Image display device, 1705 screen

Claims (7)

画像信号に応じたビーム光を走査させる光走査装置であって、
前記ビーム光を供給する光源部と、
前記光源部からの前記ビーム光を被照射領域において第1の方向と、前記第1の方向に略直交する第2の方向へ走査させる走査部と、を有し、
前記走査部は、前記第1の方向へ前記ビーム光を走査させる周波数が、前記第2の方向へ前記ビーム光を走査させる周波数に比べて高くなるように駆動され、
前記光源部は、一つの前記画素を形成するための前記ビーム光の点灯時間が、前記画像信号に応じて形成される画素の前記第1の方向の長さから、前記ビーム光により前記被照射領域に形成されるスポットの前記第1の方向の長さを差し引いた距離において前記ビーム光を走査させる時間以下となるように駆動されることを特徴とする光走査装置。
An optical scanning device that scans a beam according to an image signal,
A light source unit for supplying the light beam;
A scanning unit that scans the beam light from the light source unit in a first direction in a region to be irradiated and a second direction substantially orthogonal to the first direction;
The scanning unit is driven such that a frequency at which the light beam is scanned in the first direction is higher than a frequency at which the light beam is scanned in the second direction.
The light source unit is configured to emit light from the light beam from a length of the first direction of the pixel formed in accordance with the image signal in order to form a single pixel. An optical scanning device that is driven so as to be equal to or shorter than a time during which the beam light is scanned at a distance obtained by subtracting the length of the spot formed in the region in the first direction.
前記光源部は、前記画像信号に応じた階調を表現するように駆動され、一つの画素の階調を表現するように点灯させた前記ビーム光が、最小階調を表現するための強度以上の強度にまで減衰したタイミングで前記画素同士の境界を通過するように駆動されることを特徴とする請求項1に記載の光走査装置。   The light source unit is driven so as to express a gradation corresponding to the image signal, and the light beam that is turned on so as to express the gradation of one pixel is higher than an intensity for expressing the minimum gradation. 2. The optical scanning device according to claim 1, wherein the optical scanning device is driven so as to pass through a boundary between the pixels at a timing attenuated to an intensity of 2. 前記光源部は、前記画像信号に応じて振幅が制御された駆動信号に応じて駆動されることを特徴とする請求項1又は2に記載の光走査装置。   The optical scanning device according to claim 1, wherein the light source unit is driven according to a drive signal whose amplitude is controlled according to the image signal. 前記光源部は、前記画像信号に応じてパルス幅が制御された駆動信号に応じて駆動されることを特徴とする請求項1又は2に記載の光走査装置。   3. The optical scanning device according to claim 1, wherein the light source unit is driven in accordance with a drive signal having a pulse width controlled in accordance with the image signal. 前記光源部は、前記第1の方向における前記画素の中心位置を前記ビーム光が走査するタイミングを中心として前記パルス幅が設定されたパルス信号に応じて駆動されることを特徴とする請求項4に記載の光走査装置。   5. The light source unit is driven according to a pulse signal in which the pulse width is set around a timing at which the beam light scans the center position of the pixel in the first direction. The optical scanning device according to 1. 前記光源部は、前記被照射領域において、前記第1の方向より前記第2の方向へ長い形状の前記スポットを形成することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の光走査装置。   6. The light according to claim 1, wherein the light source unit forms the spot having a shape that is longer in the irradiated region than the first direction in the second direction. Scanning device. 光走査装置からの光により画像を表示する画像表示装置であって、
前記光走査装置は、請求項1〜6のいずれか一項に記載の光走査装置であることを特徴とする画像表示装置。
An image display device that displays an image by light from an optical scanning device,
The image display device according to claim 1, wherein the optical scanning device is the optical scanning device according to claim 1.
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