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JP2796684B2 - Laser display - Google Patents

Laser display

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JP2796684B2
JP2796684B2 JP14669790A JP14669790A JP2796684B2 JP 2796684 B2 JP2796684 B2 JP 2796684B2 JP 14669790 A JP14669790 A JP 14669790A JP 14669790 A JP14669790 A JP 14669790A JP 2796684 B2 JP2796684 B2 JP 2796684B2
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JP
Japan
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light
screen
memory unit
laser
correction memory
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治一 仲喜
隆夫 中川
知男 白石
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SEIWA DENKI KK
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SEIWA DENKI KK
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、レーザ光を用いた投影型スキャニング方式
のレーザ表示装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to a projection scanning type laser display device using a laser beam.

<従来の技術> レーザ光を用いたレーザ表示装置として投影型スキャ
ニング方式のものがある。このレーザ表示装置は、レー
ザ光が点滅されつつスクリーン上を走査されて、スクリ
ーン上に点綴式に文字または図柄等を投影表示する装置
であり、レーザ光の走査にはポリゴンミラーが使用され
る。投影型スキャニング方式のレーザ表示装置における
ポリゴンミラーの動作原理を第2図に示す。
<Prior Art> There is a projection scanning type as a laser display device using laser light. This laser display device is a device that scans the screen while the laser light is blinking and projects and displays characters or patterns on the screen in a stapling manner. A polygon mirror is used for the scanning of the laser light. . FIG. 2 shows the principle of operation of the polygon mirror in the projection-type scanning laser display device.

ポリゴンミラー30は通常4面鏡で、軸心回りに高速回
転する。レーザ光は点滅状態で光源10より出力され、ポ
リゴンミラー30に反射されてスクリーン20上に導かれ
る。ポリゴンミラー30が回転することにより、レーザ光
がスクリーン20上を走査され、その走査周期はポリゴン
ミラー30の回転速度により決まり、、また走査ライン長
xは、ポリゴンミラー30の振れ角θと、振れ角θの中心
Pからスクリーン20までの距離Lとにより決まる。
The polygon mirror 30 is usually a four-sided mirror, and rotates at high speed around an axis. The laser light is output from the light source 10 in a blinking state, is reflected by the polygon mirror 30, and is guided onto the screen 20. The rotation of the polygon mirror 30 causes the laser beam to scan on the screen 20, the scanning cycle is determined by the rotation speed of the polygon mirror 30, and the scanning line length x is determined by the deflection angle θ of the polygon mirror 30 and the deflection angle. It is determined by the distance L from the center P of the angle θ to the screen 20.

ポリゴンミラー30を使用する投影型スキャニング方式
のレーザ表示装置では、ポリゴンミラー30が一定速度で
回転するために、スクリーン20の端部を走査するときほ
ど、走査速度が速くなるのを避け得ない。そのために、
スクリーン20上に投影されるレーザ光のドット像は、ス
クリーン20の中央部で円形であっても、端部では走査方
向に長い楕円形に歪んでしまう。
In a projection-type scanning laser display device using the polygon mirror 30, the scanning speed cannot be inevitably higher than when scanning the edge of the screen 20, because the polygon mirror 30 rotates at a constant speed. for that reason,
Even if the dot image of the laser beam projected on the screen 20 is circular at the center of the screen 20, it is distorted at the end into an ellipse long in the scanning direction.

これの解決策として、一般には、f・θ光学系による
走査速度の補正が採用されているが、f・θ光学系は、
特殊なレンズで構成されるために、高価であり、また、
大画面に使用する場合は、大型のものが必要になり、製
作自体が困難になることもある。そこで、f・θ光学系
を使用せずに、レーザ光の点滅タイミングの制御でスク
リーン端部におけるレーザ光のドット像の歪補正を行う
技術も開発されている(特開平1−200218号公報)。
As a solution to this, generally, the correction of the scanning speed by the f · θ optical system is adopted.
It is expensive because it is composed of special lenses,
When used on a large screen, a large screen is required, which may make the production itself difficult. Therefore, a technique has been developed for correcting the distortion of the dot image of the laser beam at the edge of the screen by controlling the blinking timing of the laser beam without using the f · θ optical system (Japanese Patent Laid-Open No. 1-221818). .

<発明が解決しようとする課題> しかしながら、上記従来の点滅タイミング制御による
レーザ光のドット像補正技術では、f・θ光学系と同程
度にレーザ光のドット像が補正されるものの、スクリー
ン端部ほど点灯時間が短くなるために、スクリーン端部
で投影画像が暗くなるという問題がある。
<Problems to be Solved by the Invention> However, in the above-described conventional laser light dot image correction technology by blink timing control, although the laser light dot image is corrected to the same degree as that of the f · θ optical system, the screen edge portion is not corrected. The shorter the lighting time, the darker the projected image is at the screen edge.

本発明はかかる事情に鑑みて創案されたもので、f・
θ光学系を使用せずにf・θ光学系と同程度にレーザ光
の像形状が補正され、しかも走査方向全体で充分な像明
度が確保されるレーザ表示装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of such circumstances,
An object of the present invention is to provide a laser display device in which the image shape of laser light is corrected to the same degree as that of the f · θ optical system without using the θ optical system, and that sufficient image brightness is secured in the entire scanning direction.

<課題を解決するための手段> 本発明にかかるレーザ表示装置は、レーザ光を出力す
る光源と、該光源からのレーザ光がスクリーン上を走査
するように、回転しながらスクリーンへ向けて該レーザ
光を反射するポリゴンミラーと、レーザ光の点滅および
強度制御を行う光制御部と、走査位置別に予め計算によ
り求めたレーザ光の点滅タイミングを記憶する速度補正
用メモリ部と、同じく走査位置別のレーザ光の出力を記
憶する光強度補正用メモリ部とを具備し、前記速度補正
用メモリ部および光強度補正用メモリ部の各記憶内容に
基づいて光制御部の動作を補正するようになしたことを
特徴としている。
<Means for Solving the Problems> A laser display device according to the present invention includes a light source that outputs a laser beam, and the laser beam that is rotated and directed toward the screen so that the laser beam from the light source scans the screen. A polygon mirror that reflects light, a light control unit that controls the blinking and intensity of the laser light, a speed correction memory unit that stores the blinking timing of the laser light calculated in advance for each scanning position, and A light intensity correction memory unit for storing the output of the laser light, wherein the operation of the light control unit is corrected based on the respective storage contents of the speed correction memory unit and the light intensity correction memory unit. It is characterized by:

<作用> 光制御部の動作が速度補正用メモリ部の記憶内容に基
づいて補正されることにより、走査方向端部においても
中央部と同じレーザ光のドット像形状が得られる。ま
た、光制御部の動作が光強度補正用メモリ部の記憶内容
に基づいて補正されることにより、走査方向端部におい
ても中央部と同じ明るさのドット像が得られる。従っ
て、スクリーン上を走査されるレーザ光のドット像は、
走査方向全体で良好な形状および明るさを有する。
<Operation> By correcting the operation of the light control unit based on the stored contents of the speed correction memory unit, the same dot image shape of the laser light as that at the center portion can be obtained at the end in the scanning direction. In addition, since the operation of the light control unit is corrected based on the contents stored in the light intensity correction memory unit, a dot image having the same brightness as that at the center at the scanning direction end is obtained. Therefore, the dot image of the laser beam scanned on the screen is
It has good shape and brightness throughout the scanning direction.

<実施例> 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。第
1図は本発明の一実施例を示すレーザ表示装置の概略構
成図である。
<Example> Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a laser display device showing one embodiment of the present invention.

このレーザ表示装置は、複数本のレーザ光を出力する
光源としての光ピックアップアレイ10と、光ピックアッ
プアレイ10からのレーザ光群を反射してスクリーン20に
導くポリゴンミラー30とを備えている。
This laser display device includes an optical pickup array 10 as a light source that outputs a plurality of laser beams, and a polygon mirror 30 that reflects a group of laser beams from the optical pickup array 10 and guides the group to the screen 20.

光ピックアップアレイ10は、複数個のピックアップモ
ジュール11をY方向に順次積み重ねた構造になってい
る。個々のピックアップモジュール11より出力されるレ
ーザ光は、光制御部40によりON・OFF制御および強度制
御が行われる。
The optical pickup array 10 has a structure in which a plurality of pickup modules 11 are sequentially stacked in the Y direction. On / off control and intensity control of the laser light output from each pickup module 11 are performed by the light control unit 40.

ポリゴンミラー30は、例えば4面鏡で、Y方向の軸心
を有し、その軸心回りに回転することにより、光ピック
アップアレイ10からのレーザ光群を、スクリーン20上に
おいてX方向に走査させる。31はポリゴンミラー30の回
転駆動部である。
The polygon mirror 30 is, for example, a four-sided mirror, has an axis in the Y direction, and scans the laser beam group from the optical pickup array 10 in the X direction on the screen 20 by rotating around the axis. . Reference numeral 31 denotes a rotation drive unit of the polygon mirror 30.

光制御部40は、ドットメモリ部50、速度補正用メモリ
部60および光強度補正用メモリ部70の各記憶内容に基づ
いて動作する。
The light control unit 40 operates based on the stored contents of the dot memory unit 50, the speed correction memory unit 60, and the light intensity correction memory unit 70.

ドットメモリ部50は、スクリーン20上に所定の文字ま
たは図柄等を表示するために必要なドットパターンを記
憶していて、そのドットパターンに基づいた点灯信号
を、ポリゴンミラー30の回転駆動部31より入力される回
転位置信号に同期して速度補正用メモリ部60および光強
度補正用メモリ部70にそれぞれ出力する。
The dot memory unit 50 stores a dot pattern necessary for displaying a predetermined character or pattern on the screen 20, and outputs a lighting signal based on the dot pattern from the rotation driving unit 31 of the polygon mirror 30. The data is output to the speed correction memory unit 60 and the light intensity correction memory unit 70 in synchronization with the input rotational position signal.

速度補正用メモリ部60は、スクリーン20上の走査方向
全体で同一形状のドット像が得られるように、スクリー
ン20の端部ほど点灯時間を短くしたレーザ光の点滅パタ
ーンを走査位置別に記憶している。そして、その信号
(点滅タイミング制御信号)が、ドットメモリ部50から
の点灯信号に対応して制御部40に送出される。光制御部
40への信号送出タイミングが走査位置に同期するよう
に、速度補正用メモリ部60にも回転駆動部31からの回転
位置信号が入力される。
The speed correction memory unit 60 stores a flashing pattern of the laser light whose lighting time is shortened toward the end of the screen 20 for each scanning position so that a dot image of the same shape is obtained in the entire scanning direction on the screen 20. I have. Then, the signal (blinking timing control signal) is transmitted to the control unit 40 in accordance with the lighting signal from the dot memory unit 50. Light control unit
The rotation position signal from the rotation driving unit 31 is also input to the speed correction memory unit 60 so that the signal transmission timing to the scanning unit 40 is synchronized with the scanning position.

光強度補正用メモリ部70は、速度補正用メモリ部60が
記憶する点滅パターンに伴う走査方向の光量変化、即ち
スクリーン20の端部ほど光量が低下する傾向を是正する
べく、スクリーン20の端部ほどレーザ光出力を増大させ
た走査位置別の出力パターンを記憶している。その信号
(レーザ光強度制御信号)は、ドットメモリ部50からの
点灯信号に対応して制御部40に送出される。光強度補正
用メモリ部70にも回転駆動部31からの回転位置信号が入
力される。
The light intensity correction memory unit 70 is provided at the end of the screen 20 in order to correct the light amount change in the scanning direction due to the blinking pattern stored in the speed correction memory unit 60, that is, the tendency that the light amount decreases toward the end of the screen 20. The output pattern is stored for each scanning position in which the laser light output is increased as the output increases. The signal (laser light intensity control signal) is sent to the control unit 40 in response to the lighting signal from the dot memory unit 50. The rotation position signal from the rotation drive unit 31 is also input to the light intensity correction memory unit 70.

光制御部40は、速度補正用メモリ部60から入力される
信号(点滅タイミング制御信号)と、光強度補正用メモ
リ部70から入力される信号(レーザ光強度制御信号)と
に基づいて、光ピックアップアレイ10の各ピックアップ
モジュール11におけるレーザ光出力を制御する。
The light control unit 40 is configured to control the light based on a signal input from the speed correction memory unit 60 (blinking timing control signal) and a signal input from the light intensity correction memory unit 70 (laser light intensity control signal). The laser light output of each pickup module 11 of the pickup array 10 is controlled.

このようなレーザ表示装置によると、光ピックアップ
アレイ10におけるピックアップモジュール11と同数のレ
ーザ光が点滅しつつ、ポリゴンミラー30の回転によりY
方向に一斉に走査されて、スクリーン20上に所定の文字
または図柄等が表示される。スクリーン20上をY方向に
走査されるレーザ光は、速度補正用メモリ部60の内容に
よる補正を受けて、スクリーン20の端部ほど点灯時間が
短くなっているので、スクリーン20上の走査方向全体で
同一形状のドット像になる。さらに、光強度補正用メモ
リ部70による補正も受けて、スクリーン20の端部ほど出
力が増大し、スクリーン20端部での点灯時間短縮に伴う
光量低下が是正される。従って、f・θ光学系を使用し
ていないにもかかわらず、f・θ光学系と同程度にレー
ザ光のドット像形状が補正され、しかも、走査方向全体
で充分かつ均一な像明度が確保される。
According to such a laser display device, while the same number of laser beams as the number of the pickup modules 11 in the optical pickup array 10 blink, the rotation of the polygon mirror 30 causes Y
Scanning is performed simultaneously in the direction, and predetermined characters or patterns are displayed on the screen 20. The laser beam scanned on the screen 20 in the Y direction is corrected by the contents of the speed correction memory unit 60, and the lighting time is shortened toward the end of the screen 20, so that the entire scanning direction on the screen 20 is The result is a dot image of the same shape. Further, under the correction by the light intensity correction memory unit 70, the output increases toward the end of the screen 20, and the decrease in the amount of light accompanying the reduction of the lighting time at the end of the screen 20 is corrected. Accordingly, the dot image shape of the laser beam is corrected to the same degree as that of the f · θ optical system even though the f · θ optical system is not used, and sufficient and uniform image brightness is secured in the entire scanning direction. Is done.

上記実施例は、複数個のレーザ光源を一次元方向に配
列し、その光源からのレーザ光群をポリゴンミラーによ
ってスクリーン上に導く構造簡素な走査系になっている
が、これに限定するものではなく、例えばラスタースキ
ャニング方式等の走査系であってもよく、その方式は問
わない。
Although the above embodiment has a simple scanning system in which a plurality of laser light sources are arranged in a one-dimensional direction and a group of laser light from the light sources is guided on a screen by a polygon mirror, the present invention is not limited to this. For example, a scanning system such as a raster scanning system may be used, and any system may be used.

また、光源から出力されるレーザ光の断面形状を走査
方向に偏平化された楕円等の非円形とすれば、スクリー
ン端部でのドット像の歪修正が容易になる。
Further, if the cross-sectional shape of the laser beam output from the light source is a non-circular shape such as an ellipse flattened in the scanning direction, it is easy to correct the distortion of the dot image at the edge of the screen.

<発明の効果> 以上、本発明にかかるレーザ表示装置による場合に
は、f・θ光学系が不要になるので、装置コストが下が
り、大画面への適用も可能になる。また、f・θ光学系
が不要であるにもかかわらず、f・θ光学系を有する装
置と同程度にレーザ光のドット像形状が補正され、しか
も、走査方向全体で充分かつ均一な像明度が確保され
る。従って、スクリーン全体で鮮明なレーザ投影画像が
得られる。
<Effects of the Invention> As described above, in the case of the laser display device according to the present invention, the f · θ optical system is not required, so that the device cost is reduced and application to a large screen is possible. Further, despite the fact that the f · θ optical system is unnecessary, the dot image shape of the laser beam is corrected to the same degree as the device having the f · θ optical system, and the image brightness is sufficient and uniform throughout the scanning direction. Is secured. Therefore, a clear laser projection image can be obtained over the entire screen.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の一実施例を示すレーザ表示装置の概略
構成図、第2図は投影型スキャニング方式のレーザ表示
装置におけるポリゴンミラーの動作原理を説明するため
の概略図である。 10……光ピックアップアレイ 20……スクリーン 30……ポリゴンミラー 40……光制御部 60……速度補正用メモリ部 70……光強度補正用メモリ部
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a laser display device showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the operation principle of a polygon mirror in a projection scanning type laser display device. 10 Optical pickup array 20 Screen 30 Polygon mirror 40 Light control unit 60 Speed correction memory unit 70 Light intensity correction memory unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G09G 3/02 G02B 26/10──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G09G 3/02 G02B 26/10

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】レーザ光を出力する光源と、該光源からの
レーザ光がスクリーン上を走査するように、回転しなが
らスクリーンへ向けて該レーザ光を反射するポリゴンミ
ラーと、レーザ光の点滅および強度制御を行う光制御部
と、走査位置別に予め計算により求めたレーザ光の点滅
タイミングを記憶する速度補正用メモリ部と、同じく走
査位置別のレーザ光の出力を記憶する光強度補正用メモ
リ部とを具備し、前記速度補正用メモリ部および光強度
補正用メモリ部の各記憶内容に基づいて光制御部の動作
を補正するようになしたことを特徴とするレーザ表示装
置。
A light source for outputting laser light; a polygon mirror for rotating and reflecting the laser light toward the screen so that the laser light from the light source scans on the screen; A light control unit for performing intensity control, a speed correction memory unit for storing a flashing timing of laser light calculated in advance for each scanning position, and a light intensity correction memory unit for storing the output of laser light for each scanning position. Wherein the operation of the light control unit is corrected based on the stored contents of the speed correction memory unit and the light intensity correction memory unit.
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