CN1847918A - 光扫描装置、其控制方法及图像显示装置 - Google Patents

光扫描装置、其控制方法及图像显示装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1847918A
CN1847918A CNA2006100726964A CN200610072696A CN1847918A CN 1847918 A CN1847918 A CN 1847918A CN A2006100726964 A CNA2006100726964 A CN A2006100726964A CN 200610072696 A CN200610072696 A CN 200610072696A CN 1847918 A CN1847918 A CN 1847918A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mentioned
light
source portion
light source
luminous point
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
CNA2006100726964A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100363777C (zh
Inventor
武田高司
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Publication of CN1847918A publication Critical patent/CN1847918A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100363777C publication Critical patent/CN100363777C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10Scanning systems
    • G02B26/101Scanning systems with both horizontal and vertical deflecting means, e.g. raster or XY scanners
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
    • G02B26/0833Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD
    • G02B26/0841Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD the reflecting element being moved or deformed by electrostatic means
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3129Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] scanning a light beam on the display screen

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Abstract

本发明提供光扫描装置等,用来使用多束光来分担扫描,显示高品质的图像。具有:多个光源部(401),用来供给束状的光;和扫描部(200),用来使来自光源部(401)的束状的光,和在作为被照射区域的屏幕(110)上向作为第1方向的X方向和与第1方向大致正交的作为第2方向的Y方向进行扫描;扫描部(200)驱动为,向X方向扫描束状的光的频率比向Y方向扫描束状的光的频率高,光源部(401)配置为,使屏幕(110)上的束状的光的光点按X方向及Y方向排列成阵列状,并且使用在屏幕(110)上光点按X方向并列的多束束状的光,来表现灰度等级。

Description

光扫描装置、其控制方法及图像显示装置
技术领域
本发明涉及光扫描装置、光扫描装置的控制方法及图像显示装置,特别涉及到用来通过扫描按照图像信号调制后的激光来显示图像的光扫描装置的技术。
背景技术
在通过扫描激光来显示图像的图像显示装置中,要使用扫描激光的光扫描装置。光扫描装置用来使按照图像信号调制后的激光向二维方向进行扫描。图像显示装置通过使来自光扫描装置的激光入射到屏幕等上,来显示图像。在激光的调制步骤中一般使用脉宽调制(Pulse Width Modulation,下面称为“PWM”。),该脉宽调制按照图像信号使将激光点亮的脉宽产生变化。在图像的1帧中,为了对全部像素表现与图像信号相应的灰度等级,需要使最小单位的脉宽变得非常小。越是增多图像的像素数,并且越是增多图像的灰度等级数,脉宽的最小单位就越变小。大功率输出的激光光源按照较小的脉宽正确且高速进行开关,是非常困难的。因此,在难以提高调制频率时,要考虑通过使用多束激光,来分担按照图像信号调制后的光的扫描。例如,在光扫描装置按被照射区域的水平方向及垂直方向扫描激光时,假设扫描激光的频率若与垂直方向相比水平方向高,则认为,通过使多束激光按垂直方向并列,就可以分担扫描。在使多束激光按垂直方向并列时,能够以比扫描单束激光时低的调制频率来显示图像,另一方面却在照射区域上在光点群的轨迹与轨迹之间产生较大的间隙。此间隙其并列的激光数目越多,就变得越大。另外,按水平方向的扫描也偏离画面的水平方向而变成斜向。若激光扫描轨迹间隙易于引起注意,则难以获得高品质的图像。作为扫描激光而不产生易于引起注意的间隙的方法,可以考虑配置对于水平方向及垂直方向的任一方向都和扫描线相同数目的光源,并且只按一个方向扫描各激光。作为使用和扫描线相同数目的光源的技术,例如有专利文献1中提出的技术。
专利文献1:特开2003-21804号公报
发明内容
但是,在配置和扫描线相同数目的光源时,因为需要非常多的光源,所以光扫描装置非常昂贵。这样,以往在使用多个光来分担扫描时,就产生了难以显示高品质图像这样的问题。本发明是鉴于上述问题而做出的,其目的为提供光扫描装置、光扫描装置的控制方法及使用该光扫描装置的图像显示装置,其用来使用多个光来分担扫描,显示高品质的图像。
为了解决上述问题并达到目的,根据本发明可以提供一种光扫描装置,其特征为,具有:多个光源部,用来供给束状的光;扫描部,用来使来自光源部的束状的光在被照射区域中向第1方向和与第1方向大致正交的第2方向进行扫描;扫描部的驱动为,向第1方向使束状的光扫描的频率比向第2方向使束状的光扫描的频率高;光源部的配置为,被照射区域上束状的光的光点按第1方向及第2方向排列成阵列状,并且使用在被照射区域上使光点按第1方向并列的多个束状的光,来表现灰度等级。
使束状的光扫描的频率设为,与作为第2方向的垂直方向相比,作为第1方向的水平方向高。由束状的光得到的光点在被照射区域上,按水平方向及垂直方向进行排列。由于使用多个束状的光,因而可以使按照图像信号调制后的光的扫描得到分担,以比使单个光扫描时低的调制频率来显示图像。另外,由于不仅是垂直方向还按水平方向使光点并列,因而与只按垂直方向使光点并列的情形相比,可以减低光点群的轨迹与轨迹之间的间隙,能够获得高品质的图像。再者,由于其构成为,使用在被照射区域上使光点按水平方向并列的多个束状的光来表现灰度等级,因而可以使用按水平方向使光点并列的多个光源部来显示图像。使用多个束状的光的灰度等级表现是通过调制各激光,以使各激光分担灰度等级并按激光扫描某个像素的位置的定时来显示各自所分担的灰度等级,来进行的。
根据本发明的结构,因为利用来自多个光源部的光来表现灰度等级,所以能够使表现灰度等级所需要的功率分散到多个光源部中。因此,与利用来自单个光源部的光来表现全部灰度等级的情形相比,可以使用小功率输出的光源部。在使用多个束状的光来表现灰度等级的情况下,例如在使用4个光源部来进行8位的灰度等级表现时,使各光源部分担每个各64灰度等级的显示。此时,除负担1灰度等级到63灰度等级的光源部以外的光源部可以只显示64灰度等级的导通/断开。另外,对于负担1灰度等级到63灰度等级的光源部,可以通过将脉冲信号的振幅变换成以往振幅的1/4,使脉宽的最小单位成为以往的4倍。因此,能够以比使单个光扫描时低的调制频率来显示图像。若能够以较低的调制频率来显示图像,则可以按照图像信号准确地对光进行调制,显示高品质的图像。因此,能获得用来使用多个光来分担扫描而显示高品质图像的光扫描装置。
另外,根据本发明的最佳方式,优选的是,扫描部在被照射区域上每隔与按第2方向并列的光点个数相同数目的行,进行向第1方向的束状的光的扫描。据此,可以使用下述多个光源部来显示图像,该多个光源部在被照射区域上光点按第1方向及第2方向排列成阵列状。
另外,根据本发明的最佳方式,优选的是,扫描部在被照射区域上每隔比按第2方向并列的光点个数少的数目的行,进行向第1方向的束状的光的扫描。据此,可以使用下述多个光源部来显示图像,该多个光源部在被照射区域上光点按第1方向及第2方向排列成阵列状。
另外,作为本发明的最佳方式,优选的是,扫描部在被照射区域上每隔n行(n为正整数)进行向第1方向的束状的光的扫描,光源部使用m个光源部组来表现灰度等级,该m个光源部组是在被照射区域上按第2方向使m×n(m为正整数)个光点并列,且对于第2方向在第hn-k(k=0、1、…、n-1,h=1、2、…m)行上形成光点并且按每个k的值而选择。例如,使用排列成4个×4个阵列状的光源部,在被照射区域上每隔2行进行向第1方向的扫描。因此,可以使用多个光源部来显示图像,该多个光源部在被照射区域上光点按第1方向及第2方向排列成阵列状。另外,在本方式中,因为使用按第1方向使光点并列的多行光源部组来表现灰度等级,所以与使用一行光源部组的情形相比,使用更多的光源部来表现灰度等级。因此,可以构成为,能以更低的调制频率来显示图像。
另外,作为本发明的最佳方式,优选的是,具有备用光源部,用来代替按第1方向使光点并列的多个光源部之中的某一个,来供给束状的光。在备用光源部之外的光源部正常供给大于等于预定强度的光的期间,备用光源部停止驱动。而且,在备用光源部之外的光源部某一个的光量减小或者没有点亮时,代替该光源部而由备用光源部供给束状的光。这样一来,即便成为光源部的某一个未供给大于等于预定强度的光的异常状态,仍可以继续显示图像。另外,由于与按第1方向使光点并列的多个光源部并联设置备用光源部,因而可以对发生了异常的光源部,用备用光源部容易地替代。备用光源部不仅是用于在事后光源部不能正常供给大于等于预定强度的光时,还可以取代在制造时存在缺陷的光源部,进行驱动。由于取代在制造时存在缺陷的光源部,而驱动备用光源部,因而还可以使成品率得到提高。因此,能获得高可靠性的光扫描装置。
另外,作为本发明的最佳方式,优选的是,具有光检测部,用来检测来自光源部的束状的光;备用光源部根据来自光检测部的检测结果,代替多个光源部之中的被确定出所供给束状的光为预定强度以下的光源部,来供给束状的光。通过确定不能供给预定强度的光的光源部,就可以取代发生了异常的光源部即时驱动备用光源部。因此,可以构成为,能对光源部的故障即时进行修复。
再者,根据本发明,可以提供一种光扫描装置的控制方法,其特征为,包括:光供给步骤,由多个光源部供给束状的光;和扫描步骤,使在光供给步骤中所供给的束状的光,在被照射区域上向第1方向和与第1方向大致正交的第2方向进行扫描;在扫描步骤中,使束状的光的扫描为,向第1方向进行扫描的频率与向第2方向进行扫描的频率相比变得较高;在光供给步骤中,束状的光的供给为,被照射区域上的光点按第1方向及第2方向排列成阵列状,并且使用在被照射区域上使光点按第1方向并列的多个束状的光,来表现灰度等级。
在扫描步骤中扫描束状的光的频率设为,与作为第2方向的垂直方向相比,作为第1方向的水平方向较高。在光供给步骤中向被照射区域供给的光的光点按水平方向及垂直方向进行排列。通过使用多个束状的光,而可以使按照图像信号调制后的光的扫描得以分担,以比扫描单个光时低的调制频率来显示图像。另外,由于不仅是垂直方向还按水平方向使光点并列,因而与只按垂直方向使光点并列的情形相比,可以减低光点群的轨迹与轨迹之间的间隙,能够获得高品质的图像。再者,由于其构成为,使用在被照射区域上按水平方向并列的多个束状的光来表现灰度等级,因而可以使用按水平方向使光点并列的多个光源部,来显示图像。
因为利用来自多个光源部的光来表现灰度等级,所以在光供给步骤中,可以使表现灰度等级所需要的功率分散到多个光源部中。因此,与利用来自单个光源部的光来表现全部灰度等级的情形相比,可以使用小功率输出的光源部。另外,在利用来自多个光源部的光来表现灰度等级时,可以按每个灰度等级来使光源部分担,以比扫描单个光时低的调制频率来显示图像。若能够以较低的调制频率来显示图像,则可以按照图像信号准确地对光进行调制,显示高品质的图像。因此,可以使用多个光来分担扫描,显示高品质的图像。
另外,作为本发明的最佳方式,优选的是,包括:检测步骤,用来检测来自光源部的束状的光;确定步骤,根据检测步骤中的检测结果,来确定多个光源部之中的所供给束状的光为预定强度以下的光源部;以及代替步骤,用来代替按第1方向使光点并列的多个光源部之中的由确定步骤所确定的光源部,使备用光源部供给束状的光。在备用光源部以外的光源部正常供给大于等于预定强度的光的期间,备用光源部停止驱动。而且,在备用光源部以外的光源部某一个其光量变小或者没有点亮时,在代替步骤中,代替该光源部由备用光源部供给束状的光。这样一来,即便成为光源部的某一个未供给大于等于预定强度的光的异常状态,仍可以继续显示图像。
在确定步骤中,通过确定不能正常供给大于等于预定强度的光的光源部,而可以取代发生了异常的光源部即时驱动备用光源部。备用光源部不仅是用于在事后光源部不能正常供给大于等于预定强度的光时,还可以取代从制造时就存在缺陷的光源部,进行驱动。由于取代从制造时就存在缺陷的光源部,来驱动备用光源部,因而也可以使成品率得到提高。因此,能获得高可靠性,并且可以对光源部的故障即时进行修复。
再者,根据本发明,可以提供一种图像显示装置,用来利用来自光扫描装置的光来显示图像,其特征为,光扫描装置是上述的光扫描装置。由于采用上述的光扫描装置,因而可以使用多个光来分担扫描,显示高品质的图像。因此,能获得可显示高品质图像的图像显示装置。
附图说明
图1表示的是本发明实施示例1所涉及的图像显示装置的概略结构。
图2表示的是扫描部的概略结构。
图3说明的是驱动扫描部所需的结构。
图4说明的是光源部阵列的结构及激光的光路。
图5是对于光源部阵列中光源部的配置进行说明的附图。
图6说明的是屏幕上激光的扫描轨迹。
图7说明的是使光点只按Y方向并列时的扫描轨迹。
图8说明的是扫描单束激光时所使用的脉冲。
图9说明的是在本发明中使用的脉冲。
图10说明的是控制光源部所需的结构。
图11说明的是本发明实施示例2所涉及的光扫描装置。
图12说明的是实施示例2的变形例所涉及的光扫描装置。
图13说明的是实施示例2的变形例所涉及的光扫描装置。
图14说明的是本发明实施示例3所涉及的光扫描装置的结构等。
图15说明的是屏幕上激光的扫描轨迹。
图16说明的是控制光源部及备用光源部所需的结构。
图17是对于由光检测信号处理部作出的信号处理等进行说明的附图。
图18说明的是实施示例3的变形例所涉及的光扫描装置。
图19说明的是控制光源部及备用光源部所需的结构。
图20表示的是本发明实施示例4所涉及的图像显示装置的概略结构。
符号说明
100图像显示装置,101光源部阵列,102、103投影光学系统,105反射部,107壳体,110屏幕,120光扫描装置,200扫描部,202反射镜,204外框部,206扭簧,207扭簧,301、302第1电极,305反射镜侧电极,306第2电极,307第1扭簧,308第2扭簧,401光源部,402凸透镜,403凹透镜,SP光点,P像素,111图像信号输入部,112同步/图像分离部,113控制部,114帧存储器,115扫描驱动部,116光源分担控制部,117光源驱动定时部,118光源驱动部,121图像处理部,122光源控制部,123扫描控制部,125水平角度传感器,126垂直角度传感器,127信号处理部,140光检测部,160光扫描装置,161光源部阵列,163、164备用光源部,151光检测信号处理部,152确定部,153检测窗口(window)生成部,154监视部,155光源切换部,180光源部阵列,181备用光源部,182光检测部阵列,183光检测部,185半透射板,192确定部,1700图像显示装置,1705屏幕
具体实施方式
下面,参照附图,详细说明本发明的实施方式。
实施示例1
图1表示本发明实施示例1所涉及的图像显示装置100的概略结构。图像显示装置100是所谓的背投式投影机,用来向屏幕110的一方的面供给激光,并通过观看从屏幕110的另一方的面出射的光来观赏图像。设置于图像显示装置100中的光扫描装置120利用扫描部200来使激光扫描。光扫描装置120具有光源部阵列101、投影光学系统102及扫描部200。图像显示装置100通过使来自光扫描装置120的光透射屏幕110,来显示图像。
光源部阵列101具有多个光源部,用来按照图像信号进行调制并供给作为束状的光的激光。对于光源部阵列101的结构,将在下面进行说明。来自光源部阵列101的激光在透射投影光学系统102之后,入射到扫描部200。扫描部200用来使来自光源部阵列101的激光进行扫描。
图2表示扫描部200的概略结构。扫描部200具有反射镜202和设置于反射镜202周围的外框部204,并且形成所谓的双重万向架结构。外框部204通过作为旋转轴的扭簧206,连接到未图示的固定部上。外框部204利用扭簧206的扭转和向原状态的回复,以扭簧206为中心进行转动。反射镜202通过与扭簧206大致正交且作为旋转轴的扭簧207,连接到外框部204上。反射镜202用来反射来自光源部阵列101的激光。反射镜202可以通过形成高反射性部件如铝或银等的金属薄膜来构成。
反射镜202通过外框部204以扭簧206为中心进行转动,而产生移位,以便在屏幕110上使激光向Y方向(参见图1)进行扫描。另外,反射镜202利用扭簧207的扭转和向原状态的回复,以扭簧207为中心进行转动。反射镜202通过以扭簧207为中心进行转动,而产生移位,以使由反射镜202所反射的激光向X方向进行扫描。这样,扫描部200就使来自光源部阵列101的激光,在作为被照射区域的屏幕110上向作为第1方向的X方向和与第1方向大致正交的作为第2方向的Y方向进行扫描。
图3用来说明驱动扫描部200所需的结构。假设反射镜202反射激光的一侧为外侧,则第1电极301、302分别设置于外框部204的里侧空间且相对于扭簧206大致对称的位置上。若给第1电极301、302施加了电压,则在第1电极301、302和外框部204之间,发生与电位差相应的预定力,例如静电力。外框部204因给第1电极301、302交替施加电压,而以扭簧206为中心进行转动。
扭簧207详细而言是采用第1扭簧307和第2扭簧308来构成的。在第1扭簧307和第2扭簧308之间,设置反射镜侧电极305。在反射镜侧电极305的里侧空间内,设置第2电极306。若给第2电极306施加了电压,则在第2电极306和反射镜侧电极305之间,发生与电位差相应的预定力,例如静电力。若还给第2电极306的某一个施加了同相位的电压,则反射镜202以扭簧207为中心进行转动。扫描部200通过如此使反射镜202进行转动,使激光按二维方向进行扫描。扫描部200例如可以采用MEMS(Micro Electro Mechanical Systems,微电子机械系统)技术来制作。
扫描部200例如在图像的1帧期间,在向作为垂直方向的Y方向扫描1次激光的期间,使反射镜202产生移位,以对于作为水平方向的X方向使激光往复多次。这样,扫描部200的驱动为,向作为第1方向的X方向扫描激光的频率与向作为第2方向的Y方向扫描激光的频率相比变得较高。还有,为了高速进行向X方向的激光扫描,优选的是,扫描部200的构成为,以扭簧207为中心使反射镜202产生谐振。由于使反射镜202产生谐振,因而可以增大反射镜202的移位量。由于使反射镜202的移位量得到增大,因而扫描部200就能够以较少的能量来高效扫描激光。还有,反射镜202也可以不使用谐振而进行驱动。
还有,扫描部200不限于利用与电位差相应的静电力进行驱动的结构。例如,也可以是利用电磁力进行驱动的结构或利用压电元件的伸缩力进行驱动的结构。在利用电磁力时,通过相应于电流使反射镜202和永久磁铁之间发生电磁力,就可以驱动扫描部200。另外,扫描部200也可以是设置下述两种反射镜的结构,这两种反射镜一是向X方向扫描激光的反射镜,二是向Y方向扫描激光的反射镜。
返回到图1,来自扫描部200的激光在透射投影光学系统103之后,入射到反射部105上。反射部105设置到壳体107的内面且和屏幕110对向的位置上。反射部105用来将来自光扫描装置120的激光向屏幕110的方向进行反射。壳体107用来封闭壳体107内部的空间。屏幕110设置到壳体107预定的一面上。屏幕110是一种透射型屏幕,用来使按照图像信号调制后的来自光扫描装置120的激光透射。来自反射部105的光在从屏幕110的、壳体107内部侧的面入射之后,从观看者侧的面出射。观看者通过观看从屏幕110出射的光,来观赏图像。
图4用来说明光源部阵列101的结构及来自光源部阵列101的激光的光路。光源部阵列101的结构为,将8个光源部401配置成阵列状。在各光源部401上,可以使用设置了调制部的半导体激光器或固体激光器,该调制部用来调制激光。各光源部401采用PWM来调制激光。光源部阵列101和扫描部200之间所设置的投影光学系统102可以组合凸透镜402和凹透镜403来构成。投影光学系统102利用凸透镜402的会聚作用及凹透镜403的扩散作用,使来自各光源部401的激光以和像素间距大致相同的间隔予以出射。
再者,扫描部200和屏幕110之间的投影光学系统103用来使来自光源部401的激光在屏幕110上成像。由于使用投影光学系统102、103,因而可以在屏幕110上显示高清晰的图像。还有,图4所示的光源部阵列101全都由供给相同波长区域的光的光源部401来构成。例如,在使用R(红)光、G(绿)光、B(蓝)光的各光源部时,要按每种色来构成光源部阵列101。在本实施示例中,将对于用来供给单种色光的结构,进行图示及说明。
图5用来说明光源部阵列101中光源部401的配置。假设,光源部阵列101上的a方向及与a方向大致正交的b方向分别对应于屏幕110上的X方向及Y方向,则按a方向将4个光源部401且按b方向将2个光源部401,排列成阵列状。借助于来自各光源部401的激光,在屏幕110上按X方向将4个光点SP且按Y方向将2个光点SP,排列成阵列状。这样,光源部的配置为,作为被照射区域的屏幕110上的激光的光点SP按X方向及Y方向排列成阵列状。
图6用来说明屏幕110上激光的扫描轨迹。这里,对呈现于屏幕110上的8个光点SP分别附上1~8的数字,进行说明。来自光源部阵列101的8束激光从屏幕110的入射侧看上去,由屏幕110的左上部开始扫描。若扫描部200使各激光向正X方向进行扫描,则4个光点SP1、2、3、4在从正Y侧数第1行的像素P上进行移动。另外,4个光点SP5、6、7、8在第2行的像素P上进行移动。若结束了4个光点SP1、2、3、4的第1行扫描和4个光点SP5、6、7、8的第2行扫描,则扫描部200将各激光的行进方向从正X方向向负X方向进行变换。
在各激光向正X方向进而从正X方向向负X方向进行扫描的期间,扫描部200向负Y方向使激光产生移位,以使4个光点SP1、2、3、4在第3行上进行扫描,并使4个光点SP5、6、7、8在第4行上进行扫描。然后,4个光点SP1、2、3、4在第3行的像素P上并且4个光点SP5、6、7、8在第4行的像素P上,分别向负X方向进行移动。扫描部200每隔和在屏幕110上按Y方向并列的光点SP个数相同的2行,进行向X方向的激光扫描。通过将其反复进行,光扫描装置120就对屏幕110的大致整个面扫描激光。
图7作为和本实施示例的比较,用来说明在屏幕110上使8个光点SP只按Y方向并列时的不佳状况。这种情况下,使8束激光向X方向扫描1次的时间相当于如果是单束激光就对于X方向使之往复4次的时间。因此,在使8个光点SP按Y方向并列时,能够以比使用单束激光时低的调制频率来显示图像。其另一方面,由于向X方向的激光扫描变慢,因而向X方向扫描1次激光的期间内的向Y方向的激光移动量有所增大。因而,如同在图7中附上阴影线所示的那样,将在光点SP群的轨迹与轨迹之间产生较大的间隙。另外,各激光按水平方向的扫描也偏离画面的水平方向,成为斜向。
返回到图6,本实施示例,以不仅是Y方向还按X方向使光点SP并列的方式,配置有光源部401。在使按Y方向排列2个且按X方向排列4个的光点SP群每隔2行进行移动时,向X方向扫描1次激光的时间,相当于使图7中所说明的8个光点SP向X方向移动1次的时间的大约4分之1。这样,若缩短向X方向扫描1次激光的时间,则可以减小向X方向扫描1次激光的期间内向Y方向的激光移动量。因而,通过以按X方向及Y方向使光点SP并列的方式配置光源部401,与只按Y方向使光点SP并列的情形相比,可以减小光点SP群的轨迹与轨迹之间的间隙。通过减小光点SP群的轨迹与轨迹之间的间隙,图像显示装置100就能够显示高品质的图像。
在采用单束激光以8位来进行PWM时,如图8所示,从表现1灰度等级的脉冲P1到表现256灰度等级的脉冲P256以最小脉宽t为单位来设定。脉冲P1的脉宽t是最大脉冲P256的脉宽的256分之1。越是增多图像的像素数,并且越是增多图像的灰度等级数,脉冲的最小单位t就越小。在只按Y方向使8个光点SP并列时,通过1次的扫描,对各像素P只扫描1束激光。因此,和扫描单束激光的情形相同,8束激光分别单独负担灰度等级表现。在只按Y方向使8个光点SP并列时,除了由8束激光分担扫描和减小调制频率之外,还能进行和扫描单束激光时相同的调制。
在按阵列状配置光源部401时,即使和配置光源部使之只按Y方向使光点SP并列的情形相同地驱动光源部401,也导致在图像的显示中发生不佳状况。本实施示例和只按Y方向使光点SP并列时的不同之处还有,采用使光点SP按X方向并列的4束激光来表现各像素P的灰度等级。在按X方向并列4个且按Y方向并列2个光点SP的本实施示例的情况下,通过1次的扫描,就对各像素P连续扫描4束激光。返回到图6,例如着眼于第1行的1个像素P,得知,像素P的灰度等级是利用对像素P的位置进行连续照射的4个光点SP4、3、2、1来表现的。
与光点SP1、2、3、4对应的4个光源部401按光点SP1、2、3、4在像素P的位置上通过的定时,进行用来表现该像素P的灰度等级的调制。第2行的像素P是借助于对像素P的位置进行连续照射的4个光点SP8、7、6、5来表现的。与光点SP5、6、7、8对应的4个光源部401按光点SP5、6、7、8在像素P的位置上通过的定时,进行用来表现该像素P的灰度等级的调制。
第3行的像素P是借助于对像素P的位置进行连续照射的4个光点SP1、2、3、4来表现的。与光点SP1、2、3、4对应的4个光源部401按光点SP1、2、3、4在像素P的位置上通过的定时,进行用来表现该像素P的灰度等级的调制。第4行的像素P是借助于对像素P的位置进行连续照射的4个光点SP5、6、7、8来表现的。与光点SP5、6、7、8对应的4个光源部401按光点SP5、6、7、8在像素P的位置上通过的定时,进行用来表现该像素P的灰度等级的调制。
图9用来说明在本发明中以8位来显示图像时所使用的脉冲。图9的曲线图表示出,在纵轴上取振幅,在横轴上取时间并利用形成1、2、3、4光点SP的4束激光来表现灰度等级的状态。本发明的图像显示装置100其脉冲的振幅I′设定成图8所示的以往脉冲振幅I的大致4分之1。
若考虑到观看者眼睛所感觉的光的强度是光的强度和光的点亮时间之积,则通过将振幅I′设为原来振幅I的4分之1,作为最小单位的脉冲P1的脉宽T就可以设为图8所示的最小单位的脉宽t的大致4倍。通过将脉宽设为原来的大致4倍以及将振幅I′设为原来的大致4分之1,就使观看者观看和原来相同光量的光。从1灰度等级到63灰度等级是采用对于光源部401的单个脉冲来表现的,该光源部用来形成1个光点SP。例如,63灰度等级采用脉宽为63T的单个脉冲来表现。
在显示64灰度等级时,取代光点SP1的激光,而使光点SP2的激光点亮与脉宽64T相当的时间。脉宽64T相当于以往表现256灰度等级的脉冲P256的脉宽256t。从65灰度等级到127灰度等级,使用光点SP1、2的2束激光来表现。此时,使光点SP2的激光点亮与脉宽64T相当的时间,并根据使光点SP1的激光点亮的时间,来调节灰度等级。
在显示128灰度等级时,使光点SP2、3的2束激光分别点亮与脉宽64T相当的时间。从129灰度等级到191灰度等级是使光点SP2、3的2束激光点亮与脉宽64T相当的时间并根据使光点SP1的激光点亮的时间进行调节的。在显示192灰度等级时,使光点SP2、3、4的3束激光分别点亮与脉宽64T相当的时间。从193灰度等级到256灰度等级是使光点SP2、3、4的3束激光全都点亮与脉宽64T相当的时间并根据使光点SP1的激光点亮的时间来调节的。
在本实施示例中,使各光源部401分担各64灰度等级来进行灰度等级表现。因为利用来自4个光源部401的激光来表现灰度等级,所以可以使表现灰度等级所需要的功率分散到4个光源部401中。因此,与采用来自单个光源部的激光来表现全部灰度等级的情形相比,可以使用小功率输出的光源部401。另外,对于4束激光之中的3束,可以只控制导通/断开,并且对于1束,可以将最小单位的脉宽设为原来的4倍进行PWM。在本实施示例中,即使有必要进行与只按Y方向使光点SP并列的情形相比高速地进行向X方向的激光扫描,也可以以较低的调制频率来显示图像。因而,能够按照脉冲准确地进行开关,并可以按照图像信号显示正确的图像。由于不使激光的扫描轨迹与轨迹之间产生间隙,以及按照图像信号正确显示图像,因而可以使用多束激光来显示高品质的图像。因此,产生可以使用多束激光来分担扫描并显示高品质图像这样的效果。
图10用来说明控制光源部401所需的结构。图像信号输入部111用来对从输入端子所输入的图像信号进行特性校正和放大等。同步/图像分离部112用来将来自图像信号输入部111的信号分离成针对R光、G光、B光各自的图像信息信号、垂直同步信号及水平同步信号,并输出给控制部113。控制部113之中的扫描控制部123根据垂直同步信号、水平同步信号,来生成驱动扫描部200的驱动信号。扫描驱动部115响应来自控制部113的驱动信号,驱动扫描部200。
水平角度传感器125用来检测在屏幕110上使激光向X方向进行扫描的反射镜202(参见图2)的摆动角。垂直角度传感器126用来检测在屏幕110上使激光向Y方向进行扫描的反射镜202的摆动角。信号处理部127根据垂直角度传感器126的移位来生成帧开始信号F_Sync,根据水平角度传感器125的移位来生成行开始信号L_Sync,并输出给控制部113。
图像处理部121用来将输入给控制部113的图像信息分成每条扫描线的信息,向帧存储器114进行输出。帧存储器114用来以帧为单位存储来自图像处理部121的图像信号。光源控制部122用来输出从帧存储器114读取的每行的图像信息信号。另外,控制部113根据由帧开始信号F_Sync、行开始信号L_Sync计算出的线速度及垂直同步信号、水平同步信号,来生成像素定时时钟。像素定时时钟是用来告知激光在各像素上通过的定时的信号,用来使按照图像信号调制后的激光入射到正确的位置上。
光源分担控制部116根据从控制部113所输入的图像信息信号,来确定要驱动的光源部401。例如,光源分担控制部116进行对像素的奇数行分配光点SP1、2、3、4并且对偶数行分配光点SP5、6、7、8的处理,以及使用4束激光来分担灰度等级的处理等。光源驱动定时部117用来确定光源部401的驱动定时,与像素定时时钟同步地使光源部401点亮。光源驱动部118用来按由光源驱动定时部117所确定的驱动定时,对由光源分担控制部116所分配的光源部401进行驱动。采用此结构,图像显示装置100可以使用多束激光来分担扫描,显示高品质的图像。
还有,在本实施示例中,光源部401可以配置为,按X方向及Y方向排列光点SP,并且不限于其配置为按X方向形成4个且按Y方向形成2个光点SP的结构。另外,激光的扫描可以每隔和下述光源部401的个数相同数目的行来进行,并且不限于每隔2行来进行的结构,上述光源部的配置为按Y方向形成光点SP。再者,扫描部200不限于下述结构,即其驱动为,向作为水平方向的X方向扫描激光的频率与向作为垂直方向的Y方向扫描激光的频率相比变得较高。扫描部200也可以是下述结构,即其驱动为,向Y方向扫描激光的频率与向X方向扫描激光的频率相比变得较高。这种情况下,Y方向为第1方向,X方向为第2方向。
实施示例2
图11是对于本发明实施示例2所涉及的光扫描装置进行说明的附图,并且表示出来自光扫描装置的激光的扫描轨迹。本实施示例的光扫描装置可以使用于上述的图像显示装置100中。本实施示例的特征为,扫描部在作为被照射区域的屏幕110上每隔比按作为第2方向的Y方向并列的光点个数少的数目的行,来进行向作为第1方向的X方向的激光扫描。本实施示例的光扫描装置除了扫描部的激光扫描方式有所不同之外,具有和上述实施示例1的光扫描装置120相同的结构。对和上述实施示例1相同的部分,附上相同的符号,并且对重复的说明予以省略。
在本实施示例中也和实施示例1相同,以按Y方向排列2个光点SP、并且按X方向排列4个光点SP的方式配置光源部。若在扫描开始时扫描部使各激光向正X方向进行扫描,则4个光点SP5、6、7、8在第1行的像素P上向正X方向进行移动。若结束了4个光点SP5、6、7、8的第1行扫描,则扫描部将各激光的行进方向从正X方向向负X方向进行变换。接着,4个光点SP1、2、3、4和4个光点SP5、6、7、8分别在第1行的像素P上和第2行的像素P上,向负X方向进行移动。在实施示例1中,使光点SP群每隔2行进行移动来进行X方向的扫描,与此相对在本实施示例中,使光点SP群每隔1行进行移动来进行X方向的扫描。本实施示例的情况下,也可以减小光点SP群的轨迹与轨迹的间隙,显示高品质的图像。
另外,如果着眼于第1行的1个像素P,得知,像素P的位置处借助于向正X方向的激光扫描而按8、7、6、5的顺序通过4个光点SP,再借助于向负X方向的激光扫描而按1、2、3、4的顺序通过4个光点SP。本实施示例和上述实施示例1的不同之处还有,使用8束激光来表现各像素P的灰度等级。与光点SP1~8对应的8个光源部按各光点SP在像素P的位置上通过的定时,进行用来表现该像素P的灰度等级的调制。
在本实施示例中以8位来显示图像时,可以使8个光源部分别分担各32灰度等级来进行灰度等级表现。在本实施示例中,与使用单束激光来表现灰度等级的情形相比,可以使用振幅为大致8分之1且最小单位的脉宽为大致8倍的脉冲,来控制光源部。因为利用来自8个光源部的激光来表现灰度等级,所以可以使表现灰度等级所需要的功率分散到8个光源部中。因此,与采用来自单个光源部的激光来表现全部灰度等级的情形相比,可以使用小功率输出的光源部。
本实施示例的情况下,与上述实施示例1的情形相比,需要更为高速进行X方向的扫描。因为即使需要高速进行向X方向的激光扫描,但是使用最小单位的脉宽为原来大致8倍的脉冲来控制光源部,所以在本实施示例中,也可以以较低的调制频率来显示图像。因而,能够按照脉冲可靠地进行开关,并可以按照图像信号显示正确的图像。由于不使激光的扫描轨迹与轨迹之间产生间隙,以及按照图像信号正确显示图像,因而能够使用多束激光来显示高品质的图像。因此,和上述实施方式1的情形相同,可以使用多束激光来分担扫描,显示高品质的图像。
图12及图13用来说明本实施示例的变形例所涉及的光扫描装置,并且表示出来自光扫描装置的激光的扫描轨迹。本变形例也每隔比按Y方向并列的光点个数少的数目的行,来进行向X方向的激光扫描。本变形例的特征为,从按作为第2方向的Y方向并列的光点SP提取特定行的光点SP,并使用形成所提取行的光点SP的光源部组来表现灰度等级。
在本变形例中,以按Y方向排列4个光点SP且按X方向排列4个光点SP的方式配置光源部。如图12所示,若在扫描开始时,扫描部使各激光向正X方向进行扫描,则4个光点SP9、10、11、12在第1行的像素P上进行移动。另外,4个光点SP13、14、15、16在第2行的像素P上进行移动。若结束了4个光点SP9、10、11、12的第1行的扫描和4个光点SP13、14、15、16的第2行的扫描,则扫描部将各激光的行进方向从正X方向向负X方向进行变换。
接着,如图13所示,若扫描部使各激光向负X方向进行扫描,则在第1行的像素P上4个光点SP1、2、3、4进行移动,并且在第2行的像素P上4个光点SP5、6、7、8进行移动。与此同时,在第3行的像素P上4个光点SP9、10、11、12进行移动,并且在第4行的像素P上4个光点SP13、14、15、16进行移动。如果着眼于第1行的1个像素P,得知,像素P的位置处借助于向正X方向的激光扫描而按12、11、10、9的顺序通过4个光点SP,再借助于向负X方向的激光扫描而按1、2、3、4的顺序通过4个光点SP。与光点SP1~4、9~12对应的8个光源部按各光点SP在像素P的位置处通过的定时,进行用来表现该像素P的灰度等级的调制。
如果着眼于第2行的1个像素P,得知,像素P的位置借助于向正X方向的激光扫描而按16、15、14、13的顺序通过4个光点SP,再借助于向负X方向的激光扫描而按5、6、7、8的顺序通过4个光点SP。与光点SP5~8、13~16对应的8个光源部按各光点SP在像素P的位置处通过的定时,进行用来表现该像素P的灰度等级的调制。
本变形示例的情况下,对于第3行等第奇数行的像素P,和第1行的像素P相同,使用与光点SP1~4、9~12对应的8个光源部来表现灰度等级。另外,对于第4行等第偶数行的像素P,则和第2行的像素P相同,使用与光点SP5~8、13~16对应的8个光源部来表现灰度等级。这样,本变形例的光扫描装置对于第奇数行的像素P,从按Y方向并列的光点SP提取第1行的光点SP1~4及第3行的光点SP9~12,并使用形成所提取的第1行、第3行的光点SP的光源部组,来表现灰度等级。另外,对于第偶数行的像素P,则从按Y方向并列的光点SP提取第2行的光点SP5~8及第4行的光点SP13~16,并使用形成所提取的第2行、第4行光点SP的光源部组,来表现灰度等级。
本变形例的光扫描装置可以是满足下面(1)、(2)、(3)条件的结构。
(1)通过扫描部,在作为被照射区域的屏幕上每隔n行(n为正整数),进行向作为第1方向的X方向的激光扫描。
(2)光源部在屏幕上对于作为第2方向的Y方向,使m×n(m为正整数)个光点SP并列。
(3)光源部使用m个光源部组来表现灰度等级,该m个光源部组对于作为第2方向的Y方向形成第hn-k(k=0、1、…n-1,h=1、2、…m)行的光点SP、按每个k的值而选择。
使用图12及图13所说明的本变形例的光扫描装置是在(1)、(2)的条件下,设为n=2、m=2的情况。针对第奇数行的像素P,对于Y方向使用按k=1(=n-1)选择的第2h-1行的2个光源部组,来进行灰度等级表现。用来表现第奇数行的像素P的灰度等级的光源部组:一是形成作为h=1的第1行的光点SP1~4的光源部组,二是形成作为h=2(=m)的第3行的光点SP9~12的光源部组。针对第偶数行的像素P,对于Y方向使用按k=0选择的第2h行的2个光源部组,来进行灰度等级表现。用来表现第偶数行的像素P的灰度等级的光源部组:一是形成作为h=1的第2行的光点SP5~8的光源部组,二是形成作为h=2(=m)的第4行的光点SP13~16的光源部组。这样一来,本变形例的光扫描装置使用按每个k的值所选择的m个光源部组,来表现灰度等级。本变形例的情况下,也可以使用多束激光来分担扫描,显示高品质的图像。
例如,在设为n=3、m=2时,通过每隔3行的扫描,分担给下述3个光源部组来进行灰度等级表现,该3个光源部组:一是形成作为k=2(=n-1)的第1、4行光点SP的光源部组,二是形成作为k=1的第2、5行光点SP的光源部组,三是形成作为k=0的第3、6行光点SP的光源部组。由于使用在上述(1)、(2)、(3)的条件下扫描激光的光扫描装置,因而可以使用多束激光来分担扫描,显示高品质的图像。
实施示例3
图14用来说明本发明实施示例3所涉及的光扫描装置160的结构以及来自光扫描装置160的激光的光路。本实施示例的光扫描装置160可以使用于上述的图像显示装置100中。光扫描装置160的特征为,具有备用光源部163、164。对和上述实施示例1相同的部分,附上相同的符号,并且对重复的说明予以省略。
光源部阵列161具有4个光源部401和2个备用光源部163、164。备用光源部163、164具有和光源部401相同的结构。扫描部200对作为被照射区域的屏幕110和从扫描部200看上去位于屏幕110正X侧的光检测部140,进行激光扫描。光检测部140用来检测来自光源部401的激光。作为光检测部140例如可以使用光电晶体管或光电管。
图15用来说明屏幕110上激光的扫描轨迹。这里,对利用4个光源部401表现于屏幕110上的4个光点SP,分别附上1~4的数字。在使来自备用光源部163、164的激光入射到屏幕110上时,利用来自备用光源部163、164的激光来表现分别用A及B所示的光点SP。备用光源部163的配置为,在光点SP2的正X侧使光点SPA并列。备用光源部164的配置为,在光点SP4的正X侧使光点SPB并列。
在利用4个光源部401的激光供给正常时,光扫描装置160使用来自4个光源部401的激光,供给与图像信号相应的光。4束激光在屏幕110上向正X方向进行扫描,并且按原状在光检测部140上通过之后,扫描的方向变换为负X方向。扫描方向变换为负X方向后的4束激光在光检测部140上通过之后,在屏幕110上向负X方向进行扫描。本实施示例中各激光的扫描方式除了在光检测部140上通过这一点之外,和上述实施示例1的情形相同。另外,备用光源部163只要形成光点SP1、2的2个光源部401的激光供给正常进行,就停止激光的供给。备用光源部164只要形成光点SP3、4的2个光源部401的激光供给正常进行,就停止激光的供给。
备用光源部163代替下述2个光源部401之中的某一个来供给激光,上述2个光源部形成按作为第1方向的X方向并列的光点SP1、2。例如,假设形成光点SP1的光源部401因故障而停止了激光的供给。这种情况下,备用光源部163代替形成光点SP1的光源部401,供给激光。然后,使用备用光源部163和形成光点SP2的光源部401,来供给按照图像信号调制后的光。备用光源部164也和备用光源部163的情形相同,用来代替下述2个光源部401之中的某一个来供给激光,上述2个光源部形成按X方向并列的光点SP3、4。
图16说明用来控制光源部401及备用光源部163、164的结构。光源驱动部118对各光源部401进行控制,以便按来自各光源部401的激光向光检测部140入射的定时,以预定的强度、例如以显示最高灰度等级时的强度来供给激光。将由光检测部140得出的检测结果输出给光检测信号处理部151。另外,由光检测信号处理部151施以处理后的信号输入给确定部152。确定部152用来确定所供给的激光为预定强度以下的光源部401。确定部152具有检测窗口生成部153、监视部154及光源切换部155。还有,也可以不设置光检测部140,而使水平角度传感器125或垂直角度传感器126兼有光检测部的功能。这种情况下,水平角度传感器125或垂直角度传感器126作为光检测部来发挥作用。
图17用来说明利用光检测信号处理部151的信号处理及利用确定部152的光源部401的确定。曲线S1是从光检测部140输出的信号,并且在纵轴上取强度,在横轴上取时间进行表示。在按X方向使光点SP并列的2个光源部401正常供给激光时,大致相同强度的激光连续在光检测部140上通过。此时,能检测连续的2个峰值。光检测信号处理部151根据来自光检测部140的信号S1,在检测到激光的强度大于等于预定值C的定时,生成成为H的矩形信号S2。
检测窗口生成部153(参见图16)用来在激光在光检测部140之上通过的定时,生成检测窗口W1、W2、W3、W4。例如,在检测窗口W1中存在信号S2的H时,监视部154(参见图16)判断出,按检测窗口W1的定时在光检测部140上使激光通过的光源部401为供给大于等于预定强度的激光的正常状态。这样,检测窗口起到使光检测部140中的检测结果与各光源部401相关联的作用。还有,按Y方向使光点SP并列的光源部401之间在光检测部140上同时通过。按Y方向使光点SP并列的光源部401之间例如可以根据光检测部140上的对于Y方向的入射位置来识别。只要监视部154判断出,任何光源部401都以大于等于预定强度供给激光,就驱动4个光源部401。
在来自光检测部140的信号S1中激光的强度为预定值C以下时,光检测信号处理部151在变为预定值C以下的定时输出作为L原状态的信号S2。例如,在检测窗口W4中信号S2未变化成H而是L原状态时,监视部154判断出,按检测窗口W4的定时在光检测部140上使激光通过的光源部401是未供给大于等于预定强度的激光的异常状态。这样一来,根据来自光检测部140的检测结果,来确定多个光源部401之中的激光为预定强度以下的光源部401。
光源切换部155用来将下述光源部401的驱动切换成备用光源部163、164,上述光源部由监视部154判断出未供给大于等于预定强度的激光。在对形成按X方向并列的光点SP1、2的2个光源部401之中的一个判明了异常时,判明异常了的光源部401的驱动被切换成备用光源部163。另外,在对形成按X方向并列的光点SP3、4的2个光源部401之中的一个判明了异常时,判明异常了的光源部401的驱动切换成备用光源部164。
光源分担控制部116参照来自确定部152的输出,确定要驱动的光源部401。在从光源部401向备用光源部163、164切换驱动时,光源分担控制部116将应给判明了异常的光源部401分配的图像信息,分配给备用光源部163、164。备用光源部163、164如此地代替多个光源部401之中被确定出所供给激光为预定强度以下的光源部401,来供给激光。
因为代替被确定出所供给激光为预定强度以下的光源部401,由备用光源部163、164来供给激光,所以即使在某一个光源部401中发生了异常时,也可以继续显示图像。另外,由于与按作为第1方向的X方向使光点并列的多个光源部401并行,来设置备用光源部163、164,因而可以将成为不能正常供给光的状态的光源部401,容易地用备用光源部163、164替代。
备用光源部163、164不仅是用于在事后光源部401不能供给正常光量的光时,还可以取代在制造时存在缺陷的光源部401进行驱动。由于取代在制造时存在缺陷的光源部401来驱动备用光源部163、164,因而还可以提高成品率,使制造成本得以减低。因此,产生能获得高可靠性这样的效果。还有,备用光源部不限于对按X方向使光点并列的多个光源部401设置1个的结构,也可以设置多个。这种情况下,不仅是对光源部401,而且对来自备用光源部的激光强度也进行监控,并且在虽然驱动了备用光源部仍不正常供给激光时,也可以使其他的备用光源部来替代。
图18表示本实施示例的变形例所涉及的光扫描装置之中的设置光源部阵列180及光检测部阵列182的部分的概略结构。本变形例的光扫描装置和上述光扫描装置160的不同之处为,具有使光检测部183排列成阵列状的光检测部阵列182。光源部阵列180具有:光源部401,设置成3个×5个的阵列状;和3个备用光源部181,与光源部401并行进行设置。在光源部阵列180的出射方,设置半透射板185。半透射板185用来对入射的激光之中的一部分进行反射,并使另一部分透射。透射半透射板185后的激光由扫描部进行扫描。
光检测部阵列182设置于由半透射板185所反射的激光行进的位置上。光检测部阵列182中所设置的光检测部183对应于各光源部401及各备用光源部181,进行设置。对各光检测部183,入射与半透射板185的反射率相应的强度的激光。各光检测部183检测由半透射板185所反射的激光。在本变形例中,通过监控由半透射板185所反射的激光强度,来判断各光源部401是否正常进行激光的供给。
图19用来说明控制光源部401及备用光源部181所需的结构。由各光检测部183得到的检测结果被输出给光检测信号处理部151。来自各光检测部183的检测结果因为与各光源部401相关联进行输出,所以在本变形例中不需要检测窗口生成部。确定部192根据来自各光检测部183的检测结果,来确定其射出光量为预定光量以下的光源部401。因此,和上述光扫描装置160相同,能获得较高的可靠性。
实施示例4
图20表示本发明实施示例4所涉及的图像显示装置1700的概略结构。图像显示装置1700是所谓的正面投影式投影机,用来对设置于观看者方的屏幕1705供给激光,并通过观看由屏幕1705反射的光来观赏图像。图像显示装置1700和上述实施示例1相同,具有光扫描装置120。对和上述实施示例1相同的部分,附上相同的符号,并且对重复的说明予以省略。来自光扫描装置120的激光在透射投影光学系统103之后,入射到屏幕1705上。本实施示例的情况下,也可以使用多束激光来分担扫描,显示高品质的图像。
还有,在上述各实施示例中,虽然光扫描装置使用了供给激光的光源部401,但是只要是可供给束状的光的结构,就不限于此。例如,光源部401也可以使用发光二极管元件(LED)等的固体发光元件。另外,本发明的光扫描装置除了使用于图像显示装置之外,例如还可以使用于激光打印机等扫描激光的电子设备中。
如上所述,本发明所涉及的光扫描装置适合使用于按照图像信号扫描光的图像显示装置中。

Claims (9)

1.一种光扫描装置,其特征为,
具有:
多个光源部,其供给束状的光;和
扫描部,其使来自上述光源部的上述束状的光,在被照射区域上向第1方向和与上述第1方向大致正交的第2方向进行扫描;
上述扫描部被驱动为,向上述第1方向扫描上述束状的光的频率比向上述第2方向扫描上述束状的光的频率高,
上述光源部配置为,使上述被照射区域上的上述束状的光的光点按上述第1方向及上述第2方向排列成阵列状,并且使用在上述被照射区域上使上述光点按上述第1方向并列的多束上述束状的光,来表现灰度等级。
2.根据权利要求1所述的光扫描装置,其特征为:
上述扫描部,在上述被照射区域上每隔和按上述第2方向并列的上述光点个数相同数目的行,进行上述束状的光向上述第1方向的扫描。
3.根据权利要求1所述的光扫描装置,其特征为:
上述扫描部,在上述被照射区域上每隔比按上述第2方向并列的上述光点个数少的数目的行,进行上述束状的光向上述第1方向的扫描。
4.根据权利要求3所述的光扫描装置,其特征为:
上述扫描部,在上述被照射区域上每隔n行,进行上述束状的光向上述第1方向的扫描,其中,n为正整数,
上述光源部使用m个上述光源部组来表现灰度等级,该m个上述光源部组在上述被照射区域上按上述第2方向使m×n个上述光点并列,且对于上述第2方向在第hn-k行上形成上述光点,按每个k的值而选择,其中,m为正整数,k=0、1、…、n-1,h=1、2、…m。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的光扫描装置,其特征为:
具有备用光源部,其代替向上述第1方向使上述光点并列的多个上述光源部中的某一个,供给上述束状的光。
6.根据权利要求5所述的光扫描装置,其特征为:
具有光检测部,其检测来自上述光源部的上述束状的光,
上述备用光源部根据来自上述光检测部的检测结果,代替多个上述光源部中的被确定为所供给的上述束状的光为预定强度以下的上述光源部,供给上述束状的光。
7.一种光扫描装置的控制方法,其特征为,
包括:
光供给步骤,其通过多个光源部供给束状的光;和
扫描步骤,其使在上述光供给步骤中所供给的上述束状的光,在被照射区域上向第1方向和与上述第1方向大致正交的第2方向进行扫描;
在上述扫描步骤中,上述束状的光扫描为,向上述第1方向进行扫描的频率比向上述第2方向进行扫描的频率高,
在上述光供给步骤中,上述束状的光供给为,使上述被照射区域上的光点按上述第1方向及上述第2方向排列成阵列状,并且使用在上述被照射区域上使上述光点按上述第1方向并列的多束上述束状的光,来表现灰度等级。
8.根据权利要求7所述的光扫描装置的控制方法,其特征为,
包括:
检测步骤,其检测来自上述光源部的上述束状的光;
确定步骤,其根据上述检测步骤中的检测结果,来确定多个上述光源部中的所供给的上述束状的光为预定强度以下的上述光源部;以及
代替步骤,其使备用光源部代替按上述第1方向使上述光点并列的多个上述光源部中的由上述确定步骤所确定的上述光源部,供给上述束状的光。
9.一种图像显示装置,其利用来自光扫描装置的光来显示图像,其特征为:
上述光扫描装置是权利要求1~6中任一项所述的光扫描装置。
CNB2006100726964A 2005-04-15 2006-04-11 光扫描装置、其控制方法及图像显示装置 Expired - Fee Related CN100363777C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP117876/2005 2005-04-15
JP2005117876A JP2006300981A (ja) 2005-04-15 2005-04-15 光走査装置、光走査装置の制御方法及び画像表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1847918A true CN1847918A (zh) 2006-10-18
CN100363777C CN100363777C (zh) 2008-01-23

Family

ID=37077538

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2006100726964A Expired - Fee Related CN100363777C (zh) 2005-04-15 2006-04-11 光扫描装置、其控制方法及图像显示装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7746527B2 (zh)
JP (1) JP2006300981A (zh)
CN (1) CN100363777C (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101650473B (zh) * 2008-08-15 2011-05-11 一品光学工业股份有限公司 微机电激光扫描装置的二片式fθ镜片
CN104380173A (zh) * 2012-06-15 2015-02-25 松下知识产权经营株式会社 致动器、光学反射元件及利用该光学反射元件的成像装置
CN104833482A (zh) * 2014-02-07 2015-08-12 光宝科技股份有限公司 测量投影装置的三色光束的位置分离量的方法及投影装置
CN106125479A (zh) * 2016-08-08 2016-11-16 常州创微电子机械科技有限公司 多激光扫描投影系统
CN108803011A (zh) * 2018-03-15 2018-11-13 成都理想境界科技有限公司 一种图像矫正方法及光纤扫描成像设备
CN110836647A (zh) * 2018-08-17 2020-02-25 鉴微科技股份有限公司 三维扫描系统
CN111552074A (zh) * 2019-02-12 2020-08-18 株式会社理光 显示装置、显示系统、移动体、显示控制方法
CN111856862A (zh) * 2019-04-30 2020-10-30 深圳光峰科技股份有限公司 光源系统及显示设备

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4868966B2 (ja) * 2006-07-21 2012-02-01 三菱電機株式会社 画像表示装置
JP4842747B2 (ja) * 2006-09-20 2011-12-21 株式会社リコー 光走査装置、画像形成装置およびカラー画像形成装置
US7876485B2 (en) * 2007-02-09 2011-01-25 Ricoh Company, Ltd. Light scanning unit and image forming apparatus using the same
JP5065116B2 (ja) * 2007-06-14 2012-10-31 キヤノン株式会社 揺動体装置、光偏向装置、及びその制御方法
JP5407391B2 (ja) * 2008-03-04 2014-02-05 株式会社リコー 光走査方式画像形成装置
US8511838B2 (en) * 2011-06-29 2013-08-20 Microvision, Inc. Scanning laser projector with safety system
EP3113849B1 (en) 2014-02-26 2019-06-12 Luma Therapeutics, Inc. Ultraviolet phototherapy apparatus
AU2017217839A1 (en) 2016-02-09 2018-08-23 Luma Therapeutics, Inc. Methods, compositions and apparatuses for treating psoriasis by phototherapy
US10976553B2 (en) * 2016-09-30 2021-04-13 Mitsumi Electric Co., Ltd. Optical scanning apparatus and retinal scanning head-mounted display
CN109073960B (zh) * 2017-02-06 2021-05-18 歌尔股份有限公司 微型激光二极管投影仪和电子设备

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6059188A (en) * 1993-10-25 2000-05-09 Symbol Technologies Packaged mirror including mirror travel stops
JP2000330049A (ja) * 1999-03-16 2000-11-30 Fuji Xerox Co Ltd 光走査装置および画像形成装置
US6384406B1 (en) * 1999-08-05 2002-05-07 Microvision, Inc. Active tuning of a torsional resonant structure
FR2805092A1 (fr) * 2000-02-10 2001-08-17 Corning Inc Source laser susceptible d'etre selectionnee sous l'effet d'un mems
JP2001267681A (ja) 2000-03-14 2001-09-28 Fuji Xerox Co Ltd 面発光レーザーの光量制御方法
US20020050956A1 (en) 2000-09-11 2002-05-02 Microvision, Inc. Scanned display with pinch, timing, and distortion correction
US6744037B2 (en) * 2000-09-11 2004-06-01 Ricoh Company, Ltd. Method for measuring scan beam light quantity distribution in scan optical system, measurement apparatus thereof, measurement evaluation apparatus thereof, and image formation apparatus using the measurement evaluation apparatus
JP4174195B2 (ja) 2001-05-28 2008-10-29 キヤノン株式会社 画像表示装置
JP2003021804A (ja) 2001-07-10 2003-01-24 Canon Inc 画像表示装置
JP2003140072A (ja) * 2001-11-07 2003-05-14 Hitachi Printing Solutions Ltd 光走査装置ならびにそれを用いた画像形成装置
JP2003172900A (ja) 2001-12-05 2003-06-20 Olympus Optical Co Ltd 画像投影表示装置、画像投影表示システム並びに画像投影表示方法
US7106490B2 (en) * 2001-12-14 2006-09-12 Micronic Laser Systems Ab Methods and systems for improved boundary contrast
JP2005086383A (ja) * 2003-09-08 2005-03-31 Seiko Epson Corp イメージ読取装置及び方法
US7936493B2 (en) * 2005-06-21 2011-05-03 Ricoh Company, Ltd. Dot position correcting apparatus, optical scanning apparatus, imaging apparatus, and color imaging apparatus

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101650473B (zh) * 2008-08-15 2011-05-11 一品光学工业股份有限公司 微机电激光扫描装置的二片式fθ镜片
CN104380173A (zh) * 2012-06-15 2015-02-25 松下知识产权经营株式会社 致动器、光学反射元件及利用该光学反射元件的成像装置
CN104833482A (zh) * 2014-02-07 2015-08-12 光宝科技股份有限公司 测量投影装置的三色光束的位置分离量的方法及投影装置
CN104833482B (zh) * 2014-02-07 2017-08-15 光宝科技股份有限公司 测量投影装置的三色光束的位置分离量的方法及投影装置
CN106125479A (zh) * 2016-08-08 2016-11-16 常州创微电子机械科技有限公司 多激光扫描投影系统
CN108803011A (zh) * 2018-03-15 2018-11-13 成都理想境界科技有限公司 一种图像矫正方法及光纤扫描成像设备
CN110836647A (zh) * 2018-08-17 2020-02-25 鉴微科技股份有限公司 三维扫描系统
CN111552074A (zh) * 2019-02-12 2020-08-18 株式会社理光 显示装置、显示系统、移动体、显示控制方法
CN111856862A (zh) * 2019-04-30 2020-10-30 深圳光峰科技股份有限公司 光源系统及显示设备
WO2020220701A1 (zh) * 2019-04-30 2020-11-05 深圳光峰科技股份有限公司 光源系统及显示设备
CN111856862B (zh) * 2019-04-30 2023-05-02 深圳光峰科技股份有限公司 光源系统及显示设备

Also Published As

Publication number Publication date
US20060233208A1 (en) 2006-10-19
CN100363777C (zh) 2008-01-23
US7746527B2 (en) 2010-06-29
JP2006300981A (ja) 2006-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1847918A (zh) 光扫描装置、其控制方法及图像显示装置
CN1896792A (zh) 光扫描装置、其控制方法及图像显示装置
CN1147134C (zh) 显示装置兼容型图象传感器装置
CN1912673A (zh) 光扫描装置及图像显示装置
CN1773788A (zh) 光源控制装置、光源控制方法以及图像显示装置
KR100834415B1 (ko) 마이크로렌즈를 이용한 디스플레이 장치
CN1064952A (zh) 使用液晶板及利用该液晶板的显示装置获得投影图象的方法
CN1892406A (zh) 图像显示装置及其控制方法
CN101060636A (zh) 激光显示装置
CN1601596A (zh) 扫描驱动器、具有该扫描驱动器的显示设备及其驱动方法
CN1848228A (zh) 接触感应显示装置及其驱动设备和方法
CN1773600A (zh) 驱动电路和显示设备
CN1470935A (zh) 显示装置
CN1525217A (zh) 显示装置及其驱动方法
WO2021213100A1 (zh) 投影显示方法及投影设备
CN1652189A (zh) 液晶显示器及其驱动方法
CN101044543A (zh) 可视显示器
JP2003186112A (ja) 画像投影表示装置
CN1455883A (zh) 具有变化补偿扫描的显示器
CN1854801A (zh) 光扫描装置、其控制方法及图像显示装置
CN1920907A (zh) 图像显示装置及其控制方法
CN1677173A (zh) 图像显示装置
CN1655049A (zh) 发光器件投影方法和系统
CN1854803A (zh) 光扫描装置及图像显示装置
CN1722201A (zh) 显示模块、显示面板的驱动方法以及显示设备

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080123

Termination date: 20130411