DE4139842A1 - Anzeigevorrichtung, die laser verwendet - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anzeige­ vorrichtung für ein Videogerät, die Laser verwendet, und insbesondere auf eine Anzeigevorrichtung in einem Videoband­ aufzeichnungsgerät, die ohne eine Anzeigevorrichtung die Größe des Schirms durch Abtasten eines Signals auf einer Wand oder einer weißen Oberfläche mit einem Halbleiterlaser frei einstellt.

Im allgemeinen werden Kathodenstrahlröhren (CRT) oder Farbbildröhren, die die Emission eines Elektronenstrahls verwenden, zur Wiedergabe eines Bildes in einem Videoband­ aufzeichnungsgerät verwendet. Eine Projektionsanzeige unter Verwendung einer CRT ist im Japanischen Patent 2-2 73 782 of­ fengelegt.

Die Projektionsanzeigevorrichtung von JP 2-2 73 782 ver­ größert ein auf einem Anzeigemedium angezeigtes Bild und projiziert das vergrößerte Bild unter Verwendung einer wei­ ßen optischen Quelle auf einen großen Schirm, was eine An­ zeige mit einer hohen Luminanz und einem hohen Graupegel er­ möglicht. Die Vorrichtung verwendet ein Flüssigkristall- Lichtventil (LCLV), um ein optisches Bild der CRT auf dem Schirm darzustellen, sie erfordert jedoch eine CRT zur Dar­ stellung des Bildes.

Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anzeigevorrichtung zur Verfügung zu stellen, die ein Bild wiedergibt und die Größe des Schirms ohne eine zusätz­ liche Anzeigevorrichtung frei einstellt durch Abtasten eines Signals mittels eines Halbleiterlasers auf einer Wand oder einer großen weißen Fläche in einem Videogerät.

Diese und weitere Aufgaben werden durch die in den bei­ gefügten Patentansprüchen definierte Anzeigevorrichtung ge­ löst.

Insbesondere umfaßt zur Lösung dieser Aufgabe die erfin­ dungsgemäße Anzeigevorrichtung in einem Videogerät: einen Eingangspfad zum Erhalten eines zusammengesetzten Videosi­ gnals, eine Speichervorrichtung zum Speichern des über den Eingangspfad übertragenen Videosignals nach Bildbereichen, die entsprechend der Größe des Bildes unterteilt sind, einen Kontroller zum Steuern der Abtastposition und der Untertei­ lung der Bildbereiche durch Eingabe von Synchronsignalen des Videosignals, das über den Eingangspfad übertragen wird, eine Abtastvorrichtung zum Auslesen eines in der Speicher­ vorrichtung gespeicherten Signals, zum anschließenden Umwan­ deln des Signals in analoge R-, G- und B-Signale und zum an­ schließenden Abtasten mit einem Laserstrahl entsprechend der Amplitude der R-, G- und B-Signale, und einen Abtastkontrol­ ler zum Steuern des Pfads des Laserstrahls, so daß der von der Abtastvorrichtung erzeugte Laserstrahl auf eine Abtastposition geführt wird, die von dem Kontroller vorgegeben wird.

Die obige Aufgabe und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden klarer durch eine Detailbeschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer Anzeigevorrichtung mit Verwendung eines Lasers nach der vorliegenden Erfindung.

Die Fig. 2A bis 2H zeigen Abtastpositionen entspre­ chend dem Reflexionswinkel einer Rotationslinse und eines Rotationsspiegels des in Fig. 1 gezeigten Abtastkontrollers.

Fig. 3A zeigt Bildbereiche, die entsprechend der Bild­ größe in Schirme unterteilt sind.

Fig. 3B zeigt ein Flußdiagramm, das die Speichersteue­ rung zeigt, die entsprechend den unterteilten Bildbereichen in dem in Fig. 1 gezeigten Mikrocomputer durchgeführt wird.

Wie in Fig. 1 gezeigt, trennt ein Synchronsignalsepara­ tor 10 vertikale und horizontale Synchronsignale (V-sync und H-sync) von einem Videosignal des Eingangspfads 11.

Ein Mikrocomputer 20 erhält den V-sync- und H-sync-Si­ gnalausgang von dem Synchronsignalseparator 10 und erzeugt einen A/D-Takt, einen D/A-Takt, ein Chipfreigabesignal, ein Lese/Schreibe-Steuerungssignal und Treibersteuerungssignale für die Motoren 83 und 86.

Ein A/D-Wandler 30 wandelt das Videoeingangssignal ent­ sprechend dem A/D-Takt vom Mikrocomputer 20 in ein digitales Signal um.

Ein Speicher 40 verwendet Chipfreigabesignale CE1-CEn und ein Lese/Schreibe-Steuerungssignal (R/W), um das digi­ tale Videosignal von dem A/D-Wandler 30 in ersten bis n-ten Speichern, die unterteilten Anzeigebereichen entsprechen, zu speichern. Jedes Chipfreigabesignal ist eine Speicheraus­ wahlsteuerungssignalausgabe des Mikrocomputers 20, wobei n eine vom Hersteller vorgegebene Zahl ist.

Eine D/A-Wandlervorrichtung 50 umfaßt erste bis n-te D/A-Wandler, die Daten aus dem Speicher 40 auslesen und sie entsprechend dem D/A-Takt des Mikrocomputers 20 in analoge Signale umwandeln.

Ein Signalseparator 60 umfaßt erste bis n-te Decodierer, die jedes analoge Videosignal der ersten bis n-ten D/A-Wand­ ler decodieren und sie in R-, G- und B-Farbsignale trennen.

Ein Abtastbereich 70 umfaßt Halbleiterlaser, die die R-, G- und B-Farbsignalausgänge jedes Codierers des Signalsepa­ rators 60 in R-, G- und B-Lasersignale umwandeln.

Ein Abtastkontroller 80 umfaßt Konvergenzspiegel 81 zum Konvergieren des R-, G- und B-Laserstrahlausgangs der R-, G- und B-Halbleiterlaser des Abtastbereichs 70, horizontale Steuerungslinsen 82 zum horizontalen Ablenken der durch die Fokussierspiegel 81 fokussierten Stahlen, einen Motor 83 zum Steuern des Drehwinkels der horizontalen Steuerungslinsen 82 entsprechend einer horizontalen Treibersteuerungssignalaus­ gabe des Mikrocomputerausgangs 20, konkave Linsen 84 zum Fo­ kussieren der Strahlen der horizontalen Steuerungslinsen 82, vertikale Steuerungslinsen 85 zum vertikalen Ablenken der auf die konkaven Linsen 84 fokussierten Strahlen, einen Motor 86 zum Steuern des Drehwinkels der vertikalen Steuerungslin­ sen 85 entsprechend einer vertikalen Treibersteuerungssi­ gnalausgabe des Mikrocomputerausgangs 20.

Der Betrieb der in Fig. 1 gezeigten Anzeigevorrichtung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 2A-2H, 3A und 3B be­ schrieben.

Wie in Fig. 1 gezeigt, trennt der synchrone Signalsepa­ rator 10 die V-sync- und H-sync-Signale von einem analogen Videosignal und gibt sie zu einem Mikrocomputer 20 aus. Das Videosignal ist ein zusammengesetztes Videosignal, das von der Signaleingabequelle einer Videokamera oder eines Fern­ sehgeräts übertragen wird.

Entsprechend den V-sync- und H-sync-Signalen erkennt der Mikrocomputer 20 die Abtastpositionen, an denen die Videosi­ gnaleingabe aus dem Eingangspfad 11 auf einer Wand oder ei­ ner großen weißen Oberfläche dargestellt werden soll.

Der A/D-Wandler 30 wandelt das analoge Videosignal in ein digitales Signal um, das entsprechend dem A/D-Takt des Mikrocomputers 20 getaktet ist.

Der Speicher 40 steuert erste bis n-te Speicher durch die Chipauswahlsignale CE1-CEn des Mikrocomputers 20. Die ersten bis n-ten Speicher speichern die Datenausgabe des A/D-Wandlers 30 in entsprechend der Adressignalausgabe eines Adressgenerators (nicht gezeigt) bezeichneten Adressen, da der Anzeigeschirm oder die Wand in n Bilder unterteilt ist.

Mit anderen Worten würde im Gegensatz zu einer Anzeigevor­ richtung, die eine CRT oder eine Bildröhre verwendet, bei der emittierte Elektronenstrahlen 30 Bilder pro Sekunde auf dem CRT-Schirm abtasten, so daß Standbilder aufgrund der Bildnachwirkung beim Betrachter als bewegte Bilder erschei­ nen, die Anzeigevorrichtung, die einen Laserstrahl verwen­ det, ein beträchtliches Flackern bei der Anzeige eines großen Bildes auf einem Schirm erzeugen. Um das Flackern zu verhindern, unterteilt der Designer das Bild entsprechend seiner Größe und stellt dann die unterteilten Bilder als ei­ nes dar.

Der D/A-Wandler 50 liest die in jedem entsprechendem Speicher gespeicherten Daten und wandelt sie entsprechend dem D/A-Takt des Mikrocomputers 20 in ein analoges Signal um.

Jeder Dekodierer des Signalseparators 60 trennt R-, G- und B-Farbsignale von der analogen, zusammengesetzten Video­ signalausgabe des entsprechenden D/A-Wandlers.

Die Halbleiterlaser des Abtastbereichs 70 werden ent­ sprechend der Amplitude der R-, G- und B-Farbsignalausgänge der Decodierer des Signalseparators 60 zur Ausgabe von La­ sersignalen moduliert, und der umgewandelte Laserstrahl ta­ stet einen vorgegebenen Bildbereich ab.

Die Konvergenzspiegel 81 konvergieren die R-, G- und B- Strahlen zur Ausgabe auf horizontale Steuerungslinsen 82.

Fig. 2B zeigt die Beziehung zwischen horizontaler Ablen­ krate und dem Linsenwinkel einer horizontalen Steuerungs­ linse, der in Fig. 2A gezeigt ist. Während einer horizonta­ len Periode 1H entsprechen Drehwinkel zwischen 0° und 270° einer horizontalen Abtastperiode, während der die horizon­ tale Ablenkrate zunimmt, während Drehwinkel zwischen 270° und 360° einer horizontalen Austastperiode entsprechen, wäh­ rend der die horizontale Ablenkung abnimmt.

Zu diesem Zeitpunkt können vielflächige horizontale Steuerungsspiegel, wie in Fig. 2C gezeigt, anstelle der ho­ rizontalen Steuerungslinsen verwendet werden. Wie in Fig. 2D gezeigt, entspricht die Periode, wenn der Strahl nach Durch­ gang durch die Fokussierspiegel 81 auf die Oberflächen b1, b2, b3 und b4 der vielflächigen Spiegel auftritt, einer ho­ rizontalen Abtastperiode, und die Periode, wenn der Strahl auf die Oberflächen a1, a2, a3 und a4 der vielflächigen Spiegel auftrifft, entspricht einer horizontalen Austastpe­ riode. Die horizontale Steuerungslinse der Fig. 2A oder die vielflächigen Spiegel zum Steuern der horizontalen Abtastpo­ sitionen werden von dem Motor 83 gedreht, der von dem hori­ zontalen Treibersteuerungssignal des Mikrocomputers 20 ange­ trieben wird.

Die Konkavlinsen 84 erhöhen die Fokussierrate des Strah­ lausgangs der horizontalen Linsen 82 zum Bestimmen der hori­ zontalen Abtastposition eines darzustellenden Bildes, und das durch die konkaven Linsen 84 gegangene Strahlsignal wird zu den vertikalen Steuerungslinsen 85 weitergeleitet.

Fig. 2F zeigt die Beziehung zwischen vertikaler Ablen­ krate und dem Linsenwinkel einer vertikalen Steuerungslinse, der in Fig. 2E gezeigt ist. Während einer vertikalen Periode 1V entsprechen Drehwinkel zwischen 0° und 270° einer verti­ kalen Abtastperiode, während der die vertikale Ablenkrate zunimmt, während Drehwinkel zwischen 270° und 360° einer vertikalen Austastperiode entsprechen, während der die ver­ tikale Ablenkung abnimmt. Die vertikalen Steuerungslinsen können durch dieselben vielflächigen Spiegel, wie in Fig. 2C gezeigt, ersetzt werden.

Wie in Fig. 2G gezeigt, entspricht, wenn Y ein vertika­ ler Abtaststartpunkt und X ein Abtastendpunkt ist, die Peri­ ode von Y nach X einer vertikalen Abtastperiode, und die Pe­ riode von X nach Y ist eine vertikale Austastperiode. Die vertikale Steuerungslinse und die vielflächigen Spiegel wer­ den von dem Motor 86 gedreht, der von dem Treibersteuerungs­ signal des Mikrocomputers 20 angetrieben wird, und die Ab­ tastposition wird durch den Drehwinkel der vertikalen Steue­ rungslinse oder der vielflächigen Linsen bestimmt.

Wie in Fig. 3A gezeigt, tastet jeder Strahl (STRAHL1, STRAHL2, . . ., STRAHLn), der durch eine vertikale Steuerungs­ linse gegangen ist, seinen eigenen, ihm zugeteilten Abtast­ bereich (SCHIRM1, SCHIRM2, . . ., SCHIRMn) unter der Steue­ rung des Mikrocomputers 20 ab. Die Schirmgröße wird durch einen Abstand d bestimmt, der als der Abstand von der verti­ kalen Steuerungslinse 85 zum Schirm definiert ist; je größer der Abstand d, desto größer ist der Schirm. Daher kann die Schirmgröße durch das Einstellen des Abstandes d zum Erhal­ ten eines schärferen Bildes kontrolliert werden.

Hier bestimmt der Mikrocomputer 20 alle Schirmabtastpo­ sitionen, Schirmstartpositionen END0 bis Schirmendpositionen ENDn auf dem in Fig. 3A gezeigten Bildschirm und steuert sie entsprechend dem in Fig. 3B gezeigten Flußdiagramm.

Wie in Fig. 3B gezeigt, wird in Schritt 1 festgestellt, ob die Position auf einer Wand oder einer großen weißen Oberfläche, auf der ein Lasersignal abgetastet wird, dem Startpunkt END0 eines ersten Schirmbereichs SCHIRM1 eines unterteilten Bildschirms entspricht. Wenn der erste Schirm­ bereich SCHIRM1 in Schritt S1 ausgewählt ist, wird der erste Speicher des Speichers 40 von dem Chipfreigabesignal CE1 an­ gesteuert, und die darin gespeicherten Daten werden im La­ serabtastbereich 70 in ein Lasersignal umgewandelt, um in Schritt S2 den ersten Bildschirmbereich abzutasten.

Wenn der erste Bildschirmbereich SCHIRM1 nicht als Ab­ tastposition ausgewählt ist, wird in Schritt 3 bestimmt, ob der zweite Bildschirmbereich SCHIRM2 ausgewählt ist. Wenn der zweite Schirmbereich SCHIRM2 ausgewählt ist, wird der zweite Speicher des Speichers 40 von dem Chipfreigabesignal CE2 angesteuert, und die darin gespei­ cherten Daten werden im Laserabtastbereich 70 in ein Laser­ signal umgewandelt, um in Schritt S4 den zweiten Bildschirm­ bereich SCHIRM2 abzutasten.

In Schritt 5 wird festgestellt, ob die Abtastposition sich an der Startposition des n-ten Schirms ENDn-1 befindet. Wenn der n-te Schirmbereich SCHIRMn ausgewählt ist, wird der n-te Speicher des Speichers 40 von dem Chipfreigabesignal CEn angesteuert, und die darin gespeicherten Daten werden im Laserabtastbereich 70 in ein Lasersignal umgewandelt, um in Schritt S6 den n-ten Bildschirmbereich SCHIRMn abzutasten.

Wenn der n-te Schirm SCHIRMn nicht ausgewählt wurde, wird in Schritt S7 festgestellt, ob die Abtastposition an der Endpo­ sition ENDn des n-ten Schirms ist. Wenn in Schritt S7 die Endposition ENDn des n-ten Schirms SCHIRMn ausgewählt ist, wird in Schritt S8 festgelegt, daß kein Chipfreigabesignal zum Speicher 40 ausgegeben wird, und im Speicher 40 gespei­ cherte Daten werden nicht dargestellt.

Wie oben im Detail beschrieben, wandelt die erfindungs­ gemäße Anzeigevorrichtung, die einen Laser verwendet, ein Videosignal unter Verwendung eines Halbleiterlasers in ein Lasersignal um, steuert die Abtastpositionen durch Drehlin­ sen oder Drehspiegel und stellt das optische Signal ohne zu­ sätzliche Anzeigevorrichtung auf einer Wand oder einer großen weißen Oberfläche dar.

Zusätzlich kann die Anzeigevorrichtung nach der vorlie­ genden Erfindung die Schirmgröße durch Regeln des Abstandes zwischen der Anzeigevorrichtung, die einen Laser verwendet, und der Anzeigeoberfläche einstellen.

Während die Erfindung insbesondere unter Bezugnahme auf ihre bevorzugten Ausführungsbeispiele gezeigt und beschrie­ ben wurde, ist für den Fachmann klar, daß verschiedene Ände­ rungen in der Form und in den Details durchgeführt werden können, ohne von Umfang und Wesen der Erfindung, wie sie durch die beigefügten Patentansprüche definiert ist, abzu­ weichen.

Claims (11)

1. Anzeigevorrichtung in einem Videogerät, die Laser verwendet, dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt:
einen Eingangspfad zum Erhalten eines zusammengesetzten Videosignals;
eine Speichervorrichtung (40) zum Speichern des über den Eingangspfad übertragenen Videosignals nach Bildbereichen, die entsprechend der Größe des Bildes unterteilt sind;
einen Kontroller (20) zum Steuern der Abtastposition und der Unterteilung der Bildbereiche durch Eingabe von Syn­ chronsignalen des Videosignals, das über den Eingangspfad übertragen wird;
eine Abtastvorrichtung (70) zum Auslesen eines in der Speichervorrichtung gespeicherten Signals, zum anschließen­ den Umwandeln des Signals in analoge R-, G- und B-Signale und zum anschließenden Abtasten mit einem Laserstrahl ent­ sprechend der Amplitude der R-, G- und B-Signale; und
einen Abtastkontroller (80) zum Steuern des Pfads des Laserstrahls, so daß der von der Abtastvorrichtung erzeugte Laserstrahl auf eine Abtastposition geführt wird, die von dem Kontroller vorgegeben wird.

2. Anzeigevorrichtung, die Laser verwendet, nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastvorrichtung (70) aus einer Mehrzahl von Halbleiterlasern besteht.

3. Anzeigevorrichtung, die Laser verwendet, nach An­ spruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtastkontroller (80) umfaßt:
Fokussierspiegel (81) zum Fokussieren der von den Halb­ leiterlasern erzeugten R-, G- und B-Laserstrahlen;
horizontale Abtaststeuerungslinsen (82) zum horizontalen Steuern des Pfades der auf die Fokussierspiegel (81) fokus­ sierten Strahlen;
Konkavlinsen (84) zum Erhöhen der Fokussierrate der von den horizontalen Steuerungslinsen (82) ausgegebenen Strah­ len; und
vertikale Steuerungslinsen (85) zum vertikalen Steuern des Weges der Strahlen, die durch die konkaven Linsen (84) gegangen sind.

4. Anzeigevorrichtung, die Laser verwendet, nach An­ spruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontalen und vertikalen Steuerungslinsen (82 und 85) aus mehrflächigen Spiegeln bestehen können.

5. Anzeigevorrichtung, die Laser verwendet, nach An­ spruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtastkontroller außerdem Motoren (83 und 86) zum Steuern des Drehwinkels der horizontalen und vertikalen Steuerungslinsen (82 und 85) durch Eingabe eines von der Steuerungsvorrichtung ausgegebe­ nen Abtastpositionssteuerungssignals umfaßt.

6. Anzeigevorrichtung, die Laser verwendet, nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er umfaßt: eine erste Wandlervorrichtung (30) zum Umwandeln eines über den Einga­ bepfad übertragenen Videosignals in digitale Signale und zu ihrer Ausgabe in einer Speichervorrichtung (40), und eine zweite Wandlervorrichtung (50 und 60) zum Umwandeln der aus der Speichervorrichtung (40) ausgelesenen Daten in ein ana­ loges Signal und zu seiner Ausgabe als R-, G- und B-Signale zur Abtastvorrichtung (70).

7. Anzeigevorrichtung in einem Videogerät, die Laser verwendet, dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt:
einen Synchronsignalseparator (10) zum Trennen von hori­ zontalen und vertikalen Synchronsignalen von einem Videosi­ gnal;
eine erste Wandlervorrichtung (30) zum Umwandeln des Vi­ deosignals in ein digitales Signal;
eine Steuerungsvorrichtung (20) zur Eingabe der horizon­ talen und vertikalen Synchronsignale des Synchronsignalsepa­ rators (10) und zum Steuern der Aufteilung in Bildbereiche entsprechend der Abtastposition und Größe des Schirms;
eine Speichervorrichtung (40), die aus einer Mehrzahl von Speichern zum Speichern der Videodatenausgabe der ersten Wandlervorrichtung (30) pro Bildbereich besteht;
eine Mehrzahl von zweiten Wandlervorrichtungen (50 und 60) zum Umwandeln der in der Speichervorrichtung gespeicher­ ten Daten in ein analoges Signal und zu seiner Ausgabe als analoge R-, G- und B-Signale;
eine Abtastvorrichtung (70) zum Abtasten mit einem La­ serstrahl entsprechend der Amplitude der R-, G- und B-Farb­ signalausgabe der zweiten Wandlervorrichtung (50 und 60); und
eine Abtaststeuerungsvorrichtung (70) zum Steuern des Pfads der Laserstrahlausgabe der Abtastvorrichtung (70), so daß der Laserstrahl über eine von der Steuerungsvorrichtung (20) vorgegebene Abtastposition geführt wird.

8. Anzeigevorrichtung, die Laser verwendet, nach An­ spruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastvorrichtung (70) aus einer Mehrzahl von Halbleiterlasern besteht.

9. Anzeigevorrichtung, die Laser verwendet, nach An­ spruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtastkontroller (80) umfaßt:
Fokussierspiegel (81) zum Fokussieren der von den Halb­ leiterlasern erzeugten R-, G- und B-Laserstrahlen;
horizontale Abtaststeuerungslinsen (82) zum horizontalen Steuern des Pfades der auf die Fokussierspiegel (81) fokus­ sierten Strahlen;
Konkavlinsen (84) zum Erhöhen der Fokussierrate der von den horizontalen Steuerungslinsen (82) ausgegebenen Strah­ len; und
vertikale Steuerungslinsen (85) zum vertikalen Steuern des Weges der Strahlen, die durch die konkaven Linsen (84) gegangen sind.

10. Anzeigevorrichtung, die Laser verwendet, nach An­ spruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontalen und vertikalen Steuerungslinsen (82 und 85) aus mehrflächigen Spiegeln bestehen können.

11. Anzeigevorrichtung, die Laser verwendet, nach An­ spruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtastkontroller außerdem Motoren (83 und 86) zum Steuern des Drehwinkels der horizontalen und vertikalen Steuerungslinsen (82 und 85) durch Eingabe eines von der Steuerungsvorrichtung ausgegebe­ nen Abtastpositionssteuerungssignals umfaßt.