JP2000352678A

JP2000352678A - 投射型画像表示装置

Info

Publication number: JP2000352678A
Application number: JP11165877A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Sato; 俊一佐藤
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1999-06-11
Filing date: 1999-06-11
Publication date: 2000-12-19

Abstract

(57)【要約】【課題】光軸に斜めに設置されたスクリーンに投射し
た像の台形変調を補正することができ、明るく鮮明で精
細な画像を表示することが可能な投射型画像表示装置を
提供する。【解決手段】スクリーン１８は、発光素子群１２、レ
ンズ１３、振動ミラー１５の光学部品により規定される
光軸に対して所定の角度で取り付けられている。この所
定の角度とは、発光素子群１２からの光がスクリーン１
８に入射する入射角であり、スクリーン１８の画像表示
可能領域１９内の位置に応じて異なるが、ほぼ４５°か
ら８５°の角度である。また、発光素子群１２は、光軸
と所定の角度をなしている。この所定の角度とは、傾斜
した物体面と像面の結像に係る条件（シャインプルーフ
の条件）に従って、設定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、文字情報、ビデオ
画像及びコンピュータ画像を光学系でスクリーンに投影
して表示する投射型画像表示装置に関するものである。
特に、携帯用ディスプレイ装置や大画面を得る投影型プ
ロジェクション装置に好適な投射型画像表示装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、携帯型のディスプレイ装置として
液晶素子を用いたものが、携帯電話、携帯型情報機器、
及び携帯型テレビ等で用いられてきた。しかしながら、
ユーザの体の一部に装着できるほどの大きさを有する携
帯型のディスプレイ装置では、その解像度の低さやディ
スプレイそのものが小さいことから、多量の文字情報や
コンピュータ画像を表示することは難しく、一度に表示
できる情報は、ある程度制限された量であった。そこ
で、例えば特開平２−６３３７９号公報等による高い解
像度を提供する小型ディスプレイ装置として発光ダイオ
ード（以下ＬＥＤという）を用いた例があり、この装置
について図２３を用いて説明する。

【０００３】図２３に示す小型ディスプレイ装置は、回
路基板１０１と、発光素子群（ＬＥＤアレイ）１０２
と、拡大用のレンズ１０３と、共鳴スキャナー１０４
と、振動ミラー１０５とを有し、これら部品を開口１０
６を備えた遮光箱１０７に収容する構成である。ＬＥＤ
アレイ１０２は、複数の発光素子であるＬＥＤが、予め
一列に直線状に回路基板１０１上に配置されており、Ｌ
ＥＤアレイ１０２からの光は拡大用のレンズ１０３によ
り拡大される。そして、レンズ１０３から出力した光
は、振動ミラー１０５に当って反射する。共鳴スキャナ
１０４は、振動ミラー１０５を５０Ｈｚから１００Ｈｚ
の範囲内の予め決められた周波数で、走査角度がピーク
値で約１０度にわたって振動させることができる。振動
ミラー１０５が振動させられる時、ＬＥＤ１０２からの
光が振動ミラー１０５に対して投射される位置が変化す
る。このため、振動ミラー１０５の色々な振動点におけ
るＬＥＤの各々を選択的に発光させることにより、連続
する行の表示点が現れ、２次元の画像を表示することが
できる。したがって、開口１０６から覗き込むと、奥に
２次元画像の虚像を観察することができる。以上のよう
にして、従来２次元の表示を行うことを可能としてい
た。

【０００４】また、従来、ディスプレイ装置を小型化す
るために、光学系からの画像光を、スクリーンに対して
急角度で入射させて投影させる背面投影方式が、特開昭
５７−１０９４８１号公報、特開昭６１−２４７１８号
公報に開示されている。これらの考え方を図２４に基づ
いて説明する。

【０００５】図２４（ａ）は背面投影型プロジェクショ
ン装置の構成図である。同図において、光源１１１から
発する画像はレンズ１１２によって拡大され、ミラー１
１４を経由して、スクリーン面１１５に斜めに入射す
る。スクリーン１１５には、その背面に、図２４（ｂ）
に示すように、偏向透過手段としてプリズム１１７等が
形成され、スクリーン面１１５に斜め入射する光が、ロ
スなく光軸を変更して正面に出射させることができる構
造となっている。

【０００６】ここで、図２５を用いて、斜め投射による
台形歪について説明する。図２５は、スクリーン１１５
ヘの斜め投射による補正を行わない場合の、原画像上に
おける有効面積の割合を説明する図である。補正を行わ
ない場合は、斜線部分しか利用できないことを示してい
る。ここで垂直振幅の減少は、図２５のＢの幅がＤの幅
になることを意味する。また台形変調率の増大とは、も
との画像が正四角形の画面でも、スクリーン上では台形
状に画像が変形してしまうことである。すなわち、幅Ａ
の四角形が、幅Ｃと幅Ｃ’の台形に変形してしまうこと
である。これは、スクリーン１１５に斜めに入射する角
度が急なほどその変形度合が大きくなる。

【０００７】したがって、図２４の従来例では、斜め投
射による垂直振幅の減少及び台形変調率の増大によるＣ
ＲＴ有効領域の低下を、レンズ１１２とミラー１１４間
に設けた補正レンズ１１３で斜め投射方向の拡大率を変
えて補正している。このようにスクリーン面１１５に斜
め入射させることにより、スクリーン１１５の背後にス
クリーンとほぼ同じ大ささのミラーを設ける必要が無く
なり、ひいては、筐体１１６の大きさも小型化が計ら
れ、奥行寸法をコンパクトにすることが可能となる。

【０００８】また、他の従来例として、投射光学系に曲
率をもった反射ミラーを用いることにより、スクリーン
に対して急角度で入射させて投影させる背面投影方式
が、特許公報第２６５９５４２号に開示されている。こ
の考え方を図２６に基づいて説明する。図２６はＣＲＴ
（陰極線管）からの画像光を拡大投影する従来の背面投
影型プロジェクション装置の構成図である。図２６
（ａ）と（ｂ）は、それぞれ側面図、正面図である。

【０００９】図２６（ａ）に示す背面投影型プロジェク
ション装置は、ＣＲＴ等の光源１２１と、光を拡大し投
影する光学系１２２と、３次曲面を設けたミラー１２３
と、観察用の透過型スクリーン１２４と、斜め投影され
た画像光を前記スクリーン１２４に対してほぼ直交する
方向に方向を変える偏向手段１２５と、を有し、これら
各部分をキャビネット１２６に収容する構造である。偏
向手段１２５としては、図２４に示すようにプリズム１
１７等が形成され、スクリーン面１２４に斜め入射する
光がロスなく光軸を変更して正面に出射させることがで
きる構造となっている。

【００１０】図２６において、光源１２１からの画像光
は光学系１２２により所定の倍率に拡大された後、ミラ
ー１２３に入射する。ミラー１２３は、曲率を有するミ
ラー面から構成され、そのミラー面の曲率により斜め投
影による光束の垂直振幅の減少を拡大投影するとともに
台形変調率の増大が補正され、光束の垂直振幅及び台形
変調が調整される働きをもった、３次曲面で構成された
ミラーである。すなわち、垂直振幅の減少及び台形変調
率の増大に対して、一回の反射で補正できるようにその
曲率が調整されている。ミラー１２３からの反射光（画
像光）は上述のように補正されてから、偏向手段１２５
を経てスクリーンに入射するので、矩形の画像をスクリ
ーンで観察することができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の小型ディスプレイ装置は、虚像表示のディスプ
レイであり、ディスプレイを目の直前に置かなければな
らない、という欠点があった。さらに左右両眼で像を見
る場合には、左右の眼に対しそれぞれ小型ディスプレイ
装置を設けなければならず、コスト高になるという課題
があった。

【００１２】また、従来の斜め投影方式による背面投影
型プロジェクション装置においては、斜め投射による垂
直振幅の減少及び台形変調率の増大によるＣＲＴ有効領
域の低下は補正できているものの、補正のために導入し
た補正レンズ１１３や曲率をもったミラー１２３によ
り、投射画像中の各位置に対して異なる複雑な収差（非
点収差、コマ収差等）が生じるという欠点があった。こ
のため、投射レンズの位置調整だけでは、全画面に対し
て焦点合わすことのできない複雑なピンボケ画像しか表
示できなかった。

【００１３】本発明は、前記問題を解決するものであ
り、光軸に斜めに設置されたスクリーンに投射した像の
台形変調を補正することができ、明るく鮮明で精細な画
像を表示することが可能な投射型画像表示装置を提供す
ることを目的とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】第１〜４の発明は、互い
に独立して発光状態となる複数の発光素子を直線状に配
置した発光素子群と、前記発光素子から出力した光を、
前記発光素子の配列方向に対し垂直な方向に走査する走
査光学系と、前記走査光学系に同期して前記発光素子を
選択的に発光させる発光制御手段と、光軸に対して所定
の角度で設置され、前記走査光学系で走査された光によ
り２次元画像を表示する表示スクリーンとを有する投射
型画像表示装置である。

【００１５】そして、第１の発明は、前記発光素子群
は、光軸に対してシャインプルーフの条件に従った角度
で設置されたことを特徴とするものである。

【００１６】また、第２の発明は、前記発光素子群が、
前記表示スクリーンに表示される各発光素子の像が一定
のピッチとサイズとなるように、各発光素子がピッチと
サイズを変化させて配置されたことを特徴とするもので
ある。

【００１７】また、第３の発明は、前記発光制御手段
が、前記表示スクリーンに表示される各発光素子の像が
一定のピッチとサイズとなるように、各発光素子の発光
タイミングと発光時間を制御することを特徴とするもの
である。

【００１８】また、第４の発明は、前記発光制御手段
が、前記表示スクリーンに表示される各発光素子の像が
一定の明るさとなるように、各発光素子の発光タイミン
グと発光の明るさを制御することを特徴とするものであ
る。

【００１９】第５の発明は、互いに独立して発光状態と
なる複数の発光素子を直線状に配置した複数列の発光素
子群と、前記発光素子から出力した光を、前記発光素子
の配列方向に対し垂直な方向に走査する走査光学系と、
前記走査光学系に同期して前記発光素子を選択的に発光
させる発光制御手段と、光軸に対して所定の角度で設置
され、前記走査光学系で走査された光により２次元画像
を表示する表示スクリーンと、を有する投射型画像表示
装置である。前記複数列の発光素子群がそれぞれ異なる
色を発光し、前記発光制御手段は、前記異なる色の光の
組み合わせにより所定の色の像が生成されるように、前
記異なる色の同一表示点がスクリーン上の同じ走査位置
で発光するタイミングで前記発光素子を発光させること
を特徴とするものである。

【００２０】第６及び７の発明は、点光源である発光素
子と、前記発光素子から出力した光を、互いに直角な２
方向に走査する走査光学系と、前記走査光学系に同期し
て前記発光素子を選択的に発光させる発光制御手段と、
光軸に対して所定の角度で設置され、前記走査光学系で
走査された光により２次元画像を表示する表示スクリー
ンと、を有する投射型画像表示装置である。

【００２１】そして、第６の発明は、前記発光制御手段
が、前記表示スクリーンに表示される各発光素子の像が
一定のピッチとサイズとなるように、各発光素子の発光
タイミングと発光時間を制御することを特徴とするもの
である。

【００２２】また、第７の発明は、前記発光制御手段
が、前記表示スクリーンに表示される各発光素子の像が
一定の明るさとなるように、各発光素子の発光タイミン
グと発光の明るさを制御することを特徴とするものであ
る。

【００２３】第８の発明は、第１乃至７のいずれかに記
載の投射型画像表示装置であって、前記発光制御手段
は、各発光素子が走査運動に応答して、予め定めた期間
発光することを禁止することを特徴とするものである。

【００２４】第９の発明は、互いに独立して発光状態と
なる複数の発光素子を面状に配置した発光素子群と、前
記発光素子群から出力した光束を、台形状に変換する画
像台形変換手段と、光軸に対して所定の角度で設置さ
れ、前記画像台形変換手段からの光束により２次元画像
を表示する表示スクリーンとを有する投射型画像表示装
置である。そして、前記画像台形変換手段は、前記表示
スクリーンに斜め投射されたために生ずる台形変調を補
正して矩形状とする画像変換を行うことを特徴とするも
のである。

【００２５】第１０の発明は、第９の投射型画像表示装
置であって、前記画像台形変換手段は、ファイバープレ
ートから構成されおり、前記ファイバープレートの入力
面が矩形状であり、出力面が台形状であることを特徴と
するものである。

【００２６】第１１の発明は、第１乃至１０のいずれか
に記載の投射型画像表示装置であって、前記表示スクリ
ーンが、入射光に対して拡散指向性をもったホログラム
であることを特徴とするものである。

【００２７】本発明において、表示スクリーンが光軸に
対して所定の角度で設置されているので、投射される２
次元画像は台形状に歪む。したがって、発光素子が、
点、１次元（直線状）、２次元（面状）の各場合におい
て、この歪み（変調）が生じる。したがって、上述のよ
うに、この歪みを修正することにより、より鮮明で精細
な画像を表示できる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、図を用いて本発明の実施形
態を詳細に説明する。

【００２９】＜第１実施形態＞本発明の第１実施形態
は、携帯に便利な小型ディスプレイ装置に関するもので
あり、点光源のものと、光源を直線状に配置したものが
ある。まずは、光源を直線状に配置したものについて説
明する。図１は、本発明の第１実施形態における小型デ
ィスプレイ装置の斜視図である。図２は、この小型ディ
スプレイ装置の正面図である。また、図３は、小型ディ
スプレイ装置の側面図である。この小型ディスプレイ装
置は、回路基板１１、回路基板１１に搭載された発光素
子群１２、レンズ１３、共鳴スキャナ１４、振動ミラー
１５、これら部品を内部に収容する筺体１７、スクリー
ン１８とから構成される。

【００３０】ここで、スクリーン１８は、発光素子群１
２、レンズ１３、振動ミラー１５の光学部品により規定
される光軸に対して所定の角度で、筺体１７の端辺に折
り畳み可能に取り付けられている。この所定の角度と
は、発光素子群１２からの光がスクリーン１８に入射す
る入射角であり、スクリーン１８の画像表示可能領域１
９内の位置に応じて異なるが、ほぼ４５°から８５°の
角度である。また、発光素子群１２は、光軸と所定の角
度をなしている。この所定の角度とは、傾斜した物体面
と像面の結像に係る条件（シャインプルーフの条件）に
従って、設定される。本実施例では、発光素子群１２
（回路基板１１）の法線と光軸とのなす所定の角度は、
約５°から４９°の間で設定される。例えば、スクリー
ン１８の中心部分への発光素子群１２から光の入射角が
７０°のとき、発光素子群１２（回路基板１１）の法線
と光軸とのなす所定の角度は、約１５°となる。

【００３１】発光素子群１２は直線状に配列された複数
の発光ダイオード（ＬＥＤ）により構成され、個々に選
択発光を行うことができる。ＬＥＤの数は、表示される
スクリーン１８の幅つまり水平方向の行の分解能に相当
する。ＬＥＤ１２からの光は投射用のレンズ１３により
集光される。そしてレンズ１３からの光出力は、共鳴ス
キャナ１４の振動ミラー１５に照射される。共鳴スキャ
ナ１４は、振動ミラー１５を５０Ｈｚから１００Ｈｚの
範囲内の予め決められた周波数で、走査角度がピーク値
で約１０°にわたって振動させることができる。振動ミ
ラー１５が振動させられる時、ＬＥＤ１２からの光は、
投射されるスクリーン１８上の位置が変化する。このた
め、振動ミラー１５の色々な振動点におけるＬＥＤ１２
の各々を選択的に発光させることにより、連続する行の
表示点が現れ、２次元の画像を表示することができる。

【００３２】画像を表示できる領域１９は、発光素子群
１２のスクリーン１８上への投射像Ｌ１からＬｎの間の
台形状の領域となる。よって、図２に示すように、画像
表示部Ａ〜Ｃのように、矩形領域を切り出すことで、一
般のディスプレイと同様な画面を複数表示することがで
きる。

【００３３】さらに図４及び図５を用いて、２次元の表
示を行う様子について詳しく説明する。図４及び図５
は、振動ミラー１５によるＬＥＤアレイ１２の軌跡をス
クリーン１８の正面方向から見たものである。図４は、
画像補正を行わない場合の画像表示を説明する図であ
り、図５は、画像補正を行った場合を説明する図であ
る。ＬＥＤアレイ１２は、Ｃ１〜ＣｍのＬＥＤからな
り、これらの発光を振動ミラー１５により、画像表示領
域１９の最上行Ｌ１から最初に表示を行い、行を追って
最下行Ｌｎへ進んでいく。さらにＬＥＤアレイ１２が走
査して最下行Ｌｎの表示位置を越えると、発光が停止さ
れ、再び最上行Ｌ１の表示点で発光を開始する。このよ
うに、ＬＥＤアレイ１２の走査毎に表示する同一表示点
を同じ点に現わすことが可能である。

【００３４】図４に示すように、各ＬＥＤのサイズとピ
ッチを同一に配置すると、ＬＥＤアレイ１２の像を斜め
方向からスクリーン１８に投射しているため、スクリー
ン１８上では、画像は台形状に歪む。例えば、画像の列
Ｃｍが、画像の列Ｃ１の２倍の長さであるとすると、列
Ｃｍでは、列Ｃ１に比べて、画素ピッチ及び画素サイズ
が２倍となる。すなわち、図４に示すように、途中の列
では、その拡大倍率に応じて列の長さ、画素ピッチ、画
素サイズが変化する。

【００３５】そこで、ＬＥＤ１２のピッチ、サイズを、
スクリーン１８上に投射したときの逆の倍率で変化させ
ておけば、すなわち所定の画素ピッチ、所定の画素サイ
ズで変化させておけば、図５に示すように、スクリーン
１８上に投影したときに、行方向については、均等な画
素ピッチ、画素サイズにすることができる。列方向に関
しては、各列の発光タイミングを変化させることで、均
等な画素ピッチにすることができる。ただし、画像表示
可能領域（ＬＥＤアレイ１２の像を投射できる領域）１
９は、台形状のままであるため、図２で説明したよう
に、矩形領域を切り出して、文字を表示したり、画像を
表示することで、通常のディスプレイと同様に矩形の画
像を表示できる。

【００３６】以上、スクリーン１８上に投影された画像
の台形変調を補正する技術について説明したが、より詳
しく原理と具体的手法について説明する。まずは、台形
変調の補正原理について説明する。図６は、発光素子群
１２と光軸とを含む面内での、発光素子群１２、レンズ
１３、スクリーン１８の関係を示した図である。この図
では、振動ミラー１５は省略し、光軸は直線として描か
れている。レンズ１３は薄肉レンズとして扱い、その焦
点距離をｆとする。発光素子群１２と光軸とのなす角度
をθ、スクリーン１８と光軸とのなす角度をθ’とす
る。また、レンズ中心Ｈ０から発光素子群１２の中心Ｐ
０までの距離をｚ０、レンズ中心からスクリーン１８の
中心Ｐ０までの距離をｚ’０とする。このとき、物面
（発光素子群１２を含み図６に垂直な面）、像面（スク
リーン１８面）、レンズ面（延長面）は、同一直線で交
わる。図６において、以下の関係式が成り立つ。

【００３７】１／ｚ’０＝１／ｚ０＋１／ｆ（１） β０＝ｚ’０／ｚ０（２）ｔａｎθ’＝β０ｔａｎθ （３）

【００３８】例えば、基準倍率β０が２０倍（ｚ０＝５
ｍｍ、ｚ’０＝１００ｍｍ、ｆ＝４．７６ｍｍ）、スク
リーン角度θ’＝７５°の場合、発光素子群の角度θは
１０．６°となる。

【００３９】上記関係式は、薄肉レンズでない、一般の
光学系にも適用できる。この場合は、レンズ中心に代わ
りに、物主点（節点）と像主点（節点）を用いる。空中
におかれた光学系では、物点と物主点を結ぶ直線と像主
点と像点を結ぶ直線は、互いに平行であり、この関係を
用いて、薄肉レンズの場合と同様に物点に対応する像点
の位置を決定できる。

【００４０】次に、図６及び図７を用いて、傾斜した物
面（発光素子群）の上での平面図形が、傾斜した像面
（スクリーン面）に結像されるときの像の歪について説
明する。図７において、物面が平面として扱っている
が、これは、その平面の一軸が発光素子群１２の配列方
向で、もう一軸が、振動ミラー１５で走査する方向とし
て考えることができる。図７は、図６の斜視図である。
図７において、物空間、像空間で主点を原点とする直交
座標系（ｘ，ｙ，ｚ）、（ｘ’，ｙ’，ｚ’）を設定す
る。ここではレンズ１３を薄肉レンズとして扱っている
ため、レンズ中心Ｈ０が、物主点、像主点となる。すな
わち２つの直交座標系（ｘ，ｙ，ｚ）、（ｘ’，ｙ’，
ｚ’）は一致する。ｚ軸、ｚ’軸は光軸とし、光の進行
方向に正とする。ｙ軸、ｙ’軸は子牛面内にあるものと
し、ｘ軸、ｘ’軸は図７の如く右手座標系に設定する。
物空間の物点Ｑ（ｘ，ｙ，ｚ）の像が像空間で像点Ｑ’
（ｘ’，ｙ’，ｚ’）になるとすると、光学系が空気中
にあれば、次の関係式が成り立つ。

【００４１】１／ｚ’＝１／ｚ＋１／ｆ（４） β ＝ｚ／ｚ’＝ｆ／（ｆ＋ｚ）（５）ｘ’＝βｘ（６）ｙ’＝βｙ（７）

【００４２】次に、軸上物点Ｐ０を通る物面の上に、Ｐ
０を原点として、直交座標系（Ｘ，Ｙ）を設定する。レ
ンズ中心Ｈ０を原点とする座標系（ｘ，ｙ，ｚ）のｘ軸
とＸ軸とは平行とし、Ｙ軸はｙｚ平面内にあって、かつ
Ｘ軸に垂直とする。物面の法線はｙｚ面内にあり、法線
と光線のなす角をθとすれば、Ｙ軸とｙ軸とのなす角も
θとなる。また、同様に像側においても、軸上像点Ｐ’
０を原点として像面上に座標系（Ｘ’，Ｙ’）を設定す
ると、像点Ｐ０を通り、面の法線が光軸とθ’の傾きを
なす。

【００４３】以上、図６及び図７より、（ｘ，ｙ，ｚ）
と（Ｘ，Ｙ）の関係、及び（ｘ’，ｙ’，ｚ’）と
（Ｘ’，Ｙ’）の関係は、次式のようになる。ｘ＝Ｘ（８）ｙ＝Ｙｃｏｓθ （９）ｚ＝ｚ０＋Ｙｓｉｎθ （１０）ｘ’＝Ｘ’ （１１）ｙ’＝Ｙ’ｃｏｓθ （１２）ｚ’＝Ｚ’０＋Ｙ’ｓｉｎθ’ （１３）

【００４４】ここで、ＱとＱ’とは互いに共役な物点、
像点であるから、（４）〜（７）式の関係があり、これ
らの関係と上記（８）〜（１３）式より、（Ｘ，Ｙ）は
（Ｘ’，Ｙ’）で表わすことができる。

【数１】ａ＝ｆ＋ｚ０（１６）Ｋ＝ｃｏｓθ／ｃｏｓθ’ （１７）

【００４５】上式の関係を用いて、物面上の直線が、像
面上にどのような直線で結像されるかを求める。物面上
の直線の式を、ＡＸ＋ＢＹ＝Ｃ（１８）とする。（１４）〜（１７）式より、ＹをＹ’で表わ
し、Ｘを（Ｘ’，Ｙ’）で表わすと、次のようなＸ’，
Ｙ’の関係式が得られる。

【００４６】

【数２】ａ＝ｆ＋ｚ０，Ｋ＝ｃｏｓθ／ｃｏｓθ’ （２０）

【００４７】（１９）式は、明らかにＸ’とＹ’に関す
る直線の方程式であり、像は直線になることがわかる。
ここで、（１）、（２）、（３）式より、β０＝ｆ／
（ｆ＋ｚ０）＝ｆ／ａとなることから（２０）式を以下
のように変形する。

【００４８】

【数３】

【００４９】ここでＸ軸に平行な直線を考える。この直
線は、発光素子群１２に垂直な直線であり、振動ミラー
１５の走査方向と一致する。Ｘ軸に平行な直線は、（１
８）式において、Ａ＝０、Ｃ＝ＢＹとなるので、（２
１）式より、次式のように求めることができ、像面にお
いてもＸ’軸に平行な直線となる。

【００５０】

【数４】

【００５１】（２２）式をグラフ化したものを図８に示
す。計算条件は、基準倍率β０が２０倍（ｚ＝５ｍｍ、
ｚ’０＝１００ｍｍ、ｆ＝４．７６ｍｍ）、スクリーン
角度θ’＝７５°、発光素子群１２の角度θ＝１０．６
°である。図８のグラフより明らかなように、物面上で
Ｙ軸方向に等間隔に並んだ点の像は、像面では、Ｙ’軸
の正の方向にいくにしたがって、次第に間隔が大きくな
る点像となる。このＹ軸の方向は、発光素子群１２の方
向と一致しているため、（２２）式にしたがって、発光
素子の間隔を変えることにより、Ｙ’軸上で等間隔に結
像することができる。また、発光素子の大きさが等しい
場合、発光素子の結像点の大きさも、Ｙ’軸方向に関し
ては、発光素子の間隔の変化と同じように変化するた
め、（２２）式にしたがって、発光素子の大ささを変え
ることにより、Ｙ’軸上で等しい大きさに結像すること
ができる。

【００５２】次にＹ軸に平行な直線を考える。Ｙ軸に平
行な直線は、（１８）式でＢ＝０、Ｃ＝ＡＸ０となるの
で、次式のようになる。

【数５】

【００５３】（２３）式は、図９に示すように、像は
Ｙ’軸とは平行とはならず、傾斜した直線となる。Ｙ’
軸となす角をδとすれば、次式となる。

【数６】

【００５４】図９（ａ）の直線は、発光素子群１２の方
向と一致するため、図９（ｂ）の直線は、発光素子群１
２を等間隔の時間で発光させたときの像の軌跡（画素）
と考えることができる。ここで、Ｙ’の値に応じて、画
素のピッチが変化してしまう。そこで、（２３）式にし
たがって、Ｘ’が等間隔になるＸの位置で発光素子を点
灯すればよい。また、発光素子の発光時間も、（２３）
式にしたがって、発光間隔（発光タイミング）と同様に
制御すれば、均一の大きさの画素を表示することができ
る。

【００５５】次に、表示を行うためのＬＥＤ１２の発光
の明るさやタイミングの補正について具体的に説明す
る。図１０は本発明のディスプレイ装置のブロック図を
示している。表示される画像情報がデータ入力ケーブル
２１を通じて入力データとしてメモリ２２に送られる。
この入力データは、各フレームの終りに生じる以下に述
べる遅れの間にメモリ２２に格納される。

【００５６】情報がメモリ２２に格納されるアドレス、
および情報が読出されるアドレスは、同期制御回路２６
とＣＰＵ２３により、従来の方法で制御される。データ
は、ＣＰＵ２３からのバス２４上の信号の制御下でメモ
リ２２から一時に１行ずつシフトレジスタ２５に対して
読み出される。シフトレジスタ２５は、例えば２５６ビ
ットを有し、シフトレジスタ２５内にＬＥＤアレイ１２
の各ＬＥＤに対応するビットがある。

【００５７】同期制御回路２６によりストローブ信号が
与えられ、シフトレジスタ２５の内容をラッチ回路２７
に転送させる。ラッチ回路２７の出力が、パルス化回路
２８を通り、ＬＥＤ駆動回路２９を制御する。このＬＥ
Ｄ駆動回路２９によりＬＥＤアレイ１２を発光させる。
一旦ビット行がシフトレジスタ２５からラッチ回路２７
へ転送されると、ＣＰＵ２３からの制御信号が再びバス
２４により、メモリ２２に与えられ、新しい情報をシフ
トレジスタ２５にロードする。

【００５８】振動ミラー１５の振動は、振動ミラー駆動
回路３０によって制御される。振動ミラー１５に対して
加えられる駆動信号は、振動ミラー１５の運動における
急激な遷移状態を避けるため略々正弦波である。しか
し、振動ミラー１５の正弦波振動は、非直線性を生じる
結果となる。この非直線性を補正する方法を以下に述べ
る。

【００５９】振動ミラー１５の駆動はミラーの移動の２
つの終点間の領域において比較的直線的であるが、この
終点付近の領域における駆動信号、従ってミラーの移動
は充分に非直線的であり、容易に補償することが難し
い。従って、本発明の望ましい実施態様における表示の
ためには終点（終端）付近の領域を用いないように定め
る。また、図１０に示される実施形態において、振動ミ
ラー１５の出力信号を、同期制御回路２６に、また下方
走査遅延回路３１および上方走査遅延回路３２に対して
加える。各走査遅延回路３１,３２からの出力は、同期
制御回路２６に対する別の入力として加えられる。

【００６０】図１１において、発光期間信号は、一方向
における振動ミラー１５の走査中はハイの状態であり、
下方走査方向と呼ばれ、反対方向における走査中はロー
の状態となり、これは上方走査方向と呼ばれる。振動ミ
ラー１５の振動方向が変化する時、同期制御回路２６に
より、データストローブ信号及びデータラッチ信号を、
下方走査と上方走査で、対称的に配置する（図１１のＡ
に対して対称）。ここで、下方および上方の両走査の間
に同じ点が常にスクリーン１８上の正確に同じ点に現れ
ることが重要である。このことは、遅延回路３１，３２
により制御される。

【００６１】振動ミラー１５の駆動における非直線性を
更に保証するため、データストローブ信号間の間隔（各
行のビットをラッチ回路２７にロードするため用いられ
る）は、図１１に示すように、走査サイクル中に変化さ
れ得る。同様に、ＬＥＤ駆動回路２９を制御するパルス
化回路２８からのデータラッチ信号の間隔もまた、図１
１に示すように変化する。図１１では、列のうちＣ１と
Ｃｍの信号しか示していない。例えば２５６×２５６デ
ィスプレイ（ｍ＝２５６）の場合は、このような各信号
が２５６個存在することになる。

【００６２】図１１に示すように、ＬＥＤを発光させる
ための駆動パルスの幅を変化させ、これによりＬＥＤが
オンとなる期間を変化させるか、あるいはＬＥＤに現れ
る電流を変化させることにより、走査位置に応じて発光
時間を変える。こうして、スクリーン１８上の明るさの
不均一性を図１０の回路において補償することができ
る。

【００６３】次に、発光する光源が一つ、すなわち点光
源の場合について説明する。図１２は光源が一つの場合
の２次元走査の実施形態を示す概略構成図である。同図
における小型ディスプレイ装置は、半導体レーザ４１、
レンズ４２、ガルバノミラー４３，４４、スクリーン４
５から構成される。半導体レーザ４１は、点光源であ
り、一本の光線を発する。スクリーン４５は、前述の実
施例と同様に、光軸に対して所定の角度で配置されてい
る。

【００６４】半導体レーザ４１とレンズ４２で生成され
た光ビーム４６は、ガルバノミラー４３，４４によりθ
ｘおよびθｙの方向に偏向され、スクリーン４５上に照
射され、ＸおよびＹ方向に走査される。この光ビーム４
６の偏向走査に同期した半導体レーザ４１の光強度の変
調により、スクリーン４５の上に画像を表示する。図１
３（ａ）に示すように、ガルバノミラー４４の駆動電流
を鋸波状として光ビーム４６をＸ方向に走査し、図１３
（ｂ）に示すように、ガルバノミラー４３の駆動電流
（ｂ）を段階状にして光ビーム４６をＹ方向に走査す
る。

【００６５】図１４は、図１２に示した光学部品に付設
する制御回路を示すブロック図である。同図に示す制御
回路は、コンピュータ５１、クロック発生器５２、フレ
ームメモリ５３、パルス発生器５４、レーザ駆動回路５
５、同期信号変換器５６、水平走査回路５７、垂直走査
回路５８、ガルバノミラー駆動回路５９，６０とからな
る構成である。この制御回路を用いて半導体レーザ４１
の発光制御およびガルバノミラー４３，４４の偏向制御
を行う。

【００６６】すなわち、表示画像データは、フレームメ
モリ５３にクロック発生器５２からの同期信号に同期し
ながら格納され、さらに半導体レーザ４１を駆動するた
めのパルス発生器５４へ出力され、レーザ駆動回路５５
により半導体レーザ４１をパルス的に発光させる。ここ
で、クロック発生器５２からの同期信号は、水平走査回
路５７に入力され、ガルバノミラー駆動回路５９により
ガルバノミラー４４をθｘ方向に鋸波状の波形で駆動す
る。また、クロック発生器５２からの同期信号は、垂直
走査回路５８に入力され、ガルバノミラー駆動回路６０
によりガルバノミラー４３をθｙ方向に段階状の波形で
駆動する。この際のガルバノミラー４３，４４の駆動
は、ＴＶ信号の水平・垂直走査と対応しており、フレー
ムメモリ５３の水平・垂直走査による書き込みと読み出
しとも完全に同期される。

【００６７】スクリーン４５に投影される画像の変調を
補正する場合、前述の実施例と同様、表示スクリーンに
表示される各発光素子の像が一定のピッチとサイズとな
るように、各発光素子の発光タイミングと発光時間を制
御したり、表示スクリーンに表示される各発光素子の像
が一定の明るさとなるように、各発光素子の発光タイミ
ングと発光の明るさを制御したりする。光ビームの走査
を行うことにより、ＬＥＤアレイなどの発光素子の高精
度な位置調整が不要となり、発光素子や光学部品の部品
数を減らし、小型化・低価格化を促進することができる
ようになる。

【００６８】次に、スクリーン１８の収納機構について
説明する。図１５は、スクリーン１８の収納機構の動作
を示す説明図である。図１５（ａ）に示すように、スク
リーン１８のほぼ中央部に折曲げ部３５を設け、筐体１
７の端辺にスクリーン１８の端部を取り付ける。そし
て、この筺体１７の外周部にスクリーン１８を巻きつけ
る。スクリーン１８の長さは、筺体１７の隣り合う２外
周面の長さと同じであり、折曲げ部３５は、スクリーン
１８を巻き付けたとき２外周面の交差する端辺に対応す
る位置に設ける。こうして、図５（ｂ）と（ｃ）に示す
ように、筐体１７にスクリーン１８を巻き付けること
で、スクリーン１８を筺体１７とほぼ同じ大きさに収納
するこができる。

【００６９】次に、スクリーン１８の作製方法について
説明する。スクリーン１８は、拡散板のホログラムとし
て作製されている。そのホログラムの作製光学系を図１
６に示す。図１６は、拡散板の反射型ホログラムの作製
光学系であり、レーザ光源６１、ミラー６２，６４、ハ
ーフミラー６３、対物レンズ６５、７０、シャッタ６
６，７１、凹面鏡６９、拡散板６７、ホログラム記録材
料６８から構成されている。レーザ光源６１からでたレ
ーザ光７２は、ミラー６２によって反射され、ハーフミ
ラー６３に向かう。ハーフミラー６３で、レーザ光は２
分割される。２分割されたレーザ光の一方は、ミラー６
２で反射され、対物レンズ６５によって発散球面波に変
換され、拡散板６７に入射する。拡散板６７で拡散され
たレーザ光は、ホログラム記録材料６８を照射する。ハ
ーフミラー６３で、２分割されたレーザ光の他方は、対
物レンズ７０で発散球面波に変換され、凹面鏡６９に入
射する。凹面鏡６９では、収束球面波に変換され、約４
５°から８５°の範囲の入射角で、ホログラム記録材料
６８を照射する。ホログラム記録材料６８への露光時間
は、シャッタ６６，７１で調節する。この光学系によ
り、スクリーン１８，４５として使用できる反射型の拡
散板ホログラムを作製できる。

【００７０】次に、ＬＥＤアレイ１２が複数列配置され
る場合について説明する。ＬＥＤアレイが１列のみの場
合は、スクリーン全体の明るさをより明るくし、表示画
像の解像度を向上させることは、限界がある。この１つ
の解決方法としては、直線状のＬＥＤ４を複数列配置す
ることにより解決する。この場合、第１番目のＬＥＤア
レイ１２と第２，３番目のＬＥＤアレイ１２のスクリー
ン１８上での投射位置を、同一としてもよいし、ずらし
てもよい。

【００７１】複数列のＬＥＤアレイ１２がそれぞれ異な
る色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を発光し、異なる色の光の組み合わ
せにより所要の色の像が生成されるように、前記異なる
色の同一表示点がスクリーン１８上の同じ走査位置で発
光するタイミングでＬＥＤを発光させる。こうして、表
示スクリーン１８の同一位置でのカラーの混色を行うこ
とができ、精細なカラー画像を表示することができる。

【００７２】本発明の小型ディスプレイ装置の用途につ
いて説明する。本発明の小型ディスプレイ装置は、ＴＶ
やビデオ再生装置あるいはラップトップパソコンや携帯
型ＦＡＸ等とケーブルを介して接続することにより、所
望の情報を表示することができる。通常の据置型ディス
プレイと同様に両眼で見ることができる。また、携帯電
話や小型情報端末用のディスプレイ装置として使用する
ことができる。また、本装置は、スクリーンを収納する
ことで、小型にすることができ、使用しない時はユーザ
のポケットや鞄の中に納めて持ち運ぶことができる。

【００７３】＜第２実施形態＞本発明の第２実施形態
は、背面投影型プロジェクション装置であり、具体的な
実施例に基づき詳細に説明する。図１７及び図１８は、
本発明の実施形態における背面投影型プロジェクション
装置を示すそれぞれ側面図及び正面図である。図１７お
よび図１８において、背面投影型プロジェクション装置
８１は、光源８２、透過型液晶パネル８３、画像台形歪
補正手段である逆歪ファイバープレート８４、投射レン
ズ８５、ミラー８６、拡散指向性制御ホログラフィック
スクリーン８７から構成されている。そして、これら部
品は筐体８８の内部に収容されている。光源８２からの
光は、透過型液晶パネル８３を照明する。透過型液晶パ
ネル８３を透過した光は、逆歪ファイバープレート８４
により、逆台形歪変換を受ける。逆台形歪変換をうけた
光は、投射レンズ８５で、拡散指向性制御スクリーン８
７に拡大投影される。投射レンズ８５と拡散指向性制御
スクリーン８７の中間には、ミラー８６を配置して光路
を折り曲げている。

【００７４】図１９は、逆歪ファイバープレート８４の
一例である。これは、入射面９１では、入射面形状９２
は正四角形であるが、出射面９３では出射面形状９４の
ように台形に逆変換するものである。また、出射面９３
は、光軸に対して、所定の角度をなしている。図２０に
示した逆歪ファイバープレート８４を用いることによ
り、正四角形の原画像（液晶パネル８３）を斜め投射し
たときの台形歪画像９５と逆の歪をもった逆歪原画像９
６を同じ投射光学系で斜め投射すれば、歪の無い正四角
形の画像９７を投射できる。このように、傾斜した物体
面、像面の結像は、第１実施形態でも説明したように、
シャインプルーフの条件として、理論的に確立されてい
る。

【００７５】この歪補正について詳しく説明する。図９
において、物面から像面の変換を示したが、物面で長方
形の図形は、像面では台形状の図形になる。したがっ
て、上述のように、像面で長方形にするためには、物面
で逆台形を表示すればよい。その様子を図２１に示す。

【００７６】図２１に示すように像面でＹ’軸に平行な
直線を描くための直線式、

【数７】に従って、台形表示、台形表示のように表示すれ
ば、像面で長方形に表示することができる。台形の変換
法則は、上式に従って決定される。物面で表示する位置
や、変換倍率等により、台形はいろいろな形状となる。

【００７７】次に、拡散指向性制御スクリーン８７は、
拡散板のホログラムとして作製されている。そのホログ
ラムの作製光学系を図２２に示すが、作製光学系とほぼ
同様な構成なので、同一部分には同一符号を付し、詳し
い説明は省略する。

【００７８】以上、本実施形態によれば、図１７におい
て、逆歪ファイバープレート８４により液晶パネル８３
の画像を斜め投射によって受ける台形歪をキャンセルす
るような台形に変化させることにより、斜め入射する際
には正規な画像を得るものである。つまり、この実施形
態は逆歪ファイバープレート８４により構成されている
ことを特徴とし、台形変調を設けることにより投射レン
ズ８５より拡大投影される図形を変形させ、スクリーン
８７への斜め入射により発生する両歪を補正することに
よって、正規の図形を再現できるようにしたものであ
る。このようにすることにより光源の有効利用率が向上
し、明るく、かつ高解像度のコンパクトなプロジェクシ
ョン装置を提供できる。

【００７９】

【発明の効果】以上説明したように、第１の発明によれ
ば、発光素子群は、前記表示スクリーンに表示される各
発光素子の像の焦点が合うように、光軸に対して所定の
角度で設置されているので、表示スクリーンに対して斜
め方向から、画像を投影しても、焦点はずれの小さい画
像を表示することができる。

【００８０】第２の発明によれば、直線状に配列された
発光素子群は、前記表示スクリーンに表示される各発光
素子の像が一定のピッチとサイズとなるように、各発光
素子がピッチとサイズを変化させて配置されたので、表
示スクリーンに対して斜め方向から、画像を投影して
も、画素ピッチの変化が小さい画像を表示することがで
きる。

【００８１】第３の発明によれば、直線状に配列された
発光制御手段は、前記表示スクリーンに表示される各発
光素子の像が一定のピッチとサイズとなるように、各発
光素子の発光タイミングと発光時間を制御するので、表
示スクリーンに対して斜め方向から、画像を投影して
も、画素ピッチの変化が小さい画像を表示することがで
きる。

【００８２】第４の発明によれば、直線状に配列された
発光制御手段は、前記表示スクリーンに表示される各発
光素子の像が一定の明るさとなるように、各発光素子の
発光タイミングと発光の明るさを制御するので、表示ス
クリーンに対して斜め方向から、画像を投影しても、一
定の輝度を有する画像を表示することができる。

【００８３】第５の発明によれば、複数列の発光素子群
がそれぞれ異なる色を発光し、発光制御手段は、前記異
なる色の光の組み合わせにより所要の色の像が生成され
るように、異なる色の同一表示点がスクリーン上の同じ
走査位置で発光するタイミングで前記発光素子を発光さ
せるので、表示スクリーンの同一位置でのカラーの混色
を行うことができ、精細なカラー画像を表示することが
できる。

【００８４】第６の発明によれば、点光源である発光制
御手段は、前記表示スクリーンに表示される各発光素子
の像が一定のピッチとサイズとなるように、各発光素子
の発光タイミングと発光時間を制御するので、表示スク
リーンに対して斜め方向から、画像を投影しても、画素
ピッチの変化が小さい画像を表示することができる。

【００８５】第７の発明によれば、点光源である発光制
御手段は、前記表示スクリーンに表示される各発光素子
の像が一定の明るさとなるように、各発光素子の発光タ
イミングと発光の明るさを制御するので、表示スクリー
ンに対して斜め方向から、画像を投影しても、一定の輝
度を有する画像を表示することができる。

【００８６】第８の発明によれば、発光制御手段は、各
発光素子が走査運動に応答して、予め定めた期間発光す
るので、表示画像を位置や大きさを自由に設定するこ
とができる。また、不必要な表示を行わないことによ
り、発光素子の発光時間を短くし、消費電力を低減する
ことができる。

【００８７】第９の発明によれば、前記画像台形変換手
段は、前記表示スクリーンに斜め投射されたために生ず
る台形変調を補正して矩形状とする画像変換を行うの
で、表示スクリーンに対して斜め方向から、画像を投影
しても、台形歪を補正することによって、正規の図形を
再現できるようにし、光源の有効利用率が向上し、明る
く、かつ高解像度の画像を表示できる。

【００８８】第１０の発明によれば、画像台形変換手段
は、ファイバープレートから構成されているので、容易
に画像の台形変換を行うことができる。

【００８９】第１１の発明によれば、表示スクリーン
が、入射光に対して拡散指向性をもったホログラムであ
るので、表示スクリーンに対して、斜め方向からと投射
された画像を効率よく観察者の方向へ拡散することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態における小型ディスプ
レイ装置の斜視図である。

【図２】この小型ディスプレイ装置の正面図である。

【図３】この小型ディスプレイ装置の側面図である。

【図４】画像補正を行わない場合の画像表示を説明する
図である。

【図５】画像補正を行った場合の画像表示を説明する図
である。

【図６】各光学部品の配置関係を示す説明図である。

【図７】各光学部品の配置関係と物点と像点の関係を示
す説明図である。

【図８】物面のＹ軸方向に点の像と、像面のＹ’軸の点
の像の関係を示すグラフである。

【図９】物面の発光素子群の方向と発光素子群を等間隔
の時間で発光させたときの像の軌跡を示す説明図であ
る。

【図１０】小型ディスプレイ装置のブロック図である。

【図１１】各部の信号の動作を示すタイムチャートであ
る。

【図１２】小型ディスプレイ装置の他の例を示す構成図
である。

【図１３】ガルバノミラーの駆動電流を示すタイムチャ
ートである。

【図１４】図１２の小型ディスプレイ装置を示すブロッ
ク図である。

【図１５】表示スクリーンの収納機構の動作を示す説明
図である。

【図１６】表示スクリーンであるホログラムの作製光学
系を示す構成図である。

【図１７】本発明の第２実施形態における背面投影型プ
ロジェクション装置を示す側面図である。

【図１８】本発明の第２実施形態における背面投影型プ
ロジェクション装置を示す正面図である。

【図１９】逆歪ファイバープレートの構成図である。

【図２０】正四角形の原画像を斜め投射した場合と、逆
歪原画像を同じ投射光学系で斜め投射下場合の説明図で
ある。

【図２１】像面で長方形にするための物面で逆台形を説
明する説明図である。

【図２２】表示スクリーンであるホログラムの作製光学
系を示す構成図である。

【図２３】従来の小型ディスプレイ装置を示す構成図で
ある。

【図２４】従来の背面投影型プロジェクション装置を示
す構成図である。

【図２５】スクリーンヘの斜め投射による補正を行わな
い場合の、原画像上における有効面積の割合を説明する
図である。

【図２６】従来の背面投影型プロジェクション装置の他
の例を示す構成図である。

【符号の説明】

１１回路基板１２発光素子群１３レンズ１４共鳴スキャナ１５振動ミラー１７筺体１８スクリーン１９画像表示可能領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｂ 21/60 Ｇ０３Ｂ 21/60 Ｚ５Ｇ４３５Ｇ０９Ｆ 9/00 ３６０Ｇ０９Ｆ 9/00 ３６０Ａ３６０ＮＧ０９Ｇ 3/02 Ｇ０９Ｇ 3/02 Ｐ 3/20 ６８０ 3/20 ６８０Ｃ 3/32 3/32 Ａ 3/36 3/36 Ｆターム(参考） 2H021 AA01 BA10 2H045 AB01 BA02 CB02 CB35 DA02 2H049 CA05 CA16 CA22 CA28 5C006 AA28 AF46 AF47 EA01 EC11 FA21 5C080 AA07 AA10 AA18 BB10 DD03 DD22 DD27 EE21 EE28 5G435 BB04 BB12 BB17 CC12 DD02 DD04 DD07 EE02 GG01 GG02 GG08 GG10 GG18 GG23 GG26 GG28 GG46 LL07 LL15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに独立して発光状態となる複数の発
光素子を直線状に配置した発光素子群と、前記発光素子から出力した光を、前記発光素子の配列方
向に対し垂直な方向に走査する走査光学系と、前記走査光学系に同期して前記発光素子を選択的に発光
させる発光制御手段と、光軸に対して所定の角度で設置され、前記走査光学系で
走査された光により２次元画像を表示する表示スクリー
ンと、を有し、前記発光素子群は、光軸に対してシャインプルーフの条
件に従った角度で設置されたことを特徴とする投射型画
像表示装置。
【請求項２】互いに独立して発光状態となる複数の発
光素子を直線状に配置した発光素子群と、前記発光素子から出力した光を、前記発光素子の配列方
向に対し垂直な方向に走査する走査光学系と、前記走査光学系に同期して前記発光素子を選択的に発光
させる発光制御手段と、光軸に対して所定の角度で設置され、前記走査光学系で
走査された光により２次元画像を表示する表示スクリー
ンと、を有し、前記発光素子群は、前記表示スクリーンに表示される各
発光素子の像が一定のピッチとサイズとなるように、各
発光素子がピッチとサイズを変化させて配置されたこと
を特徴とする投射型画像表示装置。
【請求項３】互いに独立して発光状態となる複数の発
光素子を直線状に配置した発光素子群と、前記発光素子から出力した光を、前記発光素子の配列方
向に対し垂直な方向に走査する走査光学系と、前記走査光学系に同期して前記発光素子を選択的に発光
させる発光制御手段と、光軸に対して所定の角度で設置され、前記走査光学系で
走査された光により２次元画像を表示する表示スクリー
ンと、を有し、前記発光制御手段は、前記表示スクリーンに表示される
各発光素子の像が一定のピッチとサイズとなるように、
各発光素子の発光タイミングと発光時間を制御すること
を特徴とする投射型画像表示装置。
【請求項４】互いに独立して発光状態となる複数の発
光素子を直線状に配置した発光素子群と、前記発光素子から出力した光を、前記発光素子の配列方
向に対し垂直な方向に走査する走査光学系と、前記走査光学系に同期して前記発光素子を選択的に発光
させる発光制御手段と、光軸に対して所定の角度で設置され、前記走査光学系で
走査された光により２次元画像を表示する表示スクリー
ンと、を有し、前記発光制御手段は、前記表示スクリーンに表示される
各発光素子の像が一定の明るさとなるように、各発光素
子の発光タイミングと発光の明るさを制御することを特
徴とする投射型画像表示装置。
【請求項５】互いに独立して発光状態となる複数の発
光素子を直線状に配置した複数列の発光素子群と、前記発光素子から出力した光を、前記発光素子の配列方
向に対し垂直な方向に走査する走査光学系と、前記走査光学系に同期して前記発光素子を選択的に発光
させる発光制御手段と、光軸に対して所定の角度で設置され、前記走査光学系で
走査された光により２次元画像を表示する表示スクリー
ンと、を有し、前記複数列の発光素子群がそれぞれ異なる色を発光し、
前記発光制御手段は、前記異なる色の光の組み合わせに
より所定の色の像が生成されるように、前記異なる色の
同一表示点がスクリーン上の同じ走査位置で発光するタ
イミングで前記発光素子を発光させることを特徴とする
請求項１乃至４のいずれかに記載の投射型画像表示装
置。
【請求項６】点光源である発光素子と、前記発光素子から出力した光を、互いに直角な２方向に
走査する走査光学系と、前記走査光学系に同期して前記発光素子を選択的に発光
させる発光制御手段と、光軸に対して所定の角度で設置され、前記走査光学系で
走査された光により２次元画像を表示する表示スクリー
ンと、を有し、前記発光制御手段は、前記表示スクリーンに表示される
各発光素子の像が一定のピッチとサイズとなるように、
各発光素子の発光タイミングと発光時間を制御すること
を特徴とする投射型画像表示装置。
【請求項７】点光源である発光素子と、前記発光素子から出力した光を、互いに直角な２方向に
走査する走査光学系と、前記走査光学系に同期して前記発光素子を選択的に発光
させる発光制御手段と、光軸に対して所定の角度で設置され、前記走査光学系で
走査された光により２次元画像を表示する表示スクリー
ンと、を有し、前記発光制御手段は、前記表示スクリーンに表示される
各発光素子の像が一定の明るさとなるように、各発光素
子の発光タイミングと発光の明るさを制御することを特
徴とする投射型画像表示装置。
【請求項８】前記発光制御手段は、各発光素子が走査
運動に応答して、予め定めた期間発光することを禁止す
ることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の
投射型画像表示装置。
【請求項９】互いに独立して発光状態となる複数の発
光素子を面状に配置した発光素子群と、前記発光素子群から出力した光束を、台形状に変換する
画像台形変換手段と、光軸に対して所定の角度で設置され、前記画像台形変換
手段からの光束により２次元画像を表示する表示スクリ
ーンと、を有し、前記画像台形変換手段は、前記表示スクリーンに斜め投
射されたために生ずる台形変調を補正して矩形状とする
画像変換を行うことを特徴とする投射型画像表示装置。
【請求項１０】前記画像台形変換手段は、ファイバー
プレートから構成されおり、前記ファイバープレートの
入力面が矩形状であり、出力面が台形状であることを特
徴とする請求項９記載の投射型画像表示装置。
【請求項１１】前記表示スクリーンが、入射光に対し
て拡散指向性をもったホログラムであることを特徴とす
る請求項１乃至１０のいずれかに記載の投射型画像表示
装置。