JP2001042237A - Video display device - Google Patents

Video display device

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JP2001042237A
JP2001042237A JP21470699A JP21470699A JP2001042237A JP 2001042237 A JP2001042237 A JP 2001042237A JP 21470699 A JP21470699 A JP 21470699A JP 21470699 A JP21470699 A JP 21470699A JP 2001042237 A JP2001042237 A JP 2001042237A
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JP
Japan
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light
display device
light emitting
polygon mirror
image display
Prior art date
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Pending
Application number
JP21470699A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuya Yamaguchi
和也 山口
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Priority to US09/597,490 priority patent/US6654151B1/en
Priority to DE10030417A priority patent/DE10030417A1/en
Publication of JP2001042237A publication Critical patent/JP2001042237A/en
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  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a video display device where incoherent light is set as a light emitting source such as an LED and which obtains a high-luminance and high-resolution projected video by compact structure. SOLUTION: This device is equipped with an LED array 3 emitting light in response to an inputted video signal, and a polygon mirror 7 receiving the light condensed by narrowing the beam diameter of the light from the array 3 and deflecting it. The deflecting direction of a scanning line in a horizontal direction is displaced to a vertical direction by the reflection surfaces of the mirror 7 having different tilt angles or the deflecting direction of the scanning line in the horizontal direction is displaced to the vertical direction by changing posture at the time of rotating the polygon mirror.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、主としてパーソナ
ルコンピュータまたはテレビなどの映像機器の映像信号
を、発光ダイオードなどの半導体発光素子で映像表示さ
せ、スクリーンや壁に投影表示する映像表示装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image display apparatus for displaying an image signal of an image equipment such as a personal computer or a television with a semiconductor light emitting element such as a light emitting diode and projecting the image on a screen or a wall.

【0002】[0002]

【従来の技術】パーソナルコンピュータによって形成さ
れた映像をスクリーン等に表示する装置として、透過型
の液晶を用いた液晶プロジェクタが従来から知られてい
る。この液晶プロジェクタは、赤,緑,青を担うそれぞ
れの透過型の3枚の液晶パネルに画像を表示させ、白色
光源を特殊な鏡で赤,緑,青に色分離して赤,緑,青を
担うそれぞれの液晶パネルに投射して色合成し、更にこ
の色合成された画像を拡大投影するというものである。
そして、この種の液晶プロジェクタは商品化が進み、現
在のところ市場への普及度もかなり高いといえる。
2. Description of the Related Art As a device for displaying an image formed by a personal computer on a screen or the like, a liquid crystal projector using a transmission type liquid crystal has been conventionally known. This liquid crystal projector displays images on three transmissive liquid crystal panels for each of red, green, and blue, and separates the white light source into red, green, and blue with a special mirror to produce red, green, and blue. Are projected onto the respective liquid crystal panels, which perform the color synthesis, and the color-combined image is enlarged and projected.
This kind of liquid crystal projector is being commercialized, and it can be said that the spread to the market is quite high at present.

【0003】ところが、現状の液晶プロジェクタにおい
て使用されている透過型の液晶パネルの光透過率は約2
5%程度であって、光学系に用いるには光透過率は低
い。したがって、スクリーンに投影される表示画像の輝
度にも限度があり、明るい場所での使用に耐えるだけの
輝度は実現されていない。
However, the transmissive liquid crystal panel used in the current liquid crystal projector has a light transmittance of about 2
It is about 5%, and the light transmittance is low for use in an optical system. Therefore, there is a limit to the brightness of the display image projected on the screen, and brightness sufficient to withstand use in a bright place has not been realized.

【0004】また、液晶プロジェクタでは、光源からの
光に含まれる熱による透過型の液晶のセルの温度上昇が
避けられない。このように液晶のセルの温度が上昇して
しまうと、コントラストの低下や色むらを伴うほか、
赤,緑,青の3色の合成時の色ずれも発生し、投影性能
が格段に劣化する。同時に、3枚の液晶パネルが必要で
あることと、白色光源からの白色発光の赤,緑,青色へ
の分離鏡などの光学系が複雑であることから、部品数及
び組立て工数が多く、コスト面の問題も無視できない。
更に、表示画像の高解像度化のために液晶パネルの大き
さを解像度に応じて大きくすることは難しい。このた
め、スクリーンに投影する表示画像の高解像度を実現す
るには、液晶パネルのセル分離部の面積比率を相対的に
高くすることで対応するしかないので、光透過率が更に
低下する。したがって、高解像度の表示画像は得られて
も輝度は低くなり、解像度と輝度の両面での表示画像の
最適化は困難である。
In a liquid crystal projector, a rise in the temperature of a transmission type liquid crystal cell due to heat contained in light from a light source is inevitable. When the temperature of the liquid crystal cell rises in this way, it causes a decrease in contrast and color unevenness,
A color shift at the time of combining three colors of red, green, and blue also occurs, and the projection performance is significantly deteriorated. At the same time, the need for three liquid crystal panels and the complexity of the optical system, such as a separation mirror for red, green, and blue emission of white light from a white light source, require a large number of parts and assembly steps, resulting in cost reduction. Surface problems cannot be ignored.
Further, it is difficult to increase the size of the liquid crystal panel in accordance with the resolution in order to increase the resolution of a display image. Therefore, the only way to achieve high resolution of the display image projected on the screen is to increase the area ratio of the cell separation portion of the liquid crystal panel, so that the light transmittance is further reduced. Therefore, even if a high-resolution display image is obtained, the luminance is low, and it is difficult to optimize the display image in both resolution and luminance.

【0005】以上のような不都合を伴う液晶プロジェク
タに代えて、化合物半導体による発光ダイオード(以
下、「LED」と記す)を使用した映像表示装置もすで
に提案されており、たとえば特開平9−230499号
公報にその記載がある。この公報に記載のプロジェクタ
は、入力された映像信号を画像として表示する少なくと
も各々1個以上の赤,緑,青のLEDを備えた発光ダイ
オードユニットと、この発光ダイオードユニットにより
表示された画像光を集光するためのフレネルレンズとを
備え、オーバーヘッドプロジェクタのスクリーンに向か
う光路内に着脱可能に配置される構成としたものであ
る。
An image display device using a light emitting diode (hereinafter, referred to as "LED") made of a compound semiconductor has been already proposed in place of the liquid crystal projector having the above disadvantages. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-230499 has been proposed. There is a description in the gazette. The projector described in this publication includes a light emitting diode unit including at least one or more red, green, and blue LEDs for displaying an input video signal as an image, and an image light displayed by the light emitting diode unit. It has a Fresnel lens for condensing light and is configured to be detachably disposed in an optical path toward a screen of an overhead projector.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、先の公報に
記載のLEDを用いたプロジェクタでは、発光ダイオー
ドユニットの画素数がそのままスクリーンへの投影拡大
後の表示画像の画素数となる。したがって、発光ダイオ
ードユニットの画像は低解像度であって、スクリーン上
の拡大された表示画像の解像度も必然的に低くなり、現
状で要求される高解像度の画像表示には対応できない。
たとえば水平解像度が800ドットで垂直解像度が60
0ドットのカラー映像について、その解像度通りに表示
しようとすれば、最低でも800×600×3=1,4
40,000個という膨大な数のLEDが必要となる。
したがって、装置のコンパクト化ができないほか、多数
のLEDを使用するので消費電力が大きくなりコスト面
での障害も大きい。
However, in the projector using the LED described in the above publication, the number of pixels of the light emitting diode unit becomes the number of pixels of the display image after being projected and enlarged on the screen. Therefore, the image of the light emitting diode unit has a low resolution, and the resolution of the enlarged display image on the screen is inevitably low, so that it is not possible to cope with the currently required high resolution image display.
For example, if the horizontal resolution is 800 dots and the vertical resolution is 60
If a color image of 0 dots is to be displayed according to its resolution, at least 800 × 600 × 3 = 1,4
A huge number of LEDs of 40,000 is required.
Therefore, the apparatus cannot be made compact, and since a large number of LEDs are used, the power consumption is increased and the cost is greatly impeded.

【0007】このようにLEDを利用した従来のプロジ
ェクタでは、とくに非常に多数のLEDを装備しなけれ
ばスクリーン上の表示画像の高解像度化が達成できず、
実用面及び商品化の面で問題がある。
[0007] As described above, in the conventional projector using LEDs, unless a very large number of LEDs are provided, high resolution of a display image on a screen cannot be achieved.
There are problems in practical use and commercialization.

【0008】また、コヒーレント光であるレーザーを用
いた映像表示装置についても既に提案がみられる。しか
しながら、レーザーでは画像の表示自体は可能であるも
のの、青色領域では紫色半導体レーザーとして波長40
0nmで出力5mW程度のものがサンプル出荷されてい
るのが現状である。したがって、R,G,Bの発光ダイ
オードを用いる場合のような高輝度のフルカラー映像は
実現できず、各種の映像の表示には今のところ最適とは
いえない。
[0008] Proposals have already been made for an image display device using a laser that is coherent light. However, although a laser can display an image itself, it has a wavelength of 40 nm as a violet semiconductor laser in the blue region.
At present, samples with an output of about 5 mW at 0 nm are shipped. Therefore, a high-luminance full-color image as in the case of using R, G, and B light-emitting diodes cannot be realized, and is not optimal at present for displaying various images.

【0009】そこで、本発明は、LEDなどインコヒー
レント光を発光源とし高輝度で高解像度の投写映像がき
わめてコンパクトな構造で得られる映像表示装置を提供
することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an image display device which uses an incoherent light source such as an LED as a light source and obtains a high-brightness, high-resolution projected image with an extremely compact structure.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の映像表示装置
は、入力された映像信号に応答して発光する複数のイン
コヒーレント光の発光源と、前記発光源から出射される
光のビームの径を絞り且つ前記光のビームを一軸方向に
配列させる集光手段と、前記集光手段からの光を受けて
二軸方向に偏向させる偏向手段と、前記偏向手段からの
光を歪み補正して表示面へ向かう光路を形成する歪み補
正手段とを備えていることを特徴とする。
According to the present invention, there is provided an image display apparatus comprising: a plurality of light sources of incoherent light emitted in response to an input image signal; and a beam diameter of light emitted from the light source. Focusing means for arranging the light beam and arranging the light beam in a uniaxial direction, deflecting means for receiving light from the condensing means and deflecting the light beam in two axial directions, and displaying the light from the deflecting means with distortion correction. And a distortion correcting means for forming an optical path toward the surface.

【0011】本発明において、前記偏向手段は複数の反
射面を周面に形成して軸線周りに回転するポリゴンミラ
ーとすることができ、前記複数の反射面は、周方向に隣
り合うものどうしの水平方向の走査ラインの偏向方向を
垂直方向に変位させるように一定の角度差を持つ構成と
することができる。
In the present invention, the deflecting means may be a polygon mirror having a plurality of reflecting surfaces formed on a peripheral surface and rotating around an axis, and the plurality of reflecting surfaces may be adjacent to each other in a circumferential direction. It is possible to adopt a configuration having a certain angle difference so that the deflection direction of the horizontal scanning line is displaced in the vertical direction.

【0012】また、ポリゴンミラーの複数の反射面が、
周方向に隣り合うものどうしの水平方向の走査ラインの
偏向方向を垂直方向に変位させるように、ポリゴンミラ
ーの姿勢を軸線周りの回転と同時に変更可能な構成とし
てもよい。
Further, the plurality of reflecting surfaces of the polygon mirror are
The posture of the polygon mirror may be changed at the same time as the rotation about the axis so that the deflection direction of the horizontal scanning line between the circumferentially adjacent scanning lines is vertically displaced.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づき説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0014】図1は本発明の実施の形態における映像表
示装置の概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a video display device according to an embodiment of the present invention.

【0015】図1において、大型のスクリーン50に対
して光投影して画像表示させる映像表示装置1は、映像
機器(図示せず)のアナログの赤(R),緑(G),青
(B)の映像信号を受ける信号変換部2a,LED制御
部2b,ポリゴンミラー制御部2cと、スクリーン50
への投影画像の画像形成のための光学系とから構成され
たものである。信号変換部2aは映像機器から入力され
た映像信号のA/D変換及び同期合わせを実行してその
出力信号をLED制御部2bに入力し、LED制御部2
bはガンマ補正と階調制御とを実行して光学系のR,
G,BのLEDのうち画素に対応するものを点灯させ
る。また、ポリゴンミラー制御部2cは、光学系に含ま
れたポリゴンミラー(後述)の回転を制御する。
Referring to FIG. 1, an image display apparatus 1 for projecting light onto a large screen 50 to display an image includes an analog red (R), green (G), and blue (B) of an image device (not shown). ), A signal conversion unit 2a, an LED control unit 2b, a polygon mirror control unit 2c, and a screen 50.
And an optical system for forming an image of a projected image on the optical disk. The signal conversion unit 2a performs A / D conversion and synchronization of the video signal input from the video device, inputs the output signal to the LED control unit 2b, and outputs the output signal to the LED control unit 2b.
b performs gamma correction and gradation control to execute R and R of the optical system.
The LED corresponding to the pixel among the G and B LEDs is turned on. The polygon mirror controller 2c controls the rotation of a polygon mirror (described later) included in the optical system.

【0016】光学系にはLEDアレイ3,集光レンズ
4,光ファイバ5,発光アレイ6,ポリゴンミラー7,
歪み補正レンズ8,投写レンズ9をそれぞれ備え、水平
解像度800画素及び垂直解像度600画素のものを1
秒間で60回書き換えて動画を表示可能としたものであ
る。なお、図1のスクリーン50に対して、垂直解像度
の方向(Y軸方向)はスクリーン50の縦方向であり、
水平解像度の方向(X軸方向)は図面と直交する方向で
ある。
The optical system includes an LED array 3, a condenser lens 4, an optical fiber 5, a light emitting array 6, a polygon mirror 7,
A distortion correction lens 8 and a projection lens 9 are provided, each having a horizontal resolution of 800 pixels and a vertical resolution of 600 pixels.
The moving image can be displayed by rewriting 60 times per second. Note that the vertical resolution direction (Y-axis direction) is the vertical direction of the screen 50 with respect to the screen 50 in FIG.
The horizontal resolution direction (X-axis direction) is a direction orthogonal to the drawing.

【0017】LEDアレイ3は図2に示すように、発光
源3−1,3−2・・・3−199,3−200の合計
200個をY軸方向に一列に配置したものであり、各発
光源3−n(n=1〜200)のそれぞれはR,G,B
のLED3a,3b,3cを含んでいる。なお、R,
G,BのLED3a,3b,3cに加えて他の発光色の
LEDを組み込んでもよく、またモノカラー画面対応の
表示装置であれば、R,G,Bの少なくとも一つの発光
色を持つものであればよい。
As shown in FIG. 2, the LED array 3 has a total of 200 light-emitting sources 3-1, 3-2... 3-199, 3-200 arranged in a row in the Y-axis direction. Each of the light emitting sources 3-n (n = 1 to 200) is R, G, B
LEDs 3a, 3b, 3c. Note that R,
In addition to the G and B LEDs 3a, 3b and 3c, LEDs of other luminescent colors may be incorporated. If the display device is compatible with a mono-color screen, it has at least one luminescent color of R, G and B. I just need.

【0018】本実施の形態において、集光手段は集光レ
ンズ4と光ファイバ5及び発光アレイ6の組合せによっ
て構成されたものである。集光レンズ4はLEDアレイ
3の各発光源3−nの光軸と同軸上に配置され、これら
の集光レンズ4のそれぞれに連ねて光ファイバ5が配置
されている。集光レンズ4はLEDアレイ3の各発光源
3−nからの光のビーム径を絞り込む。また、光ファイ
バ5は発光アレイ6までの導光路を形成するためのもの
であり、照射光を最適化されたビーム径として発光アレ
イ6に入射させる。この発光アレイ6は、全ての発光源
3−1〜3−200からの光を高精度で互いに平行な関
係としてポリゴンミラー7の表面に入射させる集光レン
ズ6a−1,6a−2,・・・6a−200を備えたも
のである。なお、光ファイバ5は従来周知のように細い
外径であって自由に曲げることができるので、集光レン
ズ4から発光アレイ6までの光路が複雑に曲がったもの
でも簡単に組み立てることができる。
In this embodiment, the light collecting means is constituted by a combination of the light collecting lens 4, the optical fiber 5, and the light emitting array 6. The condenser lens 4 is arranged coaxially with the optical axis of each light emitting source 3-n of the LED array 3, and an optical fiber 5 is arranged in connection with each of these condenser lenses 4. The condenser lens 4 narrows the beam diameter of light from each of the light emitting sources 3-n of the LED array 3. The optical fiber 5 is for forming a light guide path to the light emitting array 6, and makes the irradiation light incident on the light emitting array 6 with an optimized beam diameter. The light-emitting array 6 has a condenser lens 6a-1, 6a-2,... Which makes light from all the light-emitting sources 3-1 to 3-200 incident on the surface of the polygon mirror 7 in a parallel relationship with high precision. -It has 6a-200. Since the optical fiber 5 has a small outer diameter and can be freely bent as is well known in the related art, even if the optical path from the condenser lens 4 to the light emitting array 6 is complicatedly bent, it can be easily assembled.

【0019】ポリゴンミラー7は、たとえばプリンタな
どの光学書込み装置の分野で広く使用されているもの
で、図1に示すようにほぼ六角柱状としたもので、六角
形の中心を回動中心として駆動モータ(図示せず)によ
って回転駆動される。
The polygon mirror 7 is widely used, for example, in the field of an optical writing device such as a printer, and has a substantially hexagonal prism shape as shown in FIG. 1, and is driven around the center of the hexagon as a rotation center. It is rotationally driven by a motor (not shown).

【0020】図3はポリゴンミラー7の形状の詳細であ
って、(a)は上から観た平面図、(b),(c),
(d)はそれぞれ同図(a)のA−A,B−B,C−C
線矢視による縦断面図である。図示のように、ポリゴン
ミラー7の上端面は正六角形であり周面を6個の反射面
7a,7b,7c,7d,7e,7fとして連ねてい
る。反射面7aはポリゴンミラー7の中心軸線と平行な
面であり、これに連なる反射面7b,7cは同図の
(c),(d)に示すように下端側の断面を絞る向きに
少し傾斜し、反射面7cの傾斜角度は反射面7bのほぼ
2倍である。そして、傾斜面7cに連なる反射面7d,
7e,7fは、先に述べた反射面7a,7b,7cの関
係と同様である。すなわち、ポリゴンミラー7の周面は
反射面7a,7b,7cの3連の面と反射面7d,7
e,7fの3連の面との組合せであり、ポリゴンミラー
7が回転駆動されるとき、1個の任意の発光源3−nか
らの光を3連の反射面7a,7b,7cまたは反射面7
d,7e,7fで走査すると、ポリゴンミラー7の半回
転の間に任意の1個の発光源3−nは3行の水平方向の
映像画素を生成する(後述の図4参照)。すなわち、2
00個の発光源ではポリゴンミラー7の半回転の間に水
平方向600ラインの映像画素を生成し、800×60
0画素を生成することができる。
3A and 3B show details of the shape of the polygon mirror 7. FIG. 3A is a plan view seen from above, and FIGS.
(D) is AA, BB, CC of FIG.
It is a longitudinal cross-sectional view by a line arrow. As shown in the figure, the upper end surface of the polygon mirror 7 is a regular hexagon, and its peripheral surface is connected to six reflecting surfaces 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f. The reflecting surface 7a is a surface parallel to the central axis of the polygon mirror 7, and the reflecting surfaces 7b and 7c connected to the reflecting surface 7a are slightly inclined to narrow the cross section on the lower end side as shown in FIGS. However, the inclination angle of the reflection surface 7c is almost twice as large as that of the reflection surface 7b. The reflecting surface 7d connected to the inclined surface 7c,
7e and 7f are the same as the relationship between the reflection surfaces 7a, 7b and 7c described above. In other words, the peripheral surface of the polygon mirror 7 is formed of three consecutive surfaces of the reflection surfaces 7a, 7b, 7c and the reflection surfaces 7d, 7d.
e, 7f, which is a combination of three surfaces, and when the polygon mirror 7 is driven to rotate, light from one arbitrary light emitting source 3-n is reflected by the three reflecting surfaces 7a, 7b, 7c or reflected. Face 7
When scanning is performed by d, 7e, and 7f, any one light emitting source 3-n generates three rows of horizontal picture pixels during half rotation of the polygon mirror 7 (see FIG. 4 described later). That is, 2
The 00 light-emitting sources generate image pixels of 600 lines in the horizontal direction during the half rotation of the polygon mirror 7, and 800 × 60
Zero pixels can be generated.

【0021】歪み補正レンズ8はポリゴンミラー7によ
って水平方向と垂直方向に偏向された光を取り込んで投
写レンズ9に入射させ、この投写レンズ9は入射光をス
クリーン50に向け拡大投影して画像を表示する。
The distortion correction lens 8 takes in the light deflected in the horizontal and vertical directions by the polygon mirror 7 and makes it incident on a projection lens 9. This projection lens 9 enlarges and projects the incident light onto a screen 50 to form an image. indicate.

【0022】ここで、信号変換部2aに映像信号が入力
されると、この映像信号に基づいてLED制御部2bが
LEDアレイ3を制御し、R,G,Bの各LED3a,
3b,3cが点滅する。これにより、Y軸方向に一列に
配列した各発光源3−1〜3−200が点滅し、その照
射光は各発光源3−1〜3−200に対応させて配置し
た集光レンズ4に入射する。そして、集光レンズ4から
光ファイバ5を通じて照射光は発光アレイ6に向けて導
光される。
Here, when a video signal is input to the signal converter 2a, the LED controller 2b controls the LED array 3 based on the video signal, and the R, G, and B LEDs 3a,
3b and 3c blink. As a result, the light emitting sources 3-1 to 3-200 arranged in a line in the Y-axis direction blink, and the irradiation light is applied to the condenser lens 4 arranged in correspondence with each of the light emitting sources 3-1 to 3-200. Incident. The irradiation light is guided from the condenser lens 4 through the optical fiber 5 toward the light emitting array 6.

【0023】このようにLEDアレイ3と発光アレイ6
との間に、各発光源3−1〜3−200にそれぞれ対応
させて集光レンズ4と光ファイバ5とを備えることで、
LEDアレイ3の各発光源3−1〜3−200の配置を
任意に設定できる。すなわち、長さや曲げを自在に設定
できる光ファイバ5が発光アレイ6への導光路を形成す
るので、発光源3−1〜3−200の発光アレイ6に対
する位置関係の自由度を高く設定できる。したがって、
図2では最も単純な例として発光源3−1〜3−200
をY軸方向に一列に配置しているが、このような配列に
制約されない。たとえば、図5の(a)に示すように、
LEDアレイ3をほぼ正方形状としてこれに発光源3−
1〜3−200を一様密度で配列し、図2の例のLED
アレイ3に比較して高さ寸法を抑えてコンパクトにする
ことができる。また、図5の(b)に示すように、映像
表示装置1の中の適切な位置にたとえば3個に分けた発
光アレイ31,32,33を配置し、それぞれに所定数
の発光源3−1〜3−200を分散配置してもよい。要
するに、ポリゴンミラー7に光を照射する発光アレイ6
を高精度でアセンブリしておけば、LEDアレイ3の配
置位置や個数は任意に設定でき、特に図5(b)の例の
ように映像表示装置1の中の空間を適切に利用すること
でコンパクト化が図られる。
As described above, the LED array 3 and the light emitting array 6
By providing the condenser lens 4 and the optical fiber 5 corresponding to each of the light emitting sources 3-1 to 3-200,
The arrangement of the light emitting sources 3-1 to 3-200 of the LED array 3 can be arbitrarily set. That is, since the optical fiber 5 whose length and bending can be freely set forms a light guide path to the light emitting array 6, the degree of freedom of the positional relationship of the light emitting sources 3-1 to 3-200 with respect to the light emitting array 6 can be set high. Therefore,
In FIG. 2, the light-emitting sources 3-1 to 3-200 are the simplest examples.
Are arranged in a line in the Y-axis direction, but are not limited to such an arrangement. For example, as shown in FIG.
The LED array 3 is formed into a substantially square shape, and the light emitting source 3-
1 to 3 to 200 are arranged at a uniform density, and the LED shown in FIG.
Compared with the array 3, the height can be reduced and the size can be reduced. Also, as shown in FIG. 5B, for example, three light-emitting arrays 31, 32, and 33 are arranged at appropriate positions in the video display device 1, and a predetermined number of light-emitting 1-3 to 200 may be distributed. In short, the light emitting array 6 for irradiating the polygon mirror 7 with light
Is assembled with high precision, the arrangement position and the number of the LED arrays 3 can be set arbitrarily. In particular, by appropriately using the space in the video display device 1 as in the example of FIG. Compactness is achieved.

【0024】図1に戻って、発光アレイ6の集光レンズ
6a−n(n=1〜200)は、LEDアレイ3の発光
源3−1〜3−200からのそれぞれの光路に対応して
Y軸方向に200個配列されたものである。これらの集
光レンズ6a−nからの光は、ポリゴンミラー7の反射
面7a〜7fのうちの一つにY軸方向に等しい間隔で焦
点を合わせて照射される。そして、発光源3−1〜3−
200の画像信号による点滅動作とポリゴンミラー7の
回転と各反射面7a〜7fの傾斜に基づく偏向により、
水平(X軸)方向と垂直(Y軸)方向へ走査し、スクリ
ーン50上に映像を形成させる。なお、映像信号に合わ
せて発光源3−1〜3−200のそれぞれの点滅動作と
ポリゴンミラー7の同期をとることは無論である。
Returning to FIG. 1, the condenser lenses 6a-n (n = 1 to 200) of the light emitting array 6 correspond to the respective optical paths from the light emitting sources 3-1 to 3-200 of the LED array 3. In this example, 200 pieces are arranged in the Y-axis direction. Light from these condenser lenses 6a-n is applied to one of the reflection surfaces 7a to 7f of the polygon mirror 7 while being focused at equal intervals in the Y-axis direction. Then, the light emitting sources 3-1 to 3-
By the blinking operation by the image signal of 200, the rotation of the polygon mirror 7, and the deflection based on the inclination of each of the reflection surfaces 7a to 7f,
Scanning is performed in the horizontal (X-axis) direction and the vertical (Y-axis) direction to form an image on the screen 50. It goes without saying that the blinking operation of each of the light emitting sources 3-1 to 3-200 and the synchronization of the polygon mirror 7 are synchronized with the video signal.

【0025】図6はスクリーン50に対する水平(X軸
方向)解像度800画素及び垂直(Y軸方向)解像度6
00画素による画像のライン表示を示す概略図である。
FIG. 6 shows a horizontal (X-axis direction) resolution 800 pixels and a vertical (Y-axis direction) resolution 6 with respect to the screen 50.
It is the schematic which shows the line display of the image by 00 pixels.

【0026】スクリーン50上には600行のラインL
−1,L−2,L−3,・・・L−599,L−600
が表示される。そして、LEDアレイ3の発光源3−1
はラインL−1〜L−3の映像表示を担い、次段の発光
源3−2はラインL−4〜L−6の映像表示を担い、以
下同様にして発光源3−200がラインL−598〜L
−600の映像表示を担い、各発光源3−nはいずれも
ポリゴンミラー7が半回転する間の走査で3ライン分の
映像表示に貢献する。すなわち、反射面7aと直交する
向きに発光アレイ6からの光の入射があるときには、図
4において実線で示すように反射面7aからはポリゴン
ミラー7の軸線と直交する向きに歪み補正レンズ8側へ
光が出射される。反射面7aと反射面7bの傾斜の角度
差をθ1とし反射面7aと反射面7cの傾斜の角度差を
θ2とするとき、反射面7b,7cに入射した光はそれ
ぞれの傾きによって図4において反射面7aからの反射
光に対してθ1の角度すなわち二点鎖線及び反射面7a
からの反射光に対してθ2の角度すなわち一点鎖線で示
す矢印方向に出射される。
On the screen 50, there are 600 lines L
-1, L-2, L-3, ... L-599, L-600
Is displayed. Then, the light emitting source 3-1 of the LED array 3
Performs the image display of the lines L-1 to L-3, the light emitting source 3-2 in the next stage performs the image display of the lines L-4 to L-6, and similarly, the light emitting source 3-200 performs the line L -598 to L
Each of the light emitting sources 3-n contributes to the display of three lines of images by scanning while the polygon mirror 7 rotates half a turn. That is, when light from the light emitting array 6 is incident in a direction perpendicular to the reflection surface 7a, the distortion correction lens 8 is directed from the reflection surface 7a in a direction perpendicular to the axis of the polygon mirror 7 as shown by a solid line in FIG. The light is emitted to FIG case, the reflecting surface 7b, the light incident on 7c by the respective slopes of the angular difference of the slope of the reflecting surface 7a reflection surface 7b and theta 1 to the reflecting surface 7a and the angular difference theta 2 of inclination of the reflection surface 7c 4, the angle of θ 1 with respect to the reflected light from the reflecting surface 7a, that is, the two-dot chain line and the reflecting surface 7a
That angle of theta 2 with respect to the reflected light from being emitted in the direction of the arrow shown by a chain line.

【0027】ここで、反射面7aに対する反射面7b,
7cの角度θ1,θ2は、発光アレイ6のたとえば集光レ
ンズ6a−1からの光がポリゴンミラー7の反射面7a
に入射して反射されたとき歪み補正レンズ8への走査ラ
インどうしの間の間隔p1,p2が等しくなる関係とな
るように設定する。また、集光レンズ6a−1,6a−
2の間隔は図4に示す間隔P1,P2,P3がP1=P2
3の関係が成り立つように設定する。これにより、発
光アレイ6の集光レンズ6a−1,6a−2から出射さ
れてポリゴンミラー7の各反射面7a〜7fで順に反射
される光の操作ラインは、図4においてP1〜P5のそれ
ぞれの間隔を等しいラインに相当するように設定でき
る。
Here, the reflecting surface 7b,
The angles θ 1 and θ 2 of the light-emitting array 6, for example, the light from the condenser lens 6 a-1 is reflected by the reflection surface 7 a of the polygon mirror 7.
Are set so that the distances p1 and p2 between the scanning lines to the distortion correction lens 8 when reflected by the lens are equal. Also, the condenser lenses 6a-1, 6a-
2 spacing intervals P 1 shown in FIG. 4, P 2, P 3 is P 1 = P 2 =
It is set so that the relationship of P 3 is established. Thereby, the operation line of the light reflected sequentially by the reflecting surfaces 7a~7f of emitted polygon mirror 7 from the condenser lens 6a-1, 6a-2 of the light-emitting array 6, P 1 to P 5 in FIG. 4 Can be set to correspond to equal lines.

【0028】このように、ポリゴンミラー7の反射面7
a〜7c及び7d〜7fのそれぞれの間に角度差を持た
せることで、ポリゴンミラー7が半回転する間の走査に
よって図4に示したように、発光アレイ6の各集光レン
ズ6−nからの光を実線,二点鎖線,一点鎖線の光路を
経由した走査光として歪み補正レンズ8に入射させるこ
とができる。したがって、ポリゴンミラー7の半回転の
間に3行のラインをスクリーン50上に投写して映像を
表示することができる。
As described above, the reflection surface 7 of the polygon mirror 7 is
Each of the condenser lenses 6-n of the light emitting array 6 as shown in FIG. 4 by scanning while the polygon mirror 7 makes a half rotation by giving an angle difference between each of the light-receiving elements 6a to 7c and 7d to 7f. Can be incident on the distortion correction lens 8 as scanning light via the optical paths of the solid line, the two-dot chain line, and the one-dot chain line. Therefore, an image can be displayed by projecting three lines on the screen 50 during the half rotation of the polygon mirror 7.

【0029】ここで、各ラインL−1〜L−600の水
平解像度(X軸方向)の画素数は800なので、ちらつ
きのない動画映像として表示できるようにするために
は、たとえば1ライン当たりに1秒間に60回程度の水
平走査をすればよい。このような水平走査条件のために
は、800画素を60回程度だけR,G,BのLED3
a,3b,3cの点滅条件を変えてやればよい。そし
て、200個の発光源3−1〜3−200によって垂直
解像度600画素を表示させる場合は、1個の任意の発
光源3−nが800×60×3=144000すなわち
144KHz以上の高速応答性があればよい。なお、本
実施の形態では、説明をわかりやすくするため映像の帰
線期間は無視した数値を特定しているが、これはLED
の応答特性やポリゴンミラーの回転速度はこの帰線期間
を考慮しても全く問題のない応答レベルであるからであ
る。
Here, since the number of pixels in the horizontal resolution (X-axis direction) of each of the lines L-1 to L-600 is 800, in order to be able to display as a flicker-free moving image, for example, one line is required. Horizontal scanning may be performed about 60 times per second. For such a horizontal scanning condition, the R, G, and B LEDs 3 are used only for about 60 times 800 pixels.
What is necessary is just to change the blinking conditions of a, 3b, and 3c. When displaying the vertical resolution of 600 pixels by the 200 light-emitting sources 3-1 to 3-200, one arbitrary light-emitting source 3-n has a high-speed response of 800 × 60 × 3 = 144000, that is, 144 KHz or more. If there is. Note that, in the present embodiment, a numerical value ignoring the blanking period of the video is specified for the sake of easy understanding,
This is because there is no problem in the response characteristics and the rotation speed of the polygon mirror even if the retrace period is taken into consideration.

【0030】一方、LED3a,3b,3cについて
は、現在までに開発されているものでは7MHz以上の
高速応答性があるので、水平解像度の画素数800で且
つ垂直方向3ライン分に十分対応できる。
On the other hand, the LEDs 3a, 3b, and 3c which have been developed so far have a high-speed response of 7 MHz or more, so that the number of pixels of the horizontal resolution is 800 and the vertical direction can correspond to three lines.

【0031】このように高速応答性があるLED3a,
3b,3cを含む光源3−1〜3−200では、映像信
号に応答して1秒間に800×600の画素を60回書
き換えるように全てのLED3a,3b,3cの点滅制
御が可能である。
As described above, the LED 3a having a high-speed response,
In the light sources 3-1 to 3-200 including 3b and 3c, blinking control of all the LEDs 3a, 3b and 3c is possible so as to rewrite 800 × 600 pixels 60 times per second in response to a video signal.

【0032】すなわち、ポリゴンミラー7を回転させて
1/180秒で1回の割合でX軸方向に走査していけ
ば、発光アレイ3の各発光源3−1〜3−200からは
先に述べたように1/144000秒の間で1画素分が
点滅制御されるので、Y軸方向に一列に並んだ200個
の発光源から発光アレイ6を経由した光はX軸方向の画
素に順次偏向されていく。そして、ポリゴンミラー7か
ら偏向された光面は歪み補正レンズ8に入射して歪み補
正され、投写レンズ9からスクリーン50に投影され
る。これにより、図6に示したようにスクリーン50の
上に水平(X軸方向)解像度が800画素で垂直(Y軸
方向)解像度が600画素の画像が1秒間に60回投影
され映像が形成される。
That is, if the polygon mirror 7 is rotated and scanned in the X-axis direction once every 1/180 second, the light-emitting sources 3-1 to 3-200 of the light-emitting array 3 first As described above, one pixel is controlled to blink between 1/1444000 seconds, so that light passing through the light-emitting array 6 from 200 light-emitting sources arranged in a line in the Y-axis direction is sequentially transmitted to pixels in the X-axis direction. It is deflected. Then, the light surface deflected from the polygon mirror 7 is incident on the distortion correction lens 8 to correct the distortion, and is projected from the projection lens 9 onto the screen 50. Thus, as shown in FIG. 6, an image having a horizontal (X-axis direction) resolution of 800 pixels and a vertical (Y-axis direction) resolution of 600 pixels is projected 60 times per second on the screen 50 to form a video. You.

【0033】以上のように、一つの発光源3−nからの
照射光をポリゴンミラー7の傾斜が異なる反射面7a,
7b,7cの組みへ、次いで反射面7d,7e,7fの
組みへと順に当てることで、図4に示すように3行のラ
インの映像表示が得られる。このため、カラー表示をす
るには従来では800×600個の膨大な個数の発光源
と少なくとも800×600×3個のLEDを必要とし
ていたのに対し、200個の発光源3−1〜3−200
とすることができ、発光アレイ6を構成するR,G,B
のLED3a,3b,3cの総個数(200×3)を大
幅に削減でき、装置の小型化及び製造コストの低減が可
能となる。そして、LED3a,3b,3cが大幅に減
ることから、稼働時の消費電力も少なくなる。
As described above, the irradiation light from one light emitting source 3-n is reflected by the reflecting surfaces 7a and 7a of the polygon mirror 7 having different inclinations.
By applying the light to the combination of 7b and 7c and then to the combination of the reflection surfaces 7d, 7e and 7f, an image display of three lines is obtained as shown in FIG. For this reason, while a large number of 800 × 600 light emitting sources and at least 800 × 600 × 3 LEDs were conventionally required for color display, 200 light emitting sources 3-1 to 3-3 were used. −200
R, G, B constituting the light emitting array 6
, The total number (200 × 3) of the LEDs 3a, 3b, 3c can be greatly reduced, and miniaturization of the device and reduction of the manufacturing cost can be achieved. Since the LEDs 3a, 3b, 3c are greatly reduced, the power consumption during operation is also reduced.

【0034】また、近来になって開発された窒化系化合
物半導体を利用した青と緑のLEDは高輝度化が進み、
AlGaInP系の化合物半導体を利用した赤のLED
も同様に高輝度化が達成された。したがって、窒化系化
合物半導体による青と緑及びAlGaInP系化合物半
導体による赤のLEDを光源3−1〜3−200に適用
すれば高輝度のスクリーン映像が得られる。本発明者ら
が確認したところによると、R,G,BのLED3a,
3b,3cを1個ずつ含む発光源3−1〜3−200を
200個配列したLEDアレイ3の場合では、スクリー
ン50の大きさを1m2としたときスクリーン50上で
は500cd/m2程度の高輝度の映像が得られた。し
たがって、昼間の明るい部屋での映像表示にも十分対応
できるとともに、発光源3−1〜3−200の全てに
R,G,BのLED3a,3b,3cを備えることによ
って、1画素中での色ずれがなく、従来の液晶プロジェ
クタでは原理上避けることができなかったスクリーン5
0上の映像の色のずれの発生も完全に防止できる。ま
た、屋外用としてもっと明るい表示装置が必要であれ
ば、各発光源3−nを構成するLEDの個数を増やせば
全く同じ構成で容易に実現できる。
In addition, blue and green LEDs using nitride-based compound semiconductors developed recently have been increasing in brightness.
Red LED using AlGaInP-based compound semiconductor
Similarly, high brightness was achieved. Accordingly, if blue and green LEDs made of a nitride-based compound semiconductor and red LEDs made of an AlGaInP-based compound semiconductor are applied to the light sources 3-1 to 3-200, a screen image with high brightness can be obtained. The present inventors have confirmed that the R, G, and B LEDs 3a,
3b, in the case of LED array 3 and the light emitting source 3-1~3-200 were 200 sequences comprise one by one is 3c, the screen 50 size of approximately 500 cd / m 2 is on the screen 50 when a 1 m 2 A high-luminance image was obtained. Therefore, it is possible to sufficiently display images in a bright room in the daytime, and to provide R, G, and B LEDs 3a, 3b, and 3c in all of the light-emitting sources 3-1 to 3-200, thereby enabling one pixel to be displayed. There is no color shift, and the screen 5 cannot be avoided in principle with a conventional liquid crystal projector.
The occurrence of a color shift of the image on 0 can be completely prevented. If a brighter display device for outdoor use is required, the same configuration can be easily realized by increasing the number of LEDs constituting each light emitting source 3-n.

【0035】図7はポリゴンミラーの別の例を示す詳細
であって、(a)は上から観た平面図,(b),
(c),(d)は同図(a)のD−D線,E−E線,F
−F線矢視による断面図である。
FIGS. 7A and 7B show details of another example of the polygon mirror. FIG. 7A is a plan view seen from above, and FIGS.
(C) and (d) show the DD line, EE line, and F line in FIG.
It is sectional drawing by the -F line arrow.

【0036】図示の例のポリゴンミラー10は先の例と
同様に六角柱状としたものであるが、その6面の反射面
10a〜10fの傾斜角度を周方向に段階的に変えたも
のである。すなわち、反射面10aをポリゴンミラー1
0の回転軸線と平行な面としたとき、この反射面10a
に連なる反射面10b,10c,10d,10e,10
fの順に傾斜角度が大きくなっている。このようなポリ
ゴンミラー10を図1の光学系に備えて発光アレイ6か
ら光ビームを照射すると、図8の(a)〜(f)に示す
ようにポリゴンミラー10の1回転の間に走査ラインの
偏向方向を6ラインとして垂直(X軸)方向に変位させ
ることができる。すなわち、一つの発光源の点滅による
光ビームは、各反射面10a〜10fによる水平方向の
偏向によって6ラインの垂直(X軸)方向に変位した映
像画素を生成する。なお、各反射面10a〜10fによ
るそれぞれの走査ラインの隣り合う位置P1〜P6どうし
の間隔及び位置P6と次の走査ラインP1との間隔がいず
れも等しくなるように、これらの各反射面10a〜10
fの傾斜角度の関係をとることと、隣り合う集光レンズ
6a−nからの出射光の間隔をとることは先の例と同様
である。
The polygon mirror 10 in the illustrated example has a hexagonal prism shape as in the previous example, but the inclination angles of the six reflecting surfaces 10a to 10f are changed stepwise in the circumferential direction. . That is, the reflecting surface 10a is
When the surface is parallel to the rotation axis of 0, the reflection surface 10a
Reflecting surfaces 10b, 10c, 10d, 10e, 10
The inclination angle increases in the order of f. When such a polygon mirror 10 is provided in the optical system shown in FIG. 1 and a light beam is emitted from the light emitting array 6, scanning lines are formed during one rotation of the polygon mirror 10 as shown in FIGS. Can be displaced in the vertical (X-axis) direction with six deflection directions. That is, the light beam caused by the blinking of one light emitting source generates image pixels displaced in the vertical (X-axis) direction of six lines by horizontal deflection by the respective reflecting surfaces 10a to 10f. In addition, as the interval between the distance and the position P 6 and the next scan line P 1 of the located if P 1 to P 6 adjacent the respective scan lines by the respective reflecting surfaces 10a~10f equals none, each of these Reflective surfaces 10a-10
The relationship between the inclination angle of f and the interval between the light beams emitted from the adjacent condenser lenses 6a-n is the same as in the previous example.

【0037】このようにポリゴンミラー10の1回転で
水平方向の走査ラインの偏向方向を6ラインとして垂直
方向に変位させるものでは、垂直解像度600画素に対
しては100個の発光源での映像表示が可能であり、図
3で示した200個のLEDアレイ3に比べると半数に
減り、R,G,BのLED3a,3b,3cも合計30
0個で済む。このため、発光源から発光アレイ部までの
構造が簡単になり、より一層コンパクト化が図られる。
なお、輝度不足が懸念される場合では、各発光源に含ま
れるLEDの個数を増やせばよいだけで、発光源の数自
体を増やす必要はない。
As described above, with one rotation of the polygon mirror 10, the deflection direction of the scanning line in the horizontal direction is changed to six lines in the vertical direction, and the image display with 100 light emitting sources for the vertical resolution of 600 pixels. It is possible to reduce the number to half in comparison with the 200 LED arrays 3 shown in FIG. 3, and to obtain a total of 30 R, G, B LEDs 3a, 3b, 3c.
Only 0 pieces are needed. For this reason, the structure from the light emitting source to the light emitting array section is simplified, and the size is further reduced.
When there is a concern about insufficient luminance, it is only necessary to increase the number of LEDs included in each light emitting source, and it is not necessary to increase the number of light emitting sources.

【0038】図9はポリゴンミラーを利用した別の偏向
手段の例を示す概略図である。
FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of another deflecting means using a polygon mirror.

【0039】図9において、正六角柱状としたポリゴン
ミラー11はその軸線と同軸上に支軸11aを一体に備
え、この支軸11aを鉛直面内に含ませて回転自在とす
るとともにその下端を駆動モータ(図示せず)に連接し
て回転駆動可能とする。支軸11aを導電性のもので、
上端側を自由端として永久磁石12のN極とS極との極
間に挿入されている。永久磁石12はN極からS極への
磁力線が水平(X軸)方向となるように配置され、軸線
を鉛直面内に含まれた垂直姿勢の支軸11aはN極から
S極との間の磁束を突っ切る位置関係となっている。
In FIG. 9, a polygonal mirror 11 having a regular hexagonal prism shape is provided integrally with a support shaft 11a coaxially with its axis, and this support shaft 11a is included in a vertical plane so as to be freely rotatable and its lower end is formed. It is connected to a drive motor (not shown) and can be driven to rotate. The support shaft 11a is conductive,
The permanent magnet 12 is inserted between the N pole and the S pole of the permanent magnet 12 with the upper end side as a free end. The permanent magnet 12 is disposed such that the magnetic field lines from the N pole to the S pole are in the horizontal (X-axis) direction, and the support shaft 11a having a vertical axis included in the vertical plane is located between the N pole and the S pole. Are positioned so as to cut through the magnetic flux of

【0040】ここで、ポリゴンミラー11は先の例と同
様に駆動モータによって支軸11a周りに回転駆動され
る。そして、この回転のときに支軸11aに通電して矢
印方向に電流Iを流すと、永久磁石12のN極とS極と
の間の磁束Bと電流Iとによってローレンツ力Fが図面
において手前側に向けて作用する。したがって、このロ
ーレンツ力Fによって支軸11aは手前側へ動こうとす
るので、たとえばカメラなどの位置センサ(図示せず)
を用いて支軸11aの位置を検知して電流Iへフィード
バックして、ポリゴンミラー11を正確に制御する。こ
のとき、電流Iの印加値が大きいほど発生するローレン
ツ力Fは大きくなるので、ポリゴンミラー11の傾斜角
度も大きくなる。
Here, the polygon mirror 11 is driven to rotate around the support shaft 11a by a drive motor in the same manner as in the previous example. When a current I flows in the direction of the arrow by energizing the support shaft 11a during this rotation, the Lorentz force F is reduced in the drawing by the magnetic flux B between the N pole and the S pole of the permanent magnet 12 and the current I. Acts toward the side. Accordingly, the support shaft 11a tends to move toward the near side by the Lorentz force F, and thus a position sensor (not shown) such as a camera is used.
Is used to detect the position of the support shaft 11a and feed it back to the current I to accurately control the polygon mirror 11. At this time, since the generated Lorentz force F increases as the applied value of the current I increases, the inclination angle of the polygon mirror 11 also increases.

【0041】以上のことから、電流Iの印加とポリゴン
ミラー11の回転の同期と電流Iの印加値を適正制御す
れば、ポリゴンミラー11の6面の反射面11b〜11
gの傾斜を図10のように変えることができる。この傾
斜の設定はローレンツ力Fによる支軸11aの撓みに基
づくので、たとえば反射面11bを垂直としたとき図1
0における支軸11aの撓み角度θ1〜θ5に対応して残
りの反射面11c〜11gが順に傾斜するように電流I
の大きさを変えればよい。そして、これらのθ 1〜θ5
大きさと出射光のそれぞれの間隔は、先の例と同様に水
平方向の走査ラインの変位の間隔P1〜P6の隣り合うも
のどうしの間の大きさが一定となるように設定する。な
お、図9のポリゴンミラー11を使用する場合では、各
反射面11b〜11gが傾斜しながら回転するので、ス
クリーン50上のラインL−1〜L600表示は図11
に示すように少し傾くが、実際の映像表示にはこのよう
な傾斜は何ら支障はない。
From the above, the application of the current I and the polygon
Synchronize the rotation of the mirror 11 and appropriately control the applied value of the current I.
If so, the six reflecting surfaces 11b to 11 of the polygon mirror 11
The slope of g can be changed as shown in FIG. This inclination
The inclination is set based on the deflection of the support shaft 11a due to the Lorentz force F.
For example, when the reflecting surface 11b is vertical, FIG.
The deflection angle θ of the support shaft 11a at 01~ ΘFiveCorresponding to the remaining
Current I so that the reflection surfaces 11c to 11g are sequentially inclined.
What is necessary is just to change the size of. And these θ 1~ ΘFiveof
The size and the distance between the emitted light are the same as in the previous example.
Interval P of displacement of horizontal scanning line1~ P6Next to
Are set so that the size between them is constant. What
When using the polygon mirror 11 shown in FIG.
Since the reflecting surfaces 11b to 11g rotate while tilting,
The lines L-1 to L600 on the clean 50 are shown in FIG.
Although it is slightly tilted as shown in
There is no hindrance at all.

【0042】このように、ポリゴンミラー11を回転さ
せながらローレンツ力Fを利用して各反射面11b〜1
1gの6面を順に異なる傾斜角度に設定できる。このた
め、水平解像度800で垂直解像度600の画素の画像
を1秒間に60回表示して映像を投影するとすれば、1
00個の発光源を用意すればよく、図7の例と同様にL
EDの個数を大幅に削減できる。
As described above, while the polygon mirror 11 is rotated, each of the reflecting surfaces 11b-1
Six surfaces of 1 g can be sequentially set to different inclination angles. Therefore, if an image of a pixel having a horizontal resolution of 800 and a vertical resolution of 600 is displayed 60 times per second to project a video,
It is sufficient to prepare 00 light-emitting sources, and as in the example of FIG.
The number of EDs can be significantly reduced.

【0043】なお、実施の形態では、半導体発光素子と
してR,G,BのLEDを例としたが、インコヒーレン
ト発光の有機エレクトロルミネッセンス素子でもよく、
偏向手段としてはポリゴンミラーに代えて、電気光学結
晶を用いたプリズムを利用して偏向手段と歪み補正手段
とを一体としてもよい。また、スクリーンは、実施の形
態のように映像表示装置とは別体とするほか、一体式の
背面投射型とすることもできる。更に、本発明の映像表
示装置をいくつか組み合わせて更に大規模で解像度も高
いシステムとした構成とすることもできる。そして、動
画映像の表示だけでなく、文字や図形などの画像につい
ても表示できることは無論である。
In the embodiment, the R, G, and B LEDs are taken as examples of the semiconductor light emitting element. However, an organic electroluminescence element that emits incoherent light may be used.
As the deflecting means, a prism using an electro-optic crystal may be used instead of the polygon mirror, and the deflecting means and the distortion correcting means may be integrated. The screen may be separate from the video display device as in the embodiment, or may be an integrated rear projection type. Further, a system having a larger scale and higher resolution may be configured by combining some of the video display devices of the present invention. Needless to say, it is possible to display not only moving images but also images such as characters and figures.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明では、高輝度で高周波応答特性を
持つ少ない個数の発光素子と偏向手段との組合せによっ
て、従来の映像表示装置に比べてコンパクトでしかも高
解像度の映像の投写ができ、現在ハイビジョンやSXG
Aに要求されている高解像度をはるかに超える超高解像
度への対応も極めて簡単に実現できる。また、偏向手段
として備える1個のポリゴンミラーによって複数のライ
ンの同時走査や、二方向への走査が可能なので、発光源
に備えるLEDなどの個数を格段に少なくでき、装置を
よりコンパクト化できるとともに消費電力も大幅に削減
できる。
According to the present invention, a combination of a small number of light emitting elements having high luminance and high frequency response characteristics and a deflecting means makes it possible to project a high-resolution image which is more compact than a conventional image display device. Currently HDTV and SXG
A very high resolution which is far higher than the high resolution required for A can be realized very easily. Further, simultaneous scanning of a plurality of lines and scanning in two directions can be performed by a single polygon mirror provided as a deflecting unit, so that the number of LEDs provided in a light emitting source can be significantly reduced, and the apparatus can be made more compact. Power consumption can also be significantly reduced.

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

【図1】本発明の映像表示装置の概略構成図FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a video display device of the present invention.

【図2】LEDアレイのR,G,BのLEDによる発光
源の配列を示す概略図
FIG. 2 is a schematic view showing an arrangement of light emitting sources by R, G, and B LEDs of an LED array;

【図3】図1の実施の形態におけるポリゴンミラーの詳
細であって、(a)は上から観た平面図 (b),(c),(d)はそれぞれ同図(a)のA−A
線,B−B線,C−C線矢視による断面図
3A and 3B are details of the polygon mirror in the embodiment of FIG. 1, wherein FIG. 3A is a plan view viewed from above, and FIGS. A
Sectional view taken along line BB, line CC

【図4】ポリゴンミラーの反射面からの光の反射形態を
示す概略図
FIG. 4 is a schematic diagram showing a reflection form of light from a reflection surface of a polygon mirror.

【図5】LEDアレイの別の例であって、(a)は長方
形のLEDアレイに発光源を平面配列した例の概略正面
図 (b)は映像表示装置中に3個のLEDアレイを配置し
てそれぞれに発光源を組み込んだ例の概略図
FIG. 5 is another example of an LED array, in which (a) is a schematic front view of an example in which light emitting sources are arranged in a plane on a rectangular LED array, and (b) is arranged with three LED arrays in a video display device. Schematic diagram of an example in which a luminescence source is incorporated in each

【図6】スクリーン上に形成されるラインの映像を示す
概略図
FIG. 6 is a schematic diagram showing an image of a line formed on a screen.

【図7】6面の反射面の全ての傾斜角度を変えたポリゴ
ンミラーの詳細であって、(a)は上から観た平面図 (b),(c),(d)は(a)のD−D線,E−E
線,F−F線矢視による断面図
7A and 7B are details of a polygon mirror in which all the inclination angles of six reflecting surfaces are changed, wherein FIG. 7A is a plan view seen from above, and FIGS. 7B, 7C, and 7D are FIGS. DD line, EE
Sectional view taken along line FF

【図8】図7のポリゴンミラーの反射面からの光の反射
形態を示す概略図
FIG. 8 is a schematic diagram showing a reflection form of light from a reflection surface of the polygon mirror of FIG. 7;

【図9】ポリゴンミラーを回転させながらローレンツ力
で反射面の傾斜角度を変える例の概略図
FIG. 9 is a schematic diagram of an example in which the inclination angle of the reflection surface is changed by Lorentz force while rotating the polygon mirror.

【図10】図8のポリゴンミラーの反射面からの光の反
射形態を示す概略図
FIG. 10 is a schematic diagram showing a reflection form of light from a reflection surface of the polygon mirror of FIG. 8;

【図11】図8のポリゴンミラーを用いたときのスクリ
ーン上のラインの映像パターンを示す概略図
11 is a schematic diagram showing a video pattern of a line on a screen when the polygon mirror of FIG. 8 is used.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 映像表示装置 2a 信号変換部 2b LED制御部 2c ポリゴンミラー制御部 3 LEDアレイ 3−1〜3−200 発光源 3a RのLED 3b GのLED 3c BのLED 4 集光レンズ 5 光ファイバ 6 発光アレイ 6a−1〜6a−200 集光レンズ 7 ポリゴンミラー 7a,7b,7c,7d,7e,7f 反射面 8 歪み補正レンズ 9 投写レンズ 10 ポリゴンミラー 10a,10b,10c,10d,10e,10f 反
射面 11 ポリゴンミラー 11a 支軸 11b,11c,11d,11e,11f,11g 反
射面 50 スクリーン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image display apparatus 2a Signal conversion part 2b LED control part 2c Polygon mirror control part 3 LED array 3-1-3-200 Light emitting source 3a LED of R 3b LED of G 3c LED of B 4 Condensing lens 5 Optical fiber 6 Light emission Array 6a-1 to 6a-200 Condenser lens 7 Polygon mirror 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f Reflection surface 8 Distortion correction lens 9 Projection lens 10 Polygon mirror 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f Reflection surface 11 Polygon mirror 11a Support shaft 11b, 11c, 11d, 11e, 11f, 11g Reflecting surface 50 screen

フロントページの続き Fターム(参考) 2H045 AA04 BA23 BA33 CA33 CA54 5C058 AA13 BA05 BA25 EA02 EA12 EA13 5F041 DC83 EE04 FF03 5G435 AA00 AA03 AA16 BB04 CC12 DD04 DD09 EE29 EE30 GG02 GG10 GG18 GG23 GG26 GG27 GG28 GG46 Continued on front page F-term (reference) 2H045 AA04 BA23 BA33 CA33 CA54 5C058 AA13 BA05 BA25 EA02 EA12 EA13 5F041 DC83 EE04 FF03 5G435 AA00 AA03 AA16 BB04 CC12 DD04 DD09 EE29 EE30 GG02 GG26 GG26 GG23

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】入力された映像信号に応答して発光する複
数のインコヒーレント光の発光源と、前記発光源から出
射される光のビームの径を絞り且つ前記光のビームを一
軸方向に配列させる集光手段と、前記集光手段からの光
を受けて二軸方向に偏向させる偏向手段と、前記偏向手
段からの光を歪み補正して表示面へ向かう光路を形成す
る歪み補正手段とを備えていることを特徴とする映像表
示装置。
1. A light source for a plurality of incoherent lights which emits light in response to an input video signal, a beam diameter of a light beam emitted from the light source is narrowed, and the light beams are arranged in a uniaxial direction. Light-collecting means, light-deflecting means for deflecting the light from the light-condensing means in two axial directions, and distortion-correcting means for correcting the light from the light-deflecting means to form an optical path toward the display surface. An image display device, comprising:
【請求項2】前記偏向手段は複数の反射面を周面に形成
して軸線周りに回転するポリゴンミラーであって、前記
複数の反射面は、周方向に隣り合うものどうしの水平方
向の走査ラインの偏向方向を垂直方向に変位させるよう
に一定の角度差を持つことを特徴とする請求項1記載の
映像表示装置。
2. The polygon mirror according to claim 1, wherein said deflecting means is a polygon mirror which forms a plurality of reflecting surfaces on a peripheral surface and rotates around an axis, wherein said plurality of reflecting surfaces are horizontally scanned between circumferentially adjacent ones. 2. The video display device according to claim 1, wherein the video display device has a constant angle difference so that the deflection direction of the line is displaced in the vertical direction.
【請求項3】前記偏向手段は複数の反射面を周面に形成
して軸線周りに回転するポリゴンミラーであって、前記
複数の反射面が、周方向に隣り合うものどうしの水平方
向の走査ラインの偏向方向を垂直方向に変位させるよう
に、前記ポリゴンミラーの姿勢を前記軸線周りの回転と
同時に変更可能としたことを特徴とする請求項1記載の
映像表示装置。
3. The scanning device according to claim 1, wherein said deflecting means is a polygon mirror which forms a plurality of reflecting surfaces on a peripheral surface and rotates around an axis, wherein said plurality of reflecting surfaces are adjacent to each other in a circumferential direction in a horizontal scanning direction. 2. The image display device according to claim 1, wherein the attitude of the polygon mirror can be changed simultaneously with the rotation about the axis so that the deflection direction of the line is displaced in the vertical direction.
【請求項4】前記インコヒーレント光の発光源は、単色
発光の発光素子を複数含むことを特徴とする請求項1か
ら3のいずれかに記載の映像表示装置。
4. The image display device according to claim 1, wherein the light source of the incoherent light includes a plurality of monochromatic light emitting elements.
【請求項5】前記インコヒーレント光の発光源は、複数
の異なる発光色の発光素子の集合体であることを特徴と
する請求項1から3のいずれかに記載の映像表示装置。
5. The image display device according to claim 1, wherein the light source of the incoherent light is an aggregate of a plurality of light emitting elements of different emission colors.
【請求項6】前記発光素子は、少なくとも赤,緑,青の
発光色であることを特徴とする請求項5記載の映像表示
装置。
6. The image display device according to claim 5, wherein said light emitting elements emit at least red, green, and blue light.
【請求項7】前記発光素子は、発光ダイオードであるこ
とを特徴とする請求項4から6のいずれかに記載の映像
表示装置。
7. The video display device according to claim 4, wherein said light emitting element is a light emitting diode.
【請求項8】前記発光素子は、有機エレクトロルミネッ
センス素子であることを特徴とする請求項4から6のい
ずれかに記載の映像表示装置。
8. The image display device according to claim 4, wherein said light emitting element is an organic electroluminescence element.
【請求項9】前記集光手段は、前記発光源からの光の入
射部と前記偏向手段へ向けての光の出射部との間に屈曲
自在な光ファイバを光路として備えていることを特徴と
する請求項1から8のいずれかに記載の映像表示装置。
9. The light condensing means includes a bendable optical fiber as an optical path between an incident part of the light from the light emitting source and an emitting part of the light toward the deflecting means. The video display device according to any one of claims 1 to 8, wherein
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