JP2002350757A - 画像表示装置 - Google Patents
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- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
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- Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光出力の小さい光源を用いた画像表示装置の
スクリーン輝度を上げる。 【解決手段】 複数の発光素子２０１ａ〜２０１ｃを有
する光源２０１を有し、光源２０１からの光を主走査方
向へ走査することによってスクリーン２１１上に画像を
表示する画像表示装置において、各発光素子２０１ａ〜
２０１ｃから発せられた光による主走査方向の走査線２
１３ａ〜２１３ｃがスクリーン２１１上で重なるように
制御する。
スクリーン輝度を上げる。 【解決手段】 複数の発光素子２０１ａ〜２０１ｃを有
する光源２０１を有し、光源２０１からの光を主走査方
向へ走査することによってスクリーン２１１上に画像を
表示する画像表示装置において、各発光素子２０１ａ〜
２０１ｃから発せられた光による主走査方向の走査線２
１３ａ〜２１３ｃがスクリーン２１１上で重なるように
制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、テレビ画面やコン
ピュータ画面などのスクリーン上に画像を表示する画像
表示装置に関するものである。
ピュータ画面などのスクリーン上に画像を表示する画像
表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、赤、緑、青の３色のレーザ光を変
調し、このレーザ光を水平及び垂直方向に走査すること
によりテレビ画像等の画像を表示する投影型レーザ画像
表示装置は広く提供されている。
調し、このレーザ光を水平及び垂直方向に走査すること
によりテレビ画像等の画像を表示する投影型レーザ画像
表示装置は広く提供されている。
【０００３】図１２は、特開平９−１３４１３５号公報
に開示されたようなレーザ画像表示装置の模式的な構成
図である。図１２において、１は画像情報源、２は画像
コントローラ、１１，１４，１７は赤色のレーザ光を発
生するレーザ発振器、１２，１５，１８は緑色のレーザ
光を発生するレーザ発振器、１３，１６，１９は青色の
レーザ光を発生するレーザ発振器、６１〜６９はレーザ
発振器１１〜１９で発生したレーザ光、２１〜２９はレ
ーザ光６１〜６９を振幅変調する変調器、３１〜３３は
三色のレーザ光を一つの光軸上に合成する光合成光学
系、７１〜７３は振幅変調され三色合成されたレーザ
光、４１〜４３は水平走査素子、１１１〜１１３は水平
走査されたレーザ光をコリメートし垂直走査素子上に集
光するコリメート／集光レンズ、５１〜５３は垂直走査
素子、１２１〜１２３は投影レンズ、１１０はスクリー
ンである。
に開示されたようなレーザ画像表示装置の模式的な構成
図である。図１２において、１は画像情報源、２は画像
コントローラ、１１，１４，１７は赤色のレーザ光を発
生するレーザ発振器、１２，１５，１８は緑色のレーザ
光を発生するレーザ発振器、１３，１６，１９は青色の
レーザ光を発生するレーザ発振器、６１〜６９はレーザ
発振器１１〜１９で発生したレーザ光、２１〜２９はレ
ーザ光６１〜６９を振幅変調する変調器、３１〜３３は
三色のレーザ光を一つの光軸上に合成する光合成光学
系、７１〜７３は振幅変調され三色合成されたレーザ
光、４１〜４３は水平走査素子、１１１〜１１３は水平
走査されたレーザ光をコリメートし垂直走査素子上に集
光するコリメート／集光レンズ、５１〜５３は垂直走査
素子、１２１〜１２３は投影レンズ、１１０はスクリー
ンである。
【０００４】図１２の最上段の構成について説明する
と、レーザ発振器１１〜１３から赤色、緑色、青色のレ
ーザ光を発生し、各色の光を変調器２１〜２３を用いて
振幅変調した後、一つの光軸上に合成し、水平走査素子
４１、および垂直走査素子５１を用いて２次元に走査し
てスクリーン１１０上に画像を投影する。２段目、３段
目も同様である。
と、レーザ発振器１１〜１３から赤色、緑色、青色のレ
ーザ光を発生し、各色の光を変調器２１〜２３を用いて
振幅変調した後、一つの光軸上に合成し、水平走査素子
４１、および垂直走査素子５１を用いて２次元に走査し
てスクリーン１１０上に画像を投影する。２段目、３段
目も同様である。
【０００５】このような構成によると、画像を３つに分
割して、それぞれの画像ごとに３つの変調器（例えば２
１〜２３）やひとつの水平走査素子（例えば４１）を備
えているので、変調器（例えば２１〜２３）の周波数帯
域、水平走査素子（例えば４１）の走査周波数は３分の
１でよいので、高精細な画像を表示することができるよ
うになる。
割して、それぞれの画像ごとに３つの変調器（例えば２
１〜２３）やひとつの水平走査素子（例えば４１）を備
えているので、変調器（例えば２１〜２３）の周波数帯
域、水平走査素子（例えば４１）の走査周波数は３分の
１でよいので、高精細な画像を表示することができるよ
うになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術は、光出力
が十分あるレーザ発振器を用いることが前提となってお
り、これらの光源を光出力の小さい半導体レーザやＬＥ
Ｄに置き換えた場合については考慮されていない。例え
ば、数ｍＷ程度の光出力を有するＬＥＤを光源として用
いる場合を考える。ＬＥＤは直接変調可能なため外部変
調器（例えば２１〜２３）は不要となる。
が十分あるレーザ発振器を用いることが前提となってお
り、これらの光源を光出力の小さい半導体レーザやＬＥ
Ｄに置き換えた場合については考慮されていない。例え
ば、数ｍＷ程度の光出力を有するＬＥＤを光源として用
いる場合を考える。ＬＥＤは直接変調可能なため外部変
調器（例えば２１〜２３）は不要となる。
【０００７】しかしスクリーン輝度の不足を補うため赤
色、緑色、青色それぞれ１０個以上必要になり、図１２
のような構成では、光源および走査素子の組が１０組以
上必要になり現実的でない。
色、緑色、青色それぞれ１０個以上必要になり、図１２
のような構成では、光源および走査素子の組が１０組以
上必要になり現実的でない。
【０００８】また、ある色、例えば赤色の階調は、外部
変調器（例えば２１）の性能に依存する。一方、ＬＥＤ
に置き換えた場合はＬＥＤを直接変調（パルス幅変調あ
るいは振幅変調）する際の変調周波数に依存し、高速変
調に不向きのＬＥＤの場合は高階調とすることが難し
い。
変調器（例えば２１）の性能に依存する。一方、ＬＥＤ
に置き換えた場合はＬＥＤを直接変調（パルス幅変調あ
るいは振幅変調）する際の変調周波数に依存し、高速変
調に不向きのＬＥＤの場合は高階調とすることが難し
い。
【０００９】図１２において、レーザ１１〜１３を同
色、例えば赤色のＬＥＤに置き換えた場合は、光合成光
学系３１を構成しても必ず３分の１の損失が生じてしま
うためひとつのＬＥＤを用いた場合と同じになってしま
いスクリーン輝度の不足を補うことはできない。
色、例えば赤色のＬＥＤに置き換えた場合は、光合成光
学系３１を構成しても必ず３分の１の損失が生じてしま
うためひとつのＬＥＤを用いた場合と同じになってしま
いスクリーン輝度の不足を補うことはできない。
【００１０】そこで、本発明は、半導体レーザやＬＥＤ
といった比較的光出力の小さい光源を用いた場合であっ
ても十分なスクリーン輝度および適当な階調度数の画像
を表示できる多用途の画像表示装置を提供することを課
題とする。
といった比較的光出力の小さい光源を用いた場合であっ
ても十分なスクリーン輝度および適当な階調度数の画像
を表示できる多用途の画像表示装置を提供することを課
題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、複数の発光素子を有する光源を有し、前
記光源からの光を主走査方向及び副走査方向へ走査する
ことによってスクリーン上に画像を表示する画像表示装
置において、前記各発光素子から発せられた光による主
走査方向又の走査線がスクリーン上で重なるように制御
することを特徴とする。
に、本発明は、複数の発光素子を有する光源を有し、前
記光源からの光を主走査方向及び副走査方向へ走査する
ことによってスクリーン上に画像を表示する画像表示装
置において、前記各発光素子から発せられた光による主
走査方向又の走査線がスクリーン上で重なるように制御
することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を用いて説明する。
図面を用いて説明する。
【００１３】なお、本明細書中では、高速で走査してい
る側を主走査、低速で走査している側を副走査と定義し
ている。水平方向の走査のほうが高速であることが一般
的であるので、以下では、主走査を水平走査、副走査を
垂直走査とする。これが逆であっても画像を表示できる
ことは言うまでもない。
る側を主走査、低速で走査している側を副走査と定義し
ている。水平方向の走査のほうが高速であることが一般
的であるので、以下では、主走査を水平走査、副走査を
垂直走査とする。これが逆であっても画像を表示できる
ことは言うまでもない。
【００１４】［実施形態１］図１（ａ）は、本発明の実
施形態１の画像表示装置の模式的な構成図である。図１
（ｂ）は、図１（ａ）に示すスクリーンの拡大図であ
る。
施形態１の画像表示装置の模式的な構成図である。図１
（ｂ）は、図１（ａ）に示すスクリーンの拡大図であ
る。
【００１５】図１（ａ）において、２０１ａ〜２０１ｃ
は赤色半導体レーザ、２０１は赤色半導体レーザ２０１
ａ〜２０１ｃを有する光源、２０３はコリメートレン
ズ、２０５は水平走査（主走査）素子であるところの回
転ポリゴンミラー、２０７は垂直走査（副走査）素子で
あるところのガルバノミラー、２０９は投影レンズ、２
１１はスクリーンである。
は赤色半導体レーザ、２０１は赤色半導体レーザ２０１
ａ〜２０１ｃを有する光源、２０３はコリメートレン
ズ、２０５は水平走査（主走査）素子であるところの回
転ポリゴンミラー、２０７は垂直走査（副走査）素子で
あるところのガルバノミラー、２０９は投影レンズ、２
１１はスクリーンである。
【００１６】光源２０１は光出力約３０ｍＷの赤色半導
体レーザ２０１ａ〜２０１ｃを水平走査に対応した方向
に例えば３個並べている。その間隔は例えば１００μｍ
としている。
体レーザ２０１ａ〜２０１ｃを水平走査に対応した方向
に例えば３個並べている。その間隔は例えば１００μｍ
としている。
【００１７】ここで、水平走査に対応した方向とは、光
源２０１からの光を水平方向に走査したときにスクリー
ン２１１上に形成される走査線２１３ａ〜２１３ｃが重
なるように照射することが可能なような方向をいう。
源２０１からの光を水平方向に走査したときにスクリー
ン２１１上に形成される走査線２１３ａ〜２１３ｃが重
なるように照射することが可能なような方向をいう。
【００１８】スクリーン上の画像領域２１５のサイズは
１４インチ（横２８４ｍｍ、縦２１３ｍｍ）とする。そ
の領域に例えばＶＧＡ相当（水平解像度６４０画素、垂
直解像度４８０画素）の画像を表示するため、回転ポリ
ゴンミラー２０５は走査周波数約３０ｋＨｚになるよう
にミラー面数、回転速度を設定している。
１４インチ（横２８４ｍｍ、縦２１３ｍｍ）とする。そ
の領域に例えばＶＧＡ相当（水平解像度６４０画素、垂
直解像度４８０画素）の画像を表示するため、回転ポリ
ゴンミラー２０５は走査周波数約３０ｋＨｚになるよう
にミラー面数、回転速度を設定している。
【００１９】ガルバノミラー２０９は約６０Ｈｚの鋸波
駆動としている。ここで用いるガルバノミラーは比較的
低速であり、後述する実施形態３で用いているような半
導体プロセスによって形成したものとは異なり、一般に
市販されているような機械巻き駆動コイルを用いたガル
バノミラーでよい。
駆動としている。ここで用いるガルバノミラーは比較的
低速であり、後述する実施形態３で用いているような半
導体プロセスによって形成したものとは異なり、一般に
市販されているような機械巻き駆動コイルを用いたガル
バノミラーでよい。
【００２０】また、投影レンズ２０９を含む全体の投影
光学系の倍率は１０倍とする。
光学系の倍率は１０倍とする。
【００２１】このような走査周波数を設定すると、ひと
つの半導体レーザから形成される走査線は１フレームあ
たり５００本となるが、このうち４８０本を実際の画像
形成に用いる。
つの半導体レーザから形成される走査線は１フレームあ
たり５００本となるが、このうち４８０本を実際の画像
形成に用いる。
【００２２】スクリーン２１１は、特に限定されるもの
ではなく、専用のスクリーンを用いてもよく、また壁や
天井などに照射するようにしてもよい。
ではなく、専用のスクリーンを用いてもよく、また壁や
天井などに照射するようにしてもよい。
【００２３】図１（ａ）に示す画像表示装置を用いて光
ビームを水平走査すると、スクリーン２１１上には各赤
色半導体レーザ２０１ａ〜２０１ｃからの光による走査
線２１３ａ〜２１３ｃが形成される。
ビームを水平走査すると、スクリーン２１１上には各赤
色半導体レーザ２０１ａ〜２０１ｃからの光による走査
線２１３ａ〜２１３ｃが形成される。
【００２４】各赤色半導体レーザ２０１ａ〜２０１ｃは
水平走査に対応した方向に並べられているため、スクリ
ーン２１１上では各走査線２１３ａ〜２１３ｃは直線上
に重なる。ただし、赤色半導体レーザ２０１ａ〜２０１
ｃの間隔と倍率の積とに対応して２ｍｍの横ずれが生じ
る。
水平走査に対応した方向に並べられているため、スクリ
ーン２１１上では各走査線２１３ａ〜２１３ｃは直線上
に重なる。ただし、赤色半導体レーザ２０１ａ〜２０１
ｃの間隔と倍率の積とに対応して２ｍｍの横ずれが生じ
る。
【００２５】そのため、これを是正するために各赤色半
導体レーザ２０１ａ〜２０１ｃに、横ずれ分を考慮した
時間差を付加した信号を与えることで所定の位置（画
素）を多重照射し、その画素の輝度を制御することがで
きる。
導体レーザ２０１ａ〜２０１ｃに、横ずれ分を考慮した
時間差を付加した信号を与えることで所定の位置（画
素）を多重照射し、その画素の輝度を制御することがで
きる。
【００２６】本実施形態では、各赤色半導体レーザ２０
１ａ〜２０１ｃをそれぞれ、例えばパルス幅変調又は振
幅変調している。
１ａ〜２０１ｃをそれぞれ、例えばパルス幅変調又は振
幅変調している。
【００２７】図１０は、たとえば３つの発光素子（光源
ａ〜ｃ、図１においては半導体レーザ２０１ａ〜２０１
ｃに対応）をパルス幅変調するときのパルス波形を示す
図である。実際は３つの発光素子からの光ビームがスク
リーンを照射する位置が異なっているため、ある特定の
画素を光ビームが通過する時間にはずれがあるが、ここ
では説明の都合上ずれ時間を無視して表現している。こ
のように画素ごとにパルス幅を変調することで多値階調
を表現することが可能となり、高精細な画像を表現でき
る。パルス幅変調は、高い変調周波数が要求されるため
半導体レーザに適した方式である。
ａ〜ｃ、図１においては半導体レーザ２０１ａ〜２０１
ｃに対応）をパルス幅変調するときのパルス波形を示す
図である。実際は３つの発光素子からの光ビームがスク
リーンを照射する位置が異なっているため、ある特定の
画素を光ビームが通過する時間にはずれがあるが、ここ
では説明の都合上ずれ時間を無視して表現している。こ
のように画素ごとにパルス幅を変調することで多値階調
を表現することが可能となり、高精細な画像を表現でき
る。パルス幅変調は、高い変調周波数が要求されるため
半導体レーザに適した方式である。
【００２８】図９は、たとえば３つの発光素子（光源ａ
〜ｃ）を２値（ＯＮ／ＯＦＦ）の切り替えで変調すると
きのパルス波形を示す図である。ここでも、ずれ時間を
無視して図示している。この場合、階調度数は光源の数
＋１となる（輝度０の場合を含む）。
〜ｃ）を２値（ＯＮ／ＯＦＦ）の切り替えで変調すると
きのパルス波形を示す図である。ここでも、ずれ時間を
無視して図示している。この場合、階調度数は光源の数
＋１となる（輝度０の場合を含む）。
【００２９】図１０に示すような変調に比べ、階調度数
は減少するが変調周波数は低くてよいので変調に比べ、
比較的低い変調周波数でよいのでＬＥＤに適した方式で
ある。さらに、図１１に示すように、たとえば３つの発
光素子（光源ａ〜ｃ）の光出力を予め変えてかえておい
てもよい。ここでも、ずれ時間を無視して図示してい
る。
は減少するが変調周波数は低くてよいので変調に比べ、
比較的低い変調周波数でよいのでＬＥＤに適した方式で
ある。さらに、図１１に示すように、たとえば３つの発
光素子（光源ａ〜ｃ）の光出力を予め変えてかえておい
てもよい。ここでも、ずれ時間を無視して図示してい
る。
【００３０】各発光素子の光出力をたとえば「１」、
「２」、「４」の３段階に設定している。このように、
各発光素子の光出力の比が２の階乗となるように設定し
た場合、最大の階調を表現でき、この時の階調度数は２
の光源の数乗となる（輝度０の場合を含む）。図９に示
す方式と比べ、階調度数を増やすことができる。
「２」、「４」の３段階に設定している。このように、
各発光素子の光出力の比が２の階乗となるように設定し
た場合、最大の階調を表現でき、この時の階調度数は２
の光源の数乗となる（輝度０の場合を含む）。図９に示
す方式と比べ、階調度数を増やすことができる。
【００３１】用途に合わせて、図９、図１０、図１１に
示す何れかのパルス波形を選択すればよい。
示す何れかのパルス波形を選択すればよい。
【００３２】このようにパルス幅や振幅をそれぞれ変調
することで階調を表現することが可能となり、高精細な
画像を表示できる。
することで階調を表現することが可能となり、高精細な
画像を表示できる。
【００３３】そして、図１（ｂ）に示すように走査線２
１３ａ〜２１３ｃを垂直方向の画素ピッチ（２１３ｍｍ
／４８０＝０．４４ｍｍ間隔）で垂直走査することで画
像が形成されるようになる。なお、図１（ａ）、図１
（ｂ）では、説明の都合上３本の走査線２１３ａ〜２１
３ｃを垂直走査方向に若干ずらして図示しているが、実
際にはこれらは垂直走査方向で重なる。
１３ａ〜２１３ｃを垂直方向の画素ピッチ（２１３ｍｍ
／４８０＝０．４４ｍｍ間隔）で垂直走査することで画
像が形成されるようになる。なお、図１（ａ）、図１
（ｂ）では、説明の都合上３本の走査線２１３ａ〜２１
３ｃを垂直走査方向に若干ずらして図示しているが、実
際にはこれらは垂直走査方向で重なる。
【００３４】また、走査線２１３ａ〜２１３ｃの水平走
査方向のずれによってスクリーン２１１には、画像が表
示できない領域が存在する。ここでは、画像を表示可能
な領域を画像領域２１５とすると、実際にスクリーン２
１１に画像を表示させると、１００ｃｄ／ｍ2程度のス
クリーン輝度であり、室内の明るさで十分見ることが可
能なＶＧＡ相当の画像を表示できるようになる。
査方向のずれによってスクリーン２１１には、画像が表
示できない領域が存在する。ここでは、画像を表示可能
な領域を画像領域２１５とすると、実際にスクリーン２
１１に画像を表示させると、１００ｃｄ／ｍ2程度のス
クリーン輝度であり、室内の明るさで十分見ることが可
能なＶＧＡ相当の画像を表示できるようになる。
【００３５】本実施形態において、赤色半導体レーザ２
０１ａ〜２０１ｃの数を増やしたり、これらの間隔を変
更してもよい。特に間隔については、間隔が近すぎると
個々の半導体レーザが干渉して変調に影響を及ぼした
り、製造プロセスに精度が要求されたりする。また、間
隔が遠すぎると、レーザウエハの面積当りの個数が減少
して歩留まりが低下したりする。それらを考慮して最適
な距離とすればよい。
０１ａ〜２０１ｃの数を増やしたり、これらの間隔を変
更してもよい。特に間隔については、間隔が近すぎると
個々の半導体レーザが干渉して変調に影響を及ぼした
り、製造プロセスに精度が要求されたりする。また、間
隔が遠すぎると、レーザウエハの面積当りの個数が減少
して歩留まりが低下したりする。それらを考慮して最適
な距離とすればよい。
【００３６】また、赤色半導体レーザに代えて、発光ダ
イオード（ＬＥＤ）やルミネッセントダイオード（ＳＬ
Ｄ）を用いてもよく、さらには光学系の倍率やレンズ構
成も変更してもよい。
イオード（ＬＥＤ）やルミネッセントダイオード（ＳＬ
Ｄ）を用いてもよく、さらには光学系の倍率やレンズ構
成も変更してもよい。
【００３７】［実施形態２］図２（ａ）は、本発明の実
施形態２の画像表示装置の模式的な構成図である。図２
（ｂ）は、図２（ａ）に示すスクリーンの拡大図であ
る。ここでは、図１（ａ）と異なり、垂直走査に対応す
る方向（実施形態１での水平方向に対応する方向に対し
て垂直な方向）に半導体レーザ２５１ａ〜２５１ｃを並
べた光源２５１を用いている。なお、図２（ａ）におい
て図１と同様の部分には同一符号を付している。
施形態２の画像表示装置の模式的な構成図である。図２
（ｂ）は、図２（ａ）に示すスクリーンの拡大図であ
る。ここでは、図１（ａ）と異なり、垂直走査に対応す
る方向（実施形態１での水平方向に対応する方向に対し
て垂直な方向）に半導体レーザ２５１ａ〜２５１ｃを並
べた光源２５１を用いている。なお、図２（ａ）におい
て図１と同様の部分には同一符号を付している。
【００３８】スクリーン上に形成する画像のサイズおよ
び解像度、各走査素子の変調周波数は実施形態１と同一
とする。
び解像度、各走査素子の変調周波数は実施形態１と同一
とする。
【００３９】各半導体レーザ２５１ａ〜２５１ｃの間隔
は、スクリーン２１１上に形成される画像の垂直方向の
画素ピッチ（２１３ｍｍ／４８０＝０．４４ｍｍ間隔）
を投影光学系の倍率（例えば１０倍）で割った値の整数
倍とする。本実施形態では３倍である１３２μｍとして
いる。
は、スクリーン２１１上に形成される画像の垂直方向の
画素ピッチ（２１３ｍｍ／４８０＝０．４４ｍｍ間隔）
を投影光学系の倍率（例えば１０倍）で割った値の整数
倍とする。本実施形態では３倍である１３２μｍとして
いる。
【００４０】各半導体レーザ２５１ａ〜２５１ｃがこの
ように配置されているため、各走査線を垂直方向の画素
ピッチで垂直走査したときに、走査線２５３ａの上から
ｉ本目と、走査線２５３ｂの上からｉ−３本目と、走査
線２５３ｃの上からｉ−６本目とが一致する。３本が一
致した走査線４８０本を用いることで画像領域２５３に
ＶＧＡ相当の画像を表示できるようになる。変調方式に
ついては実施形態１と同様いろいろな方式を取り得る。
ように配置されているため、各走査線を垂直方向の画素
ピッチで垂直走査したときに、走査線２５３ａの上から
ｉ本目と、走査線２５３ｂの上からｉ−３本目と、走査
線２５３ｃの上からｉ−６本目とが一致する。３本が一
致した走査線４８０本を用いることで画像領域２５３に
ＶＧＡ相当の画像を表示できるようになる。変調方式に
ついては実施形態１と同様いろいろな方式を取り得る。
【００４１】本実施形態において、各半導体レーザの間
隔は、垂直画素ピッチを投影光学系の倍率で割った値の
整数倍であればなんでもよく、半導体レーザ同士の干渉
の影響や、製造プロセス、歩留まり等を考慮して適当な
間隔とすればよい。
隔は、垂直画素ピッチを投影光学系の倍率で割った値の
整数倍であればなんでもよく、半導体レーザ同士の干渉
の影響や、製造プロセス、歩留まり等を考慮して適当な
間隔とすればよい。
【００４２】さらに、図３のように、水平走査方向から
所定の角度傾いた方向に半導体レーザ３０１ａ〜３０１
ｎを並べた光源３０１を用いてもよい。この場合も、垂
直走査に対応した方向における半導体レーザ３０１ａ、
３０１ｂ等の間隔ｄ３が画素ピッチを投影光学系の倍率
で割った値の整数倍となるように傾けて配置すればよい
ので、各半導体レーザの間隔は何でもよく設計上の自由
度が増す。
所定の角度傾いた方向に半導体レーザ３０１ａ〜３０１
ｎを並べた光源３０１を用いてもよい。この場合も、垂
直走査に対応した方向における半導体レーザ３０１ａ、
３０１ｂ等の間隔ｄ３が画素ピッチを投影光学系の倍率
で割った値の整数倍となるように傾けて配置すればよい
ので、各半導体レーザの間隔は何でもよく設計上の自由
度が増す。
【００４３】さらに、２次元アレイ状に半導体レーザ、
ＬＥＤ等の発光素子を配置し、それらからの走査線が適
当な時間差をもってすべて重なるように水平走査および
垂直走査を行ってもよい。
ＬＥＤ等の発光素子を配置し、それらからの走査線が適
当な時間差をもってすべて重なるように水平走査および
垂直走査を行ってもよい。
【００４４】［実施形態３］図４は、本発明の実施形態
３の画像表示装置の模式的な構成図である。ここでは、
図１と異なり、水平走査素子として、半導体プロセス等
によって形成したマイクロミラーからなるガルバノミラ
ー２７１を用いている。
３の画像表示装置の模式的な構成図である。ここでは、
図１と異なり、水平走査素子として、半導体プロセス等
によって形成したマイクロミラーからなるガルバノミラ
ー２７１を用いている。
【００４５】なお、マイクロミラーの一例は、刊行物
応用物理学会 微小光学グループ機関紙、第１４巻、第
３号、１３−１７頁の“シリコンマイクロ光学スキャ
ナ”に記載されている。
応用物理学会 微小光学グループ機関紙、第１４巻、第
３号、１３−１７頁の“シリコンマイクロ光学スキャ
ナ”に記載されている。
【００４６】このようなマイクロミラーは小型軽量化、
低消費電力化に適しているとともに、数１０ｋＨｚでの
高速な振動運動を行うことができる。
低消費電力化に適しているとともに、数１０ｋＨｚでの
高速な振動運動を行うことができる。
【００４７】この場合、図１（ａ）等に示すような回転
ポリゴンミラー２０５を用いる場合に比べて、画像表示
装置の小型化、軽量化、低価格化、低消費電力化を図る
ことができる。
ポリゴンミラー２０５を用いる場合に比べて、画像表示
装置の小型化、軽量化、低価格化、低消費電力化を図る
ことができる。
【００４８】［実施形態４］図５（ａ）は、本発明の実
施形態４の画像表示装置に係る光源の模式的な構成図で
ある。図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す光源とスクリー
ンとの関係を示す概念図である。ここでは、２次元状に
面型のＬＥＤや面発光レーザ等を配置した光源４００を
示している。
施形態４の画像表示装置に係る光源の模式的な構成図で
ある。図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す光源とスクリー
ンとの関係を示す概念図である。ここでは、２次元状に
面型のＬＥＤや面発光レーザ等を配置した光源４００を
示している。
【００４９】光源４００は、ここでは、それぞれｎ個の
ＬＥＤ４０１ａ〜４０１ｎ、４０２ａ〜４０２ｎ、４０
３ａ〜４０３ｎを備えるＬＥＤ群４０１〜４０３を備え
ている。光源４００の変調方式はここでは、図９に示す
ようなＯＮ／ＯＦＦ変調を用いている。このように、Ｌ
ＥＤ等を用いると、外部光変調器が不要になる。
ＬＥＤ４０１ａ〜４０１ｎ、４０２ａ〜４０２ｎ、４０
３ａ〜４０３ｎを備えるＬＥＤ群４０１〜４０３を備え
ている。光源４００の変調方式はここでは、図９に示す
ようなＯＮ／ＯＦＦ変調を用いている。このように、Ｌ
ＥＤ等を用いると、外部光変調器が不要になる。
【００５０】図５（ｂ）に示す分割画像１〜３は、ＬＥ
Ｄ群４０１〜４０３によってそれぞれ表示されるように
している。
Ｄ群４０１〜４０３によってそれぞれ表示されるように
している。
【００５１】ＬＥＤ群４０１、４０２間等の間隔ｄ４
は、スクリーン上の垂直走査方向の全画素幅（例えば２
１３ｍｍ）を投影光学系の倍率（例えば１０倍）で割っ
た値の３分の１である７．１ｍｍとしている。
は、スクリーン上の垂直走査方向の全画素幅（例えば２
１３ｍｍ）を投影光学系の倍率（例えば１０倍）で割っ
た値の３分の１である７．１ｍｍとしている。
【００５２】また、ＬＥＤ群４０１〜４０３では各ＬＥ
Ｄ４０１ａ、４０１ｂ等の間隔を例えば５０μｍとして
いる。各ＬＥＤ４０１ａ等の光出力は３ｍＷ程度として
いる。
Ｄ４０１ａ、４０１ｂ等の間隔を例えば５０μｍとして
いる。各ＬＥＤ４０１ａ等の光出力は３ｍＷ程度として
いる。
【００５３】光源部以外の光学素子の配置等は図１
（ａ）と同様であり、各分割画像におけるＬＥＤ群から
の複数の走査線の重なり方は実施形態１と同様である。
（ａ）と同様であり、各分割画像におけるＬＥＤ群から
の複数の走査線の重なり方は実施形態１と同様である。
【００５４】図５（ａ）に示す光源４００を用いて、複
数の走査線を垂直方向の画素ピッチで垂直走査すること
で画像が形成できる。図１（ａ）等に示すものと比べ次
のような利点がある。
数の走査線を垂直方向の画素ピッチで垂直走査すること
で画像が形成できる。図１（ａ）等に示すものと比べ次
のような利点がある。
【００５５】・光源４００の変調周波数が３分の１でよ
いので高速変調しずらいＬＥＤであっても容易に変調で
きる。さらに、各々のＬＥＤに対して、画像を構成して
いる各画素に割り当てられた時間が長くなるので同程度
のスクリーン輝度を得るのに光出力が小さくてもよくな
る。
いので高速変調しずらいＬＥＤであっても容易に変調で
きる。さらに、各々のＬＥＤに対して、画像を構成して
いる各画素に割り当てられた時間が長くなるので同程度
のスクリーン輝度を得るのに光出力が小さくてもよくな
る。
【００５６】・水平走査素子の走査周波数を３分の１に
できる。
できる。
【００５７】・垂直走査素子の走査角を３分の１にでき
る。これは、走査角の小さいガルバノミラーを用いるこ
とが可能になったり、走査角は図１（ａ）と同じであっ
て鋸波駆動したときの時間−角度の線形性のそれほどよ
くないガルバノミラーであって、線形性がよい時間帯の
みを用いるといった利用法が可能となりコスト的に有利
である。
る。これは、走査角の小さいガルバノミラーを用いるこ
とが可能になったり、走査角は図１（ａ）と同じであっ
て鋸波駆動したときの時間−角度の線形性のそれほどよ
くないガルバノミラーであって、線形性がよい時間帯の
みを用いるといった利用法が可能となりコスト的に有利
である。
【００５８】なお、ＬＥＤ４０１ａ等の数、ＬＥＤ群４
０１等の数は上記例に限定されず、分割画像およびＬＥ
Ｄ群の数Ｎに対して、間隔ｄ４がスクリーン上の垂直走
査方向の画像領域幅を投影光学系の倍率で割った値のＮ
分の１になるように設定さえすればよい。それに応じ水
平走査素子、垂直走査素子の変調周波数や走査角を適宜
設定すればよい。
０１等の数は上記例に限定されず、分割画像およびＬＥ
Ｄ群の数Ｎに対して、間隔ｄ４がスクリーン上の垂直走
査方向の画像領域幅を投影光学系の倍率で割った値のＮ
分の１になるように設定さえすればよい。それに応じ水
平走査素子、垂直走査素子の変調周波数や走査角を適宜
設定すればよい。
【００５９】［実施形態５］図６（ａ）は、本発明の実
施形態５の画像表示装置に係る光源の模式的な構成図で
ある。図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す光源とスクリー
ンとの関係を示す図である。
施形態５の画像表示装置に係る光源の模式的な構成図で
ある。図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す光源とスクリー
ンとの関係を示す図である。
【００６０】図６（ａ）には、図２（ａ）に示したよう
な半導体レーザ３０１ａ等を有する１次元アレイ光源３
０１を、２次元アレイ状にして半導体レーザ３０１ａ等
をＬＥＤや面発光レーザアレイ等に代えている。
な半導体レーザ３０１ａ等を有する１次元アレイ光源３
０１を、２次元アレイ状にして半導体レーザ３０１ａ等
をＬＥＤや面発光レーザアレイ等に代えている。
【００６１】光源５００は例えば１０個のＬＥＤ５０１
ａ〜５０１ｊを備えるＬＥＤ群５００ａ〜５００ｊ等を
１０組有している。光源５００の変調方式はここではパ
ルス幅変調としている。
ａ〜５０１ｊを備えるＬＥＤ群５００ａ〜５００ｊ等を
１０組有している。光源５００の変調方式はここではパ
ルス幅変調としている。
【００６２】図６（ｂ）に示すようにＬＥＤ群５００ａ
〜５００ｊが、それぞれ分割画像ａ〜ｊをそれぞれ表示
するようになり、分割画像ａ〜ｊを合成して合成画像を
形成している。
〜５００ｊが、それぞれ分割画像ａ〜ｊをそれぞれ表示
するようになり、分割画像ａ〜ｊを合成して合成画像を
形成している。
【００６３】隣り合うＬＥＤ群の垂直走査に対応する方
向の間隔ｄ５１は、スクリーン上の垂直方向の画素ピッ
チ（例えば０．４４ｍｍ）を投影光学系の倍率（１０
倍）で割った値である３３４４μｍとし、隣り合うＬＥ
Ｄ群の水平走査に対応する方向の間隔は例えば５０μｍ
としている。
向の間隔ｄ５１は、スクリーン上の垂直方向の画素ピッ
チ（例えば０．４４ｍｍ）を投影光学系の倍率（１０
倍）で割った値である３３４４μｍとし、隣り合うＬＥ
Ｄ群の水平走査に対応する方向の間隔は例えば５０μｍ
としている。
【００６４】また、ＬＥＤ群の中のＬＥＤの間隔ｄ５２
はスクリーン上の垂直方向の画素ピッチ（例えば０．４
４ｍｍ）を投影光学系の倍率（１０倍）で割った値の１
０倍である４４０μｍとしている。
はスクリーン上の垂直方向の画素ピッチ（例えば０．４
４ｍｍ）を投影光学系の倍率（１０倍）で割った値の１
０倍である４４０μｍとしている。
【００６５】本実施形態においては、各ＬＥＤ５０１ａ
等の光出力を３ｍＷ程度としている。さらに水平走査方
向の走査周波数を図２（ａ）に示すものに比べ１０分の
１とすることで、複数の走査線を垂直方向の画素ピッチ
の１０倍のピッチで垂直走査を行い、あるＬＥＤ群中の
複数のＬＥＤ（例えばＬＥＤ５０１ａ〜５０３ａ）から
形成された走査線が重なるようにしている。
等の光出力を３ｍＷ程度としている。さらに水平走査方
向の走査周波数を図２（ａ）に示すものに比べ１０分の
１とすることで、複数の走査線を垂直方向の画素ピッチ
の１０倍のピッチで垂直走査を行い、あるＬＥＤ群中の
複数のＬＥＤ（例えばＬＥＤ５０１ａ〜５０３ａ）から
形成された走査線が重なるようにしている。
【００６６】図６（ａ）に示す光源５００を用いると、
光源５００の変調周波数、および水平走査素子の走査周
波数を図２（ａ）に示すものと比べ１０分の１にでき
る。そのため、ＬＥＤ５０１ａ等での直接変調も容易と
なり、パルス幅変調方式も可能となる。また、ＬＥＤの
光出力も小さくてすむ。
光源５００の変調周波数、および水平走査素子の走査周
波数を図２（ａ）に示すものと比べ１０分の１にでき
る。そのため、ＬＥＤ５０１ａ等での直接変調も容易と
なり、パルス幅変調方式も可能となる。また、ＬＥＤの
光出力も小さくてすむ。
【００６７】本実施形態において、ＬＥＤ５０１ａ等の
数、ＬＥＤ群５００ａ等の数は上記例に限定されず、分
割画像の数Ｎに対して、間隔ｄ５１がスクリーン上の垂
直方向の画素ピッチを投影光学系の倍率で割った値、あ
るいはそのａＮ＋ｂ倍（ただしａは１以上の整数、ｂは
１以上Ｎ未満の整数）となり、間隔ｄ５２がスクリーン
上の垂直方向の画素ピッチを投影光学系の倍率で割った
値のＮ倍、もしくはその整数倍になるように設定すると
よい。その際、水平走査素子の走査周波数は図２（ａ）
に示すものと比べＮ分の１にすればよい。
数、ＬＥＤ群５００ａ等の数は上記例に限定されず、分
割画像の数Ｎに対して、間隔ｄ５１がスクリーン上の垂
直方向の画素ピッチを投影光学系の倍率で割った値、あ
るいはそのａＮ＋ｂ倍（ただしａは１以上の整数、ｂは
１以上Ｎ未満の整数）となり、間隔ｄ５２がスクリーン
上の垂直方向の画素ピッチを投影光学系の倍率で割った
値のＮ倍、もしくはその整数倍になるように設定すると
よい。その際、水平走査素子の走査周波数は図２（ａ）
に示すものと比べＮ分の１にすればよい。
【００６８】［実施形態６］図７（ａ）は、本発明の実
施形態６の画像表示装置に係る光源の模式的な構成図で
ある。図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す光源とスクリー
ンとの関係を示す図である。
施形態６の画像表示装置に係る光源の模式的な構成図で
ある。図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す光源とスクリー
ンとの関係を示す図である。
【００６９】図７（ａ）には、図２（ａ）に示したよう
な半導体レーザ３０１ａ等を有する１次元アレイ光源３
０１を、２次元アレイ状にして半導体レーザ３０１ａ等
をＬＥＤや面発光レーザアレイ等に代えている。
な半導体レーザ３０１ａ等を有する１次元アレイ光源３
０１を、２次元アレイ状にして半導体レーザ３０１ａ等
をＬＥＤや面発光レーザアレイ等に代えている。
【００７０】光源６００は例えばｎ個のＬＥＤ６０１
ａ、６０２ａ、６０３ａ、…等を備えるＬＥＤ群６００
ａ〜６００ｃを有している。光源６００の変調方式はこ
こではパルス幅変調を用いている。なお、各ＬＥＤ群６
００ａ〜６００ｃには１０個程度のＬＥＤを備えてい
る。
ａ、６０２ａ、６０３ａ、…等を備えるＬＥＤ群６００
ａ〜６００ｃを有している。光源６００の変調方式はこ
こではパルス幅変調を用いている。なお、各ＬＥＤ群６
００ａ〜６００ｃには１０個程度のＬＥＤを備えてい
る。
【００７１】図７（ｂ）に示すようにＬＥＤ群６００ａ
〜６００ｃが、それぞれ分割画像ａ〜ｃをそれぞれ表示
するようになる。
〜６００ｃが、それぞれ分割画像ａ〜ｃをそれぞれ表示
するようになる。
【００７２】ＬＥＤ６０１ｃ、６０２ｃ等の間隔ｄ６２
はスクリーン上の垂直方向の画素ピッチ（例えば０．４
４ｍｍ）を投影光学系の倍率（例えば１０倍）で割った
値の２倍である８８μｍとしている。
はスクリーン上の垂直方向の画素ピッチ（例えば０．４
４ｍｍ）を投影光学系の倍率（例えば１０倍）で割った
値の２倍である８８μｍとしている。
【００７３】ＬＥＤ群６００ａ、６００ｂ等の間隔ｄ６
１はスクリーン上の水平走査方向の全画素幅（例えば２
８４ｍｍ）を投影光学系の倍率（例えば１０倍）で割っ
た値の３分の１である９．５ｍｍとしている。各ＬＥＤ
６０１ａ等の光出力は３ｍＷ程度としている。
１はスクリーン上の水平走査方向の全画素幅（例えば２
８４ｍｍ）を投影光学系の倍率（例えば１０倍）で割っ
た値の３分の１である９．５ｍｍとしている。各ＬＥＤ
６０１ａ等の光出力は３ｍＷ程度としている。
【００７４】図７（ａ）に示す光源６００を用いて、複
数の走査線を垂直方向の画素ピッチで垂直走査すること
で画像が形成できる。光源６００の変調周波数、および
水平走査素子の走査角は図２（ａ）に示すものと比べ３
分の１にできる。
数の走査線を垂直方向の画素ピッチで垂直走査すること
で画像が形成できる。光源６００の変調周波数、および
水平走査素子の走査角は図２（ａ）に示すものと比べ３
分の１にできる。
【００７５】本実施形態において、ＬＥＤ６０１ａ等の
数、ＬＥＤ群６００ａ〜６００ｃの数は上記例に限定さ
れず、分割画像およびＬＥＤ群の数Ｎに対して、ＬＥＤ
群６００ａ、６００ｂ等の間隔ｄ６１がスクリーン上の
水平走査方向の画像領域幅が投影光学系の倍率で割った
値のＮ分の１であり、かつＬＥＤ６０１ｃ、６０２ｃ等
の間隔ｄ６２がスクリーン上の垂直方向の画素ピッチを
投影光学系の倍率で割った値、もしくはその整数倍にな
るように設定するとよい。
数、ＬＥＤ群６００ａ〜６００ｃの数は上記例に限定さ
れず、分割画像およびＬＥＤ群の数Ｎに対して、ＬＥＤ
群６００ａ、６００ｂ等の間隔ｄ６１がスクリーン上の
水平走査方向の画像領域幅が投影光学系の倍率で割った
値のＮ分の１であり、かつＬＥＤ６０１ｃ、６０２ｃ等
の間隔ｄ６２がスクリーン上の垂直方向の画素ピッチを
投影光学系の倍率で割った値、もしくはその整数倍にな
るように設定するとよい。
【００７６】［実施形態７］図８は、本発明の実施形態
７の画像表示装置の光学系の模式的な構成図である。図
８において、７０１は赤色ＬＥＤ７０１ａ〜７０１ｃを
備えた赤色ＬＥＤアレイ、７０３は緑色ＬＥＤ７０３ａ
〜７０３ｃを備えた緑色ＬＥＤアレイ、７０５は青色Ｌ
ＥＤ７０５ａ〜７０５ｃを備えた青ＬＥＤ色アレイ、７
０７はダイクロイックミラー等で構成された合波光学
系、７０９はコリメートレンズ、７１１は水平走査素子
である。
７の画像表示装置の光学系の模式的な構成図である。図
８において、７０１は赤色ＬＥＤ７０１ａ〜７０１ｃを
備えた赤色ＬＥＤアレイ、７０３は緑色ＬＥＤ７０３ａ
〜７０３ｃを備えた緑色ＬＥＤアレイ、７０５は青色Ｌ
ＥＤ７０５ａ〜７０５ｃを備えた青ＬＥＤ色アレイ、７
０７はダイクロイックミラー等で構成された合波光学
系、７０９はコリメートレンズ、７１１は水平走査素子
である。
【００７７】なお、水平走査素子７１１からの光は図１
（ａ）等と同様に、垂直走査素子、投影光学系を経て、
スクリーンに照射される。
（ａ）等と同様に、垂直走査素子、投影光学系を経て、
スクリーンに照射される。
【００７８】本実施形態では、３色のＬＥＤアレイ７０
１、７０３、７０５を用いてカラー画像を表示できるよ
うにしている。各色の光源はアレイ化されているので個
々の光出力は小さくてよく、光出力が数ｍＷ以下のＬＥ
Ｄ等であっても十分なスクリーン輝度を得ることができ
るようになる。
１、７０３、７０５を用いてカラー画像を表示できるよ
うにしている。各色の光源はアレイ化されているので個
々の光出力は小さくてよく、光出力が数ｍＷ以下のＬＥ
Ｄ等であっても十分なスクリーン輝度を得ることができ
るようになる。
【００７９】簡単に図８に示す光学系の動作について説
明する。各ＬＥＤアレイ７０１、７０３、７０５のＬＥ
Ｄ７０１ａ等から発光された光は、合成光学系７０７に
よって混色され、コリメートレンズ７０９を経て水平走
査素子７１１に照射される。このとき、ＬＥＤ７０１
ａ、７０３ａ、７０５ａからの光が混色されて混色光７
１３ａとなる。同様に、混色光７１３ｂ、７１３ｃが作
られる。
明する。各ＬＥＤアレイ７０１、７０３、７０５のＬＥ
Ｄ７０１ａ等から発光された光は、合成光学系７０７に
よって混色され、コリメートレンズ７０９を経て水平走
査素子７１１に照射される。このとき、ＬＥＤ７０１
ａ、７０３ａ、７０５ａからの光が混色されて混色光７
１３ａとなる。同様に、混色光７１３ｂ、７１３ｃが作
られる。
【００８０】この混色光７１３ａ、７１３ｂ、７１３ｃ
は水平走査素子７１１によって走査され走査光７１５
ａ、７１５ｂ、７１５ｃが生じる。走査光７１５ａ、７
１５ｂ、７１５ｃは、垂直走査素子、投影光学系を経
て、スクリーンに照射される。スクリーン上では、混色
光７１３ａ、７１３ｂ、７１３ｃからの３本の走査線が
形成される。これらの走査線がある適当な時間ぞれを伴
って一致するように光源７０１、７０３、７０５中のＬ
ＥＤアレイが配置されている。ＬＥＤアレイの配置につ
いては、上記した実施形態１や実施形態２などと同様で
ある。
は水平走査素子７１１によって走査され走査光７１５
ａ、７１５ｂ、７１５ｃが生じる。走査光７１５ａ、７
１５ｂ、７１５ｃは、垂直走査素子、投影光学系を経
て、スクリーンに照射される。スクリーン上では、混色
光７１３ａ、７１３ｂ、７１３ｃからの３本の走査線が
形成される。これらの走査線がある適当な時間ぞれを伴
って一致するように光源７０１、７０３、７０５中のＬ
ＥＤアレイが配置されている。ＬＥＤアレイの配置につ
いては、上記した実施形態１や実施形態２などと同様で
ある。
【００８１】このような構成とすることで、光出力の小
さいＬＥＤを光源として用いた場合でも十分なスクリー
ン輝度を有するＶＧＡ相当のカラー画像を表示できる。
さいＬＥＤを光源として用いた場合でも十分なスクリー
ン輝度を有するＶＧＡ相当のカラー画像を表示できる。
【００８２】以上、種々の実施形態を例に本発明を説明
したが、これらの他に、光源は振幅変調方式を採ること
もでき、また、上記した変調方式を複合した方式として
もよい。
したが、これらの他に、光源は振幅変調方式を採ること
もでき、また、上記した変調方式を複合した方式として
もよい。
【００８３】また、発光素子の配置についても、上記し
たものに限るわけではなく、水平走査および垂直走査に
よって走査線が重なるような配置であればどのようなも
のでもよい。
たものに限るわけではなく、水平走査および垂直走査に
よって走査線が重なるような配置であればどのようなも
のでもよい。
【００８４】また、発光素子は、半導体発光素子に限っ
たものではなく、ガスレーザや半導体レーザ励起の固体
レーザであってもよい。この場合は、音響光学変調器等
の外部変調器を用いて変調を行えばよい。
たものではなく、ガスレーザや半導体レーザ励起の固体
レーザであってもよい。この場合は、音響光学変調器等
の外部変調器を用いて変調を行えばよい。
【００８５】表示画像の大きさは、用途に応じて適当な
大きさを設定すればよい。例えば、コンピュータ用ディ
スプレイやパーソナルテレビなどでは１０から１５イン
チ程度でよく、多人数での会議用といった場合では５０
インチ以上の比較的大きい画面とすればよい。その画面
サイズや明るさに応じて投影光学系の倍率、光源の光出
力およびアレイ数を設定すれば良い。
大きさを設定すればよい。例えば、コンピュータ用ディ
スプレイやパーソナルテレビなどでは１０から１５イン
チ程度でよく、多人数での会議用といった場合では５０
インチ以上の比較的大きい画面とすればよい。その画面
サイズや明るさに応じて投影光学系の倍率、光源の光出
力およびアレイ数を設定すれば良い。
【００８６】
【発明の効果】以上のように、本発明によると、走査線
がスクリーン上で重なるようにしているので、光出力の
小さい光源を用いた場合でもスクリーン輝度を向上する
ことができる。
がスクリーン上で重なるようにしているので、光出力の
小さい光源を用いた場合でもスクリーン輝度を向上する
ことができる。
【図１】本発明の実施形態１の画像表示装置の模式的な
構成図及びスクリーンの拡大図である。
構成図及びスクリーンの拡大図である。
【図２】本発明の実施形態２の画像表示装置の模式的な
構成図及びスクリーンの拡大図である。
構成図及びスクリーンの拡大図である。
【図３】図２の光源３０１の変形例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態３の画像表示装置の模式的な
構成図である。
構成図である。
【図５】本発明の実施形態４の画像表示装置の模式的な
構成図及びスクリーンの拡大図である。
構成図及びスクリーンの拡大図である。
【図６】本発明の実施形態５の画像表示装置に係る光源
の模式的な構成図及び光源とスクリーンとの関係を示す
図である。
の模式的な構成図及び光源とスクリーンとの関係を示す
図である。
【図７】本発明の実施形態６の画像表示装置に係る光源
の模式的な構成図及び光源とスクリーンとの関係を示す
図である。
の模式的な構成図及び光源とスクリーンとの関係を示す
図である。
【図８】本発明の実施形態７の画像表示装置の光学系の
模式的な構成図である。
模式的な構成図である。
【図９】たとえば３つのＬＥＤをそれぞれＯＮ／ＯＦＦ
変調するときのパルス波形を示す図である。
変調するときのパルス波形を示す図である。
【図１０】図１の各赤色半導体レーザ２０１ａ〜２０１
ｃをそれぞれパルス幅変調するときのパルス波形を示す
図である。
ｃをそれぞれパルス幅変調するときのパルス波形を示す
図である。
【図１１】図９とは異なるたとえば３つのＬＥＤをそれ
ぞれＯＮ／ＯＦＦ変調するときのパルス波形を示す図で
ある。
ぞれＯＮ／ＯＦＦ変調するときのパルス波形を示す図で
ある。
【図１２】従来のレーザ画像表示装置の模式的な構成図
である。
である。
２０１、２５１、３０１、４００、５００、６００ 光
源 ２０１ａ〜２０１ｃ、２５１ａ〜２５１ｃ、３０１ａ〜
３０１ｃ 半導体レーザ ２０３ コリメートレンズ ２０５ 回転ポリゴンミラー ２７１ ガルバノミラー ２０７ 垂直走査素子 ２０９ 投影レンズ ２１１ スクリーン ２１３ａ〜２１３ｃ、２５３ａ〜２５３ｃ 走査線 ２１５、２５５ 画像領域 ４０１〜４０３、５００ａ〜５００ｊ、６００ａ〜６０
０ｃ ＬＥＤ群 ４０１ａ〜４０１ｊ、４０２ａ〜４０２ｊ、４０３ａ〜
４０３ｊ、５０１ａ〜５０１ｊ、５０２ａ〜５０２ｊ、
５０３ａ〜５０３ｊ、６０１ａ〜６０１ｃ、６０２ａ〜
６０２ｃ、６０３ａ〜６０３ｃ、ＬＥＤ ７０１ 赤色ＬＥＤアレイ ７０１ａ〜７０１ｃ 赤色ＬＥＤ ７０３ 緑色ＬＥＤアレイ ７０３ａ〜７０３ｃ 緑色ＬＥＤ ７０５ 青色ＬＥＤアレイ ７０５ａ〜７０５ｃ 青色ＬＥＤ ７０７ 合波光学系 ７０９ コリメートレンズ ７１１ 水平走査素子 ７１３ａ〜７１３ｃ 混色光 ７１５ａ〜７１５ｃ
源 ２０１ａ〜２０１ｃ、２５１ａ〜２５１ｃ、３０１ａ〜
３０１ｃ 半導体レーザ ２０３ コリメートレンズ ２０５ 回転ポリゴンミラー ２７１ ガルバノミラー ２０７ 垂直走査素子 ２０９ 投影レンズ ２１１ スクリーン ２１３ａ〜２１３ｃ、２５３ａ〜２５３ｃ 走査線 ２１５、２５５ 画像領域 ４０１〜４０３、５００ａ〜５００ｊ、６００ａ〜６０
０ｃ ＬＥＤ群 ４０１ａ〜４０１ｊ、４０２ａ〜４０２ｊ、４０３ａ〜
４０３ｊ、５０１ａ〜５０１ｊ、５０２ａ〜５０２ｊ、
５０３ａ〜５０３ｊ、６０１ａ〜６０１ｃ、６０２ａ〜
６０２ｃ、６０３ａ〜６０３ｃ、ＬＥＤ ７０１ 赤色ＬＥＤアレイ ７０１ａ〜７０１ｃ 赤色ＬＥＤ ７０３ 緑色ＬＥＤアレイ ７０３ａ〜７０３ｃ 緑色ＬＥＤ ７０５ 青色ＬＥＤアレイ ７０５ａ〜７０５ｃ 青色ＬＥＤ ７０７ 合波光学系 ７０９ コリメートレンズ ７１１ 水平走査素子 ７１３ａ〜７１３ｃ 混色光 ７１５ａ〜７１５ｃ
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Claims (17)
- 【請求項１】 複数の発光素子を有する光源を有し、前
記光源からの光を主走査方向及び副走査方向へ走査する
ことによってスクリーン上に所定の画素数を有する画像
を表示する画像表示装置であって、 前記各発光素子から発せられた光による主走査方向の走
査線がスクリーン上で重なるように制御することを特徴
とする画像表示装置。 - 【請求項２】 前記各発光素子からの光は、同時に又は
所要時間を空けてスクリーン上の同じ位置に照射される
ことを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。 - 【請求項３】 前記発光素子は、一次元又は二次元に配
列していることを特徴とする請求項１又は２記載の画像
表示装置。 - 【請求項４】 前記発光素子は、主走査に対応する方向
に配列していることを特徴とする請求項１から３のいず
れか１記載の画像表示装置。 - 【請求項５】 前記副走査方向の画素ピッチに基づく距
離を空けて、前記発光素子を相互に副走査に対応する方
向に配列することを特徴とする請求項１から３のいずれ
か１項記載の画像表示装置。 - 【請求項６】 前記発光素子を相互に主走査に対応する
方向及び副走査に対応する方向のいずれにも平行でない
方向に配列しており、その副走査に対応する方向の間隔
が前記副走査方向の画素ピッチに基づく距離であること
を特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の画像
表示装置。 - 【請求項７】 前記各発光素子は、多値強度の光出力が
可能に構成されていることを特徴とする請求項１から６
のいずれか１項記載の画像表示装置。 - 【請求項８】 前記各発光素子は、パルス幅と振幅との
少なくとも一方を変調することによって異なる光量の光
を出力することを特徴とする請求項１から７のいずれか
１項記載の画像表示装置。 - 【請求項９】 前記光源中の複数の発光素子をいくつか
の発光素子群に分けており、当該各発光素子群からの光
が相互に異なるスクリーン上の画像領域を照射するよう
に走査することを特徴とする請求項１から８のいずれか
１項記載の画像表示装置。 - 【請求項１０】 前記発光素子群を、主走査方向又は副
走査方向の画素ピッチに基づく距離を空けて、副走査に
対応する方向又は主走査に対応する方向に配列している
ことを特徴とする請求項９記載の画像表示装置。 - 【請求項１１】 前記発光素子群内の発光素子を、前記
副走査方向の画素ピッチに基づく距離を空けて副走査に
対応する方向に配列していることを特徴とする請求項９
又は１０記載の画像表示装置。 - 【請求項１２】 前記光源は、赤色、緑色、青色の光を
発する発光素子を備えることを特徴とする請求項１から
１１のいずれか１項記載の画像表示装置。 - 【請求項１３】 前記各発光素子からの光は、ほぼ同色
であることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１
記載の画像表示装置。 - 【請求項１４】 前記光源内の複数の発光素子が前記主
走査方向又は副走査方向の画素ピッチに基づく距離を空
けて所定の配置に配列されるように、主走査方向または
副走査方向の走査周波数および走査角度が制御された走
査手段が設けられていることを特徴とする請求項１から
１３のいずれか１記載の画像表示装置。 - 【請求項１５】 前記走査手段は、ガルバノミラー又は
回転ポリゴンミラーであることを特徴とする請求項１か
ら１４のいずれか１項記載の画像表示装置。 - 【請求項１６】 前記ガルバノミラーは、半導体プロセ
スによって形成することを特徴とする請求項１から１５
のいずれか１項記載の画像表示装置。 - 【請求項１７】 前記発光素子は、レーザ、発光ダイオ
ード又はルミネッセントダイオードであることを特徴と
する請求項１から１６のいずれか１項記載の画像表示装
置。
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