JP2002357783A - ディスプレイ装置及び画像表示方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 走査線の垂直方向の密度が均一で歪みがな
く、重なり合うことのない正常な画像を得ることと、一
回の垂直走査で密な走査線を得て解像度が高い画像を得
ることを課題とする。 【解決手段】 ディスプレイ装置は、レーザ駆動アンプ
１と、半導体レーザ２と、半導体レーザ３と、レーザ出
力制御信号アンプ４と、レーザ出力制御信号反転アンプ
５と、水平走査用スキャナ６と、水平走査用スキャナ７
と、水平走査駆動信号アンプ８と、水平走査駆動信号反
転アンプ９と、対物レンズ１０と、対物レンズ１１と、
固定ミラー１２と、固定ミラー１３と、垂直走査用スキ
ャナ１４と、垂直走査駆動信号アンプ１５と、対物レン
ズ１６とから構成される。水平走査用スキャナ６と水平
走査用スキャナ７が互いに逆位相の正弦波で光ビームを
走査し、レーザ出力制御信号アンプ４とレーザ出力制御
信号反転アンプ５が、水平走査用スキャナ６と水平走査
用スキャナ７に走査線毎に交互に光ビームを入力させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はディスプレイ装置及
び画像表示方法に関する。特に、映像信号によって変調
された光ビームを共振型光スキャナで水平走査し、当該
水平走査した光ビームを垂直走査することにより、映像
信号によって変調された光ビームを二次元に走査して画
像を表示するディスプレイ装置及び画像表示方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、ディスプレイ装置には、標準的な
テレビジョン用ディスプレイ装置やコンピュータ用ディ
スプレイ装置であるＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ
Ｔｕｂｅ）ディスプレイ装置がある。又、液晶を利用し
た液晶ディスプレイ装置やエレクトロルミネッセンスを
利用したディスプレイ装置等がある。又、これらのディ
スプレイ装置に画像を表示するテレビジョン方式とし
て、ＮＴＣＳ方式が規格化されている。このようなディ
スプレイ装置は、いずれもスクリーンとして電子ビーム
を当てて発光させる蛍光体や、光を反射又は透過させる
スクリーン等が必要である。

【０００３】このような蛍光体や、光を反射又は透過さ
せるスクリーン等、画像を表示させるための特別なスク
リーンを必要とせず、人間の網膜や壁等、様々なスクリ
ーン上に結像し、画像を表示することが可能なディスプ
レイ装置であって、省電力化、小型化が可能なディスプ
レイ装置として、共振型光スキャナを利用したディスプ
レイ装置が提案されている。

【０００４】共振型光スキャナは、共振現象によってミ
ラーを駆動して光ビームを走査するため、光ビームを水
平走査させるために用いた場合、正弦波状に水平走査が
行われる。しかし、テレビジョン信号を表示する従来の
ディスプレイ装置は、その走査がのこぎり波状に行われ
ることを前提としている。そのため、水平走査線がのこ
ぎり波状であることを前提に設定された水平帰線期間が
正弦波状に走査される光ビームには適合しない。よっ
て、表示される画像は重なり合ったものとなり、正常な
画像を表示することができない。又、正弦波状に水平走
査した光ビームは、正弦波の半周期毎に時間軸が逆方向
になるため、当該光ビームを垂直走査しても正常な画像
を表示することができない。

【０００５】更に、光ビームを正弦波で水平走査する
と、正弦波１周期分の光ビームのうち、前半の半周期は
右下がりの光ビームとなり、後半の半周期は左下がりの
光ビームとなる。そのため、垂直走査によって最終的に
得られる走査線は、右下がりの走査線の後半部分と左下
がりの走査線の前半部分との上下の間隔が密となり、反
対に、右下がりの走査線の前半部分と左下がりの走査線
の後半部分との上下の間隔は粗となる。その結果、上下
の走査線の間隔が粗密となり、垂直方向の走査線の密度
が不均一となり、表示される画像に歪みが生じる。

【０００６】このような問題を解決するために、特開平
１１−１４６２２２号公報に、画像情報を含む光ビーム
を共振型光スキャナによって正方向及び逆方向に垂直走
査して画像を出力するディスプレイ装置として、水平走
査線毎の画像情報を水平走査線の行番号の順序に従って
記憶する画像メモリと、正方向及び逆方向の垂直走査に
対応して、画像メモリの水平走査線毎の順序を正逆に異
なる順序で指定して、画像メモリから画像情報を読み出
す画像情報読み出し制御回路とから構成されるものが開
示されている。

【０００７】このディスプレイ装置は、前記画像メモリ
が走査線を記憶し、前記画像読み出し制御回路が、正方
向及び逆方向の垂直走査に対応して、画像メモリの水平
走査線ごとの順序を正逆に異なる順序で指定して、画像
メモリから画像情報を読み出すことや、逆方向に垂直走
査している期間中に水平走査方向も逆転させることによ
り、上述したような問題を解決するものである。又、正
弦波状の走査線を、時間方向が正方向である半周期のみ
を表示させることによっても、上述した問題を解決する
ことができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のディスプレイ装置では、水平走査線毎の画像情
報を記憶するための画像メモリを設ける必要があった。
又、水平走査線毎の画像情報を一度、画像メモリに記憶
し、当該記憶された水平走査線毎の画像情報を読み出し
て画像を表示するため、リアルタイムで画像を表示する
ことができないという問題があった。又、従来のディス
プレイ装置では、正方向の垂直走査と、逆方向の垂直走
査の合計２回の垂直走査を行い、当該２回の垂直走査に
対応して画像メモリから水平走査線毎の画像情報を読み
出して画像を表示する。即ち、２回の走査を行うことに
より、密度の高い走査線を得ている。そのため、１回の
垂直走査では垂直方向の走査線の密度が低く、画像の解
像度が低くなってしまうという問題があった。同様に、
正弦波状の走査線を、時間方向が正方向である半周期の
みを表示させる場合も、垂直方向の走査線が半分にな
り、垂直方向の解像度が半分になってしまうという問題
があった。

【０００９】そこで、本発明は以上の点に鑑みてなされ
たもので、走査線の垂直方向の密度が均一で歪みがな
く、互いに重なり合うことのない正常な画像を得ること
ができ、画像メモリを用いなくとも一回の垂直走査で、
垂直方向の密度が高い走査線を得て、解像度が高い画像
を得ることのできるディスプレイ装置及び画像表示方法
を提供することを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願に係る発明は、上記
課題を解決すべくなされたものであり、本発明に係るデ
ィスプレイ装置は、映像信号によって変調された光ビー
ムを出力する光源と、前記光ビームを正弦波で水平走査
する第一の共振型光スキャナと、当該第一の共振型光ス
キャナが光ビームを水平走査する正弦波と逆位相の正弦
波で前記光ビームを水平走査する第二の共振型光スキャ
ナと、前記第一の共振型光スキャナと前記第二の共振型
光スキャナに前記光ビームを走査線毎に交互に入力する
ように制御する制御手段と、前記第一の共振型光スキャ
ナから出力される光ビームと前記第二の共振型光スキャ
ナから出力される光ビームとを合成し、垂直走査する垂
直走査手段とを備えることを特徴とする。

【００１１】このような本発明によれば、前記第一の共
振型光スキャナと前記第二の共振型光スキャナが、お互
いに逆位相の正弦波で光ビームを水平走査し、かつ、前
記制御手段が、第一の共振型光スキャナと第二の共振型
光スキャナに、走査線毎に交互に光ビームを入力させ
る。そのため、第一の共振型光スキャナと第二の共振型
光スキャナが水平走査した光ビームは、時間軸がすべて
同一方向であり、互いに重なり合うことはない。又、正
弦波１周期分の光ビームは、前半の半周期と後半の半周
期とが平行な光ビームとなる。

【００１２】よって、前記垂直走査手段が、第一の共振
型光スキャナと第二の共振型光スキャナにより水平走査
した光ビームを合成し垂直走査を行って得られる走査線
は、時間軸が全て同一方向であり、互いに重なり合うこ
とがなく、正常な画像を表示することができる。又、上
下の走査線が平行で、走査線の垂直方向の密度を均一に
できるため、歪みのない２次元の画像を表示できる。更
に、２つの共振型光スキャナが、走査線毎に交互に走査
を行うため、画像メモリを用いなくとも一回の垂直走査
で、垂直方向の密度が高い走査線を得て、リアルタイム
で解像度が高い画像を表示することができる。

【００１３】又、前記光源は、出力する光ビームを前記
第一の共振型光スキャナに入力する第一の光源と、出力
する光ビームを前記第二の共振型光スキャナに入力する
第二の光源とを有し、前記制御手段は、前記第一の光源
と前記第二の光源とを水平同期信号の入力時を基準に交
互に切り換えて出力する光源制御手段であることが好ま
しい。このように水平同期信号を基準にすることによ
り、水平同期信号は水平走査が端から開始される際に入
力されるものであるという性質を利用して、光ビームを
前記第一の共振型光スキャナと前記第二の共振型光スキ
ャナに、容易に走査線毎に交互に入力することができ
る。又、前記光源を２つ設け、前記光源制御手段によ
り、光源自体を交互に切り換えて出力することにより、
光ビームを前記第一の共振型光スキャナと前記第二の共
振型光スキャナに、容易に走査線毎に交互に入力するこ
とができる。

【００１４】又、本発明に係る画像表示方法は、映像信
号によって変調された第一の光ビームと第二の光ビーム
とを走査線毎に交互に出力し、前記第一の光ビームを正
弦波で水平走査し、前記第二の光ビームを前記第一の光
ビームを水平走査する正弦波と逆位相の正弦波で水平走
査し、前記水平走査された第一の光ビームと第二の光ビ
ームとを合成し、垂直走査を行って、画像を表示するこ
とを特徴とする。

【００１５】このような本発明によれば、前記第一の光
ビームと第二の光ビームとは走査線毎に交互に出力さ
れ、かつ、第一の光ビームと第二の光ビームがお互いに
逆位相の正弦波で水平走査される。そのため、水平走査
された第一の光ビームと第二の光ビームは、時間軸がす
べて同一方向であり、互いに重なり合うことはない。
又、正弦波１周期分の光ビームは、前半の半周期と後半
の半周期が平行な光ビームとなる。

【００１６】よって、水平走査した第一の光ビームと第
二の光ビームとを合成し垂直走査を行って得られる走査
線は、時間軸が全て同一方向であり、互いに重なり合う
ことがなく、正常な画像を表示することができる。又、
上下の走査線が平行で、走査線の垂直方向の密度を均一
にできるため、歪みのない２次元の画像を表示できる。
更に、２つの光ビームを用いて、走査線毎に交互に走査
を行うため、一回の垂直走査で、垂直方向の密度が高い
走査線を得て、リアルタイムで解像度が高い画像を表示
することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態について図面を
参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係るディ
スプレイ装置の概略構成を示す図である。同図に示すよ
うに、本実施形態に係るディスプレイ装置は、レーザ駆
動アンプ１と、半導体レーザ２と、半導体レーザ３と、
レーザ出力制御信号アンプ４と、レーザ出力制御信号反
転アンプ５と、水平走査用スキャナ６と、水平走査用ス
キャナ７と、水平走査駆動信号アンプ８と、水平走査駆
動信号反転アンプ９と、対物レンズ１０と、対物レンズ
１１と、固定ミラー１２と、固定ミラー１３と、垂直走
査用スキャナ１４と、垂直走査駆動信号アンプ１５と、
対物レンズ１６とから構成される。

【００１８】レーザ駆動アンプ１は、映像信号１８の入
力を受けて、半導体レーザ２及び半導体レーザ３を映像
信号１８で駆動させるものである。半導体レーザ２と半
導体レーザ３は、映像信号１８で駆動されることによ
り、映像信号１８によって変調された光ビームを出力す
る光源である。半導体レーザ２は、出力する第一の光ビ
ーム１９を水平走査用スキャナ６に入力する第一の光源
であり、半導体レーザ３は、出力する第二の光ビーム２
０を水平走査用スキャナ７に入力する第二の光源であ
る。

【００１９】水平走査用スキャナ６は、光ビーム１９を
正弦波で水平走査する第一の共振型光スキャナである。
水平走査用スキャナ６は、半導体レーザ２から入力され
る光ビーム１９を水平走査する。又、水平走査用スキャ
ナ６は、水平走査駆動信号アンプ８から入力される水平
走査駆動信号２３により駆動され、水平走査を行う。水
平走査用スキャナ７は、水平走査用スキャナ６が光ビー
ム１９を水平走査する正弦波と逆位相の正弦波で光ビー
ム２０を水平走査する第二の共振型光スキャナである。
水平走査用スキャナ７は、半導体レーザ３から入力され
る光ビーム２０を水平走査する。又、水平走査用スキャ
ナ７は、水平走査駆動信号反転アンプ９から入力される
水平走査駆動信号２４により駆動され、水平走査を行
う。

【００２０】水平走査用スキャナ６，７は、共振現象に
よってミラーを駆動して、光ビームを水平走査する共振
型の光スキャナである。水平走査用スキャナ６，７とし
て、例えば、ポリゴンミラーやマイクロミラーを用いる
ことができる。マイクロミラーは、シリコン基板等の基
板上に形成された電極とミラーとの間に作用する静電引
力により曲げられて、印加する電圧に応じて角度が変調
されるものである。マイクロミラーは、その大きさが数
１０μｍ四方と極めて小さく、高速応答が可能である。
そのため、ディスプレイ装置の小型化、小電力化の観点
から、マイクロミラーを用いることが好ましい。特に、
ウェアラブルコンピュータのような小型コンピュータの
ディスプレイ装置の場合には、マイクロミラーを用いる
ことが好ましい。

【００２１】水平走査駆動信号アンプ８は、水平走査駆
動信号２３を水平走査用スキャナ６に入力するものであ
る。図２は、水平走査駆動信号２３と、水平同期信号２
５と、垂直走査駆動信号２６のタイミングチャートを示
す図である。図２において、縦軸は各信号の振幅、横軸
は時間である。図２に示すように、水平走査駆動信号ア
ンプ８から水平走査用スキャナ６に入力される水平走査
駆動信号２３の波形は正弦波であり、水平同期信号２５
の入力時を基準に、正弦波が半周期毎に区切られてい
る。水平同期信号２５は、走査線１ライン（１／Ｈ）毎
に、走査線の開示時点に入力される。そして、水平走査
駆動信号２３は、走査線２ライン（２／Ｈ）分で正弦波
一周期となる。水平走査駆動信号アンプ８により、水平
走査用スキャナ６は、入力される光ビームを正弦波で水
平走査することとなる。

【００２２】水平走査駆動信号反転アンプ９は、水平走
査駆動信号アンプ８から出力される水平走査駆動信号２
３の位相を反転させ、図２に示した水平走査用スキャナ
６に入力される水平走査駆動信号２３と逆位相の水平走
査駆動信号２４を生成し、水平走査用スキャナ７に入力
するものである。水平走査駆動信号反転アンプ９によ
り、水平走査用スキャナ７は、水平走査用スキャナ６が
水平走査する正弦波と逆位相の正弦波で、入力される光
ビーム２０を水平走査することとなる。

【００２３】図３は、水平走査用スキャナ６に入力され
る水平走査駆動信号２３と、水平走査用スキャナ７に入
力される水平走査駆動信号２４の波形を示す図である。
図３において、縦軸は時間、横軸は各信号の振幅であ
る。図３に示すように、水平走査用スキャナ６に入力さ
れる水平走査駆動信号２３の波形と、水平走査用スキャ
ナ７に入力される水平走査駆動信号２４の波形は、互い
に逆位相の正弦波となる。又、水平走査駆動信号２４
も、水平走査駆動信号２３と同様に、走査線２ライン分
で正弦波一周期となり、水平同期信号２５の入力時を基
準に、正弦波が半周期毎に区切られたものとなる。

【００２４】尚、図３においては、最初の正弦波１周期
分の水平走査駆動信号２３，２４の前半の半周期を１番
目、後半の半周期を２番目、次の正弦波１周期分の水平
走査駆動信号２３，２４の前半の半周期を３番目という
ように、順次番号を付している。本実施形態では、水平
走査駆動信号２３，２４は、１番目から光ビームの水平
走査を開始し、２Ｎ番目（Ｎは自然数）、即ち、偶数番
目で光ビームの水平走査を終了するようになっている。
そして、この番号の順番で光ビームが水平走査され、当
該水平走査された光ビームがスクリーン１７に走査線を
表示するため、光ビームの順番や、表示される走査線の
順番も、水平走査駆動信号２３，２４に付された順番と
対応したものとなる。

【００２５】レーザ出力制御信号アンプ４は、レーザ出
力制御信号２１を半導体レーザ２に入力するものであ
る。レーザ出力制御信号反転アンプ５は、レーザ出力制
御信号アンプ４によるレーザ出力制御信号２１のＯＮ信
号をＯＦＦ信号に、ＯＦＦ信号をＯＮ信号に反転させ、
生成したレーザ出力制御信号２２を半導体レーザ３に入
力するものである。本実施形態では、このようなレーザ
出力制御信号アンプ４とレーザ出力制御信号反転アンプ
５とを組み合わせて、第一の共振型光スキャナと第二の
共振型光スキャナに光ビームを走査線毎に交互に入力す
るように、第一の光源と第二の光源とを水平同期信号の
入力時を基準に、交互に切り換えて出力する光源制御手
段を実現している。

【００２６】図４は、レーザ出力制御信号のタイミング
チャートを示す図である。図４において、縦軸は各信号
の振幅、横軸は時間である。図４に示すように、レーザ
出力制御信号アンプ４が半導体レーザ２に入力するレー
ザ出力制御信号２１は、水平同期信号２５の入力時を基
準に交互にＯＮ信号とＯＦＦ信号とを繰り返す信号であ
る。本実施形態では、半導体レーザ２が１番目の光ビー
ム１９を出力するように、レーザ出力制御信号アンプ４
は、１番目の水平走査駆動信号２３の際に、レーザ出力
制御信号２１としてＯＮ信号を半導体レーザ２に入力
し、次いで、水平同期信号２５の入力時を基準に交互に
ＯＮ信号とＯＦＦ信号とを切り替えたレーザ出力制御信
号２１を半導体レーザ２に入力する。

【００２７】そのため、レーザ出力制御信号２１は、半
導体レーザ２に１番目、３番目といった奇数番目の光ビ
ーム１９を出力するように、奇数番目の水平走査駆動信
号２３の際に、ＯＮ信号を入力し、２番目、４番目とい
った偶数番目の光ビーム１９を出力しないように、偶数
番目の水平走査駆動信号２３の際に、ＯＦＦ信号を入力
するものとなる。よって、半導体レーザ２は、奇数番目
の光ビーム１９のみを出力し、水平走査用スキャナ６に
は、奇数番目の光ビーム１９のみが入力される。

【００２８】一方、レーザ出力制御信号反転アンプ５
は、レーザ出力制御信号アンプ４から半導体レーザ２に
入力されるレーザ出力制御信号２１のＯＮ信号をＯＦＦ
信号に、ＯＦＦ信号をＯＮ信号に反転させ、レーザ出力
制御信号２１のＯＮ信号とＯＦＦ信号の順番が逆となっ
たレーザ出力制御信号２２を生成し、半導体レーザ３に
入力する。よって、本実施形態では、半導体レーザ３が
２番目の光ビーム２０を出力するように、レーザ出力制
御信号反転アンプ５は、２番目の水平走査駆動信号２４
の際に、レーザ出力制御信号２２としてＯＮ信号を半導
体レーザ３に入力し、次いで、水平同期信号２５の入力
時を基準に交互にＯＮ信号とＯＦＦ信号とを切り替えた
レーザ出力制御信号２２を半導体レーザ３に入力する。

【００２９】そのため、レーザ出力制御信号２２は、半
導体レーザ３に、２番目、４番目といった偶数番目の光
ビーム２０を出力するように、偶数番目の水平走査駆動
信号２４の際に、ＯＮ信号を入力し、１番目、３番目と
いった奇数番目の光ビーム２０を出力しないように、奇
数番目の水平走査駆動信号２４の際に、ＯＦＦ信号を入
力するものとなる。よって、半導体レーザ３は、偶数番
目の光ビーム２０のみを出力し、水平走査用スキャナ７
には、偶数番目の光ビーム２０のみが入力される。

【００３０】このようなレーザ出力制御信号アンプ４と
レーザ出力制御信号反転アンプ５により、水平走査用ス
キャナ６と水平走査用スキャナ７には、水平同期信号２
５の入力時を基準に、奇数番目の光ビーム１９と偶数番
目の光ビーム２０が交互に入力されることとなる。そし
て、光ビームに付された順番は、上述したように、表示
される走査線の順番と対応するため、水平走査用スキャ
ナ６と水平走査用スキャナ７に、光ビーム１９と光ビー
ム２０が、奇数番目の走査線と偶数番目の走査線毎に交
互に入力されていることになる。

【００３１】又、以上のことから、図３に示した水平走
査駆動信号２３，２４が一点鎖線で表された部分の際に
は、水平走査用スキャナ６，７に、光ビーム１９，２０
は入力されないこととなる。即ち、水平走査用スキャナ
６に入力される水平走査駆動信号２３の場合には、一点
鎖線で表された偶数番目の部分の際には、光ビーム１９
が水平走査用スキャナ６に入力されず、水平走査用スキ
ャナ７に入力される水平走査駆動信号２４の場合には、
一点鎖線で表された奇数番目の部分の際には、光ビーム
２０が水平走査用スキャナ７に入力されない。よって、
水平走査用スキャナ６では、奇数番目の光ビーム１９だ
けが、実線で表された奇数番目の部分の水平走査駆動信
号２３によって水平走査され、水平走査用スキャナ７で
は、偶数番目の光ビーム２０だけが、破線で表された偶
数番目の部分の水平走査駆動信号２４によって水平走査
される。

【００３２】対物レンズ１０は、水平走査用スキャナ６
が水平走査した光ビーム１９を、対物レンズ１１は、水
平走査用スキャナ７が水平走査した光ビーム２０を、そ
れぞれ並行光に補正するものである。対物レンズ１０に
より補正された並行光は固定ミラー１２に、対物レンズ
１１により補正された並行光は固定ミラー１３に、それ
ぞれ入力される。

【００３３】固定ミラー１２は、水平走査用スキャナ６
により水平走査された光ビーム１９が、水平走査用スキ
ャナ７により走査された光ビーム２０と、垂直走査用ス
キャナ１４の反射面１４ａで一致する角度に偏光し、固
定ミラー１３は、水平走査用スキャナ７により水平走査
された光ビーム２０が、水平走査用スキャナ６により走
査された光ビーム１９と、垂直走査用スキャナ１４の反
射面１４ａで一致する角度に偏光する。その結果、固定
ミラー１２及び固定ミラー１３によって、垂直走査用ス
キャナ１４の反射面１４ａにおいて、水平走査用スキャ
ナ６から出力された光ビーム１９と、水平走査用スキャ
ナ７から出力された光ビーム２０とが一致し、光学的に
合成される。このような対物レンズ１０，１１と固定ミ
ラー１２，１３を用いれば、水平走査用スキャナ６によ
り水平走査された光ビーム１９と水平走査用スキャナ７
により水平走査された光ビーム２０とを、容易に合成す
ることができる。

【００３４】垂直走査用スキャナ１４は、第一の共振型
光スキャナと第二の共振型光スキャナから出力される光
ビームとを合成し、垂直走査する垂直走査手段である。
垂直走査用スキャナ１４は、固定ミラー１２及び固定ミ
ラー１３により偏光され、反射面１４ａで一致した光ビ
ーム１９と光ビーム２０とを垂直走査して、水平走査用
スキャナ６及び水平走査用スキャナ７により、個別に水
平走査された光ビーム１９と光ビーム２０とを合成して
垂直走査する。これにより、光ビームは２次元に走査さ
れたこととなる。

【００３５】垂直走査用スキャナ１４は、垂直走査駆動
信号アンプ１５から入力される垂直走査駆動信号２６に
より駆動され、垂直走査を行う。垂直走査用スキャナ１
４は、例えば、ガルバノミラーやマイクロミラー等の光
スキャナを用いることができる。尚、ディスプレイ装置
の小型化、小電力化の観点から、マイクロミラーを用い
ることが好ましい。特に、ウェアラブルコンピュータの
ような小型コンピュータのディスプレイ装置の場合に
は、マイクロミラーを用いることが好ましい。

【００３６】垂直走査駆動信号アンプ１５は、垂直走査
駆動信号２６を垂直走査用スキャナ１４に入力するもの
である。図２に示すように、本実施形態では、垂直走査
駆動信号２６としてのこぎり波を用い、画像１フレーム
の期間内に、水平走査された光ビーム１９，２０を直線
的に垂直走査させるようになっている。このような垂直
走査駆動信号アンプ１５により、垂直走査用スキャナ１
４は、入力される光ビーム１９，２０をのこぎり波で垂
直走査することとなる。尚、垂直走査用スキャナとし
て、ポリゴンミラー等を用い、水平走査と同様に正弦波
で垂直走査を行っても構わない。

【００３７】対物レンズ１６は、垂直走査用スキャナ１
４が、水平走査用スキャナ６，７により水平走査された
光ビーム１９，２０を垂直走査することにより、２次元
に走査された光ビームを、並行光に補正するものであ
る。そして、対物レンズ１６により補正された並行光
は、スクリーン１７に投影されて、画像が表示される。

【００３８】図５は、スクリーン１７に投影される水平
走査された光ビーム１９，２０を垂直走査することによ
り得られる２次元の走査線を示す図である。尚、図５に
おいては、各走査線に上から順にライン１、ライン２と
番号を付している。垂直走査用スキャナ１４は、図３に
示した水平走査駆動信号２３，２４により水平走査され
た互いに逆位相の光ビーム１９と光ビーム２０とを合成
し、垂直走査して走査線を表示する。但し、上述したよ
うに、水平走査用スキャナ６と水平走査用スキャナ７に
は、水平同期信号２５の入力時を基準に、奇数番目の光
ビーム１９と偶数番目の光ビーム２０とが交互に入力さ
れる。

【００３９】よって、図５に示すように、水平走査用ス
キャナ６により水平走査された奇数番目の光ビーム１９
を垂直走査して得られるライン１、ライン３、ライン５
といった奇数番目の走査線と、水平走査用スキャナ７に
より水平走査された偶数番目の光ビーム２０を垂直走査
して得られるライン２、ライン４、ライン６といった偶
数番目の走査線が組み合わされた走査線が表示される。
図５に示すように、各走査線の時間軸は全て正方向の同
一方向であり、各走査線は互いに重なり合うことなく、
正常な画像が形成される。又、上下の走査線が平行で、
走査線の垂直方向の密度が均一となっているため、歪み
のない２次元の画像が表示される。

【００４０】このような本実施形態に係るディスプレイ
装置及び画像表示方法によれば、水平走査用スキャナ６
と水平走査用スキャナ７が、お互いに逆位相の正弦波で
光ビーム１９，２０を水平走査し、かつ、レーザ出力制
御信号アンプ４とレーザ出力制御信号反転アンプ５が、
水平走査用スキャナ６と水平走査用スキャナ７に、走査
線毎に交互に光ビーム１９と光ビーム２０とを入力させ
る。そのため、水平走査用スキャナ６と水平走査用スキ
ャナ７が水平走査した光ビーム１９，２０は、時間軸が
すべて同一方向であり、互いに重なり合うことはない。
又、正弦波１周期分の光ビーム１９，２０は、前半の半
周期と後半の半周期が平行な光ビームとなる。

【００４１】よって、垂直走査用スキャナ１４が、水平
走査用スキャナ６と水平走査用スキャナ７により水平走
査した光ビーム１９，２０を合成し垂直走査を行って得
られる走査線は、時間軸が全て同一方向であり、互いに
重なり合うことがなく、正常な画像を表示することがで
きる。又、上下の走査線が平行で、走査線の垂直方向の
密度を均一にできるため、歪みのない２次元の画像を表
示できる。更に、２つの水平走査用スキャナ６，７が、
走査線毎に交互に走査を行うため、画像メモリを用いな
くとも一回の垂直走査で、垂直方向の密度が高い走査線
を得て、リアルタイムで解像度が高い画像を表示するこ
とができる。

【００４２】又、光源として、水平走査用スキャナ６に
光ビーム１９を入力する半導体レーザ２と、水平走査用
スキャナ７に光ビーム２０を入力する半導体レーザ３の
２つを設け、レーザ出力制御信号アンプ４とレーザ出力
制御信号反転アンプ５により、半導体レーザ２と半導体
レーザ３を水平同期信号２５の入力時を基準に交互に切
り換えて出力するため、水平同期信号２５は走査が端か
ら開始される際に入力されるものであるという性質を利
用して、又、光源自体の出力を交互に切り換えるという
簡単な操作により、光ビーム１９と光ビーム２０とを水
平走査用スキャナ６と水平走査用スキャナ７に、容易に
走査線毎に交互に入力することができる。

【００４３】更に、本実施形態に係るディスプレイ装置
は、半導体レーザ２と水平走査用スキャナ６という第一
の水平走査系統と、半導体レーザ３と水平走査用スキャ
ナ７という第二の水平走査系統の２系統の水平走査系統
を有している。そのため、いずれか一方の水平走査系統
の半導体レーザの破損や、いずれか一方の水平走査系統
の水平走査用スキャナの停止や破損等、いずれか一方の
水平走査系統に障害が生じても、障害のない正常な水平
走査系統を用いて、垂直解像度が１／２にはなるものの
引き続き画像を表示することが可能である。よって、信
頼性の高いディスプレイ装置を提供することができる。

【００４４】尚、本発明は上記実施形態に限定されるも
のではなく、種々の変更が可能である。例えば、上記実
施形態では、光源として半導体レーザ２と半導体レーザ
３の２つを設けて、制御手段としてレーザ出力制御信号
アンプ４とレーザ出力制御信号反転アンプ５とを組み合
わせて実現される光源制御手段により、光源自体を交互
に切り換えて出力し、光ビーム１９と光ビーム２０とを
水平走査用スキャナ６と水平走査用スキャナ７に走査線
毎に交互に入力している。これに替えて、光源を一つだ
け設けて、当該光源から出力された一本の光ビームを、
水平走査用スキャナ６と水平走査用スキャナ７に、走査
線毎に交互に切り換えて入力する入力切換手段を制御手
段として用いてもよい。これによれば、光源や制御手段
を一つにでき、ディスプレイ装置を簡略化できる。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のディスプ
レイ装置及び画像表示方法によれば、走査線の垂直方向
の密度が均一で歪みがなく、互いに重なり合うことのな
い正常な画像を得ることができ、画像メモリを用いなく
とも一回の垂直走査で、垂直方向の密度が高い走査線を
得て、解像度が高い画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るディスプレイ装置の概
略構成を示す図である。

【図２】本発明の実施形態に係る水平走査駆動信号と、
水平同期信号と、垂直走査駆動信号のタイミングチャー
トを示す図である。

【図３】本発明の実施形態に係る水平走査駆動信号の波
形を示す図である。

【図４】本発明の実施形態に係るレーザ出力制御信号の
タイミングチャートを示す図である。

【図５】本発明の実施形態に係る２次元の走査線を示す
図である。

【符号の説明】

１ レーザ駆動アンプ ２ 半導体レーザ ３ 半導体レーザ ４ レーザ出力制御信号アンプ ５ レーザ出力制御信号反転アンプ ６ 水平走査用スキャナ ７ 水平走査用スキャナ ８ 水平走査駆動信号アンプ ９ 水平走査駆動信号反転アンプ １０ 対物レンズ １１ 対物レンズ １２ 固定ミラー １３ 固定ミラー １４ 垂直走査用スキャナ １４ａ 反射面 １５ 垂直走査駆動信号アンプ １６ 対物レンズ １７ スクリーン １８ 映像信号 １９ 光ビーム ２０ 光ビーム ２１ レーザ出力制御信号 ２２ レーザ出力制御信号 ２３ 水平走査駆動信号 ２４ 水平走査駆動信号 ２５ 水平同期信号 ２６ 垂直走査駆動信号

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 映像信号によって変調された光ビームを
   出力する光源と、 前記光ビームを正弦波で水平走査する第一の共振型光ス
   キャナと、 該第一の共振型光スキャナが光ビームを水平走査する正
   弦波と逆位相の正弦波で前記光ビームを水平走査する第
   二の共振型光スキャナと、 前記第一の共振型光スキャナと前記第二の共振型光スキ
   ャナに前記光ビームを走査線毎に交互に入力するように
   制御する制御手段と、 前記第一の共振型光スキャナから出力される光ビームと
   前記第二の共振型光スキャナから出力される光ビームと
   を合成し、垂直走査する垂直走査手段とを備えることを
   特徴とするディスプレイ装置。
2. 【請求項２】 前記光源は、出力する光ビームを前記第
   一の共振型光スキャナに入力する第一の光源と、出力す
   る光ビームを前記第二の共振型光スキャナに入力する第
   二の光源とを有し、 前記制御手段は、前記第一の光源と前記第二の光源とを
   水平同期信号の入力時を基準に交互に切り換えて出力す
   る光源制御手段であることを特徴とする請求項１に記載
   のディスプレイ装置。
3. 【請求項３】 映像信号によって変調された第一の光ビ
   ームと第二の光ビームとを走査線毎に交互に出力し、 前記第一の光ビームを正弦波で水平走査し、 前記第二の光ビームを前記第一の光ビームを水平走査す
   る正弦波と逆位相の正弦波で水平走査し、 前記水平走査された第一の光ビームと第二の光ビームと
   を合成し、垂直走査を行って、画像を表示することを特
   徴とする画像表示方法。