JP2003043975A - 光走査型画像表示装置及びその画像表示方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 応答速度が特別速い光源或いは変調制御系を
要せずに、光利用効率を上げることができ、低コストで
低消費電力の光走査型画像表示装置及びその画像表示方
法を提供する。 【解決手段】 光ビームを変調させる主走査方向の一連
の画素を、各サブフレーム内では少なくとも１つ以上の
画素置きとなるように１フレームを複数のサブフレーム
に時分割して表示させることで、隣接画素間の干渉を防
止するために光ビームに短いＯＦＦ期間Ｔｐ／１０を持
たせるようにしても、個々のサブフレームの個々の画素
においては他のサブフレーム用のＯＦＦ期間を利用する
ことができるため、時間的な余裕があり、レーザ光源等
の応答速度を特に高速化する必要なく、光の利用効率を
向上させることができるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入力画素データに
応じて変調された光ビームを走査させることによりスク
リーン上に画像を表示する光走査型画像表示装置及びそ
の画像表示方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年ディスプレイの薄型化、大型化のニ
ーズは急速に高まってきており、特に大画面表示に適し
たプロジェクション型画像表示装置(プロジェクタ)の普
及が顕在化してきている。

【０００３】プロジェクタには様々な方式があるが、そ
の一つの方式として、レーザ光を変調しながらスクリー
ン上を走査して画像を表示する光走査型画像表示装置が
ある。この光走査型は、・指向性の強いレーザ光を用い
て描画するために鮮明な画像が得られる・レーザ光源が
理想的な単一波長スペクトル分布であるために演色性に
優れる等の特長があり、極めて高品質のカラー画像表示
が可能である。

【０００４】このような光走査型画像表示装置に関する
従来技術として、例えば、特開平４−３２８９３号公報
（特許第２７９６６８３号）に示される例がある。同公
報によれば、隣接する画素が干渉し合うのを防止するた
めに隣接画素間に走査光のＯＦＦ期間を設けた上で、光
利用効率を上げるためにビーム形状を走査方向に扁平形
状とする方式が示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】同公報例方式によれ
ば、ビームを扁平形状にすることにより確かに光利用効
率を上げることは可能であるが、光利用効率を上げよう
とすればするほど前述のＯＦＦ期間が短くなってそれだ
け応答速度が速い光源或いは変調制御系が要求されるよ
うになるという問題がある。これは表示画像の解像度が
上がるほど顕著になるため、結果的に、表示可能な解像
度が著しく制限されるという問題にもなる。

【０００６】そこで、本発明は、応答速度が特別速い光
源或いは変調制御系を要せずに、光利用効率を上げるこ
とができ、低コストで低消費電力の光走査型画像表示装
置及びその画像表示方法を提供することを目的とする。

【０００７】また、本発明は、上記目的を実現する上
で、輝度の低下防止ないしは輝度の向上を図れる光走査
型画像表示装置及びその画像表示方法を提供する。

【０００８】さらには、本発明は、上記目的を実現する
上で、より一層の低コスト化を図れる光走査型画像表示
装置及びその画像表示方法を提供する。

【０００９】また、本発明は、上記目的を実現する上
で、表示品質をより一層向上させ得る光走査型画像表示
装置及びその画像表示方法を提供する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
入力画素データに応じて変調された光ビームを走査させ
ることによりスクリーン上に画像を表示する光走査型画
像表示装置の画像表示方法であって、前記光ビームを変
調させる主走査方向の一連の画素を、各サブフレーム内
では少なくとも１つ以上の画素置きとなるように１フレ
ームを複数のサブフレームに時分割して表示させるよう
にした。

【００１１】従って、光ビームを変調させる主走査方向
の一連の画素を、各サブフレーム内では少なくとも１つ
以上の画素置きとなるように１フレームを複数のサブフ
レームに時分割して表示させることにより、隣接画素間
の干渉を防止するために光ビームに短いＯＦＦ期間を持
たせるようにしても、個々のサブフレームの個々の画素
においては他のサブフレーム用のＯＦＦ期間を利用する
ことができるため、時間的な余裕があり、レーザ光源等
の応答速度を特に高速化する必要なく、光の利用効率を
向上させることができ、よって、低コストで低消費電力
で済む画像表示方法を提供できる。

【００１２】請求項２記載の発明は、請求項１記載の光
走査型画像表示装置の画像表示方法において、副走査方
向に複数本の光ビームを用いる。

【００１３】従って、光ビームが１本だけの場合には表
示されていないサブフレーム周期の期間分輝度の低下が
懸念されるが、副走査方向に複数本の光ビームを用いて
同時に主走査させることにより、サブフレーム周期を考
慮しても平均ＯＮ期間を増加させることができ、輝度の
低下防止ないしは輝度向上を図ることができる。

【００１４】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の光走査型画像表示装置の画像表示方法において、少
なくとも１つ以上置きとなるように分離された前記主走
査方向の画素を表示させる順番を任意に設定自在とし
た。

【００１５】従って、１フレームをサブフレームに時分
割して表示させる場合、主走査方向の一連の画素を表示
させる順番によっては、特定のパターンが認識され、表
示品質が劣化してしまうこともあり得るが、少なくとも
１つ以上置きとなるように分離された主走査方向の画素
を表示させる順番を任意に設定自在とすることで、特定
のパターンが認識されにくくすることができ、よって、
表示品質の劣化を防止し得る。

【００１６】請求項４記載の発明は、請求項１又は２記
載の光走査型画像表示装置の画像表示方法において、少
なくとも１つ以上置きとなるように分離された前記主走
査方向の画素を表示させる順番を副走査方向の各ライン
毎に異ならせるようにした。

【００１７】従って、副走査方向の各ライン毎に表示順
序が異なるように切換えることにより、特定のパターン
の各ライン間の規則性がより減少するため、表示品質を
向上させることができる。

【００１８】請求項５記載の発明は、入力画素データに
応じて変調された光ビームを走査させることによりスク
リーン上に画像を表示する光走査型画像表示装置におい
て、光ビームを変調させる主走査方向の一連の入力画素
データを少なくとも１つ以上の画素置きの画素データに
分離する画素分離手段と、分離された画素データ毎にサ
ブフレームを生成するサブフレーム生成手段と、前記サ
ブフレームの画素を順次表示することにより１つのフレ
ームを表示させる表示制御手段と、を備える。

【００１９】従って、光ビームを変調させる主走査方向
の一連の画素を画素分離手段により、各サブフレーム内
では少なくとも１つ以上の画素置きとなるように分離
し、１フレームを表示制御手段により複数のサブフレー
ムに時分割して表示させることにより、隣接画素間の干
渉を防止するために光ビームに短いＯＦＦ期間を持たせ
るようにしても、個々のサブフレームの個々の画素にお
いては他のサブフレーム用のＯＦＦ期間を利用すること
ができるため、時間的な余裕があり、レーザ光源等の応
答速度を特に高速化する必要なく、光の利用効率を向上
させることができ、よって、低コストで低消費電力で済
む光走査型画像表示装置を提供できる。

【００２０】請求項６記載の発明は、請求項５記載の光
走査型画像表示装置において、副走査方向に複数本の前
記光ビームを有する。

【００２１】従って、光ビームが１本だけの場合には表
示されていないサブフレーム周期の期間分輝度の低下が
懸念されるが、副走査方向に複数本の光ビームを用いて
同時に主走査させることにより、サブフレーム周期を考
慮しても平均ＯＮ期間を増加させることができ、輝度の
低下防止ないしは輝度向上を図ることができる。

【００２２】請求項７記載の発明は、請求項５又は６記
載の光走査型画像表示装置において、前記光ビームを副
走査方向に副走査させる副走査手段を備える。

【００２３】従って、副走査方向の全てのライン分の光
ビームを設けることなく、低コストにして、輝度の低下
防止ないしは輝度向上を図ることができる。

【００２４】請求項８記載の発明は、請求項５ないし７
の何れか一記載の光走査型画像表示装置において、前記
画素分離手段による画素の分離順序を切換える分離順序
切換え手段を備える。

【００２５】従って、１フレームをサブフレームに時分
割して表示させる場合、主走査方向の一連の画素を表示
させる順番によっては、特定のパターンが認識され、表
示品質が劣化してしまうこともあり得るが、少なくとも
１つ以上置きとなるように分離される画素の分離順序を
分離順序切換え手段により切換えることで、結果的に、
主走査方向の画素を表示させる順番が任意となるので、
特定のパターンが認識されにくくすることができ、よっ
て、表示品質の劣化を防止し得る。

【００２６】請求項９記載の発明は、請求項８記載の光
走査型画像表示装置において、前記分離順序切換え手段
は、副走査方向の特定ライン毎又は各ライン毎に画素の
分離順序を切換える。

【００２７】従って、副走査方向の特定ライン毎又は各
ライン毎に画素の分離順序を切換えることにより、特定
のパターンの規則性がより減少するため、表示品質を向
上させることができる。

【００２８】請求項１０記載の発明は、請求項８記載の
光走査型画像表示装置において、前記分離順序切換え手
段は、副走査方向の各ライン毎に画素の分離順序が異な
るように切換える。

【００２９】従って、副走査方向の各ライン毎に表示順
序が異なるように切換えることにより、特定のパターン
の各ライン間の規則性がより減少するため、表示品質を
向上させることができる。

【００３０】請求項１１記載の発明は、請求項５ないし
７の何れか一記載の光走査型画像表示装置において、前
記表示制御手段によるサブフレームの表示順序を切換え
る表示順序切換え手段を備える。

【００３１】従って、１フレームをサブフレームに時分
割して表示させる場合、主走査方向の一連の画素を表示
させる順番によっては、特定のパターンが認識され、表
示品質が劣化してしまうこともあり得るが、サブフレー
ムの表示順序を切換えることで、少なくとも１つ以上置
きとなるように分離された主走査方向の画素を表示させ
る表示順序が任意となるので、特定のパターンが認識さ
れにくくすることができ、よって、表示品質の劣化を防
止し得る。

【００３２】請求項１２記載の発明は、請求項１１記載
の光走査型画像表示装置において、副走査方向に複数本
の前記光ビームを有し、前記表示順序切換え手段は、副
走査方向の特定ライン毎又は各ライン毎にサブフレーム
の表示順序を切換える。

【００３３】従って、副走査方向の特定ライン毎又は各
ライン毎にサブフレームの表示順序を切換えることによ
り、特定のパターンの規則性がより減少するため、表示
品質を向上させることができる。

【００３４】請求項１３記載の発明は、請求項１１記載
の光走査型画像表示装置において、副走査方向に複数本
の前記光ビームを有し、前記表示順序切換え手段は、副
走査方向の各ライン毎にサブフレームの表示順序が異な
るように切換える。

【００３５】従って、副走査方向の各ライン毎に表示順
序が異なるように切換えることにより、特定のパターン
の各ライン間の規則性がより減少するため、表示品質を
向上させることができる。

【００３６】

【発明の実施の形態】本発明の第一の実施の形態を図１
ないし図４に基づいて説明する。本実施の形態の光走査
型画像表示装置及びその画像表示方法は、装置自体とし
ては、一般的な光走査型プロジェクタに適用可能であ
る。図１はその一般的な光走査型プロジェクタの構成例
を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）はその一部の平面図で
ある。

【００３７】その概略構成及び作用について説明する。
まず、各々Ｒ，Ｇ，Ｂで示す３原色のレーザ光を発生す
るレーザ光源１ｒ，１ｇ，１ｂが設けられている。これ
らのレーザ光源１ｒ，１ｇ，１ｂとしてはガスレーザや
半導体レーザ等を適宜用い得る。これらのレーザ光源１
ｒ，１ｇ，１ｂからの各レーザ光は光変調器２ｒ，２
ｇ，２ｂにより各色に対応する入力画素信号ＡＲｏ，Ａ
Ｇｏ，ＡＢｏに基づいて変調される。光変調器２ｒ，２
ｇ，２ｂとしては例えばＡＯＭ（音響光学変調器）など
が用いられる。変調されたレーザ光はミラー３ｒ，３
ｂ，ダイクロイックプリズム等の合成光学素子４により
合成され、１本の走査レーザ光（光ビーム）が生成され
る。

【００３８】合成されたレーザ光はポリゴンミラー５に
入射される。ポリゴンミラー５はポリゴンモータドライ
ブ信号ＰＭＤに基づきポリゴンモータ６により高速回転
されて入射するレーザ光に対して水平方向に回転する多
面鏡であり、入射するレーザ光をその回転に伴ない水平
方向に主走査させる。ポリゴンミラー５によって反射
（偏向走査）されたレーザ光はガルバノミラー７に入射
される。ガルバノミラー７は、ガルバノモータドライブ
信号ＧＭＤに基づきガルバノモータ８により揺動回動さ
れて入射するレーザ光に対して直交する方向に往復運動
するミラーであり、これにより入射するレーザ光を垂直
方向に副走査させる。ガルバノミラー７によって反射さ
れたレーザ光はスクリーン９に導かれ、結果的にスクリ
ーン９上に画像が２次元的に表示される。

【００３９】このような基本的な構成において、本実施
の形態では、光ビームを扁平形状にして隣接画素間での
走査光のＯＦＦ期間を短くしても応答速度の高速化を必
要としない方法を提供するものであり、まず、本実施の
形態による画像表示方法の原理を図２を参照して説明す
る。

【００４０】図２は、光ビームの走査に関連してのＯＮ
／ＯＦＦの様子を示すタイミングチャートであり、
（ａ）は前述した公報例による場合の光ビームのＯＮ／
ＯＦＦの様子を示し、（ｂ）は本実施の形態による方法
として例えば主走査方向の一連の画素を、１つのサブフ
レーム内においては１画素置きとなるように、１フレー
ムを２つのサブフレームに分離（時分割）して順次表示
させる場合のＯＮ／ＯＦＦの様子を示している。なお、
図２（ｂ）に関しては、図示の都合上、同時に２つのサ
ブフレームを表示しているように描いているが、実際に
は時間的に分割されており、１サブフレーム分の時間差
がある。即ち、各サブフレームでは１画素毎の間引き表
示となる。

【００４１】図２（ａ）において、例えば光利用効率が
９０％になるように１画素表示期間Ｔｐ中におけるＯＦ
Ｆ期間をＴｐ／１０とすると、この短いパルス幅Ｔｐ／
１０に応答しなければならなくなるためにレーザ光源と
しては１０倍以上の高速な応答速度が必要となる。一
方、図２（ｂ）に示すような本実施の形態の方法におい
ては、フレーム周波数を一致させるために1画素表示期
間を１／２としたとしても、一方のサブフレーム表示中
には表示画素が１画素置きとされ、１フレームにおける
隣接画素用のＴｐ／１０に加えて他方のサブフレーム分
の１０Ｔｐ／１０なるＯＦＦ期間を含むため、レーザ光
源１ｒ，１ｇ，１ｂの応答速度としては短い方のＯＮ期
間、即ち、９Ｔｐ／１０を考慮すればよく、応答速度は
１０／９≒１．１倍にしかならない。

【００４２】従って、基本的に、主走査方向の一連の画
素を、各サブフレーム内では１画素置きとなるように１
フレームを複数、ここでは、２つのサブフレームに時分
割して表示させることにより、隣接画素が干渉し合うの
を防止するために隣接画素間に走査ビームのＯＦＦ期間
を設け、かつ、光利用効率を上げるために光ビームの断
面形状を主走査方向に扁平形状とする状況下に、レーザ
光源１ｒ，１ｇ，１ｂの応答速度を特に高速化する必要
がなく、結果として、低コストで低消費電力の光走査型
画像表示装置の画像表示方法を提供することができる。

【００４３】次に、このような原理に基づき画像表示を
行なわせるための構成例について、図３及び図４に示す
ブロック図を参照して説明する。図３は図１中に示す表
示画像制御回路１０中の入力画素信号ＡＲｏを生成出力
するための回路構成例を示す。ここでは、サブフレーム
数を３個とした場合の構成例を示しており、また、入力
画素信号ＡＧｏ，ＡＢｏに関しても全く同様であるた
め、表示画像制御回路１０中のこれらの入力画素信号Ａ
Ｇｏ，ＡＢｏに関しての構成例は省略する。

【００４４】まず、赤色Ｒ用のアナログ入力画素信号Ｒ
ｉを適当なレベルに増幅するアンプ１１が設けられてい
る。また、入力画素信号に対応する垂直及び水平の入力
同期信号ＶＤ，ＨＤに基づきアナログ入力画素信号Ｒｉ
の同期クロックＲＣＫを再生出力する同期信号抽出回路
１２が設けられている。アンプ１１による画素信号Ｒｉ
の増幅出力ＡＲｉはＡ／Ｄ変換器１３に入力され、同期
クロックＲＣＫに同期してデジタル画素信号ＤＲｉに変
換されて、画像処理部１４に出力される。

【００４５】ここに、画像処理部１４はサブフレーム数
＝３に対応させて３つのサブフレームメモリ１５ａ，１
５ｂ，１５ｃを有し、Ａ／Ｄ変換器１３から出力される
デジタル画素信号ＤＲｉを画素分離制御回路１６による
制御の下に２画素置きにこれらのサブフレームメモリ１
５ａ，１５ｂ，１５ｃに分離する画素分離手段としての
画素分離回路１７と、表示制御回路１８による制御の下
にサブフレームメモリ１５ａ，１５ｂ，１５ｃに格納さ
れたサブフレームの各画素を順次選択してＤ／Ａ変換器
１９に出力させる表示制御手段としてのサブフレーム選
択回路２０とが設けられている。

【００４６】また、サブフレームメモリ１５ａ，１５
ｂ，１５ｃに対しては分離された画素データを書き込む
際のアドレスを生成する書込アドレス生成回路２１が接
続されており、各サブフレームメモリ１５ａ，１５ｂ，
１５ｃとこの書込アドレス生成回路２１とによりサブフ
レーム生成手段が構成されている。また、サブフレーム
メモリ１５ａ，１５ｂ，１５ｃに対しては読出アドレス
生成回路２２も接続されている。即ち、これらのサブフ
レームメモリ１５ａ，１５ｂ，１５ｃは書込系とは非同
期で読出しが可能なデュアルポート機能を有するメモリ
とされている。

【００４７】ここに、書込アドレス生成回路２１は、１
フレーム期間内の水平同期信号ＨＤのパルス数をカウン
トすることにより走査線数を検知し、同期クロックＲＣ
Ｋから１水平期間内の有効画素数を検知することで、サ
ブフレームメモリ１５ａ，１５ｂ，１５ｃへの書込アド
レスＷＡＤを生成出力する。書込アドレスＷＡＤは主走
査方向にあたる水平方向アドレス部と副走査方向にあた
る垂直方向アドレス部からなり、水平方向アドレス値は
先頭画素から同期クロックＲＣＫを３カウントする毎に
１だけインクリメントされ、最終画素までのクロックカ
ウントを終了するとリセットされる。垂直方向アドレス
値は水平方向アドレス値がリセットされる毎に１だけイ
ンクリメントされ、最終ラインの最終画素までのクロッ
クカウントを終了するとリセットされて先頭画素アドレ
ス値に戻る。

【００４８】画素分離制御回路１６は入力画素信号の書
込アドレスＷＡＤと同期クロックＲＣＫに基づき、画素
分離制御信号Ｓ１を生成出力する。本実施の形態の場合
の構成としては、例えば同期クロックＲＣＫを０から３
まで繰返しカウントし(３カウント目で０に戻る)、書込
アドレスＷＡＤの水平方向アドレス部が先頭画素アドレ
ス値になるとリセットされる２ビットのカウンタが考え
られる。この場合、画素分離制御信号Ｓ１は２ビットの
カウント値になる。

【００４９】画素分離回路１７は、サブフレームメモリ
１５ａ，１５ｂ，１５ｃの何れか一つを画素分離制御信
号Ｓ１に基づき選択し、デジタル画像信号ＤＲｉを出力
する。具体的な構成例としては、例えば図４に示すよう
なものが考えられる。デコーダ１７１は、画素分離制御
信号Ｓ１に基づき３つの出力Ｓ１１〜Ｓ１３のうちの何
れか一つを選択し“Ｈ”レベルにする。これらの出力Ｓ
１１〜Ｓ１３はイネーブル端子付きＤ型フリップフロッ
プ１７２ａ，１７２ｂ，１７２ｃのイネーブル端子ＥＮ
に各々入力されている。Ｄ型フリップフロップ１７２
ａ，１７２ｂ，１７２ｃは、イネーブル端子が“Ｈ”の
ときに入力データＤＲｉを同期クロックＲＣＫに同期し
て取り込み出力する。イネーブル端子が“Ｌ”"レベル
のときは入力データＤＲｉに関係なく、保持しているデ
ータを出力する。

【００５０】サブフレームメモリ１５ａ，１５ｂ，１５
ｃは、画素分離回路１７から入力される画素信号ＤＲｉ
を書込アドレスＷＡＤに従い、同期クロックＲＣＫに同
期して順次書き込む。

【００５１】読出アドレス生成回路２２は、読出クロッ
クＴＣＫに同期してサブフレームメモリ１５ａ，１５
ｂ，１５Ｃからのデータの読出アドレスＲＡＤを生成す
る。表示制御回路１８は、読出アドレスＲＡＤに基づき
表示制御信号Ｓ２を生成出力する。本実施の形態の場合
の構成としては、例えば、読出アドレスＲＡＤの垂直方
向アドレス部が先頭ラインアドレス値になる毎に読出ク
ロックＴＣＫを１だけカウントアップし、３カウント目
で自己リセットされるような２ビットのカウンタが考え
られる。この場合も、表示制御信号Ｓ２は２ビットのカ
ウント値になる。

【００５２】サブフレーム選択回路２０は、サブフレー
ムメモリ１５ａ，１５ｂ，１５ｃからの出力中から一つ
を表示制御信号Ｓ２に基づき選択し表示画像信号ＤＲｏ
として出力する。このサブフレーム選択回路２０から出
力される表示画像信号ＤＲｏはＤ／Ａ変換器１９に入力
され、アナログ画素信号ＡＲｏに変換されて出力され
る。

【００５３】このアナログ画素信号ＡＲｏは、Ｇ，Ｂの
同様の出力ＡＧｏ，ＡＢｏとともに前述の通り、光変調
器２ｒ，２ｇ，２ｂに入力され(図１)、各レーザ光源１
ｒ，１ｇ，１ｂからのレーザ光を変調する。なお、レー
ザ光源１ｒ，１ｇ，１ｂとして、例えば半導体レーザの
ように直接変調可能なものを使用した場合であれば、こ
れらのアナログ画素信号ＡＲｏ，ＡＧｏ，ＡＢｏをレー
ザ光源１ｒ，１ｇ，１ｂに直接入力させて変調するよう
にしてもよい。

【００５４】本発明の第二の実施の形態を図５ないし図
７に基づいて説明する。第一の実施の形態で示した部分
と同一部分は同一符号を用いて示し、説明も省略する
（以降の実施の形態でも同様とする）。

【００５５】前述の実施の形態においては、個々の画素
に着目してみると表示されていないサブフレーム周期の
期間が生じるために、輝度が低下するという懸念があ
る。そこで、本実施の形態では、副走査方向に複数本の
光ビームを設けて同時に走査させることによりフレーム
周波数を高くすることで輝度の低下防止ないしは輝度の
向上を図れるようにしたものである。

【００５６】本実施の形態の１フレーム全体の原理的な
画像表示方法を図５を参照して説明する。ここでは、１
フレームとしては、主走査方向の画素数Ｍ、副走査方向
の画素数Ｎを表示するものとする。図５はこのような条
件下に、任意の或る１画素に着目した場合の表示の様子
を模式的に示すタイミングチャートであり、図５（ａ）
は光ビームが１本の場合の様子を示し、図５（ｂ）は光
ビームを複数本とする本実施の形態の場合の様子を示し
ている。この原理図では、極端な例として光ビームを副
走査方向のライン数Ｎと同数（Ｎ個）設け、図２（ｂ）
に示した場合と同様に１フレームを２つのサブフレーム
に時分割して表示させる場合を例示している。

【００５７】図５に示す原理図によれば、副走査方向の
ライン数ＮがＮ＞２、即ち、３ライン以上であれば、或
る画素の平均ＯＮ期間が１本の光ビームによる場合より
増加することが明らかであり、輝度を向上させることが
できる。

【００５８】もっとも、光ビーム１本当りのコストが高
い場合、副走査方向のライン数Ｎと同数の光ビームを用
いる構成では極めてコスト高となるので、コストパフォ
ーマンスの向上を図るために、より現実的には、ライン
数Ｎよりも少ない本数の複数本の光ビームを用いるもの
とし、これらの光ビームをガルバノミラー７により副走
査方向に副走査させることが望ましい。

【００５９】次に、このような原理に基づき複数本の光
ビームを用いて画像表示を行なわせるための構成例につ
いて、図６及び図７に示すブロック図を参照して説明す
る。本実施の形態では、一例として、３本の光ビームを
用いる例で説明する。図６は図１中に示す表示画像制御
回路１０中の画素信号ＡＲｏを生成出力するための回路
構成例を示す。ここでは、サブフレーム数を３個とした
場合の構成例を示しており、また、画素信号ＡＧｏ，Ａ
Ｂｏに関しても全く同様であるため、表示画像制御回路
１０中のこれらの画素信号ＡＧｏ，ＡＢｏに関しての構
成例は省略する。

【００６０】まず、本実施の形態における書込アドレス
生成回路３１は、水平方向アドレス値については図３に
示した書込アドレス生成回路２１の場合と同じである
が、垂直方向アドレス値は水平方向アドレス値がリセッ
トされるのを３カウントする毎に１だけインクリメント
され、最終ラインについて水平方向アドレス値がリセッ
トされるのを３カウントするとリセットされて先頭ライ
ンアドレス値に戻るように動作するものが用いられてい
る。

【００６１】１４１〜１４３は画像処理部で、基本的に
は図３に示した画像処理部１４と同じ構成であるが、図
７に示すようにサブフレームメモリ１５ａ，１５ｂ，１
５ｃに対して書込イネーブル信号ＷＥＮの入力端子が付
加されている。即ち、サブフレームメモリ１５ａ，１５
ｂ，１５ｃは書込イネーブル信号ＷＥＮが“Ｈ”レベル
のときにデータの書き込みを可能とする。

【００６２】図６に戻って、画像処理１４１〜１４３は
３本の光ビームの各々に対応している。１９ａ，１９
ｂ，１９ｃは個々の光ビーム用のＤ／Ａ変換器であり、
機能的には図３におけるＤ／Ａ変換器１９と同じであ
る。

【００６３】３２は垂直分離回路であり、書込アドレス
ＷＡＤ２の水平方向アドレス値がリセットされる毎に書
込イネーブル信号ＷＥＮ１〜ＷＥＮ３のうちの何れか一
つを順次選択して“Ｈ”レベルにする。垂直分離回路３
２の構成としては、例えば、水平方向アドレス値がリセ
ットされる毎に同期クロックＲＣＫを１だけカウント
し、３カウント目で０に戻る２ビットのカウンタと、こ
のカウンタ出力を入力して動作する、図４に示したデコ
ーダ１７１と同様のデコーダとの組合せが考えられる。

【００６４】本発明の第三の実施の形態を図８に基づい
て説明する。前述のように、主走査方向の一連の画素を
複数のサブフレームに分離し、これらのサブフレームを
順次表示させることにより１フレームを表示させるが、
このような主走査方向の画素を表示する順番、即ち、サ
ブフレームを表示する順番によってはスクリーン９上の
表示画像において特定のパターンが認識され、表示品質
を劣化させてしまうことも起こり得る。

【００６５】そこで、本実施の形態では、主走査方向の
一連の画素をどのサブフレームメモリ１５ａ，１５ｂ，
１５ｃに割り当てるかを画素分離制御回路１６による制
御の下に画素分離回路１７で切換えるようにしたもので
ある。図８はこのような制御のために、図３に示した画
素分離制御回路１６中に設けられて画像分離制御信号Ｓ
１を生成出力する分離順序切換え手段４１の構成例を示
す。

【００６６】この分離順序切換え手段４１は、一対のス
イッチ回路４２，４３と各々のスイッチ回路４２，４３
に対応する一対のマルチプレクサ４４，４５と、これら
のマルチプレクサ４４，４５の選択動作を制御するカウ
ンタ４６とにより構成されている。

【００６７】スイッチ回路４２，４３は、各々出力ＳＷ
１１〜ＳＷ１３，ＳＷ１４〜ＳＷ１６の値を任意に設定
できる回路である。カウンタ４６は２ビットカウンタで
あり、同期クロックＲＣＫを０から３まで繰り返しカウ
ントし(３カウント目で０に戻る)、書込アドレスＷＡＤ
の水平方向アドレス部が先頭画素アドレス値になるとリ
セットされる。マルチプレクサ４４，４５はこのカウン
タ４６の出力Ｃ１，Ｃ２の値に基づき各々入力信号ＳＷ
１１〜ＳＷ１３，ＳＷ１４〜ＳＷ１６のうちの何れか一
つを選択して、制御信号Ｓ１１，Ｓ１２として出力す
る。これらの制御信号Ｓ１１，Ｓ１２が前述の画像分離
制御信号Ｓ１として画素分離回路１７に入力される。

【００６８】従って、スイッチ回路４２，４３の出力Ｓ
Ｗ１１〜ＳＷ１３，ＳＷ１４〜ＳＷ１６の値を適宜切換
え制御することにより、主走査方向の一連の画素をどの
サブフレームメモリ１５ａ，１５ｂ，１５ｃに割り当て
るかを切換えることができるので、これらのサブフレー
ムメモリ１５ａ，１５ｂ，１５ｃから順次出力される画
素データに基づく１フレームの表示において特定パター
ンを認識するような規則性を低減させることができ、表
示品質の劣化を防止できる。

【００６９】本発明の第四の実施の形態を図９に基づい
て説明する。本実施の形態では、サブフレームメモリ１
５ａ，１５ｂ，１５ｃの表示順序を表示制御回路１８に
よる制御の下にサブフレーム選択回路２０で切換えるよ
うにしたものである。図９はこのような制御のために、
図３に示した表示制御回路１８中に設けられて表示制御
信号Ｓ２を生成出力する表示順序切換え手段５１の構成
例を示す。

【００７０】この表示順序切換え手段５１は、一対のス
イッチ回路５２，５３と各々のスイッチ回路５２，５３
に対応する一対のマルチプレクサ５４，５５と、これら
のマルチプレクサ５４，５５の選択動作を制御するカウ
ンタ５６とにより構成されている。

【００７１】スイッチ回路５２，５３は、各々出力ＳＷ
２１〜ＳＷ２３，ＳＷ２４〜ＳＷ２６の値を任意に設定
できる回路である。カウンタ５６は２ビットカウンタで
あり、読出アドレスＲＡＤの垂直方向アドレス部が先頭
ラインアドレス値になる毎に同期クロックＴＣＫを１だ
けカウントアップし、３カウント目で自己リセットされ
る。マルチプレクサ５４，５５はこのカウンタ５６の出
力Ｃ３，Ｃ４の値に基づき各々入力信号ＳＷ２１〜ＳＷ
２３，ＳＷ２４〜ＳＷ２６のうちの何れか一つを選択し
て、制御信号Ｓ２１，Ｓ２２として出力する。これらの
制御信号Ｓ２１，Ｓ２２が前述の表示制御信号Ｓ２とし
てサブフレーム選択回路２０に入力される。

【００７２】従って、スイッチ回路５２，５３の出力Ｓ
Ｗ２１〜ＳＷ２３，ＳＷ２４〜ＳＷ２６の値を適宜切換
え制御することにより、１フレームを構成するサブフレ
ームメモリ１５ａ，１５ｂ，１５ｃをどの順序で表示さ
せるかを切換えることができるので、これらのサブフレ
ームメモリ１５ａ，１５ｂ，１５ｃに基づく１フレーム
の表示において特定順序による特定パターンを認識する
ようなサブフレーム間の規則性を低減させることがで
き、表示品質の劣化を防止できる。

【００７３】なお、これらの第三又は第四の実施の形態
に関し、図５に示す画像処理部１４１，１４２，１４３
中の各画素分離制御回路又は各表示制御回路に図８に示
したような分離順序切換え手段４１又は表示順序切換え
手段５１の構成を適用し、各々の出力Ｓ１１〜Ｓ１３，
Ｓ１４〜Ｓ１６又はＳ２１〜Ｓ２３，Ｓ２４〜Ｓ２６の
値を適当に設定することにより、特定の副走査ライン毎
或いは各ライン毎に主走査方向の画素の表示順序を切換
えることもできる。特に、副走査方向の各ライン毎に表
示順序が異なるように切換えれば、各ライン間の規則性
がより減少するため、表示品質の向上に役立つ。

【００７４】

【発明の効果】請求項１記載の発明の光走査型画像表示
装置の画像表示方法によれば、光ビームを変調させる主
走査方向の一連の画素を、各サブフレーム内では少なく
とも１つ以上の画素置きとなるように１フレームを複数
のサブフレームに時分割して表示させるようにしたの
で、隣接画素間の干渉を防止するために光ビームに短い
ＯＦＦ期間を持たせるようにしても、個々のサブフレー
ムの個々の画素においては他のサブフレーム用のＯＦＦ
期間を利用することができるため、時間的な余裕があ
り、レーザ光源等の応答速度を特に高速化する必要な
く、光の利用効率を向上させることができ、よって、低
コストで低消費電力で済む画像表示方法を提供すること
ができる。

【００７５】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の光走査型画像表示装置の画像表示方法において、光
ビームが１本だけの場合には表示されていないサブフレ
ーム周期の期間分輝度の低下が懸念されるが、副走査方
向に複数本の光ビームを用いて同時に主走査させるよう
にしたので、サブフレーム周期を考慮しても平均ＯＮ期
間を増加させることができ、輝度の低下防止ないしは輝
度向上を図ることができる。

【００７６】請求項３記載の発明によれば、請求項１又
は２記載の光走査型画像表示装置の画像表示方法におい
て、１フレームをサブフレームに時分割して表示させる
場合、主走査方向の一連の画素を表示させる順番によっ
ては、特定のパターンが認識され、表示品質が劣化して
しまうこともあり得るが、少なくとも１つ以上置きとな
るように分離された主走査方向の画素を表示させる順番
を任意に設定自在としたので、特定のパターンが認識さ
れにくくすることができ、よって、表示品質の劣化を防
止することができる。

【００７７】請求項４記載の発明によれば、請求項１又
は２記載の光走査型画像表示装置の画像表示方法におい
て、副走査方向の各ライン毎に表示順序が異なるように
切換えるようにしたので、特定のパターンの各ライン間
の規則性がより減少するため、表示品質を向上させるこ
とができる。

【００７８】請求項５記載の発明の光走査型画像表示装
置によれば、光ビームを変調させる主走査方向の一連の
画素を画素分離手段により、各サブフレーム内では少な
くとも１つ以上の画素置きとなるように分離し、１フレ
ームを表示制御手段により複数のサブフレームに時分割
して表示させるようにしたので、隣接画素間の干渉を防
止するために光ビームに短いＯＦＦ期間を持たせるよう
にしても、個々のサブフレームの個々の画素においては
他のサブフレーム用のＯＦＦ期間を利用することができ
るため、時間的な余裕があり、レーザ光源等の応答速度
を特に高速化する必要なく、光の利用効率を向上させる
ことができ、よって、低コストで低消費電力で済む光走
査型画像表示装置を提供することができる。

【００７９】請求項６記載の発明によれば、請求項５記
載の光走査型画像表示装置において、光ビームが１本だ
けの場合には表示されていないサブフレーム周期の期間
分輝度の低下が懸念されるが、副走査方向に複数本の光
ビームを用いて同時に主走査させることにより、サブフ
レーム周期を考慮しても平均ＯＮ期間を増加させること
ができ、輝度の低下防止ないしは輝度向上を図ることが
できる。

【００８０】請求項７記載の発明によれば、請求項５又
は６記載の光走査型画像表示装置において、副走査方向
の全てのライン分の光ビームを設けることなく、低コス
トにして、輝度の低下防止ないしは輝度向上を図ること
ができる。

【００８１】請求項８記載の発明によれば、請求項５な
いし７の何れか一記載の光走査型画像表示装置におい
て、１フレームをサブフレームに時分割して表示させる
場合、主走査方向の一連の画素を表示させる順番によっ
ては、特定のパターンが認識され、表示品質が劣化して
しまうこともあり得るが、少なくとも１つ以上置きとな
るように分離される画素の分離順序を分離順序切換え手
段により切換えるようにしたので、結果的に、主走査方
向の画素を表示させる順番が任意となるので、特定のパ
ターンが認識されにくくすることができ、よって、表示
品質の劣化を防止することができる。

【００８２】請求項９記載の発明によれば、請求項８記
載の光走査型画像表示装置において、副走査方向の特定
ライン毎又は各ライン毎に画素の分離順序を切換えるよ
うにしたので、特定のパターンの規則性がより減少する
ため、表示品質を向上させることができる。

【００８３】請求項１０記載の発明によれば、請求項８
記載の光走査型画像表示装置において、副走査方向の各
ライン毎に表示順序が異なるように切換えるようにした
ので、特定のパターンの各ライン間の規則性がより減少
するため、表示品質を向上させることができる。

【００８４】請求項１１記載の発明によれば、請求項５
ないし７の何れか一記載の光走査型画像表示装置におい
て、１フレームをサブフレームに時分割して表示させる
場合、主走査方向の一連の画素を表示させる順番によっ
ては、特定のパターンが認識され、表示品質が劣化して
しまうこともあり得るが、サブフレームの表示順序を切
換えることで、少なくとも１つ以上置きとなるように分
離された主走査方向の画素を表示させる表示順序が任意
となるので、特定のパターンが認識されにくくすること
ができ、よって、表示品質の劣化を防止することができ
る。

【００８５】請求項１２記載の発明によれば、請求項１
１記載の光走査型画像表示装置において、副走査方向の
特定ライン毎又は各ライン毎にサブフレームの表示順序
を切換えるようにしたので、特定のパターンの規則性が
より減少するため、表示品質を向上させることができ
る。

【００８６】請求項１３記載の発明によれば、請求項１
１記載の光走査型画像表示装置において、副走査方向の
各ライン毎に表示順序が異なるように切換えるようにし
たので、特定のパターンの各ライン間の規則性がより減
少するため、表示品質を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態に適用した一般的な
光走査型プロジェクタの構成例を示し、（ａ）は側面
図、（ｂ）はその一部の平面図である。

【図２】光ビームの走査に関連してのＯＮ／ＯＦＦの様
子を示し、（ａ）は従来方式のタイミングチャート、
（ｂ）は本実施例方式のタイミングチャートである。

【図３】画素信号を生成出力するための回路構成例を示
すブロック図である。

【図４】その画素分離回路の構成例を示すブロック図で
ある。

【図５】任意の或る１画素の表示の様子を模式的に示
し、（ａ）は１本の光ビームによる場合のタイミングチ
ャート、（ｂ）は本発明の第二の実施の形態の方式のタ
イミングチャートである。

【図６】画素信号を生成出力するための回路構成例を示
すブロック図である。

【図７】その画像処理部の構成例を示すブロック図であ
る。

【図８】本発明の第三の実施の形態の分離順序切換え手
段の構成例を示すブロック図である。

【図９】本発明の第四の実施の形態の表示順序切換え手
段の構成例を示すブロック図である。

【符号の説明】

７ 副走査手段 ９ スクリーン １５，２１ サブフレーム生成手段 １７ 画素分離手段 ２０ 表示制御手段 ４１ 分離順序切換え手段 ５１ 表示順序切換え手段

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｇ０９Ｇ 3/20 ６４２ Ｇ０９Ｇ 3/20 ６４２Ｃ Ｈ０４Ｎ 3/08 Ｈ０４Ｎ 3/08

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力画素データに応じて変調された光ビ
   ームを走査させることによりスクリーン上に画像を表示
   する光走査型画像表示装置の画像表示方法であって、 前記光ビームを変調させる主走査方向の一連の画素を、
   各サブフレーム内では少なくとも１つ以上の画素置きと
   なるように１フレームを複数のサブフレームに時分割し
   て表示させるようにした光走査型画像表示装置の画像表
   示方法。
2. 【請求項２】 副走査方向に複数本の光ビームを用いる
   請求項１記載の光走査型画像表示装置の画像表示方法。
3. 【請求項３】 少なくとも１つ以上置きとなるように分
   離された前記主走査方向の画素を表示させる順番を任意
   に設定自在とした請求項１又は２記載の光走査型画像表
   示装置の画像表示方法。
4. 【請求項４】 少なくとも１つ以上置きとなるように分
   離された前記主走査方向の画素を表示させる順番を副走
   査方向の各ライン毎に異ならせるようにした請求項１又
   は２記載の光走査型画像表示装置の画像表示方法。
5. 【請求項５】 入力画素データに応じて変調された光ビ
   ームを走査させることによりスクリーン上に画像を表示
   する光走査型画像表示装置において、 光ビームを変調させる主走査方向の一連の入力画素デー
   タを少なくとも１つ以上の画素置きの画素データに分離
   する画素分離手段と、 分離された画素データ毎にサブフレームを生成するサブ
   フレーム生成手段と、 前記サブフレームの画素を順次表示することにより１つ
   のフレームを表示させる表示制御手段と、を備えること
   を特徴とする光走査型画像表示装置。
6. 【請求項６】 副走査方向に複数本の前記光ビームを有
   することを特徴とする請求項５記載の光走査型画像表示
   装置。
7. 【請求項７】 前記光ビームを副走査方向に副走査させ
   る副走査手段を備えることを特徴とする請求項５又は６
   記載の光走査型画像表示装置。
8. 【請求項８】 前記画素分離手段による画素の分離順序
   を切換える分離順序切換え手段を備えることを特徴とす
   る請求項５ないし７の何れか一記載の光走査型画像表示
   装置。
9. 【請求項９】 前記分離順序切換え手段は、副走査方向
   の特定ライン毎又は各ライン毎に画素の分離順序を切換
   えることを特徴とする請求項８記載の光走査型画像表示
   装置。
10. 【請求項１０】 前記分離順序切換え手段は、副走査方
    向の各ライン毎に画素の分離順序が異なるように切換え
    ることを特徴とする請求項８記載の光走査型画像表示装
    置。
11. 【請求項１１】 前記表示制御手段によるサブフレーム
    の表示順序を切換える表示順序切換え手段を備えること
    を特徴とする請求項５ないし７の何れか一記載の光走査
    型画像表示装置。
12. 【請求項１２】 副走査方向に複数本の前記光ビームを
    有し、前記表示順序切換え手段は、副走査方向の特定ラ
    イン毎又は各ライン毎にサブフレームの表示順序を切換
    えることを特徴とする請求項１１記載の光走査型画像表
    示装置。
13. 【請求項１３】 副走査方向に複数本の前記光ビームを
    有し、前記表示順序切換え手段は、副走査方向の各ライ
    ン毎にサブフレームの表示順序が異なるように切換える
    ことを特徴とする請求項１１記載の光走査型画像表示装
    置。