JP2003255263A - 画像表示装置と画像表示方法 - Google Patents

画像表示装置と画像表示方法

Info

Publication number
JP2003255263A
JP2003255263A JP2002035500A JP2002035500A JP2003255263A JP 2003255263 A JP2003255263 A JP 2003255263A JP 2002035500 A JP2002035500 A JP 2002035500A JP 2002035500 A JP2002035500 A JP 2002035500A JP 2003255263 A JP2003255263 A JP 2003255263A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
pixels
displayed
light beam
screen
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002035500A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiharu Murai
俊晴 村井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2002035500A priority Critical patent/JP2003255263A/ja
Publication of JP2003255263A publication Critical patent/JP2003255263A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 解像度変換処理による画像品質の劣化の問題
を解決して、表示可能な画素数よりも少ない画素数の画
像についても同じ画面サイズで、しかも本来の画像品質
を劣化させることなく高品質の画像表示を実現できるよ
うにする。 【解決手段】 スクリーン14に対して表示画素データ
に応じて変調された光ビーム10を走査することによっ
て画像を表示する際、走査系ユニット38の制御に基づ
いてステッピングモータ16がズーム機能付き投射レン
ズ15のズーム倍率を操作し、被表示画像データの画素
数に応じて画素サイズを変えることによって被表示画像
データの画素数によらずにスクリーン14上に表示する
画像サイズを一定にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、入力画素データ
に応じて変調された光ビームをスクリーンに導いて走査
することにより、そのスクリーン上に画像を形成して表
示する光走査型画像表示装置等の画像表示装置及びその
画像表示方法とに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、画像表示装置(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
(以後「光走査型プロジェクター」と呼ぶ)の普及が目
覚しい。プロジェクターには様々な方式があるが、光走
査型プロジェクターはそのうちの一つであり、レーザ光
を変調しながら光ビームをスクリーン上に走査して画像
を表示するものである。その特長としては、 ・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であるため
に演色性に優れる、 等が挙げられ、極めて高品質のカラー画像表示が可能で
ある。
【0003】図14は、従来の最も一般的な光走査型プ
ロジェクターの概略構成を示す図である。赤色レーザ光
源1,緑色レーザ光源2及び青色レーザ光源3は赤色,
緑色及び青色の3原色のレーザ光をそれぞれ発生するレ
ーザ光源である。そのレーザ光源としてはガスレーザや
LD等の様々なタイプのものが適用できる。赤色レーザ
光源1,緑色レーザ光源2及び青色レーザ光源3から発
生された各レーザ光はそれぞれ光変調器4〜6によって
各色に対応する画像信号(図示を省略)に基づいて変調
される。その光変調器としては例えば音響光学変調器
(AOM)などが用いられる。
【0004】光変調器4〜6でそれぞれ変調された各色
のレーザ光は、まず反射ミラー7によって折り曲げられ
た赤色をダイクロイックミラー8で緑色と合成し、次い
でダイクロイックミラー(ダイクロイックプリズム)9
でさらに青色と合成して一本の走査ビームである光ビー
ム10を生成する。その合成によって生成された光ビー
ム10はポリゴンミラー11に入射される。ポリゴンミ
ラー11は入射する光ビーム10に対して水平方向に回
転する多面鏡であり、したがって入射する光ビーム10
を水平方向に主走査する。つまり、ポリゴンミラー11
によって反射された光ビーム10は反射ミラー12によ
って折り返されてガルバノミラー13に入射される。
【0005】ガルバノミラー13は、入射する光ビーム
10に対してポリゴンミラー11の回転方向と直交する
方向に往復運動するミラーであり、したがってこれによ
り入射する光ビーム10を垂直方向に副走査する。つま
り、ガルバノミラー13によって反射された光ビーム1
0はスクリーン14に導かれ、結果的にスクリーン14
上に画像が表示される。
【0006】しかしながら、そのような光走査型画像表
示装置において表示されるべき画像としては様々な画素
数のものが存在するが、それらの画像をそのまま表示す
るとその画素数に応じた大きさの画像サイズになってし
まう。すなわち、被表示画像の画素数によって表示画像
サイズが変わってしまうという問題がある。なぜなら、
画素サイズは被表示画像の画素数によらず変わらないか
らである。このような問題を解決する一般的な方法とし
て、従来、被表示画像の画素数を画像表示装置の画素数
に変換する、いわゆる解像度変換処理が提案されてい
る。
【0007】その解像度変換処理の概要について説明す
ると、まず被表示画像及び表示画像の座標系をそれぞれ
生成し、次に拡大/縮小率に基づいて表示画素を被表示
画像の座標系にマッピングする。そして、マッピングさ
れた各表示画素について、隣接する被表示画素の値を対
応する表示画素との距離に応じて加重平均したものを値
として割り当てる。例えば、隣接する被表示画素として
4つ(2×2)を選び、距離に比例した値を加重平均す
る方法を「線形補間法」と呼んでいる。また、線形補間
における入力あるいは出力画像の座標を公倍数を用いて
生成することによって出力座標の入力座標へのマッピン
グ等の後工程を整数演算で処理することができるように
した画像表示装置(例えば、特開平10−319898
号公報参照)があった。
【0008】なお、画像サイズを調整するために偏向角
を減少または増大させる変換光学要素を設けた画像表示
装置(例えば、特開2000−214529号公報参
照)も提案されているが、その変換光学要素は、所定の
画素数について複数の画面をつなぎ合わせるために個々
の表示装置の投射画像サイズを調整しようとするもので
あり、被表示画像の画素数が変わった場合にダイナミッ
クに対応するものではない。
【0009】また、複数本の走査ビームで同時に分割走
査することによって高解像度の画像を実現した画像表示
装置(例えば、特開平9−134135号公報参照)も
提案されているが、この場合も、例えば逆に画素数の少
ない画像を表示する場合などのように被表示画像の画素
数が変わった場合に対応するものではない。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
画像表示装置や画像表示方法における解像度変換方法
は、結局は本来の画像とは異なった画像を表示すること
になり、殆どの場合は完全に元の画像品質を再現するこ
とは不可能であり、画像品質が劣化してしまうという問
題があった。この発明は上記の課題を解決するためにな
されたものであり、解像度変換処理による画像品質の劣
化の問題を解決して、表示可能な画素数よりも少ない画
素数の画像についても同じ画面サイズで、しかも本来の
画像品質を劣化させることなく高品質の画像表示を実現
できるようにすることを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、次の(1)〜(14)の各画像表示装置
を提供する。 (1)被表示画像データに基づいて光ビームを変調する
光ビーム変調手段と、その光ビーム変調手段によって変
調された光ビームをスクリーンに繰り返し走査して画像
を表示する光ビーム走査手段を備えた画像表示装置にお
いて、上記被表示画像データの画素数に応じて上記スク
リーンに表示する画像の画素サイズを変える画素サイズ
可変手段を設けた画像表示装置。
【0012】(2)上記(1)のような画像表示装置に
おいて、上記被表示画像データは当該画像表示装置の外
部から入力され、上記被表示画像データの画素数を検知
する画素数検知手段と、その画素数検知手段によって検
知された画素数を上記被表示画像データの画素数として
設定する手段とを設けた画像表示装置。 (3)上記(1)のような画像表示装置において、上記
被表示画像データは当該画像表示装置の外部から入力さ
れる表示画像であり、上記被表示画像データの一部を拡
大処理する拡大処理手段と、その拡大処理手段によって
拡大処理された画像の画素数を上記被表示画像データの
画素数として設定する手段を設けた画像表示装置。
【0013】(4)上記(1)〜(3)のような画像表
示装置において、上記画素サイズ可変手段は、上記被表
示画像データの画素数に応じて上記スクリーンに繰り返
し走査する光ビームの照射倍率を可変させて上記スクリ
ーンに表示する画像の画素サイズを変える手段である画
像表示装置。 (5)上記(4)のような画像表示装置において、上記
画素サイズ可変手段は、上記被表示画像データの画素数
に応じてパルス信号を生成するパルス信号生成手段と、
そのパルス信号生成手段によって生成されたパルス信号
に基づいて駆動するズームレンズによって上記スクリー
ンに繰り返し走査する光ビームの照射倍率を可変させて
上記スクリーンに表示する画像の画素サイズを変える手
段とからなる画像表示装置。
【0014】(6)上記(1)〜(3)のような画像表
示装置において、上記画素サイズ可変手段は、上記被表
示画像データの画素数に応じて上記スクリーンに繰り返
し走査する光ビームの投射距離を制御して上記スクリー
ンに表示する画像の画素サイズを変える手段である画像
表示装置。 (7)上記(6)のような画像表示装置において、上記
画素サイズ可変手段は、上記被表示画像データの画素数
に応じてパルス信号を生成するパルス信号生成手段と、
そのパルス信号生成手段によって生成されたパルス信号
に基づいて上記スクリーンに繰り返し走査する光ビーム
の投射距離を制御して上記スクリーンに表示する画像の
画素サイズを変える手段とからなる画像表示装置。
【0015】(8)上記(1)〜(7)のような画像表
示装置において、上記画素サイズ可変手段が、上記光ビ
ームの変調速度を可変する変調速度可変手段を有する画
像表示装置。 (9)上記(8)のような画像表示装置において、上記
変調速度可変手段が、上記被表示画像データの画素数に
応じて基準クロック信号の周波数を可変して出力するク
ロック周波数制御手段と、そのクロック周波数制御手段
から出力されたクロック信号に基づいて上記光ビームの
変調速度を可変する手段とからなる画像表示装置。
【0016】(10)上記(1)〜(7)のような画像
表示装置において、上記画素サイズ可変手段が、上記光
ビームの走査速度を可変する走査速度可変手段を有する
画像表示装置。 (11)上記(10)のような画像表示装置において、
上記光ビーム走査手段が、回転多面鏡の回転速度を制御
して上記光ビーム変調手段によって変調された光ビーム
をスクリーンに繰り返し走査して画像を表示する手段で
あり、上記走査速度可変手段が、上記被表示画像データ
の画素数に応じて基準クロック信号の周波数を可変して
出力するクロック周波数制御手段と、そのクロック周波
数制御手段から出力されたクロック信号に基づいて上記
回転多面鏡の回転速度を制御する手段とからなる画像表
示装置。
【0017】(12)上記(1)〜(7)のような画像
表示装置において、上記光ビーム走査手段が、ガルバノ
ミラーの角度を変化させて上記光ビーム変調手段によっ
て変調された光ビームをスクリーンに繰り返し走査して
画像を表示する手段であり、上記走査速度可変手段が、
上記被表示画像データの画素数に応じて電圧信号の変化
率を制御し、その制御された電圧信号を印加して上記ガ
ルバノミラーの角度を変化させる手段とからなる画像表
示装置。 (13)上記(8)〜(12)のような画像表示装置に
おいて、上記被表示画像データの画素数に応じて上記光
ビームの走査時のパワーを制御する手段を有する画像表
示装置。 (14)上記(8)〜(13)のような画像表示装置に
おいて、上記被表示画像データの画素数が上記スクリー
ンの表示可能な画素数を超える場合には上記被表示画像
データの画素数を上記スクリーンの表示可能な画素数に
変換する解像度変換処理手段を有する画像表示装置。
【0018】また、次の(15)〜(17)の画像表示
方法も提供する。 (15)スクリーンに対して表示画素データに応じて変
調された光ビームを走査することによって画像を表示す
る画像表示方法において、被表示画像データの画素数に
応じて画素サイズを変えることによって上記被表示画像
データの画素数によらずに上記スクリーン上に表示する
画像サイズを一定にするようにする画像表示方法。 (16)上記(15)のような画像表示方法において、
上記光ビームを投射する際の光学倍率を制御することに
よって又は上記光ビームの投射距離を制御することによ
って上記画素サイズを変える画像表示方法。 (17)上記(15)又は(16)のような画像表示方
法において、上記被表示画像データの画素数が上記スク
リーンの表示可能な画素数を超える場合には、上記被表
示画像データの画素数を上記スクリーンの表示可能な画
素数に解像度変換処理して表示する画像表示方法。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図面
に基づいて具体的に説明する。図1はこの発明の一実施
形態である光走査型プロジェクターの主要部の構成を示
すブロック図であり、図14に示した従来の光走査型プ
ロジェクターと共通する部分には同一符号を付してい
る。なお、同図は図14に示した光走査型プロジェクタ
ーを水平方向からみた場合に対応させて示している。
【0020】この実施形態の光走査型プロジェクター
は、ガルバノミラー13によって反射された光ビーム1
0をズーム機能付き投射レンズ15へ入射する。このズ
ーム機能付き投射レンズ15はステッピングモータ16
によってズーム倍率が可変操作される。ステッピングモ
ータ16は後述するステッピングモータ駆動信号134
によって駆動する。また、ポリゴンモータ17及びガル
バノモータ18はそれぞれポリゴンミラー11及びガル
バノミラー13を駆動する手段であり、ポリゴンモータ
駆動信号132及びガルバノモータ駆動信号133はそ
れぞれ対応する駆動信号(後述)である。
【0021】図2は、図1に示した光走査型プロジェク
ターの制御系の概略構成を示したブロック図である。ビ
デオアンプ19は、外部から入力された被表示画像のア
ナログ画像信号(赤色)101,アナログ画像信号(緑
色)102及びアナログ画像信号(青色)103を適当
なレベルに増幅してA/D変換器20へ出力する。ま
た、水平同期信号107及び垂直同期信号108はそれ
ぞれ被表示画像の画像信号に対応する水平及び垂直の同
期信号入力である。同期クロック抽出回路21は、水平
同期信号107からアナログ画像信号(赤色)101,
アナログ画像信号(緑色)102,アナログ画像信号
(青色)103に同期した同期クロック信号109を再
生してA/D変換器20,書き込みアドレス生成回路2
2,フレームメモリ23へそれぞれ出力する。
【0022】A/D変換器20は、同期クロック抽出回
路21からの同期クロック信号109に基づいてアナロ
グ画像信号(赤色)101,アナログ画像信号(緑色)
102,アナログ画像信号(青色)103の各増幅出力
信号104〜106をそれぞれデジタル画像データ信号
112〜114に変換してフレームメモリ23へ出力す
る。書き込みアドレス生成回路22は、1フレーム期間
内の水平同期信号パルス数をカウントすることによって
走査線数を検知し、同期クロック抽出回路21から入力
した同期クロック信号109から1水平期間内の有効画
素数(被表示画像の画素数)を検知して書き込みアドレ
ス信号110を生成してフレームメモリ23へ出力する
と共に、外部から入力された被表示画像の画素数を示す
画素数データ信号111を制御回路25へ出力する。こ
こで書き込みアドレス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
なる。
【0023】フレームメモリ23は、デジタル画像デー
タ信号112〜114を書き込みアドレス信号110に
従って同期クロック信号109に同期して順次書き込
む。このフレームメモリ23は、後述する読み出しアド
レス信号118によって、上記書き込み系とは非同期に
読み出しが可能なデュアルポート機能を持つメモリであ
る。同期クロック生成回路24は、ポリゴンミラー11
の回転に同期して生成される同期検知信号115(後
述)に同期した同期クロック信号116を生成して出力
する。
【0024】制御回路25は、入力した表示画像の画素
数データ信号111とリモコン等の操作部(図示を省
略)から入力される表示画像の拡大処理指令信号117
とに基づいてフレームメモリ23に記憶された画像デー
タの読み出しアドレス信号118を同期クロック信号1
16に同期して生成してフレームメモリ23へ出力する
と共に、被表示画像の画素数データ信号である被表示画
素数データ信号120をズーム制御信号生成回路28へ
出力する。また、ポリゴンミラー11の回転に同期した
ガルバノミラー制御信号119を生成してガルバノモー
タ駆動回路31へ出力する。
【0025】D/A変換器26は、読み出しアドレス信
号118にしたがってフレームメモリ23から読み出さ
れた画像データ信号121〜123を入力してそれぞれ
アナログ画像データ信号124〜126に変換して出力
アンプ27へ出力し、出力アンプ27はそれらを増幅
し、その増幅出力信号127〜129をそれぞれ対応す
る光変調器4〜6へ出力する。
【0026】ズーム制御信号生成回路28は、被表示画
素数データ信号120に基づいてステッピングモータ1
6のステッピングモータ制御信号130を生成してステ
ッピングモータ駆動回路29へ出力する。そして、ステ
ッピングモータ駆動回路29はステッピングモータ制御
信号130に基づいてステッピングモータ16を駆動す
るステッピングモータ駆動信号(ステッピングモータ駆
動パルス信号)134を生成して出力する。ポリゴンモ
ータ駆動回路30は、所定のクロック信号131の周波
数に基づくポリゴンモータ駆動信号132を生成してポ
リゴンモータ17へ出力する。また、ガルバノモータ駆
動回路31は前述のガルバノミラー制御信号119に基
づいてガルバノモータ駆動信号133を生成して出力す
る。
【0027】図3は、上記同期検知信号115の生成方
法の説明に供する図である。本図はポリゴンミラー11
を上方向からみたものに対応している。レーザダイオー
ド(LD)32は光ビームであるレーザ光33をポリゴ
ンミラー11へ出力する。そのレーザ光33は常時出力
するようにしてもよいし、適当なタイミングでON/O
FF制御するようにしてもよい。フォトダイオード(P
D)34はポリゴンミラー11によって反射されたレー
ザ光33を電気信号の同期検知信号115に変換して出
力する。したがって、ポリゴンミラー11の各面がレー
ザ光33と所定角度になる毎にPD34において受光信
号が発生する。
【0028】図4は、この発明の他の実施形態である光
走査型プロジェクターの構成を示すブロック図であり、
図14に示した従来の光走査型プロジェクターと共通す
る部分には同一符号を付している。この光走査型プロジ
ェクターは、図1に破線枠で囲んだ部分をユニット化し
た走査系ユニット38内のポリゴンミラーから反射され
た光ビーム10をガルバノミラーでズーム機能を持たな
い投射レンズ39へ導き、その投射レンズ39によって
所定倍率に変えてスクリーン14に投射する。ステージ
37は、ステッピングモータ36によって投射レンズ3
9に対して光軸方向に移動する部材であり、その移動に
よって走査系ユニット38内のガルバノミラーから出力
される光ビームと投射レンズ39との投射距離を操作す
る。
【0029】ここで、投射距離を制御するための可動部
分を走査系のみとしたのは、必要最小限の部分のみ可動
とすることによって全体としてのスペース効率を高める
ためである。光ファイバ35は、図14に示したダイク
ロイックミラー9から出射する光ビーム10を入射して
走査系ユニット38内のポリゴンミラーの表面に導くた
めのものである。このように、光ファイバを用いること
によって光路長が変動してもポリゴンミラー面に入射す
るビーム品質を一定に保つことができる。
【0030】図5は図4に示した光走査型プロジェクタ
ーの制御系の概略構成を示したブロック図であり、図2
と共通する部分には同一符号を付してその説明を省略す
る。この光走査型プロジェクターは、図2に示したズー
ム制御信号生成回路28とステッピングモータ駆動回路
29をそれぞれ投射距離制御信号生成回路40とステッ
ピングモータ駆動回路41に置き換えている点が異な
り、その投射距離制御信号生成回路40とステッピング
モータ駆動回路41からは投射距離制御信号135とス
テッピングモータ駆動信号136をそれぞれ出力する。
投射距離制御信号生成回路40は、被表示画素数データ
信号120に基づいてステッピングモータ36のステッ
ピングモータ制御信号として投射距離制御信号135を
生成する。そして、ステッピングモータ駆動回路41は
投射距離制御信号135に基づいてステッピングモータ
36を駆動するステッピングモータ駆動信号(ステッピ
ングモータ駆動パルス信号)136を生成して出力す
る。
【0031】こうして、被表示画像の画素数に応じて画
素サイズを変えることにより、例えば、図6の(a)に
示すようにスクリーン14いっぱいにM×Nの画素
数Dの画像を表示できるように構成した場合、同図の
(b)に破線枠で示すように、これより画素数の少ない
×Nの画素数Dの画像を表示する場合、上述した
ように投射倍率をズームレンズで適当に拡大したり投射
距離を長くしたり制御することによって、同図の(b)
に示すように所望のM×Nの画素数Dの画像まで画
像サイズを相似形に拡大してスクリーン14いっぱいに
表示することができる。
【0032】このようにして、被表示画像の画素数に応
じて画素サイズを変える画素サイズを可変するようにし
たので、表示可能な画素数よりも少ない画素数の画像に
ついても同じ画面サイズで、しかも本来の画像品質を劣
化させることなく高品質の画像表示が可能になる。ま
た、外部から入力される画像の画素数を検知して被表示
画像の画素数とするので、表示可能な画素数よりも少な
い画素数の画像が入力されても同じ画面サイズで、しか
も本来の画像品質を劣化させることなく高品質の画像表
示が可能になる。
【0033】さらに、入力画像の一部を拡大処理し、そ
の画像の画素数を被表示画像とするので、入力画像の画
素数が表示可能な画素数と同じであるにもかかわらずそ
の一部を拡大表示するために被表示画素数が少なくなる
場合においても、同じ画面サイズで、しかも本来の画像
品質を劣化させることなく高品質の画像表示が可能にな
る。また、倍率可変の光学ズーム手段を用いて画素サイ
ズを可変とし、さらにそのズーム倍率を画素数に応じて
ステッピングモータを駆動してズームレンズを制御する
ようにしたので、特に難しい技術を必要とせず既存の部
品の組み合わせにより画素サイズを可変することが可能
になる。さらに、光ビームの投射距離を制御することに
よって画素サイズを可変にし、さらにその投射距離を画
素数に応じてステッピングモータを駆動して走査手段を
スクリーンに対して移動するようにしたので、特に難し
い技術を必要とせず既存の部品の組み合わせによって画
素サイズを可変することが可能になる。
【0034】次に、上述した実施形態の光走査型プロジ
ェクター(光走査型画像表示装置)において、特に光ビ
ームを変調しながら走査する主走査方向について画素サ
イズを変えるようにしてもよい。すなわち、例えば図1
3の(a)に示すように、被表示画像のアスペクト比M
:Nがスクリーン(表示装置)14のアスペクト比
:Nと異なる場合、単に光学ズームレンズや投射
距離を制御するだけでは入力画像をスクリーン14の画
像サイズに一致させて表示することはできない恐れがあ
る。そこて、このような場合は、図13の(a)と
(b)に示すように、副走査方向の画面サイズを一致さ
せるように光学ズームレンズの倍率あるいは投射距離を
制御すると共に(図13の(a)参照)、光ビームの変
調速度あるいは走査速度を制御して主走査方向の画面サ
イズを一致させるようにする(図13の(b)参照)。
【0035】次に、その実施形態について説明する。図
7は、図1に示した光走査型プロジェクターの制御系の
他の構成例を示すブロック図である。図7に示した制御
系と図1に示したものとの異なる点は、新たにクロック
周波数制御回路42を追加したことと、上記同期クロッ
ク生成回路24をそれとは若干動作が異なる同期クロッ
ク生成回路43に置き換えたことである。クロック周波
数制御回路42は、基準クロック信号137から別のク
ロック信号138を生成して出力する。このときクロッ
ク信号138は、被表示画素数データ信号120に基づ
いて周波数を制御される。同期クロック生成回路43
は、クロック信号138を同期検知信号115に同期さ
せてフレームメモリ23の読み出しの同期クロック信号
116として出力する。すなわち、同期クロック信号1
16は被表示画素数データ信号120に基づいて周波数
を制御されており、これによって走査ビームの変調速度
も制御される。
【0036】図8は、図7のクロック周波数制御回路4
2の構成例を概略的に示すブロック図である。位相比較
器44は、基準クロック信号137と第2分周回路47
の出力するクロック信号141との位相を比較し、その
比較結果に基づいて誤差電圧信号139を出力する。電
圧制御発振器45は、誤差電圧信号139に応じた周波
数のクロック信号140を出力する。そのクロック信号
140は第1分周回路46によって適当に分周されてク
ロック信号138として出力される一方、第2分周回路
47で分周されて上述のとおり位相比較器44へ帰還さ
れる。ここで第2分周回路47は被表示画素数データ信
号120に基づいて分周比が制御され、これによってク
ロック周波数が制御されたクロック信号138を出力す
ることができる。
【0037】次に、さらに他の実施形態を説明する。図
9は、図1に示した光走査型プロジェクターの制御系の
さらに他の構成例を示すブロック図である。図9に示し
た制御系と図1に示したものとの異なる点は、新たにク
ロック周波数制御回路48が追加されたことと、そのク
ロック周波数制御回路48から出力されるクロック信号
142をポリゴンモータ駆動回路30へ入力するように
したことである。クロック周波数制御回路48は、構成
としては上述のクロック周波数制御回路42と同じでよ
く、クロック信号142は被表示画素数データ信号12
0に基づいて基準クロック信号137の周波数を制御し
たクロック信号142を出力する。
【0038】また、図1に示したポリゴンモータ17は
入力されるクロック信号の周波数に基づいて回転速度を
制御されるACサーボモータである。したがって、クロ
ック信号142をポリゴンモータ駆動回路30に入力す
ることにより、結果的に被表示画素数データに基づいて
回転速度を制御することができ、走査速度を制御するこ
とができる。
【0039】次に、さらにまた他の実施形態を説明す
る。図10は、図1に示した光走査型プロジェクターの
制御系のさらにまた他の構成例を示すブロック図であ
る。この光走査型プロジェクターは主走査方向の走査手
段としてガルバノミラーを用いたタイプである。図10
に示した制御系と図1に示したものとの異なる点を以下
に列挙する。 同期クロック生成回路24及び同期検知信号115
及を取り除いて、読み出し同期クロック信号116を所
定の周波数及び位相のクロック信号にしたこと ポリゴンモータ駆動回路30をガルバノモータ第2
駆動回路49と利得可変アンプ50に置き換えたこと 制御回路25がガルバノミラー制御信号143も出
力するようにしたこと
【0040】ガルバノモータ2駆動回路49は、基本的
にガルバノモータ駆動回路31と同じでよく、ガルバノ
ミラー制御信号143に基づいてガルバノモータ駆動信
号144を生成して出力する。利得可変アンプ50は、
被表示画素数データ信号120に基づいてゲインを制御
することができるアンプであり、ガルバノモータ駆動信
号144を被表示画素数に応じたゲインで増幅出力す
る。そしてその出力信号が図1に示したガルバノモータ
17に入力される。
【0041】ガルバノモータ17は、入力電圧に基づい
て角度が変化するモータであり、入力電圧を時間的に変
化させればその変化率に追随して連続的に角度が変化す
るので、それによって走査が可能になる。その入力電圧
の変化率が大きければ走査速度は速くなる。したがっ
て、利得可変アンプ50のゲインを変えることにより、
ガルバノモータ駆動信号144の時間的変化率を変える
ことができ、走査速度を制御することができる。
【0042】このようにして、光ビームの変調速度ある
いは走査速度を変えることによっても画素サイズが可変
することができるので、光学ズームあるいは投射距離制
御との組み合わせによって被表示画像のアスペクト比が
スクリーンのアスペクト比と異なる場合においても、ス
クリーンの画像サイズに一致させて表示することが可能
になる。
【0043】次に、上述した実施形態の光走査型プロジ
ェクターにおいて、画素サイズを変化させたときに原理
的に生じる画面輝度の変化を補正する手段を設けるとよ
い。すなわち、例えば図6の(a)に示したように光ビ
ームをポリゴンミラー(回転多面鏡)及びガルバノミラ
ーで二次元に走査してM×Nの画素数の画像を表示
可能なスクリーンで図6の(b)に示したようにM×
の画像を表示しようとする場合、主走査方向につい
てはポリゴンミラーの走査可能範囲M画素分のうちM
画素分しか表示に寄与しないことになるので、(M
−M)画素分の無駄時間が発生して効率を低下させる
という問題が生じる。また、副走査方向についても同様
であり、(N−N)画素分の無駄時間が発生して効
率を低下させる。したがって、このような場合、光ビー
ムパワーを上げて効率低下分を補償する必要がある。
【0044】次に、その実施形態について説明する。図
11は、図1に示した光走査型プロジェクターの制御系
のまた他の構成例を示すブロック図である。図11に示
した制御系と図1に示したものとの異なる点は、出力ア
ンプ27を利得可変アンプ51に置き換えたことであ
る。したがって、被表示画素数データ信号120に基づ
いてゲインを変えて光変調器に入力されるアナログ画像
信号の振幅を制御することができ、走査ビームパワーを
制御することができる。このようにして、被表示画像の
画素数に応じて走査ビームパワーを制御するので、表示
可能な画素数よりも少ない画素数の画像を表示する場合
においても原理的に生じる画面輝度の低下を補償して一
定の画面輝度で表示することが可能になる。
【0045】次に、上述した実施形態の光走査型プロジ
ェクターにおいて、表示可能な画素数よりも多い画素数
の画像についても対応可能なようにするとよい。すなわ
ち、表示可能な画素数よりも多い画素数の画像を入力し
た場合、そのまま表示しようとすると画像の端部が欠け
て表示されないという問題が生じる。そこで、このよう
な場合は解像度変換処理をして画像全体が表示されるよ
うにするとよい。
【0046】次に、その実施形態について説明する。図
12は、図1に示した光走査型プロジェクターの制御系
のまたさらに他の構成例を示すブロック図である。図1
2に示した制御系と図1に示したものとの異なる点は、
フレームメモリ23とD/A変換器26の間に解像度変
換処理回路52及び選択回路53を挿入するように設け
たことと、制御回路25が選択回路53に対する制御信
号を出力するように追加したことである。解像度変換処
理回路52は、フレームメモリ23から読み出される画
像データ(画素データ)信号121〜123を表示可能
な画素数に対応した画素データに変換処理して画像デー
タ信号146〜148として出力する。
【0047】選択回路53は、制御回路25からの制御
信号149に基づいてフレームメモリ23から読み出さ
れた画像データ信号121〜123と解像度変換処理回
路52が出力した画像データ信号146〜148のどち
らか一方を選択して画像データ信号150〜152とし
て出力する。制御回路25は、入力画像の画素数データ
信号111とリモコン等の操作部(図示を省略)から入
力される入力画像の拡大処理指令信号117から設定さ
れる被表示画像の画素数を、スクリーンの可能な表示画
素数と比較し、被表示画像の画素数が多い場合に選択回
路53を操作して解像度変換処理されたデータを選択出
力する。
【0048】このようにして、被表示画像の画素数が表
示可能な画素数を超える場合には画素サイズはそのまま
で被表示画像の画素数を表示可能な画素数に解像度変換
処理して表示するようにしたので、表示可能な画素数よ
りも多い画素数の画像についても対応することが可能に
なり、適用範囲の拡大を図ることができる。
【0049】
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明の画
像表示装置と画像表示方法によれば、解像度変換処理に
よる画像品質の劣化の問題を解決して、表示可能な画素
数よりも少ない画素数の画像についても同じ画面サイズ
で、しかも本来の画像品質を劣化させることなく高品質
の画像表示を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1はこの発明の一実施形態である光走査型プ
ロジェクターの主要部の構成を示すブロック図である。
【図2】図1に示した光走査型プロジェクターの制御系
の概略構成を示したブロック図である。
【図3】図2に示した同期検知信号115の生成方法の
説明に供する図である。
【図4】この発明の他の実施形態である光走査型プロジ
ェクターの構成を示すブロック図である。
【図5】図4に示した光走査型プロジェクターの制御系
の概略構成を示したブロック図である。
【図6】この発明の実施形態の光走査型プロジェクター
における被表示画像の拡大表示の説明図である。
【図7】図1に示した光走査型プロジェクターの制御系
の他の構成例を示すブロック図である。
【図8】図7に示したクロック周波数制御回路42の構
成例を概略的に示すブロック図である。
【図9】図1に示した光走査型プロジェクターの制御系
のさらに他の構成例を示すブロック図である。
【図10】図1に示した光走査型プロジェクターの制御
系のさらにまた他の構成例を示すブロック図である。
【図11】図1に示した光走査型プロジェクターの制御
系のまた他の構成例を示すブロック図である。
【図12】図1に示した光走査型プロジェクターの制御
系のまたさらに他の構成例を示すブロック図である。
【図13】この発明の他の実施形態の光走査型プロジェ
クターにおける被表示画像の拡大表示の説明図である。
【図14】従来の最も一般的な光走査型プロジェクター
の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
1:赤色レーザ光源 2:緑色レーザ光源 3:青色レーザ光源 4〜6:光変調器 7,12:反射ミラー 8,9:ダイクロイックミ
ラー 10:光ビーム 11:ポリゴンミラー 13:ガルバノミラー 14:スクリーン 15:ズーム機能付き投射レンズ 16:ステッピングモータ 17:ポリゴンモータ 18:ガルバノモータ 19:ビデオアンプ 20:A/D変換器 21:同期クロック抽出回
路 22:書き込みアドレス生成回路 23:フレームメモリ 24:同期クロック生成回
路 25:制御回路 26:D/A変換器 27:出力アンプ 28:ズーム制御信号生成
回路 29,41:ステッピングモータ駆動回路 30:ポリゴンモータ駆動回路 31:ガルバノモータ駆動回路 32:レーザダイオード(LD) 33:レーザ光 34:フォトダイオード
(PD) 35:光ファイバ 36:ステッピングモータ 37:ステージ 38:走査系ユニット 39:投射レンズ 40:投射距離制御信号生
成回路 42,48:クロック周波数制御回路 43:同期クロック生成回路 44:位相比較器 45:電圧制御発振器 46:第1分周回路 47:第2分周回路 49:ガルバノモータ第2駆動回路 50,51:利得可変アンプ 52:解像度変換処理回路 53:選択回路 101:アナログ画像信号(赤色) 102:アナログ画像信号(緑色) 103:アナログ画像信号(青色) 104〜106,127〜129:増幅出力信号 107:水平同期信号 108:垂直同期信号 109:同期クロック信号 110:書き込みアドレス
信号 111:画素数データ信号 112〜114:デジタル画像データ信号 115:同期検知信号 116:同期クロック信号 117:拡大処理指令信号 118:読み出しアドレス
信号 119,143:ガルバノミラー制御信号 120:被表示画素数データ信号 121〜123,146〜148,150〜152:画
像データ信号 124〜126:アナログ画像データ信号 130:ステッピングモータ制御信号 131,138,140,141,142:クロック信
号 132:ポリゴンモータ駆動信号 133,144:ガルバノモータ駆動信号 134,136:ステッピングモータ駆動信号 135:投射距離制御信号 137:基準クロック信号 139:誤差電圧信号
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 3/02 G09G 3/02 Q 3/20 660 3/20 660C

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被表示画像データに基づいて光ビームを
    変調する光ビーム変調手段と、該光ビーム変調手段によ
    って変調された光ビームをスクリーンに繰り返し走査し
    て画像を表示する光ビーム走査手段とを備えた画像表示
    装置において、前記被表示画像データの画素数に応じて
    前記スクリーンに表示する画像の画素サイズを変える画
    素サイズ可変手段を設けたことを特徴とする画像表示装
    置。
  2. 【請求項2】 前記被表示画像データは当該画像表示装
    置の外部から入力され、前記被表示画像データの画素数
    を検知する画素数検知手段と、該画素数検知手段によっ
    て検知された画素数を前記被表示画像データの画素数と
    して設定する手段とを設けたことを特徴とする請求項1
    記載の画像表示装置。
  3. 【請求項3】 前記被表示画像データは当該画像表示装
    置の外部から入力される表示画像であり、前記被表示画
    像データの一部を拡大処理する拡大処理手段と、該拡大
    処理手段によって拡大処理された画像の画素数を前記被
    表示画像データの画素数として設定する手段とを設けた
    ことを特徴とする請求項1記載の画像表示装置。
  4. 【請求項4】 前記画素サイズ可変手段は、前記被表示
    画像データの画素数に応じて前記スクリーンに繰り返し
    走査する光ビームの照射倍率を可変させて前記スクリー
    ンに表示する画像の画素サイズを変える手段であること
    を特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の画
    像表示装置。
  5. 【請求項5】 前記画素サイズ可変手段は、前記被表示
    画像データの画素数に応じてパルス信号を生成するパル
    ス信号生成手段と、該パルス信号生成手段によって生成
    されたパルス信号に基づいて駆動するズームレンズによ
    って前記スクリーンに繰り返し走査する光ビームの照射
    倍率を可変させて前記スクリーンに表示する画像の画素
    サイズを変える手段とからなることを特徴とする請求項
    4記載の画像表示装置。
  6. 【請求項6】 前記画素サイズ可変手段は、前記被表示
    画像データの画素数に応じて前記スクリーンに繰り返し
    走査する光ビームの投射距離を制御して前記スクリーン
    に表示する画像の画素サイズを変える手段であることを
    特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の画像
    表示装置。
  7. 【請求項7】 前記画素サイズ可変手段は、前記被表示
    画像データの画素数に応じてパルス信号を生成するパル
    ス信号生成手段と、該パルス信号生成手段によって生成
    されたパルス信号に基づいて前記スクリーンに繰り返し
    走査する光ビームの投射距離を制御して前記スクリーン
    に表示する画像の画素サイズを変える手段とからなるこ
    とを特徴とする請求項6記載の画像表示装置。
  8. 【請求項8】 前記画素サイズ可変手段は、前記光ビー
    ムの変調速度を可変する変調速度可変手段を有すること
    を特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の画
    像表示装置。
  9. 【請求項9】 前記変調速度可変手段は、前記被表示画
    像データの画素数に応じて基準クロック信号の周波数を
    可変して出力するクロック周波数制御手段と、該クロッ
    ク周波数制御手段から出力されたクロック信号に基づい
    て前記光ビームの変調速度を可変する手段とからなるこ
    とを特徴とする請求項8記載の画像表示装置。
  10. 【請求項10】 前記画素サイズ可変手段は、前記光ビ
    ームの走査速度を可変する走査速度可変手段を有するこ
    とを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の
    画像表示装置。
  11. 【請求項11】 前記光ビーム走査手段は、回転多面鏡
    の回転速度を制御して前記光ビーム変調手段によって変
    調された光ビームをスクリーンに繰り返し走査して画像
    を表示する手段であり、 前記走査速度可変手段は、前記被表示画像データの画素
    数に応じて基準クロック信号の周波数を可変して出力す
    るクロック周波数制御手段と、該クロック周波数制御手
    段から出力されたクロック信号に基づいて前記回転多面
    鏡の回転速度を制御する手段とからなることを特徴とす
    る請求項10記載の画像表示装置。
  12. 【請求項12】 前記光ビーム走査手段は、ガルバノミ
    ラーの角度を変化させて前記光ビーム変調手段によって
    変調された光ビームをスクリーンに繰り返し走査して画
    像を表示する手段であり、 前記走査速度可変手段は、前記被表示画像データの画素
    数に応じて電圧信号の変化率を制御し、その制御された
    電圧信号を印加して前記ガルバノミラーの角度を変化さ
    せる手段とからなることを特徴とする請求項10記載の
    画像表示装置。
  13. 【請求項13】 前記被表示画像データの画素数に応じ
    て前記光ビームの走査時のパワーを制御する手段を有す
    ることを特徴とする請求項8乃至12のいずれか一項に
    記載の画像表示装置。
  14. 【請求項14】 前記被表示画像データの画素数が前記
    スクリーンの表示可能な画素数を超える場合には前記被
    表示画像データの画素数を前記スクリーンの表示可能な
    画素数に変換する解像度変換処理手段を有することを特
    徴とする請求項8乃至13のいずれか一項に記載の画像
    表示装置。
  15. 【請求項15】 スクリーンに対して表示画素データに
    応じて変調された光ビームを走査することによって画像
    を表示する画像表示方法において、被表示画像データの
    画素数に応じて画素サイズを変えることによって前記被
    表示画像データの画素数によらずに前記スクリーン上に
    表示する画像サイズを一定にするようにすることを特徴
    とする画像表示方法。
  16. 【請求項16】 前記光ビームを投射する際の光学倍率
    を制御することによって又は前記光ビームの投射距離を
    制御することによって前記画素サイズを変えることを特
    徴とする請求項15記載の画像表示方法。
  17. 【請求項17】 前記被表示画像データの画素数が前記
    スクリーンの表示可能な画素数を超える場合には、前記
    被表示画像データの画素数を前記スクリーンの表示可能
    な画素数に解像度変換処理して表示することを特徴とす
    る請求項15又は16記載の画像表示方法。
JP2002035500A 2001-12-25 2002-02-13 画像表示装置と画像表示方法 Pending JP2003255263A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002035500A JP2003255263A (ja) 2001-12-25 2002-02-13 画像表示装置と画像表示方法

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001-392216 2001-12-25
JP2001392216 2001-12-25
JP2002035500A JP2003255263A (ja) 2001-12-25 2002-02-13 画像表示装置と画像表示方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003255263A true JP2003255263A (ja) 2003-09-10

Family

ID=28677086

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002035500A Pending JP2003255263A (ja) 2001-12-25 2002-02-13 画像表示装置と画像表示方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003255263A (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007521519A (ja) * 2003-12-31 2007-08-02 シンボル テクノロジーズ, インコーポレイテッド レーザ投影ディスプレイにおけるレーザを制御可能なように変調するための方法と装置
JP2008089931A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Brother Ind Ltd 画像表示装置および画像サイズ変更方法
WO2008096815A1 (ja) * 2007-02-09 2008-08-14 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha 画像表示装置
JP2009037176A (ja) * 2006-08-09 2009-02-19 Seiko Epson Corp 走査型画像表示装置
JP2009122455A (ja) * 2007-11-15 2009-06-04 Funai Electric Co Ltd 画像表示装置
WO2009104524A1 (ja) * 2008-02-18 2009-08-27 シャープ株式会社 画像表示装置
CN101498883B (zh) * 2008-01-31 2011-03-30 精工爱普生株式会社 图像形成装置

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007521519A (ja) * 2003-12-31 2007-08-02 シンボル テクノロジーズ, インコーポレイテッド レーザ投影ディスプレイにおけるレーザを制御可能なように変調するための方法と装置
JP2009037176A (ja) * 2006-08-09 2009-02-19 Seiko Epson Corp 走査型画像表示装置
JP2008089931A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Brother Ind Ltd 画像表示装置および画像サイズ変更方法
WO2008096815A1 (ja) * 2007-02-09 2008-08-14 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha 画像表示装置
JP2008197205A (ja) * 2007-02-09 2008-08-28 Brother Ind Ltd 画像表示装置
US8497888B2 (en) 2007-02-09 2013-07-30 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Image display device
JP2009122455A (ja) * 2007-11-15 2009-06-04 Funai Electric Co Ltd 画像表示装置
CN101498883B (zh) * 2008-01-31 2011-03-30 精工爱普生株式会社 图像形成装置
WO2009104524A1 (ja) * 2008-02-18 2009-08-27 シャープ株式会社 画像表示装置
JP2009193008A (ja) * 2008-02-18 2009-08-27 Sharp Corp 画像表示装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6795140B2 (en) Image display device
EP3383032B1 (en) Mems laser scanning projector and method for projecting an image with a mems laser scanning projector
US7317465B2 (en) Image display system and method
EP1998572B1 (en) Image processor for converting the resolution of an image
US7358930B2 (en) Display system with scrolling color and wobble device
US5424771A (en) A video display device using laser generated radiation
US20070296645A1 (en) Display apparatus using laser and method of using the same
US6292251B1 (en) Method and apparatus for sequential exposure printing of ultra high resolution digital images using multiple sub-image generation and a programmable moving-matrix light valve
US7670005B2 (en) Display device including a spatial light modulator with plural image regions
JP2001265275A (ja) 画像表示装置
JP2008507734A (ja) 複数の表示ゾーンを用いる走査ビームシステムおよび方法
JPH06141351A (ja) 信号発生装置
JP2002277958A (ja) プロジェクタおよび画像形成方法
JP2011033805A (ja) 映像制御装置、投写型映像表示装置および映像表示システム
JP2001331142A (ja) 画像表示装置および方法
US20070200866A1 (en) Light source performing scanning operation twice, image apparatus using the light source, and method of driving the light source
JP2003255263A (ja) 画像表示装置と画像表示方法
US6636275B1 (en) Projection system for high definition digital images
US20080144139A1 (en) Scanning display apparatus and method for controlling output time of light sources
JP2001174919A (ja) 投射型表示装置
JP4820025B2 (ja) 光走査型画像表示装置及びその画像表示方法
US20080136974A1 (en) Apparatus for Projecting Video Image and Method Thereof
JP4751545B2 (ja) 光走査型画像表示装置
KR101315971B1 (ko) 초소형 레이저 프로젝터를 위한 장치, 레이저 프로젝션시스템 및 방법
JP2019133068A (ja) 投影装置およびその制御方法ならびにプログラム

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050208

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060811

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060829

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061030

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061121

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070918