JP4532778B2 - Optical scanning apparatus and optical scanning method - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、投影型表示装置、画像形成装置などとして構成される光走査装置及び光走査方法に関し、特に、光ビームを走査線方向に走査する共振型の第1のガルバノミラー(共振周波数の微小な駆動信号により共振して高速に振動するものであり、一度動いたら動き続けて駆動信号で角度制御できない様な揺動単一面鏡)と、光ビームを走査線方向とは垂直な方向に走査する第2のガルバノミラー(これは、共振型のガルバノミラーでもよいが、通常は駆動信号により角度制御可能な揺動単一面鏡である)を備え、光ビームを2次元に走査して映像を形成する投影型表示装置及び投影表示方法に関する。本明細書では、走査線方向の走査を水平走査と、走査線方向とは垂直な方向の走査を垂直走査と便宜的に呼称する場合もあるが、走査線方向を垂直とすることも可能である。
【0002】
【従来の技術】
投影型表示装置の1つとして、光ビームを2次元走査して映像を形成するレーザディスプレイが知られている。図7にその構成を示す。赤色レーザ701、緑色レーザ702、青色レーザ703からのビームをダイクロイックミラー704(赤色ビームを反射してその光軸を直角に偏向する)、ダイクロイックミラー705(緑色ビームを反射してその光軸を直角に偏向するが、赤色ビームを透過して直進させる)、ダイクロイックミラー706(青色ビームを反射してその光軸を直角に偏向するが、赤色ビームと緑色ビームを透過して直進させる)で色合成し、色合成ビームを一方向に等速回転するポリゴンミラー707で水平走査し、ガルバノミラー708で垂直走査する。走査された光ビームはf-θレンズ506でスクリーン507上に結像される。各レーザ701、702、703としては気体レーザが用いられ、各レーザからの光ビームの映像情報に基づく変調には光強度変調器709、710、711が用いられる。図7中、網掛けの領域は光ビームの走査の様子を示している。
【0003】
この例では、光ビームの走査方法としては、水平走査、垂直走査とも一方向走査であるが、走査装置に合わせて幾つかの提案がなされている。水平走査にポリゴンミラーではなく、ガルバノミラーを用いた装置に対して考案された2つの方法について以下に説明する。
【0004】
特許第2724016号の“デイスプレイ装置”は、水平走査においてビーム光による往復描画とすることで水平走査系ガルバノミラーを左右対称な三角波で駆動することを可能とし、駆動系に負荷のかかる高速のノコギリ波(帰線期間が非常に短いので駆動系に負荷がかかる)での駆動を回避したものである。この特許の装置ではさらに、垂直走査を水平走査線間でステップ走査とすることで、水平走査を完全に水平にしている。
【0005】
特許第2988457号の“ディスプレイ装置の駆動装置及び方法”は、垂直走査において往復期間の往・復両方で描画させるために、往路期間での映像情報に対して復路期間での映像情報を水平走査線単位で順番を反転している。水平走査の方向は、同じ垂直走査の期間では一方向である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、現在主流であるディスプレイ解像度であるXGA(eXtended Graphics Array)では、水平画素数は1024、垂直画素数は768になる。したがって、映像のフレーム周波数を60Hzとすると、水平走査時間は往復描画で21.7μs(106/(768×60)μs)となる。
【0007】
この規格の表示装置への特許第2724016号の方法の適用を考える。この水平走査時間での走査のためには、共振型のガルバノミラーの使用が前提になる。垂直走査のステップ走査時間は21.7μsの走査時間の一部を用いることになる。仮に20%とした場合でも、43.4μsであり、ステップ走査可能な既存のガルバノメータでは実現が難しいステップ走査時間である。
【0008】
特許第2988457号の方法は上記規格の表示装置へ適用可能であるが、同じ期間においては垂直走査の往路及び復路の水平走査が一方向走査になる。このため、帰りの走査期間(帰線期間)が描画に使われなくて非描画時間が50%以上になり、スクリーン輝度が減少する。
【0009】
本発明の目的は、このような問題を解決し、スクリーン輝度の向上と共に輝度ムラの低減を実現した投影型表示装置などとして構成される光走査装置及び光走査方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の光走査装置は、走査線方向に光ビームを走査する共振型の第1のガルバノミラーと、走査線方向と垂直な方向に光ビームを走査する第2のガルバノミラーを備え、光源からの光ビームを2次元に走査して被照射体上に画像を形成する光走査装置であって、走査線内の画素単位および画面内の走査線単位で画像情報を並べ換える手段を備え、該並べ換え手段により、第1のガルバノミラーの走査の往路期間と復路期間とで走査線内の画素単位で画像情報の順序を反転し、第2のガルバノミラーの走査の往路期間と復路期間とで画面内の走査線単位で画像情報の順序を反転し、該並べ換えられた像情報に基づく前記光源の駆動信号により、走査状態とタイミングを合わせて前記光源からの光ビームを変調する様に構成され、第2のガルバノミラーの往路期間と復路期間において第1のガルバノミラーの往復走査で前記変調された光ビームにより被照射体上に描画を行う様に構成され、1画面の走査線数が偶数であるか又は奇数であるかに応じて、前記第2のガルバノミラーの往復期間と復路期間との間で、前記第1のガルバノミラーの走査に同期させる前記光源の駆動信号の発生タイミングを、前記走査線数が奇数である場合は前記第1のガルバノミラーの走査周波数の半周期の奇数倍、前記走査線数が偶数である場合は前記第1のガルバノミラーの走査周波数の半周期の偶数倍、遅らせてブランキング期間を設けることを特徴とする。
【0011】
第1のガルバノミラーの往復走査で光ビームにより被照射体上に描画を行うので、非描画時間を減らしてスクリーンなどの被照射体の輝度を向上させ、また、第2のガルバノミラーの往路期間と復路期間で被照射体上に描画を行うので、スクリーンなどの被照射体での輝度ムラを低減することができる。
【0012】
上記光走査装置は、典型的には、光ビームを2次元に走査して被投影体上に映像を形成する投影型表示装置として構成される。
【0013】
上記基本構成に基づいて、以下の如きより具体的な態様が可能である。
1画面の走査線数が偶数であり、第2のガルバノミラーの往路期間と復路期間での第1のガルバノミラーの始めの走査方向が逆方向である。これは、1画面の走査線数が偶数であるコンピュータのモニタ信号に適用できる。
【0014】
また、1画面の走査線数が奇数であり、第2のガルバノミラーの往路期間と復路期間での第1のガルバノミラーの始めの走査方向が同方向である。これは、1画面の走査線数が奇数であるテレビ信号に適用できる。
【0015】
典型的には、前記共振型の第1のガルバノミラーは、このミラーの共振周波数の正弦波あるいはパルス波の駆動信号で駆動される。他方、前記第2のガルバノミラーは左右対称な三角波の駆動信号で駆動される。この様な場合、第2のガルバノミラーの駆動信号である左右対称な三角波は頂点部分で鈍っているので、垂直方向の端部分ではほぼ同じ位置で水平走査が繰り返される。したがって、こうした期間を利用して適当にブランキング期間を設けることで、第2のガルバノミラーの往路期間と復路期間での第1のガルバノミラーの始めの走査方向の関係が制御できる。
【0016】
光ビームの光源として半導体レーザ、発光ダイオードなどの半導体発光素子を用い、該半導体発光素子を、前記並べ換えられた画像情報に基づいて、直接、変調駆動したり、前記第1のガルバノミラーとして半導体製造プロセスにより製造したマイクロミラーを用いたりすれば、投影型表示装置などを小型化でき、さらに低コスト化することができる。
【0017】
映像信号入力用の無線インターフェース回路と伝送用に圧縮符号化された映像信号を復号する映像信号復号手段と装置全体の為の電源を備え、該映像信号復号手段からの信号が前記並べ替え手段に入力される様に構成すれば、携帯型の投影型表示装置を実現することができる。
【0018】
本発明では、正弦波あるいはパルス波の駆動信号で前記第1のガルバノミラーを駆動したり、左右対称な三角波の駆動信号で前記第2のガルバノミラーを駆動したりして、上記のように光ビームを2次元的に走査するのであるが、好適には、その際、データ並べ替え手段からの信号に基づいて光源からの光ビームを変調しつつ走査線方向の走査の端部分とそれに垂直な方向の走査の端部分で適当にブランキング期間を設けて、所望の描画を被照射体上に行うのがよい。制御部において、ブランキング期間を設けて画像データに基づいて変調されたビームによる走査開始位置を確立するのには、光ビームの水平あるいは垂直の走査範囲の端付近に設置された受光素子からの信号を用いたりする。
【0019】
この様に、走査線方向の走査において端部分を非描画領域とするべく、前記並べ換えられた画像情報に基づいて、走査状態とタイミングを合わせて前記光源からの光ビームを変調する様に構成されたり、走査線方向と垂直な方向の走査において端部分を非描画領域とするべく、前記並べ換えられた画像情報に基づいて、走査状態とタイミングを合わせて前記光源からの光ビームを変調する様に構成されたりする。
【0020】
更に、上記課題を解決するために、本発明の光走査方法は、走査線方向に光ビームを走査する共振型の第1のガルバノミラーと、走査線方向と垂直な方向に光ビームを走査する第2のガルバノミラーを用いて、光源からの光ビームを2次元に走査して被照射体上に画像を形成する光走査方法であって、走査線内の画素単位および画面内の走査線単位で画像情報を並べ換える手段を用いて、第1のガルバノミラーの走査の往路期間と復路期間とで走査線内の画素単位で画像情報の順序を反転し、第2のガルバノミラーの走査の往路期間と復路期間とで画面内の走査線単位で画像情報の順序を反転し、該並べ換えられた画像情報に基づく前記光源の駆動信号により、走査状態とタイミングを合わせて前記光源からの光ビームを変調し、第2のガルバノミラーの往路期間と復路期間において第1のガルバノミラーの往復走査で前記変調された光ビームにより被照射体上に描画を行い、1画面の走査線数が偶数であるか又は奇数であるかに応じて、前記第2のガルバノミラーの往復期間と復路期間との間で、前記第1のガルバノミラーの走査に同期させる前記光源の駆動信号の発生タイミングを、前記走査線数が奇数である場合は前記第1のガルバノミラーの走査周波数の半周期の奇数倍、前記走査線数が偶数である場合は前記第1のガルバノミラーの走査周波数の半周期の偶数倍、遅らせてブランキング期間を設けることを特徴とする。光走査方法においても、上記光走査装置のより具体的な態様に準じて、種々のより具体的な態様が可能である。
【0021】
【発明の実施の形態】
本発明では、垂直走査の往路期間と復路期間の両方で水平走査の往復描画を行う。そのために、投影型表示装置などの光走査装置に画像信号データの並べ替え回路を備え、走査に合わせてデータの並べ替えを行う。
【0022】
走査にはガルバノミラーを用いる。水平走査ミラーとしては、Si基板にパターニングしてエッチングを施しミラー形成するなどする半導体製造プロセスにより作製されたマイクロミラーを用いることも可能である。マイクロミラーの一例は、刊行物 応用物理学会 微小光学研究グループ機関紙、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。また、垂直走査には、小型のステッピングモータを駆動部とするガルバノミラーを用いることも可能である。
【0023】
光源としては、半導体レーザあるいは発光ダイオードを用いることも可能である。小さな断面において或る程度高い光強度を持つ指向性の高い光束を射出できる光源であれば、どのような光源でも用いることができる。画像データに基づいて変調されたビームは、光源を画像データに基づいて、直接、変調駆動して作成してもよいし、光源から射出された無変調ビームを外部変調器で画像データに基づいて変調して作成してもよい。ただし、半導体レーザあるいは発光ダイオードを用いる場合には、小型化、非描画領域を設定する等の為には直接変調駆動する方が適する。
【0024】
装置全体の制御部は、CPUとRAMと装置全体を制御する為のプログラムが格納されたROMなどから構成される。制御部では、種々の入力処理や画像データの展開を行ってデータ展開されたデータに基づいてビームを変調しつつ、これにタイミングを合わせて走査系にビームを2次元走査させて、像を被照射体上に照射する。
【0025】
【実施例】
以下に、具体的な実施例を図面を用いて説明する。
【0026】
(第1実施例)
図1、図2、図3を用いて第1実施例を詳細に説明する。
図1は本発明の第1実施例である投影型表示装置のスクリーン上の光ビームの走査方法を示す図である。横方向を水平走査(走査線方向の走査)、縦方向を垂直走査とする。見易くするために垂直走査は進みを誇張してある。矢印は走査方向を示している。(a)は垂直走査の往路期間での走査線走査、(b)は垂直走査の復路期間での走査線走査、(c)は垂直走査1往復での走査線走査を示している。図1中の例では1画面内の走査線数は偶数であるので、(b)での始めの走査は(a)の始めの走査と走査方向が逆になる。
【0027】
本発明では、水平走査(走査線方向の走査)は、正弦波などの駆動信号で駆動される共振型のガルバノミラーを用いて光ビームを往復走査することを前提としている。このため、水平走査の端では水平走査速度は、水平走査の中央部での水平走査速度に比べて著しく遅くなる。本発明では、好適には、水平走査の端の部分で光源を駆動しないで該端部分を非描画領域とすることで(すなわちブランキング期間とする)、これによる不都合に対処している。図1において水平走査線間で間dが空いているのは、このためである。
【0028】
図2は、本実施例の投影型表示装置の走査方法を実現するためのデータの並べ換えを示す。この並べ替えは、後述のデータ並べ替え回路で行われる。理解し易くするために、1水平走査当たりデータ数を5とし、1垂直走査当たりの水平走査数を4としている。ここでは垂直走査の1往復期間を示す。図2中の番号は、投影型表示装置に入力される映像信号の水平走査の番号(すなわち走査番号)とその中でのデータ番号を示す。例えば、2−3は第2走査線の第3番目のデータである。水平走査内でのデータの順番は、復路すなわち偶数番目の水平走査において反転する。垂直走査期間での水平走査単位のデータの順番は、垂直走査の復路期間での水平走査データを水平走査単位で、その往路期間での水平走査データに対して反転する。これにより、図1の走査方法において、上記走査により得られる映像は、入力される映像信号を再現することができる。
【0029】
図3は本実施例の投影型表示装置の制御系のブロック図である。表示装置制御回路301、データ並び換え回路302、発振器303、D(デジタル)/A(アナログ)変換器304、D/A変換器305、水平走査ドライバ306、垂直走査ドライバ307、光源ドライバ制御回路308、発振器309、光源ドライバ310で構成する。
【0030】
表示装置制御回路301は表示装置全体の制御を行う。その中で本実施例に特に関係するものとしては、水平走査系および垂直走査系の駆動波形の発生、光源ドライバ制御回路308のタイミング制御がある。走査系の駆動波形の例として、XGA解像度(水平1024、垂直768)、フレーム周波数60Hzでの例を示す。垂直走査は往復描画として30Hz(フレーム周波数60Hzの半分)となる。駆動波形は左右対称な三角波を適用する。
【0031】
一方、水平走査は往復描画としての最低周波数は23.04kHz(768×60/2Hz)であるので、垂直走査駆動波形との同期をとり24kHzとする(ブランキング期間も考慮する)。単一ミラーでこの周波数を実現するためには共振型のマイクロミラー(共振周波数の弱い駆動信号で共振周波数で動き続けるミラー)を用いることになる。ここで、マイクロミラーとは、典型的には、材料基板にパターニングを施してエッチング加工し所望個所にミラー面を成膜する半導体プロセスで製造した小型のミラーをさす。したがって、これの駆動波形は正弦波が適する。水平走査駆動と垂直走査駆動それぞれの波形の発生は、D/A変換器304、D/A変換器305を介して行う。
【0032】
データ並べ替え回路302は、図2で示すデータの並べ換えを行う。メモリ制御部とメモリで構成する。メモリ部の構成としては次の2つがある。1つは、書き込みと読み出しを独立して行うことができるデュアルポートメモリ単体での構成である。この場合、デュアルポートメモリに1フレーム分以上のデータを記憶して、データ入力とは独立に、走査状態にタイミングを合わせてメモリ制御部でアドレスを指定して図2で示す様な態様でデータ出力を行う。もう1つは、2つのFIFO( First In First Out )メモリとスタティックメモリでの構成である。この場合も、実質的に同じで、スタティックメモリに一方のFIFOを通してデータを記憶して、このデータ入力とは独立に、走査状態にタイミングを合わせてメモリ制御部でアドレスを指定してスタティックメモリから他方のFIFOを通して図2で示す様な態様でデータ出力を行う。
【0033】
光源ドライバ制御回路308は、データ並べ替え回路302から並べ替えられた映像信号を読み込み、表示装置制御回路301からのタイミング信号に同期して、発振器309のクロックレートで光源駆動信号を発生する。このようにして、図2に示すデータの順序で図1に示す走査方法を行う。タイミングで特徴的なのは、垂直走査の往路期間と復路期間の間で、水平走査の同期信号を水平走査周波数の半周期の奇数倍遅らせることである。すなわち、これだけのブランキング期間を設ける。これにより、垂直走査の往路期間と復路期間での始めの走査の方向を反対にする。
【0034】
光源駆動信号は、映像信号の画素データをパルス幅変調したデジタル信号である。発振器309が発生するクロックは映像信号の画素クロックである。このクロック周波数は60MHzとする。この値は、解像度XGA、フレーム周波数60Hzでの画素クロック 47.18592MHz(1024×768×60Hz)に水平走査の端の一部を非描画領域とするブランキング期間を考慮した場合の値である。
【0035】
本実施例では、1画面の走査線数が偶数であるコンピュータのモニタ信号に本発明を適用でき、スクリーン輝度の向上、輝度ムラの低減が可能になる。
【0036】
(第2実施例)
図4は、本発明の第2実施例である投影型表示装置の走査方法を示す図である。本実施例では1画面の走査線数は奇数である。したがって、垂直走査の往路期間と復路期間での始めの走査線の走査方向は同方向になる。
【0037】
映像データの並び換え、表示装置制御系は第1実施例と同じである。1画面内の走査線数が奇数であるため、表示装置制御回路301による光源ドライバ制御回路308のタイミング制御が第1実施例と異なる。垂直走査の往路期間と復路期間の間で、水平走査の同期信号を水平走査周波数の周期の整数倍遅らせる。
【0038】
本実施例では、1画面の走査線数が奇数であるテレビ信号に本発明を適用でき、スクリーン輝度の向上、輝度ムラの低減が可能になる。
【0039】
(第3実施例)
図5は、本発明の第3実施例である投影型表示装置の光源およびミラー走査系を示す図である。走査線方向に光ビームを走査する水平走査マイクロミラー501、それに垂直な方向に光ビームを走査する垂直走査ミラー503、光源である半導体レーザ502、レーザ502からの光ビームをコリメートするコリメータレンズ504、アナモフィックプリズム505、f-θレンズ506、スクリーン507で構成する。マイクロミラー501、ガルバノミラー503、半導体レーザ502にはそれぞれ図3に示すドライバ306、307、310からの駆動信号を入力する。
【0040】
アナモフィックプリズム505は光ビームのビームサイズを変換するもので、本実施例では、コリメータレンズ504から射出される断面径数mmのビームサイズを1mm程度に縮小するために用いる。発光素子としては半導体レーザ502の代わりに発光ダイオードも利用可能である。また、図7の従来例のようにRGB三色の光源とその色合成系を加え、カラー化することも可能である。本実施例では、垂直走査ミラーであるガルバノミラー503としてはその駆動部を小型のステッピングモータ(これは垂直方向のビーム偏向角を実質的に定率で変化させる様にミラー503を駆動する)とするものを用いる。
【0041】
本実施例では、マイクロミラー、小型ステッピングモータ、半導体レーザを用いているため、小型軽量で携帯に適した投影型表示装置を実現することができる。また、本発明では、走査期間での非描画期間を低減できるため、光源の光量を有効に利用し、スクリーン輝度を向上することができる。したがって、現状では光出力が十分とは言えない半導体光源への適用において、本発明は有用である。
【0042】
(第4実施例)
図6は、本発明の第4実施例である投影型表示装置のブロック図である。無線インターフェース601、映像信号復号回路602、表示装置制御系603(図3のブロック図で示す構成から成る)、表示装置の光源/走査系604、電池605で構成する。
【0043】
無線インターフェース601はアンテナ、RF回路、信号処理回路、メモリで構成する。無線の方式としては、移動体通信のIMT-2000、ワイヤレスLANのIEEE802.11、Bluetooth、MMAC(Multimedia Mobile Access Communication systems)、赤外線データリンクのIrDA(Infrared Data Association、この場合はアンテナとRF回路は光送受信モジュールで置き換わる)等があり、専用のモジュールが開発されている。
【0044】
映像信号復号回路602は無線接続用に圧縮された映像信号を復号する。方法としてはMPEG(Moving Picture Experts Group)2、あるいは、より高圧縮率のMPEG4が用いられる。
【0045】
本実施例では、映像信号を無線により投影型表示装置に入力する。第3実施例に示した小型の光源/走査系に組み込み、さらに電池605を内蔵することでケーブルを接続することなく動作可能な投影型表示装置を実現できる。これにより、携帯性をさらに高めることができる。
【0046】
【発明の効果】
本発明によれば、光ビーム走査により映像を形成する投影型表示装置などの光走査装置において、高解像度仕様でのスクリーン輝度などを向上でき、垂直走査の往路期間でのみ水平走査を往復描画するが垂直走査の復路期間では描画しない場合に比べて輝度ムラの低減を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明に係る投影型表示装置の第1実施例の走査方法を示す図である。
【図2】図2は本発明の投影型表示装置の制御回路のデータ並び換え回路でのデータの並び換えを示す図である。
【図3】図3は本発明に係る投影型表示装置の制御回路のブロック図である。
【図4】図4は本発明に係る投影型表示装置の第2実施例の走査方法を示す図である。
【図5】図5は本発明の第3の実施例に係る投影型表示装置の光源および走査系のブロック図である。
【図6】図6は本発明の第4の実施例に係る投影型表示装置のブロック図である。
【図7】図7は従来の光ビーム走査式の投影型表示装置の構成の概略図である。
【符号の説明】
301:表示装置制御回路
302:データ並び換え回路
303、309:発振器
304、305:D/A変換器
306:水平走査ドライバ
307:垂直走査ドライバ
308:光源ドライバ制御回路
310:光源ドライバ
501:マイクロミラー
502:半導体レーザ
503:ガルバノミラー
504:コリメータレンズ
505:アナモフィックプリズム
506:f-θレンズ
507:スクリーン
601:無線インターフェース回路
602:映像信号復号回路
603:表示装置制御系
604:表示装置光源/走査系
605:電池
701:赤色レーザ
702:緑色レーザ
703:青色レーザ
704、705、706:ダイクロイックミラー
707:ポリゴンミラー
708、709、710:光強度変調器
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical scanning device and an optical scanning method configured as a projection display device, an image forming device, and the like, and in particular, a resonance-type first galvanometer mirror (resonance frequency is very small) that scans a light beam in a scanning line direction. Resonating with a simple drive signal and oscillating at high speed. Once it moves, it moves continuously and the angle cannot be controlled by the drive signal.) And the light beam is scanned in a direction perpendicular to the scanning line direction. A second galvanometer mirror (which may be a resonant galvanometer mirror, but is usually an oscillating single-sided mirror whose angle can be controlled by a drive signal), and scans the light beam in two dimensions to display an image. The present invention relates to a projection display device and a projection display method to be formed. In this specification, scanning in the scanning line direction is sometimes referred to as horizontal scanning, and scanning in the direction perpendicular to the scanning line direction is sometimes referred to as vertical scanning. However, the scanning line direction may be vertical. is there.
[0002]
[Prior art]
As one of the projection display devices, a laser display that forms an image by two-dimensionally scanning a light beam is known. FIG. 7 shows the configuration. The dichroic mirror 704 (reflects the red beam and deflects its optical axis at right angles) and the dichroic mirror 705 (reflects the green beam and orthogonally reflects its optical axis) from the red laser 701, green laser 702, and blue laser 703. Dichroic mirror 706 (reflects the blue beam and deflects its optical axis at a right angle but transmits the red and green beams and travels straight). Then, the color synthesis beam is horizontally scanned by a polygon mirror 707 rotating at a constant speed in one direction and vertically scanned by a galvanometer mirror 708. The scanned light beam is imaged on the screen 507 by the f-θ lens 506. Gas lasers are used as the lasers 701, 702, and 703, and light intensity modulators 709, 710, and 711 are used for modulation based on image information of light beams from the lasers. In FIG. 7, shaded areas indicate the state of light beam scanning.
[0003]
In this example, the scanning method of the light beam is unidirectional scanning for both horizontal scanning and vertical scanning, but several proposals have been made according to the scanning device. Two methods devised for an apparatus using a galvanometer mirror instead of a polygon mirror for horizontal scanning will be described below.
[0004]
Japanese Patent No. 2724016 “Display Device” makes it possible to drive a horizontal scanning galvanometer mirror with a symmetrical triangular wave by performing reciprocating drawing with light beams in horizontal scanning, and a high-speed saw that places a load on the driving system. Driving with waves (the driving time is applied because the blanking period is very short) is avoided. Further, the apparatus of this patent makes the horizontal scanning completely horizontal by making the vertical scanning step scanning between the horizontal scanning lines.
[0005]
Japanese Patent No. 2988457, “Display Device Driving Device and Method”, performs horizontal scanning of video information in the return pass period relative to video information in the forward pass period in order to draw both the forward and backward strokes in the vertical scan. The order is reversed in line units. The horizontal scanning direction is one direction during the same vertical scanning period.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the XGA (eXtended Graphics Array) which is the main display resolution at present, the number of horizontal pixels is 1024 and the number of vertical pixels is 768. Therefore, if the frame frequency of the video is 60 Hz, the horizontal scanning time is 21.7 μs (10 6 / (768 × 60) μs) for reciprocal drawing.
[0007]
Consider the application of Japanese Patent No. 2724016 to a display device of this standard. For scanning in this horizontal scanning time, it is assumed that a resonant galvanometer mirror is used. A part of the scanning time of 21.7 μs is used for the step scanning time of the vertical scanning. Even if it is 20%, it is 43.4 μs, which is a step scanning time that is difficult to realize with an existing galvanometer capable of step scanning.
[0008]
The method of Japanese Patent No. 2988457 is applicable to the display device of the above standard, but in the same period, the forward scanning of the vertical scanning and the horizontal scanning of the returning scanning are unidirectional scanning. For this reason, the return scanning period (return line period) is not used for drawing, and the non-drawing time becomes 50% or more, and the screen brightness decreases.
[0009]
An object of the present invention is to provide an optical scanning device and an optical scanning method which are configured as a projection display device which solves such problems and realizes improvement of screen luminance and reduction of luminance unevenness.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, an optical scanning device of the present invention includes a first resonant galvanometer mirror that scans a light beam in the scanning line direction, and a second that scans the light beam in a direction perpendicular to the scanning line direction. A galvanometer mirror that scans the light beam from the light source two-dimensionally to form an image on the irradiated object, and includes image information for each pixel in the scanning line and each scanning line in the screen. By the rearrangement means, the order of the image information is reversed in units of pixels in the scanning line in the forward pass period and the return pass period of the first galvanomirror, and the second galvanomirror scan reversing the order of the image information in each scanning line on the screen in the forward path period and return period, the drive signal based rather the light source to the reordered images information, from the light source to suit the scan state and timing The light beam of It is configured as being configured so as to perform the drawing by the optical beam modulated with reciprocal scanning in the first galvanometer mirror in the forward period and return period of the second galvanometer mirror on the irradiated body, one screen scanning Depending on whether the number of lines is an even number or an odd number, the driving signal of the light source synchronized with the scanning of the first galvanometer mirror between the round trip period and the return path period of the second galvanometer mirror When the number of scanning lines is odd, the generation timing is an odd multiple of a half cycle of the scanning frequency of the first galvanomirror, and when the number of scanning lines is even, the scanning frequency of the first galvanomirror is A blanking period is provided with a delay of an even multiple of a half cycle .
[0011]
Since drawing is performed on the irradiated object by the light beam in the reciprocating scanning of the first galvanometer mirror, the non-drawing time is reduced to improve the luminance of the irradiated object such as a screen, and the forward period of the second galvanometer mirror Since the drawing is performed on the irradiated object during the return pass period, the luminance unevenness on the irradiated object such as a screen can be reduced.
[0012]
The optical scanning device is typically configured as a projection display device that scans a light beam two-dimensionally to form an image on a projection target.
[0013]
Based on the above basic configuration, the following more specific modes are possible.
The number of scanning lines of one screen is an even number, and the first scanning direction of the first galvanometer mirror in the forward pass period and the return pass period of the second galvanometer mirror is reverse. This can be applied to a monitor signal of a computer having an even number of scanning lines on one screen.
[0014]
In addition, the number of scanning lines on one screen is an odd number, and the first scanning direction of the first galvanometer mirror is the same in the forward period and the return period of the second galvanometer mirror. This can be applied to a television signal in which the number of scanning lines on one screen is an odd number.
[0015]
Typically, the resonance type first galvanometer mirror is driven by a drive signal of a sine wave or pulse wave having a resonance frequency of the mirror. On the other hand, the second galvanometer mirror is driven by a symmetrical triangular wave drive signal. In such a case, since the symmetrical triangular wave that is the driving signal of the second galvanometer mirror is dull at the apex portion, horizontal scanning is repeated at substantially the same position at the end portion in the vertical direction. Therefore, by appropriately providing a blanking period using such a period, the relationship between the scanning direction of the first galvanomirror at the start of the second galvanomirror and the return period can be controlled.
[0016]
A semiconductor light emitting device such as a semiconductor laser or a light emitting diode is used as a light beam light source, and the semiconductor light emitting device is directly modulated and driven based on the rearranged image information, or a semiconductor is manufactured as the first galvanometer mirror. If a micromirror manufactured by a process is used, a projection display device or the like can be reduced in size and cost can be further reduced.
[0017]
A wireless interface circuit for inputting a video signal, a video signal decoding means for decoding a video signal compressed and encoded for transmission, and a power supply for the entire apparatus, and a signal from the video signal decoding means is provided to the rearranging means If configured to be input, a portable projection display device can be realized.
[0018]
In the present invention, the first galvanometer mirror is driven by a sine wave or pulse wave drive signal, or the second galvanometer mirror is driven by a symmetric triangular wave drive signal. The beam is scanned two-dimensionally. Preferably, at this time, the light beam from the light source is modulated on the basis of the signal from the data rearranging means, and the scanning end portion in the scanning line direction is perpendicular to the scanning end portion. It is preferable that a desired blanking period is provided at the end of scanning in the direction to perform desired drawing on the irradiated object. In the control unit, in order to establish a blanking period and establish a scanning start position by a beam modulated based on image data, a light beam from a light receiving element installed near the end of the horizontal or vertical scanning range of the light beam is used. Or use a signal.
[0019]
In this manner, the light beam from the light source is modulated in accordance with the scanning state and timing based on the rearranged image information so as to make the end portion a non-drawing region in scanning in the scanning line direction. Or to modulate the light beam from the light source in accordance with the scanning state and timing based on the rearranged image information so as to make the end portion a non-drawing region in the scanning in the direction perpendicular to the scanning line direction. Or configured.
[0020]
Furthermore, in order to solve the above-described problems, the optical scanning method of the present invention scans a light beam in a direction perpendicular to the scanning line direction and a resonant first galvanometer mirror that scans the light beam in the scanning line direction. An optical scanning method for forming an image on an irradiated object by two-dimensionally scanning a light beam from a light source using a second galvanometer mirror, comprising a pixel unit in a scanning line and a scanning line unit in a screen The order of the image information is reversed in units of pixels in the scanning line between the forward pass period and the return pass period of the first galvanomirror scanning using the means for rearranging the image information in the above, and the second galvanomirror scan forward pass the duration and inverts the order of the image information in each scanning line on the screen in the return period, the drive signal based rather the light source to the reordered image information, the light from the light source to suit the scan state and timing Modulate the beam and make a second galva There rows drawn on the irradiated body by the modulated light beam in reciprocating scan of the first galvanometer mirror in the forward period and return period Nomira, or the number of scanning lines of one screen or is odd an even number Accordingly, the generation timing of the driving signal of the light source synchronized with the scanning of the first galvanometer mirror between the round trip period and the return path period of the second galvanometer mirror is an odd number of scanning lines. In this case, the blanking period is delayed by an odd multiple of a half cycle of the scanning frequency of the first galvanometer mirror, and an even multiple of a half cycle of the scanning frequency of the first galvanometer mirror if the number of scanning lines is an even number. It is characterized by providing . Also in the optical scanning method, various more specific modes are possible according to the more specific mode of the optical scanning device.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, horizontal scanning reciprocation is performed in both the forward scanning period and the backward scanning period. For this purpose, an optical scanning device such as a projection display device is provided with a rearrangement circuit for image signal data, and rearranges data in accordance with scanning.
[0022]
A galvanometer mirror is used for scanning. As the horizontal scanning mirror, it is also possible to use a micromirror manufactured by a semiconductor manufacturing process in which a Si substrate is patterned and etched to form a mirror. An example of a micromirror is described in the publication “Applied Physics Society of Japan Micro-Optics Research Group Institutional Paper, Vol. 14, No. 3, pp. 13-17,“ Silicon Micro Optical Scanner ”. For vertical scanning, a galvanometer mirror using a small stepping motor as a drive unit can be used.
[0023]
As the light source, a semiconductor laser or a light emitting diode can be used. Any light source can be used as long as the light source can emit a highly directional light beam having a certain high light intensity in a small cross section. The beam modulated based on the image data may be created by directly modulating and driving the light source based on the image data. An unmodulated beam emitted from the light source may be generated based on the image data by an external modulator. It may be created by modulation. However, when a semiconductor laser or a light emitting diode is used, direct modulation driving is suitable for downsizing, setting a non-drawing region, and the like.
[0024]
The control unit of the entire apparatus is composed of a CPU, a RAM, and a ROM that stores a program for controlling the entire apparatus. The control unit performs various input processes and image data development, modulates the beam based on the data developed, and causes the scanning system to scan the beam two-dimensionally in synchronization with this, thereby covering the image. Irradiate the irradiated body.
[0025]
【Example】
Hereinafter, specific embodiments will be described with reference to the drawings.
[0026]
(First Example)
The first embodiment will be described in detail with reference to FIGS.
FIG. 1 is a diagram showing a method of scanning a light beam on the screen of the projection display apparatus according to the first embodiment of the present invention. The horizontal direction is horizontal scanning (scanning in the scanning line direction), and the vertical direction is vertical scanning. The vertical scanning is exaggerated for ease of viewing. Arrows indicate the scanning direction. (a) shows scanning line scanning in the forward pass period of vertical scanning, (b) shows scanning line scanning in the backward path period of vertical scanning, and (c) shows scanning line scanning in one reciprocation of vertical scanning. In the example in FIG. 1, since the number of scanning lines in one screen is an even number, the scanning at the beginning of (b) is opposite to the scanning at the beginning of (a).
[0027]
In the present invention, the horizontal scanning (scanning in the scanning line direction) is based on the premise that the light beam is reciprocally scanned using a resonant galvanometer mirror driven by a driving signal such as a sine wave. For this reason, the horizontal scanning speed at the end of the horizontal scanning is significantly slower than the horizontal scanning speed at the center of the horizontal scanning. In the present invention, preferably, the light source is not driven at the end portion of the horizontal scanning, and the end portion is set as a non-drawing region (that is, a blanking period), thereby addressing the inconvenience caused by this. This is why there is a gap d between horizontal scanning lines in FIG.
[0028]
FIG. 2 shows data rearrangement for realizing the scanning method of the projection display apparatus of this embodiment. This rearrangement is performed by a data rearrangement circuit described later. For ease of understanding, the number of data per horizontal scan is set to 5, and the number of horizontal scans per vertical scan is set to 4. Here, one round-trip period of vertical scanning is shown. The numbers in FIG. 2 indicate the horizontal scanning number (that is, the scanning number) of the video signal input to the projection display device and the data number in the horizontal scanning number. For example, 2-3 is the third data of the second scanning line. The order of the data in the horizontal scan is reversed in the return path, that is, the even-numbered horizontal scan. The order of the data in the horizontal scanning unit in the vertical scanning period is reversed with respect to the horizontal scanning data in the forward path in the horizontal scanning unit in the horizontal scanning data in the backward scanning period of the vertical scanning. Thereby, in the scanning method of FIG. 1, the video obtained by the scanning can reproduce the input video signal.
[0029]
FIG. 3 is a block diagram of a control system of the projection display apparatus according to the present embodiment. Display device control circuit 301, data rearrangement circuit 302, oscillator 303, D (digital) / A (analog) converter 304, D / A converter 305, horizontal scanning driver 306, vertical scanning driver 307, light source driver control circuit 308 And an oscillator 309 and a light source driver 310.
[0030]
A display device control circuit 301 controls the entire display device. Among them, those particularly related to the present embodiment include generation of drive waveforms for the horizontal scanning system and vertical scanning system, and timing control of the light source driver control circuit 308. As an example of the drive waveform of the scanning system, an example with XGA resolution (horizontal 1024, vertical 768) and a frame frequency of 60 Hz is shown. The vertical scanning is 30 Hz (half of the frame frequency 60 Hz) as reciprocal drawing. The driving waveform is a symmetrical triangular wave.
[0031]
On the other hand, since the minimum frequency for horizontal scanning is 23.04 kHz (768 × 60/2 Hz), the horizontal scanning is set to 24 kHz in synchronization with the vertical scanning driving waveform (a blanking period is also taken into consideration). In order to realize this frequency with a single mirror, a resonance type micro mirror (a mirror that continues to move at the resonance frequency with a drive signal having a low resonance frequency) is used. Here, the micromirror typically refers to a small mirror manufactured by a semiconductor process in which a material substrate is patterned and etched to form a mirror surface at a desired location. Therefore, a sine wave is suitable for the driving waveform. The generation of waveforms for horizontal scanning driving and vertical scanning driving is performed via a D / A converter 304 and a D / A converter 305, respectively.
[0032]
The data rearrangement circuit 302 performs data rearrangement shown in FIG. It consists of a memory controller and memory. There are the following two configurations of the memory unit. One is a configuration of a single dual-port memory that can perform writing and reading independently. In this case, data of one frame or more is stored in the dual port memory, and the data is designated in the manner as shown in FIG. Output. The other is a configuration with two FIFO (First In First Out) memories and a static memory. In this case as well, the data is stored in the static memory through one of the FIFOs. Independent of this data input, the address is specified by the memory control unit in synchronization with the scanning state, and the static memory is used. Data is output in the manner shown in FIG. 2 through the other FIFO.
[0033]
The light source driver control circuit 308 reads the rearranged video signals from the data rearrangement circuit 302 and generates a light source drive signal at the clock rate of the oscillator 309 in synchronization with the timing signal from the display device control circuit 301. In this way, the scanning method shown in FIG. 1 is performed in the order of the data shown in FIG. Characteristic in timing is that the horizontal scanning synchronization signal is delayed by an odd multiple of a half cycle of the horizontal scanning frequency between the forward scanning period and the backward scanning period of the vertical scanning. That is, such a blanking period is provided. This reverses the direction of the first scanning in the forward scanning period and the backward scanning period.
[0034]
The light source drive signal is a digital signal obtained by subjecting pixel data of a video signal to pulse width modulation. The clock generated by the oscillator 309 is a pixel clock of the video signal. This clock frequency is 60 MHz. This value is a value in consideration of a blanking period in which a part of the edge of horizontal scanning is set to a non-drawing region at a pixel clock of 47.18592 MHz (1024 × 768 × 60 Hz) at a resolution of XGA and a frame frequency of 60 Hz.
[0035]
In this embodiment, the present invention can be applied to a monitor signal of a computer having an even number of scanning lines on one screen, and screen luminance can be improved and luminance unevenness can be reduced.
[0036]
(Second embodiment)
FIG. 4 is a diagram showing a scanning method of the projection display apparatus according to the second embodiment of the present invention. In this embodiment, the number of scanning lines per screen is an odd number. Therefore, the scanning direction of the first scanning line in the forward pass period and the return pass period of the vertical scanning is the same direction.
[0037]
The rearrangement of video data and the display device control system are the same as in the first embodiment. Since the number of scanning lines in one screen is an odd number, the timing control of the light source driver control circuit 308 by the display device control circuit 301 is different from the first embodiment. The horizontal scanning synchronization signal is delayed by an integral multiple of the horizontal scanning frequency period between the forward scanning period and the backward scanning period.
[0038]
In the present embodiment, the present invention can be applied to a television signal in which the number of scanning lines on one screen is an odd number, and screen luminance can be improved and luminance unevenness can be reduced.
[0039]
(Third embodiment)
FIG. 5 is a diagram showing a light source and a mirror scanning system of a projection display apparatus according to the third embodiment of the present invention. A horizontal scanning micromirror 501 that scans the light beam in the scanning line direction, a vertical scanning mirror 503 that scans the light beam in a direction perpendicular thereto, a semiconductor laser 502 that is a light source, a collimator lens 504 that collimates the light beam from the laser 502, It comprises an anamorphic prism 505, an f-θ lens 506, and a screen 507. Driving signals from the drivers 306, 307, and 310 shown in FIG. 3 are input to the micromirror 501, the galvanometer mirror 503, and the semiconductor laser 502, respectively.
[0040]
The anamorphic prism 505 converts the beam size of the light beam. In this embodiment, the anamorphic prism 505 is used to reduce the beam size having a cross-sectional diameter of several mm emitted from the collimator lens 504 to about 1 mm. As the light emitting element, a light emitting diode can be used instead of the semiconductor laser 502. Further, as in the conventional example of FIG. 7, RGB three-color light sources and their color composition system can be added to make a color. In this embodiment, the galvanometer mirror 503, which is a vertical scanning mirror, uses a small stepping motor as its drive unit (this drives the mirror 503 so as to change the beam deflection angle in the vertical direction at a substantially constant rate). Use things.
[0041]
In this embodiment, since a micromirror, a small stepping motor, and a semiconductor laser are used, it is possible to realize a projection display device that is small and light and suitable for carrying. In the present invention, since the non-drawing period in the scanning period can be reduced, the light intensity of the light source can be effectively used and the screen luminance can be improved. Therefore, the present invention is useful in application to a semiconductor light source that cannot be said to have sufficient light output at present.
[0042]
(Fourth embodiment)
FIG. 6 is a block diagram of a projection display apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. The wireless interface 601, the video signal decoding circuit 602, the display device control system 603 (consisting of the configuration shown in the block diagram of FIG. 3), the light source / scanning system 604 of the display device, and the battery 605.
[0043]
The wireless interface 601 includes an antenna, an RF circuit, a signal processing circuit, and a memory. Wireless methods include IMT-2000 for mobile communications, IEEE802.11 for wireless LAN, Bluetooth, Multimedia Mobile Access Communication systems (MMAC), and IrDA (Infrared Data Association) for infrared data links. A special module has been developed.
[0044]
The video signal decoding circuit 602 decodes the video signal compressed for wireless connection. As a method, MPEG (Moving Picture Experts Group) 2 or MPEG4 having a higher compression rate is used.
[0045]
In this embodiment, the video signal is input to the projection display device wirelessly. By incorporating the battery 605 into the small light source / scanning system shown in the third embodiment, a projection display device that can operate without connecting a cable can be realized. Thereby, portability can be further improved.
[0046]
【The invention's effect】
According to the present invention, in an optical scanning device such as a projection display device that forms an image by light beam scanning, the screen brightness and the like with high-resolution specifications can be improved, and horizontal scanning is reciprocated only during the forward pass period of vertical scanning. However, it is possible to realize a reduction in luminance unevenness as compared with the case where drawing is not performed in the return pass period of vertical scanning.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a scanning method of a first embodiment of a projection display apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing data rearrangement in a data rearrangement circuit of the control circuit of the projection display apparatus of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram of a control circuit of a projection display apparatus according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a scanning method of a second embodiment of the projection display apparatus according to the present invention.
FIG. 5 is a block diagram of a light source and a scanning system of a projection display apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram of a projection display apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a schematic diagram of a configuration of a conventional light beam scanning projection display device.
[Explanation of symbols]
301: Display device control circuit
302: Data rearrangement circuit
303, 309: Oscillator
304, 305: D / A converter
306: Horizontal scan driver
307: Vertical scan driver
308: Light source driver control circuit
310: Light source driver
501: Micromirror
502: Semiconductor laser
503: Galvano mirror
504: Collimator lens
505: Anamorphic prism
506: f-θ lens
507: Screen
601: Wireless interface circuit
602: Video signal decoding circuit
603: Display device control system
604: Display device light source / scanning system
605: Battery
701: Red laser
702: Green laser
703: Blue laser
704, 705, 706: Dichroic mirror
707: Polygon mirror
708, 709, 710: Light intensity modulator

Claims (13)

走査線方向に光ビームを走査する共振型の第1のガルバノミラーと、走査線方向と垂直な方向に光ビームを走査する第2のガルバノミラーを備え、光源からの光ビームを2次元に走査して被照射体上に画像を形成する光走査装置であって、
走査線内の画素単位および画面内の走査線単位で画像情報を並べ換える手段を備え、
該並べ換え手段により、第1のガルバノミラーの走査の往路期間と復路期間とで走査線内の画素単位で画像情報の順序を反転し、第2のガルバノミラーの走査の往路期間と復路期間とで画面内の走査線単位で画像情報の順序を反転し、該並べ換えられた画像情報に基づく前記光源の駆動信号により、走査状態とタイミングを合わせて前記光源からの光ビームを変調する様に構成され、
第2のガルバノミラーの往路期間と復路期間において第1のガルバノミラーの往復走査で前記変調された光ビームにより被照射体上に描画を行う様に構成され
1画面の走査線数が偶数であるか又は奇数であるかに応じて、前記第2のガルバノミラーの往復期間と復路期間との間で、前記第1のガルバノミラーの走査に同期させる前記光源の駆動信号の発生タイミングを、前記走査線数が奇数である場合は前記第1のガルバノミラーの走査周波数の半周期の奇数倍、前記走査線数が偶数である場合は前記第1のガルバノミラーの走査周波数の半周期の偶数倍、遅らせてブランキング期間を設けることを特徴とする光走査装置。
A resonance-type first galvanometer mirror that scans the light beam in the scanning line direction and a second galvanometer mirror that scans the light beam in a direction perpendicular to the scanning line direction are provided, and the light beam from the light source is scanned two-dimensionally. An optical scanning device for forming an image on an irradiated object,
Means for rearranging image information in units of pixels in a scanning line and in units of scanning lines in a screen;
The rearrangement unit reverses the order of the image information in units of pixels in the scanning line between the first galvanomirror scanning forward period and the backward path period, and the second galvanomirror scanning forward period and backward path period. reversing the order of the image information in each scanning line in the screen, the driving signal of the light source rather based on the reordered image information, combined scan state and timing so as to modulate the light beam from the light source Configured,
The second galvanometer mirror is configured to perform drawing on the irradiated object with the modulated light beam by the reciprocating scan of the first galvanometer mirror during the forward path and the return path period .
The light source synchronized with the scanning of the first galvanometer mirror between the round trip period and the return path period of the second galvanometer mirror depending on whether the number of scanning lines of one screen is an even number or an odd number When the number of scanning lines is an odd number, an odd multiple of a half period of the scanning frequency of the first galvanometer mirror, and when the number of scanning lines is an even number, the drive signal generation timing of the first galvanometer mirror is generated. A blanking period is provided with an even multiple of a half cycle of the scanning frequency .
光ビームを2次元に走査して被投影体上に映像を形成する投影型表示装置として構成されていることを特徴とする請求項1記載の光走査装置。2. The optical scanning device according to claim 1, wherein the optical scanning device is configured as a projection display device that scans a light beam in two dimensions to form an image on a projection target. 前記第1のガルバノミラーは正弦波あるいはパルス波の駆動信号で駆動される様に構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の光走査装置。 3. The optical scanning device according to claim 1, wherein the first galvanometer mirror is configured to be driven by a sine wave or pulse wave drive signal. 前記第2のガルバノミラーは左右対称な三角波の駆動信号で駆動される様に構成されていることを特徴とする請求項1乃至の何れかに記載の光走査装置。Said second galvanometer mirror optical scanning apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it is constructed as driven by the drive signal of the symmetrical triangular wave. 光ビームの光源として半導体発光素子を用い、該半導体発光素子が、前記並べ換えられた像情報に基づいて、直接、変調駆動されることを特徴とする請求項1乃至の何れかに記載の光走査装置。A semiconductor light-emitting element as a light beam of the light source, the semiconductor light emitting element, based on the reordered images information directly according to any one of claims 1 to 4, characterized in that a modulation drive Optical scanning device. 前記第1のガルバノミラーとしてマイクロミラーを用いることを特徴とする請求項1乃至の何れかに記載の光走査装置。The optical scanning device according to any one of claims 1 to 5, characterized by using a micro-mirror as the first galvanometer mirror. 映像信号入力用の無線インターフェース回路と伝送用に圧縮符号化された映像信号を復号する映像信号復号手段と装置全体の為の電源を備え、該映像信号復号手段からの信号が前記並べ替え手段に入力されることを特徴とする請求項乃至の何れかに記載の光走査装置。A wireless interface circuit for inputting a video signal, a video signal decoding means for decoding a video signal compressed and encoded for transmission, and a power supply for the entire apparatus, and a signal from the video signal decoding means is provided to the rearranging means the optical scanning device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the input. 走査線方向の走査において端部分を非描画領域とするべく、前記並べ換えられた画像情報に基づいて、走査状態とタイミングを合わせて前記光源からの光ビームを変調する様に構成されていることを特徴とする請求項1乃至の何れかに記載の光走査装置。It is configured to modulate the light beam from the light source in accordance with the scanning state and timing based on the rearranged image information in order to make the end portion a non-drawing region in the scanning line direction scanning. the optical scanning device according to any one of claims 1 to 7, characterized. 走査線方向と垂直な方向の走査において端部分を非描画領域とするべく、前記並べ換えられた画像情報に基づいて、走査状態とタイミングを合わせて前記光源からの光ビームを変調する様に構成されていることを特徴とする請求項1乃至の何れかに記載の光走査装置。Based on the rearranged image information, the light beam from the light source is modulated based on the rearranged image information so that the end portion becomes a non-drawing region in the scanning direction perpendicular to the scanning line direction. the optical scanning device according to any one of claims 1 to 8, characterized in that is. 走査線方向に光ビームを走査する共振型の第1のガルバノミラーと、走査線方向と垂直な方向に光ビームを走査する第2のガルバノミラーを用いて、光源からの光ビームを2次元に走査して被照射体上に画像を形成する光走査方法であって、
走査線内の画素単位および画面内の走査線単位で画像情報を並べ換える手段を用いて、第1のガルバノミラーの走査の往路期間と復路期間とで走査線内の画素単位で画像情報の順序を反転し、第2のガルバノミラーの走査の往路期間と復路期間とで画面内の走査線単位で画像情報の順序を反転し、該並べ換えられた画像情報に基づく前記光源の駆動信号により、走査状態とタイミングを合わせて前記光源からの光ビームを変調し、
第2のガルバノミラーの往路期間と復路期間において第1のガルバノミラーの往復走査で前記変調された光ビームにより被照射体上に描画を行い、
1画面の走査線数が偶数であるか又は奇数であるかに応じて、前記第2のガルバノミラーの往復期間と復路期間との間で、前記第1のガルバノミラーの走査に同期させる前記光源の駆動信号の発生タイミングを、前記走査線数が奇数である場合は前記第1のガルバノミラーの走査周波数の半周期の奇数倍、前記走査線数が偶数である場合は前記第1のガルバノミラーの走査周波数の半周期の偶数倍、遅らせてブランキング期間を設けることを特徴とする光走査方法。
Using a resonant first galvanometer mirror that scans the light beam in the scanning line direction and a second galvanometer mirror that scans the light beam in a direction perpendicular to the scanning line direction, the light beam from the light source is two-dimensionally An optical scanning method for scanning and forming an image on an irradiated object,
Using the means for rearranging the image information in units of pixels in the scanning line and in units of scanning lines in the screen, the order of the image information in units of pixels in the scanning line in the forward pass period and the return pass period of the first galvanometer mirror inverting the second reversing the order of the image information in each scanning line on the screen in the forward path period and return period of the scanning of the galvano mirror, the driving signal of the light source rather based on the reordered image information , Modulate the light beam from the light source in accordance with the scanning state and timing,
There rows drawn on the irradiated body by the modulated light beam in reciprocating scan of the first galvanometer mirror in the forward period and return period of the second galvanometer mirror,
The light source synchronized with the scanning of the first galvanometer mirror between the round trip period and the return path period of the second galvanometer mirror depending on whether the number of scanning lines of one screen is an even number or an odd number When the number of scanning lines is an odd number, an odd multiple of a half period of the scanning frequency of the first galvanometer mirror, and when the number of scanning lines is an even number, the drive signal generation timing of the first galvanometer mirror is generated. A blanking period is provided with an even multiple of a half cycle of the scanning frequency .
光ビームを2次元に走査して被投影体上に映像を形成する投影表示方法であることを特徴とする請求項10記載の光走査方法。11. The optical scanning method according to claim 10 , wherein the optical scanning method is a projection display method in which a light beam is scanned two-dimensionally to form an image on a projection target. 走査線方向の走査において端部分を非描画領域とする様に、前記並べ換えられた画像情報に基づいて、走査状態とタイミングを合わせて前記光源からの光ビームを変調することを特徴とする請求項10又は11に記載の光走査方法。The light beam from the light source is modulated in accordance with a scanning state and timing based on the rearranged image information so that an end portion is a non-drawing region in scanning in a scanning line direction. The optical scanning method according to 10 or 11 . 走査線方向と垂直な方向の走査において端部分を非描画領域とする様に、前記並べ換えられた画像情報に基づいて、走査状態とタイミングを合わせて前記光源からの光ビームを変調することを特徴とする請求項10乃至12の何れかに記載の光走査方法。A light beam from the light source is modulated in accordance with a scanning state and timing based on the rearranged image information so that an end portion is a non-drawing region in scanning in a direction perpendicular to a scanning line direction. the optical scanning method according to any of claims 10 to 12,.
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