JP5040514B2 - 走査型画像表示装置 - Google Patents
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Description
なお、ここで言う「水平走査用スキャナ」は、2方向の走査のうち、高速側の走査を担うスキャナであり、「垂直走査用スキャナ」は、低速側の走査を担うスキャナであり、画像の水平・垂直とは必ずしも一致しない。例えば、画像フォーマット上は水平側が高速であっても、実際の装置を構成する場合には画像信号からの画素情報を再構成し、画像の垂直側を高速とする場合も考えられる。
また、「走査可能線数」は、上述の本発明の走査型画像表示装置で言うところの「第1の映像信号によって定義される走査線数」と同義であり、「目標走査線数」は上述の本発明の走査型画像表示装置で言うところの「前記第1の映像信号によって定義される走査線数よりも少ない走査線数を有する第2の映像信号の走査線数」と同義である。
この構成によれば、特に動画表示時に滑らかな画像を得ることができる。
なお、「走査可能線数」は、上述の本発明の他の走査型画像表示装置で言うところの「第1の映像信号によって定義される走査線数」と同義であり、「目標走査線数」は上述の本発明の他の走査型画像表示装置で言うところの「前記第1の映像信号によって定義される走査線数よりも少ない走査線数を有する第2の映像信号の走査線数」と同義である。
この構成においても、走査速度を上げた場合と同様、走査可能線数に対する目標走査線数の比の略逆数倍だけ走査振幅を大きくすることで画像が垂直方向に縮む分だけ伸ばすことができるので、正常な画像を表示することができる。
この構成によれば、垂直走査用スキャナによる走査速度もしくは振幅を大きくしても、画素が粗くなることがなく、滑らかな画像を得ることができる。
なお、「走査可能線数」は、上述の本発明の走査型画像表示装置で言うところの「第1の映像信号によって定義される走査線数」と同義であり、「目標走査線数」は上述の本発明の走査型画像表示装置で言うところの「前記第1の映像信号によって定義される走査線数よりも少ない走査線数を有する第2の映像信号の走査線数」と同義である。
共振型のMEMSスキャナは、小型、高速、高精度、静粛性が高い等の特徴を持っているため、この構成によれば、小型、静粛で表示品位の高い走査型画像表示装置を実現することができる。
以下、本発明の第1の実施の形態を図1〜図3を参照して説明する。
本実施形態では、レーザ光を走査してスクリーン上に画像を表示するレーザスキャン型画像表示装置(走査型画像表示装置)を例に挙げて説明する。
図1は本実施形態のレーザスキャン型画像表示装置の要部を示す斜視図、図2は同装置の制御部を示すブロック図、図3は同装置の垂直走査の方法を示す概念図、である。
以下、本発明の第2の実施の形態について説明する。
本実施形態のレーザスキャン型画像表示装置の基本構成は第1実施形態と全く同様であり、垂直走査の方式が第1実施形態と異なるのみである。よって、この点についてのみ、図4を用いて説明する。図4は、本実施形態の画像表示装置における垂直走査の方法を示す概念図である。なお、本実施形態においても、1080p用の走査システムに対して720pの映像フォーマットを持つ映像信号が入力された、という第1実施形態と同じ想定で説明する。
以下、本発明の第3の実施の形態について説明する。
本実施形態のレーザスキャン型画像表示装置の基本構成は第1実施形態と全く同様であり、垂直走査の方式が第1実施形態と異なるのみである。よって、この点についてのみ、図5を用いて説明する。図5は、本実施形態の画像表示装置における垂直走査の方法を示す概念図である。
以下、本発明の第4の実施の形態について説明する。
本実施形態のレーザスキャン型画像表示装置の基本構成は第1実施形態と全く同様であり、垂直走査の方式が第1実施形態と異なるのみである。よって、この点についてのみ説明する。
第1実施形態ではリフレッシュレートが60Hzであったため、MEMSスキャナ4は1/60秒(第1実施形態での1フレーム期間)の時間内で1125ラインの水平走査を行っていた。これに対して、本実施形態ではリフレッシュレートが24Hzであるため、第1実施形態と同じMEMSスキャナ4は1/24秒(本実施形態での1フレーム期間)の時間内では1125/24×60=2812.5ライン(走査可能線数)の水平走査を行う。これに対して、1フレーム期間内で2160ライン(目標走査線数)の描画が行えれば良いことになる。したがって、垂直走査を担うガルバノスキャナ5側も24Hzで駆動する以外は、第1実施形態と同様の駆動を行うことによって、問題なく表示が可能である。
以下、本発明の第5の実施の形態について説明する。
本実施形態のレーザスキャン型画像表示装置の基本構成は第1実施形態と全く同様である。今までの第1〜第4実施形態が1080p用の走査システムに対してこれよりも低い解像度の映像フォーマットが入った例であったのに対し、本実施形態は1080p用の走査システムに対してこれよりも高い解像度の映像フォーマットが入った例である。図7は、本実施形態の画像表示装置における垂直走査の方法を示す概念図である。
この場合、1フレーム期間(1/60秒)内に1440ライン(目標走査線数)以上走査する必要があるが、使用するのは1080p用の走査システムであり、1125ライン(走査可能線数)しか走査できない。そのため、1フレーム期間内に全ての画素データを描画することができない。
Claims (13)
- 光源と、
前記光源から射出される光を水平方向に走査する水平走査用スキャナと、
前記光を垂直方向に走査する垂直走査用スキャナと、
前記水平走査用スキャナが第1の映像信号によって定義される走査線数を走査可能とされ、前記第1の映像信号によって定義される走査線数よりも少ない走査線数を有する第2の映像信号が入力された場合に、前記垂直走査用スキャナによる垂直走査の走査速度を、前記第1の映像信号が入力された場合の垂直走査の走査速度よりも大きくして垂直走査を行い、現フレームの水平走査終了時点から次フレームの水平走査開始時点までの間に前記垂直走査用スキャナによる垂直走査側の描画位置を初期位置に戻し、前記次フレームの水平走査開始タイミングと同期して前記垂直走査を前記初期位置から再開するように、前記垂直走査用スキャナを制御する垂直走査用スキャナ制御手段と、を備えたことを特徴とする走査型画像表示装置。 - 光源と、
前記光源から射出される光を水平方向に走査する水平走査用スキャナと、
前記光を垂直方向に走査する垂直走査用スキャナと、
第1の映像信号のフォーマットで決まる前記水平走査用スキャナが走査可能な走査可能線数が、第2の映像信号のフォーマットで決まる前記水平走査用スキャナが走査すべき目標走査線数よりも大きい場合に、前記第2の映像信号が入力されたときの前記垂直走査用スキャナによる垂直走査の走査速度を、前記第1の映像信号が入力されたときの垂直走査の走査速度よりも大きくして垂直走査を行い、現フレームの水平走査終了時点から次フレームの水平走査開始時点までの間に前記垂直走査用スキャナによる垂直走査側の描画位置を初期位置に戻し、前記次フレームの水平走査開始タイミングと同期して前記垂直走査を前記初期位置から再開するように、前記垂直走査用スキャナを制御する垂直走査用スキャナ制御手段と、を備えたことを特徴とする走査型画像表示装置。 - 前記垂直走査用スキャナ制御手段が、前記走査可能線数に対する前記目標走査線数の比の略逆数倍だけ前記垂直走査用スキャナによる走査速度を大きくするように、前記垂直走査用スキャナを制御することを特徴とする請求項2に記載の走査型画像表示装置。
- 前記走査可能線数に対する前記目標走査線数の比が1/m(m:2以上の整数)以下である場合に、前記垂直走査用スキャナ制御手段が、前記垂直走査用スキャナによる垂直走査の走査速度を大きくして垂直走査を行い、前記垂直走査の描画位置を初期位置に一旦戻した後、前記垂直走査を前記初期位置から再開する動作を1周期中に前記m回繰り返すように、前記垂直走査用スキャナを制御することを特徴とする請求項2または3に記載の走査型画像表示装置。
- 前記垂直走査用スキャナ制御手段が、前記走査可能線数から前記目標走査線数を引いた差分に対応する時間を求め、現フレームの前記水平走査終了時点から前記差分に対応する時間の中で、前記垂直走査用スキャナによる垂直走査側の描画位置を初期位置に戻すとともに前記垂直走査を停止し、前記水平走査終了時点から前記差分に対応する時間を経過した後に前記垂直走査を再開させるように、前記垂直走査用スキャナを制御することを特徴とする請求項2ないし4のいずれか一項に記載の走査型画像表示装置。
- 前記垂直走査用スキャナ制御手段が、前記垂直走査用スキャナによる垂直走査側の描画位置を初期位置に戻す動作を前記差分に対応する時間の前半で行わせることを特徴とする請求項5に記載の走査型画像表示装置。
- 光源と、
前記光源から射出される光を水平方向に走査する水平走査用スキャナと、
前記光を垂直方向に走査する垂直走査用スキャナと、
前記水平走査用スキャナが第1の映像信号によって定義される走査線数を走査可能とされ、前記第1の映像信号によって定義される走査線数よりも少ない走査線数を有する第2の映像信号が入力された場合に、前記垂直走査用スキャナによる垂直走査の走査振幅を、前記第1の映像信号が入力された場合の垂直走査の走査振幅よりも大きくするように、前記垂直走査用スキャナを制御する垂直走査用スキャナ制御手段と、を備えたことを特徴とする走査型画像表示装置。 - 光源と、
前記光源から射出される光を水平方向に走査する水平走査用スキャナと、
前記光を垂直方向に走査する垂直走査用スキャナと、
第1の映像信号のフォーマットで決まる前記水平走査用スキャナが走査可能な走査可能線数が、第2の映像信号のフォーマットで決まる前記水平走査用スキャナが走査すべき目標走査線数よりも大きい場合に、前記第2の映像信号が入力されたときの前記垂直走査用スキャナによる垂直走査の走査振幅を、前記第1の映像信号が入力されたときの垂直走査の走査振幅よりも大きくするように、前記垂直走査用スキャナを制御する垂直走査用スキャナ制御手段と、を備えたことを特徴とする走査型画像表示装置。 - 前記垂直走査用スキャナ制御手段が、前記走査可能線数に対する前記目標走査線数の比の略逆数倍だけ前記垂直走査用スキャナによる走査振幅を大きくするように、前記垂直走査用スキャナを制御することを特徴とする請求項8に記載の走査型画像表示装置。
- 前記垂直走査用スキャナによる走査速度もしくは振幅を大きくした際に、前記光源から射出される光のビーム径を拡大するビーム径拡大手段を備えたことを特徴とする請求項1ないし9に記載の走査型画像表示装置。
- 光源と、
前記光源から射出される光を水平方向に走査する水平走査用スキャナと、
前記光を垂直方向に走査する垂直走査用スキャナと、
前記水平走査用スキャナが第1の映像信号によって定義される走査線数を走査可能とされ、前記第1の映像信号によって定義される走査線数よりも多い走査線数を有する第2の映像信号が入力された場合に、現フレームから次フレームに跨って前記水平走査用スキャナによる水平走査および前記垂直走査用スキャナによる垂直走査を行うとともに、nフレーム(n:2以上の整数)の間に(n−1)フレーム分の映像信号に対応する描画が終了した時点で、1フレーム分の映像信号に対応する描画を行わないように制御する制御部と、を備えたことを特徴とする走査型画像表示装置。 - 光源と、
前記光源から射出される光を水平方向に走査する水平走査用スキャナと、
前記光を垂直方向に走査する垂直走査用スキャナと、
前記水平走査用スキャナが走査可能な走査可能線数が、映像信号のフォーマットで決まる前記水平走査用スキャナが走査すべき目標走査線数よりも小さい場合に、現フレームから次フレームに跨って前記水平走査用スキャナによる水平走査および前記垂直走査用スキャナによる垂直走査を行うとともに、nフレーム(n:2以上の整数)の間に(n−1)フレーム分の映像信号に対応する描画が終了した時点で、1フレーム分の映像信号に対応する描画を行わないように制御する制御部と、を備えたことを特徴とする走査型画像表示装置。 - 前記水平走査用スキャナが共振型のMEMSスキャナであることを特徴とする請求項1ないし12のいずれか一項に記載の走査型画像表示装置。
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