JPH03182714A - レーザディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、レーザを用いたデイスプレィ装置にがかるち
のであり、特に通常のテレビジョン信号に基づく画像再
生に好適なレーザディスプレイ装置に関するものである
。

［従来の技術］ レーザを用いて所望される表示を行なうものとしては、
第７図〜第９図に第１〜第３従来例として各々示すもの
がある。

まず、第７図に示すレーザビーム・スキャニング・デイ
スプレィ・システム（ＬＢＳＤ）の例から説明する。同
図において、レーザ装置１００から出力されたレーザビ
ームは、変調器１０２で所望の変調を受けた後スキャナ
装置１０４に入射し、これによってスクリーン１０６上
を走査する。他方、人力装置１０８．操作盤１１０．外
部記憶装置１１２が各々接続されている制御装置１１４
では、それらを用いて変調信号が生成されているそして
、この変調信号が前記変調器１０２に入力されて、レー
ザビームの変調が行なわれる。この変調レーザビームが
スクリーン１０６上で走査されることによって、所望の
表示が行なわれることとなる０図示の例では、アルファ
ベットのｒＬＡｓＪが表示されようとしている。

次に、第８図を参照しながら、第２従来例について説明
する。これは、レーザ・プリンタ・システムの例である
。同図において、レーザ装置１２０から出力されたレー
ザビームは、Ａ１０変調器１２２によって変調された後
、回転多面鏡１２４に入射する。そして、この回転多面
鏡１２４によって反射されたレーザビームは、ｆθレン
ズ１２６による所定の補正を受けて記録媒体１２Ｂに入
射する。

記録情報を含む変調信号は、図示しない記録部から変調
器駆動回路１３０に入力されており、これに基づいて電
圧可変型の発振器（ＶＦＯ）１３２の出力信号の変調が
行なわれる。変調信号は変調器１２２に入力され、これ
によってレーザビームの変調が行なわれる。かかる変調
の動作は、回転多面鏡１２４の回転に同期して行なわれ
る。

すなわち、回転多面鏡１２４は、同期周波数発生器１３
４の出力に基づいてモータ駆動回路１３６により駆動さ
れるモータ１３８によって所定の周期で回転している。

このときの回転多面鏡１２４におけるビーム反射ミラー
面は、ミラー面検出１４０によって検出されており、検
出結果が整流回路１４２に入力されている。この整流回
路１４２には、周波数補正信号発生回路１４４からの補
正信号が入力されており、また、前記同期周波数発生器
１３４から同期周波数信号が入力されている周波数逓降
回路１４６の逓降周波数信号が入力されている。整流回
路１４２では、これらの各信号入力に基づいて同期制御
用電圧が生成される。電圧可変型の発振器１３２では、
かかる制御電圧に基づいて発振周波数の制御が行なわれ
、制御後の周波数信号が変調駆動回路１３６に入力され
る。

以上の各部の動作により、回転多面鏡１２４の回転に同
期してレーザビームの変調が行なわれ、記録媒体１２８
上に所望されるプリントが行なわれることとなる。

次に、第９図を参照しながら、第３実施例について説明
する。これは、レーザ製版システムの例である。同図に
おいて、Ｈｅ−Ｎｅ（ヘリウム−ネオン）レーザ装置１
５０から出力されたレーザビームは、Ａ１０変調器１５
２で所望の変調を受け、その後−次光がミラー（又はプ
リズム）１５４．１５６を各々介して光量調整用フィル
タ１５８に入射する。そして、光量調整用フィルタ１５
８で必要な光量調整が行なわれたレーザビームは、ビー
ムエキスパンダ１６０．ミラー１６２を各々介して補正
用光学素子１６４に入射する。ここで、所定の補正を受
けたレーザビームは、回転多角錐１ｉ１６６、ｆθレン
ズ１６８を各々介して矢印Ｆ方向に移動する記録感材１
７０上に走査されて入射する。

製版すべき記録信号は、Ａ１０変調器１５２に入力され
ており、これによって変調されたレーザビームが記録感
材１７０に入射することによって、所望の製版が行なわ
れる。

［発明が解決しようとする課題〕 以上のような従来技術によれば、レーザ光ににじみや広
がりがないために鮮明な芸術性の高い画像が得られると
いう利点がある。しかし、色が単色であるためカラー画
像を得ることができない他、駆動系の応答速度が遅いた
めにテレビジョン画面を得ることができないという不都
合もある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、テレビジ
ョン信号に基づいて良好なカラー画像を得ることができ
、大画面化に好適でコスト的に６有利なレーザディスプ
レイ装置を提供することを、その目的とするものである
。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、ビデオ信号で変調されたレーザビームを走査
して画像表示を行なうレーザディスプレイ装置において
、前記ビデオ信号に同期して回転するドラムを有すると
ともに、前記レーザビームの入射口及び射出口を各々有
する射出部を。

前記ドラムの回転に伴って順にレーザビームが入射し、
各射出部毎に設定された方向に順にレーザビームが走査
して射出されるように、前記ドラムに多数配列したこと
を特徴とするものである。

［作用］ 本発明によれば、回転ドラムに多数のレーザビームの射
出部が設けられる。これらの射出部には、ドラムの回転
に伴ってレーザビームが順に入射する。入射したレーザ
ビームは、各射出部から順に射出されるが、ドラムの回
転に伴ってビームの走査が行なわれる。各射出部のビー
ム射出方向は、あらかじめ設定された方向となっており
、射出されたビームによって画像が生成される。

［実施例］ 以下、本発明にかかるレーザディスプレイ装置の実施例
について、添付図面を参照しながら説明する。

く第１実施例〉 最初に、第１図〜第５図を参照しながら１本発明の第１
実施例について説明する。まず、第２図〜第５図を参照
しながら、本実施例におけるレーザ射出回転ヘッドの構
成について説明する。

第２図には、レーザ射出回転ドラム１０の全体が示され
ている。また、同図のＩＩＩ　−ＩＩＩ線方向に沿った
矢視断面の一部が第３図に示されている。

これらの図において、レーザ射出回転ドラム１０は、そ
の回転軸１２がモータ（第１図参照）に接続されており
、これによって矢印Ｆ１方向に回転するようになってい
る。

次に、レーザ射出回転ドラム１０の側面には、その法線
方向に向かって開口する射出部１４が周囲に複数、例え
ば−数的なテレビジョンの走査ライン数の５２５個、及
び垂直帰線走査相当分設けられている。一つの射出部１
４で、Ｒ，Ｇ。

８３本の１ライン分のレーザビーム走査が行なわれるよ
うになっている。

一つの射出部１４を取り出すと、第３図に示すように構
成されている。同図において、射出部１４は、全体が略
り字状に曲折した形状となっており、Ｒ，Ｇ、Ｂの各レ
ーザビームＬＲ，ＬＧ。

ＬＢの導光路が各々設けられている。入射口１６は、レ
ーザ射出回転ドラム１０の下側、すなわち回転軸１２と
反対側に向かって開いており、レーザ射出回転ドラムｌ
Ｏの回転に伴って順に隣接する射出部１４にＲ，Ｇ、Ｂ
のレーザビームが入射するようになっている。

また、射出口１８は、微小量ずつ下側に傾斜しており、
そのビーム射出方向が順に１ライン分ずつずれるように
構成されている０例えば、第４図に示すように、ある射
出部１４が矢印Ｆ２方向に移動することによって、スク
リーン２０上の第ｎ番目のラインの走査が行なわれると
すると、次の射出部１４では、第ｎ＋１番目のラインの
走査が行なわれるというように構成されている。また、
飛び越し走査（インクレース）が行なわれたビデオ信号
に対する表示を行なう場合には、各フィールドの走査位
置に対応して、射出部１４のビーム射出方向が設定され
ている。

次に、第１図を参照しながら、第１実施例の全体構成に
ついて説明する。同図において、例えばＮＴＳＣ方式の
ビデオ信号は、端子２２に入力されるようになっている
。端子２２は、一方においてレーザ変調回路２４の入力
側に接続されており、他方において垂直同期信号分離回
路２６の入力側に接続されている。これらのうち、垂直
同期信号分離回路２６の出力側は、位相比較回路２８の
一方の入力側に接続されており、この位相比較回路２８
の出力側は、差動増幅器３０の非反転入力側に接続され
ている。

次に、差動増幅器３０の出力側は、モータドライブアン
プ３２の入力側に接続されており、このモータドライブ
アンプ３２の出力側は、前記レーザ射出回転ドラムｌＯ
を回転駆動するモータ３４の入力端に接続されている。

このモータ３４に設けられている位相パルスジェネレー
タ（ＰＧ）３６の出力側は、前記位相比較回路２８の他
方の入力側に接続されている。また、周波数パルスジェ
ネレータ（ＦＧ）３８の出力側は、速度検出回路４０の
入力側に接続されており、この速度検出回路４０の出力
側は、前記差動増幅器３０の反転入力側に接続されてい
る。

他方、前記レーザ変調回路２４の出力側は、半導体レー
ザ４２の入力側に接続されている。また、レーザ射出回
転ドラム１０とスクリーン２０との間には、射出された
レーザビームがスフノーン２０の所定領域を走査するよ
うにするための光学系として、凹レンズ４４が設けられ
ている。

以上の各部のうち、位相パルスジェネレータ３６−位相
比較回路２８→差動増幅器３０−モータドライブアンプ
３２→モータ３４→位相パルスジェネレータ３６の閉回
路Ｃ５Ｐによって、レーザ射出回転ドラム１０の回転サ
ーボの位相制御が行なわれるようになっている。また、
周波数パルスジエネレータ３８→速度検出回路４０→差
動増幅器３０−モータドライブアンプ３２→モータ３４
４ Ｃ５Ｆによって、レーザ射出回転ドラム１０の回転サー
ボの速度制御が行なわれるようになっている。これらの
サーボ制御機構は、例えばビデオテープレコーダで行な
われているドラムサーボ機構と同様である。

次に、半導体レーザ４２はＲ．Ｇ．Ｂのレーザビームを
各々出力するちので、レーザ変調回路２４はＲ．Ｇ．Ｂ
個々に変調を行なってそれらの明るさを加減するちので
ある。この変調を行なうビデオ信号は、ビデオチープレ
コーグやテレビ電波の受信装置などから供給されるよう
になっている。

次に、前記実施例の全体的動作について説明する。端子
２２に人力されたビデオ信号は、一方において垂直同期
信号分離回路２６に入力され、ここでビデオ信号に含ま
れている垂直同期信号が分離される０分離された垂直同
期信号は、位相比較回路２８に入力される。この位相比
較回路２８には、位相パルスジェネレータ３６から位相
制御用のパルスが入力されており、これと垂直同期信号
との位相が比較される。この比較結果は差動増幅器３０
に入力され、更にモータドライブアンプ３２を介してモ
ータ３４に供給される。この閉園路Ｃ３Ｐによってビー
ム射出回転ドラム１０の回転の位相制御が行なわれる。

また、周波数パルスジェネレータ３８の出力に基づく速
度検出回路４０の検出結果も差動増幅器３０に人力され
、更にモータドライブアンプ３２を介してモータ３４に
供給される。この閉回路ＣＳＦによってビーム射出回転
ドラムｌＯの回転の周波数制御が行なわれる。これらの
サーボ制御によって、レーザ射出回転ドラム１０は良好
に垂直同期信号に同期して回転することとなる。

他方、ビデオ信号は、レーザ変調回路２４に入力され、
これによって半導体レーザ４２から出力されるＲ．Ｇ．
Ｂのレーザビームの変調が行なわれる。この変調された
レーザビームＬＲ．ＬＧ。

ＬＢは、第３図に示すように、対応するラインの射出部
１４に入射する０例えば、第４図に示すように、端子２
２に入力されたビデオ信号が第ｎライン目のビデオ信号
である場合には、第ｎラインの位置にビーム射出を行な
う射出部１４にレーザビームＬＲ．ＬＧ．ＬＢが入射す
る．このようなドラム回転のサーボ制御は、上述した通
りである。

第５図には、かかるレーザビームＬＲ．ＬＧ。

Ｌ　Ｂの入射と走査の様子の平面が示されている。

射出部１４には．同図に実線で示す位置にあるときにレ
ーザビームＬＲ．ＬＧ．ＬＢが入射する。

この位置で射出部１４から出力されたレーザビームＬＲ
．ＬＧ．ＬＢは，凹レンズ４４の作用によって矢印Ｆ３
の方向に進行し、スクリーン２０の走査開始位置に入射
する。

射出部１４は、第２図に示した矢印Ｆ２方向のビーム射
出回転ドラムｌＯの回転に伴なって、矢印Ｆ４方向に進
行する．このため、スクリーン２０上におけるレーザビ
ーム入射位置もＦ５方向に移動して、レーザビームＬＲ
．ＬＧ，ＬＢによる走査が行なわれることとなる。射出
部１４が同図に点線で示す位置となると、レーザビーム
ＬＲ．ＬＧ．ＬＢは凹レンズ４４の作用によって矢印Ｆ
６の方向に進行し、スクリーン２０の走査終了位置に入
射する。

以上の動作が終了すると、隣接する射出部１４に同様に
してレーザビームＬＲ．ＬＧ。

ＬＢが入射する．しかし、上述したようにその射出方向
が１ライン分ずれているので、結果的に第４図に示すよ
うに、レーザビームＬＲ，ＬＧ。

ＬＢがスクリーン２０上を順に走査するようになる。

同様の動作が順に繰り返され、ビーム射出回転ドラムｌ
Ｏが１回転すると、スクリーン２０上に１画面の画像が
形成されることとなる。従って、例えば、端子２２に人
力されるビデオ信号が１／３０秒で１画面を形成するよ
うな場合には、ビーム射出回転ドラム１０を高々１８０
０ｒｐｍで回転させればよい。

〈第２実施例〉 次に、第６図を参照しながら、本発明の第２実施例につ
いて説明する。なお、上述した第１実施例と同様の構成
部分には、同一の符号を用いることとする。同図におい
て、モータ３４の回転軸５０は円柱状の固定部５２を貫
通しており、端部には円筒状の回転部５４が設けられて
いる。この回転部５４は、固定部５２を覆うように形成
されており、回転軸５０の矢印Ｆ８方向の回転に伴って
矢印Ｆ９方向に回転するようになっている。

次に、固定部５２には、適宜位置に光ファイバ５６が接
続されており、この光ファイバ５６に入射したレーザビ
ームは、固定部５２の側面適宜位置から矢印ＦＩＯ方向
に射出されるようになっている。

他方、回転部５４の側面のうち、前記固定部５２からの
レーザビーム射出位置に対応する部位には、円周に沿っ
て複数の射出部５８が前記実施例と同様に設けられてい
る。すなわち、固定部５２から矢印ＦＩＯ方向に射出さ
れたレーザビームは、いずれかの射出部５８を介して矢
印Ｆｉ１方向に出力されるようになっている。なお、そ
の他の構成部分は、上述した第１実施例と同様である。

この第２実施例の動作も基本的には前記第１実施例と同
様であり、第５図に示すように射出部５８に矢印Ｆ７方
向から入射したレーザビームは、同図に示すようにして
スクリーン２０上を走査する。

この第２実施例によれば、第１実施例と比較してビーム
射出回転ドラムの回転部分の重量が軽くなるので、駆動
電力を軽減することができる。また、射出部５８の構造
が第１実施例よりも簡略化される。

以上のように１本発明の各実施例によれば１次のような
効果がある。

ｆｉ＋現在、テレビの画面の大きさを決定しているもの
は、ブラウン管や液晶パネルの大きさであるが２本実施
例でテレビジョン信号による画像再生を行なうようにす
ればスクリーンさえあればいくらでも大きな画面を得る
ことが可能となる。

（２）また、ブラウン管を必要としないため、テレビと
比較して製造設備や装置自体のコストを大幅に低減する
ことができる。また、消費電力の点でち、従来のテレビ
の数分の１程度となる。

（３）更に、回路構成も現在使用されている集積回路な
どをそのまま利用することができ、トラム部分を除けば
、組み立てら容易である。

（４）レーザ光には、にじみや広がりがないので、従来
にない鮮明な画像再生を行なうことが可能となる。

く他の実施例〉 なお、本発明は、何ら上記実施例に限定されるものでは
なく、例えば、第１実施例ではビーム射出回転ドラムの
下側からレーザビームを射出部に入射したが、上からで
もよく、その機械的な構成、駆動回路構成なども同様の
作用を奏するように種々設計変更してよい、走査線数も
例示であり、適宜設定してよい。

また、上記実施例では、カラーの画像表示を行なうよう
にしたが、白黒の画像に適用することを妨げるものでは
ない。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、回転ドラム外周
に複数設けた射出部から複数のレーザビームをスクリー
ン上に投射することとしたので、テレビジョン信号に基
づいて良好な画像を得ることができ、また、大画面化に
好適でコスト的にも有利であるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるレーザディスプレイ装置の第１
実施例を示す構成図、第２図は前記第１実施例における
ビーム射出回転ドラムを拡大して示す斜視図、第３図は
第２図の■ｒ　−ｍ綿に沿った断面の一部を示す説明図
、第４図は第１実施例におけるビーム走査の様子を示す
説明図、第５図は本発明の実施例におけるビーム移動の
様子を示す説明図、第６図は本発明の第２実施例を示す
構成図、第７図乃至第９図は第１乃至第３の従来例を各
々示す構成図である。 １０・・・ビーム射出回転ドラム、１４．５８・・・射
出部、１６・・・入射口、１８・・・射出口、２０・・
・スクリーン、２４・・・レーザ変調回路、２６・・・
垂直同期信号分離回路、２８・・・位相比較回路、３０
・・・差動増幅器、３２・・・モータドライブアンプ、
３４・・・モータ、４０・・・速度検出回路、４２・・
・半導体レーザ、４４・・・凹レンズ、ＬＲ，ＬＧ、Ｌ
Ｂ・・・レーザビーム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ビデオ信号で変調されたレーザビームを走査して画像表
   示を行なうレーザディスプレイ装置において、 前記ビデオ信号に同期して回転するドラムを有するとと
   もに、前記レーザビームの入射口及び射出口を各々有す
   る射出部を、前記ドラムの回転に伴って順にレーザビー
   ムが入射し、各射出部毎に設定された方向に順にレーザ
   ビームが走査して射出されるように、前記ドラムに多数
   配列したことを特徴とするレーザディスプレイ装置。