TWI226940B - Optical scan device, image position calibration method, and image display device - Google Patents

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1226940 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於例如將依據繞射光柵型光閥等光調制元件 之影像’利用投影光學糸統顯示在蒂蓋莖旦7 #里香寻衫像顯示手段上 之光掃瞄裝置、所顯示之影像之位¥之栌工+丄 1罝之杈正方法及使用該 光掃瞄裝置之影像顯示裝置。 【先前技術】 在投影機及印表機等影像形成裝置中，為了提高影像之 解像度，已知有利用掃瞄鏡等之光掃瞄裝置，一晦來 自1維之影像顯示元件之光束，一面投射於影像形成手段， 以形成2維影像之方法（例如參照美國專利第5982553號）。 作為1維之影像顯示元件，已知有美國Silic〇n Uught Machine公司所開發之繞射光柵光閥（GLV :份如吨

Valve)(例如曰本特許公報第3164824號、美國專利第 5841579號）。 與通常之2維顯示裝置相比，使用GLV時，縱方向之影像 數雖相同，但橫方向至少只要丨個即可，故2維影像顯示所 需之像素數較少。又，所謂GLV之帶狀元件之電極部分由 於尺寸非常小（約1χ4〇 μηι)，可施行高解像度、高速之開關 速度及寬帶寬之顯示，另一方面，可利用較低之施加電壓 啟動’故可期待實現非常小型化之顯示裝置。 以下’蒼照圖1〜圖3，簡單說明使用GLV之影像顯示裝置 之一般構成。 圖1係表示使用GLV之影像顯示裝置之構成之一例之圖。

O:\87\87375.DOC -6- 1226940 圖1所不之影像顯示裝置i00係具有螢幕丨〇工、掃瞄鏡 102掃目田态馬達103、投影光學系統丨〇4、glv元件組成之 1、准光凋制元件1 〇5、對GLV元件i 〇5供應驅動電壓之驅動電 路1 〇6、介面電路1 07、影像資料變換電路108、掃瞄器驅動 器1〇9、系統控制電路SYS_CNTU〇。包含掃瞄鏡1〇2、掃瞄 裔馬達103之構成稱為掃瞄器1〇2a。 、例如，夕數半導體雷射構成之光源LS射出紅（R)、綠（G) 或I (B)色之妝明光束，該照明光束被未圖示之照明光學系 統變換成平行光，照射於GLV元件105。 GLVτο件1〇5係將多數像素排列成丨維所構成。利用驅動 電路106將對應於欲顯示之影像之驅動電壓施加至gLV元 件105，據此，GLV元件1〇5將入射之照明光反射或繞射， 並將反射光或繞射光射出至投影光學系統丨〇4。 投影光學系統104將由GLV元件1〇5射出之反射光或繞射 光變換成平行光。又，投影光學系統1〇4將±1次繞射光與。 -人光刀離，使± 1次繞射光通過，使其到達掃瞄鏡丨〇2，並遮 蔽〇次光。又，投影光學系統104將來自GLV元件1〇5之主要 由±1次繞射光所形成之丨維影像放大，經掃瞄鏡1〇2投射在 螢幕101而結成影像。 掃目田為馬達103被來自掃瞄器驅動器1〇9之掃瞄驅動訊號 SDS所驅動，使連動之掃瞄鏡丨〇2來回旋轉。掃瞄鏡IQ]一 面來回旋轉，一面掃瞄由投影光學系統1〇4射出之包含丨維 影像之±1次繞射光而逐次射出至螢幕1〇1，形成2維影像。 掃瞄鏡102例如為電流計鏡。

O:\87\87375.DOC 1226940 輸入至衫像顯示裝置i 〇〇之影像資料乂〇係例如由等 如像播放機器被輸入之色差訊號YCbCr (Ypbp〇，為了在影 像顯不裝置1〇〇處理此訊號，在影像資料變換電路1〇8與介 面私路107，變換該被輸入之影像資料之形式因應每丨維影 像（稱為1線）被輸出至驅動電路1 。 系統控制電路SYS_CNTU〇具有cpuui與記憶體ιΐ2，係 用於分配取得上述影像顯示裝置1⑽之各構成成分之同步 之幀同步σκ號FRMsync，並輸出驅動掃瞄鏡丨〇2用之基本 貧料與對該資料指示包含相位、振幅及週期資訊之掃瞄器 指示訊號仍。X，利用各種資料產生表示GLVA件105之 調制與投影時間之調制投影訊號rQT。 圖2A係掃瞄鏡1〇2之掃瞄動作之模式的說明圖，圖π係 藉掃瞄鏡102之掃瞄而形成於螢幕101上之2維影像。 如圖2Α所示，掃目苗鏡1〇2一面在特定之角度範圍内來回旋 轉’-面將由投影光學系統104所投影之"，影像光逐次照 射於螢幕101，在螢幕101上形成2維影像。 掃瞄器102a(掃瞒鏡102與掃瞎器馬達1〇3)係被圖3所示之 鋸齒波訊號所驅動。 -如圖3所示，上升特性（時間與振幅）與下降特性（時間與振 幅)呈現非對稱而形成鋸齒形狀之鋸齒波訊號驅動掃瞄哭 购時，係在TMT1之期間内，將圖示之驅動電壓施加至 掃猫器购，以驅動掃晦器職。在Tu内，掃目⑽丄㈣ 由旋轉速度0被加速至敎速度。在以期間内，掃目苗鏡⑽ 係沿者圖2 A所示之去程方向由位置a，經位置b，以一定

O:\87\87375.DOC 1226940 速度旋轉至位置c，在各位置，反射被輸入之丨維影像光， 對螢幕101射出光束La、Lb、Lc，形成圖2B所示之1維影像 Sa 、 Sb 、 Sc 〇 在圖3所示之期間τι内，掃瞄鏡ι〇2旋轉至位置〇。 其後，在圖3所示之期間丁2内，掃瞄鏡ι〇2減速至旋轉速 度〇，並沿著圖2A所示之回程方向，一面加速，一面開始逆 向旋轉。 在期間T2,掃瞄鏡1〇2雖在上述回程方向上旋轉，但在期 間T2中，知目田鏡1 〇2僅係為下次投影而回到原來位置而已， 並不投影或結像。 如以上所述，利用對應於鋸齒波訊號之掃瞄投射影像 4，僅在期間T1施行投影，在回程方向之移動時間η内， 並不投影，會產生T2之時間浪費，因此，掃瞄器a之光 投影效果低。欲提高掃目苗器1 〇2a之光投影效果時，雖有縮 短回程方向之移動時間T2之方法，但因需在短時間使掃瞄 鏡102回到原來位置，故必須對掃瞄鏡1〇2施加大的力量， 因此，增大掃瞄系統之電力量與提高掃瞄鏡之機械的強度 之要求，為了實現此要求，會有掃瞄系統大型化且成本提 南之問題。 【發明内容】 本發明之第1目的在於提供在利用i維光調制元件掃目苗1 維衫像而產生2維影像之影像顯不裝置中，可提高光^ ^ ★文 率及降低耗電力’且可在光投影之高效率化之同時減少投 影像之誤差之光掃瞒裝置、影像位置之校正方法及影像顯 O:\87\87375.DOC -9- 1226940 示裝置。 本發明之第2目的在於提供利用以上之光掃晦裝 位置之校正方法之影像顯示裝置。 ” 依據本發明之第〗觀點所提 先知目田裝置係因應影像 貝料所調制之入射氺僬A ^ ^ 〇 〜入射光掃瞄於被掃瞄面上 形成影像者；且包含：掃目苗^ ^ ^ ^ ^ ^ 卞奴其係向正轉方向及逆 轉方向旋轉，因應該正轉及 > W疋轉使則述入射光偏向者；及 权正手段，其係使因應前述 k得所偏向之刖述入射光在前 ^皮W面上掃晦且形成之影像位置與因應前述逆轉所偏 』述人射光在前述被掃晦面上掃晦且形成之影像位置 一致者。 即’在光知目苗裝置中，力：不絲 在正轉方向與逆轉方向均可施行 投影’以提高光投影效率。 ， 在正轉方向與逆轉方向均投影 時’必須使正轉方向之寻彡德 之〜像與逆轉方向之影像之投影位置 一致。在本發明中，設詈古 置有枝正衫像位置之校正手段，使

正轉方向之影像與逆隸古A 延轉方向之影像之投影位置一致。 較理想之情形為：在佶田& 在使用角度檢測手段測定掃瞄裝置之 實際旋轉角度，形成一佥 旦面之P示’將掃瞄裝置之各時刻之 實際旋轉角度資料記恃 Μ於5己丨思手&。调制控制手段由該記 憶之角度資料算出對摩於撼从主 應於知目田手段之各實際旋轉角度之時 刻’輸出再该時刻決定旦4你次 疋如像-貝枓之調制及掃瞄手段之投影 時間之指令。 且車乂理心之If $為·角度檢測手段隨時讀取掃目苗手段之 疑轉角度依據其頃取之角度之結果m度檢測手段

O:\87\S7375.DOC -10- 1226940 所輸出之掃瞄手段之各旋轉角度資料之相位延遲量。以經 過對應於該相位延遲量之時間之時刻之角度資料作為實際 旋轉角度。 /外，較理想之情形為：設置光位置測定手段，測定掃 瞄裝置之靜止時之角度資料與掃瞄裝置之旋轉時之角度資 ^ ’並由其差敎料手段之各旋轉角度t料之相位延遲 ，、〜〜％祖罝又役止方法令 使掃睡手段向正轉方向及逆轉方向旋轉，因應該正轉及超 ^吏因應影像f料調制之人射光偏向，並校正該偏向之Λ :光形成在被掃猫面上之影像位置之方法，且包含校正工 面：二使因應前述正轉而偏向之前述入射光在前述被掃 目ρ上^且形成之影像位置與因應前述逆轉而偏向之前 ^射光在前述被掃⑼上料且形成之影像位置一致 明手段；光調制元件，VT门；Γ㈣不褒置係包含： 前述照明手段之人射光之影像資料調制來 '射出形成1維影像之結像光者； 韓：’/、係因應前述影像資料向正轉方向及逆轉方向 轉，使前述結像光偏向者 内 轉而偏向之，板正手段，其係使因應前述 像位置與二=在前述亀面上掃晦且形成之. 面上掃瞒且;成：：：而偏向之前述結像光在前述被掃! 前述-像光所炉 置—致者；及顯示手段，其係〗 像7b所照射，並顯示2維影像者。

O:\87\87375.DOC -11 - Ϊ226940 【實施方式】 以下，參照附圖說明有關本發明之光掃瞄裝置、影像位 置之权正方法及使用δ亥方法之衫像顯不方法血影像顯干另士 置之實施形態。 [二角形波驅動方式] 首先，參照圖4與圖5說明本發明之掃瞄方法。 圖4係表示在本實施形態中，控制掃瞄系統之三角形波1 號之圖，圖5係本實施形態之掃瞄鏡之掃瞄動作之模式的說 明圖。 又，在本專利說明書及圖式中，所謂三角形波訊號，如 圖4之圖解所示，係指上升特性（時間與振幅）與下降特性㈣ 振幅）呈現對稱之波形訊號。相對地，所謂鋸齒波訊 號，如圖3之圖解所示，係指上升特性（時間與振幅）與下降 寺!生㈤間與振巾§)呈現非對稱之波形訊號。 =發明之實施形態之影像顯示裝置中， 东 在去程與回程雙方施行掃瞎，以提高光投影效 你不灵施形能φ， 驅動圖5所示二 圖4所示之三角形波之驅動訊 .,, V瞄鏡，以實現來回光投影。 利用圖4所示 動電壓使圖5戶角形波訊號，驅動掃瞄器時，係利 示$以 所不之掃瞄鏡2來回旋轉。具體上，係在g a之期間内，ϋ交> 之Τ3之期間 將和瞄鏡2加速至特定速度。在圖4 a，經位置b， 知目苗鏡2係沿著圖5所示之去程方向由 上述特定速度旋轉 至位置c，在各位置

O:\87\87375.DOC -12- 1226940 射顯示被入射之1維影像之光束，對螢幕1射出光束La、Lb

Lc 〇 在圖4所不之期間T4内，掃瞄鏡2減速至旋轉速度〇，並沿 著圖5所示之回程方向，一面加速至特定速度，一面開始逆 向方疋轉。在期間Τ4，掃瞄鏡2為了在回程上投影，僅轉換旋 轉方向，但並不投影或結像等。 在圖4所不之Τ5期間内，掃瞄鏡2沿著圖5所示之回程方 向，由位置c，經位置b，以上述特定速度旋轉至位置&，在 各位置，反射顯示被入射之丨維影像之光束，對螢幕丨射出 光束 La’、Lb，、Lc，。 在圖4所不之期間T5a内，掃瞄鏡2減速至旋轉速度成為 如此，利用三角形波訊號，掃瞄器系統2可在來回旋轉雙 方施行光投影，故可增進光投影之高效率化，降低要求於 掃瞄鏡之機械的要求。 在上述去程與回程雙方投影時，必須解決之問題之對策 在於使去程像與回程像之投影位置—致。若掃猫器系統之 特性理想’即，在掃瞄器之去回程之尖角度呈現對稱，旋 轉速度m(不含反轉旋轉方向之變極點附近）等之條 件下，取得掃目s器之相位與i維影像光投影時間之同步，利 用週期地投射^影像光，即可使去程像與回程像之投影位 置一致。 但，在實際之掃猫器系統中，因構成元件之特性、物理 的條件、電路構成之特性等，去回程之對稱姓無法完全成 立，即使在不含變極點附近之角度區域，其旋轉速度也不 O:\87\87375.DOC -13- 1226940 一定。在此種條件下，掃晦器之旋轉時間與丄維影像投影時 間並不一致，去回程影像有發生偏移之可能。 又，由於利用掃猫競逐次將！維影像投影在營幕上，掃猫 競之旋轉速度變化時，在螢幕上，1維影像之間隔變得不一 定，無法利用影像位置-義地決定所產生之去回程影像之 偏移值。因此，光只調整i維影像整體之相位，難以使整個 影像一致。 在本發明之實施形態中’設置有角度感測器，可隨時讀 取掃目苗鏡之角度，依據其讀取之角度之結果，施行使去程 像與回程像之投影位置-狀控制，藉以克服上述之問題。 [影像顯示裝置之構成] 圖6係表示本實施形態之影像顯示裝置以 國0 ”圖6所示之影像顯示裝置19係具有螢幕i、掃聪鏡2、掃瞄 :馬達3、投影光學系統4、調制三原色之紅⑻、綠⑼或 =)色之照射光之1維光調制元件5a、5b、5c、輸出此等1 先调制元件5a、5b、5c之驅動電杨、6b、6c、介面電 :::、7b，7c、影像資料變換電路8a、、掃晦器驅 勤杰9、系統控制電路丨〇。 『光調：元件5ϋ中使用GW。又，在以下之晦 日^將1維光調制元件5a、5b、5c、總稱為w 7L 件 5。 甘在本專利說明書中’將包含1維光調制元件5a、5b、5。舆 …驅動電路6a、6b、6e，且將照明光變換成！維影像之電路

O:\87\87375.DOC -14- 1226940 稱為1維光調制電路17a、17b、17c。 例如’半導體雷射構成之多數光源LS_R、Ls_g、LS-B分 別射出紅（R)、綠（G)或藍（B)色之照明光束，此等照明光束 被未圖示之照明光學系統變換成平行光，照射於1維光調制 元件 5a、5b、5c。 1維光調制元件5a、5b、5c係將多數像素排列成i維所構 成。利用驅動電路6a、6b、6c將對應於欲顯示之影像之驅 動電壓施加至1維光調制元件5a、5b、5c，據此，1維光調 制元件5a、5b、5c將入射之照明光反射或繞射，並將反射 光或繞射光射出至投影光學系統4。 投影光學系統4將由1維光調制元件5a、5b、5c射出之反 射光或繞射光變換成平行光。又，投影光學系統4將±1次繞 射光與0次光分離，使±1次繞射光通過，使其到達掃瞄鏡2， 並遮蔽0次光。又’投影光學系統4將來自1維光調制元件 5a、5b、5c之主要由±1次繞射光所形成之1維影像放大，經 掃目苗鏡2投射在螢幕1而結成影像。 衫像資料變換電路8a、8b、8c與介面電路、7b、7〇變 換輸入至影像顯示裝置19之紅（R)、綠（G)或藍（]8)色之影像 VD-R'VD-G、VD-B之形式，因應si線輸出至驅動電路6a、 6b 、 6c 〇 掃目田器馬達3被來自掃瞄器驅動器9之掃瞄驅動訊號sds 所驅動，使連動之掃瞄鏡2來回旋轉。掃瞄鏡2 一面來回旋 轉，一面掃瞄由投影光學系統4射出之包含工維影像之±丨次 繞射光而逐次射出至螢幕丨，將丨維影像展開而形成2維影

O:\87\87375.DOC -15- 1226940 像。掃瞄鏡2例如為電流計鏡。 掃目苗器馬達3内建角度感測器16。因此，在本實施形態 中，依據角度感測器16所檢測之掃瞄器馬達3之旋轉角度， ^出與掃目苗器馬達3連動之現在之角度，將角度感測器_ 榀冽之角度汛娩SAS輸出至系統控制電路SYS_CNT1〇之角 度資料補正部13，施行使去程像與回程像一致之處理。 f統控制電路（sYS_CNT) 10係含有cpuu、記憶體夏2、角 度貝料補正部13、光位置檢測部14，影像資料變換電路心、 8b 8c、介面電路7a、几、乃係用於分配包含丨維光調制元 件5a、5b、5c、驅動電路以、6b、^之丨維光調制電路丨以、 17b、17C等之同步之幀同步訊號此仏㈣。又，sYs_CNn〇 係輸出驅動掃瞄鏡2用之基本資料與對該資料指示包含相 位、振幅及週期資訊之掃瞄器指示訊號SIS。又，sys_cnti〇 用各種資料產生表示1維光调制元件$之調制與投影時間 之調制投影訊號RQT。 掃目田器馬達3與掃瞄鏡2旋轉時，角度感測器丨6輸出之角 度汛號SAS會對貫際角度ANG產生相位延遲。因此，會產 生去程像與回程像之偏差。 角度貢料補正部13係依據角度感測器16輸入之角度訊號 SAS，補正掃瞄鏡2對實際角度ANg之相位延遲，在系統控 制電路（SYS-CNT) 10 ,配合其他處理，確立並控制掃瞄鏡 之角度、螢幕1上之投影位置、及1維光調制元件5a、5b、 5 c之調制時間之關係，使去程像與回程像之投影位置一致。 例如’在製造影像顯示裝置19後出貨前之階段，需測定

O:\87\87375.DOC -16 - 1226940 角度成號S A S之相位延遲，並加以補正。為了施行其測定 與補正，在螢幕1之前設置位置感知型檢測器（PSD: p〇siti〇n Sensitive Detector) 15。形成由掃瞄鏡2射出之j維影像之光 束照射在PSD 1 5時，PSD 1 5會輸出有關光束之照射位置之以 光軸為中心之左右2種訊號pSD-SIG1、pSD-SIG2，將其輸 入至糸統控制電路1 〇之光位置檢測部14。 在光位置檢測部14，由PSD-SIG1與PSD-SIG2，例如如光 碟之位置檢測及焦點偏差檢測一般，因應“仏^⑴與 PSD-SIG2之差（差動方式）求出光之照射位置，推測掃瞒鏡〕 之物理的位置，並利用與角度訊號SAS所示之角度值之比 較，獲得角度訊號SAS之相位延遲。 圖7係表示包含i維光調制元件5a、5b、5c與驅動電路“、 維光調制電路⑺、m、m之構成之一例之區 塊圖。 以下，為了簡化說日月，在有關於1維光調制元件5a、5b 5c、驅動電路6^、1維光調制電路17&、1713、17 之紅⑻、綠⑹或藍（B)色之照明光之共通構成中，省略阶 標a、b、c而成為i維光調制元件5、驅動電路Η維’ 電路17。 如圖7所示，1維光調制電路17除了 i維光調制元件5" t電路…包含記憶1線份之驅動電壓資料之記憶體2 舁控制驅動電路6之動作之控制電路27。 …由前段之介面電路7輸出之顯示i維影像用之驅動電壓, 枓被輸入’並冗憶於記憶體28。χ，執行由介面電路心

O:\87\87375.DOC -17- 1226940 上述驅動電壓資料之指示之轉送開始訊號Tss、與執行將該 驅動訊號輸出至1維光調制元件5之指示之驅動指示訊號 DIS係由介面電路7被輸入至控制電路27。 圖8係表示1維調制元件5之構造之立體圖。 如圖8所示，在i維調制元件5中，在矽基板上多晶矽薄膜 所構成之共通電極22上，與共通電極22保持特定間隔地形 成有條帶（strip)狀之帶狀元件2〇a、21a、2〇b、21b、2〇c、 21c、20d。具有帶狀之形狀之元件（以下稱帶狀元件）2如、 21a、20b、2lb、20c、21c、20d係在上面形成有反射膜（未 圖示），具有作為反射構件之作用。 在帶狀元件 2〇a、21a、20b、21b、2〇c、21c、2〇^i 動電壓被施加至帶狀元件20a、2〇b、2〇c、2〇d，利用對應 於該驅動電壓之靜電引起之吸引力與排斥力，可使帶狀^ 件20&、2仙、2(^、2〇(1向上下方向移動或屈曲。另一方面， 帶狀元件⑴^…係位於被指定之位^幻維調制 元件5之動作中並不移動。移動或屈曲之帶狀幻牛施、 2J)b、_2〇e、2Gd稱為可動帶狀元件，不移動或屈曲而固定之 帶狀元件21a、21b、21c稱為固定帶狀元件。 ’例如帶狀元件之 〇·6 μιη，帶狀元件 作為帶狀元件之代表性之尺寸之一例 寬為3〜4 μηι，鄰接之帶狀元件之間隙約 之長為200〜400 μηα程度。 多數帶狀兀件可成一組使用個像素。例如，圖8所开 之鄰接之6條帶狀元件施、2U、細、⑽、w、仏可用 於表示i個像素。此時]個像素份之寬約25陣。 ^

O:\87\87375.DOC -18- 1226940 例如在已達到貫用化之顯示1 0 8 〇像素之1維調制元件之 中，係沿著圖8之橫方向，配置多數1〇8〇像素份之帶狀元件。 1維調制元件5之動作係被施加至帶狀元件2〇a、、 2〇b、21b、20c、21c、20d與共通電極22之間之電壓所控制。 切斷通至可動帶狀元件2〇a、2〇b、2〇c之驅動電壓，並將固 定帶狀元件21a、21b、21c接地（斷電狀態）時，可動帶狀元 件20a、20b、20c不移動，全部之帶狀元件位於同一平面而 具有作為平面鏡之作用，入射之照明光束幾乎全部被反射 而不繞射或偏向。 又，實際上，也會產生微量之±2次繞射光、±4次繞射光 等偶數次數之繞射光。 另方面，*特疋之驅動電壓施加至可動帶狀元件2〇a、 2〇b、2〇c，並將固定帶狀元件21a、21b、21c接地（通電狀態） 時，可動帶狀元件2〇a、20b、20c會被靜電力吸向共通電極 22側而移動或屈曲。例如，可動帶狀元件2^、2讣、2㈧會 移動或歪曲λ/4 (λ為入射光之波長）。以丨例加以說明時，在 λ=532ηπι時，可動帶狀元件之移動量最大幅度為以4=13311111。 在此狀態下，有照明光束入射時，被可動帶狀元件2〇a、 2〇b、20c反射之光束與被固定帶狀元件21&、2ib、2ic反射 之光束間之全光程差為半波長（λ/2)，因此，丨維光調制元件 5具有作為反射型繞射光柵之作用，反射光束（〇次光）彼此相 互干擾而抵銷，產生±1次光、±3次光等奇數次數之繞射光。 所產生之±1次光通過投影光學系統4，在螢幕丨結成丨維影 像。在掃瞄鏡2掃瞄時，丨維影像在螢幕丨被擴展而形成2

O:\87\87375.DOC -19- 1226940 維影像。 二：：不介面電路7之構成之-例之區塊圖。 电路7例如具有資料形式變換電路3〇、H 士 CNTj 1及記憶體32。 二制電裝 資料形式變換電路30係將 維影像資料！ Dim_T ^象貝科艾換電路8輪入之] mage-Data變換成施力σ至丨唯 5之特定像音夕可氣慨d、— 王I准先调制元件 ' 罗狀元件之驅動電壓，並 維光調制電路17之記儕 輸出圮^於！ 1維影像，又，資料Η ，§己憶由介面電路7輸入之 資料之# -: 換電路30係將執行轉送驅動電屢 貝科之^之轉送開始訊號Tss、與執行啟動驅動電路u

且將㈣訊號輸出至!維光調制元件 訊號⑽輸出至1維光調制電路Π之控制電路27 I §己憶體32係保持決定！維光調制元件5之_時^ 投影《 RQT之產生時間與相位資料⑽幻。 控制電路31係接受悄同步訊號叹―，以調整介面電 路7整體及各構成成分之動作時 又依據兄憶於記憒體 32之調制投影訊號尺卩丁之產 ^ 座生日守間與相位資料（T與0)，產 生決定1維光調制元件5之調制日 ^ ^ ^ ^ 了间之5周制投影訊號RQT， 並將其輸出至影像資料變換電路8。 圖H)係表示影像資料變換電路8之構成之一例之區塊圖。 影像資料變換電路8具有例如影像輸入電路35、XY變換 電路36、巾貞記憶體37、影像輪出電路38及控制電路％。 影像資料變換電路Η、8。中，例如影像資料變換電 路Μ作為基準電路，產生_步訊號frMs㈣，將盆輪 O:\87\87375.DOC -20-. 1226940 出至系統控制電路10。輸入至影像資料變換電路8a之資料 中含有悄同步訊號’在影像資料變換電路8at，將該巾貞同 步訊號之時間訊號變換成設定於控制電路39之時間訊號， 並以幅同步訊號FRMsync加以輸出。 例如，由DVD等影像播放機器將連續色差訊號 (YPbPr)輸入至影像輸入電路35。在影像輸入電路μ，由該 色差訊號YCbCr(YPbPr)變換成RGB訊號，又，因上述rgb 訊號附加有非線性特性（γ特性），故在影像輸入電路Μ中， 施行反伽馬補正處理。 由於利用1維光調制元件5掃瞄丨維之縱像而顯示2維影 像故兵上述呀間系列連續地被輸入之連續影像資料之形 式不同因此，有必要將上述連續影像資料之資料形式變 換成2維影像用之形式。χγ變換電路刊係在丨晝面之影像資 料中，施行資料之縱橫變換，最適當地更換資料排列之順 序，以形成1維影像資料。 所變換之1晝面之影像資料係以線為單位被記憶於幀記 憶體37。在此，因掃瞄鏡2之旋轉方向，使得作為驅動訊號 被供應至悄記憶體37之線單位之1維影像資料之順序變成 相反，故圮憶於幀記憶體37之線單位之影像資料例如在掃 瞄鏡2向回程方向旋轉時，預先使丨維影像資料之順序變成 相反。 控制電路39係接受來自介面電路7之調制投影訊號 RQT，而與該調制投影訊號RQT同步地經由影像輸出電路 38,將記憶於記憶體37之丨晝面份之影像資料丨線丨線地輸出

O:\87\87375.DOC -21 - 1226940 至介面電路7。 圖m系表示鴨同步訊號FRMsync與決定⑽ 之調制時間之由影像資料變換電路8輸出至介面；路；件/ 制投影訊號RQT之時間圖。 之5周 如圖U所示，在幢同步訊號FRMsync中，在圖示之T6赤 τ::期：内’各〗晝面份之資料係經由影像資料變換電路 8 "面宅路7、驅動電路6被轉送，並被變換成驅動 逐次被施加至1维朵士闲生丨-从c , 而 至1.准先㈣兀件5,在螢幕!上顯示各顯示!書 面。 旦 在T6之期間内，例如，掃瞎鏡2在去程旋轉而施 將去程像投影於螢幕1上。另一 忝上另方面，在T7之期間内，掃瞄 、見在回程旋轉而施行掃瞄，將回程像投影於螢幕1上。 在T6或T7之期間，例如被施加192〇線組成之丄畫面形成用 之1920個5周制投影訊號叫丁之丨維光調制元件$會施行192〇 次之調制。 圖12A〜圖12G係表示以上說明之各訊號之時間圖。 圖12A〜圖12C係表示影像資料變換電路8之各訊號之時 間圖。 、 在影像資料變換電路8中，與圖12A之調制投影訊號哪 同步地，圖1218所示之幀記憶體37之1線之資料在圖12C所 不之貝料允許（DE : Data Enable)期間内被輸出至介面電路 Ί。 圖12D〜圖12F係表示介面電路7之各訊號之時間圖。 在介面電路7中，接續在執行將所變換之1維資料輸出至1

O:\87\S7375.DOC -22- 1226940 、准光°周制電路17之指示之轉送開始訊號TSS (圖12D)之 後輸出圖12E所示之！維資料，而後輸出執行啟動驅動電 路6之驅動指示訊號DIS (圖12F)。 接績在驅動指示訊號DIS之後，在圖12(}所示之時間，丄 維光調制元件5調制照射光。 如圖12A與圖12G所示，在調制投影訊號11(^丁與1維光調 制元件5之調制時間訊號丁M之間有某種時間延遲存在。 [掃瞒系統] 在本灵施形態中，具有可利用水平地掃瞄投影在螢幕1 上之垂直維影像產生二維影像，利用調制投影訊號RQT 任意地變更該垂直一維影像之投影時間之特徵。 因此，掃瞄鏡2投影在去回程之二維影像之位置之一致可 藉由將投影在去回程之同一一維影像在去回程之同一位置 之時間投影之方式加以實現。 在本貫施形態中，施行如下之控制，以達成掃瞄鏡2投影 在去回程之二維影像之位置之一致。 [掃目苗系統：掃瞄鏡與幀同步訊號之同步] 在本實施形態中，利用三角波控制掃瞄系統，在去回程 均可施行影像訊號之投影。 圖13A及圖13B表示幀同步訊號FRMsync⑷與角度感測 器16輸出之角度訊號SAS(B)之時間之比較圖。 如圖13B所示，在時刻tl，角度訊號sas為最小值VI。此 日可，假設知目苗鏡2之角度為〇。利用施加至掃目苗器馬達3之三 角形知目苗器驅動訊號，使掃猫鏡2例如在去程方向被加速至 O:\87\87375.DOC -23- 1226940 特定之奴轉速度，在去程方向以一定之速度旋轉，掃瞄鏡2 之角度徐徐增A，相對應地，角度感測器16輸出之角度訊 號SAS也徐徐增大。 在時刻t2,掃瞄鏡2達到在去程方向之最大角度，角度訊 號SAS成為最大值V2。其時，掃目苗鏡2被減速，使旋轉速度 成為〇，而開始向回程方向旋轉。 在變極點以外之區域，掃晦器馬達3與掃目苗鏡2之旋轉速 度大致-定，故如圖13B所* ,角《訊號SAS大致沿著直線 變化。 仁如圖UA與圖13B所不’通常，角度訊號SAS與幀同 步訊號FRMsync並不同步，而有某種相位差ρ_·存在。 在本κ鉍形悲中，為了利用三角波訊號控制掃瞄系統， 以便在去回程均可施行影像訊號之投影，在掃瞄鏡2向一方 向旋轉之期間，必須輸出一畫面份之影像資料。為此，幀 同步時間之切換與掃瞄鏡2之移動方向之切換時間最好一 I7掃目田鏡之方向切換時間（角度訊號SAS之變極點） 與幢同步訊號FRMSyne之影像之切換時間之相位差為〇。 上述控制係利用以下方式進行： 在通常狀態下，以影像訊號之切換訊號（一方向）作為觸發 訊號’利用角度感測器16之角度訊號SAS，由角度訊號sas 算出掃目㈣2之移動速度為Q (變極點）之時間與切換訊號之 相位是，利用所算出之相位差，變更掃目苗器指示訊號仍之 相位’使相位差成為〇。 卜若為反相位，則施行1 80度轉換用之控制，使影像

O:\87\87375.DOC -24- 1226940 之投影方向保持一定’並在觸發時間使變極點之電位之極 性保持一定。 圖14A〜圖i4C係表示施#以上之調整後之幢同步訊號 FRMsync、角度感測器16之角度訊號SAs、及掃瞒鏡2之旋 轉速度之速度訊號SPD-SIG之時間之比較圖。 如圖14A與圖14B所示，調整掃瞄器指示訊號SIS之相位 後，幀同步訊號FRMsync之切換時間與掃瞄鏡2之移動方向 之切換時間呈現一致。 又，為了使影像資料之時間之控制更為容易，最好盡可 能地在掃瞄鏡2之速度變化較少之區域施行影像之投影。 如圖14C所示，除了變極點以外，掃瞄鏡2之速度大致保 持穩定。 [掃瞄系統：角度訊號之相位延遲之測定] 如前所述，掃瞄器馬達3旋轉時，角度感測器16輸出之角 度訊號所讀取之掃瞄鏡2之角度對掃瞄鏡2之實際角度具有 相位延遲。為了實現去回程掃瞄中使去程像與回程像一 致，必須正確地掌握角度訊號之相位延遲，適切地加以補 正。 ，有必要掌握不含相位延 首先需測定推定該實際角 為了測定角度訊號之相位延遲 遲之掃瞄鏡2之實際角度。因此， 度用之基準值。 [角度與角度訊號之基準值之測定] 如圖6所示’在螢幕1之前設置搭載有位置感知型檢測器 (PSD : Position Sensitive Detector) 15之位置測定狀署 μ且’以 O:\87\87375.DOC -25- 1226940 測定形成由掃瞄鏡2所投影之線影像之光束。 掃瞄鏡2停止之狀態由於角度感測器16之角度訊號不含 相位延遲，故利用在此狀態下光投影於pSD 15之中心之際 之知目田鏡2之角度作為基準角度’並以角度感測器16之角度 訊號之值作為基準值。 圖1 5係表示在使掃瞄鏡停止之狀態下，利用psD丨5測定 掃目苗鏡2之基準角度與角度感測器16之角度訊號之基準值 之方法之流程圖。在此處理中，例如使用系統控制電路丨〇。 系統控制電路10内建有電腦11，利用安裝在電腦U内之程 式執行下列處理。 步驟21 : 系統控制電路將任意驅動電壓施加至1維光調制元件5， 調制照射光，將出射之光束射出至掃瞄鏡2。藉由掃瞄鏡2 將該光束投影於螢幕i。 步驟22 : 系統控制電路將變更掃瞄鏡2之角度，調整投影位置，以 便將來自掃瞄鏡2之光束投影在設置於螢幕1前之特定位置 之PSD15。 圖16A1〜圖16C1係表示以上之處理工序。 圖16A1〜圖16C3係在停止掃瞄系統之狀態下，利用pSD15 測定掃目苗鏡2之基準角度與角度感測器16之角度訊號之基 準值之工序之圖。 如圖16A1〜圖16C1所示，在螢幕丨前設置psm5，例如由 PSD15之左右兩端輸出有關所檢測之光束之投影位置之2

O:\87\87375.DOC -26- 1226940 種訊號 PSD-SIG1 與 PSD-SIG2。 系統控制電路逐次變更掃瞄鏡2之角度，使投影光40在螢 幕1上移動。 步驟23 : 由？8015輸出之訊號？80-8101與卩80-8102僅有雜訊時， 即，形成投影光40之光束未觸及PSD15時，系統控制電路 返回步驟22之處理，繼續施行掃瞄鏡2之角度之調整。 PSD-SIG1與PSD-SIG2充分大於雜訊時，投影光40照射著 PSD 1 5，故系統控制電路之處理進入其次之步驟。 步驟24 : 利用由？8015輸出之訊號？80-8101與？80-8102，系統控 制電路運算PSD-SIG1與PSD-SIG2相加之加法訊號與相減 之減法訊號。 圖16A2〜圖16C2係表示對應於圖16A1〜圖16C1所示之投 影光40之減法訊號與加法訊號。 依PSD15之特性，投影光40之位置和減法訊號與加法訊 號成正比，尤其，如圖1 6B2所示，減法訊號與加法訊號之 比=0之位置為PSD15之中心。 投影光40之投影位置非為PSD1 5之中心時，系統控制電 路返回步驟22之處理，繼續施行掃瞄鏡2之角度之調整。 投影光40之投影位置為PSD1 5之中心時，系統控制電路 進入步驟25。 步驟2 5 : 因投影光40之投影位置為PSD15之中心，故系統控制電 O:\87\87375.DOC -27- 1226940 路以此時之掃瞄鏡2之角度為基準角度。 步驟2 6 : 在上述掃瞄鏡2之基準角度中，系統控制電路測定角度感 測器16輸出之角度訊號之值，以該值作為角度訊號之基準 值（無相位延遲）。 利用系統控制電路之以上測定，確立掃瞄鏡2之實際角戶 與角度感測器1 6輸出之角度訊號之值之一比一之關係"'。又 [角度訊號之相位延遲之測定] 若能正確掌握將光投影在螢幕〖時之掃瞄鏡2之角度，即 可確定螢幕1上之光之位置，利用控制其投影時間，二影像 輸出至希望之位置’將同-影像投影於㈠程方向時，/ 可使影像重疊。 仁貝除上，角度感測裔16輸出之角度訊號會因角度减 測器16之特性、輸出電路系統之誤差#，對實際角度:某 種相位差，在投影時間之掃目苗鏡2之角度並非與被調：之影 像貧料整合之旋轉角度，無法將影像輪出至希望之位置。 為了正確掌握投影時間與掃目结鏡2之角度之關係，有必要檢 測並補正角度訊號之相位延遲。 其次’說明角度訊號之相位延遲量之測定與補正之方法。 為了測定角度訊號之相位延遲量，與圖16所圖解之情形 =’在螢幕丨之前設置PSD15,將形成來自掃猫鏡2之線 -像之光束投影於湖5,以測定其投影位置。卜測定 …測器16之角度訊號之相位延遲量時，掃目苗鏡2旋轉 者0

O:\87\87375.DOC -28- 1226940 圖17係表示測定角度感測器16輸出之角度訊號之相位延 遲之方法之流程圖。 步驟31 : 在1晝面只包含1線之影像資料，依據該影像資料將驅動 電壓施加至丨維光調制元件5,調制來自光源之照射光，將 形成上述線影像之光束射出至掃瞄鏡2，該光束被掃瞄鏡2 掃瞄而投影於螢幕1。 步驟32 : 如同將上述投影光束40投影於設置於螢幕工之psDi $ 一 般，系統控制電路10以線為單位調整決定丨維光調制元件5 之調制與投影時間之調制投影訊號RQT之時間。 在角度與角度號之基準值之測定中，由於已調整好掃 瞄鏡2之角度（即基準角度），使該投影光束4〇照射於pSDi5 之中心，故在此，在理想上，若將掃瞄鏡2之角度設定為基 準角度，則投影光應該照射於PSD 15之中心。但實際上， 知目田為馬達3與掃目苗鏡2旋轉時，對掃目苗鏡2之實際角度，角 度訊號會產生相位延遲，故即使角度訊號之值成為基準 值’掃目苗鏡2之角度也不會變成基準角度，投影光束4〇也不 會形成於PSD15之中心。 圖1 8 A〜圖1 8D係表示利用調整調制投影訊號rqt之時間 以調整線影像41在螢幕1之位置之處理之情形。 如圖18A所示，在螢幕1之前設置卩8〇15，例如由PSD15之 左右兩端輸出有關所檢測之光束之照射位置之2種訊號 PSD-SIG卜PSD-SIG2。利用投影於螢幕1之光形成線影像41。 O:\87\87375.DOC -29- 1226940 圖18B係幀同步訊號FRMsync，在所示之兩期間分別執疒 去程與回程之投影。以一例加以說明時，在圖丨8 A中，浐射 方向顯示於螢幕1之上端。在圖18A中，由左向右之投射方 向為去程方向，由右向左之投射方向為回程方向。 圖18C係表示時間未被捕正之調整調制投影訊號丁。在 圖18C中，時刻tl係在去程之投影開始時間，在時刻。中， 將光技影於邊幕1之左端部。在時刻t2中，則投影使用於、、則 定之線影像41，投影位置例如為psd 1 5之左端部。 另一方面，在回程，時刻t3係投影開始時間，在時刻t3 中將光才又衫於逢幕1之右端部。在時刻t4中，則投影線誓 像41 ’投影位置例如為psd 1 5之右端部。 系統控制電路10調整投影開始時間時刻tl或〇，藉由變更 線影像41之投影時間t2 (去程之情形）或14 (回程之情形），使 線影像41再螢幕1上移動，並調整位置，以找尋照射pSDi5 之中心用之投影時間。 利用系統控制電路10支以上之時間之調整，可使調制投 影訊號之間隔（週期）保持一定而不變更。 步驟33 : 由？8015輸出之訊號卩30-3101與？80_8102僅有雜訊時， 即，形成線影像41之光束未觸及PSD15時，系統控制電路 10返回步驟32之處理，繼續施行線影像41之投影時間t2或t4 之調整。 PSD-SIG1與PSD-SIG2充分大於雜訊時，形成線影像41之 光束照射著PSD1 5，故系統控制電路1〇之處理進入其次之 O:\87\87375.DOC -30- 1226940 步驟。 步驟34 : 系統控制電路10利用由PSD15輸出之訊號pSD_SIG1與 PSD-SIG2,運算PSD-SIG1與PSD-SIG2相加之加法訊號與相 減之減法訊號。 圖19A2〜圖19C2及圖19A3〜圖19C3係表示對應於圖 19A1〜圖19C1所不之線影像41之減法訊號與加法訊號。 由於線影像41在移動著，故如圖19八2〜圖19C2所示，減 法訊號之值並不一定。此時，系統控制電路1〇就1^]〇15之 投影位置，使用加法訊號（Vadd)及減法訊號之最大值（Vmax) 與最小值（Vmin)，利用其比率執行計算。即，利用下列計 异’在判斷PSD15之投影位置ρχ之!>8£)15之中心中，使投影 位置PX成為〇 ·· 投影位置 PX=(Vmax+Vmin) / vadd 線影像41之投影光之投影位置非pSD15i中心時，系統 控制電路10返回步驟32之處理，繼續施行掃瞄鏡2之角度之 調整。 線衫像41之投影光之投影位置為psD丨5之中心時，系統 控制電路1 〇進入步驟3 5。 步驟3 5 : 由於線影像41之中心gpSD15之中心，故當時之投影開 始日守間係用於將線影像41形成於PSD15之中心之正確的投 影開始時間（利用訊號轉送考慮時間延遲）。

圖18D係表不如此調整之調制投影訊號rqt2。在圖18D

O:\87\87375.DOC '31- 1226940 中’投影開始時間被變換成t5或t7，線影像4 1之投影時間成 為t6或t8，線影像41被形成於psd 15之中心。 步驟36 : 系統控制電路1 〇比較使掃瞄鏡2停止時測定之角度基準 值與在上述步驟35所得之投影時間之角度感測器16輸出之 角度訊號值，由基準值與訊號值之差，運算求出角度訊號 之相位延遲。 圖20係表示角度訊號之相位延遲之運算方法。 圖20A係幀同步訊號FRMsync，在圖2〇B中，實線表示角 度感測器16輸出之角度訊號SAS，虛線表示掃瞄鏡2之實際 角度ANG。白圓對應於在去程與回程測定之基準角度之角 度訊號SAS之基準值Ref。tl與t2係表示線影像41在psDi $ 之中心結像時之投影時間，黑圓係表示在^與^，即表示線 影像41在PSD15之中心結像時所讀取之角度訊號SAs之 值。如圖20B所示，由於有相位延遲，故角度感測器“之角 度訊號SAS之值與實際角度ANG(角度之基準值不同。 角度訊號SAS之值達到對應於實際角度ANG(角度之基準值

Ref)之角度訊號SAS之基準值Ref以前之時間為角度訊號 S AS之相位延遲delay 1與delay2 ° 如此’可求出角度訊號SAS之相位延遲。 步驟37 : 以上之處理係在去程與回程兩方向執行。 [去程像與回程像之一致] 決定投影之RQT之實際角度ANG係在對職_預先測 O:\87\87375.DOC -32- 1226940 疋之1晝面份之角度訊號SAS，將系統控制電路丨〇之記憶體 12作成為查閱表，由此查閱表與對實際之投影時之 FRMsyne之時間之時刻算出並推定補正上述所得之相位延 遲量所求得之角度資料。 圖21係表示說明補正對FRMsync之時間之i畫面份之角 度訊號SAS之相位延遲而作成為查閱表之方法之說明圖。 在此，將1晝面之週期定為8333 ，並表示在每丨叩取得角 度訊號SAS時之查閱表之例。記憶體以中之查閱表係將 Msync之日守間s史疋為〇 " s，且記錄對由〇 y至mm w每 1 μ8之各時刻之角度資料之丨列“^行之表。相位延遲量之 補正係利用將各時刻之角度f料置換為對應於相位延遲量 之時間經過之時刻之角度資料之方式予以補正。例如，相 位延遲量為3㈣，如圖21所示，利用經過3 之時刻之角 度貝料將貢料置換。又，例如，相位延遲量為15叩時，由 表之前後之時刻之角度資料内插並算出經過1.5叩之時刻 之角度資料之後，施行同樣之補正。 士又，在此所示之查閱表係一實施例，當然只要屬於顯示 守J /、角度資料之一比一之關係之表，也可使用任何種類 之表。又，相位延遲量之補正也可將表設定為2列8334行， 利用與角度資料同時記錄時刻之值，將角度資料固定，而 在時刻中減掉相當於相位延遲之時間之方式予以補正。 在去程與回程雙方求出此查閱表之内容。 又，此種查閱表之内容之作成在原理上最好在投影正前 面之1畫面之際同時取得角度訊號SAS，並依每丨影像在投

O:\87\87375.DOC -33- 1226940 &别予以作成。但，採用此種控制方式時，控制會變得較 為複雜’且在實用±，從所求得之控制精度而言，也無必 要依每1〜像作成查閱表，因此，上述查閱表也可因應例如 每20心像予以作成，並將其事先保存於記憶體12，在查閱 表作成後之20影像中使用相同之查閱表。 使用以上補正後之去回之角度訊號之查閱表，系統控制 電路10即可异出、推定實際角度ang，利用對 打間之調制投影訊號RQT之控制，將去回程之全部影像區 域投影在適正之位置。 圖22A〜圖22D係用於說明其控制方法。 圖22A係表示在未施以任何校正控制之情形中，在應形成 於螢幕1上之線影像42之處形成線影像43之情形。 圖22B係表示此時之調制投影訊號RQT3之時間之圖。假 定掃瞄鏡2以理想狀態在去回程中旋轉而設定調制投影訊 號RQT3之時間，在時刻12，可投射出線影像43。 圖22C係表示對上述利用查閱表之資料所算出、推定之 FRMsync之時間之實際角度ANG。如圖22(：所示，對線影像 42之角度資料之值a與調制投影訊號RQT3之時間並不一 致。 在圖22D中，系統控制電路丨〇依據推定之實際角度， 使其在角度資料之值a產生，藉以變更調制投影訊號rq丁之 時間，使投影之時間由t2變成tl。將此變更後之調制投影訊 號記為RQT4。若以調制投影訊號RqT4之時間進行投影， 即可正確地形成線影像42。

O:\87\87375.DOC -34- 1226940 就去程與回程雙 此種校正處理係在各影像之各線中 方，在Sys-CNT10中施行。 如以上所述，使用去回之角度訊號補正後之查閱表，系 算出、推定實際角度ANG，利用此推定之實際角度ang， 控制對FRMsync之時間之調制投影訊 程之全部影像區域投影在適正之位置 —致〇 唬RQT時，即可將去回 ’使去程像與回程像 又’為了簡化以上之控制’例如，影像輸出時間也可以 16條線為丨區塊，因應每丨區塊變更間隔（週期），利用對全部 基準線資料施行此控制時，使去程像與回程像一致。 因掃瞄系統之特性，有時掃瞄鏡2之旋轉角度與角度訊號 之電壓值之比例關係（V/deg)在去回程會發生差異，因此， 角度訊號與實際角度會產生誤差。 在系統控制電路10中，為了補正此誤差，利用更換前述 相位延遲份之資料之角度訊號，在去回程投影任意長度之 水平方向（掃瞄方向）之線影像，以去回程影之水平方向長度 相同之方式施行影像投影時間之控制時，即可在去回程消 除旋轉角度與角度訊號之電壓值之比例關係（v/deg)之差。 依據本實施形態，在去回程掃瞄中，可減輕使用一維調 制元件之影像顯示裝置中產生之去回光之投影誤差，因 此’可實現去回掃瞄（三角波掃瞄），提高光投影效率。 利用三角波訊號控制掃瞄系統時，與鋸齒波相比，掃目苗 鏡所需要之加速度較少，故可節省電力，實現小型化/低成 本化。且與鋸齒波相比，掃猫鏡所需要之加速度較少，施 O:\87\87375.DOC -35 - 1226940 加至掃瞄鏡之力也較少，故可實現掃瞄鏡之小型化、輕量 化及低成本化。又，與鋸齒波相比，掃瞄鏡所需要之加速 度較少而速度較慢’故可達成掃瞄鏡所產生之聲音之靜音 化° 為了施行本實施形態之測定與控制，例如，在顯示裝置 之出貨階段，利用位置檢測器測定相位延遲，事先使其參 數記憶於系統中時，即可實現影像位置之對正。 以上，係依據理想之實施形態說明本發明，但本發明並 不限定於以上說明之實施形態，在不脫離本發明之要旨之 範圍内，可作種種之改變。 在本發明之上述實施形態中，雖係以利用水平地掃瞄依 維影像而產生二維影像之情形為例，但本發明也可適用於 將水平一維影像垂直地掃瞄之系統。 在本發明之上述實施形態中，雖係使用位置感知型檢測 器（PSD)作為施行位置校正之位置檢測器，但使用psD以外 之各種位置感知型檢測器或使用CCD (電荷耦合裝置）等裝 置也可獲得同樣之效果。 本發明中所說明之影像顯示裝置僅係一例，其構成可作 種種變更。例如其影像顯示裝置並不限定於螢幕，也可使 用印表機之感光體圓筒，即，本發明也可適用於印表機。 又，在本發明中所說明之影像顯示裝置中，構成丨維光調 制元件之GLV之1像素雖含有6條帶狀元件，但本發明並不 限定於此。 依據本务明，可利用施行去回程掃目苗，減輕在使用1維光

O:\87\87375.DOC •36- 1226940 調似件之影像顯示裝置中產生之㈠光之投_差，# 乂只現去回私知目田，且容易實現高效率之光投影效率。9 …又口去口私均可輸出影像，可利用掃猫系統之驅動頻 率之倍數之頻率輸出影像，故可降低閃爍。 、 /於可吸收/補正掃Μ統之速度不均、感測器特性誤差 等故無而使用特別之控制方法作為婦猫器驅動器之#制 手段，可使用通用之掃晦器系統及單純之掃^ 可實現小型化及低成本化。 f、，光故 又’利用去回程掃瞄，可眚 型化、低成本化及靜音化 “μ統之低電力化、小 又’利用去回程掃晦，可實現12〇沿投影幢傳輸率，故 旦,率:會2發4生幢失落等所引起之影像劣化而可利用同一投 心率施仃24 Hz之電影格式之影像、6q以 號之投影。 -飱軺式之Λ 【圖式簡單說明】 - =^表示使用1維光調制元件之影像顯示裝置之構成之 圖2Β係說明在圖1所圖解之影像顯示裝置中，利 用知目田鏡形成2維影像之原理之圖。 圖3係表示在以往之影像

O:\87\87375.DOC -37- 1226940 說明圖。 *圖5係表不在本發明之實施形態之影像顯示裝置中，利用 # Μ K回掃_形成2維影像之情形之圖。 圖6係表不本發明之實施形態之影像顯示裝置、及掃瞄系 統之調整手段之構成之一例之圖。 圖7係表示在圖6所圖解之本發明之實施形態之影像顯示 衣置中，1維調制元件電路之構成之一例之圖。 圖8係表不在圖6所圖解之本發明之實施形態之影像顯示 I置中，1維調制元件之構成之一例之圖。 圖9係表不在圖6所圖解之本發明之實施形態之影像顯示 裝置中，介面電路之構成之一例之圖。 圖1〇係表示在圖6所圖解之本發明之實施形態之影像顯 示裝置中，資料變換電路之構成之一例之圖。 圖11係表示在圖6所圖解之本發明之實施形態之影像顯 示衣置中’幀同步訊號與調制投影訊號之時間圖。 圖12 Α〜圖12 G係表示在圖ό所圖解之本發明之實施形態 之影像顯示裝置中，各種訊號之時間圖。 圖13Α及圖13Β表示在圖6所圖解之本發明之實施形態之 影像顯示裝置中，幀同步訊號之切換時間與角度訊號之切 換時間之偏差之說明圖。 圖14八〜圖14(：係補正圖13八及圖136所示之幀同步訊號之 切換時間與角度訊號之切換時間之補正後之幅同步訊號、 角度訊號及速度訊號之時間圖。 圖1 5係表示在圖6所圖解之本發明之實施形態之影像顯 O:\87\87375.DOC -38- 1226940 不裝置之系統控制電路中測定掃瞄鏡之基準角度與角度訊 號之基準值之方法之說明用之流程圖。 又° 圖16A1〜圖16C3係在系統控制電路之掃瞄鏡之基準角度 與角度訊號之基準值之測定中，說明測定光位置之方法之 圖。 一圖17係表示在圖6所圖解之本發明之實施形態之影像顯 不裝置之系統控制電路中測定對掃瞒鏡之實際角度之角度 訊號之相位延遲之方法之說明用之流程圖。 又 圖18A〜圖18D係在系統控制電路之角度訊號之相位延遲 之測&中’ ％明利用調整調制投影訊號之時間對正投影光 位置之方法之圖。 圖19A1〜圖19C3係在系統控制電路之角度訊號之相位延 遲之敎中，說明測定光位置之方法之圖。 圖20A及圖20B係表示在圖6所圖解之本發明之實施形態 之影像顯示裝置之系統控制電路中計算角度訊號之相位： 遲之方法之說明圖。 一圖21係表不在圖6所圖解之本發明之實施形態之影像顯 π裝置之系統控制電路中，說明補正角度訊號之相位延 遲，求出掃瞄鏡之實際角度之方法之圖。 ,:Α圖22D係表不整合在圖6所圖解之本發明之實施 ^ P像頒不I置之系統控制電路之調制投影時間與掃 瞄鏡之旋轉角度，以形成1維影像之處理之說明圖。 【圖式代表符號說明】 螢幕

O:\87\87375.DOC 39- 1226940 2 3 4 5a、5b、5c 6a 、 6b 、 6c 7a、7b、7c 8a 、 8b 、 8c 9 10 11 12 13 14 15 16 17 19 20a、20b、20c、20d、 21a、21b、21c 22 27 28 30 31 掃目苗鏡 掃瞄器馬達 投影光學系統 1維光調制元件 1維光調制元件之驅動電路 介面電路 影像資料變換電路 掃瞄器驅動器 系統控制電路 CPU 記憶體 角度資料補正部 光位置檢測部 位置感知型檢測器（PSD) 角度感測 1維光調制電路 影像顯示裝置 帶狀元件 共通電極 控制電路 記憶體 資料形式變換電路 控制電路 O:\87\87375.DOC -40- 1226940 32 記憶體 35 影像輸入電路 36 XY變換電路 37 巾貞記憶體 38 影像輸出電路 39 控制電路 40 投影位置 4卜42 1線影像 101 螢幕 102 掃目苗鏡 103 掃瞄器馬達 104 投影光學系統 105 1維光調制元件 106 1維光調制元件之驅動電路 107 介面電路 108 影像資料變換電路 109 掃目苗器驅動器 110 系統控制電路 111 CPU 112 記憶體 SDS 掃瞄驅動訊號 SIS 掃瞄器指示訊號 RQT 調制投影訊號 FRMsync 幀同步訊號 O:\87\87375.DOC -41 - 1226940 YD 影像資料 LS 光源 PSD-SIG PSD訊號 SAS 角度訊號 ANG 實際角度 TSS 轉送開始訊號 DIS 驅動指示訊號 DE 資料允許訊號 TM 調制時間訊號 p-diff 相位差 SPD-SIG 速度訊號 O:\87\87375.DOC ~ 42

Claims (1)

1226940 拾、申請專利範圚： 二重光掃晦裝置，其係使因應影像資料所調制之入射光 = ··，將該人射光掃㈣被㈣面上而形成影像者；、且 正轉掃=使其:？轉方向及逆轉，轉，因應該 得及逻轉使珂述入射光偏向者；及 杈正手段’其係使因應前述正轉所偏 在前述被掃猫面上㈣形成之影像位置，虚=^射光 :所偏向之前述入射光在前述被掃…掃 像位置一致者。 ？日田心成之影 2.如申請專利範圍第1項之光掃瞒裳置，其中 前述校正手段係包含： 檢測前述掃晦手段之旋轉角度者; 、”己fe、手奴，其係記憶前述角度檢測 測之對指令前料轉之基準職之 ^欢 份之角度資料者；及 <特疋1晝面 周制控制手奴’其係由前述被記憶之各時刻之 面份之角度資料，瞀屮斟么丄上 寻疋1里 前述基準訊號之時段成為特定角度之 出對應於前述影像資料之調制指令者。 輪 3·如:請專利範圍第2項之光掃猫裝置，盆中 ::角度資料記憶手段係分別記憶前述正 =伤之角度資料與前述逆轉方向之1晝面份之角度資 O:\87\87375.DOC 1226940 4·如申請專利範圍第2項之光掃瞄裝置，盆 别述校正手段進一步包含： 相位延遲記憶手段，其係印 ，、係°己^由珂述角度檢測手段取 付角度貧料前所需要之相位延遲量者丨 補 ^手段，其係將前述角度檢測手段所檢測之各時刻 =旦㈣之角度資料分別置換成經過對應於前述 延遲$之時間之時刻之前述1晝面份之角度資料者。 5·如申請專利範圍第4項之光掃瞄裝置，其中 前述校正手段進一步包含： 光位置測定手段，其係裝舍 浐#主巩 卸自如地配設於對應於前述 掃”段偏光之光束者 方向’用於檢知被前述 ^角度敎手段，其係將角度設定於前述㈣手段所 =入射於前述光位置測定手段之角度， …段之前述角度檢測手段所檢測之… 第2角度測定手段，其係 偏#夕水击Α 疋疋轉中之則述掃瞄手段所 *二射於前述光位置測定手段時之前述掃聪手 #又之别述角度檢測手段所檢測之第2角度資料者.及 資角度資料與前述第2角度 貝料而^出别述相位延遲量者。 6. 一種影像位置之校正太 ^ 7^ 及读鏟古a 法，/、係使掃瞄手段向正轉方向 制二=，T 料正_向之人射切成在被掃晦 O:\87\87375.DOC 1226940 面上之影像位置之方法 校正工序’其係使因 在前述被掃瞄面上掃瞄 而偏向之前述入射光在 位置一致者。 ，且包含： 應兩述正轉而偏向之前述入射光 形成之影像位置與因應前述逆轉 前述被掃瞄面上掃瞄形成之影像 如申請專利範圍第6項之影像位置之校正方法 V/- ^ I. * . 珂述校正工序係包含·· ^工序，其係檢测前述掃目苗手段之旋轉角度，記憶對 2令前述掃料段之旋轉之基準訊號之各日㈣之特定！ 畫面份之角度資料者；及 第2:序，其係由前述被記憶之各時刻之角度資料 出對則述掃瞄手段成為特 亏疋月度之則述基準訊號之時 刻，在该成為特定角度之時刻中， 資料之調制指令者。 ^對應於前述影像 8.如申> 請專利範圍第7項之影像位置之校正方法，其中在今 述杈正工序中，分別記憶 月J 次丨相A丄 得万向之1畫面份之角户 樣两述逆轉方向之1晝面份之角度資料者。 ^ 9·如1請專利範圍第7項之影像位置之校正方法，盆中 前述杈正工序進一步包含： 記憶工序’其係記憶輸出角 遲量者，·及 十月J所而要之相位延 二： 被檢測之各時刻之1書面份之角 度祕別置換成經過對應於前述 量？ 時刻之前述1晝面份之角度資料者。 …夺間之 O:\87\87375.DOC 1226940 10·如申請專利範圍第9項 〜Ή 〃貝之衫像位置之校正方法，其中 刚述权正工序進一步包含· 測定工序，其係測定 料者； 中之别述知瞄手段之角度資 測定工序，其係測定 料者； 11中之則述知瞄手段之角度資 算出工序’其係比較 夕备择-… 所，収之停止中之前述掃瞄手段 之角度貧料與所測定之旋 于扠 料而算出前述相位延遲量者。 又之角度貝 U· 一種影像顯示裝置，其係包含·· 照明手段； 光調制元件，其係因庫輪一 昭明丰多夕4" …輪入之衫像貧料調制來自前述 …、月手^又之入射光，身十φ ^ 射出形成1維影像之結像光者； 掃目田手段，其係因應前 ^ ^ 家枓向正轉方向及逆轉 方向疑轉，使前述結像光偏向者； !正手段，其係使因應前述正轉而偏向之前述結像光 在前述被掃猫面上掃晦形成之影像位置與因應前述逆轉 而偏向之前述結像光在前述被掃晦面上掃 位置一致者；及 〜像 顯示手段’其係被前述經校正之結像光所照射 示2維影像者。 12·如申明專利範圍第11項之影像顯示裝置，其中 前述校正手段係包含： 角度檢測手段，其係檢測前述掃目苗手段之旋轉角度者； O:\87\87375.DOC 1226940 角度貝料口己1:¾手段，其係記憶前述角度檢測手段所檢 测之對指令前述旋轉之基準訊號之各時刻之特定!書面 份之角度資料者；及 ㈣控制手& ’其係由前述被記憶之各時刻之特定1晝 一 朽又貝t十^出對丽述掃瞄手段成為特定角产之 :述基準訊號之時刻’在該成為特定角度之時刻中Γ輸 出對應於前述影像資料之調制指令者。 13.如申請專利範圍第12項之影像顯示裝置，其中 ⑴述角度貝料記憶手段係分別記憶前述正轉方向之1 2份之角度資料與前述逆轉方向之1面份之角度資 14_如：請專利範圍第12項之影像顯示裝置，其中 剷述校正手段進一步包含·· 延遲記憶手段，其係記憶由前㈣度檢測手段取 仔角度資料前所需要之相位延遲量者；及 之::正手段’其係將前述角度檢測手段所檢測之各時刻 之1晝面份之角度資料分別置換成經過對 15^=之_之日»之⑽‘相位 明專利範圍第14項之影像顯示裝置，其中 前述校正手段進一步包含： 掃=測定手段’梅卸自如地配設於對應於前述 *田&之特定旋轉角度之特定方向，用於檢 知目苗手段偏光之光束者； 别述 第1角度测定手段，其係將角度設定於前述㈣手㈣ O:\87\87375.DOC 1226940 偏光之光束入射於前述光位置測定手段之角度，測定靜 止之前述掃瞄手段之前述角度檢測手段所檢測之第1角 度資料者； 第2角度測定手段，其係測定旋轉中之前述掃瞄手段所 偏光之光束入射於前述光位置測定手段時之前述掃瞄手 長之4述角度檢測手段所檢測之第2角度資料者及 一算出手段，其係比較前述第丨角度資料與前述 資料而算出前述相位延遲量者。 X O:\87\87375.DOC