JP2009086371A - Image display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像表示装置に関するものであり、特に、画像信号に応じた光を出射する光出射手段と、光出射手段から出射された光を2次元走査する光走査手段とを有し、この光走査手段により走査された光によって画像を表示する光走査型の画像表示装置に関するものである。 The present invention relates to an image display device, and in particular, includes a light emitting unit that emits light according to an image signal, and an optical scanning unit that two-dimensionally scans light emitted from the light emitting unit. The present invention relates to an optical scanning type image display device that displays an image by light scanned by an optical scanning unit.
従来より、画像表示装置に関するものであり、特に、画像信号に応じた光を出射する光出射手段と、光出射手段から出射された光を2次元走査する光走査手段とを有し、この光走査手段により走査された光によって画像を表示する光走査型の画像表示装置が知られている。 Conventionally, the present invention relates to an image display device, and in particular, has a light emitting means for emitting light according to an image signal and an optical scanning means for two-dimensionally scanning light emitted from the light emitting means. 2. Description of the Related Art An optical scanning type image display device that displays an image with light scanned by a scanning unit is known.
この画像表示装置は、光走査手段により走査される光を検出する光検出手段を備えており、光走査手段により走査線に沿ってライン単位で走査される光を光検出手段で検出し、その検出タイミングに基づいて、光走査手段の走査状態(タイミング)を検出して、光走査手段の動作タイミング等を制御していた(たとえば、特許文献1参照。)。
ところが上記従来の画像表示装置では、光走査手段により走査される光を光検出手段で検出させるために、光出射手段が1以上のライン単位で光を出射していたため、省消費電力が嵩むという問題があった。 However, in the above conventional image display device, the light emitting means emits light in units of one or more lines so that the light scanned by the light scanning means can be detected by the light detecting means. There was a problem.
そこで、本発明においては、光検出手段に検出させるための光の出射時間を短縮することにより、省消費電力の低減を図ることができる画像表示装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an image display device capable of reducing power consumption by shortening the light emission time to be detected by the light detection means.
そこで、請求項1に係る本発明では、画像信号に応じた光を出射する光出射手段と、前記光出射手段から出射された光を2次元走査する光走査手段とを有し、前記走査された光によって画像を表示する画像表示装置において、前記光走査手段による走査範囲のうち有効走査範囲外の位置に配置された光検出手段と、前記光検出手段で検出した光に基づいて、前記光出射手段から出射する光のタイミング及び強度を調整する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記光検出手段に検出させるための検査用光の前記光出射手段からの出射を1以上の走査ライン単位で行って前記光走査手段の走査状態を検出し、その後は、前記検査用光の出射を前記光検出手段を含み所定の範囲内の位置となるタイミングで行って前記光走査手段の走査状態を検出することを特徴とする。
In view of this, the present invention according to
また、請求項2に係る本発明では、請求項1に記載の画像表示装置において、前記有効走査範囲外の位置の中で、少なくとも光検出手段の周囲に備えられ、前記光検出手段への光は遮蔽せず前記有効走査範囲外の光を遮蔽する遮蔽手段を備えたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the image display device according to the first aspect, wherein the image display device is provided at least around the light detection means in a position outside the effective scanning range, and the light to the light detection means is provided. Is characterized by comprising shielding means for shielding light outside the effective scanning range without shielding.
また、請求項3に係る本発明では、請求項1に記載の画像表示装置において、前記光走査手段は、前記光出射手段から出射される光を反射する反射ミラーを有し、当該反射ミラーを共振させて、前記光出射手段から出射される光を走査する共振型光走査手段であり、前記制御手段は、前記光走査手段が非共振状態であるときには前記検査用光の出射を1以上の走査ライン単位で行って記光走査手段の走査状態を検出し、その後、前記光走査手段が共振状態になると、前記検査用光の出射を前記光検出手段の位置となるタイミングで行って前記光走査手段の走査状態を検出することを特徴とする。
Moreover, in this invention which concerns on Claim 3, in the image display apparatus of
また、請求項4に係る本発明では、請求項3に記載の画像表示装置において、前記検査用光を遮蔽する遮蔽手段を備え、前記光検出手段は、前記光走査手段が非共振状態であるときに前記検査用光の出射が入射しない範囲に設けられ、前記遮断手段は、前記光走査手段が非共振状態であるときに前記検査用光の出射が前記光走査手段により走査される最大範囲と、前記光検出手段以外の前記所定の範囲内の位置とに配置されることを特徴とする。
また、請求項5にかかる本発明では、請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像表示装置は、前記画像信号に応じて変調した光を前記光走査手段により走査することによって、ユーザの少なくとも一方の網膜に画像を投影し、画像を表示する網膜走査型画像表示装置であることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the image display device according to the third aspect of the present invention, the image display device further includes a shielding unit that shields the inspection light. The inspection light is sometimes provided in a range where it does not enter, and the blocking means is a maximum range in which the inspection light emission is scanned by the optical scanning means when the optical scanning means is in a non-resonant state. And a position within the predetermined range other than the light detection means.
Moreover, in this invention concerning Claim 5, the image display apparatus of any one of Claims 1-4 scans the light modulated according to the said image signal by the said optical scanning means, A user is made. It is a retinal scanning image display device that projects an image on at least one of the retinas and displays the image.
本発明によれば、光走査手段の走査状態を検出した後は、光出射手段による検査用光の出射を光検出手段の位置となるタイミングで行うため、光検出手段を通過する走査線上において、光走査手段が光検出手段の位置以外の位置を走査するときには、光出射手段が検査用光を出射しないので、光出射手段による検査用光の出射時間を短縮することができ、画像表示装置の省消費電力を低減することができる。 According to the present invention, after detecting the scanning state of the light scanning unit, the inspection light is emitted by the light emitting unit at the timing of the position of the light detecting unit, so on the scanning line passing through the light detecting unit, When the light scanning means scans a position other than the position of the light detecting means, the light emitting means does not emit the inspection light, so that the emission time of the inspection light by the light emitting means can be shortened. Power consumption can be reduced.
以下に、本発明に好適な実施形態について図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、画像信号に応じて変調した光を光走査手段により走査することにより、ユーザの少なくとも一方の網膜に画像を投影し、画像を表示する網膜走査型の画像表示装置を例に挙げて説明するが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、画像信号に応じて変調したレーザ光を光走査手段により走査することによって、スクリーン等の投影面上に画像を投影表示する光走査型画像表示装置等、光を走査して画像を表示する他の画像表示装置に対して適用することができるものである。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, an example of a retinal scanning type image display device that projects an image on at least one retina of a user by scanning light modulated according to an image signal by an optical scanning unit and displays the image is taken as an example. However, the present invention is not limited to this. For example, an image is projected on a projection surface such as a screen by scanning a laser beam modulated in accordance with an image signal with an optical scanning unit. The present invention can be applied to other image display devices that display an image by scanning light, such as an optical scanning image display device that performs projection display.
図1は、本実施形態における画像表示装置を示す説明図であり、図2は、本実施形態における光走査手段の動作態様を示す説明図であり、図3は、本実施形態における光検出手段の配設位置を示す説明図であり、図4は、本実施形態における画像表示装置の制御部を示す説明図であり、図5は、本実施形態における検査用光の走査態様を示す説明図であり、図6は、本実施形態における画像表示装置の制御部が行う処理を示す説明図である。 FIG. 1 is an explanatory diagram showing an image display device in the present embodiment, FIG. 2 is an explanatory diagram showing an operation mode of an optical scanning unit in the present embodiment, and FIG. 3 is a light detecting unit in the present embodiment. FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a control unit of the image display apparatus according to the present embodiment, and FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a scanning mode of inspection light according to the present embodiment. FIG. 6 is an explanatory diagram showing processing performed by the control unit of the image display apparatus according to the present embodiment.
図1に示すように、本実施形態の画像表示装置1は、外部から入力される画像信号に応じて変調した光を出射する光出射手段としての光源ユニット部2と、この光源ユニット部2や、後述の水平走査系19及び垂直走査系21等を備えた光走査手段等の動作を制御する制御手段としての制御部110とを備えている。
As shown in FIG. 1, an
この光源ユニット部2は、外部から入力される画像信号に基づいて映像を合成するための要素となる各信号を発生する映像信号供給回路3を備えており、この映像信号供給回路3は、後に詳述する制御部110から入力される各種制御信号に従って動作することにより、出射する光のタイミング及び強度を調整するように構成している。
The light source unit 2 includes a video signal supply circuit 3 that generates signals serving as elements for synthesizing video based on image signals input from the outside. By operating according to various control signals input from the
また、この光源ユニット部2は、3原色にそれぞれ対応する複数の光源として、赤色のレーザ光を出射するRレーザ13と、緑色のレーザ光を出射するGレーザ12と、青色のレーザ光を出射するBレーザ11とを備えると共に、映像信号供給回路3から映像信号4として伝達される赤(R),緑(G),青(B)の各映像信号4(4r、4g、4b)を基に、それぞれ強度変調されたレーザ光を出射するように、これらRレーザ13,Gレーザ12,Bレーザ11を、それぞれ駆動するためのRレーザドライバ10,Gレーザドライバ9,Bレーザドライバ8を備えている。
The light source unit 2 emits a red laser beam, an
さらに、この光源ユニット部2は、各レーザより出射されたレーザ光を平行光にコリメートするコリメート光学系14と、それぞれコリメートしたレーザ光を合波するダイクロイックミラー15と、合波したレーザ光を光ファイバ17に導く結合光学系16とを備えている。尚、Rレーザ13,Gレーザ12,Bレーザ11としては、レーザダイオード等の半導体レーザや固体レーザを利用してもよい。
Further, the light source unit 2 includes a collimating
また、本実施形態の画像表示装置1は、光出射手段である光源ユニット部2から出射されたレーザ光を2次元走査する光走査手段を備えており、この光走査手段は、図1に示すように、光源ユニット部2から伝搬されたレーザ光を水平走査系19に導くコリメート光学系18と、コリメート光学系18によりコリメートしたレーザ光を、ガルバノミラー19aを利用して水平方向に走査する水平走査系19と、水平走査系19によって走査したレーザ光を垂直走査系21に導く第1リレー光学系20と、水平走査系19に走査され、第1リレー光学系20を介して入射されたレーザ光を、ガルバノミラー21aを利用して垂直方向に走査する垂直走査系21と、垂直走査系21に走査されたレーザ光をユーザの瞳孔24に導く第2リレー光学系22とを備えている。
Further, the
また、光走査手段における水平走査系19は、表示すべき画像の1ラインの走査線毎に、レーザ光を第一の走査方向である水平方向に対して相対的に高速に水平走査する高速走査部として機能するものであり、レーザ光を水平方向に走査するガルバノミラー19aと、そのガルバノミラー19aの駆動制御を行う水平走査制御回路19cとを備えている。
The
水平走査系19のガルバノミラー19aは、図2に示すように、光源ユニット部2から出射されるレーザ光を反射する反射ミラーとしての偏向面19bを有し、この偏向面19bを回動軸Lを中心に共振させて、光源ユニット部2から出射されるレーザ光を走査する共振型光走査手段として機能するものである。
As shown in FIG. 2, the
また、水平走査制御回路19cは、制御部110から入力される駆動信号に応じた駆動電圧をガルバノミラー19aに印加することにより、偏向面19bを共振駆動させる回路である。
The horizontal
本実施形態では、水平走査制御回路19cがガルバノミラー19aに駆動電圧を印加していない状態(ガルバノミラー19aが回動していない状態)において、光源ユニット部2から出射されるレーザ光が投影面の中心位置に投影される向きに偏向面19bが向くようにガルバノミラー19aを配置している。
In the present embodiment, the laser light emitted from the light source unit 2 is projected onto the projection surface when the horizontal
また、この共振型光走査手段としてのガルバノミラー19aは、起動時(駆動電圧の印加開始時)から共振状態となるまでの間、偏向面19bの回動角が小さく、ガルバノミラー19aが共振状態になって以降は、偏向面19bの回動角が最大になるものである。
Further, the
また、この光走査手段における垂直走査系21は、前記第一の走査方向に対して交差または直交する方向である第二の方向にレーザ光を走査するものであり、表示すべき画像の1フレーム毎に、レーザ光を最初の走査線から最後の走査線に向かって、第二の走査方向である垂直方向に対して相対的に低速に垂直走査する低速走査部として機能し、図1に示すように、垂直走査するガルバノミラー21aと、そのガルバノミラー21aの駆動制御を行う垂直走査制御回路21cとを備えている。
Further, the
また、水平走査系19は、上記のように、垂直走査系21より高速に、すなわち高周波数でレーザ光を走査するように設計されている。また、水平走査系19,垂直走査系21は、図1に示すように、各々制御部110と映像信号供給回路3とに接続され、制御部から入力される駆動信号と、映像信号供給回路3から入力される水平同期信号5、垂直同期信号6とに基づいてレーザ光を走査するように構成されている。
Further, as described above, the
そして、本実施形態の画像表示装置1では、光走査手段が有する水平走査系19及び垂直走査系21などにより、レーザ光を、第一の走査方向及びその第一の走査方向に略垂直な第二の走査方向に走査することによって、画像信号に応じたレーザ光を2次元方向に走査してフレーム単位で映像を形成するようにしている。
In the
また、本実施形態の画像表示装置1は、図3(A)、(B)に示すように、光走査手段によるレーザ光の走査範囲Zのうち、画像信号に応じたレーザ光の走査によって画像が表示または形成される範囲である有効走査範囲Zaの外側の位置に配設されて、光源ユニット部2から出射され有効走査範囲Zaの外側を走査される後述の検査用光を検出する光検出手段としてのBD(Beam Detector)センサ31を備えている。なお、図1では、BDセンサ31をレーザ光の有効走査範囲Zaの上方に設けるように構成しているが、BDセンサ31の配設位置はこれに限定するものではなく、たとえば、レーザ光の有効走査範囲Zaの下方に設けても、上方下方両方に設けるように構成してもよい。
In addition, as shown in FIGS. 3A and 3B, the
また、この画像表示装置1は、レーザ光の有効走査範囲Zaの外側で、少なくともBDセンサ31の周囲に設けられ、BDセンサ31へのレーザ光は遮蔽せず、有効走査範囲Zaの外側を走査される検査用光を遮蔽する遮蔽手段として機能する遮光マスク31aを備えている。
Further, the
この遮光マスク31aは、有効走査範囲Za外への検査用光を遮蔽するものであり、この遮光マスク31aは、光走査手段が非共振状態であるときに検査用光が入射しない範囲に設けられる。
The
つまり、この遮光マスク31aは、光走査手段が非共振状態であるときに検査用光が光走査手段により走査される最大範囲と、BDセンサ31配設位置以外の所定の範囲内の位置とに配置される。なお、当該所定の範囲は、上述したように、温度変化等の誤差を加味して光源ユニット部2から出射される検査用光の走査範囲である。
That is, the light-shielding
光走査手段が非共振状態のときには共振状態のときに比べ極端に振れ角が小さい。この光走査手段が非共振状態のとき、遮光マスク31aを設けなければ、光出射手段から検査用光を出射すると、ユーザの網膜の一部にかなり強度の高い光が照射されることになる。
When the optical scanning means is in the non-resonant state, the swing angle is extremely small compared to that in the resonant state. If the light scanning means is in a non-resonant state and the
そこで、本実施形態における画像表示装置1では、光走査手段が非共振状態であるときに検査用光が光走査手段により走査される最大範囲を遮蔽することとしている。しかも、この範囲に近接させた位置にBDセンサ31を設けるようにしており、光走査手段が共振状態に入った後の検出も容易となる利点がある。
In view of this, in the
ここで、遮蔽手段である遮光マスク31aは、光走査手段が非共振状態であるときに検査用光が光走査手段により走査される最大範囲(第1範囲)と、BDセンサ31の配設位置以外の所定の範囲(第2範囲)内の位置とを含む範囲に一体の部材として設けることとしている。なお、遮光マスク31aは第1範囲と第2範囲とにそれぞれ別の部材で構成してもよい。このとき、できるだけ両者の間隔を狭く構成するとよい。検査用光の低速走査は、非共振状態から、行ってもよいが、検査用光の漏れを防ぐ意味でも、共振状態後に低速走査を始めるのが好ましい。
Here, the
このように、遮光マスク31aを設けることにより、検査用光がユーザの目に入ることを防止することができ、検査用光が表示画像中に現れて、表示画像が見辛くなることを防止することができる。
Thus, by providing the light-shielding
このBDセンサ31は、受光した検査用光の強度に応じた電流を、検査用光を受光したタイミングで検出結果信号(以下、「BD信号7」という。)として制御部110へ出力する光電変換素子により構成しており、垂直走査系21とユーザの瞳孔24との間で光走査手段による有効走査範囲Za外に配設するようにしている。
This
特に、本実施形態では、図3(A)、(B)に示すように、BDセンサ31を、有効走査範囲Zaよりも上側で、水平方向の走査線の中央(図3に示すY軸)よりも側方位置に配設することによって、当該BDセンサ31が、水平走査系19のガルバノミラー19aが共振状態になるまでは検査用光を検出せず、水平走査系19のガルバノミラー19aが共振状態になると検査用光を検出するようにしている。
In particular, in the present embodiment, as shown in FIGS. 3A and 3B, the
また、本実施形態に係る画像表示装置1の制御部110は、図4に示すように、CPU(Central Processing Unit)102を備えると共に、このCPU102が実行する各種プログラム等を記憶(記憶)する主記憶装置としてのROM107と、CPU102が各種プログラムを実行する際の作業領域として機能するRAM106と、外部回路との間で各種信号の送受信を行うための入出力インタフェース105とを備えている。また、これらCPU102、RAM106、ROM107、入出力インタフェース105は、システムバス101で電気的に接続されている。
Further, as shown in FIG. 4, the
ROM107には、コンピュータとしての基本的な機能を提供するためのオペレーティングシステム(OS)プログラムや、外部からの画像信号を受け取るプログラム、外部からの画像信号を変換する変換プログラム、変換された画像信号を出力する出力プログラム、内部からのBD信号7を受け取るプログラム、BD信号7に基づいて、水平走査系19や垂直走査系21を制御するプログラム、光源ユニット部2から出射するレーザ光の強度及びレーザ光の出射タイミングを調整するプログラム等を記憶しており、これらはCPU102によって読み出され、CPU102によってこれらのプログラムに従った機能が実行される。
The
また、入出力インタフェース105は、画像表示装置1における各種信号の送受信を行う機能を有する。具体的には、入出力インタフェース105は、BDセンサ31からのBD信号7、映像信号供給回路3からの水平同期信号5、垂直同期信号6、内部からの各種信号等が入力されると共に、映像信号供給回路3へのRGB強度の指示を示す制御信号、レーザ光の出射タイミングを示す制御信号、検査用光の出射指示を示す制御信号、システムクロック、内部への映像信号、各種制御信号等が出力されるものである。
The input /
このように構成した制御部110は、上述のようにCPU102がROM107に記憶された各種プログラムを読み出して実行することにより、画像表示装置1全体を統括制御すると共に、BDセンサ31による検査用光の検出タイミングに基づいて、水平走査系19及び垂直走査系21の動作タイミングや、光源ユニット部2から出射するレーザ光の出射タイミング、レーザ光の強度を調整するように構成している。尚、レーザ光の出射タイミングは、有効走査範囲Zaやフレーム単位での画像の表示開始タイミング等を決めるために用いる重要なタイミングである。
As described above, the
特に、本実施形態の制御部110は、画像表示装置1の起動時に、BDセンサ31に検出させるための検査用光の光源ユニット部2からの出射を、1以上の走査ライン単位で行って水平走査系19及び垂直走査系21による走査状態を検出するようにしている。
In particular, the
すなわち、この制御部110は、画像表示装置1を起動してから水平走査系19のガルバノミラー19aが共振状態となるまでの、ガルバノミラー19aが非共振状態であるときには、図5(A)に示すように、光源ユニット部2からの出射を、走査ライン単位で行わせる。なお、図5(A)では、水平走査系19のガルバノミラー19aが共振状態になった瞬間を示している。
That is, when the
本実施形態では、上記のように、BDセンサ31を、水平走査系19のガルバノミラー19aが共振状態になるまで、検査用光を検出しない位置に設けているため、制御部110は、水平走査系19のガルバノミラー19aの回動角が小さく、BDセンサ31が検査用光を検出しないときに、水平走査系19のガルバノミラー19aが非共振状態にあることを検出することができる。
In the present embodiment, as described above, the
一方、制御部110は、図5(A)に示すように、光源ユニット部2からの出射を、走査ライン単位で行わせ、有効走査範囲Zaの外側を走査された検査用光がBDセンサを横切ったときに、BDセンサ31が検査用光を検出するので、このBDセンサ31による検査用光の検出タイミングにより、水平走査系19のガルバノミラー19aが共振状態になったことを検出することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 5A, the
このとき、制御部110は、BDセンサ31の配設位置と、BDセンサ31が検査用光を検出したタイミング(検出時刻)から、BDセンサ31が検査用光を検出した時刻におけるガルバノミラー19aの偏向面19bの向きがどの方向を向いているのか、すなわち、光走査手段が投影面のどの位置を走査しているのかを正確に検出することができる。
At this time, the
水平走査系19のガルバノミラー19aは、共振状態になった後には、所定の共振周波数で往復回動動作を行うため、制御部110は、画像表示装置1の起動後、BDセンサ31が最初に検査用光を検出した時刻を基準として、その後、1フレームの画像を表示するときの、光源ユニット部2から画像信号に応じたレーザ光を出射させるタイミングを算出することができる。
Since the
しかも、この制御部110は、上記のように、画像表示装置1の起動後、BDセンサ31が最初に検査用光を検出した時刻におけるガルバノミラー19aの偏向面19bの向きを正確に検出することができるので、その後、水平走査系19のガルバノミラー19aが共振状態で動作している間は、上記BDセンサ31が最初に検査用光を検出した時刻から所定時間おきに、光走査手段がBDセンサの配設位置を走査することを予測することができる。
In addition, as described above, the
そのため、本実施形態の制御部110は、画像表示装置1の起動後、BDセンサ31が最初に検査用光を検出した後、つまり、水平走査系19のガルバノミラー19aが共振状態になった後には、光源ユニット部2による検査用光の出射を、水平走査系19及び垂直走査系21による走査位置がBDセンサ31の配設位置となるタイミングで行わせることができる。このときの検査用光の出射は、温度変化による光走査手段の走査位置の変動等の誤差があった場合でも、BDセンサ31が検査用光を受光するように、BDセンサ31含む所定の範囲で行う。
Therefore, after the
すなわち、この制御部110は、水平走査系19のガルバノミラー19aが共振状態になった後には、図5(B)に示すように、光走査手段による走査位置がBDセンサ31の配設位置となる期間に限り、光源ユニット部2から検査用光を出射させることができるのである。なお、図5(B)では、有効走査範囲Zaの外側において、光源ユニット部2が検査用光を出射していない期間を点線で、検査用光を出射している期間を実線で示している。
That is, after the
このように、本実施形態の画像表示装置1では、水平走査系19のガルバノミラー19aが共振状態になった後に、光走査手段による走査位置がBDセンサ31の配設位置となる期間に限り、制御部110が光源ユニット部2に検査用光を出射させるので、常時ライン単位で検査用光を出射する場合に比べて、検査用光の出射時間を短縮することができ、これにより、画像表示装置1の省消費電力の低減を図ることができる。
As described above, in the
そして、制御部110は、水平走査系19のガルバノミラー19aが共振状態になった後に、所定周期でBDセンサ31が検査用光を検出するタイミングから、1フレーム毎に画像を表示するときの、光源ユニット部2から画像信号に応じたレーザ光を出射させるタイミングを調整する。
Then, the
こうして、制御部110が画像を表示するためのレーザ光の出射タイミングを調整するので、この画像表示装置1では、有効走査範囲Za内に正確に画像表示用のレーザ光を走査することができ、画像表示中にフレームにズレが生じることを好適に防止することができる。
Thus, since the
また、この画像表示装置1の制御部110は、BDセンサ31から入力されるBD信号7の電流値が一定値になるようにフィードバック制御を行うようにしている。
In addition, the
そのため、光源ユニット部2から発せられる熱等に起因して、光源ユニット部2から出射するレーザ光の強度が変化した場合であっても、レーザ光の強度を所定の基準値に戻すことができるので、表示画像の輝度が不規則に変化することを防止することができる。 Therefore, even when the intensity of the laser light emitted from the light source unit 2 changes due to heat generated from the light source unit 2, the intensity of the laser light can be returned to a predetermined reference value. Therefore, the luminance of the display image can be prevented from changing irregularly.
次に、上記のように構成した画像表示装置1の制御部110が行う処理について、図6を参照して説明する。
Next, processing performed by the
ここでは、本発明の要部であるBDセンサ31の検出結果に基づいて、光走査手段の走査状態を検出し、その検出結果に応じて光源ユニット部2から検査用光を出射させるために制御部110が実行する検査用光出射制御処理に関してのみ説明する。
Here, based on the detection result of the
この検査用光出射制御処理は、画像表示装置1に電源が投入されると起動され、電源が切られるまでの間繰り返し実行される処理である。
This inspection light emission control process is a process that is started when the
画像表示装置1に電源が投入されると、制御部110は、図6に示すように、まず、光走査手段を起動し(ステップS01)、その後、処理をステップS02へ移す。
When the
ここで、制御部110は、水平走査制御回路19cと垂直走査制御回路21cとに駆動信号を出力して、水平走査系19のガルバノミラー19a及び垂直走査系21のガルバノミラー21aの往復回動動作を開始させる。
Here, the
次に、制御部110は、ステップS02において、光源ユニット部2に制御信号を出力して検査用光を連続出射させ、その後、処理をステップS03へ移す。
Next, in step S02, the
ここで制御部110は、図5(A)に示すように、有効走査範囲Zaよりも上側の走査範囲Zに、ライン単位で検査用光を連続的に走査する処理を行う。このとき、光走査手段を起動した直後においては、水平走査系19のガルバノミラー19aが非共振状態であるため、検査用光が有効走査範囲Zaよりも上側の走査範囲Zの略中央近傍に走査され、その後、水平走査系19のガルバノミラー19aが共振状態になると、検査用光が有効走査範囲Zaよりも上側の走査範囲Zを左右に横切るように走査されることとなる。
Here, as shown in FIG. 5A, the
次に、制御部110は、ステップS03において、BDセンサ31から検査用光を検出したことを示すBD信号7を受信したか否かの判断を行い、BD信号7を受信したと判断した場合に(ステップS03:Yes)、処理をステップS04へ移し、BD信号7を受信しなかったと判断した場合に(ステップS03:No)、処理をステップS02へ移す。
Next, in step S03, the
このとき、制御部110は、BD信号7を受信した場合に、水平走査系19のガルバノミラー19aが共振状態になったと判断し、BD信号7を受信しなかった場合に、水平走査系19のガルバノミラー19aが未だ非共振状態であると判断する。
At this time, when the BD signal 7 is received, the
なお、このステップS03では、制御部110がBD信号7を受信した場合に、水平走査系19のガルバノミラー19aが共振状態になったと判断して、処理をステップS04へ移すようにしているが、このステップS03に換えて、制御部110が所定の共振周期でBD信号7を受信するようになった場合に、ガルバノミラー19aが共振状態になったと判断して、処理をステップS04へ移し、所定の共振周期でBD信号7を受信しない間は、ガルバノミラー19aが非共振状態であると判断して、処理をステップS02へ移すようにしてもよい。
In step S03, when the
こうすれば、ガルバノミラー19aが非共振状態のときに、たまたまBDセンサ31が検査用光を検出したことにより、ガルバノミラー19aが共振状態になったと制御部110が誤認することを防止できるだけでなく、BDセンサ31を走査ラインの中央に配設した場合であっても、ガルバノミラー19aが共振状態になったことを制御部110が確実に検出することができるので、遮光マスク31aの面積を図3に示すものよりも小さくすることができ、光走査手段を小型化することができる。
This not only prevents the
次に、制御部110は、ステップS04において、光源ユニット部2へ制御信号を出力して、光源ユニット部2に検査用信号を間欠出射させ、その後、処理をステップS05へ移す。
Next, in step S04, the
ここで、制御部110は、ステップS03で受信したBD信号7の受信タイミング、すなわち、BDセンサ31が検査用信号を検出した時刻から、次に、光走査手段がBDセンサ31の配設位置を走査するまでの時間をシステムクロックに基づいて算出し、算出した時間間隔をあけて間欠的に検査用光を出射させることにより、光走査手段による走査位置がBDセンサ31の配設位置にきたときにだけ、光源ユニット部2に検査用光を出射させる。
Here, from the reception timing of the BD signal 7 received in step S03, that is, the time when the
次に、制御部101は、ステップS05において、BDセンサ31から検査用光を検出したことを示すBD信号7を受信したか否かの判断を行い、BD信号7を受信したと判断した場合に(ステップS05:Yes)、処理をステップS06へ移し、BD信号7を受信しなかったと判断した場合に(ステップS05:No)、処理をステップS02へ移す。
Next, in step S05, the control unit 101 determines whether or not the BD signal 7 indicating that the inspection light is detected is received from the
ここで、制御部101は、BD信号7を受信した場合に、水平走査系19のガルバノミラー19aが共振状態を維持していると判断し、BD信号7を受信しなかった場合に、水平走査系19のガルバノミラー19aが非共振状態になったと判断する。
Here, when the control unit 101 receives the BD signal 7, the control unit 101 determines that the
次に、制御部110は、ステップS06において、映像信号供給回路3に外部から画像信号が入力されたか否かの判断を行い、画像信号が入力されたと判断した場合に(ステップS06:Yes)、処理をステップS07へ移し、画像信号が入力されていないと判断した場合に(ステップS06:No)、処理をステップS08へ移す。
Next, in step S06, the
ここで、制御部110は、映像信号供給回路3から水平同期信号5と垂直同期信号6とが出力されたことを検出した場合に、映像信号供給回路3に画像信号が入力されたと判断し、映像信号供給回路3から水平同期信号5と垂直同期信号6とが出力されたことを検出しなかった場合に、映像信号供給回路3に画像信号が入力されていないと判断する。
Here, when the
次に、制御部110は、ステップS07において、画像を表示させる処理を行い、その後、処理をステップS04へ移す。
Next, in step S07, the
ここで、制御部110は、光源ユニット部2へ画像信号に応じたレーザ光を出射させる制御信号を出力することにより、フレーム単位で順次画像を表示させる。
Here, the
また、制御部101は、ステップS08において、画像信号が入力されなくなってから所定時間が経過したか否かの判断を行い、経過していないと判断した場合に(ステップS08:No)、処理をステップS04へ移し、経過したと判断した場合に(ステップS08:Yes)、この検査用光出射制御処理を終了する。 Further, in step S08, the control unit 101 determines whether or not a predetermined time has elapsed since the image signal is no longer input. If it is determined that the predetermined time has not elapsed (step S08: No), the control unit 101 performs processing. The process proceeds to step S04, and when it is determined that the time has elapsed (step S08: Yes), the inspection light emission control process is terminated.
このように、本実施形態の画像表示装置1において制御部110は、光走査手段が有する水平走査系19のガルバノミラー19aが非共振状態から共振状態になるまでの間、有効走査範囲Zaより上側の走査範囲Zにおいて、検査用光をライン単位で走査するように、光源ユニット部2から検査用光を出射させ、その検査用光をBDセンサ31に検出させることによって、光走査手段の走査位置を正確に検出し、水平走査系19のガルバノミラー19aが共振状態になった後には、光走査手段の走査位置がBDセンサ31の配設位置にくるときにだけ、光源ユニット部2に検査用光を出射させる制御を行うので、検査用光の出射時間を短縮することができ、これにより当該画像表示装置1の消費電力を低減することができる。
As described above, in the
また、図6に示した検査用光出射制御処理では、光走査手段を起動(ステップS01)した直後に、検査用光を連続出射させる(ステップS02)を行うようにしているが、予め、水平走査系19のガルバノミラー19aを起動してから、共振状態になるまでの時間を計測して、その計測結果を制御部110のRAM106に格納しておき、ステップS01の処理の後、RAM106に格納した共振状態になるまでの時間が経過してからステップ02の処理を行うようにしてもよい。
Further, in the inspection light emission control process shown in FIG. 6, the inspection light is continuously emitted (step S02) immediately after the optical scanning unit is activated (step S01). The time from when the
このように検査用光出射制御処理を行えば、BDセンサ31が検査用光を検出するまでに、検査用光を連続出射する回数を減少させることができるので、画像表示装置1の消費電力をより一層低減することができる。
By performing the inspection light emission control process in this way, the number of times that the inspection light is continuously emitted before the
1 光走査装置
2 光源ユニット部
19 水平走査系
19a ガルバノミラー
21 垂直走査系
21a ガルバノミラー
31 BDセンサ
31a 遮光マスク
110 制御部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記光走査手段による走査範囲のうち有効走査範囲外の位置に配置された光検出手段と、
前記光検出手段で検出した光に基づいて、前記光出射手段から出射する光のタイミング及び強度を調整する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記光検出手段に検出させるための検査用光の前記光出射手段からの出射を1以上の走査ライン単位で行って前記光走査手段の走査状態を検出し、その後は、前記検査用光の出射を前記光検出手段を含み所定の範囲内の位置となるタイミングで行って前記光走査手段の走査状態を検出することを特徴とする画像表示装置。 In an image display device, comprising: a light emitting unit that emits light according to an image signal; and an optical scanning unit that two-dimensionally scans the light emitted from the light emitting unit, and displays an image by the scanned light ,
A light detecting means arranged at a position outside the effective scanning range of the scanning range by the light scanning means;
Control means for adjusting the timing and intensity of the light emitted from the light emitting means based on the light detected by the light detecting means;
The control means detects the scanning state of the light scanning means by performing emission from the light emitting means of the inspection light to be detected by the light detection means in units of one or more scanning lines, and thereafter An image display apparatus characterized in that the inspection light is emitted at a timing including a position within a predetermined range including the light detection means to detect a scanning state of the light scanning means.
前記制御手段は、前記光走査手段が非共振状態であるときには前記検査用光の出射を1以上の走査ライン単位で行って記光走査手段の走査状態を検出し、その後、前記光走査手段が共振状態になると、前記検査用光の出射を前記光検出手段の位置となるタイミングで行って前記光走査手段の走査状態を検出することを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。 The optical scanning unit includes a reflection mirror that reflects light emitted from the light emission unit, and is a resonance type optical scanning unit that resonates the reflection mirror and scans the light emitted from the light emission unit. Yes,
The control means detects the scanning state of the recording scanning means by emitting the inspection light in units of one or more scanning lines when the optical scanning means is in a non-resonant state, and then the optical scanning means 2. The image display device according to claim 1, wherein when in a resonance state, the inspection light is emitted at a timing corresponding to a position of the light detection unit to detect a scanning state of the optical scanning unit.
前記光検出手段は、前記光走査手段が非共振状態であるときに前記検査用光の出射が入射しない範囲に設けられ、
前記遮断手段は、前記光走査手段が非共振状態であるときに前記検査用光の出射が前記光走査手段により走査される最大範囲と、前記光検出手段以外の前記所定の範囲内の位置とに配置されることを特徴とする請求項3に記載の画像表示装置。 A shielding means for shielding the inspection light;
The light detection means is provided in a range in which the emission of the inspection light is not incident when the light scanning means is in a non-resonant state,
The blocking means includes a maximum range in which emission of the inspection light is scanned by the optical scanning means when the optical scanning means is in a non-resonant state, and a position within the predetermined range other than the light detection means. The image display device according to claim 3, wherein the image display device is disposed on the screen.
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