(57)【要約】【課題】被投射面上に光を走査して画像を表示する場合において、高速動作の要求を満たしつつ低消費電力化を図ることができる画像表示装置を提供する。【解決手段】外部から入力される映像信号を蓄積する一方、被投射面上における現在の光の照射位置に対応する表示対象画素の映像信号を映像信号処理手段に出力する映像信号蓄積手段と、映像信号蓄積手段に蓄積された映像信号を基に、予め前記表示対象画素から所定画素数後に駆動信号源を動作させる必要があるか否かを判定し、当該判定結果を示す信号源動作可否信号を出力する動作判定手段と、を備え、前記駆動信号生成手段は、前記信号源動作可否信号に基づいて前記駆動信号源の動作／非動作を切り替える動作切替手段を備える。【選択図】図１
2008311991.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から発生する光を被投射面上に走査する走査手段と、映像信号を入力とし前記被投射面上における光の照射位置に対応する画素の階調値を規定する階調信号を生成する映像信号処理手段と、前記階調信号に応じた駆動信号を生成する駆動信号源、ダミー負荷及び前記駆動信号の出力先を前記階調信号に応じて前記ダミー負荷または前記光源のいずれかに切り替えるための出力切替スイッチを有する駆動信号生成手段とを備えた画像表示装置であって、
外部から入力される前記映像信号を蓄積する一方、前記被投射面上における現在の光の照射位置に対応する表示対象画素の映像信号を前記映像信号処理手段に出力する映像信号蓄積手段と、
前記映像信号蓄積手段に蓄積された映像信号を基に、予め前記表示対象画素から所定画素数後に前記駆動信号源を動作させる必要があるか否かを判定し、当該判定結果を示す信号源動作可否信号を出力する動作判定手段と、
を備え、
前記駆動信号生成手段は、前記信号源動作可否信号に基づいて前記駆動信号源の動作／非動作を切り替える動作切替手段を備える、
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記映像信号は、ビット数Ｎのデジタル映像信号であり、
前記映像信号蓄積手段は、
前記デジタル映像信号の各ビットデータに対応して設けられ、各々に対応するビットデータを入力とし、複数個のフリップフロップが直列接続された構成からなる第１〜第Ｎのシフトレジスタを有し、
前記動作判定手段は、
前記第１〜第Ｎのシフトレジスタの各々に対応して設けられ、各々に対応するシフトレジスタにおける全フリップフロップの出力信号の論理和信号を第１〜第Ｎの信号源動作可否信号として出力する第１〜第Ｎの論理和回路を有し、
前記映像信号処理手段は、
前記第１〜第Ｎのシフトレジスタにおける最終段のフリップフロップの出力信号を前記表示対象画素のデジタル映像信号として入力し、当該デジタル映像信号を基に表示対象画素の階調値を規定するビット数Ｎのデジタル階調信号を生成し、
前記駆動信号生成手段は、
最大階調値に対応する電流を生成する第１の電流源と、
制御端子を除く２端子の内の第１の端子が前記第１の電流源と接続され、第２の端子が第１の共通電位線と接続され、前記制御端子が自身の前記第１の端子と接続された入力側トランジスタ素子と、
前記デジタル階調信号の各ビットに対応して設けられ、制御端子を除く２端子の内の第
２の端子が前記第１の共通電位線と接続され、前記制御端子が前記入力側トランジスタ素子の制御端子と接続された第１〜第Ｎの出力側トランジスタ素子と、
前記第１〜第Ｎの信号源動作可否信号の各々に対応して設けられると共に２端子の内一方の端子が各々に対応する第１〜第Ｎの出力側トランジスタ素子の第１の端子に接続され、各々に対応する第１〜第Ｎの信号源動作可否信号に応じて２端子間の接続／非接続を切り替える第１〜第Ｎの動作切替手段と、
前記光源の閾値電流を生成する第２の電流源と、
前記デジタル階調信号の各ビットに対応して設けられ、一端が第２の共通電位線と接続された第１〜第Ｎのダミー負荷と、
前記デジタル階調信号の各ビットに対応して設けられ、各々に対応するビットデータに応じて、各々に対応する第１〜第Ｎの動作切替手段の他方の端子を前記第１〜第Ｎのダミー負荷の他端と接続するか、または前記第２の電流源の一端と接続するかを切り替える第１〜第Ｎの出力切替スイッチと、
前記第２の電流源の一端に流れる電流と略同一の電流値を有する駆動電流を前記駆動信号として出力するカレントミラー回路と、を有し、
前記第１〜第Ｎの出力側トランジスタ素子の電気的特性は、各々に対応するビットデータに応じた電流を生成するように設定されている、
ことを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記映像信号は、ビット数Ｎのデジタル映像信号であり、
前記映像信号蓄積手段は、
前記デジタル映像信号の各ビットデータに対応して設けられ、各々に対応するビットデータを入力とし、複数個のフリップフロップが直列接続された構成からなる第１〜第Ｎのシフトレジスタを有し、
前記動作判定手段は、
前記第１〜第Ｎのシフトレジスタにおける全フリップフロップの出力信号の論理和信号を前記信号源動作可否信号として出力する論理和回路を有し、
前記映像信号処理手段は、
前記第１〜第Ｎのシフトレジスタにおける最終段のフリップフロップの出力信号を前記表示対象画素のデジタル映像信号として入力し、当該デジタル映像信号を基に表示対象画素の階調値を規定するＰＷＭ(Pulse Width Modulation)階調信号を生成し、
前記駆動信号生成手段は、
最大階調値に対応する電流を生成する第１の電流源と、
制御端子を除く２端子の内の第１の端子が前記第１の電流源と接続され、第２の端子が第１の共通電位線と接続され、前記制御端子が自身の前記第１の端子と接続された入力側トランジスタ素子と、
制御端子を除く２端子の内の第２の端子が前記第１の共通電位線と接続され、前記制御
端子が前記入力側トランジスタ素子の制御端子と接続された出力側トランジスタ素子と、
２端子の内一方の端子が前記出力側トランジスタ素子の第１の端子と接続され、前記信号源動作可否信号に応じて２端子間の接続／非接続を切り替える動作切替手段と、
前記光源の閾値電流を生成する第２の電流源と、
一端が第２の共通電位線と接続されたダミー負荷と、
前記ＰＷＭ階調信号に応じて前記動作切替手段の他方の端子を前記ダミー負荷の他端と接続するか、または前記第２の電流源の一端と接続するかを切り替える出力切替スイッチと、
前記第２の電流源の一端に流れる電流と略同一の電流値を有する駆動電流を前記駆動信号として出力するカレントミラー回路と、を有する、
ことを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記走査手段は、前記光を反射する反射ミラーと、前記反射ミラーの反射面に沿った第１の軸回りに前記反射ミラーを回転させるための第１の回転支持部とを備えるＭＥＭＳ(Micro Electro Mechanical System)スキャナであり、
前記反射ミラーの前記第１の軸回りの回転角を前記被投射面上における光の照射位置として検出する照射位置検出手段と、
前記照射位置検出手段によって検出された光の照射位置に応じて前記駆動信号生成手段への前記階調信号の出力タイミングを規定する画素同期クロック信号を生成する画素同期クロック発生手段と、
を備え、
前記画素同期クロック信号を前記映像信号蓄積手段における前記フリップフロップのクロック信号として使用し、
前記映像信号処理手段は、前記画像同期クロック信号に同期して表示対象画素の階調信号を前記駆動信号生成手段に出力する、
ことを特徴とする請求項２または３記載の画像表示装置。
【請求項５】
表示対象画素の階調値を規定する階調信号を入力とし、前記階調信号に応じた駆動信号を生成する駆動信号源と、ダミー負荷と、前記駆動信号の出力先を前記階調信号に応じて前記ダミー負荷または外部の光源のいずれかに切り替えるための出力切替スイッチとを備える駆動信号生成回路であって、
外部から入力される信号源動作可否信号に基づいて前記駆動信号源の動作／非動作を切り替える動作切替手段を備える、
ことを特徴とする駆動信号生成回路。
【請求項６】
表示対象画素の階調値を規定するビット数Ｎのデジタル階調信号と、前記デジタル階調信号の各ビットデータに対応する第１〜第Ｎの信号源動作可否信号とを入力とし、
最大階調値に対応する電流を生成する第１の電流源と、
制御端子を除く２端子の内の第１の端子が前記第１の電流源と接続され、第２の端子が第１の共通電位線と接続され、前記制御端子が自身の前記第１の端子と接続された入力側トランジスタ素子と、
前記デジタル階調信号の各ビットに対応して設けられ、制御端子を除く２端子の内の第
２の端子が前記第１の共通電位線と接続され、前記制御端子が前記入力側トランジスタ素子の制御端子と接続された第１〜第Ｎの出力側トランジスタ素子と、
前記第１〜第Ｎの信号源動作可否信号の各々に対応して設けられると共に２端子の内一方の端子が各々に対応する第１〜第Ｎの出力側トランジスタ素子の第１の端子に接続され、各々に対応する第１〜第Ｎの信号源動作可否信号に応じて２端子間の接続／非接続を切り替える第１〜第Ｎの動作切替手段と、
前記光源の閾値電流を生成する第２の電流源と、
前記デジタル階調信号の各ビットに対応して設けられ、一端が第２の共通電位線と接続された第１〜第Ｎのダミー負荷と、
前記デジタル階調信号の各ビットに対応して設けられ、各々に対応するビットデータに応じて、各々に対応する第１〜第Ｎの動作切替手段の他方の端子を前記第１〜第Ｎのダミー負荷の他端と接続するか、または前記第２の電流源の一端と接続するかを切り替える第１〜第Ｎの出力切替スイッチと、
前記第２の電流源の一端に流れる電流と略同一の電流値を有する駆動電流を前記駆動信号として出力するカレントミラー回路と、を備え、
前記第１〜第Ｎの出力側トランジスタ素子の電気的特性は、各々に対応するビットデータに応じた電流を生成するように設定されている、
ことを特徴とする請求項５記載の駆動信号生成回路。
【請求項７】
表示対象画素の階調値を規定するＰＷＭ階調信号を入力とし、
最大階調値に対応する電流を生成する第１の電流源と、
制御端子を除く２端子の内の第１の端子が前記第１の電流源と接続され、第２の端子が第１の共通電位線と接続され、前記制御端子が自身の前記第１の端子と接続された入力側トランジスタ素子と、
制御端子を除く２端子の内の第２の端子が前記第１の共通電位線と接続され、前記制御
端子が前記入力側トランジスタ素子の制御端子と接続された出力側トランジスタ素子と、
２端子の内一方の端子が前記出力側トランジスタ素子の第１の端子と接続され、前記信号源動作可否信号に応じて２端子間の接続／非接続を切り替える動作切替手段と、
前記光源の閾値電流を生成する第２の電流源と、
一端が第２の共通電位線と接続されたダミー負荷と、
前記ＰＷＭ階調信号に応じて前記動作切替手段の他方の端子を前記ダミー負荷の他端と接続するか、または前記第２の電流源の一端と接続するかを切り替える出力切替スイッチと、
前記第２の電流源の一端に流れる電流と略同一の電流値を有する駆動電流を前記駆動信号として出力するカレントミラー回路と、
を備えることを特徴とする請求項５記載の駆動信号生成回路。
【請求項８】
光源から発生する光を被投射面上に走査する走査手段と、映像信号を入力とし前記被投射面上における光の照射位置に対応する画素の階調値を規定する階調信号を生成する映像信号処理手段と、前記階調信号に応じた駆動信号を生成する駆動信号源、ダミー負荷及び前記駆動信号の出力先を前記階調信号に応じて前記ダミー負荷または前記光源のいずれかに切り替えるための出力切替スイッチを有する駆動信号生成手段とを備えた画像表示装置の駆動方法であって、
外部から入力される前記映像信号を所定画素数分ずつ蓄積する一方、前記被投射面上における現在の光の照射位置に対応する表示対象画素の映像信号を前記映像信号処理手段に出力し、
前記蓄積された映像信号を基に、予め前記表示対象画素から所定画素数後に前記駆動信号源を動作させる必要があるか否かを判定し、当該判定結果に基づいて前記駆動信号源の動作／非動作を切り替える、
ことを特徴とする画像表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置、駆動信号生成回路及び画像表示装置の駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像表示装置の一形態として、レーザ光などのビーム状の光を被投射面上でラスタースキャンして画像を表示するレーザスキャンディスプレイが注目されている。このようなレーザスキャンディスプレイは、レーザ光の供給を停止することで完全な黒を表現できるため、例えば液晶ライトバルブを用いたプロジェクタ等と比べてコントラストが非常に高く、また、レーザ光が単一波長であるために色純度が高く、コヒーレンスが高いためにビームを整形しやすい（絞りやすい）等の特徴を有することから、高コントラスト、高色再現性及び高解像度を実現する高画質ディスプレイとして期待されている。
【０００３】
高速走査及び大偏角が要求されるレーザスキャンディスプレイでは、レーザスキャナとして共振型のＭＥＭＳ(Micro Electro Mechanical System)スキャナを用いることが多い（下記特許文献１参照）。ＭＥＭＳスキャナとは、単結晶シリコン等の半導体材料を微細加工してトーションバネ等で支持した反射ミラーを形成したものであり、当該反射ミラーを静電力やローレンツ力等により駆動し、これら外力とトーションバネの復元力との相互作用で反射ミラーを所定の角度範囲内において回動させることによりレーザ光を走査するものである。このようなＭＥＭＳスキャナは共振型スキャナであるため、反射ミラーの回転角は正弦関数的に変化するという特性がある。そのため、例えば水平走査方向に着目した場合、画面中央におけるレーザ光の走査速度が最も速く、画面端に向かうに従ってレーザ光の走査速度は低下するという現象が発生する。
【特許文献１】特開２００７−４７３５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、レーザスキャンディスプレイの階調表現手段としてアナログ変調を用いる場合、例えば解像度ＶＧＡで毎秒６０フレームの画像を表示することを想定すると、画素同期クロック周波数は１８．４（ＭＨｚ）となるが、上記のＭＥＭＳスキャナを用いた場合のようにレーザ光の水平走査速度が変動したり、回転ミラーが回転する時間の全てを走査に使えないことを考慮すると、画面中央での最高画素同期クロック周波数は５０（ＭＨｚ）程度と高速になる。つまり、レーザ光の光源であるレーザダイオードに駆動電流を供給するレーザドライバは、上記のように高速の画素同期クロックに同期して入力される階調データに応じた駆動電流を高速に生成する必要がある。
【０００５】
このようなレーザドライバの構成としては、各階調に対応した電流源を用意し、各電流源の動作状態と非動作状態とを階調データに応じて高速に切り替え、動作状態時に生成される電流をレーザダイオードに出力するような構成が考えられる。しかしながら、電流源は動作状態と非動作状態とを高速で切り替えることができず、非動作状態から動作状態に切り替えて実際に電流が生成されるまでにタイムラグが生じることになる。このため、従来では、レーザドライバの構成として、動作状態に維持された各電流源の電流をダミー負荷に流すかレーザダイオードに流すかを階調データにより制御されるスイッチにより選択する構成を採用していた。しかしながら、このような構成では、各電流源には常時電流が流れることになるため消費電力が大きくなるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、被投射面上に光を走査して画像を表示する場合において、高速動作の要求を満たしつつ低消費電力化を図ることができる画像表示装置、駆動信号生成回路及び画像表示装置の駆動方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る画像表示装置は、光源から発生する光を被投射面上に走査する走査手段と、映像信号を入力とし前記被投射面上における光の照射位置に対応する画素の階調値を規定する階調信号を生成する映像信号処理手段と、前記階調信号に応じた駆動信号を生成する駆動信号源、ダミー負荷及び前記駆動信号の出力先を前記階調信号に応じて前記ダミー負荷または前記光源のいずれかに切り替えるための出力切替スイッチを有する駆動信号生成手段とを備えた画像表示装置であって、外部から入力される前記映像信号を蓄積する一方、前記被投射面上における現在の光の照射位置に対応する表示対象画素の映像信号を前記映像信号処理手段に出力する映像信号蓄積手段と、前記映像信号蓄積手段に蓄積された映像信号を基に、予め前記表示対象画素から所定画素数後に前記駆動信号源を動作させる必要があるか否かを判定し、当該判定結果を示す信号源動作可否信号を出力する動作判定手段と、を備え、前記駆動信号生成手段は、前記信号源動作可否信号に基づいて前記駆動信号源の動作／非動作を切り替える動作切替手段を備える、ことを特徴とする。
このような特徴を有する画像表示装置によれば、階調信号の元となる蓄積した映像信号を基に、予め表示対象画素から所定画素数後に駆動信号源を動作させる必要があるか否かを判定し、当該判定結果を示す信号源動作可否信号に基づいて前記駆動信号源の動作／非動作を切り替える。すなわち、駆動信号源を非動作状態から動作状態に切り替えて実際に駆動信号が生成されるまでのタイムラグを考慮し、表示対象画素から所定画素数後に駆動信号源を動作させる必要がある場合には駆動信号源を予め動作させておき、動作させる必要がない場合には駆動信号源を非動作状態に切り替えるので、高速動作の要求を満たしつつ低消費電力化を図ることが可能である。
【０００８】
また、上述した画像表示装置において、前記映像信号は、ビット数Ｎのデジタル映像信号であり、前記映像信号蓄積手段は、前記デジタル映像信号の各ビットデータに対応して設けられ、各々に対応するビットデータを入力とし、複数個のフリップフロップが直列接続された構成からなる第１〜第Ｎのシフトレジスタを有し、前記動作判定手段は、
前記第１〜第Ｎのシフトレジスタの各々に対応して設けられ、各々に対応するシフトレジスタにおける全フリップフロップの出力信号の論理和信号を第１〜第Ｎの信号源動作可否信号として出力する第１〜第Ｎの論理和回路を有し、前記映像信号処理手段は、前記第１〜第Ｎのシフトレジスタにおける最終段のフリップフロップの出力信号を前記表示対象画素のデジタル映像信号として入力し、当該デジタル映像信号を基に表示対象画素の階調値を規定するビット数Ｎのデジタル階調信号を生成し、前記駆動信号生成手段は、最大階調値に対応する電流を生成する第１の電流源と、制御端子を除く２端子の内の第１の端子が前記第１の電流源と接続され、第２の端子が第１の共通電位線と接続され、前記制御端子が自身の前記第１の端子と接続された入力側トランジスタ素子と、前記デジタル階調信号の各ビットに対応して設けられ、制御端子を除く２端子の内の第２の端子が前記第１の共通電位線と接続され、前記制御端子が前記入力側トランジスタ素子の制御端子と接続された第１〜第Ｎの出力側トランジスタ素子と、前記第１〜第Ｎの信号源動作可否信号の各々に対応して設けられると共に２端子の内一方の端子が各々に対応する第１〜第Ｎの出力側トランジスタ素子の第１の端子に接続され、各々に対応する第１〜第Ｎの信号源動作可否信号に応じて２端子間の接続／非接続を切り替える第１〜第Ｎの動作切替手段と、前記光源の閾値電流を生成する第２の電流源と、前記デジタル階調信号の各ビットに対応して設けられ、一端が第２の共通電位線と接続された第１〜第Ｎのダミー負荷と、前記デジタル階調信号の各ビットに対応して設けられ、各々に対応するビットデータに応じて、各々に対応する第１〜第Ｎの動作切替手段の他方の端子を前記第１〜第Ｎのダミー負荷の他端と接続するか、または前記第２の電流源の一端と接続するかを切り替える第１〜第Ｎの出力切替スイッチと、前記第２の電流源の一端に流れる電流と略同一の電流値を有する駆動電流を前記駆動信号として出力するカレントミラー回路と、を有し、前記第１〜第Ｎの出力側トランジスタ素子の電気的特性は、各々に対応するビットデータに応じた電流を生成するように設定されている、ことが望ましい。
映像信号がビット数Ｎのデジタル映像信号であり、階調信号として光の照射位置に対応する表示対象画素の階調値を規定するビット数Ｎのデジタル階調信号を用いる場合、上記のような構成を採用することにより、簡単且つ安価に映像信号蓄積手段、動作判定手段、駆動信号生成手段を実現することが可能である。
【０００９】
また、上述した画像表示装置において、前記映像信号は、ビット数Ｎのデジタル映像信号であり、前記映像信号蓄積手段は、前記デジタル映像信号の各ビットデータに対応して設けられ、各々に対応するビットデータを入力とし、複数個のフリップフロップが直列接続された構成からなる第１〜第Ｎのシフトレジスタを有し、前記動作判定手段は、
前記第１〜第Ｎのシフトレジスタにおける全フリップフロップの出力信号の論理和信号を前記信号源動作可否信号として出力する論理和回路を有し、前記映像信号処理手段は、
前記第１〜第Ｎのシフトレジスタにおける最終段のフリップフロップの出力信号を前記表示対象画素のデジタル映像信号として入力し、当該デジタル映像信号を基に表示対象画素の階調値を規定するＰＷＭ(Pulse Width Modulation)階調信号を生成し、前記駆動信号生成手段は、最大階調値に対応する電流を生成する第１の電流源と、制御端子を除く２端子の内の第１の端子が前記第１の電流源と接続され、第２の端子が第１の共通電位線と接続され、前記制御端子が自身の前記第１の端子と接続された入力側トランジスタ素子と、制御端子を除く２端子の内の第２の端子が前記第１の共通電位線と接続され、前記制御端子が前記入力側トランジスタ素子の制御端子と接続された出力側トランジスタ素子と、２端子の内一方の端子が前記出力側トランジスタ素子の第１の端子と接続され、前記信号源動作可否信号に応じて２端子間の接続／非接続を切り替える動作切替手段と、前記光源の閾値電流を生成する第２の電流源と、一端が第２の共通電位線と接続されたダミー負荷と、前記ＰＷＭ階調信号に応じて前記動作切替手段の他方の端子を前記ダミー負荷の他端と接続するか、または前記第２の電流源の一端と接続するかを切り替える出力切替スイッチと、前記第２の電流源の一端に流れる電流と略同一の電流値を有する駆動電流を前記駆動信号として出力するカレントミラー回路と、を有することが望ましい。
映像信号がビット数Ｎのデジタル映像信号であり、階調信号として光の照射位置に対応する表示対象画素の階調値を規定するＰＷＭ階調信号を用いる場合、上記のような構成を採用することにより、簡単且つ安価に映像信号蓄積手段、動作判定手段、駆動信号生成手段を実現することが可能である。
【００１０】
また、上述した画像表示装置において、前記走査手段は、前記光を反射する反射ミラーと、前記反射ミラーの反射面に沿った第１の軸回りに前記反射ミラーを回転させるための第１の回転支持部とを備えるＭＥＭＳ(Micro Electro Mechanical System)スキャナであり、前記反射ミラーの前記第１の軸回りの回転角を前記被投射面上における光の照射位置として検出する照射位置検出手段と、前記照射位置検出手段によって検出された光の照射位置に応じて前記駆動信号生成手段への前記階調信号の出力タイミングを規定する画素同期クロック信号を生成する画素同期クロック発生手段と、を備え、前記画素同期クロック信号を前記映像信号蓄積手段における前記フリップフロップのクロック信号として使用し、前記映像信号処理手段は、前記画像同期クロック信号に同期して表示対象画素の階調信号を前記駆動信号生成手段に出力する、ことが望ましい。
このように、走査手段としてＭＥＭＳスキャナを用いることにより、ＭＥＭＳスキャナの利点である高速走査及び大偏角走査を活かしつつ、低消費電力化を図ることが可能である。また、ＭＥＭＳスキャナの反射ミラーの第１の軸回りの回転角を基に生成された画素同期クロック信号を、映像信号蓄積手段におけるフリップフロップ及び映像信号処理手段のクロックとして用いることにより、正確に被投射面上における現在の光の照射位置に対応する表示対象画素の階調信号を駆動信号生成手段に供給することができる。
【００１１】
一方、本発明に係る駆動信号生成回路は、表示対象画素の階調値を規定する階調信号を入力とし、前記階調信号に応じた駆動信号を生成する駆動信号源と、ダミー負荷と、前記駆動信号の出力先を前記階調信号に応じて前記ダミー負荷または外部の光源のいずれかに切り替えるための出力切替スイッチとを備える駆動信号生成回路であって、外部から入力される信号源動作可否信号に基づいて前記駆動信号源の動作／非動作を切り替える動作切替手段を備える、ことを特徴とする。
このような特徴を有する駆動信号生成回路によれば、駆動信号源を非動作状態から動作状態に切り替えて実際に駆動信号が生成されるまでのタイムラグを考慮し、表示対象画素から所定画素数後に駆動信号源を動作させる必要がある場合には駆動信号源を予め動作させておき、動作させる必要がない場合には駆動信号源を非動作状態に切り替えるので、高速動作の要求を満たしつつ低消費電力化を図ることが可能である。
【００１２】
また、上述した駆動信号生成回路において、表示対象画素の階調値を規定するビット数Ｎのデジタル階調信号と、前記デジタル階調信号の各ビットデータに対応する第１〜第Ｎの信号源動作可否信号とを入力とし、最大階調値に対応する電流を生成する第１の電流源と、制御端子を除く２端子の内の第１の端子が前記第１の電流源と接続され、第２の端子が第１の共通電位線と接続され、前記制御端子が自身の前記第１の端子と接続された入力側トランジスタ素子と、前記デジタル階調信号の各ビットに対応して設けられ、制御端子を除く２端子の内の第２の端子が前記第１の共通電位線と接続され、前記制御端子が前記入力側トランジスタ素子の制御端子と接続された第１〜第Ｎの出力側トランジスタ素子と、前記第１〜第Ｎの信号源動作可否信号の各々に対応して設けられると共に２端子の内一方の端子が各々に対応する第１〜第Ｎの出力側トランジスタ素子の第１の端子に接続され、各々に対応する第１〜第Ｎの信号源動作可否信号に応じて２端子間の接続／非接続を切り替える第１〜第Ｎの動作切替手段と、前記光源の閾値電流を生成する第２の電流源と、前記デジタル階調信号の各ビットに対応して設けられ、一端が第２の共通電位線と接続された第１〜第Ｎのダミー負荷と、前記デジタル階調信号の各ビットに対応して設けられ、各々に対応するビットデータに応じて、各々に対応する第１〜第Ｎの動作切替手段の他方の端子を前記第１〜第Ｎのダミー負荷の他端と接続するか、または前記第２の電流源の一端と接続するかを切り替える第１〜第Ｎの出力切替スイッチと、前記第２の電流源の一端に流れる電流と略同一の電流値を有する駆動電流を前記駆動信号として出力するカレントミラー回路と、を備え、前記第１〜第Ｎの出力側トランジスタ素子の電気的特性は、各々に対応するビットデータに応じた電流を生成するように設定されている、ことが望ましい。
階調信号として光の照射位置に対応する表示対象画素の階調値を規定するビット数Ｎのデジタル階調信号を用いる場合、上記のような構成を採用することにより、簡単且つ安価に駆動信号生成回路を実現することが可能である。
【００１３】
また、上述した駆動信号生成回路において、表示対象画素の階調値を規定するＰＷＭ階調信号を入力とし、最大階調値に対応する電流を生成する第１の電流源と、制御端子を除く２端子の内の第１の端子が前記第１の電流源と接続され、第２の端子が第１の共通電位線と接続され、前記制御端子が自身の前記第１の端子と接続された入力側トランジスタ素子と、制御端子を除く２端子の内の第２の端子が前記第１の共通電位線と接続され、前記制御端子が前記入力側トランジスタ素子の制御端子と接続された出力側トランジスタ素子と、２端子の内一方の端子が前記出力側トランジスタ素子の第１の端子と接続され、前記信号源動作可否信号に応じて２端子間の接続／非接続を切り替える動作切替手段と、前記光源の閾値電流を生成する第２の電流源と、一端が第２の共通電位線と接続されたダミー負荷と、前記ＰＷＭ階調信号に応じて前記動作切替手段の他方の端子を前記ダミー負荷の他端と接続するか、または前記第２の電流源の一端と接続するかを切り替える出力切替スイッチと、前記第２の電流源の一端に流れる電流と略同一の電流値を有する駆動電流を前記駆動信号として出力するカレントミラー回路と、を備えることが望ましい。
階調信号として光の照射位置に対応する表示対象画素の階調値を規定するＰＷＭ階調信号を用いる場合、上記のような構成を採用することにより、簡単且つ安価に駆動信号生成回路を実現することが可能である。
【００１４】
さらに、本発明に係る画像表示装置の駆動方法は、光源から発生する光を被投射面上に走査する走査手段と、映像信号を入力とし前記被投射面上における光の照射位置に対応する画素の階調値を規定する階調信号を生成する映像信号処理手段と、前記階調信号に応じた駆動信号を生成する駆動信号源、ダミー負荷及び前記駆動信号の出力先を前記階調信号に応じて前記ダミー負荷または前記光源のいずれかに切り替えるための出力切替スイッチを有する駆動信号生成手段とを備えた画像表示装置の駆動方法であって、外部から入力される前記映像信号を所定画素数分ずつ蓄積する一方、前記被投射面上における現在の光の照射位置に対応する表示対象画素の映像信号を前記映像信号処理手段に出力し、前記蓄積された映像信号を基に、予め前記表示対象画素から所定画素数後に前記駆動信号源を動作させる必要があるか否かを判定し、当該判定結果に基づいて前記駆動信号源の動作／非動作を切り替える、ことを特徴とする。
このような特徴を有する画像表示装置の駆動方法によれば、階調信号の元となる蓄積した映像信号を基に、予め表示対象画素から所定画素数後に駆動信号源を動作させる必要があるか否かを判定し、当該判定結果に基づいて前記駆動信号源の動作／非動作を切り替える。すなわち、駆動信号源を非動作状態から動作状態に切り替えて実際に駆動信号が生成されるまでのタイムラグを考慮し、表示対象画素から所定画素数後に駆動信号源を動作させる必要がある場合には駆動信号源を予め動作させておき、動作させる必要がない場合には駆動信号源を非動作状態に切り替えるので、高速動作の要求を満たしつつ低消費電力化を図ることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
〔第１実施形態〕
図１は、第１実施形態に係る画像表示装置ＬＳＤの機能ブロック図である。なお、本画像表示装置ＬＳＤとして、スクリーン（被投射面）１１０上にレーザ光を走査して画像を表示するレーザスキャンディスプレイを例示して説明する。
【００１６】
図１に示すように、第１実施形態に係る画像表示装置ＬＳＤは、赤色映像信号バッファ１０Ｒ、緑色映像信号バッファ１０Ｇ、青色映像信号バッファ１０Ｂ、赤色動作判定回路２０Ｒ、緑色動作判定回路２０Ｇ、青色動作判定回路２０Ｂ、映像信号処理回路３０、赤色レーザドライバ４０Ｒ、緑色レーザドライバ４０Ｇ、青色レーザドライバ４０Ｂ、赤色レーザダイオード５０Ｒ、緑色レーザダイオード５０Ｇ、青色レーザダイオード５０Ｂ、光軸合わせ用光学系６０、レーザ走査部７０、走査駆動部８０、照射位置検出部９０、画素同期クロック発生回路１００を備えている。
【００１７】
赤色映像信号バッファ（映像信号蓄積手段）１０Ｒは、例えばノート型パソコン等の外部の画像供給装置（図示せず）から入力される赤色用のデジタル映像信号ＶＲを所定の画素数分ずつ蓄積する一方、スクリーン１１０上における現在のレーザ光の照射位置に対応する画素（表示対象画素）のデジタル映像信号ＶＲを映像信号処理回路３０に出力する。ここで、デジタル映像信号ＶＲは、ビット数Ｎのシリアルデータである。本実施形態では、説明の便宜上、デジタル映像信号ＶＲのビット数Ｎを４とする。つまり、本画像表示装置ＬＳＤは、「０」〜「１５」までの１６階調（４０９６色）の画像表示が可能である。
【００１８】
赤色動作判定回路（動作判定手段）２０Ｒは、赤色映像信号バッファ１０Ｒに蓄積されたデジタル映像信号ＶＲを基に、予め表示対象画素から所定画素数後に、後述する赤色レーザドライバ４０Ｒに設けられた駆動信号源である電流源（第１の出力側トランジスタ素子Ｔｏ１〜第４の出力側トランジスタ素子Ｔｏ４）を動作させる必要があるか否かを判定し、当該判定結果を示す電流源イネーブル信号（信号源動作可否信号）ＥＲを赤色レーザドライバ４０Ｒに出力する。
【００１９】
以下、図２を参照して上記の赤色映像信号バッファ１０Ｒ及び赤色動作判定回路２０Ｒの回路構成について具体的に説明する。なお、本実施形態では、説明の便宜上、赤色映像信号バッファ１０Ｒは、４つの画素分のデジタル映像信号ＶＲを蓄積するものとする。また、デジタル映像信号ＶＲのＬＳＢである１ビット目のビットデータをＶＲ１、２ビット目のビットデータをＶＲ２、３ビット目のビットデータをＶＲ３、ＭＳＢである４ビット目のビットデータをＶＲ４とする。
【００２０】
図２に示すように、赤色映像信号バッファ１０Ｒは、デジタル映像信号ＶＲの各ビットデータＶＲ１〜ＶＲ４に対応して設けられ、各々に対応するビットデータを入力とし、蓄積画素数と同数の４つのフリップフロップが直列接続された構成からなる第１のシフトレジスタ２０１、第２のシフトレジスタ２０２、第３のシフトレジスタ２０３、第４のシフトレジスタ２０４を備えている。また、赤色動作判定回路２０Ｒは、第１のシフトレジスタ２０１〜第４のシフトレジスタ２０４の各々に対応して設けられた、第１の論理和回路３０１、第２の論理和回路３０２、第３の論理和回路３０３、第４の論理和回路３０４を備えている。
【００２１】
より詳細には、第１のシフトレジスタ２０１は、Ｄ型のフリップフロップ２０１ａ〜２０１ｄが直列接続された構成からなり、入力段のフリップフロップ２０１ａの入力端子にはデジタル映像信号ＶＲのビットデータＶＲ１が入力され、最終段のフリップフロップ２０１ｄの出力端子は映像信号処理回路３０に接続されている。また、全てのフロップフロップ２０１ａ〜２０１ｄの出力端子は第１の論理和回路３０１に接続され、全てのフロップフロップ２０１ａ〜２０１ｄのクロック入力端子には、後述する画素同期クロック発生回路１００から出力される画素同期クロック信号ＣＬが入力されている。つまり、第１のシフトレジスタ２０１は、画素同期クロック信号ＣＬに同期して、デジタル映像信号ＶＲのビットデータＶＲ１を４画素分ずつ順次シフトしていき、スクリーン１１０上における現在のレーザ光の照射位置に対応する表示対象画素のデジタル映像信号ＶＲのビットデータＶＲ１を最終段のフリップフロップ２０１ｄから映像信号処理回路３０に出力する。
【００２２】
第１の論理和回路３０１は、第１のシフトレジスタ２０１における全フリップフロップ２０１ａ〜２０１ｄの出力信号を入力とし、これら出力信号の論理和信号を第１の電流源イネーブル信号ＥＲ１として赤色レーザドライバ４０Ｒに出力する。つまり、第１の論理和回路３０１は、現在表示している表示対象画素から３つ後の画素までの４つの画素に対応するビットデータＶＲ１に「１」が１つでもあれば「１」（ハイレベル）を示す第１の電流源イネーブル信号ＥＲ１を出力する。詳細は後述するが、本実施形態では、赤色レーザドライバ４０Ｒに設けられた電流源（具体的には第１の出力側トランジスタ素子Ｔｏ１）を動作させる必要がある場合に「１」を示す第１の電流源イネーブル信号ＥＲ１が出力され、動作させる必要がない場合は「０」（ローレベル）を示す第１の電流源イネーブル信号ＥＲ１が出力される。
【００２３】
また、第２のシフトレジスタ２０２は、Ｄ型のフリップフロップ２０２ａ〜２０２ｄが直列接続された構成からなり、入力段のフリップフロップ２０２ａの入力端子にはデジタル映像信号ＶＲのビットデータＶＲ２が入力され、最終段のフリップフロップ２０２ｄの出力端子は映像信号処理回路３０に接続されている。また、全てのフロップフロップ２０２ａ〜２０２ｄの出力端子は第２の論理和回路３０２に接続され、全てのフロップフロップ２０２ａ〜２０２ｄのクロック入力端子には、後述する画素同期クロック発生回路１００から出力される画素同期クロック信号ＣＬが入力されている。つまり、第２のシフトレジスタ２０２は、画素同期クロック信号ＣＬに同期して、デジタル映像信号ＶＲのビットデータＶＲ２を４画素分ずつ順次シフトしていき、スクリーン１１０上における現在のレーザ光の照射位置に対応する表示対象画素のデジタル映像信号ＶＲのビットデータＶＲ２を最終段のフリップフロップ２０２ｄから映像信号処理回路３０に出力する。
【００２４】
第２の論理和回路３０２は、第２のシフトレジスタ２０２における全フリップフロップ２０２ａ〜２０２ｄの出力信号を入力とし、これら出力信号の論理和信号を第２の電流源イネーブル信号ＥＲ２として赤色レーザドライバ４０Ｒに出力する。つまり、第２の論理和回路３０２は、現在表示している表示対象画素から３つ後の画素までの４つの画素に対応するビットデータＶＲ２に「１」が１つでもあれば「１」を示す第２の電流源イネーブル信号ＥＲ２を出力する。本実施形態では、赤色レーザドライバ４０Ｒに設けられた電流源（具体的には第２の出力側トランジスタ素子Ｔｏ２）を動作させる必要がある場合に「１」を示す第２の電流源イネーブル信号ＥＲ２が出力され、動作させる必要がない場合は「０」を示す第２の電流源イネーブル信号ＥＲ２が出力される。
【００２５】
また、第３のシフトレジスタ２０３は、Ｄ型のフリップフロップ２０３ａ〜２０３ｄが直列接続された構成からなり、入力段のフリップフロップ２０３ａの入力端子にはデジタル映像信号ＶＲのビットデータＶＲ３が入力され、最終段のフリップフロップ２０３ｄの出力端子は映像信号処理回路３０に接続されている。また、全てのフロップフロップ２０３ａ〜２０３ｄの出力端子は第３の論理和回路３０３に接続され、全てのフロップフロップ２０３ａ〜２０３ｄのクロック入力端子には、後述する画素同期クロック発生回路１００から出力される画素同期クロック信号ＣＬが入力されている。つまり、第３のシフトレジスタ２０３は、画素同期クロック信号ＣＬに同期して、デジタル映像信号ＶＲのビットデータＶＲ３を４画素分ずつ順次シフトしていき、スクリーン１１０上における現在のレーザ光の照射位置に対応する表示対象画素のデジタル映像信号ＶＲのビットデータＶＲ３を最終段のフリップフロップ２０３ｄから映像信号処理回路３０に出力する。
【００２６】
第３の論理和回路３０３は、第３のシフトレジスタ２０３における全フリップフロップ２０３ａ〜２０３ｄの出力信号を入力とし、これら出力信号の論理和信号を第３の電流源イネーブル信号ＥＲ３として赤色レーザドライバ４０Ｒに出力する。つまり、第３の論理和回路３０３は、現在表示している表示対象画素から３つ後の画素までの４つの画素に対応するビットデータＶＲ３に「１」が１つでもあれば「１」を示す第３の電流源イネーブル信号ＥＲ３を出力する。本実施形態では、赤色レーザドライバ４０Ｒに設けられた電流源（具体的には第３の出力側トランジスタ素子Ｔｏ３）を動作させる必要がある場合に「１」を示す第３の電流源イネーブル信号ＥＲ３が出力され、動作させる必要がない場合は「０」を示す第３の電流源イネーブル信号ＥＲ３が出力される。
【００２７】
また、第４のシフトレジスタ２０４は、Ｄ型のフリップフロップ２０４ａ〜２０４ｄが直列接続された構成からなり、入力段のフリップフロップ２０４ａの入力端子にはデジタル映像信号ＶＲのビットデータＶＲ４が入力され、最終段のフリップフロップ２０４ｄの出力端子は映像信号処理回路３０に接続されている。また、全てのフロップフロップ２０４ａ〜２０４ｄの出力端子は第４の論理和回路３０４に接続され、全てのフロップフロップ２０４ａ〜２０４ｄのクロック入力端子には、後述する画素同期クロック発生回路１００から出力される画素同期クロック信号ＣＬが入力されている。つまり、第４のシフトレジスタ２０４は、画素同期クロック信号ＣＬに同期して、デジタル映像信号ＶＲのビットデータＶＲ４を４画素分ずつ順次シフトしていき、スクリーン１１０上における現在のレーザ光の照射位置に対応する表示対象画素のデジタル映像信号ＶＲのビットデータＶＲ４を最終段のフリップフロップ２０４ｄから映像信号処理回路３０に出力する。
【００２８】
第４の論理和回路３０４は、第４のシフトレジスタ２０４における全フリップフロップ２０４ａ〜２０４ｄの出力信号を入力とし、これら出力信号の論理和信号を第４の電流源イネーブル信号ＥＲ４として赤色レーザドライバ４０Ｒに出力する。つまり、第４の論理和回路３０４は、現在表示している表示対象画素から３つ後の画素までの４つの画素に対応するビットデータＶＲ４に「１」が１つでもあれば「１」を示す第４の電流源イネーブル信号ＥＲ４を出力する。本実施形態では、赤色レーザドライバ４０Ｒに設けられた電流源（具体的には第４の出力側トランジスタ素子Ｔｏ４）を動作させる必要がある場合に「１」を示す第４の電流源イネーブル信号ＥＲ４が出力され、動作させる必要がない場合は「０」を示す第４の電流源イネーブル信号ＥＲ４が出力される。
以上が赤色映像信号バッファ１０Ｒ及び赤色動作判定回路２０Ｒの説明であり、以下では図１に戻って説明する。
【００２９】
緑色映像信号バッファ（映像信号蓄積手段）１０Ｇは、外部の画像供給装置から入力される緑色画素用のデジタル映像信号ＶＧ（４ビットのシリアルデータ）を４画素数分ずつ蓄積する一方、スクリーン１１０上における現在のレーザ光の照射位置に対応する表示対象画素のデジタル映像信号ＶＧを映像信号処理回路３０に出力する。青色映像信号バッファ（映像信号蓄積手段）１０Ｂは、外部の画像供給装置から入力される青色画素用のデジタル映像信号ＶＢ（４ビットのシリアルデータ）を４画素数分ずつ蓄積する一方、スクリーン１１０上における現在のレーザ光の照射位置に対応する表示対象画素のデジタル映像信号ＶＢを映像信号処理回路３０に出力する。なお、これら緑色映像信号バッファ１０Ｇ及び青色映像信号バッファ１０Ｂの回路構成は、図２に示す赤色映像信号バッファ１０Ｒと同様であるので説明を省略する。
【００３０】
緑色動作判定回路（動作判定手段）２０Ｇは、緑色映像信号バッファ１０Ｇに蓄積されたデジタル映像信号ＶＧを基に、予め表示対象画素から４画素後に、緑色レーザドライバ４０Ｇに設けられた電流源を動作させる必要があるか否かを判定し、当該判定結果を示す電流源イネーブル信号ＥＧ（第１の電流源イネーブル信号ＥＧ１〜第４の電流源イネーブル信号ＥＧ４）を緑色レーザドライバ４０Ｇに出力する。青色動作判定回路（動作判定手段）２０Ｂは、青色映像信号バッファ１０Ｂに蓄積されたデジタル映像信号ＶＢを基に、予め表示対象画素から４画素後に、青色レーザドライバ４０Ｂに設けられた電流源を動作させる必要があるか否かを判定し、当該判定結果を示す電流源イネーブル信号ＥＢ（第１の電流源イネーブル信号ＥＢ１〜第４の電流源イネーブル信号ＥＢ４）を青色レーザドライバ４０Ｂに出力する。なお、これら緑色動作判定回路２０Ｇ及び青色動作判定回路２０Ｂの回路構成は、図２に示す赤色動作判定回路２０Ｒと同様であるので説明を省略する。
【００３１】
映像信号処理回路（映像信号処理手段）３０は、赤色映像信号バッファ１０Ｒから入力されるデジタル映像信号ＶＲを基に、表示対象画素の赤色の階調値を規定する４ビットの赤色階調データＤＲを生成し、緑色映像信号バッファ１０Ｇから入力されるデジタル映像信号ＶＧを基に、表示対象画素の緑色の階調値を規定する４ビットの緑色階調データＤＧを生成し、青色映像信号バッファ１０Ｂから入力されるデジタル映像信号ＶＢを基に、表示対象画素の青色の階調値を規定する４ビットの青色階調データＤＢを生成する一方、画素同期クロック発生回路１００から入力される画素同期クロック信号ＣＬに同期して、赤色階調データＤＲを赤色レーザドライバ４０Ｒに出力し、緑色階調データＤＧを緑色レーザドライバ４０Ｇに出力し、青色階調データＤＢを青色レーザドライバ４０Ｂに出力する。
【００３２】
赤色レーザドライバ（駆動信号生成手段）４０Ｒは、上記赤色階調データＤＲと、赤色動作判定回路２０Ｒから出力される電流源イネーブル信号ＥＲ（第１の電流源イネーブル信号ＥＲ１〜第４の電流源イネーブル信号ＥＲ４）とを入力とし、電流源イネーブル信号ＥＲを基に電流源（第１の出力側トランジスタ素子Ｔｏ１〜第４の出力側トランジスタ素子Ｔｏ４）の動作／非動作を切り替えると共に、赤色階調データＤＲに応じた駆動電流ＩＲを生成して、赤色レーザダイオード５０Ｒに出力する。以下、この赤色レーザドライバ４０Ｒの詳細な構成について説明する。
【００３３】
図３は、赤色レーザドライバ４０Ｒの回路構成図である。この図３に示すように、赤色レーザドライバ４０Ｒは、第１の電流源ＣＳ１、第２の電流源ＣＳ２、第１の入力側トランジスタ素子Ｔｉ１、第２の入力側トランジスタ素子Ｔｉ２、第１の出力側トランジスタ素子Ｔｏ１、第２の出力側トランジスタ素子Ｔｏ２、第３の出力側トランジスタ素子Ｔｏ３、第４の出力側トランジスタ素子Ｔｏ４、第５の出力側トランジスタ素子Ｔｏ５、第１の動作切替スイッチＳＷ１、第２の動作切替スイッチＳＷ２、第３の動作切替スイッチＳＷ３、第４の動作切替スイッチＳＷ４、第１の出力切替スイッチＳ１、第２の出力切替スイッチＳ２、第３の出力切替スイッチＳ３、第４の出力切替スイッチＳ４、第１のダミー負荷Ｒ１、第２のダミー負荷Ｒ２、第３のダミー負荷Ｒ３、第４のダミー負荷Ｒ４から構成されている。
【００３４】
第１の電流源ＣＳ１は、入力端子が電源ラインＶｃｃ（第２の共通電位線）に接続され、出力端子が第１の入力側トランジスタ素子Ｔｉ１のドレイン端子及びゲート端子に接続されおり、最大階調値（本実施形態では「１５」）に対応する電流値を有する電流Ｉｓを生成する。
【００３５】
第１の入力側トランジスタ素子Ｔｉ１は、ｎチャネル型のＭＯＳ（Positive Metal Oxide Semiconductor）トランジスタ素子であり、ドレイン端子（第１の端子）は第１の電流源ＣＳ１の出力端子に接続され、ゲート端子（制御端子）は第１の電流源ＣＳ１の出力端子と第１の出力側トランジスタ素子Ｔｏ１〜第４の出力側トランジスタ素子Ｔｏ４のゲート端子に接続され、ソース端子（第２の端子）はグランドライン（第１の共通電位線）と接続されている。
【００３６】
第１の出力側トランジスタ素子Ｔｏ１は、ｎチャネル型のＭＯＳトランジスタ素子であり、ドレイン端子は第１の動作切替スイッチＳＷ１の一方の端子に接続され、ゲート端子は第１の入力側トランジスタ素子Ｔｉ１と第２の出力側トランジスタ素子Ｔｏ２〜第４の出力側トランジスタ素子Ｔｏ４のゲート端子に接続され、ソース端子はグランドラインと接続されている。
【００３７】
第２の出力側トランジスタ素子Ｔｏ２は、ｎチャネル型のＭＯＳトランジスタ素子であり、ドレイン端子は第２の動作切替スイッチＳＷ２の一方の端子に接続され、ゲート端子は第１の入力側トランジスタ素子Ｔｉ１、第１の出力側トランジスタ素子Ｔｏ１、第３の出力側トランジスタ素子Ｔｏ３及び第４の出力側トランジスタ素子Ｔｏ４のゲート端子に接続され、ソース端子はグランドラインと接続されている。
【００３８】
第３の出力側トランジスタ素子Ｔｏ３は、ｎチャネル型のＭＯＳトランジスタ素子であり、ドレイン端子は第３の動作切替スイッチＳＷ３の一方の端子に接続され、ゲート端子は第１の入力側トランジスタ素子Ｔｉ１、第１の出力側トランジスタ素子Ｔｏ１、第２の出力側トランジスタ素子Ｔｏ２及び第４の出力側トランジスタ素子Ｔｏ４のゲート端子に接続され、ソース端子はグランドラインと接続されている。
【００３９】
第４の出力側トランジスタ素子Ｔｏ４は、ｎチャネル型のＭＯＳトランジスタ素子であり、ドレイン端子は第４の動作切替スイッチＳＷ４の一方の端子に接続され、ゲート端子は第１の入力側トランジスタ素子Ｔｉ１、第１の出力側トランジスタ素子Ｔｏ１〜第３の出力側トランジスタ素子Ｔｏ３のゲート端子に接続され、ソース端子はグランドラインと接続されている。
【００４０】
つまり、第１の電流源ＣＳ１、第１の入力側トランジスタ素子Ｔｉ１、第１の出力側トランジスタ素子Ｔｏ１〜第４の出力側トランジスタ素子Ｔｏ４によって、第１の入力側トランジスタ素子Ｔｉ１を入力側のトランジスタとし、第１の出力側トランジスタ素子Ｔｏ１〜第４の出力側トランジスタ素子Ｔｏ４を出力側のトランジスタ（つまり電流源）とするカレントミラー回路が構成されている。ここで、本実施形態では、第１の出力側トランジスタ素子Ｔｏ１〜第４の出力側トランジスタ素子Ｔｏ４の電気的特性を、各々に対応するビットデータに応じた電流を生成するように設定する。
【００４１】
具体的には、第１の出力側トランジスタ素子Ｔｏ１は、４ビットの赤色階調データＤＲの内、ＬＳＢである１ビット目のビットデータＢ１に対応しており、第１の電流源ＣＳ１によって生成される電流Ｉｓの１／１５の電流が生成されるように電気的特性が設定されている。また、第２の出力側トランジスタ素子Ｔｏ２は、４ビットの赤色階調データＤＲの内、２ビット目のビットデータＢ２に対応しており、電流Ｉｓの２／１５の電流が生成されるように電気的特性が設定されている。また、第３の出力側トランジスタ素子Ｔｏ３は、４ビットの赤色階調データＤＲの内、３ビット目のビットデータＢ３に対応しており、電流Ｉｓの４／１５の電流が生成されるように電気的特性が設定されている。また、第４の出力側トランジスタ素子Ｔｏ４は、４ビットの赤色階調データＤＲの内、ＭＳＢである４ビット目のビットデータＢ４に対応しており、電流Ｉｓの８／１５の電流が生成されるように電気的特性が設定されている。
【００４２】
第１の動作切替スイッチ（動作切替手段）ＳＷ１は、第１の信号源動作可否信号ＥＲ１に対応して設けられており、当該第１の信号源動作可否信号ＥＲ１に応じて２端子間の接続／非接続を切り替えるスイッチ素子であり、その一方の端子は第１の出力側トランジスタ素子Ｔｏ１のドレイン端子に接続され、他方の端子は第１の出力切替スイッチＳ１の第１の端子Ｓ１ａ及び第２の端子Ｓ１ｂに接続されている。本実施形態では、第１の信号源動作可否信号ＥＲ１が「１」の場合に接続、「０」の場合に非接続とする。
【００４３】
第２の動作切替スイッチ（動作切替手段）ＳＷ２は、第２の電流源イネーブル信号ＥＲ２に対応して設けられており、当該第２の電流源イネーブル信号ＥＲ２に応じて２端子間の接続／非接続を切り替えるスイッチ素子であり、その一方の端子は第２の出力側トランジスタ素子Ｔｏ２のドレイン端子に接続され、他方の端子は第２の出力切替スイッチＳ２の第１の端子Ｓ２ａ及び第２の端子Ｓ２ｂに接続されている。本実施形態では、第２の電流源イネーブル信号ＥＲ２が「１」の場合に接続、「０」の場合に非接続とする。
【００４４】
第３の動作切替スイッチ（動作切替手段）ＳＷ３は、第３の電流源イネーブル信号ＥＲ３に対応して設けられており、当該第３の電流源イネーブル信号ＥＲ３に応じて２端子間の接続／非接続を切り替えるスイッチ素子であり、その一方の端子は第３の出力側トランジスタ素子Ｔｏ３のドレイン端子に接続され、他方の端子は第３の出力切替スイッチＳ３の第１の端子Ｓ３ａ及び第２の端子Ｓ３ｂに接続されている。本実施形態では、第３の電流源イネーブル信号ＥＲ３が「１」の場合に接続、「０」の場合に非接続とする。
【００４５】
第４の動作切替スイッチ（動作切替手段）ＳＷ４は、第４の電流源イネーブル信号ＥＲ４に対応して設けられており、当該第４の電流源イネーブル信号ＥＲ４に応じて２端子間の接続／非接続を切り替えるスイッチ素子であり、その一方の端子は第４の出力側トランジスタ素子Ｔｏ４のドレイン端子に接続され、他方の端子は第４の出力切替スイッチＳ４の第１の端子Ｓ４ａ及び第２の端子Ｓ４ｂに接続されている。本実施形態では、第４の電流源イネーブル信号ＥＲ４が「１」の場合に接続、「０」の場合に非接続とする。
【００４６】
第１のダミー負荷Ｒ１は、所定の抵抗値を有する抵抗素子であり、一端は電源ラインＶｃｃと接続され、他端は第１の出力切替スイッチＳ１の第３の端子Ｓ１ｃと接続されている。第２のダミー負荷Ｒ２は、所定の抵抗値を有する抵抗素子であり、一端は電源ラインＶｃｃと接続され、他端は第２の出力切替スイッチＳ２の第３の端子Ｓ２ｃと接続されている。第３のダミー負荷Ｒ３は、所定の抵抗値を有する抵抗素子であり、一端は電源ラインＶｃｃと接続され、他端は第３の出力切替スイッチＳ３の第３の端子Ｓ３ｃと接続されている。第４のダミー負荷Ｒ４は、所定の抵抗値を有する抵抗素子であり、一端は電源ラインＶｃｃと接続され、他端は第４の出力切替スイッチＳ４の第３の端子Ｓ４ｃと接続されている。
【００４７】
第１の出力切替スイッチＳ１は、４ビットの赤色階調データＤＲの内、ＬＳＢである１ビット目のビットデータＢ１に対応して設けられており、当該ビットデータＢ１の値に応じて、第１の端子Ｓ１ａと第３の端子Ｓ１ｃとの間及び第２の端子Ｓ１ｂと第４の端子Ｓ１ｄとの間の接続／非接続を切り替えるスイッチ素子であり、第１の端子Ｓ１ａ及び第２の端子Ｓ１ｂは第１の出力側トランジスタ素子Ｔｏ１のドレイン端子に接続され、第３の端子Ｓ１ｃは第１のダミー負荷Ｒ１の他端と接続され、第４の端子Ｓ１ｄは第２の電流源ＣＳ２の入力端子と接続されている。本実施形態では、ビットデータＢ１が「１」の場合に第１の端子Ｓ１ａと第３の端子Ｓ１ｃとの間を非接続、第２の端子Ｓ１ｂと第４の端子Ｓ１ｄとの間を接続とし、「０」の場合に第１の端子Ｓ１ａと第３の端子Ｓ１ｃとの間を接続、第２の端子Ｓ１ｂと第４の端子Ｓ１ｄとの間を非接続とする。
【００４８】
第２の出力切替スイッチＳ２は、４ビットの赤色階調データＤＲの内、２ビット目のビットデータＢ２に対応して設けられており、当該ビットデータＢ２の値に応じて、第１の端子Ｓ２ａと第３の端子Ｓ２ｃとの間及び第２の端子Ｓ２ｂと第４の端子Ｓ２ｄとの間の接続／非接続を切り替えるスイッチ素子であり、第１の端子Ｓ２ａ及び第２の端子Ｓ２ｂは第２の出力側トランジスタ素子Ｔｏ２のドレイン端子に接続され、第３の端子Ｓ２ｃは第２のダミー負荷Ｒ２の他端と接続され、第４の端子Ｓ２ｄは第２の電流源ＣＳ２の入力端子と接続されている。本実施形態では、ビットデータＢ２が「１」の場合に第１の端子Ｓ２ａと第３の端子Ｓ２ｃとの間を非接続、第２の端子Ｓ２ｂと第４の端子Ｓ２ｄとの間を接続とし、「０」の場合に第１の端子Ｓ２ａと第３の端子Ｓ２ｃとの間を接続、第２の端子Ｓ２ｂと第４の端子Ｓ２ｄとの間を非接続とする。
【００４９】
第３の出力切替スイッチＳ３は、４ビットの赤色階調データＤＲの内、３ビット目のビットデータＢ３に対応して設けられており、当該ビットデータＢ３の値に応じて、第１の端子Ｓ３ａと第３の端子Ｓ３ｃとの間及び第２の端子Ｓ３ｂと第４の端子Ｓ３ｄとの間の接続／非接続を切り替えるスイッチ素子であり、第１の端子Ｓ３ａ及び第２の端子Ｓ３ｂは第３の出力側トランジスタ素子Ｔｏ３のドレイン端子に接続され、第３の端子Ｓ３ｃは第３のダミー負荷Ｒ３の他端と接続され、第４の端子Ｓ３ｄは第２の電流源ＣＳ２の入力端子と接続されている。本実施形態では、ビットデータＢ３が「１」の場合に第１の端子Ｓ３ａと第３の端子Ｓ３ｃとの間を非接続、第２の端子Ｓ３ｂと第４の端子Ｓ３ｄとの間を接続とし、「０」の場合に第１の端子Ｓ３ａと第３の端子Ｓ３ｃとの間を接続、第２の端子Ｓ３ｂと第４の端子Ｓ３ｄとの間を非接続とする。
【００５０】
第４の出力切替スイッチＳ４は、４ビットの赤色階調データＤＲの内、ＭＳＢである４ビット目のビットデータＢ４に対応して設けられており、当該ビットデータＢ４の値に応じて、第１の端子Ｓ４ａと第３の端子Ｓ４ｃとの間及び第２の端子Ｓ４ｂと第４の端子Ｓ４ｄとの間の接続／非接続を切り替えるスイッチ素子であり、第１の端子Ｓ４ａ及び第２の端子Ｓ４ｂは第４の出力側トランジスタ素子Ｔｏ４のドレイン端子に接続され、第３の端子Ｓ４ｃは第４のダミー負荷Ｒ４の他端と接続され、第４の端子Ｓ４ｄは第２の電流源ＣＳ２の入力端子と接続されている。本実施形態では、ビットデータＢ４が「１」の場合に第１の端子Ｓ４ａと第３の端子Ｓ４ｃとの間を非接続、第２の端子Ｓ４ｂと第４の端子Ｓ４ｄとの間を接続とし、「０」の場合に第１の端子Ｓ４ａと第３の端子Ｓ４ｃとの間を接続、第２の端子Ｓ４ｂと第４の端子Ｓ４ｄとの間を非接続とする。
【００５１】
第２の電流源ＣＳ２は、入力端子が第１の出力切替スイッチＳ１〜第４の出力切替スイッチＳ４における第４の端子Ｓ１ｄ〜Ｓ４ｄと、第２の入力側トランジスタ素子Ｔｉ２のドレイン端子及びゲート端子とに接続され、出力端子がグランドラインに接続されており、赤色レーザダイオード５０Ｒの閾値電流Ｉｔｈを生成する。図４は、赤色レーザダイオード５０Ｒのレーザ光量と駆動電流ＩＲとの関係を示す特性図である。この図４に示すように、閾値電流Ｉｔｈとは、赤色レーザダイオード５０Ｒにおいてレーザ光の発生に必要な電流値を指す。より正確には、赤色レーザダイオード５０Ｒに閾値電流Ｉｔｈを供給してもレーザ光の発生には至らない（レーザ光量は０）が、閾値電流Ｉｔｈより大きな駆動電流を供給するとレーザ光が発生する。つまり、レーザ光量は、赤色レーザダイオード５０Ｒに供給する駆動電流ＩＲから閾値電流Ｉｔｈを差し引いた電流値に比例して増減する。
【００５２】
第２の入力側トランジスタ素子Ｔｉ２は、ｐチャネル型のＭＯＳトランジスタ素子であり、ソース端子は電源ラインＶｃｃに接続され、ゲート端子はドレイン端子と第５の出力側トランジスタ素子Ｔｏ５のゲート端子に接続され、ドレイン端子は第２の電流源ＣＳ２の入力端子と、第１の出力切替スイッチＳ１〜第４の出力切替スイッチＳ４における第４の端子Ｓ１ｄ〜Ｓ４ｄと接続されている。第５の出力側トランジスタ素子Ｔｏ５は、ｐチャネル型のＭＯＳトランジスタ素子であり、ソース端子は電源ラインＶｃｃに接続され、ゲート端子は第２の入力側トランジスタ素子Ｔｉ２のゲート端子及びドレイン端子に接続され、ドレイン端子は赤色レーザダイオード５０Ｒのアノード端子に接続されている。
【００５３】
つまり、第２の入力側トランジスタ素子Ｔｉ２と第５の出力側トランジスタ素子Ｔｏ５は、第２の入力側トランジスタ素子Ｔｉ２を入力側、第５の出力側トランジスタ素子Ｔｏ５を出力側とするカレントミラー回路を構成しており、第２の電流源ＣＳ２が生成する閾値電流Ｉｔｈと、第１の出力切替スイッチＳ１〜第４の出力切替スイッチＳ４における第４の端子Ｓ１ｄ〜Ｓ４ｄに流れる電流との合成電流を入力とし、当該合成電流と略同一の電流値を有する電流を駆動電流ＩＲとして赤色レーザダイオード５０Ｒに出力する。
【００５４】
以上の説明からわかるように、赤色レーザドライバ４０Ｒは、第１の電流源イネーブル信号ＥＲ１〜第４の電流源イネーブル信号ＥＲ４に応じて第１の動作切替スイッチＳＷ１〜第４の動作切替スイッチＳＷ４の接続／非接続を切り替えることにより、電流源である第１の出力側トランジスタ素子Ｔｏ１〜第４の出力側トランジスタ素子Ｔｏ４の動作／非動作を切り替える構成となっている。また、赤色階調データＤＲに応じて第１の出力切替スイッチＳ１〜第４の出力切替スイッチＳ４の接続／非接続を切り替えることにより、第１の出力側トランジスタ素子Ｔｏ１〜第４の出力側トランジスタ素子Ｔｏ４によって生成される電流を、各々に対応する第１のダミー負荷Ｒ１〜第４のダミー負荷Ｒ４に出力するか、または光源である赤色レーザダイオード５０Ｒに出力するかを切り替える構成となっている。
【００５５】
例えば、第１の動作切替スイッチＳＷ１〜第４の動作切替スイッチＳＷ４が全て接続状態である場合を想定すると、赤色階調データＤＲが階調値「０」、つまりビットデータＢ１〜Ｂ４が全て「０」である場合、第１の出力側トランジスタ素子Ｔｏ１〜第４の出力側トランジスタ素子Ｔｏ４によって生成される電流は、各々に対応する第１のダミー負荷Ｒ１〜第４のダミー負荷Ｒ４に流れるため、駆動電流ＩＲ＝閾値電流Ｉｔｈとなる。この場合、図４に示すように、赤色レーザダイオード５０Ｒにおいてレーザ光は発生しない（赤に関しては黒表示となる）。
【００５６】
赤色階調データＤＲが階調値「１」、つまりビットデータＢ１が「１」でＢ２〜Ｂ４が「０」である場合、第１の出力側トランジスタ素子Ｔｏ１だけが第２の電流源ＣＳ２の入力端子と接続されるため、駆動電流ＩＲ＝閾値電流Ｉｔｈ＋Ｉｓ／１５となる。この場合、赤色レーザダイオード５０Ｒにおいて駆動電流ＩＲから閾値電流Ｉｔｈを差し引いた電流Ｉｓ／１５に応じた光量（階調値「１」に応じた光量）のレーザ光が発生する。また、赤色階調データＤＲが階調値「２」、つまりビットデータＢ２が「１」でＢ１、Ｂ３、Ｂ４が「０」である場合、第２の出力側トランジスタ素子Ｔｏ２だけが第２の電流源ＣＳ２の入力端子と接続されるため、駆動電流ＩＲ＝閾値電流Ｉｔｈ＋２・Ｉｓ／１５となる。この場合、赤色レーザダイオード５０Ｒにおいて駆動電流ＩＲから閾値電流Ｉｔｈを差し引いた電流２・Ｉｓ／１５に応じた光量（階調値「２」に応じた光量）のレーザ光が発生する。
【００５７】
このように、階調値が「１」増す毎に、駆動電流ＩＲはＩｓ／１５ずつ増大し、最大階調値「１５」の場合、つまりビットデータＢ１〜Ｂ４が全て「１」である場合、第１の出力側トランジスタ素子Ｔｏ１〜第４の出力側トランジスタ素子Ｔｏ４の全てが第２の電流源ＣＳ２の入力端子と接続されるため、駆動電流ＩＲ＝閾値電流Ｉｔｈ＋Ｉｓとなる。この場合、赤色レーザダイオード５０Ｒにおいて駆動電流ＩＲから閾値電流Ｉｔｈを差し引いた電流Ｉｓに応じた光量（最大階調値に対応する光量）のレーザ光が発生することになる。以上が赤色レーザドライバ４０Ｒの説明であり、以下では図１に戻って説明する。
【００５８】
緑色レーザドライバ（駆動信号生成手段）４０Ｇは、緑色階調データＤＧと、緑色動作判定回路２０Ｇから出力される電流源イネーブル信号ＥＧ（第１の電流源イネーブル信号ＥＧ１〜第４の電流源イネーブル信号ＥＧ４）とを入力とし、電流源イネーブル信号ＥＧを基に電流源（第１の出力側トランジスタ素子Ｔｏ１〜第４の出力側トランジスタ素子Ｔｏ４）の動作／非動作を切り替えると共に、緑色階調データＤＧに応じた駆動電流ＩＧを生成して、緑色レーザダイオード５０Ｇに出力する。青色レーザドライバ（駆動信号生成手段）４０Ｂは、青色階調データＤＢと、青色動作判定回路２０Ｂから出力される電流源イネーブル信号ＥＢ（第１の電流源イネーブル信号ＥＢ１〜第４の電流源イネーブル信号ＥＢ４）とを入力とし、電流源イネーブル信号ＥＢを基に電流源（第１の出力側トランジスタ素子Ｔｏ１〜第４の出力側トランジスタ素子Ｔｏ４）の動作／非動作を切り替えると共に、青色階調データＤＢに応じた駆動電流ＩＢを生成して、青色レーザダイオード５０Ｂに出力する。なお、これら緑色レーザドライバ４０Ｇ及び青色レーザドライバ４０Ｂの回路構成は、図３に示す赤色レーザドライバ４０Ｒと同様であるので説明を省略する。
【００５９】
赤色レーザダイオード（光源）５０Ｒは、赤色レーザドライバ４０Ｒから供給される駆動電流ＩＲに応じて赤色単色のレーザ光ＬＲを発生し、当該レーザ光ＬＲを光軸ＬＡ上に設けられた光軸合わせ用光学系６０（詳細には第１のダイクロイックミラー６０ａ）に向けて照射する。本実施形態では、図１に示すように、水平面と略平行な方向をＸ軸、水平面においてＸ軸に直交する方向をＹ軸、水平面（ＸＹ平面）に略垂直な方向をＺ軸と設定し、上記光軸ＬＡは、Ｘ軸と略平行に設定されているものとする。なお、レーザ光ＬＲの出射光軸は光軸ＬＡと一致している。
【００６０】
緑色レーザダイオード（光源）５０Ｇは、緑色レーザドライバ４０Ｇから供給される駆動電流ＩＧに応じて緑色単色のレーザ光ＬＧを発生し、当該レーザ光ＬＧを光軸合わせ用光学系６０（詳細には第１のダイクロイックミラー６０ａ）に向けてＹ軸に沿って照射する。青色レーザダイオード（光源）５０Ｂは、青色レーザドライバ４０Ｂから供給される駆動電流ＩＢに応じて緑色単色のレーザ光ＬＢを発生し、当該レーザ光ＬＢを光軸合わせ用光学系６０（詳細には第２のダイクロイックミラー６０ｂ）に向けてＹ軸に沿って照射する。
【００６１】
光軸合わせ用光学系６０は、レーザ光ＬＲ、ＬＧ及びＬＢの光軸合わせを行うための光学系であり、第１のダイクロイックミラー６０ａ及び第２のダイクロイックミラー６０ｂから構成されている。第１のダイクロイックミラー６０ａは、光軸ＬＡに対して４５°の傾斜を持って光軸ＬＡ上に設置されており、レーザ光ＬＲを光軸ＬＡに沿って第２のダイクロイックミラー６０ｂに向けて透過する一方、レーザ光ＬＧを光軸ＬＡに一致するように第２のダイクロイックミラー６０ｂに向けて反射する。第２のダイクロイックミラー６０ｂは、光軸ＬＡに対して４５°の傾斜を持って光軸ＬＡ上に設置されており、レーザ光ＬＲ及びレーザ光ＬＧを光軸ＬＡに沿ってレーザ走査部７０に向けて透過する一方、レーザ光ＬＢを光軸ＬＡに一致するようにレーザ走査部７０に向けて反射する。つまり、第２のダイクロイックミラー６０ｂは、レーザ光ＬＲ、ＬＧ及びＬＢの合成光（以下、単にレーザ光と称する）をレーザ走査部７０に向けて出射する。
【００６２】
レーザ走査部（走査手段）７０は、共振型のＭＥＭＳ(Micro Electro Mechanical System)スキャナであり、走査駆動部８０から入力される走査駆動信号に基づいて、光軸合わせ用光学系６０を介して入射されるレーザ光をスクリーン１１０上に走査する。以下、このレーザ走査部７０の詳細な構成について説明する。
【００６３】
図５は、ＭＥＭＳスキャナであるレーザ走査部７０の構成概略図である。この図５に示すように、レーザ走査部７０は、反射ミラー７０ａ、第１のトーションバネ７０ｂ、内枠部７０ｃ、第２のトーションバネ７０ｄ及び外枠部７０ｅから構成されている。なお、これら反射ミラー７０ａ、第１のトーションバネ７０ｂ、内枠部７０ｃ、第２のトーションバネ７０ｄ及び外枠部７０ｅは、単結晶シリコン等の半導体材料を微細加工することにより一体形成されたものである。
【００６４】
反射ミラー７０ａは、反射面側にレーザ光をスクリーン１１０に向けて反射するため反射膜が形成された板状物であり、反射面に沿った第１の軸ＡＸ１（ＸＹ面が水平面の場合は、水平面に略垂直）に沿って設けられた第１のトーションバネ（第１の回転支持部）７０ｂによって内枠部５０ｃと連結されている。つまり、この反射ミラー７０ａは、第１のトーションバネ７０ｂによって第１の軸ＡＸ１回りに回転可能に支持されている。反射ミラー７０ａの形状は、図５に示すような正方形でも良いし、または、円形や楕円形でも良い。
【００６５】
内枠部７０ｃは、額縁形の板状物であり、第１のトーションバネ７０ｂによって反射ミラー７０ａと連結されていると共に、反射面に沿い、かつ、前記第１の軸ＡＸ１に略直交する第２の軸ＡＸ２（ＸＹ面が水平面の場合は、水平面に略平行）に沿って設けられた第２のトーションバネ７０ｄによって外枠部７０ｅと連結されている。つまり、この内枠部７０ｃ（反射ミラー７０ａ）は、第２のトーションバネ７０ｄによって第２の軸ＡＸ２回りに回転可能に支持されている。外枠部７０ｅは、額縁形の板状物であり、第２のトーションバネ７０ｄによって内枠部７０ｃと連結されていると共に、図示しない固定部に連結されている。なお、本実施形態では、光軸ＬＡがＸ軸と平行になるように設定しているので、第２の軸ＡＸ２をＸ軸と平行に設定すると、レーザ光が外枠部７０ｅによって遮光され、反射ミラー７０ａに入射しなくなる。これを防ぐため、本実施形態では、図５に示すように、第２の軸ＡＸ２が光軸ＬＡ（Ｘ軸）に対して傾きφを有するようにレーザ走査部７０を配置する。
【００６６】
このような構成のレーザ走査部７０は、反射ミラー７０ａを第１の軸ＡＸ１回りに回転させることにより、レーザ光をスクリーン１１０上のＸ軸方向に走査（つまり水平方向走査）し、また、反射ミラー７０ａ（内枠部７０ｃ）を第２の軸ＡＸ２回りに回転させることにより、レーザ光をスクリーン１１０上のＺ軸方向に走査（つまり垂直方向走査）する。なお、反射ミラー７０ａを回転させる駆動方式としては、特開２００７−４７３５４号公報に記載されているように、所定の位置に配置された電極に走査駆動信号として電圧信号を印加することにより発生する静電力を利用する方式を採用しても良いし、その他、永久磁石を設けて磁場を形成し、反射ミラー７０ａや内枠部７０ｃに設けたコイルに走査駆動信号として電流信号を流すことにより発生するローレンツ力を利用する方式を採用しても良い。このようなＭＥＭＳスキャナにおける反射ミラー７０ａの駆動方式については、公知の技術であるため詳細な説明は省略する。
【００６７】
図１に戻って説明を続けると、走査駆動部８０は、外部の画像供給装置からデジタル映像信号ＶＲ、ＶＧ、ＶＢと共に入力される同期信号に基づいて、レーザ走査部７０の反射ミラー７０ａを回転駆動するための走査駆動信号を生成してレーザ走査部７０に出力する。
【００６８】
照射位置検出部（照射位置検出手段）９０は、レーザ光のスクリーン１１０上における照射位置を検出するものであり、水平角度センサ９０ａ、垂直角度センサ９０ｂ及びタイミング信号発生回路９０ｃから構成されている。水平角度センサ９０ａは、反射ミラー７０ａの第１の軸ＡＸ１回りの回転角θ１を検出し、当該回転角θ１を示す水平角度検出信号をタイミング信号発生回路９０ｃに出力する。垂直角度センサ９０ｂは、反射ミラー７０ａの第２の軸ＡＸ２回りの回転角θ２を検出し、当該回転角θ２を示す垂直角度検出信号をタイミング信号発生回路９０ｃに出力する。これら水平角度センサ９０ａ及び垂直角度センサ９０ｂとしては、反射ミラー７０ａの裏面（レーザ光の反射面の反対側の面）に光を照射し、裏面によって反射された光を受光することで角度を検出する光方式の角度センサを用いる。
【００６９】
図６に示すように、水平角度センサ９０ａが検出する回転角θ１とは、ＸＹ平面におけるＹ軸に対する反射ミラー７０ａの角度である。また、図６に示すように、幅Ｗを有するスクリーン１１０の中央点Ｃ０からＸ軸方向に距離Ｘだけ離れた位置をレーザ光の照射位置Ｐとすると、照射位置Ｐの水平走査方向の座標Ｐｘは、反射ミラー７０ａとスクリーン１１０との間の距離Ｄがわかっていれば、回転角θ１の関数で表される。一方、垂直角度センサ９０ｂが検出する回転角θ２とは、ＹＺ平面におけるＹ軸に対する反射ミラー９０ａの角度であり、照射位置Ｐの垂直走査方向の座標Ｐｙは回転角θ２の関数で表される。
つまり、反射ミラー７０ａの回転角θ１及び回転角θ２を検出すれば、照射位置Ｐ（Ｐｘ、Ｐｙ）を一義的に求めることができる。
【００７０】
図１に戻って説明すると、タイミング信号発生回路９０ｃは、上記の回転角θ１を示す水平角度検出信号を基に、１水平走査期間の開始及び終了を規定するパルス状の走査タイミング信号Ｓｔを生成して映像信号処理回路３０及び画素同期クロック発生回路１００に出力する。また、このタイミング信号発生回路９０ｃは、上記の回転角θ２を示す垂直角度検出信号を基に、１フレームの開始を規定するパルス状のフレームタイミング信号Ｆｔを生成して映像信号処理回路３０に出力する。
【００７１】
具体的には、タイミング信号発生回路９０ｃには、上述した反射ミラー７０ａの回転角θ１及び回転角θ２と照射位置Ｐとの一義的な関係を基に、１水平走査期間の開始位置及び終了位置に相当する照射位置Ｐに応じた回転角θ１と、１フレームの開始位置に相当する照射位置Ｐに応じた回転角θ２とが予め設定されており、タイミング信号発生回路９０ｃは、水平角度検出信号が示す回転角θ１が予め設定された回転角θ１と一致した場合に走査タイミング信号Ｓｔを出力し、また、垂直角度検出信号が示す回転角θ２が予め設定された回転角θ２と一致した場合にフレームタイミング信号Ｆｔを出力する。
【００７２】
画素同期クロック発生回路１００は、走査タイミング信号Ｓｔを入力とし、当該走査タイミング信号Ｓｔを基に、１水平走査期間における各画素に対応するレーザ光の照射タイミングを規定するパルス状の画素同期クロック信号ＣＬを生成して、赤色映像信号バッファ１０Ｒ、緑色映像信号バッファ１０Ｇ、青色映像信号バッファ１０Ｂ及び映像信号処理回路３０に出力する。
【００７３】
スクリーン１１０は、レーザ走査部７０によって走査されたレーザ光を透過する透過型スクリーンである。つまり、本画像表示装置ＬＳＤは背面投射型プロジェクタであり、ユーザは、スクリーン１１０におけるレーザ光の照射面の反対側の面から表示画像を鑑賞することになる。また、図１では省略しているが、本画像表示装置ＬＳＤは、スクリーン１１０の鑑賞側の面のみを露出させて、その他の構成要素は筐体内部に収納されており、外部の光の影響を排除するような構造となっている。
【００７４】
次に、上述した構成の第１実施形態における画像表示装置ＬＳＤの動作について、図７及び図８を参照して説明する。
【００７５】
図７は、反射ミラー７０ａの水平走査方向に対する回転角θ１の時間変化と、この回転角θ１の時間変化に伴って発生する走査タイミング信号Ｓｔと画素同期クロック信号ＣＬとを示すタイミングチャートである。図７に示すように、レーザ走査部７０は共振型のＭＥＭＳスキャナであるため、反射ミラー７０ａの回転角θ１は正弦関数的な変化を示す。つまり、この図に示すように、回転角θ１、つまり照射位置Ｐｘは、時間の経過に伴い、スクリーン１１０の中央点Ｃ０を中心として正弦関数的にスクリーン１１０の水平走査方向（幅Ｗ）を往復移動し、これによりレーザ光が水平走査方向に往復走査されることになる。なお、図中に示す「１Ｈ」は１水平走査期間を指している。また、正弦波形の頂点付近ではレーザ光がスクリーン１１０の外側に照射されてしまうため、このような正弦波形の頂点付近を除く回転角θ１の範囲にスクリーン１１０の両端が含まれるように設定されている。
【００７６】
外部の画像供給装置からの同期信号の入力に伴って走査駆動部８０から出力される走査駆動信号によってレーザ走査部７０の反射ミラー７０ａは回転を始め、反射ミラー７０ａの垂直走査方向に対する回転角θ２がスクリーン１１０上における１フレームの開始位置に対応する角度と一致し、また、時刻Ｔ１には、反射ミラー７０ａの水平走査方向に対する回転角θ１がスクリーン１１０上における１水平走査期間の開始位置に対応する角度と一致したものと想定する。つまり、時刻Ｔ１にタイミング信号発生回路９０ｃから１水平走査期間の開始を規定する走査タイミング信号Ｓｔが出力される。さらに、時刻Ｔ２に、反射ミラー７０ａの水平走査方向に対する回転角θ１がスクリーン１１０上における１水平走査期間の終了位置に対応する角度と一致したものと想定する。つまり、時刻Ｔ２にタイミング信号発生回路９０ｃから１水平走査期間の終了を規定する走査タイミング信号Ｓｔが出力される。
【００７７】
時刻Ｔ１において、画素同期クロック発生回路１００は、１水平走査期間の開始を規定する走査タイミング信号Ｓｔが入力されると、１水平走査期間における各画素に対応するレーザ光の照射タイミングを規定する画素同期クロック信号ＣＬを生成して、赤色映像信号バッファ１０Ｒ、緑色映像信号バッファ１０Ｇ、青色映像信号バッファ１０Ｂ及び映像信号処理回路３０に出力する。１水平走査期間における回転角θ１、つまり照射位置Ｐｘは、１水平走査期間の開始から経過した時間と一義的な関係にあるため、当然、１水平走査期間における各画素に対応する照射位置Ｐｘと時間とは一義的な関係にある。従って、本実施形態では、画素同期クロック発生回路１００は、１水平走査期間における各画素に対応する照射位置Ｐｘと時間との一義的な関係を基に、１水平走査期間の開始を規定する走査タイミング信号Ｓｔが入力された後、経過した時間に応じて各画素に対応する画素同期クロック信号ＣＬを生成する。ここで、図７からわかるように、画素同期クロック信号ＣＬのパルス間隔は、照射位置Ｐｘ、つまり経過時間に応じて変化する。例えば、スクリーン１１０の中央付近ではパルス間隔は短くなり、スクリーン１１０の両端付近ではパルス間隔は長くなる。これは、ＭＥＭＳスキャナであるレーザ走査部７０の特性上、反射ミラー７０ａの回転角θ１の変化速度（走査速度）が経過時間に応じて変化するためである。
【００７８】
一方、外部の画像供給装置から供給された赤色用のデジタル映像信号ＶＲは、赤色映像信号バッファ１０Ｒに入力され、デジタル映像信号ＶＲのビットデータＶＲ１〜ＶＲ４は各々に対応する第１のシフトレジスタ２０１〜第４のシフトレジスタ２０４に入力される。これら第１のシフトレジスタ２０１〜第４のシフトレジスタ２０４には、図７に示すようなタイミングで画素同期クロック信号ＣＬが入力されるため、デジタル映像信号ＶＲのビットデータＶＲ１〜ＶＲ４は、画素同期クロック信号ＣＬに同期して順次シフトされていき、最終段のフリップフロップ２０１ｄ〜２０４ｄから現在のレーザ光の照射位置Ｐｘに対応する表示対象画素のビットデータＶＲ１〜ＶＲ４が出力される。
【００７９】
図８は、図７に示す時刻Ｔ１〜Ｔ２の期間内における、画素同期クロック信号ＣＬ、赤色映像信号バッファ１０Ｒにおける第１のシフトレジスタ２０１のフリップフロップ２０１ｄの出力信号Ｐ４、フリップフロップ２０１ｃの出力信号Ｐ３、フリップフロップ２０１ｂの出力信号Ｐ２、フリップフロップ２０１ａの出力信号Ｐ１と、赤色動作判定回路２０Ｒの第１の論理和回路３０１から出力される第１の電流源イネーブル信号ＥＲ１を示すタイミングチャートである。なお、図８では、第１のシフトレジスタ２０１と第１の論理和回路３０１とを代表的に用いて説明するが、他の第２のシフトレジスタ２０２〜第４のシフトレジスタ２０４、第２の論理和回路３０２〜第４の論理和回路３０４の動作についても同様である。
【００８０】
まず、時刻ｔ１において、画素同期クロック信号ＣＬが発生し、フリップフロップ２０１ｄの出力信号Ｐ４（つまり時刻ｔ１における表示対象画素に対応するデジタル映像信号ＶＲのビットデータＶＲ１）が「１」にセットされると、フリップフロップ２０１ｃの出力信号Ｐ３は表示対象画素から１つ後の画素に対応するビットデータＶＲ１である「０」に、フリップフロップ２０１ｂの出力信号Ｐ２は表示対象画素から２つ後の画素に対応する「１」に、フリップフロップ２０１ａの出力信号Ｐ１は表示対象画素から３つ後の画素に対応する「１」にセットされる。この時、第１の論理和回路３０１は、「１」にセットされた第１の電流源イネーブル信号ＥＲ１を出力し、映像信号処理回路３０は、赤色階調データＤＲの１ビット目のビットデータＢ１を「１」にセットして赤色レーザドライバ４０Ｒに出力する。
【００８１】
つまり、時刻ｔ１において、赤色レーザドライバ４０Ｒにおける第１の動作切替スイッチＳＷ１は接続状態になるため、第１の出力側トランジスタ素子Ｔｏ１は動作状態となる。また、第１の出力切替スイッチＳ１は第２の端子Ｓ１ｂと第４の端子Ｓ１ｄとが接続状態となるため、第１の出力側トランジスタ素子Ｔｏ１によって生成される電流Ｉｓ／１５は駆動電流ＩＲに含まれて赤色レーザダイオード５０Ｒに出力される。
【００８２】
続いて、時刻ｔ２において、画素同期クロック信号ＣＬが発生し、フリップフロップ２０１ｄの出力信号Ｐ４が「０」（時刻ｔ２における表示対象画素に対応するビットデータＶＲ１）にセットされると、フリップフロップ２０１ｃの出力信号Ｐ３は表示対象画素から１つ後の画素に対応するビットデータＶＲ１である「１」に、フリップフロップ２０１ｂの出力信号Ｐ２は表示対象画素から２つ後の画素に対応する「１」に、フリップフロップ２０１ａの出力信号Ｐ１は表示対象画素から３つ後の画素に対応する「１」にセットされる。この時、第１の論理和回路３０１は、「１」にセットされた第１の電流源イネーブル信号ＥＲ１を出力し、映像信号処理回路３０は、赤色階調データＤＲの１ビット目のビットデータＢ１を「０」にセットして赤色レーザドライバ４０Ｒに出力する。
【００８３】
つまり、時刻ｔ２において、赤色レーザドライバ４０Ｒにおける第１の動作切替スイッチＳＷ１は接続状態を維持するため、第１の出力側トランジスタ素子Ｔｏ１は動作状態を維持する。また、第１の出力切替スイッチＳ１は第１の端子Ｓ１ａと第３の端子Ｓ１ｃとが接続状態となるため、第１の出力側トランジスタ素子Ｔｏ１によって生成される電流Ｉｓ／１５は第１のダミー負荷Ｒ１に流れて駆動電流ＩＲには含まれない。
【００８４】
上記と同様な動作が時刻ｔ８まで繰り返され、時刻ｔ９において、画素同期クロック信号ＣＬが発生し、フリップフロップ２０１ｄの出力信号Ｐ４（時刻ｔ９における表示対象画素に対応するビットデータＶＲ１）が「０」にセットされると、フリップフロップ２０１ｃの出力信号Ｐ３は表示対象画素から１つ後の画素に対応するビットデータＶＲ１である「０」に、フリップフロップ２０１ｂの出力信号Ｐ２は表示対象画素から２つ後の画素に対応する「０」に、フリップフロップ２０１ａの出力信号Ｐ１は表示対象画素から３つ後の画素に対応する「０」にセットされる。この時、第１の論理和回路３０１は、「０」にセットされた第１の電流源イネーブル信号ＥＲ１を出力し、映像信号処理回路３０は、赤色階調データＤＲの１ビット目のビットデータＢ１を「０」にセットして赤色レーザドライバ４０Ｒに出力する。
【００８５】
つまり、時刻ｔ９において、赤色レーザドライバ４０Ｒにおける第１の動作切替スイッチＳＷ１は非接続状態となるため、第１の出力側トランジスタ素子Ｔｏ１は非動作状態となる。また、第１の出力切替スイッチＳ１は第１の端子Ｓ１ａと第３の端子Ｓ１ｃとが接続状態となるが、第１の出力側トランジスタ素子Ｔｏ１は非動作状態であるので電流Ｉｓ／１５は生成されず第１のダミー負荷Ｒ１に電流は流れない（電力消費が生じない）。
【００８６】
時刻ｔ１０〜ｔ１２までは時刻ｔ９と同様な動作が繰り返され、時刻ｔ１３において、画素同期クロック信号ＣＬが発生し、フリップフロップ２０１ｄの出力信号Ｐ４（時刻ｔ１３における表示対象画素に対応するビットデータＶＲ１）が「０」にセットされると、フリップフロップ２０１ｃの出力信号Ｐ３は表示対象画素から１つ後の画素に対応するビットデータＶＲ１である「０」に、フリップフロップ２０１ｂの出力信号Ｐ２は表示対象画素から２つ後の画素に対応する「０」に、フリップフロップ２０１ａの出力信号Ｐ１は表示対象画素から３つ後の画素に対応する「１」にセットされる。この時、第１の論理和回路３０１は、「１」にセットされた第１の電流源イネーブル信号ＥＲ１を出力し、映像信号処理回路３０は、赤色階調データＤＲの１ビット目のビットデータＢ１を「０」にセットして赤色レーザドライバ４０Ｒに出力する。
【００８７】
つまり、時刻ｔ１３において、赤色レーザドライバ４０Ｒにおける第１の動作切替スイッチＳＷ１は接続状態となるため、第１の出力側トランジスタ素子Ｔｏ１は動作状態となる。また、第１の出力切替スイッチＳ１は第１の端子Ｓ１ａと第３の端子Ｓ１ｃとが接続状態となるが、この時点では第１のダミー負荷Ｒ１に電流は流れない。これは、電流源である第１の出力側トランジスタ素子Ｔｏ１は動作状態と非動作状態とを高速に切り替えられず、第１の電流源イネーブル信号ＥＲ１が「１」にセットされて第１の動作切替スイッチＳＷ１が接続状態になってから実際に電流Ｉｓ／１５が流れるまでにタイムラグが生じるためである。従って、このような非動作状態から動作状態に切り替わるまでのタイムラグを考慮して、現在表示している表示対象画素から所定画素数後に電流源である第１の出力側トランジスタ素子Ｔｏ１を動作させる必要があるか否かを判定する必要がある。
【００８８】
本実施形態では、現在表示している表示対象画素から３画素後に第１の出力側トランジスタ素子Ｔｏ１を動作させる必要があるか否かを判定する場合を想定している。つまり、時刻ｔ１３〜ｔ１５の期間では、第１の電流源イネーブル信号ＥＲ１が「１」にセットされていても第１の出力側トランジスタ素子Ｔｏ１に電流Ｉｓ／１５は流れないが、時刻ｔ１６には電流Ｉｓ／１５が流れることになる。このような第１の出力側トランジスタ素子Ｔｏ１に電流Ｉｓ／１５が流れない期間ｔ１３〜ｔ１５では、表示対象画素に対応する赤色階調データＤＲのビットデータＢ１は「０」なので電流Ｉｓ／１５が流れなくても表示上は全く問題ない。そして、時刻ｔ１６において、表示対象画素に対応する赤色階調データＤＲのビットデータＢ１は「１」となるが、この時点では第１の出力側トランジスタ素子Ｔｏ１に電流Ｉｓ／１５が流れるので、駆動電流ＩＲに電流Ｉｓ／１５が含まれることになり、表示対象画素に対応する赤色階調データＤＲに応じた駆動電流ＩＲを赤色レーザダイオード５０Ｒに出力することができる。
【００８９】
このように、本実施形態では、現在表示している表示対象画素から３画素後に第１の出力側トランジスタ素子Ｔｏ１を動作させる必要があるか否かを判定する場合を想定しているので、４画素分のデジタル映像信号を参照する必要があり、そのため４つのフリップフロップ２０１ａ〜２０１ｄから構成される第１のシフトレジスタ２０１を使用する必要がある。例えば、電流源である第１の出力側トランジスタ素子Ｔｏ１の動作周波数が１（ＭＨｚ）程度であれば１（μｓ）前に動作させる必要があるか否かを判定する必要があるため、最高画素同期クロック周波数が５０（ＭＨｚ）の場合であれば、５０画素分のデジタル映像信号を参照する必要がある。この場合、第１のシフトレジスタ２０１を５０個のフリップフロップで構成し、全フリップフロップの出力信号を第１の論理和回路３０１に入力すれば良い。他の第２のシフトレジスタ２０２〜第４のシフトレジスタ２０４についても同様である。
【００９０】
以上の動作説明では、デジタル映像信号ＶＲのビットデータＶＲ１に着目し、赤色映像信号バッファ１０Ｒ、赤色動作判定回路２０Ｒ、赤色レーザドライバ４０Ｒを代表的に用いて説明したが、緑色映像信号バッファ１０Ｇ、青色映像信号バッファ１０Ｂ、緑色動作判定回路２０Ｇ、青色動作判定回路２０Ｂ、緑色レーザドライバ５０Ｇ、青色レーザドライバ５０Ｂの動作についても同様である。
【００９１】
以上のように、第１実施形態に係る画像表示装置ＬＳＤによれば、デジタル階調データの元となるデジタル映像信号をバッファリングして、予め表示対象画素から所定画素数後に電流源を動作させる必要があるか否かを判定し、当該判定結果を示す動作イネーブル信号に基づいて電流源の動作／非動作を切り替える。すなわち、電流源を非動作状態から動作状態に切り替えて実際に駆動電流が生成されるまでのタイムラグを考慮し、表示対象画素から所定画素数後に電流源を動作させる必要がある場合には電流源を予め動作させておき、動作させる必要がない場合には電流源を非動作状態に切り替えるので、高速動作の要求を満たしつつ低消費電力化を図ることが可能である。
【００９２】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図９は、第２実施形態に係る画像表示装置ＬＳＤ’の機能ブロック図である。なお、図９において、図１と同様の構成要素には同一符号を付し説明を省略する。
【００９３】
第２実施形態に係る画像表示装置ＬＳＤ’において、第１実施形態に係る画像表示装置ＬＳＤと異なる点は、映像信号処理回路３０’が、表示対象画素の階調値を規定するＰＷＭ(Pulse Width Modulation)階調信号を出力する点である。ここで、ＰＷＭ階調信号とは、階調値に応じたパルス幅を有するパルス信号である。詳細には、映像信号処理回路３０’は、赤色映像信号バッファ１０Ｒから入力される、表示対象画素に対応するデジタル映像信号ＶＲを基に赤色ＰＷＭ階調信号ＰＲを生成して赤色レーザドライバ４０Ｒ’に出力し、また、緑色映像信号バッファ１０Ｇから入力される、表示対象画素に対応するデジタル映像信号ＶＧを基に緑色ＰＷＭ階調信号ＰＧを生成して緑色レーザドライバ４０Ｇ’に出力し、また、青色映像信号バッファ１０Ｂから入力される、表示対象画素に対応するデジタル映像信号ＶＢを基に青色ＰＷＭ階調信号ＰＢを生成して青色レーザドライバ４０Ｂ’に出力する。
【００９４】
赤色レーザドライバ４０Ｒ’は、上記赤色ＰＷＭ階調信号ＰＲと、赤色動作判定回路２０Ｒ’から出力される電流源イネーブル信号ＥＲとを入力とし、電流源イネーブル信号ＥＲを基に電流源（第１の出力側トランジスタ素子Ｔｒ２）の動作／非動作を切り替えると共に、赤色ＰＷＭ階調信号ＰＲに応じた駆動電流ＩＲを生成して、赤色レーザダイオード５０Ｒに出力する。以下、この第２実施形態における赤色レーザドライバ４０Ｒ’の詳細な構成について説明する。
【００９５】
図１０は、第２実施形態における赤色レーザドライバ４０Ｒ’の回路構成図である。この図１０に示すように、赤色レーザドライバ４０Ｒ’は、第１の電流源ＣＳ１、第２の電流源ＣＳ２、第１の入力側トランジスタ素子Ｔｒ１、第１の出力側トランジスタ素子Ｔｒ２、第２の入力側トランジスタ素子Ｔｒ３、第２の出力側トランジスタ素子Ｔｒ４、動作切替スイッチＳＷ、出力切替スイッチＳ、ダミー負荷Ｒから構成されている。
【００９６】
第１の電流源ＣＳ１及び第２の電流源ＣＳ２は、第１実施形態と同様なので説明を省略する。第１の入力側トランジスタ素子Ｔｒ１は、ｎチャネル型のＭＯＳトランジスタ素子であり、ドレイン端子は第１の電流源ＣＳ１の出力端子に接続され、ゲート端子は第１の電流源ＣＳ１の出力端子と第１の出力側トランジスタ素子Ｔｒ２のゲート端子に接続され、ソース端子はグランドラインと接続されている。第１の出力側トランジスタ素子Ｔｒ２は、ｎチャネル型のＭＯＳトランジスタ素子であり、ドレイン端子は動作切替スイッチＳＷの一方の端子に接続され、ゲート端子は第１の入力側トランジスタ素子Ｔｒ１のゲート端子に接続され、ソース端子はグランドラインと接続されている。
【００９７】
つまり、第１の電流源ＣＳ１、第１の入力側トランジスタ素子Ｔｒ１、第１の出力側トランジスタ素子Ｔｒ２によって、第１の入力側トランジスタ素子Ｔｒ１を入力側のトランジスタとし、第１の出力側トランジスタ素子Ｔｒ２を出力側のトランジスタ（電流源）とするカレントミラー回路が構成されている。ここで、第２実施形態では、第１の入力側トランジスタ素子Ｔｒ１と第１の出力側トランジスタ素子Ｔｒ２の電気的特性を一致させる。つまり、第１の出力側トランジスタ素子Ｔｒ２に流れる電流は、第１の電流源ＣＳ１によって生成された電流Ｉｓと略同一となる。
【００９８】
動作切替スイッチＳＷは、電流源イネーブル信号ＥＲを入力とし、当該電流源イネーブル信号ＥＲに応じて２端子間の接続／非接続を切り替えるスイッチ素子であり、その一方の端子は第１の出力側トランジスタ素子Ｔｒ２のドレイン端子に接続され、他方の端子は出力切替スイッチＳの第１の端子Ｓａ及び第２の端子Ｓｂに接続されている。本実施形態では、電流源イネーブル信号ＥＲが「１」の場合に接続、「０」の場合に非接続とする。
【００９９】
ダミー負荷Ｒは、所定の抵抗値を有する抵抗素子であり、一端は電源ラインＶｃｃと接続され、他端は出力切替スイッチＳの第３の端子Ｓｃと接続されている。出力切替スイッチＳは、赤色ＰＷＭ階調信号ＰＲを入力とし、当該赤色ＰＷＭ階調信号ＰＲに応じて、第１の端子Ｓａと第３の端子Ｓｃとの間及び第２の端子Ｓｂと第４の端子Ｓｄとの間の接続／非接続を切り替えるスイッチ素子であり、第１の端子Ｓａ及び第２の端子Ｓｂは第１の出力側トランジスタ素子Ｔｒ２のドレイン端子に接続され、第３の端子Ｓｃはダミー負荷Ｒの他端と接続され、第４の端子Ｓｄは第２の電流源ＣＳ２の入力端子と接続されている。本実施形態では、赤色ＰＷＭ階調信号ＰＲが「１」（ハイレベル）の場合に第１の端子Ｓａと第３の端子Ｓｃとの間を非接続、第２の端子Ｓｂと第４の端子Ｓｄとの間を接続とし、「０」（ローレベル）の場合に第１の端子Ｓａと第３の端子Ｓｃとの間を接続、第２の端子Ｓｂと第４の端子Ｓｄとの間を非接続とする。
【０１００】
第２の入力側トランジスタ素子Ｔｒ３は、ｐチャネル型のＭＯＳトランジスタ素子であり、ソース端子は電源ラインＶｃｃに接続され、ゲート端子はドレイン端子と第２の出力側トランジスタ素子Ｔｒ４のゲート端子に接続され、ドレイン端子は第２の電流源ＣＳ２の入力端子と、出力切替スイッチＳにおける第４の端子Ｓｄと接続されている。第２の出力側トランジスタ素子Ｔｒ４は、ｐチャネル型のＭＯＳトランジスタ素子であり、ソース端子は電源ラインＶｃｃに接続され、ゲート端子は第２の入力側トランジスタ素子Ｔｒ３のゲート端子及びドレイン端子に接続され、ドレイン端子は赤色レーザダイオード５０Ｒのアノード端子に接続されている。
【０１０１】
つまり、第２の入力側トランジスタ素子Ｔｒ３と第２の出力側トランジスタ素子Ｔｒ４は、第２の入力側トランジスタ素子Ｔｒ３を入力側、第２の出力側トランジスタ素子Ｔｒ４を出力側とするカレントミラー回路を構成しており、第２の電流源ＣＳ２が生成する閾値電流Ｉｔｈと出力切替スイッチＳの第４の端子Ｓｄに流れる電流（つまりＩｓ）との合成電流を入力とし、当該合成電流と略同一の電流値を有する電流を駆動電流ＩＲとして赤色レーザダイオード５０Ｒに出力する。
【０１０２】
例えば、電流源イネーブル信号ＥＲが「１」の場合、つまり動作切替スイッチＳＷが接続状態の場合を想定すると、赤色ＰＷＭ階調信号ＰＲがローレベルの場合、出力切替スイッチＳの第１の端子Ｓａと第３の端子Ｓｃとの間が接続状態、第２の端子Ｓｂと第４の端子Ｓｄとの間が非接続状態となるため、第１の出力側トランジスタ素子Ｔｒ２によって生成された電流Ｉｓはダミー負荷Ｒに流れ、第２の入力側トランジスタ素子Ｔｒ３に入力される電流は閾値電流Ｉｔｈのみとなり、駆動電流ＩＲ＝閾値電流Ｉｔｈとなる。この場合、赤色レーザダイオード５０Ｒにおいてレーザ光は発生しない（つまり赤に関しては黒表示）。一方、赤色ＰＷＭ階調信号ＰＲがハイレベルの場合、出力切替スイッチＳは第１の端子Ｓａと第３の端子Ｓｃとの間が非接続状態、第２の端子Ｓｂと第４の端子Ｓｄとの間が接続状態となるため、第２の入力側トランジスタ素子Ｔｒ３に入力される電流は閾値電流Ｉｔｈ＋Ｉｓとなり、駆動電流ＩＲ＝閾値電流Ｉｔｈ＋Ｉｓとなる。つまり、赤色ＰＷＭ階調信号ＰＲがハイレベルとなる期間（パルス幅に相当する期間）だけ出力切替スイッチＳの第２の端子Ｓｂと第４の端子Ｓｄとの間が接続状態となり、駆動電流ＩＲから閾値電流Ｉｔｈを差し引いた電流Ｉｓに応じた光量を有するレーザ光ＬＲがそのパルス幅に相当する期間だけ赤色レーザダイオード５０Ｒから発生することになる。
【０１０３】
赤色ＰＷＭ階調信号ＰＲのパルス幅は階調値を規定するものであるので、階調値が高くなった場合パルス幅も大きくなり、表示対象画素に対応する照射位置に対するレーザ光の照射時間が長くなる（表示輝度が明るくなる）。このように、第２実施形態における赤色レーザドライバ４０Ｒ’では、レーザ光の照射時間（赤色ＰＷＭ階調信号ＰＲのパルス幅）を調整することで、表示対象画素の階調値に応じた表示輝度を実現する構成を採用している。なお、緑色レーザドライバ４０Ｇ’及び青色レーザドライバ４０Ｂ’の回路構成は、図１０に示す赤色レーザドライバ４０Ｒ’と同様であるので説明を省略する。
【０１０４】
また、図１１に第２実施形態における赤色動作判定回路２０Ｒ’の回路構成図を示す。この図に示すように、第２実施形態における赤色動作判定回路２０Ｒ’では、第１の論理和回路３０１〜第４の論理和回路３０４の出力信号を入力とし、これらの出力信号の論理和信号を電流源イネーブル信号ＥＲとして出力する論理和回路３００が新たに設けられている。つまり、赤色動作判定回路２０Ｒ’は、赤色映像信号バッファ１０Ｒにおける第１のシフトレジスタ２０１〜第４のシフトレジスタ２０４の全フリップフロップの出力信号の論理和信号を電流源イネーブル信号ＥＲとして出力する。なお、緑色動作判定回路２０Ｇ’及び青色動作判定回路２０Ｂ’の回路構成は、図１１に示す赤色動作判定回路２０Ｒ’と同様であるので説明を省略する。
【０１０５】
次に、上述した構成の第２実施形態における画像表示装置ＬＳＤ’の動作について説明する。なお、以下では、第１実施形態と同様な動作の説明は省略し、第２実施形態における特徴的な動作について説明する。
【０１０６】
図１２は、図７に示す時刻Ｔ１〜Ｔ２の期間内における、画素同期クロック信号ＣＬ、赤色動作判定回路２０Ｒ’の第１の論理和回路３０１の出力信号ＥＲ１、第２の論理和回路３０２の出力信号ＥＲ２、第３の論理和回路３０３の出力信号ＥＲ３、第４の論理和回路３０４の出力信号ＥＲ４、論理和回路３００の電流源イネーブル信号ＥＲを示すタイミングチャートである。
【０１０７】
まず、時刻ｔ１において、第１の論理和回路３０１の出力信号ＥＲ１が「１」、第２の論理和回路３０２の出力信号ＥＲ２が「１」、第３の論理和回路３０３の出力信号ＥＲ３が「１」、第４の論理和回路３０４の出力信号ＥＲ４が「０」にセットされたと想定すると、論理和回路３００の電流源イネーブル信号ＥＲは「１」にセットされる。つまり、時刻ｔ１の表示対象画素から３つ後の画素までのデジタル映像信号ＶＲに少なくとも「１」が１つあれば電流源イネーブル信号ＥＲは「１」にセットされることになる。
【０１０８】
この時、映像信号処理回路３０’は、赤色映像信号バッファ１０Ｒから入力された表示対象画素のデジタル映像信号ＶＲを基に、表示対象画素の階調値を規定する赤色ＰＷＭ階調信号ＰＲを生成して赤色レーザドライバ４０Ｒ’に出力する。ここで生成される赤色ＰＷＭ階調信号ＰＲは、表示対象画素の階調値が「１」以上であれば、その階調値に応じたパルス幅を有するパルス信号となるが、表示対象画素の階調値が「０」であればローレベルとなる。一方、赤色レーザドライバ４０Ｒ’における動作切替スイッチＳＷは接続状態になるため、第１の出力側トランジスタ素子Ｔｒ２は動作状態となる。また、出力切替スイッチＳは、赤色ＰＷＭ階調信号ＰＲがパルス信号であれば第２の端子Ｓｂと第４の端子Ｓｄとが接続状態となるため、第１の出力側トランジスタ素子Ｔｒ１によって生成される電流Ｉｓは赤色ＰＷＭ階調信号ＰＲのパルス幅に相当する期間だけ駆動電流ＩＲに含まれて赤色レーザダイオード５０Ｒに出力される。また、出力切替スイッチＳは、赤色ＰＷＭ階調信号ＰＲがローレベルであれば第１の端子Ｓａと第３の端子Ｓｃとが接続状態となるため、第１の出力側トランジスタ素子Ｔｒ１によって生成される電流Ｉｓはダミー負荷Ｒに流れて駆動電流ＩＲには含まれない。
【０１０９】
上記と同様な動作が時刻ｔ８まで繰り返され、時刻ｔ９において、第１の論理和回路３０１の出力信号ＥＲ１が「０」、第２の論理和回路３０２の出力信号ＥＲ２が「０」、第３の論理和回路３０３の出力信号ＥＲ３が「０」、第４の論理和回路３０４の出力信号ＥＲ４が「０」にセットされたと想定すると、論理和回路３００の電流源イネーブル信号ＥＲは「０」にセットされる。つまり、時刻ｔ９の表示対象画素から３つ後の画素までのデジタル映像信号ＶＲが全て「０」になった場合に電流源イネーブル信号ＥＲは「０」にセットされることになる。
【０１１０】
この時、映像信号処理回路３０’は、赤色映像信号バッファ１０Ｒから入力された表示対象画素のデジタル映像信号ＶＲを基に、表示対象画素の階調値を規定する赤色ＰＷＭ階調信号ＰＲを生成して赤色レーザドライバ４０Ｒ’に出力する。一方、赤色レーザドライバ４０Ｒ’における動作切替スイッチＳＷは非接続状態になるため、第１の出力側トランジスタ素子Ｔｒ２は非動作状態となる。また、電流源イネーブル信号ＥＲが「０」になるということは表示対象画素の階調値は「０」であるということを意味するので、ローレベルの赤色ＰＷＭ階調信号ＰＲが出力され、出力切替スイッチＳは第１の端子Ｓａと第３の端子Ｓｃとが接続状態となるが、第１の出力側トランジスタ素子Ｔｒ２は非動作状態であるので電流Ｉｓは生成されずダミー負荷Ｒに電流は流れない（電力消費は生じない）。
【０１１１】
時刻ｔ１０〜ｔ１２までは時刻ｔ９と同様な動作が繰り返され、時刻ｔ１３において、第１の論理和回路３０１の出力信号ＥＲ１が「１」、第２の論理和回路３０２の出力信号ＥＲ２が「０」、第３の論理和回路３０３の出力信号ＥＲ３が「０」、第４の論理和回路３０４の出力信号ＥＲ４が「０」にセットされたと想定すると、論理和回路３００の電流源イネーブル信号ＥＲは「１」にセットされる。
【０１１２】
本実施形態では、現在表示している表示対象画素から３画素後に第１の出力側トランジスタ素子Ｔｒ２を動作させる必要があるか否かを判定する場合を想定している。つまり、時刻ｔ１３〜ｔ１５の期間では、電流源イネーブル信号ＥＲが「１」にセットされていても第１の出力側トランジスタ素子Ｔｒ２に電流Ｉｓは流れないが、時刻ｔ１６には電流Ｉｓが流れることになる。このような第１の出力側トランジスタ素子Ｔｒ２に電流Ｉｓが流れない期間ｔ１３〜ｔ１５では、表示対象画素の階調値は「０」であるので電流Ｉｓが流れなくても表示上は全く問題ない。そして、時刻ｔ１６において、表示対象画素の階調値は少なくとも「１」以上となるが、この時点では第１の出力側トランジスタ素子Ｔｒ２に電流Ｉｓが流れているので、駆動電流ＩＲに電流Ｉｓが含まれることになり、表示対象画素に対応する赤色ＰＷＭ階調信号ＰＲのパルス幅に応じた駆動電流ＩＲを赤色レーザダイオード５０Ｒに出力することができる。
【０１１３】
以上の動作説明では、デジタル映像信号ＶＲのビットデータＶＲ１に着目し、赤色動作判定回路２０Ｒ’、赤色レーザドライバ４０Ｒ’を代表的に用いて説明したが、緑色動作判定回路２０Ｇ’、青色動作判定回路２０Ｂ’、緑色レーザドライバ５０Ｇ’、青色レーザドライバ５０Ｂ’の動作についても同様である。
【０１１４】
以上のように、第２実施形態に係る画像表示装置ＬＳＤ’によれば、デジタル階調データの代わりにＰＷＭ階調信号を用いる場合であっても、第１実施形態と同様に、高速動作の要求を満たしつつ低消費電力化を図ることが可能である。
【０１１５】
なお、上記第１実施形態及び第２実施形態では、スクリーン１１０上にレーザ光を走査して画像を表示するレーザスキャンディスプレイを例示して説明したが、これに限定されず、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）やその他の光源から発生する光を走査することで画像を表示する画像表示装置であっても本発明を適用することができる。また、上記第１実施形態及び第２実施形態では、３色のレーザダイオードに対し一つのスキャナを用いるレーザスキャンディスプレイを例示して説明したが、これに限定されず、各色ごとにスキャナを設けるような構成にしても良い。
【０１１６】
また、上記第１実施形態における赤色映像信号バッファ１０Ｒ（緑色映像信号バッファ１０Ｇ、青色映像信号バッファ１０Ｂ）、赤色動作判定回路２０Ｒ（緑色動作判定回路２０Ｇ、青色動作判定回路２０Ｂ）、赤色レーザドライバ４０Ｒ（緑色レーザドライバ４０Ｒ、青色レーザドライバ４０Ｂ）の回路構成は、最大階調数に応じて適宜変更しても良い。例えば、最大階調数を「２５６（８ビット）」とした場合には、シフトレジスタ、論理和回路、電流源である出力側トランジスタ素子、動作切替スイッチ及び出力切替スイッチをそれぞれ８つずつ設ければ良い。
【０１１７】
この場合、１ビット目のビットデータに対応する出力側トランジスタ素子の電気的特性は、電流Ｉｓの１／２５５の電流が生成されるように設定し、２ビット目のビットデータに対応する出力側トランジスタ素子の電気的特性は、電流Ｉｓの２／２５５の電流が生成されるように設定し、３ビット目のビットデータに対応する出力側トランジスタ素子の電気的特性は、電流Ｉｓの４／２５５の電流が生成されるように設定し、４ビット目のビットデータに対応する出力側トランジスタ素子の電気的特性は、電流Ｉｓの８／２５５の電流が生成されるように設定し、５ビット目のビットデータに対応する出力側トランジスタ素子の電気的特性は、電流Ｉｓの１６／２５５の電流が生成されるように設定し、６ビット目のビットデータに対応する出力側トランジスタ素子の電気的特性は、電流Ｉｓの３２／２５５の電流が生成されるように設定し、７ビット目のビットデータに対応する出力側トランジスタ素子の電気的特性は、電流Ｉｓの６４／２５５の電流が生成されるように設定し、８ビット目のビットデータに対応する出力側トランジスタ素子の電気的特性は、電流Ｉｓの１２８／２５５の電流が生成されるように設定すれば良い。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像表示装置ＬＳＤの機能ブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る画像表示装置ＬＳＤにおける赤色映像信号バッファ１０Ｒ及び赤色動作判定回路２０Ｒの回路構成図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る画像表示装置ＬＳＤにおける赤色レーザドライバ４０Ｒの回路構成図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る画像表示装置ＬＳＤにおける赤色レーザダイオード５０Ｒのレーザ光量−駆動電流特性図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る画像表示装置ＬＳＤにおけるレーザ走査部７０の構成概略図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る画像表示装置ＬＳＤにおける水平角度センサ９０ａが検出する反射ミラー７０ａの回転角θ１に関する説明図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る画像表示装置ＬＳＤの動作を示す第１のタイミングチャートである。
【図８】本発明の第１実施形態に係る画像表示装置ＬＳＤの動作を示す第２のタイミングチャートである。
【図９】本発明の第２実施形態に係る画像表示装置ＬＳＤ’の機能ブロック図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る画像表示装置ＬＳＤ’における赤色レーザドライバ４０Ｒ’の回路構成図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る画像表示装置ＬＳＤ’における赤色映像信号バッファ１０Ｒ及び赤色動作判定回路２０Ｒ’の回路構成図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る画像表示装置ＬＳＤ’の動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【０１１９】
ＬＳＤ、ＬＳＤ’…画像表示装置、１０Ｒ…赤色映像信号バッファ、１０Ｇ…緑色映像信号バッファ、１０Ｂ…青色映像信号バッファ、２０Ｒ、２０Ｒ’…赤色動作判定回路、２０Ｇ、２０Ｇ’…緑色動作判定回路、２０Ｂ、２０Ｂ’…青色動作判定回路、３０、３０’…映像信号処理回路、４０Ｒ、４０Ｒ’…赤色レーザドライバ、４０Ｇ、４０Ｇ’…緑色レーザドライバ、４０Ｂ、４０Ｂ’…青色レーザドライバ、５０Ｒ…赤色レーザダイオード、５０Ｇ…緑色レーザダイオード、５０Ｂ…青色レーザダイオード、６０…光軸合わせ用光学系、７０…レーザ走査部、８０…走査駆動部、９０…照射位置検出部、１００…画素同期クロック発生回路、１１０…スクリーン、ＣＳ１…第１の電流源、ＣＳ２…第２の電流源、Ｔｉ１、Ｔｒ１…第１の入力側トランジスタ素子、Ｔｉ２、Ｔｒ３…第２の入力側トランジスタ素子、Ｔｏ１、Ｔｒ２…第１の出力側トランジスタ素子、Ｔｏ２、Ｔｒ４…第２の出力側トランジスタ素子、Ｔｏ３…第３の出力側トランジスタ素子、Ｔｏ４…第４の出力側トランジスタ素子、Ｔｏ５…第５の出力側トランジスタ素子、ＳＷ１…第１の動作切替スイッチ、ＳＷ２…第２の動作切替スイッチ、ＳＷ３…第３の動作切替スイッチ、ＳＷ４…第４の動作切替スイッチ、Ｓ１…第１の出力切替スイッチ、Ｓ２…第２の出力切替スイッチ、Ｓ３…第３の出力切替スイッチ、Ｓ４…第４の出力切替スイッチ、Ｒ１…第１のダミー負荷、Ｒ２…第２のダミー負荷、Ｒ３…第３のダミー負荷、Ｒ４…第４のダミー負荷、ＳＷ…動作切替スイッチ、Ｓ…出力切替スイッチ、Ｒ…ダミー負荷、６０ａ…第１のダイクロイックミラー、６０ｂ…第２のダイクロイックミラー、７０ａ…反射ミラー、７０ｂ…第１のトーションバネ、７０ｃ…内枠部、７０ｄ…第２のトーションバネ、７０ｅ…外枠部、９０ａ…水平角度センサ、９０ｂ…垂直角度センサ、９０ｃ…タイミング信号発生回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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