(57)【要約】【課題】複数のビーム光を走査させ、簡易かつ製造コストを低減可能な構成により光量むらを低減することが可能な画像表示装置等を提供すること。【解決手段】複数のビーム光を走査させることにより画像を表示する画像表示装置であって、複数のビーム光を供給する光源部１２１Ｒと、光源部１２１からの複数のビーム光を、被照射領域において第１の方向であるＸ方向と、第１の方向に略直交する第２の方向であるＹ方向へ走査させる走査部２００と、を有し、光源部１２１Ｒは、Ｘ方向及びＹ方向の少なくとも一方について複数のビーム光を並列させるように構成され、複数のビーム光により被照射領域に形成される各スポットの位置及びスポット間の位置のうち少なくとも一箇所を基準点とし、複数のビーム光の走査とともに移動する基準点の被照射領域における位置に基づいて、複数のビーム光のうちの２以上のビーム光の光量を調節するように駆動される。【選択図】      図５
2007079087.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のビーム光を走査させることにより画像を表示する画像表示装置であって、
前記複数のビーム光を供給する光源部と、
前記光源部からの前記複数のビーム光を、被照射領域において第１の方向と、前記第１の方向に略直交する第２の方向へ走査させる走査部と、を有し、
前記光源部は、前記第１の方向及び前記第２の方向の少なくとも一方について前記複数のビーム光を並列させるように構成され、
前記複数のビーム光により前記被照射領域に形成される各スポットの位置及び前記スポット間の位置のうち少なくとも一箇所を基準点とし、前記複数のビーム光の走査とともに移動する前記基準点の前記被照射領域における位置に基づいて、前記複数のビーム光のうちの２以上のビーム光の光量を調節するように駆動されることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記光源部は、一の前記基準点の位置に基づいて、前記複数のビーム光の全てについて光量を調節するように駆動されることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記光源部は、前記複数のビーム光を２以上のビーム光群に分け、前記ビーム光群ごとに光量を調節するように駆動されることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記光源部は、前記２以上のビーム光により形成されるスポットを並列させるラインの略中心位置を前記基準点とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記光源部は、前記被照射領域において前記第１の方向及び前記第２の方向について前記複数のビーム光を並列させるように構成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記光源部は、前記第１の方向及び前記第２の方向について、前記複数のビーム光の走査とともに移動する前記基準点の前記被照射領域における位置に基づいて、前記２以上のビーム光の光量を調節するように駆動されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像表示装置。
【請求項７】
ビーム光を走査させることにより画像を表示する画像表示装置の制御方法であって、
前記複数のビーム光を供給するビーム光供給工程と、
前記複数のビーム光を、被照射領域において第１の方向と、前記第１の方向に略直交する第２の方向へ走査させる走査工程と、を含み、
前記ビーム光供給工程において、前記第１の方向及び前記第２の方向の少なくとも一方について前記複数のビーム光を並列させ、
前記複数のビーム光により前記被照射領域に形成される各スポットの位置及び前記スポット間の位置のうち少なくとも一箇所を基準点とし、前記複数のビーム光の走査とともに移動する前記基準点の前記被照射領域における位置を検知する検知工程と、
前記被照射領域における前記基準点の位置に基づいて、前記複数のビーム光のうちの２以上のビーム光の光量を調節する光量調節工程と、をさらに含むことを特徴とする画像表示装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置及び画像表示装置の制御方法、特に、画像信号に応じて変調されたレーザ光を走査させることで画像を表示する画像表示装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像を表示する画像表示装置として、レーザ光を走査させることで画像を表示するレーザプロジェクタが提案されている。レーザ光は、単一波長であることから色純度が高いこと、コヒーレンスが高く整形が容易であることを特徴とする。このため、レーザプロジェクタは、良好な色再現性や、高解像度の画像を得られるという利点を有する。レーザ光のラスタースキャンによってちらつきが少ない画像を表示するためには、レーザ光を高速に走査させる必要がある。高速に走査するレーザ光を画像信号に応じて変調するためには、レーザ光を変調させる変調周波数を非常に高くする必要がある。また、明るい画像を表示するためには、非常に大きい光量のレーザ光が必要となる。近年では、変調回路の発達による変調周波数の向上、レーザ光源の製造技術の発達による光量の大幅な増加により、レーザプロジェクタの実現性は高まりつつある。
【０００３】
画面の全体に単独のレーザ光を走査させる構成とする場合、画像表示装置を簡易かつ低コストな構成にできるという利点がある。これに対して、レーザ光源の製造技術は発達しているものの、単独のレーザ光源からのレーザ光では、画像の表示に必要な光量を賄うには不十分である。特に近年、画像表示装置の画面は大型化の傾向にあることから、さらに大きな光量のレーザ光が必要になることとなる。このように、単独のレーザ光を走査させることで画像を表示することは極めて困難であることから、複数のレーザ光を走査させることにより画像を表示する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。複数のレーザ光を走査させる場合、レーザ光の個数に反比例させてレーザ光１つ当たりの光量を小さくすることが可能となる。
【０００４】
【特許文献１】特表平８−５０９０６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば、レーザ光を反射させる反射ミラーを共振させることでレーザ光を走査させる場合、レーザ光を走査させる速度は、被照射領域の中心部に近いほど高速、かつ外縁部に近いほど低速となる。この場合、略均一な光量でレーザ光を走査させたとしても、被照射領域では、中心部で暗く、外縁部に近いほど明るくなるような光量むらを生じてしまう。このような光量むらを低減するためには、レーザ光を走査させる位置に応じてレーザ光の光量を調節することが考えられる。しかしながら、複数のレーザ光を走査させる場合、レーザ光ごとに光量の調節を行うこととすると、レーザ光の光量を調節するための回路等をレーザ光の数だけ設けることとなるため、簡易かつ製造コストを低減可能な構成とすることが困難であるという問題を生じる。本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、複数のビーム光を走査させ、簡易かつ製造コストを低減可能な構成により光量むらを低減することが可能な画像表示装置、及び画像表示装置の制御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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、複数のビーム光を走査させることにより画像を表示する画像表示装置であって、複数のビーム光を供給する光源部と、光源部からの複数のビーム光を、被照射領域において第１の方向と、第１の方向に略直交する第２の方向へ走査させる走査部と、を有し、光源部は、第１の方向及び第２の方向の少なくとも一方について複数のビーム光を並列させるように構成され、複数のビーム光により被照射領域に形成される各スポットの位置及びスポット間の位置のうち少なくとも一箇所を基準点とし、複数のビーム光の走査とともに移動する基準点の被照射領域における位置に基づいて、複数のビーム光のうちの２以上のビーム光の光量を調節するように駆動されることを特徴とする画像表示装置を提供することができる。
【０００７】
ここで、複数のビーム光のうちの２以上のビーム光とは、複数のビーム光のうちの一部である場合、及び複数のビーム光の全てである場合を含むものとする。基準点の位置に基づいて２以上のビーム光の光量を調節することで、各ビーム光の位置に基づきビーム光ごとに光量を調節する場合と比較して、光源部の制御を容易にできる。また、基準点の位置を代表として２以上のビーム光の光量を調節することで、レーザ光の光量を調節するための構成を減少させることが可能となる。このため、ビーム光ごとに光量を調節するための回路等を設ける場合と比較して、画像表示装置を簡易な構成とし、かつ製造コストを低減することができる。なお、基準点の位置に基づいて２以上のビーム光の光量を調節することとすると、基準点からビーム光までの距離に応じて、調節される光量の誤差を生じることが考えられる。これについては、画像を表示する１階調分の光量差以下の誤差であれば、画像への影響が殆ど無いと考えることができる。これにより、複数のビーム光を走査させ、簡易かつ製造コストを低減可能な構成により光量むらを低減することが可能な画像表示装置を得られる。
【０００８】
また、本発明の好ましい態様によれば、光源部は、一の基準点の位置に基づいて、複数のビーム光の全てについて光量を調節するように駆動されることが望ましい。一のスポットの位置を基準点として複数のビーム光全ての光量を調節することで、ビーム光の光量を調節するための単独の構成を用いて全てのビーム光の光量を調節することが可能である。これにより、さらに簡易かつ製造コストを低減可能な構成とすることができる。
【０００９】
また、本発明の好ましい態様によれば、光源部は、複数のビーム光を２以上のビーム光群に分け、ビーム光群ごとに光量を調節するように駆動されることが望ましい。ビーム光群ごとに、基準点の位置に基づいてビーム光の光量を調節する。ビーム光群ごとの基準点に基づいて２以上のビーム光の光量を調節する構成とすることで、各ビーム光の位置に基づきビーム光ごとに光量を調節する場合と比較して、光源部の制御を容易にできる。また、ビーム光群ごとに光量を調節することにより、一の基準点に基づいて全てのビーム光の光量の調節を行う場合に比較して、調節される光量の誤差を低減することが可能となる。これにより、ビーム光の光量の誤差を低減することができる。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様としては、光源部は、２以上のビーム光により形成されるスポットを並列させるラインの略中心位置を基準点とすることが望ましい。２以上のビーム光を並列させるラインの略中心位置を基準点とする場合、基準点と、基準点から最も離れた位置のビーム光との距離を最も短くすることが可能である。よって、２以上のビーム光を並列させるラインの略中心位置を基準点とすることで、基準点を増やすこと無く、調節される光量の誤差を最も少なくすることができる。これにより、ビーム光の光量の誤差を低減することができる。
【００１１】
また、本発明の好ましい態様としては、光源部は、被照射領域において第１の方向及び第２の方向について複数のビーム光を並列させるように構成されることが望ましい。第１の方向及び第２の方向について複数のビーム光を並列させることで、第１の方向及び第２の方向の一方についてビーム光を並列させる場合と比較して、各ビーム光の変調周波数を低減することができる。第１の方向及び第２の方向について複数のビーム光を並列させる場合も、第１の方向及び第２の方向の少なくとも一方向についての光量むらを低減するように、ビーム光の光量の調節を行うことができる。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様としては、光源部は、第１の方向及び第２の方向について、複数のビーム光の走査とともに移動する基準点の被照射領域における位置に基づいて、２以上のビーム光の光量を調節するように駆動されることが望ましい。これにより、第１の方向及び第２の方向の双方について光量むらを低減するように、ビーム光の光量の調節を行うことができる。
【００１３】
さらに、本発明によれば、ビーム光を走査させることにより画像を表示する画像表示装置の制御方法であって、複数のビーム光を供給するビーム光供給工程と、複数のビーム光を、被照射領域において第１の方向と、第１の方向に略直交する第２の方向へ走査させる走査工程と、を含み、ビーム光供給工程において、第１の方向及び第２の方向の少なくとも一方について複数のビーム光を並列させ、複数のビーム光により被照射領域に形成される各スポットの位置及びスポット間の位置のうち少なくとも一箇所を基準点とし、複数のビーム光の走査とともに移動する基準点の被照射領域における位置を検知する検知工程と、被照射領域における基準点の位置に基づいて、複数のビーム光のうちの２以上のビーム光の光量を調節する光量調節工程と、をさらに含むことを特徴とする画像表示装置の制御方法を提供することができる。基準点の位置に基づいて２以上のビーム光の光量を調節することで、各ビーム光の位置に基づきビーム光ごとに光量を調節する場合と比較して、光源部の制御を容易にできる。また、ビーム光ごとに光量を調節するための回路等を設ける場合と比較して、画像表示装置を簡易な構成とし、かつ製造コストを低減することができる。これにより、複数のビーム光を走査させ、簡易かつ製造コストを低減可能な構成により光量むらを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の実施例１に係る画像表示装置１００の概略構成を示す。画像表示装置１００は、スクリーン１１０の一方の面にレーザ光を供給し、スクリーン１１０の他方の面から出射される光を観察することで画像を鑑賞する、いわゆるリアプロジェクタである。画像表示装置１００は、複数のビーム光であるレーザ光を水平方向であるＸ方向、及び垂直方向であるＹ方向へ走査させることにより画像を表示する。
【００１６】
図２は、レーザ装置１０１の概略構成を示す。レーザ装置１０１は、ビーム光である赤色レーザ光（以下、「Ｒ光」という。）を供給するＲ光用光源部１２１Ｒと、ビーム光である緑色レーザ光（以下、「Ｇ光」という。）を供給するＧ光用光源部１２１Ｇと、ビーム光である青色レーザ光（以下、「Ｂ光」という。）を供給するＢ光用光源部１２１Ｂと、を有する。
【００１７】
各色光用光源部１２１Ｒ、１２１Ｇ、１２１Ｂは、それぞれ画像信号に応じて変調された５個のレーザ光を供給する。各色光用光源部１２１Ｒ、１２１Ｇ、１２１Ｂは、例えば、レーザ光を供給する５個のレーザダイオード素子を備えている。レーザ装置１０１には、２つのダイクロイックミラー１２４、１２５が設けられている。ダイクロイックミラー１２４は、Ｒ光を透過し、Ｇ光を反射する。ダイクロイックミラー１２５は、Ｒ光及びＧ光を透過し、Ｂ光を反射する。Ｒ光用光源部１２１ＲからのＲ光は、ダイクロイックミラー１２４、１２５を透過した後、レーザ装置１０１から出射する。
【００１８】
Ｇ光用光源部１２１ＧからのＧ光は、ダイクロイックミラー１２４で反射することにより、光路が略９０度折り曲げられる。ダイクロイックミラー１２４で反射したＧ光は、ダイクロイックミラー１２５を透過した後、レーザ装置１０１から出射する。Ｂ光用光源部１２１ＢからのＢ光は、ダイクロイックミラー１２５で反射することにより、光路が略９０度折り曲げられる。ダイクロイックミラー１２５で反射したＢ光は、レーザ装置１０１から出射する。レーザ装置１０１は、このようにして、画像信号に応じて変調されたＲ光、Ｇ光、Ｂ光を供給する。
【００１９】
図１に戻って、レーザ装置１０１からのレーザ光は、照明光学系１０２を経た後走査部２００へ入射する。走査部２００からの光は、投写光学系１０３を経た後、反射部１０５に入射する。照明光学系１０２及び投写光学系１０３は、レーザ装置１０１からのレーザ光をスクリーン１１０上へ投写させる。反射部１０５は、走査部２００からのレーザ光をスクリーン１１０の方向へ反射する。筐体１０７は、筐体１０７内部の空間を密閉する。
【００２０】
スクリーン１１０は、筐体１０７の所定の一面に設けられている。スクリーン１１０は、画像信号に応じて変調されたレーザ光を透過させる透過型スクリーンである。反射部１０５からの光は、スクリーン１１０の、筐体１０７の内部側の面から入射した後、観察者側の面から出射する。観察者は、スクリーン１１０から出射する光を観察することで、画像を鑑賞する。
【００２１】
図３は、走査部２００の概略構成を示す。走査部２００は、反射ミラー２０２と、反射ミラー２０２の周囲に設けられた外枠部２０４とを有する、いわゆる二重ジンバル構造をなしている。外枠部２０４は、回転軸であるトーションばね２０６によって、不図示の固定部に連結されている。外枠部２０４は、トーションばね２０６の捩れと、元の状態への復元とを利用して、トーションばね２０６を中心として回動する。反射ミラー２０２は、トーションばね２０６に略直交する回転軸であるトーションばね２０７によって、外枠部２０４に連結されている。反射ミラー２０２は、レーザ装置１０１からのレーザ光を反射する。反射ミラー２０２は、高反射性の部材、例えばアルミニウムや銀等の金属薄膜を形成することにより構成できる。
【００２２】
反射ミラー２０２は、外枠部２０４がトーションばね２０６を中心として回動することにより、スクリーン１１０においてレーザ光をＹ方向（図１参照）へ走査させるように変位する。また、反射ミラー２０２は、トーションばね２０７の捩れと、元の状態への復元とを利用して、トーションばね２０７を中心として回動する。反射ミラー２０２は、トーションばね２０７を中心として回動することにより、反射ミラー２０２で反射したレーザ光をＸ方向へ走査するように変位する。このように、走査部２００は、レーザ装置１０１からのレーザ光をＸ方向とＹ方向へ繰り返し走査させる。
【００２３】
図４は、走査部２００を駆動させるための構成を説明するものである。反射ミラー２０２がレーザ光を反射させる側を表側とすると、第１の電極３０１、３０２は、外枠部２０４の裏側の空間であって、トーションばね２０６に関して略対称な位置にそれぞれが設けられている。第１の電極３０１、３０２に電圧を印加すると、第１の電極３０１、３０２と、外枠部２０４との間には、電位差に応じた所定の力、例えば静電力が発生する。外枠部２０４は、第１の電極３０１、３０２に交互に電圧を印加することにより、トーションばね２０６を中心として回動する。
【００２４】
トーションばね２０７は、詳細には、第１のトーションばね３０７と第２のトーションばね３０８とで構成されている。第１のトーションばね３０７と第２のトーションばね３０８との間には、ミラー側電極３０５が設けられている。ミラー側電極３０５の裏側の空間には、第２の電極３０６が設けられている。第２の電極３０６に電圧を印加すると、第２の電極３０６とミラー側電極３０５との間には、電位差に応じた所定の力、例えば静電力が発生する。第２の電極３０６のいずれにも同位相の電圧を印加すると、反射ミラー２０２は、トーションばね２０７を中心として回動する。走査部２００は、このようにして反射ミラー２０２を回動させることで、レーザ光を二次元方向へ走査させる。走査部２００は、例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術により作成することができる。
【００２５】
走査部２００は、例えば画像の１フレーム期間において、副走査方向であるＹ方向へ１回レーザ光を走査させる間に、主走査方向であるＸ方向について複数回レーザ光を往復させるように反射ミラー２０２を変位させる。Ｘ方向を第１の方向、Ｙ方向を第１の方向に略直交する第２の方向とすると、走査部２００は、第１の方向へレーザ光を走査する周波数が、第２の方向へレーザ光を走査する周波数に比べて高くなるように駆動される。なお、Ｘ方向へのレーザ光の走査を高速に行うために、走査部２００は、トーションばね２０７を中心として反射ミラー２０２を共振動作させる構成とすることが望ましい。反射ミラー２０２を共振動作させることにより、反射ミラー２０２の変位量を増大させることができる。反射ミラー２０２の変位量を増大させることにより、走査部２００は、少ないエネルギーで効率良くレーザ光を走査することができる。なお、反射ミラー２０２は、共振動作以外の動作により駆動することとしても良い。
【００２６】
走査部２００は、電位差に応じた静電力によって駆動する構成に限られない。例えば、圧電素子の伸縮力や電磁力を用いて駆動する構成であっても良い。走査部２００は、Ｘ方向へレーザ光を走査させる反射ミラーと、Ｙ方向へレーザ光を走査させる反射ミラーとを設ける構成としても良い。
【００２７】
図５は、Ｒ光用光源部１２１Ｒからのレーザ光の光路について説明するものである。ここでは、各色光用光源部のうちＲ光用光源部１２１Ｒからのレーザ光を供給するための構成を代表例として説明することとし、また説明に不要な構成の図示を省略している。Ｒ光用光源部１２１Ｒは、５つのレーザダイオード素子（ＬＤ）５０１を有している。各レーザダイオード素子５０１は、それぞれ独立に変調されたレーザ光を供給する。
【００２８】
Ｒ光用光源部１２１Ｒと走査部２００との間に設けられた照明光学系１０２は、凸レンズ５０２と凹レンズ５０３とを組み合わせて構成することができる。照明光学系１０２は、凸レンズ５０２の収束作用、及び凹レンズ５０３の拡散作用により、５つのレーザ光の間隔を調節する。走査部２００とスクリーン１１０との間の投写光学系１０３は、Ｒ光用光源部１２１Ｒからのレーザ光をスクリーン１１０上に投写させる。照明光学系１０２及び投写光学系１０３を用いることにより、スクリーン１１０に高精細な画像を表示することができる。なお、５つのレーザダイオード素子５０１は、全てを一体に配置する構成に限られず、レーザ光の所望の間隔に応じて互いに離して配置することとしても良い。また、Ｒ光用光源部１２１Ｒは、５つのレーザダイオード素子５０１を設ける構成に限られず、複数の発光部からレーザ光を供給する面発光型半導体レーザを用いる構成としても良い。
【００２９】
図６及び図７は、Ｒ光用光源部１２１Ｒからのレーザ光の走査について説明するものである。図６に示すスポットＳＰ１〜５は、Ｒ光用光源部１２１Ｒからの５つのレーザ光によって被照射領域に形成される。スポットＳＰ１〜５は、被照射領域においてＸ方向へ並列される。Ｒ光用光源部１２１Ｒは、Ｘ方向について５つのレーザ光を並列させるように構成されている。また、被照射領域に形成される画素Ｐの一辺とスポットＳＰの径とは略同一であって、スポットＳＰ１〜５を隙間無く並列させるように各レーザ光の間隔が調節される。画像表示装置１００は、５つのレーザ光を１行ごとに走査させ、５つのレーザ光を用いて画像信号に応じた階調を表現する。このように複数のレーザ光を用いることで、レーザ光の個数に反比例させてレーザ光１つ当たりの光量を小さくすることが可能となる。
【００３０】
上述の走査部２００を用いることにより、Ｒ光用光源部１２１Ｒからの５つのレーザ光は、図７に示すように、スクリーン１１０の被照射領域においてサイン波形状の軌跡を描くように走査される。Ｘ方向へレーザ光を走査させる間に、レーザ光を走査させる速度は、被照射領域のうちスクリーン１１０の中心線Ｎで最も高速、外縁部ｍ１、ｍ２でそれぞれ最も低速となるように変化する。例えば、Ｘ方向についてレーザ光を走査させることが可能な領域のうち８割の領域を被照射領域とする場合、外縁部ｍ１、ｍ２で１つの画素Ｐ上を通過する時間を１とすると、中心線Ｎで１つの画素Ｐ上を通過する時間は０．６程度にまで短くなる。中心線Ｎにおけるレーザ光の明るさに対して外縁部ｍ１、ｍ２におけるレーザ光の明るさを０．６倍に減少させなければ、レーザ光を長く点灯させる分、中心線Ｎ付近よりも外縁部ｍ１、ｍ２のほうが明るいような画像が表示されることとなる。よって、レーザ光の光量の調節を行わなければ、スクリーン１１０では、中心線Ｎに近いほど暗く、外縁部ｍ１、ｍ２に近いほど明るくなるような光量むらを生じてしまうことになる。
【００３１】
画像表示装置１００は、スポットＳＰ１〜５のうちスポットＳＰ３の位置を基準点Ｓとし、５つのレーザ光の走査によって移動する基準点Ｓの被照射領域における位置に基づいて５つのレーザ光の光量を調節する。基準点ＳであるスポットＳＰ３の位置は、５つのスポットＳＰ１〜５が並列するラインの略中心位置である。一の基準点Ｓの位置に基づき、基準点Ｓを代表として５つのレーザ光の全ての光量を調節することで、各ビーム光の位置に基づきビーム光ごとに光量を調節する場合よりＲ光用光源部１２１Ｒの制御を簡易にできる。
【００３２】
レーザ光が走査する速度は、被照射領域におけるレーザ光の位置に応じて変化する。本実施例のように複数のレーザ光を並列させる場合、スポットＳＰ１、２、４、５を形成するレーザ光は常に基準点Ｓとは異なる位置にある。このため、一つの基準点Ｓを基準として５つのレーザ光の光量を調節する場合、スポットＳＰ１、２、４、５を形成するレーザ光の光量について若干の誤差を生じることとなる。
【００３３】
例えば、Ｘ方向へ並列させる画素Ｐが１９２０個であるとすると、１９２０個に対して５画素分位置が異なることによる光量の差は、わずか０.２パーセントである。２５６階調で画像を表現する場合、０．２パーセント程度の光量差は、１階調分に相当する約０．４パーセントの光量差の半分程度である。よって、基準点ＳからスポットＳＰまでの距離に応じて光量の誤差を生じたとしても、画像への影響が殆ど無いと考えることができる。さらに、本実施例のように、５つのスポットＳＰ１〜５が並列するラインの略中心位置であるスポットＳＰ３の位置を基準点Ｓとすることで、基準点Ｓと、基準点Ｓから最も離れたスポットＳＰ１又は５との間隔をそれぞれ２画素分と、最も短くすることが可能である。よって、基準点Ｓを増やすこと無く、調節される光量の誤差を最も少なくすることができる。
【００３４】
図８は、画像表示装置１００を制御するためのブロック構成を示すものである。画像信号入力部７１１は、入力端子から入力された画像信号の特性補正や増幅等を行う。例えば、画像信号入力部７１１は、アナログ形式の画像信号をディジタル形式の光源変調用強度信号に変換して出力する。この他、画像信号入力部７１１は、ディジタル形式の画像信号をディジタル形式の光源変調用強度信号として出力する構成としても良い。同期／画像分離部７１２は、画像信号入力部７１１からの信号を、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光のそれぞれについての画像情報信号、垂直同期信号、水平同期信号に分離し、制御部７１３へ出力する。制御部７１３のうちの画像処理部７２１は、画像情報をフレームごとの情報に分けて、フレームメモリ７１４へ出力する。フレームメモリ７１４は、画像処理部７２１からの画像信号をフレーム単位で格納する。
【００３５】
制御部７１３のうちの走査制御部７２３は、垂直同期信号、水平同期信号に基づいて、走査部２００を駆動させる駆動信号を生成する。走査駆動部７１５は、制御部７１３からの駆動信号に応答して走査部２００を駆動させる。走査工程においては、かかる構成により、レーザ光を被照射領域においてＸ方向とＹ方向へ走査させる。水平角度センサ７１６は、スクリーン１１０にてレーザ光をＸ方向へ走査させる反射ミラー２０２（図３参照）の振り角を検出する。垂直角度センサ７１７は、スクリーン１１０にてレーザ光をＹ方向へ走査させる反射ミラー２０２の振り角を検出する。信号処理部７１８は、垂直角度センサ７１７の変位からフレーム開始信号Ｆ＿Ｓｙｎｃ、水平角度センサ７１６の変位からライン開始信号Ｌ＿Ｓｙｎｃをそれぞれ生成し、制御部７１３へ出力する。
【００３６】
制御部７１３は、フレーム開始信号Ｆ＿Ｓｙｎｃ、ライン開始信号Ｌ＿Ｓｙｎｃから演算された線速度、及び垂直同期信号、水平同期信号に基づいて、画素タイミングクロックを生成する。画素タイミングクロックは、レーザ光が各画素上を通るタイミングを知るための信号であって、画像信号に応じて変調されたレーザ光を正確な位置に入射させるためのものである。
【００３７】
Ｒ光源駆動部７３２Ｒは、光源制御部７２２からの光源駆動パルス信号に基づいて、Ｒ光用光源部１２１Ｒを駆動させる。Ｒ光源駆動部７３２Ｒは、光源駆動パルス信号に応じてＲ光用光源部１２１Ｒの５個のＬＤを制御する。Ｇ光源駆動部７３２Ｇも、Ｒ光源駆動部７３２Ｒと同様にして、Ｇ光用光源部１２１Ｇを駆動させる。Ｂ光源駆動部７３２Ｂも、Ｒ光源駆動部７３２Ｒと同様にして、Ｂ光用光源部１２１Ｂを駆動させる。ビーム光供給工程においては、かかる構成により、複数のレーザ光を供給する。
【００３８】
図９は、５つのＬＤ５０１からのレーザ光の光量を調節するための構成を説明するものである。カウンタ９０３は、クロック生成部９０４で発生させたクロックをカウントする。光量調節部９０２は、ライン開始信号Ｌ＿Ｓｙｎｃが入力されたときからカウントされたクロック数により、基準点Ｓの位置を認識する。検知工程では、かかる構成により、被照射領域における基準点Ｓの位置を検知する。
【００３９】
ルックアップテーブル（ＬＵＴ）９０１には、基準点Ｓの位置と、レーザ光の光量の調節量との対応関係についての情報が記憶されている。光量調節部９０２は、基準点Ｓの位置情報に応じてレーザ光の光量の調節量をルックアップテーブル９０１から読み出し、基準点Ｓの位置ごとに、最大階調となる光量を決定する。光源制御部７２２は、光量調節部９０２で決定された光量が最大光量となるように、画像情報信号に応じた変調信号を生成する。また、光源制御部７２２は、レーザ光ごとの変調信号を、Ｒ光源駆動部７３２Ｒに設けられた５つのレーザダイオードドライバ（ＬＤＤ）９０５へ出力する。各レーザダイオードドライバ９０５は、それぞれレーザダイオード素子５０１を駆動させる。光量調節工程では、かかる構成により、基準点Ｓの位置に基づいて５つのレーザ光の光量を調節することができる。
【００４０】
画像表示装置１００は、一の基準点Ｓの位置に基づいて５つのレーザ光の全ての光量を調節するため、レーザ光の光量を調節する単独の光量調節部９０２からの出力を用いて全てのレーザ光の光量の調節を行う構成とすることが可能である。このため、レーザ光ごとに光量を調節するための回路等を用いてレーザ光ごとに光量の調節を行う場合と比較して、画像表示装置１００を簡易な構成とし、かつ製造コストを低減することができる。これにより、複数のビーム光を走査させ、簡易かつ製造コストを低減可能な構成により光量むらを低減することができるという効果を奏する。
【００４１】
画像表示装置１００は、スポットＳＰ３以外の他のスポットＳＰの位置を基準点Ｓとして各レーザ光の光量を調節することとしても良い。例えば、図１０に示すように、５つのスポットＳＰ１〜５のうち最も右側のスポットＳＰ１の位置を基準点Ｓとしても良い。この場合、基準点Ｓと、基準点Ｓから最も離れたスポットＳＰ５との間隔は、４画素分の距離となる。このため、図６に示す場合と比較して、調節される光量の誤差は僅かに増大することとなる。
【００４２】
画像表示装置１００は、５つのスポットＳＰ１〜５をＸ方向へ並列させてレーザ光を走査させる構成とするものに限られない。例えば、図１１に示すように、６つのスポットＳＰ１〜６をＸ方向へ並列させるように６つのレーザ光を走査させる構成としても良い。この場合、６つのスポットＳＰ１〜６を並列させるラインの略中心位置は、スポットＳＰ３とスポットＳＰ４との中間位置となる。このように、スポットＳＰ間の位置を基準点Ｓとしても良い。基準点ＳをスポットＳＰ間の位置とすることで、偶数個のレーザ光を走査させるような場合でも、スポットＳＰを並列させるラインの略中心位置に基準点Ｓを設定することが可能となる。スポットＳＰ間の位置を基準点Ｓとする場合も、スポットＳＰの位置を基準点Ｓとする場合と同様にして、基準点Ｓの位置を検知することが可能である。
【００４３】
画像表示装置１００は、一の基準点Ｓに基づいて全てのレーザ光の光量を調節する構成に限られない。例えば、図１２に示すように、６つのレーザ光を２つのレーザ光群ｇ１、ｇ２に分け、レーザ光群ｇ１、ｇ２ごとに光量を調節することとしても良い。第１レーザ光群ｇ１は、スポットＳＰ１、２、３を形成させる３つのレーザ光である。第２レーザ光群ｇ２は、スポットＳＰ４、５、６を形成させる３つのレーザ光である。
【００４４】
第１レーザ光群ｇ１の３つのレーザ光は、スポットＳＰ２の位置を基準点Ｓ１として光量が調節される。基準点Ｓ１の位置は、第１レーザ光群ｇ１の３つのレーザ光により形成されるスポットＳＰ１〜３の略中心位置である。第２レーザ光群ｇ２の３つのレーザ光は、スポットＳＰ５の位置を基準点Ｓ２として光量が調節される。基準点Ｓ２の位置は、第２レーザ光群ｇ２の３つのレーザ光により形成されるスポットＳＰ４〜６の略中心位置である。レーザ光群ｇ１、ｇ２ごとに独自に光量を調節するために、レーザ光群ｇ１、ｇ２に対応して２つの光量調節部が設けられる。
【００４５】
レーザ光群ｇ１、ｇ２ごとの基準点Ｓ１、Ｓ２に基づいてそれぞれ２以上のレーザ光の光量を調節する構成とすることで、各レーザ光の位置に基づきレーザ光ごとに光量を調節する場合よりＲ光用光源部１２１Ｒの制御を簡易にできる。また、レーザ光群ｇ１、ｇ２ごとに光量を調節することにより、一の基準点に基づいて全てのレーザ光の光量の調節を行う場合に比較して、調節される光量の誤差を低減することが可能となる。これにより、レーザ光の光量の誤差を低減することができる。なお、複数のレーザ光を２つのレーザ光群に分けて光量を調節する構成には限られない。３つ以上のレーザ光群に分けて光量を調節することとしても良い。但し、レーザ光群の数は、Ｒ光用光源部１２１Ｒにより供給されるレーザ光の数より少ないことを要する。
【００４６】
画像表示装置１００は、複数のレーザ光によるスポットＳＰを、主走査方向であるＸ方向、及び副走査方向であるＹ方向へ並列させる構成としても良い。例えば、図１３に示すように、２５個のレーザ光を、Ｘ方向へ５つ、Ｙ方向へ５つのアレイ状に配列することとしても良い。Ｒ光用光源部１２１Ｒは、被照射領域においてＸ方向及びＹ方向について２５個のレーザ光を並列させるように構成されている。画像表示装置１００は、２５個のレーザ光を１行から５行までのいずれかの行ごとに走査させることで画像を表示する。Ｘ方向及びＹ方向について複数のレーザ光を並列させることで、Ｘ方向についてレーザ光を並列させる場合と比較して、各レーザ光の変調周波数を低減することができる。
【００４７】
画像表示装置１００は、アレイ状に配置されたスポットＳＰのうち略中心に位置するスポットＳＰ３３の位置を基準点Ｓとし、被照射領域における基準点Ｓの位置に基づいて２５個のレーザ光の光量を調節する。これにより、Ｘ方向についての光量むらを低減するように、各レーザ光の光量の調節を行うことができる。
【００４８】
ここで、走査部２００（図３参照）は、Ｘ方向についてレーザ光を往復させるのに対して、Ｙ方向についてはレーザ光を一方向へのみ走査させる。Ｙ方向についても反射ミラー２０２の変位によってレーザ光の走査を行うことから、Ｘ方向のみならずＹ方向についても、被照射領域における位置に応じてレーザ光の明るさが変化することが考えられる。画像表示装置１００は、Ｘ方向のみならずＹ方向における基準点Ｓの位置に基づいて各レーザ光の光量の調節を行うこととしても良い。これにより、Ｘ方向及びＹ方向の双方について光量むらを低減するように、レーザ光の光量の調節を行うことができる。基準点Ｓは、スポットＳＰ３３の位置に限られず、他のスポットＳＰの位置やスポットＳＰ間の位置としても良い。
【００４９】
このように、レーザ光を往復させるか一方向へのみ進行させるかに関わらず、被照射領域における位置ごとにレーザ光を走査させる速度が変化する構成であれば、本発明を適用することができる。例えば、走査部として、複数のミラー片を備える回転体を回転させるポリゴンミラーを用いる場合にも、本発明を適用することができる。
【００５０】
また、画像表示装置１００は、被照射領域にてスポットＳＰを隙間無く並列させる構成に限られない。例えば、図１４に示すように、スポットＳＰ間に間隔ｄを設けるように各スポットＳＰを並列させることとしても良い。間隔ｄは、例えば、画素Ｐの幅に相当する長さを有する。この場合、基準点Ｓと、基準点Ｓから最も離れたスポットＳＰ１又は５までの距離は、スポットＳＰを隙間無く並列させる場合よりも長くなる。よって、図６に示す場合と比較して、調節される光量の誤差は僅かに増大することとなる。
【実施例２】
【００５１】
図１５は、本発明の実施例２に係る画像表示装置１７００の概略構成を示す。画像表示装置１７００は、観察者側に設けられたスクリーン１７０５にレーザ光を供給し、スクリーン１７０５で反射する光を観察することで画像を鑑賞する、いわゆるフロント投写型のプロジェクタである。上記実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。走査部２００からのレーザ光は、投写光学系１０３を透過した後、スクリーン１７０５に入射する。本実施例の場合も、簡易かつ製造コストを低減可能な構成により光量むらを低減することができる。
【００５２】
なお、上記の実施例において、各色光用光源部はレーザダイオード素子を用いる構成としているが、ビーム状の光を供給可能な構成であれば、これに限られない。例えば、各色光用光源部は、固体レーザ、発光ダイオード素子（ＬＥＤ）等の固体発光素子のほか、液体レーザやガスレーザを用いる構成としても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
以上のように、本発明に係る画像表示装置は、複数のビーム光を用いて画像を表示する場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施例１に係る画像表示装置の概略構成を示す図。
【図２】レーザ装置の概略構成を示す図。
【図３】走査部の概略構成を示す図。
【図４】走査部を駆動させるための構成を説明する図。
【図５】Ｒ光用光源部からのレーザ光の光路について説明する図。
【図６】Ｒ光用光源部からのレーザ光の走査について説明する図。
【図７】Ｒ光用光源部からのレーザ光の走査について説明する他の図。
【図８】画像表示装置を制御するためのブロック構成を示す図。
【図９】レーザ光の光量を調節するための構成を説明する図。
【図１０】最も右側のスポットの位置を基準点とする例を説明する図。
【図１１】スポット間の位置を基準点とする例を説明する図。
【図１２】レーザ光群ごとに光量を調節する例を説明する図。
【図１３】Ｘ方向及びＹ方向にレーザ光を並列させる例を説明する図。
【図１４】スポット間に間隔を設けてレーザ光を並列させる例を説明する図。
【図１５】本発明の実施例２に係る画像表示装置の概略構成を示す図。
【符号の説明】
【００５５】
１００  画像表示装置、１０１  レーザ装置、１０２  照明光学系、１０３  投写光学系、１０５  反射部、１０７  筐体、１１０  スクリーン、２００  走査部、１２１Ｒ  Ｒ光用光源部、１２１Ｇ  Ｇ光用光源部、１２１Ｂ  Ｂ光用光源部、１２４、１２５  ダイクロイックミラー、２０２  反射ミラー、２０４  外枠部、２０６  トーションばね、２０７  トーションばね、３０１、３０２  第１の電極、３０５  ミラー側電極、３０６  第２の電極、３０７  第１のトーションばね、３０８  第２のトーションばね、５０１  レーザダイオード素子、５０２  凸レンズ、５０３  凹レンズ、Ｓ  基準点、ＳＰ  スポット、Ｐ  画素、ｍ１、ｍ２  外縁部、Ｎ  中心線、７１１  画像信号入力部、７１２  同期／画像分離部、７１３  制御部、７１４  フレームメモリ、７１５  走査駆動部、７１６  水平角度センサ、７１７  垂直角度センサ、７１８  信号処理部、７２１  画像処理部、７２２  光源制御部、７２３  走査制御部、７３２Ｒ  Ｒ光源駆動部、７３２Ｇ  Ｇ光源駆動部、７３２Ｂ  Ｂ光源駆動部、９０１  ルックアップテーブル、９０２  光量調節部、９０３  カウンタ、９０４  クロック生成部、９０５  レーザダイオードドライバ、ｇ１、ｇ２  レーザ光群、Ｓ１、Ｓ２  基準点、１７００  画像表示装置、１７０５  スクリーン
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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