(57)【要約】【課題】MEMSミラーを高速駆動して表示画像の高解像度化を図る際、MEMSミラーの揺動バタツキを低減し、安定した表示画像を再現する微小ミラー駆動方法ならびにそれを用いた表示装置を提供することにある。【解決手段】共振モードと非共振モードで動作する微小ミラーのミラー駆動手段と、ミラー駆動条件定める駆動条件設定手段と、非共振モードの駆動信号を入切するスイッチ手段と、予め既知である駆動条件に対するミラー応答の関係を示したルックアップテーブルを有し、非共振モードのミラー駆動信号に対するミラー応答状態を把握しながら、スイッチ手段によりミラー駆動信号の伝達を制御することで、微小ミラーへの駆動トルクを細かく増減することで、微小ミラーを安定して揺動でき、且つ、更なる揺動速度の向上が可能となる。【選択図】  図１
2009223246.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源を駆動する光源駆動手段と、
前記光源駆動手段を制御する光源駆動制御手段と、
前記光源からの照射光を反射して対象物に投射するミラーと、
前記ミラーを非共振モードで振動するように駆動するミラー駆動手段と、
前記ミラー駆動手段の駆動条件を定める駆動条件設定手段と、
前記ミラー駆動手段へのミラー駆動信号を出力する変調手段と、
を有する表示装置のミラー駆動方法において、
前記前記ミラーを駆動する駆動トルクが所定の大きさで変化するようにミラー駆動信号の伝達量が制御されること、
を特徴とするミラー駆動方法。
【請求項２】
請求項１に記載のミラー駆動方法において、
所定の駆動条件に対するミラー駆動の応答の関係を示したルックアップテーブル（LUT）を有し、
前記ルックアップテーブルを参照後、駆動条件に対して、前記ミラーが所望の振動動作をする変位が得られるように駆動トルクの発生を低減するように、ミラー駆動信号の伝達量が制御されること、
を特徴とするミラー駆動方法。
【請求項３】
光源と、
前記光源を駆動する光源駆動手段と、
前記光源駆動手段を制御する光源駆動制御手段と、
前記光源からの照射光を反射して対象物に投射するミラーと、
前記ミラーを非共振モードで振動するように駆動するミラー駆動手段と、
前記ミラー駆動手段の駆動条件を定める駆動条件設定手段と、
前記ミラー駆動手段へのミラー駆動信号を出力する変調手段と、
を有する表示装置において、
前記変調手段は、非共振モードのミラー駆動信号の伝達を入切するスイッチ手段を有し、
前記ミラーへの駆動トルクが所定の大きさで変化するように、
前記スイッチ手段により、非共振モードのミラー駆動信号の伝達が０％から１００％の間欠時間で制御されること、
を特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項３に記載の表示装置において、
前記変調手段は、非共振モードのミラー駆動信号の伝達量が変化される増幅手段を有し、
前記ミラーへの駆動トルクが所定の大きさで変化するように、
前記増幅手段により、非共振モードのミラー駆動信号の伝達量が０倍から２倍の間で増幅して制御されること、
を特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項３に記載の表示装置において、
複数の受光部を線状に配した受光手段と、
前記受光手段で受光した受光部の位置を検出する位置検出手段と、
を設け、
前記ミラーへの駆動トルクが所定の大きさで変化するように、
前記位置検出手段で検出される前記ミラーの振動位置が所望の位置に成るようにして、前記変調手段により非共振モードのミラー駆動信号の伝達量が制御されること、
を特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項３に記載の表示装置において、
少なくともR/G/Bの３原色分の光源駆動手段と、
少なくともR/G/Bの３原色分の光源駆動制御手段と、
映像信号を得て、１軸或いは２軸で振動する反射光の動作位置を特定してアドレス情報を生成するアドレス生成手段と、
前記アドレス情報に対応する位置の映像信号を選択し、R/G/B映像信号の明暗情報によりR/G/B光源毎に光量を変調する映像信号変換手段と、
を有し、
振動位置と前記映像信号で変調した反射光を投射すること、
を特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項３乃至請求項６の何れかに記載の表示装置において、
所定の駆動条件に対するミラー駆動の応答の関係を示したルックアップテーブル（LUT）を有し、
前記ルックアップテーブルを参照後、駆動条件に対して、ミラーが所望の振動動作をする変位が得られるように駆動トルクの発生を低減するように、ミラー駆動信号の伝達量が制御されること、
を特徴とする表示装置。
【請求項８】
光源と、
前記光源を駆動する光源駆動手段と、
前記光源駆動手段を制御する光源駆動制御手段と、
１軸或いは２軸で往復振動するミラーに、前記光源の照射光を当てて得られる反射光を対象物に投射表示する表示装置のミラー駆動方法において、
少なくとも共振モードと非共振モードで動作するミラーのミラー駆動手段と、ミラー駆動条件を定める駆動条件設定手段と、非共振モードの駆動信号の変調手段と、を有し、
変調手段により、非共振モードのミラー駆動信号の伝達量を制御することで、ミラーへの駆動トルクを細かく増減すること、を特徴とするミラー駆動方法。
【請求項９】
請求項８に記載のミラー駆動方法を有する表示装置は、さらに、予め既知である駆動条件に対するミラー応答の関係を示したルックアップテーブル（LUT)、を有し、
ルックアップテーブルにより、駆動条件に対するミラーの駆動トルクを把握し、変調により、所望の揺動動作を実現する変位を得られるよう、駆動トルクの発生を抑圧するよう、ミラー駆動信号の伝達量を制御すること、を特徴とするミラー駆動方法。
【請求項１０】
請求項８或いは請求項９に記載の表示装置において、変調手段は、非共振モードの駆動信号の伝達を入切するスイッチ手段と、
を有し、
前記スイッチ手段により、非共振モードのミラー駆動信号の伝達を制御することで、ミラーへの駆動トルクを細かく増減すること、
を特徴とする表示装置。
【請求項１１】
請求項８乃至請求項１０の何れかに記載の表示装置において、
前記変調手段は、さらに、非共振モードの駆動信号の伝達量を増減する増幅手段を有し、
前記増幅手段により、非共振モードのミラー駆動信号の伝達量を制御することで、ミラーへの駆動トルクを細かく増減すること、を特徴とする表示装置。
【請求項１２】
請求項８乃至請求項１１の何れかに記載の表示装置において、
複数の受光部を線状に配した受光手段と、
受光手段の検出結果から、受光した受光部の位置を特定する位置検出手段と、を設け、
前記受光手段により、ミラーの揺動位置が所望の位置に成るよう、変調手段により非共振モードのミラー駆動信号の伝達量を制御することで、ミラーへの駆動トルクを細かく増減すること、
を特徴とするミラー駆動方法を有する表示装置。
【請求項１３】
請求項８乃至請求項１２の何れかに記載の表示装置において、
前記光源駆動手段と前記光源駆動制御手段を、各々少なくともR/G/Bの３原色分有し、
映像信号を得て、１軸或いは２軸で往復振動する反射光の動作位置を特定してアドレス情報を生成するアドレス生成手段と、
前記アドレス情報に対応する位置の映像信号を選択し、R/G/B映像信号の明暗情報によりR/G/B光源毎に光量を変調する映像信号変換手段と
を有し、
往復振動位置と前記映像信号で変調した反射光を投射表示すること、
を特徴とする表示装置。
【請求項１４】
請求項１、請求項２、請求項８、または請求項９に記載のミラー駆動方法において、
前記ミラーは矩形の形状とし、辺の大きさが約１ｍｍ乃至１．５ｍｍであること、
を特徴とするミラー駆動方法。
【請求項１５】
請求項１、請求項２、請求項８、または請求項９に記載のミラー駆動方法において、
前記ミラーは矩形の形状とし、辺の大きさが約２ｍｍ乃至３ｍｍであること、
を特徴とするミラー駆動方法。
【請求項１６】
請求項１、請求項２、請求項８、または請求項９に記載のミラー駆動方法において、
前記ミラーは矩形の形状とし、辺の大きさが約１０μｍ乃至５ｍｍであること、
を特徴とするミラー駆動方法。
【請求項１７】
請求項３、または請求項８乃至請求項１２の何れかに記載の表示装置において、
前記ミラーは矩形の形状とし、辺の大きさが約１ｍｍ乃至１．５ｍｍであること、
を特徴とする表示装置。
【請求項１８】
請求項３、または請求項８乃至請求項１２の何れかに記載の表示装置において、
前記ミラーは矩形の形状とし、辺の大きさが約２ｍｍ乃至３ｍｍであること、
を特徴とする表示装置。
【請求項１９】
請求項３、または請求項８乃至請求項１２の何れかに記載の表示装置において、
前記ミラーは矩形の形状とし、辺の大きさが約１０μｍ乃至５ｍｍであること、
を特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミラーの反射光にて投射表示する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のMEMS（Micro Electro Mechanical Systems）技術や半導体レーザー技術の向上と、小型・低コスト化により、業務用途のみならず民生品へ展開も検討されている。それらとして、例えば、特許文献１などに記載のあるものである。
【０００３】
【特許文献１】特開2006-343397号公報        （第１０頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、MEMS共振ミラーを用いてレーザ光をラスタースキャンし画像をスクリーンに投影する画像投影装置に関する発明が特許文献１には開示がある。
【０００５】
特許文献１では、共振モードで動作するMEMSミラーを水平方向スキャンに用い、非共振モードで動作するMEMSミラーを垂直スキャンに用いてレーザー光をラスタースキャンし画像をスクリーンに投影する際、共振モードで動作するMEMSミラーのスキャン速度の変化に対応してレーザー光の発光強度を調整する。
【０００６】
更に、非共振モードのMEMSミラーがステップ状に応答した後の安定領域を使用することで、スクリーン上で均等な明るさになるようにする手法が開示されている。
【０００７】
上記した１軸或いは２軸で往復振動するMEMSミラーを用い、MEMSミラーにビーム光を当てて得られる反射光を対象物に投射表示するようにした画像表示装置を構成する場合、近年の半導体技術の向上により、レーザー光源の出力エネルギーや電光変換の向上と、可視光内の発振波長の選択性向上が進み、画像表示装置を低コストで色再現範囲の向上や高輝度化も容易になりつつある。また、MEMS駆動方式として、電磁方式、静電方式、圧電方式等、様々な方式が提案されている。
【０００８】
しかしながら、反射ミラーの揺動速度は、現MEMSデバイスの動作性能から、表示画像の高解像度化が困難である課題がある。
【０００９】
また、ラスタースキャン方式の表示方式は、従来のCRTテレビ方式と同等であるが、蛍光体による蓄光効果を期待できない表示システムの場合、目の残光効果を利用して映像再現を成すが、フレーム周波数の単位で光が点滅しており、強いてはフリッカとして視認する恐れもある。
【００１０】
本発明の目的は、非共振モードのMEMSミラーの揺動速度を上げ、表示画像の高解像度化や、フリッカの視認性の低減を図る際、従来よりもMEMSミラーを安定駆動させ、安定した表示画像を再現するミラー駆動方法ならびにそれを用いた表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記した課題を解決するために本発明の第１の表示装置は、１軸或いは２軸で往復振動するミラーに、ビーム光を当てて得られる反射光を対象物に投射表示する表示装置において、
少なくとも共振モードと非共振モードで動作するミラーのミラー駆動手段と、ミラー駆動条件定める駆動条件設定手段と、予め既知である駆動条件に対するミラー応答の関係を示したルックアップテーブル（LUT)と、非共振モードの駆動信号の伝達を０％から１００％の間欠時間で入切するスイッチ手段から成る変調手段と、ミラーへ照射する光源と、光源駆動制御手段と光源駆動手段、を有し、
ルックアップテーブルにより、駆動条件に対するミラーの駆動トルクを把握し、変調手段に変調情報を指示する。変調情報を得てスイッチ手段から成る変調手段において、ミラー駆動手段からの非共振モードのミラー駆動信号の伝達をON/OFF制御することで、駆動トルクの発生を抑圧する。この場合、ミラーの慣性を利用するものであり、ON/OFF制御は、慣性より高速に行うものであり、時間積分効果で、発生トルクを低減するものである。
【００１２】
本発明の第２の表示装置は、本発明の上記第１の表示装置の変調手段が、非共振モードの駆動信号の伝達量を増減する増幅手段で構成し、変調情報を得て増幅手段により、非共振モードのミラー駆動信号の伝達量を０倍から２倍の間で抑圧・増幅する。この場合、ミラーの発生トルクは時間連続である。
【００１３】
本発明の第３の表示装置は、さらに、複数の受光部を線状に配した受光手段と、受光手段の検出結果から、受光した受光部の位置を特定する位置検出手段と、を有する。
【００１４】
受光手段は、ミラーで反射した光源からの光線を非共振モードで動作する方向で受光する様に配置し、また、非共振モードの１変位を十分分解できる様に個々の受光部を配置する。
【００１５】
位置検出手段により、非共振モード方向の揺動位置を特定し、ルックアップテーブルと変調手段により、所望の揺動位置に成るよう非共振モードのミラー駆動信号の伝達量を制御する。
【００１６】
本発明の第４の表示装置は、光源駆動手段と光源駆動制御手段を、少なくともR/G/Bの３原色分有し、さらに、外部映像信号を得て、１軸或いは２軸で往復振動する反射光の動作位置を特定してアドレス情報を生成するアドレス生成手段と、本アドレス情報に対応する位置の映像信号を選択し、R/G/B映像信号の明暗情報によりR/G/B光源毎に光量を変調する映像信号変換手段を有し、往復振動位置と映像信号で変調した反射光を投射表示すること、を特徴とする表示装置。
【００１７】
前記構成を他の表現にて、以下に説明する。
【００１８】
光源と、前記光源を駆動する光源駆動手段と、前記光源駆動手段を制御する光源駆動制御手段と、前記光源からの照射光を反射して対象物に投射するミラーと、
前記ミラーを非共振モードで振動するように駆動するミラー駆動手段と、前記ミラー駆動手段の駆動条件を定める駆動条件設定手段と、前記ミラー駆動手段へのミラー駆動信号を出力する変調手段と、を有する表示装置のミラー駆動方法において、
前記前記ミラーを駆動する駆動トルクが所定の大きさで変化するようにミラー駆動信号の伝達量が制御されるようにする。
【００１９】
また、前記のミラー駆動方法において、
所定の駆動条件に対するミラー駆動の応答の関係を示したルックアップテーブル（LUT）を有し、前記ルックアップテーブルを参照後、駆動条件に対して、前記ミラーが所望の振動動作をする変位が得られるように駆動トルクの発生を低減するように、ミラー駆動信号の伝達量が制御されるようにする。
【００２０】
光源と、前記光源を駆動する光源駆動手段と、前記光源駆動手段を制御する光源駆動制御手段と、前記光源からの照射光を反射して対象物に投射するミラーと、
前記ミラーを非共振モードで振動するように駆動するミラー駆動手段と、前記ミラー駆動手段の駆動条件を定める駆動条件設定手段と、前記ミラー駆動手段へのミラー駆動信号を出力する変調手段と、を有する表示装置において、
前記変調手段は、非共振モードのミラー駆動信号の伝達を入切するスイッチ手段を有し、前記ミラーへの駆動トルクが所定の大きさで変化するように、前記スイッチ手段により、非共振モードのミラー駆動信号の伝達が０％から１００％の間欠時間で制御されるようにする。
【００２１】
また、前記表示装置において、
前記変調手段は、非共振モードのミラー駆動信号の伝達量が変化される増幅手段を有し、前記ミラーへの駆動トルクが所定の大きさで変化するように、前記増幅手段により、非共振モードのミラー駆動信号の伝達量が０倍から２倍の間で増幅して制御されるようにする。
【００２２】
また、前記表示装置において、
複数の受光部を線状に配した受光手段と、前記受光手段で受光した受光部の位置を検出する位置検出手段と、を設け、
前記ミラーへの駆動トルクが所定の大きさで変化するように、前記位置検出手段で検出される前記ミラーの振動位置が所望の位置に成るようにして、前記変調手段により非共振モードのミラー駆動信号の伝達量が制御されるようにする。
【００２３】
また、前記表示装置において、
少なくともR/G/Bの３原色分の光源駆動手段と、少なくともR/G/Bの３原色分の光源駆動制御手段と、映像信号を得て、振動する反射光の動作位置を特定してアドレス情報を生成するアドレス生成手段と、前記アドレス情報に対応する位置の映像信号を選択し、R/G/B映像信号の明暗情報によりR/G/B光源毎に光量を変調する映像信号変換手段と、を有し、
振動位置と前記映像信号で変調した反射光を投射するようにする。
【００２４】
また、前記の表示装置において、
所定の駆動条件に対するミラー駆動の応答の関係を示したルックアップテーブル（LUT）を有し、前記ルックアップテーブルを参照後、駆動条件に対して、ミラーが所望の振動動作をする変位が得られるように駆動トルクの発生を低減するように、ミラー駆動信号の伝達量が制御されるようにする。
【発明の効果】
【００２５】
以上、本発明によれば、従来よりも、画質の向上、性能の向上を図ったミラーの反射光にて投射表示する表示装置を提供可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明に基づく実施例を添付の図面を用いて説明する。
【００２７】
以下では、前述のミラーを微小ミラーとしているが、当該ミラー、若しくは微小ミラーは矩形の形状とし、その大きさとしては、辺の大きさが約１ｍｍ乃至１．５ｍｍの大きさを想定している。しかしながら、約２ｍｍ乃至３ｍｍであっても、以下の実施例を実施するに当たっては良いものとする。
【００２８】
更には、スクリーン等の対象物に対して投射によって、表示される表示の大きさによっては、約１０μｍ乃至５ｍｍの範囲であっても良いものとする。
【００２９】
また、当該ミラー、若しくは微小ミラーは、MEMS（Micro Electro Mechanical Systems）技術において、使用されるミラー(簡単にMEMSミラーと称する)としても良い。
【実施例１】
【００３０】
図１は本発明の第１の実施例による表示装置を示すブロック図と、２軸で振動する微小ミラーを反射したビーム状の光束が移動する軌跡の状態例を示す。
【００３１】
図５と図６は、非共振モードのV driveと微小ミラーの動作状態V scanの補正前後を示す。
【００３２】
図９と図１０は、非共振モードを映像表示期間と、非表示期間Fly-backに分け、非表示期間を短縮すべく微小ミラー変位を多く割り当てる場合において、駆動信号V driveと微小ミラーの動作状態V scanの補正前後を示す。
【００３３】
図１で、１は外部からの入力H同期信号、２は外部からの入力V同期信号、３は外部からの入力video信号、４はアドレス生成部、５は駆動条件設定部、６はミラー応答ＬＵＴ（Look Up Table）、７はミラー駆動部、８はスイッチ（ＳＷ）、９は微小ミラー、１０はH振動とV振動生成部、１１はRAM、１２は光源駆動制御部、１３は光源駆動部、１４は光源、１５はビーム光生成レンズ、１６はビーム光のスキャン軌跡、１７は表示領域、である。
【００３４】
ここで、図中、微小ミラー９の振動方向と、ビーム光のスキャン軌跡１６との関係として、上下方向の振動をV振動、左右方向の振動をH振動と定めて説明する。
【００３５】
また、H振動は共振モード、V振動は移動期間と保持期間で成る非共振モードで揺動動作し、H振動はV振動に比べ十分早く動作するものである。例えば、VGA（640画素x480ライン）画像相当を60Hzの更新速度で表示する際、H振動は15kHz以上、V振動は30Hz以上となる関係にあり、V振動の半周期で、H振動が250回以上発生する。
【００３６】
本実施例では、説明を簡単にするために、H振動が2.5回発生する場合で示す。また、図中のビーム光のスキャン軌跡１６には、基準振動で動作する際の時間スケールとして、V振動にはLine_0, Line_1, Line_2, Line_3, Line_4、H振動にはh0,h1,h2,h3,h4を併記する。
【００３７】
また、本実施例で用いる光源として、ビーム光且つ、高速で光量変調が容易なレーザー光源を用いて説明する。もちろん、LED、超高圧水銀ランプ、無電極ランプの何れかを、ビーム状に集光させる光学部品や、光量の変調部品とともに用いても良いことは、言うまでもない。
【００３８】
本発明の実施例は、微小ミラー９の形状や、１軸、２軸などの構成やミラー動作方式等に言及するものでは無い。説明を簡単にするために、本実施例では、微小ミラー９として、２軸で四角の微小ミラーが振動（揺動）するMEMSパネルに限定して示す。もちろん、他の構成で有っても良い。
【００３９】
まず、外部からの入力H同期信号Hsyncと入力V同期信号Vsyncを得て、アドレス生成部４で、RAM１１への書き込みアドレスW add.を生成して入力video信号を記憶保持させる。
【００４０】
同時に、微小ミラー９が共振モードで揺動する周波数に同期したH振動基準信号H startを基準に、微小ミラー９のV振動の基準信号を生成V startする。
【００４１】
この場合、入力V同期信号Vsyncと同期する様にしても良い。さらに、本基準信号V start、H startに同期し、且つ、水平表示座標H addと垂直表示座標V addと本表示座標に一致する読み出しアドレスR addを生成して、RAM１１よりvideo信号を読み出すLD video。
【００４２】
駆動条件設定部５では、水平表示座標H addと垂直表示座標V addを得て微小ミラー９を駆動する最適な、H振動条件H infoと、V振動条件V infoを選択する。同時に上記H振動基準信号H startを生成する。
【００４３】
さらに、ミラー応答ＬＵＴ６には、予め既知である駆動条件設定部５による駆動条件に対する微小ミラーの発生駆動トルクと伝達量（抑圧量）の関係を示したルックアップテーブル（LUT）を用意し、水平表示座標H addと垂直表示座標V addを得て非共振モードの駆動信号伝達量の大小を指示する変調量V respoする。
【００４４】
本情報を得て、ミラー駆動部７でミラー駆動信号H drive、V drive並びに非共振モードの駆動信号伝達を入切するスイッチ情報ENを生成する。SW８においてスイッチ情報ENでミラー駆動信号V driveの伝達を入切して、H振動とV振動の生成部１０に印加して、微小ミラー９を２軸で振動駆動する。
【００４５】
これにより駆動トルクの発生を抑圧する。この場合、微小ミラーの慣性を利用するものであり、ON/OFF制御は、慣性より十分高速に行うものであり、時間積分効果で、発生トルクを抑圧するものである。
【００４６】
図５は、SW8で駆動信号V driveが全て伝達するON制御時の非共振モードの駆動信号V driveと微小ミラーの動作状態V scanを示す。１水平走査毎に、移動と保持を繰り返す際、遷移期間では、微小ミラー動作にバタツキが発生する。
【００４７】
一方、図６で示すように駆動信号V driveをON/OFF制御（波線で示す）することで、微小ミラーの発生トルクを抑圧し、バタツキの発生を抑圧する。図中では、ON/OFF制御を５０％の間欠時間すなわち等間隔（波線）で行う場合を示しているが、バタツキの発生を抑圧するよう適宜間隔を定めるものであり、本条件をミラー応答ＬＵＴ６で指示するものである。
【００４８】
また、非共振モードを映像表示期間と、非表示期間Fly-backに分け、非表示期間を短縮すべく微小ミラー変位を多く割り当てる場合においては、図９で示すように非表示期間Fly-backで、発生トルクが大となり、強いては動作のバタツキが映像表示期間にまで及ぶが、図１０で示すように、本実施例により、駆動信号V driveをON/OFF制御（波線で示す）することで、微小ミラーの発生トルクを抑圧し、バタツキの発生を抑圧する。５０％の間欠時間で示したが、もちろんこれに限らない。微小ミラーの駆動方式や、形状により、最適化するのもである。
【００４９】
一方、光源駆動制御部１２は、予め用意した表示座標（H add、V add）に適した増幅率を得て、表示振動LD videoを増幅し、光源駆動部１３を介して、光源１４を駆動する。
【００５０】
上記した本発明の第１の実施例の表示装置によれば、ミラー駆動信号と、非共振モードの駆動トルクの発生量との関係が区々となる微小ミラーであっても、非共振モードの駆動トルクの発生量を細かく抑圧でき、所望の変位となる揺動動作を実現することが可能となる。
【００５１】
また、移動と保持を繰り返す非共振モードであっても、動作のバタツキが収まり安定保持するまでの遷移期間が存在し、この遷移期間が動作の高速化の妨げとなるが、本発明の実施例により、発生トルクを細かく抑圧することで、微小ミラー動作のバタツキを低減できる。
【００５２】
この結果、遷移期間中の短縮化が可能となり、安定保持時間の拡張或いは、移動と保持の繰り返し速度の高速化も可能となる。また、共振モードの揺動を水平走査、非共振モードの揺動を垂直走査に用いる本発明の実施例の表示装置において、上記の安定期間の拡張は、水平走査期間で有効活用できる時間の拡張であり、表示情報量の増大であり、図１で示す表示領域１７の水平方向への拡張を達成するものである。
【００５３】
一方、非共振モードの揺動速度の高速化は、垂直走査速度の向上であり、時間あたりの表示フレーム数の増大を達成するものである。さらに、非共振モードを映像表示期間と、非表示期間Fly-backに分ける場合でも、非表示期間を短縮化できる。これは、表示画像の高解像度化や、フリッカの視認性の低減を達成できる。
【実施例２】
【００５４】
図２は、本発明の第２の実施例による表示装置を示すブロック図である。図７と図８は、非共振モードの駆動信号V driveと微小ミラーの動作状態V scanの補正前後を示す。
【００５５】
本発明の第１の実施例の表示装置で示した変調手段を、非共振モードの駆動信号V driveの伝達量を増減する増幅部１８で置き換え、或いは追加した構成である。ミラー応答ＬＵＴ６の変調量V respoを得て、ミラー駆動部７において駆動信号V driveの増幅度GAINを0倍から２倍の間に定め、増幅部１８を制御する。
【００５６】
これにより、非共振モードのミラー駆動信号の伝達量を抑圧・増幅する。この場合、微小ミラーの発生トルクは時間連続である。
【００５７】
図７では、駆動信号V driveの増減量ΔVを毎ラインで均等の場合で、微小ミラーの変位量Δｄがライン毎に区々で異なることで（Δd1-2≠Δd0-1）状態を示す。
【００５８】
図８は、本実施例による微小ミラーの変位量Δｄがライン毎に等しくなるように、駆動信号V driveの増減量ΔVを毎ラインで異ならしめるものとして、Line_1は０．７倍、Line_2は１．２倍（ΔV1-2≠ΔV0-1）状態の一例を示す。もちろん、微小ミラーの変位量Δｄがライン毎に等しくなるようライン単位或いはライン内で駆動信号V driveの増減量を定めるものであれば何れであっても良く、０倍から２倍に何ら限定されず、微小ミラーの駆動方式や、形状により、最適化するのもである。
【００５９】
本発明の実施例である第２の表示装置によれば、ミラー駆動信号と、非共振モードの駆動トルクの発生量との関係が区々となる微小ミラーであっても、非共振モードの駆動トルクの発生量を細かく時間連続的に抑圧でき、所望の変位となる揺動動作を実現することが可能となる。
【実施例３】
【００６０】
図３は、本発明の第３の実施例による表示装置を示すブロック図である。
【００６１】
本発明の第１の実施例、２の表示装置に加え、微小ミラー９からの反射光が照射する軌跡１６を含む領域内に、複数の受光部を線状に配したラインセンサ１９と、ラインセンサ１９の検出結果から、受光した受光部の位置を特定する位置検出部２０であり、ラインセンサ１９は、微小ミラーで反射した光源からの光線を非共振モードで動作する方向で受光する様に配置し、且つ、非共振モードの１変位を十分分解できる様に個々の受光部を配置する。
【００６２】
位置検出部２０により、非共振モード方向の揺動位置を特定し、ミラー応答ＬＵＴ６と変調部８により、所望の揺動位置に成るよう非共振モードのミラー駆動信号V driveの伝達量を制御する。
【００６３】
以上示した第３の実施例の表示装置によれば、微小ミラー動作状態や位置を検出でき、微小ミラーへの駆動トルクを更に細かく増減でき、所望の変位となる揺動動作を実現することが可能となる。
【００６４】
受光部１９は、投射領域の一部に配して説明したが、もちろんこれに限らず、
表示領域１７外に存在しても、同等の検出結果を得られるように配すれば、パネルからの反射光が存在する領域にあれば、何れでも良い。
【実施例４】
【００６５】
図４は、本発明の第４の実施例による表示装置を示すブロック図である。
【００６６】
図４で、上記第３の実施例の表示装置で示した光源駆動制御部１２と光源駆動部１３と光源１４を、少なくともR/G/Bの３原色分有し、さらに、外部映像信号を得て、１軸或いは２軸で往復振動する反射光の動作位置を特定してアドレス情報を生成するアドレス生成手段と、本アドレス情報に対応する位置の映像信号を選択し、R/G/B映像信号の明暗情報によりR/G/B光源毎に光量を変調する映像信号変換手段を有し、往復振動位置と映像信号で変調した反射光を投射表示する。
【００６７】
以上示した第４の実施例の表示装置によれば、安定して、高速な揺動動作により、画面が点滅して見えるフリッカを従来よりも低減し、また画素の並びが均等な高画質な映像表示を再現可能となる。
【００６８】
なお、前記のミラー駆動手段は、ミラーを少なくとも非共振モードで振動するように駆動するものであり、共振モードで振動するように駆動するものを含むものであっても良い。
【００６９】
更に、前記ミラー駆動手段で、ミラーを振動するように駆動するにあたっては、１軸或いは２軸のもの、若しくは、３軸で振動するようにするものであっても良い。ここで、当該１軸、２軸、３軸とは、例えば、X軸、Y軸、Z軸の何れかに対応させるものであっても良い。
【００７０】
勿論、前述の１軸、２軸、３軸の細かな対応だけで、本実施例のミラー駆動手段が限定されるものではなく、前述の本発明に基づく実施例が実施可能であるミラー駆動手段であれば、本発明の想定の範囲内である。
【００７１】
本発明の第１の実施例の表示装置によれば、ミラー駆動信号と、非共振モードの駆動トルクの発生量との関係が区々となる微小ミラーであっても、非共振モードの駆動トルクの発生量を細かく低減、抑圧でき、所望の変位となる揺動動作を実現することが可能となる。
【００７２】
また、移動と保持を繰り返す非共振モードであっても、動作のバタツキが収まり安定保持するまでの遷移期間が存在し、この遷移期間が動作の高速化の妨げとなるが、本発明の実施例により、発生トルクを細かく抑圧することで、微小ミラー動作のバタツキを低減できる。
【００７３】
この結果、遷移期間中の短縮化が可能となり、安定保持時間の拡張或いは、移動と保持の繰り返し速度の高速化も可能となる。
【００７４】
また、共振モードの揺動を水平走査、非共振モードの揺動を垂直走査に用いる本発明の実施例の表示装置において、上記の安定期間の拡張は、水平走査期間で有効活用できる時間の拡張であり、表示情報量の増大を達成するものであり、非共振モードの揺動速度の高速化は、垂直走査速度の向上であり、時間あたりの表示フレーム数の増大を達成するものである。これは、表示画像の高解像度化や、フリッカの視認性の低減を達成できる。
【００７５】
本発明の第２の実施例の表示装置によれば、ミラー駆動信号と、非共振モードの駆動トルクの発生量との関係が区々となる微小ミラーであっても、非共振モードの駆動トルクの発生量を細かく時間連続的に抑圧でき、所望の変位となる揺動動作を実現することが可能となる。
【００７６】
本発明の第３の実施例の表示装置によれば、微小ミラー動作状態や位置を検出でき、微小ミラーへの駆動トルクを更に細かく増減でき、所望の変位となる揺動動作を実現することが可能となる。
【００７７】
本発明の第４の実施例の表示装置によれば、安定して、高速な揺動動作により、画面が点滅して見えるフリッカを従来よりも低減し、また画素の並びが均等な高画質な映像表示を再現可能となる。
【００７８】
本発明は、上述の実施例や、例えばレーザー光源を用いた背面投射或いは全面投射型の画像表示装置における照明装置や、液晶テレビのバックライトユニットに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明による第１の実施例の表示装置を示す構成図である。
【図２】本発明による第２の実施例の表示装置を示す構成図である。
【図３】本発明による第３の実施例の表示装置を示す構成図である。
【図４】本発明による第４の実施例の表示装置を示す構成図である。
【図５】本発明による第１の実施例を補足するタイミング図である。
【図６】本発明による第１の実施例を補足するタイミング図である。
【図７】本発明による第２の実施例を補足するタイミング図である。
【図８】本発明による第２の実施例を補足するタイミング図である。
【図９】本発明による第１の実施例を補足するタイミング図である。
【図１０】本発明による第１の実施例を補足するタイミング図である。
【符号の説明】
【００８０】
１…入力H同期信号、２…入力V同期信号、３…入力video信号、４…アドレス生成部、５…駆動条件設定部、６…ミラー応答ＬＵＴ、７…ミラー駆動部、８…スイッチ（ＳＷ）、９…微小ミラー、１０…H振動とV振動生成部、１１…RAM、１２…光源駆動制御部、１３…光源駆動部、１４…光源、１５…ビーム光生成レンズ、１６…ビーム光のスキャン軌跡、１７…表示領域、１８…増幅部（ＡＭＰ）、１９…ラインセンサ、２０…位置検出部、２１、２２、２３…１２と１３で構成するR/G/B映像信号変換部。
【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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