(57)【要約】【課題】高解像度の画像を高品質に表示し、動画表示特性が優れた走査型画像表示装置及び走査型画像表示システムを提供すること。【解決手段】複数の光源２０を有し、複数のサブ照明領域Ｌ１〜Ｌ３２に分割された被投射面５０に向けて、複数の光源２０から射出された光を第１の方向及び第１の方向に略直交する第２の方向に走査することにより画像を表示する走査型画像表示装置において、第１の方向及び第２の方向のうち、一方の方向は他方の方向に比べて高速に光が走査される高速走査方向で、他方の方向は低速走査方向であり、低速走査方向に複数のサブ照明領域Ｌ１〜Ｌ３２が配置され、隣接する２つのサブ照明領域Ｌ１〜Ｌ３２に走査される光の低速走査方向が、被投射面５０において互いに反対方向であることを特徴とする。【選択図】図２
2009139429.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光源を有し、複数のサブ照明領域に分割された被投射面に向けて、前記複数の光源から射出された光を第１の方向及び前記第１の方向に略直交する第２の方向に走査することにより画像を表示する走査型画像表示装置において、
前記第１の方向及び前記第２の方向のうち、一方の方向は他方の方向に比べて高速に光が走査される高速走査方向で、他方の方向は低速走査方向であり、前記低速走査方向に前記複数のサブ照明領域が配置され、
隣接する２つの前記サブ照明領域に走査される光の前記低速走査方向が、前記被投射面において互いに反対方向であることを特徴とする走査型画像表示装置。
【請求項２】
前記低速走査方向に略平行な第１の走査方向に前記複数の光源のうち一部の光源から射出された光を走査する第１低速走査部と、
前記第１の走査方向と反対の第２の走査方向に残りの前記光源から射出された光を走査する第２低速走査部と、
前記高速走査方向に前記複数の光源から射出された光を走査する高速走査部とを備えることを特徴とする請求項１に記載の走査型画像表示装置。
【請求項３】
前記第１低速走査部が、前記被投射面の一方の端部側から奇数番目の前記サブ照明領域に光を走査し、
前記第２低速走査部が、前記被投射面の一方の端部側から偶数番目の前記サブ照明領域に光を走査することを特徴とする請求項２に記載の走査型画像表示装置。
【請求項４】
前記高速走査部が、前記第１低速走査部に対応して設けられた第１高速走査部と、
前記第２低速走査部に対応して設けられた第２高速走査部とを備えることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の走査型画像表示装置。
【請求項５】
前記第１低速走査部による走査と前記第２低速走査部による走査とが各フレームにおいて同期していることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の走査型画像表示装置。
【請求項６】
隣接する前記複数のサブ照明領域が重なる領域を有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の走査型画像表示装置。
【請求項７】
光源を有し、被投射面に向けて前記光源から射出された光を第１の方向及び前記第１の方向に略直交する第２の方向に走査することにより画像を表示する走査型画像表示装置を複数備え、複数の照明領域に分割された被投射面に向けて、前記複数の走査型画像表示装置から射出された光を走査することにより画像を表示する走査型画像表示システムであって、
前記第１の方向及び前記第２の方向のうち、一方の方向は他方の方向に比べて高速に光が走査される高速走査方向で、他方の方向は低速走査方向であり、前記低速走査方向に前記複数の照明領域が配置され、
隣接する２つの前記照明領域に走査される光の前記低速走査方向が、前記被投射面において互いに反対方向であることを特徴とする走査型画像表示システム。
【請求項８】
前記被投射面の照明領域が、前記低速走査方向に複数のサブ照明領域に分割され、
隣接する前記複数のサブ照明領域に走査される光の前記低速走査方向が、前記被投射面において互いに反対方向であることを特徴とする請求項７に記載の走査型画像表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走査型画像表示装置及び走査型画像表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、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走査型画像表示装置が提案されている。
走査型画像表示装置で画像を生成するには、ポリゴンミラー、ガルバノミラーなどのスキャナを用いて光を２次元に走査する必要がある。１個のスキャナを水平方向、垂直方向の２方向に振りつつ光を２次元に走査する方法もあるが、その場合、走査系の構成や制御が複雑になるという問題がある。そこで、光を１次元に走査するスキャナを２組用意し、各々に水平走査と垂直走査を受け持たせるようにした走査型画像表示装置が提案されている。従来は、双方のスキャナともにポリゴンミラーやガルバノミラーを使用するのが普通であり、双方のスキャナに回転多面鏡（ポリゴンミラー）を用いた投写装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
ところで、走査型画像表示装置の高解像度化を実現するためには、スクリーン上のスポット径を小さくするか、画像サイズを大きくするかの必要がある。そこで、スポット径を小さくするために、スキャナ上のビーム径、すなわち、スキャナの有効口径Ｄを大きくして、ビームのＮＡを大きくするか、スキャナの振り角θを大きくする必要が生じる。また、解像度Ｎとスキャナの有効口径Ｄとスキャナの振り角θとの間には、Ｎ＝Ｄθ／Ｋλの関係が成り立つ。ここで、Ｎは走査方向の解像度（画素数）、Ｋは定数、λはビームの波長である。つまり、解像度Ｎを大きくするには、それに比例してスキャナの有効口径Ｄとスキャナの振り角θとの積を大きくする必要が生じる。
【０００４】
また、スキャナで走査する水平方向（走査方向）と、水平方向に垂直な垂直方向との解像度を増加させるためには、水平方向のスキャナと垂直方向のスキャナとの走査速度を比べたとき、高速側のスキャナの動作速度を向上させなければならい。しかしながら、スキャナのスキャン角度とスキャナの動作速度との間には相反する関係が存在するため、スキャナのスキャン角度を大きくし、スキャナの動作速度を速くすることは難しい。さらに、スキャナの有効口径Ｄとスキャナの動作速度との関係も、スキャナのスキャン角度とスキャナの動作速度との同様の関係が成立する。
したがって、スキャナの有効口径Ｄ，スキャン角度θを大きくし、スキャナの動作周波数（動作速度）を大きくするのは困難である。このため、ＨＤＴＶ（High Definition Television）クラス等の高解像度の画像を高品質に表示するディスプレイを１組のスキャナにより実現するのは難しい。
【０００５】
この問題を解決するために、１組のスキャナで走査するビームの本数を増やし、一度に複数の走査線を描画する方法、あるいは、低解像度のビームスキャンディスプレイをタイリングする方法が提案されている（例えば、非特許文献１参照。）。
非特許文献１に記載の走査型画像表示装置は、垂直方向に複数個のＬＥＤが配列された２つのＬＥＤアレイから射出された光をポリゴンミラーにより水平方向に走査する。このとき、１つのＬＥＤアレイから射出された光は、スクリーンの右半分を走査し、もう１つのＬＥＤアレイから射出された光は、スクリーンの左半分を走査する。
【特許文献１】特開平１−２４５７８０号公報
【非特許文献１】Projection Optical System for a Scanned LED TV Display（Proceedings of SPIE  Vol.4773 より）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、非特許文献１に記載の技術では、図８に示すように、スクリーン１００の右半分の投射画像に対応する走査と、左半分の投射画像に対応する走査とを同期して行う。これにより、左半分の照明領域Ａの左上端Ａ１を照射し始めると、同じ水平方向の走査ライン上の右半分の照明領域Ｂの左上端Ｂ１を照射する。ここで、物体Ｋが矢印方向に高速に移動するシーン等において、左右の画像の繋ぎ目である照明領域Ｃを表示するタイミングが、右半分の走査と左半分の走査とで異なる。すなわち、継ぎ目部分の照明領域Ｃの表示に１水平走査期間分の時間差があるため、照明領域Ｃで表示のズレが発生し、動画表示特性が低下するという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、高解像度の画像を高品質に表示し、動画表示特性が優れた走査型画像表示装置及び走査型画像表示システム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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の走査型画像表示装置は、複数の光源を有し、複数のサブ照明領域に分割された被投射面に向けて、前記複数の光源から射出された光を第１の方向及び前記第１の方向に略直交する第２の方向に走査することにより画像を表示する走査型画像表示装置において、前記第１の方向及び前記第２の方向のうち、一方の方向は他方の方向に比べて高速に光が走査される高速走査方向で、他方の方向は低速走査方向であり、前記低速走査方向に前記複数のサブ照明領域が配置され、隣接する２つの前記サブ照明領域に走査される光の前記低速走査方向が、前記被投射面において互いに反対方向であることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る走査型画像表示装置では、複数の光源から射出された光は、複数のサブ照明領域の第１の方向及び第２の方向に走査されて、被投射面に画像が表示される。
ここで、従来では、隣接する２つのサブ照明領域において低速走査方向が同一方向であるため、隣接する２つのサブ照明領域の継ぎ目部分を走査するタイミングが、１走査期間分ずれてしまう。それに対して、本発明に係る走査型画像表示装置では、隣接する２つのサブ照明領域に走査される光の低速走査方向が、被投射面において互いに反対方向である。これにより、継ぎ目部分の照明領域に略同時に光を走査することが可能となる。すなわち、同一方向に走査する場合に生じた１走査期間分の時間差を抑えることができるため、継ぎ目部分における表示ズレを抑えることができる。したがって、高解像度の画像を高品質に表示し、動画表示特性に優れた走査型画像表示装置を提供することが可能となる。
【００１０】
また、本発明の走査型画像表示装置は、前記低速走査方向に略平行な第１の走査方向に前記複数の光源のうち一部の光源から射出された光を走査する第１低速走査部と、前記第１の走査方向と反対の第２の走査方向に残りの前記光源から射出された光を走査する第２低速走査部と、前記高速走査方向に前記複数の光源から射出された光を走査する高速走査部とを備えることが好ましい。
【００１１】
本発明に係る走査型画像表示装置では、複数の光源のうち一部の光源から射出された光は、第１低速走査部により、被投射面上において低速走査方向に略平行な第１の走査方向に走査され、残りの光源から射出された光は、第２低速走査部により、被投射面上において低速走査方向と略平行な第２の走査方向に走査される。また、高速走査部により、複数の光源から射出された光は高速走査方向に走査される。
このように、低速走査方向に略平行な第１の走査方向に光を走査する第１低速走査部と、第１の走査方向と反対の第２の走査方向に光を走査する第２低速走査部とを個々に設けることにより、簡易な構成で、隣接するサブ照明領域の継ぎ目部分の照明領域に略同時に光を走査することが可能となる。
【００１２】
また、本発明の走査型画像表示装置は、前記第１低速走査部が、前記被投射面の一方の端部側から奇数番目の前記サブ照明領域に光を走査し、前記第２低速走査部が、前記被投射面の一方の端部側から偶数番目の前記サブ照明領域に光を走査することが好ましい。
【００１３】
本発明に係る走査型画像表示装置では、複数の光源のうち一部の光源から射出された光は、第１低速走査部により、被投射面の一方の端部側から奇数番目のサブ照明領域に走査される。そして、残りの光源から射出された光は、第２低速走査部により、被投射面の一方の端部側から偶数番目のサブ照明領域に走査される。
このように、奇数番目のサブ照明領域に光を走査する第１低速走査部と、偶数番目のサブ照明領域に光を走査する第２低速走査部とを備えることにより、複数のサブ照明領域それぞれに複数の光源から射出される光を効率良く反対方向に走査することが可能となる。
【００１４】
また、本発明の走査型画像表示装置は、前記高速走査部が、前記第１低速走査部に対応して設けられた第１高速走査部と、前記第２低速走査部に対応して設けられた第２高速走査部とを備えることが好ましい。
【００１５】
本発明に係る走査型画像表示装置では、一部の光源から射出された光を第１低速走査部，第１高速走査部により走査し、残りの光源から射出された光を第２低速走査部，第２高速走査部により走査することで被投射面に画像が表示される。
ここで、高速走査部が１つである場合、第１低速走査部及び第２低速走査部に分けて複数の光源から射出された光を１つの高速走査部に入射させたり、あるいは、第１，第２低速走査部の２つの走査部から射出された光を１つの高速走査部で被投射面に走査することになる。この場合には、高速走査部が第１高速走査部と第２高速走査部とを備える場合に比べて、複数の光源から射出された光、あるいは、第１，第２低速走査部により走査された光を取り込めるように、配置の制約が生じ、また、高速走査部の大きさを大きくする必要が生じる。しかしながら、本発明に係る走査型画像表示装置では、高速側走査部が、第１，第２低速走査部に対応して第１，第２高速走査部を備えているため、高速側走査部の配置の自由度が増し、装置全体の小型化を図ることが可能となる。
【００１６】
また、本発明の走査型画像表示装置は、前記第１低速走査部による走査と前記第２低速走査部による走査とが各フレームにおいて同期していることが好ましい。
【００１７】
本発明に係る走査型画像表示装置では、第１低速走査部と第２低速走査部とが各フレームにおいて同期しているため、隣接する照明領域に走査される画像データの走査を同じタイミングで行うことができる。特に、複数のサブ照明領域が重なる領域を有する場合、この重なる領域において同じ画像データがほぼ同じタイミングで走査されるので、走査タイミングの時間ずれを抑えた高品質な画像となるため有効である。さらに、例えば、第１低速走査部と第２低速走査部との走査の開始タイミングを一致させることにより、画像の繋ぎ目である照明領域を簡単に同じタイミングで走査することができる。
【００１８】
また、本発明の走査型画像表示装置は、隣接する前記複数のサブ照明領域が重なる領域を有することが好ましい。
【００１９】
本発明に係る走査型画像表示装置では、隣接する複数のサブ照明領域が重なる領域を有しているため、複数のサブ照明領域は隙間なく走査される。したがって、被投射面を複数の照明領域に分割しても、被投射面に隙間のない鮮明な画像を表示することができる。これにより、さらに動画表示特性に優れた走査型画像表示装置を提供することが可能となる。
【００２０】
本発明の走査型画像表示システムは、光源を有し、被投射面に向けて前記光源から射出された光を第１の方向及び前記第１の方向に略直交する第２の方向に走査することにより画像を表示する走査型画像表示装置を複数備え、複数の照明領域に分割された被投射面に向けて、前記複数の走査型画像表示装置から射出された光を走査することにより画像を表示する走査型画像表示システムであって、前記第１の方向及び前記第２の方向のうち、一方の方向は他方の方向に比べて高速に光が走査される高速走査方向で、他方の方向は低速走査方向であり、前記低速走査方向に前記複数の照明領域が配置され、隣接する２つの前記照明領域に走査される光の前記低速走査方向が、前記被投射面において互いに反対方向であることを特徴とする。
【００２１】
本発明に係る走査型画像表示システムでは、各走査型画像表示装置の光源から射出された光は被投射面上に走査される。このとき、隣接する２つの照明領域に各走査型画像表示装置により走査される光の走査方向が被投射面において互いに反対方向である。これにより、継ぎ目部分の照明領域に略同時に光を走査することが可能となる。すなわち、同一方向に走査する場合に生じた１走査期間分の時間差を抑えることができるため、継ぎ目部分における表示ズレを抑えることができる。したがって、動画表示特性の優れた走査型画像表示システムを提供することが可能となる。
また、複数の走査型画像表示装置を備えているため、非常に大きな被投射面に高解像度である大きな画像を表示することが可能となる。
【００２２】
また、本発明の走査型画像表示システムは、前記被投射面の照明領域が、前記低速走査方向に複数のサブ照明領域に分割され、隣接する前記複数のサブ照明領域に走査される光の前記低速走査方向が、前記被投射面において互いに反対方向であることが好ましい。
【００２３】
本発明に係る走査型画像表示システムでは、複被投射面のサブ照明領域が、低速走査方向に複数のサブ照明領域に分割されている。そして、隣接する複数のサブ照明領域に走査させる光の低速走査方向が、被投射面において互いに反対方向である。したがって、各サブ照明領域間においても、継ぎ目部分における表示ズレを抑えることができるので、高解像度の画像を高品質に表示し、動画表示特性の優れた走査型画像表示システムを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して、本発明に係る走査型画像表示装置及び走査型画像表示システムの実施形態について説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００２５】
［第１実施形態］
本発明の走査型画像表示装置の第１実施形態について、図１から図５を参照して説明する。
本実施形態に係る走査型画像表示装置を備えた装置として、背面から光を照射する背面型の走査型テレビジョン１を例に挙げて説明する。図１（ａ）は、走査型テレビジョンの概略構成を示す斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す走査型テレビジョンの側面図であり、図２は、水平走査部及び垂直走査部の動きを示す平面図であり、図３は、光源の構成を示す平面図であり、図４は、水平走査部及び垂直走査部によってスクリーン上に走査される光の照明領域を示す平面図であり、図５は、第１，第２水平走査部に印加される電圧波形を示す図である。
【００２６】
走査型テレビジョン１は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、筐体２と、走査型画像表示装置１０と、筐体２の前面に取り付けられ、画像が投影されるスクリーン（被投射面）５０と、制御部６０とを備えている。スクリーン５０の下方の筐体２にはフロントパネル３が設けられ、フロントパネル３の左右側にはスピーカからの音声を出力する開口部４が設けられている。
図１（ｂ）に示すように、走査型テレビジョン１の筐体２内部に走査型画像表示装置１０が配設されている。そして、走査型画像表示装置１０から射出された光がスクリーン５０上に向けて水平方向（第１の方向）及び垂直方向（第２の方向）に走査されることより画像が表示されるようになっている。
【００２７】
本実施形態の走査型テレビジョン１の画面の解像度は、１９２０×１０８０のハイビジョンで、サイズは５５インチであり、明るさは１３００ルーメンである。なお、これらの値は一例である。
【００２８】
走査型画像表示装置１０は、図２に示すように、３２個の光源２０と、２つの水平走査部３０と、２つの垂直走査部４０とを備えている。なお、図２は、２つの水平走査部３０に対応して光源２０が１６個ずつ設けられているが、図が煩雑になるのを避けるために、後述するサブ照明領域Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３１，Ｌ３２（最外郭から２つずつのサブ照明領域）を走査する４個の光源２０のみを示し、重なる照明領域Ｅを省略して示している。
光源２０は、具体的には、図３に示すように、赤色光源２１Ｒと、緑色光源２１Ｇ、青色光源２１Ｂと、第１ダイクロイックミラー２２と、第２ダイクロイックミラー２３と、赤色用コリメータレンズ２５Ｒ、緑色用コリメータレンズ２５Ｇ、青色用コリメータレンズ２５Ｂとを有している。
【００２９】
赤色光源２１Ｒは、画像情報に基づいて光変調された赤色光を射出し、緑色光源２１Ｇは、画像情報に基づいて光変調された緑色光を射出し、青色光源２１Ｂは、画像情報に基づいて光変調された青色光を射出する。赤色光源２１Ｒ及び青色光源２１Ｂはレーザダイオードであり、緑色光源２１Ｇは波長変換型レーザダイオードである。緑色光源２１Ｂとしては、例えば、赤外光を波長変換素子により所定の波長の光に変換する構成である。また、赤色光源２１Ｒから射出される赤色光の波長は６４０ｎｍであり、緑色光源２１Ｇから射出される緑色光の波長は５３２ｎｍであり、青色光源２１Ｂから射出される青色光の波長は４４５ｎｍである。
なお、各光源２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂの光変調は直接変調であり、変調速度は約１０ＭＨｚである。また、赤色光源２１Ｒ，緑色光源２１Ｇ，青色光源２１Ｂの１個あたり光出力は、赤色光が６０ｍＷ，緑色光が４０ｍＷ，青色光が３０ｍＷである。さらに、ビーム品質Ｍ２（ビーム品質を示す指標であり、実際のビーム光の拡がり角を理想的な回折限界ビームの拡がり角で除した比である）は１．５以下である。
【００３０】
また、図３に示すように、緑色光源２１Ｇから射出された光の中心軸ＯＧに対して、赤色光，青色光の中心軸ＯＲ，ＯＢが９０°の角度で入射するように、赤色光源２１Ｒ及び青色光源２１Ｂが配置されている。
第１ダイクロイックミラー２２は、緑色光源２１Ｇから射出された緑色光と、青色光源２１Ｂから射出された青色光とが交差する位置に配置されている。そして、第１ダイクロイックミラー２２により、緑色光の中心軸ＯＧと同一の光路になるように青色光を反射させ、緑色光を透過させる。
第２ダイクロイックミラー２３は、緑色光源２１Ｇから射出された緑色光と、赤色光源２１Ｒから射出された赤色光とが交差する位置に配置されている。そして、第２ダイクロイックミラー２３により、緑色光の中心軸ＯＧと同一の光路になるように赤色光を反射させ、緑色光及び青色光を透過させる。
【００３１】
赤色用コリメータレンズ２５Ｒは、赤色光源２１Ｒと第２ダイクロイックミラー２３との間の光路上に配置されており、赤色光源２１Ｒから射出された光を所定のビーム径に集光させる。緑色用コリメータレンズ２５Ｇは、緑色光源２１Ｇと第１ダイクロイックミラー２２との間の光路上に配置されており、緑色光源２１Ｇから射出された光を所定のビーム径に集光させる。青色用コリメータレンズ２５Ｂは、青色光源２１Ｂと第１ダイクロイックミラー２２との間の光路上に配置されており、青色光源２１Ｂから射出された光を所定のビーム径に集光させる。
具体的には、各コリメータレンズ２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂにより、赤色光，緑色光，青色光は、ビームウェストの位置におけるビーム半径が０．９６ｍｍ程度になるようにそれぞれ集光される。そして、スクリーン５０上がビームウェストの位置となり、スクリーン５０上で画像サイズが５５インチになるように、スクリーン５０と走査型画像表示装置１０とが間隔をあけて配置されている。スクリーン５０上での画像サイズが５５インチのときの１画素あたりのサイズは０．６３ｍｍである。
なお、ビーム半径はこの値に限るものではなく、スクリーン５０の大きさや画素数に応じて適宜変更することが可能である。また、走査型テレビジョン１は、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイなどと異なり、固定された画素を持たず、各光源２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂの変調速度や各コリメータレンズ２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂによるビーム半径を変更することにより画素数を変えることが可能となる。
【００３２】
本実施形態では、図２に示すように、光源２０から射出された光を水平方向（ｈ）に走査する水平走査部３０としてガルバノミラーを用い、光源２０から射出された光を垂直方向（ｖ）に走査する垂直走査部４０としてポリゴンミラーを用いる。そして、水平走査部３０の走査速度は、垂直走査部４０の走査速度に比べて遅く、水平走査部３０が低速走査を行い、垂直走査部４０が高速走査を行う。なお、本実施形態の走査方向は、一般的なＨＤＴＶの映像信号の走査方向（水平方向が高速走査で、垂直方向が低速走査）とは異なる。
まず、スクリーン５０上の画像形成領域Ｌは、図４に示すように、低速走査方向、すなわち、水平方向に３２個のサブ照明領域Ｌ１〜Ｌ３２に分割されている。また、隣接するサブ照明領域Ｌ１〜Ｌ３２は重なる照明領域Ｅを有している。また、スクリーン５０のゲインは１であり、画面の輝度は５００ｃｄ／ｍ２である。なお、この値は一例に過ぎない。
【００３３】
水平走査部３０は、図２に示すように、水平方向と略平行な走査方向に光を走査するとともに、軸Ｐ１を中心に揺動可能な第１ガルバノミラー（第１低速走査部）３１と、軸Ｐ２を中心に揺動可能な第２ガルバノミラー（第２低速走査部）３２とを備えている。
スクリーン５０に向かって左側に配置された第１ガルバノミラー３１は、図２に示すように、スクリーン５０の左端部（一方の端部）５０ｂ側から奇数番目のサブ照明領域Ｌ１，Ｌ３，Ｌ５…Ｌ２７，Ｌ２９，Ｌ３１の走査を担当し、スクリーン５０に向かって右側に配置された第２ガルバノミラー３２は、スクリーン５０の左端部（一方の端部）５０ｂ側から偶数番目のサブ照明領域Ｌ２，Ｌ４，Ｌ６…Ｌ２８，Ｌ３０，Ｌ３２の走査を担当する。そこで、第１，第２ガルバノミラー３１，３２に対して、それぞれ１６個ずつの光源２０を設ける。これにより、１６本の光が、第１，第２ガルバノミラー３１，３２にそれぞれ入射し、３２個の光源２０から射出された光が、それぞれのサブ照明領域Ｌ１〜Ｌ３２に光を走査することが可能となっている。
【００３４】
第１ガルバノミラー３１は、軸Ｐ１を中心に揺動し、光源２０から射出された光をスクリーン５０の左端部５０ｂ側から右端部５０ａ側に向かって（第１の走査方向）走査する。
また、第２ガルバノミラー３２は、軸Ｐ２を中心に揺動し、光源２０から射出された光を右端部５０ａ側から左端部５０ｂ側に向かって（第２の走査方向）走査する。また、第１，第２ガルバノミラー３１，３２は、図４に示すように、各照明領域Ｌ１〜Ｌ３２の右端部Ｌａから左端部Ｌｂ、あるいは、左端部Ｌｂから右端部Ｌａまで走査可能な振り角となっている。
また、第１，第２ガルバノミラー３１，３２からスクリーン５０までの投射距離を８００ｍｍとすると、第１，第２ガルバノミラー３１，３２に入射する光のビーム径はφ１．６ｍｍ程度となる。このビーム径の光を効率良く取り込めるように、第１，第２ガルバノミラー３１，３２の水平方向及び垂直方向の幅が３．２ｍｍ以上のものを用いることが好ましい。
【００３５】
垂直走査部４０は、図２に示すように、軸Ｑ１を中心に回転可能な第１ポリゴンミラー（第１高速走査部）４１と、軸Ｑ２を中心に回転可能な第２ポリゴンミラー（第２高速走査部）４２とを備えている。
第１，第２ポリゴンミラー４１，４２は、断面形状が正九角形であるため、それぞれ９つの側面４１ａ，４２ａを有しており、この側面４１ａ，４２ａに、第１，第２ガルバノミラー３１，３２で反射された光が入射する。
また、第１，第２ポリゴンミラー４１，４２は、それぞれ軸Ｑ１及び軸Ｑ２を中心に３００００ｒｐｍの一定の速度で回転する。なお、第１，第２ポリゴンミラー４１，４２の回転速度にばらつきがある場合は、第１，第２ガルバノミラー３１，３２の動作を制御することにより、第１，第２ポリゴンミラー４１，４２の回転速度のばらつきによる効果を抑えることが可能である。
【００３６】
第１ポリゴンミラー４１は、第１ガルバノミラー３１に対応して設けられている。そして、図４に示すように、第１ガルバノミラー３１から走査された１６本の光をスクリーン５０の左端部５０ｂ側から奇数番目のサブ照明領域Ｌ１，Ｌ３，Ｌ５…Ｌ２７，Ｌ２９，Ｌ３１の上端部Ｌｃから下端部Ｌｄまで垂直方向（ｖ）に走査する。
第２ポリゴンミラー４２は、第２ガルバノミラー３２に対応して設けられ、第２ガルバノミラー３２から射出された１６本の光をスクリーン５０の左端部５０ｂ側から偶数番目のサブ照明領域Ｌ２，Ｌ４，Ｌ６…Ｌ２８，Ｌ３０，Ｌ３２の上端部Ｌｃから下端部Ｌｄまで垂直方向（ｖ）に走査する。
また、図４に示すように、サブ照明領域Ｌ１〜Ｌ３２は、それぞれ６６本の垂直走査線で構成され、隣接するサブ照明領域Ｌ１〜Ｌ３２の重なる照明領域Ｅには、６本の走査線が重複している。
【００３７】
図１（ｂ）に示す制御部６０は、光源２０から射出され、スクリーン５０に向けて走査される光の走査方向を制御する。
具体的には、第１ガルバノミラー３１は、制御部６０により、図５に示すように、鋸歯状の波形の電圧が印加され、６０Ｈｚの走査周波数で制御される。また、第２ガルバノミラー３２も同様に、制御部６０により、図５に示すように、第１ガルバノミラー３１に印加される電圧の波形と位相が１８０°異なる鋸歯状の波形の電圧が印加され、６０Ｈｚの走査周波数で制御される。また、第１ガルバノミラー３１と、第２ガルバノミラー３２とは同期している。これにより、第１ガルバノミラー３１は、図２に示すように、実線で示す初期状態から軸Ｐ１を中心に左回りに破線で示す状態まで揺動する。また、第２ガルバノミラー３２は、実線で示す初期状態から軸Ｐ２を中心に右回りに破線で示す状態まで移動する。この動作が１周期（１フレーム）である。
これにより、図４に示すように、第１ガルバノミラー３１によって、光源２０から射出された光を奇数番目のサブ照明領域Ｌ１，Ｌ３，Ｌ５…Ｌ２７，Ｌ２９，Ｌ３１の左端部Ｌｂから右端部Ｌａに向かって（第１の方向）走査する。
また、第２ガルバノミラー３２により、光源２０から射出された光を偶数番目のサブ照明領域Ｌ２，Ｌ４，Ｌ６…Ｌ２８，Ｌ３０，Ｌ３２の右端部Ｌａから左端部Ｌｂに向かって（第２の方向）走査する。すなわち、制御部６０により、隣接するサブ照明領域Ｌ１〜Ｌ３２に走査される光の走査方向が、スクリーン５０において互いに反対方向となるように制御する。
【００３８】
さらに、制御部６０は、第１ガルバノミラー３１と第２ガルバノミラー３２とが各フレームにおいて同期して走査するように、第１，第２ガルバノミラー３１，３２の揺動を制御し、第１ポリゴンミラー４１と第２ポリゴンミラー４２とが走査線ごとに同期して走査するように、第１，第２ポリゴンミラー４１，４２の回転を制御する。これにより、隣接するサブ照明領域Ｌ１〜Ｌ３２に照射される画像データの走査を水平方向及び垂直方向ともに同じタイミングで行うことができる。
【００３９】
本実施形態に係る走査型テレビジョン１では、スクリーン５０の隣接するサブ照明領域Ｌ１〜Ｌ３２に走査される水平方向の光の走査方向が、スクリーン５０上において互いに反対方向である。これにより、同一方向に走査する場合に生じた１走査期間分の時間差を抑えることができるため、隣接するサブ照明領域Ｌ１〜Ｌ３の継ぎ目部分である重なる照明領域Ｅを略同時に走査することが可能となる。
つまり、本実施形態の走査型画像表示装置１０は、継ぎ目部分である照明領域Ｅにおける表示ズレを抑えることができるため、高解像度の画像を高品質に表示し、動画表示特性の優れたものとなる。
【００４０】
また、第１，第２ガルバノミラー３１，３２に対応して第１，第２ポリゴンミラー４１，４２を備えているため、第１，第２ポリゴンミラー４１，４２を一体化して設けた場合に比べて、第１，第２ポリゴンミラー４１，４２の配置の自由度が増す。これにより、装置全体の小型化を図ることが可能となる。
また、サブ照明領域Ｌ１，Ｌ３〜Ｌ２９，Ｌ３１の左端部Ｌｂから右端部Ｌａ方向に光を走査する第１ガルバノミラー３１及びサブ照明領域Ｌ２，Ｌ４〜Ｌ３０，Ｌ３２の右端部Ｌａから左端部Ｌｂ方向に光を走査する第２ガルバノミラー３２を別々に設けることで、制御部６０により、隣接するサブ照明領域Ｌ１〜Ｌ３２の継ぎ目部分の照明領域Ｅを略同時に走査するように制御するのが容易になる。
また、奇数番目のサブ照明領域Ｌ１，Ｌ３〜Ｌ２９，Ｌ３１を走査する第１ガルバノミラー３１と、偶数番目のサブ照明領域Ｌ２，Ｌ４〜Ｌ３０，Ｌ３２を走査する第２ガルバノミラー３２とを備えることにより、隣接するサブ照明領域Ｌ１〜Ｌ３２に複数の光源２０から射出される光を効率良く反対方向に走査することが可能となる。
【００４１】
また、サブ照明領域Ｌ１〜Ｌ３２が重なる照明領域Ｅを有しているため、この重なる照明領域Ｅにおいて同じ画像データがほぼ同じタイミングで走査されるので、走査タイミングの時間ずれを抑えた高品質な画像となる。また、隣接する複数のサブ照明領域が重なる照明領域Ｅを有しているため、複数のサブ照明領域Ｌ１〜Ｌ３２は隙間なく走査される。したがって、スクリーン５０を複数のサブ照明領域Ｌ１〜３２に分割しても、スクリーン５０に隙間のない鮮明な画像を表示することができる。これにより、さらに動画表示特性に優れた画像を表示することが可能となる。
さらに、第１ガルバノミラー３１と第２ガルバノミラー３２とが各フレームにおいて同期して走査するように、制御部６０により第１ガルバノミラー３１と第２ガルバノミラー３２とが制御されている。これにより、第１ガルバノミラー３１と第２ガルバノミラー３２との走査の開始タイミングを一致させることができるため、サブ照明領域の継ぎ目である照明領域Ｅを簡単に同じタイミングで走査することができる。
【００４２】
［第２実施形態］
次に、本発明に係る第２実施形態について、図６を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施形態の図面において、上述した第１実施形態に係る走査型テレビジョン１と構成を共通とする箇所には同一符号を付けて、説明を省略することにする。
本実施形態に係る走査型画像表示システム７０では、第１実施形態の図２に示す走査型画像表示装置１０と同様の走査型画像表示装置１０ａ，１０ｂを２台備えている。その他の構成においては第１実施形態と同様である。
【００４３】
走査型画像表示システム７０は、筐体（図示略）に収容された２台の第１，第２走査型画像表示装置１０ａ，１０ｂを備え、各第１，第２走査型画像表示装置１０ａ，１０ｂによりスクリーン５０に画像を表示する。
本実施形態では、スクリーン５０の画像形成領域Ｌは、図６に示すように、低速走査方向、すなわち、水平方向に２つの照明領域ＬＡ，ＬＢに分割されている。また、隣接する照明領域ＬＡ，ＬＢは重なる照明領域Ｅ（スクリーン５０の中央部）を有している。なお、スクリーン５０の特性は第１実施形態と同様である。
【００４４】
第１走査型画像表示装置１０ａから射出された光は、スクリーン５０の照明領域ＬＡに走査され、第２走査型画像表示装置１０ｂから射出された光は、スクリーン５０の照明領域ＬＢに走査される。また、各照明領域ＬＡ，ＬＢは、第１実施形態の画像形成領域Ｌと同様に、それぞれ３２個のサブ照明領域Ｌ１〜Ｌ３２に分割されており、隣接するサブ照明領域Ｌ１〜Ｌ３２の水平方向の走査方向が反対方向になっている。
【００４５】
また、照明領域ＬＡのサブ照明領域Ｌ３２と、照明領域ＬＢのサブ照明領域Ｌ１とが重なって照明領域Ｅが形成されている。そして、制御部８０により図２に示す第１ガルバノミラー３１を制御することによって、光源２０から射出された光を照明領域ＬＡのサブ照明領域Ｌ３２の右端部Ｌａから左端部Ｌｂに向かって走査する。また、制御部８０により第２ガルバノミラー３２を制御することによって、光源２０から射出された光を照明領域ＬＢのサブ照明領域Ｌ１の左端部Ｌｂから右端部Ｌａに向かって走査する。
すなわち、制御部８０により、隣接する照明領域ＬＡのサブ照明領域Ｌ３２と、照明領域ＬＢのサブ照明領域Ｌ１との水平方向の走査方向が、スクリーン５０において互いに反対方向となるように制御する。
【００４６】
本実施形態に係る走査型画像表示システム７０では、隣接する照明領域ＬＡ，ＬＢを走査する光の走査方向がスクリーン５０において互いに反対方向であるため、同一方向に走査する場合に生じた１走査期間分の時間差を抑えることができる。これにより、継ぎ目部分の照明領域Ｅを略同時に走査することが可能となる。したがって、第１実施形態と同様に、継ぎ目部分における表示ズレを抑えることができるため、高解像度の画像を高品質に表示し、動画表示特性の優れた走査型画像表示システムを提供することが可能となる。
また、各サブ照明領域Ｌ１〜Ｌ３２間においても、継ぎ目部分における表示ズレを抑えることができるので、より動画表示特性の優れたものとなる。
【００４７】
なお、第１，第２走査型画像表示装置１０ａ，１０ｂにより表示される画像をサブ照明領域Ｌ１〜Ｌ３２に分割したが、分割しなくても良い。すなわち、図７に示すように、第１，第２走査型画像表示装置１０ａ，１０ｂが１つの光源２０のみ有し、第１走査型画像表示装置１０ａは、スクリーン５０の左端部５０ｂ側から右端部５０ａ側に向かって光を走査し、第２走査型画像表示装置１０ｂは、スクリーン５０の右端部５０ａ側から左端部５０ｂ側に向かって光を走査するものを用いても良い。具体的な構成では、スクリーン５０に向かって左側に配置されている第１走査型画像表示装置８１ａから射出される光は、照明領域ＬＡの左端部Ｌｂから右端部Ｌａに向かって走査される。また、スクリーン５０に向かって右側に配置されている第２走査型画像表示装置８１ｂの光が、照明領域ＬＢの右端部Ｌａから左端部Ｌｂに向かって走査される。これにより、隣接する照明領域ＬＡ，ＬＢの走査方向が反対方向となるため、本実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
また、スクリーン５０の水平方向に２つの照明領域ＬＡ，ＬＢに分割したが、これに限らず、水平方向に３つ以上の照明領域に分けても良く、また、垂直方向に２列以上に照明領域を分けても良い。
【００４８】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記各実施形態において、隣接するサブ照明領域及び照明領域は必ずしも重なる照明領域Ｅを有していなくても良い。
また、上記走査型画像表示装置、走査型画像表示システムを背面型の走査型テレビジョンに適用した例を挙げて説明したが、フロント型の表示装置に適用することも可能である。
また、スクリーンの分割数を３２個にしたが、分割数はこれに限るのではない。
また、制御部により、第１，第２ガルバノミラー及び第１，第２ポリゴンミラーを制御したが、これに限るものではない。
【００４９】
また、緑色光源として波長変換型レーザダイオードを用いたが、緑色光源として緑色光のレーザを射出する光源を用いても良く、赤色光源及び青色光源も同様に、赤外光を波長変換素子により所定の波長の光に変換する構成であっても良い。
また、スクリーンの水平方向を低速に走査し、垂直方向を高速に走査する構成としたが、水平方向を高速に走査し、垂直方向を低速に走査する構成としても良い。この構成の場合、低速走査である垂直方向にスクリーンを複数のサブ照明領域に分割して、走査方向が互いに反対になるように、第１，第２ガルバノミラーから射出された光を制御すれば良い。
また、第１，第２低速走査部としてガルバノミラーを用い、第１，第２高速走査部としてポリゴンミラーを用いたが、これに限るものではなく、隣接する複数のサブ照明領域の走査方向がスクリーンにおいて互いに反対方向となるような構成であれば良い。
また、第１，第２ガルバノミラーに対応してそれぞれ第１，第２ポリゴンミラーを設けたが、ポリゴンミラーは１つであっても良い。この構成では、部品点数を減らすことができるため、ポリゴンミラーの位置合わせが容易になる。
さらに、制御部は、少なくとも第１，第２ガルバノミラーが各フレームにおいて同期して走査するように、第１，第２ガルバノミラーの揺動を制御すれば良い。
【００５０】
また、第１，第２ガルバノミラーから射出された光を第１，第２ポリゴンミラーによりスクリーンに向けて走査したが、第１，第２ポリゴンミラーから射出された光を第１，第２ガルバノミラーによりスクリーンに向けて走査する構成であっても良い。
また、第１ガルバノミラーが、スクリーンの左端部から奇数番目のサブ照明領域を担当し、第２ガルバノミラーが、スクリーンの左端部から偶数番目のサブ照明領域を担当したが、逆であっても良い。さらに、奇数，偶数番目のサブ照明領域を担当するそれぞれ第１，第２ガルバノミラーを２つ以上設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る走査型画像表示装置を備えた走査型テレビジョンを示す斜視図及び側面図である。
【図２】図１の走査型画像表示装置の平面図である。
【図３】図２の光源の構成を示す平面図である。
【図４】走査型画像表示装置により被投射面に走査される光の走査方向を示す平面図である。
【図５】第１，第２低速走査部に印加される電圧波形を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る走査型画像表示システムを示す平面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る走査型画像表示システムの変形例を示す平面図である。
【図８】従来の走査型画像表示装置による光の走査を示す平面図である。
【符号の説明】
【００５２】
ＬＡ，ＬＢ…照明領域、１０，１０ａ，１０ｂ…走査型画像表示装置、２０…光源、５０…スクリーン（被投射面）、Ｌ１〜Ｌ３２…サブ照明領域、３１…第１ガルバノミラー（第１低速走査部）、３２…第２ガルバノミラー（第２低速走査部）、４１…第１ポリゴンミラー（第１高速走査部）、４２…第２ポリゴンミラー（第２高速走査部）、５０…被投射面（スクリーン）、５０ｂ…スクリーンの左端部（一方の端部）、７０…走査型画像表示システム
【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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