光扫描装置、其控制方法及图像显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供光扫描装置等，用来使用多束光来分担扫描，显示高品质的图像。具有：多个光源部（４０１），用来供给束状的光；和扫描部（２００），用来使来自光源部（４０１）的束状的光，和在作为被照射区域的屏幕（１１０）上向作为第１方向的Ｘ方向和与第１方向大致正交的作为第２方向的Ｙ方向进行扫描；扫描部（２００）驱动为，向Ｘ方向扫描束状的光的频率比向Ｙ方向扫描束状的光的频率高，光源部（４０１）配置为，使屏幕（１１０）上的束状的光的光点按Ｘ方向及Ｙ方向排列成阵列状，并且使用在屏幕（１１０）上光点按Ｘ方向并列的多束束状的光，来表现灰度等级。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光扫描装置、光扫描装置的控制方法及图像显示装置，特别涉及到用来通过扫描按照图像信号调制后的激光来显示图像的光扫描装置的技术。
技术介绍
在通过扫描激光来显示图像的图像显示装置中，要使用扫描激光的光扫描装置。光扫描装置用来使按照图像信号调制后的激光向二维方向进行扫描。图像显示装置通过使来自光扫描装置的激光入射到屏幕等上，来显示图像。在激光的调制步骤中一般使用脉宽调制(Pulse Width Modulation，下面称为“PWM”。)，该脉宽调制按照图像信号使将激光点亮的脉宽产生变化。在图像的1帧中，为了对全部像素表现与图像信号相应的灰度等级，需要使最小单位的脉宽变得非常小。越是增多图像的像素数，并且越是增多图像的灰度等级数，脉宽的最小单位就越变小。大功率输出的激光光源按照较小的脉宽正确且高速进行开关，是非常困难的。因此，在难以提高调制频率时，要考虑通过使用多束激光，来分担按照图像信号调制后的光的扫描。例如，在光扫描装置按被照射区域的水平方向及垂直方向扫描激光时，假设扫描激光的频率若与垂直方向相比水平方向高，则认为，通过使多束激光按垂直方向并列，就可以分担扫描。在使多束激光按垂直方向并列时，能够以比扫描单束激光时低的调制频率来显示图像，另一方面却在照射区域上在光点群的轨迹与轨迹之间产生较大的间隙。此间隙其并列的激光数目越多，就变得越大。另外，按水平方向的扫描也偏离画面的水平方向而变成斜向。若激光扫描轨迹间隙易于引起注意，则难以获得高品质的图像。作为扫描激光而不产生易于引起注意的间隙的方法，可以考虑配置对于水平方向及垂直方向的任一方向都和扫描线相同数目的光源，并且只按一个方向扫描各激光。作为使用和扫描线相同数目的光源的技术，例如有专利文献1中提出的技术。专利文献1特开2003-21804号公报
技术实现思路
但是，在配置和扫描线相同数目的光源时，因为需要非常多的光源，所以光扫描装置非常昂贵。这样，以往在使用多个光来分担扫描时，就产生了难以显示高品质图像这样的问题。本专利技术是鉴于上述问题而做出的，其目的为提供光扫描装置、光扫描装置的控制方法及使用该光扫描装置的图像显示装置，其用来使用多个光来分担扫描，显示高品质的图像。为了解决上述问题并达到目的，根据本专利技术可以提供一种光扫描装置，其特征为，具有多个光源部，用来供给束状的光；扫描部，用来使来自光源部的束状的光在被照射区域中向第1方向和与第1方向大致正交的第2方向进行扫描；扫描部的驱动为，向第1方向使束状的光扫描的频率比向第2方向使束状的光扫描的频率高；光源部的配置为，被照射区域上束状的光的光点按第1方向及第2方向排列成阵列状，并且使用在被照射区域上使光点按第1方向并列的多个束状的光，来表现灰度等级。使束状的光扫描的频率设为，与作为第2方向的垂直方向相比，作为第1方向的水平方向高。由束状的光得到的光点在被照射区域上，按水平方向及垂直方向进行排列。由于使用多个束状的光，因而可以使按照图像信号调制后的光的扫描得到分担，以比使单个光扫描时低的调制频率来显示图像。另外，由于不仅是垂直方向还按水平方向使光点并列，因而与只按垂直方向使光点并列的情形相比，可以减低光点群的轨迹与轨迹之间的间隙，能够获得高品质的图像。再者，由于其构成为，使用在被照射区域上使光点按水平方向并列的多个束状的光来表现灰度等级，因而可以使用按水平方向使光点并列的多个光源部来显示图像。使用多个束状的光的灰度等级表现是通过调制各激光，以使各激光分担灰度等级并按激光扫描某个像素的位置的定时来显示各自所分担的灰度等级，来进行的。根据本专利技术的结构，因为利用来自多个光源部的光来表现灰度等级，所以能够使表现灰度等级所需要的功率分散到多个光源部中。因此，与利用来自单个光源部的光来表现全部灰度等级的情形相比，可以使用小功率输出的光源部。在使用多个束状的光来表现灰度等级的情况下，例如在使用4个光源部来进行8位的灰度等级表现时，使各光源部分担每个各64灰度等级的显示。此时，除负担1灰度等级到63灰度等级的光源部以外的光源部可以只显示64灰度等级的导通/断开。另外，对于负担1灰度等级到63灰度等级的光源部，可以通过将脉冲信号的振幅变换成以往振幅的1/4，使脉宽的最小单位成为以往的4倍。因此，能够以比使单个光扫描时低的调制频率来显示图像。若能够以较低的调制频率来显示图像，则可以按照图像信号准确地对光进行调制，显示高品质的图像。因此，能获得用来使用多个光来分担扫描而显示高品质图像的光扫描装置。另外，根据本专利技术的最佳方式，优选的是，扫描部在被照射区域上每隔与按第2方向并列的光点个数相同数目的行，进行向第1方向的束状的光的扫描。据此，可以使用下述多个光源部来显示图像，该多个光源部在被照射区域上光点按第1方向及第2方向排列成阵列状。另外，根据本专利技术的最佳方式，优选的是，扫描部在被照射区域上每隔比按第2方向并列的光点个数少的数目的行，进行向第1方向的束状的光的扫描。据此，可以使用下述多个光源部来显示图像，该多个光源部在被照射区域上光点按第1方向及第2方向排列成阵列状。另外，作为本专利技术的最佳方式，优选的是，扫描部在被照射区域上每隔n行(n为正整数)进行向第1方向的束状的光的扫描，光源部使用m个光源部组来表现灰度等级，该m个光源部组是在被照射区域上按第2方向使m×n(m为正整数)个光点并列，且对于第2方向在第hn-k(k＝0、1、…、n-1，h＝1、2、…m)行上形成光点并且按每个k的值而选择。例如，使用排列成4个×4个阵列状的光源部，在被照射区域上每隔2行进行向第1方向的扫描。因此，可以使用多个光源部来显示图像，该多个光源部在被照射区域上光点按第1方向及第2方向排列成阵列状。另外，在本方式中，因为使用按第1方向使光点并列的多行光源部组来表现灰度等级，所以与使用一行光源部组的情形相比，使用更多的光源部来表现灰度等级。因此，可以构成为，能以更低的调制频率来显示图像。另外，作为本专利技术的最佳方式，优选的是，具有备用光源部，用来代替按第1方向使光点并列的多个光源部之中的某一个，来供给束状的光。在备用光源部之外的光源部正常供给大于等于预定强度的光的期间，备用光源部停止驱动。而且，在备用光源部之外的光源部某一个的光量减小或者没有点亮时，代替该光源部而由备用光源部供给束状的光。这样一来，即便成为光源部的某一个未供给大于等于预定强度的光的异常状态，仍可以继续显示图像。另外，由于与按第1方向使光点并列的多个光源部并联设置备用光源部，因而可以对发生了异常的光源部，用备用光源部容易地替代。备用光源部不仅是用于在事后光源部不能正常供给大于等于预定强度的光时，还可以取代在制造时存在缺陷的光源部，进行驱动。由于取代在制造时存在缺陷的光源部，而驱动备用光源部，因而还可以使成品率得到提高。因此，能获得高可靠性的光扫描装置。另外，作为本专利技术的最佳方式，优选的是，具有光检测部，用来检测来自光源部的束状的光；备用光源部根据来自光检测部的检测结果，代替多个光源部之中的被确定出所供给束状的光为预定强度以下的光源部，来供给束状的光。通过确定不能供给预定强度的光的光源部，就可以取代发生了异常的光源部即时驱动备用光源部。因此，可以构成为，能对光源部的故障即时进行修复。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光扫描装置，其特征为，具有：多个光源部，其供给束状的光；和扫描部，其使来自上述光源部的上述束状的光，在被照射区域上向第１方向和与上述第１方向大致正交的第２方向进行扫描；上述扫描部被驱动为，向上述第１方向扫 描上述束状的光的频率比向上述第２方向扫描上述束状的光的频率高，上述光源部配置为，使上述被照射区域上的上述束状的光的光点按上述第１方向及上述第２方向排列成阵列状，并且使用在上述被照射区域上使上述光点按上述第１方向并列的多束上述束状的光 ，来表现灰度等级。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：武田高司，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]