扫描型图像显示装置制造方法及图纸

技术编号:7377697 阅读:179 留言:0更新日期:2012-05-30 19:01
本发明专利技术所提供的帧缓冲器(5)具有与显示画面(7)相对应而构成的二维逻辑地址空间,将多个像素数据(9)按输入的顺序存储在与显示画面上的位置对应的地址位置。在二维逻辑地址空间中,以与存储像素数据的顺序对应的方向为地址方向。驱动控制部(6)驱动扫描镜(3)以使激光束在与显示画面上的地址方向对应的方向不平行的方向上扫描。显示控制部(4)计算激光束在显示画面上的扫描位置,通过对帧缓冲器在地址方向上进行突发访问,读出包括与计算出的扫描位置或该扫描位置附近的位置对应的二维逻辑地址空间的地址位置的像素数据的多个像素数据,并利用多个像素数据进行插值计算,生成与激光束在显示画面上的扫描位置对应的显示数据。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及利用扫描镜扫描激光束来显示图像的激光投影仪、HMDOfead Mounted Display,头戴式显示器)、HUD (Head Up Display,平视显示器)等扫描型图像显示装置
技术介绍
扫描激光束来显示图像的图像显示装置结构简单,色彩再现范围宽,能够以高对比度进行显示,因此其开发备受期待。这种图像显示装置尤其适合于移动投影仪、HMD等要求小型化的情况。例如,在佩戴在使用者的头部进行图像显示的HMD (头戴式显示器)等图像显示装置中,提出了使用液晶元件或有机EL等像素型显示器件作为图像显示部的方式、二维扫描激光束而在眼睛的视网膜上进行直接描绘的方式等各种方式。在这样的图像显示装置中,为了减轻使用者的佩戴负担而能够长时间使用,要求显示装置整体小型且轻量。进而,如果以与一般所用的眼镜同等的设计构成图像显示装置, 则使用者能够像通常的眼镜那样始终佩戴着进行活动。但是,越要使画质高、视角广,对于利用像素型显示器件的方式而言,显示部、将该显示部发出的光引导至眼睛的棱镜以及利用半透镜的接目镜光学系统(ey印iece optical system)将大型化,因此难以实现小型轻量化。而且,如上所述的大型接目镜光学系统覆盖眼前,与眼镜相比,形状更接近护目镜或头盔,难以期望自然的佩戴感,因而难以实现普通的眼镜型图像显示装置。另一方面,激光扫描方式的视网膜扫描型图像显示装置有如下优点,即通过利用小型的MEMS(Micro-Electro-Mechanical-System,微机电系统)镜器件,能够使图像显示装置极其小型化。在如前述的眼镜型HMD般要求结构非常小型的图像显示装置中,适合使用以较小的驱动力获得较大的位移的共振镜。另外,能够利用一个芯片进行双轴扫描的双轴共振型 MEMS镜最合适。通常,在利用扫描镜扫描激光束时,虽然最好在水平方向上高速扫描,在垂直方向上与所显示的动态图像的帧频相适应地以例如60Hz扫描,但是,如果将扫描镜设计成以这样低的频率共振,用于支撑镜的弹簧结构的刚性降低,常常很难经受住振动等外部干扰。由此,提出了以更高的频率进行双轴共振驱动的方法、即通过利萨如扫描 (Lissajous scanning)进行显示的方法。例如,在专利文献1中,公开了利用双轴共振扫描通过利萨如扫描进行图像显示时的频率和相位的关系。另外,还公开了,由于正弦波扫描图案通常不与来自源图像的源像素(source Pixel)的位置交叉,所以扫描像素的位置与源像素的位置不一致,因此,通过利用图像生成器根据源像素的强度插补扫描像素的强度,来改善扫描图像的品质。然而,上述的以往结构存在如下所述的课题。为了对某扫描像素的位置插补源图像的像素数据来确定扫描像素的像素值,需要从存储源像素的像素数据的缓存器(buffer memory)访问多个源像素的像素数据并读出像素数据。通常,DRAM(Dynamic RAM 动态随机访问存储器)被用作为这样的图像显示装置的源图像缓存器。由于DRAM具有经过一定时间后所存储的信息会失去的性质,因此需要在信息失去前再次写入相同内容的信息(刷新、refresh)。此外,在针对DRAM存储器芯片内的某一地址,从外部发出数据读入要求的情况下,只要DRAM接收该输入信号,则存储于存储单元的数据即丢失,因此为了应对该外部刺激而设置了检测放大器(sense amplifier),在提取出目标数据后,进行使退避至检测放大器的数据再次返回到存储器阵列中的对应行的处理(预充电、pre-charge)。与此相对,在SRAM (Static RAM 静态随机访问存储器)中,只要持续供应电力就能够保持被写过一次的信息。即,即使不特别进行刷新或预充电也能够保持信息。因此,能够随时访问任意地址的数据。但是,由于SRAM的每一个存储单元由最低具有四个晶体管的触发电路 (flip-flop circuit)构成,因此配线也多,难以大容量化。另一方面,DRAM由一个晶体管和一个电容器构成,结构简单,因此容易生产廉价且大容量的DRAM。因此DRAM被利用于像 PC的主存储器或图像的缓存器那样要求大容量的装置。DRAM中具有突发传输模式(burst transfer mode),通过指定一个地址(首地址 (leading address))并连续地传输下一地址的数据来实现高速化,但是,在对一个地址的数据随机地进行访问时,需要上述的刷新或预充电时间,因此与SRAM相比数据读出更耗时间。在本专利技术所描述的采用了双轴共振型MEMS镜的利萨如扫描的图像显示装置中, 由于存储在图像缓存器中的数据的地址方向与实际所显示的扫描方向不同,因此对图像缓存器的数据读出实质上为随机访问,扫描像素的显示速度根据存储器的像素数据读取速度而受到限制。另外,为了读出多个像素数据以进行像素数据的插值处理,需要为生成一个像素的地址而进行多次存储器访问,相应地需要访问时间,因此难以提高扫描像素的显示速度。 艮口,若要在相同传输速率的存储器系统中进行插值处理,则不得不降低扫描像素的显示速度,无法将显示分辨率提高至一定值以上。在专利文献1所列举的现有例中,没有对这样的存储器访问速度进行考虑。专利文献1 日本专利公报特许第4379331号
技术实现思路
本专利技术的目的在于,提供一种小型省电的扫描型图像显示装置,通过利用发挥了这种扫描型图像显示装置的特征的扫描镜对像素数据进行插值,能够实现良好的图像显本专利技术所提供的扫描型图像显示装置包括射出激光束的光源部;将从外部输入的用于表示在显示画面显示的图像的多个像素数据按帧临时保存的帧缓冲器;使所述激光束在第1方向上以及与所述第1方向交叉的第2方向上二维扫描而投射于所述显示画面的扫描镜;向所述扫描镜输出驱动信号以控制所述扫描镜的驱动控制部;以及从所述帧缓冲器读出所述像素数据,并利用读出的所述像素数据生成用于调制所述激光束的强度的显示数据,使基于所述显示数据强度被调制的激光束从所述光源部射出的显示控制部,其中,所述帧缓冲器具有与所述显示画面相对应而构成的二维逻辑地址空间,将所述多个像素数据按输入的顺序存储在与所述显示画面上的位置对应的所述二维逻辑地址空间的地址位置, 在所述帧缓冲器的所述二维逻辑地址空间中,以与存储所述像素数据的顺序对应的方向作为地址方向,所述驱动控制部驱动所述扫描镜以使所述激光束在与所述显示画面上的所述地址方向对应的方向不平行的方向上扫描,并且所述驱动控制部将与向所述扫描镜输出的所述驱动信号有关的信息输出至所述显示控制部,所述显示控制部基于与从所述驱动控制部输入的所述驱动信号有关的信息,计算基于所述扫描镜的所述激光束在所述显示画面上的扫描位置,并通过对所述帧缓冲器在所述地址方向上进行突发访问来读出多个像素数据,所述多个像素数据包括存储在与计算出的所述显示画面上的所述扫描位置或该扫描位置附近的位置相对应的所述二维逻辑地址空间的地址位置的像素数据,并且所述显示控制部利用读出的所述多个像素数据进行插值计算,生成与所述激光束在所述显示画面上的所述扫描位置对应的所述显示数据。本专利技术的其他目的、特征和优异点通过以下所示的记载而被充分说明。另外,本专利技术的优点通过参照附图进行的以下说明而变得极为清楚。附图说明图1是表示本专利技术本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.04.28 JP 2010-103286;2010.04.28 JP 2010-103281.一种扫描型图像显示装置,其特征在于包括光源部,射出激光束;帧缓冲器,将从外部输入的用于表示在显示画面显示的图像的多个像素数据按帧临时保存;扫描镜,使所述激光束在第1方向上以及与所述第1方向交叉的第2方向上二维扫描而投射于所述显示画面;驱动控制部,向所述扫描镜输出驱动信号控制所述扫描镜;以及显示控制部,从所述帧缓冲器读出所述像素数据,并利用读出的所述像素数据生成用于对所述激光束进行强度调制的显示数据,使基于所述显示数据被强度调制的激光束从所述光源部射出,其中,所述帧缓冲器,具有与所述显示画面相对应而构成的二维逻辑地址空间,将所述多个像素数据按输入的顺序存储在与所述显示画面上的位置对应的所述二维逻辑地址空间的地址位置,在所述帧缓冲器的所述二维逻辑地址空间,以与存储所述像素数据的顺序对应的方向作为地址方向,所述驱动控制部,驱动所述扫描镜使所述激光束在与所述显示画面上的所述地址方向对应的方向不平行的方向上扫描,并将与向所述扫描镜输出的所述驱动信号有关的信息输出至所述显示控制部,所述显示控制部,基于与从所述驱动控制部输入的所述驱动信号有关的信息,计算基于所述扫描镜的所述激光束在所述显示画面上的扫描位置,并通过对所述帧缓冲器在所述地址方向上进行突发访问来读出多个像素数据,所述多个像素数据包括存储在与计算出的所述显示画面上的所述扫描位置或该扫描位置附近的位置相对应的所述二维逻辑地址空间的地址位置的像素数据,并且利用读出的所述多个像素数据进行插值计算,生成与所述激光束在所述显示画面上的所述扫描位置对应的所述显示数据。2.根据权利要求1所述的扫描型图像显示装置,其特征在于所述显示控制部,具备用于暂时保存对所述帧缓冲器进行所述突发访问而读出的所述多个像素数据的缓存器,所述显示控制部,在将对所述帧缓冲器进行所述突发访问而读出的所述多个像素数据存储到所述缓存器后,对所述帧缓冲器再次进行所述突发访问而读出多个像素数据,利用通过所述再次的突发访问而读出的所述多个像素数据、和保存在所述缓存器的所述多个像素数据进行二维插值计算,生成与所述激光束在所述显示画面上的所述扫描位置对应的所述显示数据。3.根据权利要求2所述的扫描型图像显示装置,其特征在于由所述显示控制部进行的所述再次的突发访问而读出的所述多个像素数据的地址位置,相对于与所述激光束在所述显示画面上的所述扫描位置对应的所述二维逻辑地址空间的地址位置,在与所述地址方向大致垂直的方向上位于存储在所述缓存器的所述多个像素数据的地址位置相反的一侧。4.根据权利要求2或3所述的扫描型图像显示装置,其特征在于所述显示控制部,当与所述激光束在所述显示画面上的所述扫描位置对应的所述二维逻辑地址空间的地址位置、和进行所述突发访问而读出的所述多个像素数据的地址位置在与所述地址方向大致垂直的方向上一...

【专利技术属性】
技术研发人员:黑塚章
申请(专利权)人:松下电器产业株式会社
类型:发明
国别省市:

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