JP2009300931A - パルス幅変調信号生成装置およびそれを備えた画像表示装置、並びにパルス幅変調信号生成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】パルス幅変調信号生成部70は、レーダイオード20を用いて画像データPDを描画する際の描画レートに応じた周期を示すランプ波LSを出力するPLLと、画像データPDとランプ波LSとの供給を受け、ランプ波LSから定まる周期のパルス波のデューティ比を画像データPDに基づいて変化させて変調することにより、パルス幅変調信号を生成するPWM(パルス幅変調)回路とを備えることを特徴とする。
【選択図】図3
Description
前記レーザ光により前記画像データを描画する際の描画レートに応じた周期を示す周期信号を出力する周期信号出力回路と、
前記画像データと前記周期信号との供給を受け、前記周期信号から定まる周期のパルス波のデューティ比を前記画像データに基づいて変化させて変調することにより、前記パルス幅変調信号を生成するパルス幅変調回路と、
を備えるパルス幅変調信号生成装置。
外部から映像信号の供給を受け、前記映像信号に含まれる画像データを前記画像データ記憶部に送信するとともに、前記映像信号に含まれる垂直同期信号および水平同期信号を前記パラメータ算出手段に送信する上位装置と
を備える画像表示装置。
前記レーザ光により前記画像データを描画する際の描画レートに応じた周期を示す周期信号を出力し、
前記画像データと前記周期信号との供給を受け、前記周期信号から定まる周期のパルス波のデューティ比を前記画像データに基づいて変化させて変調することにより、前記パルス幅変調信号を生成する、パルス幅変調信号生成方法。
A.全体構成:
図1は、本発明の第1実施例における画像表示装置10をスクリーンSCと共に示す説明図である。画像表示装置10は、いわゆるプロジェクタである。図示するように、画像表示装置10は、レーザ光源20を備える。なお、画像表示装置10は、実際は、赤色光と、緑色光と、青色光とをそれぞれ投射するものであり、各色のレーザ光源を備えるが、ここでは説明の便のために、その内の1色分のレーザ光源20だけを示した。レーザ光源20は、例えば、半導体レーザを用いることができる。
図2は、上記構成の画像表示装置10によるスクリーンSCへの画像データの描画の様子を示す説明図である。図2の(a)には、レーザ光の投射可能範囲S1と、描画可能範囲S2と、実際の描画領域S3との関係を示した。画像表示装置10の載置の高さが、スクリーンSCの下辺の高さ以下である場合、図2の(a)に示すように、スクリーンSCを含む平面におけるレーザ光の投射可能範囲S1は、台形(上底が下底より長い台形)の形状となる。水平スキャニングミラー30による走査可能範囲は、垂直スキャニングミラー40による副走査方向yの位置が上になるほど大きくなるためである。
図3は、制御装置50の内部構成の一部を示すブロック図である。図示するように、制御装置50は、上位コントローラ60と、パルス幅変調信号生成部70と、レーザ変調ドライバ80とを備える。なお、制御装置50は、その他にも、水平スキャニングミラー30および垂直スキャニングミラー40を揺動させる走査制御部等を備えるが、図示では省略している。
以上のように構成された本実施例の画像表示装置10が備えるパルス幅変調信号生成部70によれば、PLL72により、描画クロックCLと周波数が等しく、かつ位相が同期したランプ波LSを生成し、PWM回路74に出力し、PWM回路74により、そのランプ波LSから定まる周期のPWM信号を生成する。描画クロックCLは、予め定めた描画レートに応じた周期を持つものであることから、PWM信号の周期を描画レートに応じた周期とすることができる。したがって、このパルス幅変調信号生成部70によれば、画像表示装置10で描画レートを変化させて描画を行う場合に、その描画レートに同期するPWM信号によりレーザ光を変調することができる。
図8は、本発明の第2実施例における画像表示装置200をスクリーンSCと共に示す説明図である。画像表示装置200は、第1実施例の画像表示装置10と比較して、水平スキャニングミラー230と垂直スキャニングミラー40との間に、Fθレンズ235を設け、水平スキャニングミラー230を、共振型の反射ミラーに換えて、ポリゴンミラーとした点が相違し、その他の構成は同一である。
本発明の第3実施例について次に説明する。この第3実施例の画像表示装置300は、第2実施例の画像表示装置200と同じ全体構成(ハードウェア構成)を備える(図8参照)。すなわち、この第3実施例の画像表示装置300は、第2実施例の画像表示装置200と同様に、Fθレンズ235を備えており、主走査方向xに対して等速度スキャンを実現している。第2実施例と相違するのは、制御装置350の構成だけである。
f0/M=fp/N …(1)
なお、この発明は上記の第1ないし第3実施例やその変形例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
20…レーザ光源
30…水平スキャニングミラー
40…垂直スキャニングミラー
50…制御装置
60…上位コントローラ
70…パルス幅変調信号生成部
80…レーザ変調ドライバ
102…位相比較器
104…チャージポンプ
106…ループフィルタ
108…電圧制御電流源
110…積分器
112…コンパレータ
114…クリア信号生成器
124…コンパレータ
126…波形整形回路
200…画像表示装置
230…水平スキャニングミラー
300…画像表示装置
350…制御装置
360…上位コントローラ
370…パルス幅変調信号生成部
375…ラインカウンタ
376…描画周波数算出回路
377…バッファ
378…波形整形器
380…第1の分周器
390…第2の分周器
L…ダミー負荷
K…接続線
SC…スクリーン
PD…画像データ
CL…描画クロック
LS…ランプ波
PS…パルス幅変調信号
CS…クリア信号
AS…アナログ信号
OS…出力信号
NT…インバータ
AV…映像信号
SI1…第1の電流源
SI2…第2の電流源
RCL…データ読出クロック
SCL…システムクロック
Claims (11)
- レーザ光を変調するためのパルス幅変調信号を、画像データに基づいて生成するパルス幅変調信号生成装置であって、
前記レーザ光により前記画像データを描画する際の描画レートに応じた周期を示す周期信号を出力する周期信号出力回路と、
前記画像データと前記周期信号との供給を受け、前記周期信号から定まる周期のパルス波のデューティ比を前記画像データに基づいて変化させて変調することにより、前記パルス幅変調信号を生成するパルス幅変調回路と、
を備えるパルス幅変調信号生成装置。 - 請求項1に記載のパルス幅変調信号生成装置であって、
前記周期信号出力回路は、
前記描画レートに応じた周期の描画クロックの供給を受け、前記描画クロックと周波数が等しく、かつ位相が同期した信号を、前記周期信号として出力する位相同期回路を備える、パルス幅変調信号生成装置。 - 請求項2に記載のパルス幅変調信号生成装置であって、
前記周期信号は、
ランプ波、三角波、もしくはのこぎり波状の信号である、パルス幅変調信号生成装置。 - 請求項1ないし3のいずれかに記載のパルス幅変調信号生成装置であって、
前記描画レートは、
描画画像における垂直方向の描画位置が上側となるほど、より大きくなる値である、パルス幅変調信号生成装置。 - 請求項4に記載のパルス幅変調信号生成装置であって、
前記描画レートは、
同一の垂直方向の位置にあっては、水平方向の中央部分で最大となり、中央から外側に向かうほど小さくなる値である、パルス幅変調信号生成装置。 - 請求項1に記載のパルス幅変調信号生成装置であって、
前記画像データを一時的に蓄えると共に、データ読出クロックの供給を受けて、前記データ読出クロックに基づいて周期的に、前記画像データを構成する各画素データを出力する画像データ記憶部を備え、
前記周期信号出力回路は、
前記画像データ記憶部から読み出し予定の画素データについての前記画像データ上の垂直方向の位置を算出し、前記垂直方向の位置から定まる前記描画レートに応じたパラメータを算出するパラメータ算出手段と、
所定周期のシステムクロックと前記パラメータとの供給を受け、前記所定周期を前記パラメータに応じた数で分周した周期の信号を、前記周期信号として出力する位相同期回路と、
前記位相同期回路における発振信号を整形し、該整形後の信号を前記データ読出クロックとして出力する波形整形器と
を備える、パルス幅変調信号生成装置。 - 請求項6に記載のパルス幅変調信号生成装置であって、
前記周期信号は、
ランプ波、三角波、もしくはのこぎり波状の信号である、パルス幅変調信号生成装置。 - 請求項6または7に記載のパルス幅変調信号生成装置であって、
前記描画レートは、
描画画像における垂直方向の描画位置が上側となるほど、より大きくなる値である、パルス幅変調信号生成装置。 - 画像表示装置であって、
請求項1ないし5のいずれかに記載のパルス幅変調信号生成装置と、
外部から前記画像データを含む映像信号の供給を受け、前記映像信号に基づく前記描画クロックを前記パルス幅変調信号生成装置に送信する上位装置と
を備える画像表示装置。 - 画像表示装置であって、
請求項6ないし8のいずれかに記載のパルス幅変調信号生成装置と、
外部から映像信号の供給を受け、前記映像信号に含まれる画像データを前記画像データ記憶部に送信するとともに、前記映像信号に含まれる垂直同期信号および水平同期信号を前記パラメータ算出手段に送信する上位装置と
を備える画像表示装置。 - レーザ光を変調するためのパルス幅変調信号を、画像データに基づいて生成するパルス幅変調信号生成方法であって、
前記レーザ光により前記画像データを描画する際の描画レートに応じた周期を示す周期信号を出力し、
前記画像データと前記周期信号との供給を受け、前記周期信号から定まる周期のパルス波のデューティ比を前記画像データに基づいて変化させて変調することにより、前記パルス幅変調信号を生成する、パルス幅変調信号生成方法。
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