專利名稱：掃描型圖像顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用掃描鏡掃描激光束來(lái)顯示圖像的激光投影儀、HMDOfead Mounted Display，頭戴式顯示器)、HUD (Head Up Display，平視顯示器)等掃描型圖像顯示裝置。
背景技術(shù)：
掃描激光束來(lái)顯示圖像的圖像顯示裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，色彩再現(xiàn)范圍寬，能夠以高對(duì)比度進(jìn)行顯示，因此其開(kāi)發(fā)備受期待。這種圖像顯示裝置尤其適合于移動(dòng)投影儀、HMD等要求小型化的情況。例如，在佩戴在使用者的頭部進(jìn)行圖像顯示的HMD (頭戴式顯示器)等圖像顯示裝置中，提出了使用液晶元件或有機(jī)EL等像素型顯示器件作為圖像顯示部的方式、二維掃描激光束而在眼睛的視網(wǎng)膜上進(jìn)行直接描繪的方式等各種方式。在這樣的圖像顯示裝置中，為了減輕使用者的佩戴負(fù)擔(dān)而能夠長(zhǎng)時(shí)間使用，要求顯示裝置整體小型且輕量。進(jìn)而，如果以與一般所用的眼鏡同等的設(shè)計(jì)構(gòu)成圖像顯示裝置， 則使用者能夠像通常的眼鏡那樣始終佩戴著進(jìn)行活動(dòng)。但是，越要使畫(huà)質(zhì)高、視角廣，對(duì)于利用像素型顯示器件的方式而言，顯示部、將該顯示部發(fā)出的光引導(dǎo)至眼睛的棱鏡以及利用半透鏡的接目鏡光學(xué)系統(tǒng)(ey印iece optical system)將大型化，因此難以實(shí)現(xiàn)小型輕量化。而且，如上所述的大型接目鏡光學(xué)系統(tǒng)覆蓋眼前，與眼鏡相比，形狀更接近護(hù)目鏡或頭盔，難以期望自然的佩戴感，因而難以實(shí)現(xiàn)普通的眼鏡型圖像顯示裝置。另一方面，激光掃描方式的視網(wǎng)膜掃描型圖像顯示裝置有如下優(yōu)點(diǎn)，即通過(guò)利用小型的MEMS(Micro-Electro-Mechanical-System，微機(jī)電系統(tǒng))鏡器件，能夠使圖像顯示裝置極其小型化。在如前述的眼鏡型HMD般要求結(jié)構(gòu)非常小型的圖像顯示裝置中，適合使用以較小的驅(qū)動(dòng)力獲得較大的位移的共振鏡。另外，能夠利用一個(gè)芯片進(jìn)行雙軸掃描的雙軸共振型 MEMS鏡最合適。通常，在利用掃描鏡掃描激光束時(shí)，雖然最好在水平方向上高速掃描，在垂直方向上與所顯示的動(dòng)態(tài)圖像的幀頻相適應(yīng)地以例如60Hz掃描，但是，如果將掃描鏡設(shè)計(jì)成以這樣低的頻率共振，用于支撐鏡的彈簧結(jié)構(gòu)的剛性降低，常常很難經(jīng)受住振動(dòng)等外部干擾。由此，提出了以更高的頻率進(jìn)行雙軸共振驅(qū)動(dòng)的方法、即通過(guò)利薩如掃描 (Lissajous scanning)進(jìn)行顯示的方法。例如，在專利文獻(xiàn)1中，公開(kāi)了利用雙軸共振掃描通過(guò)利薩如掃描進(jìn)行圖像顯示時(shí)的頻率和相位的關(guān)系。另外，還公開(kāi)了，由于正弦波掃描圖案通常不與來(lái)自源圖像的源像素(source Pixel)的位置交叉，所以掃描像素的位置與源像素的位置不一致，因此，通過(guò)利用圖像生成器根據(jù)源像素的強(qiáng)度插補(bǔ)掃描像素的強(qiáng)度，來(lái)改善掃描圖像的品質(zhì)。然而，上述的以往結(jié)構(gòu)存在如下所述的課題。
為了對(duì)某掃描像素的位置插補(bǔ)源圖像的像素?cái)?shù)據(jù)來(lái)確定掃描像素的像素值，需要從存儲(chǔ)源像素的像素?cái)?shù)據(jù)的緩存器(buffer memory)訪問(wèn)多個(gè)源像素的像素?cái)?shù)據(jù)并讀出像素?cái)?shù)據(jù)。通常，DRAM(Dynamic RAM 動(dòng)態(tài)隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器)被用作為這樣的圖像顯示裝置的源圖像緩存器。由于DRAM具有經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后所存儲(chǔ)的信息會(huì)失去的性質(zhì)，因此需要在信息失去前再次寫入相同內(nèi)容的信息(刷新、refresh)。此外，在針對(duì)DRAM存儲(chǔ)器芯片內(nèi)的某一地址，從外部發(fā)出數(shù)據(jù)讀入要求的情況下，只要DRAM接收該輸入信號(hào)，則存儲(chǔ)于存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)即丟失，因此為了應(yīng)對(duì)該外部刺激而設(shè)置了檢測(cè)放大器(sense amplifier)，在提取出目標(biāo)數(shù)據(jù)后，進(jìn)行使退避至檢測(cè)放大器的數(shù)據(jù)再次返回到存儲(chǔ)器陣列中的對(duì)應(yīng)行的處理(預(yù)充電、pre-charge)。與此相對(duì)，在SRAM (Static RAM 靜態(tài)隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器)中，只要持續(xù)供應(yīng)電力就能夠保持被寫過(guò)一次的信息。即，即使不特別進(jìn)行刷新或預(yù)充電也能夠保持信息。因此，能夠隨時(shí)訪問(wèn)任意地址的數(shù)據(jù)。但是，由于SRAM的每一個(gè)存儲(chǔ)單元由最低具有四個(gè)晶體管的觸發(fā)電路 (flip-flop circuit)構(gòu)成，因此配線也多，難以大容量化。另一方面，DRAM由一個(gè)晶體管和一個(gè)電容器構(gòu)成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因此容易生產(chǎn)廉價(jià)且大容量的DRAM。因此DRAM被利用于像 PC的主存儲(chǔ)器或圖像的緩存器那樣要求大容量的裝置。DRAM中具有突發(fā)傳輸模式(burst transfer mode)，通過(guò)指定一個(gè)地址(首地址 (leading address))并連續(xù)地傳輸下一地址的數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)高速化，但是，在對(duì)一個(gè)地址的數(shù)據(jù)隨機(jī)地進(jìn)行訪問(wèn)時(shí)，需要上述的刷新或預(yù)充電時(shí)間，因此與SRAM相比數(shù)據(jù)讀出更耗時(shí)間。在本發(fā)明所描述的采用了雙軸共振型MEMS鏡的利薩如掃描的圖像顯示裝置中， 由于存儲(chǔ)在圖像緩存器中的數(shù)據(jù)的地址方向與實(shí)際所顯示的掃描方向不同，因此對(duì)圖像緩存器的數(shù)據(jù)讀出實(shí)質(zhì)上為隨機(jī)訪問(wèn)，掃描像素的顯示速度根據(jù)存儲(chǔ)器的像素?cái)?shù)據(jù)讀取速度而受到限制。另外，為了讀出多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)以進(jìn)行像素?cái)?shù)據(jù)的插值處理，需要為生成一個(gè)像素的地址而進(jìn)行多次存儲(chǔ)器訪問(wèn)，相應(yīng)地需要訪問(wèn)時(shí)間，因此難以提高掃描像素的顯示速度。 艮口，若要在相同傳輸速率的存儲(chǔ)器系統(tǒng)中進(jìn)行插值處理，則不得不降低掃描像素的顯示速度，無(wú)法將顯示分辨率提高至一定值以上。在專利文獻(xiàn)1所列舉的現(xiàn)有例中，沒(méi)有對(duì)這樣的存儲(chǔ)器訪問(wèn)速度進(jìn)行考慮。專利文獻(xiàn)1 日本專利公報(bào)特許第4379331號(hào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種小型省電的掃描型圖像顯示裝置，通過(guò)利用發(fā)揮了這種掃描型圖像顯示裝置的特征的掃描鏡對(duì)像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行插值，能夠?qū)崿F(xiàn)良好的圖像顯本發(fā)明所提供的掃描型圖像顯示裝置包括射出激光束的光源部；將從外部輸入的用于表示在顯示畫(huà)面顯示的圖像的多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)按幀臨時(shí)保存的幀緩沖器；使所述激光束在第1方向上以及與所述第1方向交叉的第2方向上二維掃描而投射于所述顯示畫(huà)面的掃描鏡；向所述掃描鏡輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)以控制所述掃描鏡的驅(qū)動(dòng)控制部；以及從所述幀緩沖器讀出所述像素?cái)?shù)據(jù)，并利用讀出的所述像素?cái)?shù)據(jù)生成用于調(diào)制所述激光束的強(qiáng)度的顯示數(shù)據(jù)，使基于所述顯示數(shù)據(jù)強(qiáng)度被調(diào)制的激光束從所述光源部射出的顯示控制部，其中，所述幀緩沖器具有與所述顯示畫(huà)面相對(duì)應(yīng)而構(gòu)成的二維邏輯地址空間，將所述多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)按輸入的順序存儲(chǔ)在與所述顯示畫(huà)面上的位置對(duì)應(yīng)的所述二維邏輯地址空間的地址位置， 在所述幀緩沖器的所述二維邏輯地址空間中，以與存儲(chǔ)所述像素?cái)?shù)據(jù)的順序?qū)?yīng)的方向作為地址方向，所述驅(qū)動(dòng)控制部驅(qū)動(dòng)所述掃描鏡以使所述激光束在與所述顯示畫(huà)面上的所述地址方向?qū)?yīng)的方向不平行的方向上掃描，并且所述驅(qū)動(dòng)控制部將與向所述掃描鏡輸出的所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)有關(guān)的信息輸出至所述顯示控制部，所述顯示控制部基于與從所述驅(qū)動(dòng)控制部輸入的所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)有關(guān)的信息，計(jì)算基于所述掃描鏡的所述激光束在所述顯示畫(huà)面上的掃描位置，并通過(guò)對(duì)所述幀緩沖器在所述地址方向上進(jìn)行突發(fā)訪問(wèn)來(lái)讀出多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)，所述多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)包括存儲(chǔ)在與計(jì)算出的所述顯示畫(huà)面上的所述掃描位置或該掃描位置附近的位置相對(duì)應(yīng)的所述二維邏輯地址空間的地址位置的像素?cái)?shù)據(jù)，并且所述顯示控制部利用讀出的所述多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行插值計(jì)算，生成與所述激光束在所述顯示畫(huà)面上的所述掃描位置對(duì)應(yīng)的所述顯示數(shù)據(jù)。本發(fā)明的其他目的、特征和優(yōu)異點(diǎn)通過(guò)以下所示的記載而被充分說(shuō)明。另外，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)通過(guò)參照附圖進(jìn)行的以下說(shuō)明而變得極為清楚。


圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的掃描型圖像顯示裝置的概要結(jié)構(gòu)的圖。圖2是表示掃描鏡的概略結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖3是表示幀緩沖器的邏輯地址結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。圖4是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的掃描型圖像顯示裝置的動(dòng)作的說(shuō)明圖。圖5是表示掃描型圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)例的圖，其中(a)是主要部分俯視圖，(b) 是側(cè)視圖。圖6是表示掃描型圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)例的主要部分側(cè)視圖。圖7是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的掃描型圖像顯示裝置的概要結(jié)構(gòu)的圖。圖8是表示以往的掃描型圖像顯示裝置的動(dòng)作的頻率特性圖，其中(a)示出掃描鏡的振幅增益的頻率特性，(b)示出掃描鏡的相位的頻率特性。圖9是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的掃描型圖像顯示裝置的動(dòng)作的頻率特性圖， 其中(a)表示掃描鏡的振幅增益的頻率特性，(b)表示掃描鏡的相位的頻率特性。
具體實(shí)施例方式下面參考

本發(fā)明的實(shí)施方式。另外，以下的實(shí)施方式是將本發(fā)明具體化的一個(gè)例子，并不具有限定本發(fā)明的技術(shù)范圍的性質(zhì)。(第1實(shí)施方式)圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式所涉及的圖像顯示裝置的概要結(jié)構(gòu)的圖。圖2 是表示掃描鏡的概要結(jié)構(gòu)的俯視圖。
本發(fā)明的第1實(shí)施方式的掃描型圖像顯示裝置11如圖1所示，包括光源部1、掃描鏡3 (掃描機(jī)構(gòu))、顯示控制部4、幀緩沖器(frame buffer) 5以及驅(qū)動(dòng)控制部6。光源部1 包括激光光源la、準(zhǔn)直透鏡Ib以及聚光透鏡Ic等。從光源部1射出的激光束2由掃描鏡 3反射而偏向后投射至投射面7 (顯示畫(huà)面)。例如，在圖5所示的眼鏡型HMD的掃描型圖像顯示裝置的情況下，形成在眼鏡鏡片 91表面的全息鏡(hologram mirror)成為投射面7。如圖5所示，掃描型圖像顯示裝置11 組裝在眼鏡9的鏡架92上。此外，如圖6所示，在將顯示于中間屏幕81的圖像通過(guò)折返鏡 82照射至前側(cè)玻璃上的全息組合鏡(hologram combiner) 83而形成虛像的HUD的情況下， 中間屏幕81有時(shí)也成為投射面7。進(jìn)而，在掃描型圖像顯示裝置為投影機(jī)的情況下，任意的熒幕或墻壁面等有時(shí)也成為投射面7。幀緩沖器5例如采用DRAM構(gòu)成。輸入的多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)9暫時(shí)被保存在幀緩沖器 5。驅(qū)動(dòng)控制部6向掃描鏡3輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)控制掃描鏡3。驅(qū)動(dòng)控制部6將與向掃描鏡3 輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)有關(guān)的信息輸出至顯示控制部4。顯示控制部4基于像素?cái)?shù)據(jù)9控制從光源部1射出的激光2的發(fā)光強(qiáng)度。顯示控制部4和驅(qū)動(dòng)控制部6例如可以由未圖示的CPU (CentralProcessingUnit, 中央處理器)、存儲(chǔ)程序的ROM (Read Only Memory,只讀存儲(chǔ)器)、在執(zhí)行各種處理時(shí)存儲(chǔ)程序或數(shù)據(jù)的RAM (Random Access Memory，隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器)、輸出輸入接口以及連接這些 CPU、ROM、RAM、輸出輸入接口的總線構(gòu)成。顯示控制部4所具備的緩存器41將在后文進(jìn)行敘述。掃描鏡3是在水平方向(第1方向)及垂直方向(第2方向)這兩個(gè)方向上受到共振驅(qū)動(dòng)的雙軸共振鏡，被設(shè)成掃描光束描繪利薩如圖形(Lissajous pattern) 0通常，在光柵掃描方式(raster scan system)中，激光束在水平方向被高速掃描，在垂直方向被低速掃描，但在本發(fā)明的第1實(shí)施方式中，激光束在垂直方向被高速掃描，在水平方向被低速掃描。掃描鏡3典型的是如圖2所示結(jié)構(gòu)的MEMS器件。鏡部21由支撐部22支撐，被保持成相對(duì)于中間框架23可以轉(zhuǎn)動(dòng)。中間框架23通過(guò)支撐部M而被保持成相對(duì)于固定框架25可以轉(zhuǎn)動(dòng)。作為掃描鏡3的驅(qū)動(dòng)方式，有壓電方式、靜電方式、電磁方式等驅(qū)動(dòng)方式， 支撐部的結(jié)構(gòu)也根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式而開(kāi)發(fā)出各種結(jié)構(gòu)。作為本實(shí)施方式的掃描鏡，并不限定于特定的結(jié)構(gòu)或驅(qū)動(dòng)方式的掃描鏡，可以應(yīng)用各種結(jié)構(gòu)及驅(qū)動(dòng)方式的掃描鏡。而且，掃描鏡3可通過(guò)共振驅(qū)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)小型的器件。例如，對(duì)于鏡部21與中間框架23之間以及中間框架23與固定框架25之間設(shè)有梳齒電極的靜電驅(qū)動(dòng)方式的MEMS器件，已開(kāi)發(fā)出尺寸為IOmmX IOmm且共振頻率為IOkHz至20kHz和200Hz至2kHz左右的器件。而且，對(duì)于在支撐部上形成壓電膜使可動(dòng)部共振的壓電方式的器件，也開(kāi)發(fā)出同樣尺寸和共振頻率的器件。在第1實(shí)施方式中，掃描鏡3在水平方向(第1方向)以例如IkHz的驅(qū)動(dòng)頻率被低速驅(qū)動(dòng)，在垂直方向(第2方向)上以例如20kHz的驅(qū)動(dòng)頻率被高速驅(qū)動(dòng)。圖3是表示幀緩沖器5的邏輯地址結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖3所示，幀緩沖器5具有對(duì)應(yīng)投射面7而構(gòu)成的二維邏輯地址空間。幀緩沖器5將多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)9按輸入順序存儲(chǔ)在與投射面7上的位置對(duì)應(yīng)的二維邏輯地址空間的地址位置。
在通常的光柵掃描方式中，以顯示圖像的投射面7的左上作為原點(diǎn)，向右取得水平地址i，向下取得垂直地址j。在圖3和后述的圖4中，像素的值(像素?cái)?shù)據(jù))用P(i，j) 來(lái)表示。像素?cái)?shù)據(jù)從P(0，0)在投射面7的水平方向上向右被傳送1行，接著從P(0，1)在投射面7的水平方向上向右被傳送1行，以下按行依次傳送，并被存儲(chǔ)到幀緩沖器5的與投射面7上的位置對(duì)應(yīng)的地址位置。圖3中的粗箭頭31表示數(shù)據(jù)寫入順序(即像素?cái)?shù)據(jù)被存儲(chǔ)于幀緩沖器5中的順序)。在輸入圖像為動(dòng)畫(huà)圖像的情況下，設(shè)圖像的水平像素?cái)?shù)為W、垂直像素?cái)?shù)為h，將1 幀(wXh)像素的存儲(chǔ)區(qū)域確保2幀(如圖1所示為幀51和52)，構(gòu)成所謂的雙緩沖器。這是為了使所輸入的像素?cái)?shù)據(jù)9的寫入與顯示控制部4的像素?cái)?shù)據(jù)的讀出能夠獨(dú)立進(jìn)行，防止存儲(chǔ)器訪問(wèn)的干涉，從而能夠順利地進(jìn)行讀寫。即，在將輸入的像素?cái)?shù)據(jù)寫入幀51的期間內(nèi)，顯示控制部4能夠從幀52讀出像素?cái)?shù)據(jù)。此處，作為幀地址，設(shè)幀51的地址為fr = 0、幀52的地址為fr = 1、水平地址為 i = 0至w-1、垂直地址為j = 0至h-Ι。此時(shí)，若設(shè)寫入幀緩沖器5的地址Addr為Addr = 4 {fr XwXh+(j Xw)+i}......(1)則構(gòu)成圖3所示的二維兩幀結(jié)構(gòu)的幀緩沖器5。在上式(1)中，4倍表示存儲(chǔ)器的讀寫單位為1字(word) =4字節(jié)(byte)。R、G、B各8比特(bit)的像素?cái)?shù)據(jù)以1字為單位進(jìn)行讀寫。由圖3可知，圖像的水平方向?yàn)閹彌_器5的地址順序。顯示控制部4根據(jù)從由驅(qū)動(dòng)控制部6輸出的掃描鏡3的驅(qū)動(dòng)信號(hào)導(dǎo)出的光束的偏向方向，計(jì)算應(yīng)顯示的圖像的像素的地址，從幀緩沖器5讀出與該地址對(duì)應(yīng)的像素?cái)?shù)據(jù)，并基于讀出結(jié)果來(lái)調(diào)制光源部1的激光束2的發(fā)光強(qiáng)度。通過(guò)該顯示控制部4對(duì)激光束2的發(fā)光強(qiáng)度的調(diào)制，能夠顯示所希望的圖像。換言之，顯示控制部4根據(jù)與從驅(qū)動(dòng)控制部6輸入的驅(qū)動(dòng)信號(hào)有關(guān)的信息，計(jì)算激光束2在投射面7上的掃描位置。顯示控制部4從幀緩沖器5讀出與計(jì)算出的激光束2 在投射面7上的掃描位置或該掃描位置附近的位置對(duì)應(yīng)的幀緩沖器5的地址位置的像素?cái)?shù)據(jù)。顯示控制部4利用讀出的像素?cái)?shù)據(jù)，生成用于調(diào)制激光束的強(qiáng)度的顯示數(shù)據(jù)。圖4是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的掃描型圖像顯示裝置的動(dòng)作的說(shuō)明圖。相對(duì)于作為掃描鏡3所描繪的光束軌跡的掃描軌道41，掃描區(qū)域的最外周部為非顯示區(qū)域，在其內(nèi)側(cè)描繪有像素網(wǎng)格42。像素?cái)?shù)據(jù)作為像素網(wǎng)格42的交點(diǎn)上的數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)于幀緩沖器 5。掃描鏡3受到雙軸共振驅(qū)動(dòng)，由于激光束2以所謂的利薩如圖形掃描，因此掃描軌道41為正弦波形，而且，由于激光束2在垂直方向Df上高速掃描，因此掃描軌道41 一邊在大致垂直方向上高速往返，一邊在水平方向Ds上低速移動(dòng)。即，作為掃描鏡3的驅(qū)動(dòng)頻率， 例如若設(shè)高速側(cè)的垂直方向的驅(qū)動(dòng)頻率為20kHz，低速側(cè)的水平方向的驅(qū)動(dòng)頻率為1kHz， 則頻率比為20 1，兩者相差很大，因此激光束2的掃描方向44為大致垂直方向。另外，在圖4中，為了便于說(shuō)明，將高速側(cè)和低速側(cè)的頻率比的差以較小的值示出，因此圖示的掃描方向44并沒(méi)有接近垂直方向。此處，對(duì)顯示控制部4生成顯示數(shù)據(jù)的幾種方法進(jìn)行說(shuō)明。首先，說(shuō)明不進(jìn)行插值計(jì)算的最簡(jiǎn)單的方法。該方法將激光束2位于點(diǎn)(x，y)時(shí)的像素?cái)?shù)據(jù)P0(x，y)設(shè)成如下式(2)所示。PO (x,y) = P ([χ]，[y]) = P (i，j)……(2)其中，[χ]是表示不超過(guò)χ的整數(shù)的高斯符號(hào)。即，通過(guò)舍去(x，y)坐標(biāo)的小數(shù)點(diǎn)以下的數(shù)進(jìn)行近似是最簡(jiǎn)單的顯示數(shù)據(jù)的生成方法。在該情況下，為了確定1點(diǎn)的像素?cái)?shù)據(jù)，只需從幀緩沖器5讀出一個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)即可。接下來(lái)，說(shuō)明進(jìn)行一維插值計(jì)算的方法。在此，相對(duì)于在與像素?cái)?shù)據(jù)地址方向43 對(duì)應(yīng)的投射面7上的方向大致垂直的方向上進(jìn)行掃描的掃描方向44，水平方向和與幀緩沖器5的像素?cái)?shù)據(jù)地址方向43對(duì)應(yīng)的投射面7上的方向一致。因此，顯示控制部4通過(guò)對(duì)采用DRAM構(gòu)成的幀緩沖器5進(jìn)行突發(fā)訪問(wèn)(burst access)，在一次存儲(chǔ)器訪問(wèn)中讀出多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)。例如，對(duì)同樣求取顯示數(shù)據(jù)PO (x，y)的情況進(jìn)行說(shuō)明。如果以P(i，j)為首地址對(duì)幀緩沖器5進(jìn)行2字(word)突發(fā)訪問(wèn)，則能夠在一次存儲(chǔ)器訪問(wèn)中依次讀出像素?cái)?shù)據(jù)P(i， j)和像素?cái)?shù)據(jù)P(i+1，j)這兩個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)。利用這些值，點(diǎn)(x，y)的位置的像素?cái)?shù)據(jù)PO (χ， y)可通過(guò)下式C3)而被求出。PO (x, y) = (1_ α ) P (i，j) + α P (i+1，j)...... (3)其中，α =x-i0由此，顯示控制部4能夠在水平方向上進(jìn)行一維插值計(jì)算，從而確定顯示數(shù)據(jù)PO (χ, y) O另外，也可以以P(i_l，j)為首地址對(duì)P0(x，y)進(jìn)行4字突發(fā)訪問(wèn)。在此情況下， 可以利用像素?cái)?shù)據(jù)P(i-1，j)、p(i，j)、p(i+l，j)、P(i+2，j)這四個(gè)點(diǎn)的像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行更高次的插值。例如，如果采用下式(4)所示的三次樣條插值(third-order spline interpolation)的插值式，則能夠進(jìn)行精度更高的插值。PO (X，y) = {[a α +b (1-α ) ] α +c (1-α )} α +d (1_ α )......(4)其中，a= p(i+l，j)b = 0. 2{3P(i-l, j)-7P(i, j)+12P(i+l, j)_3P(i+2，j)}c = 0. 2{-4P(i-l, j)+6P(i, j)+4P(i+l, j)-P(i+2, j)}d = P(i，j)α =x-i。此外，也可以根據(jù)所要求的插值精度酌情選擇插值式。這樣，顯示控制部4根據(jù)與從驅(qū)動(dòng)控制部6輸入的驅(qū)動(dòng)信號(hào)有關(guān)的信息，計(jì)算基于掃描鏡3的激光束2在投射面7上的掃描位置(X，y)。顯示控制部4對(duì)幀緩沖器5在地址方向43上進(jìn)行突發(fā)訪問(wèn)，讀出包含存儲(chǔ)在與計(jì)算出的掃描位置(x，y)附近的位置對(duì)應(yīng)的幀緩沖器5的地址位置的像素?cái)?shù)據(jù)的多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)。例如，若為2字突發(fā)訪問(wèn)，則顯示控制部 4通過(guò)一次存儲(chǔ)器訪問(wèn)而依次讀出像素?cái)?shù)據(jù)P(i，j)和像素?cái)?shù)據(jù)P(i+1，j)這兩個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)。 顯示控制部4進(jìn)而利用讀出的多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行一維插值計(jì)算，生成與激光束2的掃描位置(x，y)對(duì)應(yīng)的顯示數(shù)據(jù)P0(x，y)。顯示控制部4根據(jù)與計(jì)算出的激光束2在投射面7上的掃描位置對(duì)應(yīng)的幀緩沖器 5的地址位置，確定進(jìn)行突發(fā)訪問(wèn)時(shí)的首地址。顯示控制部4在例如進(jìn)行2字突發(fā)訪問(wèn)時(shí)， 在地址方向43 (或水平方向i)上確定首地址，以使兩個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)夾著與投射面7上的掃描位置對(duì)應(yīng)的地址位置(即，以使與掃描位置對(duì)應(yīng)的地址位置位于兩個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)的地址位置之間)。此外，顯示控制部4在例如進(jìn)行4字突發(fā)訪問(wèn)時(shí)，在地址方向43(或水平方向i)上確定首地址，以使兩個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)和兩個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)夾著與投射面7上的掃描位置對(duì)應(yīng)的地址位置(即，以使與掃描位置對(duì)應(yīng)的地址位置位于中央的兩個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)的地址位置之間)。通過(guò)這樣確定首地址，顯示控制部4能夠進(jìn)行一維插值計(jì)算，適合求出顯示數(shù)據(jù)。接下來(lái)，對(duì)進(jìn)行二維插值計(jì)算的方法進(jìn)行說(shuō)明。可以將對(duì)掃描方向44上的前一個(gè)點(diǎn)P-I讀出的像素?cái)?shù)據(jù)保存在設(shè)置于顯示控制部4的緩存器41中，以用于求出下一顯示數(shù)據(jù)P0(x，y)的插值計(jì)算。在這種情況下，應(yīng)用縱橫二維的插值式。緩存器41可以采用例如 SRAM或FPGA內(nèi)的塊RAM等小容量的存儲(chǔ)器構(gòu)成。即，對(duì)于PO (X，y)，在2字突發(fā)訪問(wèn)中讀出像素?cái)?shù)據(jù)P (i，j)和像素?cái)?shù)據(jù)P (i+Ι，j)， 在上次的突發(fā)訪問(wèn)中讀出像素?cái)?shù)據(jù)p(i，j+1)和像素?cái)?shù)據(jù)P(i+1，j+1)并保存于緩存器41 中，利用上述總計(jì)四個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)，使P0(x，y)為下式(5)所示。PO (x, y) = (1_α) (Ι-β)Ρ( , j) + a (1-β)Ρ( +1, j) +(l-a)P(i，j+l) + a P(i+1, j+1)......(5)其中，a= x-i, β =y_j。這樣，顯示控制部4在將對(duì)幀緩沖器5進(jìn)行突發(fā)訪問(wèn)而讀出的兩個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)P(i， j+l)、P(i+l，j+1)存儲(chǔ)到緩存器41中之后，再次對(duì)幀緩沖器5進(jìn)行突發(fā)訪問(wèn)，讀出兩個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)P(i，j)、P(i+l，j)。通過(guò)再次的突發(fā)訪問(wèn)而讀出的兩個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)P(i，j)、P(i+l，j) 的地址位置(j)相對(duì)于與激光束2在投射面7上的掃描位置(x，y)對(duì)應(yīng)的幀緩沖器5的地址位置，在基于掃描鏡3的激光束2的掃描方向44(與地址方向43大致垂直的方向)上， 位于與存儲(chǔ)在緩存器41的兩個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)P(i，j+l)、P(i+l，j+Ι)的地址位置(j+1)相反的一側(cè)。此外，如果與激光束2在投射面7上的掃描位置(X，y)對(duì)應(yīng)的幀緩沖器5的地址位置在基于掃描鏡3的激光束2的掃描方向44(與地址方向43大致垂直的方向)上偏離兩次的突發(fā)訪問(wèn)中讀出的像素?cái)?shù)據(jù)的地址位置(j+Ι)和地址位置(j)之間的位置，則顯示控制部4進(jìn)行下一次的突發(fā)訪問(wèn)，從幀緩沖器5讀出兩個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)。例如，從當(dāng)前的顯示數(shù)據(jù)PO來(lái)看，三次前的顯示數(shù)據(jù)P-3和兩次前的顯示數(shù)據(jù)P-2 在垂直方向j (或掃描方向44)上位于同一像素網(wǎng)格42的網(wǎng)格內(nèi)。因此，對(duì)于任一顯示數(shù)據(jù)P-3、P-2，顯示控制部4都可利用地址位置(j+!3)的像素?cái)?shù)據(jù)和地址位置(j+幻的像素?cái)?shù)據(jù)來(lái)求出。與此相對(duì)，從當(dāng)前的顯示數(shù)據(jù)PO來(lái)看，一次前的顯示數(shù)據(jù)P-I在垂直方向j (或掃描方向44)上移動(dòng)至上一個(gè)像素網(wǎng)格42的網(wǎng)格內(nèi)。因此，顯示控制部44通過(guò)突發(fā)訪問(wèn)讀出下一地址位置(j+Ι)的像素?cái)?shù)據(jù)。另一方面，由于不再需要存儲(chǔ)于緩存器41的地址位置(j+； )的像素?cái)?shù)據(jù)，因此顯示控制部4將其廢棄，并將地址位置(j+幻的像素?cái)?shù)據(jù)更新存儲(chǔ)到緩存器41。顯示控制部4利用地址位置(j+幻的像素?cái)?shù)據(jù)和地址位置(j+Ι)的像素?cái)?shù)據(jù)，求出顯示數(shù)據(jù)P-1。這樣，顯示控制部4將不需要的像素?cái)?shù)據(jù)從緩存器41中廢棄，僅將需要的像素?cái)?shù)據(jù)更新存儲(chǔ)到緩存器41，由此能夠?qū)⒕彺嫫?1的必要容量抑制得較小。此外，顯示控制部4并不限于上述的插值計(jì)算，也可以取而代之進(jìn)行如下所述的插值計(jì)算。例如，如圖4所示，與基于掃描鏡3的激光束2的當(dāng)前的掃描位置(x，y)的下一掃描位置(xl，yl)對(duì)應(yīng)的幀緩沖器5的地址位置位于像素網(wǎng)格42的網(wǎng)格上，使得yl = j。 換言之，與掃描位置(xl，yl)對(duì)應(yīng)的幀緩沖器5的地址位置與像素?cái)?shù)據(jù)P(i，j)、P(i+l，j) 的地址位置在垂直方向j (或掃描方向44)上一致。該情況下，顯示控制部4利用地址位置 (j)的像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行一維插值計(jì)算，求出顯示數(shù)據(jù)Pl (xl，yl)。另一方面，在像當(dāng)前的掃描位置(χ，y)那樣，與掃描位置對(duì)應(yīng)的幀緩沖器5的地址位置不位于像素網(wǎng)格42的網(wǎng)格上， 并且與掃描位置(χ，y)對(duì)應(yīng)的幀緩沖器5的地址位置和像素?cái)?shù)據(jù)的地址位置在垂直方向 j (或掃描方向44)上不一致時(shí)，顯示控制部4進(jìn)行二維插值計(jì)算，求出顯示數(shù)據(jù)。通過(guò)這樣的控制，顯示控制部4能夠一邊切換一維插值計(jì)算和二維插值計(jì)算，一邊適宜地求出與激光束2在投射面7上的掃描位置對(duì)應(yīng)的顯示數(shù)據(jù)。根據(jù)如上結(jié)構(gòu)，在該第1實(shí)施方式中，利用雙軸共振驅(qū)動(dòng)的掃描鏡3，通過(guò)與通常的光柵掃描不同的掃描在投射面7上顯示圖像。在該情況下，掃描鏡3讓激光束2以與投射面7上的與在幀緩沖器5中存儲(chǔ)像素?cái)?shù)據(jù)9的地址方向43對(duì)應(yīng)的方向大致垂直的方向?yàn)閽呙璺较?4掃描。顯示控制部4通過(guò)一次突發(fā)訪問(wèn)讀出相對(duì)于掃描方向44在兩側(cè)的像素?cái)?shù)據(jù)。換言之，顯示控制部4通過(guò)突發(fā)訪問(wèn)從幀緩沖器5讀出多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)，該多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)于在地址方向43 (水平方向i)上處于與激光束2在投射面7上的掃描位置對(duì)應(yīng)的幀緩沖器5的地址位置的兩側(cè)的地址位置。顯示控制部4能夠利用該讀出的多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)，進(jìn)行一維插值計(jì)算。另外，顯示控制部4通過(guò)將已讀出的像素?cái)?shù)據(jù)保存于緩存器41，能夠利用掃描方向44的前后的像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行二維插值計(jì)算。由此，顯示控制部4能夠在不降低顯示速度的情況下從幀緩沖器5讀出多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)，進(jìn)行插值計(jì)算，并生成與激光束2在投射面7上的掃描位置對(duì)應(yīng)的顯示數(shù)據(jù)。其結(jié)果是，根據(jù)第1實(shí)施方式，能夠提高顯示圖像的畫(huà)質(zhì)。若像該第1實(shí)施方式那樣，在垂直方向上掃描激光束2、即掃描鏡3在垂直方向 (第2方向)上比在水平方向(第1方向)上高速地掃描激光束2，則還具有如下優(yōu)點(diǎn)。在掃描鏡3的支撐部，通常低速側(cè)的支撐部M的剛性低于高速側(cè)的支撐部22的剛性，因此能夠容易以較大的振幅共振。因此，若像第1實(shí)施方式那樣在垂直方向設(shè)定高速掃描、在水平方向設(shè)定低速掃描，則投射面7容易顯示橫長(zhǎng)的寬畫(huà)面。此外，在如圖5所示的眼鏡型HMD中，由于使激光束2從旁邊傾斜地投射至作為投射面7的眼鏡鏡片91的全息鏡，因此在畫(huà)面的左右投射距離不同。因此，為了在整個(gè)畫(huà)面內(nèi)顯示鮮明的圖像，最好使激光束2的焦點(diǎn)控制在水平方向上同步。因此，用于圖5所示的眼鏡型HMD的掃描型圖像顯示裝置11可以被設(shè)計(jì)成使光源部1的聚光透鏡Ic能夠在光軸方向上移動(dòng)，并且顯示控制部4與基于驅(qū)動(dòng)控制部6的掃描鏡3在水平方向的掃描同步地進(jìn)行控制聚光透鏡Ic在光軸上的位置的焦點(diǎn)控制。由此，在眼鏡型HMD中，能夠在投射面7整體上顯示鮮明的圖像。此外，在該情況下，在第1實(shí)施方式中垂直方向?yàn)楦咚賿呙瓒椒较驗(yàn)榈退賿呙?，因此還能夠?qū)⒀厮椒较騽?dòng)作的焦點(diǎn)控制系統(tǒng)的動(dòng)作頻率設(shè)定得較低，因而是有利的。(第2實(shí)施方式)圖7是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的掃描型圖像顯示裝置的概要結(jié)構(gòu)的圖。在圖7中，對(duì)與第1實(shí)施方式相同的要素標(biāo)注相同的符號(hào)。該第2實(shí)施方式中的掃描型圖像顯示裝置110如圖7所示，包括光源部1、掃描鏡3(掃描機(jī)構(gòu))、顯示控制部40、幀緩沖器5以及驅(qū)動(dòng)控制部60。光源部1包括未圖示的激光光源、準(zhǔn)直透鏡以及聚光透鏡等。從光源部1射出的激光束2由掃描鏡3反射而偏向后投射至投射面7。顯示控制部40控制從光源部1射出的激光束2的發(fā)光強(qiáng)度。驅(qū)動(dòng)控制部60向掃描鏡3輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)6a，同時(shí)，根據(jù)來(lái)自掃描鏡3的反饋信號(hào)6b檢測(cè)其振幅和相位差以控制掃描鏡3的驅(qū)動(dòng)。顯示控制部40和驅(qū)動(dòng)控制部60可以由例如未圖示的CPU(Central Processing Unit，中央處理器)、存儲(chǔ)程序的ROM (Read Only Memory，只讀存儲(chǔ)器)、在執(zhí)行各種處理時(shí)存儲(chǔ)程序或數(shù)據(jù)的RAM (Random Access Memory，隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器)、輸出輸入接口以及連接這些CPU、ROM、RAM、輸出輸入接口的總線構(gòu)成。驅(qū)動(dòng)控制部60對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)作時(shí)鐘進(jìn)行計(jì)數(shù)以生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)6a的頻率。由于共振型的掃描鏡3進(jìn)行往復(fù)掃描，因此構(gòu)成加減計(jì)數(shù)器(up-and-down counter)，并將其計(jì)數(shù)值轉(zhuǎn)換成正弦波而作為驅(qū)動(dòng)信號(hào)6a輸出。因此，驅(qū)動(dòng)信號(hào)6a的頻率由正弦波的半周期的時(shí)鐘計(jì)數(shù)值決定，可設(shè)定的頻率刻度(frequency step)為半周期的1個(gè)計(jì)數(shù)刻度。即，如果設(shè)動(dòng)作時(shí)鐘為Clk Hz，在驅(qū)動(dòng)頻率fHz附近，設(shè)定頻率刻度Af為如下式 (6)所示。Af = Clk/Cnt/2-Clk/ (Cnt+1) /2 = Clk/ {2Cnt (Cnt+1)}= 2f2/(Clk+2f) ......(6)其中，半周期的時(shí)鐘計(jì)數(shù)值Cnt為Cnt/Clk = l/(2f)。例如，當(dāng)驅(qū)動(dòng)頻率為30kHz時(shí)，動(dòng)作時(shí)鐘為100MHz時(shí)，Af = 18Hz，動(dòng)作時(shí)鐘為 200MHz, Af = 9Hz。掃描鏡3是在水平方向(第1方向)及垂直方向(第2方向)這兩個(gè)方向被共振驅(qū)動(dòng)的雙軸共振鏡，被設(shè)計(jì)成使掃描光束描繪利薩如圖形。通常，水平方向被高速掃描，垂直方向被低速掃描，但也可以反過(guò)來(lái)，在本發(fā)明的第2實(shí)施方式中，可以在任意方向均為高速掃描。輸入的像素?cái)?shù)據(jù)9被保存于幀緩沖器5。驅(qū)動(dòng)控制部60將與驅(qū)動(dòng)信號(hào)6a有關(guān)的信息輸出至顯示控制部40。顯示控制部40根據(jù)掃描鏡3的從驅(qū)動(dòng)信號(hào)6a導(dǎo)出的激光束 2的偏向方向，計(jì)算應(yīng)顯示的圖像的像素的地址。顯示控制部40從幀緩沖器5讀出與該計(jì)算出的地址對(duì)應(yīng)的像素?cái)?shù)據(jù)，并基于讀出的像素?cái)?shù)據(jù)生成顯示數(shù)據(jù)。顯示控制部40的顯示數(shù)據(jù)的生成可以采用第1實(shí)施方式中說(shuō)明的基于顯示控制部4的生成方法中的任意一種。 艮口，顯示控制部40可以通過(guò)舍去小數(shù)點(diǎn)以下的數(shù)而不進(jìn)行插值計(jì)算的方法、進(jìn)行一維插值計(jì)算的方法、進(jìn)行二維插值計(jì)算的方法等任意一種方法來(lái)生成顯示數(shù)據(jù)。顯示控制部40基于該生成的顯示數(shù)據(jù)，調(diào)制光源部1的激光束2的發(fā)光強(qiáng)度。通過(guò)該顯示控制部40對(duì)發(fā)光強(qiáng)度的調(diào)制，能夠顯示所需的圖像。掃描鏡3與第1實(shí)施方式相同，典型的是如圖2所示結(jié)構(gòu)的MEMS器件。鏡部21 由支撐部22支撐，被保持成相對(duì)于中間框架23可以轉(zhuǎn)動(dòng)。中間框架23通過(guò)支撐部M而被保持成相對(duì)于固定框架25可以轉(zhuǎn)動(dòng)。作為掃描鏡3的驅(qū)動(dòng)方式，有壓電方式、靜電方式、 電磁方式等的器件驅(qū)動(dòng)方式，支撐部的結(jié)構(gòu)根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式而開(kāi)發(fā)出各種結(jié)構(gòu)。作為本實(shí)施方式的掃描鏡，并不限定于特定的結(jié)構(gòu)或驅(qū)動(dòng)方式的掃描鏡，可應(yīng)用各種結(jié)構(gòu)及驅(qū)動(dòng)方式的掃描鏡。
而且，掃描鏡3可通過(guò)共振驅(qū)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)小型的器件。例如，對(duì)于在鏡部21與中間框架23之間以及中間框架23與固定框架25之間設(shè)有梳齒電極的靜電驅(qū)動(dòng)方式的MEMS器件，已開(kāi)發(fā)出尺寸為IOmmX IOmm且共振頻率為20kHz至30kHz和200Hz至2kHz左右的器件。而且，對(duì)于在支撐部上形成壓電膜而使可動(dòng)部共振的壓電方式的器件，也已開(kāi)發(fā)出同樣尺寸和共振頻率的器件。另外，在第2實(shí)施方式中，通過(guò)各種方式產(chǎn)生用于表示掃描鏡3的振動(dòng)波形的反饋信號(hào)6b，并將其用于驅(qū)動(dòng)控制部60對(duì)掃描鏡3的驅(qū)動(dòng)控制中。在壓電方式中，在支撐部22上與驅(qū)動(dòng)用的壓電薄膜并列地配置反饋信號(hào)產(chǎn)生用的壓電薄膜，從而產(chǎn)生與鏡部21的振動(dòng)相應(yīng)的反饋信號(hào)6b。在電磁方式中，存在這樣的方法與驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生用線圈并列地配置檢測(cè)線圈，通過(guò)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生反饋信號(hào)6b。此外，還存在這樣的方法使用MR(磁阻效應(yīng)，magnetic resistance effect)元件來(lái)檢測(cè)與鏡部21的振動(dòng)相應(yīng)的磁場(chǎng)的變動(dòng)。在靜電方式中，存在這樣的方法通過(guò)將諧波與驅(qū)動(dòng)信號(hào)6a重疊來(lái)檢測(cè)驅(qū)動(dòng)部的靜電容量。這樣的掃描鏡3根據(jù)顯示分辨率被設(shè)計(jì)成高速側(cè)的共振頻率為20至30kHz。在這樣的共振頻率中，Q值多為1000左右。在共振頻率為30kHz且Q = 1000的掃描鏡中，振幅增益(amplitude gain)的半值寬度 HW 為 HW = 30000/1000 = 30Hz 左右。下面，參照掃描鏡3的振幅增益和相位的頻率特性圖，對(duì)掃描鏡3的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。圖8是表示作為比較例的以往的掃描型圖像顯示裝置的動(dòng)作的頻率特性圖，其中 (a)示出掃描鏡的振幅增益的頻率特性，(b)示出掃描鏡的相位的頻率特性。在共振頻率為f0時(shí)，振幅增益和相位表現(xiàn)出圖8中的實(shí)線的頻率特性。在共振頻率f0為30kHz附近的情況下，振幅增益特性表現(xiàn)出峰值增益為Ap、半值寬度HW為30Hz左右的峰值特性。此外，對(duì)于該峰值特性，動(dòng)作頻率為200MHz時(shí)的驅(qū)動(dòng)頻率的設(shè)定刻度f(wàn)d為 fd = 9Hz刻度。相位特性使共振頻率夾在中間地從Odeg變化至180deg。此時(shí)，驅(qū)動(dòng)頻率相對(duì)于fdl的振幅增益為Al。在此，如果溫度上升，通常掃描鏡的支撐部的彈簧常數(shù)降低， 因此共振頻率f0降低。驅(qū)動(dòng)頻率維持fdl不變，振幅增益沿特性曲線變化。當(dāng)共振頻率達(dá)到作為下一驅(qū)動(dòng)頻率的設(shè)定刻度的fOt時(shí)，特性曲線成為虛線所示的曲線，振幅增益降低至A2。在此期間，控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的輸出電壓，以使實(shí)際的掃描振幅保持恒定。S卩，針對(duì)振幅增益為Ap時(shí)的驅(qū)動(dòng)電壓Vp，將振幅增益為A2時(shí)的驅(qū)動(dòng)電壓V2控制為滿足下式(7)。V2 = VpXAp/A2......(7)這是通過(guò)利用PID控制等控制驅(qū)動(dòng)電壓以使來(lái)自掃描鏡的反饋信號(hào)的振幅保持恒定而實(shí)現(xiàn)的。此處，為了使驅(qū)動(dòng)頻率追隨共振頻率的變動(dòng)，需要將驅(qū)動(dòng)頻率切換成fd2 = fOt。 于是，振幅增益從A2-氣增大至Ap，實(shí)際的掃描振幅大幅變化。雖然檢測(cè)出由此產(chǎn)生的反饋信號(hào)而將驅(qū)動(dòng)電壓控制為Vp，但由于驅(qū)動(dòng)頻率的設(shè)定刻度比較大，因此從A2至Ap的振幅增益的變化大，無(wú)法避免掃描振幅瞬間變動(dòng)。然后，當(dāng)溫度進(jìn)一步上升而達(dá)到下一頻率設(shè)定刻度時(shí)，特性曲線成為雙點(diǎn)劃線所示的曲線，振幅增益再次降低至A2，如果將驅(qū)動(dòng)頻率切換成fd3 = f0t2，則振幅增益成為 Ap0這樣，若驅(qū)動(dòng)頻率的設(shè)定刻度大，在追隨共振頻率時(shí)振幅增益大幅波動(dòng)，因此非常難以使實(shí)際的掃描振幅保持恒定。對(duì)此，在本發(fā)明的第2實(shí)施方式中，對(duì)頻率的切換時(shí)機(jī)進(jìn)行研究，以抑制振幅的變動(dòng)。圖9是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的掃描型圖像顯示裝置的動(dòng)作的頻率特性圖， 其中圖9(a)示出掃描鏡3的振幅增益的頻率特性，圖9(b)示出掃描鏡3的相位的頻率特性。在共振頻率為f0且驅(qū)動(dòng)頻率為fdl、即特性曲線為實(shí)線所示的情況下，如果溫度上升，掃描鏡3的支撐部的彈簧常數(shù)降低，從而共振頻率f0降低。此時(shí)，當(dāng)共振頻率fOt達(dá)到驅(qū)動(dòng)頻率的設(shè)定刻度的中間點(diǎn)、即偏離了設(shè)定刻度寬度f(wàn)d的1/2的頻率時(shí)，特性曲線為虛線所示，振幅增益為A2。此時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制部60將驅(qū)動(dòng)頻率切換為下一設(shè)定刻度的驅(qū)動(dòng)頻率fd2。于是，振幅增益移動(dòng)至峰值的相反側(cè)的仍為A2的點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)電壓可以保持V2不變。 進(jìn)而共振頻率降低，當(dāng)共振頻率f0t2達(dá)到下一驅(qū)動(dòng)頻率設(shè)定刻度的中間點(diǎn)時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制部 60將驅(qū)動(dòng)頻率切換成fd3。于是，振幅增益仍然從A2切換成A2，從而能夠保持驅(qū)動(dòng)電壓V2 不變地進(jìn)行驅(qū)動(dòng)頻率的切換。當(dāng)進(jìn)行了這樣的驅(qū)動(dòng)頻率的切換時(shí)，相位從ph2變化至phi。該相位差是從共振頻率偏離了驅(qū)動(dòng)頻率的設(shè)定刻度f(wàn)d的一半時(shí)的相位差。因此，能夠與共振頻率的變動(dòng)無(wú)關(guān)地取為恒定的值，并能被事先測(cè)量。因此，驅(qū)動(dòng)控制部60通過(guò)監(jiān)視來(lái)自掃描鏡3的反饋信號(hào) 6b的相位，能夠判斷共振頻率離開(kāi)驅(qū)動(dòng)頻率的設(shè)定刻度多遠(yuǎn)。即，驅(qū)動(dòng)控制部60可以在反饋信號(hào)6b的相位變?yōu)閜hi、ph2時(shí)切換驅(qū)動(dòng)頻率。這樣，驅(qū)動(dòng)控制部60關(guān)于向掃描鏡3輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)6a，可以根據(jù)共振頻率的變動(dòng)來(lái)更新高速側(cè)的驅(qū)動(dòng)頻率，并與此相應(yīng)地適當(dāng)確定低速側(cè)的驅(qū)動(dòng)頻率以維持指定的關(guān)系。根據(jù)如上結(jié)構(gòu)，在該第2實(shí)施方式中，雖然利用雙軸共振驅(qū)動(dòng)的掃描鏡3以較大的設(shè)定刻度離散地設(shè)定驅(qū)動(dòng)頻率，但驅(qū)動(dòng)控制部60由于在共振頻率偏離了驅(qū)動(dòng)頻率的設(shè)定刻度寬度的1/2時(shí)切換驅(qū)動(dòng)頻率，因此可抑制掃描振幅的瞬間變動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)良好的圖像顯示。此外，在該第2實(shí)施方式中，由于切換驅(qū)動(dòng)頻率時(shí)的振幅增益的降低減小，因此還具有驅(qū)動(dòng)電壓的變化較小的優(yōu)點(diǎn)。另外，在上述第2實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)控制部60在共振頻率偏離了驅(qū)動(dòng)頻率的設(shè)定刻度寬度的1/2時(shí)切換驅(qū)動(dòng)頻率，但并不限于此。取而代之，驅(qū)動(dòng)控制部60也可以在共振頻率變?yōu)轵?qū)動(dòng)頻率的設(shè)定刻度的中間點(diǎn)以外的任意頻率時(shí)切換驅(qū)動(dòng)頻率。在該情況下，與如圖8所示那樣在共振頻率達(dá)到下一設(shè)定刻度后切換驅(qū)動(dòng)頻率的情況相比，振幅增益的降低相對(duì)減小，因此具有抑制驅(qū)動(dòng)電壓的變動(dòng)的效果。(其他)在上述第1、第2實(shí)施方式中，對(duì)使用單一的進(jìn)行二維掃描的雙軸掃描鏡3的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但也可以使用兩個(gè)單軸掃描鏡。即，在上述第1、第2實(shí)施方式中，例示了圖2 所示的能夠以單芯片實(shí)現(xiàn)雙軸掃描的雙軸共振型MEMS鏡。但是，也可以將單軸掃描MEMS鏡分別用于高速掃描方向的驅(qū)動(dòng)及低速掃描方向的驅(qū)動(dòng)。此外，在上述第1實(shí)施方式中，顯示控制部4對(duì)幀緩沖器5進(jìn)行突發(fā)訪問(wèn)，在一次存儲(chǔ)器訪問(wèn)中讀出多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)。此外，在上述第2實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)控制部60在共振頻率偏離了驅(qū)動(dòng)頻率的設(shè)定刻度寬度的1/2時(shí)切換驅(qū)動(dòng)頻率。取而代之，本發(fā)明的掃描型圖像顯示裝置也可以具備上述第1實(shí)施方式的顯示控制部4和上述第2實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)控制部60。在該變形方式中，能夠同時(shí)起到上述第1實(shí)施方式的效果和上述第2實(shí)施方式的效果，因此能夠進(jìn)一步提高顯示圖像的品質(zhì)。另外，用于實(shí)施發(fā)明的方式的項(xiàng)目中的具體實(shí)施方式
或?qū)嵤├K究只是用來(lái)明確本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，不應(yīng)只限定于此類具體例而被狹義地解釋，在本發(fā)明的精神和所述技術(shù)方案的范圍內(nèi)可進(jìn)行各種變更而加以實(shí)施。另外，上述的具體實(shí)施方式
主要包括具有以下結(jié)構(gòu)的發(fā)明。即，本發(fā)明所涉及的掃描型圖像顯示裝置包括射出激光束的光源部；將從外部輸入的用于表示在顯示畫(huà)面顯示的圖像的多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)按幀臨時(shí)保存的幀緩沖器；使所述激光束在第1方向上以及與所述第1方向交叉的第2方向上二維掃描而投射于所述顯示畫(huà)面的掃描鏡；向所述掃描鏡輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)以控制所述掃描鏡的驅(qū)動(dòng)控制部；以及從所述幀緩沖器讀出所述像素?cái)?shù)據(jù)，并利用讀出的所述像素?cái)?shù)據(jù)生成用于調(diào)制所述激光束的強(qiáng)度的顯示數(shù)據(jù)，使基于所述顯示數(shù)據(jù)強(qiáng)度被調(diào)制的激光束從所述光源部射出的顯示控制部，其中，所述幀緩沖器具有與所述顯示畫(huà)面向?qū)?yīng)而構(gòu)成的二維邏輯地址空間，將所述多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)按輸入的順序存儲(chǔ)到與所述顯示畫(huà)面上的位置對(duì)應(yīng)的所述二維邏輯地址空間的地址位置，在所述幀緩沖器的所述二維邏輯地址空間中，以與存儲(chǔ)所述像素?cái)?shù)據(jù)的順序?qū)?yīng)的方向?yàn)榈刂贩较?，所述?qū)動(dòng)控制部驅(qū)動(dòng)所述掃描鏡以使所述激光束在與所述顯示畫(huà)面上的所述地址方向?qū)?yīng)的方向不平行的方向上掃描，并且所述驅(qū)動(dòng)控制部將與向所述掃描鏡輸出的所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)有關(guān)的信息輸出至所述顯示控制部，所述顯示控制部基于與從所述驅(qū)動(dòng)控制部輸入的所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)有關(guān)的信息，計(jì)算基于所述掃描鏡的所述激光束在所述顯示畫(huà)面上的掃描位置，并通過(guò)對(duì)幀緩沖器在所述地址方向上進(jìn)行突發(fā)訪問(wèn)來(lái)讀出多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)，所述多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)包括存儲(chǔ)在與計(jì)算出的所述顯示畫(huà)面上的所述掃描位置或該掃描位置附近的位置相對(duì)應(yīng)的所述二維邏輯地址空間的地址位置的像素?cái)?shù)據(jù)，并且所述顯示控制部利用讀出的所述多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行插值計(jì)算，從而生成與所述激光束在所述顯示畫(huà)面上的所述掃描位置對(duì)應(yīng)的所述顯示數(shù)據(jù)。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，光源部射出激光束。幀緩沖器將從外部輸入的用于表示在顯示畫(huà)面顯示的圖像的多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)按幀臨時(shí)保存。掃描鏡使激光束在第1方向上以及與第1方向交叉的第2方向上二維掃描并投射于顯示畫(huà)面。驅(qū)動(dòng)控制部向掃描鏡輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)以控制掃描鏡。顯示控制部從幀緩沖器讀出像素?cái)?shù)據(jù)，利用讀出的像素?cái)?shù)據(jù)生成用于對(duì)激光束進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制的顯示數(shù)據(jù)，并使基于顯示數(shù)據(jù)強(qiáng)度被調(diào)制的激光束從光源部射出。幀緩沖器具有與顯示畫(huà)面相對(duì)應(yīng)而構(gòu)成的二維邏輯地址空間，將多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)按輸入的順序存儲(chǔ)到與顯示畫(huà)面上的位置對(duì)應(yīng)的二維邏輯地址空間的地址位置。在幀緩沖器的二維邏輯地址空間中，以與存儲(chǔ)像素?cái)?shù)據(jù)的順序?qū)?yīng)的方向?yàn)榈刂贩较颉ｒ?qū)動(dòng)控制部驅(qū)動(dòng)掃描鏡以使激光束在與顯示畫(huà)面上的地址方向?qū)?yīng)的方向不平行的方向上掃描。驅(qū)動(dòng)控制部將與向掃描鏡輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)有關(guān)的信息輸出至顯示控制部。顯示控制部基于與從驅(qū)動(dòng)控制部輸入的驅(qū)動(dòng)信號(hào)有關(guān)的信息，計(jì)算基于掃描鏡的激光束在顯示畫(huà)面上的掃描位置。顯示控制部通過(guò)對(duì)幀緩沖器在地址方向上進(jìn)行突發(fā)訪問(wèn)讀出多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)，所述多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)包括存儲(chǔ)在與計(jì)算出的顯示畫(huà)面上的掃描位置或該掃描位置附近的位置對(duì)應(yīng)的二維邏輯地址空間的地址位置的像素?cái)?shù)據(jù)。顯示控制部利用讀出的多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行插值計(jì)算，從而生成與激光束在顯示畫(huà)面上的掃描位置對(duì)應(yīng)的顯示數(shù)據(jù)。這樣，顯示控制部進(jìn)行突發(fā)訪問(wèn)從而讀出多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)。因此，無(wú)需對(duì)幀緩沖器進(jìn)行多次訪問(wèn)便能夠讀出多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)。此外，顯示控制部利用讀出的多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行插值計(jì)算，從而生成與激光束在顯示畫(huà)面上的掃描位置對(duì)應(yīng)的顯示數(shù)據(jù)。因此，能夠高精度地生成與激光束在顯示畫(huà)面上的掃描位置對(duì)應(yīng)的顯示數(shù)據(jù)。在上述的掃描型圖像顯示裝置中，較為理想的是所述顯示控制部具備用于暫時(shí)保存對(duì)所述幀緩沖器進(jìn)行所述突發(fā)訪問(wèn)而讀出的所述多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)的緩存器，所述顯示控制部在將對(duì)所述幀緩沖器進(jìn)行所述突發(fā)訪問(wèn)而讀出的所述多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)到所述緩存器后，對(duì)所述幀緩沖器再次進(jìn)行所述突發(fā)訪問(wèn)而讀出多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)，利用通過(guò)所述再次的突發(fā)訪問(wèn)而讀出的所述多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)、和保存在所述緩存器的所述多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行二維插值計(jì)算，從而生成與所述激光束在所述顯示畫(huà)面上的所述掃描位置對(duì)應(yīng)的所述顯示數(shù)據(jù)。根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，顯示控制部具備用于暫時(shí)保存對(duì)幀緩沖器進(jìn)行突發(fā)訪問(wèn)而讀出的多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)的緩存器。顯示控制部在將對(duì)幀緩沖器進(jìn)行突發(fā)訪問(wèn)而讀出的多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)到緩存器后，通過(guò)對(duì)幀緩沖器再次進(jìn)行突發(fā)訪問(wèn)而讀出多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)。顯示控制部利用通過(guò)再次的突發(fā)訪問(wèn)而讀出的多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)、和保存在緩存器的多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行二維插值計(jì)算，從而生成與激光束在顯示畫(huà)面上的掃描位置對(duì)應(yīng)的顯示數(shù)據(jù)。這樣，顯示控制部利用進(jìn)行兩次突發(fā)訪問(wèn)分別讀出的多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行二維插值計(jì)算，從而生成與激光束在顯示畫(huà)面上的掃描位置對(duì)應(yīng)的顯示數(shù)據(jù)。因此，能夠以更高的精度生成與激光束在顯示畫(huà)面上的掃描位置對(duì)應(yīng)的顯示數(shù)據(jù)。在上述的掃描型圖像顯示裝置中，較為理想的是通過(guò)由所述顯示控制部進(jìn)行的所述再次的突發(fā)訪問(wèn)而讀出的所述多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)的地址位置相對(duì)于與所述激光束在所述顯示畫(huà)面上的所述掃描位置對(duì)應(yīng)的所述二維邏輯地址空間的地址位置，在與所述地址方向大致垂直的方向上位于存儲(chǔ)在所述緩存器的所述多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)的地址位置相反的一側(cè)。根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，通過(guò)由顯示控制部進(jìn)行的再次的突發(fā)訪問(wèn)而讀出的多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)的地址位置相對(duì)于與激光束在顯示畫(huà)面上的掃描位置對(duì)應(yīng)的二維邏輯地址空間的地址位置，在與地址方向大致垂直的方向上位于存儲(chǔ)在緩存器的多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)的地址位置相反的一側(cè)。因此，存儲(chǔ)于緩存器的多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)的地址位置、與通過(guò)再次的突發(fā)訪問(wèn)而讀出的多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)的地址位置，形成在與地址方向大致垂直的方向上處于與激光束在顯示畫(huà)面上的掃描位置對(duì)應(yīng)的二維邏輯地址空間的地址位置兩側(cè)的位置關(guān)系。其結(jié)果是，能夠通過(guò)二維插值計(jì)算而適宜地生成與激光束在顯示畫(huà)面上的掃描位置對(duì)應(yīng)的顯示數(shù)據(jù)。在上述的掃描型圖像顯示裝置中，較為理想的是所述顯示控制部，當(dāng)與所述激光束在所述顯示畫(huà)面上的所述掃描位置對(duì)應(yīng)的所述二維邏輯地址空間的地址位置在與所述地址方向大致垂直的方向上和進(jìn)行所述突發(fā)訪問(wèn)而讀出的所述多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)的地址位置一致時(shí)，利用通過(guò)所述突發(fā)訪問(wèn)而讀出的所述多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行一維插值計(jì)算，從而生成所述顯示數(shù)據(jù)，當(dāng)和進(jìn)行所述突發(fā)訪問(wèn)而讀出的所述多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)的地址位置不一致時(shí)， 利用進(jìn)行兩次突發(fā)訪問(wèn)而分別讀出的所述多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行二維插值計(jì)算，從而生成所述顯示數(shù)據(jù)。根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，當(dāng)與激光束在顯示畫(huà)面上的掃描位置對(duì)應(yīng)的二維邏輯地址空間的地址位置在與地址方向大致垂直的方向上和進(jìn)行突發(fā)訪問(wèn)而讀出的多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)的地址位置一致時(shí)，顯示控制部利用通過(guò)該突發(fā)訪問(wèn)而讀出的多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行一維插值計(jì)算，從而生成顯示數(shù)據(jù)。當(dāng)與激光束在顯示畫(huà)面上的掃描位置對(duì)應(yīng)的二維邏輯地址空間的地址位置和進(jìn)行突發(fā)訪問(wèn)而讀出的多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)的地址位置不一致時(shí)，顯示控制部利用進(jìn)行兩次突發(fā)訪問(wèn)而分別讀出的多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行二維插值計(jì)算，從而生成顯示數(shù)據(jù)。因此， 由于在不需要二維插值計(jì)算時(shí)通過(guò)進(jìn)行一維插值計(jì)算而生成顯示數(shù)據(jù)，所以能夠減少計(jì)算量而不降低顯示數(shù)據(jù)生成的精度。在上述的掃描型圖像顯示裝置中，較為理想的是所述多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)按光柵掃描的地址順序被輸入至所述幀緩沖器，所述掃描鏡以所述第1方向大致平行于與所述地址方向?qū)?yīng)的所述顯示畫(huà)面上的方向、且所述第2方向大致垂直于與所述地址方向?qū)?yīng)的所述顯示畫(huà)面上的方向的方式掃描所述激光束，所述驅(qū)動(dòng)控制部在所述第2方向比在所述第1 方向高速地驅(qū)動(dòng)所述掃描鏡。根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)按光柵掃描的地址順序被輸入至幀緩沖器。掃描鏡以第1方向大致平行于與地址方向?qū)?yīng)的顯示畫(huà)面上的方向、且第2方向大致垂直于與地址方向?qū)?yīng)的顯示畫(huà)面上的方向的方式掃描激光束。驅(qū)動(dòng)控制部在第2方向上比在第1 方向上高速地驅(qū)動(dòng)掃描鏡。這樣，掃描鏡在大致垂直于與地址方向?qū)?yīng)的顯示畫(huà)面上的方向的第2方向上比在大致平行于與地址方向?qū)?yīng)的顯示畫(huà)面上的方向的第1方向上高速地被驅(qū)動(dòng)，因此激光束的掃描方向成為相對(duì)于與地址方向?qū)?yīng)的顯示畫(huà)面上的方向接近垂直的方向。因此，在顯示控制部對(duì)幀緩沖器進(jìn)行突發(fā)訪問(wèn)時(shí)，能夠讀出在地址方向上處在與激光束在顯示畫(huà)面上的掃描位置對(duì)應(yīng)的二維邏輯地址空間的地址位置兩側(cè)的地址位置的多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)。其結(jié)果是，能夠利用多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)適宜地進(jìn)行插值計(jì)算，能夠適宜地生成與激光束在顯示畫(huà)面上的掃描位置對(duì)應(yīng)的顯示數(shù)據(jù)。較為理想的是，上述的掃描型圖像顯示裝置還包括具備眼鏡鏡片和鏡框部的眼鏡；以及作為所述顯示畫(huà)面形成在所述眼鏡鏡片的表面的全息鏡，所述光源部和所述掃描鏡配置于所述鏡框部，所述掃描鏡從相對(duì)于所述全息鏡傾斜的方向投射所掃描的所述激光束，所述第1方向被設(shè)定為從所述掃描鏡到所述全息鏡為止的投射距離發(fā)生變化的方向， 所述驅(qū)動(dòng)控制部在所述第2方向比在所述第1方向高速地驅(qū)動(dòng)所述掃描鏡，所述顯示控制部控制所述光源部，根據(jù)所述第1方向的所述激光束在所述全息鏡上的掃描位置來(lái)控制所述激光束的焦點(diǎn)。根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，眼鏡具備眼鏡鏡片和鏡框部。全息鏡作為顯示畫(huà)面形成在眼鏡鏡片的表面。光源部和掃描鏡配置于鏡框部。掃描鏡從相對(duì)于全息鏡傾斜的方向投射所掃描的激光束。第1方向被設(shè)定為從掃描鏡到全息鏡為止的投射距離發(fā)生變化的方向。驅(qū)動(dòng)控制部在第2方向比在第1方向高速地驅(qū)動(dòng)掃描鏡。顯示控制部控制光源部，根據(jù)第1方向的激光束的掃描位置來(lái)控制激光束的焦點(diǎn)。這樣，從相對(duì)于全息鏡傾斜的方向投射所掃描的激光束，第1方向被設(shè)定為從掃描鏡到全息鏡為止的投射距離發(fā)生變化的方向。因此，在第1方向上，從掃描鏡到全息鏡為止的投射距離發(fā)生變化。然而，由于顯示控制部根據(jù)第 1方向的激光束的掃描位置來(lái)控制激光束的焦點(diǎn)，因此能夠在全息鏡的整體范圍內(nèi)顯示鮮明的圖像。此外，由于在第1方向比在第2方向更低速，因此能夠以低速進(jìn)行焦點(diǎn)控制的動(dòng)作。在上述的掃描型圖像顯示裝置中，較為理想的是所述掃描鏡被雙軸共振驅(qū)動(dòng)。根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，由于掃描鏡被雙軸共振驅(qū)動(dòng)，因此能夠以小驅(qū)動(dòng)力使激光束適宜地掃描。在上述的掃描型圖像顯示裝置中，較為理想的是所述掃描鏡是共振鏡，所述第1 方向和所述第2方向的各驅(qū)動(dòng)頻率分別被設(shè)定成在所述第1方向和所述第2方向的所述掃描鏡的各共振頻率的附近，所述驅(qū)動(dòng)控制部將所述驅(qū)動(dòng)頻率按指定的設(shè)定刻度寬度而被離散設(shè)定的所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出至所述掃描鏡，當(dāng)所述掃描鏡的在所述第1方向和所述第2 方向的其中之一方向的所述共振頻率發(fā)生變動(dòng)時(shí)，在該變動(dòng)的共振頻率達(dá)到所述離散設(shè)定的下一設(shè)定刻度的所述驅(qū)動(dòng)頻率之前，所述驅(qū)動(dòng)控制部將所述驅(qū)動(dòng)頻率切換成所述下一設(shè)定刻度的所述驅(qū)動(dòng)頻率，并對(duì)應(yīng)于所述驅(qū)動(dòng)頻率的切換，相應(yīng)切換所述掃描鏡的在所述第1 方向和所述第2方向中的另一方向的所述驅(qū)動(dòng)頻率以保持指定的關(guān)系。根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，掃描鏡是共振鏡，第1方向和第2方向的各驅(qū)動(dòng)頻率分別被設(shè)定成在第1方向和第2方向的掃描鏡的各共振頻率的附近。驅(qū)動(dòng)控制部將驅(qū)動(dòng)頻率按指定的設(shè)定刻度寬度而被離散設(shè)定的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出至掃描鏡。當(dāng)掃描鏡的在第1方向和第2方向的其中之一方向的共振頻率發(fā)生變動(dòng)時(shí)，在該變動(dòng)的共振頻率達(dá)到離散地設(shè)定的下一設(shè)定刻度的驅(qū)動(dòng)頻率之前，驅(qū)動(dòng)控制部將驅(qū)動(dòng)頻率切換成下一設(shè)定刻度的驅(qū)動(dòng)頻率，并對(duì)應(yīng)于驅(qū)動(dòng)頻率的切換，相應(yīng)切換掃描鏡的在第1方向和第2方向中的另一方向的驅(qū)動(dòng)頻率以保持指定的關(guān)系。因此，與等到變動(dòng)的共振頻率達(dá)到離散設(shè)定的下一設(shè)定刻度的驅(qū)動(dòng)頻率才將驅(qū)動(dòng)頻率切換成該下一設(shè)定刻度的驅(qū)動(dòng)頻率的情況相比，振幅增益的變化減小，驅(qū)動(dòng)信號(hào)電平的變動(dòng)也減小，因此能夠抑制掃描振幅的變動(dòng)。其結(jié)果是，能夠防止因掃描振幅的變動(dòng)而引起的畫(huà)質(zhì)的降低。在上述的掃描型圖像顯示裝置中，較為理想的是當(dāng)所述掃描鏡的在所述其中之一方向的所述共振頻率相對(duì)于所述離散設(shè)定的所述驅(qū)動(dòng)頻率偏離了所述設(shè)定刻度寬度的 1/2時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)控制部將所述驅(qū)動(dòng)頻率切換成所述下一設(shè)定刻度的驅(qū)動(dòng)頻率。根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，當(dāng)掃描鏡的在其中之一方向的共振頻率相對(duì)于離散設(shè)定的驅(qū)動(dòng)頻率偏離了設(shè)定刻度寬度的1/2時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制部將驅(qū)動(dòng)頻率切換成下一設(shè)定刻度的驅(qū)動(dòng)頻率。因此，振幅增益的變化進(jìn)一步減小，驅(qū)動(dòng)信號(hào)電平的變動(dòng)也進(jìn)一步減小，因此能夠進(jìn)一步抑制掃描振幅的變動(dòng)。在上述的掃描型圖像顯示裝置中，較為理想的是所述掃描鏡輸出用于表示該掃描鏡的振動(dòng)波形的反饋信號(hào)，所述驅(qū)動(dòng)控制部基于從所述掃描鏡輸出的所述反饋信號(hào)檢測(cè)所述掃描鏡的振幅，控制所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電平以使檢測(cè)出的所述振幅保持為指定值，并且， 所述驅(qū)動(dòng)控制部基于所述反饋信號(hào)檢測(cè)所述掃描鏡的所述振動(dòng)波形與所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的相位差，基于檢測(cè)出的所述相位差來(lái)決定所述驅(qū)動(dòng)頻率的切換時(shí)機(jī)。根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，掃描鏡輸出用于表示該掃描鏡的振動(dòng)波形的反饋信號(hào)。驅(qū)動(dòng)控制部基于從掃描鏡輸出的反饋信號(hào)檢測(cè)掃描鏡的振幅，控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電平以使檢測(cè)出的振幅保持為指定值。驅(qū)動(dòng)控制部基于反饋信號(hào)檢測(cè)掃描鏡的振動(dòng)波形與驅(qū)動(dòng)信號(hào)的相位差，基于檢測(cè)出的相位差來(lái)決定驅(qū)動(dòng)頻率的切換時(shí)機(jī)。因此，基于檢測(cè)出的相位差，能夠判定共振頻率相對(duì)于驅(qū)動(dòng)頻率的偏移量，能夠可靠地切換驅(qū)動(dòng)頻率。此外，本發(fā)明所涉及的另一掃描型圖像顯示裝置包括射出激光束的光源部；使所述激光束在第1方向上以及與所述第1方向交叉的第2方向上二維掃描的掃描鏡；利用用于表示在顯示畫(huà)面顯示的圖像的像素?cái)?shù)據(jù)生成用于對(duì)所述激光束進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制的顯示數(shù)據(jù)，并使基于所述顯示數(shù)據(jù)強(qiáng)度被調(diào)制的激光束從所述光源部射出的顯示控制部；以及向所述掃描鏡輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)以控制所述掃描鏡的驅(qū)動(dòng)控制部，其中，所述掃描鏡是共振鏡， 所述第1方向和所述第2方向的各驅(qū)動(dòng)頻率分別被設(shè)定成在所述第1方向和所述第2方向的所述掃描鏡的各共振頻率的附近，所述驅(qū)動(dòng)控制部將所述驅(qū)動(dòng)頻率按指定的設(shè)定刻度寬度而被離散設(shè)定的所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出至所述掃描鏡，當(dāng)所述掃描鏡的在所述第1方向和所述第2方向的其中之一方向的所述共振頻率發(fā)生變動(dòng)時(shí)，在該變動(dòng)的共振頻率達(dá)到所述離散設(shè)定的下一設(shè)定刻度的所述驅(qū)動(dòng)頻率之前，所述驅(qū)動(dòng)控制部將所述驅(qū)動(dòng)頻率切換成所述下一設(shè)定刻度的所述驅(qū)動(dòng)頻率，并對(duì)應(yīng)于所述驅(qū)動(dòng)頻率的切換，相應(yīng)切換所述掃描鏡的在所述第1方向和所述第2方向中的另一方向的所述驅(qū)動(dòng)頻率以保持指定的關(guān)系。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，光源部射出激光束。掃描鏡使激光束在第1方向上以及與第1方向交叉的第2方向上二維掃描。顯示控制部利用用于表示在顯示畫(huà)面顯示的圖像的像素?cái)?shù)據(jù)生成用于對(duì)激光束進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制的顯示數(shù)據(jù)，并使基于顯示數(shù)據(jù)強(qiáng)度被調(diào)制的激光束從光源部射出。驅(qū)動(dòng)控制部向掃描鏡輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)控制掃描鏡。掃描鏡是共振鏡，第1方向和第2方向的各驅(qū)動(dòng)頻率被分別設(shè)定在第1方向和第2方向的掃描鏡的各共振頻率的附近。 驅(qū)動(dòng)控制部將驅(qū)動(dòng)頻率按指定的設(shè)定刻度寬度而被離散設(shè)定的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出至掃描鏡。當(dāng)掃描鏡的在第1方向和第2方向的其中之一方向的共振頻率發(fā)生變動(dòng)時(shí)，在該變動(dòng)的共振頻率達(dá)到離散設(shè)定的下一設(shè)定刻度的驅(qū)動(dòng)頻率之前，驅(qū)動(dòng)控制部將驅(qū)動(dòng)頻率切換成下一設(shè)定刻度的驅(qū)動(dòng)頻率，并對(duì)應(yīng)于驅(qū)動(dòng)頻率的切換，相應(yīng)切換掃描鏡的第1方向和第2方向中的另一方向的驅(qū)動(dòng)頻率以保持指定的關(guān)系。因此，與等到變動(dòng)的共振頻率達(dá)到了離散設(shè)定的下一設(shè)定刻度的驅(qū)動(dòng)頻率才將驅(qū)動(dòng)頻率切換成該下一設(shè)定刻度的驅(qū)動(dòng)頻率的情況相比， 振幅增益的變化減小，驅(qū)動(dòng)信號(hào)電平的變動(dòng)也減小，因此能夠抑制掃描振幅的變動(dòng)。其結(jié)果是，能夠防止因掃描振幅的變動(dòng)而引起的畫(huà)質(zhì)的降低。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明所涉及的掃描型圖像顯示裝置能夠應(yīng)用于移動(dòng)投影儀、眼鏡型HMD、HUD等圖像顯示裝置、顯示系統(tǒng)等用途。
權(quán)利要求
1.一種掃描型圖像顯示裝置，其特征在于包括光源部，射出激光束；幀緩沖器，將從外部輸入的用于表示在顯示畫(huà)面顯示的圖像的多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)按幀臨時(shí)保存；掃描鏡，使所述激光束在第1方向上以及與所述第1方向交叉的第2方向上二維掃描而投射于所述顯示畫(huà)面；驅(qū)動(dòng)控制部，向所述掃描鏡輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制所述掃描鏡；以及顯示控制部，從所述幀緩沖器讀出所述像素?cái)?shù)據(jù)，并利用讀出的所述像素?cái)?shù)據(jù)生成用于對(duì)所述激光束進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制的顯示數(shù)據(jù)，使基于所述顯示數(shù)據(jù)被強(qiáng)度調(diào)制的激光束從所述光源部射出，其中，所述幀緩沖器，具有與所述顯示畫(huà)面相對(duì)應(yīng)而構(gòu)成的二維邏輯地址空間，將所述多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)按輸入的順序存儲(chǔ)在與所述顯示畫(huà)面上的位置對(duì)應(yīng)的所述二維邏輯地址空間的地址位置，在所述幀緩沖器的所述二維邏輯地址空間，以與存儲(chǔ)所述像素?cái)?shù)據(jù)的順序?qū)?yīng)的方向作為地址方向，所述驅(qū)動(dòng)控制部，驅(qū)動(dòng)所述掃描鏡使所述激光束在與所述顯示畫(huà)面上的所述地址方向?qū)?yīng)的方向不平行的方向上掃描，并將與向所述掃描鏡輸出的所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)有關(guān)的信息輸出至所述顯示控制部，所述顯示控制部，基于與從所述驅(qū)動(dòng)控制部輸入的所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)有關(guān)的信息，計(jì)算基于所述掃描鏡的所述激光束在所述顯示畫(huà)面上的掃描位置，并通過(guò)對(duì)所述幀緩沖器在所述地址方向上進(jìn)行突發(fā)訪問(wèn)來(lái)讀出多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)，所述多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)包括存儲(chǔ)在與計(jì)算出的所述顯示畫(huà)面上的所述掃描位置或該掃描位置附近的位置相對(duì)應(yīng)的所述二維邏輯地址空間的地址位置的像素?cái)?shù)據(jù)，并且利用讀出的所述多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行插值計(jì)算，生成與所述激光束在所述顯示畫(huà)面上的所述掃描位置對(duì)應(yīng)的所述顯示數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掃描型圖像顯示裝置，其特征在于所述顯示控制部，具備用于暫時(shí)保存對(duì)所述幀緩沖器進(jìn)行所述突發(fā)訪問(wèn)而讀出的所述多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)的緩存器，所述顯示控制部，在將對(duì)所述幀緩沖器進(jìn)行所述突發(fā)訪問(wèn)而讀出的所述多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)到所述緩存器后，對(duì)所述幀緩沖器再次進(jìn)行所述突發(fā)訪問(wèn)而讀出多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)，利用通過(guò)所述再次的突發(fā)訪問(wèn)而讀出的所述多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)、和保存在所述緩存器的所述多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行二維插值計(jì)算，生成與所述激光束在所述顯示畫(huà)面上的所述掃描位置對(duì)應(yīng)的所述顯示數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的掃描型圖像顯示裝置，其特征在于由所述顯示控制部進(jìn)行的所述再次的突發(fā)訪問(wèn)而讀出的所述多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)的地址位置，相對(duì)于與所述激光束在所述顯示畫(huà)面上的所述掃描位置對(duì)應(yīng)的所述二維邏輯地址空間的地址位置，在與所述地址方向大致垂直的方向上位于存儲(chǔ)在所述緩存器的所述多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)的地址位置相反的一側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的掃描型圖像顯示裝置，其特征在于所述顯示控制部，當(dāng)與所述激光束在所述顯示畫(huà)面上的所述掃描位置對(duì)應(yīng)的所述二維邏輯地址空間的地址位置、和進(jìn)行所述突發(fā)訪問(wèn)而讀出的所述多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)的地址位置在與所述地址方向大致垂直的方向上一致時(shí)，利用通過(guò)所述突發(fā)訪問(wèn)而讀出的所述多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行一維插值計(jì)算，生成所述顯示數(shù)據(jù)，當(dāng)與所述激光束在所述顯示畫(huà)面上的所述掃描位置對(duì)應(yīng)的所述二維邏輯地址空間的地址位置和進(jìn)行所述突發(fā)訪問(wèn)而讀出的所述多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)的地址位置在與所述地址方向大致垂直的方向上不一致時(shí)，利用進(jìn)行兩次突發(fā)訪問(wèn)而分別讀出的所述多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行二維插值計(jì)算，生成所述顯示數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的掃描型圖像顯示裝置，其特征在于 所述多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)按光柵掃描的地址順序被輸入至所述幀緩沖器，所述掃描鏡，以所述第1方向大致平行于與所述地址方向?qū)?yīng)的所述顯示畫(huà)面上的方向、且所述第2方向大致垂直于與所述地址方向?qū)?yīng)的所述顯示畫(huà)面上的方向的方式掃描所述激光束，所述驅(qū)動(dòng)控制部，在所述第2方向比在所述第1方向高速地驅(qū)動(dòng)所述掃描鏡。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的掃描型圖像顯示裝置，其特征在于還包括 具備眼鏡鏡片和鏡框部的眼鏡；以及作為所述顯示畫(huà)面形成在所述眼鏡鏡片的表面的全息鏡，其中， 所述光源部和所述掃描鏡配置于所述鏡框部，所述掃描鏡從相對(duì)于所述全息鏡傾斜的方向投射所掃描的所述激光束， 所述第1方向被設(shè)定為從所述掃描鏡到所述全息鏡的投射距離發(fā)生變化的方向， 所述驅(qū)動(dòng)控制部在所述第2方向比在所述第1方向高速地驅(qū)動(dòng)所述掃描鏡， 所述顯示控制部，控制所述光源部，根據(jù)在所述第1方向的所述激光束在所述全息鏡上的掃描位置來(lái)控制所述激光束的焦點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的掃描型圖像顯示裝置，其特征在于所述掃描鏡被雙軸共振驅(qū)動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項(xiàng)所述的掃描型圖像顯示裝置，其特征在于所述掃描鏡為共振鏡，所述第1方向和所述第2方向的各驅(qū)動(dòng)頻率分別被設(shè)定成在所述第1方向和所述第2方向的所述掃描鏡的各共振頻率的附近，所述驅(qū)動(dòng)控制部，將所述驅(qū)動(dòng)頻率按指定的設(shè)定刻度寬度而被離散設(shè)定的所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出至所述掃描鏡，所述驅(qū)動(dòng)控制部，當(dāng)所述掃描鏡的在所述第1方向和所述第2方向的其中之一方向的所述共振頻率發(fā)生變動(dòng)時(shí)，在該變動(dòng)的共振頻率達(dá)到所述離散設(shè)定的下一設(shè)定刻度的所述驅(qū)動(dòng)頻率之前，將所述驅(qū)動(dòng)頻率切換成所述下一設(shè)定刻度的所述驅(qū)動(dòng)頻率，并對(duì)應(yīng)于所述驅(qū)動(dòng)頻率的切換，相應(yīng)切換所述掃描鏡的在所述第1方向和所述第2方向中的另一方向的所述驅(qū)動(dòng)頻率以保持指定的關(guān)系。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的掃描型圖像顯示裝置，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)控制部，當(dāng)所述掃描鏡的在所述其中之一方向上的所述共振頻率相對(duì)于所述離散設(shè)定的所述驅(qū)動(dòng)頻率偏離了所述設(shè)定刻度寬度的1/2時(shí)，將所述驅(qū)動(dòng)頻率切換成所述下一設(shè)定刻度的驅(qū)動(dòng)頻率。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的掃描型圖像顯示裝置，其特征在于所述掃描鏡，輸出用于表示該掃描鏡的振動(dòng)波形的反饋信號(hào)，所述驅(qū)動(dòng)控制部，基于從所述掃描鏡輸出的所述反饋信號(hào)檢測(cè)所述掃描鏡的振幅，控制所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電平以使檢測(cè)出的所述振幅保持為指定值，并且，基于所述反饋信號(hào)檢測(cè)所述掃描鏡的所述振動(dòng)波形與所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的相位差，基于檢測(cè)出的所述相位差決定所述驅(qū)動(dòng)頻率的切換時(shí)機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明所提供的幀緩沖器(5)具有與顯示畫(huà)面(7)相對(duì)應(yīng)而構(gòu)成的二維邏輯地址空間，將多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)(9)按輸入的順序存儲(chǔ)在與顯示畫(huà)面上的位置對(duì)應(yīng)的地址位置。在二維邏輯地址空間中，以與存儲(chǔ)像素?cái)?shù)據(jù)的順序?qū)?yīng)的方向?yàn)榈刂贩较?。?qū)動(dòng)控制部(6)驅(qū)動(dòng)掃描鏡(3)以使激光束在與顯示畫(huà)面上的地址方向?qū)?yīng)的方向不平行的方向上掃描。顯示控制部(4)計(jì)算激光束在顯示畫(huà)面上的掃描位置，通過(guò)對(duì)幀緩沖器在地址方向上進(jìn)行突發(fā)訪問(wèn)，讀出包括與計(jì)算出的掃描位置或該掃描位置附近的位置對(duì)應(yīng)的二維邏輯地址空間的地址位置的像素?cái)?shù)據(jù)的多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)，并利用多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行插值計(jì)算，生成與激光束在顯示畫(huà)面上的掃描位置對(duì)應(yīng)的顯示數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G02B27/01GK102472892SQ201180002659
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2011年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月28日
發(fā)明者黑塚章 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社