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CN105900166A - 图像投影装置以及图像投影装置的调整方法和控制方法 - Google Patents

图像投影装置以及图像投影装置的调整方法和控制方法 Download PDF

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CN105900166A
CN105900166A CN201580003860.3A CN201580003860A CN105900166A CN 105900166 A CN105900166 A CN 105900166A CN 201580003860 A CN201580003860 A CN 201580003860A CN 105900166 A CN105900166 A CN 105900166A
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Abstract

本发明将从光源射出的光束照射到被投影面上的准确的位置。图像投影装置(1)具有:红色激光器(11);扫描镜部(20),其具有反射来自红色激光器(11)的光束的扫描镜(21),通过驱动扫描镜(21)来扫描光束,将图像投影到屏幕(30)上;以及显示控制部(60),其控制从红色激光器(11)的光束的射出定时。显示控制部(60)基于表示光束相对于扫描镜(21)的位置偏差量、从红色激光器(11)的光束的射出定时、被照射在该射出定时从红色激光器(11)射出的光束的屏幕(30)上的照射位置之间的关系的函数,根据预先得到的位置偏差量的值、和应被照射光束的屏幕(30)上的目标照射位置,决定与目标照射位置对应的光束的射出定时。

Description

图像投影装置以及图像投影装置的调整方法和控制方法
技术领域
本发明涉及图像投影装置以及图像投影装置的调整方法和控制方法。
背景技术
作为扫描光束的装置,使用多面镜或振镜(galvano mirror)的光扫描装置广泛普及。并且,还提出了应用MEMS镜装置的光扫描装置,MEMS镜装置是利用MEMS(Micro Electro Mechanical Systems:微机电系统)技术制造的。MEMS镜装置是通过电磁力或静电力等使扫描镜进行往复运动的装置,是能够扫描光束的微机电部件,其中,扫描镜是利用硅等对弹性部件等构成部件进行一体成型而得到的。
在专利文献1中提出了如下技术:在利用MEMS镜装置对多个激光进行扫描而在屏幕上显示图像的图像显示装置中,使用受光元件来检测多个激光的光轴偏差。
此外,在专利文献2中提出了如下技术:在利用扫描镜对多个激光进行扫描而将图像投影到屏幕上的图像显示装置中,使用受光器来检测光源的光轴的偏差,并根据检测出的偏差,校正激光的射出定时。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第4897941号公报
专利文献2:日本专利第5167992号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,在专利文献2中,未考虑光轴的偏差、激光的射出定时、以及在被照射激光的屏幕上的照射位置之间的关系,因此,无法将激光照射到屏幕上的准确的位置。因此,例如在由多个激光形成1个像素的情况下,多个激光在屏幕上的照射位置不一致,从而显示在屏幕上的像素模糊。
此外,在专利文献1和专利文献2中,为了检测激光的光轴偏差,构成为附加了专用的受光元件或受光器,从而导致装置的成本增高。
本发明的目的在于提供一种能够在不附加检测光轴的偏差的受光元件的情况下,将从光源射出的光束照射到被投影面上的准确位置的图像投影装置以及图像投影装置的调整方法和控制方法。
用于解决课题的手段
本发明的图像投影装置具有:光源,其射出光束;扫描镜部,其具有反射从所述光源射出的光束的扫描镜,驱动所述扫描镜来扫描所述光束,由此将图像投影到被投影面上;以及控制部,其控制来自所述光源的光束的射出定时,所述控制部基于表示所述光束相对于所述扫描镜的位置偏差量、来自所述光源的光束的射出定时、被照射在该射出定时从所述光源射出的光束的所述被投影面上的照射位置之间的关系的函数,根据预先得到的所述位置偏差量的值、和应被照射来自所述光源的光束的所述被投影面上的目标照射位置,决定与所述目标照射位置对应的光束的射出定时。所述扫描镜部通过使所述扫描镜绕旋转轴旋转,扫描所述光束。来自所述光源的光束从与垂直于所述旋转轴的基准光轴平行的方向入射到所述扫描镜。所述位置偏差量是与所述旋转轴以及所述基准光轴垂直的方向上的、入射到所述扫描镜的光束的光轴距离所述基准光轴的位置偏差量。在从所述旋转轴方向观察的情况下,所述扫描镜部在所述被投影面上沿与所述基准光轴平行的扫描方向扫描所述光束,所述扫描镜的非驱动时的所述扫描镜的法线与所述基准光轴所成的角为45度,在设从所述旋转轴到所述被投影面的距离为S、所述位置偏差量为D、来自所述光源的光束的射出定时为t、在所述射出定时t处所述扫描镜相对于非驱动时的旋转位置的旋转角为θ(t)、被照射在所述射出定时t射出的光束的所述被投影面上的所述扫描方向上的照射位置为X时,所述函数如下表示:
X=(S-D)·tan(2·θ(t))+D/tan(45-θ(t))。
本发明的图像投影装置具有:光源,其射出光束;扫描镜部,其具有反射从所述光源射出的光束的扫描镜,驱动所述扫描镜来扫描所述光束,由此将图像投影到被投影面上;准直透镜,其被配置在所述光源与所述扫描镜之间,对从所述光源射出的光束的扩散角进行转换;以及控制部,其控制来自所述光源的光束的射出定时,所述控制部基于表示所述光源相对于所述扫描镜的位置偏差量、来自所述光源的光束的射出定时、被照射在该射出定时从所述光源射出的光束的所述被投影面上的照射位置之间的关系的函数,根据预先得到的所述位置偏差量的值、和应被照射来自所述光源的光束的所述被投影面上的目标照射位置,决定与所述目标照射位置对应的光束的射出定时。所述扫描镜部通过使所述扫描镜绕旋转轴旋转,扫描所述光束,所述准直透镜具有与垂直于所述旋转轴的基准光轴一致的光轴。所述位置偏差量是与所述旋转轴以及所述基准光轴垂直的方向上的、所述光源距离所述基准光轴的位置偏差量。在从所述旋转轴方向观察的情况下,所述扫描镜部在所述被投影面上沿与所述基准光轴平行的扫描方向扫描所述光束。所述扫描镜的非驱动时的所述扫描镜的法线与所述基准光轴所成的角为45度,在设从所述旋转轴到所述被投影面的距离为S、所述位置偏差量为Ds、来自所述光源的光束的射出定时为t、在所述射出定时t处所述扫描镜相对于非驱动时的旋转位置的旋转角为θ(t)、与所述基准光轴平行的方向上的所述旋转轴和所述光源之间的距离为L、与所述基准光轴平行的方向上的所述准直透镜和所述光源之间的距离为F、被照射在所述射出定时t射出的光束的所述被投影面上的所述扫描方向上的照射位置为X时,所述函数如下表示:
X=(S-(L·tan(tan-1(Ds/F))-Ds))·tan(2·θ(t)+tan-1(Ds/F))+(L·tan(tan-1(Ds/F))-Ds)/tan(45-θ(t))。
本发明的图像投影装置具有:光源,其射出光束;扫描镜部,其具有反射从所述光源射出的光束的扫描镜,驱动所述扫描镜来扫描所述光束,由此将图像投影到被投影面上;以及控制部,其控制从所述光源的光束的射出定时,所述控制部该控制部基于表示所述光束或所述光源相对于所述扫描镜的位置偏差量、来自所述光源的光束的射出定时、被照射在该射出定时从所述光源射出的光束的所述被投影面上的照射位置之间的关系的函数,根据预先得到的所述位置偏差量的值、和应被照射来自所述光源的光束的所述被投影面上的目标照射位置,决定与所述目标照射位置对应的光束的射出定时。所述控制部接收表示应投影到所述被投影面上的投影对象图像的图像信号,基于该图像信号,使所述光源射出与所述投影对象图像的各像素对应的光束,将所述各像素的所述被投影面上的位置作为所述目标照射位置,决定与所述各像素对应的光束的射出定时。所述扫描镜部通过使所述扫描镜绕旋转轴旋转,扫描所述光束。所述函数表示所述位置偏差量、所述射出定时、所述照射位置、所述扫描镜的相对于预先确定的基准旋转位置的偏差角之间的关系。所述控制部基于所述函数,根据预先得到的所述位置偏差量的值、预先得到的所述偏差角的值以及所述目标照射位置,决定与所述目标照射位置对应的光束的射出定时。
本发明的图像投影装置具有:光源部,其具有射出波长彼此不同的光束的多个光源;扫描镜部,其具有反射从所述光源射出的光束的扫描镜,驱动所述扫描镜来扫描来自所述各光源的所述光束,由此将图像投影到被投影面上;以及控制部,其控制来自所述各光源的光束的射出定时,按照每个所述光源,基于表示来自该光源的光束或该光源相对于所述扫描镜的位置偏差量、来自该光源的光束的射出定时、被照射在该射出定时从该光源射出的光束的所述被投影面上的照射位置之间的关系的函数,根据预先得到的所述位置偏差量的值、和应被照射来自该光源的光束的所述被投影面上的目标照射位置,决定与所述目标照射位置对应的光束的射出定时。所述扫描镜部通过使所述扫描镜绕旋转轴旋转,扫描来自所述各光源的所述光束。所述函数表示所述位置偏差量、所述射出定时、所述照射位置、所述扫描镜相对于预先确定的基准旋转位置的偏差角之间的关系。所述控制部按照每个所述光源,基于所述函数,根据预先得到的所述位置偏差量的值、预先得到的所述偏差角的值以及所述目标照射位置,决定与所述目标照射位置对应的光束的射出定时。
本发明的图像投影装置具有:光源部,其具有射出波长彼此不同的光束的第1光源和第2光源;扫描镜部,其具有反射从所述光源射出的光束的扫描镜,驱动所述扫描镜来扫描来自所述各光源的所述光束,由此,将图像投影到被投影面上;控制部,其控制从所述各光源的光束的射出定时,基于表示来自所述第1光源的光束的射出定时、被照射在该射出定时从所述第1光源射出的光束的所述被投影面上的照射位置之间的关系的第1函数,根据应被照射来自所述第1光源的光束的所述被投影面上的目标照射位置,决定与所述目标照射位置对应的从所述第1光源的光束的射出定时,该控制部基于表示来自所述第2光源的光束或所述第2光源相对于所述扫描镜的位置偏差量、来自所述第2光源的光束的射出定时、被照射在该射出定时从所述第2光源射出的光束的所述被投影面上的照射位置之间的关系的第2函数,使用可调整的参数值作为所述位置偏差量,根据应被照射来自所述第2光源的光束的所述被投影面上的目标照射位置,决定与所述目标照射位置对应的来自所述第2光源的光束的射出定时;以及调整部,其调整由所述控制部使用的所述参数值。
本发明的图像投影装置的调整方法是这样的调整方法,该图像投影装置具有:光源部,其具有射出波长彼此不同的光束的第1光源和第2光源;扫描镜部,其具有反射从所述光源射出的光束的扫描镜,驱动所述扫描镜来扫描来自所述各光源的所述光束,将图像投影到被投影面上;以及控制部,其控制来自所述各光源的光束的射出定时,所述控制部基于表示来自所述第1光源的光束的射出定时、被照射在该射出定时从所述第1光源射出的光束的所述被投影面上的照射位置之间的关系的第1函数,根据应被照射来自所述第1光源的光束的所述被投影面上的目标照射位置,决定来自与所述目标照射位置对应的所述第1光源的光束的射出定时,所述控制部基于表示来自所述第2光源的光束或所述第2光源相对于所述扫描镜的位置偏差量、来自所述第2光源的光束的射出定时、被照射在该射出定时从所述第2光源射出的光束的所述被投影面上的照射位置之间的关系的第2函数,使用可调整的参数值作为所述位置偏差量,根据应被照射来自所述第2光源的光束的所述被投影面上的目标照射位置,决定来自与所述目标照射位置对应的所述第2光源的光束的射出定时,该调整方法包含以下步骤:射出步骤,所述控制部使所述第1光源和所述第2光源射出与所述被投影面上的同一目标照射位置对应的光束;以及调整步骤,调整所述参数值,使得被照射来自所述第2光源的光束的所述被投影面上的照射位置与被照射来自所述第1光源的光束的所述被投影面上的照射位置一致。
本发明的图像投影装置的控制方法是具有这样的控制方法,所述图像投影装置具有:光源,其射出光束;以及扫描镜部,其具有反射从所述光源射出的光束的扫描镜,驱动所述扫描镜来扫描所述光束,由此将图像投影到被投影面上,所述控制方法包含:控制步骤,控制来自所述光源的光束的射出定时,基于表示所述光束或所述光源相对于所述扫描镜的位置偏差量、来自所述光源的光束的射出定时、被照射在该射出定时从所述光源射出的光束的所述被投影面上的照射位置之间的关系的函数,根据预先得到的所述位置偏差量的值、和应被照射来自所述光源的光束的所述被投影面上的目标照射位置,决定与所述目标照射位置对应的光束的射出定时。
本发明的图像投影装置的控制方法是这样的控制方法,所述图像投影装置具有:光源部,其具有射出波长彼此不同的光束的多个光源;以及扫描镜部,其具有反射从所述光源射出的光束的扫描镜,驱动所述扫描镜来扫描来自所述各光源的所述光束,由此将图像投影到被投影面上,所述控制方法包含:控制步骤,控制来自所述各光源的光束的射出定时,按照每个所述光源,基于表示来自该光源的光束或该光源相对于所述扫描镜的位置偏差量、来自该光源的光束的射出定时、被照射在该射出定时从该光源射出的光束的所述被投影面上的照射位置之间的关系的函数,根据预先得到的所述位置偏差量的值、和应被照射来自该光源的光束的所述被投影面上的目标照射位置,决定与所述目标照射位置对应的光束的射出定时。
本发明的图像投影装置的控制方法是这样的控制方法,所述图像投影装置具有:光源部,其具有射出波长彼此不同的光束的第1光源和第2光源;以及扫描镜部,其具有反射从所述各光源射出的光束的扫描镜,驱动所述扫描镜来扫描来自所述各光源的所述光束,由此将图像投影到被投影面上,所述控制方法包含:控制步骤,控制来自所述各光源的光束的射出定时,基于表示来自所述第1光源的光束的射出定时、被照射在该射出定时从所述第1光源射出的光束的所述被投影面上的照射位置之间的关系的第1函数,根据应被照射来自所述第1光源的光束的所述被投影面上的目标照射位置,决定来自与所述目标照射位置对应的所述第1光源的光束的射出定时,基于表示来自所述第2光源的光束或所述第2光源相对于所述扫描镜的位置偏差量、来自所述第2光源的光束的射出定时、被照射在该射出定时从所述第2光源射出的光束的所述被投影面上的照射位置之间的关系的第2函数,使用可调整的参数值作为所述位置偏差量,根据应被照射来自所述第2光源的光束的所述被投影面上的目标照射位置,决定来自与所述目标照射位置对应的所述第2光源的光束的射出定时;以及调整步骤,调整在所述控制步骤中使用的所述参数值。
发明的效果
根据本发明,能够将从光源射出的光束照射到被投影面上的准确的位置。
附图说明
图1是概略地示出实施方式1的图像投影装置的结构的框图。
图2是概略地示出实施方式1中的光束扫描光学系统的图。
图3是用于说明实施方式1中的光轴偏差的图。
图4是用于说明存在光轴偏差的情况下的光束的照射位置的图。
图5是示出具有光轴偏差的光束、与没有光轴偏差的光束各自在屏幕上的照射位置的轨迹的概略图。
图6是用于说明实施方式2中的存在光轴偏差和角度偏差的情况下的光束的照射位置的图。
图7是概略地示出实施方式3的图像投影装置的结构的框图。
图8是示出调整实施方式3的图像投影装置的参数值时的步骤的流程图。
图9是示出实施方式3中的参数值的调整中使用的调整用图像的概略图。
图10是示出实施方式3中的参数值的调整中显示的图像的概略图。
图11是概略地示出实施方式4的图像投影装置的结构的框图。
图12是概略地示出实施方式5中的光束扫描光学系统的图。
图13是用于说明实施方式5中的存在光源偏差的情况下的光束的照射位置的图。
图14是用于说明实施方式6中的存在光源偏差和角度偏差的情况下的光束的照射位置的图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
实施方式1.
图1是概略地示出实施方式1的图像投影装置1的结构的框图。图像投影装置1是如下装置:根据所输入的图像信号I,在被投影面上对光束进行光栅扫描,从而将图像投影到被投影面上。图像投影装置1例如是从透射型屏幕的背面侧投影光而显示图像的背投电视机。但是,图像投影装置1不限于此,也可以是前投式投影仪、平视显示器、头戴式显示器或投影映射装置等。
在图1中,图像投影装置1具有光源部10、扫描镜部20和显示控制部60。此外,图像投影装置1可具有屏幕30、镜控制部40、激光器驱动器50和缓冲存储器70。光源部10具有射出光束的光源11、12、13。例如在存在多个光源11、12、13的情况下,光源部10可具有合成光学系统15。扫描镜部20具有扫描镜21。此外,扫描镜部20可具有水平驱动部22H、垂直驱动部22V或谐振点检测部23。显示控制部60具有射出定时决定部65。此外,显示控制部60可具有描绘控制部61、数据转换部62、激光调制模式转换部63、镜定时控制部64或保存部66。
光源部10例如具有射出波长彼此不同的光束的多个光源。这里,光源部10分别具有射出作为光束的激光的红色激光器11、绿色激光器12和蓝色激光器13。红色激光器11、绿色激光器12和蓝色激光器13分别根据从激光器驱动器50提供的驱动信号,射出红色、绿色和蓝色的光束。
此外,光源部10具有合成光学系统15,该合成光学系统15对从红色激光器11、绿色激光器12和蓝色激光器13射出的各色的光束进行合成,生成1个光束(或1个激光)并输出。从合成光学系统15输出的光束经由作为光路变更部件的镜、棱镜、衍射光栅或透镜等而被射出到扫描镜部20。
另外,将来自合成光学系统15的光束引导至扫描镜部20的部件不限于上述部件,例如也可以是光纤。此外,也可以不使用光路变更部件,而以将来自合成光学系统15的光束直接引导至扫描镜部20的方式,配置合成光学系统15。
扫描镜部20是对从合成光学系统15入射的光束进行扫描的装置。这里,扫描镜部20是MEMS镜装置。在图1中,扫描镜部20具有扫描镜21、驱动部22和谐振点检测部23。
扫描镜21对来自合成光学系统15的光束进行反射。在图1中,扫描镜21对从红色激光器11、绿色激光器12和蓝色激光器13射出的各色的光束进行了反射。
驱动部22驱动扫描镜21,从而扫描各色的光束。并且,驱动部22将图像投影到屏幕30上。
具体而言,驱动部22驱动扫描镜21来改变扫描镜21的方向。由此,驱动部22在屏幕30上对从合成光学系统15射出的光束进行扫描,从而在屏幕30上形成基于激光的显示画面。
驱动部22在屏幕30上,在相互垂直的水平扫描方向(第1扫描方向)和垂直扫描方向(第2扫描方向)上扫描光束。在图1中,驱动部22具有水平驱动部22H和垂直驱动部22V。水平驱动部22H以使得在水平扫描方向上扫描光束的方式驱动扫描镜21。垂直驱动部22V以使得在垂直扫描方向上扫描光束的方式驱动扫描镜21。水平驱动部22H和垂直驱动部22V通过镜控制部40的控制,以使得在屏幕30上对光束进行光栅扫描的方式使扫描镜21动作。此时,水平驱动部22H对扫描镜21进行谐振驱动。
谐振点检测部23检测水平驱动部22H的谐振状态,将表示其检测结果的检测信号提供给镜控制部40。
屏幕30是通过被照射来自扫描镜21的光束而被投影图像的被投影面或图像显示面。屏幕30也可以是具有被投影面或图像显示面的被投影部件或图像显示部件。
镜控制部40控制扫描镜部20。镜控制部40例如具有伺服电路41、水平驱动信号生成部42、垂直驱动信号生成部43、驱动电路44和同步信号生成部45。
伺服电路41根据从扫描镜部20的谐振点检测部23提供的检测信号,控制水平驱动信号生成部42和垂直驱动信号生成部43的动作。伺服电路41以使得在屏幕30上对光束进行光栅扫描的方式控制水平驱动信号生成部42和垂直驱动信号生成部43。
水平驱动信号生成部42通过伺服电路41的控制,生成用于驱动水平驱动部22H的水平驱动信号,输出到驱动电路44。
垂直驱动信号生成部43通过伺服电路41的控制,生成用于驱动垂直驱动部22V的垂直驱动信号,输出到驱动电路44。
驱动电路44将来自水平驱动信号生成部42的水平驱动信号放大到规定的电平,提供给水平驱动部22H。此外,驱动电路44将来自垂直驱动信号生成部43的垂直驱动信号放大到规定的电平,提供给垂直驱动部22V。
同步信号生成部45根据由伺服电路41控制的扫描镜21的驱动信号(水平驱动信号和垂直驱动信号),生成同步信号。同步信号生成部45将所生成的同步信号提供给显示控制部60。
激光器驱动器50是驱动光源部10所包含的光源11、12、13的光源驱动部。激光器驱动器50根据从显示控制部60提供的表示各色的激光器的发光模式的驱动信号,生成用于驱动红色激光器11、绿色激光器12和蓝色激光器13的驱动信号。激光器驱动器50将所生成的驱动信号分别提供给红色激光器11、绿色激光器12和蓝色激光器13。
显示控制部60根据所输入的图像信号I,控制从光源部10的光束的射出或发光。具体而言,显示控制部60例如接收表示要投影到屏幕30上的投影对象图像的图像信号I。并且,显示控制部60根据该图像信号I,使各色的激光器射出与投影对象图像的各像素对应的各色的光束。“投影对象图像”是指要投影到屏幕30上的图像。更具体而言,投影对象图像由在与水平扫描方向以及垂直扫描方向对应的两个方向上排列的多个像素构成。并且,图像信号I表示构成投影对象图像的各像素的各色的灰度值。显示控制部60按照每个颜色,根据投影对象图像的各像素的灰度值,使激光器射出用于形成各像素的光束。
所输入的图像信号I只要是显示控制部60能够处理的形式的信号即可。例如从具有接收广播波的功能的装置(例如广播接收器、电视接收机)提供图像信号I。或者,例如从具有再现功能的装置(例如光盘播放器、汽车导航装置、游戏装置)提供图像信号I,该装置从光盘或硬盘等那样的信息记录介质中读出图像信号。或者,例如从经由网络(例如互联网)下载图像信息的信息处理装置(例如个人计算机)提供图像信号I。
显示控制部60使用从同步信号生成部45提供的同步信号进行控制,使得从光源部10的光束的射出与扫描镜21的动作同步。具体而言,例如,显示控制部60根据同步信号,控制各像素的各色的光束的射出定时,使得将从光源部10射出的与各像素对应的各色的光束照射到屏幕30上的应形成各像素的位置。
显示控制部60将与所输入的图像信号I对应的图像数据、或对该图像数据进行转换而得到的转换数据临时存储到缓冲存储器70中。
在图1中,显示控制部60例如具有描绘控制部61、数据转换部62、激光调制模式转换部63和镜定时控制部64。
描绘控制部61读出缓冲存储器70所存储的图像数据。然后,描绘控制部61将所读出的图像数据提供给数据转换部62。
数据转换部62将从描绘控制部61提供的图像数据转换成位数据。然后,数据转换部62将已转换为位数据的图像数据提供给激光调制模式转换部63。
激光调制模式转换部63将从数据转换部62提供的位数据转换成表示激光器的发光模式的驱动信号。然后,激光调制模式转换部63将转换后的驱动信号提供给激光器驱动器50。具体而言,激光调制模式转换部63例如按照每个颜色,根据位数据,生成与各像素的灰度值对应的驱动信号。然后,激光调制模式转换部63将同步信号作为基准,按照光栅扫描的顺序,逐个像素地将各像素的驱动信号提供给激光器驱动器50。
镜定时控制部64控制用于控制扫描镜21的定时。
在以上的结构中,光源部10、扫描镜部20和屏幕30构成光束扫描光学系统80。
图2是概略地示出光束扫描光学系统80的图。以下,使用图2,说明来自光源部10的光束的射出定时与屏幕30上的照射位置之间的关系。在以下的说明中,将图2的纸面左右方向称作“水平方向”,将与图2的纸面垂直的方向称作“垂直方向”。
在图2中,光源部10的合成光学系统15具有准直透镜15a、15b、15c和波长选择性棱镜15d、15e。准直透镜15a、15b、15c分别对从红色激光器11、绿色激光器12、蓝色激光器13射出的束的扩散角进行转换。
即,准直透镜15a对从红色激光器11射出的光束的扩散角进行转换。准直透镜15b对从绿色激光器12射出的光束的扩散角进行转换。准直透镜15c对从蓝色激光器13射出的光束的扩散角进行转换。
波长选择性棱镜15d具有使来自准直透镜15c的蓝色的光束透过、并反射来自准直透镜15b的绿色的光束的光学面。波长选择性棱镜15e具有使来自波长选择性棱镜15d的蓝色和绿色的光束透过、并反射来自准直透镜15a的红色的光束的光学面。
光源部10的各部件构成为,使得从红色激光器11、绿色激光器12和蓝色激光器13射出的红色、绿色和蓝色的光束成为由合成光学系统15合成在同一光轴A1上的1个光束L1。这里,光轴A1在水平方向上延伸。
扫描镜部20的扫描镜21被配置成能够绕旋转轴(或旋转驱动轴)AH旋转。这里,旋转轴AH在垂直方向上延伸。
扫描镜21和光源部10被配置成使得光束L1入射到旋转轴AH上。或者,扫描镜21和光源部10被配置成光轴A1与旋转轴AH垂直。
光轴A1是入射到扫描镜21的理想的光轴。以下,将光轴A1称作“基准光轴A1”。
此外,扫描镜21被配置成能够绕与旋转轴AH垂直的旋转轴(或旋转驱动轴)AV进行旋转。扫描镜21和光源部10被配置成将光束L1入射到旋转轴AV上。
屏幕30在与扫描镜21的旋转轴AH隔开距离S的位置处,被配置成与基准光轴A1平行。此外,屏幕30被配置成与旋转轴AH平行。屏幕30在水平方向和垂直方向上延伸。即,屏幕30是包含水平方向的轴和垂直方向的轴的面。
在上述结构中,来自光源部10的光束L1入射到扫描镜部20的扫描镜21。并且,已入射到扫描镜21的光束L1通过扫描镜21朝屏幕30的方向偏转。并且,偏转的光束L1被照射到屏幕30。
扫描镜部20通过使扫描镜21绕旋转轴AH、AV旋转,在屏幕30上扫描光束L1。
具体而言,扫描镜部20例如通过使扫描镜21绕旋转轴AH旋转,在屏幕30上沿与基准光轴A1平行的水平的扫描方向扫描光束L1。此外,扫描镜部20例如通过使扫描镜21绕旋转轴AV旋转,在屏幕30上沿与水平扫描方向垂直的垂直扫描方向扫描光束L1。
这里,水平扫描方向和垂直扫描方向分别在水平方向和垂直方向上延伸。扫描镜部20使扫描镜21绕旋转轴AH、AV旋转,从而控制扫描镜21的倾斜度。由此,扫描镜部20进行被照射到屏幕30的光束L1的光栅扫描。
如图2中虚线所示,扫描镜21被配置成在非驱动时,扫描镜21的法线与基准光轴A1所成的角为45度。以下,将扫描镜21的非驱动时的旋转位置称作“初始旋转位置”。当扫描镜21处于初始旋转位置时,光束L1以45度的入射角入射到扫描镜21。并且,光束L1绕旋转轴AH被偏转到与基准光轴A1成90度的方向(图2的纸面上方)。然后,光束L1被照射到屏幕30上的位置O。将此时的屏幕30上的光束L1的照射位置O设为基准位置。
这里,取水平扫描方向(或水平方向)为x轴、垂直扫描方向(或垂直方向)为y轴,用坐标(x,y)表示屏幕30上的位置。此外,将基准位置O设为原点(0,0)。
以下,说明从旋转轴AH方向观察图2的光束扫描光学系统80时的、光束的水平扫描方向的照射位置。
扫描镜21被驱动成绕旋转轴AH在预先确定的角度范围内往复运动。旋转角θ(t)是在时刻t处扫描镜21从初始旋转位置起绕旋转轴AH的旋转角。在本实施方式1中,旋转角θ(t)用下述式(1)表示。旋转角也被称作位移角或驱动角。
θ(t)=θa·sin(2π·fh·t)…(1)
在上述式(1)中,θa表示旋转角的振幅。此外,fh表示扫描镜21绕旋转轴AH的往复运动的频率。具体而言,fh是在光栅扫描中驱动扫描镜21时的水平扫描频率。在时刻t=0时,扫描镜21位于其往复运动的中心的旋转位置。另外,在以下的说明中,将θ(t)简单记作θ。
X是被照射从某个激光器(光源11、12、13)在时刻t射出的光束的屏幕30上的水平扫描方向的照射位置(扫描点的位置)。在用上述式(1)给出旋转角θ时,X用下述式(2)表示。
X=S·tan(2·θ)
=S·tan(2·θa·sin(2π·fh·t))…(2)
照射位置Xi是第i个射出的光束在屏幕上的照射位置。假设在使激光器(光源11、12、13)每隔固定的时间间隔Δt发光的情况下,照射位置Xi用下述式(3)表示。这里,i是从0起每次增加1的整数。
Xi=S·tan(2·θa·sin(2π·fh·i·Δt))…(3)
根据上述式(3)可知,在使激光器(光源11、12、13)每隔固定的时间间隔Δt发光的情况下,在屏幕30上,照射位置不是等间隔。因此,在实际对投影对象图像进行投影的情况下,例如,如以下那样决定射出定时。
在式(2)中,S、θa和fh是已知的常数。因此,如下述式(4)那样将射出定时t表示为照射位置X的函数。
t=f(X)…(4)
在水平扫描方向上形成第0~N个像素的情况下,位置Xn是第n个(n=0、1、···、N)像素在屏幕30上的水平扫描方向的位置。用于形成第n个像素的射出定时tn用下式(5)给出。
tn=f(Xn)…(5)
即,在形成第n个像素的情况下,基于式(4),根据第n个像素在屏幕30上的位置Xn,决定与第n个像素对应的射出定时tn
这里,例如在基准位置O形成1个像素、在其两侧以固定间隔ΔX各形成M个像素的情况下,第n个(n=0、1、···、2M)像素在屏幕30上的水平扫描方向的位置Xn用下式(6)表示。
Xn=-M·ΔX+n·ΔX…(6)
图3是概略地示出存在光轴偏差的情况下的光束扫描光学系统80的图。以下,使用图3,说明存在光轴偏差的情况。
在图3中,入射到扫描镜21的蓝色激光器13(光源13)的光束的光轴A2在与水平扫描方向对应的方向上,从基准光轴A1偏离位置偏差量D。与水平扫描方向对应的方向是与旋转轴AH以及基准光轴A1垂直的方向。即,与水平扫描方向对应的方向是图3的纸面上下方向。即,蓝色的光束的光轴A2具有距基准光轴A1的位置偏差量D的光轴偏差。
该情况下,红色的光束和绿色的光束入射到旋转轴AH上。该情况下,蓝色的光束入射到从旋转轴AH偏离的位置。
因此,在相同的定时射出了3色的光束的情况下,在屏幕30上,蓝色的光束在水平扫描方向的照射位置Xb从红色的光束和绿色的光束在水平扫描方向的照射位置Xr、Xg偏离。因此,在向屏幕30上的同一像素位置照射3色的光束来形成1个像素的情况下,显示在屏幕30上的像素模糊。
图4是用于说明存在光轴偏差的情况下的光束的照射位置X的图。在图4中,用虚线表示的旋转位置RP0表示扫描镜21的初始旋转位置。参照图4,对于具有光轴偏差D的蓝色激光器13(光源13),被照射在射出定时t射出的光束的屏幕30上的水平扫描方向的照射位置X能够用下述式(7)表示。
X=(S-D)·tan(2·θ)+D/tan(45-θ)
=(S-D)·tan(2·θa·sin(2π·fh·t))+D/tan(45-θa·sin(2π·fh·t))…(7)
在上述式(7)中代入D=0时,得到没有光轴偏差的情况下的式(2)。
另外,在上述说明中,例示了蓝色的光束具有光轴偏差的情况,但对于其他颜色也同样如此。即,对于红色的光束和绿色的光束也同样如此。
根据式(7)可知,在没有光轴偏差的光束的照射位置与具有光轴偏差的光束的照射位置之间,产生相对于θ不固定或不具有线性的差。即,可知这种光束的照射位置的偏差根据扫描镜21的角度θ或屏幕30的水平扫描方向的位置而各自不同。
图5是示出基于式(7)计算出的、具有光轴偏差D的光束和没有光轴偏差的光束各自在屏幕上30的照射位置的轨迹的概略图。图5的纸面左右方向与屏幕30的水平扫描方向对应,纸面上下方向与屏幕30的垂直扫描方向对应。在图5中,示出了光束的水平扫描方向的扫描,并且还示出了垂直扫描方向的扫描。在图5中,白色圆形记号表示具有光轴偏差的光束的照射位置,黑色方形记号表示不具有光轴偏差的光束的照射位置。这里,示出了在彼此相同的定时以固定的时间间隔射出具有光轴偏差的光束和没有光轴偏差的光束的情况下的计算结果。如图5所示,具有光轴偏差的光束与没有光轴偏差的光束之间的偏差根据水平扫描方向的位置而不同。
例如,讨论采用了如下结构的情况:在屏幕30上的某个特定的位置配置受光器等检测部,通过该检测部检测光束间的相对位置偏差,根据检测结果唯一地校正各激光器的发光定时。在该结构中,无法在整个扫描范围内将光束照射到准确的位置。或者,在该结构中,无法在整个扫描范围内消除像素的模糊。因此,在该结构中,无法投影良好的图像质量的图像。
本实施方式1基于以下观点:即使在存在光轴偏差的情况下,也将光束照射到屏幕30上的准确位置。并且,显示控制部60基于式(7),决定从各色的激光器(光源11、12、13)的光束的射出定时(或激光的发光定时)。或者,显示控制部60基于式(7),决定各色的激光器(光源11、12、13)的发光定时。
以下,以蓝色激光器13(光源13)为例,说明该射出定时的决定。
在式(7)中,S、θa和fh是已知的常数。并且,根据式(7),射出定时t能够如下述式(8)那样表示为照射位置X和位置偏差量D的函数。
t=f1(X,D)…(8)
函数t=f1(X,D)表示位置偏差量D、射出定时t以及照射位置X之间的关系。显示控制部60基于函数t=f1(X,D),根据预先得到的位置偏差量的值、和应被照射光束的屏幕30上的目标照射位置,决定与目标照射位置对应的光束的射出定时。位置偏差量的值例如预先通过测量而得到。
例如,说明这样的情况:基于图像信号I,使蓝色激光器13(光源13)射出与投影对象图像的各像素对应的光束。具体而言,显示控制部60基于函数t=f1(X,D),使用预先测量的位置偏差量D的值,决定与各像素对应的光束的射出定时。此时,显示控制部60将各像素在屏幕30上的位置设为目标照射位置。
例如,说明在水平扫描方向上形成第0个~第n个像素的情况。位置Xn是第n个(n=0、1、···、N)像素在屏幕30上的水平扫描方向的位置。位置偏差量Db是蓝色的光束的位置偏差量。
显示控制部60根据函数t=f1(X,D),如下述式(9b)那样求出用于形成第n个像素的蓝色的光束的射出定时tbn
tbn=f1(Xn,Db)…(9b)
对于红色激光器11(光源11)和绿色激光器12(光源12)也同样如此。显示控制部60使用位置偏差量Dr、Dg,如下述式(9r)和式(9g)那样求出用于形成第n个像素的红色的光束和绿色的光束的射出定时trn、tgn。位置偏差量Dr是红色的光束的位置偏差量的测量值。位置偏差量Dg是绿色的光束的位置偏差量的测量值。
trn=f1(Xn,Dr)…(9r)
tgn=f1(Xn,Dg)…(9g)
根据上述式(9r)、式(9g)和式(9b)可知,射出定时trn、tgn、tbn分别是与位置偏差量Dr、Dg、Db对应的定时。
显示控制部60根据如上述那样决定的各色的各像素的射出定时,生成各色的各像素的驱动信号。该各色的各像素的驱动信号经由激光器驱动器50被提供给各色的激光器。并且,各色的激光器(光源11、12、13)在与所提供的各像素的驱动信号对应的射出定时,射出各像素的光束。由此,将各色的光束准确地照射到屏幕30上的各像素位置。
在图1的例子中,显示控制部60具有射出定时决定部65和保存部66,作为用于决定射出定时的功能块。
射出定时决定部65按照每个颜色,基于函数t=f1(X,D),根据位置偏差量D的值、和各像素的位置,决定用于形成各像素的光束的射出定时。位置偏差量D的值被保存在保存部66中。
这里,函数t=f1(X,D)可以用表来表示。此外,函数t=f1(X,D)也可以用公式表示。因此,射出定时决定部65可以参照表来决定射出定时。此外,射出定时决定部65也可以计算公式来决定射出定时。
射出定时决定部65将所决定的各色的各像素的射出定时通知给激光调制模式转换部63。
激光调制模式转换部63根据从射出定时决定部65通知的、与各色的各像素的射出定时对应的定时,输出各色的各像素的驱动信号。此时,激光调制模式转换部63例如使用来自镜控制部40的同步信号,以扫描镜21位于往复运动的中心的定时(即θ=0的定时)为时刻的基准。
保存部66保存由射出定时决定部65采用的各色的位置偏差量D的值。例如,测量者或测量装置测量各色的位置偏差量D。并且,将所得到的各色的测量值输入到保存部66。保存部66保存所输入的各色的测量值,作为各色的位置偏差量D的值。
测量装置可以被设置在图像投影装置1的外部。此外,测量装置也可以包含在图像投影装置1中。位置偏差量的测量例如在产品出厂前在工厂中进行,也可以在产品出厂后进行。
位置偏差量D的测量例如如以下那样进行。
在扫描镜21的非驱动时,使红色激光器11(光源11)射出光束。并且,测量屏幕30上的光束的照射位置Xr。根据下述式(10),求出红色的位置偏差量Dr。式(10)通过在式(7)中代入X=Xr、θ=0、D=Dr而得到。
Xr=Dr…(10)
对于绿色激光器12(光源12)和蓝色激光器13(光源13)也同样如此。分别测量照射位置Xg、Xb来求出位置偏差量Dg、Db。
另外,光束扫描光学系统的结构不限于上述结构,可以适当变更。此外,位置偏差的种类不限于上述光轴偏差,也可以考虑其他位置偏差。
如果光束扫描光学系统的结构和考虑的位置偏差不同,则位置偏差量、射出定时以及照射位置之间的关系也不同。因此,在射出定时的决定中使用的函数不限于上述结构,根据光学系统的结构和考虑的位置偏差适当决定即可。
此外,在射出定时的决定中使用的函数可以通过几何学的计算来求出,也可以通过实验求出。
如以上说明的那样,本实施方式1的图像投影装置1根据预先得到的位置偏差量D的值、和应被照射光束的屏幕30上的目标照射位置,决定与目标照射位置对应的光束的射出定时t。光束的射出定时t的决定基于表示位置偏差量D、射出定时t以及照射位置X之间的关系的函数。
因此,根据本实施方式1,图像投影装置1能够将光束照射到屏幕30上的准确的位置。此外,图像投影装置1能够通过使用与光束的整个扫描范围对应的函数,在整个扫描范围内提高照射位置的精度。
具体而言,图像投影装置1能够在整个扫描范围内,将所输入的图像信号I的各像素的光束照射到屏幕30上的准确的像素位置。并且,图像投影装置1能够将由图像信号I表示的投影对象图像如实地投影到屏幕30上。
此外,本实施方式1的图像投影装置1在使用多个颜色的光束来投影图像的情况下,基于函数,决定各色的射出定时。由此,图像投影装置1能够将各色的光束照射到屏幕30上的准确的位置。
例如,图像投影装置1在通过多个颜色的光束形成1个像素的情况下,能够将各色的光束准确地照射到屏幕30上的相同像素位置。由此,图像投影装置1能够减少投影到屏幕30上的像素的模糊,能够显示更高品质的彩色图像。
实施方式2.
以下,说明实施方式2的图像投影装置2。该图像投影装置2相对于实施方式1的图像投影装置1,在考虑扫描镜的角度偏差来决定射出定时的方面不同,其他部分是相同的。在以下的说明中,对与实施方式1同样的部分省略或简化说明,对与实施方式1相同或对应的要素标注相同的标号。
与实施方式1相同或对应的要素是光源部10、扫描镜部20、屏幕30、镜控制部40、激光器驱动器50、显示控制部60和缓冲存储器70。另外,扫描镜21具有光轴偏差和角度偏差。
图6是用于说明存在光轴偏差和角度偏差的情况下的光束的照射位置的图。
在图6中,用点划线示出的旋转位置RP1表示扫描镜21的基准旋转位置。基准旋转位置RP1是扫描镜21的法线与基准光轴A1所成的角为预先确定的基准角度的旋转位置。此外,基准旋转位置RP1是作为射出定时的决定基准的旋转位置,是扫描镜21的理想的初始旋转位置。这里,基准角度是45度。
用虚线表示的旋转位置RP2表示扫描镜21的初始旋转位置。在图6中,扫描镜21的初始旋转位置RP2从基准旋转位置RP1偏离了偏差角θ0。即,初始旋转位置RP2具有距基准旋转位置RP1的偏差角θ0的角度偏差。偏差角也被称作偏移角。
除了扫描镜21具有角度偏差以外,图6与图4相同。蓝色激光器13(光源13)的光束的光轴A2具有位置偏差量D的光轴偏差。
参照图6,对于具有光轴偏差的蓝色激光器13(光源13),被照射在射出定时t射出的光束的屏幕30上的水平扫描方向的照射位置X能够用下述式(11)表示。
X=(S-D)·tan(2·(θ0+θ))+D/tan(45-θ0-θ)
=(S-D)·tan(2·(θ0+θa·sin(2π·fh·t)))+D/tan(45-θ0-θa·sin(2π·fh·t))…(11)
在上述式(11)中代入D=0和θ0=0时,能够得到没有光轴偏差和角度偏差的情况下的式(2)。
另外,在上述说明中,例示了蓝色的光束具有光轴偏差的情况,但对于其他颜色的光束也同样如此。即,对于红色的光束和绿色的光束也同样如此。
本实施方式2基于以下观点:即使在存在光轴偏差和角度偏差的情况下,也将光束照射到准确的位置。并且,显示控制部60基于式(11),决定从各色的激光器(光源11、12、13)的光束的射出定时。以下,以蓝色激光器13(光源13)为例,说明该射出定时的决定。
在式(11)中,S、θa和fh是已知的常数。并且,根据式(11),射出定时t能够如下述式(12)那样表示为照射位置X、位置偏差量D和偏差角θ0的函数。
t=f2(X,D,θ0)…(12)
函数t=f2(X,D,θ0)表示位置偏差量D、射出定时t、照射位置X以及偏差角θ0之间的关系。显示控制部60基于函数t=f2(X,D,θ0),根据预先得到的位置偏差量的值、预先得到的偏差角的值、和应被照射光束的屏幕30上的目标照射位置,决定与目标照射位置对应的光束的射出定时。位置偏差量的值和偏差角的值例如预先通过测量而得到。
例如,说明这样的情况:基于图像信号I,使蓝色激光器13(光源13)射出与投影对象图像的各像素对应的光束。具体而言,显示控制部60基于函数t=f2(X,D,θ0),使用预先测量的蓝色的位置偏差量Db的值和偏差角的值,决定与各像素对应的光束的射出定时。此时,显示控制部60将各像素在屏幕30上的位置设为目标照射位置。
例如,说明在水平扫描方向上形成第0个~第n个像素的情况。位置Xn是第n个(n=0、1、···、N)像素在屏幕30上的水平扫描方向的位置。位置偏差量Db是蓝色的光束的位置偏差量。偏差角θm是扫描镜21的偏差角。
显示控制部60根据函数t=f2(X,D,θ0),如下述式(13b)那样求出用于形成第n个像素的蓝色的光束的射出定时tbn
tbn=f2(Xn,Db,θm)…(13b)
对于红色激光器11(光源11)和绿色激光器12(光源12)也同样如此。显示控制部60使用位置偏差量Dr、Dg和偏差角的测量值θm,如下述式(13r)和式(13g)那样求出用于形成第n个像素的红色的光束和绿色的光束的射出定时trn、tgn。位置偏差量Dr是红色的光束的位置偏差量的测量值。位置偏差量Dg是绿色的光束的位置偏差量的测量值。
trn=f2(Xn,Dr,θm)…(13r)
tgn=f2(Xn,Dg,θm)…(13g)
本实施方式2中,射出定时决定部65按照每个颜色,基于函数t=f2(X、D,θ0),根据保存部66所保存的位置偏差量D的值和偏差角θm的值、以及各像素的位置,决定用于形成各像素的光束的射出定时t。
保存部66除了保存各色的位置偏差量Dr、Dg、Db的值以外,还保存由射出定时决定部65采用的偏差角θm的值。例如,测量者或测量装置测量偏差角θm。并且,将所得到的偏差角θm的测量值输入到保存部66。保存部66保存所输入的测量值,作为偏差角θm的值。测量装置可以被设置在图像投影装置1的外部。此外,测量装置也可以包含在图像投影装置1中。偏差角θm的测量例如可以在产品出厂前在工厂中进行,但也可以在产品出厂后进行。
偏差角θm的测量例如通过下述(a)~(c)中的任意一个方法进行。其中,在下述(a)~(c)的方法的说明中,将偏差角θm记述为θ0。
(a)在扫描镜21的非驱动时,射出任意的颜色的光束。测量来自扫描镜21的反射光的方向与朝扫描镜21的入射光的方向所成的角θ1。通过下述式(14),计算偏差角θ0。
θ0=(θ1-90)/2…(14)
(b)在扫描镜21的非驱动时,射出任意的颜色的光束。测量来自扫描镜21的反射光的方向与屏幕30的法线方向所成的角θ2。通过下述式(15),计算偏差角θ0。
θ0=θ2/2…(15)
(c)将任意颜色的光束作为基准,配置调整光学部件,使得对于基准的光束,光轴偏差为零。在该状态下,在扫描镜21的非驱动时,射出基准的光束。并且,测量屏幕30上的照射位置X1。通过下述式(16),计算偏差角θ0。
X1=S·tan(2·θ0)…(16)
位置偏差量的测量例如在测量出偏差角θ0之后,如下进行。
在扫描镜21的非驱动时,使红色激光器11(光源11)射出光束。测量屏幕30上的光束的照射位置Xr。根据下述式(17),求出红色的光束的位置偏差量Dr。通过在式(11)中代入X=Xr、θ=0和D=Dr而得到式(17)。
Xr=(S-Dr)·tan(2·θ0)+Dr/tan(45-θ0)…(17)
对于绿色激光器12(光源12)和蓝色激光器13(光源13)也同样如此。分别测量照射位置Xg、Xb来求出位置偏差量Dg、Db。
如以上所说明的那样,本实施方式2的图像投影装置2根据预先得到的位置偏差量D的值、偏差角θ0的值、和应被照射光束的屏幕30上的目标照射位置,决定与目标照射位置对应的光束的射出定时t。光束的射出定时t的决定基于表示位置偏差量D、射出定时t、照射位置X1以及偏差角θ0之间的关系的函数。
因此,根据本实施方式2,即使在存在扫描镜21的角度偏差的情况下,图像投影装置2也能够将光束照射到屏幕30上的准确的位置。并且,图像投影装置2能够得到良好的图像。
实施方式3.
图7是概略地示出实施方式3的图像投影装置3的结构的框图。以下,参照图7说明图像投影装置3。在以下的说明中,对与实施方式1同样的部分省略或简化说明,对与实施方式1相同或对应的要素标注相同的标号。
与实施方式1相同或对应的要素是光源部10、扫描镜部20、屏幕30、镜控制部40、激光器驱动器50和缓冲存储器70。显示控制部60的要素中的描绘控制部61、数据转换部62、激光调制模式转换部63、镜定时控制部64和射出定时决定部65是与实施方式1相同或对应的要素。显示控制部60的要素中的实施方式1的保存部66在实施方式3中置换为调整部67。另外,在实施方式3中,作为显示控制部的标号,使用与实施方式1相同的标号60。
如图7所示,图像投影装置3具有与实施方式1的图像投影装置1大致相同的结构。但是,替代保存部66而具有调整部67。并且,射出定时决定部65在基于函数决定射出定时时,使用参数值作为位置偏差量的值。参数值是由调整部67调整的可调整的值。
调整部67对由射出定时决定部65采用的参数值进行调整。
具体而言,调整部67例如基于由调整者或调整装置进行的调整操作,调整参数值。并且,调整部67保存调整后的参数值。射出定时决定部65使用调整部67所保存的参数值。
调整装置可以被设置在图像投影装置3的外部。此外,调整装置也可以包含在图像投影装置3中。参数值的调整例如可以在产品出厂前在工厂中进行,也可以在产品出厂后进行。
这里,调整部67具有红色、绿色和蓝色的参数值DPr、参数值DPg和参数值DPb。即,调整部67具有红色的参数值DPr。调整部67具有绿色的参数值DPg。调整部67具有蓝色的参数值DPb。
接着,说明参数值的调整。这里,以如下情况为例:以红色的光束为基准来调整蓝色的参数值DPb。
图像投影装置3的光束扫描光学系统80被配置调整为:作为基准的红色的光束的光轴与基准光轴A1一致。因此,对于作为基准的红色的光束,位置偏差量Dr为零。并且,红色的参数值DPr被设定为零。
调整部67对于屏幕30上的同一目标照射位置,调整蓝色的参数值DPb,使得被照射蓝色的光束的屏幕30上的照射位置与被照射作为基准的红色的光束的屏幕30上的照射位置一致。
例如,说明如下情况:使用红色激光器11和蓝色激光器13要投影的图案相同的图像信号I作为调整用图像。调整部67调整蓝色的参数值DPb,使得在屏幕30上,由蓝色激光器13投影的图案与由红色激光器11投影的图案一致。
例如,在被照射蓝色的光束的屏幕30上的照射位置对应于蓝色的光束的位置偏差量的变化而在水平扫描方向上移动的情况下,调整用图像的图案包含在垂直扫描方向上延伸的直线图案等具有垂直扫描方向的成分的图像图案。
图8是示出实施方式3的图像投影装置的调整参数值时的步骤的流程图。图9是示出在参数值的调整中使用的调整用图像的概略图。图10是示出在参数值的调整中显示的图像的概略图。以下,使用图8、图9和图10,说明参数值的调整步骤。
在步骤S10中,调整者或调整装置将表示图9所示的包含直线图案91的调整用图像90的图像信号I提供给显示控制部60。
在步骤S20中,显示控制部60生成与所提供的图像信号I对应的、红色激光器11(光源11)和蓝色激光器13(光源13)的驱动信号。显示控制部60通过所生成的驱动信号,使红色激光器11和蓝色激光器13发光。此时,显示控制部60在基于函数t=f1(X,D)计算的射出定时,射出红色的光束和蓝色的光束。此时,将红色的参数值DPr设定为零。将蓝色的参数值DPb设定为初始值(例如零)。如图10所示,在屏幕30上,对在垂直扫描方向上延伸的红色的直线图案101r、和在垂直扫描方向上延伸的蓝色的直线图案101b进行显示。
在步骤S30中,调整者或调整装置与显示控制部60协作,调整蓝色的参数值DPb,使得在屏幕30上,红色的直线图案101r与蓝色的直线图案101b一致。具体而言,步骤S30包含以下的步骤S31~S35。
在步骤S31中,调整者或调整装置测量屏幕30上的蓝色的直线图案101b相对于红色的直线图案101r的偏差的量和方向。
在步骤S32中,调整者或调整装置根据步骤S31的测量结果,判断是否存在偏差。当不存在偏差时,结束调整。当存在偏差时,进入步骤S33。
在步骤S33中,调整者或调整装置根据在步骤S31中测量的偏差的量和方向,决定应设定为蓝色的参数值DPb的新值。然后,调整者或调整装置将该新值输入到显示控制部60的调整部67。
在步骤S34中,调整部67将蓝色的参数值DPb变更为所输入的值。
在步骤S35中,显示控制部60使用变更后的参数值DPb,显示调整用图像。由此,在屏幕30上,蓝色的直线图案101b朝红色的直线图案101r侧移动。在步骤S35之后,处理返回步骤S31。
在通过上述调整步骤调整了蓝色的参数值DPb之后,利用与上述相同的方法,调整绿色的参数值DPg,使得屏幕30上的红色的直线图案与绿色的直线图案一致。但是,调整的顺序不限于此,也可以按照绿色、蓝色的顺序进行调整。
根据以上说明的本实施方式3,能够得到与实施方式1相同的效果。此外,能够通过显示在屏幕30上的图像,更简单地调整射出定时。
另外,在本实施方式3中,对于作为基准的红色,可以省略参数值DPr。射出定时决定部65不将位置偏差量D设为变量。并且,可以基于表示射出定时t与照射位置X之间的关系的函数t=f(X),决定射出定时。
此外,在上述说明中,例示了以红色的光束为基准的情况,但也可以将绿色的光束或蓝色的光束作为基准。
此外,在上述说明中,例示了如下情况:配置调整光学系统,使得对于作为基准的光束,位置偏差量为零。但是,也可以不将作为基准的光束的位置偏差量严格地调整为零。
例如,将不进行严格的零调整的红色的光束作为基准,相对调整绿色的光束和蓝色的光束。由此,也可以调整绿色的参数值DPg和蓝色的参数值DPb。
即使是这样的相对的参数调整,图像投影装置3也能够使3色的光束的照射位置在屏幕30上一致。具体而言,图像投影装置3能够在整个扫描范围内,校正各色间的照射位置的相对的位置偏差。由此,图像投影装置3能够减少在屏幕30上显示的像素的模糊。并且,图像投影装置3能够对高品质的图像进行投影。
实施方式4.
图11是概略地示出实施方式4的图像投影装置4的结构的框图。该图像投影装置4对实施方式2的图像投影装置组合了实施方式3的特征。在以下的说明中,对与实施方式2或3同样的部分省略或简略说明,对与实施方式2或3相同或对应的要素标注相同的标号。
与实施方式2或3相同或对应的要素是光源部10、扫描镜部20、屏幕30、镜控制部40、激光器驱动器50和缓冲存储器70。显示控制部60具有与实施方式2相同或对应的要素的保存部66。显示控制部60具有与实施方式3相同或对应的要素的调整部67。
与实施方式2同样,图像投影装置4考虑光轴偏差和角度偏差来决定光束的射出定时。与实施方式3同样,图像投影装置4在射出定时的决定中使用可调整的参数值作为位置偏差量。
如图11所示,图像投影装置4具有与实施方式2的图像投影装置2大致相同的结构,但还具有调整部67。
与实施方式2同样,射出定时决定部65按照每个颜色,基于函数t=f2(X,D,θ0),决定用于形成各像素的光束的射出定时。但是,在本实施方式4中,射出定时决定部65使用保存部66所保存的偏差角θ0的值作为偏差角θ0。此外,射出定时决定部65使用调整部67所保存的各色的参数值DPr、DPg、DPb作为各色的位置偏差量。
与实施方式2同样,保存部66保存偏差角θ0的值。与实施方式2同样地进行偏差角θ0的测量。但是,在本实施方式4中,保存部66不保存各色的位置偏差量Dr、Dg、Db。
与实施方式3同样,调整部67调整并保存各色的参数值DPr、DPg、DPb。与实施方式3同样地进行参数值DPr、DPg、DPb的调整。但是,在本实施方式4中,在显示调整用图像时,使用函数t=f2(X,D,θ0)。并且,使用保存部66所保存的值作为偏差角θ0。
根据以上说明的本实施方式4,能够得到与实施方式2以及3相同的效果。
实施方式5.
以下,说明实施方式5的图像投影装置5。该图像投影装置5与实施方式1的图像投影装置1相比,光束扫描光学系统的结构、位置偏差的种类和使用的函数不同。并且,图像投影装置5的其他部分与图像投影装置1相同。在以下的说明中,对与实施方式1同样的部分省略或简化说明,对与实施方式1相同或对应的要素标注相同的标号。
与实施方式1相同或对应的要素是扫描镜部20、屏幕30、镜控制部40、激光器驱动器50、显示控制部60和缓冲存储器70。光源部510具有多个波长光源511和准直透镜512。
图12是概略地示出实施方式5中的光束扫描光学系统580的图。
在图12中,与实施方式1同样,光束扫描光学系统580具有扫描镜部20和屏幕30。此外,与实施方式1同样,设定了与旋转轴AH垂直的基准光轴A1。
光束扫描光学系统580具有与实施方式1的光源部10不同的光源部510。光源部510具有射出多个不同的波长的光束的多个波长光源511和准直透镜512。
多个波长光源511具有红色激光器511R、绿色激光器511G和蓝色激光器511B,作为射出波长彼此不同的光束的多个光源。
准直透镜512配置在多个波长光源511与扫描镜21之间。准直透镜512对从多个波长光源511射出的各色的光束的扩散角进行转换。准直透镜512具有与垂直于扫描镜21的旋转轴AH的基准光轴A1一致的光轴。此外,准直透镜512具有焦距f。
红色激光器511R、绿色激光器511G和蓝色激光器511B在基准光轴A1方向上被配置在与准直透镜512隔开距离F的位置处。这里,距离F与准直透镜512的焦距f相同。但是,距离F不一定与焦距f相同,可以被设定为大于焦距f的值或小于焦距f的值。
例如,距离F可以被设定为使得光束在屏幕30上会聚或缩窄的距离。此外,各色的激光器511R、511G、511B在基准光轴A1方向上被配置在从旋转轴AH隔开距离L的位置处。此外,红色激光器511R、绿色激光器511G和蓝色激光器511B沿着与旋转轴AH以及基准光轴A1垂直的方向(图12的纸面上下方向)排列配置。
这里,绿色激光器511G被配置在基准光轴A1(准直透镜512的光轴)上。并且,红色激光器511R和蓝色激光器511B被配置在基准光轴A1外。红色激光器511R被配置在屏幕30侧。蓝色激光器511B被配置在屏幕30的相反侧。红色激光器511R和蓝色激光器511B的位置从基准光轴A1偏离。即,红色激光器511R和蓝色激光器511B相对于基准光轴A1具有光源偏差。
以下,关注蓝色激光器511B,说明存在光源偏差的情况下的照射位置X。另外,对于红色激光器511R,能够与蓝色激光器511B同样地考虑,因此,省略说明。
在图12中,蓝色激光器511B的位置在与水平扫描方向对应的方向上,从基准光轴A1偏离位置偏差量Ds。与水平扫描方向对应的方向是与旋转轴AH以及基准光轴A1垂直的方向。此外,与水平扫描方向对应的方向是图12的纸面上下方向。
入射到扫描镜21的蓝色的光束与基准光轴A1所成的角根据距离F和位置偏差量Ds,用下式(18)表示。入射到扫描镜21的蓝色的光束与基准光轴A1所成的角是蓝色的光束入射到准直透镜512的入射角。
φ=tan-1(Ds/F)…(18)
图13是用于说明存在光源偏差的情况下的光束的照射位置X的图。参照图13,对于具有光源偏差Ds的蓝色激光器13的光束,被照射在射出定时t射出的光束的屏幕30上的水平扫描方向的照射位置X能够用下式(19)表示。
X=(S-(L·tan(φ)-Ds))·tan(2·θ+φ)+(L·tan(φ)-Ds)/tan(45-θ)、φ=tan-1(Ds/F)、θ=θa·sin(2π·fh·t)…(19)
根据上式(19)可知,在没有光源偏差Ds的光束的照射位置X与具有光源偏差Ds的光束的照射位置X之间,产生相对于扫描镜21的角度θ不固定或不具有线性的差。即,可知这种光束的照射位置X的偏差根据扫描镜21的角度θ或屏幕30的水平扫描方向的位置而各自不同。
例如,讨论采用如下结构的情况:在屏幕30上的某个特定位置配置受光器等检测部,通过该检测部检测光束间的相对位置偏差,根据检测结果唯一地校正各激光器的发光定时。在该结构中,无法在整个扫描范围内将光束照射到准确位置。或者,在该结构中,无法在整个扫描范围内消除像素的模糊。因此,在该结构中,无法投影良好的图像质量的图像。
在本实施方式5中,显示控制部60基于式(19),决定来自各色的激光器511R、511G、511B的光束的射出定时t。
在式(19)中,S、L、F、θa和fh是已知的常数。根据式(19),射出定时t能够如下式(20)那样表示为照射位置X和位置偏差量Ds的函数。
t=f3(X,Ds)…(20)
显示控制部60根据预先得到的位置偏差量Ds的值和目标照射位置,决定与该目标照射位置对应的光束的射出定时t。光束的射出定时t的决定基于表示位置偏差量Ds、射出定时t以及照射位置X之间的关系的函数t=f3(X,Ds)。上述位置偏差量Ds的值例如与实施方式1同样,能够通过测量扫描镜21的非驱动时的照射位置X来求出。
显示控制部60例如对于各色,基于函数t=f3(X,Ds),决定射出定时。但是,对于没有光源偏差的颜色(图12中是绿色),显示控制部60不将位置偏差量Ds设为变量。并且,可以基于表示射出定时t与照射位置X之间的关系的函数,决定射出定时t。
根据以上所说明的本实施方式5,即使在存在光源偏差的情况下,图像投影装置5也能够将光束照射到屏幕30上的准确位置。并且,图像投影装置5能够得到良好的图像。此外,根据图12所示的本实施方式5的光学系统的结构,能够简化图像投影装置1的光源部10的结构。
另外,各色的光源的位置和配置顺序不限于上述位置和配置顺序,可以适当变更。
此外,也可以将本实施方式5中的光学系统和函数应用于实施方式3。即,在实施方式3中,可以替代图3的光束扫描光学系统80,使用图12的光束扫描光学系统580,替代函数t=f1(X,D)而使用函数t=f3(X,Ds)。该情况下,例如通过与实施方式3相同的方法,以绿色的光束为基准,调整红色的光束和蓝色的光束的参数值。
实施方式6.
以下,说明实施方式6的图像投影装置6。该图像投影装置6相对于实施方式5的图像投影装置5,在考虑扫描镜的角度偏差来决定射出定时的方面不同,其他部分是相同的。在以下的说明中,对与实施方式5同样的部分省略或简化说明,对与实施方式5相同或对应的要素标注相同的标号。
与实施方式5相同或对应的要素是光源部510、扫描镜部20、屏幕30、镜控制部40、激光器驱动器50、显示控制部60和缓冲存储器70。光源部510具有多个波长光源511和准直透镜512。
图14是用于说明存在光源偏差和角度偏差的情况下的光束的照射位置的图。与实施方式2同样,在图14中,扫描镜21的初始旋转位置RP2从基准旋转位置RP1偏离了偏差角(偏移角)θ0。即,初始旋转位置RP2具有相对于基准旋转位置RP1的偏差角θ0的角度偏差。除了扫描镜21具有角度偏差的方面以外,图14与图13相同。蓝色激光器511B具有相对于基准光轴A1的位置偏差量Ds的光源偏差。参照图14,对于具有光源偏差Ds的蓝色激光器511B的光束,被照射在射出定时t射出的光束的屏幕30上的水平扫描方向的照射位置X能够用下式(21)表示。
X=(S-(L·tan(φ)-Ds))·tan(2·(θ0+θ)+φ)+(L·tan(φ)-Ds)/tan(45-θ0-θ)、φ=tan- 1(Ds/F)、θ=θa·sin(2π·fh·t)…(21)
在本实施方式6中,显示控制部60基于式(21),决定来自各色的激光器511R、511G、511B的光束的射出定时t。
在式(21)中,S、L、F、θa和fh是已知的常数。根据式(21),射出定时t能够如下述式(22)那样表示为照射位置Xs、位置偏差量D和偏差角θ0的函数。
t=f4(X,Ds,θ0)…(22)
显示控制部60根据预先得到的位置偏差量Ds的值、预先得到的偏差角θ0的值、和应被照射光束的屏幕30上的目标照射位置,决定与该目标照射位置对应的光束的射出定时t。光束的射出定时t的决定基于表示位置偏差量Ds、射出定时t、照射位置X以及偏差角θ0之间的关系的函数t=f4(X,Ds,θ0)。上述位置偏差量Ds的值和偏差角θ0的值例如预先通过测量而得到。
显示控制部60的具体结构和处理内容与实施方式2相同,因此,这里省略说明。
偏差角θ0的测量例如通过下述(d)~(f)的中的任意方法进行。
(d)在扫描镜21的非驱动时,射出没有光源偏差的激光器(这里为绿色激光器12)的光束。测量来自扫描镜21的反射光的方向与入射到扫描镜21的入射光的方向所成的角θ1。通过上式(14),计算偏差角θ0。
(e)在扫描镜21的非驱动时,射出没有光源偏差Ds的激光器(这里为绿色激光器511G)的光束。测量来自扫描镜21的反射光的方向与屏幕30的法线方向所成的角θ2。通过上式(15),计算偏差角θ0。
(f)在扫描镜21的非驱动时,射出没有光源偏差Ds的激光器(这里为绿色激光器511G)的光束。测量屏幕30上的照射位置X1。根据上式(16),计算偏差角θ0。
对于位置偏差量Ds的值,例如与实施方式2同样,能够在测量偏差角θ0之后,通过测量扫描镜21的非驱动时的照射位置来求出。
根据以上说明的本实施方式6,能够得到与实施方式2以及5相同的效果。
另外,也可以将本实施方式6中的光学系统和函数应用于实施方式4。即,在实施方式4中,可以替代光束扫描光学系统80而使用光束扫描光学系统580,替代函数t=f2(X,D,θ0)而使用函数t=f4(X,Ds,θ0)。该情况下,例如通过与实施方式4相同的方法,以绿色的光束为基准,调整红色的光束和蓝色的光束的参数值。
在本发明的说明书中,“平行”不限于严格意义的平行,包含大致平行。即,在上述各实施方式中,有时使用“平行”或“垂直”等示出部件间的位置关系或部件形状的用语。它们表示包含考虑到制造上的公差和组装上的偏差等的范围。因此,在权利要求中记载了表示部件间的位置关系或部件形状的情况下,表示包含考虑了制造上的公差或组装上的偏差等的范围。
在上述实施方式1~6中,图像投影装置1或显示控制部60的功能可以仅通过电路等硬件资源实现,也可以通过硬件资源与软件协作而实现。在后者的情况下,图像投影装置1或显示控制部60的功能例如通过由计算机执行计算机程序来实现。更具体而言,将在ROM(Read Only Memory)等记录介质中记录的计算机程序读出到主存储装置,由中央处理装置(CPU:Central Processing Unit)执行来实现。计算机程序可以被记录在光盘等计算机可读取的记录介质中来提供,也可以经由互联网等通信线路来提供。
此外,本发明不限于上述实施方式,能够在不脱离本发明宗旨的范围内以各种方式来实施。例如,各光源的颜色或波长不限于上述颜色或波长,可以适当变更。此外,光源的个数不限于3个,也可以是1个、2个或4个以上。
标号说明
1、3、4:图像投影装置;10:光源部;11:红色激光器;12:绿色激光器;13:蓝色激光器;20:扫描镜部;21:扫描镜;22:驱动部;30:屏幕;40:镜控制部;50:激光器驱动器;60:显示控制部;65:射出定时决定部;66:保存部;67:调整部;70:缓冲存储器。

Claims (18)

1.一种图像投影装置,其特征在于,其具有:
光源,其射出光束;
扫描镜部,其具有反射从所述光源射出的光束的扫描镜,驱动所述扫描镜来扫描所述光束,由此将图像投影到被投影面上;以及
控制部,其控制来自所述光源的光束的射出定时,所述控制部基于表示所述光束相对于所述扫描镜的位置偏差量、来自所述光源的光束的射出定时、被照射在该射出定时从所述光源射出的光束的所述被投影面上的照射位置之间的关系的函数,根据预先得到的所述位置偏差量的值、和应被照射来自所述光源的光束的所述被投影面上的目标照射位置,决定与所述目标照射位置对应的光束的射出定时,
所述扫描镜部通过使所述扫描镜绕旋转轴旋转,扫描所述光束,
来自所述光源的光束从与垂直于所述旋转轴的基准光轴平行的方向入射到所述扫描镜,
所述位置偏差量是与所述旋转轴以及所述基准光轴垂直的方向上的、入射到所述扫描镜的光束的光轴距离所述基准光轴的位置偏差量,
在从所述旋转轴方向观察的情况下,
所述扫描镜部在所述被投影面上沿与所述基准光轴平行的扫描方向扫描所述光束,
所述扫描镜的非驱动时的所述扫描镜的法线与所述基准光轴所成的角为45度,
在设从所述旋转轴到所述被投影面的距离为S、所述位置偏差量为D、来自所述光源的光束的射出定时为t、从所述射出定时t的所述扫描镜的非驱动时的旋转位置起的旋转角为θ(t)、被照射在所述射出定时t射出的光束的所述被投影面上的所述扫描方向上的照射位置为X时,
所述函数如下表示:
X=(S-D)·tan(2·θ(t))+D/tan(45-θ(t))。
2.一种图像投影装置,其特征在于,其具有:
光源,其射出光束;
扫描镜部,其具有反射从所述光源射出的光束的扫描镜,驱动所述扫描镜来扫描所述光束,由此将图像投影到被投影面上;
准直透镜,其被配置在所述光源与所述扫描镜之间,对从所述光源射出的光束的扩散角进行转换;以及
控制部,其控制来自所述光源的光束的射出定时,所述控制部基于表示所述光源相对于所述扫描镜的位置偏差量、来自所述光源的光束的射出定时、被照射在该射出定时从所述光源射出的光束的所述被投影面上的照射位置之间的关系的函数,根据预先得到的所述位置偏差量的值、和应被照射来自所述光源的光束的所述被投影面上的目标照射位置,决定与所述目标照射位置对应的光束的射出定时,
所述扫描镜部通过使所述扫描镜绕旋转轴旋转,扫描所述光束,
所述准直透镜具有与垂直于所述旋转轴的基准光轴一致的光轴,
所述位置偏差量是与所述旋转轴以及所述基准光轴垂直的方向上的、所述光源距离所述基准光轴的位置偏差量,
在从所述旋转轴方向观察的情况下,
所述扫描镜部在所述被投影面上沿与所述基准光轴平行的扫描方向扫描所述光束,
所述扫描镜的非驱动时的所述扫描镜的法线与所述基准光轴所成的角为45度,
在设从所述旋转轴到所述被投影面的距离为S、所述位置偏差量为Ds、来自所述光源的光束的射出定时为t、从所述射出定时t的所述扫描镜的非驱动时的旋转位置起的旋转角为θ(t)、与所述基准光轴平行的方向上的所述旋转轴和所述光源之间的距离为L、与所述基准光轴平行的方向上的所述准直透镜和所述光源之间的距离为F、被照射在所述射出定时t射出的光束的所述被投影面上的所述扫描方向上的照射位置为X时,
所述函数如下表示:
X=(S-(L·tan(tan-1(Ds/F))-Ds·t
an(2·θ(t)+tan-1(Ds/F))+(L·tan(t
an-1(Ds/F))-Ds)tan(45-θ(t))。
3.一种图像投影装置,其特征在于,其具有:
光源,其射出光束;
扫描镜部,其具有反射从所述光源射出的光束的扫描镜,驱动所述扫描镜来扫描所述光束,由此将图像投影到被投影面上;以及
控制部,其控制从所述光源的光束的射出定时,所述控制部该控制部基于表示所述光束或所述光源相对于所述扫描镜的位置偏差量、来自所述光源的光束的射出定时、被照射在该射出定时从所述光源射出的光束的所述被投影面上的照射位置之间的关系的函数,根据预先得到的所述位置偏差量的值、和应被照射来自所述光源的光束的所述被投影面上的目标照射位置,决定与所述目标照射位置对应的光束的射出定时,
所述控制部接收表示应投影到所述被投影面上的投影对象图像的图像信号,基于该图像信号,使所述光源射出与所述投影对象图像的各像素对应的光束,将所述各像素的所述被投影面上的位置作为所述目标照射位置,决定与所述各像素对应的光束的射出定时,
所述扫描镜部通过使所述扫描镜绕旋转轴旋转,扫描所述光束,
所述函数表示所述位置偏差量、所述射出定时、所述照射位置、所述扫描镜的相对于预先确定的基准旋转位置的偏差角之间的关系,
所述控制部基于所述函数,根据预先得到的所述位置偏差量的值、预先得到的所述偏差角的值以及所述目标照射位置,决定与所述目标照射位置对应的光束的射出定时。
4.根据权利要求3所述的图像投影装置,其特征在于,
来自所述光源的光束从与垂直于所述旋转轴的基准光轴平行的方向入射到所述扫描镜,
所述位置偏差量是与所述旋转轴以及所述基准光轴垂直的方向上的、入射到所述扫描镜的光束的光轴相对于所述基准光轴的位置偏差量,
所述基准旋转位置是所述扫描镜的法线与所述基准光轴所成的角为预先确定的基准角度的旋转位置,
所述偏差角是所述扫描镜的非驱动时的旋转位置相对于所述基准旋转位置的偏差角。
5.根据权利要求4所述的图像投影装置,其特征在于,
在从所述旋转轴方向观察的情况下,
所述扫描镜部在所述被投影面上沿与所述基准光轴平行的扫描方向扫描所述光束,
所述基准角度为45度,
在设从所述旋转轴到所述被投影面的距离为S、所述位置偏差量为D、所述偏差角为θ0、来自所述光源的光束的射出定时为t、从所述射出定时t的所述扫描镜的非驱动时的旋转位置起的旋转角为θ(t)、被照射在所述射出定时t射出的光束的所述被投影面上的所述扫描方向上的照射位置为X时,
所述函数如下表示:
X=(S-D)·tan(2·(θ0+θ(t))+D/tan(45-θ0-θ(t))。
6.根据权利要求3所述的图像投影装置,其特征在于,
所述图像投影装置还具有准直透镜,所述准直透镜被配置在所述光源与所述扫描镜之间,对从所述光源射出的光束的扩散角进行转换,
所述准直透镜具有与垂直于所述旋转轴的基准光轴一致的光轴,
所述位置偏差量是与所述旋转轴以及所述基准光轴垂直的方向上的、所述光源相对于所述基准光轴的位置偏差量,
所述基准旋转位置是所述扫描镜的法线与所述基准光轴所成的角为预先确定的基准角度的旋转位置,
所述偏差角是所述扫描镜的非驱动时的旋转位置相对于所述基准旋转位置的偏差角。
7.根据权利要求6所述的图像投影装置,其特征在于,
在从所述旋转轴方向观察的情况下,
所述扫描镜部在所述被投影面上沿与所述基准光轴平行的扫描方向扫描所述光束,
所述基准角度为45度,
在设从所述旋转轴到所述被投影面的距离为S、所述位置偏差量为Ds、所述偏差角为θ0、来自所述光源的光束的射出定时为t、在所述射出定时t处所述扫描镜相对于非驱动时的旋转位置的旋转角为θ(t)、与所述基准光轴平行的方向上的所述旋转轴和所述光源之间的距离为L、与所述基准光轴平行的方向上的所述准直透镜和所述光源之间的距离为F、被照射在所述射出定时t射出的光束的所述被投影面上的所述扫描方向上的照射位置为X时,
所述函数如下表示:
X=(S-(L·tan(tan-1(Ds/F))-Ds))·t
an(2·(θ0+θ(t))+tan-1(Ds/F))+(L·
tan(tan-1(Ds/F))-Ds)/tan(45-θ0-
θ(t))。
8.一种图像投影装置,其特征在于,其具有:
光源部,其具有射出波长彼此不同的光束的多个光源;
扫描镜部,其具有反射从所述光源射出的光束的扫描镜,驱动所述扫描镜来扫描来自所述各光源的所述光束,由此将图像投影到被投影面上;以及
控制部,其控制来自所述各光源的光束的射出定时,按照每个所述光源,基于表示来自该光源的光束或该光源相对于所述扫描镜的位置偏差量、来自该光源的光束的射出定时、被照射在该射出定时从该光源射出的光束的所述被投影面上的照射位置之间的关系的函数,根据预先得到的所述位置偏差量的值、和应被照射来自该光源的光束的所述被投影面上的目标照射位置,决定与所述目标照射位置对应的光束的射出定时,
所述扫描镜部通过使所述扫描镜绕旋转轴旋转,扫描来自所述各光源的所述光束,
所述函数表示所述位置偏差量、所述射出定时、所述照射位置、所述扫描镜相对于预先确定的基准旋转位置的偏差角之间的关系,
所述控制部按照每个所述光源,基于所述函数,根据预先得到的所述位置偏差量的值、预先得到的所述偏差角的值以及所述目标照射位置,决定与所述目标照射位置对应的光束的射出定时。
9.一种图像投影装置,其特征在于,其具有:
光源部,其具有射出波长彼此不同的光束的第1光源和第2光源;
扫描镜部,其具有反射从所述光源射出的光束的扫描镜,驱动所述扫描镜来扫描来自所述各光源的所述光束,由此,将图像投影到被投影面上;
控制部,其控制从所述各光源的光束的射出定时,基于表示来自所述第1光源的光束的射出定时、被照射在该射出定时从所述第1光源射出的光束的所述被投影面上的照射位置之间的关系的第1函数,根据应被照射来自所述第1光源的光束的所述被投影面上的目标照射位置,决定与所述目标照射位置对应的从所述第1光源的光束的射出定时,该控制部基于表示来自所述第2光源的光束或所述第2光源相对于所述扫描镜的位置偏差量、来自所述第2光源的光束的射出定时、被照射在该射出定时从所述第2光源射出的光束的所述被投影面上的照射位置之间的关系的第2函数,使用可调整的参数值作为所述位置偏差量,根据应被照射来自所述第2光源的光束的所述被投影面上的目标照射位置,决定与所述目标照射位置对应的来自所述第2光源的光束的射出定时;以及
调整部,其调整由所述控制部使用的所述参数值。
10.根据权利要求9所述的图像投影装置,其特征在于,
所述扫描镜部通过使所述扫描镜绕旋转轴旋转,扫描来自所述各光源的所述光束,
所述第2函数表示所述位置偏差量、所述射出定时、所述照射位置、所述扫描镜相对于预先确定的基准旋转位置的偏差角之间的关系,
所述控制部基于所述第2函数,根据所述参数值、预先得到的所述偏差角的值以及所述目标照射位置,决定与所述目标照射位置对应的来自所述第2光源的光束的射出定时。
11.根据权利要求9或10所述的图像投影装置,其特征在于,
所述调整部对于所述被投影面上的同一目标照射位置,调整所述参数值,使得被照射来自所述第2光源的光束的所述被投影面上的照射位置与被照射来自所述第1光源的光束的所述被投影面上的照射位置一致。
12.根据权利要求9或10所述的图像投影装置,其特征在于,
所述控制部接收表示应投影到所述被投影面上的投影对象图像的图像信号,基于该图像信号,使所述各光源射出与所述投影对象图像的各像素对应的光束,将所述各像素的所述被投影面上的位置作为所述目标照射位置,决定来自与所述各像素对应的所述各光源的光束的射出定时,
所述调整部在作为所述图像信号使用表示所述第1光源和所述第2光源投影的图案相同的调整用图像的图像信号的情况下,调整所述参数值,使得在所述被投影面上由所述第2光源投影的图案与由所述第1光源投影的图案一致。
13.根据权利要求12所述的图像投影装置,其特征在于,
所述扫描镜部在所述被投影面上沿彼此垂直的第1扫描方向和第2扫描方向扫描来自所述各光源的光束,
被照射从所述第2光源射出的光束的所述被投影面上的照射位置对应于所述位置偏差量的变化,在所述第1扫描方向上移动,
所述调整用图像的所述图案包含在所述第2扫描方向上延伸的直线图案。
14.一种图像投影装置的调整方法,该图像投影装置具有:
光源部,其具有射出波长彼此不同的光束的第1光源和第2光源;
扫描镜部,其具有反射从所述光源射出的光束的扫描镜,驱动所述扫描镜来扫描来自所述各光源的所述光束,将图像投影到被投影面上;以及
控制部,其控制来自所述各光源的光束的射出定时,所述控制部基于表示来自所述第1光源的光束的射出定时、被照射在该射出定时从所述第1光源射出的光束的所述被投影面上的照射位置之间的关系的第1函数,根据应被照射来自所述第1光源的光束的所述被投影面上的目标照射位置,决定来自与所述目标照射位置对应的所述第1光源的光束的射出定时,
所述控制部基于表示来自所述第2光源的光束或所述第2光源相对于所述扫描镜的位置偏差量、来自所述第2光源的光束的射出定时、被照射在该射出定时从所述第2光源射出的光束的所述被投影面上的照射位置之间的关系的第2函数,使用可调整的参数值作为所述位置偏差量,根据应被照射来自所述第2光源的光束的所述被投影面上的目标照射位置,决定来自与所述目标照射位置对应的所述第2光源的光束的射出定时,
所述图像投影装置的调整方法的特征在于,包含以下步骤:
射出步骤,所述控制部使所述第1光源和所述第2光源射出与所述被投影面上的同一目标照射位置对应的光束;以及
调整步骤,调整所述参数值,使得被照射来自所述第2光源的光束的所述被投影面上的照射位置与被照射来自所述第1光源的光束的所述被投影面上的照射位置一致。
15.根据权利要求14所述的图像投影装置的调整方法,其特征在于,
所述控制部接收表示应投影到所述被投影面上的投影对象图像的图像信号,基于该图像信号,使所述各光源射出与所述投影对象图像的各像素对应的光束,将所述各像素的所述被投影面上的位置作为所述目标照射位置,决定来自与所述各像素对应的所述各光源的光束的射出定时,
在所述射出步骤中,所述控制部作为所述图像信号使用表示由所述第1光源和所述第2光源投影的图案相同的调整用图像的图像信号,使所述第1光源和所述第2光源射出与所述调整用图像的各像素对应的光束,
在所述调整步骤中,调整所述参数值,使得在所述被投影面上由所述第2光源投影的图案与由所述第1光源投影的图案一致。
16.一种图像投影装置的控制方法,所述图像投影装置具有:
光源,其射出光束;以及
扫描镜部,其具有反射从所述光源射出的光束的扫描镜,驱动所述扫描镜来扫描所述光束,由此将图像投影到被投影面上,
所述图像投影装置的控制方法的特征在于,包含:
控制步骤,控制来自所述光源的光束的射出定时,基于表示所述光束或所述光源相对于所述扫描镜的位置偏差量、来自所述光源的光束的射出定时、被照射在该射出定时从所述光源射出的光束的所述被投影面上的照射位置之间的关系的函数,根据预先得到的所述位置偏差量的值、和应被照射来自所述光源的光束的所述被投影面上的目标照射位置,决定与所述目标照射位置对应的光束的射出定时。
17.一种图像投影装置的控制方法,所述图像投影装置具有:
光源部,其具有射出波长彼此不同的光束的多个光源;以及
扫描镜部,其具有反射从所述光源射出的光束的扫描镜,驱动所述扫描镜来扫描来自所述各光源的所述光束,由此将图像投影到被投影面上,
所述图像投影装置的控制方法的特征在于,包含:
控制步骤,控制来自所述各光源的光束的射出定时,按照每个所述光源,基于表示来自该光源的光束或该光源相对于所述扫描镜的位置偏差量、来自该光源的光束的射出定时、被照射在该射出定时从该光源射出的光束的所述被投影面上的照射位置之间的关系的函数,根据预先得到的所述位置偏差量的值、和应被照射来自该光源的光束的所述被投影面上的目标照射位置,决定与所述目标照射位置对应的光束的射出定时。
18.一种图像投影装置的控制方法,所述图像投影装置具有:
光源部,其具有射出波长彼此不同的光束的第1光源和第2光源;以及
扫描镜部,其具有反射从所述各光源射出的光束的扫描镜,驱动所述扫描镜来扫描来自所述各光源的所述光束,由此将图像投影到被投影面上,
所述图像投影装置的控制方法的特征在于,包含:
控制步骤,控制来自所述各光源的光束的射出定时,基于表示来自所述第1光源的光束的射出定时、被照射在该射出定时从所述第1光源射出的光束的所述被投影面上的照射位置之间的关系的第1函数,根据应被照射来自所述第1光源的光束的所述被投影面上的目标照射位置,决定来自与所述目标照射位置对应的所述第1光源的光束的射出定时,
基于表示来自所述第2光源的光束或所述第2光源相对于所述扫描镜的位置偏差量、来自所述第2光源的光束的射出定时、被照射在该射出定时从所述第2光源射出的光束的所述被投影面上的照射位置之间的关系的第2函数,使用可调整的参数值作为所述位置偏差量,根据应被照射来自所述第2光源的光束的所述被投影面上的目标照射位置,决定来自与所述目标照射位置对应的所述第2光源的光束的射出定时;以及
调整步骤,调整在所述控制步骤中使用的所述参数值。
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