CN107621748B - 激光投影显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的激光投影显示装置，使显示图像与强度检测用发光的位置离得远，容易实现遮光物对强度检测用发光的遮挡。通过扫描镜的摆动使多个颜色的激光进行扫描来显示与图像信号相应的图像，包括：对显示图像信号的显示期间和检测激光的强度的强度检测用发光期间进行时间分割的时序调整部；产生激光的激光光源；与时序调整部的信号同步地驱动激光光源的激光光源驱动部；和扫描镜驱动部，具有驱动扫描镜使激光与图像信号的同步信号相应地进行第一方向的扫描的第一扫描单元和低速地进行与第一方向正交的第二方向的扫描的第二扫描单元，扫描镜驱动部使利用强度检测用发光期间的第一扫描单元进行扫描的偏转角的角度范围大于显示期间的偏转角的角度范围。

Description

激光投影显示装置
技术领域
本发明涉及利用二维扫描镜扫描来自半导体激光器等的出射光而进行图像显示的激光投影显示装置。
背景技术
近年来，MEMS(Micro Electro Mechanical Systems：微机电系统)镜等二维扫描镜和使用半导体激光光源的激光投影显示装置得到普及。此时，提案有为了使显示的影像的明亮度(亮度)稳定，使用检测激光强度的强度检测用发光监视激光强度，以使得其输出成为一定的方式控制驱动电流的技术。
例如在专利文献1的摘要中，以“获得能够在规定面上显示良好的画质的彩色图像的图像显示装置”为课题，作为其解决方式，记载有“在具有基于图像信息被进行光调制而发出相互不同的波段的光束的多个光源单元、将来自该多个光源单元的光束合成为1个光束的光合成单元、扫描来自该光合成单元的光束而在被扫描面上形成图像信息的扫描单元和对该扫描单元与该多个光源单元进行同步控制的控制单元的图像显示装置，包括：用于在该扫描单元的光入射侧的任意的光路中将光束分割成多个光束的光束分割单元；在被该光束分割单元分割成的一个光束中的受光单元；和基于由该受光单元接收的光量调整该多个光源单元中的1个以上光源单元的发光量的调整单元”。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-317681号公报
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1中，如图9所示那样，在屏幕90上显示图像91的期间以外的非图像显示期间进行强度检测用发光，进行激光强度的调整。在该图9中，实线92是扫描显示图像的区域的扫描线，虚线93是扫描非图像显示区域的扫描线。在该扫描非图像显示区域的扫描线的部分，使红色、绿色、蓝色的半导体激光器发光(各为94、95、96)，进行激光强度的调整。另外，实线97表示扫描线的回扫线。这样，专利文献1中记载的技术通过在非图像显示区域进行强度检测用发光进行激光强度的调整。但是，由于显示图像91与强度检测用发光94～96的位置近，所以在不向屏幕90内投影强度检测用发光时，需要高精度地组装遮蔽物。这时需要要求精度的新的部件，成为成本升高的重要原因。在专利文献1中，未考虑使上述显示图像91与强度检测用发光94～96的位置关系远离的方法。此外，还能够通过加大扫描的角度、增加扫描非图像显示区域的扫描线而使显示图像与强度检测用发光的位置远离，但是由于图像1帧中的显示图像的部分的比例变小，所以存在显示画面的亮度变低的问题。
本发明是鉴于上述问题而完成的发明，其目的在于，在激光投影显示装置中，不降低显示图像的明亮度地使显示图像与强度检测用发光的位置远离，容易地实现遮光物对强度检测用发光的遮挡。
用于解决课题的方法
上述目的例如能够通过发明内容的范围所记载的发明来达到。
列举更具体的例子，本发明的激光投影显示装置包括：产生多个颜色的激光的激光光源；按照图像信号的同步信号使激光光源产生的激光扫描来投影图像的扫描部；对显示上述图像信号的显示期间和检测上述激光的强度的强度检测用发光期间进行时间分割的时序调整部；产生上述多个颜色的激光的激光光源；与来自上述时序调整部的信号同步地驱动上述激光光源的激光光源驱动部；扫描镜驱动部，其具有驱动上述扫描镜使上述激光光源产生的激光根据上述图像信号的同步信号进行第一方向的扫描的第一扫描单元和以比该第一扫描单元低速地进行与上述第一方向大致正交的第二方向的扫描的第二扫描单元。扫描镜驱动部使上述强度检测用发光期间的利用上述第一扫描单元进行扫描的偏转角的角度范围大于上述显示期间的偏转角的角度范围。
发明的效果
根据本发明，能够提供不降低显示图像的明亮度地使显示图像与强度检测用发光的位置离得远，能够容易地实现遮光物对强度检测用发光的遮光的激光投影显示装置。
附图说明
图1是表示激光投影显示装置的整体结构的框图。
图2是说明实施例1的第一和第二偏转角的图。
图3是表示实施例1的扫描镜的动作和显示图像和强度检测用发光位置的一个例子的图。
图4是表示实施例1的强度检测用发光处理的流程图的图。
图5是实施例2的激光投影显示装置及其周边系统的立体图。
图6是表示实施例2的强度检测用发光处理的流程图的图。
图7是说明实施例3的第一和第二偏转角的图。
图8是表示实施例3的扫描镜的动作和强度检测用发光位置的一个例子的图。
图9是说明现有例的图。
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的实施方式进行详细说明。以下的说明是用于说明本发明的一个实施方式的内容，并不限制本发明的范围。因此，只要是本领域技术人员就能够采用将这里的各要素或全部要素替换为与之等同之物的实施方式，这些实施方式也包含于本发明的范围内。另外，实施例中的激光投影显示装置列举使用MEMS扫描镜作为扫描镜、使用MEMS驱动器作为扫描镜驱动部的例子进行说明。
(实施例1)
图1是表示实施例1的激光投影显示装置的整体结构的框图。激光投影显示装置1具有图像处理部2、帧存储器3、激光驱动器(激光光源驱动部)4、激光光源5、反射镜6、MEMS扫描镜7、MEMS驱动器8、放大器9、光传感器10、CPU(Central Processing Unit：中央处理器)11，在投影面上显示显示图像12。对各部的结构和动作进行说明。
图像处理部2生成在从外部输入的图像信号施加各种修正而得到的图像信号，且生成与此同步的水平同步信号(H同步信号)和垂直同步信号(V同步信号)，并供给到MEMS驱动器8。而且，图像处理部2向MEMS驱动器8供给控制扫描镜7的偏转角的振幅控制信号。此外，图像处理部2接收表示扫描镜7的驱动状态、例如扫描镜的偏转角信息的扫描镜传感器信号。此处水平同步信号和垂直同步信号包括投影图像信号的显示期间和不投影图像信号的回扫期间，分别具有水平显示期间、水平回扫期间、垂直显示期间、垂直回扫期间。以下，将水平显示期间和垂直显示期间总称为显示期间，将水平回扫期间和垂直回扫期间总称为回扫期间。此处，以与由垂直显示期间和垂直回扫期间构成的1枚图像对应的期间为1帧。此外，图像处理部2根据由CPU11取得的信息或由放大器9放大后的光传感器10的输出对激光驱动器4发送电流设定信号，并且向激光驱动器4发送施加各种修正后的图像信号。此处，电流设定信号是指激光驱动器4为了将图像信号转换为向半导体激光器5供给的电流值时使用的转换系数。
此外，图像处理部2以回扫期间的一部分期间为强度检测用发光期间，实施用于检测激光光源的光强度的强度检测用发光处理。关于该强度检测用发光处理后述。
此处，在图像处理部2进行的各种修正包括起因于MEMS扫描镜7的扫描的图像失真修正、利用LOOK UP TABLE(查找表)(以下，记为LUT)进行的图像的明亮度的变化和灰度等级调整等。另外，图像失真由于激光投影显示装置1与投影面的相对角度不同、激光光源5与MEMS扫描镜7的光轴偏移等而产生。
激光驱动器4接收从图像处理部2输出的、施加各种修正后的图像信号和电流设定信号，与之相应地调制激光光源5的驱动电流。激光光源5例如具有RGB用的3个半导体激光器(5a、5b、5c)，按图像信号的每RGB出射与图像信号对应的RGB的激光。
RGB的3个激光由具有3个镜的反射镜6合成，向MEMS扫描镜7照射。反射镜6将特定的波长的光反射、将这以外的波长的光透射的特殊的光学元件(分色镜)构成。详细而言，具有将从半导体激光器5a出射的激光(例如R光)反射而将其它颜色的激光透射的分色镜6a、将从半导体激光器5b出射的激光(例如G光)反射而将其它颜色的激光透射的分色镜6b和将从半导体激光器5c出射的激光(例如B光)反射而将其它颜色的激光透射的分色镜6c。由此，将R光、G光、B光的激光合成为1个激光，向MEMS扫描镜7供给。
MEMS扫描镜7是具有2轴的旋转机构的扫描部，能够使中央的镜部在第一方向和与第一方向大致正交的第二方向这2个方向上振动。MEMS扫描镜7的振动控制由MEMS驱动器8进行。MEMS驱动器8具有进行第一方向的扫描的第一扫描单元和以比第一扫描单元低速地进行作为与第一方向大致垂直的方向的第二方向的扫描的第二扫描单元，通过生成基于从图像处理部2送出的水平和垂直同步信号以及振幅控制信号的驱动信号，驱动MEMS扫描镜7。
在图1的例子中，第一方向为图像的水平方向，第二方向为图像的垂直方向，MEMS扫描镜7接收来自MEMS驱动器8的正弦波驱动信号而沿水平方向进行正弦波谐振运动。与此同时，接收来自MEMS驱动器8的锯齿波驱动信号而沿垂直方向进行一个方向的等速运动。由此，以图1的显示图像12所示那样的轨迹扫描激光，通过使得该扫描动作与激光驱动器4的激光调制动作同步进行而光学投影输入图像。
光传感器10对投影的激光的光量进行测量，并向放大器9输出。放大器9将光传感器10的输出按由图像处理部2设定的放大率放大后，向图像处理部2输出。在图1中，光传感器10检测由反射镜6合成的RGB的激光的漏光。即，将光传感器10相对于半导体激光器5c夹着分色镜6c配置在相对侧。分色镜6c具有使来自半导体激光器5a和5b的激光透射而将来自半导体激光器5c的激光反射的特性，但是其透射率或反射率并非100％，而是来自各半导体激光器的激光的几％入射到光传感器10。
CPU11进行整个激光投影显示装置1的控制，并且具有接收来自外部的控制信号例如由MEMS扫描镜的所期望的第一扫描单元扫描的扫描镜的偏转角(以下，第一偏转角)的值的、作为设定输入部的作用。借助CPU11，MEMS扫描镜7的所期望的第一偏转角的值被送至图像处理部2，在图像处理部2用于强度检测用发光处理的MEMS扫描镜7的控制。其详细情况后述。
接着，对不降低显示图像的明亮度地使显示图像与强度检测用发光的位置远离、容易地实现遮光物对强度检测用发光的遮光的方法进行详细说明。
具体而言，通过图像处理部2，使显示期间中的第一偏转角的角度范围(以下，第一振幅)和执行强度检测用发光的强度检测用发光期间中的第一振幅变化，由此使显示图像与强度检测用发光的位置远离。以下，使用图2和图3对扫描镜的轨迹和显示图像与强度检测用发光的位置关系进行说明。图2(a)表示第一偏转角，图2(b)表示由第二扫描单元扫描的偏转角(以下，第二偏转角)。
此外，图3是表示(a)垂直显示期间23和(b)垂直回扫期间24的扫描镜的轨迹30与显示图像12和强度检测用发光位置(31、32、33)的一个例子的图。
图2(b)的、第二偏转角从+θ3变化为-θ3的期间为垂直显示期间23，从-θ3变化为+θ3的期间为垂直回扫期间24。即，它们的合计为1帧25。此外，第二偏转角为+θ3时是扫描图3(a)的显示画面12的上端的时刻，第二偏转角为-θ3时是扫描图3(a)的显示画面12的下端的时刻。即，通过第二扫描单元，扫描镜在垂直显示期间23中(图3(a))从显示图像的上端向下端扫描，在垂直回扫期间24中(图3(b))从显示图像的下端向上端扫描。此外，图像处理部2通过在垂直显示期间23中的水平显示期间，与扫描镜的轨迹一致地驱动激光器来投影显示图像12。此处，通过加大回扫期间24中的每单位时间的第二偏转角的变化量，提高每1帧的垂直显示期间23的比例。因此，图3(b)的扫描线的轨迹比图3(a)的扫描线的轨迹稀疏。
接着，使用图2(a)对第一偏转角的动作进行说明。如图2(a)所示，第一偏转角的动作在垂直显示期间23中与垂直回扫期间24中不同。图像处理部2在垂直显示期间23中使第一偏转角从-θ1变化至+θ1。由于本实施例中的扫描镜在第一方向上进行正弦波谐振运动，所以扫描至超过显示图像12的左端和右端的位置(图3(a))。这是因为，由于扫描镜在第一方向上折返时扫描速度变慢，所以不将该折返部分用于显示图像。即，根据显示图像12中使用的第一偏转角的角度范围21A求取的显示图像12的自左端至右端的水平投影范围21B比根据垂直显示期间23中的第一振幅20A求取的水平扫描范围20B小。
接着，对垂直回扫期间24中的第一偏转角和强度检测用发光进行说明。图像处理部2从进入垂直回扫期间24后立即逐渐加大第一振幅，最终使第一偏转角从-θ2变化至+θ2(22A)。之后，如图3(b)所示那样，通过在与垂直显示期间23中的水平扫描范围20B的端部相比离显示图像12更远的位置实施强度检测用发光，能够使强度检测用发光位置(31、32、33)从显示图像端部离开。此处，优选强度检测用发光在根据垂直回扫期间24中的第一振幅22A求取的水平扫描范围22B的端部进行。此外，由于使显示图像12与强度检测用发光的位置远离，所以优选使垂直回扫期间24中的第一振幅22A比垂直显示期间23中的第一振幅20A大2°以上。
接着，图像处理部2维持规定的期间第一振幅后，使第一振幅以逐渐变小的方式变化直到进入下一帧的垂直显示期间。而且，在下一帧的垂直显示期间开始时，使第一偏转角以从-θ1变为+θ1的方式变化。
此处，作为使显示图像与强度检测用发光的位置离开与上述相同的距离的别的方法，能够列举平时使第一偏转角从-θ2变化至+θ2的情况，即在水平扫描范围22B投影显示图像12的例子。但是，由于在第一方向上以规定的谐振频率扫描，因此水平投影范围21B在水平扫描范围22B所占的比例小，显示图像12相对变暗。与此相对，根据本实施例，由于在垂直显示期间23中在水平扫描范围20B进行扫描，所以与在水平扫描范围22B进行扫描的情况相比，能够使水平投影范围21B的比例变大。其结果是，能够使显示图像12相对变亮。
这样，根据本实施例，能够部降低显示图像的明亮度地使显示图像与强度检测用发光的位置远离。
接着，使用图4的流程图对动作的详细情况进行说明。图4是表示强度检测用发光处理的流程图的图，激光投影显示装置1的电源投入后立即开始，动作由图像处理部2控制。
在S40中，图像处理部2判断是否为回扫期间中。在不是回扫期间的情况下待机至进入回扫期间，在判断为是回扫期间中的情况下过渡至S41。在S41中，以使得第一振幅变大的方式向MEMS驱动器8发送振幅控制信号。在S42中，通过接收来自扫描镜7的扫描镜传感器信号，检测第一偏转角。在S43中，对从CPU11接收的MEMS扫描镜7的所期望的第一偏转角±θ2的值与在S42取得的第一偏转角的值进行比较，在当前的振幅不满足所期望的第一振幅22A的情况下返回S41，重复进行S41～S43。在S43中，当前的振幅满足所期望的第一振幅22A时，过渡至S44，实施1次或多次强度检测用发光。此处，强度检测用发光如图3(b)所示那样在水平扫描范围22B的端部进行。在S45中，通过光传感器10和放大器9取得在S44实施的各强度检测用发光的强度值，在S46中，与在S45中取得的强度值相应地决定对激光驱动器4设定的电流设定信号。
在S47中以使得第一振幅变小的方式向MEMS驱动器8发送振幅控制信号。
在S48中通过接收来自扫描镜7的扫描镜传感器信号，检测第一偏转角。在S49中，对从CPU11接收的MEMS扫描镜7的所期望的第一偏转角±θ1的值与在S48取得的第一偏转角的值进行比较，在当前的振幅比所期望的第一振幅20A大的情况下返回S47，重复进行S47～S49。在S49中当前的振幅满足所期望的第一振幅20A时，返回S40，待机至下一帧的回扫期间。
根据上述实施例1，通过利用图像处理部2使显示期间中的第一振幅和强度检测用发光期间中的第一振幅变化，能够使显示图像与强度检测用发光的位置远离。由此，能够提供不降低显示图像的明亮度地使显示图像与强度检测用发光的位置远离、能够容易地实现遮光物对强度检测用发光的遮光的激光投影显示装置。
另外，在上述的说明中，作为激光投影显示装置，以显示图像的投影型投影仪为例进行了说明，不过并不限定于此，在使用激光光源的汽车前照灯等中也能够应用。在前照灯中也能够通过使激光投影范围与强度检测用发光的位置远离而容易地实现遮光物对强度检测用发光的遮光。
(实施例2)
在实施例1中，对在强度检测用发光处理中通过接收扫描镜传感器信号检测第一偏转角的例子进行了说明。与此相对，在实施例2的激光投影显示装置，在由扫描镜扫描的激光后的光路上具有发光位置检测用光传感器，使用该发光位置检测用光传感器确定强度检测用发光位置。即，通过在遮光的区域设置发光位置检测用光传感器，能够可靠地对强度检测用发光进行遮光。此外，通过施加位置检测用发光处理，能够通过反馈控制高精度地使扫描镜传感器信号与第一偏转角的关系对应。
以下，使用图5和图6对实施例2的实施方式进行说明。以下，对具有与实施例1相同的结构、功能的部分标注相同的附图标记，省略其详细的说明。
图5是包含激光投影显示装置50、屏幕51、显示图像12和发光位置检测用光传感器52的立体图。此处，激光投影显示装置50相对于实施例1的激光投影显示装置1，在具有图像处理部2接收来自发光位置检测用光传感器52的输出的、未图示的信息接收部方面不同。此处，发光位置检测用光传感器52既可以如图5所示那样呈线状排列光传感器，或者也可以呈矩阵状排列光传感器，任一种均可。此外，在图5相对于显示图像12仅在一侧配置有发光位置检测用光传感器52，不过并不限定于此，当然也可以相对于显示图像12在两侧配置。
上述发光位置检测用光传感器52通过组装于保持屏幕51的机构部，成为在遮光的区域设置发光位置检测用光传感器52，能够对强度检测用发光进行遮光。作为其它的例子，也可以采用将发光位置检测用光传感器52设置在激光投影显示装置50的出射窗或内部而对强度检测用发光进行遮光的结构。即，只要在由扫描镜扫描激光后的光路上具有发光位置检测用光传感器，可以为任何方式。
接着，使用图6的流程图，说明实施例2的强度检测用发光处理。图6是在图4的强度检测用发光处理的流程图中加入使用发光位置检测用光传感器52的位置检测用发光处理600的动作的流程图的一个例子，动作由图像处理部2控制。
本流程图在激光投影显示装置50的电源投入之后立即开始。首先，在S60将初始值代入α。此处，α是对通过后述的位置检测用发光处理600获得的、成为目标的偏转角进行修正的修正量。此外，初始值在未图示的存储区域保持上次回启动时的α的值而使用或令α＝0地进行初始化。
在S61，对将从CPU11接收的MEMS扫描镜7的所期望的第一偏转角±θ2和α相加而得到的值与在S42取得的第一偏转角的值进行比较，在当前的偏转角不满足所期望的第一偏转角±θ2+α的情况下返回S41，重复进行S41～S61。在S61，当前的偏转角满足所期望的第一偏转角±θ2+α时，过渡至位置检测用发光处理600。在S62中，以使得位置检测用发光成为相对于显示图像12足够低的光强度的方式对激光驱动器4发送电流设定信号。此处，优选位置检测用发光的光强度为显示图像12的最大光强度的1/100以下。由此，即使在垂直回扫期间24中实施的位置检测用发光与显示图像12在空间上重合，也能够减轻被使用者看到的风险。
接着，在S63中，实施位置检测用发光，在S64中取得发光位置检测用光传感器52的输出值。在S65中判断光是否入射到发光位置检测用光传感器52、即在S64是否成功取得输出值。此处，优选S63的位置检测用发光在从垂直显示期间23中的第一偏转角±θ1至垂直回扫期间24中的第一偏转角±θ2+α之间的连续的第一偏转角中持续发光。这样，在S65中位置检测用发光未向发光位置检测用光传感器52入射光的情况下，能够判断为在S61的判断中使用的第一偏转角±θ2+α的值中偏转角不足。在这种情况下，在S67以使得第一振幅变大的方式向MEMS驱动器8发送振幅控制信号，返回S63。在S65中向发光位置检测用光传感器52入射了光的情况下，过渡至S66，保持α值。此处，α是对成为目标的偏转角进行修正的修正量，因此在S66通过检测基于扫描镜传感器信号的第一偏转角，取与MEMS扫描镜7的所期望的第一偏转角±θ2的差而来计算。在S68中，以成为强度检测用发光的光强度的方式对激光驱动器4发送电流设定信号。
通过加入这样位置检测用发光处理600，通过加入位置检测用发光处理，能够通过反馈控制高精度地使扫描镜传感器信号与第一偏转角的关系对应。
另外，上述的例子中，在每帧的回扫期间实施位置检测用发光处理600，不过并不限定于此，也可以每几帧或仅在显示图像12明亮的情况下实施。
在这种情况下，通过在未图示的存储区域保持α，获得与上述的例子同等反馈效果。
此外，上述的例子中，对使用扫描镜传感器信号的例子进行了说明，不过并不限定于此，也可以不使用扫描镜传感器信号，而将位置检测用发光处理600与向MEMS驱动器8发送的振幅控制信号直接关联。具体而言，能够通过保持光入射到位置检测用光传感器52时的振幅控制信号值，确定强度检测用发光位置。
根据上述实施例2，能够通过使用位置检测用光传感器，利用图像处理部2使显示期间中的第一振幅和强度检测用发光期间中的第一振幅变化，使显示图像与强度检测用发光的位置远离。由此，能够提供不降低显示图像的明亮度地使显示图像与强度检测用发光的位置远离、能够容易地实现遮光物对强度检测用发光的遮光的激光投影显示装置。
(实施例3)
在实施例1中，对MEMS扫描镜7接受来自MEMS驱动器8的正弦波驱动信号而在作为第一方向的水平方向上进行正弦波谐振运动、接受锯齿波驱动信号而在作为第二方向的垂直方向上进行一方向的等速运动的例子进行了说明。与此相对，实施例3的激光投影显示装置的MEMS扫描镜接受来自MEMS驱动器的正弦波驱动信号而在作为第一方向的水平方向上进行正弦波谐振运动、从MEMS驱动器接受与水平方向不同的正弦波驱动信号而在作为第二方向的垂直方向上也进行正弦波谐振运动。
即，不过详细情况后述，由于本实施例的扫描镜在作为第二方向的垂直方向上也进行正弦波谐振运动，所以扫描至超过显示图像12的上端和下端的位置。这是因为，由于扫描镜在第二方向上折返时扫描速度变慢，所以在显示图像中不使用该折返部分。此外，显示图像的上端和下端附近与画面中央部相比扫描镜的扫描速度变慢，因此在从激光光源投影一定的光强度的情况下与画面中央部相比相对明亮。
因此，在本实施例中，与由第二扫描单元扫描的偏转角相应地使第一扫描单元的1个周期中的显示图像信号的显示期间的比例变化，并且使第一振幅变化。由此，通过以第一扫描单元的1周期的显示期间以外的期间为检测激光的强度的强度检测用发光期间，能够使显示图像12与强度检测用发光的位置远离。此外，还能够使画面上端和下端附近的亮度接近画面中央部的亮度。以下，对具有与实施例1相同的结构、功能的部分标注相同的附图标记，省略其详细的说明。
使用图7和图8对实施例3的扫描镜的轨迹和显示图像与强度检测用发光的位置关系进行说明。图7(a)表示第一偏转角，图7(b)表示第二偏转角。此外，图8是表示(a)第一垂直显示期间73和(b)第二垂直显示期间74的扫描镜的轨迹80与显示图像12和强度检测用发光位置(81、82、83)的一个例子的图。
图7(b)的第二偏转角从+θ3变化至-θ3的期间为第一垂直显示期间73，从-θ3变化至+θ3的期间为第二垂直显示期间74。此处，扫描镜在作为第二方向的垂直方向上也进行正弦波谐振运动，因此扫描至作为超过显示图像12的上端和下端的位置的+θ4和-θ4。这是因为，由于扫描镜在第二方向上折返时扫描速度变慢，所以在显示图像中不使用该折返部分。此处，以第二偏转角从-θ3经-θ4再次返回至-θ3为止或从+θ3经+θ4再次返回至+θ3为止的期间为垂直回扫期间75。
此外，第二偏转角为+θ3时是扫描图8的显示画面12的上端的时刻，第二偏转角为-θ3时是扫描图8的显示画面12的下端的时刻。即，通过第二扫描单元扫描镜在第一垂直显示期间73中(图3(a))从显示图像的上端向下端扫描，在第二垂直显示期间74中(图3(b))从显示图像的下端向上端扫描。
接着，使用图7(a)对第一偏转角的动作进行说明。如图7(a)所示，第一偏转角的动作与第二偏转角相应地变化。
图像处理部2在第二偏转角成为0的附近(扫描垂直方向画面大致中央部时)使第一偏转角从-θ1变化至+θ1。由于本实施例中的扫描镜在第一方向上进行正弦波谐振运动，所以会扫描至超过显示图像12的左端和右端的位置(图8)。这是因为，由于扫描镜在第一方向上折返时扫描速度变慢，所以不将该折返部分用于显示图像。即，从在显示图像12的垂直方向画面大致中央部使用的第一偏转角的角度范围71A求取的显示图像12的左端至右端的水平投影范围71B比从第一垂直显示期间73和第二垂直显示期间75中的第一振幅70A求取的水平扫描范围70B小。
接着，对第二偏转角为+θ3或-θ3附近时、即第二扫描单元扫描显示图像的上端或下端附近时的第一偏转角和强度检测用发光进行说明。图像处理部2从第二偏转角成为0的附近(扫描垂直方向画面大致中央部的情况下)起随着第二偏转角的绝对值变大而使第一振幅逐渐变大，最终使第一偏转角从-θ2变化至+θ2(72A)。之后，通过如图8所示那样，在与扫描垂直方向画面大致中央部时的水平扫描范围70B的端部相比离开显示图像12的位置实施强度检测用发光，能够使强度检测用发光位置(81、82、83)离开显示图像端。此处，优选强度检测用发光在从第一振幅72A求取的水平扫描范围72B的端部进行。
之后，图像处理部2维持规定的期间第一振幅后，随着第二偏转角的绝对值变小而使第一振幅逐渐变小，最终在第二偏转角成为0的附近使第一偏转角从-θ1变化至+θ1。
此处，图像处理部2如上述那样与第二偏转角相应地使第一振幅变化，同时使显示第一扫描单元的1个周期中的图像信号的显示期间的比例变化。即，在任一第一振幅均以总使显示图像12的左端至右端的水平投影范围71B成为一定的方式驱动激光器。由于在第一方向上按规定的谐振频率被扫描，所以相对于水平投影范围71B在水平扫描范围70B所占的比例，水平投影范围71B在水平扫描范围72B所占的比例更小，其结果是，亮度变低。
但是，与该亮度降低的程度能够与起因于第二方向的正弦波谐振运动的、画面上端和下端附近亮度比画面中央部明亮的亮度增加的程度抵消。
根据上述实施例3，通过与通过图像处理部2通过第二扫描单元进行扫描的偏转角相应地，使显示第一扫描单元的1个周期中的图像信号的显示期间的比例变化，并且使第一振幅变化，能够使显示图像与强度检测用发光的位置远离。由此，能够提供使画面上端和下端附近的亮度与画面中央部的亮度接近的同时使显示图像与强度检测用发光的位置远离、能够容易地实现遮光物对强度检测用发光的遮光的激光投影显示装置。
附图标记说明
1、50 激光投影显示装置
2 图像处理部
3 帧存储器
4 激光驱动器(激光光源驱动部)
5 激光光源
6 反射镜
7 MEMS扫描镜(扫描镜)
8 MEMS驱动器(扫描镜驱动部)
9 放大器
10 光传感器
11 CPU
12 显示图像
20A、22A 第一振幅
21B 第一偏转角的角度范围
20B、22B 水平扫描范围
21B 水平投影范围
24 垂直回扫期间
25 1帧期间
30 扫描线轨迹
31～33 强度检测用发光位置
400 强度检测用发光处理
51 屏幕
52 发光位置检测用光传感器
600 位置检测用发光处理
70A、72A 第一振幅
71A 第一偏转角的角度范围
70B、72B 水平扫描范围
71B 水平投影范围
73 第一垂直显示期间
74 第二垂直显示期间
75 垂直回扫期间
80 扫描线轨迹
81～83 强度检测用发光位置。

Claims (8)

1.一种激光投影显示装置，其通过扫描镜的摆动使与图像信号相应的多个颜色的激光进行扫描来显示与所述图像信号相应的图像，所述激光投影显示装置的特征在于，包括：
对显示所述图像信号的显示期间和检测所述激光的强度的强度检测用发光期间进行时间分割的时序调整部；
产生所述多个颜色的激光的激光光源；
与来自所述时序调整部的信号同步地驱动所述激光光源的激光光源驱动部；和
扫描镜驱动部，其具有驱动所述扫描镜使所述激光光源产生的激光根据所述图像信号的同步信号进行第一方向的扫描的第一扫描单元和以比该第一扫描单元低速地进行与所述第一方向大致正交的第二方向的扫描的第二扫描单元，
所述扫描镜驱动部，使所述强度检测用发光期间的利用所述第一扫描单元进行扫描的偏转角的角度范围大于所述显示期间的偏转角的角度范围。
2.如权利要求1所述的激光投影显示装置，其特征在于：
所述第二扫描单元对于投影显示图像的扫描方向，在所述显示期间和所述强度检测用发光期间不同。
3.如权利要求1所述的激光投影显示装置，其特征在于：
所述强度检测用发光期间为所述图像信号的垂直回扫期间。
4.如权利要求1所述的激光投影显示装置，其特征在于：
所述强度检测用发光期间的利用所述第一扫描单元进行扫描的偏转角的角度范围，比所述显示期间的偏转角的角度范围大2°以上。
5.如权利要求1所述的激光投影显示装置，其特征在于：
在所述激光由所述扫描镜扫描后的光路上具有发光位置检测用光传感器，
通过检测所述发光位置检测用光传感器的输出，来确定所述强度检测用发光的位置。
6.如权利要求5所述的激光投影显示装置，其特征在于：
在所述强度检测用发光期间，以与作为当前显示中的显示图像的亮度的第一亮度不同的第二亮度驱动所述激光光源，通过检测所述发光位置检测用光传感器的输出来确定所述强度检测用发光的位置。
7.如权利要求6所述的激光投影显示装置，其特征在于：
所述第二亮度为所述第一亮度的1/100以下。
8.一种激光投影显示装置，其通过扫描镜的摆动使与图像信号相应的多个颜色的激光进行扫描来显示与所述图像信号相应的图像，所述激光投影显示装置的特征在于，包括：
产生所述多个颜色的激光的激光光源；
驱动所述激光光源的激光光源驱动部；和
扫描镜驱动部，其具有驱动所述扫描镜使所述激光光源产生的激光根据所述图像信号的同步信号进行第一方向的扫描的第一扫描单元和以比该第一扫描单元低速地进行与所述第一方向大致正交的第二方向的扫描的第二扫描单元，
并且具有时序调整部，其根据利用所述第二扫描单元进行扫描的偏转角，使所述第一扫描单元的1个周期的显示所述图像信号的显示期间与检测所述激光的强度的强度检测用发光期间的比例变化，
所述扫描镜驱动部，根据所述显示期间在所述第一扫描单元的1个周期中的比例，使利用所述第一扫描单元进行扫描的偏转角的角度范围变化。
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