CN107710047A - 投影装置、投影模块、以及电子仪器 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提高由投影设备投射的图像的分辨率。在不通过MEMS改变驱动镜(27)的行驶速度的情况下，通过将该投影设备配置为具有从光源(24R、24G、24B)投射至包括MEMS的驱动镜(27)的激光束(Scan1,Scan2)的两个或更多个系统而提高分辨率。

Description

投影装置、投影模块、以及电子仪器

技术领域

本技术涉及一种投影装置、投影模块、以及电子仪器，并且具体地，涉及能够实现由投影装置投射的图像的高图像质量的投影装置、投影模块、以及电子仪器。

背景技术

通常，例如，存在使用朝向作为目标的屏幕的正弦地往复操作的激光束而执行扫描的投影装置(例如，参考专利文献1)。

利用该投影装置，驱动反射激光束的驱动镜，以允许从驱动镜反射的激光束被发射至屏幕上的各个位置。

这导致因激光束的发射而将点光射线(即，点状光)投射在屏幕上的各个位置。即，具有多个点光射线的图像作为像素被投射在屏幕上。

同时，因为以与驱动镜的共振频率对应的扫描速度对激光束进行扫描，所以在屏幕中心处获得最高的扫描速度，且该速度朝向屏幕端而降低。而且，常规的投影装置以预定的间隔发射激光束。

这致使点光射线朝向屏幕的端而更靠近彼此，并且致使点光射线的宽度变得更宽。

如上所述，利用该配置，根据常规的投影装置，点光射线朝向屏幕的端更靠近彼此，且点光射线的宽度变得更宽，从而导致屏幕上的点光射线之间产生干涉。

由于点光射线之间的干涉而致使投射在屏幕上的图像的图像质量下降。

为了解决此问题，已经提出了一种通过减少点光射线之间的干涉而提高投射在屏幕上的图像的图像质量的技术(参考专利文献2)。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利申请特开公开号2003-021800

专利文献2：日本专利申请特开公开号2014-071244

发明内容

发明要解决的问题

同时，在确定使用专利文献1和2的技术的投影装置的分辨率时，驱动镜的扫描速度是一个瓶颈。

相应地，为了实现超过按照驱动镜的当前扫描速度实现的投影图像的分辨率，需要进一步提高驱动镜的扫描速度。

然而，驱动镜的扫描速度具有局限性，从而导致通过投影装置投射的图像的分辨率因驱动镜的扫描速度存在瓶颈而受限制。

而且，使用专利文献1和2中的技术的投影装置由于RGB光源的各个光轴的移位而导致颜色溢出的问题。

鉴于该情形而提出本技术，并且具体地，本技术旨在实现由投影装置投射的图像的高图像质量。

问题的解决方案

根据本技术的一方面的投影装置是这样一种投影装置，即，包括：光源单元，所述光源单元包括被配置为产生激光束的多个光源；和一个扫描部，所述扫描部被配置为反射由所述光源单元的多个所述光源产生的多个所述激光束，并且在对所述激光束进行扫描的同时将所述激光束投射在屏幕上，其中，多个所述光源被设置成处于移位状态，以允许由多个所述光源各个产生的所述激光束在所述屏幕上形成不同的扫描光路，并且利用不同的图像信号对各个移位的所述激光束进行调制。

扫描部被致使为反射由所述光源产生的多个所述激光束，并且通过光栅扫描在竖直方向上对所述屏幕上进行扫描；并且在多个所述光源的数目是N的情况下，当多个所述光源由所述扫描部反射在各所述光源中产生的多个所述激光束以投射在所述屏幕上时，将所述激光束在竖直方向上移位(m+1/N)行的状态下投射在所述屏幕上；并且在所述光源的数目是1并且在水平方向上能够对所述屏幕上进行扫描的行数是Vline_single的情况下，所述m小于Vline_single×(1-1/N)。

光源单元可以包括：多个激光束发生器，所述多个激光束发生器被配置为产生激光束；准直透镜，所述准直透镜被配置为对由多个所述激光束发生器产生的多个所述激光束进行大致地校准；以及光学块，所述光学块被配置为将由所述扫描部反射并且扫描的多个所述激光束投射在所述屏幕上，并且当多个所述激光束发生器中的所述激光束的光轴的移位量是d，所述光学块和所述准直透镜的光学倍率是Mt，并且当对所述屏幕上的N个同一颜色的激光束进行扫描时，在所述竖直方向上的行间隔为Vline_step时，d＝(m+1/N)/Mt×Vline_step。

多个光源可以被布置成使多个所述光源的移位被固定，从而当由所述扫描部反射在多个所述光源产生的多个所述激光束并且将多个所述激光束投射在所述屏幕上时，所述多个激光束相对于当对所述屏幕上的相同的所述激光束进行扫描时所述竖直方向上的所述行间隔移位1/N倍。

多个光源可以是单片式多束激光二极管(LD)。

光源单元可以被设置成用于图像信号中的各个RGB。

根据本技术的一方面的投影模块是这样一种投影模块，即，包括：光源单元，所述光源单元包括被配置为产生激光束的多个光源；和一个扫描部，所述扫描部被配置为反射由所述光源单元的多个所述光源产生的多个所述激光束，并且边对所述激光束进行扫描边将所述激光束投射在屏幕上，其中，多个所述光源被设置成处于移位状态，以允许由多个所述光源各个产生的所述激光束在所述屏幕上形成不同的扫描光路，并且利用不同的图像信号对各个移位的所述激光束进行调制。

根据本技术的一方面的电子仪器是这样一种电子仪器，即，包括：光源单元，所述光源单元包括被配置为产生激光束的多个光源；和一个扫描部，所述扫描部被配置为反射由所述光源单元的多个所述光源产生的多个所述激光束，并且边对所述激光束进行扫描边将所述激光束投射在屏幕上，其中，多个所述光源被设置成处于移位状态，以允许由多个所述光源各个产生的所述激光束在所述屏幕上形成不同的扫描光路，并且利用不同的图像信号对各个移位的所述激光束进行调制。

根据本技术的一方面，通过包括多个光源的光源单元产生激光束，通过扫描部反射由光源单元中的多个光源产生的多个激光束并且在进行扫描时将多个激光束投射在屏幕上，多个光源被设置成处于移位状态，以允许由多个光源产生的激光束在屏幕上形成不同的扫描光路，并且利用各个不同的图像信号对各个移位的激光束进行调制。

根据本技术的一方面的投影装置可以是独立的装置或用作投影装置的块。

发明效果

根据本技术的一方面，可以实现由投影装置投射的图像的高图像质量。

附图说明

图1是示出根据本技术的投影系统的示例性配置的框图。

图2是示出抑制点光射线之间的干涉的实施例的示图。

图3是示出抑制点光射线之间的干涉的实施例的示图。

图4是示出根据图1中的投影装置的第一实施方式的示例性配置的框图。

图5是用于示出光栅扫描的示图。

图6是用于示出根据图像信号标准的激光束的扫描轨迹与像素阵列之间的关系的示图。

图7是示出普通投影装置中的激光光源部24R、24G、24B周围的配置的示图。

图8是示出普通投影装置中的产生一个系统的激光束的激光光源部24R、24G、24B周围的配置的投影图像的分辨率的示图。

图9是示出根据本技术的投影装置中的激光光源部24R、24G、24B周围的配置的示图。

图10是示出根据本技术的投影装置中的产生两个系统的激光束的激光光源部24R、24G、24B周围的配置的投影图像的分辨率的示图。

图11是示出根据技术的投影装置中的产生四个系统的激光束的激光光源部24R、24G、24B周围的配置的投影图像的分辨率的示图。

图12是示出激光束发生器的示例性配置的示图。

图13是示出激光束发生器中的两个激光二极管的移位量与分辨率之间的关系的示图。

图14是示出设置激光束发生器中的两个激光二极管的移位量的方法的示图。

图15是示出设置激光束发生器中的两个激光二极管的移位量的方法的示图。

图16是示出设置激光束发生器中的两个激光二极管的移位量的方法的示图。

图17是示出单独设置激光束发生器中的两个激光二极管的移位量的情况与固定移位量的情况之间产生的移位差异的示图。

图18是示出由于激光光源部24的光轴的移位而导致的激光光斑的未对准的示图。

图19是示出由于激光光源部24R、24G、24B的光轴的移位而导致的激光光斑的未对准的示图。

图20是示出根据图1中的投影装置的第二实施方式的示例性配置的框图。

图21是示出图20中的投影装置中的PD的细节配置的示图。

图22是示出图20中的投影装置中的光发射控制处理的流程图。

图23是示出测试光发射位置的示图。

图24是示出设置测试光发射的光发射强度的方法的示图。

图25是示出激光光源部24R、24G、24B各自在测试光发射时的激光光斑在PD上的位置的示图。

图26是示出激光光源部24R、24G、24B各自的测试光发射与计算校正值的定时的示图。

图27是示出测试光发射的脉冲波形的示图。

图28是示出通用个人计算机的示例性配置的示图。

图29是示出电子仪器的示例性配置的示图。

具体实施方式

<投影系统的示例性配置>

图1示出了根据本技术的投影系统1的示例性配置。

投影系统1包括投影装置11、主控制器12、距离测量部13、以及屏幕14。

应注意，投影系统1被配置为对于点状光束作为像素被投射在屏幕14上的各个位置处而引起的点光射线之间的干涉进行抑制，由此提高投射在屏幕14上的投影图像的图像质量。

具体地，投影装置11通过例如基于距屏幕14的距离、基于点光射线投射在屏幕14上的位置来控制激光束的发射，抑制屏幕14上的点光射线之间的干涉。

应注意，已经知晓：距屏幕14的距离越短并且点光射线在屏幕14上投射的位置越靠近端，屏幕14上的点光射线之间越可能产生干涉。应注意，将参考图6详细描述点光射线之间的干涉。

主控制器12通过控制投影装置11将激光束发射在屏幕14上而将具有点光射线的投影图像作为各个像素投射在屏幕14上。

而且，主控制器12将从距离测量部13提供的距屏幕14(以下也被简称为屏幕距离)的距离(指示距离的信息)供应至投影装置11。

在投影装置11中，从主控制器12供应的屏幕距离(距屏幕14的距离)被称为控制激光束发射之时。

距离测量部13测量屏幕距离并且将测量结果供应至主控制器12。

应注意，假设距离测量部13设置在投影装置11中用于发射激光束的发射端口附近。相应地，屏幕距离指自投影装置11的发射端口至屏幕14的距离。

此外，只要能够测量屏幕距离，距离测量部13则可以具有任何配置，并且其测量方法不受限制。

即，例如，通过采用激光测距仪作为距离测量部13并且测量自发射激光至检测到反射光的时间，可以测量屏幕距离。

此外，例如，也可以允许通过采用多个摄像头作为距离测量部13并且使用通过多个摄像头的成像而获得的捕获图像通过基于摄像头之间的视差测量距离而运行立体处理，测量屏幕距离。

应注意，例如，距离测量部13可被集成在投影装置11中。

屏幕14通过从投影装置11发射的、具有与作为像素的激光束对应的点光射线放入激光束而投射投影图像。

<抑制点光射线之间的干涉>

接着，参考图2描述投影装置11通过控制激光束的发射而抑制点光射线之间的干涉的示例性情况。

图2中的A示出了在相互不同的定时投射在屏幕14上的多个点光射线S1至S8的实施例。

图2中的B示出了仅点光射线S1至S8之中彼此不重叠的点光射线S1、S3、S6、以及S8被投射时的实施例。

如图2中的A示出的，例如，因为点光射线S1的一部分与邻近附图右侧的点光射线S2的一部分重叠，所以点光射线S1与点光射线S2之间产生光干涉。

类似地，点光射线S2与点光射线S3之间、点光射线S3与点光射线S4之间、点光射线S5与点光射线S6之间、点光射线S6与点光射线S7之间、以及点光射线S7与点光射线S8之间分别产生光干涉。

为了解决此问题，例如，投影装置11通过仅发射点光射线S1至S8之中的与点光射线S1、S3、S6、以及S8对应的激光束而避免点光射线彼此干涉的情形。

在这种情况下，如图2中的B示出的，仅点光射线S1、S3、S6、以及S8作为构成投影图像的像素被投射在屏幕14上。

接着，图3示出了投影装置11通过控制激光束的发射而抑制点光射线之间发生干涉的另一示例性情况。

与图2中的A相似，图3中的A示出了在相互不同的定时投射在屏幕14上的多个点光射线S1至S8的实施例。

图3中的B示出了彼此不重叠的点光射线S1、S3、S6、S8、以及点光射线S2、S4、S5、S7各自亮度被调整至不影响点光射线S1、S3、S6、及S8的水平的实施例。

在图3的A中，点光射线S1与点光射线S2之间、点光射线S2与点光射线S3之间、点光射线S3与点光射线S4之间、点光射线S5与点光射线S6之间、点光射线S6与点光射线S7之间、以及点光射线S7与点光射线S8之间分别产生光干涉。

为了解决此问题，例如，投影装置11被配置为通过将点光射线S2、S4、S5、以及S7的亮度调整至预定阈值以下的亮度(例如，将亮度调整调整至0)避免点光线彼此干涉的情形。

如图3中的B示出的，在这种情况下，点光射线S1至S8作为构成投影图像的像素被投射在屏幕14上。

<根据本技术的第一实施方式的投影装置11的示例性配置>

接着，参考图4描述根据图1中的本技术的第一实施方式的图1中的投影装置11的示例性配置。

投影装置11使用激光束作为光源将投影图像14a投射在屏幕14上。进一步地，投影装置11包括：控制器21，激光驱动器22，镜驱动器23，激光光源部24R、24G、及24B，镜25、二向色镜26-1和26-2，驱动镜27，以及光学透镜28。

例如，输入图像信号作为投射在屏幕14上的投影图像14a的图像数据从图1中的主控制器21被供应至控制器21。

控制器21基于从主控制器12供应的输入图像信号通过插值产生构成投影图像14a的像素的各种颜色(红色、绿色、以及蓝色)的像素数据、并且将产生的图像数据与从镜驱动器23获得的镜同步信号同步地供应至激光驱动器22。应注意，镜同步信号是用于驱动镜驱动器23的、与输入图像信号同步的信号。而且，控制信号从主控制器12供应至控制器12，并且控制器21根据控制信号执行控制。

激光驱动器22基于针对从控制器21供应的各种颜色的像素数据产生与投影图像14a的各个像素的像素值对应的驱动信号，并且将驱动信号供应至激光光源部24R、24G、以及24B。具体地，例如，激光驱动器22将与红色像素数据的像素值对应的驱动信号供应至激光光源部24R，并且将与绿色像素数据的像素值对应的驱动信号供应至激光光源部24G，并且将与蓝色像素数据的像素值对应的驱动信号供应至激光光源部24B。

为了允许在屏幕14的水平方向(附图中的左-右方向)上和竖直方向(附图的上-下方向)上对激光束进行扫描，镜驱动器23基于驱动镜27的共振频率产生水平扫描信号和竖直扫描信号，并且将产生的信号供应至驱动镜27。而且，镜驱动器23包括被配置为检测由驱动镜27反射的激光束的一部分的光接收部(未示出)。然后，镜驱动器23基于光接收部的检测结果调整水平扫描信号和竖直扫描信号，并且根据光接收部的检测结果将检测信号反馈至控制器21。

激光光源部24R、24G、以及24B根据从激光驱动器22供应的驱动信号输出(对应波长的)对应颜色的激光束。例如，激光光源部24R以与红色像素数据的像素值对应的水平输出红色激光束。类似地，激光光源部24G以与绿色像素数据的像素值对应的水平输出绿色激光束，并且激光光源部24B以与蓝色像素数据的像素值对应的水平输出蓝色激光束。

应注意，在下列描述中，当不需要区分彼此时，激光光源部24R、24G、以及24B被简称为激光光源部24。

镜25反射从激光光源部24R输出的红色激光束。二向色镜26-1反射从激光光源部24G输出的绿色激光束，并且透射由镜25反射的红色激光束。二向色镜26-2反射从激光光源部24B输出的蓝色激光束，并且透射由镜25反射的红色激光束和由二向色镜26-1反射的绿色激光束。应注意，镜25与二向色镜26-1和26-2被布置成彼此组合，以使得从激光光源部24R、24G、以及24B输出的激光束的光轴同轴。

例如，驱动镜27是由微机电系统(MEMS)形成的显微镜并且根据从镜驱动器23供应的水平扫描信号和竖直扫描信号被驱动。具体地，例如，驱动镜27被驱动以反射从各激光光源部24R、24G、以及24B输出的激光束，从而允许在屏幕14的水平方向上和竖直方向上对各个激光束进行扫描。

光学透镜28布置在从驱动镜27指向屏幕14的激光束的光路上，并且对激光束的光路进行校正。

应注意，投影装置11可以采用将激光驱动器22和镜驱动器23集成到控制器21中的配置。而且，投影装置11可以被配置成使得不将光学透镜28布置在激光束的光路上。

以此方式，投影装置11对驱动镜27进行驱动，以对激光束进行扫描，由此将二维投影图像14a投射在屏幕14上。进一步地，在通过驱动镜27对激光束进行扫描的方法之中，例如，包括称为光栅扫描的方法和称为利萨如扫描的方法，投影装置11采用例如光栅扫描。

<光栅扫描>

参考图5描述光栅扫描。

图5示出了投影图像14a上通过光栅扫描的激光束的扫描轨迹。在该图中，水平扫描信号H-Scan被示出为位于投影图像14a下方，并且竖直扫描信号V-Scan被示出为位于投影图像14a的左侧。

例如，水平扫描信号H-Scan是具有以与驱动镜27的共振频率对应的约20kHz进行振荡的正弦波形的信号，并且水平扫描信号H-Scan的频率是投影图像14a的水平同步频率的1/2。例如，竖直扫描信号V-Scan是具有以频率60Hz(其作为与投影图像14a的帧周期对应的频率)进行振荡的锯齿形形状的波形的信号。

应注意，在水平扫描信号H-Scan的两端附近的扫描轨迹中，可以将激光束设置成非发射，但不适用于透射投影图像14a的扫描轨迹的回转部分。而且，在竖直扫描信号V-Scan具有大致竖直上升的波形的间隔内，即，在激光束的扫描轨迹从下端(扫描结束时的位置)朝向上端(下一次扫描开始时的位置)急剧改变时的消隐间隔内，将激光束设置成非发射。

根据水平扫描信号H-Scan和竖直扫描信号V-Scan对驱动镜27进行驱动，如投影图像14a中示出的，以扫描轨迹对激光束进行扫描。如图中示出的，在两个方向上对激光束进行扫描。即，在沿着水平方向行进的扫描线中，激光束的扫描方向逐行反向。这就产生了对投影装置11重新布置输入图像信号并且相对于扫描线中逐行的输入图像信号改变数据访问方向的需求。

进一步地，如图5中的水平扫描信号H-Scan下方示出的，在投影图像14a的中心处，激光束的扫描速度增加，而在投影图像14a的端附近，激光束的扫描速度下降。因为预期投影图像14a中将产生不均匀的亮度，所以投影装置11执行调整，以通过减少在投影装置14a的端附近的激光束的输出而实现一致的亮度。类似地，投影装置11可以根据需要调整输入图像信号的速率。

进一步地，因为根据正弦波对激光束进行扫描，所以沿着水平方向行进的扫描线之间的间隔变得不一致。通过典型的图像信号标准，通过将像素布置成晶格图案的像素阵列而形成图像，并且相应地，根据符合正弦波的激光束的扫描轨迹输出与图像信号标准相符的输入图像信号将导致投影图像14a中的各个像素未对准。应注意，尽管图4示出了具有一个驱动镜27的投影装置11的情况，然而，也可以提供在水平方向和竖直方向上对扫描轨道进行单独扫描的驱动镜。

<激光束扫描轨迹与依照图像信号标准的像素阵列之间的关系>

参考图6描述激光束的扫描轨迹与依照图像信号标准的像素阵列之间的关系。

图6中的A示出了激光束的扫描轨迹，并且图6中的B示出了激光束的扫描轨迹与符合图像信号标准的像素阵列彼此重叠的状态。应注意，图6中的A和B示出了使用扫描轨迹的回转部分投射投影图像14a的示例性情况。

在图6的A和B中，以预定节距布置在激光束的扫描轨迹上的矩形点代表了通过与水平扫描信号H-Scan同步的视频时钟相对于正弦水平扫描信号H-Scan的轨道进行划分的斑位置。即，斑位置表示在根据视频时钟的不同定时发射激光束并且投射点光射线的位置。

如上参考图5所述，在投影图像14a(屏幕14)的中心处，激光束的扫描速度增加，而在投影图像14a的端附近，扫描速度下降，且沿着水平方向行进的扫描线之间的间隔变得不均匀。因此，如图6中的A示出的，在投影图像14a的中心处，屏幕14上的斑位置的密度较低(较粗)，而在越邻近端处，密度变得越高(更细)。同时，斑位置在竖直方向上的间隔变得不均匀。

而且，在图6的B中，以晶格图案布置的圆点代表了以符合图像信号标准的像素阵列布置的像素。如图6中的B示出的，根据激光束的扫描轨迹的斑的位置与依照图像信号标准的像素的布置大不相同，就定时方面而言，也是不均匀的。出于此原因，在投射投影图像14a之时，各个像素出现未对准。

为了解决此问题，投影装置11被配置成限定构成作为输入图像信号供应的图像数据的像素作为参考像素，并且执行从参考像素(或参考像素的像素值)插入投射到斑位置的投影像素的插值处理。这使得可以避免投影图像14a中的各个像素出现未对准。

例如，将描述图6的B中示出的斑位置SP。投影装置11执行通过根据斑位置SP执行二维插值从斑位置SP的附近的四个参考像素P1至P4的像素值生成投射到斑位置SP的投影像素的像素值的插值处理。对于全部的斑位置，通过执行类似的插值处理，可以避免投影图像14a中的各个像素产生未对准。

应注意，选择插入投影像素之时所参考的参考像素的图案并不局限于选择如图6的B中示出的四个参考像素P1至P4的图案，而是各种图案皆是可能的，包括选择更多参考像素的图案。

<分辨率>

接着，在描述根据上述本技术的投影装置11的分辨率之前，将参考图7描述普通投影装置11的分辨率。图7是更为详细示出的普通投影装置11的示例性配置，包括激光光源部24R、24G、及24B周围的各部分，镜25，二向色镜26-1和26-2，驱动镜27，以及光学透镜28。应注意，假设除图7中示出的配置之外的配置与图4中的投影装置11相同。

更具体地，激光光源部24R、24G、及24B各自分别包括具有单独波长的各个激光束发生器24R、24G、及24B并且包括各个准直透镜24Rb、24Gb、及24Bb。即，在各个激光光源部24R、24G、及24B中，激光束发生器24Ra、24Ga、及24Ba各自分别产生具有专用于各颜色的波长的激光束，并且准直透镜24Rb、24Gb、及24Bb各自分别对各波长的激光束进行校准并且输出射束。应注意，当不需要具体区分激光束发生器24Ra、24Ga、及24Ba以及准直透镜24Rb、24Gb、及24Bb之间的颜色(波长)时，其被简称为激光束发生器24a和准直透镜24b。

进一步地，基于红色像素信号(视频数据流红色)，通过准直透镜24Rb适当地调整由激光束发生器24Ra产生的红色激光束的发射方向，之后，通过镜25反射红色激光束并且红色激光束变为从图7中的上方位置入射在二向色镜26-1上。

基于绿色像素信号(视频数据流绿色)，通过准直透镜24Gb适当地调整由激光束发生器24Ga产生的绿色激光束的发射方向，之后，通过二向色镜26-1反射绿色激光束，并且绿色激光束变为从图7中的上方位置入射在二向色镜26-2上。此时，二向色镜26-1透射从图7中的上方位置入射的红色激光束，因此，红色激光束从图7中的上方位置入射在二向色镜26-2上。

进一步地，基于蓝色像素信号(视频数据流蓝色)，通过准直透镜24Bb适当地调整由激光束发生器24Ba产生的蓝色激光束的发射方向，之后，通过二向色镜26-2反射蓝色激光束，并且蓝色激光束变为从图7中的上方位置入射在驱动镜27上。此时，二向色镜26-2透射从图7中的上面入射的红色和绿色激光束，因此，蓝色、红色、以及绿色激光束变为从图7中的上方位置入射至驱动镜27。因此，在多路复用状态下，红色、绿色、以及蓝色(RGB)激光束通过驱动镜27入射，以被控制成一条扫描线。

同时，通过驱动镜27的扫描速度相对于输入图像的帧速率的关系确定用于图像输出的扫描线的数目。在水平扫描周期是20kHz的情况下，并且当一个帧的周期是60Hz时，在每帧一次往复运动中，存在666条水平扫描线。

当竖直扫描消隐时间为10％时，每帧可用于显示投影图像14a的水平扫描线的数目为约600，由此指定了竖直方向上的最大分辨率。此时，必须扩展驱动镜27在竖直方向上的摆角，以使得上方扫描线与下方扫描线分离。然而，执行过度地扩展可能使得上方射束与下方射束分离而在图像中的扫描线之间形成间隙，因此，希望根据光束斑直径将摆角调整至最佳摆角。

例如，如图8中的左侧部分示出的，当投影图像14a的竖直分辨率(竖直方向上的行数)是Vres，并且竖直场角是VFOV(表示竖直视野；(mm))时，竖直线之间的间隔为：Vline_step＝VFOV/Vres(mm)。此处，如图8中的右侧部分示出的，竖直线Vline_step之间的间隔相对于设计的光束斑需要为必要并且充分的间隔。即，图8中的右侧部分的N行(第N条线)中的三个椭圆光束斑和(N+1)行(第(N+1)条线)中的三个光束斑需要具有以下间隔，即，该间隔抑制彼此在竖直方向上过度重叠并且防止其间的间隙超过预定间隔。

而且，通过驱动镜27在水平方向上的摆角、光束斑直径、以及射束的调制速度确定投影图像14a在水平方向上的分辨率。除这些之外，相对于光束斑直径和射束调制速度，摆角需要足够宽。即，如图8中的右侧部分示出的，如由N行和(N+1)行的三个光束斑示出的，需要提供以下间隔，即，该间隔抑制彼此在水平方向上过度重叠并且防止其间的间隙超过预定间隔。应注意，图8中的左侧部分的水平视角变为水平视野(HFOV)(mm)。

在这种条件下，在输出720p(水平方向上的1280个像素×竖直方向上的720个像素)的投影图像14a的情况下，因为竖直分辨率被限制为600行，所以难以输出未经压缩的原始图像信号。另一方面，在图像信号从720行压缩至600行之后，当输出投影图像14a时，图像信号的竖直分辨率将减少并且图像质量下降。在尝试未经缩放而输出720行的另一种情况下，则必须将驱动镜27的扫描速度提高约+20％。

然而，驱动镜27的扫描速度存在局限性，并且此外，追求过高的分辨率使得难以实现与分辨率对应的扫描速度。

鉴于此，设想通过将单独激光光源部24R、24G、及24B的激光束系统从一个系统增加至两个或更多个系统、并且构成在竖直方向上移位的扫描轨道由此增加扫描轨道，而追求提高分辨率。

<根据本技术的投影装置11的示例性配置>

接着，将参考图9描述根据本技术的投影装置11中的在包括激光光源部24R、24G、及24B，镜25，二向色镜26-1和26-2，驱动镜27，以及光学透镜28的周围的配置。应注意，在图9中，具有与图4和图7中的配置相同的功能的部件被赋予相同的参考标号和相同的名称，并且将适当地省去其描述。

具体地，如图9中示出的，根据图9中示出的本技术的投影装置11与图7中的普通投影装置11的不同在于：单独激光光源部24R、24G、及24B的激光束系统已从一个系统增加至两个或更多个系统，以被配置成允许各扫描线在屏幕14的竖直方向上发生移位。

如图9中的左侧部分示出的，激光光源部24R、24G、及24B与图7中的激光光源部24R、24G、及24B的不同在于：每个均来自于两个系统的RGB像素信号(视频数据流红色1和视频数据流红色2、视频数据流绿色1和视频数据流绿色2、以及视频数据流蓝色1和视频数据流蓝色2)被输入至激光光源部24R、24G、及24B，并且激光光源部24R、24G、及24B各自发射在竖直方向上各自具有预定移位宽度的两系统(两个)激光束。

在这种情况下，如图9中的右侧部分示出的，形成两个扫描轨道(RGB线扫描)Scan1和Scan 2。

此处，例如，RGB像素信号(视频数据流红色1和视频数据流红色2、视频数据流绿色1和视频数据流绿色2、以及视频数据流蓝色1和视频数据流蓝色2)被配置为通过图10的左侧部分示出的像素数据(视频数据流红色1、视频数据流绿色1、以及视频数据流蓝色1)形成扫描轨道scan 1，扫描轨道scan 1由如图10中的右侧部分示出的行2的像素信号构成。类似地，如图10中的右侧部分示出的，由图10中的左侧部分示出的像素信号(视频数据流红色2、视频数据流绿色2、以及视频数据流蓝色2)形成扫描轨道scan 2，扫描轨道scan 2由行3的像素信号构成。

在这种情况下，例如，如图10中的右侧部分示出的，执行调整，以使得扫描轨道scan 1与scan 2之间的位移量变为扫描轨道scan 1在竖直方向上的扫描间隔(竖直的1行距离)的1/2(0.5偏移量)。按这种方式执行调整能够对扫描轨道scan 1与scan 2均匀地扫描。

因此，通过两系统的扫描轨道，竖直方向上的分辨率在理论上最大能够翻倍。

类似地，通过产生从激光光源部24发射的N个激光束，能够将扫描轨道增加N倍。例如，在N＝4的情况下，如图11中示出的，扫描轨道的数目能够增加至四个。在这种情况下，通过设置相对于一个扫描轨道在竖直方向上的扫描间隔(竖直的1行距离)的位移量1/4(1/4行)，在竖直方向上使四个扫描轨道以等同的间隔移位。

<激光束发生器24a的示例性配置>

接着，将参考图12描述在产生两系统的激光束的情况下的激光束发生器24a的示例性配置。

如图12中示出的，激光束发生器24a由两个激光二极管LD1和LD2形成的单片多束激光二极管(LD)构成，以高准确度使扫描轨道移位并且保持位移量。通过激光二极管LD1和LD2调整光轴。

单片多束LD整合了由具有光发射功能且具有通过光刻形成在半导体衬底上的带状结构的多个光发射元件构成的激光二极管LD1和LD2。单片多束LD具有一体化结构，且以高准确度调整作为带状结构的发光元件的激光二极管LD1和LD2的方向，从而使得可以高准确度调整发光点的相对位置。

相应地，单片多束LD被配置为允许激光二极管LD1与LD2之间的发光点间隔作为屏幕14上的位移出现。屏幕14上的较大位移将导致用于提高两个扫描轨道上的分辨率的区域减小，从而因消隐时间增加而导致投影图像14a的视角更小并且投影图像14a的亮度降低。

此处，如图12和图13中示出的，当激光二极管LD1和LD2的发光点间隔为d(um)并且光学倍率为Mt时，如图13中示出的，屏幕14上的各激光光斑SP1和SP2的位移量(偏移量)如下：偏移量＝d×Mt。此处，通过扫描轨道Scan1和扫描轨道Scan2扫描的范围分别为范围Sc1和Sc2，并且在范围Sc1和Sc2彼此重叠的区域中，分辨率翻倍。然而，当位移量(偏移量)是水平方向上的位移量时，可能存在Scan1偏移和Scan2偏移的分辨率降低区域，在该区域中，分别通过扫描轨道Scan1和扫描轨道Scan2扫描的扫描范围Sc1和Sc2在屏幕14的左侧和右侧上彼此不重叠、且具有与偏移量宽度对应的宽度。与偏移量宽度对应的分辨率降低区域Scan1偏移和Scan2偏移是图像质量下降的区域，原因在于分辨率与亮度两者降低至其中范围Sc1和Sc2彼此重叠的范围的一半。

在仅使用高分辨率区域的情况下，水平消隐时间由于分辨率降低区域Scan1偏移和Scan2偏移而增加，从而导致亮度(lm)降低。相应地，希望通过减少发光点间隔d而尽可能多地降低消隐时间。

另一方面，减少光束发射点间隔d将导致相互光束的热彼此干涉，从而导致对于降低光发射功率的影响，因此，需要优化发光点间隔d。考虑到这些因素，希望最佳的发光点间隔d为例如约5um至50um。

由单片多束LD构成的激光束发生器24a需要用于将在激光二极管LD1与LD2之间的维度内产生的位移量调整至扫描轨道的期望位移量的光学调整。

更具体地，例如，如图14中示出的，存在将一点处的位移量固定的调整方法，其中，通过旋转激光束发生器24a，屏幕14上的点Sp1和Sp2在竖直方向上的位移量变为1/2行(＝0.5行)。此处，当将投影图像14a的水平扫描线(竖直分辨率)的数目设置为600行时，且竖直方向上的视角为450mm，1行的间隔Vline_step为Vline_step＝450mm/600行＝0.75mm/行。

在这种情况下，通过将两个扫描轨道在竖直方向上的间隔调整为1/2行，即，0.75mm/2≈0.375mm，两个扫描轨道对相对于相互扫描轨道移位1/2行的位置进行扫描，从而使得可以利用相互不同的扫描轨道填充竖直行之间的间隙。

对各个RGB激光束发生器24a执行该调整，以实现具有两个不同扫描轨道的RGB光束组。通过对应位置处的像素信号对水平方向上和竖直方向上发生移位的各光束进行单独调制。

此外，如图15中示出的，通过激光束发生器24a中的激光二极管LD1和LD2投射在屏幕14上的激光光斑sp1和sp2的发光点间隔可被设计成与竖直行位移匹配。

此处，在作为激光二极管LD1与LD2之间的间隔可实现的最小尺寸、将位移量d设置为10um的情况下，在进一步考虑光学倍率时确定该大小。例如，当光学倍率为Mt时，考虑到Mt×d＝m×Vline_step+1/2Vline_step的关系，位移量d为：d＝(m+1/2)Vline_step/Mt。此处，m是用于调整竖直扫描线之间的间隔的竖直扫描线间隔系数。此时，通过进一步降低位移量d，可以减少分辨率降低区域Scan 1偏移和Scan 2偏移，从而致使分辨率提高。应注意，在这种情况下，水平方向上的光束之间的位移较小并且竖直方向上发生的位移为(m+1/2)行。

进一步地，如由图16中的左下方部分示出的箭头指示的，通过激光束发生器24a的激光二极管LD1和LD2分别投射在屏幕14上的激光光斑sp1和sp2的发光点间隔可以通过旋转被对角地布置，以与竖直线位移匹配。

在这种情况下，在分辨率降低区域Scan1偏移和Scan2偏移中，水平扫描区域和竖直扫描区域中的消隐增加。如图14中示出的，希望用于校正投影图像14a所需的图像存储器是使能竖直方向上的位移量为1/2行的存储器。

应注意，激光束发生器24a的配置并不局限于单片多束LD，并且在利用粘附力将二极管相互粘结的状态下，原则上也可以通过使用各自包括激光二极管LD1和LD2的多个单一光束二极管提高竖直分辨率。

然而，在这种情况下，可能存在这样的情形，即，粘合剂的固定状态实际上由于热膨胀等、由于温度而变化，并且例如，如图17中的右侧部分示出的，已发生移位的激光二极管LD1和LD2的发射方向是随机移位，从而导致针对各个光束需要依照各个位移量的校正的可能。具体地，如图17中的右侧部分，即使将激光二极管LD1和LD2的发射方向设置成到达屏幕14上的激光光斑sp11和sp12，两个方向也可能单独并且独立地发生如激光光斑sp11'和sp12'示出的移位。

相反，在激光束发生器24a使用单片多束LD的情况下，即使由于温度而存在位移，也能使用同一单片多束LD保持相对于激光二极管LD1与LD2之间的发射方向的恒定间隔，并且以高准确度适当地设置光束的相对位置。利用此配置，即使发生移位，如图17中的左侧部分示出的，作为屏幕14上的原始目标投影位置的激光光斑sp1和sp2仅改变成激光光斑sp1'和sp2'。因为在该移位中保持了相互关系，所以更易于通过校正进行调整。

而且，按照待实现的竖直分辨率(即，竖直方向上的行数)确定上述(m+1/N)个行中的竖直扫描线间隔系数m的范围。

例如，当可用于将投影图像14a绘制在一种类型的扫描轨道中的竖直扫描线的数目为Vline_single时(VFOV中的扫描线的数目(图像输出范围))，将通过使用多个激光束系统进行扫描而能够实现的扫描线Vline_multi的数目表达为：Vline_multi(line)＝(Vline_single-m)×N。

此处，在获得Vline_single或更高分辨率的条件下，将竖直扫描线间隔系数m的上限值表达为(Vline_single-m)×N≥Vline_single，并且将竖直扫描线间隔系数m表达为：m≤Vline_single(1-1/N)。此处，竖直扫描线间隔系数m的下限值与将扫描线的数目最大化的条件对应，并且因此，m＝0。

利用上述配置，在不改变驱动镜27的扫描速度的情况下，可以提高分辨率，并且以更高的清晰度显示投影图像14a。这使得实现了投影装置投射的投影图像的高分辨率并且实现高图像质量。

<RGB光轴未对准>

接着，将描述激光光源部24R、24G、及24B的光轴的未对准。

上述描述是在不改变驱动镜的扫描速度的情况下，使用两个或更多个系统的激光光源部24R、24G、及24B提高分辨率的示例性情况。然而，在这种情况下，当组装各个激光光源部24R、24G、及24B时，通常各光轴中实际产生的未对准，并且使用针对各颜色的光源的两个或更多个系统可能增加由于颜色溢出而导致的影响。

即，在各个激光光源部24R、24G、及24B属于一个系统的情况下，即使激光光源部24R、24G、及24B如图7中示出的配置并且各光轴经过调整，也可能发生未对准。例如，这包括通过图18中示出的发射形成激光光斑的情况。

图18示出了通过图7中的激光光源部24R、24G、及24B发射在屏幕14上的单独激光光斑scr、scg、以及scb的实施例，其中，各个正方形指示像素位置。例如，在使用激光光斑scr作为参考的情况下，产生激光光斑scr与激光光斑scg之间的偏移offset1及激光光斑scr与激光光斑scb之间的偏移offset2。

当通过激光光斑scr作为原点的坐标系进行表达时，分别将偏移，即，offset1和offset2表达为(1,1)和(1,-2)。

更具体地，例如，如图19中的左侧部分示出的，尽管激光束发生器24a旨在被设置成处于最初的调整状态，然而，激光束发生器24a被设置成处于由激光束发生器24a'指示的具有调整位移d的状态。当高至屏幕14的光学倍率为Mt时，这就产生了由屏幕14上的单独光束斑spa与spa'之间的偏移(光束位移)(＝Offset＝d×Mt)形成的位移。相应地，如图19中的右侧部分示出的，当各个激光光源部24R、24G、24B发生移位时，例如，最初投射在同一位置的激光光斑sc1、sc2、及sc3可能被投射在不同的位置。

例如，在使用投影图像14a具有800mm的水平视角、450mm的竖直视角、以及720p(水平方向上的1280个像素×竖直的720个像素(1个像素＝0.625mm))并且光学倍率是500的系统情况下，光源中的位移量d在屏幕上变成1.0mm，即，3.2个像素的未对准，从而导致图像质量极大地降低。

因此，例如，可以允许通过测量如图18中示出的偏移(offset1和offset2)并且通过下列校正而对激光光源部24R、24G、及24B中的光轴移位进行校正，即，该校正将由激光光源部24R发射的激光光斑scr作为参考，使得分别在激光光斑scg和scb处发射激光光源部24R、24G、及24B发生偏移(offset1和offset2)的位置处实际上存在的像素信号。

<根据本技术的第二实施方式的投影装置11的示例性配置>

接着，将参考图20描述根据本技术的第二实施方式的图1中的投影装置11的示例性配置。在该配置中，对激光光源部24R、24G、及24B执行测试发射，以检测光轴的未对准，并且将通过相对offset 1和offset 2获得的位置处的像素信号投射为由激光光源部24G和24B发射的激光光斑，由此对各个激光光源部24R、24G、及24B的位移进行校正，且将由通过激光光源部24R发射的激光光斑形成的像素定义为参考。应注意，在图20中，具有与图4中的投影装置11相同的功能的部件被赋予相同的参考标号和相同的名称，并且根据需要省去其描述。

具体地，图20中的投影装置11与图4中的投影装置11的不同在于：该配置取代二向色镜26-2和控制器21而包括分光器101和控制器106，并且进一步包括光电探测器(PD)102、开关部103、跨阻放大器(TIA)104、以及模数转换器(ADC)105。

分光器101将红色激光束部分朝向PD 102反射、将绿色激光束部分朝向PD 102反射、并且朝向PD 102透射蓝色激光束部分。

例如，如图21中示出的，将PD 102划分成水平方向上和竖直方向上总共四个(2×2)区域102a至102d，并且各个区域产生与光量对应的信号电流并且将产生的信号电流分别输出至开关部103的各个开关103a至103d。应注意，PD 102中的椭圆形指示入射在PD上的激光束的斑形状。

开关部103由开关103a至103d构成，且通过控制器106控制各个开关103a至103d的闭合/断开。利用此配置，切换PD 102中的各个区域102a至102d的信号电流并且输出至TIA104。

在控制器106的控制下，TIA104以预定的速率将信号电流转换成信号电压，并且将信号电压输出至ADC 105。

ADC 105将由从TIA 104供应的模拟信号形成的信号电压转换成数字信号并且将其供应至控制器106。

控制器106基本上具有与控制器21相同的功能并且进一步包括通过控制开关部103至ADC 105而对位移进行校正的功能。更具体地，控制器106包括LD控制部106a、平均值计算部106b、测试光发射控制部106c、镜控制部106d、存储器106e、以及校正值计算部106f。

LD控制部106a控制激光驱动器22，以允许将输入图像信号中的像素位置的像素信号校正为投射时因光轴的移位而引起发生实际移位并且使用校正值发射的像素位置的像素信号，校正值用于对通过校正值计算部106f计算并且储存在存储器106e中的激光光源部24R、24G、及24B的光轴的位移进行校正。而且，LD控制部106a控制激光驱动器22，以允许输入像素信号中的像素位置的像素信号使用校正值实现实际被投射的像素光输出为与期望值对应的光输出，校正值用于校正通过校正值计算部106f计算并且储存在存储器106e中的激光光源部24R、24G、及24B的光输出中的检测值与期望值之间的差值。简言之，LD控制部106a致使激光光源部24R、24G、及24B通过控制激光驱动器22而发射激光束，以使用两个校正值(即，用于校正光轴移位的校正值和用于校正光输出的校正值)对光轴移位和光输出进行校正。

平均值计算部106b以LD控制部106a输出的像素信号的帧为单位计算亮度的平均值并且将计算值供应至测试光发射控制部106c。

基于从镜控制部106d供应的、用于控制镜驱动器23的镜同步信号，测试光发射控制部106c指明驱动镜27的操作方向、并且确定执行用于计算校正值的测试光发射的定时、并且将命令输出至LD控制部106a，以利用与从平均值计算部106b供应的帧的亮度的平均值对应的发射强度执行测试光发射。此时，测试光发射控制部106c控制开关部103中的开关103a至103d的闭合/关断、控制TIA 104的放大率、并且进一步控制ADC 105的电压信号测量定时。

基于PD 102通过各个激光光源部24R、24G、及24B的测试光发射所接收的ADC 105测量的各个区域102a至102d中的信号电压，校正值计算部106f指明各个激光束的位置、从相互位置关系获得偏移、计算用于根据偏移校正光轴位移的校正值、并且将计算的校正值储存在存储器106e中作为校正信息。此外，基于PD 102通过各个激光光源部24R、24G、及24B的测试光发射所接收的ADC 105测量的各个区域102a至102d中的信号电压，校正值计算部106f指明激光束的光输出、根据与期望值的差值(位移)计算用于校正实际被投射的光输出与期望值之间的差值的校正值、并且将校正值储存在存储器106e中作为校正信息。

<光发射控制处理>

接着，将参考图22中的流程图描述图20中的投影装置11的光发射控制处理。

当输入该输入图像信号并且顺次开始通过与像素信号对应的光栅扫描而投射在屏幕上时，从驱动镜27倾向于能够在扫描轨道的先导部分进行投射的状态的状态开始处理。

在步骤S11中，测试光发射控制部106c随机地设置测试光发射位置。通过驱动镜27的操作将测试光发射位置设置在投影图像14a周围的任何消隐区域。例如，如图23中示出的，被设置到测试光发射位置的区域是区域Z2周围的区域，其中，实际上，在能够形成投影图像14a的区域Z1中形成图像，并且这与例如任何区域Z11至Zn对应。即，在区域Z1之中的除区域Z2之外的区域是不可能被观看者在观看之时辨别的区域，并且因此，即使在用于测试光发射的激光光斑上发射光，该区域也难以被辨别。相应地，例如，将任一区域Z11至Zn随机地设置为测试光发射位置。

在步骤S12中，测试光发射控制部106c和LD控制部106a查询镜控制部106d并且指明从当前驱动镜27的发射方向的扫描位置。

在步骤S13中，测试光发射控制部106c确定扫描位置是否是投影图像14a的显示区域。在步骤S13中，在扫描位置是投影图像14a的显示区域的情况下，处理过程进行至步骤S14。

在步骤S14中，LD控制部106a基于储存在存储器106e中的校正值根据激光光源部24R、24G、及24B的光轴的位移，对作为输入图像信号被投射的像素位置进行校正。

在步骤S15中，平均值计算部106b从校正的像素位置的图像信号中提取亮度并且加入经提取的亮度，计算一个帧的像素信号的亮度的平均值。

在步骤S16中，LD控制部106a基于输入图像信号控制激光驱动器22，以致使激光光源部24R、24G、及24B发射具有经过校正的像素位置的像素信号。

在步骤S17中，镜控制部106d确定一个帧的扫描是否完成，并且在未完成的情况下，处理过程返回至步骤S12。即，重复步骤S12至S34中的处理，直至完成一个帧的处理。因此，当在步骤S17中确定已完成一个帧的处理时，以朝向帧头位置的预定角改变驱动镜27的发射方向，以在该定时准备下一个帧的图像输出，并且处理过程进行至步骤S35。

而且，在步骤S35中，LD控制部106a确定是否已经发出停止图像输出控制的指示，并且在不存在停止图像输出控制的指示的情况下，处理过程返回至步骤S11。然后，在步骤S35中确定已经发出停止图像输出的指示的情况下，完成处理过程。

同时，在步骤S13中确定扫描位置不是投影图像14a的显示区域的情况下，处理过程进行至步骤S18。

在步骤S18中，测试光发射控制部106c确定通过查询镜控制部106d而指明的扫描位置是否在确定为测试光发射位置的区域内。

在步骤S18中确定已指明的扫描位置不在确定为测试光发射位置的区域内的情况下，不执行测试光发射，并且处理过程进行至步骤S17。

在步骤S18中，在确定是测试光发射位置的情况下，处理过程进行至步骤S19。

在步骤S19中，LD控制部106a确定是否需要在任一激光光源部24R、24G,、及24B中进行用于LD功率控制的测试光发射。在步骤S19中，例如，当未在同一帧内执行用于LD功率控制的测试光发射的情况下，确定需要进行用于LD功率控制的测试光发射。在这种情况下，处理过程进行至步骤S20。

在步骤S20中，测试光发射控制部106c控制平均值计算部106b，以计算目前为止同一帧内的像素值的亮度的平均值，因此，测试光发射控制部106c基于亮度的平均值指明光发射强度。即，例如，如图24中示出的，测试光发射控制部106c可以相对于同一帧内的像素值的亮度的平均值(输出视频平均值(％))设置测试光发射中的发射强度(测试发射功率(mV))。即，以此方式，在帧的像素值的亮度的平均值低的情况下，并且在图像整体暗的情况下，相应地，将测试光发射的强度设置为低并且暗。相反，在图像作为整体明亮的情况下，因此，将测试光发射的强度设置为高并且明亮。通过按照这种方式设置光发射强度，可以将亮度设置至用户不能容易地辨别所发生的测试光发射的水平。

在步骤S21中，测试光发射控制部106c测量作为测量目标的PD 102的全部区域102a至102d中的信号电流，而不致使作为测量目标的激光光源部24在任一激光光源部24R、24G、及24B中发射光。即，在这种情况下，测试光发射控制部106c将开关部103中的全部开关103a至103d设置为闭合，以能够测量作为测量目标的区域102a至102d中的和，并且控制ADC105测量对应定时的信号电压，然后，获得测量结果。

在步骤S22中，测试光发射控制部106c致使作为测量目标的激光光源部24发射光。

在步骤S23中，当作为测量目标的激光光源部24在任一激光光源部24R、24G、及24B中发射光时，测试光发射控制部106c测量作为测量目标的PD 102的全部区域102a至102d中的信号电流。此外，此时，测试光发射控制部106c将开关部103中的全部开关103a至103d设置为闭合，以能够测量作为测量目标的区域102a至102d中的全部信号电流，并且控制ADC105测量对应定时的信号电压，然后，获得测量结果。

在步骤S24中，校正值计算部106f计算期望值与当执行测试光发射时针对激光束的功率(光输出)的测量结果之间的差值。即，校正值计算部106f通过使非发射状态的与光发射状态的测量值的偏移值变细，并且通过进一步使用与期望值的差值而计算校正值(校正系数)，然后，将校正值储存在存储器106e中。

在步骤S25中，LD控制部106a基于储存在存储器106e中的从与期望值的差值获得的校正值(校正系数)对光发射功率进行校正，并且处理过程进行至步骤S17。在下文中，通过重复用于LD功率控制的测试光发射而顺序更新该校正值(校正系数)。

作为更具体的方法，例如，在后续处理中，校正值计算部106f计算将像素信号加上与通过用于LD功率控制的测试光发射获得的差值对应的量的值作为校正系数，并且将计算值储存在存储器106e中。然后，LD控制部106a读取储存在存储器106e中的校正系数并且将校正系数添加到输入图像信号的像素信号中，由此将其转换成能够实际获得必要功率(光输出)的像素信号中，以通过激光光源部24进行调制并且输出。通过该控制，对通过激光光源部24输出的激光束的功率(光输出)进行校正。

通过按照这种方式控制激光光源部24的功率(光输出)，投影图像的亮度(光输出)将不会变得与像素信号的期望亮度不同，从而使得在屏幕14上的投射可以具有根据信号的亮度。因此，通过投影装置11投射的投影图像14a实现了高图像质量。

在步骤S19中，在确定不需要进行用于LD功率控制的测试光发射的情况下，处理过程进行至步骤S26。

在步骤S26中，测试光发射控制部106c确定是否需要对任一激光光源部24R、24G、及24B执行光轴校正。例如，基于是否在同一帧内对光轴进行校正而确定执行或不执行光轴校正，并且在确定已经在同一帧内执行光轴校正的情况下，确定不需要运行光轴校正，并且处理过程进行步骤S17。

相反，在步骤S26中确定需要执行光轴校正的情况下，处理过程进行至步骤S27。

在步骤S27中，测试光发射控制部106c测量作为未测量的测量目标的PD 102的任意区域102a至102d中的信号电流，而不致使任一激光光源部24R、24G、及24B(即，作为测量目标的激光光源部24)发射光。即，在这种情况下，测试光发射控制部106c仅将开关部103中的开关103a至103d之中的开关设置为闭合，以能够测量作为测量目标的任一区域102a至102d，并且控制ADC 105测量对应定时的信号电压，然后，获得测量结果。

在步骤S28中，测试光发射控制部106c致使作为测量目标的激光光源部24(即，任一激光光源部24R、24G、及24B)发射光。测试光发射的功率被固定，以能够在测量PD 102的各个区域102a至102d时在相同条件下进行测量。通过降低光发射功率而降低能见度并且将检测系统的增益切换至高增益，能够实现稳定的测量。可以利用具有与如步骤S20中的处理过程的投影图像14a同步的亮度的测试光发射的功率进行测量。

在步骤S29中，当作为测量目标的激光光源部24在任一激光光源部24R、24G、及24B中发射光时，测试光发射控制部106c测量作为未测量的测量目标的PD 102的任一区域102a至102d中的信号电流。此时，测试光发射控制部106c仅将开关部103中的开关103a至103d之中的开关设置为闭合，以能够测量作为测量目标的区域102a至102d中的任何信号电流，并且控制ADC 105测量对应定时的信号电压，然后，获得测量结果。

在步骤S30中，测试光发射控制部106c确定是否可能计算用于激光光源部24R、24G、及24B的校正值。即，当对各个激光光源部24R、24G、及24B执行测试光发射时，可以计算校正值，并且除此之外，在PD 102中获得各个区域102a至102d的测量结果。相应地，基于是否具有总共12个参数的值(即，PD 102的区域102a至102d在各个激光光源部24R、24G、及24B的测试光发射之时的各个测量结果)而确定是否能够计算校正值。

在步骤S30中，例如，当确定不可以计算校正值时，即，在未获得总共12个参数的情况下，处理过程进行至步骤S17。

在步骤S30中，例如，当确定可以计算校正值时，即，在获得总共12个参数的情况下，处理过程进行至步骤S31。

在步骤S31中，校正值计算部106f计算PD 102上的激光光源部24R、24G、及24B中的各个激光光斑的质心位置。例如，已知PD 102上的激光光斑的形状具有如图21中的左下方部分中示出的椭圆形状。例如，在已知图21中的左下方部分的椭圆形的长轴是By并且短轴是Bx、并且图21的PD 102中的各个区域102a至102d的初始值是A至D的情况下，获得质心位置(X,Y)为：(X,Y)＝(Bx×Xoff/TTL,By×Yoff/TTL)。此处，Xoff是((A+B)-(C+D))、Yoff是((A+D)-(B+C))、并且TTL＝A+B+C+D。

例如，如图25中的右侧部分示出的，校正值计算部106f计算激光光源部24R、24G、及24B中的在PD 102上的各个激光光斑sp1、sp2、及sp3的上述质心位置。

在步骤S32中，校正值计算部106f计算激光光源部24R、24G、及24B的在PD 102上的激光光斑sp1、sp2、及sp3的之前质心位置与目前质心位置之间的差值。此处，要获得的差值是差值Δsp1、Δsp2、及Δsp3，即，在之前测试光发射时测量的激光光斑sp1、sp2、及sp3的质心位置与在当前测试光发射之时测量的激光光斑sp1、sp2、及sp3的质心位置之间的差值。然而，在第一次处理时，激光光斑的之前质心位置并不存在，因此，不产生差值Δsp1、Δsp2、及Δsp3。相应地，跳过对应的处理过程并且执行第二及后续的测试光发射的处理。

在步骤S33中，校正值计算部106f基于该差值计算(更新)作为校正值的系数。

在步骤S34中，校正值计算部106f将由获得的校正系数构成的一组校正值储存在存储器106e中作为校正信息。

更具体地，当激光光源部24R、24G、及24B的在PD 102上的激光光斑sp1、sp2、及sp3的质心位置分别是sp1(x1,y1)、sp2(x2,y2)、及sp3(x3,y3)时，如下获得校正值。

即，当将激光光斑sp1设置为原点(0,0)时，激光光斑sp2和sp3的坐标分别为：sp1(0,0)、sp2(x2-x1,y2-y1)、及sp3(x3-x1,y3-y1)。

此处，当将与PD 102上的激光光斑sp1、sp2、及sp3对应的屏幕14上的投影图像14a中的sp1对应的像素位置设置为原点时，像素位置sc1、sc2、及sc3分别为：像素位置sc1(0,0)、sc2(comp 2x,comp 2y)、及sc3(comp 3x,comp 3y)。

此处，comp 2x是利用在PD 102上的激光光斑sp2的激光束投射在屏幕14上的像素位置sc2的x坐标，并且同样，comp 2y是其y坐标。类似地，comp 3x和comp 3y是通过PD 102上的激光光斑sp3的激光束投射在屏幕14上的像素位置sc3的x坐标和y坐标。

此时，校正值Cr、Cg、及Cb，即，通过激光光源部24R、24G、及24B投射的像素位置的转换系数，分别为：Cr(0,0)，Cg(comp 2x/(x2-x1)，comp 2y/(y2-y 1))，及Cb(comp 3x/(x3-x1)，comp 3y/(y3-y1))。

获得校正值Cr、Cg、及Cb(其是按照这种方式获得的转换系数)作为初始处理过程中的校正值。

而且，如下获得在上述步骤S32中获得的差值Δsp1、Δsp2、及Δsp3。

应注意，在下列描述中，分别由sp1'(x1',y1')、sp2'(x2',y2')、及sp3'(x3',y3')表示通过新测试光发射获得的激光光源部24R、24G、及24B的在PD 102上的激光光斑sp1'、sp2'、及sp3'，并且分别由sp1(x1,y1)、sp2(x2,y2)、及sp3(x3,y3)表示之前的激光光斑sp1、sp2、及sp3。

当将sp1'限定为原点(0,0)时，新激光光斑sp1'(x1',y1')、sp2'(x2',y2')、及sp3'(x3',y3')的坐标被转换成sp1'(0,0)、sp2'(x2'-x1',y2'-x1')、及sp3'(x3'-x1',y3'-y1')。

通过定义sp1'作为参考，将差值Δsp1、Δsp2、及Δsp3表示为：Δsp1(0,0)、Δsp2(Δx2＝(x2'-x1')-(x2-x1)，Δy2＝(y2'-y1')-(y2-y1))、及Δsp3(Δx3＝(x3'-x1')-(x3-x1)，Δy3＝(y3'-y1')-(y3-y1))。

因此，将校正值Cr、Cg、及Cb分别更新为Cr'(0,0)、Cg'(Δx2×comp2x/(x2-x1)，Δy2×comp 2y/(y2-y1))、Cb'(Δx3×comp 3x/(x3-x1)，Δy3×comp 3y/(y3-y1))。

进一步地，当激光光源部24R、24G、及24B中的输入图像信号的像素位置是(x,y)时，LD控制部106a通过步骤S15中的处理执行校正，因此，当校正值Cr、Cg、Cb分别为Cr(crx,cry)、Cg(cgx,cgy)、及Cb(cbx,cby)时，实际上，将假设发射光的像素位置设置为：(x,y)、(x×cgx,y×cgy)、并且(x×cbx，y×cby)。

通过上述处理，通过基于与激光光源部24R、24G、及24B的质心位置的关系计算校正值而对与输入图像信号对应的像素位置进行校正，即，基于偏移量，可以对光轴的位移进行校正。进一步地，因为通过反复测量激光光源部24R、24G、及24B的各个光轴的单独质心位置而根据与之前位置的差异对校正值进行更新，所以即使在存在变化的情况下，诸如，温度变化、光轴的移位等，也可以设置适当的校正值。因此，这使得可以抑制由于RGB激光光源部24R、24G、及24B的光轴的移位产生的颜色溢出等而致使图像质量下降，从而能够使得投影装置11投射的投影图像14a实现图像质量。

而且，在这种情况下，例如，在图26示出的时间图中执行处理。即，在包括时间t11至t12、时间t13至t14、及时间t15至t16各个时间内重复各个激光光源部24R、24G、及24B在测试光发射时的对应激光束sp1、sp2、及sp3的步骤S20至S25的处理，以获得PD 102中的四个区域102a至102d的测量结果。这能够通过步骤S26至S29中的处理在时间t17至t18内计算(更新)校正值。

进一步地，需要通过激光束发生器24a的调制的稳定性与测量和PD102的各个区域102a至102d中的光量对应的信号电压时的响应速度之间的关系确定测试光发射时通过激光光源部24R、24G、及24B进行光发射的脉冲宽度。具体地，例如，如图27中的左侧部分示出的，从时间t1至t2，脉冲波形不稳定。对于该特性，希望使用时间t1至t3的利用具有长稳定状态的波形执行测量。应注意，如图27的右侧部分示出的，只要波形稳定并且可以进行测量，则可以使用时间t11至t12(即，短时间段)进行测量。

尽管上述所述实施例是基于帧中的平均像素值设置测试发射时的发射强度的情况，然而，只要能够实现不可能被观看者辨别的发射强度，则其他方法也适用。例如，根据通过投影图像14a表现的情景可以允许改变强度。例如，在夜晚天空中显示烟花燃放的情况下，可以将强度设置地相对较强。

而且，对于较为明亮的图像，可以允许将发射强度设置成较高的水平，并且对于较为暗淡的图像，可以设置成较低的水平。进一步地，在各个RGB中切换测试光发射的情况下，测试光发射值可被配置为与输出图像对应地单独进行设置。即，例如，在亮绿色图像的情况下，绿色(G)的测试光发射强度可增加，而红色(R)和蓝色(B)等其他颜色的发射强度可减弱。进一步地，在考虑人类眼睛的视觉敏感度时，仅可以通过具有最高敏感度的绿颜色图像确定发射强度。而且，通过随机改变测试光发射的位置，可以抑制同一位置处的周期性重复光发射并且降低人类眼睛的可见度。

而且，存在这样一种趋势，即，温度越高，光轴的位移变得越大。相应地，可以允许根据发布激光束的频率和激光束发生器24a的温度改变测试光发射的发生频率。例如，在高温的情况下，可以频繁地执行测试光发射，并且在低温的情况下，可以降低测试光发射的频率。进一步地，尽管本实施方式中的示例性配置是对“轴位移(未对准)”和“光输出与期望值的位移(差值)”两个位移进行校正的示例性情况，然而，可以仅通过校正“轴位移(未对准)”和“光输出与期望值的位移(差值)”中的任一个而实现投影图像的高图像质量。为了仅对这些之中的“光输出与期望值的位移(差值)”进行校正，不需要将PD 102划分成四个，并且对于测量作为整体的、与光量对应的信号电压是足够的。

而且，尽管上述描述是投影系统1中的投影装置11的示例性情况，然而，只要可以使用通过投影装置11进行投影，则可以使用除投影系统1之外的任何配置。例如，可以使用投影装置11将投影图像14a投射在汽车的前窗上或飞行器的飞行员所使用的平视显示器(HUD)上等。

<通过软件运行的示例性情况>

同时，在硬件中或通过软件可以运行上述所述一系列处理过程。在通过软件运行该一系列处理过程的情况下，将组成软件的程序从记录介质安装到被集成在专用硬件中的计算机上、或者安装到例如通过安装各种程序而能够运行各种功能的通用计算机上。

图28示出了通用个人计算机的示例性配置。该个人计算机集成了中央处理单元(CPU)1001。输入/输出接口1005经由总线1004与CPU 1001耦接。只读存储器(ROM)1002和随机存取存储器(RAM)1003耦接至总线1004。

输入/输出接口1005与输入单元1006、输出单元1007、储存单元1008、以及通信单元1009连接。输入单元1006包括诸如用户输入操作命令所使用的键盘和鼠标等输入设备。输出单元1007将处理操作屏幕和处理结果图像输出至显示设备中。储存单元1008包括用于储存程序和各种数据的硬盘驱动。通信单元1009包括局域网(LAN)适配器并且经由由因特网表示的网络运行通信处理。而且，与朝向诸如磁盘(包括软盘)、光盘(包括紧凑型盘只读存储器(CD-ROM)和数字通用盘(DVD))、磁光盘(包括迷你盘(MD))、或半导体存储器等可移除介质1011读和写数据的驱动1010连接。

CPU 1001根据储存在ROM 1002中的程序或从诸如磁盘、光盘、磁光盘、或半导体存储器等可移除介质1011读取、储存在储存单元1008中、并且从储存单元1008加载到RAM1003中的程序运行各种类型的处理。RAM 1003还适当地储存CPU 1001运行各种类型的处理时所需要的数据等。

如上述配置的计算机，通过操作运行上述所述系列的处理，因此，例如，CPU 1001将储存在储存单元1008中的程序经由输入/输出接口1005和总线1004加载到RAM 1003中并且运行程序。

例如，可以将通过计算机(CPU 1001)运行的程序作为封装介质储存并且设置到可移除介质1011中。可替代地，经由包括局域网、因特网、以及数字卫星广播的有线或无线传输介质可以提供程序。

在计算机上，通过将可移除介质1011附接至驱动1010，经由输入/输出接口1005可以将程序安装到储存单元1008中。在这种情况下，可以经由有线或无线传输介质将程序接收在通信单元1009处并且安装到储存单元1008中。可替代地，可以提前将程序安装到ROM1002或储存单元1008中。

应注意，通过计算机运行的程序可以是按照本描述中描述的顺序、按照时间序列处理的程序、或者可以是在诸如所调用等规定定时处理的程序。

<为投影系统模块的电子仪器的应用实施例>

而且，尽管上述描述是单独配置投影系统1的示例性情况，然而，除屏幕14之外的投影系统1的配置可以形成具有约一个芯片规模的配置的投影系统模块、并且例如可以被集成到诸如移动电话、智能手机、移动终端、以及便携式成像装置等电子仪器中，以投射例如储存在各个电子仪器中的图像或通过通信接收的图像。

图29示出了包括投影系统模块111作为一个芯片中的模块的电子装置的示例性配置，投影系统模块111包括如图1中的除屏幕14外的投影系统1的功能。此处，通过可移除介质1041的CPU 1031的功能和配置与通过可移除介质1011的CPU 1001的功能和配置大致相同，因此，省去其描述。尽管如此，然而，通过图29中的电子仪器的可移除介质1041的CPU1031形成更紧凑并且比通过典型情况下的可移除介质1011的CPU 1001具有更高移动性。应注意，因为投影系统模块111与图1中的投影系统1具有相同的功能，所以将省去其描述。

而且，在本描述中，系统代表一套多个组元(设备、模块(零件)等)。换言之，全部组元可以在同一外壳内，但是，这些组元不一定必须在同一外壳内。相应地，容纳在独立外壳内、经由网络连接的多个装置可以是一系统。多个模块容纳在一个外壳中的装置也可以是系统。

应注意，本技术的实施方式并不局限于上述所述实施方式，而是可以本技术的范围内的各种方式进行修改。

例如，本技术可被配置成云计算的形式，其中，在多个装置之中，经由网络共享用于协同处理的一种功能。

而且，在一个装置上可以运行或通过用于处理的多个装置共享在上述流程图中描述的各个步骤。

进一步地，在一个步骤包括多个处理阶段的情况下，可以在一个装置上运行或通过多个装置共享该一个步骤中包括的多个处理阶段。

应注意，本技术还可如下配置。

<1>一种投影装置，包括：光源单元，所述光源单元包括被配置为产生激光束的多个光源；和一个扫描部，所述扫描部被配置为反射由所述光源单元的多个所述光源产生的多个所述激光束，并且在对所述激光束进行扫描的同时将所述激光束投射在屏幕上，

其中，多个所述光源被设置成处于移位状态，以允许由多个所述光源各个产生的所述激光束在所述屏幕上形成不同的扫描光路，并且利用不同的图像信号对各个移位的所述激光束进行调制。

<2>根据<1>所述的投影装置，

其中，所述扫描部反射由所述光源产生的多个所述激光束，并且通过光栅扫描在竖直方向上对所述屏幕上进行扫描；并且

在多个所述光源的数目是N的情况下，当多个所述光源由所述扫描部反射在各所述光源中产生的多个所述激光束以投射在所述屏幕上时，将所述激光束在竖直方向上移位(m+1/N)行的状态下投射在所述屏幕上；并且

在所述光源的数目是1并且在水平方向上能够对所述屏幕上进行扫描的行数是Vline_single的情况下，所述m小于Vline_single×(1-1/N)。

<3>根据<2>所述的投影装置，

其中，光源单元包括：

多个激光束发生器，所述多个激光束发生器被配置为产生激光束；

准直透镜，所述准直透镜被配置为对由多个所述激光束发生器产生的多个所述激光束进行大致地校准；以及

光学块，所述光学块被配置为将由所述扫描部反射并且扫描的多个所述激光束投射在所述屏幕上，并且

当多个所述激光束发生器中的所述激光束的光轴的移位量是d，所述光学块和所述准直透镜的光学倍率是Mt，并且当对所述屏幕上的N个同一颜色的激光束进行扫描时，在所述竖直方向上的行间隔为Vline_step时，d＝(m+1/N)/Mt×Vline_step。

<4>根据<2>所述的投影装置，其中，多个所述光源被布置成使多个所述光源的移位被固定，从而当由所述扫描部反射在多个所述光源产生的多个所述激光束并且将多个所述激光束投射在所述屏幕上时，所述多个激光束相对于当对所述屏幕上的相同的所述激光束进行扫描时所述竖直方向上的所述行间隔移位1/N倍。

<5>根据<2>所述的投影装置，其中，多个光源是单片式多束激光二极管(LD)。

<6>根据<1>至<5>所述的投影装置，其中，光源单元被设置成用于图像信号中的各个RGB。

<7>一种投影模块，包括：

光源单元，所述光源单元包括被配置为产生激光束的多个光源；和

一个扫描部，所述扫描部被配置为反射由所述光源单元的多个所述光源产生的多个所述激光束，并且边对所述激光束进行扫描边将所述激光束投射在屏幕上，

其中，多个所述光源被设置成处于移位状态，以允许由多个所述光源各个产生的所述激光束在所述屏幕上形成不同的扫描光路，并且利用不同的图像信号对各个移位的所述激光束进行调制。

<8>一种电子仪器，包括：

光源单元，所述光源单元包括被配置为产生激光束的多个光源；和

一个扫描部，所述扫描部被配置为反射由所述光源单元的多个所述光源产生的多个所述激光束，并且边对所述激光束进行扫描边将所述激光束投射在屏幕上，

其中，多个所述光源被设置成处于移位状态，以允许由多个所述光源各个产生的所述激光束在所述屏幕上形成不同的扫描光路，并且利用不同的图像信号对各个移位的所述激光束进行调制。

参考标号列表

1 投影系统 11 投影装置 12主控制器

13 距离测量部 14 屏幕 14a投影图像

21 控制器 22 激光驱动器 23镜驱动器

24R、24G、24B 激光光源部

24a、24Ra、24Ga、24Ba 激光束发生器

24b、24Rb、24Gb、24Bb 准直透镜

25 镜 26-1、26-2 二向色镜 27 驱动镜

28 光学透镜 101 分光器 102 光电探测器(PD)

102a至102d 区域 103 开关部

103a至103d 开关 104 TIA(跨阻放大器)

105 ADC(模数转换器) 106 控制器

106a LD控制部 106b 平均值计算部

106c 测试光发射控制部 106d 镜控制部

106e 存储器 106f 校正值计算部。

Claims (8)

1.一种投影装置，包括：

光源单元，所述光源单元包括被配置为产生激光束的多个光源；和

一个扫描部，所述扫描部被配置为反射由所述光源单元的多个所述光源产生的多个所述激光束，并且在对所述激光束进行扫描的同时将所述激光束投射在屏幕上，

其中，多个所述光源被设置成处于移位状态，以允许由多个所述光源各个产生的所述激光束在所述屏幕上形成不同的扫描光路，并且利用不同的图像信号对各个移位的所述激光束进行调制。

2.根据权利要求1所述的投影装置，

其中，所述扫描部反射由所述光源产生的多个所述激光束，并且通过光栅扫描在竖直方向上对所述屏幕上进行扫描；并且

在多个所述光源的数目是N的情况下，当多个所述光源由所述扫描部反射在各所述光源中产生的多个所述激光束以投射在所述屏幕上时，将所述激光束在竖直方向上移位(m+1/N)行的状态下投射在所述屏幕上；并且

在所述光源的数目是1并且在水平方向上能够对所述屏幕上进行扫描的行数是Vline_single的情况下，所述m小于Vline_single×(1-1/N)。

3.根据权利要求2所述的投影装置，

其中，所述光源单元包括：

多个激光束发生器，所述多个激光束发生器被配置为产生激光束；

准直透镜，所述准直透镜被配置为对由多个所述激光束发生器产生的多个所述激光束进行大致地校准；以及

光学块，所述光学块被配置为将由所述扫描部反射并且扫描的多个所述激光束投射在所述屏幕上，并且

当多个所述激光束发生器中的所述激光束的光轴的移位量是d，所述光学块和所述准直透镜的光学倍率是Mt，并且当对所述屏幕上的N个同一颜色的激光束进行扫描时，在所述竖直方向上的行间隔为Vline_step时，d＝(m+1/N)/Mt×Vline_step。

4.根据权利要求2所述的投影装置，

其中，多个所述光源被布置成使多个所述光源的移位被固定，从而当由所述扫描部反射在多个所述光源产生的多个所述激光束并且将多个所述激光束投射在所述屏幕上时，所述多个激光束相对于当对所述屏幕上的相同的所述激光束进行扫描时所述竖直方向上的行间隔移位1/N倍。

5.根据权利要求2所述的投影装置，

其中，多个所述光源是单片式多束激光二极管(LD)。

6.根据权利要求1所述的投影装置，其中，所述光源单元被设置成用于所述图像信号中的各个RGB。

7.一种投影模块，包括：

光源单元，所述光源单元包括被配置为产生激光束的多个光源；和

一个扫描部，所述扫描部被配置为反射由所述光源单元的多个所述光源产生的多个所述激光束，并且边对所述激光束进行扫描边将所述激光束投射在屏幕上，

其中，多个所述光源被设置成处于移位状态，以允许由多个所述光源各个产生的所述激光束在所述屏幕上形成不同的扫描光路，并且利用不同的图像信号对各个移位的所述激光束进行调制。

8.一种电子仪器，包括：

光源单元，所述光源单元包括被配置为产生激光束的多个光源；和

一个扫描部，所述扫描部被配置为反射由所述光源单元的多个所述光源产生的多个所述激光束，并且边对所述激光束进行扫描边将所述激光束投射在屏幕上，

其中，多个所述光源被设置成处于移位状态，以允许由多个所述光源各个产生的所述激光束在所述屏幕上形成不同的扫描光路，并且利用不同的图像信号对各个移位的所述激光束进行调制。