DE112015000349T5

DE112015000349T5 - Bildprojektionsvorrichtung und Einstellverfahren und Steuerverfahrenfür eine Bildprojektionsvorrichtung

Info

Publication number: DE112015000349T5
Application number: DE112015000349.5T
Authority: DE
Inventors: Kenya Nakai; Nobuo Takeshita
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-01-07
Filing date: 2015-01-07
Publication date: 2016-09-22
Also published as: US20160330418A1; JPWO2015105115A1; WO2015105115A1; CN105900166A; JP6230624B2; CN105900166B; US9936176B2

Abstract

Die vorliegende Erfindung bestrahlt eine Projektionsfläche punktgenau mit einem Lichtstrahl, der aus einer Lichtquelle emittiert wird. Die Bildprojektionsvorrichtung (1) beinhaltet: einen roten Laser (11); eine Scan-Spiegeleinheit (20), die einen Scan-Spiegel (21) zum Reflektieren eines Lichtstrahls aus dem roten Laser (11) beinhaltet und ein Bild auf einen Bildschirm (30) projiziert durch Antreiben des Scan-Spiegels (21), um den Lichtstrahl zu lenken; und eine Anzeigesteuereinrichtung (60) zum Regeln einer Emissionszeit des Lichtstrahls aus dem roten Laser (11). Die Anzeigesteuereinrichtung (60) bestimmt gemäß einer Funktion, die eine Beziehung darstellt zwischen einem Positionsverschiebungsbetrag des Lichtstrahls in Bezug auf den Scan-Spiegel (21), einer Emissionszeit des Lichtstrahls aus dem roten Laser (11) und einer Bestrahlungsposition auf dem Bildschirm (30), die von einem Lichtstrahl bestrahlt wird, der zur Emissionszeit von dem roten Laser (11) emittiert wird, aus einem zuvor erhaltenen Wert für den Positionsverschiebungsbetrag und einer Bestrahlungszielposition auf dem Bildschirm (30), die von dem Lichtstrahl bestrahlt werden soll, die Emissionszeit des Lichtstrahls entsprechend der Bestrahlungszielposition.

Description

GEBIET DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bildprojektionsvorrichtung und ein Einstellverfahren und ein Steuerverfahren für eine Bildprojektionsvorrichtung.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Als Vorrichtung zum Scannen bzw. Ablenken von Lichtstrahlen werden häufig optische Scanvorrichtungen unter Verwendung eines Polygonspiegels oder eines Galvanospiegels verwendet. Optische Scan- bzw. Ablenkvorrichtungen, die eine Mikrosystem-(MEMS)-Spiegelvorrichtung verwenden, die unter Verwendung von MEMS-Verfahren hergestellt wird, wurden ebenfalls bereits vorgeschlagen. Die MEMS-Spiegelvorrichtung ist eine Vorrichtung, die durch elektromagnetische Kraft, elektrostatische Kraft oder dergleichen einen Ablenk- bzw. Scan-Spiegel hin- und herbewegt, in den Komponenten wie ein elastisches Element unter Verwendung von Silicium oder dergleichen eingeformt sind, und ist ein elektromechanisches Mikrobauteil, das in der Lage ist, einen Lichtstrahl abzulenken.
Das Patentdokument 1 schlägt ein Verfahren vor, bei dem in einer Bildanzeigevorrichtung, die durch Ablenken mehrerer Laserlichter mittels einer MEMS-Spiegelvorrichtung ein Bild auf einem Bildschirm anzeigt, eine Verschiebung einer optischen Achse der mehreren Laserlichter unter Verwendung eines lichtempfangenden Elements erkannt wird.
Ferner schlägt das Patentdokument 2 ein Verfahren vor, bei dem in einer Bildanzeigevorrichtung, die durch Ablenken mehrerer Laserlichter mittels eines Scan-Spiegels ein Bild auf einen Bildschirm projiziert, eine Verschiebung einer optischen Achse einer Lichtquelle unter Verwendung eines Photorezeptors erkannt wird und eine Laserlichtemissionszeit auf Basis der erkannten Verschiebung korrigiert wird.
DOKUMENTE DES STANDES DER TECHNIK
PATENTDOKUMENTE

Patentdokument 1: Japanisches Patent Nr. 4897941
Patentdokument 2: Japanisches Patent Nr. 5167992

KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
DER ERFINDUNG ZUGRUNDE LIEGENDE PROBLEME
Jedoch wird im Patentdokument 2 eine Beziehung zwischen einer Verschiebung einer optischen Achse, einer Laserlichtemissionszeit, einer Bestrahlungsposition auf dem mit Laserlicht bestrahlten Bildschirm nicht berücksichtigt, daher ist es nicht möglich, einen Bildschirm punktgenau mit Laserlicht zu bestrahlen. Wenn beispielsweise ein Pixel durch mehrere Laserlichter gebildet wird, stimmen somit die Bestrahlungspositionen der mehreren Laserlichter auf dem Bildschirm nicht überein, und das Pixel, das auf dem Bildschirm 30 angezeigt wird, wird unscharf. Ferner verwenden die Patentdokumente 1 und 2 eine Anordnung, wo ein spezielles lichtempfangendes Element oder ein Photorezeptor hinzugefügt wird, um eine Verschiebung einer optischen Achse von Laserlicht zu erkennen, was die Vorrichtung verteuert.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen einer Bildprojektionsvorrichtung und eines Einstellverfahrens und eines Steuerverfahrens für eine Bildprojektionsvorrichtung, die in der Lage ist, eine Projektionsfläche punktgenau mit einem Lichtstrahl zu bestrahlen, der aus einer Laserlichtquelle emittiert wird, ohne ein lichtempfangendes Element zur Erkennung einer Verschiebung einer optischen Achse hinzuzufügen.
MITTEL ZUR LÖSUNG DER PROBLEME
Eine Bildprojektionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet: eine Lichtquelle zum Emittieren eines Lichtstrahls; eine Scan-Spiegeleinheit, die einen Scan-Spiegel zum Reflektieren des von der Lichtquelle emittierten Lichtstrahls beinhaltet, wobei die Scan-Spiegeleinheit durch Antreiben des Scan-Spiegels, um den Lichtstrahl abzulenken, ein Bild auf eine Projektionsfläche projiziert; und einen Regler zum Regeln einer Emissionszeit des Lichtstrahls aus der Lichtquelle, wobei der Regler gemäß einer Funktion, die eine Beziehung darstellt zwischen einem Betrag einer Positionsverschiebung des Lichtstrahls in Bezug auf den Scan-Spiegel, einer Emissionszeit des Lichtstrahls aus der Lichtquelle und einer Bestrahlungsposition auf der Projektionsfläche, die von dem zur Emissionszeit aus der Lichtquelle emittierten Lichtstrahl bestrahlt wird, aus einem zuvor erhaltenen Wert für den Betrag der Positionsverschiebung und einer Bestrahlungszielposition auf der Projektionsfläche, die von dem Lichtstrahl aus der Lichtquelle bestrahlt werden soll, die Emissionszeit des Lichtstrahls entsprechend der Bestrahlungszielposition bestimmt. Die Scan-Spiegeleinheit lenkt den Lichtstrahl durch Drehen des Scan-Spiegels um eine Drehachse ab. Der Lichtstrahl aus der Lichtquelle fällt aus einer Richtung, die parallel ist zu einer optischen Bezugsachse, welche die Drehachse senkrecht schneidet, auf den Scan-Spiegel. Der Betrag der Positionsverschiebung ist ein Betrag einer Positionsverschiebung einer optischen Achse des Lichtstrahls, der auf den Scan-Spiegel fällt, in Bezug auf die optische Bezugsachse in einer Richtung, die senkrecht ist zur Drehachse und zur optischen Bezugsachse. Aus der Richtung der Drehachse betrachtet: lenkt bzw. scannt die Scan-Spiegeleinheit den Lichtstrahl in einer Scan-Richtung, die parallel ist zur optischen Bezugsachse, über die Projektionsfläche, ist ein Winkel, der von einer Normalen zum Scan-Spiegel, wenn der Scan-Spiegel nicht angetrieben wird, und der optischen Bezugsachse gebildet wird, 45 Grad, und wird die Funktion dargestellt durch X = (S – D)·tan(2·θ(t)) + D/tan(45 – θ(t)) worin S ein Abstand von der Drehachse zur Projektionsfläche ist, D der Betrag der Positionsverschiebung ist, t die Emissionszeit des Lichtstrahls aus der Lichtquelle ist, θ(t) ein Drehwinkel des Scan-Spiegels zur Emissionszeit t des Lichtstrahls in Bezug auf eine Drehposition des Scan-Spiegels, wenn der Scan-Spiegel nicht angetrieben wird, ist, und X die Bestrahlungsposition auf der Projektionsfläche in der Scan-Richtung ist, die von dem Lichtstrahl bestrahlt wird, der zur Emissionszeit t emittiert wird.
Eine Bildprojektionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet: eine Lichtquelle zum Emittieren eines Lichtstrahls; eine Scan-Spiegeleinheit, die einen Scan-Spiegel zum Reflektieren des von der Lichtquelle emittierten Lichtstrahls beinhaltet, wobei die Scan-Spiegeleinheit durch Antreiben des Scan-Spiegels, um den Lichtstrahl abzulenken, ein Bild auf eine Projektionsfläche projiziert; eine Kollimatorlinse, die zwischen der Lichtquelle und dem Scan-Spiegel angeordnet ist, wobei die Kollimatorlinse einen Divergenzwinkel des aus der Lichtquelle emittierten Lichtstrahls wandelt; und einen Regler zum Regeln einer Emissionszeit des Lichtstrahls aus der Lichtquelle, wobei der Regler gemäß einer Funktion, die eine Beziehung darstellt zwischen einem Betrag einer Positionsverschiebung der Lichtquelle in Bezug auf den Scan-Spiegel, einer Emissionszeit des Lichtstrahls aus der Lichtquelle und einer Bestrahlungsposition auf der Projektionsfläche, die von dem zur Emissionszeit aus der Lichtquelle emittierten Lichtstrahl bestrahlt wird, aus einem zuvor erhaltenen Wert für den Betrag der Positionsverschiebung und einer Bestrahlungszielposition auf der Projektionsfläche, die von dem Lichtstrahl aus der Lichtquelle bestrahlt werden soll, die Emissionszeit des Lichtstrahls entsprechend der Bestrahlungszielposition bestimmt. Die Scan-Spiegeleinheit lenkt den Lichtstrahl durch Drehen des Scan-Spiegels um eine Drehachse ab. Die Kollimatorlinse weist eine optische Achse auf, die mit einer optischen Bezugsachse zusammenfällt, welche die Drehachse senkrecht schneidet. Der Betrag der Positionsverschiebung ist ein Betrag der Positionsverschiebung der Lichtquelle in Bezug auf die optische Bezugsachse in einer Richtung, die senkrecht ist zur Drehachse und zur optischen Bezugsachse. Aus der Richtung der Drehachse betrachtet: lenkt bzw. scannt die Scan-Spiegeleinheit den Lichtstrahl in einer Scan-Richtung, die parallel ist zur optischen Bezugsachse, über die Projektionsfläche, ist ein Winkel, der von einer Normalen zum Scan-Spiegel, wenn der Scan-Spiegel nicht angetrieben wird, und der optischen Bezugsachse gebildet wird, 45 Grad, und wird die Funktion dargestellt durch 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)) worin S ein Abstand von der Drehachse zur Projektionsfläche ist, Ds der Betrag der Positionsverschiebung ist, t die Emissionszeit des Lichtstrahls aus der Lichtquelle ist, θ(t) ein Drehwinkel des Scan-Spiegels zur Emissionszeit t ausgehend von einer Drehposition des Scan-Spiegels, wenn der Scan-Spiegel nicht angetrieben wird, ist, L ein Abstand zwischen der Drehachse und der Lichtquelle in einer Richtung ist, die parallel ist zur optischen Bezugsachse, F ein Abstand zwischen der Kollimatorlinse und der Lichtquelle in der Richtung ist, die parallel ist zur optischen Bezugsachse, und X die Bestrahlungsposition auf der Projektionsfläche in der Scan-Richtung ist, die von dem Lichtstrahl bestrahlt wird, der zur Emissionszeit t emittiert wird.
Eine Bildprojektionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet: eine Lichtquelle zum Emittieren eines Lichtstrahls; eine Scan-Spiegeleinheit, die einen Scan-Spiegel zum Reflektieren des von der Lichtquelle emittierten Lichtstrahls beinhaltet, wobei die Scan-Spiegeleinheit durch Antreiben des Scan-Spiegels, um den Lichtstrahl abzulenken, ein Bild auf eine Projektionsfläche projiziert; und einen Regler zum Regeln einer Emissionszeit des Lichtstrahls aus der Lichtquelle, wobei der Regler gemäß einer Funktion, die eine Beziehung darstellt zwischen einem Betrag einer Positionsverschiebung des Lichtstrahls oder der Lichtquelle in Bezug auf den Scan-Spiegel, einer Emissionszeit des Lichtstrahls aus der Lichtquelle und einer Bestrahlungsposition auf der Projektionsfläche, die von dem zur Emissionszeit aus der Lichtquelle emittierten Lichtstrahl bestrahlt wird, aus einem zuvor erhaltenen Wert für den Betrag der Positionsverschiebung und einer Bestrahlungszielposition auf der Projektionsfläche, die von dem Lichtstrahl aus der Lichtquelle bestrahlt werden soll, die Emissionszeit des Lichtstrahls entsprechend der Bestrahlungszielposition bestimmt. Die Steuereinrichtung empfängt ein Bildsignal, das ein zu erschaffendes Projektionsbild darstellt, das auf die Projektionsfläche projiziert werden soll, bewirkt auf Basis des Bildsignals, dass die Lichtquelle den Lichtstrahl, der den einzelnen Pixeln des zu erschaffenden Projektionsbildes entspricht, zu den einzelnen Pixeln des zu erschaffenden Projektionsbildes emittiert, und bestimmt die Emissionszeit des Lichtstrahls entsprechend den einzelnen Pixeln, mit einer Position der einzelnen Pixel auf der Projektionsfläche als Bestrahlungszielposition. Die Scan-Spiegeleinheit lenkt den Lichtstrahl durch Drehen des Scan-Spiegels um eine Drehachse ab. Die Funktion stellt eine Beziehung dar zwischen dem Betrag der Positionsverschiebung, der Emissionszeit, der Bestrahlungsposition und einem Verschiebungswinkel des Scan-Spiegels in Bezug auf eine vorgegebene Bezugsdrehposition. Die Steuereinrichtung bestimmt gemäß der Funktion aus einem zuvor erhaltenen Wert für den Betrag der Positionsverschiebung, einem zuvor erhaltenen Wert für den Verschiebungswinkel und der Bestrahlungszielposition die Emissionszeit des Lichtstrahls entsprechend der Bestrahlungszielposition.
Eine Bildprojektionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet: eine Lichtquelleneinheit, die mehrere Lichtquellen beinhaltet, um Lichtstrahlen mit unterschiedlichen Wellenlängen zu emittieren; eine Scan-Spiegeleinheit, die einen Scan-Spiegel beinhaltet, um den Lichtstrahl, der aus jeder der Lichtquellen emittiert wird, zu reflektieren, wobei die Scan-Spiegeleinheit durch Antreiben des Scan-Spiegels, um den Lichtstrahl aus den einzelnen Lichtquellen abzulenken, ein Bild auf eine Projektionsfläche projiziert; und einen Regler zum Regeln einer Emissionszeit des Lichtstrahls aus den einzelnen Lichtquellen, wobei der Regler für die einzelnen Lichtquellen gemäß einer Funktion, die eine Beziehung darstellt zwischen einem Betrag einer Positionsverschiebung des Lichtstrahls aus der Lichtquelle oder der Lichtquelle in Bezug auf den Scan-Spiegel, einer Emissionszeit des Lichtstrahls aus der Lichtquelle und einer Bestrahlungsposition auf der Projektionsfläche, die von dem zur Emissionszeit aus der Lichtquelle emittierten Lichtstrahl bestrahlt wird, aus einem zuvor erhaltenen Wert für den Betrag der Positionsverschiebung und einer Bestrahlungszielposition auf der Projektionsfläche, die von dem Lichtstrahl aus der Lichtquelle bestrahlt werden soll, die Emissionszeit des jeweiligen Lichtstrahls entsprechend der Bestrahlungszielposition bestimmt. Die Scan-Spiegeleinheit lenkt den Lichtstrahl aus den einzelnen Lichtquellen durch Drehen des Scan-Spiegels um eine Drehachse ab. Die Funktion stellt eine Beziehung dar zwischen dem Betrag der Positionsverschiebung, der Emissionszeit, der Bestrahlungsposition und einem Verschiebungswinkel des Scan-Spiegels in Bezug auf eine vorgegebene Bezugsdrehposition. Die Steuereinrichtung bestimmt für die einzelnen Lichtquellen gemäß der Funktion aus einem zuvor erhaltenen Wert für den Betrag der Positionsverschiebung, einem zuvor erhaltenen Wert für den Verschiebungswinkel und der Bestrahlungszielposition die Emissionszeit des Lichtstrahls entsprechend der Bestrahlungszielposition.
Eine Bildprojektionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet: eine Lichtquelleneinheit, die eine erste und eine zweite Lichtquelle zum Emittieren von Lichtstrahlen mit unterschiedlichen Wellenlängen beinhaltet; eine Scan-Spiegeleinheit, die einen Scan-Spiegel beinhaltet zum Reflektieren des Lichtstrahls, der aus den einzelnen Lichtquellen emittiert wird, wobei die Scan-Spiegeleinheit durch Antreiben des Scan-Spiegels, um den Lichtstrahl aus den einzelnen Lichtquellen abzulenken, ein Bild auf eine Projektionsfläche projiziert; einen Regler zum Regeln einer Emissionszeit des Lichtstrahls aus den einzelnen Lichtquellen, wobei der Regler gemäß einer ersten Funktion, die eine Beziehung darstellt zwischen einer Emissionszeit des Lichtstrahls aus der ersten Lichtquelle und einer Bestrahlungsposition auf der Projektionsfläche, die von dem zur Emissionszeit aus der ersten Lichtquelle emittierten Lichtstrahl bestrahlt wird, aus einer Bestrahlungszielposition auf der Projektionsfläche, die von dem Lichtstrahl aus der ersten Lichtquelle bestrahlt werden soll, die Emissionszeit des Lichtstrahls aus der ersten Lichtquelle entsprechend der Bestrahlungszielposition bestimmt, wobei der Regler gemäß einer zweiten Funktion, die eine Beziehung darstellt zwischen einem Betrag einer Positionsverschiebung des Lichtstrahls aus der zweiten Lichtquelle oder der zweiten Lichtquelle in Bezug auf den Scan-Spiegel, einer Emissionszeit des Lichtstrahls aus der zweiten Lichtquelle und einer Bestrahlungsposition auf der Projektionsfläche, die von dem zur Emissionszeit aus der zweiten Lichtquelle emittierten Lichtstrahl bestrahlt wird, unter Verwendung eines einstellbaren Parameterwerts als Betrag der Positionsverschiebung aus einer Bestrahlungszielposition auf der Projektionsfläche, die von dem Lichtstrahl aus der zweiten Lichtquelle bestrahlt werden soll, die Emissionszeit des Lichtstrahls aus der zweiten Lichtquelle entsprechend der Bestrahlungszielposition bestimmt; und eine Einstelleinheit zum Einstellen des vom Regler verwendeten Parameterwerts.
Ein Einstellverfahren für eine Bildprojektionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Einstellverfahren für eine Bildprojektionsvorrichtung, die beinhaltet: eine Lichtquelleneinheit, die eine erste und eine zweite Lichtquelle zum Emittieren von Lichtstrahlen mit unterschiedlichen Wellenlängen beinhaltet; eine Scan-Spiegeleinheit, die einen Scan-Spiegel beinhaltet zum Reflektieren des Lichtstrahls, der aus den einzelnen Lichtquellen emittiert wird, wobei die Scan-Spiegeleinheit durch Antreiben des Scan-Spiegels, um den Lichtstrahl aus den einzelnen Lichtquellen abzulenken, ein Bild auf eine Projektionsfläche projiziert; und einen Regler zum Regeln einer Emissionszeit des Lichtstrahls aus den einzelnen Lichtquellen, wobei der Regler gemäß einer ersten Funktion, die eine Beziehung darstellt zwischen einer Emissionszeit des Lichtstrahls aus der ersten Lichtquelle und einer Bestrahlungsposition auf der Projektionsfläche, die von dem zur Emissionszeit aus der ersten Lichtquelle emittierten Lichtstrahl bestrahlt wird, aus einer Bestrahlungszielposition auf der Projektionsfläche, die von dem Lichtstrahl aus der ersten Lichtquelle bestrahlt werden soll, die Emissionszeit des Lichtstrahls aus der ersten Lichtquelle entsprechend der Bestrahlungszielposition bestimmt, wobei der Regler gemäß einer zweiten Funktion, die eine Beziehung darstellt zwischen dem Betrag einer Positionsverschiebung des Lichtstrahls aus der zweiten Lichtquelle oder der zweiten Lichtquelle in Bezug auf den Scan-Spiegel, einer Emissionszeit des Lichtstrahls aus der zweiten Lichtquelle und einer Bestrahlungsposition auf der Projektionsfläche, die von dem zur Emissionszeit aus der zweiten Lichtquelle emittierten Lichtstrahl bestrahlt wird, unter Verwendung eines einstellbaren Parameterwerts als Betrag der Positionsverschiebung aus einer Bestrahlungszielposition auf der Projektionsfläche, die von dem Lichtstrahl aus der zweiten Lichtquelle bestrahlt werden soll, die Emissionszeit des Lichtstrahls aus der zweiten Lichtquelle entsprechend der Bestrahlungszielposition bestimmt; wobei das Einstellverfahren beinhaltet: einen Emissionsschritt, in dem durch den Regler bewirkt wird, dass die erste und die zweite Lichtquelle die Lichtstrahlen emittieren, die ein und derselben Bestrahlungszielposition auf der Projektionsfläche entsprechen; und einen Einstellschritt, in dem der Parameterwert so eingestellt wird, dass eine Bestrahlungsposition auf der Projektionsfläche, die von dem Lichtstrahl aus der zweiten Lichtquelle bestrahlt wird, mit einer Bestrahlungsposition auf der Projektionsfläche zusammenfällt, die von dem Lichtstrahl aus der ersten Lichtquelle bestrahlt wird.
Ein Steuerverfahren für eine Bildprojektionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Steuerverfahren für eine Bildprojektionsvorrichtung, die beinhaltet: eine Lichtquelle zum Emittieren eines Lichtstrahls; und eine Scan-Spiegeleinheit, die einen Scan-Spiegel zum Reflektieren des von der Lichtquelle emittierten Lichtstrahls beinhaltet, wobei der Scan-Spiegel durch Antreiben des Scan-Spiegels, um den Lichtstrahl abzulenken, ein Bild auf eine Projektionsfläche projiziert; wobei das Steuerverfahren beinhaltet: einen Regelungsschritt, in dem eine Emissionszeit des Lichtstrahls aus der Lichtquelle geregelt wird, wobei in dem Regelungsschritt gemäß einer Funktion, die eine Beziehung darstellt zwischen einem Betrag der Positionsverschiebung des Lichtstrahls oder der Lichtquelle in Bezug auf den Scan-Spiegel, einer Emissionszeit des Lichtstrahls und einer Bestrahlungsposition auf der Projektionsfläche, die von dem zur Emissionszeit aus der Lichtquelle emittierten Lichtstrahl bestrahlt wird, aus einem zuvor erhaltenen Wert für den Betrag der Positionsverschiebung und einer Bestrahlungszielposition auf der Projektionsfläche, die von dem Lichtstrahl aus der Lichtquelle bestrahlt werden soll, die Emissionszeit des Lichtstrahls entsprechend der Bestrahlungszielposition bestimmt wird.
Ein Steuerverfahren für eine Bildprojektionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Steuerverfahren für eine Bildprojektionsvorrichtung, die beinhaltet: eine Lichtquelleneinheit, die mehrere Lichtquellen beinhaltet, um Lichtstrahlen mit unterschiedlichen Wellenlängen zu emittieren; und eine Scan-Spiegeleinheit, die einen Scan-Spiegel beinhaltet zum Reflektieren des Lichtstrahls, der aus den einzelnen Lichtquellen emittiert wird, wobei die Scan-Spiegeleinheit durch Antreiben des Scan-Spiegels, um den Lichtstrahl aus den einzelnen Lichtquellen abzulenken, ein Bild auf eine Projektionsfläche projiziert; wobei das Steuerverfahren beinhaltet: einen Regelungsschritt zum Regeln einer Emissionszeit des Lichtstrahls aus den einzelnen Lichtquellen, wobei in dem Regelungsschritt für die einzelnen Lichtquellen gemäß einer Funktion, die eine Beziehung darstellt zwischen einem Betrag einer Positionsverschiebung des Lichtstrahls aus der Lichtquelle oder der Lichtquelle in Bezug auf den Scan-Spiegel, einer Emissionszeit des Lichtstrahls aus der Lichtquelle und einer Bestrahlungsposition auf der Projektionsfläche, die von dem zur Emissionszeit aus der Lichtquelle emittierten Lichtstrahl bestrahlt wird, aus einem zuvor erhaltenen Wert für den Betrag der Positionsverschiebung und einer Bestrahlungszielposition auf der Projektionsfläche, die von dem Lichtstrahl aus der Lichtquelle bestrahlt werden soll, die Emissionszeit des Lichtstrahls entsprechend der Bestrahlungszielposition bestimmt wird.
Ein Steuerverfahren für eine Bildprojektionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Steuerverfahren für eine Bildprojektionsvorrichtung, die beinhaltet: eine Lichtquelleneinheit, die eine erste und eine zweite Lichtquelle zum Emittieren von Lichtstrahlen mit unterschiedlichen Wellenlängen beinhaltet; und eine Scan-Spiegeleinheit, die einen Scan-Spiegel beinhaltet zum Reflektieren des Lichtstrahls, der aus den einzelnen Lichtquellen emittiert wird, wobei die Scan-Spiegeleinheit durch Antreiben des Scan-Spiegels, um den Lichtstrahl aus den einzelnen Lichtquellen abzulenken, ein Bild auf eine Projektionsfläche projiziert; wobei das Steuerverfahren beinhaltet: einen Regelungsschritt zum Regeln einer Emissionszeit des Lichtstrahls aus den einzelnen Lichtquellen, wobei in dem Regelungsschritt gemäß einer ersten Funktion, die eine Beziehung darstellt zwischen einer Emissionszeit des Lichtstrahls aus der ersten Lichtquelle und einer Bestrahlungsposition auf der Projektionsfläche, die von dem zur Emissionszeit aus der ersten Lichtquelle emittierten Lichtstrahl bestrahlt wird, aus einer Bestrahlungszielposition auf der Projektionsfläche, die von dem Lichtstrahl aus der ersten Lichtquelle bestrahlt werden soll, die Emissionszeit des Lichtstrahls aus der ersten Lichtquelle entsprechend der Bestrahlungszielposition bestimmt wird, wobei in dem Regelungsschritt gemäß einer zweiten Funktion, die eine Beziehung darstellt zwischen dem Betrag einer Positionsverschiebung des Lichtstrahls aus der zweiten Lichtquelle oder der zweiten Lichtquelle in Bezug auf den Scan-Spiegel, einer Emissionszeit des Lichtstrahls aus der zweiten Lichtquelle und einer Bestrahlungsposition auf der Projektionsfläche, die von dem zur Emissionszeit aus der zweiten Lichtquelle emittierten Lichtstrahl bestrahlt wird, unter Verwendung eines einstellbaren Parameterwerts als Betrag der Positionsverschiebung aus einer Bestrahlungszielposition auf der Projektionsfläche, die von dem Lichtstrahl aus der zweiten Lichtquelle bestrahlt werden soll, die Emissionszeit des Lichtstrahls aus der zweiten Lichtquelle entsprechend der Bestrahlungszielposition bestimmt wird; und einen Einstellschritt zum Einstellen des im Regelungsschritt verwendeten Parameterwerts.
WIRKUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, mit einem Lichtstrahl, der aus einer Lichtquelle emittiert wird, eine Projektionsfläche punktgenau zu bestrahlen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockschema, das schematisch eine Gestaltung einer Bildprojektionsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt.
2 ist eine Skizze, die schematisch ein lichtstrahlenablenkendes optisches System in der ersten Ausführungsform darstellt.
3 ist eine Skizze, die eine Verschiebung einer optischen Achse in der ersten Ausführungsform beschreibt.
4 ist eine Skizze, die eine Bestrahlungsposition eines Lichtstrahls erläutert, wenn eine Verschiebung der optischen Achse gegeben ist.
5 ist eine schematische Darstellung, die eine Trajektorie von Bestrahlungspositionen auf einem Bildschirm sowohl für einen Lichtstrahl mit Verschiebung der optischen Achse als auch für einen Lichtstrahl ohne Verschiebung der optischen Achse zeigt.
6 ist eine Skizze, die eine Bestrahlungsposition eines Lichtstrahls, wenn eine Verschiebung der optischen Achse und eine Winkelverschiebung gegeben sind, für eine zweite Ausführungsform erläutert.
7 ist ein Blockschema, das schematisch eine Gestaltung einer Bildprojektionsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt.
8 ist ein Ablaufschema, das eine Vorgehensweise beim Einstellen von Parameterwerten der Bildprojektionsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform darstellt.
9 ist eine schematische Darstellung eines Justierbildes, das zum Einstellen der Parameterwerte in der dritten Ausführungsform verwendet wird.
10 ist eine schematische Darstellung eines Bildes, das während der Einstellung der Parameterwerte in der dritten Ausführungsform verwendet wird.
11 ist ein Blockschema, das schematisch eine Gestaltung einer Bildprojektionsvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform darstellt.
12 ist eine Skizze, die schematisch ein lichtstrahlenablenkendes optisches System in einer fünften Ausführungsform darstellt.
13 ist eine Skizze, die eine Bestrahlungsposition eines Lichtstrahls, wenn eine Verschiebung der optischen Achse gegeben ist, für die fünfte Ausführungsform erläutert.
14 ist eine Skizze, die eine Bestrahlungsposition eines Lichtstrahls, wenn eine Verschiebung der Lichtquelle und eine Winkelverschiebung gegeben sind, für eine sechste Ausführungsform erläutert.
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Erste Ausführungsform
1 ist ein Blockschema, das schematisch eine Gestaltung einer Bildprojektionsvorrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt. Die Bildprojektionsvorrichtung 1 ist eine Vorrichtung, die durch Rasterscannen von Lichtstrahlen über eine Projektionsfläche auf Basis eines eingegebenen Bildsignals I ein Bild auf die Projektionsfläche projiziert. Die Bildprojektionsvorrichtung 1 ist beispielsweise ein Rückprojektionsfernsehgerät, das Licht von hinterhalb eines lichtdurchlässigen Bildschirms projiziert, um ein Bild anzuzeigen. Jedoch ist die Bildprojektionsvorrichtung 1 nicht darauf beschränkt und kann auch ein Frontprojektor, ein Head-up-Display, ein Head-mounted-Display, eine Projektions-Mappingvorrichtung oder dergleichen sein.
In 1 beinhaltet die Bildprojektionsvorrichtung 1 eine Lichtquelleneinheit 10, eine Scan-Spiegeleinheit 20 und eine Anzeigesteuereinrichtung 60. Die Bildprojektionsvorrichtung 1 kann auch einen Bildschirm 30, eine Spiegelsteuereinrichtung 40, einen Laserantrieb 50 und einen Pufferspeicher 70 beinhalten. Die Lichtquelleneinheit 10 beinhaltet Lichtquellen 11, 12 und 13, die Lichtstrahlen emittieren. Die Lichtquelleneinheit 10 kann ein optisches Kombiniersystem 15 beinhalten, wenn beispielsweise mehrere Lichtquellen 11, 12 und 13 vorhanden sind. Die Scan-Spiegeleinheit 20 beinhaltet einen Scan-Spiegel 21. Die Scan-Spiegeleinheit 20 kann auch einen Horizontalantrieb 22H, einen Vertikalantrieb 22V oder einen Resonanzstellendetektor 23 beinhalten. Die Anzeigesteuereinrichtung 60 beinhaltet eine Emissionszeitbestimmungseinrichtung 65. Die Anzeigesteuereinrichtung 60 kann auch eine Zeichensteuereinrichtung 61, einen Datenwandler 62, einen Lasermodulationsmusterwandler 63, einen Spiegeltakter 64 oder einen Haltespeicher bzw. Holder 66 beinhalten.
Die Lichtquelleneinheit 10 beinhaltet beispielsweise mehrere Lichtquellen, die Lichtstrahlen mit unterschiedlichen Wellenlängen emittieren. Hierbei beinhaltet die Lichtquelleneinheit 10 einen roten Laser 11, einen grünen Laser 12 und einen blauen Laser 13, die jeweils Laserlicht als Lichtstrahl emittieren. Der rote Laser 11, der grüne Laser 12 und der blaue Laser 13 emittieren rote, grüne bzw. blaue Lichtstrahlen gemäß Antriebssignalen, die vom Laserantrieb 50 geliefert werden.
Die Lichtquelleneinheit 10 beinhaltet auch das optische Kombiniersystem 15 auf, das Lichtstrahlen der jeweiligen Farben, die vom roten Laser 11, vom grünen Laser 12 und vom blauen Laser 13 emittiert werden, kombiniert, um einen einzigen Lichtstrahl (oder ein Laserlichtbündel) zu bilden und auszugeben. Der Lichtstrahl, der vom optischen Kombiniersystem 15 ausgegeben wird, wird durch ein Strahlengangänderungselement in Form eines Spiegels, eines Prismas, eines Beugungsgitters, einer Linse oder dergleichen zur Scan-Spiegeleinheit 20 emittiert.
Das Element zum Führen des Lichtstrahls vom optischen System 15 zur Scan-Spiegeleinheit 20 ist nicht auf das oben angegebene beschränkt, sondern kann beispielsweise eine optische Faser sein. Ferner kann das optische Kombiniersystem 15, wenn kein Strahlengangänderungselement verwendet wird, so angeordnet sein, dass der Lichtstrahl aus dem optischen Kombiniersystem 15 direkt zur Scan-Spiegeleinheit 20 geführt wird.
Die Scan-Spiegeleinheit 20 ist eine Vorrichtung, die Lichtstrahlen, die aus dem optischen Kombiniersystem 15 einfallen, ablenkt. Hier ist die Scan-Spiegeleinheit 20 eine MEMS-Spiegelvorrichtung. In 1 beinhaltet die Scan-Spiegeleinheit 20 den Scan-Spiegel 21, einen Antrieb 22 und den Resonanzstellendetektor 23.
Der Scan-Spiegel 21 reflektiert Lichtstrahlen aus dem optischen Kombiniersystem 15. In 1 reflektiert der Scan-Spiegel 21 Lichtstrahlen der entsprechenden Farben, die vom roten Laser 11, vom grünen Laser 12 und vom blauen Laser 13 emittiert werden.
Der Antrieb 22 treibt den Scan-Spiegel 21 an, um die Lichtstrahlen der entsprechenden Farben abzulenken. Der Antrieb 22 projiziert dann ein Bild auf den Bildschirm 30.
Genauer treibt der Antrieb 22 den Scan-Spiegel 21 an, um den Scan-Spiegel 21 zu drehen. Dadurch lenkt der Antrieb 22 die Lichtstrahlen, die aus dem optischen Kombiniersystem 15 emittiert werden, über den Bildschirm 30 und bildet durch das Laserlicht auf dem Bildschirm 30 einen Anzeigebildschirm.
Der Antrieb 22 lenkt die Lichtstrahlen in einer horizontalen Scan-Richtung (einer ersten Scan-Richtung) und in einer vertikalen Scan-Richtung (einer zweiten Scan-Richtung), die senkrecht zueinander sind, über den Bildschirm 30. In 1 beinhaltet der Antrieb 22 den Horizontalantrieb 22H und den Vertikalantrieb 22V. Der Horizontalantrieb 22H treibt den Scan-Spiegel 21 an, um die Lichtstrahlen in der horizontalen Scan-Richtung abzulenken. Der Vertikalantrieb 22V treibt den Scan-Spiegel 21 an, um die Lichtstrahlen in der vertikalen Scan-Richtung abzulenken. Unter der Steuerung der Spiegelsteuereinrichtung 40 bewirken der Horizontalantrieb 22H und der Vertikalantrieb 22V einen Betrieb des Scan-Spiegels 21, bei dem die Lichtstrahlen rasterartig über den Bildschirm 30 gescannt werden. Dabei treibt der Horizontalantrieb 22H den Scan-Spiegel 21 durch Resonanz an.
Der Resonanzstellendetektor 23 erkennt einen Resonanzzustand des Horizontalantriebs 22H und gibt ein Erfassungssignal, welches das Erfassungsergebnis anzeigt, an die Spiegelsteuereinrichtung 40 aus.
Der Bildschirm 30 ist eine Projektionsfläche oder Bildanzeigefläche, auf die durch Bestrahlen mit Lichtstrahlen vom Scan-Spiegel 21 ein Bild projiziert wird. Der Bildschirm 30 kann ein Projektionselement oder Bildanzeigeelement sein, das eine Projektionsfläche oder Bildanzeigefläche aufweist.
Die Spiegelsteuereinrichtung 40 steuert die Scan-Spiegeleinheit 20. Die Spiegelsteuereinrichtung 40 beinhaltet beispielsweise eine Servoschaltung 41, einen Horizontalantriebssignalgeber 42, einen Vertikalantriebssignalgeber 43, eine Treiberschaltung 44 und einen Synchronisationssignalgeber 45.
Die Servoschaltung 41 steuert den Betrieb des Horizontalantriebssignalgebers 42 und des Vertikalantriebssignalgebers 43 auf Basis eines Erfassungssignals, das vom Resonanzstellendetektor 23 der Scan-Spiegeleinheit 20 geliefert wird. Die Servoschaltung 41 steuert den Horizontalantriebssignalgeber 42 und den Vertikalantriebssignalgeber 43 so, dass die Lichtstrahlen rasterartig über den Bildschirm 30 gescannt werden.
Unter der Steuerung der Servoschaltung 41 erzeugt der Horizontalantriebssignalgeber 42 ein Horizontalantriebssignal zum Ansteuern des Horizontalantriebs 22H und gibt es an die Treiberschaltung 44 aus.
Unter der Steuerung der Servoschaltung 41 erzeugt der Vertikalantriebssignalgeber 43 ein Vertikalantriebssignal zum Ansteuern des Vertikalantriebs 22V und gibt es an die Treiberschaltung 44 aus.
Die Treiberschaltung 44 verstärkt das Horizontalantriebssignal vom Horizontalantriebssignalgeber 42 auf einen vorgegebenen Pegel und gibt es an den Horizontalantrieb 22H aus. Die Treiberschaltung 44 verstärkt auch das Vertikalantriebssignal vom Vertikalantriebssignalgeber 43 auf einen vorgegebenen Pegel und gibt es an den Vertikalantrieb 22V aus.
Der Synchronisationssignalgeber 45 erzeugt ein Synchronisationssignal auf Basis der Antriebssignale (des Horizontalantriebssignals und des Vertikalantriebssignals) für den Scan-Spiegel 21, der von der Servoschaltung 41 gesteuert wird. Der Synchronisationssignalgeber 45 gibt das erzeugte Synchronisationssignal an die Anzeigesteuereinrichtung 60 aus.
Der Laserantrieb 50 ist ein Lichtquellenantrieb, der die Lichtquellen 11, 12 und 13, die in der Lichtquelleneinheit 10 enthalten sind, antreibt. Der Laserantrieb 50 erzeugt, auf Basis der Antriebssignale, die Lichtemissionsmuster der Laser der entsprechenden Farben darstellen und die von der Anzeigesteuereinrichtung 60 geliefert werden, Antriebssignale zum Ansteuern des roten Lasers 11, des grünen Lasers 12 und des blauen Lasers 13. Der Laserantrieb 50 gibt die jeweils erzeugten Antriebssignale an den roten Laser 11, den grünen Laser 12 und den blauen Laser 13 aus.
Die Anzeigesteuereinrichtung 60 steuert die Emission von Lichtstrahlen oder die Lichtemission aus der Lichtquelleneinheit 10 gemäß einem eingegebenen Bildsignal I. Genauer empfängt die Anzeigesteuereinrichtung 60 ein Bildsignal I, das beispielsweise ein zu erschaffendes Projektionsbild darstellt, das auf den Bildschirm 30 projiziert werden soll. Dann bewirkt die Anzeigesteuereinrichtung 60 auf Basis des Bildsignals I, dass der Laser jeder Farbe einen Lichtstrahl von jeder Farbe entsprechend der einzelnen Pixel des zu erschaffenden Projektionsbildes emittiert. „Zu erschaffendes Projektionsbild“ bezeichnet ein Bild, das auf den Bildschirm 30 projiziert werden soll. Genauer besteht das zu erschaffende Projektionsbild aus mehreren Pixeln, die in zwei Richtungen angeordnet sind, die der horizontalen Scan-Richtung und der vertikalen Scan-Richtung entsprechen. Das Bildsignal I gibt einen Grauskalenwert für jede Farbe der einzelnen Pixel an, aus denen das zu erschaffende Projektionsbild besteht. Für jede Farbe bewirkt die Anzeigesteuereinrichtung 60 gemäß dem Grauskalenwert für die einzelnen Pixel des zu erschaffenden Projektionsbildes, dass der Laser einen Lichtstrahl zum Ausbilden der einzelnen Pixel emittiert.
Das eingegebene Bildsignal I sollte ein Signal in einem Format sein, das von der Anzeigesteuereinrichtung 60 verarbeitet werden kann. Das Bildsignal I wird beispielsweise von einer Vorrichtung mit Broadcast-Wave-Empfangsfunktion (z.B. einem Rundfunkempfänger oder einem Fernsehempfänger) geliefert; oder das Bildsignal I wird beispielsweise von einer Vorrichtung mit einer Wiedergabefunktion (z.B. von einem Abspielgerät für optische Laufwerke, einer Autonavigationsvorrichtung oder einem Spielautomaten), für die ein Bildsignal aus einem Informationsaufzeichnungsmedium, beispielsweise einem optischen Laufwerk oder Festplattenlaufwerk ausgelesen wird, geliefert; oder das Bildsignal I wird beispielsweise von einer Informationsverarbeitungsvorrichtung, die Bildinformationen über ein Netz (z.B. das Internet) herunterlädt, (z.B. von einem Personal Computer) geliefert.
Die Anzeigesteuereinrichtung 60 regelt unter Verwendung des Synchronisationssignals, das vom Synchronisationssignalgeber 45 geliefert wird, die Emission von Lichtstrahlen aus der Lichtquelleneinheit 10 so, dass diese mit dem Betrieb des Scan-Spiegels 21 synchronisiert wird. Genauer regelt die Anzeigesteuereinrichtung 60 beispielsweise eine Emissionszeit eines Lichtstrahls jeder Farbe für die einzelnen Pixel auf Basis des Synchronisationssignals so, dass die den einzelnen Pixeln entsprechenden Lichtstrahlen jeder Farbe, die aus der Lichtquelleneinheit 10 emittiert werden, Positionen auf dem Bildschirm 30 bestrahlen, an denen die einzelnen Pixel ausgebildet werden sollen.
Die Anzeigesteuereinrichtung 60 speichert vorübergehend Bilddaten, die dem eingegebenen Bildsignal I entsprechen, oder umgewandelte Daten, die durch Umwandeln der Bilddaten erhalten werden, im Pufferspeicher 70.
In 1 beinhaltet die Anzeigesteuereinrichtung 60 beispielsweise die Zeichensteuereinrichtung 61, den Datenwandler 62, den Lasermodulationsmusterwandler 63 und den Spiegeltakter 64.
Die Zeichensteuereinrichtung 61 liest die Bilddaten aus, die im Pufferspeicher 70 gespeichert sind. Dann gibt die Zeichensteuereinrichtung 61 die ausgelesenen Bilddaten an den Datenwandler 62 aus.
Der Datenwandler 62 wandelt die von der Zeichensteuereinrichtung 61 gelieferten Bilddaten in Bitdaten um. Dann gibt der Datenwandler 62 die in Bitdaten umgewandelten Bilddaten an den Lasermodulationsmusterwandler 63 aus.
Der Lasermodulationsmusterwandler 63 wandelt die vom Datenwandler 62 gelieferten Bitdaten in Antriebssignale um, die Lichtemissionsmuster der Laser darstellen. Der Lasermodulationsmusterwandler 63 gibt dann die umgewandelten Antriebssignale an den Laserantrieb 50 aus. Genauer erzeugt der Lasermodulationsmusterwandler 63 beispielsweise für jede Farbe auf Basis der Bitdaten ein Antriebssignal, das dem Grauskalenwert der einzelnen Pixel entspricht. Dann gibt der Lasermodulationsmusterwandler 63 auf Basis des Synchronisationssignals die Antriebssignale für die einzelnen Pixel, Pixel für Pixel in der Reihenfolge des Rasterscannens, an den Laserantrieb 50 aus.
Der Spiegeltakter 64 regelt die Zeitsteuerung des Scan-Spiegels 21.
In der oben angegebenen Gestaltung bilden die Lichtquelleneinheit 10, die Scan-Spiegeleinheit 20 und der Bildschirm 30 ein lichtstrahlenablenkendes optisches System 80.
2 ist eine Skizze, die schematisch das lichtstrahlenablenkende optische System 80 darstellt. Eine Beziehung zwischen Emissionszeiten von Lichtstrahlen aus der Lichtquelleneinheit 10 und Bestrahlungspositionen auf dem Bildschirm 30 wird nachstehend anhand von 2 beschrieben. In der folgenden Beschreibung wird eine Links-rechts-Richtung auf dem Zeichnungsblatt von 2 als „horizontale Richtung“ bezeichnet und eine Richtung, die senkrecht ist zum Zeichnungsblatt von 2 wird als „vertikale Richtung“ bezeichnet.
In 2 beinhaltet das optische Kombiniersystem 15 der Lichtquelleneinheit 10 Kollimatorlinsen 15a, 15b und 15c und wellenlängenselektive Prismen 15d und 15e. Die Kollimatorlinsen 15a, 15b und 15c wandeln jeweils Divergenzwinkel von Lichtstrahlen, die aus dem roten Laser 11, dem grünen Laser 12 und dem blauen Laser 13 emittiert werden.
Das heißt, die Kollimatorlinse 15a wandelt einen Divergenzwinkel eines Lichtstrahls, der aus dem roten Laser 11 emittiert wird; die Kollimatorlinse 15b wandelt einen Divergenzwinkel eines Lichtstrahls, der aus dem grünen Laser 12 emittiert wird; die Kollimatorlinse 15c wandelt einen Divergenzwinkel eines Lichtstrahls, der aus dem blauen Laser 13 emittiert wird.
Das wellenlängenselektive Prisma 15d weist eine optische Oberfläche auf, die einen blauen Lichtstrahl von der Kollimatorlinse 15c durchlässt und einen grünen Lichtstrahl von der Kollimatorlinse 15b reflektiert. Das wellenlängenselektive Prisma 15e weist eine optische Oberfläche auf, die blaue und grüne Lichtstrahlen vom wellenlängenselektiven Prisma 15d durchlässt und einen roten Lichtstrahl von der Kollimatorlinse 15a reflektiert.
Die Komponenten der Lichtquelleneinheit 10 sind so gestaltet, dass rote, grüne und blaue Lichtstrahlen, die aus dem roten Laser 11, dem grünen Laser 12 und dem blauen Laser 13 emittiert werden, durch das optische Kombiniersystem 15 auf der gleichen optischen Achse A1 zu einem einzigen Lichtstrahl L1 kombiniert werden. Hier verläuft die optische Achse A1 in der horizontalen Richtung.
Der Scan-Spiegel 21 der Scan-Spiegeleinheit 20 ist um eine Drehachse (oder Drehantriebsachse) AH drehbar angeordnet. Hier verläuft die Drehachse AH in der vertikalen Richtung.
Der Scan-Spiegel 21 und die Lichtquelleneinheit 10 sind so angeordnet, dass der Lichtstrahl L1 auf die Drehachse AH fällt; oder der Scan-Spiegel 21 und die Lichtquelleneinheit 10 sind so angeordnet, dass die optische Achse A1 die Drehachse AH senkrecht schneidet.
Die optische Achse A1 ist eine ideale optische Achse, die auf den Scan-Spiegel 21 fällt. Die optische Achse A1 wird nachstehend als „optische Bezugsachse A1“ bezeichnet.
Der Scan-Spiegel 21 ist außerdem um eine Drehachse (oder eine Drehantriebsachse) AV drehbar angeordnet, welche die Drehachse AH senkrecht schneidet. Der Scan-Spiegel 21 und die Lichtquelleneinheit 10 sind so angeordnet, dass der Lichtstrahl L1 auf die Drehachse AV fällt.
Der Bildschirm 30 ist in einem Abstand S zur Drehachse AH des Scan-Spiegels 21 und parallel zur optischen Bezugsachse A1 angeordnet. Der Bildschirm 30 ist außerdem parallel zur Drehachse AH angeordnet. Der Bildschirm 30 erstreckt sich in der horizontalen Richtung und der vertikalen Richtung. Der Bildschirm 30 ist eine Oberfläche, die eine Achse in der horizontalen Richtung und eine Achse in der vertikalen Richtung beinhaltet.
Bei der oben angegebenen Gestaltung fällt der Lichtstrahl L1 aus der Lichtquelleneinheit 10 auf den Scan-Spiegel 21 der Scan-Spiegeleinheit 20. Der Lichtstrahl L1, der auf den Scan-Spiegel 21 fällt, wird dann vom Scan-Spiegel 21 in Richtung auf den Bildschirm 30 abgelenkt. Der abgelenkte Lichtstrahl L1 bestrahlt dann den Bildschirm 30.
Die Scan-Spiegeleinheit 20 scannt bzw. lenkt den Lichtstrahl L1 über den Bildschirm 30, indem sie den Scan-Spiegel 21 um die Drehachsen AH und AV dreht.
Genauer scannt die Scan-Spiegeleinheit 20 den Lichtstrahl L1 in der horizontalen Scan-Richtung, die parallel ist zur optischen Bezugsachse A1, über den Bildschirm 30, indem sie den Scan-Spiegel 21 beispielsweise um die Drehachse AH dreht. Die Scan-Spiegeleinheit 20 scannt den Lichtstrahl L1 außerdem in der vertikalen Scan-Richtung, die senkrecht ist zur horizontalen Scan-Richtung, über den Bildschirm 30, indem sie den Scan-Spiegel 21 beispielsweise um die Drehachse AV dreht.
Hier verlaufen die horizontale Scan-Richtung und die vertikale Scan-Richtung in der horizontalen Richtung bzw. in der vertikalen Richtung. Die Scan-Spiegeleinheit 20 dreht den Scan-Spiegel 21 um die Drehachsen AH und AV, um die Kippung des Scan-Spiegels 21 zu steuern bzw. zu regeln. Dadurch führt die Scan-Spiegeleinheit 20 eine Rasterscannung des Lichtstrahls L1 durch, der den Bildschirm 30 bestrahlt.
Der Scan-Spiegel 21 ist so angeordnet, dass ein Winkel, der von einer Normalen zum Scan-Spiegel 21 und der optischen Bezugsachse A gebildet wird, wenn der Scan-Spiegel 21 nicht angetrieben wird, 45 Grad beträgt, wie von einer gestrichelten Linie in 2 dargestellt ist. Die Drehposition des Scan-Spiegels 21, wenn der Scan-Spiegel 21 nicht angetrieben wird, wird nachstehend als „Anfangsdrehposition“ bezeichnet. Wenn der Scan-Spiegel 21 die Anfangsdrehposition einnimmt, fällt der Lichtstrahl L1 mit einem Einfallswinkel von 45 Grad auf den Scan-Spiegel 21. Der Lichtstrahl L1 wird dann in einer Richtung, die um 90 Grad in Bezug auf die optische Bezugsachse A1 versetzt ist, (auf dem Zeichnungsblatt von 2 in Richtung nach oben) um die Drehachse AH abgelenkt. Der Lichtstrahl L1 bestrahlt dann eine Position O auf dem Bildschirm 30. Diese Bestrahlungsposition O des Lichtstrahls L1 auf dem Bildschirm 30 wird als Bezugsstelle genommen.
Hier ist eine x-Achse in der horizontalen Scan-Richtung (oder der horizontalen Richtung) definiert, eine y-Achse ist in der vertikalen Scan-Richtung (oder der vertikalen Richtung) definiert, und eine Position auf dem Bildschirm 30 wird von Koordinaten (x, y) dargestellt. Die Bezugsposition O wird als Ursprung (0, 0) genommen.
Eine Bestrahlungsposition eines Lichtstrahls in der horizontalen Scan-Richtung wird nachstehend mit dem lichtstrahlenablenkenden optischen System 80 von 2 beschrieben, das aus der Richtung der Drehachse AH betrachtet wird.
Der Scan-Spiegel 21 wird so angetrieben, dass er sich innerhalb eines vorgegebenen Winkelbereichs um die Drehachse AH hin- und herdreht. Ein Drehwinkel θ(t) ist ein Drehwinkel des Scan-Spiegels 21 zu einer Zeit t, ausgehend von der Anfangsdrehposition, um die Drehachse AH. In der ersten Ausführungsform wird der Drehwinkel θ(t) durch die folgende Gleichung (1) dargestellt. Der Drehwinkel wird auch als Kippwinkel oder Antriebswinkel bezeichnet. θ(t) = θa·sin(2π·fh·t) (1)
In der obigen Gleichung (1) bezeichnet θa eine Amplitude des Drehwinkels; fh bezeichnet eine Frequenz der Hin- und Herbewegung des Scan-Spiegels 21 um die Drehachse AH. Genauer ist fh eine Horizontal-Scan-Frequenz, wenn der Scan-Spiegel 21 beim Raster-Scannen angetrieben wird. Zu der Zeit t = 0 befindet sich der Scan-Spiegel 21 in einer Drehposition in einer Mitte seiner Hin- und Herbewegung. In der folgenden Beschreibung wird θ(t) einfach durch θ bezeichnet.
X ist eine Bestrahlungsposition (eine Position eines Scan-Punktes) auf dem Bildschirm 30 in der horizontalen Scan-Richtung, die zu einer Zeit t von einem Lichtstrahl bestrahlt wird, der aus einem Laser (einer Laserlichtquelle 11, 12 oder 13) emittiert wird. Wenn der Drehwinkel θ durch die obige Gleichung angegeben wird, wird X durch die folgende Gleichung (2) dargestellt. X = S·tan(2·θ) = S·tan(2·θa·sin(2π·fh·t) (2)
Eine Bestrahlungsposition X_i ist eine Bestrahlungsposition eines i-ten emittierten Lichtstrahls auf dem Bildschirm. Wenn bewirkt wird, dass der Laser (die Laserlichtquelle 11, 12 oder 13) in regelmäßigen Zeitabständen Δt Licht emittiert, wird die Bestrahlungsposition X_i durch die folgende Gleichung (3) dargestellt. Hier ist i eine ganze Zahl, die ausgehend von 0 jeweils um eins größer wird. X_i = S·tan(2·θa·sin(2π·fh·i·Δt) (3)
Aus der obigen Gleichung (3) ist ersichtlich, dass die Bestrahlungspositionen auf dem Bildschirm 30 keine regelmäßigen Abstände haben, obwohl bewirkt wird, dass der Laser (die Lichtquelle 11, 12 oder 13) Licht in regelmäßigen Zeitabständen emittiert. Wenn tatsächlich ein zu erschaffendes Projektionsbild projiziert wird, werden daher die Emissionszeiten zum Beispiel bestimmt wie folgt.
In der Gleichung (2) sind S, θa und fh bekannte Konstanten. Somit wird die Emissionszeit t als Funktion der Bestrahlungsposition X dargestellt, wie in der folgenden Gleichung (4). t = f(X) (4)
Wenn 0-te bis N-te Pixel in der horizontalen Scan-Richtung gebildet werden, ist eine Position X_n die Position des n-ten Pixels (n = 0, 1, ..., N) auf dem Bildschirm 30 in der horizontalen Scan-Richtung. Eine Emissionszeit t_n zum Bilden des n-ten Pixels wird durch die folgende Gleichung (5) angegeben. t_n = f(X_n) (5)
Das heißt, wenn das n-te Pixel gebildet wird, wird die Emissionszeit t_n, die dem n-ten Pixel entspricht, gemäß Gleichung (4) aus der Position X_n des n-ten Pixels auf dem Bildschirm 30 bestimmt.
Wenn beispielsweise ein Pixel an der Bezugsposition O gebildet wird und auf jeder Seite davon M Pixel in regelmäßigen Abständen ΔX gebildet werden, wird die Position X_n des n-ten Pixels (n = 0, 1, ..., 2M) auf dem Bildschirm 30 in der horizontalen Scan-Richtung durch die folgende Gleichung (6) dargestellt. X_n = –M·ΔX + n·ΔX (6)
3 ist eine Skizze, die schematisch das lichtstrahlenablenkende optische System 80 darstellt, wenn eine Verschiebung der optischen Achse gegeben ist. Im Folgenden wird ein Fall, wo eine Verschiebung der optischen Achse gegeben ist, unter Verwendung von 3 beschrieben.
In 3 ist eine optische Achse A2 des Lichtstrahls des blauen Lasers 13 (der Lichtquelle 13), der auf den Scan-Spiegel 21 fällt, in einer Richtung, die der horizontalen Scan-Richtung entspricht, in Bezug auf die optische Bezugsachse A1 über einen Positionsverschiebungsbetrag D verschoben. Die Richtung, die der horizontalen Scan-Richtung entspricht, ist eine Richtung senkrecht zur Drehachse AH und zur optischen Bezugsachse A1. Das heißt, die Richtung, die der horizontalen Scan-Richtung entspricht, ist eine Oben-unten-Richtung auf dem Zeichnungsblatt von 3. Das heißt, die optische Achse A2 des blauen Lichtstrahls weist eine Verschiebung der optischen Achse über einen Positionsverschiebungsbetrag D in Bezug auf die optische Bezugsachse A1 auf.
In diesem Fall fallen der rote Lichtstrahl und der grüne Lichtstrahl auf die Drehachse AH. Dagegen fällt der blaue Lichtstrahl auf eine Position, die in Bezug auf die Drehachse AH verschoben ist.
Wenn Lichtstrahlen der drei Farben gleichzeitig emittiert werden, ist eine Bestrahlungsposition Xb des blauen Lichtstrahls in der horizontalen Scan-Richtung in Bezug auf Bestrahlungspositionen Xr und Xg des roten Lichtstrahls und des grünen Lichtstrahls in der horizontalen Scan-Richtung auf dem Bildschirm 30 verschoben. Wenn Lichtstrahlen der drei Farben auf die gleiche Pixelposition auf dem Bildschirm 30 emittiert werden, um ein einziges Pixel zu bilden, wird das Pixel, das auf dem Bildschirm 30 angezeigt wird, unscharf.
4 ist eine Skizze, die eine Bestrahlungsposition X eines Lichtstrahls erläutert, wenn eine Verschiebung der optischen Achse gegeben ist. In 4 gibt eine Drehposition RP0, die von einer gestrichelten Linie angegeben wird, die Anfangsdrehposition des Scan-Spiegels 21 an. In 4 kann für den blauen Laser 13 (die Lichtquelle 13), der die Verschiebung D der optischen Achse beinhaltet, die Bestrahlungsposition X auf dem Bildschirm 30 in der horizontalen Scan-Richtung, die von einem Lichtstrahl bestrahlt wird, der zu einer Emissionszeit t emittiert wird, durch die folgende Gleichung (7) dargestellt werden. 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)
Setzt man D = 0 in die obige Gleichung (7) ein, erhält man eine Gleichung (2) ohne Verschiebung der optischen Achse. Auch wenn oben als Beispiel ein Fall beschrieben wurde, wo der blaue Lichtstrahl eine Verschiebung der optischen Achse aufweist, gilt das gleiche auch für die anderen Farben. Das heißt, das gleiche gilt für den roten Lichtstrahl und den grünen Lichtstrahl.
Wie aus Gleichung (7) hervorgeht, kommt es zu einer Differenz zwischen der Bestrahlungsposition eines Lichtstrahls ohne Verschiebung der optischen Achse und der Bestrahlungsposition eines Lichtstrahls mit Verschiebung der optischen Achse, wobei die Differenz nicht konstant oder linear in Bezug auf θ ist. Das heißt, man sieht, dass diese Art von Verschiebung zwischen den Bestrahlungspositionen von Lichtstrahlen abhängig vom Winkel θ des Scan-Spiegels 21 oder der Position des Bildschirms 30 in der horizontalen Scan-Richtung variiert.
5 ist eine schematische Darstellung, die eine Trajektorie von Bestrahlungspositionen auf dem Bildschirm 30 sowohl für den Lichtstrahl mit Verschiebung der optischen Achse D als auch für den Lichtstrahl ohne Verschiebung der optischen Achse, berechnet gemäß Gleichung (7), zeigt. Eine Links-rechts-Richtung auf dem Zeichnungsblatt von 5 entspricht der horizontalen Scan-Richtung auf dem Bildschirm 30, und eine Oben-unten-Richtung auf dem Zeichnungsblatt entspricht der vertikalen Scan-Richtung. 5 zeigt ein Scannen in der vertikalen Scan-Richtung ebenso wie ein Scannen der Lichtstrahlen in der horizontalen Scan-Richtung. In 5 stellen die weißen Kreise die Bestrahlungspositionen des Lichtstrahls mit der Verschiebung der optischen Achse dar und die schwarzen Quadrate stellen die Bestrahlungspositionen des Lichtstrahls ohne Verschiebung der optischen Achse dar. Hier ist ein Rechenergebnis für einen Fall dargestellt, wo der Lichtstrahl mit der Verschiebung der optischen Achse und der Lichtstrahl ohne Verschiebung der optischen Achse gleichzeitig in regelmäßigen Zeitabständen emittiert werden. Wie in 5 dargestellt ist, variiert der Unterschied zwischen dem Lichtstrahl mit der Verschiebung der optischen Achse und dem Lichtstrahl ohne Verschiebung der optischen Achse abhängig von der Position in der horizontalen Scan-Richtung.
Zum Beispiel sei angenommen, dass eine Gestaltung verwendet wird, bei der ein Detektor, beispielsweise ein optischer Empfänger, in einer bestimmten Position auf dem Bildschirm 30 angeordnet ist, eine relative Positionsdifferenz zwischen Lichtstrahlen vom Detektor erkannt wird und eine Emissionszeit für jeden Laser einheitlich aufgrund eines Erfassungsergebnisses korrigiert wird. Diese Gestaltung kann nicht über dem gesamten Scan-Bereich exakte Positionen mit Lichtstrahlen bestrahlen; oder diese Gestaltung kann nicht über dem gesamten Scan-Bereich die Unschärfe von Pixeln beseitigen. Diese Gestaltung kann somit kein Bild mit guter Bildqualität projizieren.
Die erste Ausführungsform steht unter dem Gesichtspunkt des Bestrahlens einer exakten Position auf dem Bildschirm 30 mit einem Lichtstrahl, auch wenn eine Verschiebung der optischen Achse gegeben ist. Die Anzeigesteuereinrichtung 60 bestimmt gemäß Gleichung (7) eine Emissionszeit (oder Laserlichtemissionszeit) des Lichtstrahls aus dem Laser (der Lichtquelle 11, 12 oder 13) jeder Farbe; oder die Anzeigesteuereinrichtung 60 bestimmt gemäß Gleichung (7) eine Emissionszeit des Lasers (der Lichtquelle 11, 12 oder 13) jeder Farbe.
Die Bestimmung der Emissionszeiten wird nachstehend am Beispiel des blauen Lasers 13 (der Lichtquelle 13) beschrieben.
In der Gleichung (7) sind S, θa und fh bekannte Konstanten. Ausgehend von der Gleichung (7) kann die Emissionszeit t als Funktion der Bestrahlungsposition X und des Positionsverschiebungsbetrags D dargestellt werden als folgende Gleichung (8). t = f₁(X, D) (8)
Die Funktion t = f₁(X, D) stellt eine Beziehung zwischen dem Positionsverschiebungsbetrag D, der Emissionszeit t und der Bestrahlungsposition X dar. Die Anzeigesteuereinrichtung 60 bestimmt gemäß der Funktion t = f₁(X, D) aus einem zuvor erhaltenen Wert des Positionsverschiebungsbetrags und einer Bestrahlungszielposition auf dem Bildschirm 30, die von dem Lichtstrahl bestrahlt werden soll, die Emissionszeit des Lichtstrahls entsprechend der Bestrahlungszielposition. Der Wert des Positionsverschiebungsbetrags wird beispielsweise durch Vorabmessung erhalten.
Als Beispiel wird ein Fall beschrieben, wo ein Lichtstrahl, der den einzelnen Pixeln des Projektionszielbildes entspricht, gemäß einem Bildsignal I aus dem blauen Laser 13 (der Lichtquelle 13) emittiert wird. Genauer bestimmt die Anzeigesteuereinrichtung 60 gemäß der Funktion t = f₁(X, D) unter Verwendung eines zuvor gemessenen Wertes des Positionsverschiebungsbetrags D die Emissionszeit des Lichtstrahls entsprechend den einzelnen Pixeln. Dabei stellt die Anzeigesteuereinrichtung 60 Positionen der einzelnen Pixel auf dem Bildschirm 30 als Bestrahlungszielpositionen ein.
Als Beispiel wird ein Fall beschrieben, wo ein 0-tes bis N-tes Pixel in der horizontalen Scan-Richtung gebildet wird. Eine Position X_n ist die Position des n-ten Pixels (n = 0, 1, ..., N) auf dem Bildschirm 30 in der horizontalen Scan-Richtung. Ein Positionsverschiebungsbetrag Db ist der Positionsverschiebungsbetrag des blauen Lichtstrahls.
Die Anzeigesteuereinrichtung 60 bestimmt aus der Funktion t = f₁(X, D) die Emissionszeit tb_n des blauen Lichtstrahls zur Ausbildung des n-ten Pixels als folgende Gleichung (9b). tb_n = f₁(X_n, Db) (9b)
Das gleiche gilt für den roten Laser 11 (die Lichtquelle 11) und den grünen Laser 12 (die Lichtquelle 12). Die Anzeigesteuereinrichtung 60 bestimmt anhand der Positionsverschiebungsbeträge Dr und Dg die Emissionszeiten tr_n und tg_n des roten Lichtstrahls und des grünen Lichtstrahls zur Ausbildung des n-ten Pixels als folgende Gleichungen (9r) und (9g). Die Positionsverschiebung Dr ist ein Messwert des Positionsverschiebungsbetrags des roten Lichtstrahls. Die Positionsverschiebung Dg ist ein Messwert des Positionsverschiebungsbetrags des grünen Lichtstrahls. tr_n = f₁(X_n, Dr) (9r) tg_n = f₁(X_n, Dg) (9g)
Wie aus den obigen Gleichungen (9r), (9g) und (9b) ersichtlich ist, hängen die Emissionszeiten tr_n, tg_n und tb_n jeweils vom Positionsverschiebungsbetrag Dr, Dg und Db ab.
Die Anzeigesteuereinrichtung 60 erzeugt für die einzelnen Pixel ein Antriebssignal für jede Farbe auf Basis der Emissionszeit für die einzelnen Pixel für jede Farbe, die bestimmt wird wie oben beschrieben. Das Antriebssignal für die einzelnen Pixel für jede Farbe wird über den Laserantrieb 50 an den Laser jeder Farbe ausgegeben. Dann emittiert der Laser (die Lichtquelle 11, 12 oder 13) jeder Farbe einen Lichtstrahl für die einzelnen Pixel zu einer Emissionszeit, die dem für die einzelnen Pixel ausgegebenen Antriebssignal entspricht. Dadurch bestrahlt der Lichtstrahl jeder Farbe exakt die Position der einzelnen Pixel auf dem Bildschirm 30.
In dem Beispiel von 1 beinhaltet die Anzeigesteuereinrichtung 60 als Funktionsblöcke zur Bestimmung von Emissionszeiten die Emissionszeitbestimmungseinrichtung 65 und den Haltespeicher 66.
Die Emissionszeitbestimmungseinrichtung 65 bestimmt für jede Farbe gemäß der Funktion t = f₁(X, D) aus einem Wert des Positionsverschiebungsbetrags D und der Position der einzelnen Pixel die Emissionszeit des Lichtstrahls zur Ausbildung der einzelnen Pixel. Der Wert des Positionsverschiebungsbetrags D wird im Haltespeicher 66 gehalten.
Die Funktion t = f₁(X, D) kann durch eine Tabelle dargestellt werden. Die Funktion t = f₁(X, D) kann auch durch eine mathematische Formel dargestellt werden. Somit kann die Emissionszeitbestimmungseinrichtung 65 die Emissionszeiten unter Bezugnahme auf eine Tabelle bestimmen. Die Emissionszeitbestimmungseinrichtung 65 kann die Emissionszeiten auch durch Rechnen einer mathematischen Formel bestimmen.
Die Emissionszeitbestimmungseinrichtung 65 meldet die für die einzelnen Pixel bestimmte Emissionszeit für jede Farbe an den Lasermodulationsmusterwandler 63.
Der Lasermodulationsmusterwandler 63 gibt für die einzelnen Pixel für jede Farbe zu einer Zeit, die der von der Emissionszeitbestimmungseinrichtung 65 erhaltenen Emissionszeit für die einzelnen Pixel für jede Farbe entspricht, ein Antriebssignal aus. Dabei verwendet der Lasermodulationsmusterwandler 63 beispielsweise eine Zeit, wenn der Scan-Spiegel 21 in einer Mitte der Hin- und Herbewegung steht (d.h. eine Zeit, wenn θ = 0), als Zeitbezug unter Verwendung des Synchronisationssignals aus der Spiegelsteuereinrichtung 40.
Der Haltespeicher 66 speichert den Wert des Positionsverschiebungsbetrags D für jede Farbe, der von der Emissionszeitbestimmungseinrichtung 65 verwendet wird. Zum Beispiel misst eine mit dem Messen betraute Person oder eine Messvorrichtung den Positionsverschiebungsbetrag D für jede Farbe. Dann wird der erhaltene Messwert für jede Farbe in den Haltespeicher 66 eingegeben. Der Haltespeicher 66 speichert den eingegebenen Messwert für jede Farbe als Wert für den Positionsverschiebungsbetrag D für jede Farbe.
Die Messvorrichtung kann außerhalb der Bildprojektionsvorrichtung 1 bereitgestellt sein. Die Messvorrichtung kann auch in der Bildprojektionsvorrichtung 1 enthalten sein. Die Messung der Positionsverschiebungsbeträge wird beispielsweise in einem Werk vor Auslieferung des Produkts durchgeführt, kann aber auch nach Auslieferung des Produkts durchgeführt werden.
Die Messung des Wertes des Positionsverschiebungsbetrags D wird beispielsweise wie folgt durchgeführt.
Es wird bewirkt, dass der rote Laser 11 (die Lichtquelle 11) einen Lichtstrahl emittiert, während der Scan-Spiegel 21 nicht angetrieben wird. Dann wird eine Bestrahlungsposition Xr des Lichtstrahls auf dem Bildschirm 30 gemessen. Der Positionsverschiebungsbetrag Dr für Rot wird aus der folgenden Gleichung (10) bestimmt. Die Gleichung (10) wird durch Einsetzen von X = Xr, θ = 0 und D = Dr in die Gleichung (7) erhalten. Xr = Dr (10)
Das gleiche gilt für den grünen Laser 12 (die Lichtquelle 12) und den blauen Laser 13 (die Lichtquelle 13). Die Positionsverschiebungsbeträge Dg und Db werden durch Messen der Bestrahlungspositionen Xg bzw. Xb bestimmt.
Die Gestaltung des lichtstrahlenablenkenden optischen Systems wird durch die oben genannten Gestaltungen nicht beschränkt und kann nach Bedarf geändert werden. Die Art der Positionsverschiebung ist ebenfalls nicht auf die oben genannte Verschiebung der optischen Achse beschränkt, und es können auch andere Positionsverschiebungen in Betracht gezogen werden.
Die Beziehung zwischen dem Positionsverschiebungsbetrag, der Emissionszeit und der Bestrahlungsposition variiert mit verschiedenen Gestaltungen des lichtstrahlenablenkenden optischen Systems und in Betracht gezogenen Positionsverschiebungen. Somit ist auch die Funktion, die zur Bestimmung einer Emissionszeit verwendet wird, nicht auf die oben genannten beschränkt und kann auf geeignete Weise abhängig von der Gestaltung des optischen Systems und einer in Betracht gezogenen Positionsverschiebung bestimmt werden.
Die Funktion, die für die Bestimmung einer Emissionszeit verwendet wird, kann durch eine geometrische Berechnung bestimmt werden oder kann experimentell bestimmt werden.
Wie oben beschrieben, bestimmt die Bildprojektionsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform aus einem zuvor erhaltenen Wert eines Positionsverschiebungsbetrags D und einer Bestrahlungszielposition auf dem Bildschirm 30, die von dem Lichtstrahl bestrahlt werden soll, eine Emissionszeit t eines Lichtstrahls entsprechend der Bestrahlungszielposition. Die Bestimmung der Emissionszeit t des Lichtstrahls basiert auf einer Funktion, die eine Beziehung zwischen dem Positionsverschiebungsbetrag D, der Emissionszeit t und der Bestrahlungsposition X darstellt.
Somit kann gemäß der ersten Ausführungsform die Bildprojektionsvorrichtung 1 einen Bildschirm 30 mit einem Lichtstrahl punktgenau bestrahlen. Die Bildprojektionsvorrichtung 1 kann auch die Genauigkeit der Bestrahlungsposition über dem gesamten Scan-Bereich unter Verwendung einer Funktion, die dem gesamten Scan-Bereich des Lichtstrahls entspricht, verbessern.
Genauer kann die Bildprojektionsvorrichtung 1 für jedes Pixel des eingegebenen Bildsignals I über dem gesamten Scan-Bereich eine exakte Pixelposition auf dem Bildschirm 30 mit einem Lichtstrahl bestrahlen. Dann kann die Bildprojektionsvorrichtung 1 das zu erschaffende Projektionsbild, das vom Bildsignal I dargestellt wird, auf dem Bildschirm 30 wahrheitsgetreu wiedergeben.
Wenn die Bildprojektionsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform ein Bild unter Verwendung von Lichtstrahlen mehrerer Farben projiziert, bestimmt sie ferner die Emissionszeit für jede Farbe auf Basis der Funktion. Dadurch kann die Bildprojektionsvorrichtung 1 den Bildschirm 30 mit einem Lichtstrahl jeder Farbe punktgenau bestrahlen.
Wenn die Bildprojektionsvorrichtung 1 beispielsweise ein einziges Pixel durch Lichtstrahlen mehrerer Farben bildet, kann sie die gleiche Pixelposition auf dem Bildschirm 30 mit Lichtstrahlen der jeweiligen Farben bestrahlen. Dadurch kann die Bildprojektionsvorrichtung 1 die Unschärfe eines Pixels, das auf den Bildschirm 30 projiziert wird, verringern und ein Farbbild von höherer Qualität anzeigen.
Zweite Ausführungsform
Nachstehend wird eine Bildprojektionsvorrichtung 2 gemäß der zweiten Ausführungsform beschrieben. Die Bildprojektionsvorrichtung 2 unterscheidet sich von der Bildprojektionsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform in der Bestimmung einer Emissionszeit unter Berücksichtigung einer Winkelverschiebung des Scan-Spiegels, ist aber ansonsten gleich. In der folgenden Beschreibung werden Beschreibungen von Teilen, die denen der ersten Ausführungsform gleich sind, weggelassen oder vereinfacht dargestellt, und Elemente, die denen der ersten Ausführungsform gleich sind oder entsprechen, erhalten die gleichen Bezugszahlen.
Die Elemente, die denen in der ersten Ausführungsform gleich sind oder entsprechen, sind die Lichtquelleneinheit 10, die Scan-Spiegeleinheit 20, der Bildschirm 30, die Spiegelsteuereinrichtung 40, der Laserantrieb 50, die Anzeigesteuereinrichtung 60 und der Pufferspeicher 70. Der Scan-Spiegel 21 weist eine Verschiebung der optischen Achse und eine Winkelverschiebung auf.
6 ist eine Skizze, die eine Bestrahlungsposition eines Lichtstrahls, wenn eine Verschiebung der optischen Achse und eine Winkelverschiebung gegeben sind, erläutert.
In 6 gibt eine Drehposition RP1, die von einer Punkt-Strich-Linie angegeben wird, eine Bezugsdrehposition des Scan-Spiegels 21 an. Die Bezugsdrehposition RP1 ist eine Drehposition, bei der ein Winkel, der von einer Normalen zum Scan-Spiegel 21 und der optischen Bezugsachse A1 gebildet wird, ein vorgegebener Bezugswinkel ist. Die Bezugsdrehposition RP1 ist auch eine Drehposition, die als Bezug zur Bestimmung einer Emissionszeit dient, und ist eine ideale Anfangsdrehposition des Scan-Spiegels 21. Hier beträgt der Bezugswinkel 45 Grad.
Eine Drehposition RP2, die von einer gestrichelten Linie angegeben wird, gibt die Anfangsdrehposition des Scan-Spiegels 21 an. In 6 ist die Anfangsdrehposition RP2 des Scan-Spiegels 21 über einen Verschiebungswinkel θ0 in Bezug auf die Bezugsdrehposition RP1 verschoben. Das heißt, die Anfangsdrehposition RP2 weist eine Winkelverschiebung des Verschiebungswinkels θ0 in Bezug auf die Bezugsdrehposition RP1 auf. Der Verschiebungswinkel wird auch als Versatzwinkel bezeichnet.
6 ist 4 gleich, mit der Ausnahme, dass der Scan-Spiegel 21 die Winkelverschiebung aufweist. Die optische Achse A2 des Lichtstrahls des blauen Lasers 13 (der Lichtquelle 13) weist die Verschiebung der optischen Achse mit einem Positionsverschiebungsbetrag D auf.
In 6 kann für den blauen Laser 13 (die Lichtquelle 13) mit der Verschiebung der optischen Achse D eine Bestrahlungsposition X auf dem Bildschirm 30 in der horizontalen Scan-Richtung, die von einem zu einer Emissionszeit t emittierten Lichtstrahl bestrahlt wird, durch die folgende Gleichung (11) dargestellt werden. 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)
Setzt man D = 0 und θ0 = 0 in die obige Gleichung (11) ein, erhält man eine Gleichung (2) ohne Verschiebung der optischen Achse und ohne Winkelverschiebung. Auch wenn oben als Beispiel ein Fall beschrieben wurde, wo der blaue Lichtstrahl eine Verschiebung der optischen Achse aufweist, gilt das gleiche auch für die Lichtstrahlen der anderen Farben. Das heißt, das gleiche gilt für den roten Lichtstrahl und den grünen Lichtstrahl.
Die zweite Ausführungsform steht unter dem Gesichtspunkt einer punktgenauen Bestrahlung mit einem Lichtstrahl, auch wenn eine Verschiebung der optischen Achse und eine Winkelverschiebung gegeben sind. Die Anzeigesteuereinrichtung 60 bestimmt gemäß Gleichung (11) eine Emissionszeit des Lichtstrahls aus dem Laser (der Lichtquelle 11, 12 oder 13) jeder Farbe. Die Bestimmung einer Emissionszeit wird nachstehend am Beispiel des blauen Lasers 13 (der Lichtquelle 13) beschrieben.
In der Gleichung (11) sind S, θa und fh bekannte Konstanten. Aus der Gleichung (11) kann die Emissionszeit t als Funktion der Bestrahlungsposition X, des Positionsverschiebungsbetrags D und des Verschiebungswinkels θ0 dargestellt werden als folgende Gleichung (12). t = f₂(X, D, θ0) (12)
Die Funktion t = f₂(X, D, θ0) stellt eine Beziehung dar zwischen dem Positionsverschiebungsbetrag D, der Emissionszeit t, der Bestrahlungsposition X und dem Verschiebungswinkel θ0. Die Anzeigesteuereinrichtung 60 bestimmt gemäß der Funktion t = f₂(X, D θ0) aus einem zuvor erhaltenen Wert des Positionsverschiebungsbetrags, einem zuvor erhaltenen Wert des Verschiebungswinkels und einer Bestrahlungszielposition auf dem Bildschirm 30, die von einem Lichtstrahl bestrahlt werden soll, die Emissionszeit des Lichtstrahls entsprechend der Bestrahlungszielposition. Der Wert des Positionsverschiebungsbetrags und der Wert des Verschiebungswinkels werden beispielsweise durch eine Vorabmessung erhalten.
Als Beispiel wird ein Fall beschrieben, wo ein Lichtstrahl, der den einzelnen Pixeln des Projektionszielbildes entspricht, gemäß einem Bildsignal I aus dem blauen Laser 13 (der Lichtquelle 13) emittiert wird. Genauer bestimmt die Anzeigesteuereinrichtung 60 gemäß der Funktion t = f₂(X, D, θ0) unter Verwendung eines Wertes des Positionsverschiebungsbetrags Db für Blau und eines Wertes des Verschiebungswinkels, die zuvor gemessen worden sind, die Emissionszeit des Lichtstrahls, der den einzelnen Pixeln entspricht. Dabei stellt die Anzeigesteuereinrichtung 60 Positionen der einzelnen Pixel auf dem Bildschirm 30 als Bestrahlungszielpositionen ein.
Als Beispiel wird ein Fall beschrieben, wo ein 0-tes bis N-tes Pixel in der horizontalen Scan-Richtung gebildet wird. Eine Position X_n ist die Position des n-ten Pixels (n = 0, 1, ..., N) auf dem Bildschirm 30 in der horizontalen Scan-Richtung. Ein Positionsverschiebungsbetrag Db ist der Positionsverschiebungsbetrag des blauen Lichtstrahls. Ein Verschiebungswinkel θm ist der Verschiebungswinkel des Scan-Spiegels 21.
Die Anzeigesteuereinrichtung 60 bestimmt aus der Funktion t = f₂(X, D θ0) eine Emissionszeit tb_n eines blauen Lichtstrahls zur Ausbildung des n-ten Pixels als folgende Gleichung (13b). tb_n = f₂(X_n, Db, θm) (13b)
Das gleiche gilt für den roten Laser 11 (die Lichtquelle 11) und den grünen Laser 12 (die Lichtquelle 12). Die Anzeigesteuereinrichtung 60 bestimmt anhand der Positionsverschiebungsbeträge Dr und Dg und eines Messwerts θm des Verschiebungswinkels Emissionszeiten tr_n und tg_n eines roten Lichtstrahls und eines grünen Lichtstrahls zur Ausbildung des n-ten Pixels als folgende Gleichungen (13r) und (13g). Der Positionsverschiebungsbetrag Dr ist ein Messwert des Positionsverschiebungsbetrags des roten Lichtstrahls. Der Positionsverschiebungsbetrag Dg ist ein Messwert des Positionsverschiebungsbetrags des grünen Lichtstrahls. tr_n = f₂(X_n, Dr, θm) (13r) tg_n = f₂(X_n, Dg, θm) (13g)
In der zweiten Ausführungsform bestimmt die Emissionszeitbestimmungseinrichtung 65 für jede Farbe gemäß der Funktion t = f₂(X, D, θ0) aus einem Wert des Positionsverschiebungsbetrags D und einem Wert des Verschiebungswinkels θm, die im Haltespeicher 66 gehalten werden, und der Position der einzelnen Pixel eine Emissionszeit t eines Lichtstrahls zur Ausbildung der einzelnen Pixel.
Der Haltespeicher 66 speichert einen Wert des Verschiebungswinkels θm, der von der Emissionszeitbestimmungseinrichtung 65 verwendet wird, zusätzlich zu Werten der Positionsverschiebungsbeträge Dr, Dg und Db der jeweiligen Farben. Zum Beispiel misst eine mit dem Messen betraute Person oder eine Messvorrichtung den Verschiebungswinkel θm. Dann wird der erhaltene Messwert des Verschiebungswinkels θm in den Haltespeicher 66 eingegeben. Der Haltespeicher 66 speichert den eingegebenen Messwert als Wert des Verschiebungswinkels θm. Die Messvorrichtung kann außerhalb der Bildprojektionsvorrichtung 1 bereitgestellt sein. Die Messvorrichtung kann auch in der Bildprojektionsvorrichtung 1 enthalten sein. Die Messung des Verschiebungswinkels θm wird beispielsweise in einem Werk vor Auslieferung des Produkts durchgeführt, kann aber auch nach Auslieferung des Produkts durchgeführt werden.
Die Messung des Verschiebungswinkels θm wird beispielsweise auf einem der folgenden Wege (a) bis (c) durchgeführt. Für die Erklärung der folgenden Wege (a) bis (c) wird der Verschiebungswinkel θm mit θ0 bezeichnet.

(a) Es wird ein Lichtstrahl einer der Farben emittiert, während der Scan-Spiegel 21 nicht angetrieben wird. Es wird ein Winkel θ1 gemessen, der von der Richtung des vom Scan-Spiegel 21 reflektierten Lichtes und der Richtung des auf den Scan-Spiegel 21 fallenden Lichtes gebildet wird. Der Verschiebungswinkel θ0 wird anhand der folgenden Gleichung (14) berechnet. θ0 = (θ1 – 90)/2 (14)
(b) Es wird ein Lichtstrahl einer der Farben emittiert, während der Scan-Spiegel 21 nicht angetrieben wird. Es wird ein Winkel θ2 gemessen, der von der Richtung des vom Scan-Spiegel 21 reflektierten Lichtes und der zum Bildschirm 30 normalen Richtung gebildet wird. Der Verschiebungswinkel θ0 wird anhand der folgenden Gleichung (15) berechnet. θ0 = θ2/2 (15)
(c) Ein Lichtstrahl einer der Farben wird als Bezug genommen, und die optischen Komponenten werden so angeordnet und eingestellt, dass für den Bezugslichtstrahl die Verschiebung der optischen Achse Null ist. In diesem Zustand wird der Bezugslichtstrahl emittiert, während der Scan-Spiegel 21 nicht angetrieben wird. Dann wird die Bestrahlungsposition X1 auf dem Bildschirm 30 gemessen. Der Verschiebungswinkel θ0 wird anhand der folgenden Gleichung (16) berechnet. X1 = S·tan(2·θ0) (16)

Die Messung der Positionsverschiebungsbeträge wird beispielsweise wie folgt durchgeführt, nachdem der Verschiebungswinkel θ0 gemessen worden ist. Es wird bewirkt, dass der rote Laser 11 (die Lichtquelle 11) einen Lichtstrahl emittiert, während der Scan-Spiegel 21 nicht angetrieben wird. Die Bestrahlungsposition Xr des Lichtstrahls auf dem Bildschirm 30 wird gemessen. Der Positionsverschiebungsbetrag Dr des roten Lichtstrahls wird aus der folgenden Gleichung (17) bestimmt. Die Gleichung (17) wird durch Einsetzen von X = Xr, θ = 0 und D = Dr in die Gleichung (11) erhalten. Xr = (S – Dr)·tan(2·θ0) + Dr/tan(45 – θ0) (17)
Das gleiche gilt für den grünen Laser 12 (die Lichtquelle 12) und den blauen Laser 13 (die Lichtquelle 13). Die Positionsverschiebungsbeträge Dg und Db werden durch Messen der Bestrahlungspositionen Xg bzw. Xb bestimmt.
Wie oben beschrieben, bestimmt die Bildprojektionsvorrichtung 2 gemäß der zweiten Ausführungsform aus einem Wert eines Positionsverschiebungsbetrags D und einem Wert des Verschiebungswinkels θ0, die vorab erhalten werden, und einer Bestrahlungszielposition auf dem Bildschirm 30, die von dem Lichtstrahl bestrahlt werden soll, die Emissionszeit t des Lichtstrahls entsprechend der Bestrahlungszielposition. Die Bestimmung der Emissionszeit t basiert auf einer Funktion, die eine Beziehung zwischen dem Positionsverschiebungsbetrag D, der Emissionszeit t, der Bestrahlungsposition X1 und dem Verschiebungswinkel θ0 darstellt.
Somit kann gemäß der zweiten Ausführungsform die Bildprojektionsvorrichtung 2 den Bildschirm 30 mit einem Lichtstrahl punktgenau bestrahlen, auch wenn eine Winkelverschiebung des Scan-Spiegels 21 gegeben ist. Dann kann die Bildprojektionsvorrichtung 2 ein gutes Bild erhalten.
Dritte Ausführungsform
7 ist ein Blockschema, das schematisch eine Gestaltung einer Bildprojektionsvorrichtung 3 gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt. Die Bildprojektionsvorrichtung 3 wird nachstehend unter Bezugnahme auf 7 beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden Beschreibungen von Teilen, die denen der ersten Ausführungsform gleich sind, weggelassen oder vereinfacht dargestellt, und Elemente, die denen der ersten Ausführungsform gleich sind oder entsprechen, erhalten die gleichen Bezugszeichen.
Die Elemente, die denen in der ersten Ausführungsform gleich sind oder entsprechen, sind die Lichtquelleneinheit 10, die Scan-Spiegeleinheit 20, der Bildschirm 30, die Spiegelsteuereinrichtung 40, der Laserantrieb 50 und der Pufferspeicher 70. Von den Elementen in der Anzeigesteuereinrichtung 60 sind die Zeichensteuereinrichtung 61, der Datenwandler 62, der Lasermodulationsmusterwandler 63, die Spiegeltakter 64 und die Emissionszeitbestimmungseinrichtung 65 Elemente, die denen in der ersten Ausführungsform gleich sind oder entsprechen. Von den Elementen in der Anzeigesteuereinrichtung 60 ist der Haltespeicher 66 der ersten Ausführungsform in der dritten Ausführungsform durch eine Einstelleinheit 67 ersetzt. In der dritten Ausführungsform wird das Bezugszeichen 60 als Bezugszeichen der Anzeigesteuereinrichtung verwendet, ähnlich wie in der ersten Ausführungsform.
Wie in 7 dargestellt ist, weist die Bildprojektionsvorrichtung 3 weitgehend dieselbe Gestaltung auf wie die Bildprojektionsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform. Jedoch weist sie die Einstelleinheit 67 anstelle des Haltespeichers 66 auf. Wenn die Emissionszeitbestimmungseinrichtung 65 Emissionszeiten gemäß den Funktionen bestimmt, verwendet sie Parameterwerte als Werte für die Positionsverschiebungsbeträge. Die Parameterwerte sind einstellbare Werte, die durch die Einstelleinheit 67 eingestellt werden.
Die Einstelleinheit 67 stellt die Parameterwerte ein, die von der Emissionszeitbestimmungseinrichtung 65 verwendet werden.
Genauer stellt die Einstelleinheit 67 die Parameterwerte beispielsweise auf Basis einer Einstellbetätigung seitens einer mit dem Einstellen betrauten Person oder einer Einstellvorrichtung ein. Dann speichert die Einstelleinheit 67 die eingestellten Parameterwerte. Die Emissionszeitbestimmungseinrichtung 65 verwendet die Parameterwerte, die in der Einstelleinheit 67 gehalten bzw. gespeichert sind.
Die Einstellvorrichtung kann außerhalb der Bildprojektionsvorrichtung 3 bereitgestellt sein. Die Einstellvorrichtung kann auch in der Bildprojektionsvorrichtung 3 enthalten sein. Die Einstellung der Parameterwerte wird beispielsweise in einem Werk vor Auslieferung des Produkts durchgeführt, kann aber auch nach Auslieferung des Produkts durchgeführt werden.
Hier weist die Einstelleinheit 67 Parameterwerte DPr, DPg und DPb für rot, grün und blau auf. Das heißt, die Einstelleinheit 67 weist den Parameterwert DPr für rot auf. Die Einstelleinheit 67 weist den Parameterwert DPg für grün auf. Die Einstelleinheit 67 weist den Parameterwert DPb für blau auf.
Nun wird die Einstellung der Parameterwerte beschrieben. Hierbei wird als Beispiel ein Fall genommen, wo der Parameterwert DPb für blau mit dem roten Lichtstrahl als Bezug eingestellt wird.
Das lichtstrahlenablenkende optische System 80 der Bildprojektionsvorrichtung 3 wird so angeordnet und eingestellt, dass eine optische Achse des roten Lichtstrahls, der als Bezug dient, mit der optischen Bezugsachse A1 zusammenfällt. Daher ist für den roten Lichtstrahl, der als Bezug dient, der Positionsverschiebungsbetrag Dr null. Dann wird der Parameterwert DPr für rot auf null eingestellt.
Die Einstelleinheit 67 stellt den Parameterwert DPb für blau so ein, dass für ein und dieselbe Bestrahlungszielposition auf dem Bildschirm 30 eine Bestrahlungsposition auf dem Bildschirm 30, die von dem blauen Lichtstrahl bestrahlt wird, mit einer Bestrahlungsposition auf dem Bildschirm 30, die von dem als Bezug dienenden roten Lichtstrahl bestrahlt wird, zusammenfällt.
Als Beispiel wird ein Fall beschrieben, wo ein Bildsignal I, in dem ein Muster, das projiziert werden soll, zwischen dem roten Laser 11 und dem blauen Laser 13 identisch ist, als Justierbild verwendet wird. Die Einstelleinheit 67 stellt den Parameterwert DPb für blau so ein, dass auf dem Bildschirm 30 ein Muster, das vom blauen Laser 13 projiziert wird, mit einem Muster zusammenfällt, das vom roten Laser 11 projiziert wird.
Wenn zum Beispiel die Bestrahlungsposition auf dem Bildschirm 30, die vom blauen Lichtstrahl bestrahlt wird, gemäß einer Änderung des Positionsverschiebungsbetrags des blauen Lichtstrahls in der horizontalen Scan-Richtung verschoben wird, dann beinhaltet das Muster des Justierbildes ein Bildmuster, beispielsweise ein Linienmuster, das sich in der vertikalen Scan-Richtung erstreckt, mit einer Komponente in der vertikalen Scan-Richtung.
8 ist ein Ablaufschema, das eine Vorgehensweise beim Einstellen der Parameterwerte der Bildprojektionsvorrichtung 3 gemäß der dritten Ausführungsform darstellt. 9 ist eine schematische Darstellung des Justierbildes, das zum Einstellen der Parameterwerte verwendet wird. 10 ist eine schematische Darstellung eines Bildes, das während der Einstellung der Parameterwerte verwendet wird. Die Vorgehensweise beim Einstellen der Parameterwerte wird nachstehend anhand von 8, 9 und 10 beschrieben.
In Schritt S10 liefert eine Person, die mit dem Einstellen betraut ist, oder eine Einstellvorrichtung ein Bildsignal I, das ein Justierbild 90 darstellt, welches ein Linienmuster 91 beinhaltet, das in 9 dargestellt ist, an die Anzeigesteuereinrichtung 60.
In Schritt S20 erzeugt die Anzeigesteuereinrichtung 60 Antriebssignale für den roten Laser 11 (die Lichtquelle 11) und den blauen Laser 13 (die Lichtquelle 13) gemäß dem gelieferten Bildsignal I. Die Anzeigesteuereinrichtung 60 bewirkt, dass der rote Laser 11 und der blaue Laser 13 Licht gemäß den erzeugten Antriebssignalen emittieren. Dabei bewirkt die Anzeigesteuereinrichtung 60, dass sie den roten Lichtstrahl und den blauen Lichtstrahl zu Emissionszeiten emittieren, die gemäß der Funktion t = f₁(X, D) berechnet werden. Dabei wird der Parameterwert DPr für rot auf null eingestellt; der Parameterwert DPb für blau wird auf einen Anfangswert (z.B. null) eingestellt. Ein rotes Linienmuster 101r, das sich in der vertikalen Scan-Richtung erstreckt, und ein blaues Linienmuster 101b, das sich in der vertikalen Scan-Richtung erstreckt, werden auf dem Bildschirm 30 angezeigt, wie in 10 dargestellt ist.
In Schritt S30 stellt die Person, die mit dem Einstellen betraut ist, oder die Einstellvorrichtung zusammenwirkend mit der Anzeigesteuereinrichtung 60 den Parameterwert DPb für blau so ein, dass das rote Linienmuster 101r und das blaue Linienmuster 101b auf dem Bildschirm 30 zusammenfallen. Genauer beinhaltet Schritt S30 die folgenden Schritte S31 bis S35.
In Schritt S31 misst die Person, die mit dem Einstellen betraut ist, oder die Einstellvorrichtung den Betrag und die Richtung der Verschiebung des blauen Linienmusters 101b in Bezug auf das rote Linienmuster 101r auf dem Bildschirm 30.
In Schritt S32 bestimmt die Person, die mit dem Einstellen betraut ist, oder die Einstellvorrichtung auf Basis der Messung in Schritt S31, ob eine Verschiebung gegeben ist. Falls keine Verschiebung gegeben ist, endet das Einstellen. Wenn eine Verschiebung gegeben ist, schreitet es fort zu Schritt S33.
In Schritt S33 bestimmt die Person, die mit dem Einstellen betraut ist, oder die Einstellvorrichtung abhängig vom Betrag und von der Richtung der Verschiebung, die in Schritt S31 gemessen wurden, einen neuen Wert, der als Parameterwert DPb für blau eingestellt werden soll. Die Person, die mit dem Einstellen betraut ist oder die Einstellvorrichtung gibt dann den neuen Wert in die Einstelleinheit 67 der Anzeigesteuereinrichtung 60 ein.
In Schritt S34 ändert die Einstelleinheit 67 den Parameterwert DPb für blau in den eingegebenen Wert.
In Schritt S35 zeigt die Anzeigesteuereinrichtung 60 das Justierbild unter Verwendung des Parameterwertes DPb nach der Änderung an. Dadurch wird das blaue Linienmuster 101b auf dem Bildschirm 30 in Richtung auf das rote Linienmuster 101r verschoben. Nach Schritt S35 kehrt der Ablauf zu Schritt S31 zurück.
Nachdem der Parameterwert DPb für blau in dem oben genannten Einstellungsablauf eingestellt worden ist, wird der Parameterwert DPg für grün auf die gleiche Weise wie oben angegeben eingestellt, so dass ein rotes Linienmuster und ein grünes Linienmuster auf dem Bildschirm 30 zusammenfallen. Jedoch ist die Reihenfolge beim Einstellen nicht darauf beschränkt, und das Einstellen kann in der Reihenfolge grün und blau durchgeführt werden.
Gemäß der oben beschriebenen dritten Ausführungsform ist es möglich, die gleichen Vorteile wie bei der ersten Ausführungsform zu erhalten. Durch das auf dem Bildschirm 30 angezeigte Bild ist es auch möglich, die Emissionszeiten auf einfache Weise einzustellen.
In der dritten Ausführungsform kann für Rot, das heißt für den Bezug, der Parameterwert DPr weggelassen werden. Die Emissionszeitbestimmungseinrichtung 65 behandelt den Positionsverschiebungsbetrag D nicht als Variable. Eine Emissionszeit kann gemäß einer Funktion t = f(X) bestimmt werden, die eine Beziehung zwischen der Emissionszeit t und der Bestrahlungsposition X darstellt.
In der obigen Beschreibung wird als Beispiel ein Fall beschrieben, wo der rote Lichtstrahl als Bezug genommen wird, aber es können auch der grüne Lichtstrahl oder der blaue Lichtstrahl als Bezug genommen werden.
Ferner ist in der obigen Beschreibung als Beispiel ein Fall beschrieben, wo das optische System so angeordnet und eingestellt wird, dass für den Lichtstrahl, der als Bezug dient, der Positionsverschiebungsbetrag null ist. Jedoch müssen der Positionsverschiebungsbetrag und der Lichtstrahl, der als Bezug dient, nicht notwendigerweise exakt auf null eingestellt werden.
Zum Beispiel werden der grüne Lichtstrahl und der blaue Lichtstrahl, ohne eine strikte Nulleinstellung an den roten Lichtstrahl anzulegen, mit dem roten Lichtstrahl als Bezug relativ eingestellt. Dadurch können der Parameterwert DPg für grün und der Parameterwert DPb für blau eingestellt werden.
Auch mit einer solchen relativen Parametereinstellung kann die Bildprojektionsvorrichtung 3 dafür sorgen, dass die Bestrahlungspositionen der Lichtstrahlen dreier Farben auf dem Bildschirm 30 zusammenfallen. Genauer kann die Bildprojektionsvorrichtung 3 relative Positionsverschiebungen von Bestrahlungspositionen zwischen jeder Farbe über dem gesamten Scan-Bereich korrigieren. Dadurch kann die Bildprojektionsvorrichtung 3 die Unschärfe eines Pixels, das auf dem Bildschirm 30 angezeigt wird, reduzieren. Dann kann die Bildprojektionsvorrichtung 3 ein Bild von hoher Qualität projizieren.
Vierte Ausführungsform
11 ist ein Blockschema, das schematisch eine Gestaltung einer Bildprojektionsvorrichtung 4 gemäß einer vierten Ausführungsform darstellt. Die Bildprojektionsvorrichtung 4 wird durch Kombinieren der Bildprojektionsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform mit dem Merkmal der dritten Ausführungsform erhalten. In der folgenden Beschreibung werden Beschreibungen von Teilen, die denen der zweiten oder der dritten Ausführungsform gleich sind, weggelassen oder vereinfacht dargestellt, und Elemente, die denen der zweiten oder der dritten Ausführungsform gleich sind oder entsprechen, erhalten die gleichen Bezugszeichen.
Die Elemente, die denen in der zweiten oder der dritten Ausführungsform gleich sind oder entsprechen, sind die Lichtquelleneinheit 10, die Scan-Spiegeleinheit 20, der Bildschirm 30, die Spiegelsteuereinrichtung 40, der Laserantrieb 50 und der Pufferspeicher 70. Die Anzeigesteuereinrichtung 60 beinhaltet einen Haltespeicher bzw. Holder 66, bei der es sich um ein Element handelt, das dem in der zweiten Ausführungsform gleich ist oder entspricht. Die Anzeigesteuereinrichtung 60 beinhaltet die Einstelleinheit 67, die derjenigen in der dritten Ausführungsform gleich ist oder entspricht.
Die Bildprojektionsvorrichtung 4 bestimmt Emissionszeiten der Lichtstrahlen angesichts einer Verschiebung der optischen Achse und einer Winkelverschiebung, wie in der zweiten Ausführungsform. Die Bildprojektionsvorrichtung 4 verwendet einstellbare Parameterwerte als Positionsverschiebungsbeträge für die Bestimmung von Emissionszeiten, wie in der dritten Ausführungsform.
Wie in 11 dargestellt ist, weist die Bildprojektionsvorrichtung 4 weitgehend die gleiche Gestaltung auf wie die Bildprojektionsvorrichtung 2 gemäß der zweiten Ausführungsform, weist aber außerdem die Einstelleinheit 67 auf.
Die Emissionszeitbestimmungseinrichtung 65 bestimmt für jede Farbe gemäß der Funktion t = f₂(X, D, θ0) die Emissionszeit des Lichtstrahls zur Bildung der einzelnen Pixel, wie in der zweiten Ausführungsform. Jedoch verwendet die Emissionszeitbestimmungseinrichtung 65, wie in der vierten Ausführungsform, als Wert des Verschiebungswinkels θ0 einen Wert des Verschiebungswinkels θ0, der im Haltespeicher 66 gespeichert ist. Die Emissionszeitbestimmungseinrichtung 65 verwendet außerdem als Positionsverschiebungsbeträge für die jeweiligen Farben die Parameterwerte DPr, DPg und DPb für die jeweiligen Farben, die in der Einstelleinheit 67 gespeichert sind.
Der Haltespeicher 66 speichert einen Wert für den Verschiebungswinkel θ0, wie in der zweiten Ausführungsform. Die Messung des Verschiebungswinkels θ0 wird durchgeführt wie in der zweiten Ausführungsform. Jedoch speichert der Haltespeicher 66 in der vierten Ausführungsform nicht die Positionsverschiebungsbeträge Dr, Dg und Db für die jeweiligen Farben.
De Einstelleinheit 67 stellt die Parameterwerte DPr, DPg und DPb für die jeweiligen Farben ein und speichert sie, wie in der dritten Ausführungsform. Das Einstellen der Parameterwerte DPr, DPg und DPb wird durchgeführt wie in der dritten Ausführungsform. Jedoch wird in der vierten Ausführungsform, wenn das Justierbild angezeigt wird, die Funktion t = f₂(X, D, θ0) verwendet; der Wert, der im Haltespeicher 66 gespeichert ist, wird als Verschiebungswinkel θ0 verwendet. Die oben beschriebene vierte Ausführungsform stellt die gleichen Vorteile bereit wie die zweite und die dritte Ausführungsform.
Fünfte Ausführungsform
Nachstehend wird eine Bildprojektionsvorrichtung 5 gemäß der fünften Ausführungsform beschrieben. Die Bildprojektionsvorrichtung 5 unterscheidet sich von der Bildprojektionsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform in der Gestaltung des lichtstrahlenablenkenden optischen Systems, in der Art einer Positionsverschiebung und in der verwendeten Funktion. Ansonsten ist die Bildprojektionsvorrichtung 5 der Bildprojektionsvorrichtung 1 gleich. In der folgenden Beschreibung werden Beschreibungen von Teilen, die denen der ersten Ausführungsform gleich sind, weggelassen oder vereinfacht dargestellt, und Elemente, die denen der ersten Ausführungsform gleich sind oder entsprechen, erhalten die gleichen Bezugszeichen.
Die Elemente, die denen in der ersten Ausführungsform gleich sind oder ihnen entsprechen, sind die Scan-Spiegeleinheit 20, der Bildschirm 30, die Spiegelsteuereinrichtung 40, der Laserantrieb 50, die Anzeigesteuereinrichtung 60 und der Pufferspeicher 70. Eine Lichtquelleneinheit 510 weist eine Mehrwellenlängen-Lichtquelle 511 und eine Kollimatorlinse 512 auf.
12 ist eine Skizze, die schematisch ein lichtstrahlenablenkendes optisches System 580 der fünften Ausführungsform darstellt. In 12 beinhaltet das lichtstrahlenablenkende optische System 580 die Scan-Spiegeleinheit 20 und den Bildschirm 30, wie in der ersten Ausführungsform. Ferner wird die optische Bezugsachse A1, welche die Drehachse AH senkrecht schneidet, eingestellt wie in der ersten Ausführungsform.
Das lichtstrahlenablenkende optische System 580 weist die Lichtquelleneinheit 510 auf, die sich von der Lichtquelleneinheit 10 der ersten Ausführungsform unterscheidet. Die Lichtquelleneinheit 510 beinhaltet die Mehrwellenlängen-Lichtquelle, die mehrere Lichtstrahlen mit unterschiedlichen Wellenlängen emittiert, und die Kollimatorlinse 512.
Die Mehrwellenlängen-Lichtquelle beinhaltet einen roten Laser 511R, einen grünen Laser 511G und einen blauen Laser 511b als mehrere Lichtquellen, die Lichtstrahlen mit unterschiedlichen Wellenlängen emittieren.
Die Kollimatorlinse 512 ist zwischen der Mehrwellenlängen-Lichtquelle 511 und dem Scan-Spiegel 21 angeordnet. Die Kollimatorlinse 512 wandelt Divergenzwinkel von Lichtstrahlen der jeweiligen Farben, die von der Mehrwellenlängen-Lichtquelle 511 emittiert werden. Die Kollimatorlinse 512 weist eine optische Achse auf, die mit der optischen Bezugsachse A1 zusammenfällt, welche die Drehachse AH des Scan-Spiegels 21 senkrecht schneidet. Die Kollimatorlinse 512 weist außerdem eine Brennweite f auf.
Der rote Laser 511R, der grüne Laser 511G und der blaue Laser 511B sind in der Richtung der optischen Bezugsachse A1 in einem Abstand F von der Kollimatorlinse 512 angeordnet. Hier ist der Abstand F der Brennweite f der Kollimatorlinse 512 gleich. Jedoch muss der Abstand F der Brennweite f nicht unbedingt gleich sein und kann auf einen Wert eingestellt werden, der größer oder kleiner ist als die Brennweite f.
Zum Beispiel kann der Abstand F auf einen solchen Abstand festgelegt werden, dass ein Lichtstrahl auf dem Bildschirm 30 gebündelt oder fokussiert wird. Die Laser 511R, 511G und 511B der jeweiligen Farben sind in einem Abstand L zur Drehachse AH in der Richtung der optischen Bezugsachse A1 angeordnet. Ferner sind der rote Laser 511R, der grüne Laser 511G und der blaue Laser 511B entlang einer Richtung, die senkrecht ist zur Drehachse AH und zur optischen Achse A1 (entlang der Oben-unten-Richtung auf dem Zeichnungsblatt von 12) angeordnet.
Hier ist der grüne Laser 511G auf der optischen Bezugsachse A1 (der optischen Achse der Kollimatorlinse 512) angeordnet. Der rote Laser 511R und der blaue Laser 511B sind abseits von der optischen Bezugsachse A1 angeordnet. Der rote Laser 511R ist zur Seite des Bildschirms 30 hin angeordnet. Der blaue Laser 511B ist auf der dem Bildschirm 30 entgegengesetzten Seite angeordnet. Die Positionen des roten Lasers 511R und des blauen Lasers 511B liegen abseits der optischen Bezugsachse A1. Der rote Laser 511R und der blaue Laser 511B weisen eine Lichtquellenverschiebung in Bezug auf die optische Bezugsachse A1 auf.
Unter Betrachtung des blauen Lasers 511B wird nachstehend die Bestrahlungsposition X beschrieben, wenn eine Lichtquellenverschiebung besteht. Der rote Laser 511R kann als dem blauen Laser 511B ähnlich betrachtet werden, daher wird auf seine Beschreibung verzichtet.
In 12 ist die Position des blauen Lasers 511B um einen Positionsverschiebungsbetrag Ds in einer Richtung, die der horizontalen Scan-Richtung entspricht, in Bezug auf die optische Bezugsachse A1 verschoben. Die Richtung, die der horizontalen Scan-Richtung entspricht, ist eine Richtung senkrecht zur Drehachse AH und zur optischen Bezugsachse A1. Die Richtung, die der horizontalen Scan-Richtung entspricht, ist auch eine Oben-unten-Richtung auf dem Zeichnungsblatt von 12.
Ein Winkel ϕ, der vom blauen Lichtstrahl, der auf den Scan-Spiegel 21 fällt, und der optischen Bezugsachse A1 gebildet wird, wird durch die folgende Gleichung (18) aus dem Abstand F und dem Positionsverschiebungsbetrag Ds dargestellt. Der Winkel, der vom blauen Lichtstrahl, der auf den Scan-Spiegel 21 fällt, und der optischen Bezugsachse A1 gebildet wird, ist ein Einfallswinkel des blauen Lichtstrahls auf der Kollimatorlinse 512. ϕ = tan^–1(Ds/F) (18)
13 ist eine Skizze, die eine Bestrahlungsposition eines Lichtstrahls erläutert, wenn eine Lichtquellenverschiebung gegeben ist. Wie in 13 dargestellt ist, kann für den Lichtstrahl des blauen Lasers 13 mit der Lichtquellenverschiebung Ds die Bestrahlungsposition X auf dem Bildschirm 30 in der horizontalen Scan-Richtung, die von einem zu einer Emissionszeit t emittierten Lichtstrahl bestrahlt wird, durch die folgende Gleichung (19) dargestellt werden. 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)
Wie aus der obigen Gleichung (19) hervorgeht, kommt es zu einer Differenz zwischen der Bestrahlungsposition X eines Lichtstrahls ohne Lichtquellenverschiebung Ds und der Bestrahlungsposition X eines Lichtstrahls mit einer Lichtquellenverschiebung Ds, wobei die Differenz nicht konstant oder linear in Bezug auf den Winkel θ des Scan-Spiegels 21 ist. Das heißt, man sieht, dass diese Art von Verschiebung zwischen den Bestrahlungspositionen X von Lichtstrahlen abhängig vom Winkel θ des Scan-Spiegels 21 oder der Position des Bildschirms 30 in der horizontalen Scan-Richtung variiert.
Zum Beispiel sei angenommen, dass eine Gestaltung verwendet wird, bei der ein Detektor, beispielsweise ein optischer Empfänger, in einer bestimmten Position auf dem Bildschirm 30 angeordnet ist, eine relative Positionsdifferenz zwischen Lichtstrahlen vom Detektor erkannt wird und eine Emissionszeit für jeden Laser einheitlich aufgrund eines Erfassungsergebnisses korrigiert wird. Diese Gestaltung kann nicht über dem gesamten Scan-Bereich exakte Positionen mit Lichtstrahlen bestrahlen; oder diese Gestaltung kann nicht über dem gesamten Scan-Bereich die Unschärfe von Pixeln beseitigen. Diese Gestaltung kann somit kein Bild mit guter Bildqualität projizieren.
In der fünften Ausführungsform bestimmt die Anzeigesteuereinrichtung 60 gemäß Gleichung (19) Emissionszeiten t der Lichtstrahlen aus den Lasern 511R, 511G und 511B der jeweiligen Farben.
In der Gleichung (19) sind S, L, F, θa und fh bekannte Konstanten. Aus der Gleichung (19) kann die Emissionszeit t als Funktion der Bestrahlungsposition X und des Positionsverschiebungsbetrags Ds dargestellt werden als folgende Gleichung (20). t = f₃(X, Ds) (20)
Die Anzeigesteuereinrichtung 60 bestimmt aus einem zuvor erhaltenen Wert für den Positionsverschiebungsbetrag Ds und einer Bestrahlungszielposition die Emissionszeit t des Lichtstrahls entsprechend der Bestrahlungszielposition. Die Bestimmung der Emissionszeit t des Lichtstrahls basiert auf der Funktion t = f₃(X, Ds), die eine Beziehung darstellt zwischen dem Positionsverschiebungsbetrag Ds, der Emissionszeit t und der Bestrahlungsposition X. Der oben genannte Wert des Positionsverschiebungsbetrags Ds kann beispielsweise durch Messen der Bestrahlungsposition X, wenn der Scan-Spiegel 21 nicht angetrieben wird, wie in der ersten Ausführungsform erhalten werden.
Die Anzeigesteuereinrichtung 60 bestimmt beispielsweise für jede Farbe eine Emissionszeit gemäß der Funktion t = f₃(X, Ds). Für eine Farbe ohne Lichtquellenverschiebung (grün in 12) verwendet die Anzeigesteuereinrichtung 60 den Positionsverschiebungsbetrag Ds jedoch nicht als Variable; und eine Emissionszeit t kann gemäß einer Funktion bestimmt werden, die eine Beziehung zwischen der Emissionszeit t und der Bestrahlungsposition X darstellt.
Gemäß der oben beschriebenen fünften Ausführungsform kann die Bildprojektionsvorrichtung 5 auch dann, wenn eine Lichtquellenverschiebung gegeben ist, den Bildschirm 30 punktgenau mit einem Lichtstrahl bestrahlen. Dann kann die Bildprojektionsvorrichtung 5 ein gutes Bild erhalten. Ferner kann mit der Gestaltung des optischen Systems der fünften Ausführungsform, die in 12 dargestellt ist, die Gestaltung der Lichtquelleneinheit 10 der Bildprojektionsvorrichtung 1 vereinfacht werden.
Die Positionen und die Reihenfolge der Anordnung der Lichtquellen der jeweiligen Farben sind nicht auf die oben angegebenen beschränkt und können nach Bedarf geändert werden. Ferner können das optische System und die Funktion in der fünften Ausführungsform auf die dritte Ausführungsform angewendet werden. Das heißt, in der dritten Ausführungsform kann das lichtstrahlenablenkende optische System 580 von 12 anstelle des lichtstrahlenablenkenden optischen Systems 80 von 3 verwendet werden, und die Funktion t = f₃(X, Ds) kann anstelle der Funktion t = f₁(X, D) verwendet werden. In diesem Fall werden beispielsweise die Parameterwerte für den roten Lichtstrahl und den blauen Lichtstrahl ebenso wie in der dritten Ausführungsform mit dem grünen Lichtstrahl als Bezug eingestellt.
Sechste Ausführungsform
Nachstehend wird eine Bildprojektionsvorrichtung 6 gemäß der sechsten Ausführungsform beschrieben. Die Bildprojektionsvorrichtung 6 unterscheidet sich von der Bildprojektionsvorrichtung 5 gemäß der fünften Ausführungsform in der Bestimmung einer Emissionszeit angesichts einer Winkelverschiebung des Scan-Spiegels, ist aber ansonsten gleich. In der folgenden Beschreibung werden Beschreibungen von Teilen, die denen der fünften Ausführungsform gleich sind, weggelassen oder vereinfacht dargestellt, und Elemente, die denen der fünften Ausführungsform gleich sind oder entsprechen, erhalten die gleichen Bezugszeichen.
Die Elemente, die denen in der fünften Ausführungsform gleich sind oder ihnen entsprechen, sind die Lichtquelleneinheit 510, die Scan-Spiegeleinheit 20, der Bildschirm 30, die Spiegelsteuereinrichtung 40, der Laserantrieb 50, die Anzeigesteuereinrichtung 60 und der Pufferspeicher 70. Die Lichtquelleneinheit 510 weist die Mehrwellenlängen-Lichtquelle 511 und eine Kollimatorlinse 512 auf.
14 ist eine Skizze, die eine Bestrahlungsposition eines Lichtstrahls, wenn eine Lichtquellenverschiebung und eine Winkelverschiebung gegeben sind, erläutert. In 14 ist wie in der zweiten Ausführungsform die Anfangsdrehposition RP2 des Scan-Spiegels 21 um einen Verschiebungswinkel (Versatzwinkel) θ0 in Bezug auf die Bezugsdrehposition RP1 verschoben. Das heißt, die Anfangsdrehposition RP2 weist eine Winkelverschiebung des Verschiebungswinkels θ0 in Bezug auf die Bezugsdrehposition RP1 auf. 14 ist 13 gleich, mit der Ausnahme, dass der Scan-Spiegel 21 die Winkelverschiebung aufweist. Der blaue Laser 511B weist eine Lichtquellenverschiebung um einen Positionsverschiebungsbetrag Ds in Bezug auf die optische Bezugsachse A1 auf. Wie in 14 dargestellt ist, kann für den Lichtstrahl des blauen Lasers 511B mit der Lichtquellenverschiebung Ds die Bestrahlungsposition X auf dem Bildschirm 30 in der horizontalen Scan-Richtung, die von dem zu einer Emissionszeit t emittierten Lichtstrahl bestrahlt wird, durch die folgende Gleichung (21) dargestellt werden. 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)
In der sechsten Ausführungsform bestimmt die Anzeigesteuereinrichtung 60 gemäß Gleichung (21) Emissionszeiten t der Lichtstrahlen aus den Lasern 511R, 511G und 511B der jeweiligen Farben.
In der Gleichung (21) sind S, L, F, θa und fh bekannte Konstanten. Aus der Gleichung (21) kann die Emissionszeit t als Funktion der Bestrahlungsposition X, des Positionsverschiebungsbetrags Ds und des Verschiebungswinkels θ0 dargestellt werden als folgende Gleichung (22). t = f₄(X, Ds, θ0) (22)
Die Anzeigesteuereinrichtung 60 bestimmt aus einem zuvor erhaltenen Wert des Positionsverschiebungsbetrags Ds, eines zuvor erhaltenen Wertes des Verschiebungswinkels θ0 und einer Bestrahlungszielposition auf dem Bildschirm 30, die von dem Lichtstrahl bestrahlt werden soll, die Emissionszeit t des Lichtstrahls entsprechend der Bestrahlungszielposition. Die Bestimmung der Emissionszeit t des Lichtstrahls basiert auf der Funktion t = f₄(X, Ds, θ0), die eine Beziehung darstellt zwischen dem Positionsverschiebungsbetrag Ds, der Emissionszeit t, der Bestrahlungsposition X und dem Verschiebungswinkel θ0. Die oben genannten Werte des Positionsverschiebungsbetrags und des Verschiebungswinkels θ0 können beispielsweise durch eine Vorabmessung erhalten werden.
Die konkrete Gestaltung und der konkrete Prozess der Anzeigesteuereinrichtung 60 sind denen der zweiten Ausführungsform gleich, daher wird auf ihre Beschreibung hier verzichtet.
Die Messung des Verschiebungswinkels θ0 wird beispielsweise auf einem der folgenden Wege (d) bis (f) durchgeführt.

(d) Wenn der Scan-Spiegel 21 nicht angetrieben wird, wird ein Lichtstrahl eines Lasers (hier des grünen Lasers 12 ohne Lichtquellenverschiebung emittiert. Es wird ein Winkel θ1 gemessen, der von der Richtung des Reflexionslichts aus dem Scan-Spiegel 21 und der Richtung des auf den Scan-Spiegel 21 einfallenden Lichtes gebildet wird. Der Verschiebungswinkel θ0 wird gemäß der obigen Gleichung (14) berechnet.
(e) Wenn der Scan-Spiegel 21 nicht angetrieben wird, wird ein Lichtstrahl eines Lasers (hier des grünen Lasers 511G) ohne Lichtquellenverschiebung Ds emittiert. Es wird ein Winkel θ2 gemessen, der von der Richtung des Reflexionslichts aus dem Scan-Spiegel 21 und der normalen Richtung zum Bildschirm 30 gebildet wird. Der Verschiebungswinkel θ0 wird gemäß der obigen Gleichung (15) berechnet.
(f) Wenn der Scan-Spiegel 21 nicht angetrieben wird, wird ein Lichtstrahl eines Lasers (hier des grünen Lasers 511G) ohne Lichtquellenverschiebung Ds emittiert. Die Bestrahlungsposition X1 auf dem Bildschirm 30 wird gemessen. Der Verschiebungswinkel θ0 wird gemäß der obigen Gleichung (16) berechnet.

Nachdem der Verschiebungswinkel θ0 gemessen worden ist, kann der Wert des Positionsverschiebungsbetrags Ds beispielsweise durch Messen der Bestrahlungsposition, wenn der Scan-Spiegel 21 nicht angetrieben wird, wie in der zweiten Ausführungsform erhalten werden. Die oben beschriebene sechste Ausführungsform stellt die gleichen Vorteile bereit wie die zweite und die fünfte Ausführungsform.
Das optische System und die Funktion in der sechsten Ausführungsform können auf die vierte Ausführungsform angewendet werden. Das heißt, in der vierten Ausführungsform kann das lichtstrahlenablenkende optische System 580 von 12 anstelle des lichtstrahlenablenkenden optischen Systems 80 verwendet werden, und die Funktion t = f₄(X, Ds θ0) kann anstelle der Funktion t = f₂(X, D θ0) verwendet werden. In diesem Fall werden beispielsweise die Parameterwerte für den roten Lichtstrahl und den blauen Lichtstrahl auf die gleiche Weise wie in der vierten Ausführungsform mit dem grünen Lichtstrahl als Bezug eingestellt.
In dieser Beschreibung ist „parallel“ nicht auf parallel im strengen Sinne beschränkt und beinhaltet auch im Wesentlichen parallel. In den oben beschriebenen Ausführungsformen können Begriffe wie „parallel“ oder „senkrecht“ verwendet werden, welche die Lagebeziehungen zwischen Teil oder Formen von Teilen angeben. Diese Begriffe sollen Bereiche einschließen, die Fertigungstoleranzen, Montagevarianten oder dergleichen berücksichtigen. Somit sollen Nennungen in den Ansprüchen, welche die Lagebeziehungen zwischen Teilen oder die Formen von Teilen angegeben, Bereiche einschließen, die Fertigungstoleranzen, Montagevarianten oder dergleichen berücksichtigen.
In den oben genannten Ausführungsformen fünf und sechs kann die Funktion der Bildprojektionsvorrichtung 1 oder der Anzeigesteuereinrichtung 60 lediglich durch elektronische Schaltungen oder andere Hardware-Ressourcen oder durch das Zusammenwirken von Hardware-Ressourcen und Software verwirklicht werden. Im letztgenannten Fall wird die Funktion der Bildprojektionsvorrichtung 1 oder der Anzeigesteuereinrichtung 60 beispielsweise durch Ausführen eines Computerprogramms durch einen Computer verwirklicht. Genauer wird ein Computerprogramm, das auf einem Aufzeichnungsmedium wie einem Read-Only-Memory (ROM) aufgezeichnet ist, in einen Hauptspeicher ausgelesen und von einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) ausgeführt, wodurch die Funktion implementiert wird. Das Computerprogramm kann dadurch bereitgestellt werden, dass es auf einem computerlesbaren Aufzeichnungsmedium wie einem optischen Laufwerk aufgezeichnet wird, oder es kann über eine Kommunikationsleitung wie das Internet bereitgestellt werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt; sie kann in verschiedenen Aspekten in die Praxis umgesetzt werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel sind die Farben oder Wellenlängen der jeweiligen Lichtquellen nicht auf die oben genannten beschränkt und können nach Bedarf geändert werden. Ferner ist die Zahl der Lichtquellen nicht auf drei beschränkt und kann eins, zwei oder vier oder mehr sein.
BESCHREIBUNG DER BEZUGSZEICHEN

1, 3, 4 Bildprojektionsvorrichtung, 10 Lichtquelleneinheit, 11 roter Laser, 12 grüner Laser, 13 blauer Laser, 20 Scan-Spiegeleinheit, 21 Scan-Spiegel, 22 Antriebseinheit, 30 Bildschirm, 40 Spiegelsteuereinrichtung, 50 Laserantrieb, 60 Anzeigesteuereinrichtung, 65 Emissionszeitbestimmungseinrichtung, 66 Speicher, 67 Einstelleinheit, 70 Pufferspeicher.

Claims

Bildprojektionsvorrichtung, umfassend: eine Lichtquelle zum Emittieren eines Lichtstrahls; eine Scan-Spiegeleinheit, die einen Scan-Spiegel beinhaltet zum Reflektieren des Lichtstrahls, der aus der Lichtquelle emittiert wird, wobei die Scan-Spiegeleinheit durch Antreiben des Scan-Spiegels, um den Lichtstrahl abzulenken, ein Bild auf eine Projektionsfläche projiziert; und einen Regler zum Regeln einer Emissionszeit des Lichtstrahls aus der Lichtquelle, wobei der Regler gemäß einer Funktion, die eine Beziehung darstellt zwischen einem Positionsverschiebungsbetrag des Lichtstrahls in Bezug auf den Scan-Spiegel, einer Emissionszeit des Lichtstrahls aus der Lichtquelle und einer Bestrahlungsposition auf der Projektionsfläche, die von dem zur Emissionszeit aus der Lichtquelle emittierten Lichtstrahl bestrahlt wird, aus einem zuvor erhaltenen Wert für den Positionsverschiebungsbetrag und einer Bestrahlungszielposition auf der Projektionsfläche, die von dem Lichtstrahl aus der Lichtquelle bestrahlt werden soll, die Emissionszeit des Lichtstrahls entsprechend der Bestrahlungszielposition bestimmt, wobei die Scan-Spiegeleinheit den Lichtstrahl durch Drehen des Scan-Spiegels um eine Drehachse lenkt, wobei der Lichtstrahl aus der Lichtquelle aus einer Richtung, die parallel ist zu einer optischen Bezugsachse, welche die Drehachse senkrecht schneidet, auf den Scan-Spiegel fällt, wobei der Positionsverschiebungsbetrag ein Positionsverschiebungsbetrag einer optischen Achse des Lichtstrahls, der auf den Scan-Spiegel von der optischen Bezugsachse in einer Richtung, die senkrecht ist zur Drehachse und zur optischen Bezugsachse ist, fällt und wobei, gesehen aus der Drehachsenrichtung: die Scan-Spiegeleinheit den Lichtstrahl in einer Scan-Richtung, die parallel ist zur optischen Bezugsachse, über die Projektionsfläche lenkt, ein Winkel, der von einer Normalen zum Scan-Spiegel, wenn der Scan-Spiegel nicht angetrieben wird, und der optischen Bezugsachse gebildet wird, 45 Grad beträgt, und die Funktion dargestellt wird durch X = (S – D)·tan(2·θ(t)) + D/tan(45 – θ(t)) worin S ein Abstand von der Drehachse zur Projektionsfläche ist, D der Betrag der Positionsverschiebung ist, t die Emissionszeit des Lichtstrahls aus der Lichtquelle ist, θ(t) ein Drehwinkel des Scan-Spiegels zur Emissionszeit t des Lichtstrahls in Bezug auf eine Drehposition des Scan-Spiegels, wenn der Scan-Spiegel nicht angetrieben wird, ist, und X die Bestrahlungsposition auf der Projektionsfläche in der Scan-Richtung ist, die von dem Lichtstrahl bestrahlt wird, der zur Emissionszeit t emittiert wird.
Bildprojektionsvorrichtung, umfassend: eine Lichtquelle zum Emittieren eines Lichtstrahls; eine Scan-Spiegeleinheit, die einen Scan-Spiegel beinhaltet zum Reflektieren des Lichtstrahls, der aus der Lichtquelle emittiert wird, wobei die Scan-Spiegeleinheit durch Antreiben des Scan-Spiegels, um den Lichtstrahl abzulenken, ein Bild auf eine Projektionsfläche projiziert; eine Kollimatorlinse, die zwischen der Lichtquelle und dem Scan-Spiegel angeordnet ist, wobei die Kollimatorlinse einen Divergenzwinkel des aus der Lichtquelle emittierten Lichtstrahls wandelt; und einen Regler zum Regeln einer Emissionszeit des Lichtstrahls aus der Lichtquelle, wobei der Regler gemäß einer Funktion, die eine Beziehung darstellt zwischen einem Positionsverschiebungsbetrag der Lichtquelle in Bezug auf den Scan-Spiegel, einer Emissionszeit des Lichtstrahls aus der Lichtquelle und einer Bestrahlungsposition auf der Projektionsfläche, die von dem zur Emissionszeit aus der Lichtquelle emittierten Lichtstrahl bestrahlt wird, aus einem zuvor erhaltenen Wert des Positionsverschiebungsbetrags und einer Bestrahlungszielposition auf der Projektionsfläche, die von dem Lichtstrahl aus der Lichtquelle bestrahlt werden soll, die Emissionszeit des Lichtstrahls entsprechend der Bestrahlungszielposition bestimmt, wobei die Scan-Spiegeleinheit den Lichtstrahl durch Drehen des Scan-Spiegels um eine Drehachse lenkt, wobei die Kollimatorlinse eine optische Achse aufweist, die mit einer optischen Bezugsachse zusammenfällt, welche die Drehachse senkrecht schneidet, wobei der Positionsverschiebungsbetrag ein Positionsverschiebungsbetrag der Lichtquelle in Bezug auf die optische Bezugsachse in einer Richtung ist, die senkrecht ist zur Drehachse und zur optischen Bezugsachse, und wobei, gesehen aus der Drehachsenrichtung: die Scan-Spiegeleinheit den Lichtstrahl in einer Scan-Richtung, die parallel ist zur optischen Bezugsachse, über die Projektionsfläche lenkt, ein Winkel, der von einer Normalen zum Scan-Spiegel, wenn der Scan-Spiegel nicht angetrieben wird, und der optischen Bezugsachse gebildet wird, 45 Grad beträgt, und die Funktion dargestellt wird durch 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)) worin S ein Abstand von der Drehachse zur Projektionsfläche ist, D der Positionsverschiebungsbetrag ist, t die Emissionszeit des Lichtstrahls aus der Lichtquelle ist, θ(t) ein Drehwinkel des Scan-Spiegels zur Emissionszeit t des Lichtstrahls ausgehend von einer Drehposition des Scan-Spiegels, wenn der Scan-Spiegel nicht angetrieben wird, ist, L ein Abstand zwischen der Drehachse und der Lichtquelle in einer Richtung ist, die parallel ist zur optischen Bezugsachse, F ein Abstand zwischen der Kollimatorlinse und der Lichtquelle in der Richtung ist, die parallel ist zur optischen Bezugsachse, und X die Bestrahlungsposition auf der Projektionsfläche in der Scan-Richtung ist, die von dem Lichtstrahl bestrahlt wird, der zur Emissionszeit t emittiert wird.
Bildprojektionsvorrichtung, umfassend: eine Lichtquelle zum Emittieren eines Lichtstrahls; eine Scan-Spiegeleinheit, die einen Scan-Spiegel beinhaltet zum Reflektieren des Lichtstrahls, der aus der Lichtquelle emittiert wird, wobei die Scan-Spiegeleinheit durch Antreiben des Scan-Spiegels, um den Lichtstrahl abzulenken, ein Bild auf eine Projektionsfläche projiziert; und einen Regler zum Regeln einer Emissionszeit des Lichtstrahls aus der Lichtquelle, wobei der Regler gemäß einer Funktion, die eine Beziehung darstellt zwischen einem Positionsverschiebungsbetrag des Lichtstrahls oder der Lichtquelle in Bezug auf den Scan-Spiegel, einer Emissionszeit des Lichtstrahls aus der Lichtquelle und einer Bestrahlungsposition auf der Projektionsfläche, die von dem zur Emissionszeit aus der Lichtquelle emittierten Lichtstrahl bestrahlt wird, aus einem zuvor erhaltenen Wert für den Positionsverschiebungsbetrag und einer Bestrahlungszielposition auf der Projektionsfläche, die von dem Lichtstrahl aus der Lichtquelle bestrahlt werden soll, die Emissionszeit des Lichtstrahls entsprechend der Bestrahlungszielposition bestimmt, wobei: der Regler ein Bildsignal empfängt, das ein zu erschaffendes Projektionsbild darstellt, das auf die Projektionsfläche projiziert werden soll, auf Basis des Bildsignals bewirkt, dass die Lichtquelle den Lichtstrahl, der den einzelnen Pixeln des zu erschaffenden Projektionsbildes entspricht, zu den einzelnen Pixeln des zu erschaffenden Projektionsbildes emittiert, und die Emissionszeit des Lichtstrahls, der den einzelnen Pixeln entspricht, mit einer Position auf der Projektionsfläche jedes der Pixel als Bestrahlungszielposition bestimmt, die Scan-Spiegeleinheit den Lichtstrahl durch Drehen des Scan-Spiegels um eine Drehachse lenkt, die Funktion eine Beziehung darstellt zwischen dem Positionsverschiebungsbetrag, der Emissionszeit, der Bestrahlungsposition und einem Verschiebungswinkel des Scan-Spiegels in Bezug auf eine vorgegebene Bezugsdrehposition, und der Regler gemäß der Funktion aus einem zuvor erhaltenen Wert für den Positionsverschiebungsbetrag, einem zuvor erhaltenen Wert für den Verschiebungswinkel und der Bestrahlungszielposition die Emissionszeit des Lichtstrahls entsprechend der Bestrahlungszielposition bestimmt.
Bildprojektionsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei: der Lichtstrahl aus der Lichtquelle aus einer Richtung, die parallel ist zu einer optischen Bezugsachse, welche die Drehachse senkrecht schneidet, auf den Scan-Spiegel fällt, der Positionsverschiebungsbetrag ein Positionsverschiebungsbetrag einer optischen Achse des Lichtstrahls, der auf den Scan-Spiegel fällt, in Bezug auf die optische Bezugsachse in einer Richtung ist, die senkrecht ist zur Drehachse und zur optischen Bezugsachse, die Bezugsdrehposition eine Drehposition ist, bei der ein Winkel, der von einer Normalen zum Scan-Spiegel und der optischen Bezugsachse gebildet wird, ein vorgegebener Bezugswinkel ist, und der Verschiebungswinkel ein Verschiebungswinkel einer Drehposition des Scan-Spiegels, wenn der Scan-Spiegel nicht angetrieben wird, in Bezug auf die Bezugsdrehposition ist.
Bildprojektionsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei, gesehen aus der Drehachsenrichtung: die Scan-Spiegeleinheit den Lichtstrahl in einer Scan-Richtung, die parallel ist zur optischen Bezugsachse, über die Projektionsfläche lenkt, der Bezugswinkel 45 Grad beträgt und die Funktion dargestellt wird durch X = (S – D)·tan(2·(θ0 + θ(t)) + D/tan(45 – θ0 – θ(t)) worin S ein Abstand von der Drehachse zur Projektionsfläche ist, D der Positionsverschiebungsbetrag ist, θ0 der Verschiebungswinkel ist, t die Emissionszeit des Lichtstrahls aus der Lichtquelle ist, θ(t) ein Drehwinkel des Scan-Spiegels zur Emissionszeit t in Bezug auf eine Drehposition des Scan-Spiegels ist, wenn der Scan-Spiegel nicht angetrieben wird, und X die Bestrahlungsposition auf der Projektionsfläche in der Scan-Richtung ist, die von dem Lichtstrahl bestrahlt wird, der zur Emissionszeit t emittiert wird.
Bildprojektionsvorrichtung nach Anspruch 3, ferner eine Kollimatorlinse umfassend, die zwischen der Lichtquelle und dem Scan-Spiegel angeordnet ist, wobei die Kollimatorlinse einen Divergenzwinkel des Lichtstrahls, der von der Lichtquelle emittiert wird, wandelt, wobei: die Kollimatorlinse eine optische Achse aufweist, die mit einer optischen Bezugsachse zusammenfällt, welche die Drehachse senkrecht schneidet, der Positionsverschiebungsbetrag ein Positionsverschiebungsbetrag der Lichtquelle in Bezug auf die optische Bezugsachse in einer Richtung ist, die senkrecht ist zur Drehachse und zur optischen Bezugsachse, die Bezugsdrehposition eine Drehposition ist, bei der ein Winkel, der von einer Normalen zum Scan-Spiegel und der optischen Bezugsachse gebildet wird, ein vorgegebener Bezugswinkel ist, und der Verschiebungswinkel ein Verschiebungswinkel einer Drehposition des Scan-Spiegels, wenn der Scan-Spiegel nicht angetrieben wird, in Bezug auf die Bezugsdrehposition ist.
Bildprojektionsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei, gesehen aus der Drehachsenrichtung: die Scan-Spiegeleinheit den Lichtstrahl in einer Scan-Richtung, die parallel ist zur optischen Bezugsachse, über die Projektionsfläche lenkt, der Bezugswinkel 45 Grad beträgt und die Funktion dargestellt wird durch X = (S – (L·tan(tan^–1(Ds/F)) – Ds))·tan(2·(θ0 + θ(t)) + tan^–1(Ds/F)) + (L·tan(tan^–1(Ds/F)) – Ds)/tan(45 – θ0 – θ(t)) worin S ein Abstand von der Drehachse zur Projektionsfläche ist, Ds der Positionsverschiebungsbetrag ist, θ0 der Verschiebungswinkel ist, t die Emissionszeit des Lichtstrahls aus der Lichtquelle ist, θ(t) ein Drehwinkel des Scan-Spiegels zur Emissionszeit t in Bezug auf eine Drehposition des Scan-Spiegels, wenn der Scan-Spiegel nicht angetrieben wird, ist, L ein Abstand zwischen der Drehachse und der Lichtquelle in einer Richtung ist, die parallel ist zur optischen Bezugsachse, F ein Abstand zwischen der Kollimatorlinse und der Lichtquelle in der Richtung ist, die parallel ist zur optischen Bezugsachse, und X die Bestrahlungsposition auf der Projektionsfläche in der Scan-Richtung ist, die von dem Lichtstrahl bestrahlt wird, der zur Emissionszeit t emittiert wird.
Bildprojektionsvorrichtung, umfassend: eine Lichtquelleneinheit, die mehrere Lichtquellen beinhaltet zum Emittieren von Lichtstrahlen mit unterschiedlichen Wellenlängen; eine Scan-Spiegeleinheit, die einen Scan-Spiegel beinhaltet zum Reflektieren des Lichtstrahls, der aus jedem der Lichtquellen emittiert wird, wobei die Scan-Spiegeleinheit durch Antreiben des Scan-Spiegels, um die Lichtstrahlen aus den einzelnen Lichtquellen abzulenken, ein Bild auf eine Projektionsfläche projiziert; und einen Regler zum Regeln einer Emissionszeit des Lichtstrahls aus den einzelnen Lichtquellen, wobei der Regler für jede der Lichtquellen gemäß einer Funktion, die eine Beziehung darstellt zwischen einem Positionsverschiebungsbetrag des Lichtstrahls aus der Lichtquelle oder der Lichtquelle in Bezug auf den Scan-Spiegel, einer Emissionszeit des Lichtstrahls aus der Lichtquelle und einer Bestrahlungsposition auf der Projektionsfläche, die von dem zur Emissionszeit aus der Lichtquelle emittierten Lichtstrahl bestrahlt wird, aus einem zuvor erhaltenen Wert für den Positionsverschiebungsbetrag und einer Bestrahlungszielposition auf der Projektionsfläche, die von dem Lichtstrahl aus der Lichtquelle bestrahlt werden soll, die Emissionszeit des Lichtstrahls entsprechend der Bestrahlungszielposition bestimmt, wobei: die Scan-Spiegeleinheit den Lichtstrahl aus den einzelnen Lichtquellen durch Drehen des Scan-Spiegels um eine Drehachse lenkt, die Funktion eine Beziehung darstellt zwischen dem Positionsverschiebungsbetrag, der Emissionszeit, der Bestrahlungsposition und einem Verschiebungswinkel des Scan-Spiegels in Bezug auf eine vorgegebene Bezugsdrehposition, und der Regler für die einzelnen Lichtquellen gemäß der Funktion aus einem zuvor erhaltenen Wert für den Positionsverschiebungsbetrag, einem zuvor erhaltenen Wert für den Verschiebungswinkel und der Bestrahlungszielposition die Emissionszeit des Lichtstrahls entsprechend der Bestrahlungszielposition bestimmt.
Bildprojektionsvorrichtung, umfassend: eine Lichtquelleneinheit, die eine erste und eine zweite Lichtquelle beinhaltet zum Emittieren von Lichtstrahlen mit unterschiedlichen Wellenlängen; eine Scan-Spiegeleinheit, die einen Scan-Spiegel beinhaltet zum Reflektieren des Lichtstrahls, der aus jeder der Lichtquellen emittiert wird, wobei die Scan-Spiegeleinheit durch Antreiben des Scan-Spiegels, um die Lichtstrahlen aus den einzelnen Lichtquellen abzulenken, ein Bild auf eine Projektionsfläche projiziert; einen Regler zum Regeln einer Emissionszeit des Lichtstrahls aus den einzelnen Lichtquellen, wobei der Regler gemäß einer ersten Funktion, die eine Beziehung darstellt zwischen einer Emissionszeit des Lichtstrahls aus der ersten Lichtquelle und einer Bestrahlungsposition auf der Projektionsfläche, die von dem zur Emissionszeit aus der ersten Lichtquelle emittierten Lichtstrahl bestrahlt wird, aus einer Bestrahlungszielposition auf der Projektionsfläche, die von dem Lichtstrahl aus der ersten Lichtquelle bestrahlt werden soll, die Emissionszeit des Lichtstrahls aus der ersten Lichtquelle entsprechend der Bestrahlungszielposition bestimmt, wobei der Regler gemäß einer zweiten Funktion, die eine Beziehung darstellt zwischen einem Positionsverschiebungsbetrag des Lichtstrahls aus der zweiten Lichtquelle oder der zweiten Lichtquelle in Bezug auf den Scan-Spiegel, einer Emissionszeit des Lichtstrahls aus der zweiten Lichtquelle und einer Bestrahlungsposition auf der Projektionsfläche, die von dem zur Emissionszeit aus der zweiten Lichtquelle emittierten Lichtstrahl bestrahlt wird, unter Verwendung eines einstellbaren Parameterwerts als Positionsverschiebungsbetrag aus einer Bestrahlungszielposition auf der Projektionsfläche, die von dem Lichtstrahl aus der zweiten Lichtquelle bestrahlt werden soll, die Emissionszeit des Lichtstrahls aus der zweiten Lichtquelle entsprechend der Bestrahlungszielposition bestimmt; und eine Einstelleinheit zum Einstellen des Parameterwerts, der vom Regler verwendet wird.
Bildprojektionsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei: die Scan-Spiegeleinheit die Lichtstrahlen aus den einzelnen Lichtquellen durch Drehen des Scan-Spiegels um eine Drehachse lenkt, die zweite Funktion eine Beziehung darstellt zwischen dem Positionsverschiebungsbetrag, der Emissionszeit, der Bestrahlungsposition und einem Verschiebungswinkel des Scan-Spiegels in Bezug auf eine vorgegebene Bezugsdrehposition, und der Regler gemäß der zweiten Funktion aus dem Parameterwert, einem zuvor erhaltenen Wert für den Verschiebungswinkel und der Bestrahlungszielposition die Emissionszeit des Lichtstrahls aus der zweiten Lichtquelle entsprechend der Bestrahlungszielposition bestimmt.
Bildprojektionsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Einstelleinheit den Parameterwert so einstellt, dass für ein und dieselbe Bestrahlungszielposition auf der Projektionsfläche eine Bestrahlungsposition auf der Projektionsfläche, die von dem Lichtstrahl aus der zweiten Lichtquelle bestrahlt wird, mit einer Bestrahlungsposition auf der Projektionsfläche, die von dem Lichtstrahl aus der ersten Lichtquelle bestrahlt wird, zusammenfällt.
Bildprojektionsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, wobei: der Regler ein Bildsignal empfängt, das ein zu erschaffendes Projektionsbild darstellt, das auf die Projektionsfläche projiziert werden soll, auf Basis des Bildsignals bewirkt, dass die einzelnen Lichtquellen den Lichtstrahl, der den einzelnen Pixeln des zu erschaffenden Projektionsbildes entspricht, zu den einzelnen Pixeln des zu erschaffenden Projektionsbildes emittieren, und die Emissionszeit des Lichtstrahls aus den einzelnen Lichtquellen, der den einzelnen Pixeln entspricht, mit einer Position der einzelnen Pixel auf der Projektionsfläche als Bestrahlungszielposition bestimmt, und die Einstelleinheit den Parameterwert so einstellt, dass, wenn als Bildsignal ein Bildsignal verwendet wird, das ein Justierbild darstellt, in dem ein Muster, das projiziert werden soll, zwischen der ersten Lichtquelle und der zweiten Lichtquelle identisch ist, ein Muster, das von der zweiten Lichtquelle projiziert wird, mit einem Muster zusammenfällt, das von der ersten Lichtquelle auf die Projektionsfläche projiziert wird.
Bildprojektionsvorrichtung nach Anspruch 12, wobei: die Scan-Spiegeleinheit den Lichtstrahl aus den einzelnen Lichtquellen in einer ersten und einer zweiten Scan-Richtung, die senkrecht sind zueinander, über die Projektionsfläche lenkt, eine Bestrahlungsposition auf der Projektionsfläche, die von dem aus der zweiten Lichtquelle emittierten Lichtstrahl bestrahlt wird, gemäß einer Änderung des Positionsverschiebungsbetrags in der ersten Scan-Richtung verschoben wird, und das Muster des Justierbildes ein Linienmuster beinhaltet, das sich in der zweiten Scan-Richtung erstreckt.
Einstellverfahren für eine Bildprojektionsvorrichtung, die beinhaltet: eine Lichtquelleneinheit, die eine erste und eine zweite Lichtquelle beinhaltet zum Emittieren von Lichtstrahlen mit unterschiedlichen Wellenlängen; eine Scan-Spiegeleinheit, die einen Scan-Spiegel beinhaltet zum Reflektieren des Lichtstrahls, der aus jeder der Lichtquellen emittiert wird, wobei die Scan-Spiegeleinheit durch Antreiben des Scan-Spiegels, um die Lichtstrahlen aus den einzelnen Lichtquellen abzulenken, ein Bild auf eine Projektionsfläche projiziert; und einen Regler zum Regeln einer Emissionszeit des Lichtstrahls aus den einzelnen Lichtquellen, wobei der Regler gemäß einer ersten Funktion, die eine Beziehung darstellt zwischen einer Emissionszeit des Lichtstrahls aus der ersten Lichtquelle und einer Bestrahlungsposition auf der Projektionsfläche, die von dem zur Emissionszeit aus der ersten Lichtquelle emittierten Lichtstrahl bestrahlt wird, aus einer Bestrahlungszielposition auf der Projektionsfläche, die von dem Lichtstrahl aus der ersten Lichtquelle bestrahlt werden soll, die Emissionszeit des Lichtstrahls aus der ersten Lichtquelle entsprechend der Bestrahlungszielposition bestimmt, wobei der Regler gemäß einer zweiten Funktion, die eine Beziehung darstellt zwischen einem Positionsverschiebungsbetrag des Lichtstrahls aus der zweiten Lichtquelle oder der zweiten Lichtquelle in Bezug auf den Scan-Spiegel, einer Emissionszeit des Lichtstrahls aus der zweiten Lichtquelle und einer Bestrahlungsposition auf der Projektionsfläche, die von dem zur Emissionszeit aus der zweiten Lichtquelle emittierten Lichtstrahl bestrahlt wird, unter Verwendung eines einstellbaren Parameterwerts als Positionsverschiebungsbetrag aus einer Bestrahlungszielposition auf der Projektionsfläche, die von dem Lichtstrahl aus der zweiten Lichtquelle bestrahlt werden soll, die Emissionszeit des Lichtstrahls aus der zweiten Lichtquelle entsprechend der Bestrahlungszielposition bestimmt; wobei das Einstellverfahren umfasst: einen Emissionsschritt, in dem durch den Regler bewirkt wird, dass die erste und die zweite Lichtquelle die Lichtstrahlen emittieren, die ein und derselben Bestrahlungszielposition auf der Projektionsfläche entsprechen; und einen Einstellschritt, um den Parameterwert so einzustellen, dass eine Bestrahlungsposition auf der Projektionsfläche, die von dem Lichtstrahl aus der zweiten Lichtquelle bestrahlt wird, mit einer Bestrahlungsposition auf der Projektionsfläche, die von dem Lichtstrahl aus der ersten Lichtquelle bestrahlt wird, zusammenfällt.
Einstellverfahren für die Bildprojektionsvorrichtung nach Anspruch 14, wobei: der Regler ein Bildsignal empfängt, das ein zu erschaffendes Projektionsbild darstellt, das auf die Projektionsfläche projiziert werden soll, auf Basis des Bildsignals bewirkt, dass die einzelnen Lichtquellen den Lichtstrahl, der den einzelnen Pixeln des zu erschaffenden Projektionsbildes entspricht, zu den einzelnen Pixeln des zu erschaffenden Projektionsbildes emittieren, und die Emissionszeit des Lichtstrahls aus den einzelnen Lichtquellen, der den einzelnen Pixeln entspricht, mit einer Position auf der Projektionsfläche der einzelnen Pixel als Bestrahlungszielposition bestimmt, der Regler im Emissionsschritt als Bildsignal ein Bildsignal verwendet, das ein Justierbild darstellt, in dem ein Muster, das projiziert werden soll, zwischen der ersten Lichtquelle und der zweiten Lichtquelle identisch ist, wodurch bewirkt wird, dass die erste und die zweite Lichtquelle die Lichtstrahlen emittieren, die den einzelnen Pixeln des Justierbildes entsprechen, und in dem Einstellschritt der Parameterwert so eingestellt wird, dass auf der Projektionsfläche ein Muster, das von der zweiten Lichtquelle projiziert wird, mit einem Muster zusammenfällt, das von der ersten Lichtquelle projiziert wird.
Steuerverfahren für eine Bildprojektionsvorrichtung, die beinhaltet: eine Lichtquelle zum Emittieren eines Lichtstrahls; und eine Scan-Spiegeleinheit, die einen Scan-Spiegel beinhaltet zum Reflektieren des Lichtstrahls, der aus der Lichtquelle emittiert wird, wobei der Scan-Spiegel durch Antreiben des Scan-Spiegels, um den Lichtstrahl abzulenken, ein Bild auf eine Projektionsfläche projiziert, wobei das Steuerverfahren umfasst: einen Regelungsschritt zum Regeln einer Emissionszeit des Lichtstrahls aus der Lichtquelle, wobei der Regelungsschritt gemäß einer Funktion, die eine Beziehung darstellt zwischen einem Positionsverschiebungsbetrag des Lichtstrahls oder Lichtquelle in Bezug auf den Scan-Spiegel, einer Emissionszeit des Lichtstrahls aus der Lichtquelle und einer Bestrahlungsposition auf der Projektionsfläche, die von dem zur Emissionszeit aus der Lichtquelle emittierten Lichtstrahl bestrahlt wird, aus einem zuvor erhaltenen Wert für den Positionsverschiebungsbetrag und einer Bestrahlungszielposition auf der Projektionsfläche, die von dem Lichtstrahl aus der Lichtquelle bestrahlt werden soll, die Emissionszeit des Lichtstrahls entsprechend der Bestrahlungszielposition bestimmt.
Steuerverfahren für eine Bildprojektionsvorrichtung, die beinhaltet: eine Lichtquelleneinheit, die mehrere Lichtquellen beinhaltet zum Emittieren von Lichtstrahlen mit unterschiedlichen Wellenlängen; und eine Scan-Spiegeleinheit, die einen Scan-Spiegel beinhaltet zum Reflektieren des Lichtstrahls, der aus jeder der Lichtquellen emittiert wird, wobei die Scan-Spiegeleinheit durch Antreiben des Scan-Spiegels, um den Lichtstrahl aus den einzelnen Lichtquellen abzulenken, ein Bild auf eine Projektionsfläche projiziert, wobei das Steuerverfahren umfasst: einen Regelungsschritt zum Regeln einer Emissionszeit des Lichtstrahls aus den einzelnen Lichtquellen, wobei der Regelungsschritt für die einzelnen Lichtquellen gemäß einer Funktion, die eine Beziehung darstellt zwischen einem Positionsverschiebungsbetrag des Lichtstrahls oder der Lichtquelle in Bezug auf den Scan-Spiegel, einer Emissionszeit des Lichtstrahls aus der Lichtquelle und einer Bestrahlungsposition auf der Projektionsfläche, die von dem zur Emissionszeit aus der Lichtquelle emittierten Lichtstrahl bestrahlt wird, aus einem zuvor erhaltenen Wert für den Positionsverschiebungsbetrag und einer Bestrahlungszielposition auf der Projektionsfläche, die von dem Lichtstrahl aus der Lichtquelle bestrahlt werden soll, die Emissionszeit des Lichtstrahls entsprechend der Bestrahlungszielposition bestimmt.
Steuerverfahren für eine Bildprojektionsvorrichtung, die beinhaltet: eine Lichtquelleneinheit, die eine erste und eine zweite Lichtquelle beinhaltet zum Emittieren von Lichtstrahlen mit unterschiedlichen Wellenlängen; und eine Scan-Spiegeleinheit, die einen Scan-Spiegel beinhaltet zum Reflektieren des Lichtstrahls, der aus jeder der Lichtquellen emittiert wird, wobei die Scan-Spiegeleinheit durch Antreiben des Scan-Spiegels, um den Lichtstrahl aus den einzelnen Lichtquellen abzulenken, ein Bild auf eine Projektionsfläche projiziert, wobei das Steuerverfahren umfasst: einen Regelungsschritt zum Regeln einer Emissionszeit des Lichtstrahls aus den einzelnen Lichtquellen, wobei in dem Regelungsschritt gemäß einer ersten Funktion, die eine Beziehung darstellt zwischen einer Emissionszeit des Lichtstrahls aus der ersten Lichtquelle und einer Bestrahlungsposition auf der Projektionsfläche, die von dem zur Emissionszeit aus der ersten Lichtquelle emittierten Lichtstrahl bestrahlt wird, aus einer Bestrahlungszielposition auf der Projektionsfläche, die von dem Lichtstrahl aus der ersten Lichtquelle bestrahlt werden soll, die Emissionszeit des Lichtstrahls aus der ersten Lichtquelle entsprechend der Bestrahlungszielposition bestimmt wird, wobei in dem Regelungsschritt gemäß einer zweiten Funktion, die eine Beziehung darstellt zwischen dem Positionsverschiebungsbetrag des Lichtstrahls aus der zweiten Lichtquelle oder der zweiten Lichtquelle in Bezug auf den Scan-Spiegel, einer Emissionszeit des Lichtstrahls aus der zweiten Lichtquelle und einer Bestrahlungsposition auf der Projektionsfläche, die von dem zur Emissionszeit aus der zweiten Lichtquelle emittierten Lichtstrahl bestrahlt wird, unter Verwendung eines einstellbaren Parameterwerts als Positionsverschiebungsbetrag aus einer Bestrahlungszielposition auf der Projektionsfläche, die von dem Lichtstrahl aus der zweiten Lichtquelle bestrahlt werden soll, die Emissionszeit des Lichtstrahls aus der zweiten Lichtquelle entsprechend der Bestrahlungszielposition bestimmt wird; und einen Einstellschritt zum Einstellen des Parameterwerts, der im Regelungsschritt verwendet wird.