JP2007086242A - レーザ・プロジェクション装置およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【目的】 レーザ・プロジェクション装置によって表示される画像の画質を向上させる。
【構成】 対象画像を表す画像データがＬＤ制御回路11に入力する。ＬＤ制御回路において，特定の画素のレベルがｘ１，その前の画素のレベルがｘ０とした場合に，特定の画素のレベルがｘ11＝（１−ａ）ｘ０＋ａｘ１となるような出力制御信号が生成される。生成された出力制御信号は，レーザ・ダイオード１に与えられ，レーザ光Ｐ０が照射面に照射される。特定の画素を表示しようとするときに隣の画素の影響を排除した出力制御信号によってレーザ・ダイオード１が制御される。
【選択図】 図１

Description

この発明は，レーザ・プロジェクション装置およびその制御方法に関する。

画像の階調を向上させるために誤差拡散法を利用することがある。また，誤差拡散法を利用した場合における画質の劣化を解決するようなものもある（特許文献１）。
特願平６−64249号公報

一方，レーザ・ダイオードを用いて画像を表示するようなレーザ・プロジェクション装置が考えられている。このレーザ・プロジェクション装置では，レーザ・ダイオードからレーザ光が出射され，そのレーザ光が照射面に照射されることにより，対象画像が表示される。ところが，レーザ光には広がりがあるために，レーザ光がある一点を照射してもその点の回りも照射してしまう。このために，レーザ・プロジェクション装置に表示される画像の画質が低下することがある。

この発明は，レーザ・プロジェクション装置に表示される画像の画質を向上させることを目的とする。

この発明によるレーザ・プロジェクション装置は，与えられる出力制御信号に応じたレベルを有し，かつ走査しながら画像を表示する照射面に照射されるレーザ光を出射するレーザ・ダイオード装置，および対象画素を表す出射光を上記レーザ・ダイオード装置から出射するための上記出力制御信号を，上記対象画素の１つの前の画素である前回画素を表す上記レーザ・ダイオード装置からの出射光を用いて補正し，補正された出力制御信号を上記レーザ・ダイオード装置に与える制御装置を備えていることを特徴とする。

この発明は，上記レーザ・プロジェクション装置の制御方法も提供している。すなわち，この方法は，与えられる出力制御信号に応じたレベルを有し，かつ走査しながら画像を表示する照射面に照射されるレーザ光をレーザ・ダイオード装置から出射し，対象画素を表す出射光を上記レーザ・ダイオード装置から出射するための上記出力制御信号を，上記対象画素の１つの前の画素である前回画素を表す上記レーザ・ダイオード装置からの出射光を用いて補正し，補正された出力制御信号を上記レーザ・ダイオード装置に与えるものである。

この発明によると，与えられる出力制御信号に応じたレベルを有し，かつ走査しながら画像を表示する照射面に照射されるレーザ光がレーザ・ダイオード装置から出射される。レーザ・ダイオード装置には，レーザ光を出射するレーザ・ダイオードが含まれているがレーザ・ダイオード自体を制御することにより，走査しながら画像が表示されるようにしてもよいし，レーザ・ダイオードから出力するレーザ光を制御することにより，走査しながら画像が表示されるようにしてもよい。対象画素を表す出射光をレーザ・ダイオード装置から出射するための上記出力制御信号は，上記対象画素の１つ前の画素である前回画素を表す上記レーザ・ダイオード装置からの出射光を用いて補正される。補正された出力制御信号が上記レーザ・ダイオード装置に与えられる。レーザ・ダイオード装置からは補正された出力制御信号に応じたレベルを有するレーザ光が対象画素を表すものとして出力される。

この発明によると，前回画素を表すレーザ光が対象画素に影響を与えることを考慮して，出力制御信号が補正される。補正された出力制御信号に応じたレベルを有するレーザ光によって対象画素が表されるから，レーザ光によって表される画像の画質は向上する。

上記前回画素を表す上記レーザ・ダイオード装置からの出射光を受光し，受光信号を出力するフォトダイオードをさらに備えてもよい。前回画素を表す出遮光をモニタリングできるようになる。

上記フォトダイオードが設けられた場合には，上記制御装置は，上記フォトダイオードから出力された受光信号にもとづいて上記対象画素を表す出射光を上記レーザ・ダイオード装置から出射するための上記出力制御信号を補正し，補正された出力制御信号を上記レーザ・ダイオード装置に与えるものが好ましい。モニタリングにより得られた値に応じて，補正することが可能となる。

この発明による実施例は，レーザ・ダイオードから出射されるレーザ光を用いて対象画像を表示するものである。まず，レーザ光を用いて対象画像を表示するやり方について説明する。

図１は，レーザ光によって対象画像を表示している様子を示している。

レーザ・ダイオード１に出力制御信号が与えられると，その出力制御信号に応じたレベルをもつレーザ光Ｐｏが出力される。レーザ光Ｐｏは，照射面２に水平方向から垂直方向に順に１画素ずつ走査される。表示すべき対象画像に対応する出力制御信号がレーザ・ダイオード１に与えられると，照射面２には，その対象画像が表示されることとなる。たとえば，対象画像の特定の画素ｘ１に対応した出力制御信号がレーザ・ダイオード１に与えられることにより，レーザ・ダイオード１からは，その特定の画素ｘ１を表すレーザ光Ｐｏが出射され，画素ｘ１が表示される。画素ｘ１の前の画素（前回画素）ｘ０についても同様である。

図２は，レーザ光Ｐｏが照射すべき画素位置と出力レベルとの関係を示している。

上述したように，特定の画素ｘ１を表示する場合には，その特定の画素ｘ１を表すレーザ光Ｐｏが出射される。ところが，レーザ光Ｐｏの出力特性はガウシアン分布をもつものである。このために，前回画素ｘ０を照射するレーザ光（レーザ光Ｌ０とする）Ｌ０は，前回画素ｘ０だけでなく，その特定の画素ｘ１も照射してしまう。したがって，特定の画素ｘ１を表示する場合に，特定の画素ｘ１に対応する出力制御信号がそのままレーザ・ダイオード１に与えられると，前回画素ｘ０を表示するためのレーザ光Ｌ０がハッチングで示すように，特定の画素ｘ１を表示するためのレーザ光Ｌ１と混ざってしまう。実際に表示される隣の画素ｘ１のレベルが高くなってしまう。

この実施例においては，上述した例において特定の画素ｘ１を表示するための出力制御信号を前回画素ｘ０の影響を考慮して決定するものである。具体的には，特定の画素ｘ１の画素レベルが式１で示されるｘ11となるような出力制御信号が決定される。
ｘ11＝（１−ａ）ｘ０＋ａｘ１・・・式１
但し，ａは定数。

図３は，プロジェクション装置の電気的構成を示すブロック図である。

プロジェクション装置の全体の動作は，ＭＰＵ（Micro Processing Unit）によって統括される。

表示すべき対象画像を表す画像データがＬＤ（レーザ・ダイオード）制御回路11に与えられる。ＬＤ制御回路11からは，上述した式１によって調整された画素レベルを出力するような出力制御信号が生成されてレーザ・ダイオード１に与えられる。

レーザ・ダイオード１からレーザ光Ｐ０が出射されてハーフ・ミラー12を透過して第１のMEMS（Micro Electro Mechanical Systems）ミラー13に与えられる。第１のMEMSミラー13は，レーザ・ダイオード１からのレーザ光Ｐ０を水平方向に移動させるもので，第１のMEMSミラー制御回路17によって回転が制御させられる。第１のMEMSミラー13によって反射させられたレーザ光Ｐ０は，第２のMEMSミラー14に与えられる。第２のMEMSミラー14は，レーザ・ダイオード１からのレーザ光Ｐ１を垂直方向に移動させるもので，第２のMEMSミラー制御回路18によって回転が制御させられる。第２のMEMSミラー14の反射光が照射面２に導かれる。第２のMEMSミラー14の反射光が照射面２を走査することにより，プロジェクション装置に与えられる画像データによって表される対象画像が上述したように照射面２に表示される。

レーザ・ダイオード１から出射したレーザ光Ｐ０はハーフ・ミラー12を反射してフォトダイオード15にも入力する。フォトダイオード15からは，レーザ光Ｐ０のレベルに応じた受光信号が出力され差分検出回路16に入力する。差分検出回路15には，プロジェクション装置に入力する画像データも与えられている。差分検出回路15によって，上述した式１にしたがう画素のレベルに対応するレベルをもつレーザ光Ｐ０との差分が検出される。検出された差分信号は，ＬＤ制御回路11に与えられ，式１にしたがう画素のレベルに対応するレベルをもつレーザ光Ｐ０となるように式１の定数ａが変更させられる。

照射面２に導かれるレーザ光Ｐ０は，隣接する画素を表示するためのレーザ光の影響が排除されているので適切なレベルをもつ対象画像が表示されるようになる。また，式１にしたがう画素のレベルに対応するレベルをもつレーザ光Ｐ０となるように定数ａが変更させられるので，所望のレベルのレーザ光Ｐ０がレーザ・ダイオード１から常に出射されるようになる。もっとも，フォトダイオード15によってレーザ光Ｐ０を受光して定数ａを変更する処理は必ずしも必要ではないのはいうまでもない。

図４は，プロジェクション装置の処理手順を示すフローチャートである。

上述したように，画像データが与えられ式１にしたがった画素レベルとなるようなレーザ光がレーザ・ダイオードから出射され（ステップ21），対象画像が表示される。また，フォトダイオードにレーザ光が入射する（ステップ22）。式１にしたがって画素レベルとなるような理想光量と入射したレーザ光との差分が算出される（ステップ23）。

理想光量のレーザ光が出射されていなければ（ステップ24でＮＯ），算出された差分量にもとづいて定数ａが補正させられる（ステップ25）。補正させられた定数ａを用いて，出射されるレーザ光が制御させられる。

レーザ・ダイオードによって対象画像を表示する様子を示している。 レーザ光の出力レベルを示している。 プロジェクション装置の電気的構成を示すブロック図である。 プロジェクション装置の処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ レーザ・ダイオード
10 ＭＰＵ
11 ＬＤ制御回路
12 ハーフ・ミラー
13，14 MEMSミラー
15 フォトダイオード
16 差分検出回路
17，18 MEMSミラー制御回路

Claims (4)

1. 与えられる出力制御信号に応じたレベルを有し，かつ走査しながら画像を表示する照射面に照射されるレーザ光を出射するレーザ・ダイオード装置，および
   対象画素を表す出射光を上記レーザ・ダイオード装置から出射するための上記出力制御信号を，上記対象画素の１つの前の画素である前回画素を表す上記レーザ・ダイオード装置からの出射光を用いて補正し，補正された出力制御信号を上記レーザ・ダイオード装置に与える制御装置，
   を備えたレーザ・プロジェクション装置。
2. 上記前回画素を表す上記レーザ・ダイオード装置からの出射光を受光し，受光信号を出力するフォトダイオードをさらに備えた請求項１に記載のレーザ・プロジェクション装置。
3. 上記制御装置は，上記フォトダイオードから出力された受光信号にもとづいて上記対象画素を表す出射光を上記レーザ・ダイオード装置から出射するための上記出力制御信号を補正し，補正された出力制御信号を上記レーザ・ダイオード装置に与えるものである，
   請求項２に記載のレーザ・プロジェクション装置。
4. 与えられる出力制御信号に応じたレベルを有し，かつ走査しながら画像を表示する照射面に照射されるレーザ光をレーザ・ダイオード装置から出射し，
   対象画素を表す出射光を上記レーザ・ダイオード装置から出射するための上記出力制御信号を，上記対象画素の１つの前の画素である前回画素を表す上記レーザ・ダイオード装置からの出射光を用いて補正し，補正された出力制御信号を上記レーザ・ダイオード装置に与える，
   レーザ・プロジェクション装置の制御方法。
   
   

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