JP2014197058A - Projector - Google Patents
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Description
この発明は、プロジェクタに関し、特に、レーザ光を測定する光測定器を備えるプロジェクタに関する。 The present invention relates to a projector, and more particularly, to a projector including a light measuring device that measures laser light.
従来、レーザ光を測定する光測定器を備えるプロジェクタが知られている(たとえば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a projector including a light measuring device that measures laser light is known (see, for example, Patent Document 1).
上記特許文献1には、投影用のレーザ光を出射するレーザ光源(レーザ光発生部)と、投影用のレーザ光を走査するMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)ミラー装置(走査部)と、レーザ光源およびMEMSミラー装置の間に配置され、投影用のレーザ光の一部を反射する光路分離用プリズムと、光路分離用プリズムにより反射された投影用のレーザ光の一部の光出力を測定する光量モニタ用受光素子(光測定器)とを備えた投影画像表示装置(プロジェクタ)が開示されている。この投影画像表示装置では、光量モニタ用受光素子により、投影用のレーザ光を測定することによって、投影用のレーザ光の光出力を一定に保つフィードバック制御を行っている。
In
しかしながら、上記特許文献1に記載の投影画像表示装置(プロジェクタ)では、投影用のレーザ光により光出力が測定されるので、測定により得られる光出力の範囲が限定されてしまうという不都合がある。このため、たとえば、投影用の画像が暗い場合には、光出力が低くなるので、高い光出力については測定することができず、その結果、精度よくレーザ光出力のフィードバック制御を行うことができないという問題点がある。
However, in the projection image display device (projector) described in
また、従来、精度よくレーザ光出力のフィードバック制御を行うことが可能な技術が提案されている(たとえば、特許文献2参照)。 Conventionally, a technique capable of accurately performing feedback control of laser light output has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
上記特許文献2には、投影用のレーザ光とAPC(Auto Power Control)検出パターン情報に基づく光(測定用レーザ光)とを出射するレーザダイオード(レーザ光発生部)と、レーザダイオードからの光を走査する光偏向器(走査部)と、投射面と光偏向器との間に配置され、光偏向器により走査された光のうち、APC検出パターン情報に基づく光(測定用レーザ光)を遮蔽(遮断)する遮蔽部と、遮蔽部により遮蔽(遮断)されたAPC検出パターン情報に基づく光(測定用レーザ光)の光出力を測定する光検知部とを備えた2次元光走査装置(プロジェクタ)が開示されている。また、レーザダイオードは、投影画像上にAPC検出パターン情報に基づく光(測定用レーザ光)が照射されないように、投影画像が投影される領域では投影用の光を出射し、投影画像が投影される領域の外側の領域で、APC検出パターン情報に基づく光(測定用レーザ光)を出射するように構成されている。また、遮蔽部は、投影用のレーザ光を遮蔽(遮断)することなく、APC検出パターン情報に基づく光(測定用レーザ光)を遮蔽(遮断)するように、光偏向器と投射面との間で光偏向器(走査部)からある程度離間した位置に配置されていると考えられる。すなわち、走査部により走査される光は所定のスポット径を有しており、走査部から近い位置では、投影領域に投影される投影用のレーザ光(スポット光)と測定用レーザ光(スポット光)とが重なっているとともに、走査部から投影面側に離れるほど投影用レーザ光と測定用レーザ光との重なり度合いが小さくなり、走査部からある程度離間した位置で投影用レーザ光と測定用レーザ光との重なりがなくなる。このため、投影用レーザ光を遮断することなく測定用レーザ光を遮断するためには、走査部からある程度離間した位置に遮蔽部(遮断部)を配置する必要がある。 Patent Document 2 discloses a laser diode (laser light generation unit) that emits projection laser light and light (measurement laser light) based on APC (Auto Power Control) detection pattern information, and light from the laser diode. The light (measuring laser beam) based on the APC detection pattern information among the light deflected by the optical deflector (scanning unit) and the light scanned by the optical deflector. A two-dimensional optical scanning device comprising: a shielding unit that shields (blocks); and a light detection unit that measures a light output of light (measurement laser light) based on APC detection pattern information shielded (blocked) by the shielding unit ( Projector). In addition, the laser diode emits projection light in a region where the projection image is projected so that the projection image is not irradiated with light (measurement laser beam) based on the APC detection pattern information, and the projection image is projected. The light based on the APC detection pattern information (measurement laser light) is emitted in an area outside the area to be detected. In addition, the shielding unit shields (blocks) the light (measurement laser beam) based on the APC detection pattern information without blocking (blocking) the projection laser beam. It is considered that they are arranged at a certain distance from the optical deflector (scanning unit). That is, the light scanned by the scanning unit has a predetermined spot diameter, and at a position close to the scanning unit, the projection laser beam (spot beam) projected onto the projection region and the measurement laser beam (spot beam) ) And the degree of overlap between the projection laser beam and the measurement laser beam decreases as the distance from the scanning unit toward the projection surface decreases, and the projection laser beam and the measurement laser beam are located at a certain distance from the scanning unit. There is no overlap with light. For this reason, in order to block the measurement laser beam without blocking the projection laser beam, it is necessary to dispose a shielding unit (blocking unit) at a position somewhat away from the scanning unit.
ここで、上記特許文献2に記載の2次元光走査装置(プロジェクタ)では、測定用のレーザ光を用いることにより精度よくレーザ光出力のフィードバック制御を行うことができるので、投影画像を高品質に保つことが可能である一方、遮蔽部を、投影用のレーザ光を遮蔽(遮断)することなく、APC検出パターン情報に基づく光(測定用レーザ光)を遮蔽(遮断)するために、光偏向器と投射面との間で光偏向器からある程度離間した位置に配置する必要があるので、その分、光偏向器と遮蔽部との間のスペースが大きくなってプロジェクタが大型化するという問題点があると考えられる。 Here, in the two-dimensional optical scanning device (projector) described in Patent Document 2, feedback control of the laser light output can be performed with high accuracy by using the laser light for measurement, so that the projection image is of high quality. While it is possible to maintain the light, the light is deflected to shield (block) the light (measurement laser beam) based on the APC detection pattern information without blocking (blocking) the projection laser beam. The projector and the projection surface need to be arranged at a certain distance from the optical deflector, so that the space between the optical deflector and the shielding portion increases and the projector becomes larger. It is thought that there is.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、装置全体の大型化を抑制しながら、精度よくレーザ光出力のフィードバック制御を行って投影画像を高品質に保つことが可能なプロジェクタを提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to perform accurate feedback control of laser light output while suppressing an increase in the size of the entire apparatus. To provide a projector capable of maintaining an image with high quality.
この発明の一の局面によるプロジェクタは、投影用レーザ光および測定用レーザ光の2種類のレーザ光を出力するレーザ光発生部と、投影用レーザ光を走査する走査部と、レーザ光発生部により投影用レーザ光が出力される際には、投影用レーザ光を通過させる第1の位置に移動されるとともに、レーザ光発生部により測定用レーザ光が出力される際には、投影面側への測定用レーザ光を遮断する第2の位置に移動されるように機械的に駆動される光通過制御部材と、光通過制御部材により、投影面側への測定用レーザ光が遮断されている間に測定用レーザ光の光出力を測定する光測定器とを備える。 A projector according to an aspect of the present invention includes a laser light generation unit that outputs two types of laser light, a projection laser beam and a measurement laser beam, a scanning unit that scans the projection laser beam, and a laser light generation unit. When the projection laser beam is output, the projection laser beam is moved to the first position that allows the projection laser beam to pass therethrough. When the measurement laser beam is output by the laser beam generator, the projection laser beam is moved to the projection plane side. The measurement laser beam to the projection plane side is blocked by the light passage control member mechanically driven so as to be moved to the second position where the measurement laser beam is blocked and the light passage control member And an optical measuring device for measuring the optical output of the measuring laser beam.
この発明の一の局面によるプロジェクタでは、上記のように、レーザ光発生部により投影用レーザ光が出力される際には、投影用レーザ光を通過させる第1の位置に移動されるとともに、レーザ光発生部により測定用レーザ光が出力される際には、投影面側への測定用レーザ光を遮断する第2の位置に移動されるように機械的に駆動される光通過制御部材を設けることによって、光通過制御部材により、投影用レーザ光を通過させる状態と、測定用レーザ光を遮断する状態とを切り替えることができるので、測定用レーザ光の経路上のいずれの位置に設けた場合でも、投影用レーザ光を遮断することなく測定用レーザ光を遮断することができる。その結果、走査部と投影面との間で走査部からある程度離した位置に測定用レーザ光を遮断する遮蔽部(遮断部)を設ける場合と異なり、装置全体の大型化を抑制することができる。また、光通過制御部材により、投影面側への測定用レーザ光が遮断されている間に測定用レーザ光の光出力を測定する光測定器を設けることによって、投影面上に測定用レーザ光が照射されるのを抑制しながら測定専用の測定用レーザ光を用いて光出力を測定することができるので、光出力の範囲が限定される投影用レーザ光を用いる場合と異なり、精度よくレーザ光出力のフィードバック制御を行うことができる。したがって、このプロジェクタでは、装置全体の大型化を抑制しながら、精度よくレーザ光出力のフィードバック制御を行って投影画像を高品質に保つことができる。 In the projector according to one aspect of the present invention, as described above, when the laser beam for projection is output by the laser beam generator, the projector is moved to the first position where the laser beam for projection is allowed to pass, When the measurement laser beam is output from the light generation unit, a light passage control member that is mechanically driven so as to be moved to the second position that blocks the measurement laser beam to the projection surface side is provided. As a result, the light passage control member can switch between the state in which the projection laser light is allowed to pass and the state in which the measurement laser light is shut off, so when it is provided at any position on the path of the measurement laser light However, the measurement laser beam can be blocked without blocking the projection laser beam. As a result, unlike the case where a shielding part (shielding part) for shielding the measuring laser beam is provided at a position somewhat apart from the scanning part between the scanning part and the projection surface, an increase in the size of the entire apparatus can be suppressed. . Further, by providing a light measuring device for measuring the light output of the measurement laser beam while the measurement laser beam to the projection surface side is blocked by the light passage control member, the measurement laser beam is provided on the projection surface. Unlike the case of using projection laser light with a limited light output range, it is possible to measure the optical output using a measurement laser beam dedicated to measurement while suppressing the irradiation of the laser. Optical output feedback control can be performed. Therefore, in this projector, it is possible to accurately control the feedback of the laser beam output and maintain a high quality projection image while suppressing the increase in size of the entire apparatus.
上記一の局面によるプロジェクタにおいて、好ましくは、光通過制御部材が測定用レーザ光を遮断する第2の位置に位置する場合に、レーザ光発生部により、測定用レーザ光を出力するように構成されている。このように構成すれば、測定用レーザ光が投影面に投影されるのを確実に防止することができるので、測定用レーザ光に起因して投影画像の品質が低下するのを抑制することができる。 In the projector according to the above aspect, it is preferable that the laser beam generation unit outputs the measurement laser beam when the light passage control member is located at the second position where the measurement laser beam is blocked. ing. With this configuration, it is possible to reliably prevent the measurement laser light from being projected onto the projection surface, and thus it is possible to suppress deterioration in the quality of the projection image due to the measurement laser light. it can.
上記一の局面によるプロジェクタにおいて、好ましくは、光通過制御部材は、測定用レーザ光を反射して光測定器側に導く反射ミラー部を有する。このように構成すれば、反射ミラー部により、測定用レーザ光が投影面に投影されるのを防止しながら、測定用レーザ光を光測定器側に導くことができるので、簡易な構成で測定用レーザ光に起因して投影画像の品質が低下するのを抑制することができる。 In the projector according to the above aspect, the light passage control member preferably includes a reflection mirror portion that reflects the measurement laser light and guides it to the optical measurement device side. With this configuration, the measurement laser beam can be guided to the optical measuring instrument side while preventing the measurement laser beam from being projected onto the projection surface by the reflection mirror unit, so that measurement can be performed with a simple configuration. It can suppress that the quality of a projection image falls resulting from the laser beam for operation.
上記一の局面によるプロジェクタにおいて、好ましくは、光通過制御部材は、回転または回動することにより、第1の位置と第2の位置とを切り替え可能に構成されている。このように構成すれば、光通過制御部材をスライド移動させて第1の位置と第2の位置とに切り替える場合と異なり、より小さいスペースで光通過制御部材を第1の位置と第2の位置とに切り替えることができる。 In the projector according to the above aspect, the light passage control member is preferably configured to be able to switch between the first position and the second position by rotating or rotating. If comprised in this way, unlike the case where the light passage control member is slid and moved to the first position and the second position, the light passage control member is moved to the first position and the second position in a smaller space. And can be switched.
上記一の局面によるプロジェクタにおいて、好ましくは、光通過制御部材は、所定の軸周りに回転するとともに、測定用レーザ光を反射して光測定器側に導く反射ミラー部と、投影用レーザ光を通過させて投影面側に導く通過部とが周方向に沿って配置されている。このように構成すれば、光通過制御部材を回転させることにより、レーザ光が反射ミラー部に照射される状態と、レーザ光が通過部に照射される状態とを容易に切り替えることができるので、レーザ光を光測定器側に導く状態と投影面側に導く状態とを容易に切り替えることができる。 In the projector according to the above aspect, preferably, the light passage control member rotates around a predetermined axis, reflects the measurement laser beam, and guides the projection laser beam to the optical measuring instrument side. A passage portion that passes through and is guided to the projection surface side is disposed along the circumferential direction. By configuring in this way, by rotating the light passage control member, it is possible to easily switch between a state in which the laser light is applied to the reflection mirror portion and a state in which the laser light is applied to the passage portion. It is possible to easily switch between a state in which the laser light is guided to the optical measuring instrument side and a state in which the laser light is guided to the projection plane side.
この場合、好ましくは、光通過制御部材の反射ミラー部は、測定用レーザ光が出力される所定の時間間隔ごとに第2の位置に対応する回転角度位置に位置するように回転するとともに、第2の位置に対応する回転角度位置において、測定用レーザ光を光測定器側に反射するように構成されている。このように構成すれば、光通過制御部材を一定速度で回転させるだけで、レーザ光が反射ミラー部に照射される状態と、レーザ光が通過部に照射される状態とを容易に切り替えることができる。 In this case, preferably, the reflection mirror portion of the light passage control member rotates so as to be positioned at a rotation angle position corresponding to the second position at every predetermined time interval when the measurement laser beam is output, and the first At the rotation angle position corresponding to position 2, the measuring laser beam is reflected to the optical measuring device side. If comprised in this way, it can change easily the state in which a laser beam is irradiated to a reflective mirror part, and the state in which a laser beam is irradiated to a passage part only by rotating a light passage control member at a fixed speed. it can.
本発明によれば、上記のように、装置全体の大型化を抑制しながら、精度よくレーザ光出力のフィードバック制御を行って投影画像を高品質に保つことができる。 According to the present invention, as described above, the projection image can be kept in high quality by accurately performing feedback control of the laser beam output while suppressing the enlargement of the entire apparatus.
(第1実施形態)
以下、図1〜図5を参照して、本発明の第1実施形態によるプロジェクタ100の構成について説明する。
(First embodiment)
The configuration of the
本発明の第1実施形態によるプロジェクタ100は、図1および図2に示すように、スクリーン11にレーザ光を出射することにより投影画像10を投影するように構成されている。また、プロジェクタ100は、投影のために用いる投影用レーザ光と、レーザ光の光出力を測定するために用いる専用の測定用レーザ光の2種類のレーザ光を出射するように構成されている。また、プロジェクタ100は、測定用レーザ光の光出力をフォトダイオード109を用いて測定することにより、投影用レーザ光のスクリーン11上における光出力を一定に保つためのレーザ光出力のフィードバック制御を行うように構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
また、プロジェクタ100は、可動ミラー115により、スクリーン11側に投影用レーザ光を導き、フォトダイオード109側に測定用レーザ光を導くように構成されている。この際、可動ミラー115は、スクリーン11側に投影用レーザ光を導く第1の位置と、フォトダイオード109側に測定用レーザ光を導く第2の位置とを交互に機械的に移動するように構成されている。この可動ミラー115の詳細については後述する。また、図2では、可動ミラー115がスクリーン11側に投影用レーザ光(実線で示すレーザ光)を導く第1の位置に位置する状態が示されている。また、可動ミラー115がフォトダイオード109側に測定用レーザ光(破線で示すレーザ光)を導く第2の位置に移動した場合には、スクリーン11側へのレーザ光が遮断されるとともに、測定用レーザ光がフォトダイオード109側に導かれることになる。なお、スクリーン11は、本発明の「投影面」の一例である。また、フォトダイオード109は、本発明の「光測定器」の一例である。また、可動ミラー115は本発明の「光通過制御部材」の一例である。
Further, the
以下では、光出力を測定する目的、プロジェクタ100の全体および各部の構成、可動ミラー115の構成、光出力の測定方法とレーザ光出力のフィードバック制御の方法、および、可動ミラー115の駆動などのタイミングについて順に説明していく。
In the following, the purpose of measuring the optical output, the configuration of the
まず、光出力を測定する目的について説明する。 First, the purpose of measuring the light output will be described.
レーザ光は、温度が上昇するに伴って光出力が減少する特性がある。そのため、プロジェクタ100は、所望の輝度(光出力)により投影するためには、温度変化に伴ってレーザの光源の駆動電流を増減させる必要がある。したがって、プロジェクタ100は、測定用レーザ光の光出力を常時測定することにより、レーザ光の温度変化に対応したレーザ光出力のフィードバック制御を行なわなければならない。これにより、スクリーン11上で所望の輝度(光出力)の投影画像10を得ることが可能となる。そこで、プロジェクタ100は、測定用レーザ光の光出力を測定するとともに、光出力が一定になるようにAuto Power Control制御(以下、APC制御とする)を行うように構成されている。
Laser light has a characteristic that the light output decreases as the temperature rises. Therefore, in order for the
次に、図1および図2を参照して、プロジェクタ100の全体および各部の構成について説明する。
Next, the
プロジェクタ100は、レーザ光発生部103〜105により投影用レーザ光が出力される際に、投影用レーザ光を通過させる第1の位置に移動されるとともに、レーザ光発生部103〜105により測定用レーザ光が出力される際に、スクリーン11側への測定用レーザ光を遮断する第2の位置に移動されるように機械的に駆動される可動ミラー115と、可動ミラー115により、スクリーン11側への測定用レーザ光が遮断されている間に測定用レーザ光の光出力を測定するフォトダイオード109とを備えている。
When the projection laser beam is output from the
詳細には、プロジェクタ100は、図2に示すように、メインCPU101と、操作部102と、光源となる3つ(R(赤)、G(緑)、B(青))のレーザ光発生部103〜105と、2つのハーフミラー106および107と、光通過制御部108と、フォトダイオード109と、レンズ110と、反射ミラー111と、走査部112および113と、表示制御部114とを備えている。また、光通過制御部108は、可動ミラー115と、可動ミラー115を移動させる可動ミラードライバ116と、可動ミラー115の移動を可動ミラードライバ116を介して制御する可動ミラー制御部117とを含む。また、走査部112および113は、それぞれ投影用レーザ光を走査するMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)ミラー112aおよび113aを含む。また、表示制御部114は、映像処理部118と、光源制御部119と、光源ドライバ120と、ミラー制御部121と、ミラードライバ122とを含む。
Specifically, as shown in FIG. 2, the
また、プロジェクタ100は、図2に示すように、映像処理部118に入力された映像信号に基づいて投影画像10をスクリーン11に出力するように構成されている。
Further, as shown in FIG. 2, the
また、メインCPU101は、操作部102と表示制御部114と光通過制御部108とに接続されるとともに、プロジェクタ100の各部を制御するように構成されている。
The
また、可動ミラー制御部117は、可動ミラードライバ116により可動ミラー115を駆動させるように構成されている。
The movable
また、操作部102は、プロジェクタ100の電源を入れる操作、投影画像10の投影角度を変更する操作および投影画像10の解像度を変更する操作などを受け付けるために設けられている。
The operation unit 102 is provided to accept operations such as turning on the
また、レーザ光発生部103は、青色のレーザ光をハーフミラー106で反射させた後、可動ミラー115(第1の状態の可動ミラー115)およびレンズ110を通過させて、さらに反射ミラー111で反射させることによりMEMSミラー112aおよび113aに照射するように構成されている。また、レーザ光発生部104および105は、それぞれ、緑色のレーザ光および赤色のレーザ光をハーフミラー107および106により反射または通過させた後、可動ミラー115(第1の状態の可動ミラー115)およびレンズ110を通過させて、さらに反射ミラー111で反射させることにより、MEMSミラー112aおよび113aに照射するように構成されている。このようにしてプロジェクタ100は、各色の投影用レーザ光を合成するとともに、スクリーン11に投影するように構成されている。
The
また、MEMSミラー112aは、水平方向を共振駆動により、高速走査するように構成されるとともに、MEMSミラー113aは、垂直方向を直流駆動により低速走査するように構成されている。したがって、プロジェクタ100は、図1に示すように、投影用レーザ光をスクリーン11上にジクザグの軌道により走査することにより投影画像10を投影するように構成されている。
Further, the
ミラー制御部121は、映像処理部118による制御に基づいて、ミラードライバ122を制御して、MEMSミラー112aおよび113aの駆動を制御するように構成されている。
The
映像処理部118は、上記のように、外部から入力される映像信号に基づいて、投影画像10の投影を制御するように構成されている。具体的には、映像処理部118は、外部から入力される映像信号に基づいて、ミラー制御部121を介して、MEMSミラー112aおよび113aの駆動を制御するとともに、光源制御部119を介して、レーザ光発生部103〜105によるレーザ光の照射を制御するように構成されている。
As described above, the
光源制御部119は、映像処理部118による制御に基づいて、光源ドライバ120を制御して、レーザ光発生部103〜105によるレーザ光の出射を制御するように構成されている。具体的には、光源制御部119は、画素に対応する色のレーザ光をレーザ光発生部103〜105から出射させる制御を行うように構成されている。また、光源制御部119は、フォトダイオード109の測定結果に基づいて光出力を調整するように構成されている。
The light
次に、図2〜図4を参照して、可動ミラー115の構成について説明する。 Next, the configuration of the movable mirror 115 will be described with reference to FIGS.
可動ミラー115は、図2〜図4に示すように、レーザ光を透過させる開口状の通過部124と、反射ミラー部123を支える円形平板状の支持部125と、面方向に直交する方向に延びるとともに、支持部125の中心を貫通する回転の中心となる軸126とを含む。また、可動ミラー115は、軸126周りに回転するとともに、測定用レーザ光を反射してフォトダイオード109側に導く反射ミラー部123と投影用レーザ光を通過させてスクリーン11側に導く通過部124とが周方向に沿って配置されている。また、反射ミラー部123は、図3および図4に示すように、可動ミラー115のレーザ光が入射する側の面に設けられ、周方向の所定の角度範囲αに形成されている。また、通過部124は、図3および図4に示すように、可動ミラー115のレーザ光が入射する側の面に設けられ、周方向の角度範囲αよりも大きい所定角度範囲βに形成されている。また、可動ミラー115の反射ミラー部123は、測定用レーザ光が出力される所定の時間間隔ごとに第2の位置に対応する回転角度位置に位置するように回転するとともに、第2の位置に対応する回転角度位置(範囲)において、測定用レーザ光をフォトダイオード側に反射するように構成されている。すなわち、可動ミラー115は、レーザ光発生部103〜105から測定用レーザ光が出射される際に、角度範囲α内に測定用レーザ光のスポットが位置するようなタイミングで回転するように構成されている。また、可動ミラー115は、レーザ光発生部103〜105から投影用レーザ光が出射される際に、角度範囲β内に投影用レーザ光のスポットが位置するようなタイミングで回転するように構成されている。この可動ミラー115が回転するタイミングは、メインCPU101からの信号に基づいて調整される。また、可動ミラー115は、軸126がレーザ光に対して傾いた状態で配置されるとともに、軸126の貫通位置がレーザ光からずれた位置に配置されるように構成されている。
As shown in FIGS. 2 to 4, the movable mirror 115 includes an opening-
次に、図2を参照して、光出力の測定方法とレーザ光出力のフィードバック制御(APC制御)の方法について説明する。 Next, a method for measuring optical output and a method for feedback control (APC control) of laser light output will be described with reference to FIG.
フォトダイオード109は、上記のように、測定用レーザ光の光出力を測定するように構成されている。光出力の測定は、各色の測定用レーザ光ごとに所定の最大光出力を得るための測定と所定の最小出力を得るための測定とがフレーム毎に交互に行われる。すなわち、n番目のフレームでは、最大光出力を得るための測定が行われ、n+1番目のフレームでは最小出力を得るための測定が行われる。また、光出力と駆動電流は比例するので、測定された最大光出力と最小光出力とにより、その間の値の光出力による投影用レーザ光を得ることが可能となる。
As described above, the
上記測定により得られた測定結果は、光源制御部119にフィードバックされる。そして、光源制御部119は、所望の輝度(光出力)をスクリーン11上で得るために測定結果に基づいて各レーザ光発生部103〜105を駆動させる駆動電流を決定している。このようにしてプロジェクタ100は、レーザ光出力のフィードバック制御(APC制御)を行うことにより、レーザ光の温度変化に関わらず一定の光出力を取得可能に構成されている。
The measurement result obtained by the above measurement is fed back to the light
次に、図5を参照して、レーザ光の出射および可動ミラー115の駆動などのタイミングについて説明する。 Next, with reference to FIG. 5, timings such as laser light emission and driving of the movable mirror 115 will be described.
メインCPU101は、垂直走査を開始した後、水平走査を開始する。この水平走査は、垂直走査が開始された後、次の垂直走査が開始されるまでの間に複数回実行される。また、メインCPU101は、垂直走査の後、最初の水平走査の直後に測定用レーザ光を出射させる。また、メインCPU101は、測定用レーザ光が出射される間、および、その前後の所定の間において可動ミラー115が第2の位置に位置するように光通過制御部108を制御する。すなわち、上記説明したように、可動ミラー115が周方向における角度位置(範囲)αに位置する間に測定用レーザ光が出射されてフォトダイオード109で光出力が測定される。そして、メインCPU101は、可動ミラー115を第1の位置に移動させる。メインCPU101は、可動ミラー115が第1の位置に移動した後、投影用レーザ光を出射させる。すなわち、可動ミラー115が周方向における角度位置(範囲)βに位置する間に投影用レーザ光が出射されてスクリーン11に投影画像10が投影される。
The
第1実施形態では、上記のように、レーザ光発生部103〜105により投影用レーザ光が出力される際には、投影用レーザ光を通過させる第1の位置に移動されるとともに、レーザ光発生部103〜105により測定用レーザ光が出力される際には、スクリーン11側への測定用レーザ光を遮断する第2の位置に移動されるように機械的に駆動される可動ミラー115を設けることによって、可動ミラー115により、投影用レーザ光を通過させる状態と、測定用レーザ光を遮断する状態とを切り替えることができるので、測定用レーザ光の経路上のいずれの位置に設けた場合でも、投影用レーザ光を遮断することなく測定用レーザ光を遮断することができる。その結果、走査部112および113とスクリーン11面との間で走査部112および113からある程度離間した位置に測定用レーザ光を遮断する遮蔽部(遮断部)を設ける場合と異なり、装置全体の大型化を抑制することができる。また、可動ミラー115により、スクリーン11側への測定用レーザ光が遮断されている間に測定用レーザ光の光出力を測定するフォトダイオード109を設けることによって、スクリーン11上に測定用レーザ光が照射されるのを抑制しながら測定専用の測定用レーザ光を用いて光出力を測定することができるので、光出力の範囲が限定される投影用レーザ光を用いる場合と異なり、精度よくレーザ光出力のフィードバック制御を行うことができる。したがって、このプロジェクタ100では、装置全体の大型化を抑制しながら、精度よくレーザ光出力のフィードバック制御を行って投影画像10を高品質に保つことができる。
In the first embodiment, as described above, when the
また、第1実施形態では、上記のように、可動ミラー115をレーザ光が通過する状態から遮断する状態に変化させた後、レーザ光発生部103〜105により測定用レーザ光を出力させる。これにより、測定用レーザ光がスクリーン11に投影されるのを確実に防止することができるので、測定用レーザ光に起因して投影画像10の品質が低下するのを抑制することができる。
In the first embodiment, as described above, the movable mirror 115 is changed from a state in which the laser beam passes to a state in which the movable mirror 115 is blocked, and then the
また、第1実施形態では、上記のように、可動ミラー115に測定用レーザ光を反射してフォトダイオード109側に導く反射ミラー部123を設ける。これにより、反射ミラー部123により、測定用レーザ光がスクリーン11に投影されるのを防止しながら、測定用レーザ光をフォトダイオード109側に導くことができるので、簡易な構成で測定用レーザ光に起因して投影画像10の品質が低下するのを抑制することができる。
In the first embodiment, as described above, the
また、第1実施形態では、上記のように、可動ミラー115を、回転することにより、第1の位置と第2の位置とを切り替え可能に構成する。これにより、可動ミラー115をスライド移動させて第1の位置と第2の位置とに切り替える場合と異なり、より小さいスペースで可動ミラー115を第1の位置と第2の位置とに切り替えることができる。 In the first embodiment, as described above, the movable mirror 115 is configured to be switchable between the first position and the second position by rotating. Thereby, unlike the case where the movable mirror 115 is slid and switched between the first position and the second position, the movable mirror 115 can be switched between the first position and the second position in a smaller space. .
また、第1実施形態では、上記のように、可動ミラー115を、所定の軸126周りに回転するとともに、測定用レーザ光を反射してフォトダイオード109側に導く反射ミラー部123と、投影用レーザ光を通過させてスクリーン11側に導く通過部124とが周方向に沿って配置されるように構成する。これにより、可動ミラー115を回転させることにより、レーザ光が反射ミラー部123に照射される状態と、レーザ光が通過部124に照射される状態とを容易に切り替えることができるので、レーザ光をフォトダイオード109側に導く状態とスクリーン11側に導く状態とを容易に切り替えることができる。
In the first embodiment, as described above, the movable mirror 115 rotates around the
また、第1実施形態では、上記のように、可動ミラー115の反射ミラー部123を、測定用レーザ光が出力される所定の時間間隔ごとに第2の位置に対応する回転角度位置(範囲)に位置するように回転させるとともに、第2の位置に対応する回転角度位置(範囲)において、測定用レーザ光をフォトダイオード109側に反射させる。これにより、可動ミラー115を一定速度で回転させるだけで、レーザ光が反射ミラー部123に照射される状態と、レーザ光が通過部124に照射される状態とを容易に切り替えることができる。
In the first embodiment, as described above, the
(第2実施形態)
以下、図1、図6よび図7を参照して、本発明の第2実施形態によるプロジェクタ200の構成について説明する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, the configuration of the
この第2実施形態では、可動ミラー115が、回転することにより、第1の位置と第2の位置とを移動されるように構成されている第1実施形態と異なり、可動ミラー215が、回動することにより、第1の位置と第2の位置とを移動されるように構成されているプロジェクタ200について説明する。なお、可動ミラー215は、本発明の「光通過制御部材」の一例である。
In the second embodiment, unlike the first embodiment in which the movable mirror 115 is configured to move between the first position and the second position by rotating, the
プロジェクタ200は、図6に示すように、メインCPU101と、操作部102と、光源となる3つ(R(赤)、G(緑)、B(青))のレーザ光発生部103〜105と、2つのハーフミラー106および107と、可動ミラー215を含む光通過制御部108aと、フォトダイオード109と、レンズ110と、反射ミラー111と、走査部112および113と、表示制御部114とを備えている。また、光通過制御部108aは、可動ミラー215と、可動ミラー215を移動させる可動ミラードライバ116aと、可動ミラー215の移動を可動ミラードライバ116aを介して制御する可動ミラー制御部117aとを含む。また、走査部112および113は、それぞれ投影用レーザ光を走査するMEMSミラー112aおよび113aを含む。また、表示制御部114は、映像処理部118と、光源制御部119と、光源ドライバ120と、ミラー制御部121と、ミラードライバ122とを含む。
As shown in FIG. 6, the
ここで、第2実施形態では、可動ミラー215は、図6および図7に示すように、矩形平板形状を有するとともに、レーザ光が入射する側の面に形成された反射ミラー部223と、一方の短辺近傍に配置され、短辺方向に延びる回動の中心となる軸226とを含む。なお、図7に示すレーザ光のスポットは、図6に示す可動ミラー215に対するレーザ光の位置を示している。また、可動ミラー215は、図6に示すように、測定用レーザ光を反射してフォトダイオード109側に導くために、軸226を中心として第1の位置(実線で示す可動ミラー215の位置)から立ち上がるようにして回動することにより、第2の位置(破線で示す可動ミラー215の位置)に移動するように構成されている。また、可動ミラー215は、投影用レーザ光によるスクリーン11上への投影画像10の投影を妨げないようにするために、第2の位置から第1の位置に移動するように構成されている。
Here, in the second embodiment, as shown in FIGS. 6 and 7, the
なお、第2実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。 In addition, the other structure of 2nd Embodiment is the same as that of the said 1st Embodiment.
第2実施形態では、上記のように、レーザ光発生部103〜105により投影用レーザ光が出力される際に、投影用レーザ光を通過させる第1の位置に移動されるとともに、レーザ光発生部103〜105により測定用レーザ光が出力される際に、スクリーン11側への測定用レーザ光を遮断する第2の位置に移動されるように機械的に駆動される可動ミラー215を設けるとともに、可動ミラー215により、スクリーン11側への測定用レーザ光が遮断されている間に測定用レーザ光の光出力を測定するフォトダイオード109を設けることによって、上記第1実施形態と同様に、プロジェクタ200は、装置全体の大型化を抑制しながら、精度よくレーザ光出力のフィードバック制御を行って投影画像10を高品質に保つことができる。
In the second embodiment, as described above, when the projection laser light is output by the
なお、第2実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。 The remaining effects of the second embodiment are similar to those of the aforementioned first embodiment.
(第3実施形態)
以下、図1、図8および図9を参照して、本発明の第3実施形態によるプロジェクタ300の構成について説明する。
(Third embodiment)
Hereinafter, the configuration of the
この第3実施形態では、可動ミラー215が、可動ミラーが立ち上がるように回転することにより、第1の位置と第2の位置とを移動されるように構成されている第2実施形態と異なり、可動ミラー315が、レーザ光の横方向から光路上に回動することにより、第1の位置と第2の位置とを移動されるように構成されているプロジェクタ300について説明する。なお、可動ミラー315は、本発明の「光通過制御部材」の一例である。
In the third embodiment, unlike the second embodiment, in which the
プロジェクタ300は、図8に示すように、メインCPU101と、操作部102と、光源となる3つ(R(赤)、G(緑)、B(青))のレーザ光発生部103〜105と、2つのハーフミラー106および107と、光通過制御部108bと、フォトダイオード109と、レンズ110と、反射ミラー111と、走査部112および113と、表示制御部114とを備えている。また、光通過制御部108bは、可動ミラー315と、可動ミラー315を移動させる可動ミラードライバ116bと、可動ミラー315の移動を可動ミラードライバ116bを介して制御する可動ミラー制御部117bとを含む。また、走査部112および113は、それぞれ投影用レーザ光を走査するMEMSミラー112aおよび113aを含む。また、表示制御部114は、映像処理部118と、光源制御部119と、光源ドライバ120と、ミラー制御部121と、ミラードライバ122とを含む。
As shown in FIG. 8, the
ここで、第3実施形態では、上記のように、可動ミラー315は、図8および図9に示すように、矩形平板形状を有するとともに、レーザ光が入射する側の面に形成された反射ミラー部323と、一方の短辺中央部の近傍で、面方向に直交する方向に延びる回動の中心となる軸326とを含む。なお、図9に示すレーザ光のスポットは、図8に示す可動ミラー315に対するレーザ光の位置を示している。また、可動ミラー315は、軸326がレーザ光に対して傾いた状態で配置されるとともに、軸326の貫通する位置がレーザ光からずれた位置に配置されるように構成されている。また、可動ミラー315は、図9に示すように、測定用レーザ光を反射してフォトダイオード109側に導くために、軸326を中心として第1の位置(実線で示す可動ミラー315の位置)から回動することにより、第2の位置(破線で示す可動ミラー315の位置)に移動するように構成されている。また、可動ミラー315は、投影用レーザ光によるスクリーン11上への投影画像10の投影を妨げないようにするために、第2の位置から第1の位置に移動するように構成されている。
Here, in the third embodiment, as described above, the
なお、第3実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。 The remaining configuration of the third embodiment is similar to that of the aforementioned first embodiment.
第3実施形態では、上記のように、レーザ光発生部103〜105により投影用レーザ光が出力される際に、投影用レーザ光を通過させる第1の位置に移動されるとともに、レーザ光発生部103〜105により測定用レーザ光が出力される際に、スクリーン11側への測定用レーザ光を遮断する第2の位置に移動されるように機械的に駆動される可動ミラー315を設けるとともに、可動ミラー315により、スクリーン11側への測定用レーザ光が遮断されている間に測定用レーザ光の光出力を測定するフォトダイオード109を設けることによって、上記第1実施形態と同様に、プロジェクタ300は、装置全体の大型化を抑制しながら、精度よくレーザ光出力のフィードバック制御を行って投影画像10を高品質に保つことができる。
In the third embodiment, as described above, when the projection laser beam is output by the
なお、第3実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。 The remaining effects of the third embodiment are similar to those of the aforementioned first embodiment.
(第4実施形態)
以下、図1、図10および図11を参照して、本発明の第4実施形態によるプロジェクタ400の構成について説明する。
(Fourth embodiment)
Hereinafter, the configuration of the
この第4実施形態では、可動ミラー115が、レーザ光発生部103〜105と走査部112および113との間に配置されるとともに、可動ミラー115が、回転することにより、第1の位置と第2の位置とを移動されるように構成されている第1実施形態と異なり、遮光板415が、走査部112および113とスクリーン11との間に配置されるとともに、遮光板415が、回動することにより、第1の位置と第2の位置とを移動されるように構成されているプロジェクタ400について説明する。なお、遮光板415は、本発明の「光通過制御部材」の一例である。
In the fourth embodiment, the movable mirror 115 is disposed between the
プロジェクタ400は、図10に示すように、メインCPU101と、操作部102と、光源となる3つ(R(赤)、G(緑)、B(青))のレーザ光発生部103〜105と、2つのハーフミラー406および107と、光通過制御部108cと、フォトダイオード109と、レンズ110と、反射ミラー111と、走査部112および113と、表示制御部114とを備えている。また、光通過制御部108cは、遮光板415と、遮光板415を移動させる遮光板ドライバ116cと、遮光板415の移動を遮光板ドライバ116cを介して制御する遮光板制御部117cとを含む。また、走査部112および113は、それぞれ投影用レーザ光を走査するMEMSミラー112aおよび113aを含む。また、表示制御部114は、映像処理部118と、光源制御部119と、光源ドライバ120と、ミラー制御部121と、ミラードライバ122とを含む。また、フォトダイオード109は、レーザ光発生部103、ハーフミラー406およびフォトダイオード109の順に並ぶように配置されている。また、ハーフミラー406は、レーザ光発生部103からのレーザ光の一部を透過させてフォトダイオード109側に導くとともに、レーザ光発生部104および105からのレーザ光の一部を反射させてフォトダイオード109側に導くように構成されている。また、フォトダイオード109は、図10に示すように、レーザ光発生部103〜105との間にレーザ光を遮断する構成を備えていないため、常に出射されたレーザ光を受光するように構成されている。
As shown in FIG. 10, the
ここで、第4実施形態では、遮光板415は、図10および図11に示すように、矩形平板形状を有する遮光板415と、一方の短辺中央部の近傍で、遮光板415の面方向に直交する方向に延びる回動の中心となる軸426とを含む。なお、図11に示すレーザ光のスポットは、図10に示す遮光板415に対するレーザ光の位置を示している。また、遮光板415は、スクリーン11に沿った方向に軸426を中心にして回動されるように配置されるとともに、軸426が投影画像10からずれた位置に配置されるように構成されている。また、遮光板415は、図11に示すように、投影用レーザ光によるスクリーン11上への投影画像10の投影を妨げないようにするために、軸426を中心として第2の位置(実線で示す遮光板415の位置)から回動することにより、第1の位置(破線で示す遮光板415の位置)に移動するように構成されている。
Here, in the fourth embodiment, as shown in FIGS. 10 and 11, the
なお、第4実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。 In addition, the other structure of 4th Embodiment is the same as that of the said 1st Embodiment.
第4実施形態では、上記のように、レーザ光発生部103〜105により投影用レーザ光が出力される際に、投影用レーザ光を通過させる第1の位置に移動されるとともに、レーザ光発生部103〜105により測定用レーザ光が出力される際に、スクリーン11側への測定用レーザ光を遮断する第2の位置に移動されるように機械的に駆動される遮光板415を設けるとともに、遮光板415により、スクリーン11側への測定用レーザ光が遮断されている間に測定用レーザ光の光出力を測定するフォトダイオード109を設けることによって、上記第1実施形態と同様に、プロジェクタ400は、装置全体の大型化を抑制しながら、精度よくレーザ光出力のフィードバック制御を行って投影画像10を高品質に保つことができる。
In the fourth embodiment, as described above, when the projection laser light is output from the laser
なお、第4実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。 The remaining effects of the fourth embodiment are similar to those of the aforementioned first embodiment.
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.
たとえば、上記第1〜第4実施形態では、光出力の測定を、各色の測定用レーザ光ごとに所定の最大光出力を得るための測定と所定の最小出力を得るための測定とがフレーム毎に交互に行われるように構成したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、光出力の測定を、各色の測定用レーザ光ごとに所定の最大光出力を得るための測定と所定の最小出力を得るための測定とが同じフレームで行われるように構成してもよい。また、各色ごとに別々のフレームで光出力を測定してもよい。 For example, in the first to fourth embodiments, the measurement of the light output is performed for each frame by measurement for obtaining a predetermined maximum light output and measurement for obtaining a predetermined minimum output for each color measurement laser light. However, the present invention is not limited to this. In the present invention, for example, the light output is measured so that the measurement for obtaining a predetermined maximum light output and the measurement for obtaining a predetermined minimum output are performed in the same frame for each laser beam for measurement of each color. May be. Further, the light output may be measured in a separate frame for each color.
また、上記第1〜第4実施形態では、可動ミラーまたは遮蔽部を回転または回動することにより、第1の位置と第2の位置とを機械的に切り替え可能に構成したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、図12に示す変形例のように、プロジェクタ500は、可動ミラー515を直線的にスライド移動させることにより、第1の位置(実線で示す可動ミラー515の位置)と第2の位置(破線で示す可動ミラー515の位置)とを機械的に切り替え可能に構成してもよい。この可動ミラー515は、レーザ光が入射する側の面に形成された反射ミラー部523を含む。なお、可動ミラー515は、本発明の「光通過制御部材」の一例である。
Moreover, in the said 1st-4th embodiment, it comprised so that a 1st position and a 2nd position could be mechanically switched by rotating or rotating a movable mirror or a shielding part. It is not limited to this. In the present invention, for example, as in the modification shown in FIG. 12, the
また、上記第1実施形態では、可動ミラーを円形状に形成したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、多角形状などの円形状以外の形状に形成してもよい。 Moreover, in the said 1st Embodiment, although the movable mirror was formed in circular shape, this invention is not limited to this. In this invention, you may form in shapes other than circular shapes, such as polygonal shape, for example.
また、上記第2〜第4実施形態では、可動ミラーおよび遮光板を矩形状に形成したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、扇形状などの矩形状以外の形状に形成してもよい。 Moreover, in the said 2nd-4th embodiment, although the movable mirror and the light-shielding plate were formed in the rectangular shape, this invention is not limited to this. In this invention, you may form in shapes other than rectangular shapes, such as a fan shape, for example.
11 スクリーン(投影面)
100、200、300、400、500 プロジェクタ
103、104、105 レーザ光発生部
109 フォトダイオード(光測定器)
112、113 走査部
115、215、315、515 可動ミラー(光通過制御部材)
123、223、323、523 反射ミラー部
124 通過部
126、226、326、426 軸
415 遮光板(光通過制御部材)
11 Screen (projection surface)
100, 200, 300, 400, 500
112, 113
123, 223, 323, 523
Claims (6)
前記投影用レーザ光を走査する走査部と、
前記レーザ光発生部により前記投影用レーザ光が出力される際には、前記投影用レーザ光を通過させる第1の位置に移動されるとともに、前記レーザ光発生部により前記測定用レーザ光が出力される際には、投影面側への前記測定用レーザ光を遮断する第2の位置に移動されるように機械的に駆動される光通過制御部材と、
前記光通過制御部材により、前記投影面側への前記測定用レーザ光が遮断されている間に前記測定用レーザ光の光出力を測定する光測定器とを備えた、プロジェクタ。 A laser beam generator that outputs two types of laser beams, a projection laser beam and a measurement laser beam;
A scanning unit that scans the projection laser beam;
When the projection laser beam is output by the laser beam generator, the laser beam generator is moved to a first position through which the projection laser beam passes, and the measurement laser beam is output by the laser beam generator. A light passage control member that is mechanically driven so as to be moved to a second position that blocks the laser beam for measurement toward the projection plane;
A projector comprising: a light measuring device configured to measure a light output of the measurement laser light while the measurement laser light to the projection surface side is blocked by the light passage control member.
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