JP5195688B2 - レーザプロジェクタ - Google Patents
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Description
本発明は、レーザ光源からの光を投影面に走査して画像を表示させるレーザプロジェクタに関する。
従来、レーザ光によって外部より入力された画像を投影するプロジェクタとして、レーザプロジェクタが知られている。そして、このようなレーザプロジェクタで用いられる半導体レーザは、レーザ光を出射する際に生じる熱や半導体レーザ周囲の温度の変化等の影響により、半導体レーザから出射されるレーザ光の強度が変化するという特性を有しており、画質を維持するために、このような特性を制御する必要があった。
このような問題を解決するために、例えば、垂直走査系によるレーザ光の有効走査範囲外に配置され、光源ユニット部から出射され有効走査範囲外を走査される検査用光（検出光）を検出するＢＤ（Beam Detector）センサを備え、ＢＤセンサによって受光した光の強度を検出し、その検出結果に基づいてレーザ光の強度を調整する光走査型画像表示装置がある（特許文献１）。
また、例えば、画像投影装置に分布帰還型（DFB）レーザから発光される基本波等を、非描画時間内にモニタするものがある（特許文献２）。
また、例えば、画像投影装置に分布帰還型（DFB）レーザから発光される基本波等を、非描画時間内にモニタするものがある（特許文献２）。
しかしながら、特許文献１及び２に記載のものは何れも、レーザ光が投影される投影領域から外れた領域に検出光を出射するとともに、遮光手段により当該表示装置の視聴者にこのようなレーザ光を見せないようにした状態で検出光を検出しなければならない。その結果、例えば、図１７に示されるように、遮光手段が講じられた光検出領域の確保によって投影領域の範囲が制限され、大画面化の阻害要因となってしまう。
また、一方、投影領域において検出光を単に出力してこれを検出することは、視聴者に検出光であることが感知されてしまい、画質の低下を惹き起こしてしまう。
また、一方、投影領域において検出光を単に出力してこれを検出することは、視聴者に検出光であることが感知されてしまい、画質の低下を惹き起こしてしまう。
本発明の課題は、投影領域をレーザ光が走査される走査領域に対して広く用いることができるとともに、画質の低下を抑制してレーザ光の強度調整が可能なレーザプロジェクタを提供することである。
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、入力される画像信号に応じた強度のレーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源より出射されたレーザ光を上下方向及び左右方向に走査する走査部と、
前記レーザ光源より出射されたレーザ光の強度を検出する光検出部と、
前記光検出部による検出結果に応じて、レーザ光源から出射されるレーザ光の強度の調整を行う調整部と、
前記走査部によって走査される領域である走査領域のうちの画像の表示を行う領域である投影領域に、前記入力された画像信号に応じたレーザ光をレーザ光源に出射させることによって画像を表示する制御を行う表示制御部と、を備えたレーザプロジェクタにおいて、
前記走査部がレーザ光を左右方向に走査しつつ、始端から終端の上下方向に走査位置が切り替えられて前記投影領域に画像が形成される投影区間と、前記終端から前記始端に戻る方向へ前記走査部による走査位置が切り替えられる戻り区間と、を有し、
前記投影区間において、前記レーザ光源から出射されるレーザ光によって前記投影領域上に形成される画像の階調を特定することにより画像の解析を行う画像解析部と、
前記画像解析部による解析の結果、特定された階調に対応した強度を超えない強度であって、前記光検出部に検出させるための検出光を、前記戻り区間にて、前記レーザ光源によって前記投影領域上に出射させる検出光出力制御部と、を備えることを特徴とする。
前記レーザ光源より出射されたレーザ光を上下方向及び左右方向に走査する走査部と、
前記レーザ光源より出射されたレーザ光の強度を検出する光検出部と、
前記光検出部による検出結果に応じて、レーザ光源から出射されるレーザ光の強度の調整を行う調整部と、
前記走査部によって走査される領域である走査領域のうちの画像の表示を行う領域である投影領域に、前記入力された画像信号に応じたレーザ光をレーザ光源に出射させることによって画像を表示する制御を行う表示制御部と、を備えたレーザプロジェクタにおいて、
前記走査部がレーザ光を左右方向に走査しつつ、始端から終端の上下方向に走査位置が切り替えられて前記投影領域に画像が形成される投影区間と、前記終端から前記始端に戻る方向へ前記走査部による走査位置が切り替えられる戻り区間と、を有し、
前記投影区間において、前記レーザ光源から出射されるレーザ光によって前記投影領域上に形成される画像の階調を特定することにより画像の解析を行う画像解析部と、
前記画像解析部による解析の結果、特定された階調に対応した強度を超えない強度であって、前記光検出部に検出させるための検出光を、前記戻り区間にて、前記レーザ光源によって前記投影領域上に出射させる検出光出力制御部と、を備えることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のレーザプロジェクタであって、
前記検出光出力制御部は、前記画像解析部によって解析が行われた画像が表示された直後の戻り区間、あるいは、前記画像解析部によって解析が行われた画像が表示される直前の戻り区間にて、前記検出光を前記レーザ光源により出射させることを特徴とする。
前記検出光出力制御部は、前記画像解析部によって解析が行われた画像が表示された直後の戻り区間、あるいは、前記画像解析部によって解析が行われた画像が表示される直前の戻り区間にて、前記検出光を前記レーザ光源により出射させることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のレーザプロジェクタであって、
前記画像解析部は、連続する第１画像と第２画像を解析し、
前記検出光出力制御部は、前記検出光の強度を、前記画像解析部によってそれぞれ特定された第１画像及び第２画像の階調に対応した各強度の間とするとともに、前記第１画像が表示された直後の戻り区間にて、前記検出光を前記レーザ光源より出射させることを特徴とする。
前記画像解析部は、連続する第１画像と第２画像を解析し、
前記検出光出力制御部は、前記検出光の強度を、前記画像解析部によってそれぞれ特定された第１画像及び第２画像の階調に対応した各強度の間とするとともに、前記第１画像が表示された直後の戻り区間にて、前記検出光を前記レーザ光源より出射させることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載のレーザプロジェクタであって、
前記レーザ光源は、それぞれ波長の異なる複数種類の光源を有し、
前記検出光出力制御部は、前記画像解析部による解析結果に応じた波長の検出光を前記レーザ光源から出射させることを特徴とする。
前記レーザ光源は、それぞれ波長の異なる複数種類の光源を有し、
前記検出光出力制御部は、前記画像解析部による解析結果に応じた波長の検出光を前記レーザ光源から出射させることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載のレーザプロジェクタであて、
前記画像解析部は、画像を複数の解析領域に分けて解析を行い、
前記検出光出力制御部は、前記解析領域毎に前記検出光の出力制御を行うことを特徴とする。
前記画像解析部は、画像を複数の解析領域に分けて解析を行い、
前記検出光出力制御部は、前記解析領域毎に前記検出光の出力制御を行うことを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れか一項に記載のレーザプロジェクタであって、
前記光検出部による検出結果に応じた補正値を前記検出光の強度毎に記憶する補正値記憶部を有し、
前記調整部は、前記補正値記憶部から、前記レーザ光源から出射されるレーザ光の強度に対応する補正値を読み出し、前記レーザ光源から出射されるレーザ光の強度を、該読み出した補正値に応じた強度に調整することを特徴とする。
前記光検出部による検出結果に応じた補正値を前記検出光の強度毎に記憶する補正値記憶部を有し、
前記調整部は、前記補正値記憶部から、前記レーザ光源から出射されるレーザ光の強度に対応する補正値を読み出し、前記レーザ光源から出射されるレーザ光の強度を、該読み出した補正値に応じた強度に調整することを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の何れか一項に記載のレーザプロジェクタであって、
前記画像解析部は、前記投影領域に表示される画像の階調の平均を算出することにより解析を行うことを特徴とする。
前記画像解析部は、前記投影領域に表示される画像の階調の平均を算出することにより解析を行うことを特徴とする。
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７の何れか一項に記載のレーザプロジェクタであって、
前記検出光出力制御部は、前記レーザ光の走査速度が所定速度以上であるときに検出光の出力を行うことを特徴とする。
前記検出光出力制御部は、前記レーザ光の走査速度が所定速度以上であるときに検出光の出力を行うことを特徴とする。
請求項９に記載の発明は、入力される画像信号に応じた強度のレーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源より出射されたレーザ光を上下方向及び左右方向に走査する走査部と、
前記レーザ光源より出射されたレーザ光の強度を検出する光検出部と、
前記光検出部による検出結果に応じて、レーザ光源から出射されるレーザ光の強度の調整を行う調整部と、
前記走査部によって走査される領域である走査領域のうちの画像の表示を行う領域である投影領域に、前記入力された画像信号に応じたレーザ光をレーザ光源に出射させることによって画像を表示する制御を行う表示制御部と、を備えたレーザプロジェクタにおいて、
前記走査部がレーザ光を左右方向に走査しつつ、始端から終端の上下方向に走査位置が切り替えられて前記投影領域に画像が形成される投影区間と、前記終端から前記始端に戻る方向へ前記走査部による走査位置が切り替えられる戻り区間と、を有し、
前記投影区間において、前記レーザ光源から出射されるレーザ光によって前記投影領域上に形成される画像の階調を特定することにより画像の解析を行う画像解析部と、
前記画像解析部による解析の結果、特定された階調に対応した強度を超えない強度であって、前記光検出部に検出させるための検出光を、前記戻り区間にて、前記レーザ光源によって前記投影領域上に出射させる検出光出力制御部と、を備え、
前記画像解析部は、連続する第１画像と第２画像の少なくとも何れかの画像を解析し、
前記検出光出力制御部は、前記第１画像が表示された直後の戻り区間にて、前記検出光を前記レーザ光源より出射させ、
前記レーザ光源は、それぞれ波長の異なる複数種類の光源を有し、
前記検出光出力制御部は、前記画像解析部による解析結果に応じた波長の検出光を前記レーザ光源から出射させ、
前記画像解析部は、画像を複数の解析領域に分け、該解析領域毎に画像の階調の平均を算出することにより解析を行い、
前記検出光出力制御部は、前記解析領域毎に前記検出光の出力制御を行い、
前記光検出部による検出結果に応じた補正値を前記検出光の強度毎に記憶する補正値記憶部を有し、
前記調整部は、前記補正値記憶部から、前記レーザ光源から出射されるレーザ光の強度に対応する補正値を読み出し、前記レーザ光源から出射されるレーザ光の強度を、該読み出した補正値に応じた強度に調整し、
前記検出光出力制御部は、前記レーザ光の走査速度が所定速度以上であるときに検出光の出力を行うことを特徴とする。
前記レーザ光源より出射されたレーザ光を上下方向及び左右方向に走査する走査部と、
前記レーザ光源より出射されたレーザ光の強度を検出する光検出部と、
前記光検出部による検出結果に応じて、レーザ光源から出射されるレーザ光の強度の調整を行う調整部と、
前記走査部によって走査される領域である走査領域のうちの画像の表示を行う領域である投影領域に、前記入力された画像信号に応じたレーザ光をレーザ光源に出射させることによって画像を表示する制御を行う表示制御部と、を備えたレーザプロジェクタにおいて、
前記走査部がレーザ光を左右方向に走査しつつ、始端から終端の上下方向に走査位置が切り替えられて前記投影領域に画像が形成される投影区間と、前記終端から前記始端に戻る方向へ前記走査部による走査位置が切り替えられる戻り区間と、を有し、
前記投影区間において、前記レーザ光源から出射されるレーザ光によって前記投影領域上に形成される画像の階調を特定することにより画像の解析を行う画像解析部と、
前記画像解析部による解析の結果、特定された階調に対応した強度を超えない強度であって、前記光検出部に検出させるための検出光を、前記戻り区間にて、前記レーザ光源によって前記投影領域上に出射させる検出光出力制御部と、を備え、
前記画像解析部は、連続する第１画像と第２画像の少なくとも何れかの画像を解析し、
前記検出光出力制御部は、前記第１画像が表示された直後の戻り区間にて、前記検出光を前記レーザ光源より出射させ、
前記レーザ光源は、それぞれ波長の異なる複数種類の光源を有し、
前記検出光出力制御部は、前記画像解析部による解析結果に応じた波長の検出光を前記レーザ光源から出射させ、
前記画像解析部は、画像を複数の解析領域に分け、該解析領域毎に画像の階調の平均を算出することにより解析を行い、
前記検出光出力制御部は、前記解析領域毎に前記検出光の出力制御を行い、
前記光検出部による検出結果に応じた補正値を前記検出光の強度毎に記憶する補正値記憶部を有し、
前記調整部は、前記補正値記憶部から、前記レーザ光源から出射されるレーザ光の強度に対応する補正値を読み出し、前記レーザ光源から出射されるレーザ光の強度を、該読み出した補正値に応じた強度に調整し、
前記検出光出力制御部は、前記レーザ光の走査速度が所定速度以上であるときに検出光の出力を行うことを特徴とする。
本発明によれば、投影領域をレーザ光が走査される走査領域に対して広く用いることができるとともに、画質の低下を抑制してレーザ光の強度調整が可能なレーザプロジェクタを提供することができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、発明の範囲は図示例に限定されない。
また、以下の説明では、図１におけるプロジェクタ１００の左右方向をＸ方向、前後方向をＹ方向、高さ方向をＺ方向とする。
また、以下の説明では、図１におけるプロジェクタ１００の左右方向をＸ方向、前後方向をＹ方向、高さ方向をＺ方向とする。
（実施形態１）
プロジェクタ１００は、例えば、図１に示すように、テーブル１２０上に設置され、スクリーン１３０に向けて出射されたレーザ光が、投影部３８０によりプレゼンテーション等に用いる表示用の画像１３２Ａとして投影されるレーザプロジェクタである。
プロジェクタ１００は、例えば、図１に示すように、テーブル１２０上に設置され、スクリーン１３０に向けて出射されたレーザ光が、投影部３８０によりプレゼンテーション等に用いる表示用の画像１３２Ａとして投影されるレーザプロジェクタである。
次いで、プロジェクタ１００は、例えば、図２に示すように、フロントエンド用のＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）３１０と、レーザ出射部３５０と、操作パネル３３０と、バックエンドブロック３４０と、ＲＯＭ３４４と、ビデオＲＡＭ３４５と、ＲＡＭ３４６と、を含んで構成される。
ＦＰＧＡ３１０は、タイミングコントローラ３１１と、データコントローラ３１２と、ビットデータ変換部３１３と、データ／階調変換部３１４と、画像解析部３１５と、検出光表示制御部３１６と、を含むプログラミングが可能なＬＳＩ（Large Scale Integration）である。ＦＰＧＡ３１０は、バックエンドブロック３４０とともに、後述するように、一時的にビデオＲＡＭ３４５に記憶される画像信号に基づいて、走査部としてのスキャナミラー３７２によりスクリーン１３０上の投影領域にレーザ光を出射させて画像を表示する制御を行う。
このように、ＦＰＧＡ３１０は、走査部によって走査される領域である走査領域のうちの画像の表示を行う領域である投影領域に、入力された画像信号に応じたレーザ光をレーザ光源に出射させることによって画像を表示する制御を行う表示制御部を構成する。
このように、ＦＰＧＡ３１０は、走査部によって走査される領域である走査領域のうちの画像の表示を行う領域である投影領域に、入力された画像信号に応じたレーザ光をレーザ光源に出射させることによって画像を表示する制御を行う表示制御部を構成する。
タイミングコントローラ３１１は、バックエンドブロック３４０に含まれるＣＰＵ３４１から送られる指令に基づいてデータコントローラ３１２を介してビデオＲＡＭ３４５に一時的に記憶されている画像信号を読み出す。そして、タイミングコントローラ３１１は、当該画像信号に含まれる同期信号（水平同期信号（HSYNC）、画素クロック信号（PCLK）等を含む）を取得する。さらに、タイミングコントローラ３１１は、当該同期信号に基づいて、後述のレーザ出射部３５０，アクチュエータ３７４のレーザ出射／モータ駆動のタイミングをコントロールする命令を生成し、当該命令をビットデータ変換器３１３，駆動ドライバ３７３にそれぞれ送信する。また、タイミングコントローラ３１１は、後述する戻り区間においては、レーザ出射部３５０，アクチュエータ３７４のレーザ出射／モータ駆動のタイミングをコントロールする命令を生成し、当該命令を検出光表示制御部３１６，駆動ドライバ３７３にそれぞれ送信する。
データコントローラ３１２は、ビデオＲＡＭ３４５より読み出した画像信号をビットデータ変換器３１３に送出する。
ビットデータ変換器３１３は、タイミングコントローラ３１１からの命令に基づいて、データコントローラ３１２から送出された画像信号を、レーザ光によって投影するための形式に適合したデータに変換した後、当該画像信号をデータ／階調変換部３１４に送出する。
ビットデータ変換器３１３は、タイミングコントローラ３１１からの命令に基づいて、データコントローラ３１２から送出された画像信号を、レーザ光によって投影するための形式に適合したデータに変換した後、当該画像信号をデータ／階調変換部３１４に送出する。
また、データ／階調変換部３１４は、ビットデータ変換器３１３及び検出光表示制御部３１６から出力されたデータを、Ｒ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）の３色として表示するための色の階調に変換し、変換後のそれぞれの信号を、レーザ出射部３５０に送出する。
データ／階調変換部３１４は、係数決定テーブル３１４ａを備えており、レーザ出射部３５０のレーザ検出器３７０からの検出信号を入力し、その検出信号が後述する検出光に基づくものである場合には、その入力結果に応じて係数決定テーブル３１４ａに記憶されている値を更新する。
そして、データ／階調変化部３１４は、係数決定テーブル３１４ａに記憶された数値に基づき、ビットデータ変換器３１３から出力されたデータに係数を掛け合わせる。具体的には、データ／階調変換部３１４は、ビットデータ変換器３１３からのデータが示す色と出力値から係数決定テーブル３１４ａを参照して対応する係数を読み出し、読み出した係数を出力値に乗算して値の調整を行う。そして、データ／階調変換部３１４は、調整された出力値及び色データを変換して、レーザ出射部３５０に送出する。
このように、データ／階調変換部３１４は、レーザ検出器３７０とともに、レーザ光源より出射されたレーザ光を検出する光検出部を構成する。
また、データ／階調変換部３１４は、光検出部による検出結果に応じて、レーザ光源から出射されるレーザ光の強度の調整を行う調整部を構成する。
データ／階調変換部３１４は、係数決定テーブル３１４ａを備えており、レーザ出射部３５０のレーザ検出器３７０からの検出信号を入力し、その検出信号が後述する検出光に基づくものである場合には、その入力結果に応じて係数決定テーブル３１４ａに記憶されている値を更新する。
そして、データ／階調変化部３１４は、係数決定テーブル３１４ａに記憶された数値に基づき、ビットデータ変換器３１３から出力されたデータに係数を掛け合わせる。具体的には、データ／階調変換部３１４は、ビットデータ変換器３１３からのデータが示す色と出力値から係数決定テーブル３１４ａを参照して対応する係数を読み出し、読み出した係数を出力値に乗算して値の調整を行う。そして、データ／階調変換部３１４は、調整された出力値及び色データを変換して、レーザ出射部３５０に送出する。
このように、データ／階調変換部３１４は、レーザ検出器３７０とともに、レーザ光源より出射されたレーザ光を検出する光検出部を構成する。
また、データ／階調変換部３１４は、光検出部による検出結果に応じて、レーザ光源から出射されるレーザ光の強度の調整を行う調整部を構成する。
係数決定テーブル３１４ａは、例えば、図３に示すように、０〜２５５の出力値をＲ、Ｇ、Ｂの３色それぞれ７つの範囲に分け、これらに対応した複数のフィールドを有している。係数決定テーブル３１４ａに記憶された各フィールドの値は、レーザ出射部３５０のレーザ検出器３７０からの検出信号に基づいて更新される。
このように、係数決定テーブル３１４ａは、光検出部による検出結果に応じた補正値を検出光の強度毎に記憶する補正値記憶部を構成する。
このように、係数決定テーブル３１４ａは、光検出部による検出結果に応じた補正値を検出光の強度毎に記憶する補正値記憶部を構成する。
画像解析部３１５は、ビデオＲＡＭ３４５より画像信号を読み出し、読み出した画像信号から階調の解析を行う。具体的には、画像解析部３１５は、例えば、ビデオＲＡＭ３４５より次に描画される画像（第１画像）とその次に描画される画像（第２画像）のそれぞれの画像信号を読み出し、各画像について階調の平均をＲ，Ｇ，Ｂの各色（波長）毎に算出する。そして、画像解析部３１５は、算出された両画像の階調のそれぞれの平均に基づいて両画像の階調の平均をＲ，Ｇ，Ｂの各色についてさらに算出することによってＲ，Ｇ，Ｂの３色の解析値を求める。
なお、解析する画像については、第１画像と第２画像の何れか一方のみであってもよい。
画像解析部３１５は、検出光出力輝度参照テーブル３１５ａを備えており、この検出光出力輝度参照テーブル３１５ａを参照して、算出された解析値からＲ，Ｇ，Ｂ各色の検出光の出力輝度の基準値を決定する。
そして、画像解析部３１５は、決定した出力輝度の基準値を示すデータを検出光表示制御部３１６に送信する。
ここで、図４を参照して具体的に一例を挙げて説明すると、第１画像の階調の平均が、図４（ａ）に示すように、「Ｒ：２００、Ｇ：１５０、Ｂ：２５５」で、第２画像の階調の平均が、図４（ｂ）に示すように、「Ｒ：１２０、Ｇ：１００、Ｂ２５５」の場合、両フレームの画像の階調の平均、すなわち、解析値は、図４（ｃ）に示すように、「Ｒ：１６０、Ｇ：１２５、Ｂ：２５５」となる。そして、画像解析部３１５は、検出光出力輝度参照テーブル３１５ａを参照した結果、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の出力輝度の基準値は、図４（ｄ）に示すように、「Ｒ：１３５、Ｇ：９０、Ｂ：２５５」となり、これを示すデータを検出光表示制御部３１６に送信することとなる。
なお、画像の解析において、第１画像と第２画像のそれぞれの階調の平均が同一あるいは所定の閾値以内であることを条件に両画像の階調の平均を求めるようにしてもよい。
なお、解析する画像については、第１画像と第２画像の何れか一方のみであってもよい。
画像解析部３１５は、検出光出力輝度参照テーブル３１５ａを備えており、この検出光出力輝度参照テーブル３１５ａを参照して、算出された解析値からＲ，Ｇ，Ｂ各色の検出光の出力輝度の基準値を決定する。
そして、画像解析部３１５は、決定した出力輝度の基準値を示すデータを検出光表示制御部３１６に送信する。
ここで、図４を参照して具体的に一例を挙げて説明すると、第１画像の階調の平均が、図４（ａ）に示すように、「Ｒ：２００、Ｇ：１５０、Ｂ：２５５」で、第２画像の階調の平均が、図４（ｂ）に示すように、「Ｒ：１２０、Ｇ：１００、Ｂ２５５」の場合、両フレームの画像の階調の平均、すなわち、解析値は、図４（ｃ）に示すように、「Ｒ：１６０、Ｇ：１２５、Ｂ：２５５」となる。そして、画像解析部３１５は、検出光出力輝度参照テーブル３１５ａを参照した結果、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の出力輝度の基準値は、図４（ｄ）に示すように、「Ｒ：１３５、Ｇ：９０、Ｂ：２５５」となり、これを示すデータを検出光表示制御部３１６に送信することとなる。
なお、画像の解析において、第１画像と第２画像のそれぞれの階調の平均が同一あるいは所定の閾値以内であることを条件に両画像の階調の平均を求めるようにしてもよい。
検出光出力輝度参照テーブル３１５ａは、図５に示すように、０〜２５５の階調（解析値）を７つの範囲に分け、これに対応する数値が出力輝度の基準値として予め記憶されているものである。
検出光表示制御部３１６は、画像解析部３１５から入力された出力輝度の基準値を示すデータに基づいて、出力する検出光の色及び出力輝度を１つ又は複数決定し、タイミングコントローラ３１１からの命令に応じて、決定した検出光の色、出力輝度を示すデータをデータ／階調変換部３１４に送る。具体的には、検出光表示制御部３１６は、検出光出力実行テーブル３１６ａを備えており、この検出光出力実行テーブル３１６ａを参照し、画像解析部３１５から入力された出力輝度の基準値を示すデータに基づいて、検出光として出力するレーザの色及びその出力輝度を決定する。この場合、出力輝度は、入力されたデータから特定される出力輝度の基準値以下の複数種類の出力輝度から何れかがランダム又は所定の条件に従って選択される。なお、出力輝度の基準値が０の場合は、検出光の出力を行わないようにしている。このようにして検出光の出力輝度を決定しているので、視聴者は投影領域に表示される画像の残像により検出光が表示されたことに気付きにくくなる。
そして、検出光表示制御部３１６は、決定した検出光の色、出力輝度を示すデータをデータ／階調変換部３１４に送出する。なお、検出光を出力する位置は、検出光表示制御部３１６によってランダムに、あるいは、所定のアルゴリズムによって決定され、検出光の表示するタイミングとなったとき、データ／階調変換部３１４にデータが送出される。
このように、検出光表示制御部３１６は、画像解析部による解析の結果、特定された階調に対応した強度を超えない強度であって、光検出部に検出させるための検出光を、戻り区間にて、レーザ光源によって投影領域上に出射させる検出光出力制御部を構成する。
そして、検出光表示制御部３１６は、決定した検出光の色、出力輝度を示すデータをデータ／階調変換部３１４に送出する。なお、検出光を出力する位置は、検出光表示制御部３１６によってランダムに、あるいは、所定のアルゴリズムによって決定され、検出光の表示するタイミングとなったとき、データ／階調変換部３１４にデータが送出される。
このように、検出光表示制御部３１６は、画像解析部による解析の結果、特定された階調に対応した強度を超えない強度であって、光検出部に検出させるための検出光を、戻り区間にて、レーザ光源によって投影領域上に出射させる検出光出力制御部を構成する。
検出光出力実行テーブル３１６ａは、図６に示すように、検出光出力輝度参照テーブル３１５ａの出力輝度の基準値に対応して、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれ６つのフィールドを備えて構成されている。そして、各フィールドには、検出光を出力するか否かが特定可能な検出光出力フラグ及び検出光が出力済みであるか否かが特定可能な検出光出力済フラグが記憶されるものである。
なお、検出光出力済フラグは、所定時間の経過（例えば、５／６０秒）毎にクリアされるようになっている。
なお、検出光出力済フラグは、所定時間の経過（例えば、５／６０秒）毎にクリアされるようになっている。
レーザ出射部３５０は、レーザ制御回路３５１と、ＬＤ３６１，３６２と、偏光ビームスプリッタ３６３と、レーザ検出器３７０と、レンズ３７１と、スキャナミラー３７２と、駆動ドライバ３７３と、アクチュエータ３７４と、ハーフミラー３７５と、ミラー検出器３７６と、調整部３７７と、を含んで構成される。
ＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）３６１は、緑色のレーザ光を出射するダイオードであり、ＬＤ３６２は、赤色及び青色のレーザ光を出射するダイオードであり、それぞれがレーザ制御回路３５１により制御される。
なお、本実施の形態に係るＬＤ３６２は、赤色のレーザ光を出射するＬＤと青色のレーザ光を出射するＬＤとが一体として構成されているが、別個に構成されているものでもよい。
このように、ＬＤ３６１，３６２は、入力される画像信号に応じた強度のレーザ光を出射するレーザ光源を構成する。
なお、本実施の形態に係るＬＤ３６２は、赤色のレーザ光を出射するＬＤと青色のレーザ光を出射するＬＤとが一体として構成されているが、別個に構成されているものでもよい。
このように、ＬＤ３６１，３６２は、入力される画像信号に応じた強度のレーザ光を出射するレーザ光源を構成する。
レーザ制御回路３５１は、データ／階調変換部３１４から送られる信号に基づいてＬＤ３６１，３６２の出射量／タイミング等を制御する。
偏光ビームスプリッタ３６３は、ＬＤ３６１から出射されるレーザ光の光路上に配置され、入射されたレーザ光をＰ偏光とＳ偏光とに分離する光学部材である。そして、偏光ビームスプリッタ３６３は、ＬＤ３６１から出射された緑色のレーザ光の一部をレンズ３７１に向けて透過させ、残りをレーザ検出器３７０に向けて反射させる。一方で、偏光ビームスプリッタ３６３は、ＬＤ３６２から出射された赤色及び青色のレーザ光の一部をレーザ検出器３７０に向けて透過させ、残りをレンズ３７１に向けて反射させる。
レーザ検出器３７０は、入力されたレーザ光の出力量を電流の大きさに変換するフォトダイオードなどのセンサであり、ＬＤ３６２から出射されるレーザ光の光路上に配置されている。このレーザ検出器３７０は、変換した電流を検出信号としてデータ／階調変換部３１４に出力する。
なお、レーザ検出器３７０を、ＬＤ３６２から出射されるレーザ光の光路上に配置したが、ＬＤ３６１，３６２の各出射口にそれぞれ設けるようにしてもよい。
このように、レーザ検出器３７０は、データ／階調変換部３１４とともに、レーザ光源より出射されたレーザ光を検出する光検出部を構成する。
レンズ３７１は、偏光ビームスプリッタ３６３を透過したレーザ光を集光する。
なお、レーザ検出器３７０を、ＬＤ３６２から出射されるレーザ光の光路上に配置したが、ＬＤ３６１，３６２の各出射口にそれぞれ設けるようにしてもよい。
このように、レーザ検出器３７０は、データ／階調変換部３１４とともに、レーザ光源より出射されたレーザ光を検出する光検出部を構成する。
レンズ３７１は、偏光ビームスプリッタ３６３を透過したレーザ光を集光する。
スキャナミラー３７２は、後述のアクチュエータ３７４により駆動力が付与されることにより２軸方向に独立して回動可能なガルバノミラーであり、当該回動によりミラー傾斜角を調整することで、入射された光の反射方向を調整することができる。
そのため、例えば、図７のスクリーン１３０上に形成される走査領域に示されるように、レンズ３７１を透過したレーザ光の反射方向をスキャナミラー３７２により順次調整することで、レーザ光の走査が可能となる。
ここで、スキャナミラー３７２によるレーザ光の走査位置は、図７（ａ）に示されるように、走査領域の左上隅部（始端）よりＹ軸方向に緩やかに下りながらＸ軸方向に変位し、側端部に到達したタイミングでＸ軸の進行方向が逆転し、走査領域の右下隅部（終端）に到達するまでこの動作が繰り返される。
また、この動作において、レーザ光の走査位置が投影領域上を通過するときには、ＬＤ３６１，３６２よりレーザ光が出射されることにより、投影領域上に画像が表示され、投影領域全体に亘って走査が終了した時点で１フレーム分の画像投影が完了する。
そして、レーザ光の走査位置は、図７（ｂ）に示されるように、走査領域の右下隅部に到達したタイミングで、Ｙ軸の進行方向が逆転し、急速に上昇しながらＸ軸方向に変位し、左上隅部に到達（帰還）するまでこの動作が繰り返される。
また、この動作において、レーザ光の走査位置が投影領域上を通過するときには、後述するように、ＬＤ３６１，３６２よりレーザ光が出射されることにより、投影領域上に検出光が表示される。
このように、スキャナミラー３７２は、レーザ光源より出射されたレーザ光を上下方向及び左右方向に走査する走査部を構成する。
そのため、例えば、図７のスクリーン１３０上に形成される走査領域に示されるように、レンズ３７１を透過したレーザ光の反射方向をスキャナミラー３７２により順次調整することで、レーザ光の走査が可能となる。
ここで、スキャナミラー３７２によるレーザ光の走査位置は、図７（ａ）に示されるように、走査領域の左上隅部（始端）よりＹ軸方向に緩やかに下りながらＸ軸方向に変位し、側端部に到達したタイミングでＸ軸の進行方向が逆転し、走査領域の右下隅部（終端）に到達するまでこの動作が繰り返される。
また、この動作において、レーザ光の走査位置が投影領域上を通過するときには、ＬＤ３６１，３６２よりレーザ光が出射されることにより、投影領域上に画像が表示され、投影領域全体に亘って走査が終了した時点で１フレーム分の画像投影が完了する。
そして、レーザ光の走査位置は、図７（ｂ）に示されるように、走査領域の右下隅部に到達したタイミングで、Ｙ軸の進行方向が逆転し、急速に上昇しながらＸ軸方向に変位し、左上隅部に到達（帰還）するまでこの動作が繰り返される。
また、この動作において、レーザ光の走査位置が投影領域上を通過するときには、後述するように、ＬＤ３６１，３６２よりレーザ光が出射されることにより、投影領域上に検出光が表示される。
このように、スキャナミラー３７２は、レーザ光源より出射されたレーザ光を上下方向及び左右方向に走査する走査部を構成する。
駆動ドライバ３７３は、例えば、タイミングコントローラ３１１より送信される命令に応じて、アクチュエータ３７４に駆動周波数に対応するパルス信号を与えることで、スキャナミラー３７２によるレーザ光の走査を制御する。
アクチュエータ３７４は、例えば、スキャナミラー３７２の２軸各々に接続された２つのパルスモータであり、それぞれが後述の駆動ドライバ３７３より指示される駆動周波数（共振周波数）に基づいて駆動し、スキャナミラー３７２を所定角回動させるように構成されている。
アクチュエータ３７４は、例えば、スキャナミラー３７２の２軸各々に接続された２つのパルスモータであり、それぞれが後述の駆動ドライバ３７３より指示される駆動周波数（共振周波数）に基づいて駆動し、スキャナミラー３７２を所定角回動させるように構成されている。
ハーフミラー３７５は、スキャナミラー３７２にて反射したレーザ光の一部を投影部３８０に向けて透過させるとともに、残りをミラー検出器３７６に向けて反射させる。
ミラー検出器３７６は、例えば、ハーフミラー３７５にて反射したレーザ光を受光し、スキャナミラー３７２の２軸方向の傾斜角（振れ角）を検出する傾斜角検出器である。このミラー検出器３７６にて検出された傾斜角はアナログ電気信号として調整部３７７に入力される。
調整部３７７は、例えば、図示は省略するが、四則算用の演算器、コンパレータ、アナログ信号増幅用のアンプ、Ａ／Ｄ変換器、等を含んで構成され、ミラー検出器３７６より
入力されるスキャナミラー３７２の傾斜角に関するアナログ電気信号について、増幅、四則算、比較等を介して所望の値に調整し、デジタル信号に変換してＣＰＵ３４１に送信するように構成されている。
つまり、スキャナミラー３７２は、設置環境（例えば、温度，湿度，気圧等）によって共振周波数が変動し、レーザ光の走査位置にずれが生じるおそれがあるため、ミラー検出器３７６及び調整部３７７によりスキャナミラー３７２の傾斜角を検出してＣＰＵ３４１に送信し、ＣＰＵ３４１及びタイミングコントローラ３１１が駆動ドライバ３７３による駆動周波数を逐次調整出来る様に構成されている。
ミラー検出器３７６は、例えば、ハーフミラー３７５にて反射したレーザ光を受光し、スキャナミラー３７２の２軸方向の傾斜角（振れ角）を検出する傾斜角検出器である。このミラー検出器３７６にて検出された傾斜角はアナログ電気信号として調整部３７７に入力される。
調整部３７７は、例えば、図示は省略するが、四則算用の演算器、コンパレータ、アナログ信号増幅用のアンプ、Ａ／Ｄ変換器、等を含んで構成され、ミラー検出器３７６より
入力されるスキャナミラー３７２の傾斜角に関するアナログ電気信号について、増幅、四則算、比較等を介して所望の値に調整し、デジタル信号に変換してＣＰＵ３４１に送信するように構成されている。
つまり、スキャナミラー３７２は、設置環境（例えば、温度，湿度，気圧等）によって共振周波数が変動し、レーザ光の走査位置にずれが生じるおそれがあるため、ミラー検出器３７６及び調整部３７７によりスキャナミラー３７２の傾斜角を検出してＣＰＵ３４１に送信し、ＣＰＵ３４１及びタイミングコントローラ３１１が駆動ドライバ３７３による駆動周波数を逐次調整出来る様に構成されている。
操作パネル３３０は、例えば、プロジェクタ１００の筐体部表面あるいは側面に設けられ、操作内容を表示するためのディスプレイ装置（図示省略）と、使用者がプロジェクタ１００に対する入力操作を実行するためのボタンやスイッチ（図示省略）と、を含んで構成される。そして、操作パネル３３０は、使用者による操作が実行されると、当該操作に応じた信号をＣＰＵ３４１に送信する。
バックエンドブロック３４０は、ＣＰＵ３４１と、ビデオＩ／Ｆ３４２と、外部Ｉ／Ｆ３４３と、を含んで構成されるプロジェクタ１００のバックエンド部分である。
ＣＰＵ３４１は、ＲＯＭ３４４に記憶された各種処理プログラムを読み出し、当該プログラムを実行して各部に出力信号を送信することにより、プロジェクタ１００の動作全般を統括制御する。
また、ＣＰＵ３４１は、操作パネル３３０から送信される信号に基づいて、ビデオＩ／Ｆ３４２、外部Ｉ／Ｆ３４３を介してプロジェクタ１００に入力された画像信号に基づく映像の投影を制御する。つまり、ＣＰＵ３４１は、ＦＰＧＡ３１０のタイミングコントローラ３１１と相互に通信を行い、ビデオＲＡＭ３４５に一時的に保持されている画像信号に基づく映像の表示を制御する。
また、ＣＰＵ３４１は、操作パネル３３０から送信される信号に基づいて、ビデオＩ／Ｆ３４２、外部Ｉ／Ｆ３４３を介してプロジェクタ１００に入力された画像信号に基づく映像の投影を制御する。つまり、ＣＰＵ３４１は、ＦＰＧＡ３１０のタイミングコントローラ３１１と相互に通信を行い、ビデオＲＡＭ３４５に一時的に保持されている画像信号に基づく映像の表示を制御する。
ビデオＩ／Ｆ３４２は、例えば、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の画像出力装置１５０と接続し、画像出力装置１５０から出力される画像信号を入力するためのインターフェースである。
外部Ｉ／Ｆ３４３は、例えば、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）フラッシュメモリやＳＤメモリカード等のメモリカード１５１を装着可能な外部記憶メディア用のインターフェースであり、メモリカード１５１に記憶された画像信号を読み出してプロジェクタ１００に入力することができる。
ビデオＲＡＭ３４５は、ビデオＩ／Ｆ３４２や外部Ｉ／Ｆ３４３を介して入力された画像信号を一時的に記憶している。また、ビデオＲＡＭ３４５は、少なくとも２つのバッファを有しており、一方のバッファから画像信号が読みだされている間、他方のバッファでは画像信号の書き込みが行われる。ビデオＲＡＭ３４５は、ＦＰＧＡ３１０による表示制御がなされる際に、タイミングコントローラ３１１により生成されるタイミングでデータコントローラ３１２により２つのバッファから交互に画像信号が読み出されるように構成されている。ここでは、便宜的に、最初に読み出される画像信号から構成される画像を第１画像と、次に読み出される画像信号から構成される画像を第２画像と呼ぶものとする。
ＲＯＭ３４４は、例えば、不揮発性のメモリであり、ＣＰＵ３４１により実行されるプログラムや当該プログラムの実行に必要な各種データ等の格納エリアを備えている。
ＲＡＭ３４６は、例えば、ＣＰＵ３４１のワークエリアとして用いられ、ＣＰＵ３４１によって各種プログラムが実行される際に生じる処理結果や、入力されたデータ等を記憶する。
ＲＡＭ３４６は、例えば、ＣＰＵ３４１のワークエリアとして用いられ、ＣＰＵ３４１によって各種プログラムが実行される際に生じる処理結果や、入力されたデータ等を記憶する。
次に、レーザプロジェクタ１００において、レーザ光の走査位置が切り替えられる区間について説明する。
図８に示すように、プロジェクタ１００におけるスキャナミラー３７２によってレーザ光の走査が行われる区間には、スキャナミラー３７２がレーザ光を左右方向（主走査方向）に走査しつつ、走査領域の始端である最上行（「＋θ」の位置）から走査領域の終端である最下行（「−θ」の位置）の上下方向（副走査方向）に走査位置が切り替えられる走査区間（区間ａ）と、走査区間のうち、スクリーン１３０上の投影領域に実際にレーザ光が出射されて画像が形成される投影区間（区間ｂ）と、走査領域の終端である最下行側から走査領域の始端である最上行側に戻る上下方向へスキャナミラー３７２による走査位置が切り替えられる戻り区間（区間ｃ）と、戻り区間において、投影領域上を走査する区間である光検出区間（区間ｄ）と、がある。
そして、この走査区間（区間ａ）と戻り区間（区間ｃ）においてそれぞれレーザ光の走査を行うことによって１フレーム（１／６０秒）の時間におけるレーザ光の走査が行われ、投影区間（区間ｂ）におけるレーザ光の出射による画像の形成を複数フレーム連続して行うことにより、スクリーン１３０の投影領域に画像が表示される。
図８に示すように、プロジェクタ１００におけるスキャナミラー３７２によってレーザ光の走査が行われる区間には、スキャナミラー３７２がレーザ光を左右方向（主走査方向）に走査しつつ、走査領域の始端である最上行（「＋θ」の位置）から走査領域の終端である最下行（「−θ」の位置）の上下方向（副走査方向）に走査位置が切り替えられる走査区間（区間ａ）と、走査区間のうち、スクリーン１３０上の投影領域に実際にレーザ光が出射されて画像が形成される投影区間（区間ｂ）と、走査領域の終端である最下行側から走査領域の始端である最上行側に戻る上下方向へスキャナミラー３７２による走査位置が切り替えられる戻り区間（区間ｃ）と、戻り区間において、投影領域上を走査する区間である光検出区間（区間ｄ）と、がある。
そして、この走査区間（区間ａ）と戻り区間（区間ｃ）においてそれぞれレーザ光の走査を行うことによって１フレーム（１／６０秒）の時間におけるレーザ光の走査が行われ、投影区間（区間ｂ）におけるレーザ光の出射による画像の形成を複数フレーム連続して行うことにより、スクリーン１３０の投影領域に画像が表示される。
本発明の実施の形態では、ＬＤ３６１，３６２の温度によるレーザ出力の影響を検出し、レーザ出力の補正を行うため、光検出区間（区間ｄ）において、赤色、緑色、青色の各色の輝度の検出を行うようにしている。
ここで、ＬＤ３６１，３６２の出力特性について説明する。
図９（ａ）は、赤色の波長であるレーザを出力するＬＤ３６２のＩ−Ｌ特性を表し、図９（ｂ）は、緑色の波長であるレーザを出力するＬＤ３６１のＩ−Ｌ特性を表し、図９（ｃ）は、青色の波長であるレーザを出力するＬＤ３６２のＩ−Ｌ特性を表している。
図９（ａ）に示すように、赤色の波長であるレーザを出力するＬＤ３６２は、温度が高くなるにつれて、駆動電流の大きさに対する光出力の大きさが低下する特性を有している。
また、図９（ｂ）、（ｃ）に示すように、緑色、青色の波長であるレーザを出力するＬＤ３６１，３６２についても、赤色の波長であるレーザを出力するＬＤ３６２と同様の特性を有している。
したがって、温度変化に拘わらず同一の輝度を維持してスクリーン１３０に画像を表示させるためには、ＬＤ３６１，３６２に与える駆動電流の大きさを温度に応じて変化させる必要がある。
図９（ａ）は、赤色の波長であるレーザを出力するＬＤ３６２のＩ−Ｌ特性を表し、図９（ｂ）は、緑色の波長であるレーザを出力するＬＤ３６１のＩ−Ｌ特性を表し、図９（ｃ）は、青色の波長であるレーザを出力するＬＤ３６２のＩ−Ｌ特性を表している。
図９（ａ）に示すように、赤色の波長であるレーザを出力するＬＤ３６２は、温度が高くなるにつれて、駆動電流の大きさに対する光出力の大きさが低下する特性を有している。
また、図９（ｂ）、（ｃ）に示すように、緑色、青色の波長であるレーザを出力するＬＤ３６１，３６２についても、赤色の波長であるレーザを出力するＬＤ３６２と同様の特性を有している。
したがって、温度変化に拘わらず同一の輝度を維持してスクリーン１３０に画像を表示させるためには、ＬＤ３６１，３６２に与える駆動電流の大きさを温度に応じて変化させる必要がある。
次に、図１０を参照して、データ／階調変換部３１４におけるレーザ出力の補正を行うための係数決定テーブル３１４ａの値を更新する動作を説明する。
なお、この動作は、画像解析部３１５の解析結果に基づいて、検出光表示制御部３１６にて検出光の出力タイミングが決定された後に実行される。
なお、この動作は、画像解析部３１５の解析結果に基づいて、検出光表示制御部３１６にて検出光の出力タイミングが決定された後に実行される。
まず、データ／階調変換部３１４は、検出光表示制御部３１６によって決定された検出光の出力タイミングとなったか否かを判定する（ステップＳ１００）。データ／階調変換部３１４は、検出光の出力タイミングであると判定した場合は（ステップＳ１００：Ｙ）、ステップＳ１０１の処理を実行し、検出光の出力タイミングであると判定しない場合は（ステップＳ１００：Ｎ）、検出光の出力タイミングであると判定されるまでこの処理を繰り返し行う。
データ／階調変換部３１４は、ステップＳ１０１において、検出光表示制御部３１６から出力されたデータを色の階調に変換し、ＬＤ３６１又はＬＤ３６２から検出光としてレーザ光を発光させるようにレーザ制御回路に信号の送出を行う（ステップＳ１０１）。
次に、データ／階調変換部３１４は、レーザ検出器３７０から検出信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ１０２）。データ／階調変換部３１４は、検出信号が入力されたと判定した場合は（ステップＳ１０２：Ｙ）、ステップＳ１０３の処理を実行し、検出信号が入力されたと判定しない場合は（ステップＳ１０２：Ｎ）、再度ステップＳ１０２の処理を実行する。
次に、データ／階調変換部３１４は、レーザ検出器３７０から入力した検出信号の示す電流の大きさを数値化（検出値）し、ステップＳ１０１においてレーザ制御回路３５１に信号出力した色及び出力輝度に対応する基準値との比から係数を算出する（ステップＳ１０３）。
例えば、図１１に示すように、基準値は赤色の波長であるレーザ光を出力するＬＤ３６２の５０℃下において表される出力特性Ｒ０に基づいて、予め定められたものである。そして、現在のＬＤ３６２の温度は５０℃を上回るｘ℃であり、赤色を出力輝度９０に対応する大きさ駆動電流（ＩｂｍＡ）の出力を行った場合、基準値Ｒｂ０に対し、検出信号の示す電流の大きさから変換された検出値は、図１１に示される出力特性Ｒ１により、Ｒｂ１となる。そして、係数ｋ（Ｒｂ）は、
ｋ（Ｒｂ）＝Ｒｂ０／Ｒｂ１
によって求められる。
例えば、図１１に示すように、基準値は赤色の波長であるレーザ光を出力するＬＤ３６２の５０℃下において表される出力特性Ｒ０に基づいて、予め定められたものである。そして、現在のＬＤ３６２の温度は５０℃を上回るｘ℃であり、赤色を出力輝度９０に対応する大きさ駆動電流（ＩｂｍＡ）の出力を行った場合、基準値Ｒｂ０に対し、検出信号の示す電流の大きさから変換された検出値は、図１１に示される出力特性Ｒ１により、Ｒｂ１となる。そして、係数ｋ（Ｒｂ）は、
ｋ（Ｒｂ）＝Ｒｂ０／Ｒｂ１
によって求められる。
そして、データ／階調変換部３１４は、係数決定テーブル３１４ａのステップＳ１０１においてレーザ制御回路３５１に信号出力した色及び出力輝度に対応するフィールドを、ステップＳ１０３において算出された値に更新する（ステップＳ１０４）。例えば、上述した例によれば、係数決定テーブル３１４ａの赤色で出力輝度９１−１３５のフィールドには係数ｋ（Ｒｂ）がセットされる。
ＬＤ３６１，３６２は上述したような特性を有しているため、本発明の実施の形態では、データ／階調変換部３１４が、上述のようにして、ＬＤ３６１，３６２の周囲の温度による影響を随時監視している。そして、データ／階調変換部３１４は、監視結果に基づいてＬＤ３６１，３６２の出力を調整するようにして温度の変化にかかわらず常に所望の輝度を出力することができるように構成している。
（実施形態２）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、実施形態１と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、実施形態１と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
本発明の第２の実施形態では、投影領域を４つの解析領域に分割し、画像解析部３１５は、階調の平均の算出を解析領域毎に行うように構成されている。
本発明の第２の実施形態におけるプロジェクタ１００は、図１２に示すように、画像解析部３１５に輝度基準値記憶テーブル３１５ｂを設けている。
輝度基準値記憶テーブル３１５ｂは、分割された解析領域毎に対応してフィールドを形成している。そして、輝度基準値記憶テーブル３１５ｂは、図１３に示すように、フィールド毎に、第１画像の階調の解析領域毎の平均と第２画像の階調の解析領域毎の平均との両者の平均値に対応する解析領域毎の出力輝度の基準値が格納されるようになっている。
ここで、図１４を参照して一例を挙げて説明すると、図１４（ａ）に示すように、第１画像の１番目の解析領域における階調の平均が「Ｒ：１２０、Ｇ：２００、Ｂ：２０」、３番目の解析領域における階調の平均が「Ｒ：２５５、Ｇ：１００、Ｂ：５０」とし、図１４（ｂ）に示すように、第２画像の１番目の解析領域における階調の平均が「Ｒ：１００、Ｇ：１２０、Ｂ：５０」、３番目の解析領域における階調の平均が「Ｒ：２５５、Ｇ：０、Ｂ：２５」とする。この場合、両フレーム画像の階調の解析領域毎の階調の平均、すなわち、解析値は、図１４（ｃ）に示すように、１番目が「Ｒ：１１０、Ｇ：１６０、Ｂ：３５」で、３番目が「Ｒ：２５５、Ｇ：５０、Ｂ：３７」となる。すると、画像解析部３１５は、検出光出力輝度参照テーブル３１５ａを参照し、図１４（ｄ）に示すように、輝度基準値記憶テーブル３１５ｂの１番目の解析領域に対応する１番目のフィールドには「Ｒ：９０、Ｇ：１３５、Ｂ：０」が、３番目の解析領域に対応する３番目のフィールドには「Ｒ：２５５、Ｇ：４５、Ｂ：０」が記憶される。なお、他のフィールドについても同様にして出力輝度の基準値が記憶される。
ここで、図１４を参照して一例を挙げて説明すると、図１４（ａ）に示すように、第１画像の１番目の解析領域における階調の平均が「Ｒ：１２０、Ｇ：２００、Ｂ：２０」、３番目の解析領域における階調の平均が「Ｒ：２５５、Ｇ：１００、Ｂ：５０」とし、図１４（ｂ）に示すように、第２画像の１番目の解析領域における階調の平均が「Ｒ：１００、Ｇ：１２０、Ｂ：５０」、３番目の解析領域における階調の平均が「Ｒ：２５５、Ｇ：０、Ｂ：２５」とする。この場合、両フレーム画像の階調の解析領域毎の階調の平均、すなわち、解析値は、図１４（ｃ）に示すように、１番目が「Ｒ：１１０、Ｇ：１６０、Ｂ：３５」で、３番目が「Ｒ：２５５、Ｇ：５０、Ｂ：３７」となる。すると、画像解析部３１５は、検出光出力輝度参照テーブル３１５ａを参照し、図１４（ｄ）に示すように、輝度基準値記憶テーブル３１５ｂの１番目の解析領域に対応する１番目のフィールドには「Ｒ：９０、Ｇ：１３５、Ｂ：０」が、３番目の解析領域に対応する３番目のフィールドには「Ｒ：２５５、Ｇ：４５、Ｂ：０」が記憶される。なお、他のフィールドについても同様にして出力輝度の基準値が記憶される。
画像解析部３１５は、上述のようにして輝度基準値記憶テーブル３１５ｂに記憶された解析領域毎の出力輝度の基準値を示すデータを検出光表示制御部３１６に送出する。
検出光表示制御部３１６は、画像解析部３１５から入力された解析領域毎の出力輝度の基準値を示すデータに基づいて検出光の色及び出力輝度を決定し、タイミングコントローラ３１１からの命令に応じて、検出光の色及び出力輝度を示すデータをデータ／階調変換部３１４に送る。
また、検出光表示制御部３１６は、検出光出力実行テーブル１３１６ａを備えており、この検出光出力実行テーブル１３１６ａは、検出光出力フラグについて、検出光を何れの解析領域において出力するかが特定可能に記憶されている点が実施形態１と異なっている。
検出光表示制御部３１６は、画像解析部３１５から入力されたデータに基づいて、検出光の色及び出力輝度とともに、検出光を出力する解析領域を決定する。具体的には、解析領域毎に、検出光の出力が可能であるか否かについて、検出光の色及び出力輝度毎、すなわち、検出光出力実行テーブル１３１６ａのフィールド毎に検索する。検出光の出力が可能であるか否かについては、実施形態１と同様にして判定を行う。
検出光表示制御部３１６は、画像解析部３１５から入力されたデータに基づいて、検出光の色及び出力輝度とともに、検出光を出力する解析領域を決定する。具体的には、解析領域毎に、検出光の出力が可能であるか否かについて、検出光の色及び出力輝度毎、すなわち、検出光出力実行テーブル１３１６ａのフィールド毎に検索する。検出光の出力が可能であるか否かについては、実施形態１と同様にして判定を行う。
（実施形態３）
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
本発明の第３の実施形態では、図１６に示されるように、光検出区間を、第１の実施例における光検出区間（区間ｄ）よりもＸ軸方向及びＹ軸方向への走査速度が特に速い区間に限定して設定している（区間ｅ）。すなわち、投影領域上を走査する区間において、Ｘ軸方向及びＹ軸方向への走査速度が一定の閾値を超えたときに限定して検出光を出力するようにしている。このように、Ｘ軸方向及びＹ軸方向への走査速度が一定の閾値を超えて走査される領域を光検出領域としている。
以上説明したように、本実施形態によれば、投影区間において、ＬＤ３６１，３６２から出射されるレーザ光によって投影領域上に形成される画像の階調を特定することにより画像の解析を行う画像解析部３１５と、画像解析部３１５による解析の結果、特定された階調に対応した強度を超えない強度であって、レーザ検出器３７０が受光したレーザ光をデータ／階調変換部３１４に検出させるための検出光を、戻り区間にて、ＬＤ３６１，３６２によって投影領域上に出射させる検出光表示制御部３１６とを備える。その結果、解析された画像に基づく検出光を画像の残像を利用して表示させることが可能となるので、視聴者に対して検出光が表示されたことの認識を困難とすることができ、投影領域上に検出光を表示させるようにしても画質の低下を抑制することができる。また、これにより、投影領域外において検出光を出力する必要がなくなる。よって、投影領域をレーザ光が走査される走査領域に対して広く用いることができるとともに、画質の低下を抑制してレーザ光の強度調整が可能なレーザプロジェクタを提供することができる。
また、本実施形態によれば、検出光表示制御部３１６は、画像解析部３１５によって解析が行われた画像が表示された直後の戻り区間、あるいは、画像解析部３１５によって解析が行われた画像が表示される直前の戻り区間にて、検出光をＬＤ３６１，３６２により出射させるようにした。その結果、検出光が出射される前後の画像の残像により馴染むような検出光の出力が可能となり、画質の低下を抑制してレーザ光の強度調整を行うことができる。
また、本実施形態によれば、画像解析部３１５は、連続する第１画像と第２画像をそれぞれ解析し、検出光表示制御部３１６は、検出光の強度を、画像解析部３１５によってそれぞれ特定された第１画像及び第２画像の階調に対応した各強度間とするようにした。そして、検出光表示制御部３１６は、第１画像が表示された直後の戻り区間にて、検出光をＬＤ３６１，３６２より出射させるようにしたので、前後に表示される画像の残像により馴染むような検出光の出力が可能となって、視聴者における検出光の認識がより困難となり、画質の低下を抑制してレーザ光の強度調整を行うことができる。
また、本実施形態によれば、ＬＤ３６１，３６２は、赤、緑、青と波長の異なる３色の光源を有し、検出光表示制御部３１６は、画像解析部３１５の解析結果に応じた波長の検出光をＬＤ３６１，３６２から出射させる制御を検出光出力制御にて行うようにしたので、光源毎に正確なレーザ光の強度調整を行うことができるとともに、何れの波長の検出光を出力しても視聴者における検出光の認識をより困難なものとすることができ、画質の低下を抑制してレーザ光の強度調整を行うことができる。
また、本実施形態によれば、投影領域を複数の解析領域に割り当て、画像解析部３１５は、解析領域毎に画像の解析を行う。そして、検出光表示制御部３１６は、解析領域毎に検出光の出力制御を行うようにしたので、１フレームにおいて、複数回の検出光の検出をそれぞれ画像の残像に馴染ませて行うことができるので、画質の低下を抑制してレーザ光の強度調整を効率的に行うことができる。
また、本実施形態によれば、レーザ検出器３７０によって受光された検出光のデータ／階調変換部３１４による検出結果に応じた補正値としての係数を検出光の強度毎に記憶する係数決定テーブル３１４ａを有し、データ／階調変換部３１４は、係数決定テーブル３１４ａから、ＬＤ３６１，３６２から出射されるレーザ光の強度に対応する係数を読み出し、ＬＤ３６１，３６２から出射されるレーザ光の強度に係数を掛け合わせることによって係数に応じた強度に調整するようにしたので、ある程度の回数の検出光出力制御の実行により、略正確にレーザ光の強度の調整が可能となるので、検出光出力制御の実行回数を抑制でき、制御負担の軽減が可能となるとともに、画質の低下をより抑制することができる。
また、本実施形態によれば、画像解析部３１５は、投影領域に表示される画像の階調の平均を算出することにより画像の解析を行うようにしたので、画像の残像により馴染む検出光の出射が可能となって、視聴者に対して検出光をより認識困難とすることができ、画質の低下を抑制してレーザ光の強度調整を行うことができる。
また、本実施形態によれば、検出光表示制御部３１６は、レーザ光の走査速度が所定速度以上であるときに検出光の出力を行うようにしたので、例えば、検出光の出力時間によっては、検出光が照射される領域が密となって輝度が高くなり、視聴者によって認識されやすくなるといったことがなくなり、画質の低下を抑制してレーザ光の強度調整を行うことができる。
なお、本実施の形態では、ＬＤ３６１，３６２に赤、緑、青の３種類の波長の光源を用いたが、単色であってもよく、また、４種類以上の波長の光源を用いるようにしてもよい。
また、本実施の形態では、波長毎に検出光の検出を行い、その検出結果を、同一の波長のレーザ光の強度の調整についてのみ用いるようにしたが、複数種類の波長のうちの一部の波長のみについて検出光の検出を行い、その検出結果を、他の種類の波長のレーザ光の強度の調整に利用するようにしてもよい。
また、本実施の形態では、解析領域を４つに分割して形成したが、解析領域の配置の態様についてはこれに限定されず、例えば、マトリクス状に形成するようにしてもよい。
また、本実施の形態では、複数の出力強度の検出光を検出して係数を出力強度毎に算出し、レーザ光の出力強度に応じた係数を掛け合わせて出力強度の調整を行うようにしたが、検出光の検出を行う検出光の出力強度を１種類とし、レーザ光の出力強度に拘わらず、同一の係数にてレーザ光の出力強度の調整を行うようにしてもよい。
また、本実施の形態では、検出した検出光の検出値と基準値との比によって係数を求めることによって補正値を算出し、レーザ光の出力値に対して係数を掛け合わせることによってレーザ光の強度を調整するようにしたが、検出した検出光の検出値と基準値との差を求めることによって補正値を算出し、レーザ光の出力値に対して補正値を加減することによってレーザ光の強度を調整するようにしてもよい。
また、本実施の形態では、画像解析部３１５における解析値が一定値以下である場合には、検出光の出力を行わないようにしたが、解析値が一定値以下であっても検出光の出力を行うようにしてもよい。
また、本実施の形態では、第１画像と第２画像の両画像の階調の平均値に基づいて検出光の出力輝度の基準値を決定したが、第１画像の階調の平均値に対応する検出光の出力輝度の基準値と第２画像の階調の平均値に対応する検出光の出力輝度の基準値を求め、両基準値間の出力輝度にて検出光の出力を行うようにしてもよい。
また、本実施の形態では、画像の階調の平均値に基づいて検出光の出力輝度の基準値を決定したが、当該画像において、所定の階調（例えば、基準値）以上である領域を検出し、この領域を検出光の出力領域として決定するようにしてもよい。このように構成すれば、検出光が投影される位置において投影される画像の輝度が検出光の輝度よりも低いということがなくなるので、検出光がより目立たなくなる。
また、本実施の形態では、第１画像と第２画像の両画像の階調の平均値に基づいて検出光の出力輝度の基準値を決定したが、第１画像及び第２画像との間で連続して一定以上の階調（例えば、検出光の出力輝度に対応する階調以上の階調）となる領域を検出し、当該領域を検出光の出力領域として決定するようにしてもよい。このように構成すれば、検出光が投影される位置において投影される画像の輝度が検出光の輝度よりも低いということがなくなるので、検出光がより目立たなくなる。
また、本実施の形態では、予め定められた大きさの解析領域を複数設け、解析領域毎に画像の解析を行うようにしたが、解析領域の大きさを固定せず、画像の階調から解析領域を設定するようにしてもよい。解析領域の設定方法は、例えば、隣接する画素の階調の差分を判定し、差分が閾値を超えた場合には、その画素間に境界を設定する。そして、その境界に囲まれた領域を１つの解析領域に設定する。また、差分の判定においては、赤、緑、青の各色毎に行うようにし、赤、緑、青の検出光のそれぞれの出力位置をこれに基づいて定めるようにしてもよい。
なお、本実施の形態では、検出光の出力位置をランダム又は所定のアルゴリズムによって決定したが、予め定められた位置としてもよい。
１００ プロジェクタ（レーザプロジェクタ）
１３０ スクリーン
３１０ ＦＰＧＡ（表示制御部）
３１１ タイミングコントローラ
３１２ データコントローラ
３１３ ビットデータ変換器
３１４ データ／階調変換部（光検出部、調整部）
３１４ａ 係数決定テーブル（補正値記憶部）
３１５ 画像解析部
３１５ａ 検出光出力輝度参照テーブル
３１５ｂ 輝度基準値記憶テーブル
３１６ 検出光表示制御部
３１６ａ 検出光出力実行テーブル
３４０ バックエンドブロック
３４５ ビデオＲＡＭ
３５０ レーザ出射部
３５１ レーザ制御回路
３６１ ＬＤ（レーザ光源）
３６２ ＬＤ（レーザ光源）
３７０ レーザ検出器
３７２ スキャナミラー（走査部）
３７３ 駆動ドライバ
３７４ アクチュエータ
１３１６ａ 検出光出力実行テーブル
１３０ スクリーン
３１０ ＦＰＧＡ（表示制御部）
３１１ タイミングコントローラ
３１２ データコントローラ
３１３ ビットデータ変換器
３１４ データ／階調変換部（光検出部、調整部）
３１４ａ 係数決定テーブル（補正値記憶部）
３１５ 画像解析部
３１５ａ 検出光出力輝度参照テーブル
３１５ｂ 輝度基準値記憶テーブル
３１６ 検出光表示制御部
３１６ａ 検出光出力実行テーブル
３４０ バックエンドブロック
３４５ ビデオＲＡＭ
３５０ レーザ出射部
３５１ レーザ制御回路
３６１ ＬＤ（レーザ光源）
３６２ ＬＤ（レーザ光源）
３７０ レーザ検出器
３７２ スキャナミラー（走査部）
３７３ 駆動ドライバ
３７４ アクチュエータ
１３１６ａ 検出光出力実行テーブル
Claims (9)
- 入力される画像信号に応じた強度のレーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源より出射されたレーザ光を上下方向及び左右方向に走査する走査部と、
前記レーザ光源より出射されたレーザ光の強度を検出する光検出部と、
前記光検出部による検出結果に応じて、レーザ光源から出射されるレーザ光の強度の調整を行う調整部と、
前記走査部によって走査される領域である走査領域のうちの画像の表示を行う領域である投影領域に、前記入力された画像信号に応じたレーザ光をレーザ光源に出射させることによって画像を表示する制御を行う表示制御部と、を備えたレーザプロジェクタにおいて、
前記走査部がレーザ光を左右方向に走査しつつ、始端から終端の上下方向に走査位置が切り替えられて前記投影領域に画像が形成される投影区間と、前記終端から前記始端に戻る方向へ前記走査部による走査位置が切り替えられる戻り区間と、を有し、
前記投影区間において、前記レーザ光源から出射されるレーザ光によって前記投影領域上に形成される画像の階調を特定することにより画像の解析を行う画像解析部と、
前記画像解析部による解析の結果、特定された階調に対応した強度を超えない強度であって、前記光検出部に検出させるための検出光を、前記戻り区間にて、前記レーザ光源によって前記投影領域上に出射させる検出光出力制御部と、を備えることを特徴とするレーザプロジェクタ。 - 前記検出光出力制御部は、前記画像解析部によって解析が行われた画像が表示された直後の戻り区間、あるいは、前記画像解析部によって解析が行われた画像が表示される直前の戻り区間にて、前記検出光を前記レーザ光源により出射させることを特徴とする請求項１に記載のレーザプロジェクタ。
- 前記画像解析部は、連続する第１画像と第２画像をそれぞれ解析し、
前記検出光出力制御部は、前記検出光の強度を、前記画像解析部によってそれぞれ特定された第１画像及び第２画像の階調に対応した各強度の間とするとともに、前記第１画像が表示された直後の戻り区間にて、前記検出光を前記レーザ光源より出射させることを特徴とする請求項１に記載のレーザプロジェクタ。 - 前記レーザ光源は、それぞれ波長の異なる複数種類の光源を有し、
前記検出光出力制御部は、前記画像解析部による解析結果に応じた波長の検出光を前記レーザ光源から出射させることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のレーザプロジェクタ。 - 前記画像解析部は、画像を複数の解析領域に分けて解析を行い、
前記検出光出力制御部は、前記解析領域毎に前記検出光の出力制御を行うことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のレーザプロジェクタ。 - 前記光検出部による検出結果に応じた補正値を前記検出光の強度毎に記憶する補正値記憶部を有し、
前記調整部は、前記補正値記憶部から、前記レーザ光源から出射されるレーザ光の強度に対応する補正値を読み出し、前記レーザ光源から出射されるレーザ光の強度を、該読み出した補正値に応じた強度に調整することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載のレーザプロジェクタ。 - 前記画像解析部は、前記投影領域に表示される画像の階調の平均を算出することにより解析を行うことを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載のレーザプロジェクタ。
- 前記検出光出力制御部は、前記レーザ光の走査速度が所定速度以上であるときに検出光の出力を行うことを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載のレーザプロジェクタ。
- 入力される画像信号に応じた強度のレーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源より出射されたレーザ光を上下方向及び左右方向に走査する走査部と、
前記レーザ光源より出射されたレーザ光の強度を検出する光検出部と、
前記光検出部による検出結果に応じて、レーザ光源から出射されるレーザ光の強度の調整を行う調整部と、
前記走査部によって走査される領域である走査領域のうちの画像の表示を行う領域である投影領域に、前記入力された画像信号に応じたレーザ光をレーザ光源に出射させることによって画像を表示する制御を行う表示制御部と、を備えたレーザプロジェクタにおいて、
前記走査部がレーザ光を左右方向に走査しつつ、始端から終端の上下方向に走査位置が切り替えられて前記投影領域に画像が形成される投影区間と、前記終端から前記始端に戻る方向へ前記走査部による走査位置が切り替えられる戻り区間と、を有し、
前記投影区間において、前記レーザ光源から出射されるレーザ光によって前記投影領域上に形成される画像の階調を特定することにより画像の解析を行う画像解析部と、
前記画像解析部による解析の結果、特定された階調に対応した強度を超えない強度であって、前記光検出部に検出させるための検出光を、前記戻り区間にて、前記レーザ光源によって前記投影領域上に出射させる検出光出力制御部と、を備え、
前記画像解析部は、連続する第１画像と第２画像の少なくとも何れかの画像を解析し、
前記検出光出力制御部は、前記第１画像が表示された直後の戻り区間にて、前記検出光を前記レーザ光源より出射させ、
前記レーザ光源は、それぞれ波長の異なる複数種類の光源を有し、
前記検出光出力制御部は、前記画像解析部による解析結果に応じた波長の検出光を前記レーザ光源から出射させ、
前記画像解析部は、画像を複数の解析領域に分け、該解析領域毎に画像の階調の平均を算出することにより解析を行い、
前記検出光出力制御部は、前記解析領域毎に前記検出光の出力制御を行い、
前記光検出部による検出結果に応じた補正値を前記検出光の強度毎に記憶する補正値記憶部を有し、
前記調整部は、前記補正値記憶部から、前記レーザ光源から出射されるレーザ光の強度に対応する補正値を読み出し、前記レーザ光源から出射されるレーザ光の強度を、該読み出した補正値に応じた強度に調整し、
前記検出光出力制御部は、前記レーザ光の走査速度が所定速度以上であるときに検出光の出力を行うことを特徴とするレーザプロジェクタ。
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