JP5417915B2 - レーザプロジェクタ - Google Patents
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Description
このレーザプロジェクタからスクリーンに向けて照射されるレーザ光は、ミラーにより照射角度を変えながら走査されるので、プロジェクタからの距離が長いほどスクリーンに投影された画像が大きくなる台形歪みが生じてしまうことがある。
このような台形歪みを補正する技術として一般的に、プロジェクタにおいて画像処理を施すことによって、画像が長方形になるように補正する技術が知られている。
また、上記特許文献1の場合、例えば、スクリーンに対するレーザ光の照射角度が浅く、スクリーンで反射されたレーザ光の反射光がプロジェクタ側に戻らないなどのために、受光部で反射光を検出できず、プロジェクタからスクリーンまでの距離を計測できなければ、画像の補正処理が行えなくなってしまうことがあった。
レーザ光を照射するレーザ光源と、前記レーザ光源からのレーザ光を投影面上の左右方向および上下方向に走査する走査手段と、を備え、左右方向に走査された前記レーザ光の軌跡を上下方向に並べるように、前記投影面に画像を形成するレーザプロジェクタにおいて、
前記走査手段が前記レーザ光を左右方向に走査するためのパルス信号を生成する走査信号生成手段と、
前記走査信号生成手段により生成されたパルス信号に応じて、前記走査手段を左右方向に往復させる駆動手段と、
前記駆動手段による前記走査手段の左右の振り幅を変えるために、前記走査信号生成手段が生成するパルス信号のパルスパターンを変化させるパルス調整手段と、
を備え、
前記パルス調整手段が、前記走査手段の左右の振り幅が最大となる共振周波数を有するパルス信号のパルス中心を基準にして、前記パルス信号のパルス幅を増減させたパルス信号を前記走査信号生成手段に生成させることで、前記駆動手段による前記走査手段の左右の振り幅が調節されることを特徴とする。
前記走査手段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面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上下方向へ前記走査手段による走査位置が切り替えられる非投影区間と、を有し、
前記投影区間では前記走査手段の左右の振り幅が、第一の振り幅から第二の振り幅になる投影用のパルスパターンとされ、前記非投影区間では前記走査手段の左右の振り幅が、第二の振り幅から第一の振り幅に戻る非投影用のパルスパターンとされるように、前記パルス調整手段による制御によって、前記走査信号生成手段が生成するパルス信号のパルスパターンが設定されることを特徴とする。
前記パルス調整手段が、前記走査手段の左右の振り幅が最大となる共振周波数を有するパルス信号のパルス中心を基準にして、前記パルス信号のパルス数を増減させたパルス信号を前記走査信号生成手段に生成させることで、前記駆動手段による前記走査手段の左右の振り幅が調節されることを特徴とする。
前記パルス調整手段が、前記走査手段の左右の振り幅が最大となる共振周波数を有するパルス信号のパルス中心を基準にして、前記パルス信号のパルス振幅を増減させたパルス信号を前記走査信号生成手段に生成させることで、前記駆動手段による前記走査手段の左右の振り幅が調節されることを特徴とする。
当該レーザプロジェクタが前記投影面に対して設置された仰角または俯角を検出する角度検出手段と、
前記角度検出手段が検出した角度に応じた前記パルス調整手段による制御によって、前記走査信号生成手段が前記パルス信号のパルスパターンを変化させて、
前記レーザ光が前記投影面に当たる角度が浅くなるほど、前記駆動手段による前記走査手段の左右の振り幅を小さくすることを特徴とする。
ミラー基板31は、内側軸34によって内側フレーム32の内側に支持され、内側軸34の軸周りに揺動可能となっている。また、内側フレーム32は、内側軸34と直交する方向の外側軸35によって外側フレーム33の内側に支持され、外側軸35の軸周りに揺動可能となっている。
ミラー基板31の表面の略中央部にはミラーMが設けられており、ミラーMを囲む周縁部に平面状のコイル311が形成されている。また、内側フレーム32の表面の周縁部には平面状のコイル312が形成されており、各コイル311、312の両端は電極36に電気的に接続されている。
また、外側フレーム33の側面には、2対の永久磁石37、38が、N極とS極とが互いに対向するように配置されている。なお、対を成す永久磁石37は、内側軸34の軸線方向に対向しており、対を成す永久磁石38は、外側軸35の軸線方向に対向している。
特に、駆動信号生成部6は、走査信号生成手段として機能し、電磁駆動型走査ミラー4が、レーザ光を左右方向に主走査するためのパルス信号を生成する。また、駆動信号生成部6は、電磁駆動型走査ミラー4が、レーザ光を上下方向に副走査するための駆動信号を生成する。
なお、電磁駆動型走査ミラー4による左右方向の主走査は速く、上下方向の副走査は遅いものであり、左右方向に1往復の主走査が行われた後のタイミングに、下方向に一段ずれる副走査が行われるようになっている。ただし、最下行の主走査を行った後は、最上行の主走査を行うために上方向に比較的早く戻る副走査が行われる。
従って、電磁駆動型走査ミラー4に流す電流信号を制御することで、電磁駆動型走査ミラー4を、内側軸34と外側軸35を軸心とする直交する2つの方向(左右方向及び上下方向)に自在に揺動させることができる。
この電磁駆動型走査ミラー4に所定の周期で変動する駆動信号であるパルス信号を流すと、電磁駆動型走査ミラー4は、そのパルス信号の周期(周波数)に応じた所定の周期で振動することとなる。特に、共振周波数f0で駆動した場合、電磁駆動型走査ミラー4はその電流値における最大の振れ角で揺動するため、低電力で最も効率よく大きな画像を表示させることができる。
また、ROM103には、レーザ光がスクリーンSに当たる角度に対応し、スクリーンSに投影された画像が長方形となるように、電磁駆動型走査ミラー4の左右の振り幅を調節するためのパルス信号に関するデータが記憶されている。
CPU101は、パルス調整プログラム103aの実行において、傾斜角センサ5が検出したレーザプロジェクタ100(筐体100a)の仰角または俯角の角度、または、操作部1を介して入力されたデータに基づき、レーザ光がスクリーンSに当たる角度が浅くなるほど、ミラー駆動部7による電磁駆動型走査ミラー4の左右の振り幅を小さくするように、駆動信号生成部6が生成するパルス信号を変調させるなど、パルス信号のパルスパターンを変化させる。
CPU101は、かかるパルス調整プログラム103aを実行することにより、パルス調整手段として機能する。
また、パルス調整手段としてのCPU101は、走査信号生成手段としての駆動信号生成部6が生成するパルス信号のパルス幅を増減させることで、ミラー駆動部7による電磁駆動型走査ミラー4の左右の振り幅を調節する制御を実行する。
また、パルス調整手段としてのCPU101は、走査信号生成手段としての駆動信号生成部6が生成するパルス信号のパルス振幅を増減させることで、ミラー駆動部7による電磁駆動型走査ミラー4の左右の振り幅を調節する制御を実行する。
なお、レーザプロジェクタ100における電磁駆動型走査ミラー4が最上行の走査を行う際のミラーの角度が「+θ」であり、最下行の走査を行う際のミラーの角度が「−θ」であるとする。
そして、スクリーンSに対して設置されたレーザプロジェクタ100(筐体100a)の角度(仰角、俯角)がα=0°であると傾斜角センサ5が検出した場合、パルス調整手段としてのCPU101は、レーザプロジェクタ100がスクリーンSの上下方向の中央(図3(a)中「0」の位置)に向け、左右方向にレーザ光を走査する際の電磁駆動型走査ミラー4の左右の振り幅が最大となるパルス信号を駆動信号生成部6に生成させ、また、レーザ光の走査が最上行(図3(a)中「+θ」の位置)や最下行(図3(a)中「−θ」の位置)に向かうほど、電磁駆動型走査ミラー4の左右の振り幅が徐々に小さくなるパルス信号を駆動信号生成部6に生成させる。
そして、スクリーンSに対して設置されたレーザプロジェクタ100(筐体100a)の角度(仰角、俯角)がα°であると傾斜角センサ5が検出した場合、パルス調整手段としてのCPU101は、レーザ光の走査が最上行(図3(b)中「α+θ」の位置)から最下行(図3(b)中「α−θ」の位置)に移行する間に、レーザ光がスクリーンSに当たる角度に応じて、レーザ光がスクリーンSに当たる角度が浅くなるほど、電磁駆動型走査ミラー4の左右の振り幅が小さくなるパルス信号を駆動信号生成部6に生成させる。
なお、パルス調整手段としてのCPU101は、図6(a)(b)(c)に示すように、共振周波数f0を有する図6(a)に示すパルス信号のパルス中心を基準にして、パルス信号のパルス幅を増減させることが好ましい。このようなパルス幅を増減によって、より短い時間でレーザ光の走査幅を増減させることが可能となり、より大きな歪みの補正を好適に行うことが可能になる。
なお、ここでは、図3(b)の投射角度でスクリーンSに対して設置されたレーザプロジェクタ100を例に説明する。
また、非投影区間(区間b)では、電磁駆動型走査ミラー4の左右の振り幅が、終端である「α−θ」の位置での最も大きな振り幅(第二の振り幅)から、始端である「α+θ」の位置で最も小さな振り幅(第一の振り幅)に戻るように変化させるように、例えば、図8(c)に示す、パルス数が比較的少ないパルスパターン(非投影用パルスパターン)に設定される。
また、非投影区間(区間b)において、終端である「α−θ」の垂直走査位置から始端である「α+θ」の垂直走査位置に戻る際に、図8(c)に示す非投影用パルスパターンが設定されることで、電磁駆動型走査ミラー4の左右の振り幅が徐々に小さくなり、投影区間(区間a)の始端に応じた第一の振り幅に戻り、次の投影区間(区間a)での走査に好適に移行することができる。
なお、電磁駆動型走査ミラー4が左右方向に走査するレーザ光の軌跡の間隔を等間隔とするように、磁駆動型走査ミラー4の上下の振り幅を調整するようにすれば、所望のアスペクト比を維持した長方形の画像をスクリーンSに投影することができる。
つまり、レーザプロジェクタ100は、傾斜角センサ5を備え、検出したレーザプロジェクタ100(筐体100a)の角度(仰角、俯角)に応じて、電磁駆動型走査ミラー4の左右の振り幅を調節するパルス信号を駆動信号生成部6が生成するので、容易に電磁駆動型走査ミラー4の左右の振り幅を調節することができ、より簡便に投影画像を補正することができる。
2 レーザ光源
3 ミラー部
4 電磁駆動型走査ミラー(走査手段)
5 傾斜角センサ(角度検出手段)
6 駆動信号生成部(走査信号生成手段)
7 ミラー駆動部(駆動手段)
8 画像メモリ
9 光源駆動部
10 制御部
101 CPU(パルス調整手段)
102 RAM
103 ROM
103a パルス調整プログラム
100 レーザプロジェクタ
100a 筐体
S スクリーン(投影面)
Claims (5)
- レーザ光を照射するレーザ光源と、前記レーザ光源からのレーザ光を投影面上の左右方向および上下方向に走査する走査手段と、を備え、左右方向に走査された前記レーザ光の軌跡を上下方向に並べるように、前記投影面に画像を形成するレーザプロジェクタにおいて、
前記走査手段が前記レーザ光を左右方向に走査するためのパルス信号を生成する走査信号生成手段と、
前記走査信号生成手段により生成されたパルス信号に応じて、前記走査手段を左右方向に往復させる駆動手段と、
前記駆動手段による前記走査手段の左右の振り幅を変えるために、前記走査信号生成手段が生成するパルス信号のパルスパターンを変化させるパルス調整手段と、
を備え、
前記パルス調整手段が、前記走査手段の左右の振り幅が最大となる共振周波数を有するパルス信号のパルス中心を基準にして、前記パルス信号のパルス幅を増減させたパルス信号を前記走査信号生成手段に生成させることで、前記駆動手段による前記走査手段の左右の振り幅が調節されることを特徴とするレーザプロジェクタ。 - 前記走査手段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面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上下方向へ前記走査手段による走査位置が切り替えられる非投影区間と、を有し、
前記投影区間では前記走査手段の左右の振り幅が、第一の振り幅から第二の振り幅になる投影用のパルスパターンとされ、前記非投影区間では前記走査手段の左右の振り幅が、第二の振り幅から第一の振り幅に戻る非投影用のパルスパターンとされるように、前記パルス調整手段による制御によって、前記走査信号生成手段が生成するパルス信号のパルスパターンが設定され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。 - 前記パルス調整手段が、前記走査手段の左右の振り幅が最大となる共振周波数を有するパルス信号のパルス中心を基準にして、前記パルス信号のパルス数を増減させたパルス信号を前記走査信号生成手段に生成させることで、前記駆動手段による前記走査手段の左右の振り幅が調節されることを特徴とする請求項1又は2に記載のレーザプロジェクタ。
- 前記パルス調整手段が、前記走査手段の左右の振り幅が最大となる共振周波数を有するパルス信号のパルス中心を基準にして、前記パルス信号のパルス振幅を増減させたパルス信号を前記走査信号生成手段に生成させることで、前記駆動手段による前記走査手段の左右の振り幅が調節されることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のレーザプロジェクタ。
- 当該レーザプロジェクタが前記投影面に対して設置された仰角または俯角を検出する角度検出手段と、
前記角度検出手段が検出した角度に応じた前記パルス調整手段による制御によって、前記走査信号生成手段が前記パルス信号のパルスパターンを変化させて、
前記レーザ光が前記投影面に当たる角度が浅くなるほど、前記駆動手段による前記走査手段の左右の振り幅を小さくする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。
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