JP5854120B2 - Display device - Google Patents

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Description

この発明は、表示装置に関し、特に、レーザ光を出力するレーザ光発生部を備える表示装置に関する。   The present invention relates to a display device, and more particularly, to a display device including a laser light generation unit that outputs laser light.

従来、レーザ光を出力するレーザ光発生部を備える表示装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, a display device including a laser light generation unit that outputs laser light is known (see, for example, Patent Document 1).

上記特許文献1には、レーザ光を出力するレーザ光源(レーザ光発生部)と、レーザ光が干渉することに起因して生じるスペックルノイズ(被投影部に現れる白い点状のむら)の発生を低減するためにレーザ光の位相を変換する液晶空間光変調器とを備えるレーザ刻印装置(表示装置)が開示されている。この特許文献1によるレーザ刻印装置では、レーザ光源がレーザ光を出力し続けるとともに、出力されたレーザ光を液晶空間光変調器に通過させることによりレーザ光の位相を変換することによって、スペックルノイズの発生を低減することが可能なように構成されている。   In the above-mentioned Patent Document 1, generation of speckle noise (white spot-like unevenness appearing in a projection target part) caused by interference between a laser light source (laser light generation part) that outputs laser light and laser light interferes. A laser marking device (display device) is disclosed that includes a liquid crystal spatial light modulator that converts the phase of laser light for reduction. In the laser marking device according to Patent Document 1, the laser light source continues to output laser light and the phase of the laser light is converted by passing the output laser light through a liquid crystal spatial light modulator, thereby causing speckle noise. It is comprised so that generation | occurrence | production of this can be reduced.

特許第3475947号公報Japanese Patent No. 3475947

しかしながら、上記特許文献1によるレーザ刻印装置では、レーザ光源から出力されたレーザ光を液晶空間光変調器に通過させることによりレーザ光の位相を変換することによって、スペックルノイズの発生を低減するため、レーザ光の位相を変換するための専用の液晶空間光変調器が必要であり、レーザ刻印装置(表示装置)の構成が複雑化するという問題点がある。   However, in the laser marking device according to Patent Document 1, the generation of speckle noise is reduced by converting the phase of the laser beam by passing the laser beam output from the laser light source through the liquid crystal spatial light modulator. In addition, a dedicated liquid crystal spatial light modulator for converting the phase of the laser beam is necessary, and the configuration of the laser marking device (display device) is complicated.

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、簡易な構成により、スペックルノイズの発生を低減することが可能な表示装置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 provide a display device capable of reducing the occurrence of speckle noise with a simple configuration. That is.

課題を解決するための手段および発明の効果Means for Solving the Problems and Effects of the Invention

この発明の一の局面による表示装置は、レーザ光を出力するレーザ光発生部と、レーザ光を走査させることにより、任意の投影領域に複数の画像形成要素からなる画像を投影する投影部と、複数の画像形成要素のうち所定の位置に配置された所定位置画像形成要素に対して、レーザの発振初期においてレーザ光の出力が不安定になる緩和振動の領域を含む第1レーザ光と、緩和振動の領域を含まない第2レーザ光とを、複数の画像形成要素からなる画像の所定のフレーム数毎に切り替えながら出力する制御を行う制御部とを備える。   A display device according to one aspect of the present invention includes a laser light generation unit that outputs laser light, a projection unit that projects an image including a plurality of image forming elements on an arbitrary projection region by scanning the laser light, A first laser beam including a relaxation oscillation region in which the output of the laser beam becomes unstable at an early stage of laser oscillation with respect to a predetermined position image forming element arranged at a predetermined position among the plurality of image forming elements; And a control unit that performs control to output the second laser light that does not include a vibration region while switching the second laser light for each predetermined number of frames of an image including a plurality of image forming elements.

この発明の一の局面による表示装置では、上記のように、複数の画像形成要素のうち所定の位置に配置された所定位置画像形成要素に対して、レーザの発振初期においてレーザ光の出力が不安定になる緩和振動の領域を含む第1レーザ光と、緩和振動の領域を含まない第2レーザ光とを、複数の画像形成要素からなる画像の所定のフレーム数毎に切り替えながら出力する制御を行う制御部を設ける。これにより、緩和振動の領域を含む安定した波長ではない第1レーザ光により、レーザ光の干渉が発生するのを抑制することができるので、効果的にスペックルノイズの発生を低減することができる。また、第1レーザ光の緩和振動の領域を用いてスペックルノイズの発生を低減することによって、レーザ光の位相を変換するための専用の液晶空間光変調器などを設ける構成とは異なり、制御部により緩和振動の領域を含む第1レーザ光を出力する制御を行うだけで、容易に、スペックルノイズの発生を低減することができるので、装置の構成が複雑化するのを抑制することができる。これらの結果、この表示装置では、簡易な構成により、スペックルノイズの発生を低減することができる。また、緩和振動の領域を含まない第2レーザ光を出力する制御を行うことによって、出力が不安定な第1レーザ光に加えて、出力が安定した第2レーザ光も合わせて出力されるので、出力が不安定な第1レーザ光のみを出力する場合に比べて、投影領域に投影される画像の輝度が低下するのを抑制することができる。   In the display device according to one aspect of the present invention, as described above, the output of the laser beam is not output to the predetermined position image forming element arranged at the predetermined position among the plurality of image forming elements at the initial stage of laser oscillation. Control that outputs the first laser beam including a region of relaxation oscillation that becomes stable and the second laser beam that does not include a region of relaxation oscillation while switching for each predetermined number of frames of an image composed of a plurality of image forming elements. A control unit is provided. As a result, it is possible to suppress the occurrence of laser beam interference due to the first laser beam that is not in a stable wavelength including the region of relaxation oscillation, so that the generation of speckle noise can be effectively reduced. . Unlike the configuration in which a dedicated liquid crystal spatial light modulator for converting the phase of the laser beam is provided by reducing the generation of speckle noise by using the relaxation oscillation region of the first laser beam, the control is performed. Since the generation of speckle noise can be easily reduced by simply performing control to output the first laser beam including the region of relaxation oscillation by the unit, it is possible to prevent the apparatus configuration from becoming complicated. it can. As a result, this display device can reduce the occurrence of speckle noise with a simple configuration. Further, by performing control to output the second laser light that does not include the region of relaxation oscillation, in addition to the first laser light with unstable output, the second laser light with stable output is also output. As compared with the case where only the first laser beam whose output is unstable is output, it is possible to suppress the luminance of the image projected on the projection region from being lowered.

上記一の局面による表示装置において、好ましくは、制御部は、所定位置画像形成要素に対して、第1レーザ光と第2レーザ光とを、所定のフレーム数毎にランダムに切り替えながら出力する制御を行うように構成されている。   In the display device according to the one aspect described above, preferably, the control unit outputs the first laser beam and the second laser beam to the predetermined position image forming element while switching at random for each predetermined number of frames. Is configured to do.

上記一の局面による表示装置において、好ましくは、制御部は、所定位置画像形成要素に対して、第1レーザ光と第2レーザ光とを、所定のフレーム数毎に予め設定された所定の配置パターンに基づいて切り替えながら出力する制御を行うように構成されている。   In the display device according to the above aspect, the control unit preferably arranges the first laser beam and the second laser beam with respect to the predetermined position image forming element in a predetermined arrangement set in advance for each predetermined number of frames. It is configured to perform output control while switching based on patterns.

上記第1レーザ光と第2レーザ光とを、所定の配置パターンに基づいて切り替える構成において、好ましくは、所定の配置パターンは、所定のフレーム数の複数倍のフレーム数からなるフレーム期間の間に、第1レーザ光が複数の画像形成要素の各々に少なくとも1回出力されるように構成されている。   In the configuration in which the first laser beam and the second laser beam are switched based on a predetermined arrangement pattern, preferably, the predetermined arrangement pattern is a frame period including a number of frames that is a multiple of the predetermined number of frames. The first laser beam is output at least once to each of the plurality of image forming elements.

上記第1レーザ光と第2レーザ光とを、所定の配置パターンに基づいて切り替える構成において、好ましくは、所定の配置パターンを記憶する記憶部をさらに備える。   In the configuration in which the first laser beam and the second laser beam are switched based on a predetermined arrangement pattern, it is preferable to further include a storage unit that stores the predetermined arrangement pattern.

上記一の局面による表示装置において、好ましくは、所定のフレーム数は、1枚である。   In the display device according to the above aspect, the predetermined number of frames is preferably one.

本発明の第1実施形態による携帯型プロジェクタの使用状態を示した図である。It is the figure which showed the use condition of the portable projector by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態による携帯型プロジェクタの構成を示したブロック図である。1 is a block diagram showing a configuration of a portable projector according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態による携帯型プロジェクタのレーザ制御部の構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the laser control part of the portable projector by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態による携帯型プロジェクタの緩和振動の領域を含むレーザ光を出力する際におけるレーザダイオードの電流と光出力との関係を示したタイミングチャートである。6 is a timing chart showing the relationship between the current of the laser diode and the light output when outputting the laser light including the relaxation oscillation region of the portable projector according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態による携帯型プロジェクタの緩和振動の領域を含まないレーザ光を出力する際におけるレーザダイオードの電流と光出力との関係を示したタイミングチャートである。5 is a timing chart showing the relationship between the current of the laser diode and the light output when outputting the laser light not including the relaxation oscillation region of the portable projector according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態による携帯型プロジェクタにおいてレーザ光が出力される画素の位置をランダムに変更する例を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the example which changes the position of the pixel to which a laser beam is output at random in the portable projector by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態による携帯型プロジェクタのレーザ制御部の構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the laser control part of the portable projector by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態による携帯型プロジェクタにおいてレーザ光が出力される画素の位置を配置パターンに対応して変更する例を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the example which changes the position of the pixel to which a laser beam is output in the portable projector by 2nd Embodiment of this invention corresponding to an arrangement pattern. 本発明の第2実施形態による携帯型プロジェクタにおいて配置パターンが選択される順序を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the order in which an arrangement | positioning pattern is selected in the portable projector by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態による携帯型プロジェクタのレーザ制御部の構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the laser control part of the portable projector by 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態による携帯型プロジェクタのメモリの記憶量を削減する例を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the example which reduces the memory capacity of the memory of the portable projector by 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態による携帯型プロジェクタのレーザ制御部の構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the laser control part of the portable projector by 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態による携帯型プロジェクタのスキャナミラーが駆動する範囲と駆動する角速度との関係を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the relationship between the range which the scanner mirror of the portable projector by 4th Embodiment of this invention drives, and the angular velocity which drives. 本発明の第4実施形態による携帯型プロジェクタの緩和振動の領域を含むレーザ光の割合が走査方向で異なる場合の配置パターンを説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the arrangement pattern in case the ratio of the laser beam containing the area | region of the relaxation oscillation of the portable projector by 4th Embodiment of this invention differs in a scanning direction. 本発明の第5実施形態による携帯型プロジェクタのレーザ制御部の構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the laser control part of the portable projector by 5th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態による携帯型プロジェクタにおいて、緩和振動の領域を含むレーザ光の出力を赤色LD、青色LDおよび緑色LDごとで異ならせる例を説明するための図である。In the portable projector according to the fifth embodiment of the present invention, it is a diagram for explaining an example in which the output of laser light including a region of relaxation oscillation is different for each of red LD, blue LD, and green LD.

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。   DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.

(第1実施形態)
まず、図1〜図6を参照して、第1実施形態による携帯型プロジェクタ100の構成を説明する。なお、携帯型プロジェクタ100は、本発明の「表示装置」の一例である。
(First embodiment)
First, the configuration of the portable projector 100 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. The portable projector 100 is an example of the “display device” in the present invention.

本発明の第1実施形態による携帯型プロジェクタ100は、図1に示すように、赤色、緑色および青色の3色のレーザ光(RGBレーザ光)をXY平面からなる投影範囲2に投影するように構成されている。また、携帯型プロジェクタ100は、RGBレーザ光が走査されることによって、投影範囲2に複数の画素(画像形成要素)からなる映像(画像)を投影可能なように構成されている。また、携帯型プロジェクタ100は、映像入力インターフェース10(図2参照)を介して、パーソナルコンピュータ3と接続されることにより、パーソナルコンピュータ3から入力される映像を投影範囲(スクリーン)2に投影するように構成されている。また、携帯型プロジェクタ100は、ユーザ4が携帯した状態で使用することが可能なように構成されている。   As shown in FIG. 1, the portable projector 100 according to the first embodiment of the present invention projects red, green, and blue laser beams (RGB laser beams) onto a projection range 2 composed of an XY plane. It is configured. Further, the portable projector 100 is configured to be able to project a video (image) composed of a plurality of pixels (image forming elements) onto the projection range 2 by scanning with RGB laser light. Further, the portable projector 100 is connected to the personal computer 3 via the video input interface 10 (see FIG. 2), so that the video input from the personal computer 3 is projected onto the projection range (screen) 2. It is configured. In addition, the portable projector 100 is configured so that it can be used while being carried by the user 4.

次に、携帯型プロジェクタ100の構成について説明する。携帯型プロジェクタ100は、図2に示すように、映像処理部11と、赤色のレーザ光を出力可能な赤色レーザダイオード(赤色LD)12と、青色のレーザ光を出力可能な青色レーザダイオード(青色LD)13と、緑色のレーザ光を出力可能な緑色レーザダイオード(緑色LD)14と、レーザ制御部15と、レーザドライバ16とを備えている。なお、赤色LD12、青色LD13および緑色LD14は、「レーザ光発生部」の一例であるとともに、それぞれ、本発明の「赤色レーザ光発生部」、「青色レーザ光発生部」および「緑色レーザ光発生部」の一例である。また、レーザ制御部15およびレーザドライバ16は、本発明の「制御部」の一例である。また、携帯型プロジェクタ100は、1つのスキャナミラー17と、スキャナミラー制御部18と、スキャナミラー17を駆動するスキャナミラードライバ19と、RGBレーザ光の有する階調を検出する光検出器20とをさらに備えている。また、携帯型プロジェクタ100の光学系としては、赤色LD12、青色LD13、緑色LD14、スキャナミラー17および光検出器20の他に、2つのハーフミラー21および22と、レンズ23とが設けられている。これら携帯型プロジェクタ100の構成要素は、プロジェクタ本体(筐体)1(図1参照)に収容されている。   Next, the configuration of the portable projector 100 will be described. As shown in FIG. 2, the portable projector 100 includes an image processing unit 11, a red laser diode (red LD) 12 capable of outputting red laser light, and a blue laser diode (blue color) capable of outputting blue laser light. LD) 13, a green laser diode (green LD) 14 capable of outputting green laser light, a laser control unit 15, and a laser driver 16. The red LD 12, the blue LD 13, and the green LD 14 are examples of the “laser light generator”, and the “red laser light generator”, “blue laser light generator”, and “green laser light generator” of the present invention, respectively. Part "is an example. The laser controller 15 and the laser driver 16 are examples of the “controller” of the present invention. Further, the portable projector 100 includes one scanner mirror 17, a scanner mirror control unit 18, a scanner mirror driver 19 that drives the scanner mirror 17, and a photodetector 20 that detects the gradation of RGB laser light. It has more. As an optical system of the portable projector 100, two half mirrors 21 and 22 and a lens 23 are provided in addition to the red LD 12, the blue LD 13, the green LD 14, the scanner mirror 17, and the photodetector 20. . These components of the portable projector 100 are accommodated in a projector body (housing) 1 (see FIG. 1).

映像処理部11は、パーソナルコンピュータ3(図1参照)から入力された映像信号に基づいて、所定の時間間隔でビデオ信号データをレーザ制御部15に送信するように構成されている。これにより、レーザ制御部15は、ある所定の走査位置における画素(画像形成要素)情報を認識することが可能となる。   The video processing unit 11 is configured to transmit video signal data to the laser control unit 15 at predetermined time intervals based on the video signal input from the personal computer 3 (see FIG. 1). Thereby, the laser control unit 15 can recognize pixel (image forming element) information at a predetermined scanning position.

ここで、第1実施形態では、レーザ制御部15は、映像処理部11により認識された画素情報に基づいて投影範囲2に複数の画素からなる映像を投影するために、レーザドライバ16を制御するように構成されている。また、レーザ制御部15は、安定した波長のレーザ光の干渉に起因して、投影範囲2に投影される映像に発生するスペックルノイズを低減するための処理を行うように構成されている。また、レーザ制御部15は、後述する緩和振動の領域を含む(スペックルノイズを低減するように駆動する領域を含む)レーザ光(図4参照)、および、緩和振動の領域を含まない(通常の駆動領域のみを含む)レーザ光(図5参照)が出力される所定の画素からなる映像の1フレーム毎に、緩和振動の領域を含むレーザ光が出力される位置、および、緩和振動の領域を含まないレーザ光が出力される位置をランダムに選択して変更するように構成されている。   Here, in the first embodiment, the laser control unit 15 controls the laser driver 16 in order to project an image including a plurality of pixels on the projection range 2 based on the pixel information recognized by the image processing unit 11. It is configured as follows. Further, the laser control unit 15 is configured to perform processing for reducing speckle noise generated in an image projected on the projection range 2 due to interference of laser light having a stable wavelength. Further, the laser controller 15 includes a laser beam (including a region that is driven so as to reduce speckle noise) including a relaxation vibration region described later (see FIG. 4), and does not include a relaxation vibration region (normally). The position where the laser beam including the region of relaxation oscillation is output and the region of relaxation oscillation for each frame of the image composed of the predetermined pixels from which the laser beam (see FIG. 5) is output. The position where the laser beam not including the light is output is selected at random and changed.

具体的には、レーザ制御部15は、図3に示すように、ランダムパターン生成回路としてのスペックルノイズ低減画素選択回路15aと、レーザ駆動電流生成回路15bとを含んでいる。スペックルノイズ低減画素選択回路15aは、緩和振動の領域を含むレーザ光(図4参照)、または、緩和振動の領域を含まないレーザ光(図5参照)のいずれかを映像中の所定の画素に対して選択的に出力する機能を有する。また、スペックルノイズ低減画素選択回路15aは、図6に示すように、1フレームの全画素のうち約33%の画素をランダムに選択して選択した画素に対して緩和振動の領域を含むレーザ光を出力する制御を行うように構成されている。   Specifically, as shown in FIG. 3, the laser control unit 15 includes a speckle noise reduction pixel selection circuit 15a as a random pattern generation circuit and a laser drive current generation circuit 15b. The speckle noise reduction pixel selection circuit 15a is a predetermined pixel in an image that uses either a laser beam including a relaxation oscillation region (see FIG. 4) or a laser beam not including a relaxation oscillation region (see FIG. 5). Has a function of selectively outputting to. Further, as shown in FIG. 6, the speckle noise reduction pixel selection circuit 15a is a laser including a region of relaxation oscillation with respect to pixels selected by selecting approximately 33% of all pixels in one frame at random. It is configured to perform control to output light.

すなわち、第1実施形態では、レーザ制御部15は、1フレーム毎にスペックルノイズの低減を行う画素として約33%(1/3)の画素が選択されるようにランダムパターンを生成するとともに、その生成されたランダムパターンに基づいて、スペックルノイズの低減を行う画素が選択されて、その選択された画素に対して緩和振動の領域を含むレーザ光が出力されるように構成されている。これにより、1フレーム毎にスペックルノイズの低減を行う画素が変更される。この場合、複数フレームからなる長いフレーム期間においてスペックルノイズの発生が抑制される領域を分散(平均化)することが可能となる。なお、生成されるランダムパターンは、フレーム毎に関連がなく、フレーム間で緩和振動の領域を含むレーザ光を出力する画素の位置が重なる場合がある。また、緩和振動の領域を含むレーザ光は、本発明の「第1レーザ光」の一例であり、緩和振動の領域を含まないレーザ光は、本発明の「第2レーザ光」の一例である。また、緩和振動の領域を含むレーザ光を出力する画素は、本発明の「第1画像形成要素」の一例であり、緩和振動の領域を含まないレーザ光を出力する画素は、本発明の「第2画像形成要素」の一例である。また、1フレームは、本発明の「所定のフレーム数」の一例である。   That is, in the first embodiment, the laser control unit 15 generates a random pattern so that about 33% (1/3) of pixels are selected as pixels for reducing speckle noise for each frame, Based on the generated random pattern, a pixel that reduces speckle noise is selected, and laser light including a region of relaxation oscillation is output to the selected pixel. Thereby, the pixel which reduces speckle noise for every frame is changed. In this case, it is possible to disperse (average) a region where generation of speckle noise is suppressed in a long frame period composed of a plurality of frames. Note that the generated random pattern is not related to each frame, and the position of a pixel that outputs laser light including a region of relaxation oscillation may overlap between frames. The laser beam including the relaxation oscillation region is an example of the “first laser beam” in the present invention, and the laser beam not including the relaxation oscillation region is an example of the “second laser beam” in the present invention. . A pixel that outputs laser light including a region of relaxation vibration is an example of the “first image forming element” in the present invention, and a pixel that outputs laser light not including a region of relaxation vibration is “ It is an example of a “second image forming element”. One frame is an example of the “predetermined number of frames” in the present invention.

上記のようにスペックルノイズ低減画素選択回路15aを構成することによって、レーザ駆動電流生成回路15bは、スペックルノイズ低減画素選択回路15aから出力された信号を受信するとともに、受信した信号に応じてレーザドライバ16に緩和振動の領域を含むレーザ光または緩和振動の領域を含まないレーザ光のレーザ駆動電流波形を出力することが可能となる。また、レーザドライバ16は、上述したレーザ制御部15による制御に基づいて、赤色LD12、青色LD13および緑色LD14を駆動するように構成されている。具体的には、レーザドライバ16は、緩和振動の領域を含むレーザ光を出力する場合には、赤色LD12、青色LD13および緑色LD14に対して発振しきい値電流Ith(図4参照)以上の大きさの電流を供給する制御、および、発振しきい値電流Ith未満の大きさに電流を下げる制御を繰り返し行うように構成されている。また、レーザドライバ16は、緩和振動の領域を含むレーザ光を出力する場合には、1つの画素につき1回発振しきい値電流Ith未満の大きさに電流を下げる制御を行うことにより、レーザ光の出力を停止するように構成されている。また、レーザドライバ16は、緩和振動の領域を含まないレーザ光を出力する場合には、赤色LD12、青色LD13および緑色LD14に対して発振しきい値電流Ith(図5参照)以上の大きさの電流を供給し続ける制御を行うように構成されている。 By configuring the speckle noise reduction pixel selection circuit 15a as described above, the laser drive current generation circuit 15b receives the signal output from the speckle noise reduction pixel selection circuit 15a and responds to the received signal. The laser driver 16 can output a laser drive current waveform of a laser beam including a relaxation oscillation region or a laser beam not including a relaxation oscillation region. Further, the laser driver 16 is configured to drive the red LD 12, the blue LD 13, and the green LD 14 based on the control by the laser control unit 15 described above. Specifically, when the laser driver 16 outputs laser light including a region of relaxation oscillation, the laser driver 16 has an oscillation threshold current I th (see FIG. 4) or more with respect to the red LD 12, the blue LD 13, and the green LD 14. control supplies the magnitude of the current, and is configured to repeatedly perform the control to reduce the current to a size of less than the oscillation threshold current I th. The laser driver 16, when outputting a laser beam including the area of the relaxation oscillation, by controlling to decrease the current to the single lasing threshold current I th less than the size per one pixel, the laser The light output is configured to stop. Further, when the laser driver 16 outputs a laser beam that does not include a relaxation oscillation region, the laser driver 16 has a magnitude greater than or equal to the oscillation threshold current I th (see FIG. 5) for the red LD 12, the blue LD 13, and the green LD 14. It is comprised so that the control which continues supplying the electric current of may be performed.

また、赤色LD12、青色LD13および緑色LD14は、それぞれ、図4および図5に示すように、一般的なレーザダイオードの性質を有する。つまり、赤色LD12、青色LD13および緑色LD14は、それぞれ、供給される電流が一定値(発振しきい値電流Ith)以上である場合には、誘導放出による発光が行われる。これにより、赤色LD12、青色LD13および緑色LD14に対して発振しきい値電流Ith以上の電流が供給された場合には、レーザ光を出力することが可能となる。また、赤色LD12、青色LD13および緑色LD14に対して発振しきい値電流Ith未満の電流が供給された場合には、レーザ光の出力を停止することが可能となる。また、赤色LD12、青色LD13および緑色LD14は、それぞれ、供給される電流値が大きくなるのに従って、輝度の大きいレーザ光が出力されるように構成されている。 Further, the red LD 12, the blue LD 13 and the green LD 14 have the characteristics of a general laser diode as shown in FIGS. 4 and 5, respectively. That is, the red LD 12, blue LD13 and green LD14, respectively, when the current supplied is a constant value (oscillation threshold current I th) above, emission by stimulated emission takes place. Thus, the red LD 12, when the oscillation threshold current I th or more current is supplied to the blue LD13 and green LD14, it is possible to output a laser beam. The red LD 12, when a current of less than the oscillation threshold current I th is supplied to the blue LD13 and green LD 14, it is possible to stop the output of the laser beam. Each of the red LD 12, the blue LD 13, and the green LD 14 is configured to output laser light having a high luminance as the supplied current value increases.

ここで、第1実施形態では、赤色LD12、青色LD13および緑色LD14から出力されるレーザ光は、図4に示すように、レーザの発振初期において、レーザ光出力の形状が波形形状になる振動現象を示す。この波形形状は、レーザ光を出力する時間が経過するのに従って徐々に減衰する形状を示し、このレーザの発振初期におけるレーザ光が不安定になる振動現象は、緩和振動と呼ばれている。この緩和振動は、所定の期間(約3nsec)が経過すると一定の出力に収束する。また、緩和振動の領域は、レーザ光出力の形状が波形形状であることから、他のレーザ光との干渉を緩和することができ、その結果、スペックルノイズ(被投影部に現れる白い点状のむら)の発生を抑制することが可能である。したがって、第1実施形態の携帯型プロジェクタ100では、緩和振動の領域を含むレーザ光を出力することにより、スペックルノイズの発生を低減するように構成されている。なお、第1実施形態では、緩和振動後のレーザ光の出力が安定した期間は、緩和振動の所定の期間よりも長くなるように設定されている。   Here, in the first embodiment, the laser light output from the red LD 12, the blue LD 13, and the green LD 14 is an oscillation phenomenon in which the shape of the laser light output becomes a waveform shape at the initial stage of laser oscillation, as shown in FIG. Indicates. This waveform shape shows a shape that gradually attenuates as the time for outputting the laser beam elapses, and the oscillation phenomenon in which the laser beam becomes unstable at the initial oscillation of the laser is called relaxation oscillation. This relaxation oscillation converges to a constant output when a predetermined period (about 3 nsec) elapses. In the relaxation oscillation region, the shape of the laser beam output is a wave shape, so that interference with other laser beams can be mitigated. As a result, speckle noise (white dots appearing on the projection area) It is possible to suppress the occurrence of unevenness. Therefore, the portable projector 100 according to the first embodiment is configured to reduce the generation of speckle noise by outputting laser light including a region of relaxation vibration. In the first embodiment, the period during which the output of the laser light after relaxation oscillation is stable is set to be longer than the predetermined period of relaxation oscillation.

1つのスキャナミラー17は、スキャナミラードライバ19によりX軸およびY軸回りに駆動され、所定の振れ角で振動可能な小型の振動ミラー素子である。これにより、X方向およびY方向に走査可能である。また、スキャナミラー制御部18は、映像処理部11において認識されたある所定の走査位置における画素情報に基づいて、スキャナミラードライバ19を制御するように構成されている。つまり、スキャナミラー17は、スキャナミラー制御部18による制御に基づいて、投影範囲2全体にわたってジグザグに(Y方向に高さ位置をずらしながらX方向に(図1参照))RGBレーザ光を走査するように振動させられるように構成されている。なお、スキャナミラー17は、本発明の「投影部」の一例である。   One scanner mirror 17 is a small oscillating mirror element that is driven around a X axis and a Y axis by a scanner mirror driver 19 and can vibrate at a predetermined deflection angle. Thereby, it is possible to scan in the X direction and the Y direction. The scanner mirror control unit 18 is configured to control the scanner mirror driver 19 based on pixel information at a predetermined scanning position recognized by the video processing unit 11. That is, the scanner mirror 17 scans the RGB laser light in a zigzag manner (in the X direction (see FIG. 1) while shifting the height position in the Y direction) over the entire projection range 2 based on the control by the scanner mirror control unit 18. It is comprised so that it may vibrate. The scanner mirror 17 is an example of the “projection unit” in the present invention.

また、光検出器20は、赤色LD12、青色LD13および緑色LD14からレーザ光を検出可能に配置されている。また、光検出器20は、レーザ制御部15と接続されており、検出されたレーザ光の階調をレーザ制御部15に出力するように構成されている。また、レーザ制御部15は、光検出器20から入力された階調に基づいて、走査位置における画素情報と比較して正しい階調か否かを判断するとともに、正しい階調でない場合には、正しい階調になるように赤色LD12、青色LD13および緑色LD14の出力(輝度)を調整するように構成されている。   The photodetector 20 is arranged so that laser light can be detected from the red LD 12, the blue LD 13, and the green LD 14. The light detector 20 is connected to the laser control unit 15 and is configured to output the detected gradation of the laser light to the laser control unit 15. In addition, the laser control unit 15 determines whether or not the gradation is correct based on the gradation input from the light detector 20 in comparison with the pixel information at the scanning position. The output (luminance) of the red LD 12, blue LD 13 and green LD 14 is adjusted so as to obtain correct gradation.

次に、携帯型プロジェクタ100の光学系の構成について説明する。図2に示すように、ハーフミラー21は、青色のレーザ光と緑色のレーザ光とが直角に交差する位置に配置されている。このハーフミラー21は、青色のレーザ光を透過するとともに、緑色のレーザ光を反射するように構成されている。また、ハーフミラー22は、ハーフミラー21を通過した青色のレーザ光および緑色のレーザ光と赤色のレーザ光とが直角に交差する位置に配置されている。ハーフミラー22は、青色のレーザ光および緑色のレーザ光の一部を光検出器20側に反射させるとともに、青色のレーザ光および緑色のレーザ光の一部以外の残りをレンズ23側に透過させるように構成されている。また、ハーフミラー22は、赤色のレーザ光の一部を光検出器20側に透過させるとともに、赤色のレーザ光の一部以外の残りをレンズ23側に反射させるように構成されている。また、レンズ23は、赤色のレーザ光、青色のレーザ光および緑色のレーザ光の光軸を揃えて所定の階調を有するRGBレーザ光にする機能を有する。また、レンズ23において光軸が揃えられたRGBレーザ光は、スキャナミラー17により反射されることによって投影範囲2に向けて走査されるように構成されている。   Next, the configuration of the optical system of the portable projector 100 will be described. As shown in FIG. 2, the half mirror 21 is disposed at a position where the blue laser beam and the green laser beam intersect at a right angle. The half mirror 21 is configured to transmit blue laser light and reflect green laser light. The half mirror 22 is disposed at a position where the blue laser light, the green laser light, and the red laser light that have passed through the half mirror 21 intersect at right angles. The half mirror 22 reflects part of the blue laser light and green laser light to the photodetector 20 side, and transmits the remainder other than part of the blue laser light and green laser light to the lens 23 side. It is configured as follows. The half mirror 22 is configured to transmit a part of the red laser light to the photodetector 20 side and reflect the remaining part of the red laser light other than a part to the lens 23 side. Further, the lens 23 has a function of making RGB laser light having a predetermined gradation by aligning the optical axes of red laser light, blue laser light, and green laser light. In addition, the RGB laser light whose optical axes are aligned in the lens 23 is configured to be scanned toward the projection range 2 by being reflected by the scanner mirror 17.

第1実施形態では、上記のように、複数の画像形成要素(画素)のうち一部の画素に対して、レーザの発振初期においてレーザ光の出力が不安定になる緩和振動の領域を含むレーザ光を出力する制御を行うことによって、緩和振動の領域を含む安定した波長ではないレーザ光により、レーザ光の干渉が発生するのを抑制することができるので、効果的にスペックルノイズの発生を低減することができる。また、緩和振動の領域を含むレーザ光の緩和振動の領域を用いてスペックルノイズの発生を低減することによって、レーザ光の位相を変換するための専用の液晶空間光変調器などを設ける構成とは異なり、レーザ制御部15およびレーザドライバ16により緩和振動の領域を含むレーザ光を出力する制御を行うだけで、容易に、スペックルノイズの発生を低減することができるので、装置の構成が複雑化するのを抑制することができる。これらの結果、この携帯型プロジェクタ100では、簡易な構成により、スペックルノイズの発生を低減することができる。また、複数の画像形成要素(画素)のうち一部の画素に対して、レーザの発振初期においてレーザ光の出力が不安定になる緩和振動の領域を含むレーザ光を出力するとともに、複数の画像形成要素(画素)のうち一部の画素以外の画素に対して、緩和振動の領域を含まないレーザ光を出力する制御を行うことによって、出力が不安定な緩和振動の領域を含むレーザ光に加えて、出力が安定した緩和振動の領域を含まないレーザ光も合わせて出力されるので、出力が不安定な緩和振動の領域を含むレーザ光のみを出力する場合に比べて、投影領域に投影される画像の輝度が低下するのを抑制することができる。   In the first embodiment, as described above, for some of the plurality of image forming elements (pixels), a laser including a region of relaxation oscillation in which the output of laser light becomes unstable at the initial stage of laser oscillation. By controlling the output of light, it is possible to suppress the occurrence of laser beam interference due to laser light that is not a stable wavelength including the region of relaxation oscillation. Can be reduced. In addition, a configuration in which a dedicated liquid crystal spatial light modulator or the like for converting the phase of the laser beam is provided by reducing the generation of speckle noise using the relaxation oscillation region of the laser beam including the relaxation oscillation region. In contrast, the generation of speckle noise can be easily reduced simply by controlling the laser control unit 15 and the laser driver 16 to output laser light including the relaxation oscillation region, so that the configuration of the apparatus is complicated. Can be suppressed. As a result, the portable projector 100 can reduce the occurrence of speckle noise with a simple configuration. In addition, laser light including a region of relaxation oscillation in which laser light output becomes unstable at the initial stage of laser oscillation is output to some of the plurality of image forming elements (pixels), and a plurality of images By performing control to output laser light that does not include the relaxation oscillation region to pixels other than some of the forming elements (pixels), the laser light including the relaxation oscillation region where the output is unstable is changed. In addition, since laser light that does not include a region of relaxation oscillation with a stable output is also output, it is projected onto the projection region compared to the case of outputting only laser light that includes a region of relaxation oscillation with unstable output. It can suppress that the brightness | luminance of the image to be reduced falls.

また、第1実施形態では、上記のように、複数の画素からなる画像の1フレーム毎に、緩和振動の領域を含むレーザ光が出力される画素および緩和振動の領域を含まないレーザ光が出力される画素の位置を変更することによって、フレームが切り替わることによって、スペックルノイズの発生が抑制される領域が画像全体にわたって分散(平均化)されるので、画像全体で効果的にスペックルノイズの発生を低減することができる。   In the first embodiment, as described above, for each frame of an image composed of a plurality of pixels, a pixel that outputs a laser beam including a relaxation oscillation region and a laser beam that does not include a relaxation oscillation region are output. By changing the position of the pixel to be changed, the area where speckle noise is suppressed is dispersed (averaged) over the entire image by switching the frame, so that the speckle noise can be effectively reduced over the entire image. Generation can be reduced.

また、第1実施形態では、上記のように、複数の画素からなる画像の1フレーム毎に、緩和振動の領域を含むレーザ光が出力される画素および緩和振動の領域を含まないレーザ光が出力される画素の位置をランダムに選択することにより画像の1フレーム毎に、緩和振動の領域を含むレーザ光が出力される画素および緩和振動の領域を含まないレーザ光が出力される画素の位置を変更することによって、緩和振動の領域を含むレーザ光が出力される画素および緩和振動の領域を含まないレーザ光が出力される画素の位置をランダムに選択して変更することにより、容易に、緩和振動の領域を含むレーザ光が出力される画素の位置と緩和振動の領域を含まないレーザ光が出力される画素の位置とが同一の位置で固定されるのを抑制することができる。また、画像の1フレーム毎に、緩和振動の領域を含むレーザ光が出力される画素および緩和振動の領域を含まないレーザ光が出力される画素の位置をランダムに選択して変更することによって、緩和振動の領域を含むレーザ光が出力される画素および緩和振動の領域を含まないレーザ光が出力される画素の位置の配置パターンを記憶するためのメモリなどを設ける必要がない。   In the first embodiment, as described above, for each frame of an image composed of a plurality of pixels, a pixel that outputs a laser beam including a relaxation oscillation region and a laser beam that does not include a relaxation oscillation region are output. By selecting the position of the pixel to be randomly selected, the position of the pixel from which the laser beam including the relaxation oscillation region is output and the position of the pixel from which the laser beam not including the relaxation oscillation region is output are determined for each frame of the image. By changing the position of the pixel that outputs laser light that includes the relaxation oscillation region and the pixel that outputs laser light that does not include the relaxation oscillation region, it is easy to relax by changing the position of the pixel at random. It is possible to prevent the position of the pixel from which the laser light including the vibration region is output and the position of the pixel from which the laser light not including the relaxation vibration region is output from being fixed at the same position. That. Further, for each frame of the image, by randomly selecting and changing the position of the pixel that outputs the laser light including the relaxation vibration region and the pixel that outputs the laser light not including the relaxation vibration region, There is no need to provide a memory or the like for storing an arrangement pattern of positions of pixels that output a laser beam including a relaxation oscillation region and pixels that output a laser beam that does not include a relaxation oscillation region.

(第2実施形態)
次に、図7〜図9を参照して、第2実施形態について説明する。この第2実施形態による携帯型プロジェクタでは、1フレーム毎に、緩和振動の領域を含むレーザ光が出力される画素および緩和振動の領域を含まないレーザ光が出力される画素の位置をランダムに選択して変更する上記第1実施形態と異なり、予め設定された画素の配置パターンに基づいて、緩和振動の領域を含むレーザ光が出力される画素および緩和振動の領域を含まないレーザ光が出力される画素の位置を変更する例について説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. In the portable projector according to the second embodiment, the position of a pixel that outputs laser light including a relaxation vibration region and a pixel that outputs laser light that does not include a relaxation vibration region are randomly selected for each frame. Unlike the first embodiment, which is changed in this manner, a pixel that outputs a laser beam including a relaxation oscillation region and a laser beam that does not include a relaxation oscillation region are output based on a preset pixel arrangement pattern. An example in which the position of a pixel to be changed is described.

第2実施形態では、レーザ制御部115は、図7に示すように、配置パターン生成回路115aと、配置パターン生成回路115aにより生成された配置パターン(パターン1、2および3)を記憶するメモリ115bと、メモリ115bから配置パターンを選択するパターン選択回路115cとを含んでいる。このレーザ制御部115は、予め設定された緩和振動の領域を含む(スペックルノイズを低減するように駆動する領域を含む)レーザ光、および、緩和振動の領域を含まない(通常の駆動領域のみを含む)レーザ光を出力する画素の配置パターンに基づいて、映像の1フレーム毎に、予め設定された緩和振動の領域を含むレーザ光、および、緩和振動の領域を含まないレーザ光を出力する画素の位置を変更するように構成されている。なお、メモリ115bは、本発明の「記憶部」の一例である。   In the second embodiment, as shown in FIG. 7, the laser control unit 115 includes an arrangement pattern generation circuit 115a and a memory 115b that stores arrangement patterns (patterns 1, 2, and 3) generated by the arrangement pattern generation circuit 115a. And a pattern selection circuit 115c for selecting an arrangement pattern from the memory 115b. The laser control unit 115 includes a laser beam including a preset relaxation vibration region (including a region driven to reduce speckle noise) and does not include a relaxation vibration region (only a normal drive region). Based on the arrangement pattern of pixels that output laser light, laser light that includes a preset relaxation vibration region and laser light that does not include a relaxation vibration region are output for each frame of an image. The pixel position is changed. The memory 115b is an example of the “storage unit” in the present invention.

配置パターン生成回路115aは、緩和振動の領域を含むレーザ光、および、緩和振動の領域を含まないレーザ光を出力する画素の配置パターン(図8参照)を生成する機能を有する。また、配置パターン生成回路115aは、図8に示すように、緩和振動の領域を含むレーザ光を、映像の1フレームにつき略均一に約33%(1/3)の割合で出力させる制御を行うように構成されている。また、配置パターン生成回路115aは、3(n=3)フレーム分の配置パターンを生成するように構成されている。このように、1フレーム当りに緩和振動の領域を含むレーザ光が約33%(1/n=1/3)の割合で含まれる配置パターンを生成するように設定されている場合には、1フレームの3(n=3)倍のフレーム数からなるフレーム期間の間に、緩和振動の領域を含むレーザ光が全ての画素において1回出力される。第2実施形態の場合、配置パターンは、画像中の全ての画素において、必ず1回は緩和振動の領域を含むレーザ光が出力されるように構成されている。なお、緩和振動の領域を含むレーザ光は、本発明の「第1レーザ光」の一例であり、緩和振動の領域を含まないレーザ光は、本発明の「第2レーザ光」の一例である。また、緩和振動の領域を含むレーザ光を出力する画素は、本発明の「第1画像形成要素」の一例であり、緩和振動の領域を含まないレーザ光を出力する画素は、本発明の「第2画像形成要素」の一例である。また、1フレームは、本発明の「所定のフレーム」の一例である。   The arrangement pattern generation circuit 115a has a function of generating an arrangement pattern (see FIG. 8) of pixels that output laser light including a relaxation vibration region and laser light not including a relaxation vibration region. Further, as shown in FIG. 8, the arrangement pattern generation circuit 115a performs control to output the laser beam including the region of relaxation oscillation substantially uniformly at a rate of about 33% (1/3) per frame of the video. It is configured as follows. The arrangement pattern generation circuit 115a is configured to generate arrangement patterns for 3 (n = 3) frames. In this way, when it is set to generate an arrangement pattern in which laser light including a region of relaxation oscillation per frame is included at a ratio of approximately 33% (1 / n = 1/3), 1 During a frame period composed of 3 (n = 3) times the number of frames, laser light including a region of relaxation oscillation is output once for all pixels. In the case of the second embodiment, the arrangement pattern is configured so that laser light including a region of relaxation oscillation is output at least once for all the pixels in the image. The laser beam including the relaxation oscillation region is an example of the “first laser beam” in the present invention, and the laser beam not including the relaxation oscillation region is an example of the “second laser beam” in the present invention. . A pixel that outputs laser light including a region of relaxation vibration is an example of the “first image forming element” in the present invention, and a pixel that outputs laser light not including a region of relaxation vibration is “ It is an example of a “second image forming element”. One frame is an example of the “predetermined frame” in the present invention.

また、第2実施形態では、メモリ115bは、配置パターン生成回路115aにより生成された配置パターンを記憶する機能を有する。また、パターン選択回路115cは、図9に示すように、メモリ115bから配置パターンをパターン1、パターン2およびパターン3の順番で選択する機能を有する。そして、レーザ制御部115は、図7に示すように、映像処理部11から出力された映像データとパターン選択回路115cにより選択された配置パターンとに基づくレーザ駆動電流波形をレーザドライバ16に出力する制御を行うように構成されている。   In the second embodiment, the memory 115b has a function of storing the arrangement pattern generated by the arrangement pattern generation circuit 115a. Further, as shown in FIG. 9, the pattern selection circuit 115c has a function of selecting an arrangement pattern from the memory 115b in the order of pattern 1, pattern 2, and pattern 3. Then, as shown in FIG. 7, the laser control unit 115 outputs a laser driving current waveform based on the video data output from the video processing unit 11 and the arrangement pattern selected by the pattern selection circuit 115c to the laser driver 16. It is configured to perform control.

第2実施形態では、上記のように、複数の画像形成要素(画素)のうち一部の画素に対して、レーザの発振初期においてレーザ光の出力が不安定になる緩和振動の領域を含むレーザ光を出力する制御を行うことによって、第1実施形態と同様に、簡易な構成により、スペックルノイズの発生を低減することができるとともに、投影領域に投影される画像の輝度が低下するのを抑制することができる。   In the second embodiment, as described above, a laser including a relaxation oscillation region in which the output of laser light becomes unstable at the initial stage of laser oscillation for some of the plurality of image forming elements (pixels). By performing the light output control, the generation of speckle noise can be reduced with a simple configuration as in the first embodiment, and the brightness of the image projected on the projection area can be reduced. Can be suppressed.

また、第2実施形態では、上記のように、予め設定された配置パターンに基づいて、複数の画素からなる画像(映像)の1フレーム毎に、1フレームの映像における緩和振動の領域を含むレーザ光および緩和振動の領域を含まないレーザ光が出力される画素の位置を変更することによって、緩和振動の領域を含むレーザ光および緩和振動の領域を含まないレーザ光が出力される画素の位置が画像全体にわたって満遍なく移動されるように配置パターンを予め設定することによって、画像全体にわたって満遍なくスペックルノイズの発生を抑制することができるので、画像全体でより効果的にスペックルノイズの発生を低減することができる。   In the second embodiment, as described above, a laser including a region of relaxation oscillation in one frame image for each frame of an image (video) composed of a plurality of pixels based on a preset arrangement pattern. By changing the position of the pixel from which the laser beam that does not include the light and relaxation vibration regions is output, the position of the pixel from which the laser light that includes the relaxation vibration region and the laser light that does not include the relaxation vibration region is output. By setting the arrangement pattern in advance so that it can be moved evenly over the entire image, it is possible to suppress the generation of speckle noise evenly over the entire image, thus reducing the generation of speckle noise more effectively over the entire image. be able to.

また、第2実施形態では、上記のように、配置パターンにおける1フレーム当りの緩和振動の領域を含むレーザ光が出力される画素の割合が1/3である場合に、フレーム期間は、1フレームの3倍の数のフレーム(3フレーム)からなるように構成することによって、1フレームの3倍の数のフレーム(3フレーム)からなるフレーム期間内に全ての画素に1回(1/3×3=1)は緩和振動の領域を含むレーザ光が出力される画素が割り当てられる計算になるので、全ての画素の位置でスペックルノイズの発生を低減することができる。   In the second embodiment, as described above, when the ratio of pixels to which laser light including a region of relaxation oscillation per frame in the arrangement pattern is 1/3, the frame period is one frame. By configuring the frame to be three times the number of frames (3 frames), it is performed once for all pixels (1/3 ×) within a frame period consisting of three frames (3 frames) three times as many as one frame. Since 3 = 1) is a calculation in which a pixel to which a laser beam including a region of relaxation oscillation is output is assigned, generation of speckle noise can be reduced at all pixel positions.

また、第2実施形態では、上記のように、緩和振動の領域を含むレーザ光が出力される画素および緩和振動の領域を含まないレーザ光が出力される画素の配置パターンを記憶するメモリ115bを設けることによって、メモリ115bに記憶された緩和振動の領域を含むレーザ光が出力される画素および緩和振動の領域を含まないレーザ光が出力される画素の配置パターンに基づいて、容易に、緩和振動の領域を含むレーザ光が出力される画素および緩和振動の領域を含まないレーザ光が出力される画素の位置を予め設定された配置パターンに配置することができる。   In the second embodiment, as described above, the memory 115b that stores the arrangement pattern of the pixels that output the laser light including the relaxation vibration region and the pixels that output the laser light not including the relaxation vibration region is provided. By providing, the relaxation oscillation can be easily performed based on the arrangement pattern of the pixel that outputs the laser beam including the relaxation oscillation region stored in the memory 115b and the pixel that outputs the laser beam that does not include the relaxation oscillation region. The positions of the pixels that output the laser light including the region and the pixels that output the laser light not including the relaxation oscillation region can be arranged in a predetermined arrangement pattern.

(第3実施形態)
次に、図10および図11を参照して、第3実施形態について説明する。この第3実施形態による携帯型プロジェクタでは、映像の1フレーム全体についての緩和振動の領域を含むレーザ光が出力される画素および緩和振動の領域を含まないレーザ光が出力される画素の配置パターンを生成する上記第2実施形態と異なり、1フレームを複数に分割した画素数分の配置パターンを生成するとともに、1フレームを複数に分割した画素数分の配置パターンを繋ぎ合わせることにより、1フレーム分の緩和振動の領域を含むレーザ光が出力される画素および緩和振動の領域を含まないレーザ光が出力される画素の配置パターンを生成する例について説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. 10 and 11. In the portable projector according to the third embodiment, an arrangement pattern of pixels that output a laser beam including a relaxation oscillation region and a pixel that outputs a laser beam that does not include a relaxation oscillation region for an entire frame of an image. Unlike the second embodiment to be generated, an arrangement pattern corresponding to the number of pixels obtained by dividing one frame into a plurality of pixels is generated, and an arrangement pattern corresponding to the number of pixels obtained by dividing one frame into a plurality of pieces is connected to thereby generate one frame. An example of generating an arrangement pattern of pixels that output laser light including a region of relaxation oscillation and pixels that output laser light not including a region of relaxation vibration will be described.

第3実施形態では、レーザ制御部215は、図10に示すように、配置パターン生成回路215aと、配置パターン生成回路215aにより生成された配置パターン(A、BおよびCパターン(図11参照))を記憶するメモリ215bと、メモリ215bから配置パターンを選択するパターン選択回路215cとを含んでいる。このレーザ制御部215は、予め設定された緩和振動の領域を含む(スペックルノイズを低減するように駆動する領域を含む)レーザ光、および、緩和振動の領域を含まない(通常の駆動領域のみを含む)レーザ光を出力する画素の配置パターンに基づいて、映像の1フレーム毎に、予め設定された緩和振動の領域を含むレーザ光、および、緩和振動の領域を含まないレーザ光を出力する画素の位置を変更するように構成されている。なお、メモリ215bは、本発明の「記憶部」の一例である。   In the third embodiment, as shown in FIG. 10, the laser control unit 215 includes an arrangement pattern generation circuit 215a and arrangement patterns (A, B, and C patterns (see FIG. 11)) generated by the arrangement pattern generation circuit 215a. And a pattern selection circuit 215c for selecting an arrangement pattern from the memory 215b. The laser control unit 215 includes a laser beam including a preset relaxation vibration region (including a region driven to reduce speckle noise) and does not include a relaxation vibration region (only a normal drive region). Based on the arrangement pattern of pixels that output laser light, laser light that includes a preset relaxation vibration region and laser light that does not include a relaxation vibration region are output for each frame of an image. The pixel position is changed. The memory 215b is an example of the “storage unit” in the present invention.

配置パターン生成回路215aは、緩和振動の領域を含むレーザ光、および、緩和振動の領域を含まないレーザ光を出力する画素の配置パターン(図11参照)を生成する機能を有する。また、配置パターン生成回路215aは、図11に示すように、1フレームのうちの1/4フレームにつき、緩和振動の領域を含むレーザ光を約33%の割合で出力させるパターンを生成するように構成されている。そして、レーザ制御部215は、1/4フレーム単位で生成した配置パターン(たとえば、配置パターンA)を4枚繋ぎ合わせることにより、1フレーム分の緩和振動の領域を含むレーザ光が出力される画素および緩和振動の領域を含まないレーザ光が出力される画素の配置パターンを生成するように構成されている。これにより、生成するパターンの量が1/4になるので、メモリの使用量を削減することが可能となる。   The arrangement pattern generation circuit 215a has a function of generating an arrangement pattern (see FIG. 11) of pixels that output laser light including a relaxation vibration region and laser light not including a relaxation vibration region. Further, as shown in FIG. 11, the arrangement pattern generation circuit 215a generates a pattern for outputting laser light including a relaxation oscillation region at a ratio of about 33% per 1/4 frame of one frame. It is configured. Then, the laser control unit 215 connects the four arrangement patterns (for example, the arrangement pattern A) generated in units of 1/4 frame, thereby outputting a laser beam including a region of relaxation vibration for one frame. And the arrangement pattern of the pixel from which the laser beam not including the region of relaxation oscillation is output is generated. As a result, the amount of patterns to be generated is reduced to ¼, so that the amount of memory used can be reduced.

また、レーザ制御部215は、緩和振動の領域を含むレーザ光が約33%(1/n=1/3)の割合で含まれる配置パターンを生成するように設定されている場合には、配置パターンAを4枚繋ぎ合わせた配置パターンの他に、配置パターンBを4枚繋ぎ合わせた配置パターンおよび配置パターンCを4枚繋ぎ合わせた配置パターンの3(n=3)フレーム分の配置パターンを生成するように構成されている。この配置パターンでは、3フレームからなるフレーム期間の間に、緩和振動の領域を含むレーザ光が全ての画素において1回出力される。なお、緩和振動の領域を含むレーザ光は、本発明の「第1レーザ光」の一例であり、緩和振動の領域を含まないレーザ光は、本発明の「第2レーザ光」の一例である。また、緩和振動の領域を含むレーザ光を出力する画素は、本発明の「第1画像形成要素」の一例であり、緩和振動の領域を含まないレーザ光を出力する画素は、本発明の「第2画像形成要素」の一例である。   Further, the laser control unit 215 is configured to generate an arrangement pattern in which the laser beam including the relaxation oscillation region is set to generate an arrangement pattern that includes approximately 33% (1 / n = 1/3). In addition to an arrangement pattern in which four patterns A are connected, an arrangement pattern for 3 (n = 3) frames, an arrangement pattern in which four arrangement patterns B are connected, and an arrangement pattern in which four arrangement patterns C are connected Configured to generate. In this arrangement pattern, laser light including a region of relaxation oscillation is output once for all pixels during a frame period of three frames. The laser beam including the relaxation oscillation region is an example of the “first laser beam” in the present invention, and the laser beam not including the relaxation oscillation region is an example of the “second laser beam” in the present invention. . A pixel that outputs laser light including a region of relaxation vibration is an example of the “first image forming element” in the present invention, and a pixel that outputs laser light not including a region of relaxation vibration is “ It is an example of a “second image forming element”.

また、第3実施形態では、メモリ215bは、配置パターン生成回路215aにより生成された配置パターンを記憶する機能を有する。また、パターン選択回路215cは、図11に示すように、メモリ215bから配置パターンをAパターン、BパターンおよびCパターンの順番で選択する機能を有する。そして、レーザ制御部215は、図10に示すように、映像データと、パターン選択回路215cにより選択された配置パターン(Aパターン、BパターンおよびCパターンのいずれか)が4枚繋ぎ合わされた配置パターンとに基づくレーザ駆動電流波形をレーザドライバ16に出力する制御を行うように構成されている。   In the third embodiment, the memory 215b has a function of storing the arrangement pattern generated by the arrangement pattern generation circuit 215a. Further, as shown in FIG. 11, the pattern selection circuit 215c has a function of selecting an arrangement pattern from the memory 215b in the order of A pattern, B pattern, and C pattern. Then, as shown in FIG. 10, the laser control unit 215 has an arrangement pattern in which four pieces of arrangement patterns (A pattern, B pattern, and C pattern) selected by the pattern selection circuit 215c are joined together. The laser drive current waveform based on the above is controlled to be output to the laser driver 16.

第3実施形態では、上記のように、複数の画像形成要素(画素)のうち一部の画素に対して、レーザの発振初期においてレーザ光の出力が不安定になる緩和振動の領域を含むレーザ光を出力する制御を行うことによって、第1実施形態および第2実施形態と同様に、簡易な構成により、スペックルノイズの発生を低減することができるとともに、投影領域に投影される画像の輝度が低下するのを抑制することができる。   In the third embodiment, as described above, a laser including a region of relaxation oscillation in which the output of laser light becomes unstable at the initial stage of laser oscillation with respect to some of the plurality of image forming elements (pixels). By performing the control to output light, the generation of speckle noise can be reduced with a simple configuration as in the first and second embodiments, and the brightness of the image projected on the projection area can be reduced. Can be suppressed.

また、第3実施形態では、上記のように、1フレームのうちの1/4フレームにつき、緩和振動の領域を含むレーザ光を約33%の割合で出力させるパターンを生成するとともに、1/4フレーム単位で生成した配置パターンを4枚繋ぎ合わせることにより、1フレーム分の緩和振動の領域を含むレーザ光が出力される画素および緩和振動の領域を含まないレーザ光が出力される画素の配置パターンを生成することによって、生成する画素の配置パターンのデータ量が1フレーム全体分を生成する場合と比べて、1/4のサイズにすることができるので、メモリの使用量を低減することができる。   In the third embodiment, as described above, a pattern is generated that outputs laser light including a region of relaxation oscillation at a ratio of about 33% per ¼ frame of one frame, and ¼. An arrangement pattern of pixels that output laser light including a region of relaxation vibration for one frame and pixels that output laser light not including a region of relaxation vibration by connecting four arrangement patterns generated in units of frames Since the data amount of the pixel arrangement pattern to be generated can be reduced to ¼ the size of the case where the entire frame is generated, the memory usage can be reduced. .

(第4実施形態)
次に、図1、図2および図12〜図14を参照して、第4実施形態について説明する。この第4実施形態による携帯型プロジェクタでは、緩和振動の領域を含むレーザ光が出力される画素および緩和振動の領域を含まないレーザ光が出力される画素の配置パターンを、映像の1フレームについて略均一に生成する第2実施形態と異なり、映像の走査方向の中心側部分よりも走査方向の両端側部分の方が、緩和振動の領域を含むレーザ光が出力される画素が配置される割合が高くなるように配置パターンを生成する例について説明する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 12 to 14. In the portable projector according to the fourth embodiment, an arrangement pattern of pixels that output laser light including a region of relaxation vibration and pixels that output laser light that does not include a region of relaxation vibration is abbreviated for one frame of an image. Unlike the second embodiment, which is generated uniformly, the ratio of the pixels where the laser beam including the region of relaxation oscillation is output is arranged in the both end portions in the scanning direction rather than the central portion in the scanning direction of the image. An example of generating an arrangement pattern so as to be higher will be described.

第4実施形態では、レーザ制御部315は、図12に示すように、配置パターン生成回路315aと、配置パターン生成回路315aにより生成された配置パターンを記憶するメモリ315bと、メモリ315bから配置パターンを選択するパターン選択回路315cとを含んでいる。このレーザ制御部315は、予め設定された緩和振動の領域を含む(スペックルノイズを低減するように駆動する領域を含む)レーザ光、および、緩和振動の領域を含まない(通常の駆動領域のみを含む)レーザ光を出力する画素の配置パターンに基づいて、映像の1フレーム毎に、予め設定された緩和振動の領域を含むレーザ光、および、緩和振動の領域を含まないレーザ光を出力する画素の位置を変更するように構成されている。なお、メモリ315bは、本発明の「記憶部」の一例である。   In the fourth embodiment, as illustrated in FIG. 12, the laser control unit 315 includes an arrangement pattern generation circuit 315a, a memory 315b that stores the arrangement pattern generated by the arrangement pattern generation circuit 315a, and an arrangement pattern from the memory 315b. And a pattern selection circuit 315c to be selected. The laser control unit 315 includes a laser beam including a preset relaxation vibration region (including a region driven to reduce speckle noise) and a relaxation vibration region (only a normal drive region). Based on the arrangement pattern of pixels that output laser light, laser light that includes a preset relaxation vibration region and laser light that does not include a relaxation vibration region are output for each frame of an image. The pixel position is changed. The memory 315b is an example of the “storage unit” in the present invention.

また、第4実施形態では、図13に示すように、スキャナミラー17(図2参照)は、RGBレーザ光を走査する速度を変化させながら複数の画素(画像形成要素)からなる映像(画像)を投影するように構成されている。具体的には、スキャナミラー17が投影範囲2の水平方向(X方向(図1参照))に振動される角速度は、投影範囲2の水平方向(X方向)の中心部分近傍Aで最も大きくなるとともに、投影範囲2の水平方向(X方向)の両端部近傍Bで最も小さくなるように構成されている。つまり、スキャナミラー17が投影範囲2の水平方向(X方向(図1参照))に振動させられる場合に、投影範囲2の水平方向(X方向)の中心部分近傍Aにおける走査速度は、投影範囲2の水平方向(X方向)の両端部近傍Bにおける走査速度よりも大きくなるように構成されている。   In the fourth embodiment, as shown in FIG. 13, the scanner mirror 17 (see FIG. 2) is a video (image) composed of a plurality of pixels (image forming elements) while changing the scanning speed of the RGB laser light. Is configured to project. Specifically, the angular velocity at which the scanner mirror 17 is vibrated in the horizontal direction (X direction (see FIG. 1)) of the projection range 2 is the largest near the central portion A in the horizontal direction (X direction) of the projection range 2. At the same time, it is configured to be the smallest in the vicinity of both ends B in the horizontal direction (X direction) of the projection range 2. That is, when the scanner mirror 17 is vibrated in the horizontal direction (X direction (see FIG. 1)) of the projection range 2, the scanning speed in the vicinity A of the central portion in the horizontal direction (X direction) of the projection range 2 is the projection range. 2 is configured to be higher than the scanning speed in the vicinity of both ends B in the horizontal direction (X direction).

また、図12に示すように、配置パターン生成回路315aは、緩和振動の領域を含むレーザ光、および、緩和振動の領域を含まないレーザ光を出力する画素の配置パターン(図14参照)を生成する機能を有する。また、配置パターン生成回路315aは、図14に示すように、フレームを走査方向に3分割した中心部分の画素に対して、緩和振動の領域を含むレーザ光を約33%(1/3)の割合で出力させる制御を行うように構成されている。また、配置パターン生成回路315aは、フレームを走査方向に3分割した両端部分の画素に対して、緩和振動の領域を含むレーザ光を50%(1/2)の割合で出力させる制御を行うように構成されている。なお、緩和振動の領域を含むレーザ光は、本発明の「第1レーザ光」の一例であり、緩和振動の領域を含まないレーザ光は、本発明の「第2レーザ光」の一例である。また、緩和振動の領域を含むレーザ光を出力する画素は、本発明の「第1画像形成要素」の一例であり、緩和振動の領域を含まないレーザ光を出力する画素は、本発明の「第2画像形成要素」の一例である。   Further, as shown in FIG. 12, the arrangement pattern generation circuit 315a generates an arrangement pattern (see FIG. 14) of pixels that output laser light including a relaxation vibration region and laser light not including a relaxation vibration region. It has the function to do. Further, as shown in FIG. 14, the arrangement pattern generation circuit 315a applies about 33% (1/3) of laser light including a region of relaxation oscillation to the central pixel obtained by dividing the frame into three in the scanning direction. It is configured to perform control to output at a rate. In addition, the arrangement pattern generation circuit 315a performs control to output laser light including a region of relaxation oscillation at a ratio of 50% (1/2) to the pixels at both ends obtained by dividing the frame into three in the scanning direction. It is configured. The laser beam including the relaxation oscillation region is an example of the “first laser beam” in the present invention, and the laser beam not including the relaxation oscillation region is an example of the “second laser beam” in the present invention. . A pixel that outputs laser light including a region of relaxation vibration is an example of the “first image forming element” in the present invention, and a pixel that outputs laser light not including a region of relaxation vibration is “ It is an example of a “second image forming element”.

第4実施形態では、上記のように、複数の画像形成要素(画素)のうち一部の画素に対して、レーザの発振初期においてレーザ光の出力が不安定になる緩和振動の領域を含むレーザ光を出力する制御を行うことによって、第1〜第3実施形態と同様に、簡易な構成により、スペックルノイズの発生を低減することができるとともに、投影領域に投影される画像の輝度が低下するのを抑制することができる。   In the fourth embodiment, as described above, for some of the plurality of image forming elements (pixels), a laser including a region of relaxation oscillation in which the output of laser light becomes unstable at the initial stage of laser oscillation. By performing light output control, the generation of speckle noise can be reduced with a simple configuration as in the first to third embodiments, and the brightness of the image projected on the projection area is reduced. Can be suppressed.

また、第4実施形態では、上記のように、緩和振動の領域を含むレーザ光および緩和振動の領域を含まないレーザ光が出力される画素の配置パターンを、映像の走査方向の中心側部分よりも走査方向の両端側部分の方が、緩和振動の領域を含むレーザ光が出力される画素が配置される割合が高くなるように構成する。ここで、走査方向の中心側部分よりも走査方向の両端側部分の方が走査速度が小さい分、走査方向の両端側部分に出力されるレーザ光の量は、走査方向の中心側部と比べて多い。この場合に、走査方向の両端側部分で緩和振動の領域を含むレーザ光が出力される画素が配置される割合が高くなるように構成すれば、走査方向の両端側部分で十分にスペックルノイズの発生を低減しながら十分な輝度を確保することができる。   Further, in the fourth embodiment, as described above, the arrangement pattern of the pixels from which the laser beam including the relaxation oscillation region and the laser beam not including the relaxation oscillation region are output from the central side portion in the image scanning direction. Also, the two end portions in the scanning direction are configured such that the ratio of pixels where laser light including a region of relaxation oscillation is output is higher. Here, the amount of laser light output to both end portions in the scanning direction is smaller than the center side portion in the scanning direction because the scanning speed is lower in the both end portions in the scanning direction than in the center side portion in the scanning direction. Many. In this case, if the ratio of the pixels where the laser beam including the region of relaxation oscillation is output is increased at both end portions in the scanning direction, speckle noise is sufficient at both end portions in the scanning direction. Sufficient luminance can be ensured while reducing the occurrence of.

(第5実施形態)
次に、図2、図4、図5、図15および図16を参照して、第5実施形態について説明する。この第5実施形態による携帯型プロジェクタでは、緩和振動の領域を含むレーザ光を出力する際には、レーザ光の色に関わらず、赤色LD12、青色LD13および緑色LD14の全てで緩和振動の領域を含むようにレーザ光を出力する第1実施形態と異なり、緩和振動の領域を含むレーザ光をレーザ光の色ごとに対応して出力する例について説明する。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIGS. 2, 4, 5, 15, and 16. In the portable projector according to the fifth embodiment, when laser light including a region of relaxation oscillation is output, all of the red LD 12, blue LD 13 and green LD 14 have relaxation oscillation regions regardless of the color of the laser beam. Unlike the first embodiment in which laser light is output so as to be included, an example in which laser light including a region of relaxation oscillation is output corresponding to each color of the laser light will be described.

第5実施形態では、レーザ制御部415は、図15に示すように、スペックルノイズ低減画素選択回路415aと、レーザ駆動電流生成回路415bとを含んでいる。スペックルノイズ低減画素選択回路415aは、緩和振動の領域を含むレーザ光、または、緩和振動の領域を含まないレーザ光のいずれかを映像中の所定の画素に対して出力する選択を行う機能を有する。また、スペックルノイズ低減画素選択回路415aは、図16に示すように、映像データに対応して、赤色LD12、青色LD13および緑色LD14ごとに緩和振動の領域を含むレーザ光を出力する制御を行うように構成されている。   In the fifth embodiment, the laser control unit 415 includes a speckle noise reduction pixel selection circuit 415a and a laser drive current generation circuit 415b as shown in FIG. The speckle noise reduction pixel selection circuit 415a has a function of performing selection to output either laser light including a relaxation vibration region or laser light not including a relaxation vibration region to a predetermined pixel in an image. Have. Further, as shown in FIG. 16, the speckle noise reduction pixel selection circuit 415a performs control to output laser light including a relaxation oscillation region for each of the red LD 12, the blue LD 13, and the green LD 14 corresponding to the video data. It is configured as follows.

緩和振動の領域を含むレーザ光を出力する割合は、最もスペックルノイズの発生が生じやすい緑色LD14、2番目にスペックルノイズの発生が生じやすい赤色LD12および最もスペックルノイズの発生が生じにくい青色LD13の順番に高い。すなわち、第5実施形態では、緑色LD14の緩和振動の領域を含むレーザ光は、50%〜100%の割合の範囲で出力されるように構成されている。また、赤色LD12の緩和振動の領域を含むレーザ光は、30%〜80%の割合の範囲で出力されるように構成されている。また、青色LD13の緩和振動の領域を含むレーザ光は、0%〜50%の割合の範囲で出力されるように構成されている。   The ratio of output of laser light including the relaxation oscillation region is as follows: green LD14 where speckle noise is most likely to occur, red LD12 where speckle noise is most likely to occur, and blue where speckle noise is most unlikely to occur. It is higher in order of LD13. That is, in the fifth embodiment, the laser light including the relaxation oscillation region of the green LD 14 is configured to be output in the range of 50% to 100%. Further, the laser beam including the relaxation oscillation region of the red LD 12 is configured to be output in a range of 30% to 80%. Further, the laser light including the region of relaxation oscillation of the blue LD 13 is configured to be output in a range of 0% to 50%.

また、第5実施形態では、緩和振動の領域を含むレーザ光を出力する場合には、緑色LD14、赤色LD12および青色LD13は、それぞれ、緩和振動の領域を含まないレーザ光を出力する場合と比べて出力が大きくなるように出力される。具体的には、図4の出力電流と時間とに囲まれた面積S1(図4の斜線部)が図5の出力電流と時間とに囲まれた面積S2(図5の斜線部)と同じ面積になるように、緩和振動の領域を含むレーザ光を出力する電流は、大きくなるように調整される。これにより、緩和振動の領域を含むレーザ光を出力する場合にも、緩和振動の領域を含まないレーザ光を出力する場合と比べても、十分な光量を確保することが可能となる。   In the fifth embodiment, when laser light including a relaxation oscillation region is output, the green LD 14, the red LD 12, and the blue LD 13 each output laser light that does not include a relaxation oscillation region. Output to increase. Specifically, the area S1 surrounded by the output current and time in FIG. 4 (shaded portion in FIG. 4) is the same as the area S2 surrounded by the output current and time in FIG. 5 (shaded portion in FIG. 5). The current for outputting the laser light including the region of relaxation oscillation is adjusted so as to increase the area. As a result, a sufficient amount of light can be secured even when laser light including a region of relaxation oscillation is output, compared to when laser light not including a region of relaxation vibration is output.

第5実施形態では、上記のように、複数の画像形成要素(画素)のうち一部の画素に対して、レーザの発振初期においてレーザ光の出力が不安定になる緩和振動の領域を含むレーザ光を出力する制御を行うことによって、第1〜第4実施形態と同様に、簡易な構成により、スペックルノイズの発生を低減することができるとともに、投影領域に投影される画像の輝度が低下するのを抑制することができる。   In the fifth embodiment, as described above, for some of the plurality of image forming elements (pixels), a laser including a region of relaxation oscillation in which the output of laser light becomes unstable at the initial stage of laser oscillation. By performing control to output light, the generation of speckle noise can be reduced with a simple configuration as in the first to fourth embodiments, and the brightness of the image projected on the projection area is reduced. Can be suppressed.

また、第5実施形態では、上記のように、レーザ制御部415を、青色LD13、赤色LD12および緑色LD14の順に、緩和振動の領域を含むレーザ光に対応する画素の割合を大きくする制御を行うように構成することによって、スペックルノイズが発生しにくい青色LD13では、緩和振動の領域を含むレーザ光が出力される画素の割合を小さくする一方で、スペックルノイズが発生しやすい緑色LD14では、緩和振動の領域を含むレーザ光が出力される画素の割合を大きくすることができるので、レーザの色に応じて効果的にスペックルノイズの発生を低減することができる。   In the fifth embodiment, as described above, the laser control unit 415 performs control to increase the ratio of the pixels corresponding to the laser light including the relaxation oscillation region in the order of the blue LD 13, the red LD 12, and the green LD 14. By configuring as described above, in the blue LD 13 in which speckle noise is less likely to occur, the ratio of the pixels that output laser light including the region of relaxation oscillation is reduced, while in the green LD 14 in which speckle noise is likely to occur, Since the ratio of pixels that output laser light including the region of relaxation oscillation can be increased, the generation of speckle noise can be effectively reduced according to the color of the laser.

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5実施形態では、本発明の表示装置の一例としての携帯型プロジェクタに本発明を適用した例について示したが、本発明はこれに限られない。レーザ光を出力する表示装置であれば、たとえば、据え置き型のレーザプロジェクタなどの表示装置にも本発明を適用可能である。   For example, in the first to fifth embodiments, the example in which the present invention is applied to the portable projector as an example of the display device of the present invention has been described, but the present invention is not limited to this. The present invention can be applied to a display device such as a stationary laser projector as long as it is a display device that outputs laser light.

また、上記第1〜第5実施形態では、1フレーム毎に画素の位置を変更する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、複数フレーム毎に画素の位置を変更するようにしてもよい。   In the first to fifth embodiments, the example in which the pixel position is changed for each frame has been described. However, the present invention is not limited to this. In the present invention, for example, the pixel position may be changed for each of a plurality of frames.

また、上記第1〜第4実施形態では、緩和振動の領域を含むレーザ光が出力される画素の割合を約33%(1/3)に設定する例について示したが、本発明はこれに限られない。緩和振動の領域を含むレーザ光が出力される画素の割合が0%より大きく、かつ、100%よりも小さければ、緩和振動の領域を含むレーザ光が出力される画素の割合をいずれの割合に設定してもよい。   In the first to fourth embodiments, an example in which the ratio of pixels that output laser light including a region of relaxation oscillation is set to about 33% (1/3) has been described. Not limited. If the ratio of the pixels that output the laser beam including the relaxation oscillation region is greater than 0% and less than 100%, the ratio of the pixels that output the laser beam including the relaxation oscillation region is any ratio. It may be set.

また、上記第2〜第4実施形態では、緩和振動の領域を含むレーザ光が出力される画素の割合を約33%(1/3)に設定するとともに、3種類のパターンを生成した例について示したが、本発明はこれに限られない。緩和振動の領域を含むレーザ光が出力される画素の割合が1/nである場合にn種類のパターンを生成するのであれば、nがn=3以外の値であってもよい。   In the second to fourth embodiments, the ratio of pixels that output laser light including the relaxation oscillation region is set to about 33% (1/3) and three types of patterns are generated. Although shown, the present invention is not limited to this. If n types of patterns are generated when the ratio of pixels that output laser light including the region of relaxation oscillation is 1 / n, n may be a value other than n = 3.

また、上記第3実施形態では、1フレームのうちの1/4フレームについて配置パターンを生成した例を示したが、本発明はこれに限られない。1フレームを分割して配置パターンを生成するのであれば、1/4フレーム単位で配置パターンを生成しなくてもよい。   In the third embodiment, the example in which the arrangement pattern is generated for ¼ frame of one frame is shown, but the present invention is not limited to this. If an arrangement pattern is generated by dividing one frame, the arrangement pattern need not be generated in units of 1/4 frame.

また、上記第5実施形態では、1フレームを走査方向に3分割して緩和振動の領域を含むレーザ光が出力される画素の割合を分割した領域ごとに異ならせる例について示したが、本発明はこれに限られない。1フレームを走査方向に4分割以上に分割して緩和振動の領域を含むレーザ光が出力される画素の割合を分割した領域ごとに異ならせるようにしてもよい。   In the fifth embodiment, an example in which one frame is divided into three in the scanning direction and the ratio of pixels that output laser light including a region of relaxation oscillation is changed for each divided region is shown. Is not limited to this. One frame may be divided into four or more divisions in the scanning direction, and the ratio of pixels to which laser light including a region of relaxation oscillation is output may be different for each divided region.

また、上記第1〜第5実施形態では、投影部として振動可能な小型の振動ミラー素子であるスキャナミラーを用いた例を示したが、本発明はこれに限られない。レーザ光を走査可能なものであれば、ミラー素子以外の部材を用いてもよい。   In the first to fifth embodiments, an example is shown in which a scanner mirror, which is a small vibrating mirror element that can vibrate, is used as the projection unit. However, the present invention is not limited to this. Any member other than the mirror element may be used as long as it can scan the laser beam.

また、上記第1〜第5実施形態では、レーザ光発生部として赤色LD12、青色LD13および緑色LD14を用いることによって、RGBレーザ光を投影領域2に投影した例を示したが、本発明はこれに限らず、レーザ光発生部を、1つのLD(レーザダイオード)からRGBレーザ光を発生させるように構成してもよい。また、レーザ光発生部を、単色のレーザ光のみを発生させるように構成してもよいし、2色または4色以上のレーザ光を発生させるように構成してもよい。   In the first to fifth embodiments, the example in which the RGB laser light is projected onto the projection region 2 by using the red LD 12, the blue LD 13, and the green LD 14 as the laser light generator has been described. However, the laser light generator may be configured to generate RGB laser light from one LD (laser diode). In addition, the laser light generation unit may be configured to generate only single color laser light, or may be configured to generate laser light of two colors or four colors or more.

また、上記第1〜第5実施形態では、赤色LD12、青色LD13および緑色LD14を1つずつ設けることによりRGBレーザ光を出力した例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、赤色LD、青色LDおよび緑色LDのうち少なくともいずれかの色のLDを複数設けることにより、RGBレーザ光を出力しても良い。たとえば、緑色LDのみを2つ設けることにより、RGGBレーザ光としてレーザ光を出力するようにしてもよい。   In the first to fifth embodiments, an example in which RGB laser light is output by providing one red LD 12, one blue LD 13, and one green LD 14 is shown, but the present invention is not limited to this. In the present invention, RGB laser light may be output by providing a plurality of LDs of at least one of a red LD, a blue LD, and a green LD. For example, laser light may be output as RGGB laser light by providing only two green LDs.

また、上記第1〜第5実施形態では、1つのスキャナミラー17をX軸およびY軸回りに駆動することにより、1つのスキャナミラー17のみでレーザ光をX軸およびY軸回りに駆動することによりX方向およびY方向に走査する例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、Y軸回りに駆動することによりレーザ光をX方向に走査するY軸駆動ミラーと、X軸回りに駆動することによりレーザ光をY方向に走査するX軸駆動ミラーとの2つのミラーを設けることにより、レーザ光をX方向およびY方向に走査するようにしてもよい。   In the first to fifth embodiments, by driving one scanner mirror 17 around the X axis and the Y axis, the laser light is driven around the X axis and the Y axis by only one scanner mirror 17. However, the present invention is not limited to this example. In the present invention, the Y-axis drive mirror that scans the laser light in the X direction by driving around the Y-axis and the X-axis drive mirror that scans the laser light in the Y-direction by driving around the X-axis. By providing a mirror, the laser beam may be scanned in the X direction and the Y direction.

また、上記第1〜第5実施形態では、映像入力インターフェースを介してパーソナルコンピュータから入力された映像を投影領域に投影する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、メモリーカードに記憶された映像データをカードスロットを介して入力するとともに入力された映像を投影領域に投影するなど、外部機器からの信号入力以外の方法により映像を入力するとともに、入力された映像を投影領域に投影するようにしてもよい。   In the first to fifth embodiments, the example in which the video input from the personal computer via the video input interface is projected onto the projection area has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the video data stored in the memory card is input via the card slot and the input video is projected onto the projection area. For example, the video is input and input by a method other than the signal input from the external device. You may make it project an image | video on a projection area | region.

12 赤色LD(レーザ光発生部、赤色レーザ光発生部)
13 青色LD(レーザ光発生部、青色レーザ光発生部)
14 緑色LD(レーザ光発生部、緑色レーザ光発生部)
15、115、215、315、415 レーザ制御部(制御部)
16 レーザドライバ(制御部)
17 スキャナミラー(投影部)
100 携帯型プロジェクタ(表示装置)
115b、215b、315b メモリ(記憶部)
12 Red LD (Laser beam generator, Red laser beam generator)
13 Blue LD (laser light generator, blue laser light generator)
14 Green LD (Laser beam generator, Green laser beam generator)
15, 115, 215, 315, 415 Laser control unit (control unit)
16 Laser driver (control unit)
17 Scanner mirror (projection unit)
100 Portable projector (display device)
115b, 215b, 315b Memory (storage unit)

Claims (6)

レーザ光を出力するレーザ光発生部と、
前記レーザ光を走査させることにより、任意の投影領域に複数の画像形成要素からなる画像を投影する投影部と、
前記複数の画像形成要素のうち所定の位置に配置された所定位置画像形成要素に対して、レーザの発振初期において前記レーザ光の出力が不安定になる緩和振動の領域を含む第1レーザ光と、前記緩和振動の領域を含まない第2レーザ光とを、前記複数の画像形成要素からなる前記画像の所定のフレーム数毎に切り替えながら出力する制御を行う制御部とを備える、表示装置。
A laser beam generator for outputting a laser beam;
A projection unit that projects an image including a plurality of image forming elements on an arbitrary projection region by scanning the laser beam;
A first laser beam including a relaxation oscillation region in which an output of the laser beam becomes unstable at an initial stage of laser oscillation with respect to a predetermined position image forming element arranged at a predetermined position among the plurality of image forming elements; And a control unit that performs control to output the second laser beam that does not include the relaxation oscillation region while switching the second laser beam for each predetermined number of frames of the image including the plurality of image forming elements.
前記制御部は、前記所定位置画像形成要素に対して、前記第1レーザ光と前記第2レーザ光とを、前記所定のフレーム数毎にランダムに切り替えながら出力する制御を行うように構成されている、請求項1に記載の表示装置。   The control unit is configured to perform control to output the first laser light and the second laser light to the predetermined position image forming element while switching at random for each predetermined number of frames. The display device according to claim 1. 前記制御部は、前記所定位置画像形成要素に対して、前記第1レーザ光と前記第2レーザ光とを、前記所定のフレーム数毎に予め設定された所定の配置パターンに基づいて切り替えながら出力する制御を行うように構成されている、請求項1に記載の表示装置。   The control unit outputs the first laser beam and the second laser beam while switching the predetermined position image forming element based on a predetermined arrangement pattern set in advance for each predetermined number of frames. The display device according to claim 1, wherein the display device is configured to perform control. 前記所定の配置パターンは、前記所定のフレーム数の複数倍のフレーム数からなるフレーム期間の間に、前記第1レーザ光が前記複数の画像形成要素の各々に少なくとも1回出力されるように構成されている、請求項3に記載の表示装置。   The predetermined arrangement pattern is configured such that the first laser light is output to each of the plurality of image forming elements at least once during a frame period composed of a number of frames that is a multiple of the predetermined number of frames. The display device according to claim 3. 前記所定の配置パターンを記憶する記憶部をさらに備える、請求項3または4に記載の表示装置。   The display device according to claim 3, further comprising a storage unit that stores the predetermined arrangement pattern. 前記所定のフレーム数は、1枚である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の表示装置。   The display device according to claim 1, wherein the predetermined number of frames is one.
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