JP6517831B2 - マルチセグメントの輝度補償 - Google Patents

Description

背景
本発明は、走査型レーザプロジェクタに関する。

典型的には、走査型レーザプロジェクタは、画像を表示するために、変調されたレーザ光線をラスターパターンで走査する。多くの推定される要因により、得られたレーザ光線の光点（ｓｐｏｔ、点）は、一様でない速度でラスターパターンを通過する（ｔｒａｖｅｒｓｅ、横断する）可能性がある。

例えば、正弦波状に走査されたレーザ光線は、ラスターパターンで、中央付近で最も速く通過し、中央から離れた時に最も遅く通過するレーザの光点を生成する。レーザの交点が通過する一様でない速度は、表示される画像の輝度変化をもたらす可能性がある。

図１は、本発明の様々な実施形態に従った走査型レーザプロジェクタを示す図である。 図２は、本発明の様々な実施形態に従った輝度変化を有するラスターパターンを示す図である。 図３は、本発明の様々な実施形態に従った輝度補償を目的とした画像処理部を示す図である。 図４は、本発明の様々な実施形態に従った輝度補償部を示す図である。 図５は、単一の補償関数を使用した輝度補償のグラフである。 図６は、単一の補償関数を使用した輝度補償のグラフである。 図７は、複数の補償関数を使用した輝度補償のグラフである。 図８は、低輝度レベルで複数の補正関数を用いた輝度補償のグラフである。 図９は、本発明の様々な実施形態に従った方法のフローチャートを示す図である。 図１０は、本発明の様々な実施形態に従ったモバイル装置のブロック図である。 図１１は、本発明の様々な実施形態に従ったモバイル装置を示す図である。 図１２は、本発明の様々な実施形態に従ったヘッドアップディスプレイシステムを示す図である。 図１３は、本発明の様々な実施形態に従ったアイウェアを示す図である。 図１４は、本発明の様々な実施形態に従ったゲーム機器を示す図である。

詳細な説明
以下の詳細な説明においては、本発明の様々な実施形態を示す添付図面が、例示の目的で参照される。これらの実施形態は、当業者が本発明を実施可能とするために十分詳細に記載されている。本発明の様々な実施形態は、異なっているが、必ずしも相互に排他的ではないことを理解すべきである。例えば、一実施形態に関連して記載されている個々の特徴、構造、または特性は、本発明の範囲から逸脱することなく他の実施形態において実施されてもよい。加えて、それぞれの開示された実施形態内の個々の要素の位置または配置は、本発明の範囲から逸脱することなく変更されてもよいことが理解されるべきである。それ故、以下の詳細な説明は限定的な意味に解釈されるべきではなく、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ定義され、特許請求の範囲が権利を有する均等物の全範囲と共に適切に解釈される。図面において、同じ数字は、何点かの図面を通して同一または類似の機能を参照する。

図１は、本発明の様々な実施形態に従った走査型レーザプロジェクタを示している。走査型レーザプロジェクタ１００は、輝度補償部を備えた画像処理部１０２と、光源（複数可）１１２と、走査ミラー１６２を有する微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）装置１６０と、ミラー駆動回路１１６と、クロック発生素子１４０と、を含んでいる。また、走査型レーザプロジェクタ１００は、誘導用光学部品１３４および誘導用光学部品１３６を含んでいる。

動作時には、輝度補償部を備えた画像処理部１０２は、ノード（ｎｏｄｅ、中継点、送受信局）１０１上の映像データを受け取り、画素（画素）が表示されるべきときに光源１１２を駆動するために使用される、ノード１１１への補償された画素データを生成する。ノード１０１上の映像データは、典型的には、直線の格子上の画素データとして受信される画像のソースデータを表すが、これは必須ではない。例えば、ノード１０１上の映像データは、任意の解像度（例えば６４０×４８０、８４８×４８０、１９２０×１０８０）の画素の格子を表すことができる。走査型レーザプロジェクタ１００は、図中１８０で示されるラスターパターン１８０を走査する走査型プロジェクタである。ラスターパターンは、画像のソースデータの中で、必ずしも直線上の格子に位置合わせされる必要はない。画像処理部１０２は、ラスターパターン上の適切な場所で表示される表示画素データを生成するように動作する。例えば、いくつかの実施形態では、画像処理部１０２は、ラスターパターンの走査軌跡に沿った表示画素の値を決定するために、元の画像データ（ｓｏｕｒｃｅ ｉｍａｇｅ ｄａｔａ）の画素の間で垂直方向及び／又は水平方向の補間をする。

光源１１２は、画像処理部１０２から、補償された画素データの出力を受け取り、それに応答したグレースケール値を有する光を発生させる。光源１１２は、単色であってもよいし、複数の異なる色の光源を含んでいてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、光源１１２は、赤色、緑色、および青色の光源を含む。これらの実施形態では、画像処理部１０２の出力は、赤色、緑色、および青色の光源のそれぞれに対応する補償された画素データを出力する。

いくつかの実施形態では、光源１１２は、一つ以上のレーザ光を発生する手段を含むことができる。例えば、いくつかの実施形態では、光源１１２は、レーザダイオードを含むことができる。例えば、いくつかの実施形態は、光源１１２はまた、駆動信号を受け入れ、および／または調節する駆動回路を含むことができる。例えば駆動回路は、デジタル−アナログ（Ｄ／Ａ）変換器、トランスインピーダンス増幅器、結合回路、バイアス回路、スイッチ等を含むことができる。光源１１２からの光線は、誘導用光学部品１３４、１３６を経由してミラー１６２に向けられる。任意の種類の光学的要素が、光源と１１２とミラー１６２との間の光路の中に含まれていても良い。例えば、走査型レーザプロジェクタ１００は、コリメートレンズ、ダイクロイックミラー、または他の任意の適切な光学的要素を含むことができる。

走査ミラー１６２は、光源１１２からの光線を受け取るように配置される。いくつかの実施形態では、走査ミラー１６２は、少なくとも一軸上で正弦曲線状に走査する正弦曲線走査ミラーである。さらに、いくつかの実施形態では、走査ミラー１６２は、前後の往復運動（ｂａｃｋ ａｎｄ ｆｏｒｔｈ）で走査を行い、ゼロ位相値（ｚｅｒｏ ｐｈａｓｅ ｖａｌｕｅ）と、正および負の映像範囲（ｐｏｓｉｔｉｖｅ ａｎｄ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｖｉｄｅｏ ｅｘｔｅｎｔｓ）の位相値を通して走査する瞬時走査位相（ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓ ｓｃａｎ ｐｈａｓｅ）を有する。

走査ミラー１６２は、ミラー駆動回路１１６からのノード１９３で受け取った電気的な励振（ｓｔｉｍｕｌｉ）に応答して、二軸上で光線を偏向する。二軸上を動く間に、走査ミラー１６２は、光源１１２によって提供された光を反射する。この反射光は、ラスターパターンで掃引（スイープ）され、光線を変化させた（ｍｏｄｕｌａｔｅ）とおりに個々の画素を描き、その結果、符号１８０で示される画像表示をもたらす。走査ミラー１６２によって掃引されるラスターパターンの形状は、二軸上の走査ミラーの運動の関数である。例えば、いくつかの実施形態では、走査ミラー１６２は、正弦波状の励振に応じて第一の次元（例えば、水平な次元）の掃引を行い、実質的に正弦波状の水平掃引をもたらす。また例えば、いくつかの実施形態では、走査ミラー１６２は鋸歯状の波形の励振に応答して第二の次元（たとえば、垂直な次元）の掃引を行い、実質的に直線状（ｌｉｎｅａｒ）の一方向の垂直掃引をもたらす。

ＭＥＭＳ装置１６０は、光を二次元で走査する走査ミラーアセンブリ（組立体）の一例である。いくつかの実施形態では、走査ミラーアセンブリは、二次元（例えば、二軸）で走査する単一のミラーを含む。代替的には、いくつかの実施形態では、ＭＥＭＳ装置１６０は、二つの走査ミラーを含む組立体であってもよく、その一つのミラーは一つの軸に沿って光線を偏向し、他のミラーは一つ目の軸に対してほぼ垂直な第２の軸に沿って光線を偏向するものであってもよい。

ＭＥＭＳ装置１６０は、ノード１６１上への同期信号を生じさせる。ノード１６１上の同期信号は、ミラー位置に関する情報を提供する。例えば、いくつかの実施形態では、同期信号は、走査ミラー１６２の水平方向の掃引ごとの既知の回数（ｋｎｏｗｎ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｔｉｍｅｓ）の変わり目（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ、遷移）の水平同期信号であり、他の実施形態では、同期信号は、走査ミラー１６２の垂直方向の掃引ごとの既知の回数の変わり目の垂直同期信号である。いくつかの実施形態では、ＭＥＭＳ装置１６０は、同期信号を生成するためのセンサおよび／または回路を含む。例えば、いくつかの実施形態では、ＭＥＭＳ装置１６０は、走査ミラー１６２の位置を検出する一つ又はそれ以上の圧電型センサを含む。また例えば、いくつかの実施形態では、ＭＥＭＳ装置１６０はまた、１つ以上の比較器、遅延線、又はセンサ信号から同期信号を発生させる他の回路を含む。

クロック発生素子１４０は、ノード１６１上の同期信号を受け取り、ノード１４１上へのクロック信号を生じさせる。クロック発生素子１４０は、同期信号からクロック信号を発生させることのできる任意の回路を含むことができる。例えば、いくつかの実施形態では、クロック発生素子１４０は、位相比較器、電圧制御発振器（電圧可変発振器）、周波数逓倍器、および／または除算器（ｄｉｖｉｄｅｒ、分周器）、等を有する位相同期ループ回路（ｐｈａｓｅ ｌｏｃｋ ｌｏｏｐ ｃｉｒｃｕｉｔ）を含む。いくつかの実施形態では、ノード１４１上のクロック信号は、符号１８０のラスターパターンで表示される画像内の画素の表示及び画素データの発生の時間を決めるために使用される画素クロックである。

画像処理部１０２はまた、光源が発生させた光線の輝度を変更するように構成された輝度補償部１１２を含む。輝度補償部は、いつ、どのように画素の輝度を変更するかを決定するために、ノード１０３上の補償率と、ノード１６１上の同期信号と、ノード１４１上のクロック信号と、を使用する。いくつかの実施形態では、輝度補償部は、瞬時走査位相の少なくとも二つの関数を使用する。第一の関数は、瞬時走査位相がラスターパターン１８０の水平方向の中心でゼロ位相値と等しいときに使用される関数であり、第二の関数は、瞬時走査位相の絶対値が正の映像範囲の位相値（ｖｉｄｅｏ ｅｘｔｅｎｔｓ ｐｈａｓｅ ｖａｌｕｅ）に等しいときに使用される。これらの輝度補償の実施形態などは、以下にさらに記述される。

図２は、本発明の様々な実施形態に従った、輝度変化を有するラスターパターンを示す。ラスターパターン１８０もまた示されており、また、図１を参照して説明する。ラスターパターン１８は、それぞれの垂直方向の掃引のごく少数の水平方向の掃引を示しているが、これは本発明を限定するものではない。たとえば、いくつかの実施形態では、それぞれの垂直方向の掃引のために水平方向の数百または数千の掃引が発生する。

図２は、「第一の次元」として水平方向を示し、「第二の次元」として垂直方向（図の縦方向）を示している。これは、習慣的な目的で名前を付けるためだけのものである。９０度の回転が、第一の次元を垂直方向とし、第二の次元を水平方向とする結果をもたらすことができる。

図２はまた、高速走査方向における負の映像範囲２０２と正の映像範囲２０４を示している。映像範囲２０２、２０４は、映像を表示するために使用されるラスターパターンの範囲を表している。画素は、この範囲の間で表示され、範囲の外では表示ない。水平方向（高速走査）の中心がゼロ位相であると見なされた場合、走査ミラー１６２（図１）は、ゼロ位相の位置と、負の映像範囲の位置２０２と、正の映像範囲の位置２０４とを走査する。

高速軸の共振ミラー駆動手段（ｒｅｓｏｎａｎｔ ｍｉｒｒｏｒ ｄｒｉｖｅ）を備えた走査型の光線投影システム（１００、図１）においては、本質的に、走査ミラーの動作は高速走査範囲の中央（ゼロ位相位置）で最も速く、且つ走査ミラーは、画像の視野領域の端部に向かうに連れて遅くなる。走査ミラーが端部に向かうに連れて遅くなると、一つの画素の継続時間が増加する。光源が、全ての画素の位置について固定の電力水準で駆動される場合、画素は、視野の端部で明るく、中心に向かうにつれて減光される（ｄｉｍｍｅｒ）。

この現象は、符号２１０の、知覚される輝度（ｐｅｒｃｅｉｖｅｄ ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ、明るさ感）の曲線によって表されている。知覚される輝度２１０は、全ての画素位置について固定の電力水準で光源が駆動される場合、結果として、ラスターパターンの左右の端部付近で増加した輝度を示す。ミラーの速度は余弦曲線（コサインカーブ）で近似することができるので、知覚される輝度２１０もまた、第一の次元における正弦波状の走査の結果として、映像範囲の近くで増加した輝度を有する余弦曲線によって表される。

いくつかの実施形態では、２２０で示される輝度補償は、２１０で示される知覚される輝度を補償するための画素データに適用される。輝度補償２２０は、画像の中心からの水平距離に基づいて各画素の輝度を補正または調整する。例えば、１つの値に正規化された輝度補償について、個々の画素の輝度が画像の水平方向の中心で補正されない、または調整されない。１つの値に正規化された同一の輝度補償について、個々の画素の輝度は、画像の水平方向の中心からの距離が増加するにつれて減少する。

また、図２は、輝度補償２３０を示している。輝度補償２３０はマルチセグメントの（ｍｕｌｔｉ−ｓｅｇｍｅｎｔ、多区分の）輝度補償関数の一例である。マルチセグメントの輝度補償は、多くの目的のために有用である。いくつかの実施形態では、合成されたレーザ出力の出力値（ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｏｕｔｐｕｔ ｌａｓｅｒ ｐｏｗｅｒ）が増加する一方で、全体の瞬時出力電力は、所定のレーザの等級（ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ、クラス）を満たすために、依然として特定のレーザ出力の制限値を下回ったままでなければならない。いくつかのレーザの等級の例が、以下にさらに記載されている。本発明のいくつかの実施形態では、同じレーザクラス内に留まりながら、画像全体の輝度を増加させるために、複数の異なる輝度補償関数を使用するマルチセグメントの輝度補償を提供する。第一の輝度補償関数は、しきい値を下回る瞬時走査位相値と関連付けられた水平方向の距離で使用することができ、第２の輝度補償機能は、しきい値を超える瞬時位相値と関連付けられた水平方向の距離で使用することができる。

上記のマルチセグメントの輝度補償は、レーザの等級を満たすために有用であるが、いくつかの実施形態では、マルチセグメントの輝度補償は他の目的に使用される。例えば、輝度の変動は、投影の形状でも、様々なミラースキャン速度でも、同様に阻止することができる。投影面が不規則である場合、またはプロジェクタが投影面に対して名目上（ｎｏｍｉｎａｌｌｙ）垂直な配置ではない場合、マルチセグメントの輝度変動が生じる可能性がある。これらの実施形態では、マルチセグメントの輝度補償は、補償されていない画素データと補償された画素データとの間の所望される関係をもたらすための、画素の輝度を修正する目的で使用されてもよい。

図３は、本発明の様々な実施形態に従った輝度補償をする画像処理部を示している。画像処理部１０２は、ビデオバッファ３２０、補間器３３０、走査位相決定部３１０、および輝度補償部３４０を含む。ノード１４１上のクロック信号は、それを使用するすべての機能的なブロックに提供されることを示すために、１つの矢印で示されている。例えば、いくつかの実施形態では、クロック信号は、図３に示されたすべての他の機能的なブロックに提供される。

走査位相決定部３１０は、ノード１６１上の同期信号を受信して、走査ミラーの瞬間的な走査の位相を表す瞬時走査位相値θを出力する。同期信号は、瞬時走査位相値を決定することを可能にする任意の一又は複数の信号であってもよい。例えば、いくつかの実施形態では、同期信号は垂直同期信号であり、他の実施形態では、同期信号は水平同期信号である。走査位相決定部３１０は、任意の適切な方法で瞬時走査位相を決定することができる。例えば、いくつかの実施形態では、走査位相決定部３１０は、各クロック周期の固定された位相値を加算するモジュロπカウンタ（ｍｏｄｕｌｏ π ｃｏｕｎｔｅｒ）を実装する。

ビデオバッファ３２０は、ノード１０１上の映像データを受信する。上記したとおり、ビデオデータは、任意の色深度および解像度を含む任意の形式であってもよい。バッファ３２０は複数の画素に対応する複数の項目（ｅｎｔｒｙ）を保存する。いくつかの実施形態では、バッファ３２０は、画素に対応する１本の水平線（走査線）のデータを保存し、他の実施形態では、バッファ３２０は、画素に対応する複数の水平線のデータを保存する。さらに別の実施形態では、バッファ３２０は、画素の完全な１つのフレーム分、または画素の複数のフレーム分のデータを保存する。

バッファ３２０は、任意の適切なハードウェア構成を用いて実現されることができる。例えば、いくつかの実施形態では、バッファ３２０はデュアルポートランダムアクセスメモリで実現され、他の実施形態でバッファ３２０は、先入れ先出し方式（ＦＩＦＯ）の記憶装置で実現されている。

補間器３３０は、バッファ３２０からの画素データを受信し、走査ミラーの、瞬時の走査の位相値に対応する表示画素値（ｄｉｓｐｌａｙ ｐｉｘｅｌ ｖａｌｕｅ）を決定するために補間を行う。いくつかの実施形態では、補間器３３０は、単一の水平線の画素間または単一の垂直線の画素間を補間し（一次元補間）、他の実施形態では、補間器３３０は、同一の水平線上の画素の間も、異なる水平線上の画素間も、同様に補間する（二次元補間）。

補間器３３０は、任意の適切なハードウェア構成を用いて実現することができる。例えば、いくつかの実施形態では、補間器３３０は、レジスタと、加算器と、シフタと、乗算器とで実現される。補間器３３０は、例えば、バッファ３２０内の画素間の補間を実行するために使用される様々なコンピュータによる要素を制御するための有限状態機械（ｆｉｎｉｔｅ ｓｔａｔｅ ｍａｃｈｉｎｅ）のように、埋め込まれた制御要素をも含むことができる。

補間された画素データは、輝度補償部３４０に提供される。輝度補償部３４０は、瞬時走査位相値θの関数として、画素の出力輝度を修正（ｍｏｄｉｆｙ）する。上述したように、ミラー速度は余弦曲線（コサインカーブ）で近似することができ、次いで、輝度補償率（ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ、輝度補償係数）を以下のように定義することができる。
（式）
輝度＿補償 ＝ ＢＦ＋（（１−ＢＦ）×ＣＯＳ（θ））

ここで、ＢＦは０と１の間の値（１＝輝度補償なし）となる輝度係数である。角度θでの画素の、出力する画素のレーザ出力は、次のように計算される。
（式）
補償された画素データ ＝ 画素データ×輝度＿補償

他の実施形態において、輝度補償は、マルチセグメントの手法を採用する。例えば、θの絶対値がしきい値よりも小であるときに、輝度補償は第一の関数を用いて決定されることができ、θの絶対値がしきい値よりも大であるときに、第二の関数を用いて決定されることができる。これらの実施形態では、輝度補償率は、以下のように定義することができる。
（式）
ａｂｓ（θ）＜ ｋｎｅｅの場合、 （ｉｆ ａｂｓ（θ）＜ ｋｎｅｅ）
輝度＿補償 ＝ （ＣＣ１×ＣＣ２）＋（１−ＣＣｌ）×ｃｏｓ（θ）
それ以外の場合、
輝度＿補償 ＝ （ＣＣ３×ＣＣ４）＋（１−ＣＣ３）×ｃｏｓ（θ）

ここで、ＣＣ１、ＣＣ２、ＣＣ３、ＣＣ４は補償係数（ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）であり、「ｋｎｅｅ（グラフの値がほぼ直角に変化する点）」値はしきい値である。様々のマルチセグメントの実施形態では、輝度補償率を決定するために、１より多いしきい値と２より大きいθの関数を含む。任意の数のしきい値および輝度補償関数が、本発明の範囲から逸脱することなく含まれていてもよい。

いくつかの実施形態では、補償係数は、一度設定されると変化しない静的な値である。他の実施形態では、補償係数は、走査型レーザ投影の動作中に修正することができる。例えば、補償係数は、マイクロプロセッサや有限状態機械といった制御要素（図示せず）によって修正可能なレジスタに保持されることができる。補償係数は、ユーザがレーザプロジェクタと連携したとき（例えば、ユーザが輝度設定を変更した場合）修正されてもよい。または補償係数は、それらは、ユーザの相互作用なしに、制御要素内のアルゴリズムを使用して変更されてもよい。

さらに以下に記載されるように、いくつかの実施形態では、同一のレーザクラス内に留まりながら、走査型レーザプロジェクタの出力ルーメンを増加させるために、マルチセグメントの輝度補償を用いる。さらに、他の実施形態では、たとえば平均出力電力に対する輝度の均一性といった表示品質における、他の付加価値との妥協（ｔｒａｄｅ ｏｆｆ）を行うために、マルチセグメントの輝度補償を用いる。そしてさらに別の実施形態は、プロジェクタの幾何学的寸法に由来する輝度変化を補償するために、マルチセグメントの輝度補償を用いる。

図４は、本発明の様々な実施形態による輝度補償部を示している。輝度補償部３４０は、乗算器４１０、４１４、４２０、４２４、および４７０、加算器４１２、４１６、４２２、および４２６、余弦決定部４０２、絶対値決定部４４０、比較器４５０、及びマルチプレクサ４６０を含む。ノード１４１上のクロック信号は、それを使用するすべての機能的なブロックに提供されることを意味するために、１つの矢印で示されている。例えば、いくつかの実施形態では、クロック信号は、図４に示されたすべての他の機能的なブロックに提供される。

図４に示される例示の回路の空間配列（ｔｏｐｏｌｏｇｙ）は、図３を参照して上記で提供されるマルチセグメントの例に従って、マルチセグメントの輝度補償を行う。図４で示されるように、２つの関数は、瞬時走査の三角関数に適用される異なる係数を含む。異なる係数が（１−ＣＣｌ）および（１−ＣＣ３）として示されており、三角関数は余弦関数である。また、図４に示すように、２つの関数は、瞬時走査位相の三角関数に加算される異なる補償量（ｏｆｆｓｅｔ、残留偏差）が含まれる。異なる補償量は、図中（ＣＣ１＊ＣＣ２（ＣＣ１とＣＣ２とを乗じた数））および（ＣＣ３＊ＣＣ４（ＣＣ３とＣＣ４とを乗じた数））として示され、三角関数は余弦関数である。

乗算器４７０は、画素データと輝度補償とを乗算する単一の乗算器として示されている。いくつかの実施形態では、乗算器４７０は、１よりも多い物理的な乗算器を含む。例えば、いくつかの実施形態では、それぞれの乗算器が、輝度補償率を異なる色の画素データ（例えば、赤、緑、青）に適用する、３つの乗算器を含む。

図４は、単一のしきい値を定義したマルチセグメントの輝度補償を示しているが、これは本発明を限定するものではない。例えば、いくつかの実施形態では、複数のしきい値を有するマルチセグメントの輝度補償を含む。

図５および図６は、一つの補償関数を使用している輝度補償のグラフを示している。図５は、すべての瞬時ミラー走査位相値θの関数として、ミラー速度５１０、輝度補償５４０、輝度均一性５３０、およびレーザ出力マスク５２０（ｌａｓｅｒ ｐｏｗｅｒ ｍａｓｋ ５２０、レーザ出力仮想値）を示している。図５はまた、正の映像範囲２０４と負の映像範囲２０２を示している。本実施例の有効な映像範囲は、約＋／−１．２ラジアンまで広がっている（または走査範囲の９４％が有効な映像範囲として確保されている）。図５に示される全ての曲線は、単純化のために一つの値に正規化（ｎｏｒｍａｌｉｚｅ ｔｏ ａ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｏｎｅ）されている。

レーザ出力マスク５２０は、瞬時走査位相の関数として、最大の望ましいレーザ出力値を表す。レーザ出力マスク５２０は、レーザクラス、投影の幾何学的形状、投影面の不連続、等を含むがこれらに限定されない、任意の基準値を使用して得る（ｄｅｒｉｖｅ）ことができる。議論のために、および具体的な例を提供するために、レーザ出力マスク５２０は、レーザ出力が２６ルーメン以下に限定された、クラス２ ＩＥＣ ６０８２５−１システムの形態である。

輝度補償５４０は、以下の式で表されるシングルセグメント（ｓｉｎｇｌｅ ｓｅｇｍｅｎｔ、単一区分）の輝度関数である。

輝度＿補償 ＝ ＢＦ＋（（１−ＢＦ）×ｃｏｓ（θ））、
ここで、 ＢＦ＝０

輝度５３０は、輝度補償５４０が適用されるときに形成される最終的な画像の輝度の均一性を示す。輝度補償５４０が適用されるとき、最大輝度変化（ｐｅａｋ ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ ｖａｒｉａｔｉｏｎ）（輝度均一性５３０の変化）は５．１７％に等しく、１３点のＡＮＳＩ規格の均一性は、９７．３４％に等しい。輝度補償５４０は、走査範囲の左右両側のレーザ出力マスク５２０によって特定される制限境界（ｌｉｍｉｔ ｂｏｕｎｄｓ）よりも外側（上部）である。一般に、これは、マスク５２０によって特定されるような、要求される制限を超えるレーザ出力の出力値を意味し、この特定の例において、クラス２ ＩＥＣの制限の違反を意味している。

図６もまた、シングルセグメントの輝度補償を示している。図５に示す輝度補償とは対照的に、図６の輝度補償６４０の値は、レーザ出力マスク５２０の下側に留まり、したがって、特定のレーザクラスの要件を満たしている。輝度補正６４０は、以下の式で表されるシングルセグメントの輝度関数である。

輝度＿補償 ＝ ＢＦ＋（（１−ＢＦ）×ＣＯＳ（θ））、
ここで、 ＢＦ＝−０．２６３

輝度６３０は、輝度補償６４０が適用された場合に形成される最終的な画像の輝度の均一性を示している。輝度補償６４０が適用されると、最大輝度変化（輝度均一性６３０の変化）は５２．７８％に等しく、１３点のＡＮＳＩ規格の均一性は７１．１３に等しい。輝度補償６４０は、特定のレーザクラスに留まるシステムという結果になるが、全体的な輝度と輝度均一性は輝度補償５４０（図５）と比較して減少する。

図７は、複数の補償関数を用いた輝度補償のグラフを示す。輝度補償７４０は以下の式で表されるマルチセグメントの輝度補償を提供する。

ａｂｓ（θ）＜ ｋｎｅｅの場合、
輝度＿補償 ＝ （ＣＣ１×ＣＣ２）＋（１−ＣＣｌ）×ｃｏｓ（θ）
他の場合、
輝度＿補償 ＝ （ＣＣ３×ＣＣ４）＋（１−ＣＣ３）×ｃｏｓ（θ）
ここで、
ＣＣ１＝０．３１４ であり、
ＣＣ２＝１．０ であり、
ＣＣ３＝−０．５５２ であり、
ＣＣ４＝０．６５４ であり、
ｋｎｅｅ＝０．６８１ である。

輝度補償７４０の値は、レーザ出力マスク５２０の下側に留まる一方で、レーザ出力の駆動値（ｌａｓｅｒ ｐｏｗｅｒ ｄｒｉｖｅ）を増加させることによって総ルーメン出力（ｔｏｔａｌｓ ｌｕｍｅｎｓ ｏｕｔｐｕｔ）を増加させ、且つ輝度均一性を増加させる。例としてのレーザ出力マスク５２０はｋｎｅｅ値を含み、輝度補償７４０は、瞬時ミラー走査位相値θの絶対値がｋｎｅｅ値よりも小である場合に第一の関数を用いて輝度補償を決定するとともに、輝度補償７４０は、瞬時ミラー走査位相値θの絶対値がｋｎｅｅ値より大である場合、第一の関数を用いて輝度補償を決定する。

輝度補償６４０の値が適用されると、ピーク輝度変化（輝度均一性の変化７３０）が５２．５７％に等しく、１３点のＡＮＳＩ規格の均一性が７０．９１に等しい。図７のマルチセグメントの輝度補償は、輝度均一性の損失がほぼ無しに、図６のシングルセグメントの解決手法を超える７％以下の出力ルーメンの追加的な利得を提供する。

図７の例では、輝度補償７４０はθの２つの関数を使用している。使用される関数の数は、増加した粒状性（ｇｒａｎｕｌａｒｉｔｙ）のために制限はないが、単純化するために、ここでは２つの関数だけが考慮されている。

図８は、低輝度水準での複数の補償関数を用いたときの輝度補償のグラフを示す。輝度補償８４０は、以下の式で表されるマルチセグメントの輝度補償を提供する。

ａｂｓ（θ）＜ ｋｎｅｅの場合、
輝度＿補償 ＝ （ＣＣ１×ＣＣ２）＋（１−ＣＣｌ）×ｃｏｓ（θ）
他の場合、
輝度＿補償 ＝ （ＣＣ３×ＣＣ４）＋（１−ＣＣ３）×ｃｏｓ（θ）
ここで、
ＣＣ１＝ＣＣ２＝ＣＣ４＝０ であり、
ＣＣ３＝−０．４０９ であり、
ｋｎｅｅ＝０ である。

出力ルーメンは約１５ルーメン以下に低下し、ピーク輝度変化は３．０６％に低下し、１３点のＡＮＳＩ規格の均一性は９７．３４％に増加する。

いくつかの実施形態では、図７および図８で表される値の間でシステムの輝度が変化するように、補償係数を動的に修正することができる。例えば、ｋｎｅｅ値は、システムの輝度が変化すると増加または減少されることができる。また、例えば、ＣＣ１、ＣＣ２、ＣＣ３およびＣＣ４の値は、システムの輝度が変化したときに増加または減少させることができる。

図８は、減じられた総出力ルーメン（ｔｏｔａｌ ｏｕｔｐｕｔ ｌｕｍｅｎｓ）特性と引き替えに、輝度均一性８３０を増大させる実施形態を表す。他の実施形態では、出力ルーメン、輝度均一性、および他の因子との間で、異なる妥協（ｔｒａｄｅ ｏｆｆ、二律背反）を行うために補償係数を変更することができる。

上述のように、レーザ出力マスク５２０は、ＩＥＣレーザクラスまたは分類に関連する基準を含む任意の基準を使用して、得ることができる。例えば、いくつかの実施形態では、レーザ出力若しくはクラスの制限は、レーザがその用途の範囲内で駆動される製品の工業的設計および出力レベルによっては、問題とならない可能性がある。しかし、これらの状況でより適用できるものは、映像が投影される表面上の形状から得られる出力制限マスクの値である。

レーザプロジェクタ１００（図１）が、凸面の中心に対して名目上垂直なプロジェクタで、凸状である表面上に、文字記号等（ｓｉｇｎａｇｅ）を投影する投影状況（ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ ｓｃｅｎａｒｉｏ）を検討する。これらの実施形態では、投影された内容は、中央から側部に向かって徐々に消える（ｆａｄｅ、フェードする）。これらの実施形態では、レーザ出力制限マスクは、名目的に中央部の輝度の最大値を維持すると同時に、縁部に向かって輝度を増加させることを可能とするように生成することができる。映像範囲の近傍の画素期間（ｐｉｘｅｌ ｐｅｒｉｏｄ）が増加する時、縁部（ｅｄｇｅ、端部）に向かう知覚される輝度が増加する。プロジェクタが投影面に対して名目上垂直ではない実施形態では、知覚される輝度分布を変更するために、複数の走査位相のしきい値が使用されてもよい。

レーザプロジェクタ１００（図１）がマルチセグメントで投影面上に投影する、別の投影状況を検討する。左側のセグメント１（区分１）および右側のセグメント３（区分３）はプロジェクタから等距離にあり、セグメント２（区分２）は中心にあるが、他の２つのセグメントよりもプロジェクタから遠く離れている。これらの実施形態では、レーザ出力制限マスクは、中央部の輝度を最大にし、同時に、縁部に向かって輝度をより低く下げ、継続的に明るい画像に見せることを可能にするように、生成することができる。セグメントのしきい値が中心から等距離ではない実施形態では、レーザ出力制限マスクは複数のしきい値を有してもよく、図４の絶対値ブロック４４０を使用しなくともよい。

図９は、本発明の様々な実施形態に従った方法のフロー図を示す。いくつかの実施形態において、方法９００、またはその一部は、走査型レーザプロジェクタによって実行され、それらの実施形態はこれより前の図に示されている。他の実施形態において、方法９００は、一連の回路又は電子的システムによって実行される。いくつかの実施形態では、方法９００は、表示画像の各画素の輝度を補償する。方法９００は、方法を実行する装置の特定の種類によって限定されるものではない。さらに、いくつかの実施形態では、図９に記載されているいくつかの動作は、方法９００から省略される。

方法９００がブロック９１０（処理段階９１０）で開始されることが示されている。９１０に示されるように、光線を反射する正弦曲線走査ミラーの瞬時走査位相が決定される。いくつかの実施形態では、これは、各クロック周期の固定位相の増分値（ｆｉｘｅｄ ｐｈａｓｅ ｉｎｃｒｅｍｅｎｔ）を合計し、そして、走査ミラーによって生成される垂直または水平同期信号に同期させることによって行うことができる。

ブロック９２０で、瞬時走査位相の絶対値がしきい値よりも小である場合、瞬時走査位相の値の第一の関数を使用して、光線の輝度が調整される。いくつかの実施形態では、しきい値は、レーザクラスの最大レーザ出力曲線のｋｎｅｅ値に対応する。

ブロック９３０で、瞬時走査位相の絶対値がしきい値を超えた場合、瞬時走査位相の値の第二の関数を使用して、光線の輝度が調整される。

いくつかの実施形態では、第一の関数と第二の関数とは、瞬時走査位相値の三角関数に適用される係数によって異なっている。他の実施形態では、第一の関数と第二の関数とは、瞬時走査位相値の三角関数に加算される異なる補償量を含む。

図１０は、本発明の様々な実施形態に従った携帯型装置（ｍｏｂｉｌｅ ｄｅｖｉｃｅ）のブロック図を示している。図１０に示すように、携帯型装置１０００は、無線インターフェース１０１０と、プロセッサ１０２０と、メモリ１０３０と、走査型プロジェクタ１００１を含む。走査型プロジェクタ１００１は、符号１８０で示すラスター画像を描画する。走査型プロジェクタ１００１は、前の図面を参照して上述したように、走査型のレーザプロジェクタである。例えば、上述のように、走査型プロジェクタ１００１は、輝度補償部を含むことができる。輝度補償部は、１つまたはそれ以上の輝度関数を使用して輝度補償を行うことができ、ここに記載するように、マルチセグメント輝度補償を含むことができる。

走査型プロジェクタ１００１は、任意の画像ソースから画像データを受信することができる。例えば、いくつかの実施形態では、走査型プロジェクタ１００１は静止画像を保持するメモリを含む。他の実施形態では、走査型プロジェクタ１００１は、ビデオ画像を含むメモリを含む。さらに別の実施形態では、走査型プロジェクタ１００１は、例えば、コネクタ、無線インターフェース１０１０、有線インターフェースなどの外部ソースから受信された画像を表示する。

無線インターフェース１０１０は、任意の無線送信および／または受信機能を含むことができる。例えば、いくつかの実施形態では、無線インターフェース１０１０は、無線ネットワークを経由して通信可能なネットワークインターフェースカード（ＮＩＣ）を含む。また、例えば、いくつかの実施形態では、無線インターフェース１０１０は携帯電話機能を含んでいてもよい。さらに別の実施形態では、無線インターフェース１０１０は、全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機を含むことができる。当業者は、無線インターフェース１０１０が、本発明の範囲から逸脱することなく、無線通信機能の任意のタイプを含むことができることを理解するであろう。

プロセッサ１０２０は、携帯型装置１０００内の様々な構成要素と通信することができるプロセッサの任意のタイプとすることができる。例えば、プロセッサ１０２０は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）の事業者から入手可能な組み込み型プロセッサであってもよいし、または、市販のマイクロプロセッサであってもよい。いくつかの実施形態では、プロセッサ１０２０は、画像又はビデオデータを走査型プロジェクタ１００１に提供する。画像または映像（ビデオ）は無線インターフェース１０１０経由で取得してもよい。例えば、走査型プロジェクタ１００１は、プロセッサ１０２０を介して、無線インターフェース１０１から直接受信した画像または映像を表示することができる。また例えば、プロセッサ１０２０は、無線インターフェース１０１から受信した画像および／またはビデオに追加する重畳表示を提供することができ、または、無線インターフェース１０１０から受信したデータに基づいて、格納している画像を変更することができる（例えば、無線インターフェース１０１０が位置座標を提供するＧＰＳの形態において、地図表示を修正する）。

図１１は、本発明の様々な実施形態による携帯型装置を示している。携帯型装置１１００は、通信機能を有するか若しくは有さない携帯用投影装置であってもよい。例えば、いくつかの実施形態では、携帯型装置１１００は、ほとんどまたは全く他の機能を有さない携帯型プロジェクタであってもよい。また、例えば、いくつかの実施形態では、携帯型装置１１００は、例えば、携帯電話、スマートフォン、個人用デジタル補助装置（ＰＤＡ、携帯端末）、全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機などを含む、通信のために使用可能な装置であってもよい。さらに、携帯型装置１１００は、無線（例えば、ＷｉＭＡＸの）またはセルラー方式の接続を経由して、より大きなネットワークに接続することができ、またはこの装置は規格化されていないスペクトル（例えば、無線ＬＡＮ）接続を介してデータメッセージまたは映像コンテンツを受け入れることができる。

携帯型装置１１００は、符号１８０で示す光で画像を作り出すための走査型プロジェクタ１００１を含む。携帯型装置１１００は、多くの異なる種類の回路もまた含んでいるが、明確化のために、それらは意図的に図１１から省略されている。

携帯型装置１１００は、ディスプレイ１１１０、キーパッド１１２０、オーディオポート１１０２、制御ボタン１１０４、カードスロット１１０６、およびオーディオ／ビデオ（Ａ／Ｖ）ポート１１０８を含む。これらの要素はいずれも必須ではない。例えば、携帯型装置１１００は、任意のディスプレイ１１１０、キーパッド１１２０、オーディオポート１１０２、制御ボタン１１０４、およびカードスロット１１０６若しくはＡ／Ｖポート１１０８を含まず、走査型プロジェクタ１００１のみを含んでもよい。いくつかの実施形態では、これらの要素のサブセットを含む。例えば、常に同じ内容を表示する補助的な（ａｃｃｅｓｓｏｒｙ）プロジェクタ製品は、走査型プロジェクタ１００１、制御ボタン１１０４、及びＡ／Ｖポート１１０８を含んでいてもよい。

ディスプレイ１１１０は、任意のタイプのディスプレイであってもよい。例えば、いくつかの実施形態において、ディスプレイ１１１０は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）画面を含む。ディスプレイ１１１０は、符号１８０で示す光で投影されるものと同じコンテンツ（電子的に利用可能な情報）、または別のコンテンツを常に表示することができる。例えば、補助的なプロジェクタ製品は、常に、同一のコンテンツを表示することができる。一方で、携帯電話による実施形態では、ディスプレイ１１１０上に異なるコンテンツを表示しつつ、符号１８０で示す光で一種類のコンテンツを投影することができる。キーパッド１１２０は、電話のキーパッドまたは他の種類の任意のキーパッドであってもよい。

Ａ／Ｖポート１１０８は、ビデオ（映像）信号および／またはオーディオ（音声）信号を、受信し、および／または送信する。例えば、Ａ／Ｖポート１１０８は、デジタルオーディオおよびビデオデータを搬送するのに適したケーブルを受け入れる、高解像度マルチメディアインターフェース（ＨＤＭＩ（登録商標））などのデジタルポートであってもよい。さらに、Ａ／Ｖポート１１０８は、複合入力を受け入れるためのＲＣＡジャックを含んでもよい。また、さらに、Ａ／Ｖポート１１０８は、アナログビデオ信号を受け入れるためのＶＧＡコネクタを含んでもよい。いくつかの実施形態では、携帯型装置１１００はＡ／Ｖポート１１０８を介して外部信号源（ｅｘｔｅｒｎａｌ ｓｉｇｎａｌ ｓｏｕｒｃｅ）に接続されてもよく、携帯型装置１１００はＡ／Ｖポート１１０８を経由して入力されたコンテンツを投影してもよい。他の実施形態では、携帯型装置１１００はコンテンツの発信者であってもよく、携帯型装置１１００は別の装置にコンテンツを送信するために使用されてもよい。

オーディオポート１１０２は、オーディオ信号を提供する。例えば、いくつかの実施形態では、携帯型装置１１００は、音声と映像とを格納し、再生できるメディアプレーヤーである。これらの実施形態では、ビデオは符号１８０の光で投影することができ、音声は、オーディオポート１１０２に出力することができる。他の実施形態では、携帯型装置１１００は、Ａ／Ｖポート１１０８で音声と映像を受信する付属的なプロジェクタであってもよい。これらの実施形態では、携帯型装置１１００は、映像コンテンツを符号１８０の光線で投影して、音声コンテンツをオーディオポート１１０２で出力することができる。

また、携帯型装置１１００はカードスロット１１０６を含む。いくつかの実施形態では、カードスロット１１０６に挿入されたメモリカードは、オーディオポート１１０２で出力されるオーディオのソース、および／または１８０で投影されるビデオデータのソースを提供できる。カードスロット１１０６は、例えば、マルチメディアメモリカード（ＭＭＣ）、メモリースティックＤＵＯ、セキュアデジタル（ＳＤ）メモリカード、スマートメディアカードなどを含む、任意の種類の半導体メモリ装置を受けいれることができる。前述のリストは例示的であり、包括的ではないことが意図されている。

制御ボタン１１０４は、任意の目的のために使用することができる。例えば、いくつかの実施形態で、操作ボタン１１０４は、ディスプレイ１１１０上のメニューシステムを操作するために使用することができる。

図１２は、本発明の様々な実施形態に従ったヘッドアップディスプレイシステムを示す。プロジェクタ１００１は、符号１２００で示すヘッドアップディスプレイを投影するために、車両のダッシュボードに取り付けられて示されている。自動車のヘッドアップディスプレイが図１２に示されているが、これは本発明を限定するものではない。例えば、本発明の様々な実施形態は、航空電子工学用途、航空管制用途、および他の用途のヘッドアップディスプレイを含む。

図１３は、本発明の様々な実施形態に従ったアイウェア（めがね状装着体）を示す。アイウェア１３００は、アイウェアの視野に表示を投影するプロジェクタ１００１を含んでいる。いくつかの実施形態では、アイウェア１３００は透明であり、他の実施形態では、アイウェア１３００は不透明である。例えば、アイウェア１３００は、着用者が、現実の世界に重畳表示されたプロジェクタ１００１からの表示を見ることができる拡張現実アプリケーションで使用することができる。また、例えば、アイウェア１３００は、着用者の視界全体がプロジェクタ１００１によって生成される、仮想現実アプリケーションで使用されてもよい。１つのプロジェクタ１００１のみが図１３に示されているが、これは本発明を限定するものではない。例えば、いくつかの実施形態では、アイウェア１３００は、２つのプロジェクタを含み、それぞれの目に対して１つずつ配置される。

図１４は、本発明の様々な実施形態によるゲーム装置を示す。ゲーム装置１４００は、一人又は複数のユーザがゲーム環境を観察し、ゲーム環境と対話することを可能にする。ゲームは、ゲーム装置１４００の動き、位置または向きに基づいて操縦され、装置は走査レーザプロジェクタ１００１を含む。手動操作ボタン、フットペダル、または口頭によるコマンドなどを含む他の制御インターフェースが、ゲーム環境下で操縦し、ゲーム環境と対話することに寄与することができる。例えば、いくつかの実施形態では、トリガー１４４２は、一般的に「一人称シューティングゲーム」として知られている、ユーザが一人称の視点のビデオゲーム環境にいるような錯覚に寄与する。投写型ディスプレイの大きさや輝度は、ユーザの動きとの組み合わせでゲームアプリケーションによって制御することができるので、ゲーム装置１４００は、これらのユーザのために、非常にリアリティのある環境、または「没入型」の環境を作り出す。

他の多くの一人称視点によるシミュレーションは、三次元的地震の地理探査、宇宙遊泳計画、ジャングルの林冠探査、自動車の安全性の指示、医学教育といった活動のために、ゲーム装置１４００によって作成することができる。触覚インターフェース１４４４は、反動、振動、手ブレ、振動音などの様々な信号を提供できる。また、触覚インターフェース１４４４は、タッチセンサ型ディスプレイスクリーンまたはタッチペンを必要とするディスプレイスクリーンとして、タッチセンサ式入力機能を含むこともできる。また、追加の触覚インターフェースの、例えば、動きを感知するプローブのための入力および／または出力機能もまた、本発明の様々な実施形態に含まれる。

また、ゲーム装置１４００は、一体型オーディオスピーカ、リモートスピーカ、またはヘッドホンなどの音声出力装置を含むことができる。これらの種類のオーディオ出力装置は、有線で、または無線技術を介してゲーム装置１４００に接続されてもよい。例えば、同様の任意の無線技術が自由に代用されてもよいが、無線ヘッドホン１４４６は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）接続を介して音響効果をユーザに提供する。いくつかの実施形態では、無線ヘッドホン１４４６は、複数のユーザ、指導者、または観察者が通信できるようにするために、マイクロフォン１４４５または両耳用マイク１４４７を含むことができる。両耳用マイク１４４７は、典型的には、ユーザの頭部の影によって修正された音を捕捉するために、各耳に対するマイクが含まれている。この機能は、他のシミュレーション参加者による両耳聴覚および音像定位のために使用することができる。

ゲーム装置１４００は、距離、周囲の明るさ、動き、位置、姿勢などを測定する、任意の数のセンサ１４１０を含むことができる。例えば、ゲーム装置１４００は、デジタルコンパスで絶対方位を検出し、ＸＹＺジャイロスコープまたは加速度計で相対運動を検出することができる。いくつかの実施形態では、ゲーム装置１４００は、装置の相対的な向き、または急速な加速または減速を検出するための第２の加速度計またはジャイロスコープを含む。他の実施形態では、ゲーム装置１４００は、ユーザが地上空間で移動する際、絶対位置を検出するための、全地球測位衛星（ＧＰＳ）センサを含むことができる。

ゲーム装置１４００は、例えば、バッテリ１４４１（蓄電池）および／または診断ライト１４４３（ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ ｌｉｇｈｔ）を含むことができる。例えば、バッテリ１４４１は充電式電池であってもよく、診断ライト１４４３はバッテリの現状での充電を示すことができる。別の例では、バッテリ１４４１は、取り外し可能なバッテリクリップであってもよく、ゲーム装置１４００は、放電したバッテリが充電されたバッテリと交換されている間、装置の継続動作を可能にするために追加のバッテリ、電気的コンデンサ、または超コンデンサを有することができる。他の実施形態では、診断ライト１４４３は、この装置内部の、またはこの装置に接続されて含まれる電子的な構成要素のステータスに関して、ユーザまたはサービス技術者に知らせることができる。例えば、診断ライト１４４３は、受信した無線信号の強度、またはメモリカードの有無を示すことができる。診断ライト１４４３は、有機発光ダイオードや、液晶表示画面のような任意の小さなスクリーンに置換することもできる。この装置の外殻が半透明または透明である場合、かかるライトやスクリーンは、ゲーム装置１４００の外側表面上、または表面下に置くことができる。

ゲーム装置１４００の他の構成要素は、この装置から着脱可能、または分離可能であってもよい。例えば、走査レーザプロジェクタは、ゲーム装置の筐体１４４９から取り外し可能、または分離可能である。いくつかの実施形態では、走査レーザプロジェクタのサブコンポーネントは、ゲーム装置ハウジング１４４９から取り外し可能、または分離可能であり、さらに機能することができる。

本発明は、特定の実施形態に関連して説明されてきたが、本発明の範囲から逸脱することなく、当業者が容易に理解できるように、修正および変更が行われてもよいことが理解されるべきである。上記の説明は、本発明の範囲を限定するものではなく、単なる例としてなされていることが明確に理解されるべきである。

Claims (8)

1. 光線を発生させるレーザ光源と、
   光線を反射するように配置された正弦曲線走査ミラーであって、前記正弦曲線走査ミラーはゼロ位相値と、正および負の映像範囲の位相値を通して掃引する瞬時走査位相を有する正弦曲線走査ミラーと、
   瞬時走査位相の二つの関数を使用して、前記光線の輝度を調整するように構成された輝度補償部と、
   を備えており、
   前記輝度補償部は、前記瞬時走査位相の絶対値がしきい値よりも小であるとき第一の関数を適用し、かつ前記瞬時走査位相の絶対値がしきい値よりも大であるとき第二の関数を適用し、
   前記しきい値が、レーザクラスの最大レーザ出力曲線のｋｎｅｅ値に対応しており、
   前記二つの関数は、瞬時走査位相の三角関数に適用される異なる係数を含んでおり、かつ瞬時走査位相の三角関数に加算される異なる補償量を含んでいることを特徴とする装置。
2. 前記第一の関数が、式、
   輝度＿補償 ＝ （ＣＣ１×ＣＣ２）＋（１−ＣＣｌ）×ｃｏｓ（θ）
   で表され、
   ここで、ＣＣ１が第一の補償係数であり、ＣＣ２が第二の補償係数であり、θが瞬時走査位相であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記第二の関数が、式、
   輝度＿補償 ＝ （ＣＣ３×ＣＣ４）＋（１−ＣＣ３）×ｃｏｓ（θ）
   で表され、
   ここで、ＣＣ３が第三の補償係数であり、ＣＣ４が第四の補償係数であり、θが瞬時走査位相であることを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 前記正弦曲線走査ミラーを駆動する駆動回路を更に備えており、
   前記駆動回路が、前記正弦曲線走査ミラーを、ゼロ位相の位置で最も速く且つゼロ位相の位置から離れるに連れて遅くなる、余弦曲線で近似できる駆動速度で駆動することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の装置。
5. 走査型レーザプロジェクタであって、
   画像を作成するために、光線を反射して個々の画素を描く正弦曲線走査ミラーであって、ゼロ位相値と、正および負の映像範囲の位相値を通して光線を掃引する瞬時走査位相を有する正弦曲線走査ミラーと、
   瞬時走査位相の二つの関数を使用して、前記光線の輝度を調整するように構成された輝度補償部と、
   前記正弦曲線走査ミラーを二次元で運動するように駆動する駆動回路と、
   を備えており、
   前記輝度補償部は、前記瞬時走査位相の絶対値がしきい値よりも小であるとき第一の関数を適用し、かつ前記瞬時走査位相の絶対値がしきい値よりも大であるとき第二の関数を適用し、
   前記しきい値が、レーザクラスの最大レーザ出力曲線のｋｎｅｅ値に対応しており、
   前記二つの関数は、瞬時走査位相の三角関数に適用される異なる係数を含んでおり、かつ瞬時走査位相の三角関数に加算される異なる補償量を含んでいることを特徴とする走査型レーザプロジェクタ。
6. 前記第一の関数は、式、輝度＿補償 ＝ （ＣＣ１×ＣＣ２）＋（１−ＣＣｌ）×ｃｏｓ（θ）であり、ここで、ＣＣ１は第一の補償係数であり、ＣＣ２は第二の補償係数であり、θは瞬時走査位相の形式であり、
   かつ前記第二の関数は、式、輝度＿補償 ＝ （ＣＣ３×ＣＣ４）＋（１−ＣＣ３）×ｃｏｓ（θ）であり、ここで、ＣＣ３は第三の補償係数であり、ＣＣ４は第４の補償係数であり、θは瞬時走査位相であることを特徴とする請求項５に記載の走査型レーザプロジェクタ。
7. 光線を反射する正弦曲線走査ミラーの往復運動を表す位相の関数として、レーザクラスの最大レーザ出力値を決定するステップと、
   レーザクラスの最大レーザ出力値を表す曲線のｋｎｅｅ値に対応する位相値をしきい値とするステップと、
   正弦曲線走査ミラーの瞬時走査位相値を決定するステップと、
   前記瞬時走査位相値の絶対値がしきい値を下回っている場合、前記瞬時走査位相値の第一の関数を用いて光線の輝度を補償し、前記瞬時走査位相値の絶対値がしきい値を上回っている場合、前記瞬時走査位相値の第二の関数を用いて光線の輝度を補償するステップと、を有しており、
   前記第一の関数及び前記第二の関数は、瞬時走査位相の三角関数に適用される異なる係数を含んでおり、かつ瞬時走査位相の三角関数に加算される異なる補償量を含んでいることを特徴とする光線の輝度を補償する方法。
8. 前記第一の関数は、式、輝度＿補償 ＝ （ＣＣ１×ＣＣ２）＋（１−ＣＣｌ）×ｃｏｓ（θ）であり、ここで、ＣＣ１は第一の補償係数であり、ＣＣ２は第二の補償係数であり、θは瞬時走査位相の形式であり、
   かつ前記第二の関数は、式、輝度＿補償 ＝ （ＣＣ３×ＣＣ４）＋（１−ＣＣ３）×ｃｏｓ（θ）であり、ここで、ＣＣ３は第三の補償係数であり、ＣＣ４は第４の補償係数であり、θは瞬時走査位相であることを特徴とする請求項７に記載の光線の輝度を補償する方法。

Images