JPWO2015105115A1 - 画像投影装置、調整方法、および制御方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、光源から出射される光ビームを被投影面上の正確な位置に照射する。画像投影装置（１）は、赤色レーザ（１１）と、赤色レーザ（１１）からの光ビームを反射する走査ミラー（２１）を有し、走査ミラー（２１）を駆動して光ビームを走査することによりスクリーン（３０）上に画像を投影する走査ミラー部（２０）と、赤色レーザ（１１）からの光ビームの出射タイミングを制御する表示制御部（６０）とを備える。表示制御部（６０）は、走査ミラー（２１）に対する光ビームの位置ずれ量と、赤色レーザ（１１）からの光ビームの出射タイミングと、当該出射タイミングで赤色レーザ（１１）から出射された光ビームが照射されるスクリーン（３０）上の照射位置との関係を表す関数に基づき、予め得られた位置ずれ量の値と、光ビームが照射されるべきスクリーン（３０）上の目標照射位置とから、目標照射位置に対応する光ビームの出射タイミングを決定する。

Description

本発明は、画像投影装置ならびに画像投影装置の調整方法および制御方法に関する。

光ビームを走査する装置として、ポリゴンミラーまたはガルバノミラーを用いた光走査装置が広く普及している。また、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術を用いて製造されるＭＥＭＳミラー装置を適用した光走査装置も提案されている。ＭＥＭＳミラー装置は、シリコン等で弾性部材などの構成部品が一体成形された走査ミラーを電磁力または静電力などによって往復運動させる装置であり、光ビームを走査することができる微小電子機械部品である。

特許文献１には、ＭＥＭＳミラー装置によって複数のレーザ光を走査することによりスクリーン上に画像を表示する画像表示装置において、受光素子を用いて複数のレーザ光の光軸ずれを検出する技術が提案されている。

また、特許文献２には、スキャナミラーによって複数のレーザ光を走査することによりスクリーン上に画像を投影する画像表示装置において、受光器を用いて光源の光軸のずれを検出し、検出されたずれに基づいてレーザ光の出射タイミングを補正する技術が提案されている。

特許第４８９７９４１号公報 特許第５１６７９９２号公報

しかし、特許文献２では、光軸のずれと、レーザ光の出射タイミングと、レーザ光が照射されるスクリーン上の照射位置との関係が考慮されていないので、レーザ光をスクリーン上の正確な位置に照射することができない。このため、例えば、複数のレーザ光により１つの画素を形成する場合に、複数のレーザ光のスクリーン上での照射位置が一致せず、スクリーン上に表示される画素がぼやけてしまう。
また、特許文献１および特許文献２では、レーザ光の光軸ずれを検出するために、専用の受光素子若しくは受光器を付加した構成であり、装置のコストが高くなってしまう。

本発明は、光源から出射される光ビームを、光軸のずれを検出する受光素子を付加することなく、被投影面上の正確な位置に照射することができる画像投影装置ならびに画像投影装置の調整方法および制御方法を提供することを目的とする。

本発明に係る画像投影装置は、光ビームを出射する光源と、前記光源から出射された光ビームを反射する走査ミラーを有し、前記走査ミラーを駆動して前記光ビームを走査することにより被投影面上に画像を投影する走査ミラー部と、前記光源からの光ビームの出射タイミングを制御する制御部であって、前記走査ミラーに対する前記光ビームの位置ずれ量と、前記光源からの光ビームの出射タイミングと、当該出射タイミングで前記光源から出射された光ビームが照射される前記被投影面上の照射位置との関係を表す関数に基づき、予め得られた前記位置ずれ量の値と、前記光源からの光ビームが照射されるべき前記被投影面上の目標照射位置とから、前記目標照射位置に対応する光ビームの出射タイミングを決定する制御部とを備える。前記走査ミラー部は、前記走査ミラーを回転軸回りに回転させることによって前記光ビームを走査する。前記光源からの光ビームは、前記回転軸に直交する基準光軸と平行な方向から前記走査ミラーに入射する。前記位置ずれ量は、前記回転軸と前記基準光軸とに直交する方向における、前記走査ミラーに入射する光ビームの光軸の前記基準光軸からの位置ずれ量である。前記回転軸方向から見た場合において、前記走査ミラー部は、前記被投影面上で前記基準光軸と平行な走査方向に前記光ビームを走査し、前記走査ミラーの非駆動時における前記走査ミラーの法線と前記基準光軸とのなす角は４５度であり、前記回転軸から前記被投影面までの距離をＳ、前記位置ずれ量をＤ、前記光源からの光ビームの出射タイミングをｔ、前記出射タイミングｔにおける前記走査ミラーの非駆動時における回転位置からの回転角をθ（ｔ）、前記出射タイミングｔで出射された光ビームが照射される前記被投影面上の前記走査方向における照射位置をＸとしたとき、前記関数は、
Ｘ＝（Ｓ−Ｄ）・ｔａｎ（２・θ（ｔ））＋Ｄ／ｔａｎ（４５−θ（ｔ））
により表される。

本発明に係る画像投影装置は、光ビームを出射する光源と、前記光源から出射された光ビームを反射する走査ミラーを有し、前記走査ミラーを駆動して前記光ビームを走査することにより被投影面上に画像を投影する走査ミラー部と、前記光源と前記走査ミラーとの間に配置され、前記光源から出射された光ビームの拡散角を変換するコリメータレンズと、前記光源からの光ビームの出射タイミングを制御する制御部であって、前記走査ミラーに対する前記光源の位置ずれ量と、前記光源からの光ビームの出射タイミングと、当該出射タイミングで前記光源から出射された光ビームが照射される前記被投影面上の照射位置との関係を表す関数に基づき、予め得られた前記位置ずれ量の値と、前記光源からの光ビームが照射されるべき前記被投影面上の目標照射位置とから、前記目標照射位置に対応する光ビームの出射タイミングを決定する制御部とを備える。前記走査ミラー部は、前記走査ミラーを回転軸回りに回転させることによって前記光ビームを走査する。前記コリメータレンズは、前記回転軸に直交する基準光軸と一致する光軸を有する。前記位置ずれ量は、前記回転軸と前記基準光軸とに直交する方向における、前記光源の前記基準光軸からの位置ずれ量である。前記回転軸方向から見た場合において、前記走査ミラー部は、前記被投影面上で前記基準光軸と平行な走査方向に前記光ビームを走査し、前記走査ミラーの非駆動時における前記走査ミラーの法線と前記基準光軸とのなす角は４５度であり、前記回転軸から前記被投影面までの距離をＳ、前記位置ずれ量をＤｓ、前記光源からの光ビームの出射タイミングをｔ、前記出射タイミングｔにおける前記走査ミラーの非駆動時における回転位置からの回転角をθ（ｔ）、前記基準光軸と平行な方向における前記回転軸と前記光源との距離をＬ、前記基準光軸と平行な方向における前記コリメータレンズと前記光源との距離をＦ、前記出射タイミングｔで出射された光ビームが照射される前記被投影面上の前記走査方向における照射位置をＸとしたとき、前記関数は、
Ｘ＝（Ｓ−（Ｌ・ｔａｎ（ｔａｎ^−１（Ｄｓ／Ｆ））−Ｄｓ））・ｔａｎ（２・θ（ｔ）＋ｔａｎ^−１（Ｄｓ／Ｆ））＋（Ｌ・ｔａｎ（ｔａｎ^−１（Ｄｓ／Ｆ））−Ｄｓ）／ｔａｎ（４５−θ（ｔ））
により表される。

本発明に係る画像投影装置は、光ビームを出射する光源と、前記光源から出射された光ビームを反射する走査ミラーを有し、前記走査ミラーを駆動して前記光ビームを走査することにより被投影面上に画像を投影する走査ミラー部と、前記光源からの光ビームの出射タイミングを制御する制御部であって、前記走査ミラーに対する前記光ビームまたは前記光源の位置ずれ量と、前記光源からの光ビームの出射タイミングと、当該出射タイミングで前記光源から出射された光ビームが照射される前記被投影面上の照射位置との関係を表す関数に基づき、予め得られた前記位置ずれ量の値と、前記光源からの光ビームが照射されるべき前記被投影面上の目標照射位置とから、前記目標照射位置に対応する光ビームの出射タイミングを決定する制御部とを備える。前記制御部は、前記被投影面上に投影すべき投影対象画像を示す画像信号を受け、当該画像信号に基づき、前記投影対象画像の各画素に対応する光ビームを前記光源から出射させ、前記各画素の前記被投影面上の位置を前記目標照射位置として、前記各画素に対応する光ビームの出射タイミングを決定する。前記走査ミラー部は、前記走査ミラーを回転軸回りに回転させることによって前記光ビームを走査する。前記関数は、前記位置ずれ量と、前記出射タイミングと、前記照射位置と、前記走査ミラーの予め定められた基準回転位置からのずれ角との関係を表す。前記制御部は、前記関数に基づき、予め得られた前記位置ずれ量の値と、予め得られた前記ずれ角の値と、前記目標照射位置とから、前記目標照射位置に対応する光ビームの出射タイミングを決定する。

本発明に係る画像投影装置は、互いに波長の異なる光ビームを出射する複数の光源を有する光源部と、前記各光源から出射された光ビームを反射する走査ミラーを有し、前記走査ミラーを駆動して前記各光源からの光ビームを走査することにより被投影面上に画像を投影する走査ミラー部と、前記各光源からの光ビームの出射タイミングを制御する制御部であって、前記光源毎に、前記走査ミラーに対する当該光源からの光ビームまたは当該光源の位置ずれ量と、当該光源からの光ビームの出射タイミングと、当該出射タイミングで当該光源から出射された光ビームが照射される前記被投影面上の照射位置との関係を表す関数に基づき、予め得られた前記位置ずれ量の値と、当該光源からの光ビームが照射されるべき前記被投影面上の目標照射位置とから、前記目標照射位置に対応する光ビームの出射タイミングを決定する制御部とを備える。前記走査ミラー部は、前記走査ミラーを回転軸回りに回転させることによって前記各光源からの光ビームを走査する。前記関数は、前記位置ずれ量と、前記出射タイミングと、前記照射位置と、前記走査ミラーの予め定められた基準回転位置からのずれ角との関係を表す。前記制御部は、前記光源毎に、前記関数に基づき、予め得られた前記位置ずれ量の値と、予め得られた前記ずれ角の値と、前記目標照射位置とから、前記目標照射位置に対応する光ビームの出射タイミングを決定する。

本発明に係る画像投影装置は、互いに波長の異なる光ビームを出射する第１および第２の光源を有する光源部と、前記各光源から出射された光ビームを反射する走査ミラーを有し、前記走査ミラーを駆動して前記各光源からの光ビームを走査することにより被投影面上に画像を投影する走査ミラー部と、前記各光源からの光ビームの出射タイミングを制御する制御部であって、前記第１の光源からの光ビームの出射タイミングと、当該出射タイミングで前記第１の光源から出射された光ビームが照射される前記被投影面上の照射位置との関係を表す第１の関数に基づき、前記第１の光源からの光ビームが照射されるべき前記被投影面上の目標照射位置から、前記目標照射位置に対応する前記第１の光源からの光ビームの出射タイミングを決定し、前記走査ミラーに対する前記第２の光源からの光ビームまたは前記第２の光源の位置ずれ量と、前記第２の光源からの光ビームの出射タイミングと、当該出射タイミングで前記第２の光源から出射された光ビームが照射される前記被投影面上の照射位置との関係を表す第２の関数に基づき、前記位置ずれ量として調整可能なパラメータ値を用いて、前記第２の光源からの光ビームが照射されるべき前記被投影面上の目標照射位置から、前記目標照射位置に対応する前記第２の光源からの光ビームの出射タイミングを決定する制御部と、前記制御部により用いられる前記パラメータ値を調整する調整部とを備える。

本発明に係る画像投影装置の調整方法は、互いに波長の異なる光ビームを出射する第１および第２の光源を有する光源部と、前記各光源から出射された光ビームを反射する走査ミラーを有し、前記走査ミラーを駆動して前記各光源からの光ビームを走査することにより被投影面上に画像を投影する走査ミラー部と、前記各光源からの光ビームの出射タイミングを制御する制御部であって、前記第１の光源からの光ビームの出射タイミングと、当該出射タイミングで前記第１の光源から出射された光ビームが照射される前記被投影面上の照射位置との関係を表す第１の関数に基づき、前記第１の光源からの光ビームが照射されるべき前記被投影面上の目標照射位置から、前記目標照射位置に対応する前記第１の光源からの光ビームの出射タイミングを決定し、前記走査ミラーに対する前記第２の光源からの光ビームまたは前記第２の光源の位置ずれ量と、前記第２の光源からの光ビームの出射タイミングと、当該出射タイミングで前記第２の光源から出射された光ビームが照射される前記被投影面上の照射位置との関係を表す第２の関数に基づき、前記位置ずれ量として調整可能なパラメータ値を用いて、前記第２の光源からの光ビームが照射されるべき前記被投影面上の目標照射位置から、前記目標照射位置に対応する前記第２の光源からの光ビームの出射タイミングを決定する制御部とを備える画像投影装置の調整方法であって、前記制御部が、前記被投影面上の同一の目標照射位置に対応する光ビームを前記第１および第２の光源から出射させる出射工程と、前記第２の光源からの光ビームが照射される前記被投影面上の照射位置が、前記第１の光源からの光ビームが照射される前記被投影面上の照射位置と一致するように、前記パラメータ値を調整する調整工程とを含む。

本発明に係る画像投影装置の制御方法は、光ビームを出射する光源と、前記光源から出射された光ビームを反射する走査ミラーを有し、前記走査ミラーを駆動して前記光ビームを走査することにより被投影面上に画像を投影する走査ミラー部とを備える画像投影装置の制御方法であって、前記光源からの光ビームの出射タイミングを制御する制御工程であって、前記走査ミラーに対する前記光ビームまたは前記光源の位置ずれ量と、前記光源からの光ビームの出射タイミングと、当該出射タイミングで前記光源から出射された光ビームが照射される前記被投影面上の照射位置との関係を表す関数に基づき、予め得られた前記位置ずれ量の値と、前記光源からの光ビームが照射されるべき前記被投影面上の目標照射位置とから、前記目標照射位置に対応する光ビームの出射タイミングを決定する制御工程を含む。

本発明に係る画像投影装置の制御方法は、互いに波長の異なる光ビームを出射する複数の光源を有する光源部と、前記各光源から出射された光ビームを反射する走査ミラーを有し、前記走査ミラーを駆動して前記各光源からの光ビームを走査することにより被投影面上に画像を投影する走査ミラー部とを備える画像投影装置の制御方法であって、前記各光源からの光ビームの出射タイミングを制御する制御工程であって、前記光源毎に、前記走査ミラーに対する当該光源からの光ビームまたは当該光源の位置ずれ量と、当該光源からの光ビームの出射タイミングと、当該出射タイミングで当該光源から出射された光ビームが照射される前記被投影面上の照射位置との関係を表す関数に基づき、予め得られた前記位置ずれ量の値と、当該光源からの光ビームが照射されるべき前記被投影面上の目標照射位置とから、前記目標照射位置に対応する光ビームの出射タイミングを決定する制御工程を含む。

本発明に係る画像投影装置の制御方法は、互いに波長の異なる光ビームを出射する第１および第２の光源を有する光源部と、前記各光源から出射された光ビームを反射する走査ミラーを有し、前記走査ミラーを駆動して前記各光源からの光ビームを走査することにより被投影面上に画像を投影する走査ミラー部とを備える画像投影装置の制御方法であって、前記各光源からの光ビームの出射タイミングを制御する制御工程であって、前記第１の光源からの光ビームの出射タイミングと、当該出射タイミングで前記第１の光源から出射された光ビームが照射される前記被投影面上の照射位置との関係を表す第１の関数に基づき、前記第１の光源からの光ビームが照射されるべき前記被投影面上の目標照射位置から、前記目標照射位置に対応する前記第１の光源からの光ビームの出射タイミングを決定し、前記走査ミラーに対する前記第２の光源からの光ビームまたは前記第２の光源の位置ずれ量と、前記第２の光源からの光ビームの出射タイミングと、当該出射タイミングで前記第２の光源から出射された光ビームが照射される前記被投影面上の照射位置との関係を表す第２の関数に基づき、前記位置ずれ量として調整可能なパラメータ値を用いて、前記第２の光源からの光ビームが照射されるべき前記被投影面上の目標照射位置から、前記目標照射位置に対応する前記第２の光源からの光ビームの出射タイミングを決定する制御工程と、前記制御工程で用いられる前記パラメータ値を調整する調整工程とを含む。

本発明によれば、光源から出射される光ビームを被投影面上の正確な位置に照射することができる。

実施の形態１に係る画像投影装置の構成を概略的に示すブロック図である。 実施の形態１における光ビーム走査光学系を概略的に示す図である。 実施の形態１における光軸ずれを説明するための図である。 光軸ずれがある場合の光ビームの照射位置を説明するための図である。 光軸ずれを有する光ビームと、光軸ずれがない光ビームとのそれぞれのスクリーン上の照射位置の軌跡を示す概略図である。 実施の形態２における光軸ずれおよび角度ずれがある場合の光ビームの照射位置を説明するための図である。 実施の形態３に係る画像投影装置の構成を概略的に示すブロック図である。 実施の形態３に係る画像投影装置のパラメータ値を調整する際の手順を示すフローチャートである。 実施の形態３におけるパラメータ値の調整に用いられる調整用画像を示す概略図である。 実施の形態３におけるパラメータ値の調整で表示される画像を示す概略図である。 実施の形態４に係る画像投影装置の構成を概略的に示すブロック図である。 実施の形態５における光ビーム走査光学系を概略的に示す図である。 実施の形態５における光源ずれがある場合の光ビームの照射位置を説明するための図である。 実施の形態６における光源ずれおよび角度ずれがある場合の光ビームの照射位置を説明するための図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る画像投影装置１の構成を概略的に示すブロック図である。画像投影装置１は、入力された画像信号Ｉに基づいて光ビームを被投影面上でラスタ走査することによって、被投影面上に画像を投影する装置である。画像投影装置１は、例えば、透過型スクリーンの背面側から光を投影して画像を表示するリアプロジェクションテレビである。ただし、画像投影装置１は、これに限られず、フロントプロジェクタ、ヘッドアップディスプレイ、ヘッドマウントディスプレイ又はプロジェクションマッピング装置などでもよい。

図１において、画像投影装置１は、光源部１０、走査ミラー部２０及び表示制御部６０を備える。また、画像投影装置１は、スクリーン３０、ミラー制御部４０、レーザドライバ５０およびバッファメモリ７０を備えることができる。光源部１０は、光ビームを出射する光源１１，１２，１３を備えている。光源部１０は、例えば、光源１１，１２，１３が複数ある場合には、合成光学系１５を備えることができる。走査ミラー部２０は、走査ミラー２１を備える。また、走査ミラー部２０は、水平駆動部２２Ｈ、垂直駆動部２２Ｖ又は共振点検出部２３を備えることができる。表示制御部６０は、出射タイミング決定部６５を備える。また、表示制御部６０は、描画制御部６１、データ変換部６２、レーザ変調パターン変換部６３、ミラータイミング制御部６４又は保持部６６を備えることができる。

光源部１０は、例えば、互いに波長の異なる光ビームを出射する複数の光源を有する。ここでは、光源部１０は、それぞれ光ビームとしてのレーザ光を出射する赤色レーザ１１、緑色レーザ１２、および青色レーザ１３を有する。赤色レーザ１１、緑色レーザ１２、および青色レーザ１３は、それぞれ、レーザドライバ５０から供給される駆動信号に基づいて、赤色、緑色、および青色の光ビームを出射する。

また、光源部１０は、赤色レーザ１１、緑色レーザ１２、および青色レーザ１３から出射された各色の光ビームを合成し、１本の光ビーム（または１本のレーザ光）を生成して出力する合成光学系１５を有する。合成光学系１５から出力された光ビームは、光路変更部材としてのミラー、プリズム、回折格子又はレンズなどを介して、走査ミラー部２０に出射される。

なお、合成光学系１５からの光ビームを走査ミラー部２０に導く部材は、上記に限定されず、例えば光ファイバであってもよい。また、光路変更部材を用いずに、合成光学系１５からの光ビームが走査ミラー部２０に直接導かれるように合成光学系１５を配置してもよい。

走査ミラー部２０は、合成光学系１５から入射した光ビームを走査する装置である。走査ミラー部２０は、ここではＭＥＭＳミラー装置である。走査ミラー部２０は、図１では、走査ミラー２１、駆動部２２、および共振点検出部２３を有する。

走査ミラー２１は、合成光学系１５からの光ビームを反射する。走査ミラー２１は、図１では、赤色レーザ１１、緑色レーザ１２、および青色レーザ１３から出射された各色の光ビームを反射している。

駆動部２２は、走査ミラー２１を駆動して各色の光ビームを走査する。そして、駆動部２２は、スクリーン３０上に画像を投影する。

具体的には、駆動部２２は、走査ミラー２１を駆動して走査ミラー２１の向きを変える。これによって、駆動部２２は、合成光学系１５から出射された光ビームをスクリーン３０上で走査し、スクリーン３０上にレーザ光による表示画面を形成する。

駆動部２２は、スクリーン３０上で互いに直交する水平走査方向（第１の走査方向）および垂直走査方向（第２の走査方向）に光ビームを走査する。図１において、駆動部２２は、水平駆動部２２Ｈと、垂直駆動部２２Ｖとを有する。水平駆動部２２Ｈは、光ビームを水平走査方向に走査するように走査ミラー２１を駆動する。垂直駆動部２２Ｖは、光ビームを垂直走査方向に走査するように走査ミラー２１を駆動する。水平駆動部２２Ｈおよび垂直駆動部２２Ｖは、ミラー制御部４０の制御により、光ビームがスクリーン３０上でラスタ走査されるように走査ミラー２１を動作させる。このとき、水平駆動部２２Ｈは、走査ミラー２１を共振駆動する。

共振点検出部２３は、水平駆動部２２Ｈの共振状態を検出し、その検出結果を示す検出信号をミラー制御部４０に供給する。

スクリーン３０は、走査ミラー２１からの光ビームが照射されることで、画像が投影される被投影面または画像表示面である。スクリーン３０は、被投影面または画像表示面を有する被投影部材または画像表示部材であってもよい。

ミラー制御部４０は、走査ミラー部２０を制御する。ミラー制御部４０は、例えば、サーボ回路４１、水平駆動信号生成部４２、垂直駆動信号生成部４３、ドライバ回路４４、および同期信号生成部４５を有する。

サーボ回路４１は、走査ミラー部２０の共振点検出部２３から供給される検出信号に基づいて、水平駆動信号生成部４２および垂直駆動信号生成部４３の動作を制御する。サーボ回路４１は、光ビームがスクリーン３０上でラスタ走査されるように、水平駆動信号生成部４２および垂直駆動信号生成部４３を制御する。

水平駆動信号生成部４２は、サーボ回路４１の制御により、水平駆動部２２Ｈを駆動するための水平駆動信号を生成してドライバ回路４４に出力する。

垂直駆動信号生成部４３は、サーボ回路４１の制御により、垂直駆動部２２Ｖを駆動するための垂直駆動信号を生成してドライバ回路４４に出力する。

ドライバ回路４４は、水平駆動信号生成部４２からの水平駆動信号を所定レベルに増幅して水平駆動部２２Ｈに供給する。また、ドライバ回路４４は、垂直駆動信号生成部４３からの垂直駆動信号を所定レベルに増幅して垂直駆動部２２Ｖに供給する。

同期信号生成部４５は、サーボ回路４１で制御された走査ミラー２１の駆動信号（水平駆動信号および垂直駆動信号）に基づいて同期信号を生成する。同期信号生成部４５は、生成された同期信号を表示制御部６０に供給する。

レーザドライバ５０は、光源部１０に含まれる光源１１，１２，１３を駆動する光源駆動部である。レーザドライバ５０は、表示制御部６０から供給される各色のレーザの発光パターンを表す駆動信号に基づき、赤色レーザ１１、緑色レーザ１２、および青色レーザ１３を駆動するための駆動信号を生成する。レーザドライバ５０は、生成された駆動信号を赤色レーザ１１、緑色レーザ１２、および青色レーザ１３にそれぞれ供給する。

表示制御部６０は、入力される画像信号Ｉに応じて光源部１０からの光ビームの出射または発光を制御する。具体的には、表示制御部６０は、例えば、スクリーン３０上に投影すべき投影対象画像を表す画像信号Ｉを受ける。そして、表示制御部６０は、この画像信号Ｉに基づき、投影対象画像の各画素に対応する各色の光ビームを各色のレーザから出射させる。「投影対象画像」とは、スクリーン３０上に投影すべき画像のことである。より具体的には、投影対象画像は、水平走査方向および垂直走査方向に対応する２つの方向に配列された複数の画素により構成されている。そして、画像信号Ｉは、投影対象画像を構成する各画素の各色の階調値を示す。表示制御部６０は、色毎に、投影対象画像の各画素の階調値に応じて、各画素を形成するための光ビームをレーザから出射させる。

入力される画像信号Ｉは、表示制御部６０が処理可能な形式の信号であればよい。画像信号Ｉは、例えば、放送波を受信する機能を有する装置（例えば、放送受信機、テレビ受像機）から供給される。または、画像信号Ｉは、例えば、光ディスクまたはハードディスク等のような情報記録媒体から画像信号を読み出す再生機能を有する装置（例えば、光ディスクプレーヤ、カーナビゲーション装置、ゲーム装置）から供給される。または、画像信号Ｉは、例えば、ネットワーク（例えば、インターネット）を経由して画像情報をダウンロードする情報処理装置（例えば、パーソナルコンピュータ）から供給される。

表示制御部６０は、同期信号生成部４５から供給される同期信号を用いて、光源部１０からの光ビームの出射を、走査ミラー２１の動きと同期するように制御する。具体的には、例えば、表示制御部６０は、光源部１０から出射される各画素に対応する各色の光ビームがスクリーン３０上の各画素が形成されるべき位置に照射されるように、同期信号に基づいて各画素の各色の光ビームの出射タイミングを制御する。

表示制御部６０は、入力された画像信号Ｉに応じた画像データ、または当該画像データを変換して得られる変換データを一時的にバッファメモリ７０に記憶させる。

図１では、表示制御部６０は、例えば、描画制御部６１、データ変換部６２、レーザ変調パターン変換部６３、およびミラータイミング制御部６４を有する。

描画制御部６１は、バッファメモリ７０に記憶された画像データを読み出す。そして、描画制御部６１は、読み出された画像データをデータ変換部６２に供給する。

データ変換部６２は、描画制御部６１から供給された画像データをビットデータに変換する。そして、データ変換部６２は、ビットデータに変換された画像データをレーザ変調パターン変換部６３に供給する。

レーザ変調パターン変換部６３は、データ変換部６２から供給されたビットデータをレーザの発光パターンを表す駆動信号に変換する。そして、レーザ変調パターン変換部６３は、変換された駆動信号をレーザドライバ５０に供給する。具体的には、レーザ変調パターン変換部６３は、例えば、色毎に、ビットデータに基づいて各画素の階調値に応じた駆動信号を生成する。そして、レーザ変調パターン変換部６３は、同期信号を基準として、各画素の駆動信号をラスタ走査の順番で１画素ずつレーザドライバ５０に供給する。

ミラータイミング制御部６４は、走査ミラー２１を制御するタイミングを制御する。

以上の構成において、光源部１０、走査ミラー部２０、およびスクリーン３０は、光ビーム走査光学系８０を構成する。

図２は、光ビーム走査光学系８０を概略的に示す図である。以下、図２を用いて、光源部１０からの光ビームの出射タイミングとスクリーン３０上の照射位置との関係について説明する。以下の説明では、図２の紙面左右方向を「水平方向」、図２の紙面に垂直な方向を「垂直方向」という。

図２において、光源部１０の合成光学系１５は、コリメータレンズ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ、および波長選択性プリズム１５ｄ，１５ｅを備える。コリメータレンズ１５ａ，１５ｂ，１５ｃは、それぞれ赤色レーザ１１、緑色レーザ１２、青色レーザ１３から出射した光ビームの拡散角を変換する。

つまり、コリメータレンズ１５ａは、赤色レーザ１１から出射した光ビームの拡散角を変換する。コリメータレンズ１５ｂは、緑色レーザ１２から出射した光ビームの拡散角を変換する。コリメータレンズ１５ｃは、青色レーザ１３から出射した光ビームの拡散角を変換する。

波長選択性プリズム１５ｄは、コリメータレンズ１５ｃからの青色の光ビームを透過し、コリメータレンズ１５ｂからの緑色の光ビームを反射する光学面を有する。波長選択性プリズム１５ｅは、波長選択性プリズム１５ｄからの青色および緑色の光ビームを透過し、コリメータレンズ１５ａからの赤色の光ビームを反射する光学面を有する。

光源部１０の各部品は、赤色レーザ１１、緑色レーザ１２、および青色レーザ１３から出射した赤色、緑色、および青色の光ビームが、合成光学系１５によって同じ光軸Ａ１上に合成された１本の光ビームＬ１となるように構成される。ここでは、光軸Ａ１は、水平方向に延びている。

走査ミラー部２０の走査ミラー２１は、回転軸（または回転駆動軸）ＡＨ回りに回転可能に配置される。ここでは、回転軸ＡＨは、垂直方向に延びている。

走査ミラー２１および光源部１０は、光ビームＬ１が回転軸ＡＨ上に入射するように配置される。または、走査ミラー２１および光源部１０は、光軸Ａ１が回転軸ＡＨに直交するように配置される。

光軸Ａ１は、走査ミラー２１に入射する理想的な光軸である。以下において、光軸Ａ１を「基準光軸Ａ１」という。

また、走査ミラー２１は、回転軸ＡＨと直交する回転軸（または回転駆動軸）ＡＶ回りに回転可能に配置される。走査ミラー２１および光源部１０は、光ビームＬ１が回転軸ＡＶ上に入射するように配置される。

スクリーン３０は、走査ミラー２１の回転軸ＡＨから距離Ｓだけ離れた位置に、基準光軸Ａ１と平行に配置されている。また、スクリーン３０は、回転軸ＡＨと平行に配置されている。スクリーン３０は、水平方向および垂直方向に延在している。つまり、スクリーン３０は、水平方向の軸および垂直方向の軸を含む面である。

上記構成において、光源部１０からの光ビームＬ１は、走査ミラー部２０の走査ミラー２１に入射する。そして、走査ミラー２１に入射した光ビームＬ１は、走査ミラー２１によってスクリーン３０の方向に偏向される。そして、偏向された光ビームＬ１は、スクリーン３０に照射される。

走査ミラー部２０は、走査ミラー２１を回転軸ＡＨ，ＡＶ回りに回転させることによって、光ビームＬ１をスクリーン３０上で走査する。

具体的には、走査ミラー部２０は、例えば、走査ミラー２１を回転軸ＡＨ回りに回転させることにより、スクリーン３０上で基準光軸Ａ１と平行な水平走査方向に光ビームＬ１を走査する。また、走査ミラー部２０は、例えば、走査ミラー２１を回転軸ＡＶ回りに回転させることにより、スクリーン３０上で水平走査方向に垂直な垂直走査方向に光ビームＬ１を走査する。

ここでは、水平走査方向および垂直走査方向は、それぞれ水平方向および垂直方向に延びる。走査ミラー部２０は、走査ミラー２１を回転軸ＡＨ，ＡＶ回りに回転させて、走査ミラー２１の傾きを制御する。これにより、走査ミラー部２０は、スクリーン３０に照射される光ビームＬ１のラスタ走査を行う。

走査ミラー２１は、図２に破線で示されるように、非駆動時において、走査ミラー２１の法線と基準光軸Ａ１とのなす角が４５度となるように配置される。以下、走査ミラー２１の非駆動時における回転位置を「初期回転位置」という。走査ミラー２１が初期回転位置にあるとき、光ビームＬ１は、４５度の入射角で走査ミラー２１に入射する。そして、光ビームＬ１は、回転軸ＡＨ回りに基準光軸Ａ１に対して９０度の方向（図２の紙面上方向）に偏向される。そして、光ビームＬ１は、スクリーン３０上の位置Ｏに照射される。このときのスクリーン３０上の光ビームＬ１の照射位置Ｏを基準位置とする。

ここでは、水平走査方向（または水平方向）をｘ軸にとり、垂直走査方向（または垂直方向）をｙ軸にとって、スクリーン３０上の位置を座標（ｘ，ｙ）で表す。また、基準位置Ｏを原点（０，０）とする。

以下、図２の光ビーム走査光学系８０を回転軸ＡＨ方向から見て、光ビームの水平走査方向の照射位置について説明する。

走査ミラー２１は、回転軸ＡＨ回りに予め定められた角度範囲内で往復運動するように駆動される。回転角θ（ｔ）は、時刻ｔにおける走査ミラー２１の初期回転位置からの回転軸ＡＨ回りの回転角である。本実施の形態１では、回転角θ（ｔ）は、下記式（１）で表される。回転角は、変位角または駆動角ともいう。
θ（ｔ）＝θａ・ｓｉｎ（２π・ｆｈ・ｔ） …（１）

上記式（１）において、θａは回転角の振幅を示す。また、ｆｈは走査ミラー２１の回転軸ＡＨ回りの往復運動の周波数を示す。具体的には、ｆｈは、ラスタ走査において走査ミラー２１が駆動されるときの水平走査周波数である。時刻ｔ＝０のとき、走査ミラー２１は、その往復運動の中心の回転位置に位置する。なお、以下の説明では、θ（ｔ）を単にθと記載する。

Ｘは、あるレーザ（光源１１，１２，１３）から時刻ｔで出射された光ビームが照射されるスクリーン３０上の水平走査方向の照射位置（走査点の位置）である。回転角θが上記式（１）で与えられるとき、Ｘは、下記式（２）で表される。
Ｘ＝Ｓ・ｔａｎ（２・θ）
＝Ｓ・ｔａｎ（２・θａ・ｓｉｎ（２π・ｆｈ・ｔ）） …（２）

照射位置Ｘ_ｉは、ｉ番目に出射された光ビームのスクリーン上の照射位置である。仮に、レーザ（光源１１，１２，１３）を一定の時間間隔Δｔ毎に発光させた場合には、照射位置Ｘ_ｉは、下記式（３）で表される。ここで、ｉは、０から１ずつ増加する整数である。
Ｘ_ｉ＝Ｓ・ｔａｎ（２・θａ・ｓｉｎ（２π・ｆｈ・ｉ・Δｔ）） …（３）

上記式（３）から分かるように、一定の時間間隔毎にレーザ（光源１１，１２，１３）を発光させた場合には、スクリーン３０上で照射位置が等間隔にならない。したがって、実際に投影対象画像を投影する場合には、例えば、以下のように出射タイミングが決定される。

式（２）において、Ｓ、θａ及びｆｈは既知の定数である。そのため、出射タイミングｔは下記式（４）のように照射位置Ｘの関数として表される。
ｔ＝ｆ（Ｘ） …（４）

水平走査方向に０〜Ｎ番目の画素を形成する場合において、位置Ｘ_ｎは、ｎ番目（ｎ＝０，１，・・・，Ｎ）の画素のスクリーン３０上の水平走査方向の位置である。ｎ番目の画素を形成するための出射タイミングｔ_ｎは、次式（５）で与えられる。
ｔ_ｎ＝ｆ（Ｘ_ｎ） …（５）

すなわち、ｎ番目の画素を形成する場合、式（４）に基づき、ｎ番目の画素のスクリーン３０上の位置Ｘ_ｎから、ｎ番目の画素に対応する出射タイミングｔ_ｎが決定される。

ここで、例えば、基準位置Ｏに１つの画素を形成し、その両側に一定間隔ΔＸでＭ個ずつ画素を形成する場合、ｎ番目（ｎ＝０，１，・・・，２Ｍ）の画素のスクリーン３０上の水平走査方向の位置Ｘ_ｎは、次式（６）で表される。
Ｘ_ｎ＝−Ｍ・ΔＸ＋ｎ・ΔＸ …（６）

図３は、光軸ずれがある場合における光ビーム走査光学系８０を概略的に示す図である。以下、図３を用いて、光軸ずれがある場合について説明する。

図３では、走査ミラー２１に入射する青色レーザ１３（光源１３）の光ビームの光軸Ａ２が、水平走査方向に対応する方向に、位置ずれ量Ｄだけ基準光軸Ａ１からずれている。水平走査方向に対応する方向は、回転軸ＡＨと基準光軸Ａ１とに直交する方向である。つまり、水平走査方向に対応する方向は、図３の紙面上下方向である。すなわち、青色の光ビームの光軸Ａ２は、基準光軸Ａ１からの位置ずれ量Ｄの光軸ずれを有する。

この場合には、赤色の光ビームおよび緑色の光ビームは、回転軸ＡＨ上に入射する。一方、青色の光ビームは、回転軸ＡＨからずれた位置に入射する。

したがって、３色の光ビームが同じタイミングで出射された場合には、スクリーン３０上において、青色の光ビームの水平走査方向の照射位置Ｘｂが、赤色の光ビームおよび緑色の光ビームの水平走査方向の照射位置Ｘｒ，Ｘｇからずれる。このため、スクリーン３０上の同一の画素位置に３色の光ビームを照射して１つの画素を形成する場合に、スクリーン３０上に表示される画素がぼやけてしまう。

図４は、光軸ずれがある場合における光ビームの照射位置Ｘを説明するための図である。図４において、破線で示される回転位置ＲＰ０は、走査ミラー２１の初期回転位置を示す。図４を参照すると、光軸ずれＤを有する青色レーザ１３（光源１３）について、出射タイミングｔで出射された光ビームが照射されるスクリーン３０上の水平走査方向の照射位置Ｘは、下記式（７）で表すことができる。
Ｘ＝（Ｓ−Ｄ）・ｔａｎ（２・θ）＋Ｄ／ｔａｎ（４５−θ）
＝（Ｓ−Ｄ）・ｔａｎ（２・θａ・ｓｉｎ（２π・ｆｈ・ｔ））＋Ｄ／ｔａｎ（４５−θａ・ｓｉｎ（２π・ｆｈ・ｔ）） …（７）

上記式（７）にＤ＝０を代入すると、光軸ずれがない場合の式（２）が得られる。
なお、上記の説明では、青色の光ビームが光軸ずれを有する場合を例示したが、他の色についても同様である。すなわち、赤色の光ビームおよび緑色の光ビームについても同様である。

式（７）から分かるように、光軸ずれがない光ビームの照射位置と光軸ずれがある光ビームの照射位置との間には、θに対して一定でないまたは線形性を有しない差が発生する。すなわち、この種の光ビームの照射位置のずれは、走査ミラー２１の角度θまたはスクリーン３０の水平走査方向の位置によって個々に異なることが分かる。

図５は、式（７）に基づいて計算された、光軸ずれＤを有する光ビームと、光軸ずれがない光ビームとのそれぞれのスクリーン３０上の照射位置の軌跡を示す概略図である。図５の紙面左右方向はスクリーン３０の水平走査方向に対応し、紙面上下方向はスクリーン３０の垂直走査方向に対応する。図５では、光ビームの水平走査方向の走査とともに、垂直走査方向の走査も示されている。図５において、白丸印は、光軸ずれを有する光ビームの照射位置を示し、黒四角印は、光軸ずれがない光ビームの照射位置を示す。ここでは、光軸ずれを有する光ビームと、光軸ずれがない光ビームとが、互いに同じタイミングで、一定の時間間隔で出射された場合の計算結果が示されている。図５に示されるように、光軸ずれを有する光ビームと、光軸ずれがない光ビームとのずれは、水平走査方向の位置によって異なる。

例えば、スクリーン３０上のある特定の位置に受光器などの検出部を配置し、この検出部によって光ビーム間の相対位置ずれを検出し、検出結果から一意に各レーザの発光タイミングを補正する構成を採用した場合を検討する。この構成では、走査範囲の全体にわたって光ビームを正確な位置に照射することはできない。または、この構成では、走査範囲の全体にわたって画素のぼやけをなくすことはできない。したがって、この構成では、良好な画質の画像を投影することができない。

本実施の形態１は、光軸ずれがある場合でも光ビームをスクリーン３０上の正確な位置に照射するという観点に立っている。そして、表示制御部６０は、式（７）に基づいて各色のレーザ（光源１１，１２，１３）からの光ビームの出射タイミング（またはレーザの発光タイミング）を決定する。または、表示制御部６０は、式（７）に基づいて各色のレーザ（光源１１，１２，１３）の発光タイミングを決定する。

以下、この出射タイミングの決定について、青色レーザ１３（光源１３）を例にとって説明する。

式（７）において、Ｓ、θａ及びｆｈは既知の定数である。そして、式（７）より、出射タイミングｔは、下記式（８）のように照射位置Ｘおよび位置ずれ量Ｄの関数として表すことができる。
ｔ＝ｆ_１（Ｘ，Ｄ） …（８）

関数ｔ＝ｆ_１（Ｘ，Ｄ）は、位置ずれ量Ｄと、出射タイミングｔと、照射位置Ｘとの関係を表している。表示制御部６０は、関数ｔ＝ｆ_１（Ｘ，Ｄ）に基づき、予め得られた位置ずれ量の値と、光ビームが照射されるべきスクリーン３０上の目標照射位置とから、目標照射位置に対応する光ビームの出射タイミングを決定する。位置ずれ量の値は、例えば、予め測定によって得られる。

例えば、画像信号Ｉに基づいて、投影対象画像の各画素に対応する光ビームを、青色レーザ１３（光源１３）から出射させる場合について説明する。具体的には、表示制御部６０は、関数ｔ＝ｆ_１（Ｘ，Ｄ）に基づき、予め測定された位置ずれ量Ｄの値を用いて、各画素に対応する光ビームの出射タイミングを決定する。その際、表示制御部６０は、各画素のスクリーン３０上の位置を目標照射位置とする。

例えば、水平走査方向に０〜Ｎ番目の画素を形成する場合について説明する。位置Ｘ_ｎは、ｎ番目（ｎ＝０，１，・・・，Ｎ）の画素のスクリーン３０上の水平走査方向の位置である。位置ずれ量Ｄｂは、青色の光ビームの位置ずれ量である。

表示制御部６０は、関数ｔ＝ｆ_１（Ｘ，Ｄ）から、ｎ番目の画素を形成するための青色の光ビームの出射タイミングｔｂ_ｎを下記式（９ｂ）のように求める。
ｔｂ_ｎ＝ｆ_１（Ｘ_ｎ，Ｄｂ） …（９ｂ）

赤色レーザ１１（光源１１）および緑色レーザ１２（光源１２）についても同様である。表示制御部６０は、位置ずれ量Ｄｒ，Ｄｇを用いて、ｎ番目の画素を形成するための赤色の光ビームおよび緑色の光ビームの出射タイミングｔｒ_ｎ，ｔｇ_ｎを下記式（９ｒ）及び式（９ｇ）のように求める。位置ずれ量Ｄｒは、赤色の光ビームの位置ずれ量の測定値である。位置ずれ量Ｄｇは、緑色の光ビームの位置ずれ量の測定値である。
ｔｒ_ｎ＝ｆ_１（Ｘ_ｎ，Ｄｒ） …（９ｒ）
ｔｇ_ｎ＝ｆ_１（Ｘ_ｎ，Ｄｇ） …（９ｇ）

上記式（９ｒ）、式（９ｇ）及び式（９ｂ）から分かるように、出射タイミングｔｒ_ｎ，ｔｇ_ｎ，ｔｂ_ｎは、それぞれ位置ずれ量Ｄｒ，Ｄｇ，Ｄｂに応じたタイミングとなる。

表示制御部６０は、上記のように決定された各色の各画素の出射タイミングに基づいて各色の各画素の駆動信号を生成する。この各色の各画素の駆動信号は、レーザドライバ５０を介して各色のレーザに供給される。そして、各色のレーザ（光源１１，１２，１３）は、供給された各画素の駆動信号に応じた出射タイミングで各画素の光ビームを出射する。これにより、スクリーン３０上の各画素位置に各色の光ビームが正確に照射される。

図１の例では、表示制御部６０は、出射タイミングを決定するための機能ブロックとして、出射タイミング決定部６５と、保持部６６とを有する。

出射タイミング決定部６５は、色毎に、関数ｔ＝ｆ_１（Ｘ，Ｄ）に基づいて、位置ずれ量Ｄの値と、各画素の位置とから、各画素を形成するための光ビームの出射タイミングを決定する。位置ずれ量Ｄの値は、保持部６６に保持されている。

ここで、関数ｔ＝ｆ_１（Ｘ，Ｄ）は、テーブルにより表されてもよい。また、関数ｔ＝ｆ_１（Ｘ，Ｄ）は、数式により表されてもよい。したがって、出射タイミング決定部６５は、テーブルを参照して出射タイミングを決定してもよい。また、出射タイミング決定部６５は、数式を計算して出射タイミングを決定してもよい。

出射タイミング決定部６５は、決定された各色の各画素の出射タイミングをレーザ変調パターン変換部６３に通知する。

レーザ変調パターン変換部６３は、出射タイミング決定部６５から通知された各色の各画素の出射タイミングに応じたタイミングで、各色の各画素の駆動信号を出力する。このとき、レーザ変調パターン変換部６３は、例えば、ミラー制御部４０からの同期信号を用いて、走査ミラー２１が往復運動の中心に位置するタイミング（すなわちθ＝０となるタイミング）を時刻の基準にとる。

保持部６６は、出射タイミング決定部６５により用いられる各色の位置ずれ量Ｄの値を保持する。例えば、測定者または測定装置が、各色の位置ずれ量Ｄを測定する。そして、得られた各色の測定値は、保持部６６に入力される。保持部６６は、入力された各色の測定値を各色の位置ずれ量Ｄの値として保持する。

測定装置は、画像投影装置１の外部に設けられてもよい。また、測定装置は、画像投影装置１に含まれてもよい。位置ずれ量の測定は、例えば、製品出荷前に工場で行われるが、製品出荷後に行われてもよい。

位置ずれ量Ｄの測定は、例えば、以下のように行われる。
走査ミラー２１の非駆動時に、赤色レーザ１１（光源１１）に光ビームを出射させる。そして、スクリーン３０上における光ビームの照射位置Ｘｒを測定する。下記式（１０）から赤色の位置ずれ量Ｄｒを求める。式（１０）は、式（７）にＸ＝Ｘｒ、θ＝０、Ｄ＝Ｄｒを代入することで得られる。
Ｘｒ＝Ｄｒ …（１０）

緑色レーザ１２（光源１２）および青色レーザ１３（光源１３）についても同様である。それぞれ、照射位置Ｘｇ，Ｘｂを測定して位置ずれ量Ｄｇ，Ｄｂを求める。

なお、光ビーム走査光学系の構成は、上記の構成に限定されず、適宜変更されてもよい。また、位置ずれの種類は、上記の光軸ずれに限定されず、他の位置ずれが考慮されてもよい。

光ビーム走査光学系の構成や考慮する位置ずれが異なれば、位置ずれ量と出射タイミングと照射位置との関係も異なる。したがって、出射タイミングの決定に用いられる関数も上記に限定されず、光学系の構成や考慮する位置ずれに応じて適宜決められればよい。

また、出射タイミングの決定に用いられる関数は、幾何学的な計算によって求められてもよいし、実験によって求められてもよい。

以上に説明したように、本実施の形態１に係る画像投影装置１は、予め得られた位置ずれ量Ｄの値と、光ビームが照射されるべきスクリーン３０上の目標照射位置とから、目標照射位置に対応する光ビームの出射タイミングｔを決定する。光ビームの出射タイミングｔの決定は、位置ずれ量Ｄと出射タイミングｔと照射位置Ｘとの関係を表す関数に基づいている。

このため、本実施の形態１によれば、画像投影装置１は、スクリーン３０上の正確な位置に光ビームを照射することができる。また、画像投影装置１は、光ビームの走査範囲全体に対応する関数を用いることにより、走査範囲全体において照射位置の精度を高めることができる。

具体的には、画像投影装置１は、入力された画像信号Ｉの各画素の光ビームを走査範囲全体にわたってスクリーン３０上の正しい画素位置に照射することができる。そして、画像投影装置１は、画像信号Ｉにより表される投影対象画像を忠実にスクリーン３０上に投影することができる。

また、本実施の形態１に係る画像投影装置１は、複数色の光ビームを用いて画像を投影する場合に、関数に基づいて各色の出射タイミングを決定する。これにより、画像投影装置１は、各色の光ビームをスクリーン３０上の正確な位置に照射することができる。

例えば、画像投影装置１は、複数色の光ビームにより１つの画素を形成する場合に、各色の光ビームをスクリーン３０上の同じ画素位置に正確に照射することができる。これにより、画像投影装置１は、スクリーン３０上に投影される画素のぼやけを低減することができ、より高品質なカラー画像を表示することができる。

実施の形態２．
以下、実施の形態２に係る画像投影装置２について説明する。この画像投影装置２は、実施の形態１に係る画像投影装置１に対し、走査ミラーの角度ずれを考慮して出射タイミングを決定する点で異なり、その他の部分については同様である。以下の説明では、実施の形態１と同様の部分については説明を省略または簡略化し、実施の形態１と同一または対応する要素については同一の符号を付す。

実施の形態１と同一または対応する要素は、光源部１０、走査ミラー部２０、スクリーン３０、ミラー制御部４０、レーザドライバ５０、表示制御部６０およびバッファメモリ７０である。なお、走査ミラー２１は、光軸ずれおよび角度ずれを有している。

図６は、光軸ずれおよび角度ずれがある場合における光ビームの照射位置を説明するための図である。

図６において、一点鎖線で示される回転位置ＲＰ１は、走査ミラー２１の基準回転位置を示す。基準回転位置ＲＰ１は、走査ミラー２１の法線と基準光軸Ａ１とのなす角が予め定められた基準角度となる回転位置である。また、基準回転位置ＲＰ１は、出射タイミングの決定の基準となる回転位置であり、走査ミラー２１の理想的な初期回転位置である。ここでは、基準角度は４５度である。

破線で示される回転位置ＲＰ２は、走査ミラー２１の初期回転位置を示す。図６では、走査ミラー２１の初期回転位置ＲＰ２は、基準回転位置ＲＰ１からずれ角θ０だけずれている。すなわち、初期回転位置ＲＰ２は、基準回転位置ＲＰ１からのずれ角θ０の角度ずれを有する。ずれ角は、オフセット角ともいう。

図６は、走査ミラー２１が角度ずれを有する点を除いて、図４と同様である。青色レーザ１３（光源１３）の光ビームの光軸Ａ２は、位置ずれ量Ｄの光軸ずれを有する。

図６を参照すると、光軸ずれを有する青色レーザ１３（光源１３）について、出射タイミングｔで出射された光ビームが照射されるスクリーン３０上の水平走査方向の照射位置Ｘは、下記式（１１）で表すことができる。
Ｘ＝（Ｓ−Ｄ）・ｔａｎ（２・（θ０＋θ））＋Ｄ／ｔａｎ（４５−θ０−θ）
＝（Ｓ−Ｄ）・ｔａｎ（２・（θ０＋θａ・ｓｉｎ（２π・ｆｈ・ｔ）））＋Ｄ／ｔａｎ（４５−θ０−θａ・ｓｉｎ（２π・ｆｈ・ｔ）） …（１１）

上記式（１１）にＤ＝０及びθ０＝０を代入すると、光軸ずれおよび角度ずれがない場合の式（２）が得られる。
なお、上記の説明では、青色の光ビームが光軸ずれを有する場合を例示したが、他の色の光ビームについても同様である。すなわち、赤色の光ビームおよび緑色の光ビームについても同様である。

本実施の形態２は、光軸ずれおよび角度ずれがある場合でも光ビームを正確な位置に照射するという観点に立っている。そして、表示制御部６０は、式（１１）に基づいて各色のレーザ（光源１１，１２，１３）からの光ビームの出射タイミングを決定する。以下、この出射タイミングの決定について、青色レーザ１３（光源１３）を例にとって説明する。

式（１１）において、Ｓ、θａ及びｆｈは既知の定数である。そして、式（１１）より、出射タイミングｔは、下記式（１２）のように照射位置Ｘ、位置ずれ量Ｄ、およびずれ角θ０の関数として表すことができる。
ｔ＝ｆ_２（Ｘ，Ｄ，θ０） …（１２）

関数ｔ＝ｆ_２（Ｘ，Ｄ，θ０）は、位置ずれ量Ｄと、出射タイミングｔと、照射位置Ｘと、ずれ角θ０との関係を表している。表示制御部６０は、関数ｔ＝ｆ_２（Ｘ，Ｄ，θ０）に基づき、予め得られた位置ずれ量の値と、予め得られたずれ角の値と、光ビームが照射されるべきスクリーン３０上の目標照射位置とから、目標照射位置に対応する光ビームの出射タイミングを決定する。位置ずれ量の値およびずれ角の値は、例えば、予め測定によって得られる。

例えば、画像信号Ｉに基づいて投影対象画像の各画素に対応する光ビームを青色レーザ１３（光源１３）から出射させる場合について説明する。具体的には、表示制御部６０は、関数ｔ＝ｆ_２（Ｘ，Ｄ，θ０）に基づき、予め測定された青色の位置ずれ量Ｄｂの値およびずれ角の値を用い、各画素に対応する光ビームの出射タイミングを決定する。その際、表示制御部６０は、各画素のスクリーン３０上の位置を目標照射位置とする。

例えば、水平走査方向に０〜Ｎ番目の画素を形成する場合について説明する。位置Ｘ_ｎは、ｎ番目（ｎ＝０，１，・・・，Ｎ）の画素のスクリーン３０上の水平走査方向の位置である。位置ずれ量Ｄｂは、青色の光ビームの位置ずれ量である。ずれ角θｍは、走査ミラー２１のずれ角である。

表示制御部６０は、関数ｔ＝ｆ_２（Ｘ，Ｄ，θ０）から、ｎ番目の画素を形成するための青色の光ビームの出射タイミングｔｂ_ｎを下記式（１３ｂ）のように求める。
ｔｂ_ｎ＝ｆ_２（Ｘ_ｎ，Ｄｂ，θｍ） …（１３ｂ）

赤色レーザ１１（光源１１）および緑色レーザ１２（光源１２）についても同様である。表示制御部６０は、位置ずれ量Ｄｒ、Ｄｇおよびずれ角の測定値θｍを用いて、ｎ番目の画素を形成するための赤色の光ビームおよび緑色の光ビームの出射タイミングｔｒ_ｎ，ｔｇ_ｎを下記式（１３ｒ）及び式（１３ｇ）のように求める。位置ずれ量Ｄｒは、赤色の光ビームの位置ずれ量の測定値である。位置ずれ量Ｄｇは、緑色の光ビームの位置ずれ量の測定値である。
ｔｒ_ｎ＝ｆ_２（Ｘ_ｎ，Ｄｒ，θｍ） …（１３ｒ）
ｔｇ_ｎ＝ｆ_２（Ｘ_ｎ，Ｄｇ，θｍ） …（１３ｇ）

本実施の形態２では、出射タイミング決定部６５は、色毎に、関数ｔ＝ｆ_２（Ｘ，Ｄ，θ０）に基づいて、保持部６６に保持されている位置ずれ量Ｄの値およびずれ角θｍの値と、各画素の位置とから、各画素を形成するための光ビームの出射タイミングｔを決定する。

保持部６６は、各色の位置ずれ量Ｄｒ，Ｄｇ，Ｄｂの値に加えて、出射タイミング決定部６５により用いられるずれ角θｍの値を保持する。例えば、測定者または測定装置が、ずれ角θｍを測定する。そして、得られたずれ角θｍの測定値は、保持部６６に入力される。保持部６６は、入力された測定値をずれ角θｍの値として保持する。測定装置は、画像投影装置１の外部に設けられてもよい。また、測定装置は、画像投影装置１に含まれてもよい。ずれ角θｍの測定は、例えば、製品出荷前に工場で行われるが、製品出荷後に行われてもよい。

ずれ角θｍの測定は、例えば下記（ａ）〜（ｃ）のいずれかの方法で行われる。ただし、下記（ａ）〜（ｃ）の方法の説明では、ずれ角θｍをθ０と表記する。

（ａ）走査ミラー２１の非駆動時において、いずれかの色の光ビームを出射する。走査ミラー２１からの反射光の方向と走査ミラー２１への入射光の方向とのなす角θ１を測定する。下記式（１４）によりずれ角θ０を算出する。
θ０＝（θ１−９０）／２ …（１４）

（ｂ）走査ミラー２１の非駆動時において、いずれかの色の光ビームを出射する。走査ミラー２１からの反射光の方向とスクリーン３０の法線方向とのなす角θ２を測定する。下記式（１５）によりずれ角θ０を算出する。
θ０＝θ２／２ …（１５）

（ｃ）いずれかの色の光ビームを基準とし、基準の光ビームについては、光軸ずれがゼロとなるように光学部品を配置調整する。この状態で、走査ミラー２１の非駆動時において、基準の光ビームを出射する。そして、スクリーン３０上での照射位置Ｘ１を測定する。下記式（１６）によりずれ角θ０を算出する。
Ｘ１＝Ｓ・ｔａｎ（２・θ０） …（１６）

位置ずれ量の測定は、例えば、ずれ角θ０を測定した後に、以下のように行われる。
走査ミラー２１の非駆動時に、赤色レーザ１１（光源１１）に光ビームを出射させる。スクリーン３０上における光ビームの照射位置Ｘｒを測定する。下記式（１７）から赤色の光ビームの位置ずれ量Ｄｒを求める。式（１７）は、式（１１）にＸ＝Ｘｒ、θ＝０及びＤ＝Ｄｒを代入することで得られる。
Ｘｒ＝（Ｓ−Ｄｒ）・ｔａｎ（２・θ０）＋Ｄｒ／ｔａｎ（４５−θ０） …（１７）

緑色レーザ１２（光源１２）および青色レーザ１３（光源１３）についても同様である。それぞれ、照射位置Ｘｇ，Ｘｂを測定して、位置ずれ量Ｄｇ，Ｄｂを求める。

以上に説明したように、本実施の形態２に係る画像投影装置２は、予め得られた位置ずれ量Ｄの値およびずれ角θ０の値と、光ビームが照射されるべきスクリーン３０上の目標照射位置とから、目標照射位置に対応する光ビームの出射タイミングｔを決定する。光ビームの出射タイミングｔの決定は、位置ずれ量Ｄと、出射タイミングｔと、照射位置Ｘ１と、ずれ角θ０との関係を表す関数に基づいている。

このため、本実施の形態２によれば、画像投影装置２は、走査ミラー２１の角度ずれが存在する場合でも、スクリーン３０上の正確な位置に光ビームを照射することができる。そして、画像投影装置２は、良好な画像を得ることができる。

実施の形態３．
図７は、実施の形態３に係る画像投影装置３の構成を概略的に示すブロック図である。以下、図７を参照して、画像投影装置３について説明する。以下の説明では、実施の形態１と同様の部分については説明を省略または簡略化し、実施の形態１と同一または対応する要素については同一の符号を付す。

実施の形態１と同一または対応する要素は、光源部１０、走査ミラー部２０、スクリーン３０、ミラー制御部４０、レーザドライバ５０およびバッファメモリ７０である。表示制御部６０の要素のうち、描画制御部６１、データ変換部６２、レーザ変調パターン変換部６３、ミラータイミング制御部６４および出射タイミング決定部６５は、実施の形態１と同一または対応する要素である。表示制御部６０の要素のうち、実施の形態１の保持部６６は、実施の形態３では調整部６７に置き換わっている。なお、実施の形態３では、表示制御部の符号として、実施の形態１と同じ符号６０を用いる。

図７に示されるように、画像投影装置３は、実施の形態１に係る画像投影装置１と殆ど同じ構成を有する。しかし、保持部６６の代わりに調整部６７を有する。そして、出射タイミング決定部６５は、関数に基づいて出射タイミングを決定する際に、位置ずれ量の値として、パラメータ値を用いる。パラメータ値は、調整部６７により調整される調整可能な値である。

調整部６７は、出射タイミング決定部６５により用いられるパラメータ値を調整する。

具体的には、調整部６７は、例えば、調整者または調整装置からの調整操作に基づいてパラメータ値を調整する。そして、調整部６７は、調整されたパラメータ値を保持する。出射タイミング決定部６５は、調整部６７に保持されているパラメータ値を用いる。

調整装置は、画像投影装置３の外部に設けられてもよい。また、調整装置は、画像投影装置３に含まれてもよい。パラメータ値の調整は、例えば、製品出荷前に工場で行われるが、製品出荷後に行われてもよい。

ここでは、調整部６７は、赤色、緑色、および青色のパラメータ値ＤＰｒ、パラメータ値ＤＰｇ、およびパラメータ値ＤＰｂを有する。つまり、調整部６７は、赤色のパラメータ値ＤＰｒを有する。調整部６７は、緑色のパラメータ値ＤＰｇを有する。調整部６７は、青色のパラメータ値ＤＰｂを有する。

次に、パラメータ値の調整について説明する。ここでは、赤色の光ビームを基準として、青色のパラメータ値ＤＰｂを調整する場合を例にとる。

画像投影装置３の光ビーム走査光学系８０は、基準である赤色の光ビームの光軸が基準光軸Ａ１と一致するように配置調整される。したがって、基準である赤色の光ビームについては、位置ずれ量Ｄｒがゼロである。そして、赤色のパラメータ値ＤＰｒはゼロに設定される。

調整部６７は、スクリーン３０上の同一の目標照射位置について、青色の光ビームが照射されるスクリーン３０上の照射位置が、基準である赤色の光ビームが照射されるスクリーン３０上の照射位置と一致するように、青色のパラメータ値ＤＰｂを調整する。

例えば、調整用画像として、赤色レーザ１１と青色レーザ１３とで投影すべきパターンが同じである画像信号Ｉが用いられる場合について説明する。スクリーン３０上で、青色レーザ１３により投影されるパターンが赤色レーザ１１により投影されるパターンと一致するように、調整部６７は、青色のパラメータ値ＤＰｂを調整する。

例えば、青色の光ビームが照射されるスクリーン３０上の照射位置が、青色の光ビームの位置ずれ量の変化に応じて水平走査方向に移動する場合には、調整用画像のパターンは、垂直走査方向に延びる直線パターンなど、垂直走査方向の成分を持つ画像パターンを含む。

図８は、実施の形態３に係る画像投影装置３のパラメータ値を調整する際の手順を示すフローチャートである。図９は、パラメータ値の調整に用いられる調整用画像を示す概略図である。図１０は、パラメータ値の調整で表示される画像を示す概略図である。以下において、図８、図９及び図１０を用いて、パラメータ値の調整手順を説明する。

ステップＳ１０では、調整者または調整装置は、図９に示される直線パターン９１を含む調整用画像９０を表す画像信号Ｉを表示制御部６０に供給する。

ステップＳ２０では、表示制御部６０は、供給された画像信号Ｉに応じた赤色レーザ１１（光源１１）および青色レーザ１３（光源１３）の駆動信号を生成する。表示制御部６０は、生成された駆動信号により赤色レーザ１１および青色レーザ１３を発光させる。このとき、表示制御部６０は、関数ｔ＝ｆ_１（Ｘ，Ｄ）に基づいて算出される出射タイミングで赤色の光ビームおよび青色の光ビームを出射させる。このとき、赤色のパラメータ値ＤＰｒはゼロに設定されている。青色のパラメータ値ＤＰｂは初期値（例えばゼロ）に設定されている。スクリーン３０には、図１０に示されるように、垂直走査方向に延びる赤色の直線パターン１０１ｒと、垂直走査方向に延びる青色の直線パターン１０１ｂとが表示される。

ステップＳ３０では、調整者または調整装置は、表示制御部６０と協働して、スクリーン３０上で赤色の直線パターン１０１ｒと青色の直線パターン１０１ｂとが一致するように、青色のパラメータ値ＤＰｂを調整する。具体的には、ステップＳ３０は、以下のステップＳ３１〜Ｓ３５を含む。

ステップＳ３１では、調整者または調整装置は、スクリーン３０上での赤色の直線パターン１０１ｒに対する青色の直線パターン１０１ｂのずれの量と方向を測定する。

ステップＳ３２では、調整者または調整装置は、ステップＳ３１の測定結果に基づき、ずれがあるか否かを判断する。ずれがない場合には、調整を終了する。ずれがある場合には、ステップＳ３３に進む。

ステップＳ３３では、調整者または調整装置は、ステップＳ３１で測定されたずれの量と方向に応じて、青色のパラメータ値ＤＰｂとして設定すべき新たな値を決定する。そして、調整者または調整装置は、その新たな値を表示制御部６０の調整部６７に入力する。

ステップＳ３４では、調整部６７は、青色のパラメータ値ＤＰｂを入力された値に変更する。

ステップＳ３５では、表示制御部６０は、変更後のパラメータ値ＤＰｂを用いて調整用画像を表示する。これにより、スクリーン３０上で、青色の直線パターン１０１ｂが赤色の直線パターン１０１ｒ側に移動する。ステップＳ３５の後、処理はステップＳ３１に戻る。

上記の調整手順により青色のパラメータ値ＤＰｂが調整された後、上記と同様の方法で、スクリーン３０上の赤色の直線パターンと緑色の直線パターンとが一致するように、緑色のパラメータ値ＤＰｇが調整される。ただし、調整の順番はこれに限られず、緑色、青色の順番で調整されてもよい。

以上説明した本実施の形態３によれば、実施の形態１と同様の効果が得られる。また、スクリーン３０上に表示される画像により簡単に出射タイミングを調整することができる。

なお、本実施の形態３では、基準である赤色については、パラメータ値ＤＰｒは省略されてもよい。出射タイミング決定部６５は、位置ずれ量Ｄを変数としない。そして、出射タイミングｔと照射位置Ｘとの関係を表す関数ｔ＝ｆ（Ｘ）に基づいて出射タイミングを決定してもよい。

また、上記の説明では、赤色の光ビームを基準とする場合を例示したが、緑色の光ビームまたは青色の光ビームが基準とされてもよい。

また、上記の説明では、基準となる光ビームについて位置ずれ量がゼロとなるように光学系を配置調整する場合を例示した。しかし、基準となる光ビームの位置ずれ量は、厳密にゼロに調整されていなくてもよい。

例えば、厳密なゼロ調整がなされていない赤色の光ビームを基準として、緑色の光ビームおよび青色の光ビームを相対調整する。これにより、緑色のパラメータ値ＤＰｇおよび青色のパラメータ値ＤＰｂを調整してもよい。

このような相対的なパラメータ調整であっても、画像投影装置３は、３色の光ビームの照射位置をスクリーン３０上で一致させることができる。具体的には、画像投影装置３は、走査範囲全体において、各色間の照射位置の相対的な位置ずれを補正することができる。これにより、画像投影装置３は、スクリーン３０に表示される画素のぼやけを低減することができる。そして、画像投影装置３は、高品質な画像を投影することができる。

実施の形態４．
図１１は、実施の形態４に係る画像投影装置４の構成を概略的に示すブロック図である。この画像投影装置４は、実施の形態２に係る画像投影装置に実施の形態３の特徴を組み合わせたものである。以下の説明では、実施の形態２または３と同様の部分については説明を省略または簡略化し、実施の形態２または３と同一または対応する要素については同一の符号を付す。

実施の形態２または３と同一または対応する要素は、光源部１０、走査ミラー部２０、スクリーン３０、ミラー制御部４０、レーザドライバ５０およびバッファメモリ７０である。表示制御部６０は、実施の形態２と同一または対応する要素の保持部６６を備えている。表示制御部６０は、実施の形態３と同一または対応する要素の調整部６７を備えている。

画像投影装置４は、実施の形態２と同様に、光軸ずれおよび角度ずれを考慮して光ビームの出射タイミングを決定する。画像投影装置４は、実施の形態３と同様に、出射タイミングの決定において位置ずれ量として調整可能なパラメータ値を用いる。

図１１に示されるように、画像投影装置４は、実施の形態２に係る画像投影装置２と殆ど同じ構成を有するが、調整部６７をさらに有する。

出射タイミング決定部６５は、実施の形態２と同様に、色毎に、関数ｔ＝ｆ_２（Ｘ，Ｄ，θ０）に基づいて、各画素を形成するための光ビームの出射タイミングを決定する。ただし、本実施の形態４では、出射タイミング決定部６５は、ずれ角θ０として、保持部６６に保持されているずれ角θ０の値を用いる。また、出射タイミング決定部６５は、各色の位置ずれ量として、調整部６７に保持されている各色のパラメータ値ＤＰｒ，ＤＰｇ，ＤＰｂを用いる。

保持部６６は、実施の形態２と同様に、ずれ角θ０の値を保持する。ずれ角θ０の測定は、実施の形態２と同様に行われる。ただし、本実施の形態４では、保持部６６は、各色の位置ずれ量Ｄｒ，Ｄｇ，Ｄｂを保持しない。

調整部６７は、実施の形態３と同様に、各色のパラメータ値ＤＰｒ，ＤＰｇ，ＤＰｂを調整して保持する。パラメータ値ＤＰｒ，ＤＰｇ，ＤＰｂの調整は、実施の形態３と同様に行われる。ただし、本実施の形態４では、調整用画像を表示する際、関数ｔ＝ｆ_２（Ｘ，Ｄ，θ０）が用いられる。そして、ずれ角θ０として保持部６６に保持されている値が用いられる。
以上説明した本実施の形態４によれば、実施の形態２および３と同様の効果が得られる。

実施の形態５．
以下、実施の形態５に係る画像投影装置５について説明する。この画像投影装置５は、実施の形態１に係る画像投影装置１に対し、光ビーム走査光学系の構成、位置ずれの種類、および使用する関数が異なる。そして、画像投影装置５は、その他の部分については、画像投影装置１と同様である。以下の説明では、実施の形態１と同様の部分については説明を省略または簡略化し、実施の形態１と同一または対応する要素については同一の符号を付す。

実施の形態１と同一または対応する要素は、走査ミラー部２０、スクリーン３０、ミラー制御部４０、レーザドライバ５０、表示制御部６０およびバッファメモリ７０である。光源部５１０は、複数波長光源５１１と、コリメータレンズ５１２とを有している。

図１２は、実施の形態５における光ビーム走査光学系５８０を概略的に示す図である。
図１２において、光ビーム走査光学系５８０は、実施の形態１と同様に、走査ミラー部２０およびスクリーン３０を有する。また、実施の形態１と同様に、回転軸ＡＨに直交する基準光軸Ａ１が設定されている。

光ビーム走査光学系５８０は、実施の形態１の光源部１０と異なる光源部５１０を有する。光源部５１０は、複数の異なる波長の光ビームを出射する複数波長光源５１１と、コリメータレンズ５１２とを有する。

複数波長光源５１１は、互いに波長の異なる光ビームを出射する複数の光源として、赤色レーザ５１１Ｒ、緑色レーザ５１１Ｇ、および青色レーザ５１１Ｂを有する。

コリメータレンズ５１２は、複数波長光源５１１と走査ミラー２１との間に配置されている。コリメータレンズ５１２は、複数波長光源５１１から出射された各色の光ビームの拡散角を変換する。コリメータレンズ５１２は、走査ミラー２１の回転軸ＡＨに直交する基準光軸Ａ１と一致する光軸を有する。また、コリメータレンズ５１２は、焦点距離ｆを有する。

赤色レーザ５１１Ｒ、緑色レーザ５１１Ｇ、および青色レーザ５１１Ｂは、基準光軸Ａ１方向においてコリメータレンズ５１２から距離Ｆだけ離れた位置に配置されている。ここでは、距離Ｆは、コリメータレンズ５１２の焦点距離ｆと同じである。ただし、距離Ｆは必ずしも焦点距離ｆと同じである必要はなく、焦点距離ｆよりも大きい値または小さい値に設定されてもよい。

例えば、距離Ｆは、スクリーン３０上で光ビームが集光または絞られるような距離に設定されてもよい。また、各色のレーザ５１１Ｒ，５１１Ｇ，５１１Ｂは、基準光軸Ａ１方向において回転軸ＡＨから距離Ｌだけ離れた位置に配置されている。また、赤色レーザ５１１Ｒ、緑色レーザ５１１Ｇ、および青色レーザ５１１Ｂは、回転軸ＡＨおよび基準光軸Ａ１に直交する方向（図１２の紙面上下方向）に沿って並べて配置されている。

ここでは、緑色レーザ５１１Ｇは、基準光軸Ａ１（コリメータレンズ５１２の光軸）上に配置されている。そして、赤色レーザ５１１Ｒおよび青色レーザ５１１Ｂは、基準光軸Ａ１外に配置されている。赤色レーザ５１１Ｒは、スクリーン３０側に配置されている。青色レーザ５１１Ｂは、スクリーン３０と反対側に配置されている。赤色レーザ５１１Ｒおよび青色レーザ５１１Ｂの位置は、基準光軸Ａ１からずれている。すなわち、赤色レーザ５１１Ｒおよび青色レーザ５１１Ｂは、基準光軸Ａ１からの光源ずれを有する。

以下、青色レーザ５１１Ｂに注目して、光源ずれが存在する場合における照射位置Ｘについて説明する。なお、赤色レーザ５１１Ｒについては、青色レーザ５１１Ｂと同様に考えることができるので、説明を省略する。

図１２において、青色レーザ５１１Ｂの位置は、水平走査方向に対応する方向に、位置ずれ量Ｄｓだけ基準光軸Ａ１からずれている。水平走査方向に対応する方向は、回転軸ＡＨと基準光軸Ａ１とに直交する方向である。また、水平走査方向に対応する方向は、図１２の紙面上下方向である。

走査ミラー２１に入射する青色の光ビームと基準光軸Ａ１とのなす角φは、距離Ｆおよび位置ずれ量Ｄｓから、下記式（１８）で表される。走査ミラー２１に入射する青色の光ビームと基準光軸Ａ１とのなす角は、青色の光ビームのコリメータレンズ５１２への入射角である。
φ＝ｔａｎ^−１（Ｄｓ／Ｆ） …（１８）

図１３は、光源ずれがある場合における光ビームの照射位置Ｘを説明するための図である。図１３を参照すると、光源ずれＤｓを有する青色レーザ１３の光ビームについて、出射タイミングｔで出射された光ビームが照射されるスクリーン３０上の水平走査方向の照射位置Ｘは、下記式（１９）で表すことができる。
Ｘ＝（Ｓ−（Ｌ・ｔａｎ（φ）−Ｄｓ））・ｔａｎ（２・θ＋φ）＋（Ｌ・ｔａｎ（φ）−Ｄｓ）／ｔａｎ（４５−θ）、φ＝ｔａｎ^−１（Ｄｓ／Ｆ）、θ＝θａ・ｓｉｎ（２π・ｆｈ・ｔ） …（１９）

上記式（１９）から分かるように、光源ずれＤｓがない光ビームの照射位置Ｘと光源ずれＤｓがある光ビームの照射位置Ｘとの間には、走査ミラー２１の角度θに対して一定でないまたは線形性を有しない差が発生する。すなわち、この種の光ビームの照射位置Ｘのずれは、走査ミラー２１の角度θまたはスクリーン３０の水平走査方向の位置によって個々に異なることが分かる。

例えば、スクリーン３０上のある特定の位置に受光器などの検出部を配置し、この検出部によって光ビーム間の相対位置ずれを検出し、検出結果から一意に各レーザの発光タイミングを補正する構成を採用した場合を検討する。この構成では、走査範囲の全体にわたって光ビームを正確な位置に照射することはできない。または、この構成では、走査範囲の全体にわたって画素のぼやけをなくすことはできない。したがって、この構成では、良好な画質の画像を投影することができない。

本実施の形態５では、表示制御部６０は、式（１９）に基づいて各色のレーザ５１１Ｒ，５１１Ｇ，５１１Ｂからの光ビームの出射タイミングｔを決定する。

式（１９）において、Ｓ、Ｌ、Ｆ、θａ及びｆｈは既知の定数である。式（１９）より、出射タイミングｔは、下記式（２０）のように照射位置Ｘおよび位置ずれ量Ｄｓの関数として表すことができる。
ｔ＝ｆ_３（Ｘ，Ｄｓ） …（２０）

表示制御部６０は、予め得られた位置ずれ量Ｄｓの値と、目標照射位置とから、当該目標照射位置に対応する光ビームの出射タイミングｔを決定する。光ビームの出射タイミングｔの決定は、位置ずれ量Ｄｓと、出射タイミングｔと、照射位置Ｘとの関係を表す関数ｔ＝ｆ_３（Ｘ，Ｄｓ）に基づいている。上記位置ずれ量Ｄｓの値は、例えば、実施の形態１と同様に、走査ミラー２１の非駆動時における照射位置Ｘを測定することにより求めることができる。

表示制御部６０は、例えば、各色について、関数ｔ＝ｆ_３（Ｘ，Ｄｓ）に基づいて出射タイミングを決定する。ただし、光源ずれがない色（図１２では緑色）については、表示制御部６０は、位置ずれ量Ｄｓを変数としない。そして、出射タイミングｔと照射位置Ｘとの関係を表す関数に基づいて出射タイミングｔを決定してもよい。

以上説明した本実施の形態５によれば、光源ずれが存在する場合でも、画像投影装置５は、スクリーン３０上の正確な位置に光ビームを照射することができる。そして、画像投影装置５は、良好な画像を得ることができる。また、図１２に示される本実施の形態５の光学系の構成によれば、画像投影装置１の光源部１０の構成を簡略化することができる。

なお、各色の光源の位置および配置順は、上記に限られず、適宜変更されてもよい。
また、本実施の形態５における光学系および関数は、実施の形態３に適用されてもよい。すなわち、実施の形態３において、図３の光ビーム走査光学系８０の代わりに図１２の光ビーム走査光学系５８０が用いられ、関数ｔ＝ｆ_１（Ｘ，Ｄ）の代わりに関数ｔ＝ｆ_３（Ｘ，Ｄｓ）が用いられてもよい。この場合、例えば、実施の形態３と同様の方法で、緑色の光ビームを基準として、赤色の光ビームおよび青色の光ビームのパラメータ値が調整される。

実施の形態６．
以下、実施の形態６に係る画像投影装置６について説明する。この画像投影装置６は、実施の形態５に係る画像投影装置５に対し、走査ミラーの角度ずれを考慮して出射タイミングを決定する点で異なり、その他の部分については同様である。以下の説明では、実施の形態５と同様の部分については説明を省略または簡略化し、実施の形態５と同一または対応する要素については同一の符号を付す。

実施の形態５と同一または対応する要素は、光源部５１０、走査ミラー部２０、スクリーン３０、ミラー制御部４０、レーザドライバ５０、表示制御部６０およびバッファメモリ７０である。光源部５１０は、複数波長光源５１１と、コリメータレンズ５１２とを有している。

図１４は、光源ずれおよび角度ずれがある場合における光ビームの照射位置を説明するための図である。図１４では、実施の形態２と同様に、走査ミラー２１の初期回転位置ＲＰ２は、基準回転位置ＲＰ１からずれ角（オフセット角）θ０だけずれている。すなわち、初期回転位置ＲＰ２は、基準回転位置ＲＰ１からのずれ角θ０の角度ずれを有する。図１４は、走査ミラー２１が角度ずれを有する点を除いて、図１３と同様である。青色レーザ５１１Ｂは、基準光軸Ａ１からの位置ずれ量Ｄｓの光源ずれを有する。図１４を参照すると、光源ずれＤｓを有する青色レーザ５１１Ｂの光ビームについて、出射タイミングｔで出射された光ビームが照射されるスクリーン３０上の水平走査方向の照射位置Ｘは、下記式（２１）で表すことができる。
Ｘ＝（Ｓ−（Ｌ・ｔａｎ（φ）−Ｄｓ））・ｔａｎ（２・（θ０＋θ）＋φ）＋（Ｌ・ｔａｎ（φ）−Ｄｓ）／ｔａｎ（４５−θ０−θ）、φ＝ｔａｎ^−１（Ｄｓ／Ｆ）、θ＝θａ・ｓｉｎ（２π・ｆｈ・ｔ） …（２１）

本実施の形態６では、表示制御部６０は、式（２１）に基づいて各色のレーザ５１１Ｒ，５１１Ｇ，５１１Ｂからの光ビームの出射タイミングｔを決定する。

式（２１）において、Ｓ、Ｌ、Ｆ、θａ及びｆｈは既知の定数である。式（２１）より、出射タイミングｔは、下記式（２２）のように照射位置Ｘ、位置ずれ量Ｄｓ、およびずれ角θ０の関数として表すことができる。
ｔ＝ｆ_４（Ｘ，Ｄｓ，θ０） …（２２）

表示制御部６０は、予め得られた位置ずれ量Ｄｓの値と、予め得られたずれ角θ０の値と、光ビームが照射されるべきスクリーン３０上の目標照射位置とから、当該目標照射位置に対応する光ビームの出射タイミングｔを決定する。光ビームの出射タイミングｔの決定は、位置ずれ量Ｄｓと、出射タイミングｔと、照射位置Ｘと、ずれ角θ０との関係を表す関数ｔ＝ｆ_４（Ｘ，Ｄｓ，θ０）に基づいている。上記位置ずれ量Ｄｓの値およびずれ角θ０の値は、例えば、予め測定によって得られる。

表示制御部６０の具体的な構成および処理内容については、実施の形態２と同様であるので、ここでは説明を省略する。

ずれ角θ０の測定は、例えば下記（ｄ）〜（ｆ）のいずれかの方法で行われる。

（ｄ）走査ミラー２１の非駆動時において、光源ずれがないレーザ（ここでは緑色レーザ１２）の光ビームを出射する。走査ミラー２１からの反射光の方向と走査ミラー２１への入射光の方向とのなす角θ１を測定する。上記式（１４）によりずれ角θ０を算出する。

（ｅ）走査ミラー２１の非駆動時において、光源ずれＤｓがないレーザ（ここでは緑色レーザ５１１Ｇ）の光ビームを出射する。走査ミラー２１からの反射光の方向とスクリーン３０の法線方向とのなす角θ２を測定する。上記式（１５）によりずれ角θ０を算出する。

（ｆ）走査ミラー２１の非駆動時において、光源ずれＤｓがないレーザ（ここでは緑色レーザ５１１Ｇ）の光ビームを出射する。スクリーン３０上での照射位置Ｘ１を測定する。上記式（１６）からずれ角θ０を算出する。

位置ずれ量Ｄｓの値については、例えば実施の形態２と同様に、ずれ角θ０を測定した後、走査ミラー２１の非駆動時における照射位置を測定することにより求めることができる。
以上説明した本実施の形態６によれば、実施の形態２および５と同様の効果が得られる。

なお、本実施の形態６における光学系および関数は、実施の形態４に適用されてもよい。すなわち、実施の形態４において、光ビーム走査光学系８０の代わりに光ビーム走査光学系５８０が用いられ、関数ｔ＝ｆ_２（Ｘ，Ｄ，θ０）の代わりに関数ｔ＝ｆ_４（Ｘ，Ｄｓ，θ０）が用いられてもよい。この場合には、例えば、実施の形態４と同様の方法で、緑色の光ビームを基準として、赤色の光ビームおよび青色の光ビームのパラメータ値が調整される。

本件明細書において、「平行」とは、厳密な意味での平行に限定するものではなく、略平行を含む。つまり、上述の各実施の形態においては、「平行」や「垂直」などの部品間の位置関係もしくは部品の形状を示す用語を用いている場合がある。これらは、製造上の公差や組立て上のばらつきなどを考慮した範囲を含むことを表している。このため、請求の範囲に部品間の位置関係もしくは部品の形状を示す記載をした場合には、製造上の公差又は組立て上のばらつき等を考慮した範囲を含むことを示している。

上記実施の形態１〜６において、画像投影装置１または表示制御部６０の機能は、電子回路などのハードウェア資源のみにより実現されてもよいし、ハードウェア資源とソフトウェアとの協働により実現されてもよい。後者の場合には、画像投影装置１または表示制御部６０の機能は、例えば、コンピュータプログラムがコンピュータにより実行されることによって実現される。より具体的には、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記録媒体に記録されたコンピュータプログラムが主記憶装置に読み出されて中央処理装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）により実行されることによって実現される。コンピュータプログラムは、光ディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されて提供されてもよいし、インターネット等の通信回線を介して提供されてもよい。

また、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の態様で実施することができる。例えば、各光源の色または波長は、上記に限定されず、適宜変更されてもよい。また、光源の個数は、３つに限定されず、１つ、２つ、または４つ以上であってもよい。

１，３，４ 画像投影装置、 １０ 光源部、 １１ 赤色レーザ、 １２ 緑色レーザ、 １３ 青色レーザ、 ２０ 走査ミラー部、 ２１ 走査ミラー、 ２２ 駆動部、 ３０ スクリーン、 ４０ ミラー制御部、 ５０ レーザドライバ、 ６０ 表示制御部、 ６５ 出射タイミング決定部、 ６６ 保持部、 ６７ 調整部、 ７０ バッファメモリ。

本発明は、画像投影装置、調整方法、および制御方法に関する。

本発明は、光源から出射される光ビームを、光軸のずれを検出する受光素子を付加することなく、被投影面上の正確な位置に照射することができる画像投影装置、調整方法、および制御方法を提供することを目的とする。

本発明に係る画像投影装置は、第１の光ビームを出射する第１の光源を含む光源部と、前記第１の光源から出射された第１の光ビームを反射する走査ミラーを含み、前記走査ミラーを回転軸回りに回転させることによって前記第１の光ビームを走査して被投影面上に画像を投影する走査ミラー部と、前記回転軸に直交し、前記走査ミラーに入射する第１の位置ずれ量のない光の光軸を基準光軸とすると、前記第１の位置ずれ量を前記走査ミラーに入射する前記第１の光ビームの位置のずれ量である第２の位置ずれ量または前記基準光軸に対する前記第１の光源の位置のずれ量である第３の位置ずれ量とし、基準回転位置を前記走査ミラーの非駆動時における回転位置とすると、前記第１の位置ずれ量、前記第１の光源から出射される前記第１の光ビームの出射タイミング、当該出射タイミングで前記第１の光源から出射された前記第１の光ビームが照射される前記被投影面上の照射位置および前記走査ミラーの前記基準回転位置からのずれ角の関係を表す関数に基づき、前記第１の光源から出射される前記第１の光ビームの目標照射位置に対応する出射タイミングを決定する制御部とを備える。

本発明に係る画像投影装置の調整方法は、第１の光源から出射された第１の光ビームによって形成される被投影面上の第１の調整用画像に対する、第２の光源から出射された第２の光ビームによって形成される前記被投影面上の第２の調整用画像のずれのずれ量及び前記ずれの方向を測定する第１の工程と、前記ずれ量に基づいて、前記ずれの有無を判定する第２の工程と、前記ずれ量及び前記ずれの方向に基づいて、前記ずれ量が小さくなるように前記第２の光源のパラメータ値を新たな値に決定する第３の工程と、前記第２の光源のパラメータ値を前記新たな値に変更する第４の工程と、前記新たな値に変更された前記第２の光源のパラメータ値を用いて前記第２の調整用画像を表示する第５の工程とを備える。

本発明に係る画像投影装置の制御方法は、光ビームを出射する光源と、前記光源から出射された光ビームを反射する走査ミラーを有し、前記走査ミラーを駆動して前記光ビームを走査することにより被投影面上に画像を投影する走査ミラー部とを備える画像投影装置の制御方法であって、前記光源からの光ビームの出射タイミングを制御する制御工程であって、前記走査ミラーに対する前記光ビームまたは前記光源の位置ずれ量と、前記光源からの光ビームの出射タイミングと、当該出射タイミングで前記光源から出射された光ビームが照射される前記被投影面上の照射位置との関係を表す関数に基づき、前記位置ずれ量の値と、前記光源からの光ビームが照射されるべき前記被投影面上の目標照射位置とから、前記目標照射位置に対応する光ビームの出射タイミングを決定する制御工程を含む。

本発明に係る画像投影装置の制御方法は、光ビームを出射する複数の光源を有する光源部と、前記各光源から出射された光ビームを反射する走査ミラーを有し、前記走査ミラーを駆動して前記各光源からの光ビームを走査することにより被投影面上に画像を投影する走査ミラー部とを備える画像投影装置の制御方法であって、前記各光源からの光ビームの出射タイミングを制御する制御工程であって、前記光源毎に、前記走査ミラーに対する当該光源からの光ビームまたは当該光源の位置ずれ量と、当該光源からの光ビームの出射タイミングと、当該出射タイミングで当該光源から出射された光ビームが照射される前記被投影面上の照射位置との関係を表す関数に基づき、前記位置ずれ量の値と、当該光源からの光ビームが照射されるべき前記被投影面上の目標照射位置とから、前記目標照射位置に対応する光ビームの出射タイミングを決定する制御工程を含む。

本発明に係る画像投影装置の制御方法は、光ビームを出射する第１および第２の光源を有する光源部と、前記各光源から出射された光ビームを反射する走査ミラーを有し、前記走査ミラーを駆動して前記各光源からの光ビームを走査することにより被投影面上に画像を投影する走査ミラー部とを備える画像投影装置の制御方法であって、前記各光源からの光ビームの出射タイミングを制御する制御工程であって、前記第１の光源からの光ビームの出射タイミングと、当該出射タイミングで前記第１の光源から出射された光ビームが照射される前記被投影面上の照射位置との関係を表す第１の関数に基づき、前記第１の光源からの光ビームが照射されるべき前記被投影面上の目標照射位置から、前記目標照射位置に対応する前記第１の光源からの光ビームの出射タイミングを決定し、前記走査ミラーに対する前記第２の光源からの光ビームまたは前記第２の光源の位置ずれ量と、前記第２の光源からの光ビームの出射タイミングと、当該出射タイミングで前記第２の光源から出射された光ビームが照射される前記被投影面上の照射位置との関係を表す第２の関数に基づき、前記位置ずれ量として調整可能なパラメータ値を用いて、前記第２の光源からの光ビームが照射されるべき前記被投影面上の目標照射位置から、前記目標照射位置に対応する前記第２の光源からの光ビームの出射タイミングを決定する制御工程と、前記制御工程で用いられる前記パラメータ値を調整する調整工程とを含む。

Claims (18)

1. 光ビームを出射する光源と、
   前記光源から出射された光ビームを反射する走査ミラーを有し、前記走査ミラーを駆動して前記光ビームを走査することにより被投影面上に画像を投影する走査ミラー部と、
   前記光源からの光ビームの出射タイミングを制御する制御部であって、前記走査ミラーに対する前記光ビームの位置ずれ量と、前記光源からの光ビームの出射タイミングと、当該出射タイミングで前記光源から出射された光ビームが照射される前記被投影面上の照射位置との関係を表す関数に基づき、予め得られた前記位置ずれ量の値と、前記光源からの光ビームが照射されるべき前記被投影面上の目標照射位置とから、前記目標照射位置に対応する光ビームの出射タイミングを決定する制御部と
   を備え、
   前記走査ミラー部は、前記走査ミラーを回転軸回りに回転させることによって前記光ビームを走査し、
   前記光源からの光ビームは、前記回転軸に直交する基準光軸と平行な方向から前記走査ミラーに入射し、
   前記位置ずれ量は、前記回転軸と前記基準光軸とに直交する方向における、前記走査ミラーに入射する光ビームの光軸の前記基準光軸からの位置ずれ量であり、
   前記回転軸方向から見た場合において、
   前記走査ミラー部は、前記被投影面上で前記基準光軸と平行な走査方向に前記光ビームを走査し、
   前記走査ミラーの非駆動時における前記走査ミラーの法線と前記基準光軸とのなす角は４５度であり、
   前記回転軸から前記被投影面までの距離をＳ、
   前記位置ずれ量をＤ、
   前記光源からの光ビームの出射タイミングをｔ、
   前記出射タイミングｔにおける前記走査ミラーの非駆動時における回転位置からの回転角をθ（ｔ）、
   前記出射タイミングｔで出射された光ビームが照射される前記被投影面上の前記走査方向における照射位置をＸとしたとき、
   前記関数は、
   Ｘ＝（Ｓ−Ｄ）・ｔａｎ（２・θ（ｔ））＋Ｄ／ｔａｎ（４５−θ（ｔ））
   により表されることを特徴とする画像投影装置。
2. 光ビームを出射する光源と、
   前記光源から出射された光ビームを反射する走査ミラーを有し、前記走査ミラーを駆動して前記光ビームを走査することにより被投影面上に画像を投影する走査ミラー部と、
   前記光源と前記走査ミラーとの間に配置され、前記光源から出射された光ビームの拡散角を変換するコリメータレンズと、
   前記光源からの光ビームの出射タイミングを制御する制御部であって、前記走査ミラーに対する前記光源の位置ずれ量と、前記光源からの光ビームの出射タイミングと、当該出射タイミングで前記光源から出射された光ビームが照射される前記被投影面上の照射位置との関係を表す関数に基づき、予め得られた前記位置ずれ量の値と、前記光源からの光ビームが照射されるべき前記被投影面上の目標照射位置とから、前記目標照射位置に対応する光ビームの出射タイミングを決定する制御部と
   を備え、
   前記走査ミラー部は、前記走査ミラーを回転軸回りに回転させることによって前記光ビームを走査し、
   前記コリメータレンズは、前記回転軸に直交する基準光軸と一致する光軸を有し、
   前記位置ずれ量は、前記回転軸と前記基準光軸とに直交する方向における、前記光源の前記基準光軸からの位置ずれ量であり、
   前記回転軸方向から見た場合において、
   前記走査ミラー部は、前記被投影面上で前記基準光軸と平行な走査方向に前記光ビームを走査し、
   前記走査ミラーの非駆動時における前記走査ミラーの法線と前記基準光軸とのなす角は４５度であり、
   前記回転軸から前記被投影面までの距離をＳ、
   前記位置ずれ量をＤｓ、
   前記光源からの光ビームの出射タイミングをｔ、
   前記出射タイミングｔにおける前記走査ミラーの非駆動時における回転位置からの回転角をθ（ｔ）、
   前記基準光軸と平行な方向における前記回転軸と前記光源との距離をＬ、
   前記基準光軸と平行な方向における前記コリメータレンズと前記光源との距離をＦ、
   前記出射タイミングｔで出射された光ビームが照射される前記被投影面上の前記走査方向における照射位置をＸとしたとき、
   前記関数は、
   Ｘ＝（Ｓ−（Ｌ・ｔａｎ（ｔａｎ^−１（Ｄｓ／Ｆ））−Ｄｓ））・ｔａｎ（２・θ（ｔ）＋ｔａｎ^−１（Ｄｓ／Ｆ））＋（Ｌ・ｔａｎ（ｔａｎ^−１（Ｄｓ／Ｆ））−Ｄｓ）／ｔａｎ（４５−θ（ｔ））
   により表されることを特徴とする画像投影装置。
3. 光ビームを出射する光源と、
   前記光源から出射された光ビームを反射する走査ミラーを有し、前記走査ミラーを駆動して前記光ビームを走査することにより被投影面上に画像を投影する走査ミラー部と、
   前記光源からの光ビームの出射タイミングを制御する制御部であって、前記走査ミラーに対する前記光ビームまたは前記光源の位置ずれ量と、前記光源からの光ビームの出射タイミングと、当該出射タイミングで前記光源から出射された光ビームが照射される前記被投影面上の照射位置との関係を表す関数に基づき、予め得られた前記位置ずれ量の値と、前記光源からの光ビームが照射されるべき前記被投影面上の目標照射位置とから、前記目標照射位置に対応する光ビームの出射タイミングを決定する制御部と
   を備え、
   前記制御部は、前記被投影面上に投影すべき投影対象画像を示す画像信号を受け、当該画像信号に基づき、前記投影対象画像の各画素に対応する光ビームを前記光源から出射させ、前記各画素の前記被投影面上の位置を前記目標照射位置として、前記各画素に対応する光ビームの出射タイミングを決定し、
   前記走査ミラー部は、前記走査ミラーを回転軸回りに回転させることによって前記光ビームを走査し、
   前記関数は、前記位置ずれ量と、前記出射タイミングと、前記照射位置と、前記走査ミラーの予め定められた基準回転位置からのずれ角との関係を表し、
   前記制御部は、前記関数に基づき、予め得られた前記位置ずれ量の値と、予め得られた前記ずれ角の値と、前記目標照射位置とから、前記目標照射位置に対応する光ビームの出射タイミングを決定することを特徴とする画像投影装置。
4. 前記光源からの光ビームは、前記回転軸に直交する基準光軸と平行な方向から前記走査ミラーに入射し、
   前記位置ずれ量は、前記回転軸と前記基準光軸とに直交する方向における、前記走査ミラーに入射する光ビームの光軸の前記基準光軸からの位置ずれ量であり、
   前記基準回転位置は、前記走査ミラーの法線と前記基準光軸とのなす角が予め定められた基準角度となる回転位置であり、
   前記ずれ角は、前記走査ミラーの非駆動時における回転位置の前記基準回転位置からのずれ角であることを特徴とする請求項３に記載の画像投影装置。
5. 前記回転軸方向から見た場合において、
   前記走査ミラー部は、前記被投影面上で前記基準光軸と平行な走査方向に前記光ビームを走査し、
   前記基準角度は４５度であり、
   前記回転軸から前記被投影面までの距離をＳ、
   前記位置ずれ量をＤ、
   前記ずれ角をθ０、
   前記光源からの光ビームの出射タイミングをｔ、
   前記出射タイミングｔにおける前記走査ミラーの非駆動時における回転位置からの回転角をθ（ｔ）、
   前記出射タイミングｔで出射された光ビームが照射される前記被投影面上の前記走査方向における照射位置をＸとしたとき、
   前記関数は、
   Ｘ＝（Ｓ−Ｄ）・ｔａｎ（２・（θ０＋θ（ｔ））＋Ｄ／ｔａｎ（４５−θ０−θ（ｔ））
   により表されることを特徴とする請求項４に記載の画像投影装置。
6. 前記光源と前記走査ミラーとの間に配置され、前記光源から出射された光ビームの拡散角を変換するコリメータレンズをさらに備え、
   前記コリメータレンズは、前記回転軸に直交する基準光軸と一致する光軸を有し、
   前記位置ずれ量は、前記回転軸と前記基準光軸とに直交する方向における、前記光源の前記基準光軸からの位置ずれ量であり、
   前記基準回転位置は、前記走査ミラーの法線と前記基準光軸とのなす角が予め定められた基準角度となる回転位置であり、
   前記ずれ角は、前記走査ミラーの非駆動時における回転位置の前記基準回転位置からのずれ角であることを特徴とする請求項３に記載の画像投影装置。
7. 前記回転軸方向から見た場合において、
   前記走査ミラー部は、前記被投影面上で前記基準光軸と平行な走査方向に前記光ビームを走査し、
   前記基準角度は４５度であり、
   前記回転軸から前記被投影面までの距離をＳ、
   前記位置ずれ量をＤｓ、
   前記ずれ角をθ０、
   前記光源からの光ビームの出射タイミングをｔ、
   前記出射タイミングｔにおける前記走査ミラーの非駆動時における回転位置からの回転角をθ（ｔ）、
   前記基準光軸と平行な方向における前記回転軸と前記光源との距離をＬ、
   前記基準光軸と平行な方向における前記コリメータレンズと前記光源との距離をＦ、
   前記出射タイミングｔで出射された光ビームが照射される前記被投影面上の前記走査方向における照射位置をＸとしたとき、
   前記関数は、
   Ｘ＝（Ｓ−（Ｌ・ｔａｎ（ｔａｎ^−１（Ｄｓ／Ｆ））−Ｄｓ））・ｔａｎ（２・（θ０＋θ（ｔ））＋ｔａｎ^−１（Ｄｓ／Ｆ））＋（Ｌ・ｔａｎ（ｔａｎ^−１（Ｄｓ／Ｆ））−Ｄｓ）／ｔａｎ（４５−θ０−θ（ｔ））
   により表されることを特徴とする請求項６に記載の画像投影装置。
8. 互いに波長の異なる光ビームを出射する複数の光源を有する光源部と、
   前記各光源から出射された光ビームを反射する走査ミラーを有し、前記走査ミラーを駆動して前記各光源からの光ビームを走査することにより被投影面上に画像を投影する走査ミラー部と、
   前記各光源からの光ビームの出射タイミングを制御する制御部であって、前記光源毎に、前記走査ミラーに対する当該光源からの光ビームまたは当該光源の位置ずれ量と、当該光源からの光ビームの出射タイミングと、当該出射タイミングで当該光源から出射された光ビームが照射される前記被投影面上の照射位置との関係を表す関数に基づき、予め得られた前記位置ずれ量の値と、当該光源からの光ビームが照射されるべき前記被投影面上の目標照射位置とから、前記目標照射位置に対応する光ビームの出射タイミングを決定する制御部と
   を備え、
   前記走査ミラー部は、前記走査ミラーを回転軸回りに回転させることによって前記各光源からの光ビームを走査し、
   前記関数は、前記位置ずれ量と、前記出射タイミングと、前記照射位置と、前記走査ミラーの予め定められた基準回転位置からのずれ角との関係を表し、
   前記制御部は、前記光源毎に、前記関数に基づき、予め得られた前記位置ずれ量の値と、予め得られた前記ずれ角の値と、前記目標照射位置とから、前記目標照射位置に対応する光ビームの出射タイミングを決定することを特徴とする画像投影装置。
9. 互いに波長の異なる光ビームを出射する第１および第２の光源を有する光源部と、
   前記各光源から出射された光ビームを反射する走査ミラーを有し、前記走査ミラーを駆動して前記各光源からの光ビームを走査することにより被投影面上に画像を投影する走査ミラー部と、
   前記各光源からの光ビームの出射タイミングを制御する制御部であって、
   前記第１の光源からの光ビームの出射タイミングと、当該出射タイミングで前記第１の光源から出射された光ビームが照射される前記被投影面上の照射位置との関係を表す第１の関数に基づき、前記第１の光源からの光ビームが照射されるべき前記被投影面上の目標照射位置から、前記目標照射位置に対応する前記第１の光源からの光ビームの出射タイミングを決定し、
   前記走査ミラーに対する前記第２の光源からの光ビームまたは前記第２の光源の位置ずれ量と、前記第２の光源からの光ビームの出射タイミングと、当該出射タイミングで前記第２の光源から出射された光ビームが照射される前記被投影面上の照射位置との関係を表す第２の関数に基づき、前記位置ずれ量として調整可能なパラメータ値を用いて、前記第２の光源からの光ビームが照射されるべき前記被投影面上の目標照射位置から、前記目標照射位置に対応する前記第２の光源からの光ビームの出射タイミングを決定する制御部と、
   前記制御部により用いられる前記パラメータ値を調整する調整部と
   を備えることを特徴とする画像投影装置。
10. 前記走査ミラー部は、前記走査ミラーを回転軸回りに回転させることによって前記各光源からの光ビームを走査し、
    前記第２の関数は、前記位置ずれ量と、前記出射タイミングと、前記照射位置と、前記走査ミラーの予め定められた基準回転位置からのずれ角との関係を表し、
    前記制御部は、前記第２の関数に基づき、前記パラメータ値と、予め得られた前記ずれ角の値と、前記目標照射位置とから、前記目標照射位置に対応する前記第２の光源からの光ビームの出射タイミングを決定することを特徴とする請求項９に記載の画像投影装置。
11. 前記調整部は、前記被投影面上の同一の目標照射位置について、前記第２の光源からの光ビームが照射される前記被投影面上の照射位置が、前記第１の光源からの光ビームが照射される前記被投影面上の照射位置と一致するように、前記パラメータ値を調整することを特徴とする請求項９または１０に記載の画像投影装置。
12. 前記制御部は、前記被投影面上に投影すべき投影対象画像を示す画像信号を受け、当該画像信号に基づき、前記投影対象画像の各画素に対応する光ビームを前記各光源から出射させ、前記各画素の前記被投影面上の位置を前記目標照射位置として、前記各画素に対応する前記各光源からの光ビームの出射タイミングを決定し、
    前記調整部は、前記画像信号として、前記第１の光源と前記第２の光源とで投影すべきパターンが同じである調整用画像を表す画像信号が用いられる場合に、前記被投影面上で前記第２の光源により投影されるパターンが前記第１の光源により投影されるパターンと一致するように、前記パラメータ値を調整することを特徴とする請求項９または１０に記載の画像投影装置。
13. 前記走査ミラー部は、前記被投影面上で互いに直交する第１および第２の走査方向に前記各光源からの光ビームを走査し、
    前記第２の光源から出射された光ビームが照射される前記被投影面上の照射位置は、前記位置ずれ量の変化に応じて前記第１の走査方向に移動し、
    前記調整用画像の前記パターンは、前記第２の走査方向に延びる直線パターンを含むことを特徴とする請求項１２に記載の画像投影装置。
14. 互いに波長の異なる光ビームを出射する第１および第２の光源を有する光源部と、
    前記各光源から出射された光ビームを反射する走査ミラーを有し、前記走査ミラーを駆動して前記各光源からの光ビームを走査することにより被投影面上に画像を投影する走査ミラー部と、
    前記各光源からの光ビームの出射タイミングを制御する制御部であって、
    前記第１の光源からの光ビームの出射タイミングと、当該出射タイミングで前記第１の光源から出射された光ビームが照射される前記被投影面上の照射位置との関係を表す第１の関数に基づき、前記第１の光源からの光ビームが照射されるべき前記被投影面上の目標照射位置から、前記目標照射位置に対応する前記第１の光源からの光ビームの出射タイミングを決定し、
    前記走査ミラーに対する前記第２の光源からの光ビームまたは前記第２の光源の位置ずれ量と、前記第２の光源からの光ビームの出射タイミングと、当該出射タイミングで前記第２の光源から出射された光ビームが照射される前記被投影面上の照射位置との関係を表す第２の関数に基づき、前記位置ずれ量として調整可能なパラメータ値を用いて、前記第２の光源からの光ビームが照射されるべき前記被投影面上の目標照射位置から、前記目標照射位置に対応する前記第２の光源からの光ビームの出射タイミングを決定する制御部と
    を備える画像投影装置の調整方法であって、
    前記制御部が、前記被投影面上の同一の目標照射位置に対応する光ビームを前記第１および第２の光源から出射させる出射工程と、
    前記第２の光源からの光ビームが照射される前記被投影面上の照射位置が、前記第１の光源からの光ビームが照射される前記被投影面上の照射位置と一致するように、前記パラメータ値を調整する調整工程と
    を含むことを特徴とする画像投影装置の調整方法。
15. 前記制御部は、前記被投影面上に投影すべき投影対象画像を示す画像信号を受け、当該画像信号に基づき、前記投影対象画像の各画素に対応する光ビームを前記各光源から出射させ、前記各画素の前記被投影面上の位置を前記目標照射位置として、前記各画素に対応する前記各光源からの光ビームの出射タイミングを決定し、
    前記出射工程では、前記制御部は、前記画像信号として、前記第１の光源と前記第２の光源とで投影すべきパターンが同じである調整用画像を表す画像信号を用いて、前記調整用画像の各画素に対応する光ビームを前記第１および第２の光源から出射させ、
    前記調整工程では、前記被投影面上で前記第２の光源により投影されるパターンが前記第１の光源により投影されるパターンと一致するように、前記パラメータ値を調整することを特徴とする請求項１４に記載の画像投影装置の調整方法。
16. 光ビームを出射する光源と、
    前記光源から出射された光ビームを反射する走査ミラーを有し、前記走査ミラーを駆動して前記光ビームを走査することにより被投影面上に画像を投影する走査ミラー部と
    を備える画像投影装置の制御方法であって、
    前記光源からの光ビームの出射タイミングを制御する制御工程であって、前記走査ミラーに対する前記光ビームまたは前記光源の位置ずれ量と、前記光源からの光ビームの出射タイミングと、当該出射タイミングで前記光源から出射された光ビームが照射される前記被投影面上の照射位置との関係を表す関数に基づき、予め得られた前記位置ずれ量の値と、前記光源からの光ビームが照射されるべき前記被投影面上の目標照射位置とから、前記目標照射位置に対応する光ビームの出射タイミングを決定する制御工程を含むことを特徴とする画像投影装置の制御方法。
17. 互いに波長の異なる光ビームを出射する複数の光源を有する光源部と、
    前記各光源から出射された光ビームを反射する走査ミラーを有し、前記走査ミラーを駆動して前記各光源からの光ビームを走査することにより被投影面上に画像を投影する走査ミラー部と
    を備える画像投影装置の制御方法であって、
    前記各光源からの光ビームの出射タイミングを制御する制御工程であって、前記光源毎に、前記走査ミラーに対する当該光源からの光ビームまたは当該光源の位置ずれ量と、当該光源からの光ビームの出射タイミングと、当該出射タイミングで当該光源から出射された光ビームが照射される前記被投影面上の照射位置との関係を表す関数に基づき、予め得られた前記位置ずれ量の値と、当該光源からの光ビームが照射されるべき前記被投影面上の目標照射位置とから、前記目標照射位置に対応する光ビームの出射タイミングを決定する制御工程を含むことを特徴とする画像投影装置の制御方法。
18. 互いに波長の異なる光ビームを出射する第１および第２の光源を有する光源部と、
    前記各光源から出射された光ビームを反射する走査ミラーを有し、前記走査ミラーを駆動して前記各光源からの光ビームを走査することにより被投影面上に画像を投影する走査ミラー部と
    を備える画像投影装置の制御方法であって、
    前記各光源からの光ビームの出射タイミングを制御する制御工程であって、
    前記第１の光源からの光ビームの出射タイミングと、当該出射タイミングで前記第１の光源から出射された光ビームが照射される前記被投影面上の照射位置との関係を表す第１の関数に基づき、前記第１の光源からの光ビームが照射されるべき前記被投影面上の目標照射位置から、前記目標照射位置に対応する前記第１の光源からの光ビームの出射タイミングを決定し、
    前記走査ミラーに対する前記第２の光源からの光ビームまたは前記第２の光源の位置ずれ量と、前記第２の光源からの光ビームの出射タイミングと、当該出射タイミングで前記第２の光源から出射された光ビームが照射される前記被投影面上の照射位置との関係を表す第２の関数に基づき、前記位置ずれ量として調整可能なパラメータ値を用いて、前記第２の光源からの光ビームが照射されるべき前記被投影面上の目標照射位置から、前記目標照射位置に対応する前記第２の光源からの光ビームの出射タイミングを決定する制御工程と、
    前記制御工程で用いられる前記パラメータ値を調整する調整工程と
    を含むことを特徴とする画像投影装置の制御方法。

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