TWI477879B - 雷射投影機 - Google Patents

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TWI477879B
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Atsuhiko Chikaoka
Atsuya Hirano
Ken Nishioka
Hiroshi Nishigaki
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Funai Electric Co
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    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
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Description

雷射投影機
本發明,係有關於使從雷射光源而來之光在投影面上作掃描並顯示畫像的雷射投影機。
在以雷射作為光源之雷射投影機中,例如,係週知有:經由以共振反射鏡所致之反射,來使從雷射光源而來之雷射光在2軸方向上作掃描並照射至螢幕處,而將畫像作投影之技術。
又,亦週知有:藉由對於使共振反射鏡振動之驅動訊號的能率(duty)比與訊號振幅之任一者作變更,來對於共振反射鏡之振幅作調整之技術(例如,參考專利文獻1)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2008-275757號公報
然而,在上述先前技術之情況中,用以驅動共振反射鏡之驅動訊號的精確度,由於係依存於時脈訊號之解析力,因此,會有在該驅動訊號之頻率與能夠將共振反射鏡作 最適當之驅動的共振頻率之間而產生差異的情形。
並且,當藉由與共振頻率之間存在有差異之驅動訊號來驅動共振反射鏡的情況時,會有著共振反射鏡之振幅變小等等的情況,而有著使被投影至螢幕處之畫像的畫質降低之問題。
本發明之目的,係在於提供一種能夠適當地顯示投影畫像之雷射投影機。
為了解決上述之課題,申請項1中所記載之發明,係為一種雷射投影機,係具備有:照射雷射光之雷射光源、和使從前述雷射光源而來之雷射光在投影面上之主掃描方向以及副掃描方向上作掃描之掃描手段、和產生用以使前述掃描手段將前述雷射光在主掃描方向上作掃描的脈衝訊號之掃描訊號產生手段、和因應於藉由前述掃描訊號產生手段所產生的脈衝訊號來使前述掃描手段在主掃描方向上作往返之驅動手段,該雷射投影機,係以使在主掃描方向上而作了掃描的前述雷射光之軌跡在與前述主掃描方向相正交的副掃描方向上而並排的方式,來在前述投影面上形成畫像,該雷射投影機,其特徵為,具備有:週期設定手段,其係根據共振頻率之週期,而對於能夠因應於特定之時脈訊號的解析力而產生之脈衝訊號的基本週期、和將相當於前述共振頻率之週期與前述基本週期之間的差分之週期誤差作累積並能夠因應於前述時脈訊號之解析力而產生 的修正週期量,而進行設定,前述掃描訊號產生手段,係產生藉由前述週期設定手段而設定了的前述基本週期之脈衝訊號,並且,在為了設定為前述修正週期量而將前述週期誤差作了累積的第1累積數之每一者中,而產生在前述基本週期處而加算上了前述修正週期量之脈衝訊號。
申請項2中所記載之發明,係在申請項1所記載之雷射投影機中,具備有下述特徵:係具備有:脈衝寬幅設定手段,係根據特定之脈衝寬幅,而對於可因應於特定之時脈訊號的解析力而產生之脈衝訊號的基板脈衝寬幅、和將與前述共振頻率相對應且相當於良好之脈衝寬幅與前述基本脈衝寬幅之間的差分之脈衝寬幅量作累積並可因應於前述時脈訊號之解析力而產生的修正脈衝寬幅量,來進行設定,前述掃描訊號產生手段,係產生藉由前述脈衝寬幅設定手段而設定了的前述基本脈衝寬幅之脈衝訊號,並且,在為了設定為前述修正脈衝寬幅量而將前述脈衝寬幅誤差作了累積的第2累積數之每一者中,而產生在前述基本脈衝寬幅處而加算上了前述修正脈衝寬幅量之脈衝訊號。
申請項3中所記載之發明,係在申請項1或2所記載之雷射投影機中,具備有下述特徵:係具備有:顫動(wobbling)訊號設定手段,其係設定在挾持前述共振頻率之特定範圍內而使頻率作顫動之脈衝訊號,前述掃描訊號產生手段,係產生藉由前述顫動訊號設定手段所設定了的脈衝訊號,並藉由此而產生使被作了顫動之脈衝訊號中的任一者近似於前述共振頻率後的脈衝訊號。
申請項4中所記載之發明,係在申請項3所記載之雷射投影機中,具備有下述特徵:前述掃描手段,係具備有:一面使雷射光在主掃描方向上作掃描,一面將掃描位置在從起點端起直到終點端為止的副掃描方向上作切換,而在前述投影面上形成畫像之投影區間;和使由前述掃描手段所致之掃描位置在從前述終點端起而返回至前述起點端處的副掃描方向上作切換之非投影區間,前述顫動訊號設定手段,係在每一之由前述投影區間與前述非投影區間所成的1圖框中,而設定頻率為相異之脈衝訊號。
申請項5中所記載之發明,係在申請項3所記載之雷射投影機中,具備有下述特徵:前述掃描手段,係具備有:一面使雷射光在主掃描方向上作掃描,一面將掃描位置在從起點端起直到終點端為止的副掃描方向上作切換,而在前述投影面上形成畫像之投影區間;和使由前述掃描手段所致之掃描位置在從前述終點端起而返回至前述起點端處的副掃描方向上作切換之非投影區間,前述顫動訊號設定手段,係在前述非投影區間中,而設定使頻率作了顫動之脈衝訊號。
申請項6中所記載之發明,係在申請項3所記載之雷射投影機中,具備有下述特徵:前述掃描手段,係具備有:一面使雷射光在主掃描方向上作掃描,一面將掃描位置在從起點端起直到終點端為止的副掃描方向上作切換,而在前述投影面上形成畫像之投影區間;和使由前述掃描手段所致之掃描位置在從前述終點端起而返回至前述起點端 處的副掃描方向上作切換之非投影區間,前述顫動訊號設定手段,係在每一前述非投影區間中,而設定相異頻率之脈衝訊號。
申請項7中所記載之發明,係在申請項3所記載之雷射投影機中,具備有下述特徵:前述掃描手段,係具備有:一面使雷射光在主掃描方向上作掃描,一面將掃描位置在從起點端起直到終點端為止的副掃描方向上作切換,而在前述投影面上形成畫像之投影區間;和使由前述掃描手段所致之掃描位置在從前述終點端起而返回至前述起點端處的副掃描方向上作切換之非投影區間,前述顫動訊號設定手段,係以將由前述投影區間與前述非投影區間所成的1圖框期間設為1個週期的方式,而設定使頻率作顫動之脈衝訊號。
申請項8中所記載之發明,係為一種雷射投影機,其係具備有:照射雷射光之雷射光源、和使從前述雷射光源而來之雷射光在投影面上之主掃描方向以及副掃描方向上作掃描之掃描手段、和產生用以使前述掃描手段將前述雷射光在主掃描方向上作掃描的脈衝訊號之掃描訊號產生手段、和因應於藉由前述掃描訊號產生手段所產生的脈衝訊號來使前述掃描手段在主掃描方向上作往返之驅動手段,該雷射投影機,係以使在主掃描方向上而作了掃描的前述雷射光之軌跡在與前述主掃描方向相正交的副掃描方向上而並排的方式,來在前述投影面上形成畫像,該雷射投影機,其特徵為,具備有:週期設定手段,其係根據共振頻 率之週期,而對於能夠因應於特定之時脈訊號的解析力而產生之脈衝訊號的基本週期、和將相當於前述共振頻率之週期與前述基本週期之間的差分之週期誤差作累積並能夠因應於前述時脈訊號之解析力而產生的修正週期量,而進行設定;和脈衝寬幅設定手段,係根據特定之脈衝寬幅,而對於可因應於特定之時脈訊號的解析力而產生之脈衝訊號的基本脈衝寬幅、和將相當於與前述共振頻率相對應之良好的脈衝寬幅與前述基本脈衝寬幅之間的差分之脈衝寬幅量作累積並可因應於前述時脈訊號之解析力而產生的修正脈衝寬幅量,來進行設定;和顫動(wobbling)訊號設定手段,其係設定在挾持前述共振頻率之特定範圍內而使頻率作振動之脈衝訊號,前述掃描訊號產生手段,係進行有:產生藉由前述週期設定手段而設定了的前述基本週期之脈衝訊號,並且,在為了設定為前述修正週期量而將前述週期誤差作了累積的第1累積數之每一者中,而產生在前述基本週期處而加算上了前述修正週期量之脈衝訊號;和產生藉由前述脈衝寬幅設定手段而設定了的前述基本脈衝寬幅之脈衝訊號,並且,在為了設定為前述修正脈衝寬幅量而將前述脈衝寬幅誤差作了累積的第2累積數之每一者中,而產生在前述基本脈衝寬幅處而加算上了前述修正脈衝寬幅量之脈衝訊號;以及產生藉由前述顫動訊號設定手段所設定了的脈衝訊號,並藉由此而產生使被作了顫動之脈衝訊號中的任一者近似於前述共振頻率後的脈衝訊號。
若依據本發明,則就算是雷射投影機起因於特定之時脈訊號之解析力而無法產生與能夠使掃描手段進行最適當之主掃描方向之掃描的共振頻率相對應之週期的脈衝訊號,亦能夠產生身為可因應於時脈訊號之解析力而產生之脈衝訊號的例如具備有盡可能地近似於共振頻率之特性的基本週期之脈衝訊號,又,係可產生身為可將該所產生了的脈衝訊號中所包含之誤差量因應於時脈訊號之解析力而產生之修正脈衝寬幅量的將相當於共振頻率之週期與基本週期間之差分的週期誤差以第1累積數所累積而成的修正脈衝寬幅量,並經由此來進行修正,因此,係成為能夠使掃描手段進行合適的掃描,而能夠在投影面上而適當地顯示投影畫像。
以下,參考圖面,並對於本發明之實施形態作說明。另外,發明之範圍,係並不被限定於圖示例。
(實施形態1)
雷射投影機100,係如圖1中所示一般,在筐體100a內,具備有:操作部1、和照射雷射光之雷射光源2、和將從雷射光源2而來之雷射光作合波之反射鏡部3、和使從雷射光源2而來之雷射光在身為投影面之螢幕S上而作掃描的電磁驅動型掃描反射鏡4、和產生特定之頻率的驅 動訊號之驅動訊號產生部6、和根據藉由驅動訊號產生部6所產生了的驅動訊號來驅動電磁驅動型掃描反射鏡4之反射鏡驅動部7、和將在螢幕S上作掃描的畫像之畫像資料作記憶的畫像記憶體8、和根據畫像資料而驅動雷射光源2之光源驅動部9、以及控制部10等。
雷射光源2,例如,係為半導體雷射(LD:Laser Diode),並藉由根據畫像記憶體8中之畫像資料所進行之光源驅動部9的驅動,來分別輸出紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)之雷射光。
反射鏡部3,例如,係為使特定之波長的光透過並將其以外之波長的光反射的分光鏡等,並將從複數之雷射光源2而來的各色之雷射光作合波,而設為具備有1軸之光軸的雷射光,再將該雷射光射出至電磁驅動型掃描反射鏡4處。
電磁驅動型掃描反射鏡4,係作為經由電磁性之驅動,而使從雷射光源2而來之雷射光在2維方向上反射,並將雷射光投射至螢幕S處來進行掃描的掃描手段而起作用。此電磁驅動型掃描反射鏡4,例如,係設為使用利用有MEMS(Micro Electro Mechanical Systems:微小電性機械系統)技術之電磁驅動型的MEMS反射鏡。MEMS反射鏡,係為利用微機械技術,而在矽晶圓上將機械性之機構與電性電路作積體化所製造出之微小的裝置,藉由使用此MEMS反射鏡,能夠謀求裝置全體之小型化。
作為電磁驅動型掃描反射鏡4之MEMS反射鏡,係如圖2中所示一般,具備有:將雷射光作反射之反射鏡基板31、和以包圍反射鏡基板31的方式而被形成之內側框架32、和以包圍內側框架32的方式而被形成之外側框架33。
反射鏡基板31,係經由內側軸34而被支持在內側框架32之內側處,並成為可在內側軸34之軸周圍作搖動。又,內側框架32,係經由與內側軸34相正交之方向的外側軸35,而被支持於外側框架33之內側處,並成為可在外側軸35之軸周圍作搖動。
在反射鏡基板31之表面的略中央部處,係被設置有反射鏡M,在包圍反射鏡M之週緣部處,係被形成有平面狀之線圈311。又,在內側框架32之表面的週緣部處,係被形成有平面狀之線圈312,各線圈311、312之兩端,係被與電極36作電性連接。
又,在外側框架33之側面處,2對的永久磁石37、38,係以使N極與S極相互對向的方式而被作配置。另外,成對之永久磁石37,係在內側軸34之軸線方向上相對向,成對之永久磁石38,係在外側軸35之軸線方向上相對向。
驅動訊號產生部6,係因應於由控制部10所致之控制,而產生使電磁驅動型掃描反射鏡4在主掃描方向和與主掃描方向相正交之副掃描方向上作驅動之驅動訊號。
特別是,驅動訊號產生部6,係作為掃描訊號產生手段而起作用,並產生身為用以讓電磁驅動型掃描反射鏡4令雷射光在左右方向上進行主掃描的驅動訊號之脈衝訊號。又,驅動訊號產生部6,係產生用以讓電磁驅動型掃描反射鏡4令雷射光在上下方向上進行副掃描的驅動訊號。
另外,由電磁驅動型掃描反射鏡4所致之左右方向的主掃描,係為快速,而上下方向之副掃描,係為較慢,並成為:當在左右方向上而進行了1往返之主掃描後的時序處,而進行於下方向而作了1段之偏移的副掃描。但是,在進行了最下一行之主掃描後,為了進行最上一行之主掃描,係朝向上方向而進行有較為快速之副掃描。
於此,對於驅動訊號產生部6作具體說明。
驅動訊號產生部6,例如,係如圖3中所示一般,具備有:被輸入有成為基準之特定的時脈訊號之訊號產生部61、和將週期設定資料輸入至訊號產生部61中之週期修正部62、和將脈衝寬幅設定資料輸入至訊號產生部61中之脈衝寬幅修正部63、根據能率(duty)指示訊號而將脈衝寬幅指示訊號輸入至脈衝寬幅修正部63中之脈衝寬幅演算部64等。
訊號產生部61,係因應於由控制部10所致之控制,而根據被輸入的時脈訊號、週期設定資料、脈衝寬幅設定資料,來產生用以使電磁驅動型掃描反射鏡4令雷射光在左右方向上進行主掃描之脈衝訊號,並輸出至反射鏡驅動部7處。
另外,訊號產生部61,係將所產生並作了更新的更新脈衝訊號,反饋至週期修正部62與脈衝寬幅修正部63處。
頻率修正部62,例如,係如圖4中所示一般,具備有修正週期演算部62a、和修正時序產生部62b。
週期修正部62,係經由以控制部10所致之控制,來將相關於與依據週期指示訊號PRD之基本週期訊號PRDbase相對應的基本週期之資料,使修正週期演算部62a作為週期設定資料來輸出至訊號產生部61處。另外,所謂基本週期,係為盡可能地近似於電磁驅動型掃描反射鏡4之固有的共振頻率之週期者。
又,週期修正部62,係經由以控制部10所致之控制,來將相關於與將依據週期指示訊號PRD之週期誤差訊號PRDe藉由修正時序產生部62b而作了計數並成為特定數(第1累積數)之修正時序相對應並將週期誤差訊號PRDe累積了特定數之修正週期量Δp的資料,使修正週期演算部62a作為週期設定資料來輸出至訊號產生部61處。
脈衝寬幅修正部63,例如,係如圖5中所示一般,具備有修正脈衝寬幅演算部63a、和修正時序產生部63b。
脈衝寬幅修正部63,係經由以控制部10所致之控制,來將相關於與依據脈衝寬幅指示訊號PW之基本脈衝訊號PWbase相對應的基本脈衝寬幅之資料,使修正脈衝寬幅演算部63a作為脈衝寬幅設定資料來輸出至訊號產生部61處。另外,所謂基本脈衝寬幅,係為盡可能地近似於電磁驅動型掃描反射鏡4之固有的共振頻率之脈衝寬幅者。
又,脈衝寬幅修正部63,係經由以控制部10所致之控制,來將相關於與將依據脈衝寬幅指示訊號PW之脈衝寬幅誤差訊號PWe藉由修正時序產生部63b而作了計數並成為特定數(第2累積數)之修正時序相對應並將脈衝寬幅誤差訊號PWe累積了特定數之修正脈衝寬幅量Δw的資料,使修正脈衝寬幅演算部63a作為脈衝寬幅設定資料來輸出至訊號產生部61處。
反射鏡驅動部7,係被連接於電磁驅動型掃描反射鏡4的電極36處,並根據在驅動訊號產生部6處所產生之驅動訊號,來對於電磁驅動型掃描反射鏡4作驅動。特別是,反射鏡驅動部7,係作為因應於在驅動訊號產生部6處所產生之脈衝訊號來使電磁驅動型掃描反射鏡4在主掃描方向(左右方向)上作往返的驅動手段而起作用。
而,在電磁驅動型掃描反射鏡4中,若是於線圈311、312之兩端的電極36處施加與驅動訊號相對應的驅動電壓,並流動驅動電流,則經由以永久磁石37、38所產生之磁場間的相互作用,會產生羅倫茲力,而反射鏡基板31以及內側框架32,係分別以內側軸34與外側軸35作為軸心而作傾斜。
故而,藉由對於在電磁驅動型掃描反射鏡4處所流動之驅動電流作控制,能夠使電磁驅動型掃描反射鏡4在將內側軸34與外側軸35作為軸心的相正交之2個的方向(左右方向以及上下方向)上自由地作搖動。
若是在此電磁驅動型掃描反射鏡4處而流動身為以特定之週期來作變動的驅動訊號之脈衝訊號,則電磁驅動型掃描反射鏡4,係成為以與該脈衝訊號之週期(頻率)相對應了的特定之週期來作振動。特別是,當以共振頻率f0 而作了驅動的情況時,由於電磁驅動型掃描反射鏡4係以在該電流值下的最大之振動角來作搖動,因此,係能夠在低電力下而有效率地將大的畫像作顯示。亦即是,當將電磁驅動型掃描反射鏡4以共振頻率f0 之脈衝訊號而作了驅動的情況時,係成為能夠進行最適當之主掃描方向的掃描。
操作部1,係被設置在筐體100a之表面上,並對於雷射投影機100之相對於螢幕S所被作了設置的距離或是角度等之各種資料的輸入、或者是操作輸入等,而進行接收,並將該資料或是操作訊號輸出至控制部10處。
畫像記憶體8,係將被顯示在螢幕S處之畫像的畫像資料作記憶。另外,畫像資料之供給源,係並不被限定於此,亦可使用在被連接於筐體100a處之PC(Personal Computer)、視訊攝像機等的各種之記憶裝置中所記憶了的畫像資料。
光源驅動部9,係根據從畫像記憶體8所讀出了的畫像資料,來驅動雷射光源2,並對於每一畫素之雷射光作調整,而對於藉由反射鏡部3而被作了合波的雷射光之顏色作切換。
控制部10,例如,係具備有:CPU(Central Processing Unit)101、和作為CPU101之工作區域而被利用的RAM(Random Access Memory)102、和將各種資料或是程式等作儲存的ROM(Read Only Memory)103、以及時脈訊號產生部104等,而構成之。
時脈訊號產生部104,係產生具備有特定之解析力的時脈訊號,並輸出至CPU101或是驅動訊號產生部6處。
CPU101,係因應於從雷射投影機100之各部所輸入的輸入訊號,來對於被儲存在ROM103中之各種程式作實行,並且,根據所實行之程式,來對於各部而將輸出訊號作輸出,藉由此,而對於雷射投影機100之全體動作作統籌控制。
ROM103,係在程式儲存區域中,儲存有:脈衝訊號設定程式103a、和週期設定程式103b、和脈衝寬幅設定程式103c、和顫動訊號設定程式103d等。
又,在ROM103中,係記憶有與能夠使電磁驅動型掃描反射鏡4進行最適當之主掃描方向上的掃描之共振頻率相關連的資料,例如,係記憶有與共振頻率相對應之良好的脈衝寬幅之資料。另外,所謂與共振頻率相對應之良好的脈衝寬幅,係指:在藉由該共振頻率來驅動電磁驅動型掃描反射鏡4時,適合於將電磁驅動型掃描反射鏡4作更為良好之驅動的脈衝寬幅,又,也可以說是在將電磁驅動型掃描反射鏡4作驅動之共振頻率下的最適當之脈衝寬幅(能率比)或者是可視為最適當者之合適的脈衝寬幅(能率比)。
脈衝訊號設定程式103a,例如,係為用以在CPU101中而實現對於驅動訊號產生部6所產生之脈衝訊號的脈衝形態(pattern)作設定之功能的程式。
CPU101,係在脈衝訊號設定程式103a之實行中,進行使驅動訊號產生部6所產生之脈衝訊號的週期與脈衝寬幅作調變等之脈衝訊號的脈衝形態之改變。
CPU101,係藉由實行該脈衝訊號設定程式103a,而作為脈衝訊號設定手段來起作用。
週期設定程式103b,例如,係為用以在CPU101中實現下述功能之程式:亦即是,根據共振頻率之週期,來對於可因應於特定之時脈訊號的解析力而產生之脈衝訊號的基本週期、和身為將共振頻率之週期與基本週期間之差分的週期誤差作了特定數(第1累積數)之累積的修正週期量並可因應於時脈訊號之解析力而產生的修正週期量,而進行設定之功能。
CPU101,係在週期設定程式103b之實行中,對於身為驅動訊號產生部6所產生之脈衝訊號、並為因應於特定之時脈訊號的解析力而將週期作了調變的脈衝訊號,而進行設定。
CPU101,係藉由實行該週期設定程式103b,而作為週期設定手段來起作用。此週期設定手段,也可以說是脈衝訊號設定手段之一部分。
另外,作為週期設定手段之CPU101,在理想上,係設定具備有共振頻率之週期的脈衝訊號,但是,驅動訊號產生部6,由於係成為以特定之時脈訊號為基本來產生脈衝訊號,因此,CPU101,係必須要設定能夠藉由時脈訊號之解析力來產生的脈衝訊號。
因此,作為週期設定手段之CPU101,係成為如同下述一般:亦即是,將身為能夠因應於特定之時脈訊號的解析力而產生的脈衝訊號之週期、並與共振頻率之週期作了近似的基本週期(PRDbase);和將身為無法藉由該時脈訊號之解析力來表現的誤差、並相當於共振頻率之週期與基本週期間之差分的週期誤差(PRDe),作特定數(第1累積數)之累積,並藉由此,而成為可因應於時脈訊號之解析力而產生的修正週期量(Δp),經由演算等而求取出來,再根據該基本週期(PRDbase)以及修正週期量(Δp),來設定脈衝訊號之週期。
而後,驅動訊號產生部6,係產生藉由作為週期設定手段之CPU101所設定了的基本週期(PRDbase)之脈衝訊號,並且,產生在為了求出修正週期量(Δp)而將週期誤差(PRDe)作了累積的第1累積數之每一者中,而於基本週期上加算了修正週期量之脈衝訊號。
脈衝寬幅設定程式103c,例如,係為用以在CPU101中實現下述功能之程式:亦即是,根據與共振頻率相對應之良好的脈衝寬幅,來對於可因應於特定之時脈訊號的解析力而產生之脈衝訊號的基本寬幅、和身為將與共振頻率相對應之良好的脈衝寬幅和基本脈衝寬幅間之差分的脈衝寬幅誤差作了特定數(第2累積數)之累積的修正脈衝寬幅量並可因應於時脈訊號之解析力而產生的修正脈衝寬幅量,而進行設定之功能。
CPU101,係在脈衝寬幅設定程式103c之實行中,對於身為驅動訊號產生部6所產生之脈衝訊號、並為因應於特定之時脈訊號的解析力而將脈衝寬幅作了調變的脈衝訊號,而進行設定。
CPU101,係藉由實行該脈衝寬幅設定程式103c,而作為脈衝寬幅設定手段來起作用。此脈衝寬幅設定手段,也可以說是脈衝訊號設定手段之一部分。
另外,作為脈衝寬幅設定手段之CPU101,在理想上,係設定具備有與共振頻率相對應之最適當脈衝寬幅的脈衝訊號,但是,驅動訊號產生部6,由於係成為以特定之時脈訊號為基本來產生脈衝訊號,因此,CPU101,係必須要設定能夠藉由時脈訊號之解析力來產生的脈衝訊號。
因此,作為脈衝寬幅設定手段之CPU101,係成為如同下述一般:亦即是,將身為能夠因應於特定之時脈訊號的解析力而產生的脈衝訊號之脈衝寬幅、並和與共振頻率相對應之最適當脈衝寬幅作了近似的基本脈衝寬幅(PWbase);和將身為無法藉由該時脈訊號之解析力來表現的誤差、並相當於與共振頻率相對應之良好脈衝寬幅與基本脈衝寬幅間之差分的脈衝寬幅誤差(PWe),作特定數(第2累積數)之累積,並藉由此,而成為可因應於時脈訊號之解析力而產生的修正脈衝寬幅量(Δw),經由演算等而求取出來,再根據該基本脈衝寬幅(PWbase)以及修正脈衝寬幅量(Δw),來設定脈衝訊號之脈衝寬幅。
而後,驅動訊號產生部6,係產生藉由作為脈衝寬幅設定手段之CPU101所設定了的基本脈衝寬幅(PWbase)之脈衝訊號,並且,產生在為了求出修正脈衝寬幅量(Δw)而將脈衝寬幅誤差(PWe)作了累積的第2累積數之每一者中,而於基本脈衝寬幅上加算了修正脈衝寬幅量之脈衝訊號。
顫動訊號設定程式103d,例如,係為用以在CPU101中而實現對於在將共振頻率作挾持的特定範圍內而使頻率作了顫動之脈衝訊號作設定之功能的程式。
CPU101,係在顫動訊號設定程式103d之實行中,對於身為驅動訊號產生部6所產生之脈衝訊號且以特定之顫動週期而使頻率作了顫動之脈衝訊號。
CPU101,係藉由實行該顫動訊號設定程式103d,而作為顫動訊號設定手段來起作用。此顫動訊號設定手段,也可以說是脈衝訊號設定手段之一部分。
接下來,參考圖6,針對雷射投影機100在將畫像投影至螢幕S處時為了顯示適當之畫像而使脈衝形態改變並對於脈衝訊號作切換之時序,來進行說明。
如圖6中所示一般,雷射投影機100,係使驅動訊號產生部6,產生具備有「經由作為週期設定手段之CPU101而作了設定且可因應於特定之時脈訊號的解析力而產生的基本週期(PRDbase)」、並且具備有「經由作為脈衝寬幅設定手段之CPU101而作了設定且可因應於特定之時脈訊號的解析力而產生之基本脈衝寬幅(PWbase)」的脈衝訊號,並將該脈衝訊號作為驅動訊號來將電磁驅動型掃描反射鏡4作驅動,而進行雷射光之掃描,並在螢幕S上顯示畫像。
而後,在每一次之對於為了得到可因應於特定之時脈訊號的解析力而產生之修正週期量(Δp)而將週期誤差(PRDe)作了累積之第1累積數相當的週期誤差訊號作計數時,產生在基本週期(PRDbase)上加算了修正週期量(Δp)之脈衝訊號。
另外,將在每一者之第1累積數中所產生的於基本週期(PRDbase)上加算了修正週期量(Δp)之脈衝訊號作輸出的時序,係成為依據修正時序產生部62b(參考圖4)在對於第1累積數之週期誤差訊號作了計數時所輸出之週期修正訊號(參考圖6)。
又,在每一次之對於為了得到可因應於特定之時脈訊號的解析力而產生之修正脈衝寬幅量(Δw)而將脈衝寬幅誤差(PWe)作了累積之第2累積數相當的脈衝寬幅誤差訊號作計數時,產生在基本脈衝寬幅(PWbase)上加算了修正脈衝寬幅量(Δw)之脈衝訊號。
另外,將在每一者之第2累積數中所產生的於基本脈衝寬幅(PWbase)上加算了修正脈衝寬幅量(Δw)之脈衝訊號作輸出的時序,係成為依據修正時序產生部63b(參考圖5)在對於第2累積數之脈衝寬幅誤差訊號作了計數時所輸出之脈衝寬幅修正訊號(參考圖6)。
如此這般,本發明之雷射投影機100中的驅動訊號產生部6,係能夠產生身為「可因應於時脈訊號之解析力而產生並盡可能地對於電磁驅動型掃描反射鏡4之固有的共振頻率特性作了近似之脈衝訊號」的具備有基本週期(PRDbase)與基本脈衝寬幅(PWbase)之脈衝訊號,並進而為了對於該近似了的脈衝訊號中所包含之誤差成分作修正,而能夠產生在基本週期(PRDbase)上加算了修正週期量(Δp)之脈衝訊號和在基本脈衝寬幅(PWbase)上加算了修正脈衝寬幅量(Δw)之脈衝訊號。
而後,藉由以驅動訊號產生部6所產生了的脈衝訊號來對電磁驅動型掃描反射鏡4作驅動,由於能夠使電磁驅動型掃描反射鏡4之左右的振幅成為準據於共振頻率者,因此,成為能夠在螢幕S處而將投影畫像作適當的顯示。
亦即是,此雷射投影機100,雖然起因於時脈訊號之解析力而無法產生具備有電磁驅動型掃描反射鏡4之固有的共振頻率之脈衝訊號,但是,係能夠產生身為可因應於時脈訊號之解析力而產生之時脈訊號且具備有盡可能地近似於共振頻率之特性的基本週期(PRDbase)與基本脈衝寬幅(PWbase)之脈衝訊號,又,係可產生用以將被包含於該近似了的脈衝訊號中之誤差量作修正的脈衝訊號,因此,係成為能夠以準據於共振頻率之左右的振幅來驅動電磁驅動型掃描反射鏡4,而能夠在螢幕S上而適當地顯示投影畫像。
故而,不需要在雷射投影機100中附加能夠得到高精確度之時脈訊號的構成或是功能,便能夠以準據於共振頻率之左右的振幅來驅動電磁驅動型掃描反射鏡4,而能夠在螢幕S上而適當地顯示投影畫像。
(實施形態2)
接下來,針對本發明之雷射投影機100的實施形態2作說明。另外,在與實施形態1相同之部分,係附加相同之符號,並僅針對相異之部分來作說明。
首先,在雷射投影機100中,針對雷射光之掃描位置被作切換的區間作說明。
如圖7中所示一般,在經由雷射投影機100之電磁驅動型掃描反射鏡4而被進行有雷射光之掃描的區間中,係存在有:讓電磁驅動型掃描反射鏡4一面使雷射光在左右方向(主掃描方向)上作掃描,一面將掃描位置,在從身為圖框之起點端的最上一行側起直到身為圖框之終點端的最下一行側為止的上下方向(副掃描方向)上而作切換,而在螢幕S上形成畫像之投影區間(區間a);和使由電磁驅動型掃描反射鏡4所致之掃描位置在從身為圖框之終點端的最下一行側起而返回至身為圖框之起點端的最上一行側為止之上下方向上而作切換之非投影區間(區間b)。另外,當由電磁驅動型掃描反射鏡4所致之掃描從最上一行(「+θ」之位置)起而移行至最下一行(「-θ」之位置)的期間中,從較最上一行而些許下側處之行起乃至較最下一行而些許上側處之行之間,係成為雷射光所實際作掃描並形成畫像之投影區間(區間a)。
而,藉由將由此投影區間(區間a)與非投影區間(區間b)所成的1圖框之畫像連續地作投影,在螢幕S處係被顯示有畫像。
接下來,針對使身為電磁驅動型掃描反射鏡4之驅動訊號的脈衝訊號之頻率作顫動一事來進行說明。
作為顫動訊號設定手段之CPU101,例如,係如圖8中所示一般,而對於身為使頻率在將共振頻率f0 作了挾持的特定範圍(Δf)內來作顫動之脈衝訊號且為以特定之顫動週期而使頻率作了顫動之脈衝訊號,來進行設定。另外,所謂頻率之顫動,例如,係指在將共振頻率f0 作為中心的微小頻率範圍(Δf)內而使驅動訊號(脈衝訊號)之頻率作了時間性的變化一事。
而,藉由使驅動訊號產生部6產生如同作顫動一般地而被作了設定之脈衝訊號,而使被作了顫動之脈衝訊號中的某一者之脈衝訊號的頻率近似於共振頻率f0 ,並產生脈衝訊號。另外,只要是近似於共振頻率f0 之頻率的脈衝訊號,則使能夠使電磁驅動型掃描反射鏡4之左右的振幅成為準據於共振頻率者。
例如,作為顫動訊號設定手段之CPU101,係在每一之由投影區間(區間a)與非投影區間(區間b)所成的1圖框中,而設定相異頻率之脈衝訊號。
具體而言,如圖9中所示一般,例如,藉由將12圖框份之期間作為1週期的顫動週期,來使頻率作顫動,並在每一圖框中設定相異之頻率,藉由此,在被作了顫動之脈衝訊號中,使第1圖框與第7圖框之脈衝訊號的頻率與共振頻率f0 作了近似。
又,作為顫動訊號設定手段之CPU101,係在非投影區間(區間b)中,設定使頻率作了顫動之脈衝訊號。
具體而言,如圖10中所示一般,例如,將非投影區間(區間b)作8分割,並藉由將被作了8分割之非投影區間(區間b)作為1週期的顫動週期,來使頻率作顫動,並在該被作了8分割之期間(第1期間~第8期間)的每一者中設定相異之頻率,藉由此,在被作了顫動之脈衝訊號中,使在非投影區間(區間b)中之第1期間與第5期間之脈衝訊號的頻率與共振頻率f0 作了近似。
又,作為顫動訊號設定手段之CPU101,係在每一者之非投影區間(區間b)中,設定相異頻率之脈衝訊號。
具體而言,如圖11中所示一般,例如,藉由以在每一者之非投影區間(區間b)中而對6種的頻率作切換的方式,來設定在挾持共振頻率f0 之特定範圍內而使頻率作顫動的脈衝訊號,而使在投影區間(區間a)處之脈衝訊號的頻率與共振頻率f0 作了近似。
又,作為顫動訊號設定手段之CPU101,係以將由投影區間(區間a)與非投影區間(區間b)所成的1圖框期間作為1週期的方式,而設定使頻率作了顫動之脈衝訊號。
具體而言,如圖12中所示一般,例如,設定在挾持共振頻率f0 之特定範圍內而使頻率作了顫動之脈衝訊號,並以在經由顫動而使頻率從低頻率起而朝向高頻率來作調變時、或者是使頻率從高頻率起而朝向低頻率來作調變時,而暫時性地作為共振頻率f0 的方式,來使脈衝訊號之頻率近似於共振頻率f0
如此這般,在本發明之雷射投影機100中,係能夠在挾持共振頻率之特定範圍(Δf)內而使頻率作顫動,並將被作了顫動後之脈衝訊號中的某一者作為與共振頻率相近似了的脈衝訊號而產生之。
而後,藉由以驅動訊號產生部6所產生了的脈衝訊號來對電磁驅動型掃描反射鏡4作驅動,由於能夠使電磁驅動型掃描反射鏡4之左右的振幅成為準據於共振頻率者,因此,成為能夠在螢幕S處而將投影畫像作適當的顯示。
另外,電磁驅動型掃描反射鏡4之共振頻率f0 ,雖會有隨著周圍之溫度變化等而有所變動的情形,但是,藉由進行在微小頻率範圍內之顫動,能夠在將電磁驅動型掃描反射鏡4之振幅作維持的同時,亦以使驅動訊號之脈衝頻率與共振頻率f0 相一致的方式來進行頻率之追隨,因此,就算是存在有如同上述一般之變動,亦能夠將投影畫像保持為適當之狀態。
另外,本發明之適用,係並不被限定於上述之實施形態,在不脫離本發明之趣旨的範圍內,係可作適當的變更。
例如,係並不被限定於:在實施形態1中之處理(產生具備有盡可能地與共振頻率之特性作了近似之基本週期(PRDbase)與基本脈衝寬幅(PWbase)的脈衝訊號之處理)中,而將實施形態2中之處理(在挾持共振頻率之特定範圍內而使頻率作顫動並將被作了顫動之脈衝訊號中的某一者作為與共振頻率f0 相近似了的脈衝訊號而產生之處理)作了組合而進行之,而亦可設為例如將實施形態1中之處理與實施形態2中之處理分別相獨立地來進行。
1...操作部
2...雷射光源
3...反射鏡部
4...電磁驅動型掃描反射鏡(掃描手段)
6...驅動訊號產生部(掃描訊號產生手段)
61...訊號產生部
62...週期修正部
63...脈衝寬幅修正部
7...反射鏡驅動部(驅動手段)
8...畫像記憶體
9...光源驅動部
10...控制部
101‧‧‧CPU(週期設定手段、脈衝寬幅設定手段)
102‧‧‧RAM
103‧‧‧ROM
103a‧‧‧脈衝訊號設定程式
103b‧‧‧週期設定程式
103c‧‧‧脈衝寬幅設定程式
103d‧‧‧顫動訊號設定程式
100‧‧‧雷射投影機
S‧‧‧螢幕(投影面)
[圖1]對於本發明之雷射投影機的重要部分構成作展示之區塊圖。
[圖2]對於電磁驅動型掃描反射鏡之構造作展示的立體圖。
[圖3]對於雷射投影機的驅動訊號產生部的構成作展示之區塊圖。
[圖4]對於驅動訊號產生部之週期修正部的構成作展示之區塊圖。
[圖5]對於驅動訊號產生部之脈衝寬幅修正部的構成作展示之區塊圖。
[圖6]關於雷射投影機將畫像投影至螢幕處時的將脈衝訊號作切換之時序的說明圖。
[圖7]關於由雷射投影機所致之投影區間與非投影區間的說明圖。
[圖8]關於頻率之顫動的說明圖。
[圖9]對於頻率被作了顫動的脈衝訊號之其中一例作展示的說明圖。
[圖10]對於頻率被作了顫動的脈衝訊號之其中一例作展示的說明圖。
[圖11]對於頻率被作了顫動的脈衝訊號之其中一例作展示的說明圖。
[圖12]對於頻率被作了顫動的脈衝訊號之其中一例作展示的說明圖。
1...操作部
2...雷射光源
3...反射鏡部
4...電磁驅動型掃描反射鏡(掃描手段)
6...驅動訊號產生部(掃描訊號產生手段)
7...反射鏡驅動部(驅動手段)
8...畫像記憶體
9...光源驅動部
10...控制部
100...雷射投影機
100a...筐體
101...CPU(週期設定手段、脈衝寬幅設定手段)
102...RAM
103...ROM
103a...脈衝訊號設定程式
103b...週期設定程式
103c...脈衝寬幅設定程式
103d...顫動訊號設定程式
104...時脈訊號產生部
S...螢幕(投影面)

Claims (8)

  1. 一種雷射投影機,係具備有:照射雷射光之雷射光源、和使從前述雷射光源而來之雷射光在投影面上之主掃描方向以及副掃描方向上作掃描之掃描手段、和產生用以使前述掃描手段將前述雷射光在主掃描方向上作掃描的脈衝訊號之掃描訊號產生手段、和因應於藉由前述掃描訊號產生手段所產生的脈衝訊號來使前述掃描手段在主掃描方向上作往返之驅動手段,該雷射投影機,係以使在主掃描方向上而作了掃描的前述雷射光之軌跡在與前述主掃描方向相正交的副掃描方向上而並排的方式,來在前述投影面上形成畫像,該雷射投影機,其特徵為,具備有:週期設定手段,其係根據共振頻率之週期,而對於能夠因應於特定之時脈訊號的解析力而產生之脈衝訊號的基本週期、和將相當於前述共振頻率之週期與前述基本週期之間的差分之週期誤差作累積並能夠因應於前述時脈訊號之解析力而產生的修正週期量,而進行設定,前述掃描訊號產生手段,係產生藉由前述週期設定手段而設定了的前述基本週期之脈衝訊號,並且,在為了設定為前述修正週期量而將前述週期誤差作了累積的第1累積數之每一者中,產生在前述基本週期處加算上了前述修正週期量之脈衝訊號。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之雷射投影機,其中 ,係具備有:脈衝寬幅設定手段,係根據特定之脈衝寬幅,而對於可因應於特定之時脈訊號的解析力而產生之脈衝訊號的基本脈衝寬幅、和將相當於與前述共振頻率相對應之良好的脈衝寬幅與前述基本脈衝寬幅之間的差分之脈衝寬幅誤差作累積,並可因應於前述時脈訊號之解析力而產生的修正脈衝寬幅量,來進行設定,前述掃描訊號產生手段,係產生藉由前述脈衝寬幅設定手段而設定了的前述基本脈衝寬幅之脈衝訊號,並且,在為了設定為前述修正脈衝寬幅量而將前述脈衝寬幅誤差作了累積的第2累積數之每一者中,產生在前述基本脈衝寬幅處加算上了前述修正脈衝寬幅量之脈衝訊號。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之雷射投影機,其中,係具備有:顫動(wobbling)訊號設定手段,其係對於在挾持前述共振頻率之特定範圍內而使頻率作顫動之脈衝訊號作設定,前述掃描訊號產生手段,係產生藉由前述顫動訊號設定手段所設定了的脈衝訊號。
  4. 如申請專利範圍第3項所記載之雷射投影機,其中,前述掃描手段,係具備有:一面使雷射光在主掃描方向上作掃描,一面將掃描位置在從起點端起直到終點端為止的副掃描方向上作切換,而在前述投影面上形成畫像之 投影區間;和使由前述掃描手段所致之掃描位置在從前述終點端起而返回至前述起點端處的副掃描方向上作切換之非投影區間,前述顫動訊號設定手段,係在每一之由前述投影區間與前述非投影區間所成的1圖框中,而設定頻率為相異之脈衝訊號。
  5. 如申請專利範圍第3項所記載之雷射投影機,其中,前述掃描手段,係具備有:一面使雷射光在主掃描方向上作掃描,一面將掃描位置在從起點端起直到終點端為止的副掃描方向上作切換,而在前述投影面上形成畫像之投影區間;和使由前述掃描手段所致之掃描位置在從前述終點端起而返回至前述起點端處的副掃描方向上作切換之非投影區間,前述顫動訊號設定手段,係在前述非投影區間中,而設定使頻率作顫動之脈衝訊號。
  6. 如申請專利範圍第3項所記載之雷射投影機,其中,前述掃描手段,係具備有:一面使雷射光在主掃描方向上作掃描,一面將掃描位置在從起點端起直到終點端為止的副掃描方向上作切換,而在前述投影面上形成畫像之投影區間;和使由前述掃描手段所致之掃描位置在從前述終點端起而返回至前述起點端處的副掃描方向上作切換之非投影區間, 前述顫動訊號設定手段,係在每一前述非投影區間中,而設定相異頻率之脈衝訊號。
  7. 如申請專利範圍第3項所記載之雷射投影機,其中,前述掃描手段,係具備有:一面使雷射光在主掃描方向上作掃描,一面將掃描位置在從起點端起直到終點端為止的副掃描方向上作切換,而在前述投影面上形成畫像之投影區間;和使由前述掃描手段所致之掃描位置在從前述終點端起而返回至前述起點端處的副掃描方向上作切換之非投影區間,前述顫動訊號設定手段,係以將由前述投影區間與前述非投影區間所成的1圖框期間設為1個週期的方式,而設定使頻率作顫動之脈衝訊號。
  8. 一種雷射投影機,係具備有:照射雷射光之雷射光源、和使從前述雷射光源而來之雷射光在投影面上之主掃描方向以及副掃描方向上作掃描之掃描手段、和產生用以使前述掃描手段將前述雷射光在主掃描方向上作掃描的脈衝訊號之掃描訊號產生手段、和因應於藉由前述掃描訊號產生手段所產生的脈衝訊號來使前述掃描手段在主掃描方向上作往返之驅動手段,該雷射投影機,係以使在主掃描方向上而作了掃描的前述雷射光之軌跡在與前述主掃描方向相正交的副掃描方向上而並排的方式,來在前述投影面上形成畫像, 該雷射投影機,其特徵為,具備有:週期設定手段,其係根據共振頻率之週期,而對於能夠因應於特定之時脈訊號的解析力而產生之脈衝訊號的基本週期、和將相當於前述共振頻率之週期與前述基本週期之間的差分之週期誤差作累積並能夠因應於前述時脈訊號之解析力而產生的修正週期量,而進行設定;和脈衝寬幅設定手段,係根據特定之脈衝寬幅,而對於可因應於特定之時脈訊號的解析力而產生之脈衝訊號的基本脈衝寬幅、和將相當於與前述共振頻率相對應之良好的脈衝寬幅與前述基本脈衝寬幅之間的差分之脈衝寬幅誤差作累積並可因應於前述脈衝訊號之解析力而產生的修正脈衝寬幅量,來進行設定;和顫動(wobbling)訊號設定手段,其係設定在挾持前述共振頻率之特定範圍內而使頻率作顫動之脈衝訊號,前述掃描訊號產生手段,係進行有:產生藉由前述週期設定手段而設定了的前述基本週期之脈衝訊號,並且,在為了設定為前述修正週期量而將前述週期誤差作了累積的第1累積數之每一者中,產生在前述基本週期處加算上了前述修正週期量之脈衝訊號;和產生藉由前述脈衝寬幅設定手段而設定了的前述基本脈衝寬幅之脈衝訊號,並且,在為了設定為前述修正脈衝寬幅量而將前述脈衝寬幅誤差作了累積的第2累積數之每一者中,而產生在前述基本脈衝寬幅處而加算上了前述修正脈衝寬幅量之脈衝訊號;以及產生藉由前述顫動訊號設 定手段所設定了的脈衝訊號。
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