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JP2011039326A - 画像表示装置 - Google Patents

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JP2011039326A
JP2011039326A JP2009187255A JP2009187255A JP2011039326A JP 2011039326 A JP2011039326 A JP 2011039326A JP 2009187255 A JP2009187255 A JP 2009187255A JP 2009187255 A JP2009187255 A JP 2009187255A JP 2011039326 A JP2011039326 A JP 2011039326A
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laser
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JP2009187255A
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Atsuhiko Chikaoka
篤彦 近岡
Atsuya Hirano
敦也 平野
Ken Nishioka
謙 西岡
Hiroshi Nishigaki
宏 西垣
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Funai Electric Co Ltd
Original Assignee
Funai Electric Co Ltd
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Abstract

【課題】画像データを記憶するバッファメモリを大容量かつ高速処理が可能なものにしなくても、高品質の画像を表示することができる画像表示装置を提供する。
【解決手段】レーザプロジェクタ1において、画像データを色毎に記憶するフレームバッファ25と、レーザ光の色毎に設けられ、1水平ライン分の画像データを書き込むための書込領域と当該書き込まれた1水平ライン分の画像データを記憶する読出領域とを有するレーザデータバッファと、を備え、位置ズレ情報テーブル331に記憶された位置ズレ情報に基づいて、垂直方向の位置ズレに対応する1水平ライン分の画像データをフレームバッファ25からレーザデータバッファに転送するとともに、水平方向の位置ズレに対応するタイミングでレーザが駆動されるよう調整することによって、レーザ光の被投射面S上での垂直方向及び水平方向の位置ズレを補正する。
【選択図】図2

Description

本発明は、画像表示装置に関する。
従来、画像表示装置として、例えば、赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)の3つのレーザ光を、走査ミラーによる反射によって2軸方向に走査して被投射面に照射し、当該被投射面に画像を表示させるレーザプロジェクタが知られている。
このようなレーザプロジェクタにおいては、レーザの配置位置の誤差等によって、一の色のレーザ光の光軸と他の色のレーザ光の光軸とがズレている場合、当該一の色のレーザ光は、被投射面上における当該他の色のレーザ光の照射位置から常に一定間隔ズレた位置に照射される。
具体的には、Rレーザ光、Gレーザ光及びBレーザ光の光軸が所望の光軸と一致している場合には、例えば、図22の上図に示すように、位置(2,2)を照射するべきRレーザ光(R画像データR(2,2)に基づくRレーザ光)、位置(2,2)を照射するべきGレーザ光(G画像データG(2,2)に基づくGレーザ光)及び位置(2,2)を照射するべきBレーザ光(B画像データB(2,2)に基づくBレーザ光)は、被投射面上における所望の位置(位置(2,2))に照射される。これに対し、例えば、Rレーザ光の光軸及びBレーザ光の光軸が所望の光軸と一致していない場合、図22の下図に示すように、R(2,2)に基づくRレーザ光及びB画像データB(2,2)に基づくBレーザ光は被投射面上における所望の位置(位置(2,2))に照射されず、当該被投射面には低品質の画像が表示されてしまう。
ここで、例えば、複数の光ビームを2次元走査して画像記録又は画像読取を行うときの複数光ビームの露光方法として、複数光ビームによって同一部位を露光したときの複数光ビームの少なくとも1つの光ビームの露光部位から他の光ビームの露光部位までの主走査方向の距離及び副走査方向の距離を求め、この距離に応じて各光ビームの主走査及び副走査の露光開始時期を変更する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。すなわち、各光ビームの露光開始タイミングを調整することによって、光ビームの主走査方向及び副走査方向における位置ズレを補正する方法が提案されている。
この方法のように、レーザプロジェクタにおいても、各レーザの駆動タイミングを調整することによって、レーザ光の被投射面上での水平方向及び垂直方向の位置ズレを補正することができる。
具体的には、例えば、図22の下図に示すように光軸がズレている場合、R(0,1)に基づくRレーザ光と、G(2,2)に基づくGレーザと、B(3,3)に基づくBレーザと、が同一タイミングで出射されるよう駆動すれば、被投射面上での位置ズレを補正することができる。
従来のレーザプロジェクタは、例えば、図23に示すように、RGB画像データを記憶する「フレームバッファ」と、入力されたRGB画像データをフレームバッファに転送するとともに、フレームバッファに記憶されたRGB画像データのうちのR画像データをRレーザデータバッファに、G画像データをGレーザデータバッファに、B画像データをBレーザデータバッファに転送する「データ転送制御回路」と、R画像データを記憶する「Rレーザデータバッファ」と、G画像データを記憶する「Gレーザデータバッファ」と、B画像データを記憶する「Bレーザデータバッファ」と、Rレーザデータバッファに記憶されたR画像データに基づいてRレーザ駆動部を制御する「Rレーザ制御回路」と、Gレーザデータバッファに記憶されたG画像データに基づいてGレーザ駆動部を制御する「Gレーザ制御回路」と、Bレーザデータバッファに記憶されたB画像データに基づいてBレーザ駆動部を制御する「Bレーザ制御回路」と、Rレーザを駆動する「Rレーザ駆動部」と、Gレーザを駆動する「Gレーザ駆動部」と、Bレーザを駆動する「Bレーザ駆動部」と、Rレーザ光を出射する「Rレーザ」と、Gレーザ光を出射する「Gレーザ」と、Bレーザ光を出射する「Bレーザ」と、等を備えて構成されている。
特許第2948704号
しかしながら、フレームバッファには、例えば、図24に示すように、1画素を表示するためのR画像データ、G画像データ及びB画像データが1セットとして記憶されている。
したがって、例えば、R(0,1)に基づくRレーザ光と、G(2,2)に基づくGレーザと、B(3,3)に基づくBレーザと、が同一タイミングで出射されるよう駆動するためには、0行目〜3行目のRGB画像データをフレームバッファから取得して、例えば、図25に示すように、0行目〜3行目のR画像データをRレーザデータバッファに、0行目〜3行目のG画像データをGレーザデータバッファに、0行目〜3行目のB画像データをBレーザデータバッファに記憶させておく必要がある。すなわち、各レーザデータバッファのメモリ容量は、少なくとも「(水平画素数(n+1))×(垂直方向ズレ補正量(図25の場合は「4」))×(1画素データのデータ幅)」が必要である。したがって、各レーザ光の垂直方向の光軸ズレが大きいほど、垂直方向ズレ補正量が大きくなるため、必要なメモリ容量は大きくなる。
また、この場合、各レーザデータバッファは、1水平ライン分(1行分)の画素を表示するために、垂直方向ズレ補正量分の画像データ(図25の場合は4行分の画像データ)を記憶しておかなければならない。したがって、各レーザ光の垂直方向の光軸ズレが大きいほど、高い処理速度が必要になる。
本発明の課題は、画像データを記憶するバッファメモリを大容量かつ高速処理が可能なものにしなくても、高品質の画像を表示することができる画像表示装置を提供することにある。
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、
入力された画像データに基づいて、色の異なる複数の光ビームを被投射面に照射し、前記被投射面に画像を表示する画像表示装置において、
前記複数の光ビームの前記被投射面上での垂直方向及び水平方向の位置ズレ量に関する位置ズレ情報を光ビームの色毎に記憶する位置ズレ情報記憶手段と、
前記位置ズレ情報記憶手段に記憶された位置ズレ情報に基づいて、前記複数の光ビームの前記被投射面上での垂直方向及び水平方向の位置ズレを補正する補正手段と、
を備え、
前記補正手段は、
前記入力された画像データを、各色の画像データに分離する分離手段と、
前記分離手段により分離された各色の画像データを色毎に記憶するフレームバッファと、
前記フレームバッファから、前記位置ズレ情報記憶手段に記憶された各色の光ビームの垂直方向の位置ズレ情報に基づいて、各色の光ビームの垂直方向の位置ズレに対応する1水平ライン分の画像データを色毎に取得する取得手段と、
光ビームの色毎に設けられ、前記取得手段により取得された前記1水平ライン分の画像データを書き込むための書込領域と、前記書込領域に書き込まれた前記1水平ライン分の画像データを記憶する読出領域と、を有する光源駆動用データバッファと、
前記光源駆動用データバッファの前記読出領域に記憶された画像データに基づいて、対応する色の光ビームを出射する光源を駆動する光源駆動手段と、
前記位置ズレ情報記憶手段に記憶された前記対応する色の光ビームの水平方向の位置ズレ情報に基づいて、前記対応する色の光ビームの水平方向の位置ズレに対応するタイミングで前記光源駆動手段が前記光源を駆動するよう調整する調整手段と、
を備えることを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、
請求項1記載の画像表示装置において、
前記フレームバッファは、前記画像データを所定のブロック単位で記憶し、
前記取得手段は、前記画像データを前記所定のブロック単位ずつ取得することを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、
入力された画像データに基づいて、第1色、第2色及び第3色の3つのレーザ光を被投射面に照射し、前記被投射面に画像を表示する画像表示装置において、
前記3つのレーザ光の前記被投射面上での垂直方向及び水平方向の位置ズレ量に関する位置ズレ情報をレーザ光の色毎に記憶する位置ズレ情報記憶手段と、
前記位置ズレ情報記憶手段に記憶された位置ズレ情報に基づいて、前記3つのレーザ光の前記被投射面上での垂直方向及び水平方向の位置ズレを補正する補正手段と、
を備え、
前記補正手段は、
前記入力された画像データを、前記第1色の画像データと、前記第2色の画像データと、前記第3色の画像データと、に分離する分離手段と、
前記分離手段により分離された前記第1色の画像データを所定のブロック単位で記憶する第1記憶領域と、前記第2色の画像データを前記所定のブロック単位で記憶する第2記憶領域と、前記第3色の画像データを前記所定のブロック単位で記憶する第3記憶領域と、を有するフレームバッファと、
前記フレームバッファの前記第1記憶領域から、前記位置ズレ情報記憶手段に記憶された前記第1色のレーザ光の垂直方向の位置ズレ情報に基づいて、前記第1色のレーザ光の垂直方向の位置ズレに対応する1水平ライン分の前記第1色の画像データを前記所定のブロック単位ずつ取得し、前記フレームバッファの前記第2記憶領域から、前記位置ズレ情報記憶手段に記憶された前記第2色のレーザ光の垂直方向の位置ズレ情報に基づいて、前記第2色のレーザ光の垂直方向の位置ズレに対応する1水平ライン分の前記第2色の画像データを前記所定のブロック単位ずつ取得し、前記フレームバッファの前記第3記憶領域から、前記位置ズレ情報記憶手段に記憶された前記第3色のレーザ光の垂直方向の位置ズレ情報に基づいて、前記第3色のレーザ光の垂直方向の位置ズレに対応する1水平ライン分の前記第3色の画像データを前記所定のブロック単位ずつ取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記1水平ライン分の前記第1色の画像データを書き込むための書込領域と、前記書込領域に書き込まれた前記1水平ライン分の前記第1色の画像データを記憶する読出領域と、を有する第1レーザ駆動用データバッファと、
前記取得手段により取得された前記1水平ライン分の前記第2色の画像データを書き込むための書込領域と、前記書込領域に書き込まれた前記1水平ライン分の前記第2色の画像データを記憶する読出領域と、を有する第2レーザ駆動用データバッファと、
前記取得手段により取得された前記1水平ライン分の前記第3色の画像データを書き込むための書込領域と、前記書込領域に書き込まれた前記1水平ライン分の前記第3色の画像データを記憶する読出領域と、を有する第3レーザ駆動用データバッファと、
前記第1レーザ駆動用データバッファの前記読出領域に記憶された画像データに基づいて、前記第1色のレーザ光を出射する第1レーザを駆動する第1レーザ駆動手段と、
前記第2レーザ駆動用データバッファの前記読出領域に記憶された画像データに基づいて、前記第2色のレーザ光を出射する第2レーザを駆動する第2レーザ駆動手段と、
前記第3レーザ駆動用データバッファの前記読出領域に記憶された画像データに基づいて、前記第3色のレーザ光を出射する第3レーザを駆動する第3レーザ駆動手段と、
前記位置ズレ情報記憶手段に記憶された前記第1色のレーザ光の水平方向の位置ズレ情報に基づいて、前記第1色のレーザ光の水平方向の位置ズレに対応するタイミングで前記第1レーザ駆動手段が前記第1レーザを駆動するよう調整し、前記位置ズレ情報記憶手段に記憶された前記第2色のレーザ光の水平方向の位置ズレ情報に基づいて、前記第2色のレーザ光の水平方向の位置ズレに対応するタイミングで前記第2レーザ駆動手段が前記第2レーザを駆動するよう調整し、前記位置ズレ情報記憶手段に記憶された前記第3色のレーザ光の水平方向の位置ズレ情報に基づいて、前記第3色のレーザ光の水平方向の位置ズレに対応するタイミングで前記第3レーザ駆動手段が前記第3レーザを駆動するよう調整する調整手段と、
を備えることを特徴とする。
本発明によれば、各色の光ビーム(各色のレーザ光)の垂直方向の光軸ズレの大きさに関わらず、各光源駆動用データバッファ(各レーザ駆動用データバッファ)は2行分の画像データが記憶可能であれば良く、また、1行分の画素を表示するためには、各光源駆動用データバッファ(各レーザ駆動用データバッファ)に少なくとも当該1行分の画像データを記憶しておけば良いため、画像データを記憶するバッファメモリ(各光源駆動用データバッファ(各レーザ駆動用データバッファ))を大容量かつ高速処理が可能なものにしなくても、高品質の画像を表示することができる。
本実施形態のレーザプロジェクタが備える光学系を示す図である。 本実施形態のレーザプロジェクタの機能的構成を示すブロック図である。 図2のデータ転送制御回路の機能的構成を示すブロック図である。 図3のリードコントローラの機能的構成を示すブロック図である。 図2のフレームバッファのデータ構造を示す図である。 図2のRレーザデータバッファ、Gレーザデータバッファ及びBレーザデータバッファのデータ構造を示す図である。 本実施形態のレーザプロジェクタにおける光軸ズレを説明するための図である。 本実施形態のレーザプロジェクタにおけるRデータ入力バッファ、Gデータ入力バッファ及びBデータ入力バッファへの画像データの書き込み、並びに、フレームバッファへの画像データの書き込みについて説明するための図である。 本実施形態のレーザプロジェクタにおけるフレームバッファからの画像データの読み出しについて説明するための図である。 本実施形態のレーザプロジェクタにおけるRレーザ光、Gレーザ光及びBレーザ光の出力タイミングについて説明するための図である。 本実施形態のレーザプロジェクタによる位置ズレの補正に関する処理について説明するためのフローチャートである。 本実施形態のレーザプロジェクタにおけるRレーザデータバッファ、Gレーザデータバッファ及びBレーザデータバッファへの画像データの書き込みについて説明するための図である。 本実施形態のレーザプロジェクタにおけるRレーザデータバッファ、Gレーザデータバッファ及びBレーザデータバッファへの画像データの書き込みについて説明するための図である。 本実施形態のレーザプロジェクタにおけるRレーザデータバッファ、Gレーザデータバッファ及びBレーザデータバッファへの画像データの書き込みについて説明するための図である。 本実施形態のレーザプロジェクタにおけるRレーザデータバッファ、Gレーザデータバッファ及びBレーザデータバッファへの画像データの書き込みについて説明するための図である。 本実施形態のレーザプロジェクタにおけるRレーザデータバッファ、Gレーザデータバッファ及びBレーザデータバッファへの画像データの書き込みについて説明するための図である。 本実施形態のレーザプロジェクタにおけるRレーザ光、Gレーザ光及びBレーザ光の出力タイミングについて説明するための図である。 本実施形態のレーザプロジェクタにおけるRレーザ光、Gレーザ光及びBレーザ光の出力タイミングについて説明するための図である。 本実施形態のレーザプロジェクタにおけるRレーザ光、Gレーザ光及びBレーザ光の出力タイミングについて説明するための図である。 本実施形態のレーザプロジェクタにおけるRレーザ光、Gレーザ光及びBレーザ光の出力タイミングについて説明するための図である。 本実施形態のレーザプロジェクタにおけるRレーザ光、Gレーザ光及びBレーザ光の出力タイミングについて説明するための図である。 従来のレーザプロジェクタにおける光軸ズレを説明するための図である。 従来のレーザプロジェクタの機能的構成を示す図である。 従来のレーザプロジェクタが備えるフレームバッファのデータ構造を示す図である。 従来のレーザプロジェクタが備えるRレーザデータバッファ、Gレーザデータバッファ及びBレーザデータバッファのデータ構造を示す図である。
以下、図を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
本実施の形態では、画像表示装置としてレーザプロジェクタを例示して説明することとする。
レーザプロジェクタ1は、入力された画像データに基づいて、色の異なる複数の光ビームとしてのレーザ光(具体的には、第1色としての赤色(R)、第2色としての緑色(G)及び第3色としての青色(B)の3つのレーザ光)を被投射面Sに照射し、被投射面Sに画像を表示する。
具体的には、レーザプロジェクタ1は、光学系として、例えば、図1に示すように、光源としてのRレーザ10r、Gレーザ10g及びBレーザ10bと、第1ミラー部11と、第2ミラー部12と、レンズ13と、走査ミラー14と、等を備えている。
Rレーザ10r、Gレーザ10g及びBレーザ10bは、例えば、半導体レーザ(LD:Laser Diode)である。
Rレーザ10rは、第1レーザとして、RGB画像データの赤色成分(R画像データ)に基づくRレーザ駆動部29rの駆動によって、赤色レーザ光(Rレーザ光)を出射する。
Gレーザ10gは、第2レーザとして、RGB画像データの緑色成分(G画像データ)に基づくGレーザ駆動部29gの駆動によって、緑色レーザ光(Gレーザ光)を出射する。
Bレーザ10bは、第3レーザとして、RGB画像データの青色成分(B画像データ)に基づくBレーザ駆動部29bの駆動によって、青色レーザ光(Bレーザ光)を出射する。
第1ミラー部11及び第2ミラー部12は、例えば、特定の波長の光を透過して、それ以外の波長の光を反射するダイクロイックミラーである。
第1ミラー部11は、Rレーザ10rからのRレーザ光と、Gレーザ10gからのGレーザ光と、を合波して1軸の光軸を有するレーザ光を生成し、そのレーザ光を第2ミラー部12に出射する。
第2ミラー部12は、第1ミラー部11からのレーザ光と、Bレーザ10bからのBレーザ光と、を合波して1軸の光軸を有するレーザ光を生成し、そのレーザ光を、レンズ13を介して走査ミラー14に出射する。
走査ミラー14は、所定の駆動信号(走査ミラー14を、主走査方向と、主走査方向と直交する副走査方向と、に駆動させるための信号)に基づくミラー駆動部(図示省略)の駆動によって、第2ミラー部12(すなわち、Rレーザ10r、Gレーザ10g及びBレーザ10b)からのレーザ光を二次元方向に反射させ、被投射面Sにレーザ光を投射して、当該被投射面S上の主走査方向(水平方向)及び副走査方向(垂直方向)に走査する。
走査ミラー14は、例えば、共振型の走査ミラーであり、その寸法や材料の密度、固さによって決まる固有の共振周波数を有しており、当該共振周波数で駆動することによって、走査ミラー14を最も大きな振れ角で振動させ、低電力で大きな画像を表示させることができるようになっている。
具体的には、走査ミラー14としては、例えば、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems:微小電気機械システム)技術を利用した電磁駆動型のMEMSミラーを用いるものとする。MEMSミラーは、マイクロマシニング技術を利用して、シリコンウエハ上に機械的な機構と電気回路とを集積することにより製造される微小な装置であり、当該MEMSミラーを用いることによって、装置全体の小型化を図ることができる。
レーザプロジェクタ1は、機能的構成として、例えば、図2に示すように、ビデオI/F回路20と、色変換回路21と、分離回路22と、Rデータ入力バッファ23r、Gデータ入力バッファ23g及びBデータ入力バッファ23bと、同期回路24と、フレームバッファ25と、データ転送制御回路26と、Rレーザデータバッファ27r、Gレーザデータバッファ27g及びBレーザデータバッファ27bと、Rレーザ制御回路28r、Gレーザ制御回路28g及びBレーザ制御回路28bと、Rレーザ駆動部29r、Gレーザ駆動部29g及びBレーザ駆動部29bと、制御部30と、等を備えている。
以下、レーザプロジェクタ1によって被投射面Sに表示される画像の垂直画素数を「m+1」、水平画素数を「n+1」とする。そして、例えば、当該画像における最も左上の画素(被投射面S上における位置(0,0)に表示される画素)を表示するためのR画像データをR(0,0)、G画像データをG(0,0)、B画像データをB(0,0)とし、当該画像における最も右下の画素(被投射面S上における位置(m,n)に表示される画素)を表示するためのR画像データをR(m,n)、G画像データをG(m,n)、B画像データをB(m,n)とする。
ビデオI/F回路20は、PC(Personal Computer)等の画像出力装置(図示省略)から出力される画像データを入力するためのインターフェースである。
ビデオI/F回路20は、入力された画像データを色変換回路21に出力するとともに、当該入力された画像データからビデオ入力制御信号を取得してデータ転送制御回路26等に出力する。
なお、レーザプロジェクタ1は、ビデオI/F回路20に加えて(或いは、代えて)、外部I/F回路を備えていても良い。当該外部I/F回路は、USB(Universal Serial Bus)フラッシュメモリやSDメモリカードなどのメモリカードを装着可能な外部記憶メディア用のインターフェースであり、当該メモリカードに記憶された画像データを読み出すことができる。
色変換回路21は、ビデオI/F回路20から入力された画像データに色変換等の所定の処理を施して、RGB画像データを生成し、分離回路22に出力する。
分離回路22は、分離手段として、色変換回路21から入力されたRGB画像データを、各色の画像データに分離(すなわち、R画像データと、G画像データと、B画像データと、に分離)し、R画像データをRデータ入力バッファ23rに、G画像データをGデータ入力バッファ23gに、B画像データをBデータ入力バッファ23bに出力する。
Rデータ入力バッファ23rは、分離回路22から入力されたR画像データを一時的に記憶する。
Gデータ入力バッファ23gは、分離回路22から入力されたG画像データを一時的に記憶する。
Bデータ入力バッファ23bは、分離回路22から入力されたB画像データを一時的に記憶する。
同期回路24は、例えば、各種処理のタイミングを取るための同期信号を生成し、データ転送制御回路26等に出力する。
フレームバッファ25は、分離回路22により分離された各色の画像データを色毎に記憶する。
具体的には、フレームバッファ25は、例えば、図5に示すように、分離回路22により分離されたR画像データを所定のブロック単位で記憶する第1記憶領域25rと、G画像データを所定のブロック単位で記憶する第2記憶領域25gと、B画像データを所定のブロック単位で記憶する第3記憶領域25bと、を有する。
ここで、所定のブロック単位は、例えば、1水平ライン単位であり、図5においては、1ブロックずつ二点鎖線で囲んでいる。すなわち、1ブロックに含まれる画像データの個数は、「n+1(水平画素数)」である。
データ転送制御回路26は、例えば、図3に示すように、ライトコントローラ261と、データ選択部262と、メモリ制御回路263と、リードコントローラ264と、等を備えて構成される。
ライトコントローラ261は、ビデオI/F回路20から入力されたビデオ入力制御信号(具体的には、ビデオ入力制御信号に含まれる同期信号(水平同期信号や画素クロック信号など)等)に基づき、データ選択部262とメモリ制御回路263とを制御して、Rデータ入力バッファ23rに記憶されたR画像データをフレームバッファ25の第1記憶領域25rに記憶させ、Gデータ入力バッファ23gに記憶されたG画像データをフレームバッファ25の第2記憶領域25gに記憶させ、Bデータ入力バッファ23bに記憶されたB画像データをフレームバッファ25の第3記憶領域25bに記憶させる。
データ選択部262は、ライトコントローラ261から入力される制御信号に従って、Rデータ入力バッファ23rに記憶されたR画像データ、Gデータ入力バッファ23gに記憶されたG画像データ及びBデータ入力バッファ23bに記憶されたB画像データのうちの何れか1つを所定のブロック単位(1水平ライン単位)で読み出す。
メモリ制御回路263は、ライトコントローラ261から入力される制御信号に従って、データ選択部262が読み出した1水平ライン単位のR画像データを、フレームバッファ25の第1記憶領域25rに記憶させ、データ選択部262が読み出した1水平ライン単位のG画像データを、フレームバッファ25の第2記憶領域25gに記憶させ、データ選択部262が読み出した1水平ライン単位のB画像データを、フレームバッファ25の第3記憶領域25bに記憶させる。
また、メモリ制御回路263は、リードコントローラ264から入力される制御信号に従って、フレームバッファ25の第1記憶領域25rに記憶されたR画像データを、所定のブロック単位(1水平ライン単位)で読み出してRレーザデータバッファ27rに出力し、フレームバッファ25の第2記憶領域25gに記憶されたG画像データを、所定のブロック単位(1水平ライン単位)で読み出してGレーザデータバッファ27gに出力し、フレームバッファ25の第3記憶領域25bに記憶されたB画像データを、所定のブロック単位(1水平ライン単位)で読み出してBレーザデータバッファ27bに出力する。
リードコントローラ264は、同期回路24から入力された同期信号等に基づき、メモリ制御回路263と、Rレーザデータバッファ27r、Gレーザデータバッファ27g及びBレーザデータバッファ27bと、を制御して、フレームバッファ25の第1記憶領域25rに記憶されたR画像データをRレーザデータバッファ27rに記憶させ、フレームバッファ25の第2記憶領域25gに記憶されたG画像データをGレーザデータバッファ27gに記憶させ、フレームバッファ25の第3記憶領域25bに記憶されたB画像データをBレーザデータバッファ27bに記憶させる。
この際、リードコントローラ264は、後述するように、制御部30から入力される制御信号に従って、位置ズレ情報テーブル331に記憶された各色のレーザ光の垂直方向の位置ズレ情報に基づいて、各色のレーザ光の垂直方向の位置ズレに対応する1水平ライン分の画像データをそれぞれ各レーザデータバッファに記憶させるようになっている。
具体的には、リードコントローラ264は、例えば、図4に示すように、リードリクエスト信号を生成してメモリ制御回路263に出力するリードリクエスト回路2641と、フレームバッファ25の第1記憶領域25rからR画像データを読み出す際のアドレスコントロール信号を生成してMUX2643に出力するRアドレスコントローラ2642rと、フレームバッファ25の第2記憶領域25gからG画像データを読み出す際のアドレスコントロール信号を生成してMUX2643に出力するGアドレスコントローラ2642gと、フレームバッファ25の第3記憶領域25bからB画像データを読み出す際のアドレスコントロール信号を生成してMUX2643に出力するBアドレスコントローラ2642bと、Rアドレスコントローラ2642rから入力されたアドレスコントロール信号、Gアドレスコントローラ2642gから入力されたアドレスコントロール信号及びBアドレスコントローラ2642bから入力されたアドレスコントロール信号のうちの何れか1つをメモリ制御回路263に出力するMUX(マルチプレクサ)2643と、等を備えて構成される。
Rレーザデータバッファ27rは、例えば、図6に示すように、第1レーザ駆動用データバッファ(光源駆動用データバッファ)として、1水平ライン分のR画像データを書き込むための書込領域27r1と、書込領域27r1に書き込まれた1水平ライン分のR画像データを記憶する読出領域27r2と、を有する。
具体的には、Rレーザデータバッファ27rは、リードコントローラ264から入力される制御信号に従って、メモリ制御回路263から入力された1水平ライン分のR画像データを、書込領域27r1に書き込み、当該書き込みが完了すると、読出領域27r2へと移行させて当該読出領域27r2で記憶する。
Gレーザデータバッファ27gは、例えば、図6に示すように、第2レーザ駆動用データバッファ(光源駆動用データバッファ)として、1水平ライン分のG画像データを書き込むための書込領域27g1と、書込領域27g1に書き込まれた1水平ライン分のG画像データを記憶する読出領域27g2と、を有する。
具体的には、Gレーザデータバッファ27gは、リードコントローラ264から入力される制御信号に従って、メモリ制御回路263から入力された1水平ライン分のG画像データを、書込領域27g1に書き込み、当該書き込みが完了すると、読出領域27g2へと移行させて当該読出領域27g2で記憶する。
Bレーザデータバッファ27bは、例えば、図6に示すように、第3レーザ駆動用データバッファ(光源駆動用データバッファ)として、1水平ライン分のB画像データを書き込むための書込領域27b1と、書込領域27b1に書き込まれた1水平ライン分のB画像データを記憶する読出領域27b2と、を有する。
具体的には、Bレーザデータバッファ27bは、リードコントローラ264から入力される制御信号に従って、メモリ制御回路263から入力された1水平ライン分のB画像データを、書込領域27b1に書き込み、当該書き込みが完了すると、読出領域27b2へと移行させて当該読出領域27b2で記憶する。
Rレーザ制御回路28rは、Rレーザデータバッファ27rの読出領域27r2からR画像データを読み出して、当該R画像データに基づき、Rレーザ10rによるRレーザ光の出射量や出射タイミングを制御するための制御信号を生成して、Rレーザ10rを駆動するRレーザ駆動部29rに出力する。
この際、Rレーザ制御回路28rは、後述するように、制御部30から入力される制御信号に従って、位置ズレ情報テーブル331に記憶されたRレーザ光の水平方向の位置ズレ情報に基づいて、Rレーザ光の水平方向の位置ズレに対応するタイミングでRレーザ駆動部29rがRレーザ10rを駆動するよう制御するようになっている。
Gレーザ制御回路28gは、Gレーザデータバッファ27gの読出領域27g2からG画像データを読み出して、当該G画像データに基づき、Gレーザ10gによるGレーザ光の出射量や出射タイミングを制御するための制御信号を生成して、Gレーザ10gを駆動するGレーザ駆動部29gに出力する。
この際、Gレーザ制御回路28gは、後述するように、制御部30から入力される制御信号に従って、位置ズレ情報テーブル331に記憶されたGレーザ光の水平方向の位置ズレ情報に基づいて、Gレーザ光の水平方向の位置ズレに対応するタイミングでGレーザ駆動部29gがGレーザ10gを駆動するよう制御するようになっている。
Bレーザ制御回路28bは、Bレーザデータバッファ27bの読出領域27b2からB画像データを読み出して、当該B画像データに基づき、Bレーザ10bによるBレーザ光の出射量や出射タイミングを制御するための制御信号を生成して、Bレーザ10bを駆動するBレーザ駆動部29bに出力する。
この際、Bレーザ制御回路28bは、後述するように、制御部30から入力される制御信号に従って、位置ズレ情報テーブル331に記憶されたBレーザ光の水平方向の位置ズレ情報に基づいて、Bレーザ光の水平方向の位置ズレに対応するタイミングでBレーザ駆動部29bがBレーザ10bを駆動するよう制御するようになっている。
Rレーザ駆動部29rは、第1レーザ駆動手段(光源駆動手段)として、Rレーザデータバッファ27rの読出領域27r2に記憶されたR画像データに基づいて、Rレーザ光を出射するRレーザ10rを駆動する。
すなわち、Rレーザ駆動部29rは、Rレーザ制御回路28rから入力される制御信号に従って、Rレーザ10rを駆動する。
Gレーザ駆動部29gは、第2レーザ駆動手段(光源駆動手段)として、Gレーザデータバッファ27gの読出領域27g2に記憶されたG画像データに基づいて、Gレーザ光を出射するGレーザ10gを駆動する。
すなわち、Gレーザ駆動部29gは、Gレーザ制御回路28gから入力される制御信号に従って、Gレーザ10gを駆動する。
Bレーザ駆動部29bは、第3レーザ駆動手段(光源駆動手段)として、Bレーザデータバッファ27bの読出領域27b2に記憶されたB画像データに基づいて、Bレーザ光を出射するBレーザ10bを駆動する。
すなわち、Bレーザ駆動部29bは、Bレーザ制御回路28bから入力される制御信号に従って、Bレーザ10bを駆動する。
制御部30は、例えば、図2に示すように、CPU(Central Processing Unit)31と、RAM(Random Access Memory)32と、記憶部33と、等を備えて構成され、レーザプロジェクタ1を構成する各部の動作を集中制御する。
CPU31は、例えば、記憶部33に記憶されたレーザプロジェクタ1用の各種処理プログラムに従って各種の制御動作を行う。
RAM32は、例えば、CPU31によって実行される処理プログラムなどを展開するためのプログラム格納領域、入力データや上記処理プログラムが実行される際に生じる処理結果などを格納するデータ格納領域等を備える。
記憶部33は、例えば、レーザプロジェクタ1で実行可能なシステムプログラム、当該システムプログラムで実行可能な各種処理プログラム、これら各種処理プログラムを実行する際に使用されるデータ、CPU31によって演算処理された処理結果のデータ等を記憶する。なお、プログラムは、コンピュータが読み取り可能なプログラムコードの形で記憶部33に記憶されている。
具体的には、記憶部33は、例えば、図2に示すように、位置ズレ情報テーブル331と、フレームバッファ記憶制御プログラム332と、取得制御プログラム333と、調整制御プログラム334と、を記憶している。
位置ズレ情報テーブル331は、位置ズレ情報記憶手段として、R、G及びBの3つのレーザ光の被投射面S上での垂直方向及び水平方向の位置ズレ量に関する位置ズレ情報をレーザ光の色毎に記憶する。
レーザプロジェクタ1においては、一の色のレーザ光の光軸と他の色のレーザ光の光軸とがズレている場合、当該一の色のレーザ光は、被投射面S上における当該他の色のレーザ光の照射位置から常に一定間隔ズレた位置に照射される。
例えば、R画像データR(2,2)に基づくRレーザ光、G画像データG(2,2)に基づくGレーザ光及びB画像データB(2,2)に基づくBレーザ光は、本来、被投射面S上における位置(2,2)を照射するべきである。しかしながら、本実施形態のレーザプロジェクタ1においては、例えば、Rレーザ10r及びBレーザ10bの配置位置の誤差等によって、Rレーザ光及びBレーザ光の光軸が所望の光軸とズレており、位置ズレの補正を行わないと、例えば、図7に示すように、G(2,2)に基づくGレーザ光は位置(2,2)を照射するのに対し、R(2,2)に基づくRレーザ光は位置(0,1)を照射し、B(2,2)に基づくBレーザ光は位置(3,3)を照射するようになっている。ここで、図7において、太線で囲った部分が、本来、被投射面Sに表示される画像の位置である。また、図7には、位置を説明するために、「0」,「1」,…,「m」、「0」,「1」,…,「n」の番号を振っているが、無論、被投射面Sにはこのような番号は表示されていない。
すなわち、本実施形態のレーザプロジェクタ1において、位置ズレの補正を行わないと、Rレーザ光は、被投射面S上における所望の位置から2垂直画素分上側で、かつ、1水平画素分左側にズレた位置を照射し、Bレーザ光は、被投射面S上における所望の位置から1垂直画素分下側で、かつ、1水平画素分右側にズレた位置を照射するようになっている。
したがって、本実施形態のレーザプロジェクタ1が備える位置ズレ情報テーブル331には、位置ズレ情報として、例えば、Rレーザ光の位置ズレ量(−2,−1)、Gレーザ光の位置ズレ量(0,0)及びBレーザ光の位置ズレ量(1,1)が予め記憶されていることとする。
フレームバッファ記憶制御プログラム332は、ライトコントローラ261に制御信号を入力して、Rデータ入力バッファ23rに記憶されたR画像データを、1水平ライン単位に分けてフレームバッファ25の第1記憶領域25rに記憶させ、Gデータ入力バッファ23gに記憶されたG画像データを、1水平ライン単位に分けてフレームバッファ25の第2記憶領域25gに記憶させ、Bデータ入力バッファ23bに記憶されたB画像データを、1水平ライン単位に分けてフレームバッファ25の第3記憶領域25bに記憶させる処理を巡回的に行わせる機能を、CPU31に実現させる。
具体的には、例えば、分離回路22からRデータ入力バッファ23rへのR画像データの書き込みと、分離回路22からGデータ入力バッファ23gへのG画像データの書き込みと、分離回路22からBデータ入力バッファ23bへのB画像データの書き込みと、は1水平ライン分ずつ同時に行われるようになっている。
すなわち、CPU31は、分離回路22等に制御信号を入力して、例えば、図8に示すように、Rデータ入力バッファ23rへのX行目のR画像データ(R(X,0)〜R(X,n))の書き込みと、Gデータ入力バッファ23gへのX行目のG画像データ(G(X,0)〜G(X,n))の書き込みと、Bデータ入力バッファ23bへのX行目のB画像データ(B(X,0)〜B(X,n))の書き込みと、を同時に行う処理を巡回的に行わせるようになっている。
そして、CPU31は、Rデータ入力バッファ23rへのX行目のR画像データの書き込みと、Gデータ入力バッファ23gへのX行目のG画像データの書き込みと、Bデータ入力バッファ23bへのX行目のB画像データの書き込みと、が完了すると、ライトコントローラ261に制御信号を入力して、例えば、図8に示すように、まず、X行目のR画像データをRデータ入力バッファ23rからフレームバッファ25の第1記憶領域25rへと転送させ、次いで、X行目のG画像データをGデータ入力バッファ23gからフレームバッファ25の第2記憶領域25gへと転送させ、次いで、X行目のB画像データをBデータ入力バッファ23bからフレームバッファ25の第3記憶領域25bへと転送させる処理を巡回的に行わせる。
取得制御プログラム333は、リードコントローラ264に制御信号を入力して、フレームバッファ25から、位置ズレ情報テーブル331に記憶された各色のレーザ光の垂直方向の位置ズレ情報に基づいて、各色のレーザ光の垂直方向の位置ズレに対応する1水平ライン分の画像データを色毎に取得させる処理を巡回的に行わせる機能を、CPU31に実現させる。
具体的には、CPU31は、リードコントローラ264に制御信号を入力して、フレームバッファ25の第1記憶領域25rから、位置ズレ情報テーブル331に記憶されたRレーザ光の垂直方向の位置ズレ情報に基づいて、Rレーザ光の垂直方向の位置ズレに対応する1水平ライン分のR画像データを所定のブロック単位(1水平ライン単位)ずつ取得させ、フレームバッファ25の第2記憶領域25gから、位置ズレ情報テーブル331に記憶されたGレーザ光の垂直方向の位置ズレ情報に基づいて、Gレーザ光の垂直方向の位置ズレに対応する1水平ライン分のG画像データを所定のブロック単位(1水平ライン単位)ずつ取得させ、フレームバッファ25の第3記憶領域25bから、位置ズレ情報テーブル331に記憶されたBレーザ光の垂直方向の位置ズレ情報に基づいて、Bレーザ光の垂直方向の位置ズレに対応する1水平ライン分のB画像データを所定のブロック単位(1水平ライン単位)ずつ取得させる処理を巡回的に行わせる。
すなわち、CPU31は、位置ズレ情報テーブル331に記憶された垂直方向の位置ズレ情報に基づき、フレームバッファ25から画像データを読み出す(取得する)際のアドレスコントロールを色毎に行って、フレームバッファ25から各色の画像データを1水平ライン単位毎に取得させて、当該取得された各色の画像データそれぞれを各レーザデータバッファに記憶させる処理を巡回的に行わせるようになっている。
より具体的には、本実施形態のレーザプロジェクタ1が備える位置ズレ情報テーブル331には、位置ズレ情報として、Rレーザ光の位置ズレ量(−2,−1)、Gレーザ光の位置ズレ量(0,0)及びBレーザ光の位置ズレ量(1,1)が記憶されているため、位置ズレの補正を行わないと、被投射面S上におけるX行目の位置(位置(X,0)〜(X,n)を含む水平ライン)には、X+2行目のR画像データに基づくRレーザ光、X行目のG画像データに基づくGレーザ光及びX−1行目のB画像データに基づくBレーザ光が入射される。したがって、垂直方向の位置ズレを補正するためには、被投射面S上におけるX行目の位置に、X−2行目のR画像データに基づくRレーザ光、X行目のG画像データに基づくGレーザ光及びX+1行目のB画像データに基づくBレーザ光が入射されるよう、各色の画像データそれぞれを各レーザデータバッファに記憶させる。
すなわち、CPU31は、リードコントローラ264に制御信号を入力して、例えば、図9に示すように、まず、X−2行目のR画像データをフレームバッファ25の第1記憶領域25rからRレーザデータバッファ27rへと転送させ、次いで、X行目のG画像データをフレームバッファ25の第2記憶領域25gからGレーザデータバッファ27gへと転送させ、次いで、X+1行目のB画像データをフレームバッファ25の第3記憶領域25bからBレーザデータバッファ27bbへと転送させる処理を巡回的に行わせる。
なお、フレームバッファ25から各レーザデータバッファへの画像データの転送は、当該転送時間(図9におけるT)が、レーザプロジェクタ1が1水平ラインを表示する時間よりも短い時間となるような速度で行われるようになっている。
ここで、取得手段は、例えば、リードコントローラ264と、取得制御プログラム333を実行したCPU31と、により構成される。
調整制御プログラム334は、レーザ制御回路(Rレーザ制御回路28r、Gレーザ制御回路28g及びBレーザ制御回路28b)に制御信号を入力して、位置ズレ情報テーブル331に記憶された対応する色のレーザ光の水平方向の位置ズレ情報に基づいて、当該対応する色のレーザ光の水平方向の位置ズレに対応するタイミングでレーザ駆動部(Rレーザ駆動部29r、Gレーザ駆動部29g及びBレーザ駆動部29b)がレーザ(Rレーザ10r、Gレーザ10g及びBレーザ10b)を駆動するよう調整させる機能を、CPU31に実現させる。
具体的には、CPU31は、Rレーザ制御回路28rに制御信号を入力して、位置ズレ情報テーブル331に記憶されたRレーザ光の水平方向の位置ズレ情報に基づいて、Rレーザ光の水平方向の位置ズレに対応するタイミングでRレーザ駆動部29rがRレーザ10rを駆動するよう調整させ、Gレーザ制御回路28gに制御信号を入力して、位置ズレ情報テーブル331に記憶されたGレーザ光の水平方向の位置ズレ情報に基づいて、Gレーザ光の水平方向の位置ズレに対応するタイミングでGレーザ駆動部29gがGレーザ10gを駆動するよう調整させ、Bレーザ制御回路28bに制御信号を入力して、位置ズレ情報テーブル331に記憶されたBレーザ光の水平方向の位置ズレ情報に基づいて、Bレーザ光の水平方向の位置ズレに対応するタイミングでBレーザ駆動部29bがBレーザ10bを駆動するよう調整させる。
すなわち、CPU31は、位置ズレ情報テーブル331に記憶された水平方向の位置ズレ情報に基づいて、各色のレーザ光それぞれを出力(出射)する出力タイミングを調整させるようになっている。
より具体的には、本実施形態のレーザプロジェクタ1が備える位置ズレ情報テーブル331には、位置ズレ情報として、Rレーザ光の位置ズレ量(−2,−1)、Gレーザ光の位置ズレ量(0,0)及びBレーザ光の位置ズレ量(1,1)が記憶されているため、位置ズレの補正を行わないと、被投射面S上におけるY列目の位置(位置(0,Y)〜(m,Y)を含む垂直ライン)には、Y+1列目のR画像データに基づくRレーザ光、Y列目のG画像データに基づくGレーザ光及びY−1列目のB画像データに基づくBレーザ光が入射される。したがって、水平方向の位置ズレを補正するためには、被投射面S上におけるY列目の位置に、Y−1列目のR画像データに基づくRレーザ光、Y列目のG画像データに基づくGレーザ光及びY+1列目のB画像データに基づくBレーザ光が入射されるよう、各色のレーザ光それぞれを出力させる。
すなわち、CPU31は、レーザ制御回路に制御信号を入力して、走査ミラー14が被投射面S上における位置(X,Y)に向けてレーザ光を投射する際に、例えば、図10に示すように、R(X−2,Y−1)に基づくRレーザ光と、G(X,Y)に基づくGレーザ光と、B(X+1,Y+1)に基づくBレーザ光と、が同時に出力されるよう出力タイミングを調整させる。
ここで、調整手段は、Rレーザ制御回路28r、Gレーザ制御回路28g及びBレーザ制御回路28bと、調整制御プログラム334を実行したCPU31と、により構成される。
位置ズレ情報テーブル331に記憶された位置ズレ情報に基づいて、R、G及びBの3つのレーザ光の被投射面S上での垂直方向及び水平方向の位置ズレを補正する補正手段は、分離回路22と、フレームバッファ25と、リードコントローラ264と、Rレーザデータバッファ27r、Gレーザデータバッファ27g及びBレーザデータバッファ27bと、Rレーザ制御回路28r、Gレーザ制御回路28g及びBレーザ制御回路28bと、Rレーザ駆動部29r、Gレーザ駆動部29g及びBレーザ駆動部29bと、取得制御プログラム333を実行したCPU31と、調整制御プログラム334を実行したCPU31と、により構成される。
<位置ズレ補正処理>
本実施形態のレーザプロジェクタ1による位置ズレの補正に関する処理について、図11のフローチャートを参照して説明する。
まず、CPU31は、ビデオI/F回路20に入力された外部からの画像データを、色変換回路21においてRGB画像データに変換し、そして、分離回路22において当該RGB画像データを、R画像データと、G画像データと、B画像データと、の各色の画像データに分離する(ステップS1)。
次いで、CPU31は、フレームバッファ記憶制御プログラム332を実行して、ライトコントローラ261に制御信号を入力し、フレームバッファ25に、当該分離された各色の画像データを色毎に記憶させる処理を巡回的に行わせる(ステップS2)。
具体的には、ライトコントローラ261に制御信号を入力し、当該分離されてRデータ入力バッファ23rに記憶されたR画像データを1水平ライン単位ずつフレームバッファ25の第1記憶領域25rに記憶させ、当該分離されてGデータ入力バッファ23gに記憶されたG画像データを1水平ライン単位ずつフレームバッファ25の第2記憶領域25gに記憶させ、当該分離されてBデータ入力バッファ23bに記憶されたB画像データを1水平ライン単位ずつフレームバッファ25の第3記憶領域25bに記憶させる処理をライトコントローラ261に巡回的に行わせる。
次いで、CPU31は、取得制御プログラム333を実行して、リードコントローラ264に制御信号を入力し、フレームバッファ25から、位置ズレ情報テーブル331に記憶された各色のレーザ光の垂直方向の位置ズレ情報に基づいて、各色のレーザ光の垂直方向の位置ズレに対応する1水平ライン分の画像データを色毎に取得して、当該取得した各色の画像データそれぞれを各レーザデータバッファに記憶させる処理を巡回的に行わせる(ステップS3)。
具体的には、フレームバッファ25の第1記憶領域25rから、位置ズレ情報テーブル331に記憶されたRレーザ光の垂直方向の位置ズレ情報に基づいて、Rレーザ光の垂直方向の位置ズレに対応する1水平ライン分のR画像データを1水平ライン単位ずつ取得して、Rレーザデータバッファ27rの書込領域27r1に記憶させ、フレームバッファ25の第2記憶領域25gから、位置ズレ情報テーブル331に記憶されたGレーザ光の垂直方向の位置ズレ情報に基づいて、Gレーザ光の垂直方向の位置ズレに対応する1水平ライン分のG画像データを1水平ライン単位ずつ取得して、Gレーザデータバッファ27gの書込領域27g1に記憶させ、フレームバッファ25の第3記憶領域25bから、位置ズレ情報テーブル331に記憶されたBレーザ光の垂直方向の位置ズレ情報に基づいて、Bレーザ光の垂直方向の位置ズレに対応する1水平ライン分のB画像データを1水平ライン単位ずつ取得して、Bレーザデータバッファ27bの書込領域27b1に記憶させる処理をリードコントローラ264に巡回的に行わせる。
次いで、CPU31は、調整制御プログラム334を実行して、Rレーザ制御回路28r、Gレーザ制御回路28g及びBレーザ制御回路28bに制御信号を入力して、位置ズレ情報テーブル331に記憶された対応する色のレーザ光の水平方向の位置ズレ情報に基づいて、対応する色のレーザ光の水平方向の位置ズレに対応するタイミングでRレーザ駆動部29r、Gレーザ駆動部29g及びBレーザ駆動部29bのそれぞれがRレーザ10r、Gレーザ10g及びBレーザ10bを駆動するよう調整させる処理を繰り返して行わせて(ステップS4)、本処理を終了する。
具体的には、Rレーザ制御回路28rに制御信号を入力し、位置ズレ情報テーブル331に記憶されたRレーザ光の水平方向の位置ズレ情報に基づいて、Rレーザ光の水平方向の位置ズレに対応するタイミングでRレーザ駆動部29rがRレーザ10rを駆動するよう調整させる処理を、Rレーザ制御回路28rに繰り返して行わせ、位置ズレ情報テーブル331に記憶されたGレーザ光の水平方向の位置ズレ情報に基づいて、Gレーザ光の水平方向の位置ズレに対応するタイミングでGレーザ駆動部29gがGレーザ10gを駆動するよう調整させる処理を、Gレーザ制御回路28gに繰り返して行わせ、位置ズレ情報テーブル331に記憶されたBレーザ光の水平方向の位置ズレ情報に基づいて、Bレーザ光の水平方向の位置ズレに対応するタイミングでBレーザ駆動部29bがBレーザ10bを駆動するよう調整させる処理を、Bレーザ制御回路28bに繰り返して行わせて、本処理を終了する。
以下、より具体的に、本実施形態のレーザプロジェクタ1による位置ズレの補正に関する処理について説明する。
本実施形態のレーザプロジェクタ1が備える位置ズレ情報テーブル331には、位置ズレ情報として、Rレーザ光の位置ズレ量(−2,−1)、Gレーザ光の位置ズレ量(0,0)及びBレーザ光の位置ズレ量(1,1)が記憶されている。
したがって、まず、例えば、図12の上図に示すように、レーザ光の垂直方向の位置ズレに対応する1水平ライン分の画像データ(0行目のB画像データ)がレーザデータバッファの書込領域に書き込まれる。当該書き込みが完了すると、例えば、図12の下図に示すように、当該画像データは読出領域に移行して、レーザ駆動回路に読み出される。そして、例えば、図17の上図に示すように、レーザ光の水平方向の位置ズレに対応する出力タイミングで、当該0行目のB画像データの各々に基づくBレーザ光が出力される。この際、走査ミラー14は、被投射面S上における位置(−1,−1)から(−1,n+1)を走査する。これにより、B(0,0)に基づくBレーザ光は位置(0,0)に、B(0,n)に基づくBレーザ光は位置(0,n)に入射される。
次いで、例えば、図12の下図に示すように、レーザ光の垂直方向の位置ズレに対応する1水平ライン分の画像データ(1行目のB画像データと0行目のG画像データ)がレーザデータバッファの書込領域に書き込まれる。当該書き込みが完了すると、例えば、図13の上図に示すように、当該画像データは読出領域に移行して、レーザ駆動回路に読み出される。そして、例えば、図17の下図に示すように、レーザ光の水平方向の位置ズレに対応する出力タイミングで、当該1行目のB画像データの各々に基づくBレーザ光と、当該0行目のG画像データの各々に基づくGレーザ光と、が出力される。この際、走査ミラー14は、被投射面S上における位置(0,−1)から(0,n+1)を走査する。これにより、B(1,0)に基づくBレーザ光は位置(1,0)に、B(1,n)に基づくBレーザ光は位置(1,n)に入射され、G(0,0)に基づくGレーザ光は位置(0,0)に、G(0,n)に基づくGレーザ光は位置(0,n)に入射される。
次いで、例えば、図13の上図に示すように、レーザ光の垂直方向の位置ズレに対応する1水平ライン分の画像データ(2行目のB画像データと1行目のG画像データ)がレーザデータバッファの書込領域に書き込まれる。当該書き込みが完了すると、例えば、図13の下図に示すように、当該画像データは読出領域に移行して、レーザ駆動回路に読み出される。そして、例えば、図18の上図に示すように、レーザ光の水平方向の位置ズレに対応する出力タイミングで、当該2行目のB画像データの各々に基づくBレーザ光と、当該1行目のG画像データの各々に基づくGレーザ光と、が出力される。この際、走査ミラー14は、被投射面S上における位置(1,−1)から(1,n+1)を走査する。これにより、B(2,0)に基づくBレーザ光は位置(2,0)に、B(2,n)に基づくBレーザ光は位置(2,n)に入射され、G(1,0)に基づくGレーザ光は位置(1,0)に、G(1,n)に基づくGレーザ光は位置(1,n)に入射される。
次いで、例えば、図13の下図に示すように、レーザ光の垂直方向の位置ズレに対応する1水平ライン分の画像データ(3行目のB画像データと2行目のG画像データと0行目のR画像データ)がレーザデータバッファの書込領域に書き込まれる。当該書き込みが完了すると、例えば、図14の上図に示すように、当該画像データは読出領域に移行して、レーザ駆動回路に読み出される。そして、例えば、図18の下図に示すように、レーザ光の水平方向の位置ズレに対応する出力タイミングで、当該3行目のB画像データの各々に基づくBレーザ光と、当該2行目のG画像データの各々に基づくGレーザ光と、当該0行目のR画像データの各々に基づくRレーザ光と、が出力される。この際、走査ミラー14は、被投射面S上における位置(2,−1)から(2,n+1)を走査する。これにより、B(3,0)に基づくBレーザ光は位置(3,0)に、B(3,n)に基づくBレーザ光は位置(3,n)に入射され、G(2,0)に基づくGレーザ光は位置(2,0)に、G(2,n)に基づくGレーザ光は位置(2,n)に入射され、R(0,0)に基づくRレーザ光は位置(0,0)に、R(0,n)に基づくRレーザ光は位置(0,n)に入射される。
次いで、例えば、図14の上図に示すように、レーザ光の垂直方向の位置ズレに対応する1水平ライン分の画像データ(4行目のB画像データと3行目のG画像データと1行目のR画像データ)がレーザデータバッファの書込領域に書き込まれる。当該書き込みが完了すると、当該画像データは読出領域に移行して、レーザ駆動回路に読み出される。そして、例えば、図19の上図に示すように、レーザ光の水平方向の位置ズレに対応する出力タイミングで、当該4行目のB画像データの各々に基づくBレーザ光と、当該3行目のG画像データの各々に基づくGレーザ光と、当該1行目のR画像データの各々に基づくRレーザ光と、が出力される。この際、走査ミラー14は、被投射面S上における位置(3,−1)から(3,n+1)を走査する。これにより、B(4,0)に基づくBレーザ光は位置(4,0)に、B(4,n)に基づくBレーザ光は位置(4,n)に入射され、G(3,0)に基づくGレーザ光は位置(3,0)に、G(3,n)に基づくGレーザ光は位置(3,n)に入射され、R(1,0)に基づくRレーザ光は位置(1,0)に、R(1,n)に基づくRレーザ光は位置(1,n)に入射される。
そして、この処理を巡回的に行い、次いで、例えば、図14の下図に示すように、レーザ光の垂直方向の位置ズレに対応する1水平ライン分の画像データ(m行目のB画像データとm−1行目のG画像データとm−3行目のR画像データ)がレーザデータバッファの書込領域に書き込まれる。当該書き込みが完了すると、例えば、図15の上図に示すように、当該画像データは読出領域に移行して、レーザ駆動回路に読み出される。そして、例えば、図19の下図に示すように、レーザ光の水平方向の位置ズレに対応する出力タイミングで、当該m行目のB画像データの各々に基づくBレーザ光と、当該m−1行目のG画像データの各々に基づくGレーザ光と、当該m−3行目のR画像データの各々に基づくRレーザ光と、が出力される。この際、走査ミラー14は、被投射面S上における位置(m−1,−1)から(m−1,n+1)を走査する。これにより、B(m,0)に基づくBレーザ光は位置(m,0)に、B(m,n)に基づくBレーザ光は位置(m,n)に入射され、G(m−1,0)に基づくGレーザ光は位置(m−1,0)に、G(m−1,n)に基づくGレーザ光は位置(m−1,n)に入射され、R(m−3,0)に基づくRレーザ光は位置(m−3,0)に、R(m−3,n)に基づくRレーザ光は位置(m−3,n)に入射される。
次いで、例えば、図15の上図に示すように、レーザ光の垂直方向の位置ズレに対応する1水平ライン分の画像データ(m行目のG画像データとm−2行目のR画像データ)がレーザデータバッファの書込領域に書き込まれる。当該書き込みが完了すると、例えば、図15の下図に示すように、当該画像データは読出領域に移行して、レーザ駆動回路に読み出される。そして、例えば、図20の上図に示すように、レーザ光の水平方向の位置ズレに対応する出力タイミングで、当該m行目のG画像データの各々に基づくGレーザ光と、当該m−2行目のR画像データの各々に基づくRレーザ光と、が出力される。この際、走査ミラー14は、被投射面S上における位置(m,−1)から(m,n+1)を走査する。これにより、G(m,0)に基づくGレーザ光は位置(m,0)に、G(m,n)に基づくGレーザ光は位置(m,n)に入射され、R(m−2,0)に基づくRレーザ光は位置(m−2,0)に、R(m−2,n)に基づくRレーザ光は位置(m−2,n)に入射される。
次いで、例えば、図15の下図に示すように、レーザ光の垂直方向の位置ズレに対応する1水平ライン分の画像データ(m−1行目のR画像データ)がレーザデータバッファの書込領域に書き込まれる。当該書き込みが完了すると、例えば、図16の上図に示すように、当該画像データは読出領域に移行して、レーザ駆動回路に読み出される。そして、例えば、図20の下図に示すように、レーザ光の水平方向の位置ズレに対応する出力タイミングで、当該m−1行目のR画像データの各々に基づくRレーザ光が出力される。この際、走査ミラー14は、被投射面S上における位置(m+1,−1)から(m+1,n+1)を走査する。これにより、R(m−1,0)に基づくRレーザ光は位置(m−1,0)に、R(m−1,n)に基づくRレーザ光は位置(m−1,n)に入射される。
次いで、例えば、図16の上図に示すように、レーザ光の垂直方向の位置ズレに対応する1水平ライン分の画像データ(m行目のR画像データ)がレーザデータバッファの書込領域に書き込まれる。当該書き込みが完了すると、例えば、図16の下図に示すように、当該画像データは読出領域に移行して、レーザ駆動回路に読み出される。そして、例えば、図21に示すように、レーザ光の水平方向の位置ズレに対応する出力タイミングで、当該m行目のR画像データの各々に基づくRレーザ光が出力される。この際、走査ミラー14は、被投射面S上における位置(m+2,−1)から(m+2,n+1)を走査する。これにより、R(m,0)に基づくRレーザ光は位置(m,0)に、R(m,n)に基づくRレーザ光は位置(m,n)に入射される。
そして、次のフレームに対して上記処理を繰り返して行う。
以上説明した本発明のレーザプロジェクタ1によれば、R、G及びBの3つのレーザ光の被投射面S上での垂直方向及び水平方向の位置ズレ量に関する位置ズレ情報をレーザ光の色毎に記憶する位置ズレ情報テーブル331を備え、位置ズレ情報テーブル331に記憶された位置ズレ情報に基づいて、R、G及びBの3つのレーザ光の被投射面S上での垂直方向及び水平方向の位置ズレを補正するようになっている。具体的には、入力された画像データを、RGB各色の画像データに分離する分離回路22と、当該分離されたRGB各色の画像データを色毎に記憶するフレームバッファ25と、フレームバッファ25から、位置ズレ情報テーブル331に記憶されたRGB各色のレーザ光の垂直方向の位置ズレ情報に基づいて、RGB各色のレーザ光の垂直方向の位置ズレに対応する1水平ライン分の画像データを色毎に取得するリードコントローラ264及び取得制御プログラム333を実行したCPU31と、レーザ光の色毎に設けられ、当該取得された1水平ライン分の画像データを書き込むための書込領域と、書込領域に書き込まれた1水平ライン分の画像データを記憶する読出領域と、を有するレーザデータバッファ(Rレーザデータバッファ27r、Gレーザデータバッファ27g及びBレーザデータバッファ27b)と、レーザデータバッファの読出領域に記憶された画像データに基づいて、対応する色のレーザ光を出射するレーザ(Rレーザ10r、Gレーザ10g及びBレーザ10b)を駆動するレーザ駆動部(Rレーザ駆動部29r、Gレーザ駆動部29g及びBレーザ駆動部29b)と、位置ズレ情報テーブル331に記憶された対応する色のレーザ光の水平方向の位置ズレ情報に基づいて、対応する色のレーザ光の水平方向の位置ズレに対応するタイミングでレーザ駆動部がレーザを駆動するよう調整するレーザ制御回路(Rレーザ制御回路28r、Gレーザ制御回路28g及びBレーザ制御回路28b)及び調整制御プログラム334を実行したCPU31と、を備えている。
したがって、RGB各色のレーザ光の垂直方向の光軸ズレの大きさに関わらず、各レーザデータバッファ(Rレーザデータバッファ27r、Gレーザデータバッファ27g及びBレーザデータバッファ27b)は2行分の画像データが記憶可能であれば良く、また、1行分の画素を表示するためには、各レーザデータバッファに少なくとも当該1行分の画像データを記憶しておけば良いため、画像データを記憶するバッファメモリ(各レーザデータバッファ)を大容量かつ高速処理が可能なものにしなくても、高品質の画像を表示することができる。
また、以上説明した本発明のレーザプロジェクタ1によれば、フレームバッファ25は、画像データを所定のブロック単位で記憶し、リードコントローラ264及び取得制御プログラム333を実行したCPU31は、画像データを当該所定のブロック単位ずつ取得するようになっている。
したがって、フレームバッファ25に記憶された画像データを効率よく取得して、各レーザデータバッファに記憶させることができる。
なお、本発明は、上記した実施の形態のものに限るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
所定のブロック単位は、1水平ライン単位に限ることはなく、1ブロックに含まれる画像データの個数が「n+1(水平画素数)」以下であるのであれば、レーザプロジェクタ1内でのデータ転送能力(各データ入力バッファからフレームバッファ25へのデータ転送能力やフレームバッファ25から各レーザデータバッファへのデータ転送能力)等に応じて適宜任意に変更可能であるが、転送効率等の観点から、1ブロックに含まれる画像データの個数は、「n+1」以下であり、かつ、1ブロックに含まれる画像データの個数で「n+1」が割り切れることが好ましい。
レーザプロジェクタ1における位置ズレ量は、Rレーザ光が(−2,−1)、Gレーザ光が(0,0)、Bレーザ光が(1,1)に限ることはなく任意であり、その位置ズレ量に応じて、位置ズレ情報テーブル331に記憶される位置ズレ情報は適宜任意に変更可能である。
レーザプロジェクタ1が備える光学系は、上記実施形態のものに限ることはなく、少なくとも複数のレーザ光源を含んでいるのであれば任意であり、例えば、所定の位置に、レンズ等の他の光学系を備えていても良い。
また、レーザプロジェクタ1が被投射面に照射するレーザ光は、R、G及びBの3つのレーザ光に限ることはなく、色の異なる複数のレーザ光であれば任意である。
また、本発明の画像表示装置が被投射面に照射する光ビームは、レーザ光源からのレーザ光に限ることはなく、例えば、LED光源からの光ビームであっても良いし、ハロゲン光源からの光ビームであっても良い。
1 レーザプロジェクタ(画像表示装置)
10r Rレーザ(光源、第1レーザ)
10g Gレーザ(光源、第2レーザ)
10b Bレーザ(光源、第3レーザ)
22 分離回路(補正手段(分離手段))
25 フレームバッファ(補正手段)
25r 第1記憶領域
25g 第2記憶領域
25b 第3記憶領域
27r Rレーザデータバッファ(補正手段(第1レーザ駆動用データバッファ(光源駆動用データバッファ)))
27r1 書込領域
27r2 読出領域
27g Gレーザデータバッファ(補正手段(第2レーザ駆動用データバッファ(光源駆動用データバッファ)))
27g1 書込領域
27g2 読出領域
27b Bレーザデータバッファ(補正手段(第3レーザ駆動用データバッファ(光源駆動用データバッファ)))
27b1 書込領域
27b2 読出領域
28r Rレーザ制御回路(補正手段(調整手段))
28g Gレーザ制御回路(補正手段(調整手段))
28b Bレーザ制御回路(補正手段(調整手段))
29r Rレーザ駆動部(補正手段(第1レーザ駆動手段(光源駆動手段)))
29g Gレーザ駆動部(補正手段(第2レーザ駆動手段(光源駆動手段)))
29b Bレーザ駆動部(補正手段(第3レーザ駆動手段(光源駆動手段)))
31 CPU(補正手段(取得手段、調整手段))
264 リードコントローラ(補正手段(取得手段))
331 位置ズレ情報テーブル(位置ズレ情報記憶手段)
333 取得制御プログラム(補正手段(取得手段))
334 調整制御プログラム(補正手段(調整手段))
S 被投射面

Claims (3)

  1. 入力された画像データに基づいて、色の異なる複数の光ビームを被投射面に照射し、前記被投射面に画像を表示する画像表示装置において、
    前記複数の光ビームの前記被投射面上での垂直方向及び水平方向の位置ズレ量に関する位置ズレ情報を光ビームの色毎に記憶する位置ズレ情報記憶手段と、
    前記位置ズレ情報記憶手段に記憶された位置ズレ情報に基づいて、前記複数の光ビームの前記被投射面上での垂直方向及び水平方向の位置ズレを補正する補正手段と、
    を備え、
    前記補正手段は、
    前記入力された画像データを、各色の画像データに分離する分離手段と、
    前記分離手段により分離された各色の画像データを色毎に記憶するフレームバッファと、
    前記フレームバッファから、前記位置ズレ情報記憶手段に記憶された各色の光ビームの垂直方向の位置ズレ情報に基づいて、各色の光ビームの垂直方向の位置ズレに対応する1水平ライン分の画像データを色毎に取得する取得手段と、
    光ビームの色毎に設けられ、前記取得手段により取得された前記1水平ライン分の画像データを書き込むための書込領域と、前記書込領域に書き込まれた前記1水平ライン分の画像データを記憶する読出領域と、を有する光源駆動用データバッファと、
    前記光源駆動用データバッファの前記読出領域に記憶された画像データに基づいて、対応する色の光ビームを出射する光源を駆動する光源駆動手段と、
    前記位置ズレ情報記憶手段に記憶された前記対応する色の光ビームの水平方向の位置ズレ情報に基づいて、前記対応する色の光ビームの水平方向の位置ズレに対応するタイミングで前記光源駆動手段が前記光源を駆動するよう調整する調整手段と、
    を備えることを特徴とする画像表示装置。
  2. 請求項1記載の画像表示装置において、
    前記フレームバッファは、前記画像データを所定のブロック単位で記憶し、
    前記取得手段は、前記画像データを前記所定のブロック単位ずつ取得することを特徴とする画像表示装置。
  3. 入力された画像データに基づいて、第1色、第2色及び第3色の3つのレーザ光を被投射面に照射し、前記被投射面に画像を表示する画像表示装置において、
    前記3つのレーザ光の前記被投射面上での垂直方向及び水平方向の位置ズレ量に関する位置ズレ情報をレーザ光の色毎に記憶する位置ズレ情報記憶手段と、
    前記位置ズレ情報記憶手段に記憶された位置ズレ情報に基づいて、前記3つのレーザ光の前記被投射面上での垂直方向及び水平方向の位置ズレを補正する補正手段と、
    を備え、
    前記補正手段は、
    前記入力された画像データを、前記第1色の画像データと、前記第2色の画像データと、前記第3色の画像データと、に分離する分離手段と、
    前記分離手段により分離された前記第1色の画像データを所定のブロック単位で記憶する第1記憶領域と、前記第2色の画像データを前記所定のブロック単位で記憶する第2記憶領域と、前記第3色の画像データを前記所定のブロック単位で記憶する第3記憶領域と、を有するフレームバッファと、
    前記フレームバッファの前記第1記憶領域から、前記位置ズレ情報記憶手段に記憶された前記第1色のレーザ光の垂直方向の位置ズレ情報に基づいて、前記第1色のレーザ光の垂直方向の位置ズレに対応する1水平ライン分の前記第1色の画像データを前記所定のブロック単位ずつ取得し、前記フレームバッファの前記第2記憶領域から、前記位置ズレ情報記憶手段に記憶された前記第2色のレーザ光の垂直方向の位置ズレ情報に基づいて、前記第2色のレーザ光の垂直方向の位置ズレに対応する1水平ライン分の前記第2色の画像データを前記所定のブロック単位ずつ取得し、前記フレームバッファの前記第3記憶領域から、前記位置ズレ情報記憶手段に記憶された前記第3色のレーザ光の垂直方向の位置ズレ情報に基づいて、前記第3色のレーザ光の垂直方向の位置ズレに対応する1水平ライン分の前記第3色の画像データを前記所定のブロック単位ずつ取得する取得手段と、
    前記取得手段により取得された前記1水平ライン分の前記第1色の画像データを書き込むための書込領域と、前記書込領域に書き込まれた前記1水平ライン分の前記第1色の画像データを記憶する読出領域と、を有する第1レーザ駆動用データバッファと、
    前記取得手段により取得された前記1水平ライン分の前記第2色の画像データを書き込むための書込領域と、前記書込領域に書き込まれた前記1水平ライン分の前記第2色の画像データを記憶する読出領域と、を有する第2レーザ駆動用データバッファと、
    前記取得手段により取得された前記1水平ライン分の前記第3色の画像データを書き込むための書込領域と、前記書込領域に書き込まれた前記1水平ライン分の前記第3色の画像データを記憶する読出領域と、を有する第3レーザ駆動用データバッファと、
    前記第1レーザ駆動用データバッファの前記読出領域に記憶された画像データに基づいて、前記第1色のレーザ光を出射する第1レーザを駆動する第1レーザ駆動手段と、
    前記第2レーザ駆動用データバッファの前記読出領域に記憶された画像データに基づいて、前記第2色のレーザ光を出射する第2レーザを駆動する第2レーザ駆動手段と、
    前記第3レーザ駆動用データバッファの前記読出領域に記憶された画像データに基づいて、前記第3色のレーザ光を出射する第3レーザを駆動する第3レーザ駆動手段と、
    前記位置ズレ情報記憶手段に記憶された前記第1色のレーザ光の水平方向の位置ズレ情報に基づいて、前記第1色のレーザ光の水平方向の位置ズレに対応するタイミングで前記第1レーザ駆動手段が前記第1レーザを駆動するよう調整し、前記位置ズレ情報記憶手段に記憶された前記第2色のレーザ光の水平方向の位置ズレ情報に基づいて、前記第2色のレーザ光の水平方向の位置ズレに対応するタイミングで前記第2レーザ駆動手段が前記第2レーザを駆動するよう調整し、前記位置ズレ情報記憶手段に記憶された前記第3色のレーザ光の水平方向の位置ズレ情報に基づいて、前記第3色のレーザ光の水平方向の位置ズレに対応するタイミングで前記第3レーザ駆動手段が前記第3レーザを駆動するよう調整する調整手段と、
    を備えることを特徴とする画像表示装置。
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