(57)【要約】【課題】設置環境が変化しても高品質な投影画像を維持できるプロジェクタ及びＨＵＤ装置を提供する。【解決手段】本発明に係るプロジェクタ１０は、画像情報を反映したレーザ光を出射するレーザ光発生部１１と、レーザ光発生部１１から出射したレーザ光を所定の走査角で走査することにより透明表示板２０に画像を投影するレーザ光走査部１２と、走査角の変動を抑制するよう、当該走査角を決定する走査駆動電圧をレーザ光走査部１２が配置された領域の気圧に応じて設定しレーザ光走査部１２へ供給する走査制御部１３４とを備える。【選択図】図２
2014197127.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像情報を反映したレーザ光を出射するレーザ光発生部と、
前記レーザ光発生部から出射した前記レーザ光を所定の走査角で走査することにより投影面に画像を投影するレーザ光走査部と、
前記走査角の変動を抑制するよう、前記走査角を決定する走査駆動電圧を、前記レーザ光走査部が配置された領域の気圧に応じて設定し前記レーザ光走査部へ供給する制御部とを備える
プロジェクタ。
【請求項２】
前記レーザ光走査部は、
前記レーザ光を反射し、当該レーザ光の反射面を通る軸を中心に所定の振れ角で揺動することにより前記レーザ光を前記所定の走査角で走査する第１ミラーを備える
請求項１に記載のプロジェクタ。
【請求項３】
前記第１ミラーは、前記走査駆動電圧が大きいほど前記振れ角が大きくなり、かつ、前記気圧が高いほど前記振れ角が小さくなり、
前記制御部は、計測された前記レーザ光走査部の気圧情報に基づき、前記走査角の変動を抑制するよう、前記気圧が高いほど前記走査駆動電圧を大きく設定する
請求項２に記載のプロジェクタ。
【請求項４】
前記第１ミラーは、気密容器内に配置されており、
前記制御部は、前記気圧情報として計測された前記気密容器内の温度に基づき、前記走査角の変動を抑制するよう、前記温度が高いほど前記走査駆動電圧を大きく設定する
請求項３に記載のプロジェクタ。
【請求項５】
前記第１ミラーは、当該第１ミラーの共振周波数で前記レーザ光を水平走査し、
前記レーザ光走査部は、さらに、
前記共振周波数よりも低い周波数で前記レーザ光を垂直走査する第２ミラーを備え、
前記制御部は、前記第１ミラーの前記振れ角を決定する走査駆動電圧を前記気圧に応じて設定する
請求項２〜４のいずれか１項に記載のプロジェクタ。
【請求項６】
前記制御部は、前記気圧の変動に対して設定した前記走査駆動電圧の変動分を複数の電圧ステップに分割し、当該複数の電圧ステップを用いて段階的に前記走査駆動電圧を変更する
請求項１〜５のいずれか１項に記載のプロジェクタ。
【請求項７】
前記制御部は、前記気圧の変動に対して、１フレーム以上の期間をかけて前記走査駆動電圧を変更する
請求項１〜５のいずれか１項に記載のプロジェクタ。
【請求項８】
前記制御部は、所定の気圧範囲を複数の気圧帯に分割し、同一の前記気圧帯に属する気圧では、同一の前記走査駆動電圧を設定する
請求項１〜７のいずれか１項に記載のプロジェクタ。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載のプロジェクタと、
前記画像が投影される透明表示板とを備える
ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項１０】
画像情報を反映したレーザ光を所定の走査角で走査することにより投影面に画像を投影するレーザ光走査部を備えたプロジェクタの制御方法であって、
前記レーザ光走査部が配置された領域の気圧を計測し、
前記走査角の変動を抑制するよう、計測された前記気圧に応じて、前記走査角を決定する走査駆動電圧を設定し、
設定された前記走査駆動電圧をレーザ光走査部へ出力する
プロジェクタの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を投影するためのプロジェクタ及びヘッドアップディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、可視光レーザ光源を、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）共振ミラーにより走査してスクリーンへ画像を投影する画像表示装置が提案されている。
【０００３】
特許文献１では、ＭＥＭＳ反射ミラーの温度変化を光源の照射時間から推定し、当該推定した温度に基づいてＭＥＭＳ反射ミラーの水平＆垂直駆動制御を補正して高輝度化を図る画像表示装置が開示されている。これによれば、投影画像の高輝度化を図るべく光源からの出力エネルギーを増大させても、ＭＥＭＳ反射ミラーの駆動条件に悪影響が及ぶのを防止することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−４１２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された画像表示装置は、自動車などの移動体に搭載されることが多いことから、ＭＥＭＳ反射ミラーの駆動状態を変化させる要因は、ＭＥＭＳ反射ミラーの内的状態を示す温度だけではなく、画像表示装置の設置環境要因も挙げられる。よって、上記設置環境要因の変化を考慮せずに、上記駆動状態のみから現在のＭＥＭＳ反射ミラーの温度を推定した場合、正確な温度情報を取得することは困難である。上記のように推定された温度に基づいてＭＥＭＳ反射ミラーの水平＆垂直駆動制御を補正した場合、ＭＥＭＳ反射ミラーの振れ角は安定せず、スクリーン上の描画領域が変化し画像に歪みが生じ画像品質を劣化させてしまうという課題を有する。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、設置環境が変化しても高品質な投影画像を維持できるプロジェクタ及びヘッドアップディスプレイ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るプロジェクタは、画像情報を反映したレーザ光を出射するレーザ光発生部と、前記レーザ光発生部から出射した前記レーザ光を所定の走査角で走査することにより投影面に画像を投影するレーザ光走査部と、前記走査角の変動を抑制するよう、前記走査角を決定する走査駆動電圧を、前記レーザ光走査部が配置された領域の気圧に応じて設定し前記レーザ光走査部へ供給する制御部とを備える。
【０００８】
本態様によれば、制御部が、レーザ光走査角の変動を抑制するよう走査駆動電圧をレーザ光走査部の気圧に応じて設定するので、外気圧の影響による描画領域の変化を抑制することができる。よって、投影画像に対するユーザの見え方を一定にすることができ、投影画像の高品質化を図ることが可能となる。
【０００９】
例えば、本発明の一態様に係るプロジェクタにおいて、前記レーザ光走査部は、前記レーザ光を反射し、当該レーザ光の反射面を通る軸を中心に所定の振れ角で揺動することにより前記レーザ光を前記所定の走査角で走査する第１ミラーを備えるように構成してもよい。
【００１０】
本態様によれば、第１ミラーによる機械的な振動によりレーザ光を走査するので、第１ミラーの機械的な振れ角を制御することにより、レーザ光の走査角を制御することができる。
【００１１】
例えば、本発明の一態様に係るプロジェクタにおいて、前記第１ミラーは、前記走査駆動電圧が大きいほど前記振れ角が大きくなり、かつ、前記気圧が高いほど前記振れ角が小さくなり、前記制御部は、計測された前記レーザ光走査部の気圧情報に基づき、前記走査角の変動を抑制するよう、前記気圧が高いほど前記走査駆動電圧を大きく設定するように構成してもよい。
【００１２】
本態様によれば、制御部は、気圧が高いほど走査駆動電圧を大きく設定すればよいので、レーザ光走査角の制御を簡素化できる。
【００１３】
例えば、本発明の一態様に係るプロジェクタにおいて、前記第１ミラーは、気密容器内に配置されており、前記制御部は、前記気圧情報として計測された前記気密容器内の温度に基づき、前記走査角の変動を抑制するよう、前記温度が高いほど前記走査駆動電圧を大きく設定するように構成してもよい。
【００１４】
本態様によれば、外気圧の影響による描画領域の変化を抑制することができ、投影画像に対するユーザの見え方を一定にすることが可能となる。また、気圧センサに比べ、温度センサとしてサーミスタなどの使用頻度の高いセンサを使用することができるので、レーザ光走査部を容易に構成することが可能となる。
【００１５】
例えば、本発明の一態様に係るプロジェクタにおいて、前記第１ミラーは、当該第１ミラーの共振周波数で前記レーザ光を水平走査し、前記レーザ光走査部は、さらに、前記共振周波数よりも低い周波数で前記レーザ光を垂直走査する第２ミラーを備え、前記制御部は、前記第１ミラーの前記振れ角を決定する走査駆動電圧を前記気圧に応じて設定するように構成してもよい。
【００１６】
本態様によれば、第２ミラーは、第１ミラーの水平駆動速度よりも低い準静的な速度で垂直駆動される。これより、第２ミラーは、第１ミラーに比べて、空気抵抗の影響は小さい。よって、制御部は、第１ミラーの振れ角のみを制御すればよく、レーザ光走査角の制御を簡素化できる。
【００１７】
例えば、本発明の一態様に係るプロジェクタにおいて、前記制御部は、前記気圧の変動に対して設定した前記走査駆動電圧の変動分を複数の電圧ステップに分割し、当該複数の電圧ステップを用いて段階的に前記走査駆動電圧を変更するように構成してもよい。
【００１８】
また、本発明の一態様に係るプロジェクタにおいて、前記制御部は、前記気圧の変動に対して、１フレーム以上の期間をかけて前記走査駆動電圧を変更するように構成してもよい。
【００１９】
走査駆動電圧の変動分が大きい場合における描画領域の急激な変化は、ユーザに違和感をもたらすこととなる。これらの態様によれば、走査駆動電圧を段階的に、または、１フレーム以上の期間をかけて変化させることにより、上記違和感を抑制することが可能となる。
【００２０】
例えば、本発明の一態様に係るプロジェクタにおいて、前記制御部は、所定の気圧範囲を複数の気圧帯に分割し、同一の前記気圧帯に属する気圧では、同一の前記走査駆動電圧を設定するように構成してもよい。
【００２１】
本態様によれば、メモリに格納すべきＬＵＴなどのフィッティングデータの量を減らすことができ、制御部の構成を簡素化することが可能となる。
【００２２】
なお、本発明は、このような特徴的な制御部を備えるプロジェクタとして実現することができるだけでなく、当該プロジェクタを備えるヘッドアップディスプレイ装置として実現することができる。
【００２３】
また、本発明は、このような特徴的な制御部を備えるプロジェクタとして実現することができるだけでなく、プロジェクタに含まれる特徴的な制御部が実行する処理をステップとするプロジェクタの制御方法として実現することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の一態様に係るプロジェクタによれば、外気圧の影響による描画領域の変化を抑制することができ、投影画像の高品質化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１Ａ】実施の形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の一実施例を示す図である。
【図１Ｂ】実施の形態に係るＨＵＤ装置をカーナビゲーションとして使用した場合の表示例を示す図である。
【図２】実施の形態に係るプロジェクタ及びＨＵＤ装置のブロック構成図である。
【図３】レーザ光走査部によるスクリーン上への描画イメージ図である。
【図４】ＭＥＭＳミラーの入射光線と反射光線との関係を表す図である。
【図５】ＭＥＭＳミラーの回転角とレーザ光の走査角との関係を表す図である。
【図６】外気圧の変化に対する、ＭＥＭＳミラーの振れ角と走査駆動電圧との関係を表すグラフである。
【図７】実施の形態の第２の変形例に係る走査駆動電圧の設定を説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。本発明は、特許請求の範囲によって特定される。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。
【００２７】
（実施の形態）
［ヘッドアップディスプレイ装置の構成］
図１Ａは、実施の形態に係るヘッドアップディスプレイ装置（以下、ＨＵＤ装置と記す。）の一実施例を示す図である。同図に示されたＨＵＤ装置１は、例えば、自動車５０などの輸送用機器に内蔵（搭載）される。ＨＵＤ装置１は、情報を含んだ画像を投影するプロジェクタ１０と、ユーザの視線の前方に配置される透明表示板２０（フロントガラス）とを含んでいる。プロジェクタ１０は、例えば、自動車５０のダッシュボード内部に設置されている。プロジェクタ１０から投影された画像は、自動車５０の透明表示板２０（フロントガラス）に設けられたコンバイナで運転者に向けて反射される。
【００２８】
図１Ｂは、実施の形態に係るＨＵＤ装置をカーナビゲーションとして使用した場合の表示例を示す図である。同図には、カーナビゲーションに関する情報（たとえば、目的地への経路情報）などが透明表示板２０に表示されている。具体的には、現在地から１．０ｋｍ先の地点で、道路が大阪方面の経路と神戸方面の経路に分岐する情報６１および６２が示されている。また、情報６１および６２は、透明表示板２０の表示領域６０に表示されている。また、上記情報は、ユーザ（運転者）の視線に対応する透明表示板２０の位置に表示される。ＨＵＤ装置１は、車両製造時に自動車５０に取り付けられる。
【００２９】
図２は、実施の形態に係るプロジェクタ及びＨＵＤ装置のブロック構成図である。同図に示されたＨＵＤ装置１は、プロジェクタ１０と透明表示板２０とを備える。プロジェクタ１０は、レーザ光発生部１１と、レーザ光走査部１２と、レーザ光発生部１１及びレーザ光走査部１２を制御する表示制御部１３と、ＣＰＵ１０１と、操作部１０２とを備える。プロジェクタ１０は、上記の構成要素を機能させることにより、映像信号を反映したレーザ光をレーザ光発生部１１から発生させ、発生したレーザ光をレーザ光走査部１２で走査して透明表示板２０に画像を投影する。
【００３０】
［プロジェクタの構成］
以下、プロジェクタ１０に含まれる各構成要素の機能を詳細に説明する。
【００３１】
ＣＰＵ１０１は、プロジェクタ１０の表示制御部１３に指示を与えるプロセッサである。また、ＣＰＵ１０１は、レーザ光走査部１２の走査状態を制御するためのデータなどを格納するメモリを有している。
【００３２】
操作部１０２は、ＨＵＤ装置１（プロジェクタ１０）の電源を入れる操作、画像情報の投影角度を変更する操作及び投影画像の解像度を変更する操作などを受け付ける。
【００３３】
表示制御部１３は、映像処理部１３１と、光源制御部１３２と、光源駆動部１３３と、走査制御部１３４と、走査駆動部１３５とを備え、ＣＰＵ１０１からの指令に基づき、レーザ光発生部１１及びレーザ光走査部１２を制御する制御部である。
【００３４】
映像処理部１３１は、外部から入力される映像信号に基づいて、画像情報の投影を制御するように構成されている。具体的には、映像処理部１３１は、外部から入力される映像信号に基づいて、走査制御部１３４及び走査駆動部１３５を介して、ＭＥＭＳミラー１２１の駆動を制御する。また、映像処理部１３１は、ＭＥＭＳミラー１２１の駆動制御と同期させて、光源制御部１３２及び光源駆動部１３３を介して、レーザ光源１１１〜１１３によるレーザ光の照射を制御するように構成されている。
【００３５】
光源制御部１３２は、映像処理部１３１での画像情報に基づいてレーザ光源１１１〜１１３から出力される各レーザ光の出力タイミング及び出力パワーなどを決定し、光源駆動部１３３から光源駆動信号をレーザ光源１１１〜１１３に出力させる。
【００３６】
走査制御部１３４は、映像処理部１３１での画像情報とＭＥＭＳミラー１２１の気圧情報とに基づいて、ＭＥＭＳミラー１２１の振れ角を決定する走査駆動信号を、走査駆動部１３５からレーザ光走査部１２に出力させる。
【００３７】
レーザ光発生部１１は、３つのレーザ光源１１１、１１２及び１１３と、ビームスプリッタ１１４及び１１５と、レンズ１１６とで構成され、透明表示板２０上における画像形成用のための画像情報を反映したレーザ光を発生する。レーザ光源１１１は、光源駆動信号により、青色レーザ光をビームスプリッタ１１４に向けて出射する。出射した青色レーザ光は、ビームスプリッタ１１４で反射し、レンズ１１６を通過してＭＥＭＳミラー１２１に照射される。レーザ光源１１２は、光源駆動信号により、緑色レーザ光をビームスプリッタ１１５に向けて出射する。出射した緑色レーザ光は、ビームスプリッタ１１５で反射し、ビームスプリッタ１１４及びレンズ１１６を通過してＭＥＭＳミラー１２１に照射される。レーザ光源１１３は、光源駆動信号により、赤色レーザ光をビームスプリッタ１１５に向けて出射する。出射した赤色レーザ光は、ビームスプリッタ１１５、ビームスプリッタ１１４及びレンズ１１６を通過してＭＥＭＳミラー１２１に照射される。
【００３８】
レーザ光走査部１２は、ＭＥＭＳミラー１２１と、気圧センサ１２２とを備え、レーザ光発生部１１から出射したレーザ光を所定の走査角で走査することにより、投影面である透明表示板２０に画像を投影する。
【００３９】
［ＭＥＭＳミラーの構成］
以下、ＭＥＭＳミラー１２１の構成を詳細に説明する。
【００４０】
図３は、レーザ光走査部によるスクリーン上への描画イメージ図である。同図に示されるように、レーザ光走査部１２は、２つのＭＥＭＳミラー１２１Ａ及び１２１Ｂを有している。
【００４１】
ＭＥＭＳミラー１２１Ａは、レーザ光を反射し、当該レーザ光の反射面を通る軸を中心に所定の振れ角で揺動することにより当該レーザ光を所定の走査角で走査する第１ミラーである。ＭＥＭＳミラー１２１Ａは、走査制御部１３４及び走査駆動部１３５から供給される走査駆動電圧により、共振周波数で水平駆動される。これにより、ＭＥＭＳミラー１２１Ａは、入射したレーザ光を反射して、透明表示板２０上に高速で水平走査する。
【００４２】
一方、ＭＥＭＳミラー１２１Ｂは、上記共振周波数よりも低い準静的な周波数で垂直駆動される第２ミラーである。これにより、ＭＥＭＳミラー１２１Ｂは、入射したレーザ光を反射して、透明表示板２０上に低速で垂直走査する。これより、ＭＥＭＳミラー１２１Ｂは、ＭＥＭＳミラー１２１Ａに比べて、空気抵抗の影響は極めて小さい。よって、気圧の変化により、ＭＥＭＳミラー１２１Ｂに供給する走査駆動電圧を調整しなくてもよい。この場合には、走査制御部１３４は、ＭＥＭＳミラー１２１Ａの振れ角のみを制御すればよく、レーザ光走査角の制御を簡素化できる。本実施の形態では、ＭＥＭＳミラー１２１Ａの振れ角のみを制御する場合について例示する。なお、ＭＥＭＳミラー１２１Ａ及びＭＥＭＳミラー１２１Ｂの両方の振れ角を制御する構成も、勿論、本発明に含まれる。ここで、ＭＥＭＳミラーの振れ角とレーザ光の走査角との関係について説明しておく。
【００４３】
図４は、ＭＥＭＳミラーの入射光線と反射光線との関係を表す図である。まず、図４の左側に示されるように、入射光線Ｉと反射光線Ｒ１とが同一平面内にある正反射の場合、入射角の大小にかかわらず、入射角及び反射角の大きさは常に等しい関係が成り立つ（反射の法則）。次に、ＭＥＭＳミラー１２１を、例えばΦ°（時計回り方向に）傾けた場合、入射光線Ｉの入射角はミラー平面の法線に対して（θ＋Φ）°となり、反射の法則より、反射光線Ｒ２の反射角も上記法線に対して（θ＋Φ）°となる。この結果、反射光線Ｒ２は、反射光線Ｒ１に対して２Φ°（時計回り方向に）傾くこととなる。
【００４４】
図５は、ＭＥＭＳミラーの振れ角とレーザ光の走査角との関係を表す図である。同図に示されるように、ＭＥＭＳミラー１２１の振れ角Φ°に対して、レーザ光の走査角は２Φ°変化する。つまり、ＭＥＭＳミラー１２１の振れ角とレーザ光の走査角との上記関係より、走査制御部１３４は、レーザ光の走査角の変動を抑制するよう、当該走査角を決定する走査駆動電圧をレーザ光走査部１２の気圧に応じて設定し、レーザ光走査部１２へ供給する。
【００４５】
［ＭＥＭＳミラーの特性］
次に、ＭＥＭＳミラーの特性について説明する。ＭＥＭＳミラーの外気圧または雰囲気温度が変化すると、ＭＥＭＳミラーの空気抵抗が変化する。発明者らは、特に、共振周波数で高速駆動されているＭＥＭＳミラー１２１Ａの場合、外気圧の変化による空気抵抗の影響が大きくなり、ＭＥＭＳミラー１２１Ａの振れ角が変動することを見いだした。この場合、走査駆動電圧が一定の条件では、レーザ光の走査角が変動して描画領域が拡大及び縮小する場合がある。
【００４６】
図６は、外気圧の変化に対する、ＭＥＭＳミラーの振れ角と走査駆動電圧との関係を表すグラフである。同図において、横軸はＭＥＭＳミラー１２１Ａの振れ角を表し、縦軸は走査駆動部１３５からレーザ光走査部１２へ出力される走査駆動電圧を表している。グラフには、ＭＥＭＳミラー１２１Ａの外気圧を４種類変化させた場合の振れ角と走査駆動電圧との関係を示す特性が示されている。ここで、上記走査駆動電圧は、ＭＥＭＳミラー１２１Ａの振れ角を決定する走査駆動信号である。
【００４７】
図６に記載されたグラフより、走査駆動電圧が大きくなるほど振れ角が大きくなる。また、ＭＥＭＳミラー１２１Ａの外気圧が低くなるほど振れ角は大きくなり、振れ角を維持するための走査駆動電圧は小さくなる。例えば、ＭＥＭＳミラー１２１Ａの振れ角Φを１２°とする場合、外気圧が１．００ａｔｍでは、走査駆動電圧が１９２Ｖ程度であるのに対し、外気圧が０．３１ａｔｍでは、走査駆動電圧が１５１Ｖ程度となっている。これは、外気圧が低くなると空気が粗になり、空気とＭＥＭＳミラーとの摩擦力が低くなることによるものである。
【００４８】
［ＭＥＭＳミラーの振れ角制御］
上述したＭＥＭＳミラーの特性によれば、走査駆動電圧を一定値に維持していても、気圧変動によりＭＥＭＳミラー１２１Ａの振れ角は変動する。その結果、レーザ光の水平走査角が変動し、透明表示板２０上の描画領域が変動してしまう。
【００４９】
本実施の形態に係るプロジェクタ１０は、上述した透明表示板２０上の描画領域の変動を解消するものである。走査制御部１３４は、レーザ光の走査角の変動を抑制するよう、ＭＥＭＳミラー１２１に印加すべき走査駆動電圧を、ＭＥＭＳミラー１２１の気圧に応じて設定する。これにより、描画領域を一定にすることが可能となる。以下、ＭＥＭＳミラー１２１Ａに印加される走査駆動電圧を制御するためのプロジェクタ１０の構成について説明する。
【００５０】
レーザ光走査部１２には、気圧センサ１２２が配置されている。走査制御部１３４は、気圧センサ１２２により計測された気圧データを取得できるよう、気圧センサ１２２と無線または有線により電気接続されている。
【００５１】
ＣＰＵ１０１のメモリには、例えば、図６のグラフに表された、ＭＥＭＳミラー１２１Ａの振れ角、走査駆動電圧及びレーザ光走査部１２が配置された領域の気圧の関係を規定したＬＵＴ（Ｌｏｏｋ  Ｕｐ  Ｔａｂｌｅ）が予め格納されている。上記ＬＵＴには、例えば、図６のミラー振れ角と走査駆動電圧との関係を示すサンプリングデータから算出された２次近似式が格納されている。
【００５２】
気圧＝０．３１ａｔｍ：ｙ＝０．２２４ｘ２＋４．１８５ｘ＋６８．３  （式１）
気圧＝０．４０ａｔｍ：ｙ＝０．２５４ｘ２＋４．２０１ｘ＋６９．１  （式２）
気圧＝０．４９ａｔｍ：ｙ＝０．２６８ｘ２＋４．４００ｘ＋７１．２  （式３）
気圧＝１．００ａｔｍ：ｙ＝０．２８８ｘ２＋６．７１４ｘ＋７２．９  （式４）
【００５３】
ここで、ｙは、走査駆動電圧であり、ｘは、所定の走査角を実現するＭＥＭＳミラー１２１Ａの振れ角である。
【００５４】
走査制御部１３４は、気圧センサ１２２により計測された気圧データから上記ＬＵＴの式１〜式４のいずれかを選択し、レーザ光走査角から決定されるＭＥＭＳミラー１２１Ａの振れ角ｘを代入して走査駆動電圧ｙを算出する。そして、走査制御部１３４は、算出した走査駆動電圧ｙを、走査駆動部１３５を介してレーザ光走査部１２へ出力する。つまり、走査制御部１３４は、レーザ光走査部１２の気圧を計測し、レーザ光の走査角の変動を抑制するよう、計測された気圧に応じて、当該走査角を決定する走査駆動電圧を設定し、設定された走査駆動電圧を走査駆動部１３５からレーザ光走査部１２へ出力させる。より具体的には、走査駆動電圧が大きいほどミラー振れ角が広くなり、かつ、レーザ光走査部１２の気圧が高いほど当該ミラー振れ角が小さくなるというＭＥＭＳミラー１２１Ａの特性と、計測されたレーザ光走査部１２の気圧情報とに基づいて、走査制御部１３４は、走査角の変動を抑制するよう、気圧が高いほど走査駆動電圧を大きく設定する。これにより、外気圧の影響による投影画像の描画領域の変化を抑制することができ、投影画像に対するユーザの見え方を一定にすることが可能となる。よって、投影画像の高品質化を図ることが可能となる。
【００５５】
なお、上記メモリに格納されたＬＵＴにおいて、近似式は上記式１〜式４の４種類に限定されない。
【００５６】
また、例えば、図６に示された測定データ（サンプリングデータ）である走査駆動電圧と近似式により算出された走査駆動電圧との差異が、所定の誤差を超えた段階で、他の近似式を適用するようにしてもよい。これにより、ＬＵＴの近似式の数を減らすことが可能となる。
【００５７】
また、走査制御部１３４は、気圧センサ１２２から取得した気圧データにより設定した走査駆動電圧の変動分を、複数の電圧ステップに分割し、当該複数の電圧ステップを用いて段階的に走査駆動電圧を変更してもよい。
【００５８】
また、走査制御部１３４は、レーザ光走査部１２の気圧変動に対して、投影画像１フレーム以上の期間をかけて走査駆動電圧を変更することが好ましい。
【００５９】
走査駆動電圧の変動分が大きい場合であって、当該変動分をステップ的に変化させると、描画領域が急激に変化してしまい、ユーザに違和感をもたらすこととなる。よって、上述したように、走査駆動電圧を徐々に（段階的に、または、１フレーム以上の期間をかけて）変化させることにより、上記違和感を抑制することが可能となる。
【００６０】
（第１の変形例）
上記実施の形態では、ＭＥＭＳミラー１２１Ａの外気圧を、気圧センサ１２２により直接計測した。これに対し、本変形例では、ＭＥＭＳミラー１２１Ａを密閉容器に収納した状態で当該気密容器内の温度を計測することで、ＭＥＭＳミラー１２１Ａの外気圧を間接的に計測する構成について説明する。
【００６１】
ＭＥＭＳミラーにレーザ光が照射されると、レーザパワーによりＭＥＭＳミラーの温度が上昇する。この温度上昇は、ＭＥＭＳミラーの高精度な動きを確保するために抑制されることが望ましいが、冷却素子等でＭＥＭＳミラーを直接冷却すると、ＭＥＭＳミラーが結露してしまう。上記結露及び粉塵等によるＭＥＭＳミラー揺動動作の変動を回避すべく、ＭＥＭＳミラーを気密容器に収納し、当該気密容器内を窒素または乾燥空気などで充填することが望まれる。
【００６２】
本変形例に係るプロジェクタでは、図２に示されたレーザ光走査部１２のＭＥＭＳミラー１２１は気密容器に収納され、当該容器内は窒素または乾燥空気などで充填される。さらに、気圧センサ１２２の代わりに、温度センサが気密容器内に配置される。
【００６３】
ＭＥＭＳミラーを気密容器に収納し、当該気密容器内を窒素または乾燥空気などで充填した本変形例の構成の場合、ＭＥＭＳミラー１２１Ａの外気圧は、当該気密容器内の温度を計測することにより、間接的に算出することが可能となる。計測された温度から、以下に示される理想気体の状態方程式を用いることにより、ＭＥＭＳミラー１２１Ａの外気圧が算出される。
【００６４】
ｐＶ＝ｎＲＴ          （式５）
【００６５】
ここで、ｐは算出すべきＭＥＭＳミラー１２１Ａの外気圧であり、Ｖは気密容器の容積であり、ｎは気密容器に充填された気体の物質量（モル数）であり、Ｒは気体定数であり、Ｔは気密容器内の計測温度である。Ｖ、ｎ及びＲは定数となるので、計測温度Ｔと外気圧ｐとは比例関係となり、計測温度Ｔにより外気圧ｐが一意に算出される。
【００６６】
ＣＰＵ１０１のメモリには、例えば、上記式１〜式４の代わりに、以下の式６〜式８がＬＵＴとして格納される。
【００６７】
温度＝−４０℃：ｙ＝０．２２４ｘ２＋４．１８５ｘ＋６８．３  （式６）
温度＝２５℃：ｙ＝０．２５４ｘ２＋４．２０１ｘ＋６９．１  （式７）
温度＝９５℃：ｙ＝０．２６８ｘ２＋４．４００ｘ＋７１．２  （式８）
【００６８】
なお、上記式６〜式８は、気密容器内の気圧が、２５℃（室温）で０．４０ａｔｍとなるように気体が充填されており、自動車内の温度範囲（−４０℃〜９５℃）を想定した例であって、式６〜式８が上記温度に限定されるものではない。
【００６９】
つまり、本変形例では、ＭＥＭＳミラー１２１Ａは、気密容器内に配置されており、走査制御部１３４は、気圧情報として計測された気密容器内の温度に基づき、レーザ光走査角の変動を抑制するよう、計測温度が高いほど走査駆動電圧を大きく設定する。これにより、外気圧の影響による投影画像の描画領域の変化を抑制することができ、投影画像に対するユーザの見え方を一定にすることが可能となる。よって、投影画像の高品質化を図ることが可能となる。また、気圧センサに比べ、温度センサとしてサーミスタなどの使用頻度の高いセンサを使用することができるので、レーザ光走査部１２を容易に構成することができる。
【００７０】
（第２の変形例）
上記実施の形態及び第１の変形例では、走査制御部１３４が取得する気圧情報（計測気圧または計測温度）に応じて走査駆動電圧を設定調整する態様を例示した。これに対し、本変形例では、レーザ光走査部１２に想定される気圧範囲を複数の気圧帯に分割し、当該気圧帯ごとに走査駆動電圧を設定する態様を説明する。
【００７１】
図７は、実施の形態の第２の変形例に係る走査駆動電圧の設定を説明するグラフである。同図において、横軸はレーザ光走査部１２に想定される外気圧の範囲を表し、縦軸は走査駆動電圧を表している。本変形例では、走査駆動電圧の調整により維持されるべきミラー振れ角Φを１２°と設定しており、レーザ光走査部１２に想定される気圧範囲を、０．３１ａｔｍ〜０．４９ａｔｍとしている。上記気圧の変動（０．３１ａｔｍ〜０．４９ａｔｍ）により、ミラー振れ角Φは１２％変動することから、当該ミラー振れ角Φの変動率１２％を４％ごとに分割する。このミラー振れ角Φの変動率４％に対応する気圧範囲を気圧帯と定義する。すなわち、気圧範囲（０．３１ａｔｍ〜０．４９ａｔｍ）を、例えば、３つの気圧帯（気圧帯１：０．３１〜０．３７ａｔｍ、気圧帯２：０．３７〜０．４３ａｔｍ、気圧帯３：０．４３〜０．４９ａｔｍ）に分割する。走査制御部１３４は、取得された気圧が上記３つの気圧帯のいずれに属するのかを判定し、図７のグラフに従い走査駆動電圧を設定する。つまり、走査制御部１３４は、所定の気圧範囲を複数の気圧帯に分割し、同一の気圧帯に属する気圧では、同一の走査駆動電圧を設定する。これにより、メモリに格納すべきＬＵＴなどのフィッティングデータの量を減らすことができ、表示制御部１３及びＣＰＵ１０１の構成を簡素化することが可能となる。
【００７２】
なお、所定の気圧範囲の分割数を増やすことにより、走査駆動電圧の変化を小さくすることができ、ユーザの違和感を軽減することが可能となる。
【００７３】
以上、本発明の実施の形態及びその変形例に係るプロジェクタ及びＨＵＤ装置について説明したが、本発明は、上記実施の形態及びその変形例に限定されるものではない。
【００７４】
例えば、上記第１の変形例及び第２の変形例に係るプロジェクタにおいて、上記実施の形態のように、走査制御部１３４が、気圧センサ１２２から取得した気圧データにより設定した走査駆動電圧の変動分を、複数の電圧ステップに分割し、当該複数の電圧ステップを用いて段階的に走査駆動電圧を変更してもよい。さらに、走査制御部１３４が、レーザ光走査部１２の気圧変動に対して、投影画像１フレーム以上の期間をかけて走査駆動電圧を変更してもよい。これらにより、走査駆動電圧を段階的に、または、１フレーム以上の期間をかけて変化させることにより、ユーザの違和感を抑制することが可能となる。
【００７５】
また、上記実施の形態では、プロジェクタ１０が自動車用のＨＵＤ装置として搭載される場合について説明したが、これに限定されず、プロジェクタ１０は、例えば航空機用のＨＵＤ装置として搭載することもできる。
【００７６】
また、上記実施の形態では、プロジェクタ１０がＨＵＤ装置に搭載される場合について説明したが、これに限定されず、プロジェクタ１０は、例えば、壁等に設置されたスクリーン上に画像を投影するための投影機として用いることもできる。
【００７７】
また、上記実施の形態及びその変形例では、光源としてレーザ光源を用いたが、これに限定されず、光源として例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）光源等を用いることもできる。
【００７８】
また、上記プロジェクタは、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクドライブ、ディスプレイユニット、キーボード、マウスなどから構成されるコンピュータシステムとして構成されても良い。ＲＡＭまたはハードディスクドライブには、コンピュータプログラムが記憶されている。表示制御部１３を構成するマイクロプロセッサが、ＣＰＵ１０１に内蔵されたコンピュータプログラムに従って動作することにより、本発明のプロジェクタ及びＨＵＤ装置は、その機能を達成する。ここでコンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。
【００７９】
さらに、ＣＰＵ１０１及び表示制御部１３を構成する構成要素の一部または全部は、１個のシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ：大規模集積回路）から構成されているとしても良い。システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。ＲＡＭには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。
【００８０】
さらにまた、ＣＰＵ１０１及び表示制御部１３を構成する構成要素の一部または全部は、各装置に脱着可能なＩＣカードまたは単体のモジュールから構成されているとしても良い。ＩＣカードまたはモジュールは、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成されるコンピュータシステムである。ＩＣカードまたはモジュールは、上記の超多機能ＬＳＩを含むとしても良い。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、ＩＣカードまたはモジュールは、その機能を達成する。このＩＣカードまたはこのモジュールは、耐タンパ性を有するとしても良い。
【００８１】
また、本発明の一態様は、プロジェクタの制御方法であってもよい。すなわち、画像情報を反映したレーザ光を所定の走査角で走査することにより透明表示板２０に画像を投影するレーザ光走査部１２を備えたプロジェクタ１０の制御方法であって、レーザ光走査部１２が配置された領域の気圧を計測し、上記走査角の変動を抑制するよう、計測された気圧に応じて上記走査角を決定する走査駆動電圧を設定し、当該設定された走査駆動電圧をレーザ光走査部１２へ出力する。
【００８２】
また、本発明は、上記プロジェクタの制御方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムであるとしても良いし、上記コンピュータプログラムからなるデジタル信号であるとしても良い。
【００８３】
さらに、本発明は、上記コンピュータプログラムまたは上記デジタル信号をコンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ（登録商標））、半導体メモリなどに記録したものとしても良い。また、これらの非一時的な記録媒体に記録されている上記デジタル信号であるとしても良い。
【００８４】
また、本発明は、上記コンピュータプログラムまたは上記デジタル信号を、電気通信回線、無線または有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送するものとしても良い。
【００８５】
また、本発明は、マイクロプロセッサとメモリを備えたコンピュータシステムであって、上記メモリは、上記コンピュータプログラムを記憶しており、上記マイクロプロセッサは、上記コンピュータプログラムに従って動作するとしても良い。
【００８６】
また、上記プログラムまたは上記デジタル信号を上記非一時的な記録媒体に記録して移送することにより、または上記プログラムまたは上記デジタル信号を、上記ネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしても良い。
【００８７】
さらに、上記実施の形態及び上記変形例をそれぞれ組み合わせるとしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明は、例えば、画像を投影するプロジェクタ、及び、車載用ヘッドアップディスプレイとして適用することができる。
【符号の説明】
【００８９】
１    ＨＵＤ装置
１０    プロジェクタ
１１    レーザ光発生部
１２    レーザ光走査部
１３    表示制御部
２０    透明表示板
５０    自動車
６０    表示領域
６１、６２    情報
１０１    ＣＰＵ
１０２    操作部
１１１、１１２、１１３    レーザ光源
１１４、１１５    ビームスプリッタ
１１６    レンズ
１２１、１２１Ａ、１２１Ｂ    ＭＥＭＳミラー
１２２    気圧センサ
１３１    映像処理部
１３２    光源制御部
１３３    光源駆動部
１３４    走査制御部
１３５    走査駆動部
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図３】
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