(57)【要約】【課題】  安全性を確保しつつ画素境界における網目状の暗部によって生じる目障り感のないプロジェクタを提供する。【解決手段】  レーザ光ＬＬが各画素領域ＰＰＬに重畳して投影領域ＤＤ上Ｘ方向を正の向きに走査する際にＹ方向について画素境界ＢＤを照射し、レーザ光ＬＬが各画素領域ＰＰＬに重畳せず投影領域ＤＤ上Ｘ方向を負の向きに走査する際にＸ方向について画素境界ＢＤを照射することにより、Ｘ及びＹ方向の双方について画素境界ＢＤによる暗部が生じなくなり、網目状の暗部のない明るい画像を提供することができる。【選択図】図２
2006258859.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光を形成する光源装置と、
前記照明光によって照明される被照明対象である光変調装置と、
前記光変調装置を経た像光を投射光としてスクリーンに投射する投射光学系と、
画像信号に応じて前記光変調装置を駆動する第１駆動装置と、
変調された状態のレーザ光を射出するレーザ光源と、
前記レーザ光源からの前記レーザ光を走査させる光走査部と、
前記レーザ光源と前記光走査部とを同期させて駆動する第２駆動装置と、
前記第１及び第２駆動装置を制御することにより、前記投射光と前記レーザ光とを前記スクリーン上の投影領域で重畳させる制御装置と
を備えるプロジェクタ。
【請求項２】
前記制御装置は、前記第２駆動装置を介して前記レーザ光源を動作させることにより、前記投射光によって前記投影領域に形成される投射画素間の境界を補填する位置に前記レーザ光を入射させることを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ。
【請求項３】
前記レーザ光は、前記境界に集中して照射されることを特徴とする請求項２記載のプロジェクタ。
【請求項４】
前記投影領域の表示状態を検出する検出手段をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項記載のプロジェクタ。
【請求項５】
前記制御装置は、前記検出手段の検出結果に基づき前記光走査部による前記レーザ光の照射領域を調整することを特徴とする請求項４記載のプロジェクタ。
【請求項６】
前記光変調装置を経た前記像光は、複数色の色光を含み、前記レーザ光は、前記複数色に対応する色レーザ光を含むことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項記載のプロジェクタ。
【請求項７】
前記第２駆動装置は、前記画像信号に応じるとともに、前記光変調装置に連動して変調され走査された前記レーザ光を射出させることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項記載のプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光を利用し、離れた位置から像光をスクリーンに投射するプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタは、種々の画像供給装置（例えばコンピュータ等）からの画像信号に応じて画像をスクリーン等に投射して表示する画像表示装置である。プロジェクタにおける画像形成方法としては、主に透過型の液晶パネルや反射型の液晶パネル、あるいは、デジタルマイクロミラーデバイスを用いたもの等が一般的に知られている。いずれのタイプのプロジェクタにおいても、画像を形成する画素の画素境界が、画像信号用の配線領域等とそれを隠すための遮光部として存在する。特に、当該遮光部は、透過型の液晶パネルにおいて大きなものであり、これに伴い、当該画素境界も大きなものとなっている（例えば、特許文献１等）。
【０００３】
一方、上記とは異なる新たな方式として、光源光にレーザ光を用い、レーザ光を二次元方向に走査させることにより画像を表示するレーザプロジェクタが知られている（例えば、特許文献２等）。
【特許文献１】特開２００１−２１８７５号公報
【特許文献２】特開２００４−３４１２１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した一般的なプロジェクタの画像形成方法では、いずれも当該遮光部のため画素境界が網目状の暗部となり、当該箇所が暗くなって見えるといったプロジェクタ投影時に目障り感を生じ、これが視覚上の問題となっている。
【０００５】
一方、新方式としてのレーザプロジェクタは、光源にレーザ光を用いているために安全上の理由から出力に制限があり、特に、フロントプロジェクタ等での使用においては制限が厳しく、大きな画像の形成等は困難であるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、安全性を確保しつつ画素境界における網目状の暗部によって生じる目障り感のないプロジェクタ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】
上記課題を解決するために、本発明に係るプロジェクタは、照明光を形成する光源装置と、照明光によって照明される被照明対象である光変調装置と、光変調装置を経た像光を投射光としてスクリーンに投射する投射光学系と、画像信号に応じて光変調装置を駆動する第１駆動装置と、変調された状態のレーザ光を射出するレーザ光源と、レーザ光源からのレーザ光を走査させる光走査部と、レーザ光源と光走査部とを同期させて駆動する第２駆動装置と、第１及び第２駆動装置を制御することにより、投射光とレーザ光とをスクリーン上の投影領域で重畳させる制御装置とを備える。ここで、「投影領域」とは、スクリーン上に形成される一領域であり、特に投射光とレーザ光とによる画像が投影されるべき範囲を意味する。
【０００８】
上記プロジェクタにおいては、投影画像を形成する投射光とレーザ光とを、制御装置によりスクリーン上の投影領域で重畳させるので、投射光による投影画像とレーザ光による投影画像とを投影領域上で重ね合わせて１つの画像とすることができる。これにより、投射光のみによる投影画像の場合にスクリーン上に形成される画素境界の網目を目立たなくすることができる。また、この際、用いるレーザ光の出力を抑えることで使用上の安全性も確保される。
【０００９】
また、本発明の具体的な態様として、制御装置が、第２駆動装置を介してレーザ光源を動作させることにより、投射光によって投影領域に形成される投射画素間の境界を補填する位置にレーザ光を入射させる。ここで、「境界を補填する」とは、当該境界の全部又は一部について埋め合わせを行うことを意味する。この場合、当該補填によって境界における網目状の暗部によって生じる目障り感をなくすことができ、視覚上の問題が解消される。
【００１０】
また、本発明の具体的な態様として、レーザ光が、境界に集中して照射される。この場合、レーザ光の照射が特に境界に集中して行われるので、レーザ光の出力が小さくても効果的に網目状の暗部によって生じる目障り感を解消することができる。
【００１１】
また、本発明の具体的な態様として、プロジェクタが、投影領域の表示状態を検出する検出手段をさらに備える。この場合、検出手段の検出結果に基づいて投射光とレーザ光とをスクリーン上の投影領域において重畳させることができる。
【００１２】
また、本発明の具体的な態様として、制御装置が、検出手段の検出結果に基づき光走査部によるレーザ光の照射領域を調整する。ここで、「レーザ光の照射領域」とは、レーザ光が走査することによってスクリーン上を照射する領域を意味する。この場合、制御装置による制御のもと、検出手段の検出結果に基づいて光走査部によりレーザ光の照射領域を調整するので、投射光とレーザ光とをスクリーン上の投影領域において確実に重畳させることができる。
【００１３】
また、本発明の具体的な態様として、光変調装置を経た像光が、複数色の色光を含み、レーザ光が、複数色に対応する色レーザ光を含む。この場合、安全性を確保しつつ上記境界における網目状の暗部によって生じる視覚上の問題のないカラー画像を形成することができる。
【００１４】
また、本発明の具体的な態様として、第２駆動装置が、上記画像信号に応じるとともに、光変調装置に連動して変調され、走査されたレーザ光を射出させる。この場合、投射光とレーザ光とにより、投射光による投影画像とレーザ光による投影画像とを連関させ、両者を合わせた画像を統一的な画像として表示させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本実施形態に係るプロジェクタについて説明するための平面図である。本実施形態におけるプロジェクタ１００は、第１プロジェクタ部分１００Ａと、第２プロジェクタ部分１００Ｂと、検出手段である撮影カメラ６０と、制御装置９０とを備える。このうち、第１プロジェクタ部分１００Ａは、光源装置１０と、色分離光学系２０と、光変調装置３０と、光合成光学系４０と、投射光学系である投射レンズ５０と、第１駆動装置９１とを備える。また、第２プロジェクタ部分１００Ｂは、レーザ光源７０と、光走査部８０と、第２駆動装置９２とを備える。
【００１６】
第１プロジェクタ部分１００Ａにおいて、光源装置１０は、光源光を発生し、光源光から均一な偏光光である照明光ＥＬを形成する。
【００１７】
色分離光学系２０は、ダイクロイックミラー２１、２２と、ミラー２３、２４、２５と、リレーレンズ２６ａ、２６ｂと、フィールドレンズ２７、２８、２９とを備える。ここで、ダイクロイックミラー２１、２２は、光源装置１０によって形成された照明光ＥＬを選択的に透過又は反射することによって所定波長帯域ごとに色分離し、各色の色光を形成する。特に、ダイクロイックミラー２１は、赤色光ＲＬを含む波長領域の成分を反射する一方、その他の領域を透過させる特性を有する。これにより、照明光ＥＬから赤色光ＲＬが分離される。また、ダイクロイックミラー２２は、青色光ＢＬを含む波長領域の成分を反射する一方、その他の領域を透過させる特性を有する。これにより、ダイクロイックミラー２１を透過した照明光ＥＬの残りの成分から青色光ＢＬが分離され、ダイクロイックミラー２２をも透過した残りが緑色光ＧＬとなる。ミラー２３、２４、２５は、反射により各色光の光路を所定方向に折り曲げる。リレーレンズ２６ａ、２６ｂは、各色光間の光路差、即ち光源装置１０から各液晶ライトバルブ３１ｒ、３１ｂ、３１ｇまでの光路の長さの相違のために必要となるビーム形状の補正を行う。フィールドレンズ２７、２８、２９は、照明光の色分離によって得られる各色光に対応する各色用の液晶ライトバルブ３１ｒ、３１ｂ、３１ｇにおける偏光子（後述する）への入射角度を調整する。
【００１８】
光変調装置３０は、液晶ライトバルブ３１ｒ、３１ｂ、３１ｇを備え、さらに、各液晶ライトバルブ３１ｒ、３１ｂ、３１ｇは、それぞれ偏光子３２ｒ、３２ｂ、３２ｇと、液晶パネル３３ｒ、３３ｂ、３３ｇと、検光子３４ｒ、３４ｂ、３４ｇとを備える。偏光子３２ｒ、３２ｂ、３２ｇは、それぞれ光路上液晶パネルの入射側に位置し、各液晶パネル３３ｒ、３３ｂ、３３ｇへの入射光の偏光方向をより狭い範囲に限定して偏光度を高めるための偏光板である。液晶パネル３３ｒ、３３ｂ、３３ｇは、入射した各色光を、第１駆動装置９１から送信される駆動信号に応じて画素単位でそれぞれ偏光状態を調整することにより、変調光を形成する。検光子３４ｒ、３４ｂ、３４ｇは、各液晶パネル３３ｒ、３３ｂ、３３ｇから射出された変調光から特定方向の偏光成分を選択するための偏光板である。
【００１９】
光合成光学系４０は、所謂クロスダイクロイックプリズムであり、各液晶ライトバルブ３１ｒ、３１ｂ、３１ｇから射出された変調光に応じて得られる像光を結合し、合成光を形成するためのものである。
【００２０】
投射レンズ５０は、形成された合成光を投射光ＰＬとして、スクリーンＳＲへ投射するための投射光学系である。
【００２１】
第１駆動装置９１は、制御装置９０から送信される電気的信号を駆動信号に変換し、当該信号に応じて各液晶パネル３３ｒ、３３ｂ、３３ｇに表示動作を行わせる。
【００２２】
第２プロジェクタ部分１００Ｂにおいて、レーザ光源７０は、開口部７１と、色レーザ光源７２ｒ、７２ｇ、７２ｂと、ダイクロイックミラー７３ｇ、７３ｂとを備える。色レーザ光源７２ｒ、７２ｇ、７２ｂは、それぞれ赤色、緑色、青色の各色レーザ光を射出する。各色レーザ光は、第２駆動装置９２から送信される駆動信号に対応して変調された状態で射出される。ダイクロイックミラー７３ｇ、７３ｂは、それぞれ、緑色レーザ光と青色レーザ光とを反射する特性を有し、各色レーザ光を合成する。開口部７１は、当該合成によって得られたレーザ光をレーザ光ＬＬとして射出する。
【００２３】
光走査部８０は、ミラー８１と、アクチュエータ８２とを備える。ミラー８１は、レーザ光源７０からのレーザ光ＬＬを反射することで光路方向を変える。アクチュエータ８２は、第２駆動装置９２からの駆動信号に従ってミラー８１を回動させる。これにより、ミラー８１は、レーザ光ＬＬをスクリーンＳＲ上で二次元方向に走査させる。光走査部８０としては、例えば、２軸のガルバノミラーや半導体基板上に薄膜作製プロセスによりアクチュエータが一体的に形成されたＭＥＭＳ（ＭｉｃｒｏＥｌｅｃｔｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｙｓｔｅｍｓ）素子等を用いることができる。
【００２４】
第２駆動装置９２は、制御装置９０から送信される電気的信号を駆動信号に変換し、当該信号及び後述する制御装置９０からの制御信号に応じてレーザ光源７０と光走査部８０とを同期して動作させる。
【００２５】
撮影カメラ６０は、スクリーンＳＲ上における投射光ＰＬが映し出す投射画像の投影領域ＤＤの位置・形状を撮影し、撮影によって得られた画像情報から画像データを検出するとともに、さらに距離測定機能を有することで距離データも併せて検出する検出手段である。撮影カメラ６０で検出された各データは、制御装置９０に送信される。
【００２６】
制御装置９０は、プロジェクタ１００の動作を統括的に制御するための制御手段であり、外部からの入力画像信号等を適当に加工して、駆動信号或いは画像信号となる電気的信号に変換し、当該電気的信号を第１及び第２駆動装置９１、９２に振り分けて送信する。また、制御装置９０は、撮影カメラ６０によって検出された投射光ＰＬが映し出す投射画像の投影領域ＤＤに関する画像データ及び距離データを受信する。さらに、制御装置９０は、これらの各データを基に、後述するレーザ光ＬＬの照射領域を投射光ＰＬの投影領域ＤＤに一致させるとともに、レーザ光ＬＬの照射を投射光ＰＬの投影に同期させるための制御信号を割り出し、当該制御信号を電気的信号と併せて第２駆動装置９２に送信する。第２駆動装置９２は、当該電気的信号を変換した駆動信号とともに制御信号に基づいてレーザ光源７０や光走査部８０等の駆動制御を行う。これにより、投射光ＰＬに応じてレーザ光ＬＬの強度、投射位置、照射タイミング等の調整を行い、第１プロジェクタ部分１００Ａと第２プロジェクタ部分１００Ｂとによる画像を互いに連関させて投影する。
【００２７】
以下、光路の順を追って本実施形態におけるプロジェクタ１００の機能を説明する。まず、第１プロジェクタ部分１００Ａにおいて、光源装置１０で形成された照明光ＥＬは、色分離光学系２０で、ダイクロイックミラー２１での反射により、赤色光ＲＬが色分離され、ダイクロイックミラー２２での反射により、青色光ＢＬが色分離され、残りが緑色光ＧＬとして色分離される。緑色光ＧＬは、ダイクロイックミラー２２を透過後、ミラー２４及び２５で反射され、また、リレーレンズ２６ａ、２６ｂによりビーム形状が補正される。各色光ＲＬ、ＢＬ、ＧＬは、さらに、フィールドレンズ２７、２８、２９によって入射角度が調整され、それぞれ光変調装置３０の液晶ライトバルブ３１ｒ、３１ｂ、３１ｇに導かれ、液晶ライトバルブ３１ｒ、３１ｂ、３１ｇを照射する。
【００２８】
次に、光変調装置３０で、各液晶ライトバルブ３１ｒ、３１ｂ、３１ｇをそれぞれ照射した各色の色光ＲＬ、ＢＬ、ＧＬは、偏光子３２ｒ、３２ｂ、３２ｇにより、偏光度が高められた後、それぞれ液晶パネル３３ｒ、３３ｂ、３３ｇに入射し、変調される。変調された各色光ＲＬ、ＢＬ、ＧＬは、さらに検光子３４ｒ、３４ｂ、３４ｇによって特定方向の偏光成分が選択され、各色光ＲＬ、ＢＬ、ＧＬの像光が形成される。
【００２９】
さらに、光変調装置３０で形成された像光は、光合成光学系４０で互いに結合される。これにより形成された合成光は、投射レンズ５０から投射光ＰＬとしてスクリーンＳＲに投射され、スクリーンＳＲ上の投影領域ＤＤに所定の拡大率のカラー合成の投射画像を表示する。以上のようにして、第１プロジェクタ部分１００Ａによって画像が投影される。
【００３０】
ここで、撮影カメラ６０は、投射光ＰＬによって映し出される投射画像の投影領域ＤＤの位置・形状を撮影し、これによる画像情報から画像データ及び距離データを検出する。検出された各データは、制御装置９０に送信される。制御装置９０は、送信された各データに基づいて、第２駆動装置９２を介してレーザ光源７０や光走査部８０の駆動制御を行うことにより、後述するレーザ光ＬＬの照射領域が投影領域ＤＤに一致するように調整する。尚、本投影の前に、予備的な投射光ＰＬの投射をし、これを用いて事前に撮影カメラ６０による画像データ及び距離データの検出を行えば、本投影時にはレーザ光ＬＬの照射領域と投影領域ＤＤとが一致した状態となっている。
【００３１】
次に、第２プロジェクタ部分１００Ｂにおいて、まず、レーザ光源７０の色レーザ光源７２ｒ、７２ｇ、７２ｂにより、第２駆動装置９２から送信される駆動信号に対応して赤色、緑色、青色の各色レーザ光ＲＲ、ＧＧ、ＢＢがそれぞれ変調した状態で射出される。射出された各色レーザ光ＲＲ、ＧＧ、ＢＢについて、ダイクロイックミラー７３ｇは、赤色レーザ光ＲＲを透過する一方、緑色レーザ光ＧＧを反射する性質を有することで、赤色レーザ光ＲＲと緑色レーザ光ＧＧとを合成する。さらに、ダイクロイックミラー７３ｂは、赤色レーザ光ＲＲと緑色レーザ光ＧＧとの合成光を透過する一方、青色レーザ光ＢＢを反射する性質を有することで当該合成光と青色レーザ光ＢＢとが合成される。以上、各色レーザ光ＲＲ、ＧＧ、ＢＢの合成により、カラーのレーザ光ＬＬが形成され、このようなレーザ光ＬＬが、開口部７１より射出される。
【００３２】
次に、開口部７１から射出されたレーザ光ＬＬは、光走査部８０のミラー８１により反射される。この際、上述したように、アクチュエータ８２が、第２駆動装置９２からの駆動信号に従ってミラー８１を回転運動等させる。これにより、ミラー８１は、レーザ光ＬＬを投影領域ＤＤ上で走査させる。以上のようにして、第２プロジェクタ部分１００Ｂによって画像が投影される。
【００３３】
この際、制御装置９０により、第１及び第２駆動装置９１、９２を介して投射光ＰＬとレーザ光ＬＬとが同期するように、レーザ光ＬＬは、強度、投射位置、照射タイミング等の調整が行われている。以下、当該調整について各信号と投射光ＰＬ及びレーザ光ＬＬとの関係から説明する。
【００３４】
まず、制御装置９０は、外部からの入力画像信号を電気的信号に変換し、第１及び第２駆動装置９１、９２に振り分けて送信する。次に、制御装置９０は、撮影カメラ６０による画像データ及び距離データから投射光ＰＬの投影領域ＤＤの位置及び形状を把握する。これらに基づいて、制御装置９０は、レーザ光ＬＬの照射領域が投射光ＰＬの投影領域ＤＤに一致し、かつ、投射光ＰＬによる投影とレーザ光ＬＬによる投影とが同期するようにレーザ光ＬＬを制御するための制御信号を割り出す。制御信号は、より具体的には、レーザ光ＬＬの投射位置、照射タイミングを制御するための信号である。
【００３５】
投射光ＰＬについては、制御装置９０からの電気的信号を第１駆動装置９１により変換した駆動信号を得、これに基づいて形成される。一方、レーザ光ＬＬについては、まず、制御装置９０からの電気的信号を第２駆動装置９２により駆動信号に変換することで投影すべきレーザ光の強度分布等に関する情報を得る。次に、制御装置９０からの制御信号により、第２プロジェクタ部分１００Ｂが投影すべき画像が第１プロジェクタ部分１００Ａによる画像と互いに連関し、併せて統一した画像となるように投影すべきレーザ光の投射位置、照射タイミングを制御するための情報を得る。以上の駆動信号及び制御信号の情報に応じてレーザ光ＬＬが形成される。
【００３６】
以上により、投射光ＰＬとレーザ光ＬＬとが投影領域ＤＤにおいて重畳される際、両者によるそれぞれの画像は、合わせて統一的な画像として表示させるものとなっている。
【００３７】
図２は、本実施形態におけるプロジェクタ１００による画像形成について説明するための図であり、投影領域ＤＤにおける投影画像を模式的に示している。画素領域ＰＰＬは、投射光ＰＬによって投影される各投射画素が占める領域であり、マトリックス状に配列されている。画素領域ＰＰＬ全体が投射光ＰＬによる投影画像の領域となっている。ここで、各画素領域ＰＰＬ間には、図１の各液晶パネル３３ｒ、３３ｂ、３３ｇ内に存在する遮光部等が原因となって生じる画素境界ＢＤが存在する。この画素境界ＢＤは、Ｘ及びＹ方向について延びており、全体として網目状の領域を形成している。
【００３８】
一方、図中一筆書き状の実線は、レーザ光ＬＬの走査の軌跡を示している。以下、レーザ光ＬＬの動作について説明する。
【００３９】
レーザ光ＬＬは、まず、投影領域ＤＤの左端から最上段に位置する各画素領域ＰＰＬに重畳するように投影領域ＤＤ上Ｘ方向正の向きに走査される。次に、投影領域ＤＤの右端に達したレーザ光ＬＬは、Ｙ方向負の向きにシフトし、最上段に位置する各画素領域ＰＰＬと２段目に位置する各画素領域ＰＰＬとの間の画素境界ＢＤをＸ方向負の向きに走査される。再び、投影領域ＤＤの右端に達したレーザ光ＬＬは、Ｙ方向負の向きにシフトし、２段目に位置する各画素領域ＰＰＬに重畳するように投影領域ＤＤ上Ｘ方向正の向きに走査される。以下この動作を繰り返すことによってレーザ光ＬＬは投影領域ＤＤ全体を走査する。
【００４０】
図３（ａ）、（ｂ）は、レーザ光ＬＬを各画素領域ＰＰＬに重畳して投影領域ＤＤ上Ｘ方向を正の向きに走査する際のレーザ光ＬＬの照射タイミング等について説明するための図である。図３（ａ）は、走査の軌跡を示しており、図３（ｂ）は、図３（ａ）におけるレーザ光ＬＬの軌跡に対応したレーザ光ＬＬの照射エネルギーの分布を示すグラフである。つまり、図３（ｂ）のグラフのうち、横軸は図３（ａ）におけるレーザ光ＬＬの照射位置を表し、縦軸はレーザ光ＬＬの照射エネルギーを表している。（但し、ここでの照射エネルギーは、必ずしもエネルギー量の大きさを示すものではなく、単に、照射が行われているタイミングを照射エネルギーの有無により代表して示しているに過ぎないものとする。）グラフから分かるように、レーザ光ＬＬは、各画素領域ＰＰＬではほとんど照射されず、各画素領域ＰＰＬ間の画素境界ＢＤに集中して照射される。これにより、画素境界ＢＤをＹ方向（つまり図中縦方向）に関して補填することができる。つまり、レーザ光ＬＬを用いない場合には暗く見える画素境界ＢＤに、レーザ光ＬＬを集中的に照射することで画素境界ＢＤの光量不足を補填し、このような光量不足によって生じていた目障り感といった視覚上の問題を解消することができる。尚、当該照射において、レーザ光ＬＬは、例えば、当該画素境界ＢＤに隣接する左右いずれかの画素領域ＰＰＬに投影されている投影色に合わせた配分で各色レーザ光を合成しておけばよい。また、例えば、該当する左右の画素領域ＰＰＬの中間色としてもよい。
【００４１】
図４（ａ）、（ｂ）は、レーザ光ＬＬを各画素領域ＰＰＬに重畳せず投影領域ＤＤ上Ｘ方向を負の向きに走査する際のレーザ光ＬＬの照射タイミング等について説明するための図である。図３（ａ）、（ｂ）と同様、図４（ａ）は、走査の軌跡を示しており、図４（ｂ）は、図４（ａ）におけるレーザ光ＬＬの軌跡に対応したレーザ光ＬＬの照射エネルギーの分布を示すグラフである。（ここでも、グラフの縦軸は、照射のタイミングを示しているに過ぎないものとする。）この場合、レーザ光ＬＬは、各画素領域ＰＰＬに重畳せず、画素境界ＢＤ上を走査される。従って、グラフから分かるように、レーザ光ＬＬは、常に照射された状態となっている。これにより、画素境界ＢＤをＸ方向（つまり図中横方向）に関して補填することができる。つまり、レーザ光ＬＬを用いない場合には暗く見える画素境界ＢＤに、レーザ光ＬＬを集中的に照射することで画素境界ＢＤの光量不足を補填し、このような光量不足によって生じていた目障り感といった視覚上の問題を解消することができる。尚、当該照射において、レーザ光ＬＬは、例えば、当該画素境界ＢＤに隣接する上下いずれかの画素領域ＰＰＬに投影されている投影色に合わせた配分で各色レーザ光を合成しておけばよい。また、例えば、該当する上下の画素領域ＰＰＬの中間色としてもよい。
【００４２】
以上のように、レーザ光ＬＬが各画素領域ＰＰＬに重畳して投影領域ＤＤ上Ｘ方向を正の向きに走査する際にＹ方向について画素境界ＢＤを照射し、レーザ光ＬＬが各画素領域ＰＰＬに重畳せず投影領域ＤＤ上Ｘ方向を負の向きに走査する際にＸ方向について画素境界ＢＤを照射することにより、Ｘ及びＹ方向の双方について画素境界ＢＤによる暗部が生じないので網目状の暗部のない明るい画像を提供することができる。尚、この際、図１において、レーザ光ＬＬが、第２駆動装置９２を介した制御装置９０からの電気的信号及び制御信号に基づき、当該投射画像を形成することにより、所望のタイミングで照射することができるので、投射画素の画素境界ＢＤを補填することができるとともに、投射光ＰＬとレーザ光ＬＬとを合わせた全体としての画像が、外部からの入力画像信号に応じた統一性のあるのものとなっている。
【００４３】
ここで、本実施形態では、特に、図３（ａ）、（ｂ）によって説明したように、レーザ光ＬＬが、画素領域ＰＰＬをほとんど照射せず画素境界ＢＤに集中して照射するものとしている。これは、安全上の理由からレーザ光の総出力量に制限があるためである。レーザ光ＬＬの照射を画素境界ＢＤに集中させることで、安全性を確保しつつ、レーザ光ＬＬの出力が小さくても効果的に画素境界ＢＤを補填し、暗部によって生じる目障り感を解消することができる。尚、例えば、本プロジェクタ１００を比較的制限の緩いリアプロジェクタとして使用する場合等において、レーザ光の出力に余裕があれば、画素領域ＰＰＬ上においてもレーザ光ＬＬを照射し、より明るい画像の形成を行うことも可能である。
【００４４】
尚、図３（ａ）等において、画素領域ＰＰＬが配列されている方向とレーザ光ＬＬの走査方向とは平行であり、一致したものとなっているが、これは説明の便宜上ための例示であり、必ずしも、完全に一致している必要はない。例えば、図３（ａ）等において、横方向に関する画素領域ＰＰＬの配列がＸ方向である一方、レーザ光ＬＬの走査方向がＸ方向に対して多少ずれたものであってもレーザ光ＬＬの照射タイミング等を適宜補正することで、全体として統一された画像を形成することは可能である。
【００４５】
尚、本実施形態では、所謂３板方式のプロジェクタシステムによる投影画像にレーザ直描方式のレーザプロジェクタシステムを付加する方式となっているが、本発明は、３板式タイプのプロジェクタシステム以外のものであっても適用可能である。例えば、同じく液晶タイプのものとしては、単板方式のプロジェクタシステムにおいても、液晶パネル内のブラックマトリックスといった遮光部等により、本実施形態の画素境界ＢＤと同様、投影画像上に網目状の暗部が生じる。単板方式のプロジェクタシステムにも、本発明による方式でレーザ光を照射すれば、当該部分による視覚上の問題を解決することができる。また、これ以外にも、反射型の液晶パネル、あるいは、デジタルマイクロミラーデバイスを用いたもの等いずれのタイプにおいても、同様の遮光部が存在し、これにより投影画像上に網目状の暗部が生じるが、これらについても本発明による手法で同様に解決できる。
【００４６】
さらに、本実施形態では、図１の投影領域ＤＤの決定において、まず投射光ＰＬを映し出し、これによるスクリーンＳＲ上の領域を基準としてレーザ光ＬＬの照射領域を合わせているが、投影領域ＤＤの設定方法はこれに限らない。例えば、投射光ＰＬの代わりに投射光ＰＬが映し出すべき領域を予め表示するマーカを用いてもよい。当該マーカを基準としてレーザ光ＬＬの照射領域を合わせることで同等の機能が果たされる。
【００４７】
マーカとしては、例えば、当該領域の四隅を示すものであってもよいし、格子状のものであってもよい。あるいは、点と線とによるものであってもよい。この場合、併せて台形補正等を行うことも可能である。また、可視光外領域波長の光を用いる、あるいは、スクリーン上の投影領域外の部分を用いることも可能である。この場合、必要に応じて、本投影中であっても随時第１及び第２プロジェクタ部分１００Ａ、１００Ｂ相互の画像領域を合わせるための調整が可能となる。
【００４８】
また、投影領域ＤＤの設定順序も変更可能である。つまり、本実施形態とは逆に、まず、レーザ光ＬＬを照射し、これによる照射領域を基準とし、投射光ＰＬの投影領域をこれに合わせるものであってもよい。この場合、例えば、図１の投射レンズ５０にあおりをつけること等により投射光ＰＬの光路や投影状態を調整すればよい。
【００４９】
尚、図１において、光走査部８０は、一枚構成のミラーとなっているが、光走査部８０は複数枚のミラーを備える構成であっても構わない。例えば、互いに直交する２つの軸を２枚のミラーがそれぞれ有し、一方の軸が図２におけるＸ方向の走査を制御し、他方がＹ方向の走査を制御する構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本実施形態に係るプロジェクタについて説明するための平面図である。
【図２】本実施形態に係るプロジェクタの画像形成について説明するための図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は、レーザ光の照射タイミングについて説明するための図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は、レーザ光の照射タイミングについて説明するための図である。
【符号の説明】
【００５１】
１００…プロジェクタ、  １０…光源装置、  ２０…色分離光学系、  ３０…光変調装置、  ４０…光合成光学系、  ５０…投射レンズ、  ６０…撮影カメラ、  ７０…レーザ光源、  ８０…光走査部、  ９０…制御装置、  ９１…第１駆動装置、  ９２…第２駆動装置、  ＤＤ…投影領域、  ＰＰＬ…画素領域、  ＢＤ…投射画素境界、  ＰＬ…投射光、  ＬＬ…レーザ光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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