(57)【要約】【課題】装置の大型化や重量化を防ぎつつ、画面のムラを好適に軽減することが可能な投影装置を提供する。【解決手段】投影装置１は、画像信号Ｓｉに対応する光ビームをＨ方向及びＶ方向に走査するＭＥＭＳミラー９５と、タイミングコントローラ３２及びＶ共振周波数解析部３３を含むビデオＡＳＩＣ３とを備える。Ｖ共振周波数解析部３３は、ＭＥＭＳミラー９５のＶ方向の共振周波数であるＶ共振周波数ｆｒｖを検出する。タイミングコントローラ３２は、Ｖ共振周波数ｆｒｖに応じて、ＭＥＭＳミラー９５のＶ方向における走査周期を決定するＶ駆動周波数ｆｄｖを変化させる。【選択図】図２
2018155846.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号に対応する光ビームを第１走査方向及び第２走査方向に走査する走査手段と、
前記走査手段の前記第２走査方向の共振周波数を検出する検出手段と、
前記共振周波数に応じて、前記走査手段の前記第２走査方向における走査周期を変化させる制御手段と、
を備えることを特徴とする投影装置。
【請求項２】
前記走査手段の前記第２走査方向の走査速度のムラに関する情報を取得する取得手段を備え、
前記制御手段は、前記走査速度のムラが所定量以上の場合に、前記共振周波数に応じて、前記走査手段の前記第２走査方向における走査周期を変化させることを特徴とする請求項１に記載の投影装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記走査手段を前記第２走査方向に駆動させるための周期信号の周波数の整数倍と前記共振周波数とが一致しないように前記周期信号の周波数を変化させることで、前記走査手段の前記第２走査方向における走査周期を変化させることを特徴とする請求項１または２に記載の投影装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記走査手段を前記第２走査方向に駆動させるための周期信号の高調波が前記共振周波数と干渉しないように前記周期信号の周波数を変化させることで、前記走査手段の前記第２走査方向における走査周期を変化させることを特徴とする請求項１または２に記載の投影装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記共振周波数に応じて、前記周期信号の周波数として予め設定された複数の周波数のうちから、一の周波数に対応する前記周期信号を選択することを特徴とする請求項３または４に記載の投影装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記走査手段の前記第２走査方向における走査周期を変化させる際に、前記走査手段により前記第１走査方向に走査され、且つ前記第２走査方向に並ぶ走査線の本数を変化させることを特徴とする請求項1〜５のいずれか一項に記載の投影装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記投影装置による描画が可能な描画エリアに対応する前記走査線の本数を変化させると共に、前記描画エリアのサイズが変化しないように前記第２走査方向の走査速度を変化させることを特徴とする請求項６に記載の投影装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記投影装置による描画が可能な描画エリアの外に存在するブランキングエリアに対応する前記走査線の本数を変化させると共に、前記第２走査方向の走査速度を変化させないことを特徴とする請求項６に記載の投影装置。
【請求項９】
画像信号に対応する光ビームを第１走査方向及び第２走査方向に走査する走査手段を有する投影装置が実行する制御方法であって、
前記走査手段の前記第２走査方向の共振周波数を検出する検出工程と、
前記共振周波数に応じて、前記走査手段の前記第２走査方向における走査周期を変化させる制御工程と、
を有することを特徴とする制御方法。
【請求項１０】
画像信号に対応する光ビームを第１走査方向及び第２走査方向に走査する走査手段を制御するコンピュータが実行するプログラムであって、
前記走査手段の前記第２走査方向の共振周波数を検出する検出手段と、
前記共振周波数に応じて、前記走査手段の前記第２走査方向における走査周期を変化させる制御手段
として前記コンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項１１】
請求項１０に記載のプログラムを記憶した記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投影装置により投射するレーザ光の出力制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ光源からの光を、共振型のミラーで主走査方向および副走査方向に２次元的に走査して、画像を描画する投影装置が知られている。このようなレーザ走査式投影装置では、一般的に、効率重視のため、主走査方向にはミラーを当該ミラーの共振周波数と一致する周波数で駆動させ、副走査方向にはミラーを当該ミラーの共振周波数と一致しない周波数で駆動させる。この場合、通常、副走査方向の駆動信号として鋸歯状波を用いるが、共振ミラーの共振周波数に対して上述の鋸歯状波に含まれる高調波成分が干渉することにより、ミラーの副走査方向において走査速度のリニアリティが低下し、画面にムラが生じる場合がある。この対策として、特許文献１には、レーザ光源から照射された光を光走査部で水平走査方向および垂直走査方向に走査するヘッドアップディスプレイ装置であって、光の垂直走査方向における輝度を垂直方向の全体に亘り光検出部で検出し、検出された垂直走査方向における輝度差が小さくなる方向に、光走査部の垂直走査方向の走査速度またはレーザ光源の光の出力の少なくとも一方を補正するものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−２２５２４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、垂直走査方向における輝度を垂直方向の全体に亘り検出可能な光検出部を設けなければならず、これにより、装置の大型化や重量化などの問題があった。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は上記のようなものが例として挙げられる。本発明は、装置の大型化や重量化を防ぎつつ、画面のムラを好適に軽減することが可能な投影装置を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項に記載の発明は、投影装置であって、画像信号に対応する光ビームを第１走査方向及び第２走査方向に走査する走査手段と、前記走査手段の前記第２走査方向の共振周波数を検出する検出手段と、前記共振周波数に応じて、前記走査手段の前記第２走査方向における走査周期を変化させる制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項に記載の発明は、画像信号に対応する光ビームを第１走査方向及び第２走査方向に走査する走査手段を有する投影装置が実行する制御方法であって、前記走査手段の前記第２走査方向の共振周波数を検出する検出工程と、前記共振周波数に応じて、前記走査手段の前記第２走査方向における走査周期を変化させる制御工程と、を有することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項に記載の発明は、画像信号に対応する光ビームを第１走査方向及び第２走査方向に走査する走査手段を制御するコンピュータが実行するプログラムであって、前記走査手段の前記第２走査方向の共振周波数を検出する検出手段と、前記共振周波数に応じて、前記走査手段の前記第２走査方向における走査周期を変化させる制御手段として前記コンピュータを機能させることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例に係る投影装置の構成を示す。
【図２】Ｖ駆動周波数の調整処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】リニアリティが所定値以下と判定される場合のＶ駆動信号波形（破線）と順方向走査期間でのＶ方向での走査速度（実線）との関係を示す。
【図４】図３の例において、各画素が均等な輝度となる画像信号に対する表示画面を示す。
【図５】Ｖ駆動周波数の決定方法の具体例を示す。
【図６】ブランキングエリアの水平ラインを増減することでＶ駆動周波数を変更する例を示す。
【図７】描画エリアの水平ラインを増減することでＶ駆動周波数を変更する例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の好適な実施形態では、投影装置は、画像信号に対応する光ビームを第１走査方向及び第２走査方向に走査する走査手段と、前記走査手段の前記第２走査方向の共振周波数を検出する検出手段と、前記共振周波数に応じて、前記走査手段の前記第２走査方向における走査周期を変化させる制御手段と、を備える。この態様では、投影装置は、第２走査方向の共振周波数に応じて、走査手段の第２走査方向における走査周期を変化させることで、画面のムラの発生を好適に抑制することができる。
【００１１】
上記投影装置の一態様では、投影装置は、前記走査手段の前記第２走査方向の走査速度のムラに関する情報を取得する取得手段を備え、前記制御手段は、前記走査速度のムラが所定量以上の場合に、前記共振周波数に応じて、前記走査手段の前記第２走査方向における走査周期を変化させる。この態様により、投影装置は、第２走査方向の走査速度のムラが生じている場合に、第２走査方向の走査速度のムラが生じないように走査手段の第２走査方向における走査周期を変化させて画面のムラの発生を抑制することができる。
【００１２】
上記投影装置の他の一態様では、前記制御手段は、前記走査手段を前記第２走査方向に駆動させるための周期信号の周波数の整数倍と前記共振周波数とが一致しないように前記周期信号の周波数を変化させることで、前記走査手段の前記第２走査方向における走査周期を変化させる。この態様により、投影装置は、第２走査方向における走査手段の駆動信号の高調波成分が第２走査方向の共振周波数と重なることに起因した画面のムラの発生を好適に抑制することができる。
【００１３】
上記投影装置の他の一態様では、前記制御手段は、前記走査手段を前記第２走査方向に駆動させるための周期信号の高調波が前記共振周波数と干渉しないように前記周期信号の周波数を変化させることで、前記走査手段の前記第２走査方向における走査周期を変化させる。この態様により、投影装置は、第２走査方向における走査手段の駆動信号の高調波成分が第２走査方向の共振周波数と干渉することに起因した画面のムラの発生を好適に抑制することができる。
【００１４】
上記投影装置の他の一態様では、前記制御手段は、前記共振周波数に応じて、前記周期信号の周波数として予め設定された複数の周波数のうちから、一の周波数に対応する前記周期信号を選択する。この態様により、投影装置は、第２走査方向における走査手段の駆動信号の高調波成分が第２走査方向の共振周波数と重複又は干渉しないように、走査手段の第２走査方向における走査周期を決定することができる。
【００１５】
上記投影装置の他の一態様では、前記制御手段は、前記走査手段の前記第２走査方向における走査周期を変化させる際に、前記走査手段により前記第１走査方向に走査され、且つ前記第２走査方向に並ぶ走査線の本数を変化させる。この態様により、投影装置は、走査手段の第２走査方向における走査周期を好適に変化させることができる。
【００１６】
上記投影装置の他の一態様では、前記制御手段は、前記投影装置による描画が可能な描画エリアに対応する前記走査線の本数を変化させると共に、前記描画エリアのサイズが変化しないように前記第２走査方向の走査速度を変化させる。この態様により、投影装置は、描画エリアのサイズを変更させることなく、走査手段の第２走査方向における走査周期を好適に変化させることができる。
【００１７】
上記投影装置の他の一態様では、前記制御手段は、前記投影装置による描画が可能な描画エリアの外に存在するブランキングエリアに対応する前記走査線の本数を変化させると共に、前記第２走査方向の走査速度を変化させない。この態様によっても、描画エリアのサイズを変更させることなく、走査手段の第２走査方向における走査周期を好適に変化させることができる。
【００１８】
本発明の他の実施形態では、画像信号に対応する光ビームを第１走査方向及び第２走査方向に走査する走査手段を有する投影装置が実行する制御方法であって、前記走査手段の前記第２走査方向の共振周波数を検出する検出工程と、前記共振周波数に応じて、前記走査手段の前記第２走査方向における走査周期を変化させる制御工程と、を有する。投影装置は、この制御方法を実行することで、画面のムラの発生を好適に抑制することができる。
【００１９】
本発明の他の実施形態では、画像信号に対応する光ビームを第１走査方向及び第２走査方向に走査する走査手段を制御するコンピュータが実行するプログラムであって、前記走査手段の前記第２走査方向の共振周波数を検出する検出手段と、前記共振周波数に応じて、前記走査手段の前記第２走査方向における走査周期を変化させる制御手段として前記コンピュータを機能させる。コンピュータは、このプログラムを実行することで、画面のムラの発生を好適に抑制することができる。好適には、上記プログラムは、記憶媒体に記憶される。
【実施例】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。
【００２１】
［投影装置の構成］
図１は、本実施例に係る投影装置１の構成を示す。図１に示すように、投影装置１は、画像信号入力部２と、ビデオＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）３と、フレームメモリ４と、ＲＯＭ５と、ＲＡＭ６と、レーザドライバ７と、ＭＥＭＳミラー制御部８と、ＭＥＭＳミラー９５を有するレーザ光源部９と、マイクロレンズアレイ１３と、フィールドレンズ１４と、を備える。
【００２２】
投影装置１は、例えばヘッドアップディスプレイに用いられ、コンバイナ等の光学素子に表示像を構成する光を出射する。そして、本実施例に係る投影装置１は、ＭＥＭＳミラー９５の副走査方向の共振周波数とＭＥＭＳミラー９５の副走査方向の駆動信号の高調波成分との干渉を防ぐことで、副走査方向の走査速度のリニアリティ低下による画面ムラの発生を好適に抑制する。以後では、ＭＥＭＳミラー９５の主走査方向（即ち水平方向）を「Ｈ方向」、ＭＥＭＳミラー９５の副走査方向（即ち垂直方向）を「Ｖ方向」とも表記する。Ｈ方向は、本発明における「第１走査方向」の一例であり、Ｖ方向は、本発明における「第２走査方向」の一例である。
【００２３】
画像信号入力部２は、外部から入力される画像信号「Ｓｉ」を受信してビデオＡＳＩＣ３に出力する。
【００２４】
ＭＥＭＳミラー９５は、画像信号入力部２に入力された画像信号Ｓｉに基づく画像を表示するために、ＭＥＭＳミラー制御部８からＨ方向の駆動信号（「Ｈ駆動信号」とも呼ぶ。）及びＶ方向の駆動信号（「Ｖ駆動信号」とも呼ぶ。）を受けてミラーを揺動させる。また、ＭＥＭＳミラー９５には、Ｈ方向及びＶ方向のそれぞれのＭＥＭＳミラー９５の角度を検出するための位置センサ（例えばピエゾ低抗）９６が設けられている。位置センサ９６は、Ｈ方向及びＶ方向のそれぞれのＭＥＭＳミラー９５の角度などを示す走査位置情報「Ｓｃ」を、タイミングコントローラ３２へ出力する。ＭＥＭＳミラー９５は、本発明における「走査手段」の一例である。
【００２５】
ビデオＡＳＩＣ３は、画像信号入力部２から入力される画像信号Ｓｉ及び位置センサ９６から入力される走査位置情報Ｓｃに基づいて、レーザドライバ７やＭＥＭＳミラー制御部８を制御するブロックである。ビデオＡＳＩＣ３は、映像処理部３１と、タイミングコントローラ３２と、Ｖ共振周波数解析部３３と、Ｖ走査速度リニアリティ判定部３４とを有する。ビデオＡＳＩＣ３は、本発明における「検出手段」、「取得手段」、「制御手段」、及びプログラムを実行する「コンピュータ」の一例である。
【００２６】
映像処理部３１は、画像信号入力部２から入力された画像信号Ｓｉをフレームメモリ４に書き込む。フレームメモリ４への書き込みクロックは、入力された画像信号Ｓｉに含まれる同期信号に基づき決定される。また、映像処理部３１は、読み出しクロック（即ちピクセルクロック）に同期して、フレームメモリ４から画像信号Ｓｉを読み出し、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の色ごとに各画素の画素値に対応する駆動信号を順次レーザドライバ７に送信する。読み出しタイミングは、タイミングコントローラ３２により制御される。
【００２７】
タイミングコントローラ３２は、走査位置情報Ｓｃに基づいて、映像処理部３１のフレームメモリ４からの画像信号Ｓｉの読み出しタイミングを制御する。また、タイミングコントローラ３２は、走査位置情報Ｓｃに基づいて、ＭＥＭＳミラー制御部８の動作タイミングも制御する。本実施例では、タイミングコントローラ３２は、ＭＥＭＳミラー制御部８がＭＥＭＳミラー９５を制御するために出力するＶ駆動信号の周波数（「Ｖ駆動周波数ｆｄｖ」とも呼ぶ。）を、ＭＥＭＳミラー９５のＶ方向の共振周波数（「Ｖ共振周波数ｆｒｖ」とも呼ぶ。）とＶ駆動周波数ｆｄｖの高調波とが一致しないように制御する。
【００２８】
Ｖ共振周波数解析部３３は、Ｖ走査速度リニアリティ判定部３４がＶ方向の走査速度のリニアリティが低下していると判定した場合に、走査位置情報Ｓｃが示すＭＥＭＳミラー９５のＶ方向の角度を示す出力波形を高速フーリエ変換し、変換結果において振幅が極大となる周波数をＶ共振周波数ｆｒｖの候補として特定する。そして、Ｖ共振周波数解析部３３は、高速フーリエ変換により得られた候補のうち、ＭＥＭＳミラー９５のＶ共振周波数ｆｒｖの想定される変動範囲（「変動範囲Ｒｆｒｖ」とも呼ぶ。）に属する周波数を、Ｖ共振周波数ｆｒｖとして特定する。変動範囲Ｒｆｒｖは、例えば、温度変化等に起因して変動するＶ共振周波数ｆｒｖの範囲であり、投影装置１が使用される温度範囲内でのＶ共振周波数ｆｒｖの公差となるように予め設定されている。
【００２９】
Ｖ走査速度リニアリティ判定部３４は、位置センサ９６から供給される走査位置情報Ｓｃが示すＶ方向の出力波形を監視し、Ｖの順方向における走査期間でのＭＥＭＳミラー９５の角度変位量（即ち走査速度）のリニアリティを示す指標値（「リニアリティ指標値Ｌｖ」とも呼ぶ。）を算出する。リニアリティ指標値Ｌｖは、Ｖの順方向における走査期間（単に「順方向走査期間」とも呼ぶ。）でのＭＥＭＳミラー９５の走査速度の直線性が低いほど低い値になるように算出される。例えば、Ｖ走査速度リニアリティ判定部３４は、順方向走査期間での走査位置情報Ｓｃが示すＭＥＭＳミラー９５のＶ方向の角度をサンプイングし、サンプリングしたサンプルにより求めた回帰直線に対するサンプルの残差の二乗和をリニアリティ指標値Ｌｖとみなしてもよい。そして、Ｖ走査速度リニアリティ判定部３４は、リニアリティ指標値Ｌｖが所定の閾値以下の場合には、順方向走査期間でのＶ方向の走査速度にムラが発生している（即ちリニアリティが低い）と判定する。
【００３０】
ＲＯＭ５は、ビデオＡＳＩＣ３が動作するための制御プログラムやデータなどを記憶している。ＲＡＭ６には、ビデオＡＳＩＣ３が動作する際のワークメモリとして、各種データが逐次読み書きされる。
【００３１】
レーザドライバ７は、後述するレーザ光源部９に設けられるレーザダイオードを駆動する信号を生成するブロックである。レーザドライバ７は、赤色レーザ駆動回路７１と、青色レーザ駆動回路７２と、緑色レーザ駆動回路７３と、を備える。
【００３２】
赤色レーザ駆動回路７１は、映像処理部３１が出力する駆動信号に基づき、赤色レーザ素子ＬＤ１を駆動する。青色レーザ駆動回路７２は、映像処理部３１が出力する駆動信号に基づき、青色レーザ素子ＬＤ２を駆動する。緑色レーザ駆動回路７３は、映像処理部３１が出力する信号に基づき、緑色レーザ素子ＬＤ３を駆動する。
【００３３】
ＭＥＭＳミラー制御部８は、タイミングコントローラ３２が出力する信号に基づきＭＥＭＳミラー９５を制御する。ＭＥＭＳミラー制御部８は、サーボ回路８１と、ドライバ回路８２と、を備える。サーボ回路８１は、位置センサ９６が出力する走査位置情報Ｓｃに基づいて、ドライバ回路８２が出力するＨ駆動信号およびＶ駆動信号をそれぞれ所定レベルに増幅させる。ドライバ回路８２は、所定レベルに増幅された駆動信号をＭＥＭＳミラー９５に出力する。
【００３４】
レーザ光源部９は、レーザドライバ７から出力される駆動信号に基づいて、レーザ光を出射する。具体的には、レーザ光源部９は、赤色レーザ素子ＬＤ１と、青色レーザ素子ＬＤ２と、緑色レーザ素子ＬＤ３と、コリメータレンズ９１ａ〜９１ｃと、反射ミラー９２ａ〜９２ｃと、を備える。
【００３５】
赤色レーザ素子ＬＤ１は赤色のレーザ光を出射し、青色レーザ素子ＬＤ２は青色のレーザ光を出射し、緑色レーザ素子ＬＤ３は緑色のレーザ光を出射する。コリメータレンズ９１ａ〜９１ｃは、それぞれ、赤色、青色及び緑色のレーザ光を平行光にして、反射ミラー９２ａ〜９２ｃに出射する。反射ミラー９２ｂは、青色のレーザ光を反射する。反射ミラー９２ｃは、青色のレーザ光を透過させ、緑色のレーザ光を反射する。反射ミラー９２ａは、赤色のレーザ光の一部を反射し、残りの部分を透過させる。また、反射ミラー９２ａは、青色及び緑色のレーザ光の一部を透過し、残りの部分を反射する。こうして反射ミラー９２ａを透過した赤色のレーザ光及び反射ミラー９２ａで反射された青色及び緑色のレーザ光は、ＭＥＭＳミラー９５に入射される。
【００３６】
レーザ光源部９からレーザ光が射出される位置には、マイクロレンズアレイ１３と、フィールドレンズ１４とが設けられている。ＭＥＭＳミラー９５は、反射ミラー９２ａから入射されたレーザ光をＥＰＥ（Ｅｘｉｔ  Ｐｕｐｉｌ  Ｅｘｐａｎｄｅｒ）の一例であるマイクロレンズアレイ１３に向けて反射する。
【００３７】
マイクロレンズアレイ１３は、複数のマイクロレンズが配列されており、ＭＥＭＳミラー９５で反射されたレーザ光が入射する。フィールドレンズ１４は、マイクロレンズアレイ１３の放射面に形成された画像を拡大し、図示しない投影面に投影する。例えば、投影装置１がヘッドアップディスプレイの光源として用いられる場合、フィールドレンズ１４はコンバイナ等に表示像を構成する光を出射する。
【００３８】
［Ｖ駆動周波数の調整］
次に、Ｖ共振周波数ｆｒｖに基づくＶ駆動周波数ｆｄｖの調整方法について説明する。
【００３９】
（１）処理概要
図２は、ビデオＡＳＩＣ３が実行するＶ駆動周波数ｆｄｖの調整処理の手順を示すフローチャートである。ビデオＡＳＩＣ３は、図２のフローチャートの処理を繰り返し実行する。
【００４０】
まず、ビデオＡＳＩＣ３のＶ走査速度リニアリティ判定部３４は、位置センサ９６から受信する走査位置情報Ｓｃに基づき、順方向走査期間でのリニアリティ指標値Ｌｖを算出する（ステップＳ１０１）。そして、Ｖ走査速度リニアリティ判定部３４は、リニアリティ指標値Ｌｖが所定値より大きい場合（ステップＳ１０２；Ｎｏ）、Ｖ方向のＭＥＭＳミラー９５の走査速度にムラが生じておらず、Ｖ駆動周波数ｆｄｖを変更する必要性がないと判断し、ステップＳ１０１へ処理を戻す。
【００４１】
一方、Ｖ走査速度リニアリティ判定部３４は、リニアリティ指標値Ｌｖが所定値以下である場合（ステップＳ１０２；Ｙｅｓ）、Ｖ共振周波数ｆｒｖの干渉に起因してＭＥＭＳミラー９５のＶ方向の走査速度にムラが生じており、これにより画面ムラが生じるおそれがあると判定する。よって、この場合、Ｖ共振周波数解析部３３は、位置センサ９６が検出したＭＥＭＳミラー９５のＶ方向の角度に関する出力波形を高速フーリエ変換することで、変動範囲Ｒｆｒｖ内となるＶ共振周波数ｆｒｖを検出する（ステップＳ１０３）。そして、タイミングコントローラ３２は、Ｖ共振周波数解析部３３が算出したＶ共振周波数ｆｒｖに応じたＶ駆動周波数ｆｄｖを決定する（ステップＳ１０４）。Ｖ共振周波数ｆｒｖに応じたＶ駆動周波数ｆｄｖの決定方法については、「（２）Ｖ駆動周波数の決定方法」のセクションで詳しく説明する。そして、タイミングコントローラ３２は、ステップＳ１０４で決定した周波数となるようにＶ駆動周波数ｆｄｖを変更する（ステップＳ１０５）。Ｖ駆動周波数ｆｄｖの変更方法については、「（３）決定した周波数へのＶ駆動周波数の変更方法」のセクションで詳しく説明する。
【００４２】
ここで、図２のフローチャートに基づくＶ駆動周波数ｆｄｖの調整の必要性について、図３及び図４を参照して補足説明する。
【００４３】
図３は、図２のステップＳ１０２においてリニアリティ指標値Ｌｖが所定値以下と判定される場合のＶ駆動信号と実際のＶ方向の走査速度との関係を示す。図３において、破線波形は、ＭＥＭＳミラー９５のＶ駆動信号波形を示し、実線波形は、ＭＥＭＳミラー９５のＶ方向の角度に関する位置センサ９５の出力波形を示す。また、図３では、それぞれ、Ｖ方向のＭＥＭＳミラー９５の駆動周期（Ｖ駆動周期）、順方向走査期間、画像表示期間、及び帰線期間がそれぞれ示されている。
【００４４】
図３の例では、三角波（鋸歯状波）となるＶ駆動信号のレベルが順方向走査期間において直線的に増加しているのに対し、順方向走査期間における位置センサ９５の出力波形は、Ｖ共振周波数ｆｒｖの干渉を受け、Ｖ共振周波数ｆｒｖに基づく周期により上下に揺動しながら増加している。
【００４５】
図４は、図３の例において、各画素が均等な輝度に設定された画像信号Ｓｉに基づく表示画面を示す。図４に示す表示画面では、順方向走査期間におけるＭＥＭＳミラー９５のＶ方向での走査速度のリニアリティの低下に起因して、Ｖ方向において輝度ムラが発生している。
【００４６】
以上を勘案し、図２のフローチャートでは、リニアリティ指標値Ｌｖが所定値以下の場合に、タイミングコントローラ３２は、Ｖ共振周波数ｆｒｖに応じてＶ駆動周波数ｆｄｖを変更する。これにより、タイミングコントローラ３２は、順方向走査期間におけるＭＥＭＳミラー９５のＶ方向での走査速度がＶ共振周波数ｆｒｖの干渉を受けるのを抑制し、画面ムラを好適に抑制する。また、図３に示すように、Ｖ共振周波数ｆｒｖの干渉が生じている場合には、Ｖ共振周波数ｆｒｖに基づく揺動が位置センサ９５のＶ方向の出力波形に含まれる。よって、Ｖ共振周波数解析部３３は、位置センサ９５のＶ方向の出力波形を周波数解析することで、好適にＶ共振周波数ｆｒｖを特定することが可能である。
【００４７】
（２）Ｖ駆動周波数の決定方法
ここで、図２のフローチャートのステップＳ１０４でのＶ駆動周波数ｆｄｖの決定に関する具体例について説明する。ここでは、ＭＥＭＳミラー９５のＶ共振周波数ｆｒｖは「６００Ｈｚ」、変動範囲ＲｆｒｖはＶ共振周波数ｆｒｖの±１０％の範囲に相当する５４０Ｈｚ〜６６０Ｈｚであって、概ね６０Ｈｚのリフレッシュレートで画像を表示しようとする場合について説明する。ここで、図５（Ａ）は、設定するＶ駆動周波数ｆｄｖの候補となる後述の２種類の周波数「ｆｄｖ０」、「ｆｄｖ１」を示し、図５（Ｂ）は、各周波数ｆｄｖ０、ｆｄｖ１の９〜１１次の高調波を示し、図５（Ｃ）は、Ｖ駆動周波数ｆｄｖとして選択すべき周波数が周波数ｆｄｖ０、ｆｄｖ１のいずれであるかの範囲を示した図である。
【００４８】
本具体例では、変動範囲Ｒｆｒｖは５４０Ｈｚ〜６６０Ｈｚであり、概ね６０Ｈｚのリフレッシュレートで画像を表示しようとすることから、Ｖ駆動周波数ｆｄｖの９〜１１次の高調波が、Ｖ共振周波数ｆｒｖと干渉する可能性がある。この干渉を避けるため、タイミングコントローラ３２は、２種類のＶ駆動周波数ｆｄｖの候補となる周波数ｆｄｖ０、ｆｄｖ１（図５（Ａ）参照）を予め準備しておく。ここでは、
ｆｄｖ０＝６０．００Ｈｚ
ｆｄｖ１＝６３．１５Ｈｚ
とする。
【００４９】
この場合、図５（Ｂ）に示すように、変動範囲Ｒｆｒｖ（即ち５４０Ｈｚ〜６６０Ｈｚ）内において、周波数ｆｄｖ０の各高調波のほぼ中間に、周波数ｆｄｖ１の高調波が割り込んでいることがわかる。このように、Ｖ駆動周波数ｆｄｖの候補となる周波数は、好適には、変動範囲Ｒｆｒｖにおいて高調波がおよそ等間隔に交互に並ぶような周波数に設定されるとよい。
【００５０】
この場合、タイミングコントローラ３２は、図５（Ｃ）に示すように、周波数ｆｄｖ０、ｆｄｖ１のそれぞれに対し、変動範囲Ｒｆｒｖにおいて、Ｖ駆動周波数ｆｄｖとして選択すべき範囲（選択範囲）を定める。ここで、Ｖ駆動周波数ｆｄｖの９〜１１次の高調波がＶ共振周波数ｆｒｖと干渉するのを避けるため、Ｖ共振周波数ｆｒｖが周波数ｆｄｖ０の高調波付近となる範囲では、周波数ｆｄｖ１をＶ駆動周波数ｆｄｖとして選択する選択範囲（実線枠参照）が設定されている。同様に、Ｖ共振周波数ｆｒｖが周波数ｆｄｖ１の高調波付近となる範囲では、周波数ｆｄｖ０をＶ駆動周波数ｆｄｖとして選択する選択範囲（破線枠参照）が設定されている。そして、各選択範囲は、Ｖ共振周波数ｆｒｖとＶ駆動周波数ｆｄｖの高調波とがなるべく接近しないように、周波数ｆｄｖ０、ｆｄｖ１の各高調波間の中間の周波数を境界値としている。
【００５１】
ここで、Ｖ共振周波数解析部３３がＶ共振周波数ｆｒｖを「５９５Ｈｚ」と特定した場合、図５（Ｃ）に示すように、５９５Ｈｚは、周波数ｆｄｖ１の選択範囲であるから、タイミングコントローラ３２は、Ｖ駆動周波数ｆｄｖとして、周波数ｆｄｖ１（６３．１５Ｈｚ）を選択する。この場合、Ｖ方向共振周波数ｆｒｖ（５９５Ｈｚ）に干渉しにくいＶ駆動周波数ｆｄｖが選択されることになり、結果として、Ｖ方向の走査速度のムラが生じにくくなる。
【００５２】
なお、図５の例では、Ｖ駆動周波数ｆｄｖの候補を２種類用意したが、Ｖ駆動周波数ｆｄｖの候補は３種類以上であってもよい。例えばＶ駆動周波数ｆｄｖの候補を３種類とした場合、変動範囲Ｒｆｒｖ内において、各Ｖ駆動周波数ｆｄｖの高調波の周波数間隔が均等になるように、Ｖ駆動周波数ｆｄｖの候補となる３種類の周波数をそれぞれ設定しておく。そして、タイミングコントローラ３２は、Ｖ共振周波数解析部３３により特定されたＶ共振周波数ｆｒｖから周波数間隔が最も離れた高調波に対応する周波数を、Ｖ駆動周波数ｆｄｖとして選択する。これにより、Ｖ駆動周波数ｆｄｖの候補を２種類用意する場合よりも、より干渉の少ない周波数をＶ駆動周波数ｆｄｖとして選択することができる。
【００５３】
さらに別の例では、Ｖ駆動周波数ｆｄｖは、実質的に無段階の候補値を取り得るものとしてもよい。この場合、タイミングコントローラ３２は、以下の式
ｆｄｖ＝ｆｒｖ／（ｎ＋１／２）    ｎは正の整数
に基づきＶ駆動周波数ｆｄｖを設定するようにしてもよい。この場合、Ｖ駆動周波数ｆｄｖの可変範囲（即ちｎの値）は、変動範囲Ｒｆｒｖに応じて適宜設定すればよい。
【００５４】
（３）決定した周波数へのＶ駆動周波数の変更方法
次に、図２のステップＳ１０５で実行するＶ駆動周波数ｆｄｖの変更方法について説明する。
【００５５】
一般に、ＭＥＭＳミラー９５のＨ方向の駆動周波数は、常にＭＥＭＳミラー９５のＨ方向の共振周波数に近い周波数としたいため、Ｖ駆動周波数ｆｄｖは、Ｈ方向の駆動周波数から独立して変更可能としなければならない。これに対応するため、タイミングコントローラ３２は、Ｈ方向の駆動周波数は維持したままＶ駆動周波数ｆｄｖを高くする場合、１フレーム中の水平ライン数を減らし、Ｈ方向の駆動周波数は維持したままＶ駆動周波数ｆｄｖを低くする場合、１フレーム中の水平ライン数を増やす。以下では、水平ライン数を増減させる対象を、描画エリア外のエリア（所謂ブランキングエリア）とする場合と、描画エリアとする場合についてそれぞれ説明する。
【００５６】
（３−１）ブランキングエリアの水平ラインを増減する方法
図６（Ａ）は、Ｖ駆動周波数ｆｄｖを上げるためにブランキングエリアの水平ライン数を減らした場合の描画エリア「ＲＲ」とブランキングエリア「ＢＲ」とを明示した図である。また、図６（Ｂ）は、Ｖ駆動周波数ｆｄｖを下げるためにブランキングエリアの水平ライン数を増やした場合の描画エリアＲＲとブランキングエリアＢＲとを明示した図である。また、図６（Ｃ）は、Ｖ駆動周波数ｆｄｖを上げるときのＶ駆動信号波形（実線）とＶ駆動周波数ｆｄｖを下げるときのＶ駆動信号波形（破線）とを示す。
【００５７】
図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ブランキングエリアＢＲにおいて水平ラインが増減するようにした場合、表示される画像の表示範囲である描画エリアＲＲの大きさは変化しない。この場合、タイミングコントローラ３２は、Ｖ方向の走査速度自体は変化させず、ブランキングエリアＢＲを走査中の水平ラインの増減に応じて、Ｖ駆動信号の順方向走査期間を増減させることで、Ｖ駆動周波数ｆｄｖを変化させる。この方法では、Ｖ駆動周波数ｆｄｖを切り換えても描画エリアＲＲで表示される画像が変化することがない為、画像表示中であっても、Ｖ駆動周波数ｆｄｖの切り替えが可能である。
【００５８】
（３−２）描画エリアの水平ラインを増減する方法
図７（Ａ）は、Ｖ駆動周波数ｆｄｖを上げるために描画エリアＲＲの水平ライン数を減らした場合の描画エリアＲＲとブランキングエリアＢＲとを明示した図である。また、図７（Ｂ）は、Ｖ駆動周波数ｆｄｖを下げるために描画エリアＲＲの水平ライン数を増やした場合の描画エリアＲＲとブランキングエリアＢＲとを明示した図である。また、図７（Ｃ）は、Ｖ駆動周波数ｆｄｖを上げるときのＶ駆動信号波形（実線）とＶ駆動周波数ｆｄｖを下げるときのＶ駆動信号波形（破線）とを示す。
【００５９】
タイミングコントローラ３２は、描画エリアＲＲのＶ方向のサイズを不変とするため、図７（Ｃ）に示すように、描画エリアＲＲの水平ラインを増加させた際には、Ｖ方向の走査速度を低速とし、描画エリアＲＲの水平ラインを減少させた際には、Ｖ方向の走査速度を高速とする。これにより、図７（Ａ）、（Ｂ）の例では、描画エリアＲＲのＶ方向のサイズが同一となっている。さらに、描画エリアＲＲの水平ライン数の変化に伴い、描画する画像の表示位置がずれないように、映像処理部３１は、描画エリアＲＲの水平ライン数に応じて、フレームメモリ４から読み出した画像信号Ｓｉを解像度変換した信号を、レーザドライバ７に出力する。
【００６０】
この方法においても、Ｖ駆動周波数ｆｄｖを切り換えた場合の描画エリアＲＲでの表示画像の変化が少ないため、画像表示中であっても、Ｖ駆動周波数ｆｄｖを好適に切り替えることができる。
【００６１】
このように、ブランキングエリアＢＲの水平ラインを増減する方法及び描画エリアＲＲの水平ラインを増減する方法のいずれの方法においても、投影装置１の使用中に、温度変化などによりＭＥＭＳミラー９５のＶ共振周波数ｆｒｖが変化し、Ｖ方向の走査速度ムラが発生した場合でも、Ｖ駆動周波数ｆｄｖを即時に切り替えることが可能である。従って、投影装置１は、Ｖ方向の走査速度ムラを好適に低減することができる。
【００６２】
以上説明したように、投影装置１は、画像信号Ｓｉに対応する光ビームをＨ方向及びＶ方向に走査するＭＥＭＳミラー９５と、タイミングコントローラ３２及びＶ共振周波数解析部３３を含むビデオＡＳＩＣ３とを備える。Ｖ共振周波数解析部３３は、ＭＥＭＳミラー９５のＶ方向の共振周波数であるＶ共振周波数ｆｒｖを検出する。タイミングコントローラ３２は、Ｖ共振周波数ｆｒｖに応じて、ＭＥＭＳミラー９５のＶ方向における走査周期を決定するＶ駆動周波数ｆｄｖを変化させる。この態様により、投影装置１は、Ｖ共振周波数ｆｒｖとＶ駆動周波数ｆｄｖの高調波との干渉に起因して画面ムラが発生するのを好適に抑制することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１  投影装置
２  画像信号入力部
３  ビデオＡＳＩＣ
７  レーザドライバ
８  ＭＥＭＳミラー制御部
９５  ＭＥＭＳミラー
９６  位置センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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