(57)【要約】【課題】安全性を確保でき、薄型で、かつ良質な投写像のプロジェクタ、及びプロジェクタの制御方法を提供すること。【解決手段】第１色レーザ光と、第２色レーザ光と、第３色レーザ光との各色レーザ光を、それぞれ画像信号に応じて変調し、射出するレーザ光発生装置２０と、前記レーザ光発生装置２０からの前記各色レーザ光を反射する反射面を有し、互いに直交する所定の２軸を中心として前記反射面を回動させることにより、前記各色レーザ光を二次元方向に走査させる光走査部３０と、前記光走査部３０により走査された前記各色レーザ光によって投写像を表示するスクリーン４０と、を有し、前記光走査部３０は、前記各色レーザ光が前記スクリーン４０の法線と０度以外の所定の角度をもって、前記スクリーン４０の略中央部分に入射するような位置に配置される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１色レーザ光と、第２色レーザ光と、第３色レーザ光との各色レーザ光を、それぞれ画像信号に応じて変調し、射出するレーザ光発生装置と、
前記レーザ光発生装置からの前記各色レーザ光を反射する反射面を有し、互いに直交する所定の２軸を中心として前記反射面を回動させることにより、前記各色レーザ光を二次元方向に走査させる光走査部と、
前記光走査部により走査された前記各色レーザ光によって投写像を表示するスクリーンと、を有し、
前記光走査部は、前記各色レーザ光が前記スクリーンの法線と０度以外の所定の角度をもって、前記スクリーンの略中央部分に入射するような位置に配置されることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
前記光走査部は、前記反射面を前記所定の２軸を中心にそれぞれ一定の角度範囲で回動することにより、前記スクリーンの第１の方向と、前記第１の方向と略直交する第２の方向とに前記各色レーザ光を走査させ、かつ、前記各色レーザ光を前記スクリーンの前記第１の方向へ走査させた後、前記スクリーンの前記第２の方向に所定の空間的間隔をおいて、前記スクリーンの前記第１の方向へ走査することをくり返して行うことにより、前記各色レーザ光を前記スクリーン全体に走査し、
前記レーザ光発生装置は、前記スクリーンの前記第１の方向における、変調された前記各色レーザ光の投写幅と、前記スクリーンの前記第１の方向の幅とが略一致するように、前記各色レーザ光の変調を調整することを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
【請求項３】
前記レーザ光発生装置は、前記各色レーザ光が走査している前記スクリーンの前記第２の方向の位置に対応して、前記スクリーンの前記第１の方向における、変調された前記各色レーザ光の投写幅を連続的に変化させることを特徴とする請求項２に記載のプロジェクタ。
【請求項４】
前記光走査部は、前記反射面を所定の周期で回動させ、
前記レーザ光発生装置は、前記各色レーザ光が走査している前記スクリーンの前記第２の方向の位置に対応して、前記スクリーンにおいて前記各色レーザ光の光点の分布が略均一となるように、前記光点に対応するクロック信号又は発光タイミングを調整することを特徴とする請求項３に記載のプロジェクタ。
【請求項５】
前記レーザ光発生装置は、さらに、前記クロック信号又は前記発光タイミングに対応して、前記スクリーンにおいて前記各色レーザ光の強度が略均一となるように、前記各色レーザ光の強度を調整することを特徴とする請求項４に記載のプロジェクタ。
【請求項６】
前記各色レーザ光の前記光点の形状を整形する光整形部をさらに有することを特徴とする請求項４又は５に記載のプロジェクタ。
【請求項７】
前記光走査部からの前記各色レーザ光を反射する少なくとも１つの反射ミラーをさらに有し、
前記光走査部からの各色レーザ光は、前記反射ミラーで反射された後に前記スクリーンへ入射することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項８】
前記レーザ光発生装置と前記光走査部とを内部に備えた筐体をさらに有し、
前記筐体は、所定面にスクリーンを備え、
前記反射ミラーは、前記スクリーンを備えた前記所定面に隣接する面の少なくとも１つの面の内部側に設けられていることを特徴とする請求項７に記載のプロジェクタ。
【請求項９】
第１色レーザ光と、第２色レーザ光と、第３色レーザ光との各色レーザ光を、それぞれ画像信号に応じて変調し、射出するレーザ光発生工程と、
前記レーザ光発生工程からの前記各色レーザ光を反射する反射面を、互いに直交する所定の２軸を中心として回動させることにより、前記各色レーザ光を二次元方向に走査させる光走査工程と、
前記走査された前記各色レーザ光によりスクリーンに投写像を表示する投写工程と、を含み、
前記光走査工程において、前記スクリーンの略中央部分に入射する前記各色レーザ光を、前記スクリーンの法線と０度以外の所定の角度をもって入射させることを特徴とするプロジェクタの制御方法。
【請求項１０】
前記光走査工程では、前記反射面を前記所定の２軸を中心にそれぞれ一定の角度範囲で回動することにより、前記スクリーンの第１の方向と、前記第１の方向と略直交する第２の方向とに前記各色レーザ光を走査させ、かつ、前記各色レーザ光を前記スクリーンの前記第１の方向へ走査させた後、前記スクリーンの前記第２の方向に所定の空間的間隔をおいて、前記スクリーンの前記第１の方向へ走査することをくり返して行うことにより、前記各色レーザ光を前記スクリーン全体に走査し、
前記レーザ光発生工程において、前記スクリーンの前記第１の方向における、変調された前記各色レーザ光の投写幅と、前記スクリーンの前記第１の方向の幅とが略一致するように、前記各色レーザ光の変調を調整することを特徴とする請求項９に記載のプロジェクタの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロジェクタ及びプロジェクタの制御方法、特に、変調された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に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プロジェクタは、コンピュータ等の画像供給装置から供給された画像信号に応じて画像を表す光を投写することにより、画像を表示する画像表示装置である。従来、プロジェクタの光源部には、超高圧水銀ランプ等のメタルハライドランプが主に用いられている。近年、光源光にレーザ光を用いるレーザプロジェクタが提案されている。レーザ光は、単色性及び指向性が高いことを特徴とする。また、レーザ光発生装置を光源部とすることにより、プロジェクタの光学系を小型にすることができる。このため、レーザプロジェクタは、従来のメタルハライドランプを使用するプロジェクタに比較して、小型かつ軽量で、色再現性の良い投写像を得られるという利点を有する。レーザプロジェクタとしては、例えば、特許文献１に提案されているものがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−６７０６４号公報
【０００４】
レーザ光を走査することにより画像表示を行う場合、レーザ光による被曝の可能性がある。レーザ光の走査を密閉空間内で行うことにより、レーザ光による被曝の危険性を低減することができる。例えば、従来知られているリア型の筐体を使用することにより、レーザ光の走査を密閉空間内で行うことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、レーザ光を二次元方向に走査することによって画像表示をする場合、光走査を行う部分からスクリーンまでの間には、所定の距離が必要となる。このため、例えばリア型プロジェクタの筐体内でレーザ光を走査すると、スクリーンを正面とした場合の筐体の奥行きが大きくなってしまうという問題を生じる。本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであり、小型で、かつ良質な投写像のプロジェクタ、及びプロジェクタの制御方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、第１色レーザ光と、第２色レーザ光と、第３色レーザ光との各色レーザ光を、それぞれ画像信号に応じて変調し、射出するレーザ光発生装置と、前記レーザ光発生装置からの前記各色レーザ光を反射する反射面を有し、互いに直交する所定の２軸を中心として前記反射面を回動させることにより、前記各色レーザ光を二次元方向に走査させる光走査部と、前記光走査部により走査された前記各色レーザ光によって投写像を表示するスクリーンと、を有し、前記光走査部は、前記各色レーザ光が前記スクリーンの法線と０度以外の所定の角度をもって、前記スクリーンの略中央部分に入射するような位置に配置されることを特徴とするプロジェクタを提供することができる。
【０００７】
スクリーンの略中央部分に入射する各色レーザ光が、スクリーンの法線と０度以外の所定の角度をもって入射する構成とする。このため、光走査部とスクリーンとの間の、スクリーンの法線方向の距離を短くすることができる。光走査部とスクリーンとの間の距離を短くすることができることから、例えば、筐体内でレーザ光を走査する場合であっても、筐体の奥行きを小さくすることができる。これにより、小型のプロジェクタを得られる。
【０００８】
また、本発明の好ましい態様としては、前記光走査部は、前記反射面を前記所定の２軸を中心にそれぞれ一定の角度範囲で回動することにより、前記スクリーンの第１の方向と、前記第１の方向と略直交する第２の方向とに前記各色レーザ光を走査させ、かつ、前記各色レーザ光を前記スクリーンの前記第１の方向へ走査させた後、前記スクリーンの前記第２の方向に所定の空間的間隔をおいて、前記スクリーンの前記第１の方向へ走査することをくり返して行うことにより、前記各色レーザ光を前記スクリーン全体に走査し、前記レーザ光発生装置は、前記スクリーンの前記第１の方向における、変調された前記各色レーザ光の投写幅と、前記スクリーンの前記第１の方向の幅とが略一致するように、前記各色レーザ光の変調を調整することが望ましい。
【０００９】
レーザ光発生装置が、変調されたレーザ光の投写幅とスクリーンの幅とが略一致するように各色レーザ光を変調することにより、レーザ光をスクリーンに対して斜め方向から入射させる場合でも、画像の歪みを低減することができる。さらに、画像信号により変調したレーザ光をすべてスクリーンに入射させることができることから、画質の劣化を低減することができる。これにより、良質な投写像のプロジェクタを得られる。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様としては、前記レーザ光発生装置は、前記各色レーザ光が走査している前記スクリーンの前記第２の方向の位置に対応して、前記スクリーンの前記第１の方向における、変調された前記各色レーザ光の投写幅を連続的に変化させることが望ましい。
【００１１】
スクリーンの第１の方向において、スクリーンの幅と、変調されたレーザ光の投写幅とを略一致するように変調光の投写を開始、終了するタイミングは、各色レーザ光が走査しているスクリーンの第２の方向の位置によって異なる。スクリーンの第２の方向の位置に対応して変調された各色レーザ光の投写幅を決定し、また変化させることにより、スクリーンの幅と、変調されたレーザ光の投写幅とを略一致させることができる。これにより、良質な投写像のプロジェクタを得られる。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様としては、前記光走査部は、前記反射面を所定の周期で回動させ、前記レーザ光発生装置は、前記各色レーザ光が走査している前記スクリーンの前記第２の方向の位置に対応して、前記スクリーンにおいて前記各色レーザ光の光点の分布が略均一となるように、前記光点に対応するクロック信号又は発光タイミングを調整することが望ましい。
【００１３】
レーザ光発生装置は、所定のタイミングでレーザ光を発生させている。所定のタイミングで発生したレーザ光は、スクリーンに光点として投写される。スクリーン上の光点は、投写像の画素に対応する。そして、レーザ光をスクリーンに対して斜め方向から入射し、さらに光走査部の反射面を所定の周期で回動させている。この場合、レーザ光発生装置が時間的に等間隔でレーザ光を射出していても、スクリーンにおける各色レーザ光の光点どうしの間隔は、スクリーンの第２の方向の位置により異なる。本態様によれば、各色レーザ光の光点の分布が略均一となるように調整することにより、スクリーンにおける光点の分布の偏りを低減することができる。これにより、光点が略等間隔で良質な投写像のプロジェクタを得られる。
【００１４】
また、本発明の好ましい態様としては、前記レーザ光発生装置は、さらに、前記クロック信号又は前記発光タイミングに対応して、前記スクリーンにおいて前記各色レーザ光の強度が略均一となるように、前記各色レーザ光の強度を調整することが望ましい。
【００１５】
光点に対応するクロック信号又は発光タイミングを調整すると、スクリーンの第２の方向の位置によって、スクリーンにおける各色レーザ光の強度の不均一を生じ得る。各色レーザ光の強度が略均一となるように調整することにより、スクリーンにおける各色レーザ光の強度の不均一を低減することができる。これにより、各色レーザ光の強度が均一で、良質な投写像のプロジェクタを得られる。
【００１６】
また、本発明の好ましい態様としては、前記各色レーザ光の前記光点の形状を整形する光整形部をさらに有することが望ましい。これにより、投写像の歪みを低減し、良質な投写像のプロジェクタを得られる。
【００１７】
また、本発明の好ましい態様としては、前記光走査部からの前記各色レーザ光を反射する少なくとも１つの反射ミラーをさらに有し、前記光走査部からの前記各色レーザ光は、前記反射ミラーで反射された後に前記スクリーンへ入射することが望ましい。これにより、プロジェクタをさらに薄型とすることができる。
【００１８】
また、本発明の好ましい態様としては、前記レーザ光発生装置と前記光走査部とを内部に備えた筐体をさらに有し、前記筐体は、所定面に前記スクリーンを備え、前記反射ミラーは、前記スクリーンを備えた前記所定面に隣接する面の少なくとも１つの面の内部側に設けられていることが望ましい。
【００１９】
スクリーンが備えられている所定面に隣接する面の少なくとも１つの面の内部側、例えば、筐体の底面、天井面に反射ミラーを設けると、筐体の小型化を維持したまま光走査部からスクリーンまでの光路をより長くすることができる。スクリーンまでの光路がより長くなることにより、光走査部による走査角度をより小さくすることができる。これにより、プロジェクタをさらに小型化し、光走査部の走査角度をより小さくすることができる。
【００２０】
また、本発明によれば、第１色レーザ光と、第２色レーザ光と、第３色レーザ光との各色レーザ光を、それぞれ画像信号に応じて変調し、射出するレーザ光発生工程と、前記レーザ光発生工程からの前記各色レーザ光を反射する反射面を、互いに直交する所定の２軸を中心として回動させることにより、前記各色レーザ光を二次元方向に走査させる光走査工程と、前記走査された前記各色レーザ光によりスクリーンに投写像を表示する投写工程と、を含み、前記光走査工程において、前記スクリーンの略中央部分に入射する前記各色レーザ光を、前記スクリーンの法線と０度以外の所定の角度をもって入射させることを特徴とするプロジェクタの制御方法を提供することができる。
【００２１】
スクリーンの略中央部分に入射する各色レーザ光を、スクリーンの法線と所定の角度をもって入射させる。このため、光走査工程を、スクリーンに対し、スクリーンの法線方向に近い位置で行うことができる。この結果、例えば、筐体内でレーザ光を走査する場合でも、筐体の奥行きを小さくすることができる。これにより、プロジェクタを小型化することができる。
【００２２】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記光走査工程では、前記反射面を前記所定の２軸を中心にそれぞれ一定の角度範囲で回動することにより、前記スクリーンの第１の方向と、前記第１の方向と略直交する第２の方向とに前記各色レーザ光を走査させ、かつ、前記各色レーザ光を前記スクリーンの前記第１の方向へ走査させた後、前記スクリーンの前記第２の方向に所定の空間的間隔をおいて、前記スクリーンの前記第１の方向へ走査することをくり返して行うことにより、前記各色レーザ光を前記スクリーン全体に走査し、前記レーザ光発生工程において、前記スクリーンの前記第１の方向における、変調された前記各色レーザ光の投写幅と、前記スクリーンの前記第１の方向の幅とが略一致するように、前記各色レーザ光の変調を調整することが望ましい。
【００２３】
レーザ光発生工程において、変調されたレーザ光の投写幅とスクリーンの幅とが略一致するように各色レーザ光を変調することにより、変調されたレーザ光をスクリーンに対して斜め方向から入射させる場合でも、画像の歪みを軽減することができる。さらに、画像信号により変調したレーザ光をすべてスクリーンに入射させることができることから、画質の劣化を低減することができる。これにより、良質な投写像を得られる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１（ａ）は、本発明の第１実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す。レーザプロジェクタ１００は、スクリーンの一方の面に変調光を投写し、スクリーンの他方の面から投写像を鑑賞するリアプロジェクタである。レーザプロジェクタ１００は、筐体１０と、筐体１０の正面である所定面にスクリーン４０を有する。筐体１０は、内部にレーザ光発生装置２０、光走査部３０を有する。筐体１０は、レーザ光発生装置２０からのレーザ光が筐体１０の外部へ射出されることを防ぐために、密閉構造をなしている。
【００２５】
図１（ｂ）に、レーザ光発生装置２０の概略構成を示す。レーザ光発生装置２０は、第１色レーザ光を射出する第１色レーザ光源２２Ｒと、第２色レーザ光を射出する第２色レーザ光源２２Ｇと、第３色レーザ光を射出する第３色レーザ光源２２Ｂとを有する。ここで、第１色レーザ光は赤色レーザ光（以下、「Ｒ光」という。）、第２色レーザ光は緑色レーザ光（以下、「Ｇ光」という。）、第３色レーザ光は青色レーザ光（以下、「Ｂ光」という。）である。Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光の各色レーザ光は、光源駆動部２４によりそれぞれ画像信号に応じて変調され、開口部２８から射出する。各レーザ光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂは、光源駆動部２４により、駆動を制御される。各レーザ光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂには、半導体レーザや、固体レーザを用いることができる。
【００２６】
ダイクロイックミラー２６Ｇは、Ｒ光を透過し、Ｇ光を反射する。ダイクロイックミラー２６Ｂは、Ｒ光とＧ光とを透過し、Ｂ光を反射する。各レーザ光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂからの各色レーザ光は、ダイクロイックミラー２６Ｇ、２６Ｂで合成されて、開口部２８から射出する。このようにして、レーザ光発生装置２０は、各色レーザ光の変調光を射出する。レーザ光発生装置２０は、各色レーザ光を、例えば、直径０．５ｍｍのビーム形状として射出する。なお、画像信号に応じた変調は、振幅変調、パルス幅変調のいずれを用いても良い。
【００２７】
レーザ光発生装置２０からの各色レーザ光の変調光は、光走査部３０に入射する。光走査部３０は、各色レーザ光を反射する反射面を有する。光走査部３０は、互いに直交する所定の２軸を中心として反射面を回動させることにより、各色レーザ光を二次元方向に走査させる。光走査部３０には、例えば、２軸のガルバノミラー、２軸のティルトミラーデバイス等を用いることができる。光走査部３０からの各色レーザ光は、スクリーン４０に入射する。スクリーン４０は、光走査部３０により走査された各色レーザ光によって投写像を表示する。なお、スクリーン４０は、筐体１０の内部側の第１面Ｓ１に各色レーザ光が投写され、筐体１０の外部側の第２面Ｓ２から投写像を鑑賞する透過型スクリーンである。
【００２８】
レーザプロジェクタ１００は、レーザ光発生装置２０、光走査部３０を筐体１０の内部に設ける。また、光走査部３０は、各色レーザ光をスクリーン４０の第１面Ｓ１の二次元方向に走査する。この構成により、レーザプロジェクタ１００は、レーザ光を筐体１０の密閉空間内にとどめ、外部へ不用意に射出することを低減できる。これにより、レーザ光による被曝の危険性を低減し、高い安全性を確保することができる。
【００２９】
光走査部３０は、各色レーザ光がスクリーン４０の法線Ｎと０度以外の所定の角度θをもって、スクリーン４０の略中央部分に入射するような位置に配置される。このため、光走査部３０とスクリーン４０との間の、スクリーン４０の法線Ｎの方向の距離を短くすることができる。光走査部３０とスクリーン４０との間の距離を短くすることができることから、筐体１０内でレーザ光を走査する場合でも、筐体１０の奥行きｄを小さくすることができる。これにより、筐体１０を薄型にし、レーザプロジェクタ１００を小型化することができるという効果を奏する。筐体１０を薄型とするために、角度θは４５度以上であることが好ましい。本実施形態のレーザプロジェクタ１００は、角度θ＝７５度である。また、スクリーン４０の略中央部分に入射するレーザ光を斜め方向から入射する構成とすることにより、光走査部３０からスクリーン４０までの光路はより長くなる。光走査部３０からスクリーン４０までの光路が長くなることにより、光走査部３０による走査角度をより小さくすることができるという効果を奏する。
【００３０】
さらに、スクリーン４０の表面は、フレネルレンズの形状に加工されている。このため、入射した各色レーザ光を、スクリーン４０に対し略垂直方向に主軸がある拡散光に変換して射出する。このように、スクリーン４０の法線Ｎと所定の角度θをもって入射する光を、観察者の方向に偏向し、かつ拡散させる。これにより、投写像の歪みを低減し、良質な投写像を得られる。
【００３１】
以下、光走査部３０による各色レーザ光の走査について説明する。図２は、筐体１０内部を光走査部３０からスクリーン４０の方向、即ちＺ軸の正方向に向かって目視した様子を示す。矢印ＳＣは、スクリーン４０の第１面Ｓ１を走査する各色レーザ光の軌跡の一部を概略的に示す。光走査部３０は、互いに直交する所定の２軸を中心に反射面を回動させることにより、各色レーザ光を、スクリーン４０の第１の方向であるＸ方向と、Ｘ方向と略直交する第２の方向であるＹ方向とに走査させる。なお、各色レーザ光の走査軌跡ＳＣは、スクリーン４０にレーザ光が照射しているときの軌跡のみを示すのではなく、レーザ光発生装置２０の変調によりレーザ光が射出されていないときの軌跡をも含むものとする。
【００３２】
Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光の各レーザ光は、重ねて投写することができる。これにより、各色レーザ光の変調光を一体とし、投写像の色ずれを低減することができる。また、これとは別の態様として、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光の各レーザ光は、一定の空間的間隔をおいて投写することとしても良い。これにより、レーザ光のエネルギー集中を低減することができる。さらに、各色レーザ光のスクリーン４０における光点の径は、１画素に相当する大きさであることが望ましい。これにより、各色レーザ光について画像信号に応じて変調し、スクリーン４０にカラーの像を表示することができる。
【００３３】
光走査部３０の反射面は、所定の２軸を中心にそれぞれ一定の角度範囲で回動する。このため、各色レーザ光は、Ｘ方向とＹ方向とにおいて、一定の範囲内を走査する。各色レーザ光が走査する一定の範囲内とは、図２に示すように、Ｘ方向へは実線ａから実線ｄで示す間、Ｙ方向へはスクリーン４０の長辺ｍ１から長辺ｍｎの間で示す範囲である。光走査部３０は、各色レーザ光が実線ａ又は実線ｄに到達すると、走査方向をＸ方向について逆に切り替える。また、光走査部３０は、各色レーザ光がスクリーン４０の長辺ｍ１又は長辺ｍ２に到達すると、走査方向をＹ方向について逆に切り替える。
【００３４】
光走査部３０は、各色レーザ光をスクリーン４０のＸ方向へ走査させた後、スクリーン４０のＹ方向に所定の空間的間隔をおいてスクリーン４０のＸ方向へ走査する。光走査部３０は、これをくり返して行うことにより、各色レーザ光をスクリーン４０全体に走査させる。図２において、各色レーザ光は位置ａ１からＸ方向に走査を開始し、位置ｄ１に到達する。Ｘ方向に走査し、位置ｄ１に到達した各色レーザ光は、それまでの走査軌跡とはＹ方向に所定の間隔（｜ｙ２−ｙ１｜）をおいて、Ｘ方向を逆向きに走査する。そして、各色レーザ光は、位置ａ２に到達する。ここで、Ｙ方向の所定の空間的間隔とは、例えば１画素相当の間隔である。このような走査をくり返して行うことにより、各色レーザ光は、スクリーン４０全体を走査する。そして各色レーザ光が位置ａｎ、位置ｄｎに到達すると、各色レーザ光は、それまでの走査軌跡ＳＣを逆に戻り、最初の走査位置ａ１に到達する。光走査部３０は、このようにして各色レーザ光を走査する。
【００３５】
次に、光走査部３０による各色レーザ光の走査とスクリーン４０での投写像の表示について説明する。レーザ光発生装置２０は、各色レーザ光のスクリーン４０のＸ方向における変調光の投写幅とスクリーン４０のＸ方向の幅とが略一致するように、各色レーザ光の変調を調整する。本実施形態のレーザプロジェクタ１００では、スクリーン４０のＸ方向の幅とは、スクリーン４０の長辺の長さｍをいう。
【００３６】
図２に示す走査軌跡ＳＣを用いて、レーザ光発生装置２０による各色レーザ光の変調の調整について説明する。レーザ光発生装置２０は、光走査部３０により各色レーザ光が位置ｂ１から位置ｃ１の間を走査する間、各色レーザ光の変調光を射出する。レーザ光発生装置２０は、位置ａ１から位置ｂ１の間、位置ｃ１から位置ｄ１の間を走査する間、各色レーザ光の射出を停止する。このようにして、レーザ光発生装置２０は、各色レーザ光がスクリーン４０のＸ方向に位置ｂ、位置ｃ（図２参照）を通過するときに変調光の発生を開始、または停止するように変調を調整する。ここで、位置ｂ、位置ｃは、スクリーン４０の短辺に相当する位置である。
【００３７】
レーザ光発生装置２０が、変調されたレーザ光の投写幅をスクリーン４０の幅に略一致するように各色レーザ光を変調する。これにより、レーザ光をスクリーン４０に対して斜め方向から入射するために発生する画像の歪みを低減することができる。さらに、画像信号により変調したレーザ光をすべてスクリーン４０に入射することができることから、画質の劣化を低減することができる。これにより、良質な投写像を得られるという効果を奏する。
【００３８】
図３は、各色レーザ光が走査しているスクリーン４０のＹ方向の位置と、各色レーザ光の投写タイミング、投写幅との関係を示す。図３に示すａ、ｂ、ｃ、ｄは、各色レーザ光が図２に示す実線ａ、ｂ、ｃ、ｄを走査するタイミングを示す。各色レーザ光の変調光は、図２に示す位置ｂから位置ｃを走査する間のみスクリーン４０に投写される。レーザ光発生装置２０は、Ｘ方向への走査を開始（タイミングａ）した後、一定の時間を経過した後、変調された各色レーザ光を射出する（タイミングｂ）。そして、各色レーザ光がＸ方向への走査向きを切り替える（タイミングｄ）前に、変調光の射出を遅らせたのと同じ時間だけ早く、変調光の射出を停止する（タイミングｃ）。レーザ光発生装置２０は、このようにして、各色レーザ光の射出タイミングを調整する。
【００３９】
Ｙ方向の位置ｙ１から、Ｙ方向を正の向きに各色レーザ光が走査するに従って、Ｘ方向の走査幅である実線ａから実線ｄまでの距離に対するスクリーン４０の長辺の長さｍの割合が大きくなる。Ｙ方向の位置ｙｎにおいては、Ｘ方向の走査幅とスクリーン４０の長辺の長さｍとが略同一となる（ａｎ＝ｂｎ、ｄｎ＝ｃｎ）。変調された各色レーザ光の投写幅も、スクリーン４０の長辺長さｍと同様、Ｙ方向の位置によって、Ｘ方向の走査幅に対する割合が変化する。このため、レーザ光発生装置２０は、各色レーザ光が走査しているスクリーン４０のＹ方向の位置によって、スクリーン４０のＸ方向における、変調された各色レーザ光の投写幅を決定することができる。さらに、図３に示すように、各色レーザ光が走査しているスクリーン４０のＹ方向の位置に対応して、スクリーン４０のＸ方向における、変調された各色レーザ光の投写幅を連続的に変化させる。
【００４０】
各色レーザ光のＸ方向への走査において、スクリーン４０の幅と、変調されたレーザ光の投写幅とを略一致するように投写を開始、終了するタイミングは、各色レーザ光が走査しているスクリーン４０のＹ方向の位置によって異なる。スクリーン４０のＹ方向の位置に対応して、変調された各色レーザ光の投写幅を決定し、また変化させることにより、スクリーン４０の幅と、変調されたレーザ光の投写幅とを略一致させることができる。これにより、良質な投写像を得られるという効果を奏する。なお、スクリーン４０の幅と各色レーザ光の変調光の投写幅を略均一にするための、各色レーザ光の変調の調整は、光源駆動部２４により行うことができる。
【００４１】
次に、変調された各色レーザ光の投写幅を調整したことに伴う、クロック信号又は発光タイミングの調整について説明する。図４（ａ）は、クロック信号又は発光タイミングの調整を行う前のスクリーン４０を示す。図４（ａ）、（ｂ）においては、スクリーン４０上を走査する各色レーザ光の変調光の軌跡を実線で示し、各色レーザ光の変調光の光点の照射位置をドットで示している。レーザ光発生装置２０は、所定のタイミングでレーザ光を発生させている。所定のタイミングで発生したレーザ光は、スクリーン４０に光点として投写される。図４（ａ）、（ｂ）においてドットで示しているスクリーン４０上の光点とは、投写像の画素に対応する。また、各色レーザ光の軌跡と光点とは、スクリーン４０上の一部について概略的に示すものとする。
【００４２】
光走査部３０は、スクリーン４０の略中央部分に入射するレーザ光を、斜め方向から入射させる（図１（ａ）参照）。さらに、光走査部３０の反射面は、所定の周期で回動する。いずれのＹ方向の位置においても、各色レーザ光はＸ方向へ同じ時間で走査することから、Ｘ方向の走査距離が長いほどＸ方向へ走査する速度が大きい。このため、スクリーン４０において、Ｙ方向、即ちスクリーン４０の上部に行くほど、各色レーザ光の走査速度が速いこととなる。各色レーザ光の光点におけるクロック信号又は発光タイミングが常に一定であれば、走査速度が大きくなるに従い、各色レーザ光の光点の数量が少なくなる。したがって、スクリーン４０の上部に行くほど、各色レーザ光の光点の数量が少ないこととなる。スクリーン４０における各色レーザ光の光点分布の偏りは、投写像の質を低下する原因となり得る。
【００４３】
このような光点の分布の偏りを解決するために、レーザ光発生装置２０は、各色レーザ光の光点に対応するクロック信号又は発光タイミングを調整する。クロック信号又は発光タイミングを調整することにより、図４（ｂ）に示すように、光点の分布を略均一とすることができる。なお、クロック信号又は発光タイミングは、変調光の投写幅の調整と同様に、Ｙ方向の位置ごとに調整するものする。そして、Ｘ方向の走査幅（スクリーン４０の長辺の長さｍ）と各色レーザ光の変調光の投写幅が略均一である、Ｙ方向の位置ｙｎの光点分布に合わせて調整するのが望ましい。このような調整により、スクリーン４０における光点の分布の偏りを低減することができる。これにより、光点が略等間隔となり、良質な投写像を得られるという効果を奏する。
【００４４】
次に、クロック信号又は発光タイミングの調整に伴う、各色レーザ光の強度の調整について説明する。各色レーザ光のクロック信号又は発光タイミングの調整により、各色レーザ光の光点分布は略均一である。スクリーン４０において、Ｙ方向、即ちスクリーン４０の上部に行くほど、各色レーザ光の走査速度は大きい。このため、スクリーン４０に各色レーザ光の光点を照射するための時間は、スクリーン４０の上部に行くほど、短いこととなる。各色レーザ光の強度が常に一定であれば、光点を照射する時間が短くなるに従い、光点における各色レーザ光の強度は弱くなる。したがって、各色レーザ光の強度は、Ｙ方向、即ちスクリーン４０の上部へ行くほど弱いために、スクリーン４０上にて、各色レーザ光の強度に不均一が生じる。スクリーン４０における各色レーザ光の強度の不均一は、投写像の質を低下する原因になり得る。
【００４５】
このような各色レーザ光の強度の不均一を解決するために、レーザ光発生装置２０は、スクリーン４０における各色レーザ光の強度が略均一となるように、各色レーザ光の強度を調整する。各色レーザ光の強度を調整することにより、スクリーン４０における各色レーザ光の強度の不均一を低減することができる。なお、各色レーザ光の強度は、変調光の投写幅の調整と同様に、Ｙ方向の位置ごとに調整するものとする。そして、Ｘ方向の走査幅（スクリーン４０の長辺の長さｍ）と各色レーザ光の変調光の投写幅が略均一である、Ｙ方向の位置ｙｎの各色レーザ光の強度に合わせて調整するのが望ましい。
【００４６】
例えば、Ｘ方向の各色レーザ光の走査幅（図２に示す位置ａ〜ｄ）を１とした場合に、変調された各色レーザ光の投写幅（図２に示す位置ｂ〜ｃ）が略１／２であったとする。このとき、各色レーザ光の強度は、略２倍となるように調整する。このように、各色レーザ光の強度を、各色レーザ光の走査幅に対する変調光の投写幅の逆数倍とすることにより、スクリーン４０における各色レーザ光の強度を略均一とすることができる。これにより、各色レーザ光の強度を均一とし、良質な投写像を得られるという効果を奏する。なお、光点分布を略均一にするため、またはレーザ光の強度を略均一にするための各色レーザ光の変調の調整は、いずれも光源駆動部２４により行うことができる。
【００４７】
本発明のレーザプロジェクタ１００は、さらに、光整形部を有することが望ましい。以下、光整形部による各色レーザ光の整形について説明する。図５は、光整形部と、光整形部によるレーザ光整形の例を示す。光整形部３５には、図５（ａ）に示す形状のガラス製プリズムを用いることができる。光整形部３５は、レーザ光発生装置２０と光走査部３０との間の光路中に配置され、スクリーン４０上における各色レーザ光の光点の形状を整形する。
【００４８】
具体的には、光整形部３５は、Ｘ方向については屈折を行わず、Ｙ方向については径を縮小するように屈折を行う。例えば、光整形部３５は、図５（ａ）に示す円状の光点を図５（ｃ）に示す楕円形状に変換する。図５（ｂ）は、各色レーザ光の光点を矢印Ｎ１の方向から目視した様子であって、図５（ａ）に示す破線Ｋ１の位置における断面を示す。図５（ｃ）は、各色レーザ光の光点を矢印Ｎ２の方向から目視した様子であって、破線Ｋ２の位置における断面を示す。
【００４９】
図５（ｃ）に示す楕円形状の光点は、図５（ｂ）に示す円状の光点をＹ方向に縮小したものである。光整形部３５からのレーザ光は、スクリーン４０に対して斜め方向（図１（ａ）参照）に投写されることにより、図５（ｃ）に示す楕円形状の光点は、図５（ｂ）に示す円状の光点となって表示される。これにより、投写像の歪みを低減し、良質な投写像を得られるという効果を奏する。
【００５０】
さらに、本実施形態に係るレーザプロジェクタ１００は、光走査部３０により走査する各色レーザ光のスクリーン４０での位置と、走査時間との非線形性を発光タイミングにより調整する構成としても良い。光走査部３０は、図２の走査軌跡ＳＣに示すように、Ｘ方向の向きを切り替える部分において、カーブを描くように各色レーザ光を走査する。このため、レーザ光は、スクリーン４０において走査距離と走査時間とはリニアではないこととなる。レーザ光発生装置２０の発光タイミングの調整により各色レーザ光のスクリーン４０での位置と、走査時間との非線形性を補正する構成とすることにより、各色レーザ光の光点分布をより精密に均一化することができる。
【００５１】
（第２実施形態）
図６は、第２実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す。上記第１実施形態のレーザプロジェクタ１００と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。レーザプロジェクタ６００は、スクリーン４０が設けられている面に対向する面である筐体１０の背面に、反射ミラー６１０を有する。光走査部３０からの各色レーザ光は、反射ミラー６１０に入射する。反射ミラー６１０は、光走査部３０からの各色レーザ光をスクリーン４０の方向に反射する。スクリーン４０は、反射ミラー６１０を反射した各色レーザ光により投写像を表示する。この構成により、さらに筐体１０を薄型にできる。
【００５２】
（第２実施形態の第１変形例）
図７は、第２実施形態の第１変形例に係るレーザプロジェクタの概略構成を示す。上記第１実施形態のレーザプロジェクタ１００と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。レーザプロジェクタ７００は、筐体１０の正面部にレーザ光発生装置２０と、光走査部３０とを備えている。また、筐体１０内部に反射ミラー７１０を有する。光走査部３０からの各色レーザ光は、反射ミラー７１０に入射する。反射ミラー７１０は、光走査部３０からの各色レーザ光をスクリーン４０の方向に反射する。スクリーン４０は、反射ミラー７１０を反射した各色レーザ光により投写像を表示する。この構成により、光走査部３０による走査角度を小さくすることができる。なお、本変形例においては、筐体１０の正面部にレーザ光発生装置２０と光走査部３０と反射ミラー７１０とをＺ軸方向に並べた構成としている。これに限られず、レーザ光発生装置２０と光走査部３０と反射ミラー７１０とをＸ軸方向に並べた構成としても良い。
【００５３】
（第２実施形態の第２変形例）
図８は、第２実施形態の第２変形例に係るプロジェクタの概略構成を示す。上記第１実施形態のレーザプロジェクタ１００と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。レーザプロジェクタ８００は、反射型スクリーン８１０を有する。光走査部３０からの各色レーザ光は、反射型スクリーン８１０の反射面に入射する。観察者は、反射型スクリーン８１０に表示された投写像を、カバーガラス８２０を介して鑑賞する。この構成により、さらに筐体１０を薄型にできる。また、カバーガラス８２０を有するため、筐体１０の密閉を保持し、高い安全性を確保することができる。
【００５４】
（第２実施形態の第３変形例）
図９（ａ）は、第２実施形態の第３変形例に係るプロジェクタの概略構成を示す。上記第１実施形態のレーザプロジェクタ１００と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。レーザプロジェクタ９００は、スクリーン４０が設けられている面に隣接する１つの面である、筐体１０の底面に、反射ミラー９１０を有する。光走査部３０からの各色レーザ光は、反射ミラー９１０に入射する。反射ミラー９１０は、各色レーザ光をスクリーン４０の方向に反射する。スクリーン４０は、反射ミラー９１０を反射した各色レーザ光により投写像を表示する。
【００５５】
この構成により、筐体１０の小型化を維持したまま、光走査部３０からスクリーン４０の略中央部分までの光路をより長くすることができる。スクリーン４０までの光路がより長くなることにより、光走査部３０による走査角度をより小さくすることができる。これにより、レーザプロジェクタ９００を薄型とし、さらに小型化を可能とし、走査角度をより小さくすることができるという効果を奏する。
【００５６】
図９（ｂ）に示すレーザプロジェクタ１０００は、反射ミラー９１０に加えて、さらに、スクリーン４０が設けられている面に隣接する１つの面である、筐体１０の天井面に、反射ミラー１０１０を設けている。反射ミラー１０１０は、反射ミラー９１０に対向して設けられている。光走査部３０からの各色レーザ光は、反射ミラー１０１０に入射する。反射ミラー１０１０を走査する各色レーザ光は、反射ミラー９１０を反射した後、スクリーン４０に入射する。この構成により、光走査部３０からスクリーン４０までの光路がさらに長くなる。これにより、さらに筐体１０の小型化を可能とし、光走査部３０による走査角度をさらに小さくすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す図。
【図２】光走査部による各色レーザ光の走査について説明する図。
【図３】各色レーザ光の投写タイミングについて説明する図。
【図４】クロック信号又は発光タイミングの調整について説明する図。
【図５】光整形部と、光整形部によるレーザ光整形の例を示す図。
【図６】第２実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す図。
【図７】第２実施形態の第１変形例の概略構成を示す図。
【図８】第２実施形態の第２変形例の概略構成を示す図。
【図９】第２実施形態の第３変形例の概略構成を示す図。
【符号の説明】
１０  筐体、２０  レーザ光発生装置、２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ  レーザ光源、２４  光源駆動部、  ２６Ｇ，２６Ｂ  ダイクロイックミラー、２８  開口部、３０  光走査部、３５  光整形部、４０  スクリーン、１００，６００，７００，８００，９００，１０００  レーザプロジェクタ、６１０，７１０，９１０，１０１０  反射ミラー、８１０  反射型スクリーン、８２０  カバーガラス
【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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【図８】
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【図９】
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