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JP2012247534A - Electromagnetic wave scanning method, picture projection device and image acquisition device - Google Patents

Electromagnetic wave scanning method, picture projection device and image acquisition device Download PDF

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JP2012247534A
JP2012247534A JP2011117804A JP2011117804A JP2012247534A JP 2012247534 A JP2012247534 A JP 2012247534A JP 2011117804 A JP2011117804 A JP 2011117804A JP 2011117804 A JP2011117804 A JP 2011117804A JP 2012247534 A JP2012247534 A JP 2012247534A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electromagnetic scanning method that can determine a frequency suitable for picture projection, and provide a picture projection device and an image acquisition device.SOLUTION: When an electromagnetic wave is scanned in a first deflection direction x and a second deflection direction y that are vibrating and independent, a deflection reflector 2 for changing the direction of the electromagnetic wave sets a first deflection frequency fat a value obtained by the expression, where the resolution in the second deflection direction is represented as Y and a frame rate at which the scanning of the entire scan area is completed is represented as F.

Description

この発明は、電磁波(光ビーム)を2方向へ走査して電磁波による平面を形成する電磁波の走査方法、映像投影装置および画像取得装置に関するものである。   The present invention relates to an electromagnetic wave scanning method, an image projection apparatus, and an image acquisition apparatus that form a plane by electromagnetic waves (light beams) by scanning in two directions.

光ビームを2方向へ走査して光ビームによる情報平面を形成するビーム走査方法としては、例えば映像を表示するテレビジョン・プロジェクタがある。このテレビジョン・プロジェクタでは、光ビームのスポット状の輝点を偏向反射器で走査してスクリーン上に光ビームによる情報平面としての画像を形成するようになっている。   As a beam scanning method for forming an information plane using a light beam by scanning the light beam in two directions, for example, there is a television projector for displaying an image. In this television projector, a spot-like luminescent spot of a light beam is scanned by a deflecting reflector to form an image as an information plane by the light beam on a screen.

この偏向反射器は、概略直交する2つの第1,第2回転軸があり、第1,第2回転軸により偏向反射器の角度を変える事ができる。この偏向反射器の角度が第1,第2回転軸を中心に変わることで、反射光の方向が変わりスクリーン上での輝点の位置が変わる。   This deflection reflector has two first and second rotation axes that are substantially orthogonal to each other, and the angle of the deflection reflector can be changed by the first and second rotation axes. By changing the angle of the deflecting reflector around the first and second rotation axes, the direction of the reflected light changes and the position of the bright spot on the screen changes.

そして、この輝点を映像表示に利用するため、偏向反射器により光ビームをラスタースキャン走査して、走査による画像をスクリーン上に描くように光ビームのスポットを往復移動させる毎に垂直方向に所定量ずつ移動させている。   In order to use this bright spot for video display, the light beam is raster-scanned by a deflecting reflector, and the light beam spot is moved back and forth so as to draw an image on the screen. A certain amount is moved.

一般に、テレビジョンでは、このようなラスタースキャンによる画面描画が1秒間に60回必要である。そして、映像の垂直方向の解像度が例えば480本である場合、水平方向の走査周波数は480×60=28,800となり約30kHz程度必要である。また、映像を走査し走査している事が視覚的に気にならないようにするには、偏向反射器を高速に動かさなくてはならない。   In general, in television, such screen drawing by raster scanning is required 60 times per second. For example, when the vertical resolution of the video is 480, the horizontal scanning frequency is 480 × 60 = 28,800, which is about 30 kHz. In addition, the deflecting reflector must be moved at high speed in order to avoid visually worrying about scanning the image.

このような高い周波数の振動を実現するために、半導体プロセスで小型の反射器を形成する事が行われている。反射器を小さく薄く軽くする事で反射器を構成部の固有振動周波数を高く設計できる。反射器の位置と同期して入射光を映像信号で変調する。入射光は赤・青・緑の3色が映像信号の3色成分に相当し独立に変調される。   In order to realize such a high frequency vibration, a small reflector is formed by a semiconductor process. By making the reflector small and thin, the reflector can be designed to have a high natural vibration frequency. The incident light is modulated with the video signal in synchronization with the position of the reflector. The incident light is modulated independently, with the three colors red, blue, and green corresponding to the three color components of the video signal.

この動作はブラウン管テレビジョンと基本的に同じである。ブラウン管テレビジョンは入射光の代わりに電子ビームを、偏向反射器の代わりに偏向コイルによって電子ビームの向きを変えている。   This operation is basically the same as that of a CRT television. The cathode ray tube television changes the direction of the electron beam by using an electron beam instead of incident light and using a deflection coil instead of a deflecting reflector.

この偏向反射器により反射光の輝点を走査させる場合、走査範囲は反射器の振れる角度に大きく依存する。偏向反射器の位置からスクリーンの位置までの距離が同じなら、反射器を大きな角度で振れるほど投射される映像は大きくなる。   When scanning the bright spot of the reflected light by this deflecting reflector, the scanning range greatly depends on the deflection angle of the reflector. If the distance from the position of the deflecting reflector to the position of the screen is the same, the projected image becomes larger as the reflector is swung at a larger angle.

ミラーにより偏向反射器を構成する場合、ミラーによる光ビームの偏向走査をさせるために、ミラーを振動させるなどして往復回転させる必要がある。このミラーによる光ビームの偏向走査において、ミラーの回転を数十キロHzで偏向を行うには、ミラーの回転では高速回転が要求され小型なモータで実現するのは難しくなる。   When a deflecting reflector is constituted by a mirror, it is necessary to reciprocally rotate the mirror by oscillating it in order to deflect and scan the light beam by the mirror. In the deflection scanning of the light beam by this mirror, in order to deflect the mirror at several tens of kilohertz, high-speed rotation is required for the rotation of the mirror, which is difficult to realize with a small motor.

そこで、振動を用いると小型のものが実現できるが直線的な動きや不連続な動きのある走査は難しくなる。この振動をさせる場合は共振を用いると少ないエネルギーで大きな振幅を得ることができる。   Therefore, when vibration is used, a small size can be realized, but scanning with linear motion or discontinuous motion becomes difficult. When this vibration is used, a large amplitude can be obtained with a small amount of energy by using resonance.

例えば、偏向反射器のリフレクタを直交する2つの第1,第2回転軸を中心としてそれぞれ基本波で動かす走査では、走査の軌跡がリサージュ図形に基づいて行われている(例えば、特許文献1参照)。   For example, in scanning in which the reflector of the deflecting reflector is moved with a fundamental wave around two orthogonal first and second rotation axes, the trajectory of the scanning is performed based on a Lissajous figure (for example, see Patent Document 1). ).

この様な走査をする場合には、縦方向と横方向の周波数を決める必要がある。しかし、リサージュ図形に基づく走査は、ラスタースキャンによる走査に比べ周波数選択の自由度が高いので、映像投影に適した周波数を決めるのが難しい。   When performing such scanning, it is necessary to determine the frequency in the vertical direction and the horizontal direction. However, since scanning based on the Lissajous figure has a higher degree of freedom in frequency selection than scanning based on raster scanning, it is difficult to determine a frequency suitable for video projection.

また、特許文献1におけるようなリサージュ図形を用いた走査では、走査の輝点が1往復したときに起点に戻って来ずにx方向へ120度ずれた位置へ戻ってくる。また、走査による輝点がy(垂直方向)に一往復すると、走査による輝点の位置が120度位置がずれので、走査による輝点が3往復すると、走査による輝点が丁度360度の回転となり起点に戻ることになる。   Further, in the scan using the Lissajous figure as in Patent Document 1, when the bright spot of the scan reciprocates once, the scan returns to the position shifted by 120 degrees in the x direction without returning to the starting point. Also, if the bright spot by scanning makes one reciprocation in y (vertical direction), the position of the bright spot by scanning shifts by 120 degrees, so if the bright spot by scanning makes three round trips, the bright spot by scanning rotates exactly 360 degrees. And return to the starting point.

しかし、このリサージュ図形で例えば20×20の分解能で画素を構成する事を考えると、偏向反射器が何往復走査しようが走査線が通ることのない画素ノブ分を有する。この例のようにリサージュ図形による走査では走査ムラを生じやすい。このため、矩形領域を均等に走査させるには、走査分解能と走査周波数を適切に選択しなくてはならない。   However, considering that the pixel is formed with a resolution of 20 × 20, for example, with this Lissajous figure, the deflection reflector has a pixel knob portion through which the scanning line does not pass no matter how many reciprocating scans. As in this example, scanning with a Lissajous figure tends to cause scanning unevenness. For this reason, in order to uniformly scan the rectangular area, the scanning resolution and scanning frequency must be selected appropriately.

そこで、この発明は、映像投影に適した周波数を決めることができる電磁波の走査方法、映像投影装置および画像取得装置を提供することを目的とするものである。   Therefore, an object of the present invention is to provide an electromagnetic wave scanning method, a video projection device, and an image acquisition device that can determine a frequency suitable for video projection.

この目的を達成するため、この発明にかかる電磁波の走査方法、映像投影装置および画像取得装置は、電磁波の向きを変える偏向器を有し、前記偏向器は振動する独立した第一偏向方向xと第二の偏向方向yを有し、前記偏向器が偏向させた電磁波を走査させる事により空間を2次元走査する。しかも、第二の偏向方向の分解能をY、走査領域全体の走査が完了するフレームレートをFとした時、第一の偏向周波数fxを、
とすることを特徴とする。
In order to achieve this object, an electromagnetic wave scanning method, a video projection device, and an image acquisition device according to the present invention have a deflector that changes the direction of an electromagnetic wave, and the deflector has an independent first deflection direction x that vibrates. A space is two-dimensionally scanned by scanning an electromagnetic wave having a second deflection direction y and deflected by the deflector. Moreover, the resolution of the second deflection direction Y, when the scanning of the entire scanning area is the frame rate finish was F, a first deflection frequency f x,
It is characterized by.

このような電磁波の走査方法、映像投影装置および画像取得装置によれば、分解能とフレームレートから第一の偏向周波数を決定できるので、指定したフレームレートで全面走査が完了することが可能となり、ビデオ映像の投影を目的とした応用の設計値が明確となる。これにより、映像投影に適した周波数を決めることができる。   According to such an electromagnetic wave scanning method, a video projection device, and an image acquisition device, the first deflection frequency can be determined from the resolution and the frame rate, so that the entire surface scanning can be completed at the designated frame rate. Design values for applications aiming at video projection are clear. Thereby, a frequency suitable for video projection can be determined.

この発明に係る電磁波の走査方法を用いた映像投影装置である映像プロジェクタの説明図である。It is explanatory drawing of the video projector which is a video projector using the electromagnetic wave scanning method concerning this invention. 図1に示した偏向反射器とスクリーンとの関係を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the relationship between the deflection | deviation reflector shown in FIG. 1, and a screen. 図2に示した偏向反射器の拡大説明図である。FIG. 3 is an enlarged explanatory diagram of the deflecting reflector shown in FIG. 2. 図2に示した偏向反射器の作用説明図である。FIG. 3 is an operation explanatory diagram of the deflecting reflector shown in FIG. 2. 図1に示した映像プロジェクタの制御回路図である。FIG. 2 is a control circuit diagram of the video projector shown in FIG. 1. 図4に示した出力制御部の詳細な回路図である。FIG. 5 is a detailed circuit diagram of the output control unit shown in FIG. 4. 図1に示した映像プロジェクタによる走査の説明図である。It is explanatory drawing of the scanning by the image | video projector shown in FIG. 図1に示した映像プロジェクタの走査に用いるリサージュ図形と振動の説明図である。It is explanatory drawing of the Lissajous figure and vibration which are used for the scanning of the video projector shown in FIG. 図7に示したリサージュ図形による振動説明図である。It is vibration explanatory drawing by the Lissajous figure shown in FIG. 図7に示したリサージュ図形を用いての走査と画素との関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the scanning using the Lissajous figure shown in FIG. 7, and a pixel. 図7に示したリサージュ図形を用いての走査説明図である。It is scanning explanatory drawing using the Lissajous figure shown in FIG. 図7に示したリサージュ図形を用いての走査時のxの位相の説明図である。It is explanatory drawing of the phase of x at the time of the scanning using the Lissajous figure shown in FIG. y振動の半周期(時間Ty/2)での位相回転のための説明図である。It is explanatory drawing for the phase rotation in the half period (time Ty / 2) of y vibration. 図1に示した偏向反射器の他の構成を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the other structure of the deflection | deviation reflector shown in FIG. この発明に係る電磁波の走査方法を用いた画像取得装置の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the image acquisition apparatus using the electromagnetic wave scanning method which concerns on this invention.

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

[構成]
図1はこの発明に係る電磁波の走査方法のための走査装置を映像プロジェクタ(映像投影装置)に適用した実施例を示したものであり、図2は図1の電磁波の走査装置の偏向走査器の一例を示した斜視図である。
[Constitution]
FIG. 1 shows an embodiment in which a scanning device for an electromagnetic wave scanning method according to the present invention is applied to a video projector (video projection device), and FIG. 2 shows a deflection scanner of the electromagnetic wave scanning device of FIG. It is the perspective view which showed an example.

この図1において、1は半導体レーザービーム発生部、2は半導体レーザービーム発生部1で発生させられたレーザービーム(電磁波)を偏向走査させる偏向反射器である。
<半導体レーザービーム発生部1>
この半導体レーザービーム発生部1は、電磁波である赤色レーザービームLbR(映像信号の赤成分)を発生させる赤色レーザーダイオードLD−Rと、電磁波である緑色レーザービームLbG(映像信号の緑成分)を発生させる緑色レーザーダイオードLD−Gと、電磁波である青色レーザービームLbB(映像信号の青成分)を発生させる青色レーザーダイオードLD−Bを有する。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a semiconductor laser beam generator, and 2 denotes a deflecting reflector that deflects and scans a laser beam (electromagnetic wave) generated by the semiconductor laser beam generator 1.
<Semiconductor laser beam generator 1>
The semiconductor laser beam generator 1 generates a red laser diode LD-R that generates a red laser beam LbR (red component of a video signal) that is an electromagnetic wave and a green laser beam LbG (green component of a video signal) that is an electromagnetic wave. And a blue laser diode LD-B that generates a blue laser beam LbB (a blue component of a video signal) that is an electromagnetic wave.

また、半導体レーザービーム発生部1は、赤色レーザーダイオードLD−Rから発生する赤色レーザービームLbRを平行光束にして拡散を防止させるレンズ3と、緑色レーザーダイオードLD−Gから発生する緑色レーザービームLbGを平行光束にして拡散を防止させるレンズ4と、青色レーザーダイオードLD−Bから発生する青色レーザービームLbBを平行光束にして拡散を防止させるレンズ5を有する。   The semiconductor laser beam generator 1 also converts the red laser beam LbR generated from the red laser diode LD-R into a parallel light beam to prevent diffusion, and the green laser beam LbG generated from the green laser diode LD-G. The lens 4 has a parallel light beam for preventing diffusion, and the lens 5 has a blue laser beam LbB generated from the blue laser diode LD-B as a parallel light beam for preventing diffusion.

更に、半導体レーザービーム発生部1は、緑色レーザーダイオードLD−Gから発生する緑色レーザービームLbGを赤色レーザービームLbRと一本の光になるように合成させるダイクロックミラー6と、青色レーザーダイオードLD−Bから発生する青色レーザービームLbBを赤色レーザービームLbR,緑色レーザービームLbGと一本の光になるように合成させるダイクロックミラー7を有する。   Further, the semiconductor laser beam generator 1 includes a dichroic mirror 6 that synthesizes the green laser beam LbG generated from the green laser diode LD-G with the red laser beam LbR into one light, and a blue laser diode LD-. A dichroic mirror 7 is provided to synthesize the blue laser beam LbB generated from B so as to be combined with the red laser beam LbR and the green laser beam LbG.

このようにダイクロックミラー6,7で合成された合成レーザビームLbは、偏向反射器2により走査されてスクリーン8に投影されるようになっている。
<偏向反射器2>
テレビジョンでは1秒間に60回の画面描画が必要である。そして、映像の垂直方向の解像度が例えば480本である場合、水平方向の走査周波数は480×60=28,800となり、約30kHz程度必要である。このような高い周波数の振動を実現するために、テレビジョン・プロジェクタ等に用いる偏向反射器を半導体プロセスで小型の反射器を形成して、反射器を小さく薄く軽くすることで反射器の構成部の固有振動周波数を高く設計できる。
The combined laser beam Lb combined by the dichroic mirrors 6 and 7 is scanned by the deflecting reflector 2 and projected onto the screen 8.
<Deflecting reflector 2>
In television, screen drawing is required 60 times per second. When the vertical resolution of the video is 480, for example, the horizontal scanning frequency is 480 × 60 = 28,800, which is about 30 kHz. In order to realize such high-frequency vibrations, the reflectors used in television projectors, etc. are formed by using a semiconductor process to form a small reflector, and the reflector is made smaller and thinner and lighter. The natural vibration frequency of can be designed high.

図2の偏向反射器2は、この半導体プロセスで形成したMEMS(メムス、Micro Electro Mechanical Systems)ミラーである小型の偏向反射器モデルを示したものである。   The deflecting reflector 2 of FIG. 2 shows a small deflecting reflector model which is a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) mirror formed by this semiconductor process.

この図2の偏向反射器2は、方形枠状の第1,第2支持フレーム部10,11と、リフレクタ本体である方形状の可動ミラー部(走査ミラー部)12を有する。この可動ミラー部12は第1支持フレーム部10内に配設され、第1支持フレーム部10は第2支持フレーム部11内に配設されている。   The deflection reflector 2 shown in FIG. 2 includes first and second support frame portions 10 and 11 having a rectangular frame shape, and a rectangular movable mirror portion (scanning mirror portion) 12 serving as a reflector body. The movable mirror portion 12 is disposed in the first support frame portion 10, and the first support frame portion 10 is disposed in the second support frame portion 11.

また、図2Aに示したように、第1支持フレーム部10は4つの支持枠部10a〜10dを有し、第2支持フレーム部11は4つの支持枠部を11a〜11dを有し、可動ミラー部12は4つのミラー辺部12a〜12dを有する。支持枠部10a,10cは互いに反対側に位置し、支持枠部10b,10dは互いに反対側に位置し、支持枠部11a,11cは互いに反対側に位置し、支持枠部11b,11dは互いに反対側に位置している。可動ミラー部12のミラー辺部12b,12dは支持枠部10b,10dに対応し、支持枠部10a,10cは支持枠部11a,11cに対応している。   Further, as shown in FIG. 2A, the first support frame portion 10 has four support frame portions 10a to 10d, and the second support frame portion 11 has four support frame portions 11a to 11d, which are movable. The mirror part 12 has four mirror side parts 12a to 12d. The support frame portions 10a and 10c are located on the opposite sides, the support frame portions 10b and 10d are located on the opposite sides, the support frame portions 11a and 11c are located on the opposite sides, and the support frame portions 11b and 11d are located on each other. Located on the opposite side. The mirror side portions 12b and 12d of the movable mirror portion 12 correspond to the support frame portions 10b and 10d, and the support frame portions 10a and 10c correspond to the support frame portions 11a and 11c.

そして、可動ミラー部12のミラー辺部12b,12dの長手方向中央部は、支持枠部10b,10dの長手方向中央部に弾性支持部(第1回転軸)13,13を介して連設されている。また、支持枠部10a,10cの長手方向中央部は支持枠部11a,11cの長手方向中央部に弾性支持部(第2回転軸)14,14を介して連設されている。   And the longitudinal direction center part of the mirror side parts 12b and 12d of the movable mirror part 12 is connected to the longitudinal direction center part of the support frame parts 10b and 10d via elastic support parts (first rotation shafts) 13 and 13, respectively. ing. Further, the longitudinal center portions of the support frame portions 10a and 10c are connected to the longitudinal center portions of the support frame portions 11a and 11c via elastic support portions (second rotation shafts) 14 and 14, respectively.

尚、偏向反射器2は、弾性支持部13,13を中心とする可動ミラー部12の左右回転を図3のように生じさせる静電電圧を可動ミラー部12の間に発生させる図示しない第1固定電極と、弾性支持部14,14を中心とする可動ミラー部12の上下回転を生じさせる静電電圧を可動ミラー部12の間に発生させる図示しない第2固定電極を有する。
この第1固定電極と可動ミラー12との間の静電電圧を可変制御することで、可動ミラー部12を弾性支持部13,13を中心として左右回動(水平回動)させることができ、第2固定電極と可動ミラー12との間の静電電圧を可変制御することで、可動ミラー部12を弾性支持部14,14を中心として上下回動(垂直回動)させることができる。この構成は、MEMSの技術では周知であるので、その詳細な説明は省略する。そして、制御により可動ミラー部12を回転駆動させて合成レーザビームLbをラスタースキャンと呼ばれる走査ができるようになっている。
Note that the deflecting reflector 2 generates an electrostatic voltage between the movable mirror portions 12 that is not shown in the drawing and that causes the left and right rotations of the movable mirror portion 12 around the elastic support portions 13 and 13 as shown in FIG. A fixed electrode and a second fixed electrode (not shown) that generates an electrostatic voltage between the movable mirror portion 12 that causes the movable mirror portion 12 to rotate up and down around the elastic support portions 14 and 14 are provided.
By variably controlling the electrostatic voltage between the first fixed electrode and the movable mirror 12, the movable mirror portion 12 can be rotated left and right (horizontal rotation) about the elastic support portions 13 and 13, By variably controlling the electrostatic voltage between the second fixed electrode and the movable mirror 12, the movable mirror portion 12 can be turned up and down (vertically turned) about the elastic support portions 14 and 14. Since this configuration is well known in the MEMS technology, its detailed description is omitted. The movable mirror section 12 is driven to rotate by control so that the synthetic laser beam Lb can be scanned called raster scan.

このラスタースキャンと呼ばれる走査の制御は、図4に示した制御回路20により行われる。
<制御回路>
制御回路20は、映像信号が映像情報として入力されるビデオデコーダ21と、ビデオデコーダ21からの画像データを記憶させるフレームメモリ22を有する。このビデオデコーダ21は、入力される映像情報の垂直・水平タイミング情報および映像信号の色情報に基づいて、映像情報における画素の座標位置と色(R,G,B)を画素情報(画像データ)として再構成し、この再構成した画素情報をフレームメモリ(フレームバッファ)22へ書き込むようになっている。
(信号発生器S1,S2)
また、制御回路20は、偏向反射器2の可動ミラー部12を弾性支持部(第1回転軸)13,13を中心に回転制御させる第1制御信号を発生させる信号発生器(水平制御信号発生器)S1と、偏向反射器2の可動ミラー部12を弾性支持部(第2回転軸)14,14を中心に回転制御させる第2制御信号を発生させる信号発生器(垂直制御信号発生器)S2を有する。
(電圧印加ドライバMd1,Md2)
更に、制御回路20は、信号発生器S1の第1制御信号に基づき偏向反射器2の可動ミラー部12を左右方向(水平方向)に回転させる静電電圧を発生させる電圧印加ドライバMd1と、信号発生器S2の第2制御信号に基づき偏向反射器2の可動ミラー部12を上下方向(垂直方向)に回転させる静電電圧を発生させる電圧印加ドライバMd2を有する。
(出力制御部23)
制御回路20は、フレームメモリ22に記憶されたR,G,Bの画素情報(画像データ)が入力される出力制御部(出力制御回路)23を有する。この出力制御部23は、信号発生器S1と信号発生器S2の発生する信号のタイミングにあわせ偏向反射器2の可動ミラー部12の動きを推測し、偏向反射器2の可動ミラー部12の反射光の座標位置を算出する。しかも、出力制御部23は、算出した反射光の座標位置に対応して画素情報をフレームメモリ22から読み出すようになっている。
(検知器24)
更に、制御回路20は、可動ミラー部12水平方向への回転位置(水平回転角)と、可動ミラー部12上下方向への回転位置(垂直回転角)を検出する検知器(角度センサ)24を有する。
Scan control called raster scan is performed by the control circuit 20 shown in FIG.
<Control circuit>
The control circuit 20 includes a video decoder 21 to which a video signal is input as video information, and a frame memory 22 that stores image data from the video decoder 21. The video decoder 21 converts the pixel coordinate position and color (R, G, B) in the video information into pixel information (image data) based on the vertical / horizontal timing information of the input video information and the color information of the video signal. The reconstructed pixel information is written into the frame memory (frame buffer) 22.
(Signal generators S1, S2)
The control circuit 20 also generates a first control signal (horizontal control signal generator) for controlling the movable mirror 12 of the deflecting reflector 2 around the elastic support portions (first rotation shafts) 13 and 13. Instrument) S1 and a signal generator (vertical control signal generator) for generating a second control signal for controlling rotation of the movable mirror section 12 of the deflecting reflector 2 around the elastic support sections (second rotation shafts) 14 and 14. S2.
(Voltage application drivers Md1, Md2)
Further, the control circuit 20 includes a voltage application driver Md1 for generating an electrostatic voltage for rotating the movable mirror portion 12 of the deflecting reflector 2 in the left-right direction (horizontal direction) based on the first control signal of the signal generator S1, and a signal. A voltage application driver Md2 that generates an electrostatic voltage for rotating the movable mirror portion 12 of the deflecting reflector 2 in the vertical direction (vertical direction) based on the second control signal of the generator S2.
(Output control unit 23)
The control circuit 20 includes an output control unit (output control circuit) 23 to which R, G, and B pixel information (image data) stored in the frame memory 22 is input. The output control unit 23 estimates the movement of the movable mirror unit 12 of the deflecting reflector 2 in accordance with the timing of the signals generated by the signal generator S1 and the signal generator S2, and reflects the reflection of the movable mirror unit 12 of the deflecting reflector 2. The coordinate position of light is calculated. In addition, the output control unit 23 reads pixel information from the frame memory 22 corresponding to the calculated coordinate position of the reflected light.
(Detector 24)
Further, the control circuit 20 includes a detector (angle sensor) 24 that detects a rotational position (horizontal rotation angle) in the horizontal direction of the movable mirror section 12 and a rotational position (vertical rotation angle) in the vertical direction of the movable mirror section 12. Have.

この検知器24は、偏向反射器2の可動ミラー部12の実際の回転位置を、可動ミラー部12の角度と関連する信号として検出するようになっている。この検知器24としては、例えば弾性支持部13,14のねじれよる歪みを検出する歪みセンサー、或いは可動ミラー部12で反射された光を検出するたとえばフォトダイオード等の光検知器を用いることができる。   The detector 24 detects the actual rotational position of the movable mirror unit 12 of the deflecting reflector 2 as a signal related to the angle of the movable mirror unit 12. As the detector 24, for example, a strain sensor that detects distortion due to torsion of the elastic support portions 13 and 14, or a photodetector such as a photodiode that detects light reflected by the movable mirror portion 12 can be used. .

この検知器24に可動ミラー部12の支える弾性支持部13(第1回転軸)と弾性支持部14(第2回転軸)のねじれを検出する歪みセンサーを用いた場合、検知器24で検出された歪みの大きさにより可動ミラー部12の回転角を求めて、求めた回転角から可動ミラー部12によるレーザービームの輝点をスクリーン8に照射するタイミングが判る。   When a strain sensor that detects torsion of the elastic support portion 13 (first rotation shaft) and the elastic support portion 14 (second rotation shaft) supported by the movable mirror portion 12 is used as the detector 24, the detection is performed by the detector 24. The rotation angle of the movable mirror unit 12 is obtained from the magnitude of the distortion, and the timing at which the screen 8 is irradiated with the bright spot of the laser beam from the movable mirror unit 12 can be determined from the obtained rotation angle.

また、検知器24に可動ミラー部12で反射された光を検出する光検知器(たとえばフォトダイオード)を用いた場合、光検知器が可動ミラー部12で反射された光を検知すると、可動ミラー部12がレーザービームの輝点を光検知器(たとえばフォトダイオード)が設置された方向に照射するタイミングが判る。この可動ミラー部12がレーザービームの輝点を光検知器に照射するタイミングは、可動ミラー部12がレーザービームの輝点をスクリーン8に照射するタイミングである。
(LD用すなわちレーザーダイオード用のライバ)
更に、制御回路20は、検知器24からの可動ミラー部12の角度検知信号およびR,G,Bの映像情報(画像データ)に基づき出力制御部23により駆動制御されて、赤色レーザーダイオードLD−R,緑色レーザーダイオードLD−G,青色レーザーダイオードLD−Bの発光制御をする赤LD用のドライバRd,緑LD用のライバGd,青LD用のドライバBdを有する。
Further, when a light detector (for example, a photodiode) that detects light reflected by the movable mirror unit 12 is used as the detector 24, when the light detector detects light reflected by the movable mirror unit 12, the movable mirror The timing at which the unit 12 irradiates the bright spot of the laser beam in the direction in which the photodetector (for example, a photodiode) is installed can be seen. The timing at which the movable mirror unit 12 irradiates the light detector with the bright spot of the laser beam is the timing at which the movable mirror unit 12 irradiates the screen 8 with the bright spot of the laser beam.
(Driver for LD or laser diode)
Further, the control circuit 20 is driven and controlled by the output control unit 23 based on the angle detection signal of the movable mirror unit 12 from the detector 24 and the video information (image data) of R, G, B, and the red laser diode LD− R, a green laser diode LD-G, a blue laser diode LD-B, a red LD driver Rd for controlling light emission, a green LD driver Gd, and a blue LD driver Bd.

上述したように出力制御部23は、算出した位置に対応した画素情報をフレームメモリ22から読み出し、その色信号に応じて赤LD用のドライバRd,緑LD用のライバGd,青LD用のドライバBdにへ駆動信号を送る。この赤LD用のドライバRdは入力された駆動信号から赤色レーザーダイオードLD−Rの発光制御をし、緑LD用のライバGdは入力された駆動信号から緑色レーザーダイオードLD−Gの発光制御をし、青LD用のドライバBdは入力された駆動信号から青色レーザーダイオードLD−Bの発光制御をする。   As described above, the output control unit 23 reads out pixel information corresponding to the calculated position from the frame memory 22, and according to the color signal, the driver Rd for red LD, the driver Gd for green LD, and the driver for blue LD Send drive signal to Bd. The red LD driver Rd controls the emission of the red laser diode LD-R from the input drive signal, and the green LD driver Gd controls the emission of the green laser diode LD-G from the input drive signal. The blue LD driver Bd controls the emission of the blue laser diode LD-B from the input drive signal.

この赤色レーザーダイオードLD−Rから発光された赤色レーザービームLbR、緑色レーザーダイオードLD−Gから発光された緑色レーザービームLbG、及び青色レーザーダイオードLD−Bから発光された青色レーザービームLbBはそれぞれ指向性を有する。そして、赤色レーザービームLbR,緑色レーザービームLbG及び青色レーザービームLbBは、偏向反射器2の可動ミラー部12に入射して反射されて向きを偏向され、スクリーン8に照射されてスクリーン8上の輝点となる。
<出力制御部(出力制御回路)23の詳細>
次に、上述した出力制御部23の詳細な構成を説明する。この出力制御部23は、図5に示したように、フレームメモリ(フレームバッファ)22に記憶された映像信号のR,G,Bの画像データを読み出すバッファ読出部(バッファ読出回路)25と、信号発生器S1からの第1制御信号および検知器24からの角度検出信号に基づいて弾性支持部13(第1回転軸)回りの可動ミラー部12の振動制御をさせる第1の振動モデル信号生成部26と、信号発生器S2からの第2制御信号および検知器24からの角度検出信号に基づいて弾性支持部14(第2回転軸)回りの可動ミラー部12の振動制御をさせる第2の振動モデル信号生成部27を有する。
The red laser beam LbR emitted from the red laser diode LD-R, the green laser beam LbG emitted from the green laser diode LD-G, and the blue laser beam LbB emitted from the blue laser diode LD-B are respectively directional. Have Then, the red laser beam LbR, the green laser beam LbG, and the blue laser beam LbB are incident on the movable mirror portion 12 of the deflecting reflector 2 to be reflected and deflected, and are irradiated on the screen 8 to shine on the screen 8. It becomes a point.
<Details of Output Control Unit (Output Control Circuit) 23>
Next, a detailed configuration of the output control unit 23 described above will be described. As shown in FIG. 5, the output control unit 23 includes a buffer reading unit (buffer reading circuit) 25 that reads R, G, and B image data of a video signal stored in a frame memory (frame buffer) 22; Based on the first control signal from the signal generator S1 and the angle detection signal from the detector 24, the first vibration model signal generation for controlling the vibration of the movable mirror portion 12 around the elastic support portion 13 (first rotation axis) is generated. And a second control signal for controlling the vibration of the movable mirror 12 around the elastic support portion 14 (second rotation axis) based on the second control signal from the signal generator S2 and the angle detection signal from the detector 24. A vibration model signal generation unit 27 is included.

第1の振動モデル信号生成部26は、可動ミラー部12の第一の方向(水平方向)への振動モデル1の偏向方向信号(第1の振動モデル信号)を生成し、第2の振動モデル信号生成部27は可動ミラー部12の第二の方向(垂直方向)への振動モデル2の偏向方向信号(第2の振動モデル信号)を生成する。   The first vibration model signal generation unit 26 generates a deflection direction signal (first vibration model signal) of the vibration model 1 in the first direction (horizontal direction) of the movable mirror unit 12, and the second vibration model. The signal generation unit 27 generates a deflection direction signal (second vibration model signal) of the vibration model 2 in the second direction (vertical direction) of the movable mirror unit 12.

また、出力制御部23は、第一の方向(水平方向)への偏向方向信号(偏向角度信号)および第二の方向(垂直方向)への偏向方向信号(偏向角度信号)に基づいて、可動ミラー部12によるレーザビームの偏向方向の座標位置を変換(算出)する座標算出部(座標算出回路)28を有すると共に、算出したレーザビームの偏向方向の座標位置を補正する座標補正部29を有する。   The output control unit 23 is movable based on a deflection direction signal (deflection angle signal) in the first direction (horizontal direction) and a deflection direction signal (deflection angle signal) in the second direction (vertical direction). It has a coordinate calculation unit (coordinate calculation circuit) 28 for converting (calculating) the coordinate position in the deflection direction of the laser beam by the mirror unit 12 and a coordinate correction unit 29 for correcting the calculated coordinate position in the deflection direction of the laser beam. .

この座標補正部29は、可動ミラー部12によるスクリーン8への投影映像の歪み補正のためパラメータを有する。そして、座標補正部29は、第一の方向(水平方向)への偏向方向信号(偏向角度信号)および第二の方向(垂直方向)への偏向方向信号(偏向角度信号)を座標変換すると共に、座標変換により求めた可動ミラー部12によるレーザビームの偏向方向の座標位置を座標補正部29に記憶されたパラメータに従って補正して、バッファ読出部(バッファ読出回路)25に入力する。   The coordinate correction unit 29 has parameters for correcting distortion of the projected image on the screen 8 by the movable mirror unit 12. The coordinate correction unit 29 performs coordinate conversion of the deflection direction signal (deflection angle signal) in the first direction (horizontal direction) and the deflection direction signal (deflection angle signal) in the second direction (vertical direction). The coordinate position in the deflection direction of the laser beam obtained by the movable mirror unit 12 obtained by coordinate conversion is corrected according to the parameters stored in the coordinate correction unit 29 and input to the buffer reading unit (buffer reading circuit) 25.

そして、バッファ読出部(バッファ読出回路)25は、座標算出部28からのレーザビームの偏向方向の座標位置に基づいて、フレームメモリ(フレームバッファ)22に記憶されたR,G,Bの画像データから座標算出部28より算出された座標位置に対応するR,G,Bの画素データを読み出すようになっている。   The buffer reading unit (buffer reading circuit) 25 then stores R, G, and B image data stored in the frame memory (frame buffer) 22 based on the coordinate position in the deflection direction of the laser beam from the coordinate calculation unit 28. The pixel data of R, G, B corresponding to the coordinate position calculated by the coordinate calculation unit 28 is read out.

また、出力制御部23は、バッファ読出部25により読み出されたR,G,Bの画素データをR,G,B毎に補正する画素補正部(画素補正回路)30を有する。   The output control unit 23 also includes a pixel correction unit (pixel correction circuit) 30 that corrects R, G, and B pixel data read by the buffer reading unit 25 for each of R, G, and B.

この画素補正部30は、読み出したR,G,Bの画素データのガンマ補正、色補正、明るさ・コントラスト等を補正して、Rの画素データを赤LD用のドライバRdに入力し、Gの画素データを緑LD用のドライバGdに入力し、Bの画素データを青LD用のドライバBdに入力するようになっている。   The pixel correction unit 30 corrects gamma correction, color correction, brightness / contrast, etc. of the read R, G, B pixel data, and inputs the R pixel data to the red LD driver Rd. Pixel data is input to the green LD driver Gd, and B pixel data is input to the blue LD driver Bd.

上述したように座標算出部28は、振動モデル1,2に基づいて算出された第1,第2回転軸(弾性支持部13,14)回りの可動ミラー部12の角度位置より、出力制御部23から出力すべき画素データの座標を決定する。また、上述したように、振動モデル1、振動モデル2、座標算出、バッファ読み出しは、少なくとも3系統、例えば赤、青、緑の成分の3系統を有し、それぞれ、映像の色成分毎に処理が行われる。   As described above, the coordinate calculation unit 28 determines the output control unit based on the angular position of the movable mirror unit 12 around the first and second rotation axes (elastic support units 13 and 14) calculated based on the vibration models 1 and 2. 23, the coordinates of pixel data to be output are determined. Further, as described above, the vibration model 1, the vibration model 2, coordinate calculation, and buffer reading have at least three systems, for example, three systems of red, blue, and green components, and each process is performed for each color component of the video. Is done.

尚、第1の振動モデル信号生成部(振動モデル1)26および第2の振動モデル信号生成部(振動モデル2)27は例えばサイン波を発生する。また、偏向反射器2が共振により振動している場合、サイン波は良い近似を得られる。このサイン波の位相は検知器24により補正することで、実際の反射器の向きに合わせることができる。第1,第2の振動モデル信号生成部26,27から生成される信号は、偏向反射器2の振動を表しているならサイン波でなくてももちろん良い。
[作用]
次に、上述したビーム走査装置である映像プロジェクタの作用を説明する。
[I].映像プロジェクタの基本的な走査動作
ビデオデコーダ21は、映像信号が入力されると、入力される映像信号から映像情報の垂直・水平タイミング情報および映像信号の色情報に基づいて映像情報における画素の座標位置と色(R,G,B)を画素情報(画像データ)として再構成し、この再構成した画素情報をフレームメモリ(フレームバッファ)22へ書き込む。
The first vibration model signal generation unit (vibration model 1) 26 and the second vibration model signal generation unit (vibration model 2) 27 generate, for example, a sine wave. In addition, when the deflecting reflector 2 vibrates due to resonance, a good approximation can be obtained for the sine wave. By correcting the phase of the sine wave by the detector 24, it is possible to match the direction of the actual reflector. Of course, the signals generated from the first and second vibration model signal generators 26 and 27 may not be sine waves as long as they represent the vibration of the deflecting reflector 2.
[Action]
Next, the operation of the video projector which is the beam scanning device described above will be described.
[I]. Basic Scanning Operation of Video Projector When a video signal is input, the video decoder 21 coordinates pixel coordinates in the video information based on the vertical / horizontal timing information of the video information and the color information of the video signal from the input video signal. The position and color (R, G, B) are reconstructed as pixel information (image data), and the reconstructed pixel information is written into the frame memory (frame buffer) 22.

また、信号発生器S1は偏向反射器2の可動ミラー部12を弾性支持部(第1回転軸)13,13を中心に回転制御させる第1制御信号を発生させ、信号発生器S2は偏向反射器2の可動ミラー部12を弾性支持部(第2回転軸)14,14を中心に回転制御させる第1制御信号を発生させる。この第1制御信号に電圧印加ドライバMd1に入力され、第2制御信号に電圧印加ドライバMd2に入力される。   The signal generator S1 generates a first control signal for controlling the movable mirror portion 12 of the deflection reflector 2 around the elastic support portions (first rotation shafts) 13 and 13, and the signal generator S2 is deflected and reflected. A first control signal is generated to control the rotation of the movable mirror portion 12 of the container 2 around the elastic support portions (second rotation shafts) 14 and 14. The first control signal is input to the voltage application driver Md1, and the second control signal is input to the voltage application driver Md2.

この電圧印加ドライバMd1は、第1制御信号に基づき偏向反射器2の可動ミラー部12を左右方向(水平方向)に回転駆動させる水平回転用の静電電圧を発生させて、水平回転用の静電電圧を偏向反射器2の可動ミラー部12に印加する。また、電圧印加ドライバMd2は、第2制御信号に基づき偏向反射器2の可動ミラー部12を上下方向(垂直方向)に回転させる垂直回転用の静電電圧を発生させて、この垂直回転用の静電電圧を偏向反射器2の可動ミラー部12に印加する。   The voltage application driver Md1 generates an electrostatic voltage for horizontal rotation that drives the movable mirror unit 12 of the deflecting reflector 2 to rotate in the left-right direction (horizontal direction) based on the first control signal. An electric voltage is applied to the movable mirror portion 12 of the deflecting reflector 2. The voltage application driver Md2 generates an electrostatic voltage for vertical rotation that rotates the movable mirror portion 12 of the deflecting reflector 2 in the vertical direction (vertical direction) based on the second control signal. An electrostatic voltage is applied to the movable mirror portion 12 of the deflecting reflector 2.

これに伴い、検知器(角度センサ)24は、可動ミラー部12水平方向(x方向)への回転位置(水平回転角)と、可動ミラー部12上下(垂直)方向(y方向)への回転位置(垂直回転角)を検出して、検出信号を出力する。この際、出力制御部23は、検知器24の検出信号および信号発生器S1と信号発生器S2の発生する第1,第2制御信号に基づいて、偏向反射器2の可動ミラー部12の動きであるラスタースキャン(走査タイミング)を推測して、偏向反射器2の可動ミラー部12のレーザビームによる反射光の座標位置を算出する。   Accordingly, the detector (angle sensor) 24 rotates in the horizontal direction (x direction) of the movable mirror unit 12 and in the vertical (vertical) direction (y direction) of the movable mirror unit 12. The position (vertical rotation angle) is detected and a detection signal is output. At this time, the output control unit 23 moves the movable mirror unit 12 of the deflecting reflector 2 based on the detection signal of the detector 24 and the first and second control signals generated by the signal generator S1 and the signal generator S2. A raster scan (scanning timing) is estimated, and the coordinate position of the reflected light by the laser beam of the movable mirror portion 12 of the deflector reflector 2 is calculated.

そして、電圧印加ドライバMd1は、第1制御信号および検知器24からの検出信号に基づき可動ミラー部12を水平方向に所定角度回転させる単振動の制御を繰り返す。また、電圧印加ドライバMd2は、第2制御信号および検知器24からの検出信号に基づき可動ミラー部12の水平方向の一往復回転毎に垂直方向に所定角度ずつ回転させる制御を可動ミラー部12の水平方向の往復回転数が所定数になるまで繰り返す制御を行う。   Then, the voltage application driver Md1 repeats the single vibration control for rotating the movable mirror unit 12 in the horizontal direction by a predetermined angle based on the first control signal and the detection signal from the detector 24. Further, the voltage application driver Md2 performs control for rotating the movable mirror unit 12 by a predetermined angle in the vertical direction for each horizontal reciprocation of the movable mirror unit 12 based on the second control signal and the detection signal from the detector 24. Control is repeated until the horizontal reciprocating rotational speed reaches a predetermined number.

これよって電圧印加ドライバMd1,Md2は、偏向反射器2の可動ミラー部12によりレーザビームを図6に示したようなラスタースキャンの操作を実行して、スクリーン8上にHL1,HL2,・・・HLi・・・HLnで示した走査線による画像を形成する。   As a result, the voltage application drivers Md1, Md2 perform a raster scan operation as shown in FIG. 6 with the laser beam by the movable mirror portion 12 of the deflecting reflector 2, and HL1, HL2,. HLi... An image is formed by scanning lines indicated by HLn.

次に、出力制御部23のより詳細な作用を説明する。   Next, a more detailed operation of the output control unit 23 will be described.

出力制御部23の第1の振動モデル信号生成部26は、可動ミラー部12の第一の方向(水平方向)への振動モデル1の偏向方向信号(第1の振動モデル信号)を生成し、出力制御部23の第2の振動モデル信号生成部27は可動ミラー部12の第二の方向(垂直方向)への振動モデル2の偏向方向信号(第2の振動モデル信号)を生成する。しかも、第1の振動モデル信号生成部26は、信号発生器S1からの第1制御信号および検知器24からの角度検出信号に基づいて弾性支持部13(第1回転軸)回りの可動ミラー部12の振動制御をさせる。また、第2の振動モデル信号生成部27は、信号発生器S2からの第2制御信号および検知器24からの角度検出信号に基づいて弾性支持部14(第2回転軸)回りの可動ミラー部12の振動制御をさせる。   The first vibration model signal generation unit 26 of the output control unit 23 generates a deflection direction signal (first vibration model signal) of the vibration model 1 in the first direction (horizontal direction) of the movable mirror unit 12. The second vibration model signal generation unit 27 of the output control unit 23 generates a deflection direction signal (second vibration model signal) of the vibration model 2 in the second direction (vertical direction) of the movable mirror unit 12. Moreover, the first vibration model signal generation unit 26 is a movable mirror unit around the elastic support unit 13 (first rotation axis) based on the first control signal from the signal generator S1 and the angle detection signal from the detector 24. 12 vibrations are controlled. Further, the second vibration model signal generation unit 27 is a movable mirror unit around the elastic support unit 14 (second rotation axis) based on the second control signal from the signal generator S2 and the angle detection signal from the detector 24. 12 vibrations are controlled.

また、出力制御部23の座標算出部(座標算出回路)28は、第一の方向(水平方向)への偏向方向信号(偏向角度信号)および第二の方向(垂直方向)への偏向方向信号(偏向角度信号)に基づいて、可動ミラー部12によるレーザビームの偏向方向の座標位置を変換(算出)する。この際、座標算出部28には、座標補正部29は、可動ミラー部12によるスクリーン8への投影映像の歪み補正のためパラメータが入力される。そして、座標算出部28は、座標補正部29からのパラメータに基づいて、座標変換により求めた可動ミラー部12によるレーザビームの偏向方向の座標位置を補正して、バッファ読出部(バッファ読出回路)25に入力する。   Further, the coordinate calculation unit (coordinate calculation circuit) 28 of the output control unit 23 has a deflection direction signal (deflection angle signal) in the first direction (horizontal direction) and a deflection direction signal in the second direction (vertical direction). Based on the (deflection angle signal), the coordinate position in the deflection direction of the laser beam by the movable mirror unit 12 is converted (calculated). At this time, the coordinate calculation unit 29 receives the parameters for the distortion correction of the projected image on the screen 8 by the movable mirror unit 12 to the coordinate calculation unit 28. Then, the coordinate calculation unit 28 corrects the coordinate position in the deflection direction of the laser beam by the movable mirror unit 12 obtained by coordinate conversion based on the parameter from the coordinate correction unit 29, and a buffer reading unit (buffer reading circuit). 25.

このバッファ読出部(バッファ読出回路)25は、座標算出部28からのレーザビームの偏向方向の座標位置に基づいて、フレームメモリ(フレームバッファ)22に記憶されたR,G,Bの画像データから座標算出部28より算出された座標位置に対応するR,G,Bの画素データを読み出す。また、出力制御部23の画素補正部(画素補正回路)30は、バッファ読出部25により読み出されたR,G,Bの画素データをR,G,B毎に補正する。即ち、画素補正部30は、読み出したR,G,Bの画素データのガンマ補正、色補正、明るさ・コントラスト等を補正する。   This buffer reading unit (buffer reading circuit) 25 is based on the R, G, B image data stored in the frame memory (frame buffer) 22 based on the coordinate position in the deflection direction of the laser beam from the coordinate calculation unit 28. R, G, B pixel data corresponding to the coordinate position calculated by the coordinate calculation unit 28 is read. The pixel correction unit (pixel correction circuit) 30 of the output control unit 23 corrects the R, G, and B pixel data read by the buffer reading unit 25 for each of R, G, and B. That is, the pixel correction unit 30 corrects gamma correction, color correction, brightness / contrast, and the like of the read R, G, and B pixel data.

このようにして補正された画素データは、Rの画素データを赤LD用のドライバRdに入力し、Gの画素データを緑LD用のドライバGdに入力し、Bの画素データを青LD用のドライバBdに入力される。この赤LD用のドライバRdは入力された駆動信号から赤色レーザーダイオードLD−Rの発光制御をし、緑LD用のライバGdは入力された駆動信号から緑色レーザーダイオードLD−Gの発光制御をし、青LD用のドライバBdは入力された駆動信号から青色レーザーダイオードLD−Bの発光制御をする。   In the pixel data corrected in this way, the R pixel data is input to the red LD driver Rd, the G pixel data is input to the green LD driver Gd, and the B pixel data is input to the blue LD driver. Input to the driver Bd. The red LD driver Rd controls the emission of the red laser diode LD-R from the input drive signal, and the green LD driver Gd controls the emission of the green laser diode LD-G from the input drive signal. The blue LD driver Bd controls the emission of the blue laser diode LD-B from the input drive signal.

この赤色レーザーダイオードLD−Rから発生する赤色レーザービームLbRはレンズ3により平行光束にされ、緑色レーザーダイオードLD−Gから発生する緑色レーザービームLbGはレンズ4により平行光束にされ、青色レーザーダイオードLD−Bから発生する青色レーザービームLbBはレンズ5により平行光束にされる。そして、緑色レーザーダイオードLD−Gから発生する緑色レーザービームLbGは、ダイクロックミラー6により反射させられて、ダイクロックミラー6を透過する赤色レーザービームLbRと一本の光になるように合成される。また、青色レーザーダイオードLD−Bから発生する青色レーザービームLbBは、ダイクロックミラー7で反射させられて、ダイクロックミラー7を透過する赤色レーザービームLbRと緑色レーザービームLbGに合成されて、一本の合成レーザビームLbとなる。このは合成レーザビームLbは、偏向反射器2の可動ミラー部12により走査されてスクリーン8に投影され、スクリーン8にラスタースキャンによる画像を形成する。
[II].走査制御の振動周波数の決定
このようなラスタースキャンによる画像形成に伴う制御において、可動ミラー部12はレーザビームを互いに垂直な2つの方向に偏向させる場合、以下に説明するようにして画像形成制御のための可動ミラー部12の振動周波数を決定させる。ここで、偏向方向のうち、一方を第一の偏向方向と呼称し、他方を第二の偏向方向と呼称して、振動周波数の設定を説明する。
The red laser beam LbR generated from the red laser diode LD-R is converted into a parallel beam by the lens 3, the green laser beam LbG generated from the green laser diode LD-G is converted into a parallel beam by the lens 4, and the blue laser diode LD- The blue laser beam LbB generated from B is converted into a parallel beam by the lens 5. The green laser beam LbG generated from the green laser diode LD-G is reflected by the dichroic mirror 6 and combined with the red laser beam LbR that passes through the dichroic mirror 6 so as to become a single light. . Further, the blue laser beam LbB generated from the blue laser diode LD-B is reflected by the dichroic mirror 7 and is combined with the red laser beam LbR and the green laser beam LbG that pass through the dichroic mirror 7. The combined laser beam Lb. The combined laser beam Lb is scanned by the movable mirror portion 12 of the deflecting reflector 2 and projected onto the screen 8 to form an image by raster scanning on the screen 8.
[II]. Determination of vibration frequency of scanning control In the control accompanying image formation by such raster scanning, when the movable mirror unit 12 deflects the laser beam in two directions perpendicular to each other, the image forming control is performed as described below. Therefore, the vibration frequency of the movable mirror unit 12 is determined. Here, one of the deflection directions is referred to as a first deflection direction, and the other is referred to as a second deflection direction, and the setting of the vibration frequency will be described.

この第一の偏向方向と第2の偏向方向は、それぞれ独立して概略単振動する向きである。また、上述した例において、第一の偏向方向は水平方向であり、第二の偏向方向は垂直方向である。
ここで、第一の偏向方向の振動の周波数f1を周期をT1とすると、周期T1は、
・・・(1)
で表される。
The first deflection direction and the second deflection direction are directions in which simple single oscillation is performed independently of each other. In the example described above, the first deflection direction is the horizontal direction, and the second deflection direction is the vertical direction.
Here, when the frequency f 1 of vibration in the first deflection direction is T 1 , the period T 1 is
... (1)
It is represented by

また、第二の偏向方向の周波数f2を周期をT2とすると、周期T2は、
・・・(2)
で表される。
(i).偏向反射器2のリサージュ図形に基づく走査制御
また、第一の偏向方向(水平方向)と第二の偏向方向(垂直方向)は概略直交する方向とすると共に、第一の偏向方向の振動と第二の偏向方向の振動との位相差をαとする。ここでは第一の偏向方向(水平方向)をx方向、第二の偏向方向(垂直方向)をy方向として、偏向反射器2の動作を説明する。
When the frequency f 2 in the second deflection direction is T 2 and the period T 2 is
... (2)
It is represented by
(i). Scanning control based on Lissajous figure of deflection reflector 2 The first deflection direction (horizontal direction) and the second deflection direction (vertical direction) are substantially orthogonal directions, and the first deflection direction And α is the phase difference between the second vibration and the second deflection direction. Here, the operation of the deflection reflector 2 will be described with the first deflection direction (horizontal direction) as the x direction and the second deflection direction (vertical direction) as the y direction.

このx方向とy方向の振動が合成されることで偏向反射器2の偏向方向は例えば図7の様なリサージュ図形を描くようになっている。   By combining the vibrations in the x and y directions, the deflection direction of the deflecting reflector 2 draws a Lissajous figure as shown in FIG. 7, for example.

x方向とy方向の周波数の比は10:3であり、α=0度の場合の例である。この様な方向に光線を投射しスクリーン8に投影させる事でスクリーン8の矩形領域を走査する事になる。振動の振幅の大きさにより矩形領域の大きさや縦横比を変える事ができるが、ここでの説明ではxとyの振幅比は1:1として説明をする。   The ratio of the frequency in the x direction and the y direction is 10: 3, which is an example in the case of α = 0 degrees. By projecting light rays in such a direction and projecting them onto the screen 8, the rectangular area of the screen 8 is scanned. Although the size and aspect ratio of the rectangular area can be changed depending on the amplitude of the vibration, the description here assumes that the amplitude ratio of x and y is 1: 1.

図7の様なリサージュ図形がy方向に1往復した場合の様子を見ると図8の様になる。y方向が1往復する時間T2が経った時には、x方向の振動はβ度位相が進む。   FIG. 8 shows a case where the Lissajous figure as shown in FIG. 7 reciprocates once in the y direction. When the time T2 for one reciprocation in the y direction has elapsed, the vibration in the x direction advances in phase by β degrees.

・・・(3)
となっている。周波数の比が10:3なのでβは120度となる。
... (3)
It has become. Since the frequency ratio is 10: 3, β is 120 degrees.

よってリサージュ図形は、1往復では起点に戻って来ずにx方向へ120度ずれた位置へ戻ってくる。   Therefore, the Lissajous figure does not return to the starting point in one round trip, but returns to a position shifted by 120 degrees in the x direction.

yが位置往復すると120度位置がずれるので3往復すると丁度360度の回転となり起点に戻ることになる。   When y reciprocates, the position shifts by 120 degrees, so when it reciprocates three times, it rotates exactly 360 degrees and returns to the starting point.

このリサージュ図形で例えば20×20の分解能で画素を構成する事を考えると図9のようになる。この図9における白い画素は偏向器が何往復走査しようが走査線が通ることはない。   Considering that this Lissajous figure constitutes pixels with a resolution of 20 × 20, for example, FIG. 9 is obtained. In the white pixel in FIG. 9, the scanning line does not pass no matter how many times the deflector scans.

この例のようにリサージュ図形による走査は走査ムラを生じやすい。また、スクリーン8の矩形領域を均等に走査させるには、走査分解能と走査周波数を適切に選択しなくてはならない。   As in this example, scanning with a Lissajous figure tends to cause scanning unevenness. Further, in order to uniformly scan the rectangular area of the screen 8, the scanning resolution and the scanning frequency must be appropriately selected.

走査されない場所をより少なくするにはβという角度を見直すと良い。y方向の1往復でβ度x方向の回転が起こることを表すので、例えばβが10度となるような周波数の組み合わせを選択すればy方向1往復毎にx方向に10度のずれが生じる。先程の周波数の例に倣えば、f1:f2=10:3.30275というような周波数比である。この時の走査線の例を図10に示す。   To reduce the number of unscanned locations, it is better to review the angle β. This means that a rotation of β degrees x direction occurs in one round trip in the y direction. For example, if a combination of frequencies such that β is 10 degrees is selected, a deviation of 10 degrees occurs in the x direction every round trip in the y direction. . According to the previous frequency example, the frequency ratio is f1: f2 = 10: 3.30275. An example of the scanning line at this time is shown in FIG.

このようにβを小さな角度にするとより密度の高い走査が可能となる。しかし、矩形領域全体を走査する時間は増加することになる。β=10度ならば36回y方向の往復をする時間が必要である。
(ii).走査ムラを低減させる条件等
そこで、周波数の遅いy方向の走査位置が振動して戻って来たときにx方向の走査位置が前回の走査位置に隣接する場所になる条件を付ける。この様子を図11に示す。これは振動の変位速度が最も早くなる振動中心での走査の模式図である。tydはy軸の振動がこの水平画素を横切る時間を表す。走査#1が走査された後、yの走査は半周期後にこの垂直位置へ戻り走査#2を走査する。この時、走査#1と走査#2が隣接していれば、走査に隙間や重なりが少なく均一になる。
Thus, when β is set to a small angle, scanning with higher density becomes possible. However, the time for scanning the entire rectangular area increases. If β = 10 degrees, a time to reciprocate in the y direction 36 times is required.
(ii) Conditions for reducing scanning unevenness Therefore, a condition is set where the scanning position in the x direction is adjacent to the previous scanning position when the scanning position in the y direction having a low frequency vibrates and returns. . This is shown in FIG. This is a schematic diagram of scanning at the center of vibration where the displacement speed of vibration becomes the fastest. t yd represents the time for the y-axis vibration to cross this horizontal pixel. After the scan # 1 is scanned, the scan of y returns to this vertical position after a half cycle and scans the scan # 2. At this time, if the scan # 1 and the scan # 2 are adjacent to each other, the scan is uniform with few gaps and overlaps.

このような走査を行う条件は、
・x軸の振動周波数:f1=fx(Hz)
・y軸の振動周波数:f2=fy(Hz)、
・周期:Ty(Hz)、
・周期:Tx(Hz)、
・フレームレート:F(frames/秒)、
・投影映像のx方向の解像度:X(画素)、
・投影映像のy方向の解像度:Y(画素)、
として、以下のようにして求める。
The conditions for performing such scanning are as follows:
・ X axis vibration frequency: f 1 = f x (Hz)
・ Y-axis vibration frequency: f 2 = f y (Hz),
・ Period: T y (Hz),
・ Period: T x (Hz),
・ Frame rate: F (frames / second),
-Resolution in the x direction of the projected image: X (pixel),
・ Resolution in the y direction of the projected image: Y (pixel),
Is obtained as follows.

周期(時間)Ty毎のx軸の位相は、 The x-axis phase for each period (time) T y is

・・・(4)
進むことになる。また、y振動(y方向の振動)の半周期、時間Ty/2に必ず位相がγだけ回転するには、
... (4)
Will go on. In addition, in order to always rotate the phase by γ at time T y / 2, half cycle of y vibration (vibration in y direction)

・・・(5)
の関係が成り立てば良い。ここで、nは時間Ty/2内でのx軸の振動回数を表し正の整数である。γの項の+は位相を進ませる場合を、−は位相を遅らせる場合を示す。この様子を図12に示す。
... (5)
The relationship should be established. Here, n represents the number of vibrations of the x axis within the time T y / 2, and is a positive integer. In the γ term, + indicates that the phase is advanced, and-indicates that the phase is delayed. This is shown in FIG.

次にy軸が振動中心の水平走査位置に戻る時に、前回の走査位置と隣接する位置へ戻る条件を考える。   Next, a condition for returning to a position adjacent to the previous scanning position when the y-axis returns to the horizontal scanning position of the vibration center will be considered.

y軸が1画素を横切る時間をtydとすると、y軸1周期でY本の走査線を2回走査するので、時間tyd
・・・(6)
となる。この時間でx軸は
・・・(7)
だけ回転して水平方向の走査をすることになる。
Assuming that the time that the y-axis crosses one pixel is t yd , the Y scan line is scanned twice in one cycle of the y-axis, so the time t yd is
... (6)
It becomes. At this time, the x-axis
... (7)
Only horizontal rotation is performed.

そしてy軸がまたこの水平走査位置へ戻ったときに前回の水平走査した部分の隣から走査を始めるようにするには、
x軸の位相が
・・・(8)
だけ回転していれば良い。
Then, when the y-axis returns to the horizontal scanning position, the scanning is started from the side next to the previous horizontal scanning portion.
The x-axis phase is
... (8)
It only needs to rotate.

次に、y軸の1往復で何回x方向の走査を行えば良いかを考える。フレームレートがFであるから、1フレームの時間1/F秒でy軸はfy/F回振動する。この時間に少なくともY本の水平走査を行い1/F秒でY本の走査を完了すれば良い。xの1往復で2回の走査を行うとすると、nは Next, consider how many times the scanning in the x direction should be performed with one reciprocation of the y axis. Since the frame rate is F, the y-axis vibrates f y / F times in 1 frame time 1 / F second. At this time, at least Y horizontal scans may be performed and Y scans may be completed in 1 / F seconds. Assuming two scans with one round trip of x, n is

・・・(9)
とすれば良い。
これらを上述した式(5)に代入すると、
・・・(10)
となる。
... (9)
What should I do?
Substituting these into equation (5) above,
... (10)
It becomes.

ここで、例えばF=60 frame per second、Y=600本とすると、
n=75、fx≒18030Hzとなる。nが整数となるYとFを選択する。
Here, for example, if F = 60 frame per second and Y = 600,
n = 75 and f x ≈18030 Hz. Select Y and F where n is an integer.

fyは少なくともF以上の周波数であることが望ましく、Fの倍数の周波数であるとフレームレートの考えと馴染みやすい。 It is desirable that f y is a frequency of at least F, and if it is a frequency that is a multiple of F, it is easy to become familiar with the idea of the frame rate.

以上の事から、設計値として、フレームレートF,水平方向の画素数X,垂直方向の画素数Y,周波数fx,周波数fy等は、例えば
・F=60f/s,
・X=700本,
・Y=600本,
・fx=18030Hz,
・fy=120Hz
という値を選択できる。
From the above, as a design value, the frame rate F, the number of pixels in the horizontal direction X, the number of pixels in the vertical direction Y, the frequency f x, the frequency f y, etc., for example · F = 60f / s,
・ X = 700,
・ Y = 600,
・ F x = 18030Hz,
・ F y = 120Hz
Can be selected.

ここで、垂直方向の画素数Yを構成する複数の画素は等間隔であることを前提としている。しかし、回転ミラーの角度が正弦波振動している周波数fyを表す場合、ミラーの回転角度と投影される輝点の位置は1次式の関係で表せず、投影する画素の間隔は等しくならない。このため、投影したい映像の垂直方向の解像度よりも大きな値をYに用いる。 Here, it is assumed that the plurality of pixels constituting the number Y of pixels in the vertical direction are equally spaced. However, when the angle of the rotating mirror represents the frequency f y oscillating sinusoidally, the rotation angle of the mirror and the position of the projected bright spot are not expressed by the relationship of the linear expression, and the interval between the projected pixels is not equal. . For this reason, a value larger than the vertical resolution of the image to be projected is used for Y.

また、正弦波振動の最大振幅の近辺は走査速度が遅いため映像の投影領域として使用しない方が好ましい。そのため、投影領域の外周付近は映像を投影しない様にし、Yの値もこの範囲を加味し大きな値を設定する。例えば、投影解像度をVGAサイズ640×480画素にする場合は、X=800、Y=600とする等、XとYの値に盛り込むとよい。   Further, since the scanning speed is low near the maximum amplitude of the sine wave vibration, it is preferable not to use it as an image projection area. For this reason, video is not projected near the periphery of the projection area, and the Y value is set to a large value taking this range into account. For example, when the projection resolution is set to the VGA size of 640 × 480 pixels, it may be included in the values of X and Y such as X = 800 and Y = 600.

この様な構成によれば、偏向反射器2の振動周波数の組み合わせは複数が選択が可能となる。これにより偏向反射器2を製造する上で設計の自由度が高まり、より低コストな方式を検討する事が可能となる。   According to such a configuration, a plurality of combinations of vibration frequencies of the deflecting reflector 2 can be selected. This increases the degree of design freedom in manufacturing the deflecting reflector 2, and makes it possible to study a lower cost method.

例えば2軸の偏向方向を持つ偏向反射器を作る場合、単方向の偏向反射器の中に異なる方向の偏向反射器を入れ子状に実装する事が考えられる。この場合、母偏向反射器は子偏向反射器を入れるために子偏向反射器に比べ大きく重くなる。つまり、母偏向反射器と子偏向反射器の共振周波数は大きく異なってくる。この様な場合にはNが大きな周波数の組み合わせを検討する事で適した周波数の組み合わせが見つかる可能性が高まる。   For example, in the case of making a deflecting reflector having two-axis deflection directions, it is conceivable that deflecting reflectors in different directions are nested in a unidirectional deflecting reflector. In this case, the mother deflecting reflector is larger and heavier than the sub deflecting reflector because of the insertion of the sub deflecting reflector. That is, the resonance frequencies of the mother deflector reflector and the child deflector reflector are greatly different. In such a case, the possibility of finding a suitable frequency combination increases by examining a combination of frequencies having a large N.

尚、本実施例の場合、例えば、可動ミラー部12を子偏向反射器とみなすと共に第1支持フレーム部10及び可動ミラー部12を備える部分をメインの母偏向反射器と見なすこともできるし、可動ミラー部12を母偏向反射器とみなすと共に、第1支持フレーム部10及び可動ミラー部12を備える部分をメインの母偏向反射器と見なすこともできる。
(変形例1)
以上説明した実施例では、可動ミラー部12を互いに垂直な方向に回転させる第1,第2回転軸(弾性支持部13,14)が設けられた一つの偏向反射器2から構成した例を示したが、必ずしもこれに限定されるものではない。
In the case of the present embodiment, for example, the movable mirror portion 12 can be regarded as a child deflecting reflector and the portion including the first support frame portion 10 and the movable mirror portion 12 can be regarded as a main mother deflecting reflector. The movable mirror unit 12 can be regarded as a mother deflector reflector, and the portion including the first support frame unit 10 and the movable mirror unit 12 can be regarded as a main mother deflector reflector.
(Modification 1)
In the embodiment described above, an example is shown in which the deflecting reflector 2 is provided with the first and second rotating shafts (elastic support portions 13 and 14) for rotating the movable mirror portion 12 in directions perpendicular to each other. However, the present invention is not necessarily limited to this.

例えば、図13に示したように、第一方向(水平方向)にレーザビームLbを偏向させる第1偏向反射器(水平方向偏向反射器)2xと、第二方向(垂直方向)にレーザビームLbを偏向させる第2偏向反射器(垂直方向偏向反射器)2yとから偏向反射器2を構成しても良い。この第1偏向反射器2xと第2偏向反射器2yも半導体プロセス(半導体製造プロセス)によりMEMSとして容易に製造できる。   For example, as shown in FIG. 13, the first deflection reflector (horizontal deflection reflector) 2x that deflects the laser beam Lb in the first direction (horizontal direction) and the laser beam Lb in the second direction (vertical direction). The deflecting reflector 2 may be composed of a second deflecting reflector (vertical deflecting reflector) 2y that deflects the light. The first deflecting reflector 2x and the second deflecting reflector 2y can be easily manufactured as a MEMS by a semiconductor process (semiconductor manufacturing process).

そして、第1偏向反射器2xは、第1支持フレーム部10と、第1支持フレーム部10内に配設された方形状の第1偏向反射器(第1リフレクタ)12xと、第1偏向反射器12xを第1支持フレーム部10の支持枠部10b,10dに支持している弾性支持部(第1回転軸)13,13を有する。第2偏向反射器2yは、第2支持フレーム部11と、第2支持フレーム部11内に配設された方形状の第2偏向反射器(第2リフレクタ)12yと、第2偏向反射器12yを第2支持フレーム部11の支持枠部11a,11cに支持している弾性支持部(第2回転軸)14,14を有する。   The first deflection reflector 2x includes a first support frame portion 10, a square first deflection reflector (first reflector) 12x disposed in the first support frame portion 10, and a first deflection reflection. Elastic support portions (first rotation shafts) 13 and 13 that support the container 12x on the support frame portions 10b and 10d of the first support frame portion 10. The second deflection reflector 2y includes a second support frame portion 11, a square second deflection reflector (second reflector) 12y disposed in the second support frame portion 11, and a second deflection reflector 12y. Elastic support portions (second rotation shafts) 14 and 14 are supported by the support frame portions 11a and 11c of the second support frame portion 11.

この図13の偏向反射器2も図2の偏向反射器2と同様なスキャンを行うことができる。   The deflecting reflector 2 shown in FIG. 13 can perform the same scan as the deflecting reflector 2 shown in FIG.

この様な構成によれば、図2の偏向反射器2を図13に示したように第1偏向反射器(水平方向偏向反射器)2xと第2偏向反射器(垂直方向偏向反射器)2yとに分けているので、第1偏向方向(水平方向)と第2偏向方向(垂直方向)の振動周波数の組み合わせは複数が選択が可能となる。これにより偏向反射器2を製造する上で設計の自由度が高まり、より低コストな方式を検討する事が可能となる。   According to such a configuration, as shown in FIG. 13, the deflection reflector 2 of FIG. 2 is replaced with the first deflection reflector (horizontal deflection reflector) 2x and the second deflection reflector (vertical deflection reflector) 2y. Therefore, a plurality of combinations of vibration frequencies in the first deflection direction (horizontal direction) and the second deflection direction (vertical direction) can be selected. This increases the degree of design freedom in manufacturing the deflecting reflector 2, and makes it possible to study a lower cost method.

また、他の例として映像プロジェクタとは逆に遠方の画像を取得する画像取得装置にも適応できる。図14は、この画像取得装置の一例を示したものである。この図14において、31はフォトディテクタ、32はレンズである。   Further, as another example, the present invention can be applied to an image acquisition device that acquires a distant image contrary to a video projector. FIG. 14 shows an example of this image acquisition apparatus. In FIG. 14, reference numeral 31 denotes a photodetector, and 32 denotes a lens.

この画像取得装置では、図示しないレンズ等の光学部材を介して被写体の微小部分の光線を偏向反射器2に入射可能に設けておいて、偏向反射器2を駆動させることにより、被写体の微小部分の光線を取得する位置をラスタースキャンによる走査をして、この微小部分の光線をスポットビーム状の光線として偏向反射器2に入射させるようにする。そして、この入射する光線を、偏向反射器2により偏向させてレンズ32を介してフォトディテクタ31に入射させることで、フォトディテクタ31により検出させる。この際、フォトディテクタ31は、被写体の微小部分の光線のR,G,B等の光量を検出する。また、被写体の光線を取得する微小部分の座標位置は偏向反射器2の可動ミラー部12のx、y方向への回転角度から求めることができ、この被写体の光線を取得する微小部分の座標位置とフォトディテクタ31の検出値を関連付けすることで、画像を形成することができる。   In this image acquisition device, a light beam of a minute part of the subject is provided so as to be incident on the deflecting reflector 2 via an optical member such as a lens (not shown), and the minute part of the subject is driven by driving the deflecting reflector 2. The position where the light beam is acquired is scanned by raster scan so that the light beam of this minute portion is incident on the deflecting reflector 2 as a spot beam-like light beam. Then, the incident light beam is deflected by the deflecting reflector 2 and incident on the photodetector 31 through the lens 32, so that it is detected by the photodetector 31. At this time, the photodetector 31 detects the amount of light such as R, G, B, etc. of the light beam in the minute part of the subject. Further, the coordinate position of the minute part for acquiring the light beam of the subject can be obtained from the rotation angle of the movable mirror portion 12 of the deflecting reflector 2 in the x and y directions, and the coordinate position of the minute part for acquiring the light beam of the subject. An image can be formed by associating the detection value of the photo detector 31 with each other.

以上説明したように、この発明の実施の形態の電磁波の走査方法は、電磁波の向きを変える偏向器(偏向反射器2)を有し、前記偏向器(偏向反射器2)は振動する独立した第一偏向方向xと第二の偏向方向yを有し、前記偏向器(偏向反射器2)が偏向させた電磁波を走査させる事により空間を2次元走査する。しかも、第二の偏向方向の分解能をY、走査領域全体の走査が完了するフレームレートをFとした時、第一の偏向周波数fxを、 As described above, the electromagnetic wave scanning method according to the embodiment of the present invention includes the deflector (deflecting reflector 2) that changes the direction of the electromagnetic wave, and the deflecting device (deflecting reflector 2) is independently vibrated. A space is two-dimensionally scanned by scanning an electromagnetic wave having a first deflection direction x and a second deflection direction y and deflected by the deflector (deflection reflector 2). Moreover, the resolution of the second deflection direction Y, when the scanning of the entire scanning area is the frame rate finish was F, a first deflection frequency f x,


としている。

It is said.

このような電磁波の走査方法によれば、分解能とフレームレートから第一の偏向周波数を決定できるので、指定したフレームレートで全面走査が完了することが可能となり、ビデオ映像の投影を目的とした応用の設計値が明確となる。これにより、映像投影に適した周波数を決めることができる。   According to such an electromagnetic wave scanning method, the first deflection frequency can be determined from the resolution and the frame rate, so that the full scan can be completed at the specified frame rate, and the application is intended for video image projection. The design value becomes clear. Thereby, a frequency suitable for video projection can be determined.

また、この電磁波の走査方法を用いた映像投影装置および画像取得装置でも、分解能とフレームレートから第一の偏向周波数を決定できるので、指定したフレームレートで全面走査が完了することが可能となり、ビデオ映像の投影を目的とした応用の設計値が明確となる。これにより、映像投影に適した周波数を決めることができる。   In addition, the image projection apparatus and the image acquisition apparatus using this electromagnetic wave scanning method can determine the first deflection frequency from the resolution and the frame rate, so that the entire scanning can be completed at the designated frame rate. Design values for applications aiming at video projection are clear. Thereby, a frequency suitable for video projection can be determined.

また、この発明の実施の形態の電磁波の走査方法において、第二の偏向周波数をfyとした時、 Further, when the scanning method of the electromagnetic wave embodiment of the present invention, the second deflection frequency is f y,


が整数となるF,Y及びfyの組み合わせとするようになっている。
この方法によれば、リサージュ図形に基づく輝点の走査時に画素の走査ムラを低減できる。

Is a combination of F, Y, and f y in which is an integer.
According to this method, it is possible to reduce pixel scanning unevenness when scanning a bright spot based on a Lissajous figure.

また、この発明の実施の形態の映像投影装置は、上述した電磁波の走査方法を用いている。この映像投影装置では、走査ムラが目立たない映像投影が可能となる。また、投影走査に必要な偏向器の周波数に設計自由度が生じ、より低コストな偏向器を用いる事が可能となる。   In addition, the image projection apparatus according to the embodiment of the present invention uses the above-described electromagnetic wave scanning method. With this video projection device, video projection with less noticeable scanning unevenness is possible. In addition, a degree of freedom in design arises in the frequency of the deflector necessary for projection scanning, and it becomes possible to use a deflector with lower cost.

更に、この発明の実施の形態の画像取得装置は、上述した電磁波の走査方法を用いている。この画像取得装置では、走査ムラが目立たない画像取得が可能となる。また、画像取得に必要な偏向器の周波数に設計自由度が生じ、より低コストな偏向器を用いる事が可能となる.   Furthermore, the image acquisition apparatus according to the embodiment of the present invention uses the above-described electromagnetic wave scanning method. With this image acquisition device, it is possible to acquire an image with inconspicuous scanning unevenness. In addition, there is a degree of design freedom in the frequency of the deflector necessary for image acquisition, and it becomes possible to use a lower cost deflector.

この発明に係る電磁波の走査方法は、例えば赤外線や紫外線、X線或いは他の放射線等の電磁波を用いることで、赤外線の画像取得装置やX線画像取得装置等その他の医療装置にも適用できる。   The electromagnetic wave scanning method according to the present invention can be applied to other medical devices such as infrared image acquisition devices and X-ray image acquisition devices by using electromagnetic waves such as infrared rays, ultraviolet rays, X-rays or other radiations.

2・・・偏向反射器
8・・・スクリーン
12・・・可動ミラー部
31・・・フォトディテクタ
2 ... deflecting reflector 8 ... screen 12 ... movable mirror 31 ... photodetector

特表2005-526289号公報Special Table 2005-526289

Claims (4)

電磁波の向きを変える偏向器を有し、
前記偏向器は振動する独立した第一偏向方向xと第二の偏向方向yを有し、
前記偏向器が偏向させた電磁波を走査させる事により空間を2次元走査する走査方法において、
第二の偏向方向の分解能をY、走査領域全体の走査が完了するフレームレートをFとした時、第一の偏向周波数fxを、
とすることを特徴とする電磁波の走査方法。
Has a deflector to change the direction of electromagnetic waves,
The deflector has a vibrating independent first deflection direction x and a second deflection direction y;
In a scanning method for scanning a space two-dimensionally by scanning an electromagnetic wave deflected by the deflector,
The resolution of the second deflection direction Y, when the scanning of the entire scanning area has a frame rate completed and F, the first deflection frequency f x,
An electromagnetic wave scanning method characterized by the above.
請求項1の走査方法において、
第二の偏向周波数をfyとした時、
が整数となるF,Y及びfyの組み合わせとすることを特徴とする電磁波の走査方法。
The scanning method of claim 1,
When the second deflection frequency is f y
F but which becomes an integer, electromagnetic wave scanning method which is characterized in that a combination of Y and f y.
請求項1又は請求項2の電磁波の走査方法を用いることを特徴とする映像投影装置。   An image projection apparatus using the electromagnetic wave scanning method according to claim 1 or 2. 請求項1又は請求項2の電磁波の走査方法を用いることを特徴とする画像取得装置。   3. An image acquisition apparatus using the electromagnetic wave scanning method according to claim 1.
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