图像投影装置以及补偿方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种图像投影装置以及补偿方法，其可以提高激光的照射位置的精度。图像投影装置具备：光照射单元，其照射激光；光扫描单元，其通过反射所述激光来进行光扫描，在绘制区域投影图像；光检测单元，其配置在所述绘制区域外；检测部，其根据在第1方向水平扫描所述激光时通过所述光检测单元检测出的与第1像素的期望值的偏差和在第2方向水平扫描所述激光时通过所述光检测单元检测出的与第2像素的期望值的偏差，分别检测所述激光在水平扫描方向的相位偏差和所述光扫描单元的偏转角变动；以及补偿部，其分别补偿通过所述检测部检测出的、所述激光在水平扫描方向的相位偏差和所述光扫描单元的偏转角变动。

【技术实现步骤摘要】
图像投影装置以及补偿方法
本专利技术涉及图像投影装置以及补偿方法。
技术介绍
以往，已知通过对激光进行二维扫描，将图像投影到屏幕中的图像投影装置(即所谓的激光投影仪)。在像这样的图像投影装置的中，存在一种装置，其实现驱动用于反射激光的MEMS(MicroElectroMechanicalSystems：微电子机械系统)反射镜，按顺序改变其反射方向由此对激光进行二维扫描。在像这样的图像投影装置中，在水平驱动MEMS反射镜时，通常使用较高速的共振驱动。但是，在使用了共振驱动时，在驱动信号与MEMS反射镜的位移之间会产生相位差。当产生了像这样的相位差时，在映射在屏幕中的投影图像中，会产生水平扫描方向的相位偏差。因此，已经提出可以消除像这样的水平扫描方向的相位偏差的技术(例如，参照以下专利文献1)。在这里，在使用了MEMS反射镜的图像投影装置中，不仅水平扫描方向的相位偏差，而且由于温度、气压等的影响，也可能产生MEMS反射镜的偏转角变动。如果产生了MEMS反射镜的偏转角变动，则在映射在屏幕中的投影图像中，会产生尺寸变动。然而，在上述专利文献1中公开的技术中，即使可以检测以及补偿水平扫描方向的相位偏差，也无法检测以及补偿偏转角变动。因此，存在以往无法提高激光的照射位置的精度的问题。专利文献1：日本特开2002-365568号公报
技术实现思路
为了解决上述现有技术问题，本专利技术的目的在于提高激光的照射位置的精度。为了解决上述问题，本专利技术的图像投影装置(1)的特征在于，具备：光照射单元(21)，其照射激光；光扫描单元(310)，其反射所述激光来进行光扫描，由此在绘制区域(50A)投影图像；光检测单元(60)，其配置在所述绘制区域(50A)外；检测部(404)，其根据在第1方向水平扫描所述激光时通过所述光检测单元(60)检测出的第1像素与期望值的偏差和在第2方向水平扫描所述激光时通过所述光检测单元(60)检测出的第2像素与期望值的偏差，分别检测所述激光在水平扫描方向的相位偏差和所述光扫描单元(310)的偏转角变动；以及补偿部(405)，其分别补偿由所述检测部(404)检测出的、所述激光在水平扫描方向的相位偏差和所述光扫描单元(310)的偏转角变动。此外，上述括弧内的参照符号是为了便于理解而附加的符号，只是一个例子，并不限定于图示的方式。根据本专利技术，可以提高激光的照射位置的精度。附图说明图1是表示本专利技术的一实施方式所涉及的图像投影装置的概要结构的图。图2是表示本专利技术的一实施方式所涉及的图像投影装置的具体结构的图。图3是表示本专利技术的一实施方式所涉及的光扫描部的具体结构的图。图4是表示本专利技术的一实施方式所涉及的补偿电路的功能结构的框图。图5是表示本专利技术的一实施方式所涉及的补偿电路的处理过程的流程图。图6是表示本专利技术的一实施方式所涉及的补偿电路中存储的判定表格的一个例子的图。图7是表示由本专利技术的一实施方式所涉及的补偿电路进行的补偿方法的具体例(第1例)的图。图8是表示由本专利技术的一实施方式所涉及的补偿电路进行的补偿方法的具体例(第2例)的图。图9是表示由本专利技术的一实施方式所涉及的补偿电路进行的补偿方法的具体例(第3例)的图。图10是表示由本专利技术的一实施方式所涉及的补偿电路进行的补偿方法的具体例(第4例)的图。图11是表示本专利技术的一实施方式所涉及的屏幕的结构例的图。符号说明1图像投影装置；11系统控制器；17补偿电路；21LD模块(光照射单元)；50屏幕(投影面)；50A绘制区域；60光传感器(光检测单元)；70温度传感器；310MEMS反射镜(光扫描单元)；401获取部；402平均化部；403计算部；404检测部；405补偿部；410期望值存储部；411判定表格存储部。具体实施方式以下，参照附图，针对本专利技术的一实施方式进行说明。(图像投影装置1的概要结构)图1是表示本专利技术的一实施方式所涉及的图像投影装置1的概要结构图。图1的(a)是表示图像投影装置1的外观(前面)的图。图1的(b)是表示图像投影装置1的内部结构的A-A截面图。如图1的(a)所示，本实施方式的图像投影装置1在其机架100的前面(图中X轴正方向的面)设置了屏幕50。屏幕50是本专利技术的“投影面”的一个例子。另外，如图1的(b)所示，图像投影装置1在机架100的内部设置了LD模块21、光扫描部30以及光学系统40。在图1的(b)所示的例子中，光学系统40具有反射镜41、反射镜42、反射镜43以及凹面镜44。如此构成的图像投影装置1通过一边使从LD模块21射出的激光在光扫描部30以及光学系统40中进行反射，一边照射到屏幕50进行光扫描，可以在屏幕50中投影图像。该光扫描通过驱动光扫描部30的MEMS反射镜310(参照图2以及图3)，按顺序改变激光的反射方向来实现。作为图像投影装置1，例如列举了车载用平视显示器。在这种情况下，例如，图像投影装置1被内置在车辆驾驶席前方的仪表盘内。并且，图像投影装置1通过将投影在屏幕50中的各种信息(例如，速度计、路径引导等)的显示图像显示在车辆的前窗，可以使驾驶员识别该显示图像。(图像投影装置1的具体结构)图2是表示本专利技术的一实施方式所涉及的图像投影装置1的具体结构的图。如图2所示，图像投影装置1具备电路部10、光源部20、光扫描部30、光学系统40、屏幕50、光传感器60以及温度传感器70。此外，针对图2的补偿电路17、光传感器60以及温度传感器70，作为图像投影装置1的进一步的结构在后面进行描述。电路部10控制光源部20以及光扫描部30。电路部10具备系统控制器11、缓冲电路13、反射镜驱动电路14、激光器驱动电路15以及补偿电路17。光源部20具备LD模块21以及消光滤光器22。LD模块21是本专利技术的“光照射单元”的一个例子，具有激光器211R、激光器211G以及激光器211B。光扫描部30具备MEMS反射镜310。此外，针对光扫描部30的具体结构，使用图3在后面进行描述。系统控制器11可以向反射镜驱动电路14提供角度控制信号。反射镜驱动电路14通过根据来自系统控制器11的角度控制信号，向压电传动装置331、332、341、342(参照图3)提供驱动信号，可以水平驱动以及垂直驱动MEMS反射镜310。另外，系统控制器11可以向激光器驱动电路15提供数字的影像信号。激光器驱动电路15通过根据来自系统控制器11的影像信号，向光源部20的激光器211R、211G、211B提供驱动电流，可以从激光器211R、211G、211B射出激光。激光器211R、211G、211B根据从系统控制器11提供的驱动电流射出激光。激光器211R例如是红色半导体激光器，射出波长λR(例如，640nm)的光。激光器211G例如是绿色半导体激光器，射出波长λG(例如，530nm)的光。激光器211B例如是蓝色半导体激光器，射出波长λB(例如，445nm)的光。从激光器211R、211G、211B射出的各波长的光通过双色镜等合成，并通过消光滤光器22消光至预定的光量，入射至光扫描部30的MEMS反射镜310。入射至MEMS反射镜310的激光，通过水平驱动以及垂直驱动MEMS反射镜310来改变其反射方向，进而在通过光学系统40重复反射后照射到屏幕50(参照图1)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像投影装置，其特征在于，具备：光照射单元，其照射激光；光扫描单元，其反射所述激光来进行光扫描，由此在绘制区域投影图像；光检测单元，其配置在所述绘制区域外；检测部，其根据在第1方向水平扫描所述激光时通过所述光检测单元检测出的第1像素与期望值的偏差和在第2方向水平扫描所述激光时通过所述光检测单元检测出的第2像素与期望值的偏差，分别检测所述激光在水平扫描方向的相位偏差和所述光扫描单元的偏转角变动；以及补偿部，其分别补偿通过所述检测部检测出的、所述激光在水平扫描方向的相位偏差和所述光扫描单元的偏转角变动。

【技术特征摘要】
2016.12.21 JP 2016-2484651.一种图像投影装置，其特征在于，具备：光照射单元，其照射激光；光扫描单元，其反射所述激光来进行光扫描，由此在绘制区域投影图像；光检测单元，其配置在所述绘制区域外；检测部，其根据在第1方向水平扫描所述激光时通过所述光检测单元检测出的第1像素与期望值的偏差和在第2方向水平扫描所述激光时通过所述光检测单元检测出的第2像素与期望值的偏差，分别检测所述激光在水平扫描方向的相位偏差和所述光扫描单元的偏转角变动；以及补偿部，其分别补偿通过所述检测部检测出的、所述激光在水平扫描方向的相位偏差和所述光扫描单元的偏转角变动。2.根据权利要求1所述的图像投影装置，其特征在于，所述图像投影装置还具备：计算部，其计算所述第1像素的像素计数值与所述第2像素的像素计数值的和以及差，所述检测部根据通过所述计算部计算出的所述和与期望值的偏差和通过所述计算部计算出的所述差与期望值的偏差，分别检测是否产生了所述激光在水平扫描方向的相位偏差以及所述光扫描单元的偏转角变动。3.根据权利要求2所述的图像投影装置，其特征在于，所述图像投影装置还具备：平均化部，其计算通过所述光检测单元检测出的预定件数的所述第1像素的像素计数值的平均值和通过所述光检测单元检测出的预定件数的所述第2像素的像素计数值的平均值，所述计算部计算所述第1像素的像素计数值的平均值与所述第2像素的像素计数值的平均值的和以及差。4.根据权利要求3所述的图像投影装置，其特征在于，所述平均化部在水平扫描特定波长的所述激光时，将通过所述光检测单元检测出的像素用作所述第1像素以及所述第2像素。5.根据权利要求1～4中任一项所述的图像投...

【专利技术属性】
技术研发人员：木村佑司，田中丰树，
申请(专利权)人：三美电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP