特許 6414067 投射装置、投射装置の制御方法、投射装置の制御装置、およびそのコンピュータプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6414067

(24)【登録日】2018年10月12日

(45)【発行日】2018年10月31日

(54)【発明の名称】投射装置、投射装置の制御方法、投射装置の制御装置、およびそのコンピュータプログラム

(51)【国際特許分類】

   H04N 5/74 20060101AFI20181022BHJP

   G09G 3/20 20060101ALI20181022BHJP

   G09G 3/34 20060101ALI20181022BHJP

   G09G 3/36 20060101ALI20181022BHJP

   H01S 3/00 20060101ALI20181022BHJP

   H01S 3/10 20060101ALI20181022BHJP

   G02B 26/08 20060101ALI20181022BHJP

【ＦＩ】

   H04N5/74 Z

   G09G3/20 680C

   G09G3/20 642P

   G09G3/20 612U

   G09G3/20 670N

   G09G3/34 J

   G09G3/20 621E

   G09G3/20 670L

   G09G3/20 670K

   G09G3/20 670A

   G09G3/20 670G

   G09G3/20 670E

   G09G3/36

   G09G3/34 D

   H01S3/00 G

   H01S3/00 A

   H01S3/10 Z

   G02B26/08 E

【請求項の数】9

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2015-535330(P2015-535330)

(86)(22)【出願日】2014年3月5日

(86)【国際出願番号】JP2014055569

(87)【国際公開番号】WO2015033598

(87)【国際公開日】20150312

【審査請求日】2017年2月15日

(31)【優先権主張番号】特願2013-182788(P2013-182788)

(32)【優先日】2013年9月4日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004237

【氏名又は名称】日本電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109313

【弁理士】

【氏名又は名称】机 昌彦

(74)【代理人】

【識別番号】100124154

【弁理士】

【氏名又は名称】下坂 直樹

(72)【発明者】

【氏名】奥村 藤男

【審査官】 益戸 宏

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−１７３２３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−００３５６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１５５２２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０４４２０４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｎ ５／７４

Ｇ０２Ｂ ２６／０８

Ｇ０９Ｇ ３／２０

Ｇ０９Ｇ ３／３４

Ｇ０９Ｇ ３／３６

Ｈ０１Ｓ ３／００

Ｈ０１Ｓ ３／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

レーザ光である光を発するレーザ光源と、
投射する前記光の強度分布を画像情報に基づいて制御することにより画像を生成する投射制御部と、
前記投射制御部によって制御された前記光を投射する投射部と、
前記投射部から投射された前記光の強度を測定する測定部と、
前記画像情報に基づいて、前記投射部から投射される前記光の強度分布を算出する分布算出部と、
前記画像のうち、判定に用いる一部の評価領域を選択する選択部と、
前記分布算出部で算出された前記光の前記評価領域の強度分布と、前記測定部で測定された前記光の前記評価領域の強度とに基づいて、異常な投射が生じたか否かを判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に基づいて前記レーザ光源および前記投射制御部のいずれか一方を制御する出力制御部とを備え、
前記投射制御部は前記評価領域を示す情報に基づいて投射する前記光の強度分布を制御する投射装置。

【請求項2】

請求項１に記載の投射装置において、
前記選択部は、前記分布算出部で算出された前記光の強度分布に基づいて、前記評価領域を選択する投射装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載の投射装置において、
前記選択部は、前記分布算出部で算出された前記光の強度分布のピーク点を含む領域をピーク領域とし、前記ピーク領域を前記評価領域として選択する投射装置。

【請求項4】

請求項１に記載の投射装置において、
前記分布算出部は、前記画像を分割して複数の分割領域とし、
前記選択部は、前記分割領域を順に前記評価領域として選択する投射装置。

【請求項5】

請求項４に記載の投射装置において、
前記分布算出部は、前記画像情報に基づいて、前記複数の前記分割領域の境界における前記光の強度が、前記画像全体の前記光の強度の平均値よりも小さくなるように前記分割領域を生成する投射装置。

【請求項6】

請求項４または５に記載の投射装置において、
前記選択部は、前記分布算出部で算出された前記光の強度分布のピーク点を含む領域をピーク領域とし、
前記複数の前記分割領域と前記ピーク領域とを順に前記評価領域として選択する投射装置。

【請求項7】

レーザ光である光を発するレーザ光源と、
投射する前記光の強度分布を画像情報に基づいて制御することにより画像を生成する投射制御部と、
前記投射制御部によって制御された前記光を投射する投射部とを備える投射装置を制御する制御方法であって、
前記画像情報に基づいて、前記投射装置から投射される前記光の強度分布を算出し、
投射する前記画像のうち、判定に用いる一部の評価領域を選択し、
前記投射装置から投射された前記光の強度を測定し、
算出された前記光の前記評価領域の強度分布と、測定された前記光の前記評価領域の強度とに基づいて、異常な投射が生じたか否かを判定し、
判定結果に基づいて前記投射装置から投射される前記光の強度分布を制御するものであり、
前記投射制御部は前記評価領域を示す情報に基づいて投射する前記光の強度分布を制御する投射装置の制御方法。

【請求項8】

レーザ光である光を発するレーザ光源と、
投射する前記光の強度分布を画像情報に基づいて制御することにより画像を生成する投射制御部と、
前記投射制御部によって制御された前記光を投射する投射部とを備える投射装置を制御する制御装置であって、
投射する前記画像の前記画像情報に基づいて、前記投射装置から投射される前記光の強度分布を算出する分布算出部と、
投射する前記画像のうち、判定に用いる一部の評価領域を選択する選択部と、
前記投射装置から投射された前記光の強度を測定する測定部と、
前記分布算出部で算出された前記光の前記評価領域の強度分布と、前記測定部で測定された前記光の前記評価領域の強度とに基づいて、異常な投射が生じたか否かを判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に基づいて前記投射装置から投射される前記光の強度分布を制御する出力制御部とを備え、
前記投射制御部は前記評価領域を示す情報に基づいて投射する前記光の強度分布を制御する投射装置の制御装置。

【請求項9】

レーザ光である光を発するレーザ光源と、
投射する前記光の強度分布を画像情報に基づいて制御することにより画像を生成する投射制御部と、
前記投射制御部によって制御された前記光を投射する投射部と
投射された前記光の強度を測定する測定部とを備える投射装置の制御装置を実現するためのコンピュータプログラムであって、
コンピュータに、
投射する前記画像の前記画像情報に基づいて、前記投射装置から投射される前記光の強度分布を算出する分布算出手段、
投射する前記画像のうち、判定に用いる一部の評価領域を選択する選択手段、
前記分布算出手段で算出された前記光の前記評価領域の強度分布と、測定された前記光の前記評価領域の強度とに基づいて、異常な投射が生じたか否かを判定する判定手段、および、
前記判定手段の判定結果に基づいて前記投射装置から投射される前記光の強度分布を制御する出力制御手段として機能させるためのものであり、
前記投射制御部は前記評価領域を示す情報に基づいて投射する前記光の強度分布を制御するコンピュータプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は投射装置、投射装置の制御方法、投射装置の制御装置、およびそのコンピュータプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

画像や映像の投射装置には複数の方式のものがある。そのうちの１つである、位相変調型の空間変調素子を用いた投射装置では、レーザを光源とし、各画素の情報に基づいてレーザ光を回折することによって像を形成する。よって、所望の部分のみに光を集中させることが可能であり、画像や映像を明るく投影することが出来る。

【0003】

ただし、このような方式では、レーザを光源とするため、安全性を確保するための対策を施す必要がある。

【0004】

特許文献１には、画像信号に応じて各色の光源から出射されるレーザ光のパワーの比を求め、求めた比に応じて投射光が安全基準の上限値を超えないように光源から出射されるレーザ光を調整することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】国際公開第２０１２／１１７５４８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、本発明者は、特許文献１に記載された方法では、素子の温度変化、経時変化、不良、および信号の誤処理などにより、想定外の強度のレーザ光が出力される可能性があると考えた。

【0007】

本発明の目的は、想定外の強度の光が投射されることが抑制される投射装置、投射装置の制御方法、投射装置の制御装置、およびそのコンピュータプログラムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明によれば、
レーザ光である光を発するレーザ光源と、
投射する前記光の強度分布を画像情報に基づいて制御することにより画像を生成する投射制御部と、
前記投射制御部によって制御された前記光を投射する投射部と、
前記投射部から投射された前記光の強度を測定する測定部と、
前記画像情報に基づいて、前記投射部から投射される前記光の強度分布を算出する分布算出部と、
前記画像のうち、判定に用いる一部の評価領域を選択する選択部と、
前記分布算出部で算出された前記光の前記評価領域の強度分布と、前記測定部で測定された前記光の前記評価領域の強度とに基づいて、異常な投射が生じたか否かを判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に基づいて前記レーザ光源および前記投射制御部のいずれか一方を制御する出力制御部と
を備える投射装置が提供される。

【0009】

本発明によれば、
レーザ光である光を発するレーザ光源と、
投射する前記光の強度分布を画像情報に基づいて制御することにより画像を生成する投射制御部と、
前記投射制御部によって制御された前記光を投射する投射部と
を備える投射装置を制御する制御方法であって、
前記画像情報に基づいて、前記投射装置から投射される前記光の強度分布を算出し、
投射する前記画像のうち、判定に用いる一部の評価領域を選択し、
前記投射装置から投射された前記光の強度を測定し、
算出された前記光の前記評価領域の強度分布と、測定された前記光の前記評価領域の強度とに基づいて、異常な投射が生じたか否かを判定し、
判定結果に基づいて前記投射装置から投射される前記光の強度分布を制御する
投射装置の制御方法が提供される。

【0010】

本発明によれば、
レーザ光である光を発するレーザ光源と、
投射する前記光の強度分布を画像情報に基づいて制御することにより画像を生成する投射制御部と、
前記投射制御部によって制御された前記光を投射する投射部と
を備える投射装置を制御する制御装置であって、
投射する前記画像の前記画像情報に基づいて、前記投射装置から投射される前記光の強度分布を算出する分布算出部と、
投射する画像のうち、判定に用いる一部の評価領域を選択する選択部と、
前記投射装置から投射された前記光の強度を測定する測定部と、
前記分布算出部で算出された前記光の前記評価領域の強度分布と、前記測定部で測定された前記光の前記評価領域の強度とに基づいて、異常な投射が生じたか否かを判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に基づいて前記投射装置から投射される前記光の強度分布を制御する出力制御部と
を備える投射装置の制御装置が提供される。

【0011】

本発明によれば、
レーザ光である光を発するレーザ光源と、
投射する前記光の強度分布を画像情報に基づいて制御することにより画像を生成する投射制御部と、
前記投射制御部によって制御された前記光を投射する投射部と
投射された前記光の強度を測定する測定部と
を備える投射装置の制御装置を実現するためのコンピュータプログラムであって、
コンピュータに、
投射する前記画像の前記画像情報に基づいて、前記投射装置から投射される前記光の強度分布を算出する分布算出手段、
投射する前記画像のうち、判定に用いる一部の評価領域を選択する選択手段、
前記分布算出部で算出された前記光の前記評価領域の強度分布と、測定された前記光の前記評価領域の強度とに基づいて、異常な投射が生じたか否かを判定する判定手段、および
前記判定手段の判定結果に基づいて前記投射装置から投射される前記光の強度分布を制御する出力制御手段
として機能させるためのコンピュータプログラムが提供される。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、想定外の強度の光が投射される異常出力を検出し、投射光の強度を制御できる投射装置、投射装置の制御方法、投射装置の制御装置、およびそのコンピュータプログラムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。

【0014】

【図1】第１の実施形態に係る投射装置の構成例を示す図である。

【図2】第１の実施形態に係るレーザ光源、投射制御部、投射部、および測定部の構成例を示す図である。

【図3】第１の実施形態に係る分布算出部により算出される投射光の強度分布について説明するための図である。

【図4】第１の実施形態に係る分布算出部により算出される投射光の強度分布について説明するための図である。

【図5】第１の実施形態に係る投射装置の動作フローを示す図である。

【図6】第２の実施形態に係る投射装置の構成例を示す図である。

【図7】第２の実施形態に係る投射装置の、時間軸におけるフレーム構造の例を示す図である。

【図8】第２の実施形態に係る投射装置の動作フローを示す図である。

【図9】第３の実施形態に係る評価領域について説明するための図である。

【図10】第３の実施形態に係る、投射のシークエンスの例を示す図である。

【図11】第３の実施形態の作用および効果について説明するための図である。

【図12】（ａ）は画像を均等に分割して生成された分割領域の例を示す図、（ｂ）は第４の実施形態に係る方法で生成された分割領域の例を示す図である。

【図13】第５の実施形態の作用および効果を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。

【0016】

なお、以下に示す説明において、分布算出部１５０、選択部１６０、判定部１７０、および出力制御部１８０は、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。分布算出部１５０、選択部１６０、判定部１７０、および出力制御部１８０は、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、メモリにロードされた本図の構成要素を実現するプログラム、そのプログラムを格納するハードディスクなどの記憶メディア、ネットワーク接続用インタフェースを中心にハードウエアとソフトウエアの任意の組合せによって実現される。そして、その実現方法、装置には様々な変形例がある。

【0017】

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る投射装置１０の構成例を示す図である。
本実施形態によれば、投射装置１０は、レーザ光源１１０、投射制御部１２０、投射部１３０、測定部１４０、分布算出部１５０、選択部１６０、判定部１７０、および出力制御部１８０を有する。レーザ光源１１０は、レーザ光である光を発する。投射制御部１２０は、投射する光の強度分布を画像情報に基づいて制御することにより、画像を生成する。投射部１３０は、投射制御部１２０によって制御された光を投射する。測定部１４０は、投射部１３０から投射された光の強度を測定する。分布算出部１５０は、画像情報に基づいて、投射部１３０から投射される光の強度分布を算出する。選択部１６０は、画像のうち、判定に用いる一部の評価領域を選択する。判定部１７０は、分布算出部１５０で算出された光の評価領域の強度分布と、測定部１４０で測定された光の評価領域の強度とに基づいて、異常な投射が生じたか否かを判定する。出力制御部１８０は、判定部１７０の判定結果に基づいて、レーザ光源１１０および投射制御部１２０のいずれか一方を制御する。以下で、詳細に説明する。

【0018】

レーザ光源１１０からはレーザ光である光が発せられる。レーザ光源１１０から発せられた光は、投射制御部１２０に入射する。投射制御部１２０では、投射しようとする画像の情報に基づいて、光の強度分布が制御される。投射制御部１２０で制御された光は投射部１３０に入射し、投射部１３０からスクリーンに対して投射される。このとき、測定部１４０によって投射部１３０から投射される光の強度分布が測定される。

【0019】

一方で、分布算出部１５０は、投射しようとする画像の情報に基づいて、投射部１３０から投射される画像の強度分布を算出する。分布算出部１５０で算出された強度分布は、選択部１６０および出力制御部１８０に入力される。出力制御部１８０は、分布算出部１５０で算出された強度分布に基づいて、レーザ光源１１０および投射制御部１２０のいずれか一方、もしくはレーザ光源１１０および投射制御部１２０の両方を制御し、投射される光の強度を調整する。

【0020】

選択部１６０は、分布算出部１５０で算出された強度分布に基づいて、投射しようとする画像のうち、異常出力が生じていないかどうかの判定のために用いる一部の評価領域を選択する。選択部１６０は選択した評価領域を示す情報と、分布算出部１５０で算出された強度分布のうち、選択した評価領域における強度の情報を判定部１７０へ入力する。

【0021】

判定部１７０には、選択部１６０から、評価領域を示す情報と、その評価領域における強度の情報とが入力され、さらに、測定部１４０から、投射された光の強度分布を示す情報が入力される。判定部１７０は、選択部１６０から入力された評価領域を示す情報に基づき、測定部１４０から入力された強度分布情報のうち、評価領域について、測定された光の強度を算出する。そして判定部１７０は、選択部１６０から入力された、評価領域について算出された光の強度と、評価領域について測定された光の強度とを比較する。判定部１７０は、評価領域について算出された光の強度と、評価領域について測定された光の強度との差に基づき、投射部１３０から異常な投射が生じたか否かを判定する。判定部１７０から出力制御部１８０へは、異常な投射が生じたか否かの判定結果が入力される。

【0022】

出力制御部１８０は、判定部１７０の判定結果に基づき、レーザ光源１１０および投射制御部１２０のいずれか一方、もしくはレーザ光源１１０および投射制御部１２０の両方を制御する。レーザ光源１１０および投射制御部１２０は、出力制御部１８０により、投射部１３０から投射される光が正常な強度分布を持つよう制御されるか、もしくは、投射を停止するよう制御される。投射制御部１２０および判定部１７０の動作を含め、以下で詳細に説明する。

【0023】

図２は、本実施形態に係るレーザ光源１１０、投射制御部１２０、投射部１３０、および測定部１４０の構成例を示す図である。本実施形態に係る投射装置１０はさらに整形光学系１１２を有する。整形光学系１１２はレーザ光源１１０の光出力口の前方に配置され、レーザ光源１１０から発せられた光を、後の位相変調、フーリエ変換、結像、投射に適する形状に整形する。さらに、整形光学系１１２は偏光板を含んでおり、整形光学系１１２を通ることで光の偏光が一様となる、この偏光状態は、光が投射部１３０から投射されるまで保存される。整形光学系１１２から出射された光は位相変調型空間変調素子１２２の受光面へ入射する。

【0024】

投射制御部１２０は位相変調型空間変調素子１２２、フーリエ変換レンズ１２４、および結像光学系１２６を備える。測定部１４０は、偏光保存素子１４２、モニタ素子１４４、および強度算出部１４６を備える。位相変調型空間変調素子１２２は、投射制御部１２０に入射された光を位相変調する。フーリエ変換レンズ１２４は、位相変調型空間変調素子１２２によって位相変調された光をフーリエ変換する。結像光学系１２６は、フーリエ変換レンズ１２４を透過した光を結像する。偏光保存素子１４２は、フーリエ変換レンズ１２４を透過した光の光路内に置かれ、光の一部を反射する。モニタ素子１４４は、偏光保存素子１４２により反射された光の強度分布を測定する。強度算出部１４６は、モニタ素子１４４で測定された光の強度に基づいて、投射部１３０から投射された光の強度分布を算出する。ここで、結像光学系１２６は、偏光保存素子１４２を透過した光を結像し、投射部１３０へ入射させる。投射部１３０は結像光学系１２６から入射された光を投射する。

【0025】

位相変調型空間変調素子１２２はたとえば強誘電性液晶、ホモジーニアス液晶、および垂直配向液晶を含む素子である。投射制御部１２０はさらに変調制御部１２１を備え、変調制御部１２１は、位相変調型空間変調素子１２２が有する複数の受光領域の屈折率を、それぞれ投射しようとする画像の画素毎の情報に応じて変化させる。このことで、光は位相変調され、画像の情報が光に保持される。

【0026】

もしくは、位相変調型空間変調素子１２２はたとえばMicro Electro Mechanical System（ＭＥＭＳ）素子である。位相変調型空間変調素子１２２の受光面に平行な基板に対して設けられた複数の微小ミラーの、基板に対する高さが変わることによって、画素毎に反射光の光路長を変化させることができる。変調制御部１２１は、位相変調型空間変調素子１２２が有する複数の微小ミラーの、基板に対する高さを、それぞれ投射しようとする画像の画素毎の情報に応じて変化させる。このことで、光は位相変調され、画像の情報が光に保持される。

【0027】

位相変調型空間変調素子１２２により位相変調された光は、フーリエ変換レンズ１２４を透過することにより回折され、また、結像光学系１２６へ向けて集光される。集光された光は、拡散板などを含む結像光学系１２６により結像され、投射部１３０により投射される。

【0028】

フーリエ変換レンズ１２４と結像光学系１２６の間の光路内には、偏光保存素子１４２が配置されている。フーリエ変換レンズ１２４を透過した光の一部は偏光保存素子１４２で反射され、モニタ素子１４４に入射する。偏光保存素子１４２で反射されなかった残りの光は偏光保存素子１４２を透過し、結像光学系１２６に入射する。光の偏光は、偏光保存素子１４２を透過しても保存されている。モニタ素子１４４はたとえば複数の受光部が２次元に配列されたフォトダイオードアレイである。モニタ素子１４４は偏光保存素子１４２から反射された反射光を受光し、反射光の強度分布を示す信号を強度算出部１４６へ出力する。強度算出部１４６は反射光の強度分布と投射部１３０から投射される光の強度分布との関係を示す換算情報（たとえば係数、式、テーブル）を保持している。そして、投射部１３０から投射された光の強度分布を算出する。

【0029】

偏光保存素子１４２はたとえば、ガラス、石英、および光学プラスチックのいずれかからなる。

【0030】

図３および４は、本実施形態に係る分布算出部１５０により算出される投射光の強度分布について説明するための図である。図３において、投射装置１０から投射された画像はスクリーン２１０に投射されている。本図のような投射においては、投射装置１０の投射口から１０ｃｍの距離にある面２２０における強度分布について、安全上の基準が定められている場合がある。たとえば、実際には面２２０は平面ではなく、投射源を中心とする球面の一部である。基準では、投射された光が投射口から１０ｃｍの距離において、目に入射してしまった場合の安全性が想定されている。面２２０における波線の円は、一度に目に入射する範囲、すなわち目の大きさに相当するアパーチャー２３０を示している。投射装置１０からの投射は、このアパーチャー２３０に入射する光の強度が、定められた基準値を超えないように行われなければならない。そして、アパーチャー２３０が、少なくとも一部に投射領域を含む限り、いずれの位置にある場合でもこの基準が満たされなければならない。

【0031】

図４（ａ）は、分布算出部１５０が算出する強度分布について説明するための図である。分布算出部１５０は、アパーチャー２３０内に入射する光の強度の積分値である積分強度を算出する。積分強度は、アパーチャー２３０の位置毎に算出され、それらの分布が強度分布として求められる。分布算出部１５０が算出する強度分布は、強度の積分を行った領域範囲を示す情報と、その情報に関連づけられた積分強度の値とを含む。ここで、位相変調型空間変調素子１２２においては、スクリーン２１０上の１点に全てのエネルギーを集中することも可能であり、アパーチャー２３０内にわずかでも投射領域が含まれれば、積分強度を算出しなければならない。本図においてアパーチャー２３０ｃはアパーチャー２３０内の全ての領域が投射領域となっている例である。一方、アパーチャー２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｄは、アパーチャー２３０内の一部の領域のみが投射領域となっている例である。分布算出部１５０は、アパーチャー２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｄなどについても積分強度を算出する。よって、分布算出部１５０で算出される強度分布は、投射する画像よりも広い領域についての情報となる。

【0032】

安全基準において、アパーチャー２３０の直径はたとえば７ｍｍであるが、独自の基準であっても構わない、また、円形以外のアパーチャー２３０を設定しても構わない。

【0033】

図４（ｂ）は、図４（ａ）のＸ−Ｘ'断面での積分強度の分布を示した図である。積分強度の最大値と基準値とを比較し、積分強度が基準値より大きくならないように、出力制御部１８０はレーザ光源１１０および投射制御部１２０のいずれか一方、もしくはレーザ光源１１０および投射制御部１２０の両方を制御し、投射強度の大きさを調整する。

【0034】

分布算出部１５０において算出された強度分布情報は選択部１６０に入力される。選択部１６０は、算出された強度分布情報に基づき、画像のうち特定の一部を評価領域として選択する。後に詳しく説明するように、実際に投射された評価領域の光の強度が、算出された強度と合うかどうかが、異常な投射が生じたか否かの判断基準となる。

【0035】

本実施形態に係る選択部１６０は、分布算出部１５０で算出された強度分布のうち、まず、ピーク点、すなわち最大値をとる位置を抽出する。そして、ピーク点を中心として、予め定められた一定の範囲をピーク領域とする。ここで、ピーク領域は、ひとつのアパーチャー２３０である。つまり、ピーク点の値はピーク領域としたひとつのアパーチャー２３０内の強度の積分値を示している。その上で、選択部１６０はピーク領域を評価領域として選択する。選択部１６０は、選択した評価領域を示す情報と、評価領域における強度、すなわちピーク点の値の情報を判定部１７０に入力する。

【0036】

判定部１７０へは、選択部１６０から、評価領域を示す情報と、その評価領域における強度の情報とが入力され、さらに、測定部１４０から、投射された光の強度分布を示す情報が入力される。選択部１６０から入力された強度を、算出積分強度と呼ぶ。一方、判定部１７０は、選択部１６０から入力された評価領域を示す情報と、測定部１４０から入力された、投射された光の強度分布とから、評価領域について実際に投射された光の強度分布を抽出し、評価領域内の強度の積分値を算出する。この積分値を、測定積分強度と呼ぶ。

【0037】

判定部１７０は、評価領域の算出積分強度と測定積分強度との差を算出する。そして、この差の大きさに基づいて判定を行う。判定部１７０は、予め定められた、第１、第２、および第３の基準範囲を記憶している。第１の基準範囲は、算出した差が十分に小さく、想定された通りの投射がされていると判断できる範囲を示す。第３の基準範囲は、算出した差が大きく、想定外の投射が生じていると考えられる範囲を示す。第２の基準範囲は、第１の基準範囲にも第３の基準範囲にも含まれない範囲であり、明確には異常とも正常とも判断できない範囲を示す。

【0038】

判定部１７０は、評価領域の算出積分強度と測定積分強度との差を算出する。第１に、この差が、予め定められた第１の基準範囲内である場合、異常な投射が生じていない、つまり「正常」と判定する。そして、判定部１７０は「正常」の判定結果を出力制御部１８０に入力し、投射装置１０は、投射する画像情報が別の画像情報に変化するまで、評価を行った際の画像の投射を続ける。第２に、差が予め定められた第３の基準範囲内である場合、判定部１７０は異常な投射が生じたと判定する。そして、「異常」の判定結果を出力制御部１８０に入力する。出力制御部１８０は、この判定結果に基づき、レーザ光源１１０および投射制御部１２０を制御し、投射を停止する。第３に、差が予め定められた第２の基準範囲内である場合、判定部１７０は「再評価」の判定結果を出力制御部１８０に入力する。出力制御部１８０は、算出積分強度と測定積分強度との差を補正するよう、レーザ光源１１０および投射制御部１２０のいずれか一方、もしくはレーザ光源１１０および投射制御部１２０の両方を制御する。そして、判定部１７０にて再度同様に算出積分強度と測定積分強度との差を算出する。この差が第１の基準範囲内である場合、異常な投射が生じていない、つまり「正常」と判定する。そして、「正常」の判定結果を出力制御部１８０に入力する。そして、出力制御部１８０は、投射する画像情報が別の画像情報に変化するまで、評価を行った際の画像の投射を続けるよう、投射制御部１２０を制御する。一方、この差がまたしても第２の基準範囲内である場合、あるいは、第３の基準範囲内である場合、判定部１７０は異常な投射が生じたと判定する。そして、「異常」もしくは、「２度目の再評価」の判定結果を出力制御部１８０に入力する。出力制御部１８０は、この判定結果に基づき、レーザ光源１１０および投射制御部１２０を制御し、投射を停止する。

【0039】

第１の基準範囲はたとえば算出積分強度の２％未満であり、第２の基準範囲はたとえば算出積分強度の２％以上１０％未満であり、第３の基準範囲はたとえば算出積分強度の１０％以上である。１度目の「再評価」の判定を許容しているのは、わずかな誤差で異常と判断されるのを防ぐためである。

【0040】

図５は、本実施形態に係る投射装置１０の動作フローを示す図である。フローの各ブロックの左側には画像サンプルを示している。画像サンプルの白い部分において、光の強度が高い。先に説明した本実施形態に係る投射装置１０の動作を、本図を参照して説明する。分布算出部１５０において、画像情報に基づき強度分布が算出される。算出された強度分布のピーク値が基準値を超えないよう、出力制御部１８０により、投射強度が調整される。そして、調整された強度で投射部１３０から画像が投射される。そのとき、測定部１４０により、投射された光の強度分布が測定される。評価領域について実際に投射された強度と算出された強度とに基づいて、異常な投射が生じたか否かの判定が判定部１７０で行われる。「正常」の判定がされた場合には、画像情報が別の画像情報に変化するまで、評価を行った際の画像を続けて投射する。１度目の「再評価」の判定がされた場合には、再度投射強度の調整、画像の投射、投射強度の測定、および判定が行われる。そして、「異常」もしくは２度目の「再評価」の判定がされた場合には、出力制御部１８０により投射を停止する制御が行われる。

【0041】

投射しようとする画像が変わった場合、分布算出部１５０は、強度分布を再度算出し、選択部１６０および出力制御部１８０に入力する。そして出力制御部１８０は投射強度を調整し、投射部１３０から画像が投射される。選択部１６０は新たに評価領域を選択し、判定部１７０にて判定が行われる。

【0042】

本実施形態に係る動作のフローでは、「正常」と判定された場合に、画像情報が変化するまで投射を続けるとしたが、画像情報が変化しない場合にも、予め定められた時間毎、たとえば１秒毎もしくは数秒毎に、判定を実施することが望ましい。

【0043】

次に、本実施形態の作用および効果について説明する。本実施形態に係る投射装置１０では、判定部１７０は、実際に投射される光の強度を計測した値に基づいて判定を行う。したがって、想定外の強度の光が投射される異常出力を検出し、投射光の強度を制御したり、投射を停止したりすることができる。

【0044】

（第２の実施形態）
図６は、第２の実施形態に係る投射装置１０の構成例を示す図である。本実施形態に係る投射装置１０は、投射制御部１２０が評価領域を示す情報に基づいて投射する光の強度分布を制御する点、および、モニタ素子１４４としてフォトダイオードアレイの代わりにひとつの受光部を持つフォトダイオードを用いる点を除いて、第１の実施形態と同様の構成である。ただし、モニタ素子１４４が異なるために、選択部１６０および出力制御部１８０で行われる処理の詳細も異なる。

【0045】

本実施形態に係る投射装置１０において、レーザ光源１１０からはレーザ光である光が発せられる。レーザ光源１１０から発せられた光は、投射制御部１２０に入射する。投射制御部１２０では、投射しようとする画像の情報に基づいて、光の強度分布が制御される。投射制御部１２０で制御された光は投射部１３０に入射し、投射部１３０からスクリーンに対して投射される。このとき、測定部１４０によって投射部１３０から投射される光の強度が測定される。

【0046】

投射制御部１２０は位相変調型空間変調素子１２２、フーリエ変換レンズ１２４、および結像光学系１２６を備える。測定部１４０は、偏光保存素子１４２、モニタ素子１４４、および強度算出部１４６を備える。位相変調型空間変調素子１２２は、投射制御部１２０に入射された光を位相変調する。フーリエ変換レンズ１２４は、位相変調型空間変調素子１２２によって位相変調された光をフーリエ変換する。結像光学系１２６は、フーリエ変換レンズ１２４を透過した光を結像する。偏光保存素子１４２は、フーリエ変換レンズ１２４を透過した光の光路内に置かれ、光の一部を反射する。モニタ素子１４４は、偏光保存素子１４２により反射された光の強度を測定する。強度算出部１４６は、モニタ素子１４４で測定された光の強度に基づいて、投射部１３０から投射された光の強度を算出する。ここで、結像光学系１２６は、偏光保存素子１４２を透過した光を結像し、投射部１３０へ入射させる。投射部１３０は結像光学系１２６から入射された光を投射する。

【0047】

次に、本実施形態に係る分布算出部１５０，選択部１６０，判定部１７０，および出力制御部１８０について説明する。分布算出部１５０は、投射しようとする画像の情報に基づいて、投射部１３０から投射される画像の強度分布を算出する。分布算出部１５０で算出された強度分布は、選択部１６０および出力制御部１８０に入力される。出力制御部１８０は、分布算出部１５０で算出された強度分布に基づいて、レーザ光源１１０および投射制御部１２０のいずれか一方、もしくはレーザ光源１１０および投射制御部１２０の両方を制御し、投射される光の強度を調整する。

【0048】

選択部１６０は、分布算出部１５０で算出された強度分布に基づいて、投射しようとする画像のうち、異常出力が生じていないかどうかの判定のために用いる一部の評価領域を選択する。選択部１６０は、選択した評価領域を示す情報を、投射制御部１２０へ入力する。投射制御部１２０は、選択部１６０から入力された評価領域を示す情報に基づいて、評価領域のみを投射するよう、投射する光の強度分布を制御する。また、選択部１６０は分布算出部１５０で算出された強度分布のうち、選択した評価領域における強度の情報を判定部１７０へ入力する。

【0049】

判定部１７０には、選択部１６０から、評価領域における強度の情報が入力され、さらに、測定部１４０から、投射された光の強度を示す情報が入力される。判定部１７０は、選択部１６０から入力された、評価領域について算出された光の強度と、評価領域のみが投射された際に測定された光の強度とを比較する。判定部１７０は、評価領域について算出された光の強度と、評価領域について測定された光の強度との差に基づき、投射部１３０から異常な投射が生じたか否かを判定する。判定部１７０から出力制御部１８０へは、異常な投射が生じたか否かの判定結果が入力される。

【0050】

出力制御部１８０は、判定部１７０の判定結果に基づき、レーザ光源１１０および投射制御部１２０のいずれか一方、もしくはレーザ光源１１０および投射制御部１２０の両方を制御する。レーザ光源１１０および投射制御部１２０は、出力制御部１８０により、投射部１３０から投射される光が正常な強度分布を持つよう制御されるか、もしくは、投射を停止するよう制御される。投射制御部１２０および判定部１７０の動作を含め、以下で詳細に説明する。

【0051】

図７は、本実施形態に係る投射装置１０の、時間軸におけるフレーム構造の例を示す図である。ここで、本実施形態に係る投射装置１０が連続した異なる画像を投射する際の、時間軸におけるフレーム構造について説明する。連続した画像の投射は、時間軸において本図のように複数のフレームで構成される。たとえば１秒間に３０フレームの画像が連続して投射され、映像が構成される。ひとつのフレームはさらに複数のサブフレームからなる。ひとつのフレームを構成するサブフレームの数は予め定められた数に統一されている。通常、ひとつのフレーム内において全てのサブフレームでは、同一の画像が投射される。本図の例では、ひとつのフレームは４つのサブフレームで構成されているが、これに限定するものではない。ひとつのサブフレームの時間はたとえば数ミリ秒である。カラー画像やカラー映像を投影する場合には、ひとつのフレーム毎に異なる色の画像を投射してもよい。たとえば、赤、青、緑の画像をひとつのフレーム毎に連続して順に投射し、全体としてカラーの画像に見えるようにすることができる。また、複数フレームにわたって、同一の画像を投射しても良い。

【0052】

分布算出部１５０は、第１の実施形態の方法と同様にして、投射しようとする画像の強度分布を算出する。また、選択部１６０は、第１の実施形態の方法と同様にして、評価領域を選択する。

【0053】

投射制御部１２０には、選択部１６０から、評価領域を示す情報が入力され、投射制御部１２０は、ある１つのサブフレームの間、評価領域のみを投射するよう、投射する光の強度分布を制御する。測定部１４０は、評価領域のみが投射された際の、投射された光の強度を測定し、判定部１７０に入力する。モニタ素子１４４はひとつのフォトダイオードであるため、このとき測定される強度は、投射された評価領域の光の積分強度である。この強度を、測定積分強度と呼ぶ。一方、判定部１７０には、選択部１６０から、評価領域について算出された強度の情報が入力される。この強度を、算出積分強度と呼ぶ。

【0054】

判定部１７０は、評価領域の算出積分強度と測定積分強度との差を算出する。そして、この差の大きさに基づいて第１の実施形態に係る方法と同様に判定を行う。

【0055】

判定部１７０において、「正常」の判定がされた場合、その判定結果が出力制御部１８０に入力される。そして、出力制御部１８０は、ある１つのサブフレームの間、投射しようとする画像のうち評価領域以外の領域のみを投射するよう、投射制御部１２０を制御する。評価領域外の領域のみが投射された後、投射しようとする画像情報が別の画像情報に変化するまで、評価を行った際の画像の投射を続ける。判定部１７０において、「異常」および「再評価」の判定がされた場合の動作は、第１の実施形態と同様である。１度目の「再評価」の判定がされた後、再度評価領域の投射が行われるまでの間に、評価領域以外の領域が１つのサブフレームの間投射されてもよい。

【0056】

図８は、本実施形態に係る投射装置１０の動作フローを示す図である。フローの各ブロックの左側には画像サンプルを示している。画像サンプルの白い部分において、光の強度が高い。先に説明した本実施形態に係る投射装置１０の動作を、本図を参照して説明する。分布算出部１５０において、画像情報に基づき強度分布が算出される。算出された強度分布のピーク値が基準値を超えないよう、出力制御部１８０により、投射強度が調整される。そして、調整された強度で投射部１３０から画像が投射される。このとき、投射される画像は、選択部１６０で選択された評価領域の部分のみである。そして、測定部１４０により、投射された評価領域の光の強度分布が測定される。評価領域について実際に投射された強度と算出された強度とに基づいて、異常な投射が生じたか否かの判定が判定部１７０で行われる。「正常」の判定がされた場合には、画像の評価領域以外の領域が１サブフレームの間投射された後、画像情報が別の画像情報に変化するまで、画像の全ての領域が投射される。１度目の「再評価」の判定がされた場合には、再度、投射強度の調整、画像の投射、投射強度の測定、および判定が行われる。そして、「異常」もしくは２度目の「再評価」の判定がされた場合には、出力制御部１８０により投射を停止する制御が行われる。

【0057】

本実施形態において、画像の評価領域以外の部分を投射するのは、スクリーンに投射された画像を見る人に、投射しようとした画像を自然に認識させるためである。通常、画像の一部のみが投射されることは、見る人に不自然な視覚的影響を与える。そこで、画像の一部のみを投影した後に、連続してその一部分以外の部分を投影する。すると、一部分の画像と、その他の部分の画像は残像によって合成され、自然な画像として認識される。したがって、評価領域のみの投射と、評価領域以外の領域の投射は、連続して行われるのが好ましい。評価領域のみの投射と、評価領域以外の領域の投射とが連続して行われない場合、たとえば色割れのような不自然な状態が生じる。また、評価領域のみの投射と、その評価領域以外の領域の投射は、同一のフレーム内で行われるのが好ましい。映像において、評価領域のみの投射と、その評価領域以外の領域の投射とが、それぞれ異なるフレームで行われると、その場合にもたとえば色割れのような不自然な状態が生じるためである。

【0058】

本実施形態では、評価領域のみの投射を行った後に、その評価領域以外の領域の投射を行っているが、投射装置１０の動作が非常に高速で、サブフレームの時間が極めて短い場合には、評価領域以外の領域の投射を行わなくてもよい。

【0059】

投射しようとする画像が変わった場合、分布算出部１５０は、強度分布を再度算出し、選択部１６０および出力制御部１８０に入力する。そして出力制御部１８０は投射強度を調整する。選択部１６０は新たに評価領域を選択し、評価領域の投射および判定が行われる。

【0060】

本実施形態に係る動作のフローでは、「正常」と判定された場合に、画像情報が変化するまで投射を続けるとしたが、画像情報が変化しない場合にも、予め定められた時間毎、たとえば１つのフレーム毎に、判定を実施することが望ましい。

【0061】

本実施形態では、モニタ素子１４４として、ひとつの受光部を持つフォトダイオードを用いる場合について説明したが、第１の実施形態と同様、フォトダイオードアレイを用いても良い。

【0062】

次に、本実施形態の作用および効果について説明する。本実施形態においては、第１の実施形態と同様の作用および効果が得られる。加えて、モニタ素子１４４としてひとつのフォトダイオードを用いることができるため、設計自由度を高くできる。

【0063】

（第３の実施形態）
図９は、第３の実施形態に係る評価領域について説明するための図である。本実施形態に係る投射装置１０は、分布算出部１５０が画像を複数の領域に分割して分布強度を算出する点、および、選択部１６０がそれらの領域を順に評価領域として選択する点を除いて、第２の実施形態と同様の構成である。

【0064】

本実施形態に係る分布算出部１５０は、投射しようとする画像を、複数の領域に分割する。分割されてできた複数の領域をそれぞれ分割領域と呼ぶ。分割の方法は予め一義的に定められていてよく、投射しようとする画像の強度分布に依存しなくてもよい。分割は等分でもよいし、領域によって大きさが異なるようにしてもよい。投射しようとする画像の全ての領域は、いずれかの分割領域に属する。さらに分布算出部１５０は、各分割領域において投射される光の積分強度を算出する。選択部１６０は複数の分割領域から１つを評価領域として選択する。そして、評価領域として選択された分割領域のみが投射され、投射された光の強度が測定される。判定部１７０は、第２の実施形態と同様に、算出積分強度と測定積分強度との比較から、その分割領域において異常な投射が生じたか否かの判定を行う。選択部１６０は、分割領域をひとつずつ順に評価領域として選択する。つまり、全ての分割領域について順に投射と判定が行われる。本実施形態においては、投射しようとする画像の全ての領域に対して評価を行うため、強度分布からは想定できない異常な投射を見逃さずに検出できる。以下に詳細に説明する。

【0065】

図９は、本実施形態に係る分布算出部１５０，選択部１６０，判定部１７０，出力制御部１８０について説明するための図である。分布算出部１５０はたとえば本図のように、投射しようとする画像の全領域を、領域Ａ〜Ｆに分割する。本図の実線は投射しようとする画像の外周、波線は画像を分割する線を示す。本実施形態では、画像を６つの均等な矩形の領域に分割した例を示すが、これに限定されるものではない。

【0066】

分布算出部１５０は、各分割領域内の光の強度の積分値である積分強度を算出する。積分強度は分割領域毎に算出され、強度分布として求められる。分布算出部１５０が算出する強度分布は、強度の積分を行った領域範囲を示す情報と、その情報に関連づけられた積分強度の値とを含む。選択部１６０は、まず、分割領域のうちのひとつを評価領域として選択する。ここではたとえば領域Ａを選択する。そして、選択部１６０は領域Ａの領域範囲を示す情報を投射制御部１２０に入力し、領域Ａについて、分布算出部１５０で算出された積分強度を判定部１７０に入力する。そして、第２の実施形態に係る動作と同様にして、評価領域である領域Ａのみが投射され、投射された光の強度が測定部１４０により測定され、異常な投射が行われたか否かの判定が判定部１７０によって行われる。

【0067】

判定部１７０において、「正常」の判定がされた場合、その判定結果が出力制御部１８０に入力される。そして、出力制御部１８０は、ある１つのサブフレームの間、図９における「領域Ａ抜」のように、評価領域以外の領域のみを投射するよう、投射制御部１２０を制御する。評価領域外の領域のみが投射された後、次のフレームに移るまで、画像の全領域の投射を続ける。判定部１７０において、１度目の「再評価」の判定がされた場合には、再度投射強度の調整、評価領域の投射、投射強度の測定、および判定が行われる。そして、「異常」もしくは２度目の「再評価」の判定がされた場合には、出力制御部１８０により投射を停止する制御が行われる。１度目の「再評価」の判定がされた後、再度評価領域の投射が行われるまでの間に、評価領域以外の領域が１つのサブフレームの間投射されてもよい。

【0068】

図１０は、本実施形態に係る、投射のシークエンスの例を示す図である。選択部１６０は、判定部１７０で判定が行われた後、別のフレームへの切り替えが行われた後に、次の分割領域を評価領域として選択する。ここではたとえば領域Ｂを評価領域として選択する。そして、同様に領域Ｂのみが投射されて異常な投射が行われたか否かの判定が行われる。このようにして、選択部１６０は、分割領域を順に評価領域としてフレーム単位で切り替えて選択する。ただし、選択部１６０は全ての分割領域を選択する限り、どのような順序で評価領域を選択してもよい。そして、最後の分割領域が評価領域として選択された後には、選択部１６０は再度、最初に選択された分割領域を評価領域として選択し、繰り返して評価を続ける。たとえば、領域ＡからＦまでを順に選択した後には、再度領域Ａを選択する。ただし、これに限定されるものではなく、最後の分割領域が評価領域として選択された後、繰り返して評価を続ける代わりに、画像情報が別の画像情報に変化するまで画像全体の投射を続けても良い。

【0069】

本図は、異常なく３つのフレームの投射が行われ、選択部１６０での判定結果が全て「正常」である場合の例を示している。各サブフレームを示すマスには、投射する領域を記載している。ひとつのフレーム内において、領域Ａ〜Ｆのいずれかが評価領域として投射されたサブフレームの、次のサブフレームには、その投射された分割領域以外の領域が投射される。たとえば、領域Ａが投射されたサブフレームの次のサブフレームでは、領域Ａ抜が投射される。領域Ａもしくは領域Ａ抜が投射されるサブフレーム以外のサブフレームでは、全ての領域が投射される。そして、次のフレームに移った後、たとえば評価領域として領域Ｂが投射され、次のサブフレームで領域Ｂ抜が投射される。なお、フレーム中で、評価領域および評価領域以外の領域の投射は何番目のサブフレームで行われても良い。ただし、評価領域および評価領域以外の領域の投射は連続して行われ、異なるフレームにわたらないことが好ましい。また、フレーム内のサブフレームの全てにおいて、画像全体を表示するフレームが存在してもよい。また、ひとつのフレーム内で、評価領域の投射と、評価領域以外の領域の投射が、複数組行われても良い。

【0070】

判定のための投射、つまり評価領域のみの投射および評価領域以外の投射が一定のタイミングで行われると、見る人が、そのパターンを認識してしまう可能性がある。そのため、判定のための投射は短期的には不規則に行われることが好ましい。本図では、領域Ａの投射はフレーム中の１番目のサブフレームで行われ、領域Ｂの投射や領域Ｃの投射は２番目のサブフレームで行われている。

【0071】

フレームが変わるとともに、投射しようとする画像が変わる場合、分布算出部１５０は、強度分布を再度算出し、選択部１６０および出力制御部１８０に入力する。そして出力制御部１８０は投射強度を調整する。選択部１６０は評価領域を選択し、評価領域の投射および判定が行われる。その際、評価領域の選択順序は最初の分割領域（たとえば領域Ａ）に戻っても良いし、以前のフレームから継続しても良い。

【0072】

本実施形態においても、第１および第２の実施形態で行ったように、判定のための画像の投射を行う前に、分布算出部１５０により算出された強度分布に基づいて、投射強度の調整が行われる。このとき、分割領域による強度分布を用いてもよいし、たとえば別途、分布算出部１５０においてより細かく領域分けをした強度分布を算出して用いてもよい。ただし、各積分強度に対する基準値は、各積分強度を算出した領域の大きさに応じて設定されるべきである。この領域が大きいほど、基準値は大きくなるよう設定される。

【0073】

次に、本実施形態の作用および効果について説明する。本実施形態においては、第１および第２の実施形態と同様の作用および効果が得られる。加えて、以下の作用および効果が得られる。

【0074】

図１１は、本実施形態の作用および効果について説明するための図である。本図は、安全性の評価を行う面２２０において、想定外のピーク２４０の位置が計算上のピーク２５０の位置と異なる位置にある状態を示している。投射装置１０、特に位相変調型空間変調素子１２２に異常があり、このような状態が生じる可能性もある。この想定外のピーク２４０の位置は、強度分布からは予想できないが、本実施形態に係る投射装置１０では、分布算出部１５０により生成された強度分布情報における分割領域を順に評価領域として判定を行うため、異常を検出できる。このように、本実施形態に係る投射装置１０においては、計算上のピーク２５０の位置に限らず、想定外の強度の光が投射される異常出力を検出し、投射光の強度を制御したり、投射を停止したりすることができる。

【0075】

（第４の実施形態）
図１２は、本実施形態に係る分割領域について説明するための図である。本実施形態に係る投射装置１０は、分布算出部１５０による分割領域の設定の方法を除いて、第３の実施形態と同様の構成である。本図では、黒く示した部分において、投射する光の強度が高い。

【0076】

本実施形態に係る分布算出部１５０は、図１２（ｂ）に例を示すように、投射しようとする画像のうち、分割領域の境界における光の強度が、画像全体の光の強度の平均値よりも小さくなるように分割領域を生成する。たとえば、生成する分割領域の数を予め定めておき、分割領域の境界における光の強度が、画像全体の光の強度の平均値よりも小さくなるように各分割領域の大きさを調整する。分布算出部１５０は生成した各分割領域について光の積分強度を求め、強度分布を算出する。選択部１６０は第３の実施形態と同様に、各分割領域を順に評価領域として選択し、異常な投射が行われているか否かの判定が判定部１７０によって行われる。

【0077】

次に、本実施形態の作用および効果について説明する。本実施形態においては、第１、第２、および第３の実施形態と同様の作用および効果が得られる。加えて、以下の作用および効果が得られる。

【0078】

図１２（ａ）は、画像を均等に分割して生成された分割領域の例を示す図であり、図１２（ｂ）は、本実施形態に係る方法で生成された分割領域の例を示す図である。均等な分割では、光の強度の高い部分に分割領域の境界が位置してしまうことがある。このような分割では、サブフレームの時間幅や、画像の輝度などの条件次第で、分割による切れ目がわずかではあるが見る人に視認されてしまう可能性がある。特に、文字のように高いコントラストがある場合などにこのような問題が生じやすいといえる。本実施形態においては、分割領域の境界を常に光の強度の低い部分に設定することにより、分割領域が視認されることを防ぐことができる。

【0079】

（第５の実施形態）
第５の実施形態に係る投射装置１０は、選択部１６０が複数の分割領域とピーク領域とを順に評価領域として選択する点を除いて、第３の実施形態に係る投射装置１０と同様である。

【0080】

本実施形態に係る分布算出部１５０は、第１の実施形態に係る方法と同様に一定の大きさのアパーチャー２３０を設定し、強度分布を算出する。また、分布算出部１５０は、別途、第３の実施形態に係る方法もしくは第４の実施形態に係る方法と同様に、強度分布を算出する。

【0081】

選択部１６０は、第３または第４の実施形態で定義した複数の分割領域と、第１の実施形態で定義したピーク領域とを順に評価領域として選択する。第２〜第４の実施形態と同様に、評価領域の投射が行われ、異常な投射が行われているか否かの判定が判定部１７０により行われる。

【0082】

次に、本実施形態の作用および効果について説明する。本実施形態においては、第１〜第４の実施形態と同様の作用および効果が得られる。加えて、以下の作用および効果が得られる。

【0083】

図１３は、本実施形態の作用および効果を説明するための図である。本図は、光の強度のピーク領域２６０が複数の分割領域にわたっている例を示している。この場合に分割領域のみを評価領域とすると、単一のブロックでは基準値の条件を満たす可能性がある。一方で、ピーク領域２６０の強度は基準値を超える可能性がある。本実施形態に係る選択部１６０では、複数の分割領域とピーク領域とを順に評価領域として選択するため、このような場合にも想定外の強度の光が投射される異常出力を検出し、投射光の強度を制御したり、投射を停止したりすることができる。

【0084】

以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
以下、参考形態の例を付記する。
１． レーザ光である光を発するレーザ光源と、
投射する前記光の強度分布を画像情報に基づいて制御することにより画像を生成する投射制御部と、
前記投射制御部によって制御された前記光を投射する投射部と、
前記投射部から投射された前記光の強度を測定する測定部と、
前記画像情報に基づいて、前記投射部から投射される前記光の強度分布を算出する分布算出部と、
前記画像のうち、判定に用いる一部の評価領域を選択する選択部と、
前記分布算出部で算出された前記光の前記評価領域の強度分布と、前記測定部で測定された前記光の前記評価領域の強度とに基づいて、異常な投射が生じたか否かを判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に基づいて前記レーザ光源および前記投射制御部のいずれか一方を制御する出力制御部と
を備える投射装置。
２． １．に記載の投射装置において、
前記投射制御部は前記評価領域を示す情報に基づいて投射する前記光の強度分布を制御する
投射装置。
３． １．または２．に記載の投射装置において、
前記選択部は、前記分布算出部で算出された前記光の強度分布に基づいて、前記評価領域を選択する
投射装置。
４． １．から３．のいずれか一つに記載の投射装置において、
前記選択部は、前記分布算出部で算出された前記光の強度分布のピーク点を含む領域をピーク領域とし、前記ピーク領域を前記評価領域として選択する
投射装置。
５． １．または２．に記載の投射装置において、
前記分布算出部は、前記画像を分割して複数の分割領域とし、
前記選択部は、前記分割領域を順に前記評価領域として選択する
投射装置。
６． ５．に記載の投射装置において、
前記分布算出部は、前記画像情報に基づいて、前記複数の前記分割領域の境界における前記光の強度が、前記画像全体の前記光の強度の平均値よりも小さくなるように前記分割領域を生成する
投射装置。
７． ５．または６．に記載の投射装置において、
前記選択部は、
前記分布算出部で算出された前記光の強度分布のピーク点を含む領域をピーク領域とし、
前記複数の前記分割領域と前記ピーク領域とを順に前記評価領域として選択する
投射装置。
８． １．から７．のいずれか一つに記載の投射装置において、
前記投射制御部は
前記光を位相変調する位相変調型空間変調素子と、
前記位相変調型空間変調素子によって位相変調された前記光をフーリエ変換するフーリエ変換レンズと、
前記光を結像する結像光学系とを備え、
前記測定部は
前記フーリエ変換レンズを透過した前記光の光路内に置かれ、当該光の一部を反射する偏光保存素子と、
前記偏光保存素子によって反射された前記光の強度を測定するモニタ素子と、
前記モニタ素子で測定された前記光の強度に基づいて、前記投射された前記光の強度を算出する強度算出部と
を備え、
前記結像光学系は、前記偏光保存素子を透過した前記光を結像する
投射装置。
９． レーザ光である光を発するレーザ光源と、
投射する前記光の強度分布を画像情報に基づいて制御することにより画像を生成する投射制御部と、
前記投射制御部によって制御された前記光を投射する投射部と
を備える投射装置を制御する制御方法であって、
前記画像情報に基づいて、前記投射装置から投射される前記光の強度分布を算出し、
投射する前記画像のうち、判定に用いる一部の評価領域を選択し、
前記投射装置から投射された前記光の強度を測定し、
算出された前記光の前記評価領域の強度分布と、測定された前記光の前記評価領域の強度とに基づいて、異常な投射が生じたか否かを判定し、
判定結果に基づいて前記投射装置から投射される前記光の強度分布を制御する
投射装置の制御方法。
１０． ９．に記載の投射装置の制御方法において、
前記評価領域を示す情報に基づいて投射する前記光の強度分布を制御する
投射装置の制御方法。
１１． ９．または１０．に記載の投射装置の制御方法において、
算出された前記光の強度分布に基づいて、前記評価領域を選択する
投射装置の制御方法。
１２． ９．から１１．のいずれか一つに記載の投射装置の制御方法において、
算出された前記光の強度分布のピーク点を含む領域をピーク領域とし、前記ピーク領域を前記評価領域として選択する
投射装置の制御方法。
１３． ９．または１０．に記載の投射装置の制御方法において、
前記画像を分割して複数の分割領域とし、
前記分割領域を順に前記評価領域として選択する
投射装置の制御方法。
１４． １３．に記載の投射装置の制御方法において、
前記画像情報に基づいて、前記複数の前記分割領域の境界における前記光の強度が、前記画像全体の前記光の強度の平均値よりも小さくなるように前記分割領域を生成する
投射装置の制御方法。
１５． １３．または１４．に記載の投射装置の制御方法において、
算出された前記光の強度分布のピーク点を含む領域をピーク領域とし、
前記複数の前記分割領域と前記ピーク領域とを順に前記評価領域として選択する
投射装置の制御方法。
１６． レーザ光である光を発するレーザ光源と、
投射する前記光の強度分布を画像情報に基づいて制御することにより画像を生成する投射制御部と、
前記投射制御部によって制御された前記光を投射する投射部と
を備える投射装置を制御する制御装置であって、
投射する前記画像の前記画像情報に基づいて、前記投射装置から投射される前記光の強度分布を算出する分布算出部と、
投射する前記画像のうち、判定に用いる一部の評価領域を選択する選択部と、
前記投射装置から投射された前記光の強度を測定する測定部と、
前記分布算出部で算出された前記光の前記評価領域の強度分布と、前記測定部で測定された前記光の前記評価領域の強度とに基づいて、異常な投射が生じたか否かを判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に基づいて前記投射装置から投射される前記光の強度分布を制御する出力制御部と
を備える投射装置の制御装置。
１７． １６．に記載の投射装置の制御装置において、
前記選択部は、前記評価領域を示す情報を前記投射制御部に送信し、
前記投射制御部は、前記選択部から受信した前記評価領域を示す情報に基づいて、前記画像から投射すべき領域を選択し、選択した領域を投射するよう前記光の強度分布を制御する
投射装置の制御装置。
１８． １６．または１７．に記載の投射装置の制御装置において、
前記選択部は、前記分布算出部で算出された前記光の強度分布に基づいて、前記評価領域を選択する
投射装置の制御装置。
１９． １６．から１８．のいずれか一つに記載の投射装置の制御装置において、
前記選択部は、前記分布算出部で算出された前記光の強度分布のピーク点を含む領域をピーク領域とし、前記ピーク領域を前記評価領域として選択する
投射装置の制御装置。
２０． １６．または１７．に記載の投射装置の制御装置において、
前記分布算出部は、前記画像を分割して複数の分割領域とし、
前記選択部は、前記分割領域を順に前記評価領域として選択する
投射装置の制御装置。
２１． ２０．に記載の投射装置の制御装置において、
前記分布算出部は、前記画像情報に基づいて、前記複数の前記分割領域の境界における前記光の強度が、前記画像全体の前記光の強度の平均値よりも小さくなるように前記分割領域を生成する
投射装置の制御装置。
２２． ２０．または２１．に記載の投射装置の制御装置において、
前記選択部は、
前記分布算出部で算出された前記光の強度分布のピーク点を含む領域をピーク領域とし、
前記複数の前記分割領域と前記ピーク領域とを順に前記評価領域として選択する
投射装置の制御装置。
２３． １６．から２２．のいずれか一つに記載の投射装置の制御装置において、
前記投射装置の前記投射制御部は
前記光を位相変調する位相変調型空間変調素子と、
前記位相変調型空間変調素子によって位相変調された前記光をフーリエ変換するフーリエ変換レンズと、
前記光を結像する結像光学系とを備え、
前記制御装置の前記測定部は
前記フーリエ変換レンズを透過した前記光の光路内に置かれ、当該光の一部を反射する偏光保存素子と、
前記偏光保存素子によって反射された前記光の強度を測定するモニタ素子と、
前記モニタ素子で測定された前記光の強度に基づいて、前記投射された前記光の強度を算出する強度算出部と
を備え、
前記投射装置の前記結像光学系は、前記偏光保存素子を透過した前記光を結像する
投射装置の制御装置。
２４． レーザ光である光を発するレーザ光源と、
投射する前記光の強度分布を画像情報に基づいて制御することにより画像を生成する投射制御部と、
前記投射制御部によって制御された前記光を投射する投射部と
投射された前記光の強度を測定する測定部と
を備える投射装置の制御装置を実現するためのコンピュータプログラムであって、
コンピュータに、
投射する前記画像の前記画像情報に基づいて、前記投射装置から投射される前記光の強度分布を算出する分布算出手段、
投射する前記画像のうち、判定に用いる一部の評価領域を選択する選択手段、
前記分布算出部で算出された前記光の前記評価領域の強度分布と、測定された前記光の前記評価領域の強度とに基づいて、異常な投射が生じたか否かを判定する判定手段、および、
前記判定手段の判定結果に基づいて前記投射装置から投射される前記光の強度分布を制御する出力制御手段
として機能させるためのコンピュータプログラム。
２５． ２４．に記載のコンピュータプログラムにおいて、
前記選択手段は、前記評価領域を示す情報を前記投射制御部に送信し、
前記投射制御部は、前記選択手段から受信した前記評価領域を示す情報に基づいて、前記画像から表示すべき領域を選択し、選択した領域を投射するよう前記光の強度分布を制御する
コンピュータプログラム。
２６． ２４．または２５．に記載のコンピュータプログラムにおいて、
前記選択手段は、前記分布算出手段で算出された前記光の強度分布に基づいて、前記評価領域を選択する
コンピュータプログラム。
２７． ２４．から２６．のいずれか一つに記載のコンピュータプログラムにおいて、
前記選択手段は、前記分布算出手段で算出された前記光の強度分布のピーク点を含む領域をピーク領域とし、前記ピーク領域を前記評価領域として選択する
コンピュータプログラム。
２８． ２４．または２５．に記載のコンピュータプログラムにおいて、
前記分布算出手段は、前記画像を分割して複数の分割領域とし、
前記選択手段は、前記分割領域を順に前記評価領域として選択する
コンピュータプログラム。
２９． ２８．に記載のコンピュータプログラムにおいて、
前記分布算出手段は、前記画像情報に基づいて、前記複数の前記分割領域の境界における前記光の強度が、前記画像全体の前記光の強度の平均値よりも小さくなるように前記分割領域を生成する
コンピュータプログラム。
３０． ２８．または２９．に記載のコンピュータプログラムにおいて、
前記選択手段は、
前記分布算出手段で算出された前記光の強度分布のピーク点を含む領域をピーク領域とし、
前記複数の前記分割領域と前記ピーク領域とを順に前記評価領域として選択する
コンピュータプログラム。

【0085】

この出願は、２０１３年９月４日に出願された日本出願特願２０１３−１８２７８８号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】