CN102713723A - 影像投影装置以及影像投影方法 - Google Patents

Abstract

提供一种能够兼顾安全性的确保和画面明亮度的增加的影像投影装置以及影像投影方法。影像投影装置具备：激光光源部，其出射激光；激光扫描部，其具有一个以上的扫描方向，对扫描频率最高的扫描方向进行激光的往返扫描而投影影像；以及控制部，其根据影像信号对激光光源部和上述激光扫描部的动作进行控制，以便在进行往返扫描的扫描方向上，在去路上停止出射上述激光时的扫描角度与在回路上开始出射上述激光时的扫描角度不同。

Description

影像投影装置以及影像投影方法

技术领域

本发明涉及一种影像投影装置以及影像投影方法。本发明特别涉及一种扫描激光光源而投影影像的影像投影装置以及影像投影方法。

背景技术

近年来，制造出了小型且廉价的激光光源。另外，随着MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems：微机电系统)技术的发展，开发出了小型且高速振动的扫描元件。在这种背景下，开发出了以下一种扫描型激光投影仪，即通过MEMS镜等来改变激光的角度而在被投射面(被投影面)上进行扫描，由此绘制影像(例如参照专利文献1)。

另一方面，使用了激光的产品要求确保安全性，要求遵守在IEC(International Electro-technical Commission：国际电工委员会)60825、JIS(Japan Industrial Standard：日本工业标准)6802等标准中规定的安全基准。

为了确保激光的安全，遵照IEC60825、JIS6082等标准，进行激光的分类，决定遵从与类相应的使用方法。激光被分为类1、1M、2、2M、3R、3B、4这七个阶段，根据各个类来限定使用用途和使用环境。在此，七个阶段的分类记载于2007年发行的IEC60825-1。在以下说明中遵照该IEC进行说明。

在IEC60825-1中规定了对扫描型激光使用反复脉冲列来评价安全性，该反复脉冲列为将激光通过放置在自扫描部某一距离的模仿人的眼睛的直径7MM的开口的时间设为脉冲时间幅度且将激光通过该开口的次数设为脉冲数的反复脉冲列。另外，在IEC60825-1中规定了：在与反复脉冲列有关的以下三个条件中，在最严格的条件下，评价安全性。在此，作为示例而示出遵照类2的规定的计算。在此，C₆是依赖于标准规定的光源大小的校正系数、t是脉冲时间幅度，N是脉冲数，π是圆周率。

第一条件是指来自脉冲列内的任一个单脉冲曝光均不能超过对于单脉冲的AEL(Accessible Emission Limit：可达辐射极限)。

[式1]

$P_{\left(a\right)}=5\×{10}^{-3}{C}_6{\left(\frac{7\×{10}^{-3}}{2}\right)}^2\mathrm{\π}\frac{1}{t}$ …第一条件

第二条件是指发射持续时间内的脉冲列的平均功率不能超过发射时间幅度的单脉冲的AEL。

[式2]

$P_{\left(b\right)}=\frac{{\mathrm{18.0.25}}^{0.75}}{N}{C}_6{\left(\frac{7\×{10}^{-3}}{2}\right)}^2\mathrm{\π}\frac{1}{t}$ …第二条件

第三条件是指脉冲列内的脉冲的平均辐射不能超过对于乘上校正系数C₅=N^-1/4而得到的单脉冲的AEL。

[式3]

$P_{\left(c\right)}=5\×{10}^{-3}{C}_5\×C_6{\left(\frac{7\×{10}^{-3}}{2}\right)}^2\mathrm{\π}\frac{1}{t}$ …第三条件

根据与第三条件进行比较可知，第一条件始终比第三条件宽松，因此不必考虑第一条件。

另外，考虑安全性，如IEC60825所规定那样，必须在受到所假设的最大辐射的状况下进行。在往返扫描激光的情况下，端部为辐射量最大的位置。其理由存在两种。第一个理由在于，当折返激光时，以一个方向扫描两倍的时间连续照射激光。第二个理由在于，特别是在扫描元件为利用了共振的设备的情况下，在端部中激光的扫描速度明显下降。

激光的输出上限取决于辐射量最大的端部，端部决定画面整体的明亮度。在端部中脉冲数成为1/2，通过时间成倍。当将该情况应用于上述第二条件和第三条件时，例如在第三条件的情况下，P(C)的值成为按照上述式得到的值的2^-3/4(=(1/2)^-1/4×(1/2))≈0.6倍。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平03-065916号公报

发明内容

发明要解决的问题

如上所述，激光的输出上限取决于辐射量的最大的端部，端部决定画面整体的明亮度。然后，激光的输出上限是根据安全基准来决定。因此，存在不能兼顾确保安全性和增加画面亮度的问题。

用于解决问题的手段

本发明的目的在于提供一种解决上述问题的影像投影装置以及影像投影方法。

为了解决上述问题，本发明是一种影像投影装置，具备：激光光源部，其出射激光；激光扫描部，其具有一个以上的扫描方向，对扫描频率最高的扫描方向进行上述激光的往返扫描而投影影像；以及控制部，其根据影像信号对上述激光光源部和上述激光扫描部的动作进行控制，以便在进行往返扫描的上述扫描方向上，在去路上停止出射上述激光时的扫描角度与在回路上开始出射上述激光时的扫描角度不同。

另外，本发明是一种影像投影方法，在该影像投影方法中，出射激光；对一个以上的扫描方向中的、扫描频率最高的扫描方向进行上述激光的往返扫描而投影影像；根据影像信号对上述激光的出射和上述激光的扫描进行控制，以便在进行往返扫描的上述扫描方向上，在去路上停止出射上述激光时的扫描角度与在回路上开始出射上述激光时的扫描角度不同。

本发明是一种影像投影装置，具备：激光光源部，其出射激光；激光扫描部，其具有一个以上的扫描方向，以规定的扫描周期对扫描频率最高的扫描方向往返扫描上述激光而投影影像；以及控制部，其根据影像信号对上述激光光源部和上述激光扫描部的动作进行控制，以便在进行往返扫描的上述扫描方向上，在去路上停止出射上述激光的时间与在回路上开始出射上述激光的时间的时间差长于将上述激光相邻的脉冲视作单脉冲的上述脉冲之间间隔的一半，其中，上述规定的扫描周期长于上述时间差×2÷(1-在上述往返扫描的折返位置上将上述激光相邻的脉冲视作单脉冲时降低上述激光的输出上限的比例R)。

另外，本发明是一种影像投影方法，在该影像投影方法中，出射激光；对一个以上的扫描方向中的、扫描频率最高的扫描方向按照规定的扫描周期往返扫描上述激光而投影影像；根据影像信号对上述激光的出射和上述激光的扫描进行控制，以便在进行往返扫描的上述扫描方向上，在去路上停止出射上述激光的时间与在回路上开始出射上述激光的时间的时间差长于将上述激光相邻的脉冲视作单脉冲的上述脉冲之间间隔的一半，其中，将上述规定的扫描周期设定成长于上述时间差×2÷(1-在上述往返扫描的折返位置上将上述激光相邻的脉冲视作单脉冲时降低上述激光的输出上限的比例R)。

本发明是一种影像投影装置，具备：激光光源部，其出射激光；激光扫描部，其具有一个以上的扫描方向，对扫描频率最高的扫描方向往返扫描上述激光而投影影像；以及控制部，其根据影像信号对上述激光光源部和上述激光扫描部的动作进行控制，使得出射上述激光的期间和停止出射上述激光的期间交替反复，并且停止出射上述激光的期间长于与在仅离开眼睛对焦的距离的位置上上述激光扫描部沿上述扫描频率最高的扫描方向对相当于上述眼睛大小的范围进行扫描所需的角度相对应的时间。

另外，本发明是一种影像投影方法，在该影像投影方法中，出射激光；对一个以上的扫描方向中的、扫描频率最高的扫描方向往返扫描上述激光而投影影像；根据影像信号对上述激光的出射和上述激光的扫描进行控制，使得出射上述激光的期间和停止出射上述激光的期间交替反复，并且连续停止出射上述激光的期间长于与在仅离开眼睛对焦的距离的位置上沿上述扫描频率最高的扫描方向对相当于上述眼睛大小的范围进行扫描所需的角度对应的时间。

本发明是一种影像投影装置，具备：激光光源部，其出射激光；激光扫描部，其具有一个以上的扫描方向，对扫描频率最高的扫描方向往返扫描上述激光而投影影像；以及控制部，其根据影像信号对上述激光光源部和上述激光扫描部的动作进行控制，使得上述激光光源部的输出与上述激光扫描部的扫描角速度或者被投射面上的上述激光的扫描速度成正比。

另外，本发明是一种影像投影方法，在该影像投影方法中，出射激光；对一个以上的扫描方向中的、扫描频率最高的扫描方向往返扫描上述激光而投影影像；根据影像信号对上述激光的出射和上述激光的扫描进行控制，使得上述激光的输出与上述激光的扫描角速度或者被投射面上的上述激光的扫描速度成正比。

此外，上述发明的概要不是列举本发明的全部必要特征，这些特征群的子组合也能够成为发明。

发明效果

根据以上说明可知，在本发明中，根据激光扫描而对出射激光的时间进行控制，从而能够减小在关联技术中辐射量最大的部分即端部中的激光的辐射量。由此，能够提供同时达到安全确保与画面亮度的提高的单元以及具有该控制单元的影像投影装置以及影像投影方法。

附图说明

图1是表示本发明的基本方式以及第一实施方式~第五实施方式所涉及的影像投影装置的一个结构例的框图。

图2是表示基本方式中的扫描角度和激光输出的时间位移的图。

图3是表示基本方式中的扫描角度和激光输出的时间位移的图。

图4是表示基本方式以及第一实施方式中的扫描角度和激光输出的时间位移的图。

图5是表示基本方式以及第一实施方式中的扫描角度和激光输出的时间位移的图。

图6是表示基本方式中的激光出射时间与输出比的关系的图。

图7是表示第一实施方式中的扫描角度和输出激光的时间位移的图。

图8是表示第二实施方式的控制方法的图。

图9是表示第三实施方式的控制方法的图。

图10是表示扫描角度、屏幕上的速度以及激光输出的时间位移的图。

图11是表示第四实施方式的控制方法的图。

图12是表示第五实施方式的概念的图。

图13是表示第五实施方式的控制方法的图。

图14是表示第六实施方式所涉及的影像投影装置的结构的图。

附图标记的说明

100：影像投影装置；

110：激光光源部；

120：激光扫描部；

130：控制部；

200：被投射面；

300：影像投影装置；

310：激光光源部；

320：激光扫描部；

330：控制部；

340a、340b：局部透射镜；

350a、350b：受光元件；

400：被投射面。

具体实施方式

以下，通过发明的实施方式来说明本发明。但是，以下的实施方式并不用于限定权利要求所涉及的发明。另外，实施方式中说明的特征组合的全部不一定是作为本发明的解决手段而必须的。

[基本方式]

在图1中图示本发明的基本方式所涉及的影像投影装置的一个结构例。影像投影装置100由出射激光的激光光源部110、激光扫描部120以及控制部130构成。

将从激光光源部110出射的激光的角度(方向)通过激光扫描部120改变而在被投射面200上进行扫描。控制部130根据影像信号对激光光源部110的光源输出和输出时间、以及激光扫描部120的扫描元件进行控制，由此将基于影像信号的影像投影至被投射面200。

激光光源部110出射一束以上成为一个光轴的光束。激光光源部110在内部具有一个以上的激光光源。在设置有多个激光光源的情况下，激光光源部110具有将来自这些激光光源的光束合波为一个光束的结构。激光光源部110也可以是以下结构：在激光光源部110中所包含的激光光源为一个，激光光源部110不具有合波单元。

作为多个波长合波为一个光轴的示例，如果目的在于投影全色影像，则可以考虑合波红色(波长：640nm)、绿色(波长：530nm)、蓝色(波长：450nm)(在所有例子中，波长只是代表例)这三个波长的结构。为了扩大色度范围，还存在合波其它波长、例如黄色(580nm)等的结构。还存在将多个具有一个波长的激光合成的结构。

作为合成激光的单元的合成仪存在：使用波长选择性镜的合成仪、使用半透射镜的合成仪、使用偏振光选择镜的合成仪、光纤型合成仪以及波导型合成仪等。根据影像信号和激光扫描部120来控制激光光源部110中包含的激光光源的出射时间和输出。

激光扫描部120具有以下特征：包括一个以上的扫描元件，在一个以上的方向上扫描激光而改变从激光光源部110入射到激光扫描部120的激光的前进方向。激光扫描部120可以是单个扫描元件实现多个方向的扫描的结构，也可以是多个扫描元件独立实现各扫描方向的扫描的结构。激光扫描部120由控制部130控制。

扫描元件存在：使用MEMS技术制造的共振振动镜、电流扫描仪(Galvano Scanner)、GLV(Grating Light Valve：光栅光阀)、多边形扫描仪、AOM(Acoustic Optic Modulator：声光调制器)结晶、KTP(KTiOPO4)结晶、液晶、其它振动的透镜以及反射镜等光学元件等。

另外，影像投影装置100也可以具有以下功能，即对激光光源部110和激光扫描部120的状态进行监视，并将其结果发送给控制部130。作为从激光监视这些状态的方法，存在使用PD(Photo Diode：光电二极管)等光接收元件的方法。

控制部130具有根据影像信号控制激光光源部110和激光扫描部120的功能。控制部130也可以具有从激光光源部110和激光扫描部120接收信号而变更控制方法、控制参数的功能。控制部130对激光光源部110进行控制，以便在激光扫描部120的扫描频率最高的扫描方向上，在去路和回路上均出射激光。另外，控制部130在激光扫描部120的扫描方向上的扫描频率最高的扫描方向上，在去路和回路上进行绘制时对出射停止时间和出射开始时间进行控制。

接着，说明在去路上的激光的出射停止时间和在回路上的激光的出射开始时间的控制方法。在IEC60825中规定：在反复脉冲列的相邻脉冲之间的间隔为18μs以下时将脉冲视作相同脉冲(视作单脉冲)。在短时间内被照射新的激光的情况下，之前入射的激光的影响没有完全缓和，因此这样进行定义。在端部中，在去路上激光通过开口之后，在回路上返回的激光入射到开口为止期间的时间较短。在该时间为18μs以下时，将脉冲视作相同脉冲。在端部中将脉冲视作相同脉冲时，如上所述，激光的输出上限成为2^-3/4≈0.6倍。

避免该情况的控制方法如图2所示那样能够通过在端部的折返地点设置比18μs长的无发光时间来实现。通过设置无发光时间，能够增加激光光束的输出。

但是，当无发光时间变长时，画面整体的亮度下降不发光的时间的比例量。在扫描周期长于90μs时且在无发光时间长于18μs的情况下，在必要的无发光时间的比例相对于扫描周期的1/2小于40％时，上述控制方法有效。

通过以下式计算画面的亮度。在以下式的结果超过1的范围内，能够增加利用了上述控制方法的输出。

｛激光在端部中通过开口的时间｝÷｛在进行控制后，激光在辐射量最大的位置中通过开口的时间｝×｛控制后的激光照射时间｝÷｛控制前的激光照射时间｝

如果扫描角速度为等速，则在扫描周期T满足式(1)的条件时可期望提高使用上述控制方法的亮度。

[式4]

$\frac{18\left[\mathrm{\&mu;s}\right]}{T/2}<0.4\&DoubleRightArrow;T>90\left[\mathrm{\&mu;s}\right]...\left(1\right)$

另外，如图3所示，在扫描速度不固定的情况下(例如在使用利用共振的MEMS镜等、扫描角度越大则扫描角速度越小的扫描元件的情况下)，如上所述，即使在不设置长于18μs的无发光时间的情况下，也能够使用上述控制方法增加画面亮度。例如共振设备的速度变化通常具有端部的速度下降这种特征。在速度下降的情况下，相当于通过开口的时间增加的情况，成为输出限制的下降。因此，如上所述那样通过设置无发光时间，避免速度最慢的端部的发光，从而能够增加激光输出。

在图6中示出作为往返无照射的具体例。当扫描元件进行共振动作而根据扫描周期50μs、扫描角度30deg(度)来计算亮度时，设定为80％的显示期间时的亮度为设定为100％的显示期间时的亮度的1.4倍。另外，设定为70％的显示期间时的亮度为设定为100％的显示期间时的亮度的1.5倍。并且，设定为60％的显示期间时，其效果最大，成为设定为100％的显示期间时的亮度的1.6倍。

另外，在设定为27％的显示期间时，激光在端部中通过开口之后激光再次入射到开口为止的时间比18μs长，当将相同安全性作为基准时，与设定为100％的显示期间时相比能够达到1.7倍的亮度。

接着，如图4所示，在去路上不设置无发光时间而在回路上设置无发光时间的情况下，能够使无发光时间变成上述的情况的一半。因此，能够抑制由无发光时间引起的亮度减小。

如果扫描角速度为等速，则在扫描周期T为以下时，可期望利用上述控制来提高亮度。

[式5]

$\frac{18\left[\mathrm{\&mu;s}\right]/2}{T/2}<0.4\&DoubleRightArrow;T>45\left[\mathrm{\&mu;s}\right]...\left(2\right)$

另外，不将激光出射到折返地点，也可以以更小扫描角度停止出射。但是，不从折返前起超过最端部而连续地输出激光。

此外，在图4中，在去路上不设置无发光时间而在回路上设置了无发光时间。但是，还可以在去路上设置无发光时间而在回路上不设置无发光时间。

与上述情况同样地，如图5所示在扫描速度不固定的情况下，即使在不设置比18μs长的无发光时间的情况下，能够使用上述控制方法来增加画面亮度。

在图6中示出作为往返单照射的具体例。当扫描元件进行共振动作而根据扫描周期50μs、扫描角度30deg来计算输出时，设定为80％的显示期间时的输出为设定为100％的显示期间时的输出的1.6倍。另外，设定为60％的显示期间时的输出为设定为100％的显示期间时的输出的2.1倍。并且，设定为35％的显示时间时其效果最大，成为设定为100％的显示期间时的输出的2.4倍。

另外，在设定在27％的显示期间时，激光在端部中通过开口之后激光再次入射到开口为止的时间比18μs长，当将相同安全性为基准时，与设定在100％的显示期间时相比能够达到3.9倍的亮度。

[第一实施方式]

说明本发明的第一实施方式。图1是表示第一实施方式所涉及的影像投影装置的结构的框图，其结构与上述结构相同。图4、图5以及图7示出第一实施方式的控制方法。关于激光扫描部120往返绘制的扫描方向，控制部130对激光光源部110的输出进行电控制，使得在去路上的出射停止位置与在回路上的扫描停止位置不同。

往返扫描的结果是，放置在在某一地点的开口内被入射在去路上的扫描和回路上的扫描两者中的激光。此时，在去路和回路两者中，作为与所出射的激光入射到开口的扫描角度范围对应的期间，将激光通过开口之后折返而再次入射到开口为止的时间设为比18μs长。这样，与该时间为18μs以下时相比能够提高安全性。

安全性提高的结果是，当将相同安全性为基准时，激光输出增加。该激光输出的增加大于因停止激光的出射而引起的照射时间的减少时，能够达到亮度的提高。

如图4所示，在扫描元件的扫描速度固定而扫描元件的扫描周期比45μs长时，从激光的输出停止的折返位置起开始激光的输出为止的时间比9μs长，由此满足上述条件而增加亮度。

在使用利用共振的MEMS镜等、扫描角度越大则扫描角速度越小的扫描元件的情况下，即使从折返位置起开始输出激光为止的时间比9μs长，作为在端部中激光出射的停止的结果，也能够降低扫描速度变慢的部位的辐射量，从而能够提高安全性(图5和图7)。

关于激光的出射停止位置以及激光的出射开始位置，可以是去路的输出期间长而回路的输出期间短(图4和图5)，也可以是去路的输出期间短而回路的输出期间长(图7)。即，如图4中的参照标记N4和图5中的参照标记N5所示，出射停止位置也可以是折返部之前。另外，如图7中的参照标记N7所示，出射开始位置也可以是折返部之后。

另外，不将激光出射到折返地点，也可以在折返地点之前停止出射激光。但是，不从折返前起超过最端部而连续地输出激光。这是由于，端部的辐射量最大。

[第二实施方式]

说明本发明的第二实施方式。本实施方式所涉及的影像投影装置的结构与第一实施方式所涉及的影像投影装置相同。图8示出第二实施方式所涉及的控制方法。在第一实施方式中，在去路或者回路中停止出射激光的范围(即，端部的18μs以内的范围)内，在去路和回路两者中，交替地进行停止出射激光和开始出射激光。

在第一实施方式中，在去路或者回路中的至少一个中停止出射激光。但是，停止出射激光的期间为本来输出图像信号的期间，在光栅型影像投影装置的情况下导致分辨率像素数下降。

在第二实施方式的控制方法中，通过使出射激光的时间与停止出射激光的时间交替反复，激光的出射不会完全消失，能够抑制分辨率下降。

如图8中的参照标记N8所示，期望自停止出射激光之后再次开始出射激光为止(一个区间)扫描大于4deg的角度。该角度是在离开人的眼睛对焦100mm的位置上配置模仿眼睛的7mm的开口时激光通过开口所需的角度。换言之，该角度是：激光扫描部120在从激光扫描部120离开眼睛对焦的距离的位置上沿往返绘制的扫描方向对相当于眼珠大小的范围进行扫描所需的角度。在一个区间为4deg以下的情况下，两个以上的脉冲进入到开口内。另外，根据安全性的观点，更期望去路上的出射位置与回路上的出射位置不重叠。

[第三实施方式]

说明本发明的第三实施方式。本实施方式所涉及的影像投影装置的结构与第一实施方式和第二实施方式所涉及的影像投影装置相同。图9示出第三实施方式的控制方法。控制部130对激光光源部110进行控制，使得扫描角速度越慢(扫描角速度越小)则激光输出越小(即，与扫描角速度成正比地激光输出减小)。在速度变慢的端部中，激光输出减小，因此能够确保安全性。

另外，某一位置上的照度是根据照射到该位置的激光的输出与时间积分来计算得到的。在扫描系统的情况下，激光的照射时间与被投射面200上的扫描速度成反比。

如图10所示，为了在画面(屏幕)上固定照度，期望将激光输出控制成与被投射面200上的速度成正比。另外，也可以在折返位置中存在停止出射激光的时间。

[第四实施方式]

说明本发明的第四实施方式。本实施方式所涉及的影像投影装置的结构与第一实施方式至第三实施方式所涉及的影像投影装置相同。图11示出第四实施方式的控制方法。在本实施方式中，与最高速的(扫描频率最高的)扫描方向以外的扫描方向上的扫描周期一致地切换基本方式以及第一实施方式至第三实施方式所述的方法的控制。此外，例如在某一扫描型影像装置中影像的帧率相当于上述周期。

作为示例，图11示出按照每个帧来切换第一实施方式中的去路和回路上的出射停止位置的控制的方法。在奇数帧与偶数帧之间切换折返位置上的出射停止的扫描角度以及出射开始的扫描角度。

人将某一段时间内的光进行积分并感觉。因此，例如在影像的帧程度的时间(30Hz)内交替地切换的部分被识别为平均的图像。其结果，能够防止分辨率下降。

[第五实施方式]

说明本发明的第五实施方式。本实施方式所涉及的影像投影装置的结构与第一实施方式至第四实施方式所涉及的影像投影装置相同。图12以及图13示出第五实施方式的概念图以及控制方法。在将扫描元件在多个方向上进行扫描的情况下，有时根据低速扫描方向的扫描角度、扫描周期，改变高速扫描方向的扫描角度或改变高速扫描方向的扫描角度。在这种情况下等，通过按照每一行改变控制方法、参数，能够进行更高亮度和高画质的影像投射。

例如，激光扫描部120的扫描方向为两个方向，在各个方向的扫描使用独立的扫描元件进行时，将第一扫描方向设为x方向，将第二扫描方向设为y方向。然后，设为沿着第一扫描方向而高速进行往返绘制。图12示出该情况下的投影图。根据图12可知，根据y方向的扫描角度而x方向的扫描角度的范围不同。

激光通过开口的时间等依赖于扫描角度，因此如图13所示，期望沿着第二扫描方向来变更出射停止时间和出射开始时间。即，如图13的参照标记N13a所示，控制成按照每个行而扫描角度范围不同。随之，如图13的参照标记N13b所示，按照每个行控制出射停止位置和出射开始位置。另外，控制出射停止时间而控制屏幕上的x方向上的出射停止位置，由此投影期望形状的影像，从而能够提供高品质的影像。形状是任意的，并不限定于方形。

[第六实施方式]

说明本发明的第六实施方式。图14是第六实施方式所涉及的影像投影装置300的结构的框图。在第六实施方式中，在激光扫描部320进行扫描的扫描范围内，配置改变激光的一部分光路的局部透射镜340a和340b，将光路发生变化的一部分激光分别入射到受光元件350a和350b。表示受光元件350a和350b的检测结果的信号发送到控制部330而利用于其控制。其它结构(例如，激光光源部310和被投射面400)与第一实施方式~第五实施方式所说明的影像投影装置相同。

当使用该结构时，能够更简单地实施上述记载的基本方式和各实施方式。作为示例，说明对第二实施方式应用该结构的情况。在该情况下，在与激光的出射停止位置和出射开始位置相当的地方配置光受光元件350a和350b。然后，进行控制，使得如果在去路上一个光受光元件感知光，则从该时刻起开始第二实施方式所述的控制，如果在回路上另一个光受光元件感知光，则从该时刻起再次连续地出射激光。其结果，能够简单地实施第二实施方式。

期望局部透射镜340a和340b的透射率高，以便不会降低亮度。作为示例存在玻璃等。受光元件350a和350b能够使用PD等。

此外，今后有可能标准被修改而分类基准被修改。但是，安全基准是考虑人的眼睛的忍受力来制作的，因此本发明的意义不会改变。

以上，使用实施方式说明了本发明，但是本发明的技术范围并不限定于上述实施方式所述的范围。对于本领域技术人员来讲，能够对上述实施方式进行各种变更或者改进是显而易见的。根据权利要求的记载可知：进行了这种变更或者改进的方式也能够包括在本发明的技术范围内。

本申请要求基于2010年1月13日申请的日本申请特愿2010-004975号的优先权，将其公开的全部内容引入于此。

产业上的可利用性

本发明例如能够利用于扫描激光光源而投影影像的影像投影装置。在本发明中，能够同时达到确保安全和提高画面亮度。

Claims (16)

1.一种影像投影装置，具备：

激光光源部，其出射激光；

激光扫描部，其具有一个以上的扫描方向，对扫描频率最高的扫描方向进行上述激光的往返扫描而投影影像；以及

控制部，其根据影像信号对上述激光光源部和上述激光扫描部的动作进行控制，以便在进行往返扫描的上述扫描方向上，在去路上停止出射上述激光时的扫描角度与在回路上开始出射上述激光时的扫描角度不同。

2.一种影像投影装置，具备：

激光光源部，其出射激光；

激光扫描部，其具有一个以上的扫描方向，以规定的扫描周期对扫描频率最高的扫描方向往返扫描上述激光而投影影像；以及

控制部，其根据影像信号对上述激光光源部和上述激光扫描部的动作进行控制，以便在进行往返扫描的上述扫描方向上，在去路上停止出射上述激光的时间与在回路上开始出射上述激光的时间的时间差长于将上述激光相邻的脉冲视作单脉冲的上述脉冲之间间隔的一半，

其中，上述规定的扫描周期长于上述时间差×2÷(1-在上述往返扫描的折返位置上将上述激光相邻的脉冲视作单脉冲时降低上述激光的输出上限的比例R)。

3.根据权利要求2所述的影像投影装置，其特征在于，

上述控制部对上述激光光源部和上述激光扫描部的动作进行控制，使得上述时间差长于上述间隔且上述规定的扫描周期长于比上述间隔长的上述时间差×2÷(1-R)。

4.根据权利要求2所述的影像投影装置，其特征在于，

上述控制部进行控制，以便在进行往返扫描的上述扫描方向上，在上述去路上停止出射上述激光时的扫描角度不同于在上述回路上开始出射上述激光时的扫描角度。

5.根据权利要求4所述的影像投影装置，其特征在于，

上述控制部进行控制，以便在进行往返扫描的上述扫描方向上，在上述回路上开始出射上述激光时的上述扫描角度小于在上述去路上停止出射上述激光时的上述扫描角度。

6.根据权利要求4所述的影像投影装置，其特征在于，

上述控制部进行控制，以便在进行往返扫描的上述扫描方向上，在上述回路上开始出射上述激光时的上述扫描角度大于在上述去路上停止出射上述激光时的上述扫描角度。

7.一种影像投影装置，具备：

激光光源部，其出射激光；

激光扫描部，其具有一个以上的扫描方向，对扫描频率最高的扫描方向往返扫描上述激光而投影影像；以及

控制部，其根据影像信号对上述激光光源部和上述激光扫描部的动作进行控制，使得出射上述激光的期间和停止出射上述激光的期间交替反复，并且连续停止出射上述激光的期间长于与在仅离开眼睛对焦的距离的位置上上述激光扫描部沿上述扫描频率最高的扫描方向对相当于上述眼睛大小的范围进行扫描所需的角度相对应的时间。

8.根据权利要求7所述的影像投影装置，其特征在于，

上述控制部进行控制，使得在去路上出射上述激光的期间与在回路上出射上述激光的期间不重叠。

9.一种影像投影装置，具备：

激光光源部，其出射激光；

激光扫描部，其具有一个以上的扫描方向，对扫描频率最高的扫描方向往返扫描上述激光而投影影像；以及

控制部，其根据影像信号对上述激光光源部和上述激光扫描部的动作进行控制，使得上述激光光源部的输出与上述激光扫描部的扫描角速度或者被投射面上的上述激光的扫描速度成正比。

10.根据权利要求1~9中的任一项所述的影像投影装置，其特征在于，

上述控制部按照上述扫描频率最高的扫描方向以外的扫描方向的每个扫描周期以时间来切换控制方法。

11.根据权利要求1~10中的任一项所述的影像投影装置，其特征在于，

上述控制部对上述激光的出射开始位置和出射停止位置进行控制，使得上述激光的扫描角度的范围按照上述扫描频率最高的扫描方向的每个扫描周期变化。

12.根据权利要求1~11中的任一项所述的影像投影装置，其特征在于，

还具有：

局部透射镜，其配置在上述激光扫描部的扫描范围内而使上述激光的局部光路发生变化；以及

光检测器，其检测上述光路发生变化的激光而通知给上述控制部，

上述控制部根据由上述光检测器检测到上述光路发生变化的激光的时刻，对开始出射上述激光以及停止出射上述激光进行控制。

13.一种影像投影方法，

出射激光，

对一个以上的扫描方向中的、扫描频率最高的扫描方向进行上述激光的往返扫描而投影影像，

根据影像信号对上述激光的出射和上述激光的扫描进行控制，以便在进行往返扫描的上述扫描方向上，在去路上停止出射上述激光时的扫描角度与在回路上开始出射上述激光时的扫描角度不同。

14.一种影像投影方法，

出射激光，

对一个以上的扫描方向中的、扫描频率最高的扫描方向按照规定的扫描周期往返扫描上述激光而投影影像，

根据影像信号对上述激光的出射和上述激光的扫描进行控制，以便在进行往返扫描的上述扫描方向上，在去路上停止出射上述激光的时间与在回路上开始出射上述激光的时间的时间差长于将上述激光相邻的脉冲视作单脉冲的上述脉冲之间间隔的一半，

将上述规定的扫描周期设定成长于上述时间差×2÷(1-在上述往返扫描的折返位置上将上述激光相邻的脉冲视作单脉冲时降低上述激光的输出上限的比例R)。

15.一种影像投影方法，

出射激光，

对一个以上的扫描方向中的、扫描频率最高的扫描方向往返扫描上述激光而投影影像，

根据影像信号对上述激光的出射和上述激光的扫描进行控制，使得出射上述激光的期间和停止出射上述激光的期间交替反复，并且连续停止出射上述激光的期间长于与在仅离开眼睛对焦的距离的位置上沿上述扫描频率最高的扫描方向对相当于上述眼睛大小的范围进行扫描所需的角度对应的时间。

16.一种影像投影方法，

出射激光，

对一个以上的扫描方向中的、扫描频率最高的扫描方向往返扫描上述激光而投影影像，

根据影像信号对上述激光的出射和上述激光的扫描进行控制，使得上述激光的输出与上述激光的扫描角速度或者被投射面上的上述激光的扫描速度成正比。

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