JP2011107237A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus.
スクリーン等の表面(描画領域)に光を投影し、スクリーンに所望の画像を表示させる器具としてプロジェクターが用いられている。また、このようなプロジェクターとして、光を一次元または二次元に走査することのできる光スキャナーを用いたものが広く知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載のプロジェクターでは、互いに直交するx軸およびy軸を設定した時に、光反射部を有する可動板がx軸周りに回動する第1の光スキャナーと、光反射部を有する可動板がy軸まわりに回動する第2の光スキャナーと、レーザーなどの光を出射する光源装置とを有している。このようなプロジェクターにおいては、光源装置から出射された光を第1の光スキャナーによって走査し、走査した光をさらに第2の光スキャナーにより走査することにより2次元的に光を走査し、スクリーンに所望の画像を表示させるように構成されている。
A projector is used as an instrument that projects light onto a surface (drawing area) such as a screen and displays a desired image on the screen. As such a projector, a projector using an optical scanner capable of scanning light one-dimensionally or two-dimensionally is widely known (for example, see Patent Document 1).
In the projector described in
また、最近では、スクリーンを床に載置し、そのスクリーンに画像を表示したり、スクリーンをひかずに床面に直接画像を表示したりする場合もある。このような場合には、観察者は、スクリーン上を自由に通過することもできる。このような場合、特許文献1に記載のプロジェクターでは、スクリーンに画像を表示させることができても、スクリーン上に存在する人間の有無に応じて表示する画像を変更することができない。
そのため、特許文献1のプロジェクターでは、前記人間に認識され易い画像をスクリーンに表示することができないという問題がある。
Recently, there are cases where a screen is placed on the floor and an image is displayed on the screen, or an image is directly displayed on the floor without scratching the screen. In such a case, the observer can freely pass on the screen. In such a case, with the projector described in
For this reason, the projector disclosed in
本発明の目的は、画像を表示する描画領域上に、人間が存在するか否かによって、描画領域に表示する画像を変更することにより、前記人間に、描画領域に表示された画像を認識され易くすることのできる画像形成装置を提供することにある。 An object of the present invention is to recognize an image displayed in the drawing area by changing the image displayed in the drawing area depending on whether or not the person exists on the drawing area displaying the image. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can be easily provided.
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の画像形成装置は、表示面に形成された描画領域に、光線を走査することにより画像を描画するよう構成されたプロジェクターと、
前記描画領域内に人間が存在するか否かを検知する人感センサと、
前記人感センサが前記描画領域内の人間の存在を検知した場合と検知しない場合とで、前記描画領域に描画される画像または画像パターンを変更するように前記プロジェクターの駆動を制御する制御手段とを有することを特徴とする。
これにより、画像を表示する描画領域上に、人間が存在するか否かによって、描画領域に表示する画像を変更することにより、前記人間に、描画領域に表示された画像を認識され易くすることのできる画像形成装置を提供することができる。
Such an object is achieved by the present invention described below.
An image forming apparatus of the present invention includes a projector configured to draw an image by scanning light rays in a drawing area formed on a display surface;
A human sensor for detecting whether a human is present in the drawing area;
Control means for controlling driving of the projector so as to change an image or an image pattern drawn in the drawing area depending on whether the human sensor detects the presence of a person in the drawing area or not. It is characterized by having.
This makes it easier for the human to recognize the image displayed in the drawing area by changing the image displayed in the drawing area depending on whether or not a person is present on the drawing area in which the image is displayed. An image forming apparatus capable of performing the above can be provided.
本発明の画像形成装置では、前記制御手段は、前記人感センサが前記描画領域内の人間の存在を検知した場合には、前記人感センサが前記描画領域内の人間の存在を検知しない場合と比較して、前記人間に認識され易い画像を前記描画領域に描画するように、前記プロジェクターの駆動を制御することが好ましい。
これにより、描画領域に侵入してきた人間に、描画領域に描画された画像を認識させ易くすることができる。また、描画領域に侵入した人間は、自分が侵入したことにより変化した画像に驚き、関心・興味を持つこととなり、自分の行動と連動して画像が変化する現象によっても、前記人間に、描画領域に描画された画像を認識させ易くすることができる。
本発明の画像形成装置では、前記制御手段は、前記人感センサが前記描画領域内の人間の存在を検知した場合には、前記描画領域内に存在する人間に対して危険を促すことのできる画像を描画するように、前記プロジェクターの駆動を制御することが好ましい。
これにより、画像形成装置の効果がより顕著に発揮される。
In the image forming apparatus according to the aspect of the invention, when the human sensor detects the presence of a human in the drawing area, the control unit does not detect the human presence in the drawing area. It is preferable to control the driving of the projector so that an image that can be easily recognized by the human being is drawn in the drawing area.
This makes it easy for a person who has entered the drawing area to recognize the image drawn in the drawing area. In addition, a person who has entered the drawing area is surprised, interested and interested in the images that have changed due to his / her intrusion, and the image changes in conjunction with his / her actions. It is possible to easily recognize the image drawn in the area.
In the image forming apparatus according to the aspect of the invention, when the human sensor detects the presence of a person in the drawing area, the control unit can urge the person in the drawing area to be in danger. It is preferable to control the driving of the projector so as to draw an image.
Thereby, the effect of the image forming apparatus is more remarkably exhibited.
本発明の画像形成装置では、前記プロジェクターは、レーザーを出射する光出射部と、
前記光出射部から出射されたレーザーを反射する光反射部を備えた可動板が少なくとも一方向または互いに直交する二方向へ回動可能に設けられ、当該回動によって前記光反射部で反射したレーザーを前記表示面に走査する光スキャナーとを有していることが好ましい。
これにより、プロジェクターの構成が比較的簡単となる。
本発明の画像形成装置では、前記プロジェクターは前記人感センサを兼ねていることが好ましい。
これにより、画像形成装置の構成が比較的簡単となる。
In the image forming apparatus of the present invention, the projector includes a light emitting unit that emits a laser,
A movable plate provided with a light reflecting portion for reflecting the laser emitted from the light emitting portion is provided so as to be rotatable in at least one direction or two directions orthogonal to each other, and the laser reflected by the light reflecting portion by the rotation It is preferable to have an optical scanner that scans the display surface.
Thereby, the configuration of the projector becomes relatively simple.
In the image forming apparatus according to the aspect of the invention, it is preferable that the projector also serves as the human sensor.
Thereby, the configuration of the image forming apparatus becomes relatively simple.
本発明の画像形成装置では、前記人感センサは、前記光出射部から出射され、前記描画領域内に存在する人間で反射された前記レーザー光に基づいて、前記描画領域内に存在する人間を検知することが好ましい。
これにより、描画領域内に存在する人間の有無を、より確実に検知することができる。
本発明の画像形成装置では、前記人感センサは、前記光出射部と前記光反射部との間の光路の途中または分岐した位置に設けられ、前記描画領域または前記人間で反射し再び前記光反射部に戻ってきた光を受光する受光部と、前記光出射部から光が出射されるタイミングとその光が前記受光部で受光されたタイミングとの時間差を算出する時間差算出部と、前記時間差算出部による算出結果に基づいて前記描画領域内の人間の存在を検知する検知部とを有していることが好ましい。
これにより、人感センサの構成が、比較的簡単となる。
In the image forming apparatus of the present invention, the human sensor detects a person existing in the drawing area based on the laser light emitted from the light emitting unit and reflected by the person existing in the drawing area. It is preferable to detect.
Thereby, the presence or absence of a human being present in the drawing area can be detected more reliably.
In the image forming apparatus according to the aspect of the invention, the human sensor is provided in the middle of the optical path between the light emitting unit and the light reflecting unit or at a branched position, and is reflected by the drawing region or the human and reflected again by the light. A light receiving unit that receives light returned to the reflecting unit, a time difference calculating unit that calculates a time difference between a timing at which light is emitted from the light emitting unit and a timing at which the light is received by the light receiving unit, and the time difference It is preferable to have a detection unit that detects the presence of a person in the drawing area based on a calculation result by the calculation unit.
Thereby, the configuration of the human sensor becomes relatively simple.
本発明の画像形成装置では、前記人感センサは、前記光出射部と前記光反射部との間の光路の途中または分岐した位置に設けられ、前記描画領域で反射し再び前記光反射部に戻ってきた光を受光する受光部で検出された光強度に基づいて前記描画領域内の人間の存在を検知する検知部とを有していることが好ましい。
これにより、描画領域内に存在する人間の有無を、より確実に検知することができる。
In the image forming apparatus according to the aspect of the invention, the human sensor is provided in the middle of the optical path between the light emitting unit and the light reflecting unit or at a branched position, and is reflected on the drawing region and again on the light reflecting unit. It is preferable to have a detection unit that detects the presence of a person in the drawing area based on the light intensity detected by the light receiving unit that receives the returned light.
Thereby, the presence or absence of a human being present in the drawing area can be detected more reliably.
本発明の画像形成装置では、前記プロジェクターは、前記表示面に表示される画像の歪みを補正する歪み補正手段を有することが好ましい。
これにより、歪みのない画像を描画領域に描画することができる。
本発明の画像形成装置では、前記表示面は、床面であることが好ましい。
これにより、前方やや下側を見ながら歩行する歩行者(すなわち、通常の歩行姿勢で歩行する歩行者)に、描画領域に描画された画像を、より確実に認識させることができる。
In the image forming apparatus according to the aspect of the invention, it is preferable that the projector includes a distortion correction unit that corrects distortion of an image displayed on the display surface.
Thereby, an image without distortion can be drawn in the drawing area.
In the image forming apparatus of the present invention, it is preferable that the display surface is a floor surface.
Thereby, a pedestrian walking while looking forward or slightly below (that is, a pedestrian walking in a normal walking posture) can more reliably recognize the image drawn in the drawing area.
以下、本発明の画像形成装置の好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
<第1実施形態>
図1は、本発明の画像形成装置の第1実施形態を示す図、図2は、図1に示す画像形成装置のブロック図、図3は、図2に示すプロジェクターの構成図、図4は、図3に示す光スキャナーの部分断面斜視図、図5は、図4に示す光スキャナーの駆動を説明する断面図、図6は、図3に示すプロジェクターの歪み補正手段、光走査部および光源ユニットを示すブロック図、図7は、図3に示すプロジェクターの動作を説明するための図(aは、側面図、bは、正面図)、図8は、図3に示すプロジェクターの作動中の光スキャナー(主走査用の光スキャナー)の可動板の振れ角(振れ角の経時的変化)を示すグラフ、図9は、図3に示すプロジェクターの作動中の光スキャナー(副走査用の光スキャナー)の可動板の角度(角度の経時的変化)を示すグラフ、図10は、図3に示すプロジェクターの変形例およびその動作を示す図(aは、側面図、bは、正面図)、図11は、図2に示すプロジェクターが描画領域に描画する画像の一例を示す図、図12は、画像形成装置の配置を説明する図である。なお、以下では、説明の都合上、図4、図5、図7、図10、図12中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of an image forming apparatus of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
<First Embodiment>
1 is a diagram illustrating a first embodiment of an image forming apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram of the image forming apparatus illustrated in FIG. 1, FIG. 3 is a configuration diagram of a projector illustrated in FIG. 2, and FIG. 3 is a partial sectional perspective view of the optical scanner shown in FIG. 3, FIG. 5 is a sectional view for explaining driving of the optical scanner shown in FIG. 4, and FIG. 6 is a distortion correcting means, an optical scanning unit and a light source of the projector shown in FIG. FIG. 7 is a block diagram showing the unit, FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the projector shown in FIG. 3 (a is a side view, b is a front view), and FIG. 8 is in operation of the projector shown in FIG. FIG. 9 is a graph showing the deflection angle (change in the deflection angle with time) of the movable plate of the optical scanner (main scanning optical scanner). FIG. 9 is an optical scanner during operation of the projector shown in FIG. ) Movable plate angle (change in angle over time) FIG. 10 is a diagram showing a modification of the projector shown in FIG. 3 and its operation (a is a side view, b is a front view), and FIG. 11 is drawn in the drawing area by the projector shown in FIG. FIG. 12 is a diagram illustrating an example of an image, and FIG. 12 is a diagram illustrating an arrangement of the image forming apparatus. In the following, for convenience of explanation, the upper side in FIGS. 4, 5, 7, 10, and 12 is “upper”, the lower side is “lower”, the right side is “right”, and the left side is “left”. Say.
図1に示す画像形成装置1は、床面(表示面)9に形成された描画領域91に、静止画や動画等の画像を描画(表示)する装置である。このように、表示面9を床面に設定するもとにより、次のような効果を発揮することができる。すなわち、通常、歩行者等は、前方やや下側(ゆなわち前方の床)を見ながら歩行する。そのため、表示面9を床面に設定することにより、歩行者に、表示面9に形成された描画領域91に描画された画像を、より確実に認識させることができる。
An
描画領域91の形状としては、特に限定されず、正方形、長方形、円形、異形等であってもよいが、以下、説明の便宜上、長方形をなす描画領域91について代表して説明する。
なお、本実施形態では、画像形成装置1は、床面9に形成された描画領域91に画像を描画するが、これに限定されず、例えば、床面9上にひかれたスクリーンの表面に描画領域を形成してもよい。この場合、スクリーンの構成材料としては、特に限定されず、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド、アクリル系樹脂、ABS樹脂、フッ素系樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
このような画像形成装置1は、図1の例では、描画領域91の鉛直方向上方に位置する天井に設けられている(固定されている)。また、画像形成装置1は、天井でなく、描画領域91の垂直方向に位置する壁面に載置され、そこから床面9上へ描画することも可能である。
The shape of the
In the present embodiment, the
In the example of FIG. 1, such an
図2に示すように、画像形成装置1は、描画領域91に光を走査し画像を描画するプロジェクター2と、プロジェクター2の駆動を制御する制御手段8とを有している。図3に示すように、プロジェクター2は、光を出射する光源ユニット(光出射部)3と、描画領域91に対して光源ユニット3から出射した光を走査する光走査部4と、描画領域91に描画される画像の歪みを補正(台形補正)する歪み補正手段5と、描画領域91内に存在する人間の有無を検知する人検知部(人感センサ)6とを有している。
As shown in FIG. 2, the
光源ユニット3は、各色のレーザー光源31r、31g、31bと、各色のレーザー光源31r、31g、31bに対応して設けられたコリメーターレンズ32r、32g、32bおよびダイクロイックミラー33r、33g、33bとを備えている。
また、図6に示すように、各色のレーザー光源31r、31g、31bは、それぞれ、駆動回路310r、310g、310bと、赤色の光源320r、緑色の光源320g、青色の光源320bとを有しており、図3に示すように、赤色、緑色および青色のレーザー光RR、GG、BBを出射する。レーザー光RR、GG、BBは、それぞれ、歪み補正手段5の後述する光源変調部54から送信される駆動信号に対応して変調された状態で出射され、コリメート光学素子であるコリメーターレンズ32r、32g、32bによって平行化されて細いビームとされる。
ダイクロイックミラー33r、33g、33bは、それぞれ、赤色レーザー光RR、緑色レーザー光GG、青色レーザー光BBを反射する特性を有し、各色のレーザー光RR、GG、BBを結合して1つのレーザー光(光)LLを出射する。
The light source unit 3 includes
Further, as shown in FIG. 6, the
The dichroic mirrors 33r, 33g, and 33b have characteristics of reflecting the red laser beam RR, the green laser beam GG, and the blue laser beam BB, respectively, and combine the laser beams RR, GG, and BB of the respective colors into one laser beam. (Light) LL is emitted.
なお、コリメーターレンズ32r、32g、32bに代えてコリメーターミラーを用いることができ、この場合も、平行光束の細いビームを形成することができる。また、各色のレーザー光源31r、31g、31bから平行光束が出射される場合、コリメーターレンズ32r、32g、32bは、省略することができる。さらに、レーザー光源31r、31g、31bについては、同様の光束を発生する発光ダイオード等の光源に置換することができる。
A collimator mirror can be used in place of the
また、図3の各色のレーザー光源31r、31g、31b、コリメーターレンズ32r、32g、32b、及びダイクロイックミラー33r、33g、33bの順番はあくまで1例であり、各色の組み合わせ(赤色はレーザー光源31r、コリメーターレンズ32r、ダイクロイックミラー33r、緑色はレーザー光源31g、コリメーターレンズ32g、ダイクロイックミラー33g、青色はレーザー光源31b、コリメーターレンズ32b、ダイクロイックミラー33b)を保持したままその順序は自由に設定できる。例えば、光走査部4に近い順に、青色、赤色、緑色という組み合わせも可能である。
Further, the order of the
次に、光走査部4について説明する。
光走査部4は、光源ユニット3から出射したレーザー光LLを描画領域91に対し、第1の方向(描画領域91の長手方向)に走査(主走査)すると共に、第1の方向の走査速度よりも遅い走査速度で第2の方向(第1の方向に直交する方向)に走査(副走査)することで2次元的に走査するものである。
Next, the optical scanning unit 4 will be described.
The optical scanning unit 4 scans (main scans) the laser beam LL emitted from the light source unit 3 in the first direction (longitudinal direction of the drawing region 91) with respect to the
この光走査部4は、光源ユニット3から出射したレーザー光LLを描画領域91に対し、第1の方向に走査する光スキャナー41と、光スキャナー41の後述する可動板411aの角度(挙動)を検出する角度検出手段(挙動検出手段)43と、光源ユニット3から出射したレーザー光LLを描画領域91に対し、第2の方向に走査する光スキャナー42と、光スキャナー42の後述する可動板421aの角度(挙動)を検出する角度検出手段(挙動検出手段)44とを有している。
The optical scanning unit 4 determines the angle (behavior) of the
以下、光スキャナー41、42の構成について説明するが、光スキャナー41、42は、互いに同様の構成であるため、以下では光スキャナー41について代表して説明し、光スキャナー42については、その説明を省略する。
図4に示すように、光スキャナー41は、いわゆる1自由度振動系のものであり、基体411と、基体411の下面に対向するよう設けられた対向基板413と、基体411と対向基板413との間に設けられたスペーサー部材412とを有している。
Hereinafter, the configuration of the
As shown in FIG. 4, the
基体411は、可動板411aと、可動板411aを回動可能に支持する支持部411bと、可動板411aと支持部411bとを連結する1対の連結部411c、411dとを有している。
可動板411aは、その平面視にて、略長方形状をなしている。このような可動板411aの上面には、光反射性を有する光反射部(ミラー)411eが設けられている。光反射部411eの表面(上面)は、光を反射する反射面を構成している。光反射部411eは、例えば、Al、Ni等の金属膜で構成されている。また、可動板411aの下面には、永久磁石414が設けられている。
支持部411bは、可動板411aの平面視にて、可動板411aの外周を囲むように設けられている。すなわち、支持部411bは、枠状をなしていて、その内側に可動板411aが位置している。
The
The
The
連結部411cは、可動板411aの左側にて、可動板411aと支持部411bとを連結し、連結部411dは、可動板411aの右側にて、可動板411aと支持部411bとを連結している。
連結部411c、411dは、それぞれ、長手形状をなしている。また、連結部411c、411dは、それぞれ、弾性変形可能である。このような1対の連結部411c、411dは、互いに同軸的に設けられており、この軸(以下「回動中心軸J1」と言う)を中心として、可動板411aが支持部411bに対して回動する。
The connecting
Each of the connecting
このような基体411は、例えば、シリコンを主材料として構成されていて、可動板411aと支持部411bと連結部411c、411dとが一体的に形成されている。このように、シリコンを主材料とすることにより、優れた回動特性を実現できるとともに、優れた耐久性を発揮することができる。また、微細な処理(加工)が可能であり、光スキャナー41の小型化を図ることができる。
Such a
スペーサー部材412は、枠状をなしていて、その上面が基体411の下面と接合している。また、スペーサー部材412は、可動板411aの平面視にて、支持部411bの形状とほぼ等しくなっている。このようなスペーサー部材412は、例えば、各種ガラス、各種セラミックス、シリコン、SiO2などで構成されている。
なお、スペーサー部材412と基体411との接合方法としては、特に限定されず、例えば、接着剤等の別部材を介して接合してもよいし、スペーサー部材412の構成材料によっては陽極接合などを用いてもよい。
対向基板413は、スペーサー部材412と同様に、例えば、各種ガラス、シリコン、SiO2などで構成されている。このような対向基板413の上面であって、可動板411aと対向する部位には、コイル415が設けられている。
The
The method for joining the
Similar to the
永久磁石414は、板棒状をなしていて、可動板411aの下面に沿って設けられている。このような永久磁石414は、可動板411aの平面視にて、回動中心軸J1に対して直交する方向に磁化(着磁)されている。すなわち、永久磁石414は、両極(S極、N極)を結んだ線分が、回動中心軸J1に対して直交するよう設けられている。
このような永久磁石414としては、特に限定されず、例えば、ネオジウム磁石、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石、アルニコ磁石などを用いることができる。
The
The
コイル415は、可動板411aの平面視にて、永久磁石414の外周を囲むように設けられている。
また、光スキャナー41は、コイル415に電圧を印加する電圧印加手段416を有している。電圧印加手段416は、印加する電圧の電圧値や周波数等の各条件を調整(変更)し得るように構成されている。電圧印加手段416、コイル415および永久磁石414により、可動板411aを回動させる駆動手段417が構成される。
The
Further, the
コイル415には、歪み補正手段5の制御により、電圧印加手段416から所定の電圧が印加され、所定の電流が流れる。
例えば、歪み補正手段5の制御により、電圧印加手段416からコイル415に交番電圧を印加すると、それに応じて電流が流れ、可動板411aの厚さ方向(図4中上下方向)の磁界が発生し、かつ、その磁界の向きが周期的に切り換わる。すなわち、コイル415の上側付近がS極、下側付近がN極となる状態Aと、コイル415の上側付近がN極、下側付近がS極となる状態Bとが交互に切り換わる。
A predetermined voltage is applied from the
For example, when an alternating voltage is applied from the
状態Aでは、図5(a)に示すように、永久磁石414の右側が、コイル415への通電により発生する磁界との反発力により上側へ変位するとともに、永久磁石414の左側が、前記磁界との吸引力により下側へ変位する。これにより、可動板411aが反時計回りに回動して傾斜する。
反対に、状態Bでは、図5(b)に示すように、永久磁石414の右側が下側へ変位するとともに、永久磁石414の左側が上側へ変位する。これにより、可動板411aが時計回りに回動して傾斜する。
このような状態Aと状態Bとを交互に繰り返すことにより、連結部411c、411dを捩り変形させながら、可動板411aが回動中心軸J1まわりに回動(振動)する。
In the state A, as shown in FIG. 5A, the right side of the
On the contrary, in the state B, as shown in FIG. 5B, the right side of the
By alternately repeating the state A and the state B, the
また、歪み補正手段5の制御により、電圧印加手段416からコイル415に印加する電圧を調整することにより、流れる電流を調整することができ、これにより、可動板411a(光反射部411eの反射面)の回動中心軸J1を中心とする振れ角(振幅)を調整することができる。
なお、このような光スキャナー41の構成としては、可動板411aを回動させることができれば、特に限定されず、例えば、駆動方式については、コイル415と永久磁石414とを用いた電磁駆動に代えて、例えば、圧電素子を用いた圧電駆動や静電引力を用いた静電駆動としてもよい。
Further, the current flowing can be adjusted by adjusting the voltage applied from the
The configuration of such an
図3に示すように、上述のような構成の光スキャナー41、42は、互いの回動中心軸J1、J2が直交するように設けられている。光スキャナー41、42をこのように設けることにより、描画領域91に対し、光源ユニット3から出射したレーザー光LLを2次元的に(互いに直交する2方向に)走査することができる。これにより、比較的簡単な構成で、描画領域91に2次元画像を描画することができる。
As shown in FIG. 3, the
具体的に説明すれば、光源ユニット3から出射した光は、光スキャナー41の光反射部411eの反射面で反射し、次いで、光スキャナー42の光反射部421eの反射面で反射し、描画領域91に投射(照射)される。そして、光スキャナー41の光反射部411eを回動させるとともに、その角速度(速度)よりも遅い角速度で光スキャナー42の光反射部421eを回動させることにより、光源ユニット3から出射したレーザー光LLは、描画領域91に対し、第1の方向に走査されるとともに、その第1の方向の走査速度よりも遅い走査速度で第2の方向に走査される。これにより、光源ユニット3から出射したレーザー光LLは、描画領域91に対し、2次元的に走査され、描画領域91に画像が描画される。
More specifically, the light emitted from the light source unit 3 is reflected by the reflecting surface of the
ここで、光スキャナー41の光反射部411eの角速度よりも遅い角速度で光スキャナー42の光反射部421eを回動させるために、例えば、光スキャナー41を共振を利用した共振駆動とし、光スキャナー42を共振を利用しない非共振駆動とすればよい。
なお、光源ユニット3から出射したレーザー光LLが、先に、光スキャナー42の光反射部421eで反射し、次に、光スキャナー41の光反射部411eで反射するようになっていてもよい。すなわち、先に、副走査がなされ、次に、主走査がなされるように構成されていてもよい。
Here, in order to rotate the light reflecting portion 421e of the
The laser beam LL emitted from the light source unit 3 may be first reflected by the light reflecting portion 421e of the
次に、光スキャナー41の可動板411aの角度を検出する角度検出手段43について説明する。なお、光スキャナー42の可動板421aの角度を検出する角度検出手段44は、角度検出手段43と同様の構成であるため、その説明を省略する。
図4に示すように、角度検出手段43は、光スキャナー41の連結部411c上に設けられた圧電素子431と、圧電素子431から発生する起電力を検出する起電力検出部432と、起電力検出部432の検出結果に基づいて可動板411aの角度を求める(挙動を検知する)角度検知部433とを有している。
Next, the
As shown in FIG. 4, the angle detection means 43 includes a
圧電素子431は、可動板411aの回動に伴って連結部411cが捩り変形すると、それに伴って変形する。圧電素子431は、外力が付与されていない自然状態から変形すると、その変形量に応じた大きさの起電力を発生する性質を有しているため、角度検知部433は、起電力検出部432で検出された起電力の大きさに基づいて、連結部411cの捩れの程度を求め、さらに、その捩れの程度から可動板411a(光反射部411eの反射面)の角度を求める。また、角度検知部433は、可動板411aの回動中心軸J1を中心とする振れ角を求める。この可動板411aの角度および振れ角の情報を含む信号は、角度検知部433から歪み補正手段5に送信される。
When the connecting
なお、前記検出する可動板411aの角度は、光スキャナー41のいずれの状態のときを基準(角度が0°)としたときの角度に設定してもよく、例えば、光スキャナー41の初期状態(コイル415に電圧が印加されていない状態)のときを基準(角度が0°)としたときの角度に設定することができる。
また、前記可動板411aの角度の検出は、リアルタイムで(連続的に)行ってもよく、また、間欠的に行ってもよい。また、角度検出手段43としては、可動板411aの角度を検出することができれば、本実施形態のような圧電素子を用いたものに限定されない。
The angle of the
Further, the detection of the angle of the
次に、歪み補正手段5について説明する。
プロジェクター2では、前述のような1対の光スキャナー41、42を用いて描画領域91に画像を描画する際、描画領域91までの光路差に起因する歪み、例えば、描画領域91に表示された画像の第2の方向における一方側と他方側とで、横方向(第1の方向)の長さが異なる「台形歪み」と呼ばれる歪みが発生する。歪み補正手段5は、このような画像の歪みを補正する機能を有している。
Next, the distortion correction unit 5 will be described.
In the
図6に示すように、歪み補正手段5は、画像を描画する際に用いられる映像データ(画像データ)を記憶する映像データ記憶部(映像データ記憶手段)51と、映像データ演算部52と、描画タイミング生成部53と、光源変調部(光変調部)54と、振れ角演算部(振幅演算部)55と、角度指示部56と、検量線を記憶する検量線記憶部(検量線記憶手段)57とを有している。
As shown in FIG. 6, the distortion correction unit 5 includes a video data storage unit (video data storage unit) 51 that stores video data (image data) used when drawing an image, a video
プロジェクター2は、第1の方向の走査(以下、単に「主走査」とも言う)を往路および復路のそれぞれで行い、その副走査の往路および復路のそれぞれにおいて、第2の方向の走査(以下、単に「副走査」とも言う)を往路および復路のそれぞれで行うことにより描画領域91に画像を描画する。
また、プロジェクター2は、主走査を行うに際し、光源ユニット3からレーザー光LLを出射した光出射状態(以下、単に「光出射状態」とも言う)で描画領域91上でのレーザー光LLの第1の方向の振れ幅(以下、単に「レーザー光(光)LLの振れ幅」とも言う)が、可動板411aの回動中心軸J1を中心とする振れ角(以下、単に「可動板411aの振れ角」とも言う)の調整(調整手段による調整)を行わない場合に比べて、第2の方向に沿って揃うように、可動板411aの振れ角を調整するよう構成されている。特に、光出射状態でレーザー光LLの振れ幅が第2の方向に沿って一定になるように、可動板411aの振れ角を調整するよう構成されているのが好ましい。これにより、時間開口率を高くしつつ、画像の台形歪みを防止することができる。本実施形態では、代表的に、前記振れ幅が第2の方向に沿って一定になるように調整する場合について説明する。
The
Further, the
なお、前記振れ幅とは、光出射状態で、可動板411aが時計回り(所定方向)に最大角度まで回動したときの描画領域91と同一平面上でのレーザー光LLの位置と、それに続いて可動板411aが反時計回り(前記と逆方向)に最大角度まで回動したときの描画領域91と同一平面上でのレーザー光LLの位置との第1の方向の距離(間隔)、すなわち、図7に示すように、光出射状態でそのレーザー光LLを描画領域91上に2次元的に走査したときの、描画領域91上でのレーザー光LLの軌跡である複数の描画ライン(走査ライン)Lのそれぞれの第1の方向の長さである。
The deflection width is the position of the laser beam LL on the same plane as the
図7に示すように、前記複数の描画ラインLは、ジグザグに配置される。各描画ラインLのうち、左側の端部および右側端部は、それぞれ、光スキャナー41の光反射部411eの角速度(速度)が小さく、描画に適さない。このため、その左側端部および右側端部を除いて、画像を描画(表示)する領域である描画領域91を設定する。
光スキャナー41の可動板411aの振れ角が一定の場合は、光出射状態でのレーザー光LLの振れ幅は、光スキャナー42の可動板421aの角度に応じて変化し、レーザー光LL光が走査される描画領域91上の第2の方向の位置(描画ラインLの第2の方向の位置)がプロジェクター2から遠いほど長くなる。そこで、プロジェクター2では、可動板421aの角度に応じて可動板411aの振れ角を調整する。すなわち、レーザー光LLが走査される描画領域91上の第2の方向の位置(描画ラインLの第2の方向の位置)がプロジェクター2から遠いほど、可動板411aの振れ角を小さくすることにより、光出射状態でのレーザー光LLの振れ幅を第1の方向に沿って一定にする。
As shown in FIG. 7, the plurality of drawing lines L are arranged in a zigzag manner. Of each drawing line L, the left end portion and the right end portion each have a small angular velocity (speed) of the
When the deflection angle of the
検量線記憶部57には、光出射状態でレーザー光LLの振れ幅が第2の方向に沿って一定になる、描画領域91に走査するレーザー光LLの描画領域91上の第2の方向の位置(描画ラインLの第2の方向の位置)と、可動板411aの振れ角との関係を示すテーブルや演算式(関数)等の検量線が記憶(格納)される。画像を描画する際は、その検量線を用い、描画領域91に走査するレーザー光LLの描画領域91上の第2の方向の位置に基づいて、前記振れ角の目標値(目標振れ角)を求める。なお、検量線は、計算で求めることができ、予め、検量線記憶部57に記憶される。
In the calibration
また、このプロジェクター2では、描画領域91において、上側から奇数番目の各描画ラインLについて、隣り合う描画ラインL同士の第2の方向の間隔が一定になり、同様に、上側から偶数番目の各描画ラインLについて、隣り合う描画ラインL同士の第2の方向の間隔が一定になるように、可動板421aの角度や角速度を調整するのが好ましい。これにより、画像の第2の方向の歪みを防止することができる。
In the
本実施形態では、例えば、各描画ラインLの描画開始の際における描画領域91の左側の端部および右側の端部において、それぞれ、隣り合う描画ラインLの第2の方向の間隔が一定になるように可動板421aの角度を調整し、可動板421aの角速度を所定の値に設定する。すなわち、各描画ラインLについて、隣り合う描画開始点の第2の方向の間隔が一定になるように可動板421aの角度を調整し、可動板421aの角速度は、描画ラインL毎に一定の値に設定する。なお、描画ラインLの第2の方向の位置がプロジェクター2から遠いほど、可動板421aの角速度は、小さく設定される。これにより、比較的簡単な制御で、画像の第2の方向の歪みを防止することができる。
In the present embodiment, for example, the spacing between the adjacent drawing lines L in the second direction is constant at the left end and the right end of the
次に、描画領域91上に画像を描画する際のプロジェクター2の動作について説明する。
まず、プロジェクター2に映像データが入力される。入力された映像データは、映像データ記憶部51に一時的に記憶され、その映像データ記憶部51から読み出され、その映像データを用いて画像の描画が行われる。この場合、映像データのすべてが映像データ記憶部51に記憶された後に、画像の描画を開始してもよく、また、映像データの一部が映像データ記憶部51に記憶された後に、画像の描画を開始し、その画像の描画と並行して続きの映像データを映像データ記憶部51に記憶するようにしてもよい。
Next, the operation of the
First, video data is input to the
映像データの一部が映像データ記憶部51に記憶された後に画像の描画を開始する場合は、初めに、少なくとも1フレーム分、好ましくは、2フレーム分以上(例えば、2フレーム分)の映像データを映像データ記憶部51に記憶し、その後に画像の描画を開始する。その理由は、このプロジェクター2では、副走査の往路および復路のそれぞれにおいて主走査を行って画像を描画(以下、単に「第2の方向で往復描画」とも言う)し、後述するように、副走査の往路において画像を描画する際と、副走査の復路において画像を描画する際とで、映像データ記憶部51からの映像データの読み出し順序を逆にするので、副走査の復路において画像の描画を開始する際、映像データを反対側から読み出すためには、少なくともその復路における画像の描画に用いる1フレーム分の映像データが映像データ記憶部51に記憶されている必要があるためである。
When drawing an image after a part of the video data is stored in the video
描画タイミング生成部53では、描画タイミング情報および描画ライン情報がそれぞれ生成される。描画タイミング情報は、映像データ演算部52に送出され、描画ライン情報は、振れ角演算部55に送出される。
描画タイミング情報には、描画を行うタイミングの情報等が含まれる。また、描画ライン情報には、描画を行う描画ラインLの第2の方向の位置(可動板421aの角度)の情報等が含まれる。なお、描画ラインLのいずれの部位の位置を前記描画ラインLの第2の方向の位置として設定してもよいが、例えば、左側の先端、右側の先端、中央等が挙げられる。
The drawing
The drawing timing information includes drawing timing information and the like. The drawing line information includes information on the position (angle of the
映像データ演算部52は、描画タイミング生成部53から入力された描画タイミング情報に基づいて、映像データ記憶部51から描画する画素に対応する映像データを読み出し、各種の補正演算等を行った後、各色の輝度データを光源変調部54に送出する。
光源変調部54は、映像データ演算部52から入力された各色の輝度データに基づいて、各駆動回路310r、310g、310bを介して各光源320r、320g、320bの変調を行う。すなわち、各光源320r、320g、320bのオン/オフや、出力の調整(増減)等を行う。
Based on the drawing timing information input from the drawing
The light
光スキャナー41側の角度検出手段43は、その可動板411aの角度および振れ角を検出し、その角度および振れ角の情報(可動板411aの角度情報)を描画タイミング生成部53および振れ角演算部55に送出する。また、光スキャナー42側の角度検出手段44は、その可動板421aの角度を検出し、その角度の情報(可動板421aの角度情報)を角度指示部56に送出する。
The angle detection means 43 on the
描画タイミング生成部53は、現在の描画ラインLの描画が終了し、角度検出手段43から可動板411aの振れ角の情報が入力されると、それに同期して、角度指示部56に、次に描画を行う描画ラインLの描画開始点にレーザー光LLが照射されるときの可動板421aの目標角度を示す目標角度情報(角度指示)を送出する。その可動板421aの目標角度は、隣り合う描画開始点の第2の方向の間隔が一定になるように設定される。角度指示部56は、角度検出手段44で検出された可動板421aの角度と、前記可動板421aの目標角度とを比較して、その差が0になるような補正を行い、光スキャナー42の駆動手段427に駆動データを送出する。
駆動手段427は、前記駆動データに基づいて、光スキャナー42を駆動する(コイルに電圧を印加する)。これにより、描画開始点にレーザー光LLが照射されたとき、可動板421aの角度は、前記目標角度になる。
When the drawing of the current drawing line L is completed and information on the deflection angle of the
The driving
なお、本実施形態では、各描画ラインLにおいて、描画開始点から描画終了点まで、可動板421aの角速度を一定とし、レーザー光LLの第2の方向の走査速度を一定としてもよく、また、可動板421aの角速度を徐々に変化させ、レーザー光LLの第2の方向の走査速度を徐々に変化さてもよい。
また、描画タイミング生成部53は、振れ角演算部55に、描画ライン情報、すなわち、次に描画を行う描画ラインLの第2の方向の位置の情報を送出する。
In this embodiment, in each drawing line L, the angular velocity of the
In addition, the drawing
振れ角演算部55では、検量線記憶部57から読み出された検量線を用い、描画タイミング生成部53から入力された次に描画を行う描画ラインLの第2の方向の位置の情報に基づいて、次に描画を行う描画ラインLにおける可動板411aの目標振れ角を求める。そして、角度検出手段43から入力された可動板411aの振れ角の情報と、前記可動板411aの目標振れ角とに基づいて、可動板411aの振れ角が目標振れ角となるように、光スキャナー41の駆動手段417に駆動データを送出する。
The deflection
駆動手段417は、前記駆動データに基づいて、コイル415に、光スキャナー41の共振周波数と同じ周波数の実効電圧を印加して電流を流し、所定の磁界を発生させ、実効電流の大きさや光スキャナー41と駆動波形との位相差を変化させる事で、光スキャナー41にエネルギーを供給したり、逆に、光スキャナー41からエネルギーを奪ったりする。これにより、共振運動している可動板411aの振れ角は、前記目標振れ角になる。このようにして、角度検出手段43により検出された可動板411aの振れ角の情報(検出結果)と、前記目標振れ角(目標値)とに基づいて、可動板411aの振れ角が目標振れ角になるようにその可動板411aの振れ角を調整しつつ、描画領域91の各描画ラインL上に、順次、レーザー光LLを走査し、画像を描画してゆく。
Based on the driving data, the driving
また、描画タイミング生成部53では、描画を行うフレームが、奇数フレーム(奇数番目のフレーム)と偶数フレーム(偶数番目のフレーム)とのいずれであるかの管理を行い、それにより、可動板421aの回動方向(移動方向)と、映像データ記憶部51からの映像データの読み出し順序を決定している。すなわち、奇数フレーム(第2の方向の走査の往路)において画像を描画する際と、偶数フレーム(第2の方向の走査の復路)において画像を描画する際とで、映像データの読み出し順序を逆にする。
In addition, the drawing
また、奇数フレームと偶数フレームとで、描画領域91の同じライン上にレーザー光LLを走査する。すなわち、奇数フレームの各描画ラインLと偶数フレームの各描画ラインLとが一致するように、レーザー光LLを走査する。
具体的には、例えば、図7に示すように、1番目のフレーム(奇数番目のフレーム)については、左上から描画を開始し、ジグザグに右下まで描画し、2番目のフレーム(偶数番目のフレーム)については、可動板421aの回動方向を前記と逆にし、前記と逆に右下から左上まで描画を行う。以降、同様にして、奇数番目のフレームについては、左上から右下まで描画し、偶数番目のフレームについては、右下から左上まで描画を行う。
Further, the laser beam LL is scanned on the same line in the
Specifically, for example, as shown in FIG. 7, for the first frame (odd-numbered frame), the drawing starts from the upper left, draws to the lower right zigzag, and the second frame (even-numbered frame) For the frame), the direction of rotation of the
なお、本実施形態では、第2の方向の走査の往路を奇数フレームとし、第2の方向の走査の復路を偶数フレームとしているが、これに限らず、第2の方向の走査の復路を奇数フレームとし、第2の方向の走査の往路を偶数フレームとしてもよい。
また、本実施形態では、1番目のフレームについて描画を開始する位置は、左上であるが、これに限らず、例えば、右上、左下、右下等であってもよい。
また、奇数フレームと偶数フレームとで、描画領域91の異なるライン上にレーザー光LLを走査してもよい。
In the present embodiment, the forward path of scanning in the second direction is an odd frame and the backward path of scanning in the second direction is an even frame. However, the present invention is not limited to this, and the backward path of scanning in the second direction is an odd number. A frame may be used, and the forward path of scanning in the second direction may be an even frame.
In the present embodiment, the drawing start position for the first frame is at the upper left, but is not limited thereto, and may be, for example, the upper right, the lower left, the lower right, or the like.
Further, the laser beam LL may be scanned on different lines in the
ここで、前記画像の描画の際の可動板411aの振れ角の経時的変化および可動板421aの振れ角の経時的変化は、下記の通りである。
主走査では、図8に示すように、可動板411aの振れ角は、最小振れ角から徐々に増大し、最大振れ角に到達した後、徐々に減少し、最小振れ角に到達した後、再び、徐々に増大し、以降、同様に、前記動作を繰り返す。このように、プロジェクター2では、可動板411aの振れ角が急激に変化しないので、容易かつ確実に、共振を利用して動作させる形態の光スキャナー41の可動板411aの振れ角を調整することができる。
Here, the change with time of the deflection angle of the
In the main scanning, as shown in FIG. 8, the deflection angle of the
また、副走査では、図9に示すように、可動板421aの振れ角は、最小振れ角から徐々に増大し、最大振れ角に到達した後、徐々に減少し、最小振れ角に到達した後、再び、徐々に増大し、以降、同様に、前記動作を繰り返す。このように、プロジェクター2では、可動板421aの振れ角が急激に変化しないので、容易かつ確実に、光スキャナー42の可動板421aの振れ角を調整することができる。また、奇数フレーム(第2の方向の走査の往路)において画像の描画を行う表示期間(描画期間)と、偶数フレーム(第2の方向の走査の復路)において画像の描画を行う表示期間との間に、画像の描画を行わない非表示期間(非描画期間)が設けられている。この表示期間において、次のフレームの描画を開始するタイミング等の各タイミングを調整することができる。
そして、第2の方向の走査の往路および復路、すなわち、可動板421aを所定方向に回動させる際と、前記と逆方向に回動させる際との両方で、画像の描画を行うので、従来のような帰線期間が不要になり、前記非表示期間を短くすることができる。これにより、時間開口率(画像の描画を行う期間の割合)を高くすることができる。
In the sub-scanning, as shown in FIG. 9, after the swing angle of the
Since the image is drawn both in the forward and backward scans in the second direction, that is, when the
すなわち、1フレーム中の第2の方向の非表示期間を往復描画することで短くすることができ、これにより、時間開口率が高くなり、副走査の往路のみで主走査を行って画像を描画する場合と可動板411aの角速度(速度)が同じときは、その往路のみで画像を描画する場合に比べ、単位時間当たりのフレーム数(コマ数)を多くすることができる。これによって、動画における早い動きにも容易に対応することができる。逆に言えば、副走査の往路のみで主走査を行って画像を描画する場合と単位時間当たりのフレーム数が同じときは、その往路のみで画像を描画する場合に比べ、可動板411aの角速度を小さくすることができ、これによって、安定的に画像を描画することができる。また、上記の場合で、可動板411aの角速度を変化させない時には、より解像度の高い描画が可能となる。
ここで、実際には、例えば、光スキャナー41、42の可動板411a、421aの慣性(慣性モーメントが)が大きく、可動板411a、421aが瞬時には追従しない場合がある。このような場合は、例えば、光スキャナー41、42の駆動電流をゼロにするか、または光スキャナー41、42を逆相(制動)で駆動する場合もある。
That is, the non-display period in the second direction in one frame can be shortened by reciprocatingly drawing, thereby increasing the time aperture ratio and drawing an image by performing main scanning only in the sub-scanning forward path. When the angular velocity (velocity) of the
Here, in practice, for example, the inertia (inertia moment) of the
以上説明したように、このプロジェクター2によれば、時間開口率を高くしつつ、可動板411aの振れ角を急激に変化させることなく、歪み補正手段5によって、画像の台形歪みを防止することができる。
また、副走査の往路および復路のそれぞれにおいて、主走査を行って画像を描画するので、副走査において往路から復路に切り替わる際や、復路から往路に切り替わる際に、可動板421aの振れ角を急激に変化させる必要がなくなり、これにより、容易かつ確実に、可動板421aの振れ角を調整することができる。
As described above, according to the
Further, since the image is drawn by performing the main scan in each of the forward path and the backward path of the sub-scan, the swing angle of the
次に、図10に基づいて、変形例を説明する。
図10に示すプロジェクター2では、光出射状態でレーザー光LLの振れ幅は、第2の方向に沿って一定になっていないが、光出射状態でレーザー光LLの振れ幅が、可動板411aの振れ角の調整を行わない場合に比べて、第2の方向に沿って揃うように、可動板411aの振れ角を調整するよう構成されている。これにより、画像を描画することが可能な描画可能領域911の上側の幅が減少し、描画可能領域911の形状は、長方形(正方形を含む)に近づき、非描画領域を小さくすることができる。
このプロジェクター2では、描画可能領域911内に長方形の描画領域91を設定し、光源ユニット3から出射したレーザー光LLがその描画領域91内に投射(照射)されるように光源ユニット3の駆動を制御する。これにより、画像の台形歪みを防止することができる。
Next, a modified example will be described based on FIG.
In the
In the
次に、人検知部6について説明する。
光源ユニット3から出射されたレーザー光LLの一部は、描画領域91(床面9)または描画領域91内に存在する人間で反射し、再び光走査部4(光反射部411e)に戻ってくる戻りレーザー光LL’となる。人検知部6は、この戻りレーザー光LL’を利用して、描画領域91内に存在する人間の有無を検知する。
Next, the
A part of the laser light LL emitted from the light source unit 3 is reflected by the drawing area 91 (floor surface 9) or a person existing in the
図3に示すように、人検知部6は、光源ユニット3と光走査部4との間に設けられ、戻りレーザー光LL’を分岐するビームスプリッター61と、ビームスプリッター61で分岐された戻りレーザー光LL’を受光するフォトダイオード(受光素子)62と、フォトダイオード62に接続された時間差算出部63と、時間差算出部63に接続された検知部64とを有している。
As shown in FIG. 3, the
時間差算出部63は、フォトダイオード62に接続されたタイミング記録部631と、タイミング記録部631に接続された算出部632とを有している。
タイミング記録部631は、所定のレーザー光LL(描画領域91の所定の位置(例えば中央部)に照射されるレーザー光LL)が光源ユニット3から出射されたタイミング(以下、「出射タイミング」とも言う)と、そのレーザー光LLが戻りレーザー光LL’となってフォトダイオード62に受光されたタイミング(以下、「受光タイミング」とも言う)とを記録する。タイミング記録部631は、所定の時間間隔で、出射タイミングおよび受光タイミングを記録する。
The time
The timing recording unit 631 is also referred to as a timing at which a predetermined laser beam LL (laser beam LL irradiated to a predetermined position (for example, the central portion) of the drawing area 91) is emitted from the light source unit 3 (hereinafter also referred to as “emission timing”) ) And the timing at which the laser light LL is returned to the laser light LL ′ and received by the photodiode 62 (hereinafter also referred to as “light reception timing”). The timing recording unit 631 records the emission timing and the light reception timing at predetermined time intervals.
タイミング記録部631は、歪み補正手段5と接続されていて、歪み補正手段5から光源ユニット3(各駆動回路310r、310g、310b)に送信される信号および光スキャナー41、42の振れ角の情報を受信できるようになっている。タイミング記録部631は、これら信号に基づいて、出射タイミングおよび受光タイミングを記録する。なお、タイミング記録部631は、駆動回路310rへの信号に基づいて上記2つのタイミングを記録してもよいし、駆動回路310bへの信号に基づいて上記2つのタイミングを記録してもよいし、駆動回路310gへの信号に基づいて上記2つのタイミングを記録してもよい。
The timing recording unit 631 is connected to the distortion correction unit 5, and a signal transmitted from the distortion correction unit 5 to the light source unit 3 (
算出部632は、光源ユニット3から所定のレーザー光LLが出射される度に、そのレーザー光LLにおける出射タイミングと受光タイミングとの時間差S(すなわち、所定のレーザー光LLが光源ユニット3から出射されてからフォトダイオード62に受光されるまでの時間)を算出する。算出部632で算出された時間差Sは、検知部64に送信される。
Each time the predetermined laser beam LL is emitted from the light source unit 3, the
検知部64には、描画領域91内に人間が存在しない状況にて、前記所定のレーザー光LLを照射した場合の時間差S(以下、「基準時間差S1」と言う)が格納されている。そして、検知部64は、時間差算出部63が算出した時間差Sと基準時間差S1との差を求め、その差が所定値を超えた場合には、描画領域91上の、前記所定のレーザー光LLが照射される位置に人間が存在すると判断する。これは、前記所定のレーザー光LLが照射される位置に人間が存在する状況では、レーザー光LLが描画領域91に照射される前に、前記人間によって反射されるため、時間差Sが、基準時間差S1よりも短くなることを利用したものである。
The
ここで、描画領域91の大きさ(面積)や形状等によっても異なるが、描画領域91の複数の位置(以下、「時間差算出位置」と言う。)にて、前述したような出射タイミングと受光タイミングとの時間差S(すなわち、レーザー光LLが光源ユニット3から出射されてからフォトダイオード62に受光されるまでの時間)を算出するのが好ましい。また、時間差算出位置が複数である場合には、それら複数の時間差算出位置は、描画領域91の全域に均一に設定されるのが好ましい。例えば、本実施形態のような長方形をなす描画領域91の場合には、少なくとも四隅および中央に時間差算出位置を設定するのが好ましく、さらに多くの時間差算出位置を設定するのがより好ましい。これにより、より正確に、描画領域91の全域において人間の存在を検知することができる。
Here, although different depending on the size (area), shape, and the like of the
また、著しく光の反射率が高いものが描画領域91に入った場合、前記反射率の高いものによってレーザー光LLの大部分が光走査部4以外の方向に反射し、光走査部4に向う戻りレーザー光LL’の量(光量)が低下する。そのため、その部分のみ、戻りレーザー光LL’の受光出力が著しく低下し、フォトダイオード(受光素子)62の検出限界を下回る場合がある。その場合にも、描画領域91に人間の存在を検知したという認識を得ることができる。このような判断によっても、より正確に、描画領域91の全域において人間の存在を検知することができる。
In addition, when a light having a significantly high light reflectance enters the drawing
また、人検知部6による人検知は、どのタイミングで行ってもよい。具体的には、描画領域91に画像を描画するのと同時に行ってもよい。すなわち、人検知部6は、描画領域91に画像を描画するために光源ユニット3から出射されたレーザー光LLを利用して人検知を行ってもよい。また、人検知部6は、描画領域91に画像が描画されていないときに人検知を行ってもよい。この場合には、例えば、nフレーム目と、n+1フレーム目の間に、光源ユニット3から出射された人検知用のレーザー光LL(すなわち、画像の描画には利用されないレーザー光LL)を時間差算出位置に照射する。後者の場合には、人検知に適したレーザー光LLを用いることができるため、人検知の精度が前者に比べて向上するが、前述したような画像の往復描画を行うことが難しくなる。
このような人検知部6によれば、確実に、描画領域91内に存在する人間の有無を検知することができる。また、プロジェクター2の主要部、すなわち、画像を描画するのに必要な要素を有効に利用することができるため、人検知部6の構成を簡単なものとすることができる。
The human detection by the
According to such a
以上、プロジェクター2の構成について説明した。本実施形態の用に、光スキャナー41、42を用いることにより、プロジェクター2の構成が比較的簡単となる。また、プロジェクター2をレーザー光LLを利用した構成とすることにより、プロジェクター2に人感センサの機能を簡単に付与することができる。そして、プロジェクター2が人感センサを兼ねることにより、画像形成装置1の構成が、より簡単なものとなる。
The configuration of the
制御手段8は、プロジェクター2の人検知部6が、描画領域91内の人間の存在を検知した場合と、描画領域91内の人間を検知しない場合とで、描画領域91に描画される画像または画像パターンを変更するように、プロジェクター2の駆動を制御する。
具体的には、制御手段8は、人検知部6が描画領域91内の人間の存在を検知した場合には、人検知部6が描画領域91内の人間の存在を検知しない場合と比較して、描画領域91内の人間に認識され易い、すなわち注目を集め易い目立つ画像を描画領域91に描画するように、プロジェクター2の駆動を制御する。これにより、描画領域91に侵入してきた人間に、描画領域91に描画された画像を認識させ易くすることができる。また、描画領域91に侵入した人間は、自分が侵入したことにより変化した画像に驚き、関心・興味を持つこととなり、自分の行動と連動して画像が変化する現象によっても、前記人間に、描画領域91に描画された画像を認識させ易くすることができる。
The
Specifically, the
ここで、描画領域91に描画される画像としては、特に限定されないが、描画領域91内に侵入してきた人間に対して何らかの危険を促す(予測させる)ことのできる画像であるのが好ましい。
例えば、描画領域91を改装・補修等の工事が行われている工事区域の周囲に形成し、人検知部6によって描画領域91内に人間が存在しないと判断された場合には、図11に示すような危険を促す画像を連続的に描画する。これにより、描画領域91の外側にいる人間に、画像内容を認識させることができる。ただし、描画領域91外のすべての人間が、画像に気付くわけではなく、画像に気付かない一部の人間は、描画領域91内に侵入することもある。このように、描画領域91に人間が侵入してきた場合には、図11の画像を点滅させる(すなわち、画像パターンを変更する)。これにより、描画領域91に侵入した人間を、描画領域91に表示された画像に気付かせることができる。
Here, the image drawn in the
For example, when the
なお、画像を点滅させることに限られず、例えば、画像の明るさを周期的に変化させてもよい。また、例えば描画領域91内に人間が存在しない場合には、静止画を描画し、描画領域91内に人間が侵入した場合に、その静止画(特に文字画像)が所定の方向に移動するような動画を描画してもよい。また、描画領域91内に人間が侵入した場合に、文字の色や大きさを周期的に変化させてもよいし、さらに危険を促すことのできる画像に切り替えてもよい。このように、描画領域91内に人間がいるか否かで、画像を変更することによっても、上述と同様の効果を発揮することができる。
Note that the present invention is not limited to blinking the image, and for example, the brightness of the image may be periodically changed. Further, for example, when a person is not present in the
画像形成装置1を、上記のように、人間に危険を促す画像を描画領域91に描画するようにして使用する場合には、図12に示すように、プロジェクター2を描画領域91よりも工事区域側に設け斜め上方から描画領域91にレーザー光LLを走査するのが好ましい。通常、描画領域91付近の人間は、描画領域91に描画された画像内容を認識するため、描画領域91から工事区域側には立ち入らない。そのため、プロジェクター2を上述のように設置することにより、人間等によってレーザー光LLが遮断さることなく、すべてのレーザー光LLを描画領域91に到達させることができ、描画領域91に書房の画像を描画することができるようになる。また、描画領域91に人間が侵入した場合でも、描画領域91の人間よりも工事区域側の部分(すなわち前記人間の前方に位置する部分)には、前記人間に遮られることなるレーザー光LLが到達するため、その部分に、画像を描画することができる。そのため、前記人間に、描画領域91に描画された画像を、より確実に認識させることができる。
When the
<第2実施形態>
次に、本発明の画像形成装置の第2実施形態について説明する。
図13は、本発明の第2実施形態に係る画像形成装置が備えるプロジェクターが有する光スキャナーを示す模式的平面図、図14は、図13中のB−B線断面図、図15は、図13に示す光スキャナーが備える駆動手段の電圧印加手段を示すブロック図、図16は、図15に示す第1の電圧発生部および第2の電圧発生部で発生する電圧の一例を示す図、図17は、本発明の第2実施形態に係る画像形成装置が備えるプロジェクターの動作を説明するための図(aは、側面図、bは、正面図)である。なお、以下では、説明の便宜上、図13中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言い、図14中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the image forming apparatus of the present invention will be described.
13 is a schematic plan view showing an optical scanner included in a projector included in an image forming apparatus according to the second embodiment of the invention, FIG. 14 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 13, and FIG. FIG. 16 is a block diagram showing voltage applying means of driving means included in the optical scanner shown in FIG. 13, and FIG. 16 is a diagram showing an example of voltages generated in the first voltage generating section and the second voltage generating section shown in FIG. 17A and 17B are diagrams (a is a side view, and b is a front view) for explaining the operation of the projector provided in the image forming apparatus according to the second embodiment of the present invention. In the following, for convenience of explanation, the front side of the page in FIG. 13 is called “up”, the back side of the page is called “down”, the right side is called “right”, the left side is called “left”, and the upper side in FIG. The upper side, the lower side is called “lower”, the right side is called “right”, and the left side is called “left”.
以下、第2実施形態の画像形成装置について、前述した第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第2実施形態の画像形成装置は、プロジェクターが備える光スキャナーの構成が異なる点、および描画領域上の第1の方向の走査(主走査)の軌跡が直線でない事以外は、第1実施形態とほぼ同様である。なお、図15および図17にて、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
Hereinafter, the image forming apparatus according to the second embodiment will be described with a focus on differences from the first embodiment described above, and description of similar matters will be omitted.
The image forming apparatus of the second embodiment is different from that of the first embodiment except that the configuration of the optical scanner provided in the projector is different and the trajectory of scanning (main scanning) in the first direction on the drawing area is not a straight line. It is almost the same. In FIG. 15 and FIG. 17, the same reference numerals are given to the same configurations as those in the above-described embodiment.
光走査部4は、いわゆる2自由度振動系の1つの光スキャナー45を有している。
光スキャナー45は、図13に示すような第1の振動系46aと第2の振動系46bと支持部46cとを備える基体46と、基体46と対向配置された対向基板47と、基体46と対向基板47との間に設けられたスペーサー部材48と、永久磁石491と、コイル492とを備えている。
The optical scanning unit 4 has one
The
第1の振動系46aは、枠状の支持部46cの内側に設けられた枠状の駆動部461aと、駆動部461aを支持部46cに両持ち支持する1対の第1の連結部462a、463aとで構成されている。
第2の振動系46bは、駆動部461aの内側に設けられた可動板461bと、可動板461bを駆動部461aに両持ち支持する1対の第2の連結部462b、463bとで構成されている。
The
The
駆動部461aは、図13の平面視にて、円環状をなしている。なお、駆動部461aの形状は、枠状をなしていれば特に限定されず、例えば、図13の平面視にて、四角環状をなしていてもよい。このような駆動部461aの下面には、永久磁石491が接合されている。
第1の連結部462a、463aは、それぞれ、長手形状をなしており、弾性変形可能である。第1の連結部462a、463aは、それぞれ、駆動部461aを支持部46cに対して回動可能とするように、駆動部461aと支持部46cとを連結している。このような、第1の連結部462a、463aは、互いに同軸的に設けられており、この軸(以下、「回動中心軸J3」という)を中心として、駆動部461aが支持部46cに対して回動するように構成されている。
第1の連結部462aには、駆動部461aの角度(回動中心軸J3まわりの回動角)(挙動)を検出するための圧電素子465aが設けられている。
The
Each of the first connecting
The first connecting
可動板461bは、図13の平面視にて、円形状をなしている。なお、可動板461bの形状は、駆動部461aの内側に形成することができれば特に限定されず、例えば、図13の平面視にて、楕円形状をなしていてもよいし、四角形状をなしていてもよい。このような可動板461bの上面には、光反射性を有する光反射部464bが形成されている。
The
第2の連結部462b、463bは、それぞれ、長手形状をなしており、弾性変形可能である。第2の連結部462b、463bは、それぞれ、可動板461bを駆動部461aに対して回動可能とするように、可動板461bと駆動部461aとを連結している。このような第2の連結部462b、463bは、互いに同軸的に設けられており、この軸(以下、「回動中心軸J4」という)を中心として、可動板461bが駆動部461aに対して回動するように構成されている。
第2の連結部462bには、可動板461bの角度(回動中心軸J4まわりの回動角)(挙動)を検出するための圧電素子465bが設けられている。
Each of the second connecting
The second connecting
図13に示すように、回動中心軸J3と回動中心軸J4とは、互いに直交している。また、駆動部461aおよび可動板461bの中心は、それぞれ、図13の平面視にて、回動中心軸J3と回動中心軸J4との交点上に位置している。なお、以下、説明の便宜上、回動中心軸J3と回動中心軸J4との交点を「交点G」ともいう。
図14に示すように、以上のような基体46は、スペーサー部材48を介して対向基板47と接合している。対向基板47の上面には、永久磁石491に作用する磁界を発生させるコイル492が設けられている。
As shown in FIG. 13, the rotation center axis J3 and the rotation center axis J4 are orthogonal to each other. Further, the centers of the
As shown in FIG. 14, the
永久磁石491は、図13の平面視にて、交点Gを通り、回動中心軸J3および回動中心軸J4のそれぞれの軸に対して傾斜した線分(この線分を「線分M」とも言う)に沿って設けられている。このような永久磁石491は、交点Gに対して長手方向の一方側がS極、他方側がN極となっている。図14では、永久磁石491の長手方向の左側がS極、右側がN極となっている。
The
図13の平面視にて、線分Mの回動中心軸J3に対する傾斜角θは、30〜60度であるのが好ましく、40〜50度であるのがより好ましく、ほぼ45度であるのがさらに好ましい。このように永久磁石491を設けることで、円滑に、可動板461bを回動中心軸J3および回動中心軸J4のそれぞれの軸まわりに回動させることができる。本実施形態では、線分Mは、回動中心軸J3および回動中心軸J4のそれぞれの軸に対して約45度傾斜している。
In the plan view of FIG. 13, the inclination angle θ of the line segment M with respect to the rotation center axis J3 is preferably 30 to 60 degrees, more preferably 40 to 50 degrees, and approximately 45 degrees. Is more preferable. By providing the
また、図14に示すように、永久磁石491の上面には、凹部491aが形成されている。この凹部491aは、永久磁石491と可動板461bとの接触を防止するための逃げ部である。このような凹部491aを形成することにより、可動板461bが回動中心軸J3まわりに回動する際、永久磁石491と接触してしまうことを防止することができる。
Further, as shown in FIG. 14, a
コイル492は、図13の平面視にて、駆動部461aの外周を囲むように形成されている。これにより、光スキャナー45の駆動の際、駆動部461aとコイル492との接触を確実に防止することができる。その結果、コイル492と永久磁石491との離間距離を比較的短くすることができ、コイル492から発生する磁界を効率的に永久磁石491に作用させることができる。
コイル492は、電圧印加手段493と電気的に接続されていて、電圧印加手段493によりコイル492に電圧が印加されると、コイル492から回動中心軸J3および回動中心軸J4のそれぞれの軸に直交する軸方向の磁界が発生する。
The
The
図15に示すように、電圧印加手段493は、可動板461bを回動中心軸J3まわりに回動させるための第1の電圧V1を発生させる第1の電圧発生部493aと、可動板461bを回動中心軸J4まわりに回動させるための第2の電圧V2を発生させる第2の電圧発生部493bと、第1の電圧V1と第2の電圧V2とを重畳し、その電圧をコイル492に印加する電圧重畳部493cとを備えている。
As shown in FIG. 15, the voltage applying means 493 includes a
第1の電圧発生部493aは、第1実施形態の図9と同様、図16(a)に示すように、フレーム周波数の倍の周期T1で周期的に変化する第1の電圧V1を発生させるものである。
第1の電圧V1は、三角波のような波形をなしている。そのため、光スキャナー45は、効果的に光を往復走査(副走査)することができる。なお、第1の電圧V1の波形は、これに限定されない。ここで、第1の電圧V1の周波数(1/T1)は、副走査に適した周波数であれば、特に限定されないが、15〜40Hz(30Hz程度)であるのが好ましい。
Similarly to FIG. 9 of the first embodiment, the
The first voltage V1 has a waveform like a triangular wave. Therefore, the
本実施形態では、第1の電圧V1の周波数は、駆動部461aと1対の第1の連結部462a、463aとで構成された第1の振動系46aのねじり共振周波数と異なる周波数となるように調整されている。
一方、第2の電圧発生部493bは、図16(b)に示すように、周期T1と異なる周期T2で周期的に変化する第2の電圧V2を発生させるものである。
In the present embodiment, the frequency of the first voltage V1 is different from the torsional resonance frequency of the
On the other hand, as shown in FIG. 16B, the
第2の電圧V2は、正弦波のような波形をなしている。そのため、光スキャナー45は、効果的に光を主走査することができる。なお、第2の電圧V2の波形は、これに限定されない。
また、第2の電圧V2の周波数は、第1の電圧V1の周波数より高く、かつ、主走査に適した周波数であれば、特に限定されないが、10〜40kHzであるのが好ましい。このように、第2の電圧V2の周波数を10〜40kHzとし、前述したように第1の電圧V1の周波数を30Hz程度とすることで、スクリーンでの描画に適した周波数で、可動板461bを回動中心軸J3および回動中心軸J4のそれぞれの軸まわりに回動させることができる。ただし、可動板461bを回動中心軸J3および回動中心軸J4のそれぞれの軸まわりに回動させることができれば、第1の電圧V1の周波数と第2の電圧V2の周波数との組み合わせなどは、特に限定されない。
The second voltage V2 has a waveform like a sine wave. Therefore, the
The frequency of the second voltage V2 is not particularly limited as long as it is higher than the frequency of the first voltage V1 and suitable for main scanning, but is preferably 10 to 40 kHz. As described above, the frequency of the second voltage V2 is set to 10 to 40 kHz, and the frequency of the first voltage V1 is set to about 30 Hz as described above, so that the
本実施形態では、第2の電圧V2の周波数は、可動板461bと1対の第2の連結部462b、463bとで構成された第2の振動系46bのねじり共振周波数と等しくなるように調整されている。これにより、可動板461bの回動中心軸J3まわりの回動角を大きくすることができる。
また、第1の振動系46aの共振周波数をf1[Hz]とし、第2の振動系46bの共振周波数をf2[Hz]としたとき、f1とf2とが、f2>f1の関係を満たすことが好ましく、f2≧10f1の関係を満たすことがより好ましい。これにより、より円滑に、可動板461bを回動中心軸J3まわりに第1の電圧V1の周波数で回動させつつ、回動中心軸J4まわりに第2の電圧V2の周波数で回動させることができる。
In the present embodiment, the frequency of the second voltage V2 is adjusted to be equal to the torsional resonance frequency of the
When the resonance frequency of the
第1の電圧発生部493aおよび第2の電圧発生部493bは、それぞれ、歪み補正手段5に接続され、この歪み補正手段5からの信号に基づき駆動する。このような第1の電圧発生部493aおよび第2の電圧発生部493bには、電圧重畳部493cが接続されている。
電圧重畳部493cは、コイル492に電圧を印加するための加算器493dを備えている。加算器493dは、第1の電圧発生部493aから第1の電圧V1を受けるとともに、第2の電圧発生部493bから第2の電圧V2を受け、これらの電圧を重畳しコイル492に印加するようになっている。
The first
The
以上のような構成の光スキャナー45は、次のようにして駆動する。
例えば、図16(a)に示すような第1の電圧V1と、図16(b)に示すような第2の電圧V2とを電圧重畳部493cにて重畳し、重畳した電圧をコイル492に印加する(この重畳された電圧を「電圧V3」ともいう)。
すると、電圧V3中の第1の電圧V1に対応する電圧によって、永久磁石491のS極側をコイル492に引き付けようとするとともに、N極側をコイル492から離間させようとする磁界と、永久磁石491のS極側をコイル492から離間させようとするとともに、N極側をコイル492に引き付けようとする磁界とが交互に切り換わる。これにより、第1の連結部462a、463aを捩れ変形させつつ、駆動部461aが可動板461bとともに、第1の電圧V1の周波数で回動中心軸J3まわりに回動する。
The
For example, the first voltage V1 as shown in FIG. 16A and the second voltage V2 as shown in FIG. 16B are superimposed by the
Then, with the voltage corresponding to the first voltage V1 in the voltage V3, the magnetic pole that tries to attract the south pole side of the
なお、第1の電圧V1の周波数は、第2の電圧V2の周波数に比べて極めて低く設定されており、また、第1の振動系46aの共振周波数は、第2の振動系46bの共振周波数よりも低く設計されている。そのため、第1の振動系46aは、第2の振動系46bよりも振動しやすくなっており、第1の電圧V1によって、可動板461bが回動中心軸J4まわりに回動してしまうことを防止することができる。
The frequency of the first voltage V1 is set to be extremely lower than the frequency of the second voltage V2, and the resonance frequency of the
一方、電圧V3中の第2の電圧V2に対応する電圧によって、永久磁石491のS極側をコイル492に引き付けようとするとともに、N極側をコイル492から離間させようとする磁界と、永久磁石491のS極側をコイル492から離間させようとするとともに、N極側をコイル492に引き付けようとする磁界とが交互に切り換わる。これにより、第2の連結部462b、463bを捩れ変形させつつ、可動板461bが第2の電圧V2の周波数で回動中心軸J4まわりに回動する。
なお、第2の電圧V2の周波数が第2の振動系46bのねじり共振周波数と等しいため、第2の電圧V2によって、支配的に、可動板461bを回動中心軸J4まわりに回動させることができる。そのため、第2の電圧V2によって、可動板461bが駆動部461aとともに回動中心軸J3まわりに回動してしまうことを防止することができる。
On the other hand, a magnetic field that attempts to attract the south pole side of the
Since the frequency of the second voltage V2 is equal to the torsional resonance frequency of the
以上のような光スキャナー45によれば、1つのアクチュエーターで2次元的にレーザー光(光)を走査でき、光走査部4の省スペース化を図ることができる。また、例えば、第1実施形態のように1対の光スキャナーを用いる場合には、これら光スキャナーの相対的位置関係を高精度に設定しなければならないが、本実施形態ではその必要がないため、製造の容易化を図ることができる。
According to the
また、本実施形態では、第1実施形態の図7とは異なり、図17に示すように光源ユニット3からレーザー光(光)LLを出射した光出射状態でそのレーザー光LLを描画領域91上に2次元的に走査したときの、描画領域91上でのレーザー光LLの軌跡である複数の描画ラインLは、ジグザグにかつ歪曲して配置される。
また、走査ラインLが歪曲しているため、映像データ演算部52は、これから走査するライン上に描画すべき画素データに相当するデータ算出しながら、映像データ記憶部51から読み出し、描画タイミング生成部53から入力された描画タイミング情報に基づいて、各種の補正演算等を行った後、各色の輝度データを光源変調部54に送出する。
上記以外の処理に関しては、第1実施形態と同様の処理を行う。
このような第2実施形態によっても、第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。
Further, in the present embodiment, unlike FIG. 7 of the first embodiment, as shown in FIG. 17, the laser light LL is emitted on the
Further, since the scanning line L is distorted, the video
Regarding processing other than the above, the same processing as in the first embodiment is performed.
Also by such 2nd Embodiment, the effect similar to 1st Embodiment can be exhibited.
以上、本発明の画像形成装置を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の2以上の構成(特徴)を組み合わせたものであってもよい。 The image forming apparatus of the present invention has been described based on the illustrated embodiment. However, the present invention is not limited to this, and the configuration of each unit is replaced with an arbitrary configuration having the same function. can do. In addition, any other component may be added to the present invention. Further, the present invention may be a combination of any two or more configurations (features) of the above embodiments.
また、前記第1実施形態では、光走査部として、1対の光スキャナーを用いたが、これに限定されず、例えば光スキャナーと、ガルバノミラーとを用いてもよい。この場合には、ガルバノミラーを副走査用とするのが好ましい。
また、前記実施形態では、3つのダイクロイックミラーを用いて、赤色レーザー光、緑色レーザー光、青色レーザー光を結合して1つのレーザー光(光)を出射しているが、ダイクロイックプリズム等を用いて結合しても良い。
In the first embodiment, a pair of optical scanners is used as the optical scanning unit. However, the present invention is not limited to this. For example, an optical scanner and a galvanometer mirror may be used. In this case, it is preferable to use a galvanometer mirror for sub scanning.
In the above embodiment, the three dichroic mirrors are used to combine the red laser light, the green laser light, and the blue laser light to emit one laser light (light). However, the dichroic prism or the like is used. May be combined.
また、前述した実施形態では、光源ユニットが、赤色のレーザーを出射するレーザー光源と、青色のレーザーを出射するレーザー光源と、緑色のレーザーを出射するレーザー光源とを有する構成について説明したが、これに限定されず、例えば、赤色のレーザーを出射するレーザー光源と、青色のレーザーを出射するレーザー光源と、紫外のレーザーを出射するレーザー光源とを備えていてもよい。この場合、描画領域に、紫外レーザーが照射されることにより緑色の蛍光を発生する蛍光体を含んでおく。これにより、描画領域にフルカラーの画像を表示することができる。 In the above-described embodiment, the light source unit has a configuration including a laser light source that emits a red laser, a laser light source that emits a blue laser, and a laser light source that emits a green laser. For example, a laser light source that emits a red laser, a laser light source that emits a blue laser, and a laser light source that emits an ultraviolet laser may be provided. In this case, the drawing region includes a phosphor that generates green fluorescence when irradiated with an ultraviolet laser. Thereby, a full-color image can be displayed in the drawing area.
また、前述した実施形態では、人感センサとして、プロジェクターに組み込まれた人検知部を用いた構成について説明したが、これに限定されず、例えば、プロジェクターとは別途設けられた、赤外線型センサや、超音波型センサを用いてもよい。この場合には、上記センサの有効検知領域を描画領域とほぼ一致させるようにしておけばなお良い。これにより、上記センサが人間を検知すれば、描画領域内に人間が存在することを意味するため、簡単に、描画領域内に存在する人間の有無を検知することができる。また、例えば、人感センサとして、描画領域の床下に設置された1つまたは複数の第1の圧力センサを用いてもよい。この場合には、圧力センサが反応すれば、描画領域内に人間が存在していると判断できる。 In the above-described embodiment, the configuration using the human detection unit incorporated in the projector as the human sensor has been described. However, the present invention is not limited to this, for example, an infrared sensor or a sensor provided separately from the projector. An ultrasonic sensor may be used. In this case, it is better to make the effective detection area of the sensor substantially coincide with the drawing area. Thus, if the sensor detects a person, it means that a person is present in the drawing area. Therefore, it is possible to easily detect the presence or absence of a person existing in the drawing area. Further, for example, one or a plurality of first pressure sensors installed under the floor of the drawing area may be used as the human sensor. In this case, if the pressure sensor reacts, it can be determined that a person is present in the drawing area.
1……画像形成装置 2……プロジェクター 3……光源ユニット 31r、31g、31b……レーザー光源 310r、310g、310b……駆動回路 320r、320g、320b……光源 32r、32g、32b……コリメーターレンズ 33r、33g、33b……ダイクロイックミラー 4……光走査部 41……光スキャナー 411……基体 411a……可動板 411b……支持部 411c、411d……連結部 411e……光反射部 412……スペーサー部材 413……対向基板 414……永久磁石 415……コイル 416……電圧印加手段 417……駆動手段 42……光スキャナー 421a……可動板 421e……光反射部 427……駆動手段 43……角度検出手段 431……圧電素子 432……起電力検出部 433……角度検知部 44……角度検出手段 45……光スキャナー 46……基体 46a……第1の振動系 46b……第2の振動系 46c……支持部 461a……駆動部 461b……可動板 462a、463a……第1の連結部 462b、463b……第2の連結部 464b……光反射部 465a、465b……圧電素子 47……対向基板 48……スペーサー部材 491……永久磁石 491a……凹部 492……コイル 493……電圧印加手段 493a……第1の電圧発生部 493b……第2の電圧発生部 493c……電圧重畳部 493d……加算器 5……歪み補正手段 51……映像データ記憶部 52……映像データ演算部 53……描画タイミング生成部 54……光源変調部 55……振れ角演算部 56……角度指示部 57……検量線記憶部 6……人検知部 61……ビームスプリッター 62……フォトダイオード 63……時間差算出部 631……タイミング記憶部 632……算出部 64……検知部 8……制御手段 9……床面 91……描画領域 911……描画可能領域 G……交点 J1、J2、J3、J4……回動中心軸 L……描画ライン LL……レーザー光 M……線分
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記描画領域内に人間が存在するか否かを検知する人感センサと、
前記人感センサが前記描画領域内の人間の存在を検知した場合と検知しない場合とで、前記描画領域に描画される画像または画像パターンを変更するように前記プロジェクターの駆動を制御する制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。 A projector configured to draw an image by scanning a light beam in a drawing area formed on a display surface;
A human sensor for detecting whether a human is present in the drawing area;
Control means for controlling driving of the projector so as to change an image or an image pattern drawn in the drawing area depending on whether the human sensor detects the presence of a person in the drawing area or not. An image forming apparatus comprising:
前記光出射部から出射されたレーザーを反射する光反射部を備えた可動板が少なくとも一方向または互いに直交する二方向へ回動可能に設けられ、当該回動によって前記光反射部で反射したレーザーを前記表示面に走査する光スキャナーとを有している請求項1ないし3のいずれかに記載の画像形成装置。 The projector includes a light emitting unit that emits a laser;
A movable plate provided with a light reflecting portion for reflecting the laser emitted from the light emitting portion is provided so as to be rotatable in at least one direction or two directions orthogonal to each other, and the laser reflected by the light reflecting portion by the rotation The image forming apparatus according to claim 1, further comprising: an optical scanner that scans the display surface.
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