(57)【要約】【課題】不適正な投射先に対するレーザ光の投射を抑制する。【解決手段】レーザ発光部２が、水平方向のライン走査によりレーザ光の投射を行い、反射光検出部３が、レーザ光の投射先について反射光の強度を検出し、微分部４が、反射光の検出強度を時間微分し、比較部５が、反射光の検出強度の時間微分値に基づいて、レーザ光の投射を抑制する必要性を判定し、レーザ光の投射先が不適正な投影面と判定された場合に、投射抑制部７が、制御部６による制御の下、シャッター部を閉鎖状態にしてレーザ光の投射を停止する。【選択図】図１
2014126722.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示装置のレーザ光源から出射されるレーザ光の投射先について反射光の強度を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された反射光の強度を時間微分する微分手段と、
レーザ光の投射状況と、前記微分手段により求められた反射光の強度の時間微分値が予め定めた基準範囲から外れた状態の発生状況との関係に基づいて、前記投射先の適正さを判定する判定手段と、
を備えたことを特徴とする投射先判定装置。
【請求項２】
前記判定手段は、レーザ光の投射中の期間において、反射光の強度の時間微分値が基準範囲から外れた場合に、前記投射先は不適正であると判定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の投射先判定装置。
【請求項３】
前記判定手段は、ライン走査によるレーザ光の投射について、レーザ光の投射を開始するライン開始時及びレーザ光の投射を停止するライン終了時は、反射光の強度の時間微分値が基準範囲から外れ、且つ、ライン開始時及びライン終了時を除く期間は、反射光の強度の時間微分値が基準範囲に収まる場合に、前記投射先は適正であると判定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の投射先判定装置。
【請求項４】
前記判定手段は、ライン走査によるレーザ光の投射について、レーザ光の投射を開始するライン開始時及びレーザ光の投射を停止するライン終了時を除く期間に、反射光の強度の時間微分値が基準範囲から外れるピークが発生する場合に、前記投射先は不適正であると判定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の投射先判定装置。
【請求項５】
前記判定手段は、ライン走査によるレーザ光の投射について、ライン走査の全期間で、反射光の強度の時間微分値が基準範囲に収まる場合に、前記投射先は不適正であると判定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の投射先判定装置。
【請求項６】
前記判定手段は、ライン走査によるレーザ光の投射について、反射光の強度の時間微分値が基準範囲を上側に外れる上方ピークと下側に外れる下方ピークとの間の時間間隔が、ライン走査の１ライン分の時間間隔に比べて短い場合に、前記投射先は不適正であると判定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の投射先判定装置。
【請求項７】
レーザ光源から出射されるレーザ光を走査しながら投射することで、レーザ光の投射先の領域に画像を表示する画像表示装置において、
前記投射先について反射光の強度を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された反射光の強度を時間微分する微分手段と、
レーザ光の投射状況と、前記微分手段により求められた反射光の強度の時間微分値が予め定めた基準範囲から外れた状態の発生状況との関係に基づいて、前記投射先の適正さを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記投射先は不適正であると判定されたことに応じて、レーザ光の投射を抑制する抑制手段と、
を備えたことを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置のレーザ光源から出射されるレーザ光の投射先の適正さを判定する投射先判定装置及び当該投射先判定装置を備えた画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばレーザプロジェクタに代表されるように、赤成分（Ｒ）、緑成分（Ｇ）、青成分（Ｂ）のレーザ光を合成してスクリーン等の投影面に投射することにより、投影面上にカラー画像を表示する各種の画像表示装置が実用化されている。
【０００３】
また、このような投影型の画像表示装置に関し、種々の発明が提案されている。
例えば、特許文献１には、走査部によるレーザ光の走査範囲に配置され、レーザ光の一部を反射し、残りを透過させる投射窓と、投射窓によって反射されたレーザ光を受光する受光素子と、受光素子が受光したレーザ光の光量に基づいて、光源部から出射されるレーザ光の出力を抑制する光源出力抑制手段とを備えたプロジェクタが開示されている。
【０００４】
例えば、特許文献２には、スクリーン上に格子状に配置された赤外線ＬＤの発光を検出する赤外線センサーを有し、その検出結果によって、スクリーンとの間に障害物が有るか否かを判断する照射不能領域判定部と、障害物があると判断された照射不能領域に投写光を照射しないように制御する照射不能領域非照射部とを備えたプロジェクション装置が開示されている。
【０００５】
例えば、特許文献３には、ビーム光を供給する光源部と、光源部からのビーム光を走査させる走査部と、走査部からのビーム光を透過させるスクリーンと、スクリーンから走査部を介して入射する光を検出する光検出部と、光検出部からの出力に応じて、ビーム光の出射を停止させるスイッチ部とを備えた画像表示装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１４５６９９号公報
【特許文献２】特開２００５−１３４５６３号公報
【特許文献３】特開２００７−１７６４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
レーザ光の投射先が鏡となっている場合のように、高反射率且つ鏡面反射率の高い材質で形成された面にレーザ光を投射すると、その反射光が予期しない位置に照射されることになりかねず、反射光の投射先にいる人に不快感を与える可能性がある。また、スクリーンや壁等の投影面となるべき面が存在しない領域にレーザ光を投射する場合も、レーザ光の投射先にいる人に不快感を与える可能性がある。
【０００８】
本発明は、上記のような事情に鑑みて為されたものであり、レーザ光の投射先の適正さを精度良く判定し、不適正な投射先に対するレーザ光の投射を抑制することが可能な技術を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、画像表示装置のレーザ光源から出射されるレーザ光の投射先について反射光の強度を検出する検出手段と、検出手段により検出された反射光の強度を時間微分する微分手段と、レーザ光の投射状況と、微分手段により求められた反射光の強度の時間微分値が予め定めた基準範囲から外れた状態の発生状況との関係に基づいて、投射先の適正さを判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする投射先判定装置である。
【００１０】
すなわち、本発明に係る投射先判定装置では、レーザ光の投射先について反射光の強度の時間変化を見ることで、レーザ光の投射先として適正か否かを判断する。これは、不適正な投射先に（例えば、高反射率且つ鏡面反射率の高い材質で形成された鏡状面（鏡そのものを含む））レーザ光を投射すると、その反射光の強度の時間変化が特徴的な傾向を持つことに着目したものである。このため、本発明に係る投射先判定装置によれば、レーザ光の投射先として適正か否かを精度良く判定することができ、必要に応じて適切な対策（レーザ光の投射を抑制）を講じることが可能となる。
【００１１】
一構成例として、判定手段は、レーザ光の投射中の期間において、反射光の強度の時間微分値が基準範囲から外れた場合に、投射先は不適正であると判定する。
これは、鏡状面にレーザ光を投射すると、鏡状面上の所定領域の走査時には検出手段側へレーザ光が反射されるが、他の領域の走査時には検出手段側へレーザ光が反射されないため、反射光の強度に時間的に大きな変化が現れることを利用したものである。
【００１２】
一構成例として、判定手段は、ライン走査によるレーザ光の投射について、レーザ光の投射を開始するライン開始時及びレーザ光の投射を停止するライン終了時は、反射光の強度の時間微分値が基準範囲から外れ、且つ、ライン開始時及びライン終了時を除く期間は、反射光の強度の時間微分値が基準範囲に収まる場合に、投射先は適正であると判定する。
これは、レーザ光の投射先として適正な面（スクリーンや壁等）にレーザ光を投射すると、反射光の強度の時間微分値は、レーザ光の投射を開始するライン開始時及びレーザ光の投射を停止するライン終了時では大きくなるが、レーザ光の投射状態が維持されるライン中間部では小さいことを利用したものである。
【００１３】
一構成例として、判定手段は、ライン走査によるレーザ光の投射について、レーザ光の投射を開始するライン開始時及びレーザ光の投射を停止するライン終了時を除く期間に、反射光の強度の時間微分値が基準範囲から外れるピークが発生する場合に、投射先は不適正であると判定する。
これは、鏡状面にレーザ光を投射すると、適正な面に対するレーザ光の投射とは異なり、反射光の強度の時間微分値が基準範囲から外れるピークが、ライン開始時及びライン終了時ではなくライン中間に現れる場合があることを利用したものである。
【００１４】
一構成例として、判定手段は、ライン走査によるレーザ光の投射について、ライン走査の全期間で、反射光の強度の時間微分値が基準範囲に収まる場合に、投射先は不適正であると判定する。
これは、鏡状面にレーザ光を投射すると、画像表示装置と鏡状面との位置関係によってはレーザ光が全て検出手段以外の方向へ反射され、この場合には、ライン走査の全期間で反射光の強度の時間微分値が常に基準範囲に収まることを利用したものである。また、レーザ光の投射先となる面自体が存在しない場合にも、反射光の強度の時間微分値は同様な傾向となる。
【００１５】
一構成例として、判定手段は、ライン走査によるレーザ光の投射について、反射光の強度の時間微分値が基準範囲を上側に外れる上方ピークと下側に外れる下方ピークとの間の時間間隔が、ライン走査の１ライン分の時間間隔に比べて短い場合に、投射先は不適正であると判定する。
これは、適正な面にレーザ光を投射すると、ライン走査の開始時に現れる上方ピークとライン走査の終了時に現れる下方ピークとの間に１ラインに相当する時間間隔があるが、鏡状面にレーザ光を投射すると、上方ピークの後に直ちに下方ピークが現れることを利用したものである。
【００１６】
また、本発明は、レーザ光源から出射されるレーザ光を走査しながら投射することで、レーザ光の投射先の領域に画像を表示する画像表示装置において、投射先について反射光の強度を検出する検出手段と、検出手段により検出された反射光の強度を時間微分する微分手段と、レーザ光の投射状況と、微分手段により求められた反射光の強度の時間微分値が予め定めた基準範囲から外れた状態の発生状況との関係に基づいて、投射先の適正さを判定する判定手段と、判定手段により前記投射先は不適正であると判定されたことに応じて、レーザ光の投射を抑制する抑制手段と、を備えたことを特徴とする画像表示装置として実現することもできる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、レーザ光の投射先として適正か否かを精度良く判定することができ、必要に応じて適切な対策（レーザ光の投射を抑制）を講じることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像表示装置の構成例を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る画像表示装置のレーザ発光部の構成例を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る画像表示装置の外観の例を示す図である。
【図４】第１の判定基準に関し、適正な投影面による反射光の検出強度及びその時間微分値の例を示す図である。
【図５】第１の判定基準に関し、不適正な投影面である鏡状面による反射光の検出強度及びその時間微分値の例を示す図である。
【図６】第２の判定基準に関し、適正な投影面による反射光の検出強度及びその時間微分値の例を示す図である。
【図７】第３の判定基準に関し、不適正な投影面である鏡状面による反射光の検出強度及びその時間微分値の例を示す図である。
【図８】第４の判定基準に関し、不適正な投影面である鏡状面による反射光の検出強度及びその時間微分値の例を示す図である。
【図９】第５の判定基準に関し、適正な投影面及び不適正な投影面による反射光の検出強度の時間微分値の例を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る画像表示装置による投射抑制判定の動作フローの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１には、本発明の一実施形態に係る画像表示装置の構成例を示してある。
ここで、本発明に係る画像表示装置は、レーザ光源から出射されるレーザ光を走査しながら投射することで、レーザ光の投射先の領域に画像を表示する種々の装置に適用できるものであるが、以下では、画像表示装置の一例であるレーザプロジェクタについて説明する。
【００２０】
図１に例示するレーザプロジェクタ１は、レーザ発光部２、反射光検出部３、微分部４、比較部５、制御部６、投射抑制部７を有する。
本例のレーザプロジェクタ１では、レーザ発光部２から出力されるカラーのレーザ光をスクリーンや壁などの投影面Ａに投影することによって、映像入力の信号に応じたカラー画像を投影面Ａ上に投影表示する。
【００２１】
レーザ発光部２は、図２に構成例を示すように、レーザ光源１２ａ〜１２ｃ、各種の光学素子１３〜１５、走査ミラー１６、各種の駆動・制御ユニット１７〜２１を主体に構成されている。
【００２２】
それぞれのレーザ光源１２ａ〜１２ｃは、互いに色成分の異なるレーザ光を出力するレーザダイオード（ＬＤ）であり、レーザドライバ２１から個別に供給される駆動電流によって互いに独立して駆動する。これによって、レーザ光源１２ａからは青成分（Ｂ）、レーザ光源１２ｂからは緑成分（Ｇ）、レーザ光源１２ｃからは赤成分（Ｒ）といったように、特定の波長の単色成分レーザ光が出射される。
【００２３】
ダイクロイックミラー１３，１４は、特定波長のレーザ光のみを反射し且つそれ以外を透過する性質のミラー素子であり、レーザ光源１２ａ〜１２ｃから出射された各色成分のレーザ光を合成する。具体的には、レーザ光源１２ａ，１２ｂから出射されたＢ，Ｇのレーザ光は、光路上流側のダイクロイックミラー１３において合成された上で、光路下流側のダイクロイックミラー１４に出射される。この出射された合成光は、ダイクロイックミラー１４においてレーザ光源１２ｃから出射されたＲのレーザ光と更に合成され、目標となる最終的なカラー合成光として出射される。
このように、ダイクロイックミラー１３，１４は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分のレーザ光を合成する光学部を形成しており、この合成されたカラー光はレンズ１５を介して走査ミラー１６に入射される。
【００２４】
走査ミラー１６は、走査ミラー制御部１８から駆動信号が入力される走査ミラードライバ７によって駆動走査され、自己に入射したカラー光をミラー面の振れ角に応じて反射して投影面Ａ上に投射する。この走査ミラー１６は、投影面Ａの水平走査方向（Ｘ）および垂直走査方向（Ｙ）に対応した二次元的な自由度を有しており、その二次元的な変位に対応した線順次走査によって、投影面Ａ上にカラー画像を投影する。この線順次走査は、投射面Ａ上における或る水平走査ラインで一方向にレーザスポットｐを進め、次の水平走査ラインで逆方向にレーザスポットｐを戻すことの繰り返しによって、１画像フレーム内で連続して行われる。本例では、走査ミラー１６として、小型化、低消費電力化、処理の高速化などで有利なＭＥＭＳ（Micro  Electro  Mechanical  System）型の走査ミラーを用いている。
【００２５】
映像処理部１９は、パーソナルコンピュータ等の外部からの入力映像信号（映像信号及び同期信号を含む）に基づいて、所定の時間間隔で映像データをレーザ制御部２０に転送し、これにより、レーザ制御部２０は所定の走査位置における画素情報を得る。この映像データ転送処理では、映像処理部１９は、走査ミラー制御部１８から水平／垂直同期信号（ＨＳＮＣ、ＶＳＮＣ）として入力される水平走査位置及び垂直走査位置の情報に応じた順序で、映像データをレーザ制御部２０に転送する。
【００２６】
レーザドライバ２１は、上記のレーザ制御部２０による制御に基づいて、各レーザ光源１２ａ〜１２ｃを駆動して各色成分のレーザ光を出力させる。
各レーザ光源１２ａ〜１２ｃは、レーザドライバ２１から発振しきい値電流以上の電流が供給された場合にレーザ光を発光出力し、供給される電流値が大きくなるに従って光量（輝度）の大きいレーザ光を出力する。また、各レーザ光源１２ａ〜１２ｃは、発振しきい値電流未満の電流が供給された場合には、レーザ光の出力を停止する。
【００２７】
反射光検出部３は、レーザ光の投射先となる投影面Ａについて、レーザ光の反射光の強度を所定のサンプリング間隔で検出し、その結果を微分部４へ出力する。本例では、図３にレーザプロジェクタ１の外観を例示するように、レーザプロジェクタ１の上部に反射光検出部３を設けてある。本例の反射光検出部３は、投影面Ａにおけるレーザ光の投影範囲Ｒ１を包含する範囲Ｒ２について、レーザ光の反射光の強度を検出する。反射光検出部３としては、ＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）イメージセンサのような高価なものである必要はなく、本例では、フォトダイオード（ＰＤ）を用いている。
【００２８】
微分部４は、所定のサンプリング間隔で反射光検出部３から与えられる反射光の検出強度に基づき、反射光の検出強度の時間微分を演算し、その結果を比較部５へ出力する。
比較部５は、所定のサンプリング間隔で微分部４から与えられる反射光の検出強度の時間微分値に基づき、レーザ光の投射先の適正さを判定する投射先判定を行う。本例の比較部５は、予め定められた判定基準のデータをメモリに保持しており、反射光の検出強度の時間微分値と判定基準とを比較することで、投射先判定を行う。なお、投射先判定の詳細については後述する。
【００２９】
制御部６は、比較部５によりレーザ光の投射先は不適正であると判定された場合に、レーザ光の投射の抑制を指示する投射抑制指示を投射抑制部７へ出力する。
投射抑制部７は、可動式のシャッター部を有しており、制御部６からの投射抑制指示に従ってシャッター部の開閉を行う。すなわち、投射抑制指示が無い場合には、シャッター部を開放状態にしておき、投射抑制指示が与えられた場合には、シャッター部を閉鎖状態にすることでレーザ光の投射を停止する。
【００３０】
ここで、本例では、本発明に係る検出手段を反射光検出部３により実現し、本発明に係る微分手段を微分部４により実現し、本発明に係る判定手段を比較部５により実現し、本発明に係る抑制手段を制御部６及び投射抑制部７により実現している。
すなわち、本例のレーザプロジェクタ１は、反射光検出部３及び微分部４及び比較部５により構成される投射先判定装置を備えた画像表示装置の一例である。
【００３１】
次に、比較部５による投射先判定の詳細について説明する。
本例の比較部５は、以下のような判定基準を用いて、レーザ光の投射先の適正さを判定する。
【００３２】
＜第１の判定基準＞
レーザ光の投射先として適正な、低反射率及び／又は鏡面反射率の低い材質で形成された投影面（スクリーンや壁等）にレーザ光が投射された場合は、投影面でレーザ光が拡散反射する。このため、反射光検出部３に返ってくる反射光の検出強度は、図４（ａ）のように、緩やかに変化する。したがって、反射光の検出強度の時間微分値は、図４（ｂ）のように、比較的狭い範囲で変動する。
【００３３】
一方、レーザ光の投射先として不適正な、高反射率且つ鏡面反射率の高い材質で形成された鏡状面にレーザ光が投射された場合は、鏡状面上の所定領域の走査時には反射光検出部３へレーザ光が反射されるが、他の領域の走査時には反射光検出部３へレーザ光が反射されない。このため、反射光検出部３に返ってくる反射光の検出強度は、図５（ａ）のように、基本的に微小だが所定領域の走査時のみ急激に増加する。したがって、反射光の検出強度の時間微分値は、図５（ｂ）のように、あるタイミングで急峻なピークが現れる。
【００３４】
そこで、第１の判定基準では、適正な投影面から返ってくる反射光の検出強度の時間微分値が変動する範囲を基準範囲αとして規定しておき、レーザ光の投射中の期間において、検出強度の時間微分値と基準範囲αに基づいて次のような判定を行う。すなわち、反射光の検出強度の時間微分値が基準範囲αに収まる場合には、投射先は適正である判定する。一方、反射光の検出強度の時間微分値が基準範囲αから外れる場合には、投射先は不適正であると判定する。基準範囲αとしては、例えば、反射光の検出強度が０％から１００％になる傾きを１００とした場合に傾きの絶対値が５０未満となる範囲を用いる。
【００３５】
ここで、投影面の一部に鏡等の鏡面反射する鏡状物が存在する場合には、その鏡状物にレーザ光が投射された際に、反射光の検出強度が急激に変化する。すなわち、反射光検出部３の方向にレーザ光が反射する場合には、反射光の検出強度が急激に増加し、反射光検出部３とは別の方向にレーザ光が反射する場合には、反射光の検出強度が急激に低下する。このため、鏡状物の境界部分で、反射光の検出強度の時間微分値が基準範囲αから外れるピークが現れる。したがって、投影面の一部に鏡等の鏡面反射する物体が存在する場合にも、投射先は不適正であると判定することができる。
【００３６】
また、投影面の一部に穴が開いている場合には、その穴部にレーザ光が投射された際に、反射光の検出強度が急激に変化する。すなわち、穴部ではレーザ光の反射がなされず、反射光の検出強度が急激に低下する。このため、穴部の境界部分で、反射光の検出強度の時間微分値にピークが現れ、基準範囲αから外れることになる。したがって、投影面の一部に穴が開いている場合にも、投射先は不適正であると判定することができる。
【００３７】
＜第２の判定基準＞
レーザ光の投射先として適正な投影面にレーザ光が投射された場合は、投影面でレーザ光が拡散反射する。このため、図６（ａ）のように、適正な投影面に対するレーザ光の水平方向のライン走査では、レーザ光の投射を開始するライン開始時及びレーザ光の投射を停止するライン終了時に、反射光の検出強度が急激に変化する。また、ライン開始時及びライン終了時を除くライン中間部の期間は、反射光の検出強度は比較的狭い範囲で変動する。したがって、反射光の検出強度の時間微分値は、図６（ｂ）のように、ライン開始時に上方に突出するピークが現れ、ライン終了時に下方に突出するピークが現れ、他の期間（ライン中間部）では比較的狭い範囲で変動する。
【００３８】
そこで、第２の判定基準では、水平方向のライン走査によるレーザ光の投射について、検出強度の時間微分値と基準範囲αに基づいて次のような判定を行う。すなわち、反射光の強度の時間微分値がライン開始時及びライン終了時に基準範囲αから外れ、且つ、反射光の強度の時間微分値がライン中間部の期間は基準範囲αに収まる場合に、投射先は適正であると判定する。
【００３９】
なお、反射光の強度の時間微分値がライン開始時及びライン終了時に基準範囲αから外れたか否かは、例えば、走査ミラー制御部１８から水平／垂直同期信号を得てライン開始時及びライン終了時のタイミングを特定し、これらのタイミングにおける反射光の強度の時間微分値を基準範囲αと比較することで判定できる。また、例えば、ライン走査の１ライン分の時間間隔Ｔを示すデータをメモリに保持しておき、反射光の強度の時間微分値が基準範囲αを上方に外れる上方ピークと下方に外れる下方ピークとの間の時間間隔を求め、これを１ライン分の時間間隔Ｔと比較することで判定できる。
【００４０】
＜第３の判定基準＞
レーザ光の投射先として不適正な鏡状面にレーザ光が投射された場合は、鏡状面上の所定領域の走査時には反射光検出部３へレーザ光が反射されるが、他の領域の走査時には反射光検出部３へレーザ光が反射されない。このため、反射光の検出強度は、図７（ａ）のように、鏡状面に対するレーザ光の水平方向のライン走査では、基本的に微小だが所定領域の走査時のみ急激に増加する。したがって、反射光の検出強度の時間微分値は、図７（ｂ）のように、あるタイミングで急峻なピークが現れる。特に、レーザ光の光量が急変するライン開始時及びライン終了時ではなく、レーザ光の光量が比較的安定するライン中間部の期間にピークが現れた場合には、レーザ光の投射先が鏡状面であることが明らかである。
【００４１】
そこで、第３の判定基準では、水平方向のライン走査によるレーザ光の投射について、検出強度の時間微分値と基準範囲αに基づいて次のような判定を行う。すなわち、ライン開始時及びライン終了時を除くライン中間部の期間に、反射光の強度の時間微分値が基準範囲αから外れるピークが発生する場合に、投射先は不適正であると判定する。
【００４２】
なお、反射光の強度の時間微分値が基準範囲αから外れるピークがライン中間部の期間に発生したか否かは、例えば、走査ミラー制御部１８から水平／垂直同期信号を得てライン開始時及びライン終了時のタイミングを特定し、これらのタイミングとピークの発生タイミングとを比較することで判定できる。
【００４３】
ここで、投影面の一部に鏡等の鏡面反射する鏡状物が存在する場合には、その鏡状物にレーザ光が投射された際に、反射光の検出強度が急激に変化する。すなわち、反射光検出部３の方向にレーザ光が反射する場合には、反射光の検出強度が急激に増加し、反射光検出部３とは別の方向にレーザ光が反射する場合には、反射光の検出強度が急激に低下する。このため、ライン開始時及びライン終了時だけでなく、鏡状物の境界部分でも、反射光の検出強度の時間微分値が基準範囲αから外れるピークが現れる。したがって、投影面の一部に鏡等の鏡面反射する物体が存在する場合にも、投射先は不適正であると判定することができる。
【００４４】
また、投影面の一部に穴が開いている場合には、その穴部にレーザ光が投射された際に、反射光の検出強度が急激に変化する。すなわち、穴部ではレーザ光の反射がなされず、反射光の検出強度が急激に低下する。このため、ライン開始時及びライン終了時だけでなく、穴部の境界部分でも、反射光の検出強度の時間微分値にピークが現れ、基準範囲αから外れることになる。したがって、投影面の一部に穴が開いている場合にも、投射先は不適正であると判定することができる。
【００４５】
＜第４の判定基準＞
レーザ光の投射先として不適正な鏡状面にレーザ光が投射された場合は、レーザプロジェクタ１と鏡状面との位置関係によっては、レーザ光が全て反射光検出部３以外の方向へ反射されことも起こりうる。このため、反射光の検出強度は、図８（ａ）のように、鏡状面に対するレーザ光の水平方向のライン走査では、ライン走査の全期間で微小な値となる。したがって、反射光の検出強度の時間微分値は、図８（ｂ）のように、ほぼ０の値が続く。
【００４６】
そこで、第４の判定基準では、水平方向のライン走査によるレーザ光の投射について、検出強度の時間微分値と基準範囲αに基づいて次のような判定を行う。すなわち、反射光の強度の時間微分値がライン走査の全期間で基準範囲αに収まる場合に、投射先は不適正であると判定する。
なお、レーザ光の投射先となる面自体が存在しない場合にも、反射光の強度の時間微分値は同様な傾向となるが、この場合も投射先に適していないため、不適正な投射先であると判定することに支障はない。
【００４７】
＜第５の判定基準＞
レーザ光の投射先として適正な投影面にレーザ光が投射された場合、反射光の検出強度の時間微分値は、図９（ａ）のように、ライン開始時に上方に突出する上方ピークが現れ、ライン終了時に下方に突出する上方ピークが現れる。この上方ピークと下方ピークとの間の時間間隔は、ライン走査の１ライン分の時間間隔Ｔと一致する。
一方、レーザ光の投射先として不適正な鏡状面（或いは一部に鏡状物を有する投影面）にレーザ光が投射された場合、反射光の検出強度の時間微分値は、図９（ｂ）のように、ライン中間部の期間に上方ピークと下方ピークが連続して現れる。この上方ピークと下方ピークとの間の時間間隔は、ライン走査の１ライン分の時間間隔Ｔよりも著しく短い。
また、レーザ光の投射先として不適正な鏡状面にレーザ光が投射された場合、レーザプロジェクタ１と鏡状面との位置関係によっては、図９（ｃ）のように、上方ピークと下方ピークのいずれも発生せず、反射光の検出強度の時間微分値はほぼ０の値が続く。
【００４８】
そこで、第５の判定基準では、水平方向のライン走査によるレーザ光の投射について、検出強度の時間微分値と基準範囲αに基づいて次のような判定を行う。すなわち、反射光の強度の時間微分値が基準範囲αを上側に外れる上方ピークと下側に外れる下方ピークとの間の時間間隔が、ライン走査の１ライン分の時間間隔Ｔに比べて短い場合に、投射先は不適正であると判定する。
また、反射光の強度の時間微分値が基準範囲αを上側に外れる上方ピークと下側に外れる下方ピークが発生しない場合に、投射先は不適正であると判定する。
【００４９】
なお、上方ピークと下方ピークとの間の時間間隔がライン走査の１ライン分の時間間隔Ｔに比べて短いか否かは、例えば、１ライン分の時間間隔Ｔを示すデータをメモリに保持しておき、上方ピークと下方ピークについて求めた時間間隔を１ライン分の時間間隔Ｔと比較することで判定できる。
【００５０】
図１０には、本例のレーザプロジェクタ１による投射抑制判定の動作フローの例を示してある。
まず、レーザ発光部２が、水平方向のライン走査によりレーザ光の投射を行う（ステップＳ１）。次に、反射光検出部３が、レーザ光の投射先について反射光の強度を検出する（ステップＳ２）。次に、微分部４が、反射光の検出強度を時間微分する（ステップＳ３）。次に、比較部５が、反射光の検出強度の時間微分値を第１〜第５の判定基準と比較する（ステップＳ４）。その結果、投射先は不適正であると判定された場合には、投射抑制部７が、制御部６による制御の下、シャッター部を閉鎖状態にしてレーザ光の投射を停止する（ステップＳ５）。一方、投射先は適正であると判定された場合には、次の走査ラインについてステップＳ１〜Ｓ４の動作を行うことを、全ての走査ラインについて繰り返す。
【００５１】
以上のように、本例のレーザプロジェクタ１は、レーザ光の投射状況と、反射光の検出強度の時間微分値が基準範囲から外れた状態の発生状況との関係に基づいて、レーザ光の投射先が適正か否かを判定し、投射先は不適正であると判定されたことに応じて、レーザ光の投射を抑制する。なお、上記の説明におけるレーザプロジェクタ１は、水平方向のライン走査を垂直方向に繰り返す構造の画像表示装置であるが、垂直方向のライン走査を水平方向に繰り返す構造の画像表示装置についても同様に適用できる。
ここで、投射先の適正さを反射光の検出強度自体から判定する方法では、例えば、鏡面反射率が高めのスクリーン（ホワイトボードのようなツルツルした素材のスクリーン）にレーザ光を投射した場合にも反射光の検出強度は大きくなり、投射先は不適正であると判定しかねない。これに対し、本例では、反射光の検出強度の時間的な変化量（時間微分値）から判定を行うので、反射光の検出強度が全体的に大きめでも変化量としては小さな値となり、投射先は適正であると判定できるので、判定精度の向上が図られる。
【００５２】
なお、本例のレーザプロジェクタ１を運用する際には、投影画像による輝度変化によって判定精度が低下することを防ぐべく、単色で一定輝度の認証用画像を投影することが望ましい。また、外光の影響を防ぐべく、反射光検出部３に外光を取り入れないためのフィルタ（例えば、レーザ光の波長域のみを透過するフィルタ）を設けることが望ましい。
【００５３】
また、本例では、レーザ光の走査に伴う反射光の検出強度の時間的な変化量を見るので、単一のフォトダイオードを反射光検出部３として用いても、投影面の一部に鏡面反射する物体があることや、投影面の一部に穴が開いていることなどを認識することができる。もちろん、複数のフォトダイオードを用いる構成としても構わない。
【００５４】
ここで、本例では、投射抑制部７がシャッター部を閉鎖状態にしてレーザ光の投射を停止するが、他の手法によりレーザ光の投射を抑制してもよい。
一例として、比較部５でレーザ光の投射を抑制する必要があると判定された場合に、制御部６がレーザ発光部２に出力抑制指示を出力する。制御部６から出力抑制指示が与えられたレーザ発光部２は、例えば、レーザ光の出力を停止又は低下させ、或いは、レーザ光を本来の投射先以外に向けて投射する。なお、投影面の一部に異常（鏡状物や穴部）がある場合に、その異常箇所を避けてレーザ光の投射を行うように制御してもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１：レーザプロジェクタ、  ２：レーザ発光部、  ３：反射光検出部、  ４：微分部、  ５：比較部、  ６：制御部、  ７：レーザ変調部、
１２ａ〜１２ｃ：レーザ光源、  １３，１４：ダイクロイックミラー、  １５：レンズ、  １６：走査ミラー、  １７：走査ミラードライバ、  １８：走査ミラー制御部、  １９：映像処理部、  ２０：レーザ制御部、  ２１：レーザドライバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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