(57)【要約】  位相変調型の空間変調素子を用いて投射する目的画像のコントラストを向上させるとともに、不要な光が投射されることを防ぐために、光源と、目的画像の位相分布を表示させる表示部を有し、光源からの光を反射する空間変調素子と、空間変調素子の反射光が通過する開口枠とを有する投射手段と、目的画像に含まれる基本図形を配置する信号領域と、信号領域から光雑音を掃き出すための掃出領域とが設定された振幅分布を用いて反復フーリエ変換処理を行うことによって生成された位相分布を空間変調素子の表示部に表示させる制御手段とを備える投射装置とする。
2016208171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、目的画像の位相分布を表示させる表示手段を有し、前記光源からの光を反射する空間変調素子と、前記空間変調素子の反射光が通過する開口枠とを有する投射手段と、
前記目的画像に含まれる基本図形を配置する信号領域と、前記信号領域から光雑音を掃き出すための掃出領域とが設定された振幅分布を用いて反復フーリエ変換処理を行うことによって生成された位相分布を前記空間変調素子の表示手段に表示させる制御手段とを備える投射装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記基本図形が配置された基本画像の位相分布を記憶し、前記基本画像に設定された掃出領域が前記開口枠の枠部分に位置するように前記基本画像の位相分布を変換処理することによって、被投射面上の所望の配置位置に前記基本図形が配置された目的画像の位相分布を生成する基本画像処理手段と、
前記基本画像処理手段によって生成された位相分布を前記空間変調素子の表示手段に表示させる変調素子制御手段とを有する請求項１に記載の投射装置。
【請求項３】
前記基本画像処理手段は、
前記基本画像の位相分布を記憶する基本画像記憶手段と、
前記基本画像の位相分布を前記基本画像記憶手段から取得する画像取得手段と、
前記基本画像に設定された掃出領域が前記開口枠の枠部分に位置するように前記基本画像の位相分布を変換処理する変換処理手段と、
前記変換処理手段によって変換処理された位相分布を前記変調素子制御手段に出力する出力手段とを有する請求項２に記載の投射装置。
【請求項４】
前記基本画像記憶手段は、
前記信号領域内に設定された複数の配置位置ごとに前記基本図形が少なくとも一つ配置された複数の基本画像の位相分布を記憶する請求項３に記載の投射装置。
【請求項５】
前記基本画像記憶手段は、
前記信号領域内に前記基本図形を隙間なく並べることによって設定される複数の配置位置ごとに前記基本図形が少なくとも一つ配置された複数の基本画像の位相分布を記憶する請求項３に記載の投射装置。
【請求項６】
前記基本画像記憶手段は、
前記基本画像記憶手段に記憶された何れかの前記基本図形の位相分布を前記変換処理手段が変換処理することによって、前記信号領域内の全ての位置に前記基本図形を表示できるように前記基本画像の位相分布を記憶する請求項４または５に記載の投射装置。
【請求項７】
前記開口枠は矩形状に開口されている請求項４に記載の投射装置。
【請求項８】
前記基本画像記憶手段は、
矩形状の前記信号領域の周囲に前記掃出領域が設定された基本画像の位相分布を記録する請求項７に記載の投射装置。
【請求項９】
前記基本画像記憶手段は、
矩形状の前記信号領域の対向する二辺に沿って前記掃出領域が設定された基本画像の位相分布を記録する請求項７に記載の投射装置。
【請求項１０】
前記基本画像記憶手段は、
矩形状の前記信号領域の対向する二辺に対して垂直な方向に前記基本図形を隙間なく並べることによって設定される複数の配置位置ごとに前記基本図形が少なくとも一つ配置された複数の基本画像の位相分布を記録する請求項９に記載の投射装置。
【請求項１１】
前記開口枠は円形状に開口されている請求項４に記載の投射装置。
【請求項１２】
前記基本画像記憶手段は、
円形状の前記信号領域の周囲に前記掃出領域が設定された基本画像の位相分布を記録する請求項１１に記載の投射装置。
【請求項１３】
前記基本画像記憶手段は、
前記複数の配置位置に対応付けて前記基本図形が配置された基本画像の位相分布を格納する基本画像テーブルを記録する請求項４乃至１２のいずれか一項に記載の投射装置。
【請求項１４】
前記変換処理手段は、
前記基本画像の位相分布に位相シフト計算を行うことによって、前記信号領域内の異なる位置に前記基本図形が配置された基本画像の位相分布を生成する請求項３乃至１３のいずれか一項に記載の投射装置。
【請求項１５】
前記変換処理手段は、
前記基本画像の位相分布に回転処理を行うことによって、前記信号領域内の異なる位置に前記基本図形が配置された基本画像の位相分布を生成する請求項３乃至１４のいずれか一項に記載の投射装置。
【請求項１６】
光源と、目的画像の位相分布を表示させる表示手段を有し、前記光源からの光を反射する空間変調素子と、前記空間変調素子の反射光が通過する開口枠とを有する投射手段と、前記目的画像に含まれる基本図形を配置する信号領域と、前記信号領域から光雑音を掃き出すための掃出領域とが設定された振幅分布を用いて反復フーリエ変換処理を行うことによって生成された位相分布を前記空間変調素子の表示手段に表示させる制御手段とを備える投射装置と、
前記基本図形を含む基本画像の振幅分布に前記信号領域および前記掃出領域を設定し、前記基本図形が前記信号領域内のいずれかの位置に配置された基本画像の位相分布を反復フーリエ変換処理によって生成する基本画像生成手段とを備える投射システム。
【請求項１７】
前記基本画像生成手段を含むサーバを備え、
前記サーバは、前記投射装置とネットワークを経由して接続される請求項１６に記載の投射システム。
【請求項１８】
インターフェース操作を行う操作領域を撮像する撮像装置と、
光源と、目的画像の位相分布を表示させる表示手段を有し、前記光源からの光を反射する空間変調素子と、前記空間変調素子の反射光が通過する開口枠とを有する投射手段と、前記目的画像に含まれる基本図形を配置する信号領域と、前記信号領域から光雑音を掃き出すための掃出領域とが設定された振幅分布を用いて反復フーリエ変換処理を行うことによって生成された位相分布を前記空間変調素子の表示手段に表示させる制御手段とを備える投射装置と、
前記撮像装置によって撮像された画像を取得して前記画像に含まれる操作者の操作を認識し、認識した結果に基づいて前記目的画像を前記投射装置に投射させる制御をする制御装置とを備えるインターフェース装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位相変調型の空間変調素子を含む投射装置、投射システムおよびインターフェース装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プロジェクタとカメラとを組み合わせたインターフェース装置の開発が進んでいる。そのようなインターフェース装置では、プロジェクタから投射された画像に対して行われた操作をカメラで検出することによって、インタラクティブな動作を実現する。非特許文献１には、プロジェクタとカメラとを組み合わせたインターフェース装置が開示されている。【０００３】
インターフェース装置のプロジェクタに位相変調型の空間変調素子を用いる場合、表示画像に対応する位相分布を空間変調素子の表示面に表示させる。空間変調素子の表示面に照射した光の反射光を投射することによって、所望の表示画像を被投射面に表示させることができる。空間変調素子に表示させる位相分布は、反復フーリエ変換法などの演算処理を用いて逐一形成する。そのため、投射環境が変動したり、動画表示したりする場合には、計算量が膨大となって処理に遅延が生じることがある。【０００４】
特許文献１には、動画ホログラムの作成および再生表示を可能にする動画ホログラム表示装置について開示されている。特許文献１の装置によれば、ホログラムを再計算することなしに、特定時間後の対象物の干渉縞を生成することができるため、ホログラムの計算を高速に行い、リアルタイムの動画ホログラム作成および再生表示が可能となる。【０００５】
通常、円形や矩形のような基本図形を複数の位置に表示させるためには、それぞれの位置に基本図形が配置された表示画像に対応する位相分布を準備しておく必要がある。簡単なパターンならば、基本図形に対応する位相分布にシフト演算を行うことによって、その基本図形を任意の位置に移動することができる。そのため、基本図形に対応する位相分布を一つ準備しておけば、その位相分布にシフト演算を行うことによって、任意の位置に基本図形を表示させることができる。このように、シフト演算を行うことを前提とすれば、装置側の記憶容量を削減することができる。ところで、基本図形に対応する位相分布にシフト演算を行うと、その位相分布を用いて投射された表示画像においては、基本図形以外の箇所に光雑音が散りばめられたようになり、コントラストが低下することがある。【０００６】
非特許文献２には、反復フーリエ演算を行う際に、光強度の目標パターンへの収束を目指す信号領域を設定し、その信号領域以外には自由度を持たせる範囲を設定することによって、表示画像のコントラストを向上させる方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２２２０４６号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ｃ．Ｐｉｎｈａｎｅｚ、「Ｅｖｅｒｙｗｈｅｒｅ  Ｄｉｓｐｌａｙｓ  Ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ」、［ｏｎｌｉｎｅ］、ＩＢＭ、［２０１４年５月７日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｒｅｓｅａｒｃｈ．ｉｂｍ．ｃｏｍ／ｐｅｏｐｌｅ／ｐ／ｐｉｎｈａｎｅｚ／ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ／ｕｂｉｃｏｍｐ０１．ｐｄｆ＞
【非特許文献２】松島恭治ら、「反復最適化アルゴリズムを用いた任意形状ビーム整形用回折光学素子の設計」、レーザ研究、第３５巻、第５号、２００７、ｐｐ．２９９−３０８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ＬＣＯＳ（Liquid Crystal on Silicon）や回折光学素子の近傍領域に相当するフレネル領域においては、ＬＣＯＳや回折光学素子の表示面上の表示画像を動かすことによって、投射画像上の表示画像を動かすことができる。そのため、フレネル領域においては、特許文献１の手法を用いることによって、同一の動きをするグループ毎に干渉縞を平行移動や回転処理させ、その後に全てのグループの干渉縞を統合することによって、所望の投射画像を形成させることができる。【００１０】
しかし、フラウンホーファ領域に関しては、特許文献１の手法を適用して表示面上で表示画像を移動させても投射画像を動かすことはできない。そのため、フラウンホーファ領域を用いる場合は、特許文献１のように同一の動きをするグループ毎に分けて処理しても計算量の低減にはつながらないという問題点があった。また、特許文献１の手法では、投射画像の焦点位置が固定となるため、フォーカスフリーの投射画像を形成することはできないという問題点があった。【００１１】
非特許文献２によれば、表示画像のコントラストを向上させることができるものの、シフト演算を行った際に、信号領域以外に掃き出された不要な光雑音が表示されてしまうという問題点があった。【００１２】
本発明の目的は、位相変調型の空間変調素子を用いて投射する目的画像のコントラストを向上するとともに、不要な光雑音が表示されることを防ぎ、上述した課題を解決する投射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の投射装置は、光源と、目的画像の位相分布を表示させる表示部を有し、光源からの光を反射する空間変調素子と、空間変調素子の反射光が通過する開口枠とを有する投射手段と、目的画像に含まれる基本図形を配置する信号領域と、信号領域から光雑音を掃き出すための掃出領域とが設定された振幅分布を用いて反復フーリエ変換処理を行うことによって生成された位相分布を空間変調素子の表示部に表示させる制御手段とを備える。【００１４】
本発明の投射システムは、光源と、目的画像の位相分布を表示させる表示部を有し、光源からの光を反射する空間変調素子と、空間変調素子の反射光が通過する開口枠とを有する投射手段と、目的画像に含まれる基本図形を配置する信号領域と、信号領域から光雑音を掃き出すための掃出領域とが設定された振幅分布を用いて反復フーリエ変換処理を行うことによって生成された位相分布を空間変調素子の表示部に表示させる制御手段とを備える投射装置と、基本図形を含む基本画像の振幅分布に信号領域および掃出領域を設定し、基本図形が信号領域内のいずれかの位置に配置された基本画像の位相分布を反復フーリエ変換処理によって生成する基本画像生成手段とを備える。【００１５】
本発明のインターフェース装置は、インターフェース操作を行う操作領域を撮像する撮像装置と、光源と、目的画像の位相分布を表示させる表示部を有し、光源からの光を反射する空間変調素子と、空間変調素子の反射光が通過する開口枠とを有する投射手段と、目的画像に含まれる基本図形を配置する信号領域と、信号領域から光雑音を掃き出すための掃出領域とが設定された振幅分布を用いて反復フーリエ変換処理を行うことによって生成された位相分布を空間変調素子の表示部に表示させる制御手段とを備える投射装置と、撮像装置によって撮像された画像を取得して画像に含まれる操作者の操作を認識し、認識した結果に基づいて目的画像を投射装置に投射させる制御をする制御装置とを備える。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、位相変調型の空間変調素子を用いて投射する目的画像のコントラストを向上するとともに、不要な光が投射されることを防ぐことができる投射装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る投射装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る投射装置の光学系の構成を示す概念図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る投射装置が有するアパーチャの一例を示す概念図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る投射装置が投射する表示画像の一例を示す概念図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る投射装置によって被投射面に基本図形を表示させる一例を示す概念図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る投射装置の制御手段の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る投射装置の制御手段に含まれる基本画像処理手段の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る投射装置の変換処理部によって基本図形を並進処理する一例を示す概念図である。
【図９】本発明の第１の実施形態に係る投射装置の変換処理部によって基本図形を回転処理する一例を示す概念図である。
【図１０】掃出領域が設定されていない表示画像において、一般的な手法で基本図形を並進処理する一例を示す概念図である。
【図１１】４辺に掃出領域が設定された表示画像において、一般的な手法で基本図形を並進処理する一例を示す概念図である。
【図１２】４辺に掃出領域が設定された表示画像において、一般的な手法で基本図形を並進処理する一例を示す概念図である。
【図１３】４辺に掃出領域が設定された表示画像において、本発明の第１の実施形態に係る投射装置の変換処理部が基本図形を並進処理する一例を示す概念図である。
【図１４】本発明の第１の実施形態において、４辺に掃出領域が設定された場合に信号領域内に設定する複数の配置位置の一例について説明するための概念図である。
【図１５】本発明の第１の実施形態に係る投射装置の基本画像記憶部が記憶する基本画像テーブルの一例を示す概念図である。
【図１６】本発明の第１の実施形態に係る投射装置の変換処理部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１７】２辺に掃出領域が設定された表示画像において、本発明の第２の実施形態に係る投射装置の変換処理部が基本図形を適切に並進処理する一例を示す概念図である。
【図１８】２辺に掃出領域が設定された表示画像において、本発明の第２の実施形態に係る投射装置の変換処理部が基本図形を並進処理する一例を示す概念図である。
【図１９】本発明の第２の実施形態に係る投射装置が有するアパーチャの一例を示す概念図である。
【図２０】本発明の第２の実施形態において、２辺に掃出領域が設定された場合に信号領域内に設定される複数の配置位置について説明するための概念図である。
【図２１】本発明の第２の実施形態に係る投射装置の基本画像記憶部が記憶する基本画像テーブルの一例を示す概念図である。
【図２２】本発明の第３の実施形態に係る投射装置のアパーチャの一例を示す概念図である。
【図２３】本発明の第３の実施形態に係る投射装置が投射する基本図形の一例を示す概念図である。
【図２４】４辺に掃出領域が設定された表示画像において、本発明の第３の実施形態に係る投射装置の変換処理部が基本図形を並進処理および回転処理する一例を示す概念図である。
【図２５】２辺に掃出領域が設定された表示画像において、本発明の第３の実施形態に係る投射装置の変換処理部が基本図形を並進処理および回転処理する一例を示す概念図である。
【図２６】本発明の第３の実施形態に係る変形例において設定される信号領域の一例の概念図である。
【図２７】本発明の第３の実施形態に係る変形例において信号領域内に設定される複数の配置位置について説明するための概念図である。
【図２８】本発明の第４の実施形態に係るインターフェース装置の構成を示す概念図である。
【図２９】本発明の第５の実施形態に係る投射システムの構成を示す概念図である。
【図３０】本発明の第５の実施形態に係る投射システムのサーバに含まれる基本画像生成手段の構成を示す概念図である。
【図３１】本発明の第５の実施形態に係る投射システムの演算部が実行する反復フーリエ演算処理の一例を示す概念図である。
【図３２】本発明の第５の実施形態に係る投射システムの演算部が実行する反復フーリエ演算処理の流れを示すフローチャートである。
【図３３】本発明の各実施形態に係る制御手段のハードウェア構成の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。なお、以下の実施形態の説明に用いる全図においては、特に理由が無い限り、同様箇所には同一符号を付し、同様の構成・動作に関しては繰り返しの説明を省略する場合がある。
【００１９】
（第１の実施形態）
（構成）
まず、本発明の第１の実施形態に係る投射装置１の構成について、図面を参照しながら説明する。
【００２０】
図１は、本実施形態に係る投射装置１の構成を示すブロック図である。図１のように、本実施形態に係る投射装置１は、制御手段１０、空間変調素子１３および投射手段１５を備える。
【００２１】
制御手段１０は、投射画像（目的画像とも呼ぶ）に関する情報（以下、目的画像情報）をサーバなどの上位システムから入力とする。制御手段１０は、入力された目的画像情報に基づいて、目的画像に相当する光強度分布を被投射面で形成させるための位相分布（以下、目的画像の位相分布）を生成する。なお、制御手段１０は、ユーザによって入力された目的画像情報を取得してもよい。これ以降、目的画像を構成する基本画像が単一の場合について説明するが、目的画像が複数の基本図形で構成されている場合、各基本図形に対応する複数の基本画像を合成することによって所望の目的画像を形成するようにしてもよい。
【００２２】
目的画像情報は、目的画像を構成する基本画像に関する情報を含む。基本画像とは、例えば「○」などの円形、「△」や「□」などの多角形、「☆」や「※」などのマーク、「Ａ」や「Ｂ」などの文字といった基本的な図形（以下、基本図形）を少なくとも一つ含む画像である。なお、基本図形は、ここで挙げた図形に限らず、任意の図形を用いることができる。
【００２３】
制御手段１０は、上位システムやユーザによって入力された目的画像情報に含まれる基本画像の位相分布を記憶しておく。例えば、制御手段１０が記憶する基本画像の位相分布は、イントラネットやインターネットなどのネットワーク経由で接続されたサーバやコンピュータにおいて事前に生成されたものである。
【００２４】
制御手段１０は、入力された目的画像情報に基づいて、目的画像を構成する基本画像の位相分布を取り出し、取り出した基本画像の位相分布を用いて目的画像の位相分布を生成する。
【００２５】
制御手段１０は、空間変調素子１３の表示部に照射されるレーザ光の位相と、表示部で反射するレーザ光の位相との差分を決定づけるパラメータが変化するように空間変調素子１３を制御する。空間変調素子１３の表示部に照射されるレーザ光の位相と、表示部で反射するレーザ光の位相との差分を決定づけるパラメータは、例えば、屈折率や光路長などの光学的特性に関するパラメータである。
【００２６】
例えば、制御手段１０は、空間変調素子１３に印可する電圧を制御することによって表示部の屈折率を変化させる。その結果、表示部に照射されたレーザ光は、表示部の屈折率に基づいて適宜回折される。すなわち、空間変調素子１３に照射されたレーザ光の位相分布は、表示部の光学的特性に応じて変調される。なお、制御手段１０による空間変調素子１３の制御はここで挙げた限りではない。
【００２７】
制御手段１０は、目的画像を構成する基本画像の振幅分布と所定の位相分布とを初期値とし、反復フーリエ変換処理によって生成された基本画像の位相分布を記憶する。制御手段１０は、目的画像情報が入力された際に、入力された目的画像情報に含まれる基本画像の情報に基づいて、自身が記憶している基本画像の位相分布を用いて目的画像の位相分布を生成する。また、制御手段１０は、生成された目的画像の位相分布に基づいて位相変調型の空間変調素子１３を制御する。
【００２８】
図２は、本実施形態に係る投射装置１の光学的な構成について説明するための概念図である。図２のように、本実施形態においては、光源１１が出射したレーザ光をコリメータレンズ１２によって波面がそろったレーザ光１１０とし、空間変調素子１３の表示部に照射する。なお、空間変調素子１３の表示部に表示させる画像の明るさなどに応じて、光源１１が出力するレーザ光の強度を制御手段１０が制御することが好ましい。
【００２９】
空間変調素子１３は、波面がそろったレーザ光１１０の入射を受け、入射されたレーザ光１１０の位相を変調する位相変調型の空間変調素子を含む。空間変調素子１３は、変調された変調光１３０を投射手段１５に向けて出射する。
【００３０】
本実施形態においては、図２のように、空間変調素子１３の表示部に対して、レーザ光の入射角を非垂直にする。すなわち、本実施形態においては、光源１１から出射されるレーザ光の出射軸を空間変調素子１３の表示部に対して斜めにする。空間変調素子１３の表示部に対してレーザ光１１０の出射軸を斜めに設定すれば、ビームスプリッタを用いなくても空間変調素子１３にレーザ光１１０を入射できるため効率を向上させることができる。
【００３１】
空間変調素子１３は、位相分布を表示する表示部を有する。空間変調素子１３の表示部は、被投射面上で目的画像を結像するための位相分布を表示する。空間変調素子１３の表示部が反射した変調光１３０は、一種の回折格子が集合体を形成したような画像になり、これらの回折格子で回折された光が集まることによって目的画像が形成される。
【００３２】
空間変調素子１３は、例えば、強誘電性液晶やホモジーニアス液晶、垂直配向液晶などを用いた素子によって実現される。空間変調素子１３は、例えば、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal on Silicon）やＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）によって実現される。
【００３３】
投射手段１５は、空間変調素子１３によって反射された変調光１３０を投射光１５０として投射する光学系である。図２のように、投射手段１５は、フーリエ変換レンズ１６、アパーチャ１７および投射レンズ１８を備える。空間変調素子１３で変調された変調光１３０は、投射手段１５によって投射光１５０として投射される。
【００３４】
フーリエ変換レンズ１６は、空間変調素子１３の表示部で反射された変調光１３０を無限遠に投射した際に形成される像を、近傍の焦点位置に形成させるための光学レンズである。
【００３５】
アパーチャ１７は、フーリエ変換レンズ１６によって集束された光に含まれる高次光を消去し、非投射面に表示される目的画像の外延を設定するための開口部が開口された開口枠である。
【００３６】
アパーチャ１７に形成された開口部は、アパーチャ１７が設置された位置における投射画像の０次成分の外周よりも小さく開口される。そのため、０次成分の周辺領域や、０次成分以外の成分は、アパーチャ１７によって遮られて被投射面に投射されない。アパーチャ１７は、フーリエ変換レンズ１６の焦点位置に設置されることが好ましい。なお、アパーチャ１７の設置位置は、高次光を消去する機能を発揮できる限り、焦点位置からずれていても構わない。
【００３７】
図３は、アパーチャ１７の一例の概念図である。アパーチャ１７には、矩形状の開口部が開口されている。なお、アパーチャ１７の開口部は、円形や楕円形、多角形などの任意の形状であってもよい。
【００３８】
なお、アパーチャ１７の開口部自体は構成要素とはなりえないが、これ以降は説明しやすくするために開口部１７１というように符号を付けて記載する。また、開口部１７１以外にも、０次成分の領域範囲や、投射する目的画像、基本図形などの非構成要素に対して符号を付けて説明することがある。
【００３９】
図４および図５は、投射手段１５から投射された投射光１５０が非投射面上にどのように表示されるのかについて説明するための概念図である。図４および図５の例では、円形（〇）の基本図形１５１を含む目的画像を投射する。
【００４０】
図４には、０次成分の範囲を実線の枠線（以下、０次領域１６０）で示している。また、図４には、０次領域１６０の内部に、アパーチャ１７の開口部を通して投射された画像が被投射面に表示される範囲を破線（以下、開口部１７１）で示している。アパーチャ１７を通して投射されると、高次成分はアパーチャ１７で遮蔽され、開口部１７１の範囲内の画像が被投射面に表示される。なお、実際には、０次領域１６０の実線枠や開口部１７１の破線枠は被投射面上に表示されない。
【００４１】
空間変調素子１３から出射された変調光１３０がアパーチャ１７を通さずに投射されると、０次成分と同じ表示情報からなる高次成分が０次成分の周囲に表示される。なお、図５の例では０次成分の周囲に１次成分のみを点線枠内に示しているが、実際には１次成分を含む高次成分が点線枠を超えて無限に続くように投射される。高次成分は、次数が大きくなるにつれて暗くなっていくため、実際にはある程度高次になると減衰して認識できなくなる。
【００４２】
図５は、０次領域１６０の内部を取り出した図である。空間変調素子１３の表示部で反射された変調光１３０は、フーリエ変換レンズ１６を経て開口部１７１を通過すると、アパーチャ１７によって高次成分が遮蔽され、図５の開口部１７１内の画像が被投射面に表示される。
【００４３】
投射レンズ１８は、フーリエ変換レンズ１６によって集束された光を拡大して投射する光学レンズである。投射レンズ１８は、空間変調素子１３に入力された位相分布に対応する目的画像が被投射面上に表示されるように投射光１５０を投射する。なお、被投射面上に投射する目的画像の大きさを設定しない場合は、投射レンズ１８を省略してもよい。
【００４４】
〔制御手段〕
次に、本実施形態に係る制御手段１０について説明する。
【００４５】
まず、本実施形態に係る制御手段１０が扱う基本画像について説明する。制御手段１０は、信号領域および掃出領域が設定された振幅分布を用いて生成された基本画像（以下、掃出領域が設定された基本画像）の位相分布を扱う。なお、以下の説明では、非特許文献２（松島恭治ら、「反復最適化アルゴリズムを用いた任意形状ビーム整形用回折光学素子の設計」、レーザ研究、第３５巻、第５号、２００７、ｐｐ．２９９−３０８）の内容を参照している。
【００４６】
信号領域とは、基本画像の位相分布を算出する反復フーリエ変換処理において、目的画像に集束させる制約を課した領域である。また、掃出領域とは、反復フーリエ変換処理において、自由度を持たせることによって光雑音を掃き出した領域である。図５を参照すると、掃出領域が白枠の部分（以下、掃出領域１６１）に対応し、信号領域が塗りつぶし部分（以下、信号領域１６２）に対応する。なお、反復フーリエ変換処理については、後程詳細に説明する。光雑音が掃出領域に掃き出されると、信号領域内の所望の画像に重なる光雑音が低減されるので、信号領域内において画像のコントラストが向上する。
【００４７】
掃出領域は、例えば、図５のように基本画像の四辺に設定してもよいし、基本画像の上下辺または左右辺などの対向する二辺に設定してもよいし、基本画像の一辺のみに設けてもよい。また、掃出領域は、投射目的の画像を妨げない箇所であれば、任意の箇所に設定することができる。掃出領域の形状は、図５のように矩形であってもよいし、円形であってもよいし、アパーチャの開口部の形状などと対応させた任意の形状であってもよい。
【００４８】
次に、制御手段１０の構成について図面を参照しながら説明する。図６のように、制御手段１０は、基本画像処理手段２０および変調素子制御手段４０を備える。
【００４９】
基本画像処理手段２０は、掃出領域が設定された基本画像の位相分布を上位システムから取得し、取得した位相分布を記憶しておく。また、基本画像処理手段２０は、上位システムから取得した目的画像情報に基づいて、基本画像上の基本図形について変換処理を行う。
【００５０】
変調素子制御手段４０は、基本画像処理手段２０によって生成された位相分布を取得し、その位相分布に基づいて空間変調素子１３を制御する。変調素子制御手段４０は、例えば、空間変調素子１３に印可する電圧を制御することによって、空間変調素子１３の表示部の屈折率を変化させる。
【００５１】
〔基本画像処理手段〕
ここで、基本画像処理手段２０の詳細について図面を用いて説明する。基本画像処理手段２０は、図７のように、基本画像記憶部２１、画像取得部２３、変換処理部２５および出力部２７を有する。
【００５２】
基本画像記憶部２１は、各基本画像に対応させて、反復フーリエ変換処理が施された位相分布を記憶する。基本画像記憶部２１は、上述のように、掃出領域が設定された基本画像の位相分布を記憶する。なお、基本画像の位相分布は、上位システムを構成するサーバにおいて生成されたものである。
【００５３】
基本画像記憶部２１は、例えば各基本画像に付与された固有の識別記号（ＩＤ：Identifier）に対応させて各基本画像の位相分布を記憶しておけばよい。例えば、基本画像記憶部２１は、複数の基本画像のそれぞれに対応させた記憶領域を含むように構成してもよい。また、例えば、基本画像記憶部２１は、複数の基本画像の位相分布をまとめて記憶する記憶領域を含むように構成してもよい。なお、基本画像記憶部２１は、基本図形に付与された固有の識別記号に対応させて、その基本図形を含む基本画像の位相分布を記憶しておいてもよい。
【００５４】
画像取得部２３は、掃出領域が設定された基本画像の位相分布を上位システムから取得し、基本画像記憶部２１に記録させる。また、画像取得部２３は、目的画像情報を入力とし、目的画像情報に含まれる基本画像に対応する位相分布を基本画像記憶部２１から取得する。
【００５５】
目的画像情報は、目的画像に含まれる基本画像を識別するための識別情報を含む。また、目的画像情報は、目的画像上において、基本画像に含まれる基本図形がどのような状態にあるのかを示す情報を含む。なお、基本図形の状態とは、目的画像上における基本図形の位置状態や回転状態などの状態を意味する。
【００５６】
画像取得部２３は、基本画像記憶部２１から取得した基本画像の位相分布を変換処理部２５に送信する。
【００５７】
変換処理部２５は、目的画像情報に基づいて、基本図形に変換処理を行う。例えば、変換処理部２５は、基本図形に対して並進処理や回転処理などの変換処理を行う。なお、基本画像そのものが目的画像に対応する場合、変換処理部２５は、その基本画像の位相分布に対して変換処理を行わなくてもよい。
【００５８】
変換処理部２５は、変換処理を行った基本画像の位相分布を出力部２７に出力する。
【００５９】
ここで、変換処理部２５の行う変換処理について、図８および図９の例を用いて説明する。なお、変換処理部２５は、実際には基本画像の位相分布を変換すればよいが、説明しやすくするために、図８および図９には変換する位相分布に対応する基本画像そのものを用いている。
【００６０】
図８は、変換処理部２５が、基本図形（円形）を目的画像上の中央から右上隅の方へ並進移動する例である。変換処理部２５は、例えば、基本図形（円形）を含む基本画像の位相分布に対して位相シフト演算による演算（並進処理）を実行することによって、目的画像中の基本図形（円形）に関して並進移動することができる。位相シフト演算においては、例えば、基本画像の位相に対して位相行列をｘ方向とｙ方向のそれぞれの方向に掛け算してシフトさせればよい。
【００６１】
図９は、変換処理部２５が、基本図形（矩形）を目的画像上で回転させる例である。変換処理部２５は、例えば、基本図形（矩形）を含む基本画像の位相分布を回転させる演算（回転処理）を実行することによって、目的画像上の基本図形（矩形）に関して回転させることができる。図８および図９に示す各処理は、任意に組み合わせることができる。なお、図８および図９に示す処理は一例であって、変換処理部２５による処理を網羅しているわけではない。
【００６２】
出力部２７は、変換処理部２５によって変換処理された目的画像の位相分布を変調素子制御手段４０に出力する。
【００６３】
ここで、掃出領域が設定されている場合と設定されていない場合の両方のケースについて、並進処理を行う際の制限について説明する。
【００６４】
図１０は、掃出領域が設定されていない場合の並進処理について説明するための概念図である。図１０の例においては、円形（〇）の基本図形を含む基本画像において、基本図形に並進処理を行う。図１０のように掃出領域が設定されていない場合、基本図形を基本画像内のいずれの箇所に並進移動させても、掃出領域自体がない。そのため、掃出領域に掃き出された不要な光雑音が被投射面に表示されることはない。ただし、目的画像上の光雑音は除去されないため、表示された目的画像のコントラストは改善されていない。
【００６５】
図１１〜図１３は、４辺に掃出領域が設定された基本画像に対して並進処理を行う例である。
【００６６】
図１１のように、掃出領域が設定された基本画像に並進処理を行うと、高次成分を含む画像全体が並進処理されることになる。なお、図１１においては、０次成分および１次成分を含む領域の周辺を点線で示し、基本画像が並進処理された際に画像全体が並進処理されることを理解しやすいように示している。
【００６７】
図１２は、図１１と同様の例において、０次成分が表示される０次領域１６０のみを抽出した概念図である。一般的な並進処理では、図１２のように、基本画像の移動量が大きい場合、０次領域１６０内に掃出領域１６１が入り込んでしまうことがある。
【００６８】
図１３は、本実施形態の手法を用いて、掃出領域１６１が開口部１７１内に入り込まないように基本図形に対して並進処理を行う例である。本実施形態においては、目的の位置に基本図形を移動しても掃出領域１６１が開口部１７１内に入り込まない基本画像を選択して並進処理を行う。本実施形態では、掃出領域１６１が開口部１７１内に入り込まないように並進処理を行うために、基本図形の配置位置が異なる複数の基本画像の位相分布を複数用意しておく。
【００６９】
図１４は、開口部１７１内の信号領域１６２内に複数の配置位置（１１〜６６）を設定することを説明するための概念図である。図１４において、各配置位置の２桁の数字は、十の位が行番号を示し、一の位が列番号を示す。なお、図１４においては、各配置位置間に隙間を設けているが、配置位置を隙間なく設けてもよい。
【００７０】
図１５は、信号領域１６２内の各配置位置に基本図形（〇）を一つずつ配置させた基本画像の位相分布を格納する基本画像テーブル５０１である。なお、図１５の基本画像テーブル５０１においては、基本図形の配置位置を理解しやすいように、位相分布の替わりに基本画像そのものを示している。
【００７１】
本実施形態においては、信号領域１６２内の各配置位置に基本図形を配置させた基本画像の位相分布を基本画像記憶部２１に記憶しておく。変換処理部２５は、移動後の基本図形の配置位置に近い基本画像の位相分布を選択して変換処理を行う。
【００７２】
以上が、本実施形態に係る投射装置１の構成についての説明である。
【００７３】
（動作）
ここで、図１６のフローチャートを用いて、基本画像処理手段２０が基本図形に変換処理を行う際の一連の動作について説明する。
【００７４】
まず、画像取得部２３は、目的画像情報に基づいて、所望の配置位置の近くに基本図形が配置された基本画像の位相分布を基本画像記憶部２１から選択する（ステップＳ１１）。
【００７５】
次に、変換処理部２５は、選択した基本画像に含まれる基本図形を所望の配置位置に表示させるように変換処理を行う（ステップＳ１２）。
【００７６】
そして、出力部２７は、変換された位相分布を変調素子制御手段４０に出力する（ステップＳ１３）。
【００７７】
以上が、基本画像処理手段２０が変換処理を行う際の一連の動作についての説明である。
【００７８】
例えば、４２０×４２０画素の信号領域を設定し、その信号領域の周辺に掃出領域を設定するものとする。なお、信号領域と掃出領域との間には、１０画素分の余裕をもたせるものとする。ここで、４００×４００画素分の信号領域に基本図形を隙間なく並べ、各基本図形の位置を配置位置に設定する。このとき、各配置位置に基本図形を一つずつ配置した基本画像の位相分布を配置位置の数だけ準備しておく。そして、いずれかの基本画像の位相分布を選択して並進処理を行えば、掃出領域がアパーチャの開口部内に入り込まないように所望の配置位置に基本図形を表示することができる。
【００７９】
このように、本実施形態においては、位相シフト計算によるシフトを行ってもアパーチャの開口部内に不要な掃出領域が入りこまないようにシフト可能な複数の基本図形をあらかじめ用意しておく。そして、被投射面上に表示する目的画像に含まれる基本図形の表示位置の最も近い配置位置に基本図形が配置された基本画像を選択する。さらに、アパーチャの開口部内に不要部分が入ってこないように基本画像をシフトさせ、所望の表示位置に基本図形を表示させる。
【００８０】
また、垂直および水平方向のいずれかの方向（第１の方向）に沿って配置される基本図形の必要数が少ない場合には、その第１の方向と直交する方向（第２の方向）に信号領域を画面いっぱいに設定し、第２の方向だけにシフトさせるようにすればよい。そのようにすれば、用意する基本図形の数を大幅に削減することが可能となる。
【００８１】
以上のように、本実施形態によれば、掃出領域を設定して信号領域内の画像のコントラストを向上させることができるという第１の効果と、設定した掃出領域がアパーチャの開口部内に入り込まないようにすることができるという第２の効果が得られる。
【００８２】
第１の効果は、基本図形を含む基本画像に関して、信号領域から掃出領域に光雑音を掃き出すことによって、光雑音が低減させた基本画像の位相分布を複数の配置位置に関して準備しておくことで得られる。
【００８３】
第２の効果は、所望の配置位置の近くに基本図形が配置された基本画像の位相分布を選択し、選択された位相分布に関して、掃出領域がアパーチャの開口部外に位置するように変換処理することで得られる。
【００８４】
本実施形態においては、目的画像に含まれる基本画像の位相分布をあらかじめ投射装置に記憶しておくため、目的画像の投射時に行う必要がある反復フーリエ変換処理を投射装置側で行う必要がない。そのため、目的画像に対応する位相分布を生成する処理を高速化することができる。
【００８５】
本実施形態においては、信号領域内の複数の配置位置に基本図形が配置された基本画像の位相分布を複数の配置位置に対応させて準備しておく。そして、基本図形を移動する際には、いずれかの配置位置に基本図形が配置された基本画像の位相分布を選択し、選択した基本画像の位相分布に対して、掃出領域がアパーチャの開口部外に位置するように基本図形を信号領域内で移動させる。そのため、掃出領域が目的画像に入り込むことはない。
【００８６】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態では、掃出領域を信号領域の上下に設定した基本画像の位相分布を基本画像記憶部２１に記憶しておく。なお、本実施形態に係る制御装置は、第１の実施形態に係る制御装置１０と同じ構成をもつため、図面は省略する。
【００８７】
図１７および図１８は、信号領域１６４の上下に掃出領域１６３が設定された基本画像に対して並進処理を行う例である。なお、本実施形態においては、図１９のように長方形の開口部１７２が開口されたアパーチャ１７−２を用いる。アパーチャ１７−２の開口部１７２では、０次光のスポットをさけるために、高コントラスト領域である信号領域を小さく設定している。そのため、図１９に示すアパーチャ１７−２の開口部１７２は、図３に示すアパーチャ１７の開口部１７１と比べて小さい。
【００８８】
図１７のように、掃出領域１６３が設定された基本画像に並進処理を行うと、被投射面上においては高次成分を含む画像全体が並進処理されることになる。信号領域１６４の上下に掃出領域１６３を設定する場合、掃出領域１６３の長辺方向に対して平行に基本画像を移動する際には、基本画像の移動量が大きくても、０次領域１６０内に掃出領域１６３が入り込むことはない。
【００８９】
図２０は、信号領域１６４の上下に掃出領域１６３を設定する場合において、開口部１７２内の信号領域１６４内に複数の配置位置（１〜７）を設定することを説明するための概念図である。各配置位置の１桁の数字は行番号を示す。なお、図２０においては、各配置位置間に隙間を設けていないが、配置位置間に隙間を設けてもよい。各配置位置１６４の間に隙間を設ける場合、掃出領域１６３の長辺方向と直交する方向に並進処理を行い、掃出領域１６３が開口部１７２内に入り込まないようにすればよい。
【００９０】
図２０の例では、基本図形(○)を表示するために、配置位置１〜７に基本図形(○)が表示される基本画像の位相分布を基本画像記憶部２１に記憶しておく。すなわち、図２０の例では、各配置位置に基本図形(○)が配置された基本画像の位相分布を７個準備しておけばよい。このように、本実施形態によれば、基本画像記録手段２１に準備しておく基本画像の数を減らすことができる。
【００９１】
図２１は、信号領域１６４内の各配置位置に基本図形（〇）を一つずつ配置させた基本画像の位相分布を格納する基本画像テーブル５０２ある。なお、図２１の基本画像テーブル５０２においては、位相分布の替わりに基本画像そのものを図示している。図２１の使用方法は、図１５の基本画像テーブル５０１と同様であるため、説明は省略する。
【００９２】
第１の実施形態のように４辺に掃出領域１６１が設定されていると、並進処理における移動距離が大きくしてしまうと、掃出領域１６１に掃き出された光雑音が開口部１７１内に入り込んでしまう。そのため、第１の実施形態では、並進処理によって掃出領域１６１が開口部１７１内に入らないように、信号領域１６２内に格子状に配置位置を設定し、並進処理における移動距離が小さくてすむようにする必要がある。
【００９３】
本実施形態のように、上下に掃出領域１６３が設定されている場合は、並進処理における移動距離が大きくても、信号領域１６４の左右方向には光雑音が掃き出されないため、掃出領域１６３に掃き出された光雑音が開口部１７２内に入り込むことはない。そのため、並進処理によって掃出領域１６３が開口部１７２内に入らないように、信号領域１６４内に配置位置を格子状に設定する必要がなく、並進処理における移動距離を大きくすることができる。
【００９４】
また、本実施形態のように信号領域１６４の上下に掃出領域１６３を設定すれば、第１の実施形態のように信号領域１６２の周辺に掃出領域１６１を設定する場合と比較して基本画像記憶部２１に記憶させておく位相分布の数を減らすことができる。
【００９５】
以上のように、本実施形態においても、光雑音を掃き出す掃出領域を設けた基本画像を用いることによって、目的画像に重なる光雑音が低減され、目的画像のコントラストを向上することができる。また、本実施形態によれば、掃出領域の位置を最適化することによって記憶容量および演算処理を効率化することができるとともに、掃出領域を大きくすることによってコントラストの高い目的画像をより明るく表示することができる。
【００９６】
（変形例）
第２の実施形態においては、基本図形を図２０に示す配置位置に配置させた基本画像を準備しておく例を示した。図２０の例の場合、移動量は少ないもののｙ方向にも位相シフト計算を行う必要がある。
【００９７】
基本画像を記憶する容量に余裕がある場合、例えばｙ方向の１画素ごとに位置をずらして基本図形を配置させた基本画像を準備しておいてもよい。例えば、空間変調素子１３の表示部の画素が４００×４００画素である場合、ｙ方向の１画素ごとに位置をずらして基本図形を配置させた４００個の基本画像を準備しておけばよい。この場合、ｙ方向の位相シフト計算を省略し、ｘ方向の位相シフト計算をすればよいことになるため、演算速度を高速化することができる。また、本変形例によれば、ｙ方向の位相シフト計算資源を削減することも可能になる。
【００９８】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態に係る投射装置は、矩形の開口部１７１が開口されたアパーチャ１７の替わりに、円形の開口部１７３が開口されたアパーチャ１７−３を含む。本実施形態に係る投射装置は、アパーチャ１７−３以外は第１の実施形態に係る制御装置１０と同じ構成をもつ。
【００９９】
図２２は、本実施形態に係る制御装置に含まれるアパーチャ１７−３である。アパーチャ１７−３には、円形の開口部１７３が開口されている。
【０１００】
図２３は、０次領域１６０の内部を取り出した図である。なお、図２３の例は、正方形の基本図形（□）を４５度回転して投射する例である。
【０１０１】
空間変調素子１３の表示部で反射された変調光１３０は、フーリエ変換レンズ１６を経て開口部１７３を通過すると、アパーチャ１７−３によって高次成分が遮蔽され、図２３の開口部１７３内に示す基本画像（◇）が被投射面に表示される。
【０１０２】
図２４は、正方形の基本図形（□）を４５度回転し、さらに並進処理を行う例である。なお、図２４の例では、掃出領域が４辺に設定された基本画像に関して、図１５の基本画像テーブル５０１のように正方形の基本図形を配置させた複数の基本画像を基本画像記憶部２１に記憶させておく。
【０１０３】
例えば、画像取得部２３は、４５度回転させた際に、所望の配置位置の近くに移動する基本図形（□）を含む基本画像を選択する。変換処理部２５は、選択された基本画像（□）を４５度回転させ、回転された基本図形（◇）が所望の配置位置に配置されるように並進処理を行う。出力部２７は、変換処理がなされた基本画像を目的画像として出力する。
【０１０４】
図２５は、掃出領域が対向する２辺に設定された基本画像に関して、正方形の基本図形（□）に並進処理を行い、さらに４５度回転する例である。掃出領域が対向する２辺に設定された基本画像に関しても、掃出領域が４辺に設定された場合と同様に、基本図形に回転処理を行うことができる。
【０１０５】
以上のように、本実施形態によれば、円形の開口部が開口されたアパーチャを用いることによって、基本図形に回転処理を行うことができる。
【０１０６】
（変形例）
図２６は、第３の実施形態の変形例において設定する掃出領域１６７について説明するための概念図である。本変形例では、円形の信号領域１６８を設定し、その信号領域１６８の周囲に掃出領域１６７を設定する。なお、本変形例では、円形の信号領域１６８が開口部１７３の外周を含むように設定し、その信号領域１６８の周囲に掃出領域１６７を設定する。
【０１０７】
本変形例の掃出領域１６７の方が、図２３の掃出領域１６５よりも大きく設定することができるため、より信号領域内のコントラストを向上することが可能となる。また、本変形例においては、図２７のように、信号領域１６８の半径に沿って一列に基本図形の配置位置を設定すればよい。図２７のようにすれば、準備しておく基本画像の数を減らすことができるため、記憶容量を削減することができる。
【０１０８】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態に係るインターフェース装置１０１について説明する。
【０１０９】
図２８のように、本実施形態に係るインターフェース装置１０１は、制御装置１１１、撮像装置１１２および投射装置１１３を備える。本実施形態に係るインターフェース装置１０１の投射装置１１３は、第１〜第３のいずれかの実施形態に係る投射装置が有する機能を含む。また、第１〜第３の実施形態に係る制御手段の機能の少なくとも一部を制御装置１１１に含ませてもよい。
【０１１０】
制御装置１１１は、インターフェース装置１０１全体を制御する。制御装置１１１は、撮像装置１１２によって撮像された画像を取得し、取得した画像に含まれる操作者の指や手などの指示体の位置や動作を操作として認識する。制御装置１１１は、認識した結果に基づいた適切な画像信号を投射装置１１３に提供し、投射装置１１３によって目的画像を投射させる。また、制御装置１１１は、撮像装置１１２によって操作領域１１５を撮像させ、投射画像と撮像画像との位置関係を示す座標を明らかにし、各画像が相互に整合するように制御する。制御装置１１１は、例えば演算装置や制御装置などを含むマイクロコンピュータの機能によって実現できる。
【０１１１】
すなわち、制御装置１１１は、撮像装置１１２が撮像した操作領域１１５に表示されたユーザインターフェースに対して行われた操作に応じた画像情報を投射装置１１３に提供し、その画像情報に基づいた画像を投射するように投射装置１１３を制御する。
【０１１２】
また、本実施形態に係る制御装置１１１は、操作領域１１５に表示されたユーザインターフェースになされた操作を認識すると、認識した結果をサーバなどの上位システムに送信する。
【０１１３】
撮像装置１１２は、ユーザインターフェースを表示するための操作領域１１５を含む領域を撮像する。撮像装置１１２は、例えば一般的なカメラの機能によって実現できる。撮像装置１１２は、例えば赤外光や紫外光などといった可視光以外の波長の光を撮像できる機能を有してもよい。また、例えば深度センサやＴＯＦ（Time of Flight）カメラなどの機能を撮像装置１１２に含ませてもよい。
【０１１４】
投射装置１１３は、第１〜第３の実施形態に係る制御手段を含む投射装置の機能を含む。投射装置１１３は、制御装置１１１の制御に従って、ユーザの操作を受け付ける操作領域１１５にユーザインターフェースを含む画像を投射する。
【０１１５】
本実施形態のように、各実施形態に係る投射装置とカメラとを組み合わせることによって、インターフェース装置を構成することができる。本実施形態に係るインターフェース装置は、投射画像に含まれるユーザインターフェースに対する操作をカメラによって撮像して認識し、インタラクティブな入出力を行う。このようなインターフェース装置においては、投射画像に含まれる基本図形は用途に応じて決まっていることが多いため、その基本図形を含む基本画像を事前に準備しておくことが可能である。
【０１１６】
例えば、インターフェース装置をポインティング目的で使用する場合、矢印などの方向を示す基本図形を複数のターゲットに当てるだけである。また、配管図や地図などの基本図形を含む基本画像もあらかじめ用意しておける。しかし、投射する基本図形の投射位置や角度、数などの状態は、ユーザの操作に伴って刻々と変化するため、投射条件を随時変更する必要が生じる。
【０１１７】
ＳＮ（Signal-to-Noise）を考えると、鮮明な目的画像を得るために、反復フーリエ変換のような反復演算を１００〜１０００回程度繰り返すことが望ましい。しかし、現状のＰＣ（Personal Computer）の性能では、目的画像の位相分布を算出するための反復演算をリアルタイムで実行することは難しい。ましてや、ウエアラブルデバイスに搭載されるようなＣＰＵ（Central Processing Unit）では、反復演算を実行することは不可能に近い。
【０１１８】
本実施形態によれば、投射する目的画像の位相分布を生成する際に行う反復フーリエ変換に費やす計算量を削減することができるため、上述のような問題点を克服することができる。
【０１１９】
（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態においては、第１〜第３の実施形態に係る投射装置１をネットワーク１０３経由でサーバ１０２に接続させる投射システム１００について説明する。なお、第４の実施形態に係るインターフェース装置１０１をネットワーク１０３経由でサーバ１０２に接続させる構成としてもよい。
【０１２０】
図２９は、本実施形態に係る投射システム１００の構成を示す概念図である。本実施形態に係る投射システムは、投射装置１およびサーバ１０２を備える。投射装置１とサーバ１０２とは、ネットワーク１０３を介して接続される。なお、ネットワーク１０３は、インターネットやイントラネットなどの一般的な通信回線である。
【０１２１】
サーバ１０２は、基本図形が配置された基本画像の位相分布や目的画像情報（目的画像）を投射装置１に送信する。
【０１２２】
図３０は、本実施形態に係る投射システム１００のサーバ１０２の構成を示すブロック図である。サーバ１０２は、一般的なサーバが有するサーバ機能１２９に加えて、基本画像およびその位相分布を生成する基本画像生成手段１２０を備える。なお、サーバ機能１２９は、基本画像生成手段１２０が投射装置１などとデータを送受信し合うための通信インターフェースとして機能する。
【０１２３】
（基本画像生成手段）
次に、基本画像生成手段１２０の構成について説明する。
【０１２４】
基本画像生成手段１２０は、基本図形記憶部１２１、基本図形取得部１２２、基本画像生成部１２３、配置位置変更部１２４、掃出領域設定部１２５、演算部１２６、基本画像記憶部１２７および位相分布出力部１２８を有する。
【０１２５】
基本図形記憶部１２１は、色々な基本図形を記憶する。例えば、基本図形記憶部１２１は、円形（〇）や矩形（□）などの基本図形を記憶する。なお、基本図形記憶部１２１が記憶する基本図形は任意に設定できる。
【０１２６】
基本図形取得部１２２は、投射装置１に送信する基本図形を基本図形記憶部１２１から取得する。例えば、基本図形取得部１２２は、操作者の操作によって指定されたり、上位システムによって指定されたりした基本図形を取得する。
【０１２７】
基本画像生成部１２３は、各基本図形を含む基本画像を生成する。例えば、基本画像生成部１２３は、被投射面に表示させる基本図形の大きさや、基本図形の線の太さなどを適正にした基本図形を生成する。なお、基本画像生成部１２３が生成する基本画像は、目的画像の電場振幅分布に相当する。
【０１２８】
配置位置変更部１２４は、基本画像生成部１２３によって生成された基本画像に含まれる基本図形が複数の配置位置に配置された複数の基本画像を生成する。配置位置変更部１２４は、複数の配置位置に少なくとも一つの基本図形を配置させた複数の基本画像を生成する。なお、基本画像生成部１２３に配置位置変更部１２４の機能を含めてもよい。
【０１２９】
掃出領域設定部１２５は、配置位置変更部１２４によって生成された基本画像に掃出領域を設定する。
【０１３０】
演算部１２６は、掃出領域設定部１２５によって掃出領域が設定された基本画像を用いて反復フーリエ変換処理を行い、基本図形を含む基本画像の位相分布を生成する。なお、反復フーリエ変換処理の詳細については後述する。
【０１３１】
また、演算部１２６は、反復フーリエ変換処理を行う際に用いる位相分布の初期値を設定する。位相分布の初期値は、所定の位相分布であり、任意のパターンで構わない。例えば、ランダムパターンや２次のレンズ状のパターン、リニアなパターンなどの任意なパターンを初期値の位相分布として設定すればよい。
【０１３２】
基本画像記憶部１２７は、演算部１２６によって生成された基本画像の位相分布を記憶する。例えば、基本画像記憶部１２７は、図１５や図２１に示す基本画像テーブルの形式で基本画像の位相分布を記憶すればよい。
【０１３３】
位相分布出力部１２８は、演算部１２６によって生成された基本画像の位相分布を基本画像記憶部１２７から取得し、取得した位相分布を対応する基本画像と関連付けてサーバ機能１２９に出力する。例えば、位相分布出力部１２８は、図１５や図２１に示す基本画像テーブルの形式で格納された位相分布を出力すればよい。
【０１３４】
位相分布出力部１２８から出力された位相分布は、サーバ機能１２９から投射装置１に送信される。
【０１３５】
〔反復フーリエ変換処理〕
ここで、演算部１２６が行う反復フーリエ変換処理について説明する。なお、以下の説明においては、基本画像に信号領域および掃出領域が設定された場合について説明する。
【０１３６】
図３１は、反復フーリエ変換処理について説明するための概念図である。ただし、図３１に示す各位相分布はダミーパターンであり、それらのダミーパターンを空間変調素子１３の表示部に表示させ、その表示部に光を照射したとしたからといって何らかの目的画像が得られるとは限らない。また、図３１において、ＦＴはフーリエ変換（Fourier Transform）、ＩＦＴは逆フーリエ変換（Inverse Fourier Transform）を示す。
【０１３７】
空間変調素子直後の光電場分布をフーリエ変換すると、被投射面上における光電場分布Ｅが得られる。この被投射面上の光電場分布Ｅの２乗｜Ｅ｜2が目的画像の光強度分布に相当する。逆に、被投射面上における光電場分布Ｅを逆フーリエ変換すると、空間変調素子直後の光電場分布が得られる。反復フーリエ変換においては、逆フーリエ変換とフーリエ変換とを繰り返しながら、目的画像の位相分布が得られるまで最適化を行う。
【０１３８】
信号領域内に関しては、フーリエ変換後に、その段階で得られている振幅分布を目的画像（基本画像）の振幅分布に置換する。それに対し、掃出領域内に関しては、フーリエ変換後に、その段階で得られている振幅分布を置換しない。その結果、信号領域内では光強度の目標パターンに集束するのに対し、掃出領域には光雑音が掃きだされる。この結果得られた位相分布を用いて被投射面上に目的画像を表示させると、掃出領域に光雑音が掃きだされた画像が得られる。
【０１３９】
掃出領域を大きくして信号領域を小さくすると、空間自由度が増えることによって掃出領域に掃き出される光雑音が増え、得られる目的画像の品質は向上するが、信号領域の画像は暗くなる。それに対し、掃出領域を小さくして信号領域を大きくすると、空間自由度が減ることによって掃出領域に掃き出される光雑音が減り、得られる目的画像の品質が低下する一方で、信号領域の画像は明るくなる。
【０１４０】
すなわち、掃出領域を大きくすると、光雑音として掃出領域に掃き出される光が増加するのに対し、信号領域に目的画像を形成するために集束される光が減少するので、投射される目的画像は暗くなってしまう。そのため、掃出領域は、投射される目的画像の明るさと、除去する光雑音量とのバランスをとるように設定することが好ましい。
【０１４１】
ここで、図３２のフローチャートを用いて、反復フーリエ変換処理の流れについて説明する。
【０１４２】
まず、図３２において、目的画像の振幅分布２０１（Ｆ0）と、適切な位相分布２１１（ΔΦ0）を初期値として与える（ステップＳ５１）。
【０１４３】
ここで与える位相分布２１１（ΔΦ0）は、所定の位相分布であり、任意のパターンで構わない。例えば、位相分布２１１（ΔΦ0）は、ランダムパターンや、２次のレンズ状のパターン、リニアなパターンなどの任意なパターンでよい。
【０１４４】
次に、振幅分布２０１（Ｆ0）および位相分布２１１（ΔΦ0）を用いて逆フーリエ変換演算（第１の逆フーリエ変換）を実行すると、振幅分布２０２（ｆ1）および位相分布２１２（Δφ1）が生成される（ステップＳ５２）。
【０１４５】
すなわち、第１の逆フーリエ変換では、目的画像の振幅分布と、所定の位相分布とを組み合わせた光電場分布を逆フーリエ変換し、空間変調素子直後の光電場分布を生成する。なお、初期値として与える位相分布２１１（ΔΦ0）は、振幅分布２０１（Ｆ0）とは関係のないパターンであるため、ここで生成される振幅分布２０２（ｆ1）は意味のないパターンになる。
【０１４６】
次に、振幅分布２０２（ｆ1）を適切なパターンに入れ替える。図３１の例では、均一なレーザ光が空間変調素子１３の表示部に入射されると仮定し、振幅分布２０２（ｆ1）を均一な振幅分布２０３（ｆ0）と置換する（ステップＳ５３）。
【０１４７】
次に、均一な振幅分布２０３（ｆ0）および位相分布２１２（Δφ1）を用いてフーリエ変換演算（第１のフーリエ変換）を実行すると、振幅分布２０４（Ｆ1）および位相分布２１３（ΔΦ1）が生成される（ステップＳ５４）。
【０１４８】
すなわち、第１のフーリエ変換では、第１の逆フーリエ変換によって生成した位相分布と、均一な振幅分布とを組み合わせた光電場分布をフーリエ変換し、被投射面上における目的画像の光電場分布を生成させる。最初に生成される振幅分布２０４（Ｆ1）は、目的画像の振幅分布２０１（Ｆ0）のエッジが強調されたような画像になる。この段階では、まだ所望の目的画像の振幅分布は得られない。
【０１４９】
処理を継続させる場合（ステップＳ５５でＹｅｓ）、振幅分布２０４（Ｆ1）を目的画像の振幅分布２０１（Ｆ0）に置換する（ステップＳ５６）。ステップＳ５６の後はステップＳ５２に戻る。
【０１５０】
一方、処理を終了させる場合（ステップＳ５５でＮｏ）、図３２のフローチャートに沿った処理を終了とする。この段階で得られた位相分布Δφが目的画像の位相分布である。例えば、被投射面上の光強度分布｜Ｅ｜2がどのような条件（以下、所定の条件）に達するまで反復フーリエ変換を継続するのかを決めておき、その所定の条件が満たされた段階の位相分布Δφを用いて空間変調素子１３を制御するように設定すればよい。
【０１５１】
処理を継続させる場合（ステップＳ５５でＹｅｓ）はステップＳ５２に戻り、振幅分布２０１（Ｆ0）および位相分布２１３（ΔΦ1）を用いて逆フーリエ変換演算（第２の逆フーリエ変換）を実行する（ステップＳ５２）。
【０１５２】
すなわち、第２の逆フーリエ変換では、第１のフーリエ変換によって生成した位相分布と、目的画像の振幅分布とを組み合わせた光電場分布を逆フーリエ変換し、空間変調素子直後の光電場分布を生成する。この段階で得られた位相分布（ΔΦ2）を用いれば、位相分布２１２（Δφ1）を用いたときよりも目的画像に近い光強度分布が得られる。
【０１５３】
さらに、振幅分布（ｆ2）を均一な振幅分布２０３（ｆ0）と置換する（ステップＳ５３）。均一な振幅分布２０３（ｆ0）および位相分布（Δφ2）を用いてフーリエ変換演算（第２のフーリエ変換）を実行すると、振幅分布（Ｆ3）および位相分布（ΔΦ3）が生成される（ステップＳ５４）。
【０１５４】
すなわち、第２のフーリエ変換では、第２の逆フーリエ変換によって生成した位相分布と、均一な振幅分布とを組み合わせた光電場分布をフーリエ変換し、被投射面上における光電場分布を生成させる。なお、第１および第２のフーリエ変換は、実際には同様のフーリエ変換処理を行っている。
【０１５５】
ここで、反復フーリエ変換処理を継続させる場合（ステップＳ５５でＹｅｓ）、振幅分布（Ｆ4）を目的画像の振幅分布２０１（Ｆ0）に置換し（ステップＳ５６）、ステップＳ５２に戻る。
【０１５６】
これ以降は、逆フーリエ変換演算（第２の逆フーリエ変換）とフーリエ変換演算（第２のフーリエ変換処理）とを繰り返し（ステップＳ５２〜Ｓ５６）、さらに目的画像に近い光強度分布を被投射面上に形成する位相分布Δφを計算する。
【０１５７】
なお、反復フーリエ変換処理は、ある程度繰り返すと飽和するため、完全に目的画像と一致する光強度分布は得られない。そのため、制御手段１０は、逆フーリエ変換と反復フーリエ変換とを繰り返しながら、目的とする位相分布が得られるまで最適化を行うことになる。例えば、フーリエ変換によって生成した振幅分布がどの状態になったら反復を終了するかという基準や、反復フーリエ変換の回数の基準を設定しておけばよい。また、例えば、各反復における集束の程度を評価するエラー関数としてフーリエエラーとオブジェクトエラーを設定しておき、そのエラー関数を用いた判定基準によって反復を終了させる判断をするようにしてもよい。
【０１５８】
以上のように、反復フーリエ変換処理では、初期値を設定し、逆フーリエ変換とフーリエ変換とを繰り返し実行することによって、所望の目的画像が得られるまで位相分布を最適化する。なお、上述の反復フーリエ変換処理に関する説明は一例であって、実際に用いる処理アルゴリズムを上述の手法に限定するわけではなく、種々の処理を追加・削除してもよい。
【０１５９】
本実施形態によれば、掃出領域が設定された基本画像の位相分布をサーバ側で生成することができる。なお、投射装置側のスペースに余裕がある場合、サーバ内に構成させた基本画像生成手段を投射装置に含ませる構成としてもよい。
【０１６０】
（ハードウェア構成）
次に、各実施形態に係る投射装置の制御手段を可能とするためのハードウェア構成について、図３３のコンピュータ９０を一例として挙げて説明する。なお、図３３のコンピュータ９０は、各実施形態に係る投射装置を可能とするための一構成例であって、本発明の範囲を限定するものではない。また、各実施形態に係る制御手段は、図２８のようなインターフェース装置１０１に含める場合、図３３のコンピュータ９０の機能を有するマイクロコンピュータとすることが好ましい。
【０１６１】
図３３のように、コンピュータ９０は、プロセッサ９１、主記憶装置９２、補助記憶装置９３、入出力インターフェース９５および通信インターフェース９６を備える。プロセッサ９１、主記憶装置９２、補助記憶装置９３、入出力インターフェース９５および通信インターフェース９６は、バス９９を介して互いにデータ授受可能に接続される。また、プロセッサ９１、主記憶装置９２、補助記憶装置９３および入出力インターフェース９５は、通信インターフェース９６を介して、インターネットやイントラネットなどのネットワークと接続する。コンピュータ９０は、ネットワークを介して上位システムのサーバやコンピュータに接続され、基本画像の位相分布や目的画像情報を上位システムから取得する。
【０１６２】
プロセッサ９１は、補助記憶装置９３等に格納されたプログラムを主記憶装置９２に展開し、展開されたプログラムを実行する。本実施形態においては、コンピュータ９０にインストールされたソフトウェアプログラムを用いる構成とすればよい。プロセッサ９１は、本実施形態に係る制御手段の演算処理や制御処理を実行する。
【０１６３】
主記憶装置９２は、プログラムが展開される領域を有する。主記憶装置９２は、例えばＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などの揮発性メモリとすればよい。また、ＭＲＡＭ（Ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などの不揮発性メモリを主記憶装置９２として構成・追加してもよい。
【０１６４】
補助記憶装置９３は、基本画像の位相分布などのようなデータを記憶する手段である。補助記憶装置９３は、ハードディスクやフラッシュメモリなどのローカルディスクによって構成される。なお、基本画像の位相分布を主記憶装置９２に記憶させる構成とし、補助記憶装置９３を省略することも可能である。
【０１６５】
入出力インターフェース９５は、コンピュータ９０と周辺機器とを接続規格に基づいて接続する装置である。通信インターフェース９６は、インターネットやイントラネットなどのネットワークに接続するためのインターフェースである。なお、図３３においては、インターフェースをＩ／Ｆ（Interface）と略して表記している。入出力インターフェース９５および通信インターフェース９６は、外部機器と接続するインターフェースとして共通化してもよい。
【０１６６】
コンピュータ９０には、必要に応じて、キーボードやマウス、タッチパネルなどといった入力機器を接続できるように構成してもよい。それらの入力機器は、情報や設定の入力に使用される。なお、タッチパネルを入力機器として用いる場合は、表示機器の表示画面が入力機器のインターフェースを兼ねる構成とすればよい。プロセッサ９１と入力機器との間のデータ授受は、入力インターフェース９５に仲介させればよい。
【０１６７】
通信インターフェース９６は、ネットワークを通じて、別のコンピュータやサーバなどの上位システムに接続される。上位システムは、通信インターフェース９６を介して、各実施形態で用いる基本画像の位相分布をコンピュータ９０に送信する。また、上位システムは、通信インターフェース９６を介して、各実施形態で用いる目的画像情報をコンピュータ９０に送信する。上位システムは、各実施形態で用いる基本画像の位相分布を自装置で生成してもよいし、別の装置から取得してもよい。
【０１６８】
また、コンピュータ９０には、情報を表示するための表示機器を備え付けてもよい。表示機器を備え付ける場合、コンピュータ９０には、表示機器の表示を制御するための表示制御装置（図示しない）が備えられていることが好ましい。表示機器は、入力インターフェース９５を介してコンピュータ９０に接続すればよい。
【０１６９】
また、コンピュータ９０には、必要に応じて、リーダライタを備え付けてもよい。リーダライタは、バス９９に接続され、プロセッサ９１と図示しない記録媒体（プログラム記録媒体）との間で、記録媒体からのデータ・プログラムの読み出し、コンピュータ９０の処理結果の記録媒体への書き込みなどを仲介する。記録媒体は、例えばＳＤ（Secure Digital）カードやＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリなどの半導体記録媒体などで実現できる。また、記録媒体５１６は、フレキシブルディスクなどの磁気記録媒体、ＣＤ（Compact Disk）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの光学記録媒体やその他の記録媒体によって実現してもよい。
【０１７０】
以上が、本発明の実施形態に係る制御手段を可能とするためのハードウェア構成の一例である。なお、図３３のハードウェア構成は、本実施形態に係る投射装置を可能とするためのハードウェア構成の一例であって、本発明の範囲を限定するものではない。また、本実施形態に係る投射装置による処理をコンピュータに実行させる処理プログラムも本発明の範囲に含まれる。さらに、本発明の実施形態に係る処理プログラムを記録したプログラム記録媒体も本発明の範囲に含まれる。
【０１７１】
以上、実施形態を参照して本発明を説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【０１７２】
この出願は、２０１５年６月２３日に出願された日本出願特願２０１５−１２５２９８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。
【符号の説明】
【０１７３】
１    投射装置
１１    光源
１２    コリメータレンズ
１３    空間変調素子
１５    投射手段
１６    フーリエ変換レンズ
１７    アパーチャ
１８    投射レンズ
２０    基本画像処理手段
２１    基本画像記憶部
２３    画像取得部
２５    変換処理部
２７    出力部
４０    変調素子制御手段
１００    投射システム
１０２    サーバ
１１１    制御装置
１１２    撮像装置
１１３    投射装置
【図１】
2016208171.tif 000003
【図２】
2016208171.tif 000004
【図３】
2016208171.tif 000005
【図４】
2016208171.tif 000006
【図５】
2016208171.tif 000007
【図６】
2016208171.tif 000008
【図７】
2016208171.tif 000009
【図８】
2016208171.tif 000010
【図９】
2016208171.tif 000011
【図１０】
2016208171.tif 000012
【図１１】
2016208171.tif 000013
【図１２】
2016208171.tif 000014
【図１３】
2016208171.tif 000015
【図１４】
2016208171.tif 000016
【図１５】
2016208171.tif 000017
【図１６】
2016208171.tif 000018
【図１７】
2016208171.tif 000019
【図１８】
2016208171.tif 000020
【図１９】
2016208171.tif 000021
【図２０】
2016208171.tif 000022
【図２１】
2016208171.tif 000023
【図２２】
2016208171.tif 000024
【図２３】
2016208171.tif 000025
【図２４】
2016208171.tif 000026
【図２５】
2016208171.tif 000027
【図２６】
2016208171.tif 000028
【図２７】
2016208171.tif 000029
【図２８】
2016208171.tif 000030
【図２９】
2016208171.tif 000031
【図３０】
2016208171.tif 000032
【図３１】
2016208171.tif 000033
【図３２】
2016208171.tif 000034
【図３３】
2016208171.tif 000035
【手続補正書】
【提出日】平成29年12月8日(2017.12.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
光源と、目的画像の位相分布を表示させる表示手段を有し、前記光源からの光を反射する空間変調素子と、前記空間変調素子の反射光が通過する開口枠とを有する投射手段と、
前記目的画像に含まれる基本図形を配置する信号領域と、前記信号領域から光雑音を掃き出すための掃出領域とが設定された振幅分布を用いて生成された位相分布を前記空間変調素子の表示手段に表示させる制御手段とを備える投射装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１６】
光源と、目的画像の位相分布を表示させる表示手段を有し、前記光源からの光を反射する空間変調素子と、前記空間変調素子の反射光が通過する開口枠とを有する投射手段と、前記目的画像に含まれる基本図形を配置する信号領域と、前記信号領域から光雑音を掃き出すための掃出領域とが設定された振幅分布を用いて生成された位相分布を前記空間変調素子の表示手段に表示させる制御手段とを備える投射装置と、
前記基本図形を含む基本画像の振幅分布に前記信号領域および前記掃出領域を設定し、前記基本図形が前記信号領域内のいずれかの位置に配置された基本画像の位相分布を生成する基本画像生成手段とを備える投射システム。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１８】
インターフェース操作を行う操作領域を撮像する撮像装置と、
光源と、目的画像の位相分布を表示させる表示手段を有し、前記光源からの光を反射する空間変調素子と、前記空間変調素子の反射光が通過する開口枠とを有する投射手段と、前記目的画像に含まれる基本図形を配置する信号領域と、前記信号領域から光雑音を掃き出すための掃出領域とが設定された振幅分布を用いて生成された位相分布を前記空間変調素子の表示手段に表示させる制御手段とを備える投射装置と、
前記撮像装置によって撮像された画像を取得して前記画像に含まれる操作者の操作を認識し、認識した結果に基づいて前記目的画像を前記投射装置に投射させる制御をする制御装置とを備えるインターフェース装置。
【国際調査報告】
2016208171.tif 000036
2016208171.tif 000037
2016208171.tif 000038
2016208171.tif 000039