[发明专利]图像投影装置和图像投影方法

说明书

技术领域

本发明涉及扫描激光并投影图像的图像投影装置和图像投影方法。

背景技术

近年来，已经制造了小型且廉价的激光光源。而且，随着MEMS（微机电系统）技术的发展，已经开发出小型且以高速振动的扫描元件。

在这种情况下，已经开发出扫描型激光投影仪，其使诸如MEMS反射镜的扫描元件偏转激光的角度并在投影目标区上扫描激光，并且绘制图像（例如参考专利文献1）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP3-65916A，公布本

专利文献2：JP2009-539120A，公布本（翻译版本）

发明内容

本发明解决的问题

为了投影扫描图像，需要从激光光源输出的激光与扫描元件的驱动同步。但是，如图1中所示，因为扫描元件的驱动延迟于电驱动信号，因此不能仅基于电特性而使它们彼此完全同步。因此，在制造装置时，利用人眼、相机等使输出的激光以及扫描元件的驱动彼此同步。

此外，扫描元件的驱动的延迟取决于扫描元件的特性。如果扫描元件是诸如谐振型MEMS反射镜的谐振扫描元件，因为该扫描元件的特性取决于环境温度，因此它们可能取决于使用扫描元件的环境而不利地变化。换言之，不能通过在制造装置时执行的这种调整来使输出的激光与扫描元件的驱动彼此完全同步。这种问题在谐振扫描元件中特别严重。

对于能解决这种问题的手段，已知检测由被设置绘图范围外的特殊标志反射的光并由此使输出的激光和扫描元件的驱动彼此同步的技术（参考专利文献2）。但是，这种技术不考虑谐振扫描元件且因此不能应对扫描元件的特性取决于其使用环境的改变。在专利文献2中描述的技术中，因为标志位于绘图区域外，因此产生不能执行多投影的问题。

在这点上，多投影（multi projection）是如图2中所示地布置多个投影仪且处理投影仪的投影图像使得投影一个大图像的技术。

因此，本发明的一个目的是提供一种图像投影装置和一种图像投影方法，其使从激光光源输出的激光与扫描元件的驱动彼此同步且能够应用多投影技术并能够应对扫描元件的特性在其使用环境下的改变。

解决问题的手段

一种根据本发明的图像投影装置，包括：

激光光源部，其输出激光；

激光扫描部，其偏转从所述激光光源部输出的激光并扫描该激光；

投影目标部，所述激光扫描部将扫描激光投影至该投影目标部；

光检测部，其检测从所述投影目标部放射的光；以及

控制部，其控制所述激光光源部，

其中所述投影目标部由光放射部件和非光放射部件构成；光放射部件在扫描激光被投影至所述光放射部件时放射所述光检测部能够检测的光，所述光放射部件被规则布置；非光放射部件在扫描激光被投影到所述非光放射部件时不放射所述光检测部能够检测的光，

其中所述控制部包括：

激光输出开关信号发生部，其基于所述光检测部的检测结果产生在从所述激光光源部输出的激光的开启状态和关闭状态之间切换的开关信号；以及

激光光源调制信号发生部，其基于由所述激光输出开关信号发生部产生的开关信号以及从所述图像投影装置的外部输入的图像信号产生所述激光光源的调制信号，以及

其中所述激光输出开关信号发生部包括：

次数测量部，其基于所述光检测部的检测结果测量扫描激光通过了所述光放射部件的通过次数；

时间测量部，其在所述次数测量部测量通过次数时被触发以测量经过时间；

运算部，其基于所述次数测量部和所述时间测量部的测量结果计算所述激光光源部开始输出激光的起始时刻；以及

信号发生部，其在由所述运算部计算的起始时刻产生所述开关信号。

根据本发明的图像投影方法是用于图像投影装置的投影方法，该图像投影装置包括：

激光光源部，其输出激光；

激光扫描部，其偏转从所述激光光源部输出的激光并扫描该激光；

投影目标部，所述激光扫描部将扫描激光投影至该投影目标部；

光检测部，其检测从所述投影目标部放射的光；以及

控制部，其控制所述激光光源部，

其中所述投影目标部由光放射部件和非光放射部件构成；光放射部件在扫描激光被投影至所述光放射部件时放射所述光检测部能够检测的光，所述光放射部件被规则布置；非光放射部件在扫描激光被投影到所述非光放射部件时不放射所述光检测部能够检测的光，

所述图像投影方法包括：