投影机装置以及其控制方法、以及记录介质与流程

本发明是关于投影机装置、投影机装置的控制方法、程序、以及、记录介质。

背景技术：

以往，在投影装置领域中，已知下述的技术。在投影机的投影部的投射口附近，投影光的每单位面积的光强度强。因此，要求对用户的安全性的进一步的强化。因此，在投影机设置测距部，测量从投影部的投射口到被测量物的距离，其在安全距离以下判断为非安全区域。在被测量物位于非安全区域的情况，调暗或关闭投影光(专利文献1)。

另外，近年来，开发了将投影机使用在投影映射(projectionmapping)的技术。若来自投影机的投影光的光轴与投射面不成为垂直，则由于在投射面的影像扭曲，因此进行扭曲补正。具体而言，计算到投射面的距离，进行影像的扭曲补正(专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本公开特许公报“特开2014-174194号”(2014年9月22日公开)

专利文献2：日本公开特许公报“特开2019-20439号”(2019年2月7日公开)

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题

然而，在专利文献1，若从投影机的投影部到被测量物的距离增大，则虽然投影图像扩大，但此时，有所谓投影图像的每单位面积的亮度降低的问题。

另外，在专利文献2中，在投影映射中，由于到投射面的距离小的部分与到投射面的距离大的部分每单位面积的投影图像的亮度不同，有所谓投影图像的亮度不平均的问题。

对于这些问题，若增大投影机的投影部的亮度，则有投影光对用户的安全性造成影响的可能性。

本发明的一方案的目的是：提供即便从投影机装置的投影部到投影面的距离增大，也能够抑制投影图像的亮度的降低，并且确保对于用户的安全性的投影机装置。

解决问题的方案

为了解决上述的课题，本发明的一方案的投影机装置包括：投影部，将图像投影到被投影物体；测距部，测量从所述投影部的射出端到所述被投影物体的距离；以及控制部，在通过所述测距部测量的距离为既定距离以下的情况，将投影光的亮度设定为一定的既定值，在通过所述测距部测量的距离比既定距离大的情况，以不超过与所述测量的距离对应的投影光的设定亮度的方式，使所述投影光的亮度增大。

为了解决上述的课题，在本发明的一方案的投影机装置的控制方法中，包含：投影工序，将图像投影到被投影物体；测距工序，测量从被使用在所述投影工序的投影部的射出端到所述被投影物体的距离；以及控制工序，以在所述测距工序中测量的距离为既定距离以下的情况，将投影光的亮度设定为一定的既定值，在所述测距工序中测量的距离比既定距离大的情况，不超过与所述测量的距离对应的投影光的设定亮度的方式，使所述投影光的亮度增大。

发明效果

根据本发明的一方案，即便从投影机装置的投影部到投影面的距离增大，也能够抑制投影图像的亮度的降低，并且确保对于用户的安全性。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的投影机装置的向被投影物体的投影的图。

图2是表示图1的投影机装置的要部的模块图。

图3是表示投影部的亮度相对于从图1的投影机装置的投影部到被投影物体的距离的关系的图。

图4是表示本发明的实施方式2的投影机装置的向被投影物体的投影的图。

图5是表示本发明的实施方式3的投影机装置的向被投影物体的投影的图。

图6是表示本发明的实施方式4的投影机装置的向被投影物体的投影的图。

图7是表示本发明的实施方式5的投影机装置的向被投影物体的投影的图。

图8是表示本发明的实施方式6的投影机装置的向被投影物体的投影的图。

具体实施方式

(参考技术以及初步的构成例)

在针对本案发明的一方式进行具体的说明前，作为上述的背景技术的补充，针对参考技术以及初步的构成进行说明。

在通过投影部将图像投影到被投影物体的投影机装置中，需要从投影机的投影光中确保用户的安全性。为此，在国际电气标准会议(iec：internationalelectrotechnicalcommission)中已制定安全等级的标准。以此标准为基础，在离投影部的射出端一定的距离设置评价用的检测器。以其光输出成为在各等级制定的最大被辐射发射基准以下的方式设定投影部的光输出，据此而设定投影机的投影部的亮度。

通常的情况，此投影机的投影部的亮度不会相对于从投影部到被投影物体的距离而变化，被设定成固定。

[实施方式1]

针对本发明的一实施方式，基于图1～图3详细地进行说明。

另外，本实施方式是表示用以具体化本发明的概念的实施方式，本发明不限定为本实施方式以及下述的各实施方式。

图1是表示本实施方式的投影机装置的向被投影物体3的投影的图。如图1所示，来自投影机装置的投影部1的射出端的投影光2被投影在被投影物体3。测量从投影部1的射出端到被投影物体3的距离l1的测距部4(测距传感器20)被内置在投影部1。

此外，被投影物体3的投影面几乎垂直地被配置在投影光2的光轴。另外，被投影物体3的投影面为平坦的面。

图2是表示图1的投影机装置的要部(投影部1)的模块图。如图2所示，投影机装置主要包括收纳各种的光学模块以及测距传感器的箱体10、激光驱动器25、控制投影机装置整体的控制部24。

具体来说，在投影部1内置有测距部4(测距传感器20)。在本实施方式中，投影部1构成通过激光的扫描而投影图像的激光光束扫描方式的投影机装置的一部分。

被收纳在箱体10内的光学模块包括：红色激光射出器11、第一准直透镜(collimatorlens)12、绿色激光射出器13、第二准直透镜14、蓝色激光射出器15、第三准直透镜16、第一分束器(beamsplitter)17、第二分束器18、在水平方向以及/或垂直方向的两轴方向可移动的mems(microelectromechanicalsystem)镜19。

激光驱动器25包括：红色激光控制部21、绿色激光控制部22、蓝色激光控制部23，通过被红色激光控制部21控制的功率，红色激光射出器11射出红色激光，通过被绿色激光控制部22控制的功率，绿色激光射出器13射出绿色激光，通过被蓝色激光控制部23控制的功率，蓝色激光射出器15射出蓝色激光。

从红色激光射出器11射出的红色激光通过第一准直透镜12而成为平行光，通过第一分束器17、第二分束器18而入射到mems镜19。

从绿色激光射出器13射出的绿色激光通过第二准直透镜14而成为平行光，被第一分束器17反射，通过第二分束器18而入射到mems镜19。

从蓝色激光射出器15射出的蓝色激光通过第三准直透镜16而成为平行光，被第二分束器18反射而入射到mems镜19。

入射到mems镜19的红色激光、绿色激光、蓝色激光的光轴是以一致的方式被光学地对准，通过控制部24使mems镜19扫描，由此能够将图像投影到被投影物体。

在此，虽然不特别图示，但投影机装置所包括的图像处理部将从外部输入的图像数据转换处理成红色(r)、绿色(g)、以及蓝色(b)的三色的数据，转换后的数据分别被发送到红色激光控制部21、绿色激光控制部22、蓝色激光控制部23。

继续说明本实施方式。在本实施方式中，由于兼顾被投影到被投影物体3的投影图像的亮度降低的抑制与用户安全性的确保，因此如下述构成。通过测距传感器20测量从投影部1的射出端(在图1中为投影部1的右端)到被投影物体3的距离，决定基准距离(也称为既定距离)。在此时刻中，投影机装置的投影部1的亮度设定为按照国际电气标准会议的激光产品的安全标准(iec60825-1)的亮度。在本实施方式中，在通过测距部而测量的距离为基准距离以下的情况，通过控制部24将投影光的亮度设定为一定的既定值。

另一方面，与此基准距离相比，在从投影部1的射出端到被投影物体3的距离增大的情况，投影图像也扩大。随着此投影图像的扩大，每单位体积的投影图像的亮度降低。为了抑制投影图像的亮度降低，若使从投影部1射出的投影光的亮度增大，则有投影光的对用户的安全性降低的可能性。

因此，在本实施方式中，在从投影部1的射出端到被投影物体3的距离比基准距离大的情况，控制部24通过计算求得与测量的距离对应的最大容许亮度，使从投影部1射出的投影光的亮度增大到未满最大容许亮度(设定亮度)。由此，即便从投影部1的射出端到被投影物体3的距离增大，可兼顾在被投影物体3的每单位面积的投影图像的亮度降低的抑制与用户安全性的确保。

(投影部的亮度与从投影部到被投影物体的距离的关系)

图3是表示投影部的亮度相对于从图1的投影机装置的投影部1到被投影物体3的距离的关系的图。在图3中，实线表示最大容许亮度，虚线表示比最大容许亮度小的设定亮度。

通过测距部测量的距离比基准距离大的情况，与上述测量的距离对应的投影光的最大容许亮度是在激光扫描方式的投影机装置中，通过计算每段距离激光的最大容许被辐射光输出，并且计算来自与其对应的投影部1的最大容许亮度而获得的。投影部1的设定亮度设有馀裕(例如乘上既定的系数)，设为比最大容许亮度小即可。在本实施方式中，将比基准距离大的测量距离的每段距离的设定亮度从在所述距离的最大容许亮度下降10％，将设定亮度在最大设定为最大容许亮度的90％。

在以往的投影机中，投影部的亮度与距离无关，其是设置为小于基于激光产品的安全标准的评价距离100mm的最大容许亮度11流明(参照图3)。

与此相对，在本实施方式的投影机装置中，若在决定基准距离后通过测距部测量的距离增大，则每段距离设定为图3所示的设定亮度。由于设定亮度小于最大容许亮度，所以抑制对于对用户的安全的不良影响。

在本实施方式中，如图3所示，测量距离从0mm到300～400mm是将设定亮度设定为10流明。另外，如图3所示，来自投影部1的投影光的亮度相对于比距离300～400mm大的距离大致线性地增大，亮度增大率设为大致0.02～0.03流明/mm。将基准距离设定为300～400mm，比此距离大的情况下通过将亮度提升率设定为上述增大率，由此能够比较容易地进行兼顾在被投影物体的投影图像的亮度与对用户的安全性的系统的设计。

[实施方式2]

针对本发明的其他实施方式，基于图4详细地进行说明。以下，为了便于说明，有针对在上述的实施方式已说明的构成与具有相同功能的构成，标注相同的附图标记，省略其说明的情况。

在本实施方式中，说明将投影机装置使用在投影映射的例子。图4是表示本实施方式的投影机装置的向被投影物体103的投影的图。如图4所示，在投影映射中，被投影物体103具有包含凹凸的三维形状，在将投影光102投影到此三维形状的被投影物体103的情况下，由于从投影部101起的距离大的部分的亮度降低，有整体的投影图像的亮度变得不平均的问题。

如图4所示，来自投影机装置的投影部101的射出端的投影光102被投影在被投影物体103。通过测距部104测量从投影部101的射出端到被投影物体103的各部分的距离。对于从投影部101起的最短距离l11的投影区域105与距离l12的投影区域106，使距离大的距离l12的投影区域106的来自投影部101的投影光的亮度增大，实现投影图像的亮度的均匀化。

此时，在距离大的投影区域106中，将设定亮度设定为小于以在与从投影部101起的距离对应的最大容许被辐射光输出所决定的来自投影部101的投影光的最大亮度，由此能够确保用户的安全性。

在本实施方式中，也起到与实施方式1同样的效果。

[实施方式3]

针对本发明的其他实施方式，基于图5详细地进行说明。图5是表示本实施方式的投影机装置的向被投影物体203的投影的图。在本实施方式3中，被投影物体203的投影面是在相对于投影光202的光轴斜地配置的这一点与上述实施方式不同。

如图5所示，来自投影机装置的投影部201的射出端的投影光202被投影在被投影物体203。另外，用以测量从投影部201的射出端到被投影物体203的距离的测距部204被内置在投影部201。

在此，通过测距部204测量从投影部201的射出端到被投影物体203的投影面的各部分的距离，设定最短距离l21。成为如下的构成：以成为相对于此最短距离l21而能够确保安全性的投影光202的输出的方式调整投影部201的亮度。

具体而言，控制部24(参照图2)使比测距部204所测量的最短距离l21大的部分的投影光202的亮度以不超过投影光202的设定亮度的方式增大。

因此，针对与最短距离l21相比为距离大的部分，使投影光202的亮度以不超过投影光202的设定亮度的方式增大，由此能够提供可确保与最短距离l21相比为距离大的部分的投影光202的安全性的投影机装置。

[实施方式4]

针对本发明的其他实施方式，基于图6详细地进行说明。图6是表示本实施方式的投影机装置的向被投影物体303的投影的图。

在本实施方式4中，与上述实施方式不同点在于：接近投影部301配置了测距部304。

如图6所示，来自投影部301的射出端的投影光302被投影在被投影物体303。通过测距部304测量从测距部304到被投影物体303的距离，成为如下的构成：以成为相对于此最短距离l31而能够确保安全性的投影光302的输出的方式调整投影部301的亮度。

因此，针对与最短距离l31相比为距离大的部分，使投影光302的亮度以不超过投影光302的设定亮度的方式增大，由此能够提供可确保与最短距离l31相比为距离大的部分的投影光302的安全性的投影机装置。

另外，由于能够将测距部304与投影部301独立地配置，由于无需改变投影部301以及测距部304的构造，能够比较容易地构成系统。

[实施方式5]

针对本发明的其他实施方式，基于图7详细地进行说明。图7是表示本实施方式的投影机装置的向被投影物体403的投影的图。

在本实施方式5中，在被投影物体403的投影面包含凹凸，在成为接近投影部401而配置了多个测距部的构成的点与实施方式4不同。另外，在此，作为例子，将测距部404与测距部405配置在投影部401的两侧。

来自投影部401的射出端的投影光402被投影在被投影物体403。在此，通过测距部404测量从测距部404到被投影物体403的最短距离l41，通过测距部405测量从测距部405到被投影物体403的最短距离l42。成为如下的构成：成为以在最短距离l41与l42的小的最短距离l42而能够确保安全性的投影光402的输出的方式调整投影部401的亮度。

因此，针对与最短距离l42相比为距离大的部分，使投影光402的亮度以不超过投影光402的设定亮度的方式增大，由此能够提供可确保与最短距离l42相比为距离大的部分的投影光402的安全性的投影机装置。

由于设置多个测距部，由此能够从多个距离数据求得到被投影物体的最短距离，能够谋求距离测量精度的提升。另外，在多个测距部中利用不同的方式的测距传感器，由此根据被投影物体403的表面形状、表面状态选择最佳的测距传感器，由此能够谋求距离测量精度的提升。

[实施方式6]

针对本发明的其他实施方式，基于图8详细地进行说明。图8是表示本实施方式的投影机装置的向被投影物体503的投影的图。在本实施方式6中，在表示在投影部501与被投影物体503之间介隔遮蔽物505的情况的点与上述实施方式不同。

如图8所示，若介隔遮蔽物505，则投影光502从投影部501被投影到遮蔽物505，测量到遮蔽物505的距离l51，将设定亮度设定为到确保安全性的最大亮度。在除去遮蔽部505，图像被投影到被投影物体503的情况，根据到被投影物体503的距离，使投影光502的亮度增大到确保用户的安全的来自投影部501的投影光502的设定亮度，由此兼顾投影图像的亮度确保与安全确保。

在上述的各实施方式中，在测距部的测距传感器20，可适用光学式的三角测量方式、tof(timeofflight)方式的传感器。

另外，在上述的各实施方式中，虽然主要针对激光光束扫描方式的投影机装置进行说明，但在空间调节型的投影机装置中，可适用在本发明的范围内。

另外，如上述，在上述的各实施方式记载的投影机装置能够使用在图像投影用、投影映射用。

[通过软件的实现例]

投影机装置的控制模块(尤其控制部24)也可以是由集成电路(ic芯片)等形成的逻辑电路(硬件)实现，也可以由软件实现。

后者的情况，投影机装置包括执行为实现各功能的软件的程序的命令的计算机。此计算机例如包括：具备至少一个处理器(控制装置)，并且包括：存储上述程序的计算机可读取的一个记录介质。然后，在上述计算机中，上述处理器从上述记录介质读取上述程序并加以执行，由此达成本发明的目的。作为上述处理器，例如能够使用cpu(centralprocessingunit)。作为上述记录介质，能够使用“非暂时性的有形介质”，例如，除了rom(readonlymemorymemory)之外，带、盘、卡片、半导体存储器、可编程逻辑电路等。又，也可以还包括展开上述程序的ram(randomaccessmemory)等。又，上述程序，也可以经由可传送所述程序的任意的传送介质(通信网络及广播波等)向上述计算机供给。另外，本发明的一方案，也能以上述程序通过电子性的传送而体现的、埋入于载波的数据信号的方式来实现。

[总结]

本发明的方案1的投影机装置包括：投影部(1、101、201、301、401、501)，将图像投影到被投影物体(3、103、203、303、403、503)；测距部(4、104、204、304、404、405、504)，测量从所述投影部的射出端到所述被投影物体的距离；以及控制部(24)，在通过所述测距部测量的距离为既定距离以下的情况，将投影光(2、102、202、302、402、502)的亮度设定为一定的既定值，在通过所述测距部测量的距离为比既定距离大的情况，以不超过与所述测量的距离对应的投影光的设定亮度的方式，使所述投影光的亮度增大。

根据上述的构成，能够提供即便从投影机装置的投影部起的距离增大，也能够抑制投影图像的亮度的降低，并且确保对于用户的安全性的投影机装置。

本发明的方案2的投影机装置也可以是，在上述方案1中，所述测距部测量到所述被投影物体的各部分的距离；所述控制部以使比所述测距部所测量的所述既定距离大的部分的所述投影光的亮度不超过所述投影光的设定亮度的方式增大。

根据上述的构成，起到与方案1同样的效果。

本发明的方案3的投影机装置也可以是，在上述方案1或2中，所述既定距离为300mm以上并且400mm以下。

根据上述的构成，在从投影机装置的投影部到被投影物体的距离为上述既定距离以下的情况，将设定亮度设为固定，在比上述既定距离大的情况，使投影光的亮度增大，由此起到与方案1同样的效果。

本发明的方案4的投影机装置也可以是，在上述方案1至3的任一个中，由所述控制部所致的，使与比所述既定距离大的距离对应的所述投影光的亮度增大的增大率为0.02流明/mm以上并且0.03流明/mm以下。

根据上述的构成，起到与方案3同样的效果。

本发明的方案5的投影机装置也可以是，在上述方案1至4的任一个中，所述控制部将每段与比通过所述测距部测量的所述既定距离大的距离对应的距离的投影光的设定亮度设定为到比在所述距离的所述设定亮度大的最大容许亮度的90％。

根据上述的构成，能够提供即便从投影机装置的投影部起的距离增大，也能够抑制投影图像的亮度的降低，并且进一步确保对于用户的安全性的投影机装置。

本发明的方案6的投影机装置也可以是，在上述方案1至4的任一个中，所述控制部在所述射出端与所述被投影物体之间介隔遮蔽物的情况，设定与从所述射出端到所述遮蔽物的最短距离对应的所述设定亮度，除去所述遮蔽物而所述图像被投影到所述被投影物体的情况，以不超过与到所述被投影物体的距离对应的所述设定亮度的方式，使所述投影光的亮度增大。

根据上述的构成，起到与方案1同样的效果。

本发明的方案7的投影机装置也可以是，在上述方案1至6的任一个中，所述投影机装置为激光光束扫描方式的投影机装置。

本发明的方案8的投影机装置也可以是，在上述方案1至7的任一个中，所述投影部与所述测距部接近而配置。

本发明的方案9的投影机装置也可以是，在上述方案1或8的任一个中，所述测距部为多个。

本发明的方案10的投影机装置的控制方法包含：投影工序，将图像投影到被投影物体；测距工序，测量从被使用在所述投影工序的投影部的射出端到所述被投影物体的距离；以及控制工序，在所述测距工序中测量的距离为既定距离以下的情况，将投影光的亮度设定为一定的既定值，在所述测距工序中测量的距离为比既定距离大的情况，以不超过与所述测量的距离对应的投影光的设定亮度的方式，使所述投影光的亮度增大。

根据上述的构成，起到与方案1同样的效果。

本发明并非限定为上述的各实施方式，可于权利要求所示的范围内进行各种变更，针对将分别公开于不同实施方式的技术手段适当地进行组合而得的实施方式，也包含于本发明的技术范围。此外，组合分别在各实施方式公开的技术性方法，由此能够形成新的技术性特征。

附图标记说明

1、101、201、301、401、501...投影部；2、102、202、302、402、502...投影光；3、103、203、303、403、503...被投影物体；4，104、204、304、404、405、504...测距部；105、106...被投影物体的投影区域；505...遮蔽物；l1、l11、l12、l21、l31、l41、l42、l51...距离；10...箱体；11...红色激光射出器；12...第一准直透镜；13...绿色激光射出器；14...第二准直透镜；15...蓝色激光射出器；16...第三准直透镜；17...第一分束器；18...第二分束器；19...mems镜；20...测距传感器；21...红色激光控制部；22...绿色激光控制部；23...蓝色激光控制部；24...控制部；25...激光驱动器。