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公開番号2024136787
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-04
出願番号2023048033
出願日2023-03-24
発明の名称画像投影装置、画像投影方法、及び、プログラム
出願人カシオ計算機株式会社
代理人個人
主分類G02B 27/02 20060101AFI20240927BHJP(光学)
要約【課題】網膜に投影される画像の明るさを維持しつつ、消費電力を低減させる。
【解決手段】出射制御部112は、第1期間に画像データに基づいて出射部からレーザ光を出射させ、第2期間に出射部からレーザ光を出射させない制御であって、第1期間と第2期間とが交互に繰り返される制御である間欠出射制御を実行する。減衰率調整部115は、間欠出射制御が実行されない場合に、減衰部におけるレーザ光の減衰率を第1減衰率に調整し、間欠出射制御が実行される場合に、上記減衰率を第1減衰率よりも低い第2減衰率に調整する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
レーザ光を出射する出射部と、
前記出射部から出射された前記レーザ光を走査する走査部と、
前記走査部により走査された前記レーザ光をユーザの眼球内に導き、前記ユーザの網膜に画像を投影する導光部と、
前記ユーザの眼球内に導かれる前記レーザ光を減衰させる減衰部と、
前記画像を表す画像データに基づいて、前記出射部による前記レーザ光の出射を制御する出射制御部と、
前記減衰部における前記レーザ光の減衰率を調整する減衰率調整部と、を備え、
前記出射制御部は、第１期間に前記画像データに基づいて前記出射部から前記レーザ光を出射させ、第２期間に前記出射部から前記レーザ光を出射させない制御であって、前記第１期間と前記第２期間とが交互に繰り返される制御である間欠出射制御を実行し、
前記減衰率調整部は、前記間欠出射制御が実行されない場合に、前記減衰率を第１減衰率に調整し、前記間欠出射制御が実行される場合に、前記減衰率を前記第１減衰率よりも低い第２減衰率に調整する、
画像投影装置。
続きを表示（約 2,300 文字）【請求項２】
前記画像は、複数のフレームを備える動画像であり、
前記レーザ光を主走査方向における両端間で前記主走査方向に走査する主走査処理と前記レーザ光を前記主走査方向と直交する副走査方向にシフトさせるシフト処理とを前記レーザ光が前記副走査方向における一端から他端に至るまで繰り返す二次元走査処理を繰り返して実行するように前記走査部を制御する走査制御部を備え、
前記出射制御部は、前記間欠出射制御において、前記第１期間の長さを前記二次元走査処理に要する時間の長さとし、前記第２期間の長さを前記第１期間の長さの倍数とし、前記第１期間の先頭のタイミングを前記走査制御部が前記二次元走査処理を開始するタイミングとして、前記第１期間に前記複数のフレームのうち１つのフレーム分のレーザ光を前記出射部から出射させる、
請求項１に記載の画像投影装置。
【請求項３】
前記画像は、複数のフレームを備える動画像であり、
前記レーザ光を主走査方向における両端間で前記主走査方向に走査する主走査処理と前記レーザ光を前記主走査方向と直交する副走査方向にシフトさせるシフト処理とを前記レーザ光が前記副走査方向における一端から他端に至るまで繰り返す二次元走査処理を繰り返して実行するように前記走査部を制御する走査制御部を備え、
前記出射制御部は、前記間欠出射制御において、前記第１期間の長さを前記主走査処理に要する時間の長さとし、前記第２期間の長さを前記第１期間の長さの倍数とし、前記第１期間の先頭のタイミングを前記走査制御部が前記主走査処理を開始するタイミングとして、前記第１期間に前記複数のフレームのうち１つのフレームにおける１行分のレーザ光を前記出射部から出射させる、
請求項１に記載の画像投影装置。
【請求項４】
前記出射制御部は、前記間欠出射制御において、前記第２期間の長さを前記第１期間の長さとして、前記複数のフレームのうち奇数番目のフレームである奇数フレームと前記複数のフレームのうち偶数番目のフレームである偶数フレームとのうち一方のフレームについては、前記第１期間に前記一方のフレームにおける奇数番目の行である奇数行に対応するレーザ光を前記出射部から出射させ、前記奇数フレームと前記偶数フレームとのうち他方のフレームについては、前記第１期間に前記他方のフレームにおける偶数番目の行である偶数行に対応するレーザ光を前記出射部から出射させる、
請求項３に記載の画像投影装置。
【請求項５】
前記画像投影装置の動作モードを第１動作モードと第２動作モードとから選択して設定する設定部を備え、
前記出射制御部は、前記動作モードが前記第１動作モードである場合に、前記画像データに基づいて前記出射部から前記レーザ光を出射させる制御である通常出射制御を実行し、前記動作モードが前記第２動作モードである場合に、前記間欠出射制御を実行し、
前記減衰率調整部は、前記動作モードが前記第１動作モードである場合に、前記減衰率を前記第１減衰率に調整し、前記動作モードが前記第２動作モードである場合に、前記減衰率を前記第２減衰率に調整する、
請求項１から４の何れか１項に記載の画像投影装置。
【請求項６】
バッテリーを備え、
前記設定部は、前記バッテリーの残量が残量閾値以下の場合に、前記動作モードを前記第２動作モードに設定する、
請求項５に記載の画像投影装置。
【請求項７】
画像投影装置が実行する画像投影方法であって、
画像を表す画像データに基づいて、レーザ光を出射し、
出射した前記レーザ光を走査し、
走査した前記レーザ光をユーザの眼球内に導き、前記ユーザの網膜に前記画像を投影し、
第１期間に前記画像データに基づいて前記レーザ光を出射し、第２期間に前記レーザ光を出射しない制御であって、前記第１期間と前記第２期間とが交互に繰り返される制御である間欠出射制御を実行し、
前記間欠出射制御が実行されない場合に、前記ユーザの眼球内に導かれる前記レーザ光を第１減衰率で減衰させ、前記間欠出射制御が実行される場合に、前記レーザ光を前記第１減衰率よりも低い第２減衰率で減衰させる、
画像投影方法。
【請求項８】
レーザ光を出射する出射部と、前記出射部から出射された前記レーザ光を走査する走査部と、前記走査部により走査された前記レーザ光をユーザの眼球内に導き、前記ユーザの網膜に画像を投影する導光部と、前記ユーザの眼球内に導かれる前記レーザ光を減衰させる減衰部と、を備えるコンピュータを、
前記画像を表す画像データに基づいて、前記出射部による前記レーザ光の出射を制御する出射制御部、
前記減衰部における前記レーザ光の減衰率を調整する減衰率調整部、として機能させるプログラムであって、
前記出射制御部は、第１期間に前記画像データに基づいて前記出射部から前記レーザ光を出射させ、第２期間に前記出射部から前記レーザ光を出射させない制御であって、前記第１期間と前記第２期間とが交互に繰り返される制御である間欠出射制御を実行し、
前記減衰率調整部は、前記間欠出射制御が実行されない場合に、前記減衰率を第１減衰率に調整し、前記間欠出射制御が実行される場合に、前記減衰率を前記第１減衰率よりも低い第２減衰率に調整する、
プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、画像投影装置、画像投影方法、及び、プログラムに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
現在、網膜投影方式により網膜に画像を投影してユーザに画像を視認させる画像投影装置が知られている。網膜投影方式では、レーザ発振器が出射したレーザ光を用いて網膜に画像を投影することが多い。ここで、安定した発振状態を維持するためのエネルギーは大きく、レーザ発振器が出射するレーザ光の光量が多いことが一般的である。一方、眼を保護するという観点からは、網膜に到達するレーザ光の光量は多過ぎないことが望まれる。
【０００３】
そこで、現在、レーザ光がレーザ発振器から出射されてから網膜に到達するまでの経路上に、レーザ光を減衰させる減光フィルタを設ける技術が採用されている。例えば、特許文献１には、レーザ光源部と光走査部との間の光路上にレーザ光を減衰させる光減衰部が設けられたヘッドマウントディスプレイが記載されている。このような、画像投影装置は、可搬型であることが多く、消費電力を低減させたいという要望が強い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１９－５６７９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されたヘッドマウントディスプレイでは、消費電力を低減させることは困難である。また、安定した発振状態を維持することを考慮すると、レーザ光の出射時におけるレーザ発振器の消費電力を低減することは困難である。一方、レーザ発振器の消費電力を低減するために、単に、レーザ発振器がレーザ光を出射しない期間を設ける方法では、網膜に投影される画像の明るさを維持できないと考えられる。このため、網膜に投影される画像の明るさを維持しつつ、消費電力を低減させる技術が望まれている。
【０００６】
本開示は、上記問題に鑑みてなされたものであり、網膜に投影される画像の明るさを維持しつつ、消費電力を低減させる画像投影装置、画像投影方法、及び、プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本開示に係る画像投影装置は、
レーザ光を出射する出射部と、
前記出射部から出射された前記レーザ光を走査する走査部と、
前記走査部により走査された前記レーザ光をユーザの眼球内に導き、前記ユーザの網膜に画像を投影する導光部と、
前記ユーザの眼球内に導かれる前記レーザ光を減衰させる減衰部と、
前記画像を表す画像データに基づいて、前記出射部による前記レーザ光の出射を制御する出射制御部と、
前記減衰部における前記レーザ光の減衰率を調整する減衰率調整部と、を備え、
前記出射制御部は、第１期間に前記画像データに基づいて前記出射部から前記レーザ光を出射させ、第２期間に前記出射部から前記レーザ光を出射させない制御であって、前記第１期間と前記第２期間とが交互に繰り返される制御である間欠出射制御を実行し、
前記減衰率調整部は、前記間欠出射制御が実行されない場合に、前記減衰率を第１減衰率に調整し、前記間欠出射制御が実行される場合に、前記減衰率を前記第１減衰率よりも低い第２減衰率に調整する。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、網膜に投影される画像の明るさを維持しつつ、消費電力を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施の形態１に係る画像投影装置の外観図
実施の形態１に係る画像投影装置におけるレーザ光の光路を示す図
実施の形態１に係る画像投影装置の制御ユニットの構成図
二次元走査処理の説明図
実施の形態１に係る画像投影装置が通常モードで扱う画像の説明図
実施の形態１に係る画像投影装置が省電力モードで扱う画像の説明図
実施の形態１に係る画像投影装置が実行する間欠出射制御処理を示すフローチャート
実施の形態１に係る画像投影装置が実行する減衰率調整処理を示すフローチャート
実施の形態１に係る画像投影装置が実行する動作モード切替処理を示すフローチャート
実施の形態２に係る画像投影装置が省電力モードで扱う画像の説明図
実施の形態２に係る画像投影装置が実行する間欠出射制御処理を示すフローチャート
実施の形態３に係る画像投影装置が第２省電力モードで扱う画像の説明図
各動作モードの特徴の説明図
実施の形態４に係る画像投影装置が第２省電力モードで扱う画像の説明図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付す。
（【００１１】以降は省略されています）

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