JP2011137878A - Projection type video display and intrusion detecting method - Google Patents

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一弘 新井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a video of high luminance to secure safety of an observer in a projection type video display using a laser beam source. <P>SOLUTION: A projection type video display projects images on a projection face by using a laser beam. An information input part 102 receives characteristic information which is information for determining intensity of the laser beam incident on a pupil of the observer from the projection face as input. A distance calculation part 104 calculates a safe distance by which the observer should be separated from the projection face on the basis of the characteristic information. A space setting part 106 sets a space including a distance up to the safe distance from the projection face as an intrusion ban space to keep away the observer. A detection part 108 detects intrusion of the observer to the intrusion ban space. A permission part 112 determines whether the laser beam emits on the basis of result of intrusion detection with the detection part. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、投影面に画像を投写する投写型映像表示装置とその起動方法に関する。   The present invention relates to a projection display apparatus that projects an image on a projection surface and a startup method thereof.

近年、スクリーンなどの投影面までの設置距離を極めて短くすることができる短焦点プロジェクタが登場している。例えば、投影面とすべき壁とほぼ接する位置に設置しても、大画面の映像を投写できるタイプのものも実用化されている。このような短焦点プロジェクタは、投写距離を短くすることができるので、空間を有効活用することができる。   In recent years, short-focus projectors that can extremely shorten the installation distance to a projection surface such as a screen have appeared. For example, a type capable of projecting a large-screen image even if it is installed at a position almost in contact with a wall to be a projection surface has been put into practical use. Such a short focus projector can reduce the projection distance, and thus can effectively use the space.

また、放射エネルギーの大きいレーザを光源として使用するプロジェクタも出現している。従来、レーザ光源のプロジェクタはリアプロジェクション方式のものが多かったが、最近ではフロント側から映像を投写するプロジェクタも存在する。このようなプロジェクタでは、観察者のいる側からレーザ光を光源とする映像が投写されるので、観察者を保護するための何らかの手段を講じる必要がある。   In addition, projectors that use lasers with high radiation energy as light sources have also appeared. Conventionally, many laser light source projectors are of the rear projection type, but recently there are projectors that project images from the front side. In such a projector, an image using laser light as a light source is projected from the viewer's side, so it is necessary to take some means for protecting the viewer.

例えば、特許文献1には、レーザ光を用いて映像表示する投射型表示装置において、レーザ光の単位面積当たりの光パワーが予め定められた安全規格に準拠する範囲内で、スクリーン上での明るさを最大限に確保し得る値となるように、レーザ光の光量を制御することが開示されている。   For example, in Patent Document 1, in a projection display device that displays an image using laser light, the brightness on the screen is within a range in which the optical power per unit area of the laser light conforms to a predetermined safety standard. It is disclosed that the amount of laser light is controlled so that the maximum value can be secured.

特開2009−210619号公報JP 2009-210619A

しかしながら、特許文献1のようにスクリーン上での明るさを基準としてレーザ光の光量を設定すると、設定が安全側によりすぎ、観察者は許容値よりもかなり低い輝度で映像を観察している可能性がある。   However, when the light amount of the laser light is set based on the brightness on the screen as in Patent Document 1, the setting is too safe, and the observer can observe the image with a brightness much lower than the allowable value. There is sex.

本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、投写型映像表示装置、特に短焦点の投写型映像表示装置において、各種の情報に基づいてレーザ光強度の観点から観察者の侵入を禁止すべき領域を設定する技術を提供することにある。   The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide an intrusion of an observer from the viewpoint of laser light intensity based on various kinds of information in a projection display apparatus, particularly a short focus projection display apparatus. It is to provide a technique for setting an area to be prohibited.

上記課題を解決するために、本発明のある態様の投写型映像表示装置は、レーザ光を用いて投影面に画像を投写する投写型映像表示装置であって、投影面から観察者の瞳孔に入射するレーザ光の強度を決定する情報である特性情報を入力として受け取る入力部と、特性情報に基づいて、投影面から観察者が離れるべき距離である安全距離を算出する距離算出部と、投影面から安全距離までを含む空間を、観察者を遠ざけるべき侵入禁止空間として設定する空間設定部と、を備える。   In order to solve the above-described problems, a projection display apparatus according to an aspect of the present invention is a projection display apparatus that projects an image on a projection plane using laser light, and is projected from the projection plane to an observer's pupil. An input unit that receives, as an input, characteristic information that is information for determining the intensity of incident laser light, a distance calculation unit that calculates a safe distance that is the distance that the observer should be away from the projection surface, based on the characteristic information, and a projection A space setting unit that sets a space including a safe distance from the surface as an invasion-prohibited space that should keep the observer away

本発明の別の態様は、レーザ光源を用いて投影面に画像を投写する投写型映像表示装置における侵入検知方法である。この方法は、投影面から観察者の瞳孔に入射するレーザ光の強度を決定する情報である特性情報を入力として受け取り、特性情報に基づいて、投影面から観察者が離れるべき距離である安全距離を算出し、投影面から安全距離までを含む空間を、観察者を遠ざけるべき侵入禁止空間として設定し、侵入禁止空間への観察者の侵入を検知し、侵入検知の結果に基づいてレーザ光の出射の可否を決定することを含む。   Another aspect of the present invention is an intrusion detection method in a projection display apparatus that projects an image on a projection surface using a laser light source. This method receives, as input, characteristic information that is information for determining the intensity of laser light incident on the observer's pupil from the projection plane, and based on the characteristic information, a safe distance that is the distance that the observer should be away from the projection plane And the space including the safe distance from the projection plane is set as an invasion-prohibited space that should keep the observer away, and the intrusion of the observer into the invasion-prohibited space is detected. Including determining whether or not emission is possible.

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。   It should be noted that any combination of the above-described constituent elements and a representation of the present invention converted between a method, an apparatus, a system, etc. are also effective as an aspect of the present invention.

本発明によれば、特にレーザ光源を用いた投写型映像表示装置において、観察者の安全性をより高めることができる。   According to the present invention, it is possible to further improve the safety of an observer, particularly in a projection display apparatus using a laser light source.

短焦点の投写型映像表示装置の設置例を示す図である。図1(a)は、投影面および投写型映像表示装置を正面からみた図であり、図1(b)は、投影面および投写型映像表示装置を上からみた図である。It is a figure which shows the example of installation of a short focus projection type video display apparatus. FIG. 1A is a view of the projection surface and the projection display apparatus from the front, and FIG. 1B is a view of the projection plane and the projection display apparatus from above. 図1に示した投写型映像表示装置の側面断面を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the side surface cross section of the projection type video display apparatus shown in FIG. 図1に示した投写型映像表示装置の光学系の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the optical system of the projection type video display apparatus shown in FIG. 投写型映像表示装置に設けられる制御ユニットの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of a control unit provided in the projection display apparatus. 主に距離算出部104によって実行される、安全距離を算出するプロセスのフローチャートである。4 is a flowchart of a process for calculating a safe distance, which is mainly executed by a distance calculation unit 104. スクリーン上の微小面積から観察者の瞳孔に入射する光エネルギーを説明する図である。It is a figure explaining the light energy which injects into an observer's pupil from the micro area on a screen. レーザ放射の直接目露光に対する角膜における最大露光許容量を規定する表である。6 is a table defining the maximum exposure tolerance in the cornea for direct eye exposure of laser radiation. 特性情報の一例を示す表である。It is a table | surface which shows an example of characteristic information. スクリーンの周囲に設定された侵入禁止領域を示す図である。It is a figure which shows the intrusion prohibition area | region set around the screen. カメラの設置位置と撮影範囲の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the installation position of a camera, and an imaging | photography range. カメラの画角または撮影方向を変化させる例を示す図である。It is a figure which shows the example which changes the view angle or imaging | photography direction of a camera. 投写型映像表示装置による侵入検知処理のフローチャートである。It is a flowchart of the intrusion detection process by a projection type video display apparatus.

図1は、短焦点の投写型映像表示装置100の設置例を示す図である。図1(a)は、投影面200および投写型映像表示装置100を正面からみた図であり、図1(b)は、投影面200および投写型映像表示装置100を上からみた図である。   FIG. 1 is a diagram illustrating an installation example of a short-focus projection display apparatus 100. FIG. 1A is a view of the projection plane 200 and the projection display apparatus 100 as viewed from the front, and FIG. 1B is a view of the projection plane 200 and the projection display apparatus 100 as viewed from above.

図1に示す投写型映像表示装置100の筐体は、高さおよび奥行きより幅が長い、直方体の形状で構成される。図1では、スクリーンや壁などの投影面200が床面に接している例を示しており、当該投写型映像表示装置100はその床面に設置され、その筐体の前面が投影面200と実質的に接する位置に設置されている。投影面200内には、投写型映像表示装置100から投写された投写画像が投影されるべき、投影領域250が設けられる。投写型映像表示装置100の筐体の上面には投写口130が設けられ、その投写口130から出射された光が、投影領域250に導かれる。   The housing of the projection display apparatus 100 shown in FIG. 1 has a rectangular parallelepiped shape that is longer than the height and depth. FIG. 1 shows an example in which a projection surface 200 such as a screen or a wall is in contact with the floor surface. The projection display apparatus 100 is installed on the floor surface, and the front surface of the housing is connected to the projection surface 200. It is installed at a position where it substantially touches. In the projection surface 200, a projection area 250 in which a projection image projected from the projection display apparatus 100 is to be projected is provided. A projection port 130 is provided on the upper surface of the casing of the projection display apparatus 100, and light emitted from the projection port 130 is guided to the projection region 250.

図2は、図1に示した投写型映像表示装置100の側面断面を、概略的に示す図である。投写型映像表示装置100内に設けられる光学系90は、反射ミラー80を含み、後述する投写レンズから出射された光は、当該反射ミラー80に反射され、投写口130を通過して投影面200に導かれ、投影面によって拡散または集光されて、観察者の瞳孔へと到達する。   FIG. 2 is a diagram schematically showing a side cross-section of the projection display apparatus 100 shown in FIG. The optical system 90 provided in the projection display apparatus 100 includes a reflection mirror 80, and light emitted from a projection lens, which will be described later, is reflected by the reflection mirror 80, passes through the projection port 130, and is projected onto the projection surface 200. And is diffused or condensed by the projection surface to reach the observer's pupil.

図3は、図1に示した投写型映像表示装置100の光学系90の構成例を示す図である。この構成例では、三原色のレーザ光源(赤色光源10R、緑色光源10Gおよび青色光源10B)が設けられる。赤色光源10R、緑色光源10Gおよび青色光源10Bは、それぞれ複数設けられてもよい。各光源は光ファイバに接続される。各光源に接続された光ファイバは、ファイババンドル20により束ねられ、各光ファイバの終端から出射された光は、ロッドインテグレータ30、第1リレーレンズ41、第1ミラー42、第2リレーレンズ43、第2ミラー44および第3リレーレンズ45を介して、色分離合成プリズム50に入射される。三つのレーザ光源は、レーザ光源ユニット72として交換可能に構成されていてもよい。   FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of the optical system 90 of the projection display apparatus 100 shown in FIG. In this configuration example, three primary color laser light sources (red light source 10R, green light source 10G, and blue light source 10B) are provided. A plurality of red light sources 10R, green light sources 10G, and blue light sources 10B may be provided. Each light source is connected to an optical fiber. The optical fibers connected to each light source are bundled by the fiber bundle 20, and the light emitted from the end of each optical fiber is the rod integrator 30, the first relay lens 41, the first mirror 42, the second relay lens 43, The light enters the color separation / combination prism 50 via the second mirror 44 and the third relay lens 45. The three laser light sources may be configured to be replaceable as the laser light source unit 72.

色分離合成プリズム50に入射された光は、それを構成する、赤色プリズム50R、緑色プリズム50Gおよび青色プリズム50Bによって、赤色光、緑色光および青色光に分離される。分離された赤色光、緑色光および青色光は、反射型の、赤色光変調素子60R、緑色光変調素子60Gおよび青色光変調素子60Bにそれぞれ入射される。例えば、赤色光変調素子60R、緑色光変調素子60Gおよび青色光変調素子60Bには、DMD(Digital Micro-mirror Device)を採用することができる。赤色光変調素子60R、緑色光変調素子60Gおよび青色光変調素子60Bは、設定されるそれぞれの色の画像信号に応じて、入射された赤色光、緑色光および青色光をそれぞれ変調する。   The light incident on the color separation / combination prism 50 is separated into red light, green light, and blue light by the red prism 50R, the green prism 50G, and the blue prism 50B that constitute the light. The separated red light, green light, and blue light are respectively incident on the reflective red light modulation element 60R, green light modulation element 60G, and blue light modulation element 60B. For example, DMD (Digital Micro-mirror Device) can be adopted for the red light modulation element 60R, the green light modulation element 60G, and the blue light modulation element 60B. The red light modulation element 60R, the green light modulation element 60G, and the blue light modulation element 60B modulate the incident red light, green light, and blue light, respectively, according to the set image signals of the respective colors.

赤色光変調素子60R、緑色光変調素子60Gおよび青色光変調素子60Bによって変調された赤色光、緑色光および青色光は、赤色プリズム50R、緑色プリズム50Gおよび青色プリズム50Bによって光路が統合され、各色光が合成された光が、色分離合成プリズム50から投写レンズ70に入射される。   The light paths of the red light, the green light, and the blue light modulated by the red light modulation element 60R, the green light modulation element 60G, and the blue light modulation element 60B are integrated by the red prism 50R, the green prism 50G, and the blue prism 50B. Is incident on the projection lens 70 from the color separation / combination prism 50.

投写レンズ70は、色分離合成プリズム50から入射された光を広角化して、反射ミラー80に出射する。反射ミラー80は、投写レンズ70から入射された光をさらに広角化して、投写口130から投影面200に導く(図2参照)。反射ミラー80は、非球面ミラーが採用されてもよい。投写レンズ70および反射ミラー80は、一体型の投写光学系ユニット74として交換可能に構成されていてもよい。   The projection lens 70 widens the light incident from the color separation / synthesis prism 50 and outputs the light to the reflection mirror 80. The reflection mirror 80 further widens the light incident from the projection lens 70 and guides the light from the projection port 130 to the projection surface 200 (see FIG. 2). The reflection mirror 80 may be an aspherical mirror. The projection lens 70 and the reflection mirror 80 may be configured to be replaceable as an integrated projection optical system unit 74.

ところで、従来のレーザ光源を用いる投写型映像表示装置では、直接目露光に対する角膜における最大許容露光量(MPE:Maximum Permissible Exposure、レーザ製品の安全基準(JIS C 6802)参照)の観点で、投影面上でのレーザ光強度を制御しているものが多い。これは、投影面上で安全性が確保されていれば、投影面による作用を受けた後のレーザ光も安全であるという思想に基づいたものである。   By the way, in the projection type image display apparatus using the conventional laser light source, the projection surface is used in view of the maximum permissible exposure amount in the cornea for direct eye exposure (MPE: Maximum Permissible Exposure, see laser product safety standards (JIS C 6802)). Many of them control the laser light intensity. This is based on the idea that if the safety is ensured on the projection surface, the laser light after receiving the effect of the projection surface is also safe.

しかしながら、投影面として拡散性の高い通常のスクリーンでなく例えば透過型のフレネルレンズスクリーンを使用した場合、極端な集光作用があると、単位面積当たりのレーザ光強度がスクリーン上よりも観察者側の方が大きくなるということも起こりえる。また、スクリーン上でのレーザ光強度をMPEに以下に制御すると、観察者は必要以上に低輝度で映像を観察しているということも起こりうる。つまり、MPEとは観察者の角膜における光強度の基準であって、投影面で評価すべきものではないからである。   However, when a transmissive Fresnel lens screen is used instead of a normal screen with high diffusivity as the projection surface, the laser light intensity per unit area is more on the viewer side than on the screen if there is an extreme light condensing function. It can happen that becomes larger. In addition, if the laser light intensity on the screen is controlled to MPE below, it may happen that the observer is observing an image with lower brightness than necessary. That is, MPE is a standard of light intensity in the cornea of an observer and should not be evaluated on the projection plane.

これに対し、本願発明者らは、たとえレーザ光の強度が投影面上でMPEを越えていても、観察者がある程度スクリーンから離れて観察するのであれば、スクリーンの拡散作用によって観察者の角膜における光強度はMPEを下回ることに着目した。このとき、投影面に近づき過ぎないようにする安全対策さえ施されてさえいれば、観察者は、従来よりも高輝度の映像を安全に観察することが可能になる。   On the other hand, the inventors of the present application, even if the intensity of the laser beam exceeds the MPE on the projection surface, if the observer observes a certain distance away from the screen, the screen's diffusing action causes the observer's cornea. We focused on the fact that the light intensity at is lower than MPE. At this time, as long as safety measures are taken so as not to get too close to the projection surface, the observer can observe an image with higher brightness than before.

そこで、本実施形態では、観察者の角膜におけるMPEが上限となる範囲を侵入禁止領域として設定するとともに、禁止領域への観察者の侵入を監視するようにした   Therefore, in the present embodiment, the range where the MPE in the observer's cornea becomes the upper limit is set as the intrusion prohibited area, and the observer's intrusion into the prohibited area is monitored.

図4は、投写型映像表示装置100に設けられる制御ユニット88の機能ブロック図である。これらの構成は、ハードウェア的には、任意のプロセッサ、メモリ、その他のLSIで実現でき、ソフトウェア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。   FIG. 4 is a functional block diagram of the control unit 88 provided in the projection display apparatus 100. These configurations can be realized by an arbitrary processor, memory, or other LSI in terms of hardware, and can be realized by a program loaded in the memory in terms of software, but here by their cooperation. Draw functional blocks. Accordingly, those skilled in the art will understand that these functional blocks can be realized in various forms by hardware only, software only, or a combination thereof.

情報入力部102は、投影面200から観察者の瞳孔に入射するレーザ光の強度を決定する情報である特性情報を入力として受け取る。   The information input unit 102 receives, as an input, characteristic information that is information for determining the intensity of laser light incident on the observer's pupil from the projection plane 200.

特性情報は、様々な基準で分類することができる。例えば、特性情報を、スクリーンからの光束に関する特性(「投写光束特性」という)と、スクリーン自体に関する特性(「スクリーン特性」という)とに分類することができる。さらに、投写光束特性は、投写型映像表示装置100を構成する光源ユニットの特性と、投写光学系の特性とに分類することができる。光源ユニット特性は、光束、均一性、レーザ波長、ホワイトバランスなどの、光源ユニットを交換することで変化する可能性がある特性を含む。また、投写光学系特性は、光束、周辺光量比、広がり角、F値、均一性、倍率、ホワイトバランスなどの、投写光学系を交換することで変化する可能性がある特性を含む。スクリーン特性は、スクリーンのサイズ、ゲイン、視野角特性、スクリーン色などを含む。   The characteristic information can be classified according to various criteria. For example, the characteristic information can be classified into a characteristic relating to the light flux from the screen (referred to as “projected light flux characteristic”) and a characteristic relating to the screen itself (referred to as “screen characteristic”). Furthermore, the projected light beam characteristics can be classified into the characteristics of the light source unit constituting the projection display apparatus 100 and the characteristics of the projection optical system. The light source unit characteristics include characteristics such as luminous flux, uniformity, laser wavelength, white balance, and the like that may change when the light source unit is replaced. Further, the projection optical system characteristics include characteristics that may be changed by replacing the projection optical system, such as light flux, peripheral light amount ratio, spread angle, F value, uniformity, magnification, and white balance. Screen characteristics include screen size, gain, viewing angle characteristics, screen color, and the like.

特性情報の別の分類として、投写型映像表示装置100および投影面200に関する物理的特性と、観察者が設定可能なユーザ特性に分けてもよい。この場合、物理的特性は光束、均一性、レーザ波長、周辺光量比、広がり角、F値、倍率などを含み、ユーザ特性はスクリーンのサイズ、ゲイン、ホワイトバランスなどを含む。
なお、以上の特性情報は一例であり、情報入力部102はレーザ光の強度に影響を及ぼす任意の情報を特性情報として受け取ることができる。
As another classification of the characteristic information, physical characteristics relating to the projection display apparatus 100 and the projection plane 200 and user characteristics that can be set by an observer may be used. In this case, physical characteristics include light flux, uniformity, laser wavelength, peripheral light amount ratio, spread angle, F value, magnification, and the like, and user characteristics include screen size, gain, white balance, and the like.
Note that the above characteristic information is an example, and the information input unit 102 can receive any information that affects the intensity of the laser light as the characteristic information.

情報入力部102は、操作指示部86が備える各種ボタンやスクリーン等を用いてユーザから入力される特性情報を受け取る。情報入力部102は、パーソナルコンピュータ等との端末と接続してそこから特性情報の入力を受けるようにしてもよい。光源ユニットまたは投写光学系ユニットに、各ユニットの物理的特性が記録された光源ユニット記録部82または投写光学系ユニット記録部84が備えられている場合には、情報入力部102が各記録部から特性情報を自動的に取得するようにしてもよい。
スクリーンは投写型映像表示装置と接続されていないので、スクリーン特性についてはユーザが操作指示部86を用いて入力する。別法では、後述するカメラでスクリーンを撮影することで、情報入力部102がスクリーンサイズを自動的に取得してもよい。
The information input unit 102 receives characteristic information input from the user using various buttons and screens provided in the operation instruction unit 86. The information input unit 102 may be connected to a terminal such as a personal computer and receive characteristic information input therefrom. When the light source unit or the projection optical system unit includes the light source unit recording unit 82 or the projection optical system unit recording unit 84 in which the physical characteristics of each unit are recorded, the information input unit 102 is connected to each recording unit. The characteristic information may be acquired automatically.
Since the screen is not connected to the projection display apparatus, the user inputs the screen characteristics using the operation instruction unit 86. Alternatively, the information input unit 102 may automatically acquire the screen size by photographing the screen with a camera described later.

距離算出部104は、情報入力部102で得られた特性情報に基づいて、投影面200から観察者が離れるべき距離である安全距離Dを算出する。安全距離は、レーザ製品の安全基準(JIS C 6802)で規定されるNOHD(公称眼障害距離)に相当するものであり、レーザ光による障害から観察者を保護するために設定される。   The distance calculation unit 104 calculates a safe distance D, which is the distance that the observer should be away from the projection plane 200, based on the characteristic information obtained by the information input unit 102. The safety distance corresponds to NOHD (nominal eye damage distance) defined by the safety standard of laser products (JIS C 6802), and is set in order to protect the observer from damage caused by laser light.

空間設定部106は、投影面200から安全距離までを含む空間を、観察者を遠ざけるべき侵入禁止空間として設定する。安全距離は、スクリーンによって拡散されたレーザ光を想定して算出されているので、スクリーンのあらゆる点から安全距離だけ離れる必要がある。したがって、侵入禁止空間は後述するように、スクリーンの全体を覆う三次元空間となる。   The space setting unit 106 sets a space including a safe distance from the projection plane 200 as an intrusion prohibited space in which the observer should be kept away. Since the safe distance is calculated assuming laser light diffused by the screen, it is necessary to leave the safe distance from every point on the screen. Therefore, the intrusion prohibited space is a three-dimensional space that covers the entire screen, as will be described later.

検知部108は、CCDカメラ等の撮影手段を用いて侵入禁止空間を撮影し、侵入禁止空間への観察者の侵入を検知する。カメラは、投写型映像表示装置の筐体に据え付けられてもよいし、投写型映像表示装置とは別個に設置されてもよい。カメラと表示装置の制御ユニットの間は、有線または無線により接続され、制御ユニットとの間でデータを交換できるように構成される。後述するように、カメラは設置位置、設置角度、画角、撮影方向などを一定の範囲で変更できるように構成されることが好ましい。   The detection unit 108 images an intrusion prohibited space using an imaging unit such as a CCD camera, and detects an observer's entry into the intrusion prohibited space. The camera may be installed in the casing of the projection display apparatus or may be installed separately from the projection display apparatus. The camera and the control unit of the display device are connected by wire or wireless so that data can be exchanged with the control unit. As will be described later, the camera is preferably configured such that the installation position, installation angle, angle of view, shooting direction, and the like can be changed within a certain range.

撮影範囲指示部110は、距離算出部104によって算出された安全距離の値に応じて、侵入禁止空間の全体が撮影範囲に含まれるようにカメラを制御する。安全距離の値が変われば侵入禁止空間の範囲も変化するため、当初のカメラの撮影範囲では、侵入禁止空間の全域をカバーできないことがあるためである。   The imaging range instruction unit 110 controls the camera so that the entire intrusion prohibited space is included in the imaging range according to the value of the safety distance calculated by the distance calculation unit 104. This is because if the safe distance value changes, the range of the invasion-prohibited space also changes, and therefore, the entire range of the invasion-prohibited space may not be covered by the initial shooting range of the camera.

許可部112は、検知部108による侵入検知の結果に基づいて、レーザ光の出射の可否を決定する。そして、光源ユニットに対してレーザ光を出射しないように指示する。   The permission unit 112 determines whether or not laser light can be emitted based on the result of intrusion detection by the detection unit 108. Then, the light source unit is instructed not to emit laser light.

以下、主に距離算出部104によって実行される安全距離の算出プロセスについて、図5のフローチャートを適宜参照しつつ説明する。   Hereinafter, the safety distance calculation process mainly executed by the distance calculation unit 104 will be described with reference to the flowchart of FIG. 5 as appropriate.

最初に、距離算出部104は、光束Φ、周辺光量比およびスクリーン面積Aを用いてスクリーン上の照度E=Φ/Aを求め、続いてスクリーンゲイン(スクリーン生地が固有に有する反射特性)を用いてスクリーン上の輝度Bを求める(S10)。   First, the distance calculation unit 104 obtains the illuminance E = Φ / A on the screen using the luminous flux Φ, the peripheral light amount ratio, and the screen area A, and then uses the screen gain (the reflection characteristic inherent to the screen fabric). The brightness B on the screen is obtained (S10).

次に、距離算出部104は、スクリーン上の微小領域Sから発せられ、観察者の瞳孔に入射する光束Φを計算する(S12)。 Then, the distance calculation unit 104, emitted from a minute area S n on the screen, calculates the light flux [Phi n to enter the observer's pupil (S12).

図6は、スクリーン上の微小面積から観察者の瞳孔に入射する光束を説明する図である。図では、投影領域250の中央に位置する微小領域Sから、スクリーンの中心から面法線方向に距離Dだけ離れて位置する観察者の瞳孔Pに入射する光束を表している。瞳孔Pの直径は7mmに設定される。微小領域を10mm×10mmとすると、この領域から瞳孔に入射する光束Φは、
Φ(lm)=B(cd/m)・A(m)・Ω(str)
但し、Ωは瞳孔の立体角である。
FIG. 6 is a diagram for explaining a light beam incident on an observer's pupil from a small area on the screen. In the figure, the minute region S n located in the center of the projection area 250 represents a light beam incident on the pupil P of the observer positioned away from the center of the screen to the surface normal direction by a distance D. The diameter of the pupil P is set to 7 mm. If the micro area is 10 mm × 10 mm, the light flux Φ n incident on the pupil from this area is
Φ n (lm) = B (cd / m 2 ) · A (m 2 ) · Ω (str)
Where Ω is the solid angle of the pupil.

続いて、距離算出部104は、スクリーン全体から瞳孔に相当する領域Pに入射する光束Φallを計算する(S14)。これは、スクリーンの全体を例えば10mm×10mmの微小領域Sに分割し、各微小領域からφ7mmの瞳孔Pに入射する光束を合計することで求めることができる。例えば、微小領域と瞳孔Pとを結ぶ直線と法線のなす角度をθとしたとき、各微小領域からの光束はΦ・cosθで求められる。 Subsequently, the distance calculation unit 104 calculates the light flux Φ all incident on the region P corresponding to the pupil from the entire screen (S14). This can be determined by dividing the entire screen example of 10 mm × 10 mm a minute area S n, summing the light beams incident on the pupil P of φ7mm from each micro area. For example, when the angle between the normal line and the straight line connecting the minute area and the pupil P is θ, the light flux from each minute area is obtained by Φ n · cos θ.

次に、距離算出部104は、レーザの各色の光エネルギーを計算する(S16)。まず、R光、G光、B光の使用レーザ波長と、このレーザ波長から求まる視感度データとを使用して、設定されたホワイトバランスにするためのレーザ光の輝度比を算出する。続いて、この輝度比とS14で算出した光束Φallとから、レーザ光の各色の光エネルギーとこれらの合成エネルギーを算出する。 Next, the distance calculation unit 104 calculates the light energy of each color of the laser (S16). First, the brightness ratio of the laser light for achieving the set white balance is calculated using the laser wavelengths used for the R light, the G light, and the B light and the visibility data obtained from the laser wavelengths. Subsequently, the light energy of each color of the laser light and the combined energy thereof are calculated from the luminance ratio and the light flux Φ all calculated in S14.

距離算出部104は、レーザ光源の波長に基づき、安全指標となる各色個別のMPEを算出する(S18)。角膜におけるMPEに関し、露光時間は安全上十分な設定値とする。ここでは、露光時間の最長条件値3×10(秒)に準拠して、8時間20分の連続視聴時に安全であることを想定する。
各色単独のMPEは、図7に示す、レーザ放射の直接目露光に対する角膜におけるMPEに基づいて、以下のように求められる。
・R光(641nm)
α>100mradより
=18C −0.25=18×66.7×100−0.25=3.80×10(W/m
ここで、αは瞳孔がスクリーンの全体をみるときの視角であり、ここでは条件がより厳しいα>100の場合について計算している。
・G光(532nm)
=1C=1×10(0.02×(533−450))=4.57×10(W/m
・B光(465nm)
=1C=1×10(0.02×(465−450))=2.00(W/m
The distance calculation unit 104 calculates the MPE for each color as a safety index based on the wavelength of the laser light source (S18). For MPE in the cornea, the exposure time is set to a sufficient value for safety. Here, it is assumed that it is safe at the time of continuous viewing for 8 hours and 20 minutes in accordance with the longest condition value 3 × 10 4 (seconds) of the exposure time.
The MPE for each color alone is determined as follows based on the MPE in the cornea for direct eye exposure of laser radiation as shown in FIG.
・ R light (641nm)
From α> 100 mrad M R = 18C 6 T 2 −0.25 = 18 × 66.7 × 100 −0.25 = 3.80 × 10 2 (W / m 2 )
Here, α is a viewing angle when the pupil sees the entire screen, and here, the calculation is made for a case where α> 100, which is more severe.
・ G light (532nm)
M G = 1C 3 = 1 × 10 (0.02 × (533-450)) = 4.57 × 10 (W / m 2 )
・ B light (465nm)
M B = 1C 3 = 1 × 10 (0.02 × (465-450)) = 2.00 (W / m 2 )

距離算出部104は、複数波長の合成光としてのMPEを計算する(S20)。合成光のMPEを求めるには、各波長に許容される露光量を導出する必要がある。単一波長で用いたときのRGB各波長のMPEをM、M、M(W/m)、合成光として観察者の瞳孔に到達するときのRGB各波長の露光量をE、E、E(W/m)とすると、以下の式1の条件を満たすE、E、Eの組合せが各波長で許容される露光量となる。
The distance calculation unit 104 calculates MPE as combined light having a plurality of wavelengths (S20). In order to obtain the MPE of the combined light, it is necessary to derive the exposure amount allowed for each wavelength. The MPE of each RGB wavelength when using a single wavelength M R, M G, M B (W / m 2), the exposure amount of each RGB wavelength when reaching the observer's pupil as combined light E R , E G , E B (W / m 2 ), a combination of E R , E G , and E B that satisfies the condition of the following expression 1 is an exposure amount allowed at each wavelength.

ここで、投写型映像表示装置においては最高輝度である白の色度座標(ホワイトバランス)が定まっており、またRGB各輝度の割合はホワイトバランスと各レーザ光の波長によってきまる。なお、輝度比と露光量比は測光量系と放射量系とで換算が必要である。
以上のことから、各色のスクリーン輝度比をL:L:L(L+L+L=1)、視感度をV(λ)、V(λ)、V(λ)とすると、それぞれの露光量比は、L/V(λ):L/V(λ):L/V(λ)となる。
観察者の動向におけるRGB合成光の露光量をEW(W/m)とすると、各波長の露光量E、E、Eは、以下のように表される。
式1および式2から、合成光のMPE:MW(W/m)は、次式のように導出される。
Here, in the projection display apparatus, white chromaticity coordinates (white balance), which is the highest luminance, are determined, and the ratio of each luminance of RGB is determined by the white balance and the wavelength of each laser beam. Note that the luminance ratio and the exposure amount ratio need to be converted between the light measurement system and the radiation system.
From the above, the screen luminance ratio of each color L R: L G: L B (L R + L G + L B = 1), the visibility V (λ R), V ( λ G), V (λ B) Then, the respective exposure amount ratios are L R / V (λ R ): L G / V (λ G ): L B / V (λ B ).
Assuming that the exposure amount of the RGB combined light in the trend of the observer is EW (W / m 2 ), the exposure amounts E R , E G , and E B of each wavelength are expressed as follows.
From Equation 1 and Equation 2, MPE: MW (W / m 2 ) of the synthesized light is derived as follows.

最後に、距離Dを変数として式1を満たすDを求める(S22)。このDが安全距離となる。   Finally, D satisfying Equation 1 is obtained using the distance D as a variable (S22). This D is a safe distance.

(実施例)
以上のように構成された投写型映像表示装置において、実際の数値を用いて禁止領域の算出例を以下に示す。
(Example)
In the projection display apparatus configured as described above, an example of calculating the prohibited area using actual numerical values will be described below.

図8は、特性情報の一例を示す。ここでは、投写光束特性として、光束、周辺光量比、使用レーザ波長およびホワイトバランスが、スクリーン特性として、サイズおよびゲインが定義されている。   FIG. 8 shows an example of characteristic information. Here, light flux, peripheral light quantity ratio, used laser wavelength and white balance are defined as projected light flux characteristics, and size and gain are defined as screen characteristics.

実際の計算では、安全距離Dを変数として上記の計算を実行するが、ここでは説明の簡単のために、距離D=6mと仮定して計算を示す。
まず、スクリーン上の輝度Eは、周辺光量比100%の条件の下、Φ=10000(lm)、A=2.214×1.245(m)を用いてE=3628(lx)となり、スクリーンゲインが1であるから、輝度B=3628×1/π=1155(cd/m)となる。
次に、スクリーン上の微小領域Snから発せられ瞳孔に入射する光束Φは、B=1155、S=(10×10−3、Ω=2π×(1−cos(atan(3.5/6000)))より、Φ=1.23×10−7(lm)となる。
スクリーン全体から瞳孔に入射する光束Φallは、全てのΦについて加算すると、Φall=3.07×10−3(lm)となる。
In the actual calculation, the above calculation is executed with the safety distance D as a variable. Here, for the sake of simplicity of explanation, the calculation is shown assuming that the distance D = 6 m.
First, the luminance E on the screen is E = 3628 (lx) using Φ = 10000 (lm) and A = 2.214 × 1.245 (m 2 ) under the condition of the peripheral light quantity ratio of 100%. Since the screen gain is 1, luminance B = 3628 × 1 / π = 1155 (cd / m 2 ).
Next, the light flux Φ n emitted from the minute region Sn on the screen and incident on the pupil is B = 1155, S n = (10 × 10 −3 ) 2 , Ω = 2π × (1-cos (atan (3. 5/6000))), Φ n = 1.23 × 10 −7 (lm).
When the light flux Φ all incident on the pupil from the entire screen is added for all Φ n , Φ all = 3.07 × 10 −3 (lm).

次に、ホワイトバランスをD65とするためには、輝度比は以下のようになる。
これを用いて、RGB各色の出力エネルギーは、Φall×j/683/kで求められる、それぞれR:1.71×10−1(W/m)、G:3.93×10−1(W/m)、B:3.34×10−1(W/m)となる。
Next, in order to set the white balance to D65, the luminance ratio is as follows.
Using this, the output energy of each color of RGB is obtained by Φ all × j / 683 / k, R: 1.71 × 10 −1 (W / m 2 ), G: 3.93 × 10 −1, respectively. (W / m 2 ), B: 3.34 × 10 −1 (W / m 2 ).

次に、上記のRGB各色のレーザ光源を用いて、ホワイトバランスをD65(色度座標x=0.3128、y=0.3292、色温度6500K)とした場合のMPEを算出する。レーザ各色光源の色度座標が決定することから、各式を用いて許容される露光量の割合は、次式のように算出される。
複数波長合成光としてのMPEは、式3からM=7.79(W/m)となる。Dを変数として式1からDを求めると、D=1.2と求められる。
Next, the MPE when the white balance is set to D65 (chromaticity coordinates x = 0.3128, y = 0.3292, color temperature 6500K) is calculated using the laser light sources for the respective colors RGB. Since the chromaticity coordinates of each color light source of the laser are determined, the allowable exposure amount ratio using each formula is calculated as the following formula.
The MPE as the multi-wavelength synthesized light is M w = 7.79 (W / m 2 ) from Equation 3. When D is obtained from Equation 1 using D as a variable, D = 1.2 is obtained.

続いて、安全距離Dの算出後、侵入禁止領域を設定して観察者の侵入を監視する方法について詳細に説明する。   Next, a method for monitoring the observer's entry by setting the entry prohibition area after calculating the safe distance D will be described in detail.

図9は、スクリーンの周囲に設定された侵入禁止領域を示す図である。スクリーンゲインが1である場合、スクリーン上のあらゆる点から安全距離D以内に入ってくる観察者に対して侵入検知を実行しなければならないため、侵入禁止領域は図中に点線で示すようにスクリーンの全体を覆う三次元空間となる。   FIG. 9 is a diagram showing an intrusion prohibition area set around the screen. When the screen gain is 1, since intrusion detection must be executed for an observer who enters within a safe distance D from any point on the screen, the intrusion prohibited area is a screen as indicated by a dotted line in the figure. It becomes a three-dimensional space that covers the whole.

図10は、検知部108と接続されるカメラ150L、150Rカメラの設置位置の一例を示す図である。図10は、投写型映像表示装置100と投影面200を上面からみた図である。侵入禁止領域の外縁が点線で示されている。この例では、カメラは投写型映像表示装置100の筐体の隅に、左右一台ずつ設置されている。第1カメラ150Lは筐体の左手前に設置され、侵入禁止領域の右半分を撮影範囲Mとして含む。第2カメラ150Rは筐体の右手前に設置され、新旧禁止領域の左半分を撮影範囲Mとして含む。このように、二台のカメラを投写型映像表示装置100に設置することで、侵入禁止領域の全体を撮影範囲に収めることができる。 FIG. 10 is a diagram illustrating an example of installation positions of the cameras 150L and 150R connected to the detection unit 108. FIG. 10 is a view of the projection display apparatus 100 and the projection surface 200 as viewed from above. The outer edge of the intrusion prohibited area is indicated by a dotted line. In this example, one camera is installed on each of the left and right corners of the casing of the projection display apparatus 100. First camera 150L is installed in the left front of the housing, including a right half of the forbidden entry area as the imaging range M L. Second camera 150R is installed on the right front side of the housing, including the left half of the old and new forbidden area as an imaging range M R. As described above, by installing the two cameras in the projection display apparatus 100, the entire intrusion prohibited area can be included in the imaging range.

第1カメラ150Lおよび第2カメラ150Rにより撮影された画像は、検知部108によって取得され、周知の手法により画像解析される。例えば、撮影された画像に背景差分法やフレーム間差分を適用することにより、侵入物体を検出することができる。   Images taken by the first camera 150L and the second camera 150R are acquired by the detection unit 108, and image analysis is performed by a known method. For example, an intruding object can be detected by applying a background subtraction method or interframe difference to a photographed image.

検知部108は、単に侵入物体を検出するだけでなく、侵入物体までの距離を判定することが望ましい。カメラの撮影範囲は侵入禁止領域以外の部分も含むので、単にカメラにより撮影されたことを持って侵入と判断してしまうと、スクリーンから安全距離D以上離れている観察者も侵入したと判断されてしまうからである。距離の判定方法としては、画像解析により距離を推定する方法、赤外線センサなどの測拒手段を併用する方法などがある。あるいは、安全距離Dが算出された後、ユーザが侵入禁止領域の外縁を通って移動するところを二台のカメラにより撮影し、このときの画像を侵入検知の際の基準として用いるようにしてもよい。   It is desirable that the detection unit 108 not only detect the intruding object but also determine the distance to the intruding object. Since the shooting range of the camera includes parts other than the intrusion prohibited area, if it is determined that the camera is intruding simply because it is captured by the camera, it is determined that an observer who is more than the safe distance D from the screen has also entered. Because it will end up. As a method for determining the distance, there are a method of estimating the distance by image analysis, a method of using a measurement refusal means such as an infrared sensor, and the like. Alternatively, after the safety distance D has been calculated, the place where the user moves through the outer edge of the intrusion prohibited area is photographed with two cameras, and the image at this time is used as a reference for intrusion detection. Good.

上述したように、光源ユニットまたは投写光学系ユニットの交換、スクリーンの変更、ユーザ設定の変更などにより、安全距離Dの値は増減する。したがって、カメラは、安全距離Dが増加して侵入禁止領域が拡大したときでも、その全体を撮影範囲に収める用に構成されていることが好ましい。例えば、図10において二台のカメラ150L、150Rの撮影範囲が変更できないと、安全距離D=1.2mの場合は点Aが撮影範囲に含まれるが、D=1.5mになると点Bが撮影範囲外になってしまう。   As described above, the value of the safety distance D is increased or decreased by changing the light source unit or the projection optical system unit, changing the screen, changing the user setting, or the like. Therefore, it is preferable that the camera is configured to fit the entire area within the photographing range even when the safety distance D increases and the intrusion prohibited area expands. For example, in FIG. 10, if the shooting ranges of the two cameras 150L and 150R cannot be changed, the point A is included in the shooting range when the safety distance D = 1.2 m, but the point B is set when D = 1.5 m. It will be out of the shooting range.

図11は、撮影範囲を変更可能なカメラの例を示す。図11(a)では、カメラ150L、150Rは、それぞれレンズ調節により画角を変更できるように構成されている。撮影範囲指示部110は、安全距離Dが当初より増加し、例えば点Bが撮影範囲外になってしまうと判定した場合、第2カメラ150R(または第1カメラ150L)に対して画角を拡大するように指示する。その結果、第2カメラ150Rの撮影範囲Mが図中の点線から実線のように拡大して、点Bを撮影範囲に収めることができる。
図11(b)では、カメラ150L、150Rは、それぞれ撮像方向を回転するための回転駆動機構と共に設置されている。撮影範囲指示部110は、安全距離Dが当初より増加し、例えば点Bが撮影範囲外になってしまうと判定した場合、第2カメラ150R(または第1カメラ150L)の回転駆動機構に対して撮影方向を変更するように指示する。その結果、第2カメラ150Rの撮影範囲Mが図中の点線から実線のように拡大して、点Bを撮影範囲に収めることができる。
FIG. 11 shows an example of a camera that can change the shooting range. In FIG. 11A, the cameras 150L and 150R are configured so that the angle of view can be changed by adjusting the lens, respectively. When it is determined that the safety distance D increases from the beginning, for example, the point B is out of the shooting range, the shooting range instruction unit 110 enlarges the angle of view with respect to the second camera 150R (or the first camera 150L). To instruct. As a result, it is possible to capturing range M R of the second camera 150R is expanded as shown by the solid line from the dotted line in the figure, it fits the point B to the shooting range.
In FIG. 11B, the cameras 150L and 150R are installed together with a rotation driving mechanism for rotating the imaging direction. When it is determined that the safety distance D has increased from the beginning, for example, the point B is out of the shooting range, the shooting range instruction unit 110 detects the rotation drive mechanism of the second camera 150R (or the first camera 150L). Instructs to change the shooting direction. As a result, it is possible to capturing range M R of the second camera 150R is expanded as shown by the solid line from the dotted line in the figure, it fits the point B to the shooting range.

そこで、カメラは画角を変更できるように設置されることが望ましい。カメラの画角は、手動で移動できるように構成するか、または撮像方向を回転するための回転機構とともに設置する。前者の場合には、禁止領域がカメラの撮影範囲に含むようにカメラの角度を調整するための案内情報を投写型映像表示装置からユーザに提供するように構成してもよい。後者の場合は、監視部が、安全距離Dに基づく計算によってカメラの撮影方向と回転角度を調整するようにしてもよい。   Therefore, it is desirable to install the camera so that the angle of view can be changed. The angle of view of the camera is configured so that it can be moved manually, or is installed together with a rotation mechanism for rotating the imaging direction. In the former case, guidance information for adjusting the angle of the camera so that the prohibited area is included in the photographing range of the camera may be provided to the user from the projection display apparatus. In the latter case, the monitoring unit may adjust the shooting direction and rotation angle of the camera by calculation based on the safety distance D.

上記の他にも、第1カメラ150L、第2カメラ150Rの一方または両方を、水平/垂直方向の移動機構とともに設置したり、カメラの光軸を上下に移動させるチルト機構とともに設置して、撮影範囲指示部110からの指示に応じてそれらの機構を駆動してもよい。これらの機構は手動であってもよい。この場合、撮影範囲指示部110は、侵入禁止領域の一部がカメラの撮影範囲外になると判断した場合、ユーザに対してカメラの位置、角度、傾き等を変更するように指示を出すように構成してもよい。   In addition to the above, one or both of the first camera 150L and the second camera 150R are installed together with a horizontal / vertical moving mechanism, or are installed together with a tilt mechanism that moves the optical axis of the camera up and down. These mechanisms may be driven in accordance with an instruction from the range instruction unit 110. These mechanisms may be manual. In this case, when the shooting range instruction unit 110 determines that a part of the intrusion prohibited area is outside the shooting range of the camera, the shooting range instruction unit 110 instructs the user to change the position, angle, tilt, and the like of the camera. It may be configured.

図12は、本実施形態に係る投写型映像表示装置による侵入検知処理のフローチャートである。
投写型映像表示装置100の電源をオンにすると(S30)、情報入力部102は、投射光束特性等の特性情報を各ユニットの記憶部から読み込む(S32)。スクリーン特性などの投写型映像表示装置と接続されていない機器の特性や、ユーザが設定した特性などを装置に入力するように、ユーザに促す表示や音声案内等を選択的に出力してもよい(S34)。
FIG. 12 is a flowchart of intrusion detection processing by the projection display apparatus according to this embodiment.
When the power of the projection display apparatus 100 is turned on (S30), the information input unit 102 reads characteristic information such as the projected light beam characteristic from the storage unit of each unit (S32). Display, voice guidance, or the like that prompts the user to selectively input characteristics of a device that is not connected to the projection display apparatus, such as screen characteristics, or characteristics set by the user, to the apparatus may be selectively output. (S34).

距離算出部104は、入力された特性情報を用いて、上述した手順にしたがって、スクリーンと観察者との間の安全距離Dを算出する(S36)。空間設定部106は、安全距離Dから侵入禁止領域となる三次元空間をスクリーンの回りに設定する(S38)。撮影範囲指示部110は、侵入禁止領域の全てがカメラの撮影範囲に含まれるように、カメラ150L、150Rの向きや画角等を設定する(S40)。   The distance calculation unit 104 calculates the safe distance D between the screen and the observer according to the above-described procedure using the input characteristic information (S36). The space setting unit 106 sets a three-dimensional space that becomes an intrusion prohibited area from the safety distance D around the screen (S38). The shooting range instruction unit 110 sets the orientations and angles of view of the cameras 150L and 150R so that all of the intrusion prohibited areas are included in the shooting range of the camera (S40).

検知部108は、カメラにより撮影されたの画像を監視して、侵入禁止領域への観察者の侵入を検知した場合には(S42のY)、レーザ光源ユニットの作動を禁止する(S44)。このとき、観察者に対して警告や退避勧告するための表示や音声などを発するように構成してもよい。侵入禁止領域への観察者の侵入が検知されない場合には(S42のN)、レーザ光源ユニットの作動が許可され(S46)、スクリーンに映像を投影することができる。以降、映像の表示中は、検知部108による侵入監視が継続される。   The detection unit 108 monitors the image taken by the camera, and when the intrusion of the observer into the intrusion prohibited area is detected (Y in S42), the operation of the laser light source unit is prohibited (S44). At this time, a display or a sound for warning or recommending evacuation may be emitted to the observer. When the observer does not enter the intrusion prohibited area (N in S42), the operation of the laser light source unit is permitted (S46), and an image can be projected on the screen. Thereafter, the intrusion monitoring by the detection unit 108 is continued during the display of the video.

以上説明したように、本実施形態によれば、スクリーン上に¥のMPEでレーザ光の強度を制御するのではなく、各種の特性情報に基づいて、投写型映像表示装置の起動のたびに侵入禁止領域を設定するようにした。したがって、投写型映像表示装置の機能ユニットの仕様変更やユーザによる設定変更などのために、安全距離Dが長くなるような場合でも、侵入禁止領域が拡大して設定し直される。よって、観察者は従来手法よりも高輝度で映像を観察することができ、同時に観察者の安全性を確保することができる。また、スクリーン特性を特性情報として入力するようにすれば、スクリーンが集光型か拡散型かに関わらず、侵入禁止領域を設定することができる。   As described above, according to the present embodiment, the intensity of the laser beam is not controlled by the MPE on the screen, but enters every time the projection display apparatus is started based on various characteristic information. The prohibited area was set. Therefore, even when the safety distance D is increased due to a change in the specification of the functional unit of the projection display apparatus or a change in setting by the user, the intrusion prohibited area is enlarged and reset. Therefore, the observer can observe the video with higher brightness than the conventional method, and at the same time, the safety of the observer can be ensured. Further, if the screen characteristics are input as the characteristic information, the intrusion prohibited area can be set regardless of whether the screen is a condensing type or a diffusing type.

以上、本発明をいくつかの実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。   The present invention has been described based on some embodiments. It is understood by those skilled in the art that these embodiments are exemplifications, and that various modifications can be made to combinations of the respective constituent elements and processing processes, and such modifications are also within the scope of the present invention. By the way.

上述した実施の形態では、侵入禁止空間への観察者の侵入を検知するためにカメラを用いたが、カメラの代わりに、またはカメラに加えて赤外線センサを用いてもよい。赤外線センサは、例えば投写型映像表示装置100の筐体の四隅に取り付けて、外側の侵入禁止領域に向けて配置される。赤外線の戻り光を検出して対象物までの距離を測定し、測定距離が安全距離D以下であった場合、侵入ありと判定する。あるいは、通常のカメラの代わりに赤外線カメラを用いてもよい。   In the above-described embodiment, the camera is used to detect the intrusion of the observer into the intrusion prohibited space. However, an infrared sensor may be used instead of or in addition to the camera. For example, the infrared sensors are attached to the four corners of the casing of the projection display apparatus 100 and are arranged toward the outer intrusion prohibited area. Infrared return light is detected and the distance to the object is measured. If the measured distance is equal to or less than the safety distance D, it is determined that there is an intrusion. Alternatively, an infrared camera may be used instead of a normal camera.

70 投写レンズ、 80 反射ミラー、 82 光源ユニット記録部、 84 投写光学系ユニット記録部、 86 操作指示部、 88 制御ユニット、 90 光学系、 100 投写型映像表示装置、 102 情報入力部、 104 距離算出部、 106 空間設定部、 108 検知部、 110 撮影範囲指示部、 112 許可部、 150 カメラ、 150L 第1カメラ、 150R 第2カメラ、 200 投影面、 250 投影領域。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 70 Projection lens, 80 Reflecting mirror, 82 Light source unit recording part, 84 Projection optical system unit recording part, 86 Operation instruction part, 88 Control unit, 90 Optical system, 100 Projection type image display apparatus, 102 Information input part, 104 Distance calculation Unit, 106 space setting unit, 108 detection unit, 110 photographing range instruction unit, 112 permission unit, 150 camera, 150L first camera, 150R second camera, 200 projection plane, 250 projection area.

Claims (7)

レーザ光を用いて投影面に画像を投写する投写型映像表示装置であって、
前記投影面から観察者の瞳孔に入射するレーザ光の強度を決定する情報である特性情報を入力として受け取る入力部と、
前記特性情報に基づいて、前記投影面から観察者が離れるべき距離である安全距離を算出する距離算出部と、
前記投影面から前記安全距離までを含む空間を、観察者を遠ざけるべき侵入禁止空間として設定する空間設定部と、
を備えることを特徴とする投写型映像表示装置。
A projection display apparatus that projects an image on a projection surface using laser light,
An input unit that receives, as an input, characteristic information that is information for determining the intensity of laser light incident on the observer's pupil from the projection plane;
Based on the characteristic information, a distance calculation unit that calculates a safety distance that is a distance from which the observer should move away from the projection plane;
A space setting unit that sets a space including the safe distance from the projection plane as an invasion-prohibited space to keep the observer away;
A projection-type image display device comprising:
前記侵入禁止空間への観察者の侵入を検知する検知部と、
前記検知部による侵入検知の結果に基づいて、レーザ光の出射の可否を決定する許可部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の投写型映像表示装置。
A detection unit for detecting an intrusion of an observer into the intrusion prohibited space;
Based on the result of intrusion detection by the detection unit, a permission unit that determines whether laser light can be emitted,
The projection display apparatus according to claim 1, further comprising:
前記侵入禁止空間を撮影するように設置された撮影手段をさらに備え、
前記検知部は、前記安全距離の値に応じて、前記侵入禁止空間の全体が撮影範囲に含まれるように前記撮影手段を制御する撮影範囲指示部をさらに含むことを特徴とする請求項2に記載の投写型映像表示装置。
It further comprises a photographing means installed so as to photograph the intrusion prohibited space,
The imaging unit according to claim 2, wherein the detection unit further includes an imaging range instruction unit that controls the imaging unit so that the entire intrusion prohibited space is included in the imaging range according to the value of the safety distance. The projection-type image display device described.
前記特性情報は、前記投影面からの投写光束特性と、前記投影面自体の特性とを含むことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の投写型映像表示装置。   4. The projection display apparatus according to claim 1, wherein the characteristic information includes a characteristic of a projected light beam from the projection plane and a characteristic of the projection plane itself. 前記投写光束特性は、当該投写型映像表示装置を構成する光源ユニットおよび投写光学系の特性を含むことを特徴とする請求項4に記載の投写型映像表示装置。   The projection image display apparatus according to claim 4, wherein the projected light beam characteristics include characteristics of a light source unit and a projection optical system constituting the projection image display apparatus. 前記特性情報は、当該投写型映像表示装置および前記投影面に関する物理的特性と、観察者が設定可能なユーザ特性とを含むことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の投写型映像表示装置。   4. The projection type according to claim 1, wherein the characteristic information includes physical characteristics relating to the projection display apparatus and the projection plane, and user characteristics that can be set by an observer. Video display device. レーザ光源を用いて投影面に画像を投写する投写型映像表示装置において、
前記投影面から観察者の瞳孔に入射するレーザ光の強度を決定する情報である特性情報を入力として受け取り、
前記特性情報に基づいて、前記投影面から観察者が離れるべき距離である安全距離を算出し、
前記投影面から前記安全距離までを含む空間を、観察者を遠ざけるべき侵入禁止空間として設定し、
前記侵入禁止空間への観察者の侵入を検知し、
侵入検知の結果に基づいてレーザ光の出射の可否を決定することを含む投写型映像表示装置における侵入検知方法。
In a projection display apparatus that projects an image on a projection surface using a laser light source,
Receiving as input characteristic information that is information that determines the intensity of the laser light incident on the observer's pupil from the projection plane;
Based on the characteristic information, calculate a safe distance that is a distance that the observer should leave from the projection plane,
A space including the safe distance from the projection plane is set as an invasion-prohibited space to keep the observer away,
Detecting an observer's entry into the invasion prohibited space,
An intrusion detection method in a projection display apparatus, comprising determining whether laser light can be emitted based on an intrusion detection result.
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