CN101140407A - 投影仪、终端以及图像通信系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种投影仪、终端以及图像通信系统。在被投射区域(20)上使光图像光束进行直线扫描来投射图像的投影仪(12)具有:输出图像信号的图像信号生成部;输出通信信号的通信信号生成部(34);调制部(42),利用通信信号调制图像信号,并输出调制后图像信号;光图像信号发生部,在调制后图像信号的驱动下产生光图像信号(IBR),该光图像信号包含:与图像信号对应的图像信号承载光、和与通信信号对应的通信信号承载光;光图像光束发生部(54),把光图像信号转换成光图像光束;和投影仪侧接收部(18),对于接收到从被投射区域反射的通信信号承载光的终端,接收从该终端发送来的针对通信信号承载光的通信信号的响应信息。
Description
技术领域
本发明涉及把通信信号承载光重叠在图像上进行投射的投影仪、接收被投射的通信信号承载光的终端、以及由该投影仪和1个以上的终端构成的图像通信系统。
背景技术
已知有一种通过对被投射在屏幕上的图像进行操作,来控制图像的发送源(例如个人计算机等)的设备。
例如,已知有一种装置,该装置使用带有激光指示器的终端(例如参照专利文献1),该终端保存有被投射在屏幕上的个人计算机画面的坐标,并且通过无线通信与该个人计算机连接。根据该装置,终端的激光指示器,作为所谓的鼠标发挥作用,能够在屏幕上进行个人计算机的控制。
另外,已知有一种把图像投射在设置了压感传感器的屏幕上的技术(例如参照专利文献2)。根据该技术,利用接触笔等在屏幕上输入图形,由压感传感器检测该图形,由此来更新屏幕上的图像。
另外,已知有一种同时具有数据通信功能和投射图像的投影仪两种功能的图像显示装置(例如参照专利文献3)。
另外,已知有一种在投射显示对象物的图像的同时进行拍摄,通过对所拍摄的图像进行图像处理,来识别对象物的技术(例如参照专利文献4)。根据该技术,通过附加与所识别出的对象物相关的追加信息,来更新所投射的图像。
另外,已知有一种把进行数据通信的LED、和显示图像的LED配置在一块展示板上的通信系统(例如参照专利文献5)。
[专利文献1]日本特开2004-128916号公报
[专利文献2]美国专利4371893号说明书
[专利文献3]日本特开2000-174707号公报
[专利文献4]日本特开2001-211372号公报
[专利文献5]日本特开2005-236667号公报
但是,专利文献1所记载的技术,由于其目的在于激光指示器的多功能化,所以不特定的多个观众不能对图像中的特定区域进行访问。
另外,专利文献2所记载的技术由于接触笔的操作者接近屏幕,所以不能使多个观众对图像进行访问。
另外,专利文献3所记载的技术不能同时进行数据通信和图像投射。
另外,专利文献4所记载的技术由于进行图像处理等,所以不能进行高速的通信。
此外,专利文献5所记载的技术为了降低功耗,而把二维配置的LED阵列的一部分用于通信。因此,不能使用展示板的整个面来显示图像。
因此,希望有一种技术,该技术(1)能够与不特定多数的终端之间进行双向通信,(2)通信速度高,(3)能够同时进行图像投射和数据通信,以及(4)能够在被投射区域的整个面上投射图像。
发明内容
因此,本发明的第1目的是,提供一种通过被投射在被投射区域的整个面上的重叠了通信信号承载光的图像,能够与不特定多数的终端之间进行高速双向通信的投影仪。
另外,本发明的第2目的是,提供一种能够与上述投影仪之间进行双向通信的终端。
另外,本发明的第3目的是,提供一种由上述投影仪和终端构成的图像通信系统。
根据本发明的第1宗旨,提供一种用于使光图像光束在被投射区域上进行直线扫描来投射图像的第1投影仪。本发明的第1投影仪具有图像信号生成部、通信信号生成部、调制部、光图像信号发生部、光图像光束发生部、和投影仪侧接收部。
图像信号生成部输出图像信号。通信信号生成部输出通信信号。调制部以通信信号的信号强度来调制图像信号的信号强度,输出调制后图像信号。
光图像信号发生部由调制后图像信号驱动,产生包含作为与图像信号对应的光成分的图像信号承载光、和作为与通信信号对应的光调制成分的通信信号承载光。
光图像光束发生部把光图像信号转换成光图像光束。
投影仪侧接收部,接收从终端发送的针对通信信号承载光的通信信号的响应信息,该终端接收了从被投射区域反射的通信信号承载光。
通过构成这样的结构,第1投影仪能够在被投射区域上投射与用通信信号调制了图像信号的调制后图像信号对应的光图像光束。即,能够在被投射区域上与图像一同投射通信信号承载光。而且,第1投影仪具有投影仪侧接收部。结果是,终端能够通过来自被投射在被投射区域上的图像的反射光来接收通信信号承载光,根据所接收的信息向投影仪发送响应信息。即,能够进行投影仪与终端之间的双向通信。
另外,这里的所谓来自终端的“响应信息”的意思是,从终端向投影仪侧接收部发送信息,而与无线通信和光通信等无关。
在实施上述第1投影仪时,也可以是,图像信号生成部还具有在产生图像信号的同时产生副图像信号的被调制图像信号选择部;具有副光图像信号发生部,其由副图像信号驱动,把副图像信号转换成副光图像信号,光图像光束发生部产生合成了光图像信号和副光图像信号的光图像光束。
基于这样的结构,能够利用光图像光束发生部合成不同波长的光图像信号和副光图像信号。其结果,通过使光图像信号和副光图像信号与光的三原色的红(R)、绿(G)和蓝(B)分别对应,第1投影仪能够把彩色图像与通信信号承载光一同投射在被投射区域上。
因此,在这种情况下,理想的是,光图像信号发生部和副光图像信号发生部各自具有产生可见光的1个以上的LED,LED的合计个数为3个以上,在3个以上的LED中,至少包含产生分别与光的三原色对应的波长的可见光的LED。
基于这样的结构,第1投影仪能够把全彩色图像与通信信号承载光一同投射在被投射区域上。
根据本发明的第2宗旨,提供一种用于使光图像光束在被投射区域上进行直线扫描来投射图像的第2投影仪。本发明的第2投影仪具有:图像信号生成部、通信信号生成部、光图像信号发生部、光通信信号发生部、光图像光束发生部、和投影仪侧接收部。
图像信号生成部输出图像信号。通信信号生成部输出通信信号。光图像信号发生部把图像信号转换成图像信号承载光,并作为光图像信号输出。
光通信信号发生部将通信信号转换成光图像信号的波段以外的波长的通信信号承载光,并作为光通信信号输出。
光图像光束发生部产生合成了光图像信号和光通信信号的光图像光束。
投影仪侧接收部,接收从终端发送来的针对通信信号承载光的通信信号的响应信息,该终端接收了从被投射区域反射的通信信号承载光。
通过构成这样的结构,第2投影仪能够在被投射区域上投射包含图像信号承载光和通信信号承载光的光图像光束。即,能够在被投射区域上与图像一同投射通信信号承载光。而且,第2投影仪具有投影仪侧接收部。结果是,能够进行投影仪与终端之间的双向通信。
在上述的第2投影仪的实施中,通信信号承载光也可以是红外光。而且,光通信信号发生部也可以具有发射红外光的LED。
这样通过使用作为非可见光的红外光作为通信信号承载光,能够增加通信信号承载光的波长数,而与构成图像信号承载光的光(例如RGB)的波长数无关。其结果,可增加通信信道的数量。
在上述的第1和第2投影仪中,被投射区域也可以是所谓投射用的屏幕。
基于这样的结构,能够使在图像信号承载光上部分重叠了通信信号承载光的图像显示在屏幕上。
在上述的第1和第2投影仪中,理想的是,多条扫描线被扫描到被投射区域,以信息划分区域来划分被投射区域,该信息划分区域关于该扫描线的扫描方向,具有把被投射区域i等分的长度,关于与扫描线的扫描方向正交的方向,具有包含i条以上的扫描线的长度,其中,i是2以上的整数。而且,该信息划分区域也可以成为通信信号承载光通过图像发送的信息的单位。
基于这样的结构,能够使投影仪发送的信息在1个信息划分区域内完结。另外,根据该结构,能够关于扫描线的扫描方向,设置i个信息划分区域,以及使各个信息划分区域包含i条以上的扫描线。由此,能够使沿着扫描线的扫描方向排列的i个信息划分区域的每一个确实存在1个以上的扫描点。
这里,所谓的“扫描点”表示扫描线上的光图像光束的聚光点。另外,能够使各个信息划分区域中由通信信号承载光发送的信息量的最大值成为信息划分区域中所包含的扫描线数、1条光图像光束扫描1个信息划分区域所需要的时间、和通信信号承载光的通信速度相乘的量。
在这种情况下,被投射在被投射区域上的图像还可以包含图像划分区域,该图像划分区域配置有一个以上的信息划分区域,并且能够在被投射区域上移动,且大小可变。这里,理想的是,上述图像同时包含j个该图像划分区域,其中,j是1以上的整数。并且,理想的是,在这些图像划分区域的每一个中,能够从构成1个图像划分区域的全部信息划分区域发送承载了相同信息的通信信号承载光。
基于这样的结构,在被投射区域上能够投射j个不同的图像划分区域。并且,能够针对每个图像划分区域发送不同的信息。
在上述第1和第2投影仪中,理想的是,投影仪侧接收部还具有投影仪侧处理部,其用于进行与所接收的来自终端的响应信息对应的处理。
基于这样的结构,第1和第2投影仪能够进行与来自终端的响应信息对应的处理。
在上述第1和第2投影仪中,投影仪侧接收部也可以是接收利用无线通信发送的来自终端的响应信息的接收机。
基于这样的结构,投影仪能够通过无线通信接收来自终端的响应信息。
在上述第1和第2投影仪中,投影仪侧接收部也可以是接收利用光通信发送的来自终端的响应信息的光接收机,该光接收机也可以被配置在被投射区域的背后。
基于这样的结构,投影仪能够通过光通信接收来自终端的响应信息。
另外,根据本发明的第3宗旨,提供一种具有如下结构的终端,该终端接收从上述投影仪发送的通信信号承载光。理想的是,该终端具有望远光学系统、终端侧接收部、终端侧处理部、和发送部。
望远光学系统对图像的一部分区域进行放大显示,该图像的一部分区域包含要接收通信信号承载光的信息划分区域。
终端侧接收部接收从信息划分区域发送来的该通信信号承载光。
终端侧处理部对所接收的通信信号承载光中所包含的信息进行处理。
发送部在所处理的信息包含对投影仪的响应请求的情况下,向投影仪发送与该响应请求对应的响应信息。
基于这样的结构,终端能够接收从利用望远光学系统进行了放大的信息划分区域发送的通信信号承载光。而且,在终端侧处理部中,能够进行与接收到的通信信号承载光所承载的信息对应的处理。并且,在该信息中包含对投影仪的响应请求的情况下,能够从发送部向投影仪发送响应信息。
在上述的终端中,终端也可以具有显示器,该显示器在终端侧处理部所处理的信息包含对终端的信息显示请求的情况下,对应于信息显示请求,显示信息。
基于这样的结构,能够在终端的显示器上显示通过通信信号承载光发送的信息。
在上述的终端中,终端也可以具有发音装置,该发音装置在终端侧处理部所处理的信息包含对终端的信息发音请求的情况下,对应于信息发音请求,进行信息的发音。
基于这样的结构,能够通过终端的发音装置进行通过通信信号承载光发送的信息的发音。
另外,根据本发明的第4宗旨,提供一种具备以下结构的图像通信系统。该图像通信系统包括:用于在被投射区域上使光图像光束进行直线扫描来投射图像的上述第1投影仪、和接收从该第1投影仪发送来的通信信号承载光的1个以上的终端。
投影仪具有:图像信号生成部、通信信号生成部、调制部、光图像信号发生部、光图像光束发生部和投影仪侧接收部。
图像信号生成部输出图像信号。通信信号生成部输出通信信号。调制部利用通信信号来调制图像信号,输出调制后图像信号。
光图像信号发生部由调制后图像信号驱动,产生包含作为与图像信号对应的光成分的图像信号承载光、和作为与通信信号对应的光调制成分的通信信号承载光。
光图像光束发生部把光图像信号转换成光图像光束。
投影仪侧接收部,接收从终端发送来的针对通信信号承载光的通信信号的响应信息,该终端接收了从被投射区域反射的通信信号承载光。
终端具有:望远光学系统、终端侧接收部、终端侧处理部和发送部。
望远光学系统对要接收通信信号承载光的图像的一部分区域进行放大显示。
终端侧接收部接收从图像的一部分区域发送来的通信信号承载光。
终端侧处理部对在所接收到的通信信号承载光中所包含的信息进行处理。
发送部在所处理的信息包含对投影仪的响应请求的情况下,向投影仪发送与响应请求对应的响应信息。
另外,根据本发明的第5宗旨,提供一种具备以下结构的图像通信系统。该图像通信系统包括;用于在被投射区域上使光图像光束进行直线扫描来投射图像的投影仪、和接收从该投影仪发送来的通信信号承载光的1个以上的终端。
投影仪具有:图像信号生成部、通信信号生成部、光图像信号发生部、光通信信号发生部、光图像光束发生部、和投影仪侧接收部。
图像信号生成部输出图像信号。通信信号生成部输出通信信号。光图像信号发生部把图像信号转换成图像信号承载光,并作为光图像信号输出。光通信信号发生部将通信信号转换成光图像信号的波段以外的波长的通信信号承载光,并作为光通信信号输出。
光图像光束发生部产生合成了光图像信号和光通信信号的上述光图像光束。
投影仪侧接收部,接收从终端发送来的针对通信信号承载光的通信信号的响应信息,该终端接收了从被投射区域反射的通信信号承载光。
终端具有:望远光学系统、终端侧接收部、终端侧处理部和发送部。
望远光学系统对要接收通信信号承载光的图像的一部分区域进行放大显示。
终端侧接收部接收从图像的一部分区域发送来的通信信号承载光。
终端侧处理部对所接收的通信信号承载光中所包含的信息进行处理。
发送部在所处理的信息包含对投影仪的响应请求的情况下,向投影仪发送对应于响应请求的响应信息。
本发明的第1和第2投影仪具有上述的结构。因此,第1和第2投影仪通过在被投射区域的整个面上重叠了被投射的通信信号承载光的图像,都能够与不特定多数的终端之间进行高速的双向通信。
另外,可实现能够与上述投影仪之间进行双向通信的终端。
并且,可获得由上述投影仪和终端构成的、能够与不特定多数的终端之间通过被投射的图像进行高速的双向通信的图像通信系统。
附图说明
图1是表示实施方式1的图像通信系统的概略结构的示意图。
图2是实施方式1的投影仪的功能框图。
图3是概略性表示实施方式1的发光部和扫描部的结构的示意图。
图4是概略性表示实施方式1的投影光学系统的结构的示意图。
图5是表示在实施方式1中光图像信号的强度随时间变化的示意图。
图6是实施方式1中的图像划分区域和用于说明信息划分区域的屏幕的示意图。
图7是用于说明实施方式1中的扫描点的扫描方法的图,是表示了1列的信息划分区域的屏幕的局部放大图。
图8是实施方式1中的1个终端的功能框图。
图9(A)和(B)是用于说明实施方式1中的图像通信系统的设计条件的图。
图10是用于说明实施方式1中的图像通信系统的变形例的图。
图11是实施方式2的投影仪的功能框图。
图中:10、110-图像通信系统;12、112、150-投影仪;14、114-终端;15-滤光器;16、116投影仪主体;18-投影仪侧接收部;20、120-屏幕;28-扫描部;30-主控制器;31-发光部;32-图像存储器;34-通信信号生成部;34a-内部存储器;36-同步信号输出部;38-信息处理部;39-控制部;40-被调制图像信号选择部;41a、41b-D/A转换部;42-调制部;50R、154R-R-LED;50G-G-LED;50B-B-LED;54、156-投影光学系统(光图像光束发生部);60-反射镜;62-基部;64-二向棱镜;66-投影透镜;68-望远光学系统;70-终端侧接收部;72-终端侧处理部;74-发送部;76-输出装置;78-输入装置;80-分光镜;82-光信号受光器;84-高通滤波器;86-接收机;88-控制部;90-响应输入电路;92-响应用LED驱动电路;94-响应用LED;96-CCD;98-通信信号除去器;100-图像处理部;102-显示器;104-发音装置;122-反射镜;152-IR-LED;IB-图像信号承载光;IBR-光图像信号;IBG、IBB-副光图像信号;B-光图像光束;SB-通信信号承载光;F-图像划分区域;IU-信息划分区域;TS-响应光信号;C-列;L-扫描线;P-扫描点
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外,在各图中,只是以能够理解本发明的程度概略性表示了各个构成要素的形状、大小以及配置关系。另外,以下虽然是对本发明的优选结构例进行说明,但各个构成要素的材质以及数值的条件等,只是一个优选例。因此,本发明不受以下的实施方式的任何限定。
(实施方式1)
(1)图像通信系统的概略结构
参照图1,对实施方式1的图像通信系统的概略结构以及概略动作进行说明。图1是概略表示图像通信系统的结构的示意图。另外,为了有助于对本发明的理解,以由图像通信系统投射电影为例进行说明。另外,对于构成图像通信系统的各个构成要素,将在后面进行说明。
图1所示的图像通信系统10具有投影仪12和终端14。在本例中,作为终端14,设置了第1和第2终端14a和14b。
投影仪12具有投影仪主体16、和投影仪侧接收部18。
投影仪主体16,在把屏幕20的扫描线数设为k条(k是1以上的整数)时,具有k个发光部和k个扫描部。另外,关于发光部和扫描部的详细结构,将在后面说明。
包含图像信号承载光IB和通信信号承载光SB这两个信号的光图像光束B,从投影仪主体16被投射到作为被投射区域的屏幕20上,并且在屏幕20上进行扫描,由此在屏幕20上显示出图像。
这里,图像信号承载光IB是用于把图像投射到屏幕20上的光信号。另外,通信信号承载光SB是用于利用该图像向终端14a、14b发送信息的光信号。由此,在作为被投射区域的屏幕20上投射了包含通信信号承载光SB的图像。
投影仪侧接收部18是设在屏幕20背后的光接收机。投影仪侧接收部18由在屏幕的整个面积上二维排列配置的受光元件构成。投影仪侧接收部18具有接收来自终端14a、14b的作为响应信息的响应光信号TS的功能。
另外,投影仪主体16和投影仪侧接收部18通过线缆22连接。通过该线缆22,由投影仪侧接收部18接收的响应光信号TS被传送到投影仪主体16。
屏幕20是矩形平面状的投射屏幕。屏幕20由反射光图像光束B、而透过响应光信号TS的膜构成。通过在屏幕20上扫描上述光图像光束B,来投射包含了通信信号承载光SB的图像。在屏幕20与投影仪侧接收部18之间,设有用于透射从终端14a和14b发送来的响应光信号TS的滤光器15。
在图1所示的例子中,在屏幕20上,投射了2个图像划分区域F1和F2。图像划分区域F1被划分为小矩形形状的多个信息划分区域IU1、IU1、...。同样,图像划分区域F2也被划分为小矩形形状的多个信息划分区域IU2、IU2、...。各个信息划分区域是图像变化的最小单位区域,其形状和大小相同。即,图像划分区域F1和F2在投影仪主体16的控制下,能够把信息划分区域IU1和IU2作为移动的最小单位,分别在屏幕20上任意移动。而且,图像划分区域F1和F2在投影仪主体16的控制下,能够把信息划分区域IU1和IU2作为变形的最小单位,分别变更其大小和形状。
对于电影的例子而言,假定这些图像划分区域F1和F2被分别设定在例如投射了2个人物的区域中。即,在屏幕20上,在人物各自占有的区域中设定了图像划分区域F1和F2。而且,图像划分区域F1和F2的各自的平面形状和大小,对应于屏幕20上的人物的移动和大小的变化等而自由变化。
在图像划分区域F1和F2上,与图像信号承载光IB1和IB2一同分别投射了通信信号承载光SB1和SB2。详细情况将在后面说明,但通信信号承载光SB1和SB2中所包含的信息是以信息划分区域IU1和IU2为单位。即,通信信号承载光SB1与信息划分区域IU1对应,以及通信信号承载光SB2与信息划分区域IU2对应。即,通信信号承载光SB1和SB2在各个图像划分区域F1和F2的显示范围内承载了相同的信息。其意思是,从信息划分区域IU1和IU2发送来的通信信号承载光SB1和SB2中所包含的信息,如果在同一图像划分区域F1和F2内,则与信息划分区域的位置无关,都是相同的。另外,关于这些图像划分区域和信息划分区域,将在后面说明。
这里,考虑通信信号承载光SB1和SB2包含对投影仪12的响应请求的情况。这相当于载通信信号承载光SB1和SB2所承载的信息中包含对观众的提问等的情况。
针对电影的例子而言,假定通信信号承载光SB1和SB2所带来的信息,都是包含例如“人物的简介”、以及“询问人物的好恶的提问”(响应请求)。
终端14具有望远光学系统、终端侧接收部、终端侧处理部以及发送部。另外,关于这些部分的详细情况将在后面说明。另外,在图1中只表示出了2个终端14,但终端14的个数不限于2个。针对电影的例子而言,也可以是不特定多数的电影观众分别各自持有1台终端14。
在上映中,观众在把终端14朝向希望取得信息的图像划分区域F1或F2时,终端14接收从被投射在屏幕20上的图像发送来的通信信号承载光SB。即,通信信号承载光SB1和SB2在屏幕20被反射,而被终端侧接收部接收。
由终端14接收的通信信号承载光SB1和SB2在终端侧处理部中被进行信息处理,被取出所承载的信息。然后在终端14的显示器等输出装置上显示通信信号承载光SB1和SB2的信息内容。
针对电影的例子而言,通过观众把终端14朝向图像划分区域F1或F2,终端14接收由图像划分区域F1或F2反射的通信信号承载光SB1和SB2。然后,在终端14的显示器上显示“人物的简介”和“提问”。
观众通过操作设在终端14上的输入装置,向投影仪12发送与上述响应请求对应的响应。即,来自输入装置的输入经由终端侧处理部,从发送部作为响应光信号TS射出。这里,响应光信号TS最好使用例如肉眼看不见的红外光。
该响应光信号TS透过滤光器15,由设在屏幕20背后的投影仪侧接收部18接收。另外,由于在屏幕20与投影仪侧接收部18之间设有只透过红外光的滤光器15,所以来自屏幕20上的图像的光与响应光信号TS之间不会发生干扰。由投影仪侧接收部18接收的响应光信号TS经由线缆22被转送到投影仪主体16。
针对电影的例子而言,不特定多数的观众操作设在终端14上的例如按键等输入装置,回答上述的提问,输入“喜欢”或“不喜欢”的任意一方。所输入的“好恶信息”被作为响应光信号TS,从发送部向投影仪侧接收部18发送。在投影仪主体16中对该“好恶信息”进行合计。
(2)投影仪
下面,参照图2~图7,对构成图像通信系统10的投影仪12进行说明。
首先,参照图2对投影仪12的整体结构进行说明。图2是投影仪12的功能框图。
如上所述,投影仪12具有投影仪主体16和投影仪侧接收部18。
投影仪主体16具有作为投影仪侧处理部的主控制器30、k个发光部311~31k、以及k个扫描部281~28k。这里,设置与屏幕20的扫描线数(k条)相等个数的发光部311~31k和扫描部281~28k。
发光部311~31k分别具有相同的结构。同样,扫描部281~28k也分别具有相同的结构。因此,在以下的说明中,抽出一组发光部31和扫描部28作为代表进行说明。
投影仪侧处理部构成为主控制器30。主控制器30具有:构成图像信号生成部的图像存储器32、通信信号生成部34、同步信号输出部36、信息处理部38、和控制这些图像存储器32、通信信号生成部34、同步信号输出部36以及信息处理部38的控制部39。另外,信息处理部38和控制部39由中央运算处理器(CPU)构成。
在图像存储器32中,以数字信号的形式预先存储有通过拍摄而获得的图像用电信号。更详细地讲,图像用电信号作为与光的三原色分别对应的电信号,即,红色图像信号(以下称为“R信号”)、绿色图像信号(以下称为“G信号”)、蓝色图像信号(以下称为“B信号”),被储存在图像存储器32中。R、G、B各信号分别承载有被投射到屏幕20上的图像的信息。另外,各信号中的R信号的图像信号,是发挥作为图像信号承载光IB的源信号的功能的信号。
在通信信号生成部34中,在其内部存储器34a中以数字信号保存有要重叠在图像信号上的通信信号。即,通信信号是通信信号承载光SB的源信号。该通信信号通过事先的编辑而预先准备好,以便能够与图像信号承载光IB用的图像信号对应。即,针对图1的例子而言,事先在通信信号生成部34的内部存储器34a中储存有与图像划分区域F1和F2对应的通信信号(通信信号承载光SB1和SB2的源信号)。
同步信号输出部36输出同步信号,该同步信号控制使图像信号和通信信号重合的时刻、LED的驱动时刻、和反射镜60的驱动时刻。
信息处理部38进行从终端14向投影仪侧接收部18发送的响应光信号TS的处理。
发光部31具有:构成图像生成部的被调制图像信号选择部40、调制部42、作为光图像信号发生部的R-LED50R、作为副光图像信号发生部的G-LED50G和B-LED50B、以及作为光图像光束发生部的投影光学系统54。这样,发光部31具有发射与光的三原色对应的光的LED(R-LED50R、G-LED50G和B-LED50B)。
从图像存储器32读出的数字信号的图像用电信号,通过D/A转换部41a被转换成模拟信号,并输入到被调制图像信号选择部40中。被调制图像信号选择部40,把图像用电信号分别分离成模拟信号的图像信号和副图像信号。
更详细地讲,被调制图像信号选择部40从R、G和B信号中选择出要用通信信号调制的模拟图像用电信号,即被调制图像信号。这里,把该被调制图像信号设定为R信号,把该R信号称为图像信号,以及把不受调制的G信号和B信号称为副图像信号。
然后,被调制图像信号选择部40,把作为图像信号的R信号输出到调制部42,并且把作为副图像信号的G信号和B信号分别输出到G-LED50G和B-LED50B中。
调制部42设置在被调制图像信号选择部40与R-LED50R之间。对调制部42输入来自被调制图像信号选择部40的R信号、和来自通信信号生成部34的通信信号这两者。另外,来自通信信号生成部34的通信信号通过D/A转换部41b转换成模拟信号,然后输入到调制部42。
调制部42与从同步信号输出部36输出的同步信号的时刻对应地以通信信号的信号强度对R信号的信号强度进行强度调制。以后把用通信信号调制了的R信号称为“调制R信号”。该调制R信号与调制后图像信号对应。这样生成的调制R信号被输出到R-LED50R。通过这样的步骤,把通信信号的信号强度重叠在R信号的信号强度上。
R-LED50R是发出红色光的LED,作为光图像信号发生部发挥作用。R-LED50R与从同步信号输出部36输出的同步信号的时刻对应地被调制R信号驱动。
R-LED50R通过由调制R信号驱动,产生光图像信号IBR,该光图像信号IBR包含作为与图像信号对应的光成分的图像信号承载光IB、和作为与通信信号对应的光调制成分的通信信号承载光SB。
然后,R-LED50R向投影光学系统54照射该光图像信号IBR。另外,关于光图像信号IBR的详细情况将在下面参照图5进行说明。
G-LED50G和B-LED50B分别是产生绿色和蓝色光的LED。G-LED50G和B-LED50B作为副光图像信号发生部发挥作用。
G-LED50G与从同步信号输出部36输出的同步信号的时刻对应地被作为副图像信号的G信号驱动,把G信号转换成副光图像信号IBG。由G-LED50G产生的副光图像信号IBG被照射到投影光学系统54。
B-LED50B与从同步信号输出部36输出的同步信号的时刻对应地被作为副图像信号的B信号驱动,把B信号转换成副光图像信号IBB。由B-LED50B产生的副光图像信号IBB被照射到投影光学系统54。
投影光学系统54对从R-LED50R照射来的光图像信号IBR、从G-LED50G照射来的副光图像信号IBG和从B-LED50B照射来的光图像信号IBB进行彩色合成,合成为一束光图像光束B,然后把其向扫描部28的反射镜60照射。另外,关于投影光学系统54的详细情况将在后面说明。
扫描部28具有反射镜60。反射镜60与从同步信号输出部36输出的同步信号的时刻对应地被未图示的致动器驱动。反射镜60是使用MEMS(Micro Electrical Mechanical System)技术制作成的。反射镜60因致动器的运动而进行旋转振动,使从投影光学系统54照射来的光图像光束B在屏幕20上进行扫描。
投影仪侧接收部18把光电二极管配置成二维阵列状。通过投影仪侧接收部18接收的来自不特定多数的终端14a、14b、...的响应光信号TS,经由线缆22被输出到主控制器30的信息处理部38。
<发光部和扫描部>
下面,参照图3和图4,对发光部31和扫描部28进行说明。图3是概略表示发光部31和扫描部28的结构的示意图。
首先,参照图3说明发光部31和扫描部28的概略配置状态。
K个发光部311~31k在基部被配置成一条直线状。发光部311~31k分别照射光图像光束B1~Bk。
扫描部281~28k与发光部311~31k以一对一关系分别设置。更详细地讲,扫描部311~31k分别被配置成与发光部311~31k的光照射口相对。而且,在扫描部281~28k中各自设置有一个随着同步信号进行旋转振动的反射镜601~60k。
其结果,扫描部281~28k的反射镜601~60k沿着与发光部311~31k的排列方向正交的方向反射从发光部311~31k分别照射来的光图像光束B1~Bk,并进行扫描。
在由扫描部281~28k反射并扫描的光图像光束B1~Bk被投射到屏幕20上,在屏幕20上形成k条扫描线L1~Lk。
接下来,参照图4,对各个发光部31的结构,更详细地讲,对投影光学系统54进行说明。图4是概略表示各个投影光学系统54的结构的示意图。
投影光学系统54具有二向棱镜64和投影透镜66。
从R-LED50R照射来的光图像信号IBR、以及从G-LED50G和B-LED50B照射来的副光图像信号IBG和IBB,入射到以往公知的二向棱镜64,成为合成了各色的光图像光束B。从二向棱镜64射出的光图像光束B入射到投影透镜66,进行聚光,在屏幕20上汇聚成1点。该1点在屏幕20上成为各个扫描线L1~Lk上的扫描点P。从投影透镜66射出的光图像光束B被反射镜60反射,向屏幕20传播。
<通信信号承载光>
下面,参照图5说明光图像信号IBR。图5是表示光图像信号IBR的强度随时间变化的示意图。图5中,横轴表示时间(任意单位),纵轴表示光图像信号IBR的光强度(任意单位)。
光图像信号IBR可通过利用调制R信号(调制后图像信号)驱动R-LED50R来获得。
其结果,如图5所示,光图像信号IBR包含作为与图像信号对应的光成分的图像信号承载光IB、和作为与通信信号对应的光调制成分的通信信号承载光SB。
更详细地讲,光图像信号IBR具有将作为频率比较低的影像用红色光的图像信号承载光IB,与包含作为通信信号的脉冲串的高频率的通信信号承载光SB进行了强度叠加的时间波形。可以说,光图像信号IBR成为利用作为脉冲串的通信信号对承载了红色图像信号的图像信号承载光IB进行了部分强度调制的光信号。
光图像信号IBR的光源由于是可高速动作的LED(R-LED50R),所以通信信号承载光SB的通信速度为几十Mbit/秒。
但是,已知以20Hz以上的调制速度调制的可见光可被肉眼感觉为不闪烁的一样的光。因此,在以上述的通信速度(几十Mbit/秒)调制的光图像信号IBR中,用肉眼检测不到通信信号承载光SB的脉冲。
<信息划分区域和图像划分区域>
下面,参照图6对投射在屏幕20上的图像的结构进行说明。图6是用于说明图像划分区域和信息划分区域的屏幕20的示意图。
图6表示处于显示图像状态的屏幕20的整个面。在屏幕20上显示的图像包含1个以上的图像划分区域F。
在图6的情况下,设图像例如包含2个图像划分区域FA和FB(图中用实线包围的区域)。在这些图像划分区域FA和FB中分别显示有不同的图像信息(例如风景和新闻等)。
另外,屏幕20被划分成形状为彼此相同的矩形形状,且彼此不重复的多个信息划分区域IU(图中用虚线划分的区域)。在图6中,屏幕20被划分成以8行11列配置的信息划分区域IU。另外,在屏幕20的1列所包含的信息划分区域IU的行数NC(=8行)、与各个信息划分区域IU所包含的扫描线L1~L8的条数NL(=8条)之间存在规定的关系。该关系将在后面说明。
另外,在图中,为了明确信息划分区域IU,把相邻的信息划分区域IU的边界用虚线区分显示。但是请注意,该虚线是为了便于在图中明确表示信息划分区域IU,在实际的屏幕20上不存在这样的虚线。
图像划分区域F是由连续的1个以上的信息划分区域IU形成的。在图6的情况下,图像划分区域FA包含相互邻接的12个图像划分区域IUA。而且,图像划分区域FB包含相互邻接的4个图像划分区域IUB。
信息划分区域IU成为通信信号承载光SB通过图像发送的信息的单位。即,通信信号承载光SB发送的信息在1个信息划分区域IU内完结。换言之,通信信号承载光SB不会发送跨多个信息划分区域IU的信息。
另外,在1个图像划分区域F由多个信息划分区域IU构成的情况下,从所有的信息划分区域IU发送相同的信息,而与图像划分区域F内的位置无关。
即,从构成图像划分区域FA(FB)的12个(4个)图像划分区域IUA(IUB)的每一个发送包含相同信息的同一通信信号承载光SBA(SBB)。
<扫描点的扫描方法>
下面,参照图7,对屏幕20上的扫描点的扫描方法进行说明。图7是用于说明扫描点的扫描方法的图,是表示了1列的信息划分区域IUC1~IUC8的屏幕20的局部放大示意图。另外,在本图中,考虑到便于理解,用实线区分表示各个信息划分区域。
如上所述,在1列中,包含8个信息划分区域IUC1~IUC8(NC=8)。以下,把由信息划分区域IUC1~IUC8构成的列称为C。
在列C中,存在8条扫描线L1~L8(NL=8),该8条扫描线L1~L8是通过由扫描部28使从发光部31照射的光图像光束B进行扫描而形成的。扫描线L1~L8在列C的延伸方向上平行延伸。而且,在与扫描方向正交的方向上,扫描线L1~L8的间隔相等。设定扫描线L1~L8的条数(8条)与构成列C的信息划分区域IUC1~IUC8的个数(8个)为相等的数量(NL=NC)。
在扫描线L1~L8上分别存在一个扫描点P1~P8。扫描点P1~P8是被反射镜60反射的光图像光束B在屏幕20上的汇聚点。各个扫描点P1~P8以彼此相等的移动速度从信息划分区域IUC1向IUC8,即从图中下方向上方扫描。
同步信号输出部36(图2)控制反射镜60(图2),使得在信息划分区域IUC1~IUC8的每一个中各存在1个扫描点P1~P8。
更详细地讲,在针对矩形形状的信息划分区域IUCn(n是1~8的整数)的每一个设定了以矩形的左下角为原点的XY正交坐标系时,扫描点Pp(p是1~8的整数)在信息划分区域IUCn内的位置坐标相等,而与n和p的值无关。而且,如上所述,扫描点Pp的移动速度分别相等。
结果是,在扫描点Pp从信息划分区域IUCn的上端出去的同时,扫描点Pp-1从信息划分区域IUCn的下端进来。即,在信息划分区域IUC1~IUC8的每一个中,总是包含从P1~P8中选择出来的1个扫描点。
由于在构成扫描点P1~P8的光图像光束B中,包含有通信信号承载光SB,因此,可在时间上无间断地将信息从信息划分区域IUC1~IUC8的每一个发送给终端14。
<从信息划分区域发送的最大信息量>
下面,参照图7,对从各个信息划分区域IUC1~IUC8发送的信息量进行说明。
关注任意1个信息划分区域,例如关注IUC3。另外,把各个扫描点P1~P8横穿信息划分区域IUC3所需要的时间设为T(秒),把各个扫描点P1~P8的通信速度,即通信信号承载光SB的通信速度设为V(bit/秒)。
此时,1个扫描点P1~P8能够从信息划分区域IUC3向终端14发送的信息量Q由下式(1)给出。
Q(bit)=T×V ...(1)
在信息划分区域IUC3内,扫描点P1~P8不会在中途间断,例如按照P3→P4→P5→P6→P7→P8→P1→P2→P3→P4→...的顺序扫描。
因此,只要使扫描点Pm+1承载与扫描点Pm(m是1~7的整数)所承载的信息连续的信息,即可使从信息划分区域IUC3向终端14发送的信息量大于上述的Q。
这里,如果把从信息划分区域IUC3向终端14发送的信息量的最大值设为Qmax,则Qmax可由下式(2)给出。
Qmax=Q×N ...(2)
这里,N表示IUC3中包含的总扫描线数。
(3)终端
下面,参照图8,对构成图像通信系统10的终端14进行详细说明。图8是1个终端14的功能框图。
首先,参照图8,说明终端14的整体结构。
终端14由于是收看被投射到屏幕20上的图像的观众所使用的终端,所以构成为观众易于操作的大小和形状。具体是,终端14构成为例如观众能够单手操作的相当于电视用遥控器程度的大小。
如上述那样,终端14具有望远光学系统68、终端侧接收部70、终端侧处理部72、发送部74、输出装置76和输入装置78。
望远光学系统68用于放大屏幕20上的与1个信息划分区域IU(图6)对应的图像(以下称为“信息划分区域图像”)。望远光学系统68由以往公知的透镜组构成。由望远光学系统68放大了的信息划分区域图像被输入到分光镜80。
终端侧接收部70具有分光镜80、光信号受光器82、高通滤波器84和接收机86。
分光镜80将由望远光学系统68放大了的信息划分区域图像分光到光信号受光器82和输出装置76这两者中。
光信号受光器82从被分光镜80分光的一个信息划分区域图像中,接收承载了通信信号承载光SB的光图像信号IBR,并转换成电信号。作为光信号受光器82,可使用以往公知的光电二极管等。更详细地讲,在这里说明的例子中,光信号受光器82具有只透过红色光的波长选择滤光器(未图示),只接收透过了该波长选择滤光器的光(光图像信号IBR),并进行光电转换。
高通滤波器84从由光信号受光器82进行了光电转换的电信号中选择出通信信号。即,高通滤波器84是只通过频率比图像信号IB(图5)高的通信信号SB(图5)的滤波器。从光信号受光器82输入的电信号通过高通滤波器84,而被转换成通信信号。
接收机86接收被高通滤波器84滤波后的通信信号。然后,把该通信信号向终端侧处理部72输出。
终端侧处理部72根据从接收机86输入的通信信号,进行发送部74、输出装置76和输入装置78的控制。具体是,终端侧处理部72具有由中央运算处理器(CPU)构成的控制部88。
控制部88读取从接收机86输入的通信信号,根据所读取的信息控制发送部74、输出装置76以及输入装置78。
更具体的是,在通信信号所包含的信息中包含了信息显示请求的情况下,控制部88控制输出装置76,在显示器102上显示通信信号所承载的信息。
另外,在通信信号所包含的信息中包含了信息发音请求的情况下,控制部88控制输出装置76,使发音装置104进行通信信号所承载的信息的发音。
另外,在通信信号所包含的信息中包含有对投影仪12的响应请求的情况下,控制部88控制输出装置76,对持有该终端14的观众显示催促其通过输入装置78进行输入的提示。另外,控制部88接收通过输入装置78进行的观众的输入(以下称为“观众输入”)。而且,控制部88控制发送部74把来自输入装置78的观众输入转换成光信号,把来自终端14的作为响应信息的响应光信号TS,向投影仪侧接收部18(图1)发送。
发送部74把通过输入装置78进行的观众输入转换成光信号,把其作为来自终端14的响应信息,向投影仪12,即投影仪侧接收部18发送。具体是,发送部74具有响应输入电路90、响应用LED驱动电路92和响应用LED94。
响应输入电路90经由控制部88从输入装置78接收观众输入。响应用LED驱动电路92,根据观众输入,驱动响应用LED94。响应用LED94例如构成为进行红外线发光的LED。响应用LED94向投影仪侧接收部18发送把观众输入作为来自终端14的响应信息的响应光信号TS。
输入装置76具有CCD(Charge Coupled Device)96、通信信号除去器98、图像处理部100、显示器102和发音装置104。
CCD96接收由分光镜80分光后的另一个信息划分区域图像,并转换成电信号。通信信号除去器98从由CCD96输入的电信号中选择出图像信号。即,通信信号除去器98是使频率比通信信号低的图像信号通过的滤波器。
图像处理部100在控制部88的控制下选择在显示器102上显示的图像。图像处理部100由中央运算处理器(CPU)构成。即,在通信信号所包含的信息中包含了信息显示请求的情况下,图像处理部100把通信信号所承载的信息显示在显示器102上。在其他的情况下,图像处理部100把当前所选择的信息划分区域图像显示在显示器102上。
发音装置104例如具有扬声器等,在通信信号所包含的信息中包含了信息发音请求的情况下,在控制部88的控制下,进行通信信号的内容的发音。
输入装置78例如是制作在终端14上的包含字符数字以及其他符号的按键等。输入装置78在通常的状态下处于未激活状态,但在通信信号所包含的信息中包含了响应请求的情况下,被控制部88激活,接受观众输入。
(4)效果
下面,说明本实施方式的图像通信系统10、投影仪12和终端14所达到的效果。
<效果1>
在本发明的图像通信系统10中,在不特定多数的终端14与投影仪12之间能够进行双向通信。
<效果2>
本发明的图像通信系统10和投影仪12,使用调制速度快的LED(R-LED50R)作为用于发送通信信号承载光SB的光源。因此,能够进行从投影仪12向终端14的通信速度为几十Mbit/秒程度的高速通信。
<效果3>
对于本发明的图像通信系统10和终端14而言,在从终端14向投影仪12发送响应信息时,使用从响应用LED94发送来的响应光信号TS。其结果,能够将“终端14→投影仪12”的通信速度提高到与“投影仪12→终端14”的通信速度同等的程度。
<效果4>
如图5所示,本发明的图像通信系统10在光图像信号IBR中同时包含有图像信号承载光IB和通信信号承载光SB。因此,投影仪12能够在将图像投射到屏幕20上的同时,向终端14发送信息。
而且,在投影仪12中设有总是处于可接收状态的投影仪侧接收部18。因此,即使在进行图像显示的过程中,终端14也能够向投影仪侧接收部18发送响应信息。
<效果5>
在本发明的图像通信系统10和投影仪12中,投影仪12能够在屏幕20的整个面上投射图像。
<效果6>
在本发明的图像通信系统10和投影仪12中,光图像信号IBR同时包含有信号承载光IB和通信信号承载光SB。即,没有必要另外设置用于发送通信信号承载光SB的专用LED。
其结果,能够把设于投影仪12的发光部31的LED(50R、50G和50B)的个数抑制在形成全彩色图像所需的最低限个数,即3个(对应于光的三原色)。其结果,可降低投影仪12的成本。
<效果7>
在本发明的图像通信系统10和投影仪12中,构成屏幕20的信息划分区域IU的行数(8行)与1个信息划分区域IU所包含的扫描线数(8条)相等。
其结果,通过适当调整反射镜60的旋转振动的时刻,能够使各个信息划分区域IU中,在时间上不间断地存在1个扫描点。即,能够在时间上不间断地从信息划分区域IU发送通信信号承载光SB。
<效果8>
本发明的图像通信系统10和投影仪12,通过在各个信息划分区域IU中,使由属于相邻的扫描线的扫描点发送的信息连续,能够将从各个信息划分区域IU向终端14发送的信息的最大值增大到上述式(2)所给出的值。
其结果,投影仪12能够向终端14发送大容量的信息。
<效果9>
在本发明的图像通信系统10中,投射到屏幕20上的图像划分区域F由1个以上的信息划分区域IU构成。并且,从1个图像划分区域F所包含的各个信息划分区域IU发送相同的信息。因此,通过使终端14朝向图像划分区域F,即,利用终端14的望远光学系统68放大图像划分区域F中的任意一个信息划分区域IU,终端14都可接收通信信号承载光SB。即,能够以简单的操作来实现通信信号承载光SB的接收。
(5)设计条件以及变形例
以下,说明本实施方式的图像通信系统10、投影仪12以及终端14的设计条件以及变形例。
<设计条件1>
在本实施方式中,说明了在屏幕20上投射2个图像划分区域F1和F2(或FA和FB)的情况。但是,投射在屏幕20上的图像划分区域不限于2个。图像划分区域可以设定为一个以上并且是构成屏幕20的信息划分区域IU的总数以下的个数。
<设计条件2>
在本实施方式中,说明了把屏幕20划分为8行11列的信息划分区域IU的情况。但是,信息划分区域IU的个数不限于8行11列。屏幕20可以根据设计划分为任意合适个数的信息划分区域。但各个信息划分区域IU需要包含1条以上的扫描线。
<设计条件3>
在本实施方式中,说明了作为被投射区域而使用了平面状的屏幕20的情况。但是被投射区域不限于平面状的屏幕20。例如也可以使用弯曲面状的屏幕。
而且,例如,也可以把模仿实际风景而配置了模型建筑物等的微型布景作为被投射区域。在这种情况下,只要从投影仪向微型布景扫描包含通信信号承载光SB的光图像光束,利用终端接收从模型等反射的光图像光束即可。
另外,也可以把环绕地球飞行的人造卫星作为投影仪,使用包含通信信号承载光SB的光图像光束对作为被投射区域的地面进行扫描。而且,也可以利用地面上的终端接收从地面上的目标物反射的光图像光束。
<设计条件4>
在本实施方式中,说明了在作为红色光的光图像信号IBR中包含通信信号承载光SB的情况,但通信信号承载光SB也可以重叠在从G-LED50G照射的绿色光、和从B-LED50B照射的蓝色光上。
<设计条件5>
在本实施方式中,说明了从投影仪12向终端14发送的通信信号承载光SB只是单信道的情况。但是通信信号承载光SB不限于单信道。例如,也可以分别在从G-LED50G照射的绿色光上重叠第2通信信号承载光,以及在从B-LED50B照射的蓝色光上重叠第3通信信号承载光。由此可增加通信信号承载光的信道数量。
<设计条件6>
在本实施方式中,说明了使用一维排列配置的发光部311~31k,由扫描部281~28k使从这些发光部311~31k照射的光图像光束B1~Bk进行直线状扫描的情况。
但是,发光部不是必须一维配置,也可以由2个反射镜使从点状的1个发光部射出的光图像光束进行二维扫描。根据此结构,能够在确保应用上可容许的大小的通信速度的同时,把发光部的个数减少为1个。其结果,可使投影仪12小型化和低成本化。
<设计条件7>
在本实施方式中,把图像划分区域F1与F2不重复的情况作为默认的前提。这是为了防止从各个图像划分区域F1、F2发送的通信信号承载光SB1和SB2的相互干扰。
但是,只要采取防止干扰的适当对策,也可以使多个图像划分区域彼此重复地投射。这里,作为防止干扰的对策,可以考虑使用OCDMA(光码分复用:Optical Code Division Multiple Access)方式、或FDM(频分复用:Frequency Division Multiplexing)方式,对1个波长的通信信号承载光SB分配多个通信信道。
<设计条件8>
在本实施方式中,说明了终端14的输出装置76由电子装置构成的情况。但是作为输出装置76也可以使用光学式探测器(finder)。
<设计条件9>
在本实施方式中,说明了使1个信息划分区域IU所包含的扫描线数NL(8条)与在屏幕20的一列中所存在的信息划分区域IU的数量NC(8行)相等的情况。
但是,在1个信息划分区域IU中包含的扫描线数NL只要是NC的自然数倍,则没有特殊的限制。即,也可以是NL=NC×r(r是自然数)。
下面,参照图9,对NL=NC×r的情况下的优选扫描方法进行说明。
图9(A)是在某一时刻,与扫描点一起对屏幕20的1列C进行了扫描的示意图。在该图中,表示了信息划分区域IUs所包含的扫描线数NL与屏幕的一列C中所存在的信息划分区域数NC相等的情况,即,表示了与在<扫描点的扫描方法>中所说明的相同的情况。
这里,假定在各个信息划分区域IU1~IU4中包含4条扫描线L1~L4,并且在1列C中包含4个信息划分区域IU1~IU4。
如图9(A)所示,对于该扫描方法,存在相邻的扫描点Ps、Ps+1(其中s是1~3的整数)处于信息划分区域IUu(其中,u是1~4的整数)的上下边界上的瞬间。
在这种情况下,产生了在信息划分区域IUu内实质上不存在扫描点的状态(以下称为扫描点非存在状态。)。其结果,终端14接收的通信信号承载光SB的光量有时会出现瞬间的不足。
图9(B)是在某一时刻与扫描点一起对屏幕20的1列C’进行扫描的示意图。在该图中,表示了信息划分区域IUs’所包含的扫描线数NL为屏幕20的一列C’中所存在的信息划分区域数NC的2倍的情况,即,r=2的情况。
这里,假定在各个信息划分区域IU1’~IU4’中包含8条扫描线L1~L8,并且在1列C’中包含4个信息划分区域IU1’~IU4’。
另外,使属于扫描线Lw(其中w是1~4的整数)的扫描点Pw与属于扫描线Lw+4的扫描点Pw+4的扫描时刻错开。这样,可防止在信息划分区域IUu’中产生扫描点非存在状态。其结果,能够使信息划分区域IUu’内确实存在1个以上的扫描点。
<设计条件10>
在本实施方式中,说明了发光部31具备辐射与光的三原色对应的光的LED(R-LED50R、G-LED50G、B-LED50B)的情况。但是发光部31所具备的图像信号承载光IB用的LED不限于三色。例如也可以在光的三原色(RGB)的基础上追加白色LED等。
<变形例1>
图10表示图像通信系统10的变形例。在该变形例的图像通信系统110中,作为投影仪112使用了背投型投影仪,在从终端114向投影仪112进行的通信中使用了电波。
即,投影仪主体116被收纳在投影仪112的内部,由反射镜122反射从投影仪主体116照射的光图像光束,从背面侧投射在屏幕120上。另外,在投影仪主体116中设有接收来自终端114的无线通信的接收机。
根据该图像通信系统110,能够在把“终端→投影仪”的通信速度保持为应用上可容许的大小的同时,实现从投影仪112向终端114的利用图像的双向通信。
(实施方式2)
下面,参照图11对实施方式2的投影仪进行说明。如图11所示,投影仪150除了具有作为通信信号发生部的IR-LED152这一点以外,与投影仪12的结构大致相同。因此,在以下的说明中,主要说明与投影仪12的不同点。
投影仪150与投影仪12的不同点是,作为光通信信号,使用了与光图像信号不同波长的光(红外光)。
投影仪150具有作为光通信信号发生部的IR-LED152、作为光图像信号发生部的R-LED154R、G-LED50G和B-LED50B。
IR-LED152是产生红外光的LED,其通过D/A转换部41b与主控制器30的通信信号生成部34连接。IR-LED152与从同步信号输出部36输出的同步信号的时刻对应地被从通信信号生成部34的内部存储器34a输入的通信信号所驱动。
由此,IR-LED152被转换成承载了通信信号的通信信号承载光,作为光通信信号SB向投影光学系统156射出。
即,在投影仪150中,作为光通信信号SB,使用了光图像信号IBR、IBG以及IBB的波段以外的波长的光(红外光)。
R-LED154R是与R-LED50R同样地产生红色光的LED。在投影仪150中,由于未设置调制部42,所以,R-LED154R直接与图像存储器32连接。
其结果,R-LED154R在作为图像信号的R信号的驱动下,产生只包含图像信号承载光的光图像信号IBR,该R信号是从图像存储器32输出后,由D/A转换部41a转换成模拟信号的。然后,R-LED50R向投影光学系统156照射该光图像信号IBR。
G-LED50G和B-LED50B与实施方式1大致相同,分别在作为图像信号的G信号和B信号的驱动下,产生作为图像信号承载光的光图像信号IBG和IBB,然后向投影光学系统156照射,该G信号和B信号是在从图像存储器32输出后,由D/A转换部41a转换成模拟信号的。
作为光图像光束发生部的投影光学系统156把光图像信号IBR、IBG、IBB和光通信信号SB(红外光)进行彩色合成,合成为1束光图像光束B,然后向扫描部28的反射镜60照射。
这样,根据实施方式2的投影仪150,也能够把包含图像信号承载光和通信信号承载光的光图像光束B投射到屏幕20上。
另外,在实施方式2中,作为光通信信号SB使用了非可见光的红外光。由此,通过增加构成光通信信号SB的红外光的波长数,可增加通信信道的数量,而不受构成光图像信号IBR、IBG和IBB的波长数(3个波长:光的三原色)的限制。
Claims (17)
1.一种投影仪,用于在被投射区域上使光图像光束进行直线扫描来投射图像,其特征在于,具有:
输出图像信号的图像信号生成部;
输出通信信号的通信信号生成部;
调制部,利用上述通信信号调制上述图像信号,并输出调制后图像信号;
光图像信号发生部,由该调制后图像信号驱动而产生光图像信号,该光图像信号包含:作为与上述图像信号对应的光成分的图像信号承载光、和作为与上述通信信号对应的光调制成分的通信信号承载光;
光图像光束发生部,把该光图像信号转换成上述光图像光束;和
投影仪侧接收部,接收从终端发送来的针对上述通信信号承载光的上述通信信号的响应信息,该终端接收了从上述被投射区域反射的上述通信信号承载光。
2.根据权利要求1所述的投影仪,其特征在于,
上述图像信号生成部还具有在产生上述图像信号的同时产生副图像信号的被调制图像信号选择部,
具有副光图像信号发生部,由上述副图像信号驱动,把该副图像信号转换成副光图像信号,
上述光图像光束发生部产生合成了上述光图像信号和上述副光图像信号的光图像光束。
3.根据权利要求2所述的投影仪,其特征在于,
上述光图像信号发生部和上述副光图像信号发生部各自具有产生可见光的1个以上的LED,该LED的合计个数为3个以上,
在3个以上的该LED中,至少包含产生与光的三原色分别对应的波长的可见光的LED。
4.一种投影仪,用于在被投射区域上使光图像光束进行直线扫描来投射图像,其特征在于,具有:
输出图像信号的图像信号生成部;
输出通信信号的通信信号生成部;
光图像信号发生部,把上述图像信号转换成图像信号承载光,并作为光图像信号输出;
光通信信号发生部,把上述通信信号转换成上述光图像信号的波段以外的波长的通信信号承载光,并作为光通信信号输出;
光图像光束发生部,产生合成了上述光图像信号和上述光通信信号的上述光图像光束;和
投影仪侧接收部,接收从终端发送来的针对上述通信信号承载光的上述通信信号的响应信息,该终端接收了从上述被投射区域反射的上述通信信号承载光。
5.根据权利要求4所述的投影仪,其特征在于,
上述通信信号承载光是红外光。
6.根据权利要求5所述的投影仪,其特征在于,
上述光通信信号发生部具有辐射红外光的LED。
7.根据权利要求1~6中任意一项所述的投影仪,其特征在于,
上述被投射区域是屏幕。
8.根据权利要求1~7中任意一项所述的投影仪,其特征在于,
多条扫描线被扫描到上述被投射区域,
对上述被投射区域以信息划分区域进行了划分,该信息划分区域关于该扫描线的扫描方向,具有把上述被投射区域i等分的长度,以及关于与该扫描线的扫描方向正交的方向,具有包含i条以上的上述扫描线的长度,其中,i是2以上的整数,
该信息划分区域成为上述通信信号承载光通过上述图像发送的信息的单位。
9.根据权利要求8所述的投影仪,其特征在于,
被投射在上述被投射区域上的上述图像配置有一个以上的上述信息划分区域,并且同时包含有j个图像划分区域,该图像划分区域可在上述被投射区域上移动,且大小可变,其中,j是1以上的整数,
在各个该图像划分区域中,从构成1个该图像划分区域的所有上述信息划分区域发送承载了相同信息的上述通信信号承载光。
10.根据权利要求1~9中任意一项所述的投影仪,其特征在于,
上述投影仪侧接收部还具有投影仪侧处理部,该投影仪侧处理部进行与所接收的来自上述终端的上述响应信息对应的处理。
11.根据权利要求1~10中任意一项所述的投影仪,其特征在于,
上述投影仪侧接收部是接收利用无线通信进行的来自上述终端的上述响应信息的接收机。
12.根据权利要求1~10中任意一项所述的投影仪,其特征在于,
上述投影仪侧接收部是接收利用光通信进行的来自上述终端的上述响应信息的光接收机,该光接收机被配置在上述被投射区域的背后。
13.一种终端,接收从权利要求9所述的投影仪发送来的上述通信信号承载光,其特征在于,具有:
望远光学系统,放大显示上述图像的一部分区域,上述图像的一部分区域包含要接收上述通信信号承载光的上述信息划分区域;
终端侧接收部,接收从该信息划分区域发送来的该通信信号承载光;
终端侧处理部,对所接收的该通信信号承载光中所包含的信息进行处理;和
发送部,在所处理的上述信息包含对上述投影仪的响应请求的情况下,向上述投影仪发送对应于该响应请求的上述响应信息。
14.根据权利要求13所述的终端,其特征在于,
具有显示器,该显示器在上述终端侧处理部所处理的上述信息包含对上述终端的信息显示请求的情况下,对应于该信息显示请求,显示该信息。
15.根据权利要求13或14所述的终端,其特征在于,
具有发音装置,该发音装置在上述终端侧处理部所处理的上述信息包含对上述终端的信息发音请求的情况下,对应于该信息发音请求,进行该信息的发音。
16.一种图像通信系统,包括:用于在被投射区域上使光图像光束进行直线扫描来投射图像的投影仪、和接收从该投影仪发送来的通信信号承载光的1个以上的终端,其特征在于,
上述投影仪具有:
输出图像信号的图像信号生成部;
输出通信信号的通信信号生成部;
调制部,利用上述通信信号调制上述图像信号,并输出调制后图像信号;
光图像信号发生部,由该调制后图像信号驱动而产生光图像信号,该光图像信号包含:作为与上述图像信号对应的光成分的图像信号承载光、和作为与上述通信信号对应的光调制成分的通信信号承载光;
光图像光束发生部,把该光图像信号转换成上述光图像光束;和
投影仪侧接收部,接收从终端发送来的针对上述通信信号承载光的上述通信信号的响应信息,该终端接收了从上述被投射区域反射的上述通信信号承载光;
上述终端具有:
望远光学系统,放大显示要接收上述通信信号承载光的上述图像的一部分区域;
终端侧接收部,接收从该图像的一部分区域发送来的该通信信号承载光;
终端侧处理部,对所接收的该通信信号承载光中所包含的信息进行处理;和
发送部,在所处理的上述信息包含对上述投影仪的响应请求的情况下,向上述投影仪发送对应于该响应请求的上述响应信息。
17.一种图像通信系统,包括;用于在被投射区域上使光图像光束进行直线扫描来投射图像的投影仪、和接收从该投影仪发送来的通信信号承载光的1个以上的终端,其特征在于,
上述投影仪具有:
输出图像信号的图像信号生成部;
输出通信信号的通信信号生成部;
光图像信号发生部,把上述图像信号转换成图像信号承载光,并作为光图像信号输出;
光通信信号发生部,把上述通信信号转换成上述光图像信号的波段以外的波长的通信信号承载光,并作为光通信信号输出;
光图像光束发生部,产生合成了上述光图像信号和上述光通信信号的上述光图像光束;和
投影仪侧接收部,接收从终端发送来的针对上述通信信号承载光的上述通信信号的响应信息,该终端接收了从上述被投射区域反射的上述通信信号承载光;
上述终端具有:
望远光学系统,放大显示要接收上述通信信号承载光的上述图像的一部分区域;
终端侧接收部,接收从该图像的一部分区域发送来的该通信信号承载光;
终端侧处理部,对所接收的该通信信号承载光中所包含的信息进行处理;和
发送部,在所处理的上述信息包含对上述投影仪的响应请求的情况下,向上述投影仪发送对应于该响应请求的上述响应信息。
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