JP2000222127A - 投影表示装置 - Google Patents
投影表示装置Info
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- JP2000222127A JP2000222127A JP2327699A JP2327699A JP2000222127A JP 2000222127 A JP2000222127 A JP 2000222127A JP 2327699 A JP2327699 A JP 2327699A JP 2327699 A JP2327699 A JP 2327699A JP 2000222127 A JP2000222127 A JP 2000222127A
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- light
- screen
- projection display
- display device
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- Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 操作者等が画面を指示する位置を正確に検知
する手段を備えた省スペース性の高いコンパクトな投影
表示装置を提供すること。 【解決手段】 投影表示装置1は、本体2とスクリーン
50とからなり、本体2には、レーザスキャナ部10、
位置測定部30、制御部40、表示部35、画像入力部
47から構成される。スクリーン50の4隅には、スク
リーンセンサ31が配置され本体2と接続線36で接続
される。画像入力部47に入力された画像データに基づ
いて、制御部40からレーザスキャナ10に変調信号が
送られてレーザ発振器13が発光させられ、スクリーン
50にレーザビームLBを走査しながら投射し画像を形
成する。ユーザUが、スクリーン50に指で触れると、
その部分の反射率が変化して、その変化をスクリーンセ
ンサ31で検出し、位置測定部30で演算してスクリー
ン上での位置を決定する。
する手段を備えた省スペース性の高いコンパクトな投影
表示装置を提供すること。 【解決手段】 投影表示装置1は、本体2とスクリーン
50とからなり、本体2には、レーザスキャナ部10、
位置測定部30、制御部40、表示部35、画像入力部
47から構成される。スクリーン50の4隅には、スク
リーンセンサ31が配置され本体2と接続線36で接続
される。画像入力部47に入力された画像データに基づ
いて、制御部40からレーザスキャナ10に変調信号が
送られてレーザ発振器13が発光させられ、スクリーン
50にレーザビームLBを走査しながら投射し画像を形
成する。ユーザUが、スクリーン50に指で触れると、
その部分の反射率が変化して、その変化をスクリーンセ
ンサ31で検出し、位置測定部30で演算してスクリー
ン上での位置を決定する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光線を投影し、走
査することによりスクリーンに画像を表示する投影表示
装置に関し、詳しくは画面に触れた位置を検出する手段
を備えた投影表示装置に関する。
査することによりスクリーンに画像を表示する投影表示
装置に関し、詳しくは画面に触れた位置を検出する手段
を備えた投影表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年投影表示装置の光源として青色半導
体レーザの開発を筆頭に、レーザ光源の短波長化・高出
力化が進んでおり、この可視のレーザ光源を利用したよ
うなコンパクトな光源を使用した省スペース性の高い投
影表示装置が求められている。
体レーザの開発を筆頭に、レーザ光源の短波長化・高出
力化が進んでおり、この可視のレーザ光源を利用したよ
うなコンパクトな光源を使用した省スペース性の高い投
影表示装置が求められている。
【0003】このような投影表示装置において、画面上
において指などで指し示した位置を検出し、装置に正確
な位置を認識させたいときがあるが、従来、画面上にお
いて指などで指し示した位置を検出し装置が正確な位置
を認識することができる装置としては、例えば、特開平
5−233148号公報に記載されている、背面投射方
式プロジェクタを用い、座標入力手段からスクリーン上
に照射された特定光の輝点の座標位置を2次元撮像素子
を用いて確実に検出するような装置が提案されていた。
また、特開昭64−41021号公報に記載されている
ような、2次元撮像素子を用い、投影した画像に別光束
が追加されたり投影した画像が遮られたりしたことを検
知する装置が提案されていた。
において指などで指し示した位置を検出し、装置に正確
な位置を認識させたいときがあるが、従来、画面上にお
いて指などで指し示した位置を検出し装置が正確な位置
を認識することができる装置としては、例えば、特開平
5−233148号公報に記載されている、背面投射方
式プロジェクタを用い、座標入力手段からスクリーン上
に照射された特定光の輝点の座標位置を2次元撮像素子
を用いて確実に検出するような装置が提案されていた。
また、特開昭64−41021号公報に記載されている
ような、2次元撮像素子を用い、投影した画像に別光束
が追加されたり投影した画像が遮られたりしたことを検
知する装置が提案されていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、いくら
光源の小型化が進んでも、従来のように投影部を2次元
撮像素子を用いて観測することで操作者の指示部を検出
するような装置では、ビデオカメラのような2次元撮像
素子が必要となり、装置が複雑となって高価なものとな
るばかりか、装置を小型にすることが困難で省スペース
化に反するという問題があった。
光源の小型化が進んでも、従来のように投影部を2次元
撮像素子を用いて観測することで操作者の指示部を検出
するような装置では、ビデオカメラのような2次元撮像
素子が必要となり、装置が複雑となって高価なものとな
るばかりか、装置を小型にすることが困難で省スペース
化に反するという問題があった。
【0005】この発明は上記課題を解決するものであ
り、簡易な構造で低コストな装置でありながら、操作者
等が画面を指示する位置を正確に検知する手段を備えた
省スペース性の高いコンパクトな投影表示装置を提供す
ることを目的をする。
り、簡易な構造で低コストな装置でありながら、操作者
等が画面を指示する位置を正確に検知する手段を備えた
省スペース性の高いコンパクトな投影表示装置を提供す
ることを目的をする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項1に係る発明の投影表示装置では、走査用の
光線を発光させる発光手段と、前記発光手段により発光
される光量を画像データに基づき制御して変調する発光
制御手段と、前記発光手段で発光した光線を走査して投
射する走査手段と、前記走査手段により投射された光線
を受けて画像を表示する、透過性を有するスクリーン
と、前記スクリーン上又はその近傍に配置され、当該ス
クリーンに投射された光線からの受光量を測定する測定
手段と、前記走査手段により投射された光線により前記
測定手段が受光すべき受光量を演算して算出する基準受
光量算出手段と、前記測定手段の測定による受光量と、
前記基準受光量算出手段により算出された受光量とを比
較して、その受光量の差に基づいてスクリーンに接触し
た物体の位置を決定する位置決定手段とを備えたことを
特徴とする。
に、請求項1に係る発明の投影表示装置では、走査用の
光線を発光させる発光手段と、前記発光手段により発光
される光量を画像データに基づき制御して変調する発光
制御手段と、前記発光手段で発光した光線を走査して投
射する走査手段と、前記走査手段により投射された光線
を受けて画像を表示する、透過性を有するスクリーン
と、前記スクリーン上又はその近傍に配置され、当該ス
クリーンに投射された光線からの受光量を測定する測定
手段と、前記走査手段により投射された光線により前記
測定手段が受光すべき受光量を演算して算出する基準受
光量算出手段と、前記測定手段の測定による受光量と、
前記基準受光量算出手段により算出された受光量とを比
較して、その受光量の差に基づいてスクリーンに接触し
た物体の位置を決定する位置決定手段とを備えたことを
特徴とする。
【0007】この構成に係る投影表示装置では、スクリ
ーン上又はその近傍に測定手段を設け、その測定手段に
より受光した受光量を、基準受光量算出手段により算出
されたスクリーン上に接触した物体がない場合に受光す
べき受光量と比較し、受光量に変化があった場合に、そ
の変化に基づいて異物等の位置を決定することができ
る。従って、小型の受光素子と小さな演算手段から位置
の検出ができることから、投影表示装置の小型化を図る
ことができる。
ーン上又はその近傍に測定手段を設け、その測定手段に
より受光した受光量を、基準受光量算出手段により算出
されたスクリーン上に接触した物体がない場合に受光す
べき受光量と比較し、受光量に変化があった場合に、そ
の変化に基づいて異物等の位置を決定することができ
る。従って、小型の受光素子と小さな演算手段から位置
の検出ができることから、投影表示装置の小型化を図る
ことができる。
【0008】また、請求項2に係る発明の投影表示装置
では、請求項1に記載の投影表示装置の構成に加え、前
記発光手段は、レーザ発振器を備えたことを特徴とす
る。
では、請求項1に記載の投影表示装置の構成に加え、前
記発光手段は、レーザ発振器を備えたことを特徴とす
る。
【0009】この構成に係る投影表示装置では、発光手
段がレーザ発振器であるので、発光手段を小型化するこ
とができる。そのため、小型がはかられた位置決定手段
などと相俟って、装置全体の小型化が図られる。また、
レーザ発振器を用いることで、画面上をピンポイントで
正確且つ高速に走査することが可能であるため、位置の
決定を正確且つ高速にすることができる。
段がレーザ発振器であるので、発光手段を小型化するこ
とができる。そのため、小型がはかられた位置決定手段
などと相俟って、装置全体の小型化が図られる。また、
レーザ発振器を用いることで、画面上をピンポイントで
正確且つ高速に走査することが可能であるため、位置の
決定を正確且つ高速にすることができる。
【0010】請求項3に係る発明の投影表示装置では、
請求項1又は請求項2に記載の投影表示装置の構成に加
え、前記測定手段は、複数設けられたことを特徴とす
る。
請求項1又は請求項2に記載の投影表示装置の構成に加
え、前記測定手段は、複数設けられたことを特徴とす
る。
【0011】この構成に係る投影表示装置では、複数の
測定手段を設けたことにより、単数の測定手段を設けた
ものより、より正確な位置の決定が可能になる。
測定手段を設けたことにより、単数の測定手段を設けた
ものより、より正確な位置の決定が可能になる。
【0012】請求項4に係る発明の投影表示装置では、
請求項3に記載の投影表示装置の構成に加え、前記スク
リーンが矩形であり、前記測定手段は、前記スクリーン
の4隅部近傍にそれぞれ設けられたことを特徴とする。
請求項3に記載の投影表示装置の構成に加え、前記スク
リーンが矩形であり、前記測定手段は、前記スクリーン
の4隅部近傍にそれぞれ設けられたことを特徴とする。
【0013】この構成に係る投影表示装置では、スクリ
ーンの4隅近傍に測定手段を備えることで、測定手段の
受光角度を略90度とすればよく、効率的な受光により
位置決定の精度をたかめることができる。
ーンの4隅近傍に測定手段を備えることで、測定手段の
受光角度を略90度とすればよく、効率的な受光により
位置決定の精度をたかめることができる。
【0014】請求項5に係る発明の投影表示装置では、
請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の投影表示装置
の構成に加え、前記測定手段は、フォトダイオードを備
えたことを特徴とする。
請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の投影表示装置
の構成に加え、前記測定手段は、フォトダイオードを備
えたことを特徴とする。
【0015】この構成に係る投影表示装置では、測定手
段にフォトダイオードを用いることで測定手段を小型化
できる。特にスクリーンに配設可能になる。そのため、
別途撮像装置などを設ける必要がなく、投影表示装置全
体の構成を小型化することができる。
段にフォトダイオードを用いることで測定手段を小型化
できる。特にスクリーンに配設可能になる。そのため、
別途撮像装置などを設ける必要がなく、投影表示装置全
体の構成を小型化することができる。
【0016】請求項6に係る発明の投影表示装置では、
請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の投影表示装置
の構成に加え、前記測定手段により測定される前記スク
リーンに投射された光線は、所定の間隔で投射される無
変調の位置検出用光線であることを特徴とする。
請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の投影表示装置
の構成に加え、前記測定手段により測定される前記スク
リーンに投射された光線は、所定の間隔で投射される無
変調の位置検出用光線であることを特徴とする。
【0017】この構成に係る投影表示装置では、スクリ
ーンに無変調の光線を投射することで、位置の決定のた
めの比較や演算が単純になり、能力が低い演算手段でも
高速且つ正確な位置決定の処理が可能になる。
ーンに無変調の光線を投射することで、位置の決定のた
めの比較や演算が単純になり、能力が低い演算手段でも
高速且つ正確な位置決定の処理が可能になる。
【0018】請求項7に係る発明の投影表示装置では、
請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の投影表示装置
の構成に加え、前記測定手段により測定される前記スク
リーンに投射された光線は、画像表示用に前記発光制御
手段により発光される光量を画像データに基づき変調さ
れた光線であることを特徴とする。
請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の投影表示装置
の構成に加え、前記測定手段により測定される前記スク
リーンに投射された光線は、画像表示用に前記発光制御
手段により発光される光量を画像データに基づき変調さ
れた光線であることを特徴とする。
【0019】この構成に係る投影表示装置では、画像表
示用に変調され、スクリーンに投射された光線をそのま
ま位置決定用の光線とするため、別途測定用の無変調の
光線などを投射する必要がなくなる。そのため、発光制
御手段における制御が簡単になるとともに、画面に不必
要な光を投射することがなくなる。
示用に変調され、スクリーンに投射された光線をそのま
ま位置決定用の光線とするため、別途測定用の無変調の
光線などを投射する必要がなくなる。そのため、発光制
御手段における制御が簡単になるとともに、画面に不必
要な光を投射することがなくなる。
【0020】請求項8に係る発明の投影表示装置では、
請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の投影表示装置
の構成に加え、前記基準受光量算出手段は、前記発光手
段により発光された光線を無変調で前記走査手段で走査
して、当該走査により前記測定手段が受光した受光量に
基づいて新たな基準値を決定する較正手段を備えたこと
を特徴とする。
請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の投影表示装置
の構成に加え、前記基準受光量算出手段は、前記発光手
段により発光された光線を無変調で前記走査手段で走査
して、当該走査により前記測定手段が受光した受光量に
基づいて新たな基準値を決定する較正手段を備えたこと
を特徴とする。
【0021】この構成に係る投影表示装置では、無変調
の光線でスクリーンを走査して、位置決定用の新たな基
準値を決定することができる。そのため、スクリーンの
位置や角度、汚れによる反射率の変化、光線の光度など
の変動があっても、較正手段により較正処理を行うこと
ができ、常に正しい基準値により正確な位置決定ができ
る。
の光線でスクリーンを走査して、位置決定用の新たな基
準値を決定することができる。そのため、スクリーンの
位置や角度、汚れによる反射率の変化、光線の光度など
の変動があっても、較正手段により較正処理を行うこと
ができ、常に正しい基準値により正確な位置決定ができ
る。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る投影表示装置
を好ましい1の実施の形態により、添付図面を参照して
説明する。ここで、図1は、本発明に係る実施の形態で
ある投影表示装置1の主要構成を示した模式図である。
まず投影表示装置1の構成の概略について図1を参照し
ながら説明する。
を好ましい1の実施の形態により、添付図面を参照して
説明する。ここで、図1は、本発明に係る実施の形態で
ある投影表示装置1の主要構成を示した模式図である。
まず投影表示装置1の構成の概略について図1を参照し
ながら説明する。
【0023】投影表示装置1は、本体2とスクリーン5
0とからなり、本体2には、発光手段であり操作手段で
あるレーザスキャナ部10と、基準受光量算出手段であ
り、位置決定手段である位置測定部30及び制御部40
と、表示部35と、画像入力部47とから構成されてい
る。スクリーン50には、測定手段であるスクリーンセ
ンサ31が配置され本体2と接続線36で接続されてい
る。
0とからなり、本体2には、発光手段であり操作手段で
あるレーザスキャナ部10と、基準受光量算出手段であ
り、位置決定手段である位置測定部30及び制御部40
と、表示部35と、画像入力部47とから構成されてい
る。スクリーン50には、測定手段であるスクリーンセ
ンサ31が配置され本体2と接続線36で接続されてい
る。
【0024】この投影表示装置1は、画像入力部47に
入力された画像データに基づいて、制御部40からレー
ザスキャナ部10に変調信号が送られてレーザ発振器1
3(図3参照)が発光させられ、スクリーン50にレー
ザビームLBを走査しながら投射し画像を形成するもの
である。そして、使用者Uが、スクリーン50に指で触
れると、その部分の反射率が変化して、その反射光の変
化がスクリーンセンサ31で検出され、位置測定部30
で演算してスクリーン50上での位置が決定されるもの
である。
入力された画像データに基づいて、制御部40からレー
ザスキャナ部10に変調信号が送られてレーザ発振器1
3(図3参照)が発光させられ、スクリーン50にレー
ザビームLBを走査しながら投射し画像を形成するもの
である。そして、使用者Uが、スクリーン50に指で触
れると、その部分の反射率が変化して、その反射光の変
化がスクリーンセンサ31で検出され、位置測定部30
で演算してスクリーン50上での位置が決定されるもの
である。
【0025】以下、投影表示装置1の構成をさらに詳説
する。ここで、図2は投影表示装置1の本体2の構成を
示す模式図である。
する。ここで、図2は投影表示装置1の本体2の構成を
示す模式図である。
【0026】図2に示すように、制御部40は、CPU
41とROM42とRAM43とインタフェイス44と
がバスにより接続されて構成される周知のコンピュータ
から構成されている。CPU41はプログラムにより各
種の演算や命令を行い、ROM42は、読み出し専用の
不揮発性メモリからなり、投影表示装置1全体を制御す
る為のプログラムが格納されており、このプログラム
は、入力処理・データ展開を行ってデータ展開されたデ
ータによりレーザ発振器13に変調信号を送って画像デ
ータに基づいて変調しながら投射させ、スクリーン50
の画面を2次元走査してスクリーン50上に画像を表示
する他、スクリーンセンサ31や表示部35、図示しな
い電源部等の各ハードウエアの制御を行うプログラムで
ある。RAM43は、読み書き自由な揮発性メモリから
なり、基準受光量表や、スクリーンセンサ31による測
定結果などを各種のレジスト、カウンタ、フラグ等を記
憶する記憶手段である。
41とROM42とRAM43とインタフェイス44と
がバスにより接続されて構成される周知のコンピュータ
から構成されている。CPU41はプログラムにより各
種の演算や命令を行い、ROM42は、読み出し専用の
不揮発性メモリからなり、投影表示装置1全体を制御す
る為のプログラムが格納されており、このプログラム
は、入力処理・データ展開を行ってデータ展開されたデ
ータによりレーザ発振器13に変調信号を送って画像デ
ータに基づいて変調しながら投射させ、スクリーン50
の画面を2次元走査してスクリーン50上に画像を表示
する他、スクリーンセンサ31や表示部35、図示しな
い電源部等の各ハードウエアの制御を行うプログラムで
ある。RAM43は、読み書き自由な揮発性メモリから
なり、基準受光量表や、スクリーンセンサ31による測
定結果などを各種のレジスト、カウンタ、フラグ等を記
憶する記憶手段である。
【0027】画像入力部47は、インタフェイス48と
画像処理部49から構成される。入力データとしては、
一般のRGBビデオ信号がインタフェイス48を介して
入力される。尚、入力信号はこれに限らず各種の方式の
信号を入力するものが考えられる。また、画像処理部4
9は、入力された画像データをそのまま、あるいは必要
に応じて投影すべき画像データに変換して記憶しておく
バッファを備えた処理部であり、これを展開する展開場
所でもある記憶手段を有している。なお、この記憶手段
は制御部のRAM42で構成され記憶されるようしても
よい。
画像処理部49から構成される。入力データとしては、
一般のRGBビデオ信号がインタフェイス48を介して
入力される。尚、入力信号はこれに限らず各種の方式の
信号を入力するものが考えられる。また、画像処理部4
9は、入力された画像データをそのまま、あるいは必要
に応じて投影すべき画像データに変換して記憶しておく
バッファを備えた処理部であり、これを展開する展開場
所でもある記憶手段を有している。なお、この記憶手段
は制御部のRAM42で構成され記憶されるようしても
よい。
【0028】レーザスキャナ部10は、スキャナ11及
びスキャナ制御部12から構成されており、スキャナ制
御部12は、レーザ発振器制御部15と、ポリゴンミラ
ー制御部16とから構成されている。レーザ発振器制御
部15は、制御部40から送出された微弱な信号を駆動
信号としてレーザ発振器13に送出する駆動回路であ
る。また、ポリゴンミラー制御部16は、制御部40か
らの微弱な信号を受けて、主走査ポリゴンミラー(回転
多面鏡)17及び副走査ポリゴンミラー18を回転させ
るモータを駆動する駆動信号を送出する駆動回路であ
る。
びスキャナ制御部12から構成されており、スキャナ制
御部12は、レーザ発振器制御部15と、ポリゴンミラ
ー制御部16とから構成されている。レーザ発振器制御
部15は、制御部40から送出された微弱な信号を駆動
信号としてレーザ発振器13に送出する駆動回路であ
る。また、ポリゴンミラー制御部16は、制御部40か
らの微弱な信号を受けて、主走査ポリゴンミラー(回転
多面鏡)17及び副走査ポリゴンミラー18を回転させ
るモータを駆動する駆動信号を送出する駆動回路であ
る。
【0029】ここで、図3は投影表示装置1のレーザビ
ームLBを走査する構成を表した模式図である。以下、
図3によりレーザスキャナ部10他によりレーザビーム
LBを走査する構成と、その作用を説明する。まず、レ
ーザ発振器13は、加法混色の3原色である赤色レーザ
発振器13R、緑色レーザ発振器13G、青色レーザ発
振器13Bから構成され、赤色光を発光する赤色レーザ
発振器13Rには、He−Neレーザが、緑色光を発光
する緑色レーザ発振器13Gには、Arレーザが、青色
光を発光する青色レーザ発振器13Bには、He−Cd
レーザが好適に用いられる。また、これらの3つのレー
ザ発振器13から発光されるレーザビームLB(R),
LB(G),LB(B)は第1レーザビーム合成器14
A及び第2レーザビーム合成器14B(以下レーザビー
ム合成器14という)により1つの光軸をもつレーザビ
ームLBに合成される。まず赤色レーザ発振器13Rと
緑色レーザ発振器13Gが第1レーザビーム合成器14
Aにより合成される。第1レーザビーム合成器14A
は、特定の波長の光線を選択的に反射又は透過させるダ
イクロイックミラー(半透明反射板)から構成されてお
り、赤色レーザ発振器13Rから照射されたレーザビー
ムLB(R)は透過させるが、緑色レーザ発振器13G
から照射されたレーザビームLB(G)は出力光の波長
の違いにより反射させる材質から構成される。そのため
第1レーザビーム合成器14Aに、直交して配設された
赤色レーザ発振器13Rと緑色レーザ発振器13Gから
それぞれ射出されたレーザビームLB(R)及びレーザ
ビームLB(G)は、レーザビームLB(R)がダイク
ロイックミラーを透過して直進し、レーザビームLB
(G)がダイクロイックミラーにより反射してその光軸
が直角に偏向されるため、両者の光軸は同一方向に揃え
られ、同一の光軸をもつように調整される。同様に、レ
ーザビームLB(R)とレーザビームLB(G)が合成
されたものに第2レーザビーム合成器14Bにより、さ
らに青色レーザ発振器13Bにより発光されたレーザビ
ームLB(B)が合成され、本来の入力された色彩を再
現できる。尚、これら3本のレーザビームLB(R),
LB(G),LB(B)の合成は波長による屈折率の差
を利用してプリズムにより光束を合成するような構成の
ものであっても良く、3つの光束を1つにまとめられる
ものであればよい。
ームLBを走査する構成を表した模式図である。以下、
図3によりレーザスキャナ部10他によりレーザビーム
LBを走査する構成と、その作用を説明する。まず、レ
ーザ発振器13は、加法混色の3原色である赤色レーザ
発振器13R、緑色レーザ発振器13G、青色レーザ発
振器13Bから構成され、赤色光を発光する赤色レーザ
発振器13Rには、He−Neレーザが、緑色光を発光
する緑色レーザ発振器13Gには、Arレーザが、青色
光を発光する青色レーザ発振器13Bには、He−Cd
レーザが好適に用いられる。また、これらの3つのレー
ザ発振器13から発光されるレーザビームLB(R),
LB(G),LB(B)は第1レーザビーム合成器14
A及び第2レーザビーム合成器14B(以下レーザビー
ム合成器14という)により1つの光軸をもつレーザビ
ームLBに合成される。まず赤色レーザ発振器13Rと
緑色レーザ発振器13Gが第1レーザビーム合成器14
Aにより合成される。第1レーザビーム合成器14A
は、特定の波長の光線を選択的に反射又は透過させるダ
イクロイックミラー(半透明反射板)から構成されてお
り、赤色レーザ発振器13Rから照射されたレーザビー
ムLB(R)は透過させるが、緑色レーザ発振器13G
から照射されたレーザビームLB(G)は出力光の波長
の違いにより反射させる材質から構成される。そのため
第1レーザビーム合成器14Aに、直交して配設された
赤色レーザ発振器13Rと緑色レーザ発振器13Gから
それぞれ射出されたレーザビームLB(R)及びレーザ
ビームLB(G)は、レーザビームLB(R)がダイク
ロイックミラーを透過して直進し、レーザビームLB
(G)がダイクロイックミラーにより反射してその光軸
が直角に偏向されるため、両者の光軸は同一方向に揃え
られ、同一の光軸をもつように調整される。同様に、レ
ーザビームLB(R)とレーザビームLB(G)が合成
されたものに第2レーザビーム合成器14Bにより、さ
らに青色レーザ発振器13Bにより発光されたレーザビ
ームLB(B)が合成され、本来の入力された色彩を再
現できる。尚、これら3本のレーザビームLB(R),
LB(G),LB(B)の合成は波長による屈折率の差
を利用してプリズムにより光束を合成するような構成の
ものであっても良く、3つの光束を1つにまとめられる
ものであればよい。
【0030】レーザ発振器13により射出され、レーザ
ビーム合成器14により1つの光束にまとめられたレー
ザビームLBは、高速で回転する主走査ポリゴンミラー
17に投射される。主走査ポリゴンミラー17は、図3
に示すように底面に対して高さの低い正六角柱形状で、
回転軸が水平且つ、レーザビームLBに対して垂直な線
を上方に平行移動した位置に配置されているため、レー
ザビームLBは、この回転軸を中心に回転する6つの平
面鏡により下方に反射され、その光軸の向きは主走査ポ
リゴンミラー17の回転により反射前のレーザビームL
Bの光軸との内角を大きくするように変化する。
ビーム合成器14により1つの光束にまとめられたレー
ザビームLBは、高速で回転する主走査ポリゴンミラー
17に投射される。主走査ポリゴンミラー17は、図3
に示すように底面に対して高さの低い正六角柱形状で、
回転軸が水平且つ、レーザビームLBに対して垂直な線
を上方に平行移動した位置に配置されているため、レー
ザビームLBは、この回転軸を中心に回転する6つの平
面鏡により下方に反射され、その光軸の向きは主走査ポ
リゴンミラー17の回転により反射前のレーザビームL
Bの光軸との内角を大きくするように変化する。
【0031】このとき、主走査ポリゴンミラー17に反
射されたレーザビームLBは、所定角度の範囲外には投
射されないように、図2に示すようにスキャナ制御部1
2に備えられたレーザ発振器制御部15とポリゴンミラ
ー制御部16により制御される。又、このレーザ発振器
制御部15とポリゴンミラー制御部16による制御を調
和させるため、主走査ポリゴンミラー17により反射さ
れたレーザビームLBの光軸が、主走査開始の位置のレ
ーザビームLBの光束が通過する位置の近傍に、主走査
ビームセンサ19を設けて、レーザビームLBの実際の
位置を検出し、主走査ポリゴンミラー17の回転にレー
ザ発振器13の発光のタイミングを合わせている。ここ
で、主走査ビームセンサ19が受光した光は、信号とし
て制御部40に送られるが、この信号を以下主走査SO
S(Start Of Scanning)信号と呼
ぶ。この主走査SOS信号を検知した制御部40は、こ
の信号に基づいて演算された走査開始位置に基づいてレ
ーザ発振器制御部15に、画像データに基づいて変調さ
れたレーザ発振の為の信号を送出する。このようにして
一列分のデータにより変調された信号が、レーザ発振器
13の駆動回路であるレーザ発振器制御部15によりレ
ーザ発振器13に駆動信号が送出されレーザビームLB
が、副走査ポリゴンミラー18に反射されてスクリーン
50の図3のX方向に走査され、スクリーン50上に一
列分の画像が投影される。
射されたレーザビームLBは、所定角度の範囲外には投
射されないように、図2に示すようにスキャナ制御部1
2に備えられたレーザ発振器制御部15とポリゴンミラ
ー制御部16により制御される。又、このレーザ発振器
制御部15とポリゴンミラー制御部16による制御を調
和させるため、主走査ポリゴンミラー17により反射さ
れたレーザビームLBの光軸が、主走査開始の位置のレ
ーザビームLBの光束が通過する位置の近傍に、主走査
ビームセンサ19を設けて、レーザビームLBの実際の
位置を検出し、主走査ポリゴンミラー17の回転にレー
ザ発振器13の発光のタイミングを合わせている。ここ
で、主走査ビームセンサ19が受光した光は、信号とし
て制御部40に送られるが、この信号を以下主走査SO
S(Start Of Scanning)信号と呼
ぶ。この主走査SOS信号を検知した制御部40は、こ
の信号に基づいて演算された走査開始位置に基づいてレ
ーザ発振器制御部15に、画像データに基づいて変調さ
れたレーザ発振の為の信号を送出する。このようにして
一列分のデータにより変調された信号が、レーザ発振器
13の駆動回路であるレーザ発振器制御部15によりレ
ーザ発振器13に駆動信号が送出されレーザビームLB
が、副走査ポリゴンミラー18に反射されてスクリーン
50の図3のX方向に走査され、スクリーン50上に一
列分の画像が投影される。
【0032】一方、主走査ポリゴンミラー17に反射さ
れて偏向したレーザビームLBは、図3においてその下
方に位置する副走査ポリゴンミラー18に向かって反射
される。副走査ポリゴンミラー18は6枚の平面鏡を有
し底面に対して高さの大きい細長の六角柱の形状で、そ
の回転軸は水平で、スクリーン50と平行に、且つ主走
査ポリゴンミラー17よりスクリーン50に対して反対
方向に若干変位された位置に配置され、主走査ポリゴン
ミラー17により偏向される方向と同じ方向に平面鏡の
長手方向が配置される。そして、この副走査ポリゴンミ
ラー18は上端がスクリーン50に近づく方向に回転す
る。そのため主走査ポリゴンミラー17から反射されて
きたレーザビームLBは、さらにスクリーン50方向に
偏向されて、時間の経過とともに、偏向される内角が大
きくなるように、即ちスクリーン50の上方から下方に
レーザビームLBが移動する方向に方向が変化する。
れて偏向したレーザビームLBは、図3においてその下
方に位置する副走査ポリゴンミラー18に向かって反射
される。副走査ポリゴンミラー18は6枚の平面鏡を有
し底面に対して高さの大きい細長の六角柱の形状で、そ
の回転軸は水平で、スクリーン50と平行に、且つ主走
査ポリゴンミラー17よりスクリーン50に対して反対
方向に若干変位された位置に配置され、主走査ポリゴン
ミラー17により偏向される方向と同じ方向に平面鏡の
長手方向が配置される。そして、この副走査ポリゴンミ
ラー18は上端がスクリーン50に近づく方向に回転す
る。そのため主走査ポリゴンミラー17から反射されて
きたレーザビームLBは、さらにスクリーン50方向に
偏向されて、時間の経過とともに、偏向される内角が大
きくなるように、即ちスクリーン50の上方から下方に
レーザビームLBが移動する方向に方向が変化する。
【0033】このように、水平の主走査を行いながら垂
直方向に副走査を行う。これはCRTの水平走査及び垂
直走査と同様の走査である。このようにして上端から下
端まで525回繰り返し水平走査を行うと1画面が表示
されるが、副走査ポリゴンミラー18は一定の速度で回
転するので、制御部40で適当な間隔をおいて信号を送
出する。そうすれば、回転する副走査ポリゴンミラー1
8の次の鏡面で次の画面の副走査を行うことができる。
この副走査は電流により角度を制御するガルバノメータ
(揺動一面鏡)を用いても可能であるが、ガルバノメー
タを用いた場合より、ポリゴンミラーを用いた方が角速
度に変化がないためポリゴンミラーを用いることが好ま
しい。
直方向に副走査を行う。これはCRTの水平走査及び垂
直走査と同様の走査である。このようにして上端から下
端まで525回繰り返し水平走査を行うと1画面が表示
されるが、副走査ポリゴンミラー18は一定の速度で回
転するので、制御部40で適当な間隔をおいて信号を送
出する。そうすれば、回転する副走査ポリゴンミラー1
8の次の鏡面で次の画面の副走査を行うことができる。
この副走査は電流により角度を制御するガルバノメータ
(揺動一面鏡)を用いても可能であるが、ガルバノメー
タを用いた場合より、ポリゴンミラーを用いた方が角速
度に変化がないためポリゴンミラーを用いることが好ま
しい。
【0034】なお、さらに厳密にいえば、主走査ポリゴ
ンミラー17により主走査の1ライン分を走査する間に
副走査ポリゴンミラー18が回転するので、これを補正
するように本実施の形態では副走査ポリゴンミラー18
の主走査方向側がやや下がった方向に傾けてセットされ
ている。
ンミラー17により主走査の1ライン分を走査する間に
副走査ポリゴンミラー18が回転するので、これを補正
するように本実施の形態では副走査ポリゴンミラー18
の主走査方向側がやや下がった方向に傾けてセットされ
ている。
【0035】また、鉛直方向の走査の開始位置を検出す
るために、本来のスクリーン50上での走査開始位置の
僅かに上方よりレーザ発振器13を点灯し、無変調でレ
ーザビームLBを射出し、主走査及び副走査がされる。
そして、走査開始位置近傍に配置された副走査ビームセ
ンサ20にレーザビームLBが入射されると、副走査ビ
ームセンサ20から副走査SOS信号が制御部40に送
出され、制御部40ではこの信号から実際の走査開始位
置を演算して、演算された所定時間後にレーザスキャナ
部10のスキャナ制御部12に制御信号が送出され、ス
キャナ制御部12はレーザ発振器13にドライブ信号を
送出して光量が変調され、主走査及び副走査が開始され
る。
るために、本来のスクリーン50上での走査開始位置の
僅かに上方よりレーザ発振器13を点灯し、無変調でレ
ーザビームLBを射出し、主走査及び副走査がされる。
そして、走査開始位置近傍に配置された副走査ビームセ
ンサ20にレーザビームLBが入射されると、副走査ビ
ームセンサ20から副走査SOS信号が制御部40に送
出され、制御部40ではこの信号から実際の走査開始位
置を演算して、演算された所定時間後にレーザスキャナ
部10のスキャナ制御部12に制御信号が送出され、ス
キャナ制御部12はレーザ発振器13にドライブ信号を
送出して光量が変調され、主走査及び副走査が開始され
る。
【0036】以上のようにして、レーザビームLBによ
り、スクリーン50上に表示された画像は両側部が糸巻
き状の歪みを示し、上下方向に走査線間の間隔の不一致
を生じる。そのため、制御部40において、中央部の走
査のための変調時間を延長するか、上端、下端部の変調
時間を短縮することで、ソフト制御的に歪み補正をする
ことが好ましく、或いは、fθレンズ51などを用いて
光学的に歪みを補正することが望ましい。
り、スクリーン50上に表示された画像は両側部が糸巻
き状の歪みを示し、上下方向に走査線間の間隔の不一致
を生じる。そのため、制御部40において、中央部の走
査のための変調時間を延長するか、上端、下端部の変調
時間を短縮することで、ソフト制御的に歪み補正をする
ことが好ましく、或いは、fθレンズ51などを用いて
光学的に歪みを補正することが望ましい。
【0037】この走査は、本実施の形態では、一画面に
ついて主走査線525本の走査を1/30秒の副走査に
より行っており、ちらつきの少ないスムーズな画面が投
影可能となっている。
ついて主走査線525本の走査を1/30秒の副走査に
より行っており、ちらつきの少ないスムーズな画面が投
影可能となっている。
【0038】スクリーン50は、背面投射型の透過型の
スクリーン50が採用される。ここで、図4(A)は、
スクリーン50にレーザビームLBが照射された状態を
示す模式図である。なお、実際の散乱は複雑だが、ここ
では模式的に示している。図4(A)に示すように、透
過型のスクリーン50にレーザビームLBが照射される
とレーザビームLBが透過する時に、十分に拡散するよ
うに形成される。スクリーン50は、拡散性の微粒子を
混入した半透明の樹脂あるいはガラスから形成されてい
る。このとき、最高輝度L0方向から斜めの散乱角θ方
向に眺めたとき、巨視的に見れば、輝度LθはLθ=L
0cosnθで表され、拡散スクリーンの特性とされる。
指数nは正の自然数、スクリーン輝度の指向特性を示
す。例えば、体積散乱剤が混入された良質のオパールガ
ラス透過面とした場合には、n=0に近い、完全散乱に
近い状態に近似する。完全拡散の状態であれば輝度は四
方に同等の強さで広がる。従って、指向性の広い画面と
することができる。スクリーン50においても、拡散性
が強ければ、スクリーン50を透過する時にレーザビー
ムLBの光の一部は、略垂直に近い方向にも偏向し、ス
クリーン50内部を透過、反射しながらスクリーンセン
サ31が配置されたスクリーン50の端部にまでその光
線の一部を到達させる。また、十分に拡散されれば、距
離と到達する光量との関係が正確になり、受光した光量
から光源までの距離を推定できる。
スクリーン50が採用される。ここで、図4(A)は、
スクリーン50にレーザビームLBが照射された状態を
示す模式図である。なお、実際の散乱は複雑だが、ここ
では模式的に示している。図4(A)に示すように、透
過型のスクリーン50にレーザビームLBが照射される
とレーザビームLBが透過する時に、十分に拡散するよ
うに形成される。スクリーン50は、拡散性の微粒子を
混入した半透明の樹脂あるいはガラスから形成されてい
る。このとき、最高輝度L0方向から斜めの散乱角θ方
向に眺めたとき、巨視的に見れば、輝度LθはLθ=L
0cosnθで表され、拡散スクリーンの特性とされる。
指数nは正の自然数、スクリーン輝度の指向特性を示
す。例えば、体積散乱剤が混入された良質のオパールガ
ラス透過面とした場合には、n=0に近い、完全散乱に
近い状態に近似する。完全拡散の状態であれば輝度は四
方に同等の強さで広がる。従って、指向性の広い画面と
することができる。スクリーン50においても、拡散性
が強ければ、スクリーン50を透過する時にレーザビー
ムLBの光の一部は、略垂直に近い方向にも偏向し、ス
クリーン50内部を透過、反射しながらスクリーンセン
サ31が配置されたスクリーン50の端部にまでその光
線の一部を到達させる。また、十分に拡散されれば、距
離と到達する光量との関係が正確になり、受光した光量
から光源までの距離を推定できる。
【0039】図4(B)は、スクリーン50にレーザビ
ームLBが照射された位置に使用者Uが指を接触させた
状態を示す模式図である。図4(B)に示すように、透
過型のスクリーン50の場合、使用者Uが指を押しつけ
た場合のように物体をスクリーン50に接触させたとき
は、スクリーン50と押しつけた指との界面の反射率
が、スクリーン50と空気との界面での反射率に比較し
て、およそ20%程度高まることが知られている。従っ
て、入射したレーザビームLBの光のうち、スクリーン
50と平行してスクリーン50端部にまで進む光の量が
増加することになる。
ームLBが照射された位置に使用者Uが指を接触させた
状態を示す模式図である。図4(B)に示すように、透
過型のスクリーン50の場合、使用者Uが指を押しつけ
た場合のように物体をスクリーン50に接触させたとき
は、スクリーン50と押しつけた指との界面の反射率
が、スクリーン50と空気との界面での反射率に比較し
て、およそ20%程度高まることが知られている。従っ
て、入射したレーザビームLBの光のうち、スクリーン
50と平行してスクリーン50端部にまで進む光の量が
増加することになる。
【0040】ここで、図5は、スクリーン50にレーザ
ビームLBが照射された場合の拡散する光とスクリーン
センサ31の配置を示す図である。図5に示すように、
点Pに照射されたレーザビームLBは、十分に拡散し、
スクリーン50内部を透過・反射してスクリーン50の
4隅に設けられたスクリーンセンサ31に拡散光が到達
する。スクリーンセンサ31は、スクリーン表示面側か
ら見て、上部左方に31UL、上部右方に31UR、下
部左方に31LL、下部右方LRに31がそれぞれ配置
され、この4つのセンサから構成される。スクリーンセ
ンサ31は、フォトダイオードから構成されており、最
高感度方向をスクリーン50の周端部に内側に向けて接
するように設置され、特に高速光の検出が可能な、Si
を使用したPINフォトダイオードや、InGaAs
P,Si,Geを用いたアバランシェフォトダイオード
などが好適に使用できる。スクリーンセンサ31のそれ
ぞれは図2に示すように、接続線36により、スクリー
ンセンサ入力部32に接続されてデータを送る。なお、
データの転送は、有線に限らず赤外線などにより無線で
データを送るようなものであってもよい。
ビームLBが照射された場合の拡散する光とスクリーン
センサ31の配置を示す図である。図5に示すように、
点Pに照射されたレーザビームLBは、十分に拡散し、
スクリーン50内部を透過・反射してスクリーン50の
4隅に設けられたスクリーンセンサ31に拡散光が到達
する。スクリーンセンサ31は、スクリーン表示面側か
ら見て、上部左方に31UL、上部右方に31UR、下
部左方に31LL、下部右方LRに31がそれぞれ配置
され、この4つのセンサから構成される。スクリーンセ
ンサ31は、フォトダイオードから構成されており、最
高感度方向をスクリーン50の周端部に内側に向けて接
するように設置され、特に高速光の検出が可能な、Si
を使用したPINフォトダイオードや、InGaAs
P,Si,Geを用いたアバランシェフォトダイオード
などが好適に使用できる。スクリーンセンサ31のそれ
ぞれは図2に示すように、接続線36により、スクリー
ンセンサ入力部32に接続されてデータを送る。なお、
データの転送は、有線に限らず赤外線などにより無線で
データを送るようなものであってもよい。
【0041】次に、図6は、レーザビーム50を無変調
の状態でスクリーン50上の様々な点に照射した場合
に、スクリーンセンサ31ULが受ける受光量を示す基
準受光量表である。この基準受光量表は、図2に示す制
御部40に備えられた図示しないメモリに座標と輝度の
テーブルデータとして記憶され、基準受光量算出部34
により随時読み出し可能な構成となっている。この図6
の基準受光量表において、画像を形成する画素に対応し
た位置をX方向とY方向の座標により特定し、スクリー
ンセンサ31ULは、スクリーン50の表示面側から見
た左上である座標(X、Y)=(0,0)近傍に配置さ
れており、スクリーン50を画素に対応したマトリクス
状に分割して受光量を記録している。この場合、レーザ
ビームLBの拡散光は、概ね図5における点Pからの距
離の2乗分の1に比例するので、レーザビームLBがこ
のスクリーンセンサ31ULの場所に近いポイントを照
射するほど、スクリーンセンサ31ULの受光量は多く
なることになる。ここで、点Pがスクリーン50の表示
面から見て右下にきたような場合は、スクリーン50の
左上に位置するスクリーンセンサ21ULでは検知され
にくい。この場合では、スクリーン50の対角上の位置
にあるスクリーンセンサ31LRを使用することによ
り、正確な位置が割り出せる。従って、スクリーンセン
サ31は、1つでも発明を構成可能であるが、本実施の
形態のように複数のスクリーンセンサ31を複数備える
ことが望ましい。
の状態でスクリーン50上の様々な点に照射した場合
に、スクリーンセンサ31ULが受ける受光量を示す基
準受光量表である。この基準受光量表は、図2に示す制
御部40に備えられた図示しないメモリに座標と輝度の
テーブルデータとして記憶され、基準受光量算出部34
により随時読み出し可能な構成となっている。この図6
の基準受光量表において、画像を形成する画素に対応し
た位置をX方向とY方向の座標により特定し、スクリー
ンセンサ31ULは、スクリーン50の表示面側から見
た左上である座標(X、Y)=(0,0)近傍に配置さ
れており、スクリーン50を画素に対応したマトリクス
状に分割して受光量を記録している。この場合、レーザ
ビームLBの拡散光は、概ね図5における点Pからの距
離の2乗分の1に比例するので、レーザビームLBがこ
のスクリーンセンサ31ULの場所に近いポイントを照
射するほど、スクリーンセンサ31ULの受光量は多く
なることになる。ここで、点Pがスクリーン50の表示
面から見て右下にきたような場合は、スクリーン50の
左上に位置するスクリーンセンサ21ULでは検知され
にくい。この場合では、スクリーン50の対角上の位置
にあるスクリーンセンサ31LRを使用することによ
り、正確な位置が割り出せる。従って、スクリーンセン
サ31は、1つでも発明を構成可能であるが、本実施の
形態のように複数のスクリーンセンサ31を複数備える
ことが望ましい。
【0042】なお、図6に示す数字は単なる一例にすぎ
ず、センサ感度をもっと上げたり、レーザ発振器の出力
を上げたり、あるいはスクリーンの大きさ、拡散度、本
体からの投影距離、さらに外部からの入射光など様々な
要素により変化するものである。
ず、センサ感度をもっと上げたり、レーザ発振器の出力
を上げたり、あるいはスクリーンの大きさ、拡散度、本
体からの投影距離、さらに外部からの入射光など様々な
要素により変化するものである。
【0043】このように、図6に示すように、レーザビ
ームLBの照射点とこれに対するスクリーンセンサ31
が受光する対応テーブルである表を予め作っておくこと
で、図2に示す制御部40のCPU41により現在レー
ザビームが照射している位置を求め、基準受光量算出部
34によりこの表からそのときのスクリーンセンサ31
の計算上の受光量を求め、位置決定部33において実際
の受光量を比較して、もし光量が増加して、図6に示す
表と差を生じれば、その差が生じた位置に物体が接触し
ていることが分かる。そして、その位置をX、Yのマト
リクスの座標で表示部35で示す。なお、この決定され
た位置の結果を、制御部40のCPU41に伝達して、
ポインティングデバイスとして用いるように構成するこ
とももちろんにできる。
ームLBの照射点とこれに対するスクリーンセンサ31
が受光する対応テーブルである表を予め作っておくこと
で、図2に示す制御部40のCPU41により現在レー
ザビームが照射している位置を求め、基準受光量算出部
34によりこの表からそのときのスクリーンセンサ31
の計算上の受光量を求め、位置決定部33において実際
の受光量を比較して、もし光量が増加して、図6に示す
表と差を生じれば、その差が生じた位置に物体が接触し
ていることが分かる。そして、その位置をX、Yのマト
リクスの座標で表示部35で示す。なお、この決定され
た位置の結果を、制御部40のCPU41に伝達して、
ポインティングデバイスとして用いるように構成するこ
とももちろんにできる。
【0044】しかしながら、この表は、例えば密閉型の
投影表示装置の場合のような特定の設定や環境が変化し
ないような場合のみに有効な表であり、設定が異なれば
使えない。従って、本体に対して画面が固定されている
ような密閉式の投影表示装置の場合であればよいが、本
体に対しスクリーン50を自由に設定できるような場合
には使用できない。
投影表示装置の場合のような特定の設定や環境が変化し
ないような場合のみに有効な表であり、設定が異なれば
使えない。従って、本体に対して画面が固定されている
ような密閉式の投影表示装置の場合であればよいが、本
体に対しスクリーン50を自由に設定できるような場合
には使用できない。
【0045】そこで、制御部40により、スクリーン5
0における照射位置を演算しながらスクリーン50に無
変調のレーザビームLBを照射する。そして、このとき
に実際にスクリーンセンサ31が受光する受光量を座標
ごとに記録し、新たに基準受光量表を作成して制御部4
0に記憶手段に新たな基準受光量表として記憶を更新す
る。本願においてこの新たに基準受光量表を作成する作
業をキャリブレーション(較正処理)と呼ぶことにす
る。
0における照射位置を演算しながらスクリーン50に無
変調のレーザビームLBを照射する。そして、このとき
に実際にスクリーンセンサ31が受光する受光量を座標
ごとに記録し、新たに基準受光量表を作成して制御部4
0に記憶手段に新たな基準受光量表として記憶を更新す
る。本願においてこの新たに基準受光量表を作成する作
業をキャリブレーション(較正処理)と呼ぶことにす
る。
【0046】スクリーンの設定等種々の条件が変化して
も、このキャリブレーションを行ない新たな基準受光量
表を作成すれば、次に無変調のレーザビームLBでスク
リーン50を走査しながらスクリーンセンサ31により
受光した受光量と比較することで、正確な位置の検出が
可能になる。
も、このキャリブレーションを行ない新たな基準受光量
表を作成すれば、次に無変調のレーザビームLBでスク
リーン50を走査しながらスクリーンセンサ31により
受光した受光量と比較することで、正確な位置の検出が
可能になる。
【0047】さらに、投影表示装置1においては、スク
リーンセンサ31は、スクリーンセンサ31UL,スク
リーンセンサ31UR,スクリーンセンサ31LL,ス
クリーンセンサ31LRの4つのセンサから構成されて
おり、それぞれのセンサに対応した基準受光量表を備え
ているため、スクリーン50の隅部であって、他のスク
リーンセンサからは検知されにくいレーザビームLBの
照射位置でも、4つのうちで一番光量が大きいデータを
選択して使用することで正確な位置を検出できるように
構成される。あるいは、それぞれのスクリーンセンサ3
1を使う守備範囲を座標で分けるように予め定めておい
てもよい。
リーンセンサ31は、スクリーンセンサ31UL,スク
リーンセンサ31UR,スクリーンセンサ31LL,ス
クリーンセンサ31LRの4つのセンサから構成されて
おり、それぞれのセンサに対応した基準受光量表を備え
ているため、スクリーン50の隅部であって、他のスク
リーンセンサからは検知されにくいレーザビームLBの
照射位置でも、4つのうちで一番光量が大きいデータを
選択して使用することで正確な位置を検出できるように
構成される。あるいは、それぞれのスクリーンセンサ3
1を使う守備範囲を座標で分けるように予め定めておい
てもよい。
【0048】なお、上記のように、無変調のレーザビー
ムLBを照射して、スクリーン50に接触した物体の位
置の検出をする構成の他に、画像表示用にレーザスキャ
ナ部10により発光される画像データに基づき変調され
たレーザビームLBをスクリーンセンサ31で受光し、
基準受光量算出部34において、基準受光量表のテーブ
ルデータを変調後のレーザビームLBの光量から、この
変調後のレーザビームLBによりスクリーンセンサ31
が受光すべき受光量の値を算出し、このデータを参照し
て座標ごとの輝度の差を求め位置を決定するような構成
としてもよい。
ムLBを照射して、スクリーン50に接触した物体の位
置の検出をする構成の他に、画像表示用にレーザスキャ
ナ部10により発光される画像データに基づき変調され
たレーザビームLBをスクリーンセンサ31で受光し、
基準受光量算出部34において、基準受光量表のテーブ
ルデータを変調後のレーザビームLBの光量から、この
変調後のレーザビームLBによりスクリーンセンサ31
が受光すべき受光量の値を算出し、このデータを参照し
て座標ごとの輝度の差を求め位置を決定するような構成
としてもよい。
【0049】なお、上記説明において、スクリーンセン
サ入力部32、位置決定部33、基準受光量算出部3
4、画像処理部49などは、機能の説明上便宜的に分け
ているもので、これらの機能が、すべて同一のCPU4
1により実行されることを妨げるものではない。
サ入力部32、位置決定部33、基準受光量算出部3
4、画像処理部49などは、機能の説明上便宜的に分け
ているもので、これらの機能が、すべて同一のCPU4
1により実行されることを妨げるものではない。
【0050】投影表示装置1は、上記のように構成され
るため、以下のような作用を有する。ここで、図7は、
投影表示装置1の処理の手順を示すフローチャートであ
る。また、図8は、図7におけるステップ1(以下ステ
ップをSと略記してS1のように表す。)における処理
の手順を示すフローチャートである。以下、図7及び図
8に沿い図1から図6を適宜参照して、画像データに基
づき変調されたレーザビームLBを基準として物体の接
触した位置を決定する投影表示装置1の作用を説明す
る。
るため、以下のような作用を有する。ここで、図7は、
投影表示装置1の処理の手順を示すフローチャートであ
る。また、図8は、図7におけるステップ1(以下ステ
ップをSと略記してS1のように表す。)における処理
の手順を示すフローチャートである。以下、図7及び図
8に沿い図1から図6を適宜参照して、画像データに基
づき変調されたレーザビームLBを基準として物体の接
触した位置を決定する投影表示装置1の作用を説明す
る。
【0051】まず、図7に沿って説明すると、電源が投
入され、投影表示装置1が立ち上がると、基準受光量算
出表を作成するためのスクリーンセンサ31のキャリブ
レーション(較正処理)を行う(S1)。
入され、投影表示装置1が立ち上がると、基準受光量算
出表を作成するためのスクリーンセンサ31のキャリブ
レーション(較正処理)を行う(S1)。
【0052】ここで、図8を参照してS1のキャリブレ
ーションの手順を詳細に説明する。まず、制御部40に
よりポリゴンミラー制御部16に制御信号が送られ、主
走査ポリゴンミラー17及び副走査ポリゴンミラー18
が回転を開始する(S101)。次に、レーザ発振器1
3を点灯して走査を開始する(S103)。走査は、実
際の印字開始位置より若干のマージンをもって開始され
るので、副走査ビームセンサ20にレーザビームLBが
当たるまで図2のX方向に主走査しながらY方向に副走
査をする(S105:NO)。そして、副走査ビームセ
ンサ20がレーザビームLBを受けて、制御部40に副
走査SOS信号を送ると(S105:YES)、まず、
行番号を示すNがN=1に初期化される(S106)。
ここで図6に示す基準受光量表のX方向に配列された画
素からなる行の、Y方向における1番上の行を第1行目
とし、順次Y方向に各行に行番号がつけられている。こ
こでは行番号は1から525である。従って、他の処理
により行番号を示すNが1に設定されてない場合がある
ので以後の処理を1行目からおこなうためである。必要
な場合は所定のマージン分だけ副走査した後、キャリブ
レーションのための1画面分の525本の水平走査線に
対する水平走査の処理の手順が開始される(S10
7)。
ーションの手順を詳細に説明する。まず、制御部40に
よりポリゴンミラー制御部16に制御信号が送られ、主
走査ポリゴンミラー17及び副走査ポリゴンミラー18
が回転を開始する(S101)。次に、レーザ発振器1
3を点灯して走査を開始する(S103)。走査は、実
際の印字開始位置より若干のマージンをもって開始され
るので、副走査ビームセンサ20にレーザビームLBが
当たるまで図2のX方向に主走査しながらY方向に副走
査をする(S105:NO)。そして、副走査ビームセ
ンサ20がレーザビームLBを受けて、制御部40に副
走査SOS信号を送ると(S105:YES)、まず、
行番号を示すNがN=1に初期化される(S106)。
ここで図6に示す基準受光量表のX方向に配列された画
素からなる行の、Y方向における1番上の行を第1行目
とし、順次Y方向に各行に行番号がつけられている。こ
こでは行番号は1から525である。従って、他の処理
により行番号を示すNが1に設定されてない場合がある
ので以後の処理を1行目からおこなうためである。必要
な場合は所定のマージン分だけ副走査した後、キャリブ
レーションのための1画面分の525本の水平走査線に
対する水平走査の処理の手順が開始される(S10
7)。
【0053】水平走査の処理のループ(S107〜S1
13)では、まず、第1行目で主走査ビームセンサ19
がレーザビームLBを受けるまで、レーザビームLBを
X方向に主走査し続け(S109:NO)、主走査SO
Sを制御部40が受け取ったら(S109:YES)、
第1行目の主走査を無変調のレーザビームLBにより行
い、制御部40はレーザビームLBが照射されている座
標に対応させて、スクリーンセンサ31からの受光量の
データを制御部40に備えられた記憶手段に記憶されて
いる座標と輝度のテーブルデータである基準受光量表の
データに書き入れ又は書き換えて保存する(S11
1)。これで、1行目の処理を終え、Nを1インクリメ
ントしてN=2として、第2行目の処理に移る。このよ
うな手順を繰り返して、以下第525行目までの処理を
行い、基準受光量表のデータをすべて書き終えたらルー
プを終了し(S113)、スクリーンセンサ31のキャ
リブレーションの手順(図7:S1)を終了する。
13)では、まず、第1行目で主走査ビームセンサ19
がレーザビームLBを受けるまで、レーザビームLBを
X方向に主走査し続け(S109:NO)、主走査SO
Sを制御部40が受け取ったら(S109:YES)、
第1行目の主走査を無変調のレーザビームLBにより行
い、制御部40はレーザビームLBが照射されている座
標に対応させて、スクリーンセンサ31からの受光量の
データを制御部40に備えられた記憶手段に記憶されて
いる座標と輝度のテーブルデータである基準受光量表の
データに書き入れ又は書き換えて保存する(S11
1)。これで、1行目の処理を終え、Nを1インクリメ
ントしてN=2として、第2行目の処理に移る。このよ
うな手順を繰り返して、以下第525行目までの処理を
行い、基準受光量表のデータをすべて書き終えたらルー
プを終了し(S113)、スクリーンセンサ31のキャ
リブレーションの手順(図7:S1)を終了する。
【0054】引き続き図7に戻り、投影表示装置1の作
用を説明する。スクリーンセンサ31のキャリブレーシ
ョンの手順が終了したら(S1)、画像データを入力す
る(S3)。画像データは、図2に示す画像入力部47
のインタフェイス48を介して外部から入力され、画像
処理部49で必要な処理がなされ画像処理部49に備え
られた入力バッファに入力される。そしてここに入力さ
れ記憶されている画像データを制御部40の出力バッフ
ァであるメモリに入力するものである。もちろんこのデ
ータを入力する場所も説明の便宜上分けているだけであ
るので、物理的な記憶場所は同じでこの処理を次の処理
プログラムに管理を移行するだけのような構成でももち
ろんよい。
用を説明する。スクリーンセンサ31のキャリブレーシ
ョンの手順が終了したら(S1)、画像データを入力す
る(S3)。画像データは、図2に示す画像入力部47
のインタフェイス48を介して外部から入力され、画像
処理部49で必要な処理がなされ画像処理部49に備え
られた入力バッファに入力される。そしてここに入力さ
れ記憶されている画像データを制御部40の出力バッフ
ァであるメモリに入力するものである。もちろんこのデ
ータを入力する場所も説明の便宜上分けているだけであ
るので、物理的な記憶場所は同じでこの処理を次の処理
プログラムに管理を移行するだけのような構成でももち
ろんよい。
【0055】この状態から、画像データの入力が完了し
てないと判断されれば(S7:NO)、終了スイッチ
(SW)が、操作されるまで(S5:YES)、入力待
機の状態になる(S7:NO→S3→S5:NO→S
7)。そして、画像データ入力が完了すれば(S7:Y
ES)、レーザビームLBの走査は、実際の投影画面よ
り多少マージンをもって開始される。これは、スクリー
ン50と本体2の位置関係がずれることがあるためであ
る。そこで、画面の走査開始位置にレーザビームLBが
到達したことを報知する副走査SOSを制御部40に受
信するまで主走査が繰り返されながら副走査され(S
9:NO→S9)、レーザビームLBが副走査ビームセ
ンサ20に当たって、制御部40が副走査SOSを受信
すれば(S9:YES)、行番号を示すNがN=1に初
期化されて(S10)、画像の投影表示を行うループが
始まる(S11)。なお、画像データ入力の完了の判断
は、例えば、制御部40により入力バッファの内容を自
動的に調べるようにしてもよいし、読み込みの終了を検
知するようにしてもよい。
てないと判断されれば(S7:NO)、終了スイッチ
(SW)が、操作されるまで(S5:YES)、入力待
機の状態になる(S7:NO→S3→S5:NO→S
7)。そして、画像データ入力が完了すれば(S7:Y
ES)、レーザビームLBの走査は、実際の投影画面よ
り多少マージンをもって開始される。これは、スクリー
ン50と本体2の位置関係がずれることがあるためであ
る。そこで、画面の走査開始位置にレーザビームLBが
到達したことを報知する副走査SOSを制御部40に受
信するまで主走査が繰り返されながら副走査され(S
9:NO→S9)、レーザビームLBが副走査ビームセ
ンサ20に当たって、制御部40が副走査SOSを受信
すれば(S9:YES)、行番号を示すNがN=1に初
期化されて(S10)、画像の投影表示を行うループが
始まる(S11)。なお、画像データ入力の完了の判断
は、例えば、制御部40により入力バッファの内容を自
動的に調べるようにしてもよいし、読み込みの終了を検
知するようにしてもよい。
【0056】画像の走査のループは、N=1の第1行目
から、N=525の第525行目までの水平走査が行わ
れる。まず、第1行目で、制御部40は主走査SOSを
受信するのを待ち(S13:NO→S13)、主走査S
OSを受信すれば(S13:YES)レーザ発振器13
の出力を画像データに基づいて変調して、レーザビーム
LBの強度を変えて走査する(S15)。そして図2に
示すように、この走査と同時に、4隅に配置されたスク
リーンセンサ31のそれぞれについて、検出された光の
強度をスクリーンセンサ入力部32で電気信号にかえ
て、一旦制御部40のメモリに基準受光量表と同様な座
標に対応させた形の光の強度を記憶しておく(S1
7)。1行目の処理が終わったら、次はN=1を1イン
クリメントしてN=2として、第2行目の処理を行う
(S19、S11,S13,S15,S17)。このよ
うに第525行目まで処理を行なってこのループでの処
理を終了する。
から、N=525の第525行目までの水平走査が行わ
れる。まず、第1行目で、制御部40は主走査SOSを
受信するのを待ち(S13:NO→S13)、主走査S
OSを受信すれば(S13:YES)レーザ発振器13
の出力を画像データに基づいて変調して、レーザビーム
LBの強度を変えて走査する(S15)。そして図2に
示すように、この走査と同時に、4隅に配置されたスク
リーンセンサ31のそれぞれについて、検出された光の
強度をスクリーンセンサ入力部32で電気信号にかえ
て、一旦制御部40のメモリに基準受光量表と同様な座
標に対応させた形の光の強度を記憶しておく(S1
7)。1行目の処理が終わったら、次はN=1を1イン
クリメントしてN=2として、第2行目の処理を行う
(S19、S11,S13,S15,S17)。このよ
うに第525行目まで処理を行なってこのループでの処
理を終了する。
【0057】このようにして1画面の画像の表示が終了
したら、次に、位置の検出を行う。まず、図2に示す位
置決定部33では、S17で得た4つのスクリーンセン
サ31のそれぞれのデータを、画像データに基づき、そ
れぞれの座標においての変調の強弱を求め、この変調の
強度から逆算して、例えば最大出力の50%にレーザビ
ームLBが変調されて、スクリーンセンサ31が3単位
の受光量を得た場合は、無変調のレーザビームLBであ
れば2倍の6単位の受光量とするものである。このよう
に、各座標に無変調のレーザビームLBが照射された場
合の受光量に換算してそれぞれデータを変換する(S2
1)。次に、無変調のレーザビームにより照射された場
合の受光量に変換されたデータは、キャリブレーション
によってそれぞれのスクリーンセンサ31が得たレーザ
ビームLBが照射された座標によって得るべき受光量の
データと比較して、座標ごとに差を取る。そして、この
差が大きい座標を抽出する(S23)。
したら、次に、位置の検出を行う。まず、図2に示す位
置決定部33では、S17で得た4つのスクリーンセン
サ31のそれぞれのデータを、画像データに基づき、そ
れぞれの座標においての変調の強弱を求め、この変調の
強度から逆算して、例えば最大出力の50%にレーザビ
ームLBが変調されて、スクリーンセンサ31が3単位
の受光量を得た場合は、無変調のレーザビームLBであ
れば2倍の6単位の受光量とするものである。このよう
に、各座標に無変調のレーザビームLBが照射された場
合の受光量に換算してそれぞれデータを変換する(S2
1)。次に、無変調のレーザビームにより照射された場
合の受光量に変換されたデータは、キャリブレーション
によってそれぞれのスクリーンセンサ31が得たレーザ
ビームLBが照射された座標によって得るべき受光量の
データと比較して、座標ごとに差を取る。そして、この
差が大きい座標を抽出する(S23)。
【0058】なお、ここで抽出された座標は、1つの座
標に対して複数のスクリーンセンサにより反射光が受光
されているので、最も輝度が高いものが最も信頼できる
ものとして、輝度の最も高いものを選択する(S2
5)。なお、ここでの選択の方法は、例えば、予め担当
するエリアを決めておく方法や、4つのデータのうち最
も近似した2つのデータを採用して平均する。あるい
は、4つのデータを平均するような方法でもよい。この
ようにして、画面中で、物体が表示面側に触れた場合
に、スクリーン50とその物体との界面における反射率
が高まることに由来する、スクリーンセンサ31の受光
量の変化から最も差が大きいところが反射率が高いとこ
ろとして抽出され(S27)、この部分に物体が接触し
ているとして、指示点と見なし、この指示点を座標デー
タで出力する(S29)。
標に対して複数のスクリーンセンサにより反射光が受光
されているので、最も輝度が高いものが最も信頼できる
ものとして、輝度の最も高いものを選択する(S2
5)。なお、ここでの選択の方法は、例えば、予め担当
するエリアを決めておく方法や、4つのデータのうち最
も近似した2つのデータを採用して平均する。あるい
は、4つのデータを平均するような方法でもよい。この
ようにして、画面中で、物体が表示面側に触れた場合
に、スクリーン50とその物体との界面における反射率
が高まることに由来する、スクリーンセンサ31の受光
量の変化から最も差が大きいところが反射率が高いとこ
ろとして抽出され(S27)、この部分に物体が接触し
ているとして、指示点と見なし、この指示点を座標デー
タで出力する(S29)。
【0059】このようにして座標データで出力された指
示点は、図2に示す表示部35に座標で表示する。ま
た、座標データで出力された指示点を制御部40で読み
取り、ポインティングデバイスとしても用いることがで
きる。
示点は、図2に示す表示部35に座標で表示する。ま
た、座標データで出力された指示点を制御部40で読み
取り、ポインティングデバイスとしても用いることがで
きる。
【0060】指示点を座標データで出力したら(S2
9)、次の画面の画像データを出力バッファに入力する
(S3)。まだ、投影表示する画像データがあれば入力
し(S3)、画像データ入力が完了すれば(S7:YE
S)、再びS9以降の手順を繰り返す。一方、もし、も
う投影表示する画像データがなければ、終了SWを操作
して処理を終了する(S5:YES,終了)。
9)、次の画面の画像データを出力バッファに入力する
(S3)。まだ、投影表示する画像データがあれば入力
し(S3)、画像データ入力が完了すれば(S7:YE
S)、再びS9以降の手順を繰り返す。一方、もし、も
う投影表示する画像データがなければ、終了SWを操作
して処理を終了する(S5:YES,終了)。
【0061】なお、無変調のレーザビームLBを用い
て、位置の検出をする場合には、図7におけるS17、
S21の処理を省き、S19とS21の間にS20とし
て、無変調のレーザビームLBスクリーンを走査する図
8のキャリブレーションの手順と同等の処理を行う。但
し、S111の手順については、データを基準受光量表
の書き換えには使用せず、S23において、変換された
スクリーンセンサ31からのデータに代わるものとして
変換しないで使用する。このように、無変調のレーザビ
ームLBを用いれば、基準受光量表や、測定結果を換算
する必要がなく、処理能力の小さいCPUであっても処
理が容易である。なお、30画面に1画面程度の割合で
あれば、投影効果を落とすことなく投影が行える。
て、位置の検出をする場合には、図7におけるS17、
S21の処理を省き、S19とS21の間にS20とし
て、無変調のレーザビームLBスクリーンを走査する図
8のキャリブレーションの手順と同等の処理を行う。但
し、S111の手順については、データを基準受光量表
の書き換えには使用せず、S23において、変換された
スクリーンセンサ31からのデータに代わるものとして
変換しないで使用する。このように、無変調のレーザビ
ームLBを用いれば、基準受光量表や、測定結果を換算
する必要がなく、処理能力の小さいCPUであっても処
理が容易である。なお、30画面に1画面程度の割合で
あれば、投影効果を落とすことなく投影が行える。
【0062】本実施の形態の投影表示装置1では、上記
のような構成及び作用を備えるため、以下のような効果
がある。即ち、スクリーン上50にスクリーンセンサ3
1を設け、そのスクリーンセンサ31により受光した受
光量を、基準算出手段により算出されたスクリーン50
上に接触した物体がない場合に受光すべき受光量を基準
受光量表としてテーブルデータとして記憶し、この基準
受光量表と比較し、受光量に変化があった場合に、その
変化に基づいてスクリーン50に接触している物体、特
に使用者が指で示したような位置を装置に伝えることが
できるという効果がある。従って、画面を指で触れるだ
けでポインティングデバイスのような使い方もできる。
また、スクリーンセンサ31はスクリーン50の4隅に
配置されるため、画面上の位置により検出しにくい場所
をなくし、また、スクリーンセンサ31の入射角をおよ
そ90度と比較的狭い入射角度にできる。
のような構成及び作用を備えるため、以下のような効果
がある。即ち、スクリーン上50にスクリーンセンサ3
1を設け、そのスクリーンセンサ31により受光した受
光量を、基準算出手段により算出されたスクリーン50
上に接触した物体がない場合に受光すべき受光量を基準
受光量表としてテーブルデータとして記憶し、この基準
受光量表と比較し、受光量に変化があった場合に、その
変化に基づいてスクリーン50に接触している物体、特
に使用者が指で示したような位置を装置に伝えることが
できるという効果がある。従って、画面を指で触れるだ
けでポインティングデバイスのような使い方もできる。
また、スクリーンセンサ31はスクリーン50の4隅に
配置されるため、画面上の位置により検出しにくい場所
をなくし、また、スクリーンセンサ31の入射角をおよ
そ90度と比較的狭い入射角度にできる。
【0063】また、発光手段がレーザ発振器であるの
で、発光手段を小型化することができ投影表示装置の小
型化を図ることができる。
で、発光手段を小型化することができ投影表示装置の小
型化を図ることができる。
【0064】なお、変形例に示すよう、スクリーン50
に無変調の光線を投射することで、位置の決定のための
比較や演算が単純になり、能力が低い演算手段でも高速
且つ正確な位置決定の処理が可能になる。
に無変調の光線を投射することで、位置の決定のための
比較や演算が単純になり、能力が低い演算手段でも高速
且つ正確な位置決定の処理が可能になる。
【0065】以上、一の実施の形態に基づき本発明を説
明したが、本発明は上述した実施形態に何ら限定される
ものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の
改良ができることは容易に推察できるものである。
明したが、本発明は上述した実施形態に何ら限定される
ものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の
改良ができることは容易に推察できるものである。
【0066】例えば、投影表示装置1においては、スク
リーンセンサ31を4カ所に設けているが、スクリーン
センサ31を1つとしても位置は検出でき、簡易な構成
とすることもできる。逆にさらに大型画面などで、もっ
と多くのスクリーンセンサ31を設け、画面を分割して
処理するようなものであってもよい。また、光源はレー
ザ発振器に限定されるものではなく他の光源を用いるよ
うな構成であってもよい。また、単色のものであっても
よい。
リーンセンサ31を4カ所に設けているが、スクリーン
センサ31を1つとしても位置は検出でき、簡易な構成
とすることもできる。逆にさらに大型画面などで、もっ
と多くのスクリーンセンサ31を設け、画面を分割して
処理するようなものであってもよい。また、光源はレー
ザ発振器に限定されるものではなく他の光源を用いるよ
うな構成であってもよい。また、単色のものであっても
よい。
【0067】また、キャリブレーションは、投影の最初
だけ行うようにしてもよいし、また、数秒に1回程度で
行ってもよい。この間隔が短ければ、外光によるノイズ
で測定が不能になりにくく、屋外などで外部の明るさが
変化するような場所でも正確な位置の検出ができる。本
実施の形態では、スクリーンセンサ31の測定結果を、
レーザ光の変調の割合に基づき換算して基準受光量表と
比較しているが、もちろん基準受光量表の値をレーザ光
の変調の割合に基づき換算して、測定結果と比較するよ
うにしてもよい。
だけ行うようにしてもよいし、また、数秒に1回程度で
行ってもよい。この間隔が短ければ、外光によるノイズ
で測定が不能になりにくく、屋外などで外部の明るさが
変化するような場所でも正確な位置の検出ができる。本
実施の形態では、スクリーンセンサ31の測定結果を、
レーザ光の変調の割合に基づき換算して基準受光量表と
比較しているが、もちろん基準受光量表の値をレーザ光
の変調の割合に基づき換算して、測定結果と比較するよ
うにしてもよい。
【0068】
【発明の効果】上記説明より明らかなように、請求項1
に係る発明の投影表示装置によれば、走査用の光線を発
光させる発光手段と、前記発光手段により発光される光
量を画像データに基づき制御して変調する発光制御手段
と、前記発光手段で発光した光線を走査して投射する走
査手段と、前記走査手段により投射された光線を受けて
画像を表示する、透過性を有するスクリーンと、前記ス
クリーン上又はその近傍に配置され、当該スクリーンに
投射された光線からの受光量を測定する測定手段と、前
記走査手段により投射された光線により前記測定手段が
受光すべき受光量を演算して算出する基準受光量算出手
段と、前記測定手段の測定による受光量と、前記基準受
光量算出手段により算出された受光量とを比較して、そ
の受光量の差に基づいてスクリーンに接触した物体の位
置を決定する位置決定手段とを備えたことを特徴とする
ため、スクリーン上又はその近傍に測定手段を設け、そ
の測定手段により受光した受光量を、基準受光量算出手
段により算出されたスクリーン上に接触した物体がない
場合に受光すべき受光量と比較し、受光量に変化があっ
た場合に、その変化に基づいて異物等の位置を決定する
ことができるという効果がある。従って、小型の受光素
子と小さな演算手段から位置の検出ができることから、
投影表示装置の小型化を図ることができるという効果を
奏する。
に係る発明の投影表示装置によれば、走査用の光線を発
光させる発光手段と、前記発光手段により発光される光
量を画像データに基づき制御して変調する発光制御手段
と、前記発光手段で発光した光線を走査して投射する走
査手段と、前記走査手段により投射された光線を受けて
画像を表示する、透過性を有するスクリーンと、前記ス
クリーン上又はその近傍に配置され、当該スクリーンに
投射された光線からの受光量を測定する測定手段と、前
記走査手段により投射された光線により前記測定手段が
受光すべき受光量を演算して算出する基準受光量算出手
段と、前記測定手段の測定による受光量と、前記基準受
光量算出手段により算出された受光量とを比較して、そ
の受光量の差に基づいてスクリーンに接触した物体の位
置を決定する位置決定手段とを備えたことを特徴とする
ため、スクリーン上又はその近傍に測定手段を設け、そ
の測定手段により受光した受光量を、基準受光量算出手
段により算出されたスクリーン上に接触した物体がない
場合に受光すべき受光量と比較し、受光量に変化があっ
た場合に、その変化に基づいて異物等の位置を決定する
ことができるという効果がある。従って、小型の受光素
子と小さな演算手段から位置の検出ができることから、
投影表示装置の小型化を図ることができるという効果を
奏する。
【0069】また、請求項2に係る発明の投影表示装置
では、請求項1に記載の投影表示装置の効果に加え、前
記発光手段は、レーザ発振器を備えたことを特徴とする
ため、発光手段がレーザ発振器であるので、発光手段を
小型化することができる。そのため、小型が図られた位
置決定手段などと相俟って、装置全体の小型化が図られ
るという効果がある。また、レーザ発振器を用いること
で、画面上をピンポイントで正確且つ高速に走査可能で
あるため、位置の決定を正確且つ高速にすることができ
るという効果もある。
では、請求項1に記載の投影表示装置の効果に加え、前
記発光手段は、レーザ発振器を備えたことを特徴とする
ため、発光手段がレーザ発振器であるので、発光手段を
小型化することができる。そのため、小型が図られた位
置決定手段などと相俟って、装置全体の小型化が図られ
るという効果がある。また、レーザ発振器を用いること
で、画面上をピンポイントで正確且つ高速に走査可能で
あるため、位置の決定を正確且つ高速にすることができ
るという効果もある。
【0070】請求項3に係る発明の投影表示装置では、
請求項1又は請求項2に記載の投影表示装置の効果に加
え、前記測定手段は、複数設けられたことを特徴とする
ため、複数の測定手段を設けたことにより、単数の特定
手段を設けたものより、より正確な位置の決定が可能に
なるという効果がある。
請求項1又は請求項2に記載の投影表示装置の効果に加
え、前記測定手段は、複数設けられたことを特徴とする
ため、複数の測定手段を設けたことにより、単数の特定
手段を設けたものより、より正確な位置の決定が可能に
なるという効果がある。
【0071】請求項4に係る発明の投影表示装置では、
請求項3に記載の投影表示装置の効果に加え、前記スク
リーンが矩形であり、前記測定手段は、前記スクリーン
の4隅部近傍にそれぞれ設けられたことを特徴とするた
め、スクリーンの4隅近傍に測定手段を備えることで、
測定手段の受光角度を略90度とすればよく、効率的な
受光により位置決定の精度をたかめることができるとい
う効果がある。
請求項3に記載の投影表示装置の効果に加え、前記スク
リーンが矩形であり、前記測定手段は、前記スクリーン
の4隅部近傍にそれぞれ設けられたことを特徴とするた
め、スクリーンの4隅近傍に測定手段を備えることで、
測定手段の受光角度を略90度とすればよく、効率的な
受光により位置決定の精度をたかめることができるとい
う効果がある。
【0072】請求項5に係る発明の投影表示装置では、
請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の投影表示装置
の効果に加え、前記測定手段は、フォトダイオードを備
えたことを特徴とするため、測定手段にフォトダイオー
ドを用いることで測定手段を小型化できるという効果が
ある。特にスクリーンに配設可能になり、別途撮像装置
などを設ける必要がなく、投影表示装置全体の構成を小
型化することができるという効果がある。
請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の投影表示装置
の効果に加え、前記測定手段は、フォトダイオードを備
えたことを特徴とするため、測定手段にフォトダイオー
ドを用いることで測定手段を小型化できるという効果が
ある。特にスクリーンに配設可能になり、別途撮像装置
などを設ける必要がなく、投影表示装置全体の構成を小
型化することができるという効果がある。
【0073】請求項6に係る発明の投影表示装置では、
請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の投影表示装置
の効果に加え、前記測定手段により測定される前記スク
リーンに投射された光線は、所定の間隔で投射される無
変調の位置検出用光線であることを特徴とするため、ス
クリーンに無変調の光線を投射することで、位置の決定
のための比較や演算が単純になり、能力が低い演算手段
でも高速且つ正確な位置決定の処理が可能になる。
請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の投影表示装置
の効果に加え、前記測定手段により測定される前記スク
リーンに投射された光線は、所定の間隔で投射される無
変調の位置検出用光線であることを特徴とするため、ス
クリーンに無変調の光線を投射することで、位置の決定
のための比較や演算が単純になり、能力が低い演算手段
でも高速且つ正確な位置決定の処理が可能になる。
【0074】請求項7に係る発明の投影表示装置では、
請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の投影表示装置
の効果に加え、前記測定手段により測定される前記スク
リーンに投射された光線は、画像表示用に前記発光制御
手段により発光される光量を画像データに基づき変調さ
れた光線であることを特徴とするため、画像表示用に変
調され、スクリーンに投射された光線をそのまま位置決
定用の光線とするため、別途測定用の無変調の光線など
を投射する必要がなくなるという効果がある。そのた
め、発光制御手段における制御が簡単になるとともに、
画面に不必要な光を投射することがなくなるという効果
を奏する。
請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の投影表示装置
の効果に加え、前記測定手段により測定される前記スク
リーンに投射された光線は、画像表示用に前記発光制御
手段により発光される光量を画像データに基づき変調さ
れた光線であることを特徴とするため、画像表示用に変
調され、スクリーンに投射された光線をそのまま位置決
定用の光線とするため、別途測定用の無変調の光線など
を投射する必要がなくなるという効果がある。そのた
め、発光制御手段における制御が簡単になるとともに、
画面に不必要な光を投射することがなくなるという効果
を奏する。
【0075】請求項8に係る発明の投影表示装置では、
請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の投影表示装置
の効果に加え、前記基準受光量算出手段は、前記発光手
段により発光された光線を無変調で前記走査手段で走査
して、当該走査により前記測定手段が受光した受光量に
基づいて新たな基準値を決定する較正手段を備えたこと
を特徴とするため、無変調の光線でスクリーンを走査し
て、位置決定用の新たな基準値を決定することができる
という効果がある。そのため、スクリーンの位置や角
度、汚れによる反射率の変化、光線の光度などの変動が
あっても、較正手段により較正処理を行うことができ、
常に正しい基準値により正確な位置決定ができるという
効果を奏する。
請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の投影表示装置
の効果に加え、前記基準受光量算出手段は、前記発光手
段により発光された光線を無変調で前記走査手段で走査
して、当該走査により前記測定手段が受光した受光量に
基づいて新たな基準値を決定する較正手段を備えたこと
を特徴とするため、無変調の光線でスクリーンを走査し
て、位置決定用の新たな基準値を決定することができる
という効果がある。そのため、スクリーンの位置や角
度、汚れによる反射率の変化、光線の光度などの変動が
あっても、較正手段により較正処理を行うことができ、
常に正しい基準値により正確な位置決定ができるという
効果を奏する。
【図1】本発明に係る実施の形態である投影表示装置1
の主要構成を示した模式図である。
の主要構成を示した模式図である。
【図2】投影表示装置1の本体2の構成を示す模式図で
ある。
ある。
【図3】投影表示装置1のレーザビームLBを走査する
構成を表した模式図である。
構成を表した模式図である。
【図4】(A) スクリーン50にレーザビームLBが
照射された状態を示す模式図である。 (B) スクリーン50にレーザビームLBが照射され
た位置に使用者Uが指を接触させた状態を示す模式図で
ある。
照射された状態を示す模式図である。 (B) スクリーン50にレーザビームLBが照射され
た位置に使用者Uが指を接触させた状態を示す模式図で
ある。
【図5】スクリーン50にレーザビームLBが照射され
た場合の拡散する光とスクリーンセンサ31の配置を示
す図である。
た場合の拡散する光とスクリーンセンサ31の配置を示
す図である。
【図6】レーザビーム50を無変調の状態でスクリーン
50上の様々な点に照射した場合に、スクリーンセンサ
31ULが、受ける受光量を示す基準受光量表である。
50上の様々な点に照射した場合に、スクリーンセンサ
31ULが、受ける受光量を示す基準受光量表である。
【図7】投影表示装置1の処理の手順を示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図8】図7におけるステップ1における処理の手順を
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
1 投影表示装置 2 本体 10 レーザスキャナ部 11 スキャナ 12 スキャナ制御部 13 レーザ発振器 13R 赤色レーザ発振器 13G 緑色レーザ発振器 13B 青色レーザ発振器 14A,14B レーザビーム合成器 15 レーザ発振器制御部 16 ポリゴンミラー制御部 17 主操作ポリゴンミラー 18 副走査ポリゴンミラー 19 主操作ビームセンサ 20 副走査ビームセンサ 30 位置測定部 31 スクリーンセンサ 32 スクリーンセンサ入力部 33 位置決定部 34 基準受光量算出部 35 表示部 36 接続線 40 制御部 41 CPU 42 ROM 43 RAM 44 インタフェイス 47 画像入力部 48 インタフェイス 49 画像処理部 50 スクリーン 51 fθレンズ LB レーザビーム
Claims (8)
- 【請求項1】 走査用の光線を発光させる発光手段と、 前記発光手段により発光される光量を画像データに基づ
き制御して変調する発光制御手段と、 前記発光手段で発光した光線を走査して投射する走査手
段と、 前記走査手段により投射された光線を受けて画像を表示
する、透過性を有するスクリーンと、 前記スクリーン上又はその近傍に配置され、当該スクリ
ーンに投射された光線からの受光量を測定する測定手段
と、 前記走査手段により投射された光線により前記測定手段
が受光すべき受光量を演算して算出する基準受光量算出
手段と、 前記測定手段の測定による受光量と、前記基準受光量算
出手段により算出された受光量とを比較して、その受光
量の差に基づいてスクリーンに接触した物体の位置を決
定する位置決定手段とを備えたことを特徴とする投影表
示装置。 - 【請求項2】 前記発光手段は、 レーザ発振器を備えたことを特徴とする請求項1に記載
の投影表示装置。 - 【請求項3】 前記測定手段は、 複数設けられたことを特徴とする請求項1又は請求項2
に記載の投影表示装置。 - 【請求項4】 前記スクリーンが矩形であり、 前記測定手段は、前記スクリーンの4隅部近傍にそれぞ
れ設けられたことを特徴とする請求項3に記載の投影表
示装置。 - 【請求項5】 前記測定手段は、 フォトダイオードを備えたことを特徴とする請求項1乃
至請求項4のいずれかに記載の投影表示装置。 - 【請求項6】 前記測定手段により測定される前記スク
リーンに投射された光線は、所定の間隔で投射される無
変調の位置検出用光線であることを特徴とする請求項1
乃至請求項5のいずれかに記載の投影表示装置。 - 【請求項7】 前記測定手段により測定される前記スク
リーンに投射された光線は、画像表示用に前記発光制御
手段により発光される光量を画像データに基づき変調さ
れた光線であることを特徴とする請求項1乃至請求項5
のいずれかに記載の投影表示装置。 - 【請求項8】 前記基準受光量算出手段は、前記発光手
段により発光された光線を無変調で前記走査手段で走査
して、当該走査により前記測定手段が受光した受光量に
基づいて新たな基準値を決定する較正手段を備えたこと
を特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の
投影表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2327699A JP2000222127A (ja) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | 投影表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2327699A JP2000222127A (ja) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | 投影表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000222127A true JP2000222127A (ja) | 2000-08-11 |
Family
ID=12106090
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2327699A Pending JP2000222127A (ja) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | 投影表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000222127A (ja) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003017188A2 (de) * | 2001-08-10 | 2003-02-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung zur positionserkennung eines zeigeobjektes |
JP2006277357A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Canon Inc | 指示位置認識装置及びそれを有する情報入力装置 |
US7185987B2 (en) | 2003-10-10 | 2007-03-06 | Nec Viewtechnology, Ltd. | Projector and projector accessory |
JP2010243808A (ja) * | 2009-04-07 | 2010-10-28 | Funai Electric Co Ltd | プロジェクタ |
JP2011514566A (ja) * | 2007-12-29 | 2011-05-06 | マイクロビジョン,インク. | 走査ビームディスプレイのための入力装置 |
JP2013065066A (ja) * | 2011-09-15 | 2013-04-11 | Funai Electric Co Ltd | プロジェクタ |
JP2014029698A (ja) * | 2006-12-08 | 2014-02-13 | Johnson Controls Technology Co | 表示装置及びユーザインターフェース |
JP2014164372A (ja) * | 2013-02-22 | 2014-09-08 | Funai Electric Co Ltd | プロジェクタ |
JP2016157141A (ja) * | 2016-04-28 | 2016-09-01 | 船井電機株式会社 | プロジェクタ |
WO2018015991A1 (ja) * | 2016-07-19 | 2018-01-25 | マクセル株式会社 | 投写型映像表示装置 |
-
1999
- 1999-01-29 JP JP2327699A patent/JP2000222127A/ja active Pending
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2003017188A3 (de) * | 2001-08-10 | 2004-01-29 | Siemens Ag | Vorrichtung zur positionserkennung eines zeigeobjektes |
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WO2018015991A1 (ja) * | 2016-07-19 | 2018-01-25 | マクセル株式会社 | 投写型映像表示装置 |
JPWO2018015991A1 (ja) * | 2016-07-19 | 2019-04-25 | マクセル株式会社 | 投写型映像表示装置 |
US10606161B2 (en) | 2016-07-19 | 2020-03-31 | Maxell, Ltd. | Projection video display apparatus |
US20200233296A1 (en) * | 2016-07-19 | 2020-07-23 | Maxell, Ltd. | Projection video display apparatus |
US11016380B2 (en) | 2016-07-19 | 2021-05-25 | Maxell, Ltd. | Projection video display apparatus |
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