JP2006047910A - 投写型映像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】投写映像内にいる人に不快感を感じさせないと共に、映像を見ている人に不快感を感じさせない投写型映像表示装置を提供することを課題とする。
【解決手段】光源１から出射された光を表示デバイス３１，３２，３３を介して映像を投写する投写型映像表示装置において、投写された映像内に位置する人を検知する人検知手段４３と、人検知手段４３が人の存在を検知した際、投写されている映像状態を変化させる制御手段４６とを備える。
【選択図】 図３

Description

本発明は液晶プロジェクタなどの投写型映像表示装置に関する。

この種、投写型映像表示装置としては、投写手段により投写される映像内にいる人と投写型映像表示装置との距離を検出する距離検出手段を備え、距離検出手段により人が投写型映像表示装置近傍にいることを検出した時のみ、投写光量を調整して人が眩しくならないようにするものがある。この距離検出手段は、受光素子（光センサー）により構成され、受光素子が受光する人からの反射光量により人と投写型映像表示装置との距離を推測している（例えば特許文献１参照）。
特開平６−３４７７４８号公報

しかしながら、投写手段により投写される映像内では、人が投写型映像表示装置から離れた位置にいる場合でも、人が投写型映像表示装置の方を見た時には眩しいものであり、人が投写型映像表示装置近傍にいる時だけ投写光量を調整する構成では、人が投写光により不快感を感じてしまう課題があった。

また、投写型映像表示装置とスクリーンとの距離は、投写型映像表示装置を使用する部屋の間取りにより異なり、部屋の都合により投写型映像表示装置とスクリーンとの距離が極端に近くなってしまった場合には、投写手段で投写される映像内に人がいない時でも、受光素子が検出する受光量は増加してしまう虞がある。この結果、投写手段により投写される映像内に人がいないにも係わらず、投写型映像表示装置近傍に人がいるとセンサが誤検出して投写光量が調整されてしまい、映像を見ていた人が不意な投写光量変化により不快感を感じる課題があった。

そこで本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、投写映像内にいる人に不快感を感じさせないと共に、映像を見ている人に不快感を感じさせない投写型映像表示装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するための手段は、光源から出射された光を表示デバイスを介して映像を投写する投写型映像表示装置において、投写された映像内に位置する人を検知する人検知手段と、人検知手段が人の存在を検知した際、投写されている映像状態を変化させる制御手段とを備えていることを特徴とする。

上記課題を解決するための手段において、前記人検知手段は、投写型映像表示装置から投写される映像範囲の変化に応じて人を検知する範囲が調整可能に構成されてもよい。

また、前記制御手段は、人検知手段が人の存在を検知した際、映像信号を黒色に重畳してもよい。

また、前記制御手段は、人検知手段が人の存在を検知した際、投写されている映像の照度を低下させてもよい。

また、前記制御手段は、人検知手段が人の存在を検知した際、光源の照度を低下させてもよい。

また、前記投写型映像表示装置は光源からの光量を調整する絞り機構をさらに備え、前記制御手段は、人検知手段が人の存在を検知した際、絞り機構を作動させて光源からの照度を低下させてもよい。

また、前記投写型映像表示装置は光源からの光量を遮る開閉自在なシャッター機構をさらに備え、前記制御手段は、人検知手段が人の存在を検知した際、シャッター機構を作動させて光源からの照度を低下させてもよい。

また、前記制御手段は、映像状態を変化させた時からの時間を計測するタイマー機能と、その時間を映像に表示するタイマー表示機能とを備えてもよい。

また、前記制御手段は、映像状態を変化させた所定時間後に、元の映像状態に戻すリセット機能を備えてもよい。

本発明の請求項１の構成によれば、投写された映像内に人がいる時、映像状態を変化させるため、投写映像内にいる人への眩しさを軽減させることができる等の効果を奏する。

本発明の請求項２の構成によれば、投写映像範囲の変化に応じて人検知手段が人を検知する範囲を調整することができるため、投写映像内にいる人を確実に検知することができる等の効果を奏する。

本発明の請求項３の構成によれば、投写された映像内に人がいる時、映像信号を黒色に重畳させるため、投写光の映像が黒となり投写映像内にいる人への眩しさを軽減させることができる等の効果を奏する。

本発明の請求項４の構成によれば、投写された映像内に人がいる時、映像の照度を低下させるため、投写映像内にいる人への眩しさを軽減させることができる等の効果を奏する。

本発明の請求項５の構成によれば、投写された映像内に人がいる時、光源の照度を低下させるため、投写映像内にいる人への眩しさを軽減させることができる等の効果を奏する。

本発明の請求項６の構成によれば、投写された映像内に人がいる時、光源からの照度を絞り機構により低下させるため、投写映像内にいる人への眩しさを軽減させることができる等の効果を奏する。

本発明の請求項７の構成によれば、投写された映像内に人がいる時、光源からの照度をシャッター機構により低下させるため、投写映像内にいる人への眩しさを軽減させることができる等の効果を奏する。

本発明の請求項８の構成によれば、投写された映像内に人がいる時、映像状態を変化させたときから元の状態に戻すまでの時間を容易に確認することができる等の効果を奏する。

本発明の請求項９の構成によれば、投写された映像内に人がいる時、映像状態を変化させたときから所定時間経過後に映像を元の状態に戻すため、映像を見ていた人は再び最適な状態で映像を鑑賞することができる等の効果を奏する。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態の投写型映像表示装置を図１乃至図７に基づいて以下に詳述する。

図１及び図２に示すように、第１実施形態の投写型映像表示装置は３板式の液晶プロジェクタ３０を例として示している。液晶プロジェクタ３０の本体ケース４１内には、後述する光源１から投写レンズ１６に至るまでの光学系４２が配置されている。

図２は本体ケース４１内に配置された光学系４２を示している。光源１における発光部は、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等から成り、その照射光はパラボラリフレクタ２によって平行光となって出射され、インテグレータレンズ４へと導かれる。

インテグレータレンズ４は一対のレンズ群（フライアイレンズ）４ａ・４ｂから構成されており、個々のレンズ部分が光源１から出射された光を後述する液晶ライトバルブ３１，３２，３３の全面に導くようになっており、光源１において存在する部分的な輝度ムラを平均化し、画面中央と周辺部とでの光量差を低減する。インテグレータレンズ４を経た光は、偏光変換装置５、及び集光レンズ６を経た後、第１ダイクロイックミラー７に導かれる。

第１ダイクロイックミラー７は、赤色波長帯域の光を透過し、シアン（緑＋青）の波長帯域の光を反射する。第１ダイクロイックミラー７を透過した赤色波長帯域の光は、反射ミラー８にて反射されて光路を変更される。反射ミラー８にて反射された赤色光はレンズ９を経て赤色光用の透過型の液晶ライトバルブ３１を透過することによって光変調される。また、第１ダイクロイックミラー７にて反射したシアンの波長帯域の光は、第２ダイクロイックミラー１０に導かれる。

第２ダイクロイックミラー１０は、青色波長帯域の光を透過し、緑色波長帯域の光を反射する。第２ダイクロイックミラー１０にて反射した緑色波長帯域の光は、レンズ１１を経て緑色光用の透過型の液晶ライトバルブ３２に導かれ、これを透過することで光変調される。また、第２ダイクロイックミラー１０を透過した青色波長帯域の光は、全反射ミラー１２、全反射ミラー１３、レンズ１４を経て青色光用の透過型の液晶ライトバルブ３３に導かれ、これを透過することで光変調される。

各液晶ライトバルブ３１，３２，３３は、入射側偏光板３１ａ，３２ａ，３３ａと、一対のガラス基板（画素電極や配向膜を形成してある）間に液晶を封入して成るパネル部３１ｂ，３２ｂ，３３ｂと、出射側偏光板３１ｃ，３２ｃ，３３ｃとから構成されている。

液晶ライトバルブ３１，３２，３３を経ることで変調された変調光（各色映像光）は、クロスダイクロイックプリズム１５によって合成されてカラー映像光となる。このカラー映像光は、投写レンズ１６によって拡大投写され、スクリーン４０（図３参照）上に表示される。

図１に示すように液晶プロジェクタ３０の本体ケース４１前面には人の存在を検知する人検知手段としての人検知センサー４３が配置されている。人検知センサー４３は、焦電型赤外線センサーから構成され、タイマー回路が組み込まれている。また、人検知センサー４３が人を検知する範囲は、図３に示すように投写レンズ１６から投写される映像の範囲と略一致するように設定されている。

本発明の第１実施形態の制御を図４に示す信号処理のブロック図に基づいて詳述する。

図４において、入力端子には、ビデオ、パソコン等からのアナログ映像信号が入力され、それらの映像信号はＡＤＣ回路４４にてアナログからデジタルの映像信号に変換される。このデジタル化された映像信号は映像信号処理回路４５に送られる。この映像信号処理回路４５は、ＣＰＵであるマイコン４６の命令によってフラッシュメモリに格納されたＯＳＤ（On Screen Display）を重畳し、映像信号の色を変換させる機能を有している。映像処理信号回路４５から供給された映像信号は、ＤＡＣ回路４７にてデジタルからアナログに変換される。ＤＡＣ回路４７により供給された映像信号は液晶パネルドライブ４８（液晶パネル３１，３２，３３）にその像を表示する。その像は光源１により投写されて投写映像となり投写レンズ１６を介してスクリーン４０に投写される。

人検知センサ４３は人がいることを検知すると、マイコン４６のI/Oポートに一定時間HIレベルを出力する。また、人検知センサ４３は人がいないことを検知すると、マイコン４６のI/OポートにLOレベルを出力する。

図５に示すように、液晶プロジェクタ３０の投影映像内に人５１がいると、人検知センサ４３がこの人５１の存在を検知し、制御部としてのマイコン４６は映像信号処理回路４５により映像信号を黒色に重畳させる。この結果、投写光の映像が黒となるため、投影映像内にいる人５１への眩しさ軽減させることができる。

また、人検知センサ４３が投影映像内にいる人を検知すると、マイコン４６の働きにより映像の照度を低下させる構成にしてもよい。この構成によっても、投影映像内にいる人への眩しさを軽減させることができる。映像の照度を低下させる方法としては、光源１への印加電圧を低下させて光源１の照度を低下させる方法、光学系４２に設けた図示しない絞り機構を作動させて光源１からの照度を低下させる方法、または、図６に示すように光学系４２とスクリーン４０との間に設けたシャッター機構６を作動させて光源１からの照度を低下させる方法等が考えられる。

また、人検知センサ４３が投影映像内にいる人を検知して、投写されている映像状態を変化させた際、マイコン４６が時間を計測し、その時間を図７に示すようにスクリーン４０上にタイマー表示４９させると共に、タイマー計測が終了する所定時間後にタイマー表示４９を消して映像状態を元の状態に戻している。この構成により、映像状態が元の状態に戻るまでの時間を容易に確認することができる。本発明の第１実施形態では、タイマー表示４９は３０秒（３０から０までのカウントダウン）に設定されている。また、映像状態を変化させたときから所定時間経過後に映像を元の状態に戻すため、映像を見ていた人は再び最適な状態で映像を鑑賞することができる。

尚、本発明の第１実施形態では、人検知センサは赤外線センサで構成したが、この構成に限定されるものではない。例えば、超音波センサにより人の存在有無による反射パターンの差を検知することにより人の存在を検知する構成にしてもよい。また、その他、人を検知できる何らかのセンサを用いてもよい。

また、本発明の第１実施形態では、人検知センサ４３が人の存在を検知すると映像の照度を低下させたが、予め設定されたＯＳＤをスクリーン４０に表示させる構成にしてもよい。

また、本発明の第１実施形態では、光学系４２とスクリーン４０との間にシャッタ機構６を設けて光源１からの照度を低下させたが、このシャッタ機構６を光学系４２内に配置した構成にしてもよい。

また、本発明の第１実施形態では、液晶表示パネルを用いた液晶プロジェクタを示したが、他の映像光生成系を備える投写型映像表示装置においても本発明を適用できる。前面投写型の他、背面投写型映像表示装置においても本発明を適用することができる。また、ＤＬＰ（Digital Light Processing）（テキサス・インスツルメンツ（ＴＩ）社の登録商標）方式のプロジェクタにおいても本発明を適用することができる。

（第２実施形態）
図８乃至図１１は、本発明の第２実施形態を示している。尚、第１実施形態と同一部品については同一符号を付して説明を省略する。

第１実施形態においては投写レンズ１６は固定されていたが、第２実施形態の投写レンズ１６は、投写映像を拡大あるいは縮小するために投写レンズ１６を前後方向に移動させるレンズ駆動用モータ２２を備えた構成になっている。また、図１０及び図１１に示すように人検知センサ４３は筒体５０で覆われ、この筒体５０は、図示しない駆動手段により前後方向に移動自在になっている。

図９に示すように、投写レンズ１６が前後に移動することによりスクリーン４０上に投写される映像の範囲は変化する。従って、人検知センサ４２が人の存在を検知する範囲を一定にしていると、例えば、レンズ駆動用モータ２２の駆動により投写映像範囲を広くした場合、広くなった投写映像内に人がいても、その人の存在を人検知センサ４２が検知することができず、人が投写光によりが不快感を感じる虞がある。

これに対して、本発明の第２実施形態では、人検知センサ４２が人を検知する範囲を調整可能に構成し、図９乃至図１１に示すように、映像の投写範囲の変化に応じて人検知センサ４２が人を検知する範囲を調整している。

図９において、レンズ駆動用モータ２２を駆動させて投写映像範囲をＡからＢに広くした場合、筒体５０を後方へ移動させて人検知センサ４２が人を検知する範囲をＡ´から投写映像範囲Ｂに略等しいＢ´まで広げる。この時、筒体５０の移動量は、レンズ駆動用モータ２２の回転数、即ち、レンズ駆動用モータ２２による投写レンズ１６の移動量に応じて調整するようになっている。この結果、映像の投写範囲の変化に応じて人検知センサ４２が人を検知する範囲を調整することができ、投写映像範囲内にいる人を確実に検知することができる。

尚、第２実施形態では、人検知センサ４２を覆う筒体５０を前後に移動させることにより人検知センサ４２が人を検知する範囲を調整可能に構成したが、人検知センサ４２を前後に移動させることにより人検知センサ４２が人を検知する範囲を調整可能に構成してもよい。

本発明の第１実施形態の液晶プロジェクタの外観斜視図である。 同液晶プロジェクタの光学系を示した構成図である。 同液晶プロジェクタの使用状態を示す上面図である。 同液晶プロジェクタの信号処理系を示したブロック図である。 同液晶プロジェクタのスクリーンの正面図である。 同液晶プロジェクタの別の形態の信号処理系を示したブロック図である。 同液晶プロジェクタのスクリーンにタイマー表示をした状態の正面図である。 本発明の第２実施形態の液晶プロジェクタの光学系を示した構成図である。 同液晶プロジェクタの使用状態を示す上面図である。 同液晶プロジェクタの人検知センサの構成図で、筒体を前方に移動させた状態を示す。 同液晶プロジェクタの人検知センサの構成図で、筒体を後方に移動させた状態を示す。

符号の説明

１ 光源
３１ 液晶ライトバルブ（表示デバイス）
３２ 液晶ライトバルブ（表示デバイス）
３３ 液晶ライトバルブ（表示デバイス）
４３ 人検知センサ（人検知手段）
４６ マイコン（制御手段）

Claims (9)

1. 光源から出射された光を表示デバイスを介して映像を投写する投写型映像表示装置において、投写された映像内に位置する人を検知する人検知手段と、人検知手段が人の存在を検知した際、投写されている映像状態を変化させる制御手段とを備えていることを特徴とする投写型映像表示装置。
2. 前記人検知手段は、投写型映像表示装置から投写される映像範囲の変化に応じて人を検知する範囲が調整可能に構成されていることを特徴とする請求項１記載の投写型映像表示装置。
3. 前記制御手段は、人検知手段が人の存在を検知した際、映像信号を黒色に重畳することを特徴とする請求項１または請求項２記載の投写型映像表示装置。
4. 前記制御手段は、人検知手段が人の存在を検知した際、投写されている映像の照度を低下させることを特徴とする請求項１または請求項２記載の投写型映像表示装置。
5. 前記制御手段は、人検知手段が人の存在を検知した際、光源の照度を低下させることを特徴とする請求項４記載の投写型映像表示装置。
6. 前記投写型映像表示装置は光源からの光量を調整する絞り機構をさらに備え、前記制御手段は、人検知手段が人の存在を検知した際、絞り機構を作動させて光源からの照度を低下させることを特徴とする請求項４記載の投写型映像表示装置。
7. 前記投写型映像表示装置は光源からの光量を遮る開閉自在なシャッター機構をさらに備え、前記制御手段は、人検知手段が人の存在を検知した際、シャッター機構を作動させて光源からの照度を低下させることを特徴とする請求項４記載の投写型映像表示装置。
8. 前記制御手段は、映像状態を変化させた時からの時間を計測するタイマー機能と、その時間を映像に表示するタイマー表示機能とを備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載の投写型映像表示装置。
9. 前記制御手段は、映像状態を変化させた所定時間後に、元の映像状態に戻すリセット機能を備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の投写型映像表示装置。