JP2007206488A - Projection type display device - Google Patents

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Yukihisa Ishikawa
恭久 石川
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  • Controls And Circuits For Display Device (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the luminance of a man region by more surely discriminating the man region within a projection range. <P>SOLUTION: A sensor section 12 is equipped with, for example, thermopile sensors of 16×16 elements. Each thermopile sensor detects the IR rays from 256 regions of a partitioned screen S and outputs a detection signal. A controller 13 acquires a plurality of the detection signals, binarizes the same, and discriminates the man region existing in the projection range of the screen 3 based on the binarization data. The controller 13 supplies the information on the discriminated man region to an image processing section 14. The image processing section 14 generates the corrected image reduced to the extent of not dazzling the luminance of the man region. A projection section 11 projects the corrected image to the screen S. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、投射型表示装置に関するものである。   The present invention relates to a projection display device.

従来より、スクリーンに画像を投影する液晶プロジェクタ等の投射型表示装置が知られている。また、投射型表示装置として、スクリーンの前に立っているプレゼンテータの領域を判別し、プレゼンテータの目が眩しくならないようにこの領域の光を減じる減光処理を施すようにしたものもある(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, a projection display device such as a liquid crystal projector that projects an image on a screen is known. In addition, as a projection type display device, there is also a type in which a region of a presenter standing in front of a screen is determined, and a dimming process is performed to reduce the light in this region so that the eyes of the presenter are not dazzled (for example, Patent Document 1).

図8は、このような投射型表示装置を示す。この投射型表示装置51は、CCDカメラを用いてスクリーンScの前に立っているプレゼンテータ52の領域を判別する。そして、投射型表示装置51は、判別した領域の輝度を低減した補正画像を生成し、この補正画像をスクリーンScに投射する。
特開2000−305481号公報(第3−4頁、図1,図2)
FIG. 8 shows such a projection display device. The projection type display device 51 uses a CCD camera to determine the region of the presenter 52 standing in front of the screen Sc. Then, the projection display device 51 generates a corrected image in which the luminance of the determined area is reduced, and projects the corrected image on the screen Sc.
JP 2000-305481 A (page 3-4, FIGS. 1 and 2)

しかし、従来の投射型表示装置では、プレゼンテータ52の領域を判別するのに、CCDカメラを用いているため、照明又は投影光により明るくしないと、人物を判別することができない。   However, in the conventional projection display device, a CCD camera is used to determine the region of the presenter 52. Therefore, a person cannot be determined unless it is brightened by illumination or projection light.

また、人領域の明るさがスクリーンScと同じような明るさになると、人領域を判別できなくなってしまう。さらに、CCDカメラを用いると、データ処理が複雑となり、システム自体が高価なものになってしまう。   Further, if the brightness of the human area is the same as that of the screen Sc, the human area cannot be determined. Furthermore, when a CCD camera is used, data processing becomes complicated and the system itself becomes expensive.

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、投射範囲内の人領域をより確実に判別して、この人領域の光を低減することが可能な投射型表示装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、システムを安価にすることが可能な投射型表示装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such conventional problems, and provides a projection display device that can more reliably determine a human area within a projection range and reduce light in the human area. The purpose is to provide.
Another object of the present invention is to provide a projection display device that can reduce the cost of the system.

この目的を達成するため、本発明の第1の観点に係る投射型表示装置は、
画像の投射範囲内の赤外線を検知して、検知した赤外線の量に対応する信号レベルの検知信号を出力する複数の赤外線センサと、
前記各赤外線センサが出力した検知信号に基づいて前記投射範囲内に存在する人の領域を判別する人領域判別部と、
原画像に対して、前記人領域判別部が判別した人の領域の輝度を低減した補正画像を生成する画像処理部と、
前記画像処理部が生成した補正画像を前記投射範囲内に投射する画像投射部と、を備えたことを特徴とする。
In order to achieve this object, a projection display device according to the first aspect of the present invention provides:
A plurality of infrared sensors that detect infrared rays within a projection range of the image and output a detection signal having a signal level corresponding to the detected amount of infrared rays;
A human region discriminating unit for discriminating a human region existing in the projection range based on the detection signal output by each infrared sensor;
An image processing unit that generates a corrected image in which the luminance of the human region determined by the human region determination unit is reduced with respect to the original image;
And an image projection unit that projects the corrected image generated by the image processing unit into the projection range.

前記複数の赤外線センサは、前記投射範囲が区分されて設定された分割領域に対応して設けられ、前記各赤外線センサは、前記分割領域毎に、前記人からの赤外線を検知して、それぞれ、前記検知信号を出力するものであってもよい。   The plurality of infrared sensors are provided corresponding to divided areas set by dividing the projection range, and each infrared sensor detects infrared rays from the person for each divided area, The detection signal may be output.

前記人領域判別部は、前記複数の赤外線センサが出力した検知信号の信号レベルを2値化し、2値化したデータに基づいて前記人の領域を判別するようにしてもよい。   The human region determining unit may binarize the signal levels of the detection signals output from the plurality of infrared sensors and determine the human region based on the binarized data.

本発明によれば、投射範囲内の人領域をより確実に判別して、この人領域の光を低減することができる。また、システムを安価にすることができる。   According to the present invention, it is possible to more reliably determine a human area within the projection range and reduce the light in this human area. In addition, the system can be made inexpensive.

以下、本発明の実施の形態に係る投射型表示装置を図面を参照して説明する。
本実施形態に係る投射型表示装置の構成を図1に示す。
本実施形態に係る投射型表示装置1は、投射部11と、センサ部12と、制御部13と、画像処理部14と、を備える。
Hereinafter, a projection display apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows the configuration of a projection display device according to this embodiment.
The projection display device 1 according to the present embodiment includes a projection unit 11, a sensor unit 12, a control unit 13, and an image processing unit 14.

投射部11は、制御部13から供給された画像をスクリーンSの投射範囲内に投射するものである。   The projection unit 11 projects the image supplied from the control unit 13 within the projection range of the screen S.

センサ部12は、複数の赤外線センサとしてサーモパイルセンサを備えたものである。サーモパイルセンサは、ゼーベック効果を利用して温接点と冷接点との温度差に対応する信号レベルの検知信号を出力するものである。   The sensor unit 12 includes a thermopile sensor as a plurality of infrared sensors. The thermopile sensor outputs a detection signal having a signal level corresponding to the temperature difference between the hot junction and the cold junction using the Seebeck effect.

図2は、サーモパイルセンサ21の一例を示す図であり、人物側を視点として正面からみたサーモパイルセンサ21の正面図である。図2に示すように、サーモパイルセンサ21は、4つの温接点部21aと4つの冷接点部21bとを有する。   FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the thermopile sensor 21, and is a front view of the thermopile sensor 21 viewed from the front with the person side as a viewpoint. As shown in FIG. 2, the thermopile sensor 21 has four hot junction parts 21a and four cold junction parts 21b.

各温接点部21aと各冷接点部21bとは、半導体基板上に形成され、各温接点部21aと各冷接点部21bとは、それぞれ、異種の導電体であるn型ポリシリコン21cとp型ポリシリコン21dとによって接続される。   Each hot junction part 21a and each cold junction part 21b are formed on a semiconductor substrate, and each hot junction part 21a and each cold junction part 21b are n-type polysilicons 21c and p which are different kinds of conductors, respectively. It is connected to the type polysilicon 21d.

4つの温接点部21aは、赤外線吸収膜21eによって覆われ、赤外線吸収膜21eは、人物からの赤外線を吸収して熱エネルギーに変換し、この熱エネルギーを各温接点部21aに供給する。   The four hot contact portions 21a are covered with an infrared absorption film 21e, and the infrared absorption film 21e absorbs infrared rays from a person and converts them into thermal energy, and supplies the thermal energy to each hot contact portion 21a.

各温接点部21aの下には、各温接点部21aの温度を保持するための空間部(図示せず)が形成され、4つの開口部21fは、この空間部とつながっている。そして、サーモパイルセンサ21は、各温接点部21aと各冷接点21bとの温度差に対応する信号レベルの検知信号を端子21g、21hから出力する。この検知信号の信号レベルは、検知した赤外線の量に対応している。   A space (not shown) for holding the temperature of each warm contact portion 21a is formed under each warm contact portion 21a, and the four openings 21f are connected to this space portion. And the thermopile sensor 21 outputs the detection signal of the signal level corresponding to the temperature difference of each warm junction part 21a and each cold junction 21b from terminal 21g, 21h. The signal level of this detection signal corresponds to the amount of detected infrared light.

センサ部12は、このようなサーモパイルセンサ21を、例えば、16×16素子だけ備える。図3に示すように、スクリーンSの投射範囲31は、縦横16×16に区分されて、それぞれ、分割領域(i,j)(i=0〜15、j=0〜15)が設定され、16×16素子のサーモパイルセンサ21(i,j)は、この各分割領域に対応するように設けられている。   The sensor unit 12 includes such a thermopile sensor 21, for example, only 16 × 16 elements. As shown in FIG. 3, the projection range 31 of the screen S is divided into 16 × 16 vertical and horizontal, and divided areas (i, j) (i = 0-15, j = 0-15) are set, respectively. The 16 × 16 element thermopile sensor 21 (i, j) is provided to correspond to each of the divided regions.

図1に示す制御部13は、CPU、ROM、RAM、A/D変換器等(図示せず)を備えて、投射型表示装置1全体を制御するものである。   The control unit 13 illustrated in FIG. 1 includes a CPU, a ROM, a RAM, an A / D converter, and the like (not shown), and controls the projection display device 1 as a whole.

具体的に、制御部13は、人の領域を判別して、この領域の輝度を低減させた画像が投射範囲31内に投射されるように各部を制御する。このため、制御部13は、センサ部12に、各サーモパイルセンサ21が人からの赤外線を検知するように指示する。そして、制御部13は、センサ部12から、各検知信号を取得し、A/D変換を行ってデジタルデータとしての検知信号に変換する。   Specifically, the control unit 13 discriminates a human region and controls each unit so that an image in which the luminance of this region is reduced is projected into the projection range 31. For this reason, the control unit 13 instructs the sensor unit 12 so that each thermopile sensor 21 detects infrared rays from a person. And the control part 13 acquires each detection signal from the sensor part 12, performs A / D conversion, and converts it into the detection signal as digital data.

制御部13は、この各検知信号と予め設定された閾値とを比較することにより、検知信号を2値化する。尚、制御部13に備えられたROMは、この閾値を記憶する。   The control unit 13 binarizes the detection signal by comparing each detection signal with a preset threshold value. The ROM provided in the control unit 13 stores this threshold value.

例えば、検知信号の信号レベルを10段階として、この検知信号が、図4(a)に示すような値を示すものであったものとする。また、閾値は「5」に設定されているものとする。   For example, it is assumed that the signal level of the detection signal has 10 levels, and this detection signal has a value as shown in FIG. Further, it is assumed that the threshold is set to “5”.

サーモパイルセンサ21(0,0)の場合、制御部13は、このサーモパイルセンサ21(0,0)の検知信号の信号レベル「0」と閾値「5」とを比較して2値化し、この信号レベルを、「0」とする。信号レベル「0」は、対応するサーモパイルセンサ21が人物からの赤外線を検出しなかったことを示す。   In the case of the thermopile sensor 21 (0,0), the control unit 13 compares the signal level “0” of the detection signal of the thermopile sensor 21 (0,0) with the threshold value “5”, and binarizes the signal. The level is “0”. The signal level “0” indicates that the corresponding thermopile sensor 21 did not detect infrared rays from a person.

サーモパイルセンサ21(1,1)の場合、制御部13は、このサーモパイルセンサ21(1,1)の検知信号の信号レベル「5」と閾値「5」とを比較して2値化し、この信号レベルを「1」とする。信号レベル「1」は対応するサーモパイルセンサ21が人物からの赤外線を検出したことを示す。制御部13は、このようにして、図4(b)に示すように、投射範囲31内に存在する人領域33を判別する。   In the case of the thermopile sensor 21 (1, 1), the control unit 13 compares the signal level “5” of the detection signal of the thermopile sensor 21 (1, 1) with the threshold value “5”, and binarizes the signal. The level is “1”. The signal level “1” indicates that the corresponding thermopile sensor 21 has detected infrared rays from a person. In this way, the control unit 13 discriminates the human region 33 existing in the projection range 31 as shown in FIG.

制御部13は、この人領域33の情報を画像処理部14に供給し、この人領域33の輝度を低減した補正画像を生成するように指示する。制御部13は、画像処理部14から、補正された画像のデータが供給されると、この補正画像のデータを投射部11に供給して、投射部11にこの補正画像を投射するように投射部11を制御する。   The control unit 13 supplies information on the human region 33 to the image processing unit 14 and instructs to generate a corrected image in which the luminance of the human region 33 is reduced. When the corrected image data is supplied from the image processing unit 14, the control unit 13 supplies the corrected image data to the projecting unit 11 and projects the corrected image onto the projecting unit 11. The unit 11 is controlled.

画像処理部14は、外部から原画像データが供給されて、この原画像データに対して画像処理を行うものである。画像処理部14は、制御部13から人領域33の情報が供給され、指示されて、外部から供給された原画像データに対し、画像処理として人領域33における輝度を眩しくない程度に低減する補正を行って補正画像を生成する。   The image processing unit 14 is supplied with original image data from the outside and performs image processing on the original image data. The image processing unit 14 is supplied with the information on the human region 33 from the control unit 13 and is instructed to correct the original image data supplied from the outside to reduce the luminance in the human region 33 to the extent that it is not dazzling as image processing. To generate a corrected image.

次に本実施形態に係る投射型表示装置1の動作を説明する。
投射型表示装置1は、図5に示すフローチャートに従って投射制御処理を実行する。
Next, the operation of the projection display device 1 according to this embodiment will be described.
The projection display device 1 executes the projection control process according to the flowchart shown in FIG.

即ち、制御部13は、センサ部12に赤外線を検知するように指示し、センサ部12から、各サーモパイルセンサ21が出力した検知信号を取得する(ステップS11)。   That is, the control unit 13 instructs the sensor unit 12 to detect infrared rays, and acquires the detection signal output from each thermopile sensor 21 from the sensor unit 12 (step S11).

制御部13は、検知信号の信号レベルをA/D変換する(ステップS12)。   The control unit 13 performs A / D conversion on the signal level of the detection signal (step S12).

制御部13は、A/D変換された各検知信号の信号レベルと閾値とを比較することにより、各検知信号を2値化する(ステップS13)。   The control unit 13 binarizes each detection signal by comparing the signal level of each detection signal subjected to A / D conversion with a threshold value (step S13).

制御部13は、この2値化したデータに基づいて、人領域33を判別する(ステップS14)。   The controller 13 determines the human area 33 based on the binarized data (step S14).

制御部13は、判別した人領域33の情報を画像処理部14に供給して、画像処理部14に対して、補正画像を生成するように指示する(ステップS15)。   The control unit 13 supplies the determined information of the human region 33 to the image processing unit 14 and instructs the image processing unit 14 to generate a corrected image (step S15).

画像処理部14は、人領域33の輝度を眩しくない程度に低減した補正画像を生成して、補正画像のデータを制御部13に供給する(ステップS16)。   The image processing unit 14 generates a corrected image in which the luminance of the human area 33 is reduced to such an extent that it is not dazzling, and supplies the corrected image data to the control unit 13 (step S16).

制御部13は、画像処理部14から供給された補正画像のデータを投射部11に供給し、この補正画像を投射範囲31内に投射するように制御する(ステップS17)。   The control unit 13 supplies the correction image data supplied from the image processing unit 14 to the projection unit 11 and controls the projection image 31 to project the correction image (step S17).

次に、投射型表示装置1の具体的動作について説明する。
投射部11がスクリーンSに、補正なしの画像を投射した場合、スクリーンSの投射範囲31内には、図6(a)に示すような画像が投射される。この場合、センサ部12の各サーモパイルセンサ21は、図6(b)に示すような人2からの赤外線を検知して、それぞれ、赤外線量に対応する信号レベルの検知信号を出力する。
Next, a specific operation of the projection display device 1 will be described.
When the projection unit 11 projects an uncorrected image on the screen S, an image as shown in FIG. 6A is projected in the projection range 31 of the screen S. In this case, each thermopile sensor 21 of the sensor unit 12 detects infrared rays from the person 2 as shown in FIG. 6B and outputs detection signals having signal levels corresponding to the amount of infrared rays.

制御部13は、センサ部12からこの検知信号を取得して、A/D変換し、2値化する。制御部13は、2値化した画像に基づいて図6(c)に示すような人領域33を判別する。制御部13は、この人領域の情報を画像処理部14に供給する。画像処理部14は、この情報に基づいて、図7(a)に示すような補正画像Pを生成し、この補正画像Pを制御部13に供給する。   The control unit 13 acquires this detection signal from the sensor unit 12, performs A / D conversion, and binarizes it. The control unit 13 determines a human region 33 as shown in FIG. 6C based on the binarized image. The control unit 13 supplies the information on the human area to the image processing unit 14. Based on this information, the image processing unit 14 generates a corrected image P as shown in FIG. 7A and supplies the corrected image P to the control unit 13.

投射部11は、制御部13から補正画像Pのデータが供給されると、この補正画像Pを投射範囲31内に投射する。投射部11がこの補正画像Pを投射範囲31内に投射すると、スクリーンSには、図7(b)に示すように、人領域33の輝度が低減された画像が表示される。   When the data of the correction image P is supplied from the control unit 13, the projection unit 11 projects the correction image P into the projection range 31. When the projection unit 11 projects the corrected image P into the projection range 31, an image in which the luminance of the human area 33 is reduced is displayed on the screen S as shown in FIG.

以上説明したように、本実施形態によれば、投射型表示装置1は、センサ部12に複数のサーモパイルセンサ21を備え、投射範囲31内における人2からの赤外線を検知し、この検知信号に基づいて各投射範囲31内における人領域33を判別し、この人領域33における輝度を低減した補正画像を生成するようにした。   As described above, according to the present embodiment, the projection display apparatus 1 includes the plurality of thermopile sensors 21 in the sensor unit 12, detects infrared rays from the person 2 within the projection range 31, and uses this detection signal. Based on this, the human region 33 in each projection range 31 is discriminated, and a corrected image in which the luminance in the human region 33 is reduced is generated.

従って、暗いところでも人2を確実に判別でき、人領域33を判別するために照明又は投射光により明るくする必要がない。また、人領域33の輝度がスクリーンSと同じような輝度になったとしても、より確実に人領域33を判別することができる。また、データ処理も簡易であり、システムは安価となる。   Accordingly, the person 2 can be reliably discriminated even in a dark place, and it is not necessary to brighten the illumination area or the projection light in order to discriminate the person area 33. Even if the brightness of the human area 33 is the same as that of the screen S, the human area 33 can be more reliably determined. Also, data processing is simple and the system is inexpensive.

本発明の実施形態に係る投射型表示装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the projection type display apparatus which concerns on embodiment of this invention. 図1に示すセンサ部内のサーモパイルセンサの構成を示す正面図である。It is a front view which shows the structure of the thermopile sensor in the sensor part shown in FIG. 複数のサーモパイルセンサとスクリーンの投射範囲の分割領域との対応を示す図である。It is a figure which shows a response | compatibility with a some thermopile sensor and the division area of the projection range of a screen. 図1に示すセンサ部の各サーモパイルセンサが出力する検知信号の処理を示す図であり、(a)は、各サーモパイルセンサが出力する検知信号の信号レベルを示し、(b)は、検知信号を2値化した温度データを示す。It is a figure which shows the process of the detection signal which each thermopile sensor of a sensor part shown in FIG. 1 outputs, (a) shows the signal level of the detection signal which each thermopile sensor outputs, (b) shows a detection signal. The binarized temperature data is shown. 図1に示す制御部が実行する投射制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the projection control process which the control part shown in FIG. 1 performs. 本実施形態に係る投射型表示装置の動作(その1)を示す図であり、(a)は、減光処理を行わない場合のスクリーンを示し、(b)は、センサ部が取得した人領域を示し、(c)は、人と人領域とを示す図である。It is a figure which shows the operation | movement (the 1) of the projection type display apparatus which concerns on this embodiment, (a) shows the screen when not performing a light reduction process, (b) is the person area | region which the sensor part acquired. (C) is a figure which shows a person and a person area | region. 本実施形態に係る投射型表示装置の動作(その2)を示す図であり、(a)は、生成された補正画像を示し、(b)は、補正画像を投射した場合のスクリーンを示す図である。It is a figure which shows operation | movement (the 2) of the projection type display apparatus which concerns on this embodiment, (a) shows the produced | generated correction image, (b) is a figure which shows the screen at the time of projecting a correction image. It is. 従来の投射型表示装置を示す図である。It is a figure which shows the conventional projection type display apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

11 投射部
12 センサ部
13 制御部
14 画像処理部
21 サーモパイルセンサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Projection part 12 Sensor part 13 Control part 14 Image processing part 21 Thermopile sensor

Claims (3)

画像の投射範囲内の赤外線を検知して、検知した赤外線の量に対応する信号レベルの検知信号を出力する複数の赤外線センサと、
前記各赤外線センサが出力した検知信号に基づいて前記投射範囲内に存在する人の領域を判別する人領域判別部と、
原画像に対して、前記人領域判別部が判別した人の領域の輝度を低減した補正画像を生成する画像処理部と、
前記画像処理部が生成した補正画像を前記投射範囲内に投射する画像投射部と、を備えた、
ことを特徴とする投射型表示装置。
A plurality of infrared sensors that detect infrared rays within a projection range of the image and output a detection signal having a signal level corresponding to the detected amount of infrared rays;
A human region discriminating unit that discriminates a human region existing in the projection range based on the detection signal output by each infrared sensor;
An image processing unit that generates a corrected image in which the luminance of the human region determined by the human region determination unit is reduced with respect to the original image;
An image projection unit that projects the corrected image generated by the image processing unit within the projection range,
A projection type display device characterized by that.
前記複数の赤外線センサは、前記投射範囲が区分されて設定された分割領域に対応して設けられ、前記各赤外線センサは、前記分割領域毎に、前記人からの赤外線を検知して、それぞれ、前記検知信号を出力する、
ことを特徴とする請求項1に記載の投射型表示装置。
The plurality of infrared sensors are provided corresponding to divided areas set by dividing the projection range, and each infrared sensor detects infrared rays from the person for each divided area, Outputting the detection signal;
The projection display device according to claim 1.
前記人領域判別部は、前記複数の赤外線センサが出力した検知信号の信号レベルを2値化し、2値化したデータに基づいて前記人の領域を判別する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の投射型表示装置。
The human area determination unit binarizes a detection signal output from the plurality of infrared sensors, and determines the human area based on the binarized data.
The projection display device according to claim 1, wherein the projection type display device is a projection type display device.
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