JP2012507774A - Ｄｍｄを用いたユーザインターフェース提供方法およびこれを適用したｄｌｐディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

本発明の目的とするところは、ＤＬＰディスプレイ装置でユーザインターフェース機能をより手軽に提供するための方策として、光源によりスクリーンに照射された光をＤＭＤが反射させ、ＤＭＤで反射される光を光センサが検出するユーザインターフェース提供方法およびこれを適用したＤＬＰディスプレイ装置を提供することにある。ユーザインターフェース提供方法およびこれを適用したＤＬＰディスプレイ装置が提供される。本ＤＬＰディスプレイ装置は、光源によりスクリーンに照射された光をＤＭＤが反射させ、ＤＭＤで反射される光を光センサが検出する。これにより、ＤＬＰディスプレイ装置は、ユーザインターフェース機能をより手軽に提供できるようになる。

Description

本発明は、ユーザインターフェース提供方法およびこれを適用したＤＬＰディスプレイ装置に関し、より詳細には、ＤＬＰディスプレイ装置でユーザのタッチなどを通じてユーザの命令を入力されるためのユーザインターフェース提供方法およびこれを適用したＤＬＰディスプレイ装置に関する。

現在、第３世代のプロジェクションテレビと呼ばれるＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）テレビは、一つひとつ別途に制御が可能な１３０万個以上の微細ミラーで構成されているデジタルマイクロミラーデバイス（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏ−Ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ：ＤＭＤ）という半導体チップを用いる。

このようなＤＬＰテレビは、ラップから出てくる白色光（Ｌｉｇｈｔ Ｂｅａｍ）をＲＧＢフィルタのコーティングされているカラーホイール（Ｃｏｌｏｒ Ｗｈｅｅｌ）を通過させてＲＧＢ単色光を生成し、生成されたＲＧＢ単色光をＤＭＤの各ピクセルに反射させてスクリーンに所定の映像を作り出す。

ＤＬＰテレビは画面を大型化しやすく、画面の大型化に伴う価格の上昇幅が大きくない。そのため、発表やプレゼンテーションにＤＬＰテレビを使う場合が多い。そして、プレゼンテーションに用いるために、ＤＬＰテレビはタッチスクリーン機能が含まれなければならない場合がある。

ところが、ＤＬＰテレビにタッチスクリーンを付加するためには、追加的なタッチ認識装置が設定されなければならないため、製品の価格が高くなる。なお、別途のタッチ認識装置を設置する場合、画面に表示される光とタッチ認識に使われる光の光軸が一致しないため、ＤＬＰテレビとタッチ認識装置間のキャリブレーション（Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）が必要となる。

このように、ＤＬＰテレビに別途のタッチスクリーン機能のためのタッチ認識装置を設けるためには、多くの追加装置と付帯費用がかかるようになる。これにより、ＤＬＰテレビでユーザインターフェース機能をより手軽に提供するための方策への模索が求められている。

韓国特開第１０−２００８−００５５３０５号公報 日本特開第２００６−０５３５０９号公報 日本特開第２００６−２９２７８１号公報

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、ＤＬＰディスプレイ装置でユーザインターフェース機能をより手軽に提供するための方策として、光源によりスクリーンに照射された光をＤＭＤが反射させ、ＤＭＤで反射される光を光センサが検出するユーザインターフェース提供方法およびこれを適用したＤＬＰディスプレイ装置を提供することにある。

前記目的を達成するための本発明の一実施形態に係るＤＬＰディスプレイ装置は、スクリーンに光を照射する光源と、前記光源から照射された光が前記スクリーンで散乱されると、前記散乱された光を反射させるＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）と、前記ＤＭＤで反射される光を検出する光センサとを含む。

そして、前記光センサは、前記ＤＭＤに含まれた少なくとも一つのミラーがオフ状態の時に反射される光を検出してよい。

なお、前記ＤＭＤは、１フレームに該当する区間中で一部区間の間、前記ＤＭＤに含まれた全てのミラーをオフ状態に維持してよい。

そして、前記光源は、前記スクリーン内で全反射されるように光を照射し、前記スクリーン内で全反射される光は、前記スクリーン上のタッチされた領域で散乱されてよい。

なお、前記光センサから検出された情報を用いて、前記スクリーン上でタッチされた領域を決定する制御部を更に含んでよい。

そして、前記光源は赤外線光源であってよい。

なお、前記光源は、前記スクリーンの外部から前記スクリーンの表面に光を照射し、前記スクリーンの外部から照射された光は前記スクリーンの表面で散乱されてよい。

そして、前記光センサから検出された情報を用いて、前記スクリーン上で前記光源の光の照射された領域を決定する制御部を更に含んでよい。

なお、前記光源は可視光線光源であってよい。

一方、本発明の一実施形態に係るＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）ディスプレイ装置のユーザインターフェース提供方法は、スクリーンに光を照射するステップと、前記照射された光が前記スクリーンで散乱されると、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）が前記散乱された光を反射させるステップと、前記ＤＭＤで反射される光を光センサが検出するステップとを含む。

そして、前記検出ステップは、前記ＤＭＤに含まれた少なくとも一つのミラーがオフ状態の時に反射される光を検出してよい。

なお、前記ＤＭＤが、１フレームに該当する区間中で一部区間の間、前記ＤＭＤに含まれた全てのミラーをオフ状態に維持するステップを更に含んでよい。

そして、前記照射ステップは、前記スクリーン内で全反射されるように光を照射し、前記スクリーン内で全反射される光は、前記スクリーン上のタッチされた領域で散乱されてよい。

なお、前記光センサから検出された情報を用いて、前記スクリーン上でタッチされた領域を決定するステップを更に含んでよい。

そして、前記スクリーン内に照射される光は赤外線であってよい。

そして、前記照射ステップは、前記スクリーンの外部から前記スクリーンの表面に光を照射し、前記スクリーンの外部から照射された光は前記スクリーンの表面で散乱されてよい。

なお、前記光センサから検出された情報を用いて、前記スクリーン上で前記光の照射された領域を決定するステップを更に含んでよい。

そして、前記スクリーンの外部から照射される光は可視光線であってよい。

以上説明したように、本発明の多様な実施形態によれば、光源によってスクリーンに照射された光をＤＭＤが反射させ、ＤＭＤで反射される光を光センサが検出するユーザインターフェース提供方法およびこれを適用したＤＬＰディスプレイ装置を提供することが可能となり、ＤＬＰディスプレイ装置でユーザインターフェース機能をより手軽に提供できるようになる。

本発明の一実施形態に係るＤＬＰディスプレイ装置の詳細な構造を示す図である。 本発明の一実施形態に係るＤＬＰディスプレイ装置でユーザのタッチを認識するユーザインターフェース提供方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の別の実施形態に係るＤＬＰディスプレイ装置でスクリーンに照射された光を認識するユーザインターフェース提供方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施形態に係るＤＬＰディスプレイ装置内でディスプレイ用のランプの光がＤＭＤで反射されてスクリーンに照射され、映像がスクリーンに表示される過程を概略的に示す図である。 本発明の一実施形態に係るスクリーン上の第２領域をタッチした場合を示す図である。 本発明の一実施形態に係るスクリーン上の第１領域をタッチした場合を示す図である。 本発明の別の実施形態に係るスクリーン上の第２領域に光源の光が照射された場合を示す図である。 本発明の別の実施形態に係るスクリーン上の第１領域に光源の光が照射された場合を示す図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）ディスプレイ装置の詳細な構造を示す図である。図１に示すように、ＤＬＰディスプレイ装置は、映像入力部１１０と、保存部１２０と、映像処理部１４０と、ディスプレイ用ランプ４１０と、カラーホイール４２０と、カラーホイールセンサ４２３と、モータ駆動部４２６と、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏ−Ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）４３０と、光吸収部４４０と、スクリーン４５０と、光センサ４６０と、光源４７０および制御部４８０を含む。

映像入力部１１０は、外部機器から映像情報を入力される。映像入力部１１０は、Ｄ−ｓｕｂ、ＤＶＩまたはＨＤＭＩなどの規格に該当する入力端子を含んでよい。

保存部１２０には、映像データが保存される。そして、保存部１２０は保存された映像データを映像処理部１４０に伝送する。

映像処理部１４０は、映像入力部１１０で入力されたり保存部１２０から伝送された映像信号に対して、ビデオデコーディング、ビデオスケーリングなどの映像信号処理を行う。そして、映像処理部１４０は映像信号をＤＭＤ４３０を駆動させるための形式の映像データに変換した後、ＤＭＤ４３０に提供する。

ディスプレイ用ランプ４１０は、供給された電源を用いて白色光を発光する。そして、ディスプレイ用ラップ４１０は発光した白色光をカラーホイール４２０を介してＤＭＤ４３０に照射する。

カラーホイール４２０は、ディスプレイ用ランプ４１０から発光した白色光をフィルタリングして、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の色相が出力されるようにする。カラーホイール４２０は、一定の速度で回転することにより、所定の時間間隔で赤、緑、青の光が順次ＤＭＤ４３０に照射されるようにする。

カラーホイールセンサ４２３は、現在動作しているカラーホイール４２０の回転状態を検査する。即ち、カラーホイールセンサ４２３は、カラーホイール４２０の回転状態に対する情報を制御部４８０に提供し、制御部４８０はカラーホイールセンサ４２３から提供された回転状態情報を用いて、カラーホイール４２０の位相およびカラーホイール４２０の回転速度を検知および制御できるようになる。

モータ駆動部４２６は、カラーホイール４２０の接続されたモータを駆動させる。

ＤＭＤ４３０は、約１３０万個のマイクロミラーで構成されている。ＤＭＤ４３０は、映像処理部１４０から提供された映像データに応じて、各ミラーのオン／オフ状態を決定する。そして、ＤＭＤ４３０は、ディスプレイ用ランプ４１０から照射された光を各ミラーで選択的に反射させることにより、スクリーン４５０に映像を表示するようになる。即ち、ＤＭＤ４３０は、映像処理部１４０から提供される映像データに基づいて、ＤＭＤ４３０に含まれたミラーによって反射されるＲ、Ｇ、Ｂの色相の光を制御することにより、スクリーン４５０に表示される映像を実現するようになる。

なお、ＤＭＤ４３０は、光源４７０から照射された光がスクリーン４５０で散乱されると、散乱された光を光センサ４６０に反射させる。ここで、光源４７０はユーザインターフェースを提供するために付加された別途の光源を意味し、これに対する詳細な説明は後述する。

ＤＭＤ４３０は、１フレームに該当する区間中で一部区間の間、含まれた全てのミラーをオフ状態に維持することもできる。これは、ＤＭＤ４３０に含まれたミラーが引き続きオン状態を維持する場合、光センサ４６０から光を検出できないためである。従って、一定区間は、ＤＭＤ４３０に含まれたミラーが全てオフ状態を維持することにより、その期間の間、光センサ４６０がスクリーンで散乱された光源４７０の光を検出できるようになる。例えば、明るさを表すためのレベルが、計２５６レベルが存在するとしたら、ＤＭＤ４３０は明るさを表すレベルを２４０個に縮小し、残りの１６レベルに該当する区間の間、ＤＭＤ４３０に含まれたミラーを全てオフ状態に維持して実現することもできる。

このように、ＤＭＤ４３０が１フレームに該当する区間中で一部区間の間、全てのミラーをオフ状態に維持することにより、スクリーン４５０の全ての部分でユーザのタッチなどを認識できるように実現できるようになる。

光吸収部４４０は、ＤＭＤ４３０に含まれたミラーがオフ状態の時に反射される光を吸収する。従って、ＤＭＤ４３０に含まれたミラーがオフ状態である場合、ミラーに対応するスクリーン４５０上の地点には光が投射されなくなる。

スクリーン４５０は、ディスプレイ用ランプ４１０から発光した光の中でＤＭＤ４３０で反射される光が投射されて映像が表示される。具体的に、スクリーン４５０は、ＤＭＤ４３０に含まれたミラーの中でオン状態のミラーで反射された光が投射される。このように、ＤＭＤ４３０のミラーの中、オン状態のミラーで反射された光がスクリーン４５０に入力された映像を表示するようになる。

光センサ４６０は、ＤＭＤ４３０で反射される光を検出する。具体的に、光源４７０から照射された光がスクリーンで散乱された後に、ＤＭＤ４３０で反射されると、光センサ４６０はＤＭＤ４３０で反射された光を検出する。特に、光センサ４６０はＤＭＤ４３０に含まれた少なくとも一つのミラーがオフ状態の時に反射される光を検出する。従って、光センサ４６０は、ＤＭＤ４３０のミラーがオフ状態の時に反射される光の光路上に配置される。

光センサ４６０は、スクリーン４５０の全体に対するイメージ情報を検出する。従って、スクリーン４５０で散乱が生じると、光センサ４６０の画素の中で、その散乱された地点に対応する画素で散乱された光を検出するようになる。

従って、光センサ４６０から検出された情報は、スクリーンの全体で散乱の生じた領域のみが明るく表示された形態のイメージ情報であってよい。即ち、光センサ４６０から検出された情報は、スクリーン４５０の全体に対して光の散乱有無が示されたイメージ情報であってよい。スクリーン４５０で散乱の生じた領域はタッチされた領域または光源４７０の光の照射された領域を示すため、制御部４８０は光センサ４６０から検出された情報を用いてスクリーン４５０上でタッチされた領域または光源４７０の光の照射された領域を決定できるようになる。

光センサ４６０は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）光センサまたはＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）光センサなどで実現できる。

このように、光センサ４６０がスクリーン４５０で散乱された光を検出することにより、スクリーン４５０上でタッチされた領域またはスクリーン４５０上で光源４７０の光の照射された地点を検出できるようになる。

光源４７０は、スクリーン４５０に光を照射する。具体的に、光源４７０はスクリーン４５０内に全反射されるように光を照射したり、スクリーン４５０の外部からスクリーンの表面に光を照射することができる。

光源４７０がスクリーン４５０内で全反射されるように光を照射する場合、スクリーン内で全反射される光はスクリーン４５０上のタッチされた領域で散乱される。そして、スクリーン４５０で散乱された光はＤＭＤ４３０で反射されて光センサ４６０により検出される。そして、制御部４８０は光センサ４６０から検出された情報を用いてスクリーン上でタッチされた領域を決定するようになる。

この場合、光源４７０として赤外線光源が用いられる。赤外線はスクリーン４５０で散乱されたとしても視聴者の目には見えないからである。なお、赤外線を用いるため、ユーザの手でないそれ以外の物質（ボールペン、タッチ用のペンなど）でタッチをしてもタッチを認識できるようになる。

光源４７０がスクリーン４５０内で全反射されるように光を照射する場合に対する例は、図５、図６を参照して詳細な説明は後述する。

このように、ＤＬＰディスプレイ装置に光センサ４６０と光源４７０とを追加することにより、ＤＬＰディスプレイ装置でタッチスクリーン機能を実現できるようになる。なお、このようにＤＬＰディスプレイ装置にタッチスクリーンを実現すれば、タッチスクリーンの実現のための光源４７０の光の光軸とディスプレイ用ランプ４１０の光の光軸とが同様であるため、表示された映像とタッチされた地点間の歪み（Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）が最小化され、映像の座標値とタッチ情報の座標値とに対するキャリブレーション（Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）を最小化できるようになる。なお、ＤＬＰディスプレイ装置に光センサ４６０と光源４７０のみが追加されるため、より安い値段でタッチスクリーン機能を実現することができるようになる。

一方、光源４７０がスクリーン４５０の外部からスクリーン４５０の表面に光を照射する場合、光源４７０から照射された光はスクリーン４５０の表面で散乱される。そして、スクリーン４５０で散乱された光はＤＭＤ４３０で反射されて光センサ４６０により検出される。そして、制御部４８０は、光センサ４６０から検出された情報を用いてスクリーン上で光源４７０の光の照射された領域を決定するようになる。

このように、光源４７０として可視光線光源が用いられる。例えば、光源４７０はレーザポインタであってよい。具体的に、プレゼンテーションを行なう際に使われるレーザポインタの光をＤＬＰディスプレイ装置の画面に照らすと、ＤＬＰディスプレイ装置はスクリーンでレーザポインタの照射された領域がどの部分であるか検出できるようになる。以下記載の光源認識機能とは、光源４７０の光がスクリーン上に照射された位置をＤＬＰディスプレイ装置が認識する機能を意味する。

光源４７０がスクリーン４５０の外部からスクリーン４５０の表面に光を照射する場合に対する例は、図７、図８を参照して詳細な説明は後述する。

このように、ＤＬＰディスプレイ装置に光センサ４６０と光源４７０とを追加することにより、ＤＬＰディスプレイ装置で光源（例えば、レーザポインタ）認識機能を実現できるようになる。なお、このように、ＤＬＰディスプレイ装置に光源認識機能を実現すれば、光源認識のための光源４７０の光の光軸とディスプレイ用ランプ４１０の光の光軸とが同様であるため、表示された映像と光源の光の照射された地点間の歪み（Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）が最小化され、映像の座標値と光源の照射された地点の座標値とに対するキャリブレーション（Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）を最小化できるようになる。なお、ＤＬＰディスプレイ装置に光センサ４６０と光源４７０のみが追加されるため、より安い値段で光源認識機能を実現することができるようになる。

制御部４８０は、ＤＬＰディスプレイ装置を全般的に制御する。制御部４８０は操作ボタンまたはリモコンを通じてユーザの命令が入力された場合、ユーザの命令に従って当該動作が行なわれるように制御信号を出力する。

特に、制御部４８０は、光センサ４６０から検出された情報を用いて、スクリーン４５０上でタッチされた領域を決定したり、スクリーン４５０上で光源４７０の光の照射された領域を決定する。

このように、ＤＬＰディスプレイ装置は、ＤＭＤ４３０と、光センサ４６０および光源４７０を用いてタッチスクリーン機能または光源認識機能などのユーザインターフェースを提供できるようになる。特に、上述のように、従来のＤＬＰディスプレイ装置に光センサ４６０および光源４７０のみを追加して、タッチスクリーン機能または光源認識機能を実現できるようになるため、より安い値段でより正確なユーザインターフェース機能を提供できるようになる。

以下では、図２および図３を参考にして、ユーザインターフェース提供方法について詳細に説明する。

図２は、本発明の一実施形態に係るＤＬＰディスプレイ装置でユーザのタッチを認識するユーザインターフェース提供方法を説明するためのフローチャートである。

まず、光源４７０は、スクリーン４５０の内部に全反射されるように光を照射する（Ｓ２１０）。この場合、光源４７０として赤外線光源が用いられる。赤外線はスクリーン４５０で散乱されたとしてもユーザの目には見えないからである。なお、赤外線を用いるため、ユーザの手でないそれ以外の物質（ボールペン、タッチ用のペンなど）でタッチをしてもタッチを認識できるようになる。

そして、ユーザがスクリーン４５０をタッチすると、スクリーン４５０内で全反射される光はスクリーン４５０上のタッチされた領域で散乱される（Ｓ２２０）。

その後に、ＤＭＤ４３０は、光源４７０から照射された光がスクリーン４５０で散乱されると、散乱された光を光センサ４６０に反射させる（Ｓ２３０）。このとき、ＤＭＤ４３０が１フレームに該当する区間中で一部区間の間、含まれた全てのミラーをオフ状態に維持するステップと更に含んでよい。これは、ＤＭＤ４３０に含まれたミラーが引き続きオン状態を維持する場合、光センサ４６０から光を検出できないため、ＤＭＤ４３０がミラーを強制的にオフ状態に維持させるのである。

その後に、光センサ４６０はＤＭＤ４３０で反射された光を検出する（Ｓ２４０）。特に、光センサ４６０はＤＭＤ４３０に含まれた少なくとも一つのミラーがオフ状態の時に反射される光を検出する。従って、光センサ４６０は、ＤＭＤ４３０のミラーがオフ状態の時に反射される光の光路上に配置される。

そして、制御部４８０は、光センサ４６０から検出された情報を用いてスクリーン４５０上でタッチされた領域を決定する（Ｓ２５０）。光センサ４６０から検出された情報は、スクリーンの全体で散乱の生じた領域のみが明るく示された形態のイメージ情報であってよい。即ち、光センサ４６０から検出された情報は、スクリーン４５０の全体に対して光の散乱有無が示されたイメージ情報であってよい。スクリーン４５０で散乱の生じた領域はタッチされた領域を示すため、制御部４８０は光センサ４６０から検出された情報を用いてスクリーン４５０上でタッチされた領域を決定できるようになる。

このような過程を経て、ＤＬＰディスプレイ装置でタッチスクリーン機能を提供することができるようになる。

図３は、本発明の一実施形態に係るＤＬＰディスプレイ装置でスクリーン４５０に照射された光を認識するユーザインターフェース提供方法を説明するためのフローチャートである。

まず、光源４７０は、スクリーン４５０の外部からスクリーンの表面に光を照射する（Ｓ３１０）。この場合、光源４７０として可視光線光源が用いられる。例えば、光源４７０はレーザポインタであってよい。具体的に、プレゼンテーションを行なう際に使われるレーザポインタの光をＤＬＰディスプレイ装置の画面に照らすと、ＤＬＰディスプレイ装置はスクリーンでレーザポインタの照射された領域がどの部分であるか検出できるようになる。以下記載の光源認識機能とは、光源４７０の光がスクリーン上に照射された位置をＤＬＰディスプレイ装置が認識する機能を意味する。

そして、スクリーン４５０の外部から照射された光はスクリーン４５０の表面で散乱される（Ｓ３２０）。

その後に、ＤＭＤ４３０は、光源４７０から照射された光がスクリーン４５０で散乱されると、散乱された光を光センサ４６０に反射させる（Ｓ３３０）。このとき、ＤＭＤ４３０が１フレームに該当する区間中で一部区間の間、含まれた全てのミラーをオフ状態に維持するステップと更に含んでよい。これは、ＤＭＤ４３０に含まれたミラーが引き続きオン状態を維持する場合、光センサ４６０から光を検出できないため、ＤＭＤ４３０がミラーを強制的にオフ状態に維持させるのである。

次いで、光センサ４６０はＤＭＤ４３０で反射された光を検出する（Ｓ３４０）。特に、光センサ４６０はＤＭＤ４３０に含まれた少なくとも一つのミラーがオフ状態の時に反射される光を検出する。従って、光センサ４６０は、ＤＭＤ４３０のミラーがオフ状態の時に反射される光の光路上に配置される。

そして、制御部４８０は、光センサ４６０から検出された情報を用いてスクリーン４５０上で光源４７０の光の照射された領域を決定する（Ｓ３５０）。光センサ４６０から検出された情報は、スクリーンの全体で散乱の生じた領域のみが明るく示された形態のイメージ情報であってよい。即ち、光センサ４６０から検出された情報は、スクリーン４５０の全体に対して光の散乱有無が示されたイメージ情報であってよい。スクリーン４５０で散乱の生じた領域は光源４７０の光の照射された領域を示すため、制御部４８０は光センサ４６０から検出された情報を用いてスクリーン４５０上で光源４７０の光の照射された領域を決定できるようになる。

このような過程を経て、ＤＬＰディスプレイ装置でタッチスクリーン機能を提供することができるようになる。

以下では、図４ないし図８を参考に、ＤＬＰディスプレイ装置でタッチスクリーン機能および光源認識機能が実現される形態について詳細に説明する。以下の図４ないし図８に対する説明において、図１で説明された各構成要素の機能に対する内容は上述したため、繰り返し説明は省略する。

図４は、本発明の実施形態に係るＤＬＰディスプレイ装置内でディスプレイ用ランプの光がＤＭＤで反射されてスクリーンに照射され、映像がスクリーンに表示される過程を概略的に示す図である。

図４に示すように、ＤＭＤ４３０は、第１ミラー４３３と、第２ミラー４３６および第３ミラー４３９を含む。これはＤＭＤ４３０に含まれたミラーの一部を示す図であり、勿論ＤＭＤ４３０はその他に多くのミラーを更に含んでよい。

スクリーン４５０には、第１領域４５３と、第２領域４５６および第３領域４５９が含まれる。そして、第１領域４５３は第１ミラー４３３に対応するスクリーン上の領域であり、第２領域４５６は第２ミラー４３６に対応するスクリーン上の領域であり、第３領域４５９は第３ミラー４３９に対応するスクリーン上の領域である。

レンズ４９０は、スクリーン４５０とＤＭＤ４３０との間で光を集める役割を果たす。

図４に示すように、ディスプレイ用ランプ４１０は白色光を照射し、カラーホイール４２０（図４では省略）によりフィルタリングされた光がＤＭＤ４３０に照射される。

そして、ＤＭＤ４３０に含まれたミラーの中で、オンライン状態のミラーで反射された光がスクリーンに投射されることが確認できる。具体的に、第１ミラー４３３はオン状態であるため、第１ミラー４３３の反射光がスクリーン４５０の第１領域４５３に放射されることが確認できる。そして、第２ミラー４３６はオフ状態であるため、第２ミラー４３６の反射光は光吸収部４４０に放射されることが確認できる。そして、第３ミラー４３９はオン状態であるため、第３ミラー４３９の反射光がスクリーン４５０の第３領域４５９に放射されることが確認できる。従って、スクリーン４５０上には、第１領域４５３と第３領域４５９とのみ、光が示され、第２領域４５６は暗く示されるようになる。

このような原理を用いて、ＤＬＰディスプレイ装置はスクリーン４５０に映像を表示する。

図５は、本発明の一実施形態に係るスクリーン上の第２領域４５６をタッチした場合を示す図である。

図５に示すように、光源４７０はスクリーン４５０内で全反射されるように光を照射する。この場合、光源４７０として赤外線光源が用いられる。なお、図５に示すように、ユーザが第２領域４５６をタッチすると、全反射される光がタッチされた第２領域４５６で散乱される。

そして、散乱された光はレンズ４９０を通り、ＤＭＤ４３０の第２ミラー４３６で反射され、光センサ４６０に照射される。すると、光センサ４６０はスクリーン４５０上の第２領域４５６でタッチが入力されたことを検出できるようになる。

図６は、本発明の一実施形態に係るスクリーン上の第１領域４５３をタッチした場合を示す図である。

図６に示すように、光源４７０はスクリーン４５０内で全反射されるように光を照射する。この場合、光源４７０として赤外線光源が用いられる。なお、図６に示すように、ユーザが第１領域４５３をタッチすると、全反射される光がタッチされた第１領域４５３で散乱される。

そして、散乱された光はレンズ４９０を通り、ＤＭＤ４３０の第１ミラー４３３で反射され、光センサ４６０に照射される。すると、光センサ４６０はスクリーン４５０上の第１領域４５３でタッチが入力されたことを検出できるようになる。

このように、ＤＬＰディスプレイ装置に光センサ４６０と光源４７０とを追加してタッチスクリーン機能を実現できる。

図７は、本発明の別の実施形態に係るスクリーン上の第２領域４５６に光源の光が照射された場合を示す図である。

図７に示すように、光源４７０はスクリーン４５０の外部からスクリーン４５０の第２領域４５６に光を照射する。この場合、光源４７０として可視光線光源（例えば、レーザポインタ）が用いられる。そして、図７に示すように、光源４７０から照射された光は第２領域４５６で散乱される。

そして、散乱された光はレンズ４９０を通り、ＤＭＤ４３０の第２ミラー４３６で反射され、光センサ４６０に照射される。すると、光センサ４６０はスクリーン４５０上の第２領域４５６に光源４７０の光が照射されたことを検出できるようになる。

図８は、本発明の別の実施形態に係るスクリーン上の第１領域４５３に光源の光が照射された場合を示す図である。

図８に示すように、光源４７０はスクリーン４５０の外部からスクリーン４５０の第１領域４５３に光を照射する。この場合、光源４７０として可視光線光源（例えば、レーザポインタ）が用いられる。そして、図８に示すように、光源４７０から照射された光は第１領域４５３で散乱される。

そして、散乱された光はレンズ４９０を通り、ＤＭＤ４３０の第１ミラー４３３で反射され、光センサ４６０に照射される。すると、光センサ４６０はスクリーン４５０上の第１領域４５３に光源４７０の光が照射されたことを検出できるようになる。

このように、ＤＬＰディスプレイ装置に光センサ４６０と光源４７０とを追加して光源認識機能を実現できるようになる。

このような方式で、ＤＬＰディスプレイ装置でタッチスクリーン機能や光源認識機能を実現すれば、ディスプレイ用の光の光軸とタッチまたは光源認識用の光の光軸とが同様であるため、キャリブレーションや補正作業が必要でなくなる。映像の座標とタッチまたは光源の位置座標とのキャリブレーションおよび歪み（Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）が最小化できるようになる。これにより、ＤＬＰディスプレイ装置は、映像を表示すると同時にユーザインターフェース機能を手軽に提供できるようになる。

本実施形態で、ＤＬＰディスプレイ装置は、ＤＬＰ ＴＶなど、ＤＬＰ技術が用いられたディスプレイ装置なら、如何なるものでも適用できることはいうまでもない。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

Claims (18)

1. スクリーンに光を照射する光源と、
   前記光源から照射された光が前記スクリーンで散乱されると、前記散乱された光を反射させるＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）と、
   前記ＤＭＤで反射される光を検出する光センサと、
   を含むＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）ディスプレイ装置。
2. 前記光センサは、
   前記ＤＭＤに含まれた少なくとも一つのミラーがオフ状態の時に反射される光を検出することを特徴とする請求項１に記載のＤＬＰディスプレイ装置。
3. 前記ＤＭＤは、
   １フレームに該当する区間中で一部区間の間、前記ＤＭＤに含まれた全てのミラーをオフ状態に維持することを特徴とする請求項２に記載のＤＬＰディスプレイ装置。
4. 前記光源は、前記スクリーン内で全反射されるように光を照射し、
   前記スクリーン内で全反射される光は、前記スクリーン上のタッチされた領域で散乱されることを特徴とする請求項１に記載のＤＬＰディスプレイ装置。
5. 前記光センサから検出された情報を用いて、前記スクリーン上でタッチされた領域を決定する制御部を更に含むことを特徴とする請求項４に記載のＤＬＰディスプレイ装置。
6. 前記光源は赤外線光源であることを特徴とする請求項４に記載のＤＬＰディスプレイ装置。
7. 前記光源は、前記スクリーンの外部から前記スクリーンの表面に光を照射し、
   前記スクリーンの外部から照射された光は前記スクリーンの表面で散乱されることを特徴とする請求項１に記載のＤＬＰディスプレイ装置。
8. 前記光センサから検出された情報を用いて、前記スクリーン上で前記光源の光の照射された領域を決定する制御部を更に含むことを特徴とする請求項７に記載のＤＬＰディスプレイ装置。
9. 前記光源は可視光線光源であることを特徴とする請求項７に記載のＤＬＰディスプレイ装置。
10. ＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）ディスプレイ装置のユーザインターフェース提供方法において、
    スクリーンに光を照射するステップと、
    前記照射された光が前記スクリーンで散乱されると、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）が前記散乱された光を反射させるステップと、
    前記ＤＭＤで反射される光を光センサが検出するステップと、
    を含むユーザインターフェース提供方法。
11. 前記検出ステップは、
    前記ＤＭＤに含まれた少なくとも一つのミラーがオフ状態の時に反射される光を検出することを特徴とする請求項１０に記載のユーザインターフェース提供方法。
12. 前記ＤＭＤが、１フレームに該当する区間中で一部区間の間、前記ＤＭＤに含まれた全てのミラーをオフ状態に維持するステップを更に含むことを特徴とする請求項１１に記載のユーザインターフェース提供方法。
13. 前記照射ステップは、
    前記スクリーン内で全反射されるように光を照射し、
    前記スクリーン内で全反射される光は、前記スクリーン上のタッチされた領域で散乱されることを特徴とする請求項１０に記載のユーザインターフェース提供方法。
14. 前記光センサから検出された情報を用いて、前記スクリーン上でタッチされた領域を決定するステップを更に含むことを特徴とする請求項１３に記載のユーザインターフェース提供方法。
15. 前記スクリーン内に照射される光は赤外線であることを特徴とする請求項１３に記載のユーザインターフェース提供方法。
16. 前記照射ステップは、
    前記スクリーンの外部から前記スクリーンの表面に光を照射し、
    前記スクリーンの外部から照射された光は前記スクリーンの表面で散乱されることを特徴とする請求項１０に記載のユーザインターフェース提供方法。
17. 前記光センサから検出された情報を用いて、前記スクリーン上で前記光の照射された領域を決定するステップを更に含むことを特徴とする請求項１６に記載のユーザインターフェース提供方法。
18. 前記スクリーンの外部から照射される光は可視光線であることを特徴とする請求項１６に記載のユーザインターフェース提供方法。

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