JP2015169718A - display control device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display control device that enables a user to safely use a screen even when the screen and an image projection device such as a projector are not synchronized to each other.SOLUTION: A synchronization signal acquisition unit 311 acquires a synchronization signal Ssync, and a synchronization signal determination unit 312 determines whether or not the synchronization signal Ssync and a common control signal Scom are synchronized to each other. When the synchronization signal determination unit 312 has determined that the synchronization signal Ssync and the common control signal Scom are not synchronized to each other, a shutter 51 is closed.

Description

本発明は、映像を表示するスクリーン等の表示を制御する表示制御装置に関する。   The present invention relates to a display control device that controls display of a screen or the like that displays an image.

例えばガラスのような透明体をスクリーンとしてプロジェクタ等から投射した画像をそのスクリーンに表示する表示装置は、例えば特許文献1のように既に知られている。   For example, Patent Document 1 discloses a display device that displays an image projected from a projector or the like using a transparent body such as glass as a screen.

特許文献1には、光線透過状態と光線散乱状態とをとることができる液晶層が透明な一対の電極付基板間に挟持されてなるスクリーンと、画像を前記スクリーンに投射する画像投射装置とが備えられた画像表示装置において、光線透過状態と光線散乱状態との組みの繰り返しの最小単位よりなるフレームが所定の関係を満たすようにすることが記載されている。   Patent Document 1 includes a screen in which a liquid crystal layer capable of taking a light transmitting state and a light scattering state is sandwiched between a pair of transparent substrates with electrodes, and an image projecting device that projects an image onto the screen. In the provided image display device, it is described that a frame composed of a minimum unit of repetition of a set of a light transmission state and a light scattering state satisfies a predetermined relationship.

特開2004−184979号公報JP 2004-184979 A

特許文献1に記載されたような表示装置は、スクリーンを散乱状態とするタイミングと画像投射装置(プロジェクタ)から画像を投射するタイミングとを同期させる必要がある。同期が外れてしまうと、映像が正しく表示されないだけでなく、プロジェクタの配置によっては、観察者がプロジェクタの投射光を直視してしまう恐れがある。   The display device described in Patent Document 1 needs to synchronize the timing when the screen is in a scattering state and the timing when an image is projected from the image projection device (projector). If the synchronization is lost, not only the image is not correctly displayed, but also depending on the arrangement of the projector, there is a possibility that the observer looks directly at the projection light of the projector.

また、プロジェクタとスクリーンはそれぞれ別体で構成されることが多いので、それぞれの個別に起動した場合は当然ながら同期は取れていない。   In addition, since the projector and the screen are often configured separately from each other, they are naturally not synchronized when activated individually.

しかしながら、引用文献1にはスクリーンを散乱状態とするタイミングと画像投射装置(プロジェクタ)から画像を投射するタイミングとを、同期させることは記載されているものの、同期が外れた場合や、起動してから同期するまでのスクリーンの動作については何ら触れられていない。   However, although Cited Document 1 describes that the timing when the screen is in the scattering state and the timing when the image is projected from the image projection apparatus (projector) is synchronized, the case where the synchronization is lost or when the screen is activated There is no mention of screen behavior from sync to sync.

そこで、本発明は、上述した問題に鑑み、例えば、スクリーンとプロジェクタ等の画像投射装置とが同期していない場合でも安全にスクリーンを使用することができる表示制御装置を提供することを課題とする。   Therefore, in view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide a display control device that can safely use a screen even when the screen and an image projection device such as a projector are not synchronized. .

上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、光に対して透過状態と散乱状態とを切り替え可能なスクリーンの前記透過状態と前記散乱状態とを切り替えるために、所定の周期を有する制御信号に基づいて生成された電圧波形を印加する波形印加部と、前記スクリーンに投射される画像の投射周期に関する信号である画像周期信号を取得する画像周期信号取得部と、前記画像周期信号と前記制御信号とが同期しているか否かを判定する同期判定部と、前記同期判定部が前記画像周期信号と前記制御信号とが同期していないと判定した場合は、前記スクリーンに前記画像が到達しないようにする投射制限部と、を有することを特徴としている。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is characterized in that a predetermined period is used to switch between the transmission state and the scattering state of the screen that can switch between the transmission state and the scattering state with respect to light. A waveform application unit that applies a voltage waveform generated based on a control signal, an image cycle signal acquisition unit that acquires an image cycle signal that is a signal related to a projection cycle of an image projected on the screen, and the image cycle signal When the synchronization determination unit determines that the image period signal and the control signal are not synchronized, the image is displayed on the screen. And a projection restricting unit that prevents the light from reaching.

また、請求項9に記載の発明は、光に対して透過状態と散乱状態とを切り替え可能なスクリーンの前記透過状態と前記散乱状態とを切り替えるために、所定の周期を有する制御信号に基づいて生成された電圧波形を印加する波形印加工程と、前記スクリーンに投射される画像の投射周期に関する信号である画像周期信号を取得する画像周期信号取得工程と、前記画像周期信号と前記制御信号とが同期しているか否かを判定する同期判定工程と、前記同期判定工程が前記画像周期信号と前記制御信号とが同期していないと判定した場合は、前記スクリーンに前記画像が到達しないようにする投射制限工程と、を含むことを特徴としている。   The invention according to claim 9 is based on a control signal having a predetermined period in order to switch between the transmission state and the scattering state of the screen capable of switching between the transmission state and the scattering state with respect to light. A waveform applying step for applying the generated voltage waveform, an image periodic signal acquiring step for acquiring an image periodic signal that is a signal related to a projection cycle of an image projected on the screen, and the image periodic signal and the control signal. When the synchronization determination step for determining whether or not the image is synchronized and the synchronization determination step determines that the image cycle signal and the control signal are not synchronized, the image is prevented from reaching the screen. A projection limiting step.

請求項10に記載の発明は、請求項9に記載の表示制御装置の制御方法を、コンピュータにより実行させることを特徴としている。   The invention described in claim 10 is characterized in that the display control device control method described in claim 9 is executed by a computer.

請求項11に記載の発明は、請求項10に記載の表示制御装置の制御プログラムを格納したことを特徴としている。   The invention described in claim 11 is characterized in that the control program for the display control device described in claim 10 is stored.

本発明の第1の実施例にかかる表示制御装置を備えた表示装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the display apparatus provided with the display control apparatus concerning 1st Example of this invention. 図1に示されたスクリーンの模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of the screen shown by FIG. 図1に示されたスクリーンの光学特性と同期して投射するプロジェクタの説明図である。It is explanatory drawing of the projector which projects in synchronization with the optical characteristic of the screen shown by FIG. 図1に示された表示装置における映像光による映像とスクリーンの背景が重なる表示状態の説明図である。It is explanatory drawing of the display state with which the image | video by the image light and the background of a screen overlap in the display apparatus shown by FIG. 図1に示された同期制御部の機能的構成図である。It is a functional block diagram of the synchronous control part shown by FIG. 図6に示された同期信号判定部、共通制御信号取得部および駆動制御信号生成部の機能的構成図である。FIG. 7 is a functional configuration diagram of a synchronization signal determination unit, a common control signal acquisition unit, and a drive control signal generation unit shown in FIG. 6. 図1に示された同期制御部の動作のフローチャートである。It is a flowchart of operation | movement of the synchronous control part shown by FIG. 図1に示された同期制御部内の信号波形と、印加する駆動電圧波形と、光学状態と、の関係の一例を示したタイミングチャートである。2 is a timing chart showing an example of a relationship between a signal waveform in the synchronization control unit shown in FIG. 1, a drive voltage waveform to be applied, and an optical state. 図1に示された同期制御部内の信号波形と、印加する駆動電圧波形と、光学状態と、の関係の他の例を示したタイミングチャートである。6 is a timing chart showing another example of the relationship between the signal waveform in the synchronization control unit shown in FIG. 1, the drive voltage waveform to be applied, and the optical state. 同期信号と共通制御信号との周期と位相を合わせる(同期させる)動作を示したタイミングチャートである。5 is a timing chart showing an operation of matching (synchronizing) the period and phase of a synchronization signal and a common control signal. 同期信号と共通制御信号との周期と位相を合わせる(同期させる)動作を示したタイミングチャートである。5 is a timing chart showing an operation of matching (synchronizing) the period and phase of a synchronization signal and a common control signal. 同期信号と共通制御信号との周期と位相を合わせる(同期させる)動作を示したタイミングチャートである。5 is a timing chart showing an operation of matching (synchronizing) the period and phase of a synchronization signal and a common control signal. 同期信号と共通制御信号との周期と位相を合わせる(同期させる)動作を示したタイミングチャートである。5 is a timing chart showing an operation of matching (synchronizing) the period and phase of a synchronization signal and a common control signal. 他の構成例にかかる表示制御装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the display control apparatus concerning the other structural example. 他の構成例にかかる表示制御装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the display control apparatus concerning the other structural example. 本発明の第2の実施例にかかる表示制御装置を備えた表示装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the display apparatus provided with the display control apparatus concerning the 2nd Example of this invention. 図16に示されたプロジェクタの構成図である。It is a block diagram of the projector shown by FIG. 本発明の第3の実施例にかかる同期制御部が制御するスクリーンの模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of the screen which the synchronous control part concerning the 3rd Example of this invention controls. 図18に示された複数の制御電極の配置を示すスクリーンの模式的な正面図である。FIG. 19 is a schematic front view of a screen showing an arrangement of a plurality of control electrodes shown in FIG. 18. 図18に示されたスクリーンの走査と駆動との同期制御の説明図である。It is explanatory drawing of the synchronous control of the scanning of a screen shown by FIG. 18, and a drive. 図18に示されたスクリーンを走査するプロジェクタの説明図である。It is explanatory drawing of the projector which scans the screen shown by FIG. 図18に示されたスクリーンの走査と駆動の模式的なタイミングチャートである。FIG. 19 is a schematic timing chart of scanning and driving of the screen shown in FIG. 18. コモンDC方式による駆動例を示したタイミングチャートである。It is a timing chart showing an example of driving by a common DC system.

以下、本発明の一実施形態にかかる表示装置を説明する。本発明の一実施形態にかかる表示制御装置は、画像周期信号取得部がスクリーンに投射される画像の投射周期に関する信号である画像周期信号を取得し、同期判定部が画像周期信号と制御信号とが同期しているか否かを判定する。そして、投射制限部が同期判定部が画像周期信号と制御信号とが同期していないと判定した場合は、スクリーンに投射される画像が到達しないようにする。このようにすることにより、プロジェクタ等が出力する画像周期信号とスクリーンの散乱状態を制御する制御信号とが同期していない場合はスクリーンに画像が投射されないために、スクリーンとプロジェクタ等の画像投射装置とが同期していない場合でも安全にスクリーンを使用することができる。   Hereinafter, a display device according to an embodiment of the present invention will be described. In the display control device according to the embodiment of the present invention, the image periodic signal acquisition unit acquires an image periodic signal that is a signal related to the projection period of the image projected on the screen, and the synchronization determination unit includes the image periodic signal and the control signal. It is determined whether or not they are synchronized. Then, when the projection limiting unit determines that the synchronization determination unit determines that the image cycle signal and the control signal are not synchronized, the image projected on the screen is prevented from reaching. In this way, when the image periodic signal output from the projector or the like and the control signal for controlling the scattering state of the screen are not synchronized, the image is not projected onto the screen. You can safely use the screen even if and are not synchronized.

また、投射制限部が、スクリーンに投射される画像を透過または遮断するシャッターを含んでいてもよい。このようにすることにより、例えば機械式のシャッターや液晶式のシャッターなどにより、スクリーンに画像が到達しないようにすることができる。また、このようなシャッターをプロジェクタ等の投射装置に外付けすることにより、投射装置は周知のものを用いることができる。   In addition, the projection limiting unit may include a shutter that transmits or blocks an image projected on the screen. By doing so, it is possible to prevent an image from reaching the screen by, for example, a mechanical shutter or a liquid crystal shutter. Further, by attaching such a shutter to a projection device such as a projector, a well-known projection device can be used.

また、投射制限部が、画像を投射するプロジェクタから画像が投射されないように制御してスクリーンに画像が到達しないようにしてもよい。このようにすることにより、シャッター等を用いることなく、例えば直接光源の制御をしたり黒画像を挿入して光源を光らないようにしたりすることで、スクリーンに画像が到達しないようにすることができる。   In addition, the projection limiting unit may control the projector so that the image is not projected from the projector that projects the image so that the image does not reach the screen. By doing so, it is possible to prevent the image from reaching the screen, for example, by directly controlling the light source or by inserting a black image so that the light source does not shine without using a shutter or the like. it can.

また、投射制限部は、スクリーンの起動時から同期判定部が画像周期信号と制御信号とが同期していると判定するまでの期間は、スクリーンに画像が到達しないようにしてもよい。このようにすることにより、スクリーン起動時にプロジェクタ等と同期していない際にも安全にスクリーンを起動させて使用することができる。   The projection limiting unit may prevent the image from reaching the screen during a period from when the screen is activated until the synchronization determination unit determines that the image cycle signal and the control signal are synchronized. By doing so, the screen can be safely activated and used even when the screen is not synchronized with the projector or the like.

また、投射制限部は、画像周期信号取得部が画像周期信号を取得できない場合はスクリーンに画像が到達しないようにしてもよい。このようにすることにより、プロジェクタ等から出力される画像周期信号が定期的に取得できなくなった場合は、スクリーンに画像が到達しないようにすることができる。   The projection limiting unit may prevent the image from reaching the screen when the image periodic signal acquisition unit cannot acquire the image periodic signal. By doing so, it is possible to prevent the image from reaching the screen when the image periodic signal output from the projector or the like cannot be periodically acquired.

また、投射制限部は、スクリーンの停止指示情報を取得した場合、画像周期信号取得部が画像周期信号を取得できなくなるまでスクリーンに画像が到達しないようにしてもよい。このようにすることにより、スクリーンを停止する際に、プロジェクタ等の投射が終了するまで透過状態となったスクリーンに画像が到達することを防止できる。したがって、プロジェクタ等の投射終了前に観察者がプロジェクタ等の光を直視することがなくなる。   In addition, when the projection limiting unit acquires screen stop instruction information, the projection limiting unit may prevent the image from reaching the screen until the image periodic signal acquisition unit cannot acquire the image periodic signal. In this way, when the screen is stopped, it is possible to prevent the image from reaching the screen that is in a transmissive state until the projection of the projector or the like is completed. Therefore, the observer does not look directly at the light from the projector or the like before the projection of the projector or the like is finished.

また、同期判定部が画像周期信号と制御信号とが同期していないと判定している期間に、画像周期信号と制御信号とを同期させる同期制御部を有してもよい。このようにすることにより、スクリーンに画像が到達していない期間に画像周期信号と制御信号とを同期させることができる。   Moreover, you may have a synchronous control part which synchronizes an image period signal and a control signal in the period which the synchronization determination part determines with the image period signal and the control signal not synchronizing. By doing in this way, an image cycle signal and a control signal can be synchronized in the period when the image has not reached the screen.

また、同期判定部が画像周期信号と制御信号とが同期していないと判定し、投射制限部がスクリーンに画像が到達しないようにしている期間は、波形印加部がスクリーンを透過状態とするように電圧波形を印加するもよい。このようにすることにより、投射制限部がスクリーンに画像が到達しないようにしている期間は、スクリーン越しに背景を観察することができる。   In addition, during the period in which the synchronization determination unit determines that the image periodic signal and the control signal are not synchronized and the projection limiting unit prevents the image from reaching the screen, the waveform application unit is set to transmit the screen. A voltage waveform may be applied to the. By doing so, the background can be observed through the screen during the period when the projection restricting unit prevents the image from reaching the screen.

また、本発明の一実施形態にかかる表示制御装置の制御方法は、画像周期信号取得工程でスクリーンに投射される画像の投射周期に関する信号である画像周期信号を取得し、同期判定工程で画像周期信号と制御信号とが同期しているか否かを判定する。そして、投射制限工程で同期判定工程が画像周期信号と制御信号とが同期していないと判定した場合は、スクリーンに投射される画像が到達しないようにする。このようにすることにより、プロジェクタ等が出力する画像周期信号とスクリーンの散乱状態を制御する制御信号とが同期していない場合はスクリーンに画像が投射されないために、スクリーンとプロジェクタ等の画像投射装置とが同期していない場合でも安全にスクリーンを使用することができる。   The display control apparatus control method according to an embodiment of the present invention acquires an image cycle signal that is a signal related to a projection cycle of an image projected on a screen in the image cycle signal acquisition step, and performs an image cycle in the synchronization determination step. It is determined whether the signal and the control signal are synchronized. When the synchronization determination step determines that the image period signal and the control signal are not synchronized in the projection limiting step, the image projected on the screen is prevented from reaching. In this way, when the image periodic signal output from the projector or the like and the control signal for controlling the scattering state of the screen are not synchronized, the image is not projected onto the screen. You can safely use the screen even if and are not synchronized.

また、上述した表示制御装置の制御方法をコンピュータにより実行させる表示制御装置の制御プログラムとしてもよい。このようにすることにより、コンピュータを用いて、スクリーンとプロジェクタ等の画像投射装置とが同期していない場合でも安全にスクリーンを使用することができる。   Moreover, it is good also as a control program of the display control apparatus which performs the control method of the display control apparatus mentioned above by computer. By doing so, the screen can be used safely even when the screen and the image projection apparatus such as a projector are not synchronized with each other using a computer.

また、上述した表示制御装置の制御プログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納してもよい。このようにすることにより、当該プログラムを機器に組み込む以外に単体でも流通させることができ、バージョンアップ等も容易に行える。   Further, the control program for the display control apparatus described above may be stored in a computer-readable recording medium. In this way, the program can be distributed as a single unit in addition to being incorporated in the device, and version upgrades can be easily performed.

本発明の第1の実施例にかかる表示制御装置を備える表示装置1を図1乃至図15を参照して説明する。表示装置1は図1に示すように、スクリーン21と、同期制御部31と、シャッター51と、を備え、プロジェクタ11が接続されている。表示装置1は、プロジェクタ11の映像光をスクリーン21で透過散乱する透過型プロジェクション装置である。   A display device 1 including a display control device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the display device 1 includes a screen 21, a synchronization control unit 31, and a shutter 51, and a projector 11 is connected to the display device 1. The display device 1 is a transmissive projection device that transmits and scatters image light from the projector 11 through a screen 21.

プロジェクタ11は、走査周期中にスクリーン21上で黒状態(投射光が出ない状態)を順次シフトさせる透過型あるいは反射型液晶ライトバルブなどを使用できるが、これ以外の素子を用いてもよい。また、プロジェクタ11は、映像の走査周期においてラスター走査し、スクリーン21の表示面に映像光(画像光)を点順次で投射するものでもよい。つまり、映像光が所定の周期で間欠的に投射される。このプロジェクタ11では、強度変調された光ビームの照射方向を可動ミラーで反射して振るような、例えばレーザプロジェクタなどを用いることができる。このプロジェクタ11は、映像光の照射位置がスクリーン21上の一方向に順次走査されているものと同様に考えることができる。   The projector 11 can use a transmission-type or reflection-type liquid crystal light valve that sequentially shifts the black state (a state in which no projection light is emitted) on the screen 21 during the scanning cycle, but other elements may be used. The projector 11 may perform raster scanning in the video scanning cycle and project video light (image light) on the display surface of the screen 21 dot-sequentially. That is, video light is projected intermittently at a predetermined cycle. As the projector 11, for example, a laser projector or the like in which the irradiation direction of the intensity-modulated light beam is reflected by a movable mirror and shaken can be used. The projector 11 can be considered in the same manner as the image light irradiation position being sequentially scanned in one direction on the screen 21.

プロジェクタ11は、スクリーン21へ映像情報(画像情報)により変調された映像光を投射できるものであればよい。なお、映像情報は、プロジェクタ11に入力される映像信号から得られる。映像信号には、たとえば、NTSC(National Television Standards Committee)方式、PAL(Phase Alternation by Line)方式のようなアナログ方式の映像信号、MPEG−TS(Moving Picture Experts Group − Transport Stream)フォーマット、HDV(High-Definition Video)フォーマットのようなデジタルフォーマットの映像信号がある。プロジェクタ11には、動画の映像信号だけでなく、たとえばJPEG(Joint Photographic Experts Group)のような静止画の映像信号が入力されてもよい。この場合、プロジェクタ11は、静止画を表示するための同じ映像光で、スクリーン21を繰り返し走査すればよい。   The projector 11 may be any projector that can project video light modulated by video information (image information) onto the screen 21. Note that the video information is obtained from a video signal input to the projector 11. Video signals include, for example, NTSC (National Television Standards Committee), analog video signals such as PAL (Phase Alternation by Line), MPEG-TS (Moving Picture Experts Group-Transport Stream) format, HDV (High -There are video signals in digital format such as Definition Video) format. The projector 11 may receive not only a moving image video signal but also a still image video signal such as JPEG (Joint Photographic Experts Group). In this case, the projector 11 may scan the screen 21 repeatedly with the same video light for displaying a still image.

スクリーン21は、電圧の印加により光学状態を変化できるものであればよい。スクリーン21の光学状態は、散乱する状態が映像状態であり、それよりも入射光の散乱が小さく且つ平行光線透過率が高い透明な透過状態が非映像状態である。即ち、光に対し透過状態と散乱状態とを切り替え可能となっている。   The screen 21 may be any screen that can change the optical state by applying a voltage. As for the optical state of the screen 21, a scattering state is an image state, and a transparent transmission state in which scattering of incident light is smaller and parallel light transmittance is higher than that is a non-image state. That is, it is possible to switch between a transmission state and a scattering state with respect to light.

スクリーン21は、例えば、液晶材料を用い、散乱状態と入射光の散乱が小さい透明な透過状態を変化させる調光スクリーンなどでよい。調光スクリーンには、例えば、高分子分散液晶などの液晶素子を用いたもの、透明セル内の白色粉体を移動させることで散乱状態と入射光の散乱が小さい透明な透過状態を制御する素子などを用いたものなどがある。   The screen 21 may be, for example, a light control screen that uses a liquid crystal material and changes a scattering state and a transparent transmission state in which scattering of incident light is small. The light control screen uses, for example, a liquid crystal element such as a polymer-dispersed liquid crystal, or an element that controls a transparent transmission state with small scattering of incident light by moving white powder in a transparent cell. There are things that use etc.

図2に、光学状態を制御可能なスクリーン21の模式的な断面図を示す。図2に示したスクリーン21は、一対の透明なガラス板23、24の間に液晶を含む複合材料等を挟み込んだ光学層25を有する。一方のガラス板24の光学層25側には、全面に対向電極26が形成される。他方のガラス板23の光学層25側には、全面に制御電極27が配置される。なお、電極26、27と光学層25との間に、絶縁体からなる中間層を形成してもよい。   FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the screen 21 that can control the optical state. The screen 21 shown in FIG. 2 has an optical layer 25 in which a composite material containing liquid crystal is sandwiched between a pair of transparent glass plates 23 and 24. A counter electrode 26 is formed on the entire surface of one glass plate 24 on the optical layer 25 side. A control electrode 27 is disposed on the entire surface of the other glass plate 23 on the optical layer 25 side. An intermediate layer made of an insulator may be formed between the electrodes 26 and 27 and the optical layer 25.

また、対向電極26および制御電極27は、たとえばITO(酸化インジウム・スズ)により、透明電極として形成される。光学層25は、制御電極27と対向電極26との間に配置される。また、対向電極26および制御電極27は、少なくともいずれか一方が、入射光の一部を透過させるハーフミラーとなるような電極として構成されていてもよい。   The counter electrode 26 and the control electrode 27 are formed as transparent electrodes by using, for example, ITO (indium tin oxide). The optical layer 25 is disposed between the control electrode 27 and the counter electrode 26. Further, at least one of the counter electrode 26 and the control electrode 27 may be configured as an electrode that is a half mirror that transmits a part of incident light.

スクリーン21は、第1の電極としての対向電極26と第2の電極としての制御電極27との間に電位差を生じるように電圧が印加される。光学層25内の光学状態は、対向電極26と制御電極27の印加電圧により変化する。   A voltage is applied to the screen 21 so as to generate a potential difference between the counter electrode 26 as the first electrode and the control electrode 27 as the second electrode. The optical state in the optical layer 25 varies depending on the voltage applied to the counter electrode 26 and the control electrode 27.

スクリーン21は、電位差を生じるように電圧が印加された際の状態によりリバースモードとノーマルモードに分類される。リバースモードで動作するスクリーン21は、電圧を印加していない通常状態において、スクリーン21が透明な透過状態となる。電圧を印加すると、印加電圧に応じた平行光線の散乱率の散乱状態となる。ノーマルモードで動作するスクリーンでは、電圧を印加していない通常状態において、スクリーンが散乱状態となる。電圧を印加すると、印加電圧に応じた平行光線透過率の透明な透過状態となる。そして、スクリーン21の光学状態は、所定の散乱状態が映像状態に対応し、それよりも平行光線透過率が高い透明な透過状態が非映像状態に対応する。なお、本実施例では、リバースモードで説明するが、ノーマルモードでも適用できる。   The screen 21 is classified into a reverse mode and a normal mode according to a state when a voltage is applied so as to generate a potential difference. The screen 21 operating in the reverse mode is in a transparent transmissive state in a normal state where no voltage is applied. When a voltage is applied, it becomes a scattering state with a scattering rate of parallel rays according to the applied voltage. In a screen operating in the normal mode, the screen is in a scattering state in a normal state where no voltage is applied. When a voltage is applied, a transparent transmission state with parallel light transmittance corresponding to the applied voltage is obtained. As for the optical state of the screen 21, a predetermined scattering state corresponds to an image state, and a transparent transmission state having a higher parallel light transmittance than that corresponds to a non-image state. In this embodiment, the reverse mode is described, but the normal mode is also applicable.

本発明の第1の実施例にかかる表示制御部としての同期制御部31は、映像(画像)が光として投射されるスクリーン21を、投射された映像光を散乱する状態に制御し、投射されていない場合に透過状態に制御する。同期制御部31は、図1に示したように、プロジェクタ11とスクリーン21とシャッター51とに接続される。同期制御部31は、プロジェクタ11の映像光の投射に同期させて、スクリーン21の光学状態およびシャッター51の動作を制御する。   The synchronization control unit 31 as the display control unit according to the first embodiment of the present invention controls the screen 21 on which the video (image) is projected as light so as to scatter the projected video light, and is projected. If not, control to transparent state. The synchronization control unit 31 is connected to the projector 11, the screen 21, and the shutter 51 as shown in FIG. The synchronization control unit 31 controls the optical state of the screen 21 and the operation of the shutter 51 in synchronization with the projection of the image light from the projector 11.

次に、本実施例にかかる表示装置1において、スクリーン21の光学特性と同期して投射するプロジェクタ11の投射方式を、図3を参照して説明する。図3は、プロジェクタ11がインターバルを空けて映像光を投射する方式の説明図である。この場合、スクリーン21には、図3(B)に示すように、走査周期の一部において短期的に映像光が投射される。スクリーン21は、図3(C)に示すように、該一部の期間において散乱状態とすればよい。   Next, in the display device 1 according to the present embodiment, a projection method of the projector 11 that projects in synchronization with the optical characteristics of the screen 21 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram of a method in which the projector 11 projects image light at intervals. In this case, as shown in FIG. 3B, image light is projected on the screen 21 in a short period of time during a part of the scanning cycle. As shown in FIG. 3C, the screen 21 may be in a scattering state during the partial period.

そして、該一部以外の期間において、スクリーン21の平行光線透過率を高くするようにスクリーン21の光学状態を制御すると、走査周期おいて、映像の輝度低下を招くことなく、スクリーン21のシースルー特性が得られる。定常的に映像光を投射する場合に比べ、同一輝度を得るには、1走査周期に対する散乱状態の時間程度のデューティ(図中duty:a)の概ね逆数倍の強さの投影光が必要となる。従って高いシースルー特性を得るには、強力なパルス発光の投射光出力が必要である。   When the optical state of the screen 21 is controlled so as to increase the parallel light transmittance of the screen 21 in a period other than the part, the see-through characteristic of the screen 21 is not caused in the scanning cycle without causing a decrease in the luminance of the image. Is obtained. In order to obtain the same luminance as compared with the case where image light is regularly projected, projection light whose intensity is approximately the reciprocal of the duty (duty: a) in the scattering state for one scanning period is required. It becomes. Therefore, in order to obtain a high see-through characteristic, a powerful pulsed projection light output is required.

なお、図3(B)に示した映像光の投射期間はプロジェクタ11自体の光源の発光期間としてもよいし、シャッター51が映像光を透過させる期間としてもよい。   3B may be a light emission period of the light source of the projector 11 itself, or may be a period during which the shutter 51 transmits the image light.

このようにプロジェクタ11とスクリーン21とシャッター51とを制御することで、スクリーン21は、その背面の物体を認識しうる透明さを有しつつ、常時散乱状態とした場合と同等の明るさで映像光を散乱して透過できる。つまり、背景物体を認識することが可能なシースルー性と、映像の高い視認性とを両立することが可能となる。   By controlling the projector 11, the screen 21, and the shutter 51 in this way, the screen 21 has transparency that can recognize the object on the back surface, and has the same brightness as that in the case where the screen 21 is always in a scattering state. Can scatter and transmit light. That is, it is possible to achieve both a see-through property capable of recognizing a background object and a high image visibility.

このプロジェクタ11とスクリーン21とシャッター51との同期制御のための切り替えタイミングの情報は、プロジェクタ11が出力する垂直同期信号等の画像周期信号に基づいて、同期制御部31からスクリーン21とシャッター51へ送出される。なお、プロジェクタ11およびスクリーン21並びにシャッター51と同期制御部31をマイクロ波、赤外線などの電磁波を用いたワイヤレス通信可能とし、これらの同期を得るための情報を無線信号により授受してもよい。   The switching timing information for synchronizing control among the projector 11, the screen 21, and the shutter 51 is transmitted from the synchronization control unit 31 to the screen 21 and the shutter 51 based on an image periodic signal such as a vertical synchronizing signal output from the projector 11. Sent out. The projector 11, the screen 21, the shutter 51, and the synchronization control unit 31 may be capable of wireless communication using electromagnetic waves such as microwaves and infrared rays, and information for obtaining these synchronizations may be exchanged by radio signals.

表示装置1では、たとえば図1の設置環境下では、図4に示したように画像を視認できる。図4は、映像光による映像とスクリーン21の背景とが重なる表示状態の説明図である。図4では、スクリーン21の右側に映像光による人物41の像が映り、左側に、スクリーン21の向こう側にある背景としての樹木42を見ることができる。   In the display device 1, for example, in the installation environment of FIG. 1, an image can be visually recognized as shown in FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram of a display state in which the image by the image light and the background of the screen 21 overlap. In FIG. 4, an image of a person 41 by video light is shown on the right side of the screen 21, and a tree 42 as a background on the other side of the screen 21 can be seen on the left side.

次に、図5に同期制御部31の機能的構成を示す。同期制御部31は、同期信号取得部311と、同期信号判定部312と、共通制御信号取得部313と、スクリーン制御信号生成部314と、を備えている。   Next, FIG. 5 shows a functional configuration of the synchronization control unit 31. The synchronization control unit 31 includes a synchronization signal acquisition unit 311, a synchronization signal determination unit 312, a common control signal acquisition unit 313, and a screen control signal generation unit 314.

画像周期信号取得部としての同期信号取得部311は、プロジェクタ11から出力される画像周期信号を取得する。本実施例では、プロジェクタ11が投射する映像の垂直同期信号を画像周期信号として説明する(以下の説明では単に同期信号とする)。即ち、垂直同期信号がスクリーン21に投射される画像の投射周期に関する信号に相当する。そして、同期信号取得部311は、同期信号(垂直同期信号)Ssyncから、その1周期の値である同期信号周期Tsyncを算出する。そして、同期信号取得部311は、図6に示すように、自身が取得した同期信号(垂直同期信号)Ssync、同期信号周期Tsyncを同期信号判定部312に出力する。   A synchronization signal acquisition unit 311 as an image periodic signal acquisition unit acquires an image periodic signal output from the projector 11. In the present embodiment, a vertical synchronization signal of a video projected by the projector 11 will be described as an image periodic signal (in the following description, it is simply referred to as a synchronization signal). That is, the vertical synchronization signal corresponds to a signal related to the projection cycle of the image projected on the screen 21. Then, the synchronization signal acquisition unit 311 calculates a synchronization signal period Tsync that is a value of one period from the synchronization signal (vertical synchronization signal) Ssync. Then, as illustrated in FIG. 6, the synchronization signal acquisition unit 311 outputs the synchronization signal (vertical synchronization signal) Ssync and the synchronization signal cycle Tsync acquired by itself to the synchronization signal determination unit 312.

同期判定部としての同期信号判定部312は、図6に示すように構成されている。同期信号判定部312は、同期信号検出部312aと、周期情報設定部312bと、周期ずれ検出および調整部312cと、遅延情報設定部312dと、位相ずれ検出および調整部312eと、同期判定部312fとを備えている。   The synchronization signal determination unit 312 as the synchronization determination unit is configured as shown in FIG. The synchronization signal determination unit 312 includes a synchronization signal detection unit 312a, a period information setting unit 312b, a period deviation detection and adjustment unit 312c, a delay information setting unit 312d, a phase deviation detection and adjustment unit 312e, and a synchronization determination unit 312f. And.

同期信号検出部312aは、同期信号取得部311が出力した同期信号Ssyncと共通制御信号取得部313から出力される共通制御信号Scomの周期Tcomとに基づいて、当該同期信号Ssyncを検出し検出信号を同期信号判定部に出力する。これは、同期信号Ssyncが1周期毎に検出されるべきパルス波形が有るか否かを検出している(同期信号Ssyncの波形については図8等を参照)。例えばScomの1周期またはn周期期間同期信号Ssyncが検出されない場合は検出されないとする。   The synchronization signal detection unit 312a detects the synchronization signal Ssync based on the synchronization signal Ssync output from the synchronization signal acquisition unit 311 and the cycle Tcom of the common control signal Scom output from the common control signal acquisition unit 313. Is output to the synchronization signal determination unit. This detects whether or not the synchronization signal Ssync has a pulse waveform to be detected for each cycle (see FIG. 8 and the like for the waveform of the synchronization signal Ssync). For example, it is assumed that one period of Scom or an n period period synchronization signal Ssync is not detected when it is not detected.

周期情報設定部312bは、同期信号取得部311が出力した同期信号周期Tsyncを設定する。   The cycle information setting unit 312b sets the synchronization signal cycle Tsync output by the synchronization signal acquisition unit 311.

周期ずれ検出および調整部312cは、周期情報設定部312bに設定された同期信号周期Tsyncと共通制御信号取得部313から出力される共通制御信号Scomの周期Tcomとに基づいて同期信号Ssyncと共通制御信号Scomとの周期のずれ量を検出する。そして、そのずれ量に基づいて周期Tcomの値を調整する。   The period shift detection and adjustment unit 312c performs the synchronization signal Ssync and common control based on the synchronization signal period Tsync set in the period information setting unit 312b and the period Tcom of the common control signal Scom output from the common control signal acquisition unit 313. A shift amount of the period from the signal Scom is detected. Then, the value of the cycle Tcom is adjusted based on the deviation amount.

遅延情報設定部312dは、同期信号Ssyncと共通制御信号Scomとの遅延時間(位相差)を算出して位相差Dsyncとして設定する。   The delay information setting unit 312d calculates a delay time (phase difference) between the synchronization signal Ssync and the common control signal Scom and sets it as the phase difference Dsync.

位相ずれ検出および調整部312eは、遅延情報設定部312dに設定された位相差Dsyncと共通制御信号取得部313から出力される共通制御信号Scomの周期Tcomとに基づいて共通制御信号Scomの位相を検出する。そして、そのずれ量に基づいて位相を調整する。   The phase shift detection and adjustment unit 312e determines the phase of the common control signal Scom based on the phase difference Dsync set in the delay information setting unit 312d and the cycle Tcom of the common control signal Scom output from the common control signal acquisition unit 313. To detect. Then, the phase is adjusted based on the deviation amount.

同期判定部312fは、周期ずれ検出および調整部312cと位相ずれ検出および調整部312eとの結果に基づいて同期信号Ssyncと共通制御信号Scomとが同期しているか否かを判定する。また、同期信号検出部312aの検出結果に基づいて同期信号Ssyncが検出できたか否かも判定する。これらの判定結果は判定信号として出力される。また、この判定結果に基づいてシャッター51にシャッター制御信号を出力する。   The synchronization determination unit 312f determines whether or not the synchronization signal Ssync and the common control signal Scom are synchronized based on the results of the period shift detection / adjustment unit 312c and the phase shift detection / adjustment unit 312e. Further, it is also determined whether or not the synchronization signal Ssync has been detected based on the detection result of the synchronization signal detection unit 312a. These determination results are output as determination signals. Further, a shutter control signal is output to the shutter 51 based on the determination result.

共通制御信号取得部313は、周期情報設定部313aと、共通制御信号生成部313bと、を備えている。   The common control signal acquisition unit 313 includes a cycle information setting unit 313a and a common control signal generation unit 313b.

周期情報設定部313aは、共通制御信号Scomの周期の初期値が設定されている。また、周期情報設定部313aは、複数のスクリーン21を同時に使用する際において自身がスレーブ側と設定された場合は、マスタ側となる他のスクリーン21を制御する同期制御部31から出力された共通制御信号Scomを取得する。即ち、同期信号Scomは内部で生成して取得してもよいし、外部から入力されることで取得してもよい。   In the cycle information setting unit 313a, an initial value of the cycle of the common control signal Scom is set. In addition, when the plurality of screens 21 are used at the same time and the cycle information setting unit 313a is set as the slave side, the cycle information setting unit 313a is the common information output from the synchronization control unit 31 that controls the other screens 21 on the master side. A control signal Scom is acquired. That is, the synchronization signal Scom may be generated and acquired internally, or may be acquired by being input from the outside.

共通制御信号生成部313bは、例えばスクリーン21の対向電極26に印加する電圧波形の基となる信号である共通制御信号Scomを生成する。共通制御信号Scomは、周期情報設定部313aに設定された周期を初期値とする波形であり、同期信号判定部312の出力に基づいて周期及び位相が調整される。即ち、共通制御信号Scomが、所定の周期を有する制御信号に相当する。   The common control signal generation unit 313b generates a common control signal Scom that is a signal that is a basis of a voltage waveform applied to the counter electrode 26 of the screen 21, for example. The common control signal Scom is a waveform whose initial value is the period set in the period information setting unit 313a, and the period and phase are adjusted based on the output of the synchronization signal determination unit 312. That is, the common control signal Scom corresponds to a control signal having a predetermined cycle.

スクリーン制御部としてのスクリーン制御信号生成部314は、シースルー制御判定部314a2と、遅延情報設定部314bと、立ち上げ信号生成部314cと、駆動制御信号生成部314dと、ドライバ314f、314gと、投射期間情報設定部314hと、を備えている。   A screen control signal generation unit 314 as a screen control unit includes a see-through control determination unit 314a2, a delay information setting unit 314b, a startup signal generation unit 314c, a drive control signal generation unit 314d, drivers 314f and 314g, and a projection. A period information setting unit 314h.

シースルー制御判定部314a2は、同期判定部312fの判定信号に基づいて、スクリーン21をシースルー動作(散乱状態と透過状態とを交互に切り替える)させるか否かを判断する。シースルー制御判定部314a2は、判定信号が同期していることを示す場合はシースルー動作させ、判定信号が同期していないことをまたは同期信号Ssyncが検出できないことを示す場合はスクリーン21を透過状態または散乱状態に固定するように遅延情報設定部314bに指示をする。   The see-through control determination unit 314a2 determines whether or not to cause the screen 21 to perform a see-through operation (alternate switching between the scattering state and the transmission state) based on the determination signal from the synchronization determination unit 312f. The see-through control determination unit 314a2 performs a see-through operation when the determination signal indicates that the determination signal is synchronized. If the determination signal indicates that the determination signal is not synchronized or the synchronization signal Ssync cannot be detected, the see-through control determination unit 314a2 The delay information setting unit 314b is instructed to fix the scattering state.

遅延情報設定部314bは、立ち上げ信号生成部314cで生成される立ち上げ信号Supおよび駆動制御信号生成部314dで生成される駆動制御信号Sdrvの遅延時間を設定する。立ち上げ信号Supの遅延時間αupは、スクリーン21の光学層25を形成する材料の特性や周囲温度あるいは電極に印加する電圧等により変化する。但し、周囲温度を一定とし、電極に印加する電圧波形を予め定めれば、立ち上り期間αupは予め算出することができる。また、温度変化に対する立ち上り期間αupの変化率等をテーブル等に設定することで、温度変化に対応して立ち上り期間αupを遅延情報設定部314bに反映させることができる。   The delay information setting unit 314b sets the delay time of the rise signal Sup generated by the rise signal generation unit 314c and the drive control signal Sdrv generated by the drive control signal generation unit 314d. The delay time αup of the start-up signal Sup varies depending on the characteristics of the material forming the optical layer 25 of the screen 21, the ambient temperature, the voltage applied to the electrodes, and the like. However, if the ambient temperature is constant and the voltage waveform applied to the electrode is determined in advance, the rising period αup can be calculated in advance. Further, by setting the rate of change of the rising period αup with respect to the temperature change in a table or the like, the rising period αup can be reflected in the delay information setting unit 314b corresponding to the temperature change.

駆動制御信号Sdrvの遅延時間αdrvは、スクリーン21を散乱状態にする期間を示し、初期値が設定されているものの、適宜変更することが可能な可変値である。シースルー制御判定部314a2がスクリーン21をシースルー動作させると判定した場合は、利用者等が設定した透過率となるような遅延時間αdrvを設定することで、散乱状態と透過状態とに交互に切り替わるようにする。シースルー制御判定部314a2がスクリーン21をシースルー動作させないと判定した場合は、スクリーン21を透過状態または散乱状態に固定する(本実施例では透過状態に固定する)。スクリーン21を透過状態とする場合は、遅延時間αdrvは“0”に設定される。散乱状態とする場合は、遅延時間αdrvは、共通制御信号Scomの半周期の期間Tcomと、遅延時間αupと、投射期間αpjと、に基づいて算出されるスクリーン21が常時散乱状態となるような期間に設定される。   The delay time αdrv of the drive control signal Sdrv indicates a period during which the screen 21 is in a scattering state and is a variable value that can be appropriately changed although an initial value is set. When the see-through control determination unit 314a2 determines to perform the see-through operation of the screen 21, the delay time αdrv is set so that the transmittance set by the user or the like is set, so that the screen is alternately switched between the scattering state and the transmission state. To. When the see-through control determination unit 314a2 determines not to cause the screen 21 to perform the see-through operation, the screen 21 is fixed in a transmission state or a scattering state (in this embodiment, it is fixed in a transmission state). When the screen 21 is set to the transmissive state, the delay time αdrv is set to “0”. In the case of the scattering state, the delay time αdrv is such that the screen 21 calculated based on the half-cycle period Tcom of the common control signal Scom, the delay time αup, and the projection period αpj is always in the scattering state. Set to period.

立ち上げ信号生成部314cは、共通制御信号Scomを遅延時間αup分遅延させて立ち上げ信号Supを生成する。   The rising signal generation unit 314c generates the rising signal Sup by delaying the common control signal Scom by the delay time αup.

駆動制御信号生成部314dは、立ち上げ信号Supを投射期間αpj+遅延時間αdrv分遅延させて駆動制御信号Sdrvを生成する。常時散乱状態とする場合は共通制御信号Scomの半周期の期間Tcom−遅延時間αupの値を遅延時間αdrvとしてもよい。   The drive control signal generation unit 314d delays the rising signal Sup by the projection period αpj + delay time αdrv to generate the drive control signal Sdrv. In the case of the always scattering state, the delay time αdrv may be a value of the half cycle period Tcom−delay time αup of the common control signal Scom.

駆動電圧回路314eは、ドライバ314f、314gから対向電極26および制御電極27に印加するための駆動電圧を発生する回路である。   The drive voltage circuit 314e is a circuit that generates a drive voltage to be applied to the counter electrode 26 and the control electrode 27 from the drivers 314f and 314g.

波形印加部としてのドライバ314fは、対向電極26側に接続されて駆動電圧回路314eから供給される駆動電圧を出力するドライバ回路である。ドライバ314fは、共通制御信号Scomに基づいて駆動電圧を出力する。ドライバ314gは、制御電極27側に接続されて駆動電圧回路314eから供給される駆動電圧を出力するドライバ回路である。ドライバ314gは、駆動制御信号Sdrvに基づいて駆動電圧を出力する。即ち、ドライバ314f、314gは、スクリーン21の透過状態と散乱状態とを切り替えるために、共通制御信号Scomに基づいて生成された電圧波形を印加している。   The driver 314f as a waveform applying unit is a driver circuit that is connected to the counter electrode 26 side and outputs a driving voltage supplied from the driving voltage circuit 314e. The driver 314f outputs a drive voltage based on the common control signal Scom. The driver 314g is a driver circuit that is connected to the control electrode 27 side and outputs a driving voltage supplied from the driving voltage circuit 314e. The driver 314g outputs a drive voltage based on the drive control signal Sdrv. That is, the drivers 314f and 314g apply a voltage waveform generated based on the common control signal Scom in order to switch between the transmission state and the scattering state of the screen 21.

投射期間情報設定部314hは、プロジェクタ11の仕様等からプロジェクタ11が映像光を投射する期間である投射期間αpjが設定される。   The projection period information setting unit 314h sets a projection period αpj that is a period during which the projector 11 projects image light based on the specifications of the projector 11 and the like.

スクリーン制御信号生成部314は、同期判定部312fが同期信号Ssyncと共通制御信号Scomとが同期していないと判定した場合は、シースルー制御判定部314a2がスクリーン21を透過状態に固定するように遅延情報設定部314bに指示する。そして、遅延情報設定部314bに設定された遅延情報に基づいて駆動制御信号生成部314dが駆動制御信号Sdrvを生成してスクリーン21を透過状態とするような電圧波形をドライバ314gが印加する。なお、同期信号Ssyncと共通制御信号Scomとが同期していないと判定した場合にスクリーン21を透過状態としても、後述するように、シャッター51を閉状態とするので、プロジェクタ11が投射する映像光はスクリーン21に到達することはない。   When the synchronization determination unit 312f determines that the synchronization signal Ssync and the common control signal Scom are not synchronized, the screen control signal generation unit 314 delays the see-through control determination unit 314a2 to fix the screen 21 in the transmissive state. An instruction is given to the information setting unit 314b. The driver 314g applies a voltage waveform such that the drive control signal generation unit 314d generates the drive control signal Sdrv based on the delay information set in the delay information setting unit 314b and sets the screen 21 in the transmission state. Even if the screen 21 is in the transmission state when it is determined that the synchronization signal Ssync and the common control signal Scom are not synchronized, the shutter 51 is closed as will be described later. Never reaches the screen 21.

投射制限部としてのシャッター51は、例えば、一部分が透明な黒色円板を回転させる光チョッパー式などで構成された機械式シャッターとその円盤を回転させる駆動装置等を含み、機械式シャッターの部分がプロジェクタ11の映像光が投射されるレンズ等の前面に設けられている。シャッター51は、プロジェクタ11とスクリーン21の間に配置され、同期制御部31により開閉(透明部分か黒色部分か)制御されることによってプロジェクタ11が投射する映像光の透過または遮断の制御を行う。なお、シャッター51は、光チョッパー式に限らず、例えば、1枚ないし複数枚のシャッター羽根により光路を開閉する方式など、開閉制御されることによって映像光の透過または遮断が制御できるものであれば他の方式の機械式シャッターでもよい。勿論シャッター51はプロジェクタ11内に組み込んでもよい。なお、以下の説明において、シャッター51が開状態とは映像光が透過する状態、シャッター51が閉状態とは映像光を遮断する状態とする。   The shutter 51 as the projection limiting unit includes, for example, a mechanical shutter composed of a light chopper type that rotates a partially transparent black disk, a driving device that rotates the disk, and the like. The projector 11 is provided on the front surface of a lens or the like on which image light is projected. The shutter 51 is disposed between the projector 11 and the screen 21, and is controlled to open or close (transparent or black) by the synchronization control unit 31 to control transmission or blocking of the image light projected by the projector 11. The shutter 51 is not limited to the optical chopper type, but may be any device that can control the transmission or blocking of image light by being controlled to open and close, such as a method of opening and closing an optical path with one or a plurality of shutter blades. Other types of mechanical shutters may be used. Of course, the shutter 51 may be incorporated in the projector 11. In the following description, the shutter 51 is in an open state when image light is transmitted, and the shutter 51 is in a state in which image light is blocked.

また、シャッター51は、機械式シャッターに限らず、周知の液晶式シャッターによるものであってもよい。液晶式シャッターとすることで、モータ等の駆動装置が不要となり、設置スペースの縮小や耐久性・安全性などが高めることができる。なお、シャッター51は、プロジェクタ11の近くに配置するに限らずプロジェクタ11から投射される映像光の光路上であって、映像光を遮断することができれば配置位置は限定されない。なお、シャッター51が行う映像光の遮断とは、完全に映像光を遮ることに限らず、観察者が眩しいと感じない程度に減光する場合も含む。   The shutter 51 is not limited to a mechanical shutter, and may be a known liquid crystal shutter. By using a liquid crystal shutter, a driving device such as a motor becomes unnecessary, and the installation space can be reduced and the durability and safety can be improved. The shutter 51 is not limited to be disposed near the projector 11, and the position of the shutter 51 is not limited as long as it is on the optical path of the image light projected from the projector 11 and can block the image light. Note that the blocking of the image light performed by the shutter 51 is not limited to completely blocking the image light, but includes a case where the light is reduced to such an extent that the observer does not feel dazzling.

次に、上述した構成の同期制御部31における同期信号Ssyncと共通制御信号Scomとを同期させる動作について図7のフローチャートを参照して説明する。   Next, an operation of synchronizing the synchronization signal Ssync and the common control signal Scom in the synchronization control unit 31 having the above-described configuration will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、ステップS21において、スクリーン21の起動を開始する。次に、ステップS22において、同期信号Ssyncの有無を判断し、同期信号Ssyncが無い場合(NOの場合)はステップS23に進んでシャッター51を閉状態にして映像光を遮断させる。即ち、同期判定部312fから出力される判定信号が、同期信号Ssyncが無い(検出できない)ことを示している場合は、シャッター51を閉状態(映像光を遮断させる)とすることを示すシャッター制御信号を当該同期判定部312fから出力する。   First, in step S21, activation of the screen 21 is started. Next, in step S22, the presence / absence of the synchronization signal Ssync is determined. If the synchronization signal Ssync is not present (NO), the process proceeds to step S23 where the shutter 51 is closed to block the image light. That is, when the determination signal output from the synchronization determination unit 312f indicates that the synchronization signal Ssync is not present (cannot be detected), the shutter control indicating that the shutter 51 is closed (the image light is blocked). The signal is output from the synchronization determination unit 312f.

一方、同期信号Ssyncが有る場合(YESの場合)はステップS24に進んで同期信号Ssyncと共通制御信号Scomとの同期のずれ(周期または位相のずれ)を判定し、同期のずれがある場合(YESの場合)はステップS23に進み、同期のずれが無い場合(NOの場合)はステップS25に進む。即ち、同期判定部312fから出力される判定信号が、同期していないことを示している場合は、シャッター51を閉状態(映像光を透過させる)とすることを示すシャッター制御信号を当該同期判定部312fから出力する。また、判定信号が、同期していることを示している場合は、ステップS25において、共通制御信号取得部313から出力される共通制御信号Scomに基づいて駆動制御信号Sdrvをスクリーン制御信号生成部314で生成しスクリーンを散乱状態と透過状態に制御する(シースルー動作させる)。この場合シャッター51は開状態に制御される。なお、シースルー動作時の遅延時間αdrvは、予め設定された値である。   On the other hand, if the synchronization signal Ssync is present (in the case of YES), the process proceeds to step S24 to determine the synchronization deviation (period or phase deviation) between the synchronization signal Ssync and the common control signal Scom. If YES, the process proceeds to step S23, and if there is no synchronization shift (NO), the process proceeds to step S25. That is, when the determination signal output from the synchronization determination unit 312f indicates that the synchronization is not synchronized, a shutter control signal indicating that the shutter 51 is in a closed state (transmits image light) is determined as the synchronization determination. Output from the unit 312f. If the determination signal indicates synchronization, the screen control signal generation unit 314 generates the drive control signal Sdrv based on the common control signal Scom output from the common control signal acquisition unit 313 in step S25. And the screen is controlled in a scattering state and a transmission state (see-through operation). In this case, the shutter 51 is controlled to the open state. The delay time αdrv during the see-through operation is a preset value.

即ち、ステップS22が画像周期信号取得工程、ステップS22、S24が同期判定工程、ステップS23、S25が投射制限工程として機能する。また、ステップS25が波形印加工程として機能する。   That is, step S22 functions as an image periodic signal acquisition process, steps S22 and S24 function as a synchronization determination process, and steps S23 and S25 function as a projection restriction process. Step S25 functions as a waveform applying step.

ここで、上述した同期信号Ssync、投射信号Spj、共通制御信号Scom、駆動制御信号Sdrvと、共通制御信号Scomに基づいてドライバ314fから出力する駆動電圧である共通駆動電圧出力Vcomと、駆動制御信号Sdrvに基づいてドライバ314gから出力する駆動電圧である選択駆動電圧出力Vdrvと、光学層25に印加される電圧波形を示したスクリーン駆動電圧と、スクリーンの散乱または透過状態を示したスクリーン散乱透過状態と、の関係について図8に示したタイミングチャートを参照して説明する。なお、図8は同期信号Ssyncと共通制御信号Scomとが同期している場合の波形である。   Here, the synchronization signal Ssync, the projection signal Spj, the common control signal Scom, the drive control signal Sdrv, the common drive voltage output Vcom that is the drive voltage output from the driver 314f based on the common control signal Scom, and the drive control signal. A selection drive voltage output Vdrv which is a drive voltage output from the driver 314g based on Sdrv, a screen drive voltage indicating a voltage waveform applied to the optical layer 25, and a screen scattering transmission state indicating a scattering or transmission state of the screen Is described with reference to the timing chart shown in FIG. FIG. 8 shows a waveform when the synchronization signal Ssync and the common control signal Scom are synchronized.

また、図8において同期信号Ssync、投射信号Spj、共通制御信号Scom、駆動制御信号Sdrvは横軸は時間、縦軸はHighレベルまたはLowレベルである。共通駆動電圧出力Vcom、選択駆動電圧出力Vdrv、スクリーン駆動電圧は横軸は時間、縦軸は電圧である。スクリーン21散乱透過状態はスクリーン21(光学層25)の光学状態であり横軸は時間、縦軸は散乱または透過である。   Further, in FIG. 8, the synchronization signal Ssync, the projection signal Spj, the common control signal Scom, and the drive control signal Sdrv are time on the horizontal axis and high level or low level on the vertical axis. The common drive voltage output Vcom, the selection drive voltage output Vdrv, and the screen drive voltage are time on the horizontal axis and voltage on the vertical axis. The screen 21 scattering transmission state is the optical state of the screen 21 (optical layer 25), the horizontal axis is time, and the vertical axis is scattering or transmission.

図8において、同期信号Ssyncには、周期Tsyncの矩形波が入力されている。また、投射信号Spjは、プロジェクタ11がスクリーン21に対して映像光を投射する投射期間αpjを示す信号であり、同期信号Ssyncから遅延時間Di分遅延している。投射信号Spjの投影期間αpjや遅延時間Diは、プロジェクタ11の仕様や設定等によって予め定まる値である(投射期間αpjは投射期間情報設定部314hに設定されている、遅延時間Diはその仕様等に基づいて立ち上り期間αupに反映可能である)。共通制御信号Scomは、周期が2Tcomの矩形波である。但し、図8では同期信号Ssyncと共通制御信号Scomとが同期しているのでTsync=Tcomである。また、共通制御信号Scomの立ち上りに同期してスクリーン21は透過状態から散乱状態への切り替えを開始する。即ち、共通制御信号Scomが立上ることで、スクリーン21の電極間に電位差が生じ、光学層25が散乱状態に切り替わる。   In FIG. 8, a rectangular wave having a cycle Tsync is input to the synchronization signal Ssync. The projection signal Spj is a signal indicating a projection period αpj in which the projector 11 projects image light onto the screen 21, and is delayed from the synchronization signal Ssync by a delay time Di. The projection period αpj and the delay time Di of the projection signal Spj are values determined in advance according to the specifications, settings, and the like of the projector 11 (the projection period αpj is set in the projection period information setting unit 314h, the delay time Di is the specification, etc. Based on the rise period αup). The common control signal Scom is a rectangular wave with a cycle of 2Tcom. However, in FIG. 8, since the synchronization signal Ssync and the common control signal Scom are synchronized, Tsync = Tcom. Further, the screen 21 starts switching from the transmission state to the scattering state in synchronization with the rising of the common control signal Scom. That is, when the common control signal Scom rises, a potential difference is generated between the electrodes of the screen 21, and the optical layer 25 is switched to the scattering state.

駆動制御信号Sdrvは、共通制御信号Scomと同じ周期の矩形波である。駆動制御信号Sdrvは、立ち上り期間αup、プロジェクタ投射期間αpj、スクリーン散乱期間αdrvの各値を加算した期間だけ共通制御信号Scomを遅延させた(位相をずらした)信号である。また、この加算値は共通制御信号Scomの半周期の期間Tcom以下であることが好ましい。   The drive control signal Sdrv is a rectangular wave having the same cycle as the common control signal Scom. The drive control signal Sdrv is a signal obtained by delaying (shifting the phase of) the common control signal Scom by a period obtained by adding the values of the rising period αup, the projector projection period αpj, and the screen scattering period αdrv. The added value is preferably equal to or shorter than a half-cycle period Tcom of the common control signal Scom.

共通駆動電圧出力Vcomは、本実施例では、共通制御信号Scomと同じ波形であって、共通制御信号ScomがHighの期間は電圧V1となり、Lowの期間は0ボルトとなる。選択駆動電圧出力Vdrvは、本実施例では、駆動制御信号Sdrvと同じ波形であって、駆動制御信号SdrvがHighの期間は電圧V1となり、Lowの期間は0ボルトとなる。   In this embodiment, the common drive voltage output Vcom has the same waveform as the common control signal Scom. The common drive signal output Vcom is the voltage V1 when the common control signal Scom is High, and is 0 volts during the Low period. In this embodiment, the selected drive voltage output Vdrv has the same waveform as that of the drive control signal Sdrv, and is the voltage V1 when the drive control signal Sdrv is High and 0 volt during the Low period.

スクリーン駆動電圧は、光学層25に印加される電圧波形を示したものである。つまり、スクリーン21の対向電極26に共通駆動電圧出力Vcomを正電圧として印加し、制御電極27に選択駆動電圧出力Vdrvを負電圧として印加した状態、即ち、共通駆動電圧出力Vcom−選択駆動電圧出力Vdrvを示している。この図8に示したスクリーン駆動電圧波形は、2映像周期を1周期とするフレーム反転方式となっている。即ち、1Tsyncごとに交互に正電圧と負電圧が印加される交流電圧駆動となっている。   The screen driving voltage indicates a voltage waveform applied to the optical layer 25. That is, the common drive voltage output Vcom is applied as a positive voltage to the counter electrode 26 of the screen 21, and the selection drive voltage output Vdrv is applied as a negative voltage to the control electrode 27, that is, the common drive voltage output Vcom−the selection drive voltage output. Vdrv is shown. The screen drive voltage waveform shown in FIG. 8 is a frame inversion method in which two video cycles are one cycle. That is, AC voltage driving is performed in which a positive voltage and a negative voltage are alternately applied every 1 Tsync.

スクリーン散乱状態は、対向電極26と制御電極27の電位差(スクリーン駆動電圧の絶対値)がV1である場合に、電圧が印加された状態として散乱状態となる。スクリーン21は、スクリーン駆動電圧としてV1が印加されると、立ち上り期間αupを経て散乱状態がピークとなり、V1の印加がなされなくなると、所定期間を経て透過状態となる。   The screen scattering state is a scattering state as a state in which a voltage is applied when the potential difference (the absolute value of the screen driving voltage) between the counter electrode 26 and the control electrode 27 is V1. When V1 is applied as a screen drive voltage, the screen 21 reaches a peak in the scattering state after the rising period αup, and enters the transmissive state after a predetermined period when V1 is not applied.

スクリーン21の散乱期間は、シースルー動作させる場合は図8から明らかなように、αup+αpj+αdrvの期間と等しい。即ち、スクリーン21の立ち上り期間αupとスクリーン21に映像光が投射される期間である投射期間αpjに加えてスクリーン散乱期間αdrvを設定することで、スクリーン散乱期間αdrvを加減することで散乱期間を変化させることが可能となっている。このスクリーン散乱期間αdrvは同期制御部31に設定される値であり、図6に示したスクリーン制御信号生成部314に設定値が反映される。   When the see-through operation is performed, the scattering period of the screen 21 is equal to the period of αup + αpj + αdrv, as is apparent from FIG. That is, by setting the screen scattering period αdrv in addition to the rising period αup of the screen 21 and the projection period αpj that is the period in which the image light is projected onto the screen 21, the scattering period is changed by adjusting the screen scattering period αdrv. It is possible to make it. The screen scattering period αdrv is a value set in the synchronization control unit 31, and the set value is reflected in the screen control signal generation unit 314 shown in FIG.

また、上述したように、スクリーン21は立ち上り期間αupを経過後に散乱状態がピークとなるため、立ち上り期間αupを経過後にプロジェクタ11からの映像光が投射されることが望ましい。したがって、同期信号Ssyncは共通制御信号Scomの変化点よりも立ち上り期間αup後に立ち上る(投射期間αpjが位置する)ような位相関係とすることが好ましい。   As described above, since the scattering state of the screen 21 peaks after the rising period αup has elapsed, it is desirable that the image light from the projector 11 be projected after the rising period αup has elapsed. Therefore, it is preferable that the synchronization signal Ssync has a phase relationship that rises after the rising period αup from the change point of the common control signal Scom (the projection period αpj is located).

投影信号Spjは同期信号Ssyncから遅延時間Di経過後に出力(発生)する。即ち、プロジェクタ11は、同期信号Ssyncから遅延時間Di経過後に映像光を投影期間αpjの間投射する。そのため、スクリーン21では、映像光を散乱して表示するために、投影信号Spjと散乱状態とを同期させる必要があるので、投影信号Spjの立ち上り(先頭)よりも立ち上り期間αup前に散乱状態に移行を開始する必要がある。したがって、共通制御信号Scomは、投射信号Spjの立ち上りよりも立ち上り期間αup前に立ち上る。ゆえに、共通制御信号Scomと同期信号Ssyncとの位相差Dsyncは、αup−Diとなる。なお、共通制御信号Scomと同期信号Ssyncとの位相差Dsyncは、共通制御信号Scomの変化点と同期信号Ssyncの先頭との位相差である。   The projection signal Spj is output (generated) after the delay time Di has elapsed from the synchronization signal Ssync. That is, the projector 11 projects the image light during the projection period αpj after the delay time Di has elapsed from the synchronization signal Ssync. Therefore, the screen 21 needs to synchronize the projection signal Spj and the scattering state in order to scatter and display the image light. Therefore, the screen 21 is in the scattering state before the rising period αup before the rising (leading) of the projection signal Spj. The migration needs to start. Therefore, the common control signal Scom rises before the rising period αup before the rising of the projection signal Spj. Therefore, the phase difference Dsync between the common control signal Scom and the synchronization signal Ssync is αup−Di. The phase difference Dsync between the common control signal Scom and the synchronization signal Ssync is a phase difference between the change point of the common control signal Scom and the head of the synchronization signal Ssync.

この立ち上り期間αupは、スクリーンの光学層25を形成する材料の特性や周囲温度あるいは電極に印加する電圧等により変化する。但し、周囲温度を一定とし、電極に印加する電圧波形を予め定めれば、立ち上り期間αupは予め算出することができる。また、温度変化に対する立ち上り期間αupの変化率等をテーブル等に設定することで、温度変化に対応して立ち上り期間αupを同期信号判定部312に反映させることができる。   This rising period αup varies depending on the characteristics of the material forming the optical layer 25 of the screen, the ambient temperature, the voltage applied to the electrode, and the like. However, if the ambient temperature is constant and the voltage waveform applied to the electrode is determined in advance, the rising period αup can be calculated in advance. In addition, by setting the rate of change of the rising period αup with respect to the temperature change in a table or the like, the rising period αup can be reflected in the synchronization signal determination unit 312 corresponding to the temperature change.

なお、本実施例において位相を合わせるとは、同期信号Ssyncの先頭と共通制御信号Scomの変化点のタイミングを一致させることではなく、例えば図8に示した立ち上り期間αup後に同期信号Ssyncが立ち上がるような(つまり映像光が投射される)位相関係にすることなどの特定の位相関係に合わせることである。   In the present embodiment, matching the phases does not match the timing of the start point of the synchronization signal Ssync and the change point of the common control signal Scom. For example, the synchronization signal Ssync rises after the rising period αup shown in FIG. It is to match a specific phase relationship such as a phase relationship (that is, image light is projected).

図9に、立ち上り期間αup<遅延時間Diの場合の波形を示す。図9は、αup<Diであるので、同期信号Tsyncの検出後に共通制御信号Scomが変化する。したがって、この場合の位相差DsyncはTcom+αup−Diとなる。このような位相関係の場合でも本実施例を適用することができる。つまり、このように位相を合わせる場合もある。   FIG. 9 shows a waveform in the case of the rising period αup <delay time Di. In FIG. 9, since αup <Di, the common control signal Scom changes after detection of the synchronization signal Tsync. Accordingly, the phase difference Dsync in this case is Tcom + αup−Di. Even in such a phase relationship, this embodiment can be applied. That is, the phase may be adjusted in this way.

次に、本実施例における同期信号Ssyncと共通制御信号Scomとの周期と位相を合わせる(同期させる)動作について図10乃至図13に示したタイミングチャートを参照して説明する。なお、図10乃至図13は、電源投入直後から同期させるまでのタイミングチャートであり、図10、図11、図12、図13の順に時間が経過していくものである。   Next, the operation of matching (synchronizing) the period and phase of the synchronization signal Ssync and the common control signal Scom in this embodiment will be described with reference to the timing charts shown in FIGS. FIGS. 10 to 13 are timing charts from immediately after power-on to synchronization, in which time elapses in the order of FIGS. 10, 11, 12, and 13.

同期信号Ssyncは、図10乃至図13において、周期がTsyncとなっている(図10の期間中に周期Tsyncを同期信号取得部311で算出している)。共通制御信号Scomは、図10においては、その半周期の期間Tcom(0)は同期信号Ssyncの周期Tsyncと異なる値となっている(Tsync≠Tcom(0))。シャッター制御信号Sshutは、同期判定部312fがシャッター51に出力する信号である。上述したように、電源投入直後であって同期信号Ssyncの周期Tsyncと異なるので同期判定部312fは同期していないと判定しているため、シャッター制御信号Sshutは、シャッター51を閉状態とすべくLowレベルとなる(図10のシャッターの波形も参照)。即ち、シャッター51は、同期判定部312fが同期信号Ssyncと共通制御信号Scomとが同期していないと判定した場合は、スクリーン21に映像光が到達しないようにする。   The period of the synchronization signal Ssync is Tsync in FIGS. 10 to 13 (the period Tsync is calculated by the synchronization signal acquisition unit 311 during the period of FIG. 10). In FIG. 10, the common control signal Scom has a half cycle period Tcom (0) that is different from the cycle Tsync of the synchronization signal Ssync (Tsync ≠ Tcom (0)). The shutter control signal Sshut is a signal that the synchronization determination unit 312f outputs to the shutter 51. As described above, since the synchronization determination unit 312f determines that the synchronization is not synchronized because it is immediately after the power is turned on and is different from the cycle Tsync of the synchronization signal Ssync, the shutter control signal Sshut should close the shutter 51. It becomes the Low level (see also the shutter waveform in FIG. 10). That is, the shutter 51 prevents the image light from reaching the screen 21 when the synchronization determination unit 312f determines that the synchronization signal Ssync and the common control signal Scom are not synchronized.

立ち上げ信号Supは、図10においては、シャッター制御信号SshutがLowレベルである(同期判定部312fが同期していないと判定している)ので、遅延時間αup分の遅延をさせずに共通制御信号Scomと同相の波形が出力される。駆動制御信号Sdrvは、図10においては、シースルー制御判定信号SshutがLowレベルであるので、常時透過状態とするように、遅延時間αdrvが“0”に設定されて共通制御信号Scomと同相の波形が出力される。   In FIG. 10, since the shutter control signal Sshut is at the low level (the synchronization determination unit 312f determines that the synchronization is not synchronized), the startup signal Sup is commonly controlled without delaying by the delay time αup. A waveform in phase with the signal Scom is output. Since the see-through control determination signal Sshut is at the low level in FIG. 10, the drive control signal Sdrv has a waveform in phase with the common control signal Scom so that the delay time αdrv is set to “0” so that the transmission control signal Sdrv is always in the transmission state. Is output.

共通駆動信号出力Vcomは、図8で説明したように、共通駆動信号Scomと同じ波形である。選択駆動電圧波形Vdrvは、図8で説明したように、駆動制御信号Sdrvと同じ波形である。スクリーン駆動電圧は、図8で説明したように、共通駆動電圧出力Vcom−選択駆動電圧出力Vdrvを示しており、図10では0ボルト一定となる。したがって、スクリーン散乱透過状態は常時光学層25に電位差が印加させず、常時透過状態となる。   The common drive signal output Vcom has the same waveform as the common drive signal Scom as described with reference to FIG. The selection drive voltage waveform Vdrv is the same waveform as the drive control signal Sdrv as described with reference to FIG. As described with reference to FIG. 8, the screen drive voltage indicates the common drive voltage output Vcom−the selected drive voltage output Vdrv, which is constant at 0 volt in FIG. 10. Therefore, in the screen scattering transmission state, a potential difference is not always applied to the optical layer 25, and the transmission state is always constant.

次に、図11において、図10の期間で算出された同期信号Ssyncの周期Tsyncに共通制御信号Scomの周期Tcom(1)を合わせる(Tcom(1)=Tsync)。そして、同期信号Ssyncと共通制御信号Scomとのずれ量(位相差)Dsyncを確認する(検出する)。図11においても、同期信号Ssyncと共通制御信号Scomとは同期していないので、シャッター制御信号SshutはLowレベルのままであり、したがって、スクリーン21は常時透過状態であり、シャッター51は閉状態となっている。   Next, in FIG. 11, the cycle Tcom (1) of the common control signal Scom is matched with the cycle Tsync of the synchronization signal Ssync calculated in the period of FIG. 10 (Tcom (1) = Tsync). Then, the shift amount (phase difference) Dsync between the synchronization signal Ssync and the common control signal Scom is confirmed (detected). Also in FIG. 11, since the synchronization signal Ssync and the common control signal Scom are not synchronized, the shutter control signal Sshut remains at the low level, and therefore the screen 21 is always in the transmissive state and the shutter 51 is in the closed state. It has become.

次に、図12において、同期信号Ssyncと共通制御信号Scomとの位相を合わせるべく、共通制御信号Scomの半周期の期間Tcom(2)を以下の(1)式により算出される値として調整する。なお、この(1)式は周期ずれ検出および調整部312cと位相ずれ検出および調整部312eにおいて演算される。この期間もスクリーン21は常時透過状態であり、シャッター51は閉状態となっている。
Tcom(2)=((Dsync−(αup−Di))/2)+Tcom(1)・・・(1)
なお、上式で「/」は除算を示す。
Next, in FIG. 12, in order to match the phases of the synchronization signal Ssync and the common control signal Scom, the half-cycle period Tcom (2) of the common control signal Scom is adjusted as a value calculated by the following equation (1). . The equation (1) is calculated by the period shift detection / adjustment unit 312c and the phase shift detection / adjustment unit 312e. During this period, the screen 21 is always in the transmissive state and the shutter 51 is in the closed state.
Tcom (2) = ((Dsync− (αup−Di)) / 2) + Tcom (1) (1)
In the above formula, “/” indicates division.

ここで、上記(1)式を説明する。図11〜図13から明らかなように、Tcom(3)の段階にて同期信号Ssyncとの位相差Dsyncが遅延時間αupとなるためには、Tcom(2)は以下の式となる必要がある。
Dsync(2)+2Tsync−(αup−Di)= 2Tcom(2)・・・(2)
Here, the above equation (1) will be described. As apparent from FIGS. 11 to 13, in order for the phase difference Dsync from the synchronization signal Ssync to become the delay time αup at the stage of Tcom (3), Tcom (2) needs to be expressed by the following equation: .
Dsync (2) + 2Tsync− (αup−Di) = 2Tcom (2) (2)

(2)式のTsyncは Tcom(1)と同一なので、
(Dsync(2)−(αup−Di))/2+Tcom(1)=Tcom(2)・・・(3)
Since Tsync in equation (2) is the same as Tcom (1),
(Dsync (2) − (αup−Di)) / 2 + Tcom (1) = Tcom (2) (3)

そして、図13において、図12による調整によって同期信号Ssyncと共通制御信号Scomとの位相および周期が合う(同期する)。したがって、シャッター制御信号SshutはHighレベルとなり、シャッター51が開状態となって、遅延時間αup、αdrvは、本来設定されていた値となる。そのため、スクリーン駆動電圧は、本来散乱状態とすべき期間のみ散乱状態となるように電圧が印加され、スクリーン21は、スクリーン散乱透過状態に示したように、プロジェクタ11からの映像光の投射に合わせて散乱状態と透過状態と交互を変化させる(シースルー動作する)。   In FIG. 13, the phase and period of the synchronization signal Ssync and the common control signal Scom are matched (synchronized) by the adjustment according to FIG. 12. Therefore, the shutter control signal Sshut is at a high level, the shutter 51 is in an open state, and the delay times αup and αdrv are originally set values. For this reason, the screen drive voltage is applied so that it is in the scattering state only during the period in which it should originally be in the scattering state, and the screen 21 matches the projection of the image light from the projector 11 as shown in the screen scattering transmission state. To change the scattering state and the transmission state alternately (see-through operation).

図10〜図12に示したように、同期信号判定部312は、スクリーン21の起動時から同期信号Ssyncと共通制御信号とが同期していると判定するまでの間は、シャッター51を閉状態とするように制御している。   As shown in FIGS. 10 to 12, the synchronization signal determination unit 312 closes the shutter 51 from when the screen 21 is activated until it is determined that the synchronization signal Ssync is synchronized with the common control signal. It is controlled so that.

また、図10〜図13に示したように、周期ずれ検出および調整部312cと位相ずれ検出および調整部312eとは、同期判定部312fが同期信号Ssyncと共通制御信号Scomとが同期していないと判定している間に、同期信号Ssyncと共通制御信号Scomとを同期させる同期制御部として機能している。   Further, as shown in FIGS. 10 to 13, in the period shift detection / adjustment unit 312 c and the phase shift detection / adjustment unit 312 e, the synchronization determination unit 312 f does not synchronize the synchronization signal Ssync and the common control signal Scom. Is functioning as a synchronization control unit that synchronizes the synchronization signal Ssync and the common control signal Scom.

本実施例によれば、同期信号取得部311が同期信号Ssyncを取得し、同期信号判定部312が同期信号Ssyncと共通制御信号Scomとが同期しているか否かを判定する。そして、同期信号判定部312が同期信号Ssyncと共通制御信号Scomとが同期していないと判定した場合はシャッター51が閉状態となる。このようにすることにより、プロジェクタ11が出力する同期信号Ssyncと共通制御信号Scomとが同期していない場合はスクリーン21に映像光が到達しないために、スクリーン21とプロジェクタ11とが同期していない場合でも安全にスクリーン21を使用することができる。   According to the present embodiment, the synchronization signal acquisition unit 311 acquires the synchronization signal Ssync, and the synchronization signal determination unit 312 determines whether the synchronization signal Ssync and the common control signal Scom are synchronized. When the synchronization signal determination unit 312 determines that the synchronization signal Ssync and the common control signal Scom are not synchronized, the shutter 51 is closed. By doing in this way, when the synchronizing signal Ssync output from the projector 11 and the common control signal Scom are not synchronized, the image light does not reach the screen 21, and thus the screen 21 and the projector 11 are not synchronized. Even in this case, the screen 21 can be used safely.

また、シャッター51を閉じることで映像光を到達しないようにしているので、シャッター51をプロジェクタ11に外付けすることにより、プロジェクタ11は周知のものを用いることができる。   In addition, since the image light does not reach by closing the shutter 51, a well-known projector 11 can be used by externally attaching the shutter 51 to the projector 11.

また、シャッター51は、スクリーン21の起動時から同期信号判定部312が同期信号Ssyncと共通制御信号Scomとが同期していると判定するまでの期間は、閉状態としているので、スクリーン21の起動時にプロジェクタ11と同期していない際にも安全にスクリーン21を起動させて使用することができる。   The shutter 51 is in a closed state from the time when the screen 21 is activated until the synchronization signal determination unit 312 determines that the synchronization signal Ssync and the common control signal Scom are synchronized. Sometimes the screen 21 can be safely activated and used even when not synchronized with the projector 11.

また、同期信号判定部312が同期信号Ssyncと共通制御信号Scomとが同期していないと判定している期間に、駆動制御信号生成部が同期信号Ssyncと共通制御信号Scomとを同期させているので、同期信号Ssyncと共通制御信号とが同期していないでスクリーン21が散乱状態の間に同期させることができる。これは、図8乃至図13に示したように、投射期間αpjとスクリーン21の散乱状態の期間とを同期させていることでもある。   Further, the drive control signal generator synchronizes the synchronization signal Ssync and the common control signal Scom during a period when the synchronization signal determination unit 312 determines that the synchronization signal Ssync and the common control signal Scom are not synchronized. Thus, the synchronization signal Ssync and the common control signal are not synchronized, and the screen 21 can be synchronized during the scattering state. This is also because the projection period αpj and the period of the scattering state of the screen 21 are synchronized as shown in FIGS.

また、同期信号判定部312が同期信号Ssyncと共通制御信号Scomとが同期していないと判定し、シャッター51が閉状態の期間は、スクリーン21を透過状態とするように電圧波形を印加しているので、同期させている期間はスクリーン21越しに背景を観察することができる。したがって、観察者にスクリーン21を意識させないようにできる。   In addition, the synchronization signal determination unit 312 determines that the synchronization signal Ssync and the common control signal Scom are not synchronized, and applies a voltage waveform so that the screen 21 is in a transmissive state while the shutter 51 is closed. Therefore, the background can be observed through the screen 21 during the synchronization period. Therefore, it is possible to prevent the observer from being aware of the screen 21.

また、スクリーン制御信号生成部314は、同期信号判定部312が同期信号Ssyncと共通制御信号Scomとが同期していると判定している期間は、スクリーン21を透過状態と散乱状態とに交互に切り替わるようにドライバ314f、314gを制御してもよい。このようにすることにより、スクリーン21に投射されている画像と、スクリーン21越しに観察できる背景とを同時に観察することができる。   Further, the screen control signal generation unit 314 alternates the screen 21 between the transmission state and the scattering state during the period when the synchronization signal determination unit 312 determines that the synchronization signal Ssync and the common control signal Scom are synchronized. The drivers 314f and 314g may be controlled so as to be switched. By doing in this way, the image currently projected on the screen 21 and the background which can be observed through the screen 21 can be observed simultaneously.

また、同期判定部312fは、同期信号Ssyncが検出できない場合も、シャッター51を閉状態にしている。即ち、同期信号取得部311が同期信号Ssyncを取得できない場合はスクリーン21を散乱状態とするように制御している。このようにすることにより、プロジェクタ11から出力される同期信号Ssyncが定期的に取得できなくなった場合は、スクリーン21を散乱状態として投射される画像等の光がスクリーン21を投射しないようにすることができる。   The synchronization determination unit 312f also closes the shutter 51 when the synchronization signal Ssync cannot be detected. That is, when the synchronization signal acquisition unit 311 cannot acquire the synchronization signal Ssync, the screen 21 is controlled to be in a scattering state. In this way, when the synchronization signal Ssync output from the projector 11 cannot be acquired periodically, light such as an image projected with the screen 21 in a scattering state is prevented from projecting the screen 21. Can do.

なお、同期判定部312fは、例えば電源スイッチの操作等スクリーン21の停止指示情報を同期制御部31の不図時の操作部等またはスクリーン21から取得した場合、プロジェクタ11から同期信号Ssyncが取得できなくなるまで、シャッター51を閉状態としてもよい。このようにすることにより、スクリーン21を停止する際に、プロジェクタ11の投射が終了するまで透過状態となったスクリーン21に映像光が到達することを防止できる。したがって、プロジェクタ11の投射終了前に観察者がプロジェクタ11の映像光を直視することがなくなる。   The synchronization determination unit 312f can acquire the synchronization signal Ssync from the projector 11, for example, when the stop instruction information of the screen 21 such as operation of the power switch is acquired from the operation unit when the synchronization control unit 31 is not shown or the screen 21. The shutter 51 may be closed until it disappears. By doing so, when the screen 21 is stopped, it is possible to prevent the image light from reaching the screen 21 that has been in a transmissive state until the projection of the projector 11 is completed. Therefore, the observer does not look directly at the image light of the projector 11 before the projection of the projector 11 ends.

また、プロジェクタ11とシャッター51の配置は図1に限らず、例えば図14や図15に示したようにミラー52を用いてもよい。ミラー52は、プロジェクタ11から投射された映像光をスクリーン21に向かって反射する。図14はシャッター51とミラー52が分かれて配置されている例、図15はシャッター51とミラー52が同じ位置に重ねられている例である。図14や図15の例では、プロジェクタから投射された映像光を遮断するようにシャッター51が設けられているが、ミラー52で反射した後の光路上にシャッター51を設けてもよい。   Further, the arrangement of the projector 11 and the shutter 51 is not limited to that shown in FIG. 1, and for example, a mirror 52 may be used as shown in FIGS. The mirror 52 reflects the image light projected from the projector 11 toward the screen 21. FIG. 14 shows an example in which the shutter 51 and the mirror 52 are separately arranged, and FIG. 15 shows an example in which the shutter 51 and the mirror 52 are overlapped at the same position. In the example of FIGS. 14 and 15, the shutter 51 is provided so as to block the image light projected from the projector. However, the shutter 51 may be provided on the optical path after being reflected by the mirror 52.

また、上述した第1の実施例では、投射期間αpjに期間だけプロジェクタ11が映像光を投射していたが、プロジェクタ11からの映像光の投射は常時行い、シャッター51の開閉制御でスクリーン21の散乱状態の期間に合わせて映像光が投射されるようにしてもよい。この場合の投射期間αpjは投射期間設定部314hに設定すればよい。   In the first embodiment described above, the projector 11 projects the image light only during the projection period αpj. However, the projector 11 always projects the image light, and the shutter 51 is controlled to open and close the screen 21. Video light may be projected according to the period of the scattering state. The projection period αpj in this case may be set in the projection period setting unit 314h.

次に、本発明の第2の実施例にかかる表示装置を図16乃至図17を参照して説明する。なお、前述した第1の実施例と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。   Next, a display device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The same parts as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

本実施例の表示装置1は、図16に示したようにシャッター51が削除され、プロジェクタ11Aが追加されている。また、同期制御部31の同期判定部312fがシャッター51に出力していたシャッター制御信号は、プロジェクタ制御信号としてプロジェクタ11に出力される。   In the display device 1 of this embodiment, the shutter 51 is deleted and the projector 11A is added as shown in FIG. Further, the shutter control signal output from the synchronization determination unit 312f of the synchronization control unit 31 to the shutter 51 is output to the projector 11 as a projector control signal.

プロジェクタ11Aの機能構成例を図17に示す。図17に示したように、プロジェクタ11Aは、レーザ制御回路11aと、赤色レーザ光源11bと、青色レーザ光源11cと、緑色レーザ光源11dと、コリメートレンズ11e、11f、11gと、レンズ11kと、ミラー11jと、ダイクロイックミラー11h、11iと、MEMSミラー11lと、MEMSミラー制御回路11mと、を備えている。   A functional configuration example of the projector 11A is shown in FIG. As shown in FIG. 17, the projector 11A includes a laser control circuit 11a, a red laser light source 11b, a blue laser light source 11c, a green laser light source 11d, collimating lenses 11e, 11f, 11g, a lens 11k, and a mirror. 11j, dichroic mirrors 11h and 11i, a MEMS mirror 11l, and a MEMS mirror control circuit 11m.

レーザ制御回路11aは、赤色、青色、緑色の3色の階調データに変換された映像信号を、赤色レーザ光源11b、青色レーザ光源11c、緑色レーザ光源11dにそれぞれ出力する。赤色レーザ光源11b、青色レーザ光源11c、緑色レーザ光源11dは、レーザ制御回路11aから入力された階調データに応じて各色のレーザ光を出力する。また、レーザ制御回路11aは、同期制御部31(同期判定部312f)から入力されたプロジェクタ制御信号に基づいて赤色レーザ光源11b、青色レーザ光源11c、緑色レーザ光源11dの発光または消灯の切り替え制御を行う。   The laser control circuit 11a outputs the video signals converted into the gradation data of the three colors red, blue, and green to the red laser light source 11b, the blue laser light source 11c, and the green laser light source 11d, respectively. The red laser light source 11b, the blue laser light source 11c, and the green laser light source 11d output laser light of each color according to the gradation data input from the laser control circuit 11a. Further, the laser control circuit 11a performs switching control of light emission or extinction of the red laser light source 11b, the blue laser light source 11c, and the green laser light source 11d based on the projector control signal input from the synchronization control unit 31 (synchronization determination unit 312f). Do.

赤色レーザ光源11bから出力されたレーザ光は、コリメートレンズ11eで平行光にされた後、ダイクロイックミラー11h、レンズ11kを透過してMEMSミラー11lに入射する。青色レーザ光源11cから出力されたレーザ光は、コリメートレンズ11fで平行光にされた後、ダイクロイックミラー11iでダイクロイックミラー11hに向けて反射され、ダイクロイックミラー11hでレンズ11kに向けて反射され、レンズ11kを透過してMEMSミラー11lに入射する。緑色レーザ光源11dから出力されたレーザ光は、コリメートレンズ11gで平行光にされ、ミラー11jでダイクロイックミラー11iに向けて反射された後、ダイクロイックミラー11iを透過し、ダイクロイックミラー11hでレンズ11kに向けて反射され、レンズ11kを透過してMEMSミラー11lに入射する。   The laser light output from the red laser light source 11b is collimated by the collimating lens 11e, then passes through the dichroic mirror 11h and the lens 11k and enters the MEMS mirror 11l. The laser light output from the blue laser light source 11c is collimated by the collimator lens 11f, reflected by the dichroic mirror 11i toward the dichroic mirror 11h, reflected by the dichroic mirror 11h toward the lens 11k, and the lens 11k. Is incident on the MEMS mirror 11l. The laser light output from the green laser light source 11d is collimated by the collimating lens 11g, reflected by the mirror 11j toward the dichroic mirror 11i, then transmitted through the dichroic mirror 11i, and directed by the dichroic mirror 11h toward the lens 11k. Is reflected, passes through the lens 11k, and enters the MEMS mirror 11l.

MEMSミラー11lは、入射したレーザ光をスクリーン21の水平方向および垂直方向に走査するMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)により構成されたミラー(走査素子、空間変調器)であり、ミラーと一体的に形成されたアクチュエータ(図示しない)によって駆動される。MEMSミラー11lの動作はMEMSミラー制御回路11mによって制御される。MEMSミラー11lに入射したレーザ光はスクリーン21に向けて投射される。   The MEMS mirror 11l is a mirror (scanning element, spatial modulator) configured by MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) that scans incident laser light in the horizontal and vertical directions of the screen 21, and is formed integrally with the mirror. It is driven by an actuator (not shown). The operation of the MEMS mirror 11l is controlled by the MEMS mirror control circuit 11m. The laser light incident on the MEMS mirror 11 l is projected toward the screen 21.

本実施例においては、シャッター51を開状態または閉状態にすることに代えて、プロジェクタ11の光源(赤色レーザ光源11b、青色レーザ光源11c、緑色レーザ光源11d)を発光または消灯することで映像光がスクリーン21に到達しないようにしている。つまり、同期信号Ssyncと共通制御信号Scomとが同期していない期間または同期信号Ssyncが検出されない期間は、光源を消灯(発光を停止)させる。即ち、レーザ制御回路11aが投射制限部として機能する。   In this embodiment, instead of opening or closing the shutter 51, the light source (red laser light source 11b, blue laser light source 11c, green laser light source 11d) of the projector 11 emits or turns off the image light. Does not reach the screen 21. That is, the light source is turned off (light emission is stopped) during a period in which the synchronization signal Ssync and the common control signal Scom are not synchronized or a period in which the synchronization signal Ssync is not detected. That is, the laser control circuit 11a functions as a projection limiting unit.

本実施例によれば、レーザ制御回路11aが、プロジェクタ11の光源(赤色レーザ光源11b、青色レーザ光源11c、緑色レーザ光源11d)の発光を停止させているので、シャッター51を用いることなく、スクリーン21に映像光が到達しないようにすることができる。   According to the present embodiment, since the laser control circuit 11a stops the light emission of the light sources (red laser light source 11b, blue laser light source 11c, green laser light source 11d) of the projector 11, the screen is used without using the shutter 51. It is possible to prevent the image light from reaching 21.

なお、第2の実施例では、レーザ制御回路11aが、プロジェクタ11の光源の発光を停止させることで、スクリーン21に映像光が到達しないようにしていたが、投射する画像に黒画像を挿入するようにしてもよい。このようにすることで、黒画像が挿入された期間は実質的に光源が発光しないのと同等になるので、シャッター51を用いることなく、スクリーン21に映像光が到達しないようにすることができる。   In the second embodiment, the laser control circuit 11a stops the light emission of the light source of the projector 11 so that the image light does not reach the screen 21, but a black image is inserted into the image to be projected. You may do it. By doing so, since the period during which the black image is inserted is substantially equivalent to the case where the light source does not emit light, it is possible to prevent the image light from reaching the screen 21 without using the shutter 51. .

次に、本発明の第3の実施例にかかる表示装置を図18乃至図22を参照して説明する。なお、前述した第1〜第4の実施例と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。   Next, a display device according to a third embodiment of the present invention is described with reference to FIGS. The same parts as those in the first to fourth embodiments described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

本実施例にかかる表示装置1は、図18や図19に示したように、スクリーン21が複数の領域に分割されている。図18に、分割領域毎に光学状態を制御可能なスクリーン21の模式的な断面図を示し、図19に、図18に示したスクリーン21での、複数の制御電極の配置を示すスクリーンの模式的な正面図を示す。図18に示したスクリーン21は、一対の透明なガラス板23、24の間に液晶を含む複合材料を挟み込んだ光学層25を有する。一方のガラス板24の光学層25側には、全面に対向電極26が形成される。他方のガラス板23の光学層25側には、複数の制御電極27が並べて配置される。   In the display device 1 according to the present embodiment, as shown in FIGS. 18 and 19, the screen 21 is divided into a plurality of regions. FIG. 18 is a schematic cross-sectional view of a screen 21 that can control the optical state for each divided region, and FIG. 19 is a schematic screen diagram showing the arrangement of a plurality of control electrodes on the screen 21 shown in FIG. A typical front view is shown. The screen 21 shown in FIG. 18 has an optical layer 25 in which a composite material containing liquid crystal is sandwiched between a pair of transparent glass plates 23 and 24. A counter electrode 26 is formed on the entire surface of one glass plate 24 on the optical layer 25 side. A plurality of control electrodes 27 are arranged side by side on the optical layer 25 side of the other glass plate 23.

複数の制御電極27は、スクリーン21の映像光が照射される領域を、一方向(たとえば走査方向)で短冊状に分割する(図19参照)。複数の制御電極27は、同期制御部31に個別に接続され、個別に電圧を印加することができる。隣接する制御電極27は、互いに離間して配列される。なお、図19では短冊状の領域が縦に配置されているが、横方向にも分割して、マトリクス状に領域が分割されていてもよい。   The plurality of control electrodes 27 divide the area irradiated with the image light on the screen 21 into strips in one direction (for example, the scanning direction) (see FIG. 19). The plurality of control electrodes 27 are individually connected to the synchronization control unit 31 and can individually apply voltages. Adjacent control electrodes 27 are arranged apart from each other. In FIG. 19, strip-like regions are arranged vertically, but the regions may also be divided into a matrix by dividing the region in the horizontal direction.

また、本実施例の光学層25は、分割領域毎に、入射光の散乱が小さい透明な透過状態と、入射光を散乱する散乱状態との間で調整できる。   Further, the optical layer 25 of this embodiment can be adjusted for each divided region between a transparent transmission state in which the scattering of incident light is small and a scattering state in which the incident light is scattered.

なお、制御電極27の間の、制御電極27が形成されていない領域に対応した光学層25内のギャップ領域の幅は、5から100マイクロメートル程度であり、可能な限り狭いことが望ましい。光学層25の厚さは、数から数十マイクロメートルであり、光学特性と駆動電圧を考慮して決定される。   The width of the gap region in the optical layer 25 corresponding to the region where the control electrode 27 is not formed between the control electrodes 27 is about 5 to 100 micrometers, and is desirably as narrow as possible. The thickness of the optical layer 25 is several to several tens of micrometers, and is determined in consideration of optical characteristics and drive voltage.

次に、本実施例の表示装置1の基本的な動作原理を説明する。図20は、スクリーン21の走査と駆動との同期制御の説明図である。プロジェクタ11は、映像情報で変調された映像光で、スクリーン21を上から下へ縦に走査する。プロジェクタ11は、走査の繰り返し期間(以下、走査周期ともいう。)毎に、スクリーン21を上から下へ縦に走査する。   Next, the basic operation principle of the display device 1 of this embodiment will be described. FIG. 20 is an explanatory diagram of the synchronization control between scanning and driving of the screen 21. The projector 11 vertically scans the screen 21 from the top to the bottom with image light modulated by the image information. The projector 11 scans the screen 21 vertically from top to bottom for each scanning repetition period (hereinafter also referred to as a scanning cycle).

図20(A)から(E)は、1回の走査周期中の各時点での走査状態を、走査順で示すものである。図20のスクリーン21は、5つの分割領域22を有する。5つの分割領域22は、映像光の走査方向に沿って縦に配列される。   20A to 20E show the scanning state at each time point in one scanning cycle in the scanning order. The screen 21 in FIG. 20 has five divided regions 22. The five divided regions 22 are arranged vertically along the scanning direction of the image light.

同期制御部31は、プロジェクタ11によるスクリーン21の一次元の縦方向の走査に同期させて、5つの分割領域22の光学状態を個別に制御する。各分割領域22は、映像光が投影されていない場合、非映像状態、すなわち入射光の散乱が小さい透明な透過状態に制御される。   The synchronization control unit 31 controls the optical states of the five divided regions 22 individually in synchronization with the one-dimensional vertical scanning of the screen 21 by the projector 11. When the image light is not projected, each divided region 22 is controlled to a non-image state, that is, a transparent transmissive state with small scattering of incident light.

映像光の走査が開始されると、プロジェクタ11の走査光は、まず、図20(A)のように、スクリーン21の最上部の分割領域22に照射される。以下、この説明において、走査光が照射される分割領域22について、走査されていない他の分割領域22から区別するために、符号221を使用する。同期制御部31は、プロジェクタからの同期信号に基づいて、走査周期中での、この最上部の分割領域221が走査される期間を特定し、最上部の分割領域221を映像状態に制御する。最上部の分割領域221を走査する映像光は、散乱状態の分割領域221により散乱され、スクリーン21を透過する。   When the scanning of the image light is started, the scanning light of the projector 11 is first irradiated to the uppermost divided area 22 of the screen 21 as shown in FIG. Hereinafter, in this description, reference numeral 221 is used to distinguish the divided region 22 irradiated with the scanning light from other divided regions 22 that are not scanned. The synchronization control unit 31 specifies a period during which the uppermost divided area 221 is scanned in the scanning cycle based on the synchronization signal from the projector, and controls the uppermost divided area 221 to the video state. The image light that scans the uppermost divided area 221 is scattered by the divided area 221 in the scattering state and passes through the screen 21.

映像光の走査は、次に、図20(B)のように、スクリーン21の上から2番目の分割領域221に移動する。同期制御部31は、走査周期中での、この上から2番目の分割領域221が走査される期間を特定し、上から2番目の分割領域221を映像状態に制御する。上から2番目の分割領域221を走査する映像光は、散乱状態の分割領域221により散乱され、スクリーン21を透過する。また、同期制御部31は、上から2番目の分割領域221を映像状態に制御した後、最上部の分割領域22を非映像状態に制御する。その後も、図20(C)から(E)に示すように、同期制御部31は、走査光により走査される分割領域221を映像状態に制御し、それ以外の分割領域22を非映像状態に制御する。   Next, the scanning of the image light moves to the second divided region 221 from the top of the screen 21 as shown in FIG. The synchronization control unit 31 specifies a period during which the second divided region 221 from the top in the scanning cycle is scanned, and controls the second divided region 221 from the top to the video state. The image light that scans the second divided region 221 from the top is scattered by the divided region 221 in the scattering state and passes through the screen 21. Further, the synchronization control unit 31 controls the second divided area 221 from the top to the video state, and then controls the uppermost divided area 22 to the non-video state. After that, as shown in FIGS. 20C to 20E, the synchronization control unit 31 controls the divided area 221 scanned by the scanning light to the video state, and sets the other divided areas 22 to the non-video state. Control.

以上の同期制御により、スクリーン21についての走査光が照射される部位は、映像状態に維持される。これにより、スクリーン21を走査する映像光は、散乱状態のスクリーン21で散乱される。また、スクリーン21についての走査光が照射されない部位は、非映像状態に制御される。各分割領域22は、走査光により走査されていない殆どの期間において、非映像状態の透明な透過状態に制御される。映像光の投影期間中に、映像の視認性を保ちつつ、スクリーン21のシースルー特性が得られる。   Through the above-described synchronization control, the portion of the screen 21 irradiated with the scanning light is maintained in the video state. Thereby, the image light that scans the screen 21 is scattered by the screen 21 in the scattering state. Further, the portion of the screen 21 that is not irradiated with the scanning light is controlled to a non-image state. Each divided region 22 is controlled to a transparent transmission state in a non-video state during most of the period that is not scanned by the scanning light. During the image light projection period, the see-through characteristic of the screen 21 is obtained while maintaining the image visibility.

図21に、本実施例にかかるプロジェクタ11の投影方式の説明を示す。図21は、スクリーン21を走査するプロジェクタ11の説明図である。図21(A)は、プロジェクタ11がスクリーン21を走査する投影方式の説明図である。この場合、スクリーン21には、走査周期において常に映像光が投影される。しかしながら、スクリーン21の各部に注目すると、図21(B)に示すように走査周期の一部において映像光が投影されている。このため、図21(C)に示すように、スクリーンの各部は、各々が走査される部分走査期間TPにおいて散乱状態になればよい。また、スクリーン21の各部分は、該部分走査期間TP以外の期間において平行光線透過率を高くするように制御すれば、走査周期において、映像の輝度低下を招くことなく、スクリーン21のシースルー特性が得られる。   FIG. 21 illustrates the projection method of the projector 11 according to the present embodiment. FIG. 21 is an explanatory diagram of the projector 11 that scans the screen 21. FIG. 21A is an explanatory diagram of a projection method in which the projector 11 scans the screen 21. In this case, video light is always projected onto the screen 21 during the scanning cycle. However, paying attention to each part of the screen 21, the image light is projected in a part of the scanning cycle as shown in FIG. For this reason, as shown in FIG. 21C, each part of the screen only needs to be in a scattering state in the partial scanning period TP in which each part is scanned. Further, if each part of the screen 21 is controlled so as to increase the parallel light transmittance in a period other than the partial scanning period TP, the see-through characteristic of the screen 21 can be achieved without causing a decrease in the luminance of the image in the scanning period. can get.

図19に示したスクリーン21のように一方向に短冊状に分割されている場合、プロジェクタ11の投影光は、スクリーン21の分割方向に順次走査される。同期制御部31は、プロジェクタ11からの同期信号に基づいて、プロジェクタ11の投影光が照射される部位が映像状態(本実施例では散乱状態)に維持されるように、複数の分割領域22を、走査順で、透明な透過状態から散乱状態に制御する。この同期制御により、スクリーン21の各分割領域22は、当該領域に投影光が照射される映像期間を含む期間Ton(図22参照)において、映像状態としての散乱状態になる。また、投影光が照射されない非映像期間Toff(図22参照)においては、非映像状態としての透明な透過状態となる。   When the light is divided into strips in one direction like the screen 21 shown in FIG. 19, the projection light of the projector 11 is sequentially scanned in the division direction of the screen 21. Based on the synchronization signal from the projector 11, the synchronization control unit 31 sets the plurality of divided regions 22 so that the part irradiated with the projection light of the projector 11 is maintained in the video state (scattering state in this embodiment). In the scanning order, the transparent transmission state is controlled to the scattering state. By this synchronization control, each divided region 22 of the screen 21 is in a scattering state as a video state in a period Ton (see FIG. 22) including a video period in which projection light is irradiated on the region. Further, in the non-video period Toff (see FIG. 22) where the projection light is not irradiated, a transparent transmission state as a non-video state is obtained.

したがって、スクリーン21は、その背面の物体を認識しうる透明さを有しつつ、常時散乱状態とした場合と同等の明るさで映像光を散乱して透過できる。つまり、背景物体を認識することが可能なシースルー性と、映像の高い視認性とを両立することが可能となる。   Therefore, the screen 21 can scatter and transmit the image light with the same brightness as the case where the screen 21 is always in a scattering state while having transparency that can recognize the object on the back surface. That is, it is possible to achieve both a see-through property capable of recognizing a background object and a high image visibility.

図22は、スクリーン21の走査と駆動との模式的なタイミングチャートである。横軸は、時間である。縦軸は、スクリーンの縦方向の位置を示し、スクリーン21での複数の分割領域22に対応する。   FIG. 22 is a schematic timing chart of scanning and driving of the screen 21. The horizontal axis is time. The vertical axis indicates the position in the vertical direction of the screen, and corresponds to a plurality of divided regions 22 on the screen 21.

スクリーン21の各分割領域22は、各々の領域を映像光が走査し始めるタイミングより前に、透明な透過状態から散乱状態に制御される。また、散乱状態の分割領域22は、当該領域についての走査が終了した後に、散乱状態から透明な透過状態に制御される。   Each divided region 22 of the screen 21 is controlled from a transparent transmission state to a scattering state before the timing at which the image light starts to scan each region. Further, the divided region 22 in the scattering state is controlled from the scattering state to the transparent transmission state after the scanning of the region is completed.

複数の分割領域22は、各々の領域に映像光が走査により照射される部分走査期間TPに同期して映像状態(散乱状態)に制御されることにより、走査順で、時間をずらして、順次映像状態へ切り替えられる。スクリーン21を走査する映像光は、映像状態に維持された部分により、効率よく散乱され、明るく高い視認性を得ることができる。なお、図22中映像光走査が3本の矢印で表示されているが、これは赤緑青の光の3原色それぞれに対応する映像光を示している。   The plurality of divided regions 22 are controlled in the image state (scattering state) in synchronization with the partial scanning period TP in which the image light is irradiated to each region, thereby sequentially shifting the time in the scanning order. Switch to video state. The image light that scans the screen 21 is efficiently scattered by the portion maintained in the image state, and it is possible to obtain bright and high visibility. In FIG. 22, the image light scanning is indicated by three arrows, which indicate image light corresponding to the three primary colors of red, green, and blue light.

以上の同期制御により、スクリーン21は、映像光が照射されるタイミングを含む期間Tonにおいて、映像光が照射される部位が散乱状態に維持されるため、映像を表示できる。   By the above synchronization control, the screen 21 can display an image because the portion irradiated with the image light is maintained in the scattering state in the period Ton including the timing when the image light is irradiated.

しかも、スクリーン21は、映像光の投影期間中に、各部位が期間Ton以外の時間では透明な透過状態に制御されるので、スクリーン21を透視することができる。人間の目にはスクリーン21の透過光が平均(積分)化されて見えるので、十分短い走査周期の場合、フリッカを感じることのないシースルー特性が得られる。   Moreover, since the screen 21 is controlled to be in a transparent transmissive state at times other than the period Ton during the projection period of the image light, the screen 21 can be seen through. Since the light transmitted through the screen 21 appears to be averaged (integrated) to the human eye, a see-through characteristic without flicker is obtained in a sufficiently short scanning period.

このような構成の場合でも、第1、第2の実施例の構成を適用することで同期信号Ssyncと共通制御信号Scomとを同期させることができる。これは、各分割領域ごとに駆動制御信号Sdrvを設けることで、各分割領域の散乱状態の期間を制御することができる。駆動制御信号Sdrvは、共通制御信号Scomを遅延させた信号であるので、共通制御信号Scomを第1〜第2の実施例に示したようにして同期信号Ssyncと同期させることで、スクリーン21や同期制御部31に悪影響を及ぼさずにスクリーン21とプロジェクタ11とを同期さることができる。   Even in such a configuration, the synchronization signal Ssync and the common control signal Scom can be synchronized by applying the configurations of the first and second embodiments. This is because the period of the scattering state of each divided region can be controlled by providing the drive control signal Sdrv for each divided region. Since the drive control signal Sdrv is a signal obtained by delaying the common control signal Scom, by synchronizing the common control signal Scom with the synchronization signal Ssync as shown in the first to second embodiments, the screen 21 or The screen 21 and the projector 11 can be synchronized without adversely affecting the synchronization control unit 31.

勿論、同期信号Ssyncと共通制御信号Scomとが同期していない場合は、シャッター51やプロジェクタ11の制御によって映像光がスクリーン21に到達しないようにすることができる。シャッター制御信号やプロジェクタ制御信号は、同期判定部312fの判定結果に基づく信号であるので、スクリーン21が分割されたとしても第1、第2の実施例と同様の動作で映像光がスクリーン21に到達しないようにすることが可能である。   Of course, when the synchronization signal Ssync and the common control signal Scom are not synchronized, the image light can be prevented from reaching the screen 21 by the control of the shutter 51 and the projector 11. Since the shutter control signal and the projector control signal are signals based on the determination result of the synchronization determination unit 312f, even if the screen 21 is divided, the image light is applied to the screen 21 by the same operation as in the first and second embodiments. It is possible to prevent it from reaching.

なお、上述した各実施例において、共通駆動電圧出力Vcomと選択駆動電圧出力Vdrvから出力される電圧は、散乱状態への変化(立ち上げ)を高速にするために閾値電圧よりも過剰に高くした場合に、スクリーン21の散乱特性が散乱のピークに到達したのち散乱度合いが低下する現象が生じることがある。そのため、散乱状態への立ち上げを高速にするための第1の電圧を印加して、その後、安定して散乱状態を維持できる第2の電圧を切り替えて印加するような駆動方法(オーバードライブとも呼ばれる)を適用してもよい。   In each of the above-described embodiments, the voltage output from the common drive voltage output Vcom and the selective drive voltage output Vdrv is set to be excessively higher than the threshold voltage in order to speed up the change (rise) to the scattering state. In some cases, a phenomenon may occur in which the degree of scattering decreases after the scattering characteristics of the screen 21 reach the peak of scattering. For this reason, a driving method (also referred to as overdrive) in which a first voltage is applied to speed up the start to the scattering state, and then a second voltage that can stably maintain the scattering state is applied. May be applied).

また、上述した各実施例では、フレーム反転方式によりスクリーン21を駆動していたが、図23に示すようなコモンDC方式による駆動であってもよい。コモンDC方式は、一方の電極の電位を一定とし、他方の電極の電位を変化させることで、散乱状態となる電位差を生成する方式である。図23の例では、共通駆動電圧出力Vcomは0ボルトとなり、選択駆動電圧出力Vdrvには、共通制御信号Scomが“High”で駆動制御信号Sdrvが“Low”の期間と、共通制御信号Scomが“Low”で駆動制御信号Sdrvが“High”の期間とでV1と−V1の間で変化する矩形波を印加する。   Further, in each of the embodiments described above, the screen 21 is driven by the frame inversion method, but it may be driven by a common DC method as shown in FIG. The common DC system is a system that generates a potential difference in a scattering state by changing the potential of one electrode while keeping the potential of one electrode constant. In the example of FIG. 23, the common drive voltage output Vcom is 0 volt, and the selected drive voltage output Vdrv includes a period during which the common control signal Scom is “High” and the drive control signal Sdrv is “Low”, and the common control signal Scom is A rectangular wave that changes between V1 and −V1 during a period when the drive control signal Sdrv is “High” at “Low” is applied.

また、上述した同期制御部31における動作をCPU等で動作するコンピュータプログラム(制御プログラム)として構成してもよい。このようにすることにより、同期制御部31の一部をコンピュータに機能させることができる。   Moreover, you may comprise the operation | movement in the synchronous control part 31 mentioned above as a computer program (control program) which operate | moves with CPU. In this way, a part of the synchronization control unit 31 can be caused to function in the computer.

また、本発明は上記実施例に限定されるものではない。即ち、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の表示制御装置の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。   Further, the present invention is not limited to the above embodiment. That is, those skilled in the art can implement various modifications in accordance with conventionally known knowledge without departing from the scope of the present invention. Of course, such modifications are also included in the scope of the present invention as long as the configuration of the display control apparatus of the present invention is provided.

1 表示装置
11 プロジェクタ
21 スクリーン
31 同期制御部(表示制御装置)
51 シャッター(投射制限部)
311 同期信号取得部(画像周期信号取得部)
312 同期信号判定部(同期判定部、同期制御部)
314 スクリーン制御信号生成部(波形印加部)
314f ドライバ(波形印加部)
314g ドライバ(波形印加部)
Scom 共通制御信号(制御信号)
Ssync 画像周期信号(画像周期信号)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Display apparatus 11 Projector 21 Screen 31 Synchronization control part (display control apparatus)
51 Shutter (Projection restriction part)
311 Synchronization signal acquisition unit (image periodic signal acquisition unit)
312 Synchronization signal determination unit (synchronization determination unit, synchronization control unit)
314 Screen control signal generation unit (waveform application unit)
314f driver (waveform application unit)
314g driver (waveform application unit)
Scom common control signal (control signal)
Ssync image periodic signal (image periodic signal)

Claims (11)

光に対して透過状態と散乱状態とを切り替え可能なスクリーンの前記透過状態と前記散乱状態とを切り替えるために、所定の周期を有する制御信号に基づいて生成された電圧波形を印加する波形印加部と、
前記スクリーンに投射される画像の投射周期に関する信号である画像周期信号を取得する画像周期信号取得部と、
前記画像周期信号と前記制御信号とが同期しているか否かを判定する同期判定部と、
前記同期判定部が前記画像周期信号と前記制御信号とが同期していないと判定した場合は、前記スクリーンに前記画像が到達しないようにする投射制限部と、
有することを特徴とする表示制御装置。
A waveform application unit that applies a voltage waveform generated based on a control signal having a predetermined period in order to switch between the transmission state and the scattering state of a screen that can switch between a transmission state and a scattering state with respect to light. When,
An image periodic signal acquisition unit that acquires an image periodic signal that is a signal related to a projection period of an image projected on the screen;
A synchronization determination unit for determining whether or not the image periodic signal and the control signal are synchronized;
If the synchronization determination unit determines that the image periodic signal and the control signal are not synchronized, a projection limiting unit that prevents the image from reaching the screen;
A display control device comprising:
前記投射制限部が、前記スクリーンに投射される前記画像を透過または遮断するシャッターを含んでいることを特徴とすることを特徴とする請求項1に記載の表示制御装置。   The display control apparatus according to claim 1, wherein the projection restriction unit includes a shutter that transmits or blocks the image projected on the screen. 前記投射制限部が、前記画像を投射するプロジェクタから前記画像が投射されないように制御して前記スクリーンに前記画像が到達しないようにすることを特徴とする請求項1に記載の表示制御装置。   The display control apparatus according to claim 1, wherein the projection restriction unit controls the projector to project the image so that the image is not projected so that the image does not reach the screen. 前記投射制限部は、前記スクリーンの起動時から前記同期判定部が前記画像周期信号と前記制御信号とが同期していると判定するまでの期間は、前記スクリーンに前記画像が到達しないようにすることを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか一項に記載の表示制御装置。   The projection limiting unit prevents the image from reaching the screen during a period from when the screen is activated until the synchronization determination unit determines that the image period signal and the control signal are synchronized. The display control apparatus according to claim 1, wherein the display control apparatus is a display control apparatus. 前記投射制限部は、前記画像周期信号取得部が前記画像周期信号を取得できない場合は前記スクリーンに前記画像が到達しないようにすることを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか一項に記載の表示制御装置。   5. The projection restriction unit prevents the image from reaching the screen when the image periodic signal acquisition unit cannot acquire the image periodic signal. 6. The display control apparatus described. 前記投射制限部は、前記スクリーンの停止指示情報を取得した場合、前記画像周期信号取得部が前記画像周期信号を取得できなくなるまで前記スクリーンに前記画像が到達しないようにすることを特徴とする請求項1乃至5のうちいずれか一項に記載の表示制御装置。   The projection restriction unit, when acquiring the screen stop instruction information, prevents the image from reaching the screen until the image periodic signal acquisition unit cannot acquire the image periodic signal. Item 6. The display control device according to any one of Items 1 to 5. 前記同期判定部が前記画像周期信号と前記制御信号とが同期していないと判定している期間に、前記画像周期信号と前記制御信号とを同期させる同期制御部を有することを特徴とする請求項1乃至6のうちいずれか一項に記載の表示制御装置。   A synchronization control unit that synchronizes the image cycle signal and the control signal during a period when the synchronization determination unit determines that the image cycle signal and the control signal are not synchronized with each other. Item 7. The display control device according to any one of Items 1 to 6. 前記同期判定部が前記画像周期信号と前記制御信号とが同期していないと判定し、前記投射制限部が前記スクリーンに前記画像が到達しないようにしている期間は、前記波形印加部が前記スクリーンを透過状態とするように前記電圧波形を印加することを特徴とする請求項1乃至7のうちいずれか一項に記載の表示制御装置。   During the period when the synchronization determination unit determines that the image period signal and the control signal are not synchronized and the projection limiting unit prevents the image from reaching the screen, the waveform application unit The display control apparatus according to claim 1, wherein the voltage waveform is applied so as to be in a transmissive state. 光に対して透過状態と散乱状態とを切り替え可能なスクリーンの前記透過状態と前記散乱状態とを切り替えるために、所定の周期を有する制御信号に基づいて生成された電圧波形を印加する波形印加工程と、
前記スクリーンに投射される画像の投射周期に関する信号である画像周期信号を取得する画像周期信号取得工程と、
前記画像周期信号と前記制御信号とが同期しているか否かを判定する同期判定工程と、
前記同期判定工程が前記画像周期信号と前記制御信号とが同期していないと判定した場合は、前記スクリーンに前記画像が到達しないようにする投射制限工程と、
を含むことを特徴とする表示制御装置の制御方法。
A waveform applying step of applying a voltage waveform generated based on a control signal having a predetermined period in order to switch between the transmission state and the scattering state of the screen that can switch between a transmission state and a scattering state with respect to light. When,
An image periodic signal acquisition step of acquiring an image periodic signal that is a signal related to a projection period of an image projected on the screen;
A synchronization determination step for determining whether or not the image periodic signal and the control signal are synchronized;
If the synchronization determination step determines that the image periodic signal and the control signal are not synchronized, a projection limiting step for preventing the image from reaching the screen;
A control method for a display control device, comprising:
請求項9に記載の表示制御装置の制御方法を、コンピュータにより実行させることを特徴とする表示制御装置の制御プログラム。   A control program for a display control apparatus, characterized by causing a computer to execute the display control apparatus control method according to claim 9. 請求項10に記載の表示制御装置の制御プログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。   A computer-readable recording medium storing the control program for the display control device according to claim 10.
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