JP2017102290A - Projection display device - Google Patents

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智彦 大谷
Tomohiko Otani
智彦 大谷
征矢 本保
Seiya Hombo
征矢 本保
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projection display device that can represent various facial expressions and change the facial expression according to external stimulation.SOLUTION: A projection display device 1 comprises: a light source part 4; a liquid crystal panel 5 that modulates light from the light source part 4 and displays an image; a projection optical system that receives light from the liquid crystal panel 5; a screen on which light from the projection optical system is projected and that includes a face-shape three-dimensional structure; sensors 40, 50, 51, and 52 that are provided on the screen; and a control part 64 that changes an image to be displayed on the screen according to signals from the sensors 40, 50, 51, and 52.SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

本発明は、投影表示装置に係り、例えば透過型のスクリーンに画像を投影する投影表示装置に関する。   The present invention relates to a projection display device, for example, a projection display device that projects an image on a transmissive screen.

介護の分野で利用されたり、使用者を手助けしたり、使用者を癒やしたりするロボットが開発されている。これらのロボットは、動きや声で人とコミュニケーションをとることができる。しかし、コミュニケーション手段として、顔の表情というものは採用していない。ロボットに顔の表現を付けようとすると、複雑な仕組みが必要となる。   Robots have been developed that are used in the field of care, help users, and heal users. These robots can communicate with people by movement and voice. However, facial expressions are not adopted as a means of communication. To add facial expressions to a robot, a complicated mechanism is required.

特許5682811号公報Japanese Patent No. 5668211 特開平8−107983号公報JP-A-8-107983

本発明は、様々な顔の表情を表現できるとともに、外部からの刺激に応じて顔の表情を変えることが可能な投影表示装置を提供する。   The present invention provides a projection display device that can express various facial expressions and can change facial expressions according to external stimuli.

本発明の一態様に係る投影表示装置は、光源部と、前記光源部からの光を変調し、画像を表示する表示パネルと、前記表示パネルからの光を受ける投影光学系と、前記投影光学系からの光が投影され、顔形の立体構造を有するスクリーンと、前記スクリーンに設けられた1つ又は複数のセンサーと、前記センサーからの信号に応じて、前記スクリーンに表示する画像を変える制御部とを具備することを特徴とする。   A projection display device according to an aspect of the present invention includes a light source unit, a display panel that modulates light from the light source unit to display an image, a projection optical system that receives light from the display panel, and the projection optical system. Light from the system is projected and a screen having a face-shaped three-dimensional structure, one or a plurality of sensors provided on the screen, and control for changing an image displayed on the screen in accordance with a signal from the sensor It comprises the part.

本発明によれば、様々な顔の表情を表現できるとともに、外部からの刺激に応じて顔の表情を変えることが可能な投影表示装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while being able to express various facial expressions, the projection display apparatus which can change a facial expression according to the stimulus from the outside can be provided.

第1実施形態に係る投影表示装置の斜視図。The perspective view of the projection display apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る投影表示装置の断面構造を模式的に示す図。The figure which shows typically the cross-section of the projection display apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る液晶パネルの断面図。1 is a cross-sectional view of a liquid crystal panel according to a first embodiment. 顔形スクリーンに含まれるタッチセンサーを模式的に示した正面図及び側面図。The front view and side view which showed typically the touch sensor contained in a face-shaped screen. タッチセンサーの平面図。The top view of a touch sensor. タッチセンサーの断面図。Sectional drawing of a touch sensor. 顔形スクリーンの正面図及び側面図。The front view and side view of a face-shaped screen. 第1実施形態に係る投影表示装置のブロック図。1 is a block diagram of a projection display device according to a first embodiment. 液晶パネル及び液晶駆動部のブロック図。The block diagram of a liquid crystal panel and a liquid-crystal drive part. 第1実施例に係る投影表示装置の動作を示すフローチャート。The flowchart which shows operation | movement of the projection display apparatus which concerns on 1st Example. 第1実施例に係る投影表示装置の動作を示すフローチャート。The flowchart which shows operation | movement of the projection display apparatus which concerns on 1st Example. 顔形スクリーンに表示される画像の一例を説明する図。The figure explaining an example of the image displayed on a face-shaped screen. 第2実施例に係る投影表示装置の動作を示すフローチャート。10 is a flowchart showing the operation of the projection display apparatus according to the second embodiment. 顔形スクリーンに表示される画像の一例を説明する図。The figure explaining an example of the image displayed on a face-shaped screen. 第3実施例に係る投影表示装置の動作を示すフローチャート。10 is a flowchart showing the operation of the projection display apparatus according to the third embodiment. 第2実施形態に係る投影表示装置の斜視図。The perspective view of the projection display apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る投影表示装置の側面図。The side view of the projection display apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 液晶パネル用の支持部材の斜視図及び平面図。The perspective view and top view of the supporting member for liquid crystal panels. 顔形スクリーンの断面図及び背面図。Sectional drawing and rear view of a face-shaped screen. 顔形スクリーン用の土台の斜視図。The perspective view of the foundation for a face-shaped screen.

以下、実施形態について図面を参照して説明する。ただし、図面は模式的または概念的なものであり、各図面の寸法および比率等は必ずしも現実のものと同一とは限らないことに留意すべきである。また、図面の相互間で同じ部分を表す場合においても、互いの寸法の関係や比率が異なって表される場合もある。特に、以下に示す幾つかの実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための装置および方法を例示したものであって、構成部品の形状、構造、配置等によって、本発明の技術思想が特定されるものではない。なお、以下の説明において、同一の機能及び構成を有する要素については同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. However, it should be noted that the drawings are schematic or conceptual, and the dimensions and ratios of the drawings are not necessarily the same as the actual ones. Further, even when the same portion is represented between the drawings, the dimensional relationship and ratio may be represented differently. In particular, the following embodiments exemplify an apparatus and a method for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention depends on the shape, structure, arrangement, etc. of components. Is not specified. In the following description, elements having the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be given only when necessary.

[1] 第1実施形態
[1−1] 投影表示装置の構成
図1は、本発明の第1実施形態に係る投影表示装置1の斜視図である。図2は、投影表示装置1の断面構造を模式的に示す図である。投影表示装置1は、顔形スクリーン2、及びプロジェクタ部3を備える。顔形スクリーン2は、任意の方法でプロジェクタ部3の先端部に固定される。
[1] First Embodiment [1-1] Configuration of Projection Display Device FIG. 1 is a perspective view of a projection display device 1 according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram schematically showing a cross-sectional structure of the projection display device 1. The projection display device 1 includes a face screen 2 and a projector unit 3. The face-shaped screen 2 is fixed to the front end portion of the projector unit 3 by an arbitrary method.

顔形スクリーン2は、人の顔の形状を有する(顔形の立体構造を有する)顔形部材であり、この顔形部材の一部を構成する内面2aを投影面とする透過型のスクリーンである。顔形スクリーン2には、例えば透光性を有する部材の内面と外面との一方または双方に、光を拡散させるための材料が塗布されたり、光を拡散させるための処理が施されたりすることによって、光拡散性が確保されている。なお、顔形スクリーン2は、光を拡散させる任意の材料を用いて形成されたものであっても構わない。   The face-shaped screen 2 is a face-shaped member having the shape of a human face (having a face-shaped three-dimensional structure), and is a transmissive screen having an inner surface 2a constituting a part of the face-shaped member as a projection surface. is there. For example, a material for diffusing light is applied to one or both of an inner surface and an outer surface of a translucent member, or a process for diffusing light is performed on the face-shaped screen 2. Therefore, light diffusibility is ensured. The face screen 2 may be formed using any material that diffuses light.

顔形スクリーン2は、顔形部材2−1と、連結部材2−2とを備える。顔形部材2−1は、人の顔の形状を有する。おおむね、顔形部材2−1は、半球状、又は半球より大きい球の一部の形状を有する。連結部材2−2は、顔形部材2−1とプロジェクタ部3とを連結するためのものであり、連結部材2−2の中央部には、開口部2bが設けられる。開口部2bは、プロジェクタ部3の先端部にはめ込むことが可能な形状に加工される。連結部材2−2は、図2のような平面形状に限らず、人の後頭部を表現する概略半球形であってもよい。例えば、顔形部材2−1と連結部材2−2とを合わせて人の頭の形状にしてもよい。顔形部材2−1と連結部材2−2とは、透明な接着剤等を用いて繋ぎ目が極力見えないように接合される。勿論、顔形部材2−1と連結部材2−2とを一体で形成してもよい。   The face-shaped screen 2 includes a face-shaped member 2-1 and a connecting member 2-2. The face-shaped member 2-1 has the shape of a human face. Generally, the face-shaped member 2-1 has a hemispherical shape or a partial shape of a sphere larger than the hemispherical shape. The connecting member 2-2 is for connecting the face-shaped member 2-1 and the projector unit 3, and an opening 2b is provided at the center of the connecting member 2-2. The opening 2 b is processed into a shape that can be fitted into the tip of the projector unit 3. The connecting member 2-2 is not limited to the planar shape as shown in FIG. For example, the face-shaped member 2-1 and the connecting member 2-2 may be combined to form a human head. The face-shaped member 2-1 and the connecting member 2-2 are joined using a transparent adhesive or the like so that the joint is not seen as much as possible. Of course, the face-shaped member 2-1 and the connecting member 2-2 may be integrally formed.

プロジェクタ部3は、光源部4と、透過型の液晶パネル(液晶表示素子)5と、放射部6とを備える。光源部4、液晶パネル5、放射部6、及び顔形スクリーン2は、一体で構成される。   The projector unit 3 includes a light source unit 4, a transmissive liquid crystal panel (liquid crystal display element) 5, and a radiation unit 6. The light source unit 4, the liquid crystal panel 5, the radiating unit 6, and the face-shaped screen 2 are integrally configured.

光源部4は、基板10に設けられた光源11と、光源光学系を構成しかつ光源11に対向する第1レンズL1及び第2レンズL2と、光源11、第1レンズL1、及び第2レンズL2を収容するケース12とを備える。   The light source unit 4 includes a light source 11 provided on the substrate 10, a first lens L1 and a second lens L2 that constitute a light source optical system and face the light source 11, and the light source 11, the first lens L1, and the second lens. And a case 12 that accommodates L2.

光源11は、例えば点光源から構成される。第1レンズL1及び第2レンズL2からなる光源光学系は、点光源11が放射する光を平行光、若しくは平行光に近い状態で液晶パネル5に入射させる。点光源11には任意の光源を使用することができるが、投影表示装置1の小型化、省電力化、耐久性の点を考えると高輝度のLED(Light Emitting Diode)を使用することが好ましく、例えば高輝度の白色LEDまたは高輝度のRGB−LEDを使用することが好ましい。   The light source 11 is composed of a point light source, for example. The light source optical system including the first lens L1 and the second lens L2 causes the light emitted from the point light source 11 to be incident on the liquid crystal panel 5 in a parallel light or a state close to parallel light. Although an arbitrary light source can be used as the point light source 11, it is preferable to use a high-intensity LED (Light Emitting Diode) in view of downsizing, power saving, and durability of the projection display device 1. For example, it is preferable to use a high-intensity white LED or a high-intensity RGB-LED.

ケース12の形状は、それに収容される部材に応じて適宜設計される。ケース12は、光源11を収容する部材と、レンズ(第1レンズL1、及び第2レンズL2)を収容する部材とに分けて構成してもよい。レンズが円形であるため、ケース12は、少なくとも円形のレンズを固定する支持部を備える。   The shape of the case 12 is appropriately designed according to the member accommodated therein. The case 12 may be divided into a member that accommodates the light source 11 and a member that accommodates the lenses (the first lens L1 and the second lens L2). Since the lens is circular, the case 12 includes a support portion that fixes at least the circular lens.

液晶パネル5は、画像データ(RGBデータ等)に応じて駆動され、画像データにより表現される画像を表示する。また、液晶パネル5は、第2レンズL2から入射した光を変調し、それにより上記画像データを投影光に変換する光変調素子として機能する。後述するように、液晶パネル5は、画像データに基づいて、プロジェクタ部3に一体的に、または分離して設けられた制御部によって駆動される。   The liquid crystal panel 5 is driven according to image data (RGB data or the like), and displays an image expressed by the image data. The liquid crystal panel 5 functions as a light modulation element that modulates the light incident from the second lens L2 and thereby converts the image data into projection light. As will be described later, the liquid crystal panel 5 is driven by a control unit provided integrally or separately with the projector unit 3 based on image data.

液晶パネル5は、画像データを投影光に変換するものであれば、透過型、反射型、及び自発光型などの他の光変調素子に適宜変更することができる。当然のごとく、反射型の光変調素子を使用する場合には、光源部4の構成も変更する必要があり、また、自発光型の光変調素子を使用する場合には光源部4は不要となる。   The liquid crystal panel 5 can be appropriately changed to other light modulation elements such as a transmissive type, a reflective type, and a self-luminous type as long as it converts image data into projection light. As a matter of course, when the reflective light modulation element is used, the configuration of the light source unit 4 needs to be changed, and when the self-luminous light modulation element is used, the light source unit 4 is not necessary. Become.

放射部6は、顔形スクリーン2に設けられた開口部2bにはめ込まれた円筒形のケース13と、ケース13に収容されかつ液晶パネル5に対向する第3レンズL3、第4レンズL4、及び第5レンズL5とを備える。ケース13の形状は、それに収容される部材に応じて適宜設計される。   The radiating unit 6 includes a cylindrical case 13 fitted in the opening 2b provided in the face-shaped screen 2, a third lens L3, a fourth lens L4, which are accommodated in the case 13 and face the liquid crystal panel 5. And a fifth lens L5. The shape of the case 13 is appropriately designed according to the member accommodated therein.

第3レンズL3乃至第5レンズL5によって投影光学系が構成されており、この投影光学系は、液晶パネル5を透過した光、つまり画像データに基づく投影光を、顔形スクリーン2に向けて放射し、画像データにより表される画像を顔形スクリーン2の内面2aに投影する。なお、所望の機能を有する投影光学系が実現できる限り、投影光学系を構成するレンズの個数は3個に限定されない。   The third lens L3 to the fifth lens L5 constitute a projection optical system, and this projection optical system radiates light transmitted through the liquid crystal panel 5, that is, projection light based on image data, toward the face-shaped screen 2. Then, the image represented by the image data is projected onto the inner surface 2 a of the face-shaped screen 2. Note that the number of lenses constituting the projection optical system is not limited to three as long as a projection optical system having a desired function can be realized.

第3レンズL3乃至第5レンズL5から構成される投影光学系は、焦点距離が短く設定されており、顔形スクリーン2の内面2aにおける半球を超える領域に上記画像を投影する。すなわち、本実施形態の投影表示装置1は、短焦点広角型の投影表示装置である。投影光学系には、第3レンズL3乃至第5レンズL5として、例えば後述するレンズが使用されることにより、顔形スクリーン2の内面2aでの画像の歪みを光学的に補償する歪み補正機能が確保されている。   The projection optical system constituted by the third lens L3 to the fifth lens L5 has a short focal length, and projects the image onto a region exceeding the hemisphere on the inner surface 2a of the face-shaped screen 2. That is, the projection display device 1 of the present embodiment is a short focus wide angle type projection display device. The projection optical system has a distortion correction function that optically compensates for image distortion on the inner surface 2a of the facial screen 2 by using, for example, lenses described later as the third lens L3 to the fifth lens L5. It is secured.

第1レンズL1乃至第5レンズL5の構成例としては、例えば、第1レンズL1は平凸レンズであり、第2レンズL2はフレネルレンズであり、第3レンズL3は非対称両凸レンズであり、第4レンズL4は対称両凸レンズであり、第5レンズL5は第4レンズL4に接する凸面を有するメニスカスレンズである。   As an example of the configuration of the first lens L1 to the fifth lens L5, for example, the first lens L1 is a planoconvex lens, the second lens L2 is a Fresnel lens, the third lens L3 is an asymmetric biconvex lens, The lens L4 is a symmetric biconvex lens, and the fifth lens L5 is a meniscus lens having a convex surface in contact with the fourth lens L4.

顔形部材2−1を球の一部とみなした場合、第1レンズL1乃至第5レンズL5の光軸Lは、顔形スクリーン2の中心Oを通るように配置される。顔形スクリーン2の内面2aのうち、中心Oを通る垂直面Mで囲まれる半球領域と、半球領域からプロジェクタ部3側に延びる環状領域とからなる領域(図2の斜線で示した領域)が、顔形スクリーン2の内面2aにおいて画像が投影される投影領域となる。   When the face-shaped member 2-1 is regarded as a part of a sphere, the optical axes L of the first lens L1 to the fifth lens L5 are arranged so as to pass through the center O of the face-shaped screen 2. Of the inner surface 2 a of the face-shaped screen 2, an area (area indicated by hatching in FIG. 2) is composed of a hemispherical area surrounded by a vertical plane M passing through the center O and an annular area extending from the hemispherical area toward the projector unit 3. This is a projection area where an image is projected on the inner surface 2 a of the face-shaped screen 2.

プロジェクタ部3が光を放射する放射面3a(図2の構成例では、第5レンズL5の顔形スクリーン2側の表面)は、顔形スクリーン2の中心Oから離れる(顔形スクリーン2の開口部2bにより近くなる)ように配置される。また、放射面3aは、最大で、開口部2bのうち内面2a側の端となる。このように放射面3aを配置することで、顔形スクリーン2の内面2aのより多くの領域に画像を表示できる。また、投影光学系の焦点は、中心Oと放射面3aとの間に設定される。   The emitting surface 3a from which the projector unit 3 emits light (in the configuration example of FIG. 2, the surface of the fifth lens L5 on the face screen 2 side) is separated from the center O of the face screen 2 (the opening of the face screen 2). (Closer to the part 2b). Further, the radiation surface 3a is the end of the opening 2b on the inner surface 2a side at the maximum. By arranging the radiation surface 3a in this way, an image can be displayed in a larger area of the inner surface 2a of the face-shaped screen 2. The focal point of the projection optical system is set between the center O and the radiation surface 3a.

[1−1−1] 液晶パネル5の構成
次に、液晶パネル5の構成の一例について説明する。図3は、液晶パネル5の断面図である。
[1-1-1] Configuration of Liquid Crystal Panel 5 Next, an example of the configuration of the liquid crystal panel 5 will be described. FIG. 3 is a cross-sectional view of the liquid crystal panel 5.

液晶パネル5は、TFT及び画素電極等が形成されるTFT基板21と、カラーフィルター及び共通電極等が形成されかつTFT基板21に対向配置されるカラーフィルター基板(CF基板)22と、TFT基板21及びCF基板22間に挟持された液晶層23とを備える。TFT基板21及びCF基板22の各々は、透明基板(例えば、ガラス基板)から構成される。CF基板22は、光源11側に配置され、光源11からの照明光は、CF基板22側から液晶パネル5に入射する。TFT基板21の光源11とは反対側の面が液晶パネル5の表示面である。   The liquid crystal panel 5 includes a TFT substrate 21 on which TFTs, pixel electrodes, and the like are formed, a color filter substrate (CF substrate) 22 on which color filters, common electrodes, and the like are formed and disposed opposite to the TFT substrate 21, and a TFT substrate 21. And a liquid crystal layer 23 sandwiched between the CF substrates 22. Each of the TFT substrate 21 and the CF substrate 22 is composed of a transparent substrate (for example, a glass substrate). The CF substrate 22 is disposed on the light source 11 side, and illumination light from the light source 11 enters the liquid crystal panel 5 from the CF substrate 22 side. The surface of the TFT substrate 21 opposite to the light source 11 is the display surface of the liquid crystal panel 5.

液晶層23は、TFT基板21及びCF基板22間を貼り合わせるシール材(図示せず)によって封入された液晶材料により構成される。液晶材料は、TFT基板21及びCF基板22間に印加された電界に応じて液晶分子の配向が操作されて光学特性が変化する。また、液晶層23は、誘電率異方性を有する液晶分子を備えた液晶層から構成され、例えば、ネマティック液晶から構成される。ネマティック液晶の液晶分子は、外部電界に応じて電気分極が生じる。液晶モードとしては、例えばVA(Vertical Alignment)モードが用いられるが、勿論、TN(Twisted Nematic)モードやホモジニアスモードなど他の液晶モードであってもよい。   The liquid crystal layer 23 is made of a liquid crystal material sealed with a sealing material (not shown) that bonds the TFT substrate 21 and the CF substrate 22 together. In the liquid crystal material, the alignment of liquid crystal molecules is manipulated according to the electric field applied between the TFT substrate 21 and the CF substrate 22, and the optical characteristics change. The liquid crystal layer 23 is composed of a liquid crystal layer including liquid crystal molecules having dielectric anisotropy, and is composed of, for example, nematic liquid crystal. The liquid crystal molecules of the nematic liquid crystal are electrically polarized in response to an external electric field. For example, a VA (Vertical Alignment) mode is used as the liquid crystal mode, but other liquid crystal modes such as a TN (Twisted Nematic) mode and a homogeneous mode may be used.

TFT基板21の液晶層23側には、複数のスイッチング素子24が設けられる。スイッチング素子24は、例えば薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)から構成される。TFT24は、走査線GLに電気的に接続されるゲート電極と、ゲート電極上に設けられたゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜上に設けられた半導体層(例えばアモルファスシリコン層)と、半導体層上に互いに離間して設けられたソース電極及びドレイン電極とを備える。ソース電極は、信号線SLに電気的に接続される。   A plurality of switching elements 24 are provided on the liquid crystal layer 23 side of the TFT substrate 21. The switching element 24 is composed of, for example, a thin film transistor (TFT). The TFT 24 includes a gate electrode electrically connected to the scanning line GL, a gate insulating film provided on the gate electrode, a semiconductor layer (eg, an amorphous silicon layer) provided on the gate insulating film, and a semiconductor layer. And a source electrode and a drain electrode which are provided apart from each other. The source electrode is electrically connected to the signal line SL.

TFT24上には、絶縁層25が設けられる。絶縁層25上には、複数の画素電極26が設けられる。絶縁層25内かつTFT24のドレイン電極上には、画素電極26に電気的に接続されたコンタクトプラグ27が設けられる。   An insulating layer 25 is provided on the TFT 24. A plurality of pixel electrodes 26 are provided on the insulating layer 25. A contact plug 27 electrically connected to the pixel electrode 26 is provided in the insulating layer 25 and on the drain electrode of the TFT 24.

CF基板22の液晶層23側には、カラーフィルター28が設けられる。カラーフィルター28は、複数の着色フィルター(着色部材)を備え、具体的には、複数の赤フィルター28−R、複数の緑フィルター28−G、及び複数の青フィルター28−Bを備える。一般的なカラーフィルターは光の三原色である赤(R)、緑(G)、青(B)で構成される。隣接したR、G、Bの三色のセットが表示の単位(画素)となっており、1つの画素中のR、G、Bのいずれか単色の部分はサブピクセル(サブ画素)と呼ばれる最小駆動単位である。TFT24及び画素電極26は、サブピクセルごとに設けられる。以下の説明では、画素とサブ画素との区別が特に必要な場合を除き、サブ画素を画素と呼ぶものとする。   A color filter 28 is provided on the liquid crystal layer 23 side of the CF substrate 22. The color filter 28 includes a plurality of coloring filters (coloring members), and specifically includes a plurality of red filters 28-R, a plurality of green filters 28-G, and a plurality of blue filters 28-B. A general color filter is composed of three primary colors of light, red (R), green (G), and blue (B). A set of three colors R, G, and B adjacent to each other is a display unit (pixel), and any single color portion of R, G, B in one pixel is a minimum called a subpixel (subpixel). It is a drive unit. The TFT 24 and the pixel electrode 26 are provided for each subpixel. In the following description, a subpixel is referred to as a pixel unless it is particularly necessary to distinguish between a pixel and a subpixel.

赤フィルター28−R、緑フィルター28−G、及び青フィルター28−Bの境界部分、及び画素(サブピクセル)の境界部分には、遮光膜(ブラックマトリクス)29が設けられる。すなわち、ブラックマトリクス29は、網目状に形成される。ブラックマトリクス29は、例えば、着色部材間の不要な光を遮蔽し、コントラストを向上させるために設けられる。   A light shielding film (black matrix) 29 is provided at the boundary between the red filter 28-R, the green filter 28-G, and the blue filter 28-B, and the boundary between the pixels (subpixels). That is, the black matrix 29 is formed in a mesh shape. The black matrix 29 is provided, for example, to shield unnecessary light between coloring members and improve contrast.

カラーフィルター28及びブラックマトリクス29上には、共通電極30が設けられる。共通電極30は、液晶パネル5の表示領域全体に平面状に形成される。   A common electrode 30 is provided on the color filter 28 and the black matrix 29. The common electrode 30 is formed in a planar shape over the entire display area of the liquid crystal panel 5.

円偏光板31、32は、TFT基板21及びCF基板22を挟むように設けられる。円偏光板31、32の各々は、直線偏光子と1/4波長板とから構成される。   The circularly polarizing plates 31 and 32 are provided so as to sandwich the TFT substrate 21 and the CF substrate 22. Each of the circularly polarizing plates 31 and 32 includes a linear polarizer and a quarter wave plate.

画素電極26、コンタクトプラグ27、及び共通電極30は、透明電極から構成され、例えばITO(インジウム錫酸化物)が用いられる。絶縁層25としては、透明な絶縁材料が用いられ、例えば、シリコン窒化物(SiN)が用いられる。   The pixel electrode 26, the contact plug 27, and the common electrode 30 are made of transparent electrodes, and for example, ITO (indium tin oxide) is used. As the insulating layer 25, a transparent insulating material is used, for example, silicon nitride (SiN).

[1−1−2] 顔形スクリーン2の構成
次に、顔形スクリーン2の具体的な構成について説明する。本実施形態では、使用者が顔形スクリーン2に触れた位置を検出できるようにする。このため、顔形スクリーン2は、タッチセンサーを備える。タッチセンサーとしては、例えば静電容量方式(容量結合方式、静電容量結合方式ともいう)が用いられる。
[1-1-2] Configuration of Facial Screen 2 Next, a specific configuration of the facial screen 2 will be described. In the present embodiment, the position where the user touches the face-shaped screen 2 can be detected. For this reason, the face-shaped screen 2 includes a touch sensor. As the touch sensor, for example, a capacitive method (also referred to as a capacitive coupling method or a capacitive coupling method) is used.

図4(a)は、顔形スクリーン2に含まれるタッチセンサー40を模式的に示した正面図である。図4(b)は、タッチセンサー40を模式的に示した側面図である。   FIG. 4A is a front view schematically showing the touch sensor 40 included in the face-shaped screen 2. FIG. 4B is a side view schematically showing the touch sensor 40.

タッチセンサー40は、X方向に向かって曲線状に延びる複数のドライブライン46と、Y方向に向かって曲線状に延びる複数のセンシングライン47とを備える。各ドライブライン46には、複数の第1電極42が接続される。各センシングライン47には、複数の第2電極44が接続される。なお、図4に示した第1電極42及び第2電極44の各々は、模式的に示したのであり、電極の数及びサイズは、図面の通りではなく、任意に設計可能である。ドライブライン46及びセンシングライン47も図4のように直線状に延びているのではなく、顔形スクリーン2の正面から見えないように引き回され、一カ所に集められて制御系回路に接続される。   The touch sensor 40 includes a plurality of drive lines 46 extending in a curved shape in the X direction and a plurality of sensing lines 47 extending in a curved shape in the Y direction. A plurality of first electrodes 42 are connected to each drive line 46. A plurality of second electrodes 44 are connected to each sensing line 47. Note that each of the first electrode 42 and the second electrode 44 illustrated in FIG. 4 is schematically illustrated, and the number and size of the electrodes are not as illustrated and can be arbitrarily designed. The drive line 46 and the sensing line 47 are not extended linearly as shown in FIG. 4, but are routed so as not to be seen from the front of the face-shaped screen 2, collected in one place, and connected to the control system circuit. The

図5は、顔形スクリーン2に含まれるタッチセンサー40の平面図である。図5には、顔形スクリーン2に含まれるタッチセンサー40の一部を抽出して示している。図6は、タッチセンサー40の断面図である。図6は、図5の平面図を斜めに切断した図である。   FIG. 5 is a plan view of the touch sensor 40 included in the face-shaped screen 2. In FIG. 5, a part of the touch sensor 40 included in the face-shaped screen 2 is extracted and shown. FIG. 6 is a cross-sectional view of the touch sensor 40. 6 is a diagram obtained by obliquely cutting the plan view of FIG.

顔形スクリーン2は、透明フィルム41、43、45を備える。透明フィルム41、43、45の各々は、人の顔の形状を有する。透明フィルム41、43、45は、絶縁性を有し、例えば樹脂から構成される。透明フィルム41が顔形スクリーン2の内面に配置され、透明フィルム45が顔形スクリーン2の表面に配置される。   The face-shaped screen 2 includes transparent films 41, 43, and 45. Each of the transparent films 41, 43, 45 has the shape of a human face. The transparent films 41, 43, and 45 have insulating properties and are made of, for example, resin. A transparent film 41 is disposed on the inner surface of the face-shaped screen 2, and a transparent film 45 is disposed on the surface of the face-shaped screen 2.

透明フィルム41上には、複数の第1電極42が設けられる。X方向に並ぶ2つの第1電極42は、接続配線42Aによって接続される。また、X方向に並ぶ一行の第1電極42は、1本のドライブライン46に接続される。ドライブライン46は、任意の経路で引き回され、その端部が端子T1に接続される。   A plurality of first electrodes 42 are provided on the transparent film 41. The two first electrodes 42 arranged in the X direction are connected by a connection wiring 42A. In addition, one row of first electrodes 42 arranged in the X direction is connected to one drive line 46. The drive line 46 is routed through an arbitrary path, and an end thereof is connected to the terminal T1.

透明フィルム41及び複数の第1電極42上には、透明フィルム43が設けられる。透明フィルム43上には、複数の第2電極44が設けられる。Y方向に並ぶ2つの第2電極44は、接続配線44Aによって接続される。また、Y方向に並ぶ一列の第2電極44は、1本のセンシングライン47に接続される。センシングライン47は、任意の経路で引き回され、その端部が端子T2に接続される。   A transparent film 43 is provided on the transparent film 41 and the plurality of first electrodes 42. A plurality of second electrodes 44 are provided on the transparent film 43. The two second electrodes 44 arranged in the Y direction are connected by a connection wiring 44A. A row of second electrodes 44 arranged in the Y direction is connected to one sensing line 47. The sensing line 47 is routed along an arbitrary route, and an end thereof is connected to the terminal T2.

第1電極42及び第2電極44の各々は、例えば菱形を有する。第1電極42及び第2電極44の各々は、透明電極から構成され、例えばITOが用いられる。   Each of the first electrode 42 and the second electrode 44 has, for example, a rhombus. Each of the 1st electrode 42 and the 2nd electrode 44 is comprised from a transparent electrode, for example, ITO is used.

次に、電極パターンの一例について説明する。図5に示すように、複数の第1電極42は、マトリクス状に配置される。複数の第2電極44は、複数の第1電極42の隙間を埋めるようにして、マトリクス状に配置される。複数の第1電極42と複数の第2電極44とは、平面視において重ならないように配置される。なお、第1電極42及び第2電極44の平面形状、及び電極パターン(複数の第1電極42及び複数の第2電極44からなる)は、図5に限定されず、任意に設定可能である。   Next, an example of the electrode pattern will be described. As shown in FIG. 5, the plurality of first electrodes 42 are arranged in a matrix. The plurality of second electrodes 44 are arranged in a matrix so as to fill the gaps between the plurality of first electrodes 42. The plurality of first electrodes 42 and the plurality of second electrodes 44 are arranged so as not to overlap in plan view. The planar shape of the first electrode 42 and the second electrode 44 and the electrode pattern (consisting of the plurality of first electrodes 42 and the plurality of second electrodes 44) are not limited to those in FIG. 5 and can be arbitrarily set. .

複数のドライブラインには、パルス電圧(矩形波の電圧)が順に印加される。複数のドライブラインを走査している間に、複数のセンシングライン47の電圧変化を検知することで、タッチ位置(又はタップ位置)を検出することができる。   A pulse voltage (rectangular wave voltage) is sequentially applied to the plurality of drive lines. The touch position (or the tap position) can be detected by detecting the voltage change of the plurality of sensing lines 47 while scanning the plurality of drive lines.

なお、タッチセンサー40は、本実施形態で示した静電容量方式に限らず、顔形スクリーン2の表面に使用者が触れたことを検知できるセンサーであれば他の方式を用いてもよい。例えば、タッチセンサー40は、抵抗膜方式、表面型静電容量方式、投影型静電容量方式、超音波表面弾性方式、電磁誘導方式、及び赤外線光学イメージング方式などを用いることができる。   Note that the touch sensor 40 is not limited to the electrostatic capacity method shown in the present embodiment, and any other method may be used as long as it can detect that the user has touched the surface of the facial screen 2. For example, the touch sensor 40 can use a resistive film method, a surface capacitance method, a projection capacitance method, an ultrasonic surface elasticity method, an electromagnetic induction method, an infrared optical imaging method, and the like.

また、本実施形態では、顔形スクリーン2がタッチセンサー40を備える構成例を示しいているが、これに限定されず、顔形スクリーン2がタッチセンサー40を備えていなくてもよい。この場合は、前述したように、顔形スクリーン2は、透明部材で構成される。   Further, in the present embodiment, the configuration example in which the face-shaped screen 2 includes the touch sensor 40 is illustrated, but the present invention is not limited thereto, and the face-shaped screen 2 may not include the touch sensor 40. In this case, as described above, the face-shaped screen 2 is made of a transparent member.

[1−1−3] 各種センサーの構成
次に、顔形スクリーン2に取り付けられる各種センサーの構成について説明する。図7(a)は、顔形スクリーン2の正面図である。図7(b)は、顔形スクリーン2の側面図である。
[1-1-3] Configuration of Various Sensors Next, the configuration of various sensors attached to the face-shaped screen 2 will be described. FIG. 7A is a front view of the face-shaped screen 2. FIG. 7B is a side view of the face-shaped screen 2.

顔形スクリーン2の内面2aのうち例えば上部には、加速度センサー50が取り付けられる。加速度センサー50の固定方法は、任意に設定可能であり、最も簡単な固定手段として、接着剤が用いられる。加速度センサー50は、使用者が顔形スクリーン2に触れたり、顔形スクリーン2を叩いたりした場合において、顔形スクリーン2が振動したことを検知する。加速度センサー50に接続される配線54(電源線、信号線を含む)は、顔形スクリーン2に設けられた開口部から顔形スクリーン2の外に引き出され、加速度センサー50を制御する回路に接続される。   An acceleration sensor 50 is attached to, for example, the upper part of the inner surface 2a of the face-shaped screen 2. The method for fixing the acceleration sensor 50 can be arbitrarily set, and an adhesive is used as the simplest fixing means. The acceleration sensor 50 detects that the facial screen 2 vibrates when the user touches the facial screen 2 or hits the facial screen 2. A wiring 54 (including a power line and a signal line) connected to the acceleration sensor 50 is drawn out of the face screen 2 from an opening provided in the face screen 2 and connected to a circuit that controls the acceleration sensor 50. Is done.

顔形スクリーン2の内面2aのうち例えば上部には、温度センサー51が取り付けられる。温度センサー51の固定方法は、任意に設定可能であり、例えば接着剤で固定される。温度センサー51は、例えば熱電対から構成される。温度センサー51は、顔形スクリーン2の温度が変化したことを検知する。温度センサー51に接続される配線(電源線、信号線を含む)54は、顔形スクリーン2に設けられた開口部から引き出され、温度センサー51を制御する回路に接続される。   A temperature sensor 51 is attached to, for example, the upper part of the inner surface 2a of the face-shaped screen 2. The fixing method of the temperature sensor 51 can be arbitrarily set, for example, is fixed with an adhesive. The temperature sensor 51 is composed of, for example, a thermocouple. The temperature sensor 51 detects that the temperature of the face-shaped screen 2 has changed. Wiring (including a power supply line and a signal line) 54 connected to the temperature sensor 51 is drawn from an opening provided in the face-shaped screen 2 and connected to a circuit that controls the temperature sensor 51.

顔形スクリーン2の表面のうち例えば上部には、人感センサー52が取り付けられる。人感センサー52の固定方法は、任意に設定可能であり、例えば接着剤で固定される。人感センサー52は、例えば焦電型赤外線センサー(焦電センサー、赤外線センサーともいう)から構成される。人感センサー52は、使用者が顔形スクリーン2に接近したこと(使用者が顔形スクリーン2から所定距離以内に接近したこと)を検知する。人感センサー52に接続される配線(電源線、信号線を含む)54は、人感センサー52を制御する回路に接続される。   A human sensor 52 is attached to, for example, an upper portion of the surface of the face-shaped screen 2. The fixing method of the human sensor 52 can be arbitrarily set, for example, is fixed with an adhesive. The human sensor 52 includes, for example, a pyroelectric infrared sensor (also referred to as a pyroelectric sensor or an infrared sensor). The human sensor 52 detects that the user has approached the face screen 2 (the user has approached the face screen 2 within a predetermined distance). A wiring 54 (including a power supply line and a signal line) connected to the human sensor 52 is connected to a circuit that controls the human sensor 52.

顔形スクリーン2の内部のうち例えば下部には、ヒーター53が取り付けられる。ヒーター53の固定方法は、任意に設定可能である。ヒーター53は、熱を発生し、顔形スクリーン2の内部を暖めるとともに、顔形スクリーン2自体も暖める。ヒーター53に接続される電源線55は、顔形スクリーン2に設けられた開口部から引き出され、ヒーター53を制御する回路に接続される。   A heater 53 is attached to, for example, the lower part of the inside of the face screen 2. The fixing method of the heater 53 can be arbitrarily set. The heater 53 generates heat, warms the inside of the face screen 2 and also warms the face screen 2 itself. A power line 55 connected to the heater 53 is drawn from an opening provided in the face-shaped screen 2 and connected to a circuit that controls the heater 53.

[1−1−4] 投影表示装置1の回路構成
次に、投影表示装置1の回路構成について説明する。図8は、投影表示装置1のブロック図である。投影表示装置1は、液晶パネル5、光源部4、タッチセンサー40、加速度センサー50、温度センサー51、人感センサー52、ヒーター53、液晶駆動部60、電源回路61、記憶部62、タイマー63、及び制御部64を備える。
[1-1-4] Circuit Configuration of Projection Display Device 1 Next, a circuit configuration of the projection display device 1 will be described. FIG. 8 is a block diagram of the projection display device 1. The projection display device 1 includes a liquid crystal panel 5, a light source unit 4, a touch sensor 40, an acceleration sensor 50, a temperature sensor 51, a human sensor 52, a heater 53, a liquid crystal driving unit 60, a power supply circuit 61, a storage unit 62, a timer 63, And a control unit 64.

液晶駆動部60は、液晶パネル5、及び光源部4を駆動及び制御する。電源回路61は、外部から電源を受け、外部電源を用いて複数種類の電圧を発生する。電源回路61は、投影表示装置1に含まれる複数のモジュールに、対応する電圧を供給する。   The liquid crystal driving unit 60 drives and controls the liquid crystal panel 5 and the light source unit 4. The power supply circuit 61 receives power from outside and generates a plurality of types of voltages using the external power supply. The power supply circuit 61 supplies corresponding voltages to a plurality of modules included in the projection display device 1.

記憶部62は、投影表示装置1の動作に必要な各種データを格納する。記憶部62は、不揮発性メモリ、及び揮発性メモリを備える。不揮発性メモリは、制御部64が実行するプログラム、及び例えば画像データなどを格納する。揮発性メモリは、例えば、制御部64の作業用メモリとして用いられる。   The storage unit 62 stores various data necessary for the operation of the projection display device 1. The storage unit 62 includes a nonvolatile memory and a volatile memory. The nonvolatile memory stores a program executed by the control unit 64 and, for example, image data. The volatile memory is used as a working memory for the control unit 64, for example.

タイマー63は、計時動作を行う。制御部64は、タイマー63の出力を用いて、所定時間が経過したか否かを判定する。   The timer 63 performs a time measuring operation. The control unit 64 uses the output of the timer 63 to determine whether or not a predetermined time has elapsed.

制御部64は、投影表示装置1の動作を統括的に制御する。制御部64は、CPU(Central Processing Unit)などを備える。制御部64は、各種センサー(タッチセンサー40、加速度センサー50、温度センサー51、及び人感センサー52)からの検知信号を受け、この検知信号に基づいて、液晶パネル5に表示させる画像を選択及び制御する。また、制御部64は、各種センサーからの検知信号に基づいて、ヒーター53のオン状態及びオフ状態を制御する。   The control unit 64 controls the overall operation of the projection display device 1. The control unit 64 includes a CPU (Central Processing Unit) and the like. The control unit 64 receives detection signals from various sensors (touch sensor 40, acceleration sensor 50, temperature sensor 51, and human sensor 52), and selects and displays an image to be displayed on the liquid crystal panel 5 based on the detection signals. Control. The control unit 64 controls the on state and the off state of the heater 53 based on detection signals from various sensors.

次に、液晶駆動部60の構成の一例について説明する。図9は、液晶パネル5及び液晶駆動部60のブロック図である。   Next, an example of the configuration of the liquid crystal driving unit 60 will be described. FIG. 9 is a block diagram of the liquid crystal panel 5 and the liquid crystal driving unit 60.

液晶パネル5は、複数の画素がマトリクス状に配列された画素アレイを備える。液晶パネル5には、それぞれがロウ方向(X方向)に延びる複数の走査線GLと、それぞれがカラム方向(Y方向)に延びる複数の信号線SLとが配設される。走査線GLと信号線SLとの交差領域には、画素5Aが配置される。図9では、4つの画素を抽出して示している。画素5Aは、TFT24、液晶容量(液晶素子)Clc、及び蓄積容量Csを備える。   The liquid crystal panel 5 includes a pixel array in which a plurality of pixels are arranged in a matrix. In the liquid crystal panel 5, a plurality of scanning lines GL each extending in the row direction (X direction) and a plurality of signal lines SL each extending in the column direction (Y direction) are arranged. A pixel 5 </ b> A is disposed in an intersection region between the scanning line GL and the signal line SL. In FIG. 9, four pixels are extracted and shown. The pixel 5A includes a TFT 24, a liquid crystal capacitor (liquid crystal element) Clc, and a storage capacitor Cs.

TFT24のソースは、信号線SLに電気的に接続される。TFT24のゲートは、走査線GLに電気的に接続される。TFT24のドレインは、液晶容量Clcに電気的に接続される。液晶素子としての液晶容量Clcは、画素電極と、共通電極と、これらに挟まれた液晶層とにより構成される。   The source of the TFT 24 is electrically connected to the signal line SL. The gate of the TFT 24 is electrically connected to the scanning line GL. The drain of the TFT 24 is electrically connected to the liquid crystal capacitor Clc. The liquid crystal capacitance Clc as a liquid crystal element is composed of a pixel electrode, a common electrode, and a liquid crystal layer sandwiched between them.

蓄積容量Csは、液晶容量Clcに並列接続される。蓄積容量Csは、画素電極に生じる電位変動を抑制するとともに、画素電極に印加された駆動電圧を次の信号に対応する駆動電圧が印加されるまでの間保持する機能を有する。蓄積容量Csは、画素電極と、蓄積電極(蓄積容量線)と、これらに挟まれた絶縁膜とにより構成される。共通電極及び蓄積電極には、共通電圧供給回路60Cにより共通電圧Vcomが印加される。   The storage capacitor Cs is connected in parallel to the liquid crystal capacitor Clc. The storage capacitor Cs has a function of suppressing the potential fluctuation generated in the pixel electrode and holding the drive voltage applied to the pixel electrode until the drive voltage corresponding to the next signal is applied. The storage capacitor Cs includes a pixel electrode, a storage electrode (storage capacitor line), and an insulating film sandwiched between them. A common voltage Vcom is applied to the common electrode and the storage electrode by the common voltage supply circuit 60C.

液晶駆動部60は、走査ドライバ(走査線駆動回路)60A、信号ドライバ(信号線駆動回路)60B、及び共通電圧供給回路60Cを備える。   The liquid crystal driving unit 60 includes a scanning driver (scanning line driving circuit) 60A, a signal driver (signal line driving circuit) 60B, and a common voltage supply circuit 60C.

走査ドライバ60Aは、複数の走査線GLに接続される。走査ドライバ60Aは、制御部64から送られる垂直制御信号に基づいて、画素5Aに含まれるTFT24をオン/オフするための走査信号を液晶パネル5に送る。   The scan driver 60A is connected to a plurality of scan lines GL. The scan driver 60 </ b> A sends a scan signal for turning on / off the TFT 24 included in the pixel 5 </ b> A to the liquid crystal panel 5 based on the vertical control signal sent from the control unit 64.

信号ドライバ60Bは、複数の信号線SLに接続される。信号ドライバ60Bは、制御部64から水平制御信号、及び表示データを受ける。信号ドライバ60Bは、水平制御信号に基づいて、表示データに対応する階調信号(駆動電圧)を液晶パネル5に送る。   The signal driver 60B is connected to a plurality of signal lines SL. The signal driver 60B receives a horizontal control signal and display data from the control unit 64. The signal driver 60B sends a gradation signal (drive voltage) corresponding to the display data to the liquid crystal panel 5 based on the horizontal control signal.

共通電圧供給回路60Cは、共通電圧Vcomを生成してこれを液晶パネル5に供給する。   The common voltage supply circuit 60C generates a common voltage Vcom and supplies it to the liquid crystal panel 5.

[1−2] 投影表示装置1の動作
上記のように構成された投影表示装置1の動作について説明する。以下に、投影表示装置1の動作を第1乃至第3実施例の順に説明する。
[1-2] Operation of Projection Display Device 1 The operation of the projection display device 1 configured as described above will be described. Hereinafter, the operation of the projection display apparatus 1 will be described in the order of the first to third embodiments.

<第1実施例>
図10及び図11は、第1実施例に係る投影表示装置1の動作を示すフローチャートである。図12は、顔形スクリーン2に表示される画像の一例を説明する図である。
<First embodiment>
10 and 11 are flowcharts showing the operation of the projection display apparatus 1 according to the first embodiment. FIG. 12 is a diagram illustrating an example of an image displayed on the face screen 2.

制御部64は、例えば無表情な顔のデータを記憶部62から読み出し、この無表情な顔を顔形スクリーン2に表示する(ステップS100、図12(a))。   For example, the control unit 64 reads out expressionless face data from the storage unit 62 and displays the expressionless face on the face shape screen 2 (step S100, FIG. 12A).

続いて、制御部64は、タッチセンサー40を用いて、使用者が顔形スクリーン2の例えば頭に所定時間(例えば5秒)以上触れたか否かを監視している(ステップS101)。ステップS101では、使用者が顔形スクリーン2の頭の部分を撫でる動作を検知することを想定している。ステップS101において使用者が顔形スクリーン2の頭に所定時間以上触れたことを検知した場合、制御部64は、笑顔のデータを記憶部62から読み出し、この笑顔を顔形スクリーン2に表示する(ステップS102、図12(b))。   Subsequently, the control unit 64 uses the touch sensor 40 to monitor whether or not the user has touched, for example, the head of the facial screen 2 for a predetermined time (for example, 5 seconds) or longer (step S101). In step S101, it is assumed that the user detects an action of stroking the head portion of the face-shaped screen 2. When it is detected in step S101 that the user has touched the head of the facial screen 2 for a predetermined time or longer, the control unit 64 reads smile data from the storage unit 62 and displays the smile on the facial screen 2 ( Step S102, FIG. 12 (b)).

続いて、制御部64は、加速度センサー50を用いて、使用者が顔形スクリーン2の頭(又は顔)を叩いたか否かを監視している(ステップS103)。ステップS103において使用者が顔形スクリーン2の頭(又は顔)を叩いたことを検知した場合、制御部64は、怒った顔のデータを記憶部62から読み出し、この怒った顔を顔形スクリーン2に表示する(ステップS104、図12(c))。   Subsequently, the control unit 64 uses the acceleration sensor 50 to monitor whether or not the user has hit the head (or face) of the facial screen 2 (step S103). When it is detected in step S103 that the user has struck the head (or face) of the facial screen 2, the control unit 64 reads the angry face data from the storage unit 62, and the angry face is displayed on the facial screen. 2 (step S104, FIG. 12C).

続いて、制御部64は、顔形スクリーン2に設けられたヒーター53をオンする(ステップS105)。これにより、顔形スクリーン2に怒った顔を表示しつつ、顔の温度(顔形スクリーン2の温度)を高くすることができるため、人が怒った状態をより具体的に表現できる。   Subsequently, the control unit 64 turns on the heater 53 provided on the face-shaped screen 2 (step S105). Thereby, the temperature of the face (temperature of the face-shaped screen 2) can be increased while displaying the angry face on the face-shaped screen 2, so that the state where the person is angry can be expressed more specifically.

続いて、制御部64は、温度センサー51を用いて、顔形スクリーン2の温度が39度以上になったか否かを監視している(ステップS106)。ステップS106において顔形スクリーン2の温度が例えば39度以上になったことを検知した場合、制御部64は、ヒーター53をオフする(ステップS107)。   Subsequently, the control unit 64 uses the temperature sensor 51 to monitor whether or not the temperature of the face-shaped screen 2 has become 39 degrees or higher (step S106). When it is detected in step S106 that the temperature of the facial screen 2 has become, for example, 39 degrees or more, the control unit 64 turns off the heater 53 (step S107).

続いて、制御部64は、温度センサー51を用いて、顔形スクリーン2の温度が例えば36度以下になったか否かを監視している(ステップS108)。ステップS108において顔形スクリーン2の温度が36度以下になったことを検知した場合、制御部64は、笑顔のデータを記憶部62から読み出し、この笑顔を顔形スクリーン2に表示する(ステップS102)。   Subsequently, the control unit 64 uses the temperature sensor 51 to monitor whether or not the temperature of the facial screen 2 has become, for example, 36 degrees or less (step S108). When it is detected in step S108 that the temperature of the facial screen 2 has become 36 degrees or less, the control unit 64 reads smile data from the storage unit 62 and displays this smile on the facial screen 2 (step S102). ).

図11に示すように、ステップS103において使用者が顔形スクリーン2の頭(又は顔)を叩いていない場合、制御部64は、所定時間(例えば100日)が経過したか否かを監視している(ステップS200)。ステップS200における所定時間は、例えば、人が風邪を繰り返す間隔を考慮して設定される。   As shown in FIG. 11, when the user is not hitting the head (or face) of the facial screen 2 in step S103, the control unit 64 monitors whether or not a predetermined time (for example, 100 days) has elapsed. (Step S200). The predetermined time in step S200 is set in consideration of the interval at which a person repeats a cold, for example.

ステップS200において所定時間が経過した場合、制御部64は、風邪の顔のデータを記憶部62から読み出し、この風邪の顔を顔形スクリーン2に表示する(ステップS201、図12(d))。なお、ステップS200において“YES”と判定された場合、ステップS200の所定時間はリセットされ、再度、ゼロから時間が計測される。   When the predetermined time has elapsed in step S200, the control unit 64 reads out the cold face data from the storage unit 62 and displays the cold face on the face shape screen 2 (step S201, FIG. 12D). If “YES” is determined in step S200, the predetermined time in step S200 is reset, and the time is measured again from zero.

続いて、制御部64は、顔形スクリーン2に設けられたヒーター53をオンする(ステップS202)。これにより、顔形スクリーン2に風邪の顔を表示しつつ、顔の温度(顔形スクリーン2の温度)を高くすることができるため、風邪の状態をより具体的に表現できる。   Subsequently, the control unit 64 turns on the heater 53 provided on the face-shaped screen 2 (step S202). This makes it possible to increase the temperature of the face (the temperature of the face-shaped screen 2) while displaying a cold face on the face-shaped screen 2, so that the cold state can be expressed more specifically.

続いて、制御部64は、温度センサー51を用いて、顔形スクリーン2の温度が例えば39度以上になったか否かを監視している(ステップS203)。すなわち、制御部64は、顔形スクリーン2の温度を、一旦、39度まで上げる。   Subsequently, the control unit 64 uses the temperature sensor 51 to monitor whether or not the temperature of the face-shaped screen 2 has become, for example, 39 degrees or higher (step S203). That is, the control unit 64 once raises the temperature of the facial screen 2 to 39 degrees.

続いて、使用者が風邪の表情に反応して、冷却シートなどを用いて、顔形スクリーン2の温度を下げるものとする(図12(e))。続いて、制御部64は、温度センサー51を用いて、顔形スクリーン2の温度が例えば37度以下になったか否かを監視している(ステップS204)。   Subsequently, it is assumed that the user reacts to a cold expression and lowers the temperature of the facial screen 2 using a cooling sheet or the like (FIG. 12E). Subsequently, the control unit 64 uses the temperature sensor 51 to monitor whether or not the temperature of the facial screen 2 has become, for example, 37 degrees or less (step S204).

ステップS204において顔形スクリーン2の温度が37度以下になったことを検知した場合、制御部64は、ヒーター53をオフする(ステップS205)。続いて、制御部64は、笑顔のデータを記憶部62から読み出し、この笑顔を顔形スクリーン2に表示する(ステップS206、図12(f))。   When it is detected in step S204 that the temperature of the face-shaped screen 2 has become 37 degrees or less, the control unit 64 turns off the heater 53 (step S205). Subsequently, the control unit 64 reads smile data from the storage unit 62 and displays this smile on the face screen 2 (step S206, FIG. 12 (f)).

<第2実施例>
次に、第2実施例について説明する。図13は、第2実施例に係る投影表示装置1の動作を示すフローチャートである。図14は、顔形スクリーン2に表示される画像の一例を説明する図である。
<Second embodiment>
Next, a second embodiment will be described. FIG. 13 is a flowchart showing the operation of the projection display apparatus 1 according to the second embodiment. FIG. 14 is a diagram illustrating an example of an image displayed on the face screen 2.

制御部64は、例えば笑顔のデータを記憶部62から読み出し、この笑顔を顔形スクリーン2に表示する(ステップS300、図14(a))。   For example, the control unit 64 reads smile data from the storage unit 62 and displays the smile on the face-shaped screen 2 (step S300, FIG. 14A).

続いて、制御部64は、タッチセンサー40を用いて、使用者が顔(顔形スクリーン2)のいずれかの部分に触れたか否かを監視している。具体的には、制御部64は、使用者が顔形スクリーン2の唇、目、及び頬のいずれかに触れたか否かを監視している(ステップS301、S303、S305)。   Subsequently, the control unit 64 uses the touch sensor 40 to monitor whether or not the user has touched any part of the face (facial screen 2). Specifically, the control unit 64 monitors whether or not the user has touched any of the lips, eyes, and cheeks of the face-shaped screen 2 (steps S301, S303, and S305).

使用者がタッチペンなどを用いて唇に触れたものとする。この場合、制御部64は、唇の色を変える(ステップS302、図14(b))。具体的には、制御部64は、口紅を塗った顔の画像データを記憶部62から読み出し、この画像を顔形スクリーン2に表示する。   Assume that the user touches the lips with a touch pen or the like. In this case, the control unit 64 changes the color of the lips (step S302, FIG. 14B). Specifically, the control unit 64 reads out image data of the face painted with lipstick from the storage unit 62 and displays this image on the face-shaped screen 2.

また、使用者がタッチペンなどを用いて目に触れたものとする。この場合、制御部64は、目の色を変える(ステップS304、図14(c))。具体的には、制御部64は、カラーコンタクトを付けた顔の画像データを記憶部62から読み出し、この画像を顔形スクリーン2に表示する。   Further, it is assumed that the user touches the eyes with a touch pen or the like. In this case, the control unit 64 changes the eye color (step S304, FIG. 14C). Specifically, the control unit 64 reads out image data of the face to which the color contact is attached from the storage unit 62 and displays this image on the face shape screen 2.

また、使用者がタッチペンなどを用いて頬に触れたものとする。この場合、制御部64は、頬の色を変える(ステップS306、図14(d))。具体的には、制御部64は、頬紅を塗った顔の画像データを記憶部62から読み出し、この画像を顔形スクリーン2に表示する。   It is assumed that the user touches the cheek using a touch pen or the like. In this case, the control unit 64 changes the color of the cheek (step S306, FIG. 14 (d)). Specifically, the control unit 64 reads out image data of a face painted with blusher from the storage unit 62 and displays this image on the face shape screen 2.

なお、同じ部位に2回以上タッチされた場合、その都度、当該部位を他の色に変えるようにしてもよい。この場合、唇の色が異なる複数の画像データが記憶部62に記憶しておき、制御部64は、使用者が唇に触れるごとに、複数の画像データを順番に顔形スクリーン2に表示する。その他の部位についても唇の場合と同様である。   When the same part is touched twice or more, the part may be changed to another color each time. In this case, a plurality of pieces of image data having different lip colors are stored in the storage unit 62, and the control unit 64 displays the plurality of pieces of image data on the face screen 2 in order each time the user touches the lips. . The other parts are the same as in the case of the lips.

<第3実施例>
次に、第3実施例について説明する。図15は、第3実施例に係る投影表示装置1の動作を示すフローチャートである。
<Third embodiment>
Next, a third embodiment will be described. FIG. 15 is a flowchart showing the operation of the projection display apparatus 1 according to the third embodiment.

制御部64は、例えば無表情な顔のデータを記憶部62から読み出し、この無表情な顔を顔形スクリーン2に表示する(ステップS400)。   For example, the control unit 64 reads out expressionless face data from the storage unit 62, and displays the expressionless face on the face shape screen 2 (step S400).

続いて、制御部64は、人感センサー52を用いて、使用者が顔形スクリーン2から所定距離(例えば2m)以内に近づいたか否かを監視している(ステップS401)。ステップS401において使用者が顔形スクリーン2から所定距離以内に近づいたことを検知した場合、制御部64は、笑顔のデータを記憶部62から読み出し、この笑顔を顔形スクリーン2に表示する(ステップS402)。   Subsequently, the control unit 64 uses the human sensor 52 to monitor whether or not the user has approached the face screen 2 within a predetermined distance (for example, 2 m) (step S401). When it is detected in step S401 that the user has approached the face screen 2 within a predetermined distance, the control unit 64 reads smile data from the storage unit 62 and displays this smile on the face screen 2 (step S401). S402).

続いて、制御部64は、人感センサー52を用いて、使用者が顔形スクリーン2から所定距離(例えば2m)より遠くへ離れたか否かを監視している(ステップS403)。ステップS403において使用者が顔形スクリーン2から所定距離より遠くへ離れたことを検知した場合、制御部64は、ステップS400に戻り、無表情な顔を表示する。   Subsequently, the control unit 64 uses the human sensor 52 to monitor whether or not the user has moved away from the face-shaped screen 2 beyond a predetermined distance (for example, 2 m) (step S403). When it is detected in step S403 that the user has moved away from the face screen 2 beyond a predetermined distance, the control unit 64 returns to step S400 and displays an expressionless face.

なお、上記説明した第1乃至第3実施例は、任意に組み合わせることが可能であり、また、同時に実行することも可能である。   The first to third embodiments described above can be arbitrarily combined and can be executed at the same time.

[1−3] 第1実施形態の効果
以上詳述したように第1実施形態では、投影表示装置1は、光源部4と、光源部4からの光を変調し、画像を表示する液晶パネル(表示パネル)5と、液晶パネル5からの光を受ける投影光学系を含む放射部6と、投影光学系からの光が投影され、顔形の立体構造を有する顔形スクリーン2とを備える。また、投影表示装置1は、顔形スクリーン2に設けられた複数のセンサー(タッチセンサー40、加速度センサー50、温度センサー51、及び人感センサー52)と、複数のセンサーからの信号に応じて、顔形スクリーン2に表示する画像を変える制御部64とを備える。
[1-3] Effects of the First Embodiment As described in detail above, in the first embodiment, the projection display device 1 modulates the light from the light source unit 4 and the light source unit 4 to display an image. (Display panel) 5, a radiation unit 6 including a projection optical system that receives light from the liquid crystal panel 5, and a face screen 2 that projects light from the projection optical system and has a face-shaped three-dimensional structure. In addition, the projection display device 1 includes a plurality of sensors (touch sensor 40, acceleration sensor 50, temperature sensor 51, and human sensor 52) provided on the face-shaped screen 2, and signals from the plurality of sensors. And a control unit 64 that changes an image displayed on the face-shaped screen 2.

従って第1実施形態によれば、様々な顔の表情を表現できるとともに、外部からの刺激に応じて顔の表情を変えることが可能な投影表示装置1を実現できる。また、より低コストで、様々な顔の表情を表現できる。   Therefore, according to the first embodiment, it is possible to realize the projection display device 1 that can express various facial expressions and can change facial expressions according to external stimuli. In addition, various facial expressions can be expressed at a lower cost.

また、光源部4、液晶パネル5、放射部6、及び顔形スクリーン2は、一体で構成される。これにより、投影表示装置1で構成される人の顔を、任意の装置に簡単に取り付けることができるため、投影表示装置1を様々な用途に対応可能である。   Moreover, the light source part 4, the liquid crystal panel 5, the radiation | emission part 6, and the face-shaped screen 2 are comprised integrally. Thereby, since the human face comprised with the projection display apparatus 1 can be easily attached to arbitrary apparatuses, the projection display apparatus 1 can respond to various uses.

また、例えば静電容量方式を有するタッチセンサー40は、顔形スクリーン2全体を対象としてタッチ位置を検知できる。これにより、使用者によって触れられる顔の位置に応じて、様々な顔の表情を表現できる。   Further, for example, the touch sensor 40 having a capacitance method can detect the touch position for the entire face-shaped screen 2. Accordingly, various facial expressions can be expressed according to the position of the face touched by the user.

また、ヒーター53を顔形スクリーン2に取り付けることで、顔形スクリーン2の温度を変えることができる。これにより、顔の表情以外の状態を付加できるため、より豊かなコミュニケーションをとることができる。   Moreover, the temperature of the face-shaped screen 2 can be changed by attaching the heater 53 to the face-shaped screen 2. Thereby, since states other than facial expressions can be added, richer communication can be achieved.

なお、投影表示装置1は、タッチセンサー40、加速度センサー50、温度センサー51、及び人感センサー52のうち一部のセンサーのみを備えるように構成してもよい。例えば、投影表示装置1がタッチセンサー40のみを備えるように構成した場合、使用者が顔形スクリーン2に触れる動作のみに応じて、顔の表情を変えるようにする。また、投影表示装置1が加速度センサー50のみを備えるように構成した場合、顔形スクリーン2の振動のみに応じて、顔の表情を変えるようにする。   The projection display device 1 may be configured to include only a part of the touch sensor 40, the acceleration sensor 50, the temperature sensor 51, and the human sensor 52. For example, when the projection display device 1 is configured to include only the touch sensor 40, the facial expression is changed only according to the operation of the user touching the face-shaped screen 2. Further, when the projection display device 1 is configured to include only the acceleration sensor 50, the facial expression is changed only in accordance with the vibration of the facial screen 2.

[2] 第2実施形態
顔形スクリーンに画像を投影する場合、光強度の強い光源が用いられる。強度の強い光を液晶パネルが受けると、液晶パネルに用いられる偏光板が劣化してしまう。また、顔形スクリーンに関しては、使用者ごとに要望が異なるため、使用者の応じた顔形が要求される。そこで、第2実施形態では、劣化した液晶パネルを交換可能にするとともに、顔形スクリーンを交換可能なようにしている。
[2] Second Embodiment When projecting an image on a face-shaped screen, a light source with high light intensity is used. When the liquid crystal panel receives strong light, the polarizing plate used for the liquid crystal panel is deteriorated. Further, regarding the facial shape screen, since each user has different demands, a facial shape according to the user is required. Therefore, in the second embodiment, the deteriorated liquid crystal panel can be replaced and the facial screen can be replaced.

図16は、第2実施形態に係る投影表示装置1の斜視図である。図17は、投影表示装置1の側面図である。   FIG. 16 is a perspective view of the projection display apparatus 1 according to the second embodiment. FIG. 17 is a side view of the projection display device 1.

土台70は、例えば平面形状が四角形のパネルから構成される。土台70の材料は、その強度が所望の値を確保できていれば特に限定されないが、より軽い方が望ましい。土台70上には、プロジェクタ部3(光源部4、液晶パネル5、及び放射部6)が設けられる。光源部4、液晶パネル5、及び放射部6は互いに分離されている。放射部6は、例えば、土台70に固定しやすいように、例えば直方体を有する。放射部6が備えるレンズが固定できれば、放射部6用のケースの形状は任意に設定可能である。   The base 70 is constituted by a panel having a square planar shape, for example. The material of the base 70 is not particularly limited as long as the strength can secure a desired value, but a lighter one is desirable. On the base 70, the projector unit 3 (the light source unit 4, the liquid crystal panel 5, and the radiation unit 6) is provided. The light source unit 4, the liquid crystal panel 5, and the radiation unit 6 are separated from each other. The radiating unit 6 has, for example, a rectangular parallelepiped so as to be easily fixed to the base 70, for example. If the lens included in the radiation unit 6 can be fixed, the shape of the case for the radiation unit 6 can be arbitrarily set.

光源部4は、任意の数の固定部材(例えばネジ)73を用いて土台70に固定される。同様に、放射部6は、任意の数の固定部材(例えばネジ)74を用いて土台70に固定される。   The light source unit 4 is fixed to the base 70 using an arbitrary number of fixing members (for example, screws) 73. Similarly, the radiating portion 6 is fixed to the base 70 using an arbitrary number of fixing members (for example, screws) 74.

液晶パネル5は、後述する支持部材によって固定される。後述するように、液晶パネル5は、土台70に着脱可能なように構成される。液晶パネル5には、配線部72が接続され、配線部72は、制御系回路に接続される。配線部72は、例えばフレキシブルプリント基板(FPC:flexible printed circuit)から構成される。配線部72は、土台70に設けられた開口部を経由して土台70の下方に引き出される。   The liquid crystal panel 5 is fixed by a support member described later. As will be described later, the liquid crystal panel 5 is configured to be detachable from the base 70. A wiring unit 72 is connected to the liquid crystal panel 5, and the wiring unit 72 is connected to a control system circuit. The wiring part 72 is comprised, for example from a flexible printed circuit board (FPC: flexible printed circuit). The wiring part 72 is pulled out below the base 70 through an opening provided in the base 70.

土台70の放射部6側の端部(側面)には、顔形スクリーン2用の土台71が取り付けられる。土台70と土台71とは、接着剤などを用いて強固に固定される。土台71には、顔形スクリーン2が取り付けられる。後述するように、顔形スクリーン2は、土台71から着脱可能なように構成される。   A base 71 for the face-shaped screen 2 is attached to the end (side surface) of the base 70 on the side of the radiating portion 6. The base 70 and the base 71 are firmly fixed using an adhesive or the like. The face screen 2 is attached to the base 71. As will be described later, the face screen 2 is configured to be detachable from the base 71.

図18(a)は、液晶パネル5用の支持部材75、76の斜視図である。図18(b)は、液晶パネル5用の支持部材75、76の平面図である。   FIG. 18A is a perspective view of the support members 75 and 76 for the liquid crystal panel 5. FIG. 18B is a plan view of the support members 75 and 76 for the liquid crystal panel 5.

支持部材75、76は、液晶パネル5を配置する領域の両側に設けられ、液晶パネル5を部分的に挟む。支持部材75は、Y方向に延び、土台70のY方向両端付近まで設けられる。支持部材76は、支持部材75と平行に設けられ、土台70の一端付近から後述する開口部77付近まで設けられる。   The support members 75 and 76 are provided on both sides of a region where the liquid crystal panel 5 is disposed, and partially sandwich the liquid crystal panel 5. The support member 75 extends in the Y direction and is provided to the vicinity of both ends of the base 70 in the Y direction. The support member 76 is provided in parallel with the support member 75 and is provided from the vicinity of one end of the base 70 to the vicinity of an opening 77 described later.

土台70には、液晶パネル5に接続される配線部72を通すための開口部77が設けられる。開口部77は、液晶パネル5が配置される領域内又はその付近に配置される。例えば、開口部77は、支持部材76の延長線上に配置される。   The base 70 is provided with an opening 77 through which the wiring part 72 connected to the liquid crystal panel 5 passes. The opening 77 is disposed in or near the region where the liquid crystal panel 5 is disposed. For example, the opening 77 is disposed on an extension line of the support member 76.

支持部材75と支持部材76との間隔は、液晶パネル5の厚さに合わせて設定される。支持部材75、76は、接着剤などを用いて土台70に強固に固定される。支持部材75、76の高さは、液晶パネル5から出射される表示光を遮らない限り、任意に設定可能である。なお、液晶パネル5は、任意の箇所において、液晶パネル5に着脱可能な固定部材を用いて、光源部4、及び/又は放射部6に固定されてもよい。これにより、液晶パネル5が土台70から外れるのを防ぐことができる。   The distance between the support member 75 and the support member 76 is set according to the thickness of the liquid crystal panel 5. The support members 75 and 76 are firmly fixed to the base 70 using an adhesive or the like. The height of the support members 75 and 76 can be arbitrarily set as long as the display light emitted from the liquid crystal panel 5 is not blocked. Note that the liquid crystal panel 5 may be fixed to the light source unit 4 and / or the radiation unit 6 using a fixing member that can be attached to and detached from the liquid crystal panel 5 at an arbitrary location. Thereby, it can prevent that the liquid crystal panel 5 remove | deviates from the base 70. FIG.

次に、顔形スクリーン2及び土台71の構成について説明する。図19(a)は、顔形スクリーン2の断面図、図19(b)は、顔形スクリーン2の背面図である。図20は、顔形スクリーン2用の土台71の斜視図である。本実施形態では、例えば磁石を用いて土台71に顔形スクリーン2を取り付ける。これにより、顔形スクリーン2は、土台71に着脱可能なように構成される。   Next, the configuration of the face screen 2 and the base 71 will be described. FIG. 19A is a cross-sectional view of the face-shaped screen 2, and FIG. 19B is a rear view of the face-shaped screen 2. FIG. 20 is a perspective view of the base 71 for the face-shaped screen 2. In this embodiment, the face-shaped screen 2 is attached to the base 71 using, for example, a magnet. Thereby, the face-shaped screen 2 is configured to be detachable from the base 71.

顔形スクリーン2は、図2に示した連結部材2−2を備えておらず、概略半球形状(椀形状)を有する。顔形スクリーン2の周縁部は、平坦に加工される。   The face-shaped screen 2 does not include the connecting member 2-2 illustrated in FIG. 2, and has a substantially hemispherical shape (a ridge shape). The peripheral edge of the face-shaped screen 2 is processed flat.

顔形スクリーン2は、その周縁部(土台71に取り付けられる部分)に取り付け部材80を備える。取り付け部材80は、平坦に加工される。取り付け部材80は、例えば磁石層から構成される。磁石層80は、概略楕円状の平面形状を有する。磁石層80は、顔形スクリーン2に接着可能な磁石テープを用いることが可能である。磁石層80の上部には、くぼみ(凹部)81が設けられる。例えば、顔形スクリーン2の周縁部の一部に磁石層80を形成しないことで、この一部がくぼみ81となる。くぼみ81の平面形状は、例えば四角形である。   The face-shaped screen 2 includes an attachment member 80 at the peripheral edge (portion attached to the base 71). The attachment member 80 is processed to be flat. The attachment member 80 is comprised from a magnet layer, for example. The magnet layer 80 has a substantially elliptical planar shape. For the magnet layer 80, a magnetic tape that can be bonded to the face-shaped screen 2 can be used. A depression (concave portion) 81 is provided on the upper part of the magnet layer 80. For example, the magnet layer 80 is not formed on a part of the peripheral edge of the face-shaped screen 2, so that this part becomes the recess 81. The planar shape of the recess 81 is, for example, a quadrangle.

図20に示すように、土台71は、その中央部にプロジェクタ部3からの光が通過する開口部71Aを有する。土台71の顔形スクリーン2が取り付けられる側の面には、取り付け部材82が設けられる。取り付け部材82は、例えば磁石層から構成される。磁石層82は、顔形スクリーン2の磁石層80と概略同じ平面形状を有する。磁石層82は、土台71に接着可能な磁石テープを用いることが可能である。土台71の磁石層82と顔形スクリーン2の磁石層80とがくっつくことで、土台71に顔形スクリーン2が取り付けられる。   As shown in FIG. 20, the base 71 has an opening 71 </ b> A through which light from the projector unit 3 passes at the center thereof. An attachment member 82 is provided on the surface of the base 71 on which the face-shaped screen 2 is attached. The attachment member 82 is composed of, for example, a magnet layer. The magnet layer 82 has substantially the same planar shape as the magnet layer 80 of the face-shaped screen 2. For the magnet layer 82, a magnetic tape that can be bonded to the base 71 can be used. The face screen 2 is attached to the base 71 by the magnet layer 82 of the base 71 and the magnet layer 80 of the face screen 2 sticking together.

磁石層80の上部には、突起83が設けられる。突起83の材料は、任意に選択できる。突起83は、顔形スクリーン2のくぼみ81にはめ込まれる。このため、突起83の平面形状は、くぼみ81と同じであり、また、突起83のサイズは、くぼみ81のサイズより若干小さく設定される。突起83及びくぼみ81は、顔形スクリーン2の取り付け位置を固定する機能と、顔形スクリーン2が土台71からずれるのを防止する機能とを有する。   A protrusion 83 is provided on the upper part of the magnet layer 80. The material of the protrusion 83 can be arbitrarily selected. The protrusion 83 is fitted in the recess 81 of the face-shaped screen 2. For this reason, the planar shape of the protrusion 83 is the same as that of the recess 81, and the size of the protrusion 83 is set slightly smaller than the size of the recess 81. The protrusion 83 and the recess 81 have a function of fixing the mounting position of the face screen 2 and a function of preventing the face screen 2 from being displaced from the base 71.

なお、磁石層82を強磁性体(強磁性金属)で構成してもよい。また、顔形スクリーン2側に強磁性層を設け、土台71側に磁石層を設けてもよい。すなわち、取り付け部材80、82のうち、一方を磁石で構成し、他方を磁石にくっつく材料で構成すればよい。   The magnet layer 82 may be made of a ferromagnetic material (ferromagnetic metal). Further, a ferromagnetic layer may be provided on the face screen 2 side, and a magnet layer may be provided on the base 71 side. That is, one of the attachment members 80 and 82 may be made of a magnet and the other may be made of a material that sticks to the magnet.

(効果)
以上詳述したように、第2実施形態では、投影表示装置1は、光源部4、液晶パネル5、及び放射部6が載置される土台70と、土台70に固定され、液晶パネル5を支持する支持部材75、76とを備える。そして、液晶パネル5が土台70に着脱可能なように構成される。これにより、液晶パネル5が劣化した場合に、液晶パネル5のみを交換することができる。よって、投影表示装置1の寿命を延ばすことが可能となる。
(effect)
As described in detail above, in the second embodiment, the projection display device 1 is fixed to the base 70 on which the light source unit 4, the liquid crystal panel 5, and the radiation unit 6 are placed, and the liquid crystal panel 5 is mounted on the base 70. And supporting members 75 and 76 for supporting. The liquid crystal panel 5 is configured to be detachable from the base 70. Thereby, when the liquid crystal panel 5 deteriorates, only the liquid crystal panel 5 can be replaced. Therefore, the life of the projection display device 1 can be extended.

また、投影表示装置1は、土台70の放射部6側の端部に固定され、投影光学系からの光を通す開口部71Aを有する土台71と、顔形スクリーン2に設けられた取り付け部材80と、土台71に設けられ、取り付け部材80に着脱可能な取り付け部材82とを備える。そして、顔形スクリーン2が土台71に着脱可能なように構成される。これにより、使用者の要望に応じて、簡単に顔形スクリーン2を交換することができる。よって、投影表示装置1の寿命を延ばすことが可能となる。   Further, the projection display device 1 is fixed to an end of the base 70 on the side of the radiating portion 6 and has a base 71 having an opening 71A through which light from the projection optical system passes, and an attachment member 80 provided on the face-shaped screen 2. And a mounting member 82 provided on the base 71 and attachable to and detachable from the mounting member 80. The face screen 2 is configured to be detachable from the base 71. Thereby, according to a user's request, the face-shaped screen 2 can be replaced | exchanged easily. Therefore, the life of the projection display device 1 can be extended.

なお、上記各実施形態では、人の顔の形状を有するスクリーン(顔形スクリーン)を用いているが、人以外の動物の顔の形状を有するようにスクリーンを構成してもよい。   In each of the above embodiments, a screen having a human face shape (face shape screen) is used, but the screen may be configured to have a face shape of an animal other than a human.

本明細書において、板やフィルムなどは、その部材を例示した表現であり、その構成に限定されるものではない。例えば、透明フィルム、及び偏光板などは、名称通りの部材に限定されるものではなく、明細書で記載した機能を有するその他の部材であっても良い。   In this specification, a board, a film, etc. are expressions which illustrated the member, and are not limited to the structure. For example, the transparent film, the polarizing plate, and the like are not limited to the members as the name, and may be other members having the functions described in the specification.

上記各実施形態では、表示パネルとして液晶表示装置を例示しているが、その他の適用例として、有機EL(electroluminescence)表示装置、その他の自発光型表示装置、或いは電気泳動素子等を有する電子ペーパー型表示装置など、あらゆるフラットパネル型の表示装置が挙げられる。   In each of the above embodiments, a liquid crystal display device is exemplified as the display panel. However, as other application examples, an organic EL (electroluminescence) display device, another self-luminous display device, or an electronic paper having an electrophoretic element or the like. Any flat panel type display device such as a type display device may be mentioned.

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で、構成要素を変形して具体化することが可能である。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、1つの実施形態に開示される複数の構成要素の適宜な組み合わせ、若しくは異なる実施形態に開示される構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を構成することができる。例えば、実施形態に開示される全構成要素から幾つかの構成要素が削除されても、発明が解決しようとする課題が解決でき、発明の効果が得られる場合には、これらの構成要素が削除された実施形態が発明として抽出されうる。   The present invention is not limited to the above embodiment, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention. Further, the above embodiments include inventions at various stages, and are obtained by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in one embodiment or by appropriately combining constituent elements disclosed in different embodiments. Various inventions can be configured. For example, even if some constituent elements are deleted from all the constituent elements disclosed in the embodiments, the problems to be solved by the invention can be solved and the effects of the invention can be obtained. Embodiments made can be extracted as inventions.

1…投影表示装置、2…顔形スクリーン、3…プロジェクタ部、4…光源部、5…液晶パネル、6…放射部、10…基板、11…光源、12,13…ケース、21…TFT基板、22…CF基板、23…液晶層、24…スイッチング素子、25…絶縁層、26…画素電極、27…コンタクトプラグ、28…カラーフィルター、29…遮光膜、30…共通電極、31,32…円偏光板、40…タッチセンサー、41,43,45…透明フィルム、42,44…電極、46…ドライブライン、47…センシングライン、50…加速度センサー、51…温度センサー、52…人感センサー、53…ヒーター、54…配線、55…電源線、60…液晶駆動部、60A…走査ドライバ、60B…信号ドライバ、60C…共通電圧供給回路、61…電源回路、62…記憶部、63…タイマー、64…制御部、70,71…土台、72…配線部、73,74…固定部材、75,76…支持部材、77…開口部、80,82…取り付け部材   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Projection display apparatus, 2 ... Face screen, 3 ... Projector part, 4 ... Light source part, 5 ... Liquid crystal panel, 6 ... Radiation part, 10 ... Substrate, 11 ... Light source, 12, 13 ... Case, 21 ... TFT substrate 22 ... CF substrate, 23 ... liquid crystal layer, 24 ... switching element, 25 ... insulating layer, 26 ... pixel electrode, 27 ... contact plug, 28 ... color filter, 29 ... light-shielding film, 30 ... common electrode, 31, 32 ... Circular polarizing plate, 40 ... touch sensor, 41, 43, 45 ... transparent film, 42, 44 ... electrode, 46 ... drive line, 47 ... sensing line, 50 ... acceleration sensor, 51 ... temperature sensor, 52 ... human sensor, 53 ... Heater, 54 ... Wiring, 55 ... Power line, 60 ... Liquid crystal drive unit, 60A ... Scan driver, 60B ... Signal driver, 60C ... Common voltage supply circuit, 61 ... Power supply circuit , 62 ... storage section, 63 ... timer, 64 ... control section, 70, 71 ... base, 72 ... wiring section, 73, 74 ... fixing member, 75, 76 ... support member, 77 ... opening, 80, 82 ... attachment Element

Claims (14)

光源部と、
前記光源部からの光を変調し、画像を表示する表示パネルと、
前記表示パネルからの光を受ける投影光学系と、
前記投影光学系からの光が投影され、顔形の立体構造を有するスクリーンと、
前記スクリーンに設けられた1つ又は複数のセンサーと、
前記センサーからの信号に応じて、前記スクリーンに表示する画像を変える制御部と
を具備することを特徴とする投影表示装置。
A light source unit;
A display panel that modulates light from the light source unit and displays an image;
A projection optical system that receives light from the display panel;
A screen on which light from the projection optical system is projected and having a face-shaped three-dimensional structure;
One or more sensors provided on the screen;
And a control unit that changes an image displayed on the screen in accordance with a signal from the sensor.
前記光源部、前記表示パネル、前記投影光学系、及び前記スクリーンは、1つのユニットとして構成されることを特徴とする請求項1に記載の投影表示装置。   The projection display device according to claim 1, wherein the light source unit, the display panel, the projection optical system, and the screen are configured as one unit. 前記センサーは、人が前記スクリーンに触れたことを検知するタッチセンサーを含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の投影表示装置。   The projection display device according to claim 1, wherein the sensor includes a touch sensor that detects that a person touches the screen. 前記タッチセンサーは、静電容量方式であることを特徴とする請求項3に記載の投影表示装置。   The projection display device according to claim 3, wherein the touch sensor is a capacitive type. 前記センサーは、人が前記スクリーンを叩いたことを検知する加速度センサーを含むことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の投影表示装置。   The projection display device according to claim 1, wherein the sensor includes an acceleration sensor that detects that a person has hit the screen. 前記センサーは、人が前記スクリーンに近づいたことを検知する人感センサーを含むことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の投影表示装置。   The projection display device according to claim 1, wherein the sensor includes a human sensor that detects that a person has approached the screen. 前記センサーは、前記スクリーンの温度が変化したことを検知する温度センサーを含むことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の投影表示装置。   The projection display device according to claim 1, wherein the sensor includes a temperature sensor that detects a change in temperature of the screen. 前記スクリーンに設けられ、前記スクリーンを暖めるヒーターをさらに具備し、
前記制御部は、前記センサーからの信号に応じて、前記ヒーターのオン状態及びオフ状態を制御することを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の投影表示装置。
A heater provided on the screen for heating the screen;
The projection display device according to claim 1, wherein the control unit controls an on state and an off state of the heater in accordance with a signal from the sensor.
前記光源部は、光源と、前記光源からの光を受ける光源光学系とを含むことを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の投影表示装置。   The projection display device according to claim 1, wherein the light source unit includes a light source and a light source optical system that receives light from the light source. 前記光源部、前記表示パネル、及び前記投影光学系が載置される第1土台と、
前記第1土台に固定され、前記表示パネルを挟む第1及び第2支持部材と
をさらに具備し、
前記表示パネルは、前記第1及び第2支持部材により着脱可能なように構成されることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の投影表示装置。
A first base on which the light source unit, the display panel, and the projection optical system are placed;
A first and second support member fixed to the first base and sandwiching the display panel;
The projection display device according to claim 1, wherein the display panel is configured to be detachable by the first and second support members.
前記第1土台の前記投影光学系側の端部に固定され、前記投影光学系からの光を通す開口部を有する第2土台をさらに具備し、
前記スクリーンは、前記第2土台に着脱可能なように構成されることを特徴とする請求項10に記載の投影表示装置。
A second base fixed to an end of the first base on the projection optical system side and having an opening through which light from the projection optical system passes;
The projection display device according to claim 10, wherein the screen is configured to be detachable from the second base.
前記スクリーンの周縁部に設けられた第1取り付け部材と、
前記第2土台に設けられ、前記第1取り付け部材に着脱可能な第2取り付け部材と
をさらに具備することを特徴とする請求項11に記載の投影表示装置。
A first attachment member provided at a peripheral edge of the screen;
The projection display device according to claim 11, further comprising: a second mounting member that is provided on the second base and is detachable from the first mounting member.
前記第1及び第2取り付け部材の各々は、磁石であることを特徴とする請求項12に記載の投影表示装置。   The projection display device according to claim 12, wherein each of the first and second attachment members is a magnet. 前記第1土台は、前記表示パネルに接続された配線部を通す開口部を有することを特徴とする請求項10乃至13のいずれかに記載の投影表示装置。   The projection display device according to claim 10, wherein the first base has an opening through which a wiring portion connected to the display panel is passed.
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