JP2021067856A - 投射型表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 可視光と不可視光を投影することができる投射型表示装置において、投影画像を確認する必要がある操作を行う際は、自動的に可視光を投影することを可能にした投射型表示装置を提供すること。【解決手段】 可視光を発することのできる可視光源部と、不可視光を発することのできる不可視光源部と、利用者から操作を受け付けることのできる操作部を備えた投射型表示装置であって、操作部に操作を行った際に、自動的に可視光を投影することを特徴とする。【選択図】 図１

Description

本発明は、投射型表示装置に関し、特に可視光および不可視光を投影可能な投射型表示装置に関する。

従来、フライトシミュレーション等に代表される訓練設備において投射型表示装置が用いられてきた。近年こうした設備では、赤外光を可視化する暗視スコープなどを装着して操縦することをシミュレートするために、赤外光のように人間の可視域外の波長の光（以下、不可視光）の投影が必要となる。

特許文献１には、可視画像および不可視画像を投影するためのシステムについて開示されている。

特開２０１０−１４００１７号公報

上記の特許文献１に記載の技術を用いれば、可視画像・不可視画像あるいはその両方を投影することができる。

しかしながら、不可視光のみ投影された状態で投影画像を確認する必要がある操作（ＯＳＤからの設定や投影位置・フォーカスの調整など）を行う際は、利用者が不可視光検出装置（暗視ゴーグル等）を装着するか、手動で可視光の投影に切り替える必要があるという煩わしさがある。

そこで、本発明の目的は、投影画像を確認する必要がある操作を行う際は、自動的に可視光を投影することを可能にした投射型表示装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明に係る投射型表示装置は、
可視光を発することのできる可視光源部と、不可視光を発することのできる不可視光源部と、利用者から操作を受け付けることのできる操作部を備えた投射型表示装置であって、操作部に操作を行った際に、自動的に可視光を投影することを特徴とする。

本発明によれば、不可視光のみ投影された状態であっても、投影画像を確認する必要がある操作を行う際、自動的に可視光で視認可能な映像を投影する投射型表示装置の提供を実現できる。

実施例１および実施例２の投射型表示装置のブロック図である。 実施例１における可視光源制御のフローチャートである。 実施例２における可視光源制御のフローチャートである。 実施例３の投射型表示装置のブロック図である。 実施例３における可視光源制御のフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

図１は実施例１および実施例２における投射型表示装置１００のブロック図である。

ＰＣなどの外部機器から与えられる映像信号は、まず映像信号入力部１０１に入力される。映像信号入力部１０１はＶＧＡやＶｉｄｅｏ信号などのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換や、ＨＤＭＩ（登録商標）やＤＶＩなどのデジタル信号を所定のデジタル信号フォーマットに変換するレシーバなどを備える。

映像信号入力部１０１にて変換されたデジタル映像信号は、映像信号処理部１０２に送られる。映像信号処理部１０２は映像信号処理専用のＤＳＰなどで構成され、入力される映像信号の解像度を読み取り、内部での処理に必要な解像度へ変換するスケーリング処理や、ボタン操作時のメニュー表示、台形補正（キーストン補正）処理などを行う。

映像信号処理部１０２で所定フォーマットに処理されたデジタル信号は、液晶駆動部１０３に送られ、光学ユニット１０８内の液晶パネル１０８ｃを駆動する液晶駆動信号に変換される。

電源部１０４は、外部から入力されるＡＣ電源をＤＣ電源への変換し、光源駆動部１０５あるいは投射型表示装置１００内の各部に電源供給すると共に、ＰＦＣ回路による力率改善等も行っている。

光源駆動部１０５は、可視光源部１０６および不可視光源部１０７を点灯させる為の駆動回路であり、一般的にはＤＣＤＣコンバータ等の電源回路で構成される。制御部１１０からの駆動制御信号によって、各光源部の点灯や消灯、あるいは電力や電流などを制御する事によって、各光源部の光量制御も行う。

可視光源部１０６は基本的に白色光を生成する。主にランプ光源あるいはレーザーやＬＥＤなどの固体光源で構成されることが多い。レーザー光源の場合は単色であるが、蛍光体などの波長変換デバイスに照射する事で、異なる色（波長）の光を生成する。それらを合成することで白色光にする事ができる。

可視光源部１０６から出射された光は光学ユニット１０８に照射される。光学ユニット１０８は、照明光学部１０８ａ、色分離部１０８ｂ、液晶パネル１０８ｃ、色合成部１０８ｄから構成される。照明光学部１０８ａではフライアイレンズなどの光学素子によって光源からの光を均一化し、絞りによって光量調整を行う。色分離部１０８ｂは照明光学部１０８ａからの白色光をＲＧＢの３色に分解する。液晶パネル１０８ｃは３色に分解した光のそれぞれを液晶駆動部１０３からの信号に従って変調する。色合成部１０８ｄは３枚の液晶パネル１０８ｃによって変調されたＲＧＢ３色の光を、同一の光路に合成する。

不可視光源部１０７は赤外光等の不可視光を生成する。不可視光源部１０７から出射された赤外光は光学ユニット１０８に照射される。光学ユニット１０８では可視光源と同様に照明光学素子で均一化され、液晶パネルで映像が生成され、最終的には可視光で生成された映像と合成される。図１では不可視光源用の液晶パネルとして可視光源用の液晶パネル１０８ｃのいずれかを利用する構成としたが、不可視光源用の液晶パネルを別に用意しても良い。

光学ユニット１０８で生成された映像は、投射レンズ１０９によって投写面へ拡大投写される。

制御部１１０はマイクロコンピュータなどのＣＰＵで構成され、投射型表示装置１００の全般的な制御を行う。例えば、光源駆動部１０５への制御信号により可視光源部１０６や不可視光源部１０７の点灯・消灯や各光源への供給電力制御、また各回路への電源供給制御や冷却用ＦＡＮの回転制御などを行う。その他にも各部の温度監視を行い、温度異常時に各光源を消灯する終了処理を行うとともに警告用ＬＥＤを点灯する事によって、使用者へ異常を知らせる処理なども行う。

操作パネル１１１は、電源ＯＮ／ＯＦＦや、各種メニュー設定を行うためのボタンで構成される。リモコン信号受信部１１３は、リモコンからの信号を有線または無線により受信し、制御部１１０に伝える。制御部１１０は操作パネル１１１のボタンが押された事を検出すると、どのボタンが押されたかを判定して、その操作に必要な各部の制御を行う。

記憶部１１２はＥＥＰＲＯＭなどのメモリで構成され、投写型表示装置１００の内部状態の記録や、使用者が設定した状態の記録に使用される。

次に実施例１における投射型表示装置１００の動作について説明する。

図２は実施例１における投射型表示装置１００の動作を表すフローチャートである。

利用者が操作パネル１１１またはリモコンに対して操作を行うと（ステップＳ２０１）、制御部１１０にてＯＳＤを表示するかを判定する（ステップＳ２０２）。操作パネル１１１またはリモコンからの信号に対してＯＳＤを表示するかしないかは、制御部１１０にあらかじめ設定してある。

ＯＳＤを表示しない場合は光源の制御は行わずに、そのままの投影状態で制御部１１０に定められた所定の動作を行う。ＯＳＤを表示する場合、現時点で可視光源部１０６が投影状態にあるかを判定する（ステップＳ２０３）。

可視光を投影している場合は、その投影状態ままＯＳＤを表示し（ステップＳ２０８）、利用者が操作を完了したらＯＳＤ表示を終了する（ステップＳ２０９）。

可視光を投影していない場合は、まず可視光源部１０６を点灯させるよう制御部１１０が光源駆動部１０５に指示をし（ステップＳ２０４）、ＯＳＤを表示する（ステップＳ２０５）。

利用者が操作を完了してＯＳＤ表示を終了したら（ステップＳ２０６）、可視光源部１０６を消灯させるよう制御部１１０が光源駆動部１０５に指示をする（ステップＳ２０７）。

以上の動作により、利用者は可視光源の投影状態を意識することなく、ＯＳＤからの操作を行うことができる。

実施例１では利用者の操作に応じた可視光源の制御について述べた。一方で利用者が不可視画像を調整する操作を行った場合、可視光源の点灯だけでは不十分な場合がある。たとえば、不可視画像の明るさを調整する操作を行った場合、可視光源の点灯だけでは、不可視画像の明るさの変化を認識できない。これを解決するには不可視画像の明るさを反映した可視画像を生成し、投影する必要がある。このように、不可視画像に対して行う調整を一時的に可視画像に反映して投影することにより利便性が向上するケースは他にも、ガンマ補正・ノイズリダクション・エッジ強調等の画像補正もあげられ、これに限定されない。

本実施例では、利用者が不可視画像の明るさ調整をする例について説明する。

図３は実施例２における投射型表示装置１００の動作を表すフローチャートである。

利用者が操作パネル１１１またはリモコンから不可視画像の明るさ調整を行うと（ステップＳ３０１）、可視光源部１０６が投影状態にあるかを判定する（ステップＳ３０２）。

可視光源部１０６が投影状態にない場合は、まず可視光源部１０６を投影状態にする（ステップＳ３０３）。続いて、利用者が不可視画像に対して行った調整を一時的に可視画像に反映させ、投影する（ステップＳ３０４）。

利用者が不可視画像の明るさ設定操作を終了したら（ステップＳ３０５）、設定した値を記憶部１１２に保存し（ステップＳ３０６）、可視光源部１０６の投影を終了する（ステップＳ３０７）。

可視光源部１０６が投影状態の場合は、可視光源部１０６の点灯・消灯制御は行わずに、前述のステップＳ３０４〜ステップＳ３０６の操作を行う（ステップＳ３０８、ステップＳ３０９、ステップＳ３１０）。

以上の操作により、利用者は不可視光検出装置（暗視ゴーグル等）を用いずとも、可視画像から不可視画像の明るさ設定を行うことができる。また前述の通り、不可視画像に対して行う調整を一時的に可視画像に反映して投影することにより利便性が向上するケースは明るさ調整に限定されない。

実施例１および実施例２では操作パネル１１１またはリモコンからの操作による例をあげた。一方で投射型表示装置１００に対する操作は他にも、投射レンズ１０９に付随するフォーカス調整機構から手動でフォーカス調整する場合や、映像信号入力部１０１に新たに映像信号を入力する場合などが考えられる。

本実施例では、利用者が投射レンズ１０９に付随するフォーカス調整機構から手動でフォーカス調整する例について説明する。

図４は実施例３における投射型表示装置１００のブロック図である。図１に対する相違点は、投射レンズ１０９に付随する形で、手動で操作可能なフォーカス調整機構１１４を備える点である。図５は実施例３における投射型表示装置１００の動作を表すフローチャートである。

利用者が投射レンズ１０９に付随するフォーカス調整機構１１４から手動でフォーカス調整を行うと（ステップＳ４０１）、可視光源部１０６が投影状態にあるかを判定する（ステップＳ４０２）。

可視光源部１０６が投影状態の場合は、その投影状態のまま、投影されている映像を用いてフォーカス調整を完了させる（ステップＳ４０７）。

可視光源部１０６が投影状態にない場合は、まず可視光源部１０６を投影状態にする（ステップＳ４０３）。続いて、フォーカス調整用の可視画像を投影する（ステップＳ４０４）。

利用者がフォーカス調整を終了したら（ステップＳ４０５）、可視光源部１０６の投影を終了する（ステップＳ４０６）。

以上の操作により、利用者は不可視光検出装置（暗視ゴーグル等）を用いずとも、不可視画像のフォーカスの調整を行うことができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１０７ 不可視光源、１１０ 制御部、１１１ 操作パネル、
１１３ リモコン信号受信部、１１４ フォーカス調整機構

Claims (4)

1. 可視光を発することのできる可視光源部と、
   不可視光を発することのできる不可視光源部と、
   利用者から操作を受け付けることのできる操作部を備えた投射型表示装置であって、
   操作部に操作を行った際に、自動的に可視光を投影することを特徴とする投射型表示装置。
2. 可視光の光路上に光学的な遮断機構を有し、可視光源の投影状態を前記の遮断機光の開閉によって切り替えることを特徴とする請求光１に記載の投射型表示装置。
3. 利用者が操作部に操作を行った際に、自動的に不可視画像調整用の可視画像を生成し、投影することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の投射型表示装置。
4. 操作部は投射光のフォーカス調整機能を有し、利用者がフォーカス調整を行うと、自動的にフォーカス調整用の可視画像を投影することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の投射型表示装置。

Images