JP2021076697A - 投射型表示装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 非可視光源による光を、暗視装置を装着していないユーザーが意図せずに直視してしまう可能性を低減することができる投射型映像装置を提供すること。【解決手段】 可視光源と非可視光源の２つの光源を持つ投影型映像であり、可視光源と非可視光源を切り替える光源制御部と、非可視光を視認するための暗視装置を検出する検出手段を持ち、検出手段により、暗視装置を検出したときに、光源制御部により可視光源の投影から非可視光源による投影に切り替え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ナイトビジョンゴーグル（ＮＶＧ）や暗視スコープと呼ばれる赤外光などの赤外光のような非可視光を可視化する暗視装置などを装着して赤外光で投影された画像を見ながら操縦操作を行うことがある。このような非可視光と暗視装置を用いた投影システムを用いることで、ナイトビジョンゴーグルや暗視スコープを付けた際の状態をシミュレートすることができるようになりつつある。

特許文献１には、可視画像および非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・非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、暗視装置を装着していないと非可視光を視認することができないため、暗視装置を所持していない人が非可視光の光源の近くにいる場合、気づかないうちに非可視光源を長時間直視してしまう可能性があった。

上記の課題を解決するために、本発明に係る投射型表示装置は、
可視光源と非可視光源の２つの光源を持つ投影型映像であり、可視光源と非可視光源を切り替える光源制御部と、
非可視光を視認するための暗視装置を検出する検出手段を持ち、
検出手段により、暗視装置を検出した場合に、光源制御部により点灯する光源を可視光源から非可視光源に変えることを特徴とする。

本発明に係る投射型表示装置によれば、非可視光源による光を、暗視装置を装着していないユーザーが意図せずに直視してしまう可能性を低減することができる。

本実施例１に係るブロック図である。 本実施例１に係る制御部１１０の動作フローである。 本実施例１に係る暗視装置の数を考慮した場合の制御部１１０の動作フローである。 本実施例２に係るブロック図である。 本実施例２に係る制御部１１０の動作フローである。 本実施例２に係る段階的な光源制御を加えた制御部１１０の動作フローである。

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説明する。

図１を参照して、実施例１における投写型表示装置の構成について説明する。

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１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１０９内の液晶パネル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あるいは投写型表示装置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６および赤外光源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、各光源の点灯や消灯、あるいは電力や電流などを制御することによって、各光源の光量制御も行う。

可視光源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ことで、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ことができる。

可視光源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、照明光学素子、色分離部、液晶パネル（あるいはＤＭＤなど）、色合成部などから構成される。フライアイレンズなどの照明光学素子によって均一化された光は、色分離部によってＲＧＢの三色に分離される。分離された光は透過型あるいは反射型などの液晶パネルに照射され、液晶駆動部１０３の駆動に応じて透過率（反射率）を変える。ＲＧＢそれぞれの透過光（反射光）を色合成部にて合成することにより、映像が生成される。

赤外光源１０７は非可視光である赤外光を生成する。赤外光源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る。光学ユニット１０８で生成された映像は、投写レンズ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、投写型表示装置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１０６や赤外光源１０７の点灯・消灯や各光源への供給電力制御による光源光量の調整、また各回路への電源供給制御や冷却用ＦＡＮの駆動制御によって各部の冷却を行う。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を点灯することによって、使用者へ異常を知らせる処理なども行う。

操作検出部１１１は投写型表示装置１００が有する複数の操作手段からの信号を受け、その信号から操作された内容を検出すると共に、どの操作手段から操作されたかのかを判別し、制御部１１０に伝える。制御部１１０内に操作検出部１１１が構成されていることが一般的であるが、本実施例においては説明を容易とする為に別構成としている。

リモコン入力部１２１は投写型表示装置１００の操作手段であり、リモコンによる操作を受信する。受信方法としては、リモコンの赤外信号による無線通信や、リモコンと有線接続した操作入力等である。リモコン入力部１２１からの電気信号は、操作検出部１１１に送られる。

操作パネル１２２は操作を行う為のボタンや、投写型表示装置１００の状態を使用者に知らせる為のＬＥＤなどで構成される。操作検出部１１１は操作パネル１２２のボタンが押されたことを検出すると、どのボタンが押されたかを判定して、その結果を制御部１１０に送る。

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。

暗視装置検出部１３１は投射型表示装置１００の周囲に存在する暗視装置を検出する箇所である。

次に図２を用いて投射型表示装置１００の動作フローを説明する。

投射型投影装置１００は、光源駆動部１０５によって可視光源１０６を駆動し、可視光により映像信号やメニュー画面のＯＳＤ等の投射を行っている。（Ｓ１０１）。この時に、暗視装置検出部１３１は周囲にＮＶＧや暗視スコープなどの暗視装置がないか検出する（Ｓ１０２）。そして、周囲に暗視装置があることを検出した場合、暗視装置を装着したユーザーがいると判定し、光源駆動部１０５による光源の駆動を可視光源１０６から赤外光源１０７に切り替えて、赤外光の投射に切り替える（Ｓ１０３）。この光源切り替え処理を行うことにより、暗視装置が投射型表示装置１００の周囲にある場合にのみ赤外光源による投射することができる。

以上の処理により、非可視光源による光を、暗視装置を装着していないユーザーが意図せずに直視してしまう可能性を低減することができる。

上記で示した暗視装置検出部１３１による暗視装置の検出方法としては、暗視装置検出部１３１と暗視装置がそれぞれ無線通信機能を有し、無線通信によって、暗視装置を検出する方法があげられる。暗視装置の電源が投入されて無線通信が、有効になった際に、暗視装置検出部１３１の無線通信により、暗視装置を検出することができる。

他の方法としては、カメラ等の撮像手段によって撮像した映像を解析し、暗視装置を検出するという方法があげられる。

また、図３の処理フローで示すように、暗視装置の数も含めて検出し、一定数以上の暗視装置を検出した（Ｓ２０２）場合に、赤外光源１０７に切り替えるように処理を行ってもよい。

以下、図４を参照して、実施例２における投写型表示装置の構成について説明する。

基本的な構成は実施例１の構成と同じであり、新たに投射型表示装置１００と暗視装置との距離を測定するための測距部１４１を備えた構成となっている。

測距部１４１を備えることにより、暗視装置の有無だけではなく、暗視装置が投射型表示装置１００の近くにあるときのみ赤外光源に切り替えることが可能となる。
その際の処理フローを図５に示す。測距部１４１によりＳ３０２において、暗視装置検出部１３１により検出した暗視装置との距離を測距部１４１により、距離を測ることにより暗視装置との距離を測定し、予め定められた所定の距離内に暗視装置がある場合に、赤外光源１０７に切り替える。

本実施例では測距部１０４を暗視装置検出部１３１と別の構成としているが、暗視装置検出部１３１に含まれていても良い。例えば、暗視装置検出部１３１が暗視装置から受信する無線通信の強度から暗視装置との距離を推定し判定を行ってもよい。

上記処理により、暗視装置が投射型表示装置１００の近くにあるときにのみ赤外光源１０７を点灯させることが可能になる。

そのため、暗視装置を装着していないユーザーが意図せずに直視してしまう可能性をさらに、低減することができる。

また、赤外光源の点灯と投射を距離により別々に切り替える構成としてもよい。例えば、図６に示すように暗視装置が第１の距離まで近づいた際に（Ｓ４０２）、投射している光源は可視光源１０６のまま赤外光源１０７の点灯を行い（Ｓ４０３）、第１の距離よりもさらに近い第２の距離まで暗視装置が近づいた場合に（Ｓ４０４）、投射に使用する光源を可視光源１０６から赤外光源１０７へ切り替える（Ｓ４０５）。

上記処理を行うことに赤外光源１０７で投射する際の光源の点灯準備を予め行うことができるので、赤外光源１０７による投影までに要する時間を短縮することができる。

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。

１００ 投射型表示装置、１０１ 映像入力部、１０２ 映像信号処理部、
１０３ 液晶駆動部、１０４ 電源部、１０５ 光源駆動部、
１０６ 可視光源、１０７ 赤外光源、１０８ 光学ユニット、
１０９ 投射レンズ、１１０ 制御部、１１１ 操作検出部、
１１２ 記憶部、１２１ リモコン入力部、１２２ 操作パネル、
１３１ 暗視装置検出部、１４１ 測距部

Claims (4)

1. 可視光源と非可視光源の２つの光源を持つ投射型映像装置において、
   可視光源と非可視光源を切り替える光源制御部と、
   非可視光を視認するための暗視装置を検出する検出手段を持ち、
   検出手段により、暗視装置を検出したときに、光源制御部により可視光源の投影から非可視光源による投影に切り替えることを特徴とする投射型映像装置。
2. 上記検出手段が上記所定の装置が映像投影装置に対して一定の距離まで近づいたことを検出した場合に、可視光源の投影から非可視光源による投影に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の投射型表示装置。
3. 上記検出手段が上記所定の装置が所定の数以上検出した場合に可視光源の投影から非可視光による投影に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の投射型表示装置。
4. 上記検出手段が上記所定の装置が映像投影装置に対して第一の距離まで近づいたことを検出した場合に非可視光源を点灯させて、更に第二の距離まで近づいてきた場合に、光源制御部によりに可視光源から非可視光源による投影に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の投射型表示装置。

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