JPH06347748A - 投写装置 - Google Patents

投写装置

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JPH06347748A
JPH06347748A JP5157948A JP15794893A JPH06347748A JP H06347748 A JPH06347748 A JP H06347748A JP 5157948 A JP5157948 A JP 5157948A JP 15794893 A JP15794893 A JP 15794893A JP H06347748 A JPH06347748 A JP H06347748A
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Hideo Yokota
秀夫 横田
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Canon Inc
キヤノン株式会社
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 投写装置で投写される光束内の所定の距離に
人が近づいてきた場合、眩しくならないように投写光量
を瞬時に調整することができる投写装置を得ること。 【構成】 光源手段1からの光束で照明された画像表示
部材2を投写手段3により被投影面4上に投写し観察す
る投写装置において、該投写手段で投写される光束内に
位置する物体に関する距離情報を距離検出手段5で検出
し、該距離検出手段からの信号に基づいて光量制御手段
7により該投写手段から射出する光束の光量を調整する
光量調整部材2を制御したこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【産業上の利用分野】本発明は投写装置に関し、特に液
晶素子やスライド等の画像表示部材(被投影画像)を投
写手段(投写レンズ)により被投影面(例えばスクリー
ン面)上に拡大投影し観察する際に、例えば投写装置か
ら光束を投写する方向の光束内の所定の距離に観察者
(使用者)が近づいた場合、眩しくならないように該投
写手段から投写される光束(投写光)の光量(被投影面
に入射する光束の光量)を瞬時に調整するようにした、
例えばスライドプロジェクターや液晶プロジェクター等
の装置に好適な投写装置に関するものである。

【0002】

【従来の技術】従来より、投写装置としては静止画像を
スクリーン面上に拡大投影して観察するスライドプロジ
ェクターやオーバーヘッドプロジェクター(OHP)等
の装置や、又テレビの映像などの液晶テレビ画面を拡大
投影するCRT(ブラウン管)や、液晶より成る小型の
画像表示部材をスクリーン面上に拡大投影して観察する
液晶プロジェクター等の装置が広く知られている。

【0003】図8は画像表示部材として透過型の液晶を
用いた従来の液晶プロジェクター(投写装置)の要部概
略図である。

【0004】同図において81は光源手段であり、光源
(発光体)81aとリフレクター(反射鏡)81b等よ
り成っており、装置の電源をONすると該光源81aが
発光し光束が放射される。82は画像表示部材としての
液晶パネルであり、映像制御回路87によって光束の透
過率や反射率が変化する複数の画素より成り、光源手段
81からの光束を変調し、画像を形成している。83は
投写レンズであり、液晶パネル82に形成された画像を
スクリーン84面上に所定の倍率で拡大投影している。

【0005】同図においてテレビの映像をスクリーン8
4面に投写する場合は、テレビの映像信号(TV信号)
に基づいて映像制御回路87が液晶パネル82に画像を
形成し、光源手段81で照明された該画像を投写レンズ
83によりスクリーン84面上に所定の倍率で拡大投影
している。

【0006】

【発明が解決しようとする課題】図8に示した従来の液
晶プロジェクターの投写装置において、投写レンズ83
からスクリーン84面に向けて投写(射出)される光束
(投写光)は非常に光量が高く強烈であり、例えば観察
者(使用者)が不用意に投写装置(投写レンズ83)を
直視すると眩しく不快感を感じてしまうことがあった。
又観察者が、例えばスクリーン84面の前を横切る場
合、特に投写装置近傍においては投写光により不快感を
感じてしまうことがあった。

【0007】それを防ぐには、観察者自身が意図的に投
写光を遮る方法しかなく、従来は誤って投写装置(投写
レンズ)を見てしまったときやスクリーン面の前を横切
ってしまったときの装置側での防護策は何らとられてい
なかった。

【0008】本発明は投写手段で投写される光束内に位
置する物体に関する距離情報を距離検出手段で検出し、
該距離検出手段からの信号に基づいて光量制御手段によ
り投写手段から射出される光束の光量を調整する光量調
整部材を適切に制御することにより、光束を投写する方
向の光束内の所定の距離に、例えば人等が近づいたと
き、眩しくならないように瞬時に投写光量の調整を行な
うことができる投写装置の提供を目的とする。

【0009】

【課題を解決するための手段】本発明の投写装置は、光
源手段からの光束で照明された画像表示部材を投写手段
により被投影面上に投写し観察する投写装置において、
該投写手段で投写される光束内に位置する物体に関する
距離情報を距離検出手段で検出し、該距離検出手段から
の信号に基づいて光量制御手段により該投写手段から射
出する光束の光量を調整する光量調整部材を制御したこ
とを特徴としている。

【0010】特に前記距離検出手段は前記光源手段から
の光束で照明された前記物体からの反射光束を受光素子
で受光することにより、該物体に関する距離情報を検出
していることや、発光素子から発した光束で照明された
前記物体からの反射光束を受光素子で受光することによ
り、該物体に関する距離情報を検出していること等を特
徴としている。

【0011】又前記光量制御手段は前記距離検出手段か
らの信号値が所定の値より大きくなったとき前記光量調
整部材を制御するようにしたことを特徴としている。

【0012】

【実施例】図1は本発明の実施例1の要部概略図であ
る。

【0013】同図において1は光源手段であり、光源
(発光体)1aとリフレクター(反射鏡)1b等より成
っている。

【0014】2は透過型の液晶より成る画像表示部材と
しての液晶パネルであり、後述する画像制御回路7によ
って光束の透過率や反射率が変化する複数の画素より成
っており、光源手段1からの光束を変調し、画像を形成
している。本実施例における液晶パネル2は後述するよ
うに光源手段1から放射される光束の光量を調整する光
量調整部材としての光学的作用も兼ね備えている。

【0015】3は投写手段としての投写レンズでり、液
晶パネル2に形成された画像をスクリーン4面上に所定
の倍率で投写している。

【0016】5は距離検出手段としての一要素を構成す
る受光素子(光センサー)であり、投写レンズ3からス
クリーン4面側に投写(射出)された光束内の光束で照
明した物体、例えばスクリーン4や人8などからの反射
光束(反射光量)を受光している。即ち物体からの反射
光量を検出することによって、その物体に関する距離情
報(投写装置から物体までの距離)を検出している。

【0017】本実施例においてはこのときの距離情報に
基づいて、例えば人などが投写装置から所定の距離(投
写光により不快感を感じ始めてくる距離)に近づいたと
きの受光素子5で受光する反射光量を基準レベル(基準
値)L0として設定し、この基準レベルL0に基づいて
後述する画像制御回路7により投写手段3から射出され
る光束の光量を液晶パネル2を用いて制御している。

【0018】又、本実施例における受光素子5は投写レ
ンズ3からスクリーン4面側に投写される光束(投写
光)を遮らない位置で、かつ物体面からの反射光束を受
光しやすい位置に配設している。

【0019】6は液晶パネル駆動回路であり、画像制御
回路7からの信号に基づいて液晶パネル2を駆動してい
る。

【0020】画像制御回路7はNTSCなどのビデオ信
号に基づき液晶パネル2を駆動するための信号を生成し
ており、又受光素子5からの信号(物体に関する距離情
報)に基づいて液晶パネル2を制御し、投写レンズ3か
ら投写される光束の光量(スクリーン4面に入射する光
束の光量)を制御する光量制御手段としての光学的作用
も兼ね備えている。

【0021】本実施例においては光源手段1から放射さ
れた光束で液晶パネル2を照明し、該液晶パネル2に形
成された画像を投写レンズ3によりスクリーン4面上に
所定の倍率で拡大投影している。

【0022】この投影中において、本実施例では受光素
子5からの信号に基づいて後述する手順により画像制御
回路7が投写レンズ3から投写される光束(投写光)の
光量を液晶パネル2を利用して制御するようにしてい
る。

【0023】次にこの画像制御回路7の動作について図
2に示すフローチャートに基づいて説明する。

【0024】まずステップ#01で1フィールド分の映
像信号を取り込み、ステップ#02で受光素子5で受光
した投写レンズ3で投写される光束内に位置する物体
(スクリーンや人など)からの光の強度レベル(反射光
量)Lと前述した基準レベル(基準値)L0とを比較
し、該物体からの光の強度レベルLが大きい場合はステ
ップ#03に進み、映像信号の輝度レベルを例えば1/
100に圧縮し、ステップ#04へ進む。逆に物体から
の光の強度レベルLが小さい場合は、そのままステップ
#04へ進む。

【0025】即ち、物体が投写装置で投写される光束内
の所定の距離に近づいたと判断された場合は投写光量を
制御し、又所定の距離から離れた位置に物体が位置(通
過)するときには投写光量を制御しないようにしてい
る。

【0026】そしてステップ#04では映像信号から液
晶パネル2を駆動するための駆動信号を生成し、次いで
ステップ#05へ進む。ステップ#05では駆動信号を
液晶パネル駆動回路6に供給し映像を生成する。そして
ステップ#01へ戻り、上記の処理過程を繰り返す。

【0027】本実施例においてはこのように投写レンズ
3で投写される方向の光束内に位置する物体の距離情報
を受光素子5により検出し、該受光素子5からの信号に
基づいて画像制御回路7が投写手段3から射出する光束
の光量を液晶パネル2を用いて制御することにより、例
えば観察者(使用者)が投写装置で投写される光束内の
所定の距離に近づいた場合でも、眩しくならないように
瞬時に投写光量の調整を行い、これにより観察者に不快
感を与えることなくスクリーン面上に投写された投影画
像の観察を行なうことができる。

【0028】尚、前述の図2に示したフローチャートの
ステップ#03では輝度レベルを任意の値に圧縮してい
るが、強制的に該輝度レベルを0にして黒画像をスクリ
ーン面上に投写するようにしても良い。

【0029】図3は本発明を3板式のカラー液晶プロジ
ェクターに適用したときの実施例2の要部概略図であ
る。同図において図1に示した要素と同一要素には同符
番を付している。

【0030】同図において28は第1のダイクロイック
ミラー(赤・青反射ダイクロイックミラー)であり、光
源手段1から放射された光束(白色光)のうち赤(R)
色光と青(B)色光を反射させ、緑(G)色光を透過さ
せて光束を分離している。29は第2のダイクロイック
ミラー(青反射ダイクロイックミラー)であり、青
(B)色光を反射させ、赤(R)色光を透過させて光束
を分離している。30は第3のダイクロイックミラー
(青反射ダイクロイックミラー)であり、青(B)色光
を反射させ、緑(G)色光を透過させて光束を合成して
いる。31は第4のダイクロイックミラー(青・緑反射
ダイクロイックミラー)であり、青(B)色光と緑
(G)色光を反射させ、赤(R)色光を透過させて光束
を合成している。

【0031】32は全反射ミラーであり、赤(R)色光
を反射させている。33は全反射ミラーであり、緑
(G)色光を反射させている。22R,22B,22G
は各々各色光R、B、Gに対応したR用、B用、G用の
透過型の液晶より成る液晶パネルであり、後述する画像
制御回路27によって光束の透過率や反射率が変化する
複数の画素より成っており、光源手段1からの光束を変
調し、画像を形成している。

【0032】液晶パネル22Rは赤・青反射ダイクロイ
ックミラー28で反射して青反射ダイクロイックミラー
29を通過した赤色光で照明される。液晶パネル22B
は赤・青反射ダイクロイックミラー28と青反射ダイク
ロイックミラー29で反射した青色光で照明される。液
晶パネル22Gは赤・青反射ダイクロイックミラー28
を通過した緑色光で照明される。

【0033】尚、各液晶パネル22R,22B,22G
は後述するように光源手段1から放射された光束の光量
を調整する光量調整部材としての光学的作用も兼ね備え
ている。

【0034】26R,26B,26Gは各々各色光R、
B、Gに対応したR用、B用、G用の液晶パネル駆動回
路であり、画像制御回路27からの信号に基づいてそれ
ぞれ対応するR用、B用、G用の液晶パネル22R,2
2B,22Gを駆動している。

【0035】画像制御回路27はNTSCなどのビデオ
信号に基づき各R用、B用、G用の液晶パネル22R,
22B,22Gを駆動するための信号を生成しており、
又距離検出手段の一要素を構成する受光素子5からの信
号に基づいて各R用、B用、G用の液晶パネル22R,
22B,22Gを制御し、投写レンズ3から投写される
光束(投写光)の光量を制御する光量制御手段としての
光学的作用も兼ね備えている。

【0036】本実施例においては光源手段1から放射さ
れた光束(白色光)を各ダイクロイックミラー28,2
9,30,31でR、B、Gの各色光に色分離し、これ
らR、B、Gの各色光により各々R、B、G用の液晶パ
ネル22R,22B,22Gを照明し、これらの各色光
に基づく液晶パネル22R,22B,22Gの画像を投
写レンズ3によりスクリーン4面上に重ねて拡大投影
し、カラー画像を得ている。

【0037】この投影中において、本実施例では受光素
子5からの信号(物体の距離情報)に基づいて後述する
手順により画像制御回路27が投写レンズ3から投写さ
れる光束(投写光)の光量を各液晶パネル22R,22
B,22Gを利用して制御するようにしている。

【0038】次にこの画像制御回路27の動作について
図4に示したフローチャートに基づいて説明する。

【0039】まずステップ#201で1フィールド分の
映像信号を取り込み、ステップ#202で映像信号から
R用、B用、G用の各液晶パネル22R,22B,22
Gを駆動するためのR用、B用、G用の駆動信号をそれ
ぞれ生成し、ステップ#203で受光素子5で受光した
投写レンズ3で投写される光束内に位置する物体(スク
リーンや人など)からの光の強度レベル(反射光量)L
と前述した基準レベル(基準値)L0とを比較する。そ
して物体からの光の強度レベルLが大きい場合はステッ
プ#204へ進み、G用、B用の各駆動信号の輝度レベ
ルを強制的に0としステップ#205へ進む。逆に物体
からの光の強度レベルLが小さい場合は、そのままステ
ップ#205へ進む。

【0040】即ち、前述の実施例1と同様に物体が投写
装置で投写される光束内の所定の距離に近づいたと判断
された場合は投写光量を制御し、又所定の距離から離れ
た位置に物体が位置(通過)するときには投写光量を制
御しないようにしている。

【0041】そしてステップ#205では各駆動信号を
R用、B用、G用のそれぞれの液晶パネル駆動回路26
R,26B,26Gに供給し映像を生成する。そしてス
テップ#201へ戻り、上記の処理過程を繰り返す。

【0042】本実施例においてはこのように投写レンズ
で投写される方向の光束内に位置する物体の距離情報を
受光素子5により検出し、該物体からの光の強度レベル
Lが基準レベルL0よりも大きくなった場合にはスクリ
ーン面上に投写される映像を赤(R)色だけの映像と
し、これにより観察者(使用者)に注意を喚起させてい
る。

【0043】図5は本発明の実施例3の要部概略図であ
る。同図において図1に示した要素と同一要素には同符
番を付している。

【0044】同図において52は透過型の画像表示部材
であり、例えばスライド等より成っている。57は光量
調整部材としての機械絞り(絞り部材)であり、後述す
る駆動モーター58により機械的に開閉可能とし、該絞
り57の絞り口径を変化させることにより投写レンズ3
から投写される光束(投写光)の光量(スクリーン4面
に入射する光束の光量)を調整している。

【0045】60は距離検出手段であり、赤外光などの
不可視光を物体(例えばスクリーンや人)側に向けて発
する発光素子55と、該発光素子55が発する光束に感
度を有し、該発光素子55から発した光束で照明した物
体からの反射光束(反射光量)を受光する受光素子56
とを有している。

【0046】本実施例における距離検出手段60は発光
素子55から発した光束で照明された物体からの反射光
量を検出することによって、その物体に関する距離情報
(投写装置から物体までの距離)を検出している。

【0047】又、距離検出手段60は投写装置からスク
リーン4面側へ投写される投写光を遮らない位置で、か
つ物体からの反射光束が受光しやすい位置に配設してい
る。

【0048】58は駆動モータであり、光量制御手段と
しての制御回路59からの信号に基づいて機械絞り57
を駆動している。

【0049】制御回路59は受光素子56からの信号に
基づいて駆動モーター58を制御し、該駆動モーター5
8にて機械絞り57の開閉状態を調整し、投写レンズ3
から投写される光束(投写光)の光量を調整している。

【0050】次にこの制御回路59の動作について図6
に示したフローチャートに基づいて説明する。

【0051】まずステップ#301で受光素子56で受
光した投写レンズ3で投写される光束内に位置する物体
(例えばスクリーンや人など)からの光の強度レベル
(反射光量)Lと前述した基準レベル(基準値)L0と
を比較し、該物体からの光の強度レベルLが大きい場合
にのみステップ#302に進み、機械絞り57を閉じる
ように駆動モータ58を駆動する。

【0052】次いでステップ#303にて機械絞り57
が閉じた状態で再度物体からの光の強度レベルLと基準
レベルL0とを比較し、該物体からの光の強度レベルL
が大きい場合は機械絞り57が閉じている状態を維持
し、逆に基準レベルL0より小さくなった場合は、ステ
ップ#304へ進み、機械絞り57が開くように駆動モ
ータ58を駆動させる。次いでステップ#301へ戻
り、この処理過程を繰り返す。これにより前述の実施例
1と同様な効果を得ている。

【0053】図7は本発明の実施例4の要部概略図であ
る。同図において図5に示した要素と同一要素には同符
番を付している。

【0054】本実施例において前述の実施例3と異なる
点は、光量調整部材として機械絞りの代わりにエレクト
ロ・クロミック(E・C)素子などの電圧により透過率
が可変に制御できる調光素子67を光路内に設けたこと
である。

【0055】即ち、本実施例においては距離検出手段6
0の一要素を構成する受光素子56からの信号(物体の
距離情報)に基づいて制御回路59により駆動ドライバ
ー68を制御し、該駆動ドライバー68にて調光素子6
7を駆動させることにより投写レンズ3から投写される
光束(投写光)の光量を調整している。これにより前述
の実施例3と同様な効果を得ている。

【0056】尚、以上の実施例1〜4においては光量調
整部材として液晶素子や機械絞りや調光素子等を用いた
が、通過光量を適切に制御できる光学部材(例えばND
フィルター等)なら何を用いても本発明は適用すること
ができる。

【0057】又、各実施例においては透過型の画像表示
部材を用いたが、反射型の画像表示部材を用いた投写装
置にも本発明は前述の実施例と同様に適用することがで
きる。

【0058】

【発明の効果】本発明によれば前述の如く投写手段で投
写される方向の光束内に位置する物体の距離情報を距離
検出手段により検出し、該距離検出手段からの信号(距
離情報)に基づいて光量制御手段により投写手段から射
出される光束の光量を調整する光量調整部材を制御する
ことにより、例えば観察者(使用者)が投写装置で投写
される光束内の所定の距離に近づいたと判断された場合
には、瞬時に投写光量の調整を行ない、これにより該観
察者にとっては眩しいことがなく安心してスクリーン面
に投写される投影画像を観察することができる投写装置
を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図1】 本発明の実施例1の要部概略図

【図2】 本発明の実施例1の画像制御回路の動作を示
すフローチャート

【図3】 本発明を3板式の液晶プロジェクターに適用
したときの実施例2の要部概略図

【図4】 本発明の実施例2の画像制御回路の動作を示
すフローチャート

【図5】 本発明の実施例3の要部概略図

【図6】 本発明の実施例3の制御回路の動作を示すフ
ローチャート

【図7】 本発明の実施例4の要部概略図

【図8】 従来の投写装置の要部概略図

【符号の説明】

1 光源手段 2,22R,22B,22G 画像表示部材(液晶パ
ネル) 3 投写手段(投写レンズ) 4 被投影面(スクリーン) 5 距離検出手段(受光素子) 6,26R,26B,26G 液晶パネル駆動回路 7,27 光量制御手段(画像制御回路) 52 画像表示部材(スライド) 55 発光素子 56 受光素子 57 光量調整部材(機械絞り) 58 駆動モーター 59 光量制御手段(制御回路) 60 距離検出手段 67 光量調整部材(調光素子) 68 駆動ドライバー

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源手段からの光束で照明された画像表
    示部材を投写手段により被投影面上に投写し観察する投
    写装置において、該投写手段で投写される光束内に位置
    する物体に関する距離情報を距離検出手段で検出し、該
    距離検出手段からの信号に基づいて光量制御手段により
    該投写手段から射出する光束の光量を調整する光量調整
    部材を制御したことを特徴とする投写装置。
  2. 【請求項2】 前記距離検出手段は前記光源手段からの
    光束で照明された前記物体からの反射光束を受光素子で
    受光することにより、該物体に関する距離情報を検出し
    ていることを特徴とする請求項1の投写装置。
  3. 【請求項3】 前記距離検出手段は発光素子から発した
    光束で照明された前記物体からの反射光束を受光素子で
    受光することにより、該物体に関する距離情報を検出し
    ていることを特徴とする請求項1の投写装置。
  4. 【請求項4】 前記光量制御手段は前記距離検出手段か
    らの信号値が所定の値より大きくなったとき前記光量調
    整部材を制御するようにしたことを特徴とする請求項1
    の投写装置。
  5. 【請求項5】 前記光量調整部材は液晶素子であること
    を特徴とする請求項1の投写装置。
  6. 【請求項6】 前記光量調整部材は機械絞りであること
    を特徴とする請求項1の投写装置。
  7. 【請求項7】 前記光量調整部材は調光素子であること
    を特徴とする請求項1の投写装置。
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