JPWO2014024298A1 - Display device - Google Patents
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Abstract
本発明の課題は、透明状態と不透明状態とが交互に変化する調光素子をスクリーンとして使用した場合に、部品の破壊を伴わずに光源からの強い光がスクリーンを透過することを防止できる表示装置を提供することである。本発明は、プロジェクタ(2)とスクリーン(3)と有する表示装置(1)において、スクリーンの調光素子(3a)の前面側に、電圧印加時に透明状態となり電圧非印加時に散乱状態となるノーマルモードの液晶素子で構成された光減衰層(3c)を備えている。An object of the present invention is to provide a display capable of preventing strong light from a light source from being transmitted through a screen without destroying components when a dimming element in which a transparent state and an opaque state are alternately changed is used as a screen. Is to provide a device. According to the present invention, in the display device (1) having the projector (2) and the screen (3), the front side of the dimming element (3a) of the screen is in a transparent state when a voltage is applied and becomes a scattering state when no voltage is applied. An optical attenuation layer (3c) composed of a mode liquid crystal element is provided.
Description
本発明は、映像を表示する表示装置に関する。 The present invention relates to a display device that displays an image.
従来からプロジェクタ等の光源からの投影映像をスクリーンに投影して映像を表示する表示装置が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, display devices that display a video by projecting a video projected from a light source such as a projector onto a screen are known.
このような表示装置において、例えば特許文献1には、スクリーンとして透過率を制御して透明状態と不透明状態とを交互に変化させることが可能な調光素子を用いて、透明状態のときにスクリーンの背後に設置されたカメラで鑑賞者の撮影を行い、不透明状態のときにはディプレイとして映像を表示させることが提案されている。 In such a display device, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228707 uses a light control element capable of alternately changing between a transparent state and an opaque state by controlling transmittance as a screen. It is proposed that a viewer is photographed with a camera installed behind the camera and that an image is displayed as a display when it is in an opaque state.
ここで、スクリーンに映像を表示する際に、スクリーンと光源による映像表示の同期が外れると、透明状態のときに光源の光が鑑賞者の眼に入射してしまう恐れがある。また、スクリーンが電圧非印加の場合に透明状態になる構成であった場合は、故障等によりスクリーンの電源が遮断されると、光源の光が鑑賞者の眼に入射してしまう恐れがある。これらは、光源にレーザ光を使用した場合に危険性が高く、さらにラスタースキャン型のレーザプロジェクタを用いて大画面システムを構成する場合はレーザビームのエネルギー密度が高くなるため危険性がより高くなる。そこで、このような危険を回避するため様々な対策が提案され実施されている。 Here, when displaying an image on the screen, if the image display between the screen and the light source is out of synchronization, the light from the light source may enter the viewer's eyes in the transparent state. If the screen is in a transparent state when no voltage is applied, the light from the light source may enter the viewer's eyes when the screen is powered off due to a failure or the like. These are highly dangerous when a laser beam is used as a light source, and more dangerous when a large-screen system is configured using a raster scan type laser projector because the energy density of the laser beam is high. . Therefore, various measures have been proposed and implemented in order to avoid such danger.
例えば、特許文献2には、スクリーンに導電膜が形成され、導電膜の抵抗値の変化でスクリーンの破壊を検出し、投影光量を制御することが記載されている。
For example,
また、特許文献3には、スクリーンの対角線外端に光検出器を設置し、スクリーン上をレーザ光が走査しているか検出し、光検出器が一定時間内にレーザ光を検出しないときはレーザ光の発生を停止することが記載されている。
In
また、特許文献4には、高出力のレーザ光が照射されると、光学部材が破損または変質してレーザ光がスクリーンに到達しないようにすることが記載されている。
Further,
特許文献2に記載された構成では、スクリーンの破壊による導電膜の抵抗率の変化により光源を制御しているので、特許文献1に記載した透明状態と不透明状態との差異を検出することができない。そのため、スクリーンと光源の同期が外れたことを検出することができないという問題がある。また、スクリーンの破壊の検出であるので、スクリーンの再利用は不可能となってしまう。
In the configuration described in
また、特許文献3に記載された構成では、光検出器でスクリーン上に照射された光量を測定しているためスクリーンの透明状態と不透明状態との差異を検出することができないという問題がある。つまり、特許文献2、3は特許文献1に記載されているような構成は想定されていないため、特許文献1に記載されているような構成に適用することができない。
Moreover, in the structure described in
また、特許文献4に記載された構成では、光学部品の破壊により光源を制御しているので、異常検出後には光学系の交換が必要となってしまうという問題がある。
Further, in the configuration described in
そこで、本発明は、上述した問題に鑑み、例えば、透明状態と不透明状態とが交互に変化する調光素子をスクリーンとして使用した場合に、部品の破壊を伴わずに、光源からの強い光がスクリーンを透過し鑑賞者の眼に入射することを防止できる表示装置を提供することを課題とする。 Therefore, in view of the above-described problems, the present invention, for example, when using a light control element that alternately changes between a transparent state and an opaque state as a screen, the strong light from the light source does not break down the components. It is an object of the present invention to provide a display device that can prevent the light from entering the viewer's eyes through the screen.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の表示装置は、光源からの光が投影されるとともに、電圧を印加するか否かによって透明状態と不透明状態とに光学状態を変化させることができる調光素子を備えたスクリーンを有する表示装置において、前記スクリーンの一方の面側または他方の面側の少なくともいずれか一方に、電圧を印加された場合は透明状態となり、前記電圧が印加されない場合は前記光源から出射された光を減衰する状態となるように光学状態が変化する光減衰手段を備えたことを特徴としている。
In order to solve the above problem, the display device according to
以下、本発明の一実施形態にかかる表示装置を説明する。本発明の一実施形態にかかる表示装置は、スクリーンの一方の面側または他方の面側の少なくともいずれか一方に、電圧を印加された場合は透明状態となり、電圧が印加されない場合は光源から出射された光を減衰する状態となるように光学状態が変化する光減衰手段を備えているので、例えば電源が遮断された場合は、光減衰手段が不透明状態となって光源からの光を散乱や反射などにより減衰することができ、光源からの強い光がスクリーンを透過することを防止できる。また、部品の破壊を伴わないので、異常が発生した場合でも、部品交換がなく、直ちに再起動して使用することができる。 Hereinafter, a display device according to an embodiment of the present invention will be described. A display device according to an embodiment of the present invention is transparent when a voltage is applied to at least one of the one surface side and the other surface side of the screen, and emits from a light source when no voltage is applied. For example, when the power supply is cut off, the light attenuating means becomes opaque and scatters the light from the light source. It can be attenuated by reflection or the like, and strong light from the light source can be prevented from passing through the screen. In addition, since the parts are not destroyed, even if an abnormality occurs, the parts can be restarted and used immediately without replacement.
また、調光素子の光源から出射された光が入射する側とは反対側に、該光源から出射され調光素子を透過する光を検出する光検出手段が設けられ、表示装置が、光検出手段が検出した光に基づいて光減衰手段を光が散乱や反射などにより減衰する状態となるように制御する光減衰制御手段を備えていてもよい。このようにすることにより、光検出手段でスクリーンを透過する光が検出された場合に光減衰制御手段が光減衰手段に対して光を減衰する状態に制御することができる。そのため、調光素子の光学状態変化と光源からの投影との同期が外れた場合でも、光源からの強い光がスクリーンを透過することを防止できる。 In addition, a light detecting means for detecting light emitted from the light source and transmitted through the light adjusting element is provided on the side opposite to the light incident side of the light adjusting element, and the display device detects the light. There may be provided light attenuation control means for controlling the light attenuation means based on the light detected by the means so that the light is attenuated by scattering or reflection. By doing in this way, when the light which permeate | transmits a screen is detected by the light detection means, it can control to the state in which a light attenuation control means attenuates light with respect to a light attenuation means. Therefore, even when the change in the optical state of the light control element and the projection from the light source are out of synchronization, it is possible to prevent strong light from the light source from passing through the screen.
また、光検出手段が、調光素子に重ねられ、入射した光をスクリーン面と平行な方向に導波する導波層と、該導波層で導波された光を検出する光検出器と、を備えていてもよい。このようにすることにより、スクリーンを透過する光は導波層によって光検出器に導かれて検出することができるので、スクリーンの表示領域のどこから透過しようとしても確実に検出することができる。 Further, the light detection means is superimposed on the light control element, and guides the incident light in a direction parallel to the screen surface, and a photodetector for detecting the light guided by the waveguide layer. , May be provided. By doing so, the light passing through the screen can be guided to the photodetector by the waveguide layer and detected, so that it can be reliably detected from any point in the display area of the screen.
また、光減衰制御手段が、光検出手段が検出した光の強さが予め定めた所定の閾値以上であった場合に、光減衰手段を光源から出射された光を減衰するように光学的特性を変化させるようにしてもよい。このようにすることにより、映像を表示するための光源からの光の透過を精度良く識別することができる。 The optical attenuation control means has an optical characteristic so that the light attenuation means attenuates the light emitted from the light source when the intensity of the light detected by the light detection means is equal to or greater than a predetermined threshold value. May be changed. By doing so, it is possible to accurately identify the transmission of light from the light source for displaying an image.
また、調光素子が、表示領域中の分割された複数の領域ごとに光学的特性を変化させることができるように構成されていてもよい。このようにすることにより、分割した領域に順次映像を投影する場合に、光源からの投影と調光素子の光学状態変化の同期が外れても光源からの強い光がスクリーンを透過することを防止できる。 Moreover, the light control element may be comprised so that an optical characteristic can be changed for every some area | region divided | segmented in the display area. In this way, when sequentially projecting images onto the divided areas, even if the projection from the light source and the optical state change of the light control element are out of synchronization, strong light from the light source is prevented from passing through the screen. it can.
また、光検出器が、分割された複数の領域に対応して複数設けられていてもよい。このようにすることにより、分割された領域ごとに光の透過を検出できるので、光源と調光素子の同期外れを確実に検出することができる。 A plurality of photodetectors may be provided corresponding to the plurality of divided regions. By doing so, since transmission of light can be detected for each of the divided areas, it is possible to reliably detect the out-of-synchronization of the light source and the light control element.
また、光減衰手段と光検出手段が、スクリーンに一体的に設けられていてもよい。このようにすることにより、光減衰手段と光検出手段と調光素子とがスクリーンとして一体的に構成することができ、軽量化や電源や配線等の共通化もできる。 Further, the light attenuation means and the light detection means may be provided integrally with the screen. By doing so, the light attenuating means, the light detecting means, and the light control element can be integrally configured as a screen, and the weight can be reduced and the power source, wiring, etc. can be shared.
また、調光素子がリバースモードの液晶素子で構成されていてもよい。このようにすることにより、光減衰手段と電源を共通にすることで、電源が遮断されて調光素子が透明状態となった場合でも、光源からの強い光がスクリーンを透過することを防止できる。 Moreover, the light control element may be comprised with the liquid crystal element of the reverse mode. In this way, by sharing the light attenuating means and the power source, it is possible to prevent the strong light from the light source from passing through the screen even when the power source is shut off and the dimmer element becomes transparent. .
本発明の第1の実施例にかかる表示装置1を図1乃至図7を参照して説明する。表示装置1は図1に示すように、プロジェクタ2と、スクリーン3と、ドライバ4と、演算器5と、を備えている。
A
光源としてのプロジェクタ2は、映像のフレーム周期の一部の時間内に全面表示のための映像光を1回投射する。プロジェクタ2は、RGBの3原色それぞれのレーザダイオードを有し、外部から入力された映像信号に応じて変調された強度のレーザ光が出射される。また、プロジェクタ2は、コリメート光学系やビーム整形光学系などの光学系およびレーザ光をスクリーン3の2次元方向にスキャン(走査)するスキャナなどを有し、これらを介してレーザダイオードから出射された3原色のレーザ光がスクリーン3に向かって出力されて、スクリーン3上で映像として表示される。また、プロジェクタ2は鑑賞者から見てスクリーン3の奥に設置されている。
The
スクリーン3は、調光素子3aと、光検出層3bと、光減衰層3cと、を備え、プロジェクタ2側から調光素子3a、光検出層3b、光減衰層3cの順で順次重ねられている。
The
調光素子3aは、光学状態を透明状態と散乱状態(不透明状態)との間で切り替えることが可能である。調光素子3aは、図3に示したように透明電極3a1と、透明電極3a1に挟まれた散乱層3a2と、を備えている。なお、透明電極3a1の外側は例えばガラスや樹脂などの透明基板である。そして、図3に示した散乱層3a2としては、高分子分散液晶などで構成される。本実施例では、調光素子3aとして、透明電極3a1に電圧を印加した時に散乱状態となり、電圧非印加時に透明状態となるリバースモードの液晶素子を用いている。
The
なお、本発明における不透明状態とは、レーザ光がスクリーン3で散乱等により鑑賞者に当ったとしても安全な程度まで減衰された状態を示し、透明状態とは、不透明状態までレーザ光が減衰されない状態を示す。
In the present invention, the opaque state refers to a state in which the laser light is attenuated to a safe level even if it hits the viewer due to scattering or the like on the
図2に、図1に示したスクリーン3の調光素子3aと光検出層3bの正面および側面から見た概略構成図を示す。図2に示したように、調光素子3aは、帯状に複数領域に分割されており、この複数の領域ごとに透明状態と散乱状態を切り替えることが可能となっている。
FIG. 2 shows a schematic configuration diagram viewed from the front and side of the
つまり、映像信号の走査に合わせて、映像を表示する領域は散乱状態とし、映像を表示しない領域は透明状態とすることで、鑑賞者である人間の目にはこれらが平均(積分)されて視認され、明るい表示状態であってもスクリーン3は透明であるというシースルー特性が得られる。なお、この散乱状態と透明状態の切り替えは、例えばプロジェクタ2から制御信号をスクリーン3に無線または有線により出力することで行えばよい。
In other words, in accordance with the scanning of the video signal, the region where the image is displayed is in a scattered state, and the region where the image is not displayed is in a transparent state, and these are averaged (integrated) to the human eye as a viewer. The see-through characteristic that the
光検出層3bは、スクリーン3の調光素子3aよりも鑑賞者側(スクリーン3の一方の面側)に設けられ、調光素子3aを透過したレーザ光を検出する。即ち、光検出層3bは、調光素子3aの光源からの光が入射する側とは反対側に設けられている。光検出層3bは、例えば透明なフィルム状のアクリルで構成されており、図3に示したように、導波層3b1と、クラッド層3b2と、が形成されている。導波層3b1は、光検出層3bに入射した光の一部を調光素子3aの投影面(スクリーン面)と平行な方向に導波して該導波層3b1の端面に導く。クラッド層3b2は、導波層3b1よりも低屈折率となっており導波層3b1に入射した光を端面に導光し易くする。なお、導波層3b1のみでも後述する光検出器3dで検出するための光を導光できる場合はクラッド層3b2を設けなくてもよい。
The
光検出層3bには、その端面に光検出器3dが設けられている。本実施例では、光検出層3bの一方の側面(端面)に、調光素子3aの複数の領域に対応して設けられている。光検出器3dは、例えばフォトダイオードなどで構成され、光検出層3bが検出した光の強度を電気信号に変換して後述する演算器5に出力する。また、光検出層3bは、導波層3bに導波された光を取り込むことができるように光検出層3bに対して直角に設けられている。したがって、光検出層3bと光検出器3dとで、光源から出射され調光素子を透過する光を検出する光検出手段をなしている。
The
光減衰手段としての光減衰層3cは、光検出層3bに重ねられるように設けられている。即ち、調光素子3aよりもの鑑賞者側に設けられている。光減衰層3は、本実施例では、調光素子3aと同様に、透明電極3c1に挟まれた散乱層3c2が液晶で構成された素子で構成されている。
The
但し、光減衰層3cは、調光素子3aと異なり、透明電極3c1に電圧を印加した時に透明状態となり、電圧非印加時に散乱状態(不透明状態)となるノーマルモードの液晶素子を用いている。ノーマルモード液晶素子の構成は散乱層3c2に用いる液晶(例えば、高分子分散液晶)が上述した特性を有するものとなっている。また、光減衰層3cは、調光素子3aと共用の駆動電源となっている。
However, unlike the
ドライバ4は、後述する演算器5からの指示に応じて光減衰層3cに所定の電圧(例えば交流印加電圧)を印加する回路である。
The
減衰制御手段としての演算器5は、光検出層3bに設けられた光検出器3dの検出結果に基づいてドライバ4に対して、光減衰層3cに電圧印加または非印加の指示を出力する。即ち、光検出手段が検出した光に基づいて光減衰手段を光を減衰する状態となるように制御する。また、演算器5は、光検出器3dの検出結果に基づいてプロジェクタ2に対してレーザ光の出射または非出射(映像の表示または非表示)の切り替えの制御も行う。
The
ここで、本発明の原理について図3を参照して説明する。図3(a)は調光素子3aに映像が表示されている場合である。この場合は、調光素子3aに映像が表示されているので、透明電極3a1には電圧が印加され、調光素子3aの散乱層3a2が散乱状態となる。そのため、プロジェクタ2からのレーザ光は調光素子3aで散乱して拡散するため、光検出器3dで検出される光は僅かである。そして、光減衰層3cは、電圧が印加された透明状態となっている。
Here, the principle of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3A shows a case where an image is displayed on the
次に、図3(b)のように、調光素子3aが透明状態の場合は、透明電極3a1に電圧が印加されないので、調光素子3aの散乱層3a2は透明状態となり、プロジェクタ2からのレーザ光が調光素子3aを透過して光検出層3bの導波層3b1に到達し、光検出器3dが光を検出する。このとき検出される光の強さは調光素子3aの散乱層3a2が散乱状態であるときよりも大きくなる。
Next, as shown in FIG. 3B, when the
光検出器3dが予め定めた値よりも強い光を検出すると、演算器5は、レーザ光がスクリーン3を透過しようとしていると判断し、光減衰層3cを構成するノーマルモード液晶素子に対して電圧を非印加状態とし散乱状態にする。すると、スクリーン3を透過しようとしたレーザ光は光減衰層3cによって散乱され、スクリーン3をプロジェクタ2から出力した強いレーザ光が減衰される。
When the
上述した構成の表示装置1の動作を図4に示したフローチャートを参照して説明する。図4のフローチャートは演算器5で実行される。
The operation of the
まず、ステップS1において、表示装置1の起動および初期化を行ってステップS2に進む。即ち、表示装置1に電源が供給され、各部が初期状態に設定される。
First, in step S1, the
次に、ステップS2において、光減衰層3cが散乱状態か否かを判断し、散乱状態である場合(yesの場合)はステップS4に進み、散乱状態でない場合(noの場合)はステップS3に進む。本ステップでは、初期時に、光減衰層3cが散乱状態にされているか、つまり電圧印加がなされていないかを判断している。
Next, in step S2, it is determined whether or not the
ステップS3においては、光減衰層3cが散乱状態でなかったので散乱状態にすべく再初期化を行ってステップS2に戻る。
In step S3, since the
一方、ステップS4においては、レーザ光の出射を開始してステップS5に進む。つまり、プロジェクタ2に対してスクリーン3への映像の投射を開始させる。
On the other hand, in step S4, emission of laser light is started and the process proceeds to step S5. That is, the
次に、ステップS5において、同期モニタを開始してステップS6に進む。同期モニタとは、レーザ光が走査される位置と、調光素子3aの複数の領域のうち散乱状態となっている位置が合致しているか、つまり、調光素子3aの散乱状態になっている領域にレーザ光が照射されているかをモニタしている。
Next, in step S5, synchronization monitoring is started and the process proceeds to step S6. In the synchronous monitor, the position where the laser beam is scanned and the position in the scattering state among the plurality of regions of the
次に、ステップS6において、同期モニタの結果同期したか否かを判断し、同期した場合(yesの場合)はステップS7に進み、同期していない場合(noの場合)は本ステップで待機する。 Next, in step S6, it is determined whether or not synchronization has been achieved as a result of synchronization monitoring. If synchronized (in the case of yes), the process proceeds to step S7. If not synchronized (in the case of no), the process waits in this step. .
ステップS5、S6における同期モニタや同期検出は、次のように行う。レーザ光の走査位置と調光素子3aの散乱位置が同期している場合は、レーザ光は調光素子3aで散乱拡散するので光検出器3dでは強い光が検出されない。一方、レーザ光の走査位置と調光素子3aの散乱位置が同期していない場合は、光検出層3bにレーザ光が減衰されないまま入射するので光検出器3dでは強い光が検出される。したがって、光検出器3dで検出される光の強度に閾値を設け、その閾値以上となった場合は同期していない(同期外れ)と判断すればよい。本実施例においては、調光素子3aの複数の領域に対応して設けられた複数の光検出器3dのうち1つでも予め定めた所定の閾値以上の光を検出した場合は同期していないと判断する。この閾値とは、プロジェクタ2から出射するレーザ光の強度に基づいて当該レーザ光が光検出層3bに入射しとことを検出できる程度の値とする。つまり、表示されている映像や外光などによる誤検出をしないようにしている。
Synchronization monitoring and synchronization detection in steps S5 and S6 are performed as follows. When the scanning position of the laser beam and the scattering position of the
次に、ステップS7において、光減衰層3cを透明状態にしてステップS8に進む。本ステップでは、ステップS6でレーザ光の走査位置と調光素子3aの散乱位置が同期していると判断されたので、光減衰層3cを透明状態にして鑑賞者が映像を鑑賞できる状態にしている。
Next, in step S7, the
次に、ステップS8において、ステップS5と同様に同期モニタを継続して行い、ステップS9に進む。 Next, in step S8, synchronization monitoring is continuously performed as in step S5, and the process proceeds to step S9.
次に、ステップS9において、同期が外れたか否かを判断し、同期が外れた場合(yesの場合)はステップS10に進み、同期が外れていない場合(noの場合)はステップS8に戻る。本ステップの判断方法はステップS6と同様である。 Next, in step S9, it is determined whether or not synchronization is lost. If synchronization is lost (in the case of yes), the process proceeds to step S10. If synchronization is not lost (in the case of no), the process returns to step S8. The determination method in this step is the same as that in step S6.
次に、ステップS10において、光減衰層3cを散乱状態にしてステップS11に進む。つまり、ステップS9で同期が外れたと判断されたので、レーザ光が調光素子3aを透過しようとしていると判断し光減衰層3cを散乱状態にしてレーザ光を減衰している。即ち、光検出手段が検出した光の強さが予め定めた所定の閾値以上であった場合に、光減衰手段を光源から出射された光を減衰する状態となるように光学状態を変化させている。
Next, in step S10, the
次に、ステップS11において、レーザ光を停止して終了する。つまり、プロジェクタ2に映像の投射を停止させる。なお、このステップの後再起動としてステップS1から本フローチャートを再実行するようにしてもよいし、ステップS4に戻るようにしてもよい。
Next, in step S11, the laser beam is stopped and the process ends. That is, the
本実施例によれば、プロジェクタ2とスクリーン3と有する表示装置1において、スクリーン3の調光素子3aの鑑賞者側に電圧非印加時に散乱状態となるノーマルモードの液晶素子で構成された光減衰層3cを備えているので、電源が遮断された場合は光減衰層3cでプロジェクタ2からのレーザ光を減衰することができ、プロジェクタ2からの強い光がスクリーン3を透過し鑑賞者の眼に入射することを防止できる。また、透明状態から散乱状態に変化するだけであり、部品の破壊を伴わないので、異常が発生した場合でも、部品交換がなく、直ちに再起動して使用することができる。
According to the present embodiment, in the
また、スクリーン3は、調光素子3aに重ねられるように配置されている導波層3b1と、該導波層3b1で導光された光を検出する光検出器3dが設けられ、光検出器3dが検出したレーザ光に基づいて光減衰層3cを制御する演算器5を備えているので、光検出器5でスクリーン3を透過するレーザ光が検出された場合は演算器5が光減衰層3cに対してレーザ光を減衰する散乱状態に制御することができる。そのため、スクリーン3の調光素子3aの光学状態の変化とプロジェクタ2からの投影との同期が外れた場合でも、プロジェクタ2からの強い光がスクリーン3を透過し鑑賞者の眼に入射することを防止できる。
Further, the
また、演算器5が、光検出器3dが検出した光の強さが予め定めた所定の閾値以上であった場合に、光減衰層3cを散乱状態に変化させるようにしているので、映像を表示するためのプロジェクタ2からのレーザ光の透過を精度良く識別することができる。
The
また、光検出器3dが、調光素子3aの分割された複数の領域に対応して複数設けられていているので、分割された領域ごとにレーザ光の透過を検出でき、プロジェクタ2と調光素子3aの同期外れを確実に検出することができる。
Further, since a plurality of
なお、上述した実施例では、図1に示したように、調光素子3a、光検出層3b、光減衰層3cを隣接して設置することでスクリーン3として一体的に構成しているが、それに限らず、図5に示したように、各層を積層して形成し一体的に製造するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, as shown in FIG. 1, the dimming
また、図6や図7に示したように、調光素子3aと光検出層3bが積層されていたり、光検出層3bと光減衰層3cが積層されていたりしてもよい。ただし、光検出層3bは、調光素子3aを透過する光を検出するので、調光素子3aよりも鑑賞者側に設ける必要がある。
Moreover, as shown in FIG.6 and FIG.7, the
次に、本発明の第2の実施例にかかる表示装置を図8および図9を参照して説明する。なお、前述した第1の実施例と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。 Next, a display device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The same parts as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
本実施例にかかる表示装置は、図8に示したように、プロジェクタ2と、スクリーン3と、ドライバ4と、演算器5と、ノーマルモード調光素子6と、を備えている。
As shown in FIG. 8, the display device according to the present embodiment includes a
本実施例では、スクリーン3には、調光素子3aと光検出層3bのみが設けられており、第1の実施例に記載した光減衰層3cに相当する部材は、ノーマルモード調光素子6としてプロジェクタ2側に設けられている。即ち、光減衰手段が調光素子の他方の面側である光源側に設けられている。
In the present embodiment, the
本実施例は、プロジェクタ2のレーザ光の出力部に、透明電極に挟まれた散乱層が液晶で構成され、透明電極に電圧を印加した時に透明状態となり、電圧非印加時に散乱状態となるノーマルモードの液晶素子で構成されたノーマルモード調光素子6が設けられている。
In this embodiment, a scattering layer sandwiched between transparent electrodes is formed in the laser light output portion of the
ノーマルモード調光素子6の制御は第1の実施例と同様であり、図4のフローチャートに示したように、所定の閾値以上の強さの光を光検出層3bで検出した場合は、散乱状態となりレーザ光を減衰する。
The control of the normal mode
なお、ノーマルモード調光素子6はプロジェクタ2の前面に限らず、プロジェクタ2内の光学系に設けてもよい。また、プロジェクタ2とスクリーン3の間に別途設けるようにしてもよい。この場合、ノーマルモード調光素子6はプロジェクタ2の走査範囲を網羅できる大きさが必要となる。要するに、レーザ光の光路中に設置すればよい。
The normal mode
また、本実施例においても、図9に示したように、調光素子3aと光検出層3bとを積層した構成としても良い。
Also in this embodiment, as shown in FIG. 9, a configuration in which the
本実施例によれば、光減衰手段としてノーマルモード調光素子6をプロジェクタ2に設けたので、光減衰手段の小型化を図ることができ、また、スクリーン3も光減衰手段分の薄型化を図ることができる。
According to the present embodiment, since the normal
なお、上述した2つの実施例では、調光素子3aが、複数の領域に分割されている例を示したが、分割されていなく全面が散乱状態と透明状態を交互に切り替わるような構成でも本発明を適用できる。その場合光検出器3dは光検出層3bの周囲(端面)に少なくとも1つ設けられればよい。
In the above-described two embodiments, the example in which the
また、調光素子3aとしてリバースモード液晶素子を使用したが、ノーマルモード液晶素子でもよい。つまり、光減衰手段としてノーマルモード液晶素子を使用していれば調光素子に関しては透明状態と不透明状態とに変化するものであればよい。
Moreover, although the reverse mode liquid crystal element was used as the
また、光減衰手段としてはノーマルモード液晶素子に限らず、例えば、透明状態と完全に光を遮断する状態とに変化する素子や透明状態と着色状態とに変化する素子を用いてもよい。 The light attenuating means is not limited to the normal mode liquid crystal element, and for example, an element that changes between a transparent state and a state that completely blocks light, or an element that changes between a transparent state and a colored state may be used.
前述した実施例によれば、以下の表示装置1が得られる。
According to the embodiment described above, the following
(付記)プロジェクタ2からの光が投影されるとともに、電圧を印加するか否かによって透明状態と不透明状態とに光学状態を変化させることができる調光素子3aを備えたスクリーン3を有する表示装置1において、
調光素子3aの鑑賞者側または光源側の少なくともいずれか一方に、電圧を印加された場合は透明状態となり、前記電圧が印加されない場合はプロジェクタ2から出射された光を減衰する状態となるように光学状態が変化する光減衰層3cを備えたことを特徴とする表示装置。(Supplementary Note) A display device having a
When a voltage is applied to at least one of the viewer side and the light source side of the
この表示装置1によれば、電源が遮断された場合は光減衰層3cでプロジェクタ2からの光を減衰することができ、プロジェクタ2からの強い光が調光素子3aを透過することを防止できる。また、部品の破壊を伴わないので、異常が発生した場合でも、部品交換がなく、直ちに再起動して使用することができる。
According to the
なお、前述した実施例は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施例に限定されるものではない。すなわち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。 In addition, the Example mentioned above only showed the typical form of this invention, and this invention is not limited to an Example. That is, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
1 表示装置
2 プロジェクタ(光源)
3 スクリーン
3a 調光素子
3b 光検出層(光検出手段、導波層)
3c 光減衰層(光減衰手段)
3d 光検出器(光検出手段)
4 ドライバ
5 演算器(光減衰制御手段)
6 ノーマルモード調光素子(光減衰手段)1
3
3c Light attenuation layer (light attenuation means)
3d photodetector (light detection means)
4
6 Normal mode dimmer (light attenuation means)
上記課題を解決するために、請求項1に記載の表示装置は、光源からの光が投影されるとともに、電圧を印加するか否かによって透明状態と不透明状態とに光学状態を変化させることができる調光素子を備えたスクリーンを有する表示装置において、前記スクリーンの一方の面側または他方の面側の少なくともいずれか一方に、電圧を印加された場合は透明状態となり、前記電圧が印加されない場合は前記光源から出射された光を減衰する状態となるように光学状態が変化する光減衰手段と、前記調光素子の前記光源から出射された光が入射する側とは反対側に設けられた、該光源から出射され前記調光素子を透過する光を検出する光検出手段と、前記光検出手段が検出した光に基づいて前記光減衰手段を光を減衰する状態となるように制御する光減衰制御手段と、を備えたことを特徴としている。
In order to solve the above problem, the display device according to
Claims (8)
前記スクリーンの一方の面側または他方の面側の少なくともいずれか一方に、電圧を印加された場合は透明状態となり、前記電圧が印加されない場合は前記光源から出射された光を減衰する状態となるように光学状態が変化する光減衰手段を備えたことを特徴とする表示装置。In a display device having a screen provided with a dimming element capable of changing an optical state between a transparent state and an opaque state by projecting light from a light source and applying a voltage,
When a voltage is applied to at least one of the one surface side and the other surface side of the screen, the screen is in a transparent state, and when the voltage is not applied, the light emitted from the light source is attenuated. A display device comprising a light attenuating means that changes an optical state as described above.
前記表示装置が、前記光検出手段が検出した光に基づいて前記光減衰手段を光を減衰する状態となるように制御する光減衰制御手段を備えている、
ことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。On the side opposite to the side on which the light emitted from the light source of the light control element is incident, there is provided a light detection means for detecting light emitted from the light source and transmitted through the light control element,
The display device includes light attenuation control means for controlling the light attenuation means to be in a state of attenuating light based on light detected by the light detection means.
The display device according to claim 1.
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