WO2003104892A1 - 画像投射装置及び画像投射方法 - Google Patents

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Abstract

 スクリーン上への画像投射において、投射範囲への人体等の侵入に対して安全性を向上させるとともに、そのために構成の複雑化等を伴わない画像投射装置である。スクリーン(2)の投射領域(3)の外側に監視領域を規定して、赤外線等の検出波を画像投射装置(1)の検出波源(1c)から出射し、監視領域からの反射波をCCDセンサ等の反射波検出手段(1d)によって検出する。画像投射装置(1)の本体部とスクリーン(2)との間で検出波(4)により包囲される監視空間内に、人体や障害物が侵入したか否かを検出するとともに、侵入が検出された時には、侵入の状況や程度に応じて投影領域(3)に向かう照射光の強度を低減させるか又は照射光を断つ。

Description

明細: 画像投射装置及び画像投射方法 技術分野

本発明は、 高強度の光源を用いて構成される画像投射装置及び画像投 射方法において安全対策を充分に講じるための技術に関する。 背景技術

大画面表示が可能な画像表示装置として、 投射型のプロジェクタ装置 が知られており、 観察者は、 光源からの光をスクリーン上に投射するこ とによって映し出される映像を見ることができる。

これまでプロジェクタ装置の光源として高輝度の投射管が用いられて きたが、 明るさや色再現性等の改善、 映像信号による変調のし易さ等を 目的として、 赤 (R) 、 緑 (G) 、 青 (B) のレーザ光源を用いたプロ ジェクションシステムが提案されている。

ところで、 レーザ光を用いる場合には、 その安全性の確保が重要課題 とされ、 例えば、 視聴者が不用意にレーザ光の投射領域に侵入した場合 の対策を充分に講じる必要がある。 つまり、 レーザ光が眼に直接に入つ た場合の危険性が指摘されており、 その安全対策として、 レーザ光の投 射領域に人等が侵入したことを検知して、 レーザ光の投射を遮断する機 能をもった各種装置が提案されている (例えば、 特開平 4一 1 1 1 5 8 5号公報、 特表平 1 1 一 5 0 1 4 1 9号公報、 特開 2 0 0 1 — 2 4 9 3 9 9号公報参照。 ) 。 ところで、 従来の装置では、 安全対策を講じることに伴う問題、 例え ば、 装置の構成が複雑化したり装置の大型化等に支障を来す等の問題が ある。

つまり、 人体の安全性が重視される装置では、 そのための安全機構が 必須とされるが、 該機構の付設によって投射光学系等が複雑化したり、 あるいは装置コストの著しい上昇をもたらす等の不都合が生じた場合に は、 普及等を妨げる原因となる虞がある。 また、 安全機構の動作遅れは 許されず、 侵入検出には迅速性が要求される。

そこで、 本発明は、スクリーン上に画像を投射して表示する機能を備 えた画像投射装置において、 照射光の投射範囲に人体等が侵入する場合 の安全性を向上させるとともに、 そのために構成の複雑化等を伴わない ようにすることを課題とする。 発明の開示

本発明に係る画像投射装置は、 上記した課題を解決するために、 装置 本体部のうちスクリーンとの対向面又はスクリーンに設けられた検出波 源と、 該検出波源からスクリーン上の投射領域の外側に離れて位置する 監視領域に検出波が出射された後、 該監視領域で反射された反射波を検 出する反射波検出手段とを備え、 該反射波検出手段による検出レベルを 所定の閾値又は基準範囲と比較した結果に基づき、 上記検出波によって 包囲される監視空間内への侵入について検知するように構成したもので ある。

また、 本発明に係る画像投射方法は、 画像投射装置から距離をおいて 位置するスクリーン上の投射領域に対して、 その外側に離れて位置する 監視領域を規定するとともに、 該監視領域に対して画像投射装置の前面 に設けられた検出波源から検出波を出射して、 該監視領域からの反射波 を検出することによって該検出波によって包囲された監視空間への侵入 について検出し、 投射領域に向けて照射される光を、 侵入の状態に応じ て遮断し又は該光の強度を低下させる。

従って、 これらの発明によれば、 スクリーンに対向する検出波源を設 けるとともに、 検出波源から出射されて監視領域で反射した反射波を検 出することによって、 監視空間内への侵入を簡易な構成で検知すること ができる。 そして、 該監視空間への侵入が検出された場合には、 投射領 域への照射光を遮断したり、 光強度を低下させることで、 人体が危険に 曝されないように防止することができる。 図面の簡単な説明

第 1図は、 本発明に係る画像投射装置の基本構成例を示す概略図であ る。

第 2図は、 スクリーン上における各投射領域、 監視領域を例示した説 明図である。

第 3図は、 スクリーン周縁に照射される検出波の強度分布について説 明するための図である。

第 4図は、 画像投射装置における安全対策について説明するためのフ ローチヤ—ト図である。 第 5図は、 画像投射装置の構成例について説明するための図であり、 プロジェクタ装置とスクリーン部との配置例を示す図である。

第 6図は、 第 5図に示すプロジェクタ装置の正面図である。

第 7 A図乃至第 7 D図は、 赤外線照射手段の一例を図解した図である 第 8 A図乃至第 8 B図は、 赤外線照射手段の照射例を示す図である。 第 9図は、 プロジェクションシステムの構成例を示す図である。 第 1 0図は、 侵入検出及び危険防止制御部の処理例を示すフローチヤ —ト図である。

第 1 1図は、 レーザ光のパワーレベルについて時間経過の一例を示し たグラフ図である。

第 1 2図は、 赤外線強度と距離との関係を例示したグラフ図である。 第 1 3 A図乃至第 1 3 C図は、 検出波の投射範囲と監視領域との設定 方法について説明するための図である。

第 1 4図は、 プロジェクションシステムの構成について別例を示した 図である。

第 1 5 A図乃至第 1 5 B図は、 第 1 4図に示すプロジェクタ装置とス クリーンとの位置関係を示した図である。

第 1 6図は、 第 1 4図のプロジェクタ装置における警報動作を例示し たフローチヤ一ト図である。

第 1 7図は、 第 2監視空間への侵入検出について、 第 2検出手段の検 出領域を例示した説明図である。

第 1 8図は、 第 2検出手段について他の検出領域を例示した説明図で める。

第 1 9図は、 第 1監視空間への侵入検出について、 第 1検出手段とし て超音波センサを用いた場合の検出領域を例示した説明図である。 第 2 0図は、 第 1検出手段の別例を示した説明図である。 発明を実施するための最良の形態

本発明は、 画像投射装置において、 照射光 (レーザ光等) の投射領域 に障害物が侵入したときに直ちに光を遮断したり光強度を低下させるこ とで、 安全性を保証することを目的とする。 第 1図は、 本発明に係る画像投射装置の基本構成例を概略的に示した も-のであり、 レ一ザ光源を用いた装置の一例 (レーザプロジェクタ装置 等) を示している。

画像投射装置 1は、 装置本体部から一定の距離をもって位置されたス クリーン 2上の投射領域 3への投射によって画像表示を行うための光源 l aと、 投射レンズを含む投射部 1 bを備えている。 例えば、 レーザ光 源 (R G Bの各色レーザ光源) と光モジユレ一夕 (変調手段) を備え、 レーザ光を用いてスクリーン 2上に画像を投射する機能を有する構成が 知られている。 尚、 光モジユレ一夕は、 R G Bの各色レーザ光を画像信 号に応じて変調する変調器及び光学系を備えており、 レーザ光は画像信 号に応じて変調され、 例えば、 光走查手段を構成するガルバノミラ一等 によって走査 (スイープ) が行われる。 また、 光モジユレ一夕は、 各色 レ—ザ光をスクリーン 2上に投射するために、 対物レンズを含む投射光 学系を備えており、 光走査手段によってスイープされた各色レーザ光が、 該投射光学系を介してスクリーン 2に照射される。 尚、 本発明の適用に おいては、 照明光を映像信号で変調してスクリーン上に投射させる形式 のプロジェクタ装置に限らず、 各種構成形態のプロジェクタ装置に適用 することができる。

尚、 光源 l aとしては、 光強度や輝度の高い放電灯や発光管等を用い た構成も挙げられるが、 特に、 レーザ光源を用いた構成形態では、 投射 管等を用いた場合に比較して、 明るさや色再現性の点で優れた特性をも ち、 また映像信号の変調が容易である。 伹し、 前記したようにレーザ光 源を用いる場合には、 投射部 1 bからスクリーン上の投射領域 3に向か う照射光通過領域内への人体等の侵入に対して、 安全対策を講じる必要 がある (例えば、 レーザ光の遮断又は光強度を低.下させる等。 ) 。 第 1図において、 スクリーン 2上に実線で示す矩形枠 「L A」 がレ一 ザ光の投射領域 3の外形枠を示しており、 該領域内に画像が投影されて 表示される。

画像投射装置 1においては、 例えば、 レーザ光の投射領域 3に向かう 照射範囲に視聴者が不用意に侵入した場合でも人体に危害を与えない (レーザ光が眼に直接入らないようにする等) ための安全機構が設けら れており、 設定領域 (監視空間) への侵入検出において検出波を利用し. 該検出波の反射波を検出する。 そして、 人等が当該領域に侵入したこと が検知された場合に、 投射領域 3への照射光を遮断し又は該照射光の強 度を充分に低下させる (人の眼に影響を及ぼさないように防止する。 ) , 検出波を用いた侵入検出手段については、 検出波源 1 c及び反射波検 出手段 1 dを備えている。

検出波源 1 cは、 装置本体部のうちスクリーン 2に対向する前面又は スクリーン上に設けられており、 例えば、 赤外光や赤外線の発光源とし て、 発光ダイオード (L E D ) 等の安全な光源を用いることができる (赤外光が視聴者の眼に入っても安全上の問題がない。 ) 。

検出波源 1 cから発した検出波 4 (第 1図の 2点鎖線を参照。 ) は、 スクリーン 2に向けて照射される。 第 1図において、 スクリーン 2上に 破線で示す矩形枠 I Rが検出波の投射領域を示している。 本例では、 レ 一ザ光の投射領域 3の外側に位置して該領域よりも一回り大きくされた 4辺形の領域である。 尚、 検出波の投射領域 (矩形枠 I R ) の方がレー ザ光の投射領域 3よりもサイズ (画角) が大きく設定されている理由は, 投射領域 3に視聴者等が侵入する前にそのことを検知する必要性のため である。

反射波検出手段 I dは、 スクリーンからの検出波の反射波を検出する ために設けられている。 つまり、 検出波源 1 cから投射領域 3の外側に 離れて位置する所定領域 (第 2図の監視領域 6を参照。 ) に検出波が出 射された後、 該領域で反射された反射波を検出する。 例えば、 検出波と して赤外光や赤外線を用いる場合に、 その反射波センサとして、 撮像素 子 ( C C D型や C M〇 S型イメージセンサ等) が挙げられる。

尚、 検出波源 1 cや反射波検出手段 1 dは、 スクリーン 2に対向する 面 (装置本体部の前面) に設けられた投射部 1 bの周囲に配置されてい る。 本例に示すように、 反射波検出手段 1 dが投射部 1 bの近傍に位置 され、 それらを取り囲むようにして検出波源 1 cを配置させた構成にす ると、 装置の小型化やコンパクト化に有利である。 また、 反射波検出手 段 1 dを投射部 1 bに近い場所に設けることによって、 誤検出等の発生 確率を低減することが可能である (例えば、 反射波検出手段 I dが投射 部 1 bから離れ過ぎている場合には、 投射に無関係な検出が行われてし まい、 侵入検知がこれに反応すると不必要に安全機構が作動する虞が生 じる。 ) 。 この他、 検出波に変調をかける等の方法を用いることにより. 検出精度を高め、 あるいは誤検出を防止することができる。

第 2図は、 スクリーン 2上において、 レーザ光の投射領域 3、 検出波 の投射領域 5 (破線の範囲で示す。 ) 、 監視領域 6の関係を例示したも のである。

監視領域 6は、 投射領域 5にほぼ対応した位置に設定されているが、 該監視領域 6の幅は投射領域 5よりも狭くされている。 本例では、 監視 領域 6が、 長方形枠 (4辺形) の各辺にそれぞれ対応した、 所定幅の 4 領域 6 A〜 6 Dから構成されているが、 これに限らず、 少なくとも 1辺 以上の監視領域を用いた各種形態での実施が可能である。

第 2図に示す各領域 6 A〜 6 Dのうち、 領域 6 Aが 4辺形の左辺部、 領域 6 Bが 4辺形の上辺部、 領域 6 Cが 4辺形の右辺部、 領域 6 Dが 4 辺形の下辺部をそれぞれ構成している。 そして、 各構成領域については、 該領域にそれぞれ対応して、 反射波検出手段 1 dによって検出される範 囲 (検出範囲) に係る取得データに基いて監視される。 例えば、 赤外光 又は赤外線の反射波センサや撮像素子等を用いる場合において、 各構成 領域の検出画像を構成する画素デ一夕を用いた処理によって侵入監視が 行われる。

尚、 投射領域 3の外形枠 L Aから監視領域 6までの距離 (第 3図の 「W」 参照) に関しては、 人体の動作等から想定される侵入速度及び人 体や障害物の侵入が検知されてからレーザ光が遮断され又は減光される までの所要時間との関係等に基いて決定される (つまり、 この距離が短 かすぎると、 侵入検知後のレーザ光遮断又は減光が間に合わなくなって しまう虞が生じるので、 距離 (間隔) 設定を適切に行う必要がある。 ) 監視領域 6については、 例えば、 下記に示す形態が挙げられる。

( a ) スクリーンのうち反射率の高い範囲に設定する形態

( b ) スクリーン周縁部の反射率の低い範囲に反射部材 (再帰反射シ ート等) を設ける形態。

形態 (a ) では、 投射領域 3がスクリーン 2のうち反射率の高い範囲 に位置された状態で画像投射が行われ、 通常、 その最大サイズ (白地部 分の大きさ) よりも、 やや小さい範囲とされることを考慮し、 投射領域 3の外周に各領域 6 A〜 6 Dの位置を設定する。 つまり、 スクリーン 2 において反射率の高い範囲をそのまま利用することができる反面、 監視 領域 6の存在が投射領域 3の画サイズに影響して、 表示範囲がやや狭く なる。

そこで、 形態 (b ) では、 スクリーン周縁部 (黒地部分等) に再帰反 射シート等を貼り付け、 この部分を監視領域として利用することで、 ス クリーンいっぱいに画像表示を行うことが可能となる。 監視領域 6については、 画像投射装置 1からスクリーン 2までの距離 の測定値及び投射レンズの F値に基いて投射領域 3よりも大きいサイズ 及び位置に設定する。 その際には、 いきなり光強度の高い照射光を投射 領域 3に当てるのではなく、 初めに眼にとって十分安全な明るさの照射 光を投射領域 3に投射して、 その画角を観測することで、 監視領域 6の 大きさ及び位置の設定を行うことが好ましい。

第 3図は、 検出波の強度分布について模式的に示したものであり、 該 強度分布を示すグラフ曲線 7については、 矢印 Lで示す方向において検 出波の強度を表し、 これに直交する方向がスクリーン 2上での位置を示 している。

検出波は、 投射領域 3の外形からその外側に 「W」 で示す間隔をおい た位置に向けて照射されるが、 監視領域 6の幅 ( 6 A乃至 6 Dの幅) よ りもやや広い範囲において所定レベル以上のほぼ一定な強度を示し、 該 範囲よりもスクリーン 2の内側又は外側にいくにつれて強度が次第に減 少する分布をもっている。 つまり、 投射領域 5の幅に比して監視領域 6 の幅が大き過ぎると、 検出波強度の低い裾野部が監視領域 6にかかって しまうために、 強度が不安定化したり、 検出に必要な S Z N (信号対ノ ィズ) 比が十分に得られない等の問題が起きる。 そこで、 監視領域 6の 幅については、 スクリーン 2に対向する方向から見た場合に、 検出波の 投射領域 5内であって、 検出波の強度が所定レベル以上とされたほぼ一 定のレベル範囲 (平坦域) 内に収まるように設定することが好ましい。 次に、 監視処理について説明する。

上記反射波検出手段 1 dによつて監視領域 6の各領域 6 A乃至 6 Dを 監視し、 侵入検出に係る判断処理を行う場合の原理は、 以下の通りであ る。 監視領域の各構成領域については、 例えば、 反射波検出手段 I dによ る検出画像として監視される。 一例として、 ある監視領域 6 Bの大きさ が、 これに対応する検出画像において、 「幅 2画素 X長さ 6 0 0画素 = 合計 1 2 0 0画素」 の画サイズに相当し、 各画素データについては、 所 定の階調表現に従って反射波の強度を示すものとする。 つまり、 検出波 はスクリーン 2上の投射領域 5に照射されて該スクリーンで反射し、 そ の反射波の強度が監視領域の検出画像を構成する各画素のデータとして 認識される。 例えば、 スクリーン 2からの反射波の強度が、 2 5 6階調 の精度をもって検出される場合に、 画素データに基く反射波強度の基準 範囲を予め設定しておき、 実際の反射波強度がこの基準範囲内に入って いるか否かを調べることで、 侵入検出の判断が可能である。 基準範囲を 仮に 7 0〜 1 2 0に規定した場合において、 実際の反射波強度が基準範 囲に満たない場合 (0〜 6 9 ) や、 基準範囲を超える場合 ( 1 2 1〜2 5 5 ) には、 そのデータを示した画素において検出波が遮られたこと、 又は逆に明る過ぎることが認識される。

上記監視領域に係る 1 2 0 0画素のうち、 予め決められた画素数 (例 えば、 6画素) 以上について、 上記基準範囲との比較結果から反射波強 度が許容されないと判断されて、 強度低下や強度上昇が認められた場合 には、 人体や障害物の侵入があったものと判定される。 尚、 各画素デー 夕に基く反射波強度の検出値の変化については、 人体や障害物の侵入に よって検出波が遮られたり、 検出波を直接反射することによって引き起 こされる。 反射波検出手段 1 dによる検出レベルを、 所定の閾値又は基 準範囲と比較するとともに、 その比較結果に基づいて、 検出波によって 包囲される監視空間内への侵入について検知することができる。 尚、 こ の 「検知」 には、 人体や物体に係る存在の有無は勿論、 その大きさある いは移動方向等の検出も含まれる。 以上のように、 検出画像全体ではなく、 監視領域に相当する画像の一 部についてレベル比較により検出を行うことが有効であり、 複雑で時間 のかかる画像処理は不要である。

このような監視システムによって人等の侵入が検知された場合には、 安全機構が働く。 即ち、 反射波検出手段 J^ dは、 監視領域 6 ( 6 A〜6

D ) に関してスクリーン 2からの反射波を検出する。 反射波検出手段 1 dは、 スクリーン 2からの反射波強度を監視領域 6の各画素デ一夕によ つて測定し、 例えば、 人体や障害物の侵入によって反射された検出波強 度が、 そのような侵入がない場合にスクリーン又は反射部材 (再帰反射 シート等) からの反射波強度と異なることを検出する。 そして、 いずれ かの監視領域について強度の低下や上昇を含む異常が検出された場合に 照射光 (レーザ光等) が遮断され又は減光される。 その機構については、 例えば、 下記に示す構成形態が挙げられる。

•光源 1 aの出射光を、 メカニカルシャッター等の遮断機構で遮光す る形態

•光変調手段の駆動制御、 例えば、 光変調素子の駆動をオフ状態 (暗 状態) にする等の形態

•光源 1 aへの電源供給を停止し又は該供給電力を低下させる形態

•上記形態の組み合わせ。

第 4図は、 画像投射装置 1に関する安全対策の一例について説明する ためのフローチャート図であり、 本アルゴリズムに従えば、 レーザ光の 投射について安全性が確認されるまでの間、 人の眼に十分安全な強さの レーザ光での投射を行うことで、 該レ一ザ光の投射範囲に人が不用意に 侵入した場合の事故を未然に防止することができる。

処理ステップは以下の通りである。

( S 1 ) 装置のスィッチを投入して動作を開始する (S 2) 眼にとって十分に安全な強度をもってレーザ光を照射する (S 3 ) 安全機構について設定状態を確認し、 再設定を要する場合に は (S 4) に進み、 設定に問題がなければ (S 5 ) に進む

(S 4) 各種調整及び確認処理を行った後、 (S 3) に戻る

(S 5 ) 装置の使用者又は管理者が安全性を確認した上で、 スィッチ を投入して安全機構を働かせる

(S 6 ) 規定の明るさをもってレーザ光を照射する。 この状態で上記 したように人体や障害物の侵入が検出された場合には、 該レーザ光が遮 断されるか又は減光によって (S 2 ) と同様に安全なレベルまでレーザ 光の強度が低下する。

尚、 上記 (S 4) の調整や確認の事項については、 例えば、 下記に示 す通りである。

-投射距離の自動調整及び確認

•投射距離及び画角に基く監視領域の設定

·検出波のスクリーンへの照射及び距離に応じた検出波出力や照射位 置等の自動調整

•スクリーンからの反射波強度の確認及び必要に応じたスクリーンの セッティング変更等。

本例のように、 検出波によって包囲される監視空間への侵入、 特に人 体の侵入が検出されないことを確認するまでの間は、 照射光の強度を人 体に危険のないレベルまで低下させた上で画像投射を行い、 安全性が充 分に確認された後で、 照射光の強度を規定レベルまで上昇させるように 制御を行うことが望ましい。 そして、 画像投射装置 1において監視空間 への人体や障害物の侵入がないことを確認した後、 念のためにユーザ (装置のオペレータ) が投射領域 3に人体や障害物の侵入がないことを 確認した上で、 専用のスィツチを投入することで初めて照射光の投射出 力を上げるようにすると、 さらに安全性を高めることが可能である。

尚、 上記 (S 2) 乃至 (S 4) については手動又は自動で行うことが できるが、 ユーザの利便性の観点からは自動化が好ましい。 また、 前回 の調整や設定状態を、 その時の条件 (投射画角や投射距離等) とともに 装置内の記憶手段に記憶させておき、 次回の装置起動時には、 前回の記 憶情報を現状から得られる情報と照合することが好ましい。 例えば、 照 合結果が許容される場合 (つまり、 前回の状態と大差ない場合) には、 上記 (S 2) から (S 5) に進むが、 照合結果から状況が大きく変化し ている場合には、 調整や設定を最初からやり直すように構成する。

次に、 侵入検出及び危険防止の機能をもつプロジェクタ装置の一例に ついて、 第 5図乃至第 2 0図を用いて説明する。 尚、 投影光線 (レーザ 光) の通過領域に人間が侵入したことを検出して、 人間の眼に光線が入 射されることを防止する形態や危険のない程度に光線の強度を低減する 形態への適用が可能である。

第 5図はプロジェクタ装置本体部及びスクリーンを示す斜視図であり. プロジェクタ装置は、 その装置本体部 1 Aと、 その上に載置された C C D型イメージセンサ等の撮像手段 1 0 0を備えている (上記反射波検出 手段 1 dに相当する。 ) 。

そして、 プロジェクタ装置の前方にはスクリーン 4 0が配置されてい て、 その表面において映像の投影領域 4 2が規定されるとともに、 該領 域の周縁域 44には、 矩形状をした監視領域 46が規定されている。 尚. 本例では、 監視領域 4 6が、 4辺形の各辺にそれぞれ相当する監視領域 46 A〜4 6 Dから構成されている。

第 6図は装置本体部 1 Aの正面図であり、 投影レンズ 3 2、 撮像手段 1 0 0、 赤外線照射手段 1 2 0 ( 1 2 0 A〜 1 2 0 D) を示している。 装置本体部 1 Aの前面中央には投影レンズ 3 2が位置され、 該投影レ ンズ 3 2からスクリーン 40上の投影領域 42に映像が投射される (投 影レンズ 3 2は焦点距離の調整が可能である。 ) 。

装置本体部 1 Aにおける前面の周縁部には、 赤外線照射手段 1 2 0が 位置されており、 本例では、 赤外線を照射する 4つの赤外線照射部 1 2 0 A〜 1 2 0 Dを有する。 つまり、 これらの赤外線照射部は、 上記監視 領域 46を構成する監視領域 46 A〜4 6 Dのそれぞれに対して、 所定 波長 (例えば、 λ = 8 8 0 ηηι) の赤外線を照射する。

第 7 Α図乃至第 7 D図は赤外線照射部の 1つ ( 1 2 O A) を例示した ものであり、 第 7 A図が正面図、 第 7 B図が 1個の発光素子を示す側面 図であり、 第 7 C図及び第 7 D図は赤外線照射角度の説明図である。 各赤外線照射部 1 2 0 A〜 1 2 0 Dはいずれも同様の構成を有してお り、 第 7 A図に示すように、 長手方向に沿って複数個の発光素子 (例え ば、 赤外線を放射する 1 1個の発光ダイオード) を配列したものが、 長 手方向に直交する方向 (図の上下方向) において 2段配置されている。 各発光ダイオードには、 第 7 B図に示すように、 その前面に補正レン ズ 「LN S」 が設けられている。 そして、 本例では、 第 7 C図に示すよ うに、 該補正レンズの光軸を含む垂直面内において光軸方向を基準とす る発散角度 (仰角) が 2 ° とされ、 また、 第 7 D図に示すように、 水平 面内において光軸方向を基準とする発散角度が 34° とされて、 各赤外 線照射部のそれぞれに対応した監視領域 (例えば、 4 6 A) に向けて赤 外光を照射する。

尚、 各赤外線照射部に用いられる発光素子の数について同じである必 要はなく、 例えば、 4辺形の長辺に位置する赤外線照射部 1 2 0 A、 1 2 0 Cに比べて 4辺形の短辺に位置する赤外線照射部 1 2 0 B、 1 2 0 Dは使用素子数が少なくても良い。 また、 各赤外線照射部については、 スクリーン 4 0に向けた照射角度 を手動又は自動で調整することができるようにするためのチルト機構が 設けられている。 つまり、 本体部 1 Aからスクリーン 4 0までの投射距 離や両者の位置関係が常に固定されたものではないため、 赤外線照射部 1 2 0 A〜 1 2 0 Dの照射方向や範囲等を調整したり、 投影レンズ 3 2 の焦点距離等を調整できるように構成することが好ましい。 プロジェク 夕装置は種々の状況で利用される場合が多いので、 例えば、 投射距離が 3 mであって投影レンズ 3 2とスクリーン 4 0の投影領域 4 2とが水平 な位置関係にある場合や、 投射距離が 5 mであつて投影レンズ 3 2から 投影領域 4 2に上向きに投影画像が照射される場合等、 各種状況が挙げ られる (投影レンズ 3 2について向きや焦点距離の調整が可能であると ともに、 赤外線照射部 1 2 0 A〜 l 2 0 Dのチルト (傾動) を可能とし. 投影レンズ 3 2のズーミング等に応じて各赤外線照射部のチルト角度を 調整できるようにすることが好ましい。 ) 。

例えば、 投射距離に応じて、 手動又は自動で、 第 7 C図に上向きの矢 印 「U」 又は下向きの矢印 「D」 に示すように調整可能である。

第 8 A図乃至第 8 B図は赤外線照射部に係る照射方向及び照射幅につ いて説明するための図であり、 赤外線照射部 1 2 0 Aを例にして、 垂直 面に直交する側方からみた様子を示している。

垂直方向及び水平方向の発散角度や赤外線照射幅については、 本体部 1 Aとスクリーン 4 0との距離に応じて調整や設定を行うことができる, 例えば、 第 8 A図のように、 赤外線照射部 1 2 0 Aからの光線 (赤外光 線) がほぼ平行光線とされて監視領域 4 6 Aに対して照射される光路設 定ゃ、 第 8 B図に示すように、 赤外線照射部 1 2 0 Aからの照射光線が 接近して交差した後で、 互いに離れるように進行する光路設定等が挙げ られる。 各赤外線照射部によってスクリーンの周縁域 4 4に照射される赤外線 の強度分布については、 第 3図に説明した通りである。 つまり、 第 3図 のグラフ曲線 7が赤外線の強度を表しており、 その強度ピークの範囲 (平坦部) に対応するスクリーン 4 0上の範囲内に、 監視領域 4 6が位 置されている。 例えば、 距離 「W」 の値は 1 0 c mであり、 また、 各監 視領域 4 6 A〜4 6 Dの幅は全て同じとし、 又は必要に応じてそれらの 幅を個別に変えることも可能である。

撮像手段 1 0 0は、 監視領域 4 6を含むスクリーン 4 0を撮像するが, 撮像手段 1 0 0の前面には、 プロジェクタ装置の通常動作時に赤外成分 のみ透過させるフィル夕が設けられ、 監視領域 4 6を含む範囲から反射 される赤外線を検出する (但し、 後述する調整段階では該フィル夕を取 り外す必要がある。 ) 。

撮像手段 1 0 0で検出される赤外線映像 (フィルタを透過した赤外線 による検出画像) は、 後述する侵入検出及び危険防止制御部 1 1 0によ つて信号処理される。

第 9図はプロジェクションシステムの構成例を示すプロック図であり, 光変調部 1 0、 光調整部 2 0、 光投射部 3 0、 スクリーン 4 0、 電源系 銃 5 0、 信号処理部 6 0、 撮像手段 1 0 0、 侵入検出及び危険防止制御 部 1 1 0、 赤外線照射手段 1 2 0、 給電装置 1 3 0を備えている。

給電装置 1 3 0は赤外線照射部 1 2 0 A〜 1 2 0 Dに給電を行うもの であり、 侵入検出及び危険防止制御部 1 1 0からの指令を受けて、 各赤 外線照射部に供給する電力を変化させることができる。 それにより、 各 赤外線照射部を構成する上記発光素子群の出力レベルについて調整及び 設定が可能である。 尚、 侵入検出及び危険防止制御部 1 1 0は侵入検出 手段を構成しており、 例えば、 コンピュータ (メモリや表示装置等を含 む) や、 専用回路等を用いて構成されている。 光変調部 1 0は、 光源部 1 2、 照明光生成部 1 4、 空間変調光生成部 1 6を有する。

光源部 1 2は、 緑色レーザダイオード L D (G) 、 青色レーザダイォ ード L D (B) 、 赤色レーザダイオード L D (R) を有し、 各レーザダ ィオードは電源系統 5 0の電源装置 5 2から給電を受けて、 各色のレ一 ザビームを出射する。

尚、 電源系統 5 0については、 光源部 1 2に対してレーザを駆動する 電圧及び電流を出力する電源装置 5 2と、 レギユレ一夕 5 4とを有して おり、 レギユレ一夕 5 4によって電源装置 5 2の出力レベルを調整でき るように構成されている (出力調整については、 侵入検出及び危険防止 制御部 1 1 0の指令に応じて電源装置 5 2から光源部 1 2に出力される 電流等を、 ゼロから最大許容値までの範囲に亘つて任意に調整すること ができる。 ) 。

照明光生成部 1 4は、 光源部 1 2から出射された R GB各色のレーザ ビームを受け入れ、 平行な照明光をそれぞれ生成するために設けられて おり、 緑色照明光学部 L G (G) 、 青色照明光学部 L G (B) 、 赤色照 明光学部 L G (R) を有する。

空間変調光生成部 1 6は光変調手段を備え、 本例ではグレーティン グ · ライト ·バルブ (GL V : Grating Light Valve) と呼ばれる 1 次元光変調素子が用いられている。 該素子は光のオンノオフ制御が電気 的に可能な位相回折格子を用いて構成される (ディジタル画像表示に使 用される。 ) 。

照明光生成部 1 4からの各色光に対して、 緑色用 GLV (G) 、 青色 用 GL V (B) 、 赤色用 GL V (R) がそれぞれ設けられており、 空間 変調光生成部 1 6はさらにコンパイナ 「MX」 を有している。 各色の G L Vには、 信号処理部 6 0で処理される映像信号 (V I D EO) に応じ た変調用の駆動信号がドライバ回路 6 4からそれぞれ供給され、 照明光 生成部 1 4からの光が映像信号 V I D E〇に応じて変調されて出力され る。

コンパイナ 「M X」 は、 各色 G L Vによる光を合成する手段 (画像合 成手段) であり、 その出力光は後段の光調整部 2 0に出射される。

光調整部 2 0は、 オフナーリレー光学系 2 2、 ディフユ一ザ光学系 2 4を有し、 空間変調光生成部 1 6からの画像光について調整する。

光調整部 2 0の後段に位置する光投射部 3 0は、 投影レンズ 3 2と、 スキャナ 3 4を有し、 スクリーン上への画像の光投射手段を構成する。 光投射部 3 0の前方には投影用のスクリーン 4 0が配置されて、 ガルバ ノミラ一等の偏向手段を備えたスキャナ 3 4によって映像信号 V I D E Oに応じた画像がスクリーン 4 0に投影される。 尚、 本例では、 投影レ ンズ 3 2の後段にスキャナ 3 4が配置された形態を示しているが、 両者 の位置関係を逆にした形態 (スキャン後に拡大投影する形態) 等、 各種 形態での実施が可能である。

信号処理部 6 0は、 映像信号処理部 6 2、 ドライバ回路 6 4、 全体制 御部 6 6、 スキャナ制御部 6 8を有する。

映像信号処理部 6 2には、 図示しない映像ソース機器 (コンピュータ や記録再生装置等) からの映像信号 V I D E Oが入力され、 ドライバ回 路 6 4を介して空間変調光生成部 1 6の各 G L Vを制御して照明光 (レ 一ザ光) を変調する信号を生成するために信号処理が行われる。 そして. ドライバ回路 6 4は映像信号処理部 6 2の出力信号を受けて駆動信号を 各色 G L Vにそれぞれ送出して各素子を駆動する。

スキャナ制御部 6 8はスキャナ 3 4についての回転制御を行うために 設けられており、 全体制御部 6 6の制御下に置かれている。 尚、 全体制 御部 6 6は、 例えば、 ドライバ回路 6 4からの信号に応じてスキャナ制 御部 6 8に指令を出したり、 映像信号処理全般及び投射制御等を統括す る。

第 1 0図は侵入検出及び危険防止制御部 1 1 0における処理の一例を 示すフローチヤ一ト図であり、 処理ステップ S 1〜S 6は下記の通りで ある。

(S 1 ) 装置起動

(S 2) クラス 1の光照射及び位置調整

(S 3) クラス 3 Rのレベル調整

(S 4) 通過確認試験

(S 5) 調整終了

(S 6) 通常監視状態の設定。

尚、 (S 1 ) 乃至 (S 5) が初期調整に関するものであり、 (S 6) については初期調整後に装置を起動して使用する場合に設定される。 ま た、 (S 2) 、 (S 3) はいずれもレーザ光の照射調整に関するステツ プを示し、 (S 2) の 「クラス 1」 の照射レベルでは、 眼にとって充分 に安全な強度まで低下した状態とされる。 また、 (S 3) の 「クラス 3 R」 の照射レベルは、 プロジェクタ装置の通常動作において使用される 強度である (レ一ザ安全規格は 「J I S C 6 8 0 2」 参照) 。 次に、 第 1 1図を用いて上記 S 1乃至 S 6について説明する。 尚、 第 1 1図は横軸に時間をとり、 縦軸にレーザ光の照射レベルをとつてその 時間的変化の経緯を例示したものであり、 各時刻 t 1〜 t 4及び時間 T 1、 T 2の意味は下記の通りである。

• 「 t l」 =装置の電源スィッチをオンにした時点

• 「 t 2」 =クラス 1からクラス 3 Rへの上昇開始時点

· 「 t 3」 =監視空間に人体や障害物が侵入を始めた時点

• 「 t 4」 =クラス 3 Rへの上昇開始時点 • 「T 1」 = A P Rの動作時間

• 「T 2」 =人体や障害物の監視空間への侵入時間 (Τ 2 > Τ 1 ) 図中の 「A P R」 (Au t o Powe r Re duc t i on) は人体等の侵入検知時 にレーザパワーのレベルを低減させる安全機構を意味し、 「〇N」 が該 機構の作動状態、 「〇F F」 が該機構の作動後におけるレーザ光の遮断 解除を意味する。

先ず、 上記ステップ S 1では、 時点 t 1においてオペレータがプロジ ェクタ装置の電源スィッチ 1 4 0 (第 9図参照) を操作して該スィッチ をオン状態とし、 プロジェクタ装置の起動が指示される。 これにより、 プロジェクタ装置の各部に給電が行われる。 尚、 映像信号処理部 6 2に 映像信号 V I D E Oが供給されない状態では、 映像がない状態で照明の みが行われる (但し、 この状態で投影レンズ 3 2から光が投影領域 4 2 を常に正しく投影しているわけではないことに注意を要する。 ) 。

次ステップ S 2では、 レ一ザ光の照射レベル (パワー) がクラス 1に 上昇する。 つまり、 時点 t 1において、 侵入検出及び危険防止制御部 1 1 0に、 電源スィツチ 1 4 0がオンであることを示す信号が入力される と、 光源部 1 2に対する電力制御が行われて、 クラス 1のパワーをもつ レ一ザ光が照射される。 そして、 スクリーン上での位置調整が行われる プロジェクタ装置の装置本体部 1 Aとスクリーン 4 0を設置した直後 の状態では、 赤外線照射部 1 2 0 A〜 1 2 0 Dから監視領域 4 6 A〜4 6 Dに向けて照射された赤外線が予定された位置を正しく照射している とは限らない。

そこで、 各赤外線照射部の指向性や、 投射距離の調整の他、 必要に応 じて、 投影レンズ 3 2の焦点距離調整等が手段又は自動で行われる。 例 えば、 スクリーン 4 0内の投影領域 4 2に該当する範囲に、 投影レンズ 3 2からの光が照射されるように、 装置本体部 1 Aの向きや投影レンズ 3 2の焦点距離等を調整する。 そして、 スクリーン 4 0における投影領 域 42の位置が確定した後で、 各赤外線照射部 1 2 0 A〜 1 2 0 Dから スクリーン上への照射範囲と、 各監視領域 4 6 A〜4 6 Dとがそれぞれ 対応する位置関係をもつように両者の位置合わせを行う。

尚、 投射距離や表示位置、 画サイズ等の調整、 赤外線照射範囲と監視 領域との間の位置合わせ等については、 撮像手段 1 0 0を使って、 スク リーン 40への投影レンズ 3 2からの投射光及び各赤外線照射部を構成 する発光ダイォードの投射光に関してそれらの反射光として撮像し、 そ の撮像信号を侵入検出及び危険防止制御部 1 1 0に入力するとともに、 ここで信号処理を行うことにより画像表示で確認できるように構成する (投影領域 4 2の調整等においては、 撮像手段 1 0 0に設けられた赤外 線透過フィル夕 (可視光カットフィルタ) は非装着状態とする。 ) 。

また、 赤外発光パヮ一について十分な安全性を保証することが必要で ある。

第 1 2図は赤外 L EDのパワーと距離との関係を例示したグラフ図で ある。

「 J I S C 6 8 0 2」 に規定される、 直接眼露光に対する角膜にお ける M P E (Maximum Permiss ible Exposure) は、 波長 λ = 8 8 0 n m、 照射時間 t = 3 X 1 0— 4秒 (0. 3m s ) のとき、 0. 7 3 3m WZcm2であり、 本例においても、 この基準を満足するように設計し ている。 例えば、 スクリーンサイズが 8 0インチであって、 投射距離が 2. 3 5 mである場合に、 監視領域 4 6における赤外光のパワーは約 0 1 5mWZcm2であり、 監視領域 4 6における赤外線照射幅は 5 c m である。 別例としては、 スクリーンサイズが 1 8 0インチで投射距離が 6. 5 3 mの場合、 監視領域 46における赤外光のパワーは約 0. 0 5 4 mWZ c m2であり、 監視領域 4 6における赤外線照射幅は 5 c mで ある。

第 1 3 A図乃至第 1 3 C図は、 赤外線照射部 1 2 0 A〜 1 2 0 Dによ る各投射領域と、 監視領域 4 6 A〜4 6 Dとの位置関係の調整及び確認 処理について説明するための図である。 本例では、 投影レンズ 3 2から 投射された投影領域 4 2への位置調整終了後に、 侵入検出及び危険防止 制御部 1 1 0のメモリに記憶された撮像手段 1 0 0の撮像結果を図示し ない表示装置に表示させて、 赤外線照射部 1 2 0 A〜 1 2 0 Dから監視 領域 4 6 A〜4 6 Dへの照射状態を確認する場合を例示している。

第 1 3 A図は投影領域 4 2が設定された直後の初期状態を示しており. 投影領域 4 2の周囲には、 赤外線照射部 1 2 0 A〜 1 2 0 Dの投射範囲 4 6 a〜4 6 d (破線で示す。 ) が、 投影領域 4 2の外縁から距離 d 1 = 3 0 c m、 距離 d 2 = 2 0 c m、 距離 d 3 = 2 0 c m、 距離 d 4 = 4 0 c mをもってそれぞれ離れていることが数値で表示されている。

撮像手段 1 0 0はスクリーン 4 0に照射された赤外線照射部 1 2 O A 〜 1 2 0 Dの光の反射について赤外透過フィルタを通して撮像する。 例 えば、 監視領域幅が 5 c mとされて、 その幅方向がいずれも 6画素分の データに相当し、 図示した監視領域 4 6の長手方向における各領域 4 6 A、 4 6 Cの長さが 2 0 0画素分のデータ、 また、 領域 4 6 B、 4 6 D の長さが 1 1 4画素分のデ一夕に相当する。 そして、 各画素データにつ いては、 例えば、 2 5 6階調のデータとして表わされる。

侵入検出及び危険防止制御部 1 1 0は、 撮像手段 1 0 0から入力した 撮像データを信号処理して、 投射範囲 4 6 a〜4 6 dに係る画素データ を閾値、 例えば、 5 0で 2値化して、 5 0以上の画素データを論理値 「 1」 、 5 0未満の画素データを論理値 「0」 として区別し、 投影領域 4 2の部分と投射範囲 4 6 a〜4 6 dを表示画面に表示させる。 その際. 投影領域 42と投影部 46 a〜4 6 dとの間隔を計算して距離 d 1〜d 4として表示する。

本例では上記 W値が 1 0 c mとされており、 よって、 距離 d l〜d 4 が全て 1 0 c m程度になるように、 赤外線照射部 1 20 A〜 1 2 0 Dの チルト角度を調整する。

第 1 3 B図は、 投影領域 4 2の上下周縁から 1 0 cmだけ離れた領域 46 A、 46 Cに、 赤外線照射部 1 2 0 A、 1 2 0 Cからの光が投射さ れる状態に調整されたことを示している。 また、 第 1 3 C図は、 投影領 域 4 2の左右周縁から 1 0 c mだけ離れた領域 46 B、 46 Dに、 赤外 線照射部 1 2 0 B、 1 2 0 Dからの光が投射される状態に調整されたこ とを示している。

尚、 W= 1 0 cmという値はあくまで一例であり、 ズーミングによる 画角変化等に応じて赤外光や赤外線の投射範囲及び監視領域の位置設定 を適切に行う必要があることは勿論である。

第 1 3 C図の状態で位置調整が自動又は手動で行われた後、 その確認 を終えると、 次ステツプ S 3に進んで、 クラス 3 Rでのレーザパワーの 調整処理に進む。 尚、 このとき、 撮像手段 1 0 0には赤外線透過フィル 夕が装着されている。

電源装置 5 2から光源部 1 2への供給電力を増加させていくことで、 t 2の時点でクラス 1であったレ一ザパヮ一がクラス 3 Rまで上昇する ( 尚、 時刻 t 2では上記 AP Rが動作するように設定して安全機構の機能 を有効化する必要がある。

各監視領域 4 6 A〜46 Dに係る反射光 (赤外光) は撮像手段 1 0 0 によって受光される。 侵入検出及び危険防止制御部 1 1 0は、 撮像手段 1 0 0が撮像した反射光の検出レベルを画素デ一夕から取得して、 その レベルを基準範囲と比較して許容範囲内であるか否かを調べる。 例えば, 各画素データが 2 5 6階調で表されるとした場合において、 該デ一夕を 閾値との比較によって 2値化する。 該閾値以上の画素データが論理値

「1」 に相当し、 該閾値未満の画素デ一夕を論理値 「0」 に相当するも のとして区別し、 赤外光について正当に監視領域 4 6 A〜4 6 Dが照射 されていることを確認することが必要である。

尚、 実験によれば、 各種の反射面に対する撮像素子 (C C D型ィメ一 ジセンサ) の検出レベルは下記表 1で示した値であった。 上記の閾値は, スクリーン 4 0に使用する材質に応じて決定することが好ましく、 例え ば、 スクリーン 4 0の材質が、 白色のマットのスクリーン、 白い紙等の 場合に、 5 5程度に設定すれば、 侵入検出対象の 1つである日本人の肌 との識別が可能である。

次ステップ S 4では、 赤外線照射部 1 2 0 A〜 1 2 0 Dから各監視領域 4 6 A〜4 6 Dに向けてそれぞれ投射される赤外光の通過範囲 (角錐台 状の検出範囲) への障害物の通過確認試験を行う。 つまり、 ォペレ一夕 は、 赤外光によって包囲された上記検出範囲に障害物を出し入れして、 監視領域 4 6 A〜4 6 Dに関する撮像手段 1 0 0の検出画像データに基

差替え用紙(規則 2 いて検出信号レベルの低下又は上昇が検出されるか否かを確認すること でテストする。

第 1 1図の時刻 t 3では赤外光で包囲される監視空間内に障害物の侵 入が開始された状況を示しており、 このことが検知されると、 A P Rが 作動してレーザパワーが急激に低下して、 時間 T 1 « Τ 2 ) 以内でパ ヮ一がゼロとなる。 つまり、 障害物がレーザ光の投射範囲に入るまでに 要する侵入時間 T 2よりも短い時間でレーザ出力がクラス 1以下のレべ ルまで低減される。

この試験方法には種々の形態が挙げられるが、 例えば、 各監視領域に ついて検出範囲の外側から、 人の手指や光沢のある黒色定規等の物体を 出し入れして、 上記検出信号レベルの低下等をチェックする。

侵入検出及び危険防止制御部 1 1 0は、 この通過試験において、 障害 物が上記検出範囲に侵入したときは警報音を出すように制御を行う (図 示しない警報装置に対して出力信号が送出される。 ) 。 これによつてォ ペレ一タは正常に障害の検出が行われたことを聴覚で確認できる。 また 侵入検出及び危険防止制御部 1 1 0は、 必要に応じて、 図示しない表示 装置に対して、 障害物に該当する部分を赤色等で区別して表示させるこ ともできる (障害物が検出されない監視領域については、 その検出画像 を、 例えば、 白色で表示する。 ) 。 そして、 侵入検出及び危険防止制御 部 1 1 0はこのときのデータをメモリに記憶しておくこともできる。

このような試験は、 監視領域 4 6 A〜4 6 Dについて行う (伹し、 障 害物の侵入や通過を想定する必要性のないことが事前に明らかな場合に は、 該当する監視領域は当然に試験対象から除外される。 ) 。

尚、 この試験期間中、 投影レンズ 3 2から投影領域 4 2への投影は不 要であるから、 侵入検出及び危険防止制御部 1 1 0は、 レギユレ一夕 5 4を駆動して電源装置 5 2から光源部 1 2に給電される電力を非常に低 いレベルに低下させるか、 又は電源装置 5 2から光源部 1 2への給電を 停止させることが望ましい。

通過試験が完了すると次ステップ S 5に進み、 上記した一連の調整作 業が終了する。 尚、 S 2乃至 S 4の順序や回数等は適宜に変更可能であ る。

上記調整及び確認が終了したら、 オペレータは図示しない操作入力手 段 (操作スィッチ等) を使って、 侵入検出及び危険防止制御部 1 1 0に 対してその旨を指示する。

上記通過試験の間、 電源装置 5 2から光源部 1 2への給電を停止した り、 あるいは非常に少ない電力供給状態とするときは、 侵入者が、 投影 レンズ 3 2と投影領域 4 2を結んだ範囲に入っても障害はないので、 ォ ペレ一夕が上記調整終了の指示を出した場合に、 侵入検出及び危険防止 制御部 1 1 0は給電装置 1 3 0から赤外線照射手段 1 2 0への給電を停 止させることができる。

他方、 侵入者が上記検出範囲に侵入することに対して警告を発するた め、 電源装置 5 2から光源部 1 2への給電状態に係わりなく、 電源スィ ツチ 1 4 0がオン状態である限り、 侵入検出及び危険防止制御部 1 1 0 が給電装置 1 3 0から赤外線照射手段 1 2 0への給電を継続させること で、 上記警報を常に出力可能な状態にしておくこともできる。

最終ステップ S 6では、 通常監視状態に設定される。

例えば、 図示しない映像ソース機器からの映像信号 V I D E〇が映像 信号処理部 6 2に入力されて、 プロジェクタ装置の投影動作が開始する と、 ドライバ回路 6 4は空間変調光生成部 1 6に映像信号 V I D E Oに 応じた駆動信号を出力し、 全体制御部 6 6がスキャナ制御部 6 8を介し てスキャナ 3 4を制御する。 侵入検出及び危険防止制御部 1 1 0には、 全体制御部 6 6から通常の 投影動作が開始したことを示す情報が送られ、 上記検出範囲に相当する 領域 (以下、 「侵入禁止領域」 という。 ) に人や障害物等が侵入したか 否かを常時検出する。

この検出方法については、 上記ステップ S 4で説明した方法と同様で あるが、 侵入者の保護のためには、 侵入検出及び危険防止制御部 1 1 0 によって侵入禁止領域内に侵入者等を検出したときに、 下記の手段を講 じることが好ましい。

•投影レンズ 3 2からスクリーン 4 0に向かう照射光のレベルが侵入 者の肉眼に障害を与えない程度のレベルになるまで低下するように、 レ ギユレ一夕 5 4を制御して電源装置 5 2から光源部 1 2に供給される電 力を低下させること。

•状況次第では、 電源装置 5 2から光源部 1 2に供給される電力を遮 断すること。

それらの結果、 投影レンズ 3 2からスクリーン 4 0に向かう照射光が 暗くなるか又は皆無となる。 また、 このとき、 侵入検出及び危険防止制 御部 1 1 0は警告音又は警報メッセージ等を出力することができる。

侵入検出及び危険防止制御部 1 1 0による危険防止処理については、 侵入禁止領域に侵入物が侵入するときの状態に応じて異なる。

例えば、 各監視領域 4 6 A〜4 6 Dに係る W値を 1 0 c mとして、 侵 入速度が 2 m/ s (メートル毎秒) の場合に、 線状侵入物の侵入時間は 0 . 0 5秒であり、 また、 侵入速度がその半分 ( l mZ s ) の場合には, 線状の侵入物の侵入時間は 0 . 1 0秒である。 人間の場合にはその幅が 線状物体より広いから、 侵入時間が 0 . 0 5〜 0 . 1秒よりの数

0数倍程度長くなる。 また、 各赤外線照射部と各監視領域を繋いてできる面 (侵入禁止領域 の境界) に沿って人間が移動しているときは、 侵入禁止領域に入り続け た状態になる。 各監視領域の長手方向における長さを 2 mと仮定した場 合、 侵入速度が 2 mZ sのときには、 約 1秒間侵入禁止領域に侵入して いることになる。

他方、 撮像手段 1 0 0により撮像された画像データにはノイズの混入 が避けられず、 侵入者が瞬間的にかつ部分的に侵入禁止領域に侵入した との誤判断が下される可能性がある (このような場合は過敏な判断処理 を行う必要がない。 ) 。

そこで、 侵入継続時間と侵入領域の大きさとの乗算結果に応じて段階 的な防止処理を行うことが好ましい。

ここにいう 「侵入継続時間」 とは、 侵入禁止領域への侵入状態が継続 している時間を意味する。 また、 「侵入領域の大きさ」 とは、 撮像手段

1 0 0で検出した各監視領域 4 6 A〜4 6 Dに係る反射光レベルが所定 の基準範囲を逸脱している合においてその部分の面積 (例えば、 閾値以 下のデータをもつ画素数に相当する。 ) 等をいう。

下記表 2は、 継続侵入時間と侵入領域の大きさ (侵入部分の面積等) との積によって規定される 「侵入状態指示値」 と、 これに応じて侵入検 出及び危険防止制御部 1 1 0により行われる処理内容を例示したもので ある。 表 2

本例では、 侵入状態指示値に応じた 4段階 (光源部に係るパワー低減 や給電停止) の処理が行われ、 侵入検出及び危険防止制御部 1 1 0は、 レギユレ一夕 5 4を介して電源装置 5 2の電力レベルを変化させて光源 部 1 2の出力を調整して、 侵入禁止領域への侵入者の眼等に悪影響を及 ぼさないように防止する。 尚、 侵入状況に応じた、 侵入検出及び危険防 止制御部 1 1 0の処理については、 上記の例に限定されず、 種々の処理 方法が可能であり、 例えば、 侵入継続時間だけで判断する方法又は侵入 領域の大きさ (侵入面積) だけで判断する方法、 あるいは、 さらに別の 要因を考慮して判断する方法等が挙げられる。

上記の処理によって、 人間が侵入禁止領域に侵入した場合に、 人体へ の障害を及ぼさないように防止することができ、 特に、 事情が分からな い幼児等が侵入禁止領域に入り込んだ場合でも充分な安全対策が講じら れる。

次に、 上記構成の変形態様について説明する。

赤外線照射手段 1 2 0を構成する各赤外線照射部 1 2 0 A〜 1 2 0 D について、 それらの傾動角 (チルト角度) の調整を自動化することが好

差'替え用.紙 '(規則 26) ましく、 モータ等の駆動源及びチルト機構を各赤外線照射部に設けるこ とでそれらの姿勢制御によって照射方向制御を行うことができる。 また、 上記形態においては、 第 1 0図に示すステップ S 5の調整終了 後に通常監視処理に移行する例を述べたが、 既に調整作業が終了した状 態のプロジェクタ装置を使用するときは、 電源スィッチ 1 4 0をオン状 態にしたときに、 直ちにステップ S 6の通常監視状態から開始すること もできる。 その場合、 例えば、 ステップ S 5において調整作業が完了し たことを示すためのフラグ (調整終了フラグ) を用意し、 これを所定値 (例えば、 「 1」 ) に設定して、 侵入検出及び危険防止制御部 1 1 0の メモリ内に記憶させておけば良い。

ステップ S 6の通常監視状態においては、 各赤外線照射部 1 2 0 A〜 1 2 0 Dからスクリーン 4 0の各監視領域 4 6 A〜4 6 Dに赤外線を連 続的に照射するものとしたが、 これに限らず、 侵入禁止領域への侵入者 の検出が可能な時間間隔をもって赤外線照射を行っても良い (例えば、 監視領域 4 6への赤外線照射を数ミリ秒間隔で断続的に行うこともでき る。 ) 。

また、 上記形態では、 監視領域 4 6 A〜4 6 Dの全てについて赤外線 照射手段 1 2 0から赤外線を照射する場合について述べたが、 例えば、 領域 4 6 Aの位置が高く、 普通人の身長範囲を考えると侵入の可能性が ない場合には、 あえて該領域の赤外線照射を行う必要はない。

上記の説明では、 スクリーン上の投影領域 4 2の外側に位置する監視 領域 4 6を設け、 侵入禁止領域への侵入について監視するシステムを想 定したが、 該監視領域の外側にさらに別の監視領域を設定し、 監視空間 の多重化 (2重化、 3重化等) によって監視体制を強化することが可能 であり、 以下ではそのような実施態様について説明する。 第 1 4図はプロジェクションシステムの構成例を示した構成図であり 基本的な要素については第 9図と同様であり (よって、 機能的に同じ要 素には既に付した符号を用いて重複説明を回避する。 ) 、 相違点だけを 箇条書きで下記に示す。

·監視領域については 2重とされ、 内側の領域 (第 1監視空間又は第

1監視ゾーン) を第 1警報処理部 7 0が担当し、 外側の領域 (第 2監視 空間又は第 2監視ゾーン) を第 2警報処理部 8 0が担当すること及び各 監視空間への侵入についてそれぞれ検出するとともに、 侵入の状態や状 況に応じて警報処理を行うこと。

■第 1警報処理部 7 0が第 1検出手段 7 2と第 1警報手段 7 4を有し ており、 第 1検出手段 7 2によって人体等の侵入が検出されると、 第 1 警報手段 7 4が警報を出力し、 レーザ光の強度を変化させる (低下又は ゼロ) こと。

•第 2警報処理部 8 0が第 2検出手段 8 2と第 2警報手段 8 4を有し ており、 第 2検出手段 8 2によって人体等の侵入が検出されると、 第 2 警報手段 8 4が警報を出力すること。

第 1 5 A図乃至第 1 5 B図は、 プロジェクタ装置の本体部 1 Bとスク リーン 4 0との位置関係を示す概略図であり、 第 1 5 A図は投影光の状 態を示す斜視図、 第 1 5 B図は投影方向に直交する方向 (側方) からみ た場合の断面図である。

本体部 1 Bの光投射部 3 0からスクリーン 4 0に投影される映像は、 光投射部 3 0のスキャナ 3 4により走査が行われ、 スクリーン上の投影 領域 4 2に投影される。

光投射部 3 0から投影領域 4 2に投影される光 (映像光) の通過領域 4 2 Sを、 以下では 「映像光通過空間領域」 と呼ぶことにする。 また、 上記第 1監視空間 (又はゾーン) については、 下記の領域から 構成されるものとする。

• 「第 1監視領域」 投影領域 4 2の外周に位置する監視領域 (前記 した監視領域 4 6と同様であり、 図にはその幅を誇張して示す。 ) 。

· 「第 1空間監視領域」 =上記映像光通過空間領域 4 2 Sの外側 (外 周) に位置する空間領域 (光投射部 3 0から出力される映像光の周囲に 位置する空間領域 4 6 S )

同様に、 上記第 2監視空間 (又はゾーン) については、 下記の領域か ら構成されるものとする。

· 「第 2監視領域」 =第 1監視領域 4 6の外周又は第 1監視領域 4 6 を含む外部領域 9 0 (第 1 5 A図に破線で示す領域)

• 「第 2空間監視領域」 =第 1空間監視領域 4 6 Sの外周又は第 1空 間監視領域 4 6 Sを含む空間領域 9 0 S (第 1 5 B図参照) 。

第 1警報処理部 7 0において (第 1 4図参照) 、 第 1検出手段 7 2は 第 1空間監視領域 4 6 Sへの人体や物体の侵入、 あるいは、 これらが継 続的に存在することを検出する。 そして、 第 1警報手段 7 4は、 第 1検 出手段 7 2からの検出情報に基いて警報を出力するとともに、 光源部 1 2への電力供給について制御する。

また、 第 2警報処理部 8 0において、 第 2検出手段 8 2は、 第 2空間 監視領域 9 0 Sへの人体又は物体の侵入、 あるいはこれらが継続的に存 在することを検出する。 そして、 第 2警報手段 8 4は、 第 2検出手段 8 2からの検出情報に基いて警報を出力する。

第 1 6図は警報処理の一例を示したフローチャート図であり、 下記ス テツプに従つて処理が行われる。

( S 1 1 ) 正常投影動作

( S 1 2 ) 第 2検出手段による侵入検出 ( 5 1 3 ) 第 2警報手段による警報処理

( 5 1 4 ) 第 1検出手段による侵入検出

( 5 1 5 ) 第 1警報手段による警報処理。

先ず、 ステップ S 1 1では、 第 1 4図の電源装置 5 2からの規定電圧 をもって光源部 1 2が駆動され、 映像信号 V I D E Oに応じて空間変調 光生成部 1 6で変調された映像光が光投射部 3 0からスクリーン 4 0上 の投影領域 4 2に投影される。

そして、 ステップ S 1 2に進み、 第 2検出手段 8 2によって第 2空間 監視領域 9 0 Sに人体等が侵入したか否かについて検出される。 つまり 人体等の侵入や存在が検出された場合に、 ステップ S 1 3に進み、 第 2 警報手段 8 4によって警報処理が行われる。 該警報処理としては、 例え ば、 「危険ですから投影領域から離れて下さい」 といった内容の音声メ ッセージを出力する (視聴者が投影領域 4 2を注視していない状態でも 該メッセージを耳で聞けるので、 視聴者は事前に危険を察知することが できる。 ) 。 これにより侵入者に回避行動が促される。 尚、 この音声メ ッセージに加えて、 又は音声メッセージとは別に、 第 2警報手段 8 4か ら全体制御部 6 6に第 2警報信号を出力することにより、 全体制御部 6 6が映像信号処理部 6 2において映像信号 V I D E Oに警告メッセージ 信号や警告図形信号を重畳させた上でドライバ回路 6 4に出力し、 空間 変調光生成部 1 6を経由して、 投影領域 4 2に映像表示を行っても良い (これにより、 視聴者が投影領域 4 2上の警告表示や上記音声メッセ一 ジにより、 事前に危険を察知することができる。 ) 。

このような警報にも係わらず、 侵入等が継続された場合には、 次ステ ップ S 1 4において、 第 1検出手段 7 2によって、 第 1空間監視領域 4 6 Sへの侵入が検出される。 つまり、 人体等の侵入又は該領域 4 6 Sに おける人体等の存在を検出すると、 ステップ S 1 5に進んで第 1警報手 段 7 4が第 1警報処理を行う。 例えば、 第 1警報手段 7 4は、 レギユレ —夕 5 4を介して電源装置 5 2の出力電圧を遮断状態にして、 光源部 1 2からレーザビームを出射させない状態にする。 これにより、 視聴者の 眼が保護される。 好ましくは、 「危険ですから装置を停止します。 」 と いった内容の音声メッセージを出力する (プロジェクタ装置の停止理由 が視聴者に理解される。 ) 。

尚、 第 1警報手段 7 4がレギユレ一夕 5 4を介して、 電源装置 5 2の 出力を下げて、 安全なレベルまでレ一ザ光の強度を低下させることによ り、 視聴者の眼が保護されるようにしても良い。 その際、 「目に危険で すから暗くします。 」 といった内容の音声メッセージを出力することに より、 投影光の低下理由を視聴者が理解できるように配慮することが好 ましい。

また、 第 1警報手段 7 4が動作したとき、 第 1警報信号を全体制御部 6 6に出力し、 全体制御部 6 6は必要に応じて、 映像信号 V I D E Oを 出力する外部装置に対して映像信号 V I D E Oの出力停止を要求し、 プ ロジェクタ装置による投影を停止させることができる。

第 1警報手段 7 4が動作した後におけるプロジェクタ装置の再起動に ついては、 オペレータの操作によりレギユレ一タ 5 4をリセットするこ とで行うことができる。 コンピュータ機器等の外部装置からの映像信号 V I D E〇の出力再開については、 オペレータによってプロジェクタ装 置が再起動されたときに全体制御部 6 6が外部装置に対レて映像信号を 要求する。

上記形態によれば、 第 2空間監視領域 9 0 Sへの侵入が検出され、 さ らに第 1空間監視領域 4 6 Sへの侵入が検出されたときに、 レーザ光を 遮断し又はその光強度を低下させることにより、 1段階の侵入検出に比 ベてプロジェクタ装置の稼働率を低下させずに安全対策を講じることが できる。 そして、 第 1空間監視領域 46 Sへの侵入前に、 第 2空間監視 領域 9 0 Sに人体が侵入したことを検出して、 事前警告を行えるので、 侵入禁止領域に人体が誤って入り込まないよう未然に防止できる。

好ましくは、 第 2警報手段 84が動作した時点から、 所定時間以内に 第 1検出手段 7 2が第 1空間監視領域 46 Sへの侵入を検出した場合に 第 1警報手段 74によって上記警報処理を行う。 それにより、 第 1検出 手段 72の誤検出や誤動作、 あるいは第 1空間監視領域 46 Sの検出に 係るノイズ成分の影響を低減させ、 第 1警報手段 74が頻繁に動作して プロジェクタ装置の利用度が低下するといつた不具合を防止できる。 上記した第 2警報処理部 8 0の実施形態について、 その第 2検出手段 8 2には下記に示す形態が挙げられる。

( I ) 人体の発する放射エネルギーを検出する焦電センサ (警備装置 等において人体の侵入を検出するために使用されている。 ) を用いる形 態

( I I ) サ一モグラフィ装置等に使用される熱感知センサを用いる形 態。

上記 ( I ) については、 例えば、 下記の形態が挙げられる。

( 1 - 1) 1つの焦電センサを用いた形態 (第 1 7図参照)

( 1 - 2) 複数の焦電センサを組み合わせた形態 (第 1 8図参照) 。 先ず、 上記 ( 1 — 1) では、 例えば、 第 1 7図に示すように、 焦電セ ンサの設置方法として、 スクリーン 40を含む第 2監視領域 9 0のほぼ 全体を包囲する領域 (図に太線の円形枠で示す。 ) への指向特性をもつ た 1個の焦電センサを光投射部 3 0の近傍に設けることができる。 尚、 誤動作やノイズ等に起因して、 第 2警報手段 84の頻繁な動作が起きな いようにするためには、 焦電センサが所定時間以上継続して人体等を検 出したときに (例えば、 継続時間の判定用閾値を 2秒間程度とする。 ) 第 2警報手段 8 4を動作させれば良い。

第 1検出手段 7 2については前記したように撮像素子 (C C Dセンサ 等) を用いることができるが、 これを第 2検出手段 8 2と共用させた形 態も勿論可能であり、 その場合には、 1個の焦電センサで、 第 1空間監 視領域 4 6 Sへの侵入状態をも検出できる (該焦電センサが第 1及び第 2検出手段の役目を果たす。 ) 。 さらには、 該焦電センサを用いて、 映 像光通過空間領域 4 2 Sに人体が侵入することも検出可能である。 上記 ( I 一 2 ) では、 例えば、 比較的指向性の狭い焦電センサを複数 個用いることができる。 第 1 8図に示す複数の円形枠は各焦電センサに よる検出領域を表しており、 図の下方にはそれらの指向性分布について 概略的に示している。 本例では、 7個の焦電センサを用いて、 それぞれ 第 2空間監視領域 9 0 Sの下部、 右側部、 左側部を指向させるために、 光投射部 3 0の近傍に配置している。 尚、 第 2空間監視領域 9 0 Sの上 部に人間が接近することはありえないので、 当該部分を指向する焦電セ ンサを設ける必要はないものとしている。

第 2空間監視領域 9 0 Sの下部を担当する焦電センサについて、 図に は指向性の強度分布例を 3つの波形で示しているが、 指向性としてそれ ほど厳密な条件が要求される訳ではないので、 第 1空間監視領域 4 6 S の外部、 あるいは当該領域 4 6 Sを含む範囲を指向していれば良い。 この場合も、 誤動作やノイズ等による、 第 2警報手段 8 4の頻繁な動 作を回避するためには、 各焦電センサが所定時間以上に亘つて継続して 人体を検出したときに第 2警報手段 8 4を動作させるように構成すれば 良い。

また、 2個の焦電センサを組み合わせて用いること、 例えば、 2個の 焦電センサを並べて 1組にし、 それらの検出信号の差を演算すると、 差 の符号 (土) に応じて人体の移動方向を検出することができる。 このよ うな焦電センサ対を用いて、 第 2空間監視領域 9 0 Sの下部、 右側部、 左側部を指向させて配置して、 差動型焦電センサとして用いることによ り、 第 2空間監視領域 9 0 Sに侵入してくる人体を検出できる。

次に、 上記形態 ( I I ) について説明すると、 熱感知センサを用いる ことにより、 人体の温度 (体温) を検出して温度に応じた表示や制御等 を行うことができる。 例えば、 熱感知センサによって検出された温度が、 人の体温範囲 (3 4〜 4 0度) 内であるとき、 人体が第 2空間監視領域 9 0 Sにいることが判断されて、 第 2警報手段 8 4が動作する。 尚、 熱 感知センサの検出領域については、 焦電センサの場合と同様に規定する ことができる。 また、 第 1検出手段 7 2との共用も可能であり、 1個の 熱感知センサを光投射部 3 0の近傍に設け、 第 1検出手段 7 2として第 1空間監視領域 4 6 Sにいる人体を検出したり、 さらには映像光通過空 間領域 4 2 Sにいる人体の検出にも使用できる。

この他、 複数の熱感知センサを光投射部 3 0の近傍に設けることによ り、 第 2空間監視領域 9 0 Sを中心に人体の存在を検出することができ る。

次に、 上記第 1検出手段 7 2について下記の構成形態を説明する。

( i ) 超音波センサを用いた形態 (第 1 9図参照)

( i i ) 光センサを用いた形態 (第 2 0図参照) 。

先ず、 形態 ( i ) では、 第 1 9図に円形枠で示すように、 第 1監視領 域 4 6及び第 1空間監視領域 4 6 Sを検出領域として包含し、 第 2監視 領域 9 0および第 2空間監視領域 9 0 Sを検出領域として含まない超音 波センサを複数個 (例えば、 4個程度) 用いる (各超音波センサを光投 射部 3 0の近傍に設ける。 ) 。 超音波センサは送受信部を備えており、 圧電素子に電圧を印加することにより超音波を発生し、 超音波を受信す ると受信した超音波の振幅に応じた電気信号を出力する。 人体等の侵入 がない状態では光投射部 3 0とスクリーン 4 0との間に超音波を遮るも のはないので、 この場合には、 超音波センサから超音波が出力されてス クリーン 4 0の第 1監視領域 4 6を含むスクリーン 4 0に向かって進み, スクリーン 4 0上で反射された反射波が超音波センサに受信される。 超 音波センサと第 1監視領域 4 6との間や、 第 1空間監視領域 4 6 Sに超 音波を遮る物体や人体が存在する場合には、 反射波のレベルが低くなる か又は反射波が検出されないことにより判断される。

上記形態 ( i i ) では、 例えば、 第 2 0図に黒色太線の矩形枠で示す ように、 スクリーン 4 0の第 1監視領域 4 6に沿って、 複数の光センサ や、 ライン状センサ ( 1次元 C C D ) 等の受光素子群を配置し、 他方、 プロジェクタ装置本体部の前面には、 光投射部 3 0の周囲から第 1監視 領域 4 6に向かって光源部 1 2からの照射光よりも充分レベルの低い光 や赤外光等を出力する発光素子群 (L E D等) を設ける。 これにより、 該発光素子群と上記受光素子群との間に形成される光路を遮る物体や人 体を検出することができる。 あるいは、 第 1監視領域 4 6に赤外光の発 光素子群を配置して、 それらが出射する光線をプロジェクタ装置本体部 の光学センサで検出するといつた構成形態が挙げられる。

これらの形態以外にも、 焦電センサや熱感知センサ等を使用したり、 第 2検出手段 8 2と共用するといつた、 各種の実施形態が可能であるこ とは勿論である。

尚、 上記の説明では、 第 1監視領域 4 6が投影領域 4 2の外周のスク リ一ン 4 0内に規定された例を示したが、 投影領域 4 2の外部に位置し ていれば、 スクリーン 4 0の内部に位置しなくても良い。 また、 第 2監 視領域 9 0をスクリーン 4 0の外部に位置する例を上述したが、 第 2監 視領域 9 0を第 1監視領域 4 6とともにスクリーン 4 0内に位置させる こともできる。

上記した構成により、 例えば、 下記に示す利点が得られる。

• レーザ光の投射領域に人体や障害物が侵入するまでの間に、 レーザ 光を瞬時に遮断し又は減光することができるので、 安全性が高い。

,人体や障害物の侵入検知に用いられる検出波 (赤外光や赤外線) に ついては、 視聴者に視認されず、 従って、 スクリーン上の投影画像に影 響を及ぼして画質を低下させるといった不都合がない。 また、 検出波自 体の影響による人体へ 危険もない。

以上に記載したところから明らかなように、 本発明によれば、 人体に 対する安全性を保証するとともに、 監視空間内への侵入検出を簡易に実 現することが可能である。

本発明によれば、 装置の小型化に適している。

本発明によれば、 検出精度を充分に確保するとともに、 投射画像への 影響がない。

本発明によれば、 画像検出を確実に行うことができるとともに、 スク リーン周縁の全範囲を監視する方法に比較して、 監視領域の幅を必要最 小限度で設定することができ、 検知処理が簡単で迅速である。

本発明によれば、 照射光を規制して人体への影響を抑え、 充分な安全 対策を講じることができる。

本発明によれば、 光変調手段を備えた画像投射装置への適用において. 安全性や信頼性の向上に有効である。

本発明によれば、 出射光の遮光や変調停止により迅速な処理が可能で ある。

本発明によれば、 光源への供給電力を制御することにより、 光強度を 確実に規制することができる。 本発明によれば、 侵入状態の度合いに応じて詳細な光出力レベルの制 御が可能であり、 また、 誤検出防止等に有効である。

本発明によれば、 侵入検知処理が容易であり、 複雑な画像処理等を必 要としない。

本発明によれば、 安全性が確認されるまで照射光の強度が抑制される ので、 高い安全性を保証することができる。

本発明によれば、 多重の監視体制によって、 安全対策の強化に有効で ある。

Claims

請求の範囲
1 . スクリーン上の投射領域への投射によって画像表示を行うための 光源及び投射部と、 該投射部から上記投射領域に向かう照射光の通過領 域内への侵入に対する安全機構を備えた画像投射装置において、 装置本体部のうち上記スクリーンとの対向面又はスクリーンに設けら れた検出波源と、
上記検出波源から上記投射領域の外側に離れて位置する監視領域に検 出波が出射された後、 該監視領域で反射された反射波を検出する反射波 検出手段とを備え、
上記反射波検出手段による検出レベルを閾値又は基準範囲と比較した 結果に基づき、 上記検出波によって包囲される監視空間内への侵入につ いて検知する
ことを特徴とする画像投射装置。
2 . 請求の範囲第 1項に記載の画像投射装置において、
上記検出波源又は上記反射波検出手段が、 上記スクリーンとの対向面 に設けられた上記投射部の周囲に配置されている
ことを特徴とする画像投射装置。
3 . 請求の範囲第 1項に記載の画像投射装置において、 上記検出波が 赤外光又は赤外線であることを特徴とする画像投射装置。
4 . 請求の範囲第 3項に記載の画像投射装置において、
上記反射波検出手段が撮像素子を用いて構成され、 該撮像素子による 検出画像データをもとに上記監視領域が監視されるとともに、 該監視領 域の幅が、 上記検出波源によってスクリーン上に投射される領域よりも 狭くされている
ことを特徴とする画像投射装置。
5 . 請求の範囲第 1項に記載の画像投射装置において、
上記監視空間内への侵入が検知された場合に、 上記光源から上記投射 領域への照射光が遮断され又は該照射光の強度が低減される
ことを特徴とする画像投射装置。
6 . 請求の範囲第 1項に記載の画像投射装置において、
上記光源の出射光を映像信号に応じて変調する光変調手段と、 上記光変調手段で変調された光を上記スクリーン上の投射領域に投射 する光投射手段と、
上記監視空間への侵入について検出する侵入検出手段とを備え、 上記侵入検出手段によって上記監視空間への侵入が検出された場合に 侵入の状態に応じて、 上記光源から上記投射領域への照射光が遮断され 又は該照射光の強度が低減される
ことを特徴とする画像投射装置。
7 . 請求の範囲第 6項に記載の画像投射装置において、 上記侵入検出 手段によって上記監視空間への侵入が検出された場合に、 上記光源の出 射する光が遮光されることを特徴とする画像投射装置。
8 . 請求の範囲第 6項に記載の画像投射装置において、 上記侵入検出 手段によって上記監視空間への侵入が検出された場合に、 上記光源に供 給される電力が低減されるか又ゼロに規定されることを特徴とする画像 投射装置。
9 . 請求の範囲第 6項に記載の画像投射装置において、 上記侵入検出 手段によって上記監視空間への侵入が検出された場合に、 上記光変調手 段の駆動が停止されることを特徴とする画像投射装置。
1 0 . 請求の範囲第 8項に記載した画像投射装置において、 上記監視 空間への侵入の継続時間又は侵入部分の面積に応じて、 上記光源に供給 される電力が制御されることを特徴とする画像投射装置。
1 1 . 請求の範囲第 1項に記載した画像投射装置において、 上記反射波検出手段が、 上記スクリーンからの反射波強度を上記監視 領域に係る各画素データによって測定し、 上記監視空間への侵入の際に 反射された検出波強度と、 該侵入のない場合における上記監視領域から の反射強度とを比較し、 両者が異なることにより侵入を検知する ことを特徴とする画像投射装置。
1 2 . 請求の範囲第 1項に記載した画像投射装置において、
上記監視空間への侵入が検出されないことが確認されるまでの間、 上 記照射光の強度が人体に安全なレベルまで低下されて画像の投射が行わ れ、 該確認の後に照射光の強度が規定レベルまで上昇する
ことを特徴とする画像投射装置。
1 3 . 請求の範囲第 1項に記載した画像投射装置において、
上記反射波検出手段として、 上記監視空間の侵入について検出する第 1検出手段と、
上記監視空間の外側領域を含む監視空間への侵入について検出する第 2検出手段と、
上記第 1検出手段により侵入が検出された場合に警報処理を行う第 1 警報手段と、
上記第 2検出手段により侵入が検出された場合に警報処理を行う第 2 警報手段とを備えている
ことを特徴とする画像投射装置。
1 4 . 請求の範囲第 1 3項に記載した画像投射装置において、 上記第 1検出手段により侵入が検出された場合に、 上記光源から上記 投射領域への照射光が遮断されるか又は該照射光の強度が人体に危険の ないレベルまで低減される
ことを特徴とする画像投射装置。
1 5 . 画像投射装置から距離をおいて位置するスクリーン上の投射領 域に対して、 その外側に離れて位置する監視領域を規定するとともに、 該監視領域に対して画像投射装置の前面に設けられた検出波源から検出 波を出射して、 該監視領域からの反射波を検出することによって該検出 波によって包囲された監視空間への侵入について検出し、
上記投射領域に向けて照射される光を、 侵入の状態に応じて遮断し又 は該光の強度を低下させる
ことを特徴とする画像投射方法。
1 6 . 請求の範囲第 1 5項に記載した画像投射方法において
上記検出波として赤外光又は赤外線を用いる
ことを特徴とする画像投射方法。
1 7 . 請求の範囲第 1 6項に記載した画像投射方法において、 撮像素 子により検出される画像データをもとに、 上記検出波源によってスクリ ーン上に投射される領域よりも狭い幅の上記監視領域を監視することを 特徴とする画像投射方法。
1 8 . 請求の範囲第 1 5項に記載した画像投射方法において、 上記監視領域及び画像投射装置の前面から該監視領域への検出波の通 過領域を含む第 1監視空間及び該監視領域のさらに外側に設けられる第 2監視空間を規定し、
各監視空間への侵入についてそれぞれ検出して、 侵入の状態に応じて 警報処理を行う
ことを特徴とする画像投射方法。
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