WO2021002048A1 - 投射型映像表示装置および障害物検出方法 - Google Patents

Abstract

投射型映像表示装置（プロジェクタ）に関して、障害物をより好適に検出して問題への対応を行うことができ、ユーザによる装置の使い勝手を向上できる技術を提供する。プロジェクタ（１）は、光源と、光源からの光を透過または反射する表示素子と、表示素子からの光を表示面に対し投射して映像を表示する投射光学系と、投射光学系の出射部（投射レンズ（３））の付近の障害物を検出する障害物センサ（１２０）と、映像の表示を制御する制御部とを備える。障害物センサ（１２０）は、赤外線センサ（１０）と遠赤外線センサ（２０）とを含む。制御部は、赤外線センサ（１０）の検出結果と、遠赤外線センサ（２０）の検出結果とに基づいて、障害物の検出判断を行う。

Description

投射型映像表示装置および障害物検出方法

　本発明は、投射型映像表示装置（プロジェクタ）等の技術に関し、プロジェクタにおける障害物検出等の技術に関する。

　先行技術例として、特許第６０７０８７１号公報（特許文献１）が挙げられる。特許文献１には、プロジェクターにおいて、画像光を遮る障害物を検出する検出部を備える旨が記載されている。

特許第６０７０８７１号公報

　プロジェクタにおける投射光学系の出射部（例えばレンズ）からスクリーンの領域までの間に障害物がある場合が生じ得る。例えば、出射部の付近に用紙等の障害物が置かれている場合があり得る。その場合、出射部からの映像光が障害物によって遮られて、映像光が反射または吸収等されることで、投射光学系の周辺の温度が上昇してしまう等の望ましくない問題が生じ得る。ユーザが障害物に気が付かない場合や、障害物を取り除く等の対応を行わない場合、このような問題が放置されてしまう。

　従来技術例の障害物検出方式としては、赤外線センサ等のセンサを用いて、障害物を検出する方式がある。

　本発明の目的は、投射型映像表示装置等の技術に関して、障害物をより好適に検出して問題への対応を行うことができ、ユーザによる装置の使い勝手を向上できる技術を提供することである。

　本発明のうち代表的な実施の形態は、以下に示す構成を有する。一実施の形態の投射型映像表示装置は、光源と、前記光源からの光を透過または反射する表示素子と、前記表示素子からの光を表示面に対し投射して映像を表示する投射光学系と、前記投射光学系の出射部の付近の障害物を検出する障害物センサと、前記映像の表示を制御する制御部と、を備え、前記障害物センサは、赤外線センサと遠赤外線センサとを含み、前記制御部は、前記赤外線センサの検出結果と、前記遠赤外線センサの検出結果とに基づいて、前記障害物の検出判断を行う。

　本発明のうち代表的な実施の形態によれば、投射型映像表示装置等の技術に関して、障害物をより好適に検出して問題への対応を行うことができ、ユーザによる装置の使い勝手を向上できる。

本発明の実施の形態１の投射型映像表示装置の構成例を示す図である。 実施の形態１で、障害物センサおよび制御部の構成例を示す図である。 実施の形態１で、赤外線センサの特性を示す図である。 実施の形態１で、遠赤外線センサの特性を示す図である。 実施の形態１で、赤外線の特性を示す図である。 実施の形態１で、障害物検出機能に関する処理フローを示す図である。 実施の形態１で、障害物検出判断を示す図である。 実施の形態１で、対応処理の組み合わせ例を示す図である。 実施の形態１で、検出継続判断の例を示す図である。 実施の形態１で、障害物センサの配置例１を示す斜視図である。 実施の形態１で、配置例１に関する側面から見た構成図である。 実施の形態１で、配置例１に関するスクリーン正面から見た図である。 実施の形態１で、障害物センサの配置例２を示す斜視図である。 実施の形態１で、配置例２に関する側面から見た構成図である。 実施の形態１で、配置例２に関するスクリーン正面から見た図である。 実施の形態１で、排気の例を示す図である。 実施の形態１で、排気方向について示す図である。 実施の形態１で、メッセージの表示例１を示す図である。 実施の形態１で、メッセージの表示例２を示す図である。 実施の形態１で、メッセージの表示例３を示す図である。 実施の形態１で、メッセージの表示例４を示す図である。

　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。全図面において同一部には原則として同一符号を付し、繰り返しの説明は省略する。

　（実施の形態１）
　図１～図２１を用いて、本発明の実施の形態１の投射型映像表示装置について説明する。

　［投射型映像表示装置（プロジェクタ）］
　図１は、実施の形態１の投射型映像表示装置の構成例として機能ブロック構成を示す。実施の形態１の投射型映像表示装置であるプロジェクタ１は、投射光学系１０１、表示素子１０２、表示素子駆動部１０３、照明光学系１０４、光源１０５、電源１０６、操作入力部１０７、不揮発性メモリ１０８、メモリ１０９、制御部１１０、および障害物センサ１２０を備える。さらに、プロジェクタ１は、冷却部１１５、表示器１３０、スピーカ１３１、画像調整部１３２、ストレージ部１３３、通信部１３４、姿勢センサ１３５、カメラ１３６、映像信号入力部１４１、音声信号入力部１４２、映像信号出力部１４３、音声信号出力部１４４等を備える。これらの構成要素は、バス等を通じて相互に接続されている。

　光源１０５は、映像投射用の光を発生し、高圧水銀ランプ、キセノンランプ、ＬＥＤ光源、レーザー光源またはこれらの組み合わせ等を用いて構成される。電源１０６は、外部電源に接続され、外部電源から入力されるＡＣ電流をＤＣ電流に変換し、光源１０５等の各部に必要な電力を供給する。照明光学系１０４は、光源１０５からの光を集光し、より均一化して、表示素子１０２に照射する。

　表示素子駆動部１０３は、参照する映像信号に応じて生成した駆動信号を表示素子１０２に送る。表示素子駆動部１０３が参照する映像信号は、制御部１１０が生成した映像信号でもよいし、映像信号入力部１４１を介して外部から入力される入力映像信号でもよい。また、この映像信号は、入力映像信号に対し画像調整部１３２によって画像調整を行った後の映像信号でもよい。また、それらの映像信号に対し、ＯＳＤ（オン・スクリーン・ディスプレイ）画像信号を重畳した信号を、参照する映像信号としてもよい。ＯＳＤ画像信号は、不揮発性メモリ１０８やストレージ部１３３に格納されている画像等のデータを用いて、制御部１１０が生成する。

　表示素子１０２は、照明光学系１０４からの光を透過または反射し、その際に光を変調して映像を生成する素子であり、例えば、透過型液晶パネル、反射型液晶パネル、またはＤＭＤ（Digital Micromirror Device：登録商標）パネル等を用いて構成される。表示素子１０２は、表示素子駆動部１０３からの駆動信号に応じて、光を変調して映像を生成する。

　投射光学系１０１は、表示素子１０２で生成した映像を、表示面２００へ拡大して投射する拡大投射光学系であり、レンズとミラーの少なくとも一方を含む。表示面２００は、言い換えると、スクリーン、映像投射面等である。投射光学系１０１からの映像光は、表示面２００のうちの一部の領域２０１に投射され、表示映像となる。

　冷却部１１５は、光源１０５、電源１０６、または表示素子１０２等の、高温状態になり得る各部位を、空冷方式や液冷方式で必要に応じて冷却する部分であり、例えば排気ファン等を含む。

　制御部１１０は、プロジェクタ１の全体および各部を制御するプロセッサまたはコントローラに相当する。制御部１１０は、例えばＣＰＵ等を含み、ソフトウェアプログラム処理によって機能を実現する。メモリ１０９は、映像データや制御情報等の、制御部１１０が扱う各種のデータや情報を記憶する。不揮発性メモリ１０８は、プロジェクタ機能で用いる各種のデータや情報を長期的に保持する。メモリ１０９等には、グラフィカル・ユーザ・インタフェース（ＧＵＩ）等の生成用の画像データが記憶されてもよい。

　操作入力部１０７は、操作ボタンまたは操作パネルや、リモコン受光部を含み、ユーザの操作を入力する部分である。リモコン受光部は、付属デバイスであるリモコンからの信号を入力する。リモコンからリモコン受光部への信号は例えば赤外線で伝送される。

　表示器１３０は、ユーザに対するインタフェースとして情報を表示する部分であり、例えばサブモニタやＬＥＤインジケータを含む。サブモニタは、液晶ディスプレイ等で構成され、文字等の情報を表示する。ＬＥＤインジケータは、複数のＬＥＤを含み、ＬＥＤ毎に状態（例えば電源オン／オフ）が対応付けられ、点灯や消灯や点滅等によって状態が表現される。なお、ＬＥＤインジケータの一部のＬＥＤが、障害物検出状態を表すＬＥＤとして規定されてもよい。

　スピーカ１３１は、音声出力装置であり、例えば内蔵の操作音や警告音を出力し、また、音声信号入力部１４２に入力された音声データに基づいて音声出力ができる。

　画像調整部１３２は、例えば映像信号入力部１４１を通じて入力された映像データに対し画像処理を行う部分である。この画像処理としては、例えば、スケーリング処理、ブライト調整処理、コントラスト調整処理、ガンマ調整処理、レティネックス処理等がある。スケーリング処理は、画像の拡大、縮小、変形等の処理である。ブライト調整処理は、輝度を変更する処理である。コントラスト調整処理は、画像のコントラストカーブを変更する処理である。ガンマ調整処理は、画像の階調特性を示すガンマカーブを変更する処理である。レティネックス処理は、画像を光の成分に分解して成分毎の重み付けを変更する処理である。

　ストレージ部１３３は、映像、画像、音声等の各種のデータを記録する。例えば、ストレージ部１３３には、予め製品出荷時に、それらの各種のデータを記録しておいてもよい。また、ストレージ部１３３には、通信部１３４を介して外部から取得したそれらの各種のデータを記録してもよい。ストレージ部１７０に記録されている各種のデータは、表示素子１０２および投射光学系１０１等を通じて投射映像として出力できる。音声データは、スピーカ１３１から音声出力できる。

　通信部１３４は、有線または無線の通信インタフェースを介して、外部機器、ネットワーク、またはサーバ等と通信し、制御情報やコンテンツ等の各種のデータを授受する部分である。

　姿勢センサ１３５は、プロジェクタ１の設置における姿勢の状態を検出するセンサであり、重力センサまたはジャイロセンサ等により構成される。制御部１１０は、姿勢センサ１３５で検出した姿勢の状態に関する情報を用いて、制御を行ってもよい。例えば、制御部１１０は、姿勢の状態に応じて、表示素子１０２に表示する映像の方向を回転することで、表示映像が姿勢の状態に合わせた違和感の無い方向となるようにしてもよい。また、制御部１１０は、姿勢の状態に適するように、冷却部１１５による冷却の局所的な強度や、冷却エラー検知用の閾値の変更等を制御してもよい。また、制御部１１０は、姿勢の状態に応じて、障害物検出機能に関する制御、例えば機能のオン／オフの切り替え制御を行ってもよい。

　カメラ１３６は、可視光カメラで構成されてもよい。この場合、その可視光カメラは、プロジェクタ１または表示面２００の周辺の映像を撮像して記録または外部出力するために用いられる。制御部１１０は、カメラ１３６の画像を用いて制御を行ってもよい。カメラ１３６は、赤外線カメラで構成されてもよい。この場合、その赤外線カメラは、赤外線を発光または反射するポインター装置を用いて示される表示面２００上のポインティング位置を検出してもよい。また、カメラ１３６を用いて表示面２００の前に立つ人物等を検出し、投射映像の光出力を下げる等の防眩制御等に用いる形態も可能である。

　映像信号入力部１４１は、有線または無線のインタフェースを介して、外部から映像信号を入力する。音声信号入力部１４２は、有線または無線のインタフェースを介して、外部から音声信号を入力する。映像信号出力部１４３は、有線または無線のインタフェースを介して、外部へ映像信号を出力する。映像信号出力部１４３は、映像信号入力部１４１を介して第１の外部機器から入力された映像信号をそのまま第２の外部機器へ出力する機能を有してもよい。映像信号出力部１４３は、ストレージ部１３３に記録されている映像データに基づいた映像信号や、カメラ１３６で撮像した映像に基づいた映像信号を、外部に出力する機能を有してもよい。

　音声信号出力部１４４は、有線または無線のインタフェースを介して、外部へ音声信号を出力する。音声信号出力部１４４は、音声信号入力部１４２を介して第１の外部機器から入力された音声信号をそのまま第２の外部機器へ出力する機能を有してもよい。音声信号出力部１４４は、ストレージ部１３３に記録されている音声データに基づいた音声信号等を外部に出力する機能を有してもよい。映像信号入力部１４１と音声信号入力部１４２は、一体型の信号入力インタフェースとして構成されてもよい。映像信号出力部１４３と音声信号出力部１４４は、一体型の信号出力インタフェースとして構成されてもよい。映像信号入力部１４１、音声信号入力部１４２、映像信号出力部１４３、および音声信号出力部１４４が、一体型の信号入出力インタフェースとして構成されてもよい。これらの一体型インタフェースは、制御信号を双方向に通信する通信機能を有してもよい。この通信機能は、通信部１３４とは別に設けられてもよい。以上例示したように、プロジェクタ１には様々な機能を搭載可能である。

　障害物センサ１２０は、投射光学系１０１の付近に配置されている。障害物センサ１２０は、投射光学系１０１の付近における映像光が通る領域を含む領域にある障害物を検出するセンサである。具体的には、実施の形態１では、障害物センサ１２０は、赤外線センサと遠赤外線センサとの両方を備える。プロジェクタ１の制御部１１０は、赤外線センサの検出結果と遠赤外線センサの検出結果とを組み合わせて、障害物の検出判断を行う。障害物センサ１２０は、赤外線センサと遠赤外線センサとが一体にされた障害物センサとして構成されてもよい。障害物センサ１２０は、赤外線センサと遠赤外線センサとが別体とされた複数の障害物センサとして構成されてもよい。障害物センサ１２０の詳細については後述する。

　［障害物センサおよび制御部］
　図２は、障害物センサ１２０および制御部１１０の構成例を示す。障害物センサ１２０は、赤外線センサ１０と遠赤外線センサ２０を含む。障害物センサ１２０は、他に、センサを駆動する回路や、センサ信号を処理する回路等を含んでもよい。赤外線センサ１０は、近赤外線を主な検出波長域とするセンサである。遠赤外線センサ２０は、遠赤外線を主な検出波長域とするセンサである。赤外線センサ１０は、赤外線発光部と赤外線検出部とを含むアクティブ型のセンサである。遠赤外線センサ２０は、赤外線検出部を含むパッシブ型のセンサである。

　赤外線センサ１０は、第１信号として、赤外線センサ信号Ａ１を出力する。赤外線センサ信号Ａ１は、例えば検出した赤外線の量に対応する電圧を表す信号である。遠赤外線センサ２０は、第２信号として、遠赤外線センサ信号Ａ２を出力する。遠赤外線センサ信号Ａ２は、例えば検出した温度を表す信号である。

　制御部１１０は、前述の各部を制御する処理の他、障害物検出機能に係わる処理も行う。なお、制御部１１０とは別に、障害物検出機能に係わる処理を行う制御部が設けられてもよい。

　制御部１１０は、赤外線センサ１０からの赤外線センサ信号Ａ１を入力して検出処理を行い、処理後の信号を得る。この検出処理は、例えば、赤外線センサ信号Ａ１の電圧に基づいて、障害物の有無を判断する処理である。制御部１１０は、遠赤外線センサ２０からの遠赤外線センサ信号Ａ２を入力して検出処理を行い、処理後の信号を得る。この検出処理は、例えば、遠赤外線センサ信号Ａ２の温度に基づいて、障害物の有無を判断する処理である。なお、このような検出処理を行う処理部が障害物センサ１２０内に実装されていてもよい。

　制御部１１０は、上記検出処理後の各信号の両方を考慮して、総合的に障害物検出判断を行い、検出判断結果の信号を得る。この信号は、障害物の検出の有無を表す信号であり、障害物が検出された状態、または障害物が検出されない状態、を表す信号である。

　制御部１１０は、障害物検出判断の結果、すなわち上記信号の内容に応じて、第１対応処理を行う。対応処理は、障害物に関する対応に係わる処理であり、ユーザへ障害物の存在を警告する、障害物の取り除き等の対応を促す等の処理である。実施の形態１では、対応処理は、第１対応処理と第２対応処理との２段階の対応処理がある。制御部１１０は、第１対応処理の内容に応じて、図１の各部、例えばスピーカ１３１からの音声出力等の動作を制御する。

　制御部１１０は、上記障害物検出判断の結果に関して、特に障害物が検出された状態が、継続しているか否かを判断する。制御部１１０は、検出継続判断結果の信号を得る。

　制御部１１０は、上記障害物検出継続判断結果の信号の内容に応じて、第２対応処理を行う。第２対応処理は、１回目の第１対応処理に対する２回目の対応処理、または、第１対応処理に対し種類が異なる対応処理である。

　［赤外線センサの特性］
　赤外線センサは、赤外線の反射光に基づいて物体を検出する。赤外線センサは、自ら赤外線を発して反射光を検出するアクティブ型と、他の機器や他の赤外線発光部から出射した赤外線の反射光を検出するパッシブ型とがある。実施の形態１では、赤外線センサ１０は、特に断りが無い限り、アクティブ型を用い、遠赤外線センサ２０は、特に断りが無い限り、パッシブ型を用いる。赤外線センサ１０は、赤外線発光部と赤外線受光部とを有するアクティブ型のセンサである。遠赤外線センサ２０は、赤外線センサ１０の赤外線受光部が対応している波長よりも長波長域である遠赤外線域の赤外線を受光する赤外線受光部を有するパッシブ型のセンサである。

　図３は、赤外線センサに関する特性として、赤外線センサによる物体検出範囲の一例を示す。（Ａ）のグラフは、特に、赤外線センサ１０による白色／黒色の障害物の検出特性の相違について説明するためのものである。（Ａ）のグラフは、横軸が水平相対検出距離、縦軸が垂直相対検出距離を示す。白丸点は、障害物が（Ｂ）のように白色物体である場合の検出範囲を示す。黒丸点は、障害物が（Ｃ）のように黒色物体である場合の検出範囲を示す。（Ａ）のグラフでは、縦軸の距離および横軸の距離は、それぞれ白い物体の検出範囲の最も遠い距離を１として正規化されている。なお、ここでは、水平および垂直とは、プロジェクタ１の投射光学系１０１から表示面２００への方向を垂直とし、表示面２００に対してプロジェクタ１の本体の左右の方向を水平としている。

　赤外線センサによる物体検出では、（Ｂ）のような白色物体と、（Ｃ）のような黒色物体とでは、検出可能距離が異なる。これは、白色物体と黒色物体とにおいて、光の反射率および吸収率が異なるためである。（Ｂ）の例は、白色物体に照射された赤外線について、全体量を１００とすると、吸収が１０、反射が９０となることを示す。（Ｃ）の例は、黒色物体に照射された赤外線について、全体量を１００とすると、吸収が９０、反射が１０となることを示す。このように、赤外線センサは、（Ｃ）のような黒色物体の場合には、赤外線が反射されにくく、検出範囲は、（Ｂ）のような白色物体の場合の検出範囲に比べて、狭くなってしまう。そのため、従来技術例として、赤外線センサのみを用いて障害物を検出しようとする構成の場合、障害物の位置によっては、白色物体に比べて黒色物体の検出精度が低くなる。

　上記のように、赤外線センサは、検出特性に基づいて、障害物として白色物体を検出することには適している。しかし、赤外線センサは、より輝度が低い黒色物体については検出しにくい。そこで、実施の形態１では、障害物センサ１２０として、赤外線センサ１０に加え、遠赤外線センサ２０を組み合わせて用いる。遠赤外線センサは、検出特性に基づいて、白色物体よりも黒白物体について検出しやすい。

　［遠赤外線センサの特性］
　図４は、遠赤外線センサに関する特性を示す。（Ａ）のグラフは、遠赤外線センサによる物体検出範囲の一例を示す。このグラフは、遠赤外線センサの白色物体の検出範囲と黒色物体の検出範囲との特性の相違を説明するためのものであり、図３と同様に正規化されている。遠赤外線センサによる物体検出では、（Ｂ）のような白色物体に比べて、（Ｃ）のような黒色物体の方が、検出可能距離が大きい。これは、白色物体と黒色物体とにおいて、光の放射率および吸収率が異なるためである。（Ｂ）の例は、全体量を１００とすると、白色物体から放射される遠赤外線についての放射が１０となることを示す。（Ｃ）の例は、黒色物体から放射される遠赤外線についての放射が９０となることを示す。このように、（Ｃ）のような黒色物体の場合には、遠赤外線の放射が大きく、検出範囲は、（Ｂ）のような白色物体の場合の検出範囲に比べて、広くなる。実施の形態１では、赤外線センサ１０と遠赤外線センサ２０とを組み合わせて用いることで、障害物の検出範囲を総合的に広くでき、黒色物体の検出精度も高めることができる。

　［赤外線の特性］
　図５は、赤外線に関する特性の説明図を示す。図５では、概略的に、紫外線、可視光線、近赤外線、中赤外線、および遠赤外線の波長域を示す。近赤外線は、０．７８μｍ～２．５μｍ程度の波長域を持つ。遠赤外線は、４．０μｍ～１ｍｍ程度の波長域を持つ。赤外線センサは、主に近赤外線の波長域を検出できるセンサである。遠赤外線センサは、主に遠赤外線の波長域を検出できるセンサである。実施の形態１における赤外線センサ１０および遠赤外線センサ２０は、そのようなセンサを適用する。

　一般に、物体は光を吸収することで温度が上昇し、赤外線を放射する。放射される波長は、温度が低くなるほど、長波長にシフトする。そして、放射される赤外線量は、吸収量に比例する。この特徴を利用して、遠赤外線センサは、物体から放射する遠赤外線域の赤外線を感知し、物体表面温度を測定することができる。物体表面温度の検出結果に基づいて、物体有無も検出可能である。すなわち、遠赤外線センサは、遠赤外線を検出できる特性から、温度測定機能と物体検出機能との両方を有する。

　実施の形態１の例では、赤外線センサ１０は、赤外線発光部の赤外線出力波長、および赤外線受光部の検出波長を、９４０ｎｍ付近の近赤外線波長領域とする。赤外線発光部は、例えばパルス駆動するＩＲ－ＬＥＤで構成される。赤外線受光部は、障害物からの反射光を受光素子で検出する。赤外線センサ１０は、赤外線発光部の発光のパルスと赤外線受光部の受光素子とが同期し、非同期の赤外線については検出しない。赤外線センサ１０は、可視光をカットするフィルタを用いて構成され、赤外線のみを透過する。

　実施の形態１の例では、遠赤外線センサ２０は、検出波長領域を８μｍ～１４μｍとする。遠赤外線センサ２０における赤外線受光部は、遠赤外線を通過させるバンドパスフィルタを用いて構成される。なお、光源１０６は、ＲＧＢの可視光領域の光を発し、波長領域としては４００ｎｍ～７８０ｎｍである。

　［処理フロー］
　図６は、プロジェクタ１の障害物検出機能の主な処理として障害物検出対応処理を含む処理に係わる処理フローを示す。図６はステップＳ１～Ｓ７を有し、以下、ステップの順に説明する。ステップＳ１で、プロジェクタ１の制御部１１０（図２）は、赤外線センサ１０の障害物検出処理結果の信号と遠赤外線センサ２０の障害物検出処理結果の信号とを組み合わせて、障害物検出処理を行う。障害物検出処理の詳細については後述する（図７）。

　プロジェクタ１の制御部１１０は、上記障害物検出処理の結果の信号に基づいて、障害物を検出した場合（Ｓ１－YES）、ステップＳ２で、第１対応処理を行う。第１対応処理の詳細については後述する（図８）。プロジェクタ１は、上記障害物検出処理の結果の信号に基づいて、障害物を検出しなかった場合（Ｓ１－NO）、フローの最初に戻る。

　ステップＳ３で、プロジェクタ１の制御部１１０は、上記第１対応処理の後、障害物を検出した状態が継続しているか否かを判断する処理である第１検出継続判断処理を行う。第１検出継続判断処理の詳細については後述する（図９）。

　プロジェクタ１は、第１検出継続判断処理の結果の信号に基づいて、障害物検出が継続していると判断した場合（Ｓ３－YES）、ステップＳ４で、第２対応処理を行う。第２対応処理の詳細については後述する（図８）。プロジェクタ１は、第１検出継続判断処理の結果の信号に基づいて、障害物検出が継続していないと判断した場合（Ｓ３－NO）、ステップＳ７を経由して、フローの最初に戻る。

　プロジェクタ１の制御部１１０は、上記第２対応処理の後、ステップＳ５で、障害物を検出した状態が継続しているか否かを判断する処理である第２検出継続判断処理を行う。第２検出継続判断処理の詳細については後述する（図９）。プロジェクタ１は、第２検出継続判断処理の結果の信号に基づいて、障害物検出が継続していると判断した場合（Ｓ５－YES）、ステップＳ６に進む。プロジェクタ１は、第２検出継続判断処理の結果の信号に基づいて、障害物検出が継続していないと判断した場合（Ｓ５－NO）、ステップＳ７を経由して、フローの最初に戻る。

　ステップＳ６では、プロジェクタ１は、光源１０５を消灯し、スタンバイモードに移行し、フローを終了する。

　ステップＳ７では、プロジェクタ１は、第１対応処理または第２対応処理において光源輝度低減処理を行っている場合には、光源１０５の輝度を正常に戻す。また、プロジェクタ１は、第１対応処理または第２対応処理においてエラー通知を行っている場合には、エラー通知を解除する。また、プロジェクタ１は、第１対応処理または第２対応処理においてメッセージ表示を行っている場合には、メッセージ表示を消去する。また、プロジェクタ１は、第１対応処理または第２対応処理において警告音を出力している場合には、警告音出力を解除する。

　［障害物検出判断］
　図７は、ステップＳ１の制御部１１０による障害物検出判断の詳細を示す。制御部１１０は、赤外線センサ１０の検出結果と遠赤外線センサ２０の検出結果との組み合わせで、システム全体として総合的に障害物検出判断を行う。図７の表は、２列において赤外線センサ１０の検出結果の２値を示し、２行において遠赤外線センサ２０の検出結果の２値を示し、行列の交差する項目には、それらの値の組み合わせに応じた総合的な障害物検出判断結果の値を示す。ここでは、２値は、障害物が検出されない状態を値＝０とし、障害物が検出された状態を値＝１とした。制御部１１０は、赤外線センサ１０の検出結果と遠赤外線センサ２０の検出結果とのいずれか一方でも、障害物が検出された状態（値＝１）である場合には、障害物検出機能による総合的な障害物検出判断結果を、障害物が検出された状態（値＝１）とする。図示のように、この障害物検出判断は、論理和（ＯＲ）と捉えることができる。プロジェクタ１は、赤外線センサ１０の検出結果と遠赤外線センサ２０の検出結果との両方が、障害物が検出されない状態（値＝０）である場合、総合的な判断結果を、障害物が検出されない状態（値＝０）とする。

　［対応処理］
　図８は、ステップＳ２の第１対応処理やステップＳ４の第２対応処理の具体例について示す。第１対応処理１および第２対応処理の内容は、様々な処理が考えられるが、実施の形態１では、図８のような具体例を適用する。図８の表は、第１対応処理と第２対応処理との組み合わせの具体例として例１～例５を示す。

　例１は、第１対応処理が、光源輝度低減処理であり、第２対応処理が、警告処理である。光源輝度低減処理とは、図１の光源１０５の輝度を低減する処理であり、例えば、レーザー光源やＬＥＤ光源等の光源１０５の出力を低減させることで、投射光学系１０１から出力される光量を低減する処理である。投射光学系１０１から出力される光量が低減されれば、ユーザによる対応、例えば障害物を取り除く等の動作が無くとも、障害物による光反射または光吸収による投射光学系１０１の周辺の温度上昇等の問題が解消する可能性がある。

　警告処理とは、投射映像上に警告やガイド等のメッセージを重畳して表示する処理、または、表示器１３０のサブモニタにメッセージを表示する処理、スピーカ１３１から警告音を出力する処理、その他のエラー通知処理等である。その他のエラー通知処理は、表示器１３０のサブモニタやＬＥＤインジケータにおいてエラーを通知する処理としてもよいし、リモコンやユーザの無線端末装置にエラー通知を送信する処理としてもよい。無線端末装置は、プロジェクタ１と通信するユーザのスマートフォン等の装置でもよい。エラー通知は、ＬＥＤインジケータにおける発光色の変更や特定のＬＥＤの発光制御としてもよい。プロジェクタ１は、それらの警告処理のうちの少なくとも１つを行う。プロジェクタ１は、２つ以上の警告処理を組み合わせて行ってもよいし、それぞれの警告処理を順次に行ってもよい。

　警告処理で表示するメッセージの具体例は、「投射光学系１０１の出射部の付近に障害物が検出された」旨のメッセージでもよいし、「投射光学系１０１の出射部の付近に障害物が検出されたので障害物の取り除きをユーザに促す」旨のメッセージでもよい。なお、「障害物検出状態が継続する場合には、その後自動的に光源を消灯する」旨のメッセージでもよい。プロジェクタ１は、警告処理を行った後、ある程度の時間以上、障害物検出状態が継続している場合には、自動的に光源１０５を消灯するように制御してもよい。これらの表示は、組み合わせてもよい。メッセージに替えてマーク等の表示としてもよい。メッセージまたはマーク等の表示により、ユーザが状況を認識しやすくなり、対応がしやすくなる。

　また、警告処理で出力する警告音の具体例は、単なるビープ音でもよいし、言語によるメッセージ音声でもよい。メッセージ音声の場合には、上記メッセージの内容を音声で出力すればよい。メッセージ音声の場合には、複数の言語のメッセージをプロジェクタ１の記憶装置に格納しておき、メニュー表示の言語設定に応じて適切な言語を選択して、メッセージ音声を出力すればよい。

　例えば、投射光学系１０１の出射部の前に大きな障害物があり、その障害物によって映像光の殆どが遮られる場合等があり得る。その場合には、投射映像上にメッセージを重畳表示するようにＯＳＤ処理を施したとしても、ユーザが光学的に視認できないこともあり得る。このような場合でも、警告音の出力であれば、ユーザに対し警告を伝達でき、好適である。よって、投射映像上にメッセージを表示するとともに警告音の出力を行うと、より好適である。

　上記のように、例１では、第１対応処理で光源輝度低減処理のみを行い、警告処理を行わない。これにより、ユーザによる対応を行わなくとも問題が解消する可能性があり、ユーザを煩わせる確率がより低いという利点がある。

　例２は、第１対応処理が１回目の警告処理であり、第２対応処理が２回目の警告処理である。１回目の警告処理も２回目の警告処理のいずれも、例１の警告処理の具体例を単独または組み合わせで用いればよい。単純に、１回目の警告処理も２回目の警告処理も同じとしてもよい。あるいは、２回目の警告処理の規模を１回目の警告処理の規模より大きくしてもよい。例えば、２回目の警告処理のメッセージの表示サイズを１回目の警告処理のメッセージの表示サイズよりも大きくしてもよい。２回目の警告処理のメッセージの表示数を増やしてもよい。２回目の警告処理の警告音の音量を１回目の警告処理の警告音の音量よりも大きくしてもよい。２回目の警告処理のメッセージの内容を、１回目の警告処理のメッセージの内容よりも、より強くユーザに対応を促す旨の内容に変更してもよい。

　あるいは、１回目の警告処理の警告音をビープ音等の非言語音とし、２回目の警告処理の警告音を言語メッセージの音声として、２回目の警告処理の警告音を、１回目の警告処理の警告音よりも強くユーザに警告内容が伝わるように変更してもよい。

　あるいは、２回目の警告処理の方が１回目の警告処理よりもユーザへ対応を強く働きかけるために、警告処理の種類を増やしてもよい。例えば、１回目の警告処理では警告音出力を行わずメッセージ表示を行い、２回目の警告処理では、メッセージ表示とともに警告音出力を行う等とすればよい。これにより、光源消灯のような対応を行う前に、ユーザによる対応によって問題が解消する確率を高めることができる。なお、実施の形態１において、「ユーザによる対応によって問題が解消する」とは、例えば、ユーザが投射光学系１０１の出射部の付近にある障害物を移動等によって取り除くことで、その障害物による映像光の光反射または光吸収等による投射光学系１０１の周辺の温度上昇等の問題が解消することを意味する。

　上記のように、例２では、光源消灯の対応を行う前に、ユーザに対して２回の警告処理を行う。これにより、ユーザによる対応によって、光源消灯の対応の前に問題が解消する確率がより高まるという利点がある。上記例では、２回の警告処理としたが、これに限らず、同様に、複数回の段階的な対応処理を行う形態が可能である。

　例３は、例２の処理をベースに、１回目の警告処理を行う際に併せて光源輝度低減処理を行うものである。これにより、例３は、例１の利点と例２の利点との両方を実現する。例１の利点は、投射光学系１０１から出力される光量が低減されれば、ユーザによる対応が無くとも障害物による投射光学系１０１の周辺の温度上昇等の問題が解消する可能性があるという利点を含む。例２の利点は、ユーザに対して複数回の警告処理を行うことにより光源消灯前に問題が解消する確率がより高まるという利点を含む。それぞれの処理の詳細は、例１および例２と同様である。

　例４は、例２の処理をベースに、２回目の警告処理を行う際に、併せて、投射映像を、ユーザが所望して表示している映像から、黒画面表示映像に切り替える処理を加えたものである。黒画面表示映像は、投射映像の全画素を黒色とした映像である。警告のメッセージ表示を行う場合には、黒画面表示映像の上にそのメッセージを重畳表示すればよい。黒画面表示映像に限らず、元のユーザの映像から全体的に輝度が低減された映像等としてもよい。

　投射映像をユーザの映像から黒画面表示映像に切り替えることにより、以下の（１）および（２）の利点がある。（１）投射映像中の黒表示面積が増えるため、投射光学系１０１から出力される映像光の光量の総和を低減することができる。これにより、障害物による光反射または光吸収による投射光学系１０１の周辺の温度上昇を抑制できる。（２）投射映像が黒画面表示映像になることで、ユーザの映像が表示されなくなるため、警告処理に対するユーザの注目度が上がり、ユーザに対し障害物に対する対応をより強く促すことができる。投射映像を黒画面表示映像に切り替える点以外の点は、例２と共通で同様の処理である。

　例５は、例４の処理をベースに、１回目の警告処理を行う際に、併せて、光源輝度低減処理を行うものである。これにより、例１の利点と例４の利点との両方を実現できる。それぞれの処理の詳細は、例１および例４と同様である。

　なお、いずれの組み合わせ例においても、第２対応処理の際に、投射映像または表示器１３０のサブモニタにおいて、光源消灯までの残り時間を表示する、カウントダウンタイマー表示を行ってもよい。これにより、より強くユーザに対応を促すことができる。カウントダウンタイマー表示に替えて、または加えて、光源消灯までの残り時間を説明するメッセージを含む警告音を出力してもよい。

　以上説明した第１対応処理および第２対応処理によれば、光源消灯前に障害物による投射光学系１０１の周辺の温度上昇等の問題が解消する確率をより好適に高めることができる。

　［検出継続判断処理］
　図９は、ステップＳ３やステップＳ５の制御部１１０による障害物検出継続判断処理についての具体例を示す。第１検出継続判断および第２検出継続判断には様々な処理が考えられるが、実施の形態１におけるいくつかの具体例を示す。図９の表は、第１検出継続判断および第２検出継続判断に関する２つの例（判断例１、判断例２とする）を示す。

　判断例１は以下の通りである。プロジェクタ１は、ステップＳ３の第１検出継続判断において、ステップＳ１の障害物検出判断処理の結果の「障害物が検出された」状態が、ステップＳ１後に所定の期間Ｔ１において継続した場合、システムの総合的な判断として、「障害物が検出された」状態が継続している状態である、と判断する。図９ではこの状態を検出継続状態と記載している。

　また、プロジェクタ１は、所定の期間Ｔ１以内に、「障害物が検出されない」状態に変化した場合、例えば、期間Ｔ１後の時点での検出結果が「障害物が検出されない」状態であった場合、システムの総合的な判断として、「障害物が検出されない」状態に変化した状態、言い換えると障害物検出が継続していない状態である、と判断する。図９ではこの状態を検出非継続状態と記載している。

　また、プロジェクタ１は、ステップＳ５の第２検出継続判断において、障害物検出判断処理の結果の「障害物が検出された」状態が、第１検出継続判断のステップＳ３後に所定の期間Ｔ２において継続した場合、システムの総合的な判断として、「障害物が検出された」状態が継続している状態、すなわち検出継続状態と判断する。

　また、プロジェクタ１は、期間Ｔ２以内に、「障害物が検出されない」状態に変化した場合、システムの総合的な判断として、「障害物が検出されない」状態に変化した状態、すなわち検出非継続状態と判断する。

　判断例１において、期間Ｔ１の長さと期間Ｔ２の長さは、どちらが長くても短くてもよいし、同じ期間としてもよい。ただし、第１対応処理と第２対応処理との間にある期間Ｔ１の長さを、期間Ｔ２よりも長くした方が、第１の対応処理よりも強い警告処理である第２の対応処理に進む前に問題が解消する確率がより高まるという利点があるので、好適である。

　判断例２は、第１検出継続判断において、判断例１の判断処理に、以下の判断処理が追加される。追加される判断処理は、期間Ｔ１に遠赤外線センサ２０が検出する温度が、第１閾値を超えた場合に、期間Ｔ１の経過を待たずに、「障害物が検出された」状態が継続している状態である検出継続状態と判断する処理である。遠赤外線センサ２０は、前述のように温度の検出が可能であり、期間による判断だけでなく、温度上昇を考慮することができる。そのため、このような判断処理の追加によって、より迅速に第２対応処理に進むべきと判断することができる。

　また、第２検出継続判断において、判断例１の判断処理に、以下の判断処理が追加される。追加される判断処理は、期間Ｔ２に遠赤外線センサ２０が検出する温度が、第２閾値を超えた場合に、期間Ｔ２の経過を待たずに、「障害物が検出された」状態が継続している状態である検出継続状態と判断する処理である。この判断処理の追加によって、より迅速に光源消灯処理（ステップＳ６）に進むべきと判断することができる。

　上記温度に関する第１閾値と第２閾値は、どちらが大きくてもよいし、同じでもよい。ただし、第２検出継続判断は、光源消灯処理に進む際の最終判断となるため、より慎重に進めた方が好適である。よって、第２閾値を第１閾値よりも高くする方が望ましい。

　上記検出継続判断について、より詳しい処理例としては以下が挙げられる。図９の表の下側に処理例を示す。時間軸において、時点ｔ１から時点ｔ２までの期間Ｔ１、および時点ｔ２から時点ｔ３までの期間Ｔ２を有する。時点ｔ１は、ステップＳ１に対応した１回目の検出時点であり、例えば「障害物が検出された状態」（値＝１）であるとする。時点ｔ２は、ステップＳ３に対応した２回目の検出時点であり、時点ｔ１から期間Ｔ１が経過した時点である。例えば時点ｔ１から時点ｔ２までの間では検出判断が行われない。時点ｔ２では、例えば同じく「障害物が検出された状態」（値＝１）であったとする。この場合、プロジェクタ１は、上記判断例１のように、期間Ｔ１において同じ状態が継続しているので、検出継続状態と判断する。

　他の処理例は以下の通りである。上記期間Ｔ１は、さらに、複数の単位時間を有する。プロジェクタ１は、常時、単位時間毎に、ステップＳ１の検出判断を行う。プロジェクタ１は、期間Ｔ１における単位時間毎の検出結果がすべて「障害物が検出された状態」（値＝１）であった場合には、検出継続状態と判断する。プロジェクタ１は、期間Ｔ１における単位時間毎の検出結果で、「障害物が検出されない状態」（値＝１）が出現した場合には、検出非継続状態と判断する。

　あるいは、他の処理例として、プロジェクタ１は、期間Ｔ１における単位時間毎の複数の検出結果のうち所定の数以上の検出結果が「障害物が検出された状態」（値＝１）であった場合に、検出継続状態と判断してもよい。

　［障害物センサ：配置例１］
　図１０は、実施の形態１のプロジェクタ１における装置外観構成例の斜視図、および、プロジェクタ１の本体５０における障害物センサ１２０の具体的な配置の一例（配置例１とする）を示す。説明上の方向として、Ｘ，Ｙ，Ｚを示す。Ｘ方向およびＹ方向は、水平面を構成する直交する２つの方向であり、Ｘ方向が本体５０における横、左右方向に対応し、Ｙ方向が本体５０における前後方向に対応する。Ｚ方向は鉛直方向であり、本体５０の高さ方向に対応する。投射光学系１０１の出射部である投射レンズ３からスクリーン（表示面２００）への投射の方向は、概略的にＹ方向で、斜め上方向である。

　図１０のプロジェクタ１は、超短投射型の投射型映像表示装置の場合である。図１０は、主に本体５０の上面Ｆ１を、スクリーンである表示面２００側、および前面Ｆ２側で斜め上から見た斜視図である。前面Ｆ２は、Ｙ方向で表示面２００に向く側の鉛直面である。配置例１では、投射レンズ３の出射面３ａの前に、障害物センサ１２０を構成する赤外線センサ１０および遠赤外線センサ２０が配置されている。

　本体５０は、概略的に長方体形状を持つ。本例では、上面Ｆ１の一部における前面Ｆ２に近い領域には、表示器１３０が設けられており、表示器１３０の一部としてＬＥＤインジケータ１３０Ａを有する。上面Ｆ１の一部、背面Ｆ３および側面Ｆ５に近い領域には、スピーカ１３１が設けられている。

　上面Ｆ１は、水平面を基本として、背面Ｆ３に近い方の一部の領域に、凹部５１および凸部５２を有する。背面Ｆ３は、表示面２００から遠い側の鉛直面である。凹部５１は、上面Ｆ１の水平面に対し下側に窪みとなる部分であり、本例では斜面を持つ。この斜面は、投射レンズ３および凸部５２の方へ下る斜面である。さらに、凹部５１の斜面のうち、投射レンズ３の前にある一部の領域は、障害物センサ１２０を配置するための凹部５１ｂとなっている。凸部５２は、凹部５１に隣接して上側に盛り上がる部分であり、投射レンズ３の一部が収容されている。

　投射光学系１０１のうちの出射部を構成する投射レンズ３は、本体５０の背面Ｆ３に近い側の領域における、凸部５２の一部、Ｘ方向で中央の位置に配置されている。投射レンズ３の一部である出射面３ａは、曲面であり、凸部５２における凹部５１の斜面に近い一部から前側に出ている。

　投射レンズ３は、ガラス製レンズやプラスチック製レンズ等を用いて構成される。例えば、出射面３ａを構成するレンズが、プラスチック製レンズで構成される場合、温度上昇による影響を受けやすい。よって、出射面３ａを構成するレンズの近傍に赤外線センサ１０および遠赤外線センサ２０を設けることにより障害物を検出する構成が望ましい。

　配置例１では、障害物センサ１２０を構成する赤外線センサ１０および遠赤外線センサ２０は、投射レンズ３の前側の凹部５１ｂに配置されている。これにより、障害物センサ１２０は、出射面３ａからの映像光を遮らない。特に、配置例１では、１個の赤外線センサ１０および１個の遠赤外線センサ２０が、Ｘ方向で中央付近の位置に並んで配置されている。

　図１１は、図１０のプロジェクタ１の構成を、スクリーン横側および本体５０の側面Ｆ４側から見たＹ－Ｚ面での構成図を示す。側面Ｆ４は、スクリーンである表示面２００に向かって右側の鉛直面である。図示のように、赤外線センサ１０および遠赤外線センサ２０は、投射レンズ３の近傍かつ映像投射方向側に配置されている。本例では、プロジェクタ１の本体５０の下面Ｆ０は、テーブル等の水平な設置面ＦＡに設置されている。超短投射型であるため、本体５０の前面Ｆ２は、表示面２００との距離が小さい。

　図１１の例では、投射光学系１０１は、光学レンズ４Ａ、光学レンズ４Ｂ、および投射レンズ３等で構成されている。表示素子１０２からの光は、光学レンズ４Ａ、光学レンズ４Ｂ、および投射レンズ３の順に経由して投射される。図１１では、投射レンズ３から出射される映像光の光軸Ｌ１、および範囲の端Ｌ２，Ｌ３も示し、図示のように斜め上方向である。

　図１１では、障害物センサ１２０の検出範囲、すなわち赤外線センサ１０の検出範囲および遠赤外線センサ２０の検出範囲の一例を、円錐のイメージとして図示している。配置例１では、赤外線センサ１０および遠赤外線センサ２０のそれぞれの検出範囲の円錐の中心軸である検出軸の方向は、矢印で示すように、略垂直の方向とされている。略垂直とは、プロジェクタ１を据え置きで用いる場合の垂直方向であり、図１１の例では鉛直であるＺ方向である。別の表現として、この検出軸は、プロジェクタ１の設置面ＦＡに対して垂直である。別の表現として、この検出軸は、表示面２００に対して平行である。図１１の例では、この検出軸の方向は、上面Ｆ１の凹部５１ｂの平面に対し垂直である。これにより、障害物センサ１２０によって投射レンズ３の前面側にある障害物を好適に検出できる。

　赤外線センサ１０の位置、および遠赤外線センサ２０の位置は、図１１の例に限らず、各種が可能であり、投射レンズ３の出射面３ａの近傍とすればよい。変形例として、図１０で、出射面３ａに対しＸ方向で左右の位置、例えば凸部５２の一部に、赤外線センサ１０や遠赤外線センサ２０が配置されてもよい。

　また、変形例として、赤外線センサ１０および遠赤外線センサ２０の検出軸は、鉛直方向に限らず可能であり、鉛直からやや斜めに傾いた方向としてもよい。その検出軸の傾きの方向は、投射レンズ３側に傾く方向でもよいし、スクリーン側に傾く方向でもよいし、Ｘ方向の左右に傾く方向でもよい。

　また、変形例として、赤外線センサ１０および遠赤外線センサ２０が凹部５１の斜面に配置されてもよく、その場合、赤外線センサ１０や遠赤外線センサ２０の検出軸は、その斜面に対して略垂直としてもよい。

　図１２は、図１０および図１１のプロジェクタ１の構成について、背面Ｆ３側、ユーザ視点から表示面２００の正面を見る方向での概略構成を示す。スクリーンである表示面２００のうち一部の領域２０１が、映像が投射される領域である。なお、図１２および図１０では、図１１の背面Ｆ３側の詳細形状等を簡略化して示している。

　［障害物センサ：配置例２］
　図１３は、障害物センサ１２０の配置例２を示す。配置例２は、配置例１との違いとして、障害物センサ１２０は、計４個の赤外線センサ１０と、１個の遠赤外線センサ２０とを有する。配置例２では、配置例１よりも赤外線センサ１０の個数を増やし、配置例１とは異なる位置にも配置している。凹部５１において、投射レンズ３の出射面３ａの前のＸ方向で中央付近の位置には、配置例１と同様に、１個の赤外線センサ１０および１個の遠赤外線センサ２０が配置されている。また、その位置に対しＸ方向で左右の異なる位置に、２個の赤外線センサ１０が配置されている。これにより、赤外線センサ１０による検出を、投射レンズ３の前面のＸ方向でより広い範囲としてカバーできる。

　さらに、凸部５２における投射レンズ３の出射面３ａに対し上側の位置に、１個の赤外線センサ１０が配置されている。これにより、赤外線センサ１０による検出を、投射レンズ３の前面のＺ方向でより広い範囲としてカバーできる。

　配置例２で、遠赤外線センサ２０は、配置例１と同様に、投射レンズ３の前の中央の赤外線センサ１０の付近に１個を配置したが、これに限らず、出射面３ａの近傍の位置であればよく、複数個を配置してもよい。例えば、投射レンズ３の前や上側に、合計で複数個の遠赤外線センサ２０を設けてもよい。

　なお、配置例２のように複数の赤外線センサ１０を設ける場合、プロジェクタ１の制御部１１０は、ステップＳ１で以下のように検出判断を行う。制御部１１０は、複数個のうち少なくとも１つの赤外線センサ１０の検出結果が、前述の「障害物が検出された」状態（値＝１）である場合に、赤外線センサ１０によって障害物が検出された状態であると判断する。図７の表でいえば、この場合が、赤外線センサ１０の２列のうち「障害物が検出された」状態（値＝１）の列に対応する。

　また、複数の遠赤外線センサ２０を設ける場合、同様に、制御部１１０は、複数のうち少なくとも１つの遠赤外線センサ２０の検出結果が、前述の「障害物が検出された」状態（値＝１）である場合に、遠赤外線センサ２０によって障害物が検出された状態であると判断する。図７の表でいえば、この場合が、遠赤外線センサ２０の２行のうち「障害物が検出された」状態（値＝１）の行に対応する。

　図１４は、図１３の配置例２について側面Ｆ４を見た構成図である。投射レンズ３の上側に配置されている赤外線センサ１０は、円錐で示す検出範囲の検出軸の方向が、概略的にスクリーンに向かう前方であるＹ方向である。詳しくは、この上側の赤外線センサ１０の検出軸は、図示のように水平から斜め下への方向とされている。本例のような超短投射型では、投射レンズ３からの投射映像の光軸Ｌ１が斜め上方向である。それに対し、この上側の赤外線センサ１０の検出軸の方向におけるＺ方向での向きは、水平よりも下向きの方向に設定されている。これにより、この赤外線センサ１０の検出軸の方向は、表示面２００の領域２０１と交わらず、検出の際に、スクリーンへの投射映像による影響を受けにくい。よって、この構成では、スクリーンへの投射映像に基づいた、この赤外線センサ１０による誤検出を回避することができる。なお、上側の赤外線センサ１０の検出軸の方向は、これに限らず、略水平、言い換えると凸部５２の鉛直面に対して略垂直としてもよい。

　図１５は、図１３および図１４の配置例２に対応した、スクリーンを見る方向での概略構成図である。図示のように、Ｘ方向の複数の赤外線センサ１０を含む障害物センサ１２０によって、広い検出範囲が構成されている。

　［排気の影響］
　図１６は、比較例として、プロジェクタ１ｘの所定の排気方向とその影響についての説明図を示す。図１６は、特に、排気方向として、プロジェクタの冷却部１１５による排気が、前面Ｆ２からスクリーン側へ向かうＹ方向の排気である場合を示す。プロジェクタは、光源、電源回路、および光学部品等を冷却するために、空冷システムを備え、放熱のために排気を行う構成が一般的である。実施の形態１のプロジェクタ１および比較例のプロジェクタ１ｘでも、前述の冷却部１１５を備え、冷却部１１５は、空冷のための排気ファン等を含む。

　ここで、超短投射型、および超短焦点型である比較例のプロジェクタ１ｘにおいて、図１６のように、前面Ｆ２からスクリーン側に向けて排気を行う構成の場合、スクリーンが設置されている壁２０２等の影響によって、前面Ｆ２からの排気が壁２０２に当たり、方向が変わって、プロジェクタ１ｘの上面Ｆ１の上方を通過するということがあり得る。比較例のプロジェクタ１ｘでは、配置例１と同様に、上面Ｆ１に、遠赤外線センサを含む障害物センサ１２０ｘが配置されているとする。図１６のような排気の流れに対し、比較例では、その障害物センサ１２０ｘの検出範囲の円錐の正面、本例では上方を、その排気が通過することになる。プロジェクタ１ｘの排気が高温である場合、このような状況は、その障害物センサ１２０ｘの誤検出、言い換えると精度低下を生じさせる恐れがある。

　そこで、図１７は、実施の形態１のプロジェクタ１における、排気の影響を考慮した好適な構成例として、より好適な排気方向についての説明図である。この排気とは、例えば、冷却部１１５によって光源１０５を冷却した後の排気、電源回路等の各種回路を冷却した後の排気、表示素子１０２を冷却した後の排気、光学部品を冷却した後の排気、等の少なくとも１つを含む排気である。なお、図１７では、障害物センサ１２０としては簡略化して１個のセンサ、特に遠赤外線センサ２０として示している。図１７では、本体５０の各面の排気口の図示を省略している。冷却部１１５による排気機能の実装の際には、適宜に排気口を設ければよい。

　図１７で、まず、各排気方向について説明する。図１７では、本体５０の各面、各位置からの排気方向の候補として、排気方向ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４，ｄ５を示す。排気方向ｄ１は、本体５０の障害物センサ１２０が設置されている上面Ｆ１からＺ方向の上方への排気である。排気方向ｄ２は、本体５０のスクリーンに向かう側面である前面Ｆ２から、Ｙ方向でスクリーンに向かう前方への排気である。排気方向ｄ３は、排気方向ｄ２と反対側への排気であり、本体５０の前面Ｆ２と反対側の背面Ｆ３から、Ｙ方向でスクリーンと反対側に向かう後方への排気である。排気方向ｄ４は、本体５０の右側の側面Ｆ４から、Ｘ方向でスクリーンに対し右側の方向への一方向の排気である。排気方向ｄ５は、排気方向ｄ４の反対方向の排気であり、本体５０の左側の側面Ｆ５から、Ｘ方向でスクリーンに対し左側の方向への一方向の排気である。なお、本体５０におけるＺ方向に立つ４つの側面のうち、前面Ｆ２および背面Ｆ３は、Ｙ方向での前後の側面であり、側面Ｆ４および側面Ｆ５は、Ｘ方向での左右の側面である。

　図１６の通り、排気方向ｄ２のようにスクリーン側へ向けて排気を行う場合、高温の排気の影響から、特に遠赤外線センサ２０の誤検出を生じさせる可能性がある。よって、排気方向ｄ２以外の排気方向を採用することが望ましい。また、排気方向ｄ１のように、障害物センサ１２０の設置面である上面Ｆ１から排気を行う場合でも、その排気方向が遠赤外センサ２０の検出範囲と近くなるため、遠赤外センサ２０の誤検出を生じさせる可能性がある。よって、排気方向ｄ１以外の排気方向を採用することが望ましい。

　よって、遠赤外センサ２０を上面Ｆ１に設ける配置例１のプロジェクタ１は、排気方向ｄ２および排気方向ｄ１以外の排気方向を採用することが望ましい。具体的には、実施の形態１のプロジェクタ１は、冷却部１１５による排気方向の実装に関して、排気方向ｄ３、排気方向ｄ４、または排気方向ｄ５のいずれか１つまたはそれらの組み合わせを採用する。プロジェクタの排気で最も高温になり得るのは、光源を冷却した後の排気である。そのため、特に、光源１０５を冷却した後の排気の排気方向については、上記排気方向を採用するのが望ましい。

　［メッセージ表示］
　次に、前述の警告処理（図８）の具体例の１つであるメッセージ表示の構成例について説明する。図１８は、実施の形態１のプロジェクタ１における、メッセージ表示の一例（表示例１とする）を示す。図１８は、投射レンズ３から、スクリーンである表示面２００のうちの映像が投射される領域２０１を正面から見た場合の概略構成図を示す。図１８の例では、配置例２のように、障害物センサ１２０として複数の赤外線センサ１０および１個の遠赤線センサ２０を備える。図１８では、投射レンズ３の前側にある部分を障害物センサ１２０ａおよび赤外線センサ１０ａとして示し、投射レンズ３の上側にある部分を障害物センサ１２０ｂおよび赤外線センサ１０ｂとして示す。

　プロジェクタ１は、例えば前述の方法で、これらの複数のセンサの検出結果に基づいて、障害物ＯＢ１を検出したとする。本例では、投射レンズ３の位置に対し前方右側に障害物ＯＢ１がある。この場合に、プロジェクタ１は、警告処理の例として、図１８のように、投射映像の領域２０１中に、「投射レンズ付近の障害物を取り除いてください」等の、ユーザに障害物ＯＢ１の取り除きを促すメッセージ１８０を表示する。メッセージ１８０は、静止したメッセージ画像である。図１８の例では、領域２０１の中央の１箇所（エリアＡＲ２ｂ）に、そのメッセージ１８０が表示されている。このメッセージ１８０の表示位置は、基本的には、投射映像の領域２０１のうちのどの位置としても構わない。

　しかしながら、配置例２のように、障害物センサ１２０として、スクリーンに向かってＸ方向の左右に複数個の赤外線センサ１０が配置されている場合には、障害物ＯＢ１が領域２０１の中央に達する前に、左右のいずれかの赤外線センサ１０によって検出される確率が高い。例えば右側にある障害物ＯＢ１が映像光を遮ることで、領域２０１のうちの右側のエリアＡＲ３では、ユーザから投射映像が見えにくくなる可能性がある。

　よって、上記メッセージ１８０を領域２０１内の１箇所に表示する場合には、領域２０１の端よりも、図示のように中央の位置に表示する方が、メッセージ１８０の表示自体が障害物ＯＢ１によって遮られる可能性が低くなり、ユーザから見えやすくなる可能性が高いので、より好適である。

　図１９は、メッセージ表示の表示例２を同様に示す。表示例２では、プロジェクタ１は、例えば障害物ＯＢ２を検出した場合に、投射映像の領域２０１中に、「投射レンズ付近の障害物を取り除いてください」等のメッセージ１８０を、複数箇所同時に表示する。図１９の例では、領域２０１は、概略的に３×３＝９個のエリアがあり、各エリアに同じメッセージ１８０が表示されている。Ｘ方向では、３個の赤外線センサ１０に対応させて、エリアＡＲ１，ＡＲ２，ＡＲ３の３個のエリアがある。図１９の例は、投射レンズ３の前で中央および右側にわたって障害物ＯＢ２がある場合を示す。障害物ＯＢ２によって映像光が遮られる影響で、領域２０１のうちの中央のエリアＡＲ２および右側のエリアＡＲ３では投射映像が見えにくくなる。

　図１９の例では、障害物ＯＢ２に遮られた遮光部分（エリアＡＲ２，ＡＲ３）にもメッセージ１８０が表示されるように示しているが、この部分に関しては投射レンズ３からの光が障害物ＯＢ２によって遮られているので、実際には映らない。ただし、表示素子１０２への映像では、図１９のように複数のメッセージ１８０が表示されるように構成されている。この構成により、警告処理のための一部の映像箇所が障害物ＯＢ２によって遮光されたとしても、遮光されていない部分だけでユーザがメッセージ１８０を視認できる可能性が高まるので、好適である。

　図１９の例では、障害物センサ１２０として、投射レンズ３の前側の３箇所、投射レンズ３の上側の１箇所に赤外線センサ１０が配置されている。図１９の例のように投射映像の領域２０１の複数箇所に同時にメッセージ１８０を表示する場合、領域２０１の中央（例えばエリアＡＲ２ｂ）が遮光されたとしても、ユーザがメッセージ１８０を視認できる可能性が高まる。よって、配置例１のように投射レンズ３の前側の中央の１箇所のみに赤外線センサ１０および遠赤外線センサ２０が１個ずつ配置されるシンプルな構成とした場合でも、ユーザが視認できる可能性が高いメッセージ表示を実現可能である。

　図２０は、メッセージ表示の表示例３を示す。表示例３では、プロジェクタ１は、「投射レンズ付近の障害物を取り除いてください」等のメッセージ１８０を、投射映像の領域２０１中を移動させるように表示する。このメッセージ１８０は、移動するメッセージ映像である。図２０の例では、メッセージ１８０は、領域２０１の左上端から矢印に示すようにジグザグに、言い換えるとラスター走査のような軌跡で移動する。メッセージ１８０の移動が領域２０１の右下端まで達すると、最初の左上端に戻り、ジグザグ移動が同様に繰り返される。

　この構成により、映像光の一部が障害物ＯＢ１によって遮光されたとしても、遮光されていない部分にもメッセージ１８０が表示されている時間が存在し、ユーザがメッセージ１８０を視認できる可能性が高まるので、好適である。また、メッセージ１８０が移動するので、静止している場合と比べて、ユーザのメッセージ１８０に対する注目度を向上させることができる利点もある。

　図２１は、メッセージ表示の表示例４を示す。表示例４では、プロジェクタ１は、配置例２のように障害物センサ１２０における赤外線センサ１０を複数箇所に配置した構成で、例えば障害物ＯＢ１を検出する。そして、プロジェクタ１は、投射映像が障害物ＯＢ１によって遮光される部分を推定し、領域２０１のうち、推定される遮光部分を除いた範囲内にメッセージ１８０を表示する。例えば、投射レンズ３の前の右側にある赤外線センサ１０の検出結果が、「障害物が検出された」状態であり、他の赤外線センサ１０の検出結果が、「障害物が検出されない」状態であるとする。その場合、プロジェクタ１は、総合的に、障害物ＯＢ１が検出されたと判断する。それと共に、プロジェクタ１は、その障害物ＯＢ１の位置が、投射レンズ３とエリアＡＲ３とを結ぶ領域内であると推定し、領域２０１のうち概略的に右側のエリアＡＲ３については、障害物ＯＢ１によって遮光されている可能性が高いと推定する。よって、プロジェクタ１は、領域２０１のうちエリアＡＲ３を除いたエリアＡＲ１，ＡＲ２の範囲に、例えば表示例３と同様に、メッセージ１８０を移動させるようにして表示する。この構成により、投射映像の一部が障害物ＯＢ１によって遮光されていても、遮光されていない部分にメッセージ１８０が表示され、ユーザがメッセージ１８０を視認できる可能性が高まるので、好適である。

　なお、非遮光領域であるエリアＡＲ１，ＡＲ２の範囲内にメッセージ１８０を表示する際に、移動の方法ではなく、他の方法を適用してもよい。表示例１にならって、推定した非遮光領域内の１箇所にメッセージ１８０を静止して表示してもよいし、表示例２にならって、推定した非遮光領域内の複数の箇所にメッセージ１８０を同時に表示してもよい。また、推定した非遮光領域内の全体にメッセージ１８０を拡大表示してもよい。これらの場合では、制御がよりシンプルになり構成が簡便化される。

　また、図６および図８で、第１対応処理（ステップＳ２）でのメッセージ表示と、第２対応処理（ステップＳ４）でのメッセージ表示とを行う場合に、上述の表示例１～４のうちの同一の表示例を用いてもよいが、異なる表示例を組み合わせて用いてもよい。第１対応処理でのメッセージ表示と第２対応処理でのメッセージ表示とで異なる表示例の組み合わせを用いる具体例については以下が挙げられる。例えば、第１対応処理では表示例１を適用し、第２対応処理では表示例２を適用してもよい。第２対応処理は、光源１０５の消灯直前の状態であるので、第１対応処理でのメッセージ表示よりも領域２０１内のメッセージ１８０の表示数を多くする。これにより、第２対応処理でユーザに対し障害物に対する対応をより強く促すことができ、より好適である。また、例えば、第１対応処理では表示例１または表示例２を適用し、第２対応処理では表示例３または表示例４を適用してもよい。第２対応処理は、光源１０５の消灯直前の状態であるので、第１対応処理における位置が固定されたメッセージ表示ではなく、表示位置が移動する注目度を高めたメッセージ表示を用いる。これにより、ユーザに対し障害物に対する対応をより強く促すことができ、より好適である。

　なお、以上の説明では、対応処理の警告処理の際の表示対象物の例をメッセージ、言い換えると文字画像としたが、メッセージに替えて、またはメッセージに加えて、ユーザに対し障害物の取り除きを促す旨のマークや、その旨を説明するためのアニメーションや動画等としてもよい。また勿論、上記表示の際には、特定の音声の出力を併用してもよい。

　［障害物検出モード］
　実施の形態１のプロジェクタ１は、上記障害物センサ１２０を用いて障害物を検出可能である障害物検出機能を有する。このプロジェクタ１は、この障害物検出機能を有効状態にするモードと、無効状態にするモードとを有し、それらの設定および切り替えが可能である。基本設定では、常時にこの障害物検出機能が有効なモードとされるが、ユーザ設定によって無効のモードに設定することも可能である。

　［効果等］
　上記のように、実施の形態１のプロジェクタ１によれば、出射部の付近の障害物をより好適に検出して問題への対応を行うことができ、ユーザによる装置の使い勝手を向上できる。実施の形態１によれば、障害物をより高精度に検出でき、検出に応じた対応処理によって好適にユーザへの対応の促しを図ることができ、温度上昇等の問題を防止または解消できる。

　なお、投射光学系１０１の出射部は、本体５０から外部へ映像光が出射される部分であり、実施の形態１では、図１０のように、投射レンズ３の出射面３ａとした。これに限らず、他の実施の形態では、投射光学系１０１の出射部は、ミラー、またはミラーのカバーガラス等であってもよい。実施の形態１のプロジェクタ１は、超短投射型としたが、これに限らず、他の方式のプロジェクタについても、本発明に係わる障害物検出方式を同様に適用可能である。

　以上、本発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は前述の実施の形態に限定されず、要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。本発明は、前述の要素の数、形状、寸法などの構成に限定されない。本発明は、前述の構成要素について、他の構成要素の追加や、一部の構成要素の削除等の構成も可能である。

　１…プロジェクタ、３…投射レンズ、３ａ…出射面、１０…赤外線センサ、２０…遠赤外線センサ、５０…本体、５１…凹部、５１ｂ…凹部、５２…凸部、１２０…障害物センサ、Ｆ１…上面、Ｆ２…前面、Ｆ３…背面、Ｆ４…側面、Ｆ５…側面、１３０…表示器、１３０Ａ…ＬＥＤインジケータ、１３１…スピーカ。

Claims (16)

1. 　光源と、
   　前記光源からの光を透過または反射する表示素子と、
   　前記表示素子からの光を表示面に対し投射して映像を表示する投射光学系と、
   　前記投射光学系の出射部の付近の障害物を検出する障害物センサと、
   　前記映像の表示を制御する制御部と、
   　を備え、
   　前記障害物センサは、赤外線センサと遠赤外線センサとを含み、
   　前記制御部は、前記赤外線センサの検出結果と、前記遠赤外線センサの検出結果とに基づいて、前記障害物の検出判断を行う、
   　投射型映像表示装置。
2. 　請求項１の投射型映像表示装置において、
   　前記制御部は、前記障害物の検出判断の際、前記赤外線センサの検出結果と前記遠赤外線センサの検出結果との少なくともいずれか１つが、前記障害物が検出された状態を表す検出結果であった場合に、総合的に前記障害物を検出したと判断する、
   　投射型映像表示装置。
3. 　請求項１の投射型映像表示装置において、
   　前記赤外線センサは、赤外線発光部と赤外線受光部とを有するアクティブ型のセンサであり、
   　前記遠赤外線センサは、前記赤外線センサの前記赤外線受光部が対応している波長よりも長波長域である遠赤外線域の赤外線を受光する赤外線受光部を有するパッシブ型のセンサである、
   　投射型映像表示装置。
4. 　請求項１記載の投射型映像表示装置において、
   　前記制御部は、
   　前記検出判断の結果、前記障害物が検出されたと判断した場合、
   　前記検出判断の結果に応じた第１障害物対応処理の制御として、
   　前記光源の輝度を低減する制御、
   　前記投射光学系から投射される映像にメッセージを表示する制御、
   　前記投射型映像表示装置が有するスピーカから警告音を出力する制御、
   　前記投射型映像表示装置が有する表示器によりエラーを通知する制御、および、
   　前記投射型映像表示装置からリモコンまたは無線端末にエラーを通知する制御、
   　のうち少なくともいずれか１つの制御を行う、
   　投射型映像表示装置。
5. 　請求項１記載の投射型映像表示装置において、
   　前記制御部は、
   　前記検出判断の結果、前記障害物が検出されたと判断した後に、前記障害物が検出された状態が継続しているか否かを判断する第１継続判断を行い、
   　前記第１継続判断の結果に応じて第１障害物対応処理を行い、
   　前記第１継続判断の結果、前記障害物が検出された状態が継続していると判断した後に、前記障害物が検出された状態が継続しているか否かを判断する第２継続判断を行い、
   　前記第２継続判断の結果に応じて第２障害物対応処理を行う、
   　投射型映像表示装置。
    
6. 　請求項５記載の投射型映像表示装置において、
   　前記第１継続判断は、前記検出判断の結果の前記障害物が検出された状態が、第１期間において継続したか否かを判断するものであり、
   　前記第２継続判断は、前記検出判断の結果の前記障害物が検出された状態が、第２期間において継続したか否かを判断するものであり、
   　前記第１期間の長さは前記第２期間の長さ以上である、
   　投射型映像表示装置。
7. 　請求項６記載の投射型映像表示装置において、
   　前記制御部は、
   　前記第１継続判断の際、前記第１期間以内において、前記遠赤外線センサが検出する温度が、第１閾値を超えた場合、前記第１期間の経過を待たずとも、前記障害物が検出された状態が継続していると判断し、前記第１障害物対応処理へ移行し、
   　前記第２継続判断の際、前記第２期間において、前記障害物センサのうち前記遠赤外線センサが検出する温度が、前記第１閾値よりも大きい第２閾値を超えた場合、前記第２期間の経過を待たずとも、前記障害物が検出された状態が継続していると判断し、前記第２障害物対応処理へ移行する、
   　投射型映像表示装置。
8. 　請求項５記載の投射型映像表示装置において、
   　前記制御部は、前記第２継続判断の結果に応じた前記第２障害物対応処理の制御として、
   　前記投射光学系から投射される映像を黒画面表示映像に切り替える制御、
   　前記投射光学系から投射される映像にメッセージを表示する制御、
   　前記投射型映像表示装置が有するスピーカから警告音を出力する制御、
   　前記投射型映像表示装置が有する表示器によりエラーを通知する制御、および、
   　前記投射型映像表示装置からリモコンまたは無線端末に対しエラーを通知する制御、
   　のうち少なくともいずれか１つの制御を行う、
   　投射型映像表示装置。
9. 　請求項１記載の投射型映像表示装置において、
   　前記投射光学系の出射部は、前記投射型映像表示装置の上面に配置されており、
   　前記障害物センサは、少なくとも、前記上面における前記出射部の付近に配置されている１個以上の前記赤外線センサおよび１個以上の前記遠赤外線センサを含む、
   　投射型映像表示装置。
10. 　請求項９記載の投射型映像表示装置において、
    　少なくとも１個の前記赤外線センサの検出範囲の中心軸の方向は、前記投射型映像表示装置の設置面に対し垂直であり、
    　少なくとも１個の前記遠赤外線センサの検出範囲の中心軸の方向は、前記投射型映像表示装置の設置面に対し垂直である、
    　投射型映像表示装置。
11. 　請求項９記載の投射型映像表示装置において、
    　前記赤外線センサは、前記上面において、前記出射部の位置に対し前記表示面に向かって左右の方向で異なる位置に配置されている少なくとも２個の赤外線センサを含む、
    　投射型映像表示装置。
12. 　請求項９記載の投射型映像表示装置において、
    　前記赤外線センサは、前記出射部の上側に配置されている赤外線センサを含み、
    　前記上側に配置されている赤外線センサの検出範囲の中心軸の方向は、前記表示面に向かう方向であって、かつ、水平方向、または水平より下向きの方向である、
    　投射型映像表示装置。
13. 　請求項９記載の投射型映像表示装置において、
    　前記光源を含む部分を冷却する冷却部を備え、
    　前記冷却部によって前記光源を冷却した後の排気の排気方向は、
    　前記表示面に対して反対側である前記投射型映像表示装置の背面から、前記表示面に対して反対側へ向かう方向である、または、
    　前記表示面に向かって左右の方向のいずれか一方の側面から、前記表示面に向かって左右の方向のいずれか一方への方向である、
    　投射型映像表示装置。
14. 　請求項１記載の投射型映像表示装置において、
    　前記制御部は、前記障害物の検出判断の結果に基づいて、前記投射光学系から投射される映像に、前記障害物への対応に係わるメッセージまたはマークを表示する制御を行い、
    　前記メッセージまたは前記マークは、前記表示面の投射映像の領域において所定の位置に静止した状態で表示される、または、前記領域内で複数の位置に複数のメッセージまたは複数のマークとして同時に表示される、または、前記領域内で複数の位置を移動しながら表示される、
    　投射型映像表示装置。
15. 　請求項１記載の投射型映像表示装置において、
    　前記障害物センサは、前記赤外線センサとして、複数の位置に配置されている複数の赤外線センサを有し、
    　前記制御部は、前記複数の赤外線センサの複数の検出結果に基づいて、前記表示面の投射映像の領域のうち前記障害物によって遮られる領域を推定し、前記障害物の検出判断の結果に基づいて、前記投射光学系から投射される映像に、前記障害物への対応に係わるメッセージまたはマークを表示する制御を行い、
    　前記メッセージまたは前記マークは、前記推定の結果に応じて、前記投射映像の領域のうち前記遮られる領域以外の領域に表示される、
    　投射型映像表示装置。
16. 　投射型映像表示装置における障害物検出方法であって、
    　前記投射型映像表示装置は、
    　光源と、
    　前記光源からの光を透過または反射する表示素子と、
    　前記表示素子からの光を表示面に対し投射して映像を表示する投射光学系と、
    　前記投射光学系の出射部の付近の障害物を検出する障害物センサと、
    　前記映像の表示を制御する制御部と、
    　を備え、
    　前記障害物センサは、赤外線センサと遠赤外線センサとを含み、
    　前記制御部が、前記赤外線センサの検出結果と、前記遠赤外線センサの検出結果とに基づいて、前記障害物の検出判断を行うステップを有する、
    　障害物検出方法。

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