(57)【要約】【課題】画像光を部分的に遮光または減光することができる表示装置、表示装置の制御方法、及び、表示装置用の減光装置を提供する。【解決手段】画像光によりスクリーンＳＣに画像を表示するプロジェクター１であって、スクリーンＳＣとの間の障害物を検出する障害物検出部２１と、画像光を部分的に遮光または減光する減光部２５と、障害物検出部２１で検出した障害物に対応する部分の画像光を遮光または減光するように減光部２５を駆動する減光駆動部２６と、を備えた。【選択図】図１
2014134705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像光を投射して表示面に画像を表示する表示装置であって、
前記表示面との間の障害物を検出する検出部と、
前記画像光を部分的に遮光または減光する減光部と、
前記検出部で検出した障害物に対応する部分の画像光を遮光または減光するように前記減光部を駆動する減光駆動部と、を備えた
ことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表示装置であって、
前記減光部は、前記画像光を前記表示面に投射する投射光学系と、前記表示面との間に配置されることを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の表示装置であって、
前記検出部は、前記投射光学系の光軸方向に対応する範囲で前記障害物を検出することを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項３に記載の表示装置であって、
前記減光部は、前記投射光学系の光軸方向に複数層に配置された減光フィルターを備え、前記表示面に投射される前記画像光の減光率と、形状と、を前記複数層に配置された減光フィルターの組み合わせにより変更可能に構成されていることを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の表示装置であって、
前記減光部は、前記投射光学系が収容された筐体の外側に取り付けられたことを特徴とする表示装置。
【請求項６】
画像光を投射して表示面に画像を表示する表示装置の制御方法であって、
前記表示面との間の障害物を検出し、
前記画像光を部分的に遮光または減光する減光部を、検出した障害物に対応する部分の画像光を遮光または減光するように駆動すること
を特徴とする表示装置の制御方法。
【請求項７】
画像光を投射して表示面に画像を表示する表示装置用の減光装置であって、
前記表示面と前記表示装置との間に障害物が検出された際に、前記画像光を部分的に遮光または減光する減光部と、
検出された前記障害物に対応する部分の画像光を遮光または減光するように前記減光部を駆動する減光駆動部と、を備えた
ことを特徴とする表示装置用の減光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を表示する表示装置、表示装置の制御方法、及び、表示装置用の減光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、投射レンズから光を投射して、表示面に画像を表示する表示装置では、表示装置と表示面との間の領域に物体が入り込んだことを検出して、投射光量を制御する表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この、特許文献１記載の表示装置では、表示装置と表示面との間の領域に物体が入り込んだことを検出した場合には、電源回路を制御して光源の光を減光／消灯するか、あるいは、液晶素子を制御して光の強さを制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１９６３０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、電源回路を制御して光源の光を減光／消灯するか、あるいは、液晶素子を制御して光の強さを制御した場合、減光が表示面全体に対して行われる。これにより、表示装置と表示面との間の領域に物体が入り込んでいない部分も減光され、表示面に表示された画像全体が暗くなり、視認性が悪くなるという問題があった。
本発明は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、画像光を部分的に遮光または減光することができる表示装置、表示装置の制御方法、及び、表示装置用の減光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、画像光を投射して表示面に画像を表示する表示装置であって、前記表示面との間の障害物を検出する検出部と、前記画像光を部分的に遮光または減光する減光部と、前記検出部で検出した障害物に対応する部分の画像光を遮光または減光するように前記減光部を駆動する減光駆動部と、を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、表示装置と表示面との間の障害物が検出された際に、検出された障害物に対応する部分を部分的に遮光または減光することができる。よって、障害物に対応する部分以外は、画像光を遮光または減光することなく明るい表示を維持し、視認性を良好に保つことができる。
【０００６】
また本発明は、上記表示装置において、前記減光部は、前記画像光を前記表示面に投射する投射光学系と、前記表示面との間に配置されることを特徴とする。
この構成によれば、表示装置と表示面との間の障害物が検出された際に、検出された障害物に対応する部分のみを部分的に遮光または減光することができる。
【０００７】
また本発明は、上記表示装置において、前記検出部は、前記投射光学系の光軸方向に対応する範囲で前記障害物を検出することを特徴とする。
この構成によれば、表示装置と表示面との間の障害物が検出された際に、検出された障害物に対応する部分の画像光を光軸方向に対応する範囲で部分的に遮光または減光することができる。
【０００８】
また本発明は、上記表示装置において、前記減光部は、前記投射光学系の光軸方向に複数層に配置された減光フィルターを備え、前記表示面に投射される前記画像光の減光率と、形状と、を前記複数層に配置された減光フィルターの組み合わせにより変更可能に構成されていることを特徴とする。
この構成によれば、表示面に投射される画像光の減光率と、形状と、を複数層に配置された減光フィルターの組み合わせにより変更することができるため、表示装置と表示面との間の障害物が検出された際に、検出された障害物に応じて、減光する部分の形状、及び／または、減光率を変更することができる。よって、例えば、表示装置と表示面との間の障害物に対して照り返しが発生しないように減光率を抑えることもできる。
【０００９】
また本発明は、上記表示装置において、前記減光部は、前記投射光学系が収容された筐体の外側に取り付けられたことを特徴とする。
この構成によれば、減光部を外付けとすることができ、表示装置が大型化するのを防ぐことができる。また、既存の表示装置に減光部を後付で容易に取り付けることができる。
【００１０】
また、上記目的を達成するために、本発明は、画像光を投射して表示面に画像を表示する表示装置の制御方法であって、前記表示面との間の障害物を検出し、前記画像光を部分的に遮光または減光する減光部を、検出した障害物に対応する部分の画像光を遮光または減光するように駆動することを特徴とする。
この構成によれば、表示装置と表示面との間の障害物が検出された際に、検出された障害物に対応する部分を部分的に減光することができる。よって、障害物に対応する部分以外は、画像光を遮光または減光することなく明るい表示を維持し、視認性を良好に保つことができる。
【００１１】
また、上記目的を達成するために、本発明は、画像光を投射して表示面に画像を表示する表示装置用の減光装置であって、前記表示面と前記表示装置との間に障害物が検出された際に、前記画像光を部分的に遮光または減光する減光部と、検出された前記障害物に対応する部分の画像光を遮光または減光するように前記減光部を駆動する減光駆動部と、を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、表示装置と表示面との間の障害物が検出された際に、検出された障害物に対応する部分を部分的に減光することができる。よって、障害物に対応する部分以外には、画像光を遮光または減光することなく明るい表示を維持し、視認性を良好に保つことができる。また、減光装置は、既存の表示装置の外側に取り付けて用いることもできる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、表示装置と表示面との間の障害物が検出された際に、検出された障害物に対応する部分を部分的に減光することができる。そして、障害物に対応する部分以外は、画像光を遮光または減光することなく明るい表示を維持し、視認性を良好に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るプロジェクターを構成する各部の機能ブロック図である。
【図２】検出部の検出の態様を示す図であり、（Ａ）はプロジェクターと表示面との間に障害物が侵入した状態を示す図、（Ｂ）はプロジェクターと表示面との間の障害物に対応する部分を検出する際の態様を示す図である。
【図３】減光部の構成を示す図であり、（Ａ）は減光フィルターの構成を示す図、（Ｂ）は減光フィルターの駆動範囲を示す図、（Ｃ）は減光フィルターの組み合わせ態様を示す図、（Ｄ）は減光フィルター部を示す図である。
【図４】減光部の配置態様を示す図であり、（Ａ）は減光部を１層に配置した態様を示す図、（Ｂ）は減光部を複数層に配置した態様を示す図である。
【図５】プロジェクターの動作を示すフローチャートである。
【図６】プロジェクターの適用範囲算出処理時の動作を示すフローチャートである。
【図７】第２の実施形態の減光部の構成を示す図であり、（Ａ）は減光部の構成を示す図、（Ｂ）は減光部の動作を示す図、（Ｃ）は減光部の配置態様を示す図である。
【図８】第３の実施形態の減光部の構成を示す図であり、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）は減光フィルターの構成を示す図、（Ｅ）は減光部の配置態様を示す図である。
【図９】第４の実施形態の減光部の構成を示す図であり、（Ａ）は減光フィルターの構成を示す図、（Ｂ）は減光フィルターの配置態様を示す図、（Ｃ）は減光フィルターの別の配置態様を示す図、（Ｄ）は減光部の配置態様を示す図である。
【図１０】別の実施形態のプロジェクターを構成する各部の機能ブロック図である。
【図１１】プロジェクターの外観斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、第１の実施形態に係る表示装置としてのプロジェクター１の全体構成を示すブロック図である。プロジェクター１は、パーソナルコンピューターや各種映像プレーヤー等の外部の画像供給装置（図示略）に接続され、この画像供給装置から入力される入力画像データＤに基づく画像をスクリーンＳＣ等の表示面に投射して表示する装置である。上記の画像供給装置としては、ビデオ再生装置、ＤＶＤ再生装置、テレビチューナー装置、ＣＡＴＶのセットトップボックス、ビデオゲーム装置等の映像出力装置、パーソナルコンピューター等が挙げられる。本実施形態では、画像供給装置から画像処理部１５に、動画像のデジタル画像データが入力画像データＤとして入力される場合を例に挙げて説明する。このデジタル画像データには、画像データ自体とともに、当該デジタル画像データのフォーマット（立体映像のフォーマットや、フレームレート等を含む）に関する情報が含まれる。プロジェクター１は、静止画像および動画像（映像）のいずれであっても表示可能である。
また、本実施形態では、スクリーンＳＣはほぼ直立しており、スクリーン面は矩形形状とされている。
【００１５】
プロジェクター１は、大きく分けて光学的な画像の形成を行う表示部４０（表示手段）と、この表示部４０により表示する画像を電気的に処理する画像処理系とからなる。表示部４０は、光源部４１、光変調装置４２、及び投射光学系４３から構成されている。光源部４１は、キセノンランプ、超高圧水銀ランプ、ＬＥＤ等からなる光源を備えている。また、光源部４１は、光源が発した光を光変調装置４２に導くリフレクター及び補助リフレクターを備えていてもよく、投射光の光学特性を高めるためのレンズ群（図示略）、偏光板、或いは光源が発した光の光量を光変調装置４２に至る経路上で低減させる調光素子等を備えたものであってもよい。
光変調装置４２は、光源部４１から射出された光を画像データに基づいて変調する変調手段に相当する。光変調装置４２は、液晶ライトバルブを用いた構成とする。光変調装置４２は、複数の画素をマトリクス状に配置した透過型液晶パネルを備え、これら複数の画素により画像を形成し、形成した画像によって光源が発した光を変調する。光変調装置４２は、後述する光変調装置駆動部１７によって駆動され、マトリクス状に配置された各画素における光の透過率を変化させることにより、画像を形成する。
【００１６】
投射光学系４３は、投射する画像の拡大・縮小および焦点の調整を行うズームレンズ、ズームの度合いを調整するズーム調整用モーター、フォーカスの調整を行うフォーカス調整用モーター等を備えている。投射光学系４３は、光変調装置４２で変調された光を、ズームレンズを用いてスクリーンＳＣ上に投射して結像させる。
表示部４０には、制御部１０の制御に従って投射光学系４３が備える各モーターを駆動する投射光学系駆動部１８、及び、制御部１０の制御に従って光源部４１が備える光源を駆動する光源駆動部１９が接続されている。
【００１７】
プロジェクター１の画像処理系は、プロジェクター１全体を統合的に制御する制御部１０を中心に構成される。プロジェクター１は、制御部１０が処理するデータや制御部１０が実行する制御プログラムを記憶した記憶部１１を備える。また、プロジェクター１は、リモコン５による操作を検出するリモコン受光部５２を備え、操作パネル５１及びリモコン受光部５２を介した操作を検出する入力処理部１３を備えている。
制御部１０は、記憶部１１に記憶された制御プログラムを読み出して実行することにより、プロジェクター１の各部を制御する。また、制御部１０は、記憶部１１が記憶する制御プログラムを実行することにより、障害物検出部（検出部）２１、投射制御部２２、及び、減光制御部２３の機能を実行する。
投射制御部２２は、入力処理部１３を介して入力される操作情報に基づいて、ユーザーが行った操作の内容を検出し、この操作に応じて画像処理部１５、光変調装置駆動部１７、光源駆動部１９を制御して、スクリーンＳＣに画像を投射させる。
【００１８】
プロジェクター１の本体には、ユーザーが操作を行うための各種スイッチ及びインジケーターランプを備えた操作パネル５１が配置されている。操作パネル５１は入力処理部１３に接続されており、入力処理部１３は、制御部１０の制御に従い、プロジェクター１の動作状態や設定状態に応じて操作パネル５１のインジケーターランプを適宜点灯或いは点滅させる。この操作パネル５１のスイッチが操作されると、操作されたスイッチに対応する操作信号が入力処理部１３から制御部１０に出力される。
また、プロジェクター１は、ユーザーが使用するリモコン５を有する。リモコン５は各種のボタンを備えており、これらのボタンの操作に対応して赤外線信号を送信する。プロジェクター１の本体には、リモコン５が発する赤外線信号を受光するリモコン受光部５２が配置されている。リモコン受光部５２は、リモコン５から受光した赤外線信号をデコードして、リモコン５における操作内容を示す操作信号を生成し、制御部１０に出力する。
【００１９】
画像処理部１５は、制御部１０の制御に従って、入力画像データＤを取得して、入力画像データＤについて、画像サイズや解像度、静止画像か動画像であるか、動画像である場合はフレームレート等の属性などを判定する。そして、画像処理部１５は、フレーム毎にフレームメモリー１６に画像を展開する。また、画像処理部１５は、取得した入力画像データＤの解像度が光変調装置４２の液晶パネルの表示解像度と異なる場合には解像度変換処理を行い、リモコン５や操作パネル５１の操作によりズームが指示された場合には拡大／縮小処理を行って、これらの処理後の画像をフレームメモリー１６に展開する。その後、画像処理部１５は、フレームメモリー１６に展開したフレーム毎の画像を表示信号として光変調装置駆動部１７に出力する。
【００２０】
また、プロジェクター１は、撮像部１２を備える。撮像部１２は、投射光学系４３が画像光を投射する方向、つまり投射光学系４３の光軸方向に対応する範囲を撮影するようにプロジェクター１に搭載されたデジタルカメラである。撮像部１２は、制御部１０の制御に従って撮影を実行し、撮影画像データを制御部１０に出力する。制御部１０は、撮像部１２が出力した撮影画像データを取得して、障害物検出部２１の機能により、撮影画像データを解析して、投射光学系４３の光軸方向に対応する範囲で、スクリーンＳＣとプロジェクター１との間に侵入した障害物を検出する。撮像部１２から出力される撮影画像データは、ＲＧＢやＹＵＶ等の形式で表されるものであっても良く、輝度成分のみを表すものであってもよい。撮像部１２が可視光以外の光（例えば赤外光）を撮影する構成であってもよい。また、撮像部１２を、プロジェクター１に外部接続されたデジタルカメラにより代替することも可能であり、デジタルカメラとプロジェクター１とを接続するインターフェイスとしてはＵＳＢ等の汎用インターフェイスを利用できるので、容易に実現可能である。
また、撮像部１２は、非可視光（赤外光など）を撮像可能な構成であっても良い。撮像部１２が、非可視光を撮像可能な場合には、ユーザーや、ユーザーがスクリーンＳＣ上で位置指示操作を行うのに用いる指示体等の物体にセンサーを取り付ける。そして、非可視光を用いてセンサーの位置情報を取得し、撮像部１２の撮影画像データを解析して、スクリーンＳＣとプロジェクター１との間に障害物が侵入しているかを検出しても良い。
【００２１】
障害物検出部２１の機能により、スクリーンＳＣとプロジェクター１との間に障害物が検出されると、制御部１０は、減光制御部２３の機能により、減光駆動部２６を制御して、減光部２５を駆動する。詳細については後述するが、減光制御部２３は、検出された障害物に対応する部分の画像光を遮光または減光するよう、減光部２５を駆動させる。減光駆動部２６は、図示は省略するが、モーターやアクチュエーター等の駆動装置を備え、この駆動装置により、減光部２５を駆動させる。減光部２５は、詳細については後述するが、光を遮光または減光するフィルターを備え、投射光学系４３から投射される画像光をフィルターを通すことで遮光または減光可能に構成されている。減光部２５は、減光駆動部２６により駆動され、障害物検出部２１で検出した障害物に対応する部分の画像光を部分的に遮光または減光するように構成されている。
【００２２】
図２は、スクリーンＳＣとプロジェクター１との間に人が障害物Ｏとして侵入した例を示す図である。図２（Ａ）は、撮像部１２により撮影された撮影画像を示し、当該撮影画像には、スクリーンＳＣ全体と、スクリーンＳＣとプロジェクター１との間に侵入した障害物Ｏが撮影されている。撮像部１２から撮影画像データが入力されると、制御部１０は、障害物検出部２１の機能により、撮影画像データを解析する。障害物検出部２１は、撮像部１２が出力する撮影画像データを所定の時間間隔で解析する構成であっても良い。そして、時間の経過に伴って撮影画像データ内に侵入した障害物Ｏの位置が変化する場合には、当該障害物Ｏは人であると判断する構成であっても良い。また、撮像部１２、或いは、障害物検出部２１が顔認識機能を有し、障害物Ｏが人であるか、或いは、物であるかを検出可能な構成であっても良い。
障害物検出部２１は、スクリーンＳＣ、或いは、スクリーンＳＣ上で画像が投射された投射範囲を複数に分割して、分割した各部分に障害物Ｏが入り込んでいるかを検出する。本実施形態では、制御部１０は、障害物検出部２１の機能により、図２（Ｂ）に示すように、スクリーンＳＣを縦横それぞれ３分割、つまり９分割して、各部に識別番号を付与し、各部に障害物Ｏがあるかを検出する例について説明する。
【００２３】
障害物検出部２１は、スクリーンＳＣを９つの減光範囲Ｒ１〜Ｒ９に分割し、各減光範囲Ｒ１〜Ｒ９にそれぞれ識別番号を付与する。障害物検出部２１は、減光範囲Ｒ１〜Ｒ９のうち、減光範囲Ｒ７，Ｒ８，Ｒ９に障害物Ｏが入り込んでいることを、撮影画像データから検出し、検出結果を減光制御部２３に出力する。減光制御部２３は、障害物Ｏに対応する減光範囲Ｒ７，Ｒ８，Ｒ９の部分の画像光を減光部２５により遮光または減光するべく、減光駆動部２６を制御して減光部２５を駆動する。
また、減光制御部２３は、減光部２５を通過する光の減光率を制御可能な構成であっても良い。そして、障害物検出部２１により、障害物Ｏは人であると検出された場合には、減光制御部２３は、スクリーンＳＣとプロジェクター１との間に侵入した人が感じる投射光の眩しさを低減するように、減光部２５を通過する光がより暗くなるように制御しても良い。
【００２４】
次に、減光部２５の構成について、図３及び図４を用いて説明する。減光部２５は、図３（Ａ）に示すように、駆動軸３１と、減光フィルター（フィルター）３２とを備えている。減光フィルター３２は、図３（Ｂ）に示すように、駆動軸３１の回転に伴って回転駆動可能に構成されている。減光フィルター３２は、駆動軸３１を回転させることで、駆動軸３１から垂下する全閉位置Ｐ１、或いは、駆動軸３１から水平方向に延びる全開位置Ｐ２に配置することができる。減光フィルター３２は、所定の透過率（減光率）を有するフィルターである。
減光フィルター３２は、各減光範囲Ｒ１〜Ｒ９に対応する部分の画像光を遮光または減光する大きさに形成されている。駆動軸３１には、図３（Ｃ）に示すように、減光範囲Ｒ１〜Ｒ３のいずれかを減光する減光フィルター３２Ａ、減光範囲Ｒ４〜Ｒ６のいずれかを減光する減光フィルター３２Ｂ、或いは、減光範囲Ｒ７〜Ｒ９のいずれかを減光する減光フィルター３２Ｃのいずれかが取り付けられる。そして、減光フィルター３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃは、図３（Ｄ）に示すように、横並びに並べて配置され、減光フィルター群３０が構成される。
【００２５】
減光部２５は、図４（Ａ）に示すように、減光フィルター３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃを横並びに並べた減光フィルター群３０を、上段、中段、下段の３段に並べて構成されていても良い。減光部２５は、投射光学系４３と、スクリーンＳＣとの間に配置されて、スクリーンＳＣに投射される画像光を減光または減光するように構成されている。そして、減光部２５は横並びに配置された減光フィルター３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃを、上段、中段、下段の３段に並べて配置することで、各減光範囲Ｒ１〜Ｒ９に対応する部分の画像光を減光または減光することができる。
図２（Ｂ）に示すように、減光範囲Ｒ７，Ｒ８，Ｒ９に障害物Ｏが入り込んでいることが検出された場合には、減光部２５は、上段、中段、下段の減光フィルター群３０の減光フィルター３２Ｃがそれぞれ全閉位置Ｐ１に駆動され、減光フィルター３２Ａ，３２Ｂがそれぞれ全開位置Ｐ２に駆動される。これにより、障害物Ｏが入り込んだ減光範囲Ｒ７，Ｒ８，Ｒ９に対応する部分の画像光が遮光または減光される。そして、減光範囲Ｒ１〜Ｒ６に対応する部分の画像光は明るいままスクリーンＳＣに投射される。
【００２６】
また、減光部２５は、図４（Ｂ）に示すように、横並びに配置された減光フィルター３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃを、上段、中段、下段の３段に並べて配置した減光ユニット２５Ａ，２５Ｂを、光軸方向に複数層に並べて構成されていても良い。そして、減光ユニット２５Ａと、減光ユニット２５Ｂと、に用いられる減光フィルター３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃの透過率を各層で違う構成としても良い。この構成によれば、例えば、一層目の減光ユニット２５Ａで３０％減光でき、２層目の減光ユニット２５Ｂで５０％減光できる構成とすることができる。そして、所定減光範囲Ｒ１〜Ｒ２に対して、減光ユニット２５Ａ，２５Ｂを共に全閉位置Ｐ１に駆動する、あるいは、減光ユニット２５Ａ，２５Ｂのどちらか一方を全閉位置Ｐ１に駆動する。これにより、所定の減光範囲Ｒ１〜Ｒ２に投射される画像光を３０％、５０％、或いは、８０％に減光することができる。このように、減光部２５は、複数層に配置された減光フィルター３２の組み合わせにより、スクリーンＳＣに投射される画像光の減光率と、形状と、を変更可能に構成されている。
この構成によれば、投射光学系４３とスクリーンＳＣとの間の障害物Ｏが人の場合には、投射光の眩しさが低減されるように、減光率を高くして、画像光がより暗くなる処理を減光部２５の機械的な動作により行うことができる。また、投射光学系４３とスクリーンＳＣとの間の障害物Ｏが物の場合には、投射光の障害物Ｏにより照り返しが低減されるように、減光率を変える処理を行うことができる。
【００２７】
次に、プロジェクター１の動作について、図５及び図６を参照して説明する。
図５は、プロジェクター１とスクリーンＳＣとの間に障害物Ｏが侵入した際のプロジェクター１の動作を示すフローチャートである。図６は、障害物検出部２１が検出した障害物Ｏに対して、画像光を遮光または減光する適用範囲を算出する処理を行う際のプロジェクター１の動作を示すフローチャートである。
プロジェクター１は、ユーザーの操作パネル５１或いはリモコン５に対する操作で、減光部２５を駆動させる減光機能をオン／オフすることができる。制御部１０は、画像光をスクリーンＳＣに投射するとき、この減光機能がオンに設定されているか否かを判定する（ステップＳ１）。減光機能がオフに設定されている場合には（ステップＳ１：Ｎｏ）、制御部１０は、減光機能に関する動作を終了する。
【００２８】
減光機能がオンに設定されている場合には（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、制御部１０は、撮像部１２から撮影画像データをリアルタイムに取得して、障害物検出部２１の機能により、プロジェクター１とスクリーンＳＣとの間に侵入した障害物の検出を行う（ステップＳ２）。次に、制御部１０は、検出した障害物に対応する、減光を適用する適用範囲を算出する処理を行う（ステップＳ３）。なお、適用範囲算出処理は、障害物検出部２１の機能として行われる構成であっても良いし、或いは、減光制御部２３の機能として行われる構成であっても良い。また、適用範囲算出処理については、後に詳述する。
減光を適用する適用範囲を算出する処理が終了した後、制御部１０は、減光制御部２３の機能により、減光フィルター３２の駆動量を算出する（ステップＳ４）。減光フィルター３２の駆動量は、例えば、上述したように、減光部２５が、複数層に配置された減光ユニット２５Ａ，２５Ｂを備えた場合等に画像光の減光率を障害物に応じて適宜に調整すべく算出される。
【００２９】
そして、制御部１０は減光制御部２３の機能により、減光駆動部２６を制御し、減光部２５の各減光フィルター３２を駆動する（ステップＳ５）。この時、制御部１０は、ステップＳ３で算出した適用範囲に対応する減光フィルター３２を、ステップＳ４で算出した駆動量により駆動し、障害物検出部２１で検出した障害物に対応する部分の画像光を、障害物に応じた減光量で減光する。
この構成によれば、プロジェクター１の投射中に、プロジェクター１と、スクリーンＳＣとの間に入り込んだ人が投射光を除き込んだ際に感じる眩しさを低減するように画像光を減光することができる。また、プロジェクター１の投射中に、プロジェクター１と、スクリーンＳＣとの間に物が入り込んだ場合には、投射光の照り返しが発生しない様にすることができる。また、スクリーンＳＣに投射される画像光のうち、障害物に対応する部分の画像光を減光し、減光しない部分では、明るい表示をそのまま表示し続けることができる。
【００３０】
次に、適用範囲算出処理について、図６のフローチャートを用いて説明する。
適用範囲算出処理を行う際、制御部１０は、まず、障害物検出部２１の機能によりスクリーンＳＣを複数の減光範囲に分割して、各減光範囲に識別番号を付与する（ステップＳ３１）。次に、制御部１０は、減光部２５を駆動させる減光機能がオンに設定されているか否かを判定する（ステップＳ３２）。減光機能がオフに設定されている場合には（ステップＳ３２：Ｎｏ）、制御部１０は、動作を終了する。
減光機能がオンに設定されている場合には（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）、制御部１０は、識別番号を付与した全ての減光範囲の各々について、障害物が侵入しているか否かのチェックが終了したか否かを判定する（ステップＳ３３）。全ての減光範囲をチェックしたと判定した場合（ステップＳ３３：Ｙｅｓ）、制御部１０は、動作を終了する。
【００３１】
全ての減光範囲に対するチェックが終了していない（ステップＳ３３：Ｎｏ）と判定すると、制御部１０は、未だチェックが済んでいない減光範囲に対して個別に障害物の侵入があるか否かを順次判定する（ステップＳ３４）。詳述すると、制御部１０は、障害物検出部２１の機能により、撮像部１２からの撮影画像データを、減光範囲に対応させて個別範囲に分割し、分割した個別範囲内に障害物の侵入があるか否かを各々判定する（ステップＳ３４）。制御部１０は、複数の個別範囲の各々を、所定の順序でチェックし、チェックが終了した個別範囲についてチェック済みのフラグを立てる、或いは、チェックが終了した個別範囲に対応する識別番号をチェック済みとして記憶する。
個別範囲内に障害物の侵入がないと判定した場合には（ステップＳ３４：Ｎｏ）、制御部１０は、ステップＳ３３に戻り、全ての個別範囲について障害物の侵入があるか否かのチェックが終了したか否かを判定する。個別範囲内に障害物の侵入があると判定した場合（ステップＳ３４：Ｙｅｓ）、制御部１０は、当該個別範囲のフィルター駆動フラグをオンにする（ステップＳ３５）。制御部１０は、全ての個別範囲について障害物の侵入があるか否かのチェックが終了するまで、ステップＳ３３〜ステップＳ３５の動作を繰り返す。
【００３２】
例えば、図２（Ｂ）に示すように、減光範囲Ｒ７，Ｒ８，Ｒ９に障害物Ｏが入り込んでいる場合には、減光範囲Ｒ７，Ｒ８，Ｒ９に対応する個別範囲のフィルター駆動フラグがオンになる。制御部１０は、減光制御部２３の機能により、適用範囲算出処理においてフィルター駆動フラグがオンに設定された個別範囲に対応する部分の画像光を遮光または減光するように減光部２５を制御する。
【００３３】
＜第２実施形態＞
図７は、第２の実施形態に係るプロジェクター１の減光部２５Ｃを示す図である。なお、この第２の実施形態において、減光部２５Ｃ以外の構成は、上述した第１の実施形態と同様であり、その説明を省略する。
減光部２５Ｃは、図７（Ａ）に示すように、個々にスライド（平行移動）可能な複数の矩形型フィルター（減光フィルター）３３から構成される減光ユニット３４を備える。各矩形型フィルター３３は、制御部１０の制御に基づいて、減光駆動部２６により駆動される。矩形型フィルター３３は、減光範囲Ｒ１〜Ｒ９の各々に対応し、各減光範囲Ｒ１〜Ｒ９のいずれかに対応する部分の画像光を遮光または減光可能に構成されている。各矩形型フィルター３３は、障害物検出部２１で検出した障害物に対応する部分の画像光を遮光または減光するように、図７（Ｂ）に示すように、減光駆動部２６により駆動される。
【００３４】
減光部２５Ｃは、プロジェクター１の投射光学系４３と、スクリーンＳＣとの間に配置される。減光部２５Ｃは、図７（Ｃ）に示すように、減光範囲Ｒ１〜Ｒ９の各々に対応する複数の矩形型フィルター３３を備えた減光ユニット３４が、投射光学系４３の光軸方向に複数層に並べられている構成であっても良い。そして、減光ユニット３４Ａと、減光ユニット３４Ｂと、に用いられる矩形型フィルター３３の透過率を各層で違う構成としても良い。
【００３５】
＜第３実施形態＞
図８は、第３の実施形態に係るプロジェクター１の減光部２５Ｄを示す図である。なお、この第３の実施形態において、減光部２５Ｄ以外の構成は、上述した第１の実施形態と同様であり、その説明を省略する。
図８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）は、減光部２５Ｄで用いられる切抜型フィルター(減光フィルター)３５（３５Ａ〜３５Ｄ）の例を示す図である。切抜型フィルター３５は、矩形形状の減光フィルターの内側部分が所定の形状で切抜かれている。減光部２５Ｄは、図８（Ｅ）に示すように、切抜型フィルター３５を、投射光学系４３と、スクリーンＳＣとの間に、投射光学系４３の光軸方向に複数層並べて配置して構成される。減光部２５Ｄは、投射光学系４３と、スクリーンＳＣとの間に配置する切抜型フィルター３５の切抜形状や、層の数を適宜に変更可能に構成される。これにより、減光部２５Ｄは、スクリーンＳＣに投射される画像光の減光率と、形状と、を複数層に配置された切抜型フィルター３５の組み合わせにより変更可能に構成されている。
切抜型フィルター３５は、例えば、プロジェクター１の内部で、減光駆動部２６により水平方向に移動可能に構成され、水平方向から投射光学系４３の前方に、抜き差しされる構成であっても良い。
【００３６】
＜第４実施形態＞
図９は、第４の実施形態に係るプロジェクター１の減光部２５Ｅを示す図である。なお、この第４の実施形態において、減光部２５Ｅ以外の構成は、上述した第１の実施形態と同様であり、その説明を省略する。
減光部２５Ｅは、図９（Ａ）に示すように、透明な板材から形成された円板部３７に、様々な形状の減光フィルター３８（３８Ａ〜３８Ｄ）が、円板部３７の周方向に並べて取り付けられた減光ユニット３６を備えている。減光ユニット３６は、回転軸Ｘを中心に図中矢印方向に回転可能に構成されている。減光部２５Ｅは、減光ユニット３６を回転させて、プロジェクター１と、スクリーンＳＣとの間に検出された障害物に対応する減光フィルター３８を、投射光学系４３の前に配置する構成である。
【００３７】
減光部２５Ｅは、スクリーンＳＣの減光範囲Ｒ１〜Ｒ９の各々を減光可能なように、複数の減光ユニット３６を組み合わせて構成されていても良い。減光部２５Ｅは、例えば、図９（Ｂ）に示すように、４つの減光ユニット３６を、隣接する減光ユニット３６の一部が重なるように、スクリーンＳＣの右上、右下、左上、左下に対応する位置に配置し、減光範囲Ｒ１〜Ｒ９の各々を減光可能なように構成されていても良い。また、減光部２５Ｅは、図９（Ｃ）に示すように、スクリーンＳＣの対角線上の角部に対応する位置近傍に回転軸Ｘが来るように配置した２つの減光ユニット３６により構成されていても良い。図９（Ｂ）、或いは、図９（Ｃ）で示した減光部２５Ｅでは、各減光ユニット３６を回転させて、種々の形状の減光フィルター３８を所定の位置に配置する。そして、必要に応じて隣接する減光ユニット３６の減光フィルター３８同士を重なり合わせることで、スクリーンＳＣに投射される画像光の減光率と、形状と、が変更可能に構成されている。
【００３８】
また、減光部２５Ｅは、図９（Ｄ）に示すように、図９（Ｂ）、或いは、図９（Ｃ）に示したように配置された減光ユニット３６を、投射光学系４３の光軸方向に複数層並べて配置する構成であっても良い。この構成によれば、複数層に配置された減光ユニット３６の組み合わせにより、スクリーンＳＣに投射される画像光の減光率と、形状と、をプロジェクター１と、スクリーンＳＣとの間に検出された障害物に対応させて変更することができる。
【００３９】
なお、上述の実施形態１〜４は、減光駆動部２６、及び、減光部２５がプロジェクター１に内蔵されている構成としたが、これに限らず、減光駆動部２６、及び、減光部２５は、プロジェクター１に外付け可能な構成としても良い。図１０は、プロジェクター１と、プロジェクター1に外付け可能な減光装置６０と、を構成する各部の機能ブロック図であり、図１１は、プロジェクター１に減光装置６０を外付けした例を示す外観斜視図である。
プロジェクター１は、減光駆動部２６、及び、減光部２５が内蔵されてない構成以外は、上述した第１の実施形態と同様であり、図に同一の符号を付し、その説明を省略する。
減光装置６０は、減光駆動部２６と、減光部２５とを備えて構成される。減光駆動部２６は、プロジェクター１の制御部１０の制御に基づいて、減光部２５を駆動する。
【００４０】
減光装置６０は、図１１に示すように、プロジェクター１の外側に、プロジェクター１の投射光学系４３に被せるようにして取り付けられる。減光装置６０は、減光部２５が、プロジェクター１の投射光学系４３と、スクリーンＳＣとの間に配置され、スクリーンＳＣに投射される画像光を部分的に減光または減光するように構成されている。減光装置６０の減光部２５は、上述した実施形態１〜４のいずれの構成とすることもできる。
このように、減光駆動部２６、及び、減光部２５を備えた減光装置６０をプロジェクター１に外付けすることができる構成としたため、既存のプロジェクターにも、容易に取り付けて使用することができる。
【００４１】
以上説明したように、本発明を適用した実施形態によれば、画像光によりスクリーンＳＣに画像を表示するプロジェクター１であって、スクリーンＳＣとの間の障害物を検出する障害物検出部２１と、画像光を部分的に遮光または減光する減光部２５と、障害物検出部２１で検出した障害物に対応する部分の画像光を遮光または減光するように減光部２５を駆動する減光駆動部２６と、を備えた。この構成によれば、プロジェクター１と、スクリーンＳＣとの間の障害物が検出された際に、検出された障害物に対応する部分を部分的に遮光または減光することができる。よって、障害物に対応する部分以外は、画像光を遮光または減光することなく、明るい表示を維持できる。
【００４２】
また、減光部２５は、画像光をスクリーンＳＣに投射する投射光学系４３と、スクリーンＳＣとの間に配置される。この構成によれば、プロジェクター１とスクリーンＳＣとの間に障害物が検出された際に、検出された障害物に対応する部分のみを部分的に遮光または減光することができ、画像光全体が遮光または減光されることがない。
【００４３】
また、障害物検出部２１は、投射光学系４３の光軸方向に対応する範囲で障害物を検出する。この構成によれば、プロジェクター１とスクリーンＳＣとの間の障害物が検出された際に、検出された障害物に対応する部分の画像光を光軸方向に対応する範囲で複雑な算出処理をすることなく、部分的に遮光または減光することができる。
【００４４】
また、減光部２５は、投射光学系４３の光軸方向に複数層に配置された減光フィルター３２、を備え、スクリーンＳＣに投射される画像光の減光率と、形状と、を複数層に配置された減光フィルター３２の組み合わせにより変更可能に構成されている。この構成によれば、プロジェクター１とスクリーンＳＣとの間の障害物が検出された際に、検出された障害物に応じて、減光する部分の形状、及び／または、減光率を変更することができる。これにより、例えば、プロジェクター１と、スクリーンＳＣとの間の障害物が人である場合は、投射光を覗き込んで目を傷めないように、より暗くなる減光処理を行うことができる。また、プロジェクター１と、スクリーンＳＣとの間の障害物が物である場合は、画像光に対して照り返しが発生しないように減光率を調整することもできる。また、プロジェクター１と、スクリーンＳＣとの間の障害物の形状に応じて、画像被有の形状を変更することができ、障害物が無い部分では、明るい表示をそのまま表示し続けることができる。
【００４５】
また、減光部２５は、投射光学系４３が収容されたプロジェクター１の筐体の外側に取り付けられた構成であっても良い。この構成によれば、減光部２５を外付けとすることができるため、プロジェクター１が大型化するのを防ぐことができる。また、既存のプロジェクター１に減光部２５を後付で容易に取り付けることができる。
【００４６】
なお、上記各実施形態は本発明を適用した具体的態様の例に過ぎず、本発明を限定するものではなく、上記各実施形態とは異なる態様として本発明を適用することも可能である。例えば、撮像部１２は、非可視光（赤外光など）を撮像可能な構成であっても良く、非可視光を撮像可能な場合には、指示体が非可視光を射出して、撮像部１２が指示体から射出された非可視光を撮像する構成や、指示体７０が非可視光を反射可能な反射部を備えており、制御部１０の制御によってプロジェクター１からスクリーンＳＣに対して非可視光を投射し、指示体の反射部によって反射された非可視光を撮像部１２によって撮像する構成等を採用することができる。
【００４７】
また、上記実施形態では、プロジェクター１とスクリーンＳＣとの間に減光部２５を配置する構成として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、光を部分的に遮断する減光部材を光源部４１と光変調装置４２との間に設けられるレンズアレイ部分に設けて、光源部４１の光路を部分的に遮断して、障害物に対応する部分の画像光を遮光または減光する構成であっても良い。
【００４８】
また、上記実施形態では、光源が発した光を変調する手段として、光変調装置４２がＲＧＢの各色に対応した３枚の透過型の液晶パネルを用いた構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、反射型の液晶パネルを用いてもよいし、ＲＧＢの各色に対応する３枚のデジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）を用いた方式、１枚のＤＭＤとカラーホイールを組み合わせた方式等により構成してもよい。ここで、表示部として１枚の液晶パネルまたはＤＭＤを用いる場合には、クロスダイクロイックプリズム等の合成光学系に相当する部材は不要である。また、液晶パネル及びＤＭＤ以外にも、光源が発した光を変調可能な構成であれば問題なく採用できる。さらに、スクリーンＳＣの背面側から画像光を投射する背面投射型のプロジェクターとしてもよい。
【００４９】
また、図１または図１０に示したプロジェクター１の各機能部は、ハードウェアとソフトウェアとの協働により実現される機能的構成を示すものであって、具体的な実装形態は特に制限されない。従って、必ずしも各機能部に個別に対応するハードウェアが実装される必要はなく、一つのプロセッサーがプログラムを実行することで複数の機能部の機能を実現する構成とすることも勿論可能である。また、上記実施形態においてソフトウェアで実現されている機能の一部をハードウェアで実現してもよく、あるいは、ハードウェアで実現されている機能の一部をソフトウェアで実現してもよい。その他、プロジェクター１及び減光装置６０の他の各部の具体的な細部構成についても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変更可能である。
また、上記実施形態において記憶部１１が記憶していた制御プログラムを、プロジェクター１が通信ネットワークを介して接続された他の装置からダウンロードして実行してもよいし、可搬型の記録媒体に制御プログラムを記録して、この記録媒体から上記各プログラムを読み取って実行する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１…プロジェクター（表示装置）、１０…制御部、１２…撮像部、１５…画像処理部、１６…フレームメモリー、１７…光変調装置駆動部、１８…投射光学系駆動部、１９…光源駆動部、２１…障害物検出部（検出部）、２２…投射制御部、２３…減光制御部、２５、２５Ｃ、２５Ｄ、２５Ｅ…減光部、２６…減光駆動部、３０…減光フィルター群、３２、３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ…減光フィルター、２５Ａ、２５Ｂ、３４、３４Ａ、３４Ｂ、３６、３８…減光ユニット（減光フィルター）、４０…表示部、４１…光源部、４２…光変調装置、４３…投射光学系、４５…減光部、６０…減光装置、ＳＣ…スクリーン（表示面）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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