(57)【要約】【課題】複数のプロジェクタの投射映像を重ね合わせて表示しても、正しく情報の伝送が可能である。【解決手段】プロジェクタ光源変調装置は、映像信号及び垂直同期信号に基づいて、出力光をオン／オフ制御する信号と、通信用変調コードを重畳するタイミングと重畳すべき情報のフレームを示す信号を発生する変調信号発生回路と、半導体レーザーから波長変換素子を介して出力される出力光を変調して出力する光変調素子とをそれぞれ備えた複数のプロジェクタを備える。垂直同期信号の任意の周期においてその幅を変更してフレーム同期付き垂直同期信号を発生して各変調信号発生回路に出力する同期信号発生回路をさらに備え、変調信号発生回路は、映像信号及びフレーム同期付き垂直同期信号に基づいて、出力光をオン／オフ制御する信号と、通信用変調コードを重畳するタイミングと重畳すべき情報のフレームを示す信号を発生する。【選択図】図１
2019219530.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号及び垂直同期信号に基づいて、出力光をオン／オフ制御する信号と、通信用変調コードを重畳するタイミングと重畳すべき情報のフレームを示す信号を発生する変調信号発生回路と、
通信用変調コードを重畳するタイミングと重畳すべき情報のフレームを示す信号と、前記通信用変調コードとに基づいて、光源をオン／オフ制御する信号を発生する通信用変調器と、
前記光源をオン／オフ制御する信号に従って半導体レーザーを駆動する半導体レーザー駆動回路と、
前記半導体レーザーからの出力光を波長変換して出力する波長変換素子と、
前記波長変換素子からの出力光を、光をオン／オフ制御する信号に従って変調して出力する光変調素子とをそれぞれ備えた複数のプロジェクタを備えたプロジェクタ光源変調装置であって、
前記垂直同期信号に基づいて、前記垂直同期信号の任意の周期において前記垂直同期信号の幅を変更することにより、フレーム同期付き垂直同期信号を発生して前記各変調信号発生回路に出力する同期信号発生回路をさらに備え、
前記変調信号発生回路は、映像信号及び前記フレーム同期付き垂直同期信号に基づいて、出力光をオン／オフ制御する信号と、通信用変調コードを重畳するタイミングと重畳すべき情報のフレームを示す信号を発生する
プロジェクタ光源変調装置。
【請求項２】
請求項１記載の複数のプロジェクタと、
請求項１記載の同期信号発生回路とを備える
投写型映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、プロジェクタ光源変調装置と、当該プロジェクタ光源変調装置を備えた投写型映像表示装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、複数のサブフレームを用いて輝度変調を行う映像表示装置に、情報を重畳する映像表示方法を開示する。この映像表示方法は、輝度変調を行う複数のサブフレームのうち、少なくとも１つのサブフレームをオン／オフ変調し情報を重畳するとともに、そのサブフレームの輝度を、情報が重畳されて輝度低下する値を考慮した値とする、これにより、情報重畳によるサブフレームの輝度変化を補正して、良好な階調表現が可能な映像表示方法を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５６０８８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、映像を投射するプロジェクタの光源輝度変調によって、投影する映像に情報を重畳し、その映像を撮像するカメラを備えたスマートホン等の電子機器が、その映像内の情報を読み取ることにより、プロジェクタが表示する映像と、伝送する情報を関連付けすることが可能な装置において、複数のプロジェクタの投射映像を重ね合わせて表示しても、正しく情報の伝送が可能なプロジェクタ光源変調装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様にかかるプロジェクタ光源変調装置は、
映像信号及び垂直同期信号に基づいて、出力光をオン／オフ制御する信号と、通信用変調コードを重畳するタイミングと重畳すべき情報のフレームを示す信号を発生する変調信号発生回路と、
通信用変調コードを重畳するタイミングと重畳すべき情報のフレームを示す信号と、前記通信用変調コードとに基づいて、光源をオン／オフ制御する信号を発生する通信用変調器と、
前記光源をオン／オフ制御する信号に従って半導体レーザーを駆動する半導体レーザー駆動回路と、
前記半導体レーザーからの出力光を波長変換して出力する波長変換素子と、
前記波長変換素子からの出力光を、光をオン／オフ制御する信号に従って変調して出力する光変調素子とをそれぞれ備えた複数のプロジェクタを備えたプロジェクタ光源変調装置であって、
前記垂直同期信号に基づいて、前記垂直同期信号の任意の周期において前記垂直同期信号の幅を変更することにより、フレーム同期付き垂直同期信号を発生して前記各変調信号発生回路に出力する同期信号発生回路をさらに備え、
前記変調信号発生回路は、映像信号及び前記フレーム同期付き垂直同期信号に基づいて、出力光をオン／オフ制御する信号と、通信用変調コードを重畳するタイミングと重畳すべき情報のフレームを示す信号を発生する。
【発明の効果】
【０００６】
本開示におけるプロジェクタ光源変調装置によれば、映像を投射するプロジェクタの光源輝度変調によって、投影する映像に情報を重畳し、その映像を撮像するカメラを備えた電子機器が、その映像内の情報を読み取ることにより、プロジェクタが表示する映像と、伝送する情報を関連付けすることが可能な装置において、複数のプロジェクタの投射映像を重ね合わせて表示しても、正しく情報の伝送が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施の形態におけるプロジェクタ光源変調装置の構成例を示すブロック図
【図２】図１のプロジェクタ光源変調装置の各部の信号を示すタイミングチャート
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【０００９】
なお、発明者は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
【００１０】
（実施の形態）
以下、図１〜図２を参照して、実施の形態を説明する。
【００１１】
［１−１．構成］
本実施の形態は、映像を投射するプロジェクタの光源輝度変調によって、投影する映像に情報を重畳し、その映像を撮像するカメラを備えた例えばスマートホン等の電子機器５００（図１）が、その映像内の情報を読み取ることにより、プロジェクタ２００，３００が表示する映像と、伝送する情報を関連付けすることが可能な装置に関する。
【００１２】
本実施の形態では、特に、映像を投射するプロジェクタの光源輝度変調によって、投影する映像に情報を重畳し、その映像を撮像するカメラを備えた例えばスマートホン等の電子機器５００（図１）が、その映像内の情報を読み取ることにより、プロジェクタ２００，３００が表示する映像と、伝送する情報を関連付けすることが可能な装置において、複数のプロジェクタ２００，３００の投射映像を重ね合わせて表示しても、正しく情報の伝送が可能なプロジェクタ光源変調装置（図１）を提供する。
【００１３】
図１は、実施の形態におけるプロジェクタ光源変調装置の構成例を示すブロック図である。図１において、実施の形態におけるプロジェクタ光源変調装置は、垂直同期信号発生回路１００と、２個のプロジェクタ２００，３００とを備えて構成される。なお、図１において、図示の便宜上、２個のスクリーン２８０を図示しているが、これらのスクリーン２８０は同一の場所に位置する同一のスクリーンである。
【００１４】
図１において、同期信号発生回路１００は、外部装置から入力される垂直同期信号に基づいて、当該垂直同期信号の任意の周期において当該垂直同期信号の矩形パルス幅を変更することで、変更された矩形パルス幅ｔ１，ｔ２（図２）によりフレーム同期信号を内蔵させた、フレーム同期付き垂直同期信号を発生して、プロジェクタ２００の変調信号発生回路２７０及びプロジェクタ３００の変調信号発生回路３７０に出力する。
【００１５】
プロジェクタ２００は、半導体レーザー２１０と、波長変換素子２２０と、光変調素子２３０と、投射レンズ２４０と、半導体レーザー駆動回路２５０と、通信用変調器２６０と、変調信号発生回路２７０とを備えて構成される。
【００１６】
プロジェクタ２００において、変調信号発生回路２７０は、図２に示すように、外部装置から入力される映像信号に基づいてレーザー光をオン／オフ制御する信号を発生して光変調素子２３０に出力するとともに、同期信号発生回路１００から入力されるフレーム同期付き垂直同期信号に基づいて、通信用の変調コードを重畳するタイミングと重畳すべき情報のフレームを示す信号を発生して通信用変調器２６０に出力する。通信用変調器２６０は、通信用の変調コードを重畳するタイミングと重畳すべき情報のフレームを示す信号と、通信用変調コードとに基づいて、重畳すべき情報のフレームに従ってかつ重畳するタイミングにおいて通信用変調コードに対応する情報により光源をオン／オフ制御する信号を発生して半導体レーザー駆動回路２５０に出力する。半導体レーザー駆動回路２５０は、半導体レーザー２１０の光源をオン／オフ制御する信号に従って、半導体レーザー２１０を駆動することで、半導体レーザー２１０からの出力光がオン／オフされる。波長変換素子２２０は、半導体レーザー２１０の出力光を所定の波長変換方法により、波長変換して光変調素子２３０に出力する。光変調素子２３０は、波長変換素子２２０からの出力光を、光をオン／オフ制御する信号に従って変調し、変調された出力光が投射レンズ２４０を介してスクリーン２８０において映像２９０として投影される。
【００１７】
また、プロジェクタ３００は、半導体レーザー３１０と、波長変換素子３２０と、光変調素子３３０と、投射レンズ３４０と、半導体レーザー駆動回路３５０と、通信用変調器３６０と、変調信号発生回路３７０とを備えて構成される。
【００１８】
プロジェクタ３００において、変調信号発生回路３７０は、図２に示すように、外部装置から入力される映像信号に基づいてレーザー光をオン／オフ制御する信号を発生して光変調素子３３０に出力するとともに、同期信号発生回路１００から入力されるフレーム同期付き垂直同期信号に基づいて、通信用の変調コードを重畳するタイミングと重畳すべき情報のフレームを示す信号を発生して通信用変調器３６０に出力する。通信用変調器３６０は、通信用の変調コードを重畳するタイミングと重畳すべき情報のフレームを示す信号と、通信用変調コードとに基づいて、重畳すべき情報のフレームに従ってかつ重畳するタイミングにおいて通信用変調コードに対応する情報により光源をオン／オフ制御する信号を発生して半導体レーザー駆動回路３５０に出力する。半導体レーザー駆動回路３５０は、半導体レーザー３１０の光源をオン／オフ制御する信号に従って、半導体レーザー３１０を駆動することで、半導体レーザー３１０からの出力光がオン／オフされる。波長変換素子３２０は、半導体レーザー３１０の出力光を所定の波長変換方法により、波長変換して光変調素子３３０に出力する。光変調素子３３０は、波長変換素子３２０からの出力光を、光をオン／オフ制御する信号に従って変調し、変調された出力光が投射レンズ３４０を介してスクリーン２８０において映像３９０として投影される。
【００１９】
［１−２．動作］
以上のように構成されたプロジェクタ光源変調装置について、その動作を以下説明する。
【００２０】
同期信号発生回路１００は、外部装置から入力される垂直同期信号に基づいて、当該垂直同期信号の任意の周期において当該垂直同期信号の矩形パルス幅を変更することで、変更された矩形パルス幅ｔ１，ｔ２（図２）によりフレーム同期信号を内蔵させた、フレーム同期付き垂直同期信号を発生して、プロジェクタ２００の変調信号発生回路２７０及びプロジェクタ３００の変調信号発生回路３７０に出力する。ここで、各垂直同期信号に同期してフレーム同期付き垂直同期信号の矩形パルスが発生されるが、重畳する情報のフレームの先頭で、その矩形パルスの幅をｔ１とし、その他の矩形パルスの幅をｔ２とする。
【００２１】
各プロジェクタ２００，３００において、変調信号発生回路２７０，３７０はそれぞれ、図２に示すように、外部装置から入力される映像信号に基づいてレーザー光をオン／オフ制御する信号を発生して光変調素子２３０，３３０に出力するとともに、同期信号発生回路１００から入力されるフレーム同期付き垂直同期信号に基づいて、通信用の変調コードを重畳するタイミングと重畳すべき情報のフレームを示す信号を発生して通信用変調器２６０，３６０に出力する。通信用変調器２６０，３６０はそれぞれ、通信用の変調コードを重畳するタイミングと重畳すべき情報のフレームを示す信号と、通信用変調コードとに基づいて、重畳すべき情報のフレームに従ってかつ重畳するタイミングにおいて通信用変調コードに対応する情報により光源をオン／オフ制御する信号を発生して半導体レーザー駆動回路２５０，３６０に出力する。半導体レーザー駆動回路２５０，３５０はそれぞれ、半導体レーザー２１０，３１０の光源をオン／オフ制御する信号に従って、半導体レーザー２１０，３１０を駆動することで、半導体レーザー２１０，３１０からの出力光がオン／オフされる。波長変換素子２２０，３２０はそれぞれ、半導体レーザー２１０，３１０の出力光を所定の波長変換方法により、波長変換して光変調素子２３０，３３０に出力する。光変調素子２３０，３３０はそれぞれ、波長変換素子２２０，３２０からの出力光を、光をオン／オフ制御する信号に従って変調し、変調された出力光が投射レンズ２４０，３４０を介して同一のスクリーン２８０において画像２９０，３９０として投影される。
【００２２】
プロジェクタ２００，３００の出力光に重畳する一連の情報は、垂直同期信号の１周期で送信することが通常できないため、図２に示すように、Ｎ回の垂直同期信号期間にわたって送信する。すなわち、情報の１フレームでＮ個の垂直同期信号が存在する。従って、本実施の形態では、各垂直同期信号に同期してフレーム同期付き垂直同期信号の矩形パルスが発生されるが、重畳する情報のフレームの先頭で、その矩形パルスの幅をｔ１とし、その他の矩形パルスの幅をｔ２とする。
【００２３】
図２に示すように、映像を投射するプロジェクタ２００，３００の光源輝度変調によって、投影する映像に情報を重畳し、その情報を含む映像を撮像するカメラを備えた例えばスマートホン等の電子機器５００がその映像内の情報を読み取ることにより、プロジェクタ２００，３００がそれぞれ表示する映像２９０，３９０と、伝送する情報を関連付けすることができる。ここで、２台のプロジェクタ２００，３００を用いて、それらの映像２９０，３９０を重ね合わせ、もしくはつなぎ合わせて用いるとき、２台のプロジェクタ２００，３９０の光源の変調のタイミングは、完全に一致していないと、２つのプロジェクタ２００，３００から出力される各出力光の変化が互いに干渉し、それらの映像２９０，３９０を撮像するカメラは、その映像内の情報を読み取ることが不可能となる。
【００２４】
通常、プロジェクタ２００，３００には垂直同期信号を供給されているため、プロジェクタ２００，３００の出力光に重畳する一連の情報が、垂直同期信号の１周期で送信可能であれば、この垂直同期信号にタイミングを合わせて光の変調を行えば、２つのプロジェクタ２００，３００の出力光に重畳される光の変調を一致させることはできる。しかしながら、実際には、プロジェクタ２００，３００の出力光に重畳する一連の情報は、垂直同期信号の１周期で送信不能なため、図２の光源をオン／オフ制御する信号に示すような変調する情報の順番を、２つのプロジェクタ２００，３００間で同期させる必要がある。
【００２５】
この課題を解決するために、本実施の形態では、同期信号発生回路１００は、フレーム同期付き垂直同期信号（図２）に示すように、出力する同期信号の周期を入力された垂直同期信号と同じにし、かつ、そのパルス幅を複数Ｎ回毎にパルス幅を変えて、フレーム同期付き垂直同期信号として出力する。これに応答して、変調信号発生回路２７０及び変調信号発生回路３７０は、このフレーム同期付き垂直同期信号の周期及びパルス幅を検出し、重畳すべき情報の重畳のタイミングを上述のように決定する。
【００２６】
［１−３．効果等］
以上のように、本実施の形態において、プロジェクタ光源変調装置の２台のプロジェクタ２００，３００の光源の変調のタイミングは、完全に一致する。これにより、映像２９０，３９０を投射するプロジェクタ２００，３００の光源輝度変調によって、投影する映像２９０，３９０に情報を重畳し、その映像２９０，３９０を撮像するカメラを備えた例えばスマートホン等の電子機器５００が、その映像内の情報を読み取ることにより、プロジェクタ２００，３００が表示する映像２９０，３９０と、伝送する情報を関連付けすることが可能な装置において、複数のプロジェクタ２００，３００の投射映像を重ね合わせて表示しても、正しく情報の伝送が可能なプロジェクタ光源変調装置を提供できる。
【００２７】
（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
【００２８】
そこで、以下、他の実施の形態を例示する。
【００２９】
実施の形態では、プロジェクタ２００，３００の外部に同期信号発生回路１００を設けて、フレーム同期付き垂直同期信号を発生し、２台のプロジェクタ２００，３００に供給している。しかし、本開示はこれに限らず、１台のプロジェクタ２００に内蔵し、そのプロジェクタ２００をマスタ装置とし、フレーム同期付き垂直同期信号を他のプロジェクタ３００に供給して同様の作用効果を得ることができる。
【００３０】
また、実施の形態では２台のプロジェクタ２００，３００を用いた投写型映像表示装置について説明した。しかし、本開示はこれに限らず、プロジェクタ２００，３００の台数に制約はなく、３台以上の複数の必要な台数のプロジェクタ２００，３００を用いた投写型映像表示装置を構成することで、同様の作用効果を得ることも可能である。
【００３１】
以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。
【００３２】
したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
【００３３】
また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本開示は、映像を投射するプロジェクタの光源輝度変調によって、投影する映像に情報を重畳し、その映像を撮像するカメラを備えた例えばスマートホン等の電子機器が、その映像内の情報を読み取ることにより、プロジェクタが表示する映像と、伝送する情報を関連付けすることが可能な装置において、複数のプロジェクタの投射映像を重ね合わせて表示しても、正しく情報の伝送が可能なプロジェクタ光源変調装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１００  同期信号発生回路
２００  プロジェクタ
２１０  半導体レーザー
２２０  波長変換素子
２３０  光変調素子
２４０  投射レンズ
２５０  半導体レーザー駆動回路
２６０  通信用変調器
２７０  変調信号発生回路
２８０  スクリーン
２９０  映像
３００  プロジェクタ
３１０  半導体レーザー
３２０  波長変換素子
３３０  光変調素子
３４０  投射レンズ
３５０  半導体レーザー駆動回路
３６０  通信用変調器
３７０  変調信号発生回路
３９０  映像
５００  電子機器
【図１】
2019219530.tif 000003
【図２】
2019219530.tif 000004