(57)【要約】【課題】光を投写させる際において不快感を与えるような事態の発生を確実に回避可能とするプロジェクタを提供すること。【解決手段】被照射面Ｓ０の延長面Ｓ１に対向する位置から被照射面Ｓ０へ画像信号に応じた光を投写させる投写エンジン部１１と、画像信号に応じた光を筐体１７から被照射面Ｓ０へ向けて出射させる出射部１５と、少なくとも出射部１５に対して延長面Ｓ１側とは反対側の監視領域内へ進入する進入物を検知する検知部１８と、検知部１８による検知結果に応じて出射部１５から出射させる光の強度を制御する制御部と、を有する。【選択図】図１
2008139732.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被照射面の延長面に対向する位置から前記被照射面へ画像信号に応じた光を投写させる投写エンジン部と、
前記画像信号に応じた光を筐体から前記被照射面へ向けて出射させる出射部と、
少なくとも前記出射部に対して前記延長面側とは反対側の監視領域内へ進入する進入物を検知する検知部と、
前記検知部による検知結果に応じて前記出射部から出射させる光の強度を制御する制御部と、を有することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
前記延長面から前記出射部の中心点までの距離が８０ｃｍ以下である位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
【請求項３】
前記検知部は、前記筐体の表面であって前記延長面側とは反対側に設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載のプロジェクタ。
【請求項４】
前記出射部は、前記筐体の中心から前記延長面側とは反対側へシフトさせた位置に設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項５】
前記検知部は、電磁放射線の変化を検出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項６】
前記電磁放射線を発生させる電磁放射線発生部を有することを特徴とする請求項５に記載のプロジェクタ。
【請求項７】
前記検知部は、前記検知部から前記進入物までの距離を検知し、
前記制御部は、前記検知部から前記進入物までの距離に応じて、前記出射部から出射させる光の強度を制御することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項８】
前記検知部は、第１検知部と、前記延長面に略直交する水平方向について前記第１検知部とは異なる位置に配置された第２検知部と、を備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項９】
前記第１検知部は、第１監視領域内において前記進入物の進入を監視し、
前記第２検知部は、第２監視領域内において前記進入物の進入を監視し、
前記第１検知部及び前記第２検知部は、前記出射部の周辺にて前記第１監視領域と前記第２監視領域とを重畳させることを特徴とする請求項８に記載のプロジェクタ。
【請求項１０】
前記検知部は、前記出射部に対して前記延長面側の監視領域内へ進入する進入物を検知することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項１１】
前記検知部は、前記出射部に対して前記延長面側とは反対側において前記進入物を検知する第１検知部と、前記出射部に対して前記延長面側において前記進入物を検知する第２検知部と、を備えることを特徴とする請求項１０に記載のプロジェクタ。
【請求項１２】
前記検知部は、前記出射部に対して前記延長面側とは反対側に限り前記進入物の進入を監視することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタ、特に、被照射面に近い位置から光を投写させる近接投写が可能なプロジェクタの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来普及しているフロント投写型のプロジェクタの多くは、投写距離を確保するために、ある程度スクリーンから離れた位置に設置される。スクリーンから離れた位置にプロジェクタを設置する場合、プロジェクタからスクリーンまでの光路中に光を遮る障害物が存在しないような場所の確保が必要となる。このようなプロジェクタの設置位置の制約は、表示画面が大きくなるほど顕著となる。特に、狭い室内の場合は大画面を表示することが難しくなる。
【０００３】
近年、フロント投写型のプロジェクタにより近接投写を行う技術が提案されている。近接投写を可能とすることで、例えば壁面に近い位置にプロジェクタを配置することが可能となる。壁面に近い位置、例えば壁面から数十ｃｍ以内の位置にプロジェクタを配置可能とすることで、プロジェクタの設置位置の制約を少なくでき、省スペース化も可能となる。また、狭い室内であっても大画面の表示が可能となる。
【０００４】
プロジェクタにおいて高出力である光源、例えばレーザを用いる場合に、強い光が到達する領域へ人が進入することにより人体、特に眼に不快感を及ぼすことがあり得る。かかる不快感を与えるような事態の発生を回避するために、従来、センサが進入物を検知したときにレーザ光の光量の低減又はレーザ光の出射を停止させる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。レーザ光が到達する領域へ向かって移動する進入物を早期に検知するために、レーザ光が到達する領域とその周辺領域をセンサで監視する。
【０００５】
【特許文献１】特表平１１−５０１４１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、スクリーンの前を人が走り抜けるようなケースの場合、例えば幅１ｍのスクリーンに対してスクリーンの外縁から１０ｃｍ程度に対応する周辺領域を監視するのでは、レーザ光を制御するまでの時間を十分に確保し得ないことがある。レーザ光を制御するまでの時間を確保できないと、不快感を与えるような事態の発生を確実に回避することは困難である。レーザ光を制御するまでの時間を確保するために監視領域を広範囲にまで拡張すると、進入物以外の物を検知することによる誤作動を多発させることにもなる。誤作動の多発は、画像観賞の妨げとなる。このように、従来の技術では、不快感を与えるような事態の発生を確実に回避することが困難であるという問題を生じる。本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、光を投写させる際において不快感を与えるような事態の発生を確実に回避可能とするプロジェクタ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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、被照射面の延長面に対向する位置から被照射面へ画像信号に応じた光を投写させる投写エンジン部と、画像信号に応じた光を筐体から被照射面へ向けて出射させる出射部と、少なくとも出射部に対して延長面側とは反対側の監視領域内へ進入する進入物を検知する検知部と、検知部による検知結果に応じて出射部から出射させる光の強度を制御する制御部と、を有することを特徴とするプロジェクタを提供することができる。
【０００８】
被照射面の延長面に対向する位置から斜めに光を投写させる近接投写を行う場合、観察者はプロジェクタの背後から画像を観察することになる。また、延長面から出射部までの距離を短くすることにより、通常、出射部から被照射面までの投写領域へ人等が進入することは無い。検知部は出射部に対して観察者側にて進入物を監視することにより、プロジェクタの背後から投写領域に近づく進入物を検知する。よって、万一投写領域を覗き込むような事態が起きたとしても、進入物が投写領域に到達するより前に光の強度を制御することが可能である。進入物が投写領域に到達するより前に光量を低減又は光の出射を停止させる制御を行うことで、不快感を与えるような事態の発生を確実に回避することができる。これにより、光を投写させる際において不快感を与えるような事態の発生を確実に回避可能とするプロジェクタを得られる。
【０００９】
また、本発明の好ましい態様としては、延長面から出射部の中心点までの距離が８０ｃｍ以下である位置に配置されることが望ましい。延長面から出射部の中心点までの距離は、さらに６０ｃｍ以下であることが望ましく、３０〜４０ｃｍ程度が最適である。かかる程度の近接投写であれば、投写領域へ人等が進入する事態の発生を大幅に低減できる。これにより、不快感を与えるような事態の発生をさらに確実に回避できる。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様としては、検知部は、筐体の表面であって延長面側とは反対側に設けられることが望ましい。これにより、プロジェクタの背後の監視領域内へ進入する進入物を検知可能にできる。
【００１１】
また、本発明の好ましい態様としては、出射部は、筐体の中心から延長面側とは反対側へシフトさせた位置に設けられることが望ましい。これにより、投写距離を稼ぎ、延長面に近い位置にプロジェクタを配置することができる。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様としては、検知部は、電磁放射線の変化を検出することが望ましい。これにより、進入物の進入を検知することができる。
【００１３】
また、本発明の好ましい態様としては、電磁放射線を発生させる電磁放射線発生部を有することが望ましい。これにより、電磁放射線の変化を正確に検出可能とし、進入物の確実な検知ができる。
【００１４】
また、本発明の好ましい態様としては、検知部は、検知部から進入物までの距離を検知し、制御部は、検知部から進入物までの距離に応じて、出射部から出射させる光の強度を制御することが望ましい。不快感を与えるような事態を回避するための措置と画像表示の継続とのいずれを優先させるかを、検知部から進入物までの距離に基づいて決定することが可能となる。これにより、画像観賞への影響をできるだけ少なくしつつ、不快感を与えるような事態の発生を回避しうる。
【００１５】
また、本発明の好ましい態様としては、検知部は、第１検知部と、延長面に略直交する水平方向について第１検知部とは異なる位置に配置された第２検知部と、を備えることが望ましい。例えば第１検知部を筐体の右端、第２検知部を筐体の左端に設けることで、プロジェクタの左右における監視領域を広げることが可能となる。このように、監視領域を広げることにより、不快感を与えるような事態の発生をさらに確実に回避できる。
【００１６】
また、本発明の好ましい態様としては、第１検知部は、第１監視領域内において進入物の進入を監視し、第２検知部は、第２監視領域内において進入物の進入を監視し、第１検知部及び第２検知部は、出射部の周辺にて第１監視領域と第２監視領域とを重畳させることが望ましい。出射部に近い位置に進入物が進入するほど、不快感を与えるような事態が発生する確率が高くなる。出射部の周辺にて監視領域を重畳させることにより、出射部の周辺の領域への進入物の進入を高い精度で検知可能となる。これにより、不快感を与えるような事態の発生をさらに確実に回避できる。
【００１７】
また、本発明の好ましい態様としては、検知部は、出射部に対して延長面側の監視領域内へ進入する進入物を検知することが望ましい。出射部に対して延長面と反対側のみならず延長面側についても監視することで、さらに高い信頼性を得ることができる。
【００１８】
また、本発明の好ましい態様としては、検知部は、出射部に対して延長面側とは反対側において進入物を検知する第１検知部と、出射部に対して延長面側において進入物を検知する第２検知部と、を備えることが望ましい。これにより、出射部に対して延長面側と反対側、及び延長面側の双方を監視可能にできる。また、両検知部の監視領域を出射部の周辺にて重畳させることで、不快感を与えるような事態の発生をさらに確実に回避できる。
【００１９】
また、本発明の好ましい態様としては、検知部は、出射部に対して延長面側とは反対側に限り進入物の進入を監視することが望ましい。延長面から出射部までの距離が短いほど、投写領域へ人等が進入する可能性は低くなる。延長面側とは反対側の領域に限り進入物の進入を監視することで、簡易な構成にできる。また、投写領域内の光によって与えられる熱に起因する誤作動を大幅に低減させることもできる。これにより、簡易な構成とし、かつ不快感を与えるような事態を回避するための的確な作動が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１は、本発明の実施例１に係るプロジェクタ１０の概略構成を示す。プロジェクタ１０は、画像信号に応じた光を投写させるフロント投写型のプロジェクタである。プロジェクタ１０は、壁面Ｗ近くに配置されたキャビネットＣ上であって、被照射面Ｓ０の延長面Ｓ１に対向する位置に配置されている。プロジェクタ１０は、延長面Ｓ１に近い位置から近接投写を行う。プロジェクタ１０は、投写エンジン部１１を有する。投写エンジン部１１は、延長面Ｓ１に対向する位置から被照射面Ｓ０へ、画像信号に応じて変調された光を投写させる。投写エンジン部１１は、光学エンジン１２、投写レンズ１３、非球面ミラー１４を有する。
【００２２】
図２は、光学エンジン１２の概略構成を示す。赤色（Ｒ）光用光源部２１Ｒは、Ｒ光を供給する光源部であって、レーザ光を供給する半導体レーザである。回折光学素子２２は、レーザ光を回折させることにより、照明領域の整形及び拡大をする。また、回折光学素子２２は、レーザ光の光量分布の均一化も行う。回折光学素子２２としては、例えば、計算機合成ホログラム（Computer  Generated  Hologram；ＣＧＨ）を用いることができる。回折光学素子２２からのＲ光は、コリメータレンズ２３で平行化された後、Ｒ光用空間光変調装置２４Ｒへ入射する。Ｒ光用空間光変調装置２４Ｒは、Ｒ光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。Ｒ光用空間光変調装置２４Ｒで変調されたＲ光は、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム２５へ入射する。
【００２３】
緑色（Ｇ）光用光源部２１Ｇは、Ｇ光を供給する光源部であって、レーザ光を供給する半導体レーザである。回折光学素子２２からのＧ光は、コリメータレンズ２３で平行化された後、Ｇ光用空間光変調装置２４Ｇへ入射する。Ｇ光用空間光変調装置２４Ｇは、Ｇ光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。Ｇ光用空間光変調装置２４Ｇで変調されたＧ光は、Ｒ光とは異なる側からクロスダイクロイックプリズム２５へ入射する。
【００２４】
青色（Ｂ）光用光源部２１Ｂは、Ｂ光を供給する光源部であって、レーザ光を供給する半導体レーザである。回折光学素子２２からのＢ光は、コリメータレンズ２３で平行化された後、Ｂ光用空間光変調装置２４Ｂへ入射する。Ｂ光用空間光変調装置２４Ｂは、Ｂ光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。Ｂ光用空間光変調装置２４Ｂで変調されたＢ光は、Ｒ光、Ｇ光とは異なる側からクロスダイクロイックプリズム２５へ入射する。
【００２５】
各色光用光源部２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂとしては、半導体レーザの他、半導体レーザ励起固体（Diode  Pumped  Solid  State、ＤＰＳＳ）レーザや、固体レーザ、液体レーザ、ガスレーザ等を用いることができる。各色光用光源部２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂは、レーザ光の波長を変換する波長変換素子、例えば、第二高調波発生（Second−Harmonic  Generation、ＳＨＧ）素子を用いても良い。透過型液晶表示装置としては、例えば高温ポリシリコンＴＦＴ液晶パネル（High  Temperature  Polysilicon；ＨＴＰＳ）を用いることができる。
【００２６】
クロスダイクロイックプリズム２５は、互いに略直交するように配置された２つのダイクロイック膜２６、２７を有する。第１ダイクロイック膜２６は、Ｒ光を反射し、Ｇ光及びＢ光を透過させる。第２ダイクロイック膜２７は、Ｂ光を反射し、Ｒ光及びＧ光を透過させる。クロスダイクロイックプリズム２５は、それぞれ異なる側から入射したＲ光、Ｇ光及びＢ光を合成し、投写レンズ１３の方向へ出射させる。投写レンズ１３は、クロスダイクロイックプリズム２５で合成された光を投写する。
【００２７】
光学エンジン１２は、空間光変調装置として透過型液晶表示装置を用いる場合に限られない。空間光変調装置としては、反射型液晶表示装置（Liquid  Crystal  On  Silicon；ＬＣＯＳ）、ＤＭＤ（Digital  Micromirror  Device）、ＧＬＶ（Grating  Light  Valve）等を用いても良い。プロジェクタ１０は、色光ごとに空間光変調装置を備える構成に限られない。プロジェクタ１０は、一の空間光変調装置により２つ又は３つ以上の色光を変調する構成としても良い。
【００２８】
図１に戻って、非球面ミラー１４は、投写レンズ１３に対向する位置に設けられている。非球面ミラー１４は、反射により投写レンズ１３からの光を広角化させる広角化反射部であって、非球面形状の曲面を有する。非球面ミラー１４は、投写レンズ１３からの光を広角化させる機能、及び投写レンズ１３からの光を折り曲げてスクリーン１６の方向へ進行させる機能を有する。非球面ミラー１４は、例えば、樹脂部材等を有する基材上に反射膜を形成することにより構成できる。反射膜としては、高反射性の部材の層、例えばアルミニウム等の金属部材の層や誘電体多層膜等を用いることができる。また、反射膜の上には、透明部材を有する保護膜を形成することとしても良い。
【００２９】
非球面ミラー１４は、曲面形状とすることで、光の折り曲げと広角化とを同時に行うことが可能となる。投写レンズ１３のみならず非球面ミラー１４によっても光を広角化させることで、投写レンズ１３のみにより光を広角化させる場合よりも投写レンズ１３を小型にすることができる。投写レンズ１３及び非球面ミラー１４は、画像の拡大と被照射面Ｓ０における結像とを行っている。投写レンズ１３は、画像の拡大及びスクリーン１６における結像の機能を果たす。非球面ミラー１４は、画像の拡大の機能を果たす。非球面ミラー１４は、画像の歪みを補正できるように適宜変形させても良い。
【００３０】
筐体１７は、投写エンジン部１１を収納する。出射部１５は、画像信号に応じて変調された光を筐体１７から被照射面Ｓ０へ向けて出射させる。出射部１５は、筐体１７に設けられた開口を透明部材により覆うことで構成されている。筐体１７表面であって延長面Ｓ１側とは反対側には、検知部１８が設けられている。スクリーン１６は、投写エンジン部１１からの光を反射させる反射型のスクリーンである。スクリーン１６は、観察者が存在する所望の範囲において光を拡散可能とすることで、良好な視野角特性を持たせることが可能となる。
【００３１】
プロジェクタ１０は、延長面Ｓ１から出射部１５の中心点Ｏまでの距離Ｌが３０ｃｍ程度となるように配置されている。出射部１５は、筐体１７の中心から延長面Ｓ１側とは反対側へシフトさせた位置に設けられている。これにより、投写距離を稼ぎ、延長面Ｓ１に近い位置にプロジェクタ１０を配置することができる。プロジェクタ１０は、キャビネットＣの他、例えば床面、机、ラック等に設置することとしても良い。プロジェクタ１０はコンパクトな構成であるため、容易に設置場所を確保することができる。壁面Ｗ近くにプロジェクタ１０を設置可能とすることで、狭い室内であっても大画面を表示することができる。
【００３２】
図３は、投写エンジン部１１の光学系を模式的に表したものである。投写レンズ１３及び非球面ミラー１４は、光軸が略一致するように配置されている。スクリーン１６の法線Ｎは、投写レンズ１３の光軸及び非球面ミラー１４の光軸と略平行である。投写レンズ１３及び非球面ミラー１４は、いずれも共通の光軸ＡＸを持つ、いわゆる共軸光学系を構成している。また、投写レンズ１３及び非球面ミラー１４は、画像信号に応じて変調された光を光軸ＡＸに対して特定の側へシフトさせて進行させる、いわゆるシフト光学系を構成している。
【００３３】
具体的には、画像信号に応じて変調された光を光軸ＡＸに対して特定の側、つまり図３における紙面上側へシフトさせて進行させている。一方、光学エンジン１２中のクロスダイクロイックプリズム２５の出射面に仮想的に形成される像面の中心法線は、光軸ＡＸに対して平行であり、かつ特定の側とは反対側、即ち光軸ＡＸに対して図３における紙面下側にシフトしている。かかる構成により、投写エンジン部１１は、スクリーン１６に対して大きな入射角をなす光を入射させる。入射角は、スクリーン１６の法線Ｎと入射光線とがなす角度である。
【００３４】
共軸光学系を採用することにより、通常の共軸系の設計手法を採用することが可能である。よって、光学系の設計工数を少なくし、かつ収差が少ない光学系を実現することができる。非球面ミラー１４は、光軸ＡＸに関して略回転対称な形状、例えば、円錐形状のうち頂点部以外の一部を切り取った形状とすることができる。非球面ミラー１４を光軸ＡＸに関して略回転対称な形状とすることで、非球面ミラー１４の光軸と他の構成の光軸とを容易に一致させることが可能となる。非球面ミラー１４は軸対称の非球面形状となることから、旋盤等の簡易な手法により加工を行うことができる。よって、非球面ミラー１４を容易かつ高い精度で製造することができる。
【００３５】
プロジェクタ１０は、投写レンズ１３及び非球面ミラー１４を用いることで、画角θを少なくとも１５０度以上、例えば１６０度とする超広角光学系を採用している。さらに、超広角化させたうちの一部の角度範囲のみを使用するシフト光学系を採用することで、光の進行方向を揃えることが可能である。本実施例の場合、例えば、スクリーン１６における最小入射角は７０度、最大入射角は８０度となる。シフト光学系を採用することにより、スクリーン１６へ入射する光の角度差を１０度程度以内とすることが可能となる。
【００３６】
図４及び図５は、画像信号に応じて変調された光の振舞いのシミュレーションを示すものである。各空間光変調装置２４Ｇ、２４Ｂ（不図示のＲ光用空間光変調装置２４Ｒはクロスダイクロイックプリズム２５の奥側に配置されている。）を光軸ＡＸに対して垂直にシフトさせることで、シフト光学系を実現している。図５に示すように、投写レンズ１３は、非球面ミラー１４を経た光により被照射面Ｓ０上で結像させる。なお、投写レンズ１３の構成は本実施例で説明するものに限られず、超広角化が可能な構成であれば良い。
【００３７】
投写エンジン部１１は、投写レンズ１３と非球面ミラー１４との間に、光路を折り曲げるためのミラーを設けることとしても良い。ミラーで約９０度光路を折り曲げる構成とする場合、光学エンジン１２及び投写レンズ１３は、図１の紙面上下方向或いは紙面奥行き方向へ光を出射させるように配置される。これにより、投写エンジン部１１をさらに延長面Ｓ１側に配置することを可能とし、延長面Ｓ１から出射部１５の中心点Ｏまでの距離Ｌを短くすることができる。
【００３８】
図６は、検知部１８による進入物の検知について説明するものであって、プロジェクタ１０を観賞している室内の側面構成、及び上面構成を示す。プロジェクタ１０によって壁面Ｗ近くから近接投写を行うため、観察者Ｐ１はプロジェクタ１０の背後であって壁面Ｗからある程度離れた位置で画像を観察する。また延長面Ｓ１から出射部１５までの距離を３０ｃｍ程度とする近接投写の場合、通常、出射部１５から被照射面Ｓ０までの投写領域ＡＲ０へ人等が進入することは無い。但し、例えばキャビネットＣの手前から出射部１５を覗き込むような場合には、投写領域ＡＲ０中で強い光を受けることで人体に不快感を及ぼすことがあり得る。
【００３９】
検知部１８は、出射部１５に対して延長面Ｓ１とは反対側である観察者Ｐ１側の監視領域ＡＲ１へ進入する進入物を検知する。検知部１８は、いわゆる人感センサであって、赤外線を検出する赤外線センサである。検知部１８は、電磁放射線である赤外線の時間当たりの変化量を検出することで進入物を検知する。監視領域ＡＲ１は、検知部１８を中心とする球を被照射面Ｓ０に平行な面で切断してなる半球に近い形状の空間領域である。監視領域ＡＲ１の範囲は、検知部１８が持つ指向性に基づいて設定される。
【００４０】
本実施例では、検知部１８は、出射部１５に対して延長面Ｓ１とは反対側の監視領域ＡＲ１に限り進入物の進入を監視する。例えば、観察者Ｐ１側から白抜き矢印で示すプロジェクタ１０の方向へ歩行者Ｐ２が進行し、監視領域ＡＲ１へ進入したとする。検知部１８は、監視領域ＡＲ１への進入物である歩行者Ｐ２の進入による赤外線分布の変化を検出する。監視領域ＡＲ１は、出射部１５から延長面Ｓ１とは反対方向へ５０ｃｍ以内、好ましくは１ｍ以内の領域とする。かかる範囲の監視領域ＡＲ１を設定することで、進入物の進入から光を制御するまでの時間を十分確保することが可能となる。
【００４１】
図７は、光の強度を制御するためのブロック構成を示す。検知部１８による検知結果は、制御部３０へ入力される。制御部３０は、赤外線の変化があった旨の検知部１８からの検出結果に応じて、光源駆動部３１を制御する。光源駆動部３１は、制御部３０による制御に応じて、各色光用光源部２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂの光量を低下させる。光源駆動部３１は、投写領域ＡＲ０中において人体に不快感を与えない程度にまで光学エンジン１２からの光の強度を低下させる。このように、制御部３０は、検知部１８による検知結果に応じて光学エンジン１２からの光の強度を制御する。
【００４２】
プロジェクタ１０は、このようにして、万一投写領域ＡＲ０を覗き込むような事態が起きたとしても、進入物が出射部１５に到達するより前に光の強度を制御することが可能である。進入物が投写領域ＡＲ０に到達する以前に光量を低下させる制御を行うことで、不快感を与えるような事態の発生を確実に回避することができる。これにより、光を投写させる際において不快感を与えるような事態の発生を確実に回避可能にできるという効果を奏する。
【００４３】
プロジェクタ１０は、延長面Ｓ１から出射部１５の中心点Ｏまでの距離Ｌ（図１参照）を３０ｃｍ程度とする近接投写を行うことで、投写領域ＡＲ０へ人等が進入する事態の発生を大幅に低減できる。なお、延長面Ｓ１から出射部１５の中心点Ｏまでの距離Ｌは、少なくとも６０ｃｍ以下と設定でき、３０〜４０ｃｍ程度とするのが適当である。プロジェクタ１０は、出射部１５に対して延長面Ｓ１とは反対側の監視領域ＡＲ１に限り進入物の進入を監視する構成とすることで、簡易な構成にできる。また、投写領域ＡＲ０内の光からの熱を拾うことによる誤作動を大幅に低減させることもできる。これにより、簡易な構成とし、かつ不快感を与えるような事態を回避するための的確な作動が可能となる。
【００４４】
プロジェクタ１０は、投写エンジン部１１を完全に筐体１７内に収納させる構成に限られない。例えば、図８に示すように、投写エンジン部１１の一部、例えば非球面ミラー１４を筐体１７からはみ出させることとしても良い。筐体１７には、非球面ミラー１４へ入射させる光を通過させる開口が形成される。この場合、非球面ミラー１４は、画像信号に応じて変調された光を筐体１７から被照射面Ｓ０へ向けて出射させる出射部として機能する。非球面ミラー１４における中心点Ｏは、非球面ミラー１４の反射面のうち延長面Ｓ１に向かう方向における中心位置に相当する。
【００４５】
制御部３０は、光源駆動部３１の制御により各色光用光源部２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂの光量を低下させる場合に限られない。制御部３０は、検知部１８による検知結果に応じて出射部１５から出射させる光の強度を制御するものであれば良い。例えば、制御部３０は、光源駆動部３１の制御により各色光用光源部２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂからの光の供給を停止させることとしても良い。各色光用光源部２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂからの光の供給を停止させる場合、光源駆動部３１を制御する以外に、光源を消灯させる制御を行うこととしても良い。さらに、制御部３０は、各色光用光源部２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂから出射部１５までの光路中で光を遮蔽させる構成を制御することにより、出射部１５からの光の出射を停止させることとしても良い。
【００４６】
図９に示すように、プロジェクタ１０は、赤外線用光源３３を設けても良い。赤外線用光源３３は、電磁放射線である赤外線を発生させる電磁放射線発生部である。赤外線用光源３３としては、例えば発光ダイオード素子（ＬＥＤ）を用いることができる。赤外線用光源３３は、筐体１７の表面であって、検知部１８の近傍に設けられている。赤外線用光源３３は、検知部１８の監視領域ＡＲ１（図６参照）と略同じ領域内へ赤外線を供給する。検知部１８は、赤外線用光源３３からの赤外線のみを検出する状態を基準として、赤外線分布の変化を検出する。これにより、赤外線の変化を正確に検出可能とし、進入物の確実な検知ができる。なお、赤外線用光源３３の位置は図示するものに限られず、検知部１８による検出の基準となる赤外線を供給可能であれば良い。
【００４７】
検知部１８は、赤外線の変化量に応じて、検知部１８から進入物までの距離を検知することとしても良い。制御部３０は、検知部１８から進入物までの距離に応じて出射部１５からの光の強度を制御することが可能となる。例えば、制御部３０は、進入物が検知部１８から近い位置にあるほど光の強度を大幅に低下させる制御を行う。進入物が検知部１８から遠い位置にあって不快感を与えるような事態が発生する可能性が低い場合には、小さい変化量で光の強度を低下させる。
【００４８】
このように、不快感を与えるような事態を回避するための措置と画像表示の継続とのいずれを優先させるかを、検知部１８から進入物までの距離に基づいて決定することができる。これにより、画像観賞への影響をできるだけ少なくしつつ、不快感を与えるような事態の発生を回避しうる。また、制御部３０は、検知部１８から進入物までの距離が所定の閾値より小さくなった場合に光の供給を停止させる制御を行うこととしても良い。これにより、不快感を与えるような事態の発生をさらに確実に回避できる。
【００４９】
例えば、プロジェクタ１０は、出射部１５から１ｍ以内の位置に進入物が進入したことを検知した場合に光の強度を低下させ、さらに出射部１５から５０ｃｍ以内の位置に進入物が進入したことを検知した場合に光の強度を停止させる。プロジェクタ１０は、光の制御と併せて、アラーム音等により進入物である歩行者等へ警告を発する構成としても良い。例えば、出射部１５から１ｍ以内の位置に進入物が進入したことを検知した場合に、光の強度を低下させるとともにアラーム音を発生させる。これにより監視領域ＡＲ１へ進入していることへの注意を促し、不快感を与えるような事態の発生を確実に回避することができる。
【００５０】
検知部１８は、赤外線分布の変化に応じて進入物の進行方向を検知する方向感応機能を持たせても良い。制御部３０は、進入物の進行方向に応じて出射部１５からの光の強度の制御に変化を持たせることが可能となる。例えば、進入物が出射部１５へ近づく方向に移動している場合、制御部３０は、光の強度を早期に低下させる制御を行う。これにより、不快感を与えるような事態の発生をさらに確実に回避できる。
【００５１】
検知部１８として赤外線センサを用いることで、簡易な構成により進入物の進入を検知することができる。検知部１８は、赤外線センサ以外のセンサであっても良い。検知部１８は、赤外線以外の電磁放射線の変化を検出するものであっても良い。電磁放射線は非可視光であることが望ましい。検知部１８は、電磁放射線の変化を検出するものの他、例えば撮像素子、超音波センサを用いても良い。撮像素子としては、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサを用いることができる。撮像素子を用いる場合、像の変化に応じて進入物の進入を検知することができる。撮像素子から進入物までの距離は、像の変化度合いにより検出できる。進入物の進行方向は、像の移動方向により検出できる。像により進入物の進入を検知することで、的確な検知が可能となる。
【００５２】
超音波センサは、超音波発生部と併せて用いることができる。超音波センサは、超音波発生部から発生させた超音波を検出する。監視領域ＡＲ１へ進入物が進入した場合、超音波は進入物ではね返される。超音波センサで検出される超音波の変化に応じて進入物の進入を検知することができる。超音波センサから進入物までの距離は、超音波の変化度合いにより検出できる。進入物の進行方向は、超音波分布の変化に応じて検知することができる。超音波センサを用いる場合、投写光や周辺環境等の影響による誤作動が少ない的確な検知が可能となる。
【００５３】
プロジェクタ１０は、各色光用光源部２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂ（図２参照）としてレーザを用いることで、高効率、高輝度、高彩度を実現できる。プロジェクタ１０は、高出力であるレーザを用いる場合であっても、不快感を与えるような事態の発生を確実に回避可能である。プロジェクタ１０は、光源部としてレーザを用いる場合に限られない。光源部としては、例えば、ＬＥＤ等の固体光源や、超高圧水銀ランプ等のランプを用いても良い。さらに、プロジェクタ１０は、画像信号に応じて変調されたレーザ光を走査させるレーザプロジェクタであっても良い。レーザプロジェクタとする場合、光学エンジン１２に代えて、画像信号に応じて変調されたレーザ光を供給するレーザ光源と、レーザ光源からの光を走査させる走査光学系とが用いられる。
【実施例２】
【００５４】
図１０は、本発明の実施例２に係るプロジェクタ４０の斜視構成を示す。本実施例のプロジェクタ４０は、第１検知部４１及び第２検知部４２を有することを特徴とする。上記実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。第１検知部４１及び第２検知部４２は、進入物を検知する検知部である。第１検知部４１、第２検知部４２は、例えば赤外線センサである。第１検知部４１、第２検知部４２は、この他赤外線以外の電磁放射線の変化を検出するもの、撮像素子、超音波センサ等であっても良い。第１検知部４１及び第２検知部４２は、筐体１７のうち延長面Ｓ１（図１参照）側とは反対側であって、上部右端及び左端にそれぞれ設けられている。第１検知部４１及び第２検知部４２は、延長面Ｓ１に略直交する水平方向について互いに異なる位置に配置されている。
【００５５】
図１１は、第１検知部４１の第１監視領域ＡＲ１１、及び第２検知部４２の第２監視領域ＡＲ１２について説明するものである。プロジェクタ４０は、延長面Ｓ１から出射部１５の中心点までの距離が３０ｃｍ程度となるように配置されている。第１検知部４１は、第１監視領域ＡＲ１１内において進入物の進入を監視する。第１監視領域ＡＲ１１は、第１検知部４１を中心とする球に近い形状の空間領域である。第２検知部４２は、第２監視領域ＡＲ１２内において進入物の進入を監視する。第２監視領域ＡＲ１２は、第２検知部４２を中心とする球に近い形状の空間領域である。筐体１７右端、左端にそれぞれ第１検知部４１、第２検知部４２を設けることで、プロジェクタ１０の左右における監視領域を広げることが可能となる。これにより、プロジェクタ１０の側面側からの進入物の進入を十分検知可能となる。
【００５６】
筐体１７上部に第１検知部４１及び第２検知部４２を配置することで、プロジェクタ１０の上面側、さらにスクリーン１６近くの領域についても監視が可能となる。第１監視領域ＡＲ１１及び第２監視領域ＡＲ１２は、出射部１５に対して延長面Ｓ１の反対側のみならず、出射部１５に対して延長面Ｓ１側をも占めている。第１検知部４１及び第２検知部４２は、出射部１５に対して延長面Ｓ１とは反対側、及び出射部１５に対して延長面Ｓ１側の双方にまたがる監視領域ＡＲ１１、ＡＲ１２内へ進入する進入物を検知する。出射部１５に対して延長面Ｓ１と反対側のみならず延長面Ｓ１側についても監視することで、さらに高い信頼性を得ることができる。
【００５７】
さらに、第１検知部４１及び第２検知部４２は、出射部１５の周辺の一定領域ＡＲ１３にて第１監視領域ＡＲ１１と第２監視領域ＡＲ１２とを重畳させる。出射部１５に近い位置へ進入物が進入するほど、不快感を与えるような事態が発生する確率は高くなる。出射部１５の周辺にて監視領域ＡＲ１１、ＡＲ１２を重畳させることにより、出射部１５の周辺の領域ＡＲ１３への進入物の進入を高い精度で検知可能となる。以上により、プロジェクタ４０は、第１検知部４１及び第２検知部４２により、不快感を与えるような事態の発生をさらに確実に回避できる。
【００５８】
なお、プロジェクタ４０は、本実施例で説明する位置に第１検知部４１及び第２検知部４２を配置する構成に限られない。第１検知部４１と第２検知部４２とは、水平方向について互いに異なる位置に配置されていれば良い。これにより、水平方向の広い範囲について進入物を検知可能にできる。延長面Ｓ１から出射部１５までの距離は、少なくとも８０ｃｍ以下と設定でき、３０〜４０ｃｍ程度とするのが適当である。
【００５９】
図１２は、実施例２の変形例に係るプロジェクタ５０の斜視構成を示す。本変形例のプロジェクタ５０の第１検知部５１は、実施例１の検知部１８（図１参照）と同様、筐体１７のうち延長面Ｓ１（図１参照）側とは反対側に設けられている。第２検知部５２は、筐体１７のうち出射部１５の延長面Ｓ１側に設けられている。第１検知部５１及び第２検知部５２は、進入物を検知する検知部である。第１検知部５１、第２検知部５２は、例えば赤外線センサである。第１検知部５１、第２検知部５２は、この他赤外線以外の電磁放射線の変化を検出するもの、撮像素子、超音波センサ等であっても良い。
【００６０】
図１３は、第１検知部５１の第１監視領域ＡＲ２１、及び第２検知部５２の第２監視領域ＡＲ２２について説明するものである。第１監視領域ＡＲ２１は、上記実施例の検知部１８による監視領域ＡＲ１（図６参照）と同様である。第１監視領域ＡＲ２１は、出射部１５に対して延長面Ｓ１とは反対側を占める。第１検知部５１が、出射部１５に対して延長面Ｓ１側とは反対側において進入物を検知する。第２監視領域ＡＲ２２は、プロジェクタ５０の上方であって、出射部１５に対して延長面Ｓ１の反対側、及び出射部１５に対して延長面Ｓ１側の双方を占める。第２検知部５２は、プロジェクタ５０の上方であって、主に出射部１５に対して延長面Ｓ１側において進入物を検知する。
【００６１】
プロジェクタ５０は、第１検知部５１及び第２検知部５２により、出射部１５に対して延長面Ｓ１と反対側、及び延長面Ｓ１側の双方を監視可能にできる。また、第１監視領域ＡＲ２１と第２監視領域ＡＲ２２は、プロジェクタ５０の観察者側上方の一定領域ＡＲ２３にて重畳される。よって、プロジェクタ５０の観察者側上方の領域ＡＲ２３における進入物の進入を高い精度で検知可能となる。以上により、本変形例においても、不快感を与えるような事態の発生をさらに確実に回避できる。例えば、プロジェクタ５０は、第２検知部５２が進入物を検知した場合に光の供給を停止させ、第１検知部５１のみが進入物を検知した場合に光の強度を低下させることとしても良い。これにより、画像観賞への影響をできるだけ少なくしつつ、不快感を与えるような事態の発生を回避しうる。
【００６２】
なお、プロジェクタ５０は、本変形例で説明する位置に第１検知部５１及び第２検知部５２を配置する構成に限られない。第１検知部５１は、出射部１５に対して延長面Ｓ１側とは反対側において進入物の存在を検知可能であれば良い。第２検知部５２は、出射部１５に対して延長面Ｓ１側において進入物の存在を検知可能であれば良い。これにより、出射部１５に対して延長面Ｓ１と反対側、及び延長面Ｓ１側の双方を監視可能にできる。
【実施例３】
【００６３】
図１４は、本発明の実施例３に係るプロジェクタ６０について説明するものである。上記実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。プロジェクタ６０は、上記実施例１のプロジェクタ１０（図１参照）の上下を逆さにした構成を有する。プロジェクタ６０は、天井面Ｔに吊り下げて設置されている。プロジェクタ６０は、延長面Ｓ１に対向する位置であってスクリーン１６の上方の位置から近接投写を行う。
【００６４】
検知部６１は、筐体のうち延長面Ｓ１側とは反対側に設けられている。検知部６１は、例えば赤外線センサである。検知部６１は、この他赤外線以外の電磁放射線の変化を検出するもの、撮像素子、超音波センサ等であっても良い。検知部６１は、プロジェクタ６０の下方の一定領域である第１監視領域ＡＲ３１、第２監視領域ＡＲ３２へ進入する進入物を検知する。このうち検知部６１に対してスクリーン１６とは反対側の第１監視領域ＡＲ３１は、出射部に対して延長面Ｓ１とは反対側を占める。検知部６１よりスクリーン１６側の第２監視領域ＡＲ３２は、主に出射部に対して延長面Ｓ１側を占める。
【００６５】
本実施例により、進入物が投写領域ＡＲ０へ到達する以前に、進入物がプロジェクタ６０の下方に進入した時点で光の強度を制御することができる。これにより、不快感を与えるような事態の発生を確実に回避することができる。プロジェクタ６０は、本実施例で説明する位置に検知部６１を配置する構成に限られない。プロジェクタ６０の下方における進入物の進入を検知可能であれば良い。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
以上のように、本発明に係るプロジェクタは、近接投写を行う場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施例１に係るプロジェクタの概略構成を示す図。
【図２】光学エンジンの概略構成を示す図。
【図３】投写エンジン部の光学系を模式的に表した図。
【図４】画像信号に応じて変調された光の振舞いのシミュレーションを示す図。
【図５】画像信号に応じて変調された光の振舞いのシミュレーションを示す図。
【図６】検知部による進入物の検知について説明する図。
【図７】光の強度を制御するためのブロック構成を示す図。
【図８】筐体から投写エンジン部の一部をはみ出させる構成を示す図。
【図９】赤外線用光源を設けた構成を示す図。
【図１０】本発明の実施例２に係るプロジェクタの斜視構成を示す図。
【図１１】第１監視領域及び第２監視領域について説明する図。
【図１２】実施例２の変形例に係るプロジェクタの斜視構成を示す図。
【図１３】第１監視領域及び第２監視領域について説明する図。
【図１４】本発明の実施例３に係るプロジェクタについて説明する図。
【符号の説明】
【００６８】
１０  プロジェクタ、１１  投写エンジン部、１２  光学エンジン、１３  投写レンズ、１４  非球面ミラー、１５  出射部、１７  筐体、１８  検知部、Ｃ  キャビネット、Ｏ  中心点、Ｓ０  被照射面、Ｓ１  延長面、Ｗ  壁面、２１Ｒ  Ｒ光用光源部、２１Ｇ  Ｇ光用光源部、２１Ｂ  Ｂ光用光源部、２２  回折光学素子、２３  コリメータレンズ、２４Ｒ  Ｒ光用空間光変調装置、２４Ｇ  Ｇ光用空間光変調装置、２４Ｂ  Ｂ光用空間光変調装置、２５  クロスダイクロイックプリズム、２６  第１ダイクロイック膜、２７  第２ダイクロイック膜、ＡＸ  光軸、Ｎ  法線、ＡＲ０  投写領域、ＡＲ１  監視領域、３０  制御部、３１  光源駆動部、３３  赤外線用光源、４０  プロジェクタ、４１  第１検知部、４２  第２検知部、ＡＲ１１  第１監視領域、ＡＲ１２  第２監視領域、ＡＲ１３  領域、５０  プロジェクタ、５１  第１検知部、５２  第２検知部、ＡＲ２１  第１監視領域、ＡＲ２２  第２監視領域、ＡＲ２３  領域、６０  プロジェクタ、６１  検知部、ＡＲ３１  第１監視領域、ＡＲ３２  第２監視領域、Ｔ  天井面
【図１】
2008139732.tif 000003
【図２】
2008139732.tif 000004
【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】
2008139732.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2008139732.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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