(57)【要約】【課題】より広い範囲に投射を行う場合においても確実に人体や人体の一部等の侵入体の侵入を検出することができる安全機能を備えた画像投射装置及び画像投射方法を提供する。【解決手段】画像情報に対応する投射光を投射手段により投射する画像投射装置において、少なくとも投射光が投射される投射領域１７に侵入体が侵入することを監視する走査監視手段１２を設け、この走査監視手段１２により、投射手段１０から投射される投射領域１７の外縁の少なくとも一部の監視を行う構成とする。【選択図】図１
2005043868.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像情報に対応する投射光を投射手段により投射する画像投射装置において、
少なくとも上記投射光が投射される投射領域に侵入体が侵入することを監視する走査監視手段が設けられ、
上記走査監視手段により、上記投射手段から投射される投射領域の外縁の少なくとも一部に沿って監視が行われる
ことを特徴とする画像投射装置。
【請求項２】
上記走査監視手段から出射される監視波の少なくとも一部が、反射手段により反射されて監視が行われる
ことを特徴とする請求項１記載の画像投射装置。
【請求項３】
上記反射手段が第１及び第２の反射手段より成り、
上記第１及び第２の反射手段が、それぞれ第１及び第２のミラーより構成される
ことを特徴とする請求項２記載の画像投射装置。
【請求項４】
画像情報に対応する投射光を投射する画像投射方法において、
上記投射光が投射される投射領域の外縁の少なくとも一部に沿って、監視波を走査することにより、侵入体の侵入を監視する
ことを特徴とする画像投射方法。
【請求項５】
上記監視波の少なくとも一部を反射させることにより、上記投射領域への少なくとも２方向からの侵入体の監視を行う
ことを特徴とする請求項４記載の画像投射方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像情報に対応する投射光をスクリーン等に投射して画像表示を行う画像投射装置及び画像投射方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スクリーンに映像信号等の画像情報を投射する画像投射装置、いわゆるプロジェクターの大型化が進むとともに、より安価な製品が開発されてオフィスユースから家庭にも入るようになりつつある。これらの装置はより大画面にするためと、明るい部屋でも鑑賞できるように、高輝度のランプ、又はレーザーが複数個組み込まれている。
【０００３】
レーザーを使用した機器ではレーザー光が人の目に入って目に影響を及ぼす場合がある。このためレーザー安全を確保するためにレーザーを使用する機器に対してレーザーの出力によって国際規格IEC-60825にその使用方法が細かく規定されている。
【０００４】
レーザーをスキャンしてスクリーンに投影するプロジェクターにおいては、上記国際規格のIEC-60825-3にレーザーショウのガイダンスとして、観客が立ち入ることができる場所において、床面から上方向３ｍ以上、水平方向２．５ｍ以上であることが規定されている。
【０００５】
しかしながら実際にはこのようにレーザーを観客から充分離して投射できる劇場は少なく、劇場以外での投射も制限されることになる。
【０００６】
上記国際規格IEC60825-3のガイダンスの規定を遵守するために、観客がレーザーに当たらないようにする方法として、ＡＰＲ（Automatic Power Reduction：自動出力制御)が提案されている。例えば投射型テレビジョン受像機の安全装置として、投射光学系からスクリーンへの投射領域への移動体の侵入を検知する検出手段と検出手段からの検出出力に基づいて光源の出力を制御して、光出力を低減あるいは遮断することを特徴とするテレビ受像機が提案されている（たとえば特許文献１参照。）。
【０００７】
このような安全機構の場合、検出手段として赤外線センサーを用いているが、単にセンサーを使うだけではセンサーの位置から遠距離の位置で移動する人を検出することはできず、検出可能な技術として具体性に欠ける。
【０００８】
例えば、距離が５ｍ程度の近距離であれば検出できるようなセンサーでも、距離が１０ｍ以上の長距離で検出することは容易ではない。
【特許文献１】特願平４−１１１５８５号公開公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述の問題に鑑みて、より広い範囲に投射を行う場合においても確実に人体や人体の一部等の侵入体の侵入を検出することができる安全機能を備えた画像投射装置及び画像投射方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明による画像投射装置は、画像情報に対応する投射光を投射手段により投射する画像投射装置において、少なくとも投射光が投射される投射領域に侵入体が侵入することを監視する走査監視手段を設け、この走査監視手段により、投射手段から投射される投射領域の外縁の少なくとも一部に沿って監視が行われる構成とすることを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、上述の画像投射装置において、走査監視手段から出射される監視波の一部を、反射手段により反射させて監視を行う構成とすることを特徴とする。
【００１２】
更にまた本発明は、上述の構成において、反射手段を第１及び第２の反射手段より構成し、第１及び第２の反射手段を、それぞれ第１及び第２のミラーより構成することを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、画像情報に対応する投射光を投射する画像投射方法において、投射光が投射される投射領域の外縁の少なくとも一部に沿って、監視波を走査することにより、侵入体の侵入を監視することを特徴とする。
更に、本発明は、上述の画像投射方法において、監視波の少なくとも一部を反射させることにより、投射領域への少なくとも２方向からの侵入体の監視を行うことを特徴とする。
【００１４】
上述の本発明による画像投射装置によれば、侵入体、すなわち人体や人体の一部などの侵入の検出を走査監視手段により行うことから、例えば赤外線レーザー等の指向性のある監視波を監視用に用いることによって、投射領域全体でなくその外縁の少なくとも一部に沿って、例えば投射領域下端に沿って監視波の走査により監視を行うことによって、より広い投射領域に画像情報を投射する場合において、例えば５ｍ以上程度の比較的遠い距離からの侵入体の監視を確実に行うことができる。
【００１５】
また、この監視波を走査するにあたり、投射領域の外縁の一部に沿って、例えば水平方向に走査するとともに、その一部を反射手段により反射して例えば垂直方向に走査することによって、投射領域への２方向からの侵入、例えば下方向及び横方向からの侵入体の侵入を簡単かつ確実に監視することができる。
【００１６】
更に、この反射手段としてそれぞれ第１及び第２のミラーより成る第１及び第２の反射手段を用いることにより、簡単な構成で投射領域の例えば２方向からの侵入の監視を確実に行うことができる。
【００１７】
また本発明による画像投射方法によれば、投射領域の外縁の少なくとも一部に沿って監視波を走査して監視を行うことから、投射領域全面に監視波を投射する必要がなく、比較的長い距離の監視を確実に行うことができる。
【発明の効果】
【００１８】
上述の本発明による画像投射装置及び画像投射方法によれば、上述したように投射領域の外縁の少なくとも一部に沿って監視を行うことから、従来に比して遠い距離の監視を確実に行うことができる。
【００１９】
更に本発明において、反射手段により少なくとも一部の監視波を反射することによって、簡単に投射領域の２方向からの侵入を監視することができる。
【００２０】
またこの反射手段として、２組の２枚ずつのミラーを用いることにより、下方向と左右横方向などの複数の方向の監視を簡単な装置構成で行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下本発明を実施するための最良の形態の一例を、図面を参照して説明する。以下の例においては、投射光源としてＲＧＢ（赤、青及び緑）のレーザー光を用いるいわゆるレーザープロジェクタ型画像投射装置に適用した場合について説明するが、本発明は以下の例に限定されることなく、種々の変形、変更が可能であることはいうまでもない。
【００２２】
この例においては、図１に示すように、レーザー光を投射する投射光源１０からスクリーン２０の投射領域１７に投射光が走査されて画像が投影される。
【００２３】
本発明においては、走査監視手段１２から監視波を投射領域１７の外縁の少なくとも一部に沿って、図示の例においては、下辺及び左右横方向の辺に沿ってそれぞれ実線Ｓ１、Ｓ２及びＳ３で示すように走査させて、この方向からの人体等の侵入を監視する構成とする。
【００２４】
尚、図示しないが走査監視手段１２において侵入体を検出した場合には、制御手段に検出信号を送り、制御手段から投射手段１０に投射光の減光、停止などの命令を送ることにより、人体等にレーザー光が当たることを回避することができる。
【００２５】
また図示の例においては、反射手段により走査監視手段１２からの監視波の一部を反射させて、投射領域１７の例えば左右横方向の走査監視を行うようにしている。
【００２６】
そして、この反射手段として、それぞれ第１及び第２のミラーより成る第１及び第２の反射手段１４及び１５を用いる場合を示す。
【００２７】
尚、走査監視手段１２として利用可能なひとつの具体的な検出方法として、パルスレーザーをスキャンする方法が挙げられ、例えばレーザースキャン測距器として、ＬＭ２９１（ＳＩＣＫ社、商品名）を用いることができる。この装置は幅５ｎｓ、ピーク出力２０Ｗ以上程度のパルスレーザーを回転ミラーによりスキャンしている。この装置を用いて、パルスレーザーを発光して物体に反射させ、反射して戻ってくる拡散反射光を受光するまでの時間を測定し、この時間から侵入体までの距離を計測することができる。
【００２８】
例えば１０ｍの距離にある物体からの戻り光を受光するまでの時間は、光の進行速度を３０万ｋｍ／ｓとすると、１０×２／３００００００００＝６６．７ｎｓと計算される。
【００２９】
同様に、発光から受光までの時間が１００ｎｓの場合、侵入体までの距離は１５ｍと計算される。
【００３０】
このようなパルスレーザースキャン測距器を走査監視手段として用いることにより、その走査領域を監視領域とし、この領域に人が侵入すると走査監視手段と反射した戻り光が返ってくるまでの時間が変化し、即ち反射物体までの距離が初期値から変化することから、この距離の変化を監視することにより人や人体の一部が侵入したと判断することができる。
【００３１】
尚、現状ではこのようなレーザースキャン測距装置は主に無人搬送車やクレーンの先の監視などに利用されている。
【００３２】
このような装置を本発明による走査監視手段として用いて、例えば図２に模式的に示すように、走査監視手段１２から矢印Ｌで示す監視波を矢印ｍで示すように回転ミラー等により走査させて、投射領域１７の外縁の一部、例えば下部のみにライン状に実線Ｓ１で示すように水平方向に走査照射させると、この走査線の高さ以下からの侵入体１９を検出することが可能である。
【００３３】
これに対し、図１に示すように、２組の２枚ずつのミラーを反射手段１４及び１５として用いることにより、ライン状に走査した監視波の一部を投射領域１７の外縁の横方向縁部に沿って実線Ｓ２及びＳ３で示すように垂直走査させることができ、図３に模式的に示すように横からの侵入体１９に対しても監視を行うことができる。
【００３４】
尚、走査監視手段による監視走査線の投射領域１７からの距離は、人体等が通常移動する速度と、侵入を検出した後投射手段１０に投射光減光又は停止などの処理を行う時間とより考慮されることはいうまでもない。
【００３５】
尚、図１の例においては、投射領域１７の外縁の下辺に沿う点Ａから点Ｂに至るほぼ水平方向の走査を行うと共に、それぞれ図１の紙面において左側及び右側の延長方向の点Ｃ、点Ｄに向かうように走査監視手段１２からレーザー等の監視波の走査を行うものとする。
【００３６】
そして第１の反射手段１４により点Ａ−Ｃ間の走査監視波を反射して、点Ｂから垂直方向に延びる実線Ｓ２上に点Ｂの上方向の点Ｆまでの走査を行う。
【００３７】
同様に、点Ｂ−Ｄ間の走査監視波を第２の反射手段１５により反射して、点Ａから垂直方向に延びる実線Ｓ３上に点Ａの上方向の点Ｅまでの走査を行う。
【００３８】
このように、投射領域１７の横方向の外縁に沿って垂直方向の走査を行うことにより、より高い位置からの侵入体の侵入を確実に検出することができるという利点を有する。
【００３９】
このような横からの侵入者に対して縦に走査するレーザースキャン測距器等の監視手段を用意してもよいが、レーザースキャン測距器は高価である為に台数を増やすことは費用の点で負担となる。またこの装置を水平方向と２つの垂直方向用にプロジェクターに組み込む場合にはスペースが３倍になり、装置全体の小型化を図り難いという問題がある。
【００４０】
しかしながら、このように反射手段を設けて水平方向走査の監視波の一部を利用して垂直方向に走査させることによって、コストの低減化、装置の小型化を図ることができる。
【００４１】
尚、レーザースキャン測距器のスキャンは回転ミラーを使用しているため、スキャンする範囲はミラーの回転方向のどの時点でパルスレーザーを発光させるかによるので、上述したように点Ｃ−点Ｄのみを走査させることが可能である。投射領域１７の下方向だけをスキャンする場合にはこれを点Ａ−点Ｂ間に制限している。
【００４２】
図４及び図５に２枚組の第１及び第２のミラーのより詳細な構成例の正面図及び側面図をそれぞれ示す。
【００４３】
例えば第１のミラー２１は水平面に対して４５度傾斜させ、矢印Ｓ１１で示す水平面方向の走査を矢印Ｓ１２で示す垂直面方向の走査に変化させる。この垂直面方向の走査は上方向、例えば室内の場合天井方向に走査しており、スクリーン２０へ走査させることはできない。
【００４４】
従って、第２のミラー２２によりこの天井方向へ向いている監視波をスクリーン２０に向かう方向へ変化させるとスクリーン２０の外縁の横方向縁部に沿ってほぼ垂直方向に走査させることが可能となる。この第２のミラー２２の角度は水平面に対して４５度で第１のミラー２１とは法線方向が直交していると実用上使いやすい。この第２のミラー２２の傾斜角度を調整することにより、垂直方向走査の高さを調整するために変化させることができる。
【００４５】
上述したように、本発明によれば、監視手段とスクリーンとの間隔が遠くなる場合においても監視波を走査させて監視することにより、精度よく侵入体を監視することができる。
【００４６】
特に、反射手段により走査監視波の一部を反射して、投射領域の外縁の一部、例えば横方向縁部に沿って垂直走査することにより、投射領域への２方向からの侵入を監視するにあたって走査監視手段を複数設ける不都合を回避してコストの低減化、装置の小型化を図ることができると共に、投射領域の外縁の下方向に水平走査するのみの場合と比較して、例えば投射領域の横方向の高い位置から侵入体が侵入する場合の監視を確実に行うことができる。
【００４７】
尚、本発明は上述の形態に限定されることなく、その他高輝度のランプを用いる場合のプロジェクター型画像投射装置に用いるとか、また反射手段として回転ミラーを用いるなど、その他種々の変形、変更が可能であることはいうまでもない。
また、投射領域の形状としては上述の各例におけるように長方形に限ることなく、一部が例えばスクリーンに沿って湾曲する場合など、投射領域の外縁が曲線状となる場合においても、本発明を適用し得ることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明による画像投射装置の一例の概略構成図である。
【図２】本発明による画像投射方法の一例の説明図である。
【図３】本発明による画像投射方法の一例の説明図である。
【図４】本発明による画像投射装置の反射手段の一例の概略正面図である。
【図５】本発明による画像投射装置の反射手段の一例の概略側面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０    投射手段
１２    走査監視手段
１４    第１の反射手段
１５    第２の反射手段
１７    投射領域
２１    第１のミラー
２２    第２のミラー
【図１】
2005043868.tif 000003
【図２】
2005043868.tif 000004
【図３】
2005043868.tif 000005
【図４】
2005043868.tif 000006
【図５】
2005043868.tif 000007