(57)【要約】【課題】検出波のスクリーン上での反射効率を大として、人体等の障害物が侵入した場合の検出精度を向上させ、より安全性に優れた画像投射装置用スクリーン及び画像投影方法を提供する。【解決手段】画像表示装置から情報信号に対応した投射光を投影して画像を表示するスクリーンであって、スクリーン２の画像を表示する光投影領域３Ｓの外周を覆って外側に、再帰反射構造９を設ける構成とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示装置から情報信号に対応した投射光を投影して画像を表示するスクリーンであって、
上記スクリーンの上記画像を表示する光投影領域の外周を覆って外側に、再帰反射構造が設けられて成ることを特徴とする画像投射装置用スクリーン。
【請求項２】
侵入体を検出する検出波の検出波投射領域か、上記検出波を検出する監視領域のどちらか一方又は両方の領域を、画像を表示する光投射領域の外側の輪郭に沿って該光投射領域を取り囲んで設け、
上記スクリーンの少なくとも上記検出波投射領域に再帰反射構造を設ける
ことを特徴とする画像投射方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像信号に対応する光をスクリーン等の画面に投射して画像表示する画像投影装置用スクリーン及び画像投影方法に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
大画面表示が可能な画像表示装置として、画像信号に対応する光をスクリーン等の画面に投射して画像表示する画像投射装置いわゆるプロジェクタ装置が知られている。
この画像投射装置においては光源からの光をスクリーン上に投射し、観察者はスクリーンに映し出された画像を鑑賞する構成とされる。
【０００３】
これまで、画像投射装置の光源としては、高輝度の投射管が用いられており、これを例えば画像が表示された液晶パネルを介して投射することにより画像を投影している。
しかしながら明るさや色再現性等の点で不満が多く、映像信号による変調のし易さ、色再現性の良さ、明るさの確保等を目的に、光源に赤、青、緑の各色レーザ光を用いた画像投射装置が提案されている。
【０００４】
このようにレーザ光を用いた画像投射装置においては、その安全性の確保が課題となる。例えば、民生用の装置の場合、視聴者が不用意にレーザ光の投射領域に侵入する虞れがあり、このとき視聴者の人体に影響がある可能性がある。レーザ光に関しては、例えば直接目に入ったときの影響が指摘されており、目に入るなどの可能性が除外されないと、出射されるレーザ光のエネルギーの強弱にかかわらず安全性が危惧され、実用化が難しいという問題がある。
【０００５】
これに対し、例えば画像投射装置のスクリーン上の投射領域の外側に赤外光などを照射して人体等が侵入することを検出する検出波を照射する画像投射装置が提案されている（例えば特許文献１参照。）。
【０００６】
しかしながら赤外光フォトダイオード等を用いて検出波をスクリーンに投射する場合、スクリーンからの検出波の反射波強度を十分大とすることができない場合があり、より確実に人体等の侵入を検出できる、安全性の確実な画像投射装置の実現が望まれている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−２４９３９９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した問題を解決して、検出波のスクリーン上での反射効率を大として、人体等の障害物が侵入した場合の検出精度を向上させ、より安全性に優れた画像投射装置用スクリーン及び画像投影方法を提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明による画像投射装置用スクリーンは、画像表示装置から情報信号に対応した投射光を投影して画像を表示するスクリーンであって、スクリーンの画像を表示する光投影領域の外周を覆って外側に、再帰反射構造を設ける構成とする。
【００１０】
また本発明による画像投射方法は、侵入体を検出する検出波の検出波投射領域か、検出波を検出する監視領域のどちらか一方又は両方の領域を、画像を表示する光投射領域の外側の輪郭に沿ってこの光投射領域を取り囲んで設け、スクリーンの少なくとも検出波投射領域に再帰反射構造を設ける。
【００１１】
上述したように、本発明においては、画像を表示する光投射領域の外周を覆って外側に、再帰反射構造を設ける構成とするものである。
再帰反射とは、光学上特殊な反射機構で、入射した光が再び入射方向へ返る反射現象を指す。
【００１２】
例えば市販の再帰反射シートは、再帰反射により光源方向からの視認性を高めるもので、夜光塗料や蓄光テープのように物体自身が光を発するものではなく、また蛍光体のように光によって励起されて蛍光を発するものとは異なり、入射光を入射方向に向けて反射させる構造とするものである。
【００１３】
本発明においては、このような再帰反射構造をスクリーン上に設けることによって、この領域近傍に、人体、障害物等の侵入を検出し得る検出波を投射することによって、検出波の反射波強度を従来に比し格段に高めることができて、これにより検出信号のＳ／Ｎを向上させて、精度よい侵入検出を行うことができ、より安全性に優れた画像投射装置を提供することができる。
【００１４】
また本発明による画像投射方法によれば、侵入体を検出する検出波の検出波投射１領域か、検出波を検出する監視領域のどちらか一方又は両方の領域を、画像を表示する光投射領域の外側の輪郭に沿ってこの光投射領域を取り囲んで設けるものであり、これにより、光投射領域の外側から人体等が侵入することを確実に検出することができると共に、スクリーンの少なくとも検出波投射領域に再帰反射構造を設けることによって、更に上述したように検出波の反射波強度を向上させ、確実に侵入検出を行うことができる安全な画像投射装置を提供することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下本発明による各実施の形態について詳細に説明するが、本発明は以下の各例に限定されることなく、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。
【００１６】
図１は、本発明による画像投影装置用スクリーンの一例の概略平面構成図である。この例においては、スクリーン２の画像を表示する光投影領域３Ｓの外周を覆って外側に、再帰反射構造９を設ける構成とする。
この再帰反射構造９としては、後述する市販の再帰反射シート等を用いることができる。
【００１７】
このような本発明構成の画像投影装置用スクリーンを用いた画像投影方法の一例を図２の概略構成図を参照して説明する。侵入体を検出する検出波の検出波投射領域４か、検出波を検出する監視領域５のどちらか一方又は両方の領域を、画像を表示する光投射領域３の外側の輪郭に沿ってこの光投射領域３を取り囲んで設け、スクリーンの少なくとも検出波投射領域３Ｓに再帰反射構造９を設ける。
【００１８】
この例における横方向から見た模式的な投射態様を示す概略構成図を図３に示す。画像投射装置１の光投射端面のほぼ中央部に光投射手段６が設けられ、これを取り囲んで（図３においては上下に挟む部分のみを示す）超音波発生器又は赤外光フォトダイオード等より成る検出波投射手段７を設ける。そして、この検出波投射手段７により囲まれた領域の光投射手段６の近傍に、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）又はＣＭＯＳセンサ等の撮像素子より成る検出波検出手段８を配置する。この例における画像投射装置１の光投射端面の正面図を図４に示す。図４において、図３と対応する部分には同一の符号を付して示す。
【００１９】
図４に示すように、光投射手段６を取り囲んで検出波投射手段７を設置し、その検出波投射角度を適切に選定することによって、この検出波投射手段７から投射される赤外光等の検出波が投射される領域が、図３において斜線を付して示すように、光投射領域３の外側の輪郭に沿ってこれを覆うように、図示の例においては光投射領域３の外周より外側を取り囲むように投射させる構成とする。
【００２０】
このような構成とする場合、図４において、光投射手段６に近接して配置した検出波検出手段８による監視領域５は、その監視角度を調整することにより、例えば図３に示すように、スクリーン２に向かって検出波投射領域４を覆うように拡がる。監視領域５は検出波投射領域４の全体を覆わないが、例えば矢印Ａで示すように画像投射装置１の近傍で人体等が侵入しても、検出波投射領域４の一部が遮られるために、その反射波の変化を検出波検出手段８により直ちにまた確実に検出することができる。
【００２１】
そして本発明においては、特にスクリーン２上の少なくとも検出波投射領域４の投影する部分に市販の再帰反射シートを被着するなどにより再帰反射構造９を設ける構成とすることによって、検出波の反射強度を高めることができ、検出の信号量Ｓ／Ｎを向上させることができる。特に、検出波検出手段８を検出波投射手段７に近接して設ける場合は、再帰反射構造９により入射方向に反射される検出波を確実に精度良く検出することができる。
【００２２】
尚、上述の例においては、光投射領域３の外側の輪郭に沿って、検出波投射領域４が光投射領域３を覆う場合について説明したが、監視領域５が光投射領域３を覆ってもよく、また両領域４及び５ともに光投射領域３を覆う場合においても同様に、本発明を適用することができる。
更に本発明による画像投射装置用スクリーンは、その他上記特許文献１におけるように、光投射領域３の外側に検出波投射領域４を設ける各種画像投射装置のスクリーンに適用し得ることはいうまでもない。
【００２３】
前述の図２〜図４において説明した例のように、例えば検出波投射領域４が光投射領域３の外側を取り囲むように設けられる場合、これら検出波投射領域４又は監視領域５と、光投射領域３との間に間隙が生じる。スクリーン上におけるこれらの領域近傍の投射光強度Ｉｓ及び検出波反射強度Ｉｄを図５に模式的に示す。図５に示すように、スクリーン２上の光投射領域４２の外側（図５においては左側）に検出波投射領域４６が設けられる。
【００２４】
本発明においては、スクリーン２上の検出波投射領域４６の一部に再帰反射構造９を設けることにより、この部分において反射強度が高くなり、検出波照射強度Ｉｄが大となり、検出領域幅ｄも幅広となる。検出領域の内側光投射領域４２との間は間隙部４４となる。この幅をｗとする。
【００２５】
このように、再帰反射構造９を設けることによって、より検出波の反射波光量を大として、検出精度を高めることができる。
【００２６】
例えばＪＩＳ  Ｃ６８０２（日本工業規格のレーザ製品の放射安全規格）において定められるクラス３Ａ（光学系を用いたビーム内の観察は不可能）程度の比較的高い出力の光学系を用いる場合は、ＭＰＥ（最大許容露光量）に相当する露光時間よりも十分速く光投射手段６の減光又は停止処理を行うことが可能であれば、安全性を確保することができる。更に、間隙部４４の幅ｄと上述の検出領域幅ｗを、人体等の平均侵入速度によるマージンを考慮して適切に選定することによって、より安全性を高めることができる。
【００２７】
また、間隙部４４を挟んでその外側に検出波投射領域４６を設けることによって、人体等の侵入体が侵入してから光投射領域４２に到達するまでの時間を確保することができ、これにより、確実に人体等が光投射領域に侵入する前に投射光の減光・停止等の処理を行うことができて、より安全性を高めることができる。
【００２８】
次に、再帰反射構造の具体的な構成例について説明する。
一般的な構造としては、例えば図６にその一例の略線的拡大断面図を示すように、合成樹脂９２の上にアルミ蒸着層等より成る反射層９３を介してレンズとして作用する直径４０〜９０μｍ程度の微小な高屈折率ガラスより成るガラスビーズ９４が一定の効果を満たすように、均一に多数配置され、表面層９７により覆われて、また裏面側には接着剤９１等を介して離型フィルム９０が被着されて、全体の厚みが１００〜２００μｍ程度の薄く柔軟なシート状に形成される。
【００２９】
ガラスビーズ９４の一つ一つは真円球で一種の凸レンズとして作用する。入射した光Ｌｉはガラス体を通り屈折して一点に焦点を結ぶが、がラスビーズ９４の球体底部に反射層９３を設け、再びガラス体を通ってもとの光源方向に矢印Ｌｏで示すように出射される構成とされる。
【００３０】
この再帰反射構造の他の例としては、例えば図７に示すように、合成樹脂９２の一定領域を取り巻く支柱部９２ａを設けて、ガラスビーズ９４上にエアカプセル９５すなわち空隙を設け、表面をフィルム等の表面そう９７により覆う構成とすることもできる。
【００３１】
更にまた図８に他の例の断面図を示すように、高屈折率ガラス等より成る三角錘状のプリズム層９６を設けることにより、同様に入射方向に出射光を反射する構造とすることもできる。図７及び８において、図６と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００３２】
上述したように、本発明による画像投射装置用スクリーン及び画像投射方法によれば、検出波投射領域に再帰反射構造を設けることによって、検出精度を向上させ、より確実に人体等の侵入を検出して、迅速に減光又は停止などの処理を行うことができ、極めて安全な画像投射を行うことが可能となる。
【００３３】
これによって、例えば上述のクラス１を超える例えばクラス３Ａ程度の比較的強度の強い光源を用いることが可能となり、従来にない極めて視認性に優れた明瞭な画像を表示する画像投射装置を提供することができる。
【００３４】
尚、本発明は、上述の各実施の形態に限定されることなく、その他検出波投射手段として超音波発生装置、その他の検出可能な検出波を投射する種々の手段を用いることが可能であるなど、本発明構成を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能である。
【００３５】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、再帰反射構造をスクリーン上の少なくとも光投射領域の外側の検出波投影領域に設けることによって、この領域近傍に、検出波の反射波強度を従来に比し高め、これにより精度よい侵入検出を行うことができ、より安全性に優れた画像投射装置を提供することができる。
【００３６】
また本発明による画像投射方法によれば、侵入体を検出する検出波の検出波投射領域か、検出波を検出する監視領域のどちらか一方又は両方の領域を、画像を表示する光投射領域の外側の輪郭に沿ってこの光投射領域を取り囲んで設けるものであり、これにより、光投射領域の外側から人体等が侵入することを確実に検出することができると共に、スクリーンの少なくとも検出波投射領域に再帰反射構造を設けることによって、検出波の反射波強度を向上させ、確実に侵入検出を行うことができる安全な画像投射装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明画像投射装置用スクリーンの一例の概略平面構成図である。
【図２】本発明画像投射方法の一例の説明図である。
【図３】本発明画像投射方法の一例の横方向から見た投影態様の説明図である。
【図４】本発明画像投射方法の一例の説明図である。
【図５】スクリーン上の検出波及び投射光強度の説明図である。
【図６】再帰反射構造の一例の略線的拡大断面図である。
【図７】再帰反射構造の他の例の略線的拡大断面図である。
【図８】再帰反射構造の他の例の略線的拡大断面図である。
【符号の説明】
１  画像投射装置、２  スクリーン、３  光投射領域、３Ｓ  光投影領域４  検出波投射領域、４Ｓ  検出波投影領域、５  監視領域、６  光投射手段、７  検出波投射手段、８  検出波検出手段、９  再帰反射構造、９０  離型フィルム、９１  接着剤、９２  合成樹脂層、９２ａ  支柱部、９３  反射層、９４  ガラスビーズ、９５  エアカプセル、９６  プリズム層、９７  表面層
【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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