(57)【要約】【課題】観察者の方向へ投写光が進行する事態を防止し、不具合の発生を低減可能なプロジェクションシステムを提供すること。【解決手段】投写光を投写するプロジェクタ１１と、プロジェクタ１１により投写された投写光を入射させるスクリーン１２と、スクリーン１２へ向けて進行する検出光を供給する検出用光源部３１と、検出用光源部３１から供給されスクリーン１２で反射した検出光を検出する光検出部であるカメラ３２と、を有し、スクリーン１２は、検出用光源部３１から供給された検出光を反射する検出光反射部が特定のパターンをなして設けられ、プロジェクタ１１は、検出光を検出することによって光検出部が認識したパターンと、検出光反射部のパターンとを照合した結果に応じて、投写光の出力を制御する。【選択図】図２
2009098325.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投写光を投写するプロジェクタと、
前記プロジェクタにより投写された前記投写光を入射させるスクリーンと、
前記スクリーンへ向けて進行する検出光を供給する検出用光源部と、
前記検出用光源部から供給され前記スクリーンで反射した前記検出光を検出する光検出部と、を有し、
前記スクリーンは、前記検出用光源部から供給された前記検出光を反射する検出光反射部が特定のパターンをなして設けられ、
前記プロジェクタは、前記検出光を検出することによって前記光検出部が認識したパターンと、前記検出光反射部のパターンとを照合した結果に応じて、前記投写光の出力を制御することを特徴とするプロジェクションシステム。
【請求項２】
前記検出光は、可視光以外の光であることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクションシステム。
【請求項３】
前記検出用光源部は、前記プロジェクタのうち前記スクリーンに対向する位置に配置されたことを特徴とする請求項１又は２に記載のプロジェクションシステム。
【請求項４】
前記プロジェクタは、
前記投写光を投写するための投写用光源部と、
前記投写用光源部からの光と前記検出用光源部からの前記検出光とを合成する光合成部と、を有す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ションシステム。
【請求項５】
前記プロジェクタは、前記投写用光源部からの光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置を有し、
前記光合成部は、前記投写用光源部及び前記空間光変調装置の間の光路に配置されたことを特徴とする請求項４に記載のプロジェクションシステム。
【請求項６】
前記プロジェクタは、前記投写用光源部からの画像信号に応じた光を走査させる走査部を有し、
前記光合成部は、前記投写用光源部及び前記走査部の間の光路に配置されたことを特徴とする請求項４に記載のプロジェクションシステム。
【請求項７】
前記検出光反射部は、前記スクリーンのうち前記投写光を入射させる照射領域の略全体において、特定のパターンをなして設けられた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ションシステム。
【請求項８】
前記スクリーンは、前記検出光を吸収する検出光吸収部を有し、
前記検出光吸収部は、前記投写光を入射させる照射領域のうち前記検出光反射部が設けられた部分以外の部分に設けられた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ションシステム。
【請求項９】
前記プロジェクタは、前記検出光を検出することによって前記光検出部が認識したパターンと、前記検出光反射部のパターンとを照合した結果に応じて、異常の発生を報知する異常報知部を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のプロジェクションシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクションシステム、特に、プロジェクタ及びスクリーンを有するプロジェクションシステムの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プロジェクタは、表示する画像の大型化及び高輝度化が進められている。また、プロジェクタは、構成の小型化が求められている。プロジェクタは、小型化により持ち運びが容易となる。持ち運びが容易なプロジェクタは、例えば家庭用として、さまざまな場所で、あらゆる状況において使用されることが想定される。この場合、プロジェクタからスクリーンへ投写するはずの投写光が、スクリーン以外の物体へ入射することが予想される。スクリーンで拡散される前の強い投写光は、観察者の眼に直接入射することにより悪影響を与える場合があり得る。そこで、プロジェクタは、観察者へ悪影響を与えるような不具合の発生を防止するための措置が採られている。プロジェクタの光源として従来用いられている超高圧水銀ランプ等のランプに代えてレーザ光源を用いる場合、低出力であっても不具合の発生を防止するための措置が必要である。例えば、特許文献１には、スクリーン及び投写レンズの間に存在する物体を感知するセンサを用いる技術が提案されている。センサによる物体の感知に応じて直ちに投写光の出力を制御することで、観察者が進入することによる不具合の発生を防止する。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−６３９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
プロジェクタからスクリーンへ投写するはずの投写光が、高反射性部材、例えば鏡へ入射したとすると、高反射性部材で反射した強い投写光が観察者の方向へ進行する場合がある。上記特許文献１の技術では、センサにより物体が感知されない限り通常どおり投写光の出力は続けられるため、スクリーンの手前、又はスクリーンに代えて高反射性部材が置かれた場合に、観察者の方向へ強い投写光が進行する場合があり得る。このように、従来の技術によると、観察者の方向へ投写光が進行する事態を防止することが困難な場合が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、観察者の方向へ投写光が進行する事態を防止し、不具合の発生を低減可能なプロジェクションシステム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】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るプロジェクションシステムは、投写光を投写するプロジェクタと、プロジェクタにより投写された投写光を入射させるスクリーンと、スクリーンへ向けて進行する検出光を供給する検出用光源部と、検出用光源部から供給されスクリーンで反射した検出光を検出する光検出部と、を有し、スクリーンは、検出用光源部から供給された検出光を反射する検出光反射部が特定のパターンをなして設けられ、プロジェクタは、検出光を検出することによって光検出部が認識したパターンと、検出光反射部のパターンとを照合した結果に応じて、投写光の出力を制御することを特徴とする。
【０００６】
プロジェクタは、検出光により認識されたパターンと検出光反射部のパターンとの照合により、スクリーンを認証する。プロジェクタは、検出光により認識されたパターンと検出光反射部のパターンとを照合した結果、両者が一致すると判断することにより、投写光がスクリーンへ正常に入射していることを認識できる。異常が発生した場合、例えば、スクリーンに代えて高反射性部材が置かれた場合、検出光のパターンと検出光反射部のパターンとは一致しないこととなる。プロジェクタ及びスクリーンの間に観察者等の進入物が存在する異常に対しては、進入物の影に相当する部分について、検出光のパターンと検出光反射部のパターンとは一致しないこととなる。このように、検出光により認識されたパターンが検出光反射部のパターンと一致しない場合に、異常が発生したと判断し、投写光の出力を停止する。プロジェクタによりスクリーンが認証されない場合に投写光の出力を停止することで、観察者の方向へ投写光が進行する事態を防止することができる。これにより、観察者の方向へ投写光が進行する事態を防止し、不具合の発生を低減可能なプロジェクションシステムを得られる。
【０００７】
また、本発明の好ましい態様としては、検出光は、可視光以外の光であることが望ましい。これにより、投写光を用いた表示を妨げずにスクリーンの認証を行うことができる。
【０００８】
また、本発明の好ましい態様としては、検出用光源部は、プロジェクタのうちスクリーンに対向する位置に配置されたことが望ましい。これにより、簡易な構成により、検出用光源部からの検出光をスクリーンへ向けて進行させることができる。
【０００９】
また、本発明の好ましい態様としては、プロジェクタは、投写光を投写するための投写用光源部と、投写用光源部からの光と検出用光源部からの検出光とを合成する光合成部と、を有することが望ましい。これにより、投写光を入射させる照射領域の全体へ、検出用光源部からの検出光を供給することができる。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様としては、プロジェクタは、投写用光源部からの光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置を有し、光合成部は、投写用光源部及び空間光変調装置の間の光路に配置されたことが望ましい。これにより、投写用光源部からの光と検出用光源部からの検出光とを合成できる。
【００１１】
また、本発明の好ましい態様としては、プロジェクタは、投写用光源部からの画像信号に応じた光を走査させる走査部を有し、光合成部は、投写用光源部及び走査部の間の光路に配置されたことが望ましい。これにより、投写光を入射させる照射領域の全体へ、検出用光源部からの検出光を入射させることができる。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様としては、検出光反射部は、スクリーンのうち投写光を入射させる照射領域の略全体において、特定のパターンをなして設けられたことが望ましい。これにより、プロジェクタ及びスクリーンの間に観察者等の進入物が存在する異常の発生を高い精度で認識できる。
【００１３】
また、本発明の好ましい態様としては、スクリーンは、検出光を吸収する検出光吸収部を有し、検出光吸収部は、投写光を入射させる照射領域のうち検出光反射部が設けられた部分以外の部分に設けられたことが望ましい。これにより、特定のパターンをなす検出光反射部を得られる。
【００１４】
また、本発明の好ましい態様としては、プロジェクタは、検出光を検出することによって光検出部が認識したパターンと、検出光反射部のパターンとを照合した結果に応じて、異常の発生を報知する異常報知部を有することが望ましい。これにより、異常が発生したこと、及び異常の発生に応じて投写光の出力を停止させたことを、ユーザに明確に認識させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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】
【００１６】
図１は、本発明の実施例１に係るプロジェクションシステム１０の概略構成を示す。プロジェクションシステム１０は、プロジェクタ１１、及びスクリーン１２を有する。プロジェクタ１１は、スクリーン１２へ投写光を投写し、スクリーン１２で反射する光を観察することで画像を鑑賞するフロント投写型のプロジェクタである。プロジェクタ１１は、画像信号に応じて変調された投写光をスクリーン１２へ投写する。
【００１７】
図２は、プロジェクタ１１の概略構成を示す。ランプ光源２０は、赤色光（Ｒ光）、緑色光（Ｇ光）、及び青色光（Ｂ光）を含む光を供給する。ランプ光源２０は、投写光を投写するための投写用光源部である。ランプ光源２０としては、例えば、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、ハロゲンランプ等を用いることができる。第１ダイクロイックミラー２１は、Ｂ光を反射し、Ｒ光及びＧ光を透過させる。Ｂ光は、第１ダイクロイックミラー２１で反射することにより光路が折り曲げられる。
【００１８】
反射ミラー２２は、第１ダイクロイックミラー２１からのＢ光を反射する。Ｂ光は、反射ミラー２２で再び光路が折り曲げられた後、Ｂ光用空間光変調装置２３Ｂへ入射する。Ｂ光用空間光変調装置２３Ｂ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る。Ｂ光用空間光変調装置２３Ｂで変調されたＢ光は、クロスダイクロイックプリズム２４へ入射する。
【００１９】
第１ダイクロイックミラー２１を透過したＲ光及びＧ光は、第２ダイクロイックミラー２５へ入射する。第２ダイクロイックミラー２５は、Ｇ光を反射し、Ｒ光を透過させる。Ｇ光は、第２ダイクロイックミラー２５で反射することにより光路が折り曲げられた後、Ｇ光用空間光変調装置２３Ｇへ入射する。Ｇ光用空間光変調装置２３Ｇ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る。Ｇ光用空間光変調装置２３Ｇで変調されたＧ光は、クロスダイクロイックプリズム２４のうちＢ光が入射する面とは異なる面へ入射する。
【００２０】
第２ダイクロイックミラー２５を透過したＲ光は、２つの反射ミラー２６、２７で反射することにより光路が折り曲げられた後、Ｒ光用空間光変調装置２３Ｒへ入射する。Ｒ光用空間光変調装置２３Ｒ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る。Ｒ光用空間光変調装置２３Ｒで変調されたＲ光は、クロスダイクロイックプリズム２４のうちＢ光が入射する面、及びＧ光が入射する面のいずれとも異なる面へ入射する。プロジェクタ１１の筐体３３は、ランプ光源２０からクロスダイクロイックプリズム２４までの光路に設けられた各構成を内部に収納する。
【００２１】
クロスダイクロイックプリズム２４は、互いに略直交させて配置された２つのダイクロイック膜２８、２９を有する。第１ダイクロイック膜２８は、Ｂ光を反射し、Ｒ光及びＧ光を透過させる。第２ダイクロイック膜２９は、Ｒ光を反射し、Ｇ光及びＢ光を透過させる。クロスダイクロイックプリズム２４は、それぞれ異なる方向から入射したＲ光、Ｇ光及びＢ光を合成する。投写レンズ３０は、クロスダイクロイックプリズム２４で合成された光を投写する。Ｒ光用空間光変調装置２３Ｒ、Ｇ光用空間光変調装置２３Ｇ、Ｂ光用空間光変調装置２３Ｂは、例えば、透過型液晶表示装置である。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。プロジェクタ１１は、ランプ光源２０による照射領域の拡大、整形、及び光量分布を均一にするための光学系を用いることとしても良い。
【００２２】
検出用光源部３１及びカメラ３２は、筐体３３のうち、スクリーン１２に対向する位置に設けられている。検出用光源部３１は、スクリーン１２へ向けて進行する検出光を供給する。検出光は、可視光以外の光、例えば赤外光である。検出用光源部３１は、例えば、赤外光を供給する発光ダイオード（ＬＥＤ）である。カメラ３２は、検出用光源部３１から供給されスクリーン１２で反射した検出光を検出する光検出部である。カメラ３２は、可視光を遮断し赤外光を透過させるフィルタを有する。カメラ３２は、フィルタを透過した赤外光のみを検出する。カメラ３２は、入射した光を電子信号に変換する複数の受光素子（不図示）を備える。カメラ３２としては、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサを用いることができる。
【００２３】
異常報知用ＬＥＤ３４は、筐体３３に設けられている。異常報知用ＬＥＤ３４は、検出光を検出することによってカメラ３２認識したパターンと、後述する検出光反射部のパターンとを照合した結果に応じて異常の発生を報知する異常報知部として機能する。異常報知用ＬＥＤ３４は、点灯することにより、異常の発生を報知する。なお、異常報知用ＬＥＤ３４は、筐体３３のいずれの位置に設けることとしても良い。検出用光源部３１、カメラ３２は、スクリーン１２に対向する位置であれば良く、図示する位置である場合に限られない。
【００２４】
図３は、スクリーン１２の構成を説明するものである。スクリーン１２のうちプロジェクタ１１からの投写光が入射する照射領域には、検出光反射部３５及び検出光吸収部３６が設けられている。検出光反射部３５は、検出用光源部３１から供給された検出光を反射する。検出光吸収部３６は、検出用光源部３１から供給された検出光を吸収する。検出光反射部３５及び検出光吸収部３６は、いずれも可視光を反射する。検出光吸収部３６は、可視光を反射し赤外光を吸収する部材を用いて構成されている。検出光反射部３５は、可視光及び赤外光を反射する部材を用いて構成されている。
【００２５】
検出光反射部３５及び検出光吸収部３６は、正方形形状をなす検出光反射部３５及び検出光吸収部３６が縦横へ交互に配された特定のパターンをなして設けられている。検出光反射部３５及び検出光吸収部３６のパターンは、スクリーン１２の照射領域の全体に設けられている。可視光である投写光は、検出光反射部３５及び検出光吸収部３６が設けられた照射領域全体で反射する。これにより、観察者は、照射領域全体に表示される画像を観察することができる。赤外光である検出光は、照射領域のうち検出光反射部３５が設けられた部分で反射する。カメラ３２は、検出光反射部３５で反射した検出光を検出する。なお、検出光反射部３５及び検出光吸収部３６は、検出光反射部３５で反射した検出光をカメラ３２で検出することによりパターンを十分認識可能な大きさをなすものとする。
【００２６】
図４は、プロジェクタ１１による投写光の出力を制御するためのブロック構成を示す。制御部４０は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）４６、メモリ４７を備え、コンピュータとして機能する。メモリ４７は、フラッシュＲＯＭ（Read  Only  Memory）等からなる。制御部４０は、メモリ４７に記憶されている制御プログラムに従ってＣＰＵ４６を動作させることにより、プロジェクタ１１の駆動を制御する。画像信号変換部４１は、外部機器等により入力された画像信号を、画像信号処理部４２で処理可能な形式に変換する。画像信号変換部４１は、制御部４０による制御に基づいて画像信号を変換する。画像信号変換部４１は、例えば、アナログ信号として入力された画像信号をディジタル信号へ変換する。
【００２７】
画像信号処理部４２は、画像信号変換部４１で変換された画像信号に対して、各種画質調整のための処理を施す。画質調整のための処理は、例えば、各色光用空間光変調装置２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂの画素数に適合するように解像度を変換する解像度変換や、輝度調整、コントラスト調整、シャープネス調整等である。空間光変調駆動部４３は、画像信号処理部４２で処理された画像信号に基づいて各色光用空間光変調装置２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂを駆動する。投写用光源駆動部４４は、制御部４０による制御に基づいて、ランプ光源２０を駆動する。
【００２８】
さらに、制御部４０は、検出用光源部３１及び異常報知用ＬＥＤ３４の駆動を制御する。また、制御部４０は、カメラ３２からのデータを演算することにより、カメラ３２により検出された検出光のパターンを解析する。メモリ４７には、スクリーン１２に設けられた検出光反射部３５のパターンが予め記憶されている。制御部４０は、検出光を検出することによってカメラ３２が認識したパターンと、メモリ４７に記憶された検出光反射部３５のパターンとを照合する。
【００２９】
検出光反射部３５で反射した検出光がカメラ３２により検出された場合、制御部４０は、検出光が多い領域、及び検出光が少ない領域が縦横へ交互に配された、検出光反射部３５のパターンと同一のパターンを認識する。プロジェクタ１１は、検出光により認識されたパターンと検出光反射部３５のパターンとを照合した結果、両者が一致すると判断することにより、投写光がスクリーン１２へ正常に入射していることを認識できる。投写光がスクリーン１２へ正常に入射している場合、制御部４０は、通常どおりランプ光源２０へ電力を供給することにより、投写光を出力させる。また、異常報知用ＬＥＤ３４は、消灯した状態を保持する。
【００３０】
これに対して、スクリーン１２に代えて、例えば、高反射性部材を用いて構成されたミラーが置かれたとする。この場合、カメラ３２は、ミラーの構成に応じた光量分布の検出光を検出する。カメラ３２は、例えば、全体が略均一な光量分布の検出光を検出する。このため、制御部４０では、検出光反射部３５のパターンと同一のパターンは認識されないことになる。この場合、制御部４０は、検出光のパターンと検出光反射部３５のパターンとが一致しないと判断する。
【００３１】
他のケースとして、プロジェクタ１１及びスクリーン１２の間に観察者等の進入物が存在したとする。図５に示すように、スクリーン１２の照射領域には、進入物の影Ｓが形成される。カメラ３２は、照射領域のうち影Ｓの領域以外の領域で反射した検出光を検出する。このため、図６に示すように、制御部４０では、影Ｓの領域以外の領域についてのみ、検出光反射部３５のパターンと同一のパターンが認識されることになる。制御部４０は、検出光により認識されたパターンと検出光反射部３５のパターンとを照合した結果、両者は一致しないと判断する。検出光により認識されたパターンと検出光反射部３５のパターンとが一致しない旨の判断により、プロジェクタ１１は、投写光がスクリーン１２へ正常に入射していないことを認識できる。
【００３２】
検出光により認識されたパターンと検出光反射部３５のパターンとが一致しない旨の判断により、投写用光源駆動部４４は、制御部４０の制御に基づいてランプ光源２０への電力供給を停止させる。ランプ光源２０への電力供給の停止により、投写光の出力は停止する。このように、プロジェクタ１１は、検出光を検出することによってカメラ３２が認識したパターンと、検出光反射部３５のパターンとを照合した結果に応じて、投写光の出力を制御する。また、検出光により認識されたパターンと検出光反射部３５のパターンとが一致しない旨の判断により、異常報知用ＬＥＤ３４は、制御部４０の制御に基づいて点灯する。異常報知用ＬＥＤ３４は、検出光を検出することによってカメラ３２が認識したパターンと、検出光反射部３５のパターンとを照合した結果に応じて、異常の発生を報知する。異常報知用ＬＥＤ３４の点灯により、異常が発生したこと、及び異常の発生に応じて投写光の出力を停止させたことを、ユーザに明確に認識させることができる。
【００３３】
プロジェクタ１１は、検出光により認識されたパターンと検出光反射部３５のパターンとの照合により、スクリーン１２を認証する。プロジェクタ１１によりスクリーン１２が認証されない場合に投写光の出力を停止することで、観察者の方向へ投写光が進行する事態を防止することができる。これにより、観察者の方向へ投写光が進行する事態を防止し、不具合の発生を低減できるという効果を奏する。
【００３４】
図７は、検出光により認識されたパターンと、検出光反射部３５のパターンとを照合した結果に応じた制御の手順を説明するフローチャートである。ステップＳ１においてプロジェクタ１１の電源をＯＮにすることにより、ステップＳ２において、検出用光源部３１は、検出光を供給する。また、ステップＳ３において、カメラ３２は、検出光を検出する。カメラ３２による検出光の検出は、ステップＳ２における検出光の供給に同期させて行う。次に、ステップＳ４において、制御部４０は、ステップＳ３において検出された検出光により認識されたパターンと、検出光反射部３５のパターンとを照合する。
【００３５】
ステップＳ４における照合により、検出光により認識されたパターンと、検出光反射部３５のパターンとが一致すると判断された場合、ステップＳ５において、プロジェクタ１１は、投写光を出力する。投写光の出力は、制御部４０によるランプ光源２０への電力供給により開始される。また、各色光用空間光変調装置２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂの制御により、プロジェクタ１１は、画像信号に応じて変調された投写光をスクリーン１２へ投写する。
【００３６】
ステップＳ４における照合により、検出光により認識されたパターンと、検出光反射部３５のパターンとが一致しないと判断された場合、ステップＳ１１において、異常報知用ＬＥＤ３４は、点灯により異常の発生を報知する。異常報知用ＬＥＤ３４による異常の報知により、検出光により認識されたパターンと、検出光反射部３５のパターンとを照合した結果に応じた制御は終了する。
【００３７】
画像信号に応じて変調された投写光の出力を開始した後、ステップＳ６において、検出用光源部３１は、検出光を供給する。また、ステップＳ７において、カメラ３２は、検出光を検出する。カメラ３２による検出光の検出は、ステップＳ６における検出光の供給に同期させて行う。次に、ステップＳ８において、制御部４０は、ステップＳ７において検出光を検出することによって認識されたパターンと、検出光反射部３５のパターンとを照合する。ステップＳ８における照合により両パターンが一致すると判断され、さらにステップＳ９においてプロジェクタ１１の電源がＯＦＦとされていない場合、ステップＳ５に戻って投写光の出力が継続される。ステップＳ９においてプロジェクタ１１の電源がＯＦＦとされた場合、検出光により認識されたパターンと、検出光反射部３５のパターンとを照合した結果に応じた制御は終了する。
【００３８】
プロジェクタ１１により投写光の出力を継続する間に、ステップＳ６における検出光の供給からステップＳ８における照合までを行う頻度は、適宜設定することができる。ステップＳ６における検出光の供給からステップＳ８における照合までは、一定の時間おきに行うこととしても良く、常時行うこととしても良い。可視光以外の光である赤外光を検出光として使用することにより、投写光を用いた表示を妨げずにスクリーン１２の認証を行うことができる。
【００３９】
ステップＳ８における照合により、検出光により認識されたパターンと、検出光反射部３５のパターンとが一致しないと判断された場合、ステップＳ１０において、プロジェクタ１１は、投写光の出力を停止する。投写光の出力の停止は、制御部４０によるランプ光源２０への電力供給を停止することにより行う。さらに、ステップＳ１１において、異常報知用ＬＥＤ３４は、点灯により異常の発生を報知する。異常報知用ＬＥＤ３４による異常の報知により、検出光により認識されたパターンと、検出光反射部３５のパターンとを照合した結果に応じた制御は終了する。
【００４０】
プロジェクタ１１は、ランプ光源２０の制御により投写光の出力を制御する場合に限られない。プロジェクタ１１は、例えば、各色光用空間光変調装置２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂの制御により全画素にて最低階調を表現することで、投写光の出力を停止することとしても良い。プロジェクタ１１は、投写光を遮蔽可能な遮蔽手段を設けることとし、遮蔽手段の制御により投写光の出力を停止することとしても良い。さらに、プロジェクタ１１は、検出光のパターンと検出光反射部３５のパターンとが一致しないと判断したことにより投写光の出力を停止するものに限られず、少なくとも投写光の出力を減衰する制御をなすものであれば良い。
【００４１】
スクリーン１２に設けられる検出光反射部３５及び検出光吸収部３６の形状及び大きさは本実施例で説明するものに限られない。検出光反射部３５及び検出光吸収部３６のパターンは、検出光により認識されたパターンと検出光反射部３５のパターンとの照合によるスクリーン１２の認証が可能なものであれば良い。
【００４２】
スクリーン１２は、例えば、一般的な反射性スクリーンに赤外光吸収部材のパターンを形成することにより得られる。スクリーン１２のうち赤外光吸収部材が設けられた部分が検出光吸収部３６として機能する。赤外光吸収部材が設けられた部分以外の部分が検出光反射部３５として機能する。スクリーン１２は、検出光吸収部３６が設けられた部分以外の部分を検出用反射部３５として機能させるものに限られない。スクリーン１２は、例えば、可視光に対して赤外光を高い反射率で反射させる性質の部材を用いてパターンを形成し、かかる部材が設けられた部分を検出光反射部３５として機能させることとしても良い。
【００４３】
検出光は、可視光以外の光であれば良く、赤外光である場合に限られない。検出光としては、例えば紫外光を用いることとしても良い。本実施例のプロジェクタ１１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１１は、空間光変調装置を用いる場合に限られない。プロジェクタ１１は、投写用光源部からの光を走査させることにより画像を表示するスキャン型のプロジェクタであっても良い。
【００４４】
異常報知部は、異常報知用ＬＥＤ３４である場合に限られず、光を発生させる他の発光手段や、エラーである旨を表示する表示手段を用いても良い。異常報知部は、異常を報知可能な他の手段、例えば、音声を発生させる音声発生手段であるブザーやスピーカ等であっても良い。音声発生手段は、音声を発生することで異常を報知する。また、異常報知部は、これらの手段の複数を併せ持つものであっても良い。
【実施例２】
【００４５】
図８は、本発明の実施例２に係るプロジェクションシステムについて説明するものである。本実施例のプロジェクションシステムに適用されるプロジェクタ６０は、検出用光源部６１からの検出光と、ランプ光源２０からの光とを合成することを特徴とする。上記の実施例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３ダイクロイックミラー６２は、上記実施例１のプロジェクタ１１のうちＲ光の光路に設けられる反射ミラー２７（図２参照）に代えて設けられている。第３ダイクロイックミラー６２は、ランプ光源２０及びＲ光用空間光変調装置２３Ｒの間の光路に配置されている。
【００４６】
第３ダイクロイックミラー６２は、Ｒ光を反射し、赤外光を透過させる。第３ダイクロイックミラー６２は、ランプ光源２０からの光と、検出用光源部６１からの検出光とを合成する光合成部として機能する。検出用光源部６１は、第３ダイクロイックミラー６２に関して、Ｒ光が入射する側とは反対側に設けられている。検出用光源部６１は、例えば、赤外光を供給するレーザ光源である。
【００４７】
第２ダイクロイックミラー２５を透過したＲ光は、反射ミラー２６で反射することにより光路が折り曲げられた後、第３ダイクロイックミラー６２へ入射する。第３ダイクロイックミラー６２へ入射したＲ光は、第３ダイクロイックミラー６２で反射することにより光路が折り曲げられた後、Ｒ光用空間光変調装置２３Ｒの方向へ進行する。検出用光源部６１は、赤外光である検出光を供給する。検出用光源部６１からの検出光は、第３ダイクロイックミラー６２を透過した後、Ｒ光用空間光変調装置２３Ｒの方向へ進行する。このようにして、第３ダイクロイックミラー６２は、Ｒ光と検出光とを合成する。
【００４８】
Ｒ光用空間光変調装置２３Ｒは、Ｒ光用の画像信号に応じて、Ｒ光及び検出光を変調する。Ｒ光用空間光変調装置２３Ｒで変調されたＲ光及び検出光は、クロスダイクロイックプリズム６４のうちＢ光が入射する面、及びＧ光が入射する面のいずれとも異なる面へ入射する。クロスダイクロイックプリズム６４の第１ダイクロイック膜６５は、Ｂ光を反射し、Ｒ光、Ｇ光及び赤外光を透過させる。第２ダイクロイック膜６６は、Ｒ光及び赤外光を反射し、Ｇ光及びＢ光を透過させる。クロスダイクロイックプリズム６４は、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光、及び検出光を合成する。投写レンズ３０は、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光、及び検出光を投写する。ランプ光源２０からの光とともに検出光を投写レンズ３０により投写することで、スクリーン１２の照射領域の全体へ検出光を供給することができる。
【００４９】
本実施例のプロジェクタ６０を用いる場合も、図７に示すフローチャートと同様の手順により、検出光により認識されたパターンと、検出光反射部３５のパターンとを照合した結果に応じた制御が可能である。本実施例は、Ｒ光と同様に検出光も画像信号に応じて変調される点が、上記実施例１の場合とは異なる。ステップＳ４、ステップＳ８における照合の際、制御部４０（図４参照）は、例えば、全画素が最高階調となるように各色光用空間光変調装置２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂを制御することが可能である。全画素を同一階調とするフレームを挿入することにより、スクリーン１２の照射領域全体へ検出光を供給することが可能となる。全画素を最高階調とするフレームは、ステップＳ８における照合に同期させることが望ましい。
【００５０】
この他、画像信号に応じて変調された検出光を照合に使用することとしても良い。制御部４０は、画像信号を用いた演算を随時行うことにより、画像信号に応じて変調された検出光が検出光反射部３５で反射する場合のパターンを得ることが可能である。制御部４０は、画像信号に応じて変調された検出光が検出光反射部３５で反射する場合のパターンと、検出光により認識されたパターンとを照合する。この場合も、スクリーン１２の認証が可能である。本実施例の場合も、観察者の方向へ投写光が進行する事態を防止し、不具合の発生を低減できる。
【００５１】
プロジェクタ６０は、Ｒ光のみならず、Ｇ光又はＢ光に検出用光源部６１からの検出光を合成することとしても良い。プロジェクタ６０は、ランプ光源２０から各色光用空間光変調装置２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂまでの光路のいずれの位置において検出光を合成することとしても良い。第３ダイクロイックミラー６２は、各色光の光路における配置に応じて、透過特性及び反射特性を適宜設定することができる。
【００５２】
図９は、本実施例の変形例に係るプロジェクションシステムについて説明するものである。本実施例のプロジェクションシステムに適用されるプロジェクタ７０は、上記のランプ光源２０に代えて設けられた各色光用レーザ光源７１Ｒ、７１Ｇ、７１Ｂを有することを特徴とする。各色光用レーザ光源７１Ｒ、７１Ｇ、７１Ｂは、投写光を投写するための投写用光源部である。各色光用レーザ光源７１Ｒ、７１Ｇ、７１Ｂは、例えば半導体レーザを備える。本変形例は、色光ごとの投写用光源部を用いることで、投写用光源部からの光を各色光へ分離するための第１ダイクロイックミラー２１及び第２ダイクロイックミラー２５（図８参照）を不要にでき、光学系を簡易な構成にできる。また、ランプ光源２０に比べて小型な各色光用レーザ光源７１Ｒ、７１Ｇ、７１Ｂを用いることで、光学系を小型にできる。
【００５３】
Ｂ光用レーザ光源７１Ｂは、レーザ光であるＢ光を射出する。Ｂ光用レーザ光源７１ＢからのＢ光は、Ｂ光用空間光変調装置２３Ｂへ入射する。Ｇ光用レーザ光源７１ＧからのＧ光は、Ｇ光用空間光変調装置２３Ｇへ入射する。Ｒ光用レーザ光源７１ＲからのＲ光は、ダイクロイックミラー７２へ入射する。ダイクロイックミラー７２は、Ｒ光を透過させ、赤外光を反射する。ダイクロイックミラー７２は、Ｒ光用レーザ光源７１ＲからのＲ光と、検出用光源部６１からの検出光とを合成する光合成部として機能する。検出用光源部６１は、ダイクロイックミラー７２に関して、Ｒ光用レーザ光源７１Ｒが設けられた側とは反対側に設けられている。
【００５４】
ダイクロイックミラー７２へ入射したＲ光は、ダイクロイックミラー７２を透過した後、Ｒ光用空間光変調装置２３Ｒの方向へ進行する。検出用光源部６１からの検出光は、ダイクロイックミラー７２で反射することにより光路が折り曲げられた後、Ｒ光用空間光変調装置２３Ｒの方向へ進行する。このようにして、ダイクロイックミラー７２は、Ｒ光と検出光とを合成する。本変形例の場合も、観察者の方向へ投写光が進行する事態を防止し、不具合の発生を低減できる。
【００５５】
なお、投写用光源部としてはレーザ光源を用いる他、例えば、ＬＥＤ等の固体光源を用いても良い。本実施例のプロジェクタ６０、７０は、上記実施例の場合と同様、空間光変調装置としてＬＣＯＳ、ＤＭＤ、ＧＬＶ等を用いても良い。上記各実施例において、プロジェクタは、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。プロジェクタは、画像情報を持たせたスライドを用いるスライドプロジェクタであっても良い。
【実施例３】
【００５６】
図１０は、本発明の実施例３に係るプロジェクションシステムについて説明するものである。本実施例のプロジェクションシステムに適用されるプロジェクタ８０は、走査部により投写用光源部からの光を走査させ、照射領域において画像を表示するスキャン型のプロジェクタである。上記の各実施例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。
【００５７】
Ｒ光用レーザ光源８１Ｒは、画像信号に応じて変調されたＲ光を射出する。Ｇ光用レーザ光源８１Ｇは、画像信号に応じて変調されたＧ光を射出する。Ｂ光用レーザ光源８１Ｂは、画像信号に応じて変調されたＢ光を射出する。各色光用レーザ光源８１Ｒ、８１Ｇ、８１Ｂは、投写光を投写するための投写用光源部である。各色光用レーザ光源８１Ｒ、８１Ｇ、８１Ｂは、例えば半導体レーザを備える。
【００５８】
第１ダイクロイックミラー８２は、Ｒ光を反射し、赤外光を透過させる。第２ダイクロイックミラー８３は、Ｇ光を反射し、Ｒ光及び赤外光を透過させる。第３ダイクロイックミラー８４は、Ｂ光を反射し、Ｒ光、Ｇ光及び赤外光を透過させる。第１ダイクロイックミラー８２、第２ダイクロイックミラー８３、及び第３ダイクロイックミラー８４は、各色光用レーザ光源８１Ｒ、８１Ｇ、８１Ｂからの光と検出用光源部６１からの検出光とを合成する光合成部として機能する。第１ダイクロイックミラー８２、第２ダイクロイックミラー８３、及び第３ダイクロイックミラー８４は、各色光用レーザ光源８１Ｒ、８１Ｇ、８１Ｂ及び走査部８５の間の光路に配置されている。
【００５９】
Ｒ光用レーザ光源８１ＲからのＲ光は、第１ダイクロイックミラー８２へ入射する。検出用光源部６１は、第１ダイクロイックミラー８２に関して、Ｒ光用レーザ光源８１Ｒが設けられた側とは反対側に設けられている。第１ダイクロイックミラー８２へ入射したＲ光は、第１ダイクロイックミラー８２における反射により光路が折り曲げられた後、第２ダイクロイックミラー８３へ入射する。検出用光源部６１からの検出光は、第１ダイクロイックミラー８２を透過した後、第２ダイクロイックミラー８３へ入射する。このようにして、第１ダイクロイックミラー８２は、Ｒ光用レーザ光源８１ＲからのＲ光と検出用光源部６１からの検出光とを合成する。
【００６０】
Ｇ光用レーザ光源８１ＧからのＧ光は、第２ダイクロイックミラー８３へ入射する。第２ダイクロイックミラー８３へ入射したＧ光は、第２ダイクロイックミラー８３における反射により光路が折り曲げられた後、第３ダイクロイックミラー８４へ入射する。第１ダイクロイックミラー８２から第２ダイクロイックミラー８３へ入射したＲ光及び検出光は、第２ダイクロイックミラー８３を透過した後、第３ダイクロイックミラー８４へ入射する。このようにして、第２ダイクロイックミラー８３は、Ｇ光用レーザ光源８１ＧからのＧ光と第１ダイクロイックミラー８２からのＲ光及び検出光とを合成する。
【００６１】
Ｂ光用レーザ光源８１ＢからのＢ光は、第３ダイクロイックミラー８４へ入射する。第３ダイクロイックミラー８４へ入射したＢ光は、第３ダイクロイックミラー８４における反射により光路が折り曲げられた後、走査部８５の方向へ進行する。第２ダイクロイックミラー８３から第３ダイクロイックミラー８４へ入射したＲ光、Ｇ光及び検出光は、第３ダイクロイックミラー８４を透過した後、走査部８５の方向へ進行する。このようにして、第３ダイクロイックミラー８４は、Ｂ光用レーザ光源８１ＢからのＢ光と第２ダイクロイックミラー８３からのＲ光、Ｇ光及び検出光とを合成する。なお、各色光及び検出光を走査部８５へ入射させるまでの構成は、各色光及び検出光を合成可能であれば良く、適宜変更しても良い。
【００６２】
走査部８５は、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光及び検出光をスクリーン１２の方向へ反射する。走査部８５は、各色光用レーザ光源８１Ｒ、８１Ｇ、８１Ｂからの画像信号に応じた光、及び検出用光源部６１からの検出光をスクリーン１２の照射領域において走査させる。走査部８５としては、例えばＭＥＭＳ（Micro  Electro  Mechanical  System）ミラーを用いることができる。ＭＥＭＳミラーは、非常に小型で高速な駆動に適し、かつ、小型な構成に駆動部を作り込めるため小型化に適するという利点がある。走査部８５からの光は、筐体３３に設けられた射出部８６を通過した後、スクリーン１２へ入射する。
【００６３】
各色光用レーザ光源８１Ｒ、８１Ｇ、８１Ｂは、画像信号に応じて変調された光を射出するのに対して、検出用光源部６１は、一定の出力の検出光を射出する。これにより、照射領域には、各色光の走査により画像が表示され、かつ均一な光量の検出光が入射する。カメラ３２による検出光の検出は、走査部８５による検出光の走査に同期させて行う。照射領域全体の検出光反射部３５で反射した検出光を検出可能とすることで、検出光により認識されたパターンと検出光反射部３５のパターンとの照合によるスクリーン１２の認証ができる。本実施例の場合も、観察者の方向へ投写光が進行する事態を防止し、不具合の発生を低減できる。
【００６４】
なお、上記各実施例において、スクリーンは、反射型のスクリーンである場合に限られない。スクリーンは、投写光を透過させる透過型のスクリーンであっても良い。透過型のスクリーンを有するプロジェクションシステムは、スクリーンの一方の面にプロジェクタからの投写光を供給し、スクリーンの他方の面から射出する光を観察することで画像を鑑賞する。透過型のスクリーンに用いられる検出光反射部は、可視光を透過させ赤外光を反射する部材により構成することができる。この場合も、スクリーンに代えてミラーが置かれた場合や、プロジェクタ及びスクリーンの間に観察者が進入した場合に、投写光の出力を制御できる。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
以上のように、本発明に係るプロジェクションシステムは、プロジェクタとは分離して配置されたスクリーンへプロジェクタからの投写光を入射させる場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施例１に係るプロジェクションシステムの概略構成を示す図。
【図２】プロジェクタの概略構成を示す図。
【図３】スクリーンの構成を説明する図。
【図４】プロジェクタによる投写光の出力を制御するためのブロック構成を示す図。
【図５】進入物の影が形成された状態を示す図。
【図６】進入物が存在するとき検出光により認識されるパターンを説明する図。
【図７】制御の手順を説明するフローチャート。
【図８】本発明の実施例２に係るプロジェクションシステムについて説明する図。
【図９】実施例２の変形例に係るプロジェクションシステムについて説明する図。
【図１０】本発明の実施例３に係るプロジェクションシステムについて説明する図。
【符号の説明】
【００６７】
１０  プロジェクションシステム、１１  プロジェクタ、１２  スクリーン、２０  ランプ光源、２１  第１ダイクロイックミラー、２２  反射ミラー、２３Ｒ  Ｒ光用空間光変調装置、２３Ｇ  Ｇ光用空間光変調装置、２３Ｂ  Ｂ光用空間光変調装置、２４  クロスダイクロイックプリズム、２５  第２ダイクロイックミラー、２６、２７  反射ミラー、２８  第１ダイクロイック膜、２９  第２ダイクロイック膜、３０  投写レンズ、３１  検出用光源部、３２  カメラ、３３  筐体、３４  異常報知用ＬＥＤ、３５  検出光反射部、３６  検出光吸収部、４０  制御部、４１  画像信号変換部、４２  画像信号処理部、４３  空間光変調駆動部、４４  投写用光源駆動部、４６  ＣＰＵ、４７  メモリ、６０  プロジェクタ、６１  検出用光源部、６２  第３ダイクロイックミラー、６４  クロスダイクロイックプリズム、６５  第１ダイクロイック膜、６６  第２ダイクロイック膜、７０  プロジェクタ、７１Ｒ  Ｒ光用レーザ光源、７１Ｇ  Ｇ光用レーザ光源、７１Ｂ  Ｂ光用レーザ光源、７２  ダイクロイックミラー、８０  プロジェクタ、８１Ｒ  Ｒ光用レーザ光源、８１Ｇ  Ｇ光用レーザ光源、８１Ｂ  Ｂ光用レーザ光源、８２  第１ダイクロイックミラー、８３  第２ダイクロイックミラー、８４  第３ダイクロイックミラー、８５  走査部、８６  射出部
【図１】
2009098325.tif 000003
【図２】
2009098325.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】
2009098325.tif 000009
【図８】
2009098325.tif 000010
【図９】
2009098325.tif 000011
【図１０】
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