(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
色切換手段により規則的なタイミングで複数の色に順次切り換えられる各色の光を選択しながら画像をスクリーンに投影する画像投影装置と、前記スクリーンにレーザ光を投射するレーザポインタとを備えたプレゼンテーションシステムであって、
前記レーザポインタは、レーザ光投射手段と、このレーザ光投射手段から投射されるレーザ光の投射方向と逆方向に指向する光を検出する受光手段と、この受光手段が受光した光を前記色切換手段で切り換えられる各色の光に分離する色分離手段と、この色分離手段で分離された色信号を検出する色信号検出手段と、この色信号検出手段で検出された色信号の切換タイミングを検出する色信号切換タイミング検出手段と、この色信号切換タイミング検出手段によって検出された色信号の切換タイミングが、前記色切換手段による色の切換タイミングと一致しているか否かを判断し、一致している場合に限り前記レーザ光投射手段を駆動してレーザ光を投射させる制御手段とを具備していることを特徴とするレーザポインタを用いたプレゼンテーションシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スクリーンに映した画像をレーザポインタの投影スポットで指示しながら講演等を行うためのプレゼンテーションシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶プロジェクタ等の投影装置によってスクリーンに画像を投影し、その画像を参照しながら聴衆に向かって種々の発表や説明等を行うプレゼンテーションにあっては、画像の特定箇所を指示するためのレーザポインタがよく使用されている。レーザポインタは、スイッチを入れるとレーザ光が投射されてスポットがスクリーンに投影されるものであるが、使用者であるプレゼンターが誤って聴衆に向けると聴衆に不快感を与えてしまい、レーザ光のパワーが強いと目に対して危険である。そこで、このような危険を回避する安全対策が、例えば特開２０００−３２１５３１号公報に開示されている。同公報では、レーザポインタからレーザ光と同方向に赤外光を投射する一方、この赤外光がスクリーンに投射されているか否かをＣＣＤ等の撮像手段で撮像し、赤外光が撮像されている場合に限りレーザ光の投射を許可する信号をレーザポインタに発し、レーザポインタがスクリーンに向けられていない場合にはレーザ光が投射されないとされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報に記載の安全対策では、レーザポインタと、レーザポインタからスクリーンに投射される赤外光を撮像するＣＣＤ等の撮像手段とが分離しているため、システムの構築が煩雑であり、また、撮像手段を用いることにより高価になるといった欠点があった。
【０００４】
よって本発明は、簡素、かつ安価な構成でレーザポインタの誤投射が確実に防止され、安全性がより向上するレーザポインタを用いたプレゼンテーションシステムを提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、色切換手段により規則的なタイミングで複数の色に順次切り換えられる各色の光を選択しながら画像をスクリーンに投影する画像投影装置と、前記スクリーンにレーザ光を投射するレーザポインタとを備えたプレゼンテーションシステムであって、前記レーザポインタは、レーザ光投射手段と、このレーザ光投射手段から投射されるレーザ光の投射方向と逆方向に指向する光を検出する受光手段と、この受光手段が受光した光を前記色切換手段で切り換えられる各色の光に分離する色分離手段と、この色分離手段で分離された色信号を検出する色信号検出手段と、この色信号検出手段で検出された色信号の切換タイミングを検出する色信号切換タイミング検出手段と、この色信号切換タイミング検出手段によって検出された色信号の切換タイミングが、前記色切換手段による色の切換タイミングと一致しているか否かを判断し、一致している場合に限り前記レーザ光投射手段を駆動してレーザ光を投射させる制御手段とを具備していることを特徴としている。
【０００６】
本発明によれば、画像投影装置からスクリーンに投影されている画像にレーザポインタを向けると、レーザポインタがその画像を認識し、この状態でレーザ光投射手段をＯＮにするとレーザ光がスクリーンに投射される。そして、レーザポインタの指向方向をスクリーンから外すと、レーザポインタは画像を認識せず、その場合にはレーザ光が投射されない。すなわち、画像投影装置から画像が投影されているスクリーンにレーザポインタを向けている場合に限りレーザ光が投射され、そのレーザ光はスクリーンに投射されるのである。
【０００７】
レーザポインタがスクリーンの画像を認識する作用は、次の通りである。
画像投影装置からスクリーンに投影される画像は、画像投影装置の色切換手段によって複数の色が規則的なタイミングで順次切り換わっており、スクリーンに反射する画像の反射光も同様である。ここで、レーザポインタをスクリーンに向けると、スクリーンからの反射光のうち、レーザポインタから投射されるレーザ光の投射方向と逆方向に指向する光を、レーザポインタが具備する受光手段が検出する。次いで、受光手段が検出した光を、色分離手段が各色の光（色切換手段で順次切り換えられた各色の光）に分離する。次に、色分離手段で分離された色信号を色検出手段が検出し、その色信号の切換タイミングを色信号切換タイミング検出手段が検出する。そして、制御手段が、検出された色信号の切換タイミングが色切換手段による色の切換タイミングと一致しているか否かを判断し、一致している場合を、画像投影装置からスクリーンに投影されている画像であると認識する。このようにしてレーザポインタが画像を認識した場合、レーザ光投射手段が駆動してレーザ光が投射される。
【０００８】
一方、レーザポインタの指向方向を画像が投影されているスクリーンから外すと、受光手段が検出した光は、“画像投影装置の色切換手段により規則的なタイミングで複数の色に順次切り換えられた光”とは全く異なるものである。したがって、画像の認識はなされず、レーザポインタからレーザ光は投射されない。
【０００９】
このように、本発明ではレーザポインタからのレーザ光の投射方向がスクリーンの範囲内（厳密には画像の範囲内）であるか否かが的確に判別され、スクリーンにレーザポインタを向けている場合に限りレーザ光が投射される。その結果、レーザ光の誤投射が確実に防止され、安全性がより向上する。本発明は、従来のようにスクリーンに投射される赤外光を撮像するＣＣＤ等の撮像手段を必要としないので、簡素、かつ安価に構成することができる。
【００１０】
本発明の画像投影装置としては、例えば、特開２０００−２３１０６６等に示されるＤＭＤ(Digital Micromirror Device)素子を用いたＤＬＰ(Digital Light Processing)方式の反射型プロジェクタが好適に用いられる。このプロジェクタは、高速で回転する色フィルタを色切換手段として備えるものがあり、その構成の具体例は後に説明する。
【００１１】
本発明のレーザポインタが具備するレーザ光投射手段としては、レーザダイオードが好適に用いられる。また、受光手段としてはレンズ、色分離手段としてはフィルタ、色信号検出手段としてはフォトダイオードがそれぞれ好適に用いられる。また、色信号切換タイミング検出手段ならびに制御手段は、適宜なマイコン等で構成することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る全体システムを概略的に示している。同図の符号１０はスクリーン、２０はスクリーン１０に画像を投影するＤＬＰ方式のプロジェクタ（画像投影装置）、３０はパソコン、４０は図示せぬプレゼンターが手にするレーザポインタである。パソコン３０では各種コマンドの処理がなされるとともに画像データが生成され、その画像データに基づく画像がプロジェクタ２０からスクリーン１０に投影される。
【００１３】
プロジェクタ２０は、この場合単板式ＤＭＤ素子を用いたもので、図２に示すように、メタルハライドランプ等の白色光源２１と、白色光源２１から発せられる白色光を集光する第１の集光レンズ２２ａと、モータ２３によって矢印Ｆ方向に高速回転させられる円板状の色フィルタ（色切換手段）２４と、色フィルタ２４を透過した光を集光する第２の集光レンズ２２ｂと、第２の集光レンズ２２ｂを透過した光を反射するＤＭＤ素子２５と、ＤＭＤ素子２５を反射した光をスクリーン１０に投射する投射レンズ２６とから構成されている。
【００１４】
色フィルタ２４は、Ｒ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）の３色に三等分されており、白色光源２１から発せられて第１の集光レンズ２２ａで集光された白色光は、回転する色フィルタ２４を透過することにより、Ｒ・Ｇ・Ｂの各色にこの順で等間隔に切り換えられる。そしてその光は、第２の集光レンズ２２ｂで集光され、ＤＭＤ素子２５に入射する。
【００１５】
ＤＭＤ素子２５は、１つの画素に対応する微小なミラーが１チップ上に多数（数十万単位）集積されたもので、各ミラーは傾動可能に支持されており、傾斜角度によって光の反射をＯＮ／ＯＦＦとするように、パソコン３０から入力される画像データに基づいてデジタル制御される。ＤＭＤ素子２５に入射した光（色フィルタ２４を透過することにより３色に順次切り換えられている光）は、ＤＭＤ素子２５のＯＮとされたミラーに反射し、画像としてスクリーン１０に投影される。その画像は、Ｒ・Ｇ・Ｂの３色が順番に投影されることにより生成されるが、色フィルタ２４による色の切り換えが高速ゆえに色が混ざって知覚され、画像として成立する。
【００１６】
次に、レーザポインタ４０の構成を説明する。レーザポインタ４０は、図３に示すように、制御部（制御手段）４１、レーザダイオード（レーザ光投射手段）４２およびスイッチ４３を備えており、スイッチ４３がＯＮになると、ＯＮ信号が制御部４１に入力され、制御部４１がレーザダイオード４２を駆動し、レーザダイオード４２からレーザ光が投射されるようになっている。
【００１７】
また、レーザポインタ４０は、レーザダイオード４２から投射されるレーザ光の投射方向と逆方向に指向する光を検出するレンズ（受光手段）４４と、このレンズ４４が受光した光をＲ・Ｇ・Ｂの光に分離するフィルタ（色分離手段）４５と、このフィルタ４５で分離された色信号を検出するフォトダイオード（色信号検出手段）４６と、このフォトダイオード４６で検出された色信号の切換タイミングを検出するタイミング検出部（色信号切換タイミング検出手段）４７とを備えている。タイミング検出部４７で検出された色信号の切換タイミングは、制御部４１に入力される。そして、制御部４１は入力された色信号の切換タイミングが、プロジェクタ２０の色フィルタ２４によるＲ・Ｇ・Ｂの切換タイミングと一致しているか否かを判断し、一致している場合に限りレーザダイオード４２を駆動する。
【００１８】
以上が本実施形態のシステムの構成であり、続いてこのシステムの作用を説明する。
プロジェクタ２０からスクリーン１０に投影される画像は、色フィルタ２４によってＲ・Ｇ・Ｂの３色が等間隔に順次切り換わっており、スクリーン１０に反射する画像の反射光も同様である。ここで、プレゼンターがレーザポインタ４０をスクリーン１０に向けると、スクリーン１０からの反射光のうち、レーザポインタ４０から投射されるレーザ光の投射方向と逆方向に指向する光を、レーザポインタ４０のレンズ４４が検出する。
【００１９】
次いで、レンズ４４が検出した光を、フィルタ４５がＲ・Ｇ・Ｂの各色の光に分離する。次に、フィルタ４５で分離された色信号をフォトダイオード４６が検出し、その色信号の切換タイミングをタイミング検出部４７が検出する。そして、その切換タイミングが制御部４１に入力され、制御部４１は、色信号の切換タイミングがプロジェクタ２０の色フィルタ２４による色の切換タイミングと一致しているか否かを判断する。この場合は、当然切換タイミングが一致しているので、スイッチ４３をＯＮにするとレーザダイオード４２が駆動されてレーザ光が投射され、そのレーザ光は、スクリーン１０に投射される。なお、制御部４１の色切換タイミングの判断は、予め記憶した１つの色の切換タイミングと照合したり、あるいは記憶した切換えパターンと符合しているか否かを照合したりして行われる。
【００２０】
一方、レーザポインタ４０の指向方向を画像が投影されているスクリーン１０から外すと、レンズ４４が検出した光は、プロジェクタの色フィルタ２４によりＲ・Ｇ・Ｂが等間隔で順次切り換えられた光とは全く異なるものである。したがって、制御部４１はレーザダイオード４２を駆動せず、レーザポインタ４０からレーザ光は投射されない。
【００２１】
このように、本システムによれば、プロジェクタ２０からスクリーン１０に投影されている画像にレーザポインタ４０を向けると、レーザポインタ４０がその画像を認識し、この状態でスイッチ４３をＯＮにするとレーザ光がスクリーン１０に投射される。そして、レーザポインタ４０の指向方向をスクリーン１０から外すと、レーザポインタ４０は画像を認識せず、その場合にはレーザ光が投射されない。すなわち、プロジェクタ２０から画像が投影されているスクリーン１０にレーザポインタ４０を向けている場合に限りレーザ光が投射され、そのレーザ光はスクリーン１０に投射されるのである。
【００２２】
以上のように、本システムではレーザポインタ４０からのレーザ光の投射方向がスクリーン１０の範囲内（厳密には画像の範囲内）であるか否かが的確に判別され、スクリーン１０にレーザポインタ４０を向けている場合に限りレーザ光が投射される。その結果、レーザ光の誤投射が確実に防止され、安全性がより向上する。また、プロジェクタ２０とレーザポインタ４０とを主としたシステムであるから、簡素、かつ安価に構成することができるといった利点もある。
【００２３】
なお、上記の実施形態では、ＤＬＰ方式のプロジェクタが単板式ＤＭＤ素子を用いたタイプであるが、例えば２板式ＤＭＤ素子を用いたＤＬＰ方式のプロジェクタにも適用することができる。このタイプにおける色フィルタは、白色光をＲとＢに変化させるＭ（マゼンタ）と、白色光をＲとＧに変化させるＹ（イエロー）に分割されており、常にＲを含んだ光が生成される。その光は、プリズムによってＲ専用のＤＭＤ素子と、ＢとＧを交互に扱うもう一方のＤＭＤ素子とに分岐され、さらにプリズムによって再統合されてスクリーンに投影される。したがって、この場合のレーザポインタが備える色切換の判断システムは、ＧとＢを対象としたものになる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、レーザポインタが、スクリーンに反射する光を画像投影装置から投影される特定の画像の光として認識した場合に限りレーザ光を投射するように制御するので、簡素、かつ安価な構成でレーザポインタの指向方向がスクリーンの範囲内であるか否かを的確に判別することができ、その結果、レーザポインタの誤投射が確実に防止され、安全性がより向上するといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態に係るシステムの概念図である。
【図２】  本発明の一実施形態に係るプロジェクタの構成を模式的に示す斜視図である。
【図３】  本発明の一実施形態に係るレーザポインタの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０…スクリーン
２０…プロジェクタ（画像投影装置）
２４…色フィルタ（色切換手段）
２５…ＤＭＤ素子
４０…レーザポインタ
４１…制御部（制御手段）
４２…レーザダイオード（レーザ光投射手段）
４４…レンズ（受光手段）
４５…フィルタ（色分離手段）
４６…フォトダイオード（色信号検出手段）
４７…タイミング検出部（色信号切換タイミング検出手段）
【図１】
0003772127.tif 000002
【図２】
0003772127.tif 000003
【図３】
0003772127.tif 000004