JP2000019637A - 投写型表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】装置内部の構造の複雑化を招くことなく投写画
像を制御することができ、かつ投写画像を制御した後、
直ちに復帰させることのできる投写型表示装置を提供す
ることを目的とする。 【解決手段】投写型表示装置１は、投写面１００と対向
して設けられる物体検出手段５０と、この物体検出手段
５０の出力に応じて投写面１００上の投写画像を制御す
る投写画像制御手段７０とを有し、投写画像制御手段７
０は、物体検出手段５０から物体Ｐが検出された旨の信
号が入力されると、画像情報を構成する画像信号を所定
の画像を表示する旨の画像制御信号に切り替える信号切
替回路７１を備えている。画像信号の切替により投写画
像を暗転表示させているので、装置内部の構造の複雑化
を招くこともなく、簡単に復帰できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光源ランプ、この
光源ランプから出射された光束を光学的に処理して画像
情報に応じて光学像を形成する光学系、およびこの光学
像を投写面上に拡大投写する投写レンズを備えた投写型
表示装置に関する。

【０００２】

【背景技術】従来より、光源ランプ、この光源ランプか
ら出射された光束を光学的に処理して画像情報に応じて
光学像を形成する光学系、およびこの光学像を投写面に
拡大投写する投写レンズを備えた投写型表示装置が利用
されている。このような投写型表示装置によれば、コン
ピュータ等の表示画面を投写面上に大画面表示すること
ができ、多数人を対象としたマルチプレゼンテーション
を行うことができる。上述した投写型表示装置は、画像
を拡大して投写面上に投影するため、鮮明な画像を表示
するには、光源ランプの光量を強くするのが好ましい。
しかし、このような強い光束を出射する投写型表示装置
では、投写画像の表示中に投写レンズを覗き込むと、強
い光束のために目を痛める可能性がある。

【０００３】このため、投写面と対向する外装ケースの
対向側面に物体検出手段を設け、この物体検出手段が投
写画像の領域内に物体が入り込んだと検出すると、投写
画像制御手段により投写面上の投写画像を遮断するよう
に構成された投写型表示装置が提案されている（実開平
３−９４８８８）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな物体検出手段および投写画像制御手段を備えた従来
の投写型表示装置では、次のような問題がある。

【０００５】 上述した従来の投写画像制御手段は、
物体検出手段により物体を検出すると、駆動回路を介し
てシャッタを動作させ、投写型表示装置内部の光路をこ
のシャッタにより遮るように構成されている。しかし、
このようなシャッタにより投写画像を遮断することとす
ると、シャッタ、シャッタ駆動回路等を装置内部に別途
設けなければならず、装置内部の構造の複雑化を招き、
投写型表示装置の小型化を十分に図れないという問題が
ある。また、このようなシャッタによる投写画像の遮断
中は、光源ランプからの出射光束によりシャッタが加熱
され、投写型表示装置内部の温度が上昇してしまうとい
う問題がある。

【０００６】 さらに、上述した従来の投写画像制御
手段としては、物体検出手段により物体が検出される
と、光源ランプへの電源供給を遮断し、光源ランプをオ
フにするような投写画像制御手段も提案されている。し
かしながら、投写型表示装置は、通常一旦光源ランプを
オフにすると、光源ランプが冷却されるまで再点灯でき
ないように構成されている。従って、光源ランプをオフ
にする投写画像制御手段では、投写画像制御手段の動作
後、直ちに投写領域内の物体を除いても、光源ランプの
冷却が十分でないため再点灯できず、投写画像を復帰す
ることができないことがある。

【０００７】本発明の目的は、光源ランプ、この光源ラ
ンプから出射された光束を光学的に処理して画像情報に
応じて光学像を形成する光学系、およびこの光学像を投
写面上に拡大投写する投写レンズを備えた投写型表示装
置において、装置内部の構造の複雑化を招くことなく投
写画像を制御することができ、かつ投写画像を制御した
後、直ちに復帰させることのできる投写型表示装置を提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本出願の第一発明に係る
投写型表示装置は、光源ランプ、この光源ランプから出
射された光束を光学的に処理して画像情報に応じて光学
像を形成する光学系、およびこの光学像を投写面上に拡
大投写する投写レンズを備えた投写型表示装置であっ
て、前記投写面と対向して設けられる物体検出手段と、
この物体検出手段の出力に応じて、前記投写面上に表示
される投写画像を制御する投写画像制御手段とを有し、
前記投写画像制御手段は、前記物体検出手段から物体が
検出された旨の信号が入力されると、前記画像情報を構
成する画像信号を、所定の画像を表示する旨の画像制御
信号に切り替える信号切替回路を含んで構成されている
ことを特徴とする。

【０００９】ここで、物体検出手段とは、投写画像の投
写領域内に物体が侵入した場合、その旨の警告信号を出
力し得るすべての手段を含む概念である。具体的には、
物体検出手段は、発光部および受光部を備えた距離測定
用の光センサ、投写領域内に侵入した人の人体温度を検
出する焦電型赤外線センサ、送信用素子から超音波信号
を送信し、その反射波を受信用素子で受信する超音波セ
ンサ等のいずれかを含んで構成することができる。

【００１０】このような本発明によれば、投写画像制御
手段が信号切替回路を含んで構成されているので、物体
検出手段から投写領域内に物体が侵入した旨の警告信号
が入力されると、投写画像が直ちに所定の画像、例えば
黒色画像に切り替えられ、投写面上の表示を暗転させ
る。従って、シャッタ、シャッタ駆動回路等の投写画像
を制御する専用の部材を設けることなく、ビデオ端子等
から入力される画像信号を処理する画像信号処理回路に
簡単な信号切替回路を付与するだけで投写画像制御手段
を構成することができ、装置内部の構造の複雑化を招く
ことがない。また、信号切替回路により通常の投写画像
を黒色画像等の所定の画像に切り替えているので、従来
の投写画像制御手段のようにシャッタが加熱されて装置
内部の温度が上昇することもない。さらに、信号切替回
路により投写画像を切り替えているので、投写画像、黒
色画像間の切替を簡単かつ迅速に行うことができ、投写
画像制御手段により投写画像が制御された後であって
も、迅速に通常の投写画像に復帰させることができる。

【００１１】以上において、上述した投写画像制御手段
は、物体検出手段により投写画像の投写領域内に物体が
侵入したと検出されると、その旨を表示する制御状態表
示回路を備えているのが好ましい。

【００１２】すなわち、投写型表示装置が制御状態表示
回路を備えているので、投写画像制御手段が実行されて
いる状態を確認し、投写型表示装置の他の部分の故障等
に伴う投写画像の制御との判別を容易に行える。

【００１３】また、本出願の第２発明に係る投写型表示
装置は、光源ランプ、この光源ランプから出射された光
束を光学的に処理して画像情報に応じて光学像を形成す
る光学系、およびこの光学像を投写面上に拡大投写する
投写レンズを備えた投写型表示装置であって、前記投写
面と対向して設けられる物体検出手段と、この物体検出
手段の出力に応じて、前記投写面上に表示される投写画
像を制御する投写画像制御手段とを有し、前記投写画像
制御手段は、前記物体検出手段から物体が検出された旨
の信号が入力されると、前記光源ランプの輝度を低下さ
せるランプ輝度変更回路を含んで構成されていることを
特徴とする。

【００１４】このような第２発明によれば、投写画像制
御手段がランプ輝度変更回路を備えているので、物体検
出手段が投写画像の投写領域内に人等が侵入したと検出
すると、ランプ輝度を低下させて投写領域内に侵入した
人の目に強烈な光束が作用することを防止することがで
きる。また、投写画像制御手段は光源ランプの輝度を変
更するだけなので、物体検出手段が侵入物体がなくなっ
たと検出した後、直ちに適切な光源ランプの輝度に復帰
させることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を図
面に基づいて説明する。

【００１６】（１）装置の全体構成 図１には、本発明の第１実施形態に係る投写型表示装置
の構造を表すブロック図が示されている。

【００１７】この投写型表示装置１は、光源ランプ８１
から出射された光束を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の
三原色に分離し、これらの各色光束をライトバルブ等の
変調素子を通して画像情報に応じて変調し、投写レンズ
６を介して投写面１００上に拡大表示する形式のもので
ある。投写型表示装置１は、外装ケース２内部に収納さ
れる光源ランプ８１および光学ユニット１０と、外装ケ
ース２の前方に突出して設けられる投写レンズ６と、光
源ランプ８１および光学ユニット１０を電気的に制御す
る回路基板と、光源ランプ８１、光学ユニット１０、回
路基板に電力を供給する電源ユニット（図示略）とを含
んで構成される。そして、この投写型表示装置１は、投
写面１００の投写領域Ａ内の物体Ｐを検出する物体検出
手段５０と、この物体検出手段５０の検出開始を判別す
る検出開始判別手段６０と、投写画像制御手段７０とが
設けられている。

【００１８】光源ランプ８１は、投写型表示装置１の光
源部分を構成し、リフレクタとともにランプハウジング
により一体化されて光源ランプユニット８（後述）を構
成している。尚、図１では図示を略したが、この光源ラ
ンプユニット８は、外装ケース２の底面に設けられるラ
ンプ交換蓋から取り外せるように構成され、光源ランプ
８１が切れた場合には、光源ランプユニット８ごと交換
できるようになっている。

【００１９】光学ユニット１０は、光源ランプ８１から
出射された光束を光学的に処理して画像情報に対応した
光学像を形成するユニットであり、照明光学系９２３、
色分離光学系９２４、光変調系９２５、色合成光学系９
１０を含んで構成される。照明光学系９２３および色分
離光学系９２４は、所定の光路が確保された上下のライ
トガイドの内部に収納され、照明光学系９２３、色分離
光学系９２４を構成するミラー、レンズ等はこの上下の
ライトガイドにより挟まれて保持されている。一方、光
変調系９２５および色合成光学系９１０は、色分離光学
系９２４の光路後方に配置され、投写レンズ６が固定さ
れるヘッド体（図示略）上に載置固定されている。

【００２０】（２）光学系の構造 次に、上述した投写型表示装置１の光学系の構造につい
て図２に示す模式図に基づいて説明する。

【００２１】照明光学系９２３は、光源ランプユニット
８から出射された光束Ｗの光軸１ａを装置前方向に折り
曲げる反射ミラー９３１と、この反射ミラー９３１を挟
んで配置される第１のレンズ板９２１および第２のレン
ズ板９２２とを備えている第１のレンズ板９２１は、マ
トリクス状に配置された複数の矩形レンズを有してお
り、光源から出射された光束を複数の部分光束に分割
し、各部分光束を第２のレンズ板９２２の近傍で集光さ
せる。

【００２２】第２のレンズ板９２２は、マトリクス状に
配置された複数の矩形レンズを有しており、第１のレン
ズ板９２１から出射された各部分光束を光変調系９２５
を構成する液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２
５Ｂ（後述）上に重畳させる機能を有している。

【００２３】このように、本例の投写型表示装置１で
は、照明光学系９２３により、液晶ライトバルブ９２５
Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂ上をほぼ均一な照度の光で照明
することができるので、照度ムラのない投写画像を得る
ことができる。

【００２４】色分離光学系９２４は、青緑反射ダイクロ
イックミラー９４１と、緑反射ダイクロイックミラー９
４２と、反射ミラー９４３から構成される。まず、青緑
反射ダイクロイックミラー９４１において、照明光学系
９２３から出射される光束Ｗに含まれている青色光束Ｂ
および緑色光束Ｇが直角に反射され、緑反射ダイクロイ
ックミラー９４２の側に向かう。

【００２５】赤色光束Ｒはこの青緑反射ダイクロイック
ミラー９４１を通過して、後方の反射ミラー９４３で直
角に反射されて、赤色光束Ｒの出射部９４４からプリズ
ムユニット９１０の側に出射される。次に、青緑反射ダ
イクロイックミラー９４１において反射された青色、緑
色光束Ｂ、Ｇのうち、緑反射ダイクロイックミラー９４
２において、緑色光束Ｇのみが直角に反射されて、緑色
光束Ｇの出射部９４５から色合成光学系の側に出射され
る。この緑反射ダイクロイックミラー９４２を通過した
青色光束Ｂは、青色光束Ｂの出射部９４６から導光系９
２７の側に出射される。本例では、照明光学系９２３の
光束Ｗの出射部から、色分離光学系９２４における各色
光束の出射部９４４、９４５、９４６までの距離が全て
等しくなるように設定されている。

【００２６】色分離光学系９２４の赤色、緑色光束Ｒ、
Ｇの出射部９４４、９４５の出射側には、それぞれ集光
レンズ９５１、９５２が配置されている。したがって、
各出射部から出射した赤色、緑色光束Ｒ、Ｇは、これら
の集光レンズ９５１、９５２に入射して平行化される。

【００２７】このように平行化された赤色、緑色光束
Ｒ、Ｇは、入射側偏光板９６０Ｒ、９６０Ｇを通って液
晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇに入射して変調さ
れ、各色光に対応した画像情報が付加される。すなわ
ち、これらの液晶ライトバルブは、不図示の駆動手段に
よって画像情報に応じてスイッチング制御されて、これ
により、ここを通過する各色光の変調が行われる。この
ような駆動手段は公知の手段をそのまま使用することが
できる。一方、青色光束Ｂは、導光系９２７を介して対
応する液晶ライトバルブ９２５Ｂに導かれ、ここにおい
て、同様に画像情報に応じて変調が施される。なお、本
例の液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂと
しては、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素
子として用いたものを採用することができる。

【００２８】導光系９２７は、青色光束Ｂの出射部９４
６の出射側に配置した集光レンズ９５４と、入射側反射
ミラー９７１と、出射側反射ミラー９７２と、これらの
反射ミラーの間に配置した中間レンズ９７３と、液晶ラ
イトバルブ９２５Ｂの手前側に配置した集光レンズ９５
３とから構成されており、集光レンズ９５３から出射し
た青色光束Ｂは、入射側偏光板９６０Ｂを通って液晶ラ
イトバルブ９２５Ｂに入射して変調される。各色光束の
光路の長さ、すなわち、光源ランプ８１から各液晶パネ
ルまでの距離は青色光束Ｂが最も長くなり、したがっ
て、この光束の光量損失が最も多くなる。しかし、導光
系９２７を介在させることにより、光量損失を抑制でき
る。

【００２９】次に、各液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２
５Ｇ、９２５Ｂを通って変調された各色光束Ｒ、Ｇ、Ｂ
は、出射側偏光板９６１Ｒ、９６１Ｇ、９６１Ｂを通っ
てプリズムユニット９１０に入射され、ここで合成され
る。そして、このプリズムユニット９１０によって合成
されたカラー画像が投写レンズ６を介して所定の位置に
ある投写面１００上に拡大投写されるようになってい
る。

【００３０】（３）回路基板の構成 このような光源ランプ８１および光学ユニット１０を電
気的に制御する回路基板は、図１に示すように、制御回
路３１、ランプ駆動回路３２、画像信号処理回路３３、
および変調素子駆動回路３４を含んで構成される。

【００３１】制御回路３１は、物体検出手段５０、不図
示の電源スイッチ、画像調整ボタン等の信号出力に基づ
いて、ランプ駆動回路３２および画像信号処理回路３３
に制御信号を出力するように構成され、物体検出手段５
０を構成するセンサ駆動処理回路５４とも信号のやりと
りを行えるように構成されている。

【００３２】ランプ駆動回路３２は、光源ランプ８１の
点消灯、輝度調整等を行う回路である。画像信号処理回
路３３は、不図示のＲＧＢ入力端子、ビデオ入力端子か
ら入力される映像信号を、制御回路３１の制御信号に応
じて変調素子駆動回路３４に出力する回路である。変調
素子駆動回路３４は、この画像信号処理回路３３から入
力される映像信号に基づいて、光変調系９２５を構成す
る液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂを駆
動させる回路である。尚、これらの回路は、光源ランプ
８１および光学ユニット１０を制御するために好適な公
知の回路が採用されている。

【００３３】（４）物体検出手段５０および検出開始判
別手段６０の構成 送信用素子５１および受信用素子５２の構成 図１において、物体検出手段５０は、送信用素子５１お
よび受信用素子５２を備えた超音波センサ５３と、この
超音波センサ５３の送信用素子５１、受信用素子５２を
駆動するためのセンサ駆動処理回路５４とを含んで構成
される。送信用素子５１は超音波信号を送信する素子で
あり、受信用素子５２は送信用素子５１から送信された
超音波信号の反射波を受信する素子であり、これらの素
子５１、５２は同様の構成を有している。具体的には、
送信用素子５１および受信用素子５２は、圧電セラミッ
クスおよび金属板を貼り合わせたバイモルフ振動子と、
このバイモルフ振動子の中央部分に設けられるロート状
の共振子とを含んで構成されている。このような構成の
素子において、圧電セラミックスに電圧を印加すると、
電圧と周波数に応じた機械的振動が発生するので、共振
子を介して空気中に超音波を放射することができ、送信
用素子５１として利用することができる。一方、圧電セ
ラミックスが超音波を受信して振動すると電荷が発生す
るので、共振子を介して検出される超音波を電気信号に
変換することができ、受信用素子５２として利用するこ
とができる。

【００３４】このような超音波センサ５３は、外装ケー
ス２の前方側面、すなわち投写レンズ６に隣接して設け
られる。尚、送信用素子５１は、外装ケース２の前方側
面から約６cm没入した状態で設けられ、受信用素子５２
は当該前方側面と面一に設けられている。また、この没
入部分の前方側面開口近傍には、奥に行くに従って縮径
していく円錐形のテーパ部分が形成され、このテーパ部
分の広角度は、超音波センサ５３の検出範囲に応じて設
定される。具体的には、図１に示すように、送信用素子
５１の検出範囲は、図１における投写レンズ６による投
写画像の投写領域Ａのほぼ全域をカバーするように設定
されている。

【００３５】 センサ駆動処理回路５４の構成 センサ駆動処理回路５４は、送信用素子５１の超音波信
号の出力を制御したり、受信用素子５２から入力される
電気信号を変換処理する回路である。このセンサ駆動処
理回路５４は、超音波センサ５３の検出方式により、そ
の構造を異にし、第１実施形態に係る物体検出手段５０
の場合、超音波センサ５３は、パルス反射時間検出方式
が採用されている。

【００３６】パルス反射時間検出方式は、図３のグラフ
に示すように、送信用素子５１から所定の時間Ｔをあけ
てパルス信号Ｓ1を間欠的に出力するとともに、パルス
信号Ｓ1が物体に当たった際の反射波Ｒ1を受信用素子５
２で受信し、送受信の時間差ｔを検出する方式である。
従って、送信用素子５１からパルス信号Ｓ1を時間Ｔご
とに送信し、受信用素子５２で反射波Ｒ1を受信した際
に送受信の時間差ｔを検出するために、センサ駆動処理
回路５４はタイマ回路（図１では図示略）を備えてい
る。このタイマ回路は、パルス信号Ｓ1の送信時間間隔
Ｔを制御回路３１により変更可能であり、送信時間間隔
Ｔは、投写レンズから出射される光束の熱作用による目
の網膜損傷閾値に応じて設定され、本例の場合、３秒に
設定されている。

【００３７】 検出開始判別手段６０の構造 投写型表示装置１には、上述した物体検出手段５０によ
る物体検出の開始を判別するために、検出開始判別手段
６０が設けられている。検出開始判別手段６０は、投写
型表示装置１のオペレータが投写レンズ６のズーム、フ
ォーカスを調整している状態では、前記物体検出手段５
０を動作させないように構成され、投写レンズ６の調整
状態を検出する公知の回路を備えている。そして、検出
開始判別手段６０は、オペレータによるズーム、フォー
カス調整が終了したことを検出すると、検出を開始する
旨の制御信号を物体検出手段５０に出力する。

【００３８】（５）投写画像制御手段７０の構成 投写画像制御手段７０は、図１における投写領域Ａ内に
物体Ｐを検出した旨の警告信号が物体検出手段５０から
入力された場合、投写面１００上の投写画像を制御する
ものであり、信号切替回路７１と、制御状態表示回路７
２とを備えている。

【００３９】信号切替回路７１は、画像信号処理回路３
３に入力される画像信号を切り替える公知の回路が採用
され、物体検出手段５０からの警告信号に応じて画像信
号処理回路３３に画像制御信号を出力するように構成さ
れている。具体的には、物体検出手段５０が投写領域Ａ
内に物体Ｐが侵入したと検出し、その旨の警告信号が物
体検出手段５０から信号切替回路７１に入力されると、
信号切替回路７１は、黒色画像を表示する旨の画像制御
信号を画像信号処理回路３３および制御状態表示回路７
２に出力する。制御状態表示回路７２では、画像制御信
号の入力により、投写領域Ａ内に物体が侵入したために
投写画像が制御されていると認識し、投写画面上に「現
在投写領域内に物体が侵入しているため、投写画像を制
御しています。」というメッセージを画像信号処理回路
３３に表示させるメッセージ表示信号を出力する。画像
信号処理回路３３は、前記画像制御信号に基づいてビデ
オ端子、ＲＧＢ端子等の入力端子から入力される通常の
画像信号を黒色画像に切り替えて表示するとともに、メ
ッセージ表示信号に基づいて投写画面の右上に前記メッ
セージを点滅表示する。さらに、制御状態表示回路７２
は、投写型表示装置１の外装ケース２に設けられたＬＥ
Ｄインジケータに制御信号を出力し、ＬＥＤインジケー
タを点滅させることにより、投写画像が制御状態にある
ことを周知させる。

【００４０】（６）投写型表示装置１の動作 次に上述した物体検出手段５０および投写画像制御手段
７０を備えた投写型表示装置１の動作を、図１のブロッ
ク図および図４のフローチャートに基づいて説明する。

【００４１】 電源スイッチをオンにして投写型表示
装置１を起動すると、物体検出手段５０により投写領域
内の物体検出を開始する（ＳＴＥＰ１）。オペレータが
投写レンズ６のズーム、フォーカスを調整するために投
写レンズ６に触れると、検出開始判別手段６０が投写型
表示装置１の画面設定状態にあることを判別し（ＳＴＥ
Ｐ２）、制御信号を出力して物体検出手段５０による物
体検出を制御する（ＳＴＥＰ３）。

【００４２】 オペレータが投写レンズ６のズーム、
フォーカス調整部分から手を離すと、検出開始判別手段
６０は、オペレータによる画面設定が終了したと判断し
（ＳＴＥＰ４）、物体検出手段５０の制御状態を解除す
る旨の制御信号を出力し、これにより、物体検出手段５
０は、物体検出状態に復帰する（ＳＴＥＰ５）。

【００４３】 物体検出手段５０の送信用素子５１
は、図３のグラフにおける送信時間間隔Ｔ（本例では３
秒）で超音波信号Ｓ1を送信し、投写領域Ａ内を走査す
る（ＳＴＥＰ６）。この間、受信用素子５２は超音波信
号Ｓ1の反射波Ｒ1を受信し、センサ駆動処理回路５４
は、送受信の時間差ｔを検出する。送受信の時間差ｔが
一定の値で検出されている場合、センサ駆動処理回路５
４は、反射波Ｒ1が投写面１００からのものであり、投
写領域Ａ内に物体が侵入していないと判断する。

【００４４】 送受信の時間差ｔに変化が生じたと検
出された場合、すなわち、時間差ｔが少なくなったと検
出された場合、センサ駆動処理回路５４は、投写領域Ａ
内に物体Ｐが侵入したと判断し（ＳＴＥＰ７）、その旨
の警告信号を投写画像制御手段７０に出力する。

【００４５】 投写画像制御手段７０を構成する信号
切替回路７１は、この警告信号に基づいて、通常の画像
信号を黒色画像から構成される画像制御信号に切り替え
る旨の制御信号を画像信号処理回路３３に出力する。ま
た、制御状態表示回路７２は、メッセージ表示信号を画
像信号処理回路３３に出力し、さらに、点滅表示させる
旨の制御信号をＬＥＤインジケータに出力する（ＳＴＥ
Ｐ８）。

【００４６】 画像信号処理回路３３は、信号切替回
路７１および制御状態表示回路７２からの制御信号に基
づいて、ビデオ入力端子等から入力される映像信号に替
えて、黒色画面から構成される映像信号を変調素子駆動
回路３４に出力する。変調素子駆動回路３４は、前記画
像制御信号およびメッセージ表示信号に基づいて、液晶
ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂを変調す
る。これにより、投写面１００上には、黒色の投写画像
が表示され（ＳＴＥＰ９）、投写画面右上には、「現在
投写領域内に物体が侵入しているため、投写画像を制御
しています。」というメッセージが表示される（ＳＴＥ
Ｐ１０）。

【００４７】 投写領域Ａ内の物体Ｐがなくなると
（ＳＴＥＰ１１）、送受信の時間差ｔは元の状態に戻
り、これを検出したセンサ駆動処理回路５４は、その旨
の信号を信号切替回路７１および制御状態表示回路７２
に出力する。信号切替回路７１および制御状態表示回路
７２は、この信号に基づいて画像信号処理回路３３に制
御信号を出力し、この制御信号に基づいて、ビデオ入力
端子からの映像信号を変調素子駆動回路３４に出力し、
投写画像を復帰させる（ＳＴＥＰ１２）。また、制御回
路３１は、ＬＥＤインジケータの点滅状態を解除する制
御信号を出力し、ＬＥＤインジケータを標準状態の表示
に復帰させる（ＳＴＥＰ１３）。

【００４８】 以上のような物体検出手段５０による
投写領域Ａの走査は、投写型表示装置１の電源が遮断さ
れるまで継続させる（ＳＴＥＰ１４）。

【００４９】（７）第１実施形態の効果 以上のような第１実施形態によれば、次のような効果が
ある。

【００５０】 すなわち、投写画像制御手段７０が信
号切替回路７１を含んで構成されているので、物体検出
手段５０から投写領域Ａ内に物体が侵入した旨の警告信
号が入力されると、投写画像が直ちに黒色画面に切り替
えられ、投写面上の表示を暗転させる。従って、シャッ
タ、シャッタ駆動回路等の投写画像を制御する専用の部
材を設けることなく、ビデオ端子等から入力される画像
信号を処理する画像信号処理回路３３に簡単な信号切替
回路を付与するだけで投写画像制御手段７０を構成する
ことができ、装置内部の構造の複雑化を招くことがな
い。また、信号切替回路７１により通常の投写画像を黒
色画像に切り替えているので、従来の投写画像制御手段
のようにシャッタが加熱されて装置内部の温度が上昇す
ることもない。さらに、信号切替回路７１により投写画
像を切り替えているので、投写画像、黒色画像間の切替
を簡単かつ迅速に行うことができ、投写画像制御手段７
０により投写画像が制御された後であっても、迅速に通
常の投写画像に復帰させることができる。

【００５１】 また、投写型表示装置１が制御状態表
示回路７２を備えているので、投写画像制御手段７０が
実行されている状態を確認し、投写型表示装置１の他の
部分の故障等に伴う投写画像の制御との判別を容易に行
える。特に、本例の場合、制御状態表示回路７２によ
り、画面上に制御状態にある旨をメッセージ表示してい
るので、投写画像制御手段７０による制御状態を容易に
把握することができるうえ、投写型表示装置１のＬＥＤ
インジケータが点滅表示されるので、制御状態の確認を
一層容易に行うことができる。

【００５２】 さらに、物体検出手段５０が超音波セ
ンサ５３を含み構成されているので、１つの超音波セン
サ５３により投写領域Ａ内の広い範囲に亘って物体検出
を行うことができる。また、センサ駆動処理回路５４が
パルス反射時間検出方式を採用しているので、投写領域
Ａ内に物体Ｐが侵入した場合、時間差ｔが明瞭に変化
し、物体検出の高精度化を図ることができる。

【００５３】（８）第２実施形態に係る投写型表示装置
の構成および効果 次に、本発明の第２実施形態に係る投写型表示装置につ
いて説明する。尚、以下の説明では、既に説明した部分
または部材等とは、同一または類似の部材または部分に
ついては、その説明を省略または簡略にする。

【００５４】前述した第１実施形態に係る投写型表示装
置１において、投写画像制御手段７０は、信号切替回路
７１を備え、この信号切替回路７１の制御信号により、
画像信号処理回路３３から出力される通常の画像信号
を、黒色画像等の所定の画像を表示する旨の画像制御信
号に切り替えることにより、投写画像を暗転させるよう
に構成されていた。

【００５５】これに対して、図５に示すように、第２実
施形態に係る投写型表示装置２０１において、投写画像
制御手段２７０は、光源ランプ８１の輝度を低下させる
ランプ輝度変更回路２７１を含んで構成されている点が
相違する。

【００５６】また、前述の第１実施形態に係る投写型表
示装置１では、物体検出手段５０は、送信用素子５１お
よび受信用素子５２を備えた超音波センサ５３を含んで
構成されていた。これに対して、第２実施形態に係る投
写型表示装置２０１では、物体検出手段２５０が距離測
定用の赤外線センサ２５３を２つ備えている点が相違す
る。

【００５７】物体検出手段２５０は、距離測定用の赤外
線センサ２５３およびセンサ駆動処理回路５４を備え、
赤外線センサ２５３により投写領域Ａ内に物体が侵入し
たと検出されると、その旨の警告信号をセンサ駆動処理
回路５４から出力するように構成されている。赤外線セ
ンサ２５３は、発光部および受光部を備え、図６に示す
ように、外装ケース２の前方側面に設けられ、かつ投写
レンズ６の両側に配置されている。そして、赤外線セン
サ２５３の発光部は、投写領域Ａの光束の拡がりに応じ
て、当該光束の外周近傍に沿って赤外線を出射するよう
に構成されている。このような赤外線センサ２５３で
は、投写領域Ａ内に物体が侵入しようとすると、投写領
域Ａの外周近傍で赤外線センサ２５３の受光部が物体が
侵入したことを検出し、センサ駆動処理回路５４から警
告信号が出力される。

【００５８】ランプ輝度変更回路２７１は、物体検出手
段２５０の警告信号に応じて、ランプ駆動回路３２に光
源ランプ８１の輝度を低下させる旨の制御信号を出力す
る公知の回路から構成されている。ランプ駆動回路３２
は、ランプ輝度変更回路２７１からの制御信号に基づい
て、光源ランプ８１の輝度を低下させる。具体的には、
光源ランプ８１と、この光源ランプ８１に電源を供給す
る電源ユニット（不図示）との間にスイッチング素子等
で切替可能なインピーダンス素子を介在させ、前記制御
信号によりインピーダンス素子の接続状態を変更するこ
とにより、光源ランプ８１の輝度を変更することができ
る。一方、物体検出手段２５０の赤外線センサ２５３が
物体が除かれたと検出した場合、その旨の信号がセンサ
駆動処理回路５４から出力され、ランプ輝度変更回路２
７１は、ランプ駆動回路３２に制御信号を出力し、ラン
プ駆動回路３２は、この信号に基づいて光源ランプ８１
の輝度を元の状態に復帰させる。

【００５９】その他の部分等については、第１実施形態
と同様なので、その説明を省略する。

【００６０】このような第２実施形態によれば、第１実
施形態ので述べた効果に加え、次のような効果があ
る。

【００６１】すなわち、投写画像制御手段２７０がラン
プ輝度変更回路２７１を備えているので、物体検出手段
２５０が投写画像の投写領域Ａ内に人等が侵入したと検
出すると、光源ランプ８１の輝度を低下させて投写領域
内に侵入した人の目に強烈な光束が作用することを防止
することができる。

【００６２】また、投写画像制御手段２７０は光源ラン
プ８１の輝度を変更するだけなので、物体検出手段２５
０が侵入物体がなくなったと検出すれば、直ちに適切な
光源ランプの輝度に復帰させることができる。

【００６３】さらに、投写画像制御手段２７０の動作に
よりランプ輝度が変更するだけなので、投写画像を見る
視聴者は、投写領域Ａ内に物体が侵入しても、そのまま
投写画像を見ることができる。

【００６４】（９）実施形態の変形 尚、本発明は、前述の各実施形態に限定されるものでは
なく、次に示すような変形をも含むものである。

【００６５】 前記第１実施形態では、信号切替回路
７１は投写画像を黒色画像を表示する旨の画像制御信号
を画像信号処理回路３３に出力するように構成されてい
たが、これに限られない。すなわち、信号切替回路を、
画像信号処理回路に灰色の画面を表示する旨の画像制御
信号を出力するようにように構成してもよく、ＲＧＢ端
子等から入力された画像信号を画像処理して投写画像を
暗く表示するような画像制御信号を出力するように構成
してもよい。尚、投写画像を暗く表示する場合、信号切
替回路は、入力信号の信号振幅をもとの信号より小さく
するような画像制御信号を画像信号処理回路に出力する
ように構成すればよい。

【００６６】 前記第１実施形態では、超音波センサ
５３は、パルス反射時間検出方式により物体検出を行っ
ていたが、本発明はこれに限られない。すなわち、物体
検出手段５０を構成するセンサ駆動処理回路５４の構造
を変更して、超音波センサ５３を連続信号レベル検出方
式、ドップラー効果利用検出方式のものとすることもで
きる。ここで、連続信号レベル検出方式とは、送信用素
子から連続して信号を出力し、受信用素子でこの信号を
連続して受信し、当該信号の信号レベルの変化を検出す
る方式である。また、ドップラー効果利用検出方式と
は、送信用素子から連続して出力される信号を受信用素
子で受信し、この信号の振動数の変化を検出する方式で
あり、物体が近づいたり遠ざかったりすると、ドップラ
ー効果によって超音波の反射波が変調されることを利用
したものである。超音波センサ５３をこのような検出方
式のセンサとすれば、送信用素子から連続して信号が出
力されているので、投写画像を表示している間は常に物
体検出可能状態とすることができる。

【００６７】 前記第１実施形態では、物体検出手段
５０は超音波センサ５３を含んで構成されていたが、本
発明はこれに限られない。すなわち、人体温度を検知す
る焦電型赤外線センサを含んで物体検出手段を構成して
もよい。このような焦電型赤外線センサを採用すれば、
焦電型赤外線センサが人体温度を検知しているので、人
体以外の物体が侵入しても、投写画像制御手段が動作す
ることもなく、投写画像制御手段による投写画像の制御
を必要最小限とすることができる。

【００６８】 前記第１実施形態では、検出開始判別
手段６０は、オペレータがズーム、フォーカス等の調整
部分に手を触れると、自動的に物体検出手段５０による
物体検出を制御する調整部分連動型の判別手段として構
成されていたが、これに限られない。すなわち、検出開
始判別手段は、投写型表示装置の電源オンとともに、オ
ペレータにより設定された所定の時間の間、物体検出手
段による物体検出を制御するタイマ型の判別手段と、投
写型表示装置の動作中、オペレータが安全状態を確認し
てから物体検出手段による物体検出を制御する動作開始
スイッチとを含んで構成してもよい。また、物体検出開
始判別手段は、専らオペレータがその都度物体検出手段
の動作開始／停止を設定する検出判別機能操作スイッチ
を含み構成されていてもよい。

【００６９】 前記第１実施形態では、物体検出手段
５０は投写型表示装置１に一体的に設けられていたが、
これに限られない。すなわち、物体検出手段および検出
開始判別手段を付属品として準備しておき、必要に応じ
て投写型表示装置を制御する制御回路にケーブルで接続
可能できるように構成してもよい。

【００７０】 前記第２実施形態では、物体検出手段
２５０は、投写レンズ６の側方両側に配置される赤外線
センサ２５３を含んで構成されていたが、本発明はこれ
に限られない。すなわち、距離測定用の赤外線センサを
投写領域の外周近傍のみならず、投写領域の内部にも設
けてもよい。具体的には、複数の赤外線センサを投写領
域の光束の拡がりに応じて扇状に配置すれば、投写領域
の外周近傍および内部という広い範囲に亘って物体を検
出できる。従って、投写領域内に人等が侵入し、そのま
ま居続けたとしても、投写領域内部を走査するいずれか
の赤外線センサにより人を検出することができ、物体検
出の高精度化を図ることができる。

【００７１】 その他、本発明の実施の際の具体的な
構造、形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の
構造等としてもよい。

【００７２】

【発明の効果】前述のような本発明によれば、投写型表
示装置の投写画像制御手段が信号切替回路またはランプ
輝度変更回路を含んで構成されているので、装置内部の
構造の複雑化を招くことなく投写画像を制御することが
でき、かつ投写画像を制御した後、直ちに復帰させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る投写型表示装置を
表すブロック図である。

【図２】前記実施形態の光学系の構造を説明するための
模式図である。

【図３】前記実施形態の超音波センサの送信用素子によ
る送信信号と受信用素子による受信信号との時間的タイ
ミングを表すグラフである。

【図４】前記実施形態に係る投写型表示装置の動作を説
明するためのフローチャートである。

【図５】本発明の第２実施形態に係る投写型表示装置を
表すブロック図である。

【図６】前記実施形態の物体検出手段を構成する赤外線
センサの配置を表す部分正面図である。

【符号の説明】

１、２０１ 投写型表示装置 ６ 投写レンズ １０ 光学系 ５０ 物体検出手段 ７０ 投写画像制御手段 ７１ 信号切替回路 ７２ 制御状態表示回路 ８１ 光源ランプ ２７１ ランプ輝度変更回路 Ａ 投写領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C006 AA21 AF65 BB11 BB16 BF38 BF39 EA01 EC11 5C058 BB25 EA12 EA26 EA51 5G435 AA00 AA02 BB12 BB17 CC12 DD02 DD05 DD13 EE30 FF05 FF07 GG01 GG02 GG03 GG04 GG08 GG28 GG46

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源ランプ、この光源ランプから出射され
   た光束を光学的に処理して画像情報に応じて光学像を形
   成する光学系、およびこの光学像を投写面上に拡大投写
   する投写レンズを備えた投写型表示装置であって、 前記投写面と対向して設けられる物体検出手段と、この
   物体検出手段の出力に応じて、前記投写面上に表示され
   る投写画像を制御する投写画像制御手段とを有し、 前記投写画像制御手段は、前記物体検出手段から物体が
   検出された旨の信号が入力されると、前記画像情報を構
   成する画像信号を、所定の画像を表示する旨の画像制御
   信号に切り替える信号切替回路を含んで構成されている
   ことを特徴とする投写型表示装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の投写型表示装置におい
   て、 前記投写画像制御手段は、前記物体検出手段により前記
   投写画像の投写領域内に物体が侵入したと検出される
   と、その旨を表示する制御状態表示回路を備えているこ
   とを特徴とする投写型表示装置。
3. 【請求項３】光源ランプ、この光源ランプから出射され
   た光束を光学的に処理して画像情報に応じて光学像を形
   成する光学系、およびこの光学像を投写面上に拡大投写
   する投写レンズを備えた投写型表示装置であって、 前記投写面と対向して設けられる物体検出手段と、この
   物体検出手段の出力に応じて、前記投写面上に表示され
   る投写画像を制御する投写画像制御手段とを有し、 前記投写画像制御手段は、前記物体検出手段から物体が
   検出された旨の信号が入力されると、前記光源ランプの
   輝度を低下させるランプ輝度変更回路を含んで構成され
   ていることを特徴とする投写型表示装置。
4. 【請求項４】請求項３に記載の投写型表示装置におい
   て、 前記投写画像制御手段は、前記物体検出手段により前記
   投写画像の投写領域内に物体が侵入したと検出される
   と、その旨を表示する制御状態表示回路を備えているこ
   とを特徴とする投写型表示装置。