JP2007206488A

JP2007206488A - 投射型表示装置

Info

Publication number: JP2007206488A
Application number: JP2006026693A
Authority: JP
Inventors: Yukihisa Ishikawa; 恭久石川
Original assignee: Seiko NPC Corp
Current assignee: Seiko NPC Corp
Priority date: 2006-02-03
Filing date: 2006-02-03
Publication date: 2007-08-16

Abstract

【課題】投射範囲内の人領域をより確実に判別してこの人領域の輝度を低減する。
【解決手段】センサ部１２は、例えば、１６×１６素子のサーモパイルセンサを備える。各サーモパイルセンサは、区分されたスクリーンＳの２５６の領域からの赤外線を検知して、検知信号を出力する。制御部１３は、この複数の検知信号を取得し、２値化し、この２値化データに基づいて、スクリーンＳの投射範囲に存在する人領域を判別する。制御部１３は、この判別した人領域の情報を画像処理部１４に供給し、画像処理部１４は、この情報に基づいて、人領域の輝度を眩しくない程度に低減した補正画像を生成する。投射部１１は、この補正画像をスクリーンＳに投射する。
【選択図】図１

Description

本発明は、投射型表示装置に関するものである。

従来より、スクリーンに画像を投影する液晶プロジェクタ等の投射型表示装置が知られている。また、投射型表示装置として、スクリーンの前に立っているプレゼンテータの領域を判別し、プレゼンテータの目が眩しくならないようにこの領域の光を減じる減光処理を施すようにしたものもある（例えば、特許文献１参照）。

図８は、このような投射型表示装置を示す。この投射型表示装置５１は、ＣＣＤカメラを用いてスクリーンＳcの前に立っているプレゼンテータ５２の領域を判別する。そして、投射型表示装置５１は、判別した領域の輝度を低減した補正画像を生成し、この補正画像をスクリーンＳcに投射する。
特開２０００−３０５４８１号公報（第３−４頁、図１，図２）

しかし、従来の投射型表示装置では、プレゼンテータ５２の領域を判別するのに、ＣＣＤカメラを用いているため、照明又は投影光により明るくしないと、人物を判別することができない。

また、人領域の明るさがスクリーンＳcと同じような明るさになると、人領域を判別できなくなってしまう。さらに、ＣＣＤカメラを用いると、データ処理が複雑となり、システム自体が高価なものになってしまう。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、投射範囲内の人領域をより確実に判別して、この人領域の光を低減することが可能な投射型表示装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、システムを安価にすることが可能な投射型表示装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る投射型表示装置は、
画像の投射範囲内の赤外線を検知して、検知した赤外線の量に対応する信号レベルの検知信号を出力する複数の赤外線センサと、
前記各赤外線センサが出力した検知信号に基づいて前記投射範囲内に存在する人の領域を判別する人領域判別部と、
原画像に対して、前記人領域判別部が判別した人の領域の輝度を低減した補正画像を生成する画像処理部と、
前記画像処理部が生成した補正画像を前記投射範囲内に投射する画像投射部と、を備えたことを特徴とする。

前記複数の赤外線センサは、前記投射範囲が区分されて設定された分割領域に対応して設けられ、前記各赤外線センサは、前記分割領域毎に、前記人からの赤外線を検知して、それぞれ、前記検知信号を出力するものであってもよい。

前記人領域判別部は、前記複数の赤外線センサが出力した検知信号の信号レベルを２値化し、２値化したデータに基づいて前記人の領域を判別するようにしてもよい。

本発明によれば、投射範囲内の人領域をより確実に判別して、この人領域の光を低減することができる。また、システムを安価にすることができる。

以下、本発明の実施の形態に係る投射型表示装置を図面を参照して説明する。
本実施形態に係る投射型表示装置の構成を図１に示す。
本実施形態に係る投射型表示装置１は、投射部１１と、センサ部１２と、制御部１３と、画像処理部１４と、を備える。

投射部１１は、制御部１３から供給された画像をスクリーンＳの投射範囲内に投射するものである。

センサ部１２は、複数の赤外線センサとしてサーモパイルセンサを備えたものである。サーモパイルセンサは、ゼーベック効果を利用して温接点と冷接点との温度差に対応する信号レベルの検知信号を出力するものである。

図２は、サーモパイルセンサ２１の一例を示す図であり、人物側を視点として正面からみたサーモパイルセンサ２１の正面図である。図２に示すように、サーモパイルセンサ２１は、４つの温接点部２１ａと４つの冷接点部２１ｂとを有する。

各温接点部２１ａと各冷接点部２１ｂとは、半導体基板上に形成され、各温接点部２１ａと各冷接点部２１ｂとは、それぞれ、異種の導電体であるｎ型ポリシリコン２１ｃとｐ型ポリシリコン２１ｄとによって接続される。

４つの温接点部２１ａは、赤外線吸収膜２１ｅによって覆われ、赤外線吸収膜２１ｅは、人物からの赤外線を吸収して熱エネルギーに変換し、この熱エネルギーを各温接点部２１ａに供給する。

各温接点部２１ａの下には、各温接点部２１ａの温度を保持するための空間部（図示せず）が形成され、４つの開口部２１ｆは、この空間部とつながっている。そして、サーモパイルセンサ２１は、各温接点部２１ａと各冷接点２１ｂとの温度差に対応する信号レベルの検知信号を端子２１ｇ、２１ｈから出力する。この検知信号の信号レベルは、検知した赤外線の量に対応している。

センサ部１２は、このようなサーモパイルセンサ２１を、例えば、１６×１６素子だけ備える。図３に示すように、スクリーンＳの投射範囲３１は、縦横１６×１６に区分されて、それぞれ、分割領域（i,j）（ｉ＝０〜１５、ｊ＝０〜１５）が設定され、１６×１６素子のサーモパイルセンサ２１（i,j）は、この各分割領域に対応するように設けられている。

図１に示す制御部１３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器等（図示せず）を備えて、投射型表示装置１全体を制御するものである。

具体的に、制御部１３は、人の領域を判別して、この領域の輝度を低減させた画像が投射範囲３１内に投射されるように各部を制御する。このため、制御部１３は、センサ部１２に、各サーモパイルセンサ２１が人からの赤外線を検知するように指示する。そして、制御部１３は、センサ部１２から、各検知信号を取得し、Ａ／Ｄ変換を行ってデジタルデータとしての検知信号に変換する。

制御部１３は、この各検知信号と予め設定された閾値とを比較することにより、検知信号を２値化する。尚、制御部１３に備えられたＲＯＭは、この閾値を記憶する。

例えば、検知信号の信号レベルを１０段階として、この検知信号が、図４（ａ）に示すような値を示すものであったものとする。また、閾値は「５」に設定されているものとする。

サーモパイルセンサ２１（0,0）の場合、制御部１３は、このサーモパイルセンサ２１（0,0）の検知信号の信号レベル「０」と閾値「５」とを比較して２値化し、この信号レベルを、「０」とする。信号レベル「０」は、対応するサーモパイルセンサ２１が人物からの赤外線を検出しなかったことを示す。

サーモパイルセンサ２１（1,1）の場合、制御部１３は、このサーモパイルセンサ２１（1,1）の検知信号の信号レベル「５」と閾値「５」とを比較して２値化し、この信号レベルを「１」とする。信号レベル「１」は対応するサーモパイルセンサ２１が人物からの赤外線を検出したことを示す。制御部１３は、このようにして、図４（ｂ）に示すように、投射範囲３１内に存在する人領域３３を判別する。

制御部１３は、この人領域３３の情報を画像処理部１４に供給し、この人領域３３の輝度を低減した補正画像を生成するように指示する。制御部１３は、画像処理部１４から、補正された画像のデータが供給されると、この補正画像のデータを投射部１１に供給して、投射部１１にこの補正画像を投射するように投射部１１を制御する。

画像処理部１４は、外部から原画像データが供給されて、この原画像データに対して画像処理を行うものである。画像処理部１４は、制御部１３から人領域３３の情報が供給され、指示されて、外部から供給された原画像データに対し、画像処理として人領域３３における輝度を眩しくない程度に低減する補正を行って補正画像を生成する。

次に本実施形態に係る投射型表示装置１の動作を説明する。
投射型表示装置１は、図５に示すフローチャートに従って投射制御処理を実行する。

即ち、制御部１３は、センサ部１２に赤外線を検知するように指示し、センサ部１２から、各サーモパイルセンサ２１が出力した検知信号を取得する（ステップＳ１１）。

制御部１３は、検知信号の信号レベルをＡ／Ｄ変換する（ステップＳ１２）。

制御部１３は、Ａ／Ｄ変換された各検知信号の信号レベルと閾値とを比較することにより、各検知信号を２値化する（ステップＳ１３）。

制御部１３は、この２値化したデータに基づいて、人領域３３を判別する（ステップＳ１４）。

制御部１３は、判別した人領域３３の情報を画像処理部１４に供給して、画像処理部１４に対して、補正画像を生成するように指示する（ステップＳ１５）。

画像処理部１４は、人領域３３の輝度を眩しくない程度に低減した補正画像を生成して、補正画像のデータを制御部１３に供給する（ステップＳ１６）。

制御部１３は、画像処理部１４から供給された補正画像のデータを投射部１１に供給し、この補正画像を投射範囲３１内に投射するように制御する（ステップＳ１７）。

次に、投射型表示装置１の具体的動作について説明する。
投射部１１がスクリーンＳに、補正なしの画像を投射した場合、スクリーンＳの投射範囲３１内には、図６（ａ）に示すような画像が投射される。この場合、センサ部１２の各サーモパイルセンサ２１は、図６（ｂ）に示すような人２からの赤外線を検知して、それぞれ、赤外線量に対応する信号レベルの検知信号を出力する。

制御部１３は、センサ部１２からこの検知信号を取得して、Ａ／Ｄ変換し、２値化する。制御部１３は、２値化した画像に基づいて図６（ｃ）に示すような人領域３３を判別する。制御部１３は、この人領域の情報を画像処理部１４に供給する。画像処理部１４は、この情報に基づいて、図７（ａ）に示すような補正画像Ｐを生成し、この補正画像Ｐを制御部１３に供給する。

投射部１１は、制御部１３から補正画像Ｐのデータが供給されると、この補正画像Ｐを投射範囲３１内に投射する。投射部１１がこの補正画像Ｐを投射範囲３１内に投射すると、スクリーンＳには、図７（ｂ）に示すように、人領域３３の輝度が低減された画像が表示される。

以上説明したように、本実施形態によれば、投射型表示装置１は、センサ部１２に複数のサーモパイルセンサ２１を備え、投射範囲３１内における人２からの赤外線を検知し、この検知信号に基づいて各投射範囲３１内における人領域３３を判別し、この人領域３３における輝度を低減した補正画像を生成するようにした。

従って、暗いところでも人２を確実に判別でき、人領域３３を判別するために照明又は投射光により明るくする必要がない。また、人領域３３の輝度がスクリーンＳと同じような輝度になったとしても、より確実に人領域３３を判別することができる。また、データ処理も簡易であり、システムは安価となる。

本発明の実施形態に係る投射型表示装置の構成を示すブロック図である。図１に示すセンサ部内のサーモパイルセンサの構成を示す正面図である。複数のサーモパイルセンサとスクリーンの投射範囲の分割領域との対応を示す図である。図１に示すセンサ部の各サーモパイルセンサが出力する検知信号の処理を示す図であり、（ａ）は、各サーモパイルセンサが出力する検知信号の信号レベルを示し、（ｂ）は、検知信号を２値化した温度データを示す。図１に示す制御部が実行する投射制御処理を示すフローチャートである。本実施形態に係る投射型表示装置の動作（その１）を示す図であり、（ａ）は、減光処理を行わない場合のスクリーンを示し、（ｂ）は、センサ部が取得した人領域を示し、（ｃ）は、人と人領域とを示す図である。本実施形態に係る投射型表示装置の動作（その２）を示す図であり、（ａ）は、生成された補正画像を示し、（ｂ）は、補正画像を投射した場合のスクリーンを示す図である。従来の投射型表示装置を示す図である。

符号の説明

１１投射部
１２センサ部
１３制御部
１４画像処理部
２１サーモパイルセンサ

Claims

画像の投射範囲内の赤外線を検知して、検知した赤外線の量に対応する信号レベルの検知信号を出力する複数の赤外線センサと、
前記各赤外線センサが出力した検知信号に基づいて前記投射範囲内に存在する人の領域を判別する人領域判別部と、
原画像に対して、前記人領域判別部が判別した人の領域の輝度を低減した補正画像を生成する画像処理部と、
前記画像処理部が生成した補正画像を前記投射範囲内に投射する画像投射部と、を備えた、
ことを特徴とする投射型表示装置。
前記複数の赤外線センサは、前記投射範囲が区分されて設定された分割領域に対応して設けられ、前記各赤外線センサは、前記分割領域毎に、前記人からの赤外線を検知して、それぞれ、前記検知信号を出力する、
ことを特徴とする請求項１に記載の投射型表示装置。
前記人領域判別部は、前記複数の赤外線センサが出力した検知信号の信号レベルを２値化し、２値化したデータに基づいて前記人の領域を判別する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の投射型表示装置。