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JP2008165077A - Image projection device - Google Patents

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JP2008165077A
JP2008165077A JP2006356604A JP2006356604A JP2008165077A JP 2008165077 A JP2008165077 A JP 2008165077A JP 2006356604 A JP2006356604 A JP 2006356604A JP 2006356604 A JP2006356604 A JP 2006356604A JP 2008165077 A JP2008165077 A JP 2008165077A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
light
projection
projection apparatus
polarization characteristics
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006356604A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Eitetsu Yamada
英哲 山田
Yuji Hori
祐二 堀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Brother Industries Ltd filed Critical Brother Industries Ltd
Priority to JP2006356604A priority Critical patent/JP2008165077A/en
Publication of JP2008165077A publication Critical patent/JP2008165077A/en
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  • Projection Apparatus (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Controls And Circuits For Display Device (AREA)

Abstract

【課題】視認を許された人が視認可能となり、それ以外の人が視認困難となる画像を表示させることができる画像投影装置を提供する。
【解決手段】画像投影装置10は、スクリーン32に第一の画像と重ね合わせて投影することによって、スクリーン32に投影される画像を第一の画像とは異なる第二の画像とするための第三の画像を生成する。画像投影装置10は、第一の画像と第三の画像とを、少なくとも異なる偏光特性として又は時分割して、重ねて投影することによって、スクリーン32に第二の画像を視認可能に表示させる。眼鏡18は、第二の画像から第一の画像を視認可能に抽出する。
【選択図】図4
An image projection apparatus capable of displaying an image that can be viewed by a person who is permitted to be viewed and that is difficult for other persons to view.
An image projecting device (10) projects a first image on a screen (32) so that the image projected on the screen (32) is a second image different from the first image. Generate three images. The image projecting device 10 causes the second image to be displayed on the screen 32 so as to be visible by projecting the first image and the third image at least with different polarization characteristics or time-divisionally and projecting them. The glasses 18 extract the first image from the second image so as to be visible.
[Selection] Figure 4

Description

本発明は、画像投影装置に関するものであり、特に、光を投影面に投影することによって所定の画像を表示させる画像投影装置に関する。   The present invention relates to an image projection apparatus, and more particularly to an image projection apparatus that displays a predetermined image by projecting light onto a projection plane.

従来、画像投影装置には、光を投影面に投影し、所定の画像を表示させるプロジェクタなどが含まれる。このようなプロジェクタをはじめとする画像投影装置には、光を出射する光源や、その光源の制御を行う制御部などが含まれている。   Conventionally, an image projector includes a projector that projects light onto a projection surface and displays a predetermined image. Such an image projection apparatus such as a projector includes a light source that emits light, a control unit that controls the light source, and the like.

具体的には、液晶表示装置やDMD(Digital Micromirror Device)表示素子等からなる電気光学素子を内蔵した画像投影装置が普及している。この種の画像投影装置は持ち運びが手軽であり、例えば、特許文献1に示すように、携帯性の優れた携帯電話等の携帯機器に、光を投影させる投影手段を設けたものが開示されており、小さな装置によって、大きな画像を視認可能に表示させることができ、簡便である。
特開2003−235037号公報
Specifically, an image projection apparatus incorporating an electro-optical element such as a liquid crystal display device or a DMD (Digital Micromirror Device) display element has become widespread. This type of image projection apparatus is easy to carry. For example, as disclosed in Patent Document 1, a portable device such as a mobile phone having excellent portability is provided with a projection unit that projects light. Therefore, it is possible to display a large image so as to be visible with a small device, which is convenient.
JP 2003-235037 A

しかしながら、上述したような画像投影装置では、表示された画像をユーザ自身などが視認するのはよいが、視認されたくない人が視認することは、プライバシーの問題や、個人情報の漏洩などの原因となりかねない。また、例えば、投影面にホログラムスクリーンを採用することも可能であるが、ユーザなどの視認したい人の画像の視認角度が少し変わるだけで、画像が視認し難くなるだけでなく、高価となるおそれもあった。   However, in the image projection apparatus as described above, it is preferable that the user himself / herself visually recognizes the displayed image, but that a person who does not want to visually recognize the image causes a privacy problem or a leakage of personal information. It can be. In addition, for example, a hologram screen can be adopted as the projection surface, but the viewing angle of the image of a person such as a user who wants to visually recognize changes slightly, which makes the image difficult to visually recognize and may be expensive. There was also.

本発明は、上述したような課題に鑑みてなされたものであり、視認を許された人が視認可能となり、それ以外の人が視認困難となる画像を表示させることができる画像投影装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides an image projection device capable of displaying an image that is visible to a person who is allowed to be visually recognized and difficult for other people to visually recognize. The purpose is to do.

以上のような目的を達成するために、本発明は、以下のようなものを提供する。   In order to achieve the above object, the present invention provides the following.

すなわち、請求項1記載の本発明では、光を投影面に投影することによって所定の画像を表示させる画像投影装置において、前記投影面に第一の画像と重ね合わせて投影することによって、前記投影面に投影される画像を当該第一の画像とは異なる第二の画像とするための第三の画像を生成する画像生成部と、前記第一の画像と前記第三の画像とを、少なくとも異なる偏光特性として又は時分割して、重ねて投影することによって、前記投影面に前記第二の画像を視認可能に表示させる投影部と、前記第二の画像から前記第一の画像を視認可能に抽出する画像抽出部と、を備えたことを特徴とするものである。   That is, according to the first aspect of the present invention, in the image projection apparatus that displays a predetermined image by projecting light onto a projection surface, the projection is performed by projecting the first image onto the projection surface in an overlapping manner. An image generation unit that generates a third image for making the image projected on the surface a second image different from the first image, and the first image and the third image at least Projecting the second image so that the second image can be viewed on the projection surface by overlapping and projecting with different polarization characteristics or time division, and the first image can be viewed from the second image And an image extracting unit for extracting the image.

また、請求項2記載の本発明では、請求項1に記載の発明において、前記画像抽出部は、視認者の眼の前方に配置されることを特徴とするものである。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the image extraction unit is arranged in front of the eyes of the viewer.

また、請求項3記載の本発明では、請求項1又は2に記載の発明において、前記第二の画像は、静止画像であることを特徴とするものである。   Further, in the present invention described in claim 3, in the invention described in claim 1 or 2, the second image is a still image.

また、請求項4記載の本発明では、請求項3に記載の発明において、前記第二の画像は、均質な白色の画像であることを特徴とするものである。   According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the invention, the second image is a homogeneous white image.

また、請求項5記載の本発明では、請求項3に記載の発明において、前記第二の画像は、所定の模様又は所定のパターンの画像であることを特徴とするものである。   Further, in the present invention described in claim 5, in the invention described in claim 3, the second image is a predetermined pattern or an image of a predetermined pattern.

また、請求項6記載の本発明では、請求項1から5のいずれかに記載の発明において、前記第三の画像の各画素は、前記第一の画像の対応する画素の補色であることを特徴とするものである。   Further, in the present invention according to claim 6, in the invention according to any one of claims 1 to 5, each pixel of the third image is a complementary color of a corresponding pixel of the first image. It is a feature.

また、請求項7記載の本発明では、請求項1から6のいずれかに記載の発明において、前記投影部は、前記第一の画像と前記第三の画像とを、異なる偏光特性として重ねて投影する機能を有することを特徴とするものである。   Moreover, in this invention of Claim 7, in the invention in any one of Claim 1-6, the said projection part superimposes said 1st image and said 3rd image as a different polarization characteristic. It has the function to project.

また、請求項8記載の本発明では、請求項7に記載の発明において、前記投影部は、前記第一の画像に対応する第一の光と、前記第三の画像に対応する第三の光とを時分割で重ねて出射する光学系を有することを特徴とするものである。   In the present invention described in claim 8, in the invention described in claim 7, the projection unit includes a first light corresponding to the first image and a third light corresponding to the third image. It is characterized by having an optical system that emits light in a time-division manner.

また、請求項9記載の本発明では、請求項8に記載の発明において、前記光学系は、光を出射する光源と、前記光源からの光を変調して映像光を出射する光変調素子と、前記光源からの光を異なる偏光特性として出射させるとともに、所定の色として透過させる複数の領域が設けられた可動体と、前記可動体の変位制御を行う可動制御部と、を有し、前記可動制御部は、前記可動体を変位させる制御を行うことによって、前記光変調素子によって変調された前記第一の画像に対応する第一の光と、前記第三の画像に対応する第三の光とを、異なる偏光特性として時分割で重ねて投影させる機能を有することを特徴とするものである。   Further, in the present invention according to claim 9, in the invention according to claim 8, the optical system includes: a light source that emits light; and a light modulation element that modulates light from the light source and emits image light. A movable body provided with a plurality of regions that emit light from the light source as different polarization characteristics and transmit the light as a predetermined color, and a movable control unit that performs displacement control of the movable body, The movable control unit performs a control for displacing the movable body, whereby a first light corresponding to the first image modulated by the light modulation element and a third light corresponding to the third image. It has a function of overlapping and projecting light with different polarization characteristics in a time-sharing manner.

また、請求項10記載の本発明では、請求項8に記載の発明において、前記光学系は、所定の色の光を出射する光源と、前記光源からの光を変調することによって、前記第一の光と前記第三の光とを時分割で出射する光変調素子と、前記光源からの光を異なる偏光特性として出射させる偏光板と、を有し、前記偏光板は、前記光変調素子によって時分割で変調された前記第一の画像に対応する第一の光と、前記第三の画像に対応する第三の光とを、異なる偏光特性として重ねて投影させる機能を有することを特徴とするものである。   According to a tenth aspect of the present invention, in the eighth aspect of the invention, the optical system includes a light source that emits light of a predetermined color and a light source that modulates the first light. A light modulation element that emits the light of the light and the third light in a time-sharing manner, and a polarizing plate that emits the light from the light source as different polarization characteristics, and the polarizing plate is formed by the light modulation element. The first light corresponding to the first image modulated in a time division manner and the third light corresponding to the third image have a function of overlapping and projecting as different polarization characteristics, To do.

また、請求項11記載の本発明では、請求項1から10のいずれかに記載の発明において、前記投影部と前記画像抽出部との間で同期信号の送信又は受信を行う通信部を備えたことを特徴とするものである。   The invention according to claim 11 is the invention according to any one of claims 1 to 10, further comprising a communication unit that transmits or receives a synchronization signal between the projection unit and the image extraction unit. It is characterized by this.

請求項1又は2に記載の発明によれば、投影面に第一の画像と重ね合わせて投影することによって、投影面に投影される画像を第二の画像とするための第三の画像を生成し、第一の画像と前記第三の画像とを、少なくとも異なる偏光特性として又は時分割して、重ねて投影することによって、投影面に第二の画像を視認可能に表示させ、第二の画像から第一の画像を視認可能に抽出する。従って、第二の画像を視認可能に表示させるとともに、第二の画像から第一の画像を抽出することによって、第一の画像を視認可能に表示させることができ、視認を許された人が視認可能となり、それ以外の人が視認困難となる画像を表示させることができる。   According to invention of Claim 1 or 2, the 3rd image for making the image projected on a projection surface into a 2nd image by superimposing on a projection surface and a 1st image is made into a 2nd image. Generating the first image and the third image at least as different polarization characteristics or by time-sharing and projecting the second image so as to be visible on the projection plane, A first image is extracted from the first image so as to be visible. Accordingly, the second image can be displayed in a visible manner, and the first image can be displayed in a visible manner by extracting the first image from the second image. It is possible to display an image that becomes visible and is difficult for other people to see.

また、請求項3に記載の発明によれば、第二の画像は、静止画像である。従って、第三の画像を生成し易くなる。   According to the invention described in claim 3, the second image is a still image. Therefore, it becomes easy to generate the third image.

また、請求項4に記載の発明によれば、第二の画像は、均質な白色の画像である。従って、第三の画像を生成し易くなる。また、第二の画像としては最も自然な違和感のない画像である。   According to the invention described in claim 4, the second image is a homogeneous white image. Therefore, it becomes easy to generate the third image. In addition, the second image is the most natural image with no sense of incongruity.

また、請求項5に記載の発明によれば、第二の画像は、所定の模様又は所定のパターンの画像である。従って、第三の画像を生成し易くなる。   According to the invention described in claim 5, the second image is a predetermined pattern or an image of a predetermined pattern. Therefore, it becomes easy to generate the third image.

また、請求項6に記載の発明によれば、第三の画像の各画素は、第一の画像の対応する画素の補色である。従って、第三の画像を生成し易くなる。   According to the invention described in claim 6, each pixel of the third image is a complementary color of the corresponding pixel of the first image. Therefore, it becomes easy to generate the third image.

また、請求項7に記載の発明によれば、第一の画像と第三の画像とを、異なる偏光特性として重ねて投影する。従って、第一の画像を抽出し易く、画像抽出部により抽出される場合には第一の画像を視認可能に、抽出されない場合には第二の画像を視認可能に表示させることができ、視認を許された人が視認可能となり、それ以外の人が視認困難となる画像を表示させることができる。   According to the seventh aspect of the present invention, the first image and the third image are projected as different polarization characteristics. Therefore, it is easy to extract the first image. When the image extraction unit extracts the first image, the first image can be visually recognized. When the image is not extracted, the second image can be displayed. It is possible to display an image that is visible to a person who is permitted to view the image and is difficult for other persons to view.

また、請求項8に記載の発明によれば、第一の画像に対応する第一の光と、第三の画像に対応する第三の光とを時分割で重ねて出射する光学系を備えた。従って、第一の画像を抽出し易く、画像抽出部により抽出される場合には第一の画像を視認可能に、抽出されない場合には第二の画像を視認可能に表示させることができ、視認を許された人が視認可能となり、それ以外の人が視認困難となる画像を表示させることができる。   According to the eighth aspect of the present invention, the optical system includes the first light corresponding to the first image and the third light corresponding to the third image which are emitted in a time-division manner. It was. Therefore, it is easy to extract the first image. When the image extraction unit extracts the first image, the first image can be visually recognized. When the image is not extracted, the second image can be displayed. It is possible to display an image that is visible to a person who is permitted to view the image and is difficult for other persons to view.

また、請求項9に記載の発明によれば、光を出射する光源と、光源からの光を変調して映像光を出射する光変調素子と、光源からの光を異なる偏光特性として出射させるとともに、所定の色として透過させる複数の領域が設けられた可動体と、を有し、可動体を変位させる制御を行うことによって、光変調素子によって変調された第一の画像に対応する第一の光と、第三の画像に対応する第三の光とを、異なる偏光特性として時分割で重ねて投影させる。従って、光源が一つであっても、可動体の変位によって、所定の色としてだけでなく異なる偏光特性でも透過可能であり、複数の光源がなくても、カラー画像等、各種の画像を簡易に表示可能となる。   According to the ninth aspect of the present invention, the light source that emits light, the light modulation element that modulates the light from the light source to emit the image light, and the light from the light source are emitted as different polarization characteristics. And a movable body provided with a plurality of regions that transmit as a predetermined color, and by performing control to displace the movable body, the first corresponding to the first image modulated by the light modulation element The light and the third light corresponding to the third image are projected in a time-sharing manner with different polarization characteristics. Therefore, even if there is only one light source, it can be transmitted not only as a predetermined color but also with different polarization characteristics due to displacement of the movable body, and various images such as color images can be simplified even without a plurality of light sources. Can be displayed.

また、請求項10に記載の発明によれば、所定の色の光を出射する光源と、光源からの光を変調することによって、第一の光と第三の光とを時分割で出射する光変調素子と、光源からの光を異なる偏光特性として出射させる偏光板と、を有し、偏光板は、光変調素子によって時分割で変調された第一の画像に対応する第一の光と、第三の画像に対応する第三の光とを、異なる偏光特性として重ねて投影させる。従って、偏光板を用いることによって、第一の光と第三の光とを、異なる偏光特性として容易に出射させることができる。   According to the invention of claim 10, the first light and the third light are emitted in a time division manner by modulating the light from the light source that emits light of a predetermined color and the light source. A polarizing plate that emits light from the light source as different polarization characteristics, and the polarizing plate includes first light corresponding to the first image modulated in a time division manner by the light modulating device; The third light corresponding to the third image is projected as different polarization characteristics. Therefore, by using the polarizing plate, the first light and the third light can be easily emitted as different polarization characteristics.

また、請求項11に記載の発明によれば、投影部と画像抽出部との間で同期信号の送信又は受信を行う通信部を備えた。従って、投影部と画像抽出部との間で同期が取れるため、偏光を行わない場合であっても、時分割のみで、画像抽出部により抽出される場合には第一の画像を視認可能に、抽出されない場合には第二の画像を視認可能に表示させることができ、視認を許された人が視認可能となり、それ以外の人が視認困難となる画像を表示させることができる。   According to the invention described in claim 11, the communication unit that transmits or receives the synchronization signal between the projection unit and the image extraction unit is provided. Therefore, since the projection unit and the image extraction unit are synchronized, even when polarization is not performed, the first image can be visually recognized only when time-division is extracted by the image extraction unit. If not extracted, the second image can be displayed so that it can be viewed, and a person who is allowed to view can be viewed, and an image that is difficult for other people to view can be displayed.

以下に、本発明に好適な実施形態について図面に基づいて説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

[画像投影装置の構成]
本実施形態における画像投影装置の概観について図1を用いて説明する。
[Configuration of image projection apparatus]
An overview of the image projection apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

画像投影装置10は、画像光を投影面に投影することによって所定の画像を表示させる装置である。この画像投影装置10は、図1に示すように、本体部12と、その本体部12からの画像光が出射する出射部14と、画像投影装置10の制御操作を行う制御パネル16と、から構成されている。本体部12には、画像光を投影するための光学系20(図2参照)が内蔵されており、光源からの光を変調させることによって、画像光を生成し、出射部14に導く。出射部14は、本体部12において生成された画像光を出射し、画像光を投影面に投影することによって、画像光に基づく所定の画像を表示させることとなる。   The image projection device 10 is a device that displays a predetermined image by projecting image light onto a projection surface. As shown in FIG. 1, the image projection device 10 includes a main body 12, an emission unit 14 that emits image light from the main body 12, and a control panel 16 that performs a control operation of the image projection device 10. It is configured. The main body unit 12 incorporates an optical system 20 (see FIG. 2) for projecting image light. By modulating light from the light source, image light is generated and guided to the emitting unit 14. The emitting unit 14 emits the image light generated in the main body unit 12 and projects the image light onto the projection surface, thereby displaying a predetermined image based on the image light.

[投影光学系の構成]
本体部12に内蔵されている光学系について具体的に図2を用いて説明する。
[Configuration of projection optical system]
The optical system built in the main body 12 will be specifically described with reference to FIG.

図2に示すように、光学系20には、赤色、青色、緑色の光源22R,22G,22Bと、それら光源22R,22G,22Bからの照明光を光変調素子26に導く照明光学系24と、照明光学系24によって導かれた照明光が照射される光変調素子26と、照明光学系24と光変調素子26との間において光を偏光させ、その偏光特性が切替可能な偏光板28と、光変調素子26からのオン光を画像光として、スクリーン(投影面)32に向かって投射する投射レンズ等の結像光学系30と、が含まれる。尚、このスクリーン32としては、光の拡散が少ないものが好ましい。   As shown in FIG. 2, the optical system 20 includes red, blue, and green light sources 22R, 22G, and 22B, and an illumination optical system 24 that guides illumination light from the light sources 22R, 22G, and 22B to the light modulation element 26. A light modulation element 26 irradiated with illumination light guided by the illumination optical system 24, and a polarizing plate 28 that polarizes light between the illumination optical system 24 and the light modulation element 26, and whose polarization characteristics can be switched. And an imaging optical system 30 such as a projection lens that projects the on-light from the light modulation element 26 as image light toward a screen (projection surface) 32. The screen 32 is preferably a screen with little light diffusion.

光源22R,22G,22Bには、赤色、青色、緑色のLED(Light Emitting Diode)が採用されており、それぞれ、照明光学系24を介して、光変調素子26に対して照明することとなる。つまり、本実施形態において、光源22R,22G,22Bは、赤色、青色、緑色等の所定の色の光を出射することとなる。   Red, blue, and green LEDs (Light Emitting Diodes) are employed as the light sources 22R, 22G, and 22B, and the light modulation element 26 is illuminated through the illumination optical system 24, respectively. That is, in the present embodiment, the light sources 22R, 22G, and 22B emit light of a predetermined color such as red, blue, and green.

照明光学系24は、3つの光源22R,22G,22Bのそれぞれから照明される光を集光するためのレンズ24R,24G,24Bと、2つの光源22G,22Bのそれぞれから照明される光を光変調素子26に向かって反射させるミラー24A,24Cと、を含む構成である。尚、ミラー24Aは、光源22Rからの光を透過するとともに、光源22Gからの光を反射させ、ミラー24Cは、光源22R,22Gからの光を透過するとともに、光源22Bからの光を反射させる。   The illumination optical system 24 is a lens 24R, 24G, 24B for condensing the light illuminated from each of the three light sources 22R, 22G, 22B, and the light illuminated from each of the two light sources 22G, 22B. Mirrors 24 </ b> A and 24 </ b> C that reflect toward the modulation element 26 are included. The mirror 24A transmits the light from the light source 22R and reflects the light from the light source 22G, and the mirror 24C transmits the light from the light sources 22R and 22G and reflects the light from the light source 22B.

光変調素子26には、DMD表示素子が採用されている。この光変調素子26は、半導体基板上に微細なマイクロミラーを2次元配置しており、画像信号に応じて各マイクロミラーの傾斜角度を変化させる制御を行うことによって、入射した光を異なる二方向に反射させ、その一方向の反射光のみを画像光として形成する。つまり、この光変調素子26は、光源22R,22G,22Bからの光を画像信号に応じて変調して映像光を出射することとなる。   As the light modulation element 26, a DMD display element is employed. This light modulation element 26 has two-dimensionally arranged fine micromirrors on a semiconductor substrate, and controls the change of the tilt angle of each micromirror according to the image signal, thereby changing the incident light in two different directions. And only the reflected light in one direction is formed as image light. That is, the light modulation element 26 modulates the light from the light sources 22R, 22G, and 22B in accordance with the image signal and emits video light.

偏光板28は、光源22R,22G,22Bからの光を偏光させる機能を有する。また、偏光板28は、例えば、液晶素子などによって構成されており、その偏光特性が切替可能に制御される。特に、この偏光板28は、偏光特性を垂直方向に切替可能である。このように偏光特性が切替可能であるため、詳しくは後述するが、第一の画像と第三の画像とを異なる偏光特性で表示することによって、第一の画像が抽出可能に表示されることとなる。つまり、偏光板28は、光源22R,22G,22Bからの光を異なる偏光特性として出射させることとなる。また、偏光板28は、第一の画像に対応する第一の光と、第三の画像に対応する第三の光とを、異なる偏光特性として重ねて投影させることとなる。   The polarizing plate 28 has a function of polarizing light from the light sources 22R, 22G, and 22B. Moreover, the polarizing plate 28 is comprised by the liquid crystal element etc., for example, The polarization characteristic is controlled so that switching is possible. In particular, the polarizing plate 28 can switch the polarization characteristics in the vertical direction. Since the polarization characteristics can be switched in this way, the first image can be extracted and displayed by displaying the first image and the third image with different polarization characteristics, as will be described in detail later. It becomes. That is, the polarizing plate 28 emits light from the light sources 22R, 22G, and 22B as different polarization characteristics. In addition, the polarizing plate 28 projects the first light corresponding to the first image and the third light corresponding to the third image as different polarization characteristics.

[画像投影装置の電気的構成]
本実施形態における画像投影装置10の制御回路を示すブロック図を図3に示す。
[Electrical configuration of image projection apparatus]
FIG. 3 is a block diagram showing a control circuit of the image projection apparatus 10 in this embodiment.

画像投影装置10は、図3に示すように、制御部42、制御パネル16、映像信号入力回路44、光源制御回路46、画像処理回路48、光変調素子ドライブ回路50、偏光板ドライブ回路52、上述した光源22R,22G,22B、照明光学系24、光変調素子である光変調素子26、偏光板28、結像光学系30、が含まれる。   As shown in FIG. 3, the image projection apparatus 10 includes a control unit 42, a control panel 16, a video signal input circuit 44, a light source control circuit 46, an image processing circuit 48, a light modulation element drive circuit 50, a polarizing plate drive circuit 52, The light sources 22R, 22G, and 22B, the illumination optical system 24, the light modulation element 26 that is a light modulation element, the polarizing plate 28, and the imaging optical system 30 are included.

制御部42は、CPU、ROM(読み出し専用メモリ)、RAM(読み書き可能メモリ)等から構成され、画像投影装置10全体を制御する機能を有する。特に、制御部42は、制御パネル16からの操作信号に応じて画像を表示させる場合には、光源制御回路46に、所定周期(例えば、1/180秒など)で、各色の光源22R,22G,22Bを入れ替わりに発光させる指示等を行う。また、制御部42は、制御パネル16からの操作信号に応じて第一の画像と第三の画像とを異なる偏光特性で表示させる場合には、偏光板ドライブ回路52に対して、偏光板28を稼動させる指示や、所定周期(例えば、1/60秒など)で偏光特性を垂直方向に切り替える指示を行う。また、制御部42は、画像処理回路48に、画像を表示させる旨の指示や、光源22R,22G,22Bの発光タイミング、偏光板28の切替タイミングと同期を取るための同期指示を行う。   The control unit 42 includes a CPU, a ROM (read only memory), a RAM (read / write memory), and the like, and has a function of controlling the entire image projection apparatus 10. In particular, when the control unit 42 displays an image in accordance with an operation signal from the control panel 16, the light source control circuit 46 causes the light source control circuit 46 to emit light sources 22R and 22G for each color at a predetermined cycle (for example, 1/180 seconds). , 22B are instructed to emit light instead. In addition, when the control unit 42 displays the first image and the third image with different polarization characteristics according to the operation signal from the control panel 16, the control unit 42 causes the polarizing plate drive circuit 52 to display the polarizing plate 28. And an instruction to switch the polarization characteristic in the vertical direction at a predetermined cycle (for example, 1/60 seconds). The control unit 42 also instructs the image processing circuit 48 to display an image, and a synchronization instruction to synchronize with the light emission timings of the light sources 22R, 22G, and 22B and the switching timing of the polarizing plate 28.

制御パネル16は、操作者の操作に応じて制御部42に操作信号を供給する機能を有する。   The control panel 16 has a function of supplying an operation signal to the control unit 42 according to the operation of the operator.

映像信号入力回路44は、画像投影装置10の外部から入力される映像信号が入力され、その映像信号を画像処理回路48に出力する回路である。   The video signal input circuit 44 is a circuit that receives a video signal input from the outside of the image projector 10 and outputs the video signal to the image processing circuit 48.

画像処理回路48は、制御部42からの指示に応じて、映像信号入力回路44からの映像信号に基づく画像処理を行う回路である。特に、この画像処理回路48は、光変調素子ドライブ回路50に対して、各種の指示信号を供給することによって、スクリーン32に画像を表示させる制御を行う。   The image processing circuit 48 is a circuit that performs image processing based on the video signal from the video signal input circuit 44 in response to an instruction from the control unit 42. In particular, the image processing circuit 48 controls the screen 32 to display an image by supplying various instruction signals to the light modulation element drive circuit 50.

この画像処理回路48は、画像データを記憶するメモリを有しており、受け取った映像信号に基づく第一の画像をフレーム毎(例えば、1/30秒毎)に記憶する。具体的な第一の画像の一例としては、図4に示すように、夜空に三日月が昇っている画像に相当する。また、画像処理回路48におけるメモリには、予め第二の画像データが記憶されている。この第二の画像データは、図4に示すように、均質な白色の静止画像に相当する。   The image processing circuit 48 has a memory for storing image data, and stores a first image based on the received video signal for each frame (for example, every 1/30 seconds). A specific example of the first image corresponds to an image in which a crescent moon is rising in the night sky as shown in FIG. Further, the memory in the image processing circuit 48 stores second image data in advance. This second image data corresponds to a homogeneous white still image as shown in FIG.

また、画像処理回路48は、入力された映像信号に基づく第一の画像と、予め記憶されている第二の画像と、に基づいて、第三の画像を生成する。この第三の画像は、図4に示すように、第一の画像と時分割で表示させることによって第二の画像を視認可能に表示させるための画像であり、第一の画像に対応する補色となる。具体的には、第三の画像の各画素は、図5に示すように、第二の画像の各画素におけるそれぞれの色成分(赤色成分、緑色成分、青色成分)と、第一の画像の各画素における色成分と、の差であり、第一の画像データに基づく画像光と、第三の画像データに基づく画像光が所定周期(例えば、1/60秒など)で時分割に投影されることによって、第二の画像データに基づく画像光が視認可能に表示されることとなる。つまり、画像処理回路48は、スクリーン32(投影面)に第一の画像と重ね合わせて投影することによって、スクリーン32に投影される画像をその第一の画像とは異なる第二の画像とするための第三の画像を生成することとなる。このように生成することによって、第三の画像を生成し易くなる。また、第二の画像としては最も自然な違和感のない画像である。尚、本実施形態において、このような処理を実行する画像処理回路48は、画像生成部に相当する。   The image processing circuit 48 generates a third image based on the first image based on the input video signal and the second image stored in advance. As shown in FIG. 4, the third image is an image for displaying the second image so as to be visible by being displayed in time division with the first image, and the complementary color corresponding to the first image. It becomes. Specifically, as shown in FIG. 5, each pixel of the third image includes each color component (red component, green component, blue component) in each pixel of the second image, and the first image. This is the difference between the color components in each pixel, and the image light based on the first image data and the image light based on the third image data are projected in a time-sharing manner at a predetermined period (for example, 1/60 seconds). Thus, the image light based on the second image data is displayed so as to be visible. That is, the image processing circuit 48 superimposes and projects the first image on the screen 32 (projection surface), thereby making the image projected on the screen 32 a second image different from the first image. Therefore, a third image is generated. By generating in this way, it becomes easy to generate the third image. In addition, the second image is the most natural image with no sense of incongruity. In the present embodiment, the image processing circuit 48 that executes such processing corresponds to an image generation unit.

また、画像処理回路48は、第一の画像に基づく第一の画像データや第三の画像に基づく第三の画像データに対応して、光変調素子26を制御するための指示を行う。これによって、第一の画像と第三の画像とを、異なる偏光特性として、かつ、時分割して重ねて表示させる場合には、所定周期(例えば、1/60秒など)内で、第一の画像データに基づく表示指示と、第三の画像データに基づく表示指示と、を交互に行うこととなる。   Further, the image processing circuit 48 gives an instruction to control the light modulation element 26 in accordance with the first image data based on the first image and the third image data based on the third image. Accordingly, when the first image and the third image are displayed with different polarization characteristics and time-divisionally superimposed, the first image and the third image are displayed within a predetermined period (for example, 1/60 seconds). The display instruction based on the image data and the display instruction based on the third image data are alternately performed.

光変調素子ドライブ回路50は、画像処理回路48からの指示に応じて、光変調素子26の駆動制御を行う。特に、光変調素子ドライブ回路50は、画像処理回路48からの指示に応じて、所定周期(例えば、1/60秒など)内で、第一の画像データに基づく制御と、第三の画像データに基づく制御と、を交互に行うこととなる。これによって、光変調素子26は、光源からの光を変調することによって、第一の光と第三の光とを時分割で出射することとなる。   The light modulation element drive circuit 50 performs drive control of the light modulation element 26 in response to an instruction from the image processing circuit 48. In particular, the light modulation element drive circuit 50 performs the control based on the first image data and the third image data within a predetermined period (for example, 1/60 seconds) in accordance with an instruction from the image processing circuit 48. The control based on is performed alternately. Thereby, the light modulation element 26 emits the first light and the third light in a time division manner by modulating the light from the light source.

光源制御回路46は、制御部42からの指示に応じて、所定周期(例えば、1/180秒など)で、各色の光源22R,22G,22Bを発光させる制御など、光源22R,22G,22Bの発光制御を行うこととなる。   The light source control circuit 46 controls the light sources 22R, 22G, and 22B according to an instruction from the control unit 42, such as control for causing the light sources 22R, 22G, and 22B of each color to emit light at a predetermined period (for example, 1/180 seconds). Light emission control is performed.

偏光板ドライブ回路52は、制御部42からの指示に応じて、偏光板28を稼動させるとともに、所定周期(例えば、1/60秒など)内で偏光特性を垂直方向に切り替える制御を行う。つまり、偏光板28は、光源22R,22G,22Bからの光を異なる偏光特性として出射させることとなる。また、偏光板28は、第一の画像に対応する第一の光と、第三の画像に対応する第三の光とを、異なる偏光特性として重ねて投影させることとなる。   The polarizing plate drive circuit 52 operates the polarizing plate 28 in accordance with an instruction from the control unit 42 and performs control to switch the polarization characteristics in the vertical direction within a predetermined period (for example, 1/60 seconds). That is, the polarizing plate 28 emits light from the light sources 22R, 22G, and 22B as different polarization characteristics. In addition, the polarizing plate 28 projects the first light corresponding to the first image and the third light corresponding to the third image as different polarization characteristics.

このように、制御部42、光源制御回路46、画像処理回路48、光変調素子ドライブ回路50、偏光板ドライブ回路52の制御によって、光源22R,22G,22Bから時分割で照射された照射光が、光変調素子26、偏光板28等によって、第一の画像データに対応する第一の光、第三の画像データに対応する第三の光として、異なる偏光特性として、かつ、時分割として出射されることとなる。また、照明光学系24や結像光学系30によって、第一の光と第三の光とが重ねて投影されることによって、スクリーン32に第二の画像が視認可能に表示されることとなる。このような光源22R,22G,22B、照明光学系24、光変調素子26、偏光板28、結像光学系30を含む光学系20は、第一の画像と第三の画像とを、少なくとも異なる偏光特性として、かつ、時分割して、重ねて投影することによって、スクリーン32に第二の画像を視認可能に表示させることとなる。尚、本実施形態において、このような光学系20は、投影部に相当する。   As described above, the irradiation light emitted from the light sources 22R, 22G, and 22B in a time-sharing manner is controlled by the control unit 42, the light source control circuit 46, the image processing circuit 48, the light modulation element drive circuit 50, and the polarizing plate drive circuit 52. As a first light corresponding to the first image data and a third light corresponding to the third image data, the light modulation element 26, the polarizing plate 28, etc. emit different polarization characteristics and as time division. Will be. Further, the first light and the third light are projected by the illumination optical system 24 and the imaging optical system 30 so that the second image is displayed on the screen 32 so as to be visible. . The optical system 20 including the light sources 22R, 22G, and 22B, the illumination optical system 24, the light modulation element 26, the polarizing plate 28, and the imaging optical system 30 differs at least between the first image and the third image. As the polarization characteristic, the second image is displayed on the screen 32 so as to be visible by time-division and overlapping projection. In the present embodiment, such an optical system 20 corresponds to a projection unit.

そして、このようにスクリーン32に時分割(例えば、1/60秒など)で表示された第一の画像と第三の画像とは、第二の画像として視認可能であるが、例えば、図6に示すように、第一の画像における偏光特性のみを透過する眼鏡18が用いられることによって、第二の画像から第一の画像が視認可能に抽出され、第二の画像としてではなく、第一の画像として視認可能となる。従って、第二の画像をスクリーン32に視認可能に表示させるとともに、眼鏡18などにより第二の画像から第一の画像を抽出することによって、第一の画像を視認可能に表示させることができ、視認を許された人が視認可能となり、それ以外の人が視認困難となる画像を表示させることができる。また、このような構成において第一の画像を抽出し易くなる。また、偏光板28を用いることによって、第一の光と第三の光とを、異なる偏光特性として容易に出射させることができる。尚、本実施形態において、このような眼鏡18は、視認者の眼の前方に配置される画像抽出部に相当する。   The first image and the third image thus displayed on the screen 32 in a time-sharing manner (for example, 1/60 seconds) can be visually recognized as the second image. For example, FIG. As shown, the first image is visibly extracted from the second image by using the glasses 18 that transmit only the polarization characteristics in the first image, and the first image is not the second image. It can be visually recognized as an image. Accordingly, the second image can be displayed on the screen 32 so as to be visible, and the first image can be displayed so as to be visible by extracting the first image from the second image using the glasses 18 or the like. A person who is allowed to visually recognize can be visually recognized, and an image that is difficult for other persons to visually recognize can be displayed. Moreover, it becomes easy to extract a 1st image in such a structure. Moreover, by using the polarizing plate 28, the first light and the third light can be easily emitted as different polarization characteristics. In the present embodiment, such glasses 18 correspond to an image extraction unit disposed in front of the eyes of the viewer.

尚、上述した実施形態においては、偏光板28の配置位置を、光源と光変調素子との間に設けたが、これに限らず、例えば、結像光学系とスクリーンとの間に配置してもよい。   In the above-described embodiment, the polarizing plate 28 is disposed between the light source and the light modulation element. However, the present invention is not limited to this. For example, the polarizing plate 28 is disposed between the imaging optical system and the screen. Also good.

[第二の実施形態]
尚、上述した実施形態においては、3つの光源22R,22G,22Bと偏光板28とを用いることによって、第一の画像と前記第三の画像とを、異なる偏光特性として、かつ、時分割して、重ねて投影させたが、これに限らず、例えば、1つの光源を用いた構成であってもよい。
[Second Embodiment]
In the above-described embodiment, by using the three light sources 22R, 22G, and 22B and the polarizing plate 28, the first image and the third image are time-divided with different polarization characteristics. However, the present invention is not limited to this. For example, a configuration using one light source may be used.

具体的な一実施形態について図7から図9を用いて説明する。尚、上述した実施形態と同じような構成については理解を容易とするための説明を省略する。   A specific embodiment will be described with reference to FIGS. In addition, the description for facilitating understanding of the same configuration as the above-described embodiment is omitted.

この画像投影装置10は、図7に示すように、1つの光源22と、その光源から照射される光をカラーホイール60へ導くライトパイプ62と、ライトパイプ62から光が照射され、複数色の透過領域を有するカラーホイール60と、カラーホイール60を介した光を光変調素子26に導く照明光学系24と、照明光学系24によって導かれた照明光が照射される光変調素子26と、光変調素子26からのオン光を画像光として、スクリーン(投影面)32に向かって投射する投射レンズ等の結像光学系30と、が含まれる。   As shown in FIG. 7, the image projection apparatus 10 includes a single light source 22, a light pipe 62 that guides light emitted from the light source to the color wheel 60, and light emitted from the light pipe 62. A color wheel 60 having a transmissive region, an illumination optical system 24 that guides light through the color wheel 60 to the light modulation element 26, a light modulation element 26 that is irradiated with illumination light guided by the illumination optical system 24, and light And an imaging optical system 30 such as a projection lens that projects on-light from the modulation element 26 as image light toward a screen (projection surface) 32.

カラーホイール60は、回転軸を中心に回転可能に制御される。このカラーホイール60は、図8に示すように、6つの透過領域に区切られている。これら6つの透過領域は、所定方向の偏光特性を有し、赤色光として透過する領域60RA、緑色光として透過する領域60GA、青色光として透過する領域60GBと、所定方向とは垂直方向の偏光特性を有し、赤色光として透過する領域60RB、緑色光として透過する領域60GB、青色光として透過する領域60GBとから構成されている。このため、カラーホイール60が回転されることによって、カラー画像の表示を可能とするとともに、第一の画像と第三の画像とが偏光特性が切り替えられ、異なる偏光特性で重ねて表示されることとなる。つまり、カラーホイール60は、光源22からの光を異なる偏光特性として出射させるとともに、所定の色として透過させる複数の領域が設けられた可動体に相当する。また、図8に示すように、カラーホイール60の回転変位に対応して、カラーホイール60の中心(回転軸)に向かって、所定方向(水平方向)、所定方向とは垂直方向(垂直方向)に偏光特性が設定されている。   The color wheel 60 is controlled to be rotatable about a rotation axis. As shown in FIG. 8, the color wheel 60 is divided into six transmission regions. These six transmission regions have polarization characteristics in a predetermined direction, a region 60RA that transmits red light, a region 60GA that transmits green light, a region 60GB that transmits blue light, and a polarization property that is perpendicular to the predetermined direction. And includes a region 60RB that transmits red light, a region 60GB that transmits green light, and a region 60GB that transmits blue light. Therefore, by rotating the color wheel 60, it is possible to display a color image, and the polarization characteristics of the first image and the third image are switched and displayed with different polarization characteristics in an overlapping manner. It becomes. That is, the color wheel 60 corresponds to a movable body provided with a plurality of regions that emit light from the light source 22 as different polarization characteristics and transmit the light as a predetermined color. Further, as shown in FIG. 8, in accordance with the rotational displacement of the color wheel 60, toward the center (rotation axis) of the color wheel 60, a predetermined direction (horizontal direction), and the predetermined direction is a vertical direction (vertical direction). Is set to the polarization characteristic.

また、画像投影装置10は、図9に示すように、カラーホイール60の回転駆動の制御を行うカラーホイールドライブ回路54が配置されている。このカラーホイールドライブ回路54は、制御部42の指示に応じて、カラーホイール60を所定周期(例えば、1/30秒で1回転など)で回転制御させる。つまり、カラーホイールドライブ回路54は、カラーホイール60を変位させる制御を行うことによって、光変調素子26によって変調された第一の画像に対応する第一の光と、第三の画像に対応する第三の光とを、異なる偏光特性として時分割で重ねて投影させることとなる。尚、本実施形態において、カラーホイールドライブ回路54は、可動制御部に相当する。また、光源制御回路46は、制御部42からの指示に応じて、光源22を発光させる制御を行う。   Further, as shown in FIG. 9, the image projection apparatus 10 is provided with a color wheel drive circuit 54 that controls the rotation drive of the color wheel 60. The color wheel drive circuit 54 controls the rotation of the color wheel 60 at a predetermined cycle (for example, one rotation at 1/30 seconds) in accordance with an instruction from the control unit 42. That is, the color wheel drive circuit 54 performs the control to displace the color wheel 60, whereby the first light corresponding to the first image modulated by the light modulation element 26 and the first light corresponding to the third image. The three lights are projected in a time-sharing manner with different polarization characteristics. In the present embodiment, the color wheel drive circuit 54 corresponds to a movable control unit. Further, the light source control circuit 46 performs control for causing the light source 22 to emit light in accordance with an instruction from the control unit 42.

このように、制御部42、光源制御回路46、画像処理回路48、光変調素子ドライブ回路50、カラーホイールドライブ回路54の制御によって、光源22から照射された照射光が、光変調素子26、カラーホイール60等によって、第一の画像データに対応する第一の光、第三の画像データに対応する第三の光として、異なる偏光特性として、かつ、時分割として出射されることとなる。また、照明光学系24や結像光学系30によって、第一の光と第三の光とが重ねて投影されることによって、スクリーン32に第二の画像が視認可能に表示されることとなる。このような光源22、照明光学系24、光変調素子26、結像光学系30、カラーホイール60を含む光学系20は、第一の画像と第三の画像とを、少なくとも異なる偏光特性として、かつ、時分割して、重ねて投影することによって、スクリーン32に第二の画像を視認可能に表示させることとなる。このように、光源が一つであっても、可動体の変位によって、所定の色としてだけでなく異なる偏光特性でも透過可能であり、複数の光源がなくても、カラー画像等、各種の画像を簡易に表示可能となる。   As described above, the light emitted from the light source 22 is controlled by the control unit 42, the light source control circuit 46, the image processing circuit 48, the light modulation element drive circuit 50, and the color wheel drive circuit 54. By the wheel 60 or the like, the first light corresponding to the first image data and the third light corresponding to the third image data are emitted as different polarization characteristics and in a time division manner. Further, the first light and the third light are projected by the illumination optical system 24 and the imaging optical system 30 so that the second image is displayed on the screen 32 so as to be visible. . The optical system 20 including the light source 22, the illumination optical system 24, the light modulation element 26, the imaging optical system 30, and the color wheel 60 has the first image and the third image as at least different polarization characteristics. In addition, the second image is displayed on the screen 32 so as to be visually recognized by time-division and overlapping projection. In this way, even if there is only one light source, it is possible to transmit not only a predetermined color but also different polarization characteristics due to displacement of the movable body, and various images such as color images can be transmitted without a plurality of light sources. Can be displayed easily.

尚、上述した実施形態においては、結像光学系30とスクリーン32との間にカラーホイール60を配置したが、これに限らず、例えば、光源22と光変調素子26との間に配置してもよい。また、上述した実施形態においては、円形状のカラーホイール60を採用したが、これに限らず、例えば、矩形状のカラーホイールを採用してもよい。   In the above-described embodiment, the color wheel 60 is disposed between the imaging optical system 30 and the screen 32. However, the color wheel 60 is not limited thereto. For example, the color wheel 60 is disposed between the light source 22 and the light modulation element 26. Also good. In the above-described embodiment, the circular color wheel 60 is employed. However, the present invention is not limited thereto, and for example, a rectangular color wheel may be employed.

[第三の実施形態]
尚、上述した実施形態においては、1系統の照明光学系を用いて第一の画像と第三の画像とを投影させたが、これに限らず、例えば、複数系統の照明光学系を用いて第一の画像と第三の画像とを投影させてもよい。
[Third embodiment]
In the above-described embodiment, the first image and the third image are projected using one illumination optical system. However, the present invention is not limited to this. For example, a plurality of illumination optical systems are used. The first image and the third image may be projected.

具体的な実施形態について図10及び図11を用いて説明する。尚、上述した実施形態と同じような構成については理解を容易とするための説明を省略する。   A specific embodiment will be described with reference to FIGS. 10 and 11. In addition, the description for facilitating understanding of the same configuration as the above-described embodiment is omitted.

図10及び図11に示すように、第一の光学系は、光源22X(3つの光源22XR,22XG,22XB)と、照明光学系24X(レンズ24XR,24XG,24XB、ミラー24XA,24XC)と、偏光板28Xと、を含む構成であり、第一の画像に基づく照明光が光変調素子26に照射されることとなる。一方、第二の光学系は、光源22Y(3つの光源22YR,22YG,22YB)と、照明光学系24Y(レンズ24YR,24YG,24YB、ミラー24YA,24YC)と、偏光板28Yと、を含む構成であり、第三の画像に基づく照明光が光変調素子26に照射されることとなる。また、上述した偏光板28Xと偏光板28Yとは、異なる偏光特性を有し、偏光板28Xは、偏光板28Yの偏光特性と垂直方向に異なる偏光特性である。また、第一の光学系における第一の画像に基づく第一の画像光と、第二の光学系における第三の画像に基づく第三の画像光と、が、所定周期(例えば、1/60秒など)毎に切替が行われる。このように、第一の画像を表示させる第一の光学系と、第三の画像を表示させる第二の光学系と、が配置されることによって、異なる偏光特性を実現可能である。   As shown in FIGS. 10 and 11, the first optical system includes a light source 22X (three light sources 22XR, 22XG, and 22XB), an illumination optical system 24X (lenses 24XR, 24XG, and 24XB, mirrors 24XA and 24XC), The light modulation element 26 is irradiated with illumination light based on the first image. On the other hand, the second optical system includes a light source 22Y (three light sources 22YR, 22YG, 22YB), an illumination optical system 24Y (lenses 24YR, 24YG, 24YB, mirrors 24YA, 24YC), and a polarizing plate 28Y. Thus, the light modulation element 26 is irradiated with illumination light based on the third image. The polarizing plate 28X and the polarizing plate 28Y described above have different polarization characteristics, and the polarizing plate 28X has a polarization characteristic that is different in the vertical direction from the polarization characteristic of the polarizing plate 28Y. Further, the first image light based on the first image in the first optical system and the third image light based on the third image in the second optical system have a predetermined period (for example, 1/60). Switching every second). Thus, by arranging the first optical system that displays the first image and the second optical system that displays the third image, different polarization characteristics can be realized.

尚、上述した実施形態においては、異なる偏光特性であり、かつ、時分割により、第一の画像と第三の画像とを、所定の偏光特性の画像光を抽出する眼鏡18により分別可能なように表示したが、第一の画像と第三の画像とから第一の画像を抽出可能であればこれに限らず、例えば、第一の画像と第三の画像とが時分割しない構成であってもよい。また、例えば、第一の画像と第三の画像とが偏光特性が同じであってもよい。つまり、第一の画像と第三の画像とを、少なくとも異なる偏光特性として又は時分割して、重ねて投影することによって、スクリーン32に第二の画像を視認可能に表示させるように構成できればよい。   In the above-described embodiment, the first image and the third image have different polarization characteristics, and can be separated by the glasses 18 that extract image light having a predetermined polarization characteristic by time division. However, the present invention is not limited to this as long as the first image can be extracted from the first image and the third image. For example, the first image and the third image are not divided in time. May be. For example, the first image and the third image may have the same polarization characteristics. That is, it is only necessary that the first image and the third image can be configured to be displayed on the screen 32 so as to be visible by overlapping and projecting at least different polarization characteristics or time-division. .

具体的には、第一の画像と第三の画像とを相互に独立した光学系を用いて、時分割することなく同時に出射させる場合であっても、異なる偏光特性であれば、眼鏡18で第一の画像を抽出可能となる。この場合においては、光変調素子を2系統備えることが好ましい。   Specifically, even if the first image and the third image are emitted simultaneously without using time-division using an optical system independent from each other, if the polarization characteristics are different, the glasses 18 The first image can be extracted. In this case, it is preferable to provide two systems of light modulation elements.

また、図12に示すように、画像投影装置10(投影部)と画像抽出装置19(画像抽出部)とは、ケーブル17などで通信可能に接続されており、それらの間で同期信号の送信又は受信を行えるよう構成されている。そのため、画像抽出装置19では、受信した同期信号に基づいて第一の画像と第三の画像の各表示タイミングを決め、液晶シャッタなどを用いて、第一の画像を表示しているタイミングのみ視認可能とし、第三の画像を表示しているタイミングにおいては視認困難とすることができるようになる。従って、偏光を行わない場合であっても、投影部と画像抽出部との間で同期が取れるため、時分割のみで、画像抽出部により抽出される場合には第一の画像を視認可能に、抽出されない場合には第二の画像を視認可能に表示させることができ、視認を許された人が視認可能となり、それ以外の人が視認困難となる画像を表示させることができる。このような画像投影装置10や画像抽出装置19は、互いに通信可能な通信部を備えている。   As shown in FIG. 12, the image projection device 10 (projection unit) and the image extraction device 19 (image extraction unit) are communicably connected by a cable 17 or the like, and a synchronization signal is transmitted between them. Or it is comprised so that reception can be performed. Therefore, the image extraction device 19 determines the display timing of the first image and the third image based on the received synchronization signal, and visually recognizes only the timing at which the first image is displayed using a liquid crystal shutter or the like. It becomes possible to make it difficult to view at the timing when the third image is displayed. Therefore, even when polarization is not performed, since the projection unit and the image extraction unit are synchronized, the first image can be visually recognized only by time division when extracted by the image extraction unit. If not extracted, the second image can be displayed so that it can be viewed, and a person who is allowed to view can be viewed, and an image that is difficult for other people to view can be displayed. Such an image projection device 10 and an image extraction device 19 include communication units that can communicate with each other.

尚、上述した実施形態においては、光変調素子としてDMD表示素子が採用されているが、これに限らず、例えば、液晶表示素子などを採用してもよい。   In the above-described embodiment, the DMD display element is employed as the light modulation element. However, the present invention is not limited thereto, and for example, a liquid crystal display element may be employed.

尚、上述した実施形態においては、カラー画像の第一の画像と第三の画像とを重ねて表示させたが、これに限らず、例えば、モノクロ画像の第一の画像と第三の画像とを重ねて表示させてもよい。   In the above-described embodiment, the first image and the third image of the color image are displayed so as to overlap each other. However, the present invention is not limited to this. For example, the first image and the third image of a monochrome image are displayed. May be displayed in an overlapping manner.

尚、上述した実施形態においては、第三の画像の各画素は、第一の画像の対応する画素の補色としたが、これに限らず、補色でなくてもよい。   In the above-described embodiment, each pixel of the third image is a complementary color of the corresponding pixel of the first image. However, the present invention is not limited to this and may not be a complementary color.

尚、上述した実施形態においては、投影面に視認可能に表示される第二の画像として均質な白色の画像を採用したが、これに限らず、例えば、図13に示す市松模様(チェック柄)のように、所定の模様又は所定のパターンの画像であってもよく、第三の画像を生成し易くなる。   In the above-described embodiment, a homogeneous white image is employed as the second image that is visibly displayed on the projection surface. However, the present invention is not limited to this, and for example, a checkered pattern (check pattern) shown in FIG. As described above, the image may be a predetermined pattern or a predetermined pattern, and the third image can be easily generated.

尚、上述した実施形態においては、眼鏡18や画像抽出装置19など、視認者が直接的に視認するための装置を用いたが、これに限らず、例えば、第一の画像のみを撮像する撮像装置を用いて、間接的に視認するための装置を用いてもよい。   In the above-described embodiment, a device such as the eyeglass 18 or the image extraction device 19 that is directly viewed by the viewer is used. However, the present invention is not limited to this, and for example, imaging that captures only the first image. You may use the apparatus for indirectly visually recognizing using an apparatus.

以上、本発明の実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、発明の開示の欄に記載の態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。   As described above, some of the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, these are merely examples, and various embodiments can be made based on the knowledge of those skilled in the art including the aspects described in the section of the disclosure of the invention. The present invention can be implemented in other forms that have been modified or improved.

本発明の一実施形態の画像投影装置における概観を示す外観図である。1 is an external view showing an overview of an image projection apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態の画像投影装置における光学系を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the optical system in the image projector of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の画像投影装置において構成される電気回路を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electric circuit comprised in the image projector of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の画像投影装置において表示される画像に関する概念を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the concept regarding the image displayed in the image projector of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の画像投影装置において表示される画像に関する概念を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the concept regarding the image displayed in the image projector of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の画像投影装置において表示される画像に関する概念を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the concept regarding the image displayed in the image projector of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の画像投影装置における光学系を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the optical system in the image projector of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の画像投影装置におけるカラーホイールを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the color wheel in the image projector of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の画像投影装置において構成される電気回路を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electric circuit comprised in the image projector of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の画像投影装置において表示される画像に関する概念を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the concept regarding the image displayed in the image projector of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の画像投影装置において構成される電気回路を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electric circuit comprised in the image projector of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の画像投影装置における概観を示す外観図である。1 is an external view showing an overview of an image projection apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態の画像投影装置において表示される画像に関する概念を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the concept regarding the image displayed in the image projector of one Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 画像投影装置
22 光源
26 光変調素子
28 偏光板
48 画像処理回路
60 カラーホイール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Image projector 22 Light source 26 Light modulation element 28 Polarizing plate 48 Image processing circuit 60 Color wheel

Claims (11)

光を投影面に投影することによって所定の画像を表示させる画像投影装置において、
前記投影面に第一の画像と重ね合わせて投影することによって、前記投影面に投影される画像を当該第一の画像とは異なる第二の画像とするための第三の画像を生成する画像生成部と、
前記第一の画像と前記第三の画像とを、少なくとも異なる偏光特性として又は時分割して、重ねて投影することによって、前記投影面に前記第二の画像を視認可能に表示させる投影部と、
前記第二の画像から前記第一の画像を視認可能に抽出する画像抽出部と、を備えたことを特徴とする画像投影装置。
In an image projection apparatus that displays a predetermined image by projecting light onto a projection surface,
An image for generating a third image for making the image projected on the projection plane a second image different from the first image by superimposing and projecting the first image on the projection plane A generator,
A projection unit that displays the second image on the projection surface in a visually recognizable manner by projecting the first image and the third image at least with different polarization characteristics or time-division, ,
An image projection apparatus comprising: an image extraction unit that extracts the first image from the second image so as to be visible.
前記画像抽出部は、視認者の眼の前方に配置されることを特徴とする請求項1に記載の画像投影装置。   The image projection device according to claim 1, wherein the image extraction unit is disposed in front of a viewer's eyes. 前記第二の画像は、静止画像であることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像投影装置。   The image projection apparatus according to claim 1, wherein the second image is a still image. 前記第二の画像は、均質な白色の画像であることを特徴とする請求項3に記載の画像投影装置。   The image projection apparatus according to claim 3, wherein the second image is a homogeneous white image. 前記第二の画像は、所定の模様又は所定のパターンの画像であることを特徴とする請求項3に記載の画像投影装置。   The image projection apparatus according to claim 3, wherein the second image is a predetermined pattern or an image having a predetermined pattern. 前記第三の画像の各画素は、前記第一の画像の対応する画素の補色であることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の画像投影装置。   6. The image projection apparatus according to claim 1, wherein each pixel of the third image is a complementary color of a corresponding pixel of the first image. 前記投影部は、前記第一の画像と前記第三の画像とを、異なる偏光特性として重ねて投影する機能を有することを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の画像投影装置。   The image projection apparatus according to claim 1, wherein the projection unit has a function of projecting the first image and the third image in a superimposed manner with different polarization characteristics. 前記投影部は、前記第一の画像に対応する第一の光と、前記第三の画像に対応する第三の光とを時分割で重ねて出射する光学系を有することを特徴とする請求項7に記載の画像投影装置。   The projection unit includes an optical system that emits a first light corresponding to the first image and a third light corresponding to the third image in a time-division manner. Item 8. The image projection device according to Item 7. 前記光学系は、
光を出射する光源と、
前記光源からの光を変調して映像光を出射する光変調素子と、
前記光源からの光を異なる偏光特性として出射させるとともに、所定の色として透過させる複数の領域が設けられた可動体と、
前記可動体の変位制御を行う可動制御部と、を有し、
前記可動制御部は、前記可動体を変位させる制御を行うことによって、前記光変調素子によって変調された前記第一の画像に対応する第一の光と、前記第三の画像に対応する第三の光とを、異なる偏光特性として時分割で重ねて投影させる機能を有することを特徴とする請求項8に記載の画像投影装置。
The optical system is
A light source that emits light;
A light modulation element that modulates light from the light source and emits image light; and
A movable body provided with a plurality of regions for emitting light from the light source as different polarization characteristics and transmitting the light as a predetermined color;
A movable control unit that performs displacement control of the movable body,
The movable control unit performs control for displacing the movable body, whereby first light corresponding to the first image modulated by the light modulation element and third corresponding to the third image. The image projection apparatus according to claim 8, wherein the image projection apparatus has a function of projecting the light in a time division manner with different polarization characteristics.
前記光学系は、
所定の色の光を出射する光源と、
前記光源からの光を変調することによって、前記第一の光と前記第三の光とを時分割で出射する光変調素子と、
前記光源からの光を異なる偏光特性として出射させる偏光板と、を有し、
前記偏光板は、前記光変調素子によって時分割で変調された前記第一の画像に対応する第一の光と、前記第三の画像に対応する第三の光とを、異なる偏光特性として重ねて投影させる機能を有することを特徴とする請求項8に記載の画像投影装置。
The optical system is
A light source that emits light of a predetermined color;
A light modulation element that emits the first light and the third light in a time-sharing manner by modulating light from the light source;
A polarizing plate that emits light from the light source as different polarization characteristics,
The polarizing plate overlaps the first light corresponding to the first image modulated in a time division manner by the light modulation element and the third light corresponding to the third image as different polarization characteristics. The image projection apparatus according to claim 8, wherein the image projection apparatus has a function of projecting.
前記投影部と前記画像抽出部との間で同期信号の送信又は受信を行う通信部を備えたことを特徴とする請求項1から10のいずれかに記載の画像投影装置。   The image projection apparatus according to claim 1, further comprising a communication unit that transmits or receives a synchronization signal between the projection unit and the image extraction unit.
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