JP4590985B2 - 画像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像表示装置、特に、画像信号に応じて変調されたレーザ光をスクリーンに透過させることで画像を表示する画像表示装置の技術に関する。

近年、レーザ光を用いて画像を表示するレーザプロジェクタが提案されている。レーザ光は、単色性及び指向性が高いことを特徴とする。このため、レーザプロジェクタは、従来のメタルハライドランプを使用するプロジェクタに比較して色再現性の良い画像を得られるという利点を有する。画像信号に応じて変調されたレーザ光をスクリーンに透過させることで画像を表示するいわゆるリアプロジェクタは、筐体内に光源部が収められている。筐体内に光源部が収められている場合であっても、修理、廃棄等のために筐体を構成する部材の一部が取り外されたときにレーザ光が筐体の外部へ出射することが考えられる。レーザ光が筐体の外部へ出射すると、作業者等の眼にレーザ光が直接入射し、不快感を与える場合もあり得る。不快感を与える事態の発生を防止するための技術としては、例えば、特許文献１に提案されているものがある。

特開２００２−６３９７号公報

特許文献１に提案されている技術は、検知センサの検知結果に応じてレーザ光を遮断する制御を行うものである。検知センサを用いる構成では、制御経路の故障時においてレーザ光が遮断されない事態が起こることも考えられる。また、従来の技術では、筐体が複数の部材で構成される場合、いずれの部材が取り外される場合も確実にレーザ光を遮断可能とすることが困難であると考えられる。不快感を与える事態の発生を確実に防止するためには、筐体の一部が取り外されると同時に確実にレーザ光を遮断する必要があるため問題である。本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、筐体の一部が取り外されると同時に確実にレーザ光の供給が遮断され、不快感を与える事態の発生を確実に防止することが可能な画像表示装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、ビーム状の光を供給する光源部と、少なくとも光源部を収納する筐体と、筐体に設けられ、画像信号に応じて変調された光源部からの光を透過させるスクリーンと、を有し、筐体は、光源部と外部電源とに電気的に接続された導電部を有し、光源部は、筐体を構成する部材のうち少なくとも一つが取り外されるのと同時に、光源部と外部電源との間から導電部が取り外されることによって、外部電源との間の電気的な接続が遮断されることを特徴とする画像表示装置を提供することができる。

筐体に導電部が設けられることにより、筐体の一部が取り外されると同時に光源部と外部電源との間から導電部も取り去られる構成にできる。導電部は、筐体を構成する部材のうち取り外し可能な部材ごとに設ける構成とすることができる。また、大きな部材には複数の導電部を設けても良い。光源部は、導電部が取り外されることによって、外部電源からの電流の供給が遮断される。外部電源からの電流の供給が遮断されることによって、光源部からのレーザ光の供給は停止する。光源部への電流の供給を遮断することによってレーザ光の供給を停止するため、複雑な制御回路を介して光源部を制御するよりも直接的かつ確実にレーザ光を遮断することが可能になる。筐体の一部が取り外されると同時に確実にレーザ光の供給を遮断することによって、筐体の一部を取り外す際に、不快感を及ぼす事態の発生を確実に防止することができる。これにより、筐体の一部が取り外されると同時に確実にレーザ光の供給が遮断され、不快感を与える事態の発生を確実に防止可能な画像表示装置を得られる。

また、本発明の好ましい態様によれば、複数の導電部は、直列に配列されることが望ましい。複数の導電部を直列に配列することにより、筐体を構成する部材のうち少なくとも一つが取り外されるのと同時に確実に光源部への電流の供給を遮断することができる。これにより、筐体の一部が取り外されると同時に確実にレーザ光の供給を遮断することができる。

また、本発明の好ましい態様によれば、導電部は、筐体を構成する部材どうしを固着させる固着部であることが望ましい。筐体は、各構成部材が固着することによって密閉されている。固着部を取り外すことで各構成部材どうしが離れた状態となった場合、筐体は開放される。固着部を取り外した時点でレーザ光を遮断する構成とすることで、筐体の一部が取り去られる前段階であっても筐体が開放されると同時にレーザ光の供給が停止される。これにより、筐体からレーザ光が出射する事態を確実に防止することができる。

また、本発明の好ましい態様としては、光源部を駆動する光源駆動部を有し、導電部は、光源駆動部と外部電源の間に接続されることが望ましい。これにより、光源部と外部電源との間から導電部が取り外されることでレーザ光の供給を遮断できる。

また、本発明の好ましい態様としては、光源部を駆動する光源駆動部を有し、導電部は、光源駆動部に対して外部電源とは反対側に接続されることが望ましい。これにより、光源部と外部電源との間から導電部が取り外されることでレーザ光の供給を遮断できる。

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。

図１は、本発明の実施例に係る画像表示装置１００の概略構成を示す。画像表示装置１００は、スクリーン１１０の一方の面にレーザ光Ｌを供給し、スクリーン１１０の他方の面から出射される光を観察することで画像を鑑賞する、いわゆるリアプロジェクタである。光源部１０１は、ガルバノミラー１０３の方向へ、ビーム状の光であるレーザ光Ｌを供給する。レーザ光Ｌは、赤色レーザ光、緑色レーザ光、青色レーザ光を含む。レーザ光Ｌは、各色光をそれぞれ画像信号に応じて変調して供給する。光源部１０１には、レーザ光Ｌを変調するための変調部を設けた半導体レーザや、固体レーザを用いることができる。画像信号に応じた変調は、振幅変調、パルス幅変調のいずれを用いても良い。なお、光源部１０１の出射側には、レーザ光Ｌを、例えば、直径０．５ｍｍのビーム形状に整形する整形光学系を設けても良い。

ガルバノミラー１０３に入射したレーザ光Ｌは、反射ミラー１０５の方向へ反射する。ガルバノミラー１０３は、互いに直交する所定の２軸を中心として回動することによって、レーザ光Ｌを二次元方向に走査させる。ガルバノミラー１０３は、例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術により作成することができる。ガルバノミラー１０３で反射したレーザ光Ｌは、反射ミラー１０５に入射する。反射ミラー１０５は、筐体１０７の内面であって、スクリーン１１０と対向する位置に設けられている。反射ミラー１０５に入射した光は、スクリーン１１０の方向へ進行する。筐体１０７は、光源部１０１と、ガルバノミラー１０３と、反射ミラー１０５とを収納する。また、筐体１０７は、筐体１０７内部の空間を密閉する。

スクリーン１１０は、筐体１０７の所定の一面に設けられている。スクリーン１１０は、画像信号に応じて変調された光源部１０１からの光を透過させる透過型スクリーンである。反射ミラー１０５からの光は、スクリーン１１０の、筐体１０７の内部側の面から入射した後、観察者側の面から出射する。観察者は、スクリーン１１０から出射する光を観察することで、画像を鑑賞する。なお、走査部は、単独のガルバノミラー１０３とする構成に限らず、複数のガルバノミラーを用いる構成としても良い。複数のガルバノミラーを用いる場合、例えば色光ごとに３つのガルバノミラーを用いる構成とすることができる。

図２は、スクリーン１１０側とは反対側から見た画像表示装置１００の斜視構成を示す。筐体１０７は、複数の板状の部材により構成されている。例えば図２に示すように、画像表示装置１００は、修理等の必要上筐体１０７から取り外すことが可能な略矩形のパネル部２０２を有する。パネル部２０２は、通常の使用時にユーザ自らが筐体１０７から取り外す部材ではなく、修理等の必要上メーカの作業員等が取り外すために設けられている。筐体１０７からパネル部２０２を取り外すと、筐体１０７の内部が外部に晒される状態となる。

図３は、筐体１０７を構成する他の部材とパネル部２０２とを固着させる部分の断面構成を示す。パネル部２０２は、略矩形の４隅に固着部３０３を有する。固着部３０３は、パネル部２０２とねじ受け部３１１とをねじ３１３で固着している部分である。ねじ受け部３１１は、パネル部２０２に隣接する部材であって、筐体１０７を構成する部材に設けられている。固着部３０３は、筐体１０７を構成する部材どうしであるパネル部２０２と他の部材とを固着する。

パネル部２０２とねじ受け部３１１との間には、筐体側導線３０７及びパネル部側導線３０５が設けられている。パネル部側導線３０５は、パネル部２０２の、筐体１０７内部側の面に設けられている。パネル部側導線３０５は、２つの固着部３０３の間に設けられている。筐体側導線３０７は、ねじ３１３の近傍に設けられている。ねじ３１３が締められた状態では、筐体側導線３０７の先端と、パネル部側導線３０５の先端とが密着している。固着部３０３は、筐体側導線３０７とパネル部側導線３０５とを挟んでパネル部２０２とねじ受け部３１１とを固着することによって導電する導電部である。

２つのねじ受け部３１１の間の位置であって、パネル部側導線３０５が設けられている部分には、絶縁性膜３０９が設けられている。パネル部２０２、ねじ受け部３１１、絶縁性膜３０９は、いずれも絶縁性部材で構成されている。絶縁性膜３０９は、筐体１０７内部の構成とパネル部側導線３０５との接触によって漏電することを防ぐ。

図４は、筐体側導線３０７とパネル部側導線３０５との配置を説明するものである。図４の構成は、図３に示す構成のうち筐体側導線３０７、パネル部側導線３０５及びねじ３１３をパネル部２０２側から見たものである。筐体側導線３０７及びパネル部側導線３０５は、いずれも固着部３０３において二股に分かれた形状を有する。ねじ３１３は、筐体側導線３０７及びパネル部側導線３０５が二股に分けられた部分に設けられている。ねじ３１３は、筐体側導線３０７及びパネル部側導線３０５のいずれとも接触しないように設けられている。そのため、ねじ３１３は、導電性を有する金属部材で構成されていても、筐体側導線３０７及びパネル部側導線３０５とは電気的に絶縁される。

図５は、筐体１０７内部におけるパネル部２０２と光源部１０１との電気的な接続を説明するものである。図６は、光源部１０１を駆動するための構成を回路図で示したものである。光源駆動部である光源駆動回路５０４は、画像信号に応じて光源部１０１を駆動する。パネル部２０２の４隅に設けられた固着部３０３は、光源駆動回路５０４と光源部１０１との間に直列に配列されている。固着部３０３どうしは、導線５０６によって接続されている。光源駆動回路５０４は、制御部６０５によって、外部電源６０１からの電流を画像信号に応じて変調する。

光源駆動回路５０４からの電流は、固着部６０３を介して光源部１０１へ供給される。固着部６０３は、図５で示した４つの固着部３０３を示している。導電部である固着部６０３は、光源駆動回路５０４に対して外部電源とは反対側に接続される。固着部６０３は、光源部１０１のプラス電位側に接続されている。

ここで、筐体１０７からパネル部２０２が取り外された場合を考える。筐体１０７からパネル部２０２が取り外されると、筐体側導線３０７及びパネル部側導線３０５（図３及び図４参照）が互いに引き離される。筐体側導線３０７とパネル部側導線３０５とが引き離されると、固着部６０３における電気的な接続が遮断される。光源部１０１は、固着部６０３における電気的な接続が遮断されることで、外部電源６０１との間の電気的な接続が遮断される。光源部１０１は、外部電源６０１との間の電気的な接続が遮断されることで、電力の供給が絶たれる。

従って、筐体１０７からパネル部２０２が取り外されると、光源部１０１は、直ちにレーザ光Ｌの供給を停止する。これとは逆に、取り外されたパネル部２０２を筐体１０７に戻すと、外部電源６０１から光源部１０１への電流の供給が可能となる。このため、パネル部２０２を筐体１０７に戻すと、画像表示装置１００は、再び画像を表示することができる。

通常、筐体１０７からパネル部２０２を取り外す必要がある場合、画像表示装置１００の電源はＯＦＦにされる。但し、画像表示装置１００の電源がＯＮであるときに誤ってパネル部２０２が取り外される場合や、必要でないにもかかわらずユーザによってパネル部２０２が取り外されるケースが考えられる。画像表示装置１００の電源がＯＮであるときにパネル部２０２が取り外されると、光源部１０１からのレーザ光Ｌが外部へ出射することがあり得る。外部へ出射したレーザ光Ｌが作業者やユーザの眼に直接入射すると、不快感を与える場合がある。本発明の画像表示装置１００は、パネル部２０２を取り外すと同時にレーザ光Ｌの供給を停止することで、不快感を与える事態の発生を防止する。

光源部１０１への電流の供給を遮断することによってレーザ光Ｌの供給を停止するため、複雑な制御回路を介して光源部１０１を制御するよりも直接的かつ確実にレーザ光Ｌを遮断することが可能になる。筐体１０７の一部が取り外されると同時に確実にレーザ光Ｌの供給を遮断することによって、筐体１０７の一部を取り外す際に、不快感を及ぼす事態の発生を確実に防止することができる。また、筐体１０７に導電部を設けることで、筐体１０７の一部を取り外した場合に限らず、筐体１０７が破損した場合、故意に筐体１０７を解体した場合などにおいても、レーザ光Ｌの供給を停止できる。これにより、筐体１０７の一部が取り外されると同時に確実にレーザ光Ｌの供給が遮断され、不快感を与える事態の発生を確実に防止できるという効果を奏する。

光源部１０１を駆動するための回路中において固着部６０３を接続する位置は、図６を用いて説明した位置に限られない。例えば、固着部６０３は、図７に示すように、光源部１０１のマイナス電位側に接続することとしても良い。図８は、光源駆動回路５０４と外部電源６０１との間に固着部６０３を接続する構成例を示す。光源駆動回路５０４と外部電源６０１との間に固着部６０３を接続しても、筐体１０７の一部が取り外されると同時に確実にレーザ光Ｌの供給を遮断することができる。

光源駆動回路５０４は、光源部１０１に対して画像信号に応じて変調された電圧を印加している。このため、図６及び図７に示す構成では、変調された電圧が固着部６０３に印加される。これに対して、外部電源６０１は、光源駆動回路５０４に対して略一定の電圧を印加している。図８に示す構成では、略一定の電圧が固着部６０３に印加される。図８に示す構成では、筐体１０７に多くの固着部３０３を設けた場合であっても、光源部１０１に供給される電流の波形に与える影響を小さくできる利点がある。

本実施例の画像表示装置１００は、導電部として、筐体１０７の固着部３０３を用いている。筐体１０７は、各構成部材が固着することによって密閉されている。固着部３０３を取り外すことで各構成部材どうしが離れた状態となった場合、筐体１０７は開放される。固着部３０３を取り外した時点でレーザ光Ｌを遮断する構成とすることで、筐体１０７の一部が取り去られる前段階であっても筐体１０７が開放されると同時にレーザ光Ｌの供給が停止される。これにより、筐体１０７からレーザ光が出射する事態を確実に防止できるという効果を奏する。

なお、画像表示装置１００は、固着部３０３を導電部とする構成に限らず、固着部とは別に導電部を設けることとしても良い。固着部３０３とは別に導電部を設ける場合も、筐体１０７を構成する部材が取り外されると同時に、導電部における電気的な接続が遮断される構成とする。これにより、固着部３０３を導電部とする場合と同様に、筐体１０７が開放されると同時にレーザ光Ｌの供給を確実に停止可能な構成にできる。また、導電部は、パネル部２０２に限らず、筐体１０７を構成する各部材、及びスクリーン１１０に設けることとしても良い。筐体１０７を構成する各部材に設ける導電部の数は、必要に応じて適宜決定可能である。例えば、小型のパーツであれば導電部を１つ、大型のパーツであれば導電部を４隅にそれぞれ設けることとしても良い。また、大型のパーツの４隅以外の部分が破損した場合に確実にレーザ光Ｌを遮断するために、パーツの４隅以外の位置に導電部を設けても良い。

（変形例）
図９は、本実施例の変形例１に係る固着部９０３の周辺部の断面構成を示す。本変形例に係る固着部９０３は、筐体１０７に適用することができる。本変形例は、パネル部側導線９０５のうち筐体側導線３０７に接する部分に、ばね部９０７が形成されていることを特徴とする。ねじ３１３が完全に締められた状態において、ばね部９０７は、パネル部２０２と筐体側導線３０７とに強く押されて縮められている。固着部９０３は、パネル部２０２とねじ受け部３１１とをねじ３１３で固着している部分である。

ねじ３１３が完全に締められた状態でばね部９０７が縮んでいるため、ねじ３１３が完全に締められた状態から僅かに緩められた場合であっても、ばね部９０７は、パネル部２０２と筐体側導線３０７との隙間において伸びている。ばね部９０７が伸びることによって、ねじ３１３が僅かに緩められた場合であっても、筐体側導線３０７とパネル部側導線３０５とが接触している状態を維持できる。ばね部９０７を設けることで、ねじ３１３が僅かに緩んだのみであってレーザ光Ｌが筐体１０７の外部へ出射することが無いような場合に、レーザ光Ｌの供給を続行可能な構成にできる。

図１０は、本実施例の変形例２に係る固着部１００３の筐体側導線１１０７とパネル部側導線１０１５との配置を説明するものである。本変形例に係る固着部１００３は、筐体１０７に適用することができる。本変形例は、ねじ３１３を締めると、筐体側導線１１０７及びパネル部側導線１０１５とねじ３１３とが電気的に接続されることを特徴とする。このため、ねじ３１３が筐体側導線１１０７及びパネル部側導線１０１５と接触するように配置されている点が、上記の固着部３０３（図３参照）と異なる。ねじ３１３は、筐体側導線１１０７及びパネル部側導線１０１５を貫通している。ねじ３１３は、導電性を有する金属部材で構成されている。

図１１は、固着部１００３の周辺部の断面構成を示す。固着部１００３は、パネル部２０２とねじ受け部３１１とをねじ３１３で固着している部分である。ねじ３１３は、パネル部２０２面に露出した頭部に絶縁性カバー１１０１が設けられている。絶縁性カバー１１０１を設けることによって、筐体１０７の外部への漏電を防止することができる。絶縁性カバー１１０１は、キャップ状のものをねじ３１３の頭部にはめ込むことや、テープ状のものを貼り付けることにより、ねじ３１３の頭部を覆うように設けられている。

なお、本実施例において、各色について単独のレーザ光Ｌを用いて画像を表示することとしているが、各色について複数のレーザ光を用いるマルチビームスキャン方式によって画像を表示することとしても良い。マルチビームスキャン方式により画像を表示する構成とすることにより、さらに明るい画像を得ることができる。また、本実施例において、レーザ光Ｌを用いる構成としているが、ビーム状の光を用いる構成であれば、これに限られない。例えば、画像表示装置１００の光源として、発光ダイオード素子（ＬＥＤ）を用いる構成としても良い。さらに、画像表示装置１００は、光源部１０１において画像信号に応じて変調されたレーザ光Ｌを供給するものに限らず、光源部１０１からのレーザ光Ｌを、液晶表示装置やティルトミラーデバイス等のライトバルブを用いて変調する構成としても良い。

以上のように、本発明に係る画像表示装置は、プレゼンテーションや動画を表示する場合に有用である。

本発明の実施例に係る画像表示装置の概略構成図。 画像表示装置の斜視構成図。 筐体を構成する他の部材とパネル部とを固着させる部分の断面構成図。 筐体側導線とパネル部側導線との配置の説明図。 筐体内部におけるパネル部と光源部との電気的な接続の説明図。 光源部を駆動するための回路図。 光源部を駆動するための回路図。 光源部を駆動するための回路図。 変形例１に係る固着部の周辺部の断面構成図。 変形例２に係る固着部の筐体側導線とパネル部側導線との配置の説明図。 固着部の周辺部の断面構成図。

符号の説明

１００ 画像表示装置、１０１ 光源部、１０３ ガルバノミラー、１０５ 反射ミラー、１０７ 筐体、１１０ スクリーン、２０２ パネル部、３０３ 固着部、３０５ パネル部側導線、３０７ 筐体側導線、３０９ 絶縁性膜、３１１ ねじ受け部、３１３ ねじ、５０４ 光源駆動回路、５０６ 導線、６０１ 外部電源、６０３ 固着部、６０５ 制御部、９０３ 固着部、９０５ パネル部側導線、９０７ ばね部、１００３ 固着部、１０１５ パネル部側導線、１１０１ 絶縁性カバー、１１０７ 筐体側導線

Claims (4)

1. ビーム状の光を供給する光源部と、
   少なくとも前記光源部を収納する筐体と、
   前記筐体に設けられ、画像信号に応じて変調された前記光源部からの光を透過させるスクリーンと、
   前記筐体に設けられ、前記筐体から取り外すことが可能なパネル部と、
   前記筐体と前記パネル部とを固着させる固着部と、を有し、
   前記筐体は、前記光源部と外部電源とに電気的に接続された導電部を有し、
   前記パネル部は、導電性を備える導電部を有し、
   前記固着部は、導電性を有し、且つ前記筐体と前記パネル部とを固着させた際に前記筐体に設けられた導電部と前記パネル部に設けられた導電部とを電気的に接続し、
   前記光源部は、前記固着部のうち少なくとも一つが取り外されるのと同時に、前記外部電源との間の電気的な接続が遮断されることを特徴とする画像表示装置。
2. 複数の前記導電部は、直列に配列されることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記光源部を駆動する光源駆動部を有し、
   前記導電部は、前記光源駆動部と前記外部電源の間に接続されることを特徴とする請求項１または２のいずれか一項に記載の画像表示装置。
4. 前記光源部を駆動する光源駆動部を有し、
   前記導電部は、前記光源駆動部に対して前記外部電源とは反対側に接続されることを特徴とする請求項１または２のいずれか一項に記載の画像表示装置。

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