JP4865903B1

JP4865903B1 - 携帯型情報処理装置

Info

Publication number: JP4865903B1
Application number: JP2010232211A
Authority: JP
Inventors: 伸夫軸屋; 亮祐荒木
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2010-10-15
Filing date: 2010-10-15
Publication date: 2012-02-01
Anticipated expiration: 2030-10-15
Also published as: JP2012088350A

Abstract

【課題】画像表示装置が内蔵された電子機器を机上に載置して使用する場合に、スクリーン上で画面が傾いた状態で表示されることを避けることができるようにする。
【解決手段】電子機器の筐体に対して出し入れ可能に設けられた可動体１２を有し、この可動体は、少なくとも投写光学系を備えた第１のユニット１３と、ヒンジ部７３を介して第１のユニットを回動可能に支持する第２のユニット１４とからなり、第１のユニットは、投射光学系を通過したレーザ光が出射される出射窓７４が、ヒンジ部と相反する側の端部に設けられ、ヒンジ部は、２軸構造を有し、第１回動軸を中心にしてスクリーンに対するレーザ光の投写角度を上下方向に変化させる向きに第１のユニットを回動させるとともに、第２回動軸を中心にしてスクリーン上の画面の傾きを補正する向きに第１のユニットを回動させるように構成されている。
【選択図】図８

Description

本発明は、光源に半導体レーザを用いた画像表示装置を収容する携帯型情報処理装置に関するものである。

近年、画像表示装置の光源に半導体レーザを用いる技術が注目されている。この半導体レーザは、従来から画像表示装置に多用されてきた水銀ランプに比較して、色再現性がよい点、瞬時点灯が可能である点、長寿命である点、高効率で消費電力を低減することができる点、ならびに小型化が容易である点など、種々の利点を有している。

このような半導体レーザを用いた画像表示装置の利点は、携帯型の電子機器に内蔵する場合に都合が良く、例えば半導体レーザを用いた画像表示装置を携帯電話端末に内蔵する技術が知られている（特許文献１参照）。このように画像表示装置を携帯型の電子機器に内蔵すると、必要に応じて画面をスクリーンに拡大表示することができることから、利便性を高めることができる。

特開２００７−３１６３９３号公報

さて、光源に半導体レーザを用いた画像表示装置は、携帯型情報処理装置（いわゆるノートパソコン）に内蔵しても利便性を高めることができ、この場合、キーボードが配設された本体部の筐体の内部に画像表示装置を収容することになり、画像表示装置の収容スペースを携帯型情報処理装置の筐体の側面に開口させて、画像表示装置の出射窓が携帯型情報処理装置の筐体の側面側に位置するように取り付けられる。

ここで、携帯型情報処理装置の筐体には、キーボードや内部の制御基板を支持するフレームが収容され、このフレームはキーボードが配設された筐体の上面に沿って配置されるため、画像表示装置の収容スペースも筐体の上面に沿うように形成されるが、携帯型情報処理装置には、机上に載置した際に、キーボードが配設された筐体の上面を、使用者に対して手前側が低くなるように傾斜させたものがあり、このような構成のものでは、筐体の上面に沿って画像表示装置の収容スペースも傾いた状態で形成される。

ところが、携帯型情報処理装置の筐体は、携帯性を高めるために扁平に形成されることから、画像表示装置の収容スペースに余裕がなく、画像表示装置を机上の載置面に対して平行となるように取り付けることが難しいため、画像表示装置が載置面に対して傾いた状態で取り付けざるを得ない。このため、スクリーン上で画像が傾いた状態で表示され、画像をスクリーン上に適切に表示させることができないという問題が生じる。

本発明は、このような従来技術の問題点を解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、画像表示装置が内蔵された携帯型情報処理装置を机上に載置して使用する場合に、スクリーン上で画像が傾いた状態で表示されることを避けることができるように構成された携帯型情報処理装置を提供することにある。

本発明の携帯型情報処理装置は、画像表示装置を装置本体の側面に形成されたドライブベイに収容する携帯型情報処理装置であって、前記画像表示装置は、前記装置本体のドライブベイに取り付けられる筐体と、各色のレーザ光を出射するレーザ光源装置と、このレーザ光源装置から出射されたレーザ光を映像信号に基づいて変調する光変調素子と、この光変調素子により形成された変調レーザ光により、画像をスクリーンに投写する投写光学系と、前記レーザ光源装置および前記光変調素子を制御する制御部と、前記筐体に対して出し入れ可能に設けられ、前記レーザ光源装置、前記光変調素子及び前記投写光学系を備えた第１のユニットと、ヒンジ部を介して前記第１のユニットを回動可能に支持する前記制御部を備えた第２のユニットとで構成される可動体と、を有し、前記装置本体の側面を前記スクリーンに正対するよう配置して前記画像表示装置を使用するとき、前記可動体の前記第１のユニット、前記ヒンジ部及び前記第２のユニットの一部が前記筐体より引き出されて、前記装置本体に対する格納位置から前記第１のユニットの前記ヒンジ部とは相反する側に設けられたレーザ光の出射窓が前記スクリーンに正対した突出位置へと移動し、前記突出位置で、前記ヒンジ部は、前記スクリーン上の画像の傾きを補正する向きに前記第１のユニットを回動させることを特徴とする。

本発明によれば、画像表示装置を内蔵し、扁平に形成された携帯型情報処理装置のドライブベイの形成された側面をスクリーンに正対するように配置して机上に載置した際、第１のユニットを側方に突出させてその出射窓をスクリーンに正対させることができ、しかも、画像表示装置が傾いた状態であっても、スクリーン上の画像の傾きを補正する向きに第１のユニットを回動させることができるため、スクリーン上で画像が傾いた状態で表示されることを避けることができ、その結果、携帯型情報処理装置の利便性を高めることができる。

本発明による画像表示装置１を携帯型情報処理装置２に内蔵した例を示す斜視図光学エンジンユニット１３に内蔵される光学エンジン部１５の概略構成図緑色レーザ光源装置２２におけるレーザ光の状況を示す模式図画像表示装置１を示す斜視図画像表示装置１の概略構成を示すブロック図携帯型情報処理装置２を机上に載置した状態を示す正面図携帯型情報処理装置２を机上に載置した状態を示す側面図ヒンジ部７３を詳しく示す斜視図光学エンジンユニット１３側の部品を取り外して配線ケーブル９３の挿通領域の状況を示す分解図画像表示装置の例を示す模式的な斜視図ヒンジ部の例を示す模式的な斜視図

前記課題を解決するためになされた第１の発明は、画像表示装置を装置本体の側面に形成されたドライブベイに収容する携帯型情報処理装置であって、前記画像表示装置は、前記装置本体のドライブベイに取り付けられる筐体と、各色のレーザ光を出射するレーザ光源装置と、このレーザ光源装置から出射されたレーザ光を映像信号に基づいて変調する光変調素子と、この光変調素子により形成された変調レーザ光により、画像をスクリーンに投写する投写光学系と、前記レーザ光源装置および前記光変調素子を制御する制御部と、前記筐体に対して出し入れ可能に設けられ、前記レーザ光源装置、前記光変調素子及び前記投写光学系を備えた第１のユニットと、ヒンジ部を介して前記第１のユニットを回動可能に支持する前記制御部を備えた第２のユニットとで構成される可動体と、を有し、前記装置本体の側面を前記スクリーンに正対するよう配置して前記画像表示装置を使用するとき、前記可動体の前記第１のユニット、前記ヒンジ部及び前記第２のユニットの一部が前記筐体より引き出されて、前記装置本体に対する格納位置から前記第１のユニットの前記ヒンジ部とは相反する側に設けられたレーザ光の出射窓が前記スクリーンに正対した突出位置へと移動し、前記突出位置で、前記ヒンジ部は、前記スクリーン上の画像の傾きを補正する向きに前記第１のユニットを回動させることを特徴とする。

これによると、画像表示装置を内蔵し、扁平に形成された携帯型情報処理装置を机上に載置した際に画像表示装置が載置面に対して傾いた状態で情報処理装置に取り付けられている場合でも、スクリーン上の画像の傾きを補正する向きに第１のユニットを回動させることができるため、スクリーン上で画像が傾いた状態で表示されることを避けることができ、その結果、携帯型情報処理装置の利便性を高めることができる。

また、第２の発明は、前記第１の発明において、前記ヒンジ部は、２軸構造を有し、第１回動軸を中心にして前記スクリーンに対するレーザ光の投写角度を上下方向に変化させる向きに前記第１のユニットを回動させるとともに、第２回動軸を中心にして前記スクリーン上の画像の傾きを補正する向きに前記第１のユニットを回動させる構成とする。

これによると、スクリーンに対するレーザ光の投写角度を上下方向に変化させることができるため、本携帯型情報処理装置を机上に載置した場合に、机上の載置面でレーザ光が遮られてスクリーン上で画像の下側部分が欠けた状態となることを避けることができる。

また、第３の発明は、前記第２の発明において、前記ヒンジ部は、前記第１回動軸を構成する連結部材と、前記連結部材の長手方向の両端に連結する１対の第１軸部材と、前記第１軸部材に連結し前記第１のユニットに設けられた１対の取付部と、前記連結部材の長手方向の中心部に連結し前記第２のユニットに設けられ前記第２回動軸を構成する第２軸部材と、を備え、前記第１のユニット、前記連結部材を介して前記第１のユニットに連結する第２のユニット、および前記連結部材にはそれぞれ、前記第１のユニットと前記第２のユニットとを結ぶ配線ケーブルが挿通される開口部が設けられ、これらの開口部は、前記第２回動軸周りの前記連結部材の回動範囲内で常に前記ケーブルの挿通領域が確保されるように形成されたことを特徴とする。

これによると、第２回動軸周りに連結部材が回動する際に配線ケーブルに負荷を与えずに済むため、配線ケーブルの損傷を防止することができる。

なお、携帯型情報処理装置には、机上に載置した際に、キーボードが配設された筐体の上面を、使用者に対して手前側が低くなるように傾斜させたものがあり、このような構成のもので、画像表示装置の収容スペースを携帯型情報処理装置の筐体の側面に開口させて、画像表示装置の出射窓が携帯型情報処理装置の筐体の側面側に位置するように画像表示装置が取り付けられる場合、机上の載置面に対して画像表示装置が傾いた状態となり、本発明が有効となる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明による画像表示装置１を携帯型情報処理装置２に内蔵した例を示す斜視図である。携帯型情報処理装置（電子機器）２は、ＣＰＵやメモリなどが実装された制御基板（図示せず）などが内蔵された本体部３と、液晶パネルを備えた表示部４とを有し、本体部３と表示部４とがヒンジ部５で連結され、本体部３と表示部４とを重ね合わせた折りたたみ状態として携帯性を高めるようにしている。

本体部３の筐体８の上面８ａには、キーボード６およびタッチパッド７が設けられている。また、本体部３の筐体８におけるキーボード６の裏面側には、光ディスク装置（ブルーレイディスク、ＤＶＤおよびＣＤなどの光ディスクにおける情報の記録および再生の少なくとも一方を行うもの）などの周辺機器が取り替え可能に収容される収容スペース、いわゆるドライブベイが形成されており、このドライブベイに画像表示装置１が取り付けられている。

画像表示装置１は、筐体１１と、筐体１１に対して出し入れ可能に設けられた可動体１２と、を有している。可動体１２は、レーザ光をスクリーンＳに投写するための光学部品が収容された光学エンジンユニット（第１のユニット）１３と、この光学エンジンユニット１３内の光学部品を制御するための基板などが収容された制御ユニット（第２のユニット）１４とで構成されている。

図２は、光学エンジンユニット１３に内蔵される光学エンジン部１５の概略構成図である。この光学エンジン部１５は、緑色レーザ光を出力する緑色レーザ光源装置２２と、赤色レーザ光を出力する赤色レーザ光源装置２３と、青色レーザ光を出力する青色レーザ光源装置２４と、映像信号に応じて各レーザ光源装置２２〜２４からのレーザ光の変調を行う液晶反射型の光変調素子２５と、各レーザ光源装置２２〜２４からのレーザ光を反射させて光変調素子２５に照射させるとともに光変調素子２５から出射された変調レーザ光を透過させる偏光ビームスプリッタ２６と、各レーザ光源装置２２〜２４から出射されるレーザ光を偏光ビームスプリッタ２６に導くリレー光学系２７と、偏光ビームスプリッタ２６を透過した変調レーザ光をスクリーンＳに投射する投射光学系２８と、を備えている。

この光学エンジン部１５は、いわゆるフィールドシーケンシャル方式でカラー画像を表示するものであり、各レーザ光源装置２２〜２４から各色のレーザ光が時分割で順次出力され、各色のレーザ光による画像が視覚の残像効果によってカラー画像として認識される。

リレー光学系２７は、各レーザ光源装置２２〜２４から出射される各色のレーザ光を平行ビームに変換するコリメータレンズ３１〜３３と、コリメータレンズ３１〜３３を通過した各色のレーザ光を所要の方向に導く第１および第２のダイクロイックミラー３４，３５と、ダイクロイックミラー３４，３５により導かれたレーザ光を拡散させる拡散板３６と、拡散板３６を通過したレーザ光を収束レーザに変換するフィールドレンズ３７と、を備えている。

投射光学系２８からスクリーンＳに向けてレーザ光が出射される側を前側とすると、青色レーザ光源装置２４から青色レーザ光が後方に向けて出射され、この青色レーザ光の光軸に対して緑色レーザ光の光軸および赤色レーザ光の光軸が互いに直交するように、緑色レーザ光源装置２２および赤色レーザ光源装置２３から緑色レーザ光および赤色レーザ光が出射され、この青色レーザ光、赤色レーザ光、および緑色レーザ光が、２つのダイクロイックミラー３４，３５で同一の光路に導かれる。すなわち、青色レーザ光と緑色レーザ光が第１のダイクロイックミラー３４で同一の光路に導かれ、青色レーザ光および緑色レーザ光と赤色レーザ光が第２のダイクロイックミラー３５で同一の光路に導かれる。

第１および第２のダイクロイックミラー３４，３５は、表面に所定の波長のレーザ光を透過および反射させるための膜が形成されたものであり、第１のダイクロイックミラー３４は、青色レーザ光を透過するとともに緑色レーザ光を反射させる。第２のダイクロイックミラー３５は、赤色レーザ光を透過するとともに青色レーザ光および緑色レーザ光を反射させる。

これらの各光学部材は、筐体４１に支持されている。この筐体４１は、各レーザ光源装置２２〜２４で発生した熱を放熱する放熱体として機能し、アルミニウムや銅などの熱伝導性の高い材料で形成されている。

緑色レーザ光源装置２２は、側方に向けて突出した状態で筐体４１に形成された取付部４２に取り付けられている。この取付部４２は、リレー光学系２７の収容スペースの前方と側方にそれぞれ位置する前壁部４３と側壁部４４とが交わる角部から側壁部４４に直交する向きに突出した状態で設けられている。赤色レーザ光源装置２３は、ホルダ４５に保持された状態で側壁部４４の外面側に取り付けられている。青色レーザ光源装置２４は、ホルダ４６に保持された状態で前壁部４３の外面側に取り付けられている。

赤色レーザ光源装置２３および青色レーザ光源装置２４は、いわゆるＣＡＮパッケージで構成され、レーザ光を出力するレーザチップが、ステムに支持された状態で缶状の外装部の中心軸上に光軸が位置するように配置されたものであり、外装部の開口に設けられたガラス窓からレーザ光が出射される。この赤色レーザ光源装置２３および青色レーザ光源装置２４は、ホルダ４５，４６に開設された取付孔４７，４８に圧入するなどしてホルダ４５，４６に対して固定される。青色レーザ光源装置２４および赤色レーザ光源装置２３のレーザチップの発熱は、ホルダ４５，４６を介して筐体４１に伝達されて放熱され、各ホルダ４５，４６は、アルミニウムや銅などの熱伝導率の高い材料で形成されている。

緑色レーザ光源装置２２は、励起用レーザ光を出力する半導体レーザ５１と、半導体レーザ５１から出力された励起用レーザ光を集光する集光レンズであるＦＡＣ（Fast-Axis Collimator）レンズ５２およびロッドレンズ５３と、励起用レーザ光により励起されて基本レーザ光（赤外レーザ光）を出力する固体レーザ素子５４と、基本レーザ光の波長を変換して半波長レーザ光（緑色レーザ光）を出力する波長変換素子５５と、固体レーザ素子５４とともに共振器を構成する凹面ミラー５６と、励起用レーザ光および基本波長レーザ光の漏洩を阻止するガラスカバー５７と、各部を支持する基台５８と、各部を覆うカバー体５９と、を備えている。

この緑色レーザ光源装置２２は、基台５８を筐体４１の取付部４２に取り付けて固定され、緑色レーザ光源装置２２と筐体４１の側壁部４４との間に所要の幅（例えば０．５ｍｍ以下）の間隙が形成される。これにより、緑色レーザ光源装置２２の熱が赤色レーザ光源装置２３に伝わりにくくなり、赤色レーザ光源装置２３の昇温を抑制して、温度特性の悪い赤色レーザ光源装置２３を安定的に動作させることができる。また、赤色レーザ光源装置２３の所要の光軸調整代（例えば０．３ｍｍ程度）を確保するため、緑色レーザ光源装置２２と赤色レーザ光源装置２３との間に所要の幅（例えば０．３ｍｍ以上）の間隙が設けられている。

図３は、緑色レーザ光源装置２２におけるレーザ光の状況を示す模式図である。半導体レーザ５１のレーザチップ６１は、波長８０８ｎｍの励起用レーザ光を出力する。ＦＡＣレンズ５２は、レーザ光のファースト軸（光軸方向に対して直交し且つ図の紙面に沿う方向）の拡がりを低減する。ロッドレンズ５３は、レーザ光のスロー軸（図の紙面に対して直交する方向）の拡がりを低減する。

固体レーザ素子５４は、いわゆる固体レーザ結晶であり、ロッドレンズ５３を通過した波長８０８ｎｍの励起用レーザ光により励起されて波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光（赤外レーザ光）を出力する。この固体レーザ素子５４は、Ｙ（イットリウム）ＶＯ_４（バナデート）からなる無機光学活性物質（結晶）にＮｄ（ネオジウム）をドーピングしたものであり、より具体的には、母材であるＹＶＯ_４のＹに蛍光を発する元素であるＮｄ^＋３に置換してドーピングしたものである。

固体レーザ素子５４におけるロッドレンズ５３に対向する側には、波長８０８ｎｍの励起用レーザ光に対する反射防止と、波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光および波長５３２ｎｍの半波長レーザ光に対する高反射の機能を有する膜６２が形成されている。固体レーザ素子５４における波長変換素子５５に対向する側には、波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光および波長５３２ｎｍの半波長レーザ光に対する反射防止の機能を有する膜６３が形成されている。

波長変換素子５５は、いわゆるＳＨＧ（Second Harmonics Generation）素子であり、固体レーザ素子５４から出力される波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光（赤外レーザ光）の波長を変換して波長５３２ｎｍの半波長レーザ光（緑色レーザ光）を生成する。

波長変換素子５５における固体レーザ素子５４に対向する側には、波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光に対する反射防止と、波長５３２ｎｍの半波長レーザ光に対する高反射の機能を有する膜６４が形成されている。波長変換素子５５における凹面ミラー５６に対向する側には、波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光および波長５３２ｎｍの半波長レーザ光に対する反射防止の機能を有する膜６５が形成されている。

凹面ミラー５６は、波長変換素子５５に対向する側に凹面を有し、この凹面には、波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光に対する高反射と、波長５３２ｎｍの半波長レーザ光に対する反射防止の機能を有する膜６６が形成されている。これにより、固体レーザ素子５４の膜６２と凹面ミラー５６の膜６６との間で、波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光が共振して増幅される。

波長変換素子５５では、固体レーザ素子５４から入射した波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光の一部が波長５３２ｎｍの半波長レーザ光に変換され、変換されずに波長変換素子５５を通過した波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光は、凹面ミラー５６で反射されて波長変換素子５５に再度入射し、波長５３２ｎｍの半波長レーザ光に変換される。この波長５３２ｎｍの半波長レーザ光は、波長変換素子５５の膜６４で反射されて波長変換素子５５から出射される。

ここで、固体レーザ素子５４から波長変換素子５５に入射して波長変換素子５５で波長変換されて波長変換素子５５から出射されるレーザ光のビームＢ１と、凹面ミラー５６で一旦反射されて波長変換素子５５に入射して膜６４で反射されて波長変換素子５５から出射されるレーザ光のビームＢ２とが互いに重なり合う状態では、波長５３２ｎｍの半波長レーザ光と波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光とが干渉を起こして出力が低下する。

そこでここでは、波長変換素子５５を光軸方向に対して傾斜させて、入射面および出射面での屈折作用により、レーザ光のビームＢ１、Ｂ２が互いに重なり合わないようにして、波長５３２ｎｍの半波長レーザ光と波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光との干渉を防ぐようにしており、これにより出力低下を避けることができる。

なお、図２に示したガラスカバー５７には、波長８０８ｎｍの励起用レーザ光および波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光が外部に漏洩することを防止するため、これらのレーザ光を透過しない膜が形成されている。

図４は、画像表示装置１を示す斜視図であり、図４（Ａ）に、可動体１２を筐体１１内に格納した格納状態を、図４（Ｂ）に、可動体１２を筐体１１から引き出した使用状態をそれぞれ示している。

可動体１２を構成する光学エンジンユニット１３および制御ユニット１４の各筐体は、高さ方向の寸法が短い扁平な箱形状をなしている。光学エンジンユニット１３および制御ユニット１４の各筐体の両側縁には、筐体１１内に設けられた図示しないガイドレールに沿ってスライドするスライダ７１，７２が設けられており、使用者による押し引き操作で、矢印Ａで示すように、筐体１１に対して可動体１２が出し入れされる。

光学エンジンユニット１３におけるヒンジ部７３と相反する側の端部には出射窓７４が設けられており、この出射窓７４から光学エンジン部１５の投射光学系２８（図２参照）を通過したレーザ光が出射される。

図１に示したように、画像表示装置１の収容スペースは、携帯型情報処理装置２の筐体８の側面に開口しており、携帯型情報処理装置２の筐体８の側面に対して略直交する向きに可動体１２を出し入れする構成となっている。画像表示装置１の筐体１１は携帯型情報処理装置２の筐体８に収容され、使用状態では光学エンジンユニット１３と制御ユニット１４の一部が、携帯型情報処理装置２の筐体８の側方に突出した状態となる。携帯型情報処理装置２はその側面がスクリーンＳに正対するように配置され、これにより光学エンジンユニット１３に設けられた出射窓７４をスクリーンＳに正対させることができる。

また図４に示したように、光学エンジンユニット１３と制御ユニット１４とはヒンジ部７３を介して連結されており、図４（Ｂ）に示す使用状態では、制御ユニット１４が筐体１１のガイドレールに支持される一方で、光学エンジンユニット１３は筐体１１から完全に抜け出し、矢印Ｂで示すように、光学エンジンユニット１３を上下方向に回動させることができ、また、矢印Ｃで示すように、前後方向、すなわち可動体１２の出し入れ方向の軸回りに光学エンジンユニット１３を回動させることができる。このヒンジ部７３の構成については後に詳しく説明する。

なお、制御ユニット１４の上面には、操作部７５が設けられており、操作部７５には、電源のオンオフ、輝度切り替え、および台形補正の各操作を行う操作ボタンが配列されている。この他に筐体１１内には、可動体１２を格納位置に保持するために、図示しないラッチロックが設けられている。

図５は、画像表示装置１の概略構成を示すブロック図である。画像表示装置１の制御部８１は、各色のレーザ光源装置２２〜２４を制御するレーザ光源制御部８２と、携帯型情報処理装置２から入力される映像信号に基づいて光変調素子２５を制御する光変調素子制御部８３と、携帯型情報処理装置２から供給される電力をレーザ光源制御部８２および光変調素子制御部８３に供給する電源部８４と、各部を総括的に制御する主制御部８５と、を有している。この制御部８１は、制御ユニット１４に設けられている。

光学エンジン部１５には、各色のレーザ光源装置２２〜２４および光変調素子２５の他に、光変調素子２５に入射する光量を検出するフォトセンサ８６と、光変調素子２５の近傍の温度を検出する温度センサ８７と、が設けられている。この光学エンジン部１５は、光学エンジンユニット１３に設けられているが、この光学エンジンユニット１３には、光学エンジン部１５の他に、光学エンジン部１５を冷却する冷却ファン８８が設けられている。

画像表示装置１の筐体１１（図４を併せて参照されたい）には、携帯型情報処理装置２から電力を供給するための給電線および携帯型情報処理装置２から映像信号を送信するための信号線が接続されるインタフェイス部９１が設けられており、このインタフェイス部９１と制御ユニット１４とが配線ケーブル９２で結ばれている。この配線ケーブル９２は、可撓性を有し、筐体１１に対して可動体１２を出し入れする際には、制御ユニット１４に追随するように屈曲変形する。

また、制御ユニット１４と光学エンジンユニット１３とは配線ケーブル９３で結ばれている。この配線ケーブル９３は、制御部８１内の各部と光学エンジン部１５内の各部との間で信号を送受するための信号線や、冷却ファン８８などに電力を供給する給電線で構成されている。この配線ケーブル９３も、可撓性を有し、制御ユニット１４に対して光学エンジンユニット１３を回動させる際には、光学エンジンユニット１３の回動に伴って配線ケーブル９３が屈曲変形する。

なおここでは、制御部８１を制御ユニット１４に設けたが、この制御部８１の一部、例えば電源部８４を、インタフェイス部９１とともに筐体１１側に設けるようにしてもよい。

図６は、携帯型情報処理装置２を机上に載置した状態を示す正面図であり、図６（Ａ）に、可動体１２を引き出した初期状態を、図６（Ｂ）に、光学エンジンユニット１３の角度を調整した状態をそれぞれ示している。

図１に示したように、携帯型情報処理装置２では、キーボード６が配設される本体部３の筐体８の内部に画像表示装置１の収容スペースが形成されている。また、携帯型情報処理装置２の筐体８は、携帯性を高めるために扁平に形成されている。このため、図６（Ａ）に示すように、携帯型情報処理装置２を机上に載置すると、画像表示装置１が机上の載置面Ｄに近接した状態となる。したがって、可動体１２が引き出された状態のままでは、画像表示装置１から出射されるレーザ光が載置面Ｄで遮られて、スクリーンＳ上に表示される画面の下側部分が欠けた状態となり、画面をスクリーンＳ上に適切に投写することができない。

そこでここでは、図６（Ｂ）に示すように、矢印Ｂで示すように光学エンジンユニット１３が上下方向に回動可能に制御ユニット１４に支持され、画像表示装置１から出射されるレーザ光が載置面Ｄで遮られないようにレーザ光の投写角度を調整することができるようになっている。これにより、スクリーンＳ上に表示される画面の下側部分が欠けた状態となることを避けることができる。

図７は、携帯型情報処理装置２を机上に載置した状態を示す側面図であり、図７（Ａ）に、光学エンジンユニット１３の初期状態を、図７（Ｂ）に、光学エンジンユニット１３の角度を調整した状態をそれぞれ示している。

図７（Ａ）に示すように、携帯型情報処理装置２では、筐体８の上面８ａに沿って、キーボード６や内部の制御基板（図示せず）を支持するフレーム（図示せず）が配置され、画像表示装置１の収容スペースも筐体８の上面８ａに沿うように形成されている。また、携帯型情報処理装置２は、机上に載置した際に、キーボード６が配設される筐体８の上面８ａを、使用者に対して手前側が低くなるように傾斜させており、筐体８の上面８ａに沿って画像表示装置１の収容スペースも傾いた状態に形成される。

一方、携帯型情報処理装置２では、携帯性を高めるために筐体８が扁平に形成されることから、画像表示装置１の収容スペースに余裕がなく、画像表示装置１を机上の載置面Ｄに対して平行となるように取り付けることが難しく、画像表示装置１が載置面Ｄに対して傾いた状態で携帯型情報処理装置２に取り付けられている。このため、スクリーン上で画面が傾いた状態で表示され、画面をスクリーン上に適切に表示させることができない。

そこでここでは、図７（Ｂ）に示すように、矢印Ｃで示すように光学エンジンユニット１３がスクリーン上の画面の傾きを補正する向きに回動するようになっており、光学エンジンユニット１３を水平方向とすることで、画面の縦方向および横方向がそれぞれ水平方向および垂直方向となる適切な状態で画面がスクリーン上に表示される。

図８は、ヒンジ部７３を詳しく示す斜視図である。ヒンジ部７３は、直交２軸構造を有し、光学エンジンユニット１３の幅方向に延在する連結部材１０１の長手方向の両端に、第１回動軸を中心にした１対の第１軸部材１０２，１０３が連結され、連結部材１０１の長手方向の中心部に、第２回動軸を中心にした第２軸部材１０６が連結されている。

１対の第１軸部材１０２，１０３は、光学エンジンユニット１３の筐体に設けられた１対の取付部１０４，１０５と連結され、光学エンジンユニット１３の筐体を第１回動軸周りに回動可能に支持する。一方、第２軸部材１０６は、制御ユニット１４の筐体における幅方向の中心位置に連結され、連結部材１０１を第２回動軸周りに回動可能に支持する。

第１軸部材１０２，１０３による第１回動軸は、前後方向、すなわち可動体１２の出し入れ方向に対して直交する向きに配置されており、出射窓７４から出射されるレーザ光の光軸に対して直交する向きとなる。一方、第２軸部材１０６による第２回動軸は、第１回動軸に対して直交する方向に配置されており、前後方向、すなわち可動体１２の出し入れ方向に対して平行となる。

したがって、第２回動軸周りに光学エンジンユニット１３を回動させることで、スクリーン上に表示される画面を回転させて画面の傾きを補正することができ、第１回動軸が水平方向となるように調整することで、傾きのない画面を得ることができる。また、第１回動軸が水平方向となるように調整した上で、第１回動軸周りに光学エンジンユニット１３を回動させることで、出射窓７４から出射されるレーザ光の角度を上下方向に調整することができ、これに応じてスクリーン上に表示される画面が上下方向に移動する。これにより、スクリーン上で画面が欠けたり傾いたりすることなく、スクリーンの所要の位置に適切な状態で画面を表示させることができる。なお、画面を上下方向に移動させるのに応じて画面の台形補正が必要になる。

また、第２軸部材１０６の近傍には、制御ユニット１４に対する第２回動軸周りの連結部材１０１の回動を所定の範囲に規制するストッパ１０７が設けられている。１対の第１軸部材１０２，１０３の一方１０３は、フリーストップ機構を備えており、これにより光学エンジンユニット１３が所定の回動範囲内の任意の角度で停止した状態に保持される。

なお、第１回動軸周りの光学エンジンユニット１３の回動もストッパ（図示せず）により規制され、光学エンジンユニット１３が、制御ユニット１４に沿った位置から、制御ユニット１４に対して略直立した位置まで回動可能となっている。

連結部材１０１には、信号線および給電線となる配線ケーブル９３（図５を併せて参照されたい）が挿通される開口部１０８が、第２軸部材１０６を挟んでその両側に設けられている。この配線ケーブル９３は、制御ユニット１４から第２回動軸に沿った方向に引き出されて光学エンジンユニット１３に引き込まれる。配線ケーブル９３は、フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）やリード線（例えばビニル被服電線）などで構成される。

図９は、光学エンジンユニット１３側の部品を取り外して、ヒンジ部７３の連結部材１０１が第２軸部材１０６を中心にして回動した際の配線ケーブル９３の挿通領域の状況を示す分解図であり、図９（Ａ）に連結部材１０１の初期状態を、図９（Ｂ）に連結部材１０１が時計回りに回動した状態を、図９（Ｃ）に連結部材が反時計回りに回動した状態をそれぞれ示している。

制御ユニット１４の筐体には、配線ケーブル９３が挿通される開口部１１１が、第２軸部材１０６を挟んでその両側に設けられている。この制御ユニット１４側の開口部１１１と連結部材１０１側の開口部１０８は、図示するように配線ケーブル９３の挿通方向から見て互いに重なり合うことで、配線ケーブル９３の挿通領域が形成される。

この配線ケーブル９３の挿通領域は、第２軸部材１０６を中心にして回動する連結部材１０１の角度に関係なく、連結部材１０１の回動範囲内で常に、配線ケーブル９３が所要の遊びをもって挿通される所要の大きさで確保されるようになっている。これにより、制御ユニット１４に対して連結部材１０１が回動する際に配線ケーブル９３に負荷を与えずに済むため、配線ケーブル９３の損傷を防止することができる。

図１０は、画像表示装置の例を示す模式的な斜視図であり、図１０（Ａ）に本実施形態による画像表示装置１を、図１０（Ｂ）に比較例である画像表示装置を、図１０（Ｃ）および（Ｄ）に画像表示装置の別の形態をそれぞれ示す。

図１０（Ｂ）に示す例では、筐体１１に対して出し入れ可能に設けられた可動体１２１が、光学エンジン部１５や制御部８１が同一の筐体に収容されて１つのユニットを構成しており、可動体１２１が単に出し入れ動作するのみであるため、レーザ光の投写角度を上下に調整することはできない。このため、携帯型情報処理装置を机上に載置した場合に、机上の載置面でレーザ光が遮られてスクリーン上で画面の下側部分が欠けた状態となり、画面をスクリーン上に適切に投写することができない。

図１０（Ｃ）に示す例では、筐体１１に対して出し入れ可能に設けられた可動体１２２が、第１のユニット１２３と、これを上下方向に回動可能に支持する第２のユニット１２４とで構成され、第１のユニット１２３には、光学エンジン部１５および制御部８１が収容されている。この構成では、レーザ光の投写角度を上下に調整して、机上の載置面でレーザ光が遮られてスクリーン上で画面の下側部分が欠けた状態とならないようにすることができる。

しかしながら、この構成では、第１のユニット１２３に光学エンジン部１５および制御部８１が設けられているため、第１のユニット１２３の重量が増す。また、光学エンジン部１５は、各部の相互の位置関係を精密に維持するために、筐体４１（図２を併せて参照されたい）の剛性を高める必要があるため、重量の大きなものとなるが、光学エンジン部１５内の投写光学系２８をヒンジ部１２５と相反する側の端部に設ける都合から、光学エンジン部１５がヒンジ部１２５から離れた位置に配置されるため、ヒンジ部１２５に大きな負荷が作用する。このため、ヒンジ部１２５の強度を高める必要があり、製造コストが増大する。

図１０（Ｄ）に示す例では、筐体１１に対して出し入れ可能に設けられた可動体１２６が、第１のユニット１２７と、これを上下方向に回動可能に支持する第２のユニット１２８とで構成され、第１のユニット１２７には光学エンジン部１５が設けられ、制御部８１は筐体１１側に設けられている。この構成では、制御部８１を第１のユニット１２７に設けないことで、第１のユニット１２７を軽量化することができるため、ヒンジ部１２９に作用する負荷が軽減される。

しかしながら、この構成では、可動体１２６と制御部８１とを結ぶ配線（信号線および給電線）の本数が多くなる。このため、可動体１２６の出し入れ動作に伴って配線ケーブル１３０が屈曲変形する際の抵抗が大きくなり、可動体１２６の出し入れ動作の円滑性が損なわれるおそれがある。

図１１は、ヒンジ部の例を示す模式的な斜視図であり、図１１（Ａ）に本実施形態によるヒンジ部７３を、図１１（Ｂ）にヒンジ部の別の形態をそれぞれ示す。

図１１（Ａ）に示す本実施形態によるヒンジ部７３では、連結部材１０１が、制御ユニット１４に対して第２回動軸となる第２軸部材１０６を介して連結されるとともに、光学エンジンユニット１３に対して第１回動軸となる第１軸部材１０２，１０３を介して連結されている。

この構成では、光学エンジンユニット１３の回動調整の際に、まず制御ユニット１４に対して光学エンジンユニット１３および連結部材１０１を第２回動軸周りに回動させて、光学エンジンユニット１３を水平状態としてスクリーン上の画面の傾きを補正し、次に連結部材１０１に対して光学エンジンユニット１３を第１回動軸周りに回動させて、スクリーンに対するレーザ光の投写角度を上下方向に調整すればよい。

一方、図１１（Ｂ）に示す例では、連結部材１４１が、制御ユニット１４に対して第１回動軸となる第１軸部材１４２，１４３を介して連結されるとともに、光学エンジンユニット１３に対して第２回動軸となる第２軸部材１４４を介して連結されている。

この構成では、光学エンジンユニット１３を第２回動軸周りに回動させてスクリーン上の画面の傾きを補正することができるが、第１回動軸を水平方向に調整することができないため、光学エンジンユニット１３を第１回動軸周りに回動させると、スクリーン上で画面が斜めに移動する。このため、スクリーン上の所要の位置に傾かずに適切に画面を表示させることはかなり面倒な作業となる。

なお、前記の例では、ヒンジ部を直交２軸構造として、第１回動軸周りおよび第２回動軸周りの２方向に第１のユニット（光学エンジンユニット１３）が回動する構成とした、ヒンジ部を直交３軸構造として、第１回動軸および第２回動軸に加えて、これらに直交する向き、すなわち上下方向の第３回動軸周りに第１のユニットが回動する構成としてもよい。このようにすると、図１に示したように、携帯型情報処理装置２の側面をスクリーンＳに正対させる必要がなく、携帯型情報処理装置２とスクリーンＳとの位置関係が制約されないため、利便性をより一層高めることができる。

またここでは、本発明による画像表示装置１を携帯型情報処理装置２に内蔵した例を示したが、他の携帯型の情報端末装置などの電子機器に内蔵することも可能である。

また、前記の例では、携帯型情報処理装置２の収容スペースに、画像表示装置１が光ディスク装置と取り替え可能に収容される構成としたが、携帯型情報処理装置などの電子機器に光ディスク装置などの他の装置と取り替えできない状態で収容される構成も可能である。

本発明にかかる携帯型情報処理装置は、画像表示装置を内蔵し、扁平に形成された携帯型情報処理装置を机上に載置した際に画像表示装置が載置面に対して傾いた状態で情報処理装置に取り付けられている場合でも、スクリーン上で画面が傾いた状態で表示されることを避けることができる効果を有し、特に光源に半導体レーザを用いた画像表示装置を内蔵する携帯型情報処理装置の利便性を高めるうえで、有用である。

１画像表示装置
２携帯型情報処理装置（電子機器）
３本体部
６キーボード
８筐体、８ａ上面
１２可動体
１３光学エンジンユニット（第１のユニット）
１４制御ユニット（第２のユニット）
１５光学エンジン部
２２緑色レーザ光源装置
２３赤色レーザ光源装置
２４青色レーザ光源装置
２５光変調素子
２８投射光学系
７３ヒンジ部
７４出射窓
８１制御部
９２配線ケーブル
９３配線ケーブル
１０１連結部材
１０２，１０３第１軸部材
１０６第２軸部材
１０８開口部
１１１開口部

Claims

画像表示装置を装置本体の側面に形成されたドライブベイに収容する携帯型情報処理装置であって、
前記画像表示装置は、
前記装置本体のドライブベイに取り付けられる筐体と、
各色のレーザ光を出射するレーザ光源装置と、
このレーザ光源装置から出射されたレーザ光を映像信号に基づいて変調する光変調素子と、
この光変調素子により形成された変調レーザ光により、画像をスクリーンに投写する投写光学系と、
前記レーザ光源装置および前記光変調素子を制御する制御部と、
前記筐体に対して出し入れ可能に設けられ、前記レーザ光源装置、前記光変調素子及び前記投写光学系を備えた第１のユニットと、ヒンジ部を介して前記第１のユニットを回動可能に支持する前記制御部を備えた第２のユニットとで構成される可動体と、を有し、
前記装置本体の側面を前記スクリーンに正対するよう配置して前記画像表示装置を使用するとき、前記可動体の前記第１のユニット、前記ヒンジ部及び前記第２のユニットの一部が前記筐体より引き出されて、前記装置本体に対する格納位置から前記第１のユニットの前記ヒンジ部とは相反する側に設けられたレーザ光の出射窓が前記スクリーンに正対した突出位置へと移動し、
前記突出位置で、前記ヒンジ部は、前記スクリーン上の画像の傾きを補正する向きに前記第１のユニットを回動させることを特徴とする携帯型情報処理装置。
前記ヒンジ部は、２軸構造を有し、第１回動軸を中心にして前記スクリーンに対するレーザ光の投写角度を上下方向に変化させる向きに前記第１のユニットを回動させるとともに、第２回動軸を中心にして前記スクリーン上の画像の傾きを補正する向きに前記第１のユニットを回動させることを特徴とする請求項１に記載の携帯型情報処理装置。
前記ヒンジ部は、前記第１回動軸を構成する連結部材と、前記連結部材の長手方向の両端に連結する１対の第１軸部材と、前記第１軸部材に連結し前記第１のユニットに設けられた１対の取付部と、前記連結部材の長手方向の中心部に連結し前記第２のユニットに設けられ前記第２回動軸を構成する第２軸部材と、を備え、
前記第１のユニット、前記連結部材を介して前記第１のユニットに連結する第２のユニット、および前記連結部材にはそれぞれ、前記第１のユニットと前記第２のユニットとを結ぶ配線ケーブルが挿通される開口部が設けられ、これらの開口部は、前記第２回動軸周りの前記連結部材の回動範囲内で常に前記ケーブルの挿通領域が確保されるように形成されたことを特徴とする請求項２に記載の携帯型情報処理装置。