JP5132246B2

JP5132246B2 - 投射型表示装置

Info

Publication number: JP5132246B2
Application number: JP2007273427A
Authority: JP
Inventors: 宏佐々木; 英一都出
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2007-10-22
Filing date: 2007-10-22
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2027-10-22
Also published as: JP2009103776A

Description

本発明は、レーザ光源から出射するレーザ光の出力を制御する投写型表示装置に関するものである。

投射型表示装置には、従来、水銀ランプなど比較的低輝度の光源を搭載していたが、近年、レーザ光源などの集光性に優れた光源を搭載する傾向にある。このような集光性に優れたレーザ光源を搭載した投射型表示装置を分解する際には、作業者の眼などをレーザ光から保護する必要がある。このため、レーザ光源を搭載した投射型表示装置が分解されて、レーザ光源が取り出された場合などには、レーザ光源の点灯をＯＦＦさせるなどの安全手段を講じていた。

この安全手段として、特許文献１や非特許文献１に記載の機器（レーザ光源を搭載した機器）では、筐体の取り外しに対するインターロックの設置や、筐体が取り外された際に光源を遮断する手段、遮断の解除を行なう手段の設置が行なわれている。

特開２００５−１７５１２５号公報財団法人光産業技術振興協会著「レーザ安全ガイドブック」新技術コミュニケーションズ出版２００６年９月２５日、ｐ．２８６−３０１

しかしながら、上記従来の技術では、レーザ光を搭載した機器を分解した際に安全装置が作動しても、この安全装置が容易に解除されてしまうという問題があった。また、安全装置を解除する行為がレーザを強制発光させる行為と同義となり、安全装置の意義を損なうという問題点があった。また、レーザ光源から眼などを保護する安全装置は業務用機器や産業機器などの特殊な設備に配設されており、装置構成が複雑であるとともに、安全装置の設置に高コストを要するという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易な構成で安価にレーザ光の漏洩を防止する投射型表示装置を得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、本発明は、レーザ光源からレーザ光を出射してスクリーンにレーザ光を投射し、前記スクリーンに画像を表示する投射型表示装置において、前記レーザ光源および前記レーザ光源から前記スクリーンまでのレーザ伝達光路を包囲する筐体と、前記筐体に設けられた開口部に取り付けられることによって前記開口部を覆う開口部カバーと、前記開口部から前記開口部カバーが取り外された状態である前記筐体の開状態を検出する状態検出部と、前記状態検出部が前記筐体の開状態を検出している間は前記レーザ光源に前記レーザ光の出射を停止させる出力制御部と、前記レーザ光の出射の停止を解除して前記レーザ光を出射させる解除コマンドが入力される解除コマンド入力部と、を備え、前記筐体は、前記開口部カバーの挿入口として所定方向に曲げられた挿入口を有するとともに、前記開口部カバーは、前記挿入口に挿入される所定方向に曲げられた挿入部を有し、前記状態検出部は、前記挿入部が前記挿入口の所定位置まで挿入されていない状態の場合に、前記筐体の開状態を検出し、前記解除コマンドが入力されただけではレーザの出射はなされず、前記状態検出部が前記筐体の開状態を検出していない状態で前記解除コマンド入力部に前記解除コマンドが入力されると、前記レーザ光源に前記レーザ光の出射を許可することを特徴とする。

この発明によれば、所定方向に曲げられた挿入部が挿入口の所定位置まで挿入されていない間は、レーザ光源に前記レーザ光の出射を停止させるので、簡易な構成で安価にレーザ光の漏洩を防止することが可能になるという効果を奏する。

以下に、本発明に係る投射型表示装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る投射型表示装置の構成を示す図である。投射型表示装置１００は、自装置が分解された場合や故障した場合などの際に、使用者（視聴者や作業者）の安全を保護する安全機能を有したレーザＴＶなどの表示装置である。

投射型表示装置１００は、レーザ光源１、接続部（カップリング機構）１１，１２、光ファイバ２、光学エンジン３、拡大投射レンズ５、スクリーン６、筐体２０、カバー（開口部カバー）３０、開閉状態検出部４０、出力制御部５０を有している。レーザ光源１、接続部１１，１２、光ファイバ２、光学エンジン３、拡大投射レンズ５、開閉状態検出部４０、出力制御部５０は、スクリーン６、筐体２０、カバー３０によって包囲（格納）されており、さらに加えて解除コマンド入力部６１を有している。

レーザ光源１は、出力制御部５０からの指示に基づいて、レーザ光の出射と停止を行なう。接続部１１は、レーザ光源１と光ファイバ２を接続するとともに、レーザ光源１からのレーザ光を光ファイバ２に送る。

光ファイバ２は、レーザ光源１からのレーザ光を伝播させて光学エンジン３側に送るレーザ伝達光路である。接続部１２は、光ファイバ２と光学エンジン３を接続するとともに、光ファイバ２からのレーザ光を光学エンジン３に送る。

光学エンジン３は、ミラー１０、表示デバイス４を備えている。ミラー１０は、接続部１２を介して送られてくるレーザ光を表示デバイス４へ導き、レーザ光を表示デバイス４に照射する。

表示デバイス４は、例えば、ＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）（登録商標）などの反射型光変調素子である。表示デバイス４は、ミラー１０から送られてくるレーザ光を拡大投射レンズ５へ送り出す。拡大投射レンズ５は、表示デバイス４からのレーザ光を拡大してスクリーン６に投射するレンズである。スクリーン６は、拡大投射レンズ５によって投射された光を画像として表示する。

筐体２０は、その内部にレーザ光源１、接続部１１，１２、光ファイバ２、光学エンジン３、拡大投射レンズ５、スクリーン６、筐体２０、カバー３０、開閉状態検出部４０、出力制御部５０を配設する。筐体２０は、所定の位置に開口部が設けられており、この開口部にカバー３０が取り付けられる。筐体２０の開口部は、例えば、筐体２０内の部品（レーザ光源１など）を修理する工具などを、筐体２０内に入れたり、筐体２０から出したりする際の搬送口として用いられる。

カバー３０は、筐体２０の開口部に取り付けられて、筐体２０内からのレーザ光の漏洩を防止する。投射型表示装置１００は、筐体２０およびスクリーン６によって光学的に密閉されており、カバー３０が筐体２０に取り付けられた状態では、スクリーン６以外からレーザ光が外に漏れることはなく、使用者の安全が保たれている。カバー３０は、投射型表示装置１００を修理や分解する際などに開口部から取り外される。

本実施の形態では、筐体２０に、カバー３０の挿入口として所定方向に曲げられた挿入口を配設しておき、カバー３０には、挿入口に挿入される所定方向に曲げられた挿入部（後述の挿入部３２）を配設しておく。

開閉状態検出部４０は、機械スイッチ（センサー）４１を備えており、機械スイッチ４１からの信号（機械スイッチ４１が押下されているか否かの信号）に基づいて、カバー３０が筐体２０に取り付けられているか否か（筐体２０の開閉状態）を検出する。機械スイッチ４１は、カバー３０と接触した状態の場合に、機械スイッチ４１が押下されていることを示す信号を開閉状態検出部４０に送る。機械スイッチ４１は、カバー３０が機械スイッチ４１から離れた場合に、機械スイッチ４１が押下されていないことを示す信号を開閉状態検出部４０に送る。開閉状態検出部４０は、出力制御部５０に接続されており、筐体２０の開閉状態（検出結果）に関する情報（開閉状態情報）を出力制御部５０に送る。

出力制御部５０は、レーザ光源１に接続されており、開閉状態検出部４０から送られてくる筐体２０の開閉状態情報に基づいて、レーザ光源１のレーザ出力（レーザ光の出射）を制御する。本実施の形態の出力制御部５０は、カバー３０が筐体２０に取り付けられている場合（筐体２０が閉状態の場合）にレーザ光源１からレーザ光を出射させ、カバー３０が筐体２０から取り外されている場合（筐体２０が開状態の場合）にレーザ光源１からのレーザ光の出射を停止させる。換言すると、使用者が投射型表示装置１００の分解を試み、筐体２０からカバー３０を外すと、開閉状態検出部４０が筐体２０の開状態を検出し、レーザ光源１から出射するレーザ光を遮断させる。また、筐体２０にカバー３０が取り付けられると、開閉状態検出部４０が筐体２０の閉状態を検出し、出力制御部５０がレーザ光源１にレーザ光の出射許可を与える。

つぎに、筐体２０、筐体２０の開口部、カバー３０の構成を詳細に説明する。投射型表示装置１００の修理などを行なう専門作業者は、筐体２０に取り付けられているカバー３０を筐体２０から取り外し、内部構成物（レーザ光源１など）の修理などを行う。

使用者が、筐体２０からカバー３０を取り外した場合には機械スイッチ４１が作動してＯＦＦになり、レーザ光源１は遮断（出射停止）されて使用者の安全を保護できる。また、カバー３０を再び筐体２０に取り付け直した場合には、機械スイッチ４１がＯＮになり、レーザ光源１が再び作動する。ところが、使用者がカバー３０を筐体２０に取り付けることなく、故意または偶然に指や棒状の工具などによって機械スイッチ４１に触り、機械スイッチ４１をＯＮにさせた場合（機械スイッチ４１に筐体２０の閉状態を検知させた場合）、カバー３０が開口部を閉ざしていないにも関わらずレーザ光源１が点灯（レーザ光が出射）されレーザ光が使用者（人体）に照射されてしまう場合が生じる。

そこで、本実施の形態では、機械スイッチ４１がＯＦＦになった後、機械スイッチ４１が容易にＯＮにならないよう（開閉状態検出部４０が筐体２０の開状態を検出した後、筐体２０の閉状態を容易に検出させないよう）、カバー３０や筐体２０の形状に凹凸形状や段差を設けておく。換言すると、レーザ光源１から出射するレーザ光を停止させた後は出射の停止状態を容易に解除できないよう、筐体２０の開口部内部（カバー３０の挿入口）を所定方向に１〜複数回曲げておく。また、カバー３０には、１〜複数回曲げられた挿入口に挿入できるよう、所定方向に１〜複数回曲げた部材（挿入部３２）を配設しておく。

具体的には、本実施の形態では、カバー３０を単なるプレート状ではなく、プレート状の裏面（筐体２０に取り付けた際に内壁面となる側）に鍵型形状を含んで構成される挿入部３２を設けた形状とする。

図２は、実施の形態１に係る投射型表示装置のカバーの形状を説明するための図である。図２では、投射型表示装置１００を横から見た場合のカバー３０の断面図を示している。同図に示すように、カバー３０は、プレート状の基部３１と、基部３１の裏面側に配設される挿入部３２と、を有している。

基部３１は、カバー３０が筐体２０の開口部に取り付けられた際に筐体２０の外壁面（開口部近傍の主面）と略平行になる表面と、挿入部３２が配設される裏面と、を有した略略プレート状をなしている。このプレート状の基部３１は、紙面と垂直な方向に延びている。

カバー３０は、基部３１が開口部を覆うようにして筐体２０に取り付けられることによって、レーザ光の筐体２０からの漏洩を防止する。このため、基部３１の主面は、開口部よりも大きな面積を有している。基部３１は、紙面と垂直な方向がプレート状の横方向であり、基部３１の長手方向（紙面上の上下方向）がプレート状の縦方向である。したがって、図２に示す基部３１の短手方向（紙面上の左右方向）がプレート状の厚さ方向である。

挿入部３２は、一方の端部に基部３１と接合されているプレート状の接合部３４を有し、他方の端部にプレート状の先端部３５を有し、接合部３４と先端部３５との間にプレート状の中央部３６を有している。そして、接合部３４は、中央部３６の一方の端部で中央部３６に接合し、先端部３５は中央部３６の他方の端部で中央部３６に接合している。これらのプレート状が組み合わされた挿入部３２は、基部３１と同様に紙面と垂直な方向に延びている。

接合部３４および先端部３５は、紙面と垂直な方向がプレート状の横方向であり、紙面上の左右方向がプレート状の縦方向である。したがって、紙面上の上下方向がプレート状の厚さ方向である。

中央部３６は、基部３１と平行なプレート状をなしており、中央部３６の縦方向、横方向、厚さ方向は、基部３１の縦方向、横方向、厚さ方向と同じ方向である。また、接合部３４と基部３１とは、基部３１の裏面側の上端部と下端部の間で接合部３４の主面と基部３１の主面とが垂直方向をなすよう接合されており、接合部３４の縦方向と基部３１の縦方向とがＴ字状をなしている。したがって、中央部３６は、接合部３４および先端部３５と垂直に接合している。これにより、挿入部３２では、プレート状の接合部３４および先端部３５が棚田状に配設され、接合部３４および先端部３５の主面に段差が設けられている。すなわち、接合部３４と先端部３５は、プレート状の主面が平行であり、かつ夫々の主面は異なる高さを有するよう中央部３６に接合されている。

換言すると、挿入部３２の断面形状は、図２に示すように接合部３４と中央部３６とによって鍵型形状をなすとともに、先端部３５と中央部３６とによって鍵型形状をなしている。

また、カバー３０は、基部３１の裏面の一部（挿入部３２よりも下側）と、接合部３４と、中央部３６と、によって凹部（紙面と垂直方向に延びる凹条）を構成しており、カバー３０を筐体２０に取り付けた場合には、この凹部が筐体２０と係合する。

また、先端部３５は、その端面に基部３１の主面と略平行な面を有した接触部３７を備えており、カバー３０を筐体２０に取り付けた場合には、挿入部３２が所定の位置まで挿入され、接触部３７が機械スイッチ４１を押下する。

このように、本実施の形態では、基部３１の裏面からは、基部３１の裏面に垂直な方向に接合部３４が延設され、接合部３４の端部（基部３１と反対側）からは、接合部３４と垂直な方向（基部３１の裏面と平行な方向）に中央部３６が延設され、中央部３６の端部からは、中央部３６と垂直な方向（接合部３４と平行な方向）に先端部３５が延設されている。

本実施の形態では、カバー３０を筐体２０に取り付けやすくするとともに、筐体２０からカバー３０を取り外しやすくするため、カバー３０を金属等の弾性を有した部材で構成しておく。

なお、挿入部３２の横方向（紙面と垂直な方向）の寸法は、基部３１の横方向と同じ長さであってもよいし基部３１の横方向より短かくてもよい。また、接合部３４、先端部３５、中央部３６はプレート状に限らず棒状であってもよい。接合部３４、先端部３５、中央部３６が棒状である場合、基部３１の主面に垂直な方向が接合部３４や先端部３５の棒状の長手方向となる。

図３は、実施の形態１に係る投射型表示装置の筐体の形状を説明するための図であり、投射型表示装置１００を横から見た場合の断面図を示している。図３では、筐体２０うちカバー３０が取り付けられる開口部近傍の断面図を示している。

同図に示すように、開口部近傍の筐体２０は、上部側筐体２１Ａ、下部側筐体２１Ｂ、中央部筐体２１Ｃを有している。上部側筐体２１Ａ、下部側筐体２１Ｂ、中央部筐体２１Ｃは、それぞれ１つの部材（筐体２０）として接合されている。したがって、上部側筐体２１Ａは、開口部の上部側に位置する筐体２０の一部であり、下部側筐体２１Ｂは、開口部の下部側に位置する筐体２０の一部であり、中央部筐体２１Ｃは、上部側筐体２１Ａと下部側筐体２１Ｂとの間に位置する筐体２０の一部である。

上部側筐体２１Ａ、下部側筐体２１Ｂ、中央部筐体２１Ｃは、それぞれカバー３０が筐体２０に取り付けられる際に、カバー３０と係合する係合面（係合面２２ａ，２２ｂ，２３〜２７）を有している。

上部側筐体２１Ａは、下部側の一部（直方体）が削られており、この削り落とされた位置で、上部側筐体２１Ａと基部３１とが係合させられる。上部側筐体２１Ａは、係合面２２ａで基部３１の側面（上部）に係合し、係合面２２ｂで基部３１の裏面に係合する。

下部側筐体２１Ｂは、カバー３０の凹部に嵌め合わされる凸部や、筐体２０の底面などを有している。下部側筐体２１Ｂは、係合面２３によって基部３１の裏面に係合し、係合面２４によって接合部３４の主面（下面）に係合し、係合面２５によって先端部３５の下面（先端部３５および中央部３６からなる鍵型）と係合する。下部側筐体２１Ｂでは、係合面２３、係合面２４、係合面２５などによって挿入部３２の凹部に嵌め合わされる凸部を構成している。

本実施の形態では、カバー３０の筐体２０からの着脱を容易に行なわせるため、下部側筐体２１Ｂの凸部を、挿入部３２の凹部よりも小さくしておく。また、カバー３０が筐体２０に取り付けられる際に、接触部３７によって機械スイッチ４１が押下され、機械スイッチ４１がＯＮ状態になるよう下部側筐体２１Ｂ上（筐体２０内）の所定の位置に機械スイッチ４１を配設しておく。

中央部筐体２１Ｃは、係合面２６によって先端部３５の上面と係合し、係合面２７によって中央部３６の主面と係合する。これにより、中央部筐体２１Ｃは、先端部３５および中央部３６からなる鍵型に係合する。そして、カバー３０が筐体２０に取り付けられる際には、上部側筐体２１Ａと、下部側筐体２１Ｂと、中央部筐体２１Ｃとによって、カバー３０を挟持する。

本実施の形態では、上部側筐体２１Ａと下部側筐体２１Ｂとの間に形成されているカバー３０の挿入方向（開口部に垂直な方向）と、下部側筐体２１Ｂと中央部筐体２１Ｃとの間に形成されているカバー３０の挿入方向と、に段差を生じさせている。

換言すると、筐体２０は、カバー３０の挿入部３２を挿入するための挿入口に複数の軸方向を有しており、直線上の棒部材や撓みの小さな部材を筐体２０内に挿入した場合に、これらの部材が機械スイッチ４１まで到達しないよう構成されている。このため、撓みの小さな棒状の工具などによって機械スイッチ４１をＯＦＦ状態にすることが困難になっている。すなわち、筐体２０からカバー３０を取り外した状態では、特殊工具を用いることなく機械スイッチ４１の開状態を解除することが容易ではない。

図４は、実施の形態１に係る投射型表示装置の筐体にカバーを取り付けた状態を説明するための図である。筐体２０にカバー３０を取り付ける際には、筐体２０の開口部から挿入部３２を挿入し、カバー３０を撓ませながら、挿入部３２を下部側筐体２１Ｂと中央部筐体２１Ｃとの間（挿入口）に挿入していく。具体的には、先端部３５などを下部側筐体２１Ｂや中央部筐体２１Ｃなどに引っ掛けてカバー３０を撓ませる。さらに、カバー３０を撓ませた状態で、挿入部３２を機械スイッチ４１側へ挿入する。

そして、上部側筐体２１Ａの係合面２２ａ，２２ｂに基部３１の上部を係合させる。また、下部側筐体２１Ｂの凸部を、カバー３０の凹部に挿入する。さらに、係合面２３に基部３１の下部側の裏面を係合させ、係合面２４に接合部３４の下面を係合させ、係合面２５に先端部３５の下面を係合させる。さらに、係合面２６に先端部３５の上面を係合させ、係合面２７に中央部３６の主面（右面）を係合させる。

カバー３０の撓みを解放してカバー３０を筐体２０に取り付けると、接触部３７によって機械スイッチ４１が押下され、機械スイッチ４１がＯＮ状態になる。一方、カバー３０が筐体２０から取り外されると、接触部３７が機械スイッチ４１から離れて、機械スイッチ４１がＯＦＦ状態になる。

この結果、たとえレーザ光源１が取り外されて使用者がレーザ光源１を直接見るようなことが起きても、レーザ光源１は動作していない状態なので人体の安全を保護することができる。

つぎに、投射型表示装置１００の動作手順について説明する。図５は、実施の形態１に係る投射型表示装置の動作手順を示すフローチャートである。投射型表示装置１００では、レーザ光源１の電源がＯＮになると（ステップＳ１１０、Ｙｅｓ）、出力制御部５０はレーザ光源１からレーザ光を出射させる（ステップＳ１２０）。

この後、開閉状態検出部４０は、筐体２０が開状態であるか閉状態であるかの検出を開始する。具体的には、開閉状態検出部４０は、カバー３０が筐体２０から取り外されたか否かを検出する（ステップＳ１３０）。筐体２０からカバー３０が取り外されて、機械スイッチ４１がＯＮになると（機械スイッチ４１から接触部３７が離れると）、開閉状態検出部４０は、筐体２０の開状態を検出する。

開閉状態検出部４０が、筐体２０の開状態を検出すると（ステップＳ１３０、Ｙｅｓ）、開閉状態検出部４０は開閉状態情報として筐体２０が開状態であることを出力制御部５０に通知する。これにより、出力制御部５０は、レーザ光源１にレーザ光の出射を停止させる（ステップＳ１４０）。レーザ光源１からのレーザ光の出射の停止は、レーザ光源１の電源をＯＦＦすることによって行なってもよいし、所定のシャッターなどでレーザ光の出射を遮断してもよい。

開閉状態検出部４０は、カバー３０が筐体２０に取り付けられたか否かを検出する（ステップＳ１５０）。筐体２０にカバー３０が取り付けられて、機械スイッチ４１がＯＮになると（接触部３７が機械スイッチ４１を押下すると）、開閉状態検出部４０は、筐体２０の閉状態を検出する。

開閉状態検出部４０が、筐体２０の閉状態を検出すると（ステップＳ１５０、Ｙｅｓ）、開閉状態検出部４０は開閉状態情報として筐体２０が閉状態であることを出力制御部５０に通知する。これにより、出力制御部５０は、レーザ光源１の電源がＯＮであれば、レーザ光源１からレーザ光を出射させる（ステップＳ１１０，Ｓ１２０）。

開閉状態検出部４０が、レーザ光源１からレーザ光を出射させる際に、筐体２０の開状態を検出しなければ（ステップＳ１３０、Ｎｏ）、開閉状態検出部４０は開閉状態情報として筐体２０が閉状態であることを出力制御部５０に通知する。出力制御部５０は、レーザ光源１の電源がＯＮであれば、レーザ光源１にレーザ光の出射を維持させる（ステップＳ１１０，Ｓ１２０）。

また、レーザ光源１からのレーザ光が出射停止している際に、開閉状態検出部４０が、筐体２０の閉状態を検出しなければ（ステップＳ１５０、Ｎｏ）、開閉状態検出部４０は開閉状態情報として筐体２０が開状態であることを出力制御部５０に通知する。これにより、出力制御部５０は、レーザ光源１にレーザ光の出射停止状態を維持させる（ステップＳ１４０）。投射型表示装置１００では、レーザ光源１の電源がＯＮの間、ステップＳ１１０〜Ｓ１５０の処理を繰り返す。

なお、カバー３０と筐体２０は、カバー３０を筐体２０に取り付けた状態でカバー３０を筐体２０にネジ留めしてもよい。また、カバー３０を筐体２０に取り付けやすくするとともに、筐体２０からカバー３０を取り外しやすくするため、カバー３０を筐体２０に取り付けた状態でのカバー３０と筐体２０との間（係合面）に所定量の隙間を設けてもよい。また、本実施の形態では、カバー３０が弾性を有する場合について説明をしたが、筐体２０が弾性を有する構成としてもよい。

また、カバー３０や筐体２０の形状は図２や図３に示した形状に限らない。カバー３０や筐体２０の形状は、弾性の小さな棒状部材や指などで機械スイッチ４１を容易にＯＮできない構造であればいずれの構造であってもよい。したがって、上部側筐体２１Ａ、下部側筐体２１Ｂ、中央部筐体２１Ｃによって形成される、挿入部３２の挿入方向の段差は、何れの方向に設けてもよい。

なお、本実施の形態では、筐体２０に取り付けるカバー３０が１つの場合について説明したが、筐体２０に取り付けるカバー３０は複数であってもよい。筐体２０に複数のカバー３０を取り付ける場合、筐体２０には、カバー３０の取り付け位置毎に、図３に示した上部側筐体２１Ａ、下部側筐体２１Ｂ、中央部筐体２１Ｃを配設するとともに、筐体２０内にはカバー３０毎に機械スイッチ４１を設けておく。

また、本実施の形態では、筐体２０内に開閉状態検出部４０や出力制御部５０を配設する場合について説明したが、筐体２０の外側に開閉状態検出部４０や出力制御部５０を配設してもよい。

このように、筐体２０からカバー３０が取り外された場合には、レーザ光の出射を確実に停止させることができる。また、筐体２０は、鍵型形状を含んで構成される挿入部３２と係合するよう、開口部近傍に上部側筐体２１Ａ、下部側筐体２１Ｂ、中央部筐体２１Ｃを有しているので、カバー３０のような鍵型形状を含んで構成される形状の部材でなければ機械スイッチ４１をＯＮできない。このため、使用者は、カバー３０を筐体２０に取り付けることなく、機械スイッチ４１をＯＮにすることができない。したがって、レーザ光の出射を復旧させる際には、筐体２０にカバー３０が取り付けられた安全な状態で復旧させることができる。これにより、投射型表示装置１００の修理作業や復旧動作をともに安全に行なうことが可能となる。

このように実施の形態１によれば、使用者が投射型表示装置１００の分解を試みた際に、筐体２０からカバー３０を取り外しただけで安全装置が作動し、レーザ光源１からのレーザ光を遮断するので、人体（使用者の眼や皮膚など）の安全を保護できる。

また、カバー３０を開口部に取り付ける際には、挿入部３２の挿入方向を変えながら筐体２０内に挿入する必要がある。したがって、レーザ光源１が遮断された後は、カバー３０を再び筐体２０の元の位置に正しく取り付けない限り、市販の工具などではレーザ光源１を出射させることができないので、使用者の安全を保護できる。

また、投射型表示装置１００には、カバー３０に挿入部３２を配設し、筐体２０に挿入部３２を挿入する箇所を設けるだけでよいので、簡易な構成で安価に使用者の安全を保護できる。

解除コマンド入力部６１は、筐体２０の外部に配設されており、出力制御部５０に接続されている。使用者から解除コマンド入力部６１に、レーザ光の遮断を解除させるためのコマンド（以下、解除コマンドという）が入力されると、解除コマンド入力部６１は、この解除コマンドを出力制御部５０に送る。

本実施の形態の出力制御部５０は、解除コマンド入力部６１から解除コマンドが送られてきた場合に、レーザ光源１の出力をＯＦＦからＯＮにしてレーザ光を出射させる。出力制御部５０は、開閉状態検出部４０から筐体２０が閉状態であることの通知を受けた場合であって、かつ解除コマンドを受けた場合にレーザ光源１からレーザ光を出射させてもよいし、開閉状態検出部４０から筐体２０が閉状態であることの通知を受けることなく、解除コマンドを受けた場合にレーザ光源１からレーザ光を出射させてもよい。

図６は、実施の形態１に係る投射型表示装置が有する出力制御部５０の構成を示す図である。出力制御部５０は、制御マイコン（マイクロコンピュータ）５２、ゲートパルス発生回路５３を有しており、解除コマンド入力部６１、フロントコントロールボタン６２およびレーザ光源１に接続されている。

フロントコントロールボタン６２は、投射型表示装置１００（レーザ光源１）の電源をＯＮまたはＯＦＦさせるボタンであり、筐体２０の外部に配設されている。使用者がフロントコントロールボタン６２を押下すると、レーザ光源１の電源をＯＮさせる信号が制御マイコン５２に送られる。

制御マイコン５２は、開閉状態検出部４０から筐体２０の開状態が通知されていなければ、レーザ光源１を出射させるケートパルスをゲートパルス発生回路５３に発生させる。ゲートパルス発生回路５３は、制御マイコン５２からケートパルスを発生させる指示を受けると、ゲートパルスを発生させてレーザ光源１に送る。

レーザ光源１は、電源７１と、レーザ光を発生させるためのレーザダイオード７２と、を有している。レーザ光源１は、ゲートパルス発生回路５３からのゲートパルスに応じたレーザ光７３をレーザダイオード７２から出射する。

つぎに、出力制御部５０の動作手順（制御アルゴリズム）について説明する。図７は、出力制御部の動作手順を示すフローチャートである。使用者がフロントコントロールボタン６２を押下すると、レーザ光源１の電源をＯＮさせる信号が制御マイコン５２に送られる。制御マイコン５２は、ケートパルスの発生指示をゲートパルス発生回路５３に送る。ゲートパルス発生回路５３は、制御マイコン５２からの指示に基づいてゲートパルスを発生させ、レーザ光源１に送る。レーザ光源１は、ゲートパルス発生回路５３からのゲートパルスに応じたレーザ光７３を出射する。

開閉状態検出部４０は、筐体２０からカバー３０が取り外されたか否か（筐体２０の開閉状態）を機械スイッチ４１によって検出する（ステップＳ２１０）。開閉状態検出部４０が、筐体２０からカバー３０が取り外されたことを検出しなければ（ステップＳ２２０、Ｎｏ）、開閉状態検出部４０は筐体２０の閉状態を出力制御部５０に通知する。これにより、出力制御部５０の制御マイコン５２は、ケートパルスの出力指示をゲートパルス発生回路５３に送る。ゲートパルス発生回路５３は、制御マイコン５２からの指示に基づいて、ゲートパルスの発生をＯＮしたままにする（ステップＳ２２５）。そして、出力制御部５０は、レーザ光源１にレーザ光の出射を維持させる。

一方、開閉状態検出部４０が、筐体２０からカバー３０が取り外されたことを検出すると（ステップＳ２２０、Ｙｅｓ）、開閉状態検出部４０は筐体２０の開状態を出力制御部５０に通知する。これにより、出力制御部５０の制御マイコン５２は、ケートパルスの停止指示をゲートパルス発生回路５３に送る。ゲートパルス発生回路５３は、制御マイコン５２からの指示に基づいて、ゲートパルスの発生をＯＦＦにする（ステップＳ２３０）。そして、出力制御部５０は、レーザ光源１から出射するレーザ光を遮断させる。

使用者から解除コマンド入力部６１に、レーザ光の遮断を解除させるための解除コマンドが入力されなければ（ステップＳ２４０、Ｎｏ）、解除コマンド入力部６１から出力制御部５０へ解除コマンドが送られることはない。このため、ゲートパルス発生回路５３は、ゲートパルスの発生をＯＦＦしたままにする（ステップＳ２２５）。これにより、出力制御部５０は、レーザ光源１からのレーザ光の遮断を維持させる。

一方、使用者から解除コマンド入力部６１に、レーザ光の遮断を解除させるための解除コマンドが入力されると（ステップＳ２４０、Ｙｅｓ）、解除コマンド入力部６１は、この解除コマンドを出力制御部５０に送る。

出力制御部５０の制御マイコン５２は、解除コマンド入力部６１からの解除コマンドを受けると、ケートパルスの出力指示をゲートパルス発生回路５３に送る。ゲートパルス発生回路５３は、制御マイコン５２からの指示に基づいて、ゲートパルスの発生をＯＮにする（ステップＳ２５０）。これにより、出力制御部５０は、レーザ光源１にレーザ光を出射させる。また、解除コマンドの入力が有効になるためにはカバー３０が取りつけられた状態になっていることが必用で、カバー３０が取り外しを検出している状態では（ステップ２２０、No）たとえ解除コマンドが入力部６１から入力されてもゲートパルス発生回路５３へゲートパルスが送られることはない。

このように実施の形態１によれば、一旦安全確保のためにレーザ光が遮断された場合、使用者などによって解除コマンドが入力されない限り（所定の手続きが行なわれない限り）、たとえ筐体２０を元の位置に戻してもゲートパルスはＯＮにならず、レーザ光源１はレーザ光を出射しない。したがって、カバー３０を取り外した後、使用者が機械スイッチ４１を動作させて安全装置を解除しようと試みてもレーザ光源１はレーザ光を出射せず安全を維持することができる。また、安全装置を解除するコマンドを入力しても、カバー３０が取り付けた状態になっていない限りレーザ光を射出しようとしてもレーザは発光しないので、不用意な人体へのレーザ被爆を避けることができる。

なお、実施の形態１では、レーザ光の出力制御が行なわれる装置が投射型表示装置である場合について説明したが、レーザ光を光源とするＬＣＤ−ＴＶなどに実施の形態１で説明したレーザ光の出力制御を適用してもよい。また、高出力のレーザ光を光源とする産業用装置（加工機など）の安全システムに実施の形態１で説明したレーザ光の出力制御を適用してもよい。例えば、レーザ光源１と、筐体２０と、カバー３０と、を有したレーザ光出射機構に開閉状態検出部４０と出力制御部５０を接続し、レーザ光源１から出射させるレーザ光の出射および停止を制御してもよい。

以上のように、本発明に係る投射型表示装置は、レーザ光源から出射するレーザ光の出力制御に適している。

本発明の実施の形態１に係る投射型表示装置の構成を示す図である。実施の形態１に係る投射型表示装置のカバーの形状を説明するための図である。実施の形態１に係る投射型表示装置の筐体の形状を説明するための図である。実施の形態１に係る投射型表示装置の筐体にカバーを取り付けた状態を説明するための図である。実施の形態１に係る投射型表示装置の動作手順を示すフローチャートである。実施の形態１に係る投射型表示装置が有する出力制御部の構成を示す図である。出力制御部の動作手順を示すフローチャートである。

１レーザ光源
２光ファイバ
３光学エンジン
４表示デバイス
５拡大投射レンズ
６スクリーン
１０ミラー
１１，１２接続部
２０筐体
２１Ａ上部側筐体
２１Ｂ下部側筐体
２１Ｃ中央部筐体
２２ａ，２２ｂ，２３〜２７係合面
３０カバー
３１基部
３２挿入部
３４接合部
３５先端部
３６中央部
３７接触部
４０開閉状態検出部
４１機械スイッチ
５０出力制御部
５２制御マイコン
５３ゲートパルス発生回路
６１解除コマンド入力部
６２フロントコントロールボタン
７１電源
７２レーザダイオード
７３レーザ光
１００投射型表示装置

Claims

レーザ光源からレーザ光を出射してスクリーンにレーザ光を投射し、前記スクリーンに画像を表示する投射型表示装置において、
前記レーザ光源および前記レーザ光源から前記スクリーンまでのレーザ伝達光路を包囲する筐体と、
前記筐体に設けられた開口部に取り付けられることによって前記開口部を覆う開口部カバーと、
前記開口部から前記開口部カバーが取り外された状態である前記筐体の開状態を検出する状態検出部と、
前記状態検出部が前記筐体の開状態を検出している間は前記レーザ光源に前記レーザ光の出射を停止させる出力制御部と、
前記レーザ光の出射の停止を解除して前記レーザ光を出射させる解除コマンドが入力される解除コマンド入力部と、
を備え、
前記筐体は、前記開口部カバーの挿入口として所定方向に曲げられた挿入口を有するとともに、前記開口部カバーは、前記挿入口に挿入される所定方向に曲げられた挿入部を有し、
前記状態検出部は、前記挿入部が前記挿入口の所定位置まで挿入されていない状態の場合に、前記筐体の開状態を検出し、
前記解除コマンドが入力されただけではレーザの出射はなされず、前記状態検出部が前記筐体の開状態を検出していない状態で前記解除コマンド入力部に前記解除コマンドが入力されると、前記レーザ光源に前記レーザ光の出射を許可することを特徴とする投射型表示装置。