JP5309534B2 - 画像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は画像表示装置に関し、より特定的には、外部に投影することなく画像を表示できる画像表示装置に関する。

画像表示装置の１つであるプロジェクタには、外部に設けられたスクリーンとプロジェクタ本体に設けられたモニタに画像を表示するタイプとがある。

たとえば、特開２００７−４０３１号公報（特許文献１）は、小画面投影機能および大画面投影機能を併せ持つ小型のプロジェクタ装置を開示している。

特開平５−２０７４０５号公報（特許文献２）は、ケースに設けられたモニタスクリーンに像を投影できるビデオプロジェクタを開示している。

特開平７−４９５３３号公報（特許文献３）は、昼夜を問わず良好な画像を表示できるスクリーン組み込みタイプの装置として、また、外部スクリーン投影タイプの装置として使用可能なプロジェクタ装置を開示している。

特開平８−５９８０号公報（特許文献４）は、透過型と投射型の双方を実現することができる液晶プロジェクタを開示している。

特開平８−１９４２０２号公報（特許文献５）は、小画面のモニタ画面と大画面の投影とを楽しむことができるプロジェクタ装置を開示している。
特開２００７−４０３１号公報 特開平５−２０７４０５号公報 特開平７−４９５３３号公報 特開平８−５９８０号公報 特開平８−１９４２０２号公報

しかしながら、モニタ画面を設けると、画像表示装置の構成が複雑になる恐れがある。また、光源としてレーザを使用するプロジェクタの場合、操作中にレーザ光が誤って使用者の目に入る恐れがある。

本発明は、上述のような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、構成を複雑にすることなく、投影用のスクリーンがない場所であっても画像の内容を確認することができる画像表示装置を提供することである。

他の目的は、レーザ光による被曝を防止することができる画像表示装置を提供することである。

上記の課題を解決するために、この発明のある局面に従う画像表示装置は、第１の筐体と、第２の筐体と、第３の筐体とを備える。第１の筐体と第２の筐体とは、折畳み可能に構成されている。第２の筐体と第３の筐体とは、折畳み可能に構成されている。この画像表示装置は、レーザ光を発する光源と、第１の筐体に配置されて、レーザ光を画像表示装置の外部に投影するように構成された投影手段と、第３の筐体に配置されて、投影される像を受けるスクリーンと、第３の筐体に配置されて、光源からのレーザ光をスクリーンに反射するように構成された反射手段とを備える。

好ましくは、反射手段が取り付けられている面は、スクリーンに対向している。
好ましくは、第１の筐体と第３の筐体とが折り畳まれると、投影手段の光軸は、反射手段の表面に到達する。

好ましくは、画像表示装置は、第１の筐体の移動を検出する検出手段と、移動の検出に応答して、光源による発光を制御する制御手段とをさらに備える。

好ましくは、制御手段は、光源の出力を予め設定された出力以下に抑制する。
好ましくは、制御手段は、光源の動作を停止する。

本発明によると、構成を複雑にすることなく、投影用のスクリーンがない場所であっても画像の内容を確認することができる画像表示装置を提供することができる。他の局面に係る画像表示装置によると、レーザ光による被曝を防止することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

＜第１の実施の形態＞
［外観］
図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係るプロジェクタ１０について説明する。図１は、プロジェクタ１０の構成の概略を表わす図である。プロジェクタ１０は、筐体１１と、筐体１３と、筐体１５と、筐体１６とを備える。各筐体は、後述するように、各回転軸を介して位置が変えられるように構成されている。筐体１１は、投影口１７を含む。投影口１７から発せられたレーザ光は、スクリーン１９に画像を投影する。

［使用態様］
図２および図３を参照して、本発明の実施の形態に係るプロジェクタ１０の使用態様について説明する。図２は、プロジェクタ１０をスクリーンに投影する場合に使用する態様を表わす図である。図２（Ａ）を参照して、筐体１１と筐体１３とは、回転軸１２により結合されている。筐体１１は、回転軸１２によって投影口１７の向きを変えられるように回転可能なように構成されている。

筐体１３と筐体１５と筐体１６とは、回転軸１４を介して結合されている。より詳しくは、筐体１５は、回転軸１４の回転中心に対して折り畳み可能となるように構成されている。図２（Ｂ）は、筐体１５を開いた状態を表わす。

図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示されるプロジェクタ１０をＸの方向から表わす図である。投影口１７から発せられる光は、プロジェクタ１０の外部に向けて発せられる。したがって、プロジェクタ１０が組み立てられた状態であるとき、図１に示されるようにたとえばスクリーン１９に画像を映すことができる。

図３は、プロジェクタ１０を折り畳んだ状態を表わす図である。図３（Ａ）を参照して、プロジェクタ１０は、図１に示される構成に加えて、筐体１３の内部に、内部投影ミラー３０と、内蔵スクリーン３１とを含む。内蔵スクリーン３１は、一例として、半透明な樹脂板として構成される。

内部投影ミラー３０は、筐体１１と筐体１５とが折り畳まれたときに、投影口１７から発せられた光が内蔵スクリーン３１に向けて反射されるように構成されている。内部投影ミラー３０は、その表面は平面ミラーであってもよいし、あるいは、内蔵スクリーン３１の大きさに応じてその表面が凸面形状となるように形成されてもよい。この場合、内部投影ミラー３０の表面は、ある局面において、内部投影ミラー３０と内蔵スクリーン３１との距離に応じて規定され得る。

図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示されるプロジェクタ１０をＹ方向から表わす図である。投影口１７から発せられた光は、内部投影ミラー３０によって反射される。その反射光は、内蔵スクリーン３１に到達し、画像を形成する。その結果、プロジェクタ１０の使用者は、内蔵スクリーン３１に映し出された画像を視認することができる。

［ハードウェア構成］
図４を参照して、本発明の実施の形態に係るプロジェクタ１０のハードウェア構成について説明する。図４は、プロジェクタ１０の光学系の構成を表わすブロック図である。プロジェクタ１０は、図１から図３に示される構成に加えて、プロセッサ４１と、メモリ４２と、コントローラ４３と、レーザ４４と、レンズ部４５と、ミラー４６とを備える。

プロセッサ４１は、プロジェクタ１０に与えられる指示に基づいて、プロジェクタ１０の動作を制御する。メモリ４２は、プロセッサ４１によって生成されるデータ、あるいはプロジェクタ１０に対して外部から与えられるデータを格納する。メモリ４２は、不揮発性のメモリ、または揮発性のメモリのいずれであってもよい。また他の局面において、メモリ４２は、プロジェクタ１０に着脱可能な情報記録媒体としても構成され得る。

コントローラ４３は、プロセッサ４１から送られる信号に基づいて、レーザ４４を制御する。コントローラ４３は、プロセッサ４１からの信号に応じた制御信号をレーザ４４に与える。レーザ４４は、その制御信号に応じてＲＧＢの各色のレーザ光を出力する。レーザ４４から出力された光は、レンズ４５に入射する。

プロジェクタ１０が開かれているとき、すなわちスクリーンに投影する状態にあるとき、レンズ４５から出る光は、ミラー４６に向けて発せられる。ミラー４６は、その光を反射し、投影口１７に反射光を与える。投影口１７は、その光をたとえば外部のスクリーン１９に向けて投影する。

一方、プロジェクタ１０が折り畳まれているとき、すなわち図３に示されるように内蔵スクリーン３１に投影する状態にあるとき、レンズ４５を透過した光は、内部投影ミラー３０によって反射される。その反射光は、内蔵スクリーン３１に到達し、その表面に画像を形成する。

以上のようにして、本発明の第１の実施の形態に係るプロジェクタ１０は、折り畳まれているとき、プロジェクタの内部、すなわち内蔵スクリーン３１に映像を映すことができる。したがって、スクリーンがない場所であっても、投影される像を容易に確認することができる。

＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る画像表示装置は、使用者の操作を検知した場合に、レーザ光の出力を抑制する機能を有する点で、前述の実施の形態に係る画像表示装置と異なる。

［使用態様］
図５を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る画像表示装置の使用態様について説明する。図５は、画像表示装置の一態様であるプロジェクタ１００の設置された状態を表わす図である。プロジェクタ１００は、たとえば携帯可能な大きさであるが、据付型のプロジェクタであってもよい。

プロジェクタ１００は、テーブル１２０に配置されている。プロジェクタ１００は、スクリーンとしての壁１３０に向けてプレゼンテーション用の画像１３２を投影している。また、プロジェクタ１００は、テーブル１２０の上面に対して、プロジェクタ１００の使用者が参照できるように画像１２２を投影している。画像１２２の大きさは、通常は、画像１３２の大きさよりも小さい。ある局面において、プロジェクタ１００は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサ１１０を備える。なお、ＣＣＤセンサ１１０は、本実施の形態に係るプロジェクタ１００においては必須の構成ではない。

［機能構成］
図６を参照して、本発明に係る画像表示装置２００の構成について説明する。図６は、画像表示装置２００が備える機能の構成を表わすブロック図である。画像表示装置２００は、第１の発光部２１０と、第２の発光部２１２と、投影部２２０と、入力部２３０と、記憶部２４０と、制御部２５０とを備える。投影部２２０は、集光部２２２と、反射部２２４と、調整部２２６とを含む。

第１の発光部２１０は、ある波長を有する第１のレーザ光を発するように構成されている。第２の発光部２１２は、その波長とは異なる波長を有する第２のレーザ光を発するように構成されている。第１の発光部２１０および第２の発光部２１２によって発せられた各レーザ光は、集光部２２２に入射する。集光部２２２は、各レーザ光の方向を一定の方向に向けて反射部２２４に対して出射する。

反射部２２４は、第１のレーザ光および第２のレーザ光を反射するように構成されている。より詳しくは、反射部２２４は、第１のレーザ光および第２のレーザ光を画像表示装置２００の出射口（図示しない）に向けて反射する。ある局面において、反射部２２４は、ガルバノミラーを含む。好ましくは、ガルバノミラーは、二軸の調整が可能である。

入力部２３０は、画像表示装置２００に対する操作の入力を受け付けるように構成されている。入力部２３０は、操作の入力を受け付けると、当該入力に応じた信号を調整部２２６に送出する。ある局面において、入力部２３０は、ボタン、タッチパネルその他のスイッチとして実現される。

調整部２２６は、入力部２３０から送られた当該入力に基づいて、反射部２２４によって反射される光の投影方向を調整するように構成されている。ある局面において、調整部２２６は、反射部２２４を駆動するように構成されたアクチュエータとして機能する。調整部２２６は、ある局面において、レンズと、当該レンズを透過した第１のレーザ光および第２のレーザ光を分割するビームスプリッタと、ビームスプリッタによって分割されたレーザ光を受けるように配置されたホログラム素子と、当該ホログラム素子を透過した光を検出するように構成された検出器とを含む。このとき、制御部２５０は、反射部２２４の駆動に基づいて第１の発光部２１０および第２の発光部２１２から出力されるレーザ光の発光量を抑制する。

他の局面にて、調整部２２６は、第１のレーザ光の光路および第２のレーザ光の光路を平行にするように構成されている。制御部２２６は、調整部２２６の上記のような駆動に基づいて、第１のレーザ光および第２のレーザ光の出力レベルを抑制する。

記憶部２４０は、調整部２２６が駆動する際に使用するパラメータ（たとえば反射部２２４の角度を規定するデータ）を格納している。ある局面において、記憶部２４０は、不揮発性のメモリとして構成される。

制御部２５０は、光の投影方向を調整する動作に基づいて、第１の発光部２１０および第２の発光部２１２からの各発光量を制御するように構成されている。制御部２５０は、プロセッサその他の演算制御装置として実現される。

ある局面において、制御部２５０は、第１の発光部２１０および第２の発光部２１２から発せられる各発光量を予め定められた発光量以下に抑制する。

ある局面において、制御部２５０は、光の投影方向を調整する動作を検知すると、予め定められた時間、第１の発光部２１０および第２の発光部２１２からの各発光量を抑制する。

好ましくは、制御部２５０は、光の投影方向を調整する動作の終了を検知すると、第１の発光部２１０および第２の発光部２１２からの各発光量が当該調整する動作の前の各発光量となるように、第１の発光部２１０および第２の発光部２１２を制御する。

［ハードウェア構成］
次に、図７を参照して、画像表示装置２００の一例であるプロジェクタ１００の具体的な構成について説明する。図７は、プロジェクタ１００のハードウェア構成を表わすブロック図である。

プロジェクタ１００は、フロントエンド用ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）３１０と、デジタル信号プロセッサ３２０と、操作パネル３３０と、バックエンドブロック３４０と、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）３４４と、ビデオＲＡＭ３４５と、レーザ制御回路３５１，３５２，３５３と、緑色ＬＤ（Laser Diode）３６１と、赤青ＬＤ３６２と、偏光ビームスプリッタ３６３と、検出器３７０と、ガルバノミラー３７２と、アクチュエータ３７３とを備える。

フロントエンド用ＦＰＧＡ３１０は、データ／階調変換器３１４と、タイミングコントローラ３１１と、データコントローラ３１２と、ビットデータ変換器３１３とを含む。デジタル信号プロセッサ３２０は、ミラーサーボクロック３２１と、変換器３２２とを含む。赤青ＬＤ３６２は、赤色のＬＤと青色のＬＤとが一体として構成されているが、別個に構成されているものでもよい。

操作パネル３３０は、プロジェクタ１００の筐体の表面あるいは側面に設けられる。操作パネル３３０は、たとえば、操作内容を表示するディスプレイ装置（図示しない）と、プロジェクタ１００に対する操作入力を受け付けるスイッチ（たとえばプラス・マイナスボタン）とを含む。操作パネル３３０は、操作を受け付けると、当該操作に応じた信号をバックエンドブロック３４０のＣＰＵ３４１に送出する。

プロジェクタ１００の外部から与えられた画像信号は、ビデオインターフェイス３４２に入力される。また、ある局面において、プロジェクタ１００は、外部インターフェイス３４３を備える。外部インターフェイス３４３は、たとえばＳＤカード３８０の装着を受け付ける。外部インターフェイス３４３は、ＳＤカード３８０からデータを読み出し、そのデータは、ＳＤＲＡＭ３４４あるいはビデオＲＡＭ３４５に格納される。

ＣＰＵ３４１は、操作パネル３３０に対して与えられた操作入力に基づいて、ビデオインターフェイス３４２、外部インターフェイス３４３を介してプロジェクタ１００に入力された信号に基づく映像の投影を制御する。より詳しくは、ＣＰＵ３４１は、フロントエンド用ＦＰＧＡ３１０のタイミングコントローラ３１１と相互に通信することにより、ビデオＲＡＭ３４５に一時的に保持されている画像データに基づく映像の表示を制御する。

フロントエンド用ＦＰＧＡ３１０において、タイミングコントローラ３１１は、ＣＰＵ３４１から送られる指令に基づいてデータコントローラ３１２を介してビデオＲＡＭ３４５に保持されているデータを読み出す。データコントローラ３１２は、その読み出したデータをビットデータ変換器３１３に送出する。ビットデータ変換器３１３は、タイミングコントローラ３１１からの命令に基づいて、そのデータをデータ／階調変換器３１４に送出する。ビットデータ変換器３１３は、外部から与えられた画像データを、レーザ発光によって投影するための形式に適合した形式に変換する。

データ／階調変換器３１４は、ビットデータ変換器３１３から出力されたデータを、Ｇ、Ｒ、Ｂの３色として表示するための色の階調に変換し、変換後のデータを、レーザ制御回路３５１，３５２，３５３にそれぞれ送出する。

一方、タイミングコントローラ３１１は、デジタル信号プロセッサ３２０との間で二軸ガルバノミラー３７２の駆動を制御する。より具体的には、タイミングコントローラ３１１は、ミラーサーボブロック３２１に命令を送出して、アクチュエータ３７３を駆動する。アクチュエータ３７３は、その命令に従って、二軸ガルバノミラー３７２の位置および傾きを変更する。

また、変換器３２２は、タイミングコントローラ３１１から送られる信号に基づいて、ＣＣＤセンサ１１０から送られる信号をＡ／Ｄ（Analog to Digital）変換し、変換後のデジタルデータをＣＰＵ３４１に送出する。たとえば、ＣＣＤセンサ１１０がその撮影可能な範囲にある被写体を撮影すると、その被写体の画像信号は、ＣＰＵ３４１に送られる。ＣＰＵ３４１は、ＣＣＤセンサ１１０によって撮影された画像を表示する設定が有効である場合には、そのデータに基づく画像を表示するようにタイミングコントローラ３１１に命令を送信する。

また、変換器３２２は、ミラーサーボブロック３２１から送られる信号を、ＣＰＵ３４１に伝送する。たとえば、変換器３２２は、アクチュエータ３７３に対して与えられている命令と、アクチュエータ３７３の状態とを含む信号を生成し、その信号をＣＰＵ３４１に送出する。

レーザ制御回路３５１は、データ／階調変換器３１４から送られる信号に基づいて緑ＬＤ３６１の駆動を制御する。同様に、レーザ制御回路３５２，３５３は、データ／階調変換器３１４から送られる命令に従って、赤ＬＤと青ＬＤとのそれぞれを制御する。緑ＬＤ３６１、赤青ＬＤ３６２は、それぞれその制御に応じてレーザ光を発する。

偏光ビームスプリッタ３６３は、緑ＬＤ３６１から発せられるレーザ光の光路上に配置されている。偏光ビームスプリッタ３６３は、緑ＬＤ３６１を透過する。また、偏光ビームスプリッタ３６３は、赤青ＬＤ３６２を一部透過し、一部反射する。検出器３７０は、赤青ＬＤ３６２から発せられる各レーザ光の光路上に配置されている。偏光ビームスプリッタ３６３を透過した各レーザ光は、レンズ３７１を介して一定範囲に集められ、二軸ガルバノミラー３７２によって反射される。その反射光は、プロジェクタ１００の外部に投影される。このとき、二軸ガルバノミラー３７２は、アクチュエータ３７３の駆動によってその傾きを変更する。

［制御構造］
次に、図８を参照して、本実施の形態に係るプロジェクタ１００の制御構造について説明する。図８は、プロジェクタ１００が有するＣＰＵ３４１が実行する動作の一部を表わすフローチャートである。

ステップＳ４１０にて、ＣＰＵ３４１は、プロジェクタ１００の電源がオンにされたことを検知する。ステップＳ４２０にて、ＣＰＵ３４１は、操作パネル３３０から送られる信号に基づいて、二軸ガルバノミラー３７２の反射方向を調整するための入力があったことを検知する。

ステップＳ４３０にて、ＣＰＵ３４１は、各レーザからの出力を低下する命令をＦＰＧＡ３１０のタイミングコントローラ３１１に送信する。ステップＳ４４０にて、ＣＰＵ３４１は、タイミングコントローラ３１１に命令を送り、各レーザ制御回路３５１，３５２，３５３によって制御される各レーザに対する信号値を小さく設定する。

ステップＳ４５０にて、ＣＰＵ３４１は、操作パネル３３０に対する操作入力がなくなってから一定時間経過したか否かを判定する。ＣＰＵ３４１は、操作入力がなくなってから一定時間経過していると判定すると（ステップＳ４５０にてＹＥＳ）、制御をステップＳ４７０に切り換える。そうでない場合には（ステップＳ４５０にてＮＯ）、ＣＰＵ３４１は、制御をステップＳ４６０に切り換える。

ステップＳ４６０にて、ＣＰＵ３４１は、処理を一定時間待機する。たとえば、ＣＰＵ３４１は、待機のために予め規定された時間処理を中断する。

ステップＳ４７０にて、ＣＰＵ３４１は、レーザ制御回路３５１，３５２，３５３が制御する信号値であって緑ＬＤ３６１および赤青ＬＤ３６２に対する各信号値を通常レベルに復帰する。より詳しくは、ＣＰＵ３４１は、タイミングコントローラ３１１に対して、当該信号値を通常レベルに復帰させるための命令を送出する。タイミングコントローラ３１１は、ビットデータ変換器３１３を介して、データ／階調変換器３１４に当該命令を伝送する。データ／階調変換器３１４が当該命令に基づく信号をレーザ制御回路３５１，３５２，３５３にそれぞれ与えると、当該信号値は通常レベルに復帰される。その後、緑ＬＤ３６１から発せられるレーザ光と赤青ＬＤ３６２から発せられるレーザ光とは、それぞれ通常の出力レベルを有するものとなる。

［光量の変化］
図９を参照して、本実施の形態に係るプロジェクタ１００を用いた場合の光量の変化について説明する。図９は、プロジェクタ１００の電源がオンにされてからの光量の変化を表わすタイミングチャートである。

時刻０において、プロジェクタ１００のスイッチがオンに設定される。ＣＰＵ３４１は、そのオンを検知すると、通常の発光動作を開始する。より詳しくは、ＣＰＵ３４１は、予め設定された定常レベルＬ（１）の光量となるようにタイミングコントローラ３１１に発光命令を与える。タイミングコントローラ３１１は、その発光命令に基づいてレーザ制御回路３５１，３５２，３５３を駆動するための信号を、ビットデータ変換器３１３、データ／階調変換器３１４を介して与える。緑ＬＤ３６１と赤青ＬＤ３６２が、各レーザ制御回路３５１，３５２，３５３の制御に基づいて各色のレーザ光を発すると、計測される光量は徐々に上昇する。その光量は、時刻ｔ（１）に、当該定常レベルＬ（１）に到達する。その定常状態は、時刻ｔ（１）からｔ（２）まで継続する。

時刻ｔ（２）において、プロジェクタ１００の使用者が操作パネル３３０を操作して、二軸ガルバノミラー３７２の反射方向を調整しようとする。ＣＰＵ３４１は、操作パネル３３０からの信号に基づいて、この操作を検知する（ステップＳ４２０）。ＣＰＵ３４１は、その検知に応答して、各レーザからの出力を低下する命令を、フロントエンド用ＦＰＧＡ３１０に送信する（ステップＳ４３０）。

各レーザ制御回路３５１，３５２，３５３は、緑ＬＤ３６１および赤青ＬＤ３６２に対する指令を変更し、出力されるレーザ光のパワーを低下させる。その結果、時刻ｔ（２）から徐々に検出される光量が低下し、時刻ｔ（３）に、その光量は安全レベルである光量Ｌ（２）まで減少する。しばらく、光量Ｌ（２）の状態が継続する。たとえば、少なくとも、時刻ｔ（３）から時刻ｔ（４）まで、光量Ｌ（２）の状態は継続する。

その後、時刻ｔ（４）から予め設定された安全時間が経過して時刻ｔ（５）になると、ＣＰＵ３４１は、フロントエンド用ＦＰＧＡ３１０に対して、レーザの出力を定常レベルとするための命令を与える。レーザ制御回路３５１，３５２，３５３は、緑ＬＤ３６１および赤青ＬＤ３６２に対する出力を増加し、レーザ光の出力を上昇させる。その結果、検出される光量は、徐々に増加する。時刻ｔ（６）において、光量は、定常レベルである光量Ｌ（１）に到達する。その後、プロジェクタ１００は、通常の光量で映像を投影することができる。

以上のようにして、本発明の第２の実施の形態に係るプロジェクタ１００によると、レーザ光の放射方向を調整するための操作を検知する。当該操作は、たとえば、二軸ガルバノミラー３７２の傾きを調整する操作であるば、その他の内部機構を調整するための操作も含み得る。プロジェクタは、その操作を検知すると、各レーザ光の出力レベルを安全なレベルまで低下させる。このようにすると、プロジェクタ１００がレーザ光の出力中に使用者が操作しても、当該使用者に対する安全性を維持することができる。

＜変形例＞
以下、本実施の形態の変形例について説明する。本変形例に係るプロジェクタ６００は、各色のレーザ光の平行度を調整している間に光量を調整する機能を有する点で、前述の実施の形態に係るプロジェクタ１００と異なる。

［ハードウェア構成］
図１０を参照して、本変形例に係るプロジェクタ６００の具体的な構成について説明する。図１０は、プロジェクタ６００のハードウェア構成を表わすブロック図である。プロジェクタ６００は、赤外色レーザ６１０と、２波長レーザ６１２と、二次高調波発生器６２０と、偏光ビームスプリッタ６３０と、コリメートレンズ６４０，６４２，６４４と、ビームスプリッタ６５０と、ホログラム素子６５２と、光検出器６５４と、二軸ガルバノミラー６６０と、投影レンズ６７０とを備える。

赤外色レーザ６１０から出力されたレーザ光は、二次高調波発生器６２０を介して偏光ビームスプリッタ６３０に入射する。一方、２波長レーザ６１２から出力された赤および青のレーザ光は、偏光ビームスプリッタ６３０に入射すると、赤外色レーザ６１０から発せられるレーザ光と平行となるように偏光ビームスプリッタ６３０において反射される。各レーザ光はコリメートレンズ６４０，６４２，６４４にそれぞれ入射する。

コリメートレンズ６４０，６４２，６４４を透過した各レーザ光は、ビームスプリッタ６５０に入射する。ビームスプリッタ６５０は、２波長レーザ６１２から出力されたレーザ光を反射し、ホログラム素子６５２に向けて反射する。

ホログラム素子６５２を透過したレーザ光は、光検出器６５４において平行度を検出するためのスポットを投影する。光検出器６５４において各レーザ光の平行度の調整が行なわれる。当該調整は、たとえば、各スポットの大きさ（投影される円の直径等）が一致するように行なわれる。

一方、ビームスプリッタ６５０を透過したレーザ光は、二軸ガルバノミラー６６０によって反射される。反射光は、投影レンズ６７０に入射する。

このような構成において、各レーザ光の出力レベルは、光検出器６５４における検出結果に基づいて抑制することができる。すなわち、プロジェクタ６００が備えるコントローラ（図示しない）は、光検出器６５４からの信号に基づいて、レーザ光の平行度を調整するための操作が行なわれていることを検知する。当該信号は、プロジェクタ６００のスイッチに対する操作に応じて出力される。当該コントローラは、その検知に基づいて、赤外色レーザ６１０および２波長レーザ６１２に対して、レーザ光の出力を、第２の実施の形態において説明したような安全レベルＬ（２）まで低下させる命令を与える。

その結果、プロジェクタ６００は、レーザ光の平行度の調整が当該使用者によって行なわれている場合に、投影レンズ６７０から投影されるレーザ光の出力を抑制することができるため、安全性を高めることができる。

＜第３の実施の形態＞
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る画像表示装置は、当該装置と投影された画像との間に人を検知した場合に出力を抑制することができる点で、前述の第２の実施の形態に係る画像表示装置と異なる。

［外観］
図１１を参照して、本発明の第３の実施の形態に係るプロジェクタ７００の構成について説明する。図１１は、プロジェクタ７００の外観を表わす図である。プロジェクタ７００は、レーザ出射口７１０と、光検出器７２０とを備える。光検出器７２０は、レーザ出射口７１０の配置面と同一面に配置されるのが好ましい。その一方、光検出器７２０は、レーザ出射口７１０から放射されるレーザ光を直接検知しない位置に配置されていることが好ましい。

［使用態様］
図１２を参照して、本実施の形態に係るプロジェクタ７００の使用態様について説明する。図１２は、プロジェクタ７００と壁に投影された画像との間に使用者が存在する場面を表わす図である。プロジェクタ７００は、スクリーンに画像８１０を投影している。通常、プロジェクタ７００と画像８１０との間に人が存在することは好ましくないが、ここでは、人８２０がそのような場所に存在していると仮定する。この場合、プロジェクタ７００は、光検出器７２０によって投影面における光量の変化を検知し、その変化に応じてレーザ光の出力を抑制する。

［ハードウェア構成］
そこで、図１３を参照して、プロジェクタ６００の具体的な構成について説明する。図１３は、プロジェクタ６００の主たるハードウェア構成を表わすブロック図である。

プロジェクタ６００は、レーザ出射口７１０と光検出器７２０とに加えて、プロセッサ９１０と、メモリ９３０と、コントローラ９４０と、レーザ９５０と、レンズ９６０と、ミラー９７０とを備える。光検出器７２０は、プロジェクタ７００の投影面における光量を検出する。その検出結果は、プロセッサ９１０に送られる。

プロセッサ９１０は、外部から与えられる信号に基づいて、あるいは予め設定された条件が成立すると、プロジェクタ７００の動作を制御する。ある局面において、プロセッサ９１０は、光検出器７２０から送られた光量の検出結果に基づいて、レーザ９５０による発光を制御する。

より詳しくは、プロセッサ９１０は、メモリ９３０に予め保持されているデータと、光検出器７２０から送られてきた光量を表わすデータとの比較に基づいて、レーザ９５０による出力レベルの変更の要否を判定する。たとえば、検出された光量が、設定値としてメモリ９３０に予め保持されている第１の光量よりも小さい場合には、人がスクリーンの前面にいる可能性がある。この場合、プロセッサ９１０は、レーザ光の光路上に人間がいると判定して、レーザ９５０の出力を低下するための指令をコントローラ９４０に与える。

あるいは、検出された光量が、設定値としてメモリ９３０に予め保持されている第２の光量よりも大きい場合もあり得る。この場合、人がレーザ出射口の近傍にいることが考えられる。この場合も、プロセッサ９１０は、レーザ９５０の出力を低下するための指令を、コントローラ９４０に与える。

コントローラ９４０は、プロセッサ９１０から送られる命令に基づいてレーザ９５０の駆動を制御する。コントローラ９４０が制御する駆動のレベルは、たとえば、通常レベルと通常よりも低いレベルとを含む。

レーザ９５０は、コントローラ９４０の制御信号に従ってレーザ光を出力する。レーザ９５０は、ある局面において、赤外色レーザと赤青の２波長レーザとを含む。

レンズ９６０は、レーザ９５０から出力される各レーザ光を一定の方向に集束させて出力する。レンズ９６０を透過したレーザ光は、ミラー９７０によって反射され、レーザ出射口７１０を介してプロジェクタ７００の外部に投影される。

［制御構造］
次に図１４を参照して、プロジェクタ７００の制御構造について説明する。図１４は、プロセッサ９１０が実行する処理の概要を表わすフローチャートである。

ステップＳ１０１０にて、プロジェクタ７００のプロセッサ９１０は、レーザ９５０からレーザ光を発しない状態でプロジェクタ７００の周囲の光量を光検出器７２０を用いて検出し、その検出した光量（第１の光量）をメモリ９３０に保存する。

ステップＳ１０２０にて、プロセッサ９１０は、レーザ９５０にレーザ光を発光させてホワイト画面を投影し、光検出器７２０を用いて光量を検出し、その検出した光量（以下第２の光量）をメモリ９３０に保存する。

ステップＳ１０３０にて、プロセッサ９１０は、実際の画像を投影し、光検出器７２０を用いてそのときの光量を検出し、その検出した光量（以下第３の光量）をメモリ９３０に保存する。

ステップＳ１０４０にて、プロセッサ９１０は、当該画像を表示するための画像データと、第１の光量と、第２の光量とから受光が想定される光量（以下第４の光量）を算出する。

ステップＳ１０５０にて、プロセッサ９１０は、第３の光量と第４の光量との差が予め設定された値以上であるか否かを判定する。プロセッサ９１０は、第３の光量と第４の光量との差が予め設定された値以上であると判定すると（ステップＳ１０５０にてＹＥＳ）、制御をステップＳ１０６０に切り換える。そうでない場合には（ステップＳ１０５０にてＮＯ）、プロセッサ９１０は制御をステップＳ１０３０に戻す。

ステップＳ１０６０にて、プロセッサ９１０は、レーザ９５０からのレーザ光の出力を予め設定された一定値まで低減するための指令をコントローラ９４０に送出する。あるいは、プロセッサ９１０は、レーザ９５０からの出力を中止するようにコントローラ９４０に命令する。その後、レーザ９５０は、当該一定値まで出力を絞った態様で発光するか、あるいはレーザ光の出力そのものを中止する。

以上のようにして、本発明の第３の実施の形態に係るプロジェクタ７００は、検知した光量に応じてレーザ光の光路上における人の存在を検知する。人の存在が検知されると、レーザ光は最小限の出力（たとえば数ルーメン）に抑制される。これにより、プロジェクタ７００の近傍にいる人の目を保護することができる。

＜第４の実施の形態＞
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る画像表示装置は、その移動を検知したときにレーザ光の出力を抑制する機能を有する点で前述の各実施の形態に係る画像表示装置と異なる。当該移動は、たとえば、画像表示装置の場所の変更、投影方向の調整のための操作等である。

［ハードウェア構成］
図１５および図１６を参照して、本発明の第４の実施の形態に係る画像表示装置の一態様であるプロジェクタ１１００の構成について説明する。図１５は、プロジェクタ１１００の概略を表わす図である。プロジェクタ１１００は、角速度センサ１１１０とレーザ出射口１１２０とを備える。

図１６を参照して、プロジェクタ１１００は、角速度センサ１１１０とレーザ出射口１１２０とに加えて、プロセッサ９１０と、メモリ９３０と、クロック１１２０と、コントローラ９４０と、レーザ９５０と、レンズ９６０と、ミラー９７０とを備える。

角速度センサ１１１０は、プロジェクタ１１００の移動を検知し、その検知結果をプロセッサ９１０に送出する。プロセッサ９１０は、角速度センサ１１１０からの出力に応じてプロジェクタ１１００の動作を制御する。クロック１１２０は、プロジェクタ１１００における時間を計測する。プロセッサ９１０は、クロック１１２０から送られる時間情報と角速度センサ１１１０からの出力とに基づいて、レーザ９５０によるレーザ光の出力の態様を切り換える。

［制御構造］
次に、図１７を参照して、本発明の第４の実施の形態に係るプロジェクタ１１００の制御構造について説明する。図１７は、プロセッサ９１０が実行する主たる動作の一部を表わすフローチャートである。

ステップＳ１１１０にて、プロセッサ９１０は、予め規定された第１の出力レベルで、レーザ９５０にレーザ光を出力させる。第１のレベルは、たとえば、投影位置、ピントなどを確認できる程度の最低限の光量が与えられるように規定されている。

ステップＳ１３２０にて、プロセッサ９１０は、角速度センサ１１１０から入力があったか否かを判定する。プロセッサ９１０は、角速度センサから入力があったと判定すると（ステップＳ１３２０にてＹＥＳ）、制御をステップＳ１３１０に戻す。これによりレーザ９５０は、第１の出力レベルでのレーザ光の出力を継続する。一方、プロセッサ９１０は、角速度センサ１１１０からの入力がないと判定すると（ステップＳ１３２０にてＮＯ）、制御をステップＳ１３３０に切り換える。

ステップＳ１３３０にて、プロセッサ９１０は、クロック１１２０から送られる時間情報を用いて、予め定められた一定時間、レーザ９５０からの出力を第１の出力レベルに維持させる。

ステップＳ１３４０にて、プロセッサ９１０は、クロック１１２０から送られる時刻データに基づいて、予め設定された第２の一定時間レーザ９５０からの出力を第２の出力レベルまで増加させる。

＜変形例＞
図１８を参照して、プロジェクタ１１００の構成の詳細について説明する。図１８は、プロジェクタ１１００のハードウェア構成の一部を表わす図である。

プロジェクタ１１００は、首振り部１４００と、プリズム１４１０と、二軸ガルバノミラー１４２０と、エキスパンダーレンズ１４３０と、ミラー１４４０と、コリメートレンズ１４５０と、ビームスプリッタ１４６０と、赤青色レーザ１４７０と、緑色レーザ１４８０とを含む。赤青色レーザ１４７０および緑色レーザ１４８０から出力されるレーザ光は、ビームスプリッタ１４６０およびコリメートレンズ１４４０を通り、ミラー１４４０に反射される。反射光は、エキスパンダレンズ１４３０を通り、二軸ガルバノミラー１４２０に反射される。反射光は、プリズム１４１０を通り、偏光されて、出力される。

このような構成において、首振り部１４００は、プロジェクタ１１００の使用者によって、レーザ光の投影方向の調整のために操作され得る。そこで、首振り部１４００の内部に角度センサ１１１０を設けることにより、プロセッサ９１０は、使用者の操作を検知することができる。

［実施の形態の効果］
以上のようにして、本発明の第１の実施の形態に係るプロジェクタ１０は、内蔵スクリーンを有している。そのため、スクリーンがない場所であっても、プロジェクタ１０を折り畳むことにより、画像を投影することができる。これにより、使用者は、画像の投影前に、内容を確認することができる。

また、第２〜第４の実施の形態に係るプロジェクタは、使用者の操作を検知すると、レーザ光の出力を抑制する。これにより、当該使用者の目がレーザ光に照射されることを防止することができる。特に、折り畳み式のプロジェクタであれば、使用者が近傍で操作することが多いため、誤ってレーザ光を被曝することが防止され得る。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

プロジェクタ１０の構成の概略を表わす図である。 プロジェクタ１０をスクリーンに投影する場合に使用する態様を表わす図である。 プロジェクタ１０を折り畳んだ状態を表わす図である。 プロジェクタ１０の光学系の構成を表わすブロック図である。 プロジェクタ１００の設置された状態を表わす図である。 本発明に係る画像表示装置２００が備える機能の構成を表わすブロック図である。 プロジェクタ１００のハードウェア構成を表わすブロック図である。 プロジェクタ１００が有するＣＰＵ３４１が実行する動作の一部を表わすフローチャートである。 プロジェクタ１００の電源がオンにされてからの光量の変化を表わすタイミングチャートである。 プロジェクタ６００のハードウェア構成を表わすブロック図である。 プロジェクタ７００の外観を表わす図である。 プロジェクタ７００と壁に投影された画像との間に使用者が存在する場面を表わす図である。 プロジェクタ６００の主たるハードウェア構成を表わすブロック図である。 プロセッサ９１０が実行する処理の概要を表わすフローチャートである。 プロジェクタ１１００の構成の概略を表わす図（その１）である。 プロジェクタ１１００の構成の概略を表わす図（その２）である。 プロジェクタ１１００のプロセッサ９１０が実行する主たる動作の一部を表わすフローチャートである。 プロジェクタ１１００のハードウェア構成の一部を表わす図である。

符号の説明

１０ プロジェクタ、１１，１３，１５，１６ 筐体、１２，１４ 回転軸、１７ 投影口、１９ スクリーン、３０ 内部投影ミラー、３１ 内蔵スクリーン、１００ プロジェクタ、１１０ ＣＣＤセンサ、１２０ テーブル、１３０ 壁、１３２ 画像、３６１ 緑色ＬＤ（Laser Diode）、３６２ 赤青ＬＤ、３７０ 検出器、３７１ レンズ、３７２ 二軸ガルバノミラー、６００ プロジェクタ、６１０ 赤外色レーザ、６１２ ２波長レーザ、６２０ 二次高調波発生器、６３０ 偏光ビームスプリッタ、６４０，６４２，６４４ コリメートレンズ、６５０ ビームスプリッタ、６５２ ホログラム素子、６５４ 光検出器、６６０ 二軸ガルバノミラー、６７０ 投影レンズ、７００ プロジェクタ、７１０ レーザ出射口、７２０ 光検出器、８１０ 画像、８２０ 人、１１００ プロジェクタ、１１１０ 各速度センサ、１１２０ 出射口、１４００ 首振り部、１４１０ プリズム、１４２０ 二軸ガルバノミラー、１４３０ エキスパンダーレンズ、１４４０ ミラー、１４５０ コリメートレンズ、１４６０ ビームスプリッタ、１４７０ 赤青色レーザ、１４８０ 緑色レーザ。

Claims (6)

1. 画像表示装置であって、
   第１の筐体と、
   第２の筐体と、
   前記第２の筺体において予め定められた軸を中心に前記第１の筺体が回転するように、前記第１の筺体を前記第２の筺体に回転可能に結合するための回転軸と、
   第３の筐体とを備え、
   前記第２の筐体と前記第３の筐体とは折畳み可能に構成されており、
   レーザ光を発する光源と、
   前記第１の筐体に配置されて、レーザ光を前記画像表示装置の外部に投影するように構成された投影手段と、
   前記第３の筐体に配置されて、投影される像を受けるスクリーンと、
   前記第３の筐体に配置されて、前記光源からのレーザ光を前記スクリーンに反射するように構成された反射手段とを備える、画像表示装置。
2. 前記反射手段が取り付けられている面は、前記スクリーンに対向している、請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記第２の筺体と前記第３の筺体とが折り畳まれ、前記投影手段からのレーザ光が前記反射手段に照射されるように前記第１の筺体を回転させると、前記投影手段の光軸は、前記反射手段の表面に到達する、請求項２に記載の画像表示装置。
4. 前記第１の筐体の移動を検出する検出手段と、
   前記移動の検出に応答して、前記光源による発光を制御する制御手段とをさらに備える、請求項１〜３のいずれかに記載の画像表示装置。
5. 前記制御手段は、前記光源の出力を予め設定された出力以下に抑制する、請求項４に記載の画像表示装置。
6. 前記制御手段は、前記光源の動作を停止する、請求項５に記載の画像表示装置。
   

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