レーザーディスプレイ装置
【課題】光源部および走査部とスクリーンとを１つの筐体に収める場合に、当該筐体の奥行きサイズを小さくすることができるレーザーディスプレイ装置を提供する。
【解決手段】レーザーディスプレイ装置１００は、光源部１１０、走査部１２０およびスクリーン１３０を備える。光源部１１０は、レーザー光を射出する。走査部１２０は、光源部１１０からのレーザー光を走査する。スクリーン１３０は、走査部１２０によって走査されたレーザー光が投射される。光源部１１０、走査部１２０およびスクリーン１３０は、光源部１１０から走査部１２０へのレーザー光と走査部１２０からスクリーン１３０へのレーザー光とがねじれの位置関係となるように配置される。
【解決手段】レーザーディスプレイ装置１００は、光源部１１０、走査部１２０およびスクリーン１３０を備える。光源部１１０は、レーザー光を射出する。走査部１２０は、光源部１１０からのレーザー光を走査する。スクリーン１３０は、走査部１２０によって走査されたレーザー光が投射される。光源部１１０、走査部１２０およびスクリーン１３０は、光源部１１０から走査部１２０へのレーザー光と走査部１２０からスクリーン１３０へのレーザー光とがねじれの位置関係となるように配置される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源と走査部とスクリーンとを一体化したレーザーディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、大画面の画像を表示させる技術として、ＬＣＤパネルのようなマイクロディスプレイパネルに照明光を透過させた後、透過させた光を外部のスクリーンに拡大して投射して大画面ディスプレイとするものと、マイクロディスプレイパネルを透過させた光を内部のスクリーンに投射する方法とがある。また、ＬＣＤパネルを透過させる方法に代えて、光源部および走査部を用いて、スクリーンに対して大画面の表示をさせる技術がある。
【０００３】
上記技術の一例として、レーザー光をスクリーンの背面側から投射しスクリーンの正面側に映像を表示させるものが記載されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−０１７６４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１には、光源部と走査部とスクリーンとの配置関係については記載されていない。
【０００６】
仮に、光源部および走査部とスクリーンとを別体にする場合には、光源部および走査部とスクリーンの組み合わせまたは配置に自由度があるが、光源部および走査部とスクリーンとの間のレーザー走査空間に人が侵入し、目を損傷する虞がある。また、光源部および走査部とスクリーンの２つの機器を用意する必要がある。
【０００７】
また、光源部および走査部とスクリーンとを一体化する場合には、光源部および走査部とスクリーンとの間に人が侵入する虞はないが、２つの機器を包含する筐体が必要となり、装置が大型化する可能性がある。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上記課題に鑑み、光源部および走査部とスクリーンとを１つの筐体に収める場合に、当該筐体の奥行きサイズを小さくすることができるレーザーディスプレイ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のレーザーディスプレイ装置は、光源部、走査部およびスクリーンを備える。
【００１０】
光源部は、レーザー光を射出する。走査部は、光源部からのレーザー光を走査する。スクリーンは、走査部によって走査されたレーザー光が投射される。光源部、走査部およびスクリーンは、光源部から走査部へのレーザー光と走査部からスクリーンへのレーザー光とがねじれの位置関係となるように配置される。
【００１１】
この構成では、光源部および走査部とスクリーンとを１つの筐体内に収める場合に、当該筐体の奥行きサイズを小さくすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明におけるレーザーディスプレイ装置は、光源部および走査部とスクリーンとを１つの筐体内に収める場合に、当該筐体の奥行きサイズを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係るレーザーディスプレイ装置の構成を示す図である。
【図２】走査部を示す図である。
【図３】レーザー光の光路を示す図である。
【図４】光源部を示す図である。
【図５】レーザーディスプレイ装置の制御系のブロック図である。
【図６】第１制御部の制御フローを示すフローチャートである。
【図７】レーザーディスプレイ装置の構成を示す図である。
【図８】スクリーンの構成を示す図である。
【図９】スクリーンからの透過光およびスクリーンへの反射光を示す図である。
【図１０】スクリーン１３０の他の実施例を示す図である。
【図１１】図１０の変形例である。
【図１２】レーザーディスプレイ装置の制御系を示すブロック図である。
【図１３】第２制御部の制御フローを示すフローチャートである。
【図１４】マルチスクリーン投射を示す図である。
【図１５】第１制御部による光源部のレーザー射出モードを切り替える制御フローを示すフローチャートである。
【図１６】光源部が画像表示モードおよび照明モードを有する場合におけるレーザーディスプレイ装置の構成を示すブロック図である。
【図１７】走査部をスクリーンの中心位置に配置した状態を示す図である。
【図１８】走査部をスクリーンの底面付近に配置した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態に係るレーザーディスプレイ装置を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態に係るレーザーディスプレイ装置１００の構成を示す図である。
【００１６】
レーザーディスプレイ装置１００は、光源部１１０、走査部１２０およびスクリーン１３０を備える。
【００１７】
光源部１１０は、レーザー光を射出する。走査部１２０は、光源部１１０からのレーザー光を走査する。スクリーン１３０は、走査部によって走査されたレーザー光が投射される。光源部１１０、走査部１２０およびスクリーン１３０は、光源部１１０から走査部１２０へのレーザー光と走査部１２０からスクリーン１３０へのレーザー光とがねじれの位置関係となるように配置される。
【００１８】
光源部１１０から走査部１２０へのレーザー光と走査部１２０からスクリーン１３０へのレーザー光とがねじれの関係にない場合は、レーザーディスプレイ装置１００は、スクリーン１３０、光源部１１０、走査部１２０の順に配置されているか、または、スクリーン１３０、走査部１２０、光源部１１０の順に配置されているかのどちらかである。
【００１９】
スクリーン１３０、光源部１１０、走査部１２０の順に配置されている場合は、スクリーン１３０と走査部１２０との間に光源部１１０が配置されているため、光源部１１０の分だけスクリーン１３０と走査部１２０とを近づけることができない。また、スクリーン１３０、走査部１２０、光源部１１０の順に配置されている場合は、スクリーン１３０と走査部１２０との距離を近づけたとしても、光源部１１０の分だけレーザーディスプレイ装置１００の奥行き方向が大きくなる。
【００２０】
図１の矢印で示すように、スクリーン１３０上にレーザー光が投射されることにより、スクリーン１３０上に画像が表示される。そして、スクリーン１３０を透過した光により、スクリーン１３０上に表示される画像がユーザに視認される。
【００２１】
光源部１１０は、図示しない外部装置から入力される画像信号に応じてレーザー光を射出する。なお、当該外部装置は、レーザーディスプレイ装置１００と一体として設けられてもよい。
【００２２】
この構成では、光源部１１０および走査部１２０とスクリーン１３０とを１つの筐体内に収める場合に、当該筐体の奥行きサイズを小さくすることができる。
【００２３】
また、この構成では、光源部１１０から射出されたレーザー光が走査部１２０へ直接入射しているので、光源部１１０から走査部１２０への光路に別途ミラーを配置する必要がないため、単純な構成とすることができる。
【００２４】
図２は、走査部１２０を示す図である。
【００２５】
走査部１２０は、光源部１１０からのレーザー光を水平方向へ走査する主走査ミラー１２２および主走査ミラー１２２からのレーザー光を鉛直方向へ走査する副走査ミラー１２４を有する。したがって、光源部１１０から射出されたレーザー光は、走査部１２０によりスクリーン１３０に対して平行方向および垂直方向へ走査される。
【００２６】
光源部１１０からのレーザー光は、孔１２１を通って主走査ミラー１２２に到達する。主走査ミラー１２２は、当該レーザー光が副走査ミラー１２４に到達するように所定角度傾いている。当該レーザー光は、後述するように、ビーム径が０．３ｍｍ程度に整形されているため、主走査ミラー１２２は、数ミリ程度の大きさでよい。また、主走査ミラー１２２は、矢印１２３方向に２２ｋＨｚでシーソー運動をする。
【００２７】
副走査ミラー１２４に到達したレーザー光は、主走査ミラー１２２のシーソー運動により、副走査ミラー１２４の長手方向のほぼ全幅にわたって走査されるため、副走査ミラー１２４は、長手方向の幅が１０ｍｍである。また、副走査ミラー１２４は、１画面の描画時間で走査するため、矢印１２５方向に６０Ｈｚでシーソー運動をする。なお、副走査ミラー１２４の振れ角は±２０°である。
【００２８】
前述したような主走査ミラー１２２および副走査ミラー１２４のシーソー運動は、例えば、圧電素子等のアクチュエータを用いた駆動装置である、マイクロ電子機械システム（Ｍｉｃｒｏ−ｅｌｅｃｔｒｏ−ｍｅｃｈａｎｉｓｍ：ＭＥＭＳ）技術を使用する。
【００２９】
主走査ミラー１２２と副走査ミラー１２４との間の距離は、短い方が副走査ミラー１２４の大きさを小さくできるため、１５ｍｍとしている。副走査ミラー１２４から射出されるレーザー光のビーム径は、スクリーン１３０の中央部ではほぼ０．３ｍｍである。
【００３０】
この構成では、主走査ミラー１２２と副走査ミラー１２４とでそれぞれレーザー光を走査しているが、主走査ミラー１２２と副走査ミラー１２４とを近接して配置することにより、主走査ミラー１２２で走査されたレーザー光の広がりが小さい範囲で副走査ミラー１２４がレーザー光を走査することから、副走査ミラー１２４の偏向角を大きくすることができる。
【００３１】
したがって、この構成では、光源部１１０、走査部１２０およびスクリーン１３０を１つの筐体内に収める際、レーザー光の偏向角を大きくしやすい。すなわち、スクリーン１３０と走査部１２０（副走査ミラー１２４）との距離が小さい場合であっても、広い投影画像を得ることができる。
【００３２】
また、主走査ミラー１２２と副走査ミラー１２４のシーソー運動が独立して行われることから、一方のミラーのシーソー運動による機械的な共振が生じることがないため、それぞれを最適な周期で駆動させることができる。さらに、光源部１１０および走査部１２０を小型化することができるため、特にスクリーン１３０が大画面であるときにおいても、レーザーディスプレイ装置１００の薄型化を実現することができる。
【００３３】
図３は、レーザー光の光路を示す図である。
【００３４】
光源部１１０は、レーザーダイオード１１１Ｒ，Ｇ，Ｂ、コリメータレンズ１１２Ｒ，Ｇ，Ｂ、アパーチャー１１３Ｒ，Ｇ，Ｂおよびダイクロイックミラー１１４Ｒ，Ｂを有する。
【００３５】
レーザーダイオード１１１Ｒ，Ｇ，Ｂは、図示しない外部装置から入力されるＲ，Ｇ，Ｂの画像信号に応じたレーザー光を射出する。コリメータレンズ１１２Ｒ，Ｇ，Ｂおよびアパーチャー１１３Ｒ，Ｇ，Ｂは、レーザーダイオード１１１Ｒ，Ｇ，Ｂから射出されたレーザー光を０．３ｍｍ程度のビーム径に整形する。ダイクロイックミラー１１４Ｒ，Ｂは、レーザーダイオード１１１Ｒ，Ｇ，Ｂから射出されたレーザー光を１本のレーザー光に合成する。
【００３６】
そして、光源部１１０から射出されたレーザー光は、走査部１２０によって偏向され、スクリーン１３０上において二次元的に走査される。
【００３７】
このように、スクリーン１３０へのレーザー光は、複数色のレーザー光が合成されたレーザー光である。
【００３８】
この構成では、安全性の高い小出力のレーザーダイオード１１１Ｒ，Ｇ，Ｂを用いており、かつ、スクリーン１３０上で複数色のレーザー光が合成されて照射されるので、スペックルノイズを低減することができる。
【００３９】
また、走査部１２０へのレーザー光は、複数色のレーザー光が合成されたレーザー光である。
【００４０】
この構成では、走査部１２０の主走査ミラー１２２へのレーザー光の照射ポイントがほぼ点状になることから主走査ミラー１２２を小型化することができる。また、それぞれの色に対応したレーザー光がスクリーン１３０上の同じ位置に照射されるので、レーザーディスプレイ装置１００全体の小型化が実現できるため、色ずれのない高品位の描画を実現することができる。
【００４１】
図４は、光源部１１０を示す図である。
【００４２】
図４では、水平面にレーザーダイオード１１１Ｒ，Ｇ，Ｂを配置したが、これに限られるものではない。例えば、垂直面に配置することもできるし、また、傾斜面に配置することもできる。
【００４３】
なお、レーザーダイオード１１１Ｒ，Ｇ，Ｂから射出されるレーザー光の変調方式は、パルス幅変調またはパワー変調によって制御される。
【００４４】
この構成では、光源として発光効率の高いレーザーダイオード１１１Ｒ，Ｇ，Ｂを用い、さらに、レーザーダイオード１１１Ｒ，Ｇ，Ｂの点灯は描画のときにのみ行われることから、レーザーディスプレイ装置１００をエネルギー効率の高い装置とすることができる。
【００４５】
図５は、レーザーディスプレイ装置１００の制御系のブロック図である。
【００４６】
レーザーディスプレイ装置１００は、ＣＰＵ１４０、ＲＯＭ１４１およびＲＡＭ１４２をさらに備える。ＣＰＵ１４０は、本発明の第１制御部に相当する。
【００４７】
ＣＰＵ１４０は、走査部１２０からのレーザー光のスクリーン１３０への入射角度に応じて光源部１１０から射出されるレーザー光の光量を変化させる。また、ＣＰＵ１４０は、ＲＯＭ１４１に格納されている制御プログラムを読み出して実行し、各部を総括的に制御する。ＲＡＭ１４２は、ＣＰＵ１４０のワーキングエリアとして活用される。
【００４８】
図６は、ＣＰＵ１４０の制御フローを示すフローチャートである。
【００４９】
ＣＰＵ１４０は、所定の画像信号に応じて、光源部１１０にレーザー光を射出させる（Ｓ１０）。ＣＰＵ１４０は、副走査ミラー１２４の走査角度から、スクリーン１３０へのレーザー光の入射角度が減少したか否かを判断する（Ｓ２０）。ＣＰＵ１４０は、スクリーン１３０へのレーザー光の入射角度が減少したと判断すると（Ｓ２０のＹ）、光源部１１０から射出されるレーザー光の光量を増加させて（Ｓ３０）、Ｓ２０の処理に戻る。一方、ＣＰＵ１４０は、スクリーン１３０へのレーザー光の入射角度が増加したと判断すると（Ｓ２０のＮ）、光源部１１０から射出されるレーザー光の光量を減少させて（Ｓ４０）、Ｓ２０の処理に戻る。
【００５０】
この構成では、スクリーン１３０に対するレーザー光の走査角範囲が大きいことから、走査部１２０とスクリーン１３０との距離が大きくなるスクリーン１３０の周縁部ではレーザー光の入射角が浅くなり、スクリーン１３０の透過光量が低下する。そこで、走査部１２０とスクリーン１３０との距離が小さく、深い角度でレーザー光がスクリーン１３０に入射する中央部の光量を少なく設定し、スクリーン周縁部の光量を多く設定することで、スクリーン１３０の中央部と周縁部の光量を均一にできるので、スクリーン１３０に表示される画像を見やすくすることができる。
【００５１】
また、この構成では、スクリーン１３０上でのレーザー光の走査速度は、スクリーン１３０の中央部で最大となり周縁部では遅くなる。したがって、ＣＰＵ１４０が１画素に対応した点灯時間をスクリーン１３０上の走査位置に応じて調整することで、伸縮がない画像を形成させることができる。
【００５２】
図７は、レーザーディスプレイ装置１００の構成を示す図である。
【００５３】
レーザーディスプレイ装置１００は、筐体１５０をさらに備える。筐体１５０は、光源部１１０、走査部１２０およびスクリーン１３０を収容する。
【００５４】
この構成では、光源部１１０と走査部１２０との間または走査部１２０とスクリーン１３０との間にユーザが侵入する虞がないため、ユーザがレーザー光に直接曝されることを防止することができる。
【００５５】
図８は、スクリーン１３０の構成を示す図である。
【００５６】
スクリーン１３０は、偏向層１３１および拡散層１３２を有する。偏向層１３１は、一例として、フレネルレンズから構成されている。また、拡散層１３２は、一例として、レンチキュラーレンズから構成されている。
【００５７】
偏向層１３１は、スクリーン１３０における走査部１２０と対向する第１面に設けられ、走査部１２０からのレーザー光がスクリーン１３０に対して垂直に入射するようにレーザー光を偏向する。拡散層１３２は、スクリーン１３０における当該第１面と対向する第２面に設けられ、スクリーン１３０を透過するレーザー光を拡散させる。
【００５８】
この構成では、レーザー光のスクリーン１３０への入射角が浅いスクリーン１３０の周縁部においても、レーザー光がスクリーン１３０に垂直に入射することから、表示画像の均一化を図ることができる。また、スクリーン１３０におけるレーザー光の出射側では、スクリーン１３０の透過光が拡散されることから、視野角を広げることができる。
【００５９】
なお、スクリーン１３０におけるレーザー光の出射側の拡散方向は、水平方向もしくは垂直方向または水平垂直両方向等を用途に応じて選択することができる。
【００６０】
図９は、スクリーン１３０からの透過光およびスクリーン１３０への反射光を示す図である。
【００６１】
スクリーン１３０は、光検出部１３３をさらに有する。光検出部１３３は、スクリーン１３０における第２面側であって、スクリーン１３０を透過するレーザー光を遮らない位置、例えば、スクリーン１３０の周縁部に配置することができる。また、光検出部１３３をスクリーン１３０とは別の場所に配置し、スクリーン１３０の一部からファイバーで光検出部１３３に導光してもよい。光検出部１３３は、レーザー光を反射する反射物１３７に当たったレーザー光を検出する。図９では、反射物１３７をユーザとして示している。
【００６２】
光検出部１３３は、光源部１１０から射出されるレーザー光のみに反応する構成をしている。具体的には、当該レーザー光は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色の画像信号に応じたパルス光からなり、太陽光は、全ての波長を含む平行光であって連続光であるので、受光信号をフィルタ等で処理することで容易に分離できる。
【００６３】
この構成では、スクリーン１３０を透過するレーザー光がユーザに反射し、反射したレーザー光を光検出部１３３で検出することで、ユーザの動きを検出することができる。具体的には、レーザーディスプレイ装置１００は、スクリーン１３０に対するレーザー光の透過により描画を実現していることから、ユーザ方向へもレーザー光が照射されており、ユーザからの反射光を光検出部１３３で検出して、レーザー光の走査タイミングと反射光の検出タイミングとを演算処理することによって、ユーザの動きを検出することができる。
【００６４】
これにより、例えば、ユーザのいる場所に対してはレーザー光の光量を高くし、ユーザのいない場所に対してはレーザー光の光量を低くすることで、スクリーン１３０に対して効率的に画像表示をすることができる。
【００６５】
図１０は、スクリーン１３０の他の実施例を示す図である。図１１は、図１０の変形例である。図１２は、レーザーディスプレイ装置１００の制御系を示すブロック図である。
【００６６】
レーザーディスプレイ装置１００におけるスクリーンは、平面スクリーン１３０のほかにも、曲面スクリーン１３４、円筒スクリーン１３５またはＳ字スクリーン１３６等の形状を採用することができる。
【００６７】
また、この構成において、レーザーディスプレイ装置１００は、光検出部１３３、ＣＰＵ１６０、ＲＯＭ１６１およびＲＡＭ１６２をさらに備える。ＣＰＵ１６０は、本発明の第２制御部に相当する。
【００６８】
光検出部１３３は、前述したとおりである。ＣＰＵ１６０は、光検出部１３３に検出されたレーザー光の光量に応じて光源部１１０から射出されるレーザー光の光量を変化させる。また、ＣＰＵ１６０は、ＲＯＭ１６１に格納されている制御プログラムを読み出して実行し、各部を総括的に制御する。ＲＡＭ１６２は、ＣＰＵ１６０のワーキングエリアとして活用される。
【００６９】
図１３は、ＣＰＵ１６０の制御フローを示すフローチャートである。
【００７０】
ＣＰＵ１６０は、光検出部１３３がレーザー光（反射光）を検出するまで待機する（Ｓ１１０のＮ）。ＣＰＵ１６０は、光検出部１３３がレーザー光を検出したと判断すると（Ｓ１１０のＹ）、これに基づいて光源部１１０から射出されるレーザー光の光量を変化させて（Ｓ１２０）、Ｓ１１０の処理に戻る。
【００７１】
この構成では、スクリーン１３４〜１３６の出射側の面（第２面）は、太陽光や照射光のような外光を受ける部分と影になる部分とが生じる。外光によりスクリーン１３４〜１３６における照度が高い部分はレーザー光の光量を増加し、影になる部分はレーザー光の光量を減少することで、どのような形状のスクリーンであっても、均一に画像の視認性を高めることができる。
【００７２】
また、この構成では、光源部１１０のコリメータレンズ１１２Ｒ，Ｇ，Ｂで整形されたレーザー光のビーム径がスクリーン１３４〜１３６上でも維持されることから、走査部１２０の副走査ミラー１２４とスクリーン１３４〜１３６との距離にかかわらず一定となるため、所定のビーム径で描画することができる。
【００７３】
図１４は、マルチスクリーン投射を示す図である。
【００７４】
本実施例では、光源部１１０は、複数備えられる。複数の光源部１１０は、それぞれ、スクリーン１３０の異なる領域に対応するレーザー光を射出する。なお、スクリーン１３０は、図１４に示すように、複数個を同一面上に並べてもよいし、一つの大きなスクリーン１３０でもよい。
【００７５】
この構成では、各光源部１１０に対応した照射領域をスクリーン１３０上で合わせることで、同じ奥行きで大画面化を実現することができる。また、走査部１２０の走査角度を大きくする必要がない。
【００７６】
図１５は、ＣＰＵ１４０による光源部１１０のレーザー射出モードを切り替える制御フローを示すフローチャートである。
【００７７】
光源部１１０は、レーザー射出モードとして、画像表示モードおよび照明モードを有する。画像表示モードは、所定の画像信号に応じてレーザー光を射出するモードである。照明モードは、所定の画像信号とは無関係にレーザー光を射出するモードである。
【００７８】
ＣＰＵ１４０は、図示しない外部装置から画像信号が入力されているか否かを判断する（Ｓ２１０）。ＣＰＵ１４０は、当該外部装置から画像信号が入力されていると判断すると（Ｓ２１０のＹ）、光源部１１０を画像表示モードに切り替えて（Ｓ２２０）、Ｓ２１０の処理に戻る。一方、ＣＰＵ１４０は、当該外部装置から画像信号が入力されていないと判断すると（Ｓ２１０のＮ）、光源部１１０を照明モードに切り替えて（Ｓ２３０）、Ｓ２１０の処理に戻る。
【００７９】
この構成では、光源部１１０が照明モードを有することで、画像信号を必要としない場合において、レーザーディスプレイ装置１００を照明として用いることができる。光源部１１０のレーザーダイオード１１１Ｒ，Ｇ，Ｂは、レーザー光の発光効率が高く、また、走査部１２０は、消費電力が極めて小さいことから、低消費電力の照明装置を実現することができる。さらに、バッテリー駆動も可能であることから、非常用照明として用いることもできる。
【００８０】
図１６は、光源部１１０が画像表示モードおよび照明モードを有する場合におけるレーザーディスプレイ装置１００の構成を示すブロック図である。
【００８１】
レーザーディスプレイ装置１００は、切替部１７０をさらに備える。切替部１７０は、光源部１１０の画像表示モードと照明モードとを切り替え可能である。
【００８２】
この構成では、ユーザが照明を必要とする場合においてスクリーン１３０の一部または全部を照明モードとすることで、新たな照明手段を設けることなくユーザの視認性を高めることができる。
【００８３】
照明モードでは、ＲＧＢの比率によって電球色や昼光色等の光源色を自在に設定できるとともに、スクリーン１３０の照明モードとする位置も自在に設定できる。また、画像表示モードと照明モードとをスクリーン１３０上に混在することも可能であり、例えば、ユーザの手元に近い部分のみを照明モードとしてユーザの利便性を図ることができる。
【００８４】
図１７は、走査部１２０をスクリーン１３０の中心位置に配置した状態を示す図である。
【００８５】
この構成では、走査部１２０がスクリーンの中心位置に配置されているので、レーザー光のスクリーン１３０に対する入射角を上下左右について対称にすることができるため、スクリーン１３０の上下左右について均等な光量を与えることが可能である。
【００８６】
また、この構成では、空間１８１，１８２，１８３，１８４に、ＣＰＵ等の部品を配置することができる。
【００８７】
図１８は、走査部１２０をスクリーン１３０の底面付近に配置した状態を示す図である。
【００８８】
この構成では、走査部１２０がスクリーン１３０の底面付近に配置されているので、レーザーディスプレイ装置１００の重心を下げることができるため、レーザーディスプレイ装置１００の設置時に安定させることができる。
【００８９】
また、この構成では、空間１８５，１８６，１８７に、ＣＰＵ等の部品を配置することができる。
【００９０】
なお、本実施形態は、プロジェクター（スクリーン１３０に投影する光学ユニット）のほかにも、スクリーン１３０に機能を持たせたものも含む。
【００９１】
最後に、上述の実施形態の説明は、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、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、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。
【符号の説明】
【００９２】
１００−レーザーディスプレイ装置
１１０−光源部
１２０−走査部
１２２−主走査ミラー
１２４−副走査ミラー
１３０−スクリーン
１３１−偏向層
１３２−拡散層
１３３−光検出部
１３７−反射物
１４０−ＣＰＵ
１５０−筐体
１６０−ＣＰＵ
１７０−切替部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源と走査部とスクリーンとを一体化したレーザーディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、大画面の画像を表示させる技術として、ＬＣＤパネルのようなマイクロディスプレイパネルに照明光を透過させた後、透過させた光を外部のスクリーンに拡大して投射して大画面ディスプレイとするものと、マイクロディスプレイパネルを透過させた光を内部のスクリーンに投射する方法とがある。また、ＬＣＤパネルを透過させる方法に代えて、光源部および走査部を用いて、スクリーンに対して大画面の表示をさせる技術がある。
【０００３】
上記技術の一例として、レーザー光をスクリーンの背面側から投射しスクリーンの正面側に映像を表示させるものが記載されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−０１７６４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１には、光源部と走査部とスクリーンとの配置関係については記載されていない。
【０００６】
仮に、光源部および走査部とスクリーンとを別体にする場合には、光源部および走査部とスクリーンの組み合わせまたは配置に自由度があるが、光源部および走査部とスクリーンとの間のレーザー走査空間に人が侵入し、目を損傷する虞がある。また、光源部および走査部とスクリーンの２つの機器を用意する必要がある。
【０００７】
また、光源部および走査部とスクリーンとを一体化する場合には、光源部および走査部とスクリーンとの間に人が侵入する虞はないが、２つの機器を包含する筐体が必要となり、装置が大型化する可能性がある。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上記課題に鑑み、光源部および走査部とスクリーンとを１つの筐体に収める場合に、当該筐体の奥行きサイズを小さくすることができるレーザーディスプレイ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のレーザーディスプレイ装置は、光源部、走査部およびスクリーンを備える。
【００１０】
光源部は、レーザー光を射出する。走査部は、光源部からのレーザー光を走査する。スクリーンは、走査部によって走査されたレーザー光が投射される。光源部、走査部およびスクリーンは、光源部から走査部へのレーザー光と走査部からスクリーンへのレーザー光とがねじれの位置関係となるように配置される。
【００１１】
この構成では、光源部および走査部とスクリーンとを１つの筐体内に収める場合に、当該筐体の奥行きサイズを小さくすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明におけるレーザーディスプレイ装置は、光源部および走査部とスクリーンとを１つの筐体内に収める場合に、当該筐体の奥行きサイズを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係るレーザーディスプレイ装置の構成を示す図である。
【図２】走査部を示す図である。
【図３】レーザー光の光路を示す図である。
【図４】光源部を示す図である。
【図５】レーザーディスプレイ装置の制御系のブロック図である。
【図６】第１制御部の制御フローを示すフローチャートである。
【図７】レーザーディスプレイ装置の構成を示す図である。
【図８】スクリーンの構成を示す図である。
【図９】スクリーンからの透過光およびスクリーンへの反射光を示す図である。
【図１０】スクリーン１３０の他の実施例を示す図である。
【図１１】図１０の変形例である。
【図１２】レーザーディスプレイ装置の制御系を示すブロック図である。
【図１３】第２制御部の制御フローを示すフローチャートである。
【図１４】マルチスクリーン投射を示す図である。
【図１５】第１制御部による光源部のレーザー射出モードを切り替える制御フローを示すフローチャートである。
【図１６】光源部が画像表示モードおよび照明モードを有する場合におけるレーザーディスプレイ装置の構成を示すブロック図である。
【図１７】走査部をスクリーンの中心位置に配置した状態を示す図である。
【図１８】走査部をスクリーンの底面付近に配置した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態に係るレーザーディスプレイ装置を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態に係るレーザーディスプレイ装置１００の構成を示す図である。
【００１６】
レーザーディスプレイ装置１００は、光源部１１０、走査部１２０およびスクリーン１３０を備える。
【００１７】
光源部１１０は、レーザー光を射出する。走査部１２０は、光源部１１０からのレーザー光を走査する。スクリーン１３０は、走査部によって走査されたレーザー光が投射される。光源部１１０、走査部１２０およびスクリーン１３０は、光源部１１０から走査部１２０へのレーザー光と走査部１２０からスクリーン１３０へのレーザー光とがねじれの位置関係となるように配置される。
【００１８】
光源部１１０から走査部１２０へのレーザー光と走査部１２０からスクリーン１３０へのレーザー光とがねじれの関係にない場合は、レーザーディスプレイ装置１００は、スクリーン１３０、光源部１１０、走査部１２０の順に配置されているか、または、スクリーン１３０、走査部１２０、光源部１１０の順に配置されているかのどちらかである。
【００１９】
スクリーン１３０、光源部１１０、走査部１２０の順に配置されている場合は、スクリーン１３０と走査部１２０との間に光源部１１０が配置されているため、光源部１１０の分だけスクリーン１３０と走査部１２０とを近づけることができない。また、スクリーン１３０、走査部１２０、光源部１１０の順に配置されている場合は、スクリーン１３０と走査部１２０との距離を近づけたとしても、光源部１１０の分だけレーザーディスプレイ装置１００の奥行き方向が大きくなる。
【００２０】
図１の矢印で示すように、スクリーン１３０上にレーザー光が投射されることにより、スクリーン１３０上に画像が表示される。そして、スクリーン１３０を透過した光により、スクリーン１３０上に表示される画像がユーザに視認される。
【００２１】
光源部１１０は、図示しない外部装置から入力される画像信号に応じてレーザー光を射出する。なお、当該外部装置は、レーザーディスプレイ装置１００と一体として設けられてもよい。
【００２２】
この構成では、光源部１１０および走査部１２０とスクリーン１３０とを１つの筐体内に収める場合に、当該筐体の奥行きサイズを小さくすることができる。
【００２３】
また、この構成では、光源部１１０から射出されたレーザー光が走査部１２０へ直接入射しているので、光源部１１０から走査部１２０への光路に別途ミラーを配置する必要がないため、単純な構成とすることができる。
【００２４】
図２は、走査部１２０を示す図である。
【００２５】
走査部１２０は、光源部１１０からのレーザー光を水平方向へ走査する主走査ミラー１２２および主走査ミラー１２２からのレーザー光を鉛直方向へ走査する副走査ミラー１２４を有する。したがって、光源部１１０から射出されたレーザー光は、走査部１２０によりスクリーン１３０に対して平行方向および垂直方向へ走査される。
【００２６】
光源部１１０からのレーザー光は、孔１２１を通って主走査ミラー１２２に到達する。主走査ミラー１２２は、当該レーザー光が副走査ミラー１２４に到達するように所定角度傾いている。当該レーザー光は、後述するように、ビーム径が０．３ｍｍ程度に整形されているため、主走査ミラー１２２は、数ミリ程度の大きさでよい。また、主走査ミラー１２２は、矢印１２３方向に２２ｋＨｚでシーソー運動をする。
【００２７】
副走査ミラー１２４に到達したレーザー光は、主走査ミラー１２２のシーソー運動により、副走査ミラー１２４の長手方向のほぼ全幅にわたって走査されるため、副走査ミラー１２４は、長手方向の幅が１０ｍｍである。また、副走査ミラー１２４は、１画面の描画時間で走査するため、矢印１２５方向に６０Ｈｚでシーソー運動をする。なお、副走査ミラー１２４の振れ角は±２０°である。
【００２８】
前述したような主走査ミラー１２２および副走査ミラー１２４のシーソー運動は、例えば、圧電素子等のアクチュエータを用いた駆動装置である、マイクロ電子機械システム（Ｍｉｃｒｏ−ｅｌｅｃｔｒｏ−ｍｅｃｈａｎｉｓｍ：ＭＥＭＳ）技術を使用する。
【００２９】
主走査ミラー１２２と副走査ミラー１２４との間の距離は、短い方が副走査ミラー１２４の大きさを小さくできるため、１５ｍｍとしている。副走査ミラー１２４から射出されるレーザー光のビーム径は、スクリーン１３０の中央部ではほぼ０．３ｍｍである。
【００３０】
この構成では、主走査ミラー１２２と副走査ミラー１２４とでそれぞれレーザー光を走査しているが、主走査ミラー１２２と副走査ミラー１２４とを近接して配置することにより、主走査ミラー１２２で走査されたレーザー光の広がりが小さい範囲で副走査ミラー１２４がレーザー光を走査することから、副走査ミラー１２４の偏向角を大きくすることができる。
【００３１】
したがって、この構成では、光源部１１０、走査部１２０およびスクリーン１３０を１つの筐体内に収める際、レーザー光の偏向角を大きくしやすい。すなわち、スクリーン１３０と走査部１２０（副走査ミラー１２４）との距離が小さい場合であっても、広い投影画像を得ることができる。
【００３２】
また、主走査ミラー１２２と副走査ミラー１２４のシーソー運動が独立して行われることから、一方のミラーのシーソー運動による機械的な共振が生じることがないため、それぞれを最適な周期で駆動させることができる。さらに、光源部１１０および走査部１２０を小型化することができるため、特にスクリーン１３０が大画面であるときにおいても、レーザーディスプレイ装置１００の薄型化を実現することができる。
【００３３】
図３は、レーザー光の光路を示す図である。
【００３４】
光源部１１０は、レーザーダイオード１１１Ｒ，Ｇ，Ｂ、コリメータレンズ１１２Ｒ，Ｇ，Ｂ、アパーチャー１１３Ｒ，Ｇ，Ｂおよびダイクロイックミラー１１４Ｒ，Ｂを有する。
【００３５】
レーザーダイオード１１１Ｒ，Ｇ，Ｂは、図示しない外部装置から入力されるＲ，Ｇ，Ｂの画像信号に応じたレーザー光を射出する。コリメータレンズ１１２Ｒ，Ｇ，Ｂおよびアパーチャー１１３Ｒ，Ｇ，Ｂは、レーザーダイオード１１１Ｒ，Ｇ，Ｂから射出されたレーザー光を０．３ｍｍ程度のビーム径に整形する。ダイクロイックミラー１１４Ｒ，Ｂは、レーザーダイオード１１１Ｒ，Ｇ，Ｂから射出されたレーザー光を１本のレーザー光に合成する。
【００３６】
そして、光源部１１０から射出されたレーザー光は、走査部１２０によって偏向され、スクリーン１３０上において二次元的に走査される。
【００３７】
このように、スクリーン１３０へのレーザー光は、複数色のレーザー光が合成されたレーザー光である。
【００３８】
この構成では、安全性の高い小出力のレーザーダイオード１１１Ｒ，Ｇ，Ｂを用いており、かつ、スクリーン１３０上で複数色のレーザー光が合成されて照射されるので、スペックルノイズを低減することができる。
【００３９】
また、走査部１２０へのレーザー光は、複数色のレーザー光が合成されたレーザー光である。
【００４０】
この構成では、走査部１２０の主走査ミラー１２２へのレーザー光の照射ポイントがほぼ点状になることから主走査ミラー１２２を小型化することができる。また、それぞれの色に対応したレーザー光がスクリーン１３０上の同じ位置に照射されるので、レーザーディスプレイ装置１００全体の小型化が実現できるため、色ずれのない高品位の描画を実現することができる。
【００４１】
図４は、光源部１１０を示す図である。
【００４２】
図４では、水平面にレーザーダイオード１１１Ｒ，Ｇ，Ｂを配置したが、これに限られるものではない。例えば、垂直面に配置することもできるし、また、傾斜面に配置することもできる。
【００４３】
なお、レーザーダイオード１１１Ｒ，Ｇ，Ｂから射出されるレーザー光の変調方式は、パルス幅変調またはパワー変調によって制御される。
【００４４】
この構成では、光源として発光効率の高いレーザーダイオード１１１Ｒ，Ｇ，Ｂを用い、さらに、レーザーダイオード１１１Ｒ，Ｇ，Ｂの点灯は描画のときにのみ行われることから、レーザーディスプレイ装置１００をエネルギー効率の高い装置とすることができる。
【００４５】
図５は、レーザーディスプレイ装置１００の制御系のブロック図である。
【００４６】
レーザーディスプレイ装置１００は、ＣＰＵ１４０、ＲＯＭ１４１およびＲＡＭ１４２をさらに備える。ＣＰＵ１４０は、本発明の第１制御部に相当する。
【００４７】
ＣＰＵ１４０は、走査部１２０からのレーザー光のスクリーン１３０への入射角度に応じて光源部１１０から射出されるレーザー光の光量を変化させる。また、ＣＰＵ１４０は、ＲＯＭ１４１に格納されている制御プログラムを読み出して実行し、各部を総括的に制御する。ＲＡＭ１４２は、ＣＰＵ１４０のワーキングエリアとして活用される。
【００４８】
図６は、ＣＰＵ１４０の制御フローを示すフローチャートである。
【００４９】
ＣＰＵ１４０は、所定の画像信号に応じて、光源部１１０にレーザー光を射出させる（Ｓ１０）。ＣＰＵ１４０は、副走査ミラー１２４の走査角度から、スクリーン１３０へのレーザー光の入射角度が減少したか否かを判断する（Ｓ２０）。ＣＰＵ１４０は、スクリーン１３０へのレーザー光の入射角度が減少したと判断すると（Ｓ２０のＹ）、光源部１１０から射出されるレーザー光の光量を増加させて（Ｓ３０）、Ｓ２０の処理に戻る。一方、ＣＰＵ１４０は、スクリーン１３０へのレーザー光の入射角度が増加したと判断すると（Ｓ２０のＮ）、光源部１１０から射出されるレーザー光の光量を減少させて（Ｓ４０）、Ｓ２０の処理に戻る。
【００５０】
この構成では、スクリーン１３０に対するレーザー光の走査角範囲が大きいことから、走査部１２０とスクリーン１３０との距離が大きくなるスクリーン１３０の周縁部ではレーザー光の入射角が浅くなり、スクリーン１３０の透過光量が低下する。そこで、走査部１２０とスクリーン１３０との距離が小さく、深い角度でレーザー光がスクリーン１３０に入射する中央部の光量を少なく設定し、スクリーン周縁部の光量を多く設定することで、スクリーン１３０の中央部と周縁部の光量を均一にできるので、スクリーン１３０に表示される画像を見やすくすることができる。
【００５１】
また、この構成では、スクリーン１３０上でのレーザー光の走査速度は、スクリーン１３０の中央部で最大となり周縁部では遅くなる。したがって、ＣＰＵ１４０が１画素に対応した点灯時間をスクリーン１３０上の走査位置に応じて調整することで、伸縮がない画像を形成させることができる。
【００５２】
図７は、レーザーディスプレイ装置１００の構成を示す図である。
【００５３】
レーザーディスプレイ装置１００は、筐体１５０をさらに備える。筐体１５０は、光源部１１０、走査部１２０およびスクリーン１３０を収容する。
【００５４】
この構成では、光源部１１０と走査部１２０との間または走査部１２０とスクリーン１３０との間にユーザが侵入する虞がないため、ユーザがレーザー光に直接曝されることを防止することができる。
【００５５】
図８は、スクリーン１３０の構成を示す図である。
【００５６】
スクリーン１３０は、偏向層１３１および拡散層１３２を有する。偏向層１３１は、一例として、フレネルレンズから構成されている。また、拡散層１３２は、一例として、レンチキュラーレンズから構成されている。
【００５７】
偏向層１３１は、スクリーン１３０における走査部１２０と対向する第１面に設けられ、走査部１２０からのレーザー光がスクリーン１３０に対して垂直に入射するようにレーザー光を偏向する。拡散層１３２は、スクリーン１３０における当該第１面と対向する第２面に設けられ、スクリーン１３０を透過するレーザー光を拡散させる。
【００５８】
この構成では、レーザー光のスクリーン１３０への入射角が浅いスクリーン１３０の周縁部においても、レーザー光がスクリーン１３０に垂直に入射することから、表示画像の均一化を図ることができる。また、スクリーン１３０におけるレーザー光の出射側では、スクリーン１３０の透過光が拡散されることから、視野角を広げることができる。
【００５９】
なお、スクリーン１３０におけるレーザー光の出射側の拡散方向は、水平方向もしくは垂直方向または水平垂直両方向等を用途に応じて選択することができる。
【００６０】
図９は、スクリーン１３０からの透過光およびスクリーン１３０への反射光を示す図である。
【００６１】
スクリーン１３０は、光検出部１３３をさらに有する。光検出部１３３は、スクリーン１３０における第２面側であって、スクリーン１３０を透過するレーザー光を遮らない位置、例えば、スクリーン１３０の周縁部に配置することができる。また、光検出部１３３をスクリーン１３０とは別の場所に配置し、スクリーン１３０の一部からファイバーで光検出部１３３に導光してもよい。光検出部１３３は、レーザー光を反射する反射物１３７に当たったレーザー光を検出する。図９では、反射物１３７をユーザとして示している。
【００６２】
光検出部１３３は、光源部１１０から射出されるレーザー光のみに反応する構成をしている。具体的には、当該レーザー光は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色の画像信号に応じたパルス光からなり、太陽光は、全ての波長を含む平行光であって連続光であるので、受光信号をフィルタ等で処理することで容易に分離できる。
【００６３】
この構成では、スクリーン１３０を透過するレーザー光がユーザに反射し、反射したレーザー光を光検出部１３３で検出することで、ユーザの動きを検出することができる。具体的には、レーザーディスプレイ装置１００は、スクリーン１３０に対するレーザー光の透過により描画を実現していることから、ユーザ方向へもレーザー光が照射されており、ユーザからの反射光を光検出部１３３で検出して、レーザー光の走査タイミングと反射光の検出タイミングとを演算処理することによって、ユーザの動きを検出することができる。
【００６４】
これにより、例えば、ユーザのいる場所に対してはレーザー光の光量を高くし、ユーザのいない場所に対してはレーザー光の光量を低くすることで、スクリーン１３０に対して効率的に画像表示をすることができる。
【００６５】
図１０は、スクリーン１３０の他の実施例を示す図である。図１１は、図１０の変形例である。図１２は、レーザーディスプレイ装置１００の制御系を示すブロック図である。
【００６６】
レーザーディスプレイ装置１００におけるスクリーンは、平面スクリーン１３０のほかにも、曲面スクリーン１３４、円筒スクリーン１３５またはＳ字スクリーン１３６等の形状を採用することができる。
【００６７】
また、この構成において、レーザーディスプレイ装置１００は、光検出部１３３、ＣＰＵ１６０、ＲＯＭ１６１およびＲＡＭ１６２をさらに備える。ＣＰＵ１６０は、本発明の第２制御部に相当する。
【００６８】
光検出部１３３は、前述したとおりである。ＣＰＵ１６０は、光検出部１３３に検出されたレーザー光の光量に応じて光源部１１０から射出されるレーザー光の光量を変化させる。また、ＣＰＵ１６０は、ＲＯＭ１６１に格納されている制御プログラムを読み出して実行し、各部を総括的に制御する。ＲＡＭ１６２は、ＣＰＵ１６０のワーキングエリアとして活用される。
【００６９】
図１３は、ＣＰＵ１６０の制御フローを示すフローチャートである。
【００７０】
ＣＰＵ１６０は、光検出部１３３がレーザー光（反射光）を検出するまで待機する（Ｓ１１０のＮ）。ＣＰＵ１６０は、光検出部１３３がレーザー光を検出したと判断すると（Ｓ１１０のＹ）、これに基づいて光源部１１０から射出されるレーザー光の光量を変化させて（Ｓ１２０）、Ｓ１１０の処理に戻る。
【００７１】
この構成では、スクリーン１３４〜１３６の出射側の面（第２面）は、太陽光や照射光のような外光を受ける部分と影になる部分とが生じる。外光によりスクリーン１３４〜１３６における照度が高い部分はレーザー光の光量を増加し、影になる部分はレーザー光の光量を減少することで、どのような形状のスクリーンであっても、均一に画像の視認性を高めることができる。
【００７２】
また、この構成では、光源部１１０のコリメータレンズ１１２Ｒ，Ｇ，Ｂで整形されたレーザー光のビーム径がスクリーン１３４〜１３６上でも維持されることから、走査部１２０の副走査ミラー１２４とスクリーン１３４〜１３６との距離にかかわらず一定となるため、所定のビーム径で描画することができる。
【００７３】
図１４は、マルチスクリーン投射を示す図である。
【００７４】
本実施例では、光源部１１０は、複数備えられる。複数の光源部１１０は、それぞれ、スクリーン１３０の異なる領域に対応するレーザー光を射出する。なお、スクリーン１３０は、図１４に示すように、複数個を同一面上に並べてもよいし、一つの大きなスクリーン１３０でもよい。
【００７５】
この構成では、各光源部１１０に対応した照射領域をスクリーン１３０上で合わせることで、同じ奥行きで大画面化を実現することができる。また、走査部１２０の走査角度を大きくする必要がない。
【００７６】
図１５は、ＣＰＵ１４０による光源部１１０のレーザー射出モードを切り替える制御フローを示すフローチャートである。
【００７７】
光源部１１０は、レーザー射出モードとして、画像表示モードおよび照明モードを有する。画像表示モードは、所定の画像信号に応じてレーザー光を射出するモードである。照明モードは、所定の画像信号とは無関係にレーザー光を射出するモードである。
【００７８】
ＣＰＵ１４０は、図示しない外部装置から画像信号が入力されているか否かを判断する（Ｓ２１０）。ＣＰＵ１４０は、当該外部装置から画像信号が入力されていると判断すると（Ｓ２１０のＹ）、光源部１１０を画像表示モードに切り替えて（Ｓ２２０）、Ｓ２１０の処理に戻る。一方、ＣＰＵ１４０は、当該外部装置から画像信号が入力されていないと判断すると（Ｓ２１０のＮ）、光源部１１０を照明モードに切り替えて（Ｓ２３０）、Ｓ２１０の処理に戻る。
【００７９】
この構成では、光源部１１０が照明モードを有することで、画像信号を必要としない場合において、レーザーディスプレイ装置１００を照明として用いることができる。光源部１１０のレーザーダイオード１１１Ｒ，Ｇ，Ｂは、レーザー光の発光効率が高く、また、走査部１２０は、消費電力が極めて小さいことから、低消費電力の照明装置を実現することができる。さらに、バッテリー駆動も可能であることから、非常用照明として用いることもできる。
【００８０】
図１６は、光源部１１０が画像表示モードおよび照明モードを有する場合におけるレーザーディスプレイ装置１００の構成を示すブロック図である。
【００８１】
レーザーディスプレイ装置１００は、切替部１７０をさらに備える。切替部１７０は、光源部１１０の画像表示モードと照明モードとを切り替え可能である。
【００８２】
この構成では、ユーザが照明を必要とする場合においてスクリーン１３０の一部または全部を照明モードとすることで、新たな照明手段を設けることなくユーザの視認性を高めることができる。
【００８３】
照明モードでは、ＲＧＢの比率によって電球色や昼光色等の光源色を自在に設定できるとともに、スクリーン１３０の照明モードとする位置も自在に設定できる。また、画像表示モードと照明モードとをスクリーン１３０上に混在することも可能であり、例えば、ユーザの手元に近い部分のみを照明モードとしてユーザの利便性を図ることができる。
【００８４】
図１７は、走査部１２０をスクリーン１３０の中心位置に配置した状態を示す図である。
【００８５】
この構成では、走査部１２０がスクリーンの中心位置に配置されているので、レーザー光のスクリーン１３０に対する入射角を上下左右について対称にすることができるため、スクリーン１３０の上下左右について均等な光量を与えることが可能である。
【００８６】
また、この構成では、空間１８１，１８２，１８３，１８４に、ＣＰＵ等の部品を配置することができる。
【００８７】
図１８は、走査部１２０をスクリーン１３０の底面付近に配置した状態を示す図である。
【００８８】
この構成では、走査部１２０がスクリーン１３０の底面付近に配置されているので、レーザーディスプレイ装置１００の重心を下げることができるため、レーザーディスプレイ装置１００の設置時に安定させることができる。
【００８９】
また、この構成では、空間１８５，１８６，１８７に、ＣＰＵ等の部品を配置することができる。
【００９０】
なお、本実施形態は、プロジェクター（スクリーン１３０に投影する光学ユニット）のほかにも、スクリーン１３０に機能を持たせたものも含む。
【００９１】
最後に、上述の実施形態の説明は、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、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、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。
【符号の説明】
【００９２】
１００−レーザーディスプレイ装置
１１０−光源部
１２０−走査部
１２２−主走査ミラー
１２４−副走査ミラー
１３０−スクリーン
１３１−偏向層
１３２−拡散層
１３３−光検出部
１３７−反射物
１４０−ＣＰＵ
１５０−筐体
１６０−ＣＰＵ
１７０−切替部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー光を射出する光源部と、
前記光源部からのレーザー光を走査する走査部と、
前記走査部によって走査されたレーザー光が投射されるスクリーンと、
を備え、
前記光源部、前記走査部および前記スクリーンは、前記光源部から前記走査部へのレーザー光と前記走査部から前記スクリーンへのレーザー光とがねじれの位置関係となるように配置される
レーザーディスプレイ装置。
【請求項２】
前記走査部は、前記光源部からのレーザー光を水平方向へ走査する主走査ミラーおよび前記主走査ミラーからのレーザー光を鉛直方向へ走査する副走査ミラーを有する
請求項１に記載のレーザーディスプレイ装置。
【請求項３】
前記走査部からのレーザー光の前記スクリーンへの入射角度に応じて前記光源部から射出されるレーザー光の光量を変化させる第１制御部
をさらに備える請求項１または２に記載のレーザーディスプレイ装置。
【請求項４】
前記スクリーンへのレーザー光は、複数色のレーザー光が合成されたレーザー光である
請求項１〜３のいずれか１項に記載のレーザーディスプレイ装置。
【請求項５】
前記走査部へのレーザー光は、複数色のレーザー光が合成されたレーザー光である
請求項４に記載のレーザーディスプレイ装置。
【請求項６】
前記光源部、前記走査部および前記スクリーンを収容する筐体
をさらに備える請求項１〜５のいずれか１項に記載のレーザーディスプレイ装置。
【請求項７】
前記スクリーンは、前記走査部と対向する第１面にレーザー光が前記スクリーンに対して垂直に入射するようにレーザー光を偏向する偏向層および前記第１面と対向する第２面に前記スクリーンを透過するレーザー光を拡散させる拡散層を有する
請求項１〜６のいずれか１項に記載のレーザーディスプレイ装置。
【請求項８】
前記スクリーンは、レーザー光を反射する反射物に当たったレーザー光を検出する光検出部を有する
請求項１〜７のいずれか１項に記載のレーザーディスプレイ装置。
【請求項９】
前記スクリーンは、曲面で構成され、
前記光検出部に検出されたレーザー光の光量に応じて前記光源部から射出されるレーザー光の光量を変化させる第２制御部
をさらに備える請求項８に記載のレーザーディスプレイ装置。
【請求項１０】
前記光源部は、複数備えられ、
前記複数の光源部は、それぞれ、前記スクリーンの異なる領域に対応するレーザー光を射出する
請求項１〜９のいずれか１項に記載のレーザーディスプレイ装置。
【請求項１１】
前記光源部は、所定の画像信号に応じてレーザー光を射出する画像表示モードおよび所定の画像信号とは無関係にレーザー光を射出する照明モードを有する
請求項１〜１０のいずれか１項に記載のレーザーディスプレイ装置。
【請求項１２】
前記画像表示モードと前記照明モードとを切り替え可能な切替部
をさらに備える請求項１１に記載のレーザーディスプレイ装置。
【請求項１】
レーザー光を射出する光源部と、
前記光源部からのレーザー光を走査する走査部と、
前記走査部によって走査されたレーザー光が投射されるスクリーンと、
を備え、
前記光源部、前記走査部および前記スクリーンは、前記光源部から前記走査部へのレーザー光と前記走査部から前記スクリーンへのレーザー光とがねじれの位置関係となるように配置される
レーザーディスプレイ装置。
【請求項２】
前記走査部は、前記光源部からのレーザー光を水平方向へ走査する主走査ミラーおよび前記主走査ミラーからのレーザー光を鉛直方向へ走査する副走査ミラーを有する
請求項１に記載のレーザーディスプレイ装置。
【請求項３】
前記走査部からのレーザー光の前記スクリーンへの入射角度に応じて前記光源部から射出されるレーザー光の光量を変化させる第１制御部
をさらに備える請求項１または２に記載のレーザーディスプレイ装置。
【請求項４】
前記スクリーンへのレーザー光は、複数色のレーザー光が合成されたレーザー光である
請求項１〜３のいずれか１項に記載のレーザーディスプレイ装置。
【請求項５】
前記走査部へのレーザー光は、複数色のレーザー光が合成されたレーザー光である
請求項４に記載のレーザーディスプレイ装置。
【請求項６】
前記光源部、前記走査部および前記スクリーンを収容する筐体
をさらに備える請求項１〜５のいずれか１項に記載のレーザーディスプレイ装置。
【請求項７】
前記スクリーンは、前記走査部と対向する第１面にレーザー光が前記スクリーンに対して垂直に入射するようにレーザー光を偏向する偏向層および前記第１面と対向する第２面に前記スクリーンを透過するレーザー光を拡散させる拡散層を有する
請求項１〜６のいずれか１項に記載のレーザーディスプレイ装置。
【請求項８】
前記スクリーンは、レーザー光を反射する反射物に当たったレーザー光を検出する光検出部を有する
請求項１〜７のいずれか１項に記載のレーザーディスプレイ装置。
【請求項９】
前記スクリーンは、曲面で構成され、
前記光検出部に検出されたレーザー光の光量に応じて前記光源部から射出されるレーザー光の光量を変化させる第２制御部
をさらに備える請求項８に記載のレーザーディスプレイ装置。
【請求項１０】
前記光源部は、複数備えられ、
前記複数の光源部は、それぞれ、前記スクリーンの異なる領域に対応するレーザー光を射出する
請求項１〜９のいずれか１項に記載のレーザーディスプレイ装置。
【請求項１１】
前記光源部は、所定の画像信号に応じてレーザー光を射出する画像表示モードおよび所定の画像信号とは無関係にレーザー光を射出する照明モードを有する
請求項１〜１０のいずれか１項に記載のレーザーディスプレイ装置。
【請求項１２】
前記画像表示モードと前記照明モードとを切り替え可能な切替部
をさらに備える請求項１１に記載のレーザーディスプレイ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１３−６８７４１（Ｐ２０１３−６８７４１Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０６３６８（Ｐ２０１１−２０６３６８）
【出願日】平成２３年９月２１日（２０１１．９．２１）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２１日（２０１１．９．２１）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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