(57)【要約】【課題】高出力の光が外部へ漏れることを抑制可能な光源制御装置を有する投写型表示装置を提供すること。【解決手段】光源と、光源へ電源を供給する電源装置と、衝撃検出手段と、前記衝撃検出手段の検出結果に基づき、前記電源装置への電源供給制御手段と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１
2020020820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
光源へ電源を供給する電源装置と、
衝撃検出手段と、
前記衝撃検出手段の検出結果に基づき、前記電源装置への電源供給制御手段と、
を備えることを特徴とする投写型表示装置。
【請求項２】
前記衝撃検出手段からの検出結果を記憶する記憶手段と、前記記憶手段からの衝撃値検出結果に基づき、前記電源装置への電源供給制御手段と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の投写型表示装置。
【請求項３】
正常動作状態と異常動作状態を示す動作表示部と、前記衝撃値検出結果に基づき、前記電源装置への電源供給制御と、前記動作表示部への動作状態表示制御を行う制御手段と、を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の投写型表示装置。
【請求項４】
光源と複数の光学素子を収納する光源ユニットを備え、前記衝撃検出手段は、前記光源ユニットに設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の投写型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザーダイオード等の高いエネルギー密度の光を出射する光源を有する投写型表示装置に関し、特に高いエネルギー密度の光が投写型表示装置外部に漏れることを抑制可能な投写型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、励起光としてレーザー光を射出する複数の光源と、前記レーザー光を回転板に形成された蛍光体層に集光させる構成を備えた投写型表示装置が提案されている。このようなレーザー光源を用いることで広光域、高効率な光源を備えた投写型表示装置として注目されている。
【０００３】
ところで、前述のような構成を有する場合、光源からレーザー光が射出されている状態で回転板が停止すると、回転板のある一点にレーザー光が集光する。このとき回転板のレーザー光が集光した部分は高温となり、溶融し穴があいてしまう恐れがある。
【０００４】
また、回転板が高温にならない場合でも、蛍光体層が欠落した場合、高出力のレーザー光が回転板を突き抜けて外部に漏れてしまう恐れがある。つまり、レーザーを光源とする投射型表示装置において高出力のレーザー光が外部に漏れないようにすることが求められている。
【０００５】
特許文献１には、レーザー光源が回転板を突き抜けたことを検知する検知装置を設け、検知手段が検知したときに、レーザー光源の射出を停止させる制御装置を備える技術が開示されている。また、特許文献２には、光変調装置が遮光状態で励起光が出射され、検出装置による検出結果に基づいて光変調装置の遮光状態を解除するか否かの制御を行うことで、高出力の光がスクリーンに照射されることを抑制する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３―１１４８４０号公報
【特許文献２】特開２０１３―１６４５５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の特許文献１、２に開示された従来技術であっても、レーザー光が蛍光体層以外の場所に集光した場合、検知装置により励起光を検知することは困難となる。さらに、高出力のレーザー光の集光部が溶融し、穴があいて投写型表示装置の外部へ漏れてしまう可能性があった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、高出力の光が外部へ漏れることを抑制可能な光源装置を有する投写型表示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】
上記の目的を達成するために、本発明に係る投写型表示装置は、
衝撃検出手段と衝撃検出手段からの検出結果を記憶する記憶手段と、記憶手段からの衝撃値検出結果に基づき、所定の制御を行う制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、光源から出射される高出力の光が外部へ漏れることを抑制可能な光源装置を有する投写型表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の構成図
【図２】本発明の光源ユニット光学構成図
【図３】実施例１のブロック図
【図４】実施例２の加速度センサ概略図
【図５】実施例２のブロック図
【図６】本発明の投写型表示装置外観概略図
【図７】本発明の投写型表示装置全体構成図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は後述する図７における光学エンジンユニットを示したものである。図６は投写型表示装置の外観を示す概略図であり、図７は、投写型表示装置の全体構成を説明する図である。
【００１４】
以下、図１、を参照して光学エンジンユニット構成について説明する。
【００１５】
光学エンジンユニット７は、光源ユニット１、照明光学ブロック５、光変調投写ブロック６からなる。
【００１６】
光源ユニット１から出射された白色光は、照明光学素子が収納された照明光学ブロック５を通過する。その後、照明光学ブロックからの白色光をＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に分解し、各色に対応する光変調素子に導き、各光変調素子からの光を合成しスクリーン等へ投写する光学部品を収納する光変調投写ブロック６を通りスクリーンへ向かう。
【００１７】
次に、図２の光源ユニット構成図を用いて、投射型画像表示装置の光源ユニットとして本実施例の構成について説明する。
【００１８】
光源ユニット１は固体光源１１、コリメータレンズ１２、複数のミラーからなるアレイ素子であるミラーアレイ１３、平面ミラー１４、凹レンズ１５、レンズアレイ１６、ダイクロイックミラー１７、集光レンズ１８、蛍光体１９、光源ユニット筺体１１１からなる。
【００１９】
固体光源１１は青色レーザーダイオードである。レーザーダイオード１１から射出された光束は、発散光束であり、直後に配置されたコリメータレンズ１２によって平行光束となる。コリメータレンズ１２射出後のレーザー光束はミラーアレイ１３によって反射・集光される。
【００２０】
ミラーアレイ１３によって反射されたレーザー光束は集光しながら平面ミラー１４によって反射され、凹レンズ１５に入射する。凹レンズ１５は平行光束としてレーザー光束を射出する。凹レンズ１５を射出した平行光束は、レンズアレイ１６に入射する。レンズアレイ１６で分割光束にされた後、ダイクロイックミラー１７により反射されて集光レンズ１８に向かう。
【００２１】
ダイクロイックミラー１７の表面にはレーザー光源波長は反射するが、蛍光光波長は透過する特性の膜がコーティングされている。ダイクロミラー１７反射後、集光レンズ１８は、分割光束を集光・重畳して蛍光体１９上に均一にレーザー光源スポットを形成する。
【００２２】
蛍光体１９に入射した青色レーザー光は、赤、緑のスペクトルを主とする蛍光光に変換される。レーザー光から蛍光変換された蛍光光は高反射アルミ面で集光レンズ１８へ向かって反射される。また、一部のレーザー光は蛍光変換されることなく光源波長のまま青光として高反射アルミ面で反射される。反射された赤、緑、青の３原色で構成される白色光束が再び集光レンズ１８によって集光、平行光化され照明光学ブロック５に向かう。
【００２３】
次に、レーザー光について説明する。
【００２４】
レーザー光の出力の大きさは、小さい順にクラス１、クラスＭ１、クラス２、クラスＭ２、クラス３Ｒ、クラス３Ｂ、クラス４の７段階に分別される。
【００２５】
クラス４に分類されるレーザー光は高出力レーザーであり、散乱光であってもユーザーが見たり触れたりすると障害をもたらす恐れがある。また、火災発生の原因となる場合がある。
【００２６】
ここで、光源ユニット１の異常が発生する場合を説明する。
【００２７】
投写型表示装置の設置場所変更のため、運搬中に誤って床に落としてしまい、光源ユニット１に想定外の大きな衝撃が印加される。
【００２８】
過大な衝撃により、例えば前記集光レンズ１８の位置が移動（回転を含む）する。集光レンズ１８の移動により、本来集光される位置とは異なる部分、例えば光源ユニット筺体１１１の一部に集光されることになる。
【００２９】
光源ユニット１に搭載されるレーザーダイオード１１のレーザー出力は、クラス４であり、光源ユニット筺体１１１の集光部分を融溶し穴が開いてしまう恐れがある。
【００３０】
そこで、本実施例は、想定外の大きな衝撃が印加され、光源ユニット１に問題が発生した場合において、光源ユニット１から出射された高エネルギーの光が外に漏れることを抑制するように構成されている。
【００３１】
次に、図１から図３を用いて本発明の特徴について説明する。
【００３２】
図１に示す通り、光源ユニット筺体１１１には３軸方向の衝撃を検知可能な加速度センサ２が取り付けられている。
【００３３】
投写型表示装置が画像を投影していない状態、例えば設置場所移動に伴う投写型表示装置の運搬中において、加速度センサ２は可動状態となっている。また、加速度センサ２は、光源ユニット１に印加される衝撃値を検知し時系列で記憶する機能を有する。
【００３４】
次に、図３を用いて動作制御について説明する。投写型表示装置のスイッチＯＮ動作に伴い、制御部３は加速度センサ２が記憶した衝撃値データを取得する。制御部３が取得した衝撃値の最大値が予め定められた値以下の場合、通常動作に移行する。一方、制御部３が取得した衝撃値の最大値が予め定められた値を超えた場合、制御部３は光源ユニット１へ電源供給を行わず、表示部４に対して異常を示す表示動作制御を行う。さらに異常を示す表示動作を一定時間行った後、投写型表示装置のスイッチＯＦＦ動作を行う。
【００３５】
その結果、光源ユニット１に想定外の衝撃が印加された場合、光源ユニット１に問題が生じ、高いエネルギー密度の光が投写型表示装置外へ漏れることを未然に抑制可能となる。また、光照射による遮蔽部材の溶融を防止することで損傷部位も最小限に抑えることができる為、異常発生時の修理費用を抑えた投写型表示装置を提供できる。
【００３６】
尚、制御部３は、衝撃検知部より取得したデータを記憶することが望ましい。これにより、光源ユニット１の問題発生原因を絞り込むことが可能になる。更に、制御部３は復帰作業が行われたことを記憶することが望ましい。これにより、他の問題発生時の原因を絞り込むことが可能になる。
【実施例２】
【００３７】
図４と図５を用いて本発明の実施例２を説明する。
【００３８】
図４は加速度センサ２１の構造を示す。内部には、溝部２１１が設けられている。溝部２１１には、両端に固定された１対の導電体２１２と、摩擦力により保持され、溝部２１１の長さ（Ｌ１）方向に可動可能な導電体２１３を有している。１対の導電体２１２の長さ（Ｌ２）は溝部２１１の長さ（Ｌ１）よりも短い。これにより、溝部長さ（Ｌ１）方向に一定以上の衝撃が印加されると、導電体２１３は導電体２１２の範囲から外れる構成になっている。よって、加速度センサ２１は通電を遮断することとなる。加速度センサ２１は前述の実施例１同様、光源ユニット筺体１１１に取付けられる。但し、本実施例では、３方向の衝撃に対応するため、３つの加速度センサ２１を各々の取付方向が直角に交わる向きに取付けられることが好ましい。
【００３９】
次に、図５を用いて動作制御について説明する。投写型表示装置のスイッチＯＮ動作に伴い、制御部３は加速度センサ２１に通電したか否かを確認する。制御部３が加速センサ２１の通電を確認した場合、通常動作に移行する。一方、制御部３が加速センサ２１の通電を確認できなかった場合、制御部３は光源ユニット１へ電源供給を行わず、表示部４に対して異常を示す表示動作制御を行う。さらに、異常を示す表示動作を一定時間行った後、投写型表示装置のスイッチＯＦＦ動作を行う。
【００４０】
その結果、実施例１と同様の効果を得ることができる。つまり光源ユニット１に対して想定外の衝撃が印加された場合、光源装置が破損し高いエネルギー密度の光が投写型表示装置外へ漏れることを未然に抑制可能な投写型表示装置を提供できる。
【００４１】
尚、投写型表示装置の通常動作時（画像投影時）において、制御部３は加速度センサが検知する衝撃値を取得する、または通電確認をおこなうことで、同様の効果を得ることが可能となる。
【００４２】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１  光源ユニット、２  実施例１の加速度センサ、３  制御部、４  表示部、
５  照明光学ブロック、６  光変調投写ブロック、７  光学エンジンユニット、
１１  固体光源（レーザーダイオード）、１２  コリメータレンズ、
１３  ミラーアレイ、１４  平面ミラー、１５  凹レンズ、
１６  レンズアレイ、１７  ダイクロイックミラー、１８  集光レンズ、
１９  蛍光体、２１  実施例２の加速度センサ、１１１  光源ユニット筺体、
２１１  溝部、２１２  導電体（固定側）、２１３  導電体（可動側）
【図１】
2020020820.tif 000003
【図２】
2020020820.tif 000004
【図３】
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【図４】
2020020820.tif 000006
【図５】
2020020820.tif 000007
【図６】
2020020820.tif 000008
【図７】
2020020820.tif 000009