(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光によりスクリーン上に画面を投写する光学エンジン部を構成する投写光学系を少なくとも備え、投写角度を上下方向に変化させる向きにヒンジ部を介して回動可能に本体側の部材に支持された投写ユニットと、
前記光学エンジン部を制御する制御部と、
前記投写ユニットに配置され、投写光の光軸に沿う第１の方向と、前記ヒンジ部の回動軸に沿う第２の方向と、第１の方向および第２の方向の双方に対して直交する第３の方向の加速度を検出する加速度センサと、を備え、
前記制御部は、前記加速度センサにより検出された第１の方向および第３の方向の加速度に基づいて投写角度を求めて、その投写角度に応じて画面の台形歪みを補正するとともに、前記加速度センサにより検出された第２の方向の加速度に基づいて前記装置本体に加わる衝撃の有無を判定し、衝撃ありと判定されたとき、前記光学エンジン部によるレーザ光の出力を停止することを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像表示装置を内蔵する携帯型情報処理装置であって、
前記光学エンジン部を構成する投写光学系を少なくとも備えた投写ユニットが、装置本体の筐体に対して出し入れ可能に設けられたことを特徴とする携帯型情報処理装置。
【請求項３】
装置本体の筐体内に形成された収容スペースに、前記画像表示装置を光ディスク装置と取り替え可能に収容されるようにし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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光によりスクリーン上に画面を投写する画像表示装置および携帯型情報処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３１６３９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
さて、光源に半導体レーザを用いた画像表示装置では、レーザ光が長時間人の目に入ると障害を与えることから、取り扱いに配慮するようにユーザに注意を促す必要があるが、前記のように画像表示装置を携帯型の電子機器に内蔵する構成では、装置の重量が小さいため、ユーザの身体が当たるなどして軽い衝撃が加わっただけで装置が簡単に動くことがあり、このときレーザ光の投射方向が大きく変化することで、レーザ光が短時間ではあるが人の目に入ることも考えられ、このような事態も避けることが望ましい。
【０００６】
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、衝撃が加わることで装置が動いた際にレーザ光が無用な方向に投射されることを防止することができるように構成された画像表示装置および携帯型情報処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の画像表示装置は、レーザ光によりスクリーン上に画面を投写する光学エンジン部を構成する投写光学系を少なくとも備え、投写角度を上下方向に変化させる向きにヒンジ部を介して回動可能に本体側の部材に支持された投写ユニットと、前記光学エンジン部を制御する制御部と、前記投写ユニットに配置され、投写光の光軸に沿う第１の方向と、前記ヒンジ部の回動軸に沿う第２の方向と、第１の方向および第２の方向の双方に対して直交する第３の方向の加速度を検出する加速度センサと、を備え、前記制御部は、前記加速度センサにより検出された第１の方向および第３の方向の加速度に基づいて投写角度を求めて、その投写角度に応じて画面の台形歪みを補正するとともに、前記加速度センサにより検出された第２の方向の加速度に基づいて前記装置本体に加わる衝撃の有無を判定し、衝撃ありと判定されたとき、前記光学エンジン部によるレーザ光の出力を停止する構成とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、加速度センサを投写角度検出の用途と衝撃検知の用途に兼用するため、加速度センサが１つで済み、製造コストを削減することができ、しかも、装置への衝撃が検知されると、光学エンジン部によるレーザ光の出力が停止されるため、レーザ光が無用な方向に投射されることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】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
【図２】光学エンジンユニット１３に内蔵される光学エンジン部２１の概略構成図
【図３】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
【図４】画像表示装置１を示す斜視図
【図５】画像表示装置１の概略構成を示すブロック図
【図６】画像表示装置１および携帯型情報処理装置２を示す図
【図７】スクリーンに対して画面を斜め上向きに投写する状況を示す側面図
【図８】画像表示装置１の出力画面およびスクリーン上の画面を示す図
【図９】投写角度θと補正係数の関係を示す図
【図１０】画像表示装置１の点灯中に衝撃が加えられるのに応じて画像表示装置１が消灯される状況を示す上面図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
前記課題を解決するためになされた第１の発明は、レーザ光によりスクリーン上に画面を投写する光学エンジン部を構成する投写光学系を少なくとも備え、投写角度を上下方向に変化させる向きにヒンジ部を介して回動可能に本体側の部材に支持された投写ユニットと、前記光学エンジン部を制御する制御部と、前記投写ユニットに配置され、投写光の光軸に沿う第１の方向と、前記ヒンジ部の回動軸に沿う第２の方向と、第１の方向および第２の方向の双方に対して直交する第３の方向の加速度を検出する加速度センサと、を備え、前記制御部は、前記加速度センサにより検出された第１の方向および第３の方向の加速度に基づいて投写角度を求めて、その投写角度に応じて画面の台形歪みを補正するとともに、前記加速度センサにより検出された第２の方向の加速度に基づいて前記装置本体に加わる衝撃の有無を判定し、衝撃ありと判定されたとき、前記光学エンジン部によるレーザ光の出力を停止する構成とする。
【００１１】
これによると、加速度センサを投写角度検出の用途と衝撃検知の用途に兼用するため、加速度センサが１つで済み、製造コストを削減することができ、しかも、装置への衝撃が検知されると、光学エンジン部によるレーザ光の出力が停止されるため、レーザ光が無用な方向に投射されることを防止することができる。
【００１４】
この場合、加速度センサにより第１の方向および第３の方向の重力加速度成分が検出され、これにより投写角度を求めることができる。また、画像表示装置は通常、水平な机上などに載置して使用され、装置に衝撃が加わると、載置面に沿って装置が移動する。一方、投写角度を上下方向に変化させることから、ヒンジ部の回動軸は水平方向となり、第２の方向は、水平方向の載置面に沿う方向となる。このため、第２の方向の加速度のみで衝撃を検知する構成としても、実用上十分な検出精度を確保することができる。
【００１５】
また、第２の発明は、前記第１の発明の画像表示装置を内蔵する携帯型情報処理装置であって、前記光学エンジン部を構成する投写光学系を少なくとも備えた投写ユニットが、装置本体の筐体に対して出し入れ可能に設けられた構成とする。
【００１６】
これによると、携帯型情報処理装置は比較的軽量で動き易く、特に投写ユニットが装置本体から突出した状態となることから、ユーザの身体などの物が当たり易くなるため、レーザ光の無用な方向への投射防止が有効に機能する。
【００１７】
また、第３の発明は、前記第２の発明において、装置本体の筐体内に形成された収容スペースに、前記画像表示装置を光ディスク装置と取り替え可能に収容されるようにした構成とする。
【００１８】
これによると、携帯型情報処理装置の利便性を高めることができる。ここで、光ディスク装置とは、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である。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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、スクリーン１５に画面１６を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（投写ユニット）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（支持ユニット）１４とで構成されている。
【００２３】
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２１の概略構成図である。この光学エンジン部２１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に投射する投射光学系２８と、を備えている。
【００２４】
この光学エンジン部２１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。
【００２５】
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。
【００２６】
投射光学系２８からスクリーン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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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）ＶＯ４（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ＹＶＯ４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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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、光学エンジンユニット１３が制御ユニット１４（本体側の部材）に回動可能に支持されている。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２１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。
【００４６】
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をスクリーンに正対させることができる。
【００４７】
また、図４に示したヒンジ部７３は直交２軸構造を有し、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。
【００４８】
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、電源用の操作ボタン７６と、輝度切り替え用の操作ボタン７７と、台形歪み補正用の２つの操作ボタン７８，７９と、が設けられている。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。
【００４９】
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。
【００５０】
光学エンジン部２１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２１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２１の他に、光学エンジン部２１を冷却する冷却ファン８８が設けられている。
【００５１】
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。
【００５２】
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２１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。
【００５３】
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。
【００５４】
また、光学エンジンユニット１３内の光学エンジン部２１には、加速度センサ９５が設けられている。この加速度センサ９５は、投写角度、すなわち図４に示したように、光学エンジンユニット１３の出射窓７４から出射される投写光の光軸の水平方向に対する傾斜角度を求める用途と、画像表示装置１に加わる衝撃を検知する用途とに用いられる。この加速度センサ９５については後に詳しく説明する。
【００５５】
また、図５に示したように、制御部８１は、スクリーンに対して斜め方向に画面を投写した際に生じる台形歪みを補正する画面補正部９６を備えている。この画面補正部９６では、画素の間引きあるいは補間により、矩形の出力画面を、スクリーン上の投写画面に生じる台形歪みと逆向きの台形状に変換するスケーラ処理（画素変換処理）が行われる。この台形歪み補正は、加速度センサ９５の出力信号から求められる傾斜角度に基づいて行われ、これについては後に詳しく説明する。
【００５６】
また、主制御部８５は、画像表示装置１に加わる衝撃を検知する衝撃検知部９７を備えている。主制御部８５には加速度センサ９５の出力信号が入力されており、衝撃検知部９７では、加速度センサ９５の出力信号に基づいて衝撃の有無を判定し、ここで衝撃があるものと判定されると、主制御部８５は、電源部８４に停止信号を出力して、レーザ光源制御部８２および光変調素子制御部８３への給電を停止するなどして、光学エンジン部２１による投写光の出力を停止する。
【００５７】
図６は、画像表示装置１および携帯型情報処理装置２を示す図であり、図６（Ａ）に携帯型情報処理装置２の正面から見た状態を、図６（Ｂ）に携帯型情報処理装置２の側面から見た状態を、それぞれ示す。
【００５８】
光学エンジンユニット１３は、前記のように、投写角度、すなわち光学エンジンユニット１３の出射窓７４から出射される投写光の光軸の水平方向に対する傾斜角度を上下方向に変化させる向きに回動可能に、ヒンジ部７３を介して制御ユニット１４に支持されており、光学エンジン部２１を回動させることで投写角度を調整することができる。
【００５９】
光学エンジンユニット１３に設けられた加速度センサ９５は、互いに直交する３方向の加速度を検出可能な３軸式のものであり、光学エンジンユニット１３の出射窓７４から出射される投写光の光軸に沿う第１の方向と、ヒンジ部７３の回動軸に沿う第２の方向と、第１の方向および第２の方向の双方に対して直交する第３の方向の加速度を検出するように配置されている。
【００６０】
図５に示した制御部８１の主制御部８５では、加速度センサ９５により検出された第１の方向および第３の方向の加速度に基づいて投写角度θが算出され、その投写角度θに応じて画面補正部９６にて画面の台形歪みを補正する処理が行われる。ここで、加速度センサ９５が静止した状態では、加速度センサ９５により第１の方向および第３の方向の重力加速度成分が検出され、これにより投写角度θを求めることができる。
【００６１】
また、衝撃検知部９７では、加速度センサ９５により検出された第２の方向の加速度に基づいて衝撃の有無を判定する処理が行われる。
【００６２】
なお、図６（Ｂ）に示したように、画像表示装置１は、キーボードが配設される本体部３の上面に沿って傾いた状態で携帯型情報処理装置２に取り付けられ、光学エンジンユニット１３は矢印Ｃで示すように回動可能となっており、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。
【００６３】
図７は、スクリーン１５に対して画面を斜め上向きに投写する状況を示す側面図である。図８は、画像表示装置１の出力画面およびスクリーン１５上の画面を示す図である。
【００６４】
図７に示すように、スクリーン１５に対して画面を斜め上向きに投写する場合、スクリーン１５までの距離が画面の上辺側で大きくなる。このため、図８（Ａ）に示す矩形の出力画面をそのままスクリーン１５に投写すると、図８（Ｂ）に示すように、スクリーン１５上の画面は、上辺が下辺より大きくなった台形状に表示される。そこで、画面補正部９６にて画面の台形歪みを補正する処理が行われる。
【００６５】
図９は、投写角度θと補正係数の関係を示す図である。図５に示した画面補正部９６では、投写角度θに応じて定まる補正係数に応じて画面の上辺側を圧縮する台形歪み補正が行われる。
【００６６】
ここで、補正係数は、台形状に表示される投写画面の上辺と下辺との比を表し、投写角度θが０、すなわち画面を真横に投写する場合には、補正係数が１となり、台形歪み補正は行われない。また、補正係数は、投写角度θが大きくなるのに応じて大きくなり、この補正係数の値に応じて台形歪み補正の補正量も大きくなるため、投写角度θが大きくなるのに応じて顕著になる画面の歪みを適切に補正することができる。
【００６７】
この台形歪み補正により、図８（Ｃ）に示すように、補正済みの出力画面は、上辺が下辺より小さくなった台形状をなし、これをスクリーン１５に投写すると、図８（Ｄ）に示すように、上辺と下辺とが同一長さの歪みのない矩形の画面が表示される。
【００６８】
なお、ここでは、台形歪み補正において画面の上辺側を圧縮するものとしたが、この台形歪み補正の方法はこれに限定されるものではなく、最終的にスクリーン上に歪みのない投写画面が表示されるように補正すればよく、公知の各種の手法を用いることができる。
【００６９】
また、図４に示した台形歪み補正用の操作ボタン７８，７９は、台形歪み補正を手動で調整するものであり、例えば投写角度に基づいて自動で行われる台形歪み補正で得られた投写画面に歪みが残っている場合に、台形歪み補正の微調整を行うことができる。
【００７０】
図１０は、画像表示装置１の点灯中に衝撃が加えられるのに応じて画像表示装置１が消灯される状況を示す上面図である。
【００７１】
図６に示したように、画像表示装置１は通常、テーブルの天板などの水平な載置面１０１に載置して使用され、ヒンジ部７３の回動軸を水平に配置することで投写角度を上下方向に変化させることができ、加速度センサ９５により加速度が検出される３方向のうち、衝撃検知の用途に利用される第２の方向は、水平方向の載置面１０１に沿う方向となる。
【００７２】
一方、図１０（Ａ）に示すように、ユーザの身体が当たるなどして画像表示装置１あるいは携帯型情報処理装置２に衝撃力が加わると、図１０（Ｂ）に示すように、携帯型情報処理装置２は載置面１０１に沿って移動する。このとき、光学エンジンユニット１３に設けられた加速度センサ９５に第２の方向の加速度が発生するため、衝撃検知部９７が衝撃を検知して、消灯、すなわちレーザ光の出力が停止される。これによりレーザ光が無用な方向に投射されることを防止して、人の目にレーザ光が入ることを確実に回避することができる。
【００７３】
ここでは、加速度センサ９５で検出される第２の方向の加速度のみが衝撃検知の用途に用いられる。このため、第２の方向に対して直交する方向に衝撃力が作用する場合には、衝撃を検知することができない。例えば、光学エンジンユニット１３に衝撃が上下方向に加わると、光学エンジンユニット１３が回動して投写方向が上下に大きく変化するが、この場合には衝撃を検知することができない。しかしながら、スクリーンの側方に人がいる可能性はあるものの、スクリーンの下方や上方に人がいる可能性は低く、投写方向が上下に大きく変化しても、レーザ光が人の目に入る可能性はほとんどない。このため、上下方向の衝撃を検知することができなくても実用上問題はない。
【００７４】
ところで、画像表示装置１は、光学エンジンユニット１３を回動させることで上下方向の投写角度を調整することができるが、投写方向を左右に調整することができない。このため、スクリーン上の画面を見ながら、携帯型情報処理装置２を動かして投写方向を調整する必要があるが、このとき、加速度センサ９５に第２の方向の加速度が発生するため、衝撃が加えられたものと誤った判定がなされるおそれがある。
【００７５】
そこで、位置調整のための移動操作と衝撃とを判別して、衝撃が加えられた場合にのみ消灯する構成とすることが望ましい。これには、加速度の大きさが移動操作と衝撃とで異なることに着目して、加速度センサ９５の出力値の絶対値が所定の閾値を超えたときに衝撃ありと判定する構成とするとよい。
【００７６】
また、ノイズなどに起因する誤検知を抑制するために、加速度センサ９５の出力値の絶対値を所定の判定期間内で積算して、その積算値が所定の閾値を超えたときに衝撃ありと判定する構成としてもよい。また、移動操作と衝撃とでは加速度の時間的な変化状況が異なることに着目して、加速度センサ９５の出力値の時間的変化のパターンが所定のパターンと一致したときに衝撃ありと判定する構成としてもよい。なお、これらの判定基準は各々を単独で用いる他、適宜に組み合わせて衝撃検知を行うようにしてもよい。
【００７７】
また、投写角度を調整するために光学エンジンユニット１３を回動させた際にも加速度センサ９５で加速度が検出されるが、この方向の加速度は、衝撃検知の用途に用いられないため、光学エンジンユニット１３の回動による投写角度の調整操作を衝撃と誤検知することはない。
【００７８】
なお、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。携帯型の電子機器は比較的軽量で動き易く、特に画像表示装置１の光学エンジンユニット１３が電子機器から突出した状態となることから、ユーザの身体などの物が当たり易いため、本発明が特に有効である。
【００７９】
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、本発明による画像表示装置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。
【００８０】
また、前記の例では、投写角度を上下方向に変化させるために回動可能に設けられる投写ユニットを、光学エンジン部全体が収容される光学エンジンユニットとしたが、本発明における投写ユニットは、光学エンジン部の一部である投写光学系を少なくとも備えた構成であればよく、例えば投写光学系を構成するミラーで投写角度を変化させる構成も可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明にかかる画像表示装置は、衝撃が加わることで装置が動いた際にレーザ光が無用な方向に投射されることを防止することができる効果を有し、レーザ光によりスクリーン上に画面を投写する画像表示装置などとして有用である。
【符号の説明】
【００８２】
１  画像表示装置
２  携帯型情報処理装置（電子機器）
１２  可動体
１３  光学エンジンユニット（投写ユニット）
１４  制御ユニット
２１  光学エンジン部
７３  ヒンジ部
７４  出射窓
８１  制御部
９５  加速度センサ
９６  画面補正部
９７  衝撃検知部
【要約】
【課題】衝撃が加わることで装置が動いた際にレーザ光が無用な方向に投射されることを防止することができるようにする。
【解決手段】加速度センサ９５の出力に基づいて装置に加わる衝撃を検知すると、光学エンジン部によるレーザ光の出力を停止する。特に、加速度センサは、互いに直交する３方向の加速度を検出可能な３軸加速度センサであり、投写角度を上下方向に変化させる向きに光学エンジンユニット１３を回動させるヒンジ部７３の回動軸に沿う第２の方向の加速度に基づいて衝撃の有無を判定し、残る２つの方向の加速度に基づいて投写角度を求めて、その投写角度に応じて画面の台形歪みを補正する。
【選択図】図１０【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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