(57)【要約】【課題】  コンパクトであるとともに、未使用時はよりコンパクトに収納できる構成とすることにより、携帯性に優れる表示装置を提供する。【解決手段】  映像表示装置が本体とヘッド部及びこれらを接続する接続部とに分かれており、ヘッド部は本体に収納可能であるとともに、使用時にはヘッド部を本体から取り外し、接続部はヘッド部を所望の位置に支持可能である映像表示装置。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体、ヘッド部、該本体に該ヘッド部を接続する接続部とを有し、
前記ヘッド部から出射した光束が被走査面上を光走査することにより走査画像を表示する走査型映像表示装置であって、
前記本体は光源手段ならびに電気制御手段、映像信号入力部とを有し、前記ヘッド部は前記光源手段から発せられた光束を２次元的に偏向する光走査手段を有し、前記接続部は前記光源手段から発せられた光束ならびに前記電気制御手段からの信号を前記ヘッド部へ伝達することと特徴とする走査型映像表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の走査型映像表示装置において、前記ヘッド部の位置を、使用者が所望する位置に固定できるヘッド部保持手段を備えていることを特徴とする走査型映像表示装置。
【請求項３】
請求項２記載の操作型映像表示装置において、前記ヘッド部保持手段が前記ヘッド部を固定支持できるだけの剛性を有していることを特徴とする走査型映像表示装置。
【請求項４】
前記ヘッド部と該本体は、着脱可能である請求項１又は２記載の走査型映像表示装置。
【請求項５】
前記接続部には、光ファイバーを有することを特徴とする請求項１乃至３何れか記載の走査型映像表示装置。
【請求項６】
前記本体には赤、緑、青の３色の光源を有していることを特徴とする請求項１乃至４何れか記載の走査型カラー映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源から発せられた少なくとも１本の光束を偏向手段により水平方向ならびに垂直方向に光走査して２次元映像を表示する走査型映像表示装置に関するものであり、特に、携帯性に優れた走査型映像表示装置の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、赤、緑、青の固体レーザから発せられた光を偏向手段によって水平方向ならびに垂直方向へ偏向し、２次元的に光走査することにより２次元映像を表示する走査型映像表示装置が提案されている。このような、走査型映像表示装置として、特許文献１のような構成のものが提案されている。
【０００３】
特許文献１では、少なくとも１つの光源を有する第１構成グループと偏向器を有する第２構成グループとの２つの構成グループを有し、第１構成グループの光出射部と第２構成グループの光入射部とを光学的に接続する光伝送器を有することを特徴としている。これにより、例えばレーザ共振器などの光源を備えた第１構成グループと偏向器などを備えた第２構成グループとを構造的に分離することが可能であり、光ファイバーなどの光伝送器の使用により２つの構成グループを光学的に接続することができる。これにより、レーザ共振器の冷却に要する空間的な問題を改善するものであった。
【特許文献１】特開平０７−１５１９９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術では、第１構成グループと第２構成グループとの構造的分離を設置スペースの問題解決のために用いたものであり、設置スペースには第２構成グループのみを配置して、第１構成グループは設置スペースとは別の場所に配置して、２つの構成グループを光伝送手段で光学的に接続するものであった。
【０００５】
よって、携帯性および使用環境に関しての提案ではなかった。
【０００６】
本発明の第１の目的は、未使用時における走査型映像表示装置の小型化を図ることにある。また、使用時には、本体からヘッド部を取り出し、接続部によって、ヘッド部を所定の位置に保持して、ヘッド部から出射される光束をスクリーン上に光走査して２次元映像を表示する。接続部中に、光源部からの光束と、ヘッド部を制御するための信号線を配置することで、ヘッド部への接続を簡素化し、よりいっそうヘッド部への配置の自由度を与えている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本出願にかかる第１の発明は、
本体、ヘッド部、該本体に該ヘッド部を接続する接続部とを有し、
前記ヘッド部から出射した光束が被走査面上を光走査することにより走査画像を表示する走査型映像表示装置であって、
前記本体は光源手段ならびに電気制御手段、映像信号入力部とを有し、前記ヘッド部は前記光源手段から発せられた光束を２次元的に偏向する光走査手段を有し、前記接続部は前記光源手段から発せられた光束ならびに前記電気制御手段からの信号を前記ヘッド部へ伝達することと特徴とする。
【０００８】
本構成により、ヘッド部を本体から離して設置できるようになる。また、本体とヘッド部が、接続部により、前記光源部分からの光束および電気制御手段からの信号が、本体部よりヘッド部に伝達されるので、ヘッド部には、外部より別な信号等を入力する必要がない。
【０００９】
本出願にかかる第２の発明は、
走査型映像表示装置において、前記ヘッド部の位置を、使用者が所望する位置に固定できるヘッド部保持手段を備えていることを特徴とするものであり、本構成により、本走査型映像表示装置の使用者が、ヘッド部を使用環境に合わせて設置することができるようになる。
【００１０】
本出願にかかる第３の発明は、
走査型映像表示装置において、前記ヘッド部の位置を、使用者が所望する位置に固定できるヘッド部保持手段を備えていることを特徴とするものであり、本構成により、本走査型映像表示装置の使用者が、ヘッド部を使用環境に合わせて設置することができるようになる。
【００１１】
本出願にかかる第４の発明は、
前記ヘッド部と該本体は、着脱可能であり本体からヘッド部を取り外して使用することを特徴するものであり、本構成により、ヘッド部と本体を一体的にすることができ、携帯性が高まる。
【００１２】
本出願にかかる第５の発明は、
前記接続部は、光ファイバーを有することを特徴とする請求項１乃至３何れか記載の走査型映像表示装置である。
【００１３】
この構成により、光源部からの光束を、損失少なくヘッド部に伝達すことが可能である。
【００１４】
本出願にかかる第６の発明は、
前記本体には赤、緑、青の３色の光源を有していることを特徴とする請求項１乃至４何れか記載の走査型カラー映像表示装置であり、本構成にカラーの画像を表示することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、優れた携帯性を有する、使用者が所望する位置に映像を表示できる表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明にかかる実施例を以下に説明する。はじめに本発明における表示装置の基本構成を説明する。
【００１７】
図１は、投射型画像表示装置の基本構成を示している。
【００１８】
光源００１より放射した光束は、結合光学系００２を介して、光ファイバ００５に入射する。光ファイバの射出口１０１では、光源００１から発光した光束が射出し、コリメート光学系１０２，集光光学系１０３を介して、走査手段１０４に入射する。走査手段１０４中には、水平走査手段１０４Ｈと垂直走査手段１０４Ｖが配置されており、入射した光束を２次元に走査できるように構成されている。走査された光束は、スクリーンや壁などの被走査面１０５に向かう。コリメート光学系１０２、集光光学系１０３により被走査面１０５上に、光源からの光束が集光され、光源像を形成するように構成されている。したがって、走査手段１０４により、被走査面１０５上に形成される光源像（あるいは、光ファイバの射出口１０１の像）が走査される。
【００１９】
走査手段１０４中の水平走査手段１０４Ｈは、半導体プロセスにより形成されたマイクロメカニカルミラーであり、ミラー面を機械的な共振動作により揺動するように構成されたものである。
【００２０】
垂直走査手段１０４Ｖは、回転軸を有するステッピングモータなどのモータであり、水平走査手段１０４Ｈ，垂直走査手段１０４Ｖは、それぞれ水平走査手段駆動部１１１、同駆動回路１１３、垂直走査手段駆部１１２、同駆動回路１１４と接続されている。また、光源００１は、光源駆動回路１１０に接続されており、光源駆動回路１１０、水平走査手段駆動回路１１３，垂直走査手段駆動回路１１４は、制御回路１１５に接続されており、同期を取りながら発光時間、走査動作が制御される。制御回路１１５には、不図示の信号入力手段から、映像信号が入力され、その入力信号にもとづいて、制御回路１１５は制御を行う。
【００２１】
図１中、矢印１１７は、水平走査手段１０４Ｈの揺動方向を示している。また、光線１２１、１２２，１２３は、揺動に伴う走査光線の例を示している。水平走査手段１０４Ｈにより走査される光束は、図中の走査線１０６，１０７のような走査線を被走査面上に形成する。
【００２２】
矢印１１８は、垂直走査手段１０４Ｖの走査方向を示しており、矢印１１８方向に回転することにより、被走査面１０５上を、矢印１０９方向に走査する。したがって、被走査面１０５上には、走査線１０５，１０６のような往復した走査線が上から下に向かって形成される。垂直走査手段１０４Ｖ方向に走査し、被走査面１０５上の下にくると垂直走査手段１０４Ｖは、被走査面１０５の上端まで戻りその後繰り返し走査を行う。
【００２３】
たとえば、水平方向８００画素、垂直方向６００画素のＳＶＧＡの画像であれば、垂直方向を６０Ｈｚで駆動すると、水平走査線が往路、復路それぞれ３００本となるので、１８ｋＨｚの共振周波数が必要になる。なお図１では、わかりやすくするため、走査線を間引いた形で概要を示している。
【００２４】
図２は、被走査面と画像表示領域の関係を示したものである。以降図で、同じ付番のものは、同様の機能を有するものとして記述してあり、説明は省略する。図２で、被走査面１０５上の走査線は、往復走査を行った場合、走査線１０６，１０７のようになる。水平走査手段１０４Ｈは、機械的な共振動作を行い、垂直走査手段１０４Ｖは、三角波にて駆動されているので、図２のような走査線となる。領域１１９は、実際に画像を表示するエリアである。水平走査手段１０４Ｈは、共振動作をすることから、振幅の最大のところに近づくと速度が遅くなり、画像を表示するのに適さないので領域１１９内に画像を表示している。
【００２５】
図１、図２では、光源００１として１つのように示したが、実際には、図３に示したように複数の光源を配置して色合成してもよい。図３で、光源００１ｒ，００１ｇ，００１ｂはそれぞれ、赤、緑、青の波長帯域の光を放射する光源であり、それぞれ、コリメート光学系００２ｒ，００２ｇ，００２ｂによりコリメートされた後、色合成光学系０２０により１つのビームにあわせられ、結合光学系００２ｃを介して、光ファイバ００５に入射する構成にしてもよい。３つの光源から放射する光の間隔、強度を変えることで、カラーの画像を表示することができる。光源としては、半導体レーザ、発光ダイオードのような半導体光源のほか、半導体レーザを非線形光学結晶等にて波長変換された光源などが使用できる。
【００２６】
図４は、光源の構成の別様様態を示している。図３の場合は、光源部において、各光源００１ｒ，ｇ，ｂからでた光束を色合成したが、図４においては、各光源００１ｒ、００１ｇ、００１ｂを結合光学系００２ｒ，ｇ，ｂで光ファイバ００５ｒ，ｇ，ｂに入射させ、光ファイバの射出口１０１ｒ，ｇ，ｂから射出したあとに色合成する構成である。この場合でも、それぞれの光源を変調することで、カラーの画像を表示することが可能である。図４の場合でも、光源としては半導体レーザ、発光ダイオードのような半導体光源のほか、半導体レーザを非線形光学結晶等にて波長変換された光源などが使用できる。光源の構成に関しては、図３、図４のような構成により、カラーの画像を表示することが可能となるが、以降の図では、簡単のため光源としての構成を図１，２のような形で示す。
【００２７】
図５（Ａ）は、図１、図２の構成を、模式的示したもので示したものである。
【００２８】
光ファイバ射出口１０１と、図１中で示した、水平走査手段１０４Ｈの水平走査手段駆動部１１１、同駆動回路１１３および、垂直走査手段１０４Ｖの垂直走査手段駆部１１２、同駆動回路１１４は、ヘッド部中に構成されている。
【００２９】
ヘッド部とは少なくとも、光ファイバ射出口と走査手段およびその駆動回路を有するものとして定義する。
【００３０】
また本体部には、光源００１と結合光学系００２および光ファイバ入力部００３および、光源駆動回路１１０、制御回路１１５、不図示の映像信号入力部が配置されている。
【００３１】
本体としては、光源および光ファイバの入射口と光源駆動回路および映像信号入力部を有するものとして定義する。制御回路１１５は、ヘッド部あるいは本体部のいずれかに、その一部あるいは、全体を構成することができるが、ヘッド部を小さくするため本体部に配置したほうが望ましい。
【００３２】
００５は、光ファイバである光束の伝送路、００７は、制御回路１１５とヘッド部の電気的接続を行う制御線であり、本発明における接続部とは、光ファイバ００５と電気線００７をあわせたのものとして定義される。
【００３３】
図５（Ａ）においては、走査手段１０４とスクリーン１２４の光路の間に光学系を配置していないが、図５（Ｂ）のように配置してもよい。
【実施例１】
【００３４】
本発明にかかる第１の発明を以下に説明する。
【００３５】
図６は、本発明にかかる携帯可能な、走査型映像表示装置２０１である。本体部２０２とヘッド部２０３は、機械的な機構において接続できる構成となっており、接続部２０４にて接続されている。接続部２０４は、光ファイバと電気線により本体とヘッド部を接続する可動支柱である。
【００３６】
図７は、本実施例の走査型映像表示装置２０１を使用した場合の例である。
【００３７】
ヘッド部２０３は、フレキシブルに可動する支柱である接続部２０４により、本体部２０２からはずされて、本体部２０２よりも高い位置に空間的に保持されて画像を被走査面１０５上に走査線１０６，１０７のように走査し表示している。また、本体部２０２には、携帯電話、パーソナルコンピュータなどの情報機器２０５からの映像信号が接続線２０６により映像信号入力部に入力されている。
【００３８】
本実施例においては、情報機器２０５に備え付けられている操作画面よりも、走査型映像表示装置２０１を用いることで、画像を投影して大きな画面の画像を使用者に提供することが可能となり、少ない人数でのプレゼンテーションなどに利用することが可能となる。さらに本実施例のように本体部２０２をヘッド部２０３に対して、土台として利用できるため設置するために他の機材を必要としない。
【００３９】
また、図６に示したように、接続部２０４は、持ち運び時には、本体部２０２およびヘッド部２０３に巻きつけられる構成としたが、収納されるように構成してもよい。
【００４０】
本実施例に示したように接続部２０４によりヘッド部２０３を保持できるように構成することで、画像を表示する際に別の部材を使用することなく、簡便に使用することが可能となる。
【００４１】
当然のことながら、接続部２０４は、本体部２０２に巻きつけたり収納したりできる様なフレキシブル性を有しているとともに、固定し支持することができる剛性も有している。
【００４２】
本実施例の別様態を図８に説明する。図６，７では、接続部２０４に可動支柱の例にしたが、図８，９では，回転する関節を有する支柱を使用した例である。図８は、本実施例１の別様態の走査型映像表示装置を収納した状態、図９は使用している状態である。本体部２０２と接続部２０４の間に第１の関節部２０７、接続部２０４中に第２の関節部２０８、接続部２０４とヘッド部２０３の間に第３の関節部２０９があり、使用者に対して自由な画像の表示方向を提供している。
【実施例２】
【００４３】
本発明にかかる第２の実施例に関して以下に説明する。
【００４４】
図１０は、本発明にかかる携帯できる走査型映像表示装置の概要を示したものである。走査型映像表示装置３０１は、本体部３０２と本体から着脱可能なヘッド部３０３を有し、ヘッド部３０３および本体部３０２が、接続部３０４により接続されている。接続部３０４は、光ファイバと電気的な接続線をひとつにまとめたケーブルである。実施例１の図１，２に示した可動支柱の例と異なり、本実施例の接続部３０４は、ヘッド部３０３を接続部３０４自身で保持することができない点が異なる。
【００４５】
図１１は、使用者３０８が本実施例における走査型映像表示装置３０１を使用している状態を説明する図である。使用者３０８は、携帯電話やパーソナルコンピュータ等の情報機器３０５からの映像信号を接続線３０７により走査型映像表示装置３０１の本体部３０２に入力し、接続部３０４により接続されたヘッド部３０３から、手元に置かれたスクリーンなどの被走査面１０５上に画像を表示させ、画像を観察している。
【００４６】
ヘッド部３０３には、クリップなどヘッド部を挟持するための保持手段が備えられており、ヘッド部を使用者３０８が所望する位置に保持できるように構成されている。
【００４７】
本体部３０２、情報機器３０５をヘッド部３０３から離して配置できるため、使用者３０８が本体部３０２等の大きさに制約をされずに画像を投影することができる。また、接続部３０４が、光ファイバと電気的な信号線を一体化しているので、使用しやすい。
【００４８】
本実施例においては、使用者の手元に画像を表示するとして記述したが、これに限定するものでない。
【００４９】
また、本実施例においては、情報機器と走査型映像表示装置の本体部を接続線により接続したが、無線電波などを使用してもよい。
【００５０】
また、本実施例においては、映像信号の供給手段として、携帯電話やパーソナルコンピュータなどの情報機器を上げたが、ビデオカセットレコーダやＤＶＤなどからの映像信号であってもよい。さらに、本体中に、テレビジョン信号等の受像機能を持たせたり、記録メディアからの再生機能を持たせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】走査型映像表示装置の構成概略図
【図２】走査型映像表示装置の構成概略図
【図３】光源の構成図
【図４】光源の別構成図
【図５】走査型映像表示装置の構成説明図
【図６】実施例１における収納時の走査型映像表示装置を示す図
【図７】実施例１における表示時の走査型映像表示装置を示す図
【図８】実施例１における収納時の走査型映像表示装置の別様態を示す図
【図９】実施例１における表示時の走査型映像表示装置を示す図
【図１０】実施例２における収納時の走査型映像表示装置を示す図
【図１１】実施例２における表示時の走査型映像表示装置を示す図
【符号の説明】
【００５２】
００１  光源
００２  結合光学系
００３  光ファイバ入射口
００５  光ファイバ
１０１  光ファイバ射出口
１０２  コリメート光学系
１０３  集光光学系
１０４  光走査手段
１０４Ｈ  水平走査手段
１０４Ｖ  垂直走査手段
１０５  被走査面
１０６  往路走査線
１０７  復路走査線
１０８  走査帰線
１０９  垂直走査方向
１１０  光源部制御回路（光源駆動回路）
１１１  水平走査手段駆動手段
１１２  垂直走査手段駆動手段
１１３  水平走査手段駆動回路
１１４  垂直走査手段駆動回路
１１５  機器制御回路（制御回路）
１１６  光路
１１７  水平走査手段の揺動向き
１１８  垂直走査手段の揺動向き
１１９  被走査面有効部（領域）
１２０  色合成手段
１２１  走査光束例
１２２  走査光束例
１２３  走査光束例
１２４  スクリーン
２０１  走査型映像表示装置
２０２  本体部
２０３  ヘッド部
２０４  接続部（フレキシブル支柱）
２０５  情報機器（映像入力装置）
２０６  接続線
２０７  第１関節部
２０８  第２関節部
２０９  第３関節部
３０１  走査型映像表示装置
３０２  本体部
３０３  ヘッド部
３０４  接続部
３０５  情報機器（映像入力装置）
３０７  接続線
【図１】
2005123720.tif 000003
【図２】
2005123720.tif 000004
【図３】
2005123720.tif 000005
【図４】
2005123720.tif 000006
【図５】
2005123720.tif 000007
【図６】
2005123720.tif 000008
【図７】
2005123720.tif 000009
【図８】
2005123720.tif 000010
【図９】
2005123720.tif 000011
【図１０】
2005123720.tif 000012
【図１１】
2005123720.tif 000013