(57)【要約】スクリーン部に映像を投射するディスプレイ装置用光源装置であって、光を出力する光源ユニットと、前記光に映像信号を付与して映像を出力する映像出力ユニットと、前記映像信号を制御して、前記映像出力ユニットから出力する映像を、正常映像と、前記正常映像が左右に反転された反転映像とを切り替える制御回路とを備え、前記スクリーン部に視聴側と同じ側の前面から映像を投射する前面投射型と、前記スクリーンに視聴側と反対側の背面から映像を投射する背面投射型とを切り替える。【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリーンに映像を投射するディスプレイ装置用光源装置であって、
光を出力する光源ユニットと、
前記光に映像信号を付与して映像を出力する映像出力ユニットと、
前記映像信号を制御して、前記映像出力ユニットから出力する映像を、正常映像と、前記正常映像が左右に反転された反転映像とを切り替える制御回路と
を備え、
前記スクリーンに視聴側と同じ側の前面から映像を投射する前面投射型と、前記スクリーンに視聴側と反対側の背面から映像を投射する背面投射型とを切り替える、ディスプレイ装置用光源装置。
【請求項２】
前記映像出力部から出力された前記正常映像又は前記反転映像をスクリーン上に投射する投射部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置用光源装置。
【請求項３】
前記制御回路は、前面投射型としての駆動と、背面投射型としての駆動とを切り換える切換スイッチをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置用光源装置。
【請求項４】
前記制御回路は、前記切換スイッチの状態に応じて、前記映像出力ユニットから正常映像又は反転映像を出力させることを特徴とする請求項３に記載のディスプレイ装置用光源装置。
【請求項５】
前記制御回路は、前記映像出力ユニットで付与する映像信号を制御して、前記スクリーンに投射される映像の台形補正又は垂直水平方向の画像調整を行うことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置用光源装置。
【請求項６】
前記制御回路は、前面投射型として利用される場合と、背面投射型として利用される場合とで、投射する光出力を切り換えることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置用光源装置。
【請求項７】
前記制御回路は、周囲の明るさに応じて投射する光出力の切り換えを行うことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置用光源装置。
【請求項８】
前記光源ユニットは、半導体レーザーを含むことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置用光源装置。
【請求項９】
前記半導体レーザーに高周波重畳が加えられていることを特徴とする請求項８に記載のディスプレイ装置用光源装置。
【請求項１０】
前記半導体レーザーは、自励発振型半導体レーザーであることを特徴とする請求項８に記載のディスプレイ装置用光源装置。
【請求項１１】
音声を出力する音声出力部をさらに備えること特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置用光源装置。
【請求項１２】
通信部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置用光源装置。
【請求項１３】
前記制御回路は、単一色パターン信号を出力することを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置用光源装置。
【請求項１４】
前記制御回路は、災害時に危機的状況を通知する画像パターン信号を出力することを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置用光源装置。
【請求項１５】
駆動用の電池をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置用光源装置。
【請求項１６】
前記制御回路は、前面投射型として利用される場合に、前記電池の残量に応じて光出力を切り換えることを特徴とする請求項１５に記載のディスプレイ装置用光源装置。
【請求項１７】
請求項１に記載の光源装置と、
前記光源装置から投射された映像を表示するスクリーンと
を備える、ディスプレイ装置。
【請求項１８】
前記光源装置と前記スクリーンとの相対位置の位置決めを行う位置決めユニットをさらに備えることを特徴とする請求項１７に記載のディスプレイ装置。
【請求項１９】
前記スクリーンは、前記光源装置からの映像を反射する反射部を備えることを特徴とする請求項１７に記載のディスプレイ装置。
【請求項２０】
前記反射部は、前記スクリーンの最外周に設けられていることを特徴とする請求項１９に記載のディスプレイ装置。
【請求項２１】
前記光源装置の前記映像出力ユニットは、前記映像出力ユニットから映像の最外周に画像調整用信号を付加した画像調整用パターンを出力することを特徴とする請求項２０に記載のディスプレイ装置。
【請求項２２】
前記光源装置は、前記スクリーンの前記反射部から反射された光を受光する受光部をさらに備え、
前記制御回路は、前記受光部で受光した前記反射光に応じて、前記映像出力ユニットから出力する前記画像調整用パターンの画像調整を行うことを特徴とする請求項２１に記載のディスプレイ装置。
【請求項２３】
前記光源装置の前記切換スイッチは、前記光源装置がディスプレイ装置の構成部材として組み込まれた場合に前記ディスプレイ装置を認識し、各種設定を切り換えることを特徴とする請求項１７に記載のディスプレイ装置。
【請求項２４】
前記切換スイッチによって、前記ディスプレイ装置に応じて、前記光源装置の前面投射型としての駆動と、背面投射型としての駆動とを切り換えることを特徴とする請求項２３に記載のディスプレイ装置。
【請求項２５】
入力用のキーボードをさらに備えることを特徴とする請求項１７に記載のディスプレイ装置。
【請求項２６】
前記光源装置を充電する充電ユニットをさらに備えることを特徴とする請求項１７に記載のディスプレイ装置。
【請求項２７】
光を出力する光源ユニットと、前記光に映像信号を付与して映像を出力する映像出力ユニットと、前記映像信号を制御して前記映像出力ユニットから出力する映像を正常映像と前記正常映像が左右に反転された反転映像とを切り替える制御回路とを備えた光源装置と、前記光源装置から投射された映像を表示するスクリーンとを備えたディスプレイ装置において、前記スクリーンに投射される映像の画像調整を行う画像調整方法であって、
前記光源装置の前記映像出力ユニットから映像の最外周の部分のみに画像調整用信号を付与した画像調整用パターンを出力するステップと、
前記スクリーンの前記反射部から反射された前記画像調整用パターンの反射光を受光するステップと、
受光した前記反射光に応じて、前記画像調整用パターンの画像調整を行うステップと、
前記画像調整が所定の許容範囲に入るまで、前記映像出力ユニットから画像調整用パターンを出力するステップから、前記画像調整を行うステップまでを繰り返す、画像調整方法。
【請求項２８】
前記画像調整用信号パターンは、四角形の線状パターンであることを特徴とする請求項２７に記載のディスプレイ装置の画像調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、光源装置とスクリーンとを備えたディスプレイ装置に関し、特に、ディスプレイ装置から分離して単独で使用可能なディスプレイ装置用光源装置に関する。さらに、該ディスプレイ装置の画像調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  図１０は、従来の持ち運び可能なディスプレイ装置の一例を示す概略図である。光源装置５０には、ランプ５１が収められている。ランプ５１から出力された白色光は、光学フィルター５４ａ〜５４ｇを用いて赤色、緑色、青色の光に分岐され、液晶パネル５５を透過した後プリズム５６で合波され、レンズ５７を透過しスクリーン５８へ投影され、映像として映し出される。【０００３】  図１１は、この従来のディスプレイ装置に接続可能な機器を示す概略図である。この従来例のディスプレイ装置は、ＲＧＢ端子により映像信号を入力しており、ノートＰＣ等のパーソナルコンピュータ２０１、ビデオゲーム機２０２、各種ＤＶＤ等の光ディスクプレーヤ２０３、ＶＴＲとの一体型を含む光ディスクレコーダ２０４、カメラ一体型ＶＴＲ２０５、据え置き型ＶＴＲ２０６、ＢＳ／ＣＳチューナー２０７、ＴＶ２０８、各種光ディスクドライブとの一体型を含むハードディスクレコーダ２０９、インターネット放送用ＳＴＢ（Ｓｅｔ  Ｔｏｐ  Ｂｏｘ）２１０、ＣＡＴＶ用ＳＴＢ２１１、地上波デジタル放送用ＳＴＢ２１２、ＢＳ  ＨＤＴＶ放送用ＳＴＢ２１３等、ＲＧＢ信号の出力端子を有するものであれば接続が可能である。この他、ディスプレイ装置と接続する機器が出力する信号のフォーマットに合わせて、Ｄ４入力端子、ＤＶＩ−Ｄ入力端子、ＩＥＥＥ１３９４端子、コンポーネント端子、Ｓ端子、ビデオ端子等を設けられる。【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２１５５６２（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  しかしながら、従来の構成では、光源としてランプを用いるため消費電力が大きく、持ち運んで使用するためにはコンセントからの電力供給が必要であった。また、装置も大きかった。さらに、従来の前面投射型のディスプレイ装置は、前面投射の機能しかなく、背面投射用の装置として使用することができなかった。このため、投射する際には広い空間を必要とした。加えて、前面投射型ディスプレイ装置用のスクリーンは、ディスプレイ装置からの照射光を受光する機能しか備えておらず、画像調整はユーザが行う必要があった。【０００６】  もうひとつの課題は、光源にコヒーレントな光源（例えばレーザー）を用いた際に発生するスペックルノイズである。コヒーレント光であるレーザー光をスクリーンへ投射して映像を映し出す場合、スクリーンから反射したレーザー光が干渉することによりスペックルノイズが発生する。このスペックルノイズによって、映像がギラギラと見えたり、映像に明暗が発生する。その結果として、投射された映像の画質が低下し、見る者に不快感を与えたり、疲労感が発生するため、製品価値の大きな低下を生じていた。【０００７】  そこで、本発明の目的は、前面投射型と背面投射型の両方で使用でき、可搬性に優れたディスプレイ装置用光源装置及び該光源装置を組み込んだディスプレイ装置を提供することである。また、光源としてレーザー光を用いる際に、レーザー光に特有のスペックルノイズを低減させたディスプレイ装置用光源装置及び該光源装置を組み込んだディスプレイ装置を提供することである。さらに、画像調整を自動で行うことができるディスプレイ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  本発明のディスプレイ装置用光源装置は、スクリーンに映像を投射するディスプレイ装置用光源装置であって、
光を出力する光源ユニットと、
前記光に映像信号を付与して映像を出力する映像出力ユニットと、
前記映像信号を制御して、前記映像出力ユニットから出力する映像を、正常映像と、前記正常映像が左右に反転された反転映像とを切り替える制御回路と
を備え、
前記スクリーンに視聴側と同じ側の前面から映像を投射する前面投射型と、前記スクリーンに視聴側と反対側の背面から映像を投射する背面投射型とを切り替える。【０００９】  また、前記映像出力部から出力された前記正常映像又は前記反転映像をスクリーン上に投射する投射部をさらに備えてもよい。さらに、制御回路は、前面投射型としての駆動と、背面投射型としての駆動とを切り換える切換スイッチをさらに備えてもよい。切換スイッチにより、光源装置がどのような状況で使用されているのかが明確に判断できる。【００１０】  さらに、前記制御回路は、前記切換スイッチの状態に応じて、前記映像出力ユニットから正常映像又は反転映像を出力させることができる。【００１１】  またさらに、前記制御回路は、前記映像出力ユニットで付与する映像信号を制御して、前記スクリーンに投射される映像の台形補正又は垂直水平方向の画像調整を行うことができる。【００１２】  また、前記制御回路は、前面投射型として利用される場合と、背面投射型として利用される場合とで、投射する光出力を切り換えることができる。この前記制御回路は、周囲の明るさに応じて投射する光出力の切り換えを行うことができる。【００１３】  前記光源ユニットは、半導体レーザーを含むことが好ましい。また、前記半導体レーザーに高周波重畳が加えられていることが好ましい。高周波重畳を加えることにより、スペックルノイズの低減が可能となる。さらに、前記半導体レーザーは、自励発振型半導体レーザーであることが好ましい。自励発振型の半導体レーザーを用いてもスペックルノイズの低減が可能となる。【００１４】  また、音声を出力する音声出力部をさらに備えてもよい。さらに、通信部をさらに備えてもよい。【００１５】  前記制御回路は、単一色パターン信号を出力してもよい。また、前記制御回路は、災害時に危機的状況を通知する画像パターン信号を出力してもよい。【００１６】  さらに、駆動用の電池をさらに備えてもよい。電池駆動が可能になることで屋外での使用が容易になる。この場合、前記制御回路は、前記電池の残量に応じて光出力を切り換えることができる。これによって、電池による長時間利用を実現できる。【００１７】  また、本発明に係るディスプレイ装置は、前記光源装置と、
前記光源装置から投射された映像を表示するスクリーンと
を備える。【００１８】  前記光源装置と前記スクリーンとの相対位置の位置決めを行う位置決めユニットをさらに備えてもよい。前記位置決めユニットにより、光源装置からの出射光を正確にスクリーンに照射できる。【００１９】  前記スクリーンは、前記光源装置からの映像を反射する反射部を備えてもよい。前記反射部により画像調整が容易となる。また、前記反射部は、前記スクリーンの最外周に設けられていてもよい。【００２０】  また、前記光源装置の前記映像出力ユニットは、前記映像出力ユニットから映像の最外周に画像調整用信号を付加した画像調整用パターンを出力することができる。【００２１】  前記光源装置は、前記スクリーンの前記反射部から反射された光を受光する受光部をさらに備えてもよい。この場合に、前記制御回路は、前記受光部で受光した前記反射光に応じて、前記映像出力ユニットから出力する前記画像調整用パターンの画像調整を行うことができる。【００２２】  さらに、前記光源装置の前記切換スイッチは、前記光源装置がディスプレイ装置の構成部材として組み込まれた場合に前記ディスプレイ装置を認識し、各種設定を切り換えることができる。また、前記切換スイッチによって、前記ディスプレイ装置に応じて、前記光源装置の前面投射型としての駆動と、背面投射型としての駆動とを切り換えてもよい。【００２３】  さらに、入力用のキーボードをさらに備えてもよい。また、前記光源装置を充電する充電ユニットをさらに備えてもよい。これによって、光源装置をディスプレイ装置から分離されてもすぐに利用できる。【００２４】  本発明に係るディスプレイ装置の画像調整方法は、光を出力する光源ユニットと、前記光に映像信号を付与して映像を出力する映像出力ユニットと、前記映像信号を制御して、前記映像出力ユニットから出力する映像を、正常映像と、前記正常映像が左右に反転された反転映像とを切り替える制御回路とを備えた光源装置と、前記光源装置から投射された映像を表示するスクリーンとを備えたディスプレイ装置の前記スクリーンに投射される映像の画像調整を行う画像調整方法であって、
前記光源装置の前記映像出力ユニットから映像の最外周の部分のみに画像調整用信号を付与した画像調整用パターンを出力するステップと、
前記スクリーンの前記反射部から反射された前記画像調整用パターンの反射光を受光するステップと、
受光した前記反射光に応じて、前記画像調整用パターンの画像調整を行うステップと、
前記画像調整が所定の許容範囲に入るまで、前記映像出力ユニットから画像調整用パターンを出力するステップから、前記画像調整を行うステップまでを繰り返す。【００２５】  また、前記画像調整用信号パターンは、四角形の線状パターンであってもよい。
【発明の効果】
【００２６】  本発明に係るディスプレイ装置用光源装置によれば、映像出力ユニットで正常映像と反転映像とを切り替えてスクリーンに投射することによって、前面投射型と背面投射型のいずれでも使用できる。また、光源ユニットに半導体レーザー光源を用いることによって、消費電力が小さく小型のディスプレイ装置が実現でき、スクリーンとは別に単体の光源装置として利用できる。これにより、電池での駆動も可能となり、持ち運びが非常に容易になる。さらに、光源ユニットとして高周波重畳を加えた半導体レーザー又は自励発振型半導体レーザーを用いることによって、レーザー光を用いた際に現れるスペックルノイズの低減が実現され、きれいな映像を見ることができる。また、スクリーンも持ち運びできるため、あらゆる場所で映像を見ることができる。【００２７】  また、本発明に係るディスプレイ装置は、上記光源装置を組み込んでいる。この光源装置の制御回路には、光源装置をディスプレイ装置の構成部材として組み込んだ場合にディスプレイ装置を認識し、光源装置の各種設定を切り換える切換スイッチを備えている。これによって、ディスプレイ装置でスクリーンに投射する映像が、光源装置を単体で使用していた場合にスクリーンに投射する映像と異なる場合にも、そのディスプレイ装置に応じて正常映像又は反転映像を切り替えてスクリーンに投射することができる。【００２８】  また、このディスプレイ装置では、充電用基板を備えるので、上記光源装置を組み込んで用いた場合にも、光源装置を分離して単体で使用する場合に長時間利用できる。また、このディスプレイ映像を見るためにはスクリーンを置く空間があれば十分である。光源装置をスクリーンから分離して使用すれば大画面で映像を見ることが可能である。【００２９】  さらに、本発明に係るディスプレイ装置における画像調整方法では、画像調整が許容範囲に入るまで、映像出力ユニットから画像調整用パターンを出力するステップから、画像調整を行うステップまでを繰り返す。これによって、映像信号を適正に台形補正することができ、スクリーン上に歪のない映像が投射できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態１に係るディスプレイ装置用光源装置の構成を示す概略図であって、前面投射型として用いた一例を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るディスプレイ装置用光源装置を背面投射型として使用する一例を示す概略図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るディスプレイ装置用光源装置のブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係るディスプレイ装置の構成を示す概略図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係るディスプレイ装置における光源装置の配置を示す概略図である。
【図６】光源装置をディスプレイ装置の構成部材として組み込む場合の例を示す概略図である。
【図７】（ａ）は、スクリーンの外枠に設けられた反射板と四角形の線状パターンである画像調整用パターンとの関係を示す概略図であり、（ｂ）は、液晶パネルにおける映像と四角形の線状パターンである画像調整用パターンとの関係を示す概略図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係るディスプレイ装置の画像調整方法のフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態２に係るディスプレイ装置のさらに詳細な画像調整方法のフローチャートである。
【図１０】従来のディスプレイ装置の概略図である。
【図１１】従来のレーザーディスプレイに接続可能な機器を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３１】１  光源装置
２  赤色光源
３  青色光源
４  緑色光源
５ａ、５ｂ、５ｃ  ダイクロイックミラー
６  ガルバノミラー
７  液晶パネル
８  出射レンズ
９  電池
１０  ディスプレイ装置
１１、２１  スクリーン
１２  反射ミラー
１３  位置決めユニット
１４  折りたたみ用可動部
１５  キーボード
１６  充電用基板
１７  ＰＤ
１８  偏光ビームスプリッター
１９  λ／４板
２０  反射板
２２  マイコン
２３  ミラー駆動回路
２４  パネル駆動回路
２５  光学部品駆動回路
２６  レンズアクチュエーター
２７  ＰＤ
２８  外光モニター回路
２９  メモリーカードスロット
３０  スピーカー
３１  チューナー
３２  電源回路
３３  ＵＳＢ端子
３４  位置決め部
３５  単一色出力スイッチ
３６  危機伝達スイッチ
３７  画像処理回路
３８  光源駆動回路
３９  切換スイッチ
４０  制御回路
４１  ＡＣコネクタ
４２  電源ケーブル
４３  画像調整情報回路
４４  通信回路
５０  光源装置
５１  ランプ
５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄ、５４ｅ、５４ｆ、５４ｇ  光学フィルター
５５  液晶パネル
５６  プリズム
５７  レンズ
５８  スクリーン
２０１  パーソナルコンピュータ
２０２  ビデオゲーム機
２０３  光ディスクプレーヤ
２０４  光ディスクレコーダ
２０５  カメラ一体型ＶＴＲ
２０６  据え置き型ＶＴＲ
２０７  ＢＳ／ＣＳチューナ
２０８  ＴＶ
２０９  ハードディスクレコーダ
２１０  インターネット放送用ＳＴＢ
２１１  ＣＡＴＶ用ＳＴＢ
２１２  地上波デジタル放送用ＳＴＢ
２１３  ＢＳ  ＨＤＴＶ放送用ＳＴＢ
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】  本発明の実施の形態に係るディスプレイ装置用光源装置、ディスプレイ装置、及びディスプレイ装置における画像調整方法について、添付図面を用いて説明する。なお、図面において、実質的に同一の部材は、同一の符号を付している。【００３３】実施の形態１
本発明の実施の形態１に係るディスプレイ装置用光源装置の構成の概要について図１から図３を用いて説明する。図１は、実施の形態１に係る光源装置１のおよその構成を示す概略図であり、視聴側と同じ側の前面から正常映像をスクリーン２１に投射した場合である。図２は、この光源装置１によって視聴側と反対側の背面から反転映像をスクリーン２１に投射した場合を示す概略図である。図３は、この光源装置１の構成を示すブロック図である。この光源装置１は、光を出力する光源ユニットと、光に映像信号を付与して映像を出力する映像出力ユニットと、映像をスクリーン２１に投射する投射部とを備え、単独で映像をスクリーン２１に投射することが可能である。具体的には、光源ユニットとして、赤色光源２、青色光源３、緑色光源４を備える。また、映像出力ユニットとして、液晶パネル７を備える。また、投射部として、映像をスクリーンに投射する出射レンズ８を備える。さらに、光源装置１は、光源ユニットから映像出力ユニットに光を導く光路の順に、ダイクロイックミラー５ａ〜５ｃ、ガルバノミラー６を備える。さらに、この光源装置１は、電池９と、上記各部材を制御する制御回路４０とを備える。この制御回路４０では、映像出力ユニットの液晶パネル７で付与する映像信号を制御して、液晶パネル７から正常映像又は該正常映像を左右に反転した反転映像を出力させる。これによって、この光源装置１は、スクリーン２１に視聴側と同じ側の前面から映像を投射する前面投射型と、スクリーン２１に視聴側と反対側の背面から映像を投射する背面投射型とを切り替えることができる。【００３４】  次に、この光源装置１において、光源ユニットから出力された光に映像信号が付与されて映像が出力され、その映像がスクリーンに投射される過程について説明する。光源ユニットの赤色光源２、青色光源３、緑色光源４から出力されたレーザー光は、ダイクロイックミラー５ａ〜５ｃを用いてガルバノミラー６へ導かれる。ガルバノミラー６は、高速に角度を変化させながら振動し、入射したレーザー光を映像出力ユニットである液晶パネル７の面内へ均一な光量で照射させる。レーザー光は、映像出力ユニットの液晶パネル７を透過することによって、映像信号が付与された映像を出力する。この映像は、投射部である出射レンズ８を介してスクリーン２１に投射される。【００３５】  さらに、この光源装置１の各構成部材について説明する。
光源ユニットである赤色光源２（発振波長６４０ｎｍ近傍）、青色光源３（発振波長４４０ｎｍ近傍）としては、半導体レーザーを用いた。半導体レーザーは、電力を光に変換する効率がランプに比べて数倍大きいため、光源装置１の消費電力や発熱の大幅な低減が実現でき、持ち運び可能なディスプレイ装置（以下、モバイルディスプレイとする。）用の光源としては理想的である。緑色光源４にはＳＨＧ（Ｓｅｃｏｎｄ  Ｈａｒｍｏｎｉｃ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）レーザーを用いた。ＳＨＧレーザーは、波長１０６４ｎｍの半導体レーザーからの出射光を、波長変換デバイスを用いて波長が１／２の５３２ｎｍへ波長変換し、緑色光を出力するものである。緑色用の光源としても半導体レーザーを用いるのが理想的ではあるが、現時点では長期の信頼性が確保できるものがないため、本実施の形態ではＳＨＧレーザーを用いた。なお、これは光源を限定するものではなく、緑色用の半導体レーザーを用いてもよい。このディスプレイ装置用光源装置１では、光源ユニットとして半導体レーザーやＳＨＧレーザーのような発振波長スペクトルの限定された光源を用いているため、光源装置１内の光学部品の設計もランプを用いた場合に比べて容易であり、光学系を小型化できたため、光源装置１の大きさも８０（長さ）×６０（幅）×３０（高さ）ｍｍと非常に小さくなった。なお、光源としてＬＥＤを利用してもよいが、電力から光への変換効率を考えると、低電力駆動の実現ができるため半導体レーザーを用いるほうが好ましい。【００３６】  本実施の形態１では、光源にコヒーレントな光源を用いた際に発生するスペックルノイズを抑制するため、赤色光源２、青色光源３として、高周波重畳を加えた半導体レーザーを用いている。このように高周波重畳を加えることで、半導体レーザーからの出射光の発振スペクトル（縦モードの半値幅）が３ｎｍ以上に拡大し、干渉性が抑制されることでスクリーン上での干渉が低減され、スペックルノイズの発生が無くなった。一方、半導体レーザーに高周波重畳を加えるかわりに、半導体レーザーとして自励発振型のものを用いても同様の効果が得られる。自励発振型の半導体レーザーの縦モードスペクトル幅については３ｎｍ（半値）以上のものを用いることが好ましい。【００３７】  この実施の形態１の光源装置１においては、光源ユニット２、３、４から出力された光に映像信号を付与した映像を出力する映像出力ユニットとして、透過型の液晶パネル７を用いた。しかし、映像出力ユニットは、上記透過型の液晶パネル７に限られず、反射型液晶デバイスや、ＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）などのミラーを用いたデバイス等を用いてもよい。【００３８】  また、偏光ビームスプリッター１８、λ／４板１９、ＰＤ１７、レンズアクチュエーター２６は、後述の焦点調整に利用される。光源装置１の各構成部材は、内蔵されている制御回路４０により制御される。【００３９】  また、電池９によってこの光源装置１の各部材や光源に電力の供給を行う。光源装置１は、コンセントに接続しても光源装置内の駆動回路や光源に電力の供給を行えるが、駆動用の電池を内蔵しており、電池駆動もできるため、野外やコンセントの無い場所での利用も可能である。【００４０】  次に、図３のブロック図を用いて、光源装置１の制御回路４０を構成する各部材について説明する。制御回路４０上に配置されたマイコン２２は、光源装置１の各構成部材の動作を制御する。ミラー駆動回路２３は、ガルバノミラー６を駆動する。パネル駆動回路２４は、液晶パネル７の駆動を制御する。光学部品駆動回路２５は、後述の焦点調整に使用される。ＰＤ２７および外光モニター回路２８によって、外光の大きさに応じて光源装置１から出力される光出力を調節する。これによって、光源装置１を電池で駆動する場合には、例えば暗い部屋では光出力を抑え、消費電力を抑える効果があり、長時間の駆動が実現できる。メモリーカードを挿入するメモリーカードスロット２９によって、映像又は音声出力を行うことができる。スピーカー３０によって、音声出力する。また、チューナー３１によって、ＴＶ電波やラジオ電波を受信する。これにより屋外でもＴＶやラジオからの情報を得ることができる。また、電源回路３２によって、光源装置１への電力供給を管理する。なお、電源供給源としては、ＡＣコネクタ４１、ＵＳＢ端子３３、電池９を備える。電源回路３２は、上記電力供給源のどれから電力が供給されているかを判断し、最適な電源管理を行う。また、後述するように、この光源装置１がディスプレイ装置１０を構成する部材として組み込まれた場合には、ディスプレイ装置１０から位置決め部３４を通じて電力供給が行われるか否かについて、電源回路３２によって認識する。ＵＳＢ端子３３を介してパソコンなどに接続して映像や音声を出力するが、ＵＳＢ端子は、上述のように電力供給源としても利用される。パソコンなどから映像や音声信号が出力されていない際は、ＵＳＢ端子３３を通じて電池９の充電も行うことができる。位置決め部３４は、後述するディスプレイ装置１０の本体との連結に使用される。【００４１】  また、切換スイッチ３９によって、この光源装置１がディスプレイ装置１０の構成部材として組み込まれた場合に、ディスプレイ装置１０本体と連結されたことを認識し、光源装置１の各種設定、例えば、駆動方法を切り換える。単一色出力スイッチ３５によって、光源装置１から単一色を出力する。なお、ここでいう単一色とは光の波長が単一という意味ではなく、出力される映像が全面で均一であるという意味であり、ほぼ同一色を意味する。単一色出力スイッチ３５をｏｎにした場合、例えば白色光が出力され、夜間に懐中電灯として使用できる。単一色出力スイッチ３５をｏｎにした場合は、マイコン２２により認識され、外部の装置から映像信号が入力されない場合でも光源装置１から光を出力できる。また、危機伝達スイッチ３６によって、光源装置１の使用者が危機的状況を他者に伝達することができる。危機伝達スイッチ３６をｏｎにすると、例えば「ＳＯＳ」や「ＨＥＬＰ」などの表示が出力される。危機伝達スイッチ３６をｏｎにすると、通信回路４４を用いて信号が出力され、危機的状況にあることを他者に連絡することができる。画像処理回路３７は、画像信号を処理し、パネル駆動回路２４や光源駆動回路３８に信号を伝達する。光源駆動回路３８は、光源２〜３の出力設定や出力安定化を行う回路である。【００４２】実施��形態２
図４は、本発明の実施の形態２に係るディスプレイ装置１０の構成を示す概略断面図である。本発明の実施の形態２に係るディスプレイ装置１０は、実施の形態１に係る光源装置１と、映像を投射するスクリーン１１と、該光源装置１からの映像を反射してスクリーン１１に指向させる反射ミラー１２と、光源装置１とスクリーン１１との相対位置を決める位置決めユニット１３と、折りたたみ用可動部１４と、キーボード１５と、充電用基板１６とを備える。【００４３】  このディスプレイ装置１０では、図４に示すように、光源装置１を背面投射型で用いると共に、反射ミラー１２を備える。この光源装置１の配置について、図５を用いて説明する。図５は、反射ミラー１２を使用しないで、光源装置（焦点Ｂ）を仮想的に配置する場合と、反射ミラー１２を用いた場合の光源装置１（焦点Ａ）の配置とを示す概略図である。例えば、図２のような背面投射型の場合には、図１の前面投射型に比べて、スクリーン２１の背面側に十分な空間が必要となるため、実際にこのような配置を確保することは困難である。そこで、スクリーンの背面側に占める空間をなるべく少なくするように、スクリーンの斜め下方又は斜め上方に光源装置１を配置する構成が考えられている。このような配置としては、例えば、図５のＢ点に焦点を有する光源装置（図示せず）を仮想的に置く場合が考えられる。しかし、この配置でもなお背面側には相当程度の空間が必要となる。そこで、このディスプレイ装置１０では、さらに、反射ミラー１２を設けて、図５に示すように、反射ミラー１２について焦点Ｂと鏡面対称な位置に焦点Ａを有するように光源装置１を配置した。これによって、焦点Ｂから映像を背面投射した場合と同様にスクリーン１１上に映像を背面投射できると共に、背面側に占める空間を少なくできる。なお、焦点Ｂからの背面投射の場合には左右反転された反転映像を背面投射する必要がある。一方、反射ミラー１２を用いた場合には、この反射ミラー１２で左右反転されるので、焦点Ａの光源装置１からは正常映像を背面投射すればよい。【００４４】  次に、このディスプレイ装置１０を構成する各部材について説明する。まず、光源装置１は、実施の形態１に係る光源装置１であるので、その構成については説明を省略する。スクリーン１１には半透過型のフィルムを用いた。また、このディスプレイ装置１０は、光源装置１を正確に位置決めするために、位置決めユニット１３を備える。これにより、光源装置１は、光源装置１自体の位置決め部３４とディスプレイ装置１０本体の位置決めユニット１３とを用いて位置決めされる。また、位置決めユニット１３により光源装置１の位置を微調整することによって、光源装置１からスクリーン１１に投射される映像の水平方向（ｘ−ｚ方向）および垂直方向（ｙ方向）の位置を正しく位置決めできる。また、位置決めユニット１３の下部には充電用基板１６が設置されており、光源装置１を位置決めユニット１３に連結したときに光源装置１内の電池９を充電できる。このように充電用基板１６を備えるので、光源装置１をディスプレイ装置１０から分離して単体で使用する場合にも直ちに利用できる。光源装置１内では位置決め部３４が位置決めユニット１３に連結��たことを認識すると、切換スイッチ３９が作動し、電池９に充電を行うように制御される。充電用基板１６には電源ケーブル４２が接続されており、コンセントから電力供給を受けることが可能である。折りたたみ用可動部１４によって、ディスプレイ装置１０を折りたたみ、小型化することができる。スクリーン１１が折りたたみ可能であるのでディスプレイ装置１０全体としても小型にして持ち運びが容易となる。【００４５】  また、このディスプレイ装置１０は、キーボード１５を備える。キーボード１５は、ディスプレイ装置１０の本体から取り外して使用できる。キーボード１５には、チャンネル切り替えスイッチ、電源スイッチなどを備えてもよい。光源装置１をディスプレイ装置１０の構成部材として使用する場合には、このキーボード１５から光源装置１を制御できる。このため、光源装置１の入力信号の切り替えにあたって、光源装置１を取り外さなくてもよい。さらに、キーボード１５をディスプレイ装置１０の本体から取り外しできるため、キーボード１５を用いて離れた位置からでもディスプレイ装置１０を制御できる。【００４６】  また、図６に示すように、光源装置１がディスプレイ装置１０の構成部材として組み込まれた場合には、光源装置１の切換スイッチ３９において、そのディスプレイ装置１０を認識し、光源装置１における各種設定を切り替える。例えば、光源装置１をディスプレイ装置１０から分離して使用するときは光源装置１内のスピーカー３０から音声出力できる。一方、光源装置１をディスプレイ装置１０の構成部材として使用する場合には、光源装置１内の切換スイッチ３９が作動し、ディスプレイ装置１０のスピーカーから音声出力される。また、光源装置１からの光出力も切換スイッチ３９が作動することにより切り換えが行われ、スクリーン１１に投射する最適出力に制御される。【００４７】  さらに、例えば、光源装置１が単体で前面投射型として使用されていた場合には、スクリーンには正常映像が投射される。一方、反射ミラーを用いない背面投射型のディスプレイ装置では、スクリーンに正常映像が左右反転された反転映像を背面投射する必要がある。この場合に、光源装置１がディスプレイ装置に組み込まれた場合には、切換スイッチ３９が作動して、スクリーンに反転映像を背面投射するように設定が変更される。この場合には、画像処理回路３７にて映像信号を左右反転させてパネル駆動回路２４に信号を出力し、映像出力ユニットである液晶パネル７にて左右反転（場合により上下も逆）させた反転映像を出力する。【００４８】  なお、ディスプレイ装置１０内の画像情報回路４３には、画像調整に必要な情報が記憶されており、その情報をもとに光源装置１で画像調整を行うことができる。それぞれのディスプレイ装置において画像調整情報回路４３を備えることによって、異なる構成のディスプレイ装置に光源装置を組み込んだ場合に、それぞれのディスプレイ装置に応じた画像調整を行うことができる。例えば、大きさや形状の異なるスクリーン１１を備えたディスプレイ装置の場合には、通常、画像調整の最適化方法が異なっている場合が多い。このような場合でも、画像調整情報回路４３の情報を元に最適化でき、光源装置１を異なるスクリーン１１を備えたディスプレイ装置１０に組み込んだ場合にも画像調整できる。【００４９】  次に、このディスプレイ装置１０の自動画像調整機能について説明する。ディスプレイ装置から光源装置１を分離して、単体で前面投射型のディスプレイ装置用光源装置として利用した場合には、光源装置１とスクリーンとの距離がディスプレイ装置１０の場合とは異なる。そのため、出射レンズ８の位置が単体の光源装置とディスプレイ装置１０とは異なることが多い。そこで、光源装置１をディスプレイ装置１０の構成部材として組み込んだ場合には、出射レンズ８の相対位置をディスプレイ装置としての最適位置に戻す必要がある。このディスプレイ装置１０の画像調整機能は、ディスプレイ装置１０から光源装置１を分離して単体で使用する場合や、再度、ディスプレイ装置１０を構成する部材として組み込む場合や、あるいは異なるディスプレイ装置に組み込まれる場合に効果を発揮する。この画像調整方法には、次の３つの方法がある。【００５０】  第１の画像調整方法は、光源装置１において、ディスプレイ装置１０ごとにあらかじめ記憶された出射レンズ８の最適位置に応じて、出射レンズ８を記憶された最適位置に移動させる方法である。これによって、最適な画像調整を行うことができる。この第１の方法は、光源装置１内の制御回路４０に用いられるマイコン２２にディスプレイ装置ごとに出射レンズ８の最適位置を記憶させておき、光源装置１をディスプレイ装置１０に連結した場合に自動的に出射レンズ８の位置を記憶させた最適位置に移動させる方法である。ディスプレイ装置１０から分離して利用した光源装置１を、再度ディスプレイ装置１０に連結させて用いるときには、位置決め部３４に設置した端子により光源装置１がディスプレイ装置１０に連結されたことを認識する信号が切換スイッチ３９を介して光源装置１内の制御回路４０に送信され、制御回路４０から光学部品駆動回路２５を経由し出射レンズ８近傍に設置したレンズアクチュエーター２６へ信号が送信される。出射レンズ８の焦点位置が最適となる位置へレンズアクチュエーター２６によって出射レンズ８が移動される。【００５１】  多くの場合には、上記第１の方法により焦点位置や上下左右の位置が正しく調節されるが、光学部品が位置ずれなどを起こしている場合には、以下の第２の画像調整方法が効果を発揮する。【００５２】  第２の画像調整方法について、図４および図７（ａ）及び（ｂ）を用いて説明する。この第２の方法では、スクリーン１１からの反射光を用いて出射レンズ８の位置を最適位置に戻す。図４は、上述のようにディスプレイ装置１０の構成を示す概略図であり、さらに、光源装置１の調整方向として図面に平行なｘ−ｙ方向と、図面に垂直なｚ方向を示している。図７（ａ）は、スクリーン１１上に投射する画像調整用パターンである四角形の線状パターンと、スクリーン１１上に設けられた反射板２０との関係を示す概略図である。図７（ｂ）は、映像出力ユニットである液晶パネル７において、映像部分の最外周のみに画像調整用信号を付与した画像調整用パターンである四角形の線状パターンを示す概略図である。この第２の方法は、画像調整用パターンとして四角形の線状パターンを���クリーン１１に投射し、スクリーン１１上に設けられた反射板２０からの反射光を受光し、反射光に応じて出射レンズ８を最適位置に移動させる。【００５３】  図４において、光源装置１内の光源から出射された光は、液晶パネル７を介して、偏光ビームスプリッター１８を透過し、λ／４板１９を透過後、スクリーン１１へ照射される。このとき、光源装置１からは図７（ａ）に示すような四角形の線状パターンの画像が出力される。この四角形の線状パターンは、図７（ｂ）に示すように液晶パネル７の最外周付近のセルを用いて作られる。液晶パネル７上の斜線で塗りつぶした部分は映像としてスクリーン１１に投射される部分である。それ以外の部分はスクリーン１１の枠に投射される。そのため、四角形の線状パターンは使用者側からは見ることが出来ない。四角形の線状パターンは赤、緑、青色の中でＰＤの感度が大きい赤色光源を用いて形成した。スクリーン１１には、図７（ａ）に示すように四角形の線状パターンに対応して反射板２０が４個設置されており、光源装置１から照射された四角形の線状パターンの頂点部分の光が光源装置１へ戻り光として反射される構造となっている。例えば、スクリーン１１の外枠に反射板２０を４個設置することで画像の上下左右の位置関係や台形補正の必要があるかどうかが判別できる。【００５４】  スクリーン１１の外枠の反射板２０で反射された光は、光源装置１へ入射し、λ／４板１９を透過後偏光ビームスプリッター１８へ入射する。反射板２０によって反射されて戻ってきた光は、λ／４板１９を２回透過することで偏光角が９０°回転しているため、偏光ビームスプリッター１８により光路が９０°曲げられてＰＤ１７へ入射する。このＰＤ１７へ入射する反射光の強度やスポットサイズを検出し、得られた反射光強度やスポットサイズに応じて、光学部品駆動回路２５およびレンズアクチュエーター２６を用いて出射レンズ８が最適位置に調整される。これによって、スクリーン１１上において最適なスポット形状となる。上記の自動画像調整機能により、光源装置１をディスプレイ装置１０に連結した際に、使用者が出射レンズ８の位置調整を行うことなくきれいな映像を見ることができる。【００５５】  なお、上記第１及び第２の画像調整方法では、光源装置１の出射レンズ８の微調整のみを行ったが、さらに、映像出力ユニットである液晶パネル７から出力する映像を画像調整する第３の画像調整方法について以下に説明する。【００５６】  第３の画像調整方法について、図８のフローチャートを用いて説明する。この第３の方法は、ディスプレイ装置の液晶パネル７から画像調整用パターンを出力して、反射板を備えたスクリーンに投射し、反射光を受光し、その反射光に応じて画像調整用パターンを画像調整する。この画像調整方法は、
（Ａ）光源装置１の映像出力ユニット７から映像の最外周の部分のみに画像調整用信号を付加した画像調整用パターンを出力するステップ（Ｓ０１）と、
（Ｂ）スクリーン１１の反射部２０から反射された画像調整用パターンの反射光を受光するステップ（Ｓ０２）と、
（Ｃ）受光した反射光に応じて、画像調整用パターンの画像調整を行うステップ（Ｓ０３）と、
（Ｄ）画像調整が所定の許容範囲にあるか否か判断するステップ（Ｓ０４）と
を含む。この画像調整方法によれば、画像調整が許容範囲に入るまで、映像出力ユニットから画像調整用パターンを出力するステップから、画像調整を行うステップまでを繰り返すことによって行われる。【００５７】  図９のフローチャートを用いて、さらに具体的にこのディスプレイ装置１０の画像調整方法を説明する。
（ａ）光源装置１から出力する映像の最外周に画像調整用パターンの四角形の線状パターンをスクリーン１１に投射する（Ｓ１１）。
（ｂ）４つの反射板２０から反射された光が検出されたか否か判断する（Ｓ１２）。
（ｃ）４つの反射板２０から全く光が反射されてこない場合（Ｓ１３）には、スクリーンに投射される四角形の線状パターンの上下左右の位置ずれが考えられる。そこで、位置決めユニット１３の位置を図４のＸＺ方向に移動させて、スクリーンに投射される四角形の線状パターンの上下左右の位置調整を行う（Ｓ１４）。これによって、少なくとも１点からの反射光が得られるようにする。
（ｄ）４つの反射板２０のうち、１点の反射板２０からしか反射光が得られない場合（Ｓ１５）には、スクリーン１１に投射される四角形の線状パターンがスクリーンよりも大きいか、あるいはスクリーンよりも小さい可能性がある。そこで、位置決めユニット１３をＹ方向に上下させて、スクリーン１１に投射される四角形の線状パターンの大きさを変化させる（Ｓ１６）。これによって、少なくとも２点から反射光が得られるようにする。
（ｅ）４つの反射板２０のうち、２点の反射板２０からしか反射光が得られない場合（Ｓ１７）には、スクリーンに投射される四角形の線状パターンが台形に歪んでいることが考えられる。映像出力ユニットである液晶パネル７から出力する四角形の線状パターンを制御して、例えば、四角形の線状パターンを上辺と下辺の長さを変えて台形の線状パターンに変形させる（Ｓ１８）。これによって、４点の反射板２０の全てから反射光が得られるようにする。
（ｆ）４つの反射板２０のうち、４点全てから反射光が得られた場合（Ｓ１９）には、スクリーン１１の外枠に正しく画像調整用パターンの四角形の線状パターンを投射できたことを表すので、画像調整が完了する。
（ｇ）そこで、四角形の線状パターンの台形補正を行った情報を元に、映像信号を台形補正する（Ｓ２０）。その後、台形補正された映像信号を映像出力ユニットである液晶パネル７に出力する。
以上の自動画像調整の手順によって、映像信号を適正に台形補正することができ、スクリーン１１上に歪のない映像が投射できる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】  本発明に係るディスプレイ装置は、表示用デバイス、通信用機器として有用である。
【図１】
2006093134.tif 000002
【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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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年9月29日(2006.9.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリーンに映像を投射するディスプレイ装置用光源装置であって、
光を出力する光源ユニットと、
前記光に映像信号を付与して映像を出力する映像出力ユニットと、
前記映像信号を制御して、前記映像出力ユニットから出力する映像を、正常映像と、前記正常映像が左右に反転された反転映像とを切り替える制御回路と
を備え、
前記スクリーンに視聴側と同じ側の前面から映像を投射する前面投射型と、前記スクリーンに視聴側と反対側の背面から映像を投射する背面投射型とを切り替え、
前記制御回路は、前面投射型として利用される場合と、背面投射型として利用される場合とで、投射する光出力を切り換えることを特徴とするディスプレイ装置用光源装置。
【請求項２】
前記映像出力部から出力された前記正常映像又は前記反転映像をスクリーン上に投射する投射部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置用光源装置。
【請求項３】
前記制御回路は、前面投射型としての駆動と、背面投射型としての駆動とを切り換える切換スイッチをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置用光源装置。
【請求項４】
前記制御回路は、前記切換スイッチの状態に応じて、前記映像出力ユニットから正常映像又は反転映像を出力させることを特徴とする請求項３に記載のディスプレイ装置用光源装置。
【請求項５】
前記制御回路は、前記映像出力ユニットで付与する映像信号を制御して、前記スクリーンに投射される映像の台形補正又は垂直水平方向の画像調整を行うことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置用光源装置。
【請求項６】
（削除）
【請求項７】
前記制御回路は、周囲の明るさに応じて投射する光出力の切り換えを行うことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置用光源装置。
【請求項８】
前記光源ユニットは、半導体レーザーを含むことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置用光源装置。
【請求項９】
前記半導体レーザーに高周波重畳が加えられていることを特徴とする請求項８に記載のディスプレイ装置用光源装置。
【請求項１０】
前記半導体レーザーは、自励発振型半導体レーザーであることを特徴とする請求項８に記載のディスプレイ装置用光源装置。
【請求項１１】
音声を出力する音声出力部をさらに備えること特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置用光源装置。
【請求項１２】
通信部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置用光源装置。
【請求項１３】
前記制御回路は、単一色パターン信号を出力することを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置用光源装置。
【請求項１４】
前記制御回路は、災害時に危機的状況を通知する画像パターン信号を出力することを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置用光源装置。
【請求項１５】
駆動用の電池をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置用光源装置。
【請求項１６】
前記制御回路は、前面投射型として利用される場合に、前記電池の残量に応じて光出力を切り換えることを特徴とする請求項１５に記載のディスプレイ装置用光源装置。
【請求項１７】
請求項１に記載の光源装置と、
前記光源装置から投射された映像を表示するスクリーンと
を備える、ディスプレイ装置。
【請求項１８】
前記光源装置と前記スクリーンとの相対位置の位置決めを行う位置決めユニットをさらに備えることを特徴とする請求項１７に記載のディスプレイ装置。
【請求項１９】
前記スクリーンは、前記光源装置からの映像を反射する反射部を備えることを特徴とする請求項１７に記載のディスプレイ装置。
【請求項２０】
前記反射部は、前記スクリーンの最外周に設けられていることを特徴とする請求項１９に記載のディスプレイ装置。
【請求項２１】
前記光源装置の前記映像出力ユニットは、前記映像出力ユニットから映像の最外周に画像調整用信号を付加した画像調整用パターンを出力することを特徴とする請求項２０に記載のディスプレイ装置。
【請求項２２】
前記光源装置は、前記スクリーンの前記反射部から反射された光を受光する受光部をさらに備え、
前記制御回路は、前記受光部で受光した前記反射光に応じて、前記映像出力ユニットから出力する前記画像調整用パターンの画像調整を行うことを特徴とする請求項２１に記載のディスプレイ装置。
【請求項２３】
前記光源装置の前記切換スイッチは、前記光源装置がディスプレイ装置の構成部材として組み込まれた場合に前記ディスプレイ装置を認識し、各種設定を切り換えることを特徴とする請求項１７に記載のディスプレイ装置。
【請求項２４】
前記切換スイッチによって、前記ディスプレイ装置に応じて、前記光源装置の前面投射型としての駆動と、背面投射型としての駆動とを切り換えることを特徴とする請求項２３に記載のディスプレイ装置。
【請求項２５】
入力用のキーボードをさらに備えることを特徴とする請求項１７に記載のディスプレイ装置。
【請求項２６】
前記光源装置を充電する充電ユニットをさらに備えることを特徴とする請求項１７に記載のディスプレイ装置。
【請求項２７】
請求項１９に記載のディスプレイ装置において、前記スクリーンに投射される映像の画像調整を行う画像調整方法であって、
前記光源装置の前記映像出力ユニットから映像の最外周の部分のみに画像調整用信号を付与した画像調整用パターンを出力するステップと、
前記スクリーンの前記反射部から反射された前記画像調整用パターンの反射光を受光するステップと、
受光した前記反射光に応じて、前記画像調整用パターンの画像調整を行うステップと、
前記画像調整が所定の許容範囲に入るまで、前記映像出力ユニットから画像調整用パターンを出力するステップから、前記画像調整を行うステップまでを繰り返す、画像調整方法。
【請求項２８】
前記画像調整用信号パターンは、四角形の線状パターンであることを特徴とする請求項２７に記載のディスプレイ装置の画像調整方法。
【手続補正書】
【提出日】平成19年8月23日(2007.8.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリーンに映像を投射するディスプレイ装置用光源装置であって、
光を出力する光源ユニットと、
前記光に映像信号を付与して映像を出力する映像出力ユニットと、
前記映像信号を制御して、前記映像出力ユニットから出力する映像を、正常映像と、前記正常映像が左右に反転された反転映像とを切り替える制御回路と
を備え、
前記スクリーンに視聴側と同じ側の前面から映像を投射する前面投射型と、前記スクリーンに視聴側と反対側の背面から映像を投射する背面投射型とを切り替え、
前記制御回路は、前面投射型として利用される場合と、背面投射型として利用される場合とで、投射する光出力を切り換えることを特徴とするディスプレイ装置用光源装置。
【請求項２】
前記映像出力部から出力された前記正常映像又は前記反転映像をスクリーン上に投射する投射部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置用光源装置。
【請求項３】
前記制御回路は、前面投射型としての駆動と、背面投射型としての駆動とを切り換える切換スイッチをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置用光源装置。
【請求項４】
前記制御回路は、前記切換スイッチの状態に応じて、前記映像出力ユニットから正常映像又は反転映像を出力させることを特徴とする請求項３に記載のディスプレイ装置用光源装置。
【請求項５】
前記制御回路は、前記映像出力ユニットで付与する映像信号を制御して、前記スクリーンに投射される映像の台形補正又は垂直水平方向の画像調整を行うことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置用光源装置。
【請求項６】
前記制御回路は、周囲の明るさに応じて投射する光出力の切り換えを行うことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置用光源装置。
【請求項７】
前記光源ユニットは、半導体レーザーを含むことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置用光源装置。
【請求項８】
前記半導体レーザーに高周波重畳が加えられていることを特徴とする請求項７に記載のディスプレイ装置用光源装置。
【請求項９】
前記半導体レーザーは、自励発振型半導体レーザーであることを特徴とする請求項７に記載のディスプレイ装置用光源装置。
【請求項１０】
音声を出力する音声出力部をさらに備えること特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置用光源装置。
【請求項１１】
通信部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置用光源装置。
【請求項１２】
前記制御回路は、単一色パターン信号を出力することを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置用光源装置。
【請求項１３】
前記制御回路は、災害時に危機的状況を通知する画像パターン信号を出力することを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置用光源装置。
【請求項１４】
駆動用の電池をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置用光源装置。
【請求項１５】
前記制御回路は、前面投射型として利用される場合に、前記電池の残量に応じて光出力を切り換えることを特徴とする請求項１４に記載のディスプレイ装置用光源装置。
【請求項１６】
請求項１に記載の光源装置と、
前記光源装置から投射された映像を表示するスクリーンと
を備える、ディスプレイ装置。
【請求項１７】
前記光源装置と前記スクリーンとの相対位置の位置決めを行う位置決めユニットをさらに備えることを特徴とする請求項１６に記載のディスプレイ装置。
【請求項１８】
前記スクリーンは、前記光源装置からの映像を反射する反射部を備えることを特徴とする請求項１６に記載のディスプレイ装置。
【請求項１９】
前記反射部は、前記スクリーンの最外周に設けられていることを特徴とする請求項１８に記載のディスプレイ装置。
【請求項２０】
前記光源装置の前記映像出力ユニットは、前記映像出力ユニットから映像の最外周に画像調整用信号を付加した画像調整用パターンを出力することを特徴とする請求項１９に記載のディスプレイ装置。
【請求項２１】
前記光源装置は、前記スクリーンの前記反射部から反射された光を受光する受光部をさらに備え、
前記制御回路は、前記受光部で受光した前記反射光に応じて、前記映像出力ユニットから出力する前記画像調整用パターンの画像調整を行うことを特徴とする請求項２０に記載のディスプレイ装置。
【請求項２２】
前記光源装置の前記切換スイッチは、前記光源装置がディスプレイ装置の構成部材として組み込まれた場合に前記ディスプレイ装置を認識し、各種設定を切り換えることを特徴とする請求項１６に記載のディスプレイ装置。
【請求項２３】
前記切換スイッチによって、前記ディスプレイ装置に応じて、前記光源装置の前面投射型としての駆動と、背面投射型としての駆動とを切り換えることを特徴とする請求項２２に記載のディスプレイ装置。
【請求項２４】
入力用のキーボードをさらに備えることを特徴とする請求項１６に記載のディスプレイ装置。
【請求項２５】
前記光源装置を充電する充電ユニットをさらに備えることを特徴とする請求項１６に記載のディスプレイ装置。
【請求項２６】
請求項１８に記載のディスプレイ装置において、前記スクリーンに投射される映像の画像調整を行う画像調整方法であって、
前記光源装置の前記映像出力ユニットから映像の最外周の部分のみに画像調整用信号を付与した画像調整用パターンを出力するステップと、
前記スクリーンの前記反射部から反射された前記画像調整用パターンの反射光を受光するステップと、
受光した前記反射光に応じて、前記画像調整用パターンの画像調整を行うステップと、
前記画像調整が所定の許容範囲に入るまで、前記映像出力ユニットから画像調整用パターンを出力するステップから、前記画像調整を行うステップまでを繰り返す、画像調整方法。
【請求項２７】
前記画像調整用信号パターンは、四角形の線状パターンであることを特徴とする請求項２６に記載のディスプレイ装置の画像調整方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置とスクリーンとを備えたディスプレイ装置に関し、特に、ディスプレイ装置から分離して単独で使用可能なディスプレイ装置用光源装置に関する。さらに、該ディスプレイ装置の画像調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１０は、従来の持ち運び可能なディスプレイ装置の一例を示す概略図である。光源装置５０には、ランプ５１が収められている。ランプ５１から出力された白色光は、光学フィルター５４ａ〜５４ｇを用いて赤色、緑色、青色の光に分岐され、液晶パネル５５を透過した後プリズム５６で合波され、レンズ５７を透過しスクリーン５８へ投影され、映像として映し出される。
【０００３】
図１１は、この従来のディスプレイ装置に接続可能な機器を示す概略図である。この従来例のディスプレイ装置は、ＲＧＢ端子により映像信号を入力しており、ノートＰＣ等のパーソナルコンピュータ２０１、ビデオゲーム機２０２、各種ＤＶＤ等の光ディスクプレーヤ２０３、ＶＴＲとの一体型を含む光ディスクレコーダ２０４、カメラ一体型ＶＴＲ２０５、据え置き型ＶＴＲ２０６、ＢＳ／ＣＳチューナー２０７、ＴＶ２０８、各種光ディスクドライブとの一体型を含むハードディスクレコーダ２０９、インターネット放送用ＳＴＢ(Ｓｅｔ  Ｔｏｐ  Ｂｏｘ)２１０、ＣＡＴＶ用ＳＴＢ２１１、地上波デジタル放送用ＳＴＢ２１２、ＢＳ  ＨＤＴＶ放送用ＳＴＢ２１３等、ＲＧＢ信号の出力端子を有するものであれば接続が可能である。この他、ディスプレイ装置と接続する機器が出力する信号のフォーマットに合わせて、Ｄ４入力端子、ＤＶＩ−Ｄ入力端子、ＩＥＥＥ１３９４端子、コンポーネント端子、Ｓ端子、ビデオ端子等を設けられる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２１５５６２（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の構成では、光源としてランプを用いるため消費電力が大きく、持ち運んで使用するためにはコンセントからの電力供給が必要であった。また、装置も大きかった。さらに、従来の前面投射型のディスプレイ装置は、前面投射の機能しかなく、背面投射用の装置として使用することができなかった。このため、投射する際には広い空間を必要とした。加えて、前面投射型ディスプレイ装置用のスクリーンは、ディスプレイ装置からの照射光を受光する機能しか備えておらず、画像調整はユーザが行う必要があった。
【０００６】
もうひとつの課題は、光源にコヒーレントな光源（例えばレーザー）を用いた際に発生するスペックルノイズである。コヒーレント光であるレーザー光をスクリーンへ投射して映像を映し出す場合、スクリーンから反射したレーザー光が干渉することによりスペックルノイズが発生する。このスペックルノイズによって、映像がギラギラと見えたり、映像に明暗が発生する。その結果として、投射された映像の画質が低下し、見る者に不快感を与えたり、疲労感が発生するため、製品価値の大きな低下を生じていた。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、前面投射型と背面投射型の両方で使用でき、可搬性に優れたディスプレイ装置用光源装置及び該光源装置を組み込んだディスプレイ装置を提供することである。また、光源としてレーザー光を用いる際に、レーザー光に特有のスペックルノイズを低減させたディスプレイ装置用光源装置及び該光源装置を組み込んだディスプレイ装置を提供することである。さらに、画像調整を自動で行うことができるディスプレイ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のディスプレイ装置用光源装置は、スクリーンに映像を投射するディスプレイ装置用光源装置であって、
光を出力する光源ユニットと、
前記光に映像信号を付与して映像を出力する映像出力ユニットと、
前記映像信号を制御して、前記映像出力ユニットから出力する映像を、正常映像と、前記正常映像が左右に反転された反転映像とを切り替える制御回路と
を備え、
前記スクリーンに視聴側と同じ側の前面から映像を投射する前面投射型と、前記スクリーンに視聴側と反対側の背面から映像を投射する背面投射型とを切り替える。
【０００９】
また、前記映像出力部から出力された前記正常映像又は前記反転映像をスクリーン上に投射する投射部をさらに備えてもよい。さらに、制御回路は、前面投射型としての駆動と、背面投射型としての駆動とを切り換える切換スイッチをさらに備えてもよい。切換スイッチにより、光源装置がどのような状況で使用されているのかが明確に判断できる。
【００１０】
さらに、前記制御回路は、前記切換スイッチの状態に応じて、前記映像出力ユニットから正常映像又は反転映像を出力させることができる。
【００１１】
またさらに、前記制御回路は、前記映像出力ユニットで付与する映像信号を制御して、前記スクリーンに投射される映像の台形補正又は垂直水平方向の画像調整を行うことができる。
【００１２】
また、前記制御回路は、前面投射型として利用される場合と、背面投射型として利用される場合とで、投射する光出力を切り換えることができる。この前記制御回路は、周囲の明るさに応じて投射する光出力の切り換えを行うことができる。
【００１３】
前記光源ユニットは、半導体レーザーを含むことが好ましい。また、前記半導体レーザーに高周波重畳が加えられていることが好ましい。高周波重畳を加えることにより、スペックルノイズの低減が可能となる。さらに、前記半導体レーザーは、自励発振型半導体レーザーであることが好ましい。自励発振型の半導体レーザーを用いてもスペックルノイズの低減が可能となる。
【００１４】
また、音声を出力する音声出力部をさらに備えてもよい。さらに、通信部をさらに備えてもよい。
【００１５】
前記制御回路は、単一色パターン信号を出力してもよい。また、前記制御回路は、災害時に危機的状況を通知する画像パターン信号を出力してもよい。
【００１６】
さらに、駆動用の電池をさらに備えてもよい。電池駆動が可能になることで屋外での使用が容易になる。この場合、前記制御回路は、前記電池の残量に応じて光出力を切り換えることができる。これによって、電池による長時間利用を実現できる。
【００１７】
また、本発明に係るディスプレイ装置は、前記光源装置と、
前記光源装置から投射された映像を表示するスクリーンと
を備える。
【００１８】
前記光源装置と前記スクリーンとの相対位置の位置決めを行う位置決めユニットをさらに備えてもよい。前記位置決めユニットにより、光源装置からの出射光を正確にスクリーンに照射できる。
【００１９】
前記スクリーンは、前記光源装置からの映像を反射する反射部を備えてもよい。前記反射部により画像調整が容易となる。また、前記反射部は、前記スクリーンの最外周に設けられていてもよい。
【００２０】
また、前記光源装置の前記映像出力ユニットは、前記映像出力ユニットから映像の最外周に画像調整用信号を付加した画像調整用パターンを出力することができる。
【００２１】
前記光源装置は、前記スクリーンの前記反射部から反射された光を受光する受光部をさらに備えてもよい。この場合に、前記制御回路は、前記受光部で受光した前記反射光に応じて、前記映像出力ユニットから出力する前記画像調整用パターンの画像調整を行うことができる。
【００２２】
さらに、前記光源装置の前記切換スイッチは、前記光源装置がディスプレイ装置の構成部材として組み込まれた場合に前記ディスプレイ装置を認識し、各種設定を切り換えることができる。また、前記切換スイッチによって、前記ディスプレイ装置に応じて、前記光源装置の前面投射型としての駆動と、背面投射型としての駆動とを切り換えてもよい。
【００２３】
さらに、入力用のキーボードをさらに備えてもよい。また、前記光源装置を充電する充電ユニットをさらに備えてもよい。これによって、光源装置をディスプレイ装置から分離されてもすぐに利用できる。
【００２４】
本発明に係るディスプレイ装置の画像調整方法は、光を出力する光源ユニットと、前記光に映像信号を付与して映像を出力する映像出力ユニットと、前記映像信号を制御して、前記映像出力ユニットから出力する映像を、正常映像と、前記正常映像が左右に反転された反転映像とを切り替える制御回路とを備えた光源装置と、前記光源装置から投射された映像を表示するスクリーンとを備えたディスプレイ装置の前記スクリーンに投射される映像の画像調整を行う画像調整方法であって、
前記光源装置の前記映像出力ユニットから映像の最外周の部分のみに画像調整用信号を付与した画像調整用パターンを出力するステップと、
前記スクリーンの前記反射部から反射された前記画像調整用パターンの反射光を受光するステップと、
受光した前記反射光に応じて、前記画像調整用パターンの画像調整を行うステップと、
前記画像調整が所定の許容範囲に入るまで、前記映像出力ユニットから画像調整用パターンを出力するステップから、前記画像調整を行うステップまでを繰り返す。
【００２５】
また、前記画像調整用信号パターンは、四角形の線状パターンであってもよい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係るディスプレイ装置用光源装置によれば、映像出力ユニットで正常映像と反転映像とを切り替えてスクリーンに投射することによって、前面投射型と背面投射型のいずれでも使用できる。また、光源ユニットに半導体レーザー光源を用いることによって、消費電力が小さく小型のディスプレイ装置が実現でき、スクリーンとは別に単体の光源装置として利用できる。これにより、電池での駆動も可能となり、持ち運びが非常に容易になる。さらに、光源ユニットとして高周波重畳を加えた半導体レーザー又は自励発振型半導体レーザーを用いることによって、レーザー光を用いた際に現れるスペックルノイズの低減が実現され、きれいな映像を見ることができる。また、スクリーンも持ち運びできるため、あらゆる場所で映像を見ることができる。
【００２７】
また、本発明に係るディスプレイ装置は、上記光源装置を組み込んでいる。この光源装置の制御回路には、光源装置をディスプレイ装置の構成部材として組み込んだ場合にディスプレイ装置を認識し、光源装置の各種設定を切り換える切換スイッチを備えている。これによって、ディスプレイ装置でスクリーンに投射する映像が、光源装置を単体で使用していた場合にスクリーンに投射する映像と異なる場合にも、そのディスプレイ装置に応じて正常映像又は反転映像を切り替えてスクリーンに投射することができる。
【００２８】
また、このディスプレイ装置では、充電用基板を備えるので、上記光源装置を組み込んで用いた場合にも、光源装置を分離して単体で使用する場合に長時間利用できる。また、このディスプレイ映像を見るためにはスクリーンを置く空間があれば十分である。光源装置をスクリーンから分離して使用すれば大画面で映像を見ることが可能である。
【００２９】
さらに、本発明に係るディスプレイ装置における画像調整方法では、画像調整が許容範囲に入るまで、映像出力ユニットから画像調整用パターンを出力するステップから、画像調整を行うステップまでを繰り返す。これによって、映像信号を適正に台形補正することができ、スクリーン上に歪のない映像が投射できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明の実施の形態に係るディスプレイ装置用光源装置、ディスプレイ装置、及びディスプレイ装置における画像調整方法について、添付図面を用いて説明する。なお、図面において、実質的に同一の部材は、同一の符号を付している。
【００３１】
実施の形態１
本発明の実施の形態１に係るディスプレイ装置用光源装置の構成の概要について図１から図３を用いて説明する。図１は、実施の形態１に係る光源装置１のおよその構成を示す概略図であり、視聴側と同じ側の前面から正常映像をスクリーン２１に投射した場合である。図２は、この光源装置１によって視聴側と反対側の背面から反転映像をスクリーン２１に投射した場合を示す概略図である。図３は、この光源装置１の構成を示すブロック図である。この光源装置１は、光を出力する光源ユニットと、光に映像信号を付与して映像を出力する映像出力ユニットと、映像をスクリーン２１に投射する投射部とを備え、単独で映像をスクリーン２１に投射することが可能である。具体的には、光源ユニットとして、赤色光源２、青色光源３、緑色光源４を備える。また、映像出力ユニットとして、液晶パネル７を備える。また、投射部として、映像をスクリーンに投射する出射レンズ８を備える。さらに、光源装置１は、光源ユニットから映像出力ユニットに光を導く光路の順に、ダイクロイックミラー５ａ〜５ｃ、ガルバノミラー６を備える。さらに、この光源装置１は、電池９と、上記各部材を制御する制御回路４０とを備える。この制御回路４０では、映像出力ユニットの液晶パネル７で付与する映像信号を制御して、液晶パネル７から正常映像又は該正常映像を左右に反転した反転映像を出力させる。これによって、この光源装置１は、スクリーン２１に視聴側と同じ側の前面から映像を投射する前面投射型と、スクリーン２１に視聴側と反対側の背面から映像を投射する背面投射型とを切り替えることができる。
【００３２】
次に、この光源装置１において、光源ユニットから出力された光に映像信号が付与されて映像が出力され、その映像がスクリーンに投射される過程について説明する。光源ユニットの赤色光源２、青色光源３、緑色光源４から出力されたレーザー光は、ダイクロイックミラー５ａ〜５ｃを用いてガルバノミラー６へ導かれる。ガルバノミラー６は、高速に角度を変化させながら振動し、入射したレーザー光を映像出力ユニットである液晶パネル７の面内へ均一な光量で照射させる。レーザー光は、映像出力ユニットの液晶パネル７を透過することによって、映像信号が付与された映像を出力する。この映像は、投射部である出射レンズ８を介してスクリーン２１に投射される。
【００３３】
さらに、この光源装置１の各構成部材について説明する。
光源ユニットである赤色光源２（発振波長６４０ｎｍ近傍）、青色光源３（発振波長４４０ｎｍ近傍）としては、半導体レーザーを用いた。半導体レーザーは、電力を光に変換する効率がランプに比べて数倍大きいため、光源装置１の消費電力や発熱の大幅な低減が実現でき、持ち運び可能なディスプレイ装置（以下、モバイルディスプレイとする。）用の光源としては理想的である。緑色光源４にはＳＨＧ（Ｓｅｃｏｎｄ  Ｈａｒｍｏｎｉｃ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）レーザーを用いた。ＳＨＧレーザーは、波長１０６４ｎｍの半導体レーザーからの出射光を、波長変換デバイスを用いて波長が１／２の５３２ｎｍへ波長変換し、緑色光を出力するものである。緑色用の光源としても半導体レーザーを用いるのが理想的ではあるが、現時点では長期の信頼性が確保できるものがないため、本実施の形態ではＳＨＧレーザーを用いた。なお、これは光源を限定するものではなく、緑色用の半導体レーザーを用いてもよい。このディスプレイ装置用光源装置１では、光源ユニットとして半導体レーザーやＳＨＧレーザーのような発振波長スペクトルの限定された光源を用いているため、光源装置１内の光学部品の設計もランプを用いた場合に比べて容易であり、光学系を小型化できたため、光源装置１の大きさも８０（長さ）×６０（幅）×３０（高さ）ｍｍと非常に小さくなった。なお、光源としてＬＥＤを利用してもよいが、電力から光への変換効率を考えると、低電力駆動の実現ができるため半導体レーザーを用いるほうが好ましい。
【００３４】
本実施の形態１では、光源にコヒーレントな光源を用いた際に発生するスペックルノイズを抑制するため、赤色光源２、青色光源３として、高周波重畳を加えた半導体レーザーを用いている。このように高周波重畳を加えることで、半導体レーザーからの出射光の発振スペクトル（縦モードの半値幅）が３ｎｍ以上に拡大し、干渉性が抑制されることでスクリーン上での干渉が低減され、スペックルノイズの発生が無くなった。一方、半導体レーザーに高周波重畳を加えるかわりに、半導体レーザーとして自励発振型のものを用いても同様の効果が得られる。自励発振型の半導体レーザーの縦モードスペクトル幅については３ｎｍ（半値）以上のものを用いることが好ましい。
【００３５】
この実施の形態１の光源装置１においては、光源ユニット２、３、４から出力された光に映像信号を付与した映像を出力する映像出力ユニットとして、透過型の液晶パネル７を用いた。しかし、映像出力ユニットは、上記透過型の液晶パネル７に限られず、反射型液晶デバイスや、ＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）などのミラーを用いたデバイス等を用いてもよい。
【００３６】
また、偏光ビームスプリッター１８、λ／４板１９、ＰＤ１７、レンズアクチュエーター２６は、後述の焦点調整に利用される。光源装置１の各構成部材は、内蔵されている制御回路４０により制御される。
【００３７】
また、電池９によってこの光源装置１の各部材や光源に電力の供給を行う。光源装置１は、コンセントに接続しても光源装置内の駆動回路や光源に電力の供給を行えるが、駆動用の電池を内蔵しており、電池駆動もできるため、野外やコンセントの無い場所での利用も可能である。
【００３８】
次に、図３のブロック図を用いて、光源装置１の制御回路４０を構成する各部材について説明する。制御回路４０上に配置されたマイコン２２は、光源装置１の各構成部材の動作を制御する。ミラー駆動回路２３は、ガルバノミラー６を駆動する。パネル駆動回路２４は、液晶パネル７の駆動を制御する。光学部品駆動回路２５は、後述の焦点調整に使用される。ＰＤ２７および外光モニター回路２８によって、外光の大きさに応じて光源装置１から出力される光出力を調節する。これによって、光源装置１を電池で駆動する場合には、例えば暗い部屋では光出力を抑え、消費電力を抑える効果があり、長時間の駆動が実現できる。メモリーカードを挿入するメモリーカードスロット２９によって、映像又は音声出力を行うことができる。スピーカー３０によって、音声出力する。また、チューナー３１によって、ＴＶ電波やラジオ電波を受信する。これにより屋外でもＴＶやラジオからの情報を得ることができる。また、電源回路３２によって、光源装置１への電力供給を管理する。なお、電源供給源としては、ＡＣコネクタ４１、ＵＳＢ端子３３、電池９を備える。電源回路３２は、上記電力供給源のどれから電力が供給されているかを判断し、最適な電源管理を行う。また、後述するように、この光源装置１がディスプレイ装置１０を構成する部材として組み込まれた場合には、ディスプレイ装置１０から位置決め部３４を通じて電力供給が行われるか否かについて、電源回路３２によって認識する。ＵＳＢ端子３３を介してパソコンなどに接続して映像や音声を出力するが、ＵＳＢ端子は、上述のように電力供給源としても利用される。パソコンなどから映像や音声信号が出力されていない際は、ＵＳＢ端子３３を通じて電池９の充電も行うことができる。位置決め部３４は、後述するディスプレイ装置１０の本体との連結に使用される。
【００３９】
また、切換スイッチ３９によって、この光源装置１がディスプレイ装置１０の構成部材として組み込まれた場合に、ディスプレイ装置１０本体と連結されたことを認識し、光源装置１の各種設定、例えば、駆動方法を切り換える。単一色出力スイッチ３５によって、光源装置１から単一色を出力する。なお、ここでいう単一色とは光の波長が単一という意味ではなく、出力される映像が全面で均一であるという意味であり、ほぼ同一色を意味する。単一色出力スイッチ３５をｏｎにした場合、例えば白色光が出力され、夜間に懐中電灯として使用できる。単一色出力スイッチ３５をｏｎにした場合は、マイコン２２により認識され、外部の装置から映像信号が入力されない場合でも光源装置１から光を出力できる。また、危機伝達スイッチ３６によって、光源装置１の使用者が危機的状況を他者に伝達することができる。危機伝達スイッチ３６をｏｎにすると、例えば「ＳＯＳ」や「ＨＥＬＰ」などの表示が出力される。危機伝達スイッチ３６をｏｎにすると、通信回路４４を用いて信号が出力され、危機的状況にあることを他者に連絡することができる。画像処理回路３７は、画像信号を処理し、パネル駆動回路２４や光源駆動回路３８に信号を伝達する。光源駆動回路３８は、光源２〜３の出力設定や出力安定化を行う回路である。
【００４０】
実施の形態２
図４は、本発明の実施の形態２に係るディスプレイ装置１０の構成を示す概略断面図である。本発明の実施の形態２に係るディスプレイ装置１０は、実施の形態１に係る光源装置１と、映像を投射するスクリーン１１と、該光源装置１からの映像を反射してスクリーン１１に指向させる反射ミラー１２と、光源装置１とスクリーン１１との相対位置を決める位置決めユニット１３と、折りたたみ用可動部１４と、キーボード１５と、充電用基板１６とを備える。
【００４１】
このディスプレイ装置１０では、図４に示すように、光源装置１を背面投射型で用いると共に、反射ミラー１２を備える。この光源装置１の配置について、図５を用いて説明する。図５は、反射ミラー１２を使用しないで、光源装置（焦点Ｂ）を仮想的に配置する場合と、反射ミラー１２を用いた場合の光源装置１（焦点Ａ）の配置とを示す概略図である。例えば、図２のような背面投射型の場合には、図１の前面投射型に比べて、スクリーン２１の背面側に十分な空間が必要となるため、実際にこのような配置を確保することは困難である。そこで、スクリーンの背面側に占める空間をなるべく少なくするように、スクリーンの斜め下方又は斜め上方に光源装置１を配置する構成が考えられている。このような配置としては、例えば、図５のＢ点に焦点を有する光源装置（図示せず）を仮想的に置く場合が考えられる。しかし、この配置でもなお背面側には相当程度の空間が必要となる。そこで、このディスプレイ装置１０では、さらに、反射ミラー１２を設けて、図５に示すように、反射ミラー１２について焦点Ｂと鏡面対称な位置に焦点Ａを有するように光源装置１を配置した。これによって、焦点Ｂから映像を背面投射した場合と同様にスクリーン１１上に映像を背面投射できると共に、背面側に占める空間を少なくできる。なお、焦点Ｂからの背面投射の場合には左右反転された反転映像を背面投射する必要がある。一方、反射ミラー１２を用いた場合には、この反射ミラー１２で左右反転されるので、焦点Ａの光源装置１からは正常映像を背面投射すればよい。
【００４２】
次に、このディスプレイ装置１０を構成する各部材について説明する。まず、光源装置１は、実施の形態１に係る光源装置１であるので、その構成については説明を省略する。スクリーン１１には半透過型のフィルムを用いた。また、このディスプレイ装置１０は、光源装置１を正確に位置決めするために、位置決めユニット１３を備える。これにより、光源装置１は、光源装置１自体の位置決め部３４とディスプレイ装置１０本体の位置決めユニット１３とを用いて位置決めされる。また、位置決めユニット１３により光源装置１の位置を微調整することによって、光源装置１からスクリーン１１に投射される映像の水平方向（ｘ−ｚ方向）および垂直方向（ｙ方向）の位置を正しく位置決めできる。また、位置決めユニット１３の下部には充電用基板１６が設置されており、光源装置１を位置決めユニット１３に連結したときに光源装置１内の電池９を充電できる。このように充電用基板１６を備えるので、光源装置１をディスプレイ装置１０から分離して単体で使用する場合にも直ちに利用できる。光源装置１内では位置決め部３４が位置決めユニット１３に連結したことを認識すると、切換スイッチ３９が作動し、電池９に充電を行うように制御される。充電用基板１６には電源ケーブル４２が接続されており、コンセントから電力供給を受けることが可能である。折りたたみ用可動部１４によって、ディスプレイ装置１０を折りたたみ、小型化することができる。スクリーン１１が折りたたみ可能であるのでディスプレイ装置１０全体としても小型にして持ち運びが容易となる。
【００４３】
また、このディスプレイ装置１０は、キーボード１５を備える。キーボード１５は、ディスプレイ装置１０の本体から取り外して使用できる。キーボード１５には、チャンネル切り替えスイッチ、電源スイッチなどを備えてもよい。光源装置１をディスプレイ装置１０の構成部材として使用する場合には、このキーボード１５から光源装置１を制御できる。このため、光源装置１の入力信号の切り替えにあたって、光源装置１を取り外さなくてもよい。さらに、キーボード１５をディスプレイ装置１０の本体から取り外しできるため、キーボード１５を用いて離れた位置からでもディスプレイ装置１０を制御できる。
【００４４】
また、図６に示すように、光源装置１がディスプレイ装置１０の構成部材として組み込まれた場合には、光源装置１の切換スイッチ３９において、そのディスプレイ装置１０を認識し、光源装置１における各種設定を切り替える。例えば、光源装置１をディスプレイ装置１０から分離して使用するときは光源装置１内のスピーカー３０から音声出力できる。一方、光源装置１をディスプレイ装置１０の構成部材として使用する場合には、光源装置１内の切換スイッチ３９が作動し、ディスプレイ装置１０のスピーカーから音声出力される。また、光源装置１からの光出力も切換スイッチ３９が作動することにより切り換えが行われ、スクリーン１１に投射する最適出力に制御される。
【００４５】
さらに、例えば、光源装置１が単体で前面投射型として使用されていた場合には、スクリーンには正常映像が投射される。一方、反射ミラーを用いない背面投射型のディスプレイ装置では、スクリーンに正常映像が左右反転された反転映像を背面投射する必要がある。この場合に、光源装置１がディスプレイ装置に組み込まれた場合には、切換スイッチ３９が作動して、スクリーンに反転映像を背面投射するように設定が変更される。この場合には、画像処理回路３７にて映像信号を左右反転させてパネル駆動回路２４に信号を出力し、映像出力ユニットである液晶パネル７にて左右反転（場合により上下も逆）させた反転映像を出力する。
【００４６】
なお、ディスプレイ装置１０内の画像情報回路４３には、画像調整に必要な情報が記憶されており、その情報をもとに光源装置１で画像調整を行うことができる。それぞれのディスプレイ装置において画像調整情報回路４３を備えることによって、異なる構成のディスプレイ装置に光源装置を組み込んだ場合に、それぞれのディスプレイ装置に応じた画像調整を行うことができる。例えば、大きさや形状の異なるスクリーン１１を備えたディスプレイ装置の場合には、通常、画像調整の最適化方法が異なっている場合が多い。このような場合でも、画像調整情報回路４３の情報を元に最適化でき、光源装置１を異なるスクリーン１１を備えたディスプレイ装置１０に組み込んだ場合にも画像調整できる。
【００４７】
次に、このディスプレイ装置１０の自動画像調整機能について説明する。ディスプレイ装置から光源装置１を分離して、単体で前面投射型のディスプレイ装置用光源装置として利用した場合には、光源装置１とスクリーンとの距離がディスプレイ装置１０の場合とは異なる。そのため、出射レンズ８の位置が単体の光源装置とディスプレイ装置１０とは異なることが多い。そこで、光源装置１をディスプレイ装置１０の構成部材として組み込んだ場合には、出射レンズ８の相対位置をディスプレイ装置としての最適位置に戻す必要がある。このディスプレイ装置１０の画像調整機能は、ディスプレイ装置１０から光源装置１を分離して単体で使用する場合や、再度、ディスプレイ装置１０を構成する部材として組み込む場合や、あるいは異なるディスプレイ装置に組み込まれる場合に効果を発揮する。この画像調整方法には、次の３つの方法がある。
【００４８】
第１の画像調整方法は、光源装置１において、ディスプレイ装置１０ごとにあらかじめ記憶された出射レンズ８の最適位置に応じて、出射レンズ８を記憶された最適位置に移動させる方法である。これによって、最適な画像調整を行うことができる。この第１の方法は、光源装置１内の制御回路４０に用いられるマイコン２２にディスプレイ装置ごとに出射レンズ８の最適位置を記憶させておき、光源装置１をディスプレイ装置１０に連結した場合に自動的に出射レンズ８の位置を記憶させた最適位置に移動させる方法である。ディスプレイ装置１０から分離して利用した光源装置１を、再度ディスプレイ装置１０に連結させて用いるときには、位置決め部３４に設置した端子により光源装置１がディスプレイ装置１０に連結されたことを認識する信号が切換スイッチ３９を介して光源装置１内の制御回路４０に送信され、制御回路４０から光学部品駆動回路２５を経由し出射レンズ８近傍に設置したレンズアクチュエーター２６へ信号が送信される。出射レンズ８の焦点位置が最適となる位置へレンズアクチュエーター２６によって出射レンズ８が移動される。
【００４９】
多くの場合には、上記第１の方法により焦点位置や上下左右の位置が正しく調節されるが、光学部品が位置ずれなどを起こしている場合には、以下の第２の画像調整方法が効果を発揮する。
【００５０】
第２の画像調整方法について、図４および図７（ａ）及び（ｂ）を用いて説明する。この第２の方法では、スクリーン１１からの反射光を用いて出射レンズ８の位置を最適位置に戻す。図４は、上述のようにディスプレイ装置１０の構成を示す概略図であり、さらに、光源装置１の調整方向として図面に平行なｘ−ｙ方向と、図面に垂直なｚ方向を示している。図７（ａ）は、スクリーン１１上に投射する画像調整用パターンである四角形の線状パターンと、スクリーン１１上に設けられた反射板２０との関係を示す概略図である。図７（ｂ）は、映像出力ユニットである液晶パネル７において、映像部分の最外周のみに画像調整用信号を付与した画像調整用パターンである四角形の線状パターンを示す概略図である。この第２の方法は、画像調整用パターンとして四角形の線状パターンをスクリーン１１に投射し、スクリーン１１上に設けられた反射板２０からの反射光を受光し、反射光に応じて出射レンズ８を最適位置に移動させる。
【００５１】
図４において、光源装置１内の光源から出射された光は、液晶パネル７を介して、偏光ビームスプリッター１８を透過し、λ／４板１９を透過後、スクリーン１１へ照射される。このとき、光源装置１からは図７（ａ）に示すような四角形の線状パターンの画像が出力される。この四角形の線状パターンは、図７（ｂ）に示すように液晶パネル７の最外周付近のセルを用いて作られる。液晶パネル７上の斜線で塗りつぶした部分は映像としてスクリーン１１に投射される部分である。それ以外の部分はスクリーン１１の枠に投射される。そのため、四角形の線状パターンは使用者側からは見ることが出来ない。四角形の線状パターンは赤、緑、青色の中でＰＤの感度が大きい赤色光源を用いて形成した。スクリーン１１には、図７（ａ）に示すように四角形の線状パターンに対応して反射板２０が４個設置されており、光源装置１から照射された四角形の線状パターンの頂点部分の光が光源装置１へ戻り光として反射される構造となっている。例えば、スクリーン１１の外枠に反射板２０を４個設置することで画像の上下左右の位置関係や台形補正の必要があるかどうかが判別できる。
【００５２】
スクリーン１１の外枠の反射板２０で反射された光は、光源装置１へ入射し、λ／４板１９を透過後偏光ビームスプリッター１８へ入射する。反射板２０によって反射されて戻ってきた光は、λ／４板１９を２回透過することで偏光角が９０°回転しているため、偏光ビームスプリッター１８により光路が９０°曲げられてＰＤ１７へ入射する。このＰＤ１７へ入射する反射光の強度やスポットサイズを検出し、得られた反射光強度やスポットサイズに応じて、光学部品駆動回路２５およびレンズアクチュエーター２６を用いて出射レンズ８が最適位置に調整される。これによって、スクリーン１１上において最適なスポット形状となる。上記の自動画像調整機能により、光源装置１をディスプレイ装置１０に連結した際に、使用者が出射レンズ８の位置調整を行うことなくきれいな映像を見ることができる。
【００５３】
なお、上記第１及び第２の画像調整方法では、光源装置１の出射レンズ８の微調整のみを行ったが、さらに、映像出力ユニットである液晶パネル７から出力する映像を画像調整する第３の画像調整方法について以下に説明する。
【００５４】
第３の画像調整方法について、図８のフローチャートを用いて説明する。この第３の方法は、ディスプレイ装置の液晶パネル７から画像調整用パターンを出力して、反射板を備えたスクリーンに投射し、反射光を受光し、その反射光に応じて画像調整用パターンを画像調整する。この画像調整方法は、
（Ａ）光源装置１の映像出力ユニット７から映像の最外周の部分のみに画像調整用信号を付加した画像調整用パターンを出力するステップ（Ｓ０１）と、
（Ｂ）スクリーン１１の反射部２０から反射された画像調整用パターンの反射光を受光するステップ（Ｓ０２）と、
（Ｃ）受光した反射光に応じて、画像調整用パターンの画像調整を行うステップ（Ｓ０３）と、
（Ｄ）画像調整が所定の許容範囲にあるか否か判断するステップ（Ｓ０４）と
を含む。この画像調整方法によれば、画像調整が許容範囲に入るまで、映像出力ユニットから画像調整用パターンを出力するステップから、画像調整を行うステップまでを繰り返すことによって行われる。
【００５５】
図９のフローチャートを用いて、さらに具体的にこのディスプレイ装置１０の画像調整方法を説明する。
（ａ）光源装置１から出力する映像の最外周に画像調整用パターンの四角形の線状パターンをスクリーン１１に投射する（Ｓ１１）。
（ｂ）４つの反射板２０から反射された光が検出されたか否か判断する（Ｓ１２）。
（ｃ）４つの反射板２０から全く光が反射されてこない場合（Ｓ１３）には、スクリーンに投射される四角形の線状パターンの上下左右の位置ずれが考えられる。そこで、位置決めユニット１３の位置を図４のＸＺ方向に移動させて、スクリーンに投射される四角形の線状パターンの上下左右の位置調整を行う（Ｓ１４）。これによって、少なくとも１点からの反射光が得られるようにする。
（ｄ）４つの反射板２０のうち、１点の反射板２０からしか反射光が得られない場合（Ｓ１５）には、スクリーン１１に投射される四角形の線状パターンがスクリーンよりも大きいか、あるいはスクリーンよりも小さい可能性がある。そこで、位置決めユニット１３をＹ方向に上下させて、スクリーン１１に投射される四角形の線状パターンの大きさを変化させる（Ｓ１６）。これによって、少なくとも２点から反射光が得られるようにする。
（ｅ）４つの反射板２０のうち、２点の反射板２０からしか反射光が得られない場合（Ｓ１７）には、スクリーンに投射される四角形の線状パターンが台形に歪んでいることが考えられる。映像出力ユニットである液晶パネル７から出力する四角形の線状パターンを制御して、例えば、四角形の線状パターンを上辺と下辺の長さを変えて台形の線状パターンに変形させる（Ｓ１８）。これによって、４点の反射板２０の全てから反射光が得られるようにする。
（ｆ）４つの反射板２０のうち、４点全てから反射光が得られた場合（Ｓ１９）には、スクリーン１１の外枠に正しく画像調整用パターンの四角形の線状パターンを投射できたことを表すので、画像調整が完了する。
（ｇ）そこで、四角形の線状パターンの台形補正を行った情報を元に、映像信号を台形補正する（Ｓ２０）。その後、台形補正された映像信号を映像出力ユニットである液晶パネル７に出力する。
以上の自動画像調整の手順によって、映像信号を適正に台形補正することができ、スクリーン１１上に歪のない映像が投射できる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明に係るディスプレイ装置は、表示用デバイス、通信用機器として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施の形態１に係るディスプレイ装置用光源装置の構成を示す概略図であって、前面投射型として用いた一例を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るディスプレイ装置用光源装置を背面投射型として使用する一例を示す概略図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るディスプレイ装置用光源装置のブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係るディスプレイ装置の構成を示す概略図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係るディスプレイ装置における光源装置の配置を示す概略図である。
【図６】光源装置をディスプレイ装置の構成部材として組み込む場合の例を示す概略図である。
【図７】（ａ）は、スクリーンの外枠に設けられた反射板と四角形の線状パターンである画像調整用パターンとの関係を示す概略図であり、（ｂ）は、液晶パネルにおける映像と四角形の線状パターンである画像調整用パターンとの関係を示す概略図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係るディスプレイ装置の画像調整方法のフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態２に係るディスプレイ装置のさらに詳細な画像調整方法のフローチャートである。
【図１０】従来のディスプレイ装置の概略図である。
【図１１】従来のレーザーディスプレイに接続可能な機器を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５８】
１  光源装置
２  赤色光源
３  青色光源
４  緑色光源
５ａ、５ｂ、５ｃ  ダイクロイックミラー
６  ガルバノミラー
７  液晶パネル
８  出射レンズ
９  電池
１０  ディスプレイ装置
１１、２１  スクリーン
１２  反射ミラー
１３  位置決めユニット
１４  折りたたみ用可動部
１５  キーボード
１６  充電用基板
１７  ＰＤ
１８  変更ビームスプリッター
１９  λ／４板
２０  反射板
２２  マイコン
２３  ミラー駆動回路
２４  パネル駆動回路
２５  光学部品駆動回路
２６  レンズアクチュエーター
２７  ＰＤ
２８  外光モニター回路
２９  メモリーカードスロット
３０  スピーカー
３１  チューナー
３２  電源回路
３３  ＵＳＢ端子
３４  位置決め部
３５  単一色出力スイッチ
３６  危機伝達スイッチ
３７  画像処理回路
３８  光源駆動回路
３９  切換スイッチ
４０  制御回路
４１  ＡＣコネクタ
４２  電源ケーブル
４３  画像調整情報回路
４４  通信回路
５０  光源装置
５１  ランプ
５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄ、５４ｅ、５４ｆ、５４ｇ  光学フィルター
５５  液晶パネル
５６  プリズム
５７  レンズ
５８  スクリーン
２０１  パーソナルコンピュータ
２０２  ビデオゲーム機
２０３  光ディスクプレーヤ
２０４  光ディスクレコーダ
２０５  カメラ一体型ＶＴＲ
２０６  据え置き型ＶＴＲ
２０７  ＢＳ／ＣＳチューナ
２０８  ＴＶ
２０９  ハードディスクレコーダ
２１０  インターネット放送用ＳＴＢ
２１１  ＣＡＴＶ用ＳＴＢ
２１２  地上波デジタル放送用ＳＴＢ
２１３  ＢＳ  ＨＤＴＶ放送用ＳＴＢ
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2006093134.tif 000013
【図２】
2006093134.tif 000014
【図３】
2006093134.tif 000015
【図４】
2006093134.tif 000016
【図５】
2006093134.tif 000017
【図６】
2006093134.tif 000018
【図７】
2006093134.tif 000019
【図８】
2006093134.tif 000020
【図９】
2006093134.tif 000021
【図１０】
2006093134.tif 000022
【図１１】
2006093134.tif 000023
【国際調査報告】
2006093134.tif 000024
2006093134.tif 000025
2006093134.tif 000026
2006093134.tif 000027
2006093134.tif 000028
2006093134.tif 000029