JP2012088717A - 画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】画像表示装置を携帯型情報処理装置に内蔵し、机上に載置して使用する場合に、スクリーン上で画面が傾いた状態で表示されることを避けることができるようにする。
【解決手段】携帯型情報処理装置のドライブベイに取り付けられる筐体に対して出し入れ可能に設けられた可動体12を有し、この可動体は、少なくとも投写光学系を備えた第1のユニット13と、ヒンジ部73を介して第1のユニットを回動可能に支持する第2のユニット14とからなり、第1のユニットは、投射光学系を通過したレーザ光が出射される出射窓74が、ヒンジ部と相反する側の端部に設けられ、ヒンジ部は、2軸構造を有し、第1回動軸を中心にしてスクリーンに対するレーザ光の投写角度を上下方向に変化させる向きに第1のユニットを回動させるとともに、第2回動軸を中心にしてスクリーン上の画面の傾きを補正する向きに第1のユニットを回動させるように構成されている。
【選択図】図8
【解決手段】携帯型情報処理装置のドライブベイに取り付けられる筐体に対して出し入れ可能に設けられた可動体12を有し、この可動体は、少なくとも投写光学系を備えた第1のユニット13と、ヒンジ部73を介して第1のユニットを回動可能に支持する第2のユニット14とからなり、第1のユニットは、投射光学系を通過したレーザ光が出射される出射窓74が、ヒンジ部と相反する側の端部に設けられ、ヒンジ部は、2軸構造を有し、第1回動軸を中心にしてスクリーンに対するレーザ光の投写角度を上下方向に変化させる向きに第1のユニットを回動させるとともに、第2回動軸を中心にしてスクリーン上の画面の傾きを補正する向きに第1のユニットを回動させるように構成されている。
【選択図】図8
Description
本発明は、光源に半導体レーザを用いた画像表示装置に関するものである。
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。
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。
さて、光源に半導体レーザを用いた画像表示装置は、携帯型情報処理装置(いわゆるノートパソコン)に内蔵しても利便性を高めることができ、この場合、キーボードが配設された本体部の筐体の内部に画像表示装置を収容することになり、画像表示装置の収容スペースを携帯型情報処理装置の筐体の側面に開口させて、画像表示装置の出射窓が携帯型情報処理装置の筐体の側面側に位置するように取り付けられる。
ここで、携帯型情報処理装置の筐体には、キーボードや内部の制御基板を支持するフレームが収容され、このフレームはキーボードが配設された筐体の上面に沿って配置されるため、画像表示装置の収容スペースも筐体の上面に沿うように形成されるが、携帯型情報処理装置には、机上に載置した際に、キーボードが配設された筐体の上面を、使用者に対して手前側が低くなるように傾斜させたものがあり、このような構成のものでは、筐体の上面に沿って画像表示装置の収容スペースも傾いた状態で形成される。
ところが、携帯型情報処理装置の筐体は、携帯性を高めるために扁平に形成されることから、画像表示装置の収容スペースに余裕がなく、画像表示装置を机上の載置面に対して平行となるように取り付けることが難しいため、画像表示装置が載置面に対して傾いた状態で取り付けざるを得ない。このため、スクリーン上で画像が傾いた状態で表示され、画像をスクリーン上に適切に表示させることができないという問題が生じる。
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、画像表示装置が内蔵された携帯型情報処理装置を机上に載置して使用する場合に、スクリーン上で画像が傾いた状態で表示されることを避けることができるように構成された画像表示装置を提供することにある。
本発明の画像表示装置は、携帯型情報処理装置のドライブベイに光ディスク装置と取り替え可能に収容される画像表示装置であって、前記ドライブベイに取り付けられる筐体と、各色のレーザ光を出射するレーザ光源装置と、このレーザ光源装置から出射されたレーザ光を映像信号に基づいて変調する光変調素子と、この光変調素子により形成された変調レーザ光により、画像をスクリーンに投写する投写光学系と、前記レーザ光源装置および前記光変調素子を制御する制御部と、前記筐体に対して出し入れ可能に設けられ、前記レーザ光源装置、前記光変調素子及び前記投写光学系を備えた第1のユニットと、ヒンジ部を介して前記第1のユニットを回動可能に支持する前記制御部を備えた第2のユニットとで構成される可動体と、を有し、前記スクリーンに画像を投写するとき、前記可動体の前記第1のユニット、前記ヒンジ部及び前記第2のユニットの一部が前記筐体より順に引き出されて、前記第1のユニットに設けられたレーザ光の出射窓が前記スクリーンに正対した突出位置へと移動し、前記突出位置で、前記ヒンジ部は、前記スクリーン上の画像の傾きを補正する向きに前記第1のユニットを回動させることを特徴とする。
本発明によれば、画像表示装置を携帯型情報処理装置に内蔵し、机上に載置して使用する場合、第1のユニットを側方に突出させてその出射窓をスクリーンに正対させることができ、しかも、画像表示装置が傾いた状態であっても、スクリーン上の画像の傾きを補正する向きに第1のユニットを回動させることができるため、スクリーン上で画像が傾いた状態で表示されることを避けることができ、その結果、携帯型情報処理装置の利便性を高めることができる。
前記課題を解決するためになされた第1の発明は、携帯型情報処理装置のドライブベイに光ディスク装置と取り替え可能に収容される画像表示装置であって、前記ドライブベイに取り付けられる筐体と、各色のレーザ光を出射するレーザ光源装置と、このレーザ光源装置から出射されたレーザ光を映像信号に基づいて変調する光変調素子と、この光変調素子により形成された変調レーザ光により、画像をスクリーンに投写する投写光学系と、前記レーザ光源装置および前記光変調素子を制御する制御部と、前記筐体に対して出し入れ可能に設けられ、前記レーザ光源装置、前記光変調素子及び前記投写光学系を備えた第1のユニットと、ヒンジ部を介して前記第1のユニットを回動可能に支持する前記制御部を備えた第2のユニットとで構成される可動体と、を有し、前記スクリーンに画像を投写するとき、前記可動体の前記第1のユニット、前記ヒンジ部及び前記第2のユニットの一部が前記筐体より順に引き出されて、前記第1のユニットに設けられたレーザ光の出射窓が前記スクリーンに正対した突出位置へと移動し、前記突出位置で、前記ヒンジ部は、前記スクリーン上の画像の傾きを補正する向きに前記第1のユニットを回動させることを特徴とする。
これによると、画像表示装置を携帯型情報処理装置に内蔵し、机上に載置して使用する場合、第1のユニットを側方に突出させてその出射窓をスクリーンに正対させることができ、しかも、画像表示装置が傾いた状態であっても、スクリーン上の画像の傾きを補正する向きに第1のユニットを回動させることができるため、スクリーン上で画像が傾いた状態で表示されることを避けることができ、その結果、携帯型情報処理装置の利便性を高めることができる。
また、第2の発明は、前記第1の発明において、前記ヒンジ部は、2軸構造を有し、第1回動軸を中心にして前記スクリーンに対するレーザ光の投写角度を上下方向に変化させる向きに前記第1のユニットを回動させるとともに、第2回動軸を中心にして前記スクリーン上の画像の傾きを補正する向きに前記第1のユニットを回動させる構成とする。
これによると、スクリーンに対するレーザ光の投写角度を上下方向に変化させることができるため、本画像表示装置を机上に載置した場合に、机上の載置面でレーザ光が遮られてスクリーン上で画像の下側部分が欠けた状態となることを避けることができる。
また、第3の発明は、前記第2の発明において、前記ヒンジ部は、前記第1回動軸を構成する連結部材と、前記連結部材の長手方向の両端に連結する1対の第1軸部材と、前記第1軸部材に連結し前記第1のユニットに設けられた1対の取付部と、前記連結部材の長手方向の中心部に連結し前記第2のユニットに設けられ前記第2回動軸を構成する第2軸部材と、を備え、前記第1のユニット、前記連結部材を介して前記第1のユニットに連結する第2のユニット、および前記連結部材にはそれぞれ、前記第1のユニットと前記第2のユニットとを結ぶ配線ケーブルが挿通される開口部が設けられ、これらの開口部は、前記第2回動軸周りの前記連結部材の回動範囲内で常に前記ケーブルの挿通領域が確保されるように形成されたことを特徴とする。
これによると、第2回動軸周りに連結部材が回動する際に配線ケーブルに負荷を与えずに済むため、配線ケーブルの損傷を防止することができる。
なお、携帯型情報処理装置には、机上に載置した際に、キーボードが配設された筐体の上面を、使用者に対して手前側が低くなるように傾斜させたものがあり、このような構成のもので、画像表示装置の収容スペースを携帯型情報処理装置の筐体の側面に開口させて、画像表示装置の出射窓が携帯型情報処理装置の筐体の側面側に位置するように画像表示装置が取り付けられる場合、机上の載置面に対して画像表示装置が傾いた状態となり、本発明が有効となる。
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。
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。
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(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)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。
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、レーザ光をスクリーンSに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(第1のユニット)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(第2のユニット)14とで構成されている。
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15の概略構成図である。この光学エンジン部15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Sに投射する投射光学系28と、を備えている。
この光学エンジン部15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。
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。
投射光学系28からスクリーンS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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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15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。
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S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Sに正対させることができる。
また図4に示したように、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、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。このヒンジ部73の構成については後に詳しく説明する。
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、電源のオンオフ、輝度切り替え、および台形補正の各操作を行う操作ボタンが配列されている。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。
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。
光学エンジン部15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15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15の他に、光学エンジン部15を冷却する冷却ファン88が設けられている。
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。
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15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。
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。
図6は、携帯型情報処理装置2を机上に載置した状態を示す正面図であり、図6(A)に、可動体12を引き出した初期状態を、図6(B)に、光学エンジンユニット13の角度を調整した状態をそれぞれ示している。
図1に示したように、携帯型情報処理装置2では、キーボード6が配設される本体部3の筐体8の内部に画像表示装置1の収容スペースが形成されている。また、携帯型情報処理装置2の筐体8は、携帯性を高めるために扁平に形成されている。このため、図6(A)に示すように、携帯型情報処理装置2を机上に載置すると、画像表示装置1が机上の載置面Dに近接した状態となる。したがって、可動体12が引き出された状態のままでは、画像表示装置1から出射されるレーザ光が載置面Dで遮られて、スクリーンS上に表示される画面の下側部分が欠けた状態となり、画面をスクリーンS上に適切に投写することができない。
そこでここでは、図6(B)に示すように、矢印Bで示すように光学エンジンユニット13が上下方向に回動可能に制御ユニット14に支持され、画像表示装置1から出射されるレーザ光が載置面Dで遮られないようにレーザ光の投写角度を調整することができるようになっている。これにより、スクリーンS上に表示される画面の下側部分が欠けた状態となることを避けることができる。
図7は、携帯型情報処理装置2を机上に載置した状態を示す側面図であり、図7(A)に、光学エンジンユニット13の初期状態を、図7(B)に、光学エンジンユニット13の角度を調整した状態をそれぞれ示している。
図7(A)に示すように、携帯型情報処理装置2では、筐体8の上面8aに沿って、キーボード6や内部の制御基板(図示せず)を支持するフレーム(図示せず)が配置され、画像表示装置1の収容スペースも筐体8の上面8aに沿うように形成されている。また、携帯型情報処理装置2は、机上に載置した際に、キーボード6が配設される筐体8の上面8aを、使用者に対して手前側が低くなるように傾斜させており、筐体8の上面8aに沿って画像表示装置1の収容スペースも傾いた状態に形成される。
一方、携帯型情報処理装置2では、携帯性を高めるために筐体8が扁平に形成されることから、画像表示装置1の収容スペースに余裕がなく、画像表示装置1を机上の載置面Dに対して平行となるように取り付けることが難しく、画像表示装置1が載置面Dに対して傾いた状態で携帯型情報処理装置2に取り付けられている。このため、スクリーン上で画面が傾いた状態で表示され、画面をスクリーン上に適切に表示させることができない。
そこでここでは、図7(B)に示すように、矢印Cで示すように光学エンジンユニット13がスクリーン上の画面の傾きを補正する向きに回動するようになっており、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。
図8は、ヒンジ部73を詳しく示す斜視図である。ヒンジ部73は、直交2軸構造を有し、光学エンジンユニット13の幅方向に延在する連結部材101の長手方向の両端に、第1回動軸を中心にした1対の第1軸部材102,103が連結され、連結部材101の長手方向の中心部に、第2回動軸を中心にした第2軸部材106が連結されている。
1対の第1軸部材102,103は、光学エンジンユニット13の筐体に設けられた1対の取付部104,105と連結され、光学エンジンユニット13の筐体を第1回動軸周りに回動可能に支持する。一方、第2軸部材106は、制御ユニット14の筐体における幅方向の中心位置に連結され、連結部材101を第2回動軸周りに回動可能に支持する。
第1軸部材102,103による第1回動軸は、前後方向、すなわち可動体12の出し入れ方向に対して直交する向きに配置されており、出射窓74から出射されるレーザ光の光軸に対して直交する向きとなる。一方、第2軸部材106による第2回動軸は、第1回動軸に対して直交する方向に配置されており、前後方向、すなわち可動体12の出し入れ方向に対して平行となる。
したがって、第2回動軸周りに光学エンジンユニット13を回動させることで、スクリーン上に表示される画面を回転させて画面の傾きを補正することができ、第1回動軸が水平方向となるように調整することで、傾きのない画面を得ることができる。また、第1回動軸が水平方向となるように調整した上で、第1回動軸周りに光学エンジンユニット13を回動させることで、出射窓74から出射されるレーザ光の角度を上下方向に調整することができ、これに応じてスクリーン上に表示される画面が上下方向に移動する。これにより、スクリーン上で画面が欠けたり傾いたりすることなく、スクリーンの所要の位置に適切な状態で画面を表示させることができる。なお、画面を上下方向に移動させるのに応じて画面の台形補正が必要になる。
また、第2軸部材106の近傍には、制御ユニット14に対する第2回動軸周りの連結部材101の回動を所定の範囲に規制するストッパ107が設けられている。1対の第1軸部材102,103の一方103は、フリーストップ機構を備えており、これにより光学エンジンユニット13が所定の回動範囲内の任意の角度で停止した状態に保持される。
なお、第1回動軸周りの光学エンジンユニット13の回動もストッパ(図示せず)により規制され、光学エンジンユニット13が、制御ユニット14に沿った位置から、制御ユニット14に対して略直立した位置まで回動可能となっている。
連結部材101には、信号線および給電線となる配線ケーブル93(図5を併せて参照されたい)が挿通される開口部108が、第2軸部材106を挟んでその両側に設けられている。この配線ケーブル93は、制御ユニット14から第2回動軸に沿った方向に引き出されて光学エンジンユニット13に引き込まれる。配線ケーブル93は、フレキシブルプリント配線板(FPC)やリード線(例えばビニル被服電線)などで構成される。
図9は、光学エンジンユニット13側の部品を取り外して、ヒンジ部73の連結部材101が第2軸部材106を中心にして回動した際の配線ケーブル93の挿通領域の状況を示す分解図であり、図9(A)に連結部材101の初期状態を、図9(B)に連結部材101が時計回りに回動した状態を、図9(C)に連結部材が反時計回りに回動した状態をそれぞれ示している。
制御ユニット14の筐体には、配線ケーブル93が挿通される開口部111が、第2軸部材106を挟んでその両側に設けられている。この制御ユニット14側の開口部111と連結部材101側の開口部108は、図示するように配線ケーブル93の挿通方向から見て互いに重なり合うことで、配線ケーブル93の挿通領域が形成される。
この配線ケーブル93の挿通領域は、第2軸部材106を中心にして回動する連結部材101の角度に関係なく、連結部材101の回動範囲内で常に、配線ケーブル93が所要の遊びをもって挿通される所要の大きさで確保されるようになっている。これにより、制御ユニット14に対して連結部材101が回動する際に配線ケーブル93に負荷を与えずに済むため、配線ケーブル93の損傷を防止することができる。
図10は、画像表示装置の例を示す模式的な斜視図であり、図10(A)に本実施形態による画像表示装置1を、図10(B)に比較例である画像表示装置を、図10(C)および(D)に画像表示装置の別の形態をそれぞれ示す。
図10(B)に示す例では、筐体11に対して出し入れ可能に設けられた可動体121が、光学エンジン部15や制御部81が同一の筐体に収容されて1つのユニットを構成しており、可動体121が単に出し入れ動作するのみであるため、レーザ光の投写角度を上下に調整することはできない。このため、携帯型情報処理装置を机上に載置した場合に、机上の載置面でレーザ光が遮られてスクリーン上で画面の下側部分が欠けた状態となり、画面をスクリーン上に適切に投写することができない。
図10(C)に示す例では、筐体11に対して出し入れ可能に設けられた可動体122が、第1のユニット123と、これを上下方向に回動可能に支持する第2のユニット124とで構成され、第1のユニット123には、光学エンジン部15および制御部81が収容されている。この構成では、レーザ光の投写角度を上下に調整して、机上の載置面でレーザ光が遮られてスクリーン上で画面の下側部分が欠けた状態とならないようにすることができる。
しかしながら、この構成では、第1のユニット123に光学エンジン部15および制御部81が設けられているため、第1のユニット123の重量が増す。また、光学エンジン部15は、各部の相互の位置関係を精密に維持するために、筐体41(図2を併せて参照されたい)の剛性を高める必要があるため、重量の大きなものとなるが、光学エンジン部15内の投写光学系28をヒンジ部125と相反する側の端部に設ける都合から、光学エンジン部15がヒンジ部125から離れた位置に配置されるため、ヒンジ部125に大きな負荷が作用する。このため、ヒンジ部125の強度を高める必要があり、製造コストが増大する。
図10(D)に示す例では、筐体11に対して出し入れ可能に設けられた可動体126が、第1のユニット127と、これを上下方向に回動可能に支持する第2のユニット128とで構成され、第1のユニット127には光学エンジン部15が設けられ、制御部81は筐体11側に設けられている。この構成では、制御部81を第1のユニット127に設けないことで、第1のユニット127を軽量化することができるため、ヒンジ部129に作用する負荷が軽減される。
しかしながら、この構成では、可動体126と制御部81とを結ぶ配線(信号線および給電線)の本数が多くなる。このため、可動体126の出し入れ動作に伴って配線ケーブル130が屈曲変形する際の抵抗が大きくなり、可動体126の出し入れ動作の円滑性が損なわれるおそれがある。
図11は、ヒンジ部の例を示す模式的な斜視図であり、図11(A)に本実施形態によるヒンジ部73を、図11(B)にヒンジ部の別の形態をそれぞれ示す。
図11(A)に示す本実施形態によるヒンジ部73では、連結部材101が、制御ユニット14に対して第2回動軸となる第2軸部材106を介して連結されるとともに、光学エンジンユニット13に対して第1回動軸となる第1軸部材102,103を介して連結されている。
この構成では、光学エンジンユニット13の回動調整の際に、まず制御ユニット14に対して光学エンジンユニット13および連結部材101を第2回動軸周りに回動させて、光学エンジンユニット13を水平状態としてスクリーン上の画面の傾きを補正し、次に連結部材101に対して光学エンジンユニット13を第1回動軸周りに回動させて、スクリーンに対するレーザ光の投写角度を上下方向に調整すればよい。
一方、図11(B)に示す例では、連結部材141が、制御ユニット14に対して第1回動軸となる第1軸部材142,143を介して連結されるとともに、光学エンジンユニット13に対して第2回動軸となる第2軸部材144を介して連結されている。
この構成では、光学エンジンユニット13を第2回動軸周りに回動させてスクリーン上の画面の傾きを補正することができるが、第1回動軸を水平方向に調整することができないため、光学エンジンユニット13を第1回動軸周りに回動させると、スクリーン上で画面が斜めに移動する。このため、スクリーン上の所要の位置に傾かずに適切に画面を表示させることはかなり面倒な作業となる。
なお、前記の例では、ヒンジ部を直交2軸構造として、第1回動軸周りおよび第2回動軸周りの2方向に第1のユニット(光学エンジンユニット13)が回動する構成とした、ヒンジ部を直交3軸構造として、第1回動軸および第2回動軸に加えて、これらに直交する向き、すなわち上下方向の第3回動軸周りに第1のユニットが回動する構成としてもよい。このようにすると、図1に示したように、携帯型情報処理装置2の側面をスクリーンSに正対させる必要がなく、携帯型情報処理装置2とスクリーンSとの位置関係が制約されないため、利便性をより一層高めることができる。
またここでは、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。
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、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。
本発明にかかる画像表示装置を携帯型情報処理装置に内蔵し、机上に載置して使用する場合に画像表示装置が載置面に対して傾いた状態で情報処理装置に取り付けられている場合でも、スクリーン上で画面が傾いた状態で表示されることを避けることができる効果を有し、特にドライブベイに光ディスク装置が収容された携帯型情報処理装置の利便性を高めるうえで、有用である。
1 画像表示装置
2 携帯型情報処理装置(電子機器)
3 本体部
6 キーボード
8 筐体、8a 上面
12 可動体
13 光学エンジンユニット(第1のユニット)
14 制御ユニット(第2のユニット)
15 光学エンジン部
22 緑色レーザ光源装置
23 赤色レーザ光源装置
24 青色レーザ光源装置
25 光変調素子
28 投射光学系
73 ヒンジ部
74 出射窓
81 制御部
92 配線ケーブル
93 配線ケーブル
101 連結部材
102,103 第1軸部材
106 第2軸部材
108 開口部
111 開口部
2 携帯型情報処理装置(電子機器)
3 本体部
6 キーボード
8 筐体、8a 上面
12 可動体
13 光学エンジンユニット(第1のユニット)
14 制御ユニット(第2のユニット)
15 光学エンジン部
22 緑色レーザ光源装置
23 赤色レーザ光源装置
24 青色レーザ光源装置
25 光変調素子
28 投射光学系
73 ヒンジ部
74 出射窓
81 制御部
92 配線ケーブル
93 配線ケーブル
101 連結部材
102,103 第1軸部材
106 第2軸部材
108 開口部
111 開口部
Claims (3)
- 携帯型情報処理装置のドライブベイに光ディスク装置と取り替え可能に収容される画像表示装置であって、
前記ドライブベイに取り付けられる筐体と、
各色のレーザ光を出射するレーザ光源装置と、
このレーザ光源装置から出射されたレーザ光を映像信号に基づいて変調する光変調素子と、
この光変調素子により形成された変調レーザ光により、画像をスクリーンに投写する投写光学系と、
前記レーザ光源装置および前記光変調素子を制御する制御部と、
前記筐体に対して出し入れ可能に設けられ、前記レーザ光源装置、前記光変調素子及び前記投写光学系を備えた第1のユニットと、ヒンジ部を介して前記第1のユニットを回動可能に支持する前記制御部を備えた第2のユニットとで構成される可動体と、を有し、
前記スクリーンに画像を投写するとき、前記可動体の前記第1のユニット、前記ヒンジ部及び前記第2のユニットの一部が前記筐体より順に引き出されて、前記第1のユニットに設けられたレーザ光の出射窓が前記スクリーンに正対した突出位置へと移動し、
前記突出位置で、前記ヒンジ部は、前記スクリーン上の画像の傾きを補正する向きに前記第1のユニットを回動させることを特徴とする画像表示装置。 - 前記ヒンジ部は、2軸構造を有し、第1回動軸を中心にして前記スクリーンに対するレーザ光の投写角度を上下方向に変化させる向きに前記第1のユニットを回動させるとともに、第2回動軸を中心にして前記スクリーン上の画像の傾きを補正する向きに前記第1のユニットを回動させることを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
- 前記ヒンジ部は、前記第1回動軸を構成する連結部材と、前記連結部材の長手方向の両端に連結する1対の第1軸部材と、前記第1軸部材に連結し前記第1のユニットに設けられた1対の取付部と、前記連結部材の長手方向の中心部に連結し前記第2のユニットに設けられ前記第2回動軸を構成する第2軸部材と、を備え、
前記第1のユニット、前記連結部材を介して前記第1のユニットに連結する第2のユニット、および前記連結部材にはそれぞれ、前記第1のユニットと前記第2のユニットとを結ぶ配線ケーブルが挿通される開口部が設けられ、これらの開口部は、前記第2回動軸周りの前記連結部材の回動範囲内で常に前記ケーブルの挿通領域が確保されるように形成されたことを特徴とする請求項2に記載の画像表示装置。
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