專利名稱：圖像顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像顯示裝置，并且更具體而言涉及可在不執(zhí)行外 部投影的情況下顯示圖像的圖像顯示裝置。
背景技術(shù)：
對(duì)于作為圖像顯示裝置之一的投影儀來(lái)說(shuō)，存在在外部提供給投影 儀的屏幕上和在投影儀主體中提供的監(jiān)視器上顯示圖像的一種投影儀。
例如，日本專利公開號(hào)2007-004031公開了具有小屏幕投影功能和 大屏幕投影功能二者的緊湊型投影儀裝置。
曰本專利公開號(hào)05-207405公開了可以將圖像投影到在情況下提供 的監(jiān)視器屏幕上的視頻投影儀。
日本專利公開號(hào)07-049533公開了可被用作屏幕結(jié)合 (screen-incorporated)型裝置和外部屏幕投影型裝置的投影儀裝置，該 屏幕結(jié)合型裝置可不顧白天或黑夜顯示優(yōu)良的圖像。
日本專利公開號(hào)08-005980公開了可實(shí)現(xiàn)傳輸類型和投影類型二者 的液晶投影儀。
日本專利公開號(hào)08-194202公開了投影儀裝置，用戶可使用該投影 儀裝置欣賞在小監(jiān)視器屏幕和大屏幕上的投影。
然而，監(jiān)視器屏幕的提供可能使圖像顯示裝置的配置變復(fù)雜。此外， 在投影儀將激光器用作光源的情況下，在操作期間激光可能意外地進(jìn)入 用戶的眼睛。

發(fā)明內(nèi)容
作出本發(fā)明以解決例如上述問(wèn)題的問(wèn)題，并且因此，本發(fā)明目的是 在不使裝置的配置變復(fù)雜的情況下提供即使在沒(méi)有投影屏幕的位置也 允許用戶檢查圖像內(nèi)容的一種圖像顯示裝置。
本發(fā)明另一目的是提供可防止激光暴露的圖像顯示裝置。 總之，依據(jù)本發(fā)明的一方面的圖像顯示裝置包括第一外殼、第二外 殼和第三外殼。第一外殼和第二外殼被配置成相對(duì)于彼此可折疊。第二外殼和第三外殼被配置成相對(duì)于彼此可折疊。圖像顯示裝置包括發(fā)射激 光的光源、置于第 一外殼中并且被配置成在圖像顯示裝置外投影激光的 投影單元、置于第三外殼中并且接收待投影的圖像的屏幕和置于第三外 殼中并且被配置成朝屏幕反射源自光源的激光的反射單元。 優(yōu)選地，將反射單元附著到其上的表面面向屏幕。
優(yōu)選地，當(dāng)?shù)谝煌鈿ず偷谌鈿け徽郫B時(shí)，投影單元的光軸達(dá)到反 射單元的表面。
優(yōu)選地，圖像顯示裝置還包括被配置成檢測(cè)第一外殼的移動(dòng)的檢 測(cè)單元和被配置成響應(yīng)于移動(dòng)檢測(cè)控制經(jīng)由光源的光發(fā)射的控制單元。 優(yōu)選地，控制單元被配置成將源自光源的輸出抑制到預(yù)設(shè)輸出或更少。
優(yōu)選地，控制單元被配置成停止光源的操作。 當(dāng)連同所附附圖一起理解時(shí)，從本發(fā)明的所附詳細(xì)描迷中，本發(fā)明 的前面的和其他目的、特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見。


圖1是示意性地示出投影儀10的配置的圖。
圖2A和2B是示出模式的圖，在該模式中投影儀IO被用于在屏幕 上的投影的情況。
圖3A和3B是示出在其中投影儀IO被折疊的狀態(tài)的圖。
圖4是示出投影儀IO的光學(xué)系統(tǒng)的配置的框圖。
圖5是示出在其中投影儀IO被豎立(setup)的狀態(tài)的圖。
圖6是依據(jù)本發(fā)明示出圖像顯示裝置200的功能的配置的框圖。
圖7是示出投影儀100的硬件配置的框圖。
圖8是示出由包含在投影儀100中的CPU 341執(zhí)行的部分操作的流 程圖。
圖9是示出在接通投影儀100的電源后的光量改變的時(shí)序圖。 圖10是示出投影儀600的硬件配置的框圖。 圖11是示出投影儀700的外觀的圖。
圖12是示出用戶存在于投影儀700和投影到墻上的圖像之間的場(chǎng) 景的圖。
圖13是示出投影儀600的主要硬件配置的框圖。圖14是示出由處理器910執(zhí)行的過(guò)程的綜述的流程圖。 圖15是示意性地示出投影儀IIOO的配置的圖(部分l)。 圖16是示意性地示出投影儀UOO的配置的圖(部分2)。 圖17是示出由投影儀1100的處理器910執(zhí)行的部分主要操作的流 程圖。
圖18是示出投影儀IIOO的部分硬件配置的框圖。
具體實(shí)施例方式
將在以下參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。在以下描述中，用相同的 標(biāo)號(hào)表示相同的元件。這種元件的名稱和功能也相同。從而，不重復(fù)其 詳纟田描述。
第一實(shí)施例
外觀
參考圖1,將描述依據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的投影儀10。圖l是示 意性地示出投影儀10的配置的圖。投影儀10包括外殼11、外殼13、 外殼15和外殼16。如隨后將描述的，配置外殼以便可以通過(guò)每個(gè)轉(zhuǎn)軸 改變其位置。外殼11包括投影孔徑17。發(fā)射自投影孔徑17的激光將圖 像投影到屏幕19上。
使用模式
參考圖2A、 2B、 3A和3B，將描述依椐本發(fā)明實(shí)施例的投影儀10 的使用模式。圖2A和2B是示出模式的圖，在該模式中投影儀10被用 于在屏幕上的投影的情況。參考圖2A，通過(guò)轉(zhuǎn)軸12將外殼II和13耦 合到一起。可旋轉(zhuǎn)地配置外殼11以便可以通過(guò)轉(zhuǎn)軸12改變投影孔徑17 的定向。
通過(guò)轉(zhuǎn)軸14將外殼13、 15和16耦合在一起。更具體而言，配置 外殼15以便相對(duì)于轉(zhuǎn)軸14的旋轉(zhuǎn)中心可折疊。
圖2B是從X方向示出在圖2A中示出的投影儀IO的圖。在投影儀 IO外發(fā)射發(fā)射自投影孔徑17的光。因此，例如如圖l所示，當(dāng)組裝投 影儀10時(shí)，可以在屏幕19上示出圖像。
圖3A和3B是示出在其中投影儀10被折疊的狀態(tài)的圖。參考圖3A， 除在圖1中示出的配置外，投影儀10包括內(nèi)側(cè)外殼15、內(nèi)部投影鏡30 和內(nèi)置屏幕31。例如，內(nèi)置屏幕31被配置為半透明樹脂板。配置內(nèi)部投影4竟30以便當(dāng)外殼U和15#1折疊時(shí)，朝內(nèi)置屏幕31 反射發(fā)射自投影孔徑17的光。內(nèi)部投影鏡30的表面可以是平面鏡或者 可形成內(nèi)部投影鏡30以便其表面依據(jù)內(nèi)置屏幕31的尺寸具有凸型。在 這種情況下，在一方面，可以依據(jù)在內(nèi)部投影鏡30和內(nèi)置屏幕31之間 的距離指定內(nèi)部投影鏡30的表面。
圖3B是從Y方向示出在圖3A中示出的投影儀10的圖。通過(guò)內(nèi)部 投影鏡30反射發(fā)射自投影孔徑17的光。經(jīng)反射的光到達(dá)內(nèi)置屏幕31, 形成圖像。結(jié)果，投影儀10的用戶可以在視覺上識(shí)別示出在內(nèi)置屏幕 31上的圖像。
硬件配置
參考圖4,將描述依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的投影儀10的硬件配置。圖4 是示出投影儀10的光學(xué)系統(tǒng)的配置的框圖。除在圖1至3中示出的配 置之外，投影儀10包括處理器41、存儲(chǔ)器42、控制器43、激光器44、 透鏡45和鏡46。
處理器41基于提供給投影儀10的指令控制投影儀10的操作。存 儲(chǔ)器42存儲(chǔ)處理器41產(chǎn)生的數(shù)據(jù)或從外部源提供給投影儀10的數(shù)據(jù)。 存儲(chǔ)器42可以是或者非易失性存儲(chǔ)器或者易失性存儲(chǔ)器。在另一方面， 存儲(chǔ)器42還可以被配置為可從投影儀10去除的信息記錄介質(zhì)。
控制器43基于發(fā)送自處理器41的信號(hào)控制激光器44?？刂破饕罁?jù) 源自處理器41的信號(hào)將控制信號(hào)提供給激光器44。激光器44依據(jù)控制 信號(hào)輸出RGB激光。輸出自激光器44的光進(jìn)入透鏡45。
當(dāng)投影儀IO被打開時(shí)，即當(dāng)投影儀IO處于將圖像投影到屏幕上的 狀態(tài)時(shí)，朝鏡46發(fā)射從透鏡45出來(lái)的光。鏡46反射光并將經(jīng)反射光 提供給投影孔徑17。投影孔徑17朝例如外部屏幕19投影光。
另一方面，如圖3所示，當(dāng)投影儀10被折疊時(shí)，即當(dāng)投影儀10處 于將圖像投影到內(nèi)置屏幕31上的狀態(tài)時(shí)，內(nèi)部投影鏡30反射通過(guò)透鏡 45傳送的光。經(jīng)反射的光到達(dá)內(nèi)置屏幕31,在內(nèi)置屏幕31的表面形成 圖像。
在上述方式中，當(dāng)被折疊時(shí)，依據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的投影儀10 可以在投影儀10的內(nèi)部即內(nèi)置屏幕31上示出視頻。從而，即使在沒(méi)有 屏幕的位置，也可以容易地檢查待投影圖像。
第二實(shí)施例接下來(lái)，將描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。依椐本實(shí)施例的圖像顯示裝 置與依據(jù)前面的實(shí)施例的圖像顯示裝置不同，因?yàn)楫?dāng)檢測(cè)到經(jīng)由用戶的
操作時(shí)裝置具有抑制激光的輸出的功能。 使用模式
參考圖5,將描述依據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的圖像顯示裝置的使用
;溪式。圖5是示出狀態(tài)的圖，在該狀態(tài)中作為圖像顯示裝置的一種模式
的投影儀IO被豎立。例如，投影儀100是便攜式的尺寸，但也可以是
固定投影4義。
將投影儀100置于桌子120上。投影儀100將用于呈現(xiàn)的圖像132 投影到作為屏幕的墻130上。同樣，投影儀100將圖像122投影到桌子 120的上表面上以便投影儀100的用戶可以看到圖像122。圖像122的 尺寸正常比圖像132的尺寸小。 一方面，投影儀100包括CCD(電荷耦 合裝置)傳感器IIO。注意，在依據(jù)本實(shí)施例的投影儀100中CCD傳感
器no不是基本配置。
功能配置
參考圖6，將描述依據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置200的配置。圖6是 示出圖像顯示裝置200的功能的配置的框圖。圖像顯示裝置200包括第 一光發(fā)射器210、第二光發(fā)射器212、投影單元220、輸入單元230、存 儲(chǔ)單元240和控制單元250。投影單元220包括集光器222、反射器224 和調(diào)整器226。
第一光發(fā)射器210被配置成發(fā)射具有特定波長(zhǎng)的第一激光。第二光 發(fā)射器212被配置成發(fā)射具有與特定波長(zhǎng)不同的波長(zhǎng)的第二激光。發(fā)射 自第一光發(fā)射器和第二光發(fā)射器的激光進(jìn)入集光器222。集光器222使 激光按特定方向出來(lái)至反射器224。
反射器224被配置成反射第一激光和第二激光。更具體而言，反射 器224朝圖像顯示裝置200的出口孔徑(未示出)反射第一激光和第二 激光。 一方面，反射器224包括檢流計(jì)鏡(galvanometermirror)。優(yōu)選 地，岸僉流計(jì)鏡可調(diào)整兩個(gè)軸。
輸入單元230被配置成接收在圖像顯示裝置200上執(zhí)行的操作的輸 入。當(dāng)輸入單元230接收操作的輸入時(shí)，輸入單元230依據(jù)調(diào)整器226 的輸入發(fā)出信號(hào)。 一方面，輸入單元230被實(shí)現(xiàn)為按鈕、觸摸板或其他 開關(guān)。調(diào)整器226被配置成基于發(fā)送自輸入單元230的輸入調(diào)整由反射器 224反射的光的投影方向或投影表面的尺寸或形狀。注意，不一定將所 有的上述項(xiàng)(投影方向、尺寸和形狀)包括為調(diào)整目標(biāo)，并且項(xiàng)中的任 何項(xiàng)可選擇性地作為調(diào)整目標(biāo)。 一方面，調(diào)整器226當(dāng)作被配置成驅(qū)動(dòng) 反射器的致動(dòng)器(actuator)。 一方面，調(diào)整器226包括透鏡、對(duì)通過(guò)透 鏡傳送的第一激光和第二激光分束的分束器、經(jīng)放置以接收被分束器分 束的激光的全息圖元件(hologram element)和配置成檢測(cè)被全息圖元件 傳送的光的檢測(cè)器。這時(shí)，控制單元250基于反射器224的驅(qū)動(dòng)抑制輸 出自第一光發(fā)射器210和第二光發(fā)射器212的激光的光發(fā)射量。
另一方面，調(diào)整器226被配置成產(chǎn)生(make)與第二激光的光路基 本上平行的第一激光的光路?？刂茊卧?50基于例如以上描述的調(diào)整器 226的驅(qū)動(dòng)抑制第一激光和第二激光的輸出水平。
存儲(chǔ)單元240存儲(chǔ)當(dāng)調(diào)整器226驅(qū)動(dòng)時(shí)使用的參數(shù)(例如用于指定 反射器224的角度的數(shù)據(jù))。 一方面，存儲(chǔ)單元240被配置為非易失性 存儲(chǔ)器。
控制單元250被配置成基于用于調(diào)整光的投影方向的操作控制源自 第一光發(fā)射器210和第二光發(fā)射器212的光發(fā)射量。控制單元250被實(shí) 現(xiàn)為處理器或其他運(yùn)算和控制單元。
一方面，控制單元250將發(fā)射自笫一光發(fā)射器210和第二光發(fā)射器 212的光發(fā)射量抑制到預(yù)定光發(fā)射量或更少。
一方面，當(dāng)控制單元250檢測(cè)到用于調(diào)整光的投影方向的操作時(shí)， 控制單元250在預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)抑制源自第一光發(fā)射器210和第二光發(fā) 射器212的光發(fā)射量。
優(yōu)選地，當(dāng)控制單元250檢測(cè)到用于調(diào)整光投影方向的操作的完成 時(shí)，控制單元250控制第一光發(fā)射器210和第二光發(fā)射器212以便源自 第一光發(fā)射器210和第二光發(fā)射器212的光發(fā)射量變?yōu)樵趫?zhí)行調(diào)整操作 之前獲得的光發(fā)射量。
硬件配置
接下來(lái)，參考圖7，將描述作為圖像顯示裝置200的實(shí)例的投影儀 100的特定配置。圖7是示出投影儀100的硬件配置的框圖。
投影儀100包括前端FPGA (現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)310、數(shù)字信號(hào)處 理器320、操作板330、后端才莫塊340、 SDRAM (同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)344、視頻RAM 345、激光器控制電路351、 352和353、綠色LD (激光二極管)361、紅色/藍(lán)色LD362、偏振分束器363、檢測(cè)器370、 檢流計(jì)鏡372和致動(dòng)器373。
前端FPGA 310包括數(shù)據(jù)/等級(jí)(gradation)轉(zhuǎn)換器314、定時(shí)控制 器311、數(shù)據(jù)控制器312和位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器313。數(shù)字信號(hào)處理器320包 括鏡伺服模塊321和轉(zhuǎn)換器322。盡管紅色/藍(lán)色LD 362是這樣的，即 整體地形成紅色LD和藍(lán)色LD,但可以分別地形成紅色/藍(lán)色LD362。
在投影儀100的外殼的前表面或側(cè)表面上提供操作板330。操作板 330包括例如顯示操作內(nèi)容的顯示裝置(未示出)和接受在投影儀100 上執(zhí)行的操作輸入的開關(guān)(例如，力口/減按鈕)。當(dāng)操作板330接受操作 時(shí)，操作板330依據(jù)后端模塊340的CPU341的操作發(fā)出信號(hào)。
將提供自投影儀100的外部源的圖像信號(hào)輸入到視頻接口 342。 一 方面，投影儀10包括外部接口 343。外部接口 343接收例如SD卡380 的放置。外部接口 343從SD卡380讀取數(shù)據(jù)并且數(shù)據(jù)凈皮存儲(chǔ)在SDRAM 344或視頻RAM 345中。
CPU 341基于通過(guò)視頻接口 342或外部接口 343輸入到投影儀100 的信號(hào)、基于提供給操作板330的操作輸入來(lái)控制所獲得的視頻的投影。 更具體而言，通過(guò)CPU 341執(zhí)行與前端FPGA 310的定時(shí)控制器311的 相互通信，CPU 341基于臨時(shí)存儲(chǔ)在視頻RAM 345中的圖像數(shù)據(jù)控制 所獲得的視頻的顯示。
在前端FPGA 310中，定時(shí)控制器311基于發(fā)送自CPU 341的指令 通過(guò)數(shù)據(jù)控制器312讀取存儲(chǔ)在RAM 345中的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)控制器312 將讀出數(shù)據(jù)發(fā)出給位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器313。位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器313基于源自定時(shí) 控制器311的指令將數(shù)據(jù)發(fā)出給數(shù)據(jù)/等級(jí)轉(zhuǎn)換器314。位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器313 將提供自外部源的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成符合用于通過(guò)激光發(fā)射來(lái)投影的格 式的格式。
數(shù)據(jù)/等級(jí)轉(zhuǎn)換器314將輸出自位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器313的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成用于 顯示作為G、 R和B三色的數(shù)據(jù)的色階(color gradation)并將經(jīng)轉(zhuǎn)換數(shù) 據(jù)發(fā)出到激光器控制電路351、 352和353。
另 一方面，定時(shí)控制器311采用數(shù)字信號(hào)處理器320控制雙軸檢流 計(jì)鏡372的驅(qū)動(dòng)。更具體而言，定時(shí)控制器3U將指令發(fā)出給鏡伺服模 塊321以便驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器373。響應(yīng)于指令，致動(dòng)器373改變雙軸檢流計(jì)轉(zhuǎn)換器322 A/D (模擬到數(shù)字)基于發(fā)送自定時(shí)控制器3U的信號(hào) 轉(zhuǎn)換發(fā)送自CCD傳感器110的信號(hào)，并且發(fā)出在CPU 341的轉(zhuǎn)換之后 獲得的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。例如，當(dāng)CCD傳感器110拍攝(shoot)呈現(xiàn)在其可 拍攝范圍內(nèi)的主體時(shí)，主體的圖像信號(hào)^皮發(fā)送給CPU341。當(dāng)用于顯示 CCD傳感器110拍攝的圖像的設(shè)置是有效時(shí)，CPU 341將指令發(fā)送給定 時(shí)控制器311以便基于與圖像信號(hào)相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)顯示圖像。
同樣，轉(zhuǎn)換器322將發(fā)送自鏡伺服模塊321的信號(hào)傳送給CPU 341 。 例如，轉(zhuǎn)換器322產(chǎn)生包括提供給致動(dòng)器373的指令和致動(dòng)器373的狀 態(tài)的信號(hào)并將信號(hào)發(fā)給CPU 341。
激光器控制電路351基于發(fā)送自數(shù)據(jù)/等級(jí)轉(zhuǎn)換器314的信號(hào)控制綠 色LD361的驅(qū)動(dòng)。類似地，激光器控制電路352和353依據(jù)發(fā)送自數(shù) 據(jù)/等級(jí)轉(zhuǎn)換器314的指令分別控制紅色LD和藍(lán)色LD。綠色LD 361和 紅色/藍(lán)色LD 362依據(jù)它們各自的控制發(fā)射激光。
將偏振分束器363置于發(fā)射自綠色LD 361的激光的光路上。偏振 分束器363傳送綠色LD361。同樣，偏振分束器363部分傳送和部分反 射紅色/藍(lán)色LD 362。將檢測(cè)器370置于發(fā)射自紅色/藍(lán)色LD 362的激光 的光路上。通過(guò)偏振分束器363傳送的激光通過(guò)透鏡371在特定區(qū)域中 被收集并且被雙軸檢流計(jì)鏡372反射。在投影儀100外投影經(jīng)反射的光。 這時(shí)，雙軸檢流計(jì)鏡372通過(guò)致動(dòng)器373的驅(qū)動(dòng)改變其傾斜。
控制結(jié)構(gòu)
接下來(lái)，參考圖8。將描述依據(jù)本實(shí)施例的投影儀100的控制結(jié)構(gòu)。 圖8是示出由包含在投影儀100中的CPU 341執(zhí)行的部分操作的流程 圖。
在步驟S410中，CPU 341檢測(cè)到投影儀100的電源;故接通。在步 驟S420中，CPU 341基于發(fā)送自操作板330的信號(hào)檢測(cè)存在用于調(diào)整 雙軸檢流計(jì)鏡372的反射方向的輸入。
在步驟S430中，CPU 341將減少源自激光器的輸出的指令發(fā)送給 FPGA 310的定時(shí)控制器311。在步驟S440中，CPU 341將指令發(fā)送給 定時(shí)控制器311以便將由激光器控制電路351、 352和353分別控制的 激光器的信號(hào)值設(shè)置為小的值。
在步驟S450中，CPU 341確定從在操作板330上不再執(zhí)行操作輸入以來(lái)是否已過(guò)去特定的時(shí)間段。如果CPU 341確定從不再執(zhí)行操作輸 入以來(lái)已過(guò)去特定的時(shí)間段(步驟S450中的YES)，則CPU 341將控 制切換到步驟S470。如果沒(méi)有(步驟S450中的NO),則CPU 341將 控制切換到步驟S460。
在步驟S460中，CPU 341在特定的時(shí)間段內(nèi)使過(guò)程等待(stand by )。 例如，CPU 341在預(yù)先指定用于等待的時(shí)間段內(nèi)桂起過(guò)程。
在步驟S470中，CPU 341將受控于激光器控制電路351 、 352和353 的綠色LD361和紅色/藍(lán)色LD362的信號(hào)值返回至正常水平(level)。 更具體而言，CPU341發(fā)出將信號(hào)值返回至正常水平的指令給定時(shí)控制 器311。定時(shí)控制器311通過(guò)位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器313將指令傳送給數(shù)據(jù)/等級(jí) 轉(zhuǎn)換器314。當(dāng)數(shù)據(jù)/等級(jí)轉(zhuǎn)換器314基于指令將所獲得的信號(hào)分別提供 給激光器控制電路351、 352和353時(shí)，信號(hào)值被返回到正常水平。其 后，發(fā)射自綠色LD 361的激光和發(fā)射自紅色/藍(lán)色LD 362的激光具有正 常的輸出水平。
光量改變
參考圖9,將描述當(dāng)使用依據(jù)本實(shí)施例的投影儀100時(shí)的光量改變。 圖9是示出在接通投影儀100的電源后的光量改變的時(shí)序圖。
在0時(shí)刻，將投影儀100的開關(guān)設(shè)置為ON。當(dāng)CPU 341檢測(cè)ON 時(shí)，CPU341啟動(dòng)正常光發(fā)射操作。更具體而言，CPU341將光發(fā)射指 令提供給定時(shí)控制器311以便光量獲得預(yù)設(shè)的穩(wěn)態(tài)水平L ( 1 )。基于光 發(fā)射指令，定時(shí)控制器311提供信號(hào)以便通過(guò)位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器313和數(shù)據(jù) /等級(jí)轉(zhuǎn)換器314驅(qū)動(dòng)激光器控制電路351、 352和353。當(dāng)綠色LD361 和紅色/藍(lán)色LD 362基于激光器控制電路351 、 352和353的控制發(fā)射各 自顏色的激光時(shí)，所測(cè)量的光量逐漸增加。光量在t(l)時(shí)刻達(dá)到穩(wěn)態(tài) 水平L (1)。穩(wěn)態(tài)從t (1)繼續(xù)到t (2)時(shí)刻。
在t(2)時(shí)刻，投影儀100的用戶操作操作板330以試圖調(diào)整雙軸 檢流計(jì)鏡372的反射方向?；谠醋圆僮靼?30的信號(hào)，CPU 341檢測(cè) 操作(步驟S420)。響應(yīng)于檢測(cè)，CPU341將減少源自激光器的輸出的 指令發(fā)送給前端FPGA 310 (步驟S430 )。
激光器控制電路351、 352和353改變提供給綠色LD 361和紅色/ 藍(lán)色LD 362的指令并減少待輸出的激光的功率。結(jié)果，所檢測(cè)的光量 從t (2)時(shí)刻逐漸減少并且光量在t (3)時(shí)刻被減少到處于安全水平的光量L (2)。光量L (2)的狀態(tài)暫時(shí)繼續(xù)。光量L (2)的狀態(tài)例如至 少?gòu)膖 (3)時(shí)刻繼續(xù)到t (4)時(shí)刻。
其后，當(dāng)從t(4)時(shí)刻過(guò)去了預(yù)設(shè)的安全時(shí)間并且隨后到達(dá)t (5) 時(shí)刻時(shí)，CPU 341將使激光器輸出帶回到穩(wěn)態(tài)水平的指令發(fā)送給前端 FPGA 310。激光器控制電路351、 352和353增加綠色LD 361和紅色/ 藍(lán)色LD 362的輸出并且從而提高激光輸出。結(jié)杲，所檢測(cè)的光量逐漸 增加。在t(6)時(shí)刻，光量達(dá)到處于穩(wěn)態(tài)水平的光量L(l)。其后，投 影儀100可以以正常的光量投影^見頻。
在上述方式中，依據(jù)依據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的投影儀100,檢測(cè) 用于調(diào)整激光的輻射方向的操作。當(dāng)操作例如是用于調(diào)整雙軸檢流計(jì)鏡 372的傾斜的操作時(shí)，操作還可包括用于調(diào)整內(nèi)部機(jī)構(gòu)的其他操作。當(dāng) 投影儀IOO檢測(cè)到操作時(shí)，投影儀IOO將激光的輸出水平減少到安全水 平。通過(guò)這樣做，即使當(dāng)用戶執(zhí)行操作同時(shí)投影儀IOO輸出激光時(shí)，也 可維護(hù)用戶的安全。
變型
以下將描述本實(shí)施例的變型。依據(jù)本變型的投影儀600與依據(jù)前面 的實(shí)施例的投影儀100不同，因?yàn)橥队皟x600具有當(dāng)調(diào)整各自顏色的激 光的平行度(parallelism)時(shí)調(diào)整光量的功能。
硬件配置
參考圖8。將描述依據(jù)本變型的投影儀600的特定配置。圖IO是示 出投影儀600的硬件配置的框圖。投影儀600包括紅外激光器610、雙 波長(zhǎng)激光器612、 二次諧波發(fā)生器620、偏振分束器630、準(zhǔn)直鏡640、 642、 644、分束器650、全息圖元件652、光電4企測(cè)器654、雙軸檢流計(jì) 鏡660和投影透鏡670。
輸出自紅外激光器610的激光通過(guò)二次諧波發(fā)生器620進(jìn)入偏振分 束器630。另一方面，當(dāng)輸出自雙波長(zhǎng)激光器612的紅色和藍(lán)色激光進(jìn) 入偏振分束器630時(shí)，紅色和藍(lán)色激光被偏振分束器630反射以便與發(fā) 射自紅外激光器610的激光平行。每個(gè)激光都進(jìn)入準(zhǔn)直鏡640、642、 644。
通過(guò)準(zhǔn)直透鏡640、 642、 644傳送的激光進(jìn)入分束器650。分束器 650朝全息圖元件652反射輸出自雙波長(zhǎng)激光器612的激光。
通過(guò)全息圖元件652傳送的激光投影點(diǎn)(spot)以便在光電檢測(cè)器 654中檢測(cè)平行度。光電檢測(cè)器654調(diào)整激光的平行度。例如，執(zhí)行調(diào)整以便點(diǎn)的尺寸(待投影的圓的直徑等等)相互匹配。
另一方面，雙軸檢流計(jì)鏡660反射通過(guò)分束器650傳送的激光。經(jīng) 反射的光進(jìn)入投影透鏡670。
在這種配置中，可以基于由光電檢測(cè)器654獲得的檢測(cè)結(jié)果抑制每 個(gè)激光的輸出水平。尤其是，包括在投影儀600中的控制器(未示出) 基于源自光電檢測(cè)器654的信號(hào)檢測(cè)到用于調(diào)整激光的平行度的操作被 執(zhí)行。響應(yīng)于在投影儀600的開關(guān)上執(zhí)行的操作輸出信號(hào)?；跈z測(cè)， 控制器提供將激光器輸出減少至例如在第二實(shí)施例中所描述的安全水 平L ( 2 )的指令給紅外激光器610和雙波長(zhǎng)激光器612。
結(jié)果，當(dāng)通過(guò)投影儀600的用戶進(jìn)行激光的平行度的調(diào)整時(shí)，投影 儀600可以抑制從投影透鏡670投影的激光的輸出并且因此可增強(qiáng)安 全。
第三實(shí)施例
接下來(lái)，將描述本發(fā)明的第三實(shí)施例。依據(jù)本實(shí)施例的圖像顯示裝 置與依據(jù)前面的第二實(shí)施例的圖像顯示裝置不同，因?yàn)楫?dāng)在裝置和經(jīng)投
影圖像之間檢測(cè)到人時(shí)裝置可以抑制輸出。 外觀
參考圖11，將描述依據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的投影儀700的配置。 圖11是示出投影儀700的外觀的圖。投影儀700包括激光出口孔徑710 和光電檢測(cè)器720。光電檢測(cè)器720優(yōu)選置于與激光出口孔徑710的放 置表面相同的表面上。另一方面，光電斗企測(cè)器720優(yōu)選》文置在不直接檢 測(cè)從激光出口孔徑710發(fā)出的激光的位置。
使用模式
參考圖12,將描述依據(jù)本實(shí)施例的投影儀700的使用模式。圖12 是示出用戶存在于投影儀700和投影到墻上的圖像之間的場(chǎng)景的圖。投 影儀700將圖像810投影到屏幕上。正常，人不需要存在于投影儀700 和圖像810之間，但在此假定人820存在于這種區(qū)域中。在這種情況下， 投影儀700通過(guò)光電檢測(cè)器720在投影表面上檢測(cè)光量改變并且依據(jù)改 變抑制激光輸出。
硬件配置
參考圖13,將描述依據(jù)本方面的第二實(shí)施例的投影儀600的特定配 置。圖13是示出投影儀600的主要硬件配置的框圖。除激光出口孔徑710和光電檢測(cè)器720之外，投影儀600包括處理 器910、存儲(chǔ)器930、控制器940、激光器950、透鏡960和鏡970。光 電檢測(cè)器720在投影儀700的投影表面上檢測(cè)光量改變。將檢測(cè)結(jié)果發(fā) 送給處理器910。
處理器910基于從外部源提供的信號(hào)或當(dāng)預(yù)設(shè)條件被建立時(shí)控制投 影儀700的操作。 一方面，處理器910基于發(fā)送自光電檢測(cè)器720的光 量的檢測(cè)結(jié)果控制經(jīng)由激光器950的光發(fā)射
更具體而言，處理器910基于被預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器930中的數(shù)據(jù)與 表示發(fā)送自光電檢測(cè)器720的光量的數(shù)據(jù)的比較來(lái)確定是否要求經(jīng)由激 光器950的輸出水平改變。例如，當(dāng)經(jīng)檢測(cè)的光量小于被預(yù)先存儲(chǔ)在存 儲(chǔ)器930中作為設(shè)定值的第一光量時(shí)，則人可能存在在屏幕的前面。在 這種情況下，處理器910確定在激光的光路上有人并且從而將減少源自 激光器950的輸出的指令提供給控制器940。
可選地，可以存在其中經(jīng)檢測(cè)的光量大于被預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器930 中作為設(shè)定值的第二光量的情況。在這種情況下，可以認(rèn)為在激光出口 孔徑附近有人。在這種情況下，同樣，處理器910將減少源自激光器950 的輸出的指令提供給控制器940。
控制器940基于發(fā)送自處理器910的指令控制激光器950的驅(qū)動(dòng)。 受控于控制器940的驅(qū)動(dòng)的水平(level)包括例如正常水平和低于正常 的水平。
激光器950依據(jù)源自控制器940的控制信號(hào)輸出激光。 一方面，激 光器950包括紅外激光器和紅色與藍(lán)色的雙波長(zhǎng)激光器。
透鏡960在特定方向上聚焦輸出自激光器950的激光并且輸出激 光。通過(guò)透鏡960傳送的激光被鏡970反射并且通過(guò)激光出口孔徑710 在投影儀700外投影。
控制結(jié)構(gòu)
接下來(lái)，參考圖14,將描述投影儀700的控制結(jié)構(gòu)。圖14是示出 由處理器910執(zhí)行的示意性過(guò)程的流程圖。
在步驟S1010中，投影儀700的處理器910使用光電檢測(cè)器720在 處于其中沒(méi)有從激光器950發(fā)射激光的狀態(tài)的投影儀700周圍檢測(cè)光 量，并且將經(jīng)檢測(cè)光量(第一光量)保存在存儲(chǔ)器930中。
在步驟S1020中，處理器910使激光器950發(fā)射激光以便投影白色屏幕，采用光電檢測(cè)器720檢測(cè)光量，并且將經(jīng)檢測(cè)光量(在下文中， 第二光量)保存在存儲(chǔ)器930中。
在步驟S1030中，處理器910投影實(shí)際圖像，在那時(shí)采用光電檢測(cè) 器720檢測(cè)所獲得的光量，并且將經(jīng)檢測(cè)光量(在下文中，第三光量) 保存在存儲(chǔ)器930中。
在步驟S1040中，處理器910從用于顯示圖像的圖像數(shù)椐、第一光 量和第二光量計(jì)算假定光接收在其處的光量(在下文中，第四光量)。
在步驟S1050中，處理器910確定在第三光量和第四光量之間的差 是否大于或等于預(yù)設(shè)值。如果處理器910確定在第三光量和第四光量之 間的差大于或等于預(yù)設(shè)值(步驟S1050中的YES),則處理器910將控 制切換到步驟S1060。如果沒(méi)有(步驟S1050中的NO)，則處理器910 將控制返回到步驟S1030。
在步驟S1060中，處理器910發(fā)出將源自激光器950的激光輸出減 少至預(yù)設(shè)的特定值的指令給控制器940。可選地，處理器910命令控制 器940停止源自激光器950的輸出。其后，激光器950按其中輸出被減 少到特定值的模式發(fā)射光或停止自身激光輸出。
在上述方式中，依據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的投影儀700在激光的光 路上依據(jù)經(jīng)檢測(cè)的光量檢測(cè)人的存在。當(dāng)檢測(cè)到人的存在時(shí)，將激光抑 制到最小值(例如，若干流明)。因此，可以保護(hù)在投影儀700附近存 在的人的眼睛。
第四實(shí)施例
接下來(lái)，將描述本發(fā)明的第四實(shí)施例。依據(jù)本實(shí)施例的圖像顯示裝 置與依據(jù)前面的實(shí)施例的圖像顯示裝置不同，因?yàn)楫?dāng)檢測(cè)到其移動(dòng)時(shí)裝
置具有抑制激光的輸出的功能。移動(dòng)包括例如圖像顯示裝置的位置改 變、用于調(diào)整投影方向的操作等等。 硬件配置
參考圖15和16,將描述處于依據(jù)本方面第四實(shí)施例的圖像顯示裝
置的一模式的投影儀noo的配置。圖15是示意性地示出投影儀noo
的圖(部分1)。投影儀1100包括角速度傳感器nio和激光出口孔徑 1120。
參考圖16,除角速度傳感器1U0和激光出口孔徑1120外，投影儀 1100包括處理器910、存儲(chǔ)器930、時(shí)鐘1130、控制器940、激光器950、透鏡960和鏡970。
角速度傳感器1110檢測(cè)投影儀1100的移動(dòng)并且將檢測(cè)結(jié)果發(fā)出給 處理器910。處理器910依據(jù)源自角速度傳感器1110的輸出控制投影儀 1100的操作。時(shí)鐘1130在投影儀1100中測(cè)量時(shí)間。處理器910基于發(fā) 送自時(shí)鐘1130的時(shí)間信息和源自角速度傳感器1110的輸出來(lái)切換源自 激光器950的激光輸出的模式。
控制結(jié)構(gòu)
接下來(lái)，參考圖17,將描述依據(jù)本方面第四實(shí)施例的投影儀1100 的控制結(jié)構(gòu)。圖17是示出由處理器910執(zhí)行的部分主要操作的流程圖。
在步驟SllOO中，處理器910使激光器950以預(yù)先指定的第一輸出 水平輸出激光。例如，指定第一水平以便提供最小光量，可以在最小光 量處檢查投影位置、焦點(diǎn)等等。
在步驟S1320中，處理器910確定是否有源自角速度傳感器1110 的輸入。如果處理器910確定有源自角速度傳感器1110的輸入(步驟 S1320中的YES),則處理器910將控制返回到步驟S1310。因此，激 光器950以笫一輸出水平繼續(xù)激光輸出。另一方面，如果處理器910確 定沒(méi)有源自角速度傳感器U10的輸入(步驟S1320中的NO)，則處理 器910將控制切換到步驟S1330。
在步驟S1330中，處理器910采用發(fā)送自時(shí)鐘1130的時(shí)間信息使 源自激光器950的輸出在預(yù)定的特定時(shí)間段內(nèi)被維持在第一輸出水平。
在步驟S1340中，處理器910基于發(fā)送自時(shí)鐘1130的時(shí)間數(shù)據(jù)將 源自激光器950的輸出在預(yù)設(shè)的第二特定時(shí)間段內(nèi)增加到第二輸出水 平。
變型
參考圖18,將描述投影儀1100的詳細(xì)配置。圖18是示出投影儀 1100的部分硬件配置的框圖。
投影儀1100包括振蕩單元1400、棱鏡1410、雙軸檢流計(jì)鏡1420、 擴(kuò)束鏡1430、鏡1440、準(zhǔn)直鏡1450、分束器1460、紅色/藍(lán)色激光器 1430和綠色激光器1480。輸出自紅色/藍(lán)色激光器1430和綠色激光器 1480的激光通過(guò)分束器1460和準(zhǔn)直鏡1450并且隨后被鏡1440反射。 經(jīng)反射的光通過(guò)擴(kuò)束鏡1430并且隨后被雙軸檢流計(jì)鏡1420反射。經(jīng)反 射的光通過(guò)棱鏡1410并且被偏振和輸出。在這種配置中，可由投影儀1100的用戶操作振蕩單元1400以便調(diào) 整激光的投影方向。因此，通過(guò)在振蕩單元1400內(nèi)提供角傳感器1110， 處理器910可以檢測(cè)用戶執(zhí)行的操作。
實(shí)施例的效果
在上述方式中，依據(jù)本發(fā)明的笫一實(shí)施例的投影儀10具有內(nèi)置屏 幕。因此，即使在沒(méi)有屏幕的位置，也可通過(guò)折疊投影儀10來(lái)投影圖 像。因此，用戶可在投影圖像之前檢查圖像內(nèi)容。
同樣，當(dāng)依據(jù)第二到第四實(shí)施例的投影儀檢測(cè)到依據(jù)用戶的操作 時(shí)，投影儀抑制激光的輸出。這防止激光輻射用戶的眼睛。尤其，在可 折疊的投影儀的情況下，用戶在投影儀附近頻繁執(zhí)行操作并且從而可以 防止用戶意外暴露在激光下。
盡管詳細(xì)描述和例示了本發(fā)明，明顯應(yīng)當(dāng)理解同樣僅作為例示和實(shí) 例并且不認(rèn)為是作為限制，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求書的項(xiàng)來(lái)解 釋。
權(quán)利要求
1. 一種圖像顯示裝置(10)，包括第一外殼(11)；第二外殼(13)；第三外殼(15)；所述第一外殼和所述第二外殼被配置成相對(duì)于彼此可折疊，并且所述第二外殼和所述第三外殼被配置成相對(duì)于彼此可折疊，發(fā)射激光的光源；投影單元(17)，置于所述第一外殼中并且被配置成在所述圖像顯示裝置外投影激光；屏幕(31)，置于所述第三外殼中并且接收待投影的圖像；以及反射單元(30)，置于所述第三外殼中并且被配置成朝所述屏幕反射源自所述光源的激光。
2. 如權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其中將所述反射單元附著到 其上的表面面向所述屏幕。
3. 如權(quán)利要求2所述的圖像顯示裝置，其中當(dāng)所述第一外殼和所述 第三外殼被折疊時(shí)，所述投影單元的光軸達(dá)到所述反射單元的表面。
4. 如權(quán)利要求1至3中任何一項(xiàng)所述的圖像顯示裝置，還包括 檢測(cè)單元(1U0)，；陂配置成檢測(cè)所述第一外殼的移動(dòng)；以及 控制單元(910),被配置成響應(yīng)于所述移動(dòng)檢測(cè)，控制經(jīng)由所述光源的光發(fā)射。
5. 如權(quán)利要求4所述的圖像顯示裝置，其中所述控制單元被配置成 將源自所述光源的輸出抑制到預(yù)設(shè)輸出或更少。
6. 如權(quán)利要求5所述的圖像顯示裝置，其中所迷控制單元被配置成 停止所述光源的操作。
全文摘要
本方法涉及圖像顯示裝置。提供了即使在沒(méi)有投影屏幕的位置也允許用戶檢查圖像內(nèi)容的一種圖像顯示裝置。處于圖像顯示裝置的一種模式的投影儀包括外殼(11)、在外殼(11)中提供的投影孔徑(17)、內(nèi)部投影鏡(30)和在外殼(15)中提供的內(nèi)置屏幕(31)。當(dāng)投影儀被折疊時(shí)，發(fā)射自投影孔徑(17)的激光被內(nèi)部投影鏡(30)反射。將經(jīng)反射的光投影到內(nèi)置屏幕(31)上，從而顯示圖像。
文檔編號(hào)G03B21/00GK101435980SQ20081017333
公開日2009年5月20日 申請(qǐng)日期2008年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月14日
發(fā)明者松原宏樹, 竹本誠(chéng)二, 近岡篤彥, 長(zhǎng)島賢治 申請(qǐng)人:船井電機(jī)株式會(huì)社