WO2005083507A1 - 映像投射装置 - Google Patents

Abstract

　本発明の映像投射装置は、直線偏光の短波長レーザ光源（１）～（３）を有し、該光源からのレーザ光を出力するレーザ投射部（５０）と、レーザ投射部（５０）からのレーザ光を集光するレンズ系（６ａ）と、集光されたレーザ光を空間変調する液晶セル（７）と、レーザ投射部（５０）の光軸に対して直交する面上で上下左右に平行移動可能な手ブレ補正光学系（１１０）と、上記液晶セル（７）からのレーザ光を透過し、スクリーン（１０）からの反射光を分岐するプリズム（２４）と、上記プリズム（２４）で分岐された映像を観測または撮影可能なカメラ装置（６０）とを備えた。 　このような本発明の映像投射装置によれば、手ブレを防止し、手持ちが可能な映像投射装置を提供することができる。

Description

明 細 書

映像投射装置

技術分野

[0001] 本発明は、映像投射装置に関し、特にコヒーレント光を利用する光情報分野に使 用する映像投射装置に関する。

背景技術

[0002] 従来技術としての映像投射装置 (例えば、特許文献 1)としてレーザを用いた映像 投射装置について説明する。

従来の映像投射装置の構成図を図 11に示す。

[0003] この映像投射装置 100は、赤、青、緑の 3色のレーザ光 P1,P2,P3を発生する短波 長レーザ光源としてレーザ 1、 2、 3を有している。また、映像投射装置 100は、ミラー 4a,4b,4c,5a,5b,5cと、レンズ系 6a,6bと、液晶セノレ 7とを有して! /、る。ここで、赤色レ 一ザ光源 1には半導体レーザ、青色レーザ光源 2および緑色レーザ光源 3にはそれ ぞれ、半導体レーザの出力を波長変換するものを用いている。また、この映像投射装 置 100で使用するスクリーン 10は、通常の水銀ランプを用いたプロジェクターで使用 されるゲイン 1のスクリーンで、サイズは 90インチである。

[0004] 次に動作について説明する。

このような構成の映像投射装置では、短波長レーザ光源 1一 3から出射された赤、 青、緑の 3色のレーザ光 P1— P3は、液晶セル 7を介してスクリーン 10に照射される。

[0005] 詳しく説明すると、赤色レーザ 1は連続発光動作しており、このレーザ 1から出射さ れたレーザ光 P1は、ミラー 4a及び 5aで反射され方向を変える。該ミラー 5aで反射さ れたレーザ光 P1は、レンズ系 6aで液晶セル 7に投射され、ここで映像信号により変 調される。液晶セル 7で変調されたレーザ光 P1はレンズ系 6bで拡大され、スクリーン 10上に投影される。また、青色レーザ 2および緑色レーザ 3から出射されたレーザ光 P2,P3はそれぞれ、ミラー 4b, 4cで反射され、さらにミラー 5b, 5cで上記赤色レーザ 1からのレーザ光 P1と光軸が一致するよう反射され、レンズ系 6aで液晶セル 7に投射 される。液晶セル 7に投射されたレーザ光 P2, P3はそれぞれ、該液晶セル 7で映像 信号により変調され、該変調されたレーザ光 P2, P3はレンズ系 6bで拡大されスクリ ーン 10上に投影される。

[0006] ここで、上記液晶セル 7での 3色のレーザ光 P1— P3に対する変調は、各色毎に時 分割で行われる。

[0007] 人はスクリーン手前、つまりレーザ投射側から、スクリーン 10の反射、散乱光を観測 することにより、スクリーン 10上に投影された映像を見ることができる。

[0008] なお、この映像投射装置 100では、全白を出したときスクリーン 10では、 200ルクス 程度の明るさとなっている。

特許文献 1：国際公開第 96Z038757号パンフレット

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0009] しかしながら、上述したような従来の映像投射装置は、これを手に持って投射しょう とすると、手ブレが生じる。例えば通常、数 Hzの周波数で微妙に手元が揺れる。この 手ブレは、映像投射装置からスクリーンまでの距離が大きくなり拡大倍率が高くなれ ばなるほど、投射映像への影響を避けに《なるもので、これによつて投射された映 像が見にくくなつてしまう。

[0010] また、従来のプロジェクタ一は電力が 200W以上であり、光源で発生する熱のため 、装置筐体が手で持てないほど熱くなる。

[0011] 本発明は、上記問題点を解消するためになされたもので、手に持って映像の投射 を行う、あるいは、手に持って映像を投射する際に、投射した画像が手ブレにより乱 れるのを防止することのできる映像投射装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0012] 上記課題を解決するために、本発明の請求項 1に係る映像投射装置は、映像を投 射する映像投射装置において、該映像投射装置の手ブレの量を検出する手ブレ検 出部と、該検出した手ブレの量に応じて手ブレ補正を行う手ブレ補正部とを備えた、 ことを特徴とする。

[0013] これにより、手に持って映像を投射する際に、投射した画像が手ブレにより乱れるの を防止することができる。例えば、乗り物に乗っているときにでも、三脚に据えたように 投射される画像が安定で、細やカゝな肌の質感まで捉えることが可能である。また、当 然、映像投射時の画像のチラツキを防止し、画像のチラツキによる目の疲労も大幅に 軽減することができる。

[0014] また、本発明の請求項 2に係る映像投射装置は、請求項 1に記載の映像投射装置 において、少なくとも赤、青、緑の 3色のレーザ光を発生する短波長レーザ光源を有 し、上記手ブレ補正部は、映像を投射する際に、上記短波長レーザ光源から出射さ れた赤、青、緑の 3色のレーザ光の投射位置をずれないよう補正する、ことを特徴と する。

[0015] これにより、短波長レーザ光源を用いているため、発光効率及び伝送効率が良ぐ 消費電力を大幅に低減させ、熱の発生も抑えることができる。また、上記短波長レー ザ光源は単色光のため収差がなぐ簡単に手ブレを補正することができ、また、手ブ レ補正の精度を高めることができる。

[0016] また、本発明の請求項 3に係る映像投射装置は、請求項 2に記載の映像投射装置 において、上記 3色レーザ光を投射領域上でスキャンして映像を形成する、ことを特 徴とする。

[0017] これにより、液晶セルのような 2次元画像デバイスが不要となるため、小型化、軽量 化には有利であり、例えば、 MEMSを用いることで、装置をより一層小型化すること が可能となる。

[0018] また、本発明の請求項 4に係る映像投射装置は、請求項 2に記載の映像投射装置 において、少なくとも 1つの短波長レーザ光源は、赤外レーザ光を出射する赤外半導 体レーザと、該赤外半導体レーザ力 出射された赤外レーザ光を波長変換して出力 する波長変換素子とからなり、上記赤外半導体レーザ力 出射された赤外レーザ光 の、波長変換されな力つた一部の光を外部空間に放出する、ことを特徴とする。

[0019] これにより、装置内部の温度上昇を大幅に低減することができ、より扱いやすい手 持ちの映像投射装置を実現できる。

[0020] また、本発明の請求項 5に係る映像投射装置は、請求項 2に記載の映像投射装置 において、カメラ装置を有し、上記短波長レーザ光源からのレーザ光を投射する際、 上記カメラ装置により前記レーザ光の投射位置を検出する、ことを特徴とする。 [0021] これにより、カメラ装置により手ブレ検出を行うことができ、手ブレを検出するための 機構が不要となる。

[0022] また、本発明の請求項 6に係る映像投射装置は、請求項 5に記載の映像投射装置 において、上記映像を投射する投射光学系は、上記投射した映像のピントをオートフ オーカス機能により合わせる、ことを特徴とする。

[0023] これにより、スクリーン上の投射映像のピントを自動で合わせることができ、投射直 後からきれ!/、な画像を映し出すことが可能となる。

[0024] また、本発明の請求項 7に係る映像投射装置は、請求項 2に記載の映像投射装置 において、上記映像を投射する投射光学系は、上記映像投射の際、投射された映 像を台形補正する、ことを特徴とする。

[0025] これにより、投射面に対して斜めから映像を投射した場合に投射映像が台形状に 歪むのを防止することができる。また、投射画像をカメラ装置で撮る場合には、撮影し た画像をより自然なものとすることができる。

[0026] また、本発明の請求項 8に係る映像投射装置は、請求項 2に記載の映像投射装置 において、カメラ装置を有し、赤外レーザ光を投射範囲外の領域に照射し、上記カメ ラ装置により投射範囲外の領域力もの赤外レーザ光を検出する、ことを特徴とする。

[0027] これにより、スクリーン面が白ぐスクリーン上に目印となるマークが無い場合にも、ス クリーン外領域を撮影した映像に基づいて、投射位置を正確に検出することができ、 手ブレ補正精度を向上させることができる。

[0028] また、本発明の請求項 9に係る映像投射装置は、請求項 2に記載の映像投射装置 において、上記映像を投射する際、投射領域上の目印となる部分を上記カメラ装置 により検出する、ことを特徴とする。

[0029] これにより、投射位置を正確に検出することができ、手ブレ補正精度を向上させるこ とがでさる。

[0030] また、本発明の請求項 10に係る映像投射装置は、請求項 2に記載の映像投射装 置において、上記映像を投射する投射光学系は、その光軸上に配置された、偏光性 を有するプリズムを有する、ことを特徴とする。

[0031] これにより、投射するレーザ光を直線偏光光とすることにより、映像を投射する際の プリズムでの光量ロスを防ぐことができ、喑 、場所でも利用可能である。

[0032] また、本発明の請求項 11に係る映像投射装置は、映像投射を行う映像投射装置 において、短波長レーザ光源を含み、該短波長レーザ光源から出射されたレーザ光 を投射する投射光学系と、外部光を該投射光学系を介して取り込むカメラ装置とを有 する、ことを特徴とする。

[0033] これにより、装置内部の温度上昇を大幅に低減することができ、より扱いやすい手 持ちの映像投射装置を実現でき、また、映像の投射と映像の撮影の両方を同時にあ るいは切り替えて行うことが可能となる。

[0034] また、本発明の請求項 12に係る映像投射装置は、請求項 11に記載の映像投射装 置において、上記投射光学系は、上記投射した映像のピントをオートフォーカス機能 により合わせる、ことを特徴とする。

[0035] これにより、スクリーン上の投射映像のピントを自動で合わせることができ、投射直 後からきれ!/、な画像を映し出すことが可能となる。

[0036] また、本発明の請求項 13に係る映像投射装置は、請求項 11に記載の映像投射装 置において、上記投射光学系は、上記映像投影の際、投射された映像を台形補正 する、ことを特徴とする。

[0037] これにより、投影面に対して斜めから映像を投射した場合に投射映像が台形状に 歪むのを防止することができる。また、投射画像をカメラ装置で撮る場合には、撮影し た画像をより自然なものとすることができる。

[0038] また、本発明の請求項 14に係る映像投射装置は、請求項 11に記載の映像投射装 置において、上記投射光学系は、その光軸上に配置された、偏光性を有するプリズ ムを有する、ことを特徴とする。

[0039] これにより、投射するレーザ光を直線偏光光とすることにより、映像を投射する際の プリズムでの光量ロスを防ぐことができ、喑 、場所でも利用可能である。

[0040] また、本発明の請求項 15に係る映像投射装置は、請求項 11に記載の映像投射装 置において、上記短波長レーザ光源は、赤外レーザ光を出射する赤外半導体レー ザと、該赤外半導体レーザから出射された赤外レーザ光を波長変換して出力する波 長変換素子とからなり、上記赤外半導体レーザから出射された赤外レーザ光の、波 長変換されなかった一部の光を外部空間に放出する、ことを特徴とする。

[0041] これにより、装置内部の温度上昇を大幅に低減することができ、より扱いやすい手 持ちの映像投射装置を実現できる。

発明の効果

[0042] 本発明によれば、持ち運びが可能でかつ手持ちで映像を投射することのできる映 像投射装置を実現可能である。また、手に持って映像を投射する際に、投射した画 像が手ブレにより乱れるのを防止することができ、その工業的価値は極めて大きい。

[0043] つまり本発明にかかる映像投射装置は、光学補正方式により、手ブレによる揺れに 応じて光学系の光路を変えるようにしているため、手ブレを瞬時に補正することがで きるという画期的なものである。例えば、乗り物の中等のように安定していない場所で あっても、三脚に据えたように、投射した画像の乱れを防止して安定なものとでき、細 力な肌の質感まで捉えることが可能である。当然、画像のチラツキによる目の疲労も、 大幅に軽減できる。

[0044] また、本発明の映像投射装置によれば、カメラ装置を備えることにより、映像の投射 と撮影の両方を行うことができ、また、映像の投射と撮影を同時に、または、切り替え て行うことにより、用途も広がり、ゲーム等の新たな世界が開ける。

[0045] また、本発明の映像投射装置によれば、レーザ光源として短波長レーザ光源を用 いているため、発光効率および伝送効率が良ぐ消費電力が大幅に低減され、熱の 発生も抑えられる。従って、手持ちの映像投射装置を実現可能である。

[0046] また、本発明の映像投射装置によれば、光源には直線偏光の短波長レーザ光源を 用い、光源光の光路上に配置したプリズムには偏光性のものを用いることで、映像投 射の際には光源の光量を全く損失なく利用することができる。

図面の簡単な説明

[0047] [図 1]図 1は本発明の実施の形態 1による映像投射装置の全体構成図である。

[図 2]図 2は上記実施の形態 1の映像投射装置の原理を説明するための概略図であ る。

[図 3]図 3は上記実施の形態 1による手ブレ補正を説明するための図であり、レーザ 投射部の光軸力 Sスクリーンの中央に位置する状態（図 (a))、レーザ投射部の光軸がス クリーンの上方向側にブレたときの手ブレ補正光学系の動作（図 (b))、レーザ投射部 の光軸力 Sスクリーンの下方向側にブレたときの手ブレ補正光学系の動作（図 (C))を示 している。

圆 4]図 4は本発明の実施の形態 2による映像投射装置の全体構成図である。

圆 5]図 5は上記実施の形態 2の映像投射装置の原理を説明するための概略図であ る。

圆 6]図 6は上記実施の形態 2による手ブレ補正を説明するための図であり、レーザ 投射部の光軸力 Sスクリーンの中央に位置する状態（図 (a))、レーザ投射部の光軸がス クリーンの上方向側にブレたときの手ブレ補正光学系の動作（図 (b))、レーザ投射部 の光軸力 Sスクリーンの下方向側にブレたときの手ブレ補正光学系の動作（図 (c))を示 している。

[図 7]図 7は上記実施の形態 2における、手ブレ補正光学系の 3つの具体例（図 (a), 図 (b))を示す図である。

圆 8]図 8は本発明の実施の形態 3による映像投射装置の原理を説明するための概 略図であり、映像投射状態 (図 (a))、映像撮影状態 (図 (b))を示している。

圆 9]図 9は本発明の実施の形態 4による映像投射装置の全体構成図である。

圆 10]図 10は本発明の実施の形態 4による映像投射装置の他の例を示す全体構成 図である。

[図 11]図 11は従来の映像投射装置の全体構成図である。

符号の説明

1 赤色レーザ

2 青色レーザ

3 緑色レーザ

4a,4b,4c,5a,5b,5c, 5d, 5e ミラー

6a, 6b レンズ系

7 液晶セノレ

10, 10a スクリーン

13 吸収体膜 14 垂直偏向装置

15 水平偏向装置

22 シャッター

23 CCD

24， 24a, 24b, 24c プリズム

25a, 25b, 25c, 25d 波長フィルタ 26 ミラー

27a, 27b, 27c, 27d フォ卜ディテクタ 28a, 28b, 28c, 28d 変調器

50 レーザ投射部

60 カメラ装置

70， 80 手ブレ検出機構

90, 90a 画像形成部

101,102,103,104, 104a 映像投射装置

110,120, 140 手ブレ補正光学系

110a, 110b, 120a 光学系駆動機構

121,122,141, 142 板ガラス

123, 143 蛇腹

124， 144 高屈折液体

133, 134, 141a, 142a 支持棒

125,145 支持部材

131,132,146 電磁ァクチユエータ

P レーザ光

P0 赤外レーザ光

P1 赤色レーザ光

P2 青色レーザ光

P3 緑色レーザ光

発明を実施するための最良の形態 [0049] 以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を詳細に説明する。

[0050] (実施の形態 1)

本発明の実施の形態 1による映像投射装置であるレーザ投射装置の構成図を図 1 に示す。ここでは、レーザ光をスクリーン前面に投射し、人が同じくスクリーン前面から 映像を観測するものを例に挙げて説明する。

[0051] 本実施の形態のレーザ投射装置 (以下、映像投射装置という。 ) 101は、赤、青、緑 の 3色の短波長レーザ光源として直線偏光のレーザ 1、 2、 3を有しており、映像を投 射するスクリーン 10には、前記レーザから発生する赤、青、緑の 3色のレーザ光 Pl、 P2、 P3を反射するものを用いている。また、映像投射装置 101は、ミラー 4a,4b,4c, 5a,5b,5cと、レンズ系 6a,6bと、液晶セノレ 7とを有して!/ヽる。なお、レーザ 1、 2、 3及び ミラー 4a,4b,4c,5a,5b,5cは、この映像投射装置 101の、映像投射のための 3色のレ 一ザ光を出射するレーザ投射部 50を構成して 、る。

[0052] ここで、レンズ系 6bは投射レンズを含み、レンズ系 6aはフィールドレンズを含んでい る。各レーザ光の波長は、青 465nm、緑 532nm、赤 635nmである。また、赤色レー ザ 1には 635nmの赤色半導体レーザを用い、青色レーザ 2、及び緑色レーザ 3には 、半導体レーザの波長変換による短波長レーザ光源、つまり、赤外半導体レーザと、 その出力光を波長変換する波長変換素子とからなるものを用いている。波長変換素 子は MgOドープの LiNb03基板を用いたものである。

[0053] 青色用および緑色用のレーザ 2,3は、同様に波長変換するものであるので、簡単に 緑色用レーザ 3について説明する。ここで赤外半導体レーザは、波長 1060nm、光 出力 500mWのものである。波長変換を用いた緑色用レーザは、光出力 500mWの 赤外半導体レーザの出力光を上記波長変換素子により波長変換してその波長変換 光より lOOmWの緑色光（波長 530nm)を取り出し、赤外光で変換されなかった 400 mW弱の光は空間に放射している。さらに、波長変換素子によって変換されな力つた 光を外部に放射する際に、その光を散乱体等を用いて散乱させるようにすれば、不 要なレーザ光の外部放射を安全に行うことができる映像投射装置を実現することが できる。

[0054] そして、この実施の形態 1の映像投射装置 101は、レーザ光 Pl、 P2、 P3の光路上 に配置された手ブレ補正光学系 110と、 2つの振動ジャイロ（図示せず)を有し、手ブ レの量を検出する手ブレ検出機構 (手ブレ検出部） 70と、該手ブレ補正光学系 110 を、手ブレの量に応じて駆動する、上記手ブレ補正光学系 110と共に手ブレ補正部 を構成する光学系駆動機構 110aと、 CCD23を用いたカメラ装置 60と、レーザ光 P1 、 P2、 P3の光路上に配置されたプリズム 24とを有している。ここで、このプリズム 24 は偏光性を有し、レーザ光源からの直線偏光のレーザ光は反射せずに透過させ、装 置外部からレンズ 6b及び手ブレ補正光学系 110を介して取り込まれた光は、その一 部を CCD23に反射するものである。また、本実施の形態 1では、上記レーザ投射部 50、レンズ系 6a, 6b、液晶セル 7、手ブレ補正光学系 110、プリズム 24は、レーザ光 を投射する投射光学系を構成している。

[0055] 次に動作について説明する。

このような構成の映像投射装置 101から、映像情報が載せられたレーザ光 PI, P2 , P3がスクリーン 10に投射されると、スクリーン 10上に映像が形成される。

[0056] また、この実施の形態 1では、手ブレ補正光学系 110により手ブレ補正が行われる ので、スクリーン 10上の映像に手ブレの影響が及ぶことはほとんどない。また、スクリ ーンで反射されたレーザ光はプリズム 24で CCD23に向けて分岐されるため、スクリ ーン 10上の映像を観測したり、あるいは撮影したりすることができる。

[0057] 次に、本実施の形態 1の映像投射装置 101の手ブレ補正の仕組みについて図 2を 用いて説明する。図 2において、図 1と同一構成要素については同一符号を付して いる。

[0058] 手ブレは、手に持った映像投射装置 101が微妙に振動することから起こる。そこで 、映像投射装置 101が手ブレの量に合わせて、手ブレ補正光学系 110を移動させれ ば、スクリーン 10に写る像は動かないことになる。

[0059] 本実施の形態 1では、手ブレ補正光学系 110は凸レンズとして!/、る。なお、手ブレ 補正光学系 110は、凸レンズに限るものではなぐその移動などにより該光学系を通 過する光の進行方向を変える機能を有するものであれば良ぐ例えば、凹レンズでも よい。また、形状はレンズ形状に限るものではなぐ屈折率分布を有するものであれ ば、平板形状のものであっても良い。 [0060] 図 3を用いて、手ブレ補正光学系 110を用いた手ブレ補正について具体的に説明 する。

図 3(a)は、映像投射装置 101のレーザ投射部 50の光軸 Aがスクリーン 10の中央 C と一致する状態を示して ヽる。

[0061] 手ブレによって、レーザ投射部 50の光軸 Aが、図 3(b)に示すように、スクリーン 10の 中央より上方向にずれてしまった場合、該光軸 Aと垂直な面内で手ブレ補正光学系 110である凸レンズを上方向に平行移動させる。これ〖こより、レーザ投射部 50からの レーザ光 Pが手ブレ補正光学系 110により屈折することとなり、手ブレによる映像投射 位置のずれ、つまり投射された像の中心の、スクリーン 10の中央 Cからのずれを補正 することができる。また、手ブレによって、レーザ投射部 50の光軸 Aが、図 3(c)に示す ように、スクリーン 10の中央 Cより下方向にずれてしまった場合、該光軸 Aと垂直な面 内で手ブレ補正光学系 110である凸レンズを下方向に平行移動させる。これにより、 レーザ投射部 50からのレーザ光 Pが手ブレ補正光学系 110により屈折することとなり 、手ブレによる映像投射位置のずれを補正することができる。なお、実際には、垂直 方向と水平方向の両方向に手ブレが生じるため、手ブレ補正光学系 110は、手ブレ による映像の投射位置のずれが補正されるよう、光軸 Aと垂直な面内で上下左右に 平行移動させることになる。

[0062] また、この実施の形態 1では、手ブレを検出する手ブレ検出機構 70は、上下のふれ を検知する振動ジャイロと左右のふれを検知する振動ジャイロの 2つの振動ジャイロ を用いている。

[0063] そして、手ブレ検出機構 70は、手ブレを検出すると、該手ブレの量を示す信号を、 光学系駆動機構 110aに出力する。すると、光学系駆動機構 110aは、検出された手 ブレの量に応じて、手ブレ補正光学系 110をレーザ投射部 50の光軸 Aと垂直な面内 で平行に移動させる。これにより、手ブレによるレーザ投射部 50の光軸のぶれを打ち 消す方向に、レーザ投射部 50からのレーザ光が屈折することとなり、投射された映像 の手ブレが補正される。

[0064] 手ブレの検知から手ブレ補正光学系 110の平行移動までの応答時間は、わずか 1 Z200秒であった。この手ブレ補正の効果は、人が連続して動作しているように見え るフレーム周期、つまり、 1秒間に 60フレームの映像が切り替わる速度に対し、遙か に高速であるため、完全に手ブレの影響をなくすことができた。なお、手ブレ補正は、 スクリーン 10に映像を投射している間は、常時働く機能である。

[0065] 次に、本発明のカメラ装置を備えた映像投射装置による投射及び撮影について説 明する。

[0066] 上述した手ブレ補正光学系を平行移動させる光学シフト方式の手ブレ補正機構は 、高速 '高精度で手ブレ補正を行うことができるため、この映像投射装置のカメラ装置 をビデオカメラとしても採用することができる。そこで、このような映像投射装置は、映 像の投射と撮影とを切り替えることで、動画を扱う映像処理の分野でも高い性能を発 揮することも可能である。

[0067] 次に、レーザ投射部分の動作について説明する。

このレーザ光の投射は従来のものと同様に行われる。

[0068] 簡単に説明すると、このレーザ 1から出射されたレーザ光 P1は、ミラー 4a及び 5aで 反射され、レンズ系 6aにより液晶セル 7に投射される。青色レーザ 2および緑色レー ザ 3から出射されたレーザ光 P2,P3はそれぞれ、ミラー 4b, 4cで反射され、さらにミラ 一 5b, 5cで上記赤色レーザ 1からのレーザ光 PIと光軸が一致するよう反射され、レ ンズ系 6aで液晶セル 7に投射される。上記液晶セル 7では、 3色のレーザ光 P1— P3 に対する変調は、各色毎に時分割で行われる。そして、変調されたレーザ光 P1— P3 はそれぞれ、レンズ系 6bで拡大され、スクリーン 10上に投射される。

[0069] 人は、スクリーン手前、つまりレーザ投射側から、スクリーン 10の反射光、散乱光を 観測することで、上記のようにスクリーン 10上に投射された映像を見ることができる。

[0070] この実施の形態では、光出力 500mWの赤外半導体レーザより lOOmWの緑色光（ 波長 530nm)が取り出され、総計の消費電力は 5Wであった。赤外光で変換されな 力つた 400mW弱の光は空間に放射されるため、映像投射装置内部での温度上昇 には寄与せず、装置温度を低く抑えることができる。つまり、通常の映像投射装置で は、変換されな力つた赤外光は迷光となる力、または赤外カットフィルタで吸収される こととなり、装置内部の温度上昇を招くこととなってしまうが、本発明の映像投射装置 では、上述したように、変換されな力つた赤外光を空間に放射しているため、装置内 部の温度上昇を防止することができ、映像投射装置を手で持って投射する場合に威 力を発揮するということである。

[0071] 上記のように、緑色は 100mW、青色は 100mW、赤色は半導体レーザで 150mW となるよう、映像投射装置を構成したことで、横モードおよびパワーは安定で色再現 性が良ぐかつコントラストが良い映像が得られた。

[0072] また、プリズム 24は偏光性を有するため、直線偏光のレーザ光を 100%通過するよ うになつている。そのため、プリズム 24による光量ロスは生じない。

[0073] なお、この実施の形態では、青色レーザ及び緑色レーザは、波長変換素子及び赤 外半導体レーザからなり、該赤外半導体レーザからの赤外レーザ光の一部を空間に 放出するものである場合について説明したが、青色レーザ及び緑色レーザには半導 体レーザを用いても良い。

[0074] また、レーザ光源としては、半導体レーザに限らず、 LED光源を用いても良い。

[0075] このような実施の形態 1では、レーザ光 Pl、 P2、 P3を照射するレーザ投射部 50と、 レーザ投射部 50の光軸 A上に配置された、凸レンズからなる手ブレ補正光学系 110 とを備え、手ブレによる映像の投射位置のずれが補正されるよう、手ブレ補正光学系 110としての凸レンズを、光軸 Aと垂直な面内で上下左右に平行移動させるので、ス クリーン 10上の映像に手ブレの影響が及ぶのをほとんどなくすことができる。また、こ のように手ブレを瞬時に補正することができることから、乗り物の中などのように安定し ていない場所であっても、三脚に据えたように、投射した画像の乱れを防止し安定な ものとでき、細かな肌の質感まで捉えることが可能である。当然、画像のチラツキによ る目の疲労も、大幅に軽減できる。

[0076] また、本実施の形態 1では、光路を切り替えるプリズム 24と、 CCD23とを備えてい るため、投射装置としての機能とビデオカメラとしての機能とを兼用することができる 映像投射装置を実現可能である。このため、映像の投射と撮影の両方を行うことがで き、映像の投射と撮影を同時に、または、切り替えて行うことにより、用途も広がり、ゲ ーム等の新たな世界が開ける。このような映像投射機能と映像撮影機能を有する小 型装置は、携帯電話等に利用可能である。

[0077] また、 RGBの発生光源に短波長レーザ光源を用いているため、発光効率および伝 送効率が良ぐ消費電力を大幅に低減させることができる。そのため、熱の発生も抑 えることができ、これが映像投射装置の手持ちを可能にする理由の 1つでもある。

[0078] なお、上記実施の形態 1では、手ブレ補正光学系を平行移動させることにより手ブ レ補正を行う場合を示したが、手ブレ補正光学系が空気とは屈折率の異なるガラスな どカゝらなる平板状部材である場合は、手ブレ補正は、手ブレ補正光学系を傾けること により行うことができる。

[0079] (実施の形態 2)

本発明の実施の形態 2による映像投射装置の構成図を図 4に示す。

[0080] 本実施の形態 2の映像投射装置 102は、上記実施の形態 1と同様、レーザ投射部

50、液晶パネル 7、レンズ系 6a,6b、プリズム 24、手ブレ補正光学系 120、光学系駆 動機構 120a、カメラ装置 60を備えている。

[0081] そして、この実施の形態 2の映像投射装置 102はさらに、カメラ装置 60を構成する

CCD23の前面に配置されたシャッター 22と、カメラ装置 60により撮影された映像か ら手ブレを検出する手ブレ検出機構 80とを有して 、る。

[0082] なおここで、レーザ投射部 50、液晶パネル 7、レンズ系 6a,6b、プリズム 24、及び力 メラ装置 60は、実施の形態 1のものと同一のものである。

[0083] 次に、本実施の形態 2の映像投射装置 102の手ブレ補正の仕組みについて図 5を 用いて説明する。図 5において、図 4と同一構成要素については同一符号を付して いる。

[0084] 本実施の形態 2では、手ブレ補正光学系 120は、 2枚の板ガラス 121, 122と、該両 板ガラスの間のスペースが密封されるよう該板ガラスに取り付けられた特殊フィルム製 の蛇腹 123と、該両板ガラス間の密封スペース内に充填した、透明性の高い高屈折 液体 124とを有するもので、実質的には頂角可変のプリズムと同じ働きをするもので ある。

[0085] 図 7(a)は、手ブレ補正光学系 120及びその駆動機構 120aを説明する図である。

[0086] 上記手ブレ補正光学系 120を構成する 2枚の板ガラス 121, 122は、変形可能な支 持部材 125により支持されている。つまり、支持部材 125の一端が一方のガラス板 12 1の中心部分に固着され、支持部材 125の他端がもう一方のガラス板 122の中心部 分に固着されている。ここでは、上記支持部材 125にはその屈折率が上記高屈折液 体と実質的に同一のものを用いて 、る。

[0087] そして、一方のガラス板 121は装置筐体に対して固定されて、もう一方のガラス板 1 22の下部の両隅部分には、ァクチユエータ 131及び 132につながる連結棒 133、 13 4の一端が回転可能に取り付けられている。ここで、上記ァクチユエータ 131、 132、 連結棒 133、 134は、手ブレ補正光学系 120を駆動する駆動機構 120aを構成して いる。

[0088] 次に作用効果について説明する。

この実施の形態 2の映像投射装置の、映像を投射する基本的な動作は実施の形 態 1の同一であり、以下主に、手ブレ検出、手ブレ補正、シャッターを用いた撮影に ついて説明する。

まず、手ブレ検出について説明する。

[0089] この実施の形態 2では、手ブレの検出は、手ブレ検出機構 80によりカメラ装置 60の 出力に基づいて行う。つまり、手ブレ検出は、カメラ装置 60により撮影した画面の四 隅の映像の動きから手ブレ量を求めることにより行う。そして検出した手ブレ量から、 手ブレ補正光学部材の 2つの板ガラスのなす角度の最適な補正値を演算し、該演算 した補正値に基づいて電磁ァクチユエータ 131, 132により、該両板ガラスのなす角 度をコントロールして光軸のブレを補正する。この方式は手ブレ周波数が約数十 Hz まで手ブレ補正可能であるため、安ぐ小さぐ軽い映像投射装置を実現することが できる。

[0090] なお、ここでは、カメラ装置で撮影した画面の四隅の映像の動きから手ブレの検出 を行う場合について説明した力 手ブレの検出に用いる画像を検出する方法はこれ に限らず他の画像検出方法も有効である。

次に、図 6を用いて、手ブレ補正光学系 120を用いた手ブレ補正を詳しく述べる。

[0091] 図 6(a)は、映像投射装置 102のレーザ投射部 50の光軸 Aがスクリーン 10の中央 C と一致する状態を示して ヽる。

[0092] 手ブレによって、映像投射装置 102のレーザ投射部 50の光軸 Aが、図 6(b)に示す ように、スクリーン 10の中央より上方向にずれてしまった場合、手ブレ補正光学系 12 0を構成する 2枚の板ガラスのなす角度を、その下端側の間隔が上端側の間隔より狭 くなるよう変化させる。これにより、レーザ投射部 50からのレーザ光 Pが手ブレ補正光 学系 120により屈折することとなり、映像の投射位置のずれ、つまり投射された像の 中心の、スクリーン 10の中央 Cからのずれを補正することができる。

[0093] また、手ブレによって、映像投射装置 102のレーザ投射部 50の光軸 Aが、図 6(c)に 示すように、スクリーン 10の中央 Cより下方向にずれてしまった場合、手ブレ補正光 学系 120を構成する 2枚の板ガラスのなす角度を、その上端側の間隔が下端側の間 隔より狭くなるよう変化させる。これにより、レーザ投射部 50からのレーザ光 Pが手ブ レ補正光学系 120により屈折することとなり、手ブレによる映像投射位置のずれを補 正することができる。

[0094] また、水平方向の手ブレが生じた場合は、手ブレ補正光学系 120は、垂直方向の 手ブレが生じた場合と同様に、映像投射位置のずれがレーザ投射部 50からのレー ザ光 Pの屈折により補正されるよう、 2枚の板ガラスのなす角度を変化させる。

[0095] なお、この実施の形態 2では、手ブレ補正光学系 120は、 2枚の板ガラスの中央を 変形可能な支持部材により支持した構造としているが、手ブレ補正光学系は、レーザ 投射部からの出射光を手ブレによる投射位置のずれを吸収するよう屈折させるもの であればどのようなものでもよ！/、。

[0096] 例えば、手ブレ補正光学系は、図 7(b)に示すように、対向する 2枚の板ガラス 141, 142と、一方の板ガラス 141を支持する支持棒 141aと、もう一方の板ガラス 142を支 持する支持棒 142aと、両板ガラスの間のスペースが密封されるよう該板ガラスに取り 付けられた特殊フィルム製の蛇腹 143と、該両板ガラス間の密封スペース内に充填し た、透明性の高い高屈折液体 144と、該両支持棒を回転可能に支持する支持部材 1 45と力もなる頂角可変プリズム 140であってもよい。

[0097] この場合、該両板ガラスのなす角度を変化させる機構には、板ガラスの支持棒 141 a, 142aを駆動する 1つのァクチユエータ 146を用いることができる。

[0098] また、本実施の形態 2の映像投射装置 102は、投射光学系の焦点をスクリーンに自 動で合わせるオートフォーカス機能を有しており、次のこのオートフォーカス機能につ いて説明する。 [0099] 投射光学系のレンズのオートフォーカスは、内部フォーカスの映像検出方式を用い た。この検出方式の基本原理は、ピントが合えば、高周波成分が増えることを利用し ている。この方式は軽量で低コストで実現できるため、工業的価値が高い。これ以外 の検出方法、例えば、赤外線を出力し、物体から反射された赤外線の入射角度から 距離を検出し、ピント合わせを行う赤外線方式、超音波を発射し、物体にあたって帰 つてくるまでの応答時間から距離を検出し、ピント合わせを行う超音波方式、または C CD23で撮影した映像のコントラストを電気信号に変換し、その波形を解析してピント 合わせを行う位相差検出方式などでもカゝまわな ヽ。

[0100] 次に、シャッター 22の動作について説明する。

シャッター 22は、その開閉タイミングを変えることにより、本映像投射装置 102の投 射機能とカメラ機能のいずれを優先するかを切り替えるものである。

[0101] カメラ機能を優先する場合、レーザ光源力 レーザ光が出射されるタイミングに合わ せてシャッターを閉じ、レーザ光源からレーザ光が出射されていないタイミングでシャ ッターを開ける。これにより、例えば、スクリーン 10上に、元力もあった画像の上に重 なるように映像を投射して ヽる状態で、元々あった画像のみを撮影することが可能と なる。

[0102] 投射機能を優先する場合、レーザ光源カゝらレーザ光が出射されるタイミングに合わ せてシャッターを開き、レーザ光源からレーザ光が出射されていないタイミングでシャ ッターを閉じる。これにより、例えば、明るい部屋においても、投射した映像を強調し て検出することができ、検出した映像に基づく手ブレ補正を効果的に行うことが可能 となる。

[0103] このような本実施の形態 2では、カメラ装置により撮影した映像を用いて手ブレ検出 を行っているため、振動ジャイロなどの手ブレ検出を行う機器が不要となる。

[0104] また、本実施の形態 2では、レーザ光をスクリーン上に投射する光学系の光路上に 、スクリーンからの光をカメラ装置の CCD23に向力うよう屈折するプリズム 24を配置し 、さらに、 CCD23の手前にシャッター 22を配置したので、シャッターの開閉タイミング を変えることにより、投射と撮影を同時に行ったり、投射あるいは撮影のいずれかを優 先したりすることができる。これは、映像投射装置の用途拡張につながるものであり、 これによつて、例えば、ゲーム等の用途に新たな世界が開けると考えられる。

[0105] また、この実施の形態 2では、映像投射装置を、投射した映像を台形補正するもの とすることにより、カメラ装置による投射位置の検出をより正確に行うことが可能となる

[0106] なお、上記実施の形態 2では、手ブレ検出は、カメラ装置 60により撮影した映像の 動きに基づいて行う場合を示した力 手ブレ検出では、スクリーンなどの投射領域上 の目印となる部分を上記カメラ装置により撮影した画像を用いても良い。

[0107] 例えば、スクリーン 10にコントラストのあるマークなどの目印が付いていると、カメラ 装置により投射位置の検出を容易に行うことができる。この場合、検出誤動作がなぐ オートフォーカスする上で特に有効で、これにより投射直後にきれいな画像を映すこ とが可能となる。ここで、マークとは、投射領域上の目印となるコントラストを有するもの であり、予めスクリーン上に形成したものである必要はなぐスクリーンとなる投射領域 上の傷、ゴミ、汚れ等でもよい。

[0108] また、上記各実施の形態では、投射する画像が動画である場合について説明した 1S 投射する画像は静止画でも良い。

[0109] (実施の形態 3)

本発明の実施の形態 3による映像投射装置の概略構成図を図 8に示す。図 8にお いて、図 1と同一構成要素については同一符号を付している。

[0110] 本実施の形態 3の映像投射装置 103は、基本構成は上記実施の形態 1の構成と同 様であるが、上記実施の形態 1のプリズム 24に代わるミラー 26を備えている。このミラ 一 26は、手ブレ補正光学系 110と液晶セル 7との間の光路上の位置と、該光路以外 の位置との間でに移動可能に設けられ、該光路上に位置するとき、スクリーンからの 光を CCD23に向力 よう反射するものである。つまり、このミラー 26は、投射と撮影の 切り替えを行うものである。

[0111] 次に、投射と撮影の切り替えについて説明する。

[0112] 映像を投射する場合には、図 8(a)に示すように、ミラー 26は、手ブレ補正光学系 11 0と液晶セル 7との間カゝら退避させておく。この場合、レーザ投射部 50からのレーザ 光は液晶セル 7で変調され、手ブレ補正光学系 110及び投射レンズ 6bを介してスク リーン 10上に投射される。これにより、スクリーン上には映像が形成される。

[0113] 一方、映像を撮影したい場合には、図 8(b)に示すように、ミラー 26を、手ブレ補正 光学系 110と液晶セル 7との間の光路上に配置する。これによりスクリーン 10からの 反射光の 100%の光量を CCD23に入力することが可能となり、暗い所の撮影も可能 となる。

[0114] この実施の形態 3では、実施の形態 1と同様、手ブレ補正は、レーザ光 Pの光路上 に配置された手ブレ補正光学系 110により行われ、またこの際の手ブレ検出は振動 ジャイロにより行われる。

[0115] このような実施の形態 3では、映像を投射する映像投射装置において、レーザ投射 部から出射されるレーザ光の光路上の位置と、該光路以外の位置との間で移動可能 に設けられ、該光路上に位置するとき、スクリーンからの光を CCD23に向力 よう反 射するミラー 26を備えたので、投射と撮影とをミラー 26の移動により切り替えることが できる。例えば、投射の際には、レーザ投射部 50からの光をそのままスクリーン上に 投射することができる。また、撮影の際には、映像投射装置の外部力もの光をミラー 2 6により CCD23の方向に 100%到達させることができ、光量ロスを防ぐことができ、ま た、暗い場所での撮影も可能となる。

[0116] (実施の形態 4)

本発明の実施の形態 4による映像投射装置の構成図を図 9に示す。

[0117] 本実施の形態の映像投射装置 104は、赤、青、緑の 3色の短波長レーザ光源とし て直線偏光のレーザ 1、 2、 3を有しており、映像を投射するスクリーン 10aは、前記レ 一ザから発生する赤、青、緑の 3色のレーザ光 Pl、 P2、 P3を反射するものとしている 。このスクリーン 10aは、光入射面の前面に吸収体膜 13を貼り付けたものである。

[0118] また、映像投射装置 104は、ミラー 5a,5b,5c,4と、手ブレ補正光学系 110と、水平 偏向装置 15と、垂直偏向装置 14とを備えている。

[0119] さらに、映像投射装置 104は、プリズム 24a, 24b, 24c、波長フィルタ 25a, 25b, 2 5c、フォ卜ディテクタ 27a, 27b, 27c、変調器 28a, 28b, 28cを備えている。

[0120] ここで、水平偏向装置 15はレーザ光がスクリーン 10a上を水平方向にスキャンする ようレーザ光を偏向するもの、垂直偏向装置 14はレーザ光がスクリーン 10a上を垂直 方向にスキャンするようレーザ光を偏向するものである。また手ブレ補正光学系 110 は、実施の形態 1の手ブレ補正光学系と同一のものであり、ァクチユエータにより、手 ブレによる映像の投射位置のずれが補正されるよう、ミラー 4からのレーザ光の光軸と 垂直な面内で上下左右に平行移動させられるものである。

[0121] また、上記各変調器 28a, 28b, 28cは、各短波長レーザ光源 1, 2, 3からのレーザ 光の強度を変調するもの、プリズム 24a, 24b, 24cは、上記各変調器 28a, 28b, 28 cの光出射側に配置され、それぞれ偏光性を有しており、レーザ光源からの直線偏 光のレーザ光を 100%通過するようになっている。波長フィルタ 25a, 25b, 25cは、 プリズム 24a, 24b, 24c〖こ取り付けられており、波長フィルタ 25aは赤色レーザ光の み透過するもの、波長フィルタ 25bは青色レーザ光のみ透過するもの、波長フィルタ 25cは緑色レーザ光のみ透過するものである。フォトディテクタ 27a, 27b, 27cは、プ リズム 24a, 24b, 24cで分岐された外部光を検出するものである。

[0122] また、映像投射装置 104は、各フォトディテクタの出力に基づいて、投射領域を撮 影した画像を形成する画像形成部 90を有している。

次に動作について説明する。

[0123] 各レーザ 1一 3から出射されたレーザ光 P1— P3は、それぞれ変調器 28a, 28b, 2 8cにより強度変調され、プリズム 24a, 24b, 24c及び波長フィルタ 25a, 25b, 25cを 介してミラー 5a, 5b, 5cに入射する。これらのミラーでは、レーザ 1, 2, 3から出射さ れたレーザ光 P1,P2, P3は、それぞれの光軸が一致するよう反射され、さらにミラー 4で反射され、手ブレ補正光学系 110を介して垂直偏向装置 14に入射する。

[0124] 垂直偏向装置 14では、入射したレーザ光はスクリーン 10a上を垂直方向にスキャン するよう偏向され、水平偏向装置 15では、垂直偏向装置 14からのレーザ光力スクリ ーン 10a上を水平方向にスキャンするよう偏向される。これにより、スクリーン 10a上に 、投射映像が形成される。

[0125] また、このように水平偏向装置 15および垂直偏向装置 14によりスクリーン 10a上を スキャンするレーザ光は、スクリーン 10aで反射され、この反射されたレーザ光は、プ リズム 24a, 24b, 24cで分岐され、フォトディテクタ 27a, 27b, 27cにより検出される [0126] つまり、スクリーン 10aで反射されたレーザ光は、水平偏向装置 15、垂直偏向装置

14、手ブレ補正光学系 110、ミラー 4, 5a, 5b, 5cを介して波長フィルタまで戻り、各 波長フィルタ 25a, 25b, 25cを通過した赤、青、緑の光は、プリズム 24a, 24b, 24c によりフォトディテクタ 27a, 27b, 27cに向力 よう反射される。

[0127] そして、映像投射装置 104では、画像形成部 90は、各フォトディテクタの出力に基 づいて、投射領域を撮影した画像を形成する。これにより、投射領域の画像を観測あ るいは記録することが可能である。

[0128] また、手ブレ補正は、実施の形態 1と同様、検出した手ブレ量に応じて手ブレ補正 光学系 110を、ミラー 4で反射されたレーザ光の光軸がスクリーンの上下左右方向に 変化するよう移動させることにより行われる。

[0129] また、手ブレ検出は、実施の形態 1と同様、 2つの振動ジャイロを用いて行っている

[0130] このような実施の形態 4では、映像投射装置をスキャン方式としたことで、液晶セル のような 2次元画像デバイスが不要となり、小型化、軽量ィ匕には有利である。小型化し た場合、特に手ブレによる影響が顕著になる力 この手ブレは、本実施の形態のよう に手ブレ補正光学系 110を備えることにより解消され、映像をぶれなく投射可能とな り、その小型化の効果は大きい。

[0131] なお、本実施の形態 4では、垂直偏向装置 14及び水平偏向装置 15を用いてスキ ヤン方式で映像を投射する場合につ!、て説明した力 これらを一体ィ匕した MEMSを 使用するようにすれば、より小型の映像投射装置を実現可能である。

[0132] また、本実施の形態 4では、短波長レーザ光源として 3原色のレーザを用いたが、 青色レーザにっ 、て、例えば波長 450nmのレーザと波長 480nmのレーザの 2本を 用い、合計 4波長のレーザを用いることも可能である。また光源に用いるレーザ光の 波長の個数はそれ以上でも、またそれ以下でも良い。例えば、 1本の短波長レーザ 光源のみを用いた単色投射装置も構成可能である。

[0133] また、上記各実施の形態では、映像投射装置の光源として半導体レーザを用いて いるが、光源は、発光ダイオード (LED)であってもよい。

[0134] また、上記実施の形態 4では、手ブレ検出は、実施の形態 1と同様、 2つの振動ジャ イロを用いて行っている力 手ブレ検出は、画像形成部 90により形成された画像、つ まりスクリーン上の投射映像を撮影したものに基づ 、て行うようにしてもょ ヽ。この場 合、振動ジャイロなどの手ブレ検出を行う機構を不要とできる。

[0135] さらに、上記実施の形態 4では、レーザ光の投射範囲外の領域を撮影して投射位 置を検出することは望ましい。なぜなら通常、レーザ光の投射領域であるスクリーンは 白色なので、カメラ装置により投射位置の検出が難しい場合がある。従って、投射範 囲外の領域の、予め作成したマーク、あるいは元々この領域にある傷ゃゴミ等のコン トラストを有する目印となる部分を位置検出の基準とすることで、投射位置を容易に 検出することが可能となる。

[0136] 以下、レーザ光の投射範囲外の領域のマークを位置検出の基準として用いる映像 投射装置について、図 10を用いて簡単に説明する。

[0137] 図 10において、 104aは、レーザ光の投射範囲外の領域のマークを位置検出の基 準として用いる映像投射装置であり、実施の形態 4の映像投射装置 104と同様、レー ザ 1一 3と、ミラー 4, 5a— 5cと、手ブレ補正光学系 110と、水平偏向装置 15と、垂直 偏向装置 14と、プリズム 24a— 24cと、波長フィルタ 27a— 27cと、フォトディテクタ 27 a— 27cと、変調器 28a— 28cとを有している。

[0138] そして、この映像投射装置 104aは、さら〖こ、ミラー 5d, 5eと、波長フィルタ 25dと、フ オトディテクタ 27dと、プリズム 28dとを有している。

[0139] ここで、ミラー 5d, 5eは、緑色レーザ 3の、赤外レーザのうちの波長変換されなかつ た赤外レーザ光 POを、レーザ光 P1— P3とは若干光軸がずれるようミラー 4に向けて 反射するものである。波長フィルタ 25dは、スクリーン 10aで反射された赤外レーザ光 POのみを透過するもの、プリズム 24dは、該波長フィルタ 25dを透過した赤外レーザ 光 POの反射光をフォトディテクタ 27dに向けて反射するもの、フォトディテクタ 27dは 赤外レーザ光 POの反射光を検知するものである。

[0140] さらに、この映像投射装置 104aは、フォトディテクタ 25a— 25cの出力に基づいて、 投射領域を撮影した画像を形成するとともに、フォトディテクタ 25dの出力に基づいて 、投射領域を撮影した投射位置検出用画像を形成し、投射位置を検知する画像形 成部 90aと、該投射位置に基づいて手ブレ補正光学系 110を、実施の形態 1と同様 に駆動する光学系駆動機構 110bとを有して 、る。

[0141] このような構成の映像投射装置 104aでは、赤外レーザ光 POは、 3色のレーザ光 P

1一 P3とは若干ずれた領域をスキャンすることとなり、画像形成部 90aでは、投射範 囲周辺の、予め作成したマーク、あるいは元々この領域にある傷ゃゴミ等のコントラス トを有する目印となる部分の画像が形成される。

[0142] そして、画像形成部 90aでは、この目印となる部分の画像に基づ ヽて投射位置が 検出され、手ブレ量が光学系駆動機構 110bに出力される。

[0143] すると、光学系駆動機構 110bは、手ブレ量に応じて手ブレ補正光学系 110を、手 ブレによる映像の投射位置のずれが補正されるよう、ミラー 4で反射されたレーザ光 P

1一 P3の光軸と垂直な面内で上下左右に平行移動させる。

産業上の利用可能性

[0144] 本発明の映像投射装置は、光学補正方式により、手ブレに応じて投射光学系の光 出射方向を変化させて手ブレを瞬時に補正するもので、手持ちで映像投射を行うこ とができる画期的なものであり、持ち運び可能な小型の映像投射装置や映像投射が 可能な携帯電話などを実現する上で有用なものである。

Claims

請求の範囲

[1] 映像を投射する映像投射装置において、

該映像投射装置の手ブレの量を検出する手ブレ検出部と、

該検出した手ブレの量に応じて手ブレ補正を行う手ブレ補正部とを備えた、 ことを特徴とする映像投射装置。

[2] 請求項 1に記載の映像投射装置において、

少なくとも赤、青、緑の 3色のレーザ光を発生する短波長レーザ光源を有し、 上記手ブレ補正部は、映像を投射する際に、上記短波長レーザ光源から出射され た赤、青、緑の 3色のレーザ光の投射位置をずれないよう補正する、

ことを特徴とする映像投射装置。

[3] 請求項 2に記載の映像投射装置において、

上記 3色のレーザ光を投射領域上でスキャンして映像を形成する、

ことを特徴とする映像投射装置。

[4] 請求項 2に記載の映像投射装置において、

少なくとも 1つの短波長レーザ光源は、

赤外レーザ光を出射する赤外半導体レーザと、

該赤外半導体レーザ力 出射された赤外レーザ光を波長変換して出力する波長変 換素子とからなり、

上記赤外半導体レーザから出射された赤外レーザ光の、波長変換されな力つた一 部の光を外部空間に放出する、

ことを特徴とする映像投射装置。

[5] 請求項 2に記載の映像投射装置において、

カメラ装置を有し、

上記短波長レーザ光源からのレーザ光を投射する際、上記カメラ装置により前記レ 一ザ光の投射位置を検出する、

ことを特徴とする映像投射装置。

[6] 請求項 5に記載の映像投射装置において、

上記映像を投射する投射光学系は、上記投射した映像のピントをオートフォーカス 機能により合わせる、

ことを特徴とする映像投射装置。

[7] 請求項 2に記載の映像投射装置において、

上記映像を投射する投射光学系は、上記映像投射の際、投射された映像を台形 補正する、

ことを特徴とする映像投射装置。

[8] 請求項 2に記載の映像投射装置において、

カメラ装置を有し、

赤外レーザ光を投射範囲外の領域に照射し、

上記カメラ装置により投射範囲外の領域力 の赤外レーザ光を検出する、 ことを特徴とする映像投射装置。

[9] 請求項 2に記載の映像投射装置において、

上記映像を投射する際、投射領域上の目印となる部分を上記カメラ装置により検出 する、

ことを特徴とする映像投射装置。

[10] 請求項 2に記載の映像投射装置において、

上記映像を投射する投射光学系は、その光軸上に配置された、偏光性を有するプ リズムを有する、

ことを特徴とする映像投射装置。

[11] 映像投射を行う映像投射装置において、

短波長レーザ光源を含み、該短波長レーザ光源から出射されたレーザ光を投射す る投射光学系と、

外部光を該投射光学系を介して取り込むカメラ装置とを有する、

ことを特徴とする映像投射装置。

[12] 請求項 11に記載の映像投射装置にぉ 、て、

上記投射光学系は、上記投射した映像のピントをオートフォーカス機能により合わ せる、

ことを特徴とする映像投射装置。

[13] 請求項 11に記載の映像投射装置にぉ 、て、

上記投射光学系は、上記映像投射の際、投射された映像を台形補正する、 ことを特徴とする映像投射装置。

[14] 請求項 11に記載の映像投射装置にぉ 、て、

上記投射光学系は、その光軸上に配置された、偏光性を有するプリズムを有する、 ことを特徴とする映像投射装置。

[15] 請求項 11に記載の映像投射装置にぉ 、て、

上記短波長レーザ光源は、

赤外レーザ光を出射する赤外半導体レーザと、

該赤外半導体レーザ力 出射された赤外レーザ光を波長変換して出力する波長変 換素子とからなり、

上記赤外半導体レーザから出射された赤外レーザ光の、波長変換されな力つた一 部の光を外部空間に放出する、

ことを特徴とする映像投射装置。