CN107532794A - 照明装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种具有影像投射功能的照明装置，在设置了装置之后，也能够更适合地移动以及调整影像被投射的位置。照明装置由用于固定于顶棚面或者墙壁的保持用具保持，发出照明光，其中，所述照明装置具备：光源，配置在框体的内部，用于生成照明光；扩散板，安装于该框体的一部分，使来自光源的照明光扩散；投影仪，配置在框体和扩散板的一部分形成的空间的内部，将影像投射到投射面；以及移动构件，用于使投影仪的整体或者一部分能够在与投射面平行的方向移动。

Description

照明装置
技术领域
本发明涉及照明装置。
背景技术
在以下的专利文献1中公开了将安装于顶棚、墙面并能够利用各种功能的通信功能模块安装于棚顶灯的技术。
进而，在以下的专利文献2中公开了能够进行组合照明光与影像的空间渲染的附带图像投影装置的照明装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-16831号公报
专利文献2：日本特开2012-186118号公报
发明内容
但是，在上述现有技术中，作为投影仪，只是公开了框图、简易的外形，未公开考虑了自如地移动、调整来自照明装置中的投影仪的影像的投射位置的功能的技术。
一般而言，具有影像投射功能的照明装置安装于顶棚面而被使用，但此时，从投影仪投射的影像被设置以及调整成投射到所期望的位置、例如被投射到在室内所配置的餐桌等表面上的位置。但是，之后，伴随室内的家具等的配置变更等，产生想要改变来自投影仪的影像被投射的位置的情况，但在该情况下，需要再次重新设置以及调整具有影像投射功能的照明装置整体向顶棚面、墙壁的安装位置(还称为设置位置)，如果还包含用于此的作业，则对于用户而言是不方便的。即，上述现有技术尚未充分考虑更适合地移动以及调整具有影像投射功能的照明装置中的投射影像的功能。
因此，本发明是鉴于上述现有技术中的问题点而完成的，其目的在于提供一种具有影像投射功能的照明装置，在设置了装置之后也能够更适合地移动、调整影像被投射的位置。
为了达到上述目的，根据本发明，提供一种照明装置，由用于固定于顶棚面或者墙壁的保持用具保持，发出照明光，所述照明装置具备：光源，配置在框体的内部，用于生成所述照明光；扩散板，安装于该框体的一部分，使来自所述光源的照明光扩散；投影仪，配置在所述框体和所述扩散板的一部分形成的空间的内部，将影像投射到投射面；以及移动构件，用于使所述投影仪的整体或者一部分能够在与所述投射面平行的方向移动。
根据上述本发明，提供一种具有影像投射功能的照明装置，在设置了装置之后也能够更适合地移动、调整影像被投射的位置。
附图说明
图1是将本发明的一个实施方式的具有影像投射功能的照明装置的外观结构与其使用环境一起示出的立体图。
图2是说明具有上述影像投射功能的照明装置的内部结构的概略的图。
图3是示出上述照明装置的内部的详细的电路结构的框图。
图4是说明本发明的实施例1的照明装置的内部结构的俯视、侧视、仰视图。
图5是为了说明上述实施例1的照明装置中的旋转机构的详细内容而将一部分放大并与剖面一起示出的立体图。
图6是说明上述实施例1的照明装置中的旋转机构的动作的图。
图7是示出与上述实施例1的投影仪主体向X轴-Y轴方向的移动、以Z轴方向为中心的旋转相伴的投射影像的移动以及旋转的图。
图8是说明本发明的实施例2的照明装置的内部结构的俯视、侧视、仰视图。
图9是用于说明上述实施例2的照明装置中的旋转机构的详细内容的展开立体图。
图10是示出上述实施例2的照明装置的变形例的仰视图。
图11是用于说明在本发明的实施例3以及实施例4的照明装置中利用的显示元件与投射光学系统的相对位置可变功能的图。
图12是说明本发明的实施例3的照明装置的内部结构的俯视、侧视、仰视图。
图13是与用于说明上述实施例3的照明装置中的投影仪与投射透镜的相对位置的移动机构的详细内容的剖面一起示出的立体图。
图14是示出与上述实施例3中的投影仪主体向X轴-Y轴方向的移动、以Z轴方向为中心的旋转相伴的投射影像的移动以及旋转的图。
图15是说明本发明的实施例4的照明装置的内部结构的俯视、侧视、仰视图。
图16是用于说明上述实施例4的照明装置中的投射透镜的移动机构的详细内容的展开立体图。
图17是示出与上述实施例4中的投射透镜向X轴-Y轴方向的移动相伴的投射影像的移动以及旋转的图。
图18是用于说明本发明的实施例5的照明装置中的投射透镜的移动机构的详细内容的剖视图。
图19是示出与上述实施例5中的投影仪主体、投射透镜向X轴-Y轴方向的移动、以Z轴方向为中心的旋转相伴的投射影像的移动以及旋转的图。
符号说明
10：附带影像投射功能的照明装置；11：主体(框体、遮光罩)；12：扩散板；14；15：开口部；20：照明用光源；21：基板；30：小型投影仪；31：鞘部件；32：投射透镜；33：部件；34：圆盘状部件(悬挂部件)；40：保持用具(管子)；41：凸缘部；42：固定部件；43：螺孔；44：紧固螺钉；90：保持板；91、92：支柱；111、112：圆盘部；115：开口部；501、502：间隙。
具体实施方式
以下，参照附图，详细地说明本发明的实施方式。
首先，图1示出了作为本发明的一个实施方式的附带影像投射功能的照明装置的外观结构，特别是在图1中示出了以从顶棚面悬吊的样子安装的附带影像投射功能的照明装置，该照明装置是被称为所谓悬垂型的照明装置搭载有影像投射功能的照明装置。但是，本发明并不仅限定于此，除此之外，还能够如后面叙述那样，应用于安装在顶棚面的被称为所谓密封型的照明装置。
如从图1也可明确，附带影像投射功能的照明装置10例如安装于构成厨房、餐室或者起居室、办公室等空间的壁面或者顶棚面50等而被使用。更具体而言，还如图1所示，在设置在室内的餐桌或者书桌60的上方，一体地设置在规定的高度或者顶棚面。该附带影像投射功能的照明装置10是具有将照明光2照射到餐桌或者书桌的上表面的照明功能和将各种影像1投射、显示到该餐桌或者书桌60的上表面(还称为显示面或者投射面)61的影像投射功能这两方功能的照明装置。此外，图1中的保持用具40是特别用于以从顶棚面50悬挂到所期望的位置的状态保持悬垂型的附带影像投射功能的照明装置10的保持用具，例如示出了由铝等金属构成的圆筒状的管子。此外，在图1中，作为管子的保持用具40安装于顶棚面50，但也可以经由弯曲加工、接合等安装于墙壁等。
具有想要利用影像投射功能投射影像的水平面的餐桌或者书桌60等在以未使用影像投射功能的状态使用等时，很大的可能性会成为利用照明功能照明的对象。因此，期望利用所述影像投射功能投射影像的区域与所述照明功能的照明光的照明范围至少一部分重叠。
此外，附带影像投射功能的照明装置期望构成为通过搭载控制部，从而利用照明功能照射的照明光和利用影像投射功能投射的影像能够分别开启/关断。此外，在本例中，使用者经由安装于壁面的操作面板70进行上述操作。
在此，如上所述，附带影像投射功能的照明装置10经由作为管子的保持用具40等固定于顶棚面等(也可以是墙壁)。但是，餐桌或者书桌60还存在设置位置因房间的家具的配置变换等而改变的情况。这样，估计存在用户在餐桌或者书桌60的设置位置改变的情况下想要同样地变更附带影像投射功能的照明装置10的投射影像即影像1的投射位置的要求。另外，在投射影像的纵横比不是1：1而是长方形的情况下，在影像中存在长边方向和短边方向。例如有可能存在用户想要如图1中的虚线所示根据视听内容、视听位置改变该长方形影像的朝向的要求。但是，在变更附带影像投射功能的照明装置10向顶棚面、墙壁的固定位置、固定方向的方法中需要施工，并不容易。
因此，期望能够在附带影像投射功能的照明装置10自身搭载能够变更以及调整投射影像的位置或者朝向中的至少一方的功能。但是，附带影像投射功能的照明装置10与没有照明功能的通常的投射型影像装置不同，期望形成为能够维持作为照明装置的适合的外观的结构。在本发明的实施例中，说明考虑了以上的状况的搭载有能够变更以及调整投射影像的位置以及朝向的功能的附带影像投射功能的照明装置10的具体例子。
图2示出了上述图1所示的附带影像投射功能的照明装置10的内部结构的概略。如该图2的(A)所示，例如在通过合成树脂的模具成型而形成的外形为大致圆筒或者圆锥状的主体(还称为框体或者遮光罩)11的内部，具备照明用光源20，该照明用光源20如图2的(B)所示，例如在由热传导性优良的金属等构成的圆盘状的基板21的面上，为了能够得到大致均等的照射光，将多个半导体发光元件(LED)22沿着圆周上进行排列而构成；以及具备小型投影仪30，该小型投影仪30如图2的(C)所示用于投射、显示各种影像，外形为箱型。此外，关于图中的扩散板12，示出了用于以覆盖上述主体11的下部开口部的方式设置并使来自上述照明用光源20的照明光扩散而向下方均匀地照射的所谓的扩散板。另外，开口部14是形成于该扩散板12的一部分的开口部，来自小型投影仪30的影像通过该开口部14而被投射。此外，在上述中，将主体(遮光罩)11的外形设为大致圆筒或者圆锥状而进行了说明，但本发明不限定于此，也可以是其它形状、例如箱型。
另外，关于上述图2的电源部80，示出了将经由未图示的照明器具用的插座输入的商用交流电源变换为所期望的交流电压或者直流电压的电源部，该电源部80被配置于在上述小型投影仪30的上部配置的圆盘状的保持板90的上表面，经由图中用曲线表示的布线对上述照明用光源20、小型投影仪30供给所需的电力。另外，如图2的(C)中的虚线所示，上述小型投影仪30以使其影像光朝向下方投射的方式以直立的状态嵌入到主体(遮光罩)11，另外，利用以覆盖其外周的方式形成为外形大致“コ”字状的鞘部件31来安装(具体而言，将鞘部件31插入到形成于圆盘状的保持板90的长方形的开口部而固定小型投影仪30)。另外，图中的支柱91、支柱92从上述保持板90向上下延伸，是分别与主体(遮光罩)11的上表面、上述圆盘状的基板21连接的支柱。即，利用上述结构，各部位在上述主体(遮光罩)11的内部配置于所期望的位置。
图3是示出上述附带影像投射功能的照明装置10的具体的电路结构的一个例子的框图。附带影像投射功能的照明装置10包括具有影像投射功能的投射型影像显示单元100(相当于图2的小型投影仪30)和具有照明光照射功能的照明单元200。操作信号输入部301为操作按钮、遥控器的受光部，输入来自用户的操作信号。
接下来，说明投射型影像显示单元100的结构。投射光学系统101为将影像投射到显示面61的光学系统，包括透镜或者反射镜中的至少一方。显示元件102为对透射的光或者反射的光进行调制而生成影像的元件，例如使用透射型液晶面板、反射型液晶面板、DMD(Digital Micromirror Device(数字微镜器件)：注册商标)面板等。显示元件驱动部103对显示元件102发送与影像信号相应的驱动信号。光源105是产生影像投射用的光的光源，使用高压水银灯、氙灯、LED光源、激光光源等。电源106将从外部输入的AC电流变换为DC电流，对光源105供给电力。进而，电源106对其它各部分分别供给所需的DC电流。照明光学系统104对由光源105产生的光进行聚光，使其更加均匀地照射到显示元件102。冷却部190根据需要以空冷方式、液冷方式对光源105、电源106或者显示元件102等成为高温状态的各部位进行冷却。操作输入部107为操作按钮、遥控器的受光部，输入来自用户的操作信号。操作输入部107也可以接收来自图1的操作面板70的红外线信号、无线信号。在来自附带影像投射功能的照明装置10的操作信号输入部301的信号被输入到投射型影像显示单元100的情况下，也可以形成为没有操作输入部107的构造。
影像信号输入部131连接外部的影像输出装置，输入影像数据。声音信号输入部133连接外部的声音输出装置，输入声音数据。声音输出部140能够进行基于输入到声音信号输入部133的声音数据的声音输出。另外，声音输出部140也可以输出内置的操作声音、出错警告声音。通信部132例如与外部的信息处理装置连接，对各种控制信号进行输入输出。通信部132也可以与图1的操作面板70进行有线通信或者无线通信。
非易失性存储器108对在投影仪功能中使用的各种数据进行储存。存储器109存储要投射的影像数据、装置的控制用数据。控制部110对连接的各部分的动作进行控制。
图像调整部160对由影像信号输入部131输入的影像数据进行图像处理。作为该图像处理，例如有进行图像的放大、缩小、变形等的缩放处理、变更亮度的亮度调整处理、变更图像的对比度曲线的对比度调整处理、将图像分解为光分量并对每个分量的权重进行变更的Retinex(日语假名：レティネックス)处理等。
保存部170记录影像、图像、声音、各种数据等。例如，也可以在产品出厂时预先记录影像、图像、声音、各种数据等，也可以记录经由通信部132从外部设备、外部的服务器等获取到的影像、图像、声音、各种数据等。记录于保存部170的影像、图像、各种数据等可以经由显示元件102和投射光学系统101输出为投射影像。记录于保存部170的声音可以从声音输出部140输出为声音。
如以上说明那样，能够在投射型影像显示单元100中载入各种功能。但是，投射型影像显示单元100未必需要具有上述所有的结构。只要具有投射影像的功能，则可以是任意的结构。
接下来，说明照明单元200的结构。
控制部201对连接的各部分进行控制。操作输入部203是操作按钮、遥控器的受光部，输入来自用户的操作信号。操作输入部203也可以接收来自图1的操作面板70的红外线信号、无线信号。在来自附带影像投射功能的照明装置10的操作信号输入部301的信号被输入到照明单元200的情况下，也可以形成为没有操作输入部203的构造。非易失性存储器204对在照明单元200中使用的各种数据进行储存。
电源202将从外部输入的AC电流变换为DC电流，对发光元件驱动器(210、220等)供给电力。进而电源202对其它各部分分别供给所需的DC电流。发光元件驱动器(210、220等)使用从电源202供给的电力，根据控制部201的控制使发光元件(211、212、213、221、222、223等)发光。该发光元件成为照明单元200发出的照明光的光源。例如，在图3的例子中，发光元件驱动器A210将串联连接的n个发光元件A1、A2、…An(211、212、213等)集中地驱动。发光元件驱动器A210根据控制部201的控制，变更这些发光元件的亮度、颜色等。同样地，发光元件驱动器B220将串联连接的m个发光元件B1、B2、…Bm(221、222、223等)集中地驱动。发光元件驱动器B220根据控制部201的控制，变更这些发光元件的亮度、颜色等。通过这样构成，能够进行针对每个发光元件驱动器改变多个发光元件的亮度、颜色的控制。在图3的例子中，示出了发光元件驱动器与多个发光元件的组为两个的例子，但也可以是1个或3个以上。可以根据需要进行增减。
利用以上说明的结构，照明单元200能够发出亮度或者颜色中的至少一方可变的照明光。
接着，在具有影像投射功能的照明装置中，与作为本发明的特征的能够适合地移动以及调整来自投影仪的投射的影像的位置的构件、机构相关联，具体地，在以下设为实施例1～5来说明其详细内容。
<实施例1>
在实施例1中，关于上述附带影像投射功能的照明装置10的整体、即在内部配置有照明用光源20、小型投影仪30、电源部80的主体11自身，与该装置的安装位置、即作为固定地安装于顶棚面50的金属制的管子的保持用具40的位置(更具体而言，其中心轴)的相对位置可变。此外，在图4中，由(A)的俯视图、(B)的侧视图(剖视图)、(C)的仰视图示出本实施例1的附带影像投射功能的照明装置10，其内部结构也包括在内，但其内容与上述图2相同的部分多。因此，在此，关于与图2相同的部分，省略详细的说明，以下，参照图4、图5以及图6，说明作为其特征的旋转机构。以后，为了易于说明，将用于说明的各侧视图设为剖视图。
如图4以及图5所示，在作为装置向顶棚面的保持部40的管子的下端部，形成有圆盘状的凸缘部41，另一方面，在主体(遮光罩)11的上表面部形成有两层的圆盘部111以及圆盘部112，进而，上述凸缘部41能够滑动地插入到形成于该圆盘部111与圆盘部112之间的圆柱状的间隙。另外，在主体(遮光罩)11的上表面部的两层的圆盘部111以及圆盘部112的中央部形成有直径比上述保持用具40的直径大的开口部115，设置有用于对保持用具40与主体(遮光罩)11的相对位置进行调整的间隙501以及间隙502。由此，通过上述保持用具40的圆盘状的凸缘部41的上表面与圆盘部111的下表面的滑动，主体(遮光罩)11能够以与影像投射面垂直的轴即Z轴方向为中心旋转、且在与影像投射面平行的面即水平面方向(X轴-Y轴方向)也能够移动位置。能够通过在设计时将间隙501以及间隙502设定为所期望的值而调整主体(遮光罩)11的移动范围。进而，在上述两层的圆盘部111以及圆盘部112的上方，具有凸缘部的固定部件42以在与保持用具40的下端的凸缘部41之间夹持上述圆盘部111地覆盖的方式配置，并固定于该保持用具40。进而，在该固定部件42的凸缘部的一部分形成有螺孔43，还如图4、图5所示，紧固螺钉(锁定螺钉)44被螺合。
在图4的(B)中，附带影像投射功能的照明装置10中的、与作为与顶棚或者墙壁的相对位置不变的固定部件的保持用具40的相对的置可变的结构为在剖面用间隔宽的斜线表示的部分。
根据上述结构，还如图6所示，上述附带影像投射功能的照明装置10的整体、即在内部配置有照明用光源20、小型投影仪30、电源部80的主体(遮光罩)11自身能够在水平面方向(X轴-Y轴方向)移动，进而如图6的箭头600所示，能够以作为保持部40的管子的中心轴(Z轴方向)为中心转动。即，能够通过主体(遮光罩)11的旋转使从小型投影仪30投射的影像相对于餐桌或者书桌60的上表面61旋转(参照上述图1中的餐桌或者书桌60上的虚线)，进而，能够通过其X轴-Y轴方向的移动而在X轴-Y轴方向(在从正面观察影像时上下以及左右方向)移动以及调整该投射影像的位置。即，关于投射影像，能够进行1轴方向的旋转和2轴方向的移动。此时，在使上述紧固螺钉(锁定螺钉)44松动而调整了主体(遮光罩)11的旋转角度、移动位置之后，重新拧紧该紧固螺钉44，从而能够将主体(遮光罩)11相对于保持用具40的中心轴(Z轴方向)的位置设定以及调整为所期望的位置。
这样，通过采用与顶棚或者墙壁的相对位置不变的固定部件具有的水平面(在上述例子中为凸缘部41)与包括小型投影仪30在内的与该固定部件的相对位置可变的部件具有的水平面(在上述例子中为圆盘部111)的滑动机构、和位置锁定机构(在上述例子中为紧固螺钉44)，从而无需具备齿轮、齿条等机构就能够比较廉价地实现投射影像的移动以及旋转功能。
在图7的(A)-(D)中使用实线和双点划线示出与上述小型投影仪的主体(遮光罩)11向X轴-Y轴方向的移动相伴的投射影像的移动的例子。此时，投射影像的移动量为与主体(遮光罩)11在空间上的移动量相同的量。例如在以使主体(遮光罩)11能够在X轴-Y轴方向最大移动±10mm的方式设定了间隙501以及间隙502的情况下，影像也能够在X轴-Y轴方向最大移动±10mm。另外，在图7的(E)中，使用实线和双点划线示出与小型投影仪的主体(遮光罩)11以Z轴方向为中心的旋转相伴的投射影像的移动以及旋转。
此外，在上述例子中，设为小型投影仪30的投射透镜32(参照图2的(C))配置于附带影像投射功能的照明装置10的下表面的中央部而进行了说明。但是，在该投射透镜32的位置不是附带影像投射功能的照明装置10的下表面中央的情况下，形成于上述扩散板12的一部分的开口部14的位置也会与该投射透镜32的位置匹配地形成于中央部以外的位置，这对于本领域技术人员来说是当然的。
根据以上说明的本发明的实施例1的附带影像投射功能的照明装置，能够适合地实现投射影像的旋转以及移动。另外，能够不改变扩散板12与投射透镜32的相对位置地实现该影像的旋转和移动，所以能够使扩散板12的开口部14成为最小限度的大小，更加易于提高防尘性，进而能够更加提高作为照明装置的美观。
<实施例2>
在实施例2中，关于上述附带影像投射功能的照明装置10的一部分、即主体(遮光罩)11内部的照明用光源20、小型投影仪30、电源部80，与作为与顶棚或者墙壁的相对位置不变的固定部件的保持用具40的相对位置可变。另一方面，主体(遮光罩)11具有相对于该保持用具40固定了相对位置的构造。在图8中，由(A)的俯视图、(B)的侧视图、(C)的仰视图示出本实施例2的附带影像投射功能的照明装置10，其内部结构也包含在内。此外，关于其内容，也基本上与上述图2相同的部分多。因此，在此关于与图2相同的部分，省略详细的说明，以下，参照图9以及图8，说明作为其特征的旋转机构。
如该图9所示，作为固定于顶棚、墙壁的保持部40的管子由固定部件120固定于作为主体(遮光罩)11的上表面的圆盘部111。另一方面，在其下方，隔着从圆盘状的保持板90向上方延伸的支柱91，在其上部安装有两层的圆盘部94以及圆盘部95。在其中央部，形成有开口部，该开口部比作为上述保持用具40的管子的直径大，但比其下端的凸缘部41的直径小。这些直径之差给出后述滑动范围。进而，上述保持用具40的圆盘状的凸缘部41能够滑动地插入于在这些圆盘部94与圆盘部95之间形成的间隙(参照图9的虚线箭头)。即，两层的圆盘部94以及圆盘部95能够相对于固定于顶棚或者墙壁的保持用具40在水平面方向(X轴-Y轴方向)移动、且能够以Z轴方向为中心转动。即，关于投射影像，能够进行1轴方向的旋转和2轴方向的移动。此外，用户能够用手指保持的突起部(所谓的提钮)96将盖环97夹在中间地安装在两层的圆盘部的上侧的圆盘部94，该突起部96构成为在组装有附带影像投射功能的照明装置10时，将形成于作为主体(遮光罩)11的上表面的圆盘部111的半月形状的开口部113贯通并向外部突出。
另外，与上述实施例同样地，在上述圆盘状的保持板90的大致中央部形成有长方形的开口部93，插入有用于将小型投影仪30以直立的状态嵌入的鞘部件31，进而在从圆盘状的保持板90向下方延伸的支柱92的下端部安装有圆盘状的照明用光源20。此外，在此，为了使各部件的结构的理解变容易，省略了搭载于主体(遮光罩)11的内部的小型投影仪30、电源部80的图示。
在图8的(B)中，附带影像投射功能的照明装置10中的、与作为与顶棚或者墙壁的相对位置不变的固定部件的保持用具40的相对位置可变的结构为在剖面用间隔宽的斜线示出的部分。
根据上述结构，如图9所示，作为上述附带影像投射功能的照明装置10的一部分的、即具有照明用光源20、小型投影仪30以及电源部80的结构能够在固定于作为保持部40的管子的主体(遮光罩)11的内部在水平面方向(X轴-Y轴方向)移动，能够如箭头900所示以保持用具40的中心轴(Z轴方向)为中心旋转。即，能够通过两层的圆盘部94以及圆盘部95的旋转，使从小型投影仪30投射的影像相对于餐桌或者书桌60的上表面61旋转，进而，还能够通过其X轴-Y轴方向的移动，在X轴-Y轴方向(在从正面观察影像时为上下以及左右方向)移动以及调整该投射影像的位置。
这样，通过采用与顶棚或者墙壁的相对位置不变的固定部件具有的水平面(在上述例子中为凸缘部41)、与包括小型投影仪30在内的与该固定部件的相对位置可变的部件具有的水平面(在上述例子中为圆盘部94)的滑动的机构和位置锁定机构(在上述例子中为紧固螺钉44)，从而也无需具备齿轮、齿条等机构就能够比较廉价地实现投射影像的移动以及旋转功能。
此外，在本实施例2中，在主体(遮光罩)11的内部，小型投影仪30能够进行X轴-Y轴方向的移动和以Z轴为中心的旋转。因此，还如图8的(C)、图9所示，形成于上述扩散板12的一部分的开口部14b需要考虑投射透镜32的X轴-Y轴方向的移动，而设为比该投射透镜32的直径大的直径。
此外，与上述主体(遮光罩)11的内部的小型投影仪30向X轴-Y轴方向的移动相伴的投射影像的移动与实施例1同样地，在图7的(A)-(D)中使用实线和双点划线示出。此时，投射影像的移动量为与小型投影仪30在空间上的移动量相同的量。例如在以使小型投影仪30能够在X轴-Y轴方向最大移动±10mm的方式设定保持用具40的直径、凸缘部41的直径以及限制它们的移动范围的周边结构的构造的情况下，影像也能够在X轴-Y轴方向最大移动±10mm。另外，与主体(遮光罩)11的内部的小型投影仪30以Z轴方向为中心的旋转相伴的投射影像的旋转与实施例1同样地，在图7的(E)中使用实线和双点划线示出。
另外，在投射透镜32的位置相对于小型投影仪30的旋转中心不是中央的情况下，关于形成于上述扩散板12的一部分的开口部14b，作为变形例例如还如图10的扩散板12的开口部14c所示，还可以形成为与该投射透镜32的位置的移动相适的形状、在本例中形成为大致半月形状。
此外，通过将投射透镜32的位置对小型投影仪30的旋转中心配置在中央，能够使开口部14b的大小最小化。
另外，在来自投影仪的投射影像的位置的移动、调整时，用户使紧固螺钉(锁定螺钉)44松动，揪住上述突起部96，调整保持主体(遮光罩)11内部的小型投影仪30的部件的旋转角度、移动位置，之后，将该紧固螺钉44再次重新拧紧，从而能够设定以及调整其位置。
根据以上说明的本发明的实施例2的附带影像投射功能的照明装置，能够适合地实现投射影像的旋转以及移动。另外，主体(遮光罩)11的相对位置、朝向相对于顶棚、墙壁固定，具有即使在调整了影像的位置、角度的情况下作为照明装置的外观也稳定的效果。
接着，以下作为实施例3～5，参照附图详细地说明通过使显示元件与投射光学系统(例如投射透镜)的相对位置可变而移动投射影像的位置的附带影像投射功能的照明装置10。
使用图11说明关于上述显示元件与投射光学系统(例如投射透镜)的相对位置的可变功能的原理。从光源射出并由显示元件(例如，透射型的液晶面板等)调制后的影像光被投射透镜放大而投射于投射面，但如图11中的虚线以及箭头所示，通过在与显示元件面平行的方向移动投射透镜，能够使投射光学系统的光轴与作为光学上的“物”的显示元件的相对位置可变。于是，作为光学上的“像”的放大后的投射影像在投射面处的显示位置如图11所示移动。在此投射影像的移动量为对显示元件与投射光学系统的相对位置的移动量乘以基于投射光学系统的放大率(“像”的大小相对于“物”的大小)而得到的量。因此，该放大率越大，投射影像的移动量越大。
如果利用该显示元件与投射光学系统的相对位置可变功能，则相比于不改变显示元件与投射光学系统的相对位置而使小型投影仪30的位置可变的情况，能够使从附带影像投射功能的照明装置10投射的影像在投射面上的位置在更大的范围移动。由此，能够适合地设定以及调整投射影像的位置。
此外，只要使显示元件与投射光学系统的相对位置可变就能够得到该效果，所以既可以固定显示元件的空间的位置而使投射光学系统的光轴位置可变，相反地也可以固定投射光学系统的光轴位置，使显示元件的空间的位置可变。
<实施例3>
在实施例3中，通过利用上述显示元件与投射光学系统的相对位置可变功能，能够使投射的影像的位置在更大的范围移动。在本实施例3中，在上述附带影像投射功能的照明装置10中，是如下构造：固定小型投影仪30中的作为投射光学系统的投射透镜32与顶棚或者墙壁的相对位置，小型投影仪30中的包括显示元件的部分能够移动以及旋转。由此，能够使投射光学系统的光轴与显示元件的相对位置关系变更。
在图12中，由(A)的俯视图、(B)的侧视图、(C)的仰视图示出本实施例3的附带影像投射功能的照明装置10，其内部结构也包含在内。此外，关于其内容，也基本上与上述图2相同的部分多。因此，在此关于与图2相同的部分，省略详细的说明，以下，参照图13以及图12，说明作为其特征的旋转机构。
如从图13也可明确，作为向顶棚面的保持部40的管子由其下端的凸缘部41、固定部件120固定于作为主体(遮光罩)11的上表面的圆盘部111。进而，在该凸缘部41的下方，形成有更小的凸缘部45，并且在其凸缘部45的下端，将轴部46与圆盘状部件47一体地形成。
另一方面，筒状的部件33从用于将小型投影仪30以直立的状态嵌入的鞘部件31的上表面向上方延伸，在该部件33的前端部，一体地形成有圆盘状部件34，在该圆盘状部件34的外周的一部分形成有凸状部。在该圆盘状部件34的内部，形成有直径比形成于上述保持用具40的下端的圆盘状部件47的直径大的圆筒状的空间，并且在其上表面形成有直径比上述圆盘状部件47的直径小但比上述轴部46的直径大的圆形开口。
即，在上述圆盘状部件(以下，还称为悬挂部件)34的内部空间，将上述保持用具40的下端的圆盘状部件47以能够移动的方式收纳。而且，作为悬挂部件的圆盘状部件34的上表面的圆形开口的直径比上述轴部46的直径大，但是比上述圆盘状部件47的直径小，所以作为该悬挂部件的圆盘状部件34停留于上述保持用具40的下端、且能够移动以及旋转。圆盘状部件34的移动范围能够通过在设计时将圆盘状部件47与圆盘状部件34的间隙1301、以及轴部46与圆盘状部件34的上表面的圆形开口的间隙1302设定为所期望的值来进行调整。
另外，作为主体(遮光罩)11的上表面的圆盘部111形成有半月形状的开口113，经由该开口113将盖环97夹在中间地设置有用户能够用手指保持的突起部96。与其对应地，在作为悬挂部件的圆盘状部件34中的两层的圆盘部的上侧的圆盘部的外周的一部分即凸状部安装有突起部96。此外，该突起部96在组装有附带影像投射功能的照明装置10时贯通开口113而向外部突出。因此，用户能够当在水平面方向(X轴-Y轴方向)移动小型投影仪30中的包括显示元件的部分时、绕中心轴(Z轴方向)的周围旋转小型投影仪30中的包括显示元件的部分时利用该突起部96。即，关于投射影像，能够进行1轴方向的旋转和2轴方向的移动。
此外，作为关于该移动以及旋转的位置锁定机构，也可以形成为将突起部96与圆盘状部件(悬挂部件)34的接合部设为螺钉式并通过螺钉拧紧来锁定的机构。或者，虽然在图13中未图示，但也可以如图12的(A)所示，在作为主体(遮光罩)11的上表面的圆盘部111，与突起部96分开地设置有用于固定上述旋转以及移动的紧固螺钉(锁定螺钉)44。
在图12的(B)中，附带影像投射功能的照明装置10中的、与作为与顶棚或者墙壁的相对位置不变的固定部件的保持用具40的相对位置可变的结构为在剖面用间隔宽的斜线表示的部分。
另外，在本实施例3中，如图13所示，在基板21上排列多个半导体发光元件(LED)而成的照明用光源20固定于主体(遮光罩)11，并且在其中央部形成有圆形的开口部23。因此，在小型投影仪30中的包括显示元件的部分移动以及旋转时不会成为障碍。
另一方面，小型投影仪30中的与包括显示元件的部分的相对位置可变的投射透镜32在其下端部形成凸缘状部321，凸缘状部321固定在安装于主体(遮光罩)11的底部的扩散板12的表面上。此外，该投射透镜32在本例中，利用该凸缘部321固定于在扩散板12的中央部的开口部设置的位置。
根据上述结构，小型投影仪30的包括显示元件的部分能够针对固定于扩散板12的中央部的投射透镜32相对地旋转以及移动。由此，能够实现上述显示元件与投射光学系统的相对位置可变功能。此时，用户与上述同样地，使上述位置锁定机构的锁定松动等来解除，揪住突起部96等来调整主体(遮光罩)11内部的小型投影仪30的旋转角度、移动位置。之后，通过将该位置锁定机构重新拧紧等来锁定，能够设定以及调整其位置。
此外，在上述例子中，说明了将投射透镜32固定于扩散板12的例子，但关于投射透镜32，只要是固定了与主体(遮光罩)11的相对位置的部件，可以固定于扩散板12以外的部件。
此外，在以上的例子中，说明了小型投影仪30的投射透镜32、圆盘状部件47、小型投影仪30的包括显示元件的部分的旋转中心、以及保持用具40的中心在主体(遮光罩)11的中心位置配置在垂直方向的直线上的例子。但是，还能够将小型投影仪30的投射透镜32配置于与保持用具40的中心不一致的位置、从主体(遮光罩)11的中心位置偏移的位置。在该情况下，只要形成为与小型投影仪30的投射透镜32的偏移位置对准地将小型投影仪30的包括显示元件的部分的旋转中心设为偏移后的位置的结构即可。
在图14的(A)-(D)中，使用实线和双点划线示出与上述小型投影仪30的包括显示元件的部分向X轴-Y轴方向的移动相伴的投射影像的移动的例子。投射透镜32固定于扩散板12等，与顶棚或者墙壁的相对位置不变，所以显示元件与投射透镜32的光轴在X轴-Y轴方向的相对位置因小型投影仪30的包括显示元件的部分的移动而变化。此时，投射影像的移动量为对显示元件与投射透镜32的光轴在X轴-Y轴方向的相对位置的变化量乘以投射光学系统的放大率而得到的量。
例如，在显示元件具有对角长为0.6英寸的长方形的影像显示面，经由投射透镜32将对角长为30英寸的长方形的影像投射到餐桌或者书桌60的上表面61的情况下，投射光学系统的放大率为50倍。在此，在以使小型投影仪30的包括显示元件的部分能够在X轴-Y轴方向最大移动±10mm的方式设定了图13的间隙1301以及间隙1302的情况下，投射影像在X轴-Y轴方向的移动量最大为±500mm。
此外，在图14的(E)中，使用实线和双点划线示出与小型投影仪30的包括显示元件的部分以Z轴方向中心的旋转相伴的投射影像的旋转。实施例3的投射影像的旋转效果与实施例1、实施例2大致相同。
在以上说明的本实施例3中，在影像的移动方面，与实施例1、实施例2不同，使用了显示元件与投射光学系统的相对位置可变功能，所以即使将主体(遮光罩)11内的机构的移动量假设为与实施例1、实施例2相同的量，也能够确保更大的影像的移动量。因此，用户即使在房间之中进行了餐桌或者书桌60的配置变换等的情况下，与进行变更附带影像投射功能的照明装置10向顶棚面、墙壁的固定位置、固定方向的施工相比，也能够容易地再次将影像投射到配置变换后的餐桌或者书桌60的上表面61。
进而，在以上说明的本实施例3中，即使移动投射影像的位置，由于投射透镜32与扩散板12的相对位置也仍旧固定，所以不需要考虑投射透镜32的移动范围而进行扩散板12的开口部14的放大。因此，能够将开口部14的大小设为最小限度，更加易于提高防尘性，进而能够更加提高作为照明装置的美观。
即，根据以上说明的实施例3的附带影像投射功能的照明装置，更加易于提高防尘性，进而能够更加提高作为照明装置的美观，同时更适合地放大投射影像的移动范围。
<实施例4>
接着，作为能够通过利用上述显示元件与投射光学系统的相对位置可变功能而移动投射影像的位置的其它例子，参照图15～图17等，在以下详细地说明实施例4的附带影像投射功能的照明装置10。在本实施例4中，还如图15的(A)的俯视图、(B)的侧视图、(C)的仰视图所示，在主体(遮光罩)11的内部，将小型投影仪30中的包括显示元件的部分与照明用光源20、电源部80等一起固定地配置，但能够移动以及调整小型投影仪30的投射透镜32的位置。其它结构零件可以形成为固定于主体(遮光罩)11的构造。因此，关于其内部结构，也基本上与上述图2相同的部分多。因此，在此关于与图2相同的部分，省略详细的说明，以下，参照图16以及图15说明作为其特征的小型投影仪30与投射透镜32的相对位置的移动机构。
在实施例4中，还如图16所示，在构成配置在主体(遮光罩)11内的小型投影仪30的投射透镜32的前端形成有凸缘部321，在凸缘部321的一部分形成有能够用手指等保持的突起部(所谓的提钮、把手)322。另一方面，在安装于主体(遮光罩)11的底部的扩散板12的中央部，与上述实施例2同样地，考虑投射透镜32的X轴-Y轴方向的移动，形成有直径比该投射透镜的直径大的开口部14d。进而，与该开口部14d邻接地形成有开口部15，该开口部15是用于在嵌入有装置时使上述突起部322向外部突出的开口，其直径被设定为能够进行在X轴-Y轴方向上所需的移动的程度。
除此之外，上述扩散板12安装有罩部323，该罩部323是从上方覆盖上述投射透镜32的凸缘部321的部件。该罩部323如从图16也可明确，在其底部形成有凸缘部324，而且，在其中央部形成有用于使投射透镜32突出的圆形的开口部325。而且，当在该罩部323的内部通过开口部325插入上述投射透镜32而安装在扩散板12上的状态下，投射透镜32通过使其凸缘部321在形成于上述罩部323与扩散板12之间的圆柱状的间隙内滑动，能够进行在X轴-Y轴方向的水平面处的移动。
在图15的(B)中，附带影像投射功能的照明装置10中的、与作为与顶棚或者墙壁的相对位置不变的固定部件的保持用具40的相对位置可变的结构为包括在剖面用间隔宽的斜线示出的投射透镜32的部分。
实施例4具有能够移动投射影像的位置的移动功能(还称为移动机构)。以下，说明移动功能的位置固定机构(还称为锁定机构)。作为该移动机构中的固定投射透镜32的位置的锁定构件，也可以形成为首先在图16所示的突起部322的前端准备图15的(C)所示的紧固螺钉36并通过紧固螺钉36的紧固来进行移动功能的锁定、即投射透镜32的位置的固定的结构。另外，也可以如图15的(C)所示，形成为在与突起部322分开的位置设置用于紧固螺钉44的开口并通过紧固螺钉44的紧固来进行移动功能的锁定的结构。另外，也可以构成为不从开口部15对突起部322的前端准备紧固螺钉，而利用由于罩部323与扩散板12夹入凸缘部321而产生的摩擦来锁定移动功能。在该情况下，也可以在罩部323与凸缘部321之间设置由弹簧等构成的施力机构。
另外，也可以构成为能够不设置突起部322而利用专用工具来移动凸缘部321。在该情况下，只要在扩散板12设置有开口部15，在凸缘部321设置有专用工具装卸孔，仅在用户进行投射透镜32的移动的情况下，将专用工具插入到该专用工具装卸孔来移动投射透镜32的位置即可。在该情况下，无需使突起部322在扩散板12之下凸出，所以能够更适合地维持作为照明装置的美观。
根据上述结构，从投射透镜32投射的影像光能够利用与该投射透镜32在X轴-Y轴方向的水平面处的移动相伴的显示元件与投射光学系统的相对位置可变功能，在更大的范围向所期望的方向进行移动以及调整。即，关于投射影像，能够进行2轴方向的移动。此外，此时用户在使紧固螺钉36或者紧固螺钉44等松动之后利用突起部322等，从而调整上述投射透镜32在X轴-Y轴方向的水平面处的位置。之后，通过重新拧紧紧固螺钉36或者紧固螺钉44，从而设定以及固定其投射透镜32的位置。此外，在利用上述摩擦来锁定的方式时，不需要紧固螺钉。
在图17的(A)-(D)中，使用实线和双点划线示出与本实施例4的投射透镜32向X轴-Y轴方向的移动相伴的投射影像的移动的例子。显示元件与投射透镜32的光轴在X轴-Y轴方向的相对位置因投射透镜32的移动而变化。此时，投射影像的移动量为对显示元件与投射透镜32的光轴在X轴-Y轴方向的相对位置的变化量乘以投射光学系统的放大率而得到的量。
例如，在显示元件具有对角长为0.6英寸的长方形的影像显示面，经由投射透镜32将对角长为30英寸的长方形的影像投射到餐桌或者书桌60的上表面的情况下，投射光学系统的放大率为50倍。在此，在以使投射透镜32能够在X轴-Y轴方向最大移动±10mm的方式设定开口部15的直径、凸缘部321的直径、罩部323的内径等的情况下，投射影像在X轴-Y轴方向的移动量最大为±500mm。
此外，在以上的例子中，设为小型投影仪30的投射透镜32配置于主体(遮光罩)11以及扩散板12的中央部而进行了说明。但是，在该投射透镜32处于除此以外的位置的情况下，只要形成为形成于上述扩散板12的开口部14d、开口部15的位置也与该投射透镜32的位置匹配地与投射透镜32的安装位置一起移动的结构即可。
根据以上说明的实施例4的附带影像投射功能的照明装置，通过设置移动投射透镜32的机构，使投射光学系统与显示元件的相对位置可变，能够更适合地放大投射影像的移动范围。另外，只要固定小型投影仪30的包括显示元件的部分的位置，仅使投射透镜32可变即可，所以能够使主体(遮光罩)11内的构造形成为更简单的构造。
<实施例5>
在上述实施例、特别是实施例4中，设为配置在主体(遮光罩)11内的小型投影仪30被固定而进行了说明。但是，在实施例4的附带影像投射功能的照明装置中，如果还设置有能够使包括小型投影仪30的主体(遮光罩)11整体以Z轴为中心旋转的机构，则除了能够进行在实施例4中说明的影像的移动之外还能够使影像旋转。以下，参照图18以及图19，说明实施例5的附带影像投射功能的照明装置。
更具体地进行说明，在实施例5中，还能够通过如图18所示，在上述实施例4的附带影像投射功能的照明装置10的结构中，进一步将与在上述实施例1中说明的旋转机构相同的旋转机构嵌入到主体(遮光罩)11的上部来实现。此外，在该情况下，关于实施例1的图5的形成于两层的圆盘部111以及圆盘部112的中央部的开口部115的直径，只要与上述保持用具40的直径大致相同即可。即，在实施例5中，能够如实施例1那样在X轴-Y轴方向移动，所以无需将间隙501以及间隙502采用得很大。
即，根据本实施例5，利用该结构，不仅能够在X轴-Y轴方向的水平面移动从小型投影仪30分离的投射透镜32，还能够使包括小型投影仪30的主体(遮光罩)11整体以Z轴为中心旋转。即，关于投射影像，能够进行2轴方向的移动和1轴方向的旋转。
在图19的(A)-(D)中，使用实线和双点划线示出与本实施例5的投射透镜32向X轴-Y轴方向的移动相伴的投射影像的移动的例子。投射透镜32向X轴-Y轴方向的移动的效果与实施例4相同。
另外，关于与小型投影仪30的包括显示元件的部分以Z轴方向为中心的旋转相伴的投射影像的旋转，在图19的(E)中，使用实线和双点划线示出。该投射影像的旋转效果与实施例1、实施例2大致相同。
在以上说明的本实施例5中，能够利用显示元件与投射光学系统的相对位置可变功能，在更大的范围适合地移动投射影像的位置、且能够实现能够利用旋转机构进行投射影像的旋转的附带影像投射功能的照明装置。
在以上说明的各实施例中，说明了由X轴-Y轴构成的平面为水平面的例子。另外，说明了Z轴在铅垂方向延伸的例子。但是，在本发明的各实施例中说明的在由X轴-Y轴构成的平面处的移动机构为用于使投射面处的影像在X方向、Y方向移动的机构，所以该平面不限于水平面，只要是与影像投射面平行的平面，则可以是任意的平面。另外，在本发明的各实施例中说明的Z轴中心的旋转机构为用于使投射面处的影像以Z轴为中心旋转的机构，所以作为该Z轴的旋转轴不限于铅垂方向，只要是与影像投射面垂直的轴，则可以是任意的轴。
另外，在以上的各实施例中说明的小型投影仪30未必需要包含投影仪整体(构成投影仪的多个要素的所有要素)。即，小型投影仪30只要是投影仪的包括显示元件的单元，则可以是一部分。
以上，对本发明的各种实施例的附带影像投射功能的照明装置进行了各种叙述。但是，本发明并不仅限定于上述实施例，包含各种变形例。例如，关于上述实施例，为了使本发明易于理解地说明而详细地说明了系统整体，并不限定于必须具备所说明的所有结构。另外，能够将某个实施例的结构的一部分置换为其它实施例的结构，另外，还能够将其它实施例的结构添加到某个实施例的结构。另外，对于各实施例的结构的一部分，能够进行其它结构的追加、削除、置换。

Claims (10)

1.一种照明装置，由用于固定于顶棚面或者墙壁的保持用具保持，发出照明光，所述照明装置的特征在于，具备：
光源，配置在框体的内部，用于生成所述照明光；
扩散板，安装于该框体的一部分，使来自所述光源的照明光扩散；
投影仪，配置在所述框体和所述扩散板的一部分形成的空间的内部，将影像投射到投射面；以及
移动构件，用于使所述投影仪的整体或者一部分能够在与所述投射面平行的方向移动。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，
所述投影仪固定于所述框体和所述扩散板形成的空间的内部，
利用所述移动构件，使关于包括所述投影仪、所述框体以及所述扩散板的一体的结构的相对于所述保持用具的相对位置在与所述投射面平行的方向可变。
3.根据权利要求2所述的照明装置，其特征在于，
利用所述移动构件，使所述投影仪、所述框体以及所述扩散板的一体的结构能够以与所述投射面垂直的轴为中心旋转。
4.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，
所述框体和所述扩散板以相对于所述保持用具的相对位置不变的方式被固定，
利用所述移动构件，使所述投影仪相对于所述保持用具的相对位置在与所述投射面平行的平面内的方向可变。
5.根据权利要求4所述的照明装置，其特征在于，
利用所述移动构件，在所述框体和所述扩散板形成的空间的内部，使所述投影仪能够以与所述投射面垂直的轴为中心旋转。
6.一种照明装置，由用于固定于顶棚面或者墙壁的保持用具保持，发出照明光，所述照明装置的特征在于，具备：
光源，配置在框体的内部，用于生成所述照明光；
扩散板，安装于该框体的一部分，使来自所述光源的照明光扩散；
投影仪，配置在所述框体和所述扩散板的一部分形成的空间的内部，将影像投射到投射面；以及
移动构件，使所述投影仪的投射透镜相对于所述投影仪具有的显示元件的相对位置能够在与所述投射面平行的方向移动。
7.根据权利要求6所述的照明装置，其特征在于，
所述投射透镜以相对于所述扩散板的相对位置不变的状态被固定，
利用所述移动构件，使所述投影仪中的包括显示元件的结构的相对于所述扩散板的相对位置可变。
8.根据权利要求7所述的照明装置，其特征在于，
利用所述移动构件，使所述投影仪中的包括显示元件的结构能够以与所述投射面垂直的轴为中心旋转。
9.根据权利要求6所述的照明装置，其特征在于，
所述投影仪具有的显示元件以相对于所述扩散板的相对位置不变的状态被固定，
用于使所述投射透镜移动的所述移动构件安装于所述扩散板的一部分。
10.根据权利要求9所述的照明装置，其特征在于，
所述照明装置还具备使包括所述框体、所述投影仪以及所述扩散板的一体的结构能够以与所述投射面垂直的轴为中心旋转的构件。
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