JP2004085752A - Image projector - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、文字や図形、写真などの画像を表示する画像投影装置に関する。また、画像投影装置とスクリーンよりなる画像投影システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、会議あるいはプレゼンテーションの場において、コンピュータ等で作成、処理された画像や、光ディスク、磁気テープ等の記録媒体に記録された画像を、スクリーン等に投影して表示するプロジェクタが、盛んに使用されるようになっている。
【0003】
このようなプロジェクタを、その使用形態で分類すると、一般的に次の4つに分類できる。
【0004】
(1)プロジェクタを必要に応じて移動させ、備え付けあるいは移動可能なスクリーンに画像を投影する。このような場合には、投影される画像が、所望の大きさで、スクリーンに対して歪みなく、画面全体にフォーカスの合った状態で投影されるよう、プロジェクタの設置場所や設置状態の調整を行う。このような場合に用いられるプロジェクタの一例に、特開平10−206969号公報に記載の画像投影装置がある。
【0005】
(2)プロジェクタは、あらかじめ設置され固定されている。会議室やショールーム等でよく使用される形態であり、備え付けのスクリーンに対して画像が歪みなく、画面全体にフォーカスの合った状態で投影されるよう、プロジェクタは調整されて所定の場所に固定されている。このようなプロジェクタの一例に、特開2000−314847号公報に記載の映像表示システムがある。
【0006】
(3)いわゆるリアプロジェクションモニタであり、透過型スクリーンとプロジェクタが同一の筐体内に収納されている。プロジェクタは筐体内で、透過型スクリーンに歪みなく画面全体にフォーカスが合った画像を投影するよう調整され固定されている。
【0007】
(4)スクリーンの端部にプロジェクタが内蔵されており、必要に応じてプロジェクタを引き出して投影する。このようなプロジェクタには、例えば、米国3M社のWall Displayがある。Wall Displayは、ホワイトボードの枠に内蔵された可動式アームの先端にプロジェクタが取り付けられており、アームを引き出すことでボード面に画像を投影する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
プロジェクタを用いて画像を投影する場合、前述の(1)の場合には、スクリーンに対し、画像が歪みなく画面全体にフォーカスが合った状態で投影されるよう、プロジェクタの設置場所や、設置状態を調整する必要があり、電源を入れると直ぐに使えるというわけではない。また、場合によってはプロジェクタの設置のために机等のレイアウトを変える必要も生じる。
【0009】
また、(2)の場合には、プロジェクタは会議室等の所定の場所に固定されており、手軽に持ち運び使用することが出来ない。
【0010】
(3)の場合においても、移動は困難で、手軽に持ち運び使用することが出来ない。
【0011】
(4)のような、スクリーンに内蔵されたプロジェクタは、調整は比較的簡単であるが、プロジェクタとスクリーンが一体化されており、一体化されたスクリーン以外の面には画像を投影することができない。
【0012】
本発明は、このような問題点に鑑み、画像を表示するための調整を必要とすることなく、どのような平面にも簡単に焦点の合った歪みのない画像を投影することが出来、持ち運びの容易な画像投影装置を提供する事を目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、光源と、光源により照明される画像表示手段と、画像表示手段からの画像光を拡大投影する画像投影手段と、これらを収納する筐体とを備えた画像投影装置であって、画像投影装置の設置のための設置基準面を有し、上記画像投影手段は設置基準面と略同一な平面上に筐体の存在する側から画像を投影するよう構成されている。
【0014】
この構成により、スクリーンを選ぶことなく、画像を表示したい平面に画像投影装置を設置するだけで、所望の投影画像が容易に得られる。また、画像投影装置がスクリーン面に設置されており、画像観察者から離れているため、冷却ファンの騒音や冷却によって生じる熱風などの影響を受けることなく画像を観察できる。
【0015】
請求項2の発明は、前記画像投影手段が、被投影面と所定角度をなし被投影面に対向するよう配置され前記筐体から射出した投影光束を被投影面に向けて反射する反射ミラーを有しており、反射ミラーは自由曲面形状を持っている。
【0016】
この構成により、投影画像は歪みなく投影される。
【0017】
請求項3の発明は、さらに以下の条件式を満足することを特徴とする。
H≦2d/5
但し、
H:画像投影装置の被投影面からの高さ
d:投影された画像の対角線長
である。
【0018】
この構成により、画像を大きく投影しても画像投影装置の高さが大きくならず、投影時に画像投影装置が邪魔にならない。また、画像投影装置の持ち運びが容易になる。
【0019】
請求項4の発明は、前記反射ミラーが交換可能である。
【0020】
この構成により、投影画像の大きさを変える場合、反射ミラーを変えるだけで歪みのない投影画像が得られる。
【0021】
請求項5の発明は、前記筐体内部で発生した熱を被投影面に放熱するための熱伝導部材を有している。
【0022】
この構成により、光源等で発生した熱を外部に効率的に放熱でき、その結果冷却のためのファンの小型化や回転数の低下が可能となり、騒音の低下や消費電力の低減を行うことが出来る。
【0023】
請求項6の発明は、前記投影装置は、被投影面の画像を撮像するための撮像手段と、被投影面からの光を撮像手段に導く撮像用ミラーと、撮像用ミラーの光路を切り替える光路切り替え手段を有しており、光路切り替え手段の操作によって撮像用ミラーを前記画像投影手段の光路に挿入し、被投影面の画像を撮像することが出来る。
【0024】
この構成により、スクリーンに表示されている情報(例えば投影画像、あるいはスクリーンに書き込まれた文字等)を撮像し、記録に残すことが出来る。
【0025】
請求項7の発明は、画像投影装置と反射型スクリーンよりなる画像投影システムにおいて、画像投影装置は、光源と、光源により照明される画像表示手段と、画像表示手段からの画像光を拡大投影する画像投影手段と、これらを収納する筐体と、画像投影装置の設置のための設置基準面を有し、反射型スクリーンは、白色のフレネル反射ミラーと、無色透明な材料からなりフレネル反射ミラーの表面をコートしスクリーン表面を平滑面とする透明部材とからなり、設置基準面と略同一な平面に反射型スクリーンが配置され、上記画像投影手段は筐体が存在する側から反射型スクリーンに画像を投影するよう構成されている。
【0026】
この構成により、画像投影装置を反射型スクリーンの上に配置するだけで容易に画像が投影でき、投影された画像は反射スクリーンにより所定の反射特性で反射されるので明るい投影画像が得られる。また、スクリーン表面は平滑面であるため、画像を表示すると同時に、フェルトペン等で書き込みが出来る。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す実施形態の相互において、同一の部分や相当する部分には、同一の符号を付して重複説明を適宜省略する。
【0028】
図1は、本発明の第1の実施形態に係る画像投影装置の使用状態の一例を示す図である。図の上方が、スクリーン等の上方に対応する。図2は、図1で示した投影状態をスクリーン81に向かって左側から見た図である。
【0029】
図1および図2において、画像投影装置6の筐体本体1(以下筐体1と称す)には、画像投影装置6を設置するための設置基準面11が設けられ、設置基準面11はスクリーン81(被投影面)に当接している。スクリーン81は平行な板材にスクリーン幕面素材が貼り付けられた反射型スクリーンであり、幕面はマット面あるいはビーズ面等、一般的な幕面からなっている。画像投影装置6は設置基準面11をスクリーン81に当接した状態で、スクリーン81の上方の位置で、固定部材21により壁面2に固定されている。なお、画像投影装置6は壁面2から取り外し可能である。
【0030】
本実施形態では設置基準面11は、筐体1の底面部(本実施形態では、筐体1の設置基準面側を底面、アーム3側を上面とする)と同一であり、筐体1の底面部はスクリーン81に当接するよう平面状になっている。なお、設置基準面11は筐体1の底面に限らず、その他の部材により構成されていてもよい。例えば筐体1の底面部に3点以上からなる突出部を設け、その突出部の頂点を含む平面を設置基準面としてもよい。
【0031】
画像投影装置6の光学部材を内部に収納する筐体は、筐体1と反射ミラー4を保持するアーム3よりなる。アーム3はスクリーン81の法線方向に突出するよう筐体1に取り付けられており、アーム3の先端には反射ミラー4が収納され保持されている。反射ミラー4は筐体1から射出した投影光束をスクリーン81に反射し投影するため、反射面がスクリーン81に対し下向きに所定の角度で対向して配置されている。
【0032】
投影光束は、筐体1の開口部10からスクリーン81に対し遠ざかる方向に射出し、アーム3に取り付けられた反射ミラー4により光路を折り曲げられてスクリーン81に対し上方より斜め投影され、スクリーン81上に投影画像5を生成する。
【0033】
図2において、91は投影光束の広がり角であり、92はスクリーン面81に対する投影光束の入射角である。画像投影装置6のスクリーン面からの高さを抑え、かつ大きな投影画像を得るためには、投影光束の広がり角91を大きくする必要がある。しかしながら、投影光束の広がり角91を大きくすると、投影光束と筐体1とが干渉してしまうため、入射角92を投影光束の広がり角91とあわせて大きくする必要がある。
【0034】
一般的に、投影光束の広がり角91および投影光束の入射角92が大きいと、画像投影装置の姿勢のわずかな変化で、スクリーン81に投影されている投影画像5が大きく歪むため、画像投影装置の設置に際しては正確な調整作業が必要になる。調整作業とは具体的には、フォーカス作業であり、またスクリーン面に対する投影装置6の上下方向の傾き調整作業、左右方向の傾き調整作業およびスクリーン法線を回転軸とする回転調整作業である。
【0035】
本実施形態の画像投影装置では、画像投影装置6の設置基準面11がスクリーン面に当接し、機械的に位置決めされるので、画像投影装置の設置に際し正確な調整作業は不要であり、画像投影装置6をスクリーン81(壁面2)に設置するだけでフォーカスの合った歪みのない投影画像が得られる。また、画像投影装置6を被投影面に当接するよう設置できれば、どのような平面にも容易に画像を投影することができる。
【0036】
また、スクリーン81の表面が光沢面の場合、あるいはスクリーン81が指向性の強いスクリーンの場合(シルバースクリーン等)、一般的な、スクリーン正面から投影する画像投影装置では、スクリーン表面の正反射光が直接画像観察者の目に入り、ホットスポットを生じるが、本実施形態の場合、斜め投影のため、正反射光はスクリーンの下部方向に反射され、ホットスポットを生じない。なおホットスポットとは、投影画面内の一部に生じている輝度の高い領域のことである。これが生じると投影画面内に輝度ムラが発生するため投影画像の画質を損ない、ひどい場合には、画像観察者は反射光のためまぶしさを感じる。
【0037】
さらに、画像投影装置6はスクリーン面に設置されており、画像観察者とは距離が離れているため、画像投影装置の冷却ファンによる騒音や排気される熱風により、画像観察者が不快な思いをすることはない。
【0038】
つづいて、画像投影装置6の構成について説明する。図3は、画像投影装置6内部の概略構成図であり、主に筐体1内部の構成を示している。
【0039】
筐体内部には、画像を投影するための光学部材として、光源60、照明光学系61、液晶パネル62、投影光学系63、折り返しミラー64が、上方から下方に向かいこの順に設置基準面11に沿って配置されている。
【0040】
光源60から放射された光束は、照明光学系61により液晶パネル62を効率良く均一に照明するように変換され、液晶パネル62を照明する。
【0041】
液晶パネル62は、透過率を電気的に制御できる「画素」と呼ばれる小開口が2次元的に配列された透過型光変調素子であり、画像に対応した電気信号を各画素に印加することで画像を表示する。
【0042】
液晶パネル62を透過した画像光は、投影光学系63を透過した後、折り返しミラー64によって設置基準面11の法線方向に折り曲げられ、筐体1の開口部10より射出する。
【0043】
光源60、照明光学系61、液晶パネル62、投影光学系63および折り返しミラー64が、設置基準面11と平行な平面上に配置されていることにより、画像投影装置6(筐体1)のスクリーン面からの高さが大きくならないよう抑制されている。なお、図3で示した実施形態では、光源60から折り返しミラー64にいたる光路が上方から下方の一直線上にあるが、例えば紙面奥から紙面手前方向に光源60から折り返しミラー64にいたる光路が形成されていてもよく、また適宜折り曲がっていてもよい。
【0044】
筐体1の開口部10から射出した投影光は、アーム3によって保持された反射ミラー4により、スクリーン81に向けて折り返され、スクリーン81上に投影画像を形成する。
【0045】
反射ミラー4は、自由曲面形状を持つミラーである。なお、自由曲面とは大きく偏心した非球面を含むとともに回転対称軸を有効領域の中心近傍に持たないような面であり、球面ではなくて非球面的なうねり(自由度)を有する面である。自由曲面形状の非球面的なうねりを利用して反射面の曲率を3次元的に制御すれば、反射面の場所ごとに設定した面の傾きによって、斜め投影による非軸対称な収差(歪曲等)を容易に補正できる。スクリーン81に投影された投影画像は一般的に図5に示すような台形形状の歪みを持ち、この台形歪みを反射ミラー4の面形状を自由曲面形状にすることにより補正できる。なお、自由曲面形状とは、回転非球面形状を含む。
【0046】
本実施形態では画像表示素子に透過型液晶パネルを用いたが、反射型液晶パネルあるいは反射型の角度変調型素子(例えば、DMD(Digital Micromirror Device))を用いてもよい。また、図3において液晶パネルは1枚(単板式液晶方式)であるが、例えば3枚の液晶パネルを使用して(3板式液晶方式)画像を形成してもよい。
【0047】
本実施形態の照明光学系61は、特開2001−324762号公報に記載された第2実施形態の照明光学系を使用する。また例えば、3板式液晶方式には特開1999−64977号公報記載の照明光学系、画像表示素子にDMDを使用したときには特開2001−109062号公報に記載されている照明光学系がそれぞれ使用可能である。
【0048】
本実施形態の投影光学系63、折り返しミラー64、反射ミラー4については、特開2001−264627号公報記載の実施例1のリアプロジェクション光学系を使用する。投影光学系63は上記公報記載の光学系のS0〜S16面に、折り返しミラーは上記公報記載の光学系のS17面(M1)に、反射ミラー4は上記公報記載の光学系のS18面(M2)に対応する。設置基準面11からアーム3の先端までの高さ約500mmで投影画像サイズ50型(対角線長1270mm)の投影が可能である。他に例えば、特開2001−264632号公報記載のリアプロジェクション光学系、あるいは特開2001−264634号公報記載のリアプロジェクション光学系が使用可能である
また、照明光学系61および投影光学系63は、上記公報記載の光学系に限らず、屈折光学系、反射光学系、反射屈折光学系のいずれも適用可能である。
【0049】
筐体1内部には、上述の光学部材以外に、光源駆動回路65、液晶パネル駆動回路66、信号処理回路67、冷却ファン68、外部入力回路69、熱伝達部材12等が収納されている。
【0050】
光源駆動回路65は光源60に電圧および電流を供給する回路である。
【0051】
液晶パネル駆動回路66は、液晶パネル62の各画素の透過率を変化させるための動作を行う、あるいは画像信号をサンプリングして各画素に供給する回路である。
【0052】
信号処理回路67は、外部から入力された画像信号に対しスケーリングやガンマ補正等の信号処理を行う回路である。例えば、画像の投影方向に対応して画像データを上下反転、あるいは左右反転する処理を行う。上述のように投影画像は一般的に台形歪みを持つが、信号処理回路67によって、投影画像5の台形歪みを補正するため、画像信号にあらかじめ投影時とは逆の特性をもつ歪みを与えるよう画像信号を変換してもよい。
【0053】
外部入力回路69は、コンピュータ等で作成、処理された画像データや、光ディスク、磁気テープ等の記録媒体に記録された画像データを画像投影装置6の信号処理回路67に送るためのインターフェイス用回路である。外部機器と有線接続あるいは無線接続することで、画像データを外部機器から受け取り、信号処理回路67に送る。
【0054】
冷却ファン68は、光源60が発生する熱を外部に放出する、あるいは液晶パネル62を冷却するものである。
【0055】
熱伝導部材12は、光源60で発生した熱を伝導し放熱する金属製の部材であり、例えばマグネシウム合金、アルミ合金、銅、黄銅、鉄、ステンレス等からなる。熱伝導部材12は、光源60に近接して配置され、かつ筐体1の底面部内壁面の略全面に当接している。熱伝導部材12は光源60が放射する熱を吸収するとともに、吸収した熱を伝導し、その表面全体から放熱する。また熱伝導部材12は熱を放熱するのみならず、筐体1および設置基準面11を通して画像投影装置6の被投影面に熱を伝導し、より大きな放熱効果を得る。
【0056】
熱伝導部材12を備えることで、冷却ファン68の大きさを小さく出来る、あるいは回転数を押えることが出来るため、冷却ファン68によって発生する騒音の低下や消費電力の低減が可能となる。なお本実施形態では、熱伝達部材12は筐体1の内部に当接し収納されているが、熱伝達部材12が画像投影装置6の底面を構成し、その外壁面を設置基準面11としてもよい。
【0057】
つぎにアーム3の構造について説明する。図13はアーム3の斜視図である。アーム3は、入射部31、側方部32および反射ミラー支持部33からなる。図13で示したAの方向から見ると「ロの字」形状をしており、入射部31、側方部32および反射ミラー支持部33で囲まれた領域は上下ともに大きな開口になっている。入射部31は、折り返しミラー64(図3参照のこと)で反射された投影光を遮ることなく反射ミラー4に導くために、開口31Aが設けられている。
【0058】
反射ミラー支持部33の内面には、反射面が内面方向を向くよう反射ミラー4が取り付けられている。反射ミラー4の取り付け角度は、折り返しミラー65で反射された投影光がスクリーン81にけられなく投影されるよう所定の角度に設定されている。画像投影装置6の本体部との結合は、側方部32がねじ止めされることによって行われる(図示しない)。
【0059】
側方部32の一部あるいは全部は弾性部32Aで構成されている。弾性部32Aは、画像投影装置使用時に人体等と接触することでアーム3が破損することのないよう、あるいは人体が傷つかないよう、接触時には弾性的に変形し、その後その弾性を利用して初期の位置に戻る。
【0060】
アーム3は、投影画面の大きさを変える機能を持っており、筐体1と被投影面との距離(筐体1と反射ミラー4との距離および反射ミラー4と被投影面との距離)を変えることで投影画面の大きさを可変にできる。アーム3(側方部32)の長さを長くすると、より大きな投影画像が得られる。アーム3は投影画面の大きさに対応する2つ以上の使用位置を取ることが出来る。また、収納時にコンパクトとなるような収納位置を取ることが出来る。
【0061】
図6はアーム3の取り付け状態の例を示す図である。(a)および(b)は2種類の投影画面に対応した状態を表す図であり、(c)は非使用時の収納状態を表す図である。
【0062】
(b)の状態は(a)の状態よりも小さい画面に投影するための状態を表している。そのため、アーム3は(a)の状態よりも筐体1のさらに奥に挿入され、アーム3の筐体1からの突出部の長さが短くなっている。アーム3挿入時、開口31Aにより、折り返しミラー64はアーム3と干渉しない構造となっている。
【0063】
(c)の状態は、アーム3の張り出しを避けてコンパクトに収納するため、
筐体1への挿入方向を使用時とは異なるようにしている状態を表す。つまり、アーム3は設置基準面11と平行な方向に入射部31から筐体1に挿入される。アームが挿入される筐体1の部分にはカバー(図示しない)が設けられ、カバーを外すと、開口が存在する(図示しない)。この開口部からアーム3は挿入される。アーム3挿入時、折り返しミラー65および投影光学系64はアーム3の開口31Aを通り側方部32で囲まれた空間に収納される。
【0064】
なお、アーム3は図13で示した形状に限らず、反射ミラー4を所定の状態で保持し、投影光を遮らず、図6の(a)、(b)で示した投影状態および(c)で示した収納の状態において筐体1内部の部品と干渉しない機能を持っていればどのような形状であってもよい。例えば、入射部31がなく図13のAの視点から見た場合「コの字」形状をした形状、あるいは2枚の側方部を結合する梁を設けた形状等である。
【0065】
投影画面の大きさを変える場合には、アーム3の長さを変更するだけでなく、反射ミラー4の反射面形状を投影画面の大きさに適した形状に変更することが好ましい。例えば、小さい画面に投影される(b)の状態では(a)の状態で使用される反射ミラー4に替わり反射ミラー41を使用する。反射ミラー41は(b)の状態に対応した投影画面に最適になるよう設計された反射ミラーである。そうすることでより歪みの少ない投影画像が得られる。
【0066】
画像投影装置6の筐体1の内部にはさらに、スクリーン面の画像等を撮像し記録するための、撮像部71、光路切り替え動作72で示される光路切り替え部(図示しない)および撮像ミラー73を有している。例えば、ホワイトボードに画像が投影されており、文字や図形が投影画像に重ねて記入されている場合には、ホワイトボードに記入された文字や図形を撮像することができる。
【0067】
撮像部71は、具体的には撮像レンズおよび撮像素子からなる撮像光学系と、撮像素子で撮像された画像信号を処理する信号処理回路と、信号処理された画像信号を記録する記録部と、撮像素子や信号処理回路等を制御する制御回路等からなり、撮像レンズにより撮像素子上にスクリーン上の画像を結像し、その結像された画像を処理し記録する部材である。
【0068】
光路切り替え部は、撮像ミラー73の位置を切り替える部材である。図14は光路切り替え部の切り替え動作72の例を表した図である。(a)は直線移動機構で撮像ミラー73の光路を切り替える例を示しており、(b)は回転移動機構で撮像ミラー73の光路を切り替える例を示している。
【0069】
(a)の場合、画像投影時には撮像ミラー73は、投影光の光路外である位置73Aに配置されている。光路切り替え部は直線移動機構を持ち、撮像時には、撮像ミラー73を投影光の光路外の位置73Aから撮像用の位置73Bに直線的に移動させる。撮像用の位置73Bは、投影光の光軸と撮像部71(撮像レンズ)の光軸が撮像ミラー73上で交差する位置であって、かつ投影光の光軸と撮像ミラー73で反射された撮像部71の光軸とが一致するような位置である。つまり、スクリーン81上に投影された画像中心が、撮像部71が有する撮像素子の略中心に結像する位置である。
【0070】
(b)の場合、画像投影時には撮像ミラー73は、投影光の光路外である位置73Aに配置されている。光路切り替え部は回転移動機構を持ち、撮像時には、撮像ミラー73を投影光の光路外の位置73Aから撮像用の位置73Bに回転移動させる。回転中心軸は、折り返しミラー64側の撮像ミラー73の端部であって、反射面と平行でかつ投影光の光軸および撮像部の光軸と垂直な軸である。
【0071】
なお光路切り替え部は、撮像ミラー73を投影光の光路外から投影光の光路内に移動させるための部材であって、その移動形態はどのような形態であってもよい。つまり、図14の(a)および(b)で示した移動形態だけでなく、例えば直線移動と回転移動を組み合わせて移動させてもよく、また(a)で示した回転軸以外を回転軸として回転移動させてもよい。
【0072】
スクリーン面を撮像するには、光路切り替え部を操作して撮像ミラー73を投影光路中の撮像位置73Bに配置する。撮像ミラー73が投影光路内の撮像位置73Bに配置されると、スクリーン面の画像は反射ミラー4および撮像ミラー73で反射され、撮像素子71により撮像される。このように撮像された画像は、自由曲面反射ミラー4を共用しているため、歪みなく撮像される。
【0073】
撮像ミラー73が100%反射ミラーならばスクリーンに記入された文字や記号等が撮像され、反射ミラーがハーフミラーの場合にはスクリーンに記入された文字等と投影画像とが同時に撮像される。反射ミラーはいずれのミラーであってもよい。
【0074】
なお、撮像ミラー73を撮像用の位置73Bに配置しても、図13に示すようにアーム3の上面には開口が存在するので、撮像ミラー73とアーム3は干渉しない。
【0075】
本実施形態では、撮像装置71、光路切り替え部72および撮像ミラー73は画像投影装置6の筐体1内に収納されているが、図4に示すように、筐体70、撮像装置71、光路切り替え手段72および撮像ミラー73を取り外し可能な撮像ユニット7とし、撮像機能が必要な場合に画像投影装置6に撮像ユニット7を取り付け使用してもよい。
【0076】
筐体70には投影光束を遮らないよう、またアーム3と干渉しないよう開口が設けられ、その開口を画像投影装置6の開口10と一致するように、画像投影装置6の筐体1上面に取り付けられる。撮像時には、光路切り替え部を操作し、撮像用ミラー73を撮影用の位置73Bに移動して被投影面の画像を撮像する。
【0077】
つぎに画像投影装置6の高さと投影画像の大きさの関係について説明する。図7に画像投影装置6の被投影面からの高さ(以下、画像投影装置6の高さと称す)と、投影画像の大きさとの関係を示す。図7に示すように、画像投影装置6の高さをH、投影画像の対角線長をdとする。
【0078】
画像投影装置としては、画像投影装置の高さはできるだけ小さいことが望ましく、また画像投影装置の高さが一定ならば投影される画像の大きさはより大きいことが望ましい。一般的に投影画像の大きさを大きくするためには、
(A)投影光学系をより広角な光学系にする。
(B)投影レンズとスクリーン面の距離(投影距離)を大きく取る。
の2種類の方法があるが、(A)の方法は投影光学系の設計が難しくなり、投影光学系63のコスト高を伴う。(B)の方法の場合、画像投影装置6の高さが大きくなるため画像観察時に観察者の視界に入り邪魔である。また、大型化のため本発明の有利な点である持ち運びの容易性の特徴を失うことにもなる。さらに反射ミラー4が大型化することで製造が困難になり、またコスト高を生じる。
【0079】
そこで本実施形態では、画像投影装置6の大型化を避けるため、投影画像サイズに対する画像投影装置の高さの比率を制限する。
【0080】
本出願人は、考察の結果、投影画像サイズに対する画像投影装置の高さの関係式を見出した。その関係式を以下の(1)式に示す。
H≦2d/5 (1)
ただし、
H:画像投影装置6の高さ
d:投影画像の対角線長
である。
【0081】
(1)式において、例えば投影サイズ50型(対角線長1270mm)の場合、投影画像と画像観察者の位置関係によって若干の差はあるが、画像投影装置の高さが500mm以上の場合にはアーム3が投影画像に重なり投影画像の一部を隠してしまうが、それ以下の場合には問題が生じない。また、会議の場面等でプレゼンテーションを行っている場合など、500mm以上の長さのアーム3は説明の妨げになる。(1)式の関係式は、主としてアーム3の存在が画像観察やプレゼンテーションにおける説明の妨げになるかどうかに基づいているが、投影レンズの設計においても、本実施形態の投影レンズが(1)式を満足するように、無理のない関係式である。なお、投影画像の大きさが50型以外の場合にも、同様の考察の結果から(1)式の結果が導き出せる。
【0082】
つぎに、本実施形態の投影装置に関し、図1で説明した投影方法以外の投影方法について説明する。いずれの画像投影装置も以上で説明した画像投影装置6と同じである。
【0083】
図8は、画像投影装置6の図1とは異なる投影状態の一例を示す図である。スクリーン82は図1の場合とは異なり、巻き上げ式の布状のスクリーンである。
【0084】
布状スクリーン82では画像投影装置6をスクリーン面に当接して位置決めできないため、設置補助部材22をスクリーン82上方の壁面2に固定しておき、設置補助部材22に画像投影装置6の設置基準面11を当接して固定する。これにより設置基準面11とスクリーン82は略同一平面状に存在し、画像投影に際し画像投影装置6の調整作業を行うことなく、フォーカスの合った歪みのない画像をスクリーン82に投影できる。
【0085】
設置補助部材22は熱伝導度の大きい素材が用いられており、また表面積が大きく取られている。このことにより画像投影装置6内部にある熱伝導部材12による冷却効率を高めることができる。
【0086】
図9は、図8とは異なる画像投影装置6の投影状態の一例を示す図である。画像投影装置6は、テーブル83の天板84の上に設置基準面11が当接するよう置かれている。画像投影装置6は天板上で固定する必要はない。画像投影装置6は天板84をスクリーンとして画像を投影する。天板84が淡色ならばそのままでも良く、濃色ならば淡色の紙や布を天板の上に置くだけで、天板84がスクリーンとして機能する。画像投影装置6の設置に際し、設置基準面11を天板84に当接するよう設置するだけでよく、フォーカス調整や画像投影装置6の傾き調整等は必要ない。また画像投影装置6を用いて画像を投影することに関し、テーブル83の構造に制約はなく、一般的なテーブルを使用できる。
【0087】
また、図10は、さらに異なる画像投影装置6の投影状態の一例を示す図である。図10で示した配置では、画像投影装置6はリアプロジェクタとして使用される。画像投影装置6は、テーブル83の天板85裏面に設置基準面11が当接するよう取り付けられている。画像投影装置6は天板85をリアスクリーンとして画像を投影する。天板85は光透過性の材料で出来ている。天板85は、乳白色の光拡散材料で出来ておればより好ましく、その場合には、天板85のそのままの状態でリアプロジェクションスクリーンとして使用できる。天板85がガラス等の透明部材の場合には、白色の紙や布を天板85の上に置くだけで、スクリーンとして使用でき、画像を投影できる。
【0088】
以上説明したように、画像投影装置6は持ち運びが容易なため、画像投影装置6を設置することが出来る平面さえあれば、その設置面をスクリーンとして画像を投影出来る。また、投影に際し、フォーカス調整や、画像を歪みなく投影するための画像投影装置の傾き調整は必要ない。
【0089】
つぎに、画像投影装置6と反射型スクリーンを使用した投影システムについて説明する。
【0090】
図11は本発明の第2の実施形態に係る、画像投影装置と反射型スクリーンよりなる投影システムである。画像投影装置6は、第1の実施形態で説明した画像投影装置と同様の構成を持っている。図11と図3を用いて本実施形態について説明する。
【0091】
画像投影装置6は、設置基準面11がスクリーン100に当接するよう配置され、スクリーン100の上部に固定部材21により固定されている。設置基準面11と同一平面であるスクリーン面100に画像が投影されている。
【0092】
スクリーン100の断面図を図12に示す。スクリーンはフレネル部材101と透明部材102により構成されている。投影光は図12の右側より入射し、透明部102を透過した後、フレネル部101で反射される。反射された投影光は再び透明部102を透過し、画像観察者に到達する。
【0093】
フレネル部材101は、画像投影装置6の反射ミラー4で反射された光束が、スクリーンに投影された後、所定の反射特性を持つようフレネル面が形成されている。反射特性とは、光線の反射方向と反射光線の拡散度によって決まる特性である。フレネル面は光を拡散するように白色の部材からなる、あるいは白色の塗装が施されており、そのフレネル面形状の持つ作用とあわせて所定の反射方向と拡散度を持っている。所定の反射方向とは、例えば画像観察者の居るスクリーン正面方向であり、このような反射方向を持つことで画像観察者は明るい投影画像を見ることができる。
【0094】
スクリーンの反射特性を変えるには、フレネル面の形状、すなわちスクリーン面の場所ごとの反射面の傾きを、スクリーン全面にわたって最適になるよう変化させることにより行うことが出来る。
【0095】
透明部材102は、無色透明な材料からなり、スクリーンの表面を平滑面に形成するよう、フレネル部材101の表面をコーティングしている。なお、スクリーン100の拡散度を上げるために、透明部材に少量の拡散材を混入してもよい。
【0096】
上記のように構成されたスクリーンは、投影光束がスクリーン正面方向に拡散されて反射されるため、投影画像が明るく認知できる上に、スクリーン表面の正反射によるホットスポットは斜め投影のため生じない。また、スクリーン表面が平滑面で構成されているため、フェルトペン110等で書き込みが出来、スクリーン100はホワイトボードとしても使用できる。
【0097】
なお、画像投影装置6はスクリーン100から着脱可能であり、スクリーンのみをホワイトボードとして使用可能である。また、取り外された画像投影装置6は第1の実施形態で説明した図1、図8、図9および図10のように使用可能である。
【0098】
また、第1の実施形態および第2の実施形態において、画像投影装置6はスクリーン上方より画像を投影しているが、図15(a)に示すようにスクリーン下方あるいは図15(b)に示すようにスクリーンの横方向から画像を投影してもよいことは言うまでもない。
【0099】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明では、スクリーンを選ぶことなく、画像を表示したい平面に画像投影装置を設置するだけで投影画像が容易に得られる。また、画像投影装置が被投影面に設置されており、画像観察者から離れているため、冷却ファンの騒音や冷却によって生じる熱風などの影響を受けることなく画像を観察できる。
【0100】
請求項2の発明では、反射ミラーに自由曲面形状を用いているため、歪みのない投影画像が得られる。
【0101】
請求項3の発明では、投影画像の大きさに対する画像投影装置のスクリーン面からの高さを規定しているため、画像を大きく投影しても画像投影装置の高さが大きくならず、投影時に画像投影装置が邪魔にならない。また、画像投影装置が大型化しないため画像投影装置の持ち運びが容易になる。
【0102】
請求項4の発明では、投影画面の大きさに合わせて反射ミラーが交換可能となっているため、投影画像の大きさを変える場合、反射ミラーを交換するだけで歪みのない良好な投影画像が得られる。
【0103】
請求項5の発明では、画像投影装置の筐体内部で発生した熱を被投影面に放熱するための熱伝導部材を有しているため、光源等で発生した熱を外部に効率的に放熱でき、その結果冷却のためのファンの小型化や回転数の低下が可能となり、騒音の低下や消費電力の低減を行うことが出来る。
【0104】
請求項6の発明では、画像投影装置が、スクリーン面を撮像するための撮像機能を有しているため、スクリーンに投影された投影画像やスクリーンに書き込まれた文字等を撮像し、記録に残すことが出来る。
【0105】
請求項7の発明では、画像投影装置を反射型スクリーンの上に配置するだけで容易に画像が投影でき、投影された画像は反射スクリーンによって所定の反射特性で反射されるため明るい投影画像が得られる。また、スクリーン表面は平滑面であるため、画像を表示すると同時に、フェルトペン等で書き込みが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る画像投影装置の使用状態の一例を示す図である。
【図2】図1で示した画像投影装置の投影状態をスクリーンに対し横から見た図である。
【図3】画像投影装置6内部の概略構成図である。
【図4】画像投影装置6と撮像ユニット7を表す図である。
【図5】斜め投影によって生じる投影画像の台形歪みを表す図である。
【図6】画像投影装置6の筐体本体1に対するアーム3の取り付け状態を表す図である。
【図7】画像投影装置6の被投影面からの高さと、投影画像の大きさとの関係を示す図である。
【図8】画像投影装置6の投影状態の一例を示す図である。
【図9】画像投影装置6の投影状態の一例を示す図である。
【図10】画像投影装置6の投影状態の一例を示す図である。
【図11】本発明の第2の実施形態に係る、画像投影装置と反射型スクリーンよりなる画像投影システムを表す図である。
【図12】反射型スクリーン100の構造を表す断面図である。
【図13】アーム3の斜視図である。
【図14】光路切り替え部の光路切り替え動作72の例を表した図である。
【図15】第1の実施形態および第2の実施形態に係る投影状態の一例を示す図である。
【符号の説明】
1 筐体本体
2 壁面
3 アーム
4、41 反射ミラー(自由曲面)
5 投影画像
6 画像投影装置
7 撮像ユニット
11 設置基準面
12 伝熱部材
21 固定部材
22 設置補助部材
31 入射部
32 側方部
32A 弾性部
33 反射ミラー支持部
60 光源
61 照明光学系
62 液晶パネル
63 投影光学系
64 折り返しミラー
65 光源駆動回路
66 液晶パネル駆動回路
67 信号処理回路
68 冷却ファン
69 外部入力回路
70 撮像ユニット7の筐体
71 撮像部
72 光路切り替え部
73 撮像ミラー
73A 撮像ミラー73の投影用の位置
73B 撮像ミラー73の撮像用の位置
81、100 スクリーン
82 布状スクリーン
83 テーブル
84 天板(不透明)
85 天板(光透過性)
91 投影光束の広がり角
92 投影光束の入射角
101 フレネル部
102 透明部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image projection device that displays an image such as a character, a figure, and a photograph. Further, the present invention relates to an image projection system including an image projection device and a screen.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, projectors for projecting images created and processed by a computer or the like or images recorded on a recording medium such as an optical disk or a magnetic tape on a screen or the like and displaying them at a conference or presentation are actively used. It has become so.
[0003]
Such projectors can generally be classified into the following four when classified according to their usage patterns.
[0004]
(1) The projector is moved as necessary, and an image is projected on a screen provided or movable. In such a case, the installation location and installation state of the projector should be adjusted so that the projected image is projected in a desired size, without distortion on the screen, and in focus on the entire screen. Do. An example of a projector used in such a case is an image projection device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-206969.
[0005]
(2) The projector is installed and fixed in advance. This is a form often used in conference rooms and show rooms, etc., and the projector is adjusted and fixed in place so that the image is projected on the entire screen without distortion on the provided screen. ing. An example of such a projector is a video display system described in JP-A-2000-314847.
[0006]
(3) This is a so-called rear projection monitor, in which a transmission screen and a projector are housed in the same housing. The projector is adjusted and fixed in the housing so as to project an image focused on the entire screen without distortion on the transmissive screen.
[0007]
(4) A projector is built in the end of the screen, and the projector is pulled out and projected as needed. As such a projector, for example, there is a Wall Display of 3M Corporation in the United States. In the Wall Display, a projector is attached to the tip of a movable arm built in the frame of a whiteboard, and an image is projected on the board surface by pulling out the arm.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In the case of projecting an image using a projector, in the case of the above (1), the installation location and the installation state of the projector are set so that the image is projected onto the screen in a state where the entire screen is focused without distortion. Needs to be adjusted, and it is not always possible to use it when turning on the power. In some cases, it is necessary to change the layout of a desk or the like in order to install the projector.
[0009]
In the case of (2), the projector is fixed in a predetermined place such as a conference room, and cannot be easily carried and used.
[0010]
Even in the case of (3), it is difficult to move and cannot be easily carried and used.
[0011]
In the projector built into the screen as in (4), the adjustment is relatively easy, but the projector and the screen are integrated, and an image can be projected on a surface other than the integrated screen. Can not.
[0012]
In view of the above problems, the present invention can easily project an in-focus, undistorted image on any plane without requiring adjustment for displaying the image. It is an object of the present invention to provide an image projection device that is easy to use.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to
[0014]
With this configuration, a desired projected image can be easily obtained by merely installing the image projecting device on a plane on which an image is to be displayed without selecting a screen. In addition, since the image projection device is installed on the screen surface and is away from the image observer, the image can be observed without being affected by the noise of the cooling fan or the hot air generated by cooling.
[0015]
The invention according to
[0016]
With this configuration, the projection image is projected without distortion.
[0017]
The invention according to
H ≦ 2d / 5
However,
H: Height of the image projection device from the projection target surface
d: diagonal length of the projected image
It is.
[0018]
With this configuration, even if the image is projected large, the height of the image projection device does not increase, and the image projection device does not hinder the projection. Further, the image projection device can be easily carried.
[0019]
In the invention according to
[0020]
With this configuration, when changing the size of the projection image, a projection image without distortion can be obtained only by changing the reflection mirror.
[0021]
The invention according to
[0022]
With this configuration, the heat generated by the light source and the like can be efficiently radiated to the outside, and as a result, the size of the fan for cooling can be reduced and the number of rotations can be reduced, so that noise and power consumption can be reduced. I can do it.
[0023]
According to a sixth aspect of the present invention, in the projection device, the imaging device is configured to capture an image of the projection surface, an imaging mirror that guides light from the projection surface to the imaging device, and an optical path that switches an optical path of the imaging mirror. A switching unit is provided, and an imaging mirror can be inserted into the optical path of the image projection unit by operating the optical path switching unit, so that an image of the projection surface can be captured.
[0024]
With this configuration, information (for example, a projected image or characters written on the screen) displayed on the screen can be captured and recorded.
[0025]
According to a seventh aspect of the present invention, in the image projection system including the image projection device and the reflection type screen, the image projection device enlarges and projects the image light from the image display device illuminated by the light source. It has an image projection means, a housing for accommodating them, and an installation reference plane for installation of the image projection apparatus, and the reflection type screen is made of a white Fresnel reflection mirror and a Fresnel reflection mirror made of a colorless and transparent material. The reflective screen is disposed on a plane substantially the same as the installation reference plane, and the image projection means is configured to form an image on the reflective screen from the side where the housing is present. Are projected.
[0026]
With this configuration, an image can be easily projected simply by disposing the image projection device on the reflection type screen, and the projected image is reflected by the reflection screen with a predetermined reflection characteristic, so that a bright projection image can be obtained. Further, since the screen surface is a smooth surface, writing can be performed with a felt pen or the like at the same time as displaying an image.
[0027]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that, in the following embodiments, the same portions or corresponding portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be appropriately omitted.
[0028]
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a use state of the image projection device according to the first embodiment of the present invention. The upper part of the figure corresponds to the upper part of the screen or the like. FIG. 2 is a view of the projection state shown in FIG.
[0029]
1 and 2, an
[0030]
In this embodiment, the
[0031]
The housing for housing the optical member of the
[0032]
The projection light beam is emitted from the
[0033]
In FIG. 2,
[0034]
In general, when the
[0035]
In the image projection device of the present embodiment, the
[0036]
Further, when the surface of the
[0037]
Furthermore, since the
[0038]
Next, the configuration of the
[0039]
Inside the housing, as an optical member for projecting an image, a
[0040]
The light beam emitted from the
[0041]
The
[0042]
The image light transmitted through the
[0043]
Since the
[0044]
Projection light emitted from the
[0045]
The
[0046]
In the present embodiment, the transmission type liquid crystal panel is used as the image display element. However, a reflection type liquid crystal panel or a reflection type angle modulation type element (for example, DMD (Digital Micromirror Device)) may be used. In FIG. 3, the number of liquid crystal panels is one (single-panel type liquid crystal system). However, for example, an image may be formed using three liquid crystal panels (three-panel type liquid crystal system).
[0047]
The illumination
[0048]
The rear projection optical system of Example 1 described in JP-A-2001-264627 is used for the projection
Further, the illumination
[0049]
Inside the
[0050]
The light
[0051]
The liquid crystal
[0052]
The
[0053]
The
[0054]
The cooling
[0055]
The
[0056]
By providing the
[0057]
Next, the structure of the
[0058]
The
[0059]
Part or all of the
[0060]
The
[0061]
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an attached state of the
[0062]
The state of (b) represents a state for projecting on a screen smaller than the state of (a). Therefore, the
[0063]
In the state (c), the
This represents a state in which the direction of insertion into the
[0064]
The
[0065]
When changing the size of the projection screen, it is preferable to change not only the length of the
[0066]
Inside the
[0067]
The
[0068]
The optical path switching unit is a member that switches the position of the
[0069]
In the case of (a), at the time of projecting an image, the
[0070]
In the case of (b), at the time of image projection, the
[0071]
The optical path switching unit is a member for moving the
[0072]
To image the screen surface, the optical path switching unit is operated to place the
[0073]
If the
[0074]
Even if the
[0075]
In the present embodiment, the
[0076]
An opening is provided in the
[0077]
Next, the relationship between the height of the
[0078]
As the image projection device, it is desirable that the height of the image projection device be as small as possible, and that the size of the projected image be larger if the height of the image projection device is constant. Generally, to increase the size of a projected image,
(A) The projection optical system is a wider-angle optical system.
(B) Increase the distance (projection distance) between the projection lens and the screen surface.
However, in the method (A), the design of the projection optical system becomes difficult, and the cost of the projection
[0079]
Therefore, in the present embodiment, in order to avoid an increase in the size of the
[0080]
As a result of consideration, the present applicant has found a relational expression of the height of the image projection device with respect to the projection image size. The relational expression is shown in the following expression (1).
H ≦ 2d / 5 (1)
However,
H: Height of
d: diagonal length of projected image
It is.
[0081]
In equation (1), for example, when the projection size is 50 inches (diagonal length 1270 mm), there is a slight difference depending on the positional relationship between the projected image and the image observer, but when the height of the image projection device is 500 mm or more, the arm is used. Although 3 overlaps the projection image and hides a part of the projection image, no problem occurs when the number is less than 3. Further, the
[0082]
Next, regarding the projection apparatus of the present embodiment, a projection method other than the projection method described with reference to FIG. 1 will be described. Each of the image projection devices is the same as the
[0083]
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a projection state of the
[0084]
Since the
[0085]
The
[0086]
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a projection state of the
[0087]
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a projection state of the
[0088]
As described above, since the
[0089]
Next, a projection system using the
[0090]
FIG. 11 shows a projection system according to a second embodiment of the present invention, which comprises an image projection device and a reflective screen. The
[0091]
The
[0092]
FIG. 12 shows a cross-sectional view of the
[0093]
The Fresnel surface of the
[0094]
The reflection characteristics of the screen can be changed by changing the shape of the Fresnel surface, that is, the inclination of the reflection surface for each location of the screen surface so as to be optimum over the entire screen.
[0095]
The
[0096]
In the screen configured as described above, since the projection light flux is diffused and reflected in the front direction of the screen, the projected image can be recognized brightly, and a hot spot due to regular reflection on the screen surface does not occur due to oblique projection. In addition, since the screen surface is formed of a smooth surface, writing can be performed with a felt
[0097]
The
[0098]
In the first embodiment and the second embodiment, the
[0099]
As described above, according to the first aspect of the present invention, a projected image can be easily obtained only by installing an image projecting device on a plane on which an image is to be displayed without selecting a screen. Further, since the image projection device is installed on the projection surface and is away from the image observer, the image can be observed without being affected by noise of a cooling fan or hot air generated by cooling.
[0100]
According to the second aspect of the present invention, since a free-form surface is used for the reflection mirror, a projection image without distortion can be obtained.
[0101]
According to the third aspect of the present invention, since the height from the screen surface of the image projection device with respect to the size of the projection image is defined, the height of the image projection device does not increase even when the image is projected large, and the projection time is reduced. The image projection device does not get in the way. In addition, since the size of the image projection device does not increase, it is easy to carry the image projection device.
[0102]
According to the fourth aspect of the present invention, the reflection mirror can be replaced according to the size of the projection screen. Therefore, when changing the size of the projection image, a good projection image without distortion can be obtained simply by replacing the reflection mirror. can get.
[0103]
According to the fifth aspect of the present invention, since the heat generating member for radiating the heat generated inside the casing of the image projection device to the projection surface is provided, the heat generated by the light source or the like is efficiently radiated to the outside. As a result, it is possible to reduce the size and the number of revolutions of the fan for cooling, thereby reducing noise and power consumption.
[0104]
According to the sixth aspect of the present invention, since the image projection device has an imaging function for imaging the screen surface, the image projection device captures an image projected on the screen, a character written on the screen, and the like, and records the image. I can do it.
[0105]
According to the seventh aspect of the present invention, an image can be easily projected simply by arranging the image projection device on the reflective screen, and the projected image is reflected by the reflective screen with a predetermined reflection characteristic, so that a bright projected image can be obtained. Can be Further, since the screen surface is a smooth surface, writing can be performed with a felt pen or the like at the same time as displaying an image.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a use state of an image projection device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a projection state of the image projection apparatus shown in FIG. 1 as viewed from the side of a screen.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the inside of the
FIG. 4 is a diagram illustrating an
FIG. 5 is a diagram illustrating trapezoidal distortion of a projected image caused by oblique projection.
FIG. 6 is a diagram illustrating a state where the
FIG. 7 is a diagram illustrating a relationship between a height of the
FIG. 8 is a diagram showing an example of a projection state of the
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a projection state of the
FIG. 10 is a diagram showing an example of a projection state of the
FIG. 11 is a diagram illustrating an image projection system including an image projection device and a reflective screen according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a structure of a
13 is a perspective view of the
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of an optical
FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a projection state according to the first embodiment and the second embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Case body
2 wall
3 arm
4, 41 Reflection mirror (free-form surface)
5 Projected images
6 Image projection device
7 Imaging unit
11 Installation reference plane
12 Heat transfer member
21 Fixing member
22 Installation auxiliary members
31 Incident part
32 side parts
32A elastic part
33 Reflection mirror support
60 light source
61 Illumination optical system
62 LCD panel
63 Projection optical system
64 folding mirror
65 Light source drive circuit
66 LCD panel drive circuit
67 signal processing circuit
68 Cooling fan
69 External input circuit
70 Housing of
71 Imaging unit
72 Optical path switching unit
73 Imaging mirror
73A Projection position of
73B Image pickup position of
81,100 screen
82 cloth screen
83 tables
84 Top plate (opaque)
85 Top plate (light transmissive)
91 Spread angle of projected light beam
92 Incident angle of projection light beam
101 Fresnel
102 Transparent part
Claims (7)
画像投影装置の設置のための設置基準面を有し、上記画像投影手段は設置基準面と略同一な平面上に筐体の存在する側から画像を投影するよう構成されていることを特徴とする画像投影装置。A light source, an image display unit illuminated by the light source, an image projection unit for enlarging and projecting image light from the image display unit, and a housing for housing the same.
It has an installation reference plane for installation of the image projection apparatus, and the image projection means is configured to project an image from a side where the housing exists on a plane substantially the same as the installation reference plane. Image projection device.
反射ミラーは自由曲面形状を持つことを特徴とする請求項1に記載の画像投影装置。The image projection means has a reflection mirror disposed at a predetermined angle to the projection surface and opposed to the projection surface, and reflecting a projection light beam emitted from the housing toward the projection surface,
The image projection device according to claim 1, wherein the reflection mirror has a free-form surface shape.
H≦2d/5
但し、
H:画像投影装置の被投影面からの高さ
d:投影された画像の対角線長
である。The image projector according to claim 2, wherein the following conditional expression is satisfied;
H ≦ 2d / 5
However,
H: height from the projection target surface of the image projection device d: diagonal length of the projected image.
被投影面からの光を撮像手段に導く撮像用ミラーと、
撮像用ミラーの光路を切り替える光路切り替え手段を有し、
光路切り替え手段の操作によって撮像用ミラーを前記画像投影手段の投影光路に配置し、被投影面の画像を撮像することを特徴とする請求項1に記載の画像投影装置。Imaging means for capturing an image of the projection surface;
An imaging mirror for guiding light from the projection target surface to imaging means,
An optical path switching unit that switches an optical path of the imaging mirror,
2. The image projection apparatus according to claim 1, wherein an imaging mirror is arranged in a projection optical path of the image projection unit by operating an optical path switching unit to capture an image of a projection target surface.
画像投影装置は、光源と、光源により照明される画像表示手段と、画像表示手段からの画像光を拡大投影する画像投影手段と、これらを収納する筐体と、画像投影装置の設置のための設置基準面を有し、
反射型スクリーンは、白色のフレネル反射ミラーと、無色透明な材料からなりフレネル反射ミラーの表面をコートしスクリーン表面を平滑面とする透明部材とからなり、
設置基準面と略同一な平面に反射型スクリーンが配置され、
上記画像投影手段は筐体が存在する側から反射型スクリーンに画像を投影するよう構成されていることを特徴とする画像投影システム。In an image projection system including an image projection device and a reflective screen,
The image projection device includes a light source, image display means illuminated by the light source, image projection means for enlarging and projecting image light from the image display means, a housing for accommodating them, and a housing for installing the image projection device. Has an installation reference plane,
The reflection type screen is composed of a white Fresnel reflection mirror and a transparent member made of a colorless and transparent material, which coats the surface of the Fresnel reflection mirror and makes the screen surface a smooth surface,
The reflective screen is placed on the same plane as the installation reference plane,
An image projection system, wherein the image projection means is configured to project an image on a reflective screen from a side where a housing is present.
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