JP2005157359A - 携帯型プロジェクタシステム - Google Patents

Abstract

【課題】従来のプロジェクタの性能を有する小型の携帯型プロジェクタシステムを提供する。
【解決手段】 携帯型プロジェクタ１２は、光エンジン２４と、閉じた構成および開いた構成を有するプロジェクタハウジング２０とを備える。閉じた構成では、プロジェクタハウジング２０は少なくとも部分的に光エンジン２４を閉囲し、開いた構成では、プロジェクタハウジング２０は前記光エンジン２４を支持する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、携帯型プロジェクタシステムに関する。

画像投影システムは、静止画または動画を表示するため、または画像を多数もしくは少数の視聴者によって同時に見られることのできるようにするために用いられる。このような投影システムは、特に、テーブル上で用いられるのに適した大きさであり、ユーザによって簡単に持ち運びできるものがますます普及している。

しかし、都合よく運搬し格納できるさらに小型のデバイスが依然として求められている。特に、ラップトップコンピュータほど大きくないが、従来のプロジェクタの性能を提供するデジタルプロジェクタが求められている。このようなプロジェクタは、携帯性が向上しているだけでなく、ラップトップコンピュータ用に設計された場合に適合するように適切な大きさにすることもできる。

本発明によれば、光エンジンおよび閉じた構成と開いた構成とを有するプロジェクタハウジングを含む携帯型プロジェクタを含む画像投影システムが提供される。閉じた構成では、プロジェクタハウジングは少なくとも部分的に光エンジンを閉囲し、開いた構成では、プロジェクタハウジングは光エンジンを支持する。

まず、図１を参照すると、本発明の実施形態による画像投影システムは１０で示される。投影システム１０は、表示面１６に画像１４を形成するように構成される携帯型プロジェクタ１２を含む。プロジェクタ１２は、ラップトップコンピュータとして図１に示される画像データ源１８に接続される。これによって、プロジェクタ１２は、コンピュータ１８から受け取った画像データから得られる画像１４を表示面１６に投影するように構成される。

プロジェクタは、デジタルプロジェクタまたは別の適切な投影デバイスの形態をとることができる。プロジェクタ１２は、プロジェクタハウジング２０、および光エンジン２４を含む光エンジンハウジング２２を含む。プロジェクタハウジングは、図２に示されるような閉じた構成、ならびに図１および図３に示されるような開いた構成を有する。閉じた構成では、プロジェクタハウジング２０は、少なくとも部分的に光エンジンハウジング（その結果、光エンジン）を閉囲する。特に、図３に示されるように、プロジェクタハウジング２０は、開いた構成で示されているが、この構成では、ハウジングの第１の部分２６およびハウジングの第２の部分２７が、ヒンジ２８に旋回接続されるクラムシェル（二枚貝の殻ような構造）を形成し、旋回接続部で回転する（すなわち、ヒンジを開く）ようになっていることによって、プロジェクタハウジングの閉じた構成はプロジェクタハウジングの開いた構成に変形される。開いた構成では、第１の部分２６および第２の部分２７は、プロジェクタのスタンドとして機能し、光エンジンが画像を投影することができるように光エンジンハウジングを支持する。

図１〜図３に示されるように、光エンジンハウジング２２は、旋回接続部２９においてプロジェクタハウジング２０によって支持され、光エンジンハウジングは、第１の部分２６および第２の部分２７によって形成されるスタンドにぶら下がっている。プロジェクタ１２は、図２および図３に示されるように、たとえば光エンジンハウジングの上部に隣接して配置された投影レンズ３０を含む。旋回接続部２９が設けられているため、光エンジンハウジングは、投影レンズ３０からの投影画像を望ましい表示面に向けることを容易にするために傾斜させることができる。光エンジンハウジング２２はまた、データ通信または電源に接続されるように構成された１つまたは複数のポート３１を備えている。

光エンジン２４は、動作中かなりの量の熱を生成する可能性があるため、プロジェクタは、光エンジン用の能動または受動冷却を含んでいる。たとえば、光エンジンハウジング２２は、熱を逃がすことができる１つまたは複数の通気孔３２を備える。このような冷却は、１つまたは複数の冷却ファンの動作によって助けられるか、または対流冷却に依存してもよい。プロジェクタは、プロジェクタハウジングを開き、それによって光エンジンを展開し、冷却を向上させるように構成されてもよい。たとえば、図３に示されるように、プロジェクタハウジングを開ければ、冷却通気孔３２にアクセスしやすくなり、それによって冷却を向上させることができる。

光エンジンハウジングは、通常、光を表示面１６に向けて送るように構成された光エンジン２４を含む。たとえば、図５に概略的に示されるように、光エンジン２４は、光源３３、赤外線フィルタ３４、カラー変調器３６、空間光変調器３８、および投影光学部品４０を含む。さらに、光エンジン２４は、マルチカラー画像を表示面に形成することができるさらなる光学部品、空間光変調器、走査ミラー、フォーカスデバイス、カラー生成デバイス、コントローラ等を含んでいてもよい。画像プロジェクタによって投影される画像は、静止画または動画を含み得る。静止画および動画はともに、本明細書では、単に投影画像と呼ばれる。

光源３２は、表示面１６を光学的にアドレス指定するようになっている任意の適切な照明源を含んでいてもよい。光源３２には、広域スペクトル光源、全域スペクトル光源、または白色光源が含まれる。選択される適切な光源には、とりわけ、１つまたは複数のハロゲン化金属ランプ、キセノンランプ、ハロゲンランプ、水銀ランプ、プラズマランプ、白熱ランプ、発光ダイオード（ＬＥＤ）、およびレーザダイオードが含まれる。

カラー変調器３６は、光源３２によって生成されるマルチスペクトル光を受け、それを光の波長に基づいて複数の帯域に分割するように構成されていてもよい。すなわち、光源からの広域スペクトル光は、各ビームがマルチスペクトル光源によって生成されるよりもさらに波長範囲が狭い部分である光を含む、物理的に空間が分離された複数の別個の光ビームに分離されてもよい。多くのデジタルプロジェクタは、色分離を行うためにスピニングカラーフィルタホイールを用いることがあるが、望ましい色分離を行うためには、機械的にそれほど複雑でなく、軽量なプリズムまたは複数の二色性ミラーを伴っていてもよい。

空間光変調器３８は、カラー光変調器から色分離された光を受け、その光を選択的に操作することによって画像を形成するように構成された任意のデバイスまたは装置を含んでいてもよい。たとえば、画像形成要素は、とりわけ、液晶表示パネル（ＬＣＤ）等の透過性画像形成要素を含んでいてもよい。あるいは、画像形成要素は、とりわけ、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、回折格子光制御弁（ＧＬＶ）、または液晶オンシリコン（ＬＣＯＳ）等の反射性画像形成要素として機能してもよい。

光エンジンは、画像データ源１８から画像データを受け、その画像データを望ましい投影画像に変換するように構成されたプロセッサ４２をさらに含む。プロセッサ４２は、較正情報、色情報等のデータ、およびプロセッサ４２がプロジェクタ１２を操作するために必要な他のデータの一時的（または長期的）格納部としての役割を果たすメモリ４４と通信するようになっている。

画像データ源１８は、例えば、ノート型コンピュータ等のパーソナルコンピュータ、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、またはファイルサーバ等のメインフレームコンピュータである。画像データ源とプロジェクタプロセッサとのデータ接続部４５は、有線接続部を含んでいてもよく、または無線データ接続部であってもよい。データ接続部が有線接続部である場合、有線接続部は、ローカルエリアネットワークまたは広域ネットワークにおけるケーブルとすることができる。あるいは、データ接続部は、変調された放射線、通常、赤外線もしくはｒｆ（無線周波数）信号を用いる無線接続部を含んでいてもよい。あるいは、プロジェクタ１２は、外部データ源との接続が必要でないように、たとえば、メモリ４４を用いてプロジェクタによって内部に格納された画像データから投影画像を作成してもよい。同様に、プロジェクタ１２は、画像データがプロセッサ４２によって直接受信されることを可能にする、ディスクドライブまたは他の補助メモリデバイスを含んでいてもよい。

光エンジン２４の要素は、得られるプロジェクタの大きさおよび重量を最小にするように構築されてもよい。たとえば、光エンジンは、屈折光学要素を用いる代わりに、結像要素として、厚くて重いレンズではなく、薄い表面鏡を用いるなど、反射光学部品を用いてもよい。あるいは、用いられるポリマーが必須の光学特性を示すのであればガラスまたは石英ではなく比較的軽量のポリマーで構成される屈折光学要素が用いられてもよい。

あるいは、または軽量の部品の使用に加えて、光エンジン自体を、コンパクトな状態と拡張した状態とに対応する２つの物理的な構成を示すように構築してもよい。たとえば、図６に概略的に示されるように、光エンジン４６は、ハウジング５６によって閉囲される光源４８、反射光学要素５０および５２、ならびに投影光学部品５４を含む。コンパクトな構成では、光学要素５０、５２および５４が画像形成および投影にとって不適切な位置に格納されているため、光エンジン４６は動作しない。しかし、図７に概略的に示されるように光エンジンが拡張した状態に展開されると、光学要素は、適切な位置に回転して、望ましい画像を生成かつ／または投影し、光エンジンを動作させる。コンパクトな状態にあるときの光エンジンの大きさおよび重量を最小にするための、本開示に適合する様々な工学的解決策が存在してもよいことを理解されたい。

本明細書に記載されるプロジェクタは、図３に示されるようにプロジェクタハウジングが開いて、光エンジンハウジングがぶら下がる直立スタンドを形成するように構築される。しかし、プロジェクタは、プロジェクタハウジングが開いた構成にあるとき、光エンジンハウジングがプロジェクタハウジングの第１または第２の部分のいずれかまたは両方に接続されたままになるように構築されてもよい。これは、プロジェクタハウジングが閉じた構成にあるとき、光エンジンがコンパクトな状態に格納され、プロジェクタハウジングが開いた構成にあるとき、光エンジンが拡張した状態に展開されるようにプロジェクタが構築される点で有利である。このような光エンジンは、コンパクトな状態では動作せず、拡張した状態で動作することができる。

たとえば、図８に示されるように、携帯型プロジェクタ５８は、プロジェクタハウジングが光エンジンハウジングに接続されるように構築される。プロジェクタハウジング６０を開くと、拡張力が光エンジンハウジング６２に作用し、その結果、光エンジンが拡張した状態に展開される。このような拡張は、主に、プロジェクタハウジングと光エンジンハウジング６２との間の空間６４において発生させることができる。図８に示されるように、プロジェクタ５８の投影レンズ６８は、光エンジンハウジングの頂部に隣接するのではなく、光エンジンハウジングの底部に隣接して配置されてもよいことを認識されたい。

あるいは、光エンジンハウジングは、プロジェクタハウジングが開いた構成にあるとき、光エンジンハウジングがプロジェクタハウジングの一部分によって支持されるように、プロジェクタハウジングの第１および第２の部分の１つとして作用するか、または第１または第２の部分の１つに接続されてもよい。たとえば、図９のプロジェクタ７０に関連して示されるように、光エンジンハウジング７２は、開いたプロジェクタハウジング構成をなすように第２のプロジェクタハウジング部７６が旋回されるとき、第１のプロジェクタハウジング部７４と接続されたままとなる。図９に示されるように、プロジェクタハウジングを開くことによって、投射レンズ７７は露出される。

あるいは、またはさらに、プロジェクタは、プロジェクタが動作位置にあるときに水平方向に配置され得るように構成されてもよい。たとえば、図１０においてプロジェクタ７８と関連して示されるように、プロジェクタハウジングは、光エンジンを実質的に水平に支持するように構成される。図示されるように、プロジェクタハウジング８０を開けることによって、投影レンズ８２は展開し、それによって、光エンジンは動作状態に変形されることができる。プロジェクタ７８は、（図９にプロジェクタ７０について示されているような）直立位置または図示されるような水平に静止した位置のいずれかで動作するように構成されてもよい。

プロジェクタハウジングは、第１および第２の部分を含む必要はなく、単一のプロジェクタハウジング部または２つより多くのプロジェクタハウジング部を含んでいてもよい。たとえば、プロジェクタハウジングが単一のプロジェクタハウジング部を有する場合、プロジェクタハウジングは、プロジェクタハウジングが開いた構成にあるとき光エンジンが展開されるように、光エンジンハウジングに旋回するように接続されてもよい。光エンジンハウジングは水平に配置され、プロジェクタハウジングが上方に回転して開いた構成にされてもよい。あるいは、プロジェクタハウジングは、光エンジン用の支持部の１つの脚部として機能し、光エンジンハウジングは、支持部の第２の脚部を形成してもよい。

本明細書に記載される携帯型プロジェクタは、図１１のフローチャート９０に示されるように製造される。図示される方法は、光エンジンを設けること９２、閉じた構成と開いた構成とを有するプロジェクタハウジングを設けること９４、プロジェクタハウジングが開いた構成にあるとき、プロジェクタハウジングが光エンジンを動作状態に支持するように、光エンジンをプロジェクタハウジング内に配置すること９６を含む。

得られる携帯型プロジェクタは、図１２のフローチャート９８に示されるように、プロジェクタを形成する方法において用いられるのに適していることを認識されたい。図示される方法は、プロジェクタハウジングを閉じた構成から開いた構成に変形させること１００、および光エンジンを用いて画像を投影すること１０２を含む。

携帯型プロジェクタ、携帯型プロジェクタシステム、および投影画像を形成するための方法の様々な別の実施形態および構成が示され、上述されたが、多数の別の実施形態、構成、および変更が可能であり、本開示の範囲内であることを当業者には認識されたい。したがって、当業者であれば、多くの変形が、添付の特許請求の範囲の請求項に定義されている精神および範囲から逸脱せずになされることができることを理解するであろう。本説明は、本明細書に記載されている新規かつ非自明な要素の組み合わせをすべて含むものとして理解されたく、これらの要素の新規かつ非自明な組み合わせに関する請求項は、本願または後願において提示されてもよい。上記の実施形態は、例示的であり、単一の特徴または要素は、本願または後願において特許請求されうるすべての可能な組み合わせにとって必須なものではない。請求項は、「１つの」もしくは「第１の」の要素またはその等価物を記載しているが、このような請求項は、１つまたは複数のこのような要素の有する場合を含み、２つ以上のこのような要素は必須ではないが、排除もしないことを理解されたい。

本発明の実施形態による携帯型プロジェクタシステムを示す図である。 閉じた構成における本発明の実施形態による携帯型プロジェクタを示す図である。 開いた構成における図２の携帯型プロジェクタを示す図である。 図３の携帯型プロジェクタの部分切欠き側面図である。 本発明の実施形態による携帯型プロジェクタの光エンジンの概略図である。 本発明の実施形態による、コンパクトな状態における光エンジンの概略図である。 拡張した状態における図６の光エンジンの概略図である。 開いた構成における本発明の別の実施形態による携帯型プロジェクタを示す図である。 開いた構成における本発明のさらに別の実施形態による携帯型プロジェクタを示す図である。 開いた構成における本発明のさらに別の実施形態による携帯型プロジェクタを示す図である。 本発明の実施形態による、携帯型プロジェクタを製造する方法のフローチャートである。 本発明の実施形態による、携帯型プロジェクタを用いる方法のフローチャートである。

符号の説明

１２ 携帯型プロジェクタ
２０ プロジェクタハウジング
２２ 光エンジンハウジング
２４ 光エンジン
２６ 第１の部分
２７ 第２の部分

Claims (10)

1. 光エンジンと、
   閉じた構成および開いた構成を有するプロジェクタハウジングとを備え、
   前記閉じた構成では、前記プロジェクタハウジングは少なくとも部分的に前記光エンジ
   ンを閉囲し、前記開いた構成では、前記プロジェクタハウジングは前記光エンジンを支持することを特徴とする携帯型プロジェクタ。
2. 前記光エンジンはコンパクトな状態および拡張した状態を有し、前記閉じた構成では、前記プロジェクタハウジングは前記光エンジンをコンパクトな状態に閉囲し、前記開いた構成では、前記プロジェクタハウジングは前記光エンジンを拡張した状態に支持することを特徴とする請求項１に記載の携帯型プロジェクタ。
3. 前記光エンジンは、コンパクトな状態では動作せず、拡張した状態では動作することを特徴とする請求項２に記載の携帯型プロジェクタ。
4. 前記プロジェクタハウジングの前記閉じた構成を前記プロジェクタハウジングの前記開いた構成に変形させることによって、前記光エンジンは拡張した動作状態に展開されることを特徴とする請求項３に記載の携帯型プロジェクタ。
5. 前記光エンジンは反射光学部品またはポリマー屈折要素を含むことを特徴とする請求項１に記載の携帯型プロジェクタ。
6. 前記光エンジンは光エンジンハウジングによって少なくとも部分的に閉囲され、前記プロジェクタハウジングが前記開いた構成にあるとき、前記プロジェクタハウジングは前記光エンジンハウジング用の支持部を形成することを特徴とする請求項１に記載の携帯型プロジェクタ。
7. 前記支持部は直立型支持部であり、前記光エンジンハウジングは前記プロジェクタハウジングに旋回可能にぶら下がっていることを特徴とする請求項６に記載の携帯型プロジェクタ。
8. 前記プロジェクタハウジングは第１の部分および第２の部分を含み、前記第１および第２の部分は旋回可能に接続され、旋回接続部を回転させることによって前記プロジェクタハウジングの前記閉じた構成は前記プロジェクタハウジングの前記開いた構成に変形されることを特徴とする請求項１に記載の携帯型プロジェクタ。
9. 前記プロジェクタハウジングはクラムシェル構造を含むことを特徴とする請求項１に記載の携帯型プロジェクタ。
10. 前記プロジェクタハウジングを閉じた構成から開いた構成に変形させることと、
    前記光エンジンを用いて画像を投影することと、
    を含むことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の携帯型プロジェクタを用いる方法。

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