JP2005520207A - 内蔵型システムとなるマイクロプロセッサ一体型デジタル媒体源、画像映写装置および音響部品 - Google Patents

Abstract

玩具の映写システム、業務用の映写システム、または家庭用映写システムとして使用する独立したシステムを提供するための、マイクロプロセッサと一体型のコンピュータのハード・ドライブ、デジタル・ディスク・プレーヤ（ＤＶＤ）、および／またはコンパクト・ディスク（ＣＤ）形式などといったデジタル媒体源、ＬＣＤまたはＤＬＰを基本とするプロジェクタのような画像映写装置、制御セット、および音響部品の組み合わせである。システムは市場用途に合致するように構成されるハウジング内に封入される。壁、スクリーン、天井、およびデスクトップの後部映写スクリーンといった垂直および水平の表面に画像を映写するために、画像映写装置はハウジング内で、または（複数の）ミラーを介して回転させられることが可能である。システムは簡単操作型、内蔵型、携帯型であり、かつ最少限の必要技術で子供および成人による使用に適するであろう。

Description

本発明は、概して、玩具の映写システム、業務用の映写システム、または家庭用映写システムとして使用する独立型システムを実現するための組み合わせ物であって、コンピュータのハード・ドライブ、デジタル多目的／ビデオ・ディスク（ＤＶＤ）および／もしくはコンパクト・ディスク（ＣＤ）形式を使用するデジタル・ディスク・プレーヤ、ならびに／またはコンパクト・フラッシュカード、または他の不揮発性デジタル記憶媒体および装置など（内部および／または外部の）デジタル媒体源と、集積マイクロプロセッサと、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）またはデジタル・ライト・プロセッサ（ＤＬＰ）ベースのプロジェクタなどの画像映写装置と、（場合によってはリモート・コントロールを備えた）制御セットと、音響部品との組み合わせ物に関する。

デジタル映写装置
現在、固定設備および携帯型のデジタル・プロジェクタは多くの業務環境で広く使用されており、ホーム・シアタ用途では少量である。活発な競合および数多くの製造業者の存在にもかかわらず、デジタル・プロジェクタは高価なままであり、主に機関団体で購入されて使用されている。

現在、デジタル・プロジェクタはビデオカセット・レコーダ（ＶＣＲ）、（携帯型ラップトップまたは専用のオフィス・ユニットを介した）コンピュータ、カメラ、または他の入力装置といった物理的に分離した独立の供給源からデータおよび映像を得るだけの映写装置として使用されている。その結果、現在のデジタル・プロジェクタは映写のみの機能のための専用ユニットとして使用されている。現在の映写技術は目的別コネクタおよびケーブル接続によってデジタル・プロジェクタに接続される別々の入力装置から入る入力を有するべきである。同様に、いくつかのデジタル・プロジェクタは音響性能を提供するためにスピーカを有するが、音響信号は、別々の独立した入力装置から配線およびケーブル接続を通じて送信されて入ることを必要とする。

輝度、重量、解像度、および互換性といった特徴で競い合う市場で利用可能な固定設備および携帯型の構造の様々なデジタル・データおよび映像映写技術が存在する。

デジタル映写には２つの主要な技術があり、それはＬＣＤとデジタル・ライト・プロセッサ（ＤＬＰ）である。名前が意味するようにＬＣＤプロジェクタはデジタル画像を作成するために小型で透過型のＬＣＤディスプレイを使用する。これらの製品は、通常、以下のように動作する。

ａ）映写用電球が白色光源を提供する。
ｂ）この光が三原色（赤色、緑色、および青色）に分けられる。
ｃ）各々の色彩の光が、所望の画像に関する光の適切な部分が通過することを可能にするグレースケールＬＣＤディスプレイを通して映写される。
ｄ）その後、３つのフィルタ処理された光が光学的に再結合され、ディスプレイに映写される。

デジタル・ライト・プロセッサは光学的に概念で類似しているが、もちろんそれらのデジタル設備で異なる。フィルタ処理用の装置はデジタル制御されたマイクロ・ミラーのアレーであって、マイクロ・エレクトロ・メカニカル（ＭＥＭ）半導体技術で構築される。これらの装置は極めて小型のミラーのＸＹ格子を有し、各々のミラーがデジタル制御下でわずか１５００万分の１秒で独立して傾けられることが可能である。その結果、光源の選択された部分セットがコンピュータ制御下で反射されて画像を作り出すことが可能となる。グレースケールは所望の光量を通すようにミラーを適切な速度でパルス動作させることによって達成される。近縁の純半導体技術に基づいて、ＤＬＰは解像度で極めて拡張可能であることを示している。

本発明の説明の目的で、「デジタル・プロジェクタ」は、限定はされないがＬＣＤおよびＤＬＰを含む広範囲のデジタル映写技術を記述する一般的用語として使用される。

同期型の音声映像スライドもしくはフィルムの映写装置
現在、スライドもしくはフィルムの映写システムは複雑なプロジェクタおよび音声装置を必要とする。デジタル・プロジェクタと同様に、これらのシステムは比較的高価であり、通常では企業および機関団体環境で使用される。デジタル・プロジェクタのケースのように、機器の複雑さはプロジェクタ・カートリッジへのスライドの個々の装填、フィルムの装填と調整および音声同期を含む著しい量の設定を必要とする。設定は、普通、機器の操作に技術と経験を有する者を必要とし、かつ機器の操作時に助手を必要とする可能性がある。

本発明の必要性
そのような機器は価値が比較的高く、物理的に複雑であり、および設定と操作に経験を要するために、子供の娯楽のための童話を表示する子供用玩具として使用すること、写真および動画媒体を家族で鑑賞する娯楽のための映写システムとしての使用すること、あるいはスクリーンもしくは壁や天井といった面に音声と画像／映像を映写するための内蔵型で簡単操作型の携帯型システムを必要とする職業人、教師またはその他の専門職が映写システムとして使用することを困難にする。同様に、集積型デジタル媒体源を備えた内蔵型映写システムは、ラップトップ・コンピュータおよび映写装置といった多数のハードウェアを運んで設定する必要を取り除くことにより、職業専門職のプレゼンテーションのための物理的努力と技術的必要条件を大幅に簡略化するであろう。

先行技術
Ｔａｎａｋａらの米国特許第５，４６１，４３７号は、配線の複雑さを除外し、ビデオ信号の劣化を防止することが可能なＬＣＤプロジェクタを集積化して装備したビデオテープ・レコーダ（ＶＴＲ）を提示している。Ｔａｎａｋａの米国特許第５，７２９，３９５号は液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）プロジェクタを備え、放熱ブロワを無くしたビデオテープ・レコーダ（ＶＴＲ）の更新された実例を提示している。ＬＣＤプロジェクタを備えたＶＴＲは最近の市場動向と調和をとりながら小型化およびコストの削減を達成する。
Ｇｕｓｓｉｎらの米国特許第５，２６６，９８０号は音声映像による物語を話す玩具を提示しており、それはオーディオカセットに記録された物語が再生される間に天井や壁といった表面に絵を映写する。この玩具は小型で内蔵型のユニットであり、テープ・プレーヤおよび同期型の絵画片プロジェクタを含む。この玩具はテープにある物語に対応して配列された絵画フレームを備えたフィルムを有する着脱可能なカートリッジを含む。
Ｔａｎａｋａらは個別部品の数を削減し、全体的な配線の必要性を改善し、ＶＴＲおよびＬＣＤ技術を内蔵型映写システムに組み入れることによって合計の物理的外囲寸法を削減した。同様に、Ｇｕｓｓｉｎらは部品の数を削減し、同期型で音声映像による物語玩具を導入することによって分離型音声を備えたスライドもしくはフィルムの映写の操作を簡略化した。
米国特許第５，４６１，４３７号 米国特許第５，７２９，３９５号 米国特許第５，２６６，９８０号

この先行技術は低価格化され、簡略化された内蔵型音声映像映写システムの開発では進歩を表しているが、玩具の映写システム、業務用の映写システム、または家庭用映写システムとして使用する独立したシステムを提供するための、マイクロプロセッサと一体型のコンピュータのハード・ドライブ、デジタル多目的ディスク（ＤＶＤ）を使用するデジタル・ディスク・プレーヤ、および／またはコンパクト・ディスク（ＣＤ）形式、および／またはコンパクト・フラッシュカード、またはいずれかの他の不揮発性デジタル記憶装置といった（内部および／または外部の）デジタル媒体源、ＬＣＤまたはＤＬＰを基本とするプロジェクタのような画像映写装置、および音響部品の組み合わせを見越すものでもなく提供するものでもない。場合によって設けられるデスクトップの後部映写スクリーンおよび補正用レンズは、見本市のように壁もしくは天井が使い辛い場合のデスクトップの使用法もしくは用途の性能を提供する。

したがって、本発明の目的は先行技術が遭遇する上述の問題を解決し、その結果、玩具の映写システム、業務用の映写システム、または家庭用映写システムとして使用する独立したシステムを提供するための、マイクロプロセッサと一体型のコンピュータのハード・ドライブ、デジタル・ビデオ・ディスク（ＤＶＤ）を使用するデジタル・ディスク・プレーヤ、および／またはコンパクト・ディスク（ＣＤ）形式、および／またはコンパクト・フラッシュカード、またはいずれかの他の不揮発性装置といった（内部および／または外部の）デジタル媒体源、ＬＣＤまたはＤＬＰを基本とするプロジェクタのような画像映写装置、（場合によってはリモート・コントロールを備えた）制御セット、および音響部品の組み合わせを提供することである。

本発明は壁もしくは天井といった表面、あるいはデスクトップの後部映写スクリーンに、プロジェクタの位置に相対して垂直もしくは水平のいずれかの表面に画像を映写するために必要な映写角度を達成することが可能な移動範囲を備えた映写レンズ構造を使用して画像を映写するための画像映写装置を提供する。本発明は、コンピュータのハード・ドライブ、デジタル多目的ディスク（ＤＶＤ）を使用するデジタル・ディスク・プレーヤ、および／またはコンパクト・ディスク（ＣＤ）形式、および／またはコンパクト・フラッシュカード、またはいずれかの他の不揮発性デジタル記憶装置といった（内部および／または外部の）デジタル媒体源を提供し、それはデータを解読して画像映写装置の入力必要条件に合致する画像および映像データの適切な信号を送信するマイクロプロセッサへとソース・デジタル信号を供給する。本発明は音声信号をマイクロプロセッサへと供給し、それがまた、映像もしくは画像と同期した音声を１つのスピーカまたは多数のスピーカを通じて作り出す増幅器へと電気信号を送る。本発明は電池、ＡＣ、ＤＣ、または電源の組み合わせのいずれかから電力を供給する。本発明は（場合によってはリモート・コントロールを備えた）制御セットおよびディスプレイを提供することでユーザがプログラム材料を進めるかまたは繰り返すこと、あるいは開始時以外の時点にプログラム材料を開始することを可能にする。例えば、童話のケースでは、特定の章へとスキップすること、章を繰り返すこと、または始まりに再スタートすることを制御器が可能にするであろう。業務上のプレゼンテーションのケースでは、発表者が１つのスライドから次のスライドへと進めること、映像を開始もしくは終了させることなどを制御器が可能にするであろう。デスクトップの後部映写スクリーンが使用されるケースでは、正しい視野を維持するために画像が横方向に反転される。

好ましい実施形態では、システムは市場用途に合致するように構成されるハウジング内に封入される。したがって、子供用のシステムは伝統的な童話、人気のある文化または子供の遊びに特に設計されたものに由来するキャラクタのように構成されたハウジングを有するであろう。同様に、家庭または専門職用途の映写システムは市販入手可能な映写機器と同様の外観および構造を備えたハウジングを有するであろう。好ましい実施形態では、本システムは操作が簡単であり、内蔵型かつ携帯型であり、最小限の必要技術で子供および成人によって使用されることに適するであろう。好ましい実施形態では、制御器はＣＤプレーヤおよびビデオカセット・レコーダに共通した標準的な制御セットのように直観的に理解され、かつ使用が容易であろう。好ましい実施形態では、音声と絵もしくは映像のデータを供給するためにデジタル媒体源はエンハンスドＣＤ形式またはＣＤ−Ｉ形式のような工業規格の形式を使用するであろう。

したがって、子供用の内蔵型で同期式の玩具の映写システムを提供することが本発明の１つの目的であり、それはデジタルの画像、データ、および／または映像媒体を映写し、両方共にＣＤ、ＤＶＤ、コンピュータのハード・ドライブ、またはその他の供給源のようなデジタル媒体に含まれる物語または授業の音声録音を再生し、ＬＣＤ、ＤＬＰなどといったデジタル映写技術に基づいて集積型画像映写装置を介して壁もしくは天井の表面、または場合によって設けられるデスクトップ式後部映写スクリーンに映写する。

家庭または機関団体用途のための内蔵型で同期式の専門家用映写システムを提供することが本発明のまた別の目的であり、それはデジタルの画像、データ、および／または映像媒体を映写し、両方共にＣＤ、ＤＶＤ、コンピュータのハード・ドライブ、またはその他の供給源のようなデジタル媒体に含まれるプレゼンテーションの音声録音または声の録音を場合によっては再生し、ＬＣＤ、ＤＬＰなどといったデジタル映写技術に基づいて集積型画像映写装置を介して壁もしくは天井の表面、または場合によって設けられるデスクトップ式後部映写スクリーンに映写する。

デジタル媒体のプレゼンテーションのための単一で内蔵型の低価格化された映写システムを提供することが本発明のまた別の目的である。

プロジェクタの位置に相対して垂直もしくは水平のいずれかの表面に画像を映写するために必要な映写角度を達成することが可能な移動範囲を備えた映写システムを提供することが本発明のまた別の目的である。
本発明の上述の説明、ならびにさらなる目的、特徴および利点は添付の図面と関連させて本発明による現在のところ好ましい例示的な実施形態の以下の詳細な説明を参照することによってさらに充分に理解されるであろう。

開示された発明の現在好ましい実施形態が添付の図面と関連させて述べられるように示される。

デジタル画像映写装置の考え得る構造に関する具体的例示の目的で、図１はＬＣＤプロジェクタの概略図を与える。当業者によく知られているように、液晶ディスプレイ・プロジェクタ（ＬＣＤ）は液晶ディスプレイの応用例である。図１では、参照番号１は映写レンズを示し、２はＬＣＤパネル、３は集光レンズ、４は反射器、５はハロゲン・ランプ、６は壁の表面のようなスクリーンを示す。通常のＬＣＤプロジェクタでは、液晶パネル２の後部に光源として配置されたハロゲン・ランプ５から現れる光は反射器４によって反射され、その後、集光レンズ３に導入され、それが今度は受け取った光を平行光へと変換する。この光がＬＣＤパネル２の裏面に加えられる。その後、ＬＣＤパネルを透過した光のパターンが映写レンズ１によってスクリーン６に映写され、その結果、スクリーン上に絵を作り出す。これ以降、品目１〜５の配列は図１に参照番号７で示される「画像映写装置」と単純に称され、広範囲のデジタル映写構造を述べる一般的用語として使用されるであろう。

図２は画像映写装置７の内部配列を含むデジタル・プロジェクタ８の外観の透視図である。図２では、参照番号１は図１に示された映写レンズを示し、９は焦点調節リング、１０はビデオカセット・レコーダ、１１はビデオカメラ、１２はラップトップ・コンピュータを示す。例示されたタイプのデジタル・プロジェクタ８は映写専用で使用される単一製品の形で市販入手可能である。図２に示されるように、連結、信号および電力の供給ラインといった配線がデジタル・プロジェクタ８と画像／映像／音声の供給源装置１０、１１、１２の間に接続される。

図３は本発明の基本的概念であり、（ＬＣＤプロジェクタのような）画像発生装置７が内蔵型ユニットでデジタル媒体源（ハード・ドライブおよび／またはデジタル・ディスク（すなわちデジタル・ビデオ・ディスク（ＤＶＤ））、および／またはコンパクト・ディスク（ＣＤ）形式など）と集積化されている。図３では、参照番号１３は（ハード・ドライブ、ＣＤ、またはＤＶＤのような技術を介した）デジタル媒体源入力を示し、２２はケーブルを通じて接続された外部のデジタル媒体源、１４は（ＣＤもしくはＤＶＤディスク・プレーヤのような技術を介した）デジタル媒体源発生器、１５はマイクロプロセッサ、１６は増幅器、１７はスピーカを示す。図３に示されるように、デジタル媒体１３に記憶されたデジタル信号はハード・ドライブ、ＣＤもしくはＤＶＤディスク・プレーヤのようなデジタル媒体源発生器１４を使用してマイクロプロセッサ１５へと送られる。マイクロプロセッサ１５はデジタル媒体源から入るデータを解読し、音声および映像またはスチル画像を抽出する。マイクロプロセッサ１５は、その後、限定はされないが映像もしくはスチル画像データを表示するためのＬＣＤプロジェクタといった画像発生装置７へと適切な電気信号を送信する。マイクロプロセッサ１５はまた、映像もしくは画像と同期をとられた音声を（複数の）スピーカ１７を通じて作り出す増幅器１６へも電気信号を送信する。マイクロプロセッサ１５によって実行される解読および信号発生の機能が特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）またはその他の専用電子回路によって置き換えられること、または増強されることが可能であることを当業者は認識するであろう。マイクロプロセッサが、限定はされないがＲＡＭ、ＲＯＭ、および信号のドライバ回路を含む追加的補助機能を必要とすることもまた当業者は認識するであろう。マイクロプロセッサ１５は制御セット１８をモニタし、ユーザによって要求された媒体の部分を表示するようにデジタル媒体源発生器１４に適切な信号を送信する。図３に示されるように、内部のデジタル媒体源１３、またはコンピュータのハード・ドライブのような外部のデジタル媒体源２２がマイクロプロセッサ１５に直接連結することが可能であり、その結果、デジタル媒体源発生器１４をバイパスする。

図４は本発明の一般的実施形態による画像発生装置７を備えたデジタル媒体源１３の一部を切り取った透視図である。図４に示されるように、参照番号１３は（コンピュータのハード・ドライブ、ＣＤまたはＤＶＤといった）デジタル媒体源を示し、１４は（図３に概略で示されたように）ＣＤもしくはＤＶＤディスク・プレーヤといったデジタル媒体源発生器、１５は（やはり図３に概略で示されたように）マイクロプロセッサ、１７はスピーカを示す。やはり図４に示されているのはハウジング１９の外装表面上の一般的な制御セット１８である。リモート・コントロール２４もやはり本発明の操作に含まれることが可能である。

図５は、垂直表面に画像を映写するように配置され、場合によって設けられる約９０度の回転性能が天井のような水平表面への画像の映写に適応する画像発生装置７を示す本発明の透視図である。図５の一般的実施形態では、市場で見かけられる標準的なデジタル・プロジェクタと一致する外観パッケージを表すハウジング１９でもって本発明が示されている。図５に示されるように参照番号１４はＣＤもしくはＤＶＤディスク・プレーヤのようなデジタル媒体源発生器を示し、２０は画像発生装置７が軸の周りで回転することを可能にする機械的／支持用介在物、および１７は（複数の）スピーカを示す。画像発生装置７はハウジング１９の中に固定されることもやはり可能であり、水平または垂直の表面６に画像もしくは映像を映写するための回転性能を与えるためにミラー２３（図６Ａ参照）が使用される。こうして、図示された構造は、様々な手段を通じて画像発生装置に回転の特徴を伝えるための一般的な実施形態として与えられる。

図６は、垂直表面に画像を映写するように配置され、約９０度の回転性能が天井のような水平表面への画像の映写に適応する画像発生装置７を示す本発明の透視図である。図６の一般的実施形態では、子供の玩具にさらに適した構造のハウジング１９を備えて本発明が示されている。ハウジング１９が、例えばクマ、ウサギ、恐竜などの形をとる人気のあるキャラクタの形に構成される可能性があることは予想される。図６に示されるように、参照番号１４はＣＤもしくはＤＶＤディスク・プレーヤといったデジタル媒体源発生器を示し、２０は画像発生装置７が軸の周りで回転することを可能にする機械的／支持用介在物、２１は画像発生装置７の手動回転を可能にするノブまたはスロットといった機械部品を示し、１７は（複数の）スピーカを示す。画像発生装置７に回転機能を追加するために利用されることが可能な様々な他の機械的および光学的設計構造がある。例えば、図６Ａのように、画像発生装置７はハウジング１９の中に固定される可能性があり、ミラー２３は水平または垂直の表面６に画像もしくは映像を映写するための回転性能を与えるために使用される。こうして、図示された構造は、様々な手段を通じて画像発生装置７に回転の特徴を伝えるための一般的実施形態として与えられる。

ＬＣＤプロジェクタの概略図である。 デジタル・プロジェクタの透視図である。 開示された本発明の概略図である。 デジタル媒体源の透視図であって、構造をさらによく開示するためにその一部が切り取られている。 開示された発明の透視図である。 開示された発明のまた別の透視図である。 開示された発明のさらに別の透視図である。

Claims (11)

1. ソース・データ信号を作り出すデジタｂル不揮発性記憶装置と、
   デジタル不揮発性記憶装置に接続され、デジタル不揮発性記憶装置のソース・データ信号に応答して出力の映写信号を発生するマイクロプロセッサと、
   前記マイクロプロセッサに接続され、前記マイクロプロセッサから入る映写信号に応答して前記画像映写装置が画像表示信号を供給する画像映写装置と、
   前記マイクロプロセッサに接続され、前記制御セットが機械的命令に応答して前記マイクロプロセッサに制御信号を供給し、前記マイクロプロセッサが前記制御権に応答して前記デジタル不揮発性記憶装置に作動信号を供給し、前記作動信号に応答して前記デジタル不揮発性記憶装置が前記ソース・データ信号を供給する制御セットと、
   前記デジタル不揮発性記憶装置、前記マイクロプロセッサ、前記画像映写装置、および前記制御セットを包含するハウジングとを含む映写システム。
2. 前記ソース・データ信号に応答して前記マイクロプロセッサがさらに音声信号を供給し、前記映写システムがさらに
   前記マイクロプロセッサに接続され、かつ前記マイクロプロセッサの音声信号に応答してドライバ信号を供給する増幅器と、
   前記増幅器に接続され、前記スピーカが前記増幅器のドライバ信号に応答して可聴音を作り出すスピーカとを含む、請求項１に記載の映写システム。
3. 前記デジタル不揮発性記憶装置がコンピュータのハード・ドライブを含む、請求項１または２に記載の映写システム。
4. 前記デジタル不揮発性記憶装置がデジタル・ディスク・プレーヤを含む、請求項１または２に記載の映写システム。
5. 前記デジタル・ディスク・プレーヤがデジタル多目的／ビデオ・ディスク形式を使用する、請求項４に記載の映写システム。
6. 前記デジタル・ディスク・プレーヤがコンパクト・ディスク形式を使用する、請求項４に記載の映写システム。
7. 前記デジタル不揮発性記憶装置がコンパクト・フラッシュカードを含む、請求項１または２に記載の映写システム。
8. 前記画像映写装置が液晶ディスプレイを含む、請求項１または２に記載の映写システム。
9. 前記画像映写装置がデジタル・ライト・プロセッサを含む、請求項１または２に記載の映写システム。
10. 前記画像映写装置の画像表示信号が角度位置のある範囲にわたって可動である、請求項１または２に記載の映写システム。
11. 角度位置の前記範囲が実質的に９０度である、請求項１０に記載の映写システム。
    

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