JP2006039167A - プロジェクタ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】デジタル光学機器で撮影された画像を大きく表示することができる簡易でコンパクトなプロジェクタ装置。
【解決手段】本発明のプロジェクタ装置10は、デジタル光学機器で撮影された画像が映写されるプロジェクタ装置10であって、デジタル光学機器が接続される接続部であるUSBポート12と、電源72である電池が1つのみ装着される電源装着部16と、白色光が発せられる白色発光ダイオード18を備えている光源と、デジタル光学機器で撮影された画像が表示される液晶表示板と、液晶表示板からの光が通過される投影レンズ28と、を有するものである。投影レンズ28は、映写される画像が、10インチサイズ以上14インチサイズ以下の大きさとなるよう設定されている。白色発光ダイオード18の光度は、0.5cd以上であることが好ましい。
【選択図】図1

Description

本発明は、デジタル光学機器と接続して、このデジタル光学機器で撮影された画像または映像などを映写するプロジェクタ装置に関する。
近年、撮影装置としてデジタルカメラが用いられている(例えば、特許文献1参照)。デジタルカメラでは、撮影された画像がディジタル化処理されて、ディジタルデータとしてデジタルカメラ内のメモリ部に格納されている。このため、簡易に、メモリ部から撮影された画像のディジタルデータを呼び出して、その画像をデジタルカメラの背面に設けられた液晶表示部に表示させることができる。
特開2003−304480号公報(要約、図3等)
デジタルカメラの背面に設けられた液晶表示部に表示された画像によって、撮影された画像がぶれていると認識できれば、この画像のディジタルデータをメモリ部から消去することで、メモリ部の空き容量を増やすことができ、新たな被写体の撮影およびこの撮影画像の記憶が可能となる。
しかしながら、デジタルカメラの背面に設けられた液晶表示部は、例えば、2インチサイズと小さいため、撮影された画像をこの液晶表示部に表示させても、撮影された画像が、ぶれているかどうかを認識するのが困難であるという問題点がある。
また、ノート型のパーソナルコンピュータ(Personal Computer:PC)(以下、「ノート型のパーソナルコンピュータ」を「ノートPC」という。)を携行してデジタルカメラと接続し、ノートPCの、例えば、12インチサイズ等の比較的大きなモニタに、デジタルカメラで撮影された画像を表示させて、この画像がぶれているかどうかを認識する方法が考えられる。しかし、ノートPCを携行しなければならず、手荷物が増えてしまうという問題点がある。
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、簡易でコンパクトな装置を用いて、デジタルカメラまたはデジタルビデオカメラ等のデジタル光学機器で撮影された画像または映像を、大きく表示することを目的とする。
上述の目的を達成するため、本発明のプロジェクタ装置は、デジタル光学機器で撮影された画像が映写されるプロジェクタ装置であって、デジタル光学機器が接続される接続部と、電源が装着される電源装着部と、光が発せられる光源と、デジタル光学機器で撮影された画像が表示される表示部と、表示部からの光が通過される投影レンズと、を有するものである。
電源として、電池を採用することもできる。また、電源装着部は、電池が1つのみ装着される構成を採用することができる。電源を電池とし、電源装着部を、この電池1つのみが装着される構成とすることによって、プロジェクタ装置のコンパクト化が図れる。また、電源を電池とすることによって、家庭用コンセントがない場所でも、プロジェクタ装置で画像を映写することができる。
光源は、発光ダイオードを備えている構成を採用することができる。発光装置に発光ダイオードを備えることによって、低消費電力で高輝度の光が得られる。
発光ダイオードは、白色発光ダイオードである構成を採用することができる。白色発光ダイオードは、RGB(R:Red、G:Green、B:Blue)成分を有する白色光を発するため、1種類の発光装置でプロジェクタ装置のフルカラー映写が可能となる。なお、白色発光ダイオードの光度は、0.5cd以上であることが好ましい。
投影レンズは、映写される画像が、10インチサイズ以上14インチサイズ以下の大きさで合焦されるように設定されている構成を採用することができる。映写される画像が10インチサイズ以上の大きさであるため、撮影された画像がぶれているかどうかを充分認識できる。また、映写される画像を14インチサイズ以下とすることで、プロジェクタ装置のコンパクト化が可能になると共に、プロジェクタ装置の消費電力を抑えることができる。
接続部は、USBポートである構成を採用することができる。接続部をUSBポートとすることによって、デジタル光学機器とプロジェクタ装置とを接続する接続コードを、小型のものとすることができる。
本発明によれば、デジタル光学機器で撮影された画像を大きく表示することができる簡易でコンパクトなプロジェクタ装置が得られる。
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態に係るプロジェクタ装置10について説明する。
まず、図1から図4を参照しながら、本発明の実施の形態に係るプロジェクタ装置10の構造について説明する。
図1は、プロジェクタ装置10を模式的に示した上面図である。このプロジェクタ装置10は、図1に示すように、USB(Universal Serial Bus)ポート12と、制御部14と、電源装着部16と、白色発光ダイオード18と、液晶ユニット22と、投影レンズ28と、を備えている。
また、プロジェクタ装置10は、インテグレータレンズ30と、偏光変換プリズム32と、ダイクロイックミラー36と、ダイクロイックフィルター40と、リレーレンズ42と、反射ミラー44と、入射偏光板50,52,54と、出射偏光板60,62,64と、ダイクロイックプリズム70と、を備えている。
USBポート12は、デジタル光学機器が接続される接続部として作用する。接続部をUSBポート12とすることによって、デジタル光学機器とプロジェクタ装置10とを接続する接続コードを、小型のものとすることができる。また、プロジェクタ装置10にデジタル光学機器を接続することに代えて、プロジェクタ装置10のUSBポート12にUSBインターフェイスを有する読取装置を接続して、この読取装置に小型の情報記録媒体を装着して、この情報記録媒体に記録されているデータの画像をプロジェクタ装置10で映写することもできる。なお、接続部は、USBポート12に限定されない。接続部は、SCSI(Small Computer System Interface)またはI/O(Input/Output)ポート等であっても良い。
制御部14は、USBポート12に接続されたデジタル光学機器から送られてくる画像のディジタルデータを、いったん格納する。格納されたディジタルデータは、RGB(R:Red、G:Green、B:Blue)の3原色の成分に分解されて、各成分の色に対応している液晶ユニット22の画像回路(不図示)に送られる。
電源装着部16は、白色発光ダイオード18および画像回路等の各種部品を作動させる電源72が装着される。電源72は、例えば、単3型または単4型の乾電池が1つのみとされている。電源72を電池とし、電源装着部16は、この電池1つのみが装着される構成とすることによって、プロジェクタ装置10のコンパクト化が図れる。また、電源72として乾電池を使用することによって、家庭用コンセントがない場所でも、プロジェクタ装置10で画像を映写することができる。なお、乾電池の数は、プロジェクタ装置10の消費電力等に応じて2つ以上としても良い。また、使用される電池としては、マンガン乾電池、アルカリ乾電池、ニッケルカドミウム電池、リチウムイオン電池またはメタルハイドライド電池等が挙げられ、その種類は特に限定されない。この中でも、高出力および長寿命の観点から、メタルハイドライド電池を使用するのが好ましい。
白色発光ダイオード18は、液晶ユニットの液晶表示板に表示されている画像をプロジェクタ装置10の前面に設置されたスクリーン160(図4参照)に映写するための光を発生させる光源として作用する。光源として白色発光ダイオード18を用いることによって、低消費電力で高輝度の光が得られる。また、白色発光ダイオード18は、RGB成分を有する白色光を発するため、1種類(1色)の光源でプロジェクタ装置10のフルカラー映写が可能となる。なお、白色発光ダイオード18の光度は、撮影された画像がぶれている、すなわち、ピンぼけしているかどうかを認識する作業性等の観点から、0.5cd以上であることが好ましい。
なお、プロジェクタ装置10は、光源として白色発光ダイオード18を使用することが好ましいが、白色発光ダイオード18以外の光源を使用しても良い。このような光源としては、ハロゲンランプ、キセノンランプまたはメラルハライドランプ等が挙げられる。
図2は、白色発光ダイオード18を模式的に示した断面図である。白色発光ダイオード18は、発光ダイオードチップ74と、リードフレーム76と、充填剤78と、リード線80と、ワイヤ82と、外部部材84とを備えている。
発光ダイオードチップ74は、n電極86と、n型半導体層88と、p型半導体層90と、p電極92とを備えている。n電極86およびp電極92は、金属層から構成されている。n型半導体層88は、アルミニウム−ガリウム−インジウム窒化物(AlGaInN)等のIII族窒化物系化合物に、シリコン(Si)またはゲルマニウム(Ge)等のn型ドーパントをドーピングした半導体から構成されている。p型半導体層90は、III族窒化物系化合物に、マグネシウム(Mg)またはストロンチウム(Sr)等のp型ドーパントをドーピングした半導体から構成されている。
発光ダイオードチップ74は、金属からなるリードフレーム76のカップ部94の内側に配置され、充填剤78で覆われている。このため、n電極86は、リードフレーム76と導通している。一方、p電極92は、ワイヤ82を介して、金属からなるリード線80と導通している。
充填剤78は、透光性のアクリル樹脂またはポリエステル樹脂等の樹脂中に、赤蛍光体、緑蛍光体および青蛍光体の各種蛍光体98を分散させて作製される。外部部材84は、固まった後に透明となるエポキシ樹脂またはシリコーン樹脂等の樹脂から構成されている。
ここで、白色発光ダイオード18が白色光を発する仕組みについて簡単に説明する。
まず、電源72からリードフレーム76とリード線80との間に電圧が印加される。すなわち、n電極86とp電極92との間に電圧が印加される。n電極86とp電極92との間に電圧が印加されると、n型半導体層88の電子はp型半導体層90の方向に、p型半導体層90の正孔はn型半導体層88の方向に、それぞれ移動する。移動した電子および正孔は、n型半導体層88とp型半導体層90との境界面(pn接合面)で結合すると共に、所定の波長の光、例えば、紫色光を発する。
次に、発光ダイオードチップ74から発光された紫色光は、充填剤78中の赤蛍光体、緑蛍光体および青蛍光体の各種蛍光体98を励起する。励起された各種蛍光体98は、赤色、緑色および青色の各色の光を発する。そして、発光ダイオードチップ74から発光された紫色光と、各種蛍光体98から発光された赤色光、緑色光および青色光が混合された状態で、外部部材84を通過して白色発光ダイオード18の外部に放出される。この紫色光、赤色光、緑色光および青色光が混合された光は、白色光として視認される。
液晶ユニット22は、第1液晶ユニット100、第2液晶ユニット102および第3液晶ユニット104から構成されている。第1液晶ユニット100は、第1液晶表示板と第1画像回路(いずれも不図示)とを備えている。第2液晶ユニット102は、第2液晶表示板と第2各画像回路(いずれも不図示)とを備えている。第3液晶ユニット104は、第3液晶表示板と第3画像回路(いずれも不図示)とを備えている。
第1液晶表示板は、第1画像回路から送られた赤色成分の画像を表示する。第2液晶表示板は、第2画像回路から送られた緑色成分の画像を表示する。第3液晶表示板は、第3画像回路から送られた青色成分の画像を表示する。
投影レンズ28は、ダイクロイックプリズム70で合成されたフルカラーの光が通過する際に、拡大してスクリーン160に投影する(図4参照)。この投影レンズ28は、映写される画像が、10インチサイズ以上14インチサイズ以下の大きさで合焦されるように設定されている。ここで、Nインチサイズの大きさとは、映写された画像の形状が長方形(正方形を含む)の場合、この長方形の対角線の長さがNインチである大きさをいう。このため、撮影された画像が、ぶれているかどうかを認識できると共に、プロジェクタ装置10の消費電力を抑えることができる。なお、映写される画像の大きさの設定は、投影レンズ28の材質、または、表面の曲面形状の選択等によって行われる。
インテグレータレンズ30は、発光装置から発せられた光を収束させて、偏光変換プリズム32に入射させる。偏光変換プリズム32は、入射した光の方向を揃える。このため、白色発光ダイオード18から発せられた光は、インテグレータレンズ30および偏光変換プリズム32を通過する間に、いったん一方向(例えば、縦方向)の光に揃えられる。
ダイクロイックミラー36は、入射した光のうち、特定の波長の光のみを反射させて、残りの光を透過させる。ダイクロイックミラー36は、第1ダイクロイックミラー110と、第2ダイクロイックミラー112とを備えている。第1ダイクロイックミラー110は、赤色領域の波長の光のみを反射させて、残りの光を透過させる。第2ダイクロイックミラー112は、緑色領域の波長の光のみを反射させて、残りの光を透過させる。
ダイクロイックフィルター40は、青色領域の波長の光のみを透過させて、残りの光を吸収する。リレーレンズ42は、青色成分の光を、第3液晶表示板に入射するまで収束させておくためのレンズである。反射ミラー44は、入射した光を全て反射させる。
入射偏光板50,52,54は、それぞれ第1、第2、第3液晶表示板に入射する直前の光の方向を揃えるための偏光板である。出射偏光板60,62,64は、それぞれ第1、第2、第3液晶表示板から入射した直後の光の方向を揃えるための偏光板である。なお、各液晶表示板の基板間に存在する液晶分子の電界応答性を上げるために、入射偏光板50,52,54と液晶ユニット100,102,104との間に、広視野角フィルムを設けても良い。
図3は、ダイクロイックプリズム70を模式的に示す上面図である。ダイクロイックプリズムは、図3に示すように、第1プリズム120、第2プリズム122、第3プリズム124および第4プリズム126の、4つの三角柱形状のプリズムから構成されている。第1プリズム120と第2プリズム122との境界、第2プリズム122と第3プリズム124との境界、第3プリズム124と第4プリズム126との境界および第4プリズム126と第1プリズム128との境界には、それぞれ第1半透過層130、第2半透過層132、第3半透過層134および第4半透過層136が配置されている。
第1半透過層130は、第2プリズム122から第1プリズム120への方向の光を透過させるが、第1プリズム120から第2プリズム122への方向の光を反射させる。第2半透過層132は、第2プリズム122から第3プリズム124への方向の光を透過させるが、第3プリズム124から第2プリズム122への方向の光を反射させる。第3半透過層134は、第3プリズム124から第4プリズム126への方向の光を透過させるが、第4プリズム126から第3プリズム124への方向の光を反射させる。第4半透過層136は、第1プリズム120から第4プリズム126への方向の光を透過させるが、第4プリズム126から第1プリズム120への方向の光を反射させる。
このため、図3に示すように、外部から第1プリズム120に入射した光は、第1半透過層130または第3半透過層134で反射された後、第4プリズム126から外部に出射する。同様にして、外部から第2プリズム122に入射した光は、第4プリズム126から外部に出射し、外部から第3プリズム124に入射した光は、第4プリズム126から外部に出射する。すなわち、外部から第1プリズム120、第2プリズム122および第3プリズム124に入射した光は、合成されて第4プリズム126から外部に出射することとなる。
次に、図1および図4を参照しながら、デジタルカメラ150で撮影された画像が、プロジェクタ装置10によってスクリーン160に映写される仕組みについて説明する。
図4は、デジタルカメラ150が接続された状態を示すプロジェクタ装置10の外観図である。プロジェクタ装置10のUSBポート12に、デジタルカメラ150に接続されているUSBケーブル162が接続されている。このため、デジタルカメラ150で撮影された画像は、ディジタルデータとして、デジタルカメラ150からUSBポート12を経由して制御部14に送信され格納される。
まず、白色発光ダイオード18から白色光138が発せられる。次に、白色発光ダイオード18から発せられた白色光138は、インテグレータレンズ30によって発散するのを抑えられながら、偏光変換プリズム32に入射する。次に、偏光変換プリズム32に入射した白色光138は、一方向に揃えられて、偏光変換プリズム32から出射する。
次に、偏光変換プリズム32から出射した白色光138は、レンズ139を通過した後、第1ダイクロイックミラー110に照射される。次に、第1ダイクロイックミラー110に照射された白色光138は、赤色成分の光140が第1ダイクロイックミラー110で反射され、赤色成分以外の成分の光141(以下、「赤色成分以外の成分の光」を「非赤色成分の光」という。)が第1ダイクロイックミラー110を透過する。
次に、第1ダイクロイックミラー110で反射された赤色成分の光140は、反射ミラー44に照射される。一方、第1ダイクロイックミラー110を透過した非赤色成分の光141は、第2ダイクロイックミラー112に照射される。次に、反射ミラー44に照射された赤色成分の光140は、全反射されて、レンズ139を通過した後、入射偏光板50に入射する。一方、第2ダイクロイックミラー112に照射された非赤色成分の光141は、緑色成分の光142が第2ダイクロイックミラー112で反射され、緑色成分以外の成分の非赤色成分の光143(以下、「緑色成分以外の成分の非赤色成分の光」を「非赤色非緑色成分の光」という。)が第2ダイクロイックミラー112を透過する。
次に、第2ダイクロイックミラー112で反射された緑色成分の光142は、レンズ139を通過した後、入射偏光板52に入射する。一方、第2ダイクロイックミラー112を透過した非赤色非緑色成分の光143は、ダイクロイックフィルター40に入射する。次に、ダイクロイックフィルター40に入射した非赤色非緑色成分の光143は、青色成分の光144となって、ダイクロイックフィルター40から出射する。すなわち、非赤色非緑色成分の光143のうち、青色成分の光144以外の成分の光は、ダイクロイックフィルター40に吸収される。
次に、ダイクロイックフィルター40を通過した青色成分の光144は、リレーレンズ42によって発散するのを抑えられながら、また、反射ミラー44によって進行方向を変換されながら、レンズ139を通過した後、入射偏光板54に入射する。
一方、制御部14に格納されているデジタルカメラ150で撮影された画像のディジタルデータは、RGBの3原色に分離される。そして、第1液晶ユニット100では、第1画像回路が、制御部14から送信された画像のR成分のディジタルデータを赤色成分の画像に変換して、この赤色成分の画像を第1液晶表示板に表示させる。同様にして、第2液晶ユニット102では、第2画像回路が、制御部14から送信された画像のG成分のディジタルデータを緑色成分の画像に変換して、この緑色成分の画像を第2液晶表示板に表示させ、第3液晶ユニット104では、第3画像回路が、制御部14から送信された画像のB成分のディジタルデータを青色成分の画像に変換して、この青色成分の画像を第3液晶表示板に表示させる。
次に、赤色成分の光140は、第1液晶表示板を透過し、更に出射偏光板60を通過しながら方向を揃えられた後、ダイクロイックプリズム70に入射する。同様にして、緑色成分の光142は、第2液晶表示板を透過し、更に出射偏光板62を通過しながら方向を揃えられた後、ダイクロイックプリズム70に入射し、青色成分の光144は、第3液晶表示板を透過し、更に出射偏光板64を通過しながら方向を揃えられた後、ダイクロイックプリズム70に入射する。
次に、ダイクロイックプリズム70に入射した赤色成分の光140、緑色成分の光142および青色成分の光144は、ダイクロイックプリズム70で合成されて投影レンズ28に入射される。次に、投影レンズ28に入射された合成光は、拡散されてスクリーン160に照射される。このようにして、デジタルカメラ150で撮影された画像が、プロジェクタ装置10によってスクリーン160に映写される。なお、スクリーン160としては、紙、壁、カーテンもしくはブラインド等の幕、襖、障子もしくはドア等の扉、または、映写用のパネルなどが使用可能である。
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明はこれ以外にも種々変形実施可能である。例えば、本発明の実施の形態に係るプロジェクタ装置10では、第1、第2、第3液晶表示板が透過型であるが、これに代えて、第1、第2、第3液晶表示板が反射型であっても良い。
また、本発明の実施の形態に係るプロジェクタ装置10では、白色発光ダイオード18からの光を3原色に分離して、3つの液晶表示板を透過させる3板式プロジェクタ装置であるが、これに代えて、フルカラーの光が1つの液晶表示板を透過して、この液晶表示板に表示された画像を映写する単板式プロジェクタ装置であっても良い。
また、白色光を3原色に分離して、それぞれの液晶表示板を透過させるプロジェクタ装置10に代えて、予め3種類の光源(例えば、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオードおよび青色発光ダイオード)を備え、それぞれの色がそれぞれの液晶表示板を透過する3板式プロジェクタ装置であっても良い。
本発明は、デジタル光学機器に接続して使用するプロジェクタ装置に利用することが可能である。
本発明の実施の形態に係るプロジェクタ装置を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態に係るプロジェクタ装置の白色発光ダイオードを模式的に示す断面図である。 本発明の実施の形態に係るプロジェクタ装置のダイクロイックプリズムを模式的に示す上面図である。 本発明の実施の形態に係るプロジェクタ装置のデジタルカメラが接続された状態での外観図である。
符号の説明
10 プロジェクタ装置
12 USBポート(接続部)
14 制御部
16 電源装着部
18 白色発光ダイオード(光源)
22 液晶ユニット
28 投影レンズ
30 インテグレータレンズ
32 偏光変換プリズム
36 ダイクロイックミラー
40 ダイクロイックフィルター
42 リレーレンズ
44 反射ミラー
50、52、54 入射偏光板
60、62、64 出射偏光板
70 ダイクロイックプリズム
72 電源
138 白色光
139 レンズ
140 赤色成分の光
142 緑色成分の光
144 青色成分の光
150 デジタルカメラ
160 スクリーン

Claims (8)

  1. デジタル光学機器で撮影された画像が映写されるプロジェクタ装置であって、
    上記デジタル光学機器が接続される接続部と、
    電源が装着される電源装着部と、
    光が発せられる光源と、
    上記デジタル光学機器で撮影された画像が表示される表示部と、
    上記表示部からの光が通過される投影レンズと、
    を有することを特徴とするプロジェクタ装置。
  2. 前記電源は、電池であることを特徴とする請求項1記載のプロジェクタ装置。
  3. 前記電源装着部は、前記電池が1つのみ装着されることを特徴とする請求項2記載のプロジェクタ装置。
  4. 前記光源は、発光ダイオードを備えていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載のプロジェクタ装置。
  5. 前記発光ダイオードは、白色発光ダイオードであることを特徴とする請求項4記載のプロジェクタ装置。
  6. 前記白色発光ダイオードの光度は、0.5cd以上であることを特徴とする請求項5記載のプロジェクタ装置。
  7. 前記投影レンズは、映写される画像が、10インチサイズ以上14インチサイズ以下の大きさで合焦されるように設定されていることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項記載のプロジェクタ装置。
  8. 前記接続部は、USBポートであることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項記載のプロジェクタ装置。
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