JP2007233293A - プロジェクター及びそれを備えた携帯電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数が少なくてコンパクトな構成とする。
【解決手段】プロジェクター３を、光源３４と、光源３４からの光に対して傾斜し、光を透過光と反射光とに分離する偏光変換器３５と、反射光を受け、偏光変換器３５を透過する性質を有する光に変調し、偏光変換器３５に反射させる第１映像変調器３６と、透過光を受け、偏光変換器３５で反射する性質を有する光に変調し、偏光変換器３５に反射させる第２映像変調器３７と、第１映像変調器３６及び第２映像変調器３７からの光を受けて投射する投射レンズ３８とからなる構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、プロジェクター及びこのプロジェクターを備えた携帯電話やＰＤＡなどの携帯電子装置に関する。

従来、ハウジング内に、ハロゲンランプ、集光装置、光均一化装置、液晶パネル、光分離合成装置、及び、投射レンズを収納してなるプロジェクターが公知である。

図５において、５はプロジェクターであり、５１はハウジングであり、５２はハロゲンランプであり、５３は集光装置であり、５４は液晶パネルであり、５５は光分離合成装置であり、５６は投射レンズである。

前記ハウジング５１は、不規則な多面体の箱である。ハウジング５１には、ハロゲンランプ５２、集光／光均一化装置５３、液晶パネル５４、光分離合成装置５５及び投射レンズ５６が一体的に設けられている。これにより、ハロゲンランプ５２からの光を外部に漏らすことなく投射レンズに伝送した後、外部へと投光可能となっている。

ハロゲンランプ５２は、プロジェクターの光源としてハウジング５１の１つの面の外面に設置され、電源からの電力供給を受けると、高輝度の光をハウジング５１の内部に入射する。

集光／光均一化装置５３は、ハウジング５１内のハロゲンランプ５２の近傍に設置される光学素子であり、ハロゲンランプ５２からの光を集光して均一化させ、液晶パネル５４へと転送する。

液晶パネル５４は、投射レンズ５６の近傍に配置される光学素子であり、集光して均一化された光を受けて投射レンズ５６へと転送する。

投射レンズ５６は、ハウジング５１の１つ面の外面に設置され、前記光学素子からの光を外部へと投射する。

前記構成からなる従来のプロジェクターによれば、光源からの光を高輝度に投射することができる。

しかしながら、前記従来のプロジェクターでは、高輝度を得るために、ハロゲンランプを使用している。このため、消費電力が大きく、ランニングコストがかかる上、発熱量も大きい。また、部品点数が多く、各部品の支持構造も必要である。しかも、各部品の占有体積も大きい。このため、携帯に適しておらず、携帯電話やＰＤＡなど小型の携帯電子装置に採用することは不可能である。

そこで、本発明は、部品点数が少なくてコンパクトなプロジェクター及び携帯電子装置を提供することを課題とする。

本発明は、前記課題を解決するため、プロジェクターを、光源と、前記光源からの光に対して傾斜し、該光を透過光と反射光とに分離する偏光変換器と、前記反射光を受け、前記偏光変換器を透過する性質を有する光に変調し、前記偏光変換器に反射させる第１映像変調器と、前記透過光を受け、前記偏光変換器で反射する性質を有する光に変調し、前記偏光変換器に反射させる第２映像変調器と、前記第１映像変調器及び前記第２映像変調器からの光を受けて投射する投射レンズとからなる構成としたものである。

前記偏光変換器は、偏光ビームスプリッターであるのが好ましい。

前記第１及び第２映像変調器は、反射型液晶パネルであるのが好ましい。

前記光源は、発光ダイオードであるのが好ましい。

前記プロジェクターは、独立の筐体を備えても良いし、携帯電子装置の筐体と兼用するように構成しても良い。

独立の筐体を備えた例として、上板、下板、前板、後板、左板、及び、右板からなる筐体を有し、該筐体内に、前記左板又は前記右板のいずれか一方に配置される発光ダイオードと、前記筐体の中央部で、前記上板及び前記下板に挟まれて固定され、前記発光ダイオードから照射される光に対して傾斜し、該光を透過光と反射光とに分離する偏光変換器と、前記後板に配置され、前記反射光を受け、前記偏光変換器を透過する性質を有する光に変調し、前記偏光変換器へと反射させる第１映像変調器と、前記左板又は右板のうち、前記発光ダイオードを設けた板と対向する板に、前記透過光を受け、前記偏光変換器で反射される性質を有する光に変調し、前記偏光変換器へと反射させる第２映像変調器と、前記前板に配置され、前記第１映像変調器及び前記第２映像変調器からの光を受け、筐体の外部に投光する投射レンズとからなるプロジェクターが挙げられる。

前記発光ダイオードは、両端が開口し、一端側開口に向かって徐々に内径寸法を増大させる集光鏡の中心に配置固定され、前記上板及び前記下板は、前記発光ダイオード側の側縁部に、前記集光鏡を上下から挟んで保持する一対の弧形係止板を備えるのが好ましい。

携帯電子装置の筐体と兼用した例として、上板、下板、前板、後板、左板、及び、右板からなる筐体を有し、該筐体内に、前記左板又は前記右板のいずれか一方に配置される発光ダイオードと、前記筐体の中央部で、前記上板及び前記下板に挟まれて固定され、前記発光ダイオードから照射される光に対して傾斜し、該光を透過光と反射光とに分離する偏光変換器と、前記後板に配置され、前記反射光を受け、前記偏光変換器を透過する性質を有する光に変調し、前記偏光変換器へと反射させる第１映像変調器と、前記左板又は右板のうち、前記発光ダイオードを設けた板と対向する板に、前記透過光を受け、前記偏光変換器で反射される性質を有する光に変調し、前記偏光変換器へと反射させる第２映像変調器と、前記前板に配置され、前記第１映像変調器及び前記第２映像変調器からの光を受け、筐体の外部に投光する投射レンズとからなるプロジェクターであって、前記発光ダイオードは、両端が開口し、一端側開口に向かって徐々に内径寸法を増大させる集光鏡の中心に配置固定され、前記上板及び前記下板は、前記発光ダイオード側の側縁部に、前記集光鏡を上下から挟んで保持する一対の弧形係止板を備えた携帯電子装置が挙げられる。勿論、前記のように、内部構成部品を独立の筐体内に収納した後、携帯電子装置の筐体内に収納するようにしても構わない。

携帯電子装置としては、携帯情報端末（PDA）や携帯電話等が挙げられる。

本発明によれば、光源、偏光変換器、第１、第２映像変調器、及び、投射レンズだけからなり、部品点数が少なく、占有体積が小さいので、使い勝手が良い。

以下、本発明の実施形態を添付図面に従って説明する。

図１は本発明の第１実施形態に係るプロジェクターを示す分解斜視図である。図２は図１に示すプロジェクターの組立状態を示す斜視図である。

第１実施形態に係るプロジェクター３は、従来のように、複雑で、占有体積の大きなものでなく、シンプルで小型のものである。そして、筐体３Ａ内に、光源手段３４、偏光変換器３５、第１映像変調器３６、第２映像変調器３７、及び、投射レンズ３８を収納した構成となっており、従来に比べて各構成部品も小型な上、部品点数も少ない。

筐体３Ａは、上板３１、下板３２、前板３３１、後板３３２、左板３３３、右板３３４からなる直方体形状の箱である。上板３１には対角線上に案内溝３１１が形成されている。また、下板３２にも、上板３１に形成した案内溝３１１に対向する案内溝３２１が形成されている。前記両案内溝内３１１、３２１内には偏光変換器３５が挿入されて保持されている。

後板３３２及び右板３３４と、上板３１及び下板３２との結合は、いずれも上板３１及び下板３２からそれぞれから突出させた複数の止め柱３９により、後板３３２及び右板３３４を上下から挟んで係止し、その係止部を接着剤で接着することにより行っている。

前記光源手段３４は、両端が開口し、一端側開口に向かうに従って徐々に内径寸法を増大させる、いわゆるラッパ形状の集光鏡３４２と、集光鏡３４２の中心に配置される発光ダイオード３４１と、放熱部材３４３（ヒートシンク）とで構成され、筐体３Ａの左板３３３に配置されている。

左板３３３は、上板３１、下板３２の左側縁部から対称に突出する一対の弧形係止板からなる。また、集光鏡３４２の大径部は偏光変換器３５を介して第２映像変調器３７に面している。集光鏡３４２は前記左板３３３を構成する一対の弧形係止板によって上下から挟まれて保持されている。放熱部材３４３は、左板３３３に設けた発光ダイオード３４１から発生する熱を放熱する。

前記偏光変換器３５は、偏光ビームスプリッター(ＰＢＳ)からなり、その上下両側縁部を、上板３１及び下板３２にそれぞれ形成した案内溝３１１、３２１内に挿入された状態で、上板３１と下板３２との間に挟まれている。この状態では、偏光変換器３５は、発光ダイオード３４１から照射される光に対して傾斜し、発光ダイオード３４１からの光を右板３３４への透過光(Ｐ偏光)と、後板３３２への反射光(Ｓ偏光)とに分離可能となっている。

前記第１映像変調器３６は、反射型液晶パネル(ＬＣＯＳ)からなり、筐体３Ａ内の後板３３２上に貼り付けられている。そして、第１映像変調器３６は、偏光変換器３５からの反射光(Ｓ偏光)を受け、偏光変換器３５を透過する性質を有する光(Ｐ偏光)に変調し、偏光変換器３５へと反射させる。

前記第２映像変調器３７は、第１映像変調器３６と同様に反射型液晶パネル(ＬＣＯＳ)からなり、筐体３Ａ内の右板３３４に貼り付けられている。そして、第２映像変調器３７は、偏光変換器３５からの透過光(Ｐ偏光)を受け、偏光変換器３５に反射される性質を有する光に変調し、偏光変換器３５へと反射する。

前記投射レンズ３８は、筐体３Ａの前板３３１に形成した円形の開口３３１ｂに配置されている。そして、投射レンズ３８は、第１映像変調器３６から照射され、偏光変換器３５を透過した透過光と、第２映像変調器３７から照射され、偏光変換器３５で反射した反射光とを受け、筐体３Ａの前方へと投射する。

続いて、前記構成からなるプロジェクターの動作について説明する。

すなわち、発光ダイオード３４１から照射された光は、集光鏡３４２により集光されて偏光変換器３５へと進む。そして、偏光変換器３５で、右板３３４の第２の映像変調器３７への透過光(Ｐ偏光)と、後板３３２の第１映像変調器３６への反射光(Ｓ偏光)とに分離される。続いて、第１映像変調器３６に至った反射光は偏光変換器３５を透過する性質を有する光(Ｐ偏光)に変調され、偏光変換器３５へと反射される。さらに、偏光変換器３５を透過し、投射レンズ３８を介して外部に投射される。一方、第２映像変調器３７に至った透過光は、偏光変換器３５で反射可能な性質を有する光に変調され、偏光変換器３５に反射される。そして、偏光変換器３５で再度反射され、投射レンズ３８を介して外部に投射される。

次に、本発明の第２実施形態に係るプロジェクターについて説明する。

図３及び図４に示すように、第２実施形態に係るプロジェクターは、携帯電子装置に採用できる。図３は、携帯情報端末（PDA）に採用した例を示し、図４は携帯電話に採用した例を示す。図中における携帯情報端末及び携帯電話の構成は、従来の携帯情報端末及び携帯電話と同様である。また、プロジェクター３は前記第１実施形態と同様である。したがって、これら同様な構成部分についての説明は省略する。

図３及び図４のいずれでも、プロジェクター３は投射レンズ３８のみが筐体３Ａの側面から突出するように収容されている。

但し、筐体３Ａは、携帯情報端末又は携帯電話自身の筐体で兼用するようにしてもよい。例えば、偏平状の筐体を有する携帯電子装置であれば、筐体の側面中央近傍から投射レンズ３８を突出させる方式を採用すればよい。この方式では、プロジェクター３の前板３３１として筐体の側板を利用し、プロジェクター３の上下板３１、３２として筐体の上下板を利用する。プロジェクター３自身の筐体としては、後板３３２及び左右２板３３３、３３４のみを残すようにすれば良い。

なお、室内用のプロジェクターであれば、筐体をなくし、適宜、保持材で、光源、偏光変換器、第１映像変調器、第２映像変調器、及び、投射レンズを保持するようにすれば良い。

本発明に係るプロジェクターは、小さくて部品点数が少ないので、単独で使用しても、携帯情報端末や携帯電話などの携帯電子装置に組み込んで使用しても、コンパクトで、使い勝手が良い。

以上説明した各実施形態は、本発明の技術的内容を明らかにすることを意図してなされたものであり、本発明は、そのような実施形態に限定して狭義に解釈されるものではなく、本発明の精神とクレームに記載した範囲において、種々変更して実施できる。

本発明の第１の実施形態例（プロジェクター）を示す分解斜視図である。 図１に示すプロジェクターの組立て状態の斜視図である。 本発明の第２の実施形態例である携帯電子装置（携帯情報端末）の配置説明図である。 本発明の前記第２の実施形態例である携帯電子装置の変形例（携帯電話）の配置説明図である。 従来のプロジェクターを上面から見た配置説明図である。

符号の説明

３…プロジェクター
３Ａ…筐体
３１…上板
３１１…案内溝
３２…下板
３２１…案内溝
３３１…前板
３３１ａ…ねじ
３３１ｂ…円形な開口
３３２…後板
３３３…左板
３３４…右板
３４…光源
３４１…発光ダイオード
３４２…ラッパ形の集光鏡
３４３…放熱部材
３５…偏光変換器
３６…第１映像変調器
３７…第２映像変調器
３８…投射レンズ
３９…止め柱

Claims (19)

1. 光源と、
   前記光源からの光に対して傾斜し、該光を透過光と反射光とに分離する偏光変換器と、
   前記反射光を受け、前記偏光変換器を透過する性質を有する光に変調し、前記偏光変換器に反射させる第１映像変調器と、
   前記透過光を受け、前記偏光変換器で反射する性質を有する光に変調し、前記偏光変換器に反射させる第２映像変調器と、
   前記第１映像変調器及び前記第２映像変調器からの光を受けて投射する投射レンズと、
   からなることを特徴とするプロジェクター。
2. 前記偏光変換器は、偏光ビームスプリッターであることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクター。
3. 前記第１及び第２映像変調器は、反射型液晶パネルであることを特徴とする請求項１又は２に記載のプロジェクター。
4. 前記光源は、発光ダイオードであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のプロジェクター。
5. 筐体内に、
   発光ダイオードと、
   前記発光ダイオードから照射される光に対して傾斜し、該光を透過光と反射光とに分離する偏光変換器と、
   前記反射光を受け、前記偏光変換器を透過する性質を有する光に変調し、前記偏光変換器に反射させる第１映像変調器と、
   前記透過光を受け、前記偏光変換器で反射する性質を有する光に変調し、前記偏光変換器に反射させる第２映像変調器と、
   前記第１映像変調器及び前記第２映像変調器からの光を受けて筐体の外部に投射する投射レンズと、
   を設けたことを特徴とする携帯電子装置。
6. 前記偏光変換器は、偏光ビームスプリッターであることを特徴とする請求項５に記載の携帯電子装置。
7. 前記第１及び第２映像変調器は、反射型液晶パネルであることを特徴とする請求項５又は６に記載の携帯電子装置。
8. 前記発光ダイオードを、両端が開口し、一端側開口に向かうに従って徐々に内径寸法を増大させる集光鏡の中心に配置固定し、
   該集光鏡の大径側開口を、前記偏光変換器を介して前記第２映像変調器に対向させたことを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の携帯電子装置。
9. 前記発光ダイオードを、前記筐体を構成する１つの側板に設け、前記第１映像変調器を、前記筐体を構成する側板のうち、前記発行ダイオードを設けた側板と直交する位置に設けた側板の内面に設け、前記第２映像変調器を、前記発光ダイオードに対向する側板の内面に設け、前記投射レンズを、前記第１映像変調器と対向する側板の内面に設け、前記偏光変換器を、前記筐体内の中央部に、反射光が前記第１映像変調器に向かい、透過光が前記第２映像変調器に向かうように傾斜させて配置したことを特徴とする請求項５に記載の携帯電子装置。
10. 前記偏光変換器を、前記筐体内の上下面にそれぞれ形成した各案内溝に挿入して保持したことを特徴とする請求項５に記載の携帯電子装置。
11. 前記集光鏡を、前記筐体を構成する対向面の前記光源側の側縁部からそれぞれ突出させた一対の弧形係止具の間に保持したことを特徴とする請求項８に記載の携帯電子装置。
12. 前記発光ダイオードは、前記筐体から露出するように配置した放熱部材を備えたことを特徴とする請求項５に記載の携帯電子装置。
13. 携帯情報端末であることを特徴とする請求項５乃至１２のいずれか１項に記載の携帯電子装置。
14. 携帯電話であることを特徴とする請求項５乃至１２のいずれか１項に記載の携帯電子装置。
15. 上板、下板、前板、後板、左板、及び、右板からなる筐体を有し、該筐体内に、
    前記左板又は前記右板のいずれか一方に配置される発光ダイオードと、
    前記筐体の中央部で、前記上板及び前記下板に挟まれて固定され、前記発光ダイオードから照射される光に対して傾斜し、該光を透過光と反射光とに分離する偏光変換器と、
    前記後板に配置され、前記反射光を受け、前記偏光変換器を透過する性質を有する光に変調し、前記偏光変換器へと反射させる第１映像変調器と、
    前記左板又は右板のうち、前記発光ダイオードを設けた板と対向する板に、前記透過光を受け、前記偏光変換器で反射される性質を有する光に変調し、前記偏光変換器へと反射させる第２映像変調器と、
    前記前板に配置され、前記第１映像変調器及び前記第２映像変調器からの光を受け、筐体の外部に投光する投射レンズとからなることを特徴とするプロジェクター。
16. 上板、下板、前板、後板、左板、及び、右板からなる筐体を有し、該筐体内に、
    前記左板又は前記右板のいずれか一方に配置される発光ダイオードと、
    前記筐体の中央部で、前記上板及び前記下板に挟まれて固定され、前記発光ダイオードから照射される光に対して傾斜し、該光を透過光と反射光とに分離する偏光変換器と、
    前記後板に配置され、前記反射光を受け、前記偏光変換器を透過する性質を有する光に変調し、前記偏光変換器へと反射させる第１映像変調器と、
    前記左板又は右板のうち、前記発光ダイオードを設けた板と対向する板に、前記透過光を受け、前記偏光変換器で反射される性質を有する光に変調し、前記偏光変換器へと反射させる第２映像変調器と、
    前記前板に配置され、前記第１映像変調器及び前記第２映像変調器からの光を受け、筐体の外部に投光する投射レンズとからなるプロジェクターであって、
    前記発光ダイオードは、両端が開口し、一端側開口に向かって徐々に内径寸法を増大させる集光鏡の中心に配置固定され、
    前記上板及び前記下板は、前記発光ダイオード側の側縁部に、前記集光鏡を上下から挟んで保持する一対の弧形係止板を備えたことを特徴とするプロジェクター。
17. 前記筐体は、
    前記後板、前記左板、又は、前記右板のうち、前記偏光変換器を設けた板と、前記上板及び前記下板は、前記上板及び前記下板からそれぞれから突出させた止め柱で挟んで係止することにより結合したことを特徴とするプロジェクター。
18. 前記上板及び前記下板の内面には、対向するように案内溝をそれぞれ形成し、該案内溝に、前記偏光変換器を挿入して保持させたことを特徴とする請求項１６に記載のプロジェクター。
19. 前記発光ダイオードは、前記筐体から露出するように配置した放熱部材を備えたことを特徴とする請求項１６に記載のプロジェクター。

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