JP2007264282A - プロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】小型化を促進してモバイル化に対応することができ、かつ、再現性のよい適切な画像を投射することのできるプロジェクタの提供。
【解決手段】光源装置、前記光源装置から射出された光束を、画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置、前記光変調装置で形成された光学像を拡大投射する投射光学装置を備えた光学装置４と、これらを収納する筐体５とを備えたプロジェクタ１は、筐体５外周を覆うように折り畳み収納されるスクリーン３を備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、光源と、前記光源から射出された光束を、画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置と、前記光変調装置で形成された光学像を拡大投射する投射光学装置と、これらを収納する筐体とを備えたプロジェクタに関する。

従来、コンピュータを用いたプレゼンテーション等を目的として、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、拡大投射するプロジェクタが利用されている。
近年、パーソナルコンピュータ等のモバイル化に伴い、出張等の会議において、効果的にプレゼンテーションを行うべく、このようなプロジェクタの小型化の要求も高い（例えば、特許文献１参照）。

このようなプロジェクタでは、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等を光源装置として用いることにより、小型化の促進を図っている。
ところで、プロジェクタを用いてプレゼンテーションを行う場合、画像を投射する投射面が必要であり、従来は、プロジェクタと別にスクリーンを会議室等に持参して、これに画像を投射することにより、プレゼンテーションを行っていた。

特開２００６−５４３２９号広報

しかしながら、プレゼンテーションに際してスクリーンを準備するのを忘れてしまうこともあり、このような場合は、会議室の壁等に投射しなければならず、壁の色等に影響されて再現性のよい適切な画像を投射することが困難な場合がある。
また、予めスクリーンが組み込まれたリアプロジェクタをプレゼンテーションに用いることも考えられるが、画像投射用のスクリーンを組み込む筐体を必要とするため、リアプロジェクタ自体の大きさが大きくなってしまい、持ち運びに不便であり、モバイル化という意図に反してしまう。

本発明の目的は、小型化を促進してモバイル化に対応することができ、かつ、再現性のよい適切な画像を投射することのできるプロジェクタを提供することにある。

本発明に係るプロジェクタは、光源装置、前記光源装置から射出された光束を、画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置、前記光変調装置で形成された光学像を拡大投射する投射光学装置を備えた光学装置と、これらを収納する筐体とを備えたプロジェクタであって、前記筐体外周を覆うように折り畳み収納されるスクリーンを備えていることを特徴とする。

この発明によれば、スクリーンが筐体外周を覆うように折り畳み収納されることにより、スクリーンとプロジェクタを常に一体的に持ち運ぶことが可能となるため、スクリーンのみを忘れて、壁等に投射して投射画像の再現性を損なうことがない。
また、スクリーンが筐体外周を覆うように折り畳み収納されるので、プロジェクタの筐体から露出する投射光学装置、操作パネル等の収納時露出させたくない部分を被覆するカバー部材としても機能し、プロジェクタの取り扱い性が一層向上する。

本発明では、筐体は、側面に投射光学装置が露出する直方体形状に構成され、スクリーンは、投射光学装置が露出する側面と、筐体上面を少なくとも覆い、投射光学装置が露出する側面下部でヒンジを介して筐体と接続されているのが好ましい。
この発明によれば、スクリーンがヒンジを介して筐体と接続されているため、スクリーンとプロジェクタ本体が別体となることがなく、前記の一体性が一層向上する。
また、スクリーンが投射光学装置を覆うように構成されることにより、筐体から露出する投射光学装置をスクリーンによって保護することができるため、レンズキャップ等の特別の保護部材が必要となくなり、プロジェクタに付随する部品の点数を一層低減することができる。

本発明では、スクリーンを筐体から離間させるスクリーン離間機構と、スクリーン離間機構によりスクリーンが筐体から遠ざかるにしたがって、筐体及びスクリーンの離間方向に直交する方向に、光学装置を筐体から上昇させる光学装置昇降機構とを備えているのが好ましい。
この発明によれば、スクリーン離間機構により筐体とスクリーン間の距離が離れて投射距離が大きくなればなるほど、光学装置が光学装置昇汞降機構により上昇するようになっているため、あおり方向投射面における下部方向の投射領域が広がるため、筐体及びスクリーン間の離間距離に応じた適切な大きさの投射画像を形成することができる。

本発明では、光学装置昇降機構による光学装置の昇降状態に応じて、投射光学装置のフォーカスを調整するフォーカス調整機構を備えているのが好ましい。
この発明によれば、フォーカス調整機構により、昇降機構による投射領域に広がり昇降機構による投射距離の増減に応じた適切な合焦点状態を調整することができるため、筐体及びスクリーン間の距離を設定した後、別途投射レンズのフォーカス調整を行う必要がなくなり、操作の利便性を図ることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１には、本発明の実施形態に係るプロジェクタ１が示されており、このプロジェクタ１は、プロジェクタ本体２と、スクリーン３とを備えて構成され、スクリーン３を折り畳んで収納した状態では、スクリーン３は、プロジェクタ本体２の前面２Ａ、上面２Ｂ、側面２Ｃを覆うカバー部材として機能している。
スクリーン３は、図２に示されるように、プロジェクタ本体２の前面２Ａの下端縁にヒンジを介して接続される接続部３１と、この接続部３１の先端縁にやはりヒンジを介して接続される投射部３２と、この投射部３２の両側縁にヒンジを介して接続される折曲部３３とを備えて構成されている。

接続部３１は、合成樹脂製の板状体から構成され、プロジェクタ本体２の前面部分を覆う部材であり、スクリーン３の展開時には、投射部３２とプロジェクタ本体２の間隔を保持する部材としても機能する。
投射部３２は、合成樹脂製の板状体から構成され、プロジェクタ本体２の上面部分を覆う部材であり、展開時、プロジェクタ本体２からの画像が投射されるスクリーン本体を構成する。この投射部３２のプロジェクタ本体２の上面側に対向する面には、白色の塗料表面に複数の微細なガラスビーズが埋設され、投射画像を鮮明に表示する画像投射面が形成されている。

折曲部３３は、合成樹脂製の板状体から構成され、プロジェクタ本体２の前面２Ａと直交する側面２Ｃを覆う部材である。この折曲部３３は、投射部３２の両側面にそれぞれ設けられており、折曲部３３の側面２Ｃとの対向面には、投射部３２から連続するように、画像投射面が形成されている。
尚、接続部３１及び投射部３２のヒンジ、投射部３２及び折曲部３３のヒンジは、各部の板状体の厚さよりも厚さを薄くした溝部が接続方向に沿って形成されて可撓性を持たせた一体型のヒンジとして構成される。

プロジェクタ本体２は、図２に示されるように、光学装置４と、この光学装置４を収納する筐体５とを備えて構成される。
光学装置４は、図３に示されるように、光源装置４１、偏光変換素子４２、ロッドインテグレータ４３、液晶パネル４４、及び投射レンズ４５を備え、これらは、前記の筐体５とは別体の第２筐体４６内に収納されている。
光源装置４１は、白色発光ダイオードから構成され、基板４１１上に作り込まれた複数のＬＥＤ素子と、これらＬＥＤ素子を覆い、各ＬＥＤ素子から放射された光を揃えて前方に射出するレンズ４１２から構成され、複数のＬＥＤ素子を用いることで光量の向上を図っている。

偏光変換素子４２は、光源装置４１から射出された光束を１種類の直線偏光に変換する光学素子である。この偏光変換素子４２は、Ｐ偏光光及びＳ偏光光を分離する偏光分離膜４２１と、偏光分離膜４２１で分離された偏光光のうち、反射された偏光光を射出側に曲折される反射ミラー４２２とを備えて構成される。尚、図３では図示を略したが、反射ミラー４２２で反射された偏光光は、位相差板によって偏光分離膜４２１を透過する偏光光と同じ偏光光に変換されて射出される。

ロッドインテグレータ４３は、光源装置４１から射出された光を複数の部分光束に分割して、面内照度の均一な光束を生成する均一照明光学素子であり、ガラス等の透光性材料からなる断面矩形状のグラスロッドである。偏光変換素子４２で１種類の直線偏光に変換された光束は、このロッドインテグレータ４３の端面から入射され、ロッドインテグレータ４３の内部の矩形端面部分で内面反射を繰り返し、他の端面から射出され、光源装置の光源像がマトリクス状に複数配置された光学像を射出して液晶パネル４４の画像形成領域を均一に照明する。

光変調装置としての液晶パネル４４は、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として用いたものであり、対向配置される一対の透明基板内に液晶が密封封入されている。この液晶パネル４４には、Ｒ、Ｇ、Ｂが平面上に離散的に配置されたカラーフィルタが設けられ、光束入射側に設けられた入射側偏光板を介して入射する光束を画像情報に応じて変調し、射出側偏光板を介してカラー画像を射出する。

投射光学装置としての投射レンズ４５は、液晶パネル４４で形成されたカラー画像を拡大投射する光学素子であり、鏡筒内に設定された光軸上に配置される複数のレンズ４５１、４５２、４５３を備えた組レンズとして構成される。尚、液晶パネル４４は、投射レンズ４５の焦点位置に配置され、投射レンズ４５に対して上下方向にオフセットされない、つまりあおり投射されない位置に配置される。

第２筐体４６は、光学装置４を構成する光源装置４１、偏光変換素子４２、ロッドインテグレータ４３、液晶パネル４４及び投射レンズ４５を収納する直方体状の合成樹脂成形体から構成され、直方体の一端面から投射レンズ４５が露出している。
この第２筐体４６の側面には、４箇所に上下方向に延びる溝４６１が形成され、各溝４６１は、開口側端部に対して底部側が幅広の断面形状を有している。

筐体５は、図４に示されるように、直方体状の合成樹脂成形体から構成され、略中央部には、前記の光学装置４を収納する凹部５１が形成されている。凹部５１は、光学装置４の第２筐体４６の形状に応じた直方体状に切欠形成された凹部として構成され、その側面部分には、係合突起５２が複数設けられている。
この係合突起５２は、先端が幅広に形成され、この係合突起５２には、前述した光学装置４の第２筐体４６の側面に形成された溝４６１が係合され、これにより光学装置４は、筐体５に対して、溝４６１の延出方向に沿って昇降自在に支持される。
また、筐体５の凹部５１以外の内部には、図４では図示を略したが、光学装置４に電力を供給する電源ユニット、光学装置４の液晶パネル４４の駆動制御を行うメインボード、光学装置４の光源装置４１を駆動する光源駆動回路が設けられ、筐体５の背面には、外部コンピュータとの接続用の端子群が露出して設けられている。

このような筐体５の底面部分には、図５に示されるように、スクリーン離間機構６及び光学装置昇降機構７が設けられている。
スクリーン離間機構６は、筐体５の下面にスライド自在に支持される合成樹脂製のスライド板６１を備え、このスライド板６１の引出方向先端部分は、ヒンジ６２によってスクリーン３の接続部３１が回転自在に取り付けられている。
また、このスライド板６１の基端側略中央には、矩形状の切欠部６３が形成されている。

光学装置昇降機構７は、スライド板６１の切欠部６３に嵌め込まれる矩形状の合成樹脂からなる昇降板７１を備えて構成されている。
この昇降板７１は、一端がスライド板６１の切欠部６３の端部でピン７２によって回転自在に取り付けられ、他端が光学装置４の第２筐体４６の底面部分にピン７３によって回転自在に取り付けられている。

このような構造のスクリーン離間機構６及び光学装置昇降機構７は、協働しながら、スクリーン３及び筐体５の距離を遠ざけたり、接近させたりしつつ、光学装置４を昇降させる。
すなわち、まず、図６（Ａ）に示されるように、スクリーン３を接続部３１で単純に展開した際には、光学装置４は、筐体５の内部に収納された状態でスクリーン３の投射部３２に画像を投射する。

一方、スクリーン３を筐体５から離間する方向に引き出すと、図６（Ｂ）に示されるように、スクリーン離間機構６のスライド板６１がスクリーン３とともに、筐体５の前方に引き出され、これに伴い、光学装置昇降機構７の昇降板７１が回転し引き起こされる。
そうすると、光学装置４は、筐体５の係合突起５２に前後方向の動きを拘束されながら、溝４６１に沿って上昇する。
光学装置４の投射レンズ４５から投射された画像Ｇは、照明光軸Ｓに対してあおりが設けられていないため、光学装置４が上昇することにより、離間したスクリーン３に対して大きな画像Ｇを投射することができるようになる。

この光学装置４の昇降に際しては、図７（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、投射レンズ４５のフォーカスを調整するフォーカス調整機構８が作動して、スクリーン３の離間位置でフォーカスが自動的に調整されるようになっている。
フォーカス調整機構８は、図７（Ａ）に示されるように、紐状の牽引部材８１と、コイルバネ等の弾性部材８２とを備えて構成され、いずれも一端が光学装置４の投射レンズ４５の外周に回転自在に設けられたフォーカスつまみ４５１に接続され、他端が筐体５の底面５Ａに接続されている。

具体的には、光学装置４が筐体５内に収納されている状態において、弾性部材８２は、投射レンズ４５の側方に上端が取り付けられ、その直下の筐体５の底面５Ａに下端が取り付けられている。
一方、牽引部材８１は、弾性部材８２とは投射レンズ４５を挟んで反対側の筐体５の底面５Ａに下端が取り付けられ、投射レンズ４５の上面を巻回して、弾性部材８２の取り付け位置近傍に上端が取り付けられている。

このような構造のフォーカス調整機構８は、図７（Ｂ）に示されるように、光学装置４が上昇すると、牽引部材８１が左側に引っ張られ、これに伴い、フォーカスつまみ４５１が回転し、投射レンズ４５は、スクリーン３が遠い位置におけるフォーカス状態に自動的に調整される。この際、弾性部材８２は、引っ張り方向に付勢された状態に維持される。
これに対して、図７（Ａ）に示されるように、光学装置４が上昇位置から下降すると、弾性部材８２の戻ろうとする力によってフォーカスつまみ４５１が反対側に回転し、スクリーン３が近い位置におけるフォーカス状態に自動的に調整される。

なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記実施形態では、液晶パネル４４により光変調を行うプロジェクタ１であったが、これに限らず、マイクロミラーデバイス等の他の光変調装置により光変調を行うプロジェクタに本発明を採用してもよい。
前記実施形態では、光源としてＬＥＤを採用していたが、これに限らず、小型の超高圧水銀ランプ等を光源装置とするプロジェクタに本発明を採用してもよい。

前記実施形態では、フォーカス調整機構８を構成する弾性部材８２としてコイルバネを採用していたが、本発明はこれに限らず、ゴム等他の弾性部材を採用してもよく、さらには、ラックアンドピニオン等の機構によりフォーカス調整機構を構成してもよい。
前記実施形態では、スクリーン離間機構６及び光学装置昇降機構７は、２枚の板状体６１、７１を組合せて構成していたが、本発明はこれに限らず、棒状部材を連結したリンク機構状の構造であってもよい。
その他、本発明の実施の際の具体的な構造及び形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。

本発明の実施形態に係るプロジェクタの外観斜視図 前記実施形態におけるプロジェクタからスクリーンを展開した状態を表す斜視図。 前記実施形態における光学装置の構造を表す模式図。 前記実施形態における筐体の構造を表す平面図。 前記実施形態におけるスクリーン離間機構及び光学装置昇降機構を表す平面図。 前記実施形態におけるスクリーン離間機構及び光学装置昇降機構の作用を表す模式図。 前記実施形態におけるフォーカス調整機構の構造及び作用を表す模式図。

符号の説明

１…プロジェクタ、３…スクリーン、４…光学装置、５…筐体、６…スクリーン離間機構、７…光学装置昇降機構、８…フォーカス調整機構、３３…折曲部、４１…光源装置、４４…液晶パネル、４５…投射レンズ、６２…ヒンジ

Claims (5)

1. 光源装置、前記光源装置から射出された光束を、画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置、前記光変調装置で形成された光学像を拡大投射する投射光学装置を備えた光学装置と、これらを収納する筐体とを備えたプロジェクタであって、
   前記筐体外周を覆うように折り畳み収納されるスクリーンを備えていることを特徴とするプロジェクタ。
2. 請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
   前記筐体は、側面に前記投射光学装置が露出する直方体形状に構成され、
   前記スクリーンは、前記投射光学装置が露出する側面と、前記筐体上面を少なくとも覆い、前記投射光学装置が露出する側面下部でヒンジを介して前記筐体と接続されていることを特徴とするプロジェクタ。
3. 請求項２に記載のプロジェクタにおいて、
   前記スクリーンは、前記投射光学装置が露出する側面と直交する側面を覆い、該スクリーンの前記筐体上面を覆う部分とヒンジを介して接続される折曲部を有することを特徴とするプロジェクタ。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
   前記スクリーンを前記筐体から離間させるスクリーン離間機構と、
   前記スクリーン離間機構により前記スクリーンが前記筐体から遠ざかるにしたがって、前記筐体及びスクリーンの離間方向に直交する方向に、前記光学装置を前記筐体から上昇させる光学装置昇降機構とを備えていることを特徴とするプロジェクタ。
5. 請求項４に記載のプロジェクタにおいて、
   前記光学装置昇降機構による前記光学装置の昇降状態に応じて、前記投射光学装置のフォーカスを調整するフォーカス調整機構を備えていることを特徴とするプロジェクタ。

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