JP2008096739A

JP2008096739A - プロジェクタ

Info

Publication number: JP2008096739A
Application number: JP2006279097A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ozawa; 孝小沢
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2006-10-12
Filing date: 2006-10-12
Publication date: 2008-04-24

Abstract

【課題】プロジェクタを天吊り状態に設置したときに手元を照らすことができるようにしたプロジェクタを提供する。
【解決手段】投射レンズ１３ａを含み、映像を拡大投射する投射光学系１３、一方の端部が回動自在に支持され、投射レンズ１３ａの前方を開閉するレンズカバー３３と、レンズカバー３３の裏面に取り付けられたミラー３４と、レンズカバー３３を回動させて開閉動作を行わせるレンズカバー駆動部３２とを備え、投射光学系１３からの投射光をミラー３３に反射させて照明光として利用する。
【選択図】図１

Description

本発明は、プロジェクタに関し、特に、プロジェクタの投射光の利用に関する。

従来、プロジェクタで投影終了後時に、片付けをする場合など手元・足元に照明が欲しいときがある。そのようなときに照明のスイッチを操作するのは面倒であるということがあった。このようなことから例えば「…筐体と、前記筐体内に配設された液晶表示パネルと、前記筐体内に配設され、前記液晶表示パネルを透過して画像の投影を行う投射光を発生する光源４を備えたプロジェクタ装置において、前記光源の光を前記筐体の外部に導いて手元照明を行う手元照明手を付設した…」ものが提案されている（例えば特許文献１参照）。
特開平６−６７１４４号公報（要約、図１）

上記の特許文献１において提案されているものは、プロジェクタ内部の光を外部に導いて手元照明にする方式のものであるが、プロジェクタを天吊りにした場合には、手元を照らすことができない、という問題点があった。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、プロジェクタを天吊り状態に設置したときに手元等を充分に照らすことができるようにしたプロジェクタを提供することを目的とする。

本発明に係るプロジェクタは、投射レンズを含み、映像を拡大投射する映像投射部と、一方の端部が回動自在に支持され、前記投射レンズの前方を開閉するレンズカバーと、前記レンズカバーの裏面に取り付けられたミラーと、前記レンズカバーを回動させて前記開閉動作を行わせるレンズカバー駆動部とを備えたものである。本発明においては、前記映像投射部からの投射光を、レンズカバーを回動させた状態で前記ミラーに反射させて照明光として利用するようにしており、このため、プロジェクタを天吊り状態に設置したようなときにも手元、足元を充分に照明することができる。

また、本発明に係るプロジェクタは、各種操作信号を入力するための操作手段と、前記操作手段からの所定の操作信号に基づいて前記レンズカバー駆動部を駆動させて、前記レンズカバーが任意の位置又は所定の位置になるように制御する制御手段とを備えたものである。本発明においては、操作手段の操作によりレンズカバーが任意の位置又は所定の位置になるようにしており、レンズカバーの裏面に取り付けられたミラーにより所望の位置を照明することができる。

図１は、本発明の実施形態１に係るプロジェクタの構成を示すブロック図である。プロジェクタ１は、光源１１と、光源１１から射出した光を変調する空間光変調装置としての３枚の液晶ライトバルブ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ（これらを総称するときは、液晶ライトバルブ１２という）と、液晶ライトバルブ１２から射出する変調光をスクリーンＳＣに拡大投写する投射光学系１３と、液晶ライトバルブ１２を駆動する液晶ライトバルブ駆動部１４とを備えている。液晶ライトバルブ１２には、複数の画素（図示せず）がマトリクス状に形成されており、液晶ライトバルブ駆動部１４が、外部の映像信号供給装置ＰＣから供給される映像信号に基づいて各画素の透過率を調整することにより映像信号に応じた映像を描画しそれによる変調光をスクリーンＳＣに表示させる。また、投射光学系１３には、投射光の焦点を変更可能なフォーカス機構、投射光の拡大率を変更可能なズーム機構等が備えられている（何れも図示を省略）。なお、液晶ライトバルブ１２は、上記のように、３枚の液晶ライトバルブ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂから構成され、Ｒ（赤）、Ｇ（緑），Ｂ（青）の各色光を変調する。光源１１から射出した光は、図示しない色光分離光学系によって各色光に分離された後、対応する液晶ライトバルブ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂによって変調され、合成光学系（図示せず。例えばクロスダイクロックプリズム）により合成された後に、投射光学系１３により拡大投写される。

プロジェクタ１は、更に、プロジェクタ１の動作を統括制御する制御部２０、制御部２０に接続された記憶部２１、操作信号処理部２２、映像入力部２３、映像信号処理部２４、台形歪み補正処理部２５、フォーカス制御部２６及びズーム制御部２７を備えている。操作信号処理部２２には操作パネル２８が接続されており、操作信号処理部２２は、プロジェクタ１の状態変更等を行うための各種スイッチ類からなる本発明の操作手段としての操作パネル２８やリモコンＲＣから、ユーザによる操作に応じた操作信号を受信し、これを制御部２０に出力する。制御部２０は、例えばマイクロプロセッサ等の信号処理回路により構成され、内蔵する記憶部（図示せず）又は記憶部２１に格納された制御プログラムを実行するものであり、例えば操作信号処理部２２からの操作信号に基づいて、映像信号処理部２４、台形歪み補正処理部２５、フォーカス制御部２６及びズーム制御部２７をそれぞれ制御する。また、制御部２０に接続された記憶部２１には、上記の制御プログラムを記憶するとともに、プロジェクタ１の各種設定値等（例えメニュー映像データ）が記憶される。

映像入力部２３は、外部の映像信号供給装置ＰＣからの映像信号を取り込んで、それが例えばアナログの映像信号の場合にはデジタルの映像信号に変換する等、入力映像信号に対応した各種信号処理を施して映像信号処理部２４に出力する。映像信号処理部２４は、例えばマイクロプロセッサ（例えばＤＳＰ）等の信号処理回路から構成され、それに内蔵した記憶部に格納された制御プログラムを実行することにより後述の各種の処理をする。また、映像信号処理部２４にはフレームメモリ２９が接続されており、映像入力部２３からの映像信号を１フレーム（１映像画面）毎にフレームメモリ２９に記憶させるとともに、フレームメモリ２９に記憶された映像（以下、フレーム映像ともいう）を読み出す機能を有し、また、映像信号の解像度を液晶ライトバルブ１２の解像度に合わせる解像度変換処理等の各種の信号処理を施す。また、この映像信号処理部２４はＯＳＤ処理部をする機能を備えており、制御部２０の制御命令に従って、プロジェクタ１の各種状態を表す文字や記号、画質調整を行う際のメニュー映像のＯＳＤ映像信号をフレーム映像信号と合成する処理を行う。具体的には、制御部２０が例えば記憶部２１からメニュー映像データ等を読み出して映像信号処理部２４に供給し、映像信号処理部２４は例えばメニュー映像データによりＯＳＤ映像信号を生成し、このＯＳＤ映像信号をフレーム映像信号と合成する。なお、ＯＳＤ処理をしない場合には、フレーム映像信号がそのまま出力されることになる。上記のＯＳＤ処理によりメニュー画像が表示されると、ユーザーはメニュー画像に従ってプロジェクタ１の各部の機能を設定又は調整することになる。なお、上記の光源１１、液晶ライトバルブ１２、投射光学系１３及び液晶ライトバルブ駆動部１４は、本発明の映像投射部を構成している。

台形歪み補正処理部２５は、スクリーンＳＣに対してプロジェクタ１を傾けた状態で投写（あおり投写）した場合に生じる台形歪を抑制するために、入力される映像信号の補正を行い、補正した映像信号を液晶ライトバルブ駆動部１４に出力する。なお、台形歪が生じていない場合には、前記の補正を行わず、映像信号処理部２４から出力される映像信号がそのまま液晶ライトバルブ駆動部１４に供給され、液晶ライトバルブ駆動部１４は、入力される映像信号に従って液晶ライトバルブ１２を駆動する。なお、本実施形態においては、台形歪み補正は手動によってなされるものであり、ユーザーがリモコンＲＣを操作し、台形補正の操作信号を操作信号処理部２２が入力すると、制御部２０はその操作信号を取り込んで台形歪み補正処理部２５に台形補正処理の制御命令を出力し、台形歪み補正処理部２５は、その制御命令に基づいて映像信号処理部２４からの映像信号に台形補正（キーストン補正）処理を施し、スクリーンＳＣ上に表示される映像の台形歪みを補正する。なお、リモコンＲＣ及び操作パネル２８には、図示を省略するが、電源オン・オフキー、台形補正キー、手元照明・角度変更キー等の各種のキーが設けられている。

フォーカス制御部２６は、制御部２０からの指示に従って投射光学系１３のフォーカス機構を駆動する。具体的には、投射光学系１３を構成するフォーカスレンズを光軸方向に移動させることにより、フォーカス状態を調整することが可能になっている。また、フォーカス制御部２６は、フォーカスの調整量、即ちフォーカスレンズの移動量（フォーカス量）を検知することも可能になっており、検知したフォーカス量を制御部２０に出力することができる。フォーカス量を検知する方法としては、フォーカスレンズを光軸方向に移動させるための回転カム機構（図示せず）の回転量を検出するロータリエンコーダやポテンショメータ等の検知機構を用いることができる。或いは、フォーカス機構の駆動源であるステッピングモータのステップ数に基づいてフォーカス量を検知するようにしてもよい。

ズーム制御部２７は、制御部２０からの指示に従って投射光学系１３のズーム機構を駆動する。具体的には、投射光学系１３を構成するズームレンズを光軸方向に移動させて焦点距離を変更することにより、スクリーンＳＣに表示される映像の拡大率を変更することが可能になっている。また、ズーム制御部２７は、焦点距離、即ちズームレンズの移動量（ズーム量）を検知するズーム量検知部としても機能し、検知されたズーム量を制御部２０に出力することができる。ズーム量を検知する方法としては、フォーカス量を検知する方法と同様、ズームレンズを光軸方向に移動させるための回転カム機構（図示せず）の回転量を検出するロータリエンコーダやポテンショメータ等の検知機構によって検知してもよいし、ズーム機構の駆動源であるステッピングモータのステップ数に基づいて検知するようにしてもよい。

また、本実施形態のプロジェクタ１は、レンズカバー制御部３１及びレンズカバー駆動部３２を備えており、投射レンズ１３ａの前方側には、一方の端部が回動自在に支持され、投射レンズ１３ａの前方を開閉するレンズカバー３３が設けられている（詳細は図２等により説明する）。そして、レンズカバー３３の裏面側にはミラー３４が取り付けられている。制御部２０が例えばリモコンＲＣからの操作信号に基づいてレンズカバー制御部３１に制御信号を出力し、レンズカバー制御部３１がその制御信号に基づいてレンズカバー駆動部３２を駆動させることにより、レンズカバー３３に対して開閉動作を行わせる。レンズカバー駆動部３２は、例えば駆動モータ、カバー駆動用アーム、ギヤ等から構成される（後述の図２参照）。制御部２０は、前記の他に、リモコンＲＣからの所定の操作信号が入力すると、レンズカバー制御部３１及びレンズカバー駆動部３２を介してレンズカバー３３を所定の位置（開閉とは異なる位置）まで回動して保持し、投射光学系１３からの投射光をレンズカバー３３の裏面に設けられているミラー３４に反射させて例えば手元を照明させる。

図２（Ａ）（Ｂ）はレンズカバー３３が閉じている状態の説明図であり、同図（Ａ）はプロジェクタの筐体の外観図、同図（Ｂ）はその断面模式図である。レンズカバー３３はその断面が逆Ｌ字状に形成されており、その上側の一端３３ａが筐体５０にヒンジ等により回動自在に取り付けられており、定常的には投射レンズ１３ａの前方を覆っている。このレンズカバー３３には、カバー開閉アーム５１が取り付けられている。このカバー開閉アーム５１は、一対の棒状部材（レンズカバー側が短い）５２，５３とそれを繋ぐヒンジ５４とから構成されており、リンク機構を構成している。そして、棒状部材５３はラックを構成しており、このラックに対しては駆動モータ（図示せず）に連結したギヤ５５が係合しており、駆動モータが回転することにより、ギヤ５５が回転し、ギヤ５５の回転により棒状部材５３がその長さ方向に移動するように構成されている。

図３（Ａ）（Ｂ）はレンズカバー３３を半開きの状態にして投射光学系１３からの投射光を照明光として利用する場合の説明図であり、同図（Ａ）はプロジェクタの筐体の外観図、同図（Ｂ）はその断面模式図である。駆動モータ（図示せず）が回転することにより、ギヤ５５が回転し、ギヤ５５の回転により棒状部材５３がその長さ方向に移動することにより、棒状部材５２の先端がヒンジ５４により上方に向きを変えてレンズカバー３３を押し上げるように作用し、レンズカバー３３はその一端３３ａを中心に回動する。このような状態で、投射光学系１３からの投射光があると、それはミラー３４で鏡面反射されて手元等が照明されることになる。

図４（Ａ）（Ｂ）はレンズカバー３３が開いた場合の説明図であり、同図（Ａ）はプロジェクタの筐体の外観図、同図（Ｂ）はその断面模式図である。図３（Ａ）（Ｂ）の状態から更に駆動モータを回転させると、ギヤ５５が回転し、ギヤ５５の回転により棒状部材５３がその長さ方向に更に移動することになり、棒状部材５２の先端部がヒンジ５４により更に上方に向きを変えながらレンズカバー３３を更に押し上げるように作用し、レンズカバー３３はその一端３３ａを中心に更に回動し、投射光学系１３からの投射光の邪魔にならない位置まで回動する。この状態で映像がスクリーンＳＣに投写されることになる。

次に、本実施形態に係るプロジェクタの動作を説明する。
図５は電源オン時の処理を示すフローチャートである。
例えばユーザーがリモコンＲＣの電源オンの操作キーを操作すると、その操作信号は操作信号処理部２２を介して制御部２０に入力される。制御部２０が電源オンの操作信号を検出すると（Ｓ１１）、レンズカバー制御部３１に対してレンズカバー３３を開かせるための制御信号を供給する。そして、レンズカバー制御部３１は、その制御信号を受け取るとレンズカバー駆動部３２によりレンズカバー３３を回動させてレンズカバー３３を開く動作を開始させる（Ｓ１２）。次に、制御部２０は、レンズカバー３３を開く動作が完了したかどうかを判定する（Ｓ１３）。この判定に際しては、制御部２０は例えばレンズカバー制御部３１に対して制御信号を出力してからの経過時間を計測し、計測時間が所定の時間に達したら動作完了としたり、レンズカバー駆動部３２の動作量をレンズカバー制御部３１を介して取り込んで、その動作量が所定の動作量に達したら動作完了としたり、或いは、レンズカバー３３を開いた状態を検出するための検出器（例えばリミットスイッチ）を設けておいて、その検出器の出力に基づいて動作完了と判定したりする。制御部２０は、レンズカバー３３が開く動作を完了すると（図４参照）、映像の投射を開始させる（Ｓ１４）。具体的には、映像入力部２３が映像信号供給装置ＰＣからの映像信号を取り込んで所定の処理をした後に、映像信号処理部２４に出力し、映像信号処理部２４はフレームメモリ２９を利用してフレーム映像を生成する等の各種の処理をして台形歪み補正処理部２５に出力する。台形歪み補正処理部２５は、映像信号処理部２４からの映像信号に台形補正処理をして、液晶ライトバルブ駆動部１４に出力し、液晶ライトバルブ駆動部１４は液晶ライトバルブ１２に入力映像信号に対応した映像を描画し、その映像を投射光学系１３により拡大してスクリーンＳＣに投射させる。

図６は電源オフ時の処理を示すフローチャートである。
上記のように映像が投射されている状態で、例えばユーザーがリモコンＲＣの電源オフの操作キーを操作すると、その操作信号は操作信号処理部２２を介して制御部２０に送信される。そして、制御部２０が電源オフの操作信号を検出すると（Ｓ２１）、例えば光源１１に対する電源供給を停止する等の処理を行って投射光学系１３による投射を中止させる（Ｓ２２）。制御部２０は、レンズカバー制御部３１に対してレンズカバー３３を閉じらせるための制御信号を供給する。レンズカバー制御部３１は、その制御信号を受け取るとレンズカバー駆動部３２によりレンズカバー３３を回動させてレンズカバー３３を閉じる動作を開始させる（Ｓ２３）。次に、制御部２０は、レンズカバー３３を閉じる動作が完了したかどうかを判定する（Ｓ２４）。この判定に際しては、制御部２０は、上記の場合と同様に、例えばレンズカバー制御部３１に対して制御信号を出力してからの経過時間を計測し、計測時間が所定の時間に達したら動作完了としたり、レンズカバー駆動部３２の動作量をレンズカバー制御部３１を介して取り込んで、その動作量が所定の動作量に達したら動作完了としたり、或いは、レンズカバー３３が閉じた状態を検出するための検出器（例えばリミットスイッチ）を設けておいて、その検出器の出力に基づいて動作完了と判定したりする。制御部２０は、レンズカバー３３が閉じる動作を完了すると（図２参照）、電源オフ処理を行う（Ｓ２５）。

図７はプロジェクタの投射光を手元照明等に利用する際の処理を示したフローチャートである。
上記のように電源オフの操作信号によりレンズカバー３３が閉じられている状態で、例えばユーザーがリモコンＲＣの手元照明・角度変更のための操作キーを操作すると、その操作信号は操作信号処理部２２を介して制御部２０に送信される。制御部２０がその操作信号を検出すると（Ｓ３１）、映像信号処理部２４に白画面を表示せるための制御信号を出力する。映像信号処理部２４はその制御信号に基づいて白画面を表示させるための映像信号を生成して、台形歪み補正処理部２５及び液晶ライトバルブ駆動部１４を介して液晶ライトバルブ１２に白画面を描画する（液晶ライトバルブ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂのそれぞれの透過率を最大にする）。そして、投射光学系１３はその白画面を投射する（Ｓ３２）。また、制御部２０は、レンズカバー制御部３１に対してレンズカバー３３を開かせるための制御信号を供給する。そして、レンズカバー制御部３１は、その制御信号を受け取るとレンズカバー駆動部３２によりレンズカバー３３を回動させてレンズカバー３３を開く動作を開始させる（Ｓ３３）。次に、制御部２０は、レンズカバー３３が指定角度に到達したかどうかを判定する（Ｓ３４）。この判定においては、例えば基準となるレンズカバー３３の回動角度を指定角度として予め登録しておいて、駆動モータ（例えばステッピングモータ）の回転制御により所定時間経過したことで、レンズカバー３３の回動角度がその指定角度に到達したものと判定する。制御部２０は、レンズカバー３３を指定角度に到達したという判定をすると、レンズカバー３３の開く動作を中止させる。このように、リモコンＲＣの手元照明・角度変更のための操作キーを押している間はレンズカバー３３が開く動作を継続し、ユーザーがそのキーから手を離すとレンズカバー３３が開く動作は停止し、その位置を保持する（Ｓ３５）。これによりレンズカバー３３及びミラー３４は図３に示されたような状態になる。なお、上記の説明においては、レンズカバー３３の回動角度が指定角度に到達したら自動的に動作を停止させるようにした例について説明したが、ユーザーが操作キーを押し続けている間はレンズカバー３３を開く動作を継続させ、ユーザーが操作キーから手を離したときにその動作を停止させるようにしてもよい。

図８はプロジェクタ１が天井に吊されている状態においてレンズカバーを図７のフローチャートに従って指定の角度に設定した状態を示す説明図である。レンズカバー３３が図示のような位置に保持されることにより、その裏面に取り付けられたミラー３４に投射光が反射して手元等が照明される。

以上のように本実施形態１においては、投射光学系１３からの投射光をレンズカバー３３の裏面に取り付けられたミラー３４に反射させて照明光として利用しており、このため、プロジェクタ１を天吊り状態に設置したときにレンズカバー３３を適宜回動させることにより手元等を充分に照明することができる。また、操作キーの操作によりレンズカバー３３が任意の位置又は所定の位置になるようにしているので、所望の位置を照明することができるため、使い勝手の良いものとなっている。

なお、上記の説明においては、レンズカバー３３を開閉する機構として図２に記載されたものを示したが、本発明のレンズカバー駆動部はその例に限定されるものではなく、レンズカバーを回動しなら開閉できる機構であれば他の構成であってもよい。また、手元照明光を得るのに白画面を生成する例について説明したが、照明光として利用できるものであれば他の色彩の画面であってもよい。
また、上記の説明においては、液晶ライトバルブ１２を用いて、光源１１から射出された光を変調したが、本発明はこれに限らず、他の空間光変調器を用いても良く、例えば、半導体基板の上に敷き詰められた微小面積のミラーの傾きを映像データに基づいて制御することによって映像を投写するＤＭＤ（Digital Micro Mirror Device：登録商標）を用いてもよい。

実施形態１に係るプロジェクタの構成を示すブロック図。レンズカバーが閉じている状態の説明図。レンズカバーが半開きの状態の説明図。レンズカバーが開いてる状態の説明図。電源オン時の処理を示すフローチャート。電源オフ時の処理を示すフローチャート。投射光を手元照明に利用する際の処理を示したフローチャート。投射光を手元照明に利用している状態の説明図。

符号の説明

１１光源、１２液晶ライトバルブ、１３投射光学系、１４液晶ライトバルブ駆動部、２０制御部、２１記憶部、２２操作信号処理部、２３映像入力部、２４映像信号処理部、２５台形歪み補正処理部、２６フォーカス制御部、２７ズーム制御部、２８操作パネル、２９フレームメモリ、３１レンズカバー制御部、３２レンズカバー駆動部、３３レンズカバー、３４ミラー、５０筐体、５１カバー開閉アーム、５４ギヤ。

Claims

投射レンズを含み、映像を拡大投射する映像投射部と、
一方の端部が回動自在に支持され、前記投射レンズの前方を開閉するレンズカバーと、
前記レンズカバーの裏面に取り付けられたミラーと、
前記レンズカバーを回動させて前記開閉動作を行わせるレンズカバー駆動部と
を備えたことを特徴とするプロジェクタ。
各種操作信号を入力するための操作手段と、
前記操作手段からの所定の操作信号に基づいて前記レンズカバー駆動部を駆動させて、前記レンズカバーが任意の位置又は所定の位置になるように制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ。