JP2011100008A - 投射光学装置および画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像形成部1と、該画像形成部1から出射された光が入射される投射レンズ部2と、前記投射レンズ部から出射される光を被投射面5に向かって反射するミラー部4と、これらを収容する筐体18を具備し、前記投射レンズ部2の光軸10に対する前記ミラー部4の高さ方向の相対位置または角度を可変に構成した。これにより、非投射時には光学系が筐体内に収まることで、投射光学装置の厚さ方向のサイズを小さくすることができ、装置サイズを大きくすることなく拡大投影を実現することができる。
【選択図】図1
Description
具体的に説明すると、
(1)拡大投影のために用いる凹面ミラーは光学系の構成上、下に出っ張ることになるため、全体として装置のサイズが大きくなる、
(2)投射時には、投射画面を遮らない範囲であれば、ミラーの出っ張りにより、装置サイズが大きくなっていてもさほど問題がないが、未使用時や、収納時などは、ミラーが邪魔になる、
(3)凹面ミラー以外の空間は用途がないため、無駄になる、
という問題があった。
しかし、特許文献1には、投射ミラーを倒れこみ/引き起こし可能にしている構成は記載されているが、投射ミラーと他の光学素子との光路上での重なりがある場合の倒れこみ/引き起こし機構については示唆がなされていない。
しかし、特許文献2では、ミラーを使用して拡大投影していることが記載されているが、ミラー部のシフトに応じた段差が発生し、装置のサイズが大きくなるという問題がある。
この特許文献3では、ミラーが投射面と反対方向(下方向)に設置されている点が記載されているが、ミラーは筐体内に固定されており、装置のサイズが大きくなるという問題がある。
しかし、特許文献4では、ミラーを装置の高さ方向に移動させるのではなく、装置の奥行き方向にスライド移動しているので、装置の高さ方向には小さくならない。
本発明の第1の解決手段は、投射光学装置であって、画像形成部と、該画像形成部から出射された光が入射される投射レンズ部と、前記投射レンズ部から出射される光を被投射面に向かって反射するミラー部と、これらを収容する筐体を具備し、前記投射レンズ部の光軸に対する前記ミラー部の高さ方向の相対位置または角度を可変に構成したことを特徴とする(請求項1)。
また、本発明の第6の解決手段は、第5の解決手段の投射光学装置において、前記段差を補正する部材は、前記筐体の下方への出っ張り量を調節することで補正量を任意に設定可能であることを特徴とする(請求項6)。
また、本発明の第8の解決手段は、第1、2、4乃至6のいずれか一つの解決手段の投射光学装置において、前記段差を補正する部材とは別に、前記筐体の下方に出っ張る部材を有することを特徴とする(請求項8)。
また、本発明の第10の解決手段は、第5乃至8のいずれか一つの解決手段の投射光学装置において、駆動手段によってギアを回転することで前記ミラー部または投射レンズ部と、前記段差補正部材を連動させて動作させるスイッチを有することを特徴とする(請求項10)。
また、本発明の第12の解決手段は、第1乃至11のいずれか一つの解決手段の投射光学装置において、机上投射するために投射光学装置を略90度回転して縦置きに設置した状態で使用する際に、該投射光学装置を保持する高さ調節部材を備え、該高さ調節部材により高さを調節することにより投射サイズを調節することが可能であることを特徴とする(請求項12)。
本発明では、投射光学装置の構成に関して、投射レンズ部の光軸に対するミラー部の高さ方向の相対位置または角度を可変に構成し、投射光学装置を使用する場合と使用しない場合とで、投射レンズ部とミラー部の高さ方向の相対位置を変えることができるように構成したことが特徴であり、投射光学装置を使用しない場合には、投射レンズ部とミラー部の高さ方向の相対距離を短くすることで、投射光学装置の厚み方向の大きさを低減することができるようになっている。以下、この特徴について、図面を参照して具体的に説明する。
図1は本発明の第一の実施例を示す図であって、投射光学装置における動作時と非動作時の状態を説明する図である。
図1(a),(b)において、投射光学装置100は、筐体18と、この筐体18内に収納された画像形成部1、第一光学系2および第二光学系3を備えている。この投射光学装置100においては、画像をスクリーン等の被投射面に広角投影するために、画像形成部1は第一光学系2の光軸10より上側に配置され、第二光学系3は第一光学系2の光軸10より下側に配置されている。なお、第一光学系2は複数のレンズで構成された投射レンズ部からなり、第二光学系3は凹面ミラー等で構成されたミラー部4からなる。
図2は本発明の第二の実施例を示す図であって、投射光学装置における非動作時の状態を説明する図である。
図1に示した第一の実施例では、段差補正部材8を筐体18の左側に上下移動可能に収納していたが、図2に示すように、段差補正部材8を筐体18の底面に対して倒れこみ/引起し可能に取り付けることにより、筐体18の底面に沿って収納することができる。また、この場合には、段差補正部材8を任意の角度で固定できるようにすれば、段差補正部材8の出っ張り量を調整することができる。具体的には、モーターなどによりギアを介して段差補正部材8が回転するように構成し、任意の角度で停止すれば段差補正部材8の出っ張り量を調整することができる。
図3は本発明の第三の実施例を示す図であって、投射光学装置における動作時と非動作時の状態を説明する図である。
図3(a),(b),(c),(d)において、投射光学装置100は、筐体18と、この筐体18内に収納された画像形成部1、第一光学系(投射レンズ部)2および第二光学系3(ミラー部4)を備えている。また、投射光学装置100は、画像形成部1及び第一光学系(投射レンズ部)2を上下方向に移動動可能に保持する保持部材14を備えている。すなわち、本実施例の構成では、画像形成部1及び第一光学系(投射レンズ部)2を上下方向に移動動可能に保持することにより、ミラー部4は、第一光学系(投射レンズ部)2の光軸10に対して重なる位置と重ならない位置とに相対的に移動可能である。
投射光学装置100を動作する際には、まず図3(b)に示すように、つまみ13を引き起こして立てる。次に図3(c)に示すように、つまみ13を引いて保持部材14を移動させるための支持部材12を引き起こして立て、つまみ13を支持部材側に戻す。最後に筐体18の蓋15を取り外し、図3(d)に示すように、支持部材12を上方に押し上げることで画像形成部1と第一光学系(投射レンズ部)2は上方向に移動し、固定される。そして、図3(d)の状態で投射光学系の動作を開始する。
また、図3において第一光学系(投射レンズ部)2が下に移動し、第二光学系3のミラー部4を図3の状態から上下反転させる構成としてもよい。
図4は本発明の第四の実施例を示す図であって、投射光学装置における動作時の状態を説明する図である。
図4において、図1と同符号のものは同じ構成部材であるが、図4では、図1における段差補正部材8を取り付けるためのネジ孔が形成されている場合の例である。従って、この実施例では、段差補正部材8を取り外し可能である。また、この例の場合は、複数の長さの段差補正部材8を用意しておくか、長さが可変の段差補正部材8を用いれば、段差補正量の調整や、投射角度の調整を行うことができる。
図5は本発明の第五の実施例を示す図であって、投射光学装置における動作時の状態を説明する図である。
図5において、図4と同符号のものは同じ構成部材であるが、図5では、図4におけるスイッチ6を廃止し、第二光学系3のミラー部4を手動で折りたたむ構成である。このような構成とすることにより、モーターやギア等の駆動手段が不要となり、部品コストを低減することができる。
図6は本発明の第六の実施例を示す図であって、投射光学装置における動作時と非動作時の状態を説明する図である。
図6(a),(b)は前記いずれかの実施例に示した投射光学装置において、画像を机上に投影するための形態を示している。
すなわち図示の例では、図1、図2、図4、図5のいずれかに示した構成の投射光学装置100を略90度回転して縦置きに設置した状態で使用することにより、画像を机上に投影することができる。
また、筐体18に高さ調整部材16を設け、この高さ調整部材16に調節用のネジ機構を設けることによって高さを調節し、投射サイズを調節することが可能である。また、高さ調節部材16の収納方法に関しては、前述の段差補正部材8と同様の種々の方法が適用できる。
図7は本発明の第七の実施例を示す図であって、投射光学装置における動作時と非動作時の状態を説明する図である。
図1、図2、図4、図5に示した構成の投射光学装置100では第二光学系3のミラー部4の保持部材7が投射光学装置100の足を兼ねていたが、図7に示す投射光学装置100では、別途に筐体18の下方に出っ張る保持部材17を設けている。この保持部材17と前述の段差補正部材8とにより筐体18が保持されるので、第二光学系3のミラー部4の出っ張り時に、ミラー部4の位置が外的要因によってずれてしまうのを防ぐことができる。
以上の第一〜第七の実施例に示した投射光学装置100は、被投射面5となるスクリーンと組み合わせることにより、簡易な構成の画像表示装置を構成することができる。
一例としては、図1に示した構成の投射光学装置100の筐体18の上面に、引き起こし/倒れこみ可能で、かつ着脱可能なスクリーン5を装着しておけば、持ち運びが容易なリアプロジェクション方式やフロントプロジェクション方式の画像表示装置を構成することができる。
また、図3に示すような構成の場合は、筐体10の上面を覆う蓋15がスクリーンを兼ねる構成とし、該スクリーン兼用の蓋15を引き起こして画像を投影すれば、画像表示装置を構成することができる。
2:第一光学系(投射レンズ部)
3:第二光学系
4:ミラー部
5:被投射面(スクリーン)
6:スイッチ
7:ミラー保持部材
8:段差補正部材
9:回転軸
10:投射レンズ部の光軸
11:位置固定部材
12:支持部材
13:つまみ
14:保持部材
15:蓋
16:高さ調整部材
17:保持部材
18:筐体
100:投射光学装置
Claims (13)
- 画像形成部と、該画像形成部から出射された光が入射される投射レンズ部と、前記投射レンズ部から出射される光を被投射面に向かって反射するミラー部と、これらを収容する筐体を具備し、
前記投射レンズ部の光軸に対する前記ミラー部の高さ方向の相対位置または角度を可変に構成したことを特徴とする投射光学装置。 - 画像形成部と、該画像形成部から出射された光が入射される投射レンズ部と、前記投射レンズ部から出射される光を被投射面に向かって反射するミラー部と、これらを収容する筐体を具備し、
前記ミラー部は、該ミラー部の側面に回転軸を有し、前記投射レンズ部の光軸に対する高さ方向の角度を可変に構成したことを特徴とする投射光学装置。 - 画像形成部と、該画像形成部から出射された光が入射される投射レンズ部と、前記投射レンズ部から出射される光を被投射面に向かって反射するミラー部と、これらを収容する筐体を具備し、
前記ミラー部は、前記投射レンズ部の光軸に対して重なる位置と重ならない位置とに相対的に移動可能であることを特徴とする投射光学装置。 - 請求項2記載の投射光学装置において、
前記ミラー部は前記回転軸を中心に回転自在に設けられており、倒れ込み状態では前記筐体の壁面を構成し、引起し状態では投射面側とは反対方向に出っ張ることで投射光学系を構成することを特徴とする投射光学装置。 - 請求項1,2,4のいずれか一つに記載の投射光学装置において、
前記ミラー部を引き起こした状態で前記筐体の下方に出っ張る部材を有し、出っ張ることにより前記ミラー部との段差を補正することが可能であることを特徴とする投射光学装置。 - 請求項5記載の投射光学装置において、
前記段差を補正する部材は、前記筐体の下方への出っ張り量を調節することで補正量を任意に設定可能であることを特徴とする投射光学装置。 - 請求項1,2,4〜6のいずれか一つに記載の投射光学装置において、
前記ミラー部を引き起こした状態のときには、該ミラー部が投射光学装置の足を兼ねることを特徴とする投射光学装置。 - 請求項1、2、4〜6のいずれか一つに記載の投射光学装置において、
前記段差を補正する部材とは別に、前記筐体の下方に出っ張る部材を有することを特徴とする投射光学装置。 - 請求項1,2,4〜8のいずれか一つに記載の投射光学装置において、
前記ミラー部を引き起した状態で、該ミラー部を固定する機構を有することを特徴とする投射光学装置。 - 請求項5〜8のいずれか一つに記載の投射光学装置において、
駆動手段によってギアを回転することで前記ミラー部または投射レンズ部と、前記段差補正部材を連動させて動作させるスイッチを有することを特徴とする投射光学装置。 - 請求項1または3記載の投射光学装置において、
前記画像形成部及び前記投射レンズ部を、上下方向に移動するための部材を有することを特徴とする投射光学装置。 - 請求項1乃至11のいずれか一つに記載の投射光学装置において、
机上投射するために投射光学装置を略90度回転して縦置きに設置した状態で使用する際に、該投射光学装置を保持する高さ調節部材を備え、該高さ調節部材により高さを調節することにより投射サイズを調節することが可能であることを特徴とする投射光学装置。 - 請求項1乃至12のいずれか一つに記載の投射光学装置と、被投射面であるスクリーンを備えたことを特徴とする画像表示装置。
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