JP2015014723A - 投影装置および開閉機構 - Google Patents

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Satoshi Yoshizawa
聡 吉沢
清水 賢二
Kenji Shimizu
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Abstract

【課題】使い勝手がよい投影装置を提供すること。
【解決手段】投影装置は、投影光を折り曲げて投射する投射光学系22、23、24を有し、折り曲げ前の光軸axと略平行な底面1aを有する筐体1と、筐体1の底面1aを載置面50に対して所定角度θ1傾斜させる傾斜機構11、12、13、14と、を備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、投影装置、および開閉機構に関する。
筐体底面の四隅付近に複数のネジ式の伸縮脚を設け、プロジェクタの仰角等を調節する技術が知られている(特許文献1参照)。
特開2003−21866号公報
従来技術では、伸縮脚ごとに伸縮調節が必要で、使い勝手がよくなかった。
本発明による投影装置は、投影光を折り曲げて投射する投射光学系を有し、折り曲げ前の光軸と略平行な底面を有する筐体と、筐体の底面を載置面に対して所定角度傾斜させる傾斜機構と、を備えることを特徴とする。
本発明による開閉機構は、筐体と蓋部とが回動可能に接続する接続部と、接続部と接続するカム部と、カム部を付勢する付勢部と、を備え、カム部は、付勢部による付勢力によって回転方向に力が与えられ、接続部を介して、蓋部を筐体に対して回動させる方向に力を与えることを特徴とする。
本発明によれば、使い勝手がよい投影装置を提供できる。
第一の実施形態によるプロジェクタの使用状態を説明する図である。 図1のプロジェクタの非使用状態を説明する図である。 図3(a)はプロジェクタの上面図、図3(b)はプロジェクタの側面図である。 図4(a)はプロジェクタの側面図、図4(b)はプロジェクタの底面図、図4(c)はプロジェクタの背面図である。 トグル機構を説明する図である。 図6(a)は開状態を説明する図、図6(b)は開状態から閉状態へ移行する途中を説明する図、図6(c)は閉状態を説明する図である。 第二の実施形態によるプロジェクタの第一使用状態を説明する図である。 図7のプロジェクタの非使用状態を説明する図である。 図7のプロジェクタの第二使用状態を説明する図である。 第三の実施形態によるプロジェクタの使用状態を説明する図である。 図10のプロジェクタの非使用状態を説明する図である。 固定部を説明する図である。 カム付きコマの展開図である。 図14(a)は、開く角度を制限するための構成を記載した図、図14(b)は、図14(a)における矢印方向から見た拡大図、図14(c)は、閉じる角度を制限するための構成を記載した図である。 図15(a)は、フレーム100側に開口を設けた例を記載した図、図15(b)は、図15(a)における矢印方向から見た図である。
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
<第一の実施形態>
図1は、本発明の第一の実施形態によるプロジェクタの使用状態を説明する図である。図1において、プロジェクタは、本体1に対して回動可能に設けられた開閉式のミラー支持部2を有する。ミラー支持部2は、回転軸4の周りに回動することによって開閉する。ミラー支持部2は、プロジェクタの使用時に図示する開状態の位置まで開かれ、後述するトグル機構によって開状態を維持する。
図1に示すように、ミラー支持部2が開状態になると本体1の内部に設けられた投射光学系の開口25が現れる。ミラー支持部2の内側には、反射ミラー24が設けられる。このプロジェクタは、例えば机などの載置面50上に載置されている状態で、開口25から射出される投影光束を反射ミラー24で反射させてスクリーン40へ投影する。図1の例では、載置面50とスクリーン40とが直交する。
図2に示すように、ミラー支持部2はプロジェクタの非使用時に閉じられ、後述するトグル機構によって閉状態を維持する。図2は、図1のプロジェクタの非使用状態(収納状態)を説明する図である。ミラー支持部2が閉じると、閉じたミラー支持部2が投射光学系の開口25(図1)を覆うことにより、反射ミラー24を含む投射光学系を閉空間に閉ざす。閉状態のミラー支持部2と同様の傾斜を有する側面1dには、操作部材10が設けられる。閉じたミラー支持部2の外側の面2dと、側面1dとは同一面を構成する。なお、閉じたミラー支持部2の外側の面2dと、側面1dとは必ずしも同一面を構成する必要はなく、略同一面でもよく、また外側の面2dと側面1dとが異なる角度に構成されてもよい。
図1の投射光学系の要部を説明する。DMD(Digital Micromirror Device)などによって構成される変調素子21が、不図示のLED光源からの照明光によって照明される。変調素子21は、画素に対応する可動微小鏡面(マイクロミラー)が二次元に配列されたものである。マイクロミラーに設けられた電極が駆動されることにより、照明光を軸対称レンズ群22へ向けて反射する状態と、照明光を内部の吸収体へ向けて反射する状態とを切替える。各マイクロミラーを個別に駆動することにより、表示画素ごとに照明光の反射が制御される。変調素子21は、以上のように照明光を変調して画像を生成する。
軸対称レンズ群22を通過した変調光束は、さらに自由曲面レンズ群23を通過して反射ミラー24に入射される。反射ミラー24は自由曲面ミラーによって構成されており、入射された変調光束をスクリーン40へ向けて折り曲げる。
なお、図1を簡略化するため、軸対称レンズ群22および自由曲面レンズ群23を各1個のレンズとして図示したが、これらのレンズ群は、必要に応じて複数のレンズからなる構成としてもよい。
図1において、変調素子21から自由曲面レンズ群23に至る光軸axは、載置面50に対して上方に所定角度θ1(例えば略10度)傾けている。また、反射ミラー24からスクリーン40へ至る光軸ax’の入射角度θ2は、略60度に設定してスクリーン40に対して斜めに投影させている。なお、操作部材10を設ける側面1dを、反射ミラー24からスクリーン40へ至る光束の下限Lと略平行とするようにし、かつスクリーン40へ至る投影光束を妨げないように構成している。
一般に、スクリーン40に対して斜めに投影する光学系では投影像に台形歪みが生じるところ、本実施形態では上記自由曲面レンズ群23および上記自由曲面ミラーで構成した反射ミラー24によって台形歪みを補正する。上述した角度θ1および角度θ2は、それぞれ光学設計上必要な台形歪み補正量を軽減する目的で最適化したものである。
このような投射光学系を収納する筐体としては、本体1のように、その底面1aおよび上面1cを光軸axと略平行に構成することが筐体サイズ(特に厚み寸法)を小さくするために有効である。この場合、本体1をチルト方向に傾斜させた設置が必要になる。具体的には、スクリーン40と直交する載置面50に対して、本体1の底面1aを上記角度θ1だけ傾斜させる。
<伸縮脚の説明>
本体1の姿勢を載置面50に対して角度θ1だけ傾けるため、本実施形態のプロジェクタは、本体1の底面1aに伸縮可能な伸縮脚12を備える。伸縮脚12の先端部にステー13が設けられ、ステー13に足14が設けられる。底面1aのスクリーン40側の位置には、伸縮しない固定足11が設けられる。伸縮脚12が、底面1aのミラー支持部2側を固定足11より高い位置で支えることで、本体1をチルト方向に傾斜させる。すなわち、本体1の姿勢を載置面50に対して角度θ1だけ傾ける。
伸縮脚12の詳細について、図3を参照して説明する。図3(a)は図1のプロジェクタの上面1cを見た上面図であり、図3(b)は図1のプロジェクタのミラー支持部2側の側面を見た側面図である。図3(a)において、固定足11は、本体1の底面1aにおいてスクリーン40側の辺に近い位置で、かつ本体1の幅(図3において上下)方向の略中央に設けられる。伸縮脚12は、例えば円柱状に構成され、本体1の底面1aにおいて固定足11から離れた位置で、かつ本体1の幅(図3において上下)方向の略中央に設けられる。伸縮脚12は、底面1aに対して略垂直方向に引き伸ばしたり、縮めたりする。
領域31は、上記軸対称レンズ群22、自由曲面レンズ群23などの投射光学系が配置される領域を表す。また、領域32は、上記変調素子21、LED光源およびその冷却機構が配置される領域を表す。伸縮脚12の伸縮機構は、領域31および領域32の間のスペースに設けられる。
図3(b)において、ステー13は、伸縮脚12の先端部にT字型を形成するように設けられる。ステー13は、本体1の幅方向(図3において上下方向)に延在し、その両端部においてそれぞれ足14が設けられる。伸縮脚12およびステー13は、その円柱の軸線5の周りに回転可能に構成される。なお、ステー13のみが伸縮脚12に対して回転する構成にしてもよい。
<チルト角調節>
上述した伸縮脚12の伸縮量の調節により、本体1をチルト方向に傾斜設置する際の傾斜角度θ1の調節が可能である。さらに、ステー13を軸線5の周りに回転させることにより、本体1のローテーション方向の角度調節が可能である。本実施形態では、チルト方向とローテーション方向との角度調節を独立して行えるように、ステー13と伸縮脚12との取付け部(軸線5)から、ステー13の両端に設けられる2つの足14までの距離bを、互いに等しくする。
チルト方向の傾斜角度θ1と、ステー13の回転による本体1のローテーション方向の角度との関係について、図4を参照して説明する。図4(a)は図1のプロジェクタのスクリーン40側の側面を見た側面図である。図4(b)は図1のプロジェクタの底面1aを見た底面図である。図4(c)は図1のプロジェクタを紙面裏側から見た背面図である。
図4(b)において、固定足11の先端を座標系の原点Oとする右手系の座標系を用いて説明する。具体的には、原点Oを通ってスクリーン40から遠ざかる向きで、かつ本体1の底面1aと平行な軸線をX軸とし、原点Oを通りスクリーン40と平行な軸線をY軸とし、原点Oを通り本体1の底面1aと垂直な軸線をZ軸とする、X軸に沿って原点Oから伸縮脚12(軸線5)までの距離をa、Y軸に沿って伸縮脚12(軸線5)から2箇所の足14の先端(点A、B)までの各距離をb、Z軸に沿って原点Oから上記2箇所の足14の先端(点A、B)までの各距離をcとする。
ステー13の軸線5の周りの回転角度をαとし、角度αだけ回転後の上記2箇所の足14の先端(点A、B)の移動先をそれぞれ点A’、点B’で表す。原点O、点A、点Bの3点を通る平面OABと、本対の底面1aとがなす角度(チルト方向の傾斜角度)をθ1とする。上述したように、本実施形態ではθ1=10度である。
各点の座標(x,y,z)は、以下のように表される。
点O(0,0,0)
点A(a,b,c)
点B(a,−b,c)
点A’(a−b・sinα,b・cosα,c)
点B’(a+b・sinα, −b・cosα,c)
各点を結ぶベクトルは、以下の通りとなる。なお、*(→)はベクトルを表すものとする。
OA(→)=(a,b,c)
OB(→)=(a,−b,c)
OA’(→)=(a−b・sinα,b・cosα,c)
OB’(→)=(a+b・sinα,−b・cosα,c)
平面OABの法線ベクトルをn(→)、平面OA’B’の法線ベクトルをn’(→)で表すと各法線ベクトルは、それぞれ次式(1)、次式(2)で表せる。
n(→)=OA(→)×OB(→)
=(bc−c・(−b),ca−ac,a・(−b)−b・a)
=(2bc,0,−2ab)
=−2b(−c,0,a) ……………………(1)
n’(→)=OA’(→)×OB’(→)
=(b・cosα・c−c・(−b・cosα),c・(a+b・sinα)−(a−b×sinα)・c,(a−b・sinα)・(−b・cosα)−b・cosα・(a+b・sinα))
=(2bc・cosα,2bc・sinα,−2ab・cosα)
=−2b・cosα(−c,−c・tanα,a) ……(2)
当初の法線ベクトルn(→)は、上式(1)に示されるようにy成分が0であったところ、ステー13を軸線5の周りに角度αだけ回転させたことにより、回転後の法線ベクトルn’(→)は、上式(2)のようにy成分が−c・tanαとなる。このとき、平面OABに対する平面OA’B’のX軸周りの回転角度をβとすると、これがローテーション方向の回転角度に相当する。
ローテーション方向の回転角度βは、n’(→)のy成分とn’(→)のz成分との比から以下のように算出される。
tanβ=|−c・tanα|/a=tanθ1・tanα (3)
ただし、θ1はチルト方向の傾斜角度であり、tanθ1=c/aである。
上式(3)より、β=arctan(tanθ1・tanα)となる。例えば、θ1=10度、ステー13の軸線5周りの回転角度α=30度の場合、ローテーション方向の回転角度β=5.8度となる。このように、ステー13の回転角度αに応じて、本体1のローテーション方向の回転角度βが決定される。
<トグル機構の説明>
ミラー支持部2を開状態または閉状態に維持するトグル機構について説明する。図5はトグル機構を説明する図である。ミラー支持部2の内部において、反射ミラー24がフレーム200に固定されている。フレーム200は、シャフト104によって本体1側のフレーム100に回動可能に取り付けられている。シャフト104は、図1、図2における回転軸4に相当する。シャフト104は、カム付きコマ102(102A)および圧縮ばね103を貫通する。
図6は、図5における矢印方向から見たトグル機構の拡大図である。図6(a)は開状態を説明する図、図6(b)は開状態から閉状態へ移行する途中を説明する図、図6(c)は閉状態を説明する図である。図6(a)において、シャフト104が圧縮ばね103およびカム付きコマ102を貫通している。カム付きコマ102は、中空円筒の一端に該中空円筒より径が大きい略円形の部材102Aを備え、中空円筒の他方の端にもう1つの略円形の部材102B(以後、カム部102Bと呼ぶ)を備えた糸巻きボビンに似た形状を有する。
圧縮ばね103は、カム付きコマ102の略円形部材102Aを図の左側から付勢することにより、カム付きコマ102を右側へ押す。本体1側のフレーム100には、固定ピン101が設けられている。カム付きコマ102のカム部102Bが固定ピン101に当接すると、圧縮ばね103による付勢力の反作用によってフレーム200の面Mがフレーム100に当接し、いわゆるガタ寄せが行われる。
カム部102Bは、その右側面にカム山102Cが設けられている。カム付きコマ102は、略円形部材102Aおよびカム部102Bを貫通するピン201でフレーム200に固定されている。このため、フレーム100に対してフレーム200が回動すると、フレーム200の回動とともにカム付きコマ102がシャフト104の周りに回動し、固定ピン101に対するカム山102Cの位置が変わる。開状態では、固定ピン101の後ろ側にカム山102Cが位置する。図6(a)〜図6(c)において図示を省略したが、実際にはフレーム100におけるシャフト104の取り付け部には、図12に例示するように固定部105および106が延設されている。開状態では、ピン201(すなわちフレーム200)が固定部105および106に当接することにより、フレーム200がフレーム100に対して開く角度が制限される。
図13は、図6(a)〜図6(c)におけるカム付きコマ102の展開図である。図13において、カム付きコマ102のカム山102Cには、斜面102C-aと斜面102C-bとが設けられている。開状態では、カム山102Cの斜面102C-aが固定ピン101に当接しているため、斜面102C-aから固定ピン101の向きに力が発生する。この力は、フレーム100とフレーム200とが開く方向(閉状態とは逆の方向)に作用する。上述したように、開状態においては、ピン201(すなわちフレーム200)がフレーム100側の固定部105および106に当接される。つまり、ピン201(すなわちフレーム200)が固定部105および106に当接した状態を、圧縮ばね103の付勢力によってカム山102Cの斜面102C-aが固定ピン101を圧して維持することにより、ミラー支持部2(フレーム200)を安定的に開状態に保つ。すなわち、フレーム100とフレーム200との間の角度が一定に保たれる。
ユーザーがミラー支持部2(フレーム200)を閉方向へ回動させると、カム山102Cの斜面102C-aが設けられているため、フレーム200が滑らかに回動を始める。開状態から閉状態へ移行する途中に、図6(b)において固定ピン101がカム部102Bのカム山102Cを乗り越える。このとき、カム付きコマ102の全体がシャフト104に沿って左方向へ移動し、圧縮ばね103がさらに縮まる。固定ピン101がカム部102Bのカム山102Cの頂点を乗り越えると、圧縮ばね103の付勢力によって、固定ピン101の手前側にカム山102Cが位置する状態へ移行する。
図6(c)において、閉状態では、固定ピン101の手前側にカム山102Cが位置する。このような閉状態では、図13におけるカム山102Cの斜面102C-bが固定ピン101に当接する。フレーム100に対してフレーム200を閉じ過ぎないように設けられる不図示の閉回動制限部材が備えられており、閉状態では、フレーム200が閉回動制限部材に当接した状態を、圧縮ばね103の付勢力によってカム山102Cの斜面102C-bが固定ピン101を圧して維持することにより、ミラー支持部2(フレーム200)を安定的に閉状態に保つ。ユーザーがミラー支持部2(フレーム200)を開方向へ回動させると、カム山102Cの斜面102C-bが設けられているため、フレーム200が滑らかに回動を始める。このように、フレーム200を滑らかに回動させることができる。
<開く角度の制限について>
図12を用いて、フレーム100に対してフレーム200が開く角度を制限する方法について説明をしたが、以下のように開く角度を制限してもよい。図14(a)は、開く角度を制限するための構成を記載した図である。図14(a)において、フレーム200には、図5と比較して係止部202がさらに設けられている。またフレーム100には、図5と比較して固定部107がさらに設けられている。図14(b)は、図14(a)における矢印方向から見た拡大図である。図14(b)によれば、開状態においては、係止部202の先端部202Aが、固定部107に設けられた制限部108によって係止され、フレーム100に対してフレーム200が開く角度が制限される。したがって、圧縮ばね103の付勢力によってフレーム200に作用する開方向の力を、フレーム200に設けられた係止部202(先端部202A)をフレーム100に設けられた固定部107の制限部108によって係止するため、開状態が安定的に保たれる。すなわち、フレーム100とフレーム200との間の角度が一定に保たれる。
<閉じる角度の制限について>
図14(c)は、閉じる角度を制限するための構成を記載した図である。閉状態を示す図14(c)において、フレーム200に設けられた係止部202の先端部202Aが、フレーム100の内面100Sに当接している。この状態を、圧縮ばね103の付勢力によってフレーム200に作用する閉方向の力で維持することにより、閉状態においてフレーム100に対するフレーム200の角度が一定に保たれ、閉状態が安定的に保たれる。
なお、閉状態において、フレーム100に対するフレーム200の角度をより小さくするために、フレーム100側に開口を設けてもよい。図15(a)は、閉じる角度を制限するための構成であって、フレーム100側に開口100hを設けた例を記載した図である。閉状態を示す図15(a)において、フレーム200に設けられた係止部202の先端部202Aのうち、フレーム200から遠い側が開口100hを介して外側(図15(a)において下側)に露出し、フレーム200に設けられた係止部202の先端部202Aのうち、フレーム200に近い側が開口100hの一辺に当接している。この状態を、圧縮ばね103の付勢力によってフレーム200に作用する閉方向の力で維持することにより、閉状態においてフレーム100に対するフレーム200の角度が一定に保たれ、閉状態が安定的に保たれる。
図15(a)によれば、図14(c)の場合と比較して、閉状態における係止部202の先端部202Aの位置が下になるので、フレーム100に対するフレーム200の角度をより小さくすることができる。図15(b)は、図15(a)における矢印方向から見た図である。図15(b)によれば、フレーム200に設けられた係止部202の先端部202Aのうち、フレーム200から遠い側が開口100hから手前に露出し、上記先端部202Aのうち、フレーム200に近い側が開口100hの一辺(図において右)に当接している。なお、同様の構成をシャフト104方向の反対側(図において下側)に設けてもよい。
以上説明した第一の実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
(1)プロジェクタは、投影光を折り曲げて投射する投射光学系22、23、24を有し、折り曲げ前の光軸axと略平行な底面1aを有する本体1と、本体1の底面1aを載置面50に対して所定角度θ1傾斜させる傾斜機構と、を備える。傾斜機構は、本体の底面1aから伸縮可能な伸縮脚12と、伸縮脚12の先端部に設けられ、伸縮脚12とT字形状を構成するステー13と、ステー13の両端部2箇所と本体1の底面1aの1箇所とにそれぞれ設けられた3つの固定足14、11と、を含むようにした。伸縮脚12を伸ばすだけでよいので、複数の伸縮脚の伸縮量をそれぞれ調節する場合に比べて、使い勝手をよくすることができる。
(2)ステー13が、伸縮脚12の軸周りに回転可能としたので、ステー13を回転させるだけで、本体1のローテーション方向の角度調節も行えるから、使い勝手をよくすることができる。
(3)ステー13において、伸縮脚12の取り付け部から2箇所の足14までの各距離bを等しくしたので、ステー13の回転角度αに応じて、本体1のローテーション方向の回転角度βを決定し得る。ステー13を伸縮脚12の周りにどのくらい回すとどのくらいローテーション方向の角度が変わるかをあらかじめ知ることができるので、使い勝手をよくすることができる。
(4)トグル機構を備えたことにより、フレーム100に対してフレーム200を開いた開状態(フレーム200に設けられた係止部202(先端部202A)をフレーム100に設けられた固定部107の制限部108によって係止する状態)を、圧縮ばね103およびカム付きコマ102によって安定的に維持したので、フレーム100とフレーム200との間の角度が一定に保たれ、使い勝手をよくすることができる。
(5)また、上記トグル機構により、フレーム100に対してフレーム200を閉じた閉状態(フレーム200に設けられた係止部202の先端部202Aが、フレーム100の内面100S(または開口100hの一辺)に当接した状態)を、圧縮ばね103およびカム付きコマ102によって安定的に維持したので、フレーム100とフレーム200との間の角度が一定に保たれ、使い勝手をよくすることができる。
(変形例1)
上述した説明では、ステー13を伸縮脚12の軸線5の周りに回転させることによって本体1のローテーション方向の角度調節を行った。ステー13が軸線5の周りに回転可能でない場合には、ステー13に設けられた2つの足14をそれぞれ伸縮可能な構成として筐体のローテーション方向の調整を行うとよい。
(変形例2)
上述した説明では、ステー13と伸縮脚12との取付け部(軸線5)からステー13の両端に設けられる2つの足14までの距離bを互いに等しくするように、ステー13の略中央に伸縮脚12を取り付けるようにした。ステー13に対する伸縮脚12の取り付け位置は、必ずしも中央でなくてもよい。例えば、伸縮脚12が本体1の幅(図3において上下)方向の略中央でない位置に設けられた場合には、本体1の設置姿勢が安定するように、ステー13に対する伸縮脚12の取り付け位置を適宜変更して構わない。
<第二の実施形態>
第二の実施形態では、伸縮脚12の代わりに本体支持部3を備えることにより、プロジェクタの本体1Xをチルト方向に傾斜させて設置する。図7は、第二の実施形態によるプロジェクタの第一使用状態を説明する図である。プロジェクタは、第一の実施形態と同様に、本体1Xに対して回転軸4の周りに回動可能に設けられた開閉式のミラー支持部2を有する。
プロジェクタはさらに、底面1aに対して回動可能に設けられた平板状の本体支持部3を有する。本体支持部3の幅方向(図7において紙面に垂直方向)の長さは、本体1Xの幅方向(図7において紙面に垂直方向)の長さと同じである。また、本体支持部3の水平方向(図7において左右方向)の長さは、後述する第一使用状態および第二使用状態におけるプロジェクタの重心を載置面50へ投影した鉛直投影点を含む長さとする。本体支持部3は、底面1aにおいてミラー支持部2の回転軸4と反対側の端部に位置する回転軸6の周りに回動する。本体支持部3において、上記回転軸6と反対側の端部の両面には、それぞれ幅方向の両端において足15が設けられる。本体1Xの内部には、第一の実施形態の本体1の内部と同様の構成を備える。
(第一使用状態)
本体支持部3は、プロジェクタの第一使用状態において図7に例示した位置に開かれる。図7に例示する回動位置は、本体1Xのチルト方向の傾斜角度θ1を略10度に保つ位置である。本体支持部3の回動軸部に設けられる不図示のクリック機構により、本体支持部3は、本体1Xの底面1aと載置面50との間の角度θ1を略10度にする位置で固定される。
プロジェクタは、例えば机などの載置面50上に本体支持部3を接するように載置された状態で、本体1Xから射出される投影光束を反射ミラー24で反射させてスクリーン40へ投影する。載置面50とスクリーン40とが直交する場合、反射ミラー24からスクリーン40へ至る光軸ax’の入射角度θ2は略60度である。操作部材10を設ける本体1Xの側面1dを、反射ミラー24からスクリーン40へ至る光束の下限Lと略平行とするようにし、かつスクリーン40へ至る投影光束を妨げないように構成している。
(非使用状態)
本体支持部3は、プロジェクタの非使用時に図8に示す位置に畳まれる。図8は、図7のプロジェクタの非使用状態を説明する図である。本体支持部3は、上記クリック機構によって、本体1Xの底面1aに本体支持部3が接する位置(詳しくは足15が底面1aに当接する位置)で固定される。ミラー支持部2がプロジェクタの非使用時に閉じられる点は、第一の実施形態の場合と同様である。ここで、本体1Xの底面1aと側面1bとの間の角度は、(90−θ1)度に構成されている。これにより、図7の第一使用状態において側面1bがスクリーン40と平行になり、プロジェクタをスクリーン40に寄せることができる。
(第二使用状態)
図9は、図7のプロジェクタの第二使用状態を説明する図である。第二使用状態では、プロジェクタが載置面50へ投影する。本体支持部3は、プロジェクタの第二使用状態において図9に例示した位置まで開かれる。図9に例示する回動位置は、本体1Xのチルト方向の傾斜角度θ3を略100度に保つ位置である。この傾斜角度θ3は、底面1aを載置面50に直交する直線から上記角度θ1だけ傾けた場合に相当する。この場合、本体1Xの底面1aから、本体支持部3までの角度は(θ3+180)=280度である。
上述したように、本体1Xの底面1aと側面1bとの間の角度が(90−θ1)度であることから、本体支持部3が本体1Xの側面1bに接する位置まで開いた状態で、載置面50上に本体支持部3を接するように載置することで、本体1Xのチルト方向の傾斜角度θ3を略100度にできる。なお、上記クリック機構によって、本体支持部3は本体1Xの側面1bに接する位置で固定される。
プロジェクタは、本体1Xから射出される投影光束を反射ミラー24で反射させて載置面50へ投影する。この場合、反射ミラー24から載置面50へ至る光軸ax’の入射角度θ2は、略60度である。なお、第二使用状態でも、操作部材10を設ける本体1Xの側面1dを、反射ミラー24からスクリーン40へ至る光束の下限Lと略平行とするようにし、かつスクリーン40へ至る投影光束を妨げないように構成している。
以上説明した第二の実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
(1)プロジェクタは、投影光を折り曲げて投射する投射光学系22、23、24を有し、折り曲げ前の光軸axと略平行な底面1aを有する本体1Xと、本体1Xの底面1aを載置面50に対して所定角度θ1傾斜させる傾斜機構と、を備える。傾斜機構は、本体1Xの底面1aの一端に設けられた回転軸6と、回転軸6の周りに回動可能な平板状の本体支持部3と、を含むようにした。本体支持部3を回動させるだけでよいので、複数の伸縮脚の伸縮量をそれぞれ調節する場合に比べて、使い勝手をよくすることができる。
(2)傾斜機構は、第一使用状態において本体支持部3および底面1aの間を角度θ1にする。ユーザーは、第一使用状態での使用に際して本体支持部3を角度θ1にする位置へ動かせばよいので、独立した傾斜調節部材を操作する場合に比べて、使い勝手をよくすることができる。
(3)傾斜機構は、第二使用状態において本体支持部3および底面1aの間を角度(θ3+180度)にする。ユーザーは、第二使用状態での使用に際して本体支持部3をθ3+180度にする位置へ動かせばよいので、独立した傾斜調節部材を操作する場合に比べて、使い勝手をよくすることができる。
<第三の実施形態>
第三の実施形態では、開状態のミラー支持部2Yが本体1Yを支持することにより、プロジェクタの本体1Yをチルト方向に傾斜させて設置する。図10は、第三の実施形態によるプロジェクタの使用状態を説明する図である。プロジェクタは、本体1Yの底面1aの一端に設けられた回転軸4の周りに回動可能に設けられた開閉式のミラー支持部2Yを有する。ミラー支持部2Yは、本体支持部を兼ねる。ミラー支持部2Yの幅方向(図10において紙面に垂直方向)の長さは、例えば、本体1Yの幅方向(図10において紙面に垂直方向)の長さの1/2以上である。本体1Yの内部には、第一の実施形態の本体1の内部と同様の構成を備える。
(使用状態)
ミラー支持部2Yは、プロジェクタの使用状態において図10に例示した位置まで開かれる。図10に例示する回動位置は、本体1Yのチルト方向の傾斜角度θ1を略10度に保つ位置であり、かつ後述する反射ミラー24からスクリーン40へ至る光軸ax’の入射角度θ2を略60度に保つ位置である。図10の例では、本体1Yの上面1cと、開かれたミラー支持部2Yとがなす角度θ4は、略147度である。
ミラー支持部2Yの回動軸部に設けられる不図示のクリック機構により、ミラー支持部2Yは、本体1Yの底面1aと載置面50との間の角度θ1を略10度にする位置で固定される。プロジェクタは、例えば机などの載置面50上に図10に示すように載置された状態で、本体1Yから射出される投影光束を反射ミラー24で反射させてスクリーン40へ投影する。なお、載置面50とスクリーン40とが直交する場合に、上記光軸ax’の入射角度θ2を略60度にする。
(非使用状態)
ミラー支持部2Yは、プロジェクタの非使用時に図11に示す位置に畳まれる。図11は、図10のプロジェクタの非使用状態(収納状態)を説明する図である。ミラー支持部2Yは、上記クリック機構によって、本体1Yの上面1cにミラー支持部2Yが接する位置で固定される。ここで、本体1Yの底面1aと側面1bとの間の角度は、(90−θ1)度に構成されている。これにより、上記使用状態において側面1bがスクリーン40と平行になり、プロジェクタをスクリーン40に寄せることができる。
以上説明した第三の実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
(1)プロジェクタは、投影光を折り曲げて投射する投射光学系22、23、24を有し、折り曲げ前の光軸axと略平行な底面1aを有する本体1Yと、本体1Yの底面1aを載置面50に対して所定角度θ1傾斜させる傾斜機構と、を備える。傾斜機構は、本体1Yの底面1aの一端に設けられた回転軸4と、回転軸4の周りに回動可能なミラー支持部2Yと、を含むようにした。傾斜調節専用の部材が不要なので、使い勝手をよくすることができる。
(2)ミラー支持部2Yは、使用位置(図10)と収納位置(図11)との間を回動し、使用位置へ回動したミラー支持部2Yが本体1Yの底面1aを載置面50に対して角度θ1に保つ。ユーザーは、使用に際してミラー支持部2Yのみを使用位置へ動かせばよいので、独立した傾斜調節部材を操作する場合に比べて、使い勝手をよくすることができる。
(変形例3)
上述した説明では、変調素子21としてDMDを用いる例を説明したが、反射型液晶表示素子(LCOS)や透過型の液晶表示素子を用いて構成してもよい。
以上の説明はあくまで一例であり、上記の実施形態の構成に何ら限定されるものではない。各実施形態および変形例の構成は、適宜組合せてよい。
1、1X、1Y…本体
1a…底面
1b、1d…側面
1c…上面
2、2Y…ミラー支持部
3…本体支持部
4…回転軸
5…軸線
6…回転軸
11…固定足
12…伸縮脚
13…ステー
14、15…足
40…スクリーン
50…載置面
ax…光軸
α…伸縮脚の回転角度
β…ローテーション方向の回転角度
θ1、θ3…チルト方向の傾斜角度
θ2…スクリーンに対する入射角度
θ4…本体1Yの上面1cと開かれたミラー支持部2Yとがなす角度

Claims (12)

  1. 投影光を折り曲げて投射する投射光学系を有し、前記折り曲げ前の光軸と略平行な底面を有する筐体と、
    前記筐体の底面を載置面に対して所定角度傾斜させる傾斜機構と、
    を備えることを特徴とする投影装置。
  2. 請求項1に記載の投影装置において、
    前記傾斜機構は、
    前記筐体の底面から伸縮可能な伸縮脚と、
    前記伸縮脚の先端部に設けられ、前記伸縮脚とT字形状を構成する直線部材と、
    前記直線部材の両端部2箇所と前記筐体の底面の1箇所とにそれぞれ設けられた3つの固定足と、
    を含むことを特徴とする投影装置。
  3. 請求項2に記載の投影装置において、
    前記直線部材が、前記伸縮脚の軸周りに回転可能であることを特徴とする投影装置。
  4. 請求項2または3に記載の投影装置において、
    前記直線部材において、前記伸縮脚の取り付け部から前記2箇所の固定足までの各距離が略等しいことを特徴とする投影装置。
  5. 請求項1に記載の投影装置において、
    前記傾斜機構は、
    前記筐体の底面の一端に設けられた回転軸と、
    前記回転軸の周りに回動可能な平板部材と、
    を含むことを特徴とする投影装置。
  6. 請求項5に記載の投影装置において、
    前記傾斜機構は、第1使用状態において前記平板部材および前記底面の間を第1角度にすることを特徴とする投影装置。
  7. 請求項5または6に記載の投影装置において、
    前記傾斜機構は、第2使用状態において前記平板部材および前記底面の間を第2角度にすることを特徴とする投影装置。
  8. 請求項1に記載の投影装置において、
    前記傾斜機構は、
    前記筐体の底面の一端に設けられた回転軸と、
    前記回転軸の周りに回動可能な光学系支持部材と、
    を含むことを特徴とする投影装置。
  9. 請求項8に記載の投影装置において、
    前記光学系支持部材は、使用位置と収納位置との間を回動し、前記使用位置へ回動した前記光学系支持部材が前記底面を前記載置面に対して所定角度に保つことを特徴とする投影装置。
  10. 請求項9に記載の投影装置において、
    前記光学系支持部材は、前記収納位置へ回動した場合、前記投射光学系を覆う
    ことを特徴とする投影装置。
  11. 筐体と蓋部とが回動可能に接続する接続部と、
    前記接続部と接続するカム部と、
    前記カム部を付勢する付勢部と、を備え、
    前記カム部は、前記付勢部による付勢力によって回転方向に力が与えられ、前記接続部を介して、前記蓋部を前記筐体に対して回動させる方向に力を与える
    ことを特徴とする開閉機構。
  12. 請求項11に記載の開閉機構において、
    前記付勢部とは反対の側に、前記カム部に対して当接する当接部を備え、
    前記カム部は、一端に斜面を有し、前記付勢部の付勢力によって前記斜面と前記当接部とが付勢されることによって回転方向に力が与えられる
    ことを特徴とする開閉機構。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2015037138A1 (ja) * 2013-09-13 2017-03-02 日立マクセル株式会社 投写型映像表示装置
CN107577107A (zh) * 2016-07-05 2018-01-12 中兴通讯股份有限公司 一种投影机壳体结构及投影机
CN109717643A (zh) * 2018-12-19 2019-05-07 广州绿桦环保科技有限公司 一种床桌组合家具及其控制方法

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