JP2017129653A - プロジェクター - Google Patents
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Abstract
【解決手段】プロジェクター1は、プロジェクター1を収容する外装筐体2を備え、外装筐体2は、正面部23と、正面部23に位置し、投射画像が通過する開口部231と、正面部23に位置し、外装筐体2内の気体を排出する排気口232,234と、を有し、投射された投射画像が横長となる第1姿勢と、投射された投射画像が縦長となる第2姿勢とで設置可能に構成され、排気口232,234は、プロジェクター1の設置姿勢が第2姿勢である場合に、開口部231に対して鉛直方向上側に位置する。
【選択図】図5
Description
この特許文献1に記載のプロジェクターは、第1の光源部及び第2の光源部と、可動ミラーと、ロッドインテグレーターと、光変調装置としてのDMD(Digital Mirror Device)と、投射レンズと、これらを内包する筐体と、を備える。
これらのうち、可動ミラーは、プロジェクターの姿勢が、横置き姿勢(画像の横長投射姿勢)及び縦置き姿勢(画像の縦長投射姿勢)のうち縦置き姿勢である場合に回動されて、第1の光源部及び第2の光源部のうち、リフレクターの中心軸が重力方向に垂直な方向に対しておよそ10度以下に抑制される第2の光源部が出射する光を、上記ロッドインテグレーターに入射させる。これにより、プロジェクターの姿勢が縦置き姿勢であるときに利用される光源部が有する放電ランプの劣化を抑制する。
なお、上記筐体において投射レンズが露出する面(正面)には、吸気口が設けられ、当該面とは反対側の面(背面)には、筐体内の熱を奪った空気を排出する排気口が設けられている。
これに対し、観察者が位置しづらい正面側に排気口を設け、当該排気口から空気を排出する構成が考えられる。
しかしながら、このような排気口の配置では、上記縦置き姿勢時に当該排気口が投射レンズの下側に位置する可能性がある。このような場合、排気口から排出される空気の熱によって陽炎が生じ、投射画像が揺らぐという問題がある。
上記一態様によれば、プロジェクターの設置姿勢が上記第2姿勢である場合、熱を帯びた気体を排出する排気口は、投射画像が通過する開口部に対して鉛直方向における上側に位置する。これによれば、排気口から排出された気体は、熱を帯びていることから鉛直方向における上側に流通するので、投射画像の投射範囲内に、当該気体の熱による陽炎が生じることを抑制できる。また、プロジェクターの設置姿勢が上記第1姿勢である場合には、排気口は、開口部に対して水平方向における一方側に位置することとなる。これによれば、投射画像の投射範囲内に、当該排気口から排出された気体の熱による陽炎が生じることを抑制できる。従って、投射画像が揺らぐことを抑制でき、当該投射画像の劣化を抑制できる。
ここで、プロジェクターの設置姿勢が上記第3姿勢である場合、投射画像の上下が上記第2姿勢とは逆となることが考えられる他、プロジェクター内の気体の流路が想定とは異なる流路となる可能性が考えられる。このような第3姿勢にてプロジェクターが設置されると、投射画像を観察しにくい他、外装筐体内の発熱体の冷却効率が低下するという問題が生じる。
これに対し、上記構成によれば、プロジェクターの使用者に上記報知情報を把握させやすくすることができ、当該使用者に設置姿勢の変更を促すことができるので、当該問題の発生を抑制できる。
なお、このような報知画像は、外部から入力される画像情報に応じた入力画像に当該報知画像が重ねられた投射画像が投射されて表示されてもよく、当該報知画像のみが投射画像として投射されて表示されてもよい。また、投射画像の表示位置とは異なる位置に、報知画像が表示されてもよい。
上記構成によれば、上記報知情報を含む報知画像が表示されることにより、使用者に当該報知情報を把握させやすくすることができる。
このような構成によれば、上記第3姿勢ではプロジェクターを使用できないことを使用者に把握させることができる。この他、上記発熱体の冷却効率が低下する可能性がある場合には、プロジェクターの電源がオフされることにより、当該発熱体の更なる温度上昇を抑制でき、当該発熱体の劣化、ひいては、プロジェクターの劣化を抑制できる。
[プロジェクターの外観構成]
図1は、本実施形態に係るプロジェクター1の外観を示す斜視図である。
本実施形態に係るプロジェクター1は、光源から出射された光を変調して画像情報に応じた画像を形成し、当該画像をスクリーン等の被投射面PS(図3参照)上に拡大投射する投射型表示装置である。このプロジェクター1は、詳しくは後述するが、排気口から排出される空気の熱による陽炎によって投射画像が歪むことを抑制する構成を有することを特徴の1つとしている。このようなプロジェクター1は、図1に示すように、外装を構成し、装置本体3(図3参照)を収容する外装筐体2を備える。
外装筐体2は、略直方体形状を有する筐体であり、それぞれ合成樹脂により形成されたアッパーケース2A、ロアーケース2B、フロントケース2C及びリアケース2Dが組み合わされて構成される。
図2は、外装筐体2を示す六面図である。
このような外装筐体2は、図1及び図2に示すように、天面部21、底面部22、正面部23、背面部24、左側面部25及び右側面部26を有する。
天面部21は、各ケース2A,2C,2Dの一部により構成される。
底面部22は、各ケース2B〜2Dのそれぞれの一部により構成され、天面部21とは反対側に位置する。この底面部22には、3つの脚部221が設けられており、これら脚部221は、後述する正置き姿勢にて載置面MS(図4参照)に接触する。これら脚部221のうち、少なくとも2つは、底面部22からの突出量を調整可能な調整脚部である。
この正面部23の中央部分には、後述する投射光学装置46の端部461が挿通し、当該投射光学装置46により投射される画像が通過する開口部231が形成されている。
正面部23において左側面部25側の傾斜部分には、外装筐体2内に配置された冷却装置によって外装筐体2内の熱を帯びた冷却気体が排出される排気口232が形成されている。この排気口232には、複数のルーバー233が設けられており、これらルーバー233は、排気口232から排出された冷却気体が、開口部231を挿通する投射光学装置46から遠ざかる向きに設定されている。
また、排気口232に対して底面部22側の位置には、別の排気口234(図2)が形成されている。この排気口234にも、ルーバー233と同様のルーバー235が複数設けられている。
これらルーバー233,235は、それぞれ排気口232,234の内側に固定されているが、排出された冷却気体が投射光学装置46による画像の投射範囲に向かわない範囲で回動可能に構成されていてもよい。
左側面部25は、各ケース2A〜2Dの一部により構成される。この左側面部25には、後述する画像投射装置4の照明装置41を構成する光源装置を外装筐体2に対して挿抜するための開口部251が形成され、当該開口部251は、カバー部材252により閉塞される。
右側面部26は、各ケース2A〜2Dの一部により構成され、左側面部25とは反対側に位置する。この右側面部26には、外部の空気を冷却気体として内部に導入する導入口261が形成され、当該導入口261には、フィルター(図示省略)が設けられたカバー部材262が取り付けられている。
図3は、装置本体3の構成を示す模式図である。
プロジェクター1は、上記外装筐体2の他、図3に示すように、外装筐体2に収容される装置本体3を備え、装置本体3は、画像投射装置4、電源装置5及び制御装置6を備える。この他、図示を省略するが、装置本体3は、発熱体を冷却する冷却装置を備える。
画像投射装置4は、制御装置6から入力される画像信号に応じた画像を形成及び投射する。この画像投射装置4は、本発明の報知部を兼ねるものであり、当該画像投射装置4により投射される画像には、当該画像信号に応じた入力画像だけでなく、後述する報知画像NT(図7参照)も含まれる。
このような画像投射装置4は、照明装置41、色分離装置42、平行化レンズ43、光変調装置44、色合成装置45及び投射光学装置46を備える。
光源装置としては、超高圧水銀ランプ等の放電ランプ或いはLED等の固体光源とリフレクターとを有する光源装置や、LD(Laser Diode)及び当該LDから出射された光によって励起されて励起光を出射する波長変換装置を有する光源装置を例示できる。
均一化装置は、入射される光束を複数の部分光束に分割した後に当該複数の部分光束を光変調装置に重畳させる小レンズを有する一対のレンズアレイ及び重畳レンズを有する他、入射される光の偏光方向を揃えて出射する偏光変換素子を有する。
ダイクロイックミラー421は、上記照明光WLから青色光LBと他の色光(緑色光LG及び赤色光LR)とを分離する。分離された青色光LBは、反射ミラー423によって反射されて、平行化レンズ43(43B)に導かれる。
ダイクロイックミラー422は、分離された上記他の色光から緑色光LGと赤色光LRとを分離する。分離された緑色光LGは、平行化レンズ43(43G)に導かれる。また、分離された赤色光LRは、リレーレンズ426、反射ミラー424、リレーレンズ427及び反射ミラー425を介して、平行化レンズ43(43R)に導かれる。
なお、平行化レンズ43(赤、緑及び青の各色光用の平行化レンズを、それぞれ43R,43G,43Bとする)は、入射される光を平行化する。
色合成装置45は、各光変調装置44R,44G,44Bから入射される各色光LR,LG,LBの画像を合成する。このような色合成装置45は、本実施形態では、クロスダイクロイックプリズムにより構成されているが、複数のダイクロイックミラーによって構成することも可能である。
なお、各光変調装置44において上記色光LR,LG,LB毎の画像を形成する画像変調領域(変調領域)の形状は、矩形状である。このため、色合成装置45によって合成された画像は、矩形状となる。
なお、投射光学装置46が投射する投射画像は、各光変調装置44によって形成され、色合成装置45によって合成された矩形の画像であり、投射光学装置46は、当該矩形状の投射画像を投射する。ここで、例えばプロジェクター1に入力される画像情報に応じた画像である入力画像の縦横比と、各光変調装置44における画像形成領域の縦横比とが一致しない場合には、後述する表示制御部65が、上記被投射面PS上に当該投射画像が投射された際に観察者によって視認されない非表示領域(黒画像や白画像)が入力画像に対する上下左右の少なくともいずれかに隣接配置された投射画像を、当該各光変調装置44及び色合成装置45に形成させる。このような投射画像としては、例えば、入力画像が全体に設定された投射画像が挙げられる他、デジタルカメラ等による縦長又は横長の撮像画像である入力画像と、当該撮像画像の上下左右の少なくともいずかに隣接して配置される非表示領域と、を含む画像が挙げられる。
電源装置5は、ケーブルを介して外部から供給される商用交流電流を直流電流に変換し、プロジェクター1を構成する電子部品に応じて昇圧及び降圧した電流を、当該電子部品に供給する。この電源装置5は、例えば、制御装置6に電力を供給するとともに、当該制御装置6の制御の下で動作し、上記照明装置41や光変調装置44に駆動電力を供給する。また、電源装置5は、制御装置6から制御信号が入力されると、プロジェクター1の電源をオフする。
制御装置6は、リモートコントローラー(図示省略)等から入力される操作信号に基づいて、或いは、自律的にプロジェクター1の動作を制御するものであり、本実施形態ではCPU(Central Processing Unit)等の処理回路が実装された回路基板として構成されている。この制御装置6は、例えば、上記電源装置5を制御して、プロジェクター1の電源をオン/オフさせる他、外部から入力される画像情報に応じた画像を上記画像投射装置4に形成及び投射させる。
この他、制御装置6は、プロジェクター1(外装筐体2)の設置姿勢を検出し、当該設置姿勢が適切でない場合には、報知情報を報知させる機能を有する。
図4は、正置き姿勢時のプロジェクター1を示す正面図であり、図5は、縦置き姿勢時のプロジェクター1を示す正面図である。
ここで、プロジェクター1は、用途や設置場所に応じて各種姿勢を取り得る。例えば、プロジェクター1は、図4に正置き姿勢、及び、逆置き姿勢や、図5に示す縦置き姿勢にて設置され得る。
正置き姿勢は、本発明における第1姿勢に相当し、略矩形状の投射画像が横長となる姿勢である。この正置き姿勢は、図4に示すように、脚部221が当接するように載置面MS上に載置される姿勢であり、当該正置き姿勢では、底面部22は、鉛直方向Vに対して交差(直交)し、鉛直方向Vにおける下側を向く。
このような正置き姿勢では、上記排気口232,234から排出される冷却気体は、上記ルーバー233,235により投射光学装置46から遠ざかる方向に流通する他、熱を帯びていることによって鉛直方向Vにおける上側に流通する。このため、投射光学装置46から投射される画像に、陽炎による光の屈折が生じることはない。
このような逆置き姿勢においても、上記排気口232,234から排出される冷却気体は、上記正置き姿勢と同様に、上記ルーバー233,235により投射光学装置46から遠ざかる方向に流通する他、熱を帯びていることによって鉛直方向Vにおける上側に流通する。このため、投射光学装置46から投射される画像に、陽炎による光の屈折が生じることはない。このような逆置き姿勢も、本発明における第1姿勢に含まれる。
このような縦置き姿勢では、上記排気口232,234から排出される冷却気体は、上記ルーバー233,235により投射光学装置46から遠ざかる方向である鉛直方向Vにおける上側に流通し、また、熱を帯びていることによって鉛直方向Vにおける上側に更に流通する。このため、投射光学装置46から投射される画像に、陽炎による光の屈折が生じることはない。
このような姿勢では、投射光学装置46に対して鉛直方向Vにおける下側に位置する排気口232,234から排出された冷却気体は、上記ルーバー233,235によって鉛直方向Vにおける下側に流通する。しかしながら、当該冷却気体の流通方向は、熱を帯びていることによって、鉛直方向Vにおける上側に変更される。このため、投射光学装置46による画像の投射範囲内に陽炎による光の屈折が生じ、投射画像が揺らぐという問題が生じる。
図6は、制御装置6の構成を示すブロック図である。
このような問題に対し、制御装置6は、プロジェクター1の設置姿勢が上記他の縦置き姿勢である場合には、設置姿勢が適切ではなく、当該設置姿勢の変更を促す報知情報を報知させる。このため、制御装置6は、図6に示すように、記憶部61、姿勢検出部62、姿勢判定部63、報知制御部64、表示制御部65及び電源制御部66を有する。
姿勢検出部62は、加速度センサーや角速度センサー等のセンサーにより構成され、鉛直方向(重力方向)やプロジェクター1の傾き角を検出することにより、当該プロジェクター1の姿勢を検出する。
姿勢判定部63は、姿勢検出部62による検出結果に基づいて、現在のプロジェクターの設置姿勢が、上記他の縦置き姿勢であるか否かを判定する。
また、報知制御部64は、上記報知情報を含む報知画像を形成及び投射させる制御信号を、表示制御部65に出力する。
一方、例えば、プロジェクターの設置姿勢が上記縦置き姿勢である場合に、縦長の入力画像が外部から入力されると、表示制御部65は、上記被投射面PS上に投射された場合の投射画像の上下と入力画像の上下とが一致するように入力画像を回転させ、更に当該入力画像が投射された際の左右の少なくとも一方に非表示領域を付加した投射画像を描画する。また、同様の場合に、横長の入力画像が外部から入力されると、表示制御部65は、上記被投射面PS上に投射された場合の投射画像の上下と入力画像の上下とが一致するように入力画像を回転させ、更に当該入力画像が投射された際の上下の少なくとも一方に非表示領域を付加した投射画像を描画する。
これにより、被投射面PS上に投射画像が投射された際に、当該投射画像に含まれる入力画像の上下と、観察者が認識する上下とを一致させることができる他、最大限に拡大した入力画像を表示できる。なお、このような表示制御部65による入力画像の回転等の処理は、使用者によって縦置き姿勢時の投射モードに設定された場合に行われるように構成してもよい。
また、表示制御部65は、報知制御部64から上記制御信号が入力されると、上記報知情報に応じた報知画像NTを上記メモリー上に生成し、当該報知画像を画像投射装置4に投射させる。この際、表示制御部65は、例えば図7に示すように、投射された投射画像PMにおける報知画像NTに含まれる文字を使用者が容易に確認できるように、入力画像PTとは上下を逆にした報知画像NTを形成する。本実施形態では、報知画像NTは、OSD(On Screen Display)により入力画像PTに重畳されて表示されるが、報知画像NTのみが投射画像PMに含まれて表示されてもよい。
このようにして、報知情報が上記インジケーター及び報知画像NTにより使用者に報知されることにより、使用者は、プロジェクター1の設置姿勢を変更する必要があることを認識できる。
また、電源制御部66は、上記姿勢判定部63によりプロジェクター1の設置姿勢が上記他の縦置き姿勢であると判定されて、上記報知情報がインジケーター236及び報知画像NTによって報知されてから所定時間(例えば10秒)が経過した場合、電源装置5にプロジェクター1の電源をオフさせる制御信号を出力する。
これにより、プロジェクター1の設置姿勢を変更する必要があること、及び、上記他の縦置き姿勢ではプロジェクター1を利用できないことを、使用者に確実に認識させることができる。
図8は、姿勢変更指示処理を示すフローチャートである。
姿勢変更指示処理は、上記制御装置6のCPUが記憶部61に記憶された姿勢報知プログラムを実行することによって進められる処理であり、上記のように、プロジェクター1の設置姿勢が上記他の縦置き姿勢である場合に、上記報知情報を報知する処理である。
この姿勢変更指示処理では、図8に示すように、まず、姿勢判定部63が、姿勢検出部62による検出結果に基づいて、プロジェクター1の設置姿勢が上記他の縦置き姿勢であるか否かを判定する(ステップS1)。
この判定処理にて他の縦置き姿勢でないと判定されると、(ステップS1:NO)、制御装置6は、当該判定処理を繰り返し実行する。
この後、電源制御部66が、上記報知情報が報知されてから所定時間が経過したか否かを判定する(ステップS3)。
一方、ステップS3の判定処理にて、所定時間が経過したと判定すると(ステップS3:YES)、電源制御部66は、電源装置5によりプロジェクター1の電源をオフにする(ステップS4)。
これにより、姿勢変更指示処理は終了される。
プロジェクター1の設置姿勢が第2姿勢に相当する上記縦置き姿勢である場合、熱を帯びた冷却気体を排出する排気口232,234は、投射画像が通過する開口部231に対して鉛直方向Vにおける上側に位置する。これによれば、排気口232,234から排出された冷却気体は、熱を帯びていることから鉛直方向Vにおける上側に流通するので、投射光学装置46により投射される画像の投射範囲内に、陽炎が生じることを抑制できる。また、プロジェクターの設置姿勢が上記第1姿勢である正置き姿勢又は逆置き姿勢である場合には、排気口232,234は、開口部231に対して水平方向Hにおける一方側に位置することとなる。これによれば、投射画像の投射範囲内に、当該排気口232,234から排出された冷却気体の熱による陽炎が生じることを抑制できる。従って、投射画像が揺らぐことを抑制でき、当該投射画像の劣化を抑制できる。
これに対し、報知制御部64が、報知部としてのインジケーター236及び画像投射装置4によって、プロジェクター1の使用者に上記報知情報を報知させることにより、当該使用者がプロジェクター1の設置姿勢を変更する必要があることを把握できる。従って、上記問題の発生を抑制できる。
本発明は、上記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。
上記実施形態では、正面部23において、投射光学装置46が露出される開口部231に対して左側面部25側に排気口232,234が位置していた。しかしながら、本発明はこれに限らない。例えば、排気口は、開口部231に対して右側面部26側に位置していてもよい。この場合、当該排気口が開口部231に対して鉛直方向における上側に位置する姿勢を上記縦置き姿勢とし、開口部231に対して鉛直方向における下側に位置する姿勢を上記他の縦置き姿勢とすればよい。
また、正面部23において開口部231を挟んで排気口とは反対側に、外部の気体を冷却気体として外装筐体2内に導入する導入口が位置していてもよい。更に、排気口232,234のうち、一方はなくてもよく、これら排気口232,234は、1つの排気口であってもよい。
なお、投射光学装置46の端部461は、開口部231から外側に位置していなくてもよく、投射光学装置46による投射画像が開口部231を通過すれば、当該投射光学装置46は、上記のように、外装筐体2内に収容されていてもよい。
更に、使用者に上記報知情報を報知できれば、当該報知情報の報知形式は他の形式でもよい。例えば、音声や振動によって報知情報を報知する報知部を採用してもよく、外装筐体2に設けられた表示パネルによって報知情報を報知してもよい。
加えて、必ずしも報知情報は報知されなくてもよい。また、報知情報が報知画像NTにより報知される場合でも、報知情報はメッセージにより示されなくてもよく、記号等によって示されてもよい。
更に、液晶パネルを有する光変調装置が採用される場合でも、光入射面と光出射面とが異なる透過型の液晶パネルに限らず、光入射面と光出射面とが同一となる反射型の液晶パネルを有する光変調装置を採用してもよい。
上記実施形態では、画像投射装置4は、図3に示したように光学部品が配置されたものとして説明した。しかしながら、本発明はこれに限らず、他の配置及び構成の画像投射装置を採用してもよい。
Claims (4)
- プロジェクターであって、
略矩形状の投射画像を投射する投射光学装置と、
前記投射光学装置を収容する外装筐体と、を備え、
前記外装筐体は、
正面部と、
前記正面部に位置し、前記投射画像が通過する開口部と、
前記正面部に位置し、前記外装筐体内の気体を排出する排気口と、を有し、
当該プロジェクターは、投射された前記投射画像が横長となる第1姿勢と、投射された前記投射画像が縦長となる第2姿勢とで設置可能に構成され、
前記排気口は、当該プロジェクターの設置姿勢が前記第2姿勢である場合に、前記開口部に対して鉛直方向上側に位置することを特徴とするプロジェクター。 - 請求項1に記載のプロジェクターにおいて、
所定の情報を報知する報知部と、
当該プロジェクターの設置姿勢が、前記開口部に対して前記排気口が鉛直方向下側に位置する第3姿勢である場合に、当該プロジェクターの設置姿勢の変更を促す報知情報を前記報知部に報知させる報知制御部と、を有することを特徴とするプロジェクター。 - 請求項2に記載のプロジェクターにおいて、
前記報知部は、前記報知情報を含む報知画像を表示することを特徴とするプロジェクター。 - 請求項2又は請求項3に記載のプロジェクターにおいて、
前記報知情報が報知されてから所定時間が経過すると、当該プロジェクターの電源をオフにする電源制御部を備えることを特徴とするプロジェクター。
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