JP2019128523A - プロジェクター - Google Patents

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Abstract

【課題】発光素子が発する光の回り込みの発生を抑えて、優れた視認性を有するインジケーターを備えたプロジェクターを提供すること。【解決手段】プロジェクター1は、インジケーター40を有するプロジェクターであって、インジケーター40は、複数の発光素子41と、複数の発光素子41に対向する複数の窓部11〜16と、複数の発光素子41における互いに隣り合う発光素子41の間に配置された複数の壁部と、を備え、複数の壁部は、発光素子41から出射された光を窓部11〜16に導光する複数の導光壁35aと、複数の導光壁35aの間に配置された遮光壁35bと、を有する。【選択図】図10

Description

本発明は、プロジェクターに関する。
従来、動作状態などが表示されるインジケーターを備えたプロジェクターが知られていた。このようなインジケーターでは、発光素子が発した光を、レンズなどの窓部を介して外部に出射させて表示が成される。近年、低消費電力などの理由から、発光素子としてLED(Light Emitting Diode)が用いられている。
例えば、特許文献1には、投写型表示装置(プロジェクター)のインジケーターとして、複数のLEDを用いた表示装置が開示されている。
特開2011−165608号公報
しかしながら、特許文献1に記載の表示装置では、LEDが発した光の回り込みが発生しやすいという課題があった。詳しくは、プロジェクターの外観のデザインを考慮して、複数の窓部(表示窓)の配置間隔を狭めると、LEDから発せられた光が、該LEDに対応する窓部以外の、隣り合う窓部などに回り込むおそれがあった。光の回り込みが発生すると、本来消灯しているべき窓部から光が出射されて、インジケーターの表示が誤認されやすくなる。すなわち、光の回り込みの発生を抑えて、優れた視認性を有するインジケーター(表示装置)を備えたプロジェクターが求められていた。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
[適用例]本適用例に係るプロジェクターは、インジケーターを有するプロジェクターであって、インジケーターは、複数の発光素子と、複数の発光素子に対向する複数の窓部と、複数の発光素子における互いに隣り合う発光素子の間に配置された複数の壁部と、を備え、複数の壁部は、発光素子から出射された光を窓部に導光する複数の導光壁と、複数の導光壁の間に配置された遮光壁と、を有する。
本適用例によれば、発光素子が発した光の回り込みの発生を抑えることができる。詳しくは、隣り合う発光素子の間に配置された複数の導光壁によって、発光素子が発した光の回り込みの発生が抑えられる。さらに、複数の導光壁の間に配置された遮光壁によって、光の回り込みの発生がいっそう抑えられる。以上によって、従来よりも光の回り込みの発生を抑えて、優れた視認性を有するインジケーターを備えたプロジェクターを提供することができる。
上記適用例に記載のプロジェクターは、複数の窓部がそれぞれ配置される複数の開口部を有するケース部と、複数の窓部を有する第1部材と、複数の壁部を有する第2部材と、を有することが好ましい。
これによれば、発光素子が発した光を透過、出射する窓部を第1部材とし、上記光を導光、遮光する壁部を第2部材として、インジケーターを容易に構成することができる。すなわち、第1部材と第2部材とをケース部と別構成にすることによって、それぞれに異なる形成材料を用いて、所望の特性をそれぞれの部材に付与することができる。
上記適用例に記載のプロジェクターにおいて、第2部材は、複数の発光素子から出射された光がそれぞれ通過する複数の光通過孔を有し、ケース部とで第1部材を挟持することが好ましい。
これによれば、発光素子が発した光を、光通過孔から窓部に照射させることができる。また、第2部材とケース部とで第1部材を挟持することから、ケース部、第1部材、第2部材の配置において位置ずれの発生が低減される。そのため、発光素子から複数の窓部のそれぞれを介して出射される光の減衰を抑えることができる。
上記適用例に記載のプロジェクターにおいて、導光壁は、発光素子から出射された光を反射する部材であることが好ましい。
これによれば、発光素子から出射された光が導光壁によって反射される。そのため、導光壁が上記光を吸収する部材である場合と比べて、上記光を効率よく窓部に導光することができる。
上記適用例に記載のプロジェクターは、発光素子の両側に配置された導光壁を接続する接続部を有し、接続部は、発光素子から出射された光を窓部に導光することが好ましい。
これによれば、発光素子から出射された光を、さらに効率よく窓部に導光することができる。
実施形態1に係るプロジェクターの外観を示す斜視図。 窓部の外観を示す拡大斜視図。 XZ平面に沿った断面を含む構造を示す拡大斜視図。 基板周辺の構成を示す拡大斜視図。 上ケース内側の構成を示す拡大斜視図。 第1部材および第2部材などの分解斜視図。 第2部材の斜視図。 第2部材の拡大斜視図。 壁部の構成を示す、XY平面における拡大断面図。 壁部の構成を示す、XY平面における拡大断面図。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。以下に説明する実施の形態は、本発明の一例を説明するものである。本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変形例も、本発明に含まれる。なお、以下の各図においては、各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各部材の尺度を実際とは異ならせしめている。
(実施形態1)
<プロジェクター>
まず、本実施形態に係るプロジェクターの構成について、図1および図2を参照して説明する。図1は、実施形態1に係るプロジェクターの外観を示す斜視図である。図2は、窓部の外観を示す拡大斜視図である。
本実施形態のプロジェクター1は、映像情報に応じて形成した映像光をスクリーンなどの投写面に投写する機能を有している。
図1に示したプロジェクター1は、下ケース5を含む本体9を有している。本体9は、図示を省略するが、制御部、電源ユニット、光学ユニット、インターフェイス部、操作パネル、冷却ユニット、後述する装置構造体などを有している。これらのうち、制御部、光学ユニット、装置構造体などは、ケース部2(上ケース4)および下ケース5で構成されるプロジェクター1の外装筐体の内部に収容されている。
プロジェクター1は、本体9の他に、上ケース4を含み、本体9の一部を覆うケース部2、インジケーター40などを有している。ここで説明の便宜上、以降は、プロジェクター1の投写面側を前方(+X方向)、プロジェクター1が机上などに載置されて投写する姿勢において、プロジェクター1の上側を上方(+Z方向)、前方(+X方向)から見たプロジェクター1の右側を右方(+Y方向)として記載する。
上ケース4と下ケース5とは、プロジェクター1の略直方体の外装筐体を構成する。上ケース4は、上面2a、前面2cを有し、下ケース5は、底面2b、背面2d、側面2e,2fを有している。上ケース4および下ケース5は、例えば、ポリカーボネート樹脂とABS樹脂(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体)とのポリマーアロイなどの合成樹脂で形成されている。
制御部は、インターフェイス部から入力される信号や、操作パネルから入力される信号に応じて、プロジェクター1の動作を制御する。また、制御部は、後述するインジケーターに対して、プロジェクター1の動作状態などに関する電気信号を出力する。電源ユニットは、外部から供給される電力を、プロジェクター1の各部に供給する。光学ユニットは、外部から入力された映像信号(映像情報)に応じて、映像光を形成する。冷却ユニットは、光学ユニットなどを冷却する。
光学ユニットは、光源装置、光変調装置、投写レンズ3を含んでいる。光変調装置は、制御部の制御に基づいて、光源装置から出射された光束を映像情報に応じて変調し、映像光を形成する。光変調装置としては、透過型の液晶パネル、反射型の液晶パネル、DMD(Digital Micromirror Device)などのマイクロミラー型の光変調装置などが挙げられる。光源装置から光変調装置を経て、投写レンズ3へ光路が形成されている。
投写レンズ3は、前面2cにおけるY方向およびZ方向のほぼ中央に位置するように設置されている。投写レンズ3は、複数のレンズを有する組みレンズである。上述したように、光変調装置で形成された映像光が、投写レンズ3を介して投写対象に拡大投写される。
下ケース5には、吸気用開口部21、および図示を省略するが、排気用開口部、インターフェイス部が設置されている。
吸気用開口部21は側面2eに、排気用開口部は側面2fに、それぞれ設置されている。吸気用開口部21および排気用開口部は、冷却ユニットに接続されている。吸気用開口部21からは、本体9の光学ユニットなどを冷却するための外気が取り入れられる。排気用開口部からは、本体9の冷却に使用されて温まった空気が排出される。
インターフェイス部は、背面2dに設置されている。インターフェイス部は、外部に露出して設けられた複数の接続端子を有している。この接続端子により、インターフェイス部を介して、パーソナルコンピューターなどの外部の電子機器から、映像信号、音声信号などが本体9へ入力される。
ケース部2(上ケース4)は、図示を省略するが操作パネルおよび調整部を有している。操作パネルおよび調整部は、上面2aに設置されている。操作パネルの操作によって、プロジェクター1の動作を選択、指示することが可能である。調整部を用いて、投写レンズ3のズーム調整、フォーカス調整などを行うことが可能である。
ケース部2において、前面2c右方側の上方から上面2aにかけての境界に、インジケーター40の窓部11,12,13,14,15,16(以降、「窓部11〜16」ということもある。)が配置されている。窓部11〜16に対応して、ケース部2の内側には後述する発光素子が配置されている。窓部11〜16は、発光素子から出射された光(発光素子が発した光)を透過する。
図2に示すように、複数の窓部11〜16は、ケース部2に設けられた複数の開口部20にそれぞれ配置されている。窓部11〜16(開口部20)は、Y方向に沿って6個が配列されている。窓部11〜16は、Y方向に沿い、右方に向かって窓部11から窓部16へ順番に並んでいる。
窓部11〜16は、それぞれY方向における長さが、X方向における長さよりも短い。窓部11〜16のY方向のそれぞれの長さ、およびY方向における隣り合う窓部11〜16の間隔(距離)は、特に限定されないが、本実施形態では、それぞれ約3mm、約7.5mmとしている。本実施形態では開口部20の数を6個としていることから、+X方向側から見ると、6個の矩形状の窓部11〜16が、Y方向に沿って並んでいる。本実施形態においては、Y方向における隣り合う窓部11〜16の距離を従来よりも狭くしたデザインとしている。
<インジケーター>
次に、本実施形態に係るインジケーターに関連する部材などの構成について、図3および図4を参照して説明する。図3は、XZ平面に沿った断面を含む構造を示す拡大斜視図である。なお、該断面は、インジケーター40における窓部14の断面を含む。図4は、基板周辺の構成を示す拡大斜視図である。
インジケーター40は、プロジェクター1の動作状態などの情報を示す表示装置である。図3に示すように、インジケーター40は、基板42、複数の発光素子41、複数の発光素子41に対向して配置された複数の窓部11〜16を含む第1部材10と、発光素子41と第1部材10との間に配置された第2部材30と、を有している。ここで、窓部11〜16は略同様な構成であるため、以降は窓部14を代表例として説明する。
発光素子41は、インジケーター40の光源であって、基板42に実装されると共に、窓部14と対向して配置されている。発光素子41は、窓部11〜16に対応して、6個の発光素子41が基板42に実装されている。発光素子41として、LED(Light Emitting Diode)を用いている。
基板42は、FFC(Flexible Flat Cable)ケーブル(図示せず)などを介して、上述した制御部と電気的に接続されている。これにより、制御部からの電気信号に応じて、発光素子41の発光が制御される。基板42は、細長い略矩形であって、長辺がY方向に沿って設置される。
窓部14は、発光素子41から出射された光を透過する。窓部14は、上ケース4の開口部20と嵌合して、上ケース4の外面に露出する。窓部14は、前面2cおよび上面2aに沿って、屈曲した断面形状を有している。そのため、+X方向側および+Z方向側からのインジケーター40の視認性が向上する。
第2部材30は、複数の光通過孔31を有している。複数の光通過孔31では、複数の発光素子41から出射された光がそれぞれ通過する。すなわち、光通過孔31を通して、発光素子41から発せられた光が窓部14に投写され、窓部14を透過して外部に出射される。光通過孔31は、発光素子41および窓部11〜16に対応して6個が設けられている。また、第2部材30は、上ケース4(ケース部2)とで第1部材10を挟持している。なお、第1部材10および第2部材30の詳細は後述する。
発光素子41の点灯、点滅、消灯、点灯色などによって、プロジェクター1における、電源の入り切り、動作状態などの情報が表示される。このように、上述した制御部から入力された電気信号に応じて、複数の発光素子41に対応する窓部11〜16の発光(表示)が切り替えられて、プロジェクター1に関する各種情報が使用者などに通知される。
プロジェクター1は、上述したインジケーター40などの他に、インジケーター40を保持する保持部50、本体9に含まれる装置構造体60などを有している。
保持部50は、発光素子41と窓部11〜16とを対向して配置させるため、XY平面に対して角度を付けて基板42を保持している。
保持部50は、レール部61を介して装置構造体60に支持されている。保持部50の下方(−Z方向)側には、2個の突出部52が設けられている。2個の突出部52は、互いがX方向に向き合うように屈曲して対を成している。
装置構造体60は、本体9に含まれる構造体(フレーム)の1つである。レール部61は、装置構造体60から保持部50の下方へ突出して設けられている。レール部61のX方向の両端は、保持部50の一対の突出部52によって両側から挟まれている。これにより、保持部50は、レール部61に載置されると共に、一対の突出部52がレール部61を挟むことにより、レール部61(装置構造体60)に支持される。
図4は、ケース部2が取り外されたプロジェクター1の基板42の周辺を、斜め上方から見下ろした図である。図4に示すように、Y方向に細長い略矩形の基板42が、保持部50に載置されて保持されている。基板42には、複数の発光素子41がY方向に沿って配列された状態で実装されている。基板42には、図示しないが、配線回路が設けられると共に、発光素子41の他に、接続端子などが設けられている。
保持部50は、基板42に対応して、Y方向に細長い部材である。保持部50のY方向の両端には、リブ54が設けられている。リブ54のそれぞれは、XZ平面に沿うように突出している。この一対のリブ54は、プロジェクター1が組み立てられる際に、第2部材30(図3参照)と接する部位である。
次に、ケース部2(上ケース4)、第1部材10、第2部材30の構成について、図5および図6を参照して説明する。図5は、上ケース内側の構成を示す拡大斜視図である。図6は、第1部材および第2部材などの分解斜視図である。
図5は、上ケース4(ケース部2)の内側に窓部11〜16を含む第1部材10と第2部材30とを取り付け、その取り付けた部位を−Z方向側(内側)から見た状態を示している。図5に示すように、第1部材10(窓部11〜16)は、第2部材30と上ケース4とによって挟持されるように配置されている。
第2部材30は、複数の光通過孔31の他に、係止部33,34を有している。第2部材30において、係止部33はY方向の一端(+Y方向側)に、係止部34はY方向の他端(−Y方向側)に、それぞれ設けられている。本体9と上ケース4とが組み立てられると、係止部33,34の間に、上述した保持部50のリブ54(図4参照)が嵌合して、双方の位置決めが成される。
図6は、図5と同様な視点において、上ケース4(ケース部2)、第1部材10、第2部材30を分解した状態を示している。図6に示すように、上ケース4の複数の開口部20に対応して、第1部材10には窓部11〜16が、第2部材30には複数の光通過孔31が、それぞれ設けられている。
第1部材10は、一体に形成され、窓部11〜16がくし歯状に設けられている。第1部材10の形成材料としては、透光性を有していれば特に限定されないが、例えばポリカーボネートなどの合成樹脂が挙げられる。また、第1部材10の形成材料には、炭酸カルシウムやシリコーン樹脂などの微粒子を光拡散剤として添加してもよい。
第2部材30は、Y方向に細長い部材であって、複数の光通過孔31がY方向に沿って設けられている。第2部材30は、2個のネジSCなどによって上ケース4に固定される。第2部材30には、発光素子41(図4参照)から出射された光を反射する、換言すれば光反射性を有する形成材料を用いる。第2部材30の形成材料としては、例えば、白色の着色剤が添加されたABS樹脂(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体)などの合成樹脂、ステンレス鋼などの金属が挙げられる。
次に、第2部材30の詳細な構成について、図7および図8を参照して説明する。図7は、第2部材の斜視図である。図8は、第2部材の拡大斜視図である。
図7は、−X方向の下方から第2部材30を見た状態を示している。図7に示すように、第2部材30は、上述した光通過孔31に加えて、接続部37、複数の壁部としての、導光壁35aおよび遮光壁35bを有している。導光壁35aは、光通過孔31を介して、光通過孔31のY方向の両側に設けられて対を成している。一対の導光壁35aは、接続部37によって接続されている。複数の光通過孔31のそれぞれに対して、一対の導光壁35aと、それらを接続する接続部37とが設けられている。
遮光壁35bは、Y方向に隣り合う光通過孔31の間に設けられている。遮光壁35bは、複数の光通過孔31に対応して、Y方向に沿って複数が配列されている。すなわち、6個の光通過孔31に対して、5個の遮光壁35bが設けられている。
図8は、+X方向の上方から第2部材30を見て、光通過孔31が配列された領域を拡大して示している。図8に示すように、光通過孔31の内側は、導光壁35aと接続部37とを含んでいる。導光壁35aおよび接続部37は、第2部材30に含まれるため、光反射性を有し、発光素子41(図3参照)から出射された光を反射する。
<壁部の構成>
次に、発光素子41に対する導光壁35aおよび遮光壁35bの配置について、図9および図10を参照して説明する。図9および図10は、壁部の構成を示す、XY平面における拡大断面図である。ここで、図9および図10では、発光素子41を通るXY平面でプロジェクター1を切断し、その下方側の断面のインジケーター40周辺を拡大して示している。
図9および図10に示すように、インジケーター40は、複数の発光素子41における互いに隣り合う発光素子41の間に、壁部としての複数の導光壁35aと、複数の導光壁35aの間に配置された遮光壁35bとを備えている。ここで、窓部11〜16および対応する壁部(導光壁35a、遮光壁35b)などは略同様な構成であるため、以降は窓部14を代表例として説明する。なお、図10において、発光素子41、導光壁35a、遮光壁35b、接続部37は、窓部14に対応するもののみを図示し、それ以外は符号の図示を省略している。
窓部14と対向する発光素子41には、Y方向の両側に導光壁35aが配置されている。この一対の導光壁35aは、−Z方向側(下方)において、接続部37によって接続されている。そのため、発光素子41から出射された光のうち、一部は窓部14に直接照射され、その以外の一部は、導光壁35aや接続部37の内面に照射される。導光壁35aおよび接続部37は光反射性を有しているため、これらに照射された光は、1回または複数回の反射によって窓部14に照射される。すなわち、導光壁35aおよび接続部37は、発光素子41から出射された光を窓部14に導光する。
導光壁35a、接続部37で反射された発光素子41の光の一部は、発光素子41から窓部14に直接照射された光と照射方向が異なる。そのため、導光壁35a、接続部37が無い場合と比べて、窓部14に照射される光の局所的な偏りが低減される。これにより、窓部14から出射される光にムラ(部分的な強弱)の発生が抑えられる。
導光壁35aは、発光素子41から出射された光を導光すると共に、隣り合う窓部13や窓部15への光の回り込みの発生を抑える機能を有している。
導光壁35aおよび接続部37の内面(発光素子41の光が照射される面)は、平滑、好ましくは鏡面に成形する。これにより光反射性を向上させて、窓部14に照射される光の減衰をさらに抑えることができる。本実施形態では、上記内面を白色鏡面としている。上記内面は白色に限定されず、例えば、金属めっきを施した鏡面や、銀色の着色剤による銀色鏡面としてもよい。
窓部14に対応する一対の導光壁35aと、窓部13に対応する一対の導光壁35aとの間には、遮光壁35bが配置されている。同様に、窓部14に対応する一対の導光壁35aと、窓部15に対応する一対の導光壁35aとの間にも、遮光壁35bが配置されている。そのため、窓部14と対向する発光素子41から出射された光が、導光壁35aと基板42との間隙から、窓部13または窓部15側へ回り込むことが抑えられる。
導光壁35a、遮光壁35b、接続部37の−X方向側の端部は、基板42に沿うような形状とされている。そのため、窓部14と対向する発光素子41から出射された光が、窓部13や窓部15へ、より回り込みにくくなる。ここで、遮光壁35bの−X方向側の端部と基板42との間隔(距離)は、導光壁35aの−X方向側の端部と基板42との間隔(距離)よりも小さい。これにより、光の回り込みの発生を、いっそう抑えることができる。
上述した窓部14に係る、発光素子41、導光壁35a、遮光壁35b、接続部37の構成は、窓部12,13,15においても同様であるため、説明を省略する。また、窓部11および窓部16では、Y方向に隣り合う窓部(発光素子41)がない側において、遮光壁35bが設けられていない。すなわち、窓部11では−Y方向側の、窓部16では+Y方向側の、それぞれ遮光壁35bが省略されている他は、窓部14と同様な構成である。
以上に述べたように、上記実施形態に係るプロジェクター1によれば、以下の効果を得ることができる。
発光素子41から出射された光の回り込みの発生を抑えることができる。詳しくは、Y方向に隣り合う発光素子41の間に配置された複数の導光壁35aによって、発光素子41から出射された光の回り込みの発生が抑えられる。さらに、複数の導光壁35aの間に配置された遮光壁35bによって、光の回り込みの発生がいっそう抑えられる。以上によって、従来よりも光の回り込みの発生を抑えて、優れた視認性を有するインジケーター40を備えたプロジェクター1を提供することができる。
発光素子41から出射された光を透過、出射する窓部11〜16を第1部材10とし、上記光を導光または遮光する導光壁35a、および遮光壁35bを第2部材30として、インジケーター40を容易に構成することができる。すなわち、第1部材10と第2部材30とをケース部2と別部材とすることによって、それぞれに異なる形成材料を用いて、所望の特性をそれぞれの部材に付与することができる。
第2部材30は、光通過孔31を有するため、発光素子41から出射された光を、光通過孔31から対応する窓部11〜16に照射させることができる。また、第2部材30とケース部2とで第1部材10を挟持することから、ケース部2、第1部材10、第2部材30の配置において位置ずれの発生が低減される。そのため、発光素子41から複数の窓部11〜16のそれぞれを介して出射される光の減衰を抑えることができる。
導光壁35aは、発光素子41から出射された光を反射する部材であることから、上記光が導光壁35aによって反射される。そのため、導光壁35aが上記光を吸収する部材である場合と比べて、上記光を効率よく窓部11〜16に導光することができる。
接続部37により、発光素子41から出射された光を、減衰を抑えてさらに効率よく窓部11〜16に導光することができる。
(変形例1)
上記実施形態では、窓部11〜16に対応させて、それぞれに1個の発光素子41を設置したが、これに限定されない。本発明のプロジェクターに用いられるインジケーターの発光素子は、1個の窓部に対応させて、複数個を設置してもよい。
1…プロジェクター、2…ケース部、4…上ケース、5…下ケース、9…本体、10…第1部材、11,12,13,14,15,16…窓部、20…開口部、30…第2部材、31…光通過孔、35a…導光壁、35b…遮光壁、37…接続部、40…インジケーター、41…発光素子、42…基板。

Claims (5)

  1. インジケーターを有するプロジェクターであって、
    前記インジケーターは、複数の発光素子と、前記複数の発光素子に対向する複数の窓部と、前記複数の発光素子における互いに隣り合う発光素子の間に配置された複数の壁部と、を備え、
    前記複数の壁部は、前記発光素子から出射された光を前記窓部に導光する複数の導光壁と、前記複数の導光壁の間に配置された遮光壁と、を有するプロジェクター。
  2. 前記複数の窓部がそれぞれ配置される複数の開口部を有するケース部と、前記複数の窓部を有する第1部材と、前記複数の壁部を有する第2部材と、を有する請求項1に記載のプロジェクター。
  3. 前記第2部材は、前記複数の発光素子から出射された光がそれぞれ通過する複数の光通過孔を有し、前記ケース部とで前記第1部材を挟持する請求項2に記載のプロジェクター。
  4. 前記導光壁は、前記発光素子から出射された光を反射する部材である、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のプロジェクター。
  5. 前記発光素子の両側に配置された前記導光壁を接続する接続部を有し、
    前記接続部は、前記発光素子から出射された光を前記窓部に導光する、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のプロジェクター。
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