JP2019191329A - Light-emitting device and image display system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば画像表示システムとしてのプロジェクター等に適用可能である光射出装置及び光射出装置を用いた画像表示システムに関する。 The present invention relates to a light emitting device applicable to, for example, a projector as an image display system and an image display system using the light emitting device.
従来、プロジェクター等の画像表示システムにおいて、画像が表示された表示面上で操作されるペンや使用者の指等の指示体の位置を検出するために、投射面に沿って赤外光等の光を射出する光射出装置が知られている。例えば、円錐ミラーと折り返しの円弧ミラーとを組み合わせることで、光を射出させるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in an image display system such as a projector, in order to detect the position of an indicator such as a pen operated on a display surface on which an image is displayed or a user's finger, infrared light or the like is projected along the projection surface. A light emitting device for emitting light is known. For example, there is known one that emits light by combining a conical mirror and a folded arc mirror (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、上記特許文献1では、例えば円錐ミラーから円弧ミラーに向かって円弧ミラーで反射された成分が、再度円錐ミラー側に戻ってくることで、円錐ミラーでの意図しない反射によって迷光を生じさせる可能性がある。このような迷光の発生により、上記のような指示体の位置検出として採用するに際して、検出不能な領域が生じたり、光の利用効率が悪くなったりする可能性がある。 However, in Patent Document 1, for example, the component reflected from the circular mirror toward the circular mirror from the circular mirror returns to the circular mirror side again, and stray light can be generated by unintentional reflection at the circular mirror. There is sex. Due to the occurrence of such stray light, there is a possibility that an undetectable area may be generated or the light use efficiency may be deteriorated when the position of the indicator is adopted as described above.
本発明の一態様の光射出装置は、光を射出する光源と、光源の光軸から外れた位置に頂点を有し、光源から射出された光を広角化する円錐型ミラーとを備える。 A light emitting device according to one embodiment of the present invention includes a light source that emits light, and a conical mirror that has a vertex at a position off the optical axis of the light source and widens the angle of light emitted from the light source.
上記光射出装置では、円錐型ミラーの頂点を、光源の光軸から外れた位置にする、すなわち、光源の光軸に対して円錐型ミラーがずれた位置にある。これにより、例えば画像表示システムにおける画面と反対側に向かう赤外光等の成分を減らすことができるので、折り返しのミラーからの成分に基づく迷光の発生といったことを抑制し、当該画面に向かう赤外光等の成分をより多くして、効率的に画面に沿って射出させるようにできる。 In the light emitting device, the apex of the conical mirror is set to a position deviated from the optical axis of the light source, that is, the conical mirror is shifted from the optical axis of the light source. As a result, for example, components such as infrared light directed to the opposite side of the screen in the image display system can be reduced, so that generation of stray light based on components from the folding mirror is suppressed, and infrared light directed to the screen is suppressed. More components, such as light, can be emitted along the screen efficiently.
本発明の一態様の画像表示システムは、上記光射出装置と、光射出装置から射出された光の反射位置を検出する検出装置と、検出装置により検出された検出結果に応じた画像を投射する投射装置とを備える。 An image display system according to an aspect of the present invention projects the light emission device, a detection device that detects a reflection position of light emitted from the light emission device, and an image according to a detection result detected by the detection device. A projection device.
上記画像表示システムでは、上記光射出装置を備えることで、検出装置により検出結果に基づいて指示体の軌跡に応じた表示や、表示の変更を行う、いわゆるインタラクティブな画像表示をするに際して、赤外光等の検出装置において検出されるべき成分を、光射出装置から効率的に画面に沿って射出させるようにできる。 In the image display system, when the light emitting device is provided, when performing a so-called interactive image display in which the detection device performs a display according to the locus of the indicator based on a detection result or a display change, an infrared image is displayed. The component to be detected by the detection device such as light can be efficiently emitted along the screen from the light emission device.
〔第1実施形態〕
以下、図1等を参照しつつ、第1実施形態に係る光射出装置及び光射出装置を備える画像表示システムについて一例を説明する。
[First Embodiment]
Hereinafter, an example of the light emission apparatus according to the first embodiment and an image display system including the light emission apparatus will be described with reference to FIG. 1 and the like.
図1に概念的に示すように、本実施形態の画像表示システム100は、プロジェクター1及び光射出装置2を備える。また、図2に示すように、プロジェクター1は、画像投射を行う本体部分である投射装置15と、光射出装置2から射出された光ELに起因する成分である反射光RLを検出する検出装置としての撮像装置16とを備えている。
As conceptually shown in FIG. 1, the
投射装置15は、投射用光源11、光変調装置12、投射レンズ13及び制御部14を備え、入力された画像情報に応じた画像や、撮像装置16により検出された検出結果に応じた画像を投影すべく、映像光GLを投射レンズ13から投射する。プロジェクター1は、図1に示すように、スクリーンやホワイトボード等の被照射面SCの上方の壁面に設置された支持装置Mに支持され、下方を向く側から被照射面SCに画像を投射する。なお、以下では、説明の便宜上、図1に示すように、被照射面SCに対する法線方向を前後方向として被照射面SCに向かう方向を前方向(+Y方向)、重力に逆らう方向を上方向(+Z方向)、被照射面SCに向かって右側を右方向(+X方向)として記載する。被照射面SCは、XZ面に平行な面となっている。
The
投射装置15は、投射用光源11から射出された光を、画像情報に応じて光変調装置12にて変調し、変調した光を投射レンズ13から被照射面SCに投射する。なお、光変調装置12としては、液晶パネルを利用したものや、マイクロミラー型の装置、例えば、DMD等を利用したものを用いることができる。
The
制御部14は、CPUやROM、RAM等を備え、コンピューターとして機能するものであり、プロジェクター1の動作の制御のほか、例えば、撮像装置16から出力された情報に基づく画像の投射に関わる制御等を行う。 The control unit 14 includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and functions as a computer. In addition to controlling the operation of the projector 1, for example, control related to image projection based on information output from the imaging device 16 or the like. I do.
光射出装置2は、図1に示すように、対象平面となる被照射面SC上方の壁面に設置され、この被照射面SCに沿って光ELを射出する。ここでは、例えば、光ELとして、光強度のピークが約940nmの波長を射出するレーザー赤外光が射出される。
As shown in FIG. 1, the
撮像装置16は、例えば、CCDやCMOS等の撮像素子(図示省略)を備え、映像光GLが照射される被照射面SCを撮影し、撮影した情報を制御部14に出力する。この際、併せて、撮像装置16は、光射出装置2から射出された赤外光である光ELが被照射面SCやその近傍にある指示体(例えば、ペンや使用者の指等)によって反射された成分である反射光RLを検知することにより、指示体の位置(反射位置)を検出し、検出した情報を制御部14に出力する。プロジェクター1は、撮像装置16から出力された情報に基づいて、被照射面SC上における指示体の位置を解析し、その解析結果に基づいて、例えば、画像情報に指示体の軌跡を示す線を重畳した重畳画像の投射や、投射する画像の変更等を行う。以上により、被照射面SC上でのユーザーの動作に応じた画像表示であるインタラクティブな画像表示をすることができる。
The imaging device 16 includes, for example, an imaging element (not shown) such as a CCD or CMOS, images the irradiated surface SC to which the image light GL is irradiated, and outputs the captured information to the control unit 14. At this time, the imaging device 16 also uses an indicator (for example, a pen or a user's finger) in which the light EL that is infrared light emitted from the
以下、図3等を参照して、光射出装置2の構成についてより詳細に説明する。図3は、光射出装置2の概略構成を示す正面図である。また、図4は、光射出装置2の概略構成を示す斜視図である。図示のように、光射出装置2は、被照射面SCから上方(+Z側)に離間し、左右方向における被照射面SCの略中央に配置される。すなわち、光射出装置2は、被照射面SCの中心位置CXの位置に配置されている。光射出装置2は、第1の光射出部3、第2の光射出部4及びこれらからの光の射出側を覆うカバーガラス22を備えている。また、これらのうち、第1の光射出部3と第2の光射出部4とは、中心位置CXについて左右対称の一対構成となっている。
Hereinafter, with reference to FIG. 3 etc., the structure of the
光射出装置2のうち、第1の光射出部3は、第1光源31と、第1コリメーター32と、第1円錐型ミラー33とを備えている。第2の光射出部4は、第1の光射出部3と同様に、第2光源41と、第2コリメーター42と、第2円錐型ミラー43とを備えている。すなわち、光射出装置2は、光源と円錐型ミラーとを2つずつ有した一対構成となっている。
Of the
以下、第1の光射出部3を構成する各部について説明する。なお、第2の光射出部4については、第1の光射出部3の場合と同様であるので説明を省略する。
Hereinafter, each part which comprises the 1st
まず、第1の光射出部3のうち、光源31は、既述のように、光強度のピークが約940nmの波長を射出するレーザー光源である。
First, in the first
コリメーター32は、光源31の各点から射出された光をそれぞれ略平行化する。ここでは、コリメーター32は、入射する光ELを平行化して、Y方向に向けて射出する。言い換えると、図示のように、コリメーター32から射出される光ELの中心軸となる光源31の光軸AXは、Y方向に沿って延びている。
The
第1円錐型ミラー33は、直円錐形状の側面部分SSにミラー面RFを設けることで、形成されている。第1円錐型ミラー33のうち、ミラー面RFが、光源31及びコリメーター32の光射出側に対向するように配置されている。さらに、側面部分SSの母線は、Y方向に対して45°傾いている。これにより、第1の光射出部3では、コリメーター32からY方向に射出される光ELを第1円錐型ミラー33のミラー面RFで反射させて、XZ面に平行な面に沿って、すなわち被照射面SCに沿って光ELを広角化させるようになっている。
The first
なお、第2の光射出部4においても、同様にして、光ELが、被照射面SCに沿って広角化される。以上により、光射出装置2では、光源31,41から射出された光ELが、第1及び第2円錐型ミラー33,43を経ることで、広角化された状態で被照射面SCの全体を覆うべくカーテン状に広げられる。
Similarly, in the second
ここで、本実施形態では、第1及び第2円錐型ミラー33,43の中心が、光源31,41の光軸AXから外れた位置になるように配置されている。すなわち、光源31,41の光軸AXに対して第1及び第2円錐型ミラー33,43がずれた位置にある。これにより、光射出装置2は、例えば画像表示システム100における画面すなわち被照射面SCと反対側に向かう光ELの成分の発生を減らして、効率的な光の射出を可能にしている。
Here, in the present embodiment, the centers of the first and second conical mirrors 33 and 43 are arranged so as to be out of the optical axis AX of the
以下、図5を参照して、光射出装置2の各部の配置に関して説明する。図5Aは、光射出装置2を構成する各部の配置について説明するための概念的な側面図であり、図5Bは、平面図である。
Hereinafter, with reference to FIG. 5, the arrangement of each part of the
ここでは、まず、図5Aに示すように、第1の光射出部3のうち、直円錐型である第1円錐型ミラー33の形状に関して、頂点PKとし、頂点PKを通る中心軸OXとする。すなわち、頂点PKがもっとも−Y側に位置し、中心軸OXがY方向に沿って延びる形状となっている。さらに、ミラー面RFが形成される側面部分SSについての母線GEは、Y方向に対して45°傾いている。これにより、図示の場合、光源31側から+Y方向に射出される光ELは、第1円錐型ミラー33において、90度折り返されて、XZ面に平行な面内方向のうちの1つの方向に向かう。なお、ミラー面RFのうち図5Aに示す例以外の箇所で反射される光ELの成分についても、XZ面に平行な面内方向に射出される。なお、以上については、第2の光射出部4においても、あるいは、これを構成する第2光源41、第2コリメーター42及び第2円錐型ミラー43においても、同様である。
Here, as shown in FIG. 5A, first, regarding the shape of the first
さらに、図5A及び5Bに示すように、一対構成の光射出部3,4では、すなわち一対構成の光源31,41、コリメーター32,42及び円錐型ミラー33,43では、円錐型ミラー33,43において、互いに離間する方向に光ELを反射して射出させるように、光源31,41の光軸AXから円錐型ミラー33,43の頂点PKが外れた配置となっている。言い換えると、一対構成の円錐型ミラー33,43は、対応する光源31,41の光軸AXから互いに近づく方向に外れた位置に頂点PKを有している。図示の例でより具体的に説明すると、まず、第1の光射出部3では、第1円錐型ミラー33の頂点PKは、第1光源31の光軸AXよりも距離H1だけ+Z側に外れており、かつ、距離W1だけ+X側に外れている。あるいは、シフトしている。また、第2の光射出部4では、第2円錐型ミラー43の頂点PKは、第2光源41の光軸AXよりも距離H1だけ+Z側に外れており、かつ、距離W1だけ−X側に外れている。あるいは、シフトしている。以上の場合、第1の光射出部3により、被照射面SC(図3等参照)のうち主として−X側(左側)の半分に向けて光ELが射出され、第2の光射出部4により、被照射面SCのうち主として+X側(右側)の半分に向けて光ELが射出されて、両者によって、被照射面SCの全体に対して、均一かつ隈なく光ELが広がった状態となっている。
Further, as shown in FIGS. 5A and 5B, in the pair of light emitting
また、以上について、見方を変えると、各円錐型ミラー33,43の頂点PKは、光源31,41の光軸AXから、光ELによって覆われるべき対象領域である被照射面SC側から遠ざかる方向に外れている。
Further, if the way of viewing is changed, the vertex PK of each of the conical mirrors 33 and 43 is away from the irradiated surface SC, which is the target region to be covered with the light EL, from the optical axis AX of the
以上のような構成を有する結果、例えば、図6及び図7に示すように、光射出装置2から射出される光線である光ELは、光射出装置2の下方すなわち−Z側に位置してXZ面に平行に広がる被照射面SC(図3等参照)を覆うカーテン状に広がった状態となる。
As a result of the above configuration, for example, as shown in FIGS. 6 and 7, the light EL that is a light beam emitted from the
以下、図8を参照して、光源31,41から放射される際の強度分布について考察する。図8Aは、光ELの被照射面SCに対する理想の放射強度分布について示す概念的な正面図である。一方、図8Bは、上記構成における光ELの被照射面SCに対する放射強度分布について示す概念的な正面図である。すなわち、実際の放射強度分布について一例を示す図である。
Hereinafter, with reference to FIG. 8, the intensity distribution when emitted from the
ここで、画像表示システム100において上記したようなインタラクティブな動作を確実に行うためには、被照射面SCのどこにおいても均一な精度で指示体の検知がなされることが最も理想的である。これを光射出装置2の構成として考えると、図8Aに示すように、一対構成の光射出部3,4で構成される光射出装置2から、矩形状である被照射面SCに対して均等な強度分布で光ELを射出できることが理想的ということになる。これに対して、本実施形態では、図8Bにおいて、光射出装置2から射出された光ELの被照射面SCに対する強度分布を模式的にグラフとして示されるようなものとなっている。なお、図8Bにおいて、光射出装置2のうち第1の光射出部3の強度分布は、符号3Lで示され、第2の光射出部4の強度分布は、符号4Lで示されている。光射出装置2全体としての強度分布は、符号2Lで示されており、符号3Lで示す強度分布と符号4Lで示す強度分布とを重畳させたものに相当する。符号2Lに示されるように、本実施形態では、図8Aに示す理想の状態に近い状態となっていることが分かる。
Here, in order to reliably perform the above-described interactive operation in the
なお、上記のうち、光軸AXに対する円錐型ミラー33,43のずれ量については、光源のサイズ(光線束の断面サイズ)等に応じて、種々の態様が考えられるが、例えば、X方向(横方向)については、すなわち、図5に示す距離W1の値については、1.1mm程度とし、Z方向(縦方向)については、すなわち、図5に示す距離H1の値については、1.0mm程度とすることが考えられる。 Among the above, the displacement amount of the conical mirrors 33 and 43 with respect to the optical axis AX may be various depending on the size of the light source (the cross-sectional size of the light bundle), etc. For the horizontal direction), that is, the value of the distance W1 shown in FIG. 5 is about 1.1 mm, and for the Z direction (vertical direction), that is, for the value of the distance H1 shown in FIG. It is conceivable to make the degree.
以上のように、本実施形態に係る一態様の光射出装置2では、円錐型ミラー33,43の頂点PKを、光源31,41の光軸AXから外れた位置にする、すなわち、光軸AXに対して円錐型ミラー33,43がずれた位置にあるようにする。これにより、赤外光等である光源31,41から射出される光ELのうち、画像表示システム100における被照射面SCと反対側に向かう成分を減らすことができる。つまり、この場合、迷光の発生といったことを抑制し、被照射面SCに向かう成分をより多くすることで、光ELを効率的に被照射面SCに沿って射出させることができる。
As described above, in the
また、本実施形態に係る一態様の画像表示システム100は、上記のような光射出装置2を備えることで、検出装置としての撮像装置16により検出結果に基づいて指示体の軌跡に応じた表示や、表示の変更を行う、いわゆるインタラクティブな画像表示をするに際して、撮像装置16において検出されるべき成分である反射光RLとなる光ELを、光射出装置2から効率的に画面に沿って射出させるようにできる。
In addition, the
また、本実施形態の構成では、光ELは、1方向の拡散のため、光の強度は、光源からの距離をrとした場合に、1/rに比例するものとなる。すなわち、光を2次元的に拡散する場合では、1/r2に比例することになり、これに比べて、より遠方まで強い光を届かせることができる。 In the configuration of the present embodiment, the light EL is diffused in one direction, so that the light intensity is proportional to 1 / r where r is the distance from the light source. That is, in the case where light is diffused two-dimensionally, it is proportional to 1 / r 2. Compared with this, strong light can reach farther.
また、本実施形態では、光射出装置が、光源と円錐型ミラーとを2つずつ有した一対構成となっている。これにより、射出させる光ELの強度を確保することができる。この上で、円錐型ミラーを光源に対して上記のようにずらした構成とすることで、特に、光の強度分布がななめ下方向に強くなるようにしている。 Moreover, in this embodiment, the light emission apparatus has a pair configuration including two light sources and two conical mirrors. Thereby, the intensity of the emitted light EL can be ensured. On this basis, the conical mirror is shifted as described above with respect to the light source, so that the light intensity distribution is particularly steadily increased downward.
〔第2実施形態〕
以下、図9〜図13を参照して、第2実施形態に係る光射出装置について説明する。本実施形態は、第1実施形態の変形例であり、円錐型ミラーから射出された成分を折り返す折返しミラーを備える構成であることを除いて、第1実施形態の場合と同様であるので、同一の機能を有するものについては、同じ符号を適用し、各部の詳細な説明や図示については省略する。また、画像表示システムへの適用も第1実施形態の場合と同様であるので省略する。
[Second Embodiment]
Hereinafter, the light emitting apparatus according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. This embodiment is a modification of the first embodiment, and is the same as the case of the first embodiment except that it is configured to include a folding mirror that folds the component emitted from the conical mirror. The same reference numerals are applied to those having the above functions, and detailed description and illustration of each part are omitted. The application to the image display system is the same as in the case of the first embodiment, and is therefore omitted.
図9及び図10は、第1実施形態において示した図3及び図4にそれぞれ対応する図であり、図11及び図12は、第1実施形態において示した図6及び図7にそれぞれ対応する図であり、本実施形態に係る光射出装置202の構成を示す図である。さらに、図13は、第1実施形態において示した図8Bに対応する図であり、本実施形態に係る光射出装置202の構成における光ELの被照射面に対する放射強度分布について示す概念的な正面図である。すなわち、実際の放射強度分布について他の一例を示す図である。
FIGS. 9 and 10 correspond to FIGS. 3 and 4 shown in the first embodiment, respectively, and FIGS. 11 and 12 correspond to FIGS. 6 and 7 shown in the first embodiment, respectively. It is a figure and is a figure which shows the structure of the
本実施形態に係る光射出装置202では、図9〜図12に示すように、一対構成の円錐型ミラー33,43の直近上方(+Z側)に、V字形状の折返しミラー5が設けられている。折返しミラー5は、互いに傾斜角度の異なる板状部分53と板状部分54とで構成され、中心位置CXについて左右対称のV字形状となっている。つまり、同じ大きさで正負の異なる傾斜角度で、板状部分53が第1円錐型ミラー33に対向し、板状部分54が第2円錐型ミラー43に対向するように配置されている。各板状部分53,54は、中心位置CXに近い中心側から周辺側に向かって上方向すなわち+Z方向に上がっている。各板状部分53,54のうち円錐型ミラー33,43に対向する面にミラー面が設けられていることで、板状部分53,54は、円錐型ミラー33,43からそれぞれ射出された光ELのうち、上方側すなわち覆われるべき対象領域である被照射面SC側と反対側に射出される成分を折り返す。この際、本実施形態では、既述のように、光軸AXに対して円錐型ミラー33,43がずれた位置にあることで、折返しミラー5において反射された成分が円錐型ミラー33,43において意図しない反射をすることを抑制している。すなわち、折返しミラー5からの成分に基づく迷光の発生といったことを抑制している。この場合、折返しミラー5からの成分をより有効に使えるよう調整することで、光射出装置202は、被照射面SCに向かう光ELの成分をより多くして、効率的に被照射面SCに沿って射出させるようにできる。
In the
ここで、上記の寸法に関して、まず、光軸AXに対する円錐型ミラー33,43のずれ量については、例えば、第1実施形態の場合と同様とすることが考えられる。すなわち、X方向(横方向)について1.1mm程度、Z方向(縦方向)について1.0mm程度ずらすことが考えられる。さらに、ここでは、各板状部分53,54におけるミラー部分のミラー長さL1,L2について、例えば15mm程度とし、傾斜角度θを±8°程度とすることが考えられる。
Here, regarding the above dimensions, first, the amount of deviation of the conical mirrors 33 and 43 with respect to the optical axis AX may be the same as that in the first embodiment, for example. That is, it is conceivable to shift about 1.1 mm in the X direction (lateral direction) and about 1.0 mm in the Z direction (vertical direction). Further, here, it is conceivable that the mirror lengths L1 and L2 of the mirror portions in the plate-
なお、このように折返しミラー5を設けて被照射面SCと逆方向に行く成分を被照射面SCの方向に戻すようにした場合、特に、被照射面SCの光射出装置202に近い角側である上角側(+Y側角部)の光ELの強度を高めることができ、高効率に光の利用ができている態様となる。
In addition, when the
以上のように、本実施形態に係る一態様の光射出装置202においても、円錐型ミラー33,43を、光源31,41の光軸AXから外れた位置にする、すなわち、光軸AXに対して円錐型ミラー33,43がずれた位置にある。これにより、赤外光等である光源31,41から射出される光ELのうち、画像表示システムにおける被照射面SCと反対側に向かう成分を減らすことができる。つまり、この場合、迷光の発生といったことを抑制しつつ、被照射面SCに向かう成分をより多くすることで、光ELを効率的に被照射面SCに沿って射出させることができる。また、本実施形態の場合、折返しミラーにより、さらなる光の効率利用を図ることができる。
As described above, also in the
〔第3実施形態〕
以下、図14を参照して、第3実施形態に係る光射出装置について説明する。本実施形態は、第1実施形態等の変形例であり、1つの光射出部によって光射出装置を構成していることを除いて、第1実施形態等の場合と同様であるので、同一の機能を有するものについては、同じ符号を適用し、各部の詳細な説明や図示については省略する。また、画像表示システムへの適用も第1実施形態の場合と同様であるので省略する。
[Third Embodiment]
Hereinafter, the light emitting device according to the third embodiment will be described with reference to FIG. The present embodiment is a modification of the first embodiment and the like, and is the same as the first embodiment except that the light emitting device is configured by one light emitting unit. The same reference numerals are applied to those having functions, and detailed description and illustration of each part are omitted. The application to the image display system is the same as in the case of the first embodiment, and is therefore omitted.
図14は、第1実施形態において示した図5Bに対応する図であり、本実施形態に係る光射出装置302の構成を示す図である。
FIG. 14 is a diagram corresponding to FIG. 5B illustrated in the first embodiment, and is a diagram illustrating a configuration of the
本実施形態に係る光射出装置302では、図に示すように、単体の光射出部3、すなわち単体の光源31、コリメーター32及び円錐型ミラー33において、第1円錐型ミラー33の頂点PKは、第1光源31の光軸AXよりも距離H1だけ+Z側に外れている。あるいは、シフトしている。また、以上について、見方を変えると、円錐型ミラー33の頂点PKは、光源31の光軸AXから、光源31からの光によって覆われるべき対象領域である被照射面SC側から遠ざかる方向に外れている。これにより、光射出部3によって、被照射面の全体に対して、均一かつ隈なく光が広がった状態となる。
In the
以上のように、本実施形態に係る一態様の光射出装置302においても、円錐型ミラー33を、光源31の光軸AXから外れた位置にする、すなわち、光軸AXに対して円錐型ミラー33がずれた位置にある。これにより、赤外光等である光源31から射出される光のうち、画像表示システムにおける被照射面と反対側に向かう成分を減らすことができる。また、本実施形態の場合、例えば光射出装置の小型化や軽量化を図ることができる。
As described above, also in the
以上のように、本発明の具体的な側面では、円錐型ミラーから射出された成分を折り返す折返しミラーを備える。この場合、例えば上角側についての光の強度を高めることができ、高効率に光の利用ができる。 As described above, according to a specific aspect of the present invention, a folding mirror that folds back the component emitted from the conical mirror is provided. In this case, for example, the intensity of light on the upper corner side can be increased, and light can be used with high efficiency.
また、本発明の別の側面では、折返しミラーは、角度の異なる2面を有するV字形状である。この場合、例えば左右方向について光を広げることができる。 In another aspect of the present invention, the folding mirror has a V shape having two surfaces with different angles. In this case, for example, light can be expanded in the left-right direction.
また、本発明のさらに別の側面では、折返しミラーは、円錐型ミラーで反射された成分のうち、光によって覆われるべき対象領域側と反対側に射出される成分を反射する。この場合、光の利用効率をさらに高めることができる。 In yet another aspect of the present invention, the folding mirror reflects a component emitted from the component reflected by the conical mirror to the side opposite to the target region side to be covered with light. In this case, the light utilization efficiency can be further increased.
また、本発明のさらに別の側面では、光源と円錐型ミラーとを2つずつ有する一対構成である。この場合、単独の光源の場合よりも、射出させる光の強度を高い状態で確保できる。 In still another aspect of the present invention, a pair of two light sources and two conical mirrors are provided. In this case, the intensity of emitted light can be ensured in a higher state than in the case of a single light source.
また、本発明のさらに別の側面では、一対構成の円錐型ミラーは、光源の光軸から互いに近づく方向に外れた位置に頂点を有する。この場合、光によって覆われるべき対象領域の全体に対して、均一かつ隈なく光が広がった状態にできる。 In still another aspect of the present invention, the pair of conical mirrors has a vertex at a position deviating from the optical axis of the light source in a direction approaching each other. In this case, the light can be uniformly and uniformly spread over the entire target region to be covered with light.
また、本発明のさらに別の側面では、円錐型ミラーの頂点は、光源の光軸から、光によって覆われるべき対象領域側から遠ざかる方向に外れている。この場合、円錐型ミラーでの反射により、光によって覆われるべき対象領域側へより多くの光を反射させることができる。 In still another aspect of the present invention, the apex of the conical mirror deviates from the optical axis of the light source in a direction away from the target region side to be covered with light. In this case, more light can be reflected to the target region side to be covered with light by reflection on the conical mirror.
〔その他〕
以上実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は、上記の各実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。
[Others]
Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and can be implemented in various modes without departing from the scope of the invention.
まず、上記の各実施形態において、円錐型ミラー33,43については、例えば光の反射において使用しない箇所については、カットした形状としてもよい。 First, in each of the embodiments described above, the conical mirrors 33 and 43 may have a cut shape, for example, at a portion that is not used for light reflection.
また、第2実施形態において、折返しミラー5は、角度の異なる2面を有するV字形状としているが、これに限らず、例えば一枚の板状のものとすることも考えられる。また、第3実施形態においても、第2実施形態のような折返しミラーを設けてもよい。
In the second embodiment, the
また、上記各実施形態では、画像表示システム100として、いわゆるフロント型のプロジェクター1を用いる構成を説明したが、画像を表示する装置を用いる構成であれば、これに限定されるものではない。例えば、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイ等の画像表示面上を光射出装置からの光で覆うような構成であってもよい。
In each of the above-described embodiments, the configuration using the so-called front projector 1 as the
1…プロジェクター、2…光射出装置、2L,3L,4L…符号、3,4…光射出部、5…折返しミラー、11…投射用光源、12…光変調装置、13…投射レンズ、14…制御部、15…投射装置、16…撮像装置、22…カバーガラス、31,41…光源、32,42…コリメーター、33,43…円錐型ミラー、53,54…板状部分、100…画像表示システム、202…光射出装置、302…光射出装置、AX…光軸、CX…中心位置、EL…光、GE…母線、GL…映像光、H1…距離、L1,L2…ミラー長さ、M…支持装置、OX…中心軸、PK…頂点、RF…ミラー面、RL…反射光、SC…被照射面、SS…側面部分、W1…距離、θ…傾斜角度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Projector, 2 ... Light emission apparatus, 2L, 3L, 4L ... Code | symbol, 3, 4 ... Light emission part, 5 ... Folding mirror, 11 ... Light source for projection, 12 ... Light modulation apparatus, 13 ... Projection lens, 14 ... Control unit, 15 ... projection device, 16 ... imaging device, 22 ... cover glass, 31, 41 ... light source, 32, 42 ... collimator, 33, 43 ... conical mirror, 53, 54 ... plate-like part, 100 ...
Claims (8)
前記光源の光軸から外れた位置に頂点を有し、前記光源から射出された光を広角化する円錐型ミラーと
を備える、光射出装置。 A light source that emits light;
A light emitting device comprising: a conical mirror having a vertex at a position off the optical axis of the light source and widening the light emitted from the light source.
前記光射出装置から射出された光の反射位置を検出する検出装置と、
前記検出装置により検出された検出結果に応じた画像を投射する投射装置と
を備える、画像表示システム。 The light emitting device according to any one of claims 1 to 7,
A detecting device for detecting a reflection position of light emitted from the light emitting device;
An image display system comprising: a projection device that projects an image according to a detection result detected by the detection device.
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