JP3451294B2 - 画像投影型表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、テレビジョン画像な
どをスクリーンに投影表示する画像投影型表示装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像投影型表示装置には、図５に
示すように、箱形状の本体ケース１内に設けられた画像
投影ユニット２によってテレビジョン映像などの画像を
作成し、その画像光を本体ケース１内の所定個所に配置
されたミラー３によって本体ケース１の前面に設けられ
た透過型スクリーン４の背面に反射させ、これにより透
過型スクリーン４の前面側から画像を観察するようにし
たものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような画像投影型
表示装置では、透過型スクリーン４が本体ケース１に一
体的に設けられているから、画像の投影距離および透過
型スクリーン４の画面サイズによって本体ケース１の大
きさが決定されている。このため、画面サイズを大きく
するためには、透過型スクリーン４のサイズを大きくす
るとともに、画像の投影距離を長くする必要があり、こ
のため本体ケース１が大型化し、携帯性が悪くなるとい
う問題がある。

【０００４】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
ので、画面サイズの大きなスクリーンを使用でき、かつ
大きなスクリーンを使用しても、本体ケースが大型化せ
ず、携帯性の良い画像投影型表示装置を提供することを
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するため、一対のケース体の互いに対向する一端部
が回動可能に連結された開閉可能な本体ケースと、この
本体ケースが閉じられた状態のときに前記本体ケース内
に収納され、かつ前記一端部を中心に前記本体ケースが
所定角度に開いた状態のときに前記本体ケース内の開放
側の他端部間に起立して配置される透過型スクリーン
と、前記本体ケース内の前記一端部側に配設され、かつ
前記本体ケース内の前記他端部間に起立した前記透過型
スクリーンに画像を投影する画像投影ユニットと、前記
本体ケースが所定角度に開いたときに、前記投影レンズ
の光軸が前記透過型スクリーンに対しほぼ垂直な状態と
なるように、前記画像投影ユニットを回動させるユニッ
ト支持機構と、を備えるとともに、前記画像投影ユニッ
トは、前記本体ケースの下端部に沿って細長い箱型に形
成されたユニットケースと、前記ユニットケース内には
画像を表示する液晶表示パネルと、この液晶表示パネル
に光を照射する光源と、前記光源からの光を直角に反射
する反射ミラーと、画像光を前記透過型スクリーンに拡
大投影する投影レンズと、を備え、前記ユニット支持機
構は、下ケースの端低部から上方に向けて円弧状に突出
した下支持板と、上ケース端上部から下方に向けて円弧
状に突出した上支持板と、上ケース端上部に回動可能に
取り付けられた傾け部材と、を備えたことを特徴とする
ものである。

【０００６】この場合、投影レンズは請求項２に記載の
如く短焦点レンズであることが望ましい。また、画像投
影ユニットによって画像が投影される透過型スクリーン
の背面には、請求項３に記載の如く、フレネルレンズが
配置されていることが望ましい。さらに、透過型スクリ
ーンは、請求項４に記載の如く、一端が一方のケース体
に回動可能に取り付けられ、他端が他方のケース体内を
移動自在に配置されていることが望ましい。

【０００７】

【作用】この発明によれば、使用するときに本体ケース
を所定角度に開き、この開放側の他端部間に透過型スク
リーンを起立させることにより、この透過型スクリーン
に本体ケース内の一端部側に配設された画像投影ユニッ
トによって画像を投影することができるので、画面サイ
ズの大きな透過型スクリーンを使用することができ、ま
た使用しないときには本体ケースを閉じることにより、
本体ケース内に透過型スクリーンを収納することができ
るので、画面サイズの大きな透過型スクリーンを使用し
ても、本体ケースが大型化することがなく、本体ケース
のコンパクト化が図れ、携帯性の良いものが得られる。

【０００８】この場合、画像投影ユニットの投影レンズ
が請求項２に記載の如く短焦点レンズであれば、短い投
影光路で拡大投影ができるので、本体ケースをより一層
小さくすることが可能になる。また、請求項３に記載の
如く、画像投影ユニットによって画像が投影される透過
型スクリーンの背面にフレネルレンズを配置すれば、画
像投影ユニットからの画像光を透過型スクリーンに平行
光にして入射させることができ、これにより良好な画像
を観察することが可能となる。さらに、請求項４に記載
の如く、透過型スクリーンの一端を一方のケース体に回
動可能に取り付け、他端を他方のケース体内を移動自在
に配置すれば、本体ケースの閉動作に連動して本体ケー
ス内に透過型スクリーンを折り畳んで収納することがで
きるとともに、本体ケースの開動作に連動して本体ケー
スの開放側に透過型スクリーンを起立させることができ
る。

【０００９】

【実施例】以下、図１〜図４を参照して、この発明の画
像投影型表示装置の一実施例について説明する。図１は
画像投影型表示装置の内部構造を示す一部破断した正面
図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は図２の本体ケー
スを開く途中の状態を示す断面図、図４は図２の本体ケ
ースを所定角度開いた状態の断面図である。これらの図
において、１０はトランクケースなどの本体ケースであ
る。この本体ケース１０は、図２に示すように、下ケー
ス体１１と上ケース体１２とを備え、これらのケース体
１１、１２の互いに対向する右端部（一端部）がヒンジ
１３によって回動可能に連結され、これにより開閉可能
な構造になっている。この場合、下ケース体１１と上ケ
ース体１２の開放側の各左端部（他端部）の外面には、
図２に示すように、両ケース体１１、１２が重なり合っ
て本体ケース１０が閉じられたときに握り柄１４を構成
する各握り部１１ａ、１２ａが突出して設けられてい
る。

【００１０】また、本体ケース１０内には、図２に示す
ように、透過型スクリーン１５が収納されている。透過
型スクリーン１５は、その背面（図２では上側面）に後
述する画像投影ユニット２１から投影された画像光を平
行光にして出射するフレネルレンズ１６が設けられ、こ
れらの周縁部がスクリーン枠１７に取り付けられ、この
スクリーン枠１７の一端（図２では左端）が上ケース体
１２内の左端部に軸１８により回転可能に軸支され、ス
クリーン枠１７の他端（同図では右端）に設けられたガ
イドピン１９が下ケース体１１内の底部に沿って設けら
れたガイドレール２０に摺動可能に挿入され、これによ
り本体ケース１０の開閉動作に連動して収納または起立
する構造になっている。すなわち、透過型スクリーン１
５は、本体ケース１０が閉じられる際には本体ケース１
０の閉動作に連動して上ケース体１２の左端側から下ケ
ース体１１の右端側の底部に向けて右下がりに傾斜した
状態で本体ケース１０内に収納され、また本体ケース１
０が所定角度に開く際には本体ケース１０の開動作に連
動して図４に示すように両ケース体１１、１２の各左端
部間に傾斜した状態で起立する。

【００１１】また、本体ケース１０内の右端部（一端
部）側には、図２〜図４に示すように、画像投影ユニッ
ト２１が配置されている。この画像投影ユニット２１
は、図１に示すユニットケース２２を備えている。ユニ
ットケース２２は、本体ケース１０の下端部（図２では
右端部）に沿って細長い箱形に形成されている。このユ
ニットケース２２内の左側には、図１に示すように、左
側から順に冷却ファン２３とリフレクタ付きの光源２４
とが配置されている。なお、光源２４としては、メタル
ハライドランプなどが使用されている。また、本体ケー
ス１０の中間位置に対応するユニットケース２２内の中
央には、光源２４からの光を本体ケース１０の握り柄１
４側に向けて直角に反射する全反射ミラー２５が配置さ
れている。この全反射ミラー２５と光源２４との間に
は、画像を表示する透過型の液晶表示パネル２６および
コールドフィルタ２７が全反射ミラー２５側から順に配
置されている。また、全反射ミラー２５の反射側には、
投影レンズ２８がユニットケース２２から本体ケース１
０の握り柄１４側に向けて突設されている。この投影レ
ンズ２８は短焦点レンズが使用されている。なお、ユニ
ットケース２２内の右側には、各種の電子部品（図示せ
ず）を搭載した回路基板２９が配置されている。この回
路基板２９には、本体ケース１０に設けられたコード収
納部１０ａ内に挿脱可能に収納される接続コード３０が
接続されている。

【００１２】ところで、ユニットケース２２は、２つの
ユニット支持機構３１によって本体ケース１０内に支持
されている。ユニット支持機構３１は、図２〜図４に示
すように、下ケース体１１内の右端底部から上方に向け
て円弧状に突出した下支持板３２と、上ケース体１２内
の右端上部から下方に向けて円弧状に突出した上支持板
３３と、上ケース体１２内の右端上部に支持ピン３４に
より一端部が回動可能に取り付けられた傾け部材３５と
を備えている。上下の支持板３２、３３は、ヒンジ１３
を中心とする円弧状に形成され、対向する先端部が本体
ケース１０の開閉動作に応じて互いに重なり合った状態
で移動するようになっている。この上下の支持板３２、
３３の先端部間には、ユニットケース２２の背面の突出
部３６に設けられた支持軸３７が配置されている。すな
わち、支持軸３７は、その一端が下支持板３２の先端部
に回転自在に取り付けられ、他端が上支持板３３の長孔
３３ａ内に移動可能に挿入され、これにより上下の支持
板３２、３３間に回動可能に取り付けられている。ま
た、傾け部材３５は、長孔３５ａを有する帯状板であ
り、その長孔３５ａ内にユニットケース２２の側端面に
突設されたピン部材３８が挿入され、図４に示すように
本体ケース１０が所定角度開いたときにピン部材３８を
引き上げ、これにより投影レンズ２８の光軸が本体ケー
ス１０の開放側に起立した透過型スクリーン１５に対し
ほぼ垂直になるように、支持軸３７を中心にユニットケ
ース２２を回動させて傾ける構造になっている。

【００１３】なお、スクリーン枠１７には、図２に示す
ように、透過型スクリーン１５が本体ケース１０内に収
納された状態のときに、ユニットケース２２が透過型ス
クリーン１５に接触して傷を付けないように、ユニット
ケース２２を支持するスクリーン保護部材３９が設けら
れている。

【００１４】このような画像投影型表示装置では、本体
ケース１０のヒンジ１３を中心に上ケース体１２を下ケ
ース体１１に対し上方に向けて回動させて本体ケース１
０を開くと、図３に示すように、本体ケース１０の開動
作に連動して、透過型スクリーン１５の左端の軸１８が
上ケース体１２によって引き上げられるとともに、透過
型スクリーン１５の右端のガイドピン１９が下ケース体
１１のガイドレール２０に沿って移動するので、本体ケ
ース１０が所定角度に開かれたときには、図４に示すよ
うに透過型スクリーン１５が自動的に本体ケース１０の
開放側の左端部間に傾斜した状態で起立されることにな
る。このため、使用に際しての透過型スクリーン１５の
セットが簡単にでき、使い勝手が良い。

【００１５】また、図４に示すように本体ケース１０が
所定角度に開いたときには、ユニット支持機構３１の傾
け部材３５によってユニットケース２２のピン部材３８
が引き上げられるので、ユニット支持機構３１の上下の
支持板３２、３３に回転可能に支持された支持軸３７を
中心にユニットケース２２が回動し、これにより画像投
影ユニット２１の投影レンズ２８の光軸を透過型スクリ
ーン１５に対しほぼ垂直な状態にさせることができる。
これにより、画像投影ユニット２１で作成された画像を
透過型スクリーン１５に良好に投影することが可能にな
る。

【００１６】この状態で、画像投影ユニット２１が駆動
され、光源２４からの光がコールドフィルタ２７を通し
て画像が表示された液晶表示パネル２６に照射される
と、この液晶表示パネル２６を透過した画像光が全反射
ミラー２５で反射されて、投影レンズ２８により透過型
スクリーン１５の背面にフレネルレンズ１６を介して拡
大投影され、これにより透過型スクリーン１５の前面側
から投影された画像を観察することができる。この場合
には、投影レンズ２８が短焦点レンズであるから、投影
レンズ２８から投影画像までの投影距離を短くすること
ができ、かつ画面サイズの大きな投影画像を得ることが
できる。また、透過型スクリーン１５の背面にフレネル
レンズ１６を介して画像を拡大投影するので、透過型ス
クリーン１５の背面に照射される画像光をフレネルレン
ズ１６によってほぼ垂直な平行光として照射することが
でき、これにより良好な画像を観察することができる。

【００１７】また、この画像投影型表示装置では、本体
ケース１０を閉じると、本体ケース１０の閉動作に連動
して、透過型スクリーン１５の左端の軸１８が上ケース
体１２によって押し下げられるとともに、透過型スクリ
ーン１５の右端のガイドピン１９が下ケース体１１のガ
イドレール２０に沿って移動するので、図２に示すよう
に透過型スクリーン１５を上ケース体１２の左端から画
像投影ユニット２１の下側に向けて傾斜した状態で本体
ケース１０内に折り畳んで収納することができる。

【００１８】このように、この画像投影型表示装置で
は、使用するときに本体ケース１０を開くことにより、
本体ケース１０の開放端部間に透過型スクリーン１５を
起立させて配置することができるので、画面サイズの大
きな透過型スクリーン１５を用いることができ、また使
用しないときは本体ケース１０を閉じることにより、透
過型スクリーン１５を折り畳んで本体ケース１０内に収
納することができるので、画面サイズの大きな透過型ス
クリーン１５を使用しても、本体ケース１０が大型化す
ることがなく、本体ケース１０のコンパクト化が図れ、
携帯性の良いものを得ることができる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、使用するときに本体ケースを所定角度に開
き、この開放側の他端部間に透過型スクリーンを起立さ
せることにより、この透過型スクリーンに本体ケース内
の一端部側に配設された画像投影ユニットによって画像
を投影することができるので、画面サイズの大きな透過
型スクリーンを使用することができ、また使用しないと
きには本体ケースを閉じることにより、本体ケース内に
透過型スクリーンを収納することができるので、画面サ
イズの大きな透過型スクリーンを使用しても、本体ケー
スが大型化することがなく、本体ケースのコンパクト化
が図れ、携帯性の良いものを得ることができる。

【００２０】また、請求項２記載の発明によれば、画像
投影ユニットの投影レンズが短焦点レンズであるから、
短い投影光路で拡大投影ができ、これによっても本体ケ
ースをより一層小さくすることが可能になる。また、請
求項３記載の発明によれば、画像投影ユニットによって
画像が投影される透過型スクリーンの背面にフレネルレ
ンズを配置しているので、画像投影ユニットからの画像
光を透過型スクリーンに平行光にして入射させることが
でき、これにより良好な画像を観察することが可能とな
る。さらに、請求項４記載の発明によれば、透過型スク
リーンの一端を一方のケース体に回動可能に取り付け、
他端を他方のケース体内を移動自在に配置しているの
で、本体ケースの閉動作に連動して本体ケース内に透過
型スクリーンを折り畳んで収納することができるととも
に、本体ケースの開動作に連動して本体ケースの開放側
に透過型スクリーンを起立させることができ、これによ
っても使い勝手が良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の画像投影型表示装置の内部構造を示
す一部破断正面図。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図。

【図３】図２の本体ケースを開く途中の状態を示す断面
図。

【図４】図２の本体ケースを所定角度に開いた状態を示
す断面図。

【図５】従来の画像投影型表示装置の内部構造を示す一
部破断正面図。

【符号の説明】

１０ 本体ケース １１ 下ケース体 １２ 上ケース体 １３ ヒンジ １５ 透過型スクリーン １６ フレネルレンズ １８ 軸 １９ ガイドピン ２０ ガイドレール ２１ 画像投影ユニット ２４ 光源 ２６ 液晶表示パネル ２８ 投影レンズ ３１ ユニット支持機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 昌樹 東京都渋谷区神宮前３丁目25番15号 原 宿館25ビル６Ｆ カシオ計算機株式会社 内 (56)参考文献 特開 平７−154724（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−118365（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−100314（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−40310（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−255027（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−244339（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03B 21/00 - 21/30

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対のケース体の互いに対向する一端
   部が回動可能に連結された開閉可能な本体ケースと、 この本体ケースが閉じられた状態のときに前記本体ケー
   ス内に収納され、かつ前記一端部を中心に前記本体ケー
   スが所定角度に開いた状態のときに前記本体ケース内の
   開放側の他端部間に起立して配置される透過型スクリー
   ンと、 前記本体ケース内の前記一端部側に配設され、かつ前記
   本体ケース内の前記他端部間に起立した前記透過型スク
   リーンに画像を投影する画像投影ユニットと、前記本体ケースが所定角度に開いたときに、前記投影レ
   ンズの光軸が前記透過型スクリーンに対しほぼ垂直な状
   態となるように、前記画像投影ユニットを回動させるユ
   ニット支持機構と、を備えるとともに、 前記画像投影ユニットは、前記本体ケースの下端部に沿
   って細長い箱型に形成されたユニットケースと、前記ユ
   ニットケース内には画像を表示する液晶表示パネルと、
   この液晶表示パネルに光を照射する光源と、前記光源か
   らの光を直角に反射する反射ミラーと、画像光を前記透
   過型スクリーンに拡大投影する投影レンズと、を備え、 前記ユニット支持機構は、下ケースの端低部から上方に
   向けて円弧状に突出した下支持板と、上ケース端上部か
   ら下方に向けて円弧状に突出した上支持板と、上ケース
   端上部に回動可能に取り付けられた傾け部材と、 を備え
   たことを特徴とする画像投影型表示装置。
2. 【請求項２】 前記投影レンズは短焦点レンズである
   ことを特徴とする請求項１記載の画像投影型表示装置。
3. 【請求項３】 前記画像投影ユニットによって画像が
   投影される前記透過型スクリーンの背面には、フレネル
   レンズが配置されていることを特徴とする請求項１〜２
   記載の画像投影型表示装置。
4. 【請求項４】 前記透過型スクリーンは、一端が一方の
   ケース体に回動可能に取り付けられ、他端が他方のケー
   ス体内を移動自在に配置されていることを特徴とする請
   求項１〜３記載の画像投影型表示装置。