JP4466535B2

JP4466535B2 - プロジェクタ

Info

Publication number: JP4466535B2
Application number: JP2005308287A
Authority: JP
Inventors: 誠座光寺; 邦彦高城
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2005-10-24
Filing date: 2005-10-24
Publication date: 2010-05-26
Anticipated expiration: 2025-10-24
Also published as: TW200725153A; KR20070044367A; US20070091278A1; KR100847198B1; CN1955835B; US7690798B2; CN1955835A; JP2007114657A

Description

本発明は、プロジェクタに関する。

近年、プロジェクタは、小型，軽量で明るく、スクリーンも一体化したものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１に記載の画像情報拡大表示装置は、投影装置を有する画像情報拡大表示手段が収納された本体側容器と、透過型スクリーンを有する蓋とから構成されている。この構成により、投影装置から投影された画像は、透過型スクリーンに拡大表示されるようになっている。
特開平５−４０３０１号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の画像情報拡大表示装置では、蓋部分にスクリーンが設けられているため、スクリーンの大きさがプロジェクタ本体の大きさにより決まってしまい、プロジェクタ本体を小型化するとスクリーンの大きさも小さくなってしまう。そのため、大きい画面で画像を見たいという要求に応えることができないという問題がある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、小型かつ可搬性に優れ、かつ、大きな画面で画像を見ることが可能なプロジェクタを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明のプロジェクタは、画像を表示する画像表示手段を有するプロジェクタ本体と、前記画像表示手段より射出された画像が投影される被投射部材と、該被投射部材と前記プロジェクタ本体とを所定の距離をおいて保持可能とするとともに、前記被投射部材を前記プロジェクタ本体に収納可能とする連結部とを備え、前記被投射部材が、面方向に展開可能であることを特徴とする。

本発明に係るプロジェクタでは、画像表示手段により画像を投影する際、連結部により被投射部材をプロジェクタ本体から所定の距離をおいて配置した後、被投射部材を展開して広げることができる。これにより、プロジェクタ本体の大きさより大きい被投射部材となるため、プロジェクタ本体が小型化されていても、投射時にはプロジェクタ本体より大きい画像を被投射部材に投射することができる。また、被投射部材は連結部により、プロジェクタ本体に収納可能であるため、小型かつ可搬性に優れるとともに、被投射部材を設置する作業を省くことができるため、どのような場所でも投影することができる。

また、本発明のプロジェクタは、前記被投射部材の大きさを検出する検出手段を備えることが好ましい。
本発明に係るプロジェクタでは、検出手段により、被投射部材の展開状態を検出するため、例えば、検出手段により被投射部材が展開されていないことを検出した場合、使用者に展開されていないことを報知することができる。これにより、使用者は被投射部材を展開することができ、最適な状態で画像を投射することが可能となる。

また、本発明のプロジェクタは、前記検出手段により検出された前記被投射部材の大きさに応じて前記画像表示手段より射出される画像の大きさを調整する画像調整手段を備えることが好ましい。

本発明に係るプロジェクタでは、画像表示手段により画像を投影する際、検出手段において被投射部材が展開されていないと検出したときは、画像調整手段により画像の大きさが調整され、被投射部材の大きさに合った画像が被投射部材に投影される。また、被投射部材が展開されたときは、検出手段により被投射部材の大きさが検出され、このときの被投射部材の大きさに応じた画像が被投射部材に投影される。このように、検出手段により検出された被投射部材の大きさに応じて、画像調整手段により自動的に画像の大きさが調整されるため、簡単に好適な大きさの画像を表示することが可能となる。

また、本発明のプロジェクタは、前記検出手段により検出された前記被投射部材の大きさに応じて前記画像表示手段より射出された画像の照度を調整する照度調整手段を備えることが好ましい。

本発明に係るプロジェクタでは、画像表示手段により画像を投影する際、検出手段において、被投射部材が展開されていないと検出したときは、例えば、照度調整手段により画像の照度を落とし、被投射部材に画像を投影することができる。このように、被投射部材が小さいときには、自動的に画像の照度が調整されるため、被投射部材が展開されていないときのプロジェクタ本体の電力を低減させることができるので、省電力化を図ることが可能となる。

また、本発明のプロジェクタは、前記被投射部材には、前記プロジェクタ本体において発生した熱を放熱する放熱部が設けられていることが好ましい。

本発明に係るプロジェクタでは、画像表示手段により画像を投影する際、プロジェクタ本体より熱が発生する。この発生した熱は、被投射部材に設けられた放熱部より放熱されるので、プロジェクタ本体が小型であっても高い冷却性能を有することができる。

また、本発明のプロジェクタは、前記連結部の内部には、冷媒が流通可能な冷媒流路が形成され、前記冷媒流路が前記放熱部と接続されていることが好ましい。

本発明に係るプロジェクタでは、画像表示手段により画像を投影する際、プロジェクタ本体より熱が発生する。この発生した熱は、冷媒に伝達され、連結部の内部の冷媒流路を介して放熱部により放熱される。したがって、連結部に冷媒を流すことにより、コンパクトな構成でプロジェクタ本体を冷却することができるとともに、熱交換効率を向上させることが可能となる。

また、本発明のプロジェクタは、前記冷媒が液体であり、該液体により前記プロジェクタ本体において発生した熱を前記放熱部に輸送することが好ましい。
本発明に係るプロジェクタでは、プロジェクタ本体において発生した熱は、液体により放熱部に輸送される。すなわち、冷媒を液体とすることにより、発生した熱を効率良く輸送し、冷却効率を十分に確保することが可能となる。

また、本発明のプロジェクタは、前記冷媒流路内に、前記プロジェクタ本体において発生した熱を前記放熱部に輸送するヒートパイプが設けられていることが好ましい。
本発明に係るプロジェクタでは、プロジェクタ本体において発生した熱は、冷媒流路内のヒートパイプにより放熱部に輸送される。したがって、冷媒を用いて輸送する場合は、ポンプが必要であったが、ヒートパイプを用いることにより、ポンプを省略することができるため、装置全体の小型化及び低コスト化を図ることが可能となる。

以下、図面を参照して、本発明に係るプロジェクタの実施形態について説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。

次に、本発明のプロジェクタの第１実施形態について、図１から図４を参照して説明する。
図１は、プロジェクタのスクリーンを展開したときの上方前面側からの斜視図であり、図２は、プロジェクタのスクリーンを収納したときの底面側からの斜視図である。
プロジェクタ１は、光源から射出された光を画像情報に応じて変調し、変調された画像を反射型の被投射部材に拡大投射する光学機器であり、光源等を含む画像表示手段１１を有するプロジェクタ本体１２と、画像表示手段１１より射出された画像が投影されるスクリーン（被投射部材）１３と、プロジェクタ本体１２から露出されるとともにスクリーン１３に画像を投射する投射レンズ１４と、スクリーン１３とプロジェクタ本体１２とを所定の距離をおいて保持可能とするとともに、スクリーン１３をプロジェクタ本体１２に収納可能とする連結部１５とを備えている。

スクリーン１３は、投射レンズ１４に対向して配置されるとともに、プロジェクタ本体１２の幅Ｌと略同じ幅の第１スクリーン３１と、この第１スクリーン３１の両側に設けられた第２スクリーン３２及び第３スクリーン３３とにより構成されている。第２スクリーン３２及び第３スクリーン３３は、第１スクリーン３１との間に設けられたヒンジ（図示略）の軸Ｐ及び軸Ｑを中心に、第１スクリーン３１の投射レンズ１４と対向する表面３１ａから１８０度回転可能となっている。すなわち、スクリーン１３を収納する際には、第２，第３スクリーン３２，３３を軸Ｐ，Ｑを中心にして第１スクリーン３１の表面３１ａ上に折り畳むことが可能となっている。
このようにして、スクリーン１３は、第２スクリーン３２及び第３スクリーン３３が、第１スクリーン３１の表面（面）３１ａ方向に展開可能となっている。

さらに、スクリーン１３の投射レンズ１４に対向した表面１３ａと反対側の裏面１３ｂには、第１，第２，第３スクリーン３１，３２，３３ごとに、プロジェクタ本体１２において発生した熱を放熱する第１，第２，第３放熱部３６，３７，３８が設けられている。また、各放熱部３６，３７，３８は、内部に冷媒流路（図示略）が設けられているとともに、複数のフィンが形成されている。

次に、冷媒が通過する流路について説明する。
連結部１５の内部には、図３に示すように、冷媒が流通可能な冷媒流路４１が形成されており、この冷媒流路４１と第１放熱部３６の冷媒流路とが接続されている。
また、第１放熱部３６の冷媒流路と第２放熱部３７の冷媒流路とは、第１スクリーン３１の端面３１ｂ及び第２スクリーン３２の端面３２ａにアーチ状に設けられたフレキシブルチューブ３９により接続されている。このフレキシブルチューブ３９により、冷媒をそれぞれの放熱部３６，３７の冷媒流路に輸送可能としている。また、第１放熱部３６及び第３放熱部３８も、同様に、第１スクリーン３１の端面３１ｂ及び第３スクリーン３３の端面３３ａにフレキシブルチューブ４０が設けられており、冷媒をそれぞれの放熱部３６，３８の冷媒流路に輸送可能としている。
さらに、連結部１５内の冷媒流路４１は、プロジェクタ本体１２の内部に設けられた光源，液晶ライトバルブ，偏光変換素子等を冷却する冷媒流路と接続されている。これにより、プロジェクタ本体１２の内部で発生した熱は、冷媒流路４１を通過し、第１放熱部３６及びフレキシブルチューブ３９，４０を介して第２，第３放熱部３７，３８により熱交換可能となっている。

連結部１５は、図２に示すように、プロジェクタ本体の長さＭと略同じ長さの棒状部材であるとともに、プロジェクタ本体１２の背面１２ｂに２つ設けられている。この連結部１５の一端部１５ａは、プロジェクタ本体１２の背面１２ｂの投射レンズ１４側に回転可能に設けられており、連結部１５の他端部１５ｂには、第１スクリーン３１が連結部１５に対して垂直な軸Ｒを中心に回転可能に設けられている。すなわち、連結部１５は、一端部１５ａを中心にプロジェクタ本体１２の背面１２ｂから投射レンズ１４により投射される方向、すなわち、プロジェクタ本体１２から離間する方向に略１８０度回転可能になっている。これにより、連結部１５をプロジェクタ本体１２から離間する方向に移動させることによって、スクリーン１３とプロジェクタ本体１２とを略連結部１５の長さＭ分、離間させることが可能になっている。

また、プロジェクタ本体１２の内部には、図４に示すように、スクリーン１３の大きさを検出する検出部（検出手段）２０と、検出部２０により検出されたスクリーン１３の大きさに応じて画像表示手段１１より射出される画像の大きさを調整する画像調整部（画像調整手段）２５とが設けられている。この画像調整部２５には、投射レンズ１４の光軸を調整するレンズシフト部２６と、スクリーン１３に投射する画像の画角を調整するズーム部２７とが設けられている。
このレンズシフト部２６には、投射レンズ１４を光軸に直交する方向に移動させるモータ２６ａと、画像調整部２５の信号に基づいて、モータ２６ａを駆動させるモータ駆動部２６ｂとを備えている。また、ズーム部２７には、投射レンズ１４を光軸に沿って移動させるモータ２７ａと、画像調整部２５の信号に基づいて、モータ２７ａを駆動させるモータ駆動部２７ｂとを備えている。

次に、以上の構成からなる本実施形態のプロジェクタ１を用いて、画像をスクリーン１３に投射する方法について説明する。
まず、画像表示手段１１の内部の光源が駆動されると、投射レンズ１４により拡大された画像が投射される。そして、連結部１５をプロジェクタ本体１２から離間する方向に移動させ、第２，第３スクリーン３２，３３を軸Ｐ，Ｑを中心に展開する。そして、検出部２０によりスクリーン１３の大きさが検出され、画像調整部２５により、レンズシフト部２６のモータ駆動部２６ｂに信号が送られ、モータ２６ａによって、画像の中心位置が、スクリーン１３の中心位置となるように、投射レンズ１４が光軸に直交する方向に移動される。
また、画像調整部２５により、ズーム部２７のモータ駆動部２７ｂにも信号が送られ、モータ２７ａによって、画像がスクリーン１３と同一の大きさとなるように、投射レンズ１４が光軸に沿って移動される。このようにして、画像調整部２５により、スクリーン１３に合った大きさの画像が投射レンズ１４より投射される。

このとき、プロジェクタ本体１２より発生した熱は、冷媒に伝達される。この冷媒は、連結部１５の冷媒流路４１を介して第１，第２，第３放熱部３６，３７，３８により放熱される。例えば、放熱部３６，３７，３８によって、プロジェクタ本体１２の内部の光源を冷却することによって、プロジェクタ本体１２に大きな電流を供給することができため、スクリーン１３に投射される画像は高輝度化され、表示特性の優れたプロジェクタを提供することができる。

本実施形態に係るプロジェクタ１では、スクリーン１３は展開可能であり、プロジェクタ本体１２の大きさより大きいスクリーン１３となるため、プロジェクタ本体１２が小型化されていても、投射時にはプロジェクタ本体１２より大きい画像をスクリーン１３に投射することができる。また、スクリーン１３は連結部１５により、プロジェクタ本体１２に収納可能であるため、小型かつ可搬性に優れるとともに、スクリーン１３を設置する作業を省くことができるため、どのような場所でも投影することができる。
また、画像調整部２５を備えることにより、画像のアスペクト比を保ちつつスクリーン１３の大きさを最大限活用して画像を投射することができ、観察者にとって正確で見やすい画像を投射することができる。

次に、本発明に係る第２実施形態について、図５を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施形態において、上述した第１実施形態に係るプロジェクタ１と構成を共通とする箇所には同一符号を付けて、説明を省略することにする。
第１実施形態では反射型のスクリーン１３であるのに対し、本実施形態に係るプロジェクタ５０は、スクリーン５１が透過型である点において、第１実施形態と異なる。

スクリーン５１は、連結部１５に支持された枠体（放熱部）５２と、この枠体５２の投射レンズ１４に対向した表面５２ａと反対側の裏面５２ｂに貼着されるとともに、投射レンズ１４に対向して配置された第１スクリーン５６と、この第１スクリーン５６の両側に設けられ第２スクリーン５７及び第３スクリーン５８とにより構成されている。これにより、投射レンズ１４から投射された画像は、スクリーン５１の投射レンズ１４に対向した裏面５１ａを透過し、裏面５１ａに対向した表面５１ｂから射出されるようになっている。
この枠体５２は、内部に連結部１５と流通した流路（図示略）が設けられるとともに、熱伝導率の高い材質からなっている。これにより、連結部１５内の冷媒流路４１を通過した冷媒は、枠体５２において熱交換が可能となっている。

本実施形態に係るプロジェクタ５０では、反射型スクリーンと同様に、プロジェクタ本体１２が小型化されてもプロジェクタ本体１２より大きいスクリーン５１を得ることが可能となる。また、スクリーン５１が透過型であるため、スクリーン５１に観察者の陰が写り込むことがないため、どの位置からでも観察することができる。また、明るい場所であっても鮮明な画像をスクリーン５１に投影することが可能となる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記各実施形態において、スクリーンは、第２，第３スクリーンが軸Ｐ，Ｑを中心に回転して展開する構成にしたが、展開の仕方はこれに限るものではなく、例えば、図６に示すような、スクリーン６０であっても良い。このスクリーン６０は、一端部６５ａが、第１スクリーン６１の端面６１ａに接続された可動部６５を備えている。この可動部６５は、一端部６５ａを中心に他端部６５ｂが鎖線で示す軌跡を移動可能となっている。また、この可動部６５の他端部６５ｂには第２スクリーン６２の端面６２ａが接続されており、第２スクリーン６２は、可動部６５により第１スクリーン６１の表面６１ｂ上に折り畳むことが可能となっている。第３スクリーン６３も同様の構成により、可動部６６の一端部６６ａを中心に他端部６６ｂが一点鎖線で示す軌跡を移動可能となっている。これにより、第３スクリーン６３は、第１スクリーン６１の表面６１ｂ上に折り畳むことが可能となっている。

さらに、スクリーンの他の展開の仕方としては、図７に示すように、スライド式に展開させるスクリーン７０であっても良い。このスクリーン７０は、第１スクリーン７１の端面７１ａに、第２スクリーン７２をスライド可能にする溝部７５及び第３スクリーン７３をスライド可能にする溝部７６が形成されたガイド板７７が設けられている。
第２スクリーン７２の端面６２ａ及び第３スクリーン７３の端面７３ａには、溝部７５，７６を移動可能な凹部を有する可動部材７８，７９が設けられている。これにより、スクリーン７０は、第２，第３スクリーン７２，７３が、この可動部材７８，７９を介して溝部７５，７６に沿ってスライドし、展開可能となっている。

また、放熱部３６，３７，３８に複数のフィンを設けずに、裏面１３ｂを平らな面にしても良い。この構成の場合、第１，第２スクリーン３１，３２を展開させずに画像を投射することや、第２スクリーン３２あるいは第３スクリーン３３のみ展開させ、画像を投射することも可能である。このとき、投射レンズ１４から投射される画像は、このスクリーン１３の大きさに応じた大きさとなるように、画像調整部２５により調整させることも可能である。
このように、スクリーン１３が最大の大きさに展開されていないときもスクリーン１３に投射可能であるときは、検出部２０により検出されたスクリーン１３の大きさに応じて画像表示手段１１より射出された画像の照度を調整する照度調整手段を備えたプロジェクタであっても良い。この構成の場合、画像表示手段１１により画像を投影する際、検出部２０において、スクリーン１３が展開されていないと検出したときは、照度が落とされた画像が、スクリーン１３に投影される。このように、スクリーン１３が小さいときには、自動的に画像の照度が調整されることにより、スクリーン１３が展開されていないときのプロジェクタ本体１２の電力を低減させることができるので、省電力化を図ることが可能となる。
また、画像調整部２５を設け、投射レンズ１４から投射される画像が、自動的にスクリーン１３の大きさとなるように調整したが、プロジェクタ本体１２に手動で調整可能な画像調整部を設けても良い。

さらに、冷媒は、気体あるいは液体のいずれであっても良い。特に冷媒を液体とすることにより、発生した熱を効率良く輸送し、冷却効率を十分に確保することが可能となる。
また、冷媒流路４１内に、プロジェクタ本体１２において発生した熱を放熱部３６，３７、３８あるいは枠体５２に輸送するヒートパイプが設けられていても良い。この構成では、プロジェクタ本体１２において発生した熱は、冷媒流路４１内のヒートパイプにより放熱部３６，３７、３８あるいは枠体５２に輸送される。したがって、冷媒を用いて輸送する場合は、ポンプが必要であったが、ヒートパイプを用いることにより、ポンプを省略することができるため、装置全体の小型化及び低コスト化を図ることが可能となる。

本発明の第１実施形態に係るプロジェクタを示す上方斜視図である。本発明の第１実施形態に係るプロジェクタを示す底面斜視図である。図１の連結部の冷媒流路を示す要部断面図である。図１のプロジェクタの検出手段及び画像調整手段を示すブロック図である。本発明の第２実施形態に係るプロジェクタを示す上方斜視図である。上記各実施形態におけるスクリーンの展開の仕方の変形例である。上記各実施形態におけるスクリーンの展開の仕方の変形例である。

符号の説明

１，５０…プロジェクタ、１１…画像表示手段、１２…プロジェクタ本体、１３，５１，６０，７０…スクリーン（被投射部材）、１５…連結部、２０…検出部（検出手段）、３６，３７，３８…放熱部、４１…冷媒流路、５２…枠体（放熱部）

Claims

画像を表示する画像表示手段を有するプロジェクタ本体と、
前記画像表示手段より射出された画像が投影される被投射部材と、
該被投射部材と前記プロジェクタ本体とを所定の距離をおいて保持可能とするとともに、前記被投射部材を前記プロジェクタ本体に収納可能とする連結部とを備え、
前記被投射部材が、面方向に展開可能であり、
前記被投射部材には、前記プロジェクタ本体において発生した熱を放熱する放熱部が設けられており、
前記連結部の内部には、冷媒が流通可能な冷媒流路が形成され、前記冷媒流路が前記放熱部と接続されており、
前記冷媒が液体であり、該液体により前記プロジェクタ本体において発生した熱を前記放熱部に輸送することを特徴とするプロジェクタ。
画像を表示する画像表示手段を有するプロジェクタ本体と、
前記画像表示手段より射出された画像が投影される被投射部材と、
該被投射部材と前記プロジェクタ本体とを所定の距離をおいて保持可能とするとともに、前記被投射部材を前記プロジェクタ本体に収納可能とする連結部とを備え、
前記被投射部材が、面方向に展開可能であり、
前記被投射部材には、前記プロジェクタ本体において発生した熱を放熱する放熱部が設けられており、
前記連結部の内部には、冷媒が流通可能な冷媒流路が形成され、前記冷媒流路が前記放熱部と接続されており、
前記冷媒流路内に、前記プロジェクタ本体において発生した熱を前記放熱部に輸送するヒートパイプが設けられていることを特徴とするプロジェクタ。
前記被投射部材の大きさを検出する検出手段を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のプロジェクタ。
前記検出手段により検出された前記被投射部材の大きさに応じて前記画像表示手段より射出される画像の大きさを調整する画像調整手段を備えることを特徴とする請求項３に記載のプロジェクタ。
前記検出手段により検出された前記被投射部材の大きさに応じて前記画像表示手段より射出された画像の照度を調整する照度調整手段を備えることを特徴とする請求項３または請求項４に記載のプロジェクタ。