JP4590671B2 - プロジェクタ装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源の光を利用した映像を投射するプロジェクタ装置の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
映像を表示するための表示装置としてのプロジェクタ装置には、スクリーンに対して、その背面から映像が投射するようにした背面投写型のプロジェクタ装置が普及しつつある。
このようなプロジェクタ装置は、ブラウン管を用いたテレビジョン装置に比べて、奥行きが小さくて済む点で優れており、表示エリアを大型化しても、その割に、全体としてはブラウン管を用いたテレビよりも小型化を図ることができるという特徴を持っている。
【0003】
図7は、このような従来のプロジェクタ装置の一例を示す概略断面図である。
図において、プロジェクタ装置1は、中間で上下に分離した構成となっており、上部構造となる上部キャビネット3と下部構造となる下部キャビネット4とから構成されている。
下部キャビネット4は、装置の基部となる部分で、内部には、図示するように、光学ユニット5が収容されている。この光学ユニット5は、表示すべき映像を光学的に生成する装置であり、例えば、図示しない光源やこの光源からの光を利用して映像を形成するための液晶ユニット等を備えている。この液晶ユニットからの映像は、投射レンズ6により拡大されて、図において、背面側の斜め上方に投射されるようになっている。
【0004】
上部キャビネット3は、上記した投射レンズ6から入射するように、この上部キャビネット3の背面に斜めに傾斜させて配置された反射鏡7と、反射鏡7により反射された映像が背面から入射するスクリーン8を有している。
これにより、プロジェクタ装置1においては、光学ユニット5により生成した映像が拡大されて、大きなスクリーン8により表示されるようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このようなプロジェクタ装置1においては、映像を生成する光学ユニット5が下部キャビネット4に収容されていて、その映像が投射されるスクリーン8や反射鏡7は、上部キャビネット3に収容されているため、この上部キャビネット3と下部キャビネット4が、予め設定した位置関係に合った状態で組付けられないと、光学ユニット5の光軸と、これより後段の反射鏡7及びスクリーン8の光軸にずれを生じてしまう。
【0006】
すなわち、プロジェクタ装置1を組み付けて設置する場合の組付け精度や、あるいは設置後において、経時変化に基づく僅かな変形により、上部キャネット3が下部キャネット4に対して、例えば前後方向に僅かに倒れた状態となる場合がある。
このような状態となると、光学ユニット5は、下部キャビネット4に収容されており、光学ユニット5により映像を投射されるスクリーン8は上部キャビネット3に収容されていることから、このスクリーン8に結像する映像に歪みを生じたりするという問題があった。
【0007】
本発明は上記課題を解消し、光学ユニットが収容された下部構造と、スクリーンを収容する上部構造とが、僅かに位置ずれしても、正確な映像を表示することができるプロジェクタ装置を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、本発明にあっては、光源の光を用いて映像を投射するプロジェクタ装置であって、光源からの光を利用した映像を投射する投射手段を有する光学ユニットと、上部を開口して光学ユニットを収容する収容部を設けた下部構造と、この下部構造と別体に形成され、下部構造の上に載置されて固定されるとともに、映像を写すためのスクリーンを備える上部構造と、この上部構造に固定され且つ収容部内に挿入されるとともに、収容部内で光学ユニットを固定して支持する支持手段と、を有する構成としたプロジェクタ装置により、達成される。
【0009】
本発明によれば、映像を投射するための光学ユニットは下部構造に収容されているが、この光学ユニットは、スクリーンを収容した上部構造に固定された支持手段に対して固定されている。これにより、光学ユニットは、下部構造に収容された状態にて、上部構造の位置変化と同期してその位置を変化させる。このため支持手段に固定された光学ユニットと、上部構造に収容されたスクリーンとは常に同じ位置関係となり、互いの相対位置は変化しない。
この場合、支持手段は、上部構造と別体に構成されて、この上部構造に連結もしくは固定されてもよいし、上部構造を構成する部材と一体として構成されていてもよい。
【0010】
また、本発明によれば、上部構造には、複数の支持手段が固定されていて、光学ユニットを構成する投射ユニットと液晶ユニットとが別々に各支持手段に対して固定されている場合には、投射ユニットと液晶ユニットの各光軸とスクリーンとの関係が常に変化しないようにすることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
図1は、本発明の好ましい実施形態としてのプロジェクタ装置の構成例を示す正面図である。
プロジェクタ装置100は、そのほぼ中間部分に置いて上下に分離できる構成となっており、上部構造としての上部キャビネット102及び下部構造としての下部キャビネット103を有している。これら上部キャビネット102及び下部キャビネット103は、各々が独立した状態で形成されており、下部キャビネット103に対して、上部キャビネット102が組み付けられる構成となっている。
【0012】
上部キャビネット102は、長方体形状の筐体101で形成されていて、この筐体101の前面部110にスクリーン61が取り付けられている。そして、筐体101は、全体としては内部が空洞で且つ周囲が閉鎖された箱状になっている。この筐体101の図3に示す底面部121は、全体として背面側に傾斜しており、さらに、背面部は前側に傾斜した傾斜背面部122とされている。そして、この傾斜にほぼ沿うように、傾斜背面部122の内側に反射手段としてのミラー62が設けられている。
ここで、この傾斜背面部122は、筐体101の前面部110に取り付けられたスクリーン61と後述する光学ユニットの投射レンズによる映像の反射との設定された位置関係を考慮して、予め計算された傾斜角度をもって形成されている。
【0013】
下部キャビネット103は、プロジェクタ装置100の基部を形成するもので、容易に転倒しない安定な形状を備えている。この下部キャビネット103は上部が開放されていることにより、後述するように、上方から光学ユニットを挿入して収容できるようになっている。これによりこの下部キャビネット103には、上記上部キャビネット102に設けられたスクリーン61及びミラー62を除き、プロジェクタ装置100として必要なほぼ全ての機器が収容されている。
【0014】
特に、下部キャビネット103の内部には、図2に示すように、例えば主要構成部として3枚の液晶部及びその駆動回路8、投射レンズを有する光学ユニット104がほぼ中央部に収容されている。そして、この光学ユニット104の一部として、その左右いずれかの位置に(本実施形態では右側に)光源2が着脱可能に設けられる光源部200が形成されている。この光源2は、ランプ挿入口2aから挿入したり、取り外すことができる。また、光源部200は、光源2、ファン52(排気手段)及びケース45を有する。ファン52は、光源2等を冷却するためのものである。このファン52が回転することによって、光源部200の光源2等が発熱する熱を外部に後述する排気口から放出することができる。
【0015】
ここで、上記液晶部(図示せず)は、光学ブロック3に収容されており、例えば小型/高精細化されたポリシリコンTFT液晶パネルを、RGBの3色分3枚使用して高画質化したものであり、投射レンズを含めて、いわゆる光学ユニット104としたものである。上記駆動回路8は、例えばプリント基板に複数の必要な電子部品を搭載して構成されている。
上記光源2は、例えば高性能な高輝度放電ランプ(HIDランプ)を使用しており、全体をカートリッジ式にして、ランプ挿入口2aから容易に交換できる構成となっている。尚、光源2やランプ挿入口2aを含む下部キャビネット103の前面は、図1のようにパネルによって覆われている。
【0016】
図3は、図1のプロジェクタ装置100をC−C’で切断した場合の概略構成例を示す断面図である。
上述したように、プロジェクタ装置100の下部キャビネット103と上部キャネット102とは、図示された上部キャビネット102の底面部121の位置で上下に分離されて別体となっている。
下部キャビネット103内には、上述した光学ユニット104が収容されており、この光学ユニット104は、図2で説明したように、所定の画像を生成するための液晶部を収容した液晶ユニット107を有しており、この液晶ユニット107は、図2で説明した光学ブロック3に対応している。また、光学ユニット104は、上記液晶ユニット107からの画像を拡大して投射するための投射手段としての投射レンズ106を備えた投射ユニット105を備えている。
【0017】
この場合、投射ユニット105は、液晶ユニット107にて生成された画像が図3において水平な方向に入射され、この映像は、投射ユニット105内の図示しないプリズム等の光路折り曲げ手段により、上部キャビネット102の傾斜背面部122に向かって折り曲げられ、投射レンズ106によって拡大されて、反射手段としてのミラー62に、角度θ1の入射角度で光軸Lに示すように入射するようになっている。
また、ミラー62は、この入射した画像を、図示されているように、スクリーン61にその背面から水平に、角度θ2で入射するように反射するようになっている。
【0018】
そして、上記光学ユニット104は、上部キャビネット102に対して、上記光軸Lが常に上記θ1,θ2の角度を保持して、ミラー62とスクリーン61にそれぞれ入射するように位置決めされる必要がある。
すなわち、プロジェクタ装置100においては、上記θ1,θ2の角度が変わると、光軸Lが倒れて、画像の歪み等を生じ、きれいな映像を表示することができない。
このため、本実施形態では、光学ユニット104は、上部キャビネット102に固定された支持手段109に固定されるようになっている。
【0019】
例えば、図4に概略的に示されているように、プロジェクタ装置100の上部キャビネット102の垂直平面部123には、第1の支持手段109が連結されている。この第1の支持手段109は、例えば、垂直部109aとこの垂直部の端部から水平に延びる水平部109bを有するステー状に形成されている。
すなわち、第1の支持手段の垂直部109aの上端部は、上部キャビネット102の垂直背面部123に対して、ビス124,124等の固定手段を用いて連結されている。そして、例えば、この垂直部109aの下端から水平に延びる水平部109bの上に光学ユニット104が載置され、図示しない手段により固定されている。
【0020】
あるいは、図3に示されているように、第1の支持手段109とは別に、第1の支持手段109よりも前の位置(図において左側)に、例えば上部キャビネット102から、ステー状の第2の支持手段108を垂下設している。
そして、上記第1の支持手段109に光学ユニット104の液晶ユニット107を固定し、この液晶ユニット107と光軸を合わせて、第2の支持手段108に光学ユニット104の投射ユニット105をそれぞれ固定するようにしてもよい。
このように、液晶ユニット107と、投射ユニット105を別々に、第1の支持手段109と第2の支持手段108とに固定することにより、光学ユニット104と上部キャビネット102との位置関係を安定的に維持することができる。
尚、これらの支持手段108及び/または109は、上部キャビネット102と一体に形成されていてもよいことは勿論である。
【0021】
本実施形態によるプロジェクタ装置100は以上のように構成されており、次にその作用を説明する。
図4にて説明したように、下部キャビネット103に収容されている光学ユニット104の液晶ユニット107で生成された画像は、投射ユニット105を介して、その投射レンズ106により拡大され、プロジェクタ装置100内で、斜め後方に向けて投射される。この画像は、上部キャネット102の背面部122内側に配置された反射手段であるミラー62に対して、θ1の角度で入射する。ミラー62は、投射レンズ106から入射した画像を反射させて、スクリーン61に対して、θ2角度でその背面から投射する。これにより、上記光学ユニット104と上部キャビネット102のミラー61及びスクリーン62の位置関係が位置されて、投射される画像の光軸Lに、光軸倒れが生じなければ、プロジェクタ装置100は、正確な映像を表示することができる。
【0022】
ここで、図5に示すように、下部キャビネット103に対して、上部キャビネット102が背面の方向である矢印方向に僅かに倒れて、下部キャビネット103と上部キャビネット102との位置関係が微妙に変化する場合がある。
すなわち、比較的大型のプロジェクタ装置100では、下部キャビネット103と上部キャビネット102は分離されて設置場所に運ばれることがあり、このような場合は、設置者やユーザの手により、下部キャビネット103の上に上部キャビネット102が載せられる等の事情により、図5に示すように、下部キャビネット103に対して、上部キャビネット102が矢印方向に僅かに倒れるように載置固定される場合がある。
【0023】
この場合、倒れた上部キャビネット102に固定もしくは連結されている支持手段109(支持手段108)も、上部キャビネット102の変位とともに同期して変位することから、この支持手段109(支持手段108)に固定された光学ユニット104も同様に変位する。
これにより、光学ユニット104の投射レンズ106により投射される画像の光軸は、上部キャビネット102に収容されたミラー62及びスクリーン61との位置関係において、全く変化することなく、図3で説明した関係を維持することなる。このため、投射される画像の光軸倒れはなく、画像に歪み等を生じることがないので、図3の場合と同様にきれいな画像を表示することができる。
【0024】
図6は、図5の場合とは異なり、下部キャビネット103に対して、上部キャビネット102が前方である矢印方向に僅かに倒れて、下部キャビネット103と上部キャビネット102との位置関係が微妙に変化した場合を示している。
このような場合においても、図5の場合と同様に、前方に倒れた上部キャビネット102に固定もしくは連結されている支持手段109(支持手段108)も、上部キャビネット102の変位とともに同期して変位し、この支持手段109(支持手段108)に固定された光学ユニット104も同様に変位する。
これにより、光学ユニット104の投射レンズ106により投射される画像の光軸は、上部キャビネット102に収容されたミラー62及びスクリーン61との位置関係において、全く変化することなく、図3で説明した関係を維持することなる。
【0025】
ところで本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
上記実施形態の各構成要件は、その一部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わせることができる。
また、上記実施形態は、3枚の液晶ライトバルブを有する3板式のプロジェクタ装置であるが、これに限らず1枚の液晶ライトバルブを用いる単板式のプロジェクタ装置であってもよい。
さらに、光学ユニットの支持手段は、図示の形態に限らず、上部キャビネットと一体もしくはこれに連結されるものであれば、種々の形態を採用することができ、その数も複数に限らず、多数あってもよい。
【0026】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、光学ユニットが収容された下部構造と、スクリーンを収容する上部構造とが、僅かに位置ずれしても、正確な映像を表示することができるプロジェクタ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好ましい実施形態としてのプロジェクタ装置の構成例を示す正面図。
【図2】図1のプロジェクタ装置を正面から見た場合の内部構成例を示す説明図。
【図3】図1のプロジェクタ装置をC−C’で切断した場合の概略構成を示す断面図。
【図4】図1のプロジェクタ装置の上部キャビネットを背面から見た状態を示す概略斜視図。
【図5】図1のプロジェクタ装置の上部キャビネットが背後に僅かに倒れた状態を示す概略断面図。
【図6】図1のプロジェクタ装置の上部キャビネットが前方に僅かに倒れた状態を示す概略断面図。
【図7】従来のプロジェクタ装置の構成例を示す斜視図。
【符号の説明】
2・・・光源、61・・・スクリーン、62・・・ミラー(反射手段)、100・・・プロジェクタ装置、101・・・筐体、102・・・上部キャビネット、103・・・下部キャビネット、104・・・光学ユニット。
Claims (3)
- 光源の光を用いて映像を投射するプロジェクタ装置であって、
前記光源からの光を利用した映像を投射する投射手段を有する光学ユニットと、
上部を開口して前記光学ユニットを収容する収容部を設けた下部構造と、
前記下部構造と別体に形成され、当該下部構造の上に載置されて固定されるとともに、前記映像を写すためのスクリーンを備える上部構造と、
前記上部構造に固定され且つ前記収容部内に挿入されるとともに、当該収容部内で前記光学ユニットを固定して支持する支持手段と、
を有する
プロジェクタ装置。 - 前記光学ユニットが、光源からの光を利用して映像を形成するための液晶ユニットと、前記液晶ユニットからの映像を前記上部構造へ投射するための投射レンズを有する投射ユニットと、を有し、
前記支持手段は、前記上部構造にそれぞれ固定された第1の支持手段と第2の支持手段を有し、
前記液晶ユニットは前記第1の支持手段に固定され、前記投射ユニットは前記第2の支持手段に固定される構成とした
請求項1に記載のプロジェクタ装置。 - 前記上部構造には、前記投射手段からの映像を反射する反射手段と、前記反射手段により反射された映像が背面から投影されるスクリーンと、が設けられている
請求項1に記載のプロジェクタ装置。
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