JP5140969B2 - プロジェクタ - Google Patents

Description

本発明は、プロジェクタ、特に、容易に持ち運びや設置を行うことが可能なプロジェクタの技術に関する。

従来普及しているフロント投写型のプロジェクタの多くは、投写距離を確保するために、ある程度スクリーンから離れた位置に設置される。そのためプロジェクタ本体とスクリーンとは別体とされ、スクリーンを据え付けとしてプロジェクタ本体のみを持ち運ぶ場合や、プロジェクタ本体とは別にスクリーンを運搬する場合が多い。プロジェクタ本体とスクリーンとを同時に持ち運び可能とするには、プロジェクタの筐体にスクリーンを収納可能とすることが考えられる。この場合でも、投写距離を確保するには、プロジェクタ本体とは別にスクリーンを設置することになる。プロジェクタ本体とスクリーンとをそれぞれ別に設置する場合、プロジェクタ本体からスクリーンまでの間に障害物が入り込まないような設置場所を確保することが難しいケースも考えられる。プロジェクタ本体とスクリーンとを一体化させ、かつプロジェクタ本体に一体化させたスクリーンを用いて画像を表示できれば、容易に持ち運び及び設置を行うことが可能となる。プロジェクタ本体とスクリーンとを一体化させ、かつプロジェクタ本体に一体化させたスクリーンを用いて画像を表示するための技術としては、例えば、特許文献１に提案されるものがある。

特開平５−４０３１０号公報

プロジェクタは、画像信号に応じた光を拡大して投写することで、筐体のサイズに関わらず大型な画像を表示できるという利点がある。特許文献１に提案される構成では、筐体の蓋に設けられた反射鏡からの光を透過型スクリーンへ透過させる。本体と蓋との間にスクリーンがセットされるため、画像のサイズは筐体のサイズに依存することとなる。大型な画像を表示するには筐体を大型にする必要があるため、大型な画像を表示可能とし、かつ可搬性に優れた構成とすることが困難である。本発明は、上述に鑑みてなされたものであり、可搬性に優れ、容易に設置でき、かつ大型な画像を表示す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。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、画像信号に応じた光を投写させる投写エンジン部と、投写エンジン部からの光を入射させるスクリーンを支持するスクリーン支持部と、を有し、投写エンジン部は、スクリーンへ入射させる光を、スクリーンに沿う方向へ進行させることを特徴とするプロジェクタを提供することができる。

スクリーンに沿う方向へ光を進行させるとは、スクリーンの法線と光線とがなす角度を大きくし、スクリーン面に沿うように寝かせた光を進行させることをいう。スクリーンへ入射させる光をスクリーンに沿う方向へ進行させる構成とすることにより、スクリーンに近い位置から光を投写させ、かつ大型な画像を表示することが可能となる。このため、プロジェクタの筐体に設置されたスクリーンにおいて大型な画像を表示することができる。プロジェクタの筐体に設置されたスクリーンを用いて画像を表示可能とすることで、プロジェクタ本体と別にスクリーンを設置する場合よりもプロジェクタの設置場所を容易に確保できる。また、投写エンジン部からスクリーンに沿う方向へ光を進行させることで、筐体の外側にスクリーンを配置することが可能となる。筐体の外側にスクリーンを配置することで、筐体のサイズに関わり無く大型なスクリーンを設けることが可能となる。プロジェクタは、プロジェクタ本体とスクリーン、若しくは少なくともスクリーン支持部を一体化させることで、容易に持ち運ぶこともできる。これにより、可搬性に優れ、容易に設置でき、かつ大型な画像を表示することが可能なプロジェクタを得られる。

また、本発明の好ましい態様としては、投写エンジン部を収納する筐体を有し、スクリーンは、筐体と一体に設けられることが望ましい。これにより、プロジェクタ本体とともにスクリーンを持ち運ぶことができ、可搬性に優れたプロジェクタを得られる。

また、本発明の好ましい態様としては、投写エンジン部を収納する筐体を有し、投写エンジン部は、スクリーンの法線の方向について、筐体の幅と略同じ幅の領域内において光を進行させることが望ましい。これにより、筐体とスクリーンとを一体にした構成において、スクリーンへ光を入射させることができる。

また、本発明の好ましい態様としては、投写エンジン部は、スクリーンが設けられる側へ光を出射させることが望ましい。これにより、投写エンジン部から直接スクリーンの方向へ光を進行させることで、投写エンジン部からの光を効率良くスクリーンへ入射させることができる。

また、本発明の好ましい態様としては、スクリーンは、巻き取り可能に構成されることが望ましい。これにより、可搬性に優れた構成とすることができる。また、大型なスクリーンを用いることができる。

また、本発明の好ましい態様としては、投写エンジン部を収納する筐体を有し、筐体は、スクリーンを収納可能に構成されることが望ましい。これにより、可搬性に優れた構成とすることができる。また、スクリーンを折り畳み可能とすることで、大型なスクリーンを用いることができる。

また、本発明の好ましい態様としては、スクリーン支持部は、棒状に構成された棒状体を備え、棒状体は、棒状体に沿う特定の方向について伸縮可能に構成されることが望ましい。棒状体を用いることで、特定の方向へ広げられたスクリーンの折れや撓みを低減することが可能となる。伸縮可能な棒状体を用いることで、収納時にはコンパクトな構成とし、かつ画像表示の際は大型なスクリーンを支持することができる。

また、本発明の好ましい態様としては、スクリーン支持部は、棒状に構成された第１棒状体及び第２棒状体を備え、第１棒状体は、第１の方向に沿って配置され、第２棒状体は、第１の方向に略直交する第２の方向に沿って配置されることが望ましい。第１及び第２棒状体を用いることで、第１の方向及び第２の方向へ広げられたスクリーンの折れや撓みを低減することができる。

また、本発明の好ましい態様としては、スクリーン支持部は、柱状に構成された第１柱状体及び第２柱状体を備え、スクリーンは、所定の間隔で配置された第１柱状体及び第２柱状体により支持されることが望ましい。所定の間隔とは、投写エンジン部から出射されスクリーンへ入射する前の光が進行する領域、及び画像を表示する領域を合わせた幅に相当する。これにより、第１柱状体及び第２柱状体の間にて広げられたスクリーンの折れや撓みを低減することができる。

また、本発明の好ましい態様としては、スクリーンは、投写エンジン部からの光を角度変換させる角度変換部を備えることが望ましい。これにより、投写エンジン部からの光を効率良く観察者の方向へ進行させる調整ができる。

また、本発明の好ましい態様としては、角度変換部同士の間に設けられ、光の反射を低減させる反射防止部を備えることが望ましい。これにより、外光の反射を低減し、高コントラストな画像を得ることができる。スクリーンに沿う方向へ投写エンジン部からの光を進行させる場合、反射防止部を設ける領域を広く確保することができる。

また、本発明の好ましい態様としては、投写エンジン部は、投写レンズと、反射により投写レンズからの光を折り返す第１ミラーと、反射により第１ミラーからの光を広角化させる第２ミラーと、を備えることが望ましい。これにより、スクリーンに沿う方向へ正確に光を進行させることができる。

また、本発明の好ましい態様としては、投写エンジン部は、画像信号に応じて光を変調する空間光変調装置を備えることが望ましい。これにより、画像信号に応じた光を投写させることができる。

また、本発明の好ましい態様としては、投写エンジン部は、画像信号に応じた光を二次元方向へ走査させる走査部を備えることが望ましい。これにより、画像信号に応じた光をスクリーンに沿う方向へ進行させ、画像を表示することができる。

また、本発明の好ましい態様としては、投写エンジン部を収納する筐体と、筐体からスクリーンへ入射する光を進行させる空間を覆う遮蔽部と、を有することが望ましい。拡散前の光を進行させる空間を遮蔽部により覆うことで、光の強度が集中している部分に顔を入り込ませる等の事態を未然に防ぐことができる。

また、本発明の好ましい態様としては、スクリーンは、画像信号に応じた光を反射させることが望ましい。これにより、投写エンジン部からの光により画像を表示することができる。

また、本発明の好ましい態様としては、スクリーンは、画像信号に応じた光を透過させることが望ましい。これにより、投写エンジン部からの光により画像を表示することができる。また、画像を表示する際、筐体は、スクリーンに対して観察者側とは反対側に配置される。観察者から見ると筐体が視界に入らない態様で画像を観賞することができる。

以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例１に係るプロジェクタ１０の外観であって、筐体１１の背面を含む斜視構成を示す。筐体１１は、略直方体形状をなしている。筐体１１の上面には、出射部１４が設けられている。出射部１４は、筐体１１内からの光を筐体１１外部へ出射させる。出射部１４は、筐体１１に設けられた開口を備える。出射部１４は、透明部材により開口を覆うこととしても良い。出射部１４の両側には、筐体１１を持つための持ち手１５が設けられている。持ち手１５は、プロジェクタ１０を持ち上げ可能であれば良く、図示する位置以外の位置に設けても良い。

筐体１１の背面には、スクリーン１２及び棒状体１３が固定されている。スクリーン１２は、巻き取り可能に構成されたロールスクリーンである。スクリーン１２は、画像信号に応じた光を反射させる反射型スクリーンである。図示するスクリーン１２は、完全に巻き取られた状態である。スクリーン１２は、固定用金具１６が設けられた端部を図中白抜き矢印で示す上向きに引き出すことにより広げられる。巻き取られた状態のスクリーン１２は、筐体１１の背面のうち底面に近い位置において、略水平方向に沿わせて固定されている。スクリーン１２は、水平方向について、筐体１１より長く構成されている。スクリーン１２を巻き取り可能とすることで、可搬性に優れた構成とすることができる。また、大型なスクリーン１２を用いることができる。

棒状体１３は、筐体１１の背面の中央において鉛直方向に沿わせて固定されている。棒状体１３は、スクリーン１２を支持するスクリーン支持部であって、棒状に構成されている。スクリーン１２は、筐体１１と棒状体１３とにより挟持されている。棒状体１３は、図中実線矢印で示す特定の方向である鉛直方向について伸縮可能に構成されている。このように、スクリーン１２及び棒状体１３は、筐体１１と一体に設けられている。なお、棒状体１３は、円形状の断面構成を有するものに限られず、矩形形状、多角形形状の断面構成を有するものや、薄板状のもの等を用いても良い。プロジェクタ１０は、スクリーン１２が巻き取られかつ棒状体１３が縮められた状態で容易に持ち運ぶことができる。

図２は、画像を表示している状態のプロジェクタ１０の正面構成を示す。棒状体１３は、図１の状態から上向きに引き伸ばされている。棒状体１３は、図１に示す縮められた状態と、図２に示す引き伸ばされた状態とに変化させることができる。上向きに引き伸ばされた棒状体１３は、全体が引き出された状態のスクリーン１２を上下で支持する。スクリーン１２の上端は、棒状体１３の上端近くのＬ字型金具１７に固定用金具１６を掛けることにより固定される。スクリーン１２の下端は、図１に示す巻き取られた状態における固定位置にそのまま固定される。

Ｌ字型金具１７に固定用金具１６を掛けることで、スクリーン１２は完全に広げられた状態となる。スクリーン１２は、棒状体１３により与えられる張力によって、折れや撓みが低減された状態で支持される。このように、筐体１１から上向きにスクリーン１２を張ることで、スクリーン１２のうち筐体１１より上の表示領域ＡＲ１にて画像を表示することが可能となる。なお、スクリーン１２は、固定用金具１６及びＬ字型金具１７を用いて支持される場合に限られない。棒状体１３にスクリーン１２を固定することが可能であれば良く、他の部材を用いてスクリーン１２を支持することとしても良い。

図３は、画像を表示している状態のプロジェクタ１０の断面構成を示す。図３に示す断面は、鉛直方向に沿い、かつスクリーン１２に略直交する面である。プロジェクタ１０は、画像信号に応じた光を投写させる投写エンジン部２０を有する。投写エンジン部２０は、筐体１１内部に収納されている。投写エンジン部２０は、光学エンジン２１、投写レンズ２２、第１ミラー２３、第２ミラー２４を備える。

図４は、光学エンジン２１の概略構成を示す。固体光源である赤色（Ｒ）光用ＬＥＤ３１Ｒは、Ｒ光を供給する光源部である。Ｒ光用ＬＥＤ３１ＲからのＲ光は、コリメータレンズ３２で平行化された後、Ｒ光用空間光変調装置３３Ｒへ入射する。Ｒ光用空間光変調装置３３Ｒは、Ｒ光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶表示装置である。Ｒ光用空間光変調装置３３Ｒで変調されたＲ光は、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム３４へ入射する。

固体光源である緑色（Ｇ）光用ＬＥＤ３１Ｇは、Ｇ光を供給する光源部である。Ｇ光用ＬＥＤ３１ＧからのＧ光は、コリメータレンズ３２で平行化された後、Ｇ光用空間光変調装置３３Ｇへ入射する。Ｇ光用空間光変調装置３３Ｇは、Ｇ光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶表示装置である。Ｇ光用空間光変調装置３３Ｇで変調されたＧ光は、Ｒ光とは異なる側からクロスダイクロイックプリズム３４へ入射する。

固体光源である青色（Ｂ）光用ＬＥＤ３１Ｂは、Ｂ光を供給する光源部である。Ｂ光用ＬＥＤ３１ＢからのＢ光は、コリメータレンズ３２で平行化された後、Ｂ光用空間光変調装置３３Ｂへ入射する。Ｂ光用空間光変調装置３３Ｂは、Ｂ光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶表示装置である。Ｂ光用空間光変調装置３３Ｂで変調されたＢ光は、Ｒ光、Ｇ光とは異なる側からクロスダイクロイックプリズム３４へ入射する。なお、光学エンジン２１は、光束の強度分布を均一化させる均一化光学系、例えば、ロッドインテグレータやフライアイレンズを用いても良い。

クロスダイクロイックプリズム３４は、互いに略直交するように配置された２つのダイクロイック膜３５、３６を有する。第１ダイクロイック膜３５は、Ｒ光を反射し、Ｇ光及びＢ光を透過させる。第２ダイクロイック膜３６は、Ｂ光を反射し、Ｒ光及びＧ光を透過させる。クロスダイクロイックプリズム３４は、それぞれ異なる側から入射したＲ光、Ｇ光及びＢ光を合成し、投写レンズ２２の方向へ出射させる。投写レンズ２２は、クロスダイクロイックプリズム３４で合成された光を投写する。

透過型液晶表示装置としては、例えば高温ポリシリコンＴＦＴ液晶パネル（High Temperature Polysilicon；ＨＴＰＳ）を用いることができる。光学エンジン２１は、空間光変調装置として透過型液晶表示装置を用いる場合に限られない。空間光変調装置としては、反射型液晶表示装置（Liquid Crystal On Silicon；ＬＣＯＳ）、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）、ＧＬＶ（Grating Light Valve）等を用いても良い。また、色光ごとに設けられた空間光変調装置を用いる場合に限られず、共通の空間光変調装置へ各色光を順次供給する色順次方式による変調を行う構成としても良い。光学エンジン２１は、光源部としてＬＥＤを用いる場合に限られない。光源部としては、例えば、ＬＥＤ以外の他の固体光源や、超高圧水銀ランプ等のランプを用いても良い。

図３に戻って、第１ミラー２３は、投写レンズ２２及び第２ミラー２４に対向する位置に設けられている。第１ミラー２３は、反射により投写レンズ２２からの光を第２ミラー２４の方向へ折り返す。第１ミラー２３は、略平坦な平面形状を有する。第１ミラー２３は、平行平板上に反射膜を形成することにより構成できる。反射膜としては、高反射性の部材の層、例えばアルミニウム等の金属部材の層や誘電体多層膜等を用いることができる。また、反射膜の上には、透明部材を有する保護膜を形成することとしても良い。

第２ミラー２４は、第１ミラー２３に対向する位置であって、筐体１１内面のうち観察者側の面に形成されている。第２ミラー２４は、反射により、第１ミラー２３からの光を、主に水平方向について広角化させる。また、第２ミラー２４は、第１ミラー２３からの光を折り曲げて出射部１４の方向へ進行させる。第２ミラー２４は、非球面形状の曲面を有する。第２ミラー２４は、例えば、樹脂部材等を有する基板上に反射膜を形成することにより構成できる。第２ミラー２４は、曲面形状とすることで、光の折り曲げと広角化とを同時に行うことが可能となる。投写レンズ２２のみならず第２ミラー２４にて光を広角化することで、投写レンズ２２のみにより光を広角化する場合より投写レンズ２２を小型にすることができる。第２ミラー２４は、画像の歪みを補正できるように形状を適宜変更しても良い。

スクリーン１２は、筐体１１の背面から鉛直方向に沿って配置されている。第２ミラー２４で反射した光は、出射部１４を通過した後、スクリーン１２の表示領域ＡＲ１へ入射する。なお、投写エンジン部２０は、完全に筐体１１内に収納される場合に限られない。例えば、投写エンジン部２０の一部、例えば第２ミラー２４を出射部１４から筐体１１外部にはみ出させて配置しても良い。

投写エンジン部２０は、出射部１４から見てスクリーン１２が設けられている側である斜め上向きに光を出射させる。これにより、投写エンジン部２０から直接スクリーン１２の方向へ光を進行させることで、投写エンジン部２０からの光を効率良くスクリーン１２へ入射させることができる。

投写エンジン部２０は、スクリーン１２の法線Ｎの方向について、筐体１１の幅ｗと略同じ幅の領域内において光を進行させる。これにより、筐体１１とスクリーン１２とを一体にした構成において、スクリーン１２へ光を入射させることが可能となる。なお、投写エンジン部２０は、筐体１１の幅ｗより大きい幅の領域内において光を進行させても良い。例えば、筐体１１とスクリーン１２との間に隙間がある場合、筐体１１の幅より若干大きい幅の領域内にて光を進行させることにより、スクリーン１２に画像を表示することができる。また、投写エンジン部２０は、スクリーン１２へ入射させる光を、スクリーン１２に沿う方向へ進行させる。スクリーン１２に沿う方向へ光を進行させるとは、スクリーン１２の法線Ｎと光線とがなす角度を大きくし、スクリーン１２面に沿うように寝かせた光を進行させることをいう。なお、具体的に「スクリーン１２面に沿うように寝かせた光を進行させる」とは、スクリーン１２の表示領域ＡＲ１の中心へ入射する光線Ｌ０とスクリーン１２の法線Ｎとがなす角度αが４５度以上９０度未満であることが望ましい。

図５は、プロジェクタ１０の光学系について説明するものである。図５では、光軸ＡＸを一直線として表すために、第１ミラー２３における光の折り曲げについての図示を省略している。光学エンジン２１、投写レンズ２２、第２ミラー２４、スクリーン１２は、いずれも共通の光軸ＡＸを持つ、いわゆる共軸光学系を構成している。また、光学エンジン２１、投写レンズ２２、第２ミラー２４及びスクリーン１２は、光学エンジン２１からの光を光軸ＡＸから特定の側へシフトさせて進行させる、いわゆるシフト光学系を構成している。かかる構成により、第２ミラー２４からスクリーン１２において、スクリーン１２面に沿う方向へ光を進行させる。

共軸光学系を採用することにより、通常の共軸系の設計手法を採用することが可能である。よって、光学系の設計工数を少なくし、かつ収差が少ない光学系を実現することができる。第２ミラー２４は、光軸ＡＸに関して略回転対称な形状、例えば、円錐形状のうち頂点部以外の一部を切り取った形状とすることができる。第２ミラー２４を光軸ＡＸに関して略回転対称な形状とすることで、第２ミラー２４の光軸と他の構成の光軸とを容易に一致させることが可能となる。第２ミラー２４は軸対称の非球面形状となることから、旋盤等の簡易な手法により加工を行うことができる。よって、第２ミラー２４を容易かつ高い精度で製造することができる。

プロジェクタ１０は、投写レンズ２２及び第２ミラー２４を用いることで、画角θを少なくとも１５０度以上、例えば１６０度とする超広角光学系を採用している。さらに、超広角化させたうちの一部の角度範囲のみを使用するシフト光学系とすることで、光の進行方向を揃えることが可能である。スクリーン１２の法線Ｎと入射光線とがなす角度を入射角とすると、スクリーン１２における最小入射角α１の光は、表示領域ＡＲ１のうち最も光軸ＡＸに近い位置へ入射する。スクリーン１２における最大入射角α２の光は、表示領域ＡＲ１のうち最も光軸ＡＸから遠い位置へ入射する。本実施例の場合、例えば、スクリーン１２における最小入射角α１は７０度、最大入射角α２は８０度となる。シフト光学系を採用することにより、スクリーン１２へ入射する光の角度差を１０度程度以内とすることが可能となる。

図６は、スクリーン１２の要部断面構成を示す。図６に示す断面は、スクリーン１２の法線Ｎ及び光軸ＡＸ（いずれも不図示）を含む。スクリーン１２は、基板４１及びフレネルレンズ４２を備える。基板４１は、巻き取り可能な平行平板である。フレネルレンズ４２は、投写エンジン部２０（図３参照）からの光を角度変換させる角度変換部であって、スクリーン１２のうち投写エンジン部２０からの光が入射する側に設けられている。フレネルレンズ４２は、スクリーン１２のうち少なくとも表示領域ＡＲ１に形成されている。フレネルレンズ４２は、複数のプリズム部４３を有する。

図７は、フレネルレンズ４２の平面構成を示す。複数のプリズム部４３は、光軸ＡＸを中心として略同心円状に配置されている。図６に示す断面において、プリズム部４３は、三角形の断面構成を有する。プリズム部４３のうち投写エンジン部２０からの投写光Ｌ１が入射する面には、反射部４５が設けられている。反射部４５は、投写エンジン部２０からの投写光Ｌ１を観察者の方向（例えば、スクリーン１２の法線方向）へ反射させる。反射部４５としては、例えば、微小な凹凸を施した金属膜を用いることができる。微小な凹凸を施した金属膜を用いることで、反射部４５は、投写光Ｌ１を反射及び拡散させる。投写光Ｌ１を観察者の方向へ反射かつ拡散させることで、良好な視野角特性で明るい画像を表示することが可能となる。

スクリーン１２へ入射する投写光Ｌ１の進行方向を揃えることが可能であるため、プリズム部４３は、いずれも略同じ傾きの面を備える構成とすることができる。略同じ傾きの面を備えるプリズム部４３を形成可能とすることで、フレネルレンズ４２の加工を容易にできる。これにより、スクリーン１２の製造コストを低減することが可能となる。また、スクリーン１２に沿う方向へ進行する投写光Ｌ１をプリズム部４３で反射させるため、プリズム部４３同士の間に間隔を設けることが可能である。

プリズム部４３同士の間には、反射防止部４４が設けられている。反射防止部４４は、光の反射を低減させる。反射防止部４４は、例えば吸光性部材を塗布することで構成できる。吸光性部材で構成された反射防止部４４で外光Ｌ２を吸収することで、外光Ｌ２の反射を低減させることができる。吸光性部材としては、例えば、色材を含有させた樹脂部材を用いることができる。また、吸光性部材として、特定の波長領域の光を吸収する吸収剤を用いても良い。

反射防止部４４を設けることで、外光Ｌ２の反射を低減し、高コントラストな画像を得ることができる。スクリーン１２に沿う方向へ投写光Ｌ１を進行させる場合、反射防止部４４を設ける領域を広く確保することができる。なお、スクリーン１２は、基板４１を省略しても良い。また、十分に明るい画像を表示することが可能であれば、角度変換部を有しない汎用のスクリーンを用いても良い。

スクリーン１２へ入射させる光をスクリーン１２に沿う方向へ進行させる構成とすることにより、スクリーン１２に近い位置から光を投写させ、かつ大型な画像を表示することが可能となる。このため、筐体１１に設置されたスクリーン１２において大型な画像を表示することができる。筐体１１に設置されたスクリーン１２を用いて画像を表示可能とすることで、プロジェクタ本体と別にスクリーンを設置する場合よりもプロジェクタ１０の設置場所を容易に確保できる。

また、投写エンジン部２０からスクリーン１２に沿う方向へ光を進行させることで、筐体１１の外側にスクリーン１２を配置することが可能となる。筐体１１の外側にスクリーン１２を配置することで、筐体１１のサイズに関わり無く大型なスクリーン１２を設けることが可能となる。プロジェクタ１０は、プロジェクタ１０本体とスクリーン１２を一体化させることで、容易に持ち運ぶこともできる。これにより、可搬性に優れ、容易に設置でき、かつ大型な画像を表示できるという効果を奏する。

なお、スクリーン支持部としては、棒状体１３以外の他の構成を用いても良い。例えば棒状体１３に併せて骨組構造等を用いることで、スクリーン１２全面について確実に折れや撓みを低減可能とすることができる。スクリーン支持部は、筐体１１に固定されるものに限らず、必要に応じて取り外せるものを用いても良い。スクリーン１２も筐体１１に固定されるものに限らず、必要に応じて取り外し可能としても良い。さらに、プロジェクタ１０は、スクリーン１２を備える構成に限られず、少なくともスクリーン支持部を備える構成であれば良い。少なくともスクリーン支持部を備える構成とすることで、別途用意されたスクリーンを用いて画像を表示することができる。

プロジェクタ１０は、表示領域ＡＲ１の下に設けられた投写エンジン部２０から光を投写させる本実施例の構成の他、表示領域ＡＲ１の横に設けられた投写エンジン部２０から光を投写させる構成としても良い。プロジェクタ１０は、例えば床面、机、サイドボード等に設置して使用できる。プロジェクタ１０は、コンパクトな構成であるため、容易に設置場所を確保することができる。

図８は、本発明の実施例２に係るプロジェクタ５０の外観であって、筐体５１の正面を含む斜視構成を示す。上記実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。筐体５１の上面には、蓋５７が設けられている。蓋５７は、筐体５１の背面側部分において筐体５１本体と連結され、開閉可能に構成されている。図８では、蓋５７を開いた状態を示している。蓋５７を開けると、筐体５１内には折り畳まれた状態のスクリーン５２が収納されている。筐体５１のうちスクリーン５２を収納する部分の下には、出射部１４が設けられている。スクリーン５２は、蓋５７を閉めた状態において出射部１４と蓋５７との間に挟まれる空間に収納される。このように、筐体５１は、折り畳まれた状態のスクリーン５２を収納可能に構成されている。

蓋５７の内面には、第１棒状体５５及び第２棒状体５６が設けられている。第１棒状体５５、第２棒状体５６は、棒状に構成された棒状体であって、スクリーン支持部である。蓋５７を開いた状態において、第１棒状体５５は、第１の方向である鉛直方向に沿って配置されている。第１棒状体５５は、蓋５７の略中央に固定されている。第１棒状体５５は、鉛直方向について伸縮可能に構成されている。第１棒状体５５の上端には、Ｌ字型金具１７が設けられている。

蓋５７を開いた状態において、第２棒状体５６は、第１の方向に略直交する第２の方向である水平方向に沿って配置されている。第２棒状体５６は、蓋５７のうち筐体５１本体と連結された部分の近傍に固定されている。第２棒状体５６は、水平方向について伸縮可能に構成されている。第２棒状体５６の両端には、それぞれＬ字型金具１７が設けられている。蓋５７を閉じた時、第１棒状体５５及び第２棒状体５６は、折り畳まれたスクリーン５２と蓋５７との間に収納される。蓋５７を閉じることにより、スクリーン５２、第１棒状体５５、第２棒状体５６は完全に筐体５１内部に収納される。

図９は、画像を表示している状態のプロジェクタ５０の正面構成を示す。第１棒状体５５は、図８の状態から上向きに引き伸ばされている。上向きに引き伸ばされた第１棒状体５５は、全体が広げられた状態のスクリーン５２を上下で支持する。スクリーン５２の上端は、第１棒状体５５の上端近くのＬ字型金具１７に固定用金具１６を掛けることにより固定される。

第２棒状体５６は、図８の状態から左右にそれぞれ引き伸ばされている。左右に引き伸ばされた第２棒状体５６は、全体が広げられた状態のスクリーン５２を左右で支持する。スクリーンの５２の下端は、第２棒状体５６の両端のＬ字型金具１７に固定用金具１６を掛けることにより固定される。固定用金具１６をＬ字型金具１７に掛けることで、スクリーン５２は完全に広げられた状態となる。

筐体５１内にスクリーン５２を収納可能とすることで、プロジェクタ５０の本体である筐体５１とともにスクリーン５２を持ち運ぶことができ、可搬性に優れた構成とすることができる。また、スクリーン５２を折り畳み可能とすることで大型なスクリーン５２を用いることができる。本実施例の場合も、上記実施例１の場合と同様に、可搬性に優れ、容易に設置でき、かつ大型な画像を表示することができる。本実施例の場合、スクリーン５２、第１棒状体５５、第２棒状体５６を完全に筐体５１内に収納可能であるから、コンパクトで容易に持ち運びができる。

なお、第１棒状体５５、第２棒状体５６は、本実施例で説明する位置に設ける場合に限られず、プロジェクタ５０の構成に応じて適宜変更しても良い。また、スクリーン支持部としては、第１棒状体５５、第２棒状体５６以外の他の構成を用いても良い。プロジェクタ５０は少なくともスクリーン支持部を備える構成であれば良く、スクリーン５２を収納可能とする構成に限られない。プロジェクタ５０は、別途用意されたスクリーンを用いて画像を表示する構成としても良い。

図１０は、本発明の実施例３に係るプロジェクタ６０の断面構成を示す。本実施例のプロジェクタ６０は、走査部である第１走査部６５及び第２走査部６６を備える。上記実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。投写エンジン部６７は、Ｒ光用レーザ６１Ｒ、Ｇ光用レーザ６１Ｇ、Ｂ光用レーザ６１Ｂを備える。Ｒ光用レーザ６１Ｒは、レーザ光であるＲ光を供給する光源部である。Ｇ光用レーザ６１Ｇは、レーザ光であるＧ光を供給する光源部である。Ｂ光用レーザ６１Ｂは、レーザ光であるＢ光を供給する光源部である。各色光用レーザ６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂは、画像信号に応じて変調されたレーザ光を供給する。

第１ダイクロイックミラー６２は、Ｒ光を透過させ、Ｇ光を反射させる。第２ダイクロイックミラー６３は、Ｒ光及びＧ光を透過させ、Ｂ光を反射させる。Ｒ光用レーザ６１ＲからのＲ光は、第１ダイクロイックミラー６２及び第２ダイクロイックミラー６３を透過した後、第１走査部６５へ入射する。Ｇ光用レーザ６１ＧからのＧ光は、反射ミラー６４で光路が折り曲げられた後、第１ダイクロイックミラー６２へ入射する。第１ダイクロイックミラー６２へ入射したＧ光は、第１ダイクロイックミラー６２で反射した後、第２ダイクロイックミラー６３へ入射する。第２ダイクロイックミラー６３へ入射したＧ光は、第２ダイクロイックミラー６３を透過した後、第１走査部６５へ入射する。Ｂ光用レーザ６１ＢからのＢ光は、第２ダイクロイックミラー６３で反射した後、第１走査部６５へ入射する。各レーザ６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂからのレーザ光を第１走査部６５へ入射させるための構成は本実施例のものに限られず、適宜変更しても良い。

第１走査部６５は、水平方向へ各色光を走査させる。第２走査部６６は、第１走査部６５からの各色光を垂直方向へ走査させる。第１走査部６５及び第２走査部６６は、画像信号に応じた光を二次元方向へ走査させる走査部である。第１走査部６５及び第２走査部６６としては、回動可能に形成されたミラー、例えばＭＥＭＳミラーやガルバノミラー等を用いることができる。また、第１走査部６５及び第２走査部６６の一方は、ポリゴンミラーとしても良い。走査部は、第１走査部６５及び第２走査部６６を備える構成に限られず、単独のミラー等を用いて各色光を二次元方向へ走査させる構成としても良い。

プロジェクタ６０は、走査部によりレーザ光を走査させる構成とすることで、小型で高解像度、高い光利用効率を実現できる。上記実施例１と同様にフレネルレンズ４２（図６参照）にて光を拡散させることで、レーザ強度を効果的に分散させることができる。本実施例の場合も、上記実施例１の場合と同様に、可搬性に優れ、容易に設置でき、かつ大型な画像を表示することができる。

図１１は、本発明の実施例４に係るプロジェクタ７０の断面構成を示す。プロジェクタ７０は、遮蔽部７１を備えることを特徴とする。上記実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。遮蔽部７１は、筐体１１からスクリーン１２へ入射する光が進行する空間を覆う。遮蔽部７１は、スクリーン１２の非表示領域ＡＲ２上に設けられている。遮蔽部７１は、平行平板であって、出射部１４からの光の光路に沿って斜めに配置されている。

非表示領域ＡＲ２上を通過する光は、表示領域ＡＲ１へ入射する前の光であって、十分な拡散がなされる前の状態にある。拡散前の光が進行する空間を遮蔽部７１により覆うことで、光の強度が集中している空間に顔を入り込ませる等の事態を未然に防ぐことができる。スクリーンから離れた位置にプロジェクタを設置する従来の構成ではスクリーンへ入射する前の光が進行する空間を遮蔽することは極めて困難である。これに対して、投写エンジン部２０からの光をスクリーン１２に沿う方向へ進行させる構成であれば、スクリーン１２へ入射する前の光が進行する空間を容易に遮蔽できる。

遮蔽部７１は、光の強度が集中する空間への侵入を防止可能であれば良く、透明部材、非透明部材のいずれにより構成しても良い。遮蔽部７１は、出射部１４を中心として光の強度が集中している範囲を覆う構成であれば良い。このため、遮蔽部７１は、図１１の奥行き方向についてはスクリーン１２の寸法以下の幅で構成することができる。遮蔽部７１は、拡散前の光が進行する空間を囲うように適宜変形しても良い。

図１２は、本発明の実施例５に係るプロジェクタ８０の概略構成を説明するものである。プロジェクタ８０は、第１柱状体８１及び第２柱状体８２を備えることを特徴とする。上記実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。第１柱状体８１及び第２柱状体８２は、柱状に構成されたスクリーン支持部である。第１柱状体８１及び第２柱状体８２は、略同じ高さを有する。スクリーン８５は、所定の間隔ｄで配置された第１柱状体８１及び第２柱状体８２により支持されている。投写エンジン部２０は、第１柱状体８１のうちスクリーン８５を支持する部分の略中央に設けられている。

図１３は、プロジェクタ８０の上面概略構成を示す。投写エンジン部２０は、第１柱状体８１からスクリーン８５に沿う方向へ光を投写させる。スクリーン８５は、観察者の方向へ光を反射させる。表示領域ＡＲ３は、投写エンジン部２０からの光が入射する領域である。非表示領域ＡＲ４は、表示領域ＡＲ３の左端と第１柱状体８１との間の領域である。本実施例においても、上記実施例４と同様に、遮蔽部により非表示領域ＡＲ４を覆う構成としても良い。

第１柱状体８１と第２柱状体８２との間隔ｄは、表示領域ＡＲ３及び非表示領域ＡＲ４を合わせた幅に相当する。第１柱状体８１及び第２柱状体８２により、スクリーン８５の折れや撓みを低減することができる。スクリーン８５は、巻き取り可能に構成されたロールスクリーンである。第１柱状体８１及び第２柱状体８２のいずれか一方は、内部にてスクリーン８５を巻き取るための構成を備える。これにより、第１柱状体８１及び第２柱状体８２のいずれか一方にてスクリーン８５を収納することができる。

第１柱状体８１及び第２柱状体８２のいずれか一方にてスクリーン８５を完全に収納したとき、プロジェクタ８０は、第１柱状体８１と第２柱状体８２とを束ねたコンパクトな構成にできる。本実施例においても、可搬性に優れ、容易に設置でき、かつ大型な画像を表示することができる。また、プロジェクタ８０は、第１柱状体８１に設けられた第１スピーカ８３と、第２柱状体８２に設けられた第２スピーカ８４とを備える。スクリーン８５の左右にスピーカ８３、８４を設けることで、ステレオ効果により高い臨場感を得ることが可能となる。

図１４は、本発明の実施例６に係るプロジェクタ９０の断面構成を示す。本実施例のプロジェクタ９０は、光を透過させるスクリーン９２を備えることを特徴とする。上記実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。棒状体１３は、筐体１１の背面に固定されている。スクリーン９２の下端は、筐体１１の正面に固定されている。スクリーン９２は、巻き取り可能に構成されたロールスクリーンである。スクリーン９２は、画像信号に応じた光を透過させる透過型スクリーンである。スクリーン９２は、筐体１１の正面のうち底面に近い位置で巻き取ることができる。スクリーン９２は、筐体１１下部から上向きに引き出すことにより広げられる。

棒状体９３の上端とスクリーン９２の上端との間には、棒状体９３とスクリーン９２とを連結させる連結部９４が設けられている。連結部９４の一端は、棒状体９３の上端に固定されている。連結部９４の他の一端には、Ｌ字型金具１７が設けられている。スクリーン９２の上端は、Ｌ字型金具１７に固定用金具１６を掛けることにより固定される。投写エンジン部２０は、出射部１４から見てスクリーン９２が設けられている側である斜め上向きに光を出射させる。投写エンジン部２０は、スクリーン９２へ入射させる光を、スクリーン９２に沿う方向へ進行させる。

図１５は、スクリーン９２の要部断面構成を示す。スクリーン９２は、フレネルレンズ１０１及び基板１０２を備える。フレネルレンズ１０１は、投写エンジン部２０からの光を角度変換させる角度変換部であって、スクリーン９２のうち投写エンジン部２０からの光が入射する側に設けられている。フレネルレンズ１０１は、スクリーン９２のうち少なくとも表示領域に形成されている。フレネルレンズ１０１は、複数のプリズム部１０３を有する。上記実施例１の場合と同様に、複数のプリズム部１０３は、光軸を中心として略同心円状に配置されている。図１５に示す断面において、プリズム部１０３は、第１面１０４、第２面１０５を２辺とする三角形の断面構成を有する。基板１０２は、巻き取り可能かつ透明な平行平板である。

第１面１０４は、投写エンジン部２０からの光を入射させる。第２面１０５は、第１面１０４からの光を反射させる。第１面１０４からプリズム部１０３へ入射した光は、第２面１０５で全反射した後、観察者の方向（スクリーン９２の法線方向）へ進行する。基板１０２は、光を拡散させる拡散材を分散させる構成とすることで、フレネルレンズ１０１からの光を拡散させることができる。この他、スクリーン９２は、拡散材を分散させた拡散板等を設ける構成としても良い。

スクリーン９２へ入射する投写光Ｌ１の進行方向を揃えることが可能であるため、略同じ傾きの第１面１０４、第２面１０５を備えるプリズム部１０３を設けることができる。よって、上記実施例１の場合と同様に、スクリーン９２の製造コストを低減することが可能となる。また、上記実施例１の場合と同様、プリズム部１０３同士の間に反射防止部１０６を設けることができる。反射防止部１０６を設けることで、外光Ｌ２の反射を低減し、高コントラストな画像を得ることができる。

本実施例の場合も、可搬性に優れ、容易に設置でき、かつ大型な画像を表示することができる。また、プロジェクタ９０は、画像を表示する際、スクリーン９２に対して観察者側とは反対側に筐体１１を配置する。このため観察者の視界に筐体１１が入らない状態で画像を観賞することができる。スクリーン９２へ入射する前の光が進行する空間をスクリーン９２により完全に覆うことが可能であるから、光の強度が集中する空間に顔を入り込ませる等の事態を未然に防ぐこともできる。本実施例の場合、従来のリア型プロジェクタと比較して軽量かつ可搬性に優れた構成により、リア型プロジェクタと同様な画像表示を実現できる。

以上のように、本発明に係るプロジェクタは、携帯型のプロジェクタとして適している。

本発明の実施例１に係るプロジェクタの外観を示す図。 画像を表示している状態のプロジェクタの正面構成を示す図。 画像を表示している状態のプロジェクタの断面構成を示す図。 光学エンジンの概略構成を示す図。 プロジェクタの光学系について説明する図。 スクリーンの要部断面構成を示す図。 フレネルレンズの平面構成を示す図。 本発明の実施例２に係るプロジェクタの外観を示す図。 画像を表示している状態のプロジェクタの正面構成を示す図。 本発明の実施例３に係るプロジェクタの断面構成を示す図。 本発明の実施例４に係るプロジェクタの断面構成を示す図。 本発明の実施例５に係るプロジェクタの概略構成を説明する図。 プロジェクタの上面概略構成を示す図。 本発明の実施例６に係るプロジェクタの断面構成を示す図。 スクリーンの要部断面構成を示す図。

符号の説明

１０ プロジェクタ、１１ 筐体、１２ スクリーン、１３ 棒状体、１４ 出射部、１５ 持ち手、１６ 固定用金具、１７ Ｌ字型金具、ＡＲ１ 表示領域、２０ 投写エンジン部、２１ 光学エンジン、２２ 投写レンズ、２３ 第１ミラー、２４ 第２ミラー、Ｎ 法線、３１Ｒ Ｒ光用ＬＥＤ、３１Ｇ Ｇ光用ＬＥＤ、３１Ｂ Ｂ光用ＬＥＤ、３２ コリメータレンズ、３３Ｒ Ｒ光用空間光変調装置、３３Ｇ Ｇ光用空間光変調装置、３３Ｂ Ｂ光用空間光変調装置、３４ クロスダイクロイックプリズム、３５ 第１ダイクロイック膜、３６ 第２ダイクロイック膜、ＡＸ 光軸、４１ 基板、４２ フレネルレンズ、４３ プリズム部、４４ 反射防止部、４５ 反射部、５０ プロジェクタ、５１ 筐体、５２ スクリーン、５５ 第１棒状体、５６ 第２棒状体、５７ 蓋、６０ プロジェクタ、６１Ｒ Ｒ光用レーザ、６１Ｇ Ｇ光用レーザ、６１Ｂ Ｂ光用レーザ、６２ 第１ダイクロイックミラー、６３ 第２ダイクロイックミラー、６４ 反射ミラー、６５ 第１走査部、６６ 第２走査部、６７ 投写エンジン部、７０ プロジェクタ、７１ 遮蔽部、ＡＲ２ 非表示領域、８０ プロジェクタ、８１ 第１柱状体、８２ 第２柱状体、８３ 第１スピーカ、８４ 第２スピーカ、８５ スクリーン、ＡＲ３ 表示領域、ＡＲ４ 非表示領域、９０ プロジェクタ、９２ スクリーン、９３ 棒状体、９４ 連結部、１０１ フレネルレンズ、１０２ 基板、１０３ プリズム部、１０４ 第１面、１０５ 第２面、１０６ 反射防止部

Claims (14)

1. 画像信号に応じた光を投写させる投写エンジン部と、
   前記投写エンジン部からの光を入射させるスクリーンと、
   前記スクリーンを支持するスクリーン支持部と、
   前記投写エンジン部を収納する筐体と、
   前記筐体から前記スクリーンへ入射する光を進行させる空間を覆う遮蔽部と、
   を有し、
   前記投写エンジン部は、前記スクリーンへ入射させる光を、前記スクリーンに沿う方向へ進行させることを特徴とするプロジェクタ。
2. 前記スクリーンは、前記筐体と一体に設けられることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
3. 前記投写エンジン部は、前記スクリーンの法線の方向について、前記筐体の幅と略同じ幅の領域内において光を進行させることを特徴とする請求項１又は２に記載のプロジェクタ。
4. 前記投写エンジン部は、前記スクリーンが設けられる側へ光を出射させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
5. 前記スクリーンは、巻き取り可能に構成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
6. 前記筐体は、前記スクリーンを収納可能に構成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
7. 前記スクリーン支持部は、棒状に構成された棒状体を備え、
   前記棒状体は、前記棒状体に沿う特定の方向について伸縮可能に構成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
8. 前記棒状体は、第１の方向に沿って配置される第１棒状体、及び前記第１の方向に略直交する第２の方向に沿って配置される第２棒状体を備えることを特徴とする請求項７に記載のプロジェクタ。
9. 前記スクリーン支持部は、柱状に構成された第１柱状体及び第２柱状体を備え、
   前記スクリーンは、所定の間隔で配置された前記第１柱状体及び前記第２柱状体により支持されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
10. 前記スクリーンは、前記投写エンジン部からの光を角度変換させる角度変換部を備えることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
11. 前記角度変換部同士の間に設けられ、光の反射を低減させる反射防止部を備えることを特徴とする請求項１０に記載のプロジェクタ。
12. 前記投写エンジン部は、投写レンズと、反射により前記投写レンズからの光を折り返す第１ミラーと、反射により前記第１ミラーからの光を広角化させる第２ミラーと、を備えることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
13. 前記投写エンジン部は、前記画像信号に応じて光を変調する空間光変調装置を備えることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
14. 前記投写エンジン部は、前記画像信号に応じた光を二次元方向へ走査させる走査部を備えることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載のプロジェクタ。

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