JP5320754B2 - プロジェクタ及びこれを備える携帯機器 - Google Patents

Description

本発明は、画像をスクリーン上に投射するプロジェクタ及びこれを備える携帯機器に関
する。

プロジェクタの光源として、ＬＥＤやレーザを利用することが提案されてきており、そ
れに伴い小型のプロジェクタが提案されてきている。将来的には、携帯電話等の小型の携
帯機器にプロジェクタが搭載される可能性もあり、実際にそのような携帯電話が提案され
ている。具体的には、プロジェクタ機能を持ったクラムシェル型のプロジェクタ機能付き
携帯端末が開示されている（特許文献１参照）。また、携帯電話機にプロジェクタ部を設
け、プロジェクタ部に携帯電話機で受けた受送信情報に応じた液晶画像を形成するものも
開示されている（特許文献２参照）。
特開２００７−０９６５４２号公報 特開２０００−２３６３７５号公報

しかし、上記のようなプロジェクタでは、プロジェクタ機能を使用しない場合に、プロ
ジェクタ機構が無駄になっている。

ところで、一部の者の間では、携帯電話を懐中電灯のように使用しているという現実が
ある。例えば、手近な携帯電話に設けられている液晶パネルやデジカメ用のフラッシュを
利用して、暗闇の中の所定箇所を照らすといったことが行われている。上記のように携帯
電話等の小型の携帯機器にプロジェクタが搭載されれば、このプロジェクタからの投射光
が懐中電灯光として使用される可能性がある。

しかしながら、プロジェクタからの投射光は、画像を生成するために、当然ながら４：
３、１６：９等の画像表示に適した形に整えられた矩形の断面形状を有しており、懐中電
灯として使用するには違和感がある。また、懐中電灯では、まんべんなく周囲を照らすこ
とが求められるが、単にプロジェクタの投射光を懐中電灯として利用した場合には、狭い
領域を矩形でしか照明できないこととなり、懐中電灯としての利便性が著しく損なわれる
可能性がある。

そこで、本発明は、携帯機器に組み込んだプロジェクタ部分を実用的な懐中電灯として
活用することができるプロジェクタを提供することを目的とする。

また、本発明は、上記のようなプロジェクタを組み込んだ携帯機器を提供することを目
的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係るプロジェクタは、光を供給する光源部と、光源
部から供給された光から略矩形形状の投射光を生成する画像生成部と、投射光の光路上に
配置可能に設けられ、投射光を拡散させる光拡散部材とを備える。

上記プロジェクタでは、光拡散部材が投射光の光路上に配置可能に設けられて投射光を
拡散させるので、投射光のはっきりした輪郭が拡大されるとともに周辺でぼかされ、投射
光を懐中電灯に適した光にすることができる。つまり、例えば画像生成部が表示画像を含
む投射光を生成していない非画像表示時に、光拡散部材を投射光の光路上に配置すること
で、プロジェクタを懐中電灯モードで動作させることができ、画像表示に適した形に整え
られた矩形形状をあえて崩すことで、プロジェクタを実用的な懐中電灯として有効に活用
することができる（もちろん、画像生成部が画像を生成している状態でも、光拡散部材を
投射光の光路上に配置することにより、プロジェクタを懐中電灯モードで動作させること
ができる）。なお、懐中電灯モードに際して光拡散部材を用いることによって、光の無駄
を抑えることができる。

また、本発明の具体的な態様又は側面によれば、上記プロジェクタにおいて、光拡散部
材を、投射光の光路上と投射光の光路上から退避した退避位置との間で進退可能に保持す
るガイド部材をさらに備える。この場合、光拡散部材をガイド部材に案内させて移動させ
れば、プロジェクタの動作を通常表示の画像投射モードと通常と異なる懐中電灯モードと
の間で簡易・確実に切り替えることができる。

本発明の別の態様によれば、画像生成部は、光源部からの光を変調する光変調部と、光
変調部から射出された光を投射する投射部とを備え、投射部は、アオリ投射となる位置に
配置されている少なくとも一つのレンズを有し、少なくとも一つのレンズは、光拡散部材
が投射光の光路上に配置された場合に、アオリ投射が解除される方向に駆動されて移動す
る。この場合、懐中電灯モードにおいて、普段はアオリ投射によって見やすい位置に画像
を投射（例えば、机上にプロジェクタを置いた際に、投射画像の下側が机を投射してしま
うことを避けることが）でき、プロジェクタを懐中電灯として使用する際（懐中電灯モー
ドの際）には、アオリ投射を解除することで、プロジェクタ（投写部）からの光（懐中電
灯として用いる光）を目的の方向に向けやすくなる。

本発明のさらに別の態様によれば、画像生成部は、光源部からの光をアオリ位置に画像
を投射するように走査可能な光走査手段を有し、光走査手段は、光拡散部材が投射光の光
路上に配置された場合に、アオリ投射が解除される方向の範囲内で投射光を走査する。こ
の場合、プロジェクタが走査型の画像生成部を有し、このような走査型の画像生成部から
のアオリ投射も、プロジェクタを懐中電灯として使用する懐中電灯モードの際には、解除
可能である。

本発明のさらに別の態様によれば、画像生成部は、投射光の投射形状が縦横に関して異
なるサイズを有するような投射を行い、光拡散部材は、投射形状の短手方向に比較して長
手方向の拡散性を抑えた拡散異方性を有する。この場合、懐中電灯モードにおいて投射光
の投射形状を円形状の照明光に近づけることができ、より懐中電灯としての使用に適した
光にできる。

本発明のさらに別の態様によれば、画像生成部は、光拡散部材が投射光の光路上に配置
された場合に、投射光の輪郭形状を略矩形から所定形状に変更した投射を行う。この場合
、光拡散部材のみでは、懐中電灯光に矩形形状が残ってしまう可能性があるため、懐中電
灯モードにおいて画像生成部で角を落とした所定形状（例えば円形状）の投射光を生成す
ることにより、より懐中電灯としての使用に適した光にできる。

本発明のさらに別の態様によれば、画像生成部は、光拡散部材が投射光の光路上に配置
された場合に、投射光として白色光の投射を行う。この場合、懐中電灯モードにおいて光
源部からの光束を有効に活用することができ、懐中電灯としての使用が明るさを優先した
実用的なものとなる。

本発明のさらに別の態様によれば、画像生成部は、光源部からの光の偏光状態を変調す
る光変調部と、光変調部の少なくともから射出側に配置される偏光板とを有し、画像生成
部は、光拡散部材が投射光の光路上に配置された場合に、偏光板を光路上から退避した位
置に配置する。この場合、光源部からの光束を有効に活用することができ、明るさを優先
した使用が可能になる。

本発明のさらに別の態様によれば、光源部は、略白色光を発生する光源と白色光を透過
させる透過領域を有する回転カラーフィルタとを備え、回転カラーフィルタは、光拡散部
材が投射光の光路上に配置された場合に、投射光の光路上に透過領域が位置するように配
置される。この場合、懐中電灯モードにおいて光源部からの光束を有効に活用することが
でき、明るさを優先した使用が可能になる。

本発明のさらに別の態様によれば、光源部と画像生成部を収容する筐体をさらに備え、
光拡散部材は、筐体から投射光を射出させる光路上に挿入可能に配置され、光拡散部材は
、画像生成部が表示画像の投射光を生成する画像投射モード時に、投射光の光路上の投射
光の光路上から退避した退避位置に配置され、懐中電灯モード時に、投射光の光路上に配
置され、画像生成部が投射光を生成していない非投射時に、投射光の光路上に配置されて
保護部材として機能する。この場合、画像生成部が表示画像の投射光を生成していない非
投射時に、光拡散部材を投射光の光路上に配置することで、画像生成部のレンズ等を光拡
散部材によって簡易に保護することができる。

本発明に係る携帯機器は、上述のプロジェクタを備えることを特徴とする。本発明の携
帯機器によれば、携帯機器にプロジェクタ機能を持たせることができるだけでなく、実用
的な懐中電灯としての機能も併せて持たせることができる。

図１（Ａ）及び１（Ｂ）は、本発明の一実施形態に係るプロジェクタを組み込んだ携帯
電話の斜視図である。図１（Ａ）は、携帯電話１０をプロジェクタとして使用している状
態を示し、図１（Ｂ）は、携帯電話１０を懐中電灯として使用している状態を示す。

なお、携帯電話１０は、筐体１１の正面部１１ａに、操作キー１２、ディスプレイ２６
等を備え、筐体１１の一端面部１１ｂに、投射口１４を備えている。携帯電話１０がプロ
ジェクタとして使用される画像投射モード（図１（Ａ）参照）では、投射口１４からアオ
リ投射の光束Ｌ１が射出され、携帯電話１０が懐中電灯として使用される懐中電灯モード
（図１（Ｂ）参照）では、投射口１４から懐中電灯光としての光束Ｌ２が射出される。前
者の画像投射モードに際して、光束Ｌ１による画像投射領域ＰＡの輪郭は横長の略矩形形
状となっているが、後者の懐中電灯モードに際して、光束Ｌ２による照明投射領域ＩＡは
、画像投射領域ＰＡに比較して拡大されるとともに、その輪郭は角が取れた円形形状に近
いものとなっている。

図２は、図１（Ａ）及び１（Ｂ）に示す携帯電話１０の内部構造を概念的に説明するブ
ロック図である。携帯電話１０は、移動しながらの通話を可能にする移動通話機能と、デ
ータ通信を可能にするデジタルデータ通信機能とを有しており、基本回路部分２０として
、通信制御部２１と、スピーカ２２と、マイク２３と、キー操作部２５と、ディスプレイ
２６と、表示駆動部２７と、記憶部２８と、主制御部２９とを備える。また、この携帯電
話１０は、プロジェクタや懐中電灯としての機能を実現するため、プロジェクタ部分３０
を備える。

基本回路部分２０において、通信制御部２１は、無線通信を可能にするアンテナを備え
ており、通話信号やデータ信号を無線で送受信することができる。また、スピーカ２２は
、通信制御部２１で受信した通話信号を復調した音声信号等を音声として出力し、マイク
２３は、ユーザの声を電気信号に変換して通信制御部２１に出力する。キー操作部２５は
、携帯電話１０を操作するユーザが意思を反映した指令信号を主制御部２９に出力する。
ディスプレイ２６は、液晶表示パネル等により構成され、表示駆動部２７から入力され
る駆動信号に基づいてユーザに対して必要な表示を行う。なお、表示駆動部２７は、主制
御部２９から入力されるデータに基づく駆動信号を生成して、ディスプレイ２６の表示動
作の制御を行う。記憶部２８は、携帯電話１０を動作させるプログラム等を記憶している
ＲＯＭと、アプリケーションプログラム、入力指示、入力データ、処理結果等を一時格納
するワークメモリ等のＲＡＭとを備える。なお、記憶部２８は、通信制御部２１で取り込
んだデータ信号を保存することができ、例えばプロジェクタ部分３０を画像投射モードで
動作させる際に表示すべき画像データを保管することもできる。

プロジェクタ部分３０は、照明光を射出する照明装置３１と、光変調部としての液晶ラ
イトバルブ３２と、表示制御部３３と、投射部としての投射レンズ装置３５と、投射光を
拡散させるための光拡散装置３６と、プロジェクタ制御部３７とを備える。

ここで、照明装置３１は、照明光を発生する光源部３１ａと、照明光の液晶ライトバル
ブ３２への入射角を調整するコンデンサレンズ３１ｂとを備える。光源部３１ａは、像光
形成の必要に足る光源光を発生させる発光素子３１ｄやその駆動回路等を備える。発光素
子３１ｄは、白色で発光する単一のＬＥＤで構成することもできるが、赤色、青色、及び
緑色で発光する３つ以上のＬＥＤで構成することともできる。

液晶ライトバルブ３２は、画像生成部として、偏光変調用の液晶パネル本体３２ａと、
液晶パネル本体３２ａの入射側に配置される入射偏光フィルタ３２ｂと、液晶パネル本体
３２ａの射出側に配置される射出偏光フィルタ３２ｃとを備える。なお、表示制御部３３
は、プロジェクタ制御部３７から入力されるデータに基づく駆動信号を生成して、液晶パ
ネル本体３２ａの動作状態の制御を行う。液晶ライトバルブ３２において、液晶パネル本
体３２ａは、例えば画素単位でカラーフィルタを備えており、カラー表示を可能にする。
入射偏光フィルタ３２ｂは、液晶パネル本体３２ａに入射する照明光の偏光方向を調整す
る偏光板であり、射出偏光フィルタ３２ｃは、液晶パネル本体３２ａから射出される光束
から所定の偏光方向の変調光を取り出す偏光板である。両偏光フィルタ３２ｂ，３２ｃは
、プロジェクタ制御部３７の制御下で動作するフィルタ駆動部３２ｆに駆動されて光路上
の動作位置と光路上から外れた退避位置との間でスライド移動可能になっている。偏光フ
ィルタ３２ｂ，３２ｃが光路上の動作位置にあるとき、液晶ライトバルブ３２による画像
表示が可能になり、偏光フィルタ３２ｂ，３２ｃが光路上から外れた退避位置にあるとき
、液晶ライトバルブ３２に入射した照明光を通過させて投射レンズ装置３５にほとんどロ
ス無く入射させることができる。

図３（Ａ）及び３（Ｂ）は、懐中電灯モード時における液晶ライトバルブ３２の動作例
を説明する図である。図３（Ａ）の場合、液晶ライトバルブ３２の表示領域ＤＡのうち、
中央の円形領域ＰＡ１が白表示となっており、周辺の外周領域ＰＡ２が黒表示又は灰色表
示となっている。このように、矩形の表示領域ＤＡのうち中央の円形領域ＰＡ１のみを白
表示とすることにより、投射光の輪郭形状を略矩形から円形に変更できる。なお、後述す
る光拡散部材３６ａのみによって投射光の輪郭形状を懐中電灯用の円形にすることもでき
るが、光拡散部材３６ａだけでは充分に所望の懐中電灯光の形状を形成できない場合もあ
り得る。つまり、例えば光拡散部材３６ａでの拡散率を高めすぎると光損失が大きくなっ
てしまう場合等においては、液晶ライトバルブ３２側で光拡散部材３６ａの機能を一部補
助するために、図３（Ａ）に示すように周辺の外周領域ＰＡ２を黒表示又は灰色表示とす
る。この場合、予め液晶ライトバルブ３２によって角を落とした円形の投射光を生成する
ことができ、後述する光拡散部材３６ａによって、全体として円形となっており周辺で暈
かした状態の懐中電灯光を効率的に生成することができる。図３（Ｂ）の場合、液晶ライ
トバルブ３２の表示領域ＤＡのうち、中央の楕円領域ＰＡ３が白表示となっており、周辺
の外周領域ＰＡ４が黒表示又は灰色表示となっている。このように、矩形の表示領域ＤＡ
のうち中央の楕円領域ＰＡ３のみを白表示とすることにより、予め液晶ライトバルブ３２
によって角を落とした楕円形の投射光を生成することができ、後述する光拡散部材３６ａ
によって、全体として楕円形となっており周辺で暈かした状態の懐中電灯光を効率的に生
成することができる。

図２に戻って、投射レンズ装置３５は、１枚以上のレンズ又はレンズ群からなる投射レ
ンズ３５ａを備え、液晶ライトバルブ３２を経た像光を携帯電話１０の一端正面に配置さ
れたスクリーン等に投射する。投射レンズ３５ａは、プロジェクタ制御部３７の制御下で
動作するレンズ駆動部３５ｆに駆動されて光軸ＯＡ上の懐中電灯位置と光軸ＯＡ上からず
れた画像投射位置との間でスライド移動可能になっている。投射レンズ３５ａが図４の点
線で示すように光軸ＯＡ上の懐中電灯位置にあるとき、投射レンズ３５ａを通過した光束
Ｌ２は光軸ＯＡに沿った正面方向に射出され、投射レンズ３５ａが図４の実線で示すよう
に光軸ＯＡ上からずれた画像投射位置にあるとき、投射レンズ３５ａを通過した光束Ｌ１
は光軸ＯＡからそれたアオリ位置の方向に（例えば、鉛直方向に向けて）射出される。な
お、光拡散部材３６ａは、投射レンズ３５ａが光軸ＯＡ上の懐中電灯位置に配置される際
に投射レンズ３５ａの正面の光路上に配置される。具体的には、液晶ライトバルブ３２の
画像形成領域の中心位置の法線と、投射レンズ３５の光軸が略一致することが好ましい。

図２に戻って、光拡散装置３６は、光拡散部材３６ａと、ガイド部材３６ｂと、拡散板
駆動部３６ｆとを備える。光拡散部材３６ａは、プラスチック等の光透過性の板材を例え
ばすりガラス状に加工したものである。具体的には、例えば樹脂シートの表面に拡散処理
等を施し、若しくは樹脂に顔料等を混入させて板状に成形することによって光拡散部材３
６ａを得ることができる。ガイド部材３６ｂは、光拡散部材３６ａを、光路上と投射光の
光路上から退避した退避位置との間でスライド移動可能に保持する。拡散板駆動部３６ｆ
は、プロジェクタ制御部３７の制御下で動作し、光拡散部材３６ａを光軸ＯＡ上の懐中電
灯位置と光軸ＯＡ上からずれた画像投射位置との間で進退移動させる。液晶ライトバルブ
３２が画像表示に利用されていない非表示時において、図５（Ａ）に示すように光拡散部
材３６ａを光路上に配置した場合、光拡散部材３６ａの光拡散効果によって投射口１４か
ら拡散する懐中電灯光を射出させて対象物を照明することができる。また、図５（Ｂ）に
示すように光拡散部材３６ａが光路上から外れた退避位置にあるとき、投射レンズ装置３
５を経た変調光をそのまま投射口１４から射出させることができ、表示画像の投射光をス
クリーン等に投射させることができる。なお、光拡散部材３６ａが光路上の動作位置にあ
る場合、光拡散部材３６ａは、投射レンズ３５ａの前面に配置されて筐体１１の投射口１
４を塞ぐ状態となるので、保護部材として投射レンズ３５ａを保護することができる。

図６は、光拡散部材３６ａの拡散特性を説明する図である。図６（Ａ）は液晶ライトバ
ルブ３２の表示領域ＤＡを示し、図６（Ｂ）は第１例の光拡散部材３６ａの光拡散特性の
光軸ＯＡに垂直な面内分布を説明する図であり、図６（Ｃ）は第２例の光拡散部材３６ａ
の光拡散特性の光軸ＯＡに垂直な面内分布を説明する図である。図６（Ｂ）に示す光拡散
部材３６ａの場合、等方的な光拡散特性ＣＡ１を有しており、光拡散部材３６ａを経た懐
中電灯は、矩形の表示領域ＤＡの長手方向に長いものとなる。他方、図６（Ｃ）に示す光
拡散部材３６ａの場合、拡散異方性を有し、表示領域ＤＡに相当する投射形状の短手方向
に比較して長手方向の拡散性を抑えた拡散異方性を有している。換言すると、光拡散部材
３６ａは、矩形の表示領域ＤＡの短手方向に相当するＹ方向に関して、表示領域ＤＡの長
手方向に相当するX方向よりも拡大した光拡散特性ＣＡ２を有している。具体的には、液
晶ライトバルブ３２の表示領域ＤＡの縦横比が３：４であるとすると、光拡散部材３６ａ
の光拡散特性ＣＡ２の縦横比を４：３としている。これにより、光拡散部材３６ａを経た
懐中電灯光は、表示領域ＤＡの縦横の寸法差を相殺して縦横の寸法が等しい輪郭形状を有
するものとなる。図６（Ｃ）に示すような光拡散特性ＣＡ２は、例えば特開平５−１６９
０１５号公報等に開示の既存の製造方法によって得ることができる。

図７は、光拡散部材３６ａの拡散特性の別の例を説明する図である。図７（Ａ）は別タ
イプの液晶ライトバルブ３２の表示領域ＤＡを示し、図７（Ｂ）は光拡散部材３６ａの光
拡散特性ＣＡ３の光軸ＯＡに垂直な面内分布を説明する図である。図７（Ａ）に示す液晶
ライトバルブ３２の表示領域ＤＡは、縦横比が９：１６となっており、図７（Ｂ）に示す
光拡散部材３６ａの光拡散特性ＣＡ３の縦横比を１６：９とし、拡散異方性を有するもの
としている。これにより、光拡散部材３６ａを経た懐中電灯光は、表示領域ＤＡの縦横の
寸法差を相殺して縦横の寸法が等しい輪郭形状を有するものとなる。

なお、図６や図７に示す光拡散部材３６ａの特性は、表示領域ＤＡが横長であることを
前提としているが、表示領域ＤＡが縦長の場合、図６（Ｃ）及び図７（Ｂ）に示す光拡散
特性ＣＡ２，ＣＡ３はＸ軸及びＹ軸を入れ替えて横長とする。

図８は、図１（Ａ）等に示す携帯電話１０を画像投射モードや懐中電灯モードで動作さ
せる際の処理を説明するフローチャートである。

主制御部２９は、液晶ライトバルブ３２が画像表示に利用されていない非表示時におい
て、キー操作部２５によって画像投射モードや懐中電灯モードが選択された場合、プロジ
ェクタ部分３０のプロジェクタ制御部３７に制御信号を出力して、プロジェクタ部分３０
の動作を開始させる。なお、画像投射モード等の選択は、携帯電話１０に設けた操作キー
１２よって行うこともできるが、筐体１１の適所に設けた専用のスイッチによって行うこ
ともできる。

まず、プロジェクタ制御部３７は、画像投射モードが選択されたか否かを判断する（ス
テップＳ１）。画像投射モードが選択されている場合、プロジェクタ制御部３７は、直前
に懐中電灯モードが設定されていたか否かを確認する（ステップＳ２）。懐中電灯モード
が設定されていた場合、すなわち懐中電灯モードから画像投射モードにモード切り替えら
れた場合、プロジェクタ制御部３７は、フィルタ駆動部３２ｆを動作させて一対の偏光フ
ィルタ３２ｂ，３２ｃを光路上の動作位置にセットする（ステップＳ１１）。次に、プロ
ジェクタ制御部３７は、レンズ駆動部３５ｆを動作させて投射レンズ３５ａを光軸ＯＡか
らずれたアオリ用の画像投射位置にスライド移動させて固定する（ステップＳ１２）。さ
らに、プロジェクタ制御部３７は、拡散板駆動部３６ｆを動作させて、光拡散部材３６ａ
を投射光の光路上から退避した退避位置に移動させる（ステップＳ１３）。次に、プロジ
ェクタ制御部３７は、直前に非投射状態であったか否かを確認する（ステップＳ３）。前
の非投射状態から画像投射モードに点灯された場合、プロジェクタ制御部３７は、拡散板
駆動部３６ｆを動作させて、光拡散部材３６ａを投射光の光路上から退避した退避位置に
移動させる（ステップＳ１１３）。最後に、プロジェクタ制御部３７は、懐中電灯モード
から画像投射モードに変更された場合や、非投射状態から画像投射モードの動作を開始し
た場合の他、画像投射モードが継続している場合を含めて、基本回路部分２０の主制御部
２９側から入力されるデータに基づいて表示制御部３３を動作させ、液晶パネル本体３２
ａに当該データに対応する画像を表示させる（ステップＳ１４）。以上により、携帯電話
１０は、図１（Ａ）に示すようにプロジェクタとして動作する。

なお、プロジェクタ制御部３７は、電源スイッチのオンオフを判断しており（ステップ
Ｓ４）、電源スイッチがオフに切り替えられている場合、偏光フィルタ３２ｂ，３２ｃと
、投射レンズ３５ａと、光拡散部材３６ａとを基本位置に復帰させる。具体的には、プロ
ジェクタ制御部３７は、偏光フィルタ３２ｂ，３２ｃが退避位置にある場合、これを動作
位置に復帰させ、投射レンズ３５ａが懐中電灯位置にある場合、これを画像投射位置に復
帰させ、光拡散部材３６ａが退避位置にある場合、これを光路上に移動させる。

上記のような画像投射モードが選択されていない場合、プロジェクタ制御部３７は、懐
中電灯モードが選択されたか否かを判断する（ステップＳ５）。懐中電灯モードが選択さ
れている場合、プロジェクタ制御部３７は、直前に画像投射モードが設定されていたか否
かを確認する（ステップＳ６）。画像投射モードが設定されていた場合、すなわち画像投
射モードから懐中電灯モードに切り替えられた場合、プロジェクタ制御部３７は、フィル
タ駆動部３２ｆを動作させて一対の偏光フィルタ３２ｂ，３２ｃを光路上から退避した退
避位置に移動させる（ステップＳ２１）。次に、プロジェクタ制御部３７は、レンズ駆動
部３５ｆを動作させて投射レンズ３５ａを光軸ＯＡ上の懐中電灯位置にスライド移動させ
て固定する（ステップＳ２２）。さらに、プロジェクタ制御部３７は、拡散板駆動部３６
ｆを動作させて、光拡散部材３６ａを光路上に移動させる（ステップＳ２３）。次に、プ
ロジェクタ制御部３７は、直前に非投射状態であったか否かを確認する（ステップＳ７）
。直前の非投射状態から懐中電灯モードに点灯された場合、プロジェクタ制御部３７は、
フィルタ駆動部３２ｆを動作させて一対の偏光フィルタ３２ｂ，３２ｃを光路上から退避
した退避位置に移動させる（ステップＳ１２１）。次に、プロジェクタ制御部３７は、レ
ンズ駆動部３５ｆを動作させて投射レンズ３５ａを光軸ＯＡ上の懐中電灯位置にスライド
移動させて固定する（ステップＳ１２２）。最後に、プロジェクタ制御部３７は、画像投
射モードから懐中電灯モードに変更された場合や、非投射状態から懐中電灯モードの動作
を開始した場合の他、懐中電灯モードが継続している場合を含めて、基本回路部分２０の
主制御部２９側から入力されるデータに基づいて表示制御部３３を動作させて液晶パネル
本体３２ａに白画像を表示させる（ステップＳ２４）。この場合、白画像は最大輝度すな
わち最大出力の表示とする。また、この際、液晶パネル本体３２ａにおいて、図３（Ａ）
や３（Ｂ）に示すような領域ＰＡ１，ＰＡ３のみで白表示を行うことができる。以上によ
り、携帯電話１０は、図１（Ｂ）に示すように懐中電灯として動作する。

以上の説明から明らかなように、本実施形態のプロジェクタによれば、光拡散部材３６
ａが投射光の光路上に配置可能に設けられて投射光を拡散させるので、投射光のはっきり
した輪郭が拡大されるとともに周辺でぼかされ、投射光を懐中電灯に適した光にすること
ができる。すなわち、プロジェクタ部分３０が表示画像の投射光を生成していない非表示
時に、光拡散部材３６ａを光路上に配置することで、プロジェクタ部分３０を懐中電灯モ
ードで動作させることができ、懐中電灯として適切な照明を行う動作状態とすることがで
きる。

以上、実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるもの
ではない。例えば、上記実施形態では、光拡散部材３６ａを電動で進退動作すなわち開閉
動作させるものとしたが、筐体１１にレバー等を設け、ユーザがレバー等を操作すること
によってメカニカルに光拡散部材３６ａを開閉動作させることができる。このように光拡
散部材３６ａをユーザが直接的に開閉する場合、レバーや光拡散部材３６ａにセンサを設
けて、懐中電灯モードが選択されたか否かの判断に利用することができる。

また、上記実施形態では、光拡散部材３６ａを投射レンズ３５ａの後段に配置している
が、光拡散部材３６ａを液晶ライトバルブ３２から投射レンズ３５ａまでのいずれかの位
置に配置することができる。

また、上記実施形態では、一対の偏光フィルタ３２ｂ，３２ｃをともに退避位置に移動
させているが、一方の偏光フィルタのみを退避位置に移動させるごとができる。この際、
照明装置３１から射出される照明光は偏光変換によって偏光が揃えられていることが多く
、両偏光フィルタ３２ｂ，３２ｃを移動させることは機構的な負担が大きいので、光量確
保に大きく影響する射出偏光フィルタ３２ｃのみを退避位置に移動させる。なお、懐中電
灯モードで輝度優先としない場合、両偏光フィルタ３２ｂ，３２ｃを光路上に固定したま
まとすることもできる。

また、上記実施形態では、液晶ライトバルブ３２に白表示を行わせているが、液晶ライ
トバルブ３２に白以外の色を表示させることができる。例えば青白系の表示を行わせた場
合、蛍光灯のような照明が可能になり、オレンジ系の表示を行わせた場合、電球のような
照明が可能になる。さらに、液晶ライトバルブ３２に画像表示を行わせている状態でも、
光拡散部材３６ａを投射光の光路上に配置することで、プロジェクタ部分３０を懐中電灯
モードで動作させることができる。

また、上記実施形態では、液晶ライトバルブ３２によって投射像を形成したが、ＤＭＤ
（digital micromirror device、微小ミラーアレイデバイス）のような他の種類の画像生
成部によって投射像を形成することもできる。この場合、図９に示すように、光源部１３
１ａは、例えば発光管７１と回転カラーフィルタ７２とモータ７３とで構成され、回転フ
ィルタ７２のＷ透過領域７２ａ、Ｒ透過領域７２ｂ、Ｇ透過領域７２ｃ、及びＢ透過領域
７２ｄによってＤＭＤを照明するための色光を形成する。なお、携帯電話１０を懐中電灯
モードで動作させる場合、回転フィルタ７２において白色光を透過させるＷ透過領域７２
ａが原則として光路上に配置するように静止するが、明るさを犠牲にして有彩色の懐中電
灯光を形成する場合、回転フィルタ７２の他の色に対応する透過領域７２ｂ，７２ｃ，７
２ｄを光路上に配置するように静止しても良い。

また、投射レンズ３５ａと光拡散部材３６ａとをメカニカルに連動させることもできる
。図１０（Ａ）は、光拡散部材３６ａを光軸上からずれた退避位置に退避させた状態を示
し、図１０（Ｂ）は、光拡散部材３６ａを光軸上すなわち光路上に移動させた状態を示す
。この場合、投射レンズ３５ａは、付勢部材７５によって上方向に移動する力が与えられ
ている。また、光拡散部材３６ａは、投射レンズ３５ａの外周に当接する当接部材７６を
有しており、光拡散部材３６ａを光路上に変位させる動作に伴って当接部材７６が投射レ
ンズ３５ａを下方に押し下げる。このような機構により、投射レンズ３５ａと光拡散部材
３６ａとをメカニカルに連動させることができ、光拡散部材３６ａを光路上に移動させる
ことで投射レンズ３５ａを懐中電灯位置に配置することができ、光拡散部材３６ａを退避
位置に戻すことで投射レンズ３５ａを画像投射位置に戻すことができる。なお、投射レン
ズ３５ａと光拡散部材３６ａとをメカニカルに連動させるために、その他既存の方法を使
用することもできる。例えば、付勢部材７５に加えて（あるいは、代えて）、光拡散部材
３６ａに、光拡散部材３６ａを光路上から退避させる動作に伴って投射レンズ３５ａを上
方に押し上げる当接部材を設けても良い。この場合、投射レンズ３５ａを下方および上方
に押し上げる当接部材が設けられているので、投射レンズ３５ａを安定的に移動すること
ができ、かつ、画像投射モード時および懐中電灯モード時の投射レンズ３５ａの振動に対
する安定化に寄与することができる。

また、以上では、光拡散部材３６ａをシャッタのように配置する例を示したが、図１１
に示す光拡散部材２３６ａの場合、筐体１１の投射口１４に着脱可能に固定されるキャッ
プのような構造とすることができる。この場合、筐体１１の投射口１４周辺にセンサを設
けて、懐中電灯モードが選択されたか否かの判断に利用することができる。また、光拡散
部材２３６ａに爪等を設けて、投射レンズ３５ａを画像投射位置から懐中電灯位置にメカ
ニカルに変位させることもできる。

また、以上では、液晶ライトバルブ３２によって投射像を形成したが、走査機構を含む
画像生成部によって投射像を形成することもできる。この場合、図１２に示すように、光
源部３３１ａは、例えば各色のレーザ光源８１ａ，８１ｂ，８１ｃと、光合成用のミラー
８２ａ，８２ｂ，８２ｃとを備える。また、走査機構は、走査ミラー８３とアクチュエー
タ８４とを備える。光拡散部材３６ａを実線で示す光路上の位置に移動させた場合、走査
ミラー８３及びアクチュエータ８４で構成される走査手段は、懐中電灯光を形成する光束
Ｌ２を光軸ＯＡ及びその周辺の正面方向に射出させる。他方、光拡散部材３６ａを点線で
示す退避位置に移動させた場合、走査ミラー８３及びアクチュエータ８４で構成される走
査手段は、表示画像の投射光を形成する光束Ｌ１を光軸ＯＡ上からずれた斜め方向に射出
させる。つまり、懐中電灯モードで、光源部３３１ａからの光束Ｌ１を画像としてアオリ
位置に入射させることができ、画像投射モードで、アオリ投射を解除して、光源部３３１
ａからの光束Ｌ２を照明スポットとして正面方向に射出させることができる。

また、以上では、プロジェクタ部分３０を携帯電話１０に組み込んでいるが、携帯電話
１０に代えて、ＰＤＡ（Personal Data Assistance）、フォトビューワー等の携帯機器に
も、上記と同様のプロジェクタ部分３０を組み込むことができる。

（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の一実施形態に係るプロジェクタを組み込んだ携帯電話の斜視図である。 携帯電話の内部構造を概念的に説明するブロック図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、液晶ライトバルブの動作例を説明する図である。 投射レンズの配置と移動を説明する図である。 （Ａ）は、光拡散部材が光路上にある場合を示し、（Ｂ）は、光拡散部材が光路上から外れた退避位置にある場合を示す。 （Ａ）〜（Ｃ）は、光拡散部材の拡散特性を説明する図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、光拡散部材の拡散特性の別の例を説明する図である。 携帯電話を画像投射モードや懐中電灯モードで動作させる際の処理を説明するフローチャートである。 （Ａ）及び（Ｂ）は、光源部の変形例等を説明する図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、投射レンズと光拡散部材とを連動させる機構を説明する図である。 光拡散部材の変形例を説明する斜視図である。 画像生成部の変形例を説明する図である。

符号の説明

１０…携帯電話、 １１…筐体、 １４…投射口、 ２０…基本回路部分、 ２１…通
信制御部、 ２５…キー操作部、 ２６…ディスプレイ、 ２７…表示駆動部、 ２９…
主制御部、 ３０…プロジェクタ部分、 ３１…照明装置、 ３１ａ…光源部、 ３１ｄ
…発光素子、 ３２…液晶ライトバルブ、 ３２ａ…液晶パネル本体、 ３２ｂ，３２ｃ
…偏光フィルタ、 ３３…表示制御部、 ３５…投射レンズ装置、 ３５ａ…投射レンズ
、 ３５ｆ…レンズ駆動部、 ３６…光拡散装置、 ３６ａ…光拡散部材、 ３６ｂ…ガ
イド部材、 ３６ｆ…拡散板駆動部、 ３７…プロジェクタ制御部、 ＤＡ…表示領域、
ＩＡ…照明投射領域、 ＰＡ…画像投射領域、 Ｌ１，Ｌ２…光束 ＯＡ…光軸

Claims (10)

1. 光を供給する光源部と、
   前記光源部から供給された光から略矩形形状の投射光を生成する画像生成部と、
   前記投射光の光路上に配置可能に設けられ、前記投射光を拡散させる光拡散部材と
   を備え、
   前記画像生成部は前記投射光を投射する投射部を備え、
   前記光拡散部材は前記投射部の光射出側の光路上に設けられ、
   前記画像生成部は、前記投射光の投射形状が縦横に関して異なるサイズを有するような投射を行い、
   前記光拡散部材は、前記投射形状の短手方向に比較して長手方向の拡散性を抑えた拡散異方性を有するプロジェクタ。
2. 前記光拡散部材を、前記投射光の光路上と前記投射光の光路上から退避した退避位置との間で進退可能に保持するガイド部材をさらに備える、請求項１記載のプロジェクタ。
3. 前記画像生成部は、前記光源部からの光を変調する光変調部を備え、
   前記投射部は、アオリ投射となる位置に配置されている少なくとも一つのレンズを有し、
   前記少なくとも一つのレンズは、前記光拡散部材が前記投射光の光路上に配置された場合に、前記アオリ投射が解除される方向に駆動されて移動する、請求項１及び請求項２のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
4. 前記画像生成部は、前記光源部からの光をアオリ位置に画像を投射するように走査可能な光走査手段を有し、
   前記光走査手段は、前記光拡散部材が前記投射光の光路上に配置された場合に、前記アオリ投射が解除される方向の範囲内で投射光を走査する、請求項１及び請求項２のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
5. 前記画像生成部は、前記光拡散部材が前記投射光の光路上に配置された場合に、前記投射光の輪郭のうち少なくとも一つの角領域を黒表示又は灰色表示に変更した投射を行う、請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載のプロジェクタ。
6. 前記画像生成部は、前記光拡散部材が前記投射光の光路上に配置された場合に、前記投射光として白色光の投射を行う、請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載のプロジェクタ。
7. 前記画像生成部は、前記光源部からの光の偏光状態を変調する光変調部と、前記光変調部の少なくとも射出側に配置される偏光板とを有し、
   前記画像生成部は、前記光拡散部材が前記投射光の光路上に配置された場合に、前記偏光板を光路上から退避した位置に配置する、請求項１から請求項３まで、及び請求項５から請求項６までのいずれか一項に記載のプロジェクタ。
8. 前記光源部は、略白色光を発生する光源と白色光を透過させる透過領域を有する回転カラーフィルタとを備え、
   前記回転カラーフィルタは、前記光拡散部材が前記投射光の光路上に配置された場合に、前記投射光の光路上に前記透過領域が位置するように配置される、請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載のプロジェクタ。
9. 前記光源部と前記画像生成部を収容する筐体をさらに備え、
   前記光拡散部材は、前記筐体から投射光を射出させる光路上に挿入可能に配置され、
   前記光拡散部材は、前記画像生成部が表示画像の投射光を生成する画像投射モード時に、前記投射光の光路上の前記投射光の光路上から退避した退避位置に配置され、懐中電灯モード時に、前記投射光の光路上に配置され、前記画像生成部が投射光を生成していない非投射時に、前記投射光の光路上に配置されて保護部材として機能する、請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載のプロジェクタ。
10. 請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載のプロジェクタを備える携帯機器。

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