JP5504833B2

JP5504833B2 - プロジェクタ

Info

Publication number: JP5504833B2
Application number: JP2009257614A
Authority: JP
Inventors: 聡吉沢
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2009-11-11
Filing date: 2009-11-11
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2029-11-11
Also published as: JP2011102888A

Description

本発明は、プロジェクタに関するものである。

机等の設置面に対して投射可能なプロジェクタが知られている（例えば、特許文献１参照）。このプロジェクタにおいては、透過光学系及び自由曲面ミラー等の反射光学系を１つの筐体に収容している。

特開２００８−２０９６７０号公報

しかし、このプロジェクタにおいては、特に反射光学系の大きさに依存して筐体の大きさが決定されるため、小型化、薄型化を図ることが難しく、ひいてはモバイル機器として持ち運んで使用することが困難であった。

本発明の目的は、持ち運び可能であって、設置面に対して投射可能なプロジェクタを提供することである。

本発明に係るプロジェクタは、投射画像を表示する表示部と、光源から射出される光により読み出された前記投射画像を透過させる第１透過光学系と、前記光源、前記表示部及び前記第１透過光学系を収容する第１筐体と、前記第１透過光学系から射出された光を入射させる第２透過光学系と、前記第２透過光学系から入射した光を設置面方向に反射する反射光学系と、前記第２透過光学系と前記反射光学系とを収容する第２筐体と、前記第１筐体と前記第２筐体とを所定の位置関係により接続する接続部と、前記第１筐体と第２筐体とが前記接続部において接続されているか否かを検出する検出部と、を備え、前記第２筐体は、外部電源から電源を取得する電源取得部を備え、前記検出部により前記第１筐体と前記第２筐体とが接続されていることが検出され、かつ前記投影画像の投影を行っていない場合には前記電源取得部により取得した電源を前記第２筐体から前記第１筐体へ供給し、前記第１筐体のバッテリーの充電を行うことを特徴とする。

本発明に係るプロジェクタによれば、持ち運び可能であって、設置面に対して投射可能なプロジェクタを提供することができる。

本発明の実施の形態に係るプロジェクタを側面から視た断面図である。本発明の実施の形態に係るプロジェクタを第１筐体の側面から視た断面図である。本発明の実施の形態に係るプロジェクタを第１筐体の上面から視た断面図である。本発明の実施の形態に係るプロジェクタの接続部を示す斜視図である。本発明の実施の形態に係るプロジェクタのシステム構成を示すブロック図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態に係るプロジェクタについて説明する。図１は、実施の形態に係るプロジェクタを側面から視た断面図である。また、図２は、第１筐体を側面から視た断面図、図３は、第１筐体を上面から視た断面図である。

図１に示すように、プロジェクタ２は、第１筐体４及び第２筐体６を備え、第１筐体４と第２筐体６とは着脱可能に構成されている。

また、図１〜図３に示すように、第１筐体４には、光源であるＬＥＤ（発光ダイオード）８、ＬＥＤ８から射出された光を集光するコンデンサレンズ１０、投射画像を表示するＬＣＯＳ（反射型液晶素子）１２、入射した光をＰ偏光成分の光とＳ偏光成分の光とに分離する偏光ビームスプリッタ１４、投射画像を投射または後述の第２筐体６に設けられた平面反射ミラー１８に対して射出する第１透過光学系１６が収容されている。

また、図１に示すように第２筐体６には、第１筐体４から入射した光を約９０°偏向する平面反射ミラー１８、自由曲面を含む光学系により構成される第２透過光学系２０、投射画像の投射方向をプロジェクタ２の設置面２４方向に偏向させる自由曲面ミラー２２が収容されている。即ち、第１筐体４と第２筐体６とが接続されている状態においては、プロジェクタ２は設置面２４に対して投射画像を投射する。また、図２及び図３に示すように、第２筐体６と接続されていない状態においては、プロジェクタ２は壁等の垂直面２６に対して投射画像を投射する。

ここで、第２透過光学系２０及び自由曲面ミラー２２は、投射面に投射される画像に対して台形補正及び各種収差補正を施すことができるように、自由曲面により構成される透過面及び反射面を備えている。また、プロジェクタ２を水平面である設置面２４上に設置したときに、第２筐体６の前面に設けられた図示しない投射窓から設置面２４までの画像の投射距離が一義的に定まるため、当該投射距離だけ離れた位置において鮮明な画像を結像できるように平面反射ミラー１８、第２透過光学系２０及び自由曲面ミラー２２を第２筐体６内の所定の位置にあらかじめ固定しておくことができる。また、図１〜３においては第１透過光学系１６及び第２透過光学系２０を１枚のレンズとして示しているが、光学設計上の都合により複数枚のレンズで構成してもよい。

図４は、実施の形態に係るプロジェクタの接続部を示す斜視図である。第１筐体４の接続面には、開口２８、位置決め基準面３０，３２、第２筐体６と接続する際に後述する磁石５６，５８を介して位置を固定する鉄板３８，４０、第２筐体６から電源の供給を受ける電気接点４２，４４が設けられ、位置決め基準面３０，３２にはそれぞれ中心部に穴３４，３６が設けられている。また、第２筐体６の接続面には、開口４６、位置決め基準面４８，５０、磁石５６，５８、電気接点６０，６２が設けられ、位置決め基準面４８，５０にはそれぞれ中心部にボス５２，５４が設けられている。

第１筐体４の位置決め基準面３０，３２は、第１筐体４と第２筐体６とを接続した場合に第２筐体６の位置決め基準面４８，５０と対向する位置に設けられ、穴３４，３６に対してボス５２，５４がそれぞれ嵌合する。また、第１筐体４と第２筐体６とを接続した場合に、電気接点４２，４４と電気接点６０，６２とが接触するように設けられ、磁石５６，５８と鉄板３８，４０とが接触することにより第１筐体４と第２筐体６との位置関係が固定される。ここで、電気接点６０，６２は、当該軸方向にばね等により付勢され可動する軸状の部材により構成され、第１筐体４と第２筐体６とが接続された状態おいては電気接点４２，４４方向に付勢される。また、磁石５６，５８は、例えば、永久磁石により構成される。

また、第１透過光学系１６から射出された光は、第２筐体６の光学系に適切に入射できるように構成され、かつ、開口２８を介して壁等の垂直面２６に対して適切に投射できるように構成されている。第１筐体４と第２筐体６とが接続されている状態においては、第１透過光学系１６から射出された光は、開口２８及び開口４６を介して第２筐体６の平面反射ミラー１８に入射し、第２透過光学系２０及び自由曲面ミラー２２を経て第２筐体６の前面に設けられた図示しない投射窓から机等の設置面２４に対して投射される。一方、第１筐体４と第２筐体６とが接続されていない状態においては、開口２８を介して壁等の垂直面２６に対して投射画像を投射する。

なお、本実施の形態において用いている光学系は、第１筐体４と第２筐体６とが接続されているか否かに関わらず大きな歪み等がなく鑑賞者にとって鑑賞しやすい適切な投射画像を投射することが可能であればどのようなものでもよい。例えば、上述の特許文献１に記載の「前方レンズ群」を第１透過光学系１６、「後方レンズ群」を第２透過光学系２０、「自由曲面ミラー」を自由曲面ミラー２２としてそれぞれ設計してもよい。

図５は、実施の形態に係るプロジェクタのシステム構成を示すブロック図であり、第１筐体４と第２筐体６とが接続された状態について示している。

第１筐体４内には、ＣＰＵ６４が備えられ、ＣＰＵ６４には、ＬＣＯＳ１２、ＬＣＯＳ１２に表示する投射画像を記憶するメモリ６６、ＣＰＵ６４からのコマンドに応じてＬＥＤ８から射出される光の光量を制御する光量制御部６８、電気接点４２，４４を介して第２筐体６から電源の供給を受けるとともにＣＰＵ６４からのコマンドに応じて電源制御を行う電源制御部７０、穴３４内に設けられボス５２が穴３４に嵌合しているか否かを検出することにより第１筐体４と第２筐体６とが接続されているか否かを検出する検出スイッチ７２、投射指示を行うメインスイッチ７３が接続されている。また、電源制御部７０には充電式のバッテリ７４が接続されている。

第２筐体６内には、ケーブル７６を介して外部から供給された交流電源を直流電源に変換する電源ユニット７８が備えられ、電源ユニット７８から電気接点６０，６２を介して第１筐体４に対して電源の供給を行う。

光量制御部６８による光量制御及び電源制御部７０による電源制御は、メインスイッチ７３のＯＮ／ＯＦＦ及び検出スイッチ７２の検出結果に基づいてＣＰＵ６４から出されるコマンドに従って表１に示すように行う。表１においては、メインスイッチ７３において投射指示がされている状態をＯＮ、投射指示がされていない状態をＯＦＦとして示し、検出スイッチ７２の検出結果については穴３４にボス５２が嵌合されている状態、即ち第１筐体４と第２筐体６とが接続されている状態をＯＮ、穴３４にボス５２が嵌合されていない状態、即ち第１筐体４と第２筐体６とが接続されていない状態をＯＦＦとして示す。なお、光量制御部６８は、ＬＥＤ８から射出される光の光量を大小２段階で制御するものとして説明する。

メインスイッチ７３がＯＮであり検出スイッチ７２がＯＮである場合、即ち、第１筐体４と第２筐体６とが接続され投射を行う場合には、電源制御部７０は、電気接点４２，４４を介して電源ユニット７８から供給された電源をＣＰＵ６４に供給する。このとき、光量制御部６８は、ＬＥＤ８から射出される光の光量を「大」として投射を行う。また、この場合には、第１筐体４と第２筐体６とが接続されているため設置面２４に対して投射を行う。

メインスイッチ７３がＯＮであり検出スイッチ７２がＯＦＦである場合、即ち、第１筐体４と第２筐体６とが接続されていない状態で投射を行う場合には、電源制御部７０は、バッテリ７４から電源の供給を受ける。このとき、光量制御部６８は、ＬＥＤ８から射出される光の光量を「小」として投射を行う。また、この場合には、第１筐体４の開口２８から垂直面２６に対して投射画像を投射する。

メインスイッチ７３がＯＦＦであり検出スイッチ７２がＯＮである場合、即ち、第１筐体４と第２筐体６とが接続されている状態で投射を行わない場合には、電源制御部７０は、電気接点４２，４４を介して電源ユニット７８から供給された電源を用いてバッテリ７４の充電を行う。なお、この場合には投射を行わないため、光量制御部６８による光量制御は行わない。

メインスイッチ７３がＯＦＦであり検出スイッチ７２がＯＦＦである場合、即ち、第１筐体４と第２筐体６とが接続されていない状態で投射を行わない場合には、電源制御部７０による電源制御及び光量制御部６８による光量制御の何れも行わない。例えば、第１筐体４を持ち運ぶ場合には、この制御を行う。

本実施の形態に係るプロジェクタによれば、小型かつ薄型であって設置面及び垂直面に対して投射画像を投射することができる。

また、本実施の形態に係るプロジェクタによれば、第２筐体に充電器としての機能を持たせることにより、専用の充電器を省略することができ、製造コストの削減を図ることができる。

また、一般に室内照明の影響により壁等の垂直面２６を投射面とするよりも机等の設置面２４を投射面とする方が厳しい環境照度条件となり、設置面２４を投射面とする場合には垂直面２６を投射面とする場合と比較してＬＥＤから射出される光の光量を大きくすることが望まれる。従って、本実施の形態に係るプロジェクタによれば、設置面２４に対する投射を行う場合には外部電源から電源の供給を受けることによりバッテリの残量を気にすることなく投射を行うことができ、かつ、垂直面２６に対する投射を行う場合にはＬＥＤから射出される光量を減少させるためバッテリの消耗を抑制することができる。

なお、上述の実施の形態において、ＬＥＤ８として白色ＬＥＤを用いＬＣＯＳ１２の各画素にカラーフィルタが実装されたものを用いてカラー画像を投射してもよいし、ＬＥＤ８を３色のＬＥＤで構成しＬＣＯＳ１２をモノクロのものを用い、ＬＣＯＳ１２による色順次点灯方式（フィールドシーケンシャル）によるカラー画像の投射を行ってもよい。

また、上述の実施の形態において、光源としてＬＥＤを用いる構成を例に説明したが、高圧水銀ランプ、ハロゲンランプまたはレーザー等の光源を用いてもよい。

また、上述の実施の形態において、投射画像の表示部としてＬＣＯＳ（反射型液晶素子）を用いる構成を例に説明したが、透過型液晶素子またはその他の表示素子を用いてもよい。

また、上述の実施の形態において、第１筐体４と第２筐体６とを接続する際に例えば永久磁石で構成される磁石５６，５８と鉄板３８，４０との引力により固定する構成を例に説明したが、ネジ止めやばね押さえ機構等の機械的締結方法により第１筐体４と第２筐体６とを固定してもよい。

また、上述の実施の形態において、第２筐体６にメモリカードを挿入するメモリスロットを設け、第１筐体４のメモリ６６にメモリカードからの投射画像データを記憶させるようにしてもよいし、通信により外部からの投射画像データをメモリ６６に記憶させるようにしてもよい。

２…プロジェクタ、４…第１筐体、６…第２筐体、８…ＬＥＤ、１２…ＬＣＯＳ、１６…第１透過光学系、２０…第２透過光学系、２２…自由曲面ミラー、６８…光量制御部、６４…ＣＰＵ、７０…電源制御部、７２…検出スイッチ、７４…バッテリ

Claims

投射画像を表示する表示部と、
光源から射出される光により読み出された前記投射画像を透過させる第１透過光学系と、
前記光源、前記表示部及び前記第１透過光学系を収容する第１筐体と、
前記第１透過光学系から射出された光を入射させる第２透過光学系と、
前記第２透過光学系から入射した光を設置面方向に反射する反射光学系と、
前記第２透過光学系と前記反射光学系とを収容する第２筐体と、
前記第１筐体と前記第２筐体とを所定の位置関係により接続する接続部と、
前記第１筐体と第２筐体とが前記接続部において接続されているか否かを検出する検出部と、
を備え、
前記第２筐体は、外部電源から電源を取得する電源取得部を備え、
前記検出部により前記第１筐体と前記第２筐体とが接続されていることが検出され、かつ前記投影画像の投影を行っていない場合には前記電源取得部により取得した電源を前記第２筐体から前記第１筐体へ供給し、前記第１筐体のバッテリーの充電を行うことを特徴とするプロジェクタ。
前記第１筐体は、前記第２筐体と接続されていない場合には前記設置面に対して交差する面に前記投射画像を投射することを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ。