JP6244823B2 - 光出射装置及び光出射装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、光出射装置及び光出射装置の製造方法に関する。

従来、予め定められた座標入力領域内で操作される指や指示具（例えば、指示棒等）による指示位置を検出する座標入力装置が知られている。このような座標入力装置として、画像が表示される表示面上に当該表示面に沿う光（赤外光）の層を形成し、指示具にて反射された光の反射位置を指示位置として検出する座標入力装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１に記載の座標入力装置は、表示装置により構成される平面状の入力部と、当該入力部の両端部近傍にそれぞれ配置される左座標センサユニット及び右座標センサユニットと、入力部の周囲に設けられる再帰反射部材と、制御ユニットと、を備える。各センサユニットは、それぞれ、座標検出用投光手段及び座標検出用受光手段を有する。座標検出用投光手段は、赤外光を出射する赤外ＬＥＤ（Light Emitting Diode）と当該赤外光を水平方向角度範囲に上下方向に制限された光束として投光する投光レンズと、を備えて構成され、入力部に向けて赤外光を出射して、入力部上に薄い赤外光の層を形成する。
ここで、上記入力部上で指示具を用いた操作がなされると、上記座標検出用投光手段から投光された光の一部が指や指示具によって遮られ、その遮蔽部分のみ光強度が小さくなる。このため、上記座標入力装置は、座標検出用受光手段によって入力部上で発生する光量分布の変化範囲を検出し、制御ユニットによって上記指示位置の座標値を算出する。

特許第４４７８５５９号公報

ここで、特許文献１に記載の右座標センサユニット及び左座標センサユニットを１つのユニットとして構成して、当該ユニットの構成及び配置を簡略化することが考えられる。
一方、赤外ＬＥＤは、発熱体であるが熱に弱い性質を有するため、冷却する必要がある。このことから、赤外ＬＥＤに熱伝導可能に接続される放熱部材をそれぞれ設け、当該各放熱部材により、対応する赤外ＬＥＤの熱を放熱する構成が考えられる。
そこで、赤外ＬＥＤ等の固体光源と、当該固体光源からの光を平行化する平行化レンズと、平行化された光を拡散させる拡散レンズ（例えばパウエルレンズ）とを有するセンサユニットを複数備える光出射装置とし、平行化レンズに対して固体光源及び拡散レンズを位置調整した上で、当該固体光源とヒートシンクとを熱伝導可能に接続する構成が提案されている。

しかしながら、上記構成では、平行化レンズに対して固体光源を位置調整するため、当該固体光源を把持して位置調整する治具を、当該固体光源の光出射側とは反対側に配置する必要がある。このような構成では、比較的大型のヒートシンクを設けるスペースが十分にないという問題がある。また、各固体光源を位置調整した後に、それぞれの固体光源に対してヒートシンクを接続する必要がある。これらのことから、それぞれの固体光源に個別にヒートシンクを設けなければならず、部品点数が増加する他、冷却効率がそれほど高くないという問題がある。

本発明は、光源部の冷却効率を向上できる光出射装置及び光出射装置の製造方法を提供することを目的の１つとする。

本発明の第１態様に係る光出射装置は、それぞれ所定の平面に沿って光を出射して前記所定の平面に沿う光の層を形成する複数の光源部と、前記複数の光源部のそれぞれに熱伝導可能に接続される１つの放熱部材と、前記放熱部材が取り付けられるフレームと、を備えることを特徴とする。

上記第１態様によれば、上記光出射装置は、複数の光源部のそれぞれに熱伝導可能に接続される１つの放熱部材を備える。これによれば、複数の光源部を１つの放熱部材により冷却することができるので、光源部ごとにヒートシンクを設ける場合に比べて、部品点数の増加を抑制できる。また、１つの放熱部材により各光源部で生じた熱を放熱することにより、比較的大きな放熱部材を採用できる。従って、各光源部の冷却効率を向上できる。

上記第１態様では、前記複数の光源部は、それぞれ、光を出射する固体光源と、前記固体光源からの光を平行化する平行化レンズと、前記平行化レンズにより平行化された光を拡散させて前記光の層を形成する拡散レンズと、を有し、前記放熱部材は、前記複数の光源部が有する前記固体光源のそれぞれと接続されていることが好ましい。

上記第１態様によれば、複数の光源部が有する固体光源のそれぞれが放熱部材と直接接続されている。これによれば、当該固体光源にて発生する熱を効率よく放熱部材に伝導できる。従って、各光源部を効果的に冷却できる。
なお、各固体光源に対して平行化レンズ及び拡散レンズの位置を調整すれば、複数の固体光源の位置を変更することなく、上記光の出射方向を調整できる。このため、各固体光源を把持する治具を、当該各固体光源からの光の出射方向とは反対側に配置する必要がないので、各固体光源に対して光の出射方向とは反対側にスペースを形成できる。この場合、当該スペースに比較的大きな放熱部材を配置できるので、光源部で生じた熱の放熱面積を確実に拡大できる。従って、各光源部の冷却効率を向上できる。

上記第１態様では、前記放熱部材は、前記フレームと熱伝導可能に接続されていることが好ましい。
上記第１態様によれば、放熱部材に伝導された光源部の熱を、フレームに伝導させて放熱できる。従って、光源部で生じた熱の放熱面積を更に拡大でき、各光源部の冷却効率を更に向上できる。

上記第１態様では、前記複数の光源部は、第１方向を中心として光を拡散させて出射して、前記所定の平面に沿う光の層を形成する第１光源部と、前記第１方向とは異なる第２方向を中心として光を拡散させて出射して、前記所定の平面に沿う光の層を形成する第２光源部と、を含み、前記第１光源部と前記第２光源部とは、前記第１方向の延長線及び前記第２方向の延長線が、前記第１方向とは反対側で、かつ、前記第２方向とは反対側で交差するように配置され、前記放熱部材は、前記第１光源部及び前記第２光源部からの光の出射方向とは反対側の位置に配置されることが好ましい。

上記第１態様によれば、第１光源部により形成される光の層と、第２光源部により形成される光の層とにより構成される光の層の面積を拡大できる。
ここで、第１方向と第２方向とは、当該第１方向とは反対側で、かつ、第２方向とは反対側にて交差する。このことから、第１光源部及び第２光源部のそれぞれの光出射側とは反対側には、第１光源部及び第２光源部により挟まれる挟角を有する略三角形状のスペースが生じる。このため、第１光源部及び第２光源部からの光の出射方向とは反対側の位置に配置される放熱部材を、当該スペース内に配置することにより、当該スペースを有効活用でき、光出射装置が大型化することなく、比較的大きな放熱部材を採用できる。従って、第１光源部及び第２光源部のそれぞれの冷却効率を一層向上できる。

本発明の第２態様に係る光出射装置の製造方法は、所定の平面に沿う光の層を形成する光出射装置の製造方法であって、前記光出射装置は、前記光の層を形成する光源部と、前記光源部が固定されるフレームと、前記フレームに取り付けられ、前記光源部に熱伝導可能に接続される放熱部材と、を備え、前記光源部は、固体光源と、前記固体光源から入射される光を平行化する平行化レンズと、前記平行化レンズから入射される光を拡散させて出射して前記光の層を形成する拡散レンズと、を有し、当該製造方法は、前記放熱部材に固定された前記固体光源に対して前記平行化レンズを位置調整して固定する平行化レンズ固定工程と、固定された前記平行化レンズに対して、前記拡散レンズを位置調整して固定する拡散レンズ固定工程と、を含むことを特徴とする。

上記第２態様によれば、放熱部材に固定された固体光源に対して平行化レンズを位置調整した後、拡散レンズを位置調整するので、固体光源を正確に位置調整する必要がない。すなわち、固体光源に対して放熱部材が設置される側に当該固体光源の位置を調整する治具を配置するスペースを設ける必要がない。このため、固体光源に対して放熱部材が設置されるスペースを拡大できるので、比較的大きな放熱部材を採用できる。従って、光源部の冷却効率が向上された光出射装置を好適に製造できる。

上記第２態様では、前記平行化レンズ固定工程の前に実施され、前記フレームに固定された前記放熱部材に前記固体光源を設置する固体光源設置工程を含むことが好ましい。
上記第２態様によれば、固体光源が予め放熱部材に設置された後、各レンズの位置調整がなされるので、平行化レンズ等に対して位置調整された固体光源に放熱部材を取り付ける必要がない。従って、光出射装置の製造工程を簡略化できる。

上記第２態様では、前記平行化レンズ固定工程では、前記固体光源が配置される設計上の光軸に対する直交方向への移動により前記平行化レンズの位置を調整し、前記拡散レンズ固定工程では、前記光軸を中心とする回動、前記光軸に直交する回動軸を中心とする回動、及び、前記光軸に対する直交方向への移動の少なくともいずれかにより前記拡散レンズの位置を調整することが好ましい。

上記第２態様によれば、平行化レンズの調整は、上記設計上の光軸に対する直交方向への移動のみであるため、平行化レンズの調整を容易に実施できる。また、拡散レンズの調整は、上記光軸を中心とする回動、当該光軸に直交する回動軸を中心とする回動、及び、当該光軸に対する直交方向への移動の少なくともいずれかにより実施される。これによれば、拡散レンズを適切な位置及び向きに確実に調整できる。更に、このような平行化レンズ及び拡散レンズの調整は、設計上の光軸を基準として行われるので、固体光源から出射される光の中心軸に合わせて行う必要がない。このため、当該固体光源が設計上の光軸に対して傾いて配置される場合でも、設計上の光軸を基準として平行化レンズ及び拡散レンズの位置調整を実施できる。従って、各レンズの位置調整を比較的容易に実施できる。

本発明の一実施形態に係る画像表示システムの構成を示す模式図。 上記実施形態における光出射装置を示す斜視図。 上記実施形態における光出射装置の底面部を示す図。 上記実施形態におけるカバーを取り外した状態の光出射装置を示す斜視図。 上記実施形態におけるアッパーケースを取り外した状態の光出射装置を示す平面図。 上記実施形態におけるライトカーテンユニットを底面側から見た図。 上記実施形態におけるライトカーテンユニットを示す斜視図。 上記実施形態におけるライトカーテンユニットを示す分解斜視図。 上記実施形態における第１光源部の構成を示す模式図。 上記実施形態における平行化レンズの調整手順を説明する図。 上記実施形態における平行化レンズの調整手順を説明する図。 上記実施形態における拡散レンズの調整手順を説明する図。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
［画像表示システムの概略構成］
図１は、画像表示システム１０の使用状態を示す図である。
本実施形態に係る画像表示システム１０は、図１に示すように、光出射装置１、プロジェクターＰＪ、スクリーンＳＣ及び画像生成装置ＧＮを備える。
この画像表示システム１０では、光出射装置１は、スクリーンＳＣに沿って光（例えば赤外光）を出射して、当該スクリーンＳＣの被投射面ＳＣ１に沿う光の層を形成する。
また、プロジェクターＰＪは、画像生成装置ＧＮから受信された画像を上記被投射面ＳＣ１に投射して、当該画像を視認可能に表示する。この他、プロジェクターＰＪは、被投射面ＳＣ１において画像が表示される画像表示領域を含む撮像領域を撮像する撮像装置ＣＭを備え、当該撮像装置ＣＭによる撮像画像を画像生成装置ＧＮに送信する。
一方、画像生成装置ＧＮは、上記画像表示領域において、光出射装置１から出射されて使用者の指や指示具により反射された光の反射位置（指や指示具による指示位置）を上記撮像画像に基づいて解析する。そして、画像生成装置ＧＮは、当該解析結果に基づいて上記反射位置を点や線で表した画像を生成し、当該画像をプロジェクターＰＪに送信する。
これにより、画像表示システム１０では、被投射面ＳＣ１上での指や指示具による指示位置の軌跡を含む画像が当該被投射面ＳＣ１に表示されることとなる。
以下、画像表示システム１０の各構成について説明する。

光出射装置１は、所定の平面に沿う光の層を形成する機能を有する。
本実施形態では、光出射装置１は、図１に示すように、スクリーンＳＣが設置される壁面ＷＳに配設される。そして、当該光出射装置１は、所定の平面である被投射面ＳＣ１に沿う領域（相互作用領域ＬＥ）内に光の層を形成する。
なお、光出射装置１の具体的な構成については、後に詳述する。

［プロジェクターの構成］
プロジェクターＰＪは、上記壁面ＷＳに固定された天吊り金具Ｍにより吊り下げられ、天井面ＲＳに近接した位置に設置される。このプロジェクターＰＪは、内部に設けられた光源装置からの光を変調して、上記画像生成装置ＧＮから受信される画像情報に応じた画像を形成し、形成した画像を上記被投射面ＳＣ１に拡大投射する表示装置である。
また、プロジェクターＰＪは、上記撮像装置ＣＭを備え、当該撮像装置ＣＭによる撮像画像を画像生成装置ＧＮに送信する。この撮像装置ＣＭは、画像生成装置ＧＮと合わせて、上記画像表示領域における上記指示位置を検出する検出装置を構成する。

［画像生成装置の構成］
画像生成装置ＧＮは、例えばＰＣ（Personal Computer）等により構成され、プロジェクターＰＪから送信される撮像画像を取得して、取得された撮像画像における上記光の反射位置を指示位置として検出する検出装置としての機能を有する。なお、撮像画像における画像表示領域の範囲は、キャリブレーションを実行することにより予め把握できる。このため、上記反射位置を検出することにより、被投射面ＳＣ１における指示具等による指示位置の座標を取得できる。
また、画像生成装置ＧＮは、取得された指示位置を点や線で表した画像を生成する。なお、生成された画像は、プロジェクターＰＪに送信される。

［光出射装置の構成］
図２は、光出射装置１の外観を示す斜視図である。
光出射装置１は、上記のように、被投射面ＳＣ１に沿って光を拡散させて出射し、これにより、上記光の層を形成する。このような光出射装置１は、図２に示すように、装置本体３（図５参照）を内部に収納する筐体２を備える。
筐体２は、それぞれ互いに組み合わされるアッパーケース２１、ロアーケース２２及びカバー２３を備え、これらのより形成される天面部２Ａ、底面部２Ｂ、正面部２Ｃ、背面部２Ｄ、左側面部２Ｅ、及び右側面部２Ｆを有する。

具体的に、アッパーケース２１は、天面部２Ａと、正面部２Ｃ、背面部２Ｄ、左側面部２Ｅ及び右側面部２Ｆのそれぞれの一部とを構成する。
ロアーケース２２は、底面部２Ｂと、正面部２Ｃ、背面部２Ｄ、左側面部２Ｅ、及び右側面部２Ｆそれぞれの一部とを構成する。
カバー２３は、アッパーケース２１に取り付けられ、当該アッパーケース２１に操作部材として設けられるダイヤル２１１（図４及び図５参照）を被覆する。

なお、底面部２Ｂは、上記壁面ＷＳ（図１参照）に光出射装置１が設置された際に、当該壁面ＷＳと対向する。また、天面部２Ａは、底面部２Ｂとは反対側に位置する。更に、正面部２Ｃは、後述する光源部５から出射される光の出射方向側に位置しており、光出射装置１が上記壁面ＷＳに設置された際には、スクリーンＳＣ側（被投射面ＳＣ１側）を向く。背面部２Ｄは、当該正面部２Ｃとは反対側に位置する。そして、天面部２Ａが上方に位置するように、正面部２Ｃと正対した際に、左側面部２Ｅは左側に位置し、右側面部２Ｆは右側に位置する。

図３は、光出射装置１を底面側から見た図である。
ロアーケース２２は、図２及び図３に示すように、底面部２Ｂ、正面部２Ｃ及び左側面部２Ｅに跨る左側凹部２Ｇと、底面部２Ｂ、正面部２Ｃ及び右側面部２Ｆに跨る右側凹部２Ｈと、を有する。
左側凹部２Ｇ内には、後述する光源部５を構成する第１光源部５２Ｌ（図６及ぶ図７参照）が露出される。そして、第１光源部５２Ｌは、図３におけるＬ１方向を中心とする一点鎖線の範囲に、光を拡散させて出射する。
右側凹部２Ｈ内には、後述する光源部５を構成する第２光源部５２Ｒ（図６及ぶ図７参照）が露出される。そして、第２光源部５２Ｒは、図３におけるＬ２方向を中心とする一点鎖線の範囲に、光を拡散させて出射する。
これら第１光源部５２Ｌ及び第２光源部５２Ｒにより形成される光の層（それぞれ一点鎖線内に形成される光の層）の一部は互いに重なり、これら光の層により、被投射面ＳＣ１（図１）の全面が当該光の層により覆われる。

図４は、カバー２３を取り外した状態の光出射装置１を示す斜視図である。
カバー２３を取り外すと、図４に示すように、天面部２Ａの一部が露出する。このカバー２３により覆われていた天面部２Ａの部位には、図４に示すように、２つのダイヤル２１１と、２つの凹部２１２とが配置されている。

ダイヤル２１１（左側面部２Ｅ側及び右側面部２Ｆ側に位置するダイヤルを、それぞれ２１１Ｌ，２１１Ｒとする）は、本体部２１１Ａと、軸部及びギア（ともに図示省略）とを有する。
本体部２１１Ａは、略円筒状に形成され、筐体２外に位置する。この本体部２１１Ａは、ダイヤル２１１を回動させる際に使用者により把持される部位であり、当該本体部２１１Ａの側面には、凹凸が形成されている。また、軸部の一端は、本体部２１１Ａと接続され、他端には、ギアが固定されている。このため、本体部２１１Ａが軸部を中心として回動されると、当該軸部及びギアも同方向に回動する。このギアには、後述する調整機構８を構成するギア８２１と噛合する。
凹部２１２（左側面部２Ｅ側及び右側面部２Ｆ側に位置する凹部を、それぞれ２１２Ｌ，２１２Ｒとする）は、対応するダイヤル２１１（本体部２１１Ａ）の周囲に位置し、当該ダイヤル２１１の回動方向に沿って円弧状に形成されている。これら凹部２１２は、例えば、本体部２１１Ａを操作する使用者の指の一部を挿入可能な程度の深さに形成されている。

［装置本体の構成］
図５は、アッパーケース２１を取り外した状態の光出射装置１を示す平面図である。
装置本体３は、図５に示すように、ライトカーテンユニット４と基板９とを備え、これらはロアーケース２２内に配置されている。
これらのうち、基板９は、ロアーケース２２内における右側面部２Ｆ側に配置され、ライトカーテンユニット４に電力を供給するとともに、当該ライトカーテンユニット４を制御する制御基板である。この基板９とライトカーテンユニット４とは、ケーブル（図示省略）により電気的に接続されている。

［ライトカーテンユニットの構成］
図６は、ライトカーテンユニット４の裏面を示す平面図である。
ライトカーテンユニット４は、上記被投射面ＳＣ１に沿う光の層を形成する。このライトカーテンユニット４は、光源部５、基板６、支持部材７及び調整機構８を備える。なお、光源部５については、後に詳述する。
基板６は、回路素子が実装された略矩形状の回路基板である。この基板６は、前述の基板９と接続され、当該基板９から入力される制御信号に応じて光源部５を点灯させる。

支持部材７は、光源部５及び基板６を支持する他、後述する調整機構８と係合する。この支持部材７は、天面部２Ａ側から見て、正面部２Ｃ側の端部７Ｃが背面部２Ｄ側の端部７Ｄより幅広の略Ｔ字状に形成されている。
この支持部材７における略中央には、後述する光源部５が嵌め込まれる開口部（図示省略）が形成されている。また、端部７Ｃの略中央には基板６が固定され、当該端部７Ｃの両端（上記左側面部２Ｅ側及び右側面部２Ｆ側の端部）には、後述する調整機構８の第１調整機構８２Ｌ及び第２調整機構８２Ｒが配置される。
このような支持部材７における端部７Ｄ側の位置には、天面部２Ａ側に突出する支点部（図示省略）が突設されている。この支点部は、後述する調整機構８により、支持部材７が傾斜する際の支点となる部位である。

［調整機構の構成］
調整機構８は、支持部材７の上記被投射面ＳＣ１に対する傾きを調整し、ひいては、当該支持部材７に配置された光源部５による光の出射方向（被投射面ＳＣ１に対する光の層の傾き）を調整する。この調整機構８は、図５及び図６に示すように、固定部材８１と、第１調整機構８２Ｌ及び第２調整機構８２Ｒとを有する。
これらのうち、固定部材８１は、平面視略Ｕ字状に形成された板体であり、上記支持部材７の端部７Ｃ側の一部を覆うように設けられる。この固定部材８１は、当該支持部材７とは独立してロアーケース２２の内面に固定される。

第１調整機構８２Ｌ及び第２調整機構８２Ｒは、それぞれ、ギア８２１、軸部材８２２（図６）、移動部材８２３（図６）及び付勢部材（図示省略）を備える。
ギア８２１は、上記固定部材８１に対して天面部２Ａ側に配置される。このギア８２１は、対応する上記ダイヤル２１１のギアと噛合する。
軸部材８２２の一端は、ギア８２１の中央にねじ固定されている。この軸部材８２２の側面には、当該軸部材８２２の中心軸に沿う螺旋状のねじ山（図示省略）が形成されており、当該ねじ山には、移動部材８２３が螺合する。

移動部材８２３は、当該軸部材８２２の他端側に取り付けられている。具体的に、移動部材８２３の中央には孔が形成されており、当該孔の内面には、上記ねじ山と螺合するねじ溝が形成されている。このような移動部材８２３は、上記支持部材７に対して底面部２Ｂ側にて当該支持部材７に固定されている。
付勢部材は、固定部材８１と支持部材７との間に配置されている。そして、付勢部材は、支持部材７を移動部材８２３に付勢する付勢力を作用させる。このような付勢部材は、本実施形態では圧縮コイルばねにより構成され、一端が固定部材８１と当接し、他端が支持部材７と当接している。しかしながら、付勢部材の構成はコイルばねに限らず、他の構成でもよい。

このような調整機構８では、例えば、ダイヤル２１１Ｌの本体部２１１Ａ（図４参照）が当該ダイヤル２１１Ｌの回動方向のうち一方に回動されると、当該ダイヤル２１１Ｌのギア（図示省略）と噛合する第１調整機構８２Ｌのギア８２１が、ダイヤル２１１Ｌとは反対方向に回動する。ギア８２１が回動すると、軸部材８２２が同方向に回動するが、当該軸部材８２２に取り付けられた移動部材８２３は、支持部材７に固定されている。このため、軸部材８２２の回動に応じて、移動部材８２３及び当該移動部材８２３側に付勢された支持部材７は、当該軸部材８２２の中心軸に沿って天面部２Ａ側に移動する。逆に、上記本体部２１１Ａが、ダイヤル２１１Ｌの回動方向のうち他方に回動されると、ギア８２１及び軸部材８２２は、上記とは反対方向に回動し、これにより、移動部材８２３及び支持部材７は、軸部材８２２の中心軸に沿って底面部２Ｂ側に移動する。

このようなダイヤル２１１Ｌ及び第１調整機構８２Ｌにより、支持部材７における左側面部２Ｅ側の端部の傾き（被投射面ＳＣ１に対する傾き）が調整される。
なお、ダイヤル２１１Ｒが回動された場合も同様に、支持部材７は、第２調整機構８２Ｒを構成する軸部材８２２の中心軸に沿って天面部２Ａ側及び底面部２Ｂ側に移動し、支持部材７における右側面部２Ｆ側の端部の傾き（被投射面ＳＣ１に対する傾き）が調整される。
このようにして支持部材７の傾きが調整されることにより、当該支持部材７に固定された光源部５からの光の出射方向（被投射面ＳＣ１に対する光の層の傾き）が調整される。

［光源部の構成］
図７は、光源部５を底面部２Ｂ側から見た斜視図であり、図８は、第１光源部５２Ｌを分解した光源部５の分解斜視図である。
光源部５は、光を出射して上記光の層を形成する。この光源部５は、図６〜図８に示すように、フレーム５１と、第１光源部５２Ｌ及び第２光源部５２Ｒと、放熱部材５３と、を有する。

［フレームの構成］
フレーム５１は、上記支持部材７に固定される略Ｌ字状の板体である。このフレーム５１には、放熱部材５３を支持部材７に固定するねじが挿通する孔部（図示省略）が複数箇所に形成されている。このようなフレーム５１に対して、放熱部材５３は、背面部２Ｄ側に配置され、当該フレーム５１と放熱部材５３とは熱伝導可能に接続される。

［第１光源部及び第２光源部の構成］
第１光源部５２Ｌ及び第２光源部５２Ｒは、図３及び図６に示したように、それぞれ異なる方向であるＬ１方向及びＬ２方向を中心として光を拡散させて出射する。これら第１光源部５２Ｌ及び第２光源部５２Ｒは、Ｌ１方向の延長線とＬ２方向の延長線とが当該Ｌ１方向とは反対側で、かつ、Ｌ２方向とは反対側で交差するように配置される。
これらのうち、第１光源部５２Ｌは、図８に示すように、固体光源５２１、平行化レンズ５２２、拡散レンズ５２３、第１保持枠５２４及び第２保持枠５２５を有する。なお、第２光源部５２Ｒも第１光源部５２Ｌと同様に上記構成５２１〜５２５を有する。このため、以下では、第１光源部５２Ｌについて説明し、第２光源部５２Ｒについては説明を省略する。

固体光源５２１は、赤外光を出射する。本実施形態では、固体光源５２１は、ＬＤ（Laser Diode）としているが、他の固体光源であってもよい。
平行化レンズ５２２は、固体光源５２１から入射される光を平行化する。
拡散レンズ５２３は、平行化レンズ５２２から入射される平行光を所定範囲に均等に拡散させて出射するレーザーラインジェネレーターレンズ（いわゆる、パウエルレンズ）である。

第１保持枠５２４は、平行化レンズ５２２を保持した状態で、後述する放熱部材５３の第１支持部５３Ｌに取り付けられる。この第１保持枠５２４は、図８に示すように、嵌合部５２４１と、固体光源５２１側に突出する突出部５２４２と、複数の孔部５２４３と、拡散レンズ５２３側に突出する筒状部５２４４及び一対の突出部５２４５と、を有する。
嵌合部５２４１は、第１保持枠５２４を貫通する略円形状の孔により構成されている。この嵌合部５２４１には、上記平行化レンズ５２２が嵌合される。
突出部５２４２は、略円筒状に形成されており、第１光源部５２Ｌが第１支持部５３Ｌに取り付けられる際に、当該第１支持部５３Ｌの固体光源配置部５３１内に挿入される。

複数の孔部５２４３には、第１保持枠５２４が第１支持部５３Ｌに取り付けられる際に、保持枠支持部５３２が挿入される。
筒状部５２４４は、嵌合部５２４１の周囲に、拡散レンズ５２３側から見て円の一部を切り欠いた形状に形成されている。この筒状部５２４４には、第１光源部５２Ｌが組み合わされる際に、第２保持枠５２５の一部が挿入される。
一対の突出部５２４５は、筒状部５２４４を挟む位置に形成されている。これら突出部５２４５は、第１光源部５２Ｌが組み合わされる際に、第２保持枠５２５に挿入される。

第２保持枠５２５は、拡散レンズ５２３を保持した状態で、第１保持枠５２４に取り付けられる。この第２保持枠５２５は、嵌合部５２５１、突出部５２５２及び一対の凹部５２５３を有する。
嵌合部５２５１は、第２保持枠５２５を貫通するように形成されている。この嵌合部５２５１には、上記拡散レンズ５２３が嵌合される。
突出部５２５２は、上記筒状部５２４４に応じた形状に形成されており、第２保持枠５２５が第１保持枠５２４に取り付けられる際に、当該筒状部５２４４内に挿入される。
一対の凹部５２５３は、突出部５２５２を挟む位置に形成されている。この一対の凹部５２５３には、第２保持枠５２５が第１保持枠５２４に取り付けられる際に、上記一対の突出部５２４５が挿入される。

［放熱部材の構成］
放熱部材５３は、第１光源部５２Ｌ及び第２光源部５２Ｒの光出射側に配置される。この放熱部材５３は、底面部２Ｂ側から見て略等脚台形状に形成されており、当該台形状の上底部分及び斜辺部分（上底及び下底におけるそれぞれ同じ側の端部間を接続する辺の部分）がフレーム５１と重なるように配置される。
このような放熱部材５３は、第１光源部５２Ｌ及び第２光源部５２Ｒを支持する。また、放熱部材５３は、これら各光源部５２Ｌ，５２Ｒを構成する固体光源５２１、及び、フレーム５１と熱伝導可能に接続され、当該固体光源５２１にて生じた熱を放熱する。この放熱部材５３は、本実施形態では、熱伝導性のよい金属により形成された、いわゆるヒートシンクであり、天面部２Ａ側及び底面部２Ｂ側のそれぞれに突出する複数のフィン５３Ａを有する。

このような放熱部材５３は、図７及び図８に示すように、上記等脚台形の斜辺部分に対応する部位のうち、左側面部２Ｅ側の斜辺部分に位置する第１支持部５３Ｌと、右側面部２Ｆ側の斜辺部分に位置する第２支持部５３Ｒと、を有する。これらのうち、第１支持部５３Ｌは第１光源部５２Ｌを支持する部位であり、第２支持部５３Ｒは第２光源部５２Ｒを支持する部位である。

第１支持部５３Ｌは、図８に示すように、固体光源配置部５３１及び保持枠支持部５３２を有する。
固体光源配置部５３１は、第１支持部５３Ｌにおける略中央に位置する凹部であり、当該凹部の底に、第１光源部５２Ｌの固体光源５２１が光出射方向を外側に向けるようにして配置される。なお、放熱部材５３には、固体光源配置部５３１と接続され、当該固体光源配置部５３１内に配置された固体光源５２１の光出射方向とは反対方向に延出する凹部５３Ｂが形成されている。この凹部５３Ｂ内には、当該固体光源５２１から延びる電極線が配置される。

保持枠支持部５３２は、第１支持部５３Ｌから突出する４つの突出部である。これら保持枠支持部５３２は、それぞれ第１支持部５３Ｌに沿う面が長方形状に形成されている。そして、当該保持枠支持部５３２のうち、第１支持部５３Ｌにおける左側及び右側に位置する２つの保持枠支持部５３２は、当該長方形の長辺方向が上下方向（天面部２Ａ及び底面部２Ｂ間を接続する方向）に沿うように配置され、他の２つの保持枠支持部５３２は、当該長方形の長辺方向が左右方向（左側面部２Ｅ及び右側面部２Ｆ間を接続する方向）に沿うように配置される。すなわち、保持枠支持部５３２のうち、少なくともいずれかは、他とは異なる方向に長手方向が沿っている。これら保持枠支持部５３２は、上記孔部５２４３に挿入され、これにより、第１保持枠５２４が第１支持部５３Ｌに支持される。
なお、図示を省略するが、第２支持部５３Ｒも第１支持部５３Ｌと同様に、固体光源配置部５３１及び保持枠支持部５３２を有する。そして、当該固体光源配置部５３１内には、第２光源部５２Ｒの固体光源５２１が配置され、保持枠支持部５３２は、第２光源部５２Ｒを構成する第１保持枠５２４を支持する。

［光出射装置の製造方法（平行化レンズ及び拡散レンズの位置調整方法）］
図９は、第１光源部５２Ｌの構成を示す模式図である。なお、以下の図及び説明において、設計上の光軸ＡＸに沿い、かつ、固体光源５２１から出射される光が進行する方向をＺ方向とし、Ｚ方向と直交し、かつ、互いに直交する方向をＸ方向及びＹ方向とする。
上記光出射装置１を製造する際には、上記第１光源部５２Ｌ及び第２光源部５２Ｒを構成する固体光源５２１、平行化レンズ５２２及び拡散レンズ５２３の位置を合わせる必要がある。このため、光出射装置１の製造工程には、放熱部材５３に対して固体光源５２１を設置する固体光源設置工程の他、以下に示す平行化レンズ固定工程及び拡散レンズ固定工程が含まれる。

図１０は、平行化レンズ５２２の位置を調整する前の状態を示す模式図である。
平行化レンズ固定工程では、固体光源設置工程にて固体光源配置部５３１への固体光源５２１の配置及び固定が行われた後、平行化レンズ５２２の位置を調整した上で、当該平行化レンズ５２２を固定する。
ここで、第１光源部５２Ｌを組み立てる際に、固体光源５２１は、図１０に示すように、設計上の光軸ＡＸに対して傾いた状態で固定される場合がある。このような場合、上記光軸ＡＸに直交する面（ＸＹ平面）内において、固体光源５２１から出射された光のうち中心軸Ｃ１の光が平行化レンズ５２２を介して入射される位置（入射位置）は、上記光軸ＡＸからずれる。このように当該入射位置が上記光軸ＡＸからずれると、固体光源５２１から出射された光が拡散レンズ５２３に適切に入射されなくなる。

図１１は、平行化レンズ５２２を位置調整した後の状態を示す模式図である。
これに対し、図１１に示すように、平行化レンズ固定工程では、上記光軸ＡＸに対する直交方向（すなわちＸＹ平面に沿う方向）に平行化レンズ５２２を移動させて、上記入射位置を調整する。また、必要に応じて、設計上の光軸ＡＸに沿う方向（すなわちＺ方向）に平行化レンズ５２２を移動させて、上記入射位置を調整する。このような平行化レンズ５２２の位置調整及び固定は、第１保持枠５２４を把持する治具を用いて行われる。
このような平行化レンズ固定工程により、固体光源５２１が上記光軸ＡＸに対して傾いて固定された場合でも、上記入射位置を当該光軸ＡＸと合わせることができる。
なお、第１保持枠５２４の第１支持部５３Ｌへの固定は、紫外線硬化接着剤等の各種接着剤による接着固定で行われる。しかしながら、これに限らず、他の方法により固定してもよい。

図１２は、拡散レンズ５２３を位置調整した後の状態を示す模式図である。
上記平行化レンズ固定工程の後に実施される拡散レンズ固定工程では、上記光軸ＡＸに対して拡散レンズ５２３の位置を調整した上で固定する。
ここで、いわゆるパウエルレンズにより構成された拡散レンズ５２３は、図１２に示すように、平行化レンズ５２２側の端部、すなわち、光入射側の端部に、２つの傾斜面５２３１，５２３２が交差するエッジ５２３３を有する。このエッジ５２３３に適切に光が入射されないと、当該光を適切な範囲に拡散させて出射することが困難となる。
また、上記光軸ＡＸに対して拡散レンズ５２３が適切な向きに設定されていないと、所定の平面（例えば被投射面ＳＣ１）に沿う光の層を形成することが困難となる。

このため、上記光軸ＡＸを中心とする回動、及び、当該光軸ＡＸに直交する回動軸を中心とする回動の他、光軸ＡＸに沿う方向への移動、及び、当該光軸ＡＸに対する直交方向への移動を実施することにより、拡散レンズ５２３の位置を調整した後、当該拡散レンズ５２３を固定する。なお、上記入射位置に拡散レンズ５２３が位置していれば、上記光軸ＡＸを中心とする回動、当該光軸ＡＸに直交する回動軸を中心とする回動、及び、当該光軸ＡＸに対する直交方向への移動により、拡散して出射される光の層が上記所定の平面に沿うように拡散レンズ５２３の位置を調整することが可能である。
このような拡散レンズ５２３の位置調整は、当該拡散レンズ５２３を保持する第２保持枠５２５を、平行化レンズ５２２を把持していた治具に把持させ、当該治具を回動及び移動させることにより実施できる。
また、第１保持枠５２４への第２保持枠５２５の固定は、紫外線硬化接着剤等の各種接着剤による接着固定で行われる。しかしながら、これに限らず、他の方法により固定してもよい。

以上のように、平行化レンズ５２２及び拡散レンズ５２３を治具等により調整して固定することで、設計上の光軸ＡＸに対して傾いた状態で固体光源５２１が放熱部材５３に固定された場合でも、当該固体光源５２１のずれを吸収でき、適切な方向に光を拡散して出射する第１光源部５２Ｌを構成できる。
なお、第２光源部５２Ｒは、上記のように、第１光源部５２Ｌと同様の構成を有する。このことから、当該第２光源部５２Ｒにおいても、上記固体光源設置工程、平行化レンズ固定工程及び拡散レンズ固定工程を経ることにより、当該第２光源部５２Ｒを組み立てることができる。

以上、説明した画像表示システム１０によれば、以下次の効果がある。
光出射装置１は、第１光源部５２Ｌ及び第２光源部５２Ｒのそれぞれに熱伝導可能に接続される１つの放熱部材５３を備える。これによれば、各光源部５２Ｌ，５２Ｒごとに放熱部材をそれぞれ設ける場合に比べて、部品点数の増加を抑制できる。また、１つの放熱部材５３により各光源部５２Ｌ，５２Ｒで生じた熱を放熱することにより、比較的大きな放熱部材５３を採用できる。従って、各光源部５２Ｌ，５２Ｒの冷却効率を向上できる。

第１光源部５２Ｌ及び第２光源部５２Ｒのそれぞれが有する固体光源５２１は、放熱部材５３と直接接続されている。これによれば、各固体光源５２１にて発生する熱を効率よく放熱部材５３に伝導できる。従って、各光源部５２Ｌ，５２Ｒを効果的に冷却できる。

放熱部材５３は、フレーム５１に熱伝導可能に接続されている。これによれば、放熱部材５３に伝導された各光源部５２Ｌ，５２Ｒの熱を、フレーム５１に伝導させて放熱できる。従って、各光源部５２Ｌ，５２Ｒで生じた熱の放熱面積を更に拡大でき、当該光源部５２Ｌ，５２Ｒの冷却効率を更に向上できる。

光出射装置１は、Ｌ１方向を中心として光を拡散させて出射して被投射面ＳＣ１に沿う光の層を形成する第１光源部５２Ｌと、当該Ｌ１方向とは異なるＬ２方向を中心として光を拡散させて出射して被投射面ＳＣ１に沿う光の層を形成する第２光源部５２Ｒと、を備える。これによれば、形成される光の層の面積を拡大できる。
また、Ｌ１方向とＬ２方向とは、図３及び図６に示したように、Ｌ１方向とは反対側で、かつ、Ｌ２方向とは反対側にて交差する。このことから、図６に示したように、第１光源部５２Ｌ及び第２光源部５２Ｒのそれぞれの光出射側とは反対側には、第１光源部５２Ｌ及び第２光源部５２Ｒにより挟まれる挟角を有する略三角形状のスペースが生じる。このスペース内に放熱部材５３を配置することにより、当該スペースを有効活用でき、光出射装置１が大型化することなく、比較的大きな放熱部材５３を採用できる。従って、第１光源部５２Ｌ及び第２光源部５２Ｒのそれぞれの冷却効率をより向上できる。

また、上記光出射装置１の製造工程では、放熱部材５３に固定された固体光源５２１に対して平行化レンズ５２２を位置調整した後、拡散レンズ５２３を位置調整する。これによれば、設計上の光軸ＡＸに対して固体光源５２１を正確に位置調整する必要がない。すなわち、固体光源５２１に対して放熱部材５３が設置される側（光出射側とは反対側）に当該固体光源５２１の位置を調整する治具を配置するスペースを設ける必要がない。このため、固体光源５２１に対して放熱部材５３が設置されるスペースを拡大できるので、比較的大きな放熱部材５３を採用できる。従って、各光源部５２Ｌ，５２Ｒの冷却効率が向上された光出射装置１を好適に製造できる。

上記製造工程では、上記平行化レンズ固定工程が実施される前に、放熱部材５３が有する固体光源配置部５３１内に固体光源５２１を固定する固体光源設置工程が実施される。これによれば、固体光源が予め放熱部材に設置された後、各レンズ５２２，５２３の位置が調整されるので、平行化レンズ５２２等に対して位置調整された固体光源５２１に放熱部材５３を取り付ける必要がない。従って、光出射装置１の製造工程を簡略化できる。

平行化レンズ５２２の調整は、上記設計上の光軸ＡＸに対する直交方向への移動のみであるため、当該調整を容易に実施できる。また、拡散レンズ５２３の調整は、当該光軸ＡＸを中心とする回動、当該光軸ＡＸに直交する回動軸を中心とする回動、及び、当該光軸ＡＸに対する直交方向への移動の少なくともいずれかにより実施される。これによれば、拡散レンズ５２３を適切な位置及び向きに確実に調整できる。
更に、このような平行化レンズ５２２及び拡散レンズ５２３の調整は、設計上の光軸ＡＸを基準として行われるので、固体光源５２１から出射される光の中心軸Ｃ１に合わせて行う必要がない。このため、固体光源５２１が当該光軸ＡＸに対して傾いて配置される場合でも、当該光軸ＡＸを基準として平行化レンズ５２２及び拡散レンズ５２３を適切に調整できる。従って、各レンズ５２２，５２３の調整操作を比較的容易に実施できる。

［変形例］
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
上記実施形態では、光出射装置１は、第１光源部５２Ｌ及び第２光源部５２Ｒを有し、これら各光源部５２Ｌ，５２Ｒは、放熱部材５３に熱伝導可能に接続されていた。しかしながら、本発明はこれに限らない。すなわち、１つの放熱部材５３に熱伝導可能に接続される光源部の数は、適宜変更可能である。

上記実施形態では、第１光源部５２Ｌ及び第２光源部５２Ｒは、それぞれ、固体光源５２１、平行化レンズ５２２及び拡散レンズ５２３を有するとした。しかしながら、本発明はこれに限らない。すなわち、他の光学部品が含まれていてもよい。
また、放熱部材５３は、各固体光源５２１と熱伝導可能に接続されているとしたが、本発明はこれに限らない。例えば、固体光源５２１と放熱部材５３との間に、他の部材が設けられていてもよい。すなわち、固体光源５２１で発生した熱が放熱部材５３に伝導可能であればよく、例えば、固体光源５２１がフレーム５１に固定されていてもよい。更に、放熱部材５３は、フレーム５１に固定されていなくてもよい。なお、各光源部５２Ｒ，５２Ｌが放熱部材５３に固定され、当該放熱部材５３がフレーム５１に固定される構成であれば、光源部５を一体化できる。

上記実施形態では、第１光源部５２Ｌ及び第２光源部５２Ｒは、それぞれ異なる方向であるＬ１方向及びＬ２方向を中心として光を拡散させて出射するとした。しかしながら、本発明はこれに限らない。すなわち、各光源部５２Ｌ，５２Ｒによる光の出射方向は、適宜変更可能である。例えば、各光源部からの光の出射方向が、各光源部における光出射側にて交差するように、当該各光源部を配置してもよい。更に、それぞれ同じ方向に光を出射するように、各光源部が配置されていてもよい。

上記実施形態では、平行化レンズ固定工程では、設計上の光軸ＡＸに対する直交方向に平行化レンズ５２２を移動させることで、当該平行化レンズ５２２の位置を調整するとした。しかしながら、本発明はこれに限らない。すなわち、当該光軸ＡＸに沿って平行化レンズ５２２を移動させてもよく、当該光軸ＡＸに直交する回動軸を中心として回動させてもよい。更に、平行化レンズ５２２は、固体光源５２１から出射される光の中心軸に対して位置調整してもよく、拡散レンズ５２３も、当該中心軸或いは平行化レンズ５２２から出射された光の中心軸に対して位置調整してもよい。

上記実施形態では、フレーム５１は略Ｌ字形状を有するとしたが、本発明はこれに限らない。例えば、平面視略Ｕ字形状等、他の形状を有していてもよい。すなわち、第１光源部５２Ｌ及び第２光源部５２Ｒからの光の出射方向とは反対側に放熱部材５３を配置するスペースが設けられれば、どのような形状であってもよい。更に、フレーム５１を平板状に形成し、当該フレーム５１における底面部２Ｂ側に放熱部材５３を配置する構成としてもよい。加えて、各光源部５２Ｌ，５２Ｒ及び放熱部材５３を、フレーム５１における天面部２Ａ側に配置してもよい。

上記実施形態では、筐体２は、ダイヤル２１１を被覆するカバー２３を備えるとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、ダイヤル２１１を不用意に操作することを防止できれば、どのような構成であってもよい。例えば、被投射面ＳＣ１に対する光出射装置１により形成される光の層の傾きを調整した後、ダイヤル２１１を固定するロック機構を設けてもよい。
上記実施形態では、固体光源５２１は、赤外光を出射する構成としたが、本発明はこれに限らない。すなわち、所定波長域の光であればよい。
上記実施形態では、ライトカーテンユニット４は、調整機構８を備えることとしたが、調整機構８とは異なる機構を用いて、光源部５から出射される光の出射角度を調整するようにしてもよい。また、調整機構８はなくてもよい。

上記実施形態では、画像表示システム１０における撮像装置ＣＭは、プロジェクターＰＪに設けられているとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、プロジェクターＰＪと撮像装置ＣＭとは別体であってもよい。
また、画像生成装置ＧＮは、当該撮像装置ＣＭによる撮像画像に基づいて、指示具等による使用者の指示位置を検出するとした。しかしながら、本発明はこれに限らない。例えば、撮像装置ＣＭが、プロジェクターＰＪによる被投射面ＳＣ１における指示位置を検出し、当該被投射面ＳＣ１における画像表示領域内の指示位置の座標を解析し、当該座標を画像生成装置ＧＮに送信する構成としてもよい。
更に、画像表示システム１０では、表示装置としてプロジェクターＰＪを備え、当該プロジェクターＰＪにより画像が投射及び表示されるスクリーンＳＣの被投射面ＳＣ１を、本発明の所定の平面とした。しかしながら、本発明はこれに限らない。例えば、プロジェクターＰＪ及びスクリーンＳＣに代えて、液晶、プラズマ及び有機ＥＬ（Electro-Luminescence）等の各種ディスプレイを採用してもよい。この場合、当該ディスプレイの表示面を、本発明の所定の平面とすればよい。

１…光出射装置、５１…フレーム、５２Ｌ…第１光源部、５２Ｒ…第２光源部、５３…放熱部材、５２１…固体光源、５２２…平行化レンズ、５２３…拡散レンズ、Ｌ１…第１方向、Ｌ２…第２方向。

Claims (4)

1. それぞれ所定の平面に沿って光を出射して前記所定の平面に沿う光の層を形成する複数の光源部と、
   前記複数の光源部のそれぞれに熱伝導可能に接続される１つの放熱部材と、
   前記放熱部材が取り付けられるフレームと、を備えることを特徴とする光出射装置。
2. 請求項１に記載の光出射装置において、
   前記複数の光源部は、それぞれ、
   光を出射する固体光源と、
   前記固体光源からの光を平行化する平行化レンズと、
   前記平行化レンズにより平行化された光を拡散させて前記光の層を形成する拡散レンズと、を有し、
   前記放熱部材は、前記複数の光源部が有する前記固体光源のそれぞれと接続されていることを特徴とする光出射装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の光出射装置において、
   前記放熱部材は、前記フレームと熱伝導可能に接続されていることを特徴とする光出射装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の光出射装置において、
   前記複数の光源部は、
   第１方向を中心として光を拡散させて出射して、前記所定の平面に沿う光の層を形成する第１光源部と、
   前記第１方向とは異なる第２方向を中心として光を拡散させて出射して、前記所定の平面に沿う光の層を形成する第２光源部と、を含み、
   前記第１光源部と前記第２光源部とは、前記第１方向の延長線及び前記第２方向の延長線が、前記第１方向とは反対側で、かつ、前記第２方向とは反対側で交差するように配置され、
   前記放熱部材は、前記第１光源部及び前記第２光源部からの光の出射方向とは反対側の位置に配置されることを特徴とする光出射装置。

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