JP6390973B2 - 投写型映像表示装置 - Google Patents

Description

本開示は、光源を含む筐体と、その筐体を回動自在に支持する支持部とを備えた投写型映像表示装置に関する。

今日、様々な映像などをスクリーンに拡大投写する投写型映像表示装置としてのプロジェクタが広く普及している。プロジェクタは、映像信号に応じて、光源から出射された光を、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）、または、液晶表示素子といった空間光変調素子によって変調させ、スクリーン上に投写する。

天井に設置され、床面や壁面に映像を投写するプロジェクタも種々開発されている。天井に設置されて使用されるプロジェクタにおいては、専用の保持具や配線工事の必要性、収納方法、装置の小型化、作業の容易性、使い勝手、美感等、種々の検討すべき問題がある。

例えば、特許文献１では、これらの問題を考慮して、照明配線器具に取り付け可能なコネクタを備え、筐体の床面に対応する面に照明装置を備えた投写型映像表示装置が提案されている。

特開２００８−１８５７５７号公報 特開２００４−３３６６１５号公報 特開２００９−２０４９０２号公報

例えば、プロジェクタを天井に設置し、床面や壁面に映像を投写する場合、プロジェクタの投写光は下向きに投写される。その際、床面や壁面上の所定の位置に画像を表示させるようプロジェクタからの投写光の出射角度を調整する必要が生じる。このため、プロジェクタは、本体の姿勢（角度）を自在に調整可能な構成を有することが望まれる（例えば、特許文献２、３参照）。

本開示は、投写光の出射角度を任意に調整できる投写型映像表示装置を提供することを目的とする。

本開示の投写型映像表示装置は、光源部と、光源部からの光を映像入力信号に応じて変調して映像光を生成する映像生成部と、生成された映像光を投写する投写部とを収納する第１筐体と、第２筐体と、第１筐体と第２筐体とを接続し、第１筐体を所定の角度範囲で回動可能に支持するジョイント部とを備える。ジョイント部は、球状部分を有するシャフト部材と、球状部分を内包して保持する第１保持部と、第２保持部とを有するボールジョイント機構を含む。シャフト部材の球状部分は、第１保持部に対して回動可能に保持される。第１保持部は、第２保持部に対して所定の回転軸を中心として回動可能に構成されている。

本開示によれば、投写光の出射角度を任意に調整可能とする投写型映像表示装置を提供できる。

本開示の実施の形態１に係る投写型映像表示装置の外観斜視図である。 投写型映像表示装置の構成を示すブロック図である。 投写型映像表示装置の光学的な構成を説明する図である。 投写型映像表示装置の第２筐体を説明する図である。 ジョイント部の構成を説明するための図である。 ジョイント部の構成を説明するための展開図である。 ジョイント部における切欠き部及び支持部を説明するための図である。 鉛直方向の回転軸を中心とした第２筐体に対する第１筐体の回動(Yawing)を説明するための図である。 水平方向の回転軸を中心とした第２筐体に対する第１筐体の回動（Rolling）を説明するための図である。 水平方向の回転軸を中心とした第２筐体に対する第１筐体の回動（Pitching）を説明するための図である。 第２筐体に対して第１筐体が取り得る具体的な姿勢の例を説明した図である。 第２筐体に対して第１筐体が取り得る具体的な姿勢の例を説明した図である。 第２筐体に対して第１筐体が取り得る具体的な姿勢の例を説明した図である。 本開示の実施の形態２に係る投写型映像表示装置の外観斜視図である。 本開示の実施の形態２に係る投写型映像表示装置の外観正面図である。 本開示の実施の形態３に係る投写型映像表示装置の外観斜視図である。 本開示の実施の形態３に係る投写型映像表示装置の外観正面図である。 本開示の実施の形態３におけるジョイント部の構成を説明するための図である。

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、発明者らは、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。

〔第１実施形態〕
１．投写型映像表示装置の全体構成
投写型映像表示装置について、以下に図を用いて説明する。図１は、投写型映像表示装置１００の外観斜視図である。図１に示すように、投写型映像表示装置１００は、主に光学部材を内部に収納する第１筐体１０１と、主に電源基板を内部に収納する第２筐体１０２とを有する。第１筐体１０１は円柱形状を有する。第１筐体１０１と第２筐体１０２とはジョイント部１０３によって接続される。ジョイント部１０３は、ボールジョイント機構を備え、第１筐体１０１を回動自在に支持する。ジョイント部１０３の詳細は後述する。

図２は、投写型映像表示装置１００の機能的な構成を示したブロック図である。図２に示すように、投写型映像表示装置１００は、光源部１１０と、映像入力信号に応じて映像光を生成する映像生成部１６０と、光源部１１０からの光を映像生成部１６０へ導く照明部１２０と、映像生成部１６０にて生成された映像光をスクリーン（不図示）へ投写する投写部１８０と、光源部１１０、照明部１２０および映像生成部１６０などの制御を行う制御部１９０とを有する。

本開示の光源部１１０は、半導体レーザ素子１１２を有しており、半導体レーザ素子１１２からの光を励起光として、蛍光体を発光させる。照明部１２０は、各種レンズ、ミラーあるいはロッドなどの光学部材から構成され、光源部１１０から出射した光を導き、映像生成部１６０を照明する。映像生成部１６０は、デジタル・マイクロミラー・デバイス（以下、ＤＭＤと省略する）や液晶パネルなどの素子を用い、映像信号に応じて、光を空間変調する。投写部１８０は、レンズやミラーなどの光学部材から構成され、空間変調された光を拡大して投写する。

２．第１筐体内部の構成
本開示に係る投写型映像表示装置の第１筐体１０１内部の構成について、図３を用いて説明する。図３は、第１筐体１０１に収納される、投写型映像表示装置１００の光学的な構成を説明した図である。

図３に示すように、投写型映像表示装置１００は、光源部１１０と、映像入力信号に応じて映像光を生成する映像生成部１６０と、光源部１１０から映像生成部１６０へ光を導く照明部１２０と、映像生成部１６０にて生成された映像光をスクリーン（不図示）へ投写する投写部１８０とを有する。

光源部１１０は、１２個の半導体レーザ素子１１２を、放熱板１１４上に、一定の間隔で３行×４列の２次元的に配置し、それぞれの半導体レーザ素子１１２に対向するようにレンズ１１６を配置したものである。レンズ１１６は、それぞれの半導体レーザ素子１１２から出射する光を集光し、平行光化する。

放熱板１１４のレーザ素子１１２裏面にはヒートシンク１１８が配される。ヒートシンク１１８は、半導体レーザ素子１１２を冷却するためのものである。半導体レーザ素子１１２は、４４０ｎｍ〜４５５ｎｍの波長幅を有しかつ直線偏光の青の色光を出射する。それぞれの半導体レーザ素子１１２は、レーザ素子１１２が出射する光の偏光方向が、ダイクロイックミラー１３０の入射面に対してＳ偏光となるように配置される。

光源部１１０から出射した光は、凸面のレンズ１２２に入射して集光（小径化）され、ミラー１２４に出射する。ミラー１２４は、凸面のレンズ１２２からの光が平凹のレンズ１２６に入射するように光路を折り曲げる。ミラー１２４は、レンズ１２２を出射した光の主光線に対し、所定の角度（すなわち、５５°）の角度をもって配置されている。これにより、ダイクロイックミラー１３０に所定の角度（５５°）の角度をもって入射される。光路を折り曲げられた光は、平凹のレンズ１２６に入射し、再び平行光に変換される。平行光化された光は、拡散板１２８を介して、ダイクロイックミラー１３０に入射する。拡散板１２８は、偏光特性は維持しつつ干渉性を低減させる機能を有する。

ダイクロイックミラー１３０は、光がダイクロイック面に対して所定の角度（５５°）の入射角をもって入出射するように、光路上に配置されている。ダイクロイックミラー１３０によって反射された光は、λ／４板１３２に入射し、円偏光に変換される。円偏光に変換された光は、レンズ１３４によって、蛍光体ホイール１３６に１〜２ｍｍのスポット径で照射されるように集光される。蛍光体ホイール１３６は、アルミ平板で構成され、拡散反射面の領域であるＢ領域と、緑の色光を発光する蛍光体が塗布されたＧ領域と、赤の色光を発光する蛍光体が塗布されたＲ領域とに分かれている。

蛍光体ホイール１３６に照射された光は、Ｂ領域ではそのまま反射され、Ｇ領域及びＲ領域では青の色光が緑および赤の色光に変換され、変換された各色光はレンズ１３４側へ出射する。各色光はレンズ１３４によって、再び、平行光化されてλ／４板１３２に入射する。青の色光はλ／４板１３２を再び透過することによって、Ｐ偏光に変換されて、ダイクロイックミラー１３０に入射する。また、蛍光体により変換された緑および赤の色光もまたダイクロイックミラー１３０に入射する。ダイクロイックミラー１３０は、波長４４０ｎｍ〜４４５ｎｍの波長の光に対して、Ｐ偏光の光を約９４％以上透過し、Ｓ偏光の光を９８％以上の高い反射率で反射させる特性を有している。このような特性により、拡散板１２８を介してダイクロイックミラー１３０に入射した青の色光はダイクロイックミラー１３０により反射されるが、λ／４板１３２から入射された青の色光はダイクロイックミラー１３０を透過する。よって、λ／４板１３２から入射された各色の光は全てダイクロイックミラー１３０を透過する。これにより、青、緑および赤の色光が時分割で出射することになる。

ダイクロイックミラー１３０を透過した青、緑および赤の色光は、複数のレンズ素子から構成される一対のフライアイレンズ１３８、１４０に入射する。第１のフライアイレンズ１３８に入射した光束は、多数の光束に分割される。分割された多数の光束は、第２のフライアイレンズ１４０に収束する。第１のフライアイレンズ１３８のレンズ素子は、映像生成部１６０のＤＭＤ１６２と相似形の開口形状を有する。第２のフライアイレンズ１４０のレンズ素子は、第１のフライアイレンズ１３８とＤＭＤ１６２とが略共役関係となるように、その焦点距離が定められている。第２のフライアイレンズ１４０を出射した光は、レンズ１４２に入射する。レンズ１４２は、第２のフライアイレンズ１４０の各レンズ素子から出射した光を、ＤＭＤ１６２上に重畳するためのレンズである。レンズ１４２を出射した光は、ミラー１４４によって反射された後、レンズ１６４を透過して、全反射プリズム１６６に入射する。

全反射プリズム１６６は２つのプリズム１６８、１７０から構成され、互いのプリズムの近接面には薄い空気層１７２を形成している。空気層１７２は臨界角以上の角度で入射する光を全反射する。レンズ１６４を介して全反射プリズム１６６に入射した光は、全反射面を透過してＤＭＤ１６２に入射する。ＤＭＤ１６２は、映像信号に応じて、投写レンズ１８２に入射する光と、投写レンズ１８２の有効外へ進む光とにマイクロミラーを偏向させる。ＤＭＤ１６２によって反射された光は、空気層１７２に臨界角以上の角度で入射するため、反射して、投写レンズ１８２に入射する。このようにして、ＤＭＤ１６２によって形成された映像光が、スクリーン（不図示）上に投写される。

３．第２筐体内部の構成
本開示の投写型映像表示装置１００の第２筐体１０２内部の構成について、図４を用いて説明する。図４は第２筐体１０２の側面図である。

第１筐体１０１は主に光学部品を収納していた。これに対して、第２筐体１０２は主に、配線ダクトレール９０からの電力を、光源部１１０、照明部１２０、映像生成部１６０および制御部１９０へ供給する電源部（電源回路）を収納している。図４に示すように、第２筐体１０２の上面には、配線ダクトレール９０へ第２筐体１０２を取り付けるための取付金具１９１が設けられている。投写型映像表示装置１００には、配線ダクトレール９０から取付金具１９１を介して電力が供給される。配線ダクトレール９０が天井等に配されている場所において、配線ダクトレール９０に取付金具１９１を引掛けるように取付けることにより、投写型映像表示装置１００の設置と電源の配線とが容易に行える。第１筐体１０１を支持するジョイント部１０３は、第２筐体１０２の前面１０２ＳＦ側の下方に取り付けられる。また、第２筐体１０２は、図１に示すように、外部機器に音声信号を出力するための音声出力端子１９４Ａと、ＵＳＢ機器を接続するためのＵＳＢ端子１９４Ｕとを備えている。

４．ジョイント部の構成
第１筐体１０１と第２筐体１０２とを接続するジョイント部１０３の構成について、図１、図５〜図７を用いて説明する。ジョイント部１０３はボールジョイント機構を用いて構成されている。

なお、以下の説明において、「鉛直方向」「水平方向」「横方向」「上下方向」等は、第２筐体１０２が天井に設けられた配線ダクトレール９０に取り付けられ、第１筐体１０１がジョイント部１０３により鉛直下方に吊下げられて使用される状態を想定して説明している。

図５、図６に示すように、ジョイント部１０３は、第１筐体１０１と第２筐体１０２を接続するポール５０２（第２保持部の一例）と、ボール部５１０を有するボールシャフト５０４（シャフト部材の一例）と、ボール部５１０（球状部分）を内包して保持するシャフトホルダ５０８（第１保持部の一例）とを含む。ポール５０２の上部は、ジョイント部１０３の鉛直方向の軸を中心とする回動を抑制するワイヤ（不図示）が接続されたポールカバー５０６によって覆われている。ポール５０２の下部は、ポール５０２とボールシャフト５０４とを保持する、シャフトホルダ５０８に覆われている。ボールシャフト５０４は、球状のボール部５１０に接続されるシャフト部５１４を有する。ボール部５１０はシャフトホルダ５０８の空洞部に摺動可能に収納される。ボール部５１０およびシャフト部５１４とシャフトホルダ５０８はボールジョイント機構を構成する。

ジョイント部１０３において、シャフトホルダ５０８は、ポール５０２に対して鉛直方向の軸Ａ１１を中心として水平方向に回動可能に構成されている。すなわち、シャフトホルダ５０８（すなわち、ボールシャフト５０４）は、鉛直方向の軸Ａ１１を中心とする水平方向の回動（Ｙａｗ）が可能になっている。

また、ボールシャフト５０４がシャフトホルダ５０８に対して回動（具体的には、ボールシャフト５０４のボール部５１０がシャフトホルダ５０８の空洞部の内壁に対して摺動）することにより、ボール部５１０の中心を回転中心として、ボールシャフト５０４の回動が可能になる。すなわち、ボールシャフト５０４は、ボールシャフト５０４がシャフトホルダ５０８の端部に当接してそれ以上移動できなくなるまでの範囲内において、ボール部５１０の中心を回転中心として種々の方向に自在に回動できる。このようにボールジョイント機構により、第１筐体１０１の向きを所定の制限された角度範囲内で自在に設定することができる。

また、図７に示すように、シャフトホルダ５０８の端部には、シャフト部５１４の外径に合わせて、空洞部を形成する外壁が略半円形状に切り取られて切欠き部５１２が設けられている。ボールシャフト５０４のシャフト部５１４は、切欠き部５１２に完全に収納された状態と、切欠き部から完全に露出した状態と、それらの間の状態と、をとり得る。この切欠き部５１２により、ボールシャフト５０４の可動範囲が拡大し、特に、第１筐体１０１のロール方向の回動を可能にしている。ここで、ロール方向とは、光軸と平行な軸を中心に第１筐体１０１を回動させるときの回動方向をいう。

さらに、切欠き部５１２が設けられたシャフトホルダ５０８の端部において、支持部（突起部）５１６を設けている。切欠き部５１２においてこの支持部５１６を設けたことにより、切欠き部５１２は逆Ｌ字状形状を有する。この逆Ｌ字状形状は、シャフト部５１４を切欠き部５１２内に移動させる際にシャフト部５１４が通過する領域と、シャフト部５１４が切欠き部５１２内に完全に収納された状態でシャフト部５１４の水平方向への移動を可能とする領域とを含む。このように切欠き部５１２が逆Ｌ字状形状を有することによって、シャフト部５１４は、完全に切欠き部５１２内に収納された後も、切欠き部５１２内で水平方向へ回動することが可能となる。よって、第１筐体１０１がジョイント部１０３により上方から支持されている場合に、シャフト部５１４を完全に切欠き部５１２に収納するようにロール方向に回動し、その後、シャフト部５１４を切欠き部内５１２で水平方向にシフトして支持部５１６の上部に配置することができる。このとき、シャフト部５１４は支持部５１６によって下方から支持される（図５（ｃ）参照）。このように、シャフト部５１４を切欠き部５１２に収納している場合に、支持部５１６によってシャフト部５１４すなわち第１筐体１０１を重力に抗して支持することができ、第１筐体１０１の姿勢を安定して維持することが可能になる。

シャフト部５１４が切欠き部５１２内に完全に収納された状態において、切欠き部５１２は、その形状により、シャフト部５１４（すなわち、第１筐体１０１）の水平方向の回動の範囲を所定の範囲に制限する。具体的には、シャフト部５１４が切欠き部５１２に完全に収納された状態でのシャフト部５１４（すなわち、第１筐体１０１）の水平方向の回動範囲は０°〜９０°の範囲に制限される。なお、０°〜９０°の範囲は例示であり、角度の範囲はこれに限定されない。一方、上下方向においては、切欠き部５１２の形状により、シャフト部５１４（すなわち、第１筐体１０１）は、出射する映像光の光軸が水平方向となる位置から鉛直下向（真下）となる位置までの９０°の範囲で回動が可能となる。

シャフト部５１４が切欠き部５１２に収納された状態での第１筐体１０１の回動可能な方向は、第１筐体１０１とシャフトホルダ５０８(の切欠き部５１２)との位置(向きの)関係により異なる。例えば、第１筐体１０１の背面の向きと、シャフトホルダ５０８において切欠き部５１２が設けられた向きとが一致した状態で第１筐体１０１の姿勢が水平に保持されている場合、第１筐体１０１は次のような回動が可能となる。すなわち、第１筐体１０１の前面がより下向きになるようにシャフト部５１４を切欠き部５１２内を移動させるように第１筐体１０１を回動させることにより、第１筐体１０１の向きを水平方向から鉛直下方まで９０度回動させることができる。これにより、第１筐体１０１（すなわち光軸）の向きを水平から真下（後述の図１０、図１１、図１２参照）まで変更することができる。また、第１筐体１０１の背面の向きが、シャフトホルダ５０８において切欠き部５１２が設けられた向きと直交した状態で第１筐体１０１の姿勢が水平に保持されている場合、第１筐体１０１は次のような回動が可能となる。すなわち、第１筐体１０１の姿勢を水平に維持しながら全体を上方に引き上げるように、ボール部５１０の中心を通り光軸に平行な水平方向の軸を中心として第１筐体１０１を移動させることで、第１筐体１０１をロール方向に９０度回動させることが可能になる（後述の図９、図１３参照）。

図５（ｃ）に示すように、ポール５０２とボールシャフト５０４の間には、ロック部５１８が間挿されている。ロック部５１８は、コイルばね（不図示）を含み、ボールシャフト５０４が水平方向の軸を中心とする回動をしたときに、コイルばねのバネ力によってボール部５１０をシャフトホルダ５０８に向かって下方に押圧するため、ビスなどを用いることなく、位置を固定することができる。

図８〜図９は、第２筐体１０２に対する第１筐体の回動を説明するための図である。例えば、図８において、ボールシャフト５０４とシャフトホルダ５０８が一体となってポール５０２に対して回動することにより、鉛直方向の軸Ａ１１を中心として、第１筐体１０１が水平方向（Ｙａｗ方向）に回動する。また、ボールシャフト５０４がシャフトホルダ５０８に対して水平方向に回動することによっても、第１筐体１０１の水平方向の回動が可能となる。ボールジョイント機構において、ボールシャフト５０４がシャフトホルダ５０８に対して回動することにより、ボールシャフト５０４は、シャフトホルダ５０８の縁部に当接してそれ以上移動できなくなるまでの範囲内において、ボール部５１０の中心を回転中心として種々の方向（水平方向、制限された範囲内の上下方向、制限された範囲内のロール方向）に自在に回動できる。

図９は、第１筐体１０１をロール方向に９０°回動させるときの状態を説明した図である。第１筐体１０１は、シャフト部５１４を切欠き部５１２に移動させることによって、シャフト部５１４がジョイント部１０３の鉛直下方にある状態と、シャフト部５１４が切欠き部５１２に完全に収納されて水平になる状態との間の任意の状態をとることができる。つまり、ボール部５１０の中心を通る軸Ａ１４Ｂを回転軸として第１筐体１０１をロール方向に回動させることができる。

なお、本実施形態では、図９に示すように、投写部１８０の光軸（ＡＯ）はポール５０２の中心と交差しない位置、すなわち、第１筐体１０１の中心軸（ＡＸ）からずれた位置に設定されている。

第１筐体１０１をロール方向に９０°回動させた状態（図９の破線で示す縦位置投写が可能な状態）において、さらにシャフトホルダ５０８に対してボールシャフト５０４を水平方向の軸Ａ１３（ボール部５１０の中心）を中心として回動させることで、図１０に示すように、縦位置投写が可能な状態において、第１筐体１０１を上下方向（ピッチ方向）に回動させることができる。また、図１０に示すように、シャフト部５１４すなわちボールシャフト５０４が支持部５１６に支持されている場合、シャフト部５１４が回動可能な軸Ａ１３の方向は回転軸Ａ１１の方向とは異なる。

以上のように、本実施形態のジョイント部１０３によれば、シャフト部５１４が切欠き部５１２に収納された状態（支持部５１６によりシャフト部５１４が支持された状態を含む）では、ボールシャフト５０４は、シャフトホルダ５０８に対してボールシャフト５０４の軸を回転軸とした回動が可能となる。すなわち、ボールシャフト５０４は、上下方向においては自在に回動できる。一方、水平方向においては、ボールシャフト５０４は、まず、切欠き部５１２の領域内を回動できる。ボールシャフト５０４が切欠き部５１２（シャフトホルダ５０８）の端面に当接した状態で、さらにその端面方向にボールシャフト５０４を回動させる場合、ボールシャフト５０４はシャフトホルダ５０８と一体で軸Ａ１１を中心として回動することができる。すなわち、シャフトホルダ５０８がポール５０２に対して軸Ａ１１を中心として回動可能であるので、シャフト部５１４が切欠き部５１２に収納された状態でも、シャフト部５１４は軸Ａ１１を中心に水平方向に回動することが可能となる。したがって、シャフト部５１４が切欠き部５１２に収納された状態において、第１筐体１０１は、水平方向及び上下方向のそれぞれにおいて任意の角度で回動することができ、第１筐体１０１すなわち光軸の方向を自在に設定することができる。なお、ロック部５１８のボール部５１０を押圧する力を適宜調整することで、ボールシャフト５０４が切欠き部５１２（シャフトホルダ５０８）の端面に当接していない状態であっても、ボールシャフト５０４とシャフトホルダ５０８とが一体となって水平方向に回動できるようにしてもよい。

一方、シャフト部５１４が切欠き部５１２に収納されていない状態では、ボールジョイント機構によりボール部５１０の中心を回転中心として、制限された範囲内で種々の方向（水平方向、制限された範囲内での垂直方向、制限された範囲内でのロール方向）の回動が可能となる。その際、シャフトホルダ５０８はポール５０２に対して軸Ａ１１を中心として回動可能であるので、シャフト部５１４もシャフトホルダ５０８と一体的に軸Ａ１１を中心とした水平方向の回動（Ｙａｗ）も可能となる（図８参照）。

図１１〜図１３は、第２筐体１０２に対して第１筐体１０１が取り得る具体的な姿勢の例を説明した図である。図１１は、第１筐体１０１を鉛直下方に向けて維持したときの姿勢を示している。図１２は、第１筐体１０１を斜め下方に向けて維持したときの姿勢を示している。図１３は、第１筐体１０１をロール方向に９０°回転させて、シャフト部５１４を支持部５１６により水平状態に維持したときの姿勢を示している。

このように、ジョイント部１０３は、シャフトホルダ５０８のポール５０２に対する鉛直方向の回転軸Ａ１１と、シャフトホルダ５０８およびボール部５１０で構成されるボールジョイント機構とにより、第１筐体１０１を様々な姿勢に設定することを可能とする。すなわち、本実施形態の投射型映像表示装置１００は、ボール部５１０の中心を回転中心とする回転軸Ａ１４に加えて、切欠き部５１２により拡大されたロール方向の回転軸Ａ１４Ｂと、３６０°回動可能な鉛直方向の軸Ａ１１とを組み合わせることによって、自装置の高さから下の空間に対し、自在に映像光を投写することができる。

５．効果、等
本実施形態の投写型映像表示装置１００は、光源部１１０と、光源部１１０からの光を映像入力信号に応じて変調して映像光を生成する映像生成部１６０と、生成された映像光を投写する投写部１８０と、光源部１１０、映像生成部１６０および投写部１８０を収納する第１筐体１０１と、第２筐体１０２と、第１筐体１０１と第２筐体１０２とを接続し、第１筐体１０１を所定の角度範囲で回動可能に支持するジョイント部１０３と、を備える。ジョイント部１０３は、ボール部５１０（球状部分）を有するボールシャフト５０４（シャフト部材の一例）と、ボール部５１０を内包して回動可能に保持するシャフトホルダ５０８（第１保持部の一例）と、ポール５０２（第２保持部の一例）とを有するボールジョイント機構を含む。ボールシャフト５０４のボール部５１０は、シャフトホルダ５０８に対して回動可能に保持される。シャフトホルダ５０８は、ポール５０２に対して所定の回転軸Ａ１１を中心として回動可能に構成されている。

本実施形態の投射型映像表示装置１００は、ボールジョイント機構に起因する回転軸Ａ１４、Ａ１４Ｂに加えて、３６０°回動可能な鉛直方向の軸Ａ１１を有することによって、第１筐体の姿勢を自在に設定でき、投射光の出射角度を任意に調整することができる。

〔第２実施形態〕
本開示に係る第１筐体と第２筐体とを接続するジョイント部のさらに他の構成について、図１４および図１５を用いて説明する。なお、以下では、主として第１実施形態と異なる点について説明する。

本実施形態においても、第１実施形態と同様に、ジョイント部１０３は、ポール５０２、ボールシャフト５０４、シャフトホルダ５０８などの部品により構成される。ボールシャフト５０４は、図１４、図１５には示していないが、第１実施形態と同様に、ボール部５１０およびシャフト部５１４を有している。シャフトホルダ５０８は、切欠き部５１２および支持部５１６を有する。

本実施形態では、ポール５０２を、投写部１８０の光軸（ＡＯ）と同一平面上に設けている。すなわち、第１実施形態では図９に示すようにポール５０２の中心は第１筐体１０１の中心軸（ＡＸ）と交差していたが、本実施形態では、ポール５０２の軸が第１筐体１０１の中心軸（ＡＸ）と交差しないように、ポール５０２が第１筐体１０１に取り付けられている。したがって、鉛直方向の軸（Ａ１５）を中心とする横方向の回動が０°のとき、投写部１８０の光軸（ＡＯ）は、鉛直方向の軸（Ａ１５）を中心とする回動および水平方向の軸（Ａ１４）を中心とする上下方向の回動の中心となり、設置の利便性が向上する。

〔第３実施形態〕
本開示に係る第１筐体１０１と第２筐体１０２とを接続するジョイント部１０３のさらに他の構成について、図１６および図１７を用いて説明する。なお、以下では、主として第１実施形態と異なる点について説明する。図１６、図１７はそれぞれ、第３実施形態の投写型映像表示装置の外観斜視図、外観正面図である。

図１６および図１７に示すように、第１筐体１０１と第２筐体１０２とは、互いに独立した３つの軸を中心として回動可能なジョイント部１０３によって接続される。ジョイント部１０３は、第１〜第３ジョイント１０３Ｙ、１０３Ｐ、１０３Ｒを含む。第１ジョイント１０３Ｙは、鉛直方向の軸を中心として、第１筐体１０１の水平方向の回動（Ｙａｗｉｎｇ）を可能にする。第２ジョイント１０３Ｐは、水平方向の軸を中心として、第１筐体１０１の上下方向の首振り（Ｐｉｔｃｈｉｎｇ）を可能にする。第３ジョイント１０３Ｒは、略円筒形を有する第１筐体１０１の円筒の中心線（中心軸）を軸として第１筐体１０１の周方向に沿った回動（Ｒｏｌｌｉｎｇ）を可能にする。

本開示に係る投写型映像表示装置１００の第１筐体１０１と第２筐体１０２とを接続するジョイント部１０３の構成について説明する。

上述の通り、ジョイント部１０３は、鉛直方向の軸を中心として回動可能な第１ジョイント１０３Ｙと、水平方向の軸であって第１筐体１０１の上下方向の首振りを可能にする第２ジョイント１０３Ｐと、略円筒形の中心軸（または光軸と並行な軸）を回転軸として第１筐体１０１の周方向の回動を可能にする第３ジョイント１０３Ｒとを有する。すなわち、投写型映像表示装置１００は、直交する３つの軸を中心に回動可能に構成されている。

具体的には、図１８に示すように、アルミ製のヒンジ４０２とヒンジアーム４０４とが鉛直方向の軸を中心として回動可能に接続されており、この接続部分が第１ジョイント１０３Ｙを構成している。ヒンジアーム４０４は、第１筐体１０１の側面の一部を構成するヒンジホルダ４０６に接続されており、この接続部分が第１筐体１０１の上下方向の首振りを可能にする第２ジョイント１０３Ｐを構成している。

ヒンジホルダ４０６は、第１筐体１０１内部の構成部品を固定する第１ヒンジホルダ４０８および第２ヒンジホルダ４１０と、内壁にガイド（不図示）が設けられた第３ヒンジホルダ４１２とを有する。第３ヒンジホルダ４１２のガイドに沿って第１ヒンジホルダ４０８および第２ヒンジホルダ４１０が回動することにより、光学部品等を第１筐体１０１の周方向に沿って回動させる。このようなヒンジホルダ４０６が第３ジョイント１０３Ｒを構成している。ガイドは、０°以上、９０°以下の範囲で設けられており、光学部品等は、０°〜９０°の範囲で回動可能に構成されている。一方、第３ヒンジホルダ４１２の外壁には、目盛（不図示）が設けられており、この目盛りは、ユーザが第１筐体１０１を所望の角度に設定する場合に目安にすることができる。

第３ジョイント１０３Ｒの回動軸は、投写部１８０（投写レンズ１８２）の光軸と平行となっている。したがって、第３ジョイント１０３Ｒを９０°回転させることにより、投写型映像表示装置１００は、ポートレート（縦長）表示が可能となる。また、片側に０°〜９０°の範囲で回動可能に構成されているので、ポートレート表示の設定や、通常の状態に戻すことも容易にできる。さらに、第１筐体１０１内部にジャイロセンサなどの角度センサを搭載することにより、第１筐体１０１の姿勢を検出し、検出した姿勢に基づいてポートレート表示と通常表示を自動的に切り替えることもできる。

ポートレート表示の状態で、投写型映像表示装置１００の電源をＯＦＦした後に、次回、電源をＯＮしたときには、ポートレート表示の状態で起動することが望ましい。同様に、投写型映像表示装置１００を照明装置（照明モード）として使用し、照明モードの状態で電源をＯＦＦした後に、次回、電源をＯＮしたときには照明モードで起動し、映像を投写（投写モード）した状態で電源をＯＦＦした後に、電源をＯＮしたときには投写モードで起動する。

〔その他の実施形態〕
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、第１実施形態〜第３実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行なった実施形態にも適用可能である。また、上記の第１実施形態〜第３実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施形態とすることも可能である。そこで、以下、他の実施形態を例示する。

（Ａ）上述の実施形態では、投写型映像表示装置の第１筐体１０１について、その形状が円柱形状である例を説明したが、第１筐体１０１の形状はこれに限定されない。第１筐体１０１の形状は、その断面が四角形、楕円あるいは長円となる形状であってもよい。また、適宜、面取りやＲを付けてもよく、設置空間との親和性（デザイン性）を考慮して、柱状のみならず、樽状することも考えられる。

（Ｂ）上記の実施形態では、ヒンジホルダが０°〜９０°の範囲で回動することにより、通常（横長）の表示モードとポートレートの表示モードが変更可能な構成について説明したが、通常とポートレートの２種類に限らず、斜めの角度の表示を行なってもよい。このとき、第３ヒンジホルダに目盛を設けておけば、斜めの角度の調整が容易となる。

（Ｃ）上記の実施形態では、本開示の思想を適用できる電子機器の一例として投写型映像表示装置を例として用いたが、本開示の思想は他の電子機器に対しても適用できる。すなわち、第１対象物（部品、部材、筐体、シャーシ、ケース等）と、第２対象物（部品、部材、筐体、シャーシ、ケース等）と、それらを接続するジョイント部とを備え、ジョイント部が第１対象物または第２対象物を回動自在に支持するような電子機器に対して、上述したジョイント部の思想を適用することができる。

以上のように、本開示における技術の例示として実施形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。

したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題を解決するために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題を解決するためには必須ではない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をすべきではない。

また、上述の実施形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において、種々の変更、置き換え、付加、省略などを行なうことができる。

本開示は、プロジェクタ等の投写型映像表示装置に適用できる。

Claims (6)

1. 光源部と、
   光源部からの光を映像入力信号に応じて変調して映像光を生成する映像生成部と、
   生成された前記映像光を投写する投写部と、
   前記光源部、前記映像生成部および前記投写部を収納する第１筐体と、
   第２筐体と、
   前記第１筐体と前記第２筐体とを接続し、前記第１筐体を所定の角度範囲で回動可能に支持するジョイント部と、を備え、
   前記ジョイント部は、球状部分を有するシャフト部材と、前記球状部分を内包して保持する第１保持部と、第２保持部とを有するボールジョイント機構を含み、
   前記シャフト部材の球状部分は、前記第１保持部に対して回動可能に保持され、
   前記第１保持部は、前記第２保持部に対して所定の回転軸を中心として回動可能に構成され、
   前記第１保持部はその端部において前記球状部分を内包する空洞部を有し、前記空洞部を形成する外壁の一部に切欠き部が設けられ、
   前記第１保持部において前記切欠き部が設けられた端部に支持部が設けられ、
   前記支持部は、前記第１筐体が前記ジョイント部により吊下げられて支持された状態において前記シャフト部材が前記支持部の上に配置された場合に、前記シャフト部材を下方より支持することを可能とする部材である、
   ことを特徴とする投写型映像表示装置。
2. 前記所定の回転軸の方向は、前記シャフト部材が支持部に支持されているときにシャフト部材が回動可能な軸の方向と異なる、ことを特徴とする請求項１に記載の投写型映像表示装置。
3. 前記所定の回転軸は、前記第１筐体が前記ジョイント部により吊下げられて支持されている場合の鉛直方向の軸であることを特徴とする請求項１または２に記載の投写型映像表示装置。
4. 前記所定の回転軸の回転方向は当該回転軸の軸方向と直交する方向である、ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の投写型映像表示装置。
5. 前記ジョイント部は、前記第１保持部内で前記球状部分を押圧するロック部をさらに有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の投写型映像表示装置。
6. 前記第２筐体は、前記光源部および前記映像生成部へ電力を供給する電源部を収納することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の投写型映像表示装置。

Images