JP6690551B2 - 投射型表示装置 - Google Patents
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Description
1.実施の形態(検出用光源部が、筐体にばねを介して保持されると共に、外部に突出する凸部を持つ投射型表示装置の例)
2.変形例1−1〜1−3(凸部の他の構成例)
3.変形例2(所定の傾斜状態での検出光の遮蔽機構を付加した場合の例)
4.変形例3(未使用時における検出光の遮蔽機構を付加した場合の例)
5.変形例4(防水機構を付加した場合の例)
[構成]
図1は、本開示の一実施の形態に係る投射型表示装置(投射型表示装置1)の外観とその使用状態とを表したものである。図2Aは、投射型表示装置1の内部構成を表したものである。図2Bおよび図2Cは、投射型表示装置1の底面の構成を表したものである。図3は投射型表示装置1の機能構成を表したものである。
検出用光源部30は、検出用の非可視光として、例えば近赤外線(NIR:Near infrared)などの赤外線(赤外光)を照射する光源部である。検出用光源部30は、投影面110に対して平行な方向または一定の角度を成す方向に沿って非可視光を出射するように構成されている。ここでは、検出用光源部30は、投影面110から所定の高さにある面(投影面110と平行な面)に沿って赤外線を照射するように構成されている。換言すると、検出用光源部30は、投影面110の近傍において、投影面110を覆うように、赤外線のバリア膜(検出用ライトプレーン110A)を張っている。検出用ライトプレーン110Aは、投射レンズ16を通る光軸の高さとは異なる、投影面110近傍の所定の高さにある面に形成されている。このため、検出用光源部30は、本体部10の下方に設けられ、投射型表示装置1が設置面130に置かれた状態では、設置面130に隣接または近接した位置に配される。
図6は、本体部10の要部構成の一例を表したものである。照明部11(可視光照明部)は、照明光L1を、偏光分離素子15を介してライトバルブ12に向けて出射するものである。この照明部11は、照明光L1として可視光を出射するものであれば特に限定されないが、例えば青色レーザと、緑色レーザと、赤色レーザ(いずれも図示せず)とを含んで構成されている。
本実施の形態の投射型表示装置1の作用および効果について、図8〜図12Bを用いて説明する。図8は、投射型表示装置1の映像表示および物体検出の概念を模式的に示した図である。図9は、投射型表示装置1の未設置の状態(設置面から離れた状態)の一例を表す模式図である。図10は、投射型表示装置1の設置状態の一例を表す模式図である。図11は、投射型表示装置1の使用状態を表す模式図である。図12Aおよび図12Bは、投射型表示装置1の効果を説明するための模式図である。
図13Aは、変形例1−1に係る検出用光源部30の凸部の構成を表す模式図である。図13Bは、変形例1−2に係る検出用光源部30の凸部の構成を表す模式図である。図13Cは、変形例1−3に係る検出用光源部30の凸部の構成を表す模式図である。検出用光源部30の凸部の構成は、上述した凸部32の構成に限定されない。例えば、図13Aに示した変形例1−1のように、凸部32Aの径(または幅)tが比較的大きくてもよい。また、図13Bに示した変形例1−2のように、凸部32B1に、更に板状部材32B2が連結されていてもよい。更には、図13Cに示した変形例1−3のように、凸部32Cの先端部が球面32c1を有していてもよい。これらの変形例1−1〜1−3では、上記実施の形態と同様の効果を得ることができると共に、設置面130の状態に柔軟に対応することができる。例えば、柔らかい絨毯やメッシュ状のシートなどの上にも安定して設置することができる。また、図13Cに示した例のように、凸部32Cが球面32c1を有することで、設置面130との間に異物を挟みにくくなる。
図14は、変形例2に係る投射型表示装置の構成を表す模式図である。本変形例では、筐体120が、所定の傾斜状態における検出用光源部30の出射光路を遮蔽するように構成されている。具体的には、筐体120には、上記実施の形態と同様、設置状態における検出用光源部30の出射光路上に開口部1b1が設けられるが、この開口部1b1が、所定の傾斜状態における検出用光源部30の出射光路を含まないように配置されている。例えば、検出用光源部30の出射光路が、設置面130との成す角(角度α)が所定の閾値角度以下である場合には開口部1b1を通過するが、角度αが閾値よりも大きい場合には筐体120によって遮断されるように、開口部1b1の位置および大きさなどが設定される。
図15は、変形例3に係る投射型表示装置の構成を表す模式図である。本変形例では、筐体120が、設置面130から離れた状態において、検出用光源部30の出射光路を遮蔽するように構成されている。具体的には、検出用光源部30が、付勢部材33A1,33A2によって、予め筐体120に対して傾いた状態で筐体120に保持されている。この状態において、凸部32は、筐体120から貫通孔1Cを通じて外部へ突出している。また、筐体120には、上記実施の形態と同様、設置状態における検出用光源部30の出射光路上に開口部1b2が設けられるが、この開口部1b2が、設置面130から離れた状態における検出用光源部30の出射光路を含まないように配置されている。即ち、設置面130から離れた状態における検出用光源部30の出射光路が、筐体120によって遮蔽される。
図16および図17は、変形例4に係る検出用光源部の凸部32付近の構成を表す模式図である。図16は、設置面130から離れた状態における構成を、図17は、設置状態における構成をそれぞれ表す。上記実施の形態では、凸部32が、筐体120の貫通孔1Cを通じて外部へ突出することを述べたが、この貫通孔1Cを介して水分などが浸入することがある。このため、投射型表示装置には、本変形例のような防水機構が付加されていてもよい。尚、図16および図17に示した例では、凸部32が、光源ユニットの保持部材(光源部シャーシ30A)と一体的に形成されている。付勢部材33は、板ばねを含んで構成され、筐体120に固定されている。このような構成において、筐体120の内側の貫通孔1C付近の面S1に、凸部32を囲むように防水兼支持部材38が設けられている。防水兼支持部材38は、例えばゴムなどの弾性部材から構成され、筐体120内を封止すると共に、凸部32を支持する機能を有している。これにより、検出用光源部30は、付勢部材33によって筐体120の外部に向かう方向に付勢され、防水兼支持部材38によって筐体120の内部に向かう方向に付勢される。但し、付勢部材33による付勢力が防水兼支持部材38よりも上回っており、全体としては、検出用光源部30は筐体120の外部に向かって付勢されている。
(1)
筐体の内部に、
可視光照明部と、
前記可視光照明部から出射した光に含まれる第1の偏光成分を映像信号に基づいて変調するライトバルブと、
前記ライトバルブにより変調した光を投影面上に投影する投射レンズと、
検出用の非可視光を出射する検出用光源部と、
前記非可視光に基づく光に含まれる第2の偏光成分が入射する撮像素子と
を備え、
前記検出用光源部は、前記筐体に対して可動であると共に、前記投影面に対して平行な方向または一定の角度を成す方向に沿って、前記非可視光を出射する
ように構成された
投射型表示装置。
(2)
前記検出用光源部は、前記投影面に対して平行な方向に沿って前記非可視光を出射する
上記(1)に記載の投射型表示装置。
(3)
前記筐体は、前記検出用光源部との対向面に1または複数の貫通孔を有し、
前記検出用光源部は、前記筐体の内部から外部に向けて付勢されると共に、付勢された状態において前記貫通孔を通じて前記筐体の外部に突出する凸部を有する
上記(1)または(2)に記載の投射型表示装置。
(4)
前記凸部は、少なくとも3箇所に設けられている
上記(3)に記載の投射型表示装置。
(5)
前記凸部が3箇所に設けられ、
前記3箇所のうちの2箇所を結ぶ線分が、前記非可視光の出射中心方向と直交する
上記(4)に記載の投射型表示装置。
(6)
前記検出用光源部は、光源ユニットと、前記光源ユニットを保持する保持部材を有し、
前記凸部は、前記保持部材と一体的に成型されたものである
上記(3)〜(5)のいずれか1つに記載の投射型表示装置。
(7)
設置面に置かれた第1の状態において、前記凸部が前記設置面との接点を含む
上記(3)〜(6)のいずれか1つに記載の投射型表示装置。
(8)
前記第1の状態における前記凸部の前記筐体から突出する部分の長さは、前記設置面から離れた第2の状態における前記凸部の突出部分の長さよりも小さい
上記(7)に記載の投射型表示装置。
(9)
前記筐体は、前記第1の状態における前記検出用光源部の出射光路上に、開口部を有する
上記(8)に記載の投射型表示装置。
(10)
前記筐体が一定の角度以上傾いて設置された状態における前記検出用光源部の出射光路は、前記筐体によって遮蔽される
ように構成された
上記(9)に記載の投射型表示装置。
(11)
前記第2の状態における前記検出用光源部の出射光路が、前記筐体によって遮蔽される
ように構成された
上記(9)に記載の投射型表示装置。
(12)
前記凸部の先端部が球面を有する
上記(3)〜(11)のいずれか1つに記載の投射型表示装置。
(13)
前記凸部が板状部材に連結されている
上記(3)〜(11)のいずれか1つに記載の投射型表示装置。
(14)
前記凸部は、自己の重心よりも光出射側の位置に設けられている
上記(3)〜(13)のいずれか1つに記載の投射型表示装置。
(15)
前記検出用光源部は、弾性力、磁気力および重力のうちの少なくとも1つを用いて付勢されている
上記(3)〜(14)のいずれか1つに記載の投射型表示装置。
(16)
前記検出用光源部は可撓性基板を有し、
前記可撓性基板により、前記検出用光源部は付勢されている
上記(15)に記載の投射型表示装置。
(17)
前記投射レンズは短焦点レンズである
上記(1)〜(16)のいずれか1つに記載の投射型表示装置。
(18)
前記ライトバルブは、複数の微小ミラーを含んで構成されている
上記(1)〜(17)のいずれか1つに記載の投射型表示装置。
(19)
筐体の内部に、
可視光照明部と、
前記可視光照明部から出射した光に含まれる第1の偏光成分を映像信号に基づいて変調するライトバルブと、
前記ライトバルブにより変調した光を投影面上に投影する投射レンズと、
検出用の非可視光を出射する検出用光源部と、
前記非可視光に基づく光に含まれる第2の偏光成分が入射する撮像素子と、
前記検出用光源部から出射した非可視光の光路を変換する光路変換素子と
を備え、
前記光路変換素子は、前記筐体に対して可動であると共に、前記投影面に対して平行な方向または一定の角度を成す方向に沿って、前記非可視光を出射する
ように構成された
投射型表示装置。
Claims (18)
- 筐体の内部に、
可視光照明部と、
前記可視光照明部から出射した光に含まれる第1の偏光成分を映像信号に基づいて変調するライトバルブと、
前記ライトバルブにより変調した光を投影面上に投影する投射レンズと、
検出用の非可視光を出射する検出用光源部と、
前記非可視光に基づく光に含まれる第2の偏光成分が入射する撮像素子と、
入射した光のうち、前記第1の偏光成分を前記ライトバルブに向けて出射し、前記第2の偏光成分を前記撮像素子に向けて出射する偏光分離素子と
を備え、
前記筐体は、前記検出用光源部との対向面に1または複数の貫通孔を有し、
前記検出用光源部は、前記筐体の内部から外部に向けて付勢されることにより前記筐体に対して可動であると共に、付勢された状態において前記貫通孔を通じて前記筐体の外部に突出する凸部を有し、前記投影面に対して平行な方向または一定の角度を成す方向に沿って、前記非可視光を出射する
ように構成された
投射型表示装置。 - 前記検出用光源部は、前記投影面に対して平行な方向に沿って前記非可視光を出射する
請求項1に記載の投射型表示装置。 - 前記凸部は、少なくとも3箇所に設けられている
請求項1に記載の投射型表示装置。 - 前記凸部が3箇所に設けられ、
前記3箇所のうちの2箇所を結ぶ線分が、前記非可視光の出射中心方向と直交する
請求項3に記載の投射型表示装置。 - 前記検出用光源部は、光源ユニットと、前記光源ユニットを保持する保持部材を有し、
前記凸部は、前記保持部材と一体的に成型されたものである
請求項1に記載の投射型表示装置。 - 設置面に置かれた第1の状態において、前記凸部が前記設置面との接点を含む
請求項1に記載の投射型表示装置。 - 前記第1の状態における前記凸部の前記筐体から突出する部分の長さは、前記設置面から離れた第2の状態における前記凸部の突出部分の長さよりも小さい
請求項6に記載の投射型表示装置。 - 前記筐体は、前記第1の状態における前記検出用光源部の出射光路上に、開口部を有する
請求項7に記載の投射型表示装置。 - 前記筐体が一定の角度以上傾いて設置された状態における前記検出用光源部の出射光路は、前記筐体によって遮蔽される
ように構成された
請求項8に記載の投射型表示装置。 - 前記第2の状態における前記検出用光源部の出射光路が、前記筐体によって遮蔽される
ように構成された
請求項8に記載の投射型表示装置。 - 前記凸部の先端部が球面を有する
請求項1に記載の投射型表示装置。 - 前記凸部が板状部材に連結されている
請求項1に記載の投射型表示装置。 - 前記凸部は、自己の重心よりも光出射側の位置に設けられている
請求項1に記載の投射型表示装置。 - 前記検出用光源部は、弾性力、磁気力および重力のうちの少なくとも1つを用いて付勢されている
請求項1に記載の投射型表示装置。 - 前記検出用光源部は可撓性基板を有し、
前記可撓性基板により、前記検出用光源部は付勢されている
請求項14に記載の投射型表示装置。 - 前記投射レンズは短焦点レンズである
請求項1に記載の投射型表示装置。 - 前記ライトバルブは、複数の微小ミラーを含んで構成されている
請求項1に記載の投射型表示装置。 - 前記ライトバルブと前記撮像素子とは光学的に共役な位置に配置されている
請求項1に記載の投射型表示装置。
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