(57)【要約】【課題】打ち上げ投映構造の投映表示装置の高さ方向の厚みを薄くする。【解決手段】投映レンズ鏡筒１５には、画像投映面３３に投映する画像光が通る上部を残して残りの下部を取り除くように底面を水平に切断した平面１７が設けられている。使用位置のときには、平面１７が下向きとなる姿勢に投映レンズ鏡筒１５を回転し、画像表示部２８の表示面２８ａで反射した光を画像投映面３３に投映する。不使用位置のときには、平面１７が上向きとなる姿勢に投映レンズ鏡筒１５を，光軸１２ａを中心に回転して、高さ方向の厚みをコンパクトにする。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源光学系から発散する光を反射型の画像表示部に入射し、画像表示部を反射する光を、その画像表示部の表示面の中心よりも光軸が上に位置するように配された投映レンズに入射させることで、画像表示部に表示した画像を、投映レンズの光軸よりも中心が上に位置するように配された画像投映面に投映する投映表示装置において、
前記投映レンズのうちの前記画像投映面に投映される光が通る上部を残して残りの下部を切断し、前記投映レンズを保持する投映レンズ鏡筒の底面に水平方向に平らな平面を作るとともに、
前記平面を下に向け、且つ平面を除く周面の一部を該装置の上面から突出させる姿勢となる使用位置と、前記平面が上に向く姿勢となる不使用位置との間で光軸を中心として前記投映レンズ鏡筒を回転させる回転手段を備えたことを特徴とする投映表示装置。
【請求項２】
前記画像表示部は、デジタル・マイクロミラーデバイスを用いた画像表示部となっていることを特徴とする請求項１記載の投映表示装置。
【請求項３】
投映レンズは、複数のレンズからなり、前記複数のレンズのうちの、前記使用位置において該装置の外形輪郭から外に突出するレンズを水平に切断したことを特徴とする請求項１又は２記載の投映表示装置。
【請求項４】
前記投映レンズを不使用位置にしたときに、前記平面が該装置の外形輪郭に収まるように前記投映レンズ鏡筒を配したことを特徴とする請求項１ないし３記載の投映表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、打ち上げ投射（あおり投射）タイプの投映表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、投映表示装置は、光源光学系から発散される光束を集光レンズに集光させ、集光した光束を液晶パネルやＤＭＤ（ディジタルマイクロミラーデバイス）の画像表示部に入射させ、画像表示部を反射又は透過した光束を投映レンズに入射してスクリーンなどの画像投映面に画像表示部に表示した画像を拡大投映する。
【０００３】
一般的に、投映表示装置は、上方のスクリーンに向けて投映するようにスクリーンよりも下方にあるテーブルなどに載置される。このため、投映レンズの光軸が水平に対して上に傾斜するように角度を付けて投映表示装置を載置している。しかし、これでは、画像表示面と画像投映面とが平行にならないため、画像が台形に歪む不都合が生じる。
【０００４】
このため、打ち上げ投射タイプの投映表示装置が知られている（特許文献１）。このタイプの投映表示装置は、投映レンズの光軸を画像表示面の中心から上にずらすことによって投映レンズの光軸よりも画像投映面の中心が上方になるように結像させる。
【特許文献１】特開平１１−３２７０４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、投映表示装置は、小型であるほど扱いが簡便であり、また、収納し易い利点がある。反射型の画像表示部を用いる場合には、画像表示部で光束を反射するため、光路を屈折することができるので、平面視輪郭形状を小さくすることができるのに対し、打ち上げ投射タイプを採用する場合には、投映レンズと画像表示装置を照明する光源ランプとが高さ方向でずれているため、これらの大きさにより高さ方向の厚みが厚くなる。また、無理に装置の高さ方向の厚みを薄くしても、投映レンズが画像表示部よりも上方に位置しているため、投映レンズの外周が装置の輪郭から飛び出ることになるため、飛び出た部分が邪魔となり、収納し難いという欠点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、高さ方向の厚みを薄くすることができるように工夫した打ち上げ投映タイプの投映表示装置を提供することを目的とする。
【０００７】
本発明の投映表示装置では、投映レンズのうちの画像投映面に投映される光が通る上部を残して残りの下部を切断し、前記投映レンズを保持する投映レンズ鏡筒の底面に水平方向に平らな平面を作るとともに、前記平面が該装置に対して下に向く姿勢となる使用位置と、前記平面が上に向く姿勢となる不使用位置との間で光軸を中心として投映レンズ鏡筒を回転させる回転手段を備えたものである。
【０００８】
これによれば、不使用位置のときに平面が該装置の上面に露呈されるため、不使用位置のときに平面が該装置の上面と同じ位置、もしくはその輪郭内に収まる位置になるように該装置に対して投映レンズ鏡筒を配することで、不使用時に該装置の高さをコンパクトにすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
使用位置のときに該装置の上面に周面の一部を露呈する投映レンズ鏡筒が不使用位置のときに平面を該装置の上面に露呈するため、その分だけ該装置の高さをコンパクトにすることができる。また、平面が該装置の外形輪郭内に収まるように投映レンズ鏡筒を配した発明によれば、上面に出っ張りがなくなり、収納が簡便に行える。さらに、投映レンズを光軸中心に回転させるように構成したから、光軸ズレが生じ難いという効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
投映表示装置１０には、図１に示すように、扁平な箱形状をした外形輪郭の前面１１に投映レンズ１２が露呈するレンズ開口１３が、また上面１４には投映レンズ鏡筒１５の外周の一部が露呈する鏡筒開口１６がそれぞれ繋がって形成されている。投映レンズ鏡筒１５は、底面が水平に切断した平面１７となっている。該装置１０の側面１８には、電源スイッチ１９、外部映像・音声入力端子２０、及びスピーカ２２などが設けられている。電源スイッチ１９は、該装置１０の電源をＯＮ−ＯＦＦする。
【００１１】
電源スイッチ１９をＯＦＦすると、図２に示すように、投映レンズ鏡筒１５が１８０度回転して投映レンズ鏡筒１５の平面１７が高さ方向で該装置１０の上面１４に一致する。これにより、不使用時には、該装置１０を高さ方向でコンパクトにすることができる。
【００１２】
投映表示装置１０には、図３に示すように、光源２５、光導手段２６、偏芯集光レンズ２７、画像表示部２８、及び、投映レンズ１２などが内蔵されている。光導手段２６は、光源２５から放たれる光の照度を均一にするための光学系と、その光を例えばＲＧＢのカラーフィルタによって色毎に分離して偏芯集光レンズ２７を通して画像表示部２８に入射させるカラーホイールなどで構成されている。
【００１３】
光源２５は、放電ランプ３１と凹面反射ミラー３２などで構成されており、放電ランプ３１の発光部の中心が画像表示部２８の表示面２８ａの中心よりも下に位置している。光源２５から放たれる光は、光導手段２６、及び偏芯集光レンズ２７を通って画像表示部２８に所定の角度で入射する。
【００１４】
画像表示部２８は、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）を備えた反射型の画像表示部となっている。ＤＭＤは、表示面２８ａに２次元的に配列した各ピクセルを微小なミラーで構成し、ピクセルごとにその直下に配したメモリー素子による静電界作用によって各ミラーの傾きを、反射光が投映レンズ１２に入射する方向に反射させるＯＮ位置と投映レンズ１２に入射しない方向に反射させるＯＦＦ位置と間で変化させて画像を投影する。
【００１５】
画像表示部２８には、ＤＭＤの他に、アナログ信号からデジタル信号に変換するデコーダ回路、メモリチップ、ビデオプロセッサ、及び、デジタル・シグナル・プロセッサなどの電気回路が設けられている。該装置１０に入力される映像信号は、デコーダ回路、メモリチップ、ビデオプロセッサ、デジタル・シグナル・プロセッサによりデジタル信号化され、ＤＭＤを制御するイメージ符号信号に変換される。ＤＭＤは、イメージ符号信号に従い、毎秒数千回もの高速でミラーをＯＮ位置とＯＦＦ位置との間で移動させ、ここに光導手段２６からの３色の光を色ごとに照射する。
【００１６】
ＯＮ位置のときに表示面２８ａを反射した光は、偏芯集光レンズ２７を通って投映レンズ１２に入射する。投映レンズ１２は、該装置１０の内部に位置する光軸１２ａが水平となるように配置されているとともに、光軸１２ａが表示面２８ａの中心よりも長さＧの分だけ上にずれて配されている。なお、偏芯集光レンズ２７は、その光軸が投映レンズ１２の光軸１２ａと一致するように配されており、画像表示部２８に出入りする光が光軸１２ａよりも下部を通るため、光軸１２ａから上半分を切断した形状となっている。
【００１７】
投映レンズ１２は、光軸１２ａを表示面２８ａの中心から上にずらして配しているため、光軸１２ａよりも画像投映面３３の中心３３ａが上にくるように画像を結像させる。したがって、投映レンズ１２は、画像投映面３３に投映される光線が通る上部を残して残りの下部を取り除くように底面１２ｂを水平に切断した形状となっている。したがって、投映レンズ鏡筒１５も投映レンズ１２の外形輪郭に相似するように底面が平面１７となった輪郭形状となっている。そして、投映レンズ鏡筒１５は、該装置１０の電源スイッチ１９をＯＮにしたときに、外周輪郭が該装置１０の上面１４よりも長さＤの分だけ突出し、該装置１０の高さは、投映レンズ鏡筒１５の突出長さＤと上面１４までの高さＨとを加算した長さになる。
【００１８】
この投映レンズ鏡筒１５は、電源スイッチ１９をＯＦＦにすると、平面１７を下に向けた使用位置から、図４に示すように、光軸１２ａを中心に１８０度回転し、平面１７が該装置１０の上面１４に露呈する不使用位置の姿勢となる。不使用位置の状態のときには、投映レンズ鏡筒１５が平面１７と上面１４とが一致する高さとなるため、前記長さＤの分だけ該装置１０の高さがコンパクトになる。
【００１９】
投映レンズ鏡筒１５を回転させる回転手段は、回転支持手段、及び駆動制御手段などで構成されている。駆動制御手段は、図５及び図６に示すように、ギヤ歯列４０、駆動ギヤ４１、パルスモータ４２、ドライバ４３、ＲＯＭ４４、及び制御部４５などで構成されている。ギヤ歯列４０は、投映レンズ鏡筒１５のうちの光軸１２ａ方向の長さの略中央に一段凹ませて設けた凹周面４７に形成されている。このギヤ歯列４０は、凹周面４７だけに形成され、平面１７には形成されていない。このギヤ歯列４０には、該装置１０の内部で駆動ギヤ４１が噛合している。駆動ギヤ４１には、パルスモータ４２の駆動が伝達される。ＲＯＭ４４には、投映レンズ鏡筒１５を使用位置と不使用位置との間で正確に回転させるためのパルスモータ４２用のデータが格納されている。制御部４５は、ＲＯＭ４４に記憶したデータに基づいてドライバ４３を介してパルスモータ４２の駆動を制御する。
【００２０】
回転支持手段は、光軸１２ａの方向において凹周面４７の前・後の凸周面４８，４９を回転自在に支持する前・後支持部とで構成されている。各支持部は、該装置１０の内部で且つ周方向の３分割位置に配した３個の支持ローラ５０〜５２で構成されており、投映レンズ鏡筒１５の外周に接して投映レンズ鏡筒１５を回転自在に支持している。３個の支持ローラ５０〜５２のうちの２個の支持ローラ５０，５２は、光軸１２ａよりも上でかつ鏡筒開口１６に近い位置に配されており、投映レンズ鏡筒１５が鏡筒開口１６から抜け出るのを防いでいる。なお、３個の支持ローラ５０〜５２は、周方向の３分割位置に限らず、３分割位置からずれた位置に配してもよい。
【００２１】
電源スイッチ１９をＯＦＦすると、これに応答して制御部４５がドライバ４３を介してパルスモータ４２を逆転させる。これにより、投映レンズ鏡筒１５は、図７に示すように、パルスモータ４２が予め決められたパルス数の分だけ回転することで、図８に示すように、不使用位置となる。
【００２２】
上記実施形態では、反射型の画像表示部２８として、１個のＤＭＤで３色の信号を切り換えて投映する１チップ構造としているが、これに代えて、３色光のそれぞれに割り当てるためのＤＭＤを、各色フィルタプリズムに設けた３チップ構造のものを採用してもよい。また、デジタル・マイクロミラーデバイスの代わりに、リキッド・クリスタル・オン・シリコン（ＬＣＯＳ）素子などを用いてもよい。
【００２３】
また、上記実施形態の投映レンズ１２は、複数のレンズで構成されており、複数のレンズの全部に切断面を設けているが、本発明ではこれに限らず、その複数のレンズのうちの、使用位置において投映表示装置１０の外形輪郭から外に突出するレンズのみに切断面を設けるのが望ましい。
【００２４】
まあ、上記実施形態では、電源スイッチ１９のＯＮ−ＯＦＦに応答して投映レンズ鏡筒１５を使用位置と不使用位置との間で回転させているが、電源スイッチ１９の代わりに、収納スイッチを設け、収納スイッチの操作に応答して回転させてもよい。また、手動で回転させるように構成してもよい。この場合には、少なくとも投映レンズ鏡筒１５を使用位置に位置決めする位置決め手段を設ければよい。
【００２５】
また、投映レンズ鏡筒１５を不使用位置にしたときに、鏡筒開口１６を塞ぐバリアを設けても良い。また不使用位置にしたときに、レンズ開口１３を閉じるレンズバリアを設けてもよい。さらに鏡筒開口１６を塞ぐバリアの閉じ動作に連動してレンズバリアを自動的に閉じ位置に移動させるように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】投映レンズ鏡筒を使用位置に回転した状態の投映表示装置の外観を示す斜視図である。
【図２】投映レンズ鏡筒を不使用位置に回転した状態の投映表示装置の外観を示す斜視図である。
【図３】投映レンズ鏡筒を使用位置に回転した状態の投映表示装置の内部構造を示す説明図である。
【図４】投映レンズ鏡筒を不使用位置に回転した状態の投映表示装置の内部構造を示す説明図である。
【図５】投映レンズ鏡筒を回転させる回転手段の概略を示す要部斜視図であり、投映レンズ鏡筒を使用位置に回転した状態を示している。
【図６】投映レンズ鏡筒を回転させる回転手段を正面から見た正面であり、投映レンズ鏡筒を使用位置に回転した状態を示している。
【図７】投映レンズ鏡筒を回転させる回転手段の概略を示す要部斜視図であり、投映レンズ鏡筒を不使用位置に回転した状態を示している。
【図８】投映レンズ鏡筒を回転させる回転手段を正面から見た正面であり、投映レンズ鏡筒を不使用位置に回転した状態を示している。
【符号の説明】
【００２７】
１０  投映表示装置
１２  投映レンズ
１５  投映レンズ鏡筒
１７  平面
２５  光源
２７  偏芯集光レンズ
２８  画像表示部
３３  画像投映面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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