(57)【要約】【課題】画像を投影する際の設定を迅速かつ容易に行うことができるプロジェクタを提供する。【解決手段】当該プロジェクタ本体を収納する外装部材１０１と、前記外装部材の表面に露出して画像を投影する投影レンズ１０２と、前記投影レンズの光軸の位置を調整する位置調整手段と、少なくとも前記位置調整手段の動作制御を行う制御手段と、を備える。前記位置調整手段は、前記外装部材と一体となって所定の範囲で回動自在な回動部１０３と、前記回動部を連結支持する台座部１０４とを含む。また、前記位置調整手段は、前記外装部材を略鉛直方向に上昇または下降させる昇降部を含んでもよい。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の光源から出射される光束を用いて画像を生成し、この生成した画像を拡大して投影するプロジェクタであって、
当該プロジェクタ本体を収納する外装部材と、
前記外装部材の表面に露出して画像を投影する投影レンズと、
前記投影レンズの光軸の位置を調整する位置調整手段と、
少なくとも前記位置調整手段の動作制御を行う制御手段と、
を備えたことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
前記位置調整手段は、
前記外装部材と一体となって所定の範囲で回動自在な回動部と、
前記回動部を連結支持する台座部と、
を含むことを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ。
【請求項３】
前記位置調整手段は、
前記外装部材を略鉛直方向に上昇または下降させる昇降部を含むことを特徴とする請求項１または２記載のプロジェクタ。
【請求項４】
前記回動部は、当該回動部を通過するとともに画像投影時の状態で略水平方向を指向する軸のうちのいずれか一つを中心として回動することを特徴とする請求項２または３記載のプロジェクタ。
【請求項５】
前記回動部は、当該回動部を通過する軸のうち画像投影時の状態で略鉛直方向を指向する軸を中心として回動することを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項記載のプロジェクタ。
【請求項６】
前記外装部材は、画像投影時の状態で鉛直方向の高さが水平方向の幅よりも大きい略直方体形状をなすことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載のプロジェクタ。
【請求項７】
前記投影レンズは、画像投影時の状態で前記外装部材の下端より該外装部材の上端に近い側面に設けられることを特徴とする請求項６記載のプロジェクタ。
【請求項８】
前記外装部材は、前記回動部に対して着脱自在であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項記載のプロジェクタ。
【請求項９】
１次電池、２次電池、および燃料電池のうち少なくともいずれか一つを装着可能であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項記載のプロジェクタ。
【請求項１０】
前記外装部材の少なくとも一部が圧縮木材によって形成されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項記載のプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の光源から出射される光束を用いて画像を生成し、この生成した画像を拡大して投影するプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
所定の光源から出射される光束を用いて画像を生成し、この生成した画像を拡大してスクリーンなどに投影する装置としてプロジェクタがある。近年、そのようなプロジェクタを小型軽量化する技術が著しく進展してきている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
小型軽量のプロジェクタは携帯が容易であり、利用者は行く先々でそのプロジェクタを用いて画像の投影を行うことができる。このため、小型軽量のプロジェクタは、営業時のプレゼンテーションや出張先での会議などにおいて必要不可欠なものとなりつつある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２６２９１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した小型軽量のプロジェクタは、略直方体形状をなす外装部材にその本体部分が収納されて成る。このプロジェクタで画像を投影する際には、その外装部材表面のうち最も面積の大きい表面が底面となる。したがって投影レンズは、その底面に略直交する側面に露出することになるが、この側面は底面よりも面積が小さいので、投影レンズの光軸を底面からそれほど高くすることはできない。
【０００６】
このため、室内の状況によってプロジェクタの設置箇所が制限される場合などでは、投影レンズの底面からの高さが画像の投影に必要な高さに達しないことがよく起こる。このような場合には、改めてプロジェクタの位置決めを行わなければならず、画像の投影を開始するまでの設定に時間がかかってしまうことがあった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、画像を投影する際の設定を迅速かつ容易に行うことができるプロジェクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１記載の発明は、所定の光源から出射される光束を用いて画像を生成し、この生成した画像を拡大して投影するプロジェクタであって、当該プロジェクタ本体を収納する外装部材と、前記外装部材の表面に露出して画像を投影する投影レンズと、前記投影レンズの光軸の位置を調整する位置調整手段と、少なくとも前記位置調整手段の動作制御を行う制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記位置調整手段は、前記外装部材と一体となって所定の範囲で回動自在な回動部と、前記回動部を連結支持する台座部と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記位置調整手段は、前記外装部材を略鉛直方向に上昇または下降させる昇降部を含むことを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項２または３記載の発明において、前記回動部は、当該回動部を通過するとともに画像投影時の状態で略水平方向を指向する軸のうちのいずれか一つを中心として回動することを特徴とする。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項２〜４のいずれか一項記載の発明において、前記回動部は、当該回動部を通過する軸のうち画像投影時の状態で略鉛直方向を指向する軸を中心として回動することを特徴とする。
【００１３】
請求項６記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項記載の発明において、前記外装部材は、画像投影時の状態で鉛直方向の高さが水平方向の幅よりも大きい略直方体形状をなすことを特徴とする。
【００１４】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明において、前記投影レンズは、画像投影時の状態で前記外装部材の下端より該外装部材の上端に近い側面に設けられることを特徴とする。
【００１５】
請求項８記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項記載の発明において、前記外装部材は、前記回動部に対して着脱自在であることを特徴とする。
【００１６】
請求項９記載の発明は、請求項１〜８のいずれか一項記載の発明において、１次電池、２次電池、および燃料電池のうち少なくともいずれか一つを装着可能であることを特徴とする。
【００１７】
請求項１０記載の発明は、請求項１〜９のいずれか一項記載の発明において、前記外装部材の少なくとも一部が圧縮木材によって形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、当該プロジェクタ本体を収納する外装部材と、前記外装部材の表面に露出して画像を投影する投影レンズと、前記投影レンズの光軸の位置を調整する位置調整手段と、少なくとも前記位置調整手段の動作制御を行う制御手段と、を備えることにより、画像を投影する際の設定を迅速かつ容易に行うことができるプロジェクタを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るプロジェクタの外観構成の概要を示す斜視図である。同図に示すプロジェクタ１は、所定の光源から出射される光束を用いて画像を生成し、この生成した画像を拡大して投影する装置である。
【００２１】
このプロジェクタ１は、本体部分をなす電子的部材および光学的部材を収納する外装部材１０１と、この外装部材１０１の表面に露出して画像を投影する投影レンズ１０２と、投影レンズ１０２の光軸の水平面に対する仰角を調整するために外装部材１０１を所定の軸を中心として回動する回動部１０３と、この回動部１０３を連結して支持する台座部１０４とを備える。
【００２２】
外装部材１０１は、図１に示す画像投影時の状態において、鉛直方向の高さが水平方向の幅よりも大きい縦長の略直方体形状をなす。その外装部材１０１の表面には、画像を拡大して投影する投影光学系の少なくとも一部をなす投影レンズ１０２が、外装部材１０１の下端よりもその外装部材１０１の上端に近い側面に露出している。
【００２３】
図２は、図１に示すプロジェクタ１の矢視Ａ方向の矢視図（側面図）である。この図２にも示すように、回動部１０３は、画像投影時に略水平方向を指向して回動部１０３を貫通する軸部１０５を中心として所定の範囲で回動自在である。この軸部１０５は連結部材１０６を介して台座部１０４内部に設けられるステッピングモータ等の駆動手段（図示せず）に連結されて成る。また、回動部１０３の回動に伴って外装部材１０１も回動し、投影レンズ１０２による投影面が変化する。図２では、投影レンズ１０２の仰角が大きくなるように回転した場合を一点鎖線で示している。
【００２４】
投影レンズ１０２は、光軸調整や画像の焦点合わせなどの位置調整を行うため、後述する制御部の制御のもと、その投影レンズ１０２を鉛直および水平方向に対してそれぞれ微小角度だけ回動することができる。この際の回動は、上述した軸部１０５を中心とする外装部材１０１の回動よりも回動する範囲が狭い。なお、この投影レンズ１０２が露出する外装部材１０１の表面に開閉自在な蓋部を設け、プロジェクタ１を電気的に起動すると同時にその蓋部が開いて投影レンズ１０２が露出するようにしてもよい。
【００２５】
プロジェクタ１の利用形態としては、テーブルの上に載置して利用する場合と、床の上に載置して利用する場合とが想定される。このうちテーブルの上に載置して利用する場合には、図１に示す状態で、プロジェクタ１の鉛直方向の高さが２０〜３０ｃｍ程度であればよい。他方、プロジェクタ１を床に載置して使用する場合には、その鉛直方向の高さが１００〜１５０ｃｍ程度であればよい。
【００２６】
図３は、プロジェクタ１が有する機能構成の概要を示すブロック図である。この図３に示すように、プロジェクタ１は、使用者から各種操作を行うための信号の入力を受ける操作部１１、外部からの画像信号や音声信号などの信号の入力を受ける信号入力部１２、信号入力部１２を介して入力される画像信号に基づいて画像を生成する光学系１３、信号入力部を介して入力される音声信号に基づいて音声を出力する音声出力部１４、投影レンズ１０２の光軸の位置調整のうち比較的精度の粗い調整（粗調）を行う粗調部１５、各種情報の記憶、管理を行う記憶部１６、およびプロジェクタ１全体の動作制御を行う制御部１７を備える。
【００２７】
操作部１１は、外装部材１０１の表面に各種操作ボタン等を設けることによって実現してもよいし、遠隔操作用のリモコンと、このリモコンが送出する信号を受信する受信部とを設けることによって実現してもよい。
【００２８】
信号入力部１２は、所定の方式にしたがう画像信号または音声信号の入力を受ける。この信号入力部１２は、各種信号入力用端子を用いて実現してもよいし、メモリカード型のＬＡＮ（Local Area Network）カードを装着可能な無線ＬＡＮモジュールを用いて実現してもよく、外装部材側面の適当な場所に表出するように設けられる（図示せず）。
【００２９】
光学系１３は、所定の光を出射する光源１３１と、光源１３１が出射した光に色分離等の処理を施して画像生成部１３３へ照射する照明光学系１３２と、照明光学系１３２から照射される光と制御部から受信する画像信号とに基づいて画像を生成する画像生成部１３３と、画像生成部１３３で生成した画像を拡大して投影する投影光学系１３４（投影レンズ１０２を含む）と、を備える。
【００３０】
例えば、光学系１３を３板式液晶方式によって実現する場合、照明光学系１３２は、光源１３１から出射される白色光を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色に分離するダイクロイックミラーを備える。また画像生成部１３３は、そのダイクロイックミラーで分離した色ごとに透過する３枚の液晶パネルと、この３枚の液晶パネルの各々を透過した光を合成するダイクロイックプリズムとを備える。
【００３１】
これに対して光学系１３をＤＬＰ（Digital Light Processing）方式によって実現する場合、照明光学系１３２は、光源１３１から出射される白色光を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色に分離するカラーフィルタを備える一方、画像生成部１３３は、そのカラーフィルタを透過した３色を反射するために微細な鏡を多数用いて形成されるＤＭＤ（Digital Micromirror Device）を備える。
【００３２】
なお、画像投影時の光学系１３からは熱が放射されるため、外装部材１０１内部の光学系１３周辺には、温度の上昇を抑えるための冷却機構や空気を循環させるための送風ファンを設けてもよい。この場合、外装部材１０１の表面の適当な場所に、空気を吸引および／または排出するための開口部を設けておけば、外装部材１０１内部の冷却効率を一段と高めることができる。
【００３３】
粗調部１５は、制御部１７の制御のもとで投影レンズ１０２の光軸が水平面となす仰角を粗動することによって投影面の位置を粗調する。この意味で粗調部１５は、少なくとも回動部１０３、軸部１０５、連結部材１０６、および駆動手段（ステッピングモータ等）を用いて実現されるものであり、投影レンズ１０２の光軸の位置を調整する位置調整手段の一部をなす。
【００３４】
記憶部１６は、フラッシュメモリ等を用いて実現され、プロジェクタ１の動作制御を行う各種プログラムなどを記録する。このような記憶部１６を、メモリカード等の記憶媒体を装着した補助記憶装置を用いて実現してもよい。この場合には、メモリカード等の記憶媒体が記憶する画像データを読み出して投影することもできる。
【００３５】
制御部１７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を用いて実現され、操作部１１から送られてくる操作指示信号に基づいて記憶部１６から各種動作プログラムを読み出すことにより、プロジェクタ１の動作制御や演算を行う制御手段の機能を有する。
【００３６】
なお、外装部材１０１の表面には、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、または有機ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイなどによって実現され、投影内容や動作に関する設定情報などを表示する表示部を設置してもよい。
【００３７】
以上の構成を有するプロジェクタ１において光軸の位置調整を行う際には、まずプロジェクタ１の位置決めを行って電源を入れた後、制御部１７の制御のもと、粗調部１５が投影レンズ１０２の光軸の粗調を行う。より具体的には、利用者は、スクリーンなどに投影される像を見ながら回動部１０３を動作させることによって投影面を確定する。その後、投影レンズ１０２を動作させることによってより精度の高い位置調整（微調）を行い、焦点を合わせて設定を完了する。
【００３８】
図４は、以上の構成を有するプロジェクタ１をテーブル上に載置して使用する場合に、従来のプロジェクタとの差異を説明するための図である。ここでは、プロジェクタ１の投影レンズ１０２と従来の平たい形状のプロジェクタ３の投影レンズ３０２の水平方向の位置を揃え、スクリーン４１に同じ投影面を生成することを考える。以下の説明では、テーブル５１のうちスクリーン４１に近い側（図４の右側）を前方とし、スクリーン４１から遠い側（図４の左側）を後方と呼ぶ。
【００３９】
図４に示すように二つのプロジェクタをテーブル５１の後方に載置すると、プロジェクタ１は画像をスクリーン４１に正しく投影することができるが、プロジェクタ３の方は、投影レンズ３０２から出射する光束の一部がテーブル５１の上面（例えば点Ｐ）に当たって反射されてしまい、画像をスクリーン４１に正しく投影することができない。このため、プロジェクタ３をテーブル５１の前方すなわちスクリーン４１により近い側に移動するか、またはプロジェクタ３とテーブル５１との間に物を挟んだりして投影レンズ３０２の光軸の高さを上昇させなければならない。
【００４０】
この例からも明らかなように、位置が固定されているスクリーン４１に対して画像を投影する場合には、投影レンズの光軸の底面からの高さが相対的に高いプロジェクタ１の方が、従来のプロジェクタ３よりも設置する位置の自由度が大きく、設定も容易である。
【００４１】
以上説明した本発明の実施の形態１によれば、投影レンズにおける光軸の微調を行うに先立って、外装部材と一体となって所定の範囲で回動自在な回動部が回動することによってその光軸の粗調を行うことにより、画像を投影する際の設定を迅速かつ容易に行うことが可能となる。
【００４２】
また、この実施の形態１によれば、回動部を連結して支持する台座部を設けることにより、プロジェクタをテーブルや床の上に載置したときの安定性が増し、プロジェクタが転倒するのを防止することができる。
【００４３】
なお、外装部材は金属や樹脂を用いて形成してもよいし、高温高圧の水蒸気雰囲気中で木材を圧縮加工することによって成形される圧縮木材を用いて形成してもよい。このうち圧縮木材を用いて外装部材を形成する場合には、その外装部材内部で発生する熱に対する断熱性を向上させることができ、利用者が画像投影時の外装部材に触れたときにやけどを起こすのを防止する効果を得ることができる。
【００４４】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２に係るプロジェクタの外観構成の概要を示す斜視図である。同図に示すプロジェクタ２は、本体部分をなす電子的部材および光学的部材を収納する外装部材２０１、外装部材２０１の表面に露出して画像を投影する投影レンズ２０２、投影レンズ２０２の光軸の水平面に対する仰角を調整するために外装部材２０１を所定の軸を中心として回動する回動部２０３、外装部材２０１や回動部２０３を鉛直方向に上昇または下降させる昇降部２０４、および昇降部２０４を連結して支持する台座部２０５を備える。
【００４５】
図６は、図５に示すプロジェクタ２の矢視Ｂ方向の矢視図（側面図）である。この図６に示すように、外装部材２０１と昇降部２０４の間に介在する回動部２０３は、画像投影時に略水平方向を指向する軸部２０６を中心として所定の範囲で回動自在である。図６では、投影レンズ２０２の光軸の仰角が大きくなるように回動した場合を１点鎖線で表している。この図６に示す鉛直線Ｏは、回動部２０３における水平方向の回転軸を示している。
【００４６】
図７は、図５に示すプロジェクタ２の矢視Ｃ方向の矢視図（上面図）である。この図７に示すように、外装部材２０１は、外装部材２０１の鉛直下方に位置する回動部２０３が軸Ｏを中心として所定の範囲で回動を行うのに伴って回動する。この図７では、投影レンズ２０２の仰角を変化させずに上面から見て時計回りに回動した場合を１点鎖線で表している。
【００４７】
図８は、図６と同じく図５に示すプロジェクタ２の矢視Ｂ方向の矢視図（側面図）である。この図８においては、外装部材２０１が最も低い位置にある場合を１点鎖線で示しており、この状態から昇降部２０４が作動して、外装部材２０１および回動部２０３が上昇した状態（図５に示す状態）を実線で示している。
【００４８】
このプロジェクタ２において投影レンズ２０２の光軸の位置調整を行う際には、まずプロジェクタ２の位置決めを行って電源を入れた後、図６〜図８を参照して説明した回動部２０３における回動および昇降部２０４における昇降を適宜組み合わせることによって投影レンズ２０２の光軸の粗調を行う。その後、投影レンズ２０２を制御部の制御のもとで動作させることによって微調を行い、その投影レンズ２０２の光軸を所望の方向に指向させる。
【００４９】
したがって、この実施の形態２においては、回動部２０３、昇降部２０４、軸部２０６、および駆動手段（ステッピングモータ等）を用いることにより、位置調整手段の一部をなす粗調部の機能が実現される。
【００５０】
以上説明した本発明の実施の形態２によれば、投影レンズにおける光軸の微調を行うに先立って、外装部材と一体となって所定の範囲で回動自在な回動部と外装部材を上昇または下降させる昇降部の動作を組み合わせることによってその投影レンズ光軸の粗調を行うことにより、上記実施の形態１と同様、画像を投影する際の設定を迅速かつ容易に行うことが可能となる。
【００５１】
また、この実施の形態２によれば、昇降部が鉛直方向に上下動することによって投影レンズの高さを調節することができるので、プロジェクタの設置位置の自由度が一段と大きくなる。この意味では、外装部材が必ずしも縦長の形状をなす必要はなく、従来のプロジェクタのような形状をなしていてもよい。
【００５２】
ここまで、本発明を実施する上で最良と思われる二つの実施の形態を詳述してきたが、本発明はこれらの実施の形態によってのみ限定されるものではない。例えば、外装部材を回動部に対して着脱自在な構成にしてもよい。この場合には、回動部から取り外した外装部材の内部に含まれる電子的部材および光学的部材によって画像投影機能を完結させることにより、携帯に好適な小型のプロジェクタを提供することができる。
【００５３】
この場合、外装部材に電力を供給する手段として、通常の電源ケーブルを用いる代わりに、１次電池、２次電池、および燃料電池のうち少なくともいずれか一つを適用してもよい。このような電池をプロジェクタに装着して電力を供給することにより、室内における電源（コンセント）の位置によらずにプロジェクタの位置決めを行うことができる上、一段と携帯しやすくなる。
【００５４】
以上の例からも明らかなように、本発明はここでは記載していないさまざまな実施の形態等を含みうるものであり、特許請求の範囲により特定される技術的思想を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施の形態１に係るプロジェクタの外観構成を示す斜視図である。
【図２】図１の矢視Ａ方向の矢視図（側面図）である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るプロジェクタの機能構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係るプロジェクタと従来のプロジェクタとの差異を説明する図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係るプロジェクタの外観構成を示す斜視図である。
【図６】図５の矢視Ｂ方向の矢視図（側面図）である。
【図７】図５の矢視Ｃ方向の矢視図（上面図）である。
【図８】本発明の実施の形態２に係るプロジェクタにおける昇降部の動作を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５６】
１、２、３  プロジェクタ
１１  操作部
１２  信号入力部
１３  光学系
１４  音声出力部
１５  粗調部
１６  記憶部
１７  制御部
４１  テーブル
５１  スクリーン
１０１、２０１  外装部材
１０２、２０２、３０２  投影レンズ
１０３、２０３  回動部
１０４、２０５  台座部
１０５、２０６  軸部
１０６  連結部材
１３１  光源
１３２  照明光学系
１３３  画像生成部
１３４  投影光学系
２０４  昇降部
【図１】
2006208831.tif 000003
【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】
2006208831.tif 000008
【図７】
2006208831.tif 000009
【図８】
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