(57)【要約】【課題】  簡単な構成にて受光感度を向上させることができる赤外線受光装置を提供する。【解決手段】  赤外線受光部３０は、受光素子３４と、この受光素子３４の前面に設けられた光透過プレート３２とを含む。光透過プレート３２の受光面であって、受光素子３４と対向する受光領域３６の周囲に、少なくとも２方向に傾斜面を有する断面が略３角形状の光屈折透過部４０−１〜４０−４が形成されている。光屈折透過部４０−１〜４０−４により受光素子の指向性が拡張され、受信感度が改善される。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光素子と、この受光素子の前面に設けられた光透過部材とを含み、
光透過部材の受光面であって、受光素子と対向する領域の周囲に、少なくとも２方向に傾斜面を有する断面が略３角形状の光屈折部が形成されている、
受光装置。
【請求項２】
光屈折部は、四角錘状の突起であって、受光素子と対向する領域の周囲に複数形成されている、請求項１に記載の受光装置。
【請求項３】
光屈折部は、受光素子と対向する領域の周囲に、受光素子の光軸を中心に回転対象に配される、請求項１または２に記載の受光装置。
【請求項４】
光屈折部は、受光素子と対向する領域の周囲に、均しい距離だけ離間して配される、請求項１ないし３いずれか１つに記載の受光装置。
【請求項５】
光屈折部はさらに、受光素子と対向する領域上に、別の四角錘状の突起を含み、当該別の四角錘状の突起は、周辺の四角錘状の突起と異なる方向に配される、請求項１ないし４いずれか１つに記載の受光装置。
【請求項６】
光屈折部は、受光素子と対向する領域を囲む円形状の突起である、請求項１に記載の受光装置。
【請求項７】
光屈折部は、受光素子と対向する領域を囲む多角形形状の突起である、請求項１に記載の受光装置。
【請求項８】
突起の先端部は面取りされている、請求項１ないし７いずれか１つに記載の受光装置。
【請求項９】
請求項１ないし８いずれか１つに記載の受光装置を含み、当該受光装置が遠隔操作用赤外線を受光し、その受光に基づき動作を制御可能なプロジェクタであって、
前記光透過部材がケースの主面に取り付けられている、プロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テレビやＤＶＤなどの映像を投影することができる前面投射型または背面投射型のプロジェクタに関し、特に、遠隔操作用の赤外線を受光するリモコン用赤外線受光装置に関する。
【０００２】
空間変調素子として液晶やＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）を用い、カラー画像を表示するプロジェクタが実用化されている。ＤＭＤを用いたプロジェクタは、光源からの光を回転するカラーホイールに投射し、カラーホイールにより分離されたＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３原色の光を順次ＤＭＤに照明し、ＤＭＤで反射された光を投影レンズを介してスクリーン上に映し出している。
【０００３】
プロジェクタのオン・オフ動作、あるいはその他のコマンドは、ケース本体に取り付けられた操作ボタンを介して行うことが可能である。しかし、ホームシアター用のプロジェクタなどは、天井に吊り下げられたり、ユーザから離れた位置に置かれることがあり、ユーザが操作ボタンに直接触ることができない場合が多い。このため、遠隔操作用の赤外線リモコンによる送受信機能が用いられている。
【０００４】
特許文献１は、赤外線リモコン信号受信装置に関し、赤外線リモコン信号の受光素子に入射される範囲を狭くせずにインバータ蛍光灯からの光の影響がないようにするため、受光窓と受光素子との間に直角三角形状の縦断面を有する導光管を設け、上方からの光が受光素子に入射しないようにしている。
【０００５】
特許文献２は、広指向性を有するリモコン受信装置に関し、凸形状のレンズと内側に凹状のレンズを形成した集光部材を受光部に近接して配置することで、広範囲のリモコン信号を受信できるようにしたものである。特許文献３も同様に、送信器より送信された光信号を広範囲において受信可能とするための広角受光レンズを受光素子上に配置させている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２７４４０７号
【特許文献２】特開平９−２１５０７１号
【特許文献３】特開平７−２９８３７４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の受信装置において、受光感度を改善する試みが成されているが、特許文献１の受光装置では、受光窓と受光素子との間に導光管を介在させる構成であるため、組立工数が煩雑化しやすいという課題がある。また、特許文献２および特許文献３の受光装置では、受光素子上に球面または凸レンズを配置させるので、レンズのコストがかかってしまうという課題がある。
【０００８】
本発明は、上記従来の課題を解決し、簡単な構成にて指向性を改善し、受光感度を向上させることができる受光装置およびこれを用いたプロジェクタを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る受光装置は、受光素子と、この受光素子の前面に設けられた光透過部材とを含み、光透過部材の受光面であって、受光素子と対向する領域の周囲に、少なくとも２方向に傾斜面を有する断面が略３角形状の光屈折部が形成されているものである。
【００１０】
好ましくは、光屈折部は、四角錘状の突起であって、受光素子と対向する領域の周囲に複数形成されている。好ましくは、屈折部は、受光素子と対向する領域の周囲に、受光素子の光軸を中心に回転対象に形成されている。光屈折部は、受光素子と対向する領域を囲むように均等の距離だけ離間して配されるようにしてもよい。
【００１１】
さらに好ましくは、光屈折部はさらに、受光素子と対向する領域上に別の四角錘状の突起を含み、当該別の四角錘状の突起は、周辺の四角錘状の突起と異なる方向である。さらに、光屈折部は、受光素子と対向する領域を囲む円形状の突起であってもよい。
【００１２】
さらに好ましくは光屈折部は、受光素子と対向する領域を囲む多角形形状の突起である。例えば、８面体、１０面体、１２面体等の多角形形状とすることができる。また、光屈折部の突起の先端部は面取りされていてもよい。面取りすることで、強度が向上され、かつ、ユーザが触ったときに怪我をさせないようにすることができる。
【００１３】
本発明に係るプロジェクタは、上記特徴を備えた受光装置を含み、当該受光装置が遠隔操作用赤外線を受光し、その受光に基づき動作を制御可能であり、その光透過部材がケースの主面に取り付けられている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、光透過部材の受光面上の受光素子と対向する領域の周囲に、少なくとも２方向に傾斜面を有する断面が略３角形状の光屈折部を形成することにより、受光面の周囲からの光を受光素子へ効果的に取り込むことができ、受光素子の指向性および受光感度を改善させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明に係るプロジェクタは、好ましくはＤＬＰ方式のプロジェクタにおいて用いられる。以下、図面を参照して詳細に説明する。
【実施例】
【００１６】
図１は、本実施例に係るプロジェクタの外観を示す斜視図である。プロジェクタ１０は、マグネシウム合金などから構成される矩形状のケース本体１２を有し、ケース本体１２の前面１４には、拡大された投影映像を形成するための投影レンズ１６が取り付けられている。さらに前面１４には内部の暖気を外部へ排気するための複数のスリットを含む排気口１８が形成されている。プロジェクタの上面２０には、電源スイッチ、表示モードなどを入力するための操作ボタン２２が取り付けられている。さらに、上面２０には、リモコンからの赤外線を受光するための赤外線受信部３０が設けられている。ケース本体１２の内部には、光学機器および電気制御機器が収容されており、これらは、操作ボタン２２または赤外線受信部３０で受光されたコマンドに基づき動作を行うことが可能である。
【００１７】
図２（ａ）は、図１に示す赤外線受信部の受光部分の斜視図、図２(ｂ)はそのＸ線断面図である。赤外線受信部３０は、光透過プレート３２と、光透過プレート３２を介して入射された光を受光する受光素子３４とを含んでいる。
【００１８】
ケース本体１２の上面２０には、矩形状の切欠き部２４が形成され、この切欠き部２４を埋め込むように光透過プレート３２が固定されている。光透過プレート３２は、赤外線を透過する光透過樹脂から形成され、例えばアクリルやポリカーボネートなどが用いられる。ケース本体１２内の所定位置に受光素子３４が固定されている。受光素子３４は、例えば、フォトダイオードなどによって構成される。受光素子３４は、一般に、その光軸を中心に一定の入射角θの範囲において入射する赤外線を感度良く検知する指向性を有している。以降の説明において、受光素子３４が光透過プレート３２と対向する領域であって、入射角θの範囲を受光領域と呼ぶこととする。
【００１９】
図２（ａ）に示すように、光透過プレート３２の受光領域３６の周囲には、４つの四角錘（ピラミッド）状の光屈折透過部４０−１〜４０−４が形成されている。光屈折透過部４０−１〜４０−４は、赤外線を透過する部材、例えばアクリルやポリカーボネートから構成され、光透過プレート３２と一体成形であっても良いし、光透過プレート３２上に接着剤などにより固定してもよい。
【００２０】
それぞれの光屈折透過部４０−１〜４０−４は、円形状の受光領域３６の光軸中心に関して、ほぼ９０度の間隔で配置されている。四角錘は、完全な正三角形面からなる正四角錘であってもよいし、それ以外の四角錘であってもよい。好ましくは、各四角錘の１つの斜面４２が、受光領域３６に対し正面を向くように整列されている。すなわち、隣接する四角錘の斜面４２が互いに直交する関係にある。
【００２１】
図３は、光屈折透過部４０−１〜４０−４の作用を説明する図である。光透過プレート３２に対し、仰角が大きな赤外線Ｌ１あるいは入射角が小さな赤外線Ｌ１は、受光領域３６に効率よく入射され、受光素子３４において感度良く検知される。検知された信号は、増幅回路等を介して内部の電子制御回路へ供給される。一方、光透過プレート３２に対し、仰角が小さな赤外線Ｌ２あるいは入射角θ１が大きな赤外線Ｌ２は、光屈折透過部４０−１〜４０−４の外側の斜面に入射すると、そこで屈折される。光屈折透過部４０−１〜４０−４の斜面４２が互いに直交する関係にあるので、屈折した赤外線Ｌ２は、あたかも受光領域３６から入射されたかの如く受光素子３４へ導かれ、従来と比較して、受光素子の指向性が広がり、受光感度が向上される。
【００２２】
なお、上記実施例では、４つの光屈折透過部４０−１〜４０−４を、受光領域３６の周囲に配置させたが、光屈折透過部４０−１〜４０−４を、図４に示すように、その一部が受光領域３６と重複するように配してもよい。
【００２３】
図５は、第２の実施例に係る赤外線受信部の構成を示す図である。第２の実施例に係る赤外線受信部１００は、受光領域３６上に、光屈折透過部１１０を設けている。中央に位置する光屈折透過部１１０は、周辺の光屈折透過部４０−１〜４０−４と９０度は異なる向きに配置されている。すなわち、光屈折透過部１１０の各斜面は、４つの光屈折透過部４０−１〜４０−４の斜面の間を補間している。これにより、光屈折透過部４０−１〜４０−４の間を通過した赤外線Ｌ３が、光屈折透過部１１０によって屈折され、屈折された赤外線Ｌ３が受光領域３６向けて導かれ、その結果、受光素子３４の指向性のムラをなくし、感度を向上させることができる。
【００２４】
図６（ａ）は、第３の実施例に係る赤外線受信部の構成を示す平面図、図６(ｂ)はそのＸ―Ｘ線断面矢視図である。第３の実施例に係る赤外線受信部２００は、受光領域３６と同心円状に突出する、三角形の断面形状をもつ光屈折透過部２１０を形成している。光屈折透過部２１０の内側の傾斜面２１２と外側の傾斜面２１４の傾斜角は互いに等しいもの、あるいは異なるものであってもよい。これにより、受光素子３４の全周囲からの赤外線リモコン信号を感度良く捕らえることができる。
【００２５】
また、光屈折透過部がプロジェクタの上面２０から突出することが、デザイン上もしくは取り扱い上好ましくない場合には、例えば、図７に示すように、光屈折透過部３２の両側に傾斜部３２ａを形成し、上面２０から下方にオフセットさせるようにしてもよい。オフセット量は、突起がケース本体の上面２０から完全に沈み込むようにしてもよいし、突起の一部が面から突出していても良い。
【００２６】
図８（ａ）は、第４の実施例に係る赤外線受信部の構成を示す平面図、図８（ｂ）はそのＸ−Ｘ線断面矢視図、図８（ｃ）は斜視図である。第４の実施例に係る赤外線受信部２２０は、受光領域３６を中心に多角形形状の光屈折透過部２３０を有している。第３の実施例と同様に、仰角の小さな赤外線を受光素子へ導けるように断面が三角形となっている。また、内側の傾斜面２３２と外側の傾斜面２３４の傾斜角は互いに等しくてもよいし、異なるものであっても良い。好ましくは、受光領域から等しい距離に内側の傾斜面２３２が位置される。多角形形状は、特に限定されないが、例えば６面体、８面体、１２面体等とすることができる。
【００２７】
図９は、第４の実施例の変形例を示す斜視図である。多角形形状の光屈折透過部２３０の先端部は鋭角に尖っているため、この部分に平面状または曲面状の面取り部２４０が形成されている。これにより、光屈折透過部２３０が、外部と接触したときに破損したりするのを防止でき、かつ、ユーザが誤って触れたときに、ユーザが怪我することを防止することができる。図９に示すような面取りは、上記第１ないし第３の実施例における光屈折透過部にも適用することが可能である。
【００２８】
なお上記各実施例では、赤外線用受信部を示したが、ここに用いられる受光素子は、単一のものであってもよいし、アレイ状のものであってもよい。さらに光透過プレートの材質や、光屈折透過部の形状、数量、大きさ等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、適宜変更することができる。
【００２９】
さらに、第１の実施例のピラミッド状に突出する光屈折透過部の数も必ずしも４つに限定されるものではない。２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。さらに、赤外線受信部は、プロジェクタの上面以外の面、例えば、背面や前面に取り付ける構成であっても良い。
【００３０】
図１０は、ケース本体１２内に収容されるＤＬＰ方式のプロジェクタの光学系の一例を示す図である。ランプ３００から発せられた光は、集光ミラーである楕円ミラー３１０で反射され、光学部品であるライトトンネルまたは光インテグレータ３２０に入射される。ライトトンネル３２０において均一な光線束とされた光は、カラーホイール３３０に入射される。カラーホイール３３０は、円周上にＲ（赤）、Ｇ(緑)、Ｂ（青）のカラーフィルタを配列し、モータによって回転されるものである。カラーホイール３３０に入射された光は、Ｒ、Ｇ、Ｂに分離され、Ｒ、Ｇ、Ｂ光は、コンデンサレンズ３４０、折り返し用の平面ミラー３５０、第２の折り返し用の球面ミラー３６０、第２のコンデンサレンズ３７０を介してＤＭＤ３８０を照明する。ＤＭＤ３８０の反射光（オン光）は、投影レンズ１６に入射され、そこで拡大されスクリーン状に映像が投影される。
【００３１】
本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明に係る受光装置は、テレビ、ビデオ機器、オーディオ機器、プロジェクタなどの広汎の電子機器に用いることができ、特に、遠隔操作用の赤外線を受光する受光装置として利用される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施例に係るプロジェクタの外観斜視図である。
【図２】第１の実施例に係る赤外線受光部の構成を示し、図２(ａ)は要部の斜視図、図２(ｂ)はそのＸ−Ｘ線矢視断面図である。
【図３】光透過プレートの光屈折透過部の作用を説明する図である。
【図４】第１の実施例の光屈折透過部の変形例を示す図である。
【図５】第２の実施例に係る赤外線受光部の構成を示す図である。
【図６】第３の実施例に係る赤外線受光部の構成を示し、図６(ａ)は平面図、図６(ｂ)はそのＸ−Ｘ線矢視断面図である。
【図７】光透過プレートの変形例を示す図である。
【図８】第４の実施例係る赤外線受信部の構成を示す、図８(ａ)は平面図、図８(ｂ)はそのＸ−Ｘ線断面矢視図、図８（ｃ）は斜視図である。
【図９】第４の実施例の光屈折透過部の変形例を示す斜視図である。
【図１０】プロジェクタの光学系の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０：プロジェクタ                １２：ケース本体
１４：前面                        １６：投影レンズ
２０：上面                        ２２：操作ボタン
２４：切欠き部                    ３０：赤外線受信部
３２：光透過プレート              ３４：受光素子
３６：受光領域                    ４０−１〜４０−４：光屈折透過部
１００、２００、２２０：赤外線受信部
１１０、１２０、２１０、２３０：光屈折透過部
２４０：面取り部
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３：赤外線
【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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【図９】
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【図１０】
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