(57)【要約】【課題】  小型化、低コスト化を図りつつ視認性の良いレーザ光の投射が可能なレーザポインタを提供する。【解決手段】  レーザポインタ３０は、ハウジング３２と、ハウジング内に収容されるレーザ光源と、ハウジング３２に形成されたフィルタ挿入口３６を介して取り外し可能に取り付けれ、レーザ光源から出力された光の形状を変換する画像形成用フィルタ４０とを有する。画像形成用フィルタ４０には、投影範囲内において光を屈折させる光屈折領域が複数形成されている。画像形成用フィルタを適宜選択することにより、任意のポインタ形状をディスプレイ上に投射することができる。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源と、このレーザ光源からの出力光の投影範囲内に設けられた画像形成用フィルタとを有し、この画像形成用フィルタは、前記投影範囲内において光を屈折、或いは反射させる光屈折領域を複数有することを特徴とするレーザポインタ。
【請求項２】
前記画像形成用フィルタは、交換可能に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のレーザポインタ。
【請求項３】
レーザポインタは、ハウジングと、ハウジング内に収容されるレーザ光源と、ハウジングに形成されフィルタ挿入口とを含み、画像形成用フィルタは、フィルタ挿入口を介してハウジング内の取り付けられる、請求項２に記載のレーザポインタ。
【請求項４】
前記レーザ光源および画像形成用フィルタをそれぞれ複数有することを特徴とする請求項１または２に記載のレーザポインタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリーンや掲示板等のディスプレイに対してレーザ光を投射するレーザポインタに関する。
【０００２】
プレゼンテーション等において、スクリーンや掲示板等のディスプレイに投影された映像や物体の位置を指摘するとき、レーザポインタが利用される。特に、指摘した位置の視認性をよくするため、ディスプレイに投射されたときのレーザ光の形状（以下、ポインタ形状という）を、点や直線のみならず、円あるいは記号を表す工夫が施されている。
【０００３】
例えば、特許文献１のレーザポインタは、図９に示すように、レーザポインタの本体１と、可視光のレーザ光を発生するレーザユニット７と、レーザユニット７から照射されるレーザ光を屈折させる屈折グリッド２と、屈折グリッド２を表面円周状に複数個有する回転ディスク６と、回転ディスク６を高速で回転させる駆動モータ８と、レーザ光を投射するレンズ４と、回転ディスク６により走査されたレーザ光を集光しレンズ４に導くレンズ５と、駆動モータ８とレーザユニット７を駆動するための電源３とから主要部が構成されている。回転ディスク６の屈折グリッド２は、入射面と出射面のなす角度を適宜選択することでレーザ光を任意の方向へ屈折させることができる。駆動モータ８により回転ディスク６を高速回転させ、この状態でレーザユニット７からレーザ光を出射させると、レーザ光１１は、屈折グリッド２により高速に走査され、レーザ光をあたかも矢印のようなポインタ形状で投射することを可能にしている。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２８６１４７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に示されるレーザポインタは、複数の光屈折グリットが形成された回転ディスクをモータによって回転させる機構であるため、レーザポインタの小型化、軽量化を図ることが困難である。さらに、モータとその駆動電源を要するために、レーザポインタが高価になってしまうという課題がある。
【０００６】
本発明は、上記従来の課題を解決し、小型化、低コスト化を図りつつ視認性の良いレーザ光の投射が可能なレーザポイン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】
【０００７】
本発明に係るレーザポインタは、レーザ光源と、このレーザ光源からの出力光の投影範囲内に設けられた画像形成用フィルタとを有し、この画像形成用フィルタは、前記投影範囲内において光を屈折させる光屈折領域を複数有するものである。画像形成用フィルタは、交換可能に配置することが可能であり、これにより、任意の画像形成用フィルタを用いて任意のポインタ形状を選択することができる。また、レーザポインタは、レーザ光源および画像形成用フィルタをそれぞれ複数有するものであってもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、モータ等のアクチュエータを用いることなく、画像形成用フィルタを利用することで、所望のポインタ形状を得ることができるため、レーザポインタの小型化、低コスト化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係るプロジェクタの好ましくは構成を図面を参照して詳細に説明する。
【実施例】
【００１０】
図１は、本発明の第１の実施例に係るレーザポインタの概略構成を示す図である。本実施例のレーザポインタ１０は、ペン型スタイルのハウジング１２と、ハウジング１２内に収容されるレーザ光源１４と、レーザ光源１４からのレーザ光を屈折させる画像形成用フィルタ１６と、ハウジング１２の前面に取り付けられた開口１８とを含んで構成される。
【００１１】
レーザ光源１４は、特に限定されないが、好ましくはコヒーレントな光を出射する半導体レーザダイオードを用いて構成される。半導体レーザは、例えば２次元光源を形成可能な面発光型半導体レーザを用いることができる。レーザ光源１４は、好ましくは、直径が約２ｍｍのレーザ光を出射する。
【００１２】
画像形成用フィルタ１６は、レーザ光源１４から一定距離の位置に配置された板状の光透過部材であって、ほぼ垂直に入射されるレーザ光の直径（約２ｍｍ）と同等かもしくはそれよりも幾分大きい領域に、屈折角の異なる凸状の屈折片を形成している。画像形成用フィルタ１６に入射されたレーザ光は、これらの複数の屈折片によって異なる方向に屈折され、これにより、任意のポインタ形状を投射させる。画像形成用フィルタ１６は、例えば、ガラスの削り出し、またはエッチング加工、型成型等によって形成される。
【００１３】
画像形成用フィルタ１６によって屈折されたレーザ光Ｌは、ハウジング１０の前面の開口１８（またはレンズ）を介して外部へ出射され、所望のポインタ形状に変換されたレーザ光Ｌがスクリーン等のディスプレイに投射される。
【００１４】
図２は、本発明の第２の実施例に係るレーザポインタの概略構成を示す断面図である。第２の実施例に係るレーザポインタ２０は、第１の実施例と異なり、画像形成用フィルタを光反射部材から構成している。すなわち、レーザ光源１４から出射されたレーザ光は、画像形成用フィルタ２２を一定の入射角で照射し、そこでほぼ垂直方向に反射された光が開口１８（またはレンズ）を介して外部へ投射される。画像形成用フィルタ２２は、その表面に反射角の異なる複数の反射片を形成している。画像形成用フィルタ２２に入射された光は、複数の反射片によって異なる方向に反射され、これにより、任意の形状のポインタ形状を得ることができる。
【００１５】
図３は、本発明のレーザポインタの好ましい実装形態を示す斜視図である。レーザポインタ３０は、円筒状の中空のハウジング３２と、レーザ光の照射を指示する照射ボタン３４と、ハウジング３２の所定の位置に形成されたスロット状のフィルタ挿入口３６と、レーザ光の照射領域に複数の屈折片からなる屈折片構成部３８を含む画像形成用フィルタ４０と、画像形成用フィルタ４０を透過したレーザ光を外部へ出射するレーザ光照射開口４２とを含んでいる。また、ハウジング３２の内部には、レーザ光源が配置されている。照射ボタン３４のスイッチがオンされると、レーザ光源からレーザ光が出射され、レーザ光が画像形成用フィルタ４０で所定のポインタ形状に変換される。変換されたレーザ光は、レーザ光出射開口４２を介してスクリーン上に投射される。
【００１６】
画像形成用フィルタ４０は、フィルタ挿入口３６からハウジング３２内に挿入され、取り外し可能である。屈折片構成部３８は、レーザ光源からのレーザ光を屈折させ、レーザポインタから投射されるポインタ形状を決定する。予め、屈折片のパターンを異にした屈折片構成部３８を持つ画像形成用フィルタ４０を複数用意しておき、その中から任意の画像形成用フィルタ４０をフィルタ挿入口３６に取り付けることで、任意のレーザ光のポインタ形状を選択することができる。
【００１７】
図４は、円形のポインタ形状を投射する場合の画像形成用フィルタ（または屈折片構成部）の構成を示す図であり、同図（ａ）はＡ−Ａ線断面図、同図（ｂ）は平面図、同図（ｃ）は屈折状態を示している。画像形成用フィルタ５０は、ガラス等の光透過性部材から構成される。画像形成用フィルタ５０の入射側は、平坦な面５２に加工され、出射側は、同心円状に傾斜角の異なる面５４、５６、５８に加工されている。傾斜角の異なる面５４、５６、５８は、中心線に関して対称であって、中心に向かうに面ほどその傾斜角が大きくなっている。最外郭の傾斜面５４の直径は、約２ｍｍであり、これは入射されるレーザ光の直径にほぼ等しい。
【００１８】
傾斜面５４、５６、５８の領域は、入射されたレーザ光を異なる屈折角で屈折させる屈折片（または屈折領域）として機能する。このような画像形成用フィルタ５０を用いた場合、図４(ｃ)に示すように、レーザ光源から入射された光Ｌ１は、外郭の傾斜面５４で小さく屈折されるが、入射光Ｌ２は、傾斜面５６により幾分大きく屈折され、さらに入射光Ｌ３は、傾斜面５８で大きく屈折される。この結果、画像形成用フィルタ５０の中心部に入射された光は、最外郭の傾斜面５４で屈折されたレーザ光の方向へ密集され、レーザポインタの照射開口からは、円形状のポインタ形状が投射される。
【００１９】
図５は、直線状のポインタ形状を得る場合の画像形成用フィルタ（または屈折片構成部）の構成を示す図であり、同図（ａ）はＢ−Ｂ線断面図、同図（ｂ）は平面図、同図（ｃ）は入射光の屈折状態を示している。画像形成用フィルタ６０は、ガラス等の光透過部材から構成される。画像形成用フィルタ６０の入射側は、平坦な面６２に加工され、出射側は、直線状に延びる傾斜角の異なる面６４、６６、６８に加工されている。傾斜角の異なる面６４、６６、６８は、中心線の左右に対称に配置され、外側の面６４から面６６、６８に向かうに従い傾斜角が小さくなっている。最外郭の面６４の水平方向の間隔は、約２ｍｍであり、入射されるレーザ光の直径にほぼ等しい。
【００２０】
傾斜面６４、６６、６８は、入射される光を異なる屈折角で屈折させる屈折片（または屈折領域）として機能する。このような画像形成用フィルタ６０を用いた場合、図５（ｃ）に示すように、レーザ光源から入射された光Ｌ３は、傾斜面６８で屈折角が最も小さく、それよりも外側のレーザ光Ｌ２は、傾斜面６６で幾分大きく屈折され、それよりも外側のレーザ光Ｌ１は、傾斜面６４で最も大きく屈折される。その結果、画像形成用フィルタ６０の外側に入射された光は、中央に集まるようになり、すなわち、傾斜面６４、６６で屈折された光Ｌ１、Ｌ２は、傾斜面６８で屈折された光Ｌ３に密集される。このため、レーザポインタの照射開口から投射されるレーザ光のポインタ形状は、直線を描くような形状となる。
【００２１】
なお、図４および図５は、画像形成用フィルタを光透過型を示したが、勿論、反射型であっても同様のレーザ光の描画を得ることができる。さらに、ポインタ形状は、円、直線以外の形状、例えば楕円や矩形であってもよい。
【００２２】
図６は、画像形成用フィルタの他の構成を示す平面図である。図６に示す画像形成用フィルタ７０は、複数の屈折片７２を格子状に配列している。各屈折片７２は、入射光を適宜選択された屈折角で屈折させることにより、複雑な記号や図形を持つポインタ形状を得ることが可能である。
【００２３】
図７は、画像形成用フィルタの他の構成を示す断面図である。先の実施例のフィルタは、屈折角の異なる凸状の屈折片により構成されていたが、本実施例のフィルタは、これらの屈折片は連続的な面として構成されている。これらの画像形成用フィルタは、例えばプラスチック素材から構成されるレンズであり、その厚さは、約２ｍｍである。図７(ａ)に示すレンズ８０は、全体の径が３ｍｍΦであり、入射側に平坦な面８２を有し、出射面に凹状の円錐面８４を有する。円錐面の傾きθは、１度である。図７（ｂ）に示すレンズ９０は、全体の径が３ｍｍΦであり、入射側に平坦な面９２を有し、出射面に凸状の円錐面９４を有する。円錐面の傾きθは、１度である。図７(ａ)、（ｂ）の円錐面の傾きθは、任意に設定することができる。また、作業性のため、レンズの周縁にフランジ部が形成されてもよい。
【００２４】
図７（ｃ）に示すレンズ１００は、入射側に平坦な面１０２を有し、出射側に、３ｍｍΦの円柱の断面が中心に対して左右対称となる波型となる凹状の円弧面１０４を有している。図７（ｄ）に示すレンズ１１０は、入射側に平坦な面１１２を有し、出射側に、３ｍｍΦの円柱の断面が中心に対して左右対称となる波型となる凸状の円弧面１０４を有している。図７(ｃ)、（ｄ）の円弧面の傾きは、任意に設定することができ、また、作業性のため、レンズの周縁にフランジ部が形成されてもよい。
【００２５】
図８（ａ）、（ｂ）は、図７（ｃ）、（ｄ）に示す円弧面を形成するときの好ましい例を示す図である。（ａ）では、光入射面が凹面を構成し、光放出面が平面を構成している。この光入射面の凹面は、円弧面であるＳ１、Ｓ２領域と平面であるS3領域から構成される。この平面領域Ｓ３によって、中央付近の光が周囲方向に屈折されるため、投影画像のエッジがより強調される。（ｂ）では、光入射面が平面を構成し、光放出面が凸面を構成している。この光放出面の凸面は、円弧面であるＳ１、Ｓ２領域から構成されている。
【００２６】
上記各実施例では、ハウジング内に単一のレーザ光源および画像形成用フィルタを用いる例を示したが、これに限らず、複数のレーザ光源と複数の画像形成用フィルタを用いるようにしてもよい。この場合、複数の画像形成用フィルタによって変換されたレーザ光を合成して投射させるようにしてもよい。
【００２７】
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。例えば、フィルタを透過性基材ではなく、鏡面基材で構成し、反射光を投影するような構造としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施例に係るレーザポインタの概略構成を説明する図である。
【図２】本発明の第２の実施例に係るレーザポインタの概略構成を説明する図である。
【図３】本発明のレーザポインタの好ましい実施形態を示す斜視図である。
【図４】円を描く場合の画像形成用フィルタの構成を示す図であり、同図（ａ）はＡ−Ａ線断面図、同図（ｂ）は平面図、同図（ｃ）は入射されたレーザ光の屈折を示す図である。
【図５】直線を描く場合の画像形成用フィルタの構成を示す図であり、同図（ａ）はＢ−Ｂ線断面図、同図（ｂ）は平面図、同図（ｃ）は入射されたレーザ光の屈折を示す図である。
【図６】画像形成用フィルタの他の例を示す平面図である。
【図７】画像形成用フィルタの他の例を示す図である。
【図８】図７に示す円弧面の好ましい形状を示す図である。
【図９】従来のレーザポインタの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０、２０、３０：レーザポインタ
１２、３２：ハウジング
１４：レーザ光源
１６、２２、４０、５０、６０：画像形成用フィルタ
１８：レンズ（または開口）
３４：レーザ照射ボタン
３６：フィルタ挿入口
３８：屈折片構成部
４２：レーザ光照射開口
５２、６２：平坦な面
５４、５６、５８、６４．６６．５８：傾斜面
【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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【図９】
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