(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源の光を用いて映像を投射するプロジェクタ装置であって、
前記光源からの光を利用した映像を投射する投射手段を有する光学ユニットと、
上部を開口して前記光学ユニットを収容する収容部を設けた下部構造と、
前記下部構造と別体に形成され、当該下部構造の上に載置されて固定されるとともに、前記映像を写すためのスクリーンを備える上部構造と、
前記上部構造に固定され且つ前記収容部内に挿入されるとともに、当該収容部内で前記光学ユニットを固定して支持する支持手段と、
を有する
プロジェクタ装置。
【請求項２】
前記光学ユニットが、光源からの光を利用して映像を形成するための液晶ユニットと、前記液晶ユニットからの映像を前記上部構造へ投射するための投射レンズを有する投射ユニットと、を有し、
前記支持手段は、前記上部構造にそれぞれ固定された第１の支持手段と第２の支持手段を有し、
前記液晶ユニットは前記第１の支持手段に固定され、前記投射ユニットは前記第２の支持手段に固定される構成とした
請求項１に記載のプロジェクタ装置。
【請求項３】
前記上部構造には、前記投射手段からの映像を反射する反射手段と、前記反射手段により反射された映像が背面から投影されるスクリーンと、が設けられている
請求項１に記載のプロジェクタ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源の光を利用した映像を投射するプロジェクタ装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
映像を表示するための表示装置としてのプロジェクタ装置には、スクリーンに対して、その背面から映像が投射するようにした背面投写型のプロジェクタ装置が普及しつつある。
このようなプロジェクタ装置は、ブラウン管を用いたテレビジョン装置に比べて、奥行きが小さくて済む点で優れており、表示エリアを大型化しても、その割に、全体としてはブラウン管を用いたテレビよりも小型化を図ることができるという特徴を持っている。
【０００３】
図７は、このような従来のプロジェクタ装置の一例を示す概略断面図である。
図において、プロジェクタ装置１は、中間で上下に分離した構成となっており、上部構造となる上部キャビネット３と下部構造となる下部キャビネット４とから構成されている。
下部キャビネット４は、装置の基部となる部分で、内部には、図示するように、光学ユニット５が収容されている。この光学ユニット５は、表示すべき映像を光学的に生成する装置であり、例えば、図示しない光源やこの光源からの光を利用して映像を形成するための液晶ユニット等を備えている。この液晶ユニットからの映像は、投射レンズ６により拡大されて、図において、背面側の斜め上方に投射されるようになっている。
【０００４】
上部キャビネット３は、上記した投射レンズ６から入射するように、この上部キャビネット３の背面に斜めに傾斜させて配置された反射鏡７と、反射鏡７により反射された映像が背面から入射するスクリーン８を有している。
これにより、プロジェクタ装置１においては、光学ユニット５により生成した映像が拡大されて、大きなスクリーン８により表示されるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このようなプロジェクタ装置１においては、映像を生成する光学ユニット５が下部キャビネット４に収容されていて、その映像が投射されるスクリーン８や反射鏡７は、上部キャビネット３に収容されているため、この上部キャビネット３と下部キャビネット４が、予め設定した位置関係に合った状態で組付けられないと、光学ユニット５の光軸と、これより後段の反射鏡７及びスクリーン８の光軸にずれを生じてしまう。
【０００６】
すなわち、プロジェクタ装置１を組み付けて設置する場合の組付け精度や、あるいは設置後において、経時変化に基づく僅かな変形により、上部キャネット３が下部キャネット４に対して、例えば前後方向に僅かに倒れた状態となる場合がある。
このような状態となると、光学ユニット５は、下部キャビネット４に収容されており、光学ユニット５により映像を投射されるスクリーン８は上部キャビネット３に収容されていることから、このスクリーン８に結像する映像に歪みを生じたりするという問題があった。
【０００７】
本発明は上記課題を解消し、光学ユニットが収容された下部構造と、スクリーンを収容する上部構造とが、僅かに位置ずれしても、正確な映像を表示することができるプロジェクタ装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、本発明にあっては、光源の光を用いて映像を投射するプロジェクタ装置であって、光源からの光を利用した映像を投射する投射手段を有する光学ユニットと、上部を開口して光学ユニットを収容する収容部を設けた下部構造と、この下部構造と別体に形成され、下部構造の上に載置されて固定されるとともに、映像を写すためのスクリーンを備える上部構造と、この上部構造に固定され且つ収容部内に挿入されるとともに、収容部内で光学ユニットを固定して支持する支持手段と、を有する構成としたプロジェクタ装置により、達成される。
【０００９】
本発明によれば、映像を投射するための光学ユニットは下部構造に収容されているが、この光学ユニットは、スクリーンを収容した上部構造に固定された支持手段に対して固定されている。これにより、光学ユニットは、下部構造に収容された状態にて、上部構造の位置変化と同期してその位置を変化させる。このため支持手段に固定された光学ユニットと、上部構造に収容されたスクリーンとは常に同じ位置関係となり、互いの相対位置は変化しない。
この場合、支持手段は、上部構造と別体に構成されて、この上部構造に連結もしくは固定されてもよいし、上部構造を構成する部材と一体として構成されていてもよい。
【００１０】
また、本発明によれば、上部構造には、複数の支持手段が固定されていて、光学ユニットを構成する投射ユニットと液晶ユニットとが別々に各支持手段に対して固定されている場合には、投射ユニットと液晶ユニットの各光軸とスクリーンとの関係が常に変化しないようにすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
図１は、本発明の好ましい実施形態としてのプロジェクタ装置の構成例を示す正面図である。
プロジェクタ装置１００は、そのほぼ中間部分に置いて上下に分離できる構成となっており、上部構造としての上部キャビネット１０２及び下部構造としての下部キャビネット１０３を有している。これら上部キャビネット１０２及び下部キャビネット１０３は、各々が独立した状態で形成されており、下部キャビネット１０３に対して、上部キャビネット１０２が組み付けられる構成となっている。
【００１２】
上部キャビネット１０２は、長方体形状の筐体１０１で形成されていて、この筐体１０１の前面部１１０にスクリーン６１が取り付けられている。そして、筐体１０１は、全体としては内部が空洞で且つ周囲が閉鎖された箱状になっている。この筐体１０１の図３に示す底面部１２１は、全体として背面側に傾斜しており、さらに、背面部は前側に傾斜した傾斜背面部１２２とされている。そして、この傾斜にほぼ沿うように、傾斜背面部１２２の内側に反射手段としてのミラー６２が設けられている。
ここで、この傾斜背面部１２２は、筐体１０１の前面部１１０に取り付けられたスクリーン６１と後述する光学ユニットの投射レンズによる映像の反射との設定された位置関係を考慮して、予め計算された傾斜角度をもって形成されている。
【００１３】
下部キャビネット１０３は、プロジェクタ装置１００の基部を形成するもので、容易に転倒しない安定な形状を備えている。この下部キャビネット１０３は上部が開放されていることにより、後述するように、上方から光学ユニットを挿入して収容できるようになっている。これによりこの下部キャビネット１０３には、上記上部キャビネット１０２に設けられたスクリーン６１及びミラー６２を除き、プロジェクタ装置１００として必要なほぼ全ての機器が収容されている。
【００１４】
特に、下部キャビネット１０３の内部には、図２に示すように、例えば主要構成部として３枚の液晶部及びその駆動回路８、投射レンズを有する光学ユニット１０４がほぼ中央部に収容されている。そして、この光学ユニット１０４の一部として、その左右いずれかの位置に（本実施形態では右側に）光源２が着脱可能に設けられる光源部２００が形成されている。この光源２は、ランプ挿入口２ａから挿入したり、取り外すことができる。また、光源部２００は、光源２、ファン５２（排気手段）及びケース４５を有する。ファン５２は、光源２等を冷却するためのものである。このファン５２が回転することによって、光源部２００の光源２等が発熱する熱を外部に後述する排気口から放出することができる。
【００１５】
ここで、上記液晶部（図示せず）は、光学ブロック３に収容されており、例えば小型／高精細化されたポリシリコンＴＦＴ液晶パネルを、ＲＧＢの３色分３枚使用して高画質化したものであり、投射レンズを含めて、いわゆる光学ユニット１０４としたものである。上記駆動回路８は、例えばプリント基板に複数の必要な電子部品を搭載して構成されている。
上記光源２は、例えば高性能な高輝度放電ランプ（ＨＩＤランプ）を使用しており、全体をカートリッジ式にして、ランプ挿入口２ａから容易に交換できる構成となっている。尚、光源２やランプ挿入口２ａを含む下部キャビネット１０３の前面は、図１のようにパネルによって覆われている。
【００１６】
図３は、図１のプロジェクタ装置１００をＣ−Ｃ’で切断した場合の概略構成例を示す断面図である。
上述したように、プロジェクタ装置１００の下部キャビネット１０３と上部キャネット１０２とは、図示された上部キャビネット１０２の底面部１２１の位置で上下に分離されて別体となっている。
下部キャビネット１０３内には、上述した光学ユニット１０４が収容されており、この光学ユニット１０４は、図２で説明したように、所定の画像を生成するための液晶部を収容した液晶ユニット１０７を有しており、この液晶ユニット１０７は、図２で説明した光学ブロック３に対応している。また、光学ユニット１０４は、上記液晶ユニット１０７からの画像を拡大して投射するための投射手段としての投射レンズ１０６を備えた投射ユニット１０５を備えている。
【００１７】
この場合、投射ユニット１０５は、液晶ユニット１０７にて生成された画像が図３において水平な方向に入射され、この映像は、投射ユニット１０５内の図示しないプリズム等の光路折り曲げ手段により、上部キャビネット１０２の傾斜背面部１２２に向かって折り曲げられ、投射レンズ１０６によって拡大されて、反射手段としてのミラー６２に、角度θ１の入射角度で光軸Ｌに示すように入射するようになっている。
また、ミラー６２は、この入射した画像を、図示されているように、スクリーン６１にその背面から水平に、角度θ２で入射するように反射するようになっている。
【００１８】
そして、上記光学ユニット１０４は、上部キャビネット１０２に対して、上記光軸Ｌが常に上記θ１，θ２の角度を保持して、ミラー６２とスクリーン６１にそれぞれ入射するように位置決めされる必要がある。
すなわち、プロジェクタ装置１００においては、上記θ１，θ２の角度が変わると、光軸Ｌが倒れて、画像の歪み等を生じ、きれいな映像を表示することができない。
このため、本実施形態では、光学ユニット１０４は、上部キャビネット１０２に固定された支持手段１０９に固定されるようになっている。
【００１９】
例えば、図４に概略的に示されているように、プロジェクタ装置１００の上部キャビネット１０２の垂直平面部１２３には、第１の支持手段１０９が連結されている。この第１の支持手段１０９は、例えば、垂直部１０９ａとこの垂直部の端部から水平に延びる水平部１０９ｂを有するステー状に形成されている。
すなわち、第１の支持手段の垂直部１０９ａの上端部は、上部キャビネット１０２の垂直背面部１２３に対して、ビス１２４，１２４等の固定手段を用いて連結されている。そして、例えば、この垂直部１０９ａの下端から水平に延びる水平部１０９ｂの上に光学ユニット１０４が載置され、図示しない手段により固定されている。
【００２０】
あるいは、図３に示されているように、第１の支持手段１０９とは別に、第１の支持手段１０９よりも前の位置（図において左側）に、例えば上部キャビネット１０２から、ステー状の第２の支持手段１０８を垂下設している。
そして、上記第１の支持手段１０９に光学ユニット１０４の液晶ユニット１０７を固定し、この液晶ユニット１０７と光軸を合わせて、第２の支持手段１０８に光学ユニット１０４の投射ユニット１０５をそれぞれ固定するようにしてもよい。
このように、液晶ユニット１０７と、投射ユニット１０５を別々に、第１の支持手段１０９と第２の支持手段１０８とに固定することにより、光学ユニット１０４と上部キャビネット１０２との位置関係を安定的に維持することができる。
尚、これらの支持手段１０８及び／または１０９は、上部キャビネット１０２と一体に形成されていてもよいことは勿論である。
【００２１】
本実施形態によるプロジェクタ装置１００は以上のように構成されており、次にその作用を説明する。
図４にて説明したように、下部キャビネット１０３に収容されている光学ユニット１０４の液晶ユニット１０７で生成された画像は、投射ユニット１０５を介して、その投射レンズ１０６により拡大され、プロジェクタ装置１００内で、斜め後方に向けて投射される。この画像は、上部キャネット１０２の背面部１２２内側に配置された反射手段であるミラー６２に対して、θ１の角度で入射する。ミラー６２は、投射レンズ１０６から入射した画像を反射させて、スクリーン６１に対して、θ２角度でその背面から投射する。これにより、上記光学ユニット１０４と上部キャビネット１０２のミラー６１及びスクリーン６２の位置関係が位置されて、投射される画像の光軸Ｌに、光軸倒れが生じなければ、プロジェクタ装置１００は、正確な映像を表示することができる。
【００２２】
ここで、図５に示すように、下部キャビネット１０３に対して、上部キャビネット１０２が背面の方向である矢印方向に僅かに倒れて、下部キャビネット１０３と上部キャビネット１０２との位置関係が微妙に変化する場合がある。
すなわち、比較的大型のプロジェクタ装置１００では、下部キャビネット１０３と上部キャビネット１０２は分離されて設置場所に運ばれることがあり、このような場合は、設置者やユーザの手により、下部キャビネット１０３の上に上部キャビネット１０２が載せられる等の事情により、図５に示すように、下部キャビネット１０３に対して、上部キャビネット１０２が矢印方向に僅かに倒れるように載置固定される場合がある。
【００２３】
この場合、倒れた上部キャビネット１０２に固定もしくは連結されている支持手段１０９（支持手段１０８）も、上部キャビネット１０２の変位とともに同期して変位することから、この支持手段１０９（支持手段１０８）に固定された光学ユニット１０４も同様に変位する。
これにより、光学ユニット１０４の投射レンズ１０６により投射される画像の光軸は、上部キャビネット１０２に収容されたミラー６２及びスクリーン６１との位置関係において、全く変化することなく、図３で説明した関係を維持することなる。このため、投射される画像の光軸倒れはなく、画像に歪み等を生じることがないので、図３の場合と同様にきれいな画像を表示することができる。
【００２４】
図６は、図５の場合とは異なり、下部キャビネット１０３に対して、上部キャビネット１０２が前方である矢印方向に僅かに倒れて、下部キャビネット１０３と上部キャビネット１０２との位置関係が微妙に変化した場合を示している。
このような場合においても、図５の場合と同様に、前方に倒れた上部キャビネット１０２に固定もしくは連結されている支持手段１０９（支持手段１０８）も、上部キャビネット１０２の変位とともに同期して変位し、この支持手段１０９（支持手段１０８）に固定された光学ユニット１０４も同様に変位する。
これにより、光学ユニット１０４の投射レンズ１０６により投射される画像の光軸は、上部キャビネット１０２に収容されたミラー６２及びスクリーン６１との位置関係において、全く変化することなく、図３で説明した関係を維持することなる。
【００２５】
ところで本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
上記実施形態の各構成要件は、その一部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わせることができる。
また、上記実施形態は、３枚の液晶ライトバルブを有する３板式のプロジェクタ装置であるが、これに限らず１枚の液晶ライトバルブを用いる単板式のプロジェクタ装置であってもよい。
さらに、光学ユニットの支持手段は、図示の形態に限らず、上部キャビネットと一体もしくはこれに連結されるものであれば、種々の形態を採用することができ、その数も複数に限らず、多数あってもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、光学ユニットが収容された下部構造と、スクリーンを収容する上部構造とが、僅かに位置ずれしても、正確な映像を表示することができるプロジェクタ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施形態としてのプロジェクタ装置の構成例を示す正面図。
【図２】図１のプロジェクタ装置を正面から見た場合の内部構成例を示す説明図。
【図３】図１のプロジェクタ装置をＣ−Ｃ’で切断した場合の概略構成を示す断面図。
【図４】図１のプロジェクタ装置の上部キャビネットを背面から見た状態を示す概略斜視図。
【図５】図１のプロジェクタ装置の上部キャビネットが背後に僅かに倒れた状態を示す概略断面図。
【図６】図１のプロジェクタ装置の上部キャビネットが前方に僅かに倒れた状態を示す概略断面図。
【図７】従来のプロジェクタ装置の構成例を示す斜視図。
【符号の説明】
２・・・光源、６１・・・スクリーン、６２・・・ミラー（反射手段）、１００・・・プロジェクタ装置、１０１・・・筐体、１０２・・・上部キャビネット、１０３・・・下部キャビネット、１０４・・・光学ユニット。
【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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