(57)【要約】【課題】光伝送媒体の屈折率を制御しかつ反射体の反射面の曲率を調節してプロジェクタを薄型にすること。【解決手段】  ディスプレイ画面と画像システムとを備えるプロジェクタを提供する。画像システムは光学映像を供給するように適合化され、光学映像は光伝送媒体を介してディスプレイ画面へ伝送される。光伝送媒体の屈折率は１ではない。光学映像の伝送経路は光伝送媒体の屈折率を制御することによって変更され、プロジェクタが薄くされる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイ画面と、
光学映像を供給するように適合化される画像システムとを備え、上記光学映像は光伝送媒体を介して上記ディスプレイ画面へ伝送され、上記光伝送媒体の屈折率が１ではないプロジェクタ。
【請求項２】
上記光伝送媒体の屈折率は上記光学映像の伝送方向に伴って変わる請求項１記載のプロジェクタ。
【請求項３】
上記光伝送媒体は液晶と、固体材料と、液体材料と、これらの組合わせとを含む請求項１記載のプロジェクタ。
【請求項４】
上記固体材料はＳｉＯ２と、プラスチック材料と、これらの組合わせとを含む請求項３記載のプロジェクタ。
【請求項５】
上記固体材料はドーパントを含む請求項３記載のプロジェクタ。
【請求項６】
上記固体材料はＳｉＯ２である請求項５記載のプロジェクタ。
【請求項７】
上記ドーパントはインジウムである請求項６記載のプロジェクタ。
【請求項８】
上記プラスチック材料はポリカーボネートと、ポリメタクリル酸メチルと、これらの組合わせとを含む請求項４記載のプロジェクタ。
【請求項９】
上記液体材料は水と、有機溶剤と、これらの組合わせとを含む請求項３記載のプロジェクタ。
【請求項１０】
ディスプレイ画面と、
光学映像を供給するように適合化される画像システムと、
上記光学映像の伝送経路上へ配置される反射体とを備え、上記反射体と上記ディスプレイ画面との間には屈折空間が形成されており、
上記屈折空間内部に置かれる光伝送媒体を備え、上記光学映像は上記反射体の反射によって上記光伝送媒体を介して進みかつ上記ディスプレイ画面へ伝送され、上記光伝送媒体の屈折率が１ではないプロジェクタ。
【請求項１１】
上記反射体は反射ミラーまたはフレネル反射ミラーを備える請求項１０記載のプロジェクタ。
【請求項１２】
上記フレネル反射ミラーは反射曲面を有する請求項１１記載のプロジェクタ。
【請求項１３】
上記反射曲面は複数の凸または凹球状パターンを備える請求項１２記載のプロジェクタ。
【請求項１４】
上記屈折空間は上記光伝送媒体で満たされる請求項１０記載のプロジェクタ。
【請求項１５】
上記光伝送媒体の屈折率は上記光学映像の伝送方向に伴って変わる請求項１０記載のプロジェクタ。
【請求項１６】
上記光伝送媒体は液晶と、固体材料と、液体材料と、これらの組合わせとを含む請求項１０記載のプロジェクタ。
【請求項１７】
上記固体材料はドーパントを含む請求項１６記載のプロジェクタ。
【請求項１８】
上記固体材料はＳｉＯ２と、プラスチック材料と、これらの組合わせとを含む請求項１６記載のプロジェクタ。
【請求項１９】
上記固体材料はＳｉＯ２である請求項１８記載のプロジェクタ。
【請求項２０】
上記ドーパントはインジウムである請求項１９記載のプロジェクタ。
【請求項２１】
上記プラスチック材料はポリカーボネートと、ポリメタクリル酸メチルと、これらの組合わせとを含む請求項１８記載のプロジェクタ。
【請求項２２】
上記固体材料は光放射面を有し、上記光放射面は曲面である請求項１６記載のプロジェクタ。
【請求項２３】
上記曲面は複数の凸または凹球状パターンを備える請求項２２記載のプロジェクタ。
【請求項２４】
上記液体材料は水と、有機溶剤と、これらの組合わせとを含む請求項１６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、概してプロジェクタに関する。より特定的には、本発明はプロジェクタに関し、プロジェクタの容積は光の屈折経路を調節する媒体によって最小限に抑えられる。
【背景技術】
【０００２】
社会におけるマルチメディアシステムの進歩は、半導体装置及びディスプレイ装置の漸進的発達に大幅に依存している。ディスプレイの場合、直視型ディスプレイは寸法に明確な制限を有することから、高解像度の間接視型ディスプレイパネルを効率的な光学エンジンと統合させることが大型のリアプロジェクタ及びリアプロジェクションテレビを製造する設計の主流になっている。
【０００３】
図１及び２は、２種類の従来型リアプロジェクタを示す略断面図である。図１を参照すると、従来型のリアプロジェクタ１００は画像システム１１０を介して光学映像１１２をディスプレイ画面１２０へ送信する。図２に示すリアプロジェクタ２００の光学映像１１２は、画像システム１１０によって供給される。画像システム１１０とディスプレイ画面１２０とは同じ側に配置されることから、光学映像１１２は反射ミラー１３０の反射によってディスプレイ画面１２０へ伝送される。
【０００４】
図１及び２を参照すると、従来型のリアプロジェクタは空気を光学映像１１２の伝送媒体として使用している。言い替えれば、図１における画像システム１１０とディスプレイ画面１２０との間、または図２における反射ミラー１３０とディスプレイ画面１２０との間には何も配置されない。空気の屈折率は定数であることから、伝送経路及び光学映像１１２の角度は変化することなくずっと同じである。しかしながら、光学映像１１２とディスプレイ画面１２０との間の角度が間違っていたり、伝送経路を変更したりする必要があっても、従来型のリアプロジェクタではしかるべき調節ができない。また、このリアプロジェクタの容積は光路の設計によって制約され、リアプロジェクタはそれ以上薄型化され得ない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明はプロジェクタに関する。ディスプレイ画面へ伝送される光学映像の光路は、プロジェクタを薄くするように調節することが可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ディスプレイ画面と画像システムとを備えるプロジェクタを提供する。画像システムは、光学映像を供給するように適合化される。光学映像は光伝送媒体を介してディスプレイ画面へ伝送されるが、光伝送媒体の屈折率は１ではない。
【０００７】
また本発明は、ディスプレイ画面と、反射体と、画像システムと、光伝送媒体とを備えるプロジェクタを提供する。画像システムは、光学映像を供給するように適合化される。反射体は光学映像の伝送経路上へ配置され、反射体とディスプレイ画面との間には屈折空間が形成される。光伝送媒体は、屈折空間内に配置される。光学映像は反射体の反射によって光伝送媒体を介して進み、ディスプレイ画面へ送信される。この場合、光伝送媒体の屈折率は１ではない。
【０００８】
ある好適な実施形態では、上述の反射体は例えば反射ミラーまたはフレネル反射ミラーである。ある実施形態では、上記フレネル反射ミラーは反射曲面を有する。上記反射面は、複数の凸または凹球状パターンを有する表面である。
【０００９】
ある好適な実施形態では、反射体とディスプレイ画面との間の屈折空間は、例えば光伝送媒体で満たされる。
【００１０】
ある好適な実施形態では、光伝送媒体の屈折率は、例えば光学映像の伝送方向によって変わる。
【００１１】
ある好適な実施形態では、光伝送媒体は、例えば液晶、固体材料、液体材料及びこれらの組合わせを含む。例えば上記固体の光伝送媒体は、ＳｉＯ２、プラスチック材料及びこれらの組合わせを含む。上記プラスチック材料は、例えばポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）及びこれらの組合わせを含む。上記液体の光伝送媒体は、例えば水または有機溶剤を含む。加えて、ある好適な実施形態では、上記固体の光伝送媒体は、例えばドーパントでドーピングされる。例えば上記ドーパントでドーピングされる固体の光伝送媒体はＳｉＯ２であり、上記ドーパントはインジウムである。
【００１２】
本発明の一実施形態によれば、上述の固体材料は光の放射曲面を有する。ある好適な実施形態では、上記曲面は、複数の凸または凹球状パターンを有する表面である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によるプロジェクタは、光学映像を、それがディスプレイ画面へ送信される前に光伝送媒体を介して進ませる。この場合、光伝送媒体の屈折率は１ではない。加えて、本発明は、光学映像の伝送経路を変えるために、反射体の反射面の曲率を変えて光学映像が光伝送媒体へ入射する入射角を制御することができる。言い替えれば、プロジェクタの光学映像の伝送経路は、光伝送媒体の屈折率を制御しかつ反射体の反射面の曲率をプロジェクタを薄くするように調節することによって変更される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、添付の図面にその例が示されている本発明の好適な実施形態を詳しく参照する。図面及び明細書本文では、可能な限り、同じ参照数字を使用して同じ部分または類似部分を指している。
【実施例１】
【００１５】
図３は、本発明の第１の実施形態によるプロジェクタを示す略断面図である。図３を参照すると、プロジェクタ３００はディスプレイ画面３２０と、画像システム３１０とを備える。画像システム３１０は光学映像３１２を供給するように適合化され、光学映像３１２は光伝送媒体３３０を介してディスプレイ画面３２０へ伝送される。この場合、光伝送媒体３３０の屈折率は１ではない。光伝送媒体３３０は固体材料、液体材料、液晶、他であることが可能である。
【００１６】
ある好適な実施形態では、光伝送媒体３３０の屈折率は例えば光学映像３１２の伝送経路によって変わり、かつ光伝送媒体３３０は例えば少なくとも２つの材料で構成されることに留意すべきである。言い替えれば、光伝送媒体３３０は固体材料、液体材料、液晶またはこれらの材料の任意の組合わせであることが可能である。
【００１７】
固体である光伝送媒体３３０の場合、これはＳｉＯ２等の汎用レンズの主要材料で製造されることが可能である。ＳｉＯ２がドーパントでドーピングされれば、ＳｉＯ２の屈折率はドーパントのドーピング濃度に従って変えられることに留意すべきである。従って、光学映像３１２の伝送方向によって屈折率が変わる光伝送媒体３３０は、ＳｉＯ２におけるドーピングされるドーパントのドーピング濃度を制御することにより、要件に適うように製造されることが可能である。ある実施形態では、ＳｉＯ２は例えばインジウムまたは他の透明な金属でドーピングされる。
【００１８】
他に、固体の光伝送媒体３３０は、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）またはこれらの組合わせ等のプラスチック材料で製造される。さらに、液体の光伝送媒体３３０は例えば水または有機溶剤である。当然ながら、液体の光伝送媒体３３０は少なくとも２種類の液体材料で製造されることが可能である。本発明では、液体材料の組成は限定されない。腐食性でなく適切な光透過率を有するものであれば、任意の液体材料が光伝送媒体３３０になり得る。
【００１９】
引き続き図３を参照すると、上記に鑑み、光学映像３１２が光伝送媒体３３０を通過した後、ディスプレイ画面３２０へ伝送される光学映像３１２の伝送経路は光伝送媒体３３０の屈折率によって決定される。言い替えれば、光学映像３１２の伝送経路は、光伝送媒体３３０の屈折率を変えることによって調節され得る。上述の固体または液体光伝送媒体３３０の場合、光伝送媒体３３０の温度及び圧力が変わると、光伝送媒体３３０の屈折率が変わる。他に、プロジェクタ３００の光伝送媒体３３０に液晶が使用されれば、光伝送媒体３３０の屈折率は、光伝送媒体３３０へ印加される電場の変更によって変えられる。
【実施例２】
【００２０】
図４は、本発明の第２の実施形態によるプロジェクタを示す略断面図である。図４を参照すると、プロジェクタ４００は画像システム４１０と、ディスプレイ画面４２０と、光伝送媒体４３０と、反射体４４０とを備える。画像システム４１０は光学映像４１２を供給するように適合化され、ディスプレイ画面４２０と同じ側に配置される。従って、光学映像４１２はまず反射体４４０によって反射され、次いでディスプレイ画面４２０へ送信される。反射体４４０とディスプレイ画面４２０との間には屈折空間４２２が形成され、光伝送媒体４３０はこの屈折空間４２２内に配置される。従って反射体４４０によって反射された後、光学映像４１２はまず光伝送媒体４３０を通って進み、次いでディスプレイ画面４２０へ伝送される。光伝送媒体４３０の屈折率は１ではない。
【００２１】
光伝送媒体４３０は、屈折空間４２２の全体または一部によって満たされることに留意すべきである。本発明では、光伝送媒体４３０の分布は限定されない。
【００２２】
上記に鑑みて、光伝送媒体４３０は、第１の実施形態において説明したような材料であるだけでなく、光の放射曲面４３２を有する固体材料であることも可能である。図５は、本発明の別の好適な実施形態によるプロジェクタを示す略断面図である。図５を参照すると、固体の光伝送媒体４３０は、例えば光伝送媒体４３０にフレネルレンズと同等の効果を保有させるために光の放射曲面４３２を有する。曲げられた光放射面は、例えば複数の凸球状パターン４３４を有する表面である。当然ながら別の実施形態では、光の放射曲面４３２は、例えば図６に示す複数の凹球状パターン４３５を有する表面であることも可能である。他に、光伝送媒体４３０の光の放射曲面４３２は、光学映像４１２の品質をさらに高めかつ光学映像４１２が光の入射条件に適合するように、非球面型のパターン（図示されていない）を有する場合もある。
【００２３】
反射体４４０は、図４に示すような滑らかな反射面４４２ａを有する反射ミラーである場合もあれば、図６及び７に示すような反射曲面４４２ｂを有するフレネル反射ミラーである場合もある。図６及び７を参照すると、反射曲面４４２ｂは、先に述べたような複数の凸または凹球状パターン４４４を有する表面である。光学映像４１２が反射曲面４４２ｂへ送信された後の反射経路は、球状パターン４４４の曲率に関連する。これは、光学映像４１２が光伝送媒体４３０へ入射する入射角が、光学映像４１２の画像システム４１２からディスプレイ画面４２０への伝送経路を変えるために球状パターン４４４の曲率の変更によって調節され得ることを意味する。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明の主要な精神は、光学映像の伝送経路が光伝送媒体によって変更されることにある。よって本発明は任意のリアプロジェクタに適用可能であり、上述の実施形態が示すプロジェクタに限定されない。
【００２５】
要約すれば、本発明によるプロジェクタは、光学映像を、それがディスプレイ画面へ伝送される前に屈折率が１ではない光伝送媒体を介して進ませるためのものである。よって光伝送媒体の屈折率は、光学映像の伝送経路を短縮してプロジェクタを薄型にするために、実際の要件に従って適切な光伝送媒体を選ぶことにより、または（光伝送媒体の温度、圧力、電場、他の変更を伴う）何らかの特殊な方法を使用して変更される。
【００２６】
さらに、光学映像が光伝送媒体へ入射する入射角は、光学映像の伝送経路をさらに変更するために、プロジェクタ内の反射体の反射面の曲率を変更することにより制御される。言い替えれば、光学映像の伝送経路は、プロジェクタを薄くして最新の傾向に応えるために、光伝送媒体の屈折率及び反射体の反射面の曲率を調節することにより変更される。
【００２７】
当業者には、本発明の範囲または精神を逸脱することなく本発明の構成に様々な変更及び変形を実行できることが明らかであろう。この点に鑑みて、本発明は、添付のクレームに記載されている範囲及びその等価の範囲内にある限り本発明の変更及び変形をも包含することが意図されている。
添付の図面は本発明をさらに理解するために包含されるものであり、本明細書に編入されかつその一部を構成する。これらの図面は本発明の実施形態を示し、明細書本文と共に本発明の原理を説明する働きをする。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】従来型のリアプロジェクタを示す略断面図である。
【図２】従来型のリアプロジェクタを示す略断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態によるプロジェクタを示す略断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態によるプロジェクタを示す略断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態によるプロジェクタを示す略断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態によるプロジェクタを示す略断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態によるプロジェクタを示す略断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１００ リアプロジェクタ
１１０ 画像システム
１１２ 光学映像
１２０ ディスプレイ画面
１３０ 反射ミラー
２００ リアプロジェクタ
３００ プロジェクタ
３１０ 画像システム
３１２ 光学映像
３２０ ディスプレイ画面
３３０ 光伝送媒体
４００ プロジェクタ
４１０ 画像システム
４１２ 光学映像
４１２ 画像システム
４２０ ディスプレイ画面
４２２ 屈折空間
４３０ 光伝送媒体
４３２ 放射曲面
４３４ 凸球状パターン
４３５ 凹球状パターン
４４０ 反射体
４４２ａ      反射面
４４２ｂ      反射曲面
４４４ 凹球状パターン
４４４ 球状パターン
【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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