(57)【要約】【課題】机上などの所望とする位置に投写可能に設置されたプロジェクタ装置において、簡単な操作で投写位置の変更を可能とする。【解決手段】自在アーム１の先端部に固定されたプロジェクタ２１を有し、自在アーム１を変形させることにより、プロジェクタ２１の投写位置を変更可能なプロジェクタ装置であって、自在アーム１は、基準軸に対する自身の中心軸の傾き角度が一定角度を保持した状態で、前記中心軸とプロジェクタ２１の光軸Ｒとが所定角度を有するようにプロジェクタ２１を固定する先端アーム１１３と、アーム支持軸３と先端アーム１１３との間に、ヒンジ部１２１〜１２３を有して設けられた傾き角度可変アーム１１１，１１２と、傾き角度可変アームを傾けたとき、先端アーム１１３の傾き角度が一定角度を保持する働きを行う先端アーム傾き角度調整装置（ワイヤ１３、テンション付与手段１４、滑車１５１〜１５３）とを有する。【選択図】図２
2007193120.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数段のアーム及び前記複数段のアームを後端部で支持するアーム支持軸を有する自在アームと、前記自在アームの先端部に固定されたプロジェクタとを有し、前記自在アームを変形させることにより、前記プロジェクタの投写位置を投写面上の所望とする位置に変更可能なプロジェクタ装置であって、
前記自在アームは、
ある基準軸に対する自身の中心軸の傾き角度が一定角度を保持した状態で、前記中心軸と前記プロジェクタの光軸とが所定角度を有するように前記プロジェクタを固定する先端アームと、
前記アーム支持軸と前記先端アームとの間に、前記基準軸に対する傾き角度を可変自在とするヒンジ部を有して設けられた少なくとも１本の傾き角度可変アームと、
前記傾き角度可変アームを前記ヒンジ部において傾けたとき、前記先端アームの前記基準軸に対する傾き角度が前記一定角度を保持するように先端アームの傾き角度を調整する先端アーム傾き角度調整装置と、
を有することを特徴とするプロジェクタ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のプロジェクタ装置において、
前記先端アーム傾き角度調整装置は、
前記先端アーム及び前記傾き角度可変アームの各アームに沿って張られたワイヤと、
前記ワイヤに対し当該ワイヤを引っ張る方向のテンションを与えるテンション付与手段と、
前記複数のヒンジ部の各ヒンジ部に当該ヒンジ部における回転軸と同軸に設けられた同径の複数の滑車とを有し、
前記ワイヤは、前記ワイヤの先端が前記先端アームの所定位置に固定され、前記ワイヤの後端が前記アーム支持軸の所定位置に固定され、かつ、前記複数の滑車の各滑車において、各滑車を同じ方向で一周するように各滑車に巻かれることを特徴とするプロジェクタ装置。
【請求項３】
請求項１に記載のプロジェクタ装置において、
前記先端アーム傾き角度調整装置は、
前記傾き角度可変アームの傾き角度を検出する角度検出装置と、
前記角度検出装置からの角度検出信号に基づいて前記先端アームの前記基準軸に対する傾き角度が前記一定角度を保持するように前記先端アームを駆動する先端アーム駆動装置と、
を有することを特徴とするプロジェクタ装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のプロジェクタ装置において、
前記プロジェクタの投写位置を作業面上の所望とする位置に変更する際、投写位置の変更前と変更後とで投写画角を一定にするか投写の広がりとしての投写角度を一定とするかを選択可能とする画角／投写角度選択部を有することを特徴とするプロジェクタ装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のプロジェクタ装置において、
前記プロジェクタは、前記先端アームとの取り付け部において、前記投写面に対する光軸の角度を変化させることなく前記先端アームとの取り付け部を回転軸として所定範囲で回転自在に取り付けられることを特徴とするプロジェクタ装置。
【請求項６】
複数段のアーム及び前記複数段のアームを後端部で支持するアーム支持軸を有する自在アームと、前記自在アームの先端部に固定されたプロジェクタとを有し、前記自在アームを変形させることにより、前記プロジェクタの投写位置を投写面上の所望とする位置に変更可能なプロジェクタ装置であって、
前記プロジェクタに設けられ、前記プロジェクタに対する傾き方向と傾き角度を設定することによって前記プロジェクタの投写位置を誘導可能な投写位置誘導手段と、
前記プロジェクタに対して設定された傾き方向と傾き角度に応じて前記プロジェクタのレンズシフト制御を行うレンズシフト制御部と、
を有することを特徴とするプロジェクタ装置。
【請求項７】
請求項６に記載のプロジェクタ装置において、
投写位置誘導手段は、前記プロジェクタからの投写光を遮らないように前記プロジェクタを覆う傘状の筐体で構成されることを特徴とするプロジェクタ装置。
【請求項８】
請求項６または７に記載のプロジェクタ装置において、
前記投写位置誘導手段の傾き方向は、直交する２方向であることを特徴とするプロジェクタ装置。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれかに記載のプロジェクタ装置において、
前記自在アームは、
ある基準軸に対する自身の中心軸の傾き角度が一定角度を保持した状態で、前記中心軸と前記プロジェクタの光軸とが所定角度を有するように前記プロジェクタを固定する先端アームと、
前記アーム支持軸と前記先端アームとの間に、前記基準軸に対する傾き角度を可変自在とするヒンジ部を有して設けられた少なくとも１本の傾き角度可変アームと、
前記傾き角度可変アームを前記ヒンジ部において傾けたとき、前記先端アームの前記基準軸に対する傾き角度が前記一定角度を保持するように先端アームの傾き角度を調整する先端アーム傾き角度調整装置と、
を有することを特徴とするプロジェクタ装置。
【請求項１０】
複数段のアーム及び前記複数段のアームを後端部で支持するアーム支持軸を有する自在アームと、前記自在アームの先端部に固定されたプロジェクタとを有し、前記自在アームを変形させることにより、前記プロジェクタの投写位置を投写面上の所望とする位置に変更可能なプロジェクタ装置に用いられる自在アームであって、
ある基準軸に対する自身の中心軸の傾き角度が一定角度を保持した状態で、前記中心軸と前記プロジェクタの光軸とが所定角度を有するように前記プロジェクタを固定する先端アームと、
前記自在アームを支持するアーム支持軸と前記先端アームとの間に、前記基準軸に対する傾き角度を可変自在とするヒンジ部を有して設けられた少なくとも１本の傾き角度可変アームと、
前記傾き角度可変アームを前記ヒンジ部において傾けたとき、前記先端アームの前記基準軸に対する傾き角度が前記一定角度を保持するように先端アームの傾き角度を調整する先端アーム傾き角度調整装置と、
を有することを特徴とするプロジェクタ装置に用いられる自在アーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、机上面などに投写可能なプロジェクタ装置及びプロジェクタ装置に用いられる自在アームに関する。
【背景技術】
【０００２】
机などに設置して机上面での投写位置を操作者の所望とする位置に変更可能なプロジェクタ装置が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
特許文献１に開示されたスタンド機能付き液晶プロジェクタ装置（以下では単にプロジェクタ装置という）は、自在アームの先端部にプロジェクタが取り付けられた構成となっており、机上面でプロジェクタの投写位置を自在に変更可能としている。
【０００３】
特許文献１に開示されたプロジェクタ装置は、そのプロジェクタ部が液晶パネルや光源などを保持する可動筐体と投写レンズなどを保持する固定筐体とで構成され、投写面での投写位置を変更する場合は、まず、固定筐体を手で動かすことにより自在アームを変形させることによって投写位置を決める。
【０００４】
このとき、机上面に対する投写レンズの光軸の角度が変化するため、机上面に投写される投写画像に歪みが生じる。この歪みをできるだけ小さくするため、固定筐体を動かしたあと、可動筐体を固定筐体に対して動かし、可動筐体と固定筐体との角度を調整する操作を行う。このような操作を行うことにより、投写レンズに対する液晶パネルの角度が変化し、投写画像の歪みを抑制することができるとしている。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１６３４７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述した特許文献１に開示されたプロジェクタ装置は、机上面での投写画像の歪みを抑制する手段として、可動筐体を固定筐体に対して角度を調整可能とする角度調整機構を有している。しかし、このような角度調整機構によって可動筐体の固定筐体に対する角度を調整したとしても、光軸の机上面に対する角度が大幅に変化すると、歪みを解消させることは困難である場合も多いと考えられる。また、歪みの大きさに関係なく、可動筐体を固定筐体に対して角度を調整して歪みを抑制するという操作は誰もが容易に行えるものではない。
【０００７】
また、このような歪みの抑制のための操作、すなわち、可動筐体を固定筐体に対して角度を調整する操作は、投写位置を変更するたびに行う必要がある。しかも、投写位置を変える場合には、まずは、固定筐体を投写位置まで動かし、次に、歪みを抑制するために可動筐体を固定筐体に対して角度を調整する操作を行うというように、少なくとも２つの操作を行う必要がある。
このように、特許文献１に開示されたプロジェクタ装置は、投写位置を所望とする位置に変更する際の操作は決して容易とは言いがたく、手軽に所望とする位置に投写位置を変更できるというものではない。
【０００８】
なお、机上面とプロジェクタの位置関係において発生する歪みを画像処理によって補正する機能が市販の一般的なプロジェクタには備えられているが、このような画像処理による歪み補正は液晶パネルなどの光変調装置が有する画素数を有効に利用できないという問題がある。
【０００９】
そこで本発明は、机上面などの所望とする位置に投写可能に設置されたプロジェクタ装置において、投写位置の変更を行う際に、歪み補正などを行うことなく簡単な操作で投写位置の変更を可能とするプロジェクタ装置及びプロジェクタ装置に用いられる自在アーム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】
【００１０】
（１）本発明のプロジェクタ装置は、複数段のアーム及び前記複数段のアームを後端部で支持するアーム支持軸を有する自在アームと、前記自在アームの先端部に固定されたプロジェクタとを有し、前記自在アームを変形させることにより、前記プロジェクタの投写位置を投写面上の所望とする位置に変更可能なプロジェクタ装置であって、前記自在アームは、ある基準軸に対する自身の中心軸の傾き角度が一定角度を保持した状態で、前記中心軸と前記プロジェクタの光軸とが所定角度を有するように前記プロジェクタを固定する先端アームと、前記アーム支持軸と前記先端アームとの間に、前記基準軸に対する傾き角度を可変自在とするヒンジ部を有して設けられた少なくとも１本の傾き角度可変アームと、前記傾き角度可変アームを前記ヒンジ部において傾けたとき、前記先端アームの前記基準軸に対する傾き角度が前記一定角度を保持するように先端アームの傾き角度を調整する先端アーム傾き角度調整装置とを有することを特徴とする。
【００１１】
本発明のプロジェクタ装置によれば、先端アーム傾き角度調整装置を有することによって、自在アームを変形させても、先端アームはその傾き角度を基準軸（たとえば垂直軸）に対して一定に保持した状態となる。このように、先端アームの基準軸に対する傾き角度が保持されるということは、当該先端アームに所定角度を有して固定されたプロジェクタの光軸の投写面（たとえば机上面）に対する角度が変化しないということである。
【００１２】
これにより、自在アームを変形させることによってプロジェクタの投写位置を変えても、プロジェクタの光軸の投写面に対する角度が変化しないので、操作者は歪み補正を行うための操作などが不要となり、単に、自在アームを変形させる操作を行えばよく、操作性に優れたプロジェクタ装置を実現することができる。また、画像処理による歪み補正などを行う必要がなくなるので、液晶パネルなどの光変調装置が有する画素数を有効に利用できないという問題も生じない。
【００１３】
（２）前記（１）に記載のプロジェクタ装置においては、前記先端アーム傾き角度調整装置は、前記先端アーム及び前記傾き角度可変アームの各アームに沿って張られたワイヤと、前記ワイヤに対し当該ワイヤを引っ張る方向のテンションを与えるテンション付与手段と、前記複数のヒンジ部の各ヒンジ部に当該ヒンジ部における回転軸と同軸に設けられた同径の複数の滑車とを有し、前記ワイヤは、前記ワイヤの先端が前記先端アームの所定位置に固定され、前記ワイヤの後端が前記アーム支持軸の所定位置に固定され、かつ、前記複数の滑車の各滑車において、各滑車を同じ方向で一周するように各滑車に巻かれるような構成とすることが可能である。
【００１４】
このように、ワイヤ、テンション付与手段、複数の滑車など安価な機械部品により先端アーム傾き角度調整装置を構成することができ、電気部品などが不要で電気的な制御を行う必要がないので、先端アーム傾き角度調整装置を安価なものとすることができる。
【００１５】
（３）前記（１）に記載のプロジェクタ装置においては、前記先端アーム傾き角度調整装置は、前記傾き角度可変アームの傾き角度を検出する角度検出装置と、前記角度検出装置からの角度検出信号に基づいて前記先端アームの前記基準軸に対する傾き角度が前記一定角度を保持するように前記先端アームを駆動する先端アーム駆動装置とを有する構成とすることも可能である。
【００１６】
これは先端アーム傾き角度調整装置をポテンショメータなどの角度検出装置と、この角度検出装置からの角度検出信号に基づいて先端アームを駆動する先端アーム駆動装置（モータなど）によって構成するものであり、電気部品を用いることから前記（２）の発明に比べるとコスト的には割高となる可能性もあると考えられるが、電気的な制御であるため高精度な傾き角度制御が可能となるとともに傾き角度を微調整することも容易となる。
【００１７】
（４）前記（１）〜（３）のいずれかに記載のプロジェクタ装置においては、前記プロジェクタの投写位置を作業面上の所望とする位置に変更する際、投写位置の変更前と変更後とで投写画角を一定にするか投写の広がりとしての投写角度を一定とするかを選択可能とする画角／投写角度選択部を有することが好ましい。
【００１８】
これは、投写位置を変更した場合でも投写画角を投写位置の変更前と同じ投写画角に保持したいというような場合に便利な機能である。たとえば、投写画角を一定とすることを選択することにより、投写位置を変更しても投写画角は変化しないような制御が行われる。このような制御は、プロジェクタの有する電動ズーム機能を用いることによって実現できる。また、投写角度を一定とする選択がなされた場合には、投写位置の変更後においてもそのままで投写を行えばよい。
【００１９】
（５）前記（１）〜（４）のいずれかに記載のプロジェクタ装置においては、前記プロジェクタは、前記先端アームとの取り付け部において、前記投写面に対する光軸の角度を変化させることなく前記先端アームとの取り付け部を回転軸として所定範囲で回転自在に取り付けられることが好ましい。
これによれば、プロジェクタの光軸の投写面に対する角度を変化させることなく、プロジェクタを所定範囲内で回転させることができる。これにより、自在アームの変形とは別に投写位置の変更が可能となるので、自在アームの変形と組み合わせることにより、より自由度の高い投写位置の変更が可能となる。
【００２０】
（６）本発明のプロジェクタ装置は、複数段のアーム及び前記複数段のアームを後端部で支持するアーム支持軸を有する自在アームと、前記自在アームの先端部に固定されたプロジェクタとを有し、前記自在アームを変形させることにより、前記プロジェクタの投写位置を投写面上の所望とする位置に変更可能なプロジェクタ装置であって、前記プロジェクタに設けられ、前記プロジェクタに対する傾き方向と傾き角度を設定することによって前記プロジェクタの投写位置を誘導可能な投写位置誘導手段と、前記プロジェクタに対して設定された傾き方向と傾き角度に応じて前記プロジェクタのレンズシフト制御を行うレンズシフト制御部とを有することを特徴とする。
【００２１】
本発明のプロジェクタ装置によれば、操作者は投写位置誘導手段を所望とする方向に傾ける操作を行うだけで、プロジェクタの投写位置を所望とする位置に誘導することができる。これはたとえば、卓上型の照明装置の照明フードの角度を変えて照明位置を変えるときに行う操作と同様の操作であり、このような日常的によく行われる簡単な操作によって投写位置を変更することができる。
また、投写位置誘導手段によって設定された位置に投写を行う場合、プロジェクタはレンズシフト機能を用いて投写位置を変更するので、変更後の投写画像に歪などが発生しにくく歪み補正などが不要となる。
【００２２】
（７）前記（６）に記載のプロジェクタ装置においては、投写位置誘導手段は、前記プロジェクタからの投写光を遮らないように前記プロジェクタを覆う傘状の筐体で構成されることが好ましい。
この傘状の筐体は、前述したように、卓上型の照明装置の照明フードを想定したものであり、これにより、卓上型の照明装置の照明フードを手で動かして照明位置を変えるような感覚で投写位置を変更することができる。
【００２３】
（８）前記（６）または（７）に記載のプロジェクタ装置においては、前記投写位置誘導手段の傾き方向は、直交する２方向であることが好ましい。
このように、投写位置誘導手段の傾き方向を直交する２方向とすることで、機構的にも、また、レンジシフト制御も単純なものとすることができる。
【００２４】
（９）前記（６）〜（８）のいずれかに記載のプロジェクタ装置においては、前記自在アームは、ある基準軸に対する自身の中心軸の傾き角度が一定角度を保持した状態で、前記中心軸と前記プロジェクタの光軸とが所定角度を有するように前記プロジェクタを固定する先端アームと、前記アーム支持軸と前記先端アームとの間に、前記基準軸に対する傾き角度を可変自在とするヒンジ部を有して設けられた少なくとも１本の傾き角度可変アームと、前記傾き角度可変アームを前記ヒンジ部において傾けたとき、前記先端アームの前記基準軸に対する傾き角度が前記一定角度を保持するように先端アームの傾き角度を調整する先端アーム傾き角度調整装置とを有することが好ましい。
【００２５】
これは、前記（６）〜（８）のいずれかに記載のプロジェクタ装置と前記（１）に記載のプロジェクタ装置とを組み合わせたものであり、これによれば、投写位置の変更の自由度をより高いものとすることができる。なお、この（９）に記載のプロジェクタ装置に用いられる前記自在アームにおいても、前記（２）〜（５）のプロジェクタ装置と同様の特徴とを有することが好ましい。
【００２６】
（１０）本発明のプロジェクタ装置に用いられる前記自在アームは、複数段のアーム及び前記複数段のアームを後端部で支持するアーム支持軸を有する自在アームと、前記自在アームの先端部に固定されたプロジェクタとを有し、前記自在アームを変形させることにより、前記プロジェクタの投写位置を投写面上の所望とする位置に変更可能なプロジェクタ装置に用いられる自在アームであって、ある基準軸に対する自身の中心軸の傾き角度が一定角度を保持した状態で、前記中心軸と前記プロジェクタの光軸とが所定角度を有するように前記プロジェクタを固定する先端アームと、前記アーム支持軸と前記先端アームとの間に、前記基準軸に対する傾き角度を可変自在とするヒンジ部を有して設けられた少なくとも１本の傾き角度可変アームと、前記傾き角度可変アームを前記ヒンジ部において傾けたとき、前記先端アームの前記基準軸に対する傾き角度が前記一定角度を保持するように先端アームの傾き角度を調整する先端アーム傾き角度調整装置とを有することを特徴とする。
【００２７】
自在アームをこのような構成とすることによって、前記（１）に記載のプロジェクタ装置によって得られる効果と同様の効果が得られる。なお、この（１０）に記載のプロジェクタ装置に用いられる前記自在アームにおいても、前記（２）〜（５）のプロジェクタ装置と同様の特徴とを有することが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００２９】
[実施形態１]
図１は本発明の実施形態１に係るプロジェクタ装置の外観構成を示す側面図である。本発明の実施形態１に係るプロジェクタ装置の外観構成としては、図１に示すように、複数段のアームを有する自在アーム１と、自在アーム１の先端部に取り付けられたプロジェクタ部２と、自在アーム１をその後端部で支持するアーム支持軸３と、このアーム支持軸３を回転自在に支持する台座部４と、プロジェクタ装置を机５などに固定するための固定部６とを有している。
【００３０】
自在アーム１は、第１アーム１１１、第２アーム１１２、第３アーム１１３の３段のアームと、これら３段のアームを回転自在に支持する第１ヒンジ部１２１、第２ヒンジ部１２２、第３ヒンジ部１２３と、第１アーム１１１から第３アーム１１３まで各アームに沿って架け渡されたワイヤ１３（図２参照）と、第１アーム１１１と第３アーム１１３との間に設けられ、ワイヤ１３に対し当該ワイヤを引っ張る方向（図示の矢印ａ−ａ’方向）のテンションを与えるテンション付与手段１４と、第１、第２、第３ヒンジ部１２１，１２２，１２３の回転軸１２１ａ，１２２ａ、１２３ａと同軸に設けられ、前記ワイヤ１３がそれぞれ同じ方向に一周するように巻かれる同径の第１滑車１５１、第２滑車１５２、第３滑車１５３（これらの各滑車については図２参照）とを有する。
【００３１】
なお、第３アーム１１３は、３段のアームのうちプロジェクタ２１が固定される先端アームであり、この第３アーム１１３は、ある基準軸（垂直軸とする）に対して一定角度を保持した状態でプロジェクタ２１を固定する。また、第１アーム１１１、第２アーム１１２は、基準軸に対する傾き角度が可変自在な傾き角度可変アームとしての機能を有する。
【００３２】
また、第１ヒンジ部１２１は、本発明の各実施形態においては、アーム支持軸３の先端側に円盤形状部を形成し、この円盤形状部の中心に設けられた軸受け孔で第１アーム１１１側に固定された回転軸１２１ａを回転自在に支持する構造となっている。また、第２ヒンジ部１２２は、第１アーム１１１の先端側に円盤形状部を形成し、この円盤状形状部の中心に設けられた軸受け孔で第２アーム１１２側に固定された回転軸１２２ａを回転自在に支持する構造となっている。また、第３ヒンジ部１２３も同様に、第２アーム１１２の先端側に円盤形状部を形成し、この円盤形状部の中心に設けられた軸受け孔で第３アーム１１３側に固定された回転軸１２３ａを回転自在に支持する構造となっている。なお、各ヒンジ部の構造はこれに限られるものではないことは勿論である。
【００３３】
一方、プロジェクタ部２は、プロジェクタ２１と、このプロジェクタ２１の筐体２２を覆うように取り付けられる傘状の筐体２３を有している。なお、以下では、プロジェクタ２１の筐体２２を第１筐体２２、傘状の筐体２３を第２筐体２３と呼ぶことにする。第２筐体２３は、プロジェクタ２１の投写位置を所定位置に誘導可能な投写位置誘導手段としての機能を有している。この機能の具体例については後述する
【００３４】
第１筐体２２は、投写レンズ２１１を下方にした状態で水平方向に延びた第３アーム１１３と直角をなすように、その側面が第３アーム１１３の先端部に固定されている。具体的には、第３アーム１１３は、その中心軸Ｚ３（図７参照）が基準軸としての垂直軸Ｚ０（図７参照）に対して予め設定された一定角度（ここでは９０度としている）となるように保持されているそして、このように保持された第３アーム１１３の中心軸Ｚ３とプロジェクタ２１の光軸Ｒとが直交するように第１筐体２２が第３アーム１１３に固定される。
【００３５】
また、第１筐体２２の上側端面上には第２筐体２３を支持するための支持台座２４が固定されている。この支持台座２４には支持部材２５が回転自在に支持され、第２筐体２３はこの支持部材２５により、プロジェクタ２１の光軸Ｒに対して所定角度の範囲で複数方向（ここでは直交する２方向とする）への傾きが可能となる。なお、これら第１筐体２２と第２筐体２３との取り付け構造やその動作などについては後述する。
【００３６】
図２は図１で示した自在アーム１におけるワイヤ１３と第１、第２、第３滑車１５１，１５２，１５３との関係などについて説明する図である。図２に示すように、ワイヤ１３は、その後端がアーム支持軸３の固定点Ｐ１に固定され、その先端が第３アーム１１３の固定点Ｐ２に固定される。そして、ワイヤ１３は第１、第２、第３滑車１５１，１５２，１５３において各滑車を一周するように同方向（図示矢印ｂ方向とする）に巻かれている。
【００３７】
このように第１、第２、第３アーム１１１，１１２，１１３に沿って張られたワイヤ１３は、テンション付与手段１４によってテンションを有した状態となっている。なお、これらワイヤ１３、テンション付与手段１４、第１、第２、第３滑車１５１，１５２，１５３は、先端アームである第３アーム１１３の傾き角度を基準軸（垂直軸）に対して一定角度（９０度）に保持、すなわち、第３アーム１１３を水平に保持する先端アーム傾き角度調整装置としての機能を果たすものである。
【００３８】
自在アーム１がこのような先端アーム傾き角度調整装置を有することにより、たとえば、第１アーム１１１を第１ヒンジ部１２１において図示矢印ｃ−c’方向に所定角度だけ傾けたとしても、第３アーム１１３は水平を保持した状態で図示斜め方向（図示矢印ｄ−ｄ’方向）に移動する動作を行う。
【００３９】
このように、自在アームを構成する第１、第２、第３アーム１１１，１１２，１１３のうち、先端アームである第３アーム１１３は、他のアームの傾き角度が変化しても先端アーム傾き角度調整装置の働きによって水平を保持したままとなる。実施形態１に係るプロジェクタ装置において用いられる先端アーム傾き角度調整装置の動作については後述する。
【００４０】
なお、第３アーム１１３が水平を保持することにより、この第３アーム１１３に直角をなすように取り付けられたプロジェクタ２１の光軸Ｒは、机５の天板表面５ａ（水平であるとする）に対して常に垂直方向となる。なお、以下では机５の天板表面５ａを机上面５ａという。
【００４１】
次に、プロジェクタ部２における第１筐体２２と第２筐体２３との取り付け構造について説明する。
図３は第１筐体２２に第２筐体２３を回転自在に支持する支持部材２５を説明する図である。支持部材２５は、図３に示すように、肉厚の円盤状部材２５１と、この円盤状部材２５１の一方の端面中心に該端面と直角をなすように固定された第１回転軸２５２と、円盤状部材２５１の円周面の前記第１回転軸２５２の中心軸と直交する線上に固定された左右２つの第２回転軸（第２回転軸２５３，２５４とする）を有する構成となっている。
【００４２】
図４は第１筐体２２と第２筐体２３との取り付け構造を説明する図である。なお、図４（ａ）は図１に示すプロジェクタ装置を正面（図１における右方向）から見たときの第１筐体２２と第２筐体２３との取り付け構造を説明するための図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）の一点鎖線部分における矢印ｘ方向の矢視断面図（部分的断面図）である。
【００４３】
図４に示すように、支持部材２５の第２回転軸２５３，２５４は、第２筐体２３の内側面の対向位置に設けられた軸受け部２３１，２３２に回転自在に支持されている。また、支持部材２５の第１回転軸２５２は、第１筐体２２の上端面に固定された支持台座２４に回転自在に支持されている。
【００４４】
第１筐体２２と第２筐体２３とを図４に示すような構造で取り付けることにより、第２筐体２３は、第１筐体２２に対し、直交する２方向に所定角度の範囲内で傾く動作が可能となる。すなわち、操作者は、第２筐体２３を第１回転軸２５２を回転軸として図４（ａ）の矢印ｅ−ｅ’方向に所定角度の範囲内で傾かせることでき、第２回転軸２５３，２５４を回転軸として図４（ｂ）の矢印ｆ−ｆ’方向に所定角度の範囲内で傾かせることができる。
【００４５】
また、第１回転軸２５２には第１回転軸２５２の回転角度を検出するためのポテンショメータ２６が取り付けられ、第２回転軸２５３，２５４のいずれか（図４（ａ）においては第２回転軸２５３としている）には第２回転軸２５３，２５４の回転角度を検出するためのポテンショメータ２７が取り付けられる。
【００４６】
ところで、プロジェクタ２１は、ポテンショメータ２６，２７から出力される角度検出信号に基づいて投写レンズ２１１を机上面５ａの直交する２方向にシフト可能なレンズシフト機能を有している。
【００４７】
図５はプロジェクタ２１の有するレンズシフト機能について説明する図である。プロジェクタ２１の光学系の概略構成としては、図５に示すように、投写レンズ２１１、液晶パネル２１２、集光レンズ２１３、光源２１４などを有している。図５（ａ）は投写レンズ２１１が初期状態（シフト前の状態）であり、図５（ｂ）は投写レンズ２１１を図示右方向にレンズシフトさせた状態を示している。なお、このレンズシフトの量（レンズシフト量という）の制御は、第２筐体２３の第１回転軸２５２に設けられたポテンショメータ２６から出力される角度検出信号または第２回転軸２５３，２５４に設けられたポテンショメータ２７から出力される角度検出信号とに基づいて行われる。
【００４８】
すなわち、ポテンショメータ２６からの角度検出信号に基づいたレンズシフト制御は、第２筐体２３が第１回転軸２５２を中心にして図４（ａ）における矢印ｅ−ｅ’方向に傾いたときの角度検出信号に基づくレンズシフト制御である。このため、そのときのレンズシフト量は、第２筐体２３の傾き角度に対応した量であり、また、そのときのレンズシフトの方向（レンズシフト方向という）は、第１回転軸２５２に直交し、かつ、光軸Ｒに直交する方向（これを第１方向という）である。
【００４９】
また、ポテンショメータ２７からの角度検出信号に基づいたレンズシフト制御は、第２筐体２３が第２回転軸２５３，２５４を中心にして図４（ｂ）における矢印ｆ−ｆ’方向に傾いたときの角度検出信号に基づくレンズシフト制御である。このため、そのときのレンズシフト量は、第２筐体２３の傾き角度に対応した量であり、また、そのときのレンズシフト方向は、第２回転軸２５３，２５４に直交し、かつ、光軸Ｒに直交する方向（これを第２方向という）である。
【００５０】
また、実施形態１に係るプロジェクタ装置は、投写位置を調整する際に、投写画角（単に画角という）を一定にするか、投写の広がり角度（投写角度という）を一定するかを操作者が選択可能とする画角／投写角度選択部４１（図６参照）を有している。
【００５１】
これは、たとえば、プロジェクタ装置に、画角／投写角度のいずれか選択するための選択ボタンを設け、その選択ボタンを操作者が押すことによって、画角を一定とするか投写角度を一定とするかを設定できるようにしてもよく、また、プロジェクタ２１が接続されるパーソナルコンピュータなどのコンピュータ上でいずれかを選択可能とし、プロジェクタ２１にその設定情報を送信することで、画角を一定とするか投写角度を一定とするかを設定できるようにしてもよい。
【００５２】
図６はプロジェクタ２１の有する制御装置の構成を示すブロック図である。図６は実施形態１を説明する上で必要な構成要素のみが示されている。
プロジェクタ２１の有する制御装置は、図６に示すように、ポテンショメータ２６，２７（図４参照）からの角度検出信号に基づいてレンズシフト量を制御可能なレンズシフト制御部３１、レンズシフト制御部３１の制御によって投写レンズ２１１を前述した第１方向または第２方向にそれぞれ所定のシフト量（第２筐体２３の傾き角度に対応したシフト量）だけシフトさせるレンズシフト用アクチュエータ３２、オートフォーカス用センサ３３、オートフォーカス用センサ３３からの信号によってフォーカス制御を行うオートフォーカス制御部３４、オートフォーカス制御部３４の制御によって動作するオートフォーカス用アクチュエータ３５、ズーム制御を行う電動ズーム制御部３６、電動ズーム制御部３６の制御によって動作するズーム用アクチュエータ３７、全体を制御する制御部３８、パーソナルコンピュータなどのコンピュータ４０に対するインタフェース部３９などを有している。
【００５３】
なお電動ズーム制御部３６は、画角／投写角度選択部４１によって画角を一定にすることが選択された場合には、それに応じたズーム制御を行う。
【００５４】
ところで、操作者によって自在アーム１を変形させても第３アーム１１３は、先端アーム傾き角度調整装置が動作することにより水平を保持したままとなることは前述したが、次に、この先端アーム傾き角度調整装置の動作について説明する。
【００５５】
図７及び図８は実施形態１に係るプロジェクタ装置の先端アーム傾き角度調整装置の動作を説明する図である。なお、図７及び図８においては、テンション付与手段１４、プロジェクタ２１、台座部４、机５、固定部６など図示は省略されている。ここでは、操作者が自在アーム１を図７から図８のように変形させた場合について説明する。
【００５６】
まず、図７の状態について説明する。図７において、ワイヤ１３の後端側はアーム支持軸３の固定点Ｐ１で固定され、この固定点Ｐ１から位置Ａで第１滑車１５１に接して該第１滑車１５１に矢印ｂ方向に巻かれて第１滑車１５１から位置Ｂにて離れる。その後、位置Ｃで第２滑車１５２に接して該第２滑車１５２に矢印ｂ方向に巻かれて第２滑車１５２から位置Ｄにて離れる。さらに、位置Ｅで第３滑車１５３に接して該第３滑車１５３に矢印ｂ方向に巻かれて第３滑車１５３から位置Ｆにて離れたのち、第３アーム１１３の固定点Ｐ２で固定される。
【００５７】
なお、ワイヤ１３はその先端から後端までがテンション付与手段１４によってテンションが付与され、弛みなく張られた状態となっている。そのため、ワイヤ１３は第１、第２、第３滑車１５１，１５２，１５３の位置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆにおける接線となっている。
【００５８】
ここで、図７及び図８における基準軸としての垂直軸Ｚ０に対する第３アーム１１３の角度をΦとすれば、
Φ＝（δ−θ）＋φ            （１）
と表すことができる。（１）式において、δは第１アーム１１１の中心軸Ｚ１と第２アーム１１２の中心軸Ｚ２とのなす角度、θはアーム支持軸の中心軸（垂直軸Ｚ０）と第１アームの中心軸Ｚ１とのなす角度、φは第２アーム１１２の中心軸Ｚ２と第３アーム１１３の中心軸Ｚ３（水平軸）とのなす角度である。
【００５９】
また、ワイヤ１３の長さ（ワイヤ長という）をＬ、第１直線部の長さをＬ１、第１巻き取り部の長さをＬ１’、第２直線部の長さをＬ２、第２巻き取り部の長さをＬ２’、第３直線部の長さをＬ３、第３巻き取り部の長さをＬ３’、第４直線部の長さをＬ４、第４巻き取り部の長さをＬ４’とすれば、ワイヤの長さＬは、
Ｌ＝Ｌ１＋Ｌ１’＋Ｌ２＋Ｌ２’＋Ｌ３＋Ｌ３’＋Ｌ４＋Ｌ４’        （２）
と表すことができる。
【００６０】
（２）式において、第１直線部の長さＬ１は、図７における固定点Ｐ１から位置Ａまでの長さ、第１巻き取り部の長さＬ１’は、位置Ａから第１滑車１５１を周回して位置Ｂまでの長さである。同様に、第２直線部長さＬ２は、位置Ｂから位置Ｃまでの長さ、第２巻き取り部の長さＬ２’は、位置Ｃから第２滑車１５２を周回して位置Ｄまでの長さである。同様に、第３直線部の長さＬ３は、位置Ｄから位置Ｅまでの長さ、第３巻き取り部の長さＬ３’は、位置Ｅから第３滑車１５３を周回して位置Ｆまでの長さである。同様に、第４直線部の長さＬ４は、位置Ｆから固定点Ｐ２までの長さである。
【００６１】
なお、第１巻き取り部の長さＬ１’、第２巻き取り部の長さＬ２’、第３巻き取り部の長さＬ３’は、第１、第２、第３滑車１５１，１５２，１５３の半径をそれぞれＲとすれば、
Ｌ１’＝（２π―α）Ｒ              （３）
Ｌ２’＝（２π＋β）Ｒ              （４）
Ｌ３’＝（２π＋γ）Ｒ              （５）
と表すことができる。なお、（３）式から（５）式におけるαは第１滑車１５１の弧ＡＢに対する中心角、βは第２滑車１５２の弧ＣＤに対する中心角、γは第３滑車１５３の弧ＥＦに対する中心角である。
【００６２】
ここで、自在アーム１を図７から図８のように変形させた場合を考える。この場合は、第１アーム１１１が図７の状態から第１ヒンジ部１２１において角度θ１（初期の傾きはθである）だけさらに図示矢印ｃ方向に傾き、第２アーム１１２が図７の状態から第２ヒンジ部に１２２おいて角度δ１（初期の傾きはδである）だけ図示矢印ｇ方向にさらに傾いた場合である。
【００６３】
なお、変形後の状態を示す図８において描かれている太い一点鎖線Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３は、変形前すなわち図７の状態における第１アーム１１１の中心軸Ｚ１、第２アーム１１２の中心軸Ｚ２、第３アーム１１３の中心軸Ｚ３の位置を表している。また、図８におけるＺＩ’は変形後の第１アーム１１１の中心軸の位置、Ｚ２’は変形後の第２アーム１１２の中心軸の位置、Ｚ３’は変形後の第３アーム１１３の中心軸の位置である。
【００６４】
このように、第１アーム１１１の傾きがθ１、第２アームの傾きがδ１だけ増えると、第１滑車１５１の巻き取り量は角度θ１だけ少なくなり、第２滑車１５２の巻き取り量は角度δ１だけ増えることになる。したがって、前述の（３）式及び（４）式は、変形後（図８の状態）においては、
Ｌ１’＝（２π−α−θ１）Ｒ              （６）
Ｌ２’＝（２π＋β＋δ１）Ｒ              （７）
となる。また、変形後（図８の状態）における第３巻き取り量Ｌ３’は、
Ｌ３’＝（２π＋γ１）Ｒ                  （８）
と表すことができる。
【００６５】
また、位置Ａは移動しないので、固定点Ｐ２から位置Ａまでの長さＬ１は不変である。また、位置Ｆは位置Ｆ１へと移動するが、この位置Ｆ１から固定点Ｐ２までの長さＬ４は、その間の線分が位置Ｆ１における接線となるので不変である。また、位置Ｂは位置Ｂ１、位置Ｃは位置Ｃ１、位置Ｄは位置Ｄ１、位置Ｅは位置Ｅ１にそれぞれ移動するが、第２直線部長さＬ２は位置Ｂ１と位置Ｃ１における接線となるので不変であり、また、第３直線部長さＬ３は位置Ｄ１と位置Ｅ１における接線となるのでこれも不変である。
【００６６】
また、ワイヤ１３の全体の長さは変形前と比べて不変であるので、変形後の長さＬは、前述の（６）式、（７）式、（８）式を用いることで、
Ｌ＝Ｌ１＋（２π−α−θ１）Ｒ＋Ｌ２＋（２π＋β＋δ１）Ｒ＋Ｌ３
＋（２π＋γ１）Ｒ＋Ｌ４              （９）
と表すことができる。
【００６７】
これらの式から、γ１＝γ＋θ１−δ１の関係が得られる。この第３滑車１５３の巻き取り量の変化分（θ１−δ１）は、同時に図７から図８への変形後における第２アーム１１２に対する第３アーム１１３の角度φの変化分である。
【００６８】
よって、図８における第２アームと第３アームの角度φ’は、
φ’＝φ＋（θ１−δ１）          （１０）
となる。
【００６９】
これにより、図８における第３アーム１１３の垂直軸Ｚ０に対する角度Φ’は、
Φ’＝φ’＋｛δ１＋δ−（θ＋θ１）｝          （１１）
であり、（１１）式に（１０）式を代入すると、
Φ’＝φ＋δ−θ        （１２）
となり、これは、変形前すなわち図７におけるΦと等しい（（１）式参照）。よって、自在アーム１を変形させても第３アーム１１３の傾き角度は変化しない。すなわち、本発明の各実施形態においては、操作者が自在アームの傾きを変えても第３アーム１１３は水平を保持する。第３アーム１１３が水平を保持するということは、プロジェクタ２１は、その光軸Ｒが水平に設置された机上面５ａに対して垂直を保持するということである。
【００７０】
次に、以上のように構成された本発明の実施形態に係るプロジェクタ装置の具体的な操作例について説明する。ここでは、図１に示すように机５に固定されたプロジェクタ装置の投写位置を操作者が机上面５ａ上で所望とする位置に変更する操作を行う場合を考える。
【００７１】
このとき、自在アーム１の傾きと第２筐体２３の傾きの両方を変化させることによって投写位置の変更操作が可能であることは勿論であるが、自在アーム１を変形させる操作（以下、第１の投写位置変更操作という）を行うことによって投写位置を変更することも可能であり、また、第２筐体２３の傾き方向と傾き角度を変化をさせる操作（以下、第２の投写位置変更操作という）を行うことによって投写位置を変更することも可能であるので、これら第１の投写位置変更操作と第２の投写位置変更操作とを別々に説明する。
【００７２】
なお、第１の投写位置変更操作及び第２の投写位置変更操作のいずれの場合も、自在アーム１のアーム支持軸３を台座部４にて回転させることによってもその回転半径の範囲内で投写位置を変更可能であることは勿論であるが、ここではその説明については省略する。
また、第１筐体２２に保持されているプロジェクタ２１は、その光軸Ｒが机上面５ａに垂直方向となっており、そのときの投写方向が歪みの生じない適正な投写方向であるとする。
【００７３】
第１の投写位置変更操作は、操作者がプロジェクタ２１の投写位置を机上面５ａ上の所望とする位置に投写しようとして、自在アーム１をたとえば図７から図８のように変形させるような操作である。このように、図７から図８のように自在アーム１を変形させるような操作を行っても、先端アーム傾き角度調整装置の働きによって、第３アーム１１３は水平を保持したままである。これにより、プロジェクタ２１の光軸Ｒは机上面５ａに対して垂直方向を保持するので、投写画像の歪み補正を行う必要がない。
【００７４】
また、投写位置を変更したとき、画角／投写角度選択部４１によって、たとえば、画角を一定にするか投写角度を一定するかを選択することができる。たとえば、操作者によって画角を一定とすることが選択された場合には、投写位置が変化しても、変化前の画角と同じ画角とするようなズーム制御が電動ズーム制御部３６によってなされる。
【００７５】
この電動ズーム制御部３６により画角を一定にする制御は、たとえば、各ヒンジ部にポテンショメータのような角度検出手段を設け、その検出結果に基づいてプロジェクタ２１と机上面５ａとの距離などを算出し、画角を投写位置の変更前と同じとするようなズーム制御を行うことで実現できる。また、投写角度を一定とすると選択された場合には、特に制御を行うことなく投写位置変更前と同じように投写を行えばよい。
【００７６】
一方、第２の投写位置変更操作は、第２筐体２３の傾き角度を変えることで投写位置を変更するものである。この第２の投写位置変更操作は、投写位置を微調整するような場合に便利な投写位置変更操作である。たとえば、すでに自在アーム１によって、大まかな投写位置の変更が行われた状態において、少し投写位置をずらしたいというような場合、第２筐体２３を動かす操作すなわち傾き方向と傾き角度を設定する操作を行うことで、きめ細かな投写位置を設定することできる。
【００７７】
この第２筐体２３は、前述したように、第１筐体２２に対して左右方向及び前後方向の直交する２方向（第１方向及び第２方向）に傾き角度を変えることができるようになっている。したがって、投写位置を現在の投写位置から少しだけずらした位置とする場合、投写位置が所望とする位置となるように第２筐体２３の傾き方向と傾き角度を設定すればよい。このように、第２筐体２３は、プロジェクタ２１の投写位置を所定位置に誘導可能な投写位置誘導手段としての機能を有している。
【００７８】
第２筐体２３の傾き方向と傾き角度を設定することによって、ポテンショメータ２６またはポテンショメータ２７が第２筐体２３の傾き角度を検出する。たとえば、第２筐体２３を第１回転軸２５２（図４参照）によって、図４（ａ）の矢印ｅまたはｅ’方向に所定角度だけ回転させたとすると、図４（ｂ）に示すポテンショメータ２６が第１回転軸２５２の回転角度を検出し、その角度検出信号をレンズシフト制御部３１（図６参照）に送る。これにより、レンズシフト制御部３１はレンズシフト用アクチュエータ３２を駆動し、第２筐体２３の傾き角度に対応したシフト量だけ投写レンズ２１１を第１方向にシフトさせる。
【００７９】
なお、第２筐体２３の角度を変えたときの投写画像の投写位置は、第２筐体２３の中心軸またはその近傍に投写画像の中心が位置するようにシフト制御させることが好ましい。
また、第２の投写位置変更操作においても、投写位置を変更したとき、画角／投写角度選択部４１によって、画角を一定にするか投写角度を一定するかを選択することができる。
【００８０】
以上、第１投写位置変更操作及び第２の投写位置変更操作について別々に説明したが、これらを組み合わせて行うことができることは勿論である。たとえば、操作者が第２筐体２３を手で持って第１アーム１１１を手前側に傾けたり、後ろ側に傾けたりするような操作を行って、大体の位置決めを行ったあと、さらに第２筐体２３の傾き角度を調整することにより、所望とする投写位置に設定するといった操作を行うことができる。
【００８１】
このような操作は、自在アームを有する卓上型照明装置の照明位置を机上面で所望とする位置に変更する際に、照明部分（照明フードなど）を手で自在に動かして照明位置を変更する操作と同様の感覚での操作であるので、この種の卓上型照明装置の照明位置を変える操作と同じ感覚で気軽に投写位置を変更することができる。
【００８２】
[実施形態２]
前述の実施形態１では、第３アーム１１３を水平に保持する働きを有する先端アーム傾き角度調整装置として、ワイヤ１３と、第１、第２、第３滑車１５１，１５２，１５３と、テンション付与手段１４とを用いて実現した例について説明したが、実施形態２では、先端アーム傾き角度調整装置として、第１アーム１１１及び第２アーム１１２の角度を検出する角度検出手段としての各ポテンショメータと、各ポテンショメータからの角度検出信号に基づいて第３アーム１１３に対し傾き角度を変えるための駆動力を与える先端アーム駆動装置としてのモータなどを用いて実現する例について説明する。
【００８３】
なお、実施形態２に係るプロジェクタ装置の外観構成は、実施形態１に係るプロジェクタ装置で説明した図１と同じである。また、第１筐体２２と第２筐体２３の取り付け構造なども実施形態１に係るプロジェクタ装置で説明した図４と同じである。実施形態２に係るプロジェクタ装置が実施形態１に係るプロジェクタ装置と異なるのは、ワイヤ１３が不要であるため、それに伴って、第１、第２、第３滑車１５１，１５２，１５３やテンション付与手段１４が不要となる点である。その他、各図において同一部分には同一符号が付されている。
【００８４】
図９は実施形態２に係るプロジェクタ装置の第２ヒンジ部１２２とその周辺を拡大して示す図である。なお、図９（ａ）は第２ヒンジ部１２２とその周辺部分の側面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）の一点鎖線部分における矢印ｙ方向の矢視断面図（部分的断面図）である。図９に示すように、第１アーム１１１と第２アーム１１２との間の第２ヒンジ部１２２には、ポテンショメータ５１が設けられる。
【００８５】
また、図９では図示されないが、第１アーム１１１とアーム支持軸３との間も同様の構成となっており、第１アーム１１１とアーム支持軸３との間の第１ヒンジ部１２１には、ポテンショメータ５２（図示せず）が設けられる。これらポテンショメータ５１，５２によって第１アーム１１１の中心軸Ｚ１と第２アーム１１２の中心軸Ｚ２との角度δ及び第１アーム１１１の中心軸Ｚ１とアーム支持軸３の中心軸（垂直軸Ｚ０）との間の角度θを検出することができる。
【００８６】
図１０は実施形態２に係るプロジェクタ装置の第３ヒンジ部１２３とその周辺を拡大して示す図である。なお、図１０（ａ）は側面図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）の一点鎖線部分における矢印ｙ方向の矢視断面図（部分的な断面図）である。
【００８７】
図１０に示すように、第２アーム１１２と第３アーム１１３との間の第３ヒンジ部１２３には、先端アーム１１３を駆動する先端アーム駆動装置としてのアブソリュートエンコーダ付きサーボモータ６１（以下では、単にモータ６１という）が設けられる。
【００８８】
また、第３ヒンジ部１２３にはモータ６１の回転軸６１ａに取り付けられたピニオンギヤ６２に歯合する歯車６３が第３ヒンジ部１２３の回転軸１２３ａに固定されている。モータ６１は、その時点における自身の回転角度に対応する角度検出信号をモータ制御部６５（図１１参照）に出力する機能と、モータ制御部６５からの制御信号により第３アーム１１３の傾き角度を水平に保持するように第３アーム１１３を駆動する機能を有する。
【００８９】
図１１は実施形態に係るプロジェクタ装置に設けられるプロジェクタの有する制御装置の構成を示すブロック図である。図１１は図６に対応するものであり、図６と異なるのは、先端アーム駆動制御装置６０が設けられている点である。この先端アーム駆動制御装置６０は、第３アーム１１３を駆動するモータ６１と、ポテンショメータ５１，５２からの角度検出信号とモータ６１からのその時点における角度検出信号とを入力して、これらの角度検出信号に基づいて、第３アーム１１３の駆動制御量を設定してモータ６１に対して駆動制御信号を与えるモータ制御部６５を有している。
【００９０】
実施形態２に係るプロジェクタ装置においても、先端アーム傾き角度調整装置により、実施形態１に係るプロジェクタ装置と同様に自在アーム１を変形させても第３アームを水平に保持することができる。なお、実施形態２に係るプロジェクタ装置において用いられる先端アーム傾き角度調整装置は次のような動作を行う。
【００９１】
ここでは、実施形態１と同様、操作者によって初期の状態から第１アーム１１１がθ１度、第２アーム１１２がδ１度だけ増えるよう傾けられたとする。実施形態１の場合は、ワイヤ１３、第１、第２、第３滑車１５１，１５２，１５３、テンション付与手段１４などの先端アーム傾き角度調整装置によって第３アーム１１３は水平に保持したが、実施形態２の場合は、ポテンショメータ５１，５２からの角度検出信号とモータ６１からの角度検出信号がモータ制御部６５に与えられ、モータ制御部６５によって第３アーム１１３に対する駆動制御量を設定する。
【００９２】
実施形態２の場合、図１における左方向の傾き角度を「正」、右方向の傾きを「負」とすれば、θ１＋（−δ１）だけ差し引くように制御すればよい。この制御は図１１に示すモータ制御部によって行われる。
すなわち、第１アーム１１１の中心軸Ｚ１とアーム支持軸３の中心軸Ｚ３との間の角度変化をポテンショメータ５２によって検出するとともに、第２アーム１１２の中心軸Ｚ２と第３アーム１１３の中心軸Ｚ３との間の角度変化をポテンショメータ５１によって検出し、それぞれ検出された角度変化分θ１、−δ１に対応する角度検出信号がモータ制御部６５に送られる。
【００９３】
モータ制御部６５では、ポテンショメータ５１，５２から送られてきた角度検出信号とその時点におけるモータ６１の回転角度とに基づいて、第３アーム１１３の傾き角度を垂直軸Ｚ０に対して一定角度（９０度）、すなわち、第３アーム１１３が水平を保持するようにモータ６１の制御量を決定し、その制御信号によってモータ６１を回転制御する。この例の場合、第１アーム１１１がθ１度、第２アーム１１２がδ１度だけ増えるよう傾けられたので、第３アーム１１３の第２アーム１１２に対する角度から、θ１＋（−δ）だけ差し引くような制御を行う。これにより、第３アーム１１３は水平を保持する。
【００９４】
この実施形態２も実施形態１と同様、操作者によって自在アーム１が変形されても自在アーム１を構成する第３アーム１１３は水平を保持することができるので、第３アーム１１３に直角に取り付けられたプロジェクタ２１の光軸は机上面５ａに対して垂直方向を保持する。
【００９５】
なお、実施形態２に係るプロジェクタ装置においても、第２筐体２３を動かすことによって投写位置を変えることができる。この操作は実施形態１において第２の投写位置変更操作として説明したと同様の操作であるのでここではその説明は省略する。
【００９６】
以上説明したように本発明の各実施形態に係るプロジェクタ装置によれば、自在アームを有する卓上照明装置に設けられた照明フードを動かすことにより照明位置を机上の所望とする位置に設定するのと同様の感覚でプロジェクタの投写位置を設定することができる。これは、プレゼンテーションなどのようにスクリーンなどに大画面として投写を行うこれまでのプロジェクタの使い方とは異なった使い方である。このような使い方によれば、たとえば、机上面そのものに何らかの画像を投写することは勿論、机上に置いたノートや書類などにも何らかの画像を投写することができ、プロジェクタの新たな使い方として今後様々な分野の使用が期待できる。また、プロジェクタを照明装置として使用することも可能である。
【００９７】
また、本発明の各実施形態に係るプロジェクタ装置は、自在アーム１を変形させることにより投写位置を変える場合には、先端アーム傾き角度調整装置の働きによって先端アームである第３アーム１１３の角度が常に水平に保持されるので、第３アーム１１３に直角に固定されたプロジェクタ２１の光軸Ｒは垂直方向を保持したまま投写位置を変えることができる。また、第２筐体２３の傾きを変えて投写位置を変化させる場合には、第２筐体２３の傾きに追従するように投写レンズを、レンズシフト機能を用いてシフトさせることによって投写位置を変えるようにしているので、投写位置の変化後の画像の歪みを可能な限り小さくすることができる。
【００９８】
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能となるものである。たとえば、第１筐体２２は第３アーム１１３に固定された状態としたが、第１筐体２２をプロジェクタ２１の光軸Ｒを垂直方向のまま第３アーム１１３の先端部を中心に水平方向に所定角度の範囲で回転自在に支持するようにしてもよい。
【００９９】
図１２は第１筐体２２をプロジェクタ２１の光軸Ｒを垂直方向に保持したまま、第３アーム１１３の先端部を中心に水平方向に所定角度の範囲で回転自在に支持する構造を示す図である。なお、図１２では図面を簡単化するため、第２筐体２３など説明に必要としない部分の図示は省略されている。
【０１００】
図１２に示すように、第３アーム１１３の先端には上下方向に支持軸７１が固定されている。一方、第１筐体２２の側面には支持軸７１の上端部及び下端部を回転自在に支持可能な軸受け部７２，７３が設けられる。そして、第１筐体２２の軸受け部７２，７３で支持軸７１の上端及び下端部を支持することで、第１筐体２２は第３アーム１１３に対し、支持軸７１を中心に所定範囲内で回転自在となる。
【０１０１】
図１２のような構造とすることにより、前述の実施形態１及び実施形態２で説明した第１及び第２の投写位置変更操作に加えて、第１筐体２２をプロジェクタ２１の光軸を垂直方向に保持したまま所定範囲内で水平方向に回転させることができ、投写位置の変更の自由度をより一層大きくすることができる。
【０１０２】
また、前述の各実施形態では、自在アーム１を構成するアームは第１から第３の３段のアーム１１１〜１１３としたが、これは３段に限られるものではない。
【０１０３】
また、第３アーム１１３は水平を保持するアームとし、自在アーム１を変形させた場合でも第３アーム１１３は水平を保持するようにしたが、第３アーム１１３がプロジェクタ２１の光軸Ｒの机上面５ａに対する角度を一定（前述の実施形態は垂直方向）に保持するような角度に設定され、自在アーム１を変形させても第３アーム１１３の傾き角度を基準軸としての垂直軸Ｚ０に対して一定角度に保持できるようになっていれば、必ずしも水平方向でなくてもよい。たとえば、垂直軸Ｚ０に対して８０度の角度に保持されている状態が平常であると設定した場合は、自在アームを変形させた場合でも第３アーム１１３が常に８０度の角度を保持できるようにすればよい。
【０１０４】
また、前述の各実施形態においては、自在アーム１の傾きを変化させることによって投写位置を設定する操作、すなわち、第１の投写位置変更操作が可能な構造と、第２筐体２３の傾きを変化させることによって投写位置を設定する操作すなわち第２の投写位置変更操作が可能な構造の両方を備えたプロジェクタ装置について説明したが、第１の投写位置変更操作が可能な構造及び第２の投写位置変更操作が可能な構造のいずれかのみを有しているプロジェクタ装置を作成することも可能である。
【０１０５】
仮に、第１の投写位置変更操作が可能な構造のみを有したプロジェクタ装置とした場合には、プロジェクタ部２は、必ずしも実施形態１及び実施形態２で説明したような第１筐体２２と第２筐体２３を有する構造とする必要はなく、たとえば、プロジェクタそのものだけを先端アームである第３アーム１１３に光軸の机上面に対する角度が変化しないように直接固定するというような構造とすることも可能である。
【０１０６】
また、前述の各実施形態では、第１筐体２２はプロジェクタ２１そのものの筐体であるとしたが、プロジェクタ２１を収納可能に製造された専用のケースなどの保持部材であってもよい。
【０１０７】
また、前述の各実施形態では、プロジェクタ装置を操作者が作業を行う机に設置するような例（図１参照）について説明したが、プロジェクタ装置は、必ずしも操作者が作業を行う机に設置する必要はなく、たとえば、机の近傍に設置されたラックなどにプロジェクタ装置を固定部６によって設置するような構成としてもよい。要は、自在アーム１を構成するアームの角度を変化させることで前記プロジェクタの投写位置を机上面５ａ上の所望とする位置に設定できるようになっていればよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の実施形態１に係るプロジェクタ装置の外観構成を示す側面図。
【図２】図１で示した自在アーム１におけるワイヤ１３と第１、第２、第３滑車１５１，１５２，１５３との関係などについて説明する図。
【図３】第１筐体２２に第２筐体２３を回転自在に支持する支持部材２５を説明する図。
【図４】第１筐体２２と第２筐体２３との取り付け構造を説明する図。
【図５】プロジェクタ２１の有するレンズシフト機能について説明する図
【図６】実施形態１に係るプロジェクタ装置におけるプロジェクタ２１の有する制御装置の構成を示すブロック図。
【図７】実施形態１に係るプロジェクタ装置の先端アーム傾き角度調整装置の動作を説明する図。
【図８】実施形態１に係るプロジェクタ装置の先端アーム傾き角度調整装置の動作を説明する図。
【図９】実施形態２に係るプロジェクタ装置の第２ヒンジ部１２２とその周辺を拡大して示す図。
【図１０】実施形態２に係るプロジェクタ装置の第３ヒンジ部１２３とその周辺を拡大して示す図。
【図１１】実施形態２に係るプロジェクタ装置におけるプロジェクタ２１の有する制御装置の構成を示すブロック図。
【図１２】第１筐体２２をプロジェクタ２１の光軸Ｒを垂直方向に保持したまま、第３アーム１１３の先端部を中心に水平方向に所定角度の範囲で回転自在に支持する構造を示す図。
【符号の説明】
【０１０９】
１・・・自在アーム、２・・・プロジェクタ部、３・・・アーム支持軸、４・・・台座部、５・・・机、５ａ・・・机上面、１３・・・ワイヤ、１４・・・テンション付与手段、２１・・・プロジェクタ、２２・・・第１筐体、２３・・・第２筐体、２４・・・支持台座、２５・・・支持部材、２６，２７，５１，５２・・・ポテンショメータ、４１・・・画角／投写角度選択部、６０・・・先端アーム駆動制御装置、６１・・・モータ（アブソリュートエンコーダ付きサーボモータ）、１１１，１１２，１１３・・・第１、第２、第３筐体、１２１，１２２，１２３・・・第１、第２、第３ヒンジ部、１５１，１５２，１５３・・・第１、第２、第３滑車、Ｒ・・・光軸、Ｚ０・・垂直軸、Ｚ１・・・第１アームの中心軸、Ｚ２・・・第２アームの中心軸、Ｚ３・・・第３アームの中心軸
【図１】
2007193120.tif 000003
【図２】
2007193120.tif 000004
【図３】
2007193120.tif 000005
【図４】
2007193120.tif 000006
【図５】
2007193120.tif 000007
【図６】
2007193120.tif 000008
【図７】
2007193120.tif 000009
【図８】
2007193120.tif 000010
【図９】
2007193120.tif 000011
【図１０】
2007193120.tif 000012
【図１１】
2007193120.tif 000013
【図１２】
2007193120.tif 000014