プロジェクタ

【課題】より汎用性を有するプロジェクタを提供する。
【解決手段】プロジェクタ１０１は、本体３と、本体３から一方向に引き出されることによって本体３から延在する長さを調整可能なスクリーン１０と、本体３に支持されスクリーン１０に画像を投影する投影部１と、スクリーン１０の本体３から延在する長さを検出するスクリーン長さ検出部と、前記スクリーン長さ検出部から得られる検出結果に基づいてスクリーン１０に対する投影部１の相対的な姿勢を制御する制御部とを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリーン一体型のプロジェクタに関するものである。特に、持運びや設置が容易なプロジェクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタ本体とスクリーンとを一体化させ、かつプロジェクタ本体に一体化させたスクリーンを用いて大型画像を表示するための技術としては、たとえば、特開２００８−６５０１８号公報（特許文献１）に提案されるものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−６５０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された発明は、持運び可能かつ大型画像を表示可能なプロジェクタに関するものであるが、たとえば引き延ばしたスクリーンのサイズが小さい際にスクリーンのサイズに合わせて表示される画像の調整を行なうといった考慮はなされていない。引き延ばされたスクリーンの大きさに応じて表示する画像を調整することができれば、電車内で電子書籍を読むといった場面にも使用可能となり、プロジェクタの用途の幅が大いに広がる。
【０００５】
そこで、本発明は、より汎用性を有するプロジェク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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に基づくプロジェクタは、本体と、上記本体から一方向に引き出されることによって上記本体から延在する長さを調整可能なスクリーンと、上記本体に支持され上記スクリーンに画像を投影する投影部と、上記スクリーンの上記本体から延在する長さを検出するスクリーン長さ検出部と、上記スクリーン長さ検出部から得られる検出結果に基づいて上記スクリーンに対する上記投影部の相対的な姿勢を制御する制御部とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、スクリーンの引き出した長さに応じて、制御部によって各部の姿勢を最適化することができ、より汎用性を有するプロジェクタとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に基づく実施の形態１におけるプロジェクタの平面図である。
【図２】本発明に基づく実施の形態１におけるプロジェクタを図１における下側から見た側面図である。
【図３】本発明に基づく実施の形態１におけるプロジェクタを図１における左側から見た側面図である。
【図４】本発明に基づく実施の形態１におけるプロジェクタを図１における右側から見た側面図である。
【図５】本発明に基づく実施の形態１におけるプロジェクタが備える投影部の斜視図である。
【図６】本発明に基づく実施の形態１におけるプロジェクタが備える投影部の平面図である。
【図７】本発明に基づく実施の形態１におけるプロジェクタが備える投影部の側面図である。
【図８】本発明に基づく実施の形態１におけるプロジェクタが備えるアームの斜視図である。
【図９】本発明に基づく実施の形態１におけるプロジェクタが備えるアームの平面図である。
【図１０】本発明に基づく実施の形態１におけるプロジェクタが備えるアームの側面図である。
【図１１】本発明に基づく実施の形態１におけるプロジェクタが備える本体の内部構造の説明図である。
【図１２】本発明に基づく実施の形態１におけるプロジェクタが備えるスクリーンの第１の状態の説明図である。
【図１３】本発明に基づく実施の形態１におけるプロジェクタが備えるスクリーンの第２の状態の説明図である。
【図１４】本発明に基づく実施の形態１におけるプロジェクタが備えるスクリーン引出量読取装置の説明図である。
【図１５】本発明に基づく実施の形態１におけるプロジェクタの第１の使用状態の説明図である。
【図１６】本発明に基づく実施の形態１におけるプロジェクタの第２の使用状態の説明図である。
【図１７】本発明に基づく実施の形態１におけるプロジェクタの第３の使用状態の説明図である。
【図１８】本発明に基づく実施の形態２におけるプロジェクタの使用状態の説明図である。
【図１９】本発明に基づく実施の形態３において、スクリーン上に生じる余白について示した説明図である。
【図２０】本発明に基づく実施の形態３におけるプロジェクタの使用状態の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（実施の形態１）
（構成）
図１〜図１４を参照して、本発明に基づく実施の形態１におけるプロジェクタについて説明する。図１に本実施の形態におけるプロジェクタ１０１の平面図を示す。プロジェクタ１０１は、投影部１とアーム２と本体３とを備える。図２、図３、図４には、プロジェクタ１０１を図１における下側、左側、右側からそれぞれ見たところを示す。図４に示すように投影部１の一方の面にはレンズ４が配置されている。また、図４に示すように本体３の一方の側にはスクリーン取っ手５が見えている。図１〜図４に示すようにアーム２が本体３に対して沿った姿勢においては、レンズ４とスクリーン取っ手５とは同じ側を向いている。この姿勢でレンズ４とスクリーン取っ手５とが向いている側を以下「前側」というものとする。スクリーン取っ手５はユーザが把持して前側に引き出すことができるものである。
【００１０】
投影部１はこのプロジェクタ１０１以外によって提供される何らかの被投影面に対して画像を投影することができ、なおかつ、このプロジェクタ１０１自身によって提供されるスクリーンに対しても画像を投影することができる機構である。投影部１を単独で取り出したところを図５に示す。投影部１の単独での平面図を図６に示す。図６における下側から見たところを図７に示す。投影部１はアーム２に設けられた軸６の周りに回転するものである。投影部１は、軸６によってアーム２に対して相対的に回動することが可能となっている。アーム２には軸６を回転させるためのモータ７が設けられている。
【００１１】
アーム２は投影部１を先端に支持した状態で本体３から起き上がることができるものである。アーム２を単独で取り出したところを図８に示す。アーム２の単独での平面図を図９に示す。図９における下側から見たところを図１０に示す。アーム２は本体３に設けられた軸８の周りに回転するものである。アーム２は、軸８によって本体３に対して相対的に回動することが可能となっている。本体３には軸８を回転させるためのモータ９が設けられている。
【００１２】
本体３の内部を図１１に示す。本体３は筐体１５を備え、筐体１５の前側には開口部１６が設けられている。スクリーン取っ手５をユーザが引っ張ると、開口部１６を通じてスクリーン１０が前側に引き出される仕組みとなっている。スクリーン１０は引き出される前の状態では、本体３の内部で軸１１の周りに巻きつき、ロール１３となっている。図１１はスクリーン１０を途中まで引き出した状態を示している。軸１１は軸受１２ａ，１２ｂによって回転可能な状態で支持されている。軸１１の一方の端には回転検出装置１４が設けられている。回転検出装置１４は、軸１１がいずれの向きに回転しているかを判別するためのものである。すなわち、回転検出装置１４は、軸１１が回転したときに、スクリーン１０が引き出されているのか巻き取られているのかを判別するためのものである。
【００１３】
開口部１６の近傍には、スクリーン引出量読取装置１７が設置されている。本体３の内部には、回転検出装置１４とスクリーン引出量読取装置１７から受け取った情報によって現時点でのスクリーン１０が本体３の外に延在する長さを検出するスクリーン長さ検出部１８が設けられている。図１１では、回転検出装置１４およびスクリーン引出量読取装置１７とスクリーン長さ検出部１８とを別のものとして図示しているが、このような構成に限られない。回転検出装置１４およびスクリーン引出量読取装置１７は、スクリーン長さ検出部１８の一部であってもよい。さらに、プロジェクタ１０１は、スクリーン長さ検出部１８から得られた検出結果を元に、スクリーン１０に対する投影部１の相対的な姿勢を制御する制御部１９を備えている。図１１では、スクリーン長さ検出部１８と制御部１９とを別のものとして表示しているが、両者は同一の処理装置によって兼ねられていてもよい。図１１では、スクリーン長さ検出部１８および制御部１９は筐体１５の外側に模式的に示しているが、これらは筐体１５の内部に配置されていてよい。
【００１４】
図１２、図１３にスクリーン１０の下側から見たところを示す。パンダグラフ式の支持機構２２が筐体１５とスクリーン取っ手５との間を接続するように設けられている。
【００１５】
図１２に示すように、たとえばスクリーン１０の長手方向の辺のひとつに目盛り２１が設けられていることが好ましい。図１２に示した例では、目盛り２１は、等間隔に印刷された黒い帯状のパターンであるが、このようなパターンに限らず、スクリーン１０の長手方向の移動を検出することができるようなパターンでありさえすれば他のパターンであってもよい。
【００１６】
スクリーン引出量読取装置１７は、目盛り２１を読み取ることによってスクリーン１０の移動量を検出するものである。図１２に示す状態からさらにスクリーン１０を引き出すことによって、図１３に示す状態となる。このとき、スクリーン１０がたわむことを防ぐための支持機構２２がスクリーン１０と同様に伸縮してスクリーン１０を下側から支持することが好ましい。支持機構２２はここではパンタグラフ式の機構を例示したが他の構成によって実現してもよい。他の構成としては、たとえばＸ型の機構であってもよい。
【００１７】
スクリーン引出量読取装置１７の一例について図１４を参照して説明する。この例では、目盛り２１がスクリーン１０の下面に設けられている。スクリーン引出量読取装置１７は、開口部１６近傍の筐体１５内側でスクリーン１０の下面に対向するように配置されている。スクリーン引出量読取装置１７は赤外線発光部１７ａと赤外線受光部１７ｂと引出量算出部１７ｃとを備える。赤外線発光部１７ａから出射した赤外線照射光２３がスクリーン１０の下面で反射して赤外線反射光２４となって赤外線受光部１７ｂに入射する。この入射する赤外線反射光２４の光量の変化を検出することによって、目盛り２１の線が何本通過したかを検出することができる。必要な計算は、引出量算出部１７ｃで行なわれる。
【００１８】
以上のことを整理すると、本実施の形態におけるプロジェクタ１０１は、本体３と、本体３から一方向に引き出されることによって本体３から延在する長さを調整可能なスクリーン１０と、本体３に支持されスクリーン１０に画像を投影する投影部１と、スクリーン１０の本体３から延在する長さを検出するスクリーン長さ検出部１８と、スクリーン長さ検出部１８から得られる検出結果に基づいてスクリーン１０に対する投影部１の相対的な姿勢を制御する制御部１９とを備える。
【００１９】
（使用状態）
プロジェクタ１０１の３通りの使用状態の例を図１５、図１６、図１７に示す。図１５では、アーム２の仰角は０°である。この状態で、投影部１は、このプロジェクタ１０１とは別に用意される外部スクリーン２０の表面である被投影面２０ａにサイズＡの画像を投影している。
【００２０】
図１６では、アーム２の仰角はαである。この状態で、投影部１は、本体３から引き出されるスクリーン１０にサイズＢの画像を投影している。
【００２１】
図１７では、アーム２の仰角はαより大きいβである。この状態で、投影部１は、本体３から引き出されるスクリーン１０にサイズＣの画像を投影している。サイズＣはサイズＢより大きい。
【００２２】
図１５〜図１７の使用例においては、ユーザがスクリーン１０をどの程度引き出すかによって、制御部１９が現時点でスクリーン１０がどれだけ出ているかを自動的に判断し、アーム２および投影部１の姿勢を制御し、最適な画像を投影部１から投影している。スクリーン１０を全く引き出していない状態の図１５では、投影部１からは外部スクリーン２０への投影に適した画像の光が出射される。
【００２３】
スクリーン１０をサイズＢより若干大きい程度まで引き出した図１６の状態では、アーム２はモータ９の働きで角度αだけ起き上がり、投影部１もモータ７の働きでスクリーン１０に投影するのに最適な角度まで回動する。その状態で、投影部１からは、スクリーン１０にサイズＢの画像が投影される。
【００２４】
スクリーン１０をサイズＣより若干大きい程度まで引き出した図１７の状態では、アーム２はモータ９の働きで角度βだけ起き上がり、投影部１もモータ７の働きでスクリーン１０に投影するのに最適な角度まで回動する。その状態で、投影部１からは、スクリーン１０にサイズＣの画像が投影される。
【００２５】
（作用・効果）
本実施の形態では、長さを調整可能なスクリーン１０を備えているのみならず、スクリーン１０の本体３から延在する長さを検出するスクリーン長さ検出部１８を備えており、スクリーン長さ検出部１８から得られる検出結果に基づいてスクリーン１０に対する投影部１の相対的な姿勢を制御する制御部１９をも備えているので、スクリーン１０の引き出された長さに応じて、制御部１９によって各部の姿勢を最適化することができるという点で、より汎用性を有するプロジェクタとすることができる。
【００２６】
なお、制御部１９は、前記検出結果に基づいて、投影部１から投影する画像内容を調整することが好ましい。引き延ばしたスクリーンのサイズに応じて各部の姿勢を調整するのみならず、投影部１から投影する画像の内容自体をも調整することとすれば、その時点で引き出されているスクリーンのサイズに応じて歪みのない鮮明な画像を得ることができる。
【００２７】
本実施の形態で示したように、プロジェクタ１０１は、投影部１を支持するアーム２を備え、アーム２は、本体３に設けられた第１回転軸としての軸８を中心に旋回可能となっており、投影部１は、アーム２の先端近傍に設けられた第２回転軸としての軸６を中心に回動可能となっており、制御部１９は、前記第１回転軸および前記第２回転軸を制御することが好ましい。この構成を採用することにより、少ない部品数で、明確に投影姿勢の制御が行なえる構成を実現できるからである。本実施の形態では、このような構成を前提に説明したが、構造がこれに限らない。ここまで、軸６，８に対してモータ７，９がそれぞれ直結している構成を示したが、直結に限らず、必要なトルクや速度を得られるように、適宜ギアやカムなどを介して接続する構成としてもよい。
【００２８】
なお、本実施の形態におけるプロジェクタ１０１においては、アーム２は伸縮しない構造であったが、たとえば、アーム２は伸縮可能であり、制御部１９はアーム２の長さを調節するものであることが好ましい。この構成を採用することにより、より高い自由度で投影部１の姿勢を制御することができるからである。
【００２９】
本体３の内部には、スクリーン１０を巻取るための芯が設けられていることが好ましい。本実施の形態におけるプロジェクタ１０１では、芯として軸１１が設けられていた。このように芯が設けられていればスクリーン１０を安定して巻き取ったり繰り出したりすることができる。したがって、スクリーン１０の本体３外に延在する部分の長さの変更を円滑に行なうことができるので好ましい。
【００３０】
スクリーン１０は目盛り２１を有し、スクリーン長さ検出部１８は、目盛り２１を読み取ることおよび芯としての軸１１の回転の向きを検出することによって、スクリーン１０の本体３から延在する長さを検出することが好ましい。すなわち、本実施の形態で示したとおりである。この構成を採用することにより、スクリーン１０の延在する長さを簡便に検出することができる。
【００３１】
本実施の形態で示したように、スクリーン１０のたわみを防止するためにスクリーン１０に沿って伸縮可能なスクリーン支持機構２２を備えることが好ましい。スクリーン１０が本体３から長く延在するように引き出した場合、スクリーン１０を支持する機構が何もない状態ではスクリーン１０の自重によるたわみが問題となるが、プロジェクタ１０１がこのようなスクリーン支持機構２２を備えていれば、引き出したスクリーン１０の平坦度および姿勢を正しく維持することができるので、正しい画像を得ることができる。
【００３２】
（実施の形態２）
（構成）
本実施の形態におけるプロジェクタ１０１において、図１８に示すように、スクリーン１０に対してユーザが接触した際にスクリーン１０のどの位置に接触したかを検出するための接触位置検出部２７を備えることが好ましい。接触位置検出部２７としては、赤外線センサなどの近接センサを用いることとすればよい。ユーザが接触した位置に応じて表示する画像の内容を切り替えるなどの動作をすることが好ましい。このときの接触位置の検出も引き出されたスクリーン１０の長さに応じて自動的に調整される。
【００３３】
（作用・効果）
本実施の形態では、接触位置検出部２７を備えるので、スクリーン１０にユーザが接触することによってタッチパネル感覚で操作することができ、使い勝手の良いプロジェクタとすることができる。
【００３４】
（実施の形態３）
（構成）
図１９に示すように、実施の形態１で示したプロジェクタ１０１では、スクリーン１０の根元部分に、投影部１からの光が本体３の角に遮られて届かない余白２５が生じてしまう。
【００３５】
これに対して、本発明に基づく実施の形態３におけるプロジェクタでは、基本的な構成は実施の形態１で示したものと同様であるが、図２０に示すように、このプロジェクタ１０２は、本体３の角に切欠き部２６が設けられている。本実施の形態におけるプロジェクタ１０２のように、本体３のスクリーン１０が引き出される側の端においては、本体３は、スクリーン１０に画像を表示するために投影部１からスクリーン１０へ進行する光の進路を確保するように切欠き２６を有することが好ましい。
【００３６】
（作用・効果）
本実施の形態では、本体３に切欠き部２６が設けられていることにより、スクリーン１０の根元部分にも投影部１からの光が届き、その結果、スクリーン１０上の余白２５ｉを小さくすることができる。余白が小さく済ませられることにより、同じサイズの画像であっても、投影するために必要なスクリーン１０の引出し長さを短く済ませることができる。あるいは、同じ引出し長さに対して、より大きなサイズの画像を得ることができる。
【００３７】
なお、各図面においては、本体３の長さに比べてスクリーン１０の引き出された長さが短くなっているが、これは説明の便宜のために本体３の長さを誇張しているのであって、実際には、スクリーン１０の引き出された長さが本体３の長さより長いものであってよい。
【００３８】
上記各実施の形態で説明したように、引き出されたスクリーンの長さに応じて各部の姿勢等を自動的に調整して投影することができれば、一般的なプロジェクタとしてだけでなく、電車内で電子書籍を読むといった場面に用いることも考えられる。
【００３９】
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【符号の説明】
【００４０】
１投影部、２アーム、３本体、４レンズ、５スクリーン取っ手、６軸、７モータ、８軸、９モータ、１０スクリーン、１１軸、１２ａ，１２ｂ軸受け、１３ロール、１４回転検出装置、１５筐体、１６開口部、１７スクリーン引出量読取装置、１７ａ赤外線発光部、１７ｂ赤外線受光部、１７ｃ引出量算出部、１８スクリーン長さ検出部、１９制御部、２０外部スクリーン、２０ａ被投影面、２１目盛り、２２支持機構、２３赤外線照射光、２４赤外線反射光、２５，２５ｉ余白、２６切欠き部、２７接触位置検出部、１０１，１０２プロジェクタ。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、
前記本体から一方向に引き出されることによって前記本体から延在する長さを調整可能なスクリーンと、
前記本体に支持され前記スクリーンに画像を投影する投影部と、
前記スクリーンの前記本体から延在する長さを検出するスクリーン長さ検出部と、
前記スクリーン長さ検出部から得られる検出結果に基づいて前記スクリーンに対する前記投影部の相対的な姿勢を制御する制御部とを備える、プロジェクタ。
【請求項２】
前記制御部は、前記検出結果に基づいて、前記投影部から投影する画像内容を調整する、請求項１に記載のプロジェクタ。
【請求項３】
前記投影部を支持するアームを備え、
前記アームは、前記本体に設けられた第１回転軸を中心に旋回可能となっており、前記投影部は、前記アームの先端近傍に設けられた第２回転軸を中心に回動可能となっており、前記制御部は、前記第１回転軸および前記第２回転軸を制御する、請求項１または２に記載のプロジェクタ。
【請求項４】
前記アームは伸縮可能であり、前記制御部は前記アームの長さを調節する、請求項３に記載のプロジェクタ。
【請求項５】
前記本体の内部には、前記スクリーンを巻取るための芯が設けられている、請求項１から４のいずれかに記載のプロジェクタ。
【請求項６】
前記スクリーンは目盛りを有し、前記スクリーン長さ検出部は、前記目盛りを読み取ることおよび前記芯の回転の向きを検出することによって、前記スクリーンの前記本体から延在する長さを検出する、請求項５に記載のプロジェクタ。
【請求項７】
前記本体の前記スクリーンが引き出される側の端においては、前記本体は、前記スクリーンに画像を表示するために前記投影部から前記スクリーンへ進行する光の進路を確保するように切欠きを有する、請求項１から６のいずれかに記載のプロジェクタ。
【請求項８】
前記スクリーンのたわみを防止するために前記スクリーンに沿って伸縮可能なスクリーン支持機構を備える、請求項１から７のいずれかに記載のプロジェクタ。
【請求項９】
前記スクリーンに対してユーザが接触した際に前記スクリーンのどの位置に接触したかを検出するための接触位置検出部を備える、請求項１から８のいずれかに記載のプロジェクタ。

【図１】