投写型表示装置
【課題】フォーカスやズームの調整の際に、投写画像に影が生じることを防止するようにした投写型表示装置を提供する。
【解決手段】投写レンズユニット201のフォーカス調整は、レバー201aを投写レンズユニット201の光軸を軸として回転させ、投写レンズユニット201内のレンズの位置を光軸方向に変位させることにより行われる。このレバー201aは、光線通過窓206から投写される投写光を遮らないよう、投写レンズユニット201の側方から突出するよう配置されている。
【解決手段】投写レンズユニット201のフォーカス調整は、レバー201aを投写レンズユニット201の光軸を軸として回転させ、投写レンズユニット201内のレンズの位置を光軸方向に変位させることにより行われる。このレバー201aは、光線通過窓206から投写される投写光を遮らないよう、投写レンズユニット201の側方から突出するよう配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、表示素子上の画像を被投写面上に拡大投写する投写型表示装置に関し、特に、表示素子上の画像を投写レンズ部と反射ミラーの間に中間像として結像させ、この中間像を反射面によって拡大投写する投写型表示装置に用いて好適なものである。
【背景技術】
【0002】
表示素子(液晶パネル等)上の画像を被投写面(スクリーン等)上に拡大投写する投写型表示装置(以下、「プロジェクタ」という)が商品化され広く普及している。この種のプロジェクタでは、スクリーンとプロジェクタ本体の距離を短くするために、投写光学系の広角化とともに、投写光の進行方向を投写光学系の光軸に対して傾斜させる、斜め投写の構成をとるプロジェクタが提案されている。
【0003】
例えば、以下の特許文献1に記載の発明では、投写光学系として大画角の広角レンズが用いられ、表示素子とスクリーンを投写光学系の光軸に対して互いに相反する方向にシフトさせることにより、投写距離が短縮されると共に、歪曲のない斜め投写が実現されている。しかし、この先行発明では、大画角の広角レンズが必要なため、レンズの大型化に伴うコストの上昇とプロジェクタ本体の大型化が問題となる。
【0004】
これに対し、以下の特許文献2に記載の発明では、投写光学系として投写レンズユニットとミラーが用いられ、表示素子上の画像を投写レンズユニットとミラーの間に中間像として結像させ、この中間像をミラーによって拡大投写することにより、投写距離の短縮が実現されている。この先行発明によれば、比較的小さな曲面のミラーによって広角化が実現されるため、コストの上昇とプロジェクタ本体の大型化を抑制することができる。
【0005】
この種のプロジェクタでは、一般に、投写レンズユニットにおいて、フォーカス調整やズーム調整が行われる。例えば、特許文献3および特許文献4に示すように、ユーザーが操作する操作部が設けられ、この操作部を操作することで投写レンズユニット内のレンズの位置を光軸方向に変位させ、これにより、フォーカスやズームの調整が行われる。
【特許文献1】特開平05−100312号公報
【特許文献2】特開2004−258620号公報
【特許文献3】特開2002−228910号公報
【特許文献4】特開2003−215702号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献2に記載された発明のように、投写レンズユニットからの光を反射ミラーで反射するプロジェクタの場合には、反射ミラーによって投写レンズユニット側に折り返された光がプロジェクタ本体の近くを通過することになる。このため、フォーカスやズームを調整するための操作部の配置によっては、操作部自身が光路にかかってしまったり、操作部を操作するときのユーザーの手指が光路にかかってしまったりして、投写画像に影を生じさせてしまう惧れがある。
【0007】
本発明は、かかる課題を解消するためになされたものであり、フォーカスやズームの調整の際に、投写画像に影が生じることを防止するようにした投写型表示装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題に鑑み本発明は、以下の特徴を有する。
【0009】
請求項1に係る発明は、光変調素子によって変調された光が入射される投写レンズ部と、この投写レンズ部から出射される光を反射して投写レンズ部側に折り返し被投写面へと向かわせるミラー部とを備えた投写型表示装置において、前記投写レンズ部内のレンズを変位させるための操作部を備え、前記操作部を、前記ミラー部により折り返され、本体キャビネットに配された投写口を通過した後の前記光の光路にかからない領域に配置した、ことを特徴とする。
【0010】
なお、前記操作部は、被投写面上における投写画像の状態を光学的に調整するものであり、例えば、フォーカス調整やズーム調整を行うためのものである。
【0011】
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の投写型表示装置において、前記操作部は、前記本体キャビネット上の側面領域のうち、前記投写口側から前記本体キャビネットを見たときに前記投写口を通過した後の前記光の光路によって占められる前記投写口側の側面領域以外の側面領域に配置されていることを特徴とする。
【0012】
請求項3に係る発明は、請求項2に記載の投写型表示装置において、前記操作部は、前記投写口側から見て左側または右側の前記本体キャビネットの側面から外部に露出している、ことを特徴とする。
【0013】
請求項4に係る発明は、請求項3に記載の投写型表示装置において、前記操作部は、ユーザーが操作するときに触れるツマミ部を含み、前記左側または右側の前記本体キャビネットの側面には、該側面よりも凹む収容部が設けられ、前記ツマミ部を、前記キャビネットの前記側面から張り出さないよう、前記収容部に収容した、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【0014】
本発明の構成によれば、フォーカス調整やズーム調整などを行うための操作部や、この操作部を操作する際のユーザーの手指が、投写画面に向かう投写光を遮ってしまうのを防止することができ、これにより、投写画像に影が生じてしまうことを防止できる。
【0015】
特に、請求項3のように、前記操作部を、前記投写口側から見て左側または右側の前記本体キャビネットの側面から外部に露出させるようにすれば、背面側を机等に設置して投写型表示装置を使用する場合にも、操作部を円滑に操作することができる。
【0016】
加えて、請求項4の構成とすれば、ツマミ部が本体キャビネットよりも出っ張らないので、プロジェクタを移動させているときに、ツマミ部が何かに引っ掛り、破損するようなことが起こりにくい。
【0017】
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】実施の形態に係るプロジェクタの構成を示す図(斜視図)
【図2】実施の形態に係るプロジェクタの構成を示す図(上面図)
【図3】実施の形態に係るプロジェクタの構成を示す図(底面図)
【図4】実施の形態に係るプロジェクタの構成を示す図(右側面図)
【図5】実施の形態に係るプロジェクタの構成を示す図(左側面図)
【図6】実施の形態に係るプロジェクタの構成を示す図(正面図)
【図7】実施の形態に係るプロジェクタの構成を示す図(背面図)
【図8】実施の形態に係る投写光学系の構成を示す図(斜視図)
【図9】実施の形態に係る投写光学系の構成を示す図(断面図)
【図10】実施の形態に係る光学エンジンの構成を示す図
【図11】実施の形態に係るプロジェクタの外観構成を示す図(斜視図)
【図12】実施の形態に係るプロジェクタの外観構成を示す図(右側面図)
【図13】実施の形態に係るレバーの構成を示す図
【図14】実施の形態に係る側面パネルのツマミ収容部とレバーの配置関係を示す図
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
以下、図面を参照して、実施の形態に係るプロジェクタの構成を説明する。
【0020】
図1ないし図7は、外部キャビネットを省略した状態のプロジェクタを示す図である。図1は、プロジェクタの外観斜視図、図2、図3、図4、図5、図6および図7は、それぞれ、プロジェクタの上面図、底面図、右側面図、左側面図、正面図および背面図である。なお、図2ないし図7には、メイン基板40が取り外された状態のプロジェクタが示されている。また、図8および図9には、それぞれ、投写光学系の概観斜視図および断面図(模式図)が示されている。
【0021】
図1ないし図7を参照して、プロジェクタは、光学エンジン10と、投写光学系20と、電源ユニット30と、メイン基板40と、AV端子部50と、吸気ファン60と、排気ファン70と、ACインレット90を備えている。なお、80aは上面側キャビネットからのボス、80bは底面側キャビネットからのボス、80cは振動吸収用のブッシュである。
【0022】
投写光学系20は、図8に示す板状部202a、205aが、図1、図2、図3に示すように、ブッシュ80cを介してボス80a、80b間に挟持されることによりキャビネット内に装着される。投写光学系20は、振動吸収用のブッシュ80cを介して挟持されているため、投写光学系20に衝撃が伝わり難くなっている。また、投写光学系20は、振動吸収用のブッシュ80cを介して上面側キャビネットからのボス80aおよび底面側キャビネットからのボス80bにより支持されているため、支持強度が向上している。
【0023】
光学エンジン10は、光源101からの白色光を青色波長帯、緑色波長帯および赤色波長帯の光に分離するとともに各波長帯の光を表示素子(液晶パネル)で変調し、さらに、変調後の各波長帯の光をダイクロイックプリズムで色合成し、合成後の光を投写光学系20に出射する。図2に示すように、光源101は、X軸方向に光を照射するよう配置され、投写光学系20は光軸がY軸方向となるよう配置されている。なお、光学エンジン10の構成および光学エンジン10と投写光学系20の位置関係については、追って、図10を参照して説明する。
【0024】
電源ユニット30は、光源101およびメイン回路40に電源を供給する。電源ユニット30には、ACインレット90を介してAC電圧が入力される。メイン回路40は、プロジェクタを駆動および制御するための回路である。図1に示す如く、メイン回路40を保持する回路基板は、光学エンジン10の上面に、光学エンジン10の一部を覆うようにして配置されている。また、メイン回路40には、AV端子部50を介してAV(Audio Visual)信号が入力される。
【0025】
図1および図3に示す如く、光学エンジン10の底面側には3つの吸気ファン60が配されている。これら吸気ファン60によって吸気されたエアーは、光学エンジン10の左側面側に配された排気ファン70(図5参照)および背面側に配された排気ファン70(図7参照)によって排気される。このように吸気ファン60と排気ファン70を配置することにより、吸気ファン60によって吸気されたエアーは、光学エンジン10の光学系、光源101および電源ユニット30を通過するよう流れる。また、吸気されたエアーは、図2、図3および図6に示す如く、ダクト61を介して光源101の側面に導かれ、光源101の側面から排気ファン70に向かって流れる。かかるエアーの流れによって、これら部材に発生する熱が取り除かれる。
【0026】
図8および図9に、投写光学系の概観斜視図および断面図を示す。なお、図9は、図8のA−A’断面を模式的に示す図である。
【0027】
同図において、201は投写レンズユニット、202はハウジング、203は埃防止カバー、204は反射ミラー、205はミラーカバー、206は光線通過窓(本発明の投写口に相当)である。
【0028】
投写レンズユニット201は、投写光を中間結像面上に結像させるためのレンズ群と、これらレンズ群の一部を光軸方向に変位させて投写画像のフォーカス状態を調整するためのアクチュエータを備えている。ここで、投写レンズユニット201のフォーカス調整は、レバー201aを投写レンズユニット201の光軸を軸として回転させることにより行われる。なお、このレバー201aは、光線通過窓206から投写される投写光を遮らないよう、図8に示す如く、投写レンズユニット201の側方から突出するよう配置されている。
【0029】
反射ミラー204は、非球面形状の反射面を有し、投写レンズユニット201から入射された投写光を広角化して、光線通過窓206から被投写面(スクリーン面)へ投写する。
【0030】
投写レンズユニット201は、ハウジング202内に収容され、さらに、埃防止カバー203によって覆われる。また、反射ミラー204は、ミラーカバー205に収容され、ミラーカバー205をハウジング202に取り付けることにより、ハウジング202に装着される。
【0031】
図9に示す如く、光学エンジン10によって生成された合成光は、投写レンズユニット201の光軸からZ軸方向に離間する位置において、投写レンズユニット201に入射される。このようにして入射された合成光は、投写レンズユニット201によってレンズ作用を受け、ミラー204に入射される。しかる後、合成光は、反射ミラー204によって広角化され、光線通過窓206を介して、被投写面(スクリーン面)へ投写される。
【0032】
なお、上記の如く、光学エンジン10からの合成光は、投写レンズユニット201の光軸よりもZ軸方向にずれた位置において、投写レンズユニット201に入射されるため、反射ミラー204は、図9に示す如く、投写レンズユニット201の光軸から合成光のシフト方向と反対側にシフトするようにして配置される。ここで、反射ミラー204は、投写レンズユニット201を構成する各レンズのレンズ面よりも大きな反射面を有するため、投写レンズユニット201の光軸に対する反射ミラー204のシフト量は比較的大きなものとなる。このため、プロジェクタの底面側には、図4および図5に示す如く、比較的大きな空間Gが生じる。
【0033】
次に、図10を参照して、光学エンジン10の主要構成について説明する。
【0034】
光源101は、バーナとリフレクタから構成され、略平行な光を照明光学系102に出射する。光源101は、たとえば、超高圧水銀ランプから構成される。照明光学系102は、フライアイインテグレータ、PBS(偏光ビームスプリッタ)アレイおよびコンデンサレンズを備え、表示素子(液晶パネル)106、109、115に入射する際の各色光の光量分布を均一化させるとともに、ダイクロイックミラー103に向かう光の偏光方向を一方向に揃える。
【0035】
ダイクロイックミラー103は、照明光学系102から入射された光のうち、青色波長帯の光(以下、「B光」という)のみを反射し、赤色波長帯(以下、「R光」という)と緑色波長帯(以下、「G光」という)を透過する。ミラー104は、ダイクロイックミラー103によって反射されたB光をコンデンサレンズ105に向かう方向に反射する。
【0036】
コンデンサレンズ105は、B光が平行光で表示素子106に入射するよう、B光にレンズ作用を付与する。表示素子106は、青色用の映像信号に応じて駆動され、その駆動状態に応じてB光を変調する。なお、表示素子106の入射側と出射側には偏光板(図示せず)が配されている。
【0037】
ダイクロイックミラー107は、ダイクロイックミラー103を透過したR光およびG光のうち、G光のみを反射する。コンデンサレンズ108は、G光が平行光で表示素子109に入射するよう、G光にレンズ作用を付与する。表示素子109は、緑色用の映像信号に応じて駆動され、その駆動状態に応じてG光を変調する。なお、表示素子109の入射側と出射側には偏光板(図示せず)が配されている。
【0038】
リレーレンズ110、112は、表示素子115に対するR光の入射状態が表示素子106および109に対するB光およびG光の入射状態と等しくなるようR光にレンズ作用を付与する。ミラー111、113は、ダイクロイックミラー107を透過したR光を表示素子115に導くよう、R光の光路を変更する。
【0039】
コンデンサレンズ114は、R光が平行光の状態で表示素子115に入射するよう、R光にレンズ作用を付与する。表示素子115は、赤色用の映像信号に応じて駆動され、その駆動状態に応じてR光を変調する。なお、表示素子115の入射側と出射側には偏光板(図示せず)が配されている。
【0040】
ダイクロイックプリズム116は、表示素子106、109、115によって変調されたB光、G光およびR光のうち、B光とR光を反射するとともにG光を透過し、これにより、B光、G光およびR光を色合成する。色合成された光(合成光)は、上記の如く、投写光学系20内の投写レンズユニット201に入射される。そして、反射ミラー204によって広角化され、光線通過窓206を介して、被投写面(スクリーン面)へ投写される。
【0041】
図示の如く、光源101は、光の照射方向がX軸方向に向くように配置される。このように光源101を配置することにより、光源101は、プロジェクタが天吊設置、据え置き設置および机上設置の何れの形態で使用されても、常に、水平方向に光を照射するに位置づけられることとなる。このため、光源101が鉛直方向に配置されることによる光源101の寿命低下を抑制することができる。
【0042】
また、図2および図10に示す如く、光源101の光軸が投写レンズユニット201の光軸に直交するよう光源101が配置されるため、投写レンズユニット201の光軸方向における光学エンジン10の寸法を抑制することができる。よって、投写距離を小さくすることができ、その結果、光線通過窓206から出射された光がスクリーンに到達する前に障害物によって遮られる可能性を低減することができる。
【0043】
図11は、図1に示すプロジェクタの内部構造をキャビネット内に収容した状態のプロジェクタの概観を示す図(斜視図)である。図12は、同じく、プロジェクタの右側面図である。なお、図12においては、AV端子部50の各端子が図示省略されている。
【0044】
図示の如く、本体キャビネット300には、上記空間G(図4および図5参照)に対応して生じる段差を補正するために、アーム部材400が、本体キャビネットの底面に装着されている。また、このアーム部材400には、先端部がアーム部材400を貫通するようにして、2つの調整ネジ500が装着されている。
【0045】
本体キャビネット300の上面には操作ボタン部301が配されている。また、本体キャビネット300の底面には、反射ミラー204に配置位置に、円弧状の突部302が配されている。
【0046】
本体キャビネット300の上面には、前方に下る下り傾斜面300aと、この下り傾斜面に続いて前方に上る上り傾斜面300bが形成されている。この上り傾斜面300bは上斜め後方を向いており、この面に上記光線通過窓206が配置されている。
【0047】
本体キャビネット300は、右側面の一部が開口し、その開口部分に側面パネル303が嵌め込まれた構成となっている。側面パネル303には、上記AV端子部50の各端子が配置されている。また、側面パネル303の前端部にはツマミ収容部304が形成されている。このツマミ収容部304には、上述したフォーカス調整用のレバー201aのツマミ部201bが配置されている。
【0048】
レバー201aは、図13に示すように、その基端部に形成された取付部201cがネジ201dによって投写レンズユニット201の操作筒201eに固定されている。操作筒201eは、投写レンズユニット201内のレンズを変位させるアクチュエータを構成する1つの構成要素である。レバー201aは、操作筒201eから側方に延びており、その先端部にツマミ部201bが設けられている。レバー201aは、ほぼ水平状態から同図における時計方向および反時計方向に、所定の範囲(例えば、それぞれ20度ずつ)だけ回転するよう構成されている。
【0049】
図14は、側面パネル303のツマミ収容部304とレバー201aの配置関係を示す図である。同図においては、レバー201aおよび側面パネル303以外の構成が図示省略されている。
【0050】
ツマミ収容部304は、ツマミ部201bの操作領域となる部位であり、本体キャビネット300の側面よりも窪んだ縦長の溝形状をしている。ツマミ収容部304の底面304aは、外方に膨らむ曲面形状を有している。この底面304aの曲率中心は、レバー201aの回転中心、すなわち、投写レンズユニット201の光軸となっている。ツマミ収容部304の底面には、レバー201aの回転する範囲に亘るスリット304bが形成されている。レバー201aは、このスリット304bを通って、ツマミ収容部304内に露出している。
【0051】
なお、ツマミ部201bは、レバー201aを水平状態にしたとき最も側方に出っ張るが、この状態においてもツマミ部201bがツマミ収容部304の凹所内(本体キャビネット300の側面のライン)から張り出さないよう、レバー201aの長さなどが決められている。
【0052】
こうして、ユーザーが、図14(a)に示す水平状態から、ツマミ部201bを上下方向に移動させると、それに応じて、レバー201aとともに操作筒201eが回転する。そして、操作筒201eが回転すると、カム機構などの周知の連動機構によって投写レンズユニット201内のレンズの位置が光軸方向に変位される。これによって、投写画像のフォーカス状態が調整される。
【0053】
なお、同図(b)は、ツマミ部201bを上方へ移動させた状態を示す。ツマミ収容部304の底面304aは、上述のように曲面形状にされているので、同図のように、ツマミ部201bは、底面304aに沿って移動し、底面304aと接触することはない。
【0054】
本実施の形態では、フォーカス調整用のレバー201aが本体キャビネット300の右側面から露出するように配置されている。よって、光線通過窓206から出射された投写光が、図12に示すように、徐々に拡がりながら本体キャビネット300の上面の僅かに上方を通り、被投写面へと向かっても、レバー201a、すなわち、本体キャビネット300から露出したレバー201aのツマミ部201bが投写光を遮ってしまうことがなく、投写画像に影が生じてしまう惧れがない。さらに、このように、ツマミ部201bが本体キャビネット300の側面に配置されているので、ツマミ部201bを操作する手指によって、投写光が遮られることも防止できる。
【0055】
また、ツマミ部201bが、本体キャビネット300の側面から出っ張らないので、プロジェクタを移動させているときに、ツマミ部201bが何かに引っ掛り、破損するようなことが起こりにくい。
【0056】
さらに、レバー201aが長尺であり、ツマミ部201bと操作筒201eとの距離が離されているので、ツマミ部201bを同じ量だけ移動させたときの操作筒201eの回転量を小さくすることができる。よって、フォーカスの微小な調整を行いやすくすることができる。
【0057】
なお、手指が投写光を遮るという問題を解消するために、フォーカス調整用のレバー201aを別途連係機構等で連係し、手指が投写光を遮ることのない位置でフォーカス調整を行えるようにしても良い。たとえば、レバー201aの突出方向にある本体キャビネットの側面に、レバー201aと同じ方向にスライドする操作ツマミを配置し、この操作ツマミとレバー201aを連係機構によって連結する。この場合、操作ツマミは、たとえば、レバー201aの配置位置から、図4の空間Gの方にシフトした位置に配置される。この位置に操作ツマミを配置すれば、フォーカス調整時に操作ツマミを操作しても、手指が投写光を遮る惧れはない。
【0058】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態によって制限されるものではない。例えば、上記実施の形態では、投写レンズユニットにおいて、フォーカスの調整のみが行える構成としているが、これに限らず、フォーカスの調整だけでなくズームの調整も行える構成、またはズームの調整のみが行える構成としてもよい。この場合、ズームの調整するための操作部の構成を、本発明の操作部の構成とすることができる。また、本発明の実施形態は上記の他、種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【0059】
201 … 投射レンズユニット
201a … レバー
201b … ツマミ部
204 … 反射ミラー
300 … 本体キャビネット
303 … 側面パネル
304 … ツマミ収容部
【技術分野】
【0001】
本発明は、表示素子上の画像を被投写面上に拡大投写する投写型表示装置に関し、特に、表示素子上の画像を投写レンズ部と反射ミラーの間に中間像として結像させ、この中間像を反射面によって拡大投写する投写型表示装置に用いて好適なものである。
【背景技術】
【0002】
表示素子(液晶パネル等)上の画像を被投写面(スクリーン等)上に拡大投写する投写型表示装置(以下、「プロジェクタ」という)が商品化され広く普及している。この種のプロジェクタでは、スクリーンとプロジェクタ本体の距離を短くするために、投写光学系の広角化とともに、投写光の進行方向を投写光学系の光軸に対して傾斜させる、斜め投写の構成をとるプロジェクタが提案されている。
【0003】
例えば、以下の特許文献1に記載の発明では、投写光学系として大画角の広角レンズが用いられ、表示素子とスクリーンを投写光学系の光軸に対して互いに相反する方向にシフトさせることにより、投写距離が短縮されると共に、歪曲のない斜め投写が実現されている。しかし、この先行発明では、大画角の広角レンズが必要なため、レンズの大型化に伴うコストの上昇とプロジェクタ本体の大型化が問題となる。
【0004】
これに対し、以下の特許文献2に記載の発明では、投写光学系として投写レンズユニットとミラーが用いられ、表示素子上の画像を投写レンズユニットとミラーの間に中間像として結像させ、この中間像をミラーによって拡大投写することにより、投写距離の短縮が実現されている。この先行発明によれば、比較的小さな曲面のミラーによって広角化が実現されるため、コストの上昇とプロジェクタ本体の大型化を抑制することができる。
【0005】
この種のプロジェクタでは、一般に、投写レンズユニットにおいて、フォーカス調整やズーム調整が行われる。例えば、特許文献3および特許文献4に示すように、ユーザーが操作する操作部が設けられ、この操作部を操作することで投写レンズユニット内のレンズの位置を光軸方向に変位させ、これにより、フォーカスやズームの調整が行われる。
【特許文献1】特開平05−100312号公報
【特許文献2】特開2004−258620号公報
【特許文献3】特開2002−228910号公報
【特許文献4】特開2003−215702号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献2に記載された発明のように、投写レンズユニットからの光を反射ミラーで反射するプロジェクタの場合には、反射ミラーによって投写レンズユニット側に折り返された光がプロジェクタ本体の近くを通過することになる。このため、フォーカスやズームを調整するための操作部の配置によっては、操作部自身が光路にかかってしまったり、操作部を操作するときのユーザーの手指が光路にかかってしまったりして、投写画像に影を生じさせてしまう惧れがある。
【0007】
本発明は、かかる課題を解消するためになされたものであり、フォーカスやズームの調整の際に、投写画像に影が生じることを防止するようにした投写型表示装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題に鑑み本発明は、以下の特徴を有する。
【0009】
請求項1に係る発明は、光変調素子によって変調された光が入射される投写レンズ部と、この投写レンズ部から出射される光を反射して投写レンズ部側に折り返し被投写面へと向かわせるミラー部とを備えた投写型表示装置において、前記投写レンズ部内のレンズを変位させるための操作部を備え、前記操作部を、前記ミラー部により折り返され、本体キャビネットに配された投写口を通過した後の前記光の光路にかからない領域に配置した、ことを特徴とする。
【0010】
なお、前記操作部は、被投写面上における投写画像の状態を光学的に調整するものであり、例えば、フォーカス調整やズーム調整を行うためのものである。
【0011】
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の投写型表示装置において、前記操作部は、前記本体キャビネット上の側面領域のうち、前記投写口側から前記本体キャビネットを見たときに前記投写口を通過した後の前記光の光路によって占められる前記投写口側の側面領域以外の側面領域に配置されていることを特徴とする。
【0012】
請求項3に係る発明は、請求項2に記載の投写型表示装置において、前記操作部は、前記投写口側から見て左側または右側の前記本体キャビネットの側面から外部に露出している、ことを特徴とする。
【0013】
請求項4に係る発明は、請求項3に記載の投写型表示装置において、前記操作部は、ユーザーが操作するときに触れるツマミ部を含み、前記左側または右側の前記本体キャビネットの側面には、該側面よりも凹む収容部が設けられ、前記ツマミ部を、前記キャビネットの前記側面から張り出さないよう、前記収容部に収容した、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【0014】
本発明の構成によれば、フォーカス調整やズーム調整などを行うための操作部や、この操作部を操作する際のユーザーの手指が、投写画面に向かう投写光を遮ってしまうのを防止することができ、これにより、投写画像に影が生じてしまうことを防止できる。
【0015】
特に、請求項3のように、前記操作部を、前記投写口側から見て左側または右側の前記本体キャビネットの側面から外部に露出させるようにすれば、背面側を机等に設置して投写型表示装置を使用する場合にも、操作部を円滑に操作することができる。
【0016】
加えて、請求項4の構成とすれば、ツマミ部が本体キャビネットよりも出っ張らないので、プロジェクタを移動させているときに、ツマミ部が何かに引っ掛り、破損するようなことが起こりにくい。
【0017】
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】実施の形態に係るプロジェクタの構成を示す図(斜視図)
【図2】実施の形態に係るプロジェクタの構成を示す図(上面図)
【図3】実施の形態に係るプロジェクタの構成を示す図(底面図)
【図4】実施の形態に係るプロジェクタの構成を示す図(右側面図)
【図5】実施の形態に係るプロジェクタの構成を示す図(左側面図)
【図6】実施の形態に係るプロジェクタの構成を示す図(正面図)
【図7】実施の形態に係るプロジェクタの構成を示す図(背面図)
【図8】実施の形態に係る投写光学系の構成を示す図(斜視図)
【図9】実施の形態に係る投写光学系の構成を示す図(断面図)
【図10】実施の形態に係る光学エンジンの構成を示す図
【図11】実施の形態に係るプロジェクタの外観構成を示す図(斜視図)
【図12】実施の形態に係るプロジェクタの外観構成を示す図(右側面図)
【図13】実施の形態に係るレバーの構成を示す図
【図14】実施の形態に係る側面パネルのツマミ収容部とレバーの配置関係を示す図
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
以下、図面を参照して、実施の形態に係るプロジェクタの構成を説明する。
【0020】
図1ないし図7は、外部キャビネットを省略した状態のプロジェクタを示す図である。図1は、プロジェクタの外観斜視図、図2、図3、図4、図5、図6および図7は、それぞれ、プロジェクタの上面図、底面図、右側面図、左側面図、正面図および背面図である。なお、図2ないし図7には、メイン基板40が取り外された状態のプロジェクタが示されている。また、図8および図9には、それぞれ、投写光学系の概観斜視図および断面図(模式図)が示されている。
【0021】
図1ないし図7を参照して、プロジェクタは、光学エンジン10と、投写光学系20と、電源ユニット30と、メイン基板40と、AV端子部50と、吸気ファン60と、排気ファン70と、ACインレット90を備えている。なお、80aは上面側キャビネットからのボス、80bは底面側キャビネットからのボス、80cは振動吸収用のブッシュである。
【0022】
投写光学系20は、図8に示す板状部202a、205aが、図1、図2、図3に示すように、ブッシュ80cを介してボス80a、80b間に挟持されることによりキャビネット内に装着される。投写光学系20は、振動吸収用のブッシュ80cを介して挟持されているため、投写光学系20に衝撃が伝わり難くなっている。また、投写光学系20は、振動吸収用のブッシュ80cを介して上面側キャビネットからのボス80aおよび底面側キャビネットからのボス80bにより支持されているため、支持強度が向上している。
【0023】
光学エンジン10は、光源101からの白色光を青色波長帯、緑色波長帯および赤色波長帯の光に分離するとともに各波長帯の光を表示素子(液晶パネル)で変調し、さらに、変調後の各波長帯の光をダイクロイックプリズムで色合成し、合成後の光を投写光学系20に出射する。図2に示すように、光源101は、X軸方向に光を照射するよう配置され、投写光学系20は光軸がY軸方向となるよう配置されている。なお、光学エンジン10の構成および光学エンジン10と投写光学系20の位置関係については、追って、図10を参照して説明する。
【0024】
電源ユニット30は、光源101およびメイン回路40に電源を供給する。電源ユニット30には、ACインレット90を介してAC電圧が入力される。メイン回路40は、プロジェクタを駆動および制御するための回路である。図1に示す如く、メイン回路40を保持する回路基板は、光学エンジン10の上面に、光学エンジン10の一部を覆うようにして配置されている。また、メイン回路40には、AV端子部50を介してAV(Audio Visual)信号が入力される。
【0025】
図1および図3に示す如く、光学エンジン10の底面側には3つの吸気ファン60が配されている。これら吸気ファン60によって吸気されたエアーは、光学エンジン10の左側面側に配された排気ファン70(図5参照)および背面側に配された排気ファン70(図7参照)によって排気される。このように吸気ファン60と排気ファン70を配置することにより、吸気ファン60によって吸気されたエアーは、光学エンジン10の光学系、光源101および電源ユニット30を通過するよう流れる。また、吸気されたエアーは、図2、図3および図6に示す如く、ダクト61を介して光源101の側面に導かれ、光源101の側面から排気ファン70に向かって流れる。かかるエアーの流れによって、これら部材に発生する熱が取り除かれる。
【0026】
図8および図9に、投写光学系の概観斜視図および断面図を示す。なお、図9は、図8のA−A’断面を模式的に示す図である。
【0027】
同図において、201は投写レンズユニット、202はハウジング、203は埃防止カバー、204は反射ミラー、205はミラーカバー、206は光線通過窓(本発明の投写口に相当)である。
【0028】
投写レンズユニット201は、投写光を中間結像面上に結像させるためのレンズ群と、これらレンズ群の一部を光軸方向に変位させて投写画像のフォーカス状態を調整するためのアクチュエータを備えている。ここで、投写レンズユニット201のフォーカス調整は、レバー201aを投写レンズユニット201の光軸を軸として回転させることにより行われる。なお、このレバー201aは、光線通過窓206から投写される投写光を遮らないよう、図8に示す如く、投写レンズユニット201の側方から突出するよう配置されている。
【0029】
反射ミラー204は、非球面形状の反射面を有し、投写レンズユニット201から入射された投写光を広角化して、光線通過窓206から被投写面(スクリーン面)へ投写する。
【0030】
投写レンズユニット201は、ハウジング202内に収容され、さらに、埃防止カバー203によって覆われる。また、反射ミラー204は、ミラーカバー205に収容され、ミラーカバー205をハウジング202に取り付けることにより、ハウジング202に装着される。
【0031】
図9に示す如く、光学エンジン10によって生成された合成光は、投写レンズユニット201の光軸からZ軸方向に離間する位置において、投写レンズユニット201に入射される。このようにして入射された合成光は、投写レンズユニット201によってレンズ作用を受け、ミラー204に入射される。しかる後、合成光は、反射ミラー204によって広角化され、光線通過窓206を介して、被投写面(スクリーン面)へ投写される。
【0032】
なお、上記の如く、光学エンジン10からの合成光は、投写レンズユニット201の光軸よりもZ軸方向にずれた位置において、投写レンズユニット201に入射されるため、反射ミラー204は、図9に示す如く、投写レンズユニット201の光軸から合成光のシフト方向と反対側にシフトするようにして配置される。ここで、反射ミラー204は、投写レンズユニット201を構成する各レンズのレンズ面よりも大きな反射面を有するため、投写レンズユニット201の光軸に対する反射ミラー204のシフト量は比較的大きなものとなる。このため、プロジェクタの底面側には、図4および図5に示す如く、比較的大きな空間Gが生じる。
【0033】
次に、図10を参照して、光学エンジン10の主要構成について説明する。
【0034】
光源101は、バーナとリフレクタから構成され、略平行な光を照明光学系102に出射する。光源101は、たとえば、超高圧水銀ランプから構成される。照明光学系102は、フライアイインテグレータ、PBS(偏光ビームスプリッタ)アレイおよびコンデンサレンズを備え、表示素子(液晶パネル)106、109、115に入射する際の各色光の光量分布を均一化させるとともに、ダイクロイックミラー103に向かう光の偏光方向を一方向に揃える。
【0035】
ダイクロイックミラー103は、照明光学系102から入射された光のうち、青色波長帯の光(以下、「B光」という)のみを反射し、赤色波長帯(以下、「R光」という)と緑色波長帯(以下、「G光」という)を透過する。ミラー104は、ダイクロイックミラー103によって反射されたB光をコンデンサレンズ105に向かう方向に反射する。
【0036】
コンデンサレンズ105は、B光が平行光で表示素子106に入射するよう、B光にレンズ作用を付与する。表示素子106は、青色用の映像信号に応じて駆動され、その駆動状態に応じてB光を変調する。なお、表示素子106の入射側と出射側には偏光板(図示せず)が配されている。
【0037】
ダイクロイックミラー107は、ダイクロイックミラー103を透過したR光およびG光のうち、G光のみを反射する。コンデンサレンズ108は、G光が平行光で表示素子109に入射するよう、G光にレンズ作用を付与する。表示素子109は、緑色用の映像信号に応じて駆動され、その駆動状態に応じてG光を変調する。なお、表示素子109の入射側と出射側には偏光板(図示せず)が配されている。
【0038】
リレーレンズ110、112は、表示素子115に対するR光の入射状態が表示素子106および109に対するB光およびG光の入射状態と等しくなるようR光にレンズ作用を付与する。ミラー111、113は、ダイクロイックミラー107を透過したR光を表示素子115に導くよう、R光の光路を変更する。
【0039】
コンデンサレンズ114は、R光が平行光の状態で表示素子115に入射するよう、R光にレンズ作用を付与する。表示素子115は、赤色用の映像信号に応じて駆動され、その駆動状態に応じてR光を変調する。なお、表示素子115の入射側と出射側には偏光板(図示せず)が配されている。
【0040】
ダイクロイックプリズム116は、表示素子106、109、115によって変調されたB光、G光およびR光のうち、B光とR光を反射するとともにG光を透過し、これにより、B光、G光およびR光を色合成する。色合成された光(合成光)は、上記の如く、投写光学系20内の投写レンズユニット201に入射される。そして、反射ミラー204によって広角化され、光線通過窓206を介して、被投写面(スクリーン面)へ投写される。
【0041】
図示の如く、光源101は、光の照射方向がX軸方向に向くように配置される。このように光源101を配置することにより、光源101は、プロジェクタが天吊設置、据え置き設置および机上設置の何れの形態で使用されても、常に、水平方向に光を照射するに位置づけられることとなる。このため、光源101が鉛直方向に配置されることによる光源101の寿命低下を抑制することができる。
【0042】
また、図2および図10に示す如く、光源101の光軸が投写レンズユニット201の光軸に直交するよう光源101が配置されるため、投写レンズユニット201の光軸方向における光学エンジン10の寸法を抑制することができる。よって、投写距離を小さくすることができ、その結果、光線通過窓206から出射された光がスクリーンに到達する前に障害物によって遮られる可能性を低減することができる。
【0043】
図11は、図1に示すプロジェクタの内部構造をキャビネット内に収容した状態のプロジェクタの概観を示す図(斜視図)である。図12は、同じく、プロジェクタの右側面図である。なお、図12においては、AV端子部50の各端子が図示省略されている。
【0044】
図示の如く、本体キャビネット300には、上記空間G(図4および図5参照)に対応して生じる段差を補正するために、アーム部材400が、本体キャビネットの底面に装着されている。また、このアーム部材400には、先端部がアーム部材400を貫通するようにして、2つの調整ネジ500が装着されている。
【0045】
本体キャビネット300の上面には操作ボタン部301が配されている。また、本体キャビネット300の底面には、反射ミラー204に配置位置に、円弧状の突部302が配されている。
【0046】
本体キャビネット300の上面には、前方に下る下り傾斜面300aと、この下り傾斜面に続いて前方に上る上り傾斜面300bが形成されている。この上り傾斜面300bは上斜め後方を向いており、この面に上記光線通過窓206が配置されている。
【0047】
本体キャビネット300は、右側面の一部が開口し、その開口部分に側面パネル303が嵌め込まれた構成となっている。側面パネル303には、上記AV端子部50の各端子が配置されている。また、側面パネル303の前端部にはツマミ収容部304が形成されている。このツマミ収容部304には、上述したフォーカス調整用のレバー201aのツマミ部201bが配置されている。
【0048】
レバー201aは、図13に示すように、その基端部に形成された取付部201cがネジ201dによって投写レンズユニット201の操作筒201eに固定されている。操作筒201eは、投写レンズユニット201内のレンズを変位させるアクチュエータを構成する1つの構成要素である。レバー201aは、操作筒201eから側方に延びており、その先端部にツマミ部201bが設けられている。レバー201aは、ほぼ水平状態から同図における時計方向および反時計方向に、所定の範囲(例えば、それぞれ20度ずつ)だけ回転するよう構成されている。
【0049】
図14は、側面パネル303のツマミ収容部304とレバー201aの配置関係を示す図である。同図においては、レバー201aおよび側面パネル303以外の構成が図示省略されている。
【0050】
ツマミ収容部304は、ツマミ部201bの操作領域となる部位であり、本体キャビネット300の側面よりも窪んだ縦長の溝形状をしている。ツマミ収容部304の底面304aは、外方に膨らむ曲面形状を有している。この底面304aの曲率中心は、レバー201aの回転中心、すなわち、投写レンズユニット201の光軸となっている。ツマミ収容部304の底面には、レバー201aの回転する範囲に亘るスリット304bが形成されている。レバー201aは、このスリット304bを通って、ツマミ収容部304内に露出している。
【0051】
なお、ツマミ部201bは、レバー201aを水平状態にしたとき最も側方に出っ張るが、この状態においてもツマミ部201bがツマミ収容部304の凹所内(本体キャビネット300の側面のライン)から張り出さないよう、レバー201aの長さなどが決められている。
【0052】
こうして、ユーザーが、図14(a)に示す水平状態から、ツマミ部201bを上下方向に移動させると、それに応じて、レバー201aとともに操作筒201eが回転する。そして、操作筒201eが回転すると、カム機構などの周知の連動機構によって投写レンズユニット201内のレンズの位置が光軸方向に変位される。これによって、投写画像のフォーカス状態が調整される。
【0053】
なお、同図(b)は、ツマミ部201bを上方へ移動させた状態を示す。ツマミ収容部304の底面304aは、上述のように曲面形状にされているので、同図のように、ツマミ部201bは、底面304aに沿って移動し、底面304aと接触することはない。
【0054】
本実施の形態では、フォーカス調整用のレバー201aが本体キャビネット300の右側面から露出するように配置されている。よって、光線通過窓206から出射された投写光が、図12に示すように、徐々に拡がりながら本体キャビネット300の上面の僅かに上方を通り、被投写面へと向かっても、レバー201a、すなわち、本体キャビネット300から露出したレバー201aのツマミ部201bが投写光を遮ってしまうことがなく、投写画像に影が生じてしまう惧れがない。さらに、このように、ツマミ部201bが本体キャビネット300の側面に配置されているので、ツマミ部201bを操作する手指によって、投写光が遮られることも防止できる。
【0055】
また、ツマミ部201bが、本体キャビネット300の側面から出っ張らないので、プロジェクタを移動させているときに、ツマミ部201bが何かに引っ掛り、破損するようなことが起こりにくい。
【0056】
さらに、レバー201aが長尺であり、ツマミ部201bと操作筒201eとの距離が離されているので、ツマミ部201bを同じ量だけ移動させたときの操作筒201eの回転量を小さくすることができる。よって、フォーカスの微小な調整を行いやすくすることができる。
【0057】
なお、手指が投写光を遮るという問題を解消するために、フォーカス調整用のレバー201aを別途連係機構等で連係し、手指が投写光を遮ることのない位置でフォーカス調整を行えるようにしても良い。たとえば、レバー201aの突出方向にある本体キャビネットの側面に、レバー201aと同じ方向にスライドする操作ツマミを配置し、この操作ツマミとレバー201aを連係機構によって連結する。この場合、操作ツマミは、たとえば、レバー201aの配置位置から、図4の空間Gの方にシフトした位置に配置される。この位置に操作ツマミを配置すれば、フォーカス調整時に操作ツマミを操作しても、手指が投写光を遮る惧れはない。
【0058】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態によって制限されるものではない。例えば、上記実施の形態では、投写レンズユニットにおいて、フォーカスの調整のみが行える構成としているが、これに限らず、フォーカスの調整だけでなくズームの調整も行える構成、またはズームの調整のみが行える構成としてもよい。この場合、ズームの調整するための操作部の構成を、本発明の操作部の構成とすることができる。また、本発明の実施形態は上記の他、種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【0059】
201 … 投射レンズユニット
201a … レバー
201b … ツマミ部
204 … 反射ミラー
300 … 本体キャビネット
303 … 側面パネル
304 … ツマミ収容部
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のレンズを有する投写レンズ部と、前記投写レンズ部から出射される光を被投写面へ反射するミラー部と、
少なくとも前記投写レンズ部及び前記ミラー部を覆う本体キャビネットとを備えた投写型表示装置において、
前記投写レンズ部は、表示素子側に配された第1レンズ群と、前記ミラー部側に配され、前記第1レンズ群よりも大きな径を有する第2レンズ群とを有し、
前記投写レンズ部内のレンズの位置を変位させる操作部を備え、
前記操作部は、
前記第2レンズ群に取り付けられると共に、
前記本体キャビネットの一部を構成する面であって、前記投写レンズ部から前記ミラー部へ出射される光の方向と前記ミラー部から前記被投写面へ出射される光の方向とから特定される面に平行な面に設けられ、
前記第2レンズ群の光軸に直交する方向に移動可能に設けられる
ことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項1】
複数のレンズを有する投写レンズ部と、前記投写レンズ部から出射される光を被投写面へ反射するミラー部と、
少なくとも前記投写レンズ部及び前記ミラー部を覆う本体キャビネットとを備えた投写型表示装置において、
前記投写レンズ部は、表示素子側に配された第1レンズ群と、前記ミラー部側に配され、前記第1レンズ群よりも大きな径を有する第2レンズ群とを有し、
前記投写レンズ部内のレンズの位置を変位させる操作部を備え、
前記操作部は、
前記第2レンズ群に取り付けられると共に、
前記本体キャビネットの一部を構成する面であって、前記投写レンズ部から前記ミラー部へ出射される光の方向と前記ミラー部から前記被投写面へ出射される光の方向とから特定される面に平行な面に設けられ、
前記第2レンズ群の光軸に直交する方向に移動可能に設けられる
ことを特徴とする投写型表示装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【公開番号】特開2011−215642(P2011−215642A)
【公開日】平成23年10月27日(2011.10.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−157890(P2011−157890)
【出願日】平成23年7月19日(2011.7.19)
【分割の表示】特願2007−205975(P2007−205975)の分割
【原出願日】平成19年8月7日(2007.8.7)
【出願人】(000001889)三洋電機株式会社 (18,308)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成23年10月27日(2011.10.27)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年7月19日(2011.7.19)
【分割の表示】特願2007−205975(P2007−205975)の分割
【原出願日】平成19年8月7日(2007.8.7)
【出願人】(000001889)三洋電機株式会社 (18,308)
【Fターム(参考)】
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