照明装置およびランタン

【課題】投射像を投射する場合の放熱部分と、照明用として外部へ光を放射する場合の放熱部分とを共有化した照明装置およびランタンを提供する。
【解決手段】照明用光源４１と、照明用光源４１からの光を利用して投射像を投射するプロジェクタモジュール１４Ａと、照明用光源４１の光を照明用として外部へ放射する照明部２０と、プロジェクタモジュール１４Ａに照明用光源４１の光を導くとともに、照明用の光を遮光するモータ３３およびモジュール駆動部３６とを有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタ機能を備えた照明装置およびランタンに関する。
【背景技術】
【０００２】
記録媒体に記録された映像をスクリーン上に投射する機能に加え、懐中電灯として使用できるプロジェクタ装置が従来技術として知られている（たとえば、特許文献１）。
【特許文献１】特開平６−５９２３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に記載されているような従来のプロジェクタ装置では、プロジェクタとして光源を使用する場合と懐中電灯として使用する場合とで別々に放熱部分を設けなくてはならないのでコストアップとなるという問題点がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
（１）請求項１の発明の照明装置は、照明用光源と、光源からの光を利用して投射像を投射する投射手段と、光源の光を照明用として外部へ放射する放射手段と、投射手段に光源の光を導くとともに、照明用の光が外部へ放射されるのを遮光する光制御手段とを有することを特徴とする。
（２）請求項２の発明は、請求項１に記載の照明装置において、光制御手段は、投射手段を光源に対して接近する位置と離れている位置とを移動させる移動手段を含み、投射手段が光源に接近しているときは放射手段への光を遮光するとともに、光源の光を投射手段に導き、投射手段が光源から離れているときは光源の光を放射手段へ導くことを特徴とする。
（３）請求項３の発明の照明装置は、投射用の光源および照明用の光源の少なくとも一方と、光源からの光を利用して投射像を投射する投射手段と、光源の光を照明用として外部へ放射する放射手段と、投射手段の発熱部を放射手段の放熱部に熱的に接触させる放熱手段とを備えることを特徴とする。
（４）請求項４の発明は、請求項３に記載の照明装置において、投射用の光源と照明用の光源とをそれぞれ設ける場合、各光源に電力を供給する電源を共用することを特徴とする。
（５）請求項５の発明のランタンは、請求項３または４に記載の照明装置はランタンであり、放熱手段はランタン本体であることを特徴とする。
（６）請求項６の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の照明装置において、放射手段は、光源の光を外部へ放射する射出面を有し、投射手段は、射出面に投射像を投射することを特徴とする。
（７）請求項７の発明の照明装置は、燃料電池と、燃料電池の電力により光を発生する投射用光源と、燃料電池の燃料の燃焼により光を発生する照明用光源と、投射用光源からの光を利用して投射像を投射する投射手段と、照明用光源の光を照明用として外部へ放射する放射手段と、燃料電池に供給する燃料を蓄える燃料容器とを備えることを特徴とする。
（８）請求項８の発明のランタンは、請求項１乃至４のいずれか１項、請求項６または７に記載の照明装置を備えたることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、投射像を投射する場合の放熱部分と、照明用として外部へ光を放射する場合の放熱部分とを共有化するので、製造コストを削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
−第１の実施形態−
以下、図面を参照して本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、本発明の第１の形態によるプロジェクタ付きランタン１Ａの外観図である。プロジェクタ付きランタン１Ａは、内蔵されているバッテリによってクリプトンランプ１１を発光する。図１に示すように、プロジェクタ付きランタン１Ａは通常の乾電池式ランタンと同様にクリプトンランプ１１、ホヤ１２および吊るし具１３を含む。さらにプロジェクタ機能を有するため、後述するプロジェクタモジュール１４Ａ、機能切替スイッチ１５、メモリカードスロット口１６、ＴＶチャンネル切替ボタン１７および外部入力端子１８を含む。
【０００７】
機能切替スイッチ１５は回転可動のスイッチであり、プロジェクタ付きランタン１Ａの照明機能とプロジェクタ機能とを切り替える。機能切替スイッチ１５には、「ＯＦＦ」、「ＬＩＧＨＴ」および「ＰＪ」の切替位置が表示される。機能切替スイッチ１５の切替位置を「ＯＦＦ」にすると、プロジェクタ付きランタン１Ａの機能は停止する。切替位置を「ＬＩＧＨＴ」にすると、プロジェクタ付きランタン１Ａの照明機能は動作し、プロジェクタは停止する。
【０００８】
切替位置を「ＰＪ」にすると、図２に示すように、プロジェクタモジュール１４Ａは上方に移動し、クリプトンランプ１１を格納する。この場合プロジェクタモジュール１４Ａの上部は、ランタン１Ａの本体に接している。そして、プロジェクタモジュール１４Ａはクリプトンランプ１１の光を利用して投射像を投射する。プロジェクタモジュール１４Ａの内部はミラー蒸着されており、照射した光が全反射するようになっている。プロジェクタモジュール１４Ａの構成の詳細については後述する。
【０００９】
メモリカードスロット口１６は画像や映像が記憶されたメモリカードを挿入する挿入口である。チャンネル切替ボタン１７は、内蔵されたＴＶチューナが受信するチャンネルを切り替えるためのボタンである。外部入力端子１８はビデオカメラなどの外部機器に接続されたケーブルをつなぐ端子である。
【００１０】
図３は、図１のプロジェクタ付きランタン１Ａの構成を説明するためのブロック図である。図３において、プロジェクタ付きランタン１Ａは制御回路２０、プロジェクタモジュール１４Ａ、照明部４０、電源部５０および入力部６０を含む。
【００１１】
制御回路２０は、制御プログラムに基づいて、プロジェクタ付きランタン１Ａを構成する各部から入力される信号を用いて所定の演算を行うなどして、プロジェクタ付きランタン１Ａの各部に対する制御信号を送出することにより、照明機能、プロジェクタ機能をそれぞれ制御する。また、電源部５０より供給される電力も制御する。なお、制御プログラムは制御回路２０内の不図示の不揮発性メモリに格納されている。
【００１２】
プロジェクタモジュール１４Ａはプロジェクタ機能を有し、投射レンズ３１と、反射型液晶素子３２と、モータ３３と、レンズ駆動部（回路）３４と、液晶素子駆動部（回路）３５と、モジュール駆動部３６とを含む。モジュール駆動部３６は、制御回路１１から出力される駆動信号に応じてモータ３３を駆動し、プロジェクタモジュール１４Ａを上下に移動させる。
【００１３】
液晶素子駆動部３５は、画像データに応じて液晶素子駆動信号を生成し、生成した駆動信号で反射型液晶素子３２を駆動する。具体的には、液晶層に対して画像信号に応じた電圧を画素ごとに印加する。電圧が印加された液晶層は液晶分子の配列が変わり、当該液晶層の光の透過率が変化する。このように、画像信号に応じて照射される光を変調することにより、反射型液晶素子３２が光像を生成する。
【００１４】
レンズ駆動部３４は、制御回路２０から出力される制御信号に基づいて、投射レンズ３１を投射レンズ３１の光軸方向へ進退駆動する。また、レンズ駆動部３４は、投射レンズ３１のフォーカスレンズを駆動して所定の投射距離範囲に載置された投射面上の画像のフォーカスを調整することができる。投射レンズ３１は、反射型液晶素子３２から射出される光像をスクリーンなどの投射面へ向けて投射する。
【００１５】
照明部４０は照明機能を有し、照明用ランプ４１と照明用ランプ駆動部４２とを含む。照明用ランプ駆動部４１は、制御回路１１から出力される照明用ランプ駆動信号に応じて照明用ランプ４１にバッテリ５１からの電流を供給する。照明用ランプ４１にはクリプトンランプ１１のほかに蛍光管、ハロゲンランプなどが使用される。
【００１６】
電源部５０はプロジェクタ付きランタン１Ａ内の各部に必要な電力を供給し、バッテリ５１と電源回路５２とを含む。電源回路５２は、バッテリ５１から供給される電圧を所定電圧に変換する。バッテリ５１は充電式電池、着脱可能な電池パックや乾電池などによって構成される。
【００１７】
入力部６０は外部からの映像信号などをプロジェクタ付きランタン１Ａに入力する機能を有し、ＴＶチューナ６１、スピーカ６２、外部入出力端子６３、メモリカードスロット６４および操作装置６６を含む。ＴＶチューナ６１は、制御回路２０の指令によりテレビ放送を受信する。受信したテレビ放送はプロジェクタモジュール１４Ａより投影することができる。スピーカ６２はＴＶチューナ６１が受信した音声情報を出力する。外部入出力端子６３は、制御回路２０の指令により不図示のケーブルを介してビデオカメラなどの外部機器から映像データや画像データなどのデータを受信する。外部機器から受信された映像や画像はプロジェクタモジュール１４Ａより投射することができる。メモリカードスロット６４は装填されたメモリカード６５に記憶された画像データなどを読み込む。読み込んだ画像データは制御回路２０において読み込まれ、不図示のメモリに保存される。展開された画像はプロジェクタモジュール１４Ａより投射することができる。操作装置６６は、機能切替スイッチ１５やＴＶチャンネル切替ボタン１７などのボタンやスイッチで構成される。操作装置６６を操作することによって、機能を切り替えたり、投射面に順次投射される画像の送り、戻し、一時停止などを行うことができる。
【００１８】
次にプロジェクタモジュール１４Ａの構造について図４を参照して説明する。プロジェクタモジュール１４Ａは、上述した投射レンズ３１、反射型液晶素子３２、モータ３３のほかに偏光ビームスプリッタ３７を含む。プロジェクタモジュール１４Ａの動作は以下の通りである。照明用ランプ４１であるクリプトンランプ１１から放射した光は偏光ビームスプリッタ３７のスプリッタ面３７ａで反射され、反射型液晶素子３２に導かれる。反射型液晶素子３２は、赤成分用、緑成分用および青成分用の画素を持っており、一枚の反射型液晶素子３２でカラー画像を生成する。照明用ランプ４１より放射した光はそれぞれの色成分の光に変調される。変調した反射光は偏光ビームスプリッタ３７のスプリッタ面３７ａを透過し、投射レンズ３１に導かれる。そして、投射像が投射される。
【００１９】
以上説明した本発明の第１の実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）照明用光源４１と、照明用光源４１からの光を利用して投射像を投射するプロジェクタモジュール１４Ａとを有するので、プロジェクタとして光源を使用する場合の放熱部分と照明用として光源を使用する場合の放熱部分とを共有化することができ、製造コストを下げることができる。
【００２０】
（２）照明用ランプ４１からの光を利用して投射像を投射するので、プロジェクタ機能を備えているにもかかわらず、照明として使用するとき照明に適した光を放射することができる。一方、特許文献１に記載されているような従来のプロジェクタ装置では、プロジェクタの光源を照明用として使用するので光源が照明用に適さない。
【００２１】
（３）プロジェクタモジュール１４Ａが照明用ランプ４１を格納してプロジェクタモジュール１４Ａに導く以外の光を遮光するので、照明用ランプ４１の光が漏れて、投影面に投射された投射像が見づらくなることはない。
【００２２】
（４）プロジェクタモジュール１４Ａが照明用ランプ４１に接近して照明用ランプ４１の光をプロジェクタモジュール１４Ａに導き、プロジェクタモジュール１４Ａに導かれる以外の光を遮光する。したがって、照明用ランプ４１からの光を効率よく利用することできる。
【００２３】
（５）プロジェクタモジュール１４Ａより投射像を投射するとき、プロジェクタモジュール１４Ａの一部をプロジェクタ付きランタン１Ａの本体に当接するようにした。したがって、プロジェクタモジュール１４Ａより発生した熱をプロジェクタ付きランタン１Ａ本体に放熱することができる。
【００２４】
（６）ランタンにプロジェクタ機能を付加した。ランタンは夜間の野外活動に必須なものであるので、ランタンを置き忘れることは少なく、その結果、プロジェクタの携行を忘れたり、電池の充電を忘れたりすることを防止することができる。
【００２５】
以上説明した第１の実施形態を次のように変形することができる。
（１）照明装置であれば、ランタンに限定されない。たとえば、懐中電灯や災害用ライトなど、ランタン以外の持ち運び可能な照明装置にも本発明を適用できる。
【００２６】
（２）投射像をプロジェクタ付きランタン１Ａの外部に投射したが、図５に示すようにホヤ１２に投射像１２ａを投影するようにしてもよい。ホヤ１２のような面に投射像を投影することによって、野外などにおいてスクリーンなど投影面に適したものがない場合も投射像１２ａを投影することができ、利便性が向上する。プロジェクタ付きランタン１Ａがクリプトンランプ１１を反射するリフレクタ（反射板）を備える場合、リフレクタに投射像を投影してもよい。
【００２７】
−第２の実施形態−
以下、図面を参照して本発明の第２の実施形態について説明する。第１の実施形態と共通する部分は共通の符号を付し、第１の実施形態と異なる部分を主に説明する。図６は、本発明の第２の実施形態によるプロジェクタ付きランタン１Ｂの外観図である。プロジェクタ付きランタン１Ｂは、内蔵されているＬＥＤ光源を使用して投射像を投射する。図６に示しように、投射像は後述するプロジェクタモジュール１４Ｂの投射口１９より投射される。
【００２８】
図７は、図６のプロジェクタ付きランタン１Ｂの構成を説明するためのブロック図である。第１の実施形態のプロジェクタモジュール１４Ａと比較して、プロジェクタモジュール１４Ｂは、ＬＥＤ光源３８と、ＬＥＤ駆動部（回路）３９とを含み、モータ３３およびモジュール駆動部３６を含まない。ＬＥＤ駆動部３８は、制御回路１１から出力されるＬＥＤ駆動信号に応じてＬＥＤ光源３８にバッテリ５１からの電流を供給する。ＬＥＤ光源３８は、供給電流に応じた明るさで反射型液晶素子３２を照明する。
【００２９】
次にプロジェクタモジュール１４Ｂの構造について図８を参照して説明する。図８（ａ）に示すように、投射部１４Ｂは、第１の実施形態のプロジェクタモジュール１４Ａの構成のほかにＬＥＤ光源３８を含む。プロジェクタモジュール１４Ｂでは、ＬＥＤ光源３８から放射した光が偏光ビームスプリッタ３７のスプリッタ面３７ａで反射され、反射型液晶素子３２に導かれ、投射像が投影面に投射される。
【００３０】
図８（ｂ）に示すように、プロジェクタモジュール１４Ｂは、プロジェクタ付きランタン１Ｂに内蔵されているので、プロジェクタ付きランタン１Ｂの本体と熱的に接触することになる。たとえば、図８（ｂ）の場合、符号８０の部分で接触することになる。このため、プロジェクタモジュール１４Ｂで発生した熱はプロジェクタ付きランタン１Ｂの本体に移動し、プロジェクタ付きランタン１Ｂの本体より放熱される。プロジェクタ付きランタン１Ｂは、クリプトンランプ１１による発熱を効率よく放熱できる構成になっている。このため、投影部１４Ｂから伝導された熱も効率よく放熱することができる。
【００３１】
以上説明した本発明の第２の実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）照明部４０で発生した熱はプロジェクタ付きランタン１Ｂの本体より放熱される。一方、プロジェクタモジュール１４Ｂとプロジェクタ付きランタン１Ｂの本体とは熱的に接触しているので、プロジェクタモジュール１４Ｂで発生した熱も本体より放熱される。したがって、投射用の光源３８と照明用の光源４１とを別々に備えた場合においてもプロジェクタモジュール１４Ｂに発生した熱を放熱する放熱部分と照明部４０に発生した熱を放熱する放熱部分とをプロジェクタ付きランタン１Ｂの本体で共有化することができ、製造コストを下げることができる。
【００３２】
（２）投射用の光源３８とは別に照明用の光源４１（１１）を備えているので、プロジェクタ機能を備えても照明に適した光を放射することができる。一方、特許文献１に記載されているような従来のプロジェクタ装置では、照明用としてプロジェクタの光源を使用するので光源が照明用に適さない。
【００３３】
−第３の実施形態−
以下、図面を参照して本発明の第３の実施形態について説明する。第１の実施形態および第２の実施形態と共通する部分は共通の符号を付し、第１の実施形態および第２の実施形態と異なる部分を主に説明する。図９は、本発明の第３の実施形態によるプロジェクタ付きランタン１Ｃの外観図である。プロジェクタ付きランタン１Ｃは、マントル１１０、火力調整ノブ１１１、燃料注入口１１２および燃料タンク１１３を含み、燃料タンク１１３に蓄積されている燃料をマントル１１０で燃焼させて、照明光を発生させる。
【００３４】
図１０は、図９のプロジェクタ付きランタン１Ｃの電気系統の構成を説明するためのブロック図である。電源部５０のバッテリに燃料電池５１Ａを使用する。
【００３５】
第３の実施形態における燃料電池５１Ａは、メタノールを燃料として電力を発生する直接型メタノール燃料電池である。燃料タンク１１３はメタノールが蓄積されており、図１１に示すように、燃料タンク１１３より混合タンク１１４にメタノールを供給する。さらに不図示の水タンクより水も供給する。そして、メタノールと水とを混合タンク１１４で混合し、燃料電池５１Ａのアノード５１１に供給する。一方、カソードには空気を供給する。そして、下記の反応により電力が発生する。
アノード：ＣＨ_３ＯＨ＋Ｈ_２Ｏ → ６Ｈ＋６ｅ⁻＋ＣＯ_２
カソード：６Ｈ＋６ｅ⁻＋３／２Ｏ_２ → ３Ｈ_２Ｏ
【００３６】
燃料タンク１１３に蓄えられているメタノールは、図１１に示すように燃料電池５１Ａのほかにマントル１１０にも供給される。そして、マントル１１０においてメタノールを燃焼することによって、照明光を発生させる。
【００３７】
以上説明した本発明の第３の実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）マントル１１０の燃焼により発生した熱はプロジェクタ付きランタン１Ｃの本体より放熱される。一方、第３の実施形態のプロジェクタ付きランタン１Ｃにおいても第２の実施形態のプロジェクタ付きランタン１Ｂと同様にプロジェクタモジュール１４Ｂを内蔵しているので、プロジェクタモジュール１４Ｂで発生した熱は本体より放熱される。したがって、投射用の光源３８と照明用の光源１１０とを別々に備えた場合においてもプロジェクタモジュール１４Ｂに発生した熱を放熱する放熱部分と照明用の光源１１０に発生した熱を放熱する放熱部分とを共有化することができ、製造コストを下げることができる。
【００３８】
（２）第２の実施形態と同様に、投射用の光源３８とは別に照明用の光源を備えているので、プロジェクタ機能を備えても照明に適した光を放射することができる。
【００３９】
（３）バッテリに燃料電池５１Ａを使用するので、長時間、プロジェクタモジュール１４Ｂより投射像を投射することができる。
【００４０】
（４）燃料電池５１Ａに供給する燃料を照明用の光源１１０の燃焼用の燃料に使用するので、照明用の光源１１０用の燃料を蓄える燃料タンクを別途設ける必要がなく、プロジェクタ付きランタン１Ｃを小型化することができる。
【００４１】
以上の説明はあくまで一例であり、発明は上記の実施形態の構成要素に何ら限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１の実施形態によるプロジェクタ付きランタンの外観図である。
【図２】投射像を投射しているときの本発明の第１の実施形態によるプロジェクタ付きランタンの外観図である。
【図３】本発明の第１の実施形態によるプロジェクタ付きランタンの構成を説明するためのブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態によるプロジェクタモジュールを説明するための図である。
【図５】投射像をホヤに投影した本発明の第１の実施形態によるプロジェクタ付きランタンを説明するための図である。
【図６】本発明の第２の実施形態によるプロジェクタ付きランタンの外観図である。
【図７】本発明の第２の実施形態によるプロジェクタ付きランタンの構成を説明するためのブロック図である。
【図８】本発明の第２の実施形態によるプロジェクタモジュールを説明するための図である。
【図９】本発明の第３の実施形態によるプロジェクタ付きランタンの外観図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態によるプロジェクタ付きランタンの電気系統の構成を説明するためのブロック図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態における燃料電池およびマントルのメタノールの供給を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４３】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃプロジェクタ付きランタン
１１クリプトンランプ
１２ホヤ
１４Ａ，１４Ｂプロジェクタモジュール
１５機能切替スイッチ
３１投射レンズ
３２反射型液晶素子
３３モータ
３７偏光ビームスプリッタ
３７ａスプリッタ面
４１照明用ランプ
５１バッテリ
５１Ａ燃料電池
１１０マントル
１１３燃料タンク

【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明用光源と、
前記光源からの光を利用して投射像を投射する投射手段と、
前記光源の光を照明用として外部へ放射する放射手段と、
前記投射手段に前記光源の光を導くとともに、照明用の光が外部へ放射されるのを遮光する光制御手段とを有することを特徴とする照明装置。
【請求項２】
請求項１に記載の照明装置において、
前記光制御手段は、前記投射手段を前記光源に対して接近する位置と離れている位置とを移動させる移動手段を含み、前記投射手段が前記光源に接近しているときは前記放射手段への光を遮光するとともに、前記光源の光を前記投射手段に導き、前記投射手段が光源から離れているときは前記光源の光を前記放射手段へ導くことを特徴とする照明装置。
【請求項３】
投射用の光源および照明用の光源の少なくとも一方と、
前記光源からの光を利用して投射像を投射する投射手段と、
前記光源の光を照明用として外部へ放射する放射手段と、
前記投射手段の発熱部を前記放射手段の放熱部に熱的に接触させる放熱手段とを備えることを特徴とする照明装置。
【請求項４】
請求項３に記載の照明装置において、
前記投射用の光源と前記照明用の光源とをそれぞれ設ける場合、各光源に電力を供給する電源を共用することを特徴とする照明装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載の照明装置はランタンであり、
前記放熱手段はランタン本体であることを特徴とするランタン。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の照明装置において、
前記放射手段は、前記光源の光を外部へ放射する射出面を有し、
前記投射手段は、前記射出面に投射像を投射することを特徴とする照明装置。
【請求項７】
燃料電池と、
前記燃料電池の電力により光を発生する投射用光源と、
前記燃料電池の燃料の燃焼により光を発生する照明用光源と、
前記投射用光源からの光を利用して投射像を投射する投射手段と、
前記照明用光源の光を照明用として外部へ放射する放射手段と、
前記燃料電池に供給する燃料を蓄える燃料容器とを備えることを特徴とする照明装置。
【請求項８】
請求項１乃至４のいずれか１項、請求項６または７に記載の照明装置を備えたランタン。

【図１】