JP2009244795A - プロジェクタ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プロジェクタ装置から投影面に投影光を投影する際に、投影面とプロジェクタ装置との間の距離や、角度の設定に手間がかからないようにするとともに、冷却ファンの騒音を低減する。
【解決手段】プロジェクタ装置１は、投影面７を固定するための固定部６を有し、投影光が投影される方向に伸長及び縮退可能に設置された投影面固定部４を一体的に備えており、筐体２には、縮退した投影面固定部４に近接し、筐体２の内部に連通する冷却用の開口部５を備え、投影面固定部４を投影光が投影される方向に伸長させることにより、開口部５の開口面積が拡大するように構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、映像を投影する投影機と投影された映像を表示するスクリーンを設置するためのスクリーンホルダとを一体的に構成したプロジェクタ装置に関する。

会議やプレゼンテーション等において、プロジェクタとパーソナルコンピュータ（以下ＰＣという）を接続し、ＰＣから出力された画像データをプロジェクタにより表示することが一般的に行われている。プロジェクタやＰＣは持ち運びが便利であり、必要に応じてプロジェクタとＰＣを会議テーブル等に設置し、スクリーンや壁に投影像を投影することができるためである。

しかし、一般に、プロジェクタとスクリーンとを個別に設置する、或いは、室内の壁をスクリーンとしてプロジェクタを設置することから、プロジェクタから投影像が必要な大きさとなるように、また、投影した投影像の方向やピントを合わせる手間がかかる。そこで、プロジェクタとスクリーンとを一体的に構成し、スクリーンの設置や、スクリーンに投影される投影像のピント調節等の手間を省いたプロジェクタ装置が提案されている。

特許文献１には、スクリーンとこのスクリーンに映像を投射するプロジェクタからなるプロジェクタ装置が記載されている。プロジェクタは、映像を投影するプロジェクタ本体と、このプロジェクタ本体を収納する収納部からなり、この収納部とスクリーンを保持する脚部とは左右の２本の索状体により連結されている。スクリーンとプロジェクタとの間の距離は、この左右の２本の索状体の長さにより決定される。索状体はリールにより巻き取られる構造を有している。リールを回転させて索状体を開放させることにより、スクリーンとプロジェクタとの間の距離及びプロジェクタに対するスクリーンの方向を簡便に設定することができる、というものである。
特開２００５−１１５１５６号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたプロジェクタ装置は、紐状の索状体によりプロジェクタとスクリーンとを連結するものであり、プロジェクタとスクリーンと間に距離を引き離すような応力が常に働く構造ではないので、索状体は緩みやすい。索状体が緩むことにより、プロジェクタとスクリーンとの間の距離や、スクリーン表面に対するプロジェクタの位置する方向が変化する。従って、索状体が緩むたびにスクリーンとプロジェクタとを引き離す手間がかかる。また、プロジェクタ本体はキャスター付の収納部に収納される構成であるために、簡便に持ち運ぶことができるとはいえない。

本発明においては上記課題を解決するために以下の手段を講じた。

請求項１に係る発明においては、光源と、前記光源からの光を投影光に変換する光変調部と、前記投影光を投影面に向けて投影する投影光学系と、前記光源、前記光変調部及び前記投影光学系を収納する筐体と、を備えたプロジェクタ装置であって、前記投影面を固定するための固定部を有し、前記投影光が投影される方向に伸長及び縮退可能に設置された投影面固定部を更に備え、前記筐体は、縮退した前記投影面固定部に近接し、前記筐体の内部に連通する冷却用の開口部を備え、前記開口部は、前記投影面固定部を前記投影光が投影される方向に伸長させることにより、開口面積が拡大するプロジェクタ装置とした。

請求項２に係る発明においては、前記投影面固定部の伸長の有無及び／又は伸長量を検知するための検出部を更に備えていることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ装置とした。

請求項３に係る発明においては、冷却用の冷却ファンの回転数を制御する冷却制御部を備え、前記冷却制御部は、前記検出部が検知する前記投影面固定部の伸長量に応じて、前記冷却ファンの回転数を制御することを特徴とする請求項２に記載のプロジェクタ装置とした。

請求項４に係る発明においては、前記光源の発光強度を制御する光源制御部を備え、前記光源制御部は、前記検出部が検知する前記投影面固定部の伸長量に応じて、前記光源の発光強度を制御することを特徴とする請求項２又は３に記載のプロジェクタ装置とした。

請求項５に係る発明においては、前記投影面に投影される投影像のフォーカスを調整するためのフォーカス調整部を備え、前記フォーカス調整部は、前記検出部が検知する前記投影面固定部の伸長量に応じて、前記投影光学系により投影される投影像のフォーカスを調整することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載のプロジェクタ装置とした。

請求項６に係る発明においては、前記光源は固体発光素子であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のプロジェクタ装置とした。

本発明に係るプロジェクタ装置は、投影面を固定するための固定部を有し、投影光が投影される方向に伸長及び縮退可能に設置された投影面固定部を更に備え、筐体は、縮退した投影面固定部に近接し、筐体の内部に連通する冷却用の開口部を備え、開口部は、投影面固定部を投影光が投影される方向に伸長させることにより、開口面積が拡大するようにした。投影部と投影面が形成されたスクリーンを固定する固定部とを一体的に構成したので、投影部と投影面との距離が固定されるとともに、持ち運びの容易なプロジェクタ装置を提供することができる。また、筐体に設けた開口部が、投影面固定部を伸長したときに開口面積が拡大するので、使用時に冷却効果を発揮できるとともに、使用しないときは開口部の開口面積が縮小して、塵埃等が筐体内部に進入し難くなる。

また、投影面固定部の伸長の有無及び／又は伸長量を検知するための検出部を更に備えるようにした。これにより、投影面固定部の伸長に伴う位置情報が生成されるので、この位置情報に連動して、光源の発光強度や投影像のフォーカス等を調整することができる。

また、冷却用の冷却ファンの回転数を制御する冷却制御部を備え、冷却制御部は、検出部が検知する投影面固定部の伸長量に応じて、冷却ファンの回転数を制御するようにした。投影面固定部の伸長量に応じて冷却ファンの回転数が制御されるので、冷却ファンに伴う騒音の発生を低減し、また、冷却ファンによる消費電力も低減することができる。

また、光源の発光強度を制御する光源制御部を備え、光源制御部は、検出部が検知する投影面固定部の伸長量に応じて、光源の発光強度を制御するようにした。これにより、投影面と筐体の距離の変化に伴う投影像の明るさの変化を補正して、例えば一定の明るさの投影像を投影することができ、同時に、冷却用の開口部の開口面積が拡大して筐体内部に熱が蓄積するのを防止することができる。また、冷却ファン及び冷却ファン制御部を備える場合には、伸長量に応じて光源の出力が変化し、それに応じて必要な分だけ冷却ファンを回転させることにより、冷却効率を向上させることができるとともに、冷却ファンの回転に伴う騒音を低減し、消費電力も低減させることができる。

また、投影面に投影される投影像のフォーカスを調整するためのフォーカス調整部を備え、フォーカス調整部は、検出部が検知する投影面固定部の伸長量に応じて、投影光学系により投影される投影像のフォーカスを調整するようにした。これにより、筐体と投影面との距離が変化したときに投影像のピントのずれを自動的に調整することができ、操作が簡単になる。

また、光源を固体発光素子とした。これにより、光源の発光強度を段階的に変更することができるとともに、プロジェクタ装置を小型化することができる。

本発明の構成を、図面を用いて詳細に説明する。

図１は、本発明に係るプロジェクタ装置１の基本的な構成を説明するための説明図である。図１（ａ）は、プロジェクタ装置１の外観図であり、図１（ｂ）は、投影光を投影している状態を表す斜視図であり、図１（ｃ）は、プロジェクタ装置１の模式的なブロック図である。

図１（ａ）及び図１（ｃ）に示すように、プロジェクタ装置１は、光源８と、この光源８から発行された光を画像信号や映像信号に基づいて投影光に変換する光変調部９と、この光変調部９からの投影光を投影面７に拡大投影する投影光学系３と、これらを収納する筐体２と、投影面７を固定する投影面固定部４とを備えている。

投影面固定部４は、プロジェクタ装置１の側部に設置され、投影光が投影される方向に伸長及び縮退可能に構成されている。筐体２には、筐体２の内部空間に連通する冷却用の開口部５が形成されている。この開口部５は、図１（ｂ）に示すように、投影面固定部４が伸長したときに開口面積が拡大し、図１（ａ）に示すように、投影面固定部４が縮退したときに開口面積が縮小するように、投影面固定部４に近接して設けられている。

開口部５は、筐体２の内部で発生する熱を外部に放出するために設けられている。プロジェクタ装置１を駆動すると、筐体２の内部空間、特に光源８の温度が上昇する。光源８の温度が過大に上昇すると、発光効率が低下する。また、筐体２内の温度が上昇すると、筐体２内に収納された構成要素の機能が低下したり、劣化したりする。開口部５から熱を外部に放出することにより、発光効率の低下や各構成要素の機能低下あるいは劣化を防止する。

投影面固定部４は、筐体２から伸長したときに、所定長となるように設置されている。投影面固定部４の先端部には、スクリーン等からなる投影面７が固定される。このために、投影光学系３と投影面７との間は、一定の距離となる。この距離に投影光学系３から投影される投影像のフォーカスを予め定めておくことにより、プロジェクタ装置１を起動して投影面７に投影像を表示する操作を行うときに、投影像のピント調製が不要となる。

このように、プロジェクタ装置１を使用していないときは、開口部５の開口面積が縮小するので、収納時に塵や異物がこの開口部５から筐体２の内部に侵入することを防止することができる。また、プロジェクタ装置１を使用して、投影面固定部４を伸長すると開口部５の開口面積が拡大して冷却効率を高くすることができる。また、投影面固定部４が所定長を有しているので、使用時に投影像のピント等の調製が不要となる。

また、投影面固定部４が伸長したことを検知する検出部を設けて、投影面固定部４の伸長を検出できるようにする。例えば、投影面固定部４が段階的又は連続的に伸長する場合に、その伸長の有無を検出できるように、検出部を構成することができる。プロジェクタ装置１の制御部は、この検知された位置情報に基づいて、光源８を駆動する光源制御部を制御して、光源８の発光強度を調節できるように構成することができる。また、冷却制御部を設けて、冷却ファンの回転数を制御することができる。また、プロジェクタ装置１により投影される投影像は、筐体２と投影面７との間の距離に応じて、投影像の輝度が変化する。そこで、投影面７と筐体２との間の距離が増加したときに、制御部は光源８の発光強度を高くするよう光源制御部を制御する。

また、開口部５は、投影面固定部４が伸長したときに、投影面固定部４の伸長量が大きくなるに従い、開口面積が拡大するように構成することができる。例えば、投影面固定部４を多段階的に伸長可能に構成し、投影面固定部４を伸長させて投影面７と筐体２との間の距離が大きくなるに従い、開口部５の開口面積が多段階的に増大するように構成する。また、検出部は、投影面固定部４の伸長の各段階を検出できるように構成する。投影面固定部４を伸長させて、投影面７と筐体２との間の距離が長くなるに従い、制御部は、検出部の位置情報に基づいて光源８に供給する供給電力を増加させ、発光強度を高くするように光源制御部を制御する。光源８に供給する供給電力が増加すると、光源８から放熱される放熱量が増加する。しかし、開口部５の開口面積が拡大するので、光源８の冷却効率が向上し、光源８が過大な温度に達して発光効率が低下する、あるいは筐体２の内部温度が上昇して、内部素子の機能が低下し又は劣化することを防止することができる。

また、冷却制御部は、検知部が検知する投影面固定部４の伸長量に応じて、冷却ファンの回転数を制御することができる。例えば、伸長量が大きくなるに従い、冷却ファンの回転数を増大させることができる。この場合は、開口部５の開口面積が増大するとともに、冷却ファンの回転数も増大するので、冷却効率を効果的に向上させることができる。また、冷却ファンを常に最大回転数に設定する必要がないので、冷却ファンの回転から生ずる騒音を低減し、冷却ファンによる消費電力も低減することができる。

また、投影面７に投影される投影像のフォーカスを調整するためのフォーカス調整部を設けることができる。検出部は、投影面固定部４が伸長した長さに応じた位置情報を生成する。制御部は、この位置情報に基づいて、投影面固定部４の長さに応じて投影光学系３が投影する投影像のフォーカスを調整する。伸長した投影面固定部４の長さに応じて、投影面に投影される投影像のフォーカスが調整されるので、投影面固定部４を伸長したときに投影像のピントを調整する手間を省くことができる。

なお、光源８として、固体発光素子を使用することができる。固体発光素子は、供給電力に応じて発光強度を変化させることができる。固体発光素子として例えば発光ダイオードを使用する場合には、白色発光ダイオードや、赤、緑、青の３原色を発光する複数の発光ダイオードを使用することができる。また、発光ダイオードに代えて、水銀ランプやハロゲンランプを使用することができる。光変調部９は、液晶表示素子やＤＭＤ（ｄｉｇｉｔａｌ ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ ｄｅｖｉｃｅ）を使用することができる。液晶表示素子は、カラーフィルタを内蔵するカラー表示の可能な構成とすることができる。また、光源を赤、緑、青などの単色光源とし、各色に対応してモノクロ表示の液晶表示素子を設置し、ダイクロイックミラー等で混色して投影面７にカラー投影像を投影するように構成することができる。

また、投影面固定部４は、筐体２の外面側に設置してもよいし、筐体２の内面側に設置してもよい。また、投影面固定部４の設置場所は、プロジェクタ装置１の側面に限らず、底面側に設置してもよい。また、投影面固定部４を片側の側面に設置してもよいし、両側面に設置してもよい。

次に、図２〜図５を用いて、本発明の実施形態に係るプロジェクタ装置１を具体的に説明する。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。

図２は、プロジェクタ装置１の外観図である。図２（ａ）が投影側とは反対側の背面方向から見たプロジェクタ装置１の外観図であり、図２（ｂ）が投影側から見たプロジェクタ装置１の外観図である。本実施形態においては、投影面固定部４は、３段階で投影方向に伸長する。

プロジェクタ装置１は、光源８、光変調部９（いずれも図示しない）、投影光学系３、筐体２、投影面固定部４などから構成されている。光源８、光変調部９、投影光学系３、制御部等が筐体２の内部に収納されている。プロジェクタ装置１の両側面には、投影固定部４、４’が設置されている。プロジェクタ装置１の正面には、投影光を拡大投射するための投影光学系３がその中央部に設置され、露出している。プロジェクタ装置１の両側面に設置された投影面固定部４は、縮退した状態を表している。投影面固定部４の内側の筐体２には、図示しない開口部５が形成されている。つまり、投影面固定部４は、縮退した状態においては筐体２に形成した開口部５を覆うように、筐体２に近接設置されている。

投影面固定部４は、第１の延長部４ａと、第２の延長部４ｂと、第３の延長部４ｃの３段階の伸長及び縮退可能に構成されている。後に詳細に説明するが、投影面固定部４は、最外部に第３の延長部４ｃ、その内側に第２の延長部４ｂ、その内側に第１の延長部４ａからなり、夫々独立に伸長及び縮退可能に構成されている。最外部の第３の延長部４ｃには貫通孔５０ａと貫通孔５０ｂが形成され、第２の延長部４ｂには、第３の延長部４ｃの貫通孔５０ａに対応する位置に図示しない貫通孔５０ｃが形成されている。第１の延長部４ａを伸長させて、更にその先に第２の延長部４ｂを伸長させることができ、更にその先に第３の延長部４ｃを伸長させることができる。より具体的には、第１の延長部４ａは、プロジェクタ装置１の側面又は筐体２の側面に摺動可能に設置されている。第２の延長部４ｂは、第１の延長部４ａに摺動可能に設置されている。第３の延長部４ｃは、第２の延長部４ｂに摺動可能に設置されている。

図３は、第１の延長部４ａを伸長した状態を表すプロジェクタ装置１の右半分の斜視図である。プロジェクタ装置１の左半分は右半分と対称な構造を有している。図３（ａ）は、第１の延長部４ａを伸長させ、投影面７を固定するための第１の固定部６ａを起立した状態を表している。第１の延長部４ａは２枚の長方形の側板が並列しており、その２枚の板の間隙は第１の固定部６ａを収納する第１の固定部収納部１７ａを構成している。第１の延長部４ａと第１の固定部６ａとは、その端部に設置した連結部１２ａにおいて回転可能に連結している。第１の延長部４ａが投影方向に伸長することにより、筐体２の側面に形成した第１の開口部５ａが開口する。更に、図示しない第２の延長部４ｂに形成した貫通孔５０ｃと、この貫通孔５０ｃに対応して位置する第３の延長部４ｃに形成した貫通孔５０ａとが、上記第１の開口部５ａと連通する。

図３（ｂ）は、第１の固定部６ａに投影面７を固定した状態を表す。投影面７は、反射型又は透過型のスクリーンにより構成されている。第１の延長部４ａは、最大に延長したときに、図示しないノッチ等により固定される。従って、筐体２と投影面７との間の距離は、一定に保持される。なお、第１の延長部４ａと筐体２又はプロジェクタ装置１の側部との間にノッチを多数設けて、第１の延長部４ａを多段階的に伸長するように構成してもよい。この場合は、開口部５も多段階的に開口面積が拡大する。

図３（ｃ）は、光源８、光変調部９及び制御部等を駆動して投影光１１を投影面７に投影している状態を表している。光源８が点灯することにより、光源８で生成した熱は、第１の開口部５ａ、図示しない貫通孔５０ｃ及び貫通孔５０ａを通して外部へ放熱される。このように光源８は冷却されるので、発光効率が低下することを防止することができる。また、プロジェクタ装置１を収納する収納時には、第１の延長部４ａを縮退することにより、開口部５を閉塞するので、塵埃等が筐体２の内部に侵入することを低減することができる。

図４は、第２の延長部４ｂを伸長した状態を表すプロジェクタ装置１の右半分の斜視図である。プロジェクタ装置１の左半分は右半分と対称な構造を有している。図４（ａ）は、第２の延長部４ｂを第１の延長部４ａの先端まで伸長させて固定し、投影面７を固定するための第２の固定部６ｂを起立した状態を表している。第２の延長部４ｂは並列する２枚の長方形の側板を備えている。この２枚の側板の上部間隙には第２の固定部６ｂを収納する第２の固定部収納部１７ｂが構成されている。第１の延長部４ａの側板の表面には、突条１６ａが設置されている。第２の延長部４ｂの側板の内面には、突条１６ａと係合する溝が形成されている。第２の延長部４ｂは、この突条１６ａと溝とが係合して第１の延長部４ａに摺動可能に固定されている。

また、伸長した第２の延長部４ｂの下部には貫通孔５０ｃが形成されている。この貫通孔５０ｃは、第２の延長部４ｂを縮退したときに、外側に位置する第３の延長部４ｃの貫通孔５０ａに連通し、内側に位置する第１の延長部４ａにより閉塞される。また、第２の延長部４ｂの上部は、第２の延長部４ｂが縮退したときに、第３の延長部４ｃの貫通孔５０ｂを閉塞する。

第２の固定部６ｂは、２つの固定片６ｂ１、６ｂ２からなり、互いに連結部１５において回転可能に連結している。固定片６ｂ１と第２の延長部４ｂとは、その端部に設置した連結部１２ｂにおいて回転可能に連結している。第２の固定部収納部１７ｂから折り畳まれた第２の固定部６ｂを引き出し、伸長して起立させる。第２の固定部６ｂは、起立した状態において第１の固定部６ａよりも概ね２倍の高さを有している。第２の固定部６ｂを投影方向に伸長することにより、筐体２の側面に形成した第２の開口部５ｂが開口し、第３の延長部４ｃに形成した貫通孔５０ｂと連通する。これにより、開口部５は、第１の開口部５ａと、第２の開口部５ｂとが開口し、第１の開口部５ａが貫通孔５０ａと、第２の開口部５ｂが貫通孔５０ｂと夫々連通する。つまり、開口部５の開口面積が更に拡大する。

図４（ｂ）は、第２の固定部６ｂに投影面７を固定した状態を表す。投影面７は、反射型又は透過型のスクリーンにより構成されている。第２の延長部４ｂは、最大に伸長したときに、図示しないノッチ等により固定される。従って、筐体２と投影面７との間の距離は、一定に保持される。

図４（ｃ）は、光源８、光変調部９及び制御部等を駆動して投影光１１を投影面７に投影した状態を表している。光源８が点灯することにより、光源８で生成した熱は、第１の開口部５ａ及び第２の開口部５ｂから外部へ放熱される。例えば、図３（ｃ）に示した状態と比較して、筐体２と投影面７との間は概ね２倍の距離となり、投影される投影像は面積が概ね４倍に拡大されている。図３（ｃ）と同じ輝度の投影像を得るためには、光源８の輝度を上げる必要がある。そのために、光源８に供給する電力が増大し、光源８から放熱される熱量も増大する。しかし、開口部５の開口面積が増大したことにより、冷却効率が向上するので、光源８の昇温による発光効率の低下を抑制することができる。また、筐体２内に収納される素子の昇温による機能の低下又は劣化を低減することができる。

図５は、第３の延長部４ｃを伸長した状態を表すプロジェクタ装置１の右半分の斜視図である。プロジェクタ装置１の左半分は右半分と対称な構造を有している。図５（ａ）は、第３の延長部４ｃを第２の延長部４ｂの先端まで伸長させて固定し、投影面７を固定するための第３の固定部６ｃを起立した状態を表している。第３の延長部４ｃは並列した２枚の側板を備えている。２枚の側板の上部間隙には、第３の固定部６ｃを収納する第３の固定部収納部１７ｃが構成されている。第２の延長部４ｂの側板の表面には、突条１６ｂが設置されている。第３の延長部４ｃの側板の内面には、突条１６ｂと係合する溝が形成されている。更に、第３の延長部４ｃの上端部内側面及び下端部には図示しない突条が形成され、筐体２の対応する位置に形成した図示しない溝（凹部）と契合する。第３の延長部４ｃは、この図示しない突条と溝（凹部）とが係合して摺動可能に固定されており、更に第３の延長部４ｃが伸長したときは、第２の延長部４ｂの突条１６ｂと第３の延長部４ｃの内壁面に形成した溝とが係合して第２の延長部４ｂに摺動可能に固定されている。

第３の固定部６ｃは、３つの固定片６ｃ１、６ｃ２、６ｃ３からなり、固定片６ｃ１と固定片６ｃ２とは互いに連結部１５ａにより、固定片６ｃ２と固定片６ｃ３とは互いに連結部１５ｂにより、連結している。固定片６ｃ１と第３の延長部４ｃとは、その端部に設置した連結部１２ｃにおいて回転可能に連結している。第３の固定部収納部１７ｃから折り畳まれた第３の固定部６ｃを引き出し、伸長して起立させる。第３の固定部６ｃは、起立した状態では、第１の固定部６ａよりも概ね３倍の高さを有している。第３の固定部６ｃを投影方向に伸長することにより、筐体２の側面に形成した第３の開口部５ｃが開口する。これにより、開口部５は、第１の開口部５ａ、第２の開口部５ｂ及び第３の開口部５ｃが開口する。つまり、開口部５の開口面積が更に拡大する。

図５（ｂ）は、第３の固定部６ｃに投影面を固定した状態を表す。投影面７は、反射型又は透過型のスクリーンにより構成されている。第３の延長部４ｃは、最大に伸長したときに、図示しないノッチ等により固定される。

図５（ｃ）は、光源８、光変調部９及び制御部等を駆動して投影光１１を投影面７に投影した状態を表している。光源８が点灯することにより、光源８で生成した熱は、第１の開口部５ａ、第２の開口部５ｂ、第３の開口部５ｃが開放された開口部５から外部へ放熱される。図５（ｄ）は、図５（ｃ）に示す状態をプロジェクタ装置１の正面側から見たときの状態を表している。投影面７は第３の固定部６ｃにより略垂直に固定されている。第３の固定部６ｃは３つの固定片６ｃ１、６ｃ２、６ｃ３が連結部１５ａ、１５ｂにおいて連結し、第３の延長部４ｃの端部に略垂直に起立している。第３の固定部６ｃは３つの固定片６ｃ１、６ｃ２、６ｃ３が連結部１５ａ、１５ｂにおいて連結し、第３の延長部４ｃの端部に略垂直に起立している。

投影面固定部４を３段に伸長した図５に示す場合は、投影面固定部４を１段に伸長した図３（ｃ）に示す場合と比較して、筐体２と投影面７との間は概ね３倍の距離となり、投影された投影像は面積が概ね９倍に拡大されている。図３（ｃ）と同じ輝度の投影像を得るためには、光源８の輝度を上げる必要がある。そのために、光源８に供給する電力が増大し、光源８から放熱される熱量も増大する。しかし、開口部５の開口面積が増大したことにより、冷却効率が向上するので、光源８の昇温による発光効率の低下を抑制することができる。また、筐体２内に収納される素子の昇温による機能の低下又は劣化を低減することができる。

なお、図２〜図５に示したプロジェクタ装置１は本発明の一実施例であり、本発明はこの構成に限定されない。投影面固定部４として、複数の棒状体を端部で回転可能に連結し、折り畳んだときに筐体２の開口部５を塞ぎ、伸長したときに開口部５の開口面積が拡大するように構成してもよい。また、投影面固定部４として、複数の長方形の板を並列に並べ、縮退したときはこの複数の板が並列に並んで開口部５を塞ぎ、伸長したときは上部又は下部の板から順番にスライドして伸長し、開口部５の開口面積が順次拡大するように構成することができる。また、投影面固定部４として、ロッドアンテナの断面のように構成し、中心部からスライドして伸長及び縮退可能に構成することができる。また、投影面固定部４が縮退したときに、筐体２の内側に収納されるようにし、筐体２には、この縮退した投影面固定部４に近接した領域に開口部５を設けるようにしてもよい。

図６は、本発明の他の実施形態に係るプロジェクタ装置１の模式的な部分断面図である。本実施形態においては、投影面固定部４が伸長したことを検出するために検出部１４を備えている。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。

図６は、プロジェクタ装置１の左半分の部分断面図であり、右側半分も同様の構造を有している。プロジェクタ装置１は、光源８、光変調部９、投影光学系３等を収納する筐体２と、その筐体２の左右の側面側に設置した投影面固定部４を備えている。投影面固定部４は、図２〜図５に示したプロジェクタ装置１と同様に、第１の延長部４ａ、第２の延長部４ｂ及び第３の延長部４ｃから構成されている。

第１の延長部４ａは、筐体２又はプロジェクタ装置１のフレームに取り付けられた凹部１３ｂと第１の延長部４ａの内側面に取り付けられた突条１６ｅが係合し、筐体２又はプロジェクタ装置１のフレームに取り付けられた凹部１３ａ、１３ｃと、第３の延長部４ｃの内側面に取り付けられた突条１６ｄ、１６ｆの夫々が係合し、第１〜第３の延長部４ａ、４ｂ、４ｃを投影光が投影される方向に伸長及び縮退可能に設置されている。第２の延長部４ｂは、第１の延長部４ａの外側面に設けた突条１６ａと第２の延長部４ｂの内側面に設けた凹部が係合し、更に、第１の延長部４ａの上端部と第２の延長部４ｂの上部内壁下端部が係合して、第２の延長部４ｂを投影光が投影される方向に伸長及び縮退可能に設置されている。第３の延長部４ｃは、第２の延長部４ｂの外側面に設けた突条１６ｂと第３の延長部４ｃの内側面に設けた凹部が係合し、第２の延長部４ｂの上端部と第３の延長部４ｃの上部内壁下端部が係合し、更に、第３の延長部４ｃの上端部に設けた突条１６ｆと筐体２又はプロジェクタ装置１のフレームに取り付けられた凹部１３ｃとが係合して、第３の延長部４ｃを投影光が投影される方向に伸長及び縮退可能に設置されている。つまり、第１の延長部４ａ、第２の延長部４ｂ及び第３の延長部４ｃの夫々又は全部を投影光が投影される方向に伸長及び縮退が可能に設置されている。

また、第３の延長部４ｃには、貫通孔５０ａ、５０ｂが形成されている。第２の延長部４ｂには、上記貫通孔５０ａに対応する位置に貫通孔５０ｃが形成されている。投影面固定部４が縮退している状態では、筐体２に形成される第１の開口部５ａ、第２の開口部５ｂ、第３の開口部５ｃのいずれも投影面固定部４により塞がれている。第１の延長部４ａが伸長することにより、第１の開口部５ａは貫通孔５０ｃ及び貫通孔５０ａと連通する。同様に、第２の延長部４ｂが伸長することにより、第２の開口部５ｂと貫通孔５０ｂが連通する。

筐体２又はプロジェクタ装置１のフレームには、各延長部４ａ、４ｂ、４ｃの内壁面の夫々の対応する位置に、検出部１４ａ、１４ｂ、１４ｃが設置されている。検出部１４は、例えば、光センサーからなる発光素子と受光素子とから構成されている。光検出部１４ａの発光素子から出射した光は、第１の延長部４ａの内側面により反射して、受光素子により検出される。第１の延長部４ａが伸長している場合と縮退している場合とでは反射光強度が異なるので、この反射光強度の差異により、第１の延長部４ａの伸長及び縮退を検知する。他の検出部１４ｂ、１４ｃも同様に機能する。

投影面固定部４の側の筐体２には、開口部５が形成されている。即ち、検出部１４ａの領域には第１の開口部５ａが、検出部１４ｂの領域には第２の開口部５ｂが、検出部１４ｃの領域には第３の開口部５ｃが形成されている。

この構成により、検出部１４ａが第１の延長部４ａの伸長を検知したときに、プロジェクタ装置１の制御部が光源８に所定の電力を供給するように制御することができる。同様に、検出部１４ｂが第２の延長部４ｂの伸長を検知したときに、制御部が光源８に供給する電力を増加するように制御し、また、検出部１４ｃが第３の延長部４ｃの伸長を検知したときに、制御部が光源８に供給する電力を更に増加するように制御することができる。即ち、検出部１４により投影面固定部４の伸長量に関する位置情報が生成され、制御部はこの位置情報に基づいて、光源８の発光強度を制御する。

図７は、本発明の他の実施形態に係るプロジェクタ装置１の模式的な部分断面図であり、プロジェクタ装置１の左半分を表している。プロジェクタ装置１は、光源８、光変調部９、投影光学系３等を収納する筐体２と、その筐体２の左右の側面に設置した投影面固定部４と、冷却ファン１９とを備えている。図６と異なる部分は、冷却ファン１９を備えている点であり、その他の構成は基本的に図６と同様なので、説明を省略する（なお、図６に示した貫通孔５０ａ、５０ｂ及び５０ｃは省略している）。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。

開口部５ａ、５ｂ、５ｃの近傍には、冷却ファン１９が設置されている。検出部１４ａが第１の延長部４ａの伸長を検知したときに、プロジェクタ装置１の制御部が冷却ファン１９に所定の電力を供給して冷却ファン１９の回転数を制御することができる。同様に、検出部１４ｂが第２の延長部４ｂの伸長を検知したときに、制御部が冷却ファン１９に供給する電力を変更して回転数を増加するように制御し、また、検出部１４ｃが第３の延長部４ｃの伸長を検知したときに、制御部が冷却ファン１９に供給する電力を変更して回転数を更に増加するように制御することができる。即ち、検出部１４により投影面固定部４の伸長量に関する位置情報が生成され、制御部はこの位置情報に基づいて、冷却ファン１９の回転数を増大するように制御する。

これにより、開口部５ａ、５ｂ、５ｃの開口面積が増大するとともに、冷却ファン１９の回転数も増大するので、冷却効率を効果的に増大させることができる。また、冷却ファン１９の回転数を常に最大値に設定する必要がないことから、冷却ファン１９の回転に伴う騒音を低減させることができる。

なお、上記検出部１４、及び、投影面固定部４の構成は本発明の一実施形態を示すものであり、本発明はこの構成に限定されない。例えば、各投影面固定部４の伸長量を連続的に計測して、筐体２と投影面７との間の距離をきめ細かく検知し、光源８の発光強度や、冷却ファン１９の回転数をきめ細かに調整することができる。また、冷却ファン１９として、複数の冷却ファンを各開口部５ａ、５ｂ、５ｃに対応して設置し、開口部５ａの開口時に対応する冷却ファンを回転させ、第２の開口部５ｂの開口時に対応する冷却ファンを回転させ、更に、第３の開口部５ｃの開口時に対応する冷却ファンを回転させるようにしてもよい。

図８は、本発明のプロジェクタ装置１を構成する投影光学系３のうち、結像光学系３４の模式的な斜視図である。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。

図８に示すように、結像光学系３４は、投影レンズ部４６とフォーカス調整機構４０を備えている。フォーカス調整機構４０は、主鏡筒４５と、その内側に組み込まれた副鏡筒４４と、主鏡筒４５に対して副鏡筒４４を相対的に回転させるためのステッピングモータ４１と、このステッピングモータ４１の回転を伝達するギア機構４２と、副鏡筒４４の外周に設けられ、ギア機構４２の回転を副鏡筒４４に伝達するギア部４３を備えている。投影レンズ部４６は、複数のレンズから構成され、光変調部９から投影された投影光を投影面７に拡大投射する。

検出部１４は、投影面固定部４が伸長したことを検知して投影面固定部４の位置情報を生成する。プロジェクタ装置１の制御部は、投影面固定部４の位置情報に基づいて、ステッピングモータ４１を所定数回転させ、投影面７に投影される投影像のフォーカスを調整する。例えば、図２〜図６に示したプロジェクタ装置１において、制御部は、各延長部４ａ、４ｂ、４ｃの伸長した距離に対応するステッピングモータ４１の回転数を記憶しておく。検出部１４により生成される位置情報に基づいて、制御部は投影面固定部４が伸長した段数に応じて、ステッピングモータ４１を回転させるように制御する。これにより、投影面固定部４の各延長部を伸長させると、自動的にフォーカス調整が行われるので、プロジェクタ装置１の設定の手間を省くことができる。

図９は、本発明の実施形態に係るプロジェクタ装置１の機能ブロック図である。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。

プロジェクタ装置１は、演算処理を行うＣＰＵ２１、ＣＰＵ２１の作業領域としてのＲＡＭ２２、制御用プログラム等を格納するＲＯＭ２３を含む制御部２０と、外部機器とデータの授受を行うＵＳＢＩ／Ｆ３１と、映像信号を入力する映像信号入力回路２４と、映像信号入力回路２４からの映像データ、ＵＳＢＩ/Ｆ３１から入力した画像データ、ＲＯＭ２３に記憶された画像データ等を処理する画像データ処理回路２５、画像データ処理回路２５により処理された画像データを入力し、光変調部９を駆動するための駆動信号に変換する光変調部駆動回路２６と、光源８を駆動するための光源制御部２８と、光源８からの光を光変調部９に照射する照明光学系３０と、光変調部９から投影される投影光を投影面７に拡大投影する投影光学系３を構成する結像光学系３４と、結像光学系３４のフォーカス調整機構４０を駆動するためのフォーカス調整駆動部２７と、検出部１４からの検知信号を入力して位置情報を生成する位置検出部３３と、光源８の近傍に設置した冷却ファン１９と、冷却ファン１９の回転数を制御する冷却制御部２９と、データ信号や制御信号を転送するバス３５を備えている。

プロジェクタ装置１は、電源が投入されると、ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２３から読み出した制御プログラムをＲＡＭ２２に記憶して、制御プログラムに従って動作する。光源制御部２８は光源８を点灯し、光変調部９に照明光学系３０を介して光が照射され、光変調部９を透過した光が、結像光学系３４により投影面７に拡大投影される。また、映像信号入力回路２４に入力した映像信号は、画像データ処理回路２５により光変調部９により表示可能な画像データに変換され、光変調部駆動回路２６を介して光変調部９に与えられて、映像信号に応じた投影像が投影面７に表示される。

検出部１４を備える場合には、次のように動作する。検出部１４の検出信号を位置検出部３３が入力し、位置情報を生成する。制御部２０は、この位置情報から光源８に与える電力を決定し、光源制御部２８に電力情報を与える。光源制御部２８は、制御部から与えられる電力情報に基づいて、光源８の発光強度を変更する。これにより、投影面７と筐体２との間の距離が変化した場合でも、投影面７に投影される投影像の輝度を一定に保持することができる。また、光源８に供給される電力が変化して、光源８において生成される熱が増大しても、投影面固定部４が投影方向に伸長し、筐体２に設けられた開口部５の開口面積が拡大して、筐体２内の放熱量が増大する。これにより、光源８やその他の素子が過大に昇温し、機能が低下することを防止することができる。

また、冷却制御部２９を備える場合には、次のように動作する。検出部１４の検出信号を位置検出部３３が入力し、位置情報を生成する。制御部２０は、この位置情報から冷却ファン１９の回転数に関する駆動条件を決定し、冷却制御部２９に駆動条件を与える。冷却制御部２９は与えられた駆動条件にしたがって、冷却ファン１９を駆動する。これにより、投影面固定部４の伸長量が増大し、光源８の発光強度が高くなって発熱量が増大した場合でも、冷却効率を向上させることができる。その結果、筐体２内部に熱が蓄積して内部素子が劣化することを効果的に防止することができる。また、冷却ファン１９を常に最大回転数に設定する必要がないので、冷却ファン１９の回転から生ずる騒音を低減させ、消費電力も低減することができる。

また、フォーカス調整機構４０を備える場合には、次にように動作する。検出部１４の検出信号を位置検出部３３が入力し、位置情報を生成する。制御部２０は、この位置情報からステッピングモータ４１の駆動条件を決定し、フォーカス調整駆動部２７に駆動条件を与える。フォーカス調整駆動部２７は、与えられた駆動条件に従って、結像光学系３４に設置されたフォーカス調整機構４０を駆動する。このように、投影面７と筐体２との間の距離が変化した場合でも、投影面７にピントが調整された投影像を投影することができるので、投影面固定部４を伸長及び縮退したときに、その度にフォーカス調整を行う手間を省くことができる。

図１０は、本発明のプロジェクタ装置１の動作の一例を表すフローチャート図である。まず、制御部２０の電源スイッチをオンして動作を開始する。制御部２０のＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２３から動作プログラムを読み出し、ＲＡＭ２２を作業領域として処理を開始する。制御部２０は、各部の初期化を実行する（ステップＳ１）。次に、制御部２０は、位置検出部３３が位置情報を生成するまで、待ちの状態となる（ステップＳ２のＮｏ）。プロジェクタ装置１の投影面固定部４が伸長すると、検出部１４は、投影面固定部４が伸長したことを検知し、位置検出部３３は、位置情報を生成する（ステップＳ２のＹｅｓ）。制御部２０は、検出された位置情報をＲＡＭ２２に記憶する（ステップＳ３）。

制御部２０は、ＲＡＭ２２に記憶された位置情報と、ＲＯＭ２３に記憶された位置情報に対応する光源８の駆動条件を読み出し、光源制御部２８に与えて光源８に供給する出力を設定する。また、制御部２０は、ＲＡＭ２２に記憶された位置情報と、ＲＯＭ２３に記憶された位置情報に対応するフォーカス調整駆動部２７の駆動条件を読み出し、フォーカス調整駆動部２７に与えて結像光学系３４の駆動機構に供給する出力を設定する。また、制御部２０は、ＲＡＭ２２に記憶された位置情報と、ＲＯＭ２３に記憶された位置情報に対応する冷却ファンの駆動条件を読み出し、冷却制御部２９に与えて冷却ファン１９に供給する出力を設定する（ステップＳ４）。上記設定された各出力に基づいて、光源８、フォーカス調整駆動部２７及び冷却ファン１９が駆動される（ステップＳ５）。終了指示がない場合は、ステップＳ２に戻る。終了の支持がある場合には（ステップＳ６のＹｅｓ）、処理を終了する。

このように駆動することにより、投影面固定部４が伸長したときに、投影光の明るさやフォーカス及び冷却が自動的に設定されるので、手間がかからず簡便に最適の投影条件で投影することができる。

本発明に係るプロジェクタ装置の基本構成を説明するための説明図である。 本発明の実施形態に係るプロジェクタ装置の外観図である。 本発明の実施形態に係るプロジェクタ装置の外観図である。 本発明の実施形態に係るプロジェクタ装置の外観図である。 本発明の実施形態に係るプロジェクタ装置の外観図である。 本発明の実施形態に係るプロジェクタ装置の模式的な部分断面図である。 本発明の実施形態に係るプロジェクタ装置の模式的な部分断面図である。 本発明の実施形態に係るプロジェクタ装置の結像光学系の模式的な斜視図である。 本発明の実施形態に係るプロジェクタ装置の機能ブロック図である。 本発明のプロジェクタ装置の動作を表すフローチャート図である。

符号の説明

１ プロジェクタ装置
２ 筐体
３ 投影光学系
４ 投影面固定部
５ 開口部
６ 固定部
７ 投影面
８ 光変調部

Claims (6)

1. 光源と、前記光源からの光を投影光に変換する光変調部と、前記投影光を投影面に向けて投影する投影光学系と、前記光源、前記光変調部及び前記投影光学系を収納する筐体と、を備えたプロジェクタ装置であって、
   前記投影面を固定するための固定部を有し、前記投影光が投影される方向に伸長及び縮退可能に設置された投影面固定部を更に備え、
   前記筐体は、縮退した前記投影面固定部に近接し、前記筐体の内部に連通する冷却用の開口部を備え、
   前記開口部は、前記投影面固定部を前記投影光が投影される方向に伸長させることにより、開口面積が拡大するプロジェクタ装置。
2. 前記投影面固定部の伸長の有無及び／又は伸長量を検知するための検出部を更に備えていることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ装置。
3. 冷却用の冷却ファンの回転数を制御する冷却制御部を備え、
   前記冷却制御部は、前記検出部が検知する前記投影面固定部の伸長量に応じて、前記冷却ファンの回転数を制御することを特徴とする請求項２に記載のプロジェクタ装置。
4. 前記光源の発光強度を制御する光源制御部を備え、
   前記光源制御部は、前記検出部が検知する前記投影面固定部の伸長量に応じて、前記光源の発光強度を制御することを特徴とする請求項２又は３に記載のプロジェクタ装置。
5. 前記投影面に投影される投影像のフォーカスを調整するためのフォーカス調整部を備え、
   前記フォーカス調整部は、前記検出部が検知する前記投影面固定部の伸長量に応じて、前記投影光学系により投影される投影像のフォーカスを調整することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載のプロジェクタ装置。
6. 前記光源は固体発光素子であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のプロジェクタ装置。