JP2012048179A - ミラー装置および投写型表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】反射ミラーの角度調整を良好に行い得るミラー装置を提供する。
【解決手段】ミラー装置１０は、反射ミラー１１０を有するミラー部１００と、ミラー部１００を、角度が変えられるように支持する支持部材２００とを備える。ミラー部１００は、磁性部材からなり、反射ミラー１１０を保持するホルダ１２０を含む。支持部材２００には、磁力によってホルダ１２０を吸着し、ミラー部１００を所定の角度位置に留める磁力発生ユニット２１０が設けられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、反射ミラーの角度が調整可能なミラー装置に関し、特に、投写型表示装置に用いられて好適なものである。また、本発明は、かかるミラー装置を備える投写型表示装置に関する。

一般に、投写型表示装置（以下、「プロジェクタ」という）では、本体の前面に投写レンズが設けられている。部屋の壁などに配されたスクリーンへ画像を投写する場合には、通常、プロジェクタがテーブル等に置かれ、前面の投写レンズがスクリーンに向けられる。

プロジェクタの本体は、通常、上下に薄い形状を有している。このため、設置スペースがあまり取れない場所においては、プロジェクタが、本体底面側を壁に沿わせるようにして、壁に掛けられたり、壁際に置かれたりする場合が起こり得る。この場合、投写レンズの前方に反射ミラーを配し、投写レンズからスクリーンと平行な方向に出射された光を反射ミラーで反射させてスクリーンへと導く構成が採られ得る（たとえば、特許文献１）。

特開２００５−３１２７１号公報

上記のような構成とした場合、スクリーンに投写された画像の位置を調整できるようにするために、反射ミラーの角度を調整できる構成とすることが望ましい。

この場合、反射ミラーを任意の角度に保持する構成として、ネジによる締付力を用いることが考えられる。しかしながら、このような構成の場合には、調整の度にネジを締め付けたり、緩めたりしなければならず、調整作業が面倒である。また、ネジの締め付け、緩めを繰り返しているうちに、ネジが緩み易くなり、反射ミラーの角度がずれ易くなる虞がある。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、反射ミラーの角度調整を良好に行い得るミラー装置および投写型表示装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に係るミラー装置は、反射ミラーを有するミラー部と、前記ミラー部を、角度が変えられるように支持する支持部と、前記ミラー部および前記支持部の一方側に設けられた磁性部材と、他方側に設けられ、磁力によって前記磁性部材を吸着し、前記ミラー部を所定の角度位置に留める磁力発生部とを備える。

本発明の第１の態様に係るミラー装置によれば、磁性部材と磁力発生部との間の磁気吸着力によりミラー部が固定されるため、繰り返し使用しても、経年変化によってミラー部を所定の角度に留める力が衰えにくく、ミラー部を所望の角度に安定して維持することができる。

本態様に係るミラー装置において、前記磁力発生部は電磁石を含むような構成とされ得
る。

このような構成とすれば、ミラー装置が使用されないときには、磁力を発生させないようにできるので、不使用時に、誤って周囲のものを吸着してしまうなど、磁力の影響が周囲に及ぼされるのを防止できる。

本態様に係るミラー装置において、前記ミラー部は、反射ミラーを保持するホルダを含むような構成とされ得る。この場合、前記ホルダは、前記支持部に回動可能に保持されるとともに、少なくとも前記反射ミラーの側面を保持する部位が磁性部材で構成される。さらに、前記磁力発生部は、回動軸の方向において前記磁性部材に対向するように前記支持部に設けられる。

このような構成とすれば、ホルダ自身が磁性部材を含むような構成とされているので、別途、ホルダ以外に磁性部材を設ける必要がなく、ミラー装置の構成を簡素化できる。

本態様に係るミラー装置において、前記支持部には、投写型表示装置の投写レンズの前方に前記ミラー部が配されるように、当該反射ミラー装置を前記投写型表示装置に取り付けるための取付部が設けられ得る。

このような構成とすれば、ミラー装置を、投写型表示装置に用いることができ、投写画像の高さ位置を安定して維持することができる。

本態様に係るミラー装置において、外部からの操作に基づいて、前記磁力発生部による磁力の大きさを制御する制御回路を、さらに備え得る。

このような構成とすれば、ユーザは、ミラー部を所定の角度に留める力を自由に変えることができる。たとえば、ミラー部の角度を調整する際には、留める力を弱くすることにより、角度調整が容易となる。角度調整後は、留める力を大きくすることにより、ミラー部を強固に留めておくことができる。

本発明の第２の態様に係る投写型表示装置は、映像信号に基づいて変調された光を投写するための投写レンズと、反射ミラーを有し、投写レンズの前方に配されて投写レンズから出射された光を反射するミラー部と、前記ミラー部を、角度が変えられるように支持する支持部と、前記ミラー部および前記支持部の一方側に設けられた磁性部材と、他方側に設けられ、磁力によって前記磁性部材を吸着し、前記ミラー部を所定の角度位置に留める磁力発生部とを備える。

本発明の第２の態様に係る投写型表示装置によれば、ミラー部を所望の角度に安定して維持することができ、投写画像の高さ位置を安定して維持することができる。

以上のとおり、反射ミラーの角度調整を良好に行い得るミラー装置および投写型表示装置を提供することができる。

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。

実施の形態に係るプロジェクタにミラー装置が装着された状態を示す図である。 実施の形態に係るミラー装置の構成を示す図である。 実施の形態に係るミラー装置の構成を示す図である。 実施の形態に係るミラー装置の構成を示す図である。 実施の形態に係るミラー装置の構成を示す図である。 変更例に係るミラー装置の構成を示す図である。 変更例に係るミラー装置の構成を示す図である。 他の変更例に係るミラー装置の構成を示す図である。

以下、図面を参照して、実施の形態に係るプロジェクタについて説明する。

図１は、プロジェクタ１にミラー装置１０が装着された状態を示す図である。図１（ａ）は斜視図であり、図１（ｂ）は側面図である。

プロジェクタ１は、本体の前面に投写窓２を有する。投写窓２からは、投写レンズ３が外部に臨む。プロジェクタ１は、内部に光学エンジンを備える。光学エンジンは、光源や光変調素子を備え、光源からの光を、映像信号に基づいて光変調素子により変調し、映像光を生成する。光学エンジンにより生成された映像光が投写レンズ３から出射される。本体の側面には、ＵＳＢ端子が接続されるＵＳＢソケット４が設けられている。

ミラー装置１０は、反射ミラー１１０を有するミラー部１００と、ミラー部１００を、角度が変えられるように、回動自在に支持する支持部２００とを含む。プロジェクタ１の本体底面に支持部２００が装着される。これにより、ミラー部１００、即ち反射ミラー１１０が投写レンズ３の前方に配される。

プロジェクタ１は、たとえば、立てられた状態で本体底面が取付金具（図示せず）を介して壁に固定される。あるいは、立てられた状態で、壁際に設置される。このとき、プロジェクタ１の本体上面がスクリーン側に向く。投写レンズ３から出射された映像光は反射ミラー１１０によって反射され、スクリーンへ投写される。

図２から図５は、ミラー装置１０の構成を示す図である。図２および図３は、それぞれ、ミラー装置１０の正面図、側面図である。図４（ａ）は、ミラー装置１０の上面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ´断面図であり、ミラー部１００のみを示した図である。図５は、磁力発生ユニット２１０の構成を示す図である。図５（ａ）は、横方向から見た、磁力発生ユニット２１０の周辺の断面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）のＢ―Ｂ´断面図である。なお、図２から図４では、ミラー部１００が、反射ミラー１１０が上方を向く角度にされている。また、図５には、右側の磁力発生ユニット２１０が示されている。左側の磁力発生ユニット２１０は、右側の磁力発生ユニット２１０と対称であり、その構成は右側の磁力発生ユニット２１０と同様である。

ミラー部１００は、反射ミラー１１０と、反射ミラー１１０を保持するホルダ１２０とを備えている。反射ミラー１００は、四角形状を有する。

ホルダ１２０は、鉄などの磁性材料により形成されている。ホルダ１２０は、ホルダ本体１２１と、ホルダ本体１２１の下部に一体形成されたシャフト部１２２とを有する。ホルダ本体１２１は、四角形状を有し、前面に反射ミラー１１０が収容される収容部１２３が形成されている。シャフト部１２２は、断面が円形であり、両端に抜け止部１２４を有する。抜け止部１２４は、シャフト部１２２とは別に形成されており、後述する磁力発生ユニット２１０の挿通孔２１７、２１８にシャフト部１２２を通した後に、シャフト部１
２２の端部に螺着される。

支持部材２００は、ミラー部１００の両側に配される２つの磁力発生ユニット２１０と、磁力発生ユニット２１０を連結する連結部材２２０と、磁力発生ユニット２１０の巻線２１４へ電流を供給するための電源ケーブル２３０とを備えている。

磁力発生ユニット２１０は、ホルダ本体１２１の側面に対向する吸着面２１０ａが略扇形に形成されている。吸着面２１０ａの扇形の角度が、ミラー部１００の角度調整範囲となる。ここでは、反射ミラー１１０がミラー装置１０の真正面を向く位置から下方に１２０度程度回動する位置までミラー部１００の角度が調整できるよう、吸着面２１０ａの形状が定められている。

図５に示すように、磁力発生ユニット２１０は、電磁石２１１と、電磁石２１１の背後を覆うカバー２１２とを備えている。

電磁石２１１は、鉄などの磁性材料からなるコア２１３と、巻線２１４とを有する。コア２１３は、吸着面２１０ａとなる吸着板部２１５と、吸着板部２１５の背後に形成され、巻線２１４が巻かれる胴部２１６により構成される。巻線２１４は、たとえば、胴部２１６に複数層に巻かれる。

吸着板部２１５とカバー２１２には、それぞれ、扇形の中心部となる位置に挿通孔２１７、２１８が形成されている。これら挿通孔２１７、２１８にシャフト部１２２が通される。

連結部材２２０は、縦方向に延び、各磁力発生ユニット２１０にそれぞれ連結される第１部材２２１と、横方向に延び、２つの第１部材２２１の下端を繋ぐ第２部材２２２により構成されている。連結部材２２０は、内部が中空になっている。各第１部材２２１と第２部材２２２には、それぞれ、フランジ部２２３が設けられている。フランジ部２２３には、ネジの貫通孔２２４が形成されている。支持部材２００は、フランジ部２２３にて、プロジェクタ１の本体底面にネジ止めされる。

図５に示すように、第１部材２２１の上端部は、カバー２１２に設けられた開口部２１９から磁力発生ユニット２１０内に挿入され、接着など既知の固定方法によってカバー２１２に固定される。第１部材２２１の上端部には、両側面に挿通孔２２５が形成されている。これら挿通孔２２５にシャフト部１２２が通される。また、第１部材２２１の上端部には、前面に巻線２１４を通す開口部２２６が形成されている。

コア２１３から引き出された一対の巻線２１４は、開口部２２６を通して、第１部材２２１の内部に挿入され、第２部材２２２に導かれる。第１部材２１１に挿入された巻線２１４は、被覆部材２１４ａにより被覆され、互いに絶縁状態とされる。

電源ケーブル２３０の一端にはＵＳＢ端子２３１が設けられる。ＵＳＢ端子２３１の電源ピンに電源ケーブル２３０が接続される。電源ケーブル２３０の他端には、接続部２３２が設けられる。接続部２３２は、連結部材２３０の第２部材２２２の内部に収容されており、各磁力発生ユニット２１０から出て第１部材２２１を通ってきた巻線２１４が、接続部２３２に接続される。

ユーザは、ミラー装置１０をプロジェクタ１に装着すると、図１（ｂ）に示すように、ＵＳＢ端子２３１をプロジェクタ１のＵＳＢソケット４に接続する。これにより電源ケーブル２３０を介して巻線２１４に電流が供給され、電磁石２１１に磁力が発生する。ミラ
ー部１００のホルダ１２０は、磁性材料で形成されているため、磁力発生ユニット２１０の吸着面２１０ａが、ホルダ１２０に引きつけられる。

図５（ｂ）に示すように、磁力発生ユニット２１０の挿通孔２１７、２１８および第１部材２１１の挿通孔２２５とシャフト部１２２との間には若干の隙間（遊び）が設けられている。また、磁力発生ユニット２１０の吸着面２１０ａとホルダ１２０の側面との間には、わずかに隙間（たとえば、１ｍｍ以下）が設けられているだけである。このため、図４（ａ）の矢印に示すように、吸着面２１０ａとホルダ１２０との間の吸着力によって、両側の第１部材２２１が内側にたわみ、両側の吸着面２１０ａがホルダ１２０の両側面に押しつけられる。これにより、ミラー部１００が固定され、ミラー部１００自身の重さや外部からの多少の衝撃等によっては回動しなくなる。このとき、ミラー部１００は、適度な力を加えれば回動する状態にある。

次に、反射ミラー１１０の角度を調整する際には、ユーザは、ミラー部１００を手で持って、ミラー部１００を上下方向に回動させる（図１（ａ）、図２、図３参照）。そして、反射ミラー１１０が所望の角度に調整されれば、ユーザは、ミラー部１００から手を離す。これにより、ミラー部１００がその角度に留まった状態となる。

磁力発生ユニット２１０（電磁石２１１）の磁力が大きいほど、吸着力が大きくなるので、吸着面２１０ａがより強い力でホルダ１２０に押しつけられ、ミラー部１００はより強く固定される。よって、外部からの衝撃などが大きくても、ミラー部１００の角度がずれにくくなる。しかし、ミラー部１００を回動させるために、より大きな力が必要となるため、細かな角度の調整がしづらくなる。よって、衝撃などに対する角度のずれにくさと、角度調整のしやすさとを考慮して、磁力発生ユニット２１０の磁力の大きさが設定される。即ち、巻線２１４の巻線回数や巻線２１４への供給電流の大きさが設定される。

ユーザは、プロジェクタ１の使用が終わり、ミラー装置１０をプロジェクタ１から取り外す際には、ＵＳＢ端子２３１をＵＳＢソケット４から抜く。これにより、巻線２１４への電力供給がなくなるので、磁力発生ユニット２１０からの磁力が停止する。吸着面２１０ａのホルダ１２０への押しつけ力がなくなるので、ミラー部１００を固定する力がなくなる。よって、ユーザは、ミラー部１００を支持部材２００側に軽く折りたたんで、ミラー装置１０をしまう状態にできる。

以上、本実施の形態によれば、磁力により生ずる磁力発生ユニット２１０の吸着面２１０ａとホルダ１２０との間の吸着力によって、ミラー部１００を所定の角度に固定するようにしているので、ネジによる締付力を用いて固定する場合と違い、経年変化によって固定する力が衰えにくい。よって、ミラー部１００を所望の角度に安定して維持することができ、投写画像の高さ位置を安定して維持することができる。

また、ネジによる締付力を用いた場合、最後に強くネジを締め付けると、わずかにミラー部１００の角度がずれる虞がある。これにより、画像の位置がずれる場合がある。この点、本実施の形態では、このような原因によるミラー部１００の角度ずれが発生しない。

さらに、本実施の形態によれば、ユーザは、角度調整の際、ミラー部１００を回動するだけでよく、ネジを締め付ける、緩めるなどのミラー部１００を固定するための操作をする必要がない。

さらに、本実施の形態では、磁力発生ユニット２１０に電磁石２１１を用いるようにしているので、ミラー装置１０を使用しないときに、誤って周囲のものを吸着してしまうなど、磁力の影響が周囲に及ぼされるのを防止できる。

さらに、本実施の形態では、ホルダ１２０自身を磁性材料により構成するようにしているで、別途、磁性部材を設ける必要がなく、ミラー装置１０の構成を簡素化できる。

＜変更例＞
図６および図７は、変更例に係るミラー装置１０の構成を示す図である。図６および図７は、それぞれ、ミラー装置１０の正面図、側面図である。

本変更例に係るミラー装置１０は、電源ケーブル２３０の途中に、巻線２１４に供給する電流を制御するための制御ユニット２４０が設けられている。その他の構成は、上記実施の形態と同様である。

制御ユニット２４０は、ケース２４１と、ケース２４１の前面に設けられたダイヤル２４２と、ケース２４１内に配された制御回路２４３とを備えている。ダイヤル２４２は、ユーザが、ミラー部１００に対する支持部材２００の固定力の強さを設定する際に操作される。たとえば、ユーザは、固定力を強くする場合には、ダイヤル２４２を右方向に回す。制御回路２４３は、ダイヤル２４２の回転位置に応じて、巻線２１４に供給する電流を調整する。制御回路２４３は、ダイヤル２４２が固定力を強くする方向、たとえば右方向に回されれば、巻線２１４へ供給する電流量を多くする。これにより、磁力発生ユニット２１０が発生する磁力が大きくなり、ミラー部１００に対する支持部材２００の固定力が大きくなる。

ユーザは、ミラー部１００の角度調整をする際には、固定力が弱くなる方向にダイヤル２４２を回す。これにより、小さな力でミラー部１００を回動することができるので、ミラー部１００の微妙な角度調整がしやすい。角度調整が終わると、ユーザは、固定力が強くなる方向にダイヤル２４２を回す。これにより、ミラー部１００を支持部材２００に強固に固定でき、外部から強い衝撃等が加わっても、ミラー部１００の角度がずれにくい。

このように、本変更例の構成によれば、ユーザは、ミラー部１００を所定の角度に固定する力（留める力）を自由に変えることができる。

＜その他＞
本発明の実施形態は、上記以外にさらに種々の変更が可能である。

たとえば、上記実施の形態では、ホルダ１２０全体を磁性材料により形成するようにしたが、これに限らず、たとえば、図８に示すように、ホルダ１２０のほとんどの部位を樹脂材料で形成し、ホルダ１２０の側面における、磁力発生ユニット２１０の吸着面２１０ａに対向する部位に磁性部材１２５を配するようにしても良い。

このようにすれば、ミラー部１００を軽量化できるで、ミラー部１００を適度に固定するための磁力を小さくすることができる。

また、上記実施の形態では、磁力発生ユニット２１０をミラー部１００の両側に配するようにしている。しかしながら、これに限らず、ミラー部１００を適度に固定することができるのであれば、ミラー部１００の一方側のみに磁力発生ユニット２１０を配するようにしても良い。

さらに、上記実施の形態では、磁力発生ユニット２１０に電磁石２１１が用いられているが、永久磁石を用いるようにしてもよい。たとえば、図５において、巻線２１４が取り除かれ、コア２１３が永久磁石とされる。

さらに、上記実施の形態では、ミラー部１００側に磁性部材（ホルダ１２０）が設けられ、支持部材２００側に磁力発生ユニット２１０が設けられている。しかしながら、これとは反対に、ミラー部１００側に磁力発生ユニット２１０が設けられ、支持部２００側に磁性部材が設けられても良い。

さらに、本実施の形態では、プロジェクタ１に用いられるミラー装置１０を例示したが、本発明のミラー装置は、プロジェクタに用いられるものでなくても良い。

この他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。

１ プロジェクタ（投写型表示装置）
３ 投写レンズ
１０ ミラー装置
１００ ミラー部
１１０ 反射ミラー
１２０ ホルダ（磁性部材）
２００ 支持部材（支持部）
２１０ 磁力発生ユニット（磁力発生部）
２１１ 電磁石
２２３ フランジ部（取付部）
２４３ 制御回路

Claims (6)

1. 反射ミラーを有するミラー部と、
   前記ミラー部を、角度が変えられるように支持する支持部と、
   前記ミラー部および前記支持部の一方側に設けられた磁性部材と、
   他方側に設けられ、磁力によって前記磁性部材を吸着し、前記ミラー部を所定の角度位置に留める磁力発生部と、を備える、
   ことを特徴とするミラー装置。
2. 請求項１に記載のミラー装置において、
   前記磁力発生部は電磁石を含む、
   ことを特徴とするミラー装置。
3. 請求項１または２に記載のミラー装置において、
   前記ミラー部は、反射ミラーを保持するホルダを含み、
   前記ホルダは、前記支持部に回動可能に保持されるとともに、少なくとも前記反射ミラーの側面を保持する部位が磁性部材で構成され、
   前記磁力発生部は、回動軸の方向において前記磁性部材に対向するように前記支持部に設けられる、
   ことを特徴とするミラー装置。
4. 請求項１ないし３の何れか一項に記載のミラー装置において、
   前記支持部には、投写型表示装置の投写レンズの前方に前記ミラー部が配されるように、当該反射ミラー装置を前記投写型表示装置に取り付けるための取付部が設けられている、
   ことを特徴とするミラー装置。
5. 請求項１ないし４の何れか一項に記載のミラー装置において、
   外部からの操作に基づいて、前記磁力発生部による磁力の大きさを制御する制御回路を備える、
   ことを特徴とするミラー装置。
6. 映像信号に基づいて変調された光を投写するための投写レンズと、
   反射ミラーを有し、投写レンズの前方に配されて投写レンズから出射された光を反射するミラー部と、
   前記ミラー部を、角度が変えられるように支持する支持部と、
   前記ミラー部および前記支持部の一方側に設けられた磁性部材と、
   他方側に設けられ、磁力によって前記磁性部材を吸着し、前記ミラー部を所定の角度位置に留める磁力発生部と、を備える、
   ことを特徴とする投写型表示装置。
   

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