CN103135323B - 投影装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及投影装置，其目的在于提供一种能够检测遮挡投射单元的遮挡物并根据检测结果实行投影装置保护功能的投影装置，防止遮挡物引起投影装置损伤或故障于未然之中。本发明的投影装置(1)构成为框体(1a)的上表面(1b)上设有用于检测框体(1a)上表面(1b)所受负重的检测单元(8)，并具备控制单元(20)，用于在检测单元(8)持续检测到规定值以上的负重时，判断框体(1a)的上表面(1b)上被置有物体，并实行投影装置(1)的保护动作。

Description

投影装置

技术领域

本发明涉及投影装置，该投影装置的框体上设置投射透镜。

背景技术

投影装置一般用投射透镜来放大投射到屏幕上的映像。但是，出于遮光目的而放在投射透镜之前的笔记本或手册之类的遮挡物有可能因投射透镜对光的聚焦发热而受到损伤，同时，投射透镜或投影装置本身也可能受热而发生故障。

在现有的水平放置型(装置高度小，设置底面面积大)投影装置中，投射透镜设置在装置的侧面，而且，按照投影装置与投影屏幕之间的位置关系，还存在所谓仰射投影，在这种情况下，放置在投射透镜之前的笔记本或手册等遮挡物与投射透镜之间存在间隙。为此在多数情况下，遮挡物、投射透镜以及投影装置不致于达到损伤程度。

此外，专利文献1(JP特开2001-92014号公报)公开了一种能够防止发生由遮挡物引起的投影装置故障的技术方案。该方案如图7所示，在投影装置主体30内部，从投射透镜31一侧出发，排放冷却空气(排气流33)，用传感器32检测受到被置于投射透镜33之前的遮挡物34影响而发生的排气流33的风压变化，进而基于该检测值来控制投影装置的光源灯的输出。

但是，现有技术中还存在另一种类型的投影装置，该投影装置为垂直放置型。在垂直放置型投影装置的光投射单元中，投射透镜被设置在框体的水平或倾斜的上表面上，当纸类等遮挡物被放置在设有投射单元的装置上部时，纸类容易贴到投射单元上，两者之间不容易出现间隙。

为此，因投射单元发射的光，投射单元与纸类之间容易积蓄热量，这样，造成投影装置发生故障或纸类受到损伤的可能性较高。

而且，由于遮挡物和投射单元之间没有足够的间隙，因而无法采用专利文献1公开的技术方案。

进而，在水平放置型投影装置中，无论投射单元是位于水平或倾斜的框体上表面还是位于框体侧面(横向侧面)，均可能因放置在框体上表面上的纸类或布类等从框体上表面伸出并下垂等而覆盖到投射单元上，从而发生与上述相同问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明旨在提供一种能够检测是否存在遮挡发射投射透镜射出光的投射单元的遮挡物并根据检测结果实行投影装置保护功能的投影装置，防止遮挡物引起投影装置发生损伤或故障于未然之中。

为了达到上述目的，本发明提供一种投影装置，其特征在于，具备：框体；设于框体内的光源；投射单元，其设于框体，用于投射所述光源发射的光；检测单元，用于检测遮挡所述投射单元的物体的负重；以及，控制单元，用于在所述检测单元检测到的负重达到规定值以上时，实行保护动作。

上述投影装置还具备：信号处理单元，用于处理从外部输入的映像信号；以及，调制单元，基于经过所述信号处理单元处理后的映像信号来显示映像，并基于该映像调制所述光源发射的光，在实行所述保护动作时，在所述调制单元上显示黑色映像。

上述投影装置还能够在实行保护动作时，由所述控制单元控制所述光源消灯。

上述投影装置还具备声音输出单元，在实行保护动作时，所述控制单元控制所述声音输出单元输出警告音。

上述投影装置还具备设于所述投射单元附近的送风口，在实行保护动作时，所述控制单元控制从送风口送风，吹落遮挡所述投射单元的所述物体。

本发明的效果在于，通过设置检测框体上表面负重的检测装置，来检测被放置在投射单元上的遮挡物，启动保护功能，。

附图说明

图1是一例投射单元被设置在框体上表面上的投影装置结构示意图。

图2是另一例投射单元被设置在框体上表面上的投影装置结构的俯视图。

图3是本实施方式的投影装置上表面的示意图。

图4是本实施方式的投影装置的结构模块图。

图5是本实施方式的一例投影装置的光学结构示意图。

图6是遮挡物检测以及其后的保护动作启动的处理流程图。

图7是专利文献1公开的投影装置的结构示意图。

标记说明：1投影装置，1a框体，1b框体上表面，2投射透镜，3反射镜，4开口部，5防尘滤片，6投射单元，7操作单元，8压力传感器，10电源单元，11映像信号处理单元，12面板，13面板驱动单元，15光学单元，16点灯处理单元，20微处理控制单元，30投影装置主机，31投射透镜，32传感器，33排气流，34遮挡物，L灯。

具体实施方式

以下利用附图详细说明本发明的实施方式。

在说明本实施方式涉及的投影装置结构之前，首先说明一例在有利于小型化且节省空间的垂直放置型投影装置的结构，其中的光的投射单元位于水平或倾斜的框体上表面上。

图1和图2均为投射单元被设置在上表面上的投影装置结构的示意图。

如图1所示，在垂直放置型投影装置1中，发射投射透镜2射出的光的投射单元6被设置在框体上表面。该投影装置1被放置在靠近屏幕S下侧，从下侧向屏幕S投射光，在屏幕S上形成投影图像。

在图1所示的情况下，投影装置1中的投射透镜2被设置为能够让位于框体1a的上表面1b上的投射单元6向屏幕S投射光。

具有上述结构的投影装置1与现有的水平放值型投影装置相比，设置空间小，屏幕S与投影装置1之间的距离短，因而，尤其有利于在狭小房间内使用。

图2所示的结构也具有相同的使用性能。

即投射透镜2位于框体1a内部下方，从投射透镜2射出的光受到位于相同框体1a内部的反射镜3反射，从设于框体1a上表面上作为投射单元6的开口部4，投射到屏幕S上。

上述结构使得从投射透镜2射出的光到达屏幕S所经过的光路长度比图1所示结构中的光路长度更长，因而可以争取到更大的图像放大率。

反射镜3可以根据光学***结构，采用凹面镜或凸面镜。

但是图2所示的结构容易造成灰尘从开口部4进入框体1a内部，附着到反射镜3上。为了减少灰尘附着，需要在上表面1b上设置防尘滤片。

但是，因设置防尘滤片，上表面1b将变得更加平坦，这样，该上表面的形状也将变得更便于放置笔记本或手册等投影装置1遮挡物的形状。

图3是用于说明涉及本实施方式的投影装置的上表面示意图。

涉及本实施方式的垂直放置型投影装置1的框体1a的上表面1b通常设有包含投射光的投射透镜2(在图2中为防尘滤片5)在内的投射单元6，此外还设有操作单元7，该操作单元7上设有用于操作投射装置1的操作键。

通常，笔记本之类的遮挡物被放置在投射单元6中除操作单元7以外的其他部位上。

在这种情况下，会发生遮挡物遮挡投射单元6的投射光，或者，因投射透镜2发射的大功率投射光发热而造成遮挡物损伤或投影装置故障等问题。

对此，本实施方式涉及的投影装置1构成为，具备压力传感器8，如压电传感器等，用以检测被置于框体1a的上表面1b的遮挡物，并且在该压力传感器8检测到框体1a的上表面1b上置有遮挡物时，实行下述保护动作。

如图3所示，压力传感器8被设置在框体1a的上表面1b且位于投射单元6附近。

为了防止压力传感器误检按动操作键时的压力，引起误动作，压力传感器8的设置部位应避免设置在操作单元7的周围，而最好设置在投射单元6的附近。

图4是一例本实施方式涉及的投影装置的结构模块图。

本实施方式的投影装置1具备以下部件：电源单元10；作为光源的灯L；投射透镜2，如上所述，将灯L发射的光投射到屏幕S上；映像信号处理单元11，对从个人计算机(PC)等外设经由未图示串列接口等输入输出接口输入的彩色映像信号实行A/D转换以及视角转换等处理；面板12，例如采用投射型液晶面板(以下简称为液晶面板)，用于在液晶画面等上显示经过映像信号处理单元11处理后的映像，同时作为调制手段，基于该显示映像来调制光源L发射的光，并将将过调制的光射往投射透镜2；面板驱动单元13，用于将彩色映像信号转换成具有可在液晶面板12上显示的格式并提供到液晶面板12上：光学单元15，用于将灯L发射的光引导到液晶面板12；点灯处理单元16，用于控制灯L的点灯；微处理控制单元(控制单元)20，用于控制映像信号处理单元11以及点灯处理单元16等，并控制本实施方式的技术特征即遮挡物的检测和保护动作的实行；操作单元7，用于输入指示微处理控制部20的指令；以及压力传感器8，用于检测放置在投影装置1的上表面1b上的遮挡物。

在上述结构中，除了设于框体的上表面外侧的操作单元7和压力传感器8以外，其他部件或单元均被收纳在框体1a内部。

投射透镜2基于包含经过面板12调制的映像信号在内的从光学单元15射出的光，扩大投影映像，并使该投影映像在屏幕S上成像并显示。

压力传感器8在检测到框体1a的上表面(尤其是投射单元附近)受到压力后，将对应该压力大小的检测信号输入微处理控制单元20，通知框体上表面上置有负重(即遮挡物的重量)。

微处理器控制单元20中包括中央处理器(CPU)、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)，放置在ROM中的程序被读出，在RAM上执行，由此实现对本实施方式涉及的投影装置1进行各种控制。

图5是涉及本实施方式的一例投影装置的光学结构示意图。

如图5所示，液晶投影装置1的光学单元15具备第一透镜阵列52以及重叠透镜54，其中，第一透镜阵列52与灯L的发射面相对设置，重叠透镜54位于第一透镜阵列52的发射一侧。

从重叠透镜54射出的光经过反射镜55反射后，入射到包含第一二相色镜61和第二二相色镜60以及反射镜68在内的色光分离光学***53。

进而，光学单元15还具备入射侧透镜59、中继透镜56、反射镜57和58、三片场透镜66、65、62、三片液晶面板12R、12G、12B、以及十字分色棱镜64。

反射镜55具有将重叠透镜54射出的光反射到色光分离光学***53的功能。色光分离光学***53具有色分光功能，其中，两片二相色镜61和60将从重叠透镜54射出的光分离为红、绿、蓝三色色光。

从重叠透镜54射出的光中，蓝色和绿色成分受到第一二相色镜61反射，而红色成分则透过第一二相色镜61。透过该第一二相色镜61的红色光被反射镜68反射后，透过场透镜66，到达红色光用的液晶面板12R。场透镜66将从重叠透镜54射出的各部分光束变换成平行于与其中心轴(主光轴)的平行光束。同样，设于其他液晶光阀之前的场透镜65和62也相同地对光束进行变换。

如上所述，蓝色光和绿色光受到第一二相色镜61反射，其中，绿色光进一步受到第二二相色镜60的反射后，透过场透镜65，到达绿色光用的液晶面板12G。蓝色光透射第二二相色镜60后，进一步透射导光光学***即入射侧透镜59，而后受到反射镜57反射，透射中继透镜56，进而受到反射镜58反射，通过场透镜62，到达蓝色光用的液晶面板12B。

三个液晶面板12R、12B、12G具有光调制功能，分别基于图像信息(图像信号)来调制入射光。为此，入射三个液晶面板12R、12B、12G的各色光基于图像信息受到调制，形成各色光的图像。从三个液晶面板12R、12B、12G射出的三色调色光入射到十字分色棱镜64。

十字分色棱镜64合成三色调色光，形成彩色图像。在十字分色棱镜64中，直角棱镜的四个界面上形成大致呈X形状的反射红色光的介质膜层、反射蓝色光的介质膜层以及反射绿色光的介质膜层。这些介质膜层合成三色调制光，形成投射彩色图像的合成光。用十字分色棱镜64生成的合成光被射向投射透镜2。

以下详细说明本实施方式中的遮挡物检测以及保护动作的启动处理。

在本实施方式中，投影装置框体上表面的投射单元周围设有压力传感器，该压力传感器被用以作为遮挡物的检测手段，当该压力传感器检测到规定水准以上的压力时，微处理控制单元20判断投影装置的上表面的投射单元附近置有遮挡物，启动保护动作。

图6是微处理控制单元实行遮挡物检测以及保护动作启动处理的流程图。

当收到图4的压力传感器8发送的压力检测信号后(步骤S10中的是)，微处理控制单元20判断对应该检测信号所表示的压力大小的重量(框体1a上表面1b所受到的负重)是否达到规定重量以上(步骤S11)。如果判断结果为达到规定重量以上(步骤S11的是)，则进一步判断从压力传感器8收到的检测信号是否持续规定时间(步骤S12)。

如果判断结果为检测信号的输入持续规定时间(步骤S12的是)，则判断框体1a的上表面1b上置有遮挡物，从而启动投影装置的保护动作(步骤S13)。

而如果压力检测信号所对应的负重小于规定重量(步骤S11的否)，或者，该负重在规定重量以上(步骤S11的是)，但是没有持续规定时间(步骤S12的否)，则判断没有遮挡物被放置在框体1a的上表面1b上，继续进行常规动作(步骤S14)

如上所述，本实施方式用压力传感器检测到的压力以及持续时间作为判断遮挡物和保护动作启动的判断基准项目。

遮挡物重量的基准值例如为4g。该值是基于普通A4型号的复印纸重量为4g来设定的。

如果只考虑压力大小，则如以上所述，按动操作单元7的操作键有可能造成误检。为了减少这样的误检，除压力之外，还以压力持续时间为判断项目。例如，可设定规定时间为1秒钟。但是，有时还会发生不连续按动操作键的情况，在这种情况下，不仅持续时间，而且还需要持续检测到压力，如果间隙性检测到压力(即不是连续收到检测信号)时，可以判断操作键被按动，不实行保护操作。

此外，在为了避免受操作单元7上的操作的影响而在投射单元6上充分远离操作单元7的位置上设置压力传感器8时，也可仅以压力大小作为判断基准项目。

关于检测到遮挡物时的投影装置保护动作，例如，微处理控制单元20控制信号处理电路(映像信号处理单元)11在液晶面板12上显示图像，控制从投射透镜2射出的光量。

液晶投影装置在显示黑色时，通常用面板驱动单元13不让光透过液晶面板12的液晶元件。这样，如果使得全画面为黑色，则能够限制从液晶投影装置射出的光量。

还可以控制点灯处理单元16，使灯L消灯，让投影装置1停止动作。

投影装置1还可以具备压电报警器等，控制报警器等鸣响报警音，或安装扬声器，用以放送预先设定的警告信息。

进而，还可以在投射单元6的附近设置送风口，当压力检测信号对应的遮挡物的重量大致在几张复印纸重量时，从送风口送风，吹掉复印纸。

此时，可以用框体1a内部的冷却风来送风，可以根据需要来转换送风口角度，使得风正好能够吹到复印纸上。

如上所述，在本发明实施方式的投影装置中，设有投射单元的框体上表面上设置压力传感器，当检测投射透镜上放置遮挡物时，启动保护功能。

在上述实施方式中对框体上表面上设置投射单元的投影装置进行了说明，但是本发明并不受此限制，框体上表面在此不仅限于水平表面，还可以是倾斜表面等，包含设有投射单元的各种表面。

在框体上表面设置投射单元的类型的投影装置中，纸张以及布之类的遮挡物被置于框体上表面并从框体上表面伸出垂落到投射单元等上，遮挡投射单元所引起的问题，同样也会在投射单元被设置在框体侧面(横向侧面)类型的投影装置中发生。

因此，在侧面设有投射单元6的所谓水平放置投影装置中，也可以在框体上表面设置压电传感器，用以在检测到上表面上置有遮挡物时实行保护动作。

Claims (5)

1.一种投影装置，其特征在于，具备：

框体；

设于框体内的光源；

投射单元，其设于框体，用于投射所述光源发射的光；

检测单元，设置在所述框体的上表面，用于检测遮挡所述投射单元的物体的负重；以及，

控制单元，用于在所述检测单元检测到的负重达到规定值以上时，实行保护动作。

2.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，还具备：

信号处理单元，用于处理从外部输入的映像信号；以及，

调制单元，基于经过所述信号处理单元处理后的映像信号来显示映像，并基于该映像调制所述光源发射的光，

在实行所述保护动作时，在所述调制单元上显示黑色映像。

3.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，在实行保护动作时，所述控制单元控制所述光源消灯。

4.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，还具备声音输出单元，在实行保护动作时，所述控制单元控制所述声音输出单元输出警告音。

5.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，还具备设于所述投射单元附近的送风口，在实行保护动作时，所述控制单元控制从送风口送风，吹落遮挡所述投射单元的所述物体。