JP2011180384A - Projector - Google Patents
Projector Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011180384A JP2011180384A JP2010044620A JP2010044620A JP2011180384A JP 2011180384 A JP2011180384 A JP 2011180384A JP 2010044620 A JP2010044620 A JP 2010044620A JP 2010044620 A JP2010044620 A JP 2010044620A JP 2011180384 A JP2011180384 A JP 2011180384A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical system
- image
- projection
- optical
- projector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Projection Apparatus (AREA)
Abstract
Description
本発明は、光源から射出された光を画像形成素子に照射し、投射光学系によって被投射面に画像形成素子の像を作るプロジェクターに関するものである。とくに、机に配置しても、壁に配置しても、壁に映し出せるプロジェクターに関するものである。 The present invention relates to a projector that irradiates an image forming element with light emitted from a light source and creates an image of the image forming element on a projection surface by a projection optical system. In particular, the present invention relates to a projector that can be projected on a wall regardless of whether it is placed on a desk or on a wall.
特許文献1の実施形態として、画像形成素子をレンズ系からなる第1光学系にて中間像をつくり、その中間像を凹面形状の反射ミラーによって、被投射面に拡大投影する投射光学系が示されている。しかし、実際にプロジェクターとして装置化され、装置を机に配置し壁面に像を投影する場合と、壁面に装置を配置し壁面に像を投影する場合とでの装置の構成については何ら開示されていない。 As an embodiment of Patent Document 1, a projection optical system that forms an intermediate image with a first optical system including a lens system as an image forming element and enlarges and projects the intermediate image onto a projection surface by a concave reflecting mirror is shown. Has been. However, there is no disclosure about the configuration of the device when it is actually implemented as a projector and the device is placed on a desk and an image is projected onto a wall surface, and when the device is placed on a wall surface and the image is projected onto a wall surface. Absent.
特許文献2では、特許文献1に示されているような凹面ミラーを用いた投射光学系を用いたプロジェクター装置が開示されている。プロジェクター装置内の光源の配置を、プロジェクター全体が据え置き配置、机上配置、天井配置、の際でも常に光源が水平方向に向くようにすることを特徴とする。 Patent Document 2 discloses a projector apparatus using a projection optical system using a concave mirror as shown in Patent Document 1. The arrangement of the light source in the projector apparatus is characterized in that the light source is always directed in the horizontal direction even when the entire projector is in a stationary arrangement, a desktop arrangement, or a ceiling arrangement.
しかし、特許文献2に示されているような筐体構成では、壁面にプロジェクターを貼り、同じ壁面に像を投射する場合、机上配置での設置面を壁面に貼り付けることになるが、その設置面の面積は狭いし、かつ筐体全体が壁から迫り出す形になるので重量バランスが悪いので、貼り付ける強度は相当強くないと壁面に貼り付けたプロジェクターは落ちてしまう。また、壁への設置面を広く取り、貼り付け面積を大きくするような筐体構造にすることによって貼り付ける強さを強くすることができるが、その場合、筐体全体が大きくならざるを得ない。 However, in a case configuration as shown in Patent Document 2, when a projector is attached to a wall surface and an image is projected onto the same wall surface, an installation surface in a desktop arrangement is attached to the wall surface. Since the area of the surface is small and the entire housing protrudes from the wall, the weight balance is poor, so the projector attached to the wall will fall unless the strength applied is very strong. In addition, it is possible to increase the attachment strength by taking a large installation surface on the wall and increasing the attachment area, but in this case, the entire case must be enlarged. Absent.
また、据え置き配置の際、投射する壁面、もしくはスクリーンに対し、据え置く机面が傾いていた場合、ミラーを用いて至近距離で投射するような光学系ではとくに、いわゆる像の台形ひずみと上下方向の片ボケが大きく出てしまう。特許文献2の筐体の構成だとプロジェクター筐体全体を傾け台形ひずみ、上下方向の片ボケ調整をしなければならない(図1参照)。 In addition, when the stationary desk surface is tilted with respect to the projected wall surface or screen at the time of stationary placement, especially in an optical system that projects at a close distance using a mirror, so-called trapezoidal distortion of the image and the vertical direction One blur appears. In the case of the housing of Patent Document 2, the entire projector housing must be tilted and trapezoidal distortion and vertical blur adjustment must be made (see FIG. 1).
本発明の目的は、装置と設置場所との設置面を広く取ったまま投射面に対して光軸を垂直に調整することが出来、斜めに入射し台形歪などの投射面の崩れを画像処理等で補正する必要がないプロジェクターを提供することにある。 The object of the present invention is to adjust the optical axis perpendicular to the projection surface while keeping a wide installation surface between the apparatus and the installation location, and image processing is performed for obliquely incident projections such as trapezoidal distortion. It is an object of the present invention to provide a projector that does not need to be corrected by, for example.
請求項1記載の発明は、画像投射用の光源と、画像を形成する画像形成素子と、画像形成素子の像を被投射面上に投射する投射光学系とを備える光学機構部を有し、光学機構部の一部が、光源の光束射出方向に平行な軸を中心に回転し、投射光学系の光軸方向と設置面との角度が調整されることを特徴とするプロジェクターである。 The invention according to claim 1 includes an optical mechanism unit including a light source for image projection, an image forming element that forms an image, and a projection optical system that projects an image of the image forming element onto a projection surface. A part of the optical mechanism unit rotates around an axis parallel to the light beam emission direction of the light source, and the angle between the optical axis direction of the projection optical system and the installation surface is adjusted.
請求項2記載の発明は、請求項1記載のプロジェクターにおいて、回転する光学機構部は、その機構のすべての構成要素であることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the projector according to the first aspect, the rotating optical mechanism unit is all the components of the mechanism.
請求項3記載の発明は、請求項1または2記載のプロジェクターにおいて、投射光学系は、光路分離素子から順に、レンズからなる第1光学系と、曲率を持った反射ミラーを含む第2光学系とからなることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the projector according to the first or second aspect, the projection optical system includes, in order from the optical path separation element, a first optical system including a lens and a second optical system including a reflective mirror having a curvature. It is characterized by the following.
請求項4記載の発明は、請求項3記載のプロジェクターにおいて、投射光学系は、第1光学系と第2光学系との間に、画像形成素子の中間像を結像させ、該中間像を第2光学系によって拡大投影することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the invention, in the projector according to the third aspect, the projection optical system forms an intermediate image of the image forming element between the first optical system and the second optical system, and the intermediate image is formed. An enlarged projection is performed by the second optical system.
請求項5記載の発明は、請求項1から4のいずれか1項に記載のプロジェクターにおいて、光学機構部に円筒形部分があり、該円筒形部分が回転機構の一部となっていることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the projector according to any one of the first to fourth aspects, the optical mechanism portion includes a cylindrical portion, and the cylindrical portion is a part of the rotating mechanism. Features.
請求項6記載の発明は、請求項5記載のプロジェクターにおいて、円筒形状の内部に光源が配置されていることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the projector according to the fifth aspect, a light source is arranged inside a cylindrical shape.
請求項7記載の発明は、請求項1から6のいずれか1項に記載のプロジェクターにおいて、筐体内の電源および制御機構部などは該筐体に固定され、光学機構部が回転することを特徴とする。 According to a seventh aspect of the invention, in the projector according to any one of the first to sixth aspects, the power source and the control mechanism section in the casing are fixed to the casing, and the optical mechanism section rotates. And
本発明によれば、装置と設置場所との設置面を広く取ったまま投射面に対して光軸を垂直に調整することが出来、斜めに入射し台形歪などの投射面の崩れを画像処理等で補正する必要がなくなる。 According to the present invention, it is possible to adjust the optical axis perpendicular to the projection surface while keeping a wide installation surface between the apparatus and the installation location, and image processing is performed for obliquely incident projections such as trapezoidal distortion. It is not necessary to correct with such as.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本実施の形態のプロジェクターの構成を示す図である。
プロジェクターは筐体からなり、筐体には光源や画像形成素子、レンズなどを含む光学機構部と、ランプを制御する電気回路部や画像入力端子、スイッチ、入力画像を制御する画像制御回路部などを含んだ制御機構部、及び筐体に対して光学機構部を1軸方向に回転させる回転機構部が搭載・内蔵されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a projector according to the present embodiment.
The projector is composed of a housing, and the housing includes an optical mechanism unit including a light source, an image forming element, a lens, an electric circuit unit that controls the lamp, an image input terminal, a switch, an image control circuit unit that controls the input image, and the like. And a rotation mechanism that rotates the optical mechanism in one axial direction with respect to the housing.
光学機構部は、例えば、光源として白色ランプと、光強度を一様化する目的のロッドインテグレータと、カラー化するためのカラーホイールと、画像形成素子と、投射光学系からなり、投射光学系は、例えば、レンズからなる第1光学系と、曲面を持った反射ミラーを含む第2光学系からなる。 The optical mechanism unit includes, for example, a white lamp as a light source, a rod integrator for uniformizing light intensity, a color wheel for colorization, an image forming element, and a projection optical system. For example, the optical system includes a first optical system including a lens and a second optical system including a reflecting mirror having a curved surface.
図1、図8を用いて光学機構部の説明をする。ランプは、楕円面形状のリフレクタと、その第1焦点に画像投射用の光を出射する光源とを有している。
リフレクタとしては、放物面鏡や楕円面鏡などを用いることができる。ランプから射出した光はロッドインテグレータに入射し、ロッドインテグレータによって被照明物への照明具合を調整される。ロッドインテグレータを射出した光は、白色の透過光をカラー化するカラーホイールを透過し、リレーレンズを通じて被照明物である画像形成素子に入射する。
The optical mechanism unit will be described with reference to FIGS. The lamp has an ellipsoidal reflector and a light source that emits light for image projection to the first focal point.
As the reflector, a parabolic mirror, an elliptical mirror, or the like can be used. The light emitted from the lamp enters the rod integrator, and the lighting condition of the object to be illuminated is adjusted by the rod integrator. The light emitted from the rod integrator is transmitted through a color wheel that colors white transmitted light, and is incident on an image forming element that is an object to be illuminated through a relay lens.
図1、図8では画像形成素子は、多数のミラー素子が縦横に規則的に配列され、各ミラー素子を個別に制御し、入射光に対する射出光の方向を制御できるミラーデバイスを用いている。その場合、入射光方向と射出光方向を分離しなければならなく、図1、図8では入射光を、折り曲げミラーを用いて画像形成素子の斜め方向から入射させている。
画像形成素子から射出した光はレンズ系からなる第1光学系により、図1では図示されてはいないが、画像形成素子の中間像を作り、その中間像は、凹面ミラーからなる第2光学系により投射面上に像を結ぶ。なお、図1では、凹面ミラーと投射面の間の第2光学系内に折り返しミラーを配置し、投射する方向を変えている。
1 and 8, the image forming element uses a mirror device in which a large number of mirror elements are regularly arranged vertically and horizontally, each mirror element is individually controlled, and the direction of emitted light with respect to incident light can be controlled. In that case, it is necessary to separate the incident light direction and the emitted light direction. In FIGS. 1 and 8, incident light is incident from an oblique direction of the image forming element using a bending mirror.
Although the light emitted from the image forming element is not shown in FIG. 1 by the first optical system including the lens system, an intermediate image of the image forming element is formed, and the intermediate image is a second optical system including the concave mirror. To tie an image on the projection surface. In FIG. 1, a folding mirror is arranged in the second optical system between the concave mirror and the projection surface, and the direction of projection is changed.
また、制御機構部は、ランプのON/OFFや、ランプの温度制御などを行うランプ制御回路や、入力画像によってカラーホイールと画像形成素子をコントロールし最適な画像を作り出す画像制御回路や、投射面の傾きなどにより投射画像が台形に変化してしまうのを画像処理により補正するなどする画像処理制御回路や、入力スイッチ回路や、様々な電源回路、またランプや画像形成素子を空冷するために配置されるファンを制御するファン制御回路などが含まれており、プロジェクター、及び出力画像をコントロールしている。 In addition, the control mechanism section includes a lamp control circuit that performs lamp ON / OFF and lamp temperature control, an image control circuit that controls the color wheel and the image forming element according to the input image, and generates an optimal image. Arranged to air-cool the image processing control circuit, input switch circuit, various power supply circuits, lamps and image forming elements, etc. A fan control circuit for controlling the fan to be operated is included, and the projector and the output image are controlled.
上記のように、光学機構部と制御機構部などが筐体に搭載・内蔵されているが、本実施の形態ではさらに、筐体に対して光学機構部を1軸方向に回転させる回転機構部が追加され、図2のように1軸方向に光学機構部を回転させ、例えば90°回転させることが出来る。その際、回転する回転軸は、光源の中心から画像形成素子の中心までを結ぶ最短光線が光源から射出される光源光束射出方向に平行な軸に回転するものである。また、光源光束射出方向と、投射光学系の光軸とは、それぞれの方向に平行な面に投影したときに略垂直である。 As described above, the optical mechanism unit, the control mechanism unit, and the like are mounted / built in the housing. In the present embodiment, the rotating mechanism unit further rotates the optical mechanism unit in one axial direction with respect to the housing. As shown in FIG. 2, the optical mechanism can be rotated in one axial direction as shown in FIG. 2, for example, 90 °. In this case, the rotating axis of rotation rotates about an axis parallel to the light source beam emission direction in which the shortest ray connecting from the center of the light source to the center of the image forming element is emitted from the light source. The light source beam emission direction and the optical axis of the projection optical system are substantially perpendicular when projected onto a plane parallel to each direction.
また、図2では光学機構部のすべてを1軸方向に回転しているが、画像形成素子の形状に合わせた照明を作り出しているロッドインテグレータ以後の系が回転していればよく、ランプは回転せずに固定していてもかまわない。ただしその際は、回転するロッドインテグレータの中心を軸に光学機構部が回転し、かつ、その回転軸の延長線上に回転しないランプのアークが存在し、その回転軸に対称にリフレクタ形状が形成されていることが必須となる。 In FIG. 2, all of the optical mechanism is rotated in one axis direction, but the system after the rod integrator that creates illumination that matches the shape of the image forming element only needs to be rotated, and the lamp rotates. It does not matter even if it is fixed without. However, in this case, the optical mechanism rotates around the center of the rotating rod integrator, and there is a non-rotating lamp arc on the extension line of the rotating shaft, and a reflector shape is formed symmetrically around the rotating axis. It is essential.
図3は本プロジェクターを机の上に配置し壁に像を投影している様子を示した図であり、図4は本プロジェクターを用いて机上に像を投影している様子を示した図であり、図5は本プロジェクターを用いて、壁に筐体を貼り付けるなどして固定し、壁に像を投影している様子を示した図である。 FIG. 3 is a view showing a state in which the projector is placed on a desk and an image is projected on a wall. FIG. 4 is a view showing a state in which an image is projected on the desk using the projector. FIG. 5 is a diagram showing a state in which an image is projected on the wall by using the projector to fix the case by attaching it to the wall.
図3の投影の様子は一般的なプロジェクターの使い方である。とくに本実施の形態に挙げているプロジェクターは、凹面ミラーを用いて、レンズのみで投射系を構成したプロジェクターに比べて、広角に投影できるため、同じ投射サイズでも投射距離を短く投影できる。つまり、壁を投射面としたときに壁の近くにプロジェクターを置いて投影できるわけである。
そのことにより、上記の特許文献2の図12にあるように、投射光学系の投射距離をプロジェクターの装置の高さでまかない、装置を立てることで机の上に大画面を投射できるようになる。しかし、上記の特許文献2の図12のように、据え置き配置も机上設置も装置そのままで実現しようとすると、机上設置の際、装置と机との設置面が狭くバランスが悪いため倒れてしまう危険性がある(図6参照)。また、その面積を広く取ろうとすると装置の大型化を招いてしまう。
The state of projection in FIG. 3 is a general usage of a projector. In particular, since the projector described in this embodiment can project at a wide angle using a concave mirror and a projection system with only a lens, the projection distance can be shortened even with the same projection size. In other words, when a wall is used as a projection surface, the projector can be placed near the wall and projected.
As a result, as shown in FIG. 12 of the above-mentioned Patent Document 2, the projection distance of the projection optical system can be covered with the height of the projector device, and a large screen can be projected on the desk by standing the device. . However, as shown in FIG. 12 of the above-mentioned Patent Document 2, if it is intended to realize the stationary arrangement and the desktop installation with the device as it is, there is a risk that the installation surface of the device and the desk will fall down because the installation surface of the device and the desk is narrow and poorly balanced. (See FIG. 6). Further, if the area is increased, the size of the apparatus is increased.
そのため、本実施の形態では、筐体に対して光学機構部が稼動であることにより、設置面と投射光学系の光軸、つまり投射方向を調整できるため、図3のような据え置き配置でも図4の机上設置でも、投射時にプロジェクター本体がバランスよく設置できるため、倒れてしまう危険性が少ない。また、そのためには、稼動する光学機構部以外の筐体内蔵物は稼動しないほうが、机上設置の際、重心が設置面に近くなり、よい。少なくとも上記制御機構部は、スイッチ等のヒューマンインターフェース部が含まれるため、稼動しないほうが、誤操作を招かずよい。 Therefore, in this embodiment, since the optical mechanism unit is in operation with respect to the housing, the optical axis of the installation surface and the projection optical system, that is, the projection direction can be adjusted. Even when the projector is installed on the desk 4, the projector body can be installed in a well-balanced manner during projection, so there is little risk of falling. For this purpose, it is better not to operate the built-in casing other than the optical mechanism section that operates, because the center of gravity is close to the installation surface when installing on the desk. Since at least the control mechanism unit includes a human interface unit such as a switch, it is possible to prevent erroneous operation if it is not operated.
また、プロジェクター本体の外部からの映像・画像情報を入力する画像入力端子は、投射時は基本的に外部映像出力装置(例えばパーソナルコンピューター)と有線で接続されているため、筐体に対し稼動しないほうが、投射方向が変わっても入力端子位置はかわらないため、接続線がぶらぶらすることが少なく、また、万が一接続線に引っかかったりして接続線が引っ張られても、重心位置に近い稼動しない筐体側に設置してあるため倒れたりする可能性が少ない。 In addition, the image input terminal for inputting video / image information from the outside of the projector body is basically connected to an external video output device (for example, a personal computer) by wire during projection, so it does not operate with respect to the housing. However, even if the projection direction changes, the input terminal position does not change, so the connection line is less likely to hang. Also, if the connection line is pulled by being caught by the connection line, it does not operate near the center of gravity. Because it is installed on the body side, there is little possibility of falling down.
また、光学機構部のみが稼動することにより、図5のように、筐体を壁面に固定し、光学機構部のみを投射光学系の光軸が壁面に垂直になるように稼動させて固定することにより、プロジェクターを設置する机が無くとも壁面に投影することが可能となる。その際、上記の特許文献2のように光学機構部が稼動せず、筐体を壁面に固定しようとすると、設置面が狭く、固定するのがむずかしい、また、バランスが悪く設置が難しい。設置面を広く取ろうとすると、筐体全体が大きくなってしまう。 Further, by operating only the optical mechanism unit, as shown in FIG. 5, the casing is fixed to the wall surface, and only the optical mechanism unit is operated and fixed so that the optical axis of the projection optical system is perpendicular to the wall surface. This makes it possible to project onto the wall surface without a desk on which the projector is installed. At this time, if the optical mechanism portion does not operate as in Patent Document 2 and an attempt is made to fix the housing to the wall surface, the installation surface is narrow and difficult to fix, and the balance is poor and installation is difficult. If the installation surface is to be widened, the entire housing becomes large.
しかし、本実施の形態のように、筐体を壁面に固定し、光学機構部のみを投射光学系の光軸が壁面に垂直になるように稼動させて固定することにより、壁との設置面積が広くかつバランスがよいため、壁面と固定しやすい。壁との設置方法としては、例えば、壁が金属であれば、磁石などが考えられるし、フック等で引っ掛けることも考えられる。また、もちろん、ネジ等でとめてしまってもよい。どの場合においても設置面積が広くバランスが良いことがメリットとなる。 However, as in this embodiment, the housing is fixed to the wall surface, and only the optical mechanism unit is operated and fixed so that the optical axis of the projection optical system is perpendicular to the wall surface. Wide and well balanced, it is easy to fix to the wall. For example, if the wall is made of metal, a magnet or the like can be used as a method of installing the wall, and hooking with a hook or the like is also conceivable. Of course, it may be stopped with a screw or the like. In any case, it is advantageous to have a large installation area and good balance.
また、ここで、本実施の形態では、光学機構部が1軸中心に駆動する際、重力方向に対し駆動する回転軸を常に垂直に設定する場合、その回転軸に対し平行な方向に光源の光束射出方向を配置している。そのことにより、光源が鉛直方向に向くことによる光源の短寿命化を抑えることが出来る。つまり、図3、図4、図5のような壁面に投影する場合、机上に投影する場合、もしくは図示していないが天井に投影する場合、何れの場合も、投射光学系の光軸を投射面に垂直になるように稼動・調整するわけだが、そのようにしても常に光源光束射出方向は重力方向に対し垂直であるように、光学機構部内の光源光束射出方向と投射光学系の光軸方向が設定されている。 Further, in this embodiment, when the optical mechanism unit is driven around one axis, when the rotation axis that is driven with respect to the direction of gravity is always set to be perpendicular, the light source of the light source is parallel to the rotation axis. The light emission direction is arranged. Accordingly, it is possible to suppress the shortening of the life of the light source due to the light source being directed in the vertical direction. That is, when projecting onto the wall surface as shown in FIGS. 3, 4, and 5, projecting onto the desk, or projecting onto the ceiling (not shown), the optical axis of the projection optical system is projected in any case. Although it is operated and adjusted so that it is perpendicular to the surface, the light source beam emission direction in the optical mechanism and the optical axis of the projection optical system are always set so that the light source beam emission direction is always perpendicular to the gravity direction. Direction is set.
また、図7のように従来のプロジェクターでは、設置面が投射面に対して傾いていると、光軸に対し投射面、つまり像面が傾くことになってしまうため、投射像が台形形状になってしまったり、ピントが合わない箇所が発生してしまう。 Further, in the conventional projector as shown in FIG. 7, when the installation surface is inclined with respect to the projection surface, the projection surface, that is, the image surface is inclined with respect to the optical axis. It may become a part that is out of focus.
しかし、本実施の形態では、光学機構部を一軸方向に回転し、かつ、その回転軸と投射光学系の光軸が垂直なため、設置面が傾いていても、常に投射面と投射光学系の光軸を垂直に保つことが出来る。ここで、光軸とは、一般的には光学系の中心軸であるが、たとえば偏心光学系などの中心軸を持たない光学系や、中心軸に対し物体面を垂直ではない角度をつけて像面を傾けるあおり光学系、を採用する場合もありうるため、定義すると、投射光学系を設計した際に、画像形成素子などの物体面と設計した光学系で出来る像面に対して垂直な方向、である。 However, in this embodiment, since the optical mechanism unit is rotated in a uniaxial direction and the rotation axis is perpendicular to the optical axis of the projection optical system, the projection surface and the projection optical system are always arranged even if the installation surface is inclined. The optical axis can be kept vertical. Here, the optical axis is generally the central axis of the optical system. However, for example, an optical system that does not have a central axis, such as an eccentric optical system, or an object surface that is not perpendicular to the central axis. Since the tilting optical system that tilts the image plane may be used, when it is defined, when the projection optical system is designed, it is perpendicular to the object plane such as an image forming element and the image plane formed by the designed optical system. Direction.
また、光学機構部は、図1、図8で説明したような形態だけでなく、図9のように画像形成素子に反射型液晶素子を用いることも出来る。
ランプから射出された略平行化された光はフライアイインテグレータ、偏光ビームスプリッタアレイ、コンデンサレンズからなる偏光変換系により、光の偏光方向を一方向にそろえられる。その後、カラーホイールによってそれぞれの波長帯のみ透過することでカラー化され、偏光ビームスプリッタに入射される。偏光ビームスプリッタで反射した光は反射型液晶素子の各画素に入射される。各画素に入射した光は反射型液晶素子を制御する制御部により偏光制御されながら反射し、ふたたび偏光ビームスプリッタに入射し、透過した光はレンズ系からなる第1光学系で画像形成素子の中間像を結び、その中間像は凹面ミラーからなる第2光学系によって投射面に像を結ぶ。
Further, the optical mechanism portion can use not only the form described with reference to FIGS. 1 and 8, but also a reflective liquid crystal element as an image forming element as shown in FIG.
The substantially collimated light emitted from the lamp is aligned in one direction by a polarization conversion system including a fly eye integrator, a polarization beam splitter array, and a condenser lens. Then, it is colored by transmitting only each wavelength band by the color wheel, and is incident on the polarization beam splitter. The light reflected by the polarization beam splitter is incident on each pixel of the reflective liquid crystal element. The light incident on each pixel is reflected while being polarized by a control unit that controls the reflective liquid crystal element, and is incident again on the polarization beam splitter. The transmitted light is intermediate between the image forming elements in the first optical system including the lens system. The images are connected, and the intermediate image is connected to the projection surface by the second optical system composed of a concave mirror.
また、図10のように画像形成素子に透過型液晶素子を用いることも出来る。
ランプから射出された略平行化された光はフライアイインテグレータ、偏光ビームスプリッタアレイ、コンデンサレンズからなる偏光変換系により、光の偏光方向を一方向にそろえられる。その後、ダイクロイックミラーAによって青色波長帯域のみ反射され、その他は透過する。ダイクロイックミラーAによって反射された青色波長帯域の光はミラーによって光路を曲げられ、コンデンサレンズに入射する。
また、ダイクロイックミラーAを透過した光は、ダイクロイックミラーBによって緑色波長帯域の光が反射され、赤色波長帯域の光は透過される。ダイクロイックミラーBによって反射された緑色波長帯域の光は、コンデンサレンズに入射する。ダイクロイックミラーBを透過した赤色波長帯域の光はミラー2枚によって光路を曲げられコンデンサレンズに入射する。それぞれコンデンサレンズに入射した光は、各色用の透過型液晶素子によって変調され、それぞれ変調された光はダイクロイックプリズムによって再び合成される。合成された光はレンズ系からなる第1光学系で画像形成素子の中間像を結び、その中間像は凹面ミラーからなる第弐光学系によって投射面に像を結ぶ。
Further, as shown in FIG. 10, a transmissive liquid crystal element can be used as the image forming element.
The substantially collimated light emitted from the lamp is aligned in one direction by a polarization conversion system including a fly eye integrator, a polarization beam splitter array, and a condenser lens. Thereafter, only the blue wavelength band is reflected by the dichroic mirror A, and the others are transmitted. The light in the blue wavelength band reflected by the dichroic mirror A has its optical path bent by the mirror and enters the condenser lens.
Further, the light transmitted through the dichroic mirror A is reflected by the dichroic mirror B, and the light in the red wavelength band is transmitted by the dichroic mirror B. The light in the green wavelength band reflected by the dichroic mirror B enters the condenser lens. The light in the red wavelength band that has passed through the dichroic mirror B is bent by the two mirrors and enters the condenser lens. The light incident on the condenser lens is modulated by the transmissive liquid crystal element for each color, and the modulated light is synthesized again by the dichroic prism. The synthesized light forms an intermediate image of the image forming element in a first optical system composed of a lens system, and the intermediate image forms an image on the projection surface by a first optical system composed of a concave mirror.
上記の本実施の形態によれば、光学機構部の一部を一軸方向に回転できるため、投射面に対して光軸を垂直に調整することが出来るため、斜めに入射し台形歪などの投射面の崩れを画像処理等で補正する必要がなくてよい。また、光学機構のみ動くため、装置と設置場所との設置面を広く取ったまま上記調整ができ、安定性がよい。基板等の制御部を動かすとそれと接続しているPCなどとの接続線も動いてしまうこととなり、筐体全体のバランスが崩れやすくなり、机上から床へ落下するなど、大変危険である。そのため制御部は動かさない。また、光学機構部のみを一軸方向に回転し、投射面に対して光軸を垂直に調整した場合、その回転量によらず、常にランプは鉛直方向に向かないため、ランプが鉛直方向に向くことによる光源の短寿命化を抑えることが出来る。 According to the above-described embodiment, since a part of the optical mechanism portion can be rotated in the uniaxial direction, the optical axis can be adjusted to be perpendicular to the projection surface. It is not necessary to correct the collapse of the surface by image processing or the like. In addition, since only the optical mechanism moves, the above adjustment can be performed with a wide installation surface between the apparatus and the installation place, and the stability is good. When the control unit such as the board is moved, the connection line with the PC connected to the control unit is also moved, and the balance of the entire casing is easily lost, and it is very dangerous such as dropping from the desk to the floor. Therefore, the control unit does not move. In addition, when only the optical mechanism is rotated in the uniaxial direction and the optical axis is adjusted to be perpendicular to the projection surface, the lamp does not always face in the vertical direction regardless of the amount of rotation, so the lamp faces in the vertical direction. Therefore, the shortening of the life of the light source can be suppressed.
図11、図12は、本発明の別の実施の形態を説明する図面である。
図1では、光学機構部と回転機構部や制御機構部などは設置面を含んだベース板(それが筐体)の上に配置されている図となっているが、もちろん、図11のように光学機構部や回転機構部が筐体に包み込まれるような構造となっていても、よい。また、どんな実施の形態も、回転機構に回転した後、強くその位置に回転をとどめる機構が付属されているなおよい。例えば、向かい合う筐体の一面と光学機構部の一面に穴があけられており、その穴にピンを入れることにより、回転を止められる。また、回転機構は手動でもよいし、電動駆動でもよい。
11 and 12 are diagrams for explaining another embodiment of the present invention.
In FIG. 1, the optical mechanism unit, the rotation mechanism unit, the control mechanism unit, and the like are arranged on a base plate (which is a casing) including the installation surface. Of course, as shown in FIG. Further, the optical mechanism portion and the rotation mechanism portion may be structured so as to be wrapped in the casing. Further, in any embodiment, after the rotation mechanism is rotated, a mechanism that strongly keeps the rotation at that position is attached. For example, a hole is made in one surface of the housing and the one surface of the optical mechanism part facing each other, and rotation can be stopped by inserting a pin into the hole. Further, the rotation mechanism may be manual or electrically driven.
図12は、光学機構部が筐体の設置面を含んだベース部の上に乗っているのではなく、側面で接している。このような形態でも、光学機構部が、制御機構部を含む筐体に対し回転し、上記機能を満たすことが出来る。本実施の形態では、光学機構部の円筒形部分が回転機構部をかねており、また、この円筒形部分内に光源やロッドインテグレータなどの照明光学系が内蔵されており、回転機構部を別途設けるよりも配置スペースを節約できるため、プロジェクターの小型化に寄与できる。 In FIG. 12, the optical mechanism portion is not on the base portion including the installation surface of the housing, but is in contact with the side surface. Even in such a form, the optical mechanism unit can rotate with respect to the housing including the control mechanism unit to satisfy the above functions. In this embodiment, the cylindrical portion of the optical mechanism portion also serves as the rotation mechanism portion, and an illumination optical system such as a light source and a rod integrator is built in this cylindrical portion, and a rotation mechanism portion is provided separately. This can save the layout space and contribute to the downsizing of the projector.
もちろん、凹面ミラーを用いた投射光学系を含んだプロジェクターだけでなく、通常のレンズのみからなる投射系のプロジェクターにも本発明は適用できる。
図13はその使用した様子を従来のプロジェクターと比較して示した図である。
図13のAでは従来のプロジェクターは机上に設置し壁面に像を投射する。それを何らかの理由で、像を写す壁面に対し向かい合う壁面にプロジェクターを設置して使用しなければならないとき、図13のBのように、通常のプロジェクターでは設置する壁面との設置面積が狭く、例えば磁石などで壁面に固定する際非常にバランスが悪く落下してしまう可能性が高い。
それに対し、図13のCのように本願のプロジェクターを用いれば設置面積が机上に配置するときも、投射面に対し向かい合う壁面に設置する場合でも、常に投射面に対して投射光学系の光軸を垂直に調整できるため、設置面を常に一定箇所にでき、例えば壁面設置の際ではその設置面積が広く、したがって例えば磁石などで固定する際に落下しにくい。
Of course, the present invention can be applied not only to a projector including a projection optical system using a concave mirror, but also to a projector of a projection system including only a normal lens.
FIG. 13 is a diagram showing how the projector is used in comparison with a conventional projector.
In FIG. 13A, a conventional projector is installed on a desk and projects an image on a wall surface. When it is necessary to install and use the projector on the wall facing the wall on which the image is to be captured for some reason, as shown in FIG. There is a high possibility that the balance will fall off when it is fixed to the wall with a magnet.
On the other hand, if the projector of the present application is used as shown in FIG. 13C, the optical axis of the projection optical system is always relative to the projection surface, regardless of whether the installation area is placed on the desk or the wall surface facing the projection surface. Can be adjusted vertically, so that the installation surface can always be fixed, and for example, when the wall surface is installed, the installation area is large, so that it is difficult to drop when fixed with, for example, a magnet.
以下、各請求項ごとの作用効果を説明する。
請求項2記載の発明によれば、光学機構部すべてを回転させるため光学機構部が簡単に構成しやすい。すなわち光学機後部内で回転させる構成要素と回転させない構成要素と分ける必要がない。
Hereinafter, the function and effect of each claim will be described.
According to the second aspect of the present invention, since the entire optical mechanism portion is rotated, the optical mechanism portion can be easily configured. That is, it is not necessary to separate the component that is rotated in the rear part of the optical device from the component that is not rotated.
請求項3記載の発明によれば、曲面を持つミラーにより光線を反射することにより、屈折レンズよりも2倍のパワーを持つため、広角にしやすく、したがって投射距離が短くなり、装置を投射面の近くに設置することが出来る。とくに、本実施例のように机上投影する際、投射距離が同じであればより大画面で投射できるため、よい。 According to the third aspect of the present invention, since the light beam is reflected by the mirror having a curved surface, it has a power twice that of the refracting lens, so that it is easy to make a wide angle. Can be installed nearby. In particular, when projecting on a desk as in this embodiment, if the projection distance is the same, projection can be performed on a larger screen, which is good.
請求項4記載の発明によれば、レンズ系からなる投射光学系で一旦中間像を作り、その中間像を凹面のミラーで像面に結像させることにより、中間像の前後で全体の光学系倍率を分割できるため独立に設計を進めることが出来、設計が容易になる。 According to the fourth aspect of the present invention, an intermediate image is once formed by the projection optical system including the lens system, and the intermediate image is formed on the image plane by the concave mirror, so that the entire optical system is formed before and after the intermediate image. Since the magnification can be divided, the design can proceed independently, and the design becomes easy.
請求項5記載の発明によれば、光学機構部の一部が回転機構部の一部を担うことにより、独立な構造よりも省スペース化できる。 According to the fifth aspect of the present invention, since a part of the optical mechanism part serves as a part of the rotating mechanism part, it is possible to save space as compared with an independent structure.
請求項6記載の発明によれば、さらに光学機構部の回転機構部を担う箇所の内部にランプ光源を配置することにより、回転軸と光源光束射出方向を平行に保ちやすくしたまま、省スペース化を図れる。 According to the sixth aspect of the present invention, the lamp light source is arranged inside the portion that bears the rotation mechanism portion of the optical mechanism portion, thereby saving the space while keeping the rotation axis and the light source beam emission direction parallel to each other. Can be planned.
請求項7記載の発明によれば、電源や制御機構部が動かないため、壁面設置や机上設置で光学機構部を回転させる際に重心の変化がすくなく、バランスを崩しにくい。 According to the seventh aspect of the present invention, since the power source and the control mechanism unit do not move, the center of gravity does not change easily when the optical mechanism unit is rotated in the wall surface installation or the desktop installation, and the balance is not easily lost.
なお、上述する各実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更実施が可能である。 Each embodiment described above is a preferred embodiment of the present invention, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
Claims (7)
前記光学機構部の一部が、前記光源の光束射出方向に平行な軸を中心に回転し、前記投射光学系の光軸方向と設置面との角度が調整されることを特徴とするプロジェクター。 An optical mechanism including a light source for image projection, an image forming element that forms an image, and a projection optical system that projects an image of the image forming element onto a projection surface;
A part of the optical mechanism unit rotates around an axis parallel to a light beam emission direction of the light source, and an angle between an optical axis direction of the projection optical system and an installation surface is adjusted.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010044620A JP2011180384A (en) | 2010-03-01 | 2010-03-01 | Projector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010044620A JP2011180384A (en) | 2010-03-01 | 2010-03-01 | Projector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011180384A true JP2011180384A (en) | 2011-09-15 |
Family
ID=44691926
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010044620A Pending JP2011180384A (en) | 2010-03-01 | 2010-03-01 | Projector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011180384A (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014219565A (en) * | 2013-05-08 | 2014-11-20 | 株式会社東芝 | Projector and portable terminal |
US8922883B2 (en) | 2012-11-05 | 2014-12-30 | Ricoh Company, Ltd. | Magnification optical system |
US9069238B2 (en) | 2011-10-31 | 2015-06-30 | Ricoh Company, Ltd. | Image displaying apparatus |
US9158119B2 (en) | 2012-10-31 | 2015-10-13 | Ricoh Company, Ltd. | Enlargement optical system |
WO2015177842A1 (en) * | 2014-05-19 | 2015-11-26 | 日立マクセル株式会社 | Wall-hanging jig for projector device, projector device using same, and mounting aid therefor |
US10451961B2 (en) | 2011-11-04 | 2019-10-22 | Ricoh Company, Ltd. | Focus adjustment system for an image display device |
JP2020067666A (en) * | 2017-11-30 | 2020-04-30 | 富士フイルム株式会社 | projector |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09197341A (en) * | 1996-01-11 | 1997-07-31 | Nikon Corp | Projection display device |
JPH10260473A (en) * | 1997-01-17 | 1998-09-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method for projecting video on screen, projection type video projector, and fixture |
JP2002268033A (en) * | 2001-03-13 | 2002-09-18 | Canon Inc | Liquid crystal projector |
JP2005227389A (en) * | 2004-02-10 | 2005-08-25 | Fujinon Corp | Rear projection device |
JP2006201292A (en) * | 2005-01-18 | 2006-08-03 | Casio Comput Co Ltd | Projection type display device |
JP2009086315A (en) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Ricoh Co Ltd | Projection optical apparatus |
-
2010
- 2010-03-01 JP JP2010044620A patent/JP2011180384A/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09197341A (en) * | 1996-01-11 | 1997-07-31 | Nikon Corp | Projection display device |
JPH10260473A (en) * | 1997-01-17 | 1998-09-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method for projecting video on screen, projection type video projector, and fixture |
JP2002268033A (en) * | 2001-03-13 | 2002-09-18 | Canon Inc | Liquid crystal projector |
JP2005227389A (en) * | 2004-02-10 | 2005-08-25 | Fujinon Corp | Rear projection device |
JP2006201292A (en) * | 2005-01-18 | 2006-08-03 | Casio Comput Co Ltd | Projection type display device |
JP2009086315A (en) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Ricoh Co Ltd | Projection optical apparatus |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9069238B2 (en) | 2011-10-31 | 2015-06-30 | Ricoh Company, Ltd. | Image displaying apparatus |
US10451961B2 (en) | 2011-11-04 | 2019-10-22 | Ricoh Company, Ltd. | Focus adjustment system for an image display device |
US9158119B2 (en) | 2012-10-31 | 2015-10-13 | Ricoh Company, Ltd. | Enlargement optical system |
US9046674B2 (en) | 2012-11-05 | 2015-06-02 | Ricoh Company, Ltd. | Magnification optical system |
US8922883B2 (en) | 2012-11-05 | 2014-12-30 | Ricoh Company, Ltd. | Magnification optical system |
US9348121B2 (en) | 2012-11-05 | 2016-05-24 | Ricoh Company, Ltd. | Magnification optical system |
US9841584B2 (en) | 2012-11-05 | 2017-12-12 | Ricoh Company, Ltd. | Magnification optical system |
US10310238B2 (en) | 2012-11-05 | 2019-06-04 | Ricoh Company, Ltd. | Magnification optical system |
US10606042B2 (en) | 2012-11-05 | 2020-03-31 | Ricoh Company, Ltd. | Magnification optical system |
JP2014219565A (en) * | 2013-05-08 | 2014-11-20 | 株式会社東芝 | Projector and portable terminal |
WO2015177842A1 (en) * | 2014-05-19 | 2015-11-26 | 日立マクセル株式会社 | Wall-hanging jig for projector device, projector device using same, and mounting aid therefor |
JP2020067666A (en) * | 2017-11-30 | 2020-04-30 | 富士フイルム株式会社 | projector |
US11194235B2 (en) | 2017-11-30 | 2021-12-07 | Fujifilm Corporation | Projector |
US11899346B2 (en) | 2017-11-30 | 2024-02-13 | Fujifilm Corporation | Projector with rotatable projection lens |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4901595B2 (en) | Projection display | |
JP6295528B2 (en) | projector | |
JP2011180384A (en) | Projector | |
JP5669211B2 (en) | Projector and control method thereof | |
US8272742B2 (en) | Single projection display device having high portability | |
JP5002319B2 (en) | Projection display | |
JP5489405B2 (en) | Projection display | |
US7918562B2 (en) | Projection optical system having a curved mirror | |
JP2006301596A (en) | Optical projection apparatus | |
US20150334361A1 (en) | Image projector and image projector control method | |
JP2007310331A (en) | Projector apparatus with multi-light sources and light coupling module thereof | |
CN104698726A (en) | Optical unit, projection display apparatus and imaging apparatus | |
US8491133B2 (en) | Projection apparatus | |
JP6283993B2 (en) | Projection optical device and image projection device | |
JP2006201328A (en) | Projector | |
JP2008134433A (en) | Projector | |
JP2006047980A (en) | Method of reducing temperature difference between upper and lower portions of lamp bulb, optical unit, projection type display apparatus, and projection television apparatus | |
JP5397239B2 (en) | projector | |
JP2011123095A (en) | Lamp unit and projector | |
JP2005227389A (en) | Rear projection device | |
JP2008181032A (en) | Projector | |
JP6369090B2 (en) | Mounting base | |
JP2006098936A (en) | Projection type display device | |
JP2010091772A (en) | Projection type display device | |
JP2009251147A (en) | Projector optical system and projector |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20121220 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130927 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131001 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131127 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140715 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20141111 |