JP2012220613A - プロジェクタ - Google Patents
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Abstract
【課題】より汎用性を有するプロジェクタを提供する。
【解決手段】プロジェクタ101は、本体3と、本体3から一方向に引き出されることによって本体3から延在する長さを調整可能なスクリーン10と、本体3に支持されスクリーン10に画像を投影する投影部1と、スクリーン10の本体3から延在する長さを検出するスクリーン長さ検出部と、前記スクリーン長さ検出部から得られる検出結果に基づいてスクリーン10に対する投影部1の相対的な姿勢を制御する制御部とを備える。
【選択図】図16
【解決手段】プロジェクタ101は、本体3と、本体3から一方向に引き出されることによって本体3から延在する長さを調整可能なスクリーン10と、本体3に支持されスクリーン10に画像を投影する投影部1と、スクリーン10の本体3から延在する長さを検出するスクリーン長さ検出部と、前記スクリーン長さ検出部から得られる検出結果に基づいてスクリーン10に対する投影部1の相対的な姿勢を制御する制御部とを備える。
【選択図】図16
Description
本発明は、スクリーン一体型のプロジェクタに関するものである。特に、持運びや設置が容易なプロジェクタに関するものである。
プロジェクタ本体とスクリーンとを一体化させ、かつプロジェクタ本体に一体化させたスクリーンを用いて大型画像を表示するための技術としては、たとえば、特開2008−65018号公報(特許文献1)に提案されるものがある。
特許文献1に記載された発明は、持運び可能かつ大型画像を表示可能なプロジェクタに関するものであるが、たとえば引き延ばしたスクリーンのサイズが小さい際にスクリーンのサイズに合わせて表示される画像の調整を行なうといった考慮はなされていない。引き延ばされたスクリーンの大きさに応じて表示する画像を調整することができれば、電車内で電子書籍を読むといった場面にも使用可能となり、プロジェクタの用途の幅が大いに広がる。
そこで、本発明は、より汎用性を有するプロジェクタを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に基づくプロジェクタは、本体と、上記本体から一方向に引き出されることによって上記本体から延在する長さを調整可能なスクリーンと、上記本体に支持され上記スクリーンに画像を投影する投影部と、上記スクリーンの上記本体から延在する長さを検出するスクリーン長さ検出部と、上記スクリーン長さ検出部から得られる検出結果に基づいて上記スクリーンに対する上記投影部の相対的な姿勢を制御する制御部とを備える。
本発明によれば、スクリーンの引き出した長さに応じて、制御部によって各部の姿勢を最適化することができ、より汎用性を有するプロジェクタとすることができる。
(実施の形態1)
(構成)
図1〜図14を参照して、本発明に基づく実施の形態1におけるプロジェクタについて説明する。図1に本実施の形態におけるプロジェクタ101の平面図を示す。プロジェクタ101は、投影部1とアーム2と本体3とを備える。図2、図3、図4には、プロジェクタ101を図1における下側、左側、右側からそれぞれ見たところを示す。図4に示すように投影部1の一方の面にはレンズ4が配置されている。また、図4に示すように本体3の一方の側にはスクリーン取っ手5が見えている。図1〜図4に示すようにアーム2が本体3に対して沿った姿勢においては、レンズ4とスクリーン取っ手5とは同じ側を向いている。この姿勢でレンズ4とスクリーン取っ手5とが向いている側を以下「前側」というものとする。スクリーン取っ手5はユーザが把持して前側に引き出すことができるものである。
(構成)
図1〜図14を参照して、本発明に基づく実施の形態1におけるプロジェクタについて説明する。図1に本実施の形態におけるプロジェクタ101の平面図を示す。プロジェクタ101は、投影部1とアーム2と本体3とを備える。図2、図3、図4には、プロジェクタ101を図1における下側、左側、右側からそれぞれ見たところを示す。図4に示すように投影部1の一方の面にはレンズ4が配置されている。また、図4に示すように本体3の一方の側にはスクリーン取っ手5が見えている。図1〜図4に示すようにアーム2が本体3に対して沿った姿勢においては、レンズ4とスクリーン取っ手5とは同じ側を向いている。この姿勢でレンズ4とスクリーン取っ手5とが向いている側を以下「前側」というものとする。スクリーン取っ手5はユーザが把持して前側に引き出すことができるものである。
投影部1はこのプロジェクタ101以外によって提供される何らかの被投影面に対して画像を投影することができ、なおかつ、このプロジェクタ101自身によって提供されるスクリーンに対しても画像を投影することができる機構である。投影部1を単独で取り出したところを図5に示す。投影部1の単独での平面図を図6に示す。図6における下側から見たところを図7に示す。投影部1はアーム2に設けられた軸6の周りに回転するものである。投影部1は、軸6によってアーム2に対して相対的に回動することが可能となっている。アーム2には軸6を回転させるためのモータ7が設けられている。
アーム2は投影部1を先端に支持した状態で本体3から起き上がることができるものである。アーム2を単独で取り出したところを図8に示す。アーム2の単独での平面図を図9に示す。図9における下側から見たところを図10に示す。アーム2は本体3に設けられた軸8の周りに回転するものである。アーム2は、軸8によって本体3に対して相対的に回動することが可能となっている。本体3には軸8を回転させるためのモータ9が設けられている。
本体3の内部を図11に示す。本体3は筐体15を備え、筐体15の前側には開口部16が設けられている。スクリーン取っ手5をユーザが引っ張ると、開口部16を通じてスクリーン10が前側に引き出される仕組みとなっている。スクリーン10は引き出される前の状態では、本体3の内部で軸11の周りに巻きつき、ロール13となっている。図11はスクリーン10を途中まで引き出した状態を示している。軸11は軸受12a,12bによって回転可能な状態で支持されている。軸11の一方の端には回転検出装置14が設けられている。回転検出装置14は、軸11がいずれの向きに回転しているかを判別するためのものである。すなわち、回転検出装置14は、軸11が回転したときに、スクリーン10が引き出されているのか巻き取られているのかを判別するためのものである。
開口部16の近傍には、スクリーン引出量読取装置17が設置されている。本体3の内部には、回転検出装置14とスクリーン引出量読取装置17から受け取った情報によって現時点でのスクリーン10が本体3の外に延在する長さを検出するスクリーン長さ検出部18が設けられている。図11では、回転検出装置14およびスクリーン引出量読取装置17とスクリーン長さ検出部18とを別のものとして図示しているが、このような構成に限られない。回転検出装置14およびスクリーン引出量読取装置17は、スクリーン長さ検出部18の一部であってもよい。さらに、プロジェクタ101は、スクリーン長さ検出部18から得られた検出結果を元に、スクリーン10に対する投影部1の相対的な姿勢を制御する制御部19を備えている。図11では、スクリーン長さ検出部18と制御部19とを別のものとして表示しているが、両者は同一の処理装置によって兼ねられていてもよい。図11では、スクリーン長さ検出部18および制御部19は筐体15の外側に模式的に示しているが、これらは筐体15の内部に配置されていてよい。
図12、図13にスクリーン10の下側から見たところを示す。パンダグラフ式の支持機構22が筐体15とスクリーン取っ手5との間を接続するように設けられている。
図12に示すように、たとえばスクリーン10の長手方向の辺のひとつに目盛り21が設けられていることが好ましい。図12に示した例では、目盛り21は、等間隔に印刷された黒い帯状のパターンであるが、このようなパターンに限らず、スクリーン10の長手方向の移動を検出することができるようなパターンでありさえすれば他のパターンであってもよい。
スクリーン引出量読取装置17は、目盛り21を読み取ることによってスクリーン10の移動量を検出するものである。図12に示す状態からさらにスクリーン10を引き出すことによって、図13に示す状態となる。このとき、スクリーン10がたわむことを防ぐための支持機構22がスクリーン10と同様に伸縮してスクリーン10を下側から支持することが好ましい。支持機構22はここではパンタグラフ式の機構を例示したが他の構成によって実現してもよい。他の構成としては、たとえばX型の機構であってもよい。
スクリーン引出量読取装置17の一例について図14を参照して説明する。この例では、目盛り21がスクリーン10の下面に設けられている。スクリーン引出量読取装置17は、開口部16近傍の筐体15内側でスクリーン10の下面に対向するように配置されている。スクリーン引出量読取装置17は赤外線発光部17aと赤外線受光部17bと引出量算出部17cとを備える。赤外線発光部17aから出射した赤外線照射光23がスクリーン10の下面で反射して赤外線反射光24となって赤外線受光部17bに入射する。この入射する赤外線反射光24の光量の変化を検出することによって、目盛り21の線が何本通過したかを検出することができる。必要な計算は、引出量算出部17cで行なわれる。
以上のことを整理すると、本実施の形態におけるプロジェクタ101は、本体3と、本体3から一方向に引き出されることによって本体3から延在する長さを調整可能なスクリーン10と、本体3に支持されスクリーン10に画像を投影する投影部1と、スクリーン10の本体3から延在する長さを検出するスクリーン長さ検出部18と、スクリーン長さ検出部18から得られる検出結果に基づいてスクリーン10に対する投影部1の相対的な姿勢を制御する制御部19とを備える。
(使用状態)
プロジェクタ101の3通りの使用状態の例を図15、図16、図17に示す。図15では、アーム2の仰角は0°である。この状態で、投影部1は、このプロジェクタ101とは別に用意される外部スクリーン20の表面である被投影面20aにサイズAの画像を投影している。
プロジェクタ101の3通りの使用状態の例を図15、図16、図17に示す。図15では、アーム2の仰角は0°である。この状態で、投影部1は、このプロジェクタ101とは別に用意される外部スクリーン20の表面である被投影面20aにサイズAの画像を投影している。
図16では、アーム2の仰角はαである。この状態で、投影部1は、本体3から引き出されるスクリーン10にサイズBの画像を投影している。
図17では、アーム2の仰角はαより大きいβである。この状態で、投影部1は、本体3から引き出されるスクリーン10にサイズCの画像を投影している。サイズCはサイズBより大きい。
図15〜図17の使用例においては、ユーザがスクリーン10をどの程度引き出すかによって、制御部19が現時点でスクリーン10がどれだけ出ているかを自動的に判断し、アーム2および投影部1の姿勢を制御し、最適な画像を投影部1から投影している。スクリーン10を全く引き出していない状態の図15では、投影部1からは外部スクリーン20への投影に適した画像の光が出射される。
スクリーン10をサイズBより若干大きい程度まで引き出した図16の状態では、アーム2はモータ9の働きで角度αだけ起き上がり、投影部1もモータ7の働きでスクリーン10に投影するのに最適な角度まで回動する。その状態で、投影部1からは、スクリーン10にサイズBの画像が投影される。
スクリーン10をサイズCより若干大きい程度まで引き出した図17の状態では、アーム2はモータ9の働きで角度βだけ起き上がり、投影部1もモータ7の働きでスクリーン10に投影するのに最適な角度まで回動する。その状態で、投影部1からは、スクリーン10にサイズCの画像が投影される。
(作用・効果)
本実施の形態では、長さを調整可能なスクリーン10を備えているのみならず、スクリーン10の本体3から延在する長さを検出するスクリーン長さ検出部18を備えており、スクリーン長さ検出部18から得られる検出結果に基づいてスクリーン10に対する投影部1の相対的な姿勢を制御する制御部19をも備えているので、スクリーン10の引き出された長さに応じて、制御部19によって各部の姿勢を最適化することができるという点で、より汎用性を有するプロジェクタとすることができる。
本実施の形態では、長さを調整可能なスクリーン10を備えているのみならず、スクリーン10の本体3から延在する長さを検出するスクリーン長さ検出部18を備えており、スクリーン長さ検出部18から得られる検出結果に基づいてスクリーン10に対する投影部1の相対的な姿勢を制御する制御部19をも備えているので、スクリーン10の引き出された長さに応じて、制御部19によって各部の姿勢を最適化することができるという点で、より汎用性を有するプロジェクタとすることができる。
なお、制御部19は、前記検出結果に基づいて、投影部1から投影する画像内容を調整することが好ましい。引き延ばしたスクリーンのサイズに応じて各部の姿勢を調整するのみならず、投影部1から投影する画像の内容自体をも調整することとすれば、その時点で引き出されているスクリーンのサイズに応じて歪みのない鮮明な画像を得ることができる。
本実施の形態で示したように、プロジェクタ101は、投影部1を支持するアーム2を備え、アーム2は、本体3に設けられた第1回転軸としての軸8を中心に旋回可能となっており、投影部1は、アーム2の先端近傍に設けられた第2回転軸としての軸6を中心に回動可能となっており、制御部19は、前記第1回転軸および前記第2回転軸を制御することが好ましい。この構成を採用することにより、少ない部品数で、明確に投影姿勢の制御が行なえる構成を実現できるからである。本実施の形態では、このような構成を前提に説明したが、構造がこれに限らない。ここまで、軸6,8に対してモータ7,9がそれぞれ直結している構成を示したが、直結に限らず、必要なトルクや速度を得られるように、適宜ギアやカムなどを介して接続する構成としてもよい。
なお、本実施の形態におけるプロジェクタ101においては、アーム2は伸縮しない構造であったが、たとえば、アーム2は伸縮可能であり、制御部19はアーム2の長さを調節するものであることが好ましい。この構成を採用することにより、より高い自由度で投影部1の姿勢を制御することができるからである。
本体3の内部には、スクリーン10を巻取るための芯が設けられていることが好ましい。本実施の形態におけるプロジェクタ101では、芯として軸11が設けられていた。このように芯が設けられていればスクリーン10を安定して巻き取ったり繰り出したりすることができる。したがって、スクリーン10の本体3外に延在する部分の長さの変更を円滑に行なうことができるので好ましい。
スクリーン10は目盛り21を有し、スクリーン長さ検出部18は、目盛り21を読み取ることおよび芯としての軸11の回転の向きを検出することによって、スクリーン10の本体3から延在する長さを検出することが好ましい。すなわち、本実施の形態で示したとおりである。この構成を採用することにより、スクリーン10の延在する長さを簡便に検出することができる。
本実施の形態で示したように、スクリーン10のたわみを防止するためにスクリーン10に沿って伸縮可能なスクリーン支持機構22を備えることが好ましい。スクリーン10が本体3から長く延在するように引き出した場合、スクリーン10を支持する機構が何もない状態ではスクリーン10の自重によるたわみが問題となるが、プロジェクタ101がこのようなスクリーン支持機構22を備えていれば、引き出したスクリーン10の平坦度および姿勢を正しく維持することができるので、正しい画像を得ることができる。
(実施の形態2)
(構成)
本実施の形態におけるプロジェクタ101において、図18に示すように、スクリーン10に対してユーザが接触した際にスクリーン10のどの位置に接触したかを検出するための接触位置検出部27を備えることが好ましい。接触位置検出部27としては、赤外線センサなどの近接センサを用いることとすればよい。ユーザが接触した位置に応じて表示する画像の内容を切り替えるなどの動作をすることが好ましい。このときの接触位置の検出も引き出されたスクリーン10の長さに応じて自動的に調整される。
(構成)
本実施の形態におけるプロジェクタ101において、図18に示すように、スクリーン10に対してユーザが接触した際にスクリーン10のどの位置に接触したかを検出するための接触位置検出部27を備えることが好ましい。接触位置検出部27としては、赤外線センサなどの近接センサを用いることとすればよい。ユーザが接触した位置に応じて表示する画像の内容を切り替えるなどの動作をすることが好ましい。このときの接触位置の検出も引き出されたスクリーン10の長さに応じて自動的に調整される。
(作用・効果)
本実施の形態では、接触位置検出部27を備えるので、スクリーン10にユーザが接触することによってタッチパネル感覚で操作することができ、使い勝手の良いプロジェクタとすることができる。
本実施の形態では、接触位置検出部27を備えるので、スクリーン10にユーザが接触することによってタッチパネル感覚で操作することができ、使い勝手の良いプロジェクタとすることができる。
(実施の形態3)
(構成)
図19に示すように、実施の形態1で示したプロジェクタ101では、スクリーン10の根元部分に、投影部1からの光が本体3の角に遮られて届かない余白25が生じてしまう。
(構成)
図19に示すように、実施の形態1で示したプロジェクタ101では、スクリーン10の根元部分に、投影部1からの光が本体3の角に遮られて届かない余白25が生じてしまう。
これに対して、本発明に基づく実施の形態3におけるプロジェクタでは、基本的な構成は実施の形態1で示したものと同様であるが、図20に示すように、このプロジェクタ102は、本体3の角に切欠き部26が設けられている。本実施の形態におけるプロジェクタ102のように、本体3のスクリーン10が引き出される側の端においては、本体3は、スクリーン10に画像を表示するために投影部1からスクリーン10へ進行する光の進路を確保するように切欠き26を有することが好ましい。
(作用・効果)
本実施の形態では、本体3に切欠き部26が設けられていることにより、スクリーン10の根元部分にも投影部1からの光が届き、その結果、スクリーン10上の余白25iを小さくすることができる。余白が小さく済ませられることにより、同じサイズの画像であっても、投影するために必要なスクリーン10の引出し長さを短く済ませることができる。あるいは、同じ引出し長さに対して、より大きなサイズの画像を得ることができる。
本実施の形態では、本体3に切欠き部26が設けられていることにより、スクリーン10の根元部分にも投影部1からの光が届き、その結果、スクリーン10上の余白25iを小さくすることができる。余白が小さく済ませられることにより、同じサイズの画像であっても、投影するために必要なスクリーン10の引出し長さを短く済ませることができる。あるいは、同じ引出し長さに対して、より大きなサイズの画像を得ることができる。
なお、各図面においては、本体3の長さに比べてスクリーン10の引き出された長さが短くなっているが、これは説明の便宜のために本体3の長さを誇張しているのであって、実際には、スクリーン10の引き出された長さが本体3の長さより長いものであってよい。
上記各実施の形態で説明したように、引き出されたスクリーンの長さに応じて各部の姿勢等を自動的に調整して投影することができれば、一般的なプロジェクタとしてだけでなく、電車内で電子書籍を読むといった場面に用いることも考えられる。
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
1 投影部、2 アーム、3 本体、4 レンズ、5 スクリーン取っ手、6 軸、7 モータ、8 軸、9 モータ、10 スクリーン、11 軸、12a,12b 軸受け、13 ロール、14 回転検出装置、15 筐体、16 開口部、17 スクリーン引出量読取装置、17a 赤外線発光部、17b 赤外線受光部、17c 引出量算出部、18 スクリーン長さ検出部、19 制御部、20 外部スクリーン、20a 被投影面、21 目盛り、22 支持機構、23 赤外線照射光、24 赤外線反射光、25,25i 余白、26 切欠き部、27 接触位置検出部、101,102 プロジェクタ。
Claims (9)
- 本体と、
前記本体から一方向に引き出されることによって前記本体から延在する長さを調整可能なスクリーンと、
前記本体に支持され前記スクリーンに画像を投影する投影部と、
前記スクリーンの前記本体から延在する長さを検出するスクリーン長さ検出部と、
前記スクリーン長さ検出部から得られる検出結果に基づいて前記スクリーンに対する前記投影部の相対的な姿勢を制御する制御部とを備える、プロジェクタ。 - 前記制御部は、前記検出結果に基づいて、前記投影部から投影する画像内容を調整する、請求項1に記載のプロジェクタ。
- 前記投影部を支持するアームを備え、
前記アームは、前記本体に設けられた第1回転軸を中心に旋回可能となっており、前記投影部は、前記アームの先端近傍に設けられた第2回転軸を中心に回動可能となっており、前記制御部は、前記第1回転軸および前記第2回転軸を制御する、請求項1または2に記載のプロジェクタ。 - 前記アームは伸縮可能であり、前記制御部は前記アームの長さを調節する、請求項3に記載のプロジェクタ。
- 前記本体の内部には、前記スクリーンを巻取るための芯が設けられている、請求項1から4のいずれかに記載のプロジェクタ。
- 前記スクリーンは目盛りを有し、前記スクリーン長さ検出部は、前記目盛りを読み取ることおよび前記芯の回転の向きを検出することによって、前記スクリーンの前記本体から延在する長さを検出する、請求項5に記載のプロジェクタ。
- 前記本体の前記スクリーンが引き出される側の端においては、前記本体は、前記スクリーンに画像を表示するために前記投影部から前記スクリーンへ進行する光の進路を確保するように切欠きを有する、請求項1から6のいずれかに記載のプロジェクタ。
- 前記スクリーンのたわみを防止するために前記スクリーンに沿って伸縮可能なスクリーン支持機構を備える、請求項1から7のいずれかに記載のプロジェクタ。
- 前記スクリーンに対してユーザが接触した際に前記スクリーンのどの位置に接触したかを検出するための接触位置検出部を備える、請求項1から8のいずれかに記載のプロジェクタ。
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