特開2021-92638(P2021-92638A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2021-92638(P2021-92638A)
(43)【公開日】2021年6月17日
(54)【発明の名称】プロジェクター
(51)【国際特許分類】
   G03B 21/14 20060101AFI20210521BHJP
   G03B 21/00 20060101ALI20210521BHJP
   H04N 5/74 20060101ALI20210521BHJP
【FI】
   G03B21/14 D
   G03B21/00 D
   H04N5/74 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】OL
【全頁数】18
(21)【出願番号】特願2019-222665(P2019-222665)
(22)【出願日】2019年12月10日
(71)【出願人】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックIPマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100109210
【弁理士】
【氏名又は名称】新居 広守
(74)【代理人】
【識別番号】100137235
【弁理士】
【氏名又は名称】寺谷 英作
(74)【代理人】
【識別番号】100131417
【弁理士】
【氏名又は名称】道坂 伸一
(72)【発明者】
【氏名】北野 博史
(72)【発明者】
【氏名】北岡 信一
(72)【発明者】
【氏名】山内 健太郎
【テーマコード(参考)】
2K203
5C058
【Fターム(参考)】
2K203FA04
2K203FA32
2K203FA75
2K203FA76
2K203FA82
2K203FB05
2K203GC13
2K203GC16
2K203GC39
2K203HB04
2K203HB08
2K203HB09
2K203HB14
2K203HB22
2K203KA04
2K203KA72
2K203KA73
2K203MA10
5C058BA11
5C058BA35
5C058EA02
5C058EA12
(57)【要約】
【課題】画像による演出の自由度を高めることができるプロジェクターを提供する。
【解決手段】プロジェクター1は、画像光Lを出射する光出射部20と、画像光Lを拡大して被投射体80に画像を投射する投射部30と、被投射体80に投射される画像のフォーカスを調整するフォーカス調整部60とを備える。投射部30は、光出射部20の画像光Lの出射方向p1に沿う第1の光軸L1に平行な第2の光軸L2を有するように、第1の光軸L1に対して垂直な第1方向D1にずれた状態でオフセット配置される。光出射部20および投射部30は、上記オフセット配置後において被投射体80に投射される画像が上記オフセット配置前の画像の位置に近づくように、第1の光軸L1および第2の光軸L2を含む面内において傾いて配置されている。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
画像光を出射する光出射部と、
前記画像光を拡大して被投射体に画像を投射する投射部と、
前記被投射体に投射される前記画像のフォーカスを調整するフォーカス調整部と
を備え、
前記投射部は、前記光出射部の前記画像光の出射方向に沿う第1の光軸に平行な第2の光軸を有するように、前記第1の光軸に対して垂直な第1方向にずれた状態でオフセット配置され、
前記光出射部および前記投射部は、前記オフセット配置後において前記被投射体に投射される前記画像が前記オフセット配置前の前記画像の位置に近づくように、前記第1の光軸および前記第2の光軸を含む面内において傾いて配置されている
プロジェクター。
【請求項2】
前記フォーカス調整部は、前記画像のフォーカスを調整することで、前記画像の全領域のうちフォーカスが合う領域を前記画像内にて移動させる
請求項1に記載のプロジェクター。
【請求項3】
さらに、前記第1方向における前記投射部の位置を調整するオフセット調整部を備える
請求項1または2に記載のプロジェクター。
【請求項4】
前記プロジェクターは、前記被投射体に前記画像光を投射する際の投射方向に沿う基準軸を有し、
前記光出射部および前記投射部は、前記第1の光軸および前記第2の光軸を含む面内において、前記第1の光軸および前記第2の光軸が前記基準軸に対して交差するように、傾いて配置されている
請求項1〜3のいずれか1項に記載のプロジェクター。
【請求項5】
さらに、前記基準軸に対する前記光出射部および前記投射部の傾きを調整する傾き調整部を備える
請求項4に記載のプロジェクター。
【請求項6】
前記傾き調整部は、前記第1の光軸および前記第1方向に沿う第1軸の両方に垂直な第2軸を中心に、前記光出射部および前記投射部を回転移動可能とする
請求項5に記載のプロジェクター。
【請求項7】
さらに、
前記投射部は、前記第2の光軸に平行な第3の光軸を有するように、前記第2軸が延びる方向である第2方向にずれた状態でオフセット配置され、
前記光出射部および前記投射部は、当該オフセット配置後において前記被投射体に投射される前記画像が当該オフセット配置前の前記画像の位置に近づくように、前記第2の光軸および前記第3の光軸を含む面内において傾いて配置されている
請求項6に記載のプロジェクター。
【請求項8】
さらに、前記第1軸および前記第2軸と異なる第3軸を中心に、前記光出射部および前記投射部を回転移動可能とする回転移動部を備える
請求項6に記載のプロジェクター。
【請求項9】
前記投射部は、水平方向に沿って配置された前記被投射体に前記画像を投射する
請求項1〜8のいずれか1項に記載のプロジェクター。
【請求項10】
前記投射部は、鉛直方向に沿って配置された前記被投射体に前記画像を投射する
請求項1〜9のいずれか1項に記載のプロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像光を投射するプロジェクターに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、画像光を投射する投射部を備えるプロジェクターが知られている。その種のプロジェクターの一例として、特許文献1には、筐体に設けられた開口から画像光を投射するプロジェクターが開示されている。このプロジェクターでは、プロジェクターを建物の天井に設置した後、板カムなどの調整機構を用いて投射部の姿勢を調整し、画像光の出射方向を変更している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2017−173574号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら従来のプロジェクターでは、投射部から投射される画像のフォーカスが画像の全領域において均一である。そのため、フォーカスの合う/合わないによって画像中における画像のめりはりを表現することができず、プロジェクターによる画像演出の自由度を高めることが困難である。
【0005】
本発明の目的は、画像演出の自由度を高めることができるプロジェクターを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一態様に係るプロジェクターは、画像光を出射する光出射部と、前記画像光を拡大して被投射体に画像を投射する投射部と、前記被投射体に投射される前記画像のフォーカスを調整するフォーカス調整部とを備え、前記投射部は、前記光出射部の前記画像光の出射方向に沿う第1の光軸に平行な第2の光軸を有するように、前記第1の光軸に対して垂直な第1方向にずれた状態でオフセット配置され、前記光出射部および前記投射部は、前記オフセット配置後において前記被投射体に投射される前記画像が前記オフセット配置前の前記画像の位置に近づくように、前記第1の光軸および前記第2の光軸を含む面内において傾いて配置されている。
【発明の効果】
【0007】
本発明に係るプロジェクターによれば、画像による演出の自由度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】実施の形態1に係るプロジェクターの概略構成を示す図である。
図2】実施の形態1に係るプロジェクターの光出射部および投射部の配置構成を示す図である。
図3】比較例のプロジェクターを用いて床に画像光を投射する様子を示す図である。
図4】実施の形態1に係るプロジェクターを用いて床に画像光を投射する様子を示す図である。
図5】比較例のプロジェクターを用いて壁に画像光を投射する様子を示す図である。
図6】実施の形態1に係るプロジェクターを用いて壁に画像光を投射する様子を示す図である。
図7】実施の形態1に係るプロジェクターの使用形態の一例を模式的に示す図である。
図8】実施の形態1に係るプロジェクターを図4に示すVIII−VIII線で切断した場合の断面図である。
図9】実施の形態1に係るプロジェクターを図8に示すIX−IX線で切断した場合の断面図である。
図10】実施の形態1に係るプロジェクターの制御構成を示すブロック図である。
図11】実施の形態2に係るプロジェクターの概略構成を示す図である。
図12】実施の形態2に係るプロジェクターの光出射部および投射部の配置構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の一形態に係る実現形態を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。本発明の実現形態は、現行の独立請求項に限定されるものではなく、他の独立請求項によっても表現され得る。
【0010】
なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。
【0011】
なお、以下に示す第1方向および第2方向はプロジェクターを基準とした場合の方向を示し、基準軸、第1軸、第2軸、第1の光軸、第2の光軸および第3の光軸は、プロジェクターを基準とした場合の座標軸を示す。また、図中におけるx軸およびy軸は水平方向に沿って延びる軸、および、z軸は鉛直方向に沿って延びる軸を示す。
【0012】
(実施の形態1)
[1−1.プロジェクターの概略構成]
まず、実施の形態1に係るプロジェクターの概略構成について、図1図6を参照しながら説明する。
【0013】
図1は、実施の形態1に係るプロジェクター1の概略構成を示す図である。
【0014】
図1に示すように、プロジェクター1は、画像光Lを出射する光出射部20と、画像光Lを拡大して被投射体80に画像を投射する投射部30とを備えている。
【0015】
光出射部20は、光源から出射された光を変調して画像光Lを出射する光変調素子22等を備えている。投射部30は、鏡筒内に設けられた投射レンズ32を備えている。なお、光出射部20は、プロジェクター1の光学エンジン全体のうち、投射部30を含まない部分である。光出射部20および投射部30の詳細については、「1−2.プロジェクターの詳細構成」にて説明する。
【0016】
ここで図1において、被投射体80に画像光Lを投射する際の投射方向p0に沿う軸を基準軸a0とし、光出射部20から出射される画像光Lの出射方向p1に沿う軸(光出射部20の画像形成面の中心に垂直な軸)を第1の光軸L1とし、投射部30の投射レンズ32の光軸を第2の光軸L2とする。また、第1の光軸L1に垂直な方向を第1方向D1とし、第1方向D1に沿う軸を第1軸a1とする。また、第1の光軸L1および第1軸a1の両方に垂直な軸を第2軸a2とし、第2軸a2が延びる方向を第2方向D2とする。実施の形態1では、基準軸a0、第1の光軸L1、第2の光軸L2および第1軸a1が、同一面内に存在している。
【0017】
本実施の形態のプロジェクター1は、上記の光出射部20および投射部30の他に、フォーカス調整部60と、オフセット調整部35と、傾き調整部50とを備えている。
【0018】
フォーカス調整部60は、被投射体80に投射される画像のフォーカスを調整する調整機構である。フォーカス調整部60は、例えば、フォーカスリングであり、投射部30に設けられる。フォーカス調整部60がフォーカスリングである場合、フォーカスリングを回転させることで投射部30が出射方向p1に移動し、画像光Lの出射方向p1におけるフォーカス距離が調整される。
【0019】
オフセット調整部35は、第1方向D1における投射部30の位置を調整する調整機構である。オフセット調整部35は、例えばスライド送り構造を有し(図示省略)、投射部30と光出射部20との間に設けられる。オフセット調整部35が操作されることで、投射部30は、投射部30の第2の光軸L2が光出射部20の第1の光軸L1に対して平行にずれた状態でオフセット配置される。「オフセット配置される」とは、基準となる位置から所定距離ずれた位置に配置されることを示す。オフセット配置される場合のずれ量であるオフセット量os1は、投射レンズ32の半径よりも小さな値である。
【0020】
傾き調整部50は、基準軸a0に対する光出射部20および投射部30の傾きθ1を調整する調整機構である。傾き調整部50は、例えば、光出射部20および投射部30を支持するとともに光出射部20および投射部30を回転移動可能とする構造、および、回転移動後の光出射部20および投射部30の傾きθ1を摩擦力によって保持する構造を有している(図示省略)。傾き調整部50が操作されることで、光出射部20および投射部30が第2軸a2を中心に回転移動する。
【0021】
図2は、実施の形態1に係るプロジェクター1の光出射部20および投射部30の配置構成を示す図である。図2の(a)〜(c)のうち、図2の(c)が実施の形態1に係る光出射部20および投射部30の配置構成である。以下、実施の形態1についての理解を容易にするため、図2に示す(a)、(b)、(c)の順で図2を説明する。
【0022】
図2の(a)は、光出射部20および投射部30が被投射体80の正面に配置されている状態を示す図である。図2の(a)では、光出射部20の第1の光軸L1および投射部30の第2の光軸L2が、基準軸a0に一致する配置構成となっている。
【0023】
図2の(b)は、投射部30がオフセット配置されている状態を示す図である。具体的には、投射部30が、光出射部20の第1の光軸L1に対して垂直な第1方向D1にオフセット量os1だけずれた状態でオフセット配置されている。また、投射部30は、投射部30の第2の光軸L2が、光出射部20の第1の光軸L1に対して平行となるように配置されている。このオフセット配置により、投射レンズ32を通過した画像光Lが斜めに投射される。被投射体80に投射される画像は、図2の(b)で示す場面において、図2の(a)で投射される画像に対して第1方向D1に移動している。
【0024】
図2の(c)は、図2の(b)の状態から、さらに、光出射部20および投射部30が傾いて配置された状態を示す図である。図2の(c)に示すように、光出射部20および投射部30は、被投射体80に投射される画像がオフセット配置前の画像の位置(図2の(a)参照)に近づくように、第1の光軸L1および第2の光軸L2を含む面内(第2軸a2に垂直な面内)において傾いて配置されている。例えば、光出射部20および投射部30は、第1の光軸L1および第2の光軸L2の両方の光軸を含む面内において、第1の光軸L1および第2の光軸L2が、基準軸a0に対して交差するように傾いて配置されている。このように、被投射体80に投射される画像がオフセット配置前の画像の位置に近づくように、光出射部20および投射部30が傾けて配置されることで、オフセット配置によって斜めに投射された画像光Lが、真っ直ぐ正面に投射される。すなわち、オフセット配置によってずれた画像の位置がキャンセルされ、元の位置に戻る。
【0025】
ここで、比較例のプロジェクターおよび実施の形態1のプロジェクター1から投射される画像の違いについて、図3および図4を参照しながら説明する。
【0026】
図3は、比較例のプロジェクター101を用いて床に画像光Lを投射する様子を示す図である。図4は、実施の形態1に係るプロジェクター1を用いて床に画像光Lを投射する様子を示す図である。
【0027】
図3に示す比較例のプロジェクター101は、光出射部20の第1の光軸L1が床に対して垂直であり、図2の(a)と同様に、投射部30の第2の光軸L2が、光出射部20の第1の光軸L1に一致するように配置されている。比較例のプロジェクター101では、投射部30から床に投射される画像のフォーカスが、画像の全領域im0において均一である。そのため、フォーカスの合う/合わないによって画像中における画像のめりはりを表現することができない。
【0028】
それに対し図4に示す実施の形態1では、投射部30から床に投射される画像のフォーカスが、画像の全領域im0において均一ではない。具体的には、投射部30から床に投射される画像は、画像の全領域im0のうち、フォーカスが合う領域im1と、フォーカスが合わない領域im2とを有している。フォーカスが合う領域im1は画像が鮮明な領域であり、フォーカスが合わない領域im2は、フォーカスが合う領域im1よりも画像がぼやけた領域である。このフォーカスが合う領域im1は、第2方向D2に平行な帯状の領域となって表れる。なお、図4では、領域im1と領域im2との境界が線分で表されているが、実際はフォーカスの一致度合が徐々に変化するので、この領域ではぼやけた状態から鮮明な状態に徐々に変化することになる。そしてこの状態にて、フォーカス調整部60(図1参照)を用いて画像のフォーカスを調整することで、フォーカスが合っている帯状の領域im1を画像内にて移動させることが可能である。
【0029】
このように実施の形態1のプロジェクター1では、画像のフォーカスを調整することで、画像の全領域im0の中でフォーカスが合う領域im1を移動させることが可能である。これにより、画像中における画像のめりはりを表現することができ、プロジェクター1による画像演出の自由度を高めることができる。
【0030】
次に、比較例のプロジェクター101および実施の形態1のプロジェクター1から投射される画像の他の場面における違いについて、図5および図6を参照しながら説明する。
【0031】
図5は、比較例のプロジェクター101を用いて壁に画像光Lを投射する様子を示す図である。図6は、実施の形態1に係るプロジェクター1を用いて壁に画像光Lを投射する様子を示す図である。
【0032】
図5に示す比較例のプロジェクター101では、光出射部20の光軸が壁に対して垂直ではないが、投射部30の光軸が、光出射部20の光軸に一致するように配置されている。比較例のプロジェクター101では、投射部30から壁に投射される画像のフォーカスが、天井に平行な帯状の定形領域im3の形に限定される。そのため、画像による演出の自由度を高めることが困難である。
【0033】
それに対し図6に示す実施の形態1では、投射部30から壁に投射される画像のうち、フォーカスが合う領域im1が上記の定形領域im3の形に限定されない。このフォーカスが合う領域im1は、壁の面内において斜め帯状の領域となって表れる。そしてこの状態にて、フォーカス調整部60を用いて画像のフォーカスを調整することで、フォーカスが合う領域im1を壁面に沿って移動させたり、フォーカスが合う領域im1の形状を変えたりすることが可能である。
【0034】
このように実施の形態1のプロジェクター1では、画像のフォーカスを調整することで、フォーカスが合う領域im1を移動させたり、領域im1の形状を変えたりすることが可能である。これにより、プロジェクター1による画像演出の自由度を高めることができる。
【0035】
[1−2.プロジェクターの詳細構成]
次に、実施の形態1のプロジェクター1の詳細構成について、図7図10を参照しながら説明する。
【0036】
図7は、実施の形態1に係るプロジェクター1の使用形態の一例を模式的に示す図である。
【0037】
プロジェクター1は、例えば、建物の天井91に設置される。図7の(a)には、プロジェクター1から出射された画像光Lが、建物の壁に投射されている様子が示されている。図7の(b)には、プロジェクター1から出射された画像光Lが、建物の床に投射されている様子が示されている。なお、建物の壁および床は、画像光Lの投射対象である被投射体80の一例である。被投射体80は、壁および床に限られず、スクリーンまたはテーブルなどの構造物であってもよい。
【0038】
図8は、プロジェクター1を図4に示すVIII−VIII線で切断した場合の断面図である。図9は、プロジェクター1を図8に示すIX−IX線で切断した場合の断面図である。
【0039】
図8および図9に示すように、プロジェクター1は、建物の室内空間s1と天井裏空間s2とを仕切る天井91に埋め込まれている。
【0040】
プロジェクター1は、箱状の筐体10と、画像光Lを出射する光出射部20と、光出射部20から出射された画像光Lを拡大して外部に投射する投射部30とを備える。また、プロジェクター1は、前述したフォーカス調整部60、オフセット調整部35および傾き調整部50を備える。また、プロジェクター1は、傾き調整部50と光出射部20と投射部30とを、第3軸a3を中心に回転移動可能とする回転移動部40を備える。なお、第3軸a3は、第1軸a1および第2軸a2とは異なる軸である。
【0041】
筐体10は、天井91に形成された天井開口93に嵌め込まれ、固定されている。筐体10は、例えば直方体状であり、樹脂あるいは金属によって形成されている。筐体10の外形形状は、直方体状に限られず、円柱状であってもよい。
【0042】
筐体10は、下部筐体11および上部筐体18によって構成されている。
【0043】
下部筐体11は、天井91の天井面92を基準として床の反対側、すなわち天井裏側に突き出す凸形状を有している。具体的には、下部筐体11は、矩形状のベース部11aと、ベース部11aの外辺から下側に向けて延びる複数の側脚部11bと、複数の側脚部11bのそれぞれに接続された複数のつば部11cとを有している。下部筐体11は、つば部11cが天井面92に当接した状態で、天井91に固定される。
【0044】
下部筐体11は、例えば金属製の平板である。ただし下部筐体11は、金属製の平板に限られず、樹脂製の化粧パネルであってもよい。下部筐体11のベース部11aは、複数の羽板が平行に配置されたルーバーで構成されていてもよい。
【0045】
ベース部11aは、四角形状または円形状の開口12を有している。ベース部11aには、回転移動部40が固定され、回転移動部40には、傾き調整部50が取り付けられる。傾き調整部50には、光出射部20および投射部30が配置される。前述したフォーカス調整部60は投射部30に設けられ、オフセット調整部35は、投射部30と光出射部20との間に設けられている。
【0046】
上部筐体18は、天面部を有する筒状の形状をしている。上部筐体18は、光出射部20、投射部30、回転移動部40を覆うように、下部筐体11上に配置される。光出射部20、投射部30および回転移動部40は、下部筐体11と上部筐体18とによって囲まれる筐体内空間s3に収容されている。
【0047】
光出射部20は、光を出射する光源21と、光源21から出射された光を変調して画像光を出射する光変調素子22と、光学系23と、プリズム24と、ケース25とを備える。光源21、光変調素子22、光学系23およびプリズム24は、ケース25に収容されている。
【0048】
光源21は、例えば、水銀ランプ、LED(Light Emitting Diode)、LD(Laser Diode)などである。光源21は、赤色光、青色光、緑色光をそれぞれ発する複数の光源を有していてもよい。光源21から出射された光は、レンズまたはミラーなどの光学系23によって光変調素子22に導光される。
【0049】
光変調素子22は、例えば、透過型液晶素子、反射型液晶素子、DMD(Digital Micromirror Device)などである。本実施の形態における光変調素子22は、DMDである。光変調素子22で生成された画像光は、プリズム24を介して投射部30に出射される。
【0050】
投射部30は、光出射部20から出射された画像光を拡大して画像光Lを投射する。投射部30は、光出射部20に接続される筒状の鏡筒31と、鏡筒31内に設けられた投射レンズ32とを備えている。鏡筒31内には、投射レンズ32を含む複数のレンズが設けられていてもよい。
【0051】
前述したように、投射部30は、第1の光軸L1に平行な第2の光軸L2を有するように、第1の光軸L1に対して垂直な第1方向D1にずれた状態でオフセット配置されている。また、光出射部20および投射部30は、第1の光軸L1および第2の光軸L2を含む面内において、第1の光軸L1および第2の光軸L2が基準軸a0に対して交差するように、傾いて配置されている。
【0052】
回転移動部40は、プロジェクター1から投射される光の投射方向p0を変更する首振り機構である。回転移動部40は、第3軸a3に沿って延びる一対の回転軸41と、一対の回転軸41を介して傾き調整部50を支持する一対の支柱42と、一対の回転軸41を介して傾き調整部50を回転可能とする駆動部43とを有する。回転移動部40は、傾き調整部50を介して光出射部20および投射部30を、第3軸a3を中心に回転移動可能としている。本実施の形態における第3軸a3は水平方向に延びる軸であるが、それに限定されない。
【0053】
駆動部43は、例えば、ステッピングモータまたはサーボモータである。なお駆動部43は、上記モータに限られず、例えば、手動で回転させた際の位置を摩擦やリンク機構で保持する回転位置保持機構であってもよい。
【0054】
回転移動部40は、基準軸a0が回転軸41を中心に揺動するように、傾き調整部50、光出射部20および投射部30を回転移動可能とする。例えば、回転移動部40は、図7の(a)に示すように鉛直方向に沿って配置された被投射体81に光が投射される状態、または、図7の(b)に示すように水平方向に沿って配置された被投射体82に光が投射される状態となるように、傾き調整部50、光出射部20および投射部30を回転移動させる。例えば、被投射体82に光を投射する際の基準軸a0の角度を0°(図7の(b)参照)とした場合、被投射体81に光を投射する際の基準軸a0の角度は、45°(図7の(a)参照)である。
【0055】
なお、プロジェクター1は、回転移動部40によって傾き調整部50、光出射部20および投射部30が回転移動している途中において、床から壁または壁から床に画像光が移動するように光を投射してもよい。また、上記角度の45°は一例であり、プロジェクター1は、基準軸a0の角度が0°以上90°以下となる範囲において、画像光Lを投射してもよい。
【0056】
次に、プロジェクター1の制御構成について説明する。
【0057】
図10は、プロジェクター1の制御構成を示すブロック図である。
【0058】
図10に示すように、プロジェクター1は、光源21、光変調素子22、回転移動部40、通信部71および制御部70を備えている。
【0059】
制御部70は、光源21、光変調素子22、回転移動部40および通信部71のそれぞれの作動を制御する。制御部70は、CPU、ROM、RAMなどを備えており、CPUが、ROMに格納されたプログラムを読み込み、RAMに展開することで、様々な処理が実行される。ROMには、光変調素子22が形成する画像の画像データが記憶されている。なお、制御部70は、ROMの代わりに、不揮発性書き換え可能なメモリを有していてもよい。また、制御部70は、通信部71を介して、例えばスマートフォン、PC、リモコンなどの外部機器または外部記憶装置から画像データを取得してもよい。
【0060】
制御部70は、電源がONになると、光源21および光変調素子22を駆動させる。これにより、例えば、投射部30からの画像光Lが被投射体81あるいは82に向けて投射される。また、制御部70は、スマートフォン等から通信部71を介して、画像光Lの出射方向に関する情報を取得し、回転移動部40を制御して出射方向を変更してもよい。
【0061】
[1−3.効果等]
以上のように、本実施の形態のプロジェクター1は、画像光Lを出射する光出射部20と、画像光Lを拡大して被投射体80に画像を投射する投射部30と、被投射体80に投射される画像のフォーカスを調整するフォーカス調整部60とを備える。投射部30は、光出射部20の画像光Lの出射方向p1に沿う第1の光軸L1に平行な第2の光軸L2を有するように、第1の光軸L1に対して垂直な第1方向D1にずれた状態でオフセット配置される。光出射部20および投射部30は、上記オフセット配置後において被投射体80に投射される画像が上記オフセット配置前の画像の位置に近づくように、第1の光軸L1および第2の光軸L2を含む面内において傾いて配置されている。
【0062】
このように、オフセット配置後の被投射体80に投射される画像がオフセット配置前の画像の位置に近づくように、光出射部20および投射部30を傾けて配置することで、被投射体80に投射される画像において、フォーカスが合う領域im1とフォーカスが合わない領域im2とを形成することができる。この領域im1と領域im2とが形成された状態にて、例えばフォーカス調整部60を用いて画像のフォーカスを調整することで、フォーカスが合う領域im1を移動させることができる。これにより、プロジェクター1による画像演出の自由度を高めることができる。
【0063】
また、フォーカス調整部60は、画像のフォーカスを調整することで、画像の全領域im0のうちフォーカスが合う領域im1を画像内にて移動させてもよい。
【0064】
このように、フォーカスが合う領域im1を画像内にて移動させることで、プロジェクター1による画像演出を適切に行い、画像演出の自由度を高めることができる。
【0065】
また、プロジェクター1は、さらに、第1方向D1における投射部30の位置を調整するオフセット調整部35を備えていてもよい。
【0066】
これによれば、オフセット配置する場合の投射部30の位置を精度よく調整することができる。これにより、被投射体80に投射される画像において、フォーカスが合う領域im1とフォーカスが合わない領域im2とを精度よく形成することができる。この領域im1と領域im2とが形成された状態にて画像のフォーカスを調整することで、フォーカスが合う領域im1を精度よく移動させることができる。これにより、プロジェクター1による画像演出を適切に行い、画像演出の自由度を高めることができる。
【0067】
また、プロジェクター1は、被投射体80に画像光Lを投射する際の投射方向p0に沿う基準軸a0を有し、光出射部20および投射部30は、第1の光軸L1および第2の光軸L2を含む面内において、第1の光軸L1および第2の光軸L2が基準軸a0に対して交差するように、傾いて配置されていてもよい。
【0068】
このように、第1の光軸L1および第2の光軸L2が基準軸a0に対して交差するように光出射部20および投射部30を傾けて配置することで、被投射体80に投射される画像において、フォーカスが合う領域im1とフォーカスが合わない領域im2とを適切に形成することができる。この領域im1と領域im2とが形成された状態にて画像のフォーカスを調整することで、フォーカスが合う領域im1を適切に移動させることができる。これにより、プロジェクター1による画像演出を適切に行い、画像演出の自由度を高めることができる。
【0069】
また、プロジェクター1は、さらに、基準軸a0に対する光出射部20および投射部30の傾きθ1を調整する傾き調整部50を備えていてもよい。
【0070】
これによれば、光出射部20および投射部30の傾きθ1を精度よく調整することができる。これにより、被投射体80に投射される画像において、フォーカスが合う領域im1とフォーカスが合わない領域im2とを精度よく形成することができる。この領域im1と領域im2とが形成された状態にて画像のフォーカスを調整することで、フォーカスが合う領域im1を精度よく移動させることができる。これにより、プロジェクター1による画像演出を適切に行い、画像演出の自由度を高めることができる。
【0071】
また、傾き調整部50は、第1の光軸L1および第1方向D1に沿う第1軸a1の両方に垂直な第2軸a2を中心に、光出射部20および投射部30を回転移動可能としてもよい。
【0072】
このように、第2軸a2を中心に光出射部20および投射部30を回転移動可能とすることで、光出射部20および投射部30を精度よく回転移動することができる。これにより、被投射体80に投射される画像において、フォーカスが合う領域im1を精度よく移動させることができる。これにより、プロジェクター1による画像演出を適切に行い、画像演出の自由度を高めることができる。
【0073】
また、プロジェクター1は、さらに、第1軸a1および第2軸a2と異なる第3軸a3を中心に、光出射部20および投射部30を回転移動可能とする回転移動部40を備えていてもよい。
【0074】
これによれば、プロジェクター1から投射される画像を、第3軸a3を中心に回転移動させることができ、投射される画像の位置およびフォーカスが合う領域im1を精度よく移動させることができる。これにより、プロジェクター1による画像演出を適切に行い、画像演出の自由度を高めることができる。
【0075】
また、投射部30は、水平方向に沿って配置された被投射体82に画像を投射してもよい。
【0076】
これによれば、水平方向に沿って配置された被投射体82に対して、画像演出の自由度を高めることができる。
【0077】
また、投射部30は、鉛直方向に沿って配置された被投射体81に画像を投射してもよい。
【0078】
これによれば、鉛直方向に沿って配置された被投射体81に対して、画像演出の自由度を高めることができる。
【0079】
(実施の形態2)
次に、実施の形態2に係るプロジェクター1Aの概略構成について、図11および図12を参照しながら説明する。実施の形態2では、実施の形態1の構成に加え、さらに投射部30が第2方向D2にオフセット配置され、光出射部20および投射部30が基準軸a0に対して傾いて配置されている例について説明する。
【0080】
図11は、実施の形態2に係るプロジェクター1Aの概略構成を示す図である。なお、図11は、プロジェクター1Aを第1方向D1から見た場合の図である。
【0081】
ここで、被投射体80に画像光Lを投射する際の投射方向p0に沿う軸を基準軸a00とし、投射部30の投射レンズ32の光軸を第3の光軸L3とする。なお、図11に示す第2の光軸L2は、実施の形態1の図1における第2の光軸に相当する。
【0082】
プロジェクター1Aは、実施の形態1と同様に、光出射部20、投射部30、フォーカス調整部60、オフセット調整部35および傾き調整部50を備えている。また、プロジェクター1Aは、図11に示すように、オフセット調整部35Aと、傾き調整部50Aとを備えている。
【0083】
オフセット調整部35Aは、第2方向D2における投射部30の位置を調整する調整機構である。オフセット調整部35Aは、例えばスライド送り構造を有し(図示省略)、投射部30と光出射部20との間に設けられる。オフセット調整部35Aが操作されることで、投射部30は、第2方向D2において、投射部30の第3の光軸L3が光出射部20の第2の光軸L2に対してずれた状態でオフセット配置される。オフセット配置される場合のずれ量であるオフセット量os2は、投射レンズ32の半径よりも小さな値である。
【0084】
傾き調整部50Aは、第1方向D1から見た場合において、基準軸a00に対する光出射部20および投射部30の傾きθ2を調整する調整機構である。傾き調整部50Aは、例えば、傾き調整部50、光出射部20および投射部30を支持するとともに傾き調整部50、光出射部20および投射部30を回転移動可能とする構造、および、回転移動後の傾き調整部50、光出射部20、投射部30の傾きθ2を摩擦力によって保持する構造を有している。傾き調整部50Aが操作されることで、光出射部20および投射部30が第1軸a1を中心に回転移動する。
【0085】
図12は、実施の形態2に係るプロジェクター1Aの光出射部20および投射部30の配置構成を示す図である。図12の(a)〜(c)のうち、図12の(c)が実施の形態2に係るプロジェクター1Aの配置構成である。以下、実施の形態2についての理解を容易にするため、図12に示す(a)、(b)、(c)の順で図12を説明する。
【0086】
図12の(a)は、第1方向D1から見た場合に、光出射部20および投射部30が被投射体80の正面に配置されている状態を示す図である。図12の(a)に示すようにプロジェクター1Aを第1方向D1から見た場合、投射部30の第3の光軸L3および光出射部20の第2の光軸L2は、基準軸a00と重なっている。なお、第3の光軸L3および第2の光軸L2は、第2方向D2から見た場合、傾きθ1だけ回転している。
【0087】
図12の(b)は、投射部30がオフセット配置されている状態を示す図である。図12の(b)には、投射部30が、光出射部20の第2の光軸L2に対して垂直な第2方向D2にオフセット量os2だけずれた状態でオフセット配置されている。また、投射部30は、投射部30の第3の光軸L3が、光出射部20の第2の光軸L2に対して平行になるように配置されている。このオフセット配置により、投射レンズ32を通過した画像光Lが斜めに投射される。被投射体80に投射される画像は、図12の(b)で示す場面において、図12の(a)で投射される画像に対して第2方向D2に移動している。
【0088】
図12の(c)は、図12の(b)の状態から、さらに、光出射部20および投射部30が傾いて配置された状態を示す図である。図12の(c)に示すように、光出射部20および投射部30は、オフセット配置後において被投射体80に投射される画像がオフセット配置前の画像の位置(図12の(a)参照)に近づくように、第2の光軸L2および第3の光軸L3を含む面内において傾いて配置されている。例えば、光出射部20および投射部30は、第1方向D1から見た場合に、第2の光軸L2および第3の光軸L3が基準軸a00に対して交差するように傾いて配置されている。このように光出射部20および投射部30が傾いて配置されることで、オフセット配置によって斜めに投射された画像光Lが、真っ直ぐ正面に投射される。すなわち、オフセット配置によってずれた画像の位置がキャンセルされ、元の位置に戻る。
【0089】
実施の形態2のプロジェクター1Aは、さらに、投射部30は、第2の光軸L2に平行な第3の光軸L3を有するように、第2軸a2が延びる方向である第2方向D2にずれた状態でオフセット配置される。光出射部20および投射部30は、当該オフセット配置後において被投射体80に投射される画像が当該オフセット配置前の画像の位置に近づくように、第2の光軸L2および第3の光軸L3を含む面内において傾いて配置されている。
【0090】
このように、当該オフセット配置後において被投射体80に投射される画像が当該オフセット配置前の画像の位置に近づくように、光出射部20および投射部30を傾けて配置することで、被投射体80に投射される画像において、フォーカスが合う領域とフォーカスが合わない領域とを形成することができる。これらの領域が形成された状態にて画像のフォーカスを調整することで、フォーカスが合う領域を移動させることができる。これにより、プロジェクター1Aによる画像演出の自由度を高めることができる。
【0091】
(その他の実施の形態)
以上、本発明に係るプロジェクターについて、上記実施の形態および変形例に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態および変形例に限定されるものではない。例えば、本発明は、上記実施の形態および変形例を組み合わせて得られた構成であってもよい。
【0092】
例えば、上記の実施の形態では、図2の(b)および(c)に示すように、投射部30を光出射部20に対してオフセット配置した後、投射部30および光出射部20を回転させる例を示したが、それに限られず、投射部30および光出射部20を回転させた後に、投射部30を光出射部20に対してオフセット配置してもよい。すなわち、プロジェクター1の光出射部20および投射部30は、第1の光軸L1および第1軸a1を含む面内において、第1の光軸L1が基準軸a0に対して交差するように傾いて配置され、投射部30は、第1の光軸L1に平行な第2の光軸L2を有するように、第1方向D1にずれた状態でオフセット配置されていても、実質的に上記実施の形態と同じである。
【0093】
例えば、上記の実施の形態では、図2の(b)に示すように、投射部30を第1方向D1のプラス側(矢印の向く側)にオフセット配置する例を示したが、それに限られず、投射部30は、第1方向D1のマイナス側にオフセット配置されてもよい。その場合、図2の(c)において、投射部30および光出射部20を、第2軸a2を中心に反時計回りに回転させることで、オフセット配置によってずれた画像を元の位置に戻してもよい。
【0094】
その他、実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素および機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【0095】
1、1A プロジェクター
20 光出射部
30 投射部
35、35A オフセット調整部
40 回転移動部
50、50A 傾き調整部
60 フォーカス調整部
80、81、82 被投射体
a0、a00 基準軸
a1 第1軸
a2 第2軸
a3 第3軸
D1 第1方向
D2 第2方向
L 画像光
L1 第1の光軸
L2 第2の光軸
L3 第3の光軸
im0 画像の全領域
im1 フォーカスが合う領域
p0 投射方向
p1 出射方向
θ1、θ2 傾き
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12