特許 7349625 プロジェクター

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-14

(45)【発行日】2023-09-25

(54)【発明の名称】プロジェクター

(51)【国際特許分類】

   G03B 21/14 20060101AFI20230915BHJP

   G03B 21/00 20060101ALI20230915BHJP

   H04N 5/74 20060101ALI20230915BHJP

【ＦＩ】

G03B21/14 D

G03B21/00 D

H04N5/74 A

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2019222665

(22)【出願日】2019-12-10

(65)【公開番号】P2021092638

(43)【公開日】2021-06-17

【審査請求日】2022-09-21

(73)【特許権者】

【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

【審査官】小野 博之

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－０９６５４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００６／０３３２４５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１０－０２８４１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２５２２８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０９７２８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０７８６５７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｂ ２１／００－２１／１０

２１／１２－２１／３０

２１／５６－２１／６４

３３／００－３３／１６

Ｈ０４Ｎ ５／６６－５／７４

(57)【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、
前記被投射体に前記画像光を投射する際の投射方向に沿う軸を基準軸とし、
前記光出射部から出射される前記画像光の出射方向に沿う軸であって前記光出射部の画像形成面の中心を通り、当該画像形成面に垂直な軸を第１の光軸とし、
前記投射部の投射レンズの光軸を第２の光軸とし、
前記第１の光軸および前記第２の光軸と同一面内で、前記第１の光軸に垂直な軸を第１軸とし、
前記第１の光軸および前記第１軸の両方に垂直な軸を第２軸とし、
前記第１の光軸および前記第２の光軸が、前記基準軸に一致する配置構成において前記被投射体に投射される前記画像をオフセット配置前の前記画像とした場合に、
前記投射部は、前記第２の光軸が、前記第１の光軸に平行で、前記第１の光軸に対して垂直な第１方向にずれた状態に、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２軸を中心に回転移動することで、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、
前記オフセット配置は、第１のオフセット配置および前記第１のオフセット配置の後の第２のオフセット配置を有し、
前記第１の光軸および前記第２の光軸が、前記基準軸に一致する配置構成において前記被投射体に投射される状態を前記第１のオフセット配置の前の状態とし、
前記第２の光軸を、前記第１のオフセット配置の前および前記第２のオフセット配置の前における前記投射部の投射レンズの光軸とし、
前記第２のオフセット配置の前における前記投射部の投射レンズの光軸を第３の光軸とし、
前記投射部は、前記第３の光軸が、前記第２の光軸に平行で、前記第２の光軸に対して垂直な第２方向にずれた状態に、オフセット配置され、
前記光出射部および前記投射部は、前記第２のオフセット配置の後において前記被投射体に投射される前記画像が前記第２のオフセット配置の前の前記画像の位置に近づくように、前記第１軸を中心に回転移動することで、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】

【文献】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、前記被投射体に前記画像光を投射する際の投射方向に沿う軸を基準軸とし、前記光出射部から出射される前記画像光の出射方向に沿う軸であって前記光出射部の画像形成面の中心を通り、当該画像形成面に垂直な軸を第１の光軸とし、前記投射部の投射レンズの光軸を第２の光軸とし、前記第１の光軸および前記第２の光軸と同一面内で、前記第１の光軸に垂直な軸を第１軸とし、前記第１の光軸および前記第１軸の両方に垂直な軸を第２軸とし、前記第１の光軸および前記第２の光軸が、前記基準軸に一致する配置構成において前記被投射体に投射される前記画像をオフセット配置前の前記画像とした場合に、前記投射部は、前記第２の光軸が、前記第１の光軸に平行で、前記第１の光軸に対して垂直な第１方向にずれた状態に、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２軸を中心に回転移動することで、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】