JP2014115558A - プロジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】従来のプロジェクターよりも光ファイバーを積極的に活用したプロジェクターを提供する。
【解決手段】光を画像情報に応じて変調する光変調部４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂを有するプロジェクター本体部６００と、光変調部４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂからの光を導光する光ファイバー部７００と、光ファイバー部７００からの光を投写画像として投写する投写光学系９００とを備えることを特徴とするプロジェクター１０００。
【選択図】図１

Description

本発明は、プロジェクターに関する。

従来、光を画像情報に応じて変調する光変調部と、光変調部からの光を投写画像として投写する投写光学系とを備えるプロジェクターであって、光変調部と投写光学系との間に入射側の径より射出側の径の方が大きい光ファイバーの束をさらに備えるプロジェクターが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
このようなプロジェクターによれば、光ファイバーの束を挿抜することで、投写画像の拡大倍率を簡易に変更することが可能となる。

特開平６−５９１４０号公報

ところで、光ファイバーは、低損失で導光することが可能であるという性質や、光ファイバーを曲げることで任意の方向へ導光することが可能であるという性質等の有用な性質を有する。しかしながら、プロジェクターの技術分野においては、従来のプロジェクターのような例はあるものの、他に光ファイバーを積極的に活用することはあまり行われてこなかった。

そこで、本発明は上記した課題に鑑みてなされたもので、従来のプロジェクターよりも光ファイバーを積極的に活用したプロジェクターを提供することを目的とする。

［１］本発明のプロジェクターは、光を画像情報に応じて変調する光変調部を有するプロジェクター本体部と、前記光変調部からの光を導光する光ファイバー部と、前記光ファイバー部からの光を投写画像として投写する投写光学系とを備えることを特徴とする。

本発明のプロジェクターは、プロジェクター本体部と投写光学系とを分離して光ファイバー部で光学的に接続するため、プロジェクター本体部を固定したままでも投写光学系の向き及び角度を変えることが可能な、従来のプロジェクターよりも光ファイバーを積極的に活用したプロジェクターとなる。

ところで、プロジェクター本体部と投写光学系とが一体となっている一般的なプロジェクターにおいては、プロジェクターの冷却設計上、真上や真下へ向かって投写画像を投写することは想定されていないことが多い。しかしながら、本発明のプロジェクターによれば、プロジェクター本体部を動かさなくても投写光学系を真上や真下に向けることができ、真上や真下へ向かって手軽に投写画像を投写することが可能となる。

また、本発明のプロジェクターによれば、投写画像を投写する部屋とプロジェクター本体を設置する部屋とを別にすることもでき、プロジェクター本体が発生する熱や冷却機構の騒音を隔離することが可能となる。

「光ファイバー部」とは、光ファイバーの束を有する構成要素のことをいう。
また、光ファイバーの束を構成する光ファイバーの数は、光変調部が有する画素数以上の数であることが好ましい。このような構成とすることにより、投写画像の画質の劣化を抑制することが可能となる。

［２］本発明のプロジェクターにおいては、前記プロジェクター本体部と前記投写光学系とを接続し、前記投写光学系の向き及び角度を自在に設定可能なフレキシブルアーム部をさらに備え、前記光ファイバー部は、前記フレキシブルアーム部の内部を通っていることが好ましい。

このような構成とすることにより、特別な固定具等を用いることなく投写光学系の向き及び角度を設定することが可能となる。

フレキシブルアーム部としては、例えば、形状固定用の金属線を有するチューブを用いることができる。

［３］本発明のプロジェクターにおいては、前記光ファイバー部として、複数の光ファイバー部を備え、前記投写光学系として、前記複数の光ファイバー部に対応する複数の投写光学系を備えることが好ましい。

このような構成とすることにより、１台のプロジェクターでありながら、あたかも複数のプロジェクターであるかのように投写画像を投写することが可能となる。

［４］本発明のプロジェクターにおいては、前記複数の投写光学系から投写する複数の投写画像を投写対象上で合成し、全体として１つの投写画像を投写することが好ましい。

このような構成とすることにより、複数のプロジェクターを用意してプロジェクターアレーを構成する手間をかけることなく、１つのプロジェクターのみで大きな投写画像を投写することが可能となる。

［５］本発明のプロジェクターにおいては、前記複数の光ファイバー部として、２種類の偏光のうち一方の偏光を導光する第１光ファイバー部と、一方の偏光とは異なる他方の偏光を導光する第２光ファイバー部とを備え、立体視可能な投写画像を投写することが好ましい。

このような構成とすることにより、１台のプロジェクターで、フレームレートを落とすことなく立体視可能な投写画像を投写することが可能となる。

［６］本発明のプロジェクターにおいては、前記複数の投写光学系は、複数の投写対象にそれぞれ投写画像を投写することが好ましい。

このような構成とすることにより、１台のプロジェクターで、複数の投写画像を別々に投写することが可能となる。

複数の投写画像は、同一の方向に向かって投写するだけでなく、それぞれの投写画像ごとに異なる方向に向かって投写することもできる（後述する実施形態５参照。）。

［７］本発明のプロジェクターにおいては、前記プロジェクター本体部として、複数のプロジェクター本体部を備え、前記光ファイバー部として、前記複数のプロジェクター本体部に対応する複数の光ファイバー部を備え、前記投写光学系として、１つの投写光学系を備え、前記複数の光ファイバー部は、前記１つの投写光学系に光を導光することが好ましい。

このような構成とすることにより、複数のプロジェクター本体部からの光を合成して１つの投写光学系から投写することができ、超高精細の投写画像を投写したり、フレームレート及び画質の両方を落とさずに立体視可能な投写画像を投写したりすることが可能となる。

［８］本発明のプロジェクターにおいては、前記プロジェクター本体部は、地面側に設置するためのものであり、前記投写光学系は、天井側に設置するためのものであることが好ましい。

このような構成とすることにより、投写光学系だけを天井側に設置（いわゆる天吊り）することができ、プロジェクター全体を天井側に設置する場合と比べて、頭上の圧迫感を大きく低減することが可能となる。

また、上記のような構成とすることにより、投写光学系はプロジェクター全体よりも軽量であることから、天井に設置したものが落ちてきた場合におけるプロジェクターへの影響を低減することが可能となる。

また、上記のような構成とすることにより、プロジェクター本体部は地面側に設置したままにすることができ、その結果、消耗品の交換やメンテナンスを容易とすることが可能となり、また、高所作業を行うことに伴う危険性を無くすことが可能となる。

実施形態１に係るプロジェクター１０００の光学系を示す上面図。 実施形態１に係るプロジェクター１０００の画像投写方向を説明するために示す図。 実施形態２に係るプロジェクター１００２を説明するために示す図。 実施形態３に係るプロジェクター１００４の光学系を示す上面図。 実施形態３における光合成部５００を光ファイバー部７０４，７０６側から見た図。 実施形態４に係るプロジェクター１００６の光学系を示す上面図。 実施形態５に係るプロジェクター１００８の光学系を示す上面図。 実施形態５における光合成部５００を光ファイバー部７１２，７１４，７１６，７１８側から見た図。 実施形態６に係るプロジェクター１０１０を説明するために示す上面図。 変形例１に係るプロジェクター１０１２を説明するために示す図。 変形例２における光合成部５００を光ファイバー部７２４，７２６側から見た図。 変形例３における光合成部５００を光ファイバー部７２８，７３０，７３２，７３４側から見た図。 変形例４に係るプロジェクター１０１８の光学系を示す上面図。

以下、本発明のプロジェクターについて、図に示す実施の形態に基づいて説明する。なお、各実施形態及び各図においては、本発明に直接関係しない構成要素の説明や図示は省略する。

［実施形態１］
図１は、実施形態１に係るプロジェクター１０００の光学系を示す上面図である。
図２は、実施形態１に係るプロジェクター１０００の画像投写方向を説明するために示す図である。図２（ａ）はプロジェクター本体部６００の正面側（フレキシブルアーム部８００がプロジェクター本体部６００から突出する側）に向かって投写画像を投写する様子を示す図であり、図２（ｂ）はプロジェクター本体部６００の背面側に向かって投写画像を投写する様子を示す図であり、図２（ｃ）は真上に向かって投写画像を投写する様子を示す図である。

各図面においては、互いに直交する３つの方向をそれぞれｚ軸方向（図１における照明装置１００の光軸（照明光軸１００ａｘ）の方向）、ｘ軸方向（図１における紙面に平行かつｚ軸に垂直な方向）及びｙ軸方向（図１における紙面に垂直かつｚ軸に垂直な方向）とする。

実施形態１に係るプロジェクター１０００は、図１に示すように、プロジェクター本体部６００と、光ファイバー部７００と、フレキシブルアーム部８００と、投写光学系９００とを備える。
プロジェクター１０００は、投写光学系９００を動かすことで、図２に示すように多様な方向に投写画像を投写することができる。無論、図２に示す投写画像の投写方向は例示であり、投写光学系９００の方向と位置を変更することにより、実質的にどのような方向にでも投写画像を投写することができる。

実施形態１に係るプロジェクター１０００においては、図示による説明は省略するが、投写画像を投写する部屋とプロジェクター本体部６００を設置する部屋とを別にすることもできる。

以下、プロジェクター１０００における各構成要素について説明する。
プロジェクター本体部６００は、照明装置１００と、色分離導光光学系２００と、集光レンズ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂと、光変調部４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂと、光合成部５００とを備える。

照明装置１００は、光源装置１０と、光平行化光学系２０と、レンズインテグレーター光学系１１０とを備える。
照明装置１００は、照明光として赤色光、緑色光及び青色光を含む光（つまり、白色光として用いることができる光）を、照明光軸１００ａｘに沿うように射出する。

光源装置１０は、照明光軸１００ａｘを中心軸とする集束光を被照明領域側に射出する。光源装置１０としては、高輝度発光する種々の発光管を有するものを用いることができ、例えば、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ等を有するものを用いることができる。また、光源装置１０として、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザー（ＬＤ）、有機ＥＬ（ＯＬＥＤ）等を有するものも用いることができる。

光平行化光学系２０は、光源装置１０からの光を略平行光として射出する。光平行化光学系２０は、例えば、凹レンズからなる。なお、光平行化光学系として、複数のレンズを組み合わせた複合レンズからなるものを用いてもよい。

レンズインテグレーター光学系１１０は、第１レンズアレイ１２０と、第２レンズアレイ１３０と、偏光変換素子１４０と、重畳レンズ１５０とを備える光均一化光学系である。なお、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、ロッドインテグレーター光学系からなる光均一化光学系を用いてもよい。

第１レンズアレイ１２０は、光平行化光学系２０からの光を複数の部分光束に分割するための複数の第１小レンズ１２２を有する。第２レンズアレイ１３０は、第１レンズアレイ１２０における複数の第１小レンズ１２２に対応する複数の第２小レンズ１３２を有する。上記のような第１レンズアレイ１２０と第２レンズアレイ１３０との組み合わせは光均一化光学系として公知であるため、詳細な説明は省略する。

偏光変換素子１４０は、第１レンズアレイ１２０により分割された各部分光束を、偏光の方向の揃った略１種類の直線偏光からなる光（例えば、ｓ偏光）として射出する偏光変換素子である。
偏光変換素子１４０は、光源装置１０からの光に含まれる偏光成分のうち一方の直線偏光成分をそのまま透過し、他方の直線偏光成分を照明光軸１００ａｘに垂直な方向に反射する偏光分離層と、偏光分離層で反射された他方の直線偏光成分を照明光軸１００ａｘに平行な方向に反射する反射層と、偏光分離層を透過した一方の直線偏光成分を他方の直線偏光成分に変更する位相差板とを有している。

重畳レンズ１５０は、偏光変換素子１４０からの各部分光束を光変調部４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域近傍に重畳させるための光学素子である。なお、重畳レンズ１５０は、複数のレンズを組み合わせた複合レンズで構成されていてもよい。

色分離導光光学系２００は、照明装置１００からの光を赤色光、緑色光及び青色光に分離する機能とともに、赤色光、緑色光及び青色光をそれぞれ照明対象となる光変調部４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂに導光する機能を有する。
色分離導光光学系２００は、ダイクロイックミラー２１０，２２０、反射ミラー２３０，２４０，２５０及びリレーレンズ２６０，２７０を備える。

ダイクロイックミラー、反射ミラー及びリレーレンズそのものの構成については、広く知られているものであるので省略する。
ダイクロイックミラー２１０は、赤色光成分を反射して、緑色光及び青色光成分を通過させる。
ダイクロイックミラー２２０は、緑色光成分を反射して、青色光成分を通過させる。

ダイクロイックミラー２１０で反射された赤色光は、反射ミラー２３０でさらに反射され、集光レンズ３００Ｒを経て光変調部４００Ｒに到達する。
ダイクロイックミラー２１０を青色光とともに通過した緑色光は、ダイクロイックミラー２２０で反射され、集光レンズ３００Ｇを経て光変調部４００Ｇに到達する。
ダイクロイックミラー２２０を通過した青色光は、リレーレンズ２６０、反射ミラー２４０、リレーレンズ２７０、反射ミラー２５０、集光レンズ３００Ｂを経て光変調部４００Ｂに到達する。リレーレンズ２６０，２７０及び反射ミラー２４０，２５０は、ダイクロイックミラー２２０を通過した青色光成分を導光する機能を有する。

なお、青色光の光路にこのようなリレーレンズ２６０，２７０が設けられているのは、青色光の光路の長さが他の色光の光路の長さよりも長いため、光の発散等による光利用効率の低下を防止するためである。実施形態１に係るプロジェクター１０００においては、青色光の光路の長さが長いのでこのような構成をとったが、例えば、赤色光の光路の長さを長くして、リレーレンズ及び反射ミラーを赤色光の光路に用いる構成も考えられる。

集光レンズ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂは、色分離導光光学系２００の後段に設けられ、対応する光変調部４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域に各色光を入射させる。

光変調部４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂはそれぞれ、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶を密閉封入した液晶型の光変調装置であり、レンズインテグレーター光学系１１０から色分離導光光学系２００及び集光レンズ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂを経た光を、画像情報に応じて変調する。光変調部４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂは、いわゆる透過型の光変調装置であり、その画像形成領域において、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として与えられた画像信号に応じて光の偏光の方向を変調する。なお、図示及び詳しい説明は省略するが、光変調部４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの入射側及び射出側にはそれぞれ入射側偏光板及び射出側偏光板が設けられており、入射側偏光板、光変調部４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ及び射出側偏光板の組み合わせで投写画像を形成する。
光合成部５００で各色光を合成する都合上、誘電体多層膜に対する反射特性から、赤色光及び青色光はｓ偏光であり、緑色光はｐ偏光であることが好ましい。

光合成部５００は、光変調部４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂからの光を合成するとともに進行方向を揃える素子であるクロスダイクロイックプリズムからなる。当該クロスダイクロイックプリズムは、例えば、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた略Ｘ字状の界面には、誘電体多層膜が形成されている。略Ｘ字状の一方の界面に形成された誘電体多層膜は、赤色光を反射するものであり、他方の界面に形成された誘電体多層膜は、青色光を反射するものである。これらの誘電体多層膜によって赤色光及び青色光は曲折され、緑色光の進行方向と揃えられることにより、３つの色光が合成される。

光ファイバー部７００は、光変調部４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂからの光を、投写光学系９００へ導光する。光ファイバー部７００は、フレキシブルアーム部８００の内部を通っている。光ファイバー部７００における光ファイバーの束を構成する光ファイバーの数は、光変調部４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂが有する画素数以上の数である。光ファイバー部７００におけるプロジェクター本体部６００側の末端は、光合成部５００の直後に配置されている。このため、光変調部を複数有するプロジェクター１０００においても、プロジェクター本体部６００と投写光学系９００とをシンプルに接続することが可能となる。

「光合成部の直後に配置されている」とは、光路的に見て、実質的に光合成部の直後とみなせる位置に配置されていることをいう。このため、光合成部と光ファイバー部との間に、単に導光を目的とする部材や単純な部材（例えば、偏光板や位相差板）のみが存在する場合にも、光合成部の直後に配置されているということができる。

フレキシブルアーム部８００は、プロジェクター本体部６００と投写光学系９００とを接続し、投写光学系９００の向き及び角度を自在に設定可能とする。フレキシブルアーム部８００は、例えば、形状固定用の金属線を有するチューブからなる。このため、フレキシブルアーム部８００は任意の形状で固定することができ、ひいてはフレキシブルアーム部８００で接続されている投写光学系９００の向き及び位置を固定して設定することができる。

投写光学系９００は、光ファイバー部７００からの光を投写画像として投写する。投写光学系９００は光ファイバー部７００の末端に接続されており、内蔵されている投写レンズで投写画像のピントを合わせる。

以下、実施形態１に係るプロジェクター１０００の効果を説明する。

実施形態１に係るプロジェクター１０００は、プロジェクター本体部６００と投写光学系９００とを分離して光ファイバー部７００で光学的に接続するため、プロジェクター本体部を固定したままでも投写光学系の向き及び角度を変えることが可能な、従来のプロジェクターよりも光ファイバーを積極的に活用したプロジェクターとなる。

また、実施形態１に係るプロジェクター１０００によれば、プロジェクター本体部６００を動かさなくても投写光学系９００を真上や真下に向けることができ、真上や真下へ向かって手軽に投写画像を投写することが可能となる。

また、実施形態１に係るプロジェクター１０００によれば、投写画像を投写する部屋とプロジェクター本体部６００を設置する部屋とを別にすることもでき、プロジェクター本体部が発生する熱や冷却機構の騒音を隔離することが可能となる。

また、実施形態１に係るプロジェクター１０００によれば、プロジェクター本体部６００と投写光学系９００とを接続し、投写光学系９００の向き及び角度を自在に設定可能なフレキシブルアーム部８００を備えるため、特別な固定具等を用いることなく投写光学系の向き及び角度を設定することが可能となる。

［実施形態２］
図３は、実施形態２に係るプロジェクター１００２を説明するために示す図である。

実施形態２に係るプロジェクター１００２は、基本的には実施形態１に係るプロジェクター１０００と同様の構成を有するが、図３に示すように、プロジェクター本体部及び投写光学系の構成が実施形態１に係るプロジェクター１０００の場合とは異なる。また、これに伴って、光ファイバー部及びフレキシブルアーム部の構成も異なるものとなっている。
以下、実施形態１に係るプロジェクター１０００と異なる部分について説明する。

実施形態２に係るプロジェクター本体部６０２は、地面側に設置するためのものである。プロジェクター本体部６０２は、実施形態１に係るプロジェクター本体部６００と光学的な構成要素は同一であるが、冷却に係る構成要素が地面側に設置するためのものとなっている。

光ファイバー部７０２（図示せず。）及びフレキシブルアーム部８０２は、投写光学系９０２を天井ｃに設置する都合上、実施形態１における光ファイバー部７００及びフレキシブルアーム部８００より長いものとなっている。
投写光学系９０２は、天井側に設置するためのものである。

フレキシブルアーム部８０２は、投写光学系９０２付近で固定具ｆにより天井ｃに固定されている。固定具ｆと投写光学系９０２との間に隙間があるため、上記のような構成とすることにより、投写光学系９０２の向きをある程度変更することが可能となる。
なお、投写光学系を固定具で天井に固定することとしてもよい。このような構成とすることにより、投写光学系を安定して固定し、投写画像が揺れるのを抑制することが可能となる。
また、投写光学系を設置場所に埋め込んで固定してもよい。このような構成とすることにより、投写光学系を安定して固定し、投写画像が揺れるのを抑制することが可能となる他に、空間デザイン性にも優れるプロジェクターとすることが可能となる。

上記のように、実施形態２に係るプロジェクター１００２は、プロジェクター本体部及び投写光学系の構成が実施形態１に係るプロジェクター１０００の場合とは異なるが、プロジェクター本体部６０２と投写光学系９０２とを分離して光ファイバー部７０２で光学的に接続するため、実施形態１に係るプロジェクター１０００と同様に、プロジェクター本体部を固定したままでも投写光学系の向き及び角度を変えることが可能な、従来のプロジェクターよりも光ファイバーを積極的に活用したプロジェクターとなる。

また、実施形態２に係るプロジェクター１００２によれば、プロジェクター本体部６０２は地面側に設置するためのものであり、投写光学系９０２は天井側に設置するためのものであるため、投写光学系だけを天井側に設置（いわゆる天吊り）することができ、プロジェクター全体を天井側に設置する場合と比べて、頭上の圧迫感を大きく低減することが可能となる。

また、実施形態２に係るプロジェクター１００２によれば、投写光学系９０２はプロジェクター１００２全体よりも軽量であることから、天井に設置したものが落ちてきた場合におけるプロジェクター１００２への影響を低減することが可能となる。

また、実施形態２に係るプロジェクター１００２によれば、プロジェクター本体部６０２は地面側に設置したままにすることができ、その結果、消耗品の交換やメンテナンスを容易とすることが可能となり、また、高所作業を行うことに伴う危険性を無くすことが可能となる。

なお、実施形態２に係るプロジェクター１００２は、プロジェクター本体部及び投写光学系の構成以外は実施形態１に係るプロジェクター１０００と実質的に同様の構成を有するため、実施形態１に係るプロジェクター１０００が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。

［実施形態３］
図４は、実施形態３に係るプロジェクター１００４の光学系を示す上面図である。
図５は、実施形態３における光合成部５００を光ファイバー部７０４，７０６側から見た図である。図５中の符号７０４ａは直後に光ファイバー部７０４が配置されている領域を示し、符号７０６ａは直後に光ファイバー部７０６が配置されている領域を示す。

実施形態３に係るプロジェクター１００４は、図４に示すように、プロジェクター本体部６００と、２つの光ファイバー部７０４，７０６と、２つの光ファイバー部７０４，７０６に対応する２つの投写光学系９０４，９０６とを備える。

プロジェクター１００４は、２つの投写光学系９０４，９０６から投写する２つの投写画像を投写対象上で合成し、全体として１つの投写画像を投写する。このようなプロジェクター１００４は、大きな投写画像を投写するのに特に適している。

プロジェクター１００４は、２つの投写光学系９０４，９０６の位置を揃えて動かすことで、図４に示す方向だけでなく、多様な方向に投写画像を投写することができる。プロジェクター１００４は、２つの投写光学系９０４，９０６の位置を揃えて動かすことを容易にするために、２つの投写光学系９０４，９０６の位置関係を固定するための固定具をさらに備えることも好ましい。
プロジェクター１００４においては、図示による説明は省略するが、投写画像を投写する部屋とプロジェクター本体部６００を設置する部屋とを別にすることもできる。

プロジェクター本体部６００は実施形態１におけるプロジェクター本体部６００と、光ファイバー部７０４，７０６は実施形態１における光ファイバー部７００と、投写光学系９０４，９０６は実施形態１における投写光学系９００と、それぞれ基本的に同様の構成を有する。以下、実施形態３において特徴的な点を有する光ファイバー部７０４，７０６及び投写光学系９０４，９０６について説明する。

２つの光ファイバー部７０４，７０６は、図５に示すように、プロジェクター本体部６００側の末端において、光合成部５００の直後の領域を縦長に分割するように並んで配置されている。
なお、光ファイバー部７０４，７０６を保護する保護被覆については図示を省略している。

投写光学系９０４，９０６においては、光ファイバー部７０４，７０６からの光をそのまま投写する場合には、光軸を中心とする回転体様の形状を有する通常のレンズを用いることができる。また、投写光学系９０４，９０６においては、光ファイバー部７０４，７０６からの光の縦横比率を変更して投写する場合（特に、上記のように光合成部５００の直後の領域を縦長に分割した影響を打ち消して通常の縦横比率で投写する場合）には、アナモフィックレンズを用いることができる。

以下、実施形態３に係るプロジェクター１００４の効果を説明する。

実施形態３に係るプロジェクター１００４は、プロジェクター本体部６００と投写光学系９０４，９０６とを分離して光ファイバー部７０４，７０６で光学的に接続するため、プロジェクター本体部を固定したままでも投写光学系の向き及び角度を変えることが可能な、従来のプロジェクターよりも光ファイバーを積極的に活用したプロジェクターとなる。

また、実施形態３に係るプロジェクター１００４によれば、プロジェクター本体部６００を動かさなくても投写光学系９０４，９０６を真上や真下に向けることができ、真上や真下へ向かって手軽に投写画像を投写することが可能となる。

また、実施形態３に係るプロジェクター１００４によれば、投写画像を投写する部屋とプロジェクター本体部６００を設置する部屋とを別にすることもでき、プロジェクター本体部が発生する熱や冷却機構の騒音を隔離することが可能となる。

また、実施形態３に係るプロジェクター１００４によれば、複数の光ファイバー部７０４，７０６を備え、複数の光ファイバー部７０４，７０６に対応する複数の投写光学系９０４，９０６を備えるため、１台のプロジェクターでありながら、あたかも複数のプロジェクターであるかのように投写画像を投写することが可能となる。

また、実施形態３に係るプロジェクター１００４によれば、複数の投写光学系９０４，９０６から投写する複数の投写画像を投写対象上で合成し、全体として１つの投写画像を投写するため、複数のプロジェクターを用意してプロジェクターアレーを構成する手間をかけることなく、１つのプロジェクターのみで大きな投写画像を投写することが可能となる。

［実施形態４］
図６は、実施形態４に係るプロジェクター１００６の光学系を示す上面図である。

実施形態４に係るプロジェクター１００６は、図６に示すように、プロジェクター本体部６０４と、２つの光ファイバー部７０８，７１０と、２つの光ファイバー部７０８，７１０に対応する２つの投写光学系９０８，９１０とを備える。

実施形態４に係るプロジェクター１００６は、基本的には実施形態３に係るプロジェクター１００４と同様の構成を有するが、立体視可能な投写画像を投写するためのプロジェクターであることが実施形態３に係るプロジェクター１００４の場合とは異なる。

プロジェクター１００６は、２種類の偏光のうち一方の偏光（例えば、ｓ偏光）を導光する第１光ファイバー部７０８と、一方の偏光とは異なる他方の偏光（例えば、ｐ偏光）を導光する第２光ファイバー部７１０とを備え、立体視可能な投写画像を投写する。プロジェクター１００６による投写画像は、例えば、右目用は一方の偏光のみを、左目用は他方の偏光のみを、それぞれ通過させる偏光板を備える偏光メガネを用いることで立体視可能である。

プロジェクター１００６は、２つの投写光学系９０８，９１０の位置を揃えて動かすことで、図６に示す方向だけでなく、多様な方向に投写画像を投写することができる。プロジェクター１００６は、２つの投写光学系９０８，９１０の位置を揃えて動かすことを容易にするために、２つの投写光学系９０８，９１０の位置関係を固定するための固定具をさらに備えることも好ましい。
プロジェクター１００６においては、図示による説明は省略するが、投写画像を投写する部屋とプロジェクター本体部６０４を設置する部屋とを別にすることもできる。

プロジェクター本体部６０４は実施形態１におけるプロジェクター本体部６００と、光ファイバー部７０８，７１０は実施形態１における光ファイバー部７００と、投写光学系９０８，９１０は実施形態１における投写光学系９００と、それぞれ基本的に同様の構成を有する。以下、実施形態４において特徴的な点を有するプロジェクター本体部６０４、光ファイバー部７０８，７１０及び投写光学系９０８，９１０について説明する。

プロジェクター本体部６０４は、光合成部５００と光ファイバー部７０８，７１０との間に、第１光ファイバー部７０８に対応する第１波長板５１２と、第２光ファイバー部７１０に対応する第２波長板５１４とを備える。
赤色光及び青色光はｓ偏光であり、緑色光はｐ偏光である場合、第１波長板５１２は緑色光の偏光方向を選択的に変更する波長板からなり、第２波長板５１４は赤色光及び青色光の偏光方向を選択的に変更する波長板からなることが好ましい。

光ファイバー部７０８，７１０は、プロジェクター本体部６０４側の末端において、光合成部５００の直後の領域を縦長に分割するように並んで配置されている。
なお、光ファイバー部７０８，７１０を保護する保護被覆については図示を省略している。

投写光学系９０８，９１０においては、光ファイバー部７０８，７１０からの光をそのまま投写する場合には、光軸を中心とする回転体様の形状を有する通常のレンズを用いることができる。また、投写光学系９０８，９１０においては、光ファイバー部７０８，７１０からの光の縦横比率を変更して投写する場合（特に、上記のように光合成部５００の直後の領域を縦長に分割した影響を打ち消して通常の縦横比率で投写する場合）には、アナモフィックレンズを用いることができる。

以下、実施形態４に係るプロジェクター１００６の効果を説明する。

実施形態４に係るプロジェクター１００６は、立体視可能な投写画像を投写するためのプロジェクターであることが実施形態３に係るプロジェクター１００４の場合とは異なるが、プロジェクター本体部６０４と投写光学系９０８，９１０とを分離して光ファイバー部７０８，７１０で光学的に接続するため、実施形態４に係るプロジェクター１００４と同様に、プロジェクター本体部を固定したままでも投写光学系の向き及び角度を変えることが可能な、従来のプロジェクターよりも光ファイバーを積極的に活用したプロジェクターとなる。

また、実施形態４に係るプロジェクター１００６によれば、複数の光ファイバー部として、２種類の偏光のうち一方の偏光を導光する第１光ファイバー部７０８と、一方の偏光とは異なる他方の偏光を導光する第２光ファイバー部７１０とを備え、立体視可能な投写画像を投写するため、１台のプロジェクターで、フレームレートを落とすことなく立体視可能な投写画像を投写することが可能となる。

なお、実施形態４に係るプロジェクター１００６は、基本的には実施形態３に係るプロジェクター１００４と同様の構成を有するため、実施形態３に係るプロジェクター１００４が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。

［実施形態５］
図７は、実施形態５に係るプロジェクター１００８の光学系を示す上面図である。
図８は、実施形態５における光合成部５００を光ファイバー部７１２，７１４，７１６，７１８側から見た図である。図８中の符号７１２ａは直後に光ファイバー部７１２が配置されている領域を示し、符号７１４ａは直後に光ファイバー部７１４が配置されている領域を示し、符号７１６ａは直後に光ファイバー部７１６が配置されている領域を示し、符号７１８ａは直後に光ファイバー部７１８が配置されている領域を示す。

実施形態５に係るプロジェクター１００６は、基本的には実施形態３に係るプロジェクター１００４と同様の構成を有するが、複数の投写対象に投写画像を投写するためのプロジェクターであることが実施形態３に係るプロジェクター１００４の場合とは異なる。

実施形態５に係るプロジェクター１００８は、図７に示すように、プロジェクター本体部６００と、４つの光ファイバー部７１２，７１４，７１６，７１８と、４つの光ファイバー部７１２，７１４，７１６，７１８に対応する４つの投写光学系９１２，９１４，９１６，９１８とを備える。

プロジェクター１００８においては、４つの投写光学系９１２，９１４，９１６，９１８は、４つの投写対象であるスクリーンＳＣＲ１，ＳＣＲ２，ＳＣＲ３，ＳＣＲ４に、それぞれ投写画像を投写する。プロジェクター１００８が投写する投写画像は、全て異なる投写画像であってもよいし、２つ以上が、あるいは全て同一の投写画像であってもよい。

プロジェクター１００８は、４つの投写光学系９１２，９１４，９１６，９１８の位置をそれぞれ動かして、図７に示す方向だけでなく、多様な方向に投写画像を投写することができる。
プロジェクター１００８においては、図示による説明は省略するが、投写画像を投写する部屋とプロジェクター本体部６００を設置する部屋とを別にすることもできる。

プロジェクター本体部６００は実施形態１におけるプロジェクター本体部６００と、光ファイバー部７１２，７１４，７１６，７１８は実施形態１における光ファイバー部７００と、投写光学系９１２，９１４，９１６，９１８は実施形態１における投写光学系９００と、それぞれ基本的に同様の構成を有する。以下、実施形態５において特徴的な点を有する光ファイバー部７１２，７１４，７１６，７１８及び投写光学系９１２，９１４，９１６，９１８について説明する。

４つの光ファイバー部７１２，７１４，７１６，７１８は、図８に示すように、プロジェクター本体部６００側の末端において、光合成部５００の直後の領域を縦長に分割するように並んで配置されている。
なお、光ファイバー部７１２，７１４，７１６，７１８を保護する保護被覆については図示を省略している。

投写光学系９１２，９１４，９１６，９１８においては、光ファイバー部７１２，７１４，７１６，７１８からの光をそのまま投写する場合には、光軸を中心とする回転体様の形状を有する通常のレンズを用いることができる。また、投写光学系９１２，９１４，９１６，９１８においては、光ファイバー部７１２，７１４，７１６，７１８からの光の縦横比率を変更して投写する場合（特に、上記のように光合成部５００の直後の領域を縦長に分割した影響を打ち消して通常の縦横比率で投写する場合）には、アナモフィックレンズを用いることができる。

以下、実施形態５に係るプロジェクター１００８の効果を説明する。

実施形態５に係るプロジェクター１００８は、複数の投写対象に投写画像を投写するためのプロジェクターであることが実施形態３に係るプロジェクター１００４の場合とは異なるが、プロジェクター本体部６００と投写光学系９１２，９１４，９１６，９１８とを分離して光ファイバー部７１２，７１４，７１６，７１８で光学的に接続するため、実施形態３に係るプロジェクター１００４と同様に、プロジェクター本体部を固定したままでも投写光学系の向き及び角度を変えることが可能な、従来のプロジェクターよりも光ファイバーを積極的に活用したプロジェクターとなる。

また、実施形態５に係るプロジェクター１００８によれば、４つの投写光学系９１２，９１４，９１６，９１８が４つの投写対象にそれぞれ投写画像を投写するため、１台のプロジェクターで、複数の投写画像を別々に投写することが可能となる。
なお、実施形態５に係るプロジェクター１００８は、基本的には実施形態３に係るプロジェクター１００４と同様の構成を有するため、実施形態３に係るプロジェクター１００４が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。

［実施形態６］
図９は、実施形態６に係るプロジェクター１０１０を説明するために示す上面図である。

実施形態６に係るプロジェクター１０１０は、図９に示すように、２つのプロジェクター本体部６０６，６０８と、複数のプロジェクター本体部６０６，６０８に対応する２つの光ファイバー部７２０，７２２と、１つの投写光学系９２０とを備える。

プロジェクター１０１０は、２つの光ファイバー部７２０，７２２は、１つの投写光学系９２０に光を導光する。このようなプロジェクター１０１０は、超高精細の投写画像を投写したり、フレームレート及び画質の両方を落とさずに立体視可能な投写画像を投写したりするのに特に適している。

プロジェクター１０１０は、投写光学系９２０の位置を揃えて動かすことで、図９に示す方向だけでなく、多様な方向に投写画像を投写することができる。
プロジェクター１０１０においては、図示による説明は省略するが、投写画像を投写する部屋とプロジェクター本体部６０６，６０８を設置する部屋とを別にすることもできる。

プロジェクター本体部６０６，６０８は実施形態１におけるプロジェクター本体部６００と、光ファイバー部７２０，７２２は実施形態１における光ファイバー部７００と、投写光学系９２０は実施形態１における投写光学系９００と、それぞれ基本的に同様の構成を有する。以下、実施形態６において特徴的な点を有するプロジェクター本体部６０６，６０８及び光ファイバー部７２０，７２２について説明する。

２つのプロジェクター本体部６０６，６０８は、実施形態１におけるプロジェクター本体部６００と同様の構成を有する。超高精細の投写画像を投写したい場合には、例えば、１つの投写画像の画素を２つのプロジェクター本体部で分担して描画することで実現することができる。また、フレームレート及び画質の両方を落とさずに立体視可能な投写画像を投写したい場合には、例えば、プロジェクター本体部６０６が一方側の偏光からなる投写画像を描画し、プロジェクター本体部６０８が他方側の偏光からなる投写画像を描画することで実現することができる。

２つの光ファイバー部７２０，７２２は、投写光学系９２０側の末端において、それぞれ光ファイバーの束を崩さずに並べて配置されていてもよいし、１つの光ファイバーの束となるように組み合わされて配置されていてもよい。
なお、光ファイバー部７２０，７２２を保護する保護被覆については図示を省略している。

以下、実施形態６に係るプロジェクター１０１０の効果を説明する。

実施形態６に係るプロジェクター１０１０は、プロジェクター本体部６０６，６０８と投写光学系９２０とを分離して光ファイバー部７２０，７２２で光学的に接続するため、プロジェクター本体部を固定したままでも投写光学系の向き及び角度を変えることが可能な、従来のプロジェクターよりも光ファイバーを積極的に活用したプロジェクターとなる。

また、実施形態６に係るプロジェクター１０１０によれば、プロジェクター本体部６０６，６０８を動かさなくても投写光学系９２０を真上や真下に向けることができ、真上や真下へ向かって手軽に投写画像を投写することが可能となる。

また、実施形態６に係るプロジェクター１０１０によれば、投写画像を投写する部屋とプロジェクター本体部６０６，６０８を設置する部屋とを別にすることもでき、プロジェクター本体部が発生する熱や冷却機構の騒音を隔離することが可能となる。

また、実施形態６に係るプロジェクター１０１０によれば、２つのプロジェクター本体部６０６，６０８と、２つのプロジェクター本体部６０６，６０８に対応する複数の光ファイバー部７２０，７２２と、１つの投写光学系９２０とを備え、２つの光ファイバー部７２０，７２２は１つの投写光学系９２０に光を導光するため、２つのプロジェクター本体部からの光を合成して１つの投写光学系から投写することができ、超高精細の投写画像を投写したり、フレームレート及び画質の両方を落とさずに立体視可能な投写画像を投写したりすることが可能となる。

以上、本発明を上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲において種々の様態において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。

（１）上記実施形態において記載した各構成要素の寸法、個数、材質及び形状は例示であり、本発明の効果を損なわない範囲において変更することが可能である。

（２）上記実施形態１及び２においては、プロジェクター本体部を地面側に設置して用いることとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。図１０は、変形例１に係るプロジェクター１０１２を説明するために示す図である。プロジェクター本体部が設置角度や設置方向に対応している場合には、例えば、図１０に示すように、プロジェクター本体部６１０を天井側に設置して用いてもよい。また、プロジェクター本体部を壁面に設置して用いてもよい。

（３）上記各実施形態においては、投写対象としてスクリーンを用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。投写対象としては、壁、床、天井、黒板、ホワイトボード等、様々なものを用いることができる。

（４）上記実施形態３及び４においては、２つの光ファイバー部は、図５に示すように、プロジェクター本体部側の末端において、光合成部５００の直後の領域を縦長に分割するように並んで配置されているが、本発明はこれに限定されるものではない。図１１は、変形例２における光合成部５００を光ファイバー部７２４，７２６側から見た図である。図１０中の符号７２４ａは直後に光ファイバー部７２４（図示せず。）が配置されている領域を示し、符号７２６ａは直後に光ファイバー部７２６（図示せず。）が配置されている領域を示す。複数の光ファイバー部の並び方は使用目的に適したものを用いることができる。例えば、図１１に示すように、２つの光ファイバー部７２４，７２６は、プロジェクター本体部側の末端において、光合成部５００の直後の領域を横長に分割するように並んで配置されていてもよい。

（５）上記実施形態５においては、４つの光ファイバー部７１２，７１４，７１６，７１８は、図８に示すように、プロジェクター本体部６００側の末端において、光合成部５００の直後の領域を縦長に分割するように並んで配置されているが、本発明はこれに限定されるものではない。図１２は、変形例３における光合成部５００を光ファイバー部７２８，７３０，７３２，７３４側から見た図である。図１２中の符号７２８ａは直後に光ファイバー部７２８（図示せず。）が配置されている領域を示し、符号７３０ａは直後に光ファイバー部７３０（図示せず。）が配置されている領域を示し、符号７３２ａは直後に光ファイバー部７３２（図示せず。）が配置されている領域を示し、符号７３４ａは直後に光ファイバー部７３４（図示せず。）が配置されている領域を示す。複数の光ファイバー部の並び方は使用目的に適したものを用いることができる。例えば、図１２に示すように、４つの光ファイバー部７１２，７１４，７１６，７１８は、プロジェクター本体部側の末端において、光合成部５００の直後の領域を十字で分割するように並んで配置されていてもよい。

（６）上記各実施形態において記載した各プロジェクターにおけるプロジェクター本体部の数、光ファイバー部の数及び投写光学系の数は例示であり、使用目的に適した数のプロジェクター本体部、光ファイバー部及び投写光学系を用いることができる。

（７）上記実施形態３〜６においては、プロジェクターはフレキシブルアーム部を備えていないが、本発明はこれに限定されるものではない。図１３は、変形例４に係るプロジェクター１０１８の光学系を示す上面図である。プロジェクター１０１８は、基本的には実施形態３に係るプロジェクター１００４と同様の構成を有するが、図１３に示すように、フレキシブルアーム部８０６を備える。変形例２のように、上記実施形態３〜６に類するプロジェクターにおいても、フレキシブルアーム部を備えるものとしてもよい。

（８）上記実施形態３〜６においては、プロジェクター本体部及び投写光学系の設置位置は特に規定されないが、本発明はこれに限定されるものではない。上記実施形態３〜６に類するプロジェクターにおいても、実施形態２のように、プロジェクター本体部は地面側に設置するためのものであり、投写光学系は天井側に設置するためのものであるとすることで、実施形態２に記載した効果のうち、実施形態２に特有の効果を得ることができる。

（９）上記各実施形態においては、液晶型の光変調装置からなる光変調部を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、マイクロミラー型の光変調装置からなる光変調部を用いてもよい。

１０…光源装置、２０…光平行化光学系、１００…照明装置、１００ａｘ…照明光軸、１１０…レンズインテグレーター光学系、１２０…第１レンズアレイ、１２２…第１小レンズ、１３０…第２レンズアレイ、１３２…第２小レンズ、１４０…偏光変換素子、１５０…重畳レンズ、２００…色分離導光光学系、２１０，２２０…ダイクロイックミラー、２３０，２４０，２５０…反射ミラー、２６０，２７０…リレーレンズ、３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂ…集光レンズ、４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ…光変調部、５００…光変調部、６００，６０２，６０４，６０６，６０８…プロジェクター本体部、７００，７０４，７０６，７０８，７１０，７１２，７１４，７１６，７１８，７２０，７２２…光ファイバー部、７０４ａ，７０６ａ，７１２ａ，７１４ａ，７１６ａ，７１８ａ，７２４ａ，７２６ａ，７２８ａ，７３０ａ，７３２ａ，７３４ａ…直後に光ファイバー部が配置されている領域、８００，８０２，８０４，８０６…フレキシブルアーム部、９００，９０２，９０４，９０６，９０８，９１０，９１２，９１４，９１６，９１８，９２０…投写光学系、ｃ…天井、ｄ…設置台，ｆ…固定具、ＳＣＲ，ＳＣＲ１，ＳＣＲ２，ＳＣＲ３，ＳＣＲ４…スクリーン

Claims (8)

1. 光を画像情報に応じて変調する光変調部を有するプロジェクター本体部と、
   前記光変調部からの光を導光する光ファイバー部と、
   前記光ファイバー部からの光を投写画像として投写する投写光学系とを備えることを特徴とするプロジェクター。
2. 請求項１に記載のプロジェクターであって、
   前記プロジェクター本体部と前記投写光学系とを接続し、前記投写光学系の向き及び角度を自在に設定可能なフレキシブルアーム部をさらに備え、
   前記光ファイバー部は、前記フレキシブルアーム部の内部を通っていることを特徴とするプロジェクター。
3. 請求項１又は２のいずれかに記載のプロジェクターであって、
   前記光ファイバー部として、複数の光ファイバー部を備え、
   前記投写光学系として、前記複数の光ファイバー部に対応する複数の投写光学系を備えることを特徴とするプロジェクター。
4. 請求項３に記載のプロジェクターであって、
   前記複数の投写光学系から投写する複数の投写画像を投写対象上で合成し、全体として１つの投写画像を投写することを特徴とするプロジェクター。
5. 請求項３に記載のプロジェクターであって、
   前記複数の光ファイバー部として、２種類の偏光のうち一方の偏光を導光する第１光ファイバー部と、一方の偏光とは異なる他方の偏光を導光する第２光ファイバー部とを備え、立体視可能な投写画像を投写することを特徴とするプロジェクター。
6. 請求項３に記載のプロジェクターであって、
   前記複数の投写光学系は、複数の投写対象にそれぞれ投写画像を投写することを特徴とするプロジェクター。
7. 請求項１又は２に記載のプロジェクターであって、
   前記プロジェクター本体部として、複数のプロジェクター本体部を備え、
   前記光ファイバー部として、前記複数のプロジェクター本体部に対応する複数の光ファイバー部を備え、
   前記投写光学系として、１つの投写光学系を備え、
   前記複数の光ファイバー部は、前記１つの投写光学系に光を導光することを特徴とするプロジェクター。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載のプロジェクターであって、
   前記プロジェクター本体部は、地面側に設置するためのものであり、
   前記投写光学系は、天井側に設置するためのものであることを特徴とするプロジェクター。

Images