投影机、投射单元和电子黑板制造技术

本发明专利技术提供一种用于实现通过超短距离的接近投射来映出图像，以及通过中长距离的投射来映出图像的投影机和用于该投影机的投射单元。还提供一种能够降低重量、耗电、成本、抑制进深尺寸，并且便利性高的电子黑板。该投影机包括：包含将图像光出射的出射光学系统的主体部(2)；和将从出射光学系统出射的图像光向被照射面投射的投射单元(3)，投射单元(3)具备：转换图像光的像的倍率的变倍光学系统；和使来自变倍光学系统的图像光反射进行广角化的广角化镜，变倍光学系统针对构成相对于出射光学系统的光轴倾斜的像面的像进行倍率转换。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及投影机、投射单元和电子黑板，特别涉及用于接近投射的投影机。
技术介绍
近年来，具备能够以较短的投射距离进行大画面显示的用于所谓的接近投射的投射光学系统的投影机正在被产品化。通过采用这种投射光学系统，与现有的前投型投影机相比，能够以超短距离进行大画面显示(例如，40cm的投射距离时100英寸)。这些投影机一般仅能够用于超短距离投射，而能够根据目的来使用超短距离投射到目前广为人知的投影机的中长距离投射，则受到期待。例如，在专利文献1中，提出了通过相对于投射透镜安装在屏幕一侧的反射投射单元来使变焦比增大的投影机的技术。在安装或卸下反射投射单元的状态下，能够得到变焦比不同的图像。假设，为了将专利文献1涉及的反射投射单元应用于超短距离投射，需要使变焦比大幅增大。在该情况下，随着变焦比增大，降低像差变得非常困难。此外，由于采用以相对于透镜的光轴(中心轴)偏心的方式配置多个曲面镜的结构，所以光学要素的一点偏差等就对图像产生较大的影响的情况变多。因此，为了得到要求的光学性能，除了需要进行非常高精度的调整之外，降低由偏心光学系统引起的像差也比较困难。此外，近年来，由于多媒体内容的增加，应用于文教领域、演示等的所谓的交互式电子板正在普及。交互式电子板以一边显示内容、一边能够由使用者对该内容进行写入为特征。通常，交互式电子板与现有的黑板、白板具有相同的尺寸，因此被要求在比较大的范围中进行显示。如果用交互式电子板进行大范围显示时使用一般的直视型显示器，装置整体的重量、耗电、成本方面就会产生问题。例如，在专利文献2、3中提出了从投影机投射的图像光被平面镜反射、向透射型屏幕入射的电子黑板的技术。在专利文献4中，提出了具备超短距离投射的投影机的电子黑板的技术。通过使用投影机进行放大投射，能够进行大范围的显示。通过使用投影机，能够降低重量、耗电、成本。但是，在专利文献2、3的技术的情况下，使大的平面镜相对于透射型屏幕具有倾斜地设置，因此存在进深方向的尺寸变大，可设置性降低的问题。专利文献 4的技术中的投影机，仅适用于超短距离投射，其使用用途被限定，因此存在便利性差的问题。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2002-6398号公报专利文献2 日本特开2003-136892号公报专利文献3 日本特开2004-252345号公报专利文献4 日本特开2009-83277号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题本专利技术是鉴于上述问题而完成的，第一目的在于提供一种投影机和用于该投影机的投射单元，其用于实现通过超短距离的接近投射来映出图像，以及通过中长距离的投射来映出图像。此外，本专利技术的第二目的在于提供能够减轻重量、减少耗电、降低成本、抑制进深尺寸，并且便利性高的电子黑板。用于解决问题的手段为了解决上述课题、实现目的，本专利技术的第一投影机，具备主体部，其包括光源、由来自所述光源的光进行照明的显示面和使来自所述显示面的光出射的出射光学系统；和投射单元，其将从所述出射光学系统出射的来自所述显示面的光向被照射面投射，所述投射单元包括具有负放大率的凸面的广角化镜，所述广角化镜将构成相对于所述显示面倾斜的所述显示面的像面的光反射并进行广角化。在上述第一投影机中，组合了主体部和投射单元，能够进行超短距离的接近投射。 主体部能够在卸下投射单元后以单体进行中长距离投射。这里，通过设置在投射单元中的广角化镜，使构成相对于显示面或光轴充分倾斜的像面(即，相对于与光轴的法线或光轴垂直的面充分倾斜的像面)的光反射进行广角化，因此即使不采用偏心光学系统，也能够进行可抑制发生歪曲等像差的良好的接近投射。此外，通过用广角化镜进行反射而使形成图像的光广角化，也能够由于广角化而降低色像差。由此，能够得到可通过超短距离的接近投射来映出图像，以及通过中长距离投射来映出图像的投影机。本专利技术的第二投影机中，在上述第一投影机中，投射单元具有像面控制光学系统， 该像面控制光学系统使从出射光学系统出射的光为构成相对于显示面倾斜的显示面的像面的光。通过像面控制光学系统，能够不会对出射光学系统施加负担地使显示面的像面倾斜。在上述第二投影机的具体的侧面，投射单元具有变倍光学系统，该变倍光学系统针对构成相对于显示面倾斜的显示面的像面的像进行倍率转换。这种情况下，针对由出射光学系统在通常的投射范围外形成的像，能够通过像面控制光学系统使其像面倾斜，通过变倍光学系统使其成为适当的尺寸。在本专利技术的另一侧面，上述投射单元使相对于显示面倾斜的显示面的像面在与显示面平行的被照射面上成像。即，能够观察到没有倾斜的适当的像。在本专利技术的又一侧面，出射光学系统能够切换为如下状态在沿着光轴的距离较远的第一范围内使构成与显示面平行的显示面的像面的像成像的通常显示状态，和在沿着光轴的距离较近的第二范围内使构成与显示面平行的显示面的像面的像成像的微显示状态。能够通过出射光学系统覆盖从超短距离到中长距离的大范围的投射距离。另外，能够通过通常显示状态的出射光学系统在较远的距离形成较大的像，能够通过微显示状态的出射光学系统在较近的距离形成较小的像。在本专利技术的又一侧面，主体部相对于投影机能够进行装卸。由此，能够从投影机取出较轻的主体部来进行中长距离投射。在本专利技术的又一侧面，出射光学系统和投射单元以使光轴一致的方式配置。由此， 能够易于进行为了得到所期望的光学性能而对光学系统的调整、光学要素的加工。特别是， 能够容易地对主体部和投射单元进行对位。在本专利技术的又一侧面，出射光学系统和投射单元构成使来自显示面的光偏离光轴地传播的位移光学系统。由此，能够避免由广角化镜反射的光与光轴上的光学要素之间的干扰(干涉)，使被广角化的光向被照射面传播。本专利技术的投射单元，与包括光源、被来自上述光源的光照射的显示面和使来自上述显示面的光出射的出射光学系统的主体部组合使用，将从出射光学系统出射的来自显示面的光向被照射面投射，其中，具有将构成相对于显示面倾斜的像面的光反射进行广角化的具有负放大率的凸面的广角化镜。通过将上述投射单元与主体部组合，能够进行超短距离的接近投射，卸下投射单元后的主体部，能够以单体进行中长距离投射。这里，通过设置在投射单元中的广角化镜， 使构成相对于显示面或光轴充分倾斜的像面(即，相对于与光轴的法线或光轴垂直的面充分倾斜的像面)的光反射进行广角化，因此即使不采用偏心光学系统，也能够进行可抑制发生歪曲等像差的良好的接近投射。此外，通过用广角化镜进行反射而使形成图像的光广角化，也能够由于广角化而降低色像差。由此，能够提供可通过超短距离的接近投射来映出图像，以及通过中长距离投射来映出图像的投影机。在上述投射单元的具体的侧面，具有像面控制光学系统，该像面控制光学系统使从出射光学系统出射的光成为构成显示面的像面的光。在本专利技术的另一侧面，投射单元具有变倍光学系统，该变倍光学系统针对构成相对于显示面倾斜的显示面的像面的像进行倍率转换。本专利技术的电子黑板包括上述投影机；和画面显示部，其具备被照射面，并且能够向被照射面写入其他信息，其中，上述投影机中包含上述出射光学系统的主体部能够进行装卸。电子黑板通过由组合了主体部和投射单元的投影机进行接近投射，在画面显示部显示图像。通过采用用于接近投射的结构，能够将进深方向的尺寸抑制得较小。此外，包本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种投影机，其特征在于，具备：主体部，其包括：光源、由来自所述光源的光进行照明的显示面和使来自所述显示面的光出射的出射光学系统；和投射单元，其将从所述出射光学系统出射的来自所述显示面的光向被照射面投射，所述投射单元包括具有负放大率的凸面的广角化镜，所述广角化镜将构成相对于所述显示面倾斜的所述显示面的像面的光反射并进行广角化。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：守国荣时，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：JP