[发明专利]投影机、投射单元和电子黑板

说明书

技术领域

本发明涉及投影机、投射单元和电子黑板，特别涉及用于接近投射的投影机。

背景技术

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

发明内容

发明所要解决的问题

本发明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，本发明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，本发明的第一投影机，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。

本发明的第二投影机中，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。