CN101738832B - 投影型图像显示装置 - Google Patents

Abstract

一种投影型图像显示装置。本发明的目的在于提供能够简化构造且提高操作性，并能够对屏幕单元的安装进行细微的调节的投影型图像显示装置。本发明的投影型图像显示装置的特征在于，具有：屏幕单元(103)，其具有屏幕，图像投影到该屏幕上；投影单元(2)，其从背面将图像投影到屏幕上；左右一对的滑动机构，其以使屏幕单元(103)能够在相对于屏幕为大致法线的方向上移动的方式来支承屏幕单元(103)；以及联杆轴(141)，其连结左右一对的各个滑动机构，并使其准确地同步移动。

Description

投影型图像显示装置

技术领域

本发明涉及投影型图像显示装置，尤其是涉及从背面向屏幕投影图像来进行显示的投影型图像显示装置。

背景技术

一直以来，众所周知从投影单元向屏幕的背面投影图像的投影型图像显示装置即背面投影型图像显示装置。在一般的背面投影型图像显示装置中，从容纳投影单元等的壳体的背面利用螺钉等将具有屏幕的屏幕单元以能够装卸的方式安装在壳体的前表面。近年来，由于在设置投影型图像显示装置时节省空间的趋势，开发了能够使壳体的背面紧贴墙壁来设置并能够从壳体的前面进行全部维护的背面投影型图像显示装置，因而需要进行这些构造的简化和低成本化。

作为能够从壳体的前面进行维护的投影型图像显示装置，存在防止在进行屏幕单元的装卸操作时的落下等，提高了装卸操作的可靠性的投影型图像显示装置(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2005-221834号公报

在专利文献1中，若屏幕或壳体的尺寸发生变化，则必须变更部件。另外，构成投影型图像显示装置的部件数量较多，因而构造复杂且在组装装置时需要很多的时间和成本。另外，很难对屏幕单元在壳体上的安装进行细微的调节，因此若使屏幕单元从壳体向前方滑动，则屏幕单元会偏离调节位置，当排列设置多个(上下左右)投影型图像显示装置时，存在相邻的屏幕单元之间互相接触而损坏的危险。

本发明是为了解决上述课题而完成的，本发明的目的在于提供能够简化构造且提高操作性，并能够对屏幕单元的安装进行细微调节的投影型图像显示装置。

发明内容

为了解决上述课题，本发明的投影型图像显示装置的特征在于，具有：屏幕单元，其具有屏幕，图像投影到该屏幕上；投影单元，其从背面将图像投影到屏幕上；左右一对的滑动机构，其以使得屏幕单元能够在相对于屏幕为大致法线方向上移动的方式来支承屏幕单元；联杆轴(link shaft)，其连结左右一对的各个滑动机构，并使其同步移动。

根据本发明，投影型图像显示装置具有：屏幕单元，其具有屏幕，图像投影到该屏幕上；投影单元，其从背面将图像投影到屏幕上；左右一对的滑动机构，其以使得屏幕单元能够在相对于屏幕为大致法线的方向上移动的方式来支承屏幕单元；联杆轴，其连结左右一对的各个滑动机构，并使其同步移动，因此能够简化构造且提高操作性，并能够对屏幕单元的安装进行细微的调节。

附图说明

图1是本发明的实施方式的投影型图像显示装置的立体图。

图2是本发明的实施方式的投影型图像显示装置的侧视截面图。

图3是本发明的实施方式的投影型图像显示装置的侧视截面图。

图4是本发明的实施方式的投影型图像显示装置的侧视截面图。

图5是本发明的实施方式的投影型图像显示装置的滑动底座的锁定机构的侧视图。

图6是本发明的实施方式的投影型图像显示装置的滑动机构的立体图。

图7是本发明的实施方式的投影型图像显示装置的卡定机构的立体图。

图8是本发明的实施方式的投影型图像显示装置的转动机构的立体图。

图9是本发明的实施方式的投影型图像显示装置的屏幕单元的开关挡块的立体图。

图10是本发明的实施方式的投影型图像显示装置的屏幕单元的开关挡块的立体图。

图11是现有的投影型图像显示装置的侧视截面图。

图12是现有的投影型图像显示装置的位置调节机构的侧视图。

图13是现有的投影型图像显示装置的位置调节机构的侧视图。

标号说明

1投影型图像显示装置、2投影单元、2a投影镜头、4位置调整机构、5反射镜、101壳体、102底座板、102a凸部、102b凸部、103屏幕单元、104滑动挡块、104a弯曲部、104b凹部、105支轴、106滑动底座、107轴承、108滑轮、109同步带、110锁定板、111支轴、112板簧、113支轴、114支轴、115转动板、115a角形孔、115b凹部、116屏幕板、116a弯曲部、116b竖起部、117板、118气压弹簧、119板簧、120锁定托架、120a突起部、120b夹持部、121减震器上托架、122减震器下托架、127滑动轨道、128滑动块、131悬挂板、131a弯曲部、132托板、135螺栓、136螺栓、141联杆轴

具体实施方式

下面，使用附图来对本发明的实施方式进行说明。

首先，对作为本发明的前提的技术即专利文献1进行说明。

图11是现有的投影型图像显示装置的侧视截面图。如图11所示，为了连接设置在壳体左侧面上的滑动底座106和设置在壳体右侧面上的滑动底座(未图示)并为了使一左一右的滑动底座106同步移动，设置了支轴141、摆动杆140等，但摆动杆140的长度较长，因此同步的精度较差，并且，每当屏幕或壳体的尺寸发生变化时，需要变更这些部件。另外，在开闭屏幕单元103时，每当屏幕单元的尺寸或重量发生变化也需要变更用于减轻屏幕单元的重量的减震器等。

图12是现有的投影型图像显示装置的位置调节机构的侧视图。在使屏幕单元103紧贴壳体101时，通过与设置在壳体101上的固定板120以及卡定板121接触来固定上下左右方向的位置。但是，当从壳体101向前方滑动屏幕单元103时，屏幕单元103会脱离位置调节板，因此偏离调节位置。因此，当在上下左右方向上相邻地设置多个投影型图像显示装置时，存在相邻的屏幕单元之间互相接触而损坏的危险。另外，如图12以及图13所示，固定板120以及卡定板121被插入屏幕单元103的配合孔103a中，因此，如果不是从壳体101向前方滑动屏幕单元103的状态，则不能进行屏幕单元103的位置调节。另外，如图13所示，固定板120以及卡定板121的位置调节仅通过螺钉130～132而结合，因此很难进行细微的位置调节。

另外，如图11所示，在设置在壳体101的两个侧面上的滑动机构上分别设有开闭挡块117，该开闭挡块117位于滑动单元的滑动挡块104以及屏幕单元的关闭端，在解除各挡块时，需要用双手同时操作。因此，在双手不能同时够得到的尺寸的屏幕中，需要有保持解除的机构，存在操作复杂还花费成本的问题。

并且，如图11所示，滑动单元侧由多个部件构成，安装到壳体101上需要多个螺钉。另一方面，在屏幕单元103侧也需要对框架屏幕(FrameScreen)安装多个部件，需要使用多个螺钉，因此存在安装花费时间的问题。

在本发明的实施方式中，为了解决上述问题，以提供能够简化构造且提高操作性，并能够对屏幕单元的安装进行细微的调节的投影型图像显示装置为目的。下面详细地进行说明。

图1是本发明的实施方式的投影型图像显示装置1的立体图。如图1所示，本实施方式的投影型图像显示装置的构成包括：壳体101；和屏幕单元103，该屏幕单元103具有屏幕S，图像投影到该屏幕S上；并且屏幕S设置在屏幕单元103的前表面。在图1所示的状态(能够进行图像投影的状态)下，使图像显示于屏幕S。在图中，屏幕S的水平方向设为X方向(左右方向)，屏幕S的垂直方向设为Z方向(上下方向)，与屏幕S的显示面垂直的法线方向设为Y方向(前后方向)。对于Y方向，从壳体101朝向屏幕单元103的方向设为+Y方向(前方)，其相反方向设为-Y方向(后方)。并且，这些方向是为了便于说明而使用的，并不是限定使用投影型图像显示装置1时的朝向。另外，本实施方式的投影型图像显示装置1可以单独使用，但是，例如也可以通过在上下左右方向上排列多个投影型图像显示装置来用作多屏投影仪(Multi-projector)。

图2是本发明的实施方式的投影型图像显示装置1的侧视截面图。如图2所示，在壳体101内，设置有经由投影镜头2a从背面向屏幕S投影图像的投影单元2。在从投影单元2射出的射出光的光路上，设有用于使射出光向屏幕S反射的反射镜5。另外，为了进行投影单元2相对于屏幕S的相对性的位置调节，在投影单元2的下部设有位置调节机构4。并且，在以后的附图中，省略了投影单元2、位置调节机构4以及反射镜5的图示。

如图1以及图2所示的屏幕单元103构成为，能够相对于壳体101在前后方向(Y方向)上移动，并且能够以左右方向(X方向)上规定的旋转轴为中心进行转动。下面，按照顺序对使屏幕单元103的移动以及转动的结构进行说明。

首先，对使屏幕单元103相对于壳体101在前后方向上移动的结构进行说明。

图3是本发明的实施方式的投影型图像显示装置1的侧视截面图，示出了滑动底座106从壳体101突出到前方(+Y方向)的极限位置的状态。将此时的滑动底座106的位置称为突出位置。在壳体101的两个侧面的内侧，长尺寸部件即底座板102固定在前后方向上。在底座板102上，设有在前后方向上延伸的滑动轨道127，并设有具有滑块128的滑动底座106，以使得滑块128能够沿着滑动轨道127移动。通过使用者在前方或后方对滑动底座106施力，使屏幕单元103在前后方向上移动。另外，滑动底座106以及滑动轨道127各自相对设置在壳体101的两个侧面的内侧。

图4是本发明的实施方式的投影型图像显示装置1的侧视截面图，示出了滑动底座106移动到壳体101的后方(-Y方向)的极限位置的状态。将此时的滑动底座106的位置称为收纳位置。在没有安装屏幕单元103的状态下，为了在收纳位置对滑动底座106进行锁定以避免其不慎移动，设有后述的图5所示的锁定机构。另外，图5所示的锁定机构设置为，即使当在图3的状态下转动或装卸屏幕单元103时，滑动底座106也不移动。

图5是本发明的实施方式的投影型图像显示装置1的滑动底座106的锁定机构的侧视图。如图5所示，在滑动底座106的下部，在壳体101的前后方向上设有长尺寸的滑动挡块104(第1锁定单元)。滑动挡块104在长度方向的大致中央部以能够摆动的方式被支轴105支承，在后端附近，在向下的方向(-Z方向)上形成了凹部104b。另外，滑动挡块104通过以支轴105为中心的自重的平衡，而使得滑动挡块104在图5中沿逆时针方向摆动。并且，滑动挡块104也可以设置在滑动机构的单侧。另外，滑动挡块104被锁定在使屏幕单元103能够装卸的规定位置。

在底座板102上的能够相对于形成在滑动挡块104上的凹部104b进行配合的位置上形成了凸部102a以及凸部102b。当滑动底座106位于收纳位置时，通过底座板102的凸部102a与滑动挡块104的凹部104b进行配合，来锁定滑动底座106。另一方面，当滑动底座106到达突出位置时，通过底座板102的凸部102b与滑动挡块104的凹部104b进行配合，来锁定滑动底座106。即通过构成滑动机构的固定部分的凸部与可动部分的凹部进行配合，来进行锁定。对于锁定的解除方法，通过使用者向下按压形成在滑动挡块104的前端的弯曲部104a，能够解除锁定，从而在收纳位置和突出位置之间使滑动底座106自由地移动。并且，当安装了屏幕单元3时，滑动底座106不会到达收纳位置，因此不会被锁定。

图6是本发明的实施方式的投影型图像显示装置1的滑动机构的立体图。如图6所示，轴承107和滑轮108分别以能够转动的方式设置在底座板102的前方和后方，同步带109设置为连接轴承107以及滑轮108。同步带109的一端通过板117而与滑动底座106结合。为了以使得屏幕单元103能够在相对于屏幕S为大致法线的方向(Y方向)上移动的方式支承屏幕单元103，图6所示的滑动机构左右一对地设置在壳体101的两个侧面。另外，滑轮108在内侧具有D形的孔，通过将相同形状的联杆轴141的两端分别插入设置在各个底座板102上的滑轮108的孔中，能够连接左右一对的各个滑动机构，并使其准确地同步移动。因此，滑动挡块104至少安装在左右一对的滑动机构中的任意一个上即可。

接着，针对用于将屏幕单元103安装在滑动底座106上的结构进行说明。

图7是本发明的实施方式的投影型图像显示装置1的卡定机构的立体图。在图7中，为了提高可视性，将屏幕单元103和滑动底座106分离地进行图示。卡定机构(卡定单元)是对壳体101和屏幕单元103进行卡定的机构。滑动底座106具有悬挂板131，通过转动螺栓135(第2位置调节部)，能够使悬挂板131在上下方向(Z方向)上移动。另外，悬挂板131具有托板132，通过转动螺栓136(第1位置调节部)，能够使托板132在左右方向(X方向)上移动。即为了进行屏幕单元103相对于壳体101的位置调节，设置在滑动机构上的位置调节单元包括进行上下方向(大致垂直方向)的位置调节的螺栓135和进行左右方向(大致水平方向)的位置调节的螺栓136。并且，悬挂板131以及托板132设置在各个滑动底座106上，但是，基于螺栓136的左右方向调节机构设置在左右两个侧面之中的一个上。

在屏幕单元103上设有转动板115，并且形成有角形孔115a(配合孔)，该角形孔115a形成为在上下方向(Z方向)以及左右方向(X方向)上与托板132的前端弯曲部132a(钩形突出部)配合。即，转动板115具有能够与形成在滑动机构上的钩形突出部进行配合的配合孔。即，通过形成在滑动机构上的钩形突出部和形成在设于屏幕单元上的转动板上的配合孔进行配合，来对卡定机构进行卡定。通过这样的结构，使得屏幕单元103能够借助滑动底座106来在收纳位置和突出位置之间移动，而无需改变在上下左右方向(X方向以及Y方向)上所调节的位置。另外，当在滑动机构上安装屏幕单元103时，通过使形成在转动板115的上端的上端凹部115b与悬挂板131的上端弯曲部131a进行配合，能够容易地进行托板132的前端弯曲部132a和转动板115的角形孔115a之间的配合，因此能够防止屏幕单元103的安装失败。

并且，在图7～图10中，为了方便起见，省略了屏幕S的图示。并且，在图7以及图8中，省略了后述的锁定托架120以及板簧112、119的图示。

接着，对用于使屏幕单元103转动的结构进行说明。

图8是本发明的实施方式的投影型图像显示装置1的转动机构的立体图。如图8所示，屏幕板116设在屏幕单元103的内壁，用于支承屏幕单元103的转动板115(转动机构)通过支轴114设在屏幕板116的上部，以使屏幕单元103能够以相对于屏幕S大致平行地左右延伸的旋转轴为中心进行转动。如上所述，转动板115因与托板132配合而静止，通过支轴114而设有屏幕板116的屏幕单元103转动。

如图7所示，在屏幕单元103上设有气压弹簧118(弹性单元)，该气压弹簧118与转动板115连接，产生用于使屏幕单元103转动的弹力，并且该气压弹簧118的至少一端的安装位置能够变更。通过设于转动板115上的减震器上托架121所具有的支轴113，来设置气压弹簧118的上端部，通过设于转动板116上的减震器下托架122所具有的支轴124，来设置气压弹簧118的下端部。即，气压弹簧118的一端安装在转动板115上，另一端安装在屏幕单元103上。

气压弹簧118在延伸方向上产生作用力，在图7中，作用使屏幕单元103以支轴114为中心向+Y方向转动的作用力。如后面所述，如果屏幕单元103的转动没有被锁定，则屏幕单元103以支轴114为中心向+Y方向转动。另外，通过变更减震器上托架121和减震器下托架122中的任意一个或两者的安装位置，能够应对多种尺寸、重量的屏幕单元103。

图9是本发明的实施方式的投影型图像显示装置1的屏幕单元103的开关挡块的立体图。在屏幕单元103中，一体地设有具有与屏幕S面平行的板面的屏幕板116，在屏幕板116中，通过支轴111以锁定板110(第2锁定单元)能够转动的方式支承锁定板110。这样，通过转动板115和设置在屏幕单元103上的锁定板110进行配合，来进行锁定。并且，锁定板110可以设置在转动板115的一方。另外，在使得屏幕单元103能够装卸的规定位置对锁定板110进行锁定。

在屏幕板116上形成有弯曲部116a，并设有板簧112，该板簧112施力使锁定板110以支轴111为中心向-Y方向转动。形成在锁定板110上的夹持部110a与形成在转动板115上的夹持部115a通过板簧112的作用力而进行配合，由此，屏幕板116被锁定为不会相对于转动板115转动。另外，当向下(-Z方向)按压形成在锁定板110上的弯曲部110b时，夹持部110a的上端从转动板115的夹持部115a脱离，由此转动板115的转动的锁定被解除。当锁定被解除时，通过气压弹簧118的作用力以及使用者的施力，屏幕单元103以支轴114为中心向+Y方向转动。并且，在图9中，为了方便起见，省略了气压弹簧118的图示。

图10是本发明的实施方式的投影型图像显示装置1的屏幕单元103的开关挡块的立体图。如图10所示，为了限制屏幕板116在必要时候(例如没有在壳体101上安装屏幕单元103的状态)以外的情况下转动，在转动板115上设有能够在大致上下方向上移动的锁定托架120。当在壳体101上安装了屏幕单元103时，锁定托架120被图7所示的托板132的前端弯曲部132a朝大致向上的方向抬高，因此转动板115成为能够转动的状态。另一方面，当从壳体101取出屏幕单元103时，使用者朝大致向上的方向抬高屏幕单元103。此时，锁定托架120的上部突起部120a被悬挂板131的上部弯曲部131a朝大致向下的方向按压。于是，形成在锁定托架120的下方的夹持部120b与形成在屏幕板116上的竖起部116b进行配合，因此，屏幕板116被锁定为不能相对于转动板115转动。另外，当没有在壳体101上安装屏幕单元103时，锁定托架120被设置在转动板115上的板簧119的作用力朝大致向下的方向(-Z方向)按压，以避免不慎解除锁定托架120的锁定。

根据以上所述，本实施方式的投影型图像显示装置仅通过联杆轴141的长度的变更，能够应对多种尺寸的壳体101。另外，仅通过气压弹簧118的设置位置的变更，能够用于多种尺寸、重量的屏幕单元103。因此，即使壳体101或屏幕单元103的尺寸或重量发生变化，也能够使用同一部件，因此能够降低成本和库存数量。

另外，通过图7所示的卡定机构，当屏幕单元103借助滑动底座106在收纳位置和突出位置之间移动时，能够无需改变位置调节地进行移动。于是，当在上下左右方向上排列多个投影型图像显示装置1作为多屏投影仪时，能够防止由相邻的屏幕单元之间的接触引起的损坏。另外，通过设置在悬挂板131上的螺栓135所进行的垂直(上下)方向的位置调节以及托板132的螺栓136所进行的水平(左右)方向的位置调节，能够进行细微的调节。并且，通过将可进行远距离操作的电动机等与这些螺栓进行结合，即使在屏幕单元103紧贴壳体101的状态下，也能进行位置调节。

另外，滑动挡块104以及锁定板110设置在壳体101以及屏幕单元103的左右两个侧面的至少一方即可，因此即使是使用者不能用双手同时够得到的大尺寸的屏幕单元103，也能够用单手进行操作。

根据以上所述，通过对屏幕单元103和用于滑动的部件进行单元化，能够减少投影型图像显示装置1的组装时间。

以上，对本发明的一个实施方式进行了说明，但是本发明不限于上述的具体的结构，可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变形。

Claims (10)

1.一种投影型图像显示装置，其具有：

屏幕单元，其具有屏幕，图像投影到该屏幕上；

投影单元，其从背面将图像投影到所述屏幕上；

左右一对的滑动机构，其以使得所述屏幕单元能够在相对于所述屏幕为大致法线的方向上移动的方式来支承所述屏幕单元；以及

联杆轴，其分别连结所述左右一对的滑动机构，并使它们同步移动；

转动机构，其按照使得所述屏幕单元能够以相对于所述屏幕大致平行的旋转轴为中心进行转动的方式来支承所述屏幕单元；以及

弹性单元，其与所述转动机构连接，产生用于使所述屏幕单元转动的弹力，并且该弹性单元的至少一端的安装位置能够变更；

所述转动机构具有转动板，该转动板具有配合孔，该配合孔形成为能够与形成在所述滑动机构上的钩形突出部进行配合，

所述弹性单元的一端安装在所述转动板上，另一端安装在所述屏幕单元上。

2.根据权利要求1所述的投影型图像显示装置，其特征在于，该投影型图像显示装置还具有：

壳体，其一左一右地设有所述滑动机构，并内置所述投影单元；以及

卡定单元，其对所述壳体以及所述屏幕单元进行卡定，

所述卡定单元设置在所述壳体以及所述屏幕单元的左右两个侧面的至少一方。

3.根据权利要求2所述的投影型图像显示装置，其特征在于，

通过形成在所述滑动机构上的钩形突出部和形成在设于所述屏幕单元上的转动板上的配合孔进行配合，所述卡定单元被卡定。

4.根据权利要求1所述的投影型图像显示装置，其特征在于，该投影型图像显示装置还具有：

壳体，其一左一右地设有所述滑动机构，并内置所述投影单元；以及

位置调节单元，其设置在所述滑动机构上，用于进行所述屏幕单元相对于所述壳体的位置调节。

5.根据权利要求4所述的投影型图像显示装置，其特征在于，

所述位置调节单元具有：

第1位置调节部，其进行所述屏幕单元的大致水平方向的位置调节；以及

第2位置调节部，其进行所述屏幕单元的大致垂直方向的位置调节。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的投影型图像显示装置，其特征在于，

在使得所述屏幕单元能够安装和卸下的规定位置，还具有：

对所述滑动机构进行锁定的第1锁定单元；以及

对所述转动机构进行锁定的第2锁定单元，

其中，在所述滑动机构以及所述转动机构各自的至少一侧上具有所述第1锁定单元以及所述第2锁定单元。

7.根据权利要求6所述的投影型图像显示装置，其特征在于，

通过构成所述滑动机构的固定部分的凸部与构成可动部分的凹部进行配合，来锁定所述第1锁定单元，

通过所述转动机构与设置在所述屏幕单元上的锁定板进行配合，来锁定所述第2锁定单元。

8.一种投影型图像显示装置，其具有：

屏幕单元，其具有屏幕，图像投影到该屏幕上；

转动机构，其按照使得所述屏幕单元能够以相对于所述屏幕大致平行的旋转轴为中心而转动的方式来支承所述屏幕单元；以及

弹性单元，其与所述转动机构连接，产生用于使所述屏幕单元转动的弹力，并且该弹性单元的至少一端的安装位置能够变更，

所述转动机构具有转动板，该转动板具有配合孔，该配合孔形成为能够与形成在所述滑动机构上的钩形突出部进行配合，

所述弹性单元的一端安装在所述转动板上，另一端安装在所述屏幕单元上。

9.根据权利要求8所述的投影型图像显示装置，其特征在于，

在使得所述屏幕单元能够安装和卸下的规定的位置，还具有对所述转动机构进行锁定的第2锁定单元，

在所述转动机构的至少一侧具有所述第2锁定单元。

10.根据权利要求9所述的投影型图像显示装置，其特征在于，

通过所述转动机构与设置在所述屏幕单元上的锁定板进行配合，来锁定所述第2锁定单元。

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