JP2005012721A - 背面投射型表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】背面投射型表示装置において、表示スクリーン面を左右方向に回転させることを可能にする筐体構造を提供する。
【解決手段】装置筐体が上側筐体と下側筐体に分割され、前記上側筐体には、光学ユニットと、スクリーンが保持され、さらに上側筐体と下側筐体との接合部には、前記上側筐体を、前記下側の筐体に対し、左右方向に回転可能とする機構が装備される。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、背面投射型表示装置の筐体構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
背面投射型表示装置は、小型のＣＲＴや、液晶パネル等の画像表示デバイスに表示された画像を、投射光学系によって、筐体に設置されたスクリーンに拡大投射するディスプレイであり、大型の画面サイズを実現する為に用いられる表示装置の一形態である。
【０００３】
背面投射型表示装置には、画面周辺部の輝度低下を防ぐ為に、フレネルレンズとレンチキュラーレンズを組み合わせた専用のスクリーンが使用されることが多いが、その原理上、ＣＲＴディスプレイやフラットパネルディスプレイと比較して、左右、上下方向とも視野角が若干狭い問題がある。
【０００４】
ところで、従来より、使用者が、希望する方向へ画面の向きを変えることのできる回転機構付のディスプレイ装置が提案されている。
【０００５】
前記の背面投射型表示装置においても、回転機構付の装置が提案されており、装置を視聴者のいる方向に回転させることで、左右方向に視野角が狭い問題を解決する手段として、有効である。
【０００６】
図５は、従来の背面投射型表示装置Ｄ３の構造を示した概略図である。
【０００７】
本装置Ｄ３は、背面投射型表示装置の一例として、画像表示デバイスに液晶パネルを使用した、背面投射型液晶プロジェクタの例を示す。
【０００８】
図５に示すように、背面投射型表示装置Ｄ３は、投射ランプと、入射した光を変調するライトバルブと、前記ライトバルブに前記投射ランプからの投射光を入射させる照明光学系と、前記ライトバルブによって変調された光を拡大投射する投射光学系によって構成された光学ユニット２０、前記光学ユニット２０を制御、駆動する電気回路ユニット３０、前記電気回路ユニット３０と前記光学ユニット２０を接続するハーネス群３１、前記光学ユニット２０からの投射光Ｌ２０を結像させるスクリーン１０、前記投射光Ｌ１を反射させて、前記スクリーン１０に入射させる反射ミラー１１、装置筐体４０によって構成されている。
【０００９】
ここで、電気回路ユニット３０によって制御、駆動される、光学ユニット２０によって、投射ランプから出射された出射光が、ライトバルブによって変調され、投射光学系より投射光Ｌ２０として拡大投射される。
【００１０】
拡投射された投射光Ｌ２０は、全反射ミラー１１によって、その光路方向を変更され前記スクリーン１０に結像し表示される。
【００１１】
図６は、回転機構付の背面投射型表示装置の一例Ｄ４を示した概略図である。
【００１２】
Ｄ４については、その構造はほぼ前記Ｄ３と同様であり、共通の部位に関しては、前記Ｄ３と同符号を付与する。
【００１３】
図６において、５０は背面投射型表示装置Ｄ４の筐体であり、６０は台座である。
【００１４】
前記筐体５０には、スクリーン１０、光学ブロック２０、反射ミラー１１が設置されている。
【００１５】
また、Ｒ５０は、前記台座６０に対して前記筐体５０が回転する時の回転中心軸である。
【００１６】
図７は、前記筐体５０と台座６０の回転機構部の概略を示した概略図であり、図６におけるＡ−Ａ断面である。
【００１７】
図７において、前記上側筐体５０の下部には、回転機構部として内歯車形状部５１が形成され、さらに支持ローラ５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄが設置されている。
【００１８】
また、前記台座６０には、同じく回転機構部として、前記筐体５０下部に設置された内歯車形状部５１と噛合し、上側筐体５０を前記中心軸Ｒ５０に対して回転させる駆動力としてモータを内蔵した駆動部６１が設置され、さらに、前記筐体５０下部に設置された支持ローラ５１ａ〜５１ｄを支持し、かつ前記回転中心Ｒ５０に沿って回動させる為のガイド溝６２及び６３が形成されている。
【００１９】
これにより、前記駆動部６１内のモータの駆動力は、前記内歯車形状部５１に伝達され、中心軸Ｒ５０に対して、前記背面投射型表示装置Ｄ４は、前記中心軸Ｒ５０を中心として、左右方向へと回転する。
【００２０】
そのような技術は特許文献１などが開示している。
【００２１】
【特許文献１】
特開平９−９８３５７号公報
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、背面投射型表示装置は、４０インチ以上といった、ＣＲＴディスプレイに対して大型の画面サイズを持つものが多く、筐体は大型かつ重量が大きいものが多い。
【００２３】
図６、図７に示すように、前記回転機構付背面投射型表示装置Ｄ４においては、前記筐体５０が前記台座６０に対して回転する構造となっているので、回転機構部を構成する内歯車形状部５１、支持ローラ５２ａ〜５２ｄ、駆動部６１、ガイド溝６２、６３、およびこれらが取付、形成された筐体５０、台座６０等は、前記台座６０を除く、装置Ｄ４全体の重量を全て支持し、かつ回転させるだけの強度および性能が要求される。
【００２４】
また、装置をモータにて回転させる場合は、重量が大きい装置を回転させるために、高トルクを発生可能な大型モータにする必要や、そのモータの駆動力を伝達するギア部も大型かつ高強度の材質にする必要がある等、前記回転機構部全般について、多くの部品に大型化、高性能化、高強度化等が要求され、製造コストが高くなる場合があった。
【００２５】
また、装置全体が回転する為、設置場所の周辺に、装置を回転可能とするだけのスペースを確保する必要があった。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する為に、本提案では、装置筐体が少なくとも上側筐体と下側筐体に分割され、前記上側筐体には、投射ランプと、入射した光を変調するライトバルブと、前記ライトバルブに前記投射ランプからの投射光を入射させる照明光学系と、前記ライトバルブによって変調された光を拡大投射する投射光学系によって構成された光学ユニットと、前記光学ユニットから拡大投射された投射光を結像させるスクリーンが保持され、さらに前記下側筐体と前記上側筐体との接合部には、前記上側筐体を、前記下側の筐体に対し、左右方向に回転可能とする機構を装備する。
【００２７】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
以下、図１、図２、図３を参照して、本発明の第一の実施例について説明する。
【００２８】
本実施例においては、背面投射型表示装置の一例として、表示デバイスに液晶パネルを使用した、背面投射型液晶プロジェクタの例を示す。
【００２９】
図１は、本発明の第一の実施例における背面投射型表示装置Ｄ１の構造を示した概略図である。
【００３０】
図１において、投射ランプと、入射した光を変調するライトバルブと、前記ライトバルブに前記投射ランプからの投射光を入射させる照明光学系と、前記ライトバルブによって変調された光を拡大投射する投射光学系によって構成された光学ユニット２０、１１は前記光学ユニット２０からの投射光Ｌ２０を反射させて、その光路方向を変更させる反射ミラー、１０は前記光学ユニットからの前記投射光Ｌ２０を結像させるスクリーン、１００は上側筐体、２００は下側筐体である。また、２１は前記光学ユニットを保持固定する光学ユニット保持部材、３０は前記光学ユニット２０を制御、駆動する電気回路ユニット、３１はハーネス群である。
【００３１】
図３は、前記光学ユニット２０の構成を示す概略図である。
【００３２】
図３において、投射ランプ１から出射した照明光Ｌ１は、照明光学系２によって、ライトバルブ３を適切に照明するように、その照明領域を調整され、ライトバルブ３に入射する。
【００３３】
前記ライトバルブ３に入射した照明光は、前記ライトバルブ３によって映像信号に応じて変調され、投射光学系４によって、投射光Ｌ２０として拡大出射される。
【００３４】
さらに、前記光学ブロック２０から投射された投射光Ｌ２０は、前記反射ミラー１１によって、その光路方向を変化させ、前記スクリーン１１に入射し結像する。
【００３５】
上側筐体１００には、スクリーン１０、反射ミラー１１が設置され、光学ユニット１０が、光学ユニット保持部材２１によって保持されている。
【００３６】
また、下側筐体２００には、光学ユニット２０を制御、駆動する前記電気回路ユニット３０が固定され、複数のハーネス群３１によって前記上側筐体１００に保持された前記光学ユニット２０と接続されている。
【００３７】
上側筐体１００と下側筐体２００は、回転機構部を介して、連結され、前記上側筐体１００は前記下側筐体２００に対し、回転中心Ｒ１００を軸に左右方向に回転可能となっている。
【００３８】
図２は、回転機構部の概略を示した概略図であり、図１におけるＡ−Ａ断面を示している。
【００３９】
図２において、前記上側筐体１００の下部には、回転機構部として、上側筐体の重量を支持する支持ローラ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄが設置され、また前記Ｒ１００を中心軸として円周状に形成された内歯車形状部１０１が設置されている。
【００４０】
同じく回転機構部として、下側筐体２００の上部には、前記上側筐体１００下部に設置された支持ローラ１０２ａ〜１０２ｄを支持し、かつ前記回転軸Ｒ１００に沿って回動させるガイド溝２０３および２０４が形成され、さらに、モータを内蔵し、前記上側筐体１００下部に設置された内歯車形状部１０１と噛合する駆動部２０１が設置され、前記モーターの駆動力を前記内歯車形状部１０１に伝達することで、前記上側筐体１００を下側筐体２００に対して前記中心軸Ｒ１００を中心に回転させる。
【００４１】
以上の構成によると、本実施例における背面投射型表示装置Ｄ１のスクリーン１０を左右方向に回転させる場合には、前記スクリーン１０が設置された上側筐体１００が、回転機構部内に設置されたモータの駆動力によって、下側筐体２００に対し、中心軸Ｒ１００に沿って回転する。
【００４２】
ここで、前記上側筐体１００には、前記光学ユニット２０が、回転機構部よりも下側方向に一部が突出する形で、前記光学ユニット保持部材２１によって保持され、さらに、前記下側筐体２００の上面側には、前記光学ユニット２０を、格納可能とする為に開口部２０１を形成され、前記上側筐体１００が、前記回転機構部によって回転した場合においても、前記光学ユニット２０が下側筐体２００内で干渉することが無いように前記開口部２０１および下側筐体２００内部は設定する。
【００４３】
これにより、前記光学ユニット２０は、上側筐体１００と下側筐体２００の連結時には、前記開口部２０１より下側筐体２００の内部に格納され、前記下側筐体２００内に設置された、前記電気回路ユニット３０と、前記ハーネス群３１によって接続され、前記上側筐体１００の回転時には同時に回転する。
【００４４】
本実施例においては、表示デバイスとして液晶パネルを使用した背面投射型液晶プロジェクタの例を示したが、表示デバイスは液晶パネルに限定されるものではなく、例えばＣＲＴであっても良く、その場合は、照明光学系は不要となる。
【００４５】
なお、本実施例においては、回転機構部に設置されたモータの駆動力によって、上側筐体１００を下側筐体２００に対して回転させる構造となっているが、回転機構部は本実施例に示した構造に限定されるものではなく、また、手動によって回転させる構造としても良い。
【００４６】
また、前記上側筐体１００において、前記光学ユニット２０が、回転機構部よりも一部が下側方向に突出する形で保持されているが、突出した部分を図８に示すように、保護カバー２２で覆うと、上側筐体１００の保管時及び、上側筐体１００と下側筐体２００の組立時に前記光学ユニット２０が保護されるので、さらに良い。
【００４７】
以上、第一の実施例によると、本実施例における背面投射型表示装置Ｄ１のスクリーン１０を左右方向に回転させるには、前記スクリーンが設置された上側筐体１００が、下側筐体２００に対し、中心軸Ｒ１００に沿って回転する為、下側筐体２００に設置された例えば前記電気回路ユニット３０等の重量分を含めた重量分については、回転させる必要はない。
【００４８】
この為、従来例と比較すると、前記回転機構部全般について、多くの部品の小型化、簡略化が可能となり、装置をモータにて回転させる場合においても、トルクの小さな小型モータの使用が可能になる。また、そのモータの駆動力を伝達するギア部の小型化や材料選択の自由度が広がり、その結果、製造コストの低減も可能である。
【００４９】
さらに、上側筐体１００のみが回転する為、設置場所の周辺には、上側筐体１００のみを回転可能とするだけのスペースを確保するだけで済み、装置設置の自由度を高める事が可能である。
【００５０】
また、前記上側筐体１００には、前記光学ユニット２０が、回転機構部よりも下側方向に突出する形で、前記光学ユニット保持部材２１によって保持され、前記下側筐体２００の上面側には形成された開口部２０１から、前記下側筐体２００内部に格納されている。
【００５１】
その結果、光学ユニット２０は、下側筐体２００内部に取り付けられた前記電気回路ユニット３０の近くに設置されることになり、前記電気回路ユニット３０に接続された前記ハーネス群３１を短くすることができ、ノイズ対策等の性能面で有利となり、さらに装置内部での配線の取り廻しの簡略化等も可能になる。
【００５２】
（実施例２）
図４は、本発明の第二の実施例を示す、背面投射型表示装置Ｄ２の概略図である。
【００５３】
なお、本実施例の構成は、第一の実施例とほぼ同等であり、共通の構成要素については、第一の実施例と同符号を付与し、説明を省略する。
【００５４】
本実施例においては、光学ユニット２０は、スクリーン１０に対して、その取付位置および取付角度が調整可能となるように、上側筐体１００に調整機構２２を介して、保持されている。
【００５５】
調整機構２２によって、光学ユニット２０の取付位置および取付角度が調整可能なため、前記光学ユニット２０からの投射光Ｌ２０のスクリーン１０への入射位置および角度を調整することで、前記スクリーン１０に表示される映像の位置およびサイズ、形状を調整できる。
【００５６】
以上、第二の実施例によると、上記第一の実施例での効果に加えて調整機構２２によって、光学ユニット２０の取付位置および取付角度を調整可能とすることで、前記光学ユニット２０と、前記スクリーン１０および、前記反射ミラー１１の相互位置関係の誤差等により発生する、スクリーン１０に表示される画像の位置、およびサイズ、形状等のズレを調整する必要がある場合に、前記スクリーン１０上に表示された映像の位置およびサイズ、形状を調整する事が可能となる。
【００５７】
この機能は、特に前記スクリーン１０に表示する映像が、例えば情報処理装置等の表示で、前記スクリーン１０のサイズ内に前記表示を正確に表示する必要がある場合等にさらに有効である。
【００５８】
また、スクリーン１０と調整機構２２、光学ユニット２０、反射ミラー１１は、上側筐体１００に設置されているので、スクリーン１０に表示される画像の位置、およびサイズ、形状等のズレは上側筐体１００側のみで決まることになる。
【００５９】
その為、前記光学ユニット２０の位置調整を上側筐体１００側のみで行うことで、前記ズレ等を解消する事が可能となり、下側筐体２００との組み合わせは問わなくても良いことになる。
【００６０】
その結果、工場出荷時に前記上側筐体１００と前記下側筐体２００の組み合わせを管理する必要がなく、別々に保管することも可能となる。
【００６１】
【発明の効果】
以上、本発明の第一の実施例によると、本実施例における背面投射型表示装置Ｄ１のスクリーン１０を左右方向に回転させるには、前記スクリーンが設置された上側筐体１００が、下側筐体２００に対し、中心軸Ｒ１００に沿って回転する為、下側筐体２００に設置された例えば前記電気回路ユニット３０等の重量分を含めた重量分については、回転させる必要はない。
【００６２】
この為、従来例と比較すると、前記回転機構部全般について、多くの部品の小型化、簡略化が可能となり、装置をモータにて回転させる場合においても、トルクの小さな小型モータの使用が可能になる。また、そのモータの駆動力を伝達するギア部の小型化や材料選択の自由度が広がり、その結果、製造コストの低減も可能である。
【００６３】
さらに、上側筐体１００のみが回転する為、設置場所の周辺には、上側筐体１００のみを回転可能とするだけのスペースを確保するだけで済み、装置設置の自由度を高める事が可能である。
【００６４】
また、前記上側筐体１００には、前記光学ユニット２０が、回転機構部よりも下側方向に突出する形で、前記光学ユニット保持部材２１によって保持され、前記下側筐体２００の上面側には形成された開口部２０１から、前記下側筐体２００内部に格納されている。
【００６５】
その結果、光学ユニット２０は、下側筐体２００内部に取り付けられた前記電気回路ユニット３０の近くに設置されることになり、前記電気回路ユニット３０に接続された前記ハーネス群３１を短くすることができ、ノイズ対策等の性能面で有利となり、さらに装置内部での配線の取り廻しの簡略化等も可能になる。
【００６６】
さらに、第二の実施例によると、上記第一の実施例に加えて調整機構２２によって、光学ユニット２０の取付位置および取付角度を調整可能とすることで、前記光学ユニット２０と、前記スクリーン１０および、前記反射ミラー１１の相互位置関係の誤差等により発生する、スクリーン１０に表示される画像の位置、およびサイズ、形状等のズレを調整する必要がある場合に、前記スクリーン１０上に表示された映像の位置およびサイズ、形状を調整する事が可能となる。
【００６７】
この機能は、特に前記スクリーン１０に表示する映像が、例えば情報処理装置等の表示で、前記スクリーン１０のサイズ内に前記表示を正確に全て表示する必要がある場合等有効である。
【００６８】
また、スクリーン１０と調整機構２２、光学ユニット２０、反射ミラー１１は、上側筐体１００に設置されているので、スクリーン１０に表示される画像の位置、およびサイズ、形状等のズレは上側筐体１００側のみで決まることになる。
【００６９】
その為、前記光学ユニット２０の位置調整を上側筐体１００側のみで行うことで、前記ズレ等を解消する事が可能となり、下側筐体２００との組み合わせは問わなくても良いことになる。
【００７０】
その結果、工場出荷時に前記上側筐体１００と前記下側筐体２００の組み合わせを管理する必要がなく、別々に保管することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施例を示した概略図。
【図２】本発明の第一の実施例における、回転機構部を示した概略図。
【図３】背面投写型液晶プロジェクタにおける、光学ユニットの構成を示した概略図。
【図４】本発明の第二の実施例を示した概略図。
【図５】従来の背面投写型液晶プロジェクタを示した概略図。
【図６】従来の回転機構付の背面投写型液晶プロジェクタを示した概略図。
【図７】従来の回転機構付の背面投写型液晶プロジェクタにおける、回転機構部を示した概略図。
【図８】本発明の実施例における、光学ブロック保護カバー取付の概略図。
【符号の説明】
１ 投射ランプ
２ 照明光学系
３ 液晶パネル
４ 投射光学系
１０ スクリーン
１１ 反射ミラー
２０ 光学ユニット
２１ 光学ユニット保持部材
２２ 保護カバー
３０ 電気回路ユニット
３１ ハーネス群
４０ 筐体
５０ 筐体
５１ 内歯車形状部
５２ａ 支持ローラ
５２ｂ 支持ローラ
５２ｃ 支持ローラ
５２ｄ 支持ローラ
６０ 台座
６１ 駆動部
６２ ガイド溝
６３ ガイド溝
１００ 上側筐体
１０１ 内歯車形状部
１０２ａ 支持ローラ
１０２ｂ 支持ローラ
１０３ｃ 支持ローラ
１０４ｄ 支持ローラ
２００ 下側筐体
２０１ 駆動部
２０２ 開口部
２０３ ガイド溝
２０４ ガイド溝
Ｌ１ （投射ランプ）出射光
Ｌ１０ 投射光
Ｒ５０ 回転中心
Ｒ１００ 回転中心
Ｄ１ 第一の実施例における背面投射型表示装置
Ｄ２ 第二の実施例における背面投射型表示装置
Ｄ３ 従来の背面投射型表示装置
Ｄ４ 従来の背面投射型表示装置

Claims (4)

1. 装置筐体が少なくとも上側筐体と下側筐体に分割され、前記上側筐体には、投射ランプと、入射した光を変調するライトバルブと、前記ライトバルブに前記投射ランプからの投射光を入射させる照明光学系と、前記ライトバルブによって変調された光を拡大投射する投射光学系によって構成された光学ユニットと、前記光学ユニットから拡大投射された投射光を結像させるスクリーンが保持され、さらに前記下側筐体と前記上側筐体との接合部には、前記上側筐体を、前記下側の筐体に対し、左右方向に回転可能とする機構が装備されたことを、特徴とする背面投射型表示装置。
2. 前記下側筐体には、前記光学ユニットを駆動する電気回路ユニットが内蔵されていることを特徴とする請求項１に記載の、背面投射型表示装置。
3. 前記光学ユニットは、少なくとも、その一部が前記上側筐体より下側に突出するように、前記上側筐体に保持され、かつ、前記突出部は、前記下側筐体内に収納されることを特徴とする請求項１または２に記載の、背面投射型表示装置。
4. 前記光学ユニットは、前記スクリーンに対して、その取付状態が調整可能となるように、前記上側筐体に調整機構を介して、保持されていることを特徴とする請求項１乃至３に記載の、背面投射型表示装置。

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