JP2007033874A - プロジェクタ投射位置調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 スクリーン上における画像投射位置をスイッチ操作で上下に微調整することが可能となる他、かかる画像投射位置を左右にも微調整することが可能であり、しかもこれらの調整機構を安価に実現することが可能なプロジェクタ投射位置調整装置を提供する。
【解決手段】
プロジェクタ１による画像投射位置を調整するための装置であって、プロジェクタ筐体２の底板２ａに設けられた２本の固定脚５，６と、これら固定脚５，６と三角形をなすように配置された可動脚４とから構成され、前記可動脚５，６は、プロジェクタ筐体２の底板２ａに対して進退可能に設けられると共に、かかる進退方向を軸として回転可能に設けられ、前記プロジェクタ筐体２に固定された電動駆動ユニット１０によって任意の進退量及び回転量を与えられる。
【選択図】 図６

Description

本発明は、パソコン、ビデオ、ゲーム機等に接続して、スクリーン上に画像を投射、表示するプロジェクタに使用され、スクリーン上における画像の投射位置を微調整するための投射位置調整装置に関する。

近年におけるパソコン、及びプレゼンテーション資料の作成に用いるアプリケーションソフトの普及に伴い、会議や講演会等においては、パソコンに接続したプロジェクタを用い、パソコンで作成したより視覚効果の高い説明資料等をスクリーン上に投射して行うプレゼンテーションが急速に普及してきている。かかるプロジェクタとしては、ブラウン管を用いた所謂ＣＲＴプロジェクタが旧くから存在するが、大型であって持ち運びが困難であるといったデメリットがあり、持ち運びに便利な小型な液晶プロジェクタが登場したことにより、前述の如くその利用が急速に拡大している。

かかる液晶プロジェクタは、例えば、白色光源から照射された光を赤、青、緑の３色に色分解した後、各色の光を液晶表示パネルに反射あるいは透過させることによって画像情報に応じて変調し、更に、変調された赤、青、緑の光を色合成し、最終的に投射レンズによって前方のスクリーン面に拡大して映し出すように構成されており、パソコン、ビデオ、ゲーム機などから出力される画像を前記液晶表示パネルに表示することで、かかる液晶表示パネルの画像を投射、表示することができるようになっている（特許第２５６５０２７号、特開２００１−１６６３８０、特開２００３−３１５９１６等）。

通常、この種の小型プロジェクタはその使用に際し、プレゼンテーション会場等の机上に設置されることが殆どである。しかし、会場内の後方からでも投射画像を観ることができるよう、スクリーンは机上面よりも上方に位置している場合が普通であり、その場合はプロジェクタ筐体の前部を僅かに持ち上げ、投射レンズの光軸を上方へ向けて傾斜させることで、プロジェクタ本体よりも上に位置するスクリーンへ画像を投射することが行われている。
特許第２５６５０２７号 特開２００１−１６６３８０ 特開２００３−３１５９１６

しかし、従来のプロジェクタでは、スクリーン上における画像の投射位置を上下に調整するために、プロジェクタ筐体の底面に設けられた前脚の高さを手動で変更し、それによって投射レンズの光軸の傾きを微調整し、スクリーンに対して画像の投射位置を試行錯誤的に調整しており、かかる調整に手間がかかるといった問題点があった。

また、近年においてはレンズシフト機構、すなわち投射レンズを光軸に対して垂直方向、すなわち液晶表示パネルの表示面に対して平行方向に移動させ、それによってプロジェクタ筐体を傾けることなく、スクリーン上における画像の投射位置を上下させることが可能な機構を搭載したプロジェクタも登場しているが（特許第２５６５０２７号、特開２００１−１６６３８０等）、投射レンズを移動させるための機構が複雑で且つ生産コストが嵩むため、廉価なプロジェクタには採用できないといった問題点もあった。

更に、従来のプロジェクタは、手動又は自動により、スクリーン上における投射画像の位置を上下に微調整するための機構は具備していたが、投射画像の位置を左右に微調整する機構は具備しておらず、かかる左右位置を調整する場合には、机上におけるプロジェクタ筐体の設置姿勢を手動で左右に回転させるほかなかった。

本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、スクリーン上における画像投射位置をスイッチ操作で上下に微調整することが可能となる他、かかる画像投射位置を左右にも微調整することが可能であり、しかもこれらの調整機構を安価に実現することが可能なプロジェクタ投射位置調整装置を提供することにある。

すなわち、本発明は、プロジェクタによる画像投射位置を調整するための装置であって、プロジェクタ筐体の底面に設けられた２本の固定脚と、これら固定脚と三角形をなすように配置された可動脚とから構成され、前記可動脚は、プロジェクタ筐体の底面に対して進退可能に設けられると共に、かかる進退方向を軸として回転可能に設けられ、前記プロジェクタ筐体に固定された電動駆動ユニットによって任意の進退量及び回転量を与えられるようになっている。

プロジェクタ筐体の底面には２本の固定脚と１本の可動脚とが設けられており、前記電動駆動ユニットによって可動脚をプロジェクタ筐体の底面から進出させると、かかる可動脚によってプロジェクタ筐体が持ち上げられ、かかる筐体を可動脚の進出量に応じて傾斜させることが可能である。これにより、スクリーンに対する画像投射位置の高さをスイッチ操作で自由に調整することが可能となる。

また、可動脚の進退方向がプロジェクタ筐体の底面に対して垂直に設定されていたとしても、可動脚の進出によってプロジェクタ筐体が傾くと、かかる可動脚の進退方向はプロジェクタ筐体が設置された机上面に対して傾斜したものとなる。このため、可動脚と机上面の接触位置は可動脚の回転中心からは変位した位置となり、この状態で可動脚を回転させると、かかる可動脚が僅かではあるが机上を移動することになる。すなわち、電動駆動ユニットにより可動脚を回転させると、僅かではあるかプロジェクタ筐体を机上で左右に旋回させることが可能であり、スクリーンに対する画像の投射位置をスイッチ操作で左右に自由に調整することが可能となる。

ここで、可動脚の回転によってプロジェクタ筐体を効率よく左右に旋回させるためには、可動脚がプロジェクタ筐体の設置されている机上面に対して傾斜した際に、可動脚と机上面との接触位置が該可動脚の回転中心と可及的に離間することが好ましく、そのために前記可動脚の先端部は球面状に形成されているのが好ましい。

また、可動脚の回転によってプロジェクタ筐体に左右旋回を与えるためには、可動脚の先端部と机上面との間に大きな摩擦力が作用することが必要であり、かかる観点からすると、可動脚の先端部は軟弾性体から形成されているのが好ましい。

更に、可動脚の回転に伴ってプロジェクタ筐体が左右に旋回するためには、少なくとも前記固定脚の一方は机上面に対して滑ることが必要であり、かかる観点からすれば、一方の固定脚の先端部は、他方の固定客の先端部及び前記可動脚の先端部よりも低摩擦係数の材料で形成されているのが好ましい。

以下、添付図面を用いて本発明のプロジェクタ投射位置調整装置を詳細に説明する。

図１及び図２は本発明の投射位置調整装置を搭載した液晶プロジェクタの一例を示すものであり、このプロジェクタ１は例えばパソコンから出力された画像情報を受け取り、それをスクリーンに拡大投射して使用される。プロジェクタ筐体２は略矩形状に形成されており、その正面には投射レンズ３が設けられている。この投射レンズ３はプロジェクタ筐体２に対して固定的に設けられており、かかる筐体２内部の光源から照射され、液晶表示パネルによって変調された光を、対向する位置に設けられたスクリーン（図示せず）に投射する。これにより、入力画像情報に応じて筐体２内の液晶表示パネルに表示される画像が、スクリーン上に拡大投射される。

図２に示すように、プロジェクタ筐体２の底板２ａの三カ所には設置用の脚部４，５，６が設けられている。これら脚部４〜６は略三角形状をなすようにして筐体２の底板２ａに配置されており、プロジェクタ筐体２の正面側中央には可動脚４が、背面側の両端近傍には一対の固定脚５，６が設けられている。一対の固定脚５，６のうち、一方の固定脚５は机上の設置面に対して滑りを生じぬようゴム製であり、逆に他方の固定脚６は設置面に対して滑りを生じるように金属製である。いずれの固定脚５，６もその先端は球面状に形成されている。

一方、前記可動脚４はプロジェクタ筐体２の底板２ａに対して進退自在に、しかも回転自在に設けられており、後述する電動駆動ユニットによって筐体２の底板２ａから任意の距離だけ進出させ、更に任意の回転量を与えて使用することができるようになっている。図３及び図４は、可動脚４を駆動するために前記プロジェクタ筐体２内に収容された電動駆動ユニット１０を示すものであり、図３は当該ユニットのケース１１を切り欠いた断面図、図４は図３のＩＶ方向矢視図である。この電動駆動ユニット１０は、プロジェクタ筐体２に固定される固定壁１１ａを備えたケース１１と、このケース１１に対して進退自在に支承された中空のスプライン軸１２と、このスプライン軸１２を前記ケース１１に対して進退自在に案内するスプラインナット１３と、このスプラインナット１３に対して任意の回転量を与える第１モータ１４と、前記スプライン軸１２の中空部に対して螺合したねじ軸１５と、このねじ軸１５に対して任意の回転量を与える第２モータ１６と、前記第１モータ１４及び第２モータ１６の駆動信号を生成する制御部とから構成されている。前記ケース１１はその固定壁１１ａがプロジェクタ筐体２の底板２ａにねじ止めされており、かかる固定壁１１ａ及びプロジェクタ筐体２の底板２ａには前記スプライン軸１２の貫通する開口が形成されており、この開口を介してスプライン軸１２がプロジェクタ筐体２の内部から外部へ出没するようになっている。前記可動脚４はゴム製で、その先端は球面状に形成されており、かかる可動脚４は前記スプライン軸１２の先端面に固定されている。

前記スプライン軸１２は軸方向に垂直な断面が多角形をなすと共に中空部を有した筒状に形成されており、前記スプラインナット１３に嵌合して軸方向へ自在に進退することが可能に支承されている。また、前記スプラインナット１３はケース１１に対して回転自在に支承されると共に、その外周面にはウォームホイール１７が設けられており、このウォームホイール１７は前記第１モータ１４によって駆動されるウォームギヤ１８と噛み合っている。従って、前記第１モータ１４を回転させると、その回転がウォームギヤ１８及びウォームホイール１７を介してスプラインナット１３に伝達され、スプラインナット１３が回転することで、これに嵌合するスプライン軸１２が回転することになる。また、第１モータ１４に保持力を発揮させ、ウォームギヤ１８を回転させることなく意図的に停止させておくと、スプライン軸１２の回転を係止することができるようにもなっている。

一方、前記スプライン軸１２の中空部にはねじ軸１５が螺合しており、スプライン軸１２の回転を係止した状態で前記ねじ軸１５を回転させると、かかるねじ軸１５の回転方向、回転量に応じてスプライン軸１２が軸方向へ進退するようになっている。ねじ軸１５はケース１１に対して片持ち状態で回転自在に支承されており、自由端が前記スプライン軸１２に螺合している。また、前記ねじ軸１５にはウォームホイール１９が設けられており、このウォームホイール１９は前記第２モータ１６によって駆動されるウォームギヤ２０と噛み合っている。従って、前記第２モータ１６を回転させると、その回転がウォームギヤ２０及びウォームホイール１９を介してねじ軸１５に伝達され、ねじ軸１５が回転するようになっている。

また、前記スプライン軸１２の進退運動のストローク範囲の両端には一対のリミットスイッチ２１，２２が設けられる一方、かかるスプライン軸１２の後端には前記リミットスイッチ２１，２２を押圧するフランジ状のセンサドグ２３が立設されており、スプライン軸１２がストローク範囲の端部位置に到達すると、前記センサドグ２３が対応する位置のリミットスイッチ２１又は２２を押圧し、第２モータ１６の回転が停止するようになっている。

このように構成された電動駆動ユニット１０は、スプライン軸１２の中空部に雌ねじが形成され、かかるスプライン軸１２に進退運動が与えるねじ軸１５が該スプライン軸１２に螺合しているので、かかるスプライン軸１２の軸方向におけるユニット１０の全長が短く抑えられており、プロジェクタ筐体２の高さが低い場合でも、この電動駆動ユニット１０をプロジェクタ筐体２内に収容することが可能となっている。

図５は前記電動駆動ユニット１０の制御系を示すブロック図である。制御部３０はマイクロコンピュータ（ＭＰＵ）からなり、プロジェクタ１の使用者が操作するリモコンの操作パネル３１からの入力信号に応じて、前記第１モータ１４及び第２モータ１６の駆動信号を生成する。また、前記制御部３０はリミットスイッチ２１，２２からの入力信号に応じ、リモコン操作パネル３１からの入力信号にかかわらず第２モータ１６の回転を停止するように構成されている。これにより、第１モータ１４及び第２モータ１６の回転駆動が制御され、これらモータ１４，１６の回転の組み合わせに応じて、前記可動脚４をプロジェクタ筐体２の底板２ａに対して任意量だけ進出させ、あるいは任意量だけ回転させることができるようになっている。

表１は、前記第１モータ１４及び第２モータ１６の回転の組み合わせ、それに対応した可動脚４の運動、及びスクリーン上に投射された画像の位置調整の関係を示すものである。Ｎｏ．１列に記載されているように、第２モータ１６のみを回転させ、第１モータ１４を回転させることなくその停止位置を保持した場合、前記スプラインナット１３は回転せず、スプライン軸１２の回転を係止するので、第２モータ１６の回転によってねじ軸１５が回転すると、このねじ軸１５が螺合したスプライン軸１２はねじ軸１５の回転方向及び回転量に応じて軸方向へ進退することになる。すなわち、スプライン軸１２の先端に固定された可動脚４をプロジェクタ筐体２の底板２ａに対して進出あるいは後退させることができる。可動脚４をプロジェクタ筐体２から進出させると、図６の分図ａ及びｂに示すように、かかる可動脚４の進出量に応じてプロジェクタ筐体２を机上等の設置面４０に対して傾斜させることができ、投射レンズ３の光軸３ａを可動脚４の進出量に応じた任意の角度で傾けることができるので、スクリーン上における画像の投射位置を上下に位置調整することが可能となる。従って、リモコン操作パネル３１に例えば「画像位置上方移動」または 「画像位置下方移動」のスイッチを設けておき、これらのスイッチの押圧時に、前記制御部３０が表１のＮｏ．１列に記載されたモータ動作の組み合わせを行わせることになる。

表１のＮｏ．２列に記載されているように、第１モータ１４及び第２モータ１６を共に回転させ、しかもこれらモータ１４，１６の回転によって生じるねじ軸１５及びスプライン軸１２の回転方向及び回転角速度を同一とした場合、スプライン軸１２はねじ軸１５に対して進退することがないので、スプライン軸１２は進退することなく単純に回転運動のみを生じることになる。すなわち、スプライン軸１２の先端に固定された可動脚４はプロジェクタ筐体２に対して進退することなく、回転のみを生じる。

可動脚４をプロジェクタ筐体２に対して進出させ、図６ｂに示すようにプロジェクタ筐体２が設置面４０に対して傾斜した状態にあると、プロジェクタ筐体２の底板２ａに対して垂直に進退する可動脚４は、その中心軸ｐが設置面４０に対して傾斜した状態となる。図７はこの状態を示すものである。可動脚４の先端は球面状に形成されていることから、このように可動脚４の中心軸ｐが設置面４０に対して傾斜すると、可動脚４と設置面４０との接触点は中心軸ｐから距離ｄだけ離れたものとなる。この状態で可動脚４を中心軸ｐの周りで回転させると、可動脚４が設置面４０の上を転がることになり、設置面４０上における可動脚４の位置を変更することが可能となる。すなわち、可動脚４の回転により、プロジェクタ筐体の向きを変更することができるのである。

図８は、前記可動脚４及び固定脚５，６を設置面４０の側から見た図である。前述したように、一方の固定脚５はゴム製であり、他方の固定脚６は金属製であるから、設置面４０に対する摩擦係数はゴム製の固定脚５の方が大きく、可動脚４が設置面４０の上を転がろうとすると、固定脚５を支点としてプロジェクタ筐体２を設置面４０上で回転させようとする力Ｆが生じる。これにより、プロジェクタ筐体２の向き、すなわち投射レンズ３の左右方向への向きを微調整することが可能となり、スクリーン上における投射画像の位置を可動脚４の回転に応じて左右に微調整することができる。従って、リモコン操作パネル３１に例えば「画像位置左方向移動」または「画像位置右方向移動」のスイッチを設けておき、これらのスイッチの押圧時に、前記制御部３０が表１のＮｏ．２列に記載されたモータ動作の組み合わせを行うことで、プロジェクタ筐体２の向きを左右に微調整することが可能となる。

尚、一対の固定脚５，６については、必ずしも一方がゴム製で、他方が金属製である必要はなく、設置面に対する両者の摩擦係数に差が存在すれば良い。

本発明を適用した液晶プロジェクタの実施の形態を示す斜視図である。 図１に示す液晶プロジェクタを底面側から見た斜視図である。 図１に示す液晶プロジェクタに搭載された電動駆動ユニットを示す断面図である。 図３に示す電動駆動ユニットのＩＶ線矢視図である。 電動駆動ユニットの制御系を示すブロック図である。 可動脚を進出させてプロジェクタ筐体を傾けた様子を示す図であり、分図ａはプロジェクタ筐体が設置面に水平におかれている様子を、分図ｂはプロジェクタ筐体が設置面に傾斜しておかれている様子を示している。 可動脚の先端と設置面との接触状態を説明する図である。 可動脚を回転させてプロジェクタ筐体の向きを左右に微調整する様子を示す図である。

符号の説明

１…液晶プロジェクタ、２…プロジェクタ筐体、３…投射レンズ、４…可動脚、５，６…固定脚、１４…第１モータ、１６…第２モータ

Claims (4)

1. プロジェクタによる画像投射位置を調整するための装置であって、
   プロジェクタ筐体の底面に設けられた２本の固定脚と、これら固定脚と三角形をなすように配置された可動脚とから構成され、
   前記可動脚は、プロジェクタ筐体の底面に対して進退可能に設けられると共に、かかる進退方向を軸として回転可能に設けられ、前記プロジェクタ筐体に固定された電動駆動ユニットによって任意の進退量及び回転量を与えられることを特徴とするプロジェクタ投射位置調整装置。
2. 前記可動脚の先端部は軟弾性体から形成され、球面状をなしていることを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ投射位置調整装置。
3. 一方の固定脚の先端部は、他方の固定脚の先端部及び前記可動脚の先端部よりも低摩擦係数の材料で形成されていることを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ投射位置調整装置。
4. 前記電動駆動ユニットは、先端部に前記可動脚が固定される中空のスプライン軸と、このスプライン軸を前記可動脚の進退方向へ移動自在に案内するスプラインナットと、このスプラインナットに対して任意の回転量を与える第１のモータと、前記スプライン軸の中空部に対して螺合したねじ軸と、このねじ軸に対して任意の回転量を与える第２のモータと、前記第１及び第２のモータの駆動信号を生成する制御部とから構成されることを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ投射位置調整装置。