JP2007183301A - リアプロジェクションディスプレイ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】リアプロジェクションディスプレイ装置のフレーム構造を軽量で十分な剛性と精度とをもつようにすること。
【解決手段】アルミニウム材の押出し材でそれぞれ所望の断面形状を有するように成形されたボトムフレーム11と左右サイドフレーム12,13とトップフレーム14とを固定ねじ10aとスプリングピン10bとで固定して矩形形状のスクリーン3を設けるスクリーン枠を構成し、ボトムフレーム11と左右サイドフレーム12,13を左右フレームサポート15,16で筋交い状に固定ねじとリベット10cにより設けてフレーム構造体とする。そして、ボトムフレーム11に対してスクリーン3下部と光学ユニット50とを位置決めし、トップフレーム14に対してスクリーン3上部と投影ミラー30とを位置決めする。
【選択図】図5
【解決手段】アルミニウム材の押出し材でそれぞれ所望の断面形状を有するように成形されたボトムフレーム11と左右サイドフレーム12,13とトップフレーム14とを固定ねじ10aとスプリングピン10bとで固定して矩形形状のスクリーン3を設けるスクリーン枠を構成し、ボトムフレーム11と左右サイドフレーム12,13を左右フレームサポート15,16で筋交い状に固定ねじとリベット10cにより設けてフレーム構造体とする。そして、ボトムフレーム11に対してスクリーン3下部と光学ユニット50とを位置決めし、トップフレーム14に対してスクリーン3上部と投影ミラー30とを位置決めする。
【選択図】図5
Description
本発明は、内部に映像機器、投写レンズを含む光学ユニット、光源及びミラーなどが装備され、前面側にスクリーンが取付けられたリアプロジェクションディスプレイ装置に関する。
図24は、従来のリアプロジェクションディスプレイ装置の内部構成の一例を示す。このリアプロジェクションディスプレイ装置は、筐体内後方下部に配置したプロジェクタ本体100内の投影画像生成部からの画像が投射レンズにより、筐体内前方下部に設けられた第1の平面ミラー101、筐体内背面に設けられた第2の平面ミラー105を介して折り返して投写を行い、筐体前面に設けられた透過スクリーン103に背後から結像することで画像として表示するものである。
この種のリアプロジェクションディスプレイ装置では、奥行を小さくしてスクリーンを広く形成できる点でブラウン管を用いたディスプレイ装置よりも大型化が容易であるため、ホームシアターでの映像装置として多く用いられるようになっている。なお、特許文献1には、図24の構成と異なり、第1の平面ミラー101を設けず、投射レンズから第2の平面ミラー105に投写するものが開示されている。
この種のリアプロジェクションディスプレイ装置では、奥行を小さくしてスクリーンを広く形成できる点でブラウン管を用いたディスプレイ装置よりも大型化が容易であるため、ホームシアターでの映像装置として多く用いられるようになっている。なお、特許文献1には、図24の構成と異なり、第1の平面ミラー101を設けず、投射レンズから第2の平面ミラー105に投写するものが開示されている。
ところで、このようなリアプロジェクションディスプレイ装置のキャビネットとして、特許文献2に開示されているものが知られている。特許文献2の従来例には、図25及び図26に示すキャビネットの構成が記載されている。
図25に示したリアプロジェクションディスプレイ装置では、木製の板材が使用され、この板材を箱形状に形成して本体部102を構成し、この本体部102の前面側にスクリーン103が取り付けられたスクリーン取付部104を取り付け、背面側に平面ミラー105が装備されたミラー取付部106を取り付け、さらに、本体部102の下部には映像を投射するための映像機器やこれを駆動するための電子部品などが備えられたボトムキャビネット107が設けられ、このボトムキャビネット107と本体部102とが一体に構成されている。
また、図26に示したリアプロジェクションディスプレイ装置では、ボトムキャビネット107上に所定形状の金属製のフレーム108を起立状態に形成し、このフレーム108を前後から包み込むように、スクリーン103を有するスクリーン取付部104と平面ミラー105を有するミラー取付部106とが一体に取り付けられた構成とされている。ここで、フレーム108は、強度を確保するため鉄製の角パイプや、鉄板などの多数の部品を組み合わせ溶接やねじなどでフレーム構造に組み立てられる。
特開平11−84533号公報(図1)
特開平9−98360号公報(段落[0002],[0003],図10,図11)
図25に示したリアプロジェクションディスプレイ装置では、木製の板材が使用され、この板材を箱形状に形成して本体部102を構成し、この本体部102の前面側にスクリーン103が取り付けられたスクリーン取付部104を取り付け、背面側に平面ミラー105が装備されたミラー取付部106を取り付け、さらに、本体部102の下部には映像を投射するための映像機器やこれを駆動するための電子部品などが備えられたボトムキャビネット107が設けられ、このボトムキャビネット107と本体部102とが一体に構成されている。
また、図26に示したリアプロジェクションディスプレイ装置では、ボトムキャビネット107上に所定形状の金属製のフレーム108を起立状態に形成し、このフレーム108を前後から包み込むように、スクリーン103を有するスクリーン取付部104と平面ミラー105を有するミラー取付部106とが一体に取り付けられた構成とされている。ここで、フレーム108は、強度を確保するため鉄製の角パイプや、鉄板などの多数の部品を組み合わせ溶接やねじなどでフレーム構造に組み立てられる。
しかしながら、図25に示すリアプロジェクションディスプレイ装置のキャビネットでは、スクリーン取付部104とミラー取付部106とが木製の板材を箱形状に形成した本体部102に取付けられるため、本体部102の補強が不可欠である。つまり、本体部102が経時的に変化しゆがむと、プロジェクタ本体100から投射される光の経路がずれてスクリーン103における映像にぼけやひずみを発生させてしまうため、本体部102に十分な剛性を持たせることが必要となり、補強構造をとるために本体部102自体が重くなってしまい、設置場所を容易に変更しにくい不都合があった。
また、図26に示すリアプロジェクションディスプレイ装置のキャビネットでは、スクリーン取付部104とミラー取付部106とが鉄などの金属製の角パイプなどから作製されたフレーム構造のフレーム108に取付けられるため、組み付け後でのゆがみ発生の虞は小さいものの、フレーム自体の重量が大きくなり、また下部のボトムキャビネット107に映像を投射するための映像機器が収納されるため、プロジェクタ本体100(図24)の光路が経時的に変化してしまう不都合があった。
また、図26に示すリアプロジェクションディスプレイ装置のキャビネットでは、スクリーン取付部104とミラー取付部106とが鉄などの金属製の角パイプなどから作製されたフレーム構造のフレーム108に取付けられるため、組み付け後でのゆがみ発生の虞は小さいものの、フレーム自体の重量が大きくなり、また下部のボトムキャビネット107に映像を投射するための映像機器が収納されるため、プロジェクタ本体100(図24)の光路が経時的に変化してしまう不都合があった。
本発明はかかる点に鑑み、十分な剛性と精度とを有するフレーム構造を備えたリアプロジェクションディスプレイ装置を提案するものである。
上記課題を解決するため、本発明は、キャビネットの正面に設けられるスクリーンと、キャビネットの内部に設けられる、ミラーと映像を投射する映像機器と投写レンズを含む光学ユニット及び光源と、映像機器の駆動及び制御回路と、備えたリアプロジェクションディスプレイ装置において、キャビネット又はスクリーンを保持する構造体を、金属押出し加工材により成形される枠体と板金材による補強体とから構成し、枠体は、底面をなすボトムフレームと、このボトムフレームのキャビネットの正面側の両端に立設される左右のサイドフレームと、この左右のサイドフレームの上端に架設されるトップフレームと、を有し、補強体は、ボトムフレームの底面と右又は左のサイドフレームとの間を接続するフレームサポートと、を有するものである。
このように構成した本発明リアプロジェクションディスプレイ装置によれば、キャビネットの骨格が、ボトムフレームと左右サイドフレームとトップフレームとからなる枠体と、この枠体の左右サイドフレームを例えば筋交い状に斜め方向から支持するフレームサポートとから構成される。そして、各フレームは、押出し材によりそれぞれの部位に合わせた所定形状を高精度で均一断面に作製され、また、押出し加工による材料の硬化により減肉と剛性向上を図ることができる。また、フレームサポートにより、キャビネットの骨格を強固なものとすることができる。
本発明リアプロジェクションディスプレイ装置によれば、キャビネットの骨格を、少ない部材で高精度かつ十分な剛性を有するように構成することができる。
本発明の一実施の形態の例を図1〜図23を参照して説明する。
図1は、本例のリアプロジェクションディスプレイ装置の正面側から見た斜視図を示し、図2はリアプロジェクションディスプレイ装置の背面側から見た斜視図を示す。また、図3は、リアプロジェクションディスプレイ装置の概略構成を示す分解斜視図である。
本例においては、このリアプロジェクションディスプレイ装置の映像表示画面を例えば50インチとし、この奥行きを例えば30cmと薄く作製されている。
図1は、本例のリアプロジェクションディスプレイ装置の正面側から見た斜視図を示し、図2はリアプロジェクションディスプレイ装置の背面側から見た斜視図を示す。また、図3は、リアプロジェクションディスプレイ装置の概略構成を示す分解斜視図である。
本例においては、このリアプロジェクションディスプレイ装置の映像表示画面を例えば50インチとし、この奥行きを例えば30cmと薄く作製されている。
図1〜図3で1はリアプロジェクションディスプレイ装置を示し、リアプロジェクションディスプレイ装置1は、図3に示すように、リアプロジェクションによるスクリーン3を前面に備えたディスプレイユニット2に対して、前面側からアウターフレーム4とカバーフレーム6、背面側からリアーカバー5が設けられる。ここで、アウターフレーム4とカバーフレーム6とリアーカバー5とがリアプロジェクションディスプレイ装置のキャビネット(外箱)を構成している。
スクリーン3は、表面が無光沢処理され裏面にレンチキュラーシートが張り付けられた前面側透明ガラスプレートと、背面の側にフレネルレンズシートが張り付けられた背面側透明ガラスプレートとが所定の間隙を保つように作製されたものである。
そして、図1に示すように、前面側のスクリーン3の周囲に矩形枠状のカバーフレーム6が配され、さらにその周囲に横長矩形枠状のアウターフレーム4が配設され、背面側にリアーカバー5がディスプレイユニット2を覆うように設けられる(図2参照)。なお、図1で7はディスプレイユニット2の前面下側に設けられる脚部カバーである。
スクリーン3は、表面が無光沢処理され裏面にレンチキュラーシートが張り付けられた前面側透明ガラスプレートと、背面の側にフレネルレンズシートが張り付けられた背面側透明ガラスプレートとが所定の間隙を保つように作製されたものである。
そして、図1に示すように、前面側のスクリーン3の周囲に矩形枠状のカバーフレーム6が配され、さらにその周囲に横長矩形枠状のアウターフレーム4が配設され、背面側にリアーカバー5がディスプレイユニット2を覆うように設けられる(図2参照)。なお、図1で7はディスプレイユニット2の前面下側に設けられる脚部カバーである。
また、リアプロジェクションディスプレイ装置1の背面側に設けられるリアーカバー5には、図2に示すように、上部にミラー調整部蓋5aが設けられるとともに、図示しない電気回路ユニットを収納する箱状凹部のカバー5bと、ディスプレイユニット2のランプハウス58内に設けられる図示しないランプを冷却する空冷ファンユニット57に対応する位置に空冷ファンカバー5cが設けられる(図5参照)。ここで、ミラー調整部蓋5aは、後述する投影ミラー30の調整の際に開けて後述するミラー保持プレート34を露呈させるものである。
さらに、アウターフレーム4とリアーカバー5の左右との間に形成される縦長の領域には、図2に示すように、前面側に化粧パネルを一体に設けたスピーカーユニット8,8が設けられる。
さらに、アウターフレーム4とリアーカバー5の左右との間に形成される縦長の領域には、図2に示すように、前面側に化粧パネルを一体に設けたスピーカーユニット8,8が設けられる。
次に、図3に示すディスプレイユニット2を図4〜図9を参照して説明する。
図4はディスプレイユニット2を前面側から見た斜視図であり、図5は背面側から見た斜視図で、図6は背面側から見たディスプレイユニット2のフレーム構造体の斜視図である。
ディスプレイユニット2は、図4に示すように、底面側に配される横長のボトムフレーム11と、このボトムフレーム11の左右に立設される左右サイドフレーム12,13と、これらサイドフレーム12,13の上端側に設けられるトップフレーム14とにより形成された略矩形枠にスクリーン3が設けられ、外れないようにスクリーン3の外周を4つのスクリーン押え9a,9b,9c,9dで押えるようにしている。なお、図4でミラー軸受2a,2bは後述する投影ミラー30に設けられる軸ピース38のシャフト38aに係合するものである。
図4はディスプレイユニット2を前面側から見た斜視図であり、図5は背面側から見た斜視図で、図6は背面側から見たディスプレイユニット2のフレーム構造体の斜視図である。
ディスプレイユニット2は、図4に示すように、底面側に配される横長のボトムフレーム11と、このボトムフレーム11の左右に立設される左右サイドフレーム12,13と、これらサイドフレーム12,13の上端側に設けられるトップフレーム14とにより形成された略矩形枠にスクリーン3が設けられ、外れないようにスクリーン3の外周を4つのスクリーン押え9a,9b,9c,9dで押えるようにしている。なお、図4でミラー軸受2a,2bは後述する投影ミラー30に設けられる軸ピース38のシャフト38aに係合するものである。
また、ディスプレイユニット2は、図5に示すように、ボトムフレーム11の背面側に、ランプハウス58と空冷ファンユニット57とを含み、ランプの光を光の三原色であるR(赤),G(緑),B(青)に分解し図示しない3つの液晶パネルを介して3色の映像を生成し、投影窓51から投射する光学ユニット50が設けられる。3つの液晶パネルとしては、本例においては反射型の液晶画像表示パネルを使用してある。なお、図5で55は光学ユニット50に内蔵される3つの液晶パネルの映像を制御するための投影制御回路基板である。
また、ディスプレイユニット2は、図5に示すように、その背面側で左サイドフレーム12とボトムフレーム11との間に左フレームサポート16と、右サイドフレーム13とボトムフレーム11との間に右フレームサポート15とが設けられ、また、左右サイドフレーム12,13とボトムフレーム11との間に、光学ユニット50から漏れた光のスクリーン3への影響回避と補強を兼ねた遮光板18が設けられる。
また、ディスプレイユニット2は、図5に示すように、その背面側で左サイドフレーム12とボトムフレーム11との間に左フレームサポート16と、右サイドフレーム13とボトムフレーム11との間に右フレームサポート15とが設けられ、また、左右サイドフレーム12,13とボトムフレーム11との間に、光学ユニット50から漏れた光のスクリーン3への影響回避と補強を兼ねた遮光板18が設けられる。
そして、ディスプレイユニット2は、図5に示すように、左右サイドフレーム12,13の上端部に曲げ加工された板金によるミラーサポート17が設けられる。このミラーサポート17は、その上面から見た曲げ形状が、トップフレーム14によって台形形状の枠を形成するようになされる。そして、トップフレーム14とミラーサポート17との略中央に橋状にミラー固定板19が設けられる(図6)。なお、このミラー固定板19に後述するミラー保持プレート34が係合して図7に示す投影ミラー30が位置決め固定される。
このように構成されたディスプレイユニット2のスクリーン3への投影原理を説明する。
図8は、光学ユニット50周りでの、図5に示す投影窓51の中心における断面図である。上述した3つの液晶パネルにより形成されたR,G,Bの光の映像は合成されたのち、図8に示す紙面の手前から奥側の平面ミラー52に向かって投射され、この平面ミラー52で光路を略90°曲げられて凸面ミラー53に入射する。そして、光路全体を示す図9のように、この凸面ミラー53で反射された映像を伴う光は、非球面ミラー54でさらに反射されて投影窓51を透過して、投影ミラー30の平面ミラー31で反射され前面側のスクリーン3に投影するようになされる。
図8は、光学ユニット50周りでの、図5に示す投影窓51の中心における断面図である。上述した3つの液晶パネルにより形成されたR,G,Bの光の映像は合成されたのち、図8に示す紙面の手前から奥側の平面ミラー52に向かって投射され、この平面ミラー52で光路を略90°曲げられて凸面ミラー53に入射する。そして、光路全体を示す図9のように、この凸面ミラー53で反射された映像を伴う光は、非球面ミラー54でさらに反射されて投影窓51を透過して、投影ミラー30の平面ミラー31で反射され前面側のスクリーン3に投影するようになされる。
本例のディスプレイユニット2では、図9に示すように、ディスプレイユニット2の高さと、前面のスクリーン3から光学ユニット50内の平面ミラー52までの奥行き距離との比が10:3程度と、奥行きに比べ高さが大で平面ミラー52への投影方向と水平方向となす角が、従来のリアプロジェクションディスプレイ装置と比べ極めて大きい。
このため、図6に示すフレーム構造体の僅かな変形が、スクリーン3上に投影された映像のゆがみやぼけを生じさせてしまうため、本例のディスプレイユニット2では、経時的に変化しにくく高い位置精度を保持し得るフレーム構造体とするとともに、例えば運搬などの移動後にも、容易に投影ミラー30の角度微調整を行えることが必須となる。
このため、図6に示すフレーム構造体の僅かな変形が、スクリーン3上に投影された映像のゆがみやぼけを生じさせてしまうため、本例のディスプレイユニット2では、経時的に変化しにくく高い位置精度を保持し得るフレーム構造体とするとともに、例えば運搬などの移動後にも、容易に投影ミラー30の角度微調整を行えることが必須となる。
以下、本例のディスプレイユニット2のフレーム構造とミラーの取付・調整のための構造を、順を追って説明する。
初めに本例のディスプレイユニット2でのフレーム構造体を図1,図4,図6,図10〜図15を参照して説明する。
図10は、図6に示すフレーム構造体のうち、ボトムフレーム11と左右サイドフレーム12,13とトップフレーム14を一部省略して示す斜視図である。また、図11A〜Dはフレームの断面形状を示し、図11Aはトップフレーム14、図11Bは右サイドフレーム13、図11Cは左サイドフレーム12、図11Dはボトムフレーム11の断面図である。
これらのフレーム11,12,13,14はアルミニウムなどの合金を断面形状が、図10及び図11A〜Dに示すように、均一になるように金型から押出して棒状あるいは板状に成形したものであり、ここで左右のサイドフレーム12,13は同じ金型による押出し材である。
図10は、図6に示すフレーム構造体のうち、ボトムフレーム11と左右サイドフレーム12,13とトップフレーム14を一部省略して示す斜視図である。また、図11A〜Dはフレームの断面形状を示し、図11Aはトップフレーム14、図11Bは右サイドフレーム13、図11Cは左サイドフレーム12、図11Dはボトムフレーム11の断面図である。
これらのフレーム11,12,13,14はアルミニウムなどの合金を断面形状が、図10及び図11A〜Dに示すように、均一になるように金型から押出して棒状あるいは板状に成形したものであり、ここで左右のサイドフレーム12,13は同じ金型による押出し材である。
ボトムフレーム11は、図11Dに示すように、略Lの字の底面に配される側に仕切り壁により断面形状が略矩形の4つの空間領域A〜Dを設け、略Lの字の立上り面に断面形状が略矩形の1つの空間領域Eを設ける。そして、図11Dに示す4箇所に、後述する固定ねじ10a用の内面が略円筒面をなすねじ挿通溝11a,11b,11c,11dを一体に設ける。また、ボトムフレーム11の図11Dに示す空間領域Eの上部の面11-1に板状突起11eが紙面に垂直方向に形成され、この面11-1と板状突起11eの面11-2とにスクリーン3が載置される。
また、ボトムフレーム11の断面の仕切り壁には、肉厚部11h,11iが形成され、さらに、ボトムフレーム11の図11Dに示す左側に板状部11fが延設される。なお、この肉厚部11h,11iには、サイドフレーム12,13を位置決めするための後述するスプリングピン10bが立設され、板状部11fは、脚部をなすもので図1に示す脚部カバー7によって覆うようにされる。
また、ボトムフレーム11の断面の仕切り壁には、肉厚部11h,11iが形成され、さらに、ボトムフレーム11の図11Dに示す左側に板状部11fが延設される。なお、この肉厚部11h,11iには、サイドフレーム12,13を位置決めするための後述するスプリングピン10bが立設され、板状部11fは、脚部をなすもので図1に示す脚部カバー7によって覆うようにされる。
左サイドフレーム12は、図11Bに示すように、断面が略矩形の筒の略中央に仕切り壁により2つの空間領域F,Gを設け、領域Fの側に凹となる溝12aを形成し、領域Gの外壁に内面が略円筒面をなす溝12bを形成する。そして、図10に示すように、左サイドフレーム12の上部に2つの固定ねじ10aのねじ挿通孔と2つのスプリングピン10bの挿通孔が設けられ、下部に3つの固定ねじ10aのねじ挿通孔と2つのスプリングピン10bの挿通孔が設けられる。
ここで、左サイドフレーム12の上部に設けられる2つの固定ねじ10aのねじ挿通孔は、後述するトップフレーム14のねじ挿通溝14b,14cに対応する位置に、また、2つのスプリングピン10bの挿通孔は、後述するトップフレーム14の肉厚部14d,14eに対応する位置に設けられる(図11A参照)。
また、下部に設けられる3つのねじ挿通孔は、ボトムフレーム11のねじ挿通溝11b,11c,11dと対応する位置に、また、2つのスプリングピン10bの挿通孔は、ボトムフレーム11の肉厚部11h,11iに対応する位置に設けられる(図11D参照)。
ここで、左サイドフレーム12の上部に設けられる2つの固定ねじ10aのねじ挿通孔は、後述するトップフレーム14のねじ挿通溝14b,14cに対応する位置に、また、2つのスプリングピン10bの挿通孔は、後述するトップフレーム14の肉厚部14d,14eに対応する位置に設けられる(図11A参照)。
また、下部に設けられる3つのねじ挿通孔は、ボトムフレーム11のねじ挿通溝11b,11c,11dと対応する位置に、また、2つのスプリングピン10bの挿通孔は、ボトムフレーム11の肉厚部11h,11iに対応する位置に設けられる(図11D参照)。
同様に、右サイドフレーム13も、図11Cに示すように、断面が略矩形の筒の略中央に仕切り壁により2つの空間領域F’,G’を設け、領域F’の側に凹となる溝13aを形成し、領域G’の外側に溝13bを形成する。そして、計5個のねじ挿通孔と計4個のスプリングピンの挿通孔が所定位置に設けられる。
なお、左右サイドフレーム12,13の溝12a,13aは、上述図4に示す左右のスクリーン押え9b,9cの長手方向の一辺に設けられる折り曲げ部が装着され、溝12b,13bは、柔軟な発泡性樹脂フォームによるシール材を装着するために用いられる(図15参照)。
なお、左右サイドフレーム12,13の溝12a,13aは、上述図4に示す左右のスクリーン押え9b,9cの長手方向の一辺に設けられる折り曲げ部が装着され、溝12b,13bは、柔軟な発泡性樹脂フォームによるシール材を装着するために用いられる(図15参照)。
トップフレーム14は、図10及び図11Aに示すように、断面が略逆L字形状に形成され、略水平に保持される側の下面の2箇所に内面が略円筒面をなす固定ねじ10aのねじ挿通溝14b,14cを一体に設ける。また、トップフレーム14の図11Aに示す左側の垂下面14-1の下側に、この垂下面14-1と直交するように面14-2が形成される。そして、この面14-2に対して直交する面14-3を有する断面が略逆三角形の突起14fが紙面に垂直方向に形成され、突起14fの面14-3に当接するようにスクリーン3が配設される。
また、トップフレーム14には、肉厚部14d,14eが形成され、トップフレーム14の図11Aに示す突起14fの上側に円筒面凹溝14aが形成される。なお、円筒面凹溝14aは、投影ミラー30の回動の摺動面となり、肉厚部14d,14eには、サイドフレーム12,13を位置決めするためのスプリングピン10bが立設される。また、トップフレーム14には、シール装着溝14gが設けられる。
また、トップフレーム14には、肉厚部14d,14eが形成され、トップフレーム14の図11Aに示す突起14fの上側に円筒面凹溝14aが形成される。なお、円筒面凹溝14aは、投影ミラー30の回動の摺動面となり、肉厚部14d,14eには、サイドフレーム12,13を位置決めするためのスプリングピン10bが立設される。また、トップフレーム14には、シール装着溝14gが設けられる。
このように構成されたフレーム11,12,13,14は、先ず、図10に示すボトムフレーム11の端側面部に設けられたねじ挿通溝11b,11c,11dに、左右サイドフレーム12,13の下部に設けられた各々3つのねじ挿通孔を介して固定ねじ10aを螺入して、ボトムフレーム11と左右サイドフレーム12,13とを仮固定する(図12参照)。そして、トップフレーム14の端側面部に設けられたねじ挿通溝14b,14cに、左右サイドフレーム12,13の上部に設けられた各々2つのねじ挿通孔を介して固定ねじ10aを螺入して、トップフレーム14を左右サイドフレーム12,13に仮固定する(図13参照)。
そして、図6に示すように、ボトムフレーム11と右サイドフレーム13との間に筋交い状に右フレームサポート15を固定ねじ10aで仮固定し、ボトムフレーム11と左サイドフレーム12との間に左フレームサポート16を固定ねじ10aで仮固定する(図14参照)。
ここで、右フレームサポート15と左フレームサポート16は、ディスプレイユニット2の上側から見たときトップフレーム14に対して例えば略45°をなすようにボトムフレーム11との間で筋交い状に設けられ、本固定後に、図5に示すx方向の変形力とy方向の変形力に対する剛性を高めるようにしている
これにより、スクリーン3が設けられる、フレーム11,12,13,14からなる略矩形形状のスクリーン枠が形成され、このスクリーン枠が倒れないように支持する左右フレームサポート15,16によるフレーム構造体が形成される。
なお、図12で脚部プレート25は、ボトムフレーム11の板状部11fの下部に設けられ、図1に示す脚部カバー7を取付るために設けられる板金である。
そして、図6に示すように、ボトムフレーム11と右サイドフレーム13との間に筋交い状に右フレームサポート15を固定ねじ10aで仮固定し、ボトムフレーム11と左サイドフレーム12との間に左フレームサポート16を固定ねじ10aで仮固定する(図14参照)。
ここで、右フレームサポート15と左フレームサポート16は、ディスプレイユニット2の上側から見たときトップフレーム14に対して例えば略45°をなすようにボトムフレーム11との間で筋交い状に設けられ、本固定後に、図5に示すx方向の変形力とy方向の変形力に対する剛性を高めるようにしている
これにより、スクリーン3が設けられる、フレーム11,12,13,14からなる略矩形形状のスクリーン枠が形成され、このスクリーン枠が倒れないように支持する左右フレームサポート15,16によるフレーム構造体が形成される。
なお、図12で脚部プレート25は、ボトムフレーム11の板状部11fの下部に設けられ、図1に示す脚部カバー7を取付るために設けられる板金である。
このように仮固定された、フレーム11,12,13,14と左右フレームサポート15,16とからなるフレーム構造体のスクリーン枠は、例えば図示しない組立治具などによってボトムフレーム11の図6に示す面11-3に対して左右サイドフレーム12,13が垂直で、ボトムフレーム11の図11Dに示す面11-2と、左サイドフレーム12の図11Bに示す面12-1と、右サイドフレーム13の図11Cに示す面13-1と、トップフレーム14の図11Aに示す面14-1とが同一平面をなすように、固定ねじ10aで本固定する。
そして、この本固定状態を、固定ねじ10aの緩みが生じても維持できるように、左右サイドフレーム12,13のそれぞれの上下側に設けられた計4個のスプリングピン10bの挿通孔の側からドリルなどで、ボトムフレーム11の肉厚部11h,11iとトップフレーム14の肉厚部14d,14eに、元の挿通孔より大きい穴を穿設する。
そして、この肉厚部11h,11i,14d,14eの穴に立設したスプリングピン10bにより左右サイドフレーム12,13に対してボトムフレーム11とトップフレーム14が緩みなく位置決めされるようにする。ここで、スプリングピン10bを立設する穴の穿設のとき、ドリルの径は元のスプリングピン挿通孔より大きなものを用い、加工後のスプリングピン10bの挿通孔の孔径と肉厚部11h,11i,14d,14eの穴径が同じになるようにし、この穴に立設したスプリングピン10bと左右サイドフレーム12,13とにがたがないようにする。
そして、左右フレームサポート15,16についてはフレーム全体に対して大きな力が加えられても、僅かな変形に止めることができるように、図14に示すリベット10cなどにより固定し補強する。ここで左右フレームサポート15,16の補強をねじで行わないのは、左右フレームサポート15,16の固定が、押出し材による左右サイドフレーム12,13とボトムフレーム11の比較的薄肉の側壁面に対して行われるため、大きな変形力に対して十分なねじによる締結強度が得られないためである。
そして、この肉厚部11h,11i,14d,14eの穴に立設したスプリングピン10bにより左右サイドフレーム12,13に対してボトムフレーム11とトップフレーム14が緩みなく位置決めされるようにする。ここで、スプリングピン10bを立設する穴の穿設のとき、ドリルの径は元のスプリングピン挿通孔より大きなものを用い、加工後のスプリングピン10bの挿通孔の孔径と肉厚部11h,11i,14d,14eの穴径が同じになるようにし、この穴に立設したスプリングピン10bと左右サイドフレーム12,13とにがたがないようにする。
そして、左右フレームサポート15,16についてはフレーム全体に対して大きな力が加えられても、僅かな変形に止めることができるように、図14に示すリベット10cなどにより固定し補強する。ここで左右フレームサポート15,16の補強をねじで行わないのは、左右フレームサポート15,16の固定が、押出し材による左右サイドフレーム12,13とボトムフレーム11の比較的薄肉の側壁面に対して行われるため、大きな変形力に対して十分なねじによる締結強度が得られないためである。
また、フレーム11,12,13,14からなるスクリーン枠の下部に、図6及び図8に示すように、スクリーンへの漏れた光を遮光し、スクリーン枠の図示の矢印方向の変形を抑える補強板を兼ねる遮光板18を設ける。ここで、遮光板18は比較的薄い板金で剛性を向上させるため、図6に示すように長円凹部が複数形成され、上下には折り返しの曲げ加工が施される。
また、左右サイドフレーム12,13の上部には、上述のようにミラーサポート17が固定され、トップフレーム14との間にミラー固定板19が設けられる。
以上で、本例のディスプレイユニット2におけるフレーム構造体が組み上げられ、図15に示すように、緩衝シート3aが周縁に設けられたスクリーン3が、左右サイドフレーム12,13とスクリーン押え9bとで挟持・固定される。
また、左右サイドフレーム12,13の上部には、上述のようにミラーサポート17が固定され、トップフレーム14との間にミラー固定板19が設けられる。
以上で、本例のディスプレイユニット2におけるフレーム構造体が組み上げられ、図15に示すように、緩衝シート3aが周縁に設けられたスクリーン3が、左右サイドフレーム12,13とスクリーン押え9bとで挟持・固定される。
次に、フレーム側の投影ミラー30を取り付けるための構造を、図16〜図18を参照して説明する。
ミラー固定板19は、分解斜視図である図16に示すように、鉄などの板金の曲げ加工により略線対称形状に作製されるものである。そして、上から見て略長方形で、長方形の一端部側の横断面がコの字形状をなし、長方形の中央部については横断面がコの字の端縁に折り曲げ部を設けた形状をなすように曲げ加工される。また、ミラー固定板19の他端部側は、略矩形形状の開孔19cが設けられ、図16に示すように、折り曲げ加工される。
そして、長方形の一端部側にトップフレーム14と固定するための3つのねじ挿通孔19aを設け、略中央で長方形の長手方向の中心線上に比較的大きな幅のスリット孔19dと、長孔19fと、ねじ孔19gを設け、中心線を挟んでスリット孔19dの両側に2つのスリット孔19eを設け、他端部側の曲げ加工部にミラーサポート17と固定するための6つのねじ孔19bを設ける。
そして、長方形の一端部側にトップフレーム14と固定するための3つのねじ挿通孔19aを設け、略中央で長方形の長手方向の中心線上に比較的大きな幅のスリット孔19dと、長孔19fと、ねじ孔19gを設け、中心線を挟んでスリット孔19dの両側に2つのスリット孔19eを設け、他端部側の曲げ加工部にミラーサポート17と固定するための6つのねじ孔19bを設ける。
図16で符号20は、ステンレス鋼などの弾性を有する板金の曲げ加工で作製される仮サポートを示し、この仮サポート20には係合爪20aと大きな丸孔20bと小さな丸孔20cと2つの折り返し20dが設けられる。ここで、2つの折り返し20dは、ミラー固定板19の2つのスリット孔19eの挿着できる大きさに作製され、折り返し20dの挿着状態で、大きな丸孔20bが長孔19fと、小さな丸孔20cがねじ孔19gと対応する位置に設けられる。また、大きな丸孔20bの径は、後述する調整ねじ21がミラー固定板19の長孔19f内で移動しても調整ねじ21のフランジ部21aと干渉しない大きさに形成され、小さい丸孔20cは固定ねじ23のねじ径より大きく形成される。
また、図16で符号21は、調整ねじを示し、この調整ねじ21は例えば六角穴付きボルトのねじ頭部に円形のフランジ部21aが一体に形成された形状をなし、フランジ部21aの径と厚さが、仮サポート20の大きな丸孔20bの径より小さく、仮サポート20の板厚より厚く形成される。この調整ねじ21は細目ねじとされ、そのねじピッチは、例えば0.2mmとされる。
また、図16で符号22は、仮サポート20を固定するための固定プレートを示し、この固定プレート22には大小2つの丸孔22a,22bと一端に縦断面が略Z字形状となるような折り曲げ部22cが形成される。そして、大小の丸孔22a,22bは、仮サポート20の大小の丸孔20b,20cと対応する位置で、大きい丸孔22aは、調整ねじ21の頭部の径より大きく、小さい丸孔22bは固定ねじ23のねじ径より大きく形成される。
また、図16で符号22は、仮サポート20を固定するための固定プレートを示し、この固定プレート22には大小2つの丸孔22a,22bと一端に縦断面が略Z字形状となるような折り曲げ部22cが形成される。そして、大小の丸孔22a,22bは、仮サポート20の大小の丸孔20b,20cと対応する位置で、大きい丸孔22aは、調整ねじ21の頭部の径より大きく、小さい丸孔22bは固定ねじ23のねじ径より大きく形成される。
このように構成されるミラー固定板19は、上述のようにトップフレーム14とミラーサポート17との略中央に橋状に設けられる(図6)。そして、ミラー固定板19は、図18に示すように、3つのねじ挿通孔19aが設けられた側が、下方から螺入された3つの固定ねじ29によってトップフレーム14と固定され、開孔19cと6つのねじ孔19bとが設けられた側が、ミラーサポート17と6つのねじ32で固定される。
これにより、ミラー固定板19は、トップフレーム14とミラーサポート17に対して固定されるとともに、板金の折曲げ加工によるミラーサポート17の変形を抑える補強部材の役割も担うものとなる。
ところで、上述した仮サポート20,調整ねじ21,固定プレート22,固定ねじ23は、投影ミラー30をトップフレーム14とミラーサポート17に組み込む際に、所定の手順で用いられる。ここで、ミラー固定板19への各部品の組み込み状態を簡単に説明する。
すなわち、図16に示すように、先ず、仮サポート20の折り返し20d,20dをミラー固定板19のスリット孔19e,19eに挿着してから調整ねじ21を長孔19fに挿通する。このとき、調整ねじ21のフランジ部21aは、仮サポート20の大きな丸孔20b内で干渉しないように配される。次に、固定プレート22の折り曲げ部22cを、その折り曲り部がミラー固定板19のスリット孔19dに引っ掛かるように装着してから固定ねじ23を、丸孔22b,20cに挿通してミラー固定板19のねじ孔19gに螺入し、調整ねじ21のフランジ部21aを固定プレート22で押付け、調整ねじ21緩まないように固定する。
これにより、ミラー固定板19は、トップフレーム14とミラーサポート17に対して固定されるとともに、板金の折曲げ加工によるミラーサポート17の変形を抑える補強部材の役割も担うものとなる。
ところで、上述した仮サポート20,調整ねじ21,固定プレート22,固定ねじ23は、投影ミラー30をトップフレーム14とミラーサポート17に組み込む際に、所定の手順で用いられる。ここで、ミラー固定板19への各部品の組み込み状態を簡単に説明する。
すなわち、図16に示すように、先ず、仮サポート20の折り返し20d,20dをミラー固定板19のスリット孔19e,19eに挿着してから調整ねじ21を長孔19fに挿通する。このとき、調整ねじ21のフランジ部21aは、仮サポート20の大きな丸孔20b内で干渉しないように配される。次に、固定プレート22の折り曲げ部22cを、その折り曲り部がミラー固定板19のスリット孔19dに引っ掛かるように装着してから固定ねじ23を、丸孔22b,20cに挿通してミラー固定板19のねじ孔19gに螺入し、調整ねじ21のフランジ部21aを固定プレート22で押付け、調整ねじ21緩まないように固定する。
次に、投影ミラー30を、図5,図7A及びB,図17〜図21を参照して説明する。
ここで、図7Aは投影ミラー30を上面側から見た斜視図、図7Bは投影ミラー30を反転して上方から見た斜視図である。図17はミラー保持プレート34の外観斜視図であり、図18は図7に示す投影ミラーのトップフレームへの装着直前の状態、図19は投影ミラーの取付状態で投影ミラー30の中心軸で断面した断面図である。図20は、図7Aに示す投影ミラー30を中心軸で断面した断面図である。また、図21Aは左サポートピースの上面側から見た斜視図で、図21Bは左サポートピースを反転して上方から見た斜視図で、図21Cは押えピース、図21Dは軸ピースの斜視図である。
ここで、図7Aは投影ミラー30を上面側から見た斜視図、図7Bは投影ミラー30を反転して上方から見た斜視図である。図17はミラー保持プレート34の外観斜視図であり、図18は図7に示す投影ミラーのトップフレームへの装着直前の状態、図19は投影ミラーの取付状態で投影ミラー30の中心軸で断面した断面図である。図20は、図7Aに示す投影ミラー30を中心軸で断面した断面図である。また、図21Aは左サポートピースの上面側から見た斜視図で、図21Bは左サポートピースを反転して上方から見た斜視図で、図21Cは押えピース、図21Dは軸ピースの斜視図である。
投影ミラー30は、図7A及びBに示すように、反射面31-1を有するガラスプレートからなる平面ミラー31と、長短2つの保持フレーム32,33と、ミラー保持プレート34と、左右サポートピース35,36と、4つの押えピース37及び3つの軸ピース38,38,39、帯状のミラー保護シート32a,33a(図20参照)などから構成される。
平面ミラー31は、図7A及びBに示すように、短冊状長方形の対向する2長辺のうちの1長辺で、この1長辺の2短辺側の2隅部に直角三角形切欠きを設けた形状をなしたガラスプレートであり、このガラスプレートの片面に反射膜が形成される。ここで、反射膜は、ガラスプレートに対し例えばアルミニウムなどの金属を蒸着させることで成膜される。
平面ミラー31は、図7A及びBに示すように、短冊状長方形の対向する2長辺のうちの1長辺で、この1長辺の2短辺側の2隅部に直角三角形切欠きを設けた形状をなしたガラスプレートであり、このガラスプレートの片面に反射膜が形成される。ここで、反射膜は、ガラスプレートに対し例えばアルミニウムなどの金属を蒸着させることで成膜される。
長い保持フレーム32は、図20の斜線で示すように、断面が略コの字形状をなし、溝を有するアルミニウム合金などによる押出し材からなるフレームであり、長さが平面ミラー31の長辺と略同じで、溝幅が平面ミラー31より大きく成形される。そして、所定位置に図示しないねじ孔が設けられる。
また、短い保持フレーム33は、アルミニウム合金などによる押出し材からなり、図20の斜線で示すように、断面が略yの字形状をなし大小2つの溝33a,33bを有するフレームであり、長さが平面ミラー31の長辺に対向する切欠き側の辺の長さと略同じで、大きい溝33aの溝幅が平面ミラー31の厚さより大きく成形される。そして、所定位置に図示しないねじ孔が設けられる。なお、小さい溝33bの2つの側壁33-1,33-2は、保持フレーム33の剛性を大きくし変形しにくくするための補強リブとして形成される。
また、短い保持フレーム33は、アルミニウム合金などによる押出し材からなり、図20の斜線で示すように、断面が略yの字形状をなし大小2つの溝33a,33bを有するフレームであり、長さが平面ミラー31の長辺に対向する切欠き側の辺の長さと略同じで、大きい溝33aの溝幅が平面ミラー31の厚さより大きく成形される。そして、所定位置に図示しないねじ孔が設けられる。なお、小さい溝33bの2つの側壁33-1,33-2は、保持フレーム33の剛性を大きくし変形しにくくするための補強リブとして形成される。
ミラー保持プレート34は、図7Aに示すように、2つの保持フレーム32,33をその略中央で固定するものである。このミラー保持プレート34は、図17に示すように、線対称の略長方形をなし凹凸形状を有する複雑な形状で、図20に示すように薄肉構造を有するため、ダイカスト法によるアルミニウム合金などの鋳物で成形後、その所定部位を最終仕上げ加工して作製される。
ミラー保持プレート34は、図17に示すように、先ず、2つ細長の箱を横並びで平行に並べ、この2つの箱の上縁部に対して、奥行きが箱の長辺より大きく形成され、幅が横並びの2つの箱の上縁部での最外幅と略同じ大きさで形成される。そして、その上側に面34-4をなす平板を一体に設け、2つの箱の底面を露呈させるようにする。このとき、面34-4の図17に示す奥側に張り出し部34pと、手前側に平面部34o,34oを形成する。
そして、さらにミラー保持プレート34は、図17に示す手前側半分の外周縁が上方に延設され側壁が形成され、面34-4の2つの箱間の、領域Sに続く図17に示す手前側に傾斜面34-3が形成された形状とされる。
ミラー保持プレート34は、図17に示すように、先ず、2つ細長の箱を横並びで平行に並べ、この2つの箱の上縁部に対して、奥行きが箱の長辺より大きく形成され、幅が横並びの2つの箱の上縁部での最外幅と略同じ大きさで形成される。そして、その上側に面34-4をなす平板を一体に設け、2つの箱の底面を露呈させるようにする。このとき、面34-4の図17に示す奥側に張り出し部34pと、手前側に平面部34o,34oを形成する。
そして、さらにミラー保持プレート34は、図17に示す手前側半分の外周縁が上方に延設され側壁が形成され、面34-4の2つの箱間の、領域Sに続く図17に示す手前側に傾斜面34-3が形成された形状とされる。
ミラー保持プレート34の上面側には、図17に示すように、中心線上で斜面34-3上に設けられる略円筒形状のスプリングガイド34dと、このスプリングガイド34dの円筒形状部の中心軸に対して設けられるねじ孔34eと、略矩形をなす開孔34hと、被係合部34fが配される。また、線対称の中心線を挟んで図17に示す、張り出し部34pには断面が三角形形状をなす補強突部34gが設けられ、スプリングガイド34dを挟んで両側面の上側に略長方形で羽根状の把手34c,34cが設けられる。
ここで、スプリングガイド34dの中心軸は、図20に示すように、平面ミラー31に対して僅か傾けて設けられ、このとき傾斜角は中心軸が、図19に示す投影ミラー30の取付状態で、ミラー固定板19の上面に対し略直交する角度に設定される。また、開孔34hは、上述仮サポート20の係合爪20aが自在に挿抜できる幅とされ、被係合部34fは、係合爪20aが図19に示す装入状態とする過程で係合爪20aの先端と接触する位置に設けられる。
ここで、スプリングガイド34dの中心軸は、図20に示すように、平面ミラー31に対して僅か傾けて設けられ、このとき傾斜角は中心軸が、図19に示す投影ミラー30の取付状態で、ミラー固定板19の上面に対し略直交する角度に設定される。また、開孔34hは、上述仮サポート20の係合爪20aが自在に挿抜できる幅とされ、被係合部34fは、係合爪20aが図19に示す装入状態とする過程で係合爪20aの先端と接触する位置に設けられる。
ミラー保持プレート34の図17に示す張り出し部34pは、その下面34-2が平面仕上げ加工され、ねじ挿通孔34b、34bが設けられる。また、ミラー保持プレート34の被係合部34fと平面部34o,34oが形成される側は、平面部34o,34oの下面34-1が平面仕上げ加工され、ねじ挿通孔34a、34aが設けられる。
なお、下面34-2を基準にして上述保持フレーム32が固定され、下面34-1を基準にして上述保持フレーム33が固定される。
なお、下面34-2を基準にして上述保持フレーム32が固定され、下面34-1を基準にして上述保持フレーム33が固定される。
互いに対称形状をなす左右サポートピース35,36は、図7A及びBに示すように、長い保持フレーム32の左右端部に設けられ、平面ミラー31が保持フレーム32の溝から抜け落ちないように保持するものである。
サポートピースを、左サポートピース35を例に説明する。
左サポートピース35は、図21Aに示すように、プラスチック成形により上面35-1に補強リブ35fが複数形成され、図21Bに示すように、下面35-2が略平坦とされ、この面35-2に対して側壁35aが立設され、さらに側壁35aから面35-2に平行に矩形片35cが突設される。また、ねじ挿通孔35b,35bが設けられる略長方形片35d,35dと、矩形片35eの図21Bに示す上側の面が面35-2に対して段差をもつように突設される。
そして、この図21Bに示す面35-2の側が、上述平面ミラー31のガラス面31-2側と所定の間隙をもって対向するように保持される。
サポートピースを、左サポートピース35を例に説明する。
左サポートピース35は、図21Aに示すように、プラスチック成形により上面35-1に補強リブ35fが複数形成され、図21Bに示すように、下面35-2が略平坦とされ、この面35-2に対して側壁35aが立設され、さらに側壁35aから面35-2に平行に矩形片35cが突設される。また、ねじ挿通孔35b,35bが設けられる略長方形片35d,35dと、矩形片35eの図21Bに示す上側の面が面35-2に対して段差をもつように突設される。
そして、この図21Bに示す面35-2の側が、上述平面ミラー31のガラス面31-2側と所定の間隙をもって対向するように保持される。
押えピース37は、図7Aに示すように、保持フレーム32,33のそれぞれに2つずつ設けられるもので、平面ミラー31が保持フレーム32,33の溝内で大きながたを生じることなく保持するために設けられる。
押えピース37は、図21Cに示すように、プラスチック樹脂などにより複数のリブを設け軽量で比較的変形しにくい構造に成形される。そして、押えピース37の図21Cに示す手前の略三角形の補強リブ37bが設けられる側の下面37-1と、ねじ挿通孔37cと三角形の補強突部37aが設けられる奥側の下面37-2とが段差をもつようになされる。この段差は、図7Aに示すように押えピース37が保持フレーム32,33にねじ固定されたときに、図7Aに示す上側に露呈される平面ミラー31のガラス面31-2と、面37-1との間に僅かの間隙ができるような寸法に形成される。
押えピース37は、図21Cに示すように、プラスチック樹脂などにより複数のリブを設け軽量で比較的変形しにくい構造に成形される。そして、押えピース37の図21Cに示す手前の略三角形の補強リブ37bが設けられる側の下面37-1と、ねじ挿通孔37cと三角形の補強突部37aが設けられる奥側の下面37-2とが段差をもつようになされる。この段差は、図7Aに示すように押えピース37が保持フレーム32,33にねじ固定されたときに、図7Aに示す上側に露呈される平面ミラー31のガラス面31-2と、面37-1との間に僅かの間隙ができるような寸法に形成される。
軸ピース38,38,39は、図7Bに示すように、投影ミラー30の平面ミラー31の反射面31-1の側の保持フレーム32に設けられ、保持フレーム32の略中央に軸ピース39、両端部に軸ピース38,38が設けられる。
軸ピース38,39は、図21Dに示すように、略半円柱形状をなし円柱側面部に3つの座ぐり付きのねじ挿通孔38bが設けられる。そして、軸ピース38では、柱の一端側で半円の中心に細長のシャフト38aが突設される(図21D)。
軸ピース38,39は、図21Dに示すように、略半円柱形状をなし円柱側面部に3つの座ぐり付きのねじ挿通孔38bが設けられる。そして、軸ピース38では、柱の一端側で半円の中心に細長のシャフト38aが突設される(図21D)。
このように構成された投影ミラー30は、先ず、保持フレーム32に図7Bに示す軸ピース38,38,39と左サポートピース35をねじ固定したのち、この保持フレーム32をミラー保持プレート34にねじ固定する。このとき、ミラー保持プレート34の中心線と保持フレーム32の長手方向が直交するように固定する。
次に、平面ミラー31の長辺の端縁にミラー保護シート32a(図20)を配した状態で、保持フレーム32のコの字溝に平面ミラー31を嵌め込むとともに、左サポートピース35に平面ミラー31の短辺側の一端を当接させる。このとき、ミラー保持プレート34の側にガラス面31-2を配するようにする。
次に、長辺と平行な辺の端縁にミラー保護シート33a(図20)を配した状態の平面ミラー31に、保持フレーム33の溝幅の大きい方の溝を嵌め込み、この保持フレーム33とミラー保持プレート34とをねじで固定する。
最後に、右サポートピース36を、平面ミラー31の短辺側の他端を当接させるようにして、右サポートピース36を保持フレーム32にねじで固定する。
これにより、図7A及びBに示す投影ミラー30が組み上がる。
次に、平面ミラー31の長辺の端縁にミラー保護シート32a(図20)を配した状態で、保持フレーム32のコの字溝に平面ミラー31を嵌め込むとともに、左サポートピース35に平面ミラー31の短辺側の一端を当接させる。このとき、ミラー保持プレート34の側にガラス面31-2を配するようにする。
次に、長辺と平行な辺の端縁にミラー保護シート33a(図20)を配した状態の平面ミラー31に、保持フレーム33の溝幅の大きい方の溝を嵌め込み、この保持フレーム33とミラー保持プレート34とをねじで固定する。
最後に、右サポートピース36を、平面ミラー31の短辺側の他端を当接させるようにして、右サポートピース36を保持フレーム32にねじで固定する。
これにより、図7A及びBに示す投影ミラー30が組み上がる。
次に、この図7A及びBに示すように組み上げられた投影ミラー30のフレーム構造体への組付けを、順を追って説明する。
先ず、投影ミラー30のトップフレーム14への取付け手順を説明する。
初めに、図7Aに示すように、投影ミラー30のミラー保持プレート34の側を上とし、長い保持フレーム32の側を前方に向け、ミラー保持プレート34の2つの把手34cを手で把持する。
そして、ミラー保持プレート34を把持した状態で、図18に示す矢印のように、先ず矢印Aの斜め上方に投影ミラー30を持ち上げて前進させ、前方に配される長い保持フレーム32の下に設けられる軸ピース38,38,39がトップフレーム14の垂下面14-1裏側の肉厚部14eの上面に当接するようにする。次に、さらに投影ミラー30を矢印Aの方向に移動させて軸ピース38,38,39を肉厚部14eの上面部を乗り越えさせ、そののち矢印Bのように下降させて、軸ピース38,38,39を、トップフレーム14の円筒面凹溝14aに装着する。
これにより、投影ミラー30は、平面ミラー31の反射面31-1が下向きとされ、また、その保持フレーム32の側がトップフレーム14に対して回動自在に係合するようになされる。
初めに、図7Aに示すように、投影ミラー30のミラー保持プレート34の側を上とし、長い保持フレーム32の側を前方に向け、ミラー保持プレート34の2つの把手34cを手で把持する。
そして、ミラー保持プレート34を把持した状態で、図18に示す矢印のように、先ず矢印Aの斜め上方に投影ミラー30を持ち上げて前進させ、前方に配される長い保持フレーム32の下に設けられる軸ピース38,38,39がトップフレーム14の垂下面14-1裏側の肉厚部14eの上面に当接するようにする。次に、さらに投影ミラー30を矢印Aの方向に移動させて軸ピース38,38,39を肉厚部14eの上面部を乗り越えさせ、そののち矢印Bのように下降させて、軸ピース38,38,39を、トップフレーム14の円筒面凹溝14aに装着する。
これにより、投影ミラー30は、平面ミラー31の反射面31-1が下向きとされ、また、その保持フレーム32の側がトップフレーム14に対して回動自在に係合するようになされる。
次に、投影ミラー30のミラー固定板19への取付けとこの際の位置調整について、図6,図16,図19,図22,図23を参照して説明する。
先ず、ミラー固定板19に、一部破断して示す斜視図の図22に示すように、仮サポート20(図16参照)を載置する。そして、投影ミラー30の保持フレーム32側を、トップフレーム14の円筒面凹溝14aに対して回動自在に装着した図22に示す状態で、ミラー保持プレート34のスプリングガイド34dに圧縮コイルばね40を装着する。
次に、把手34c,34cを保持しながら投影ミラー30を回動し、ミラー保持プレート34の略矩形の開孔34hに仮サポート20の係合爪20aを差し込むようにする(図19参照)。このとき、ミラー保持プレート34の被係合部34fが仮サポート20の係合爪20aで掛止されるため、ミラー保持プレート34の把手34c,34cから手を離しても投影ミラー30所定位置に保持される。
次に、調整ねじ21を、仮サポート20の丸孔20bとミラー固定板19の長孔19fを挿通してミラー保持プレート34のスプリングガイド34dに設けられるねじ孔34eに螺入する(図16,図19,図22参照)。
次に、把手34c,34cを保持しながら投影ミラー30を回動し、ミラー保持プレート34の略矩形の開孔34hに仮サポート20の係合爪20aを差し込むようにする(図19参照)。このとき、ミラー保持プレート34の被係合部34fが仮サポート20の係合爪20aで掛止されるため、ミラー保持プレート34の把手34c,34cから手を離しても投影ミラー30所定位置に保持される。
次に、調整ねじ21を、仮サポート20の丸孔20bとミラー固定板19の長孔19fを挿通してミラー保持プレート34のスプリングガイド34dに設けられるねじ孔34eに螺入する(図16,図19,図22参照)。
次に、例えば仮サポート20の係合爪20aに設けられた目盛を目安にしながら調整ねじ21の螺入量を初期の概略位置に調整する(図19,図23参照)。この螺入量の調整では、投影ミラー30のトップフレーム14の円筒面凹溝14a周りの回動量の微調整を行うことができる。
この状態では、調整ねじ21が圧縮コイルばね40を介してミラー保持プレート34のねじ孔34eに螺入されているため、投影ミラー30のミラーサポート17側を持ち上げると、スプリングガイド34dがミラー固定板19と略当接するまで動くようになされている。なお、この段階での調整は、大まかなものでよく、最終的にはディスプレイユニット2が組み上がったときや、ユーザにおける設置場所で行われる。
次に、固定プレート22をミラー固定板19に組み込み、固定ねじ23を固定プレート22の丸孔22b,仮サポート20の丸孔20cに挿通してミラー固定板19のねじ孔19gに螺入する。これにより、図19及び図23に示すように、固定プレート22とミラー固定板19とが調整ねじ21のフランジ部21a(図16)を挟持し、回転できないように固定する。
なお、図23は、投影ミラー30の取り付け完了状態である図19における調整ねじ21が設けられる要部の平面ミラー31を除いて示す断面斜視図である。
以上で、投影ミラー30のミラー保持プレート34が、図6及び図19に示すように、トップフレーム14とミラーサポート17とを連結するミラー固定板19に対して位置調整・固定され、投影ミラー30の平面ミラー31の傾斜角度が、所定のものとされる。
この状態では、調整ねじ21が圧縮コイルばね40を介してミラー保持プレート34のねじ孔34eに螺入されているため、投影ミラー30のミラーサポート17側を持ち上げると、スプリングガイド34dがミラー固定板19と略当接するまで動くようになされている。なお、この段階での調整は、大まかなものでよく、最終的にはディスプレイユニット2が組み上がったときや、ユーザにおける設置場所で行われる。
次に、固定プレート22をミラー固定板19に組み込み、固定ねじ23を固定プレート22の丸孔22b,仮サポート20の丸孔20cに挿通してミラー固定板19のねじ孔19gに螺入する。これにより、図19及び図23に示すように、固定プレート22とミラー固定板19とが調整ねじ21のフランジ部21a(図16)を挟持し、回転できないように固定する。
なお、図23は、投影ミラー30の取り付け完了状態である図19における調整ねじ21が設けられる要部の平面ミラー31を除いて示す断面斜視図である。
以上で、投影ミラー30のミラー保持プレート34が、図6及び図19に示すように、トップフレーム14とミラーサポート17とを連結するミラー固定板19に対して位置調整・固定され、投影ミラー30の平面ミラー31の傾斜角度が、所定のものとされる。
このように構成されたリニアプロジェクションディスプレイ装置のディスプレイユニット2は、次のように組み立てられる。
初めに、図6に示すフレーム構造体に対して、図5に示すように、ボトムフレーム11に設けられている位置決め孔11-4を基準として光学ユニット50が載置され、一方、トップフレーム14の図11Aに示す円筒面凹溝14a内で図7Bに示す軸ピースが回転摺動自在とされる図7Aに示す投影ミラー30が、ミラー固定板19で所定の回動角度に設けられる。このとき、投影ミラー30は、その軸ピース38,38のシャフト38a,38aと、左右サイドフレーム12,13の上部に着装された図4に示すミラー軸受2a,2bとが係合して回動自在とされる。
そして、フレーム11,12,13,14からなるスクリーン枠の、図5に示す奥側にスクリーン3が載置され、図4に示す4つのスクリーン押え9a,9b,9c,9dによりスクリーン3の4周辺部が押えられる。
なお、複数の層構造を有するスクリーン3の図4に示す左右の押えは、図15に示すように、左右サイドフレーム12,13の面12-1,13-1側に、弾性を有する緩衝シート3aを介して配され、このスクリーン3を左右スクリーン押え9b,9cにより、スクリーン3に変形を与えないように固定される。上下スクリーン押え9a,9dでも同様に、スクリーン3に変形を与えないように固定される(図4参照)。
そして、フレーム11,12,13,14からなるスクリーン枠の、図5に示す奥側にスクリーン3が載置され、図4に示す4つのスクリーン押え9a,9b,9c,9dによりスクリーン3の4周辺部が押えられる。
なお、複数の層構造を有するスクリーン3の図4に示す左右の押えは、図15に示すように、左右サイドフレーム12,13の面12-1,13-1側に、弾性を有する緩衝シート3aを介して配され、このスクリーン3を左右スクリーン押え9b,9cにより、スクリーン3に変形を与えないように固定される。上下スクリーン押え9a,9dでも同様に、スクリーン3に変形を与えないように固定される(図4参照)。
これにより、ディスプレイユニット2は、背面側から見ると図5に示すように、また前面側から見ると図4に示すように組み上げられる。そしてディスプレイユニット2の前面側から、ボトムフレーム11の板状部11fに固定された脚部プレート25に脚部カバー7が設けられ、図3に示すように、アウターフレーム4とカバーフレーム6が配設された状態で、背面側からリアーカバー5で光学ユニット50などを覆うようにしてアウターフレーム4にねじで固定する。このカバーフレーム6のアウターフレーム4との固定に際し、本例のリアプロジェクションディスプレイ装置では図2に示すスピーカーユニット8,8が設けられる。
このとき、図2に示すリアーカバー5の上部に設けられるミラー調整部蓋5aを開けると、図16に示すミラー固体板19が露呈されるようになされるため、固定ねじ23を緩めて調整ねじ21を回転させて投影ミラー30の傾斜角度の微調整を行うことができる。
このとき、図2に示すリアーカバー5の上部に設けられるミラー調整部蓋5aを開けると、図16に示すミラー固体板19が露呈されるようになされるため、固定ねじ23を緩めて調整ねじ21を回転させて投影ミラー30の傾斜角度の微調整を行うことができる。
このように構成した本例のリアプロジェクションディスプレイ装置でのフレーム構造体では、アルミニウム合金などによる金属の押出し材による断面形状が均一で、軽量かつ高剛性のボトムフレーム11、左右サイドフレーム12,13、トップフレーム14を用いて、スクリーン3を固定するスクリーン枠を構成する。この際、ボトムフレーム11とトップフレーム14の断面に設けられた、固定ねじ用のねじ挿通溝11a〜dと肉厚部11h,11iに対して固定ねじ10aとスプリングピン11bが挿通され、スクリーン枠が緩みなく高精度に組み立てられる。
そして、このスクリーン枠の変形を抑えるために左右フレームサポート15,16が、ボトムフレーム11と左右サイドフレーム12,13を筋交い状に配されてフレーム構造体を強固にしている。
そして、スクリーン枠を構成するボトムフレーム11の面11-1,11-2(図11D)とトップフレーム14の面14-3(図11A)で位置決めされるようにスクリーン押え9a,9b,9c,9dで押えてスクリーン3が設けられる。
そして、このスクリーン枠の変形を抑えるために左右フレームサポート15,16が、ボトムフレーム11と左右サイドフレーム12,13を筋交い状に配されてフレーム構造体を強固にしている。
そして、スクリーン枠を構成するボトムフレーム11の面11-1,11-2(図11D)とトップフレーム14の面14-3(図11A)で位置決めされるようにスクリーン押え9a,9b,9c,9dで押えてスクリーン3が設けられる。
また、スクリーン枠の上部には、投影ミラー30の精度を維持するため、左右サイドフレーム12,13に対して、略中央にミラー固定板19(図6)を有するミラーサポート17が設けられ剛性が確保されるようにしている。そして、トップフレーム14に一体に設けられた円筒面凹溝14a(図11A)で投影ミラー30の一端側が回動自在に、他端側が投影ミラー30のミラー保持プレート34(図7)で所定の傾斜角度を有するように組み込まれる。
また、光学ユニット50はボトムフレーム11の位置決め孔11-4(図6参照)に設けられる図示しない位置決めピンで位置決めされる。
また、光学ユニット50はボトムフレーム11の位置決め孔11-4(図6参照)に設けられる図示しない位置決めピンで位置決めされる。
このように、本例のリアプロジェクションディスプレイ装置では、ボトムフレーム11に対してスクリーン3下部と光学ユニット51とが位置決めされ、トップフレーム14に対してスクリーン3上部と投影ミラー50とが位置決めされる。そして、フレーム11,12,13,14と左右フレームサポート15,16からなるフレーム構造体の剛性が大きいので光学ユニット51、投影ミラー50、スクリーン3の当初の位置精度を長期間に亘って維持することができ、光学ユニット51から投影ミラー50への投射角が大きくても安定した映像をスクリーン3の投影することができる。
本例のリアプロジェクションディスプレイ装置によれば、光学ユニット51、投影ミラー50、スクリーン3の位置を高い精度で出すことができ、セット自体の薄型化を実現することができる。また、フレーム11,12,13,14の素材にアルミニウム合金などの押出材を使用することで軽量化を図ることができるだけでなく、強度と精度を高めることができる。さらに、押出材を用いることにより複雑な形状を一部品構成とすることができるため、部品点数が少なくなり加工コストを低く抑えることができる。
本発明のリアプロジェクションディスプレイ装置は、上述例に限ることなく本発明の要旨を逸脱することなく、その他種々の構成を採り得ることは勿論である。例えば、上述した実施の形態では、光学系として、反射型の液晶画像表示パネルを使用した例としたが、透過型の液晶画像表示パネルを使用した構成としてもよい。或いは、DLP(Digital Light Processing)型表示パネルのような微小なミラーを制御する素子を使用した構成としてもよい。また、上述した実施の形態では、フレームの補強体であるサイドサポートは、左右に設ける構成としたが、左右のいずれか一方に設けるだけでもよい。
3…スクリーン、10a…固定ねじ、10b…スプリング、10c…リベット、11…ボトムフレーム、12…左サイドフレーム、13…右サイドフレーム、14…トップフレーム、15…右フレームサポート、16…左フレームサポート、30…投影ミラー、50…光学ユニット
Claims (7)
- キャビネットの正面に設けられるスクリーンと、前記キャビネットの内部に設けられる、投影ミラーと映像を投射する映像機器と投写レンズを含む光学ユニット及び光源と、前記映像機器の駆動及び制御回路と、を備えたリアプロジェクションディスプレイ装置において、
前記スクリーンが取付けられる前記キャビネット又は前記スクリーンを保持する構造体を、金属押出し加工材により成形される枠体と板金材による補強体とから構成し、
前記枠体は、底面をなすボトムフレームと、該ボトムフレームの前記キャビネットの正面側の両端に立設される左右のサイドフレームと、該左右のサイドフレームの上端に架設されるトップフレームと、を有し、
前記補強体は、少なくとも、前記ボトムフレームの前記底面と前記右サイドフレームとの間、又は前記ボトムフレームの前記底面と前記左サイドフレームとの間を接続するフレームサポートを有する
ことを特徴とするリアプロジェクションディスプレイ装置。 - 請求項1記載のリアプロジェクションディスプレイ装置において、
前記枠体を構成する前記ボトムフレームと前記左右サイドフレームと前記トップフレームとを、アルミニウム合金の押出し加工により作製した
ことを特徴とするリアプロジェクションディスプレイ装置。 - 請求項1記載のリアプロジェクションディスプレイ装置において、
前記枠体を構成する相隣り合う2つの前記フレーム同士の固定を、
一方の前記フレームの所定位置に設けた肉厚部とねじ挿通溝のそれぞれに位置決め穴と雌ねじ部を形成し、他方の前記フレームの所定位置に設けた位置決めピンと固定ねじの挿通孔を形成し、
前記位置決めピンを前記一方のフレームの位置決め穴に立設し、前記一方のフレームに対し前記他方のフレームを位置決めし固定する
ことを特徴とするリアプロジェクションディスプレイ装置。 - 請求項1記載のリアプロジェクションディスプレイ装置において、
前記ボトムフレームは、
前記ボトムフレームの前記押出し加工により形成された複数の面のうち、前記キャビネットの正面側に配される前記面を基準に、前記スクリーンの下面と下部背面を位置決めし、
前記ボトムフレームの前記押出し加工により形成される面のうち、前記キャビネットの底部に配される前記面上に、前記光学ユニット及び光源を位置決めすることを特徴とするリアプロジェクションディスプレイ装置。 - 請求項1記載のリアプロジェクションディスプレイ装置において、
前記ボトムフレームの前記キャビネットの正面側で前記スクリーンの背面に、
前記左右のサイドフレームと前記ボトムフレームとで固定される遮光板を設けた
ことを特徴とするリアプロジェクションディスプレイ装置。 - 請求項1記載のリアプロジェクションディスプレイ装置において、
前記トップフレームは、
前記押出し加工により形成された複数の面のうち、前記キャビネットの正面側に配される前記面を基準に前記スクリーンの上部背面を位置決めし、
前記押出し加工により前記キャビネットの内側部に形成された曲面凹溝で前記投影ミラーを回動自在に支持する
ことを特徴とするリアプロジェクションディスプレイ装置。 - 請求項6記載のリアプロジェクションディスプレイ装置において、
前記キャビネットの内側となる前記左右サイドフレームの上部に、前記投影ミラーの回動を妨げない形状のミラーサポートを設け、
前記ミラーサポートに、前記投影ミラーの位置決め部を設けた
ことを特徴とするリアプロジェクションディスプレイ装置。
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