JP2010117395A - 投射型映像表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、構造を簡易化させて操作性を向上させるとともに、スクリーンユニットの取り付けの微細な調整が可能な投射型映像表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明による投射型映像表示装置は、映像が投射されるスクリーンを有するスクリーンユニット103と、スクリーンに背面から映像を投射する投射ユニット2と、スクリーンユニット103を、スクリーンに対して略法線方向に移動可能に支持する、左右一対のスライド機構と、左右一対のスライド機構の各々を連結し、正確に同期移動させるリンクシャフト141とを備えることを特徴とする。
【選択図】図2

Description

本発明は、投射型映像表示装置に関し、特に、スクリーンに対して背面から映像を投射して表示する投射型映像表示装置に関する。
従来より、投射ユニットからスクリーンの背面に映像を投射する投射型映像表示装置である背面投射型映像表示装置が知られている。一般的な背面投射型映像表示装置では、スクリーンを備えたスクリーンユニットが、投射ユニット等を収容した筐体の背面からネジなどによって筐体の前面に着脱可能に取り付けられている。近年では、投射型映像表示装置の設置時の省スペース化によって、筐体の背面を壁に密着させて設置することができ、全てのメンテナンスを筐体の前面から行えるものが開発されており、これらの構造の簡易化、低コスト化が求められている。
筐体の前面からメンテナンスを行うことが可能な投射型映像表示装置としては、スクリーンユニットの着脱作業時における落下等を防止し、着脱作業の確実性を向上させた投射型映像表示装置がある(例えば、特許文献1参照)。
特開2005−221834号公報
特許文献1では、スクリーンや筐体のサイズが変わると部品も変更しなければならなかった。また、投射型映像表示装置を構成する部品数が多数あるため構造が複雑となり、装置の組み立てに多くの時間とコストが必要であった。さらに、筐体へのスクリーンユニットの取り付けの微細な調整が困難であるため、スクリーンユニットを筐体から前方にスライドさせるとスクリーンユニットが調整位置からずれてしまい、投射型映像表示装置をマルチ(上下左右)に並べて設置されている場合には、隣接するスクリーンユニット同士が接触して破損する恐れがある。
本発明は、これらの課題を解決するためになされたもので、構造を簡易化させて操作性を向上させるとともに、スクリーンユニットの取り付けの微細な調整が可能な投射型映像表示装置を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明による投射型映像表示装置は、映像が投射されるスクリーンを有するスクリーンユニットと、スクリーンに背面から映像を投射する投射ユニットと、スクリーンユニットを、スクリーンに対して略法線方向に移動可能に支持する、左右一対のスライド機構と、左右一対のスライド機構の各々を連結し同期移動させるリンクシャフトとを備えることを特徴とする。
本発明によると、映像が投射されるスクリーンを有するスクリーンユニットと、スクリーンに背面から映像を投射する投射ユニットと、スクリーンユニットを、スクリーンに対して略法線方向に移動可能に支持する、左右一対のスライド機構と、左右一対のスライド機構の各々を連結し同期移動させるリンクシャフトとを備えるため、構造を簡易化させて操作性を向上させるとともに、スクリーンユニットの取り付けの微細な調整が可能となる。
本発明の実施形態について、図面を用いて以下に説明する。
まず初めに、本発明の前提となる技術である特許文献1について説明する。
図11は、従来における投射型映像表示装置の側断面図である。図11に示すように、筐体左側面に設置されたスライドベース106と、筐体右側面に設置されたスライドベース(図示せず)は、左右のスライドベース106を連結し、同期移動させるために、支軸141、揺動レバー140などが設置されているが、揺動レバー141の長さが長いため、同期の精度が悪く、さらに、これらの部品は、スクリーンまたは筐体のサイズが変わるたびに変更する必要がある。また、スクリーンユニット103を開閉させるときに、スクリーンユニットの重量を軽減させるために用いられているダンパーなどもスクリーンユニットのサイズや重量が変わるたびに変更する必要がある。
図12は、従来における投射型映像表示装置の位置調整機構の側面図である。スクリーンユニット103を筐体101に密着させる際には、筐体101に設けられた固定プレート120および係止プレート121に接触することによって上下左右方向の位置が固定される。しかし、スクリーンユニット103を筐体101から前方にスライドさせると、スクリーンユニット103が位置調整プレートから外れてしまうため調整位置からずれてしまう。そのため、複数の投射型映像表示装置を上下左右に隣接して設置している場合において、隣接するスクリーンユニット同士が接触して破損する恐れがある。また、図12および図13に示すように、固定プレート120および係止プレート121は、スクリーンユニット103の係合孔103aに挿入されているため、スクリーンユニット103を筐体101から前方にスライドさせた状態でなければ位置調整することができない。さらに、図13に示すように、固定プレート120および係止プレート121の位置調整は、ネジ130〜132のみによって結束されているので、微細な位置調整が困難である。
また、図11に示すように、スライドユニットのスライドストッパ104およびスクリーンユニットの閉端における開閉ストッパ117は、筐体101の両側面に設置されたスライドユニットの各々に設けられており、各ストッパの解除時には、両手で同時に操作する必要があった。そのため、両手で同時に届かないサイズのスクリーンでは、解除を保持する機構が必要となり、操作が複雑となってコストもかかるという問題があった。
さらに、図11に示すように、スライドユニット側は多数の部品から構成され、筐体101への取り付けには多数のネジが必要となる。一方、スクリーンユニット103側でも、フレームスクリーンに対して多数の部品を取り付ける必要があり、多数のネジを使用するため取り付け時間がかかるという問題があった。
本発明による実施形態では、上記の問題を解決するために、構造を簡易化させて操作性を向上させるとともに、スクリーンユニットの取り付けの微細な調整が可能な投射型映像表示装置を提供することを目的としており、以下に詳細に説明する。
図1は、本発明の実施形態による投射型映像表示装置1の斜視図である。図1に示すように、本実施形態による投射型映像表示装置は、筐体101と、映像が投射されるスクリーンSを有するスクリーンユニット103とから構成されており、スクリーンユニット103の前面にはスクリーンSが設置されている。図1に示した状態(映像投射可能な状態)で、スクリーンSに映像を表示させる。図中において、スクリーンSの水平方向をX方向(左右方向)、スクリーンSの垂直方向をZ方向(上下方向)、スクリーンSの表示面に対して法線方向をY方向(前後方向)とする。Y方向は、筐体101からスクリーンユニット103に向かう方向を+Y方向(前方)、その反対方向を−Y方向(後方)とする。なお、これらの方向は、説明の便宜上使用するものであって、投射型映像表示装置1の使用時の向きを限定するものではない。また、本実施形態による投射型映像表示装置1は、単体で使用することができるが、例えば、上下左右方向に複数並べることによってマルチプロジェクタとして使用することもできる。
図2は、本発明の実施形態による投射型映像表示装置1の側断面図である。図2に示すように、筐体101内には、投射レンズ2aを介してスクリーンSに背面から映像を投射する投射ユニット2が設置されている。投射ユニット2から射出される射出光の光路上には、射出光をスクリーンSに向けて反射させるためのミラー5が設けられている。また、スクリーンSに対する投射ユニット2の相対的な位置調整を行うために、位置調整機構4が投射ユニット2の下部に設置されている。なお、以降の図面では、投射ユニット2、位置調整機構4、およびミラー5の図示を省略している。
図1および図2に示すスクリーンユニット103は、筐体101に対して前後方向に(Y方向)に移動可能であり、かつ、左右方向(X方向)に規定される回転軸を中心として回動可能に構成されている。以下、スクリーンユニット103の移動および回動させる構成について順に説明する。
まず、スクリーンユニット103を筐体101に対して前後方向に移動させる構成について説明する。
図3は、本発明の実施形態による投射型映像表示装置1の側断面図であり、スライドベース106が筐体101から前方(+Y方向)の限界位置まで突出した状態を示している。このとき、スライドベース106の位置を突出位置とする。筐体101の両側面の内側には、前後方向に長尺部材であるベースプレート102が固定されている。ベースプレート102には、前後方向に延在するスライドレール127が設置されており、スライドレール127に沿って移動可能となるようにスライダ128を備えたスライドベース106が設けられている。スライドベース106は、使用者が前方または後方に力を加えることによってスクリーンユニット103を前後方向に移動させる。なお、スライドベース106およびスライドレール127の各々は、筐体101の両側面の内側に相対して設置されている。
図4は、本発明の実施形態による投射型映像表示装置1の側断面図であり、スライドベース106が筐体101の後方(−Y方向)の限界位置まで移動した状態を示している。このとき、スライドベース106の位置を収納位置とする。スクリーンユニット103が取り付けられていない状態において、スライドベース106が不用意に移動しないように収納位置にてロックするために、後述する図5に示すようなロック機構が設けられている。また、図5に示すロック機構は、図3の状態でスクリーンユニット103を回動させる場合や着脱する場合などにおいても、スライドベース106が移動しないようにするために設けられている。
図5は、本発明の実施形態による投射型映像表示装置1のスライドベース106のロック機構の側面図である。図5に示すように、スライドベース106上の下部には、筐体101の前後方向に長尺状のスライドストッパ104(第1のロック手段)が付設されている。スライドストッパ104は、長手方向の略中央部にて支軸105によって揺動可能に支持されており、後端近傍であって下方向(−Z方向)に凹部104bを形成している。また、スライドストッパ104は、支軸105を中心とした自重のバランスによって、図5において反時計回り方向に揺動するように付勢されている。なお、スライドストッパ104は、スライド機構の片側に備えてもよい。また、スライドストッパ104は、スクリーンユニット103の着脱が可能な所定の位置においてロックされる。
ベースプレート102は、スライドストッパ104に形成された凹部104bに対して係合可能な位置に凸部102aおよび凸部102bを形成している。スライドベース106が収納位置に存在する場合において、ベースプレート102の凸部102aがスライドストッパ104の凹部104bに係合することによって、スライドベース106がロックされる。一方、スライドベース106が突出位置に達すると、ベースプレート102の凸部102bがスライドストッパ104の凹部104bに係合することによって、スライドベース106がロックされる。すなわち、スライド機構を構成する固定部分の凸部と、可動部分の凹部とが嵌合することによってロックされる。ロックの解除方法は、使用者がスライドストッパ104の前端に形成された屈曲部104aを下方向に押し下げることによってロックが解除され、収納位置と突出位置との間でスライドベース106を自由に移動させることができる。なお、スクリーンユニット103を取り付けている場合において、スライドベース106は収納位置まで達しないためロックされることはない。
図6は、本発明の実施形態による投射型映像表示装置1のスライド機構の斜視図である。図6に示すように、ベースプレート102の前方にベアリング107、後方にプーリ108が各々回動可能に設置されており、ベアリング107およびプーリ108を連係させるようにタイミングベルト109が設けられている。タイミングベルト109の一端は、プレート117によってスライドベース106に結束されている。図6に示すスライド機構は、スクリーンユニット103をスクリーンSに対して略法線方向(Y方向)に移動可能に支持するために、筐体101の両側面に左右一対で設けられている。また、プーリ108は、内側にD形状の穴を有し、同形状のリンクシャフト141の両端のそれぞれを、各ベースプレート102に設けられたプーリ108の穴に差し込むことによって、左右一対のスライド機構の各々を連結し、正確に同期移動させることができる。従って、スライドストッパ104は、少なくとも、左右一対のスライド機構のうちのいずれか一方に取り付ければよい。
次に、スクリーンユニット103をスライドベース106に取り付けるための構成について説明する。
図7は、本発明の実施形態による投射型映像表示装置1の係止機構の斜視図である。図7では、視認性を良くするために、スクリーンユニット103とスライドベース106とを離して図示している。係止機構(係止手段)とは、筐体101とスクリーンユニット103とを係止する機構のことである。スライドベース106は、ハンガープレート131を備えており、ボルト135(第2の位置調整部)を回動することによってハンガープレート131を上下方向(Z方向)に移動させることが可能である。また、ハンガープレート131は、ホルダープレート132を備えており、ボルト136(第1の位置調整部)を回動することによってホルダープレート132を左右方向(X方向)に移動させることが可能である。すなわち筐体101に対するスクリーンユニット103の位置調整を行うために、スライド機構に設けられた位置調整手段は、ボルト135は上下方向(略垂直方向)の位置調整を行い、ボルト136は左右方向(略水平方向)に位置調整を行っている。なお、ハンガープレート131およびホルダープレート132は、各スライドベース106に設けられているが、ボルト136による左右方向調整機構を持つのは左右両側面の一方に設けられる。
スクリーンユニット103には、回動プレート115が配置されており、ホルダープレート132の先端屈曲部132a(鉤型突出部)に対して上下方向(−Z方向)および左右方向(X方向)に嵌合するように角穴115a(嵌合穴)が形成されている。すなわち、回動プレート115は、スライド機構に形成された鉤型突出部と嵌合可能に形成された嵌合穴を備えている。つまり、係止機構は、スライド機構に形成された鉤型突出部と、スクリーンユニットに設けられた回動プレートに形成された嵌合穴とが嵌合することによって係止される。このような構成によって、スクリーンユニット103は、上下左右方向(X方向およびY方向)に調整された位置を変えることなく、スライドベース106によって収納位置と突出位置との間を移動することができる。また、スクリーンユニット103をスライド機構に取り付ける際には、回動プレート115の上端に形成された上端凹部115bをハンガープレート131の上端屈曲部131aに嵌合させることによって、ホルダープレート132の先端屈曲部132aと回動プレート115の角穴115aとの嵌合を容易に行うことが可能となるため、スクリーンユニット103の取り付けミスを防止することができる。
なお、図7〜図10では、スクリーンSの図示を便宜上省略している。また、図7および図8では、後述するロックホルダ120および板バネ112、119の図示を省略している。
次に、スクリーンユニット103を回動させるための構成について説明する。
図8は、本発明の実施形態による投射型映像表示装置1の回動機構の斜視図である。図8に示すように、スクリーンユニット103の内壁にはスクリーンプレート116が設けられ、スクリーンプレート116の上部には、スクリーンユニット103をスクリーンSに対して略平行で左右に伸びる回転軸を中心として回動可能に支持する回動プレート115(回動機構)が、支軸114によって設置されている。上述の通り、回動プレート115はホルダープレート132と嵌合しているため静止し、スクリーンプレート116が支軸114によって設置されているスクリーンユニット103が回動する。
図7に示すように、スクリーンユニット103には、回動プレート115に連係されてスクリーンユニット103を回動させるための弾性力を発生させ、少なくとも一端の取り付け位置が変更可能なガススプリング118(弾性手段)が備えられている。ガススプリング118の上端部は、回動プレート115に設けられたダンパーホルダー上121に備えられた支軸113によって設置され、ガススプリング118の下端部は、スクリーンプレート116に設けられたダンパーホルダー下122に備えられた支軸124によって設置されている。すなわち、ガススプリング118の一端は回動プレート115に取り付けられ、他端はスクリーンユニット103に取り付けられている。
ガススプリング118は、延伸方向に付勢力を生じるものであり、図7において、支軸114を中心としてスクリーンユニット103を+Y方向に回動するように付勢する。スクリーンユニット103は、後述のように回動がロックされていなければ、支軸114を中心として+Y方向に回動する。また、ダンパーホルダー上121とダンパーホルダー下122のうちのいずれかまたは両方の取り付け位置を変更することによって、多種のサイズ、重量のスクリーンユニット103に対応することが可能となる。
図9は、本発明の実施形態による投射型映像表示装置1のスクリーンユニット103の開閉ストッパの斜視図である。スクリーンユニット103には、スクリーンS面と平行な板面を有するスクリーンプレート116が一体となって設けられており、スクリーンプレート116では、ロックプレート110(第2のロック手段)が支軸111によって回動可能に支持されている。このように、回動プレート115と、スクリーンユニット103に設置されたロックプレート110とが係合することによってロックされる。なお、ロックプレート110は、回動プレート115の一方に備えてもよい。また、ロックプレート110は、スクリーンユニット103の着脱が可能な所定の位置においてロックされる。
スクリーンプレート116には屈曲部116aが形成されており、ロックプレート110を支軸111を中心として−Y方向に回動させるように付勢する板バネ112が設けられている。ロックプレート110に形成された挟持部110aが、板バネ112の付勢力によって回動プレート115に形成された挟持部115aに係合することによって、スクリーンプレート116は回動プレート115に対して回動しないようにロックされる。また、ロックプレート110に形成された屈曲部110bを下方(−Z方向)に押し下げると、挟持部110aの上端が回動プレート115の挟持部115aから外れて回動プレート115の回動のロックが解除される。ロックが解除されると、ガススプリング118の付勢力および使用者の力によって、スクリーンユニット103は支軸114を中心として+Y方向に回動する。なお、図9では、ガススプリング118の図示を便宜上省略している。
図10は、本発明の実施形態による投射型映像表示装置1のスクリーンユニット103の開閉ストッパの斜視図である。図10に示すように、回動プレート115には、必要時以外(例えば、スクリーンユニット103を筐体101に取り付けていない状態)に回動しないように規制するために、略上下方向に移動可能なロックホルダ120が設けられている。スクリーンユニット103を筐体101に取り付けている場合において、ロックホルダ120は、図7に示すホルダープレート132の先端屈曲部132aに略上方向に持ち上げられるため、回動プレート115は回動可能な状態になる。一方、スクリーンユニット103を筐体101から外す場合において、使用者はスクリーンユニット103を略上方向に持ち上げる。このとき、ロックホルダ120の上部突起部120aは、ハンガープレート131の上部屈曲部131aによって略下方向に押し下げられる。従って、ロックホルダ120の下方に形成された挟持部120bは、スクリーンプレート116に形成された起立部116bに係合するため、スクリーンプレート116は回動プレート115に対して回動しないようにロックされる。また、スクリーンユニット103を筐体101に取り付けていない場合において、ロックホルダ120が不用意に解除されないように、回動プレート115に設けられた板バネ119の付勢力によって略下方向(−Z方向)に押し下げられている。
以上のことから、本実施形態による投射型映像表示装置は、リンクシャフト141の長さの変更のみで多種サイズの筐体101に対応可能となる。また、ガススプリング118の設置位置の変更のみで、多種サイズ、重量のスクリーンユニット103に使用可能となる。従って、筐体101やスクリーンユニット103のサイズや重量が変わっても、同一部材を使用することができるため、コストダウンや在庫数を軽減することができる。
また、図7に示すような係止機構とすることによって、スライドベース106によって収納位置と突出位置との間を移動する際に、位置調整が変わることなく移動することができる。従って、投射型映像表示装置1を上下左右に複数並べてマルチプロジェクタとした場合において、隣接するスクリーンユニットとの接触による破損を防止することができる。また、ハンガープレート131に設けられたボルト135による垂直(上下)方向の位置調整、およびホルダープレート132のボルト136による水平(左右)方向の位置調整によって微細な調整が可能となる。さらに、これらのボルトに対して遠隔操作可能なモーターなどを結束することにより、スクリーンユニット103が筐体101と密接している状態であっても位置調整が可能となる。
また、スライドストッパ104およびロックプレート110は、筐体101およびスクリーンユニット103の左右両側面の少なくとも一方に設ければよいため、使用者が両手が届かない大型サイズのスクリーンユニット103であっても片手で操作できる。
上記のことから、スクリーンユニット103や、スライドに用いる部材をユニット化することによって、投射型映像表示装置1の組立時間を軽減することが可能となる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上述した具体的構成に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。
本発明の実施形態による投射型映像表示装置の斜視図である。 本発明の実施形態による投射型映像表示装置の側断面図である。 本発明の実施形態による投射型映像表示装置の側断面図である。 本発明の実施形態による投射型映像表示装置の側断面図である。 本発明の実施形態による投射型映像表示装置のスライドベースのロック機構の側面図である。 本発明の実施形態による投射型映像表示装置のスライド機構の斜視図である。 本発明の実施形態による投射型映像表示装置の係止機構の斜視図である。 本発明の実施形態による投射型映像表示装置の回動機構の斜視図である。 本発明の実施形態による投射型映像表示装置のスクリーンユニットの開閉ストッパの斜視図である。 本発明の実施形態による投射型映像表示装置のスクリーンユニットの開閉ストッパの斜視図である。 従来における投射型映像表示装置の側断面図である。 従来における投射型映像表示装置の位置調整機構の側面図である。 従来における投射型映像表示装置の位置調整機構の側面図である。
符号の説明
1 投射型映像表示装置、2 投射ユニット、2a 投射レンズ、4 位置調整機構、5 ミラー、101 筐体、102 ベースプレート、102a 凸部、102b 凸部、103 スクリーンユニット、104 スライドストッパ、104a 屈曲部、104b 凹部、105 支軸、106 スライドベース、107 ベアリング、108 プーリ、109 タイミングベルト、110 ロックプレート、110a 挟持部、110b 屈曲部、111 支軸、112 板バネ、113 支軸、114 支軸、115 回動プレート、115a 角穴、115b 凹部、116 スクリーンプレート、116a 屈曲部、116b 起立部、117 プレート、118 ガススプリング、119 板バネ、120 ロックホルダ、120a 突起部、120b 挟持部、121 ダンパーホルダー上、122 ダンパーホルダー下、127 スライドレール、128 スライダ、131 ハンガープレート、131a 屈曲部、132 ホルダープレート、135 ボルト、136 ボルト、141 リンクシャフト。

Claims (9)

  1. 映像が投射されるスクリーンを有するスクリーンユニットと、
    前記スクリーンに背面から映像を投射する投射ユニットと、
    前記スクリーンユニットを、前記スクリーンに対して略法線方向に移動可能に支持する、左右一対のスライド機構と、
    前記左右一対のスライド機構の各々を連結し同期移動させるリンクシャフトと、
    を備える、投射型映像表示装置。
  2. 映像が投射されるスクリーンを有するスクリーンユニットと、
    前記スクリーンユニットを、前記スクリーンに対して略平行な回転軸を中心として回動可能に支持する回動機構と、
    前記回動機構に連係されて前記スクリーンユニットを回動させるための弾性力を発生させ、少なくとも一端の取り付け位置が変更可能な弾性手段と、
    を備える、投射型映像表示装置。
  3. 前記回動機構は、前記スライド機構に形成された鉤型形突出部と嵌合可能に形成された嵌合穴を備える回動プレートを有し、
    前記弾性手段の一端は前記回動プレートに取り付けられ、他端は前記スクリーンユニットに取り付けられることを特徴とする、請求項2に記載の投射型映像表示装置。
  4. 前記スライド機構が左右に配設され、前記投射ユニットを内包する筐体と、
    前記筐体と前記スクリーンユニットとを係止する係止手段と、
    をさらに備え、
    前記係止手段は、前記筐体および前記スクリーンユニットの左右両側面の少なくとも一方に設けられることを特徴とする、請求項1に記載の投射型映像表示装置。
  5. 前記係止手段は、前記スライド機構に形成された鉤型突出部と、前記スクリーンユニットに設けられた回動プレートに形成された嵌合穴とが嵌合することによって係止されることを特徴とする、請求項4に記載の投射型映像表示装置。
  6. 前記スライド機構が左右に配設され、前記投射ユニットを内包する筐体と、
    前記筐体に対する前記スクリーンユニットの位置調整を行うために、前記スライド機構に設けられた位置調整手段と、
    をさらに備えることを特徴とする、請求項1に記載の投射型映像表示装置。
  7. 前記位置調整手段は、
    前記スクリーンユニットの略水平方向の位置調整を行う第1の位置調整部と、
    前記スクリーンユニットの略垂直方向の位置調整を行う第2の位置調整部と、
    を備えることを特徴とする、請求項6に記載の投射型映像表示装置。
  8. 前記スクリーンユニットの着脱が可能な所定の位置において、
    前記スライド機構をロックする第1のロック手段と、
    前記回動機構をロックする第2のロック手段と、
    をさらに備え、
    前記第1のロック手段および前記第2のロック手段を、前記スライド機構および前記回動機構のそれぞれ少なくとも片側に備えることを特徴とする、請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の投射型映像表示装置。
  9. 前記第1のロック手段は、前記スライド機構を構成する固定部分の凸部と、可動部分の凹部とが嵌合することによってロックされ、
    前記第2のロック手段は、前記回動機構と、前記スクリーンユニットに設置されたロックプレートとが係合することによってロックされることを特徴とする、請求項8に記載の投射型映像表示装置。
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