JP2011022226A - 光測定器のセンサユニット作動機構 - Google Patents

Abstract

【課題】 モニターのベゼルの横幅や厚み等のサイズによらず、センサユニットを表示画面に近接させて、周囲の外光の影響を受け難い状態で表示画面の光学特性の測定を行い、測定後にセンサユニットを表示画面から退避させる。
【解決手段】 光測定器本体２と、被測定画面を測定する光センサ５８と、光センサ５８が一方側に内蔵されたセンサユニット３と、センサユニット３の他方側に取り付けられて当該センサユニット３を回動可能に支持するシャフト５と、シャフト５を回動させる第１のフォロア１１と、シャフト５を前後動させる第２のフォロア１２と、これらフォロア１１，１２と連動するギア機構７，６４，８２と、ギア機構７，６４，８２を駆動する駆動モータ６からなる。
【選択図】 図６

Description

本発明は、モニター画面の輝度や色度等の測定に用いられる光センサが取り付けられたセンサユニットをモニター画面の測定位置まで移動させる光測定器のセンサユニット作動機構に関する。

画像表示用のモニターは、オフィスや家庭で使用されるだけでなく、グラフィックデザイン、医療等の様々な専門的業務の現場でも使用されている。とりわけ、グラフィックデザイン画像や医用診断画像の表示においては再現性の高い高精度の画像品位が要求されるため、ハイエンドクラスの液晶モニターが使用されており、近年、このような液晶モニターでは、液晶画面の輝度、色度、光量等の光学特性の測定を光センサで行い、得られた測定データに基づいてキャリブレーション（校正）を行うことで、表示画像の再現性を高める取り組みがなされている。

表示画像の再現性を高めるためには、キャリブレーション（校正）を所定周期で行う必要があることから、所定周期で液晶画面の光学特性の測定を行うためのセンサユニット作動機構が液晶モニターに一体化されるか（特許文献１）、所定周期で液晶画面の光学特性の測定を行うためのセンサユニット作動機構を備えた光測定器が液晶モニターのベゼル付近に配置される（特許文献２）。

本願出願人が既に登録した特許文献１には、四角形の液晶画面１０１とその周囲を囲うベゼル１０２からなる液晶表示装置１００の４隅の内の１隅に移動可能に測光装置１０４が配置される（本願の図２０参照）。ここで、測光装置１０４は、光センサが内蔵された板状のユニットであり、以下、センサユニットと称する。特許文献１記載のセンサユニットは、測光時に液晶表示装置正面に移動し、測光が終われば液晶画面の隅部を中心とした円を描きながら図中の矢印方向に回転移動して、ベゼル１０２の中に格納される。
特許文献１では、センサユニットが液晶画面上に近接しており、光センサが周囲の外光の影響を受け難い。その反面、ベゼルの厚みをセンサユニットの厚みよりも大きく、かつ、ベゼルの横幅をセンサユニットの横幅よりも大きくしなければならないというベゼル設計上の制約がある。

特許文献２は、光センサ１０５が配されたセンサユニット１０４が光測定器本体から約９０度回転可能な構造で、光学特性を測定する際には、液晶画面１０１上の所定位置にセンサユニット１０４が約９０度回動し、光学特性を測定する。その一方で、液晶モニター１０１を使用する際には、液晶画面１０１の表示エリア外にセンサユニット１０４が退避して（光測定器本体に格納されて）、センサユニット１０４が液晶画面を遮らないようにする仕組みとなっている。本願の図２１は、１つの測光機本体１０８をベゼル１０２上に設置する場合の３つの可能な位置を示しており、ベゼル１０２の１隅に取り付けた場合と、ベゼル１０２の上側の中央付近の側部に取り付けた場合と、ベゼル１０２の横側の中央付近の側部に取り付けた場合のセンサユニット作動機構が示されている。
特許文献２では、ベゼル１０２の厚みをセンサユニット１０４の厚みよりも大きく、かつ、ベゼル１０２の横幅をセンサユニット１０４の横幅よりも大きくしなければならないという制約がない。その反面、センサユニット１０４を回動させるために、センサユニット１０４をベゼル１０２から浮かせなければならないため、液晶画面１０１とセンサユニット１０４との間隔が開いてしまい、センサユニット１０４に取り付けられている光センサ１０５が周囲の外光の影響を受け易いという問題点がある。

そこで、光センサが周囲の外光の影響を受け難くする手段として、液晶画面と光センサの間に集光レンズを配する構成が知られている（特許文献３）。しかし、この場合、センサユニットの近傍に集光レンズを配することで、光センサの配置が制限される他、集光レンズ自体が高価であることから機器のコストアップは避けられない。

特許第３９８４９９６号公報 特開２００５−２０８５４８号公報 特開平６−１３０９２０号公報

グラフィックデザイン画像や医用診断画像等を表示するモニターにおいては、再現性の高い高精度の画像品位の要求に応えるために、キャリブレーション（校正）の際に表示画面の輝度や色度等の光学特性を周囲の外光の影響を受け難い状態で光センサで正確に測定することが求められている。その一方で、モニターに対しては、表示される画像のサイズや見易さ等の機能性やデザイン性の要求も高く、ベゼルの横幅や厚み等のサイズが、センサユニット作動機構を備えた光測定器によって制約を受けないようにしたいという要望がある。

そこで、本発明の目的は、センサユニットを表示画面に近接させて、周囲の外光の影響を受け難い状態で表示画面の光学特性の測定を行い、測定後にセンサユニットを表示画面から退避させる仕組みを有し、モニターのベゼルの横幅や厚み等のサイズによらず使用可能な光測定器のセンサユニット作動機構を提供することにある。

本発明の光測定器のセンサユニット作動機構は、光測定器本体と、モニター画面の輝度や色度等の測定に用いられる光センサを有するセンサユニットを備え、測定時に光測定器本体から被測定画面（モニター画面）の測定位置までセンサユニットを移動させ、測定後はセンサユニットを光測定器本体に格納する光測定器のセンサユニット作動機構において、光測定器本体に、センサユニットを回動可能に支持する一本のシャフトと、このシャフトを回動させる第１のフォロアと、このシャフトを前後動させる第２のフォロアと、これらフォロアを駆動する駆動伝達機構とを備えることを特徴とする。
ここで、駆動伝達機構とは、ギア機構やカム機構を言う。また、本発明は、一本のシャフトでセンサユニットの回動と前後動とを行う構造であるが、駆動手段（駆動モータ）は、１つでも良く、複数でも良い。第１のフォロアと第２のフォロアを各々駆動させるために使用されるが、更に、これら第１と第２のフォロアを同時に駆動させる駆動伝達機構であっても良い。

本発明によれば、ギア機構やカム機構の駆動伝達機構を駆動すると、第１のフォロアがシャフトを回動させ、シャフトに支持されたセンサユニットが回動（回転動作）する。また、ギア機構やカム機構の駆動伝達機構を駆動すると、第２のフォロアがシャフトを前後動させ、シャフトに支持されたセンサユニットが前後動（前進動作と後退動作）する。このセンサユニットが回動する動作と前後動する動作とが組み合わされば、ベゼルの横幅や厚み等のサイズによらず、光学特性の測定時にセンサユニット（光センサ）を被測定画面に近接させ、測定後は被測定画面の表示エリア外にセンサユニットを退避させることが可能となる。

本発明としては、前記駆動伝達機構は、前記第１のフォロアを駆動させる第１のギアと、前記第２のフォロアを駆動させる第２のギアと、これら第１のギアと第２のギアとを駆動させる第３のギアであり、第３のギアを駆動モータで駆動させて、各フォロアを駆動させることが好ましい。

本発明によれば、前記センサユニットを回動させながら後退させて前記被測定画面の所定位置まで移動させ、かつ、前記センサユニットを前進させながら回動させて前記センサユニットを本体に格納することができる。前記センサユニットが回動しながら後退（又は前進）することで、回動と後退（又は前進）のそれぞれの動作が分断されることなく一連のスムーズな動作となるため、前記センサユニットの動作切り替えに伴う機械振動や慣性力による負荷を最小限とした安定した回動と前後動となる。そして、これら一連の動作を１つの駆動モータで行うことで、同期のとれた効率的な動作が可能になる。

本発明では、被測定画面周囲に配されたベゼルの厚みが大きい場合、前記駆動手段が前記センサユニットを回動させてベゼルを跨いだ後、前記センサユニットを回動させながら後退させることで、センサユニットをモニター画面に接近させる。また、駆動手段によりセンサユニットを前進させながら回動させてベゼルを跨いだ後、センサユニットを回動させて本体に格納する。前記第２のフォロアをカムフォロアとすることで、前記センサユニットの後退・前進の開始時期を調節することが容易である。つまり、前記第２のフォロア（カムフォロア）に連結された溝カムの軌道を調節することでセンサユニットの後退・前進の開始時期を調節する。また、第１のフォロアをギアフォロアとすることで、本体の小型化が容易である。つまり、第１のフォロア（ギアフォロア）に連結されたギアの直径はシャフトの半周分の長さに対応させればよいため、直径の小さなギアを使用することができる。

本発明では、前記カムフォロアに溝カムが連結しており、この溝カムに形成された曲線状の溝の向きを変えることで前記後退及び前進の開始時期を容易に調節する。つまり、前記溝カムに形成された曲線状の溝の方向を前記溝カムの回転軸に近づく方向とすれば前記シャフトの後退が開始する。この反対に前記溝カムに形成された曲線状の溝の方向を前記溝カムの回転軸から遠ざかる方向とすれば前記シャフトの前進が開始する。さらに、前記溝カムに形成された曲線状の溝を前記溝カムの回転軸に短い距離で近づければ前記シャフトの後退速度を速くすることとなり、前記溝カムに形成された曲線状の溝を前記溝カムの回転軸に長い距離で近づければ前記シャフトの後退速度を遅くすることとなる。

一方、前記溝カムに形成された曲線状の溝を前記溝カムの回転軸に短い距離で遠ざければ前記シャフトの前進速度を速くすることとなり、前記溝カムに形成された曲線状の溝を前記溝カムの回転軸に長い距離で遠ざければ前記シャフトの前進速度を遅くすることとなる。よって本発明によれば、複雑な電子制御を用いずとも、確実で再現性の高い動作が得られる。

本発明では、前記ギアフォロアに形成された直線状の溝の幅を変えることで前記回動の開始時期及び終了時期を容易に調節する。つまり、前記ギアフォロアに形成された直線状の溝の幅を細くすることで、前記ギアの回転力を前記ギアフォロアの往復運動に変換し、前記シャフトの回動を開始させる。この反対に前記ギアフォロアに形成された直線状の溝の幅を太くすることで、前記ギアの回転力を前記ギアフォロアの往復運動に変換させずに、前記シャフトの回動を終了させる。前記ギアフォロアに形成された直線状の溝の幅を徐々に細くして行けば前記シャフトの回動速度を徐々に速くすることが可能であり、前記ギアフォロアに形成された直線状の溝の幅を徐々に太くして行けば前記シャフトの回動速度を徐々に遅くすることも可能である。よって本発明によれば、複雑な電子制御プログラムを組まなくとも、前記フォロアを適宜交換することで、各種モニターに適合させることが容易である。

本発明は、前記光センサが前記センサユニットの後方側の面に配されるとともに、前記光センサを囲むようにして光センサよりも突出した遮光フードを備えるか、又は、前記光センサが前記センサユニットに内蔵されるとともに、前記光センサの位置に対応する前記センサユニットの後方側の面に遮光フードを備えることが好ましい。

前記画面周囲に配されたベゼルの厚みが大きい場合には、前記センサユニット後面と被測定画面との間隔が開いてしまい、前記センサユニットに内蔵された光センサが周囲の外光の影響を受け易くなる。本発明によれば、前記センサユニットが前記光センサの周囲に遮光フードを備えることで、前記光センサが周囲の外光の影響を受け難い。

本発明は、前記遮光フードの突出厚みが前記被測定画面（モニター画面）の周囲に配されたベゼルの厚みと対応させていることが好ましい。また本発明では、前記ベゼルの厚みに対応させた前記後退及び前進の移動量とすることが好ましい。

本発明によれば、前記ベゼルの厚みに対応させた前記遮光フードの突出厚みとすることでモニター画面と遮光フードとの間隔を充分小さくできるので、光センサが周囲の外光の影響を受けることがない。本発明によれば、前記後退及び前進の移動量をモニター画面周囲に配されたベゼルの厚みに対応させることで、前記被測定画面とセンサユニット後面との間隔を最小限とする。本発明によれば、光センサの近傍に集光レンズを配さなくとも、光センサは周囲の外光の影響を受けずに正確な測定を行うことができる。

本発明によれば、ギア機構等の駆動伝達機構により第１のフォロア（ギアフォロア）がシャフトを回動させると、シャフトに支持されたセンサユニットが回動する。また、ギア機構等の駆動伝達機構により第２のフォロア（カムフォロア）がシャフトを前後動させ、シャフトに支持されたセンサユニットが前後動することとなる。このセンサユニットが回動する動作と前後動する動作とが組み合わさることによって、ベゼルの横幅や厚み等のサイズによらず、光学特性の測定時にはセンサユニット(光センサ)を被測定画面に近接させ、測定後は被測定画面の表示エリア外にセンサユニットを退避させることを可能とする。このため、本発明における光測定器は、モニターのベゼルの横幅や厚み等のサイズによらず使用可能になる。
そして、センサユニットの回動動作と前後動作とで、被測定画面に光センサが近接するため（被測定画面との間隔が余計に開かないため）、高価な光学レンズを配さなくとも、光センサが周囲の外光の影響を受け難くなり、正確な測定が可能になる。測定終了後は、前記駆動手段が前記センサユニットを前進させながら回動させて光測定器本体に格納することで、モニターの機能性やデザイン性にも好印象を与える。

本発明では、第２のフォロア（カムフォロア）に連結された溝カムの軌道や、ギアフォロアに形成された溝の幅を調節することで、前記センサユニットの後退・前進の開始時期や速度を調節する。例えば、前記カムフォロアに溝カムが連結しており、この溝カムに形成された曲線状の溝の向きを変えることで前記後退及び前進の開始時期を容易に調節する。よって本発明によれば、複雑な電子制御が不要となる。また、前記センサユニットを回動させながら後退させてセンサユニットを被測定画面に近接させる動作と、センサユニットを前進させながら回動させて光測定器本体に格納する動作とを１つの駆動モータで行うことで、無駄なく効率の良い動作となる。

本発明によれば、センサユニットが光センサの周囲に遮光フードを備えることで、前記光センサが周囲の外光の影響を受け難い。また、前記ベゼルの厚みに対応させた前記遮光フードの突出厚みとすることで前記画面と前記遮光フードとの間隔を充分小さくできるので、光センサが周囲の外光の影響を受けることがない。本発明によれば、遮光フードを備えても、前記被測定画面との間隔を最小限とすることが可能である。

本発明の光測定器のセンサユニット作動機構をモニターに取り付けた状態を例示する斜視図である。 上記光測定器を右斜下方から見た斜視図であり、（ａ）はセンサユニットを格納した状態を示しており、（ｂ）はセンサユニットを突き出した状態を示している。 上記光測定器をモニターに取り付けた状態の正面図であり、（ａ）はセンサユニットを格納した状態を示しており、（ｂ）はセンサユニットを回動させて突き出した状態を示している。 上記光測定器とモニターとの配置関係を示す側面図であり、（ａ）はセンサユニットを前進させた状態を示しており、（ｂ）はセンサユニットを後退させた状態を示している。 上記光測定器のセンサユニットに内蔵された光センサの配置構成を例示する断面図である。 上記光測定器のカバーを外して上から見た平面図である。 上記光測定器のシャフト周辺の配置構成を示す平面図であり、（ａ）はセンサユニットを格納した状態を示しており、（ｂ）はセンサユニットを回動させて後退させた状態を示している。 本発明を適用したセンサユニット作動機構に用いられる溝カムを例示する図であり、（ａ）は上から見た図であり、（ｂ）は横から見た図である。 上記センサユニット作動機構に用いられるカムフォロアを例示する図であり、（ａ）は上から見た図であり、（ｂ）は横から見た図である。 上記センサユニット作動機構に用いられる溝カムとカムフォロアを組み合わせた状態を例示する図であり、（ａ）は上から見た図であり、（ｂ）は横から見た図である。 本発明を適用したセンサユニット作動機構に用いられるピン付きギアを例示する図であり、（ａ）は上から見た図であり、（ｂ）は横から見た図である。 上記センサユニット作動機構に用いられるギアフォロアを例示する図であり、（ａ）は上から見た図であり、（ｂ）は横から見た図である。 上記センサユニット作動機構に用いられるピン付きギアとギアフォロアを組み合わせた状態を例示する図であり、（ａ）は上から見た図であり、（ｂ）は横から見た図である。 上記センサユニット作動機構の動作を示す平面図であり、センサユニットを格納した状態を示す。 上記センサユニット作動機構の動作を示す平面図であり、センサユニットを回動初期の状態を示す。 上記センサユニット作動機構の動作を示す平面図であり、センサユニットを回動終期の状態を示す。 上記センサユニット作動機構の動作を示す平面図であり、センサユニットを後退させた状態を示す。 上記センサユニット作動機構のシャフトの前進後退動作を模式的に示す平面図である。 上記センサユニット作動機構のシャフトの回転動作を模式的に示す平面図である。 従来のセンサユニット作動機構の配置構成を示す斜視図である。 従来のセンサユニット作動機構の配置構成の別の例を示す正面図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明のセンサユニット作動機構を備えた光測定器１を液晶モニターに取り付けて使用する状態を示すもので、図２は、光測定器１の本体２にセンサユニット３を格納した状態と取り出した状態を説明する斜視図である。図３は、上記光測定器を液晶モニターのベゼル１０２に取り付けた状態の正面図である。図４は、光測定器１と液晶モニターとの配置関係を示す側面図である。図５は、センサユニット３に内蔵された光センサ５８の配置構成を例示する断面図である。
本実施形態の光測定器１は、側面視でＬ字形状を呈した光測定器本体２と板状のセンサユニット３とからなり、光測定器本体（枠体）２の下側の窪み部（Ｌ字形状）を液晶画面１０１周囲に配されたベゼル１０２の上部に置き、挟み込み部材５５と本体２にてベゼル１０２を挟み込んで取り付ける（クリップオン：図４）。液晶モニターの上部、側部、若しくは下部のいずれにも取り付け可能である。パソコンと液晶モニターと光測定器１がケーブル接続され、パソコン内蔵のソフトウエアを起動すると、液晶画面１０１に光測定器１の取り付け位置が映し出され、指定された取り付け位置に光測定器１を取り付ける仕組みとなっている。

本実施形態の光測定器１は、センサユニット３の先端側に、被測定画面（液晶画面）１０１に向かい合う配置で光センサ５８が内蔵される（図４では、本体２から遠い側を先端側としている）。光センサ５８は、液晶画面１０１の輝度、色度、光量等の光学特性の測定を行うセンサである。また本実施形態では、本体２の正面側に、液晶モニターと並んだ配置で環境光を測定する光センサ５６が内蔵される（図３）。本実施形態の光測定器１は、光センサ５６によって測定された環境光データに基づき、液晶画面１０１の輝度、色度、光量等の光学特性を補正する。さらに、本実施形態の光測定器１は、本体２の正面側に、液晶モニターと並んだ配置で人体を検知する光センサ５７が内蔵される（図３）。本実施形態の光測定器１は、光センサ５７によって人体検知を行うことで、人がいないことを確認して液晶画面１０１の輝度、色度、光量等の光学特性の測定を行ったり、人がいない場合に液晶画面１０１を省電力モードやスクリーンセーバーに切り替えたりすることが可能である。本実施形態の光測定器１は、市販の液晶モニターに装着し、所定周期でキャリブレーション（校正）を行うことで表示画像の再現性を高めるための器具である。

本実施形態の光測定器１の本体２には、センサユニット３を回動可能に支持するシャフト５と、シャフト５を回動させる第１のフォロア（ギアフォロア）１１と、シャフト５を前後動させる第２のフォロア（カムフォロア）１２と、これらフォロアと連動するギア機構６１，６２，６３等と、ギア機構６１，６２，６３等を駆動する駆動モータ６が配されている（図６）。そして、光センサ５６，５７，５８からの電気信号を受けて信号処理する信号処理回路と駆動モータ６を駆動制御する制御回路とを備えた回路基板９が内蔵される。回路基板９には、光測定器１とパソコン等との間で電気信号を送受するための外部コネクタ９１が備わっている。なお、上記フォロア１１、１２と連動するギア機構６１，６２，６３等の詳細動作については後述する。

本実施形態の光測定器１は、駆動モータ６がセンサユニット３をｃｗ方向に回動させながらｂｗ方向に後退させて被測定画面１０１に近接させ、被測定画面１０１の光学特性を測定し（図１、図３（ｂ）、図４（ｂ））、駆動モータ６がセンサユニット３をｆｗ方向に前進させながらｃｃｗ方向に回動させてセンサユニット３を本体２に格納する（図１、図３（ａ）、図４（ａ））。

センサユニット３の後面（被測定画面１０１に向かい合う面）３ａには、突出した遮光フード４が光センサ５８を囲むように配されている。遮光フード４は、中空の円筒形状を呈しており、センサユニット３の前面に円筒状の筒体４１が配され、筒体４１の前面に円板状の保護フィルム４２が配され、保護フィルム４２の前面に円環状の保護スポンジ４３が配された３層構造となっている（図４）。センサユニット３と遮光フード４の筒体４１は、光を反射し難いようにするため、いずれも黒色のプラスチック製となっている。保護フィルム４２は内部の光センサ５８を保護するための透明な樹脂フィルムである。用途によってはＵＶ除去フィルターなどの所定波長の光を遮断するフィルターを保護フィルム４２としてもよいし、保護フィルム４２を省くこともできる。保護スポンジ４３は、センサユニット３が前進する際に、遮光フード４の筒体４１又は保護フィルム４２が被測定画面１０１に直接当たらないようにするダンパーとしての機能と、遮光フード４の筒体４１又は保護フィルム４２と被測定画面１０１の間隙をなくして、外光を遮断する機能を有する。保護スポンジ４３は黒色のスポンジフォームであり、ウレタン等の素材が適宜使用される。

本実施形態では、遮光フード４の突出厚みＴ２は、液晶画面１０１周囲に配されたベゼル１０２の厚みＴ１とほぼ同一の厚みに設定される。本実施形態によれば、ベゼル１０２の厚みＴ１と遮光フードの突出厚みＴ２をほぼ同一とすることで液晶画面１０１と遮光フード４との間隔を充分小さくでき、遮光フード４の先端が液晶画面１０１に近接する。本実施形態では、センサユニット３の前進及び後退の移動量がベゼル１０２の厚みＴ１と等しく設定される（図４を参照）。したがって、光センサ５８が周囲の外光の影響を受けることがない。仮に、遮光フード４がない場合でも、光センサ５８を液晶画面１０１に近接させることができる。

図５は、本発明の光測定器１のセンサユニット３に内蔵された光センサ５８の配置構成を例示する断面図である。本実施形態では、光センサ５８が、板状のセンサユニット３の筐体内に配され（内蔵され）、センサユニット３の前面に突出した遮光フード４が備わっている（図５（ａ））。本実施形態の他の実施例としては、センサユニット３の板状フレームと遮光フード４の筒体４１とを一体成形し、板状のフレームの先端側の一部が円筒状に突出したセンサユニット３の突出部に光センサ５８を内蔵してもよい（図５（ｂ））。また、遮光フード４の筒体４１をなくして、センサユニット３の前面の開口に保護フィルム４２を貼り合わせて、保護スポンジ４３を取り付けてもよく（図５（ｃ））、さらには、図示しないが、光センサ５８がセンサユニットの後方側の面に配されるとともに、この光センサ５８を囲むようにして光センサ５８よりも突出した遮光フード４を備えるものでも良い。

図６は、本実施形態の光測定器１の上部カバーを外して上から見た平面図である。図７は、本実施形態の光測定器１のシャフト５周辺の配置構成を示す平面図であり、図７（ａ）はセンサユニット３を格納した状態を示しており、図７（ｂ）はセンサユニット３を回動させて後退させた状態を示している。本実施形態では、シャフト５の回動角度が０度でセンサユニット３が本体２に格納され、シャフト５の回動角度が９０度でセンサユニット３の回動が終了することとなる（図７（ａ）と（ｂ）を参照）。
光測定器本体２には、センサユニット３を駆動させるシャフト５が配されている。シャフト５は、金属製で、センサユニット３と連結される先端側以外は、本体２に進入した状態で、本体２に固定された長方形状の支持部材１７にて回動可能に支持されている。なお、本体２には、センサユニット３の遮光フード４を格納するための凹部２ａが形成されている。
そして、シャフト５の先端側とは反対の奥側（図６と図７で下方側）には、シャフト５を回動させる第１のフォロア１１と連動する回動レバー１５が取り付けられ、シャフト５の前側（図６と図７では上側）には、シャフト５を前後動（前進後退）させる第２のフォロア１２と連動するスライダ１６が取り付けられている。回動レバー１５とスライダ１６と支持部材１７の材料には、ポリアセタールやナイロン等の摺動性のよいプラスチックを使用している。

回動レバー１５は、シャフト５を回動させるための部材であり、円筒体１５１と円筒体１５１の中心軸から外側に向かって離れる方向に取り付けられた摘み部材１５２からなる。回動レバー１５の円筒体１５１にはシャフト５の外径と等しい内径の円筒形状の貫通孔が形成され、この貫通孔を拡大するスリットが形成される。これによって、シャフト５を回動させる際には、回動レバー１５がシャフト５を掴んで回動させ、シャフト５を前進後退させる際には、回動レバー１５がシャフト５を通過させる構成となっている（図７（ａ）（ｂ））。

スライダ１６は、シャフト５を前後動（前進後退）させるための部材であり、直方体１６１と直方体１６１から上方に突出した突起部材１６２からなる。スライダ１６にはシャフト５の外径と等しい内径を有するＵ字形状の貫通孔が形成される、これによって、シャフト５を前進後退させる際は、スライダ１６がシャフト５を掴んで前進後退させ、シャフト５を回動させる際には、スライダ１６がシャフト５を抑止しない構成となっている（図７（ａ）（ｂ））。

スライダ１６は、本体２に配された長方形状の支持部材１７の左側の上面１７ａ１と右側の上面１７ａ２とに接しながら摺動し、シャフト５を掴んで前進後退させている。シャフト５の外径はストレート形状でもよいが、本実施形態では、スライダ１６が取り付けられる箇所のシャフト５の外径Ｄ１は、回転レバー１６が取り付けられる箇所のシャフト５の外径Ｄ２よりも大きく設定される（図７（ａ））。これは、シャフト５のセンサユニット３側の外径Ｄ１を太くすることで、センサユニット３の支持固定を確実なものとし、シャフト５の外径Ｄ２を細くすることで、小さな本体（厚さの薄い省スペースの本体）２内で小型の回動レバー１５でシャフト５の回動方向の操作を大きくすることを可能とするためである。

シャフト５の奥端（図６、図７で最下端）から所定位置だけ先端側へ向かった箇所には、止め輪（スナップリング）１８がシャフト５に固定されている。そして、長方形状の支持部材１７の内側には、スライダ１６側と回動レバー１５側との間の所定の位置に支持部材１７の左右に亘って制止板１７ｂ２が形成され、制止板１７ｂ２よりも前方の位置に支持部材１７の左右からそれぞれ内側に向かって小突起１７ｂ１が形成されている。小突起１７ｂ１は、スライダ１６が一定の位置よりも奥へ後退しないように制止するためのものである。止め輪１８は、制止板１７ｂ２の奥側の面から回動レバー１５の前側の面までの間隔Ｔ３の間で前後に行き来する。間隔Ｔ３と遮光フード４の突出厚みＴ２は等しく設定される（図７（ａ））。

本実施形態によれば、回動レバー１５の摘み部材１５２を回動させることでシャフト５が回動し（図７では左右方向に回動させる）、回動レバー１５の摘み部材１５２が長方形状の支持部材１７の左側の上面１７ａ１の角に当接することでシャフト５の回動開始位置が決定し、回動レバー１５の摘み部材１５２が長方形状の支持部材１７の右側の上面１７ａ２の角に当接することでシャフト５の回動終了位置が決定する。

本実施形態によれば、スライダ１６の突起部材１６２を前後動させることでシャフト５が前後動し（図７では上下方向に移動させる）、シャフト５に固定された止め輪１８が制止板１７ｂ２の奥側の面に当接することでシャフト５の前進終了位置が決定し、シャフト５に固定された止め輪１８が回動レバー１５の前側の面に当接することでシャフト５の後退終了位置が決定する。本実施形態では、シャフト５の前進終了位置でセンサユニット３が本体２に格納され、シャフト５の後退終了位置でセンサユニット３が遮光フード４の突出厚みＴ２に対応した間隔Ｔ３の移動量だけ後退することとなる（図７（ａ）と（ｂ）を参照）。なお、スライダ１６が小突起１７ｂ１の前側の面に当接する位置をシャフト５の後退終了位置とすることも可能である。

図１８は、シャフト５の前進後退動作の機構を模式的に示す平面図であり、リンク（媒介節）によって回転運動を往復運動に変換する機構を例示している。ここでは、回転部材（カム又はギア）８を回転させると、回転軸８１を回転中心として回転部材８上に配された滑節ピン１２３が回動し、ピン１２３と連結されたスライダ１６がスライダ１６と回転軸８１とを結ぶライン上を往復運動する。つまり、図１８に示す機構とすることで、シャフト５を前進後退させることができる。

図１９は、シャフト５の回転動作の機構を模式的に示す平面図であり、リンク（媒介節）によって回転運動の向きを右回りから前後動に変換する機構を例示している。ここでは、回転部材（カム又はギア）７を回転させると、回転軸７１を回転中心として回転部材７上に配された滑節ピン７３が回動し、ピン７３と連結されたスライダ１６がスライダ１６と回転軸７１とを結ぶライン上を往復運動し、スライダ１６と連結した回転レバー１５が回動する。

本実施形態では、スライダ１６の突起部材１６２と第１のフォロア（ギアフォロア）１１との間には、可動クランプ１３が取り付けられている。可動クランプ１３は、向かい合う１対の指部材１３１，１３２がギアフォロア１１の回転軸１１１と同軸で配されており、指部材１３１と１３２との間隔を縮めることで、シャフト５に取り付けられた回動レバー１５の摘み部材１５２を挟む部品である。指部材１３１と１３２との間隔を縮めるために、圧縮バネ１３３の一方側が指部材１３１に取り付けられ、圧縮バネ１３３の他方側が指部材１３２に取り付けられている（図１４）。

また、回動レバー１５の摘み部材１５２と第２のフォロア（カムフォロア）１２との間には、可動クランプ１４が取り付けられている。可動クランプ１４は、向かい合う１対の指部材１４１，１４２がカムフォロア１２の回転軸１２１と同軸で配されており、指部材１４１と１４２との間隔を縮めることで、シャフト５に取り付けられたスライダ１６の突起部材１６２を挟む部品である。指部材１４１と１４２との間隔を縮めるために、圧縮バネ１４３の一方側が指部材１４１に取り付けられ、圧縮バネ１４３の他方側が指部材１４２に取り付けられている（図１４）。

図８は、シャフト５を前進後退させるために用いられる溝カム８を例示する図である。本実施形態の溝カム８は、略楕円形状の板状部材であり、回転軸８１の周囲に略楕円軌道の曲線状の溝８３が形成されている。溝カム８が右回転する場合、溝８３の開始点８３ａは回転軸８１から最も遠い位置にあり、溝カム８の外周付近に沿って進み、回転軸８１を中間として向こう側の回転軸８１から最も遠い位置にある折り返し点８３ｂにて進行方向を反転し、溝８３が回転軸８１に近づく方向に進み、溝８３と回転軸８１との間隔が最も狭まったところで回転軸８１の外側を周回し、溝８３の開始点８３ａと回転軸８１とを結ぶライン上で溝８３の終着点８３ｄとなる。符号８３ｄ、８３ｃ、８３ｂ、８３ａの順に逆からなぞると、ひらがな文字の“の”のような軌道となる。溝カム８の下方にはギア８２が回転軸８１と同軸で固定されている（図８）。

図９は、シャフト５を前進後退させるために用いられる第２のフォロア（カムフォロア）１２を例示する図である。本実施形態のカムフォロア１２は、大半円と小半円とを所定間隔で有する略長惰円形状の板状部材であり、大半円側に回転軸１２１が配され、小半円側に滑節ピン１２３が下向きに配される。そして、中空の円筒形状の支持部材１２２がカムフォロア１２の下方に配され、回転軸１２１が支持部材１２２を貫通している。また、大半円側の外周付近で、回転軸１２１の近傍には、四角形状の突起部材１２４が上向きに配される（図９）。突起部材１２４は、可動クランプ１４の向かい合う１対の指部材１４１，１４２の間に挟まって、指部材１４１，１４２の可動作範囲が所定範囲内となるよう制限するためのものである（図１４等を参照）。

図１０は、上述の溝カム８の上にカムフォロア１２を組付けた状態を例示する図である。カムフォロア１２に形成された滑節ピン１２３が溝カム８に形成された溝８３に挿入され、回転軸８１と回転軸１２１との位置が固定されることで、ギア８２が回転すると、ギア８２に同軸固定された溝カム８が回転し、溝８３に挿入された滑節ピン１２３が所定の軌道で動き、突起部材１２４が連動して動く仕組みである。本実施形態では、溝カム８に形成された曲線状の溝８３の向きを変えることでセンサユニット３の前進及び後退の開始時期を調節する仕組みとなっている。

図１１は、シャフト５を回転動作させるために用いられる第１のギア７を例示する図である。本実施形態の第１のギア７には、第１のギア７の上側に、第１のギア７よりも一回り小さい２７０度半円形状と第１のギア７よりも大きな９０度円弧形状を組み合わせた板状部材７４が回転軸７１と同軸で固定されており、第１のギア７よりも一回り小さい半円形状の外周付近、かつ、第１のギア７よりも大きな円弧形状の付近には滑節ピン７３が上向きに配される。板状部材７４の大きな円弧形状の滑節ピン７３から遠い位置の端（図１１では下端）７４ａは、シャフト５の回動角度が０度に対応する回動開始点となり、板状部材７４の大きな円弧形状の滑節ピン７３に近い位置の端（図１１では上端）７４ｂは、シャフト５の回動角度が９０度に対応する回動終了点となる（図１１）。
詳しく説明すると、センサユニット３が本体２に格納されている状態では、板状部材７４の大きな円弧形状がマイクロスイッチ５８を押した状態であり、マイクロスイッチ５８の機械接点が閉じたＯＮ状態となっている（図１４）。回路基板（制御回路）９からの制御信号によって駆動モータ６がギア機構６１，６２，６３等を駆動することで第１のギア７が右回転し、板状部材７４の大きな円弧形状の回動開始点７４ａから板状部材７４の小さい半円形状となることでマイクロスイッチ５８が開放され、マイクロスイッチ５８の機械接点が開いたＯＦＦ状態となる（図１５）。つまり、マイクロスイッチ５８がＯＮ状態からＯＦＦ状態となることで、シャフト５の回動角度が０度からプラス方向となり、センサユニット３が格納状態から回動開始したとの判断がなされる。そして、シャフト５の回動角度が９０度となると、板状部材７４の小さい半円形状から板状部材７４の大きな円弧形状の回動終了点７４ｂとなることでマイクロスイッチ５９を押して、マイクロスイッチ５９の機械接点が閉じたＯＮ状態となる（図１７）。つまり、マイクロスイッチ５９がＯＦＦ状態からＯＮ状態となることで、シャフト５の回動角度が９０度となり、回動終了したとの判断がなされる。これらマイクロスイッチ５８，５９の作動信号をトリガーとして、制御回路９が駆動モータ６や光センサ５６，５７，５８を制御することとなる。なお本実施形態によれば、板状部材７４の大きな９０度円弧形状の扇角度を変更することでシャフト５の回動角度の範囲を容易に変更できる。

図１２は、シャフト５を回転動作させるために用いられる第１のフォロア（ギアフォロア）１１を例示する図である。本実施形態のギアフォロア１１は、大半円と小半円とを所定間隔で有する略長惰円形状の板状部材であり、大半円側に回転軸１１１が配され、回転軸１１１から小半円側に向かって直線状の溝１１３が形成されている。溝１１３は所定長さで幅の太い溝と幅の細い溝とが組み合わさって形成されている。溝１１３の開始点１１３ａは回転軸１１１から最も近い位置にあって滑節ピン７３が丁度入る大きさとなっており、直ぐに滑節ピン７３の動作が規制されない溝幅の太さの溝１１３ｂとなり、しばらくして滑節ピン７３が丁度入る大きさの溝１１３ｃとなり、しばらくして溝１１３の終了点１１３ｄとなる。溝１１３の１１３ａから１１３ｃまでの長さは、板状部材７４の大きな９０度円弧形状の円弧長さに対応しており、溝１１３の１１３ｃから１１３ｄまでの長さは、板状部材７４の小さい２７０度半円形状の円弧長さに対応している。
そして、中空の円筒形状の支持部材１１２がギアフォロア１１の下方に配され、回転軸１１１が支持部材１１２を貫通している。また、大半円側の外周付近で、回転軸１１１の近傍には、四角形状の突起部材１１４が上向きに配される（図１２）。突起部材１１４は、可動クランプ１３の、向かい合う１対の指部材１３１，１３２の間に挟まって、指部材１３１，１３２の可動作範囲が所定範囲内となるよう制限するためのものである（図１４等を参照）。

図１３は、上述の第１のギア７の上にギアフォロア１１を組付けた状態を例示する図である。第１のギア７の上に形成された滑節ピン７３が、ギアフォロア１１に形成された溝１１３に挿入され、回転軸７１と回転軸１１１との位置が固定されることで、第１のギア７の回転とともに滑節ピン７３が回転し、滑節ピン７３が挿入された溝１１３を有するギアフォロア１１が所定の軌道で動き、突起部材１１４が連動して動く仕組みである。本実施形態では、ギアフォロア１１に形成された直線状の溝１１３の幅を変えることでセンサユニット３の回動の開始時期及び終了時期を調節する仕組みとなっている。

図１４から図１７は、本実施形態の光測定器の作動機構の動作を示す図である。本実施形態では、ギアフォロア１１に連結された第１のギア７と溝カム８に同軸固定された第２のギア８２とを第３のギア６４にて連動させ、これらのギアを含んだギア機構を１つの駆動モータ６が駆動する。１つの駆動モータ６でセンサユニット３の回動と前後動の同期がとれるようになっている。

センサユニット３を本体１に格納した状態（Ｌ字形状の本体２のＬ字壁の一壁側に格納した状態）では、回動レバー１５の摘み部材１５２が長方形状の支持部材１７の左側の上面１７ａ１の角に当接しており（図７（ａ））、第１のギア７の上に形成された滑節ピン７３は溝１１３の内壁に当接せずにフリーとなっており、マイクロスイッチ５８の機械接点が閉じたＯＮ状態となっている（図１４）。また、スライダ１６がシャフト５を前進させた状態で（図１４では上方向の位置）、カムフォロア１２に形成された滑節ピン１２３が溝８３の開始点８３ａに当接している。そして、シャフト５に固定された止め輪１８が制止板１７ｂ２の奥側の面に当接することでシャフト５の前進終了位置が決定する（図７（ａ））。可動クランプ１３は、右側の指部材１３２が回動レバー１５の摘み部材１５２を左方向に押しているが、左側の指部材１３１が回動レバー１５から離れている（図１４）。

駆動モータ６が正回転（右回転）すると連動して第３のギア６４が左回転し、溝カム８が右回転するとともに、第１のギア７が右回転する。第１のギア７が右回転することによって滑節ピン７３が右方向に動いてギアフォロア１１の溝１１３の細い溝幅に入って、ギアフォロア１１を右回転させ、四角形状の突起部材１１４を介して可動クランプ１３が右回転することで回転レバー１５を右回転させ、シャフト５に連結されたセンサユニット３がｃｗ方向に回動する。この時点では、溝カム８の溝８３の向きが変わらないので、滑節ピン１２３の位置が変化せず、シャフト５の動作は回動のみである（図１５）。マイクロスイッチ５８の機械接点が開いてＯＦＦ状態となることで、シャフト５の回動角度が０度からプラス方向となり、センサユニット３が格納状態から回動開始したとの判断がなされる。

そして、シャフト５の回動角度が０度から９０度に近づき、溝カム８の溝８３の向きが回転軸８１に近づきはじめることで、カムフォロア１２の滑節ピン１２３の位置が右方向に動きはじめ、四角形状の突起部材１２４を介して可動クランプ１４が左回転することでスライダ１６を後退させ（図１６では下向きに移動）、シャフト５に連結されたセンサユニット３がｂｗ方向に後退する（図１６）。

シャフト５の回動角度が９０度になると、回動レバー１５の摘み部材１５２が長方形状の支持部材１７の右側の上面１７ａ２の角に当接することでシャフト５の回動終了位置が決定する。また、シャフト５に固定された止め輪１８が回動レバー１５の前側の面に当接することでシャフト５の後退終了位置が決定する（図７（ｂ））。マイクロスイッチ５９の機械接点が閉じてＯＮ状態となることで、センサユニット３の回動及び後退が終了し測定可能状態となったとの判断がなされる。可動クランプ１４は、右側の指部材１４２がスライダ１６の突起部材１６２を下方向に押しているが、左側の指部材１４１がスライダ１６から離れている（図１７）。
そして、センサユニット３が被測定画面１０１に近接した所定位置で、被測定画面１０１の光学特性を測定する。測定後は、駆動モータ６が逆回転（左回転）することで上記と逆の手順でセンサユニット３をｆｗ方向に前進させながらｃｃｗ方向に回動させてセンサユニット３を本体２に格納する。

ここで、モニターの種類は、液晶のみならず、有機ＥＬ、プラズマ等の各種のものがあり、ベゼル１０２の横幅や厚み等のサイズにも種々のものがある。また、光センサ５８を囲む遮光フード４は、大きなものが外光の進入防止の上で好ましい。本実施の形態のセンサユニット作動機構５，６等は、センサユニット３の回動と前後動を同時に実現するものであるから、例えば、溝カム８の溝の長さ等に余裕を持たせてあるので、前後の動作範囲を更に大きく設定することができ、又、回動も９０度以上にすることもできる。また、遮光フード４が大きくとも、それに応じた設計が可能である。
一方、光測定器１としては、小型化の要請が高いが（このためにその厚さも薄くされる傾向にあるが）、本実施の形態では、シャフト５に重ならないように第１と第２のフォロア１１，１２を配すると共に、第１と第２のフォロア１１，１２が重ならないように配したり、できるだけ第１と第２のフォロア１２にギア機構７，６４，８２が重ならないように配することで、光測定器１が厚くならないように工夫されている。

以上、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではない。例えば、シャフト５を回動させる第１のフォロアはギアフォロアでもよく、シャフト５を前後動させる第２のフォロアはカムフォロアでもよい。上述のギア機構のギア構成やシャフト５の配置等は任意に設計変更可能である。本発明のセンサユニット作動機構を画像表示モニターに予め組み込むことも可能である。本発明は、液晶、有機ＥＬ、プラズマ等の各種モニターに適用可能である。このように、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることは言うまでもない。

１ 光測定器、
２ 光測定器本体、
３ センサユニット、
４ 遮光フード、
５ シャフト、
５８ 光センサ、
６ 駆動モータ（駆動手段）、
７ ギア（第１のギア）、
８２ ギア（第２のギア）、
６４ ギア（第３のギア）、
８ 溝カム、
８３ 溝、８３ａ 溝の開始点、
１１ 第１のフォロア（ギアフォロア）、
１２ 第２のフォロア（カムフォロア）、
１５ スライダ、
１６ 回転レバー、
５，６，６４，１１，１２等 センサユニット作動機構、
１０１ 被測定画面（液晶画面）、
１０２ ベゼル、
１１３ 直線状の溝、

Claims (6)

1. 光測定器本体と、モニター画面の輝度や色度等の測定に用いられる光センサを有するセンサユニットを備え、測定時に光測定器本体から被測定画面（モニター画面）の測定位置までセンサユニットを移動させ、測定後はセンサユニットを光測定器本体に格納する光測定器のセンサユニット作動機構において、
   光測定器本体に、センサユニットを回動可能に支持する一本のシャフトと、このシャフトを回動させる第１のフォロアと、このシャフトを前後動させる第２のフォロアと、これらフォロアを駆動する駆動伝達機構とを備えることを特徴とする光測定器のセンサユニット作動機構。
2. 前記駆動伝達機構は、前記第１のフォロアを駆動させる第１のギアと、前記第２のフォロアを駆動させる第２のギアと、これら第１のギアと第２のギアとを駆動させる第３のギアであり、第３のギアを駆動モータで駆動させて、各フォロアを駆動させることを特徴とする請求項１記載の光測定器のセンサユニット作動機構。
3. 前記第１のフォロアがギアフォロアであり、このギアフォロアに形成された直線状の溝の幅を変えることで前記回動の開始時期及び終了時期を調節することを特徴とする請求項１又は２記載の光測定器のセンサユニット作動機構。
4. 前記第２のフォロアがカムフォロアであり、このカムフォロアに溝カムが連結しており、この溝カムに形成された曲線状の溝の向きを変えることで前記前後動の開始時期を調節することを特徴とする請求項１又は２記載の光測定器のセンサユニット作動機構。
5. 前記光センサが前記センサユニットの後方側の面に配されるとともに、前記光センサを囲むようにして光センサよりも突出した遮光フードを備えるか、又は、前記光センサが前記センサユニットに内蔵されるとともに、前記光センサの位置に対応する前記センサユニットの後方側の面に遮光フードを備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項記載の光測定器のセンサユニット作動機構。
6. 前記遮光フードの突出厚みが前記被測定画面（モニター画面）の周囲に配されたベゼルの厚みと対応させていることを特徴とする請求項５記載の光測定器のセンサユニット作動機構。

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