JP2018511087A - 自動ポップアップ型ディスプレイ・デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、改良された折り畳み可能なディスプレイ・デバイスを提供するものである。【解決手段】改良された折り畳み可能なディスプレイ・デバイスは、その外側に２つの位置の間を移動可能な可動部材を有するハウジング部材と、拡げられた位置にあるときに、画像を表示することができる折り畳み可能なスクリーンと、前記スクリーンに接続され、前記可動部材および前記ハウジングに回転可能に接続された複数の拡張可能部材を備え、前記可動部材が第一の位置と第二の位置との間を移動するときに、前記可動部材が前記スクリーンを折り畳み位置と拡げられた位置との間を移動させるように構成されている。【選択図】 図１

Description

本発明は、折り畳み型ディスプレイ・デバイス（collapsible display devices）に関するものである。

種々のサイズおよび構造のディスプレイ・デバイスが、会議室、自宅、ホテル、オフィス、その他の場所で、情報を示すために用いられてきた。かかるディスプレイは、ポータブルで、あるいは、会議室などの部屋に組み込まれている。加えて、より多くの観衆のために、プロジェクションテレビ、その他のプロジェクタが用いられている。また、情報を表示するために利用できる小さなプロジェクタシステムもある。

本発明は、改良された折り畳み型ディスプレイ・デバイスを提供することを目的とするものである。

本発明は、折り畳み型ディスプレイ・デバイスであって、コンパクトに収納することができ、使用時に、ポップアップして、スクリーンを提供することができる。自動ポップアップ型ディスプレイ・デバイス（ＳＰＵＤ）にかかる発明にはいくつもの実施態様がある。ここに開示されたプロトタイプは、自動ポップアップ型ディスプレイの実際の実施態様である。

図１は、本発明にかかる折り畳み型ディスプレイの一実施態様の一般的な配置を描いた図面である。 図２は、完全に拡げられた動作位置（fully extended operating position）にある本発明にかかる折り畳み型ディスプレイの一実施態様のプロトタイプが完全に拡げられた動作位置にある状態を描いた図面である。 図３は、完全に拡げられた動作位置にある図２のプロトタイプの１つの折り畳み式アームを描いた図面である。 図４は、部分的に拡げられた動作位置（partially extended operating position）にある図３の折り畳み式アームを描いた図面である。 図５は、部分的に折り畳まれた動作位置（partially collapsed operating position）にある図３の折り畳み式アームを描いた図面である。 図６は、完全に折り畳まれた動作位置（fully collapsed operating position）にある図３の折り畳み式アームを描いた図面である。 図７は、プロトタイプの折り畳み式アームのプロトタイプ・ディスプレイの固定および可動部分への取付け部を描いた図面である。 図８は、図７のプロトタイプの折り畳み式アームをより高い方向から描いた図面である。 図９は、完全に折り畳まれた動作位置にある図７のプロトタイプの折り畳み式アームの取付け部を異なる方向から描いた図面である。 図１０は、部分的に折り畳まれた動作位置にある図２のプロトタイプを、プロトタイプの一端部を部分的にカバーするスクリーンとともに描いた図面である。 図１１は、本発明の折り畳み型ディスプレイの一実施態様にかかるプロトタイプが、完全に拡げられた動作位置にある状態をシュラウドとともに描いた図面である。 図１２は、図１１のプロトタイプを異なる方向から見た図面である。 図１３は、完全に拡げられた動作位置にある図２のプロトタイプに類似したプロトタイプのベースとして機能する保護カバーを描いた図面である。 図１４は、完全に折り畳まれた動作位置にある図１３のプロトタイプを封入する保護カバーを描いた図面である。 図１５は、完全に拡げられた動作位置にある図２のプロトタイプの１つの折り畳み式アームの詳細を描いた図面である。 図１６Ａ、図１６Ｂおよび図１６Ｃは、図２のプロトタイプの折り畳みアームの１つの動作を簡単に描いた図面で、それぞれ、部分的に拡げられた動作位置、大きく拡げられた動作位置および完全に拡げられた動作位置を示すものである。 図１７は、２つのミラーを用いた本発明にかかるプロトタイプの本体部材を描いた図面である。 図１８は、１つのミラーを用いた本発明にかかるプロトタイプの本体部材を描いた図面である。 図１９は、第一のディスプレイ・スクリーンとともに、第二のディスプレイ・スクリーンを提供する本発明のプロトタイプの本体部材の配置を示す図面である。 図２０は、第一のディスプレイ・スクリーンとともに、第二のディスプレイ・スクリーンを提供する本発明のプロトタイプの本体部材の異なる配置を示す図面である。

本発明は、自動ポップアップ型ディスプレイ（ＳＰＵＤ）・デバイスにかかるものである。ＳＰＵＤは折り畳み型ディスプレイ・デバイスであり、コンパクトに収納することができ、使用時に、ポップアップして、スクリーンを提供することができる。図１は本発明の一実施態様１００を描いたものである。

ここに、図１を参照すると、完全に拡げられた動作位置（fully extended operating position）にある本発明にかかる折り畳み型ディスプレイ（collapsible
display）の一実施態様１００が示されている。より詳細には、図１には、本実施態様１００が完全に拡げられた（fully extended）ディスプレイ・スクリーン１１０と、スクリーンのコーナーに取り付けられた４つの折り畳み式アーム（collapsible arms）１２０、１２２、１２４、１２６を備え、各アームが本体部１３０の対応する位置に取り付けられていることが示されている。アームは本体に２つの取付け位置を有している。各アームの１つの取付け部は、本体１３０の固定された非可動部分に取り付けられるものである。各アームの第二の取付け部は、本体上もしくは本体まわりに、または、後に詳述するハウジング上もしくはハウジングまわりに位置する可動スライド部材に取り付けられるものである。ここに、各アームは、後に詳述するように、アームが折り畳まれることを許容する２つのジョイントを有していることに留意すべきである。

図２を参照すると、完全に拡げられた動作位置にある本発明にかかる折り畳み型ディスプレイのプロトタイプ１０１が示されている。より詳細には、図２には、本実施態様が、完全に拡げられたディスプレイ・スクリーン１１０と、このスクリーンに取り付けられた４つの折り畳み式アーム１２０、１２２、１２４、１２６を備え、各アームが本体部１３０，１４０の対応する位置に取り付けられていることが示されている。本体へのアームの取付けおよびアームの詳細については後に詳述する。

本体ハウジング１３０は、プロジェクタまたは他の非展開ディスプレイ・スクリーンを備え、折り畳み式アーム（collapsible folding arms）の支持部を提供し、ハウジングの外側部上に位置するＵ字状スライドブロック部材１４０がレイル１７０、１７２上を円滑の摺動することを許容するように構成されている。レイル１７０、１７２は、スライドブロック部材１４０が本体ハウジング１３０上または本体ハウジング１３０まわりに位置するように保っている。ハウジング１３０はまた、デバイスの最も後ろの位置にハンドル１６０を備えていてもよい。このハンドルは、スライドブロック部材１４０を前方に押して、表示のために、スクリーン１１０をポップアップするとともに、それぞれが、ハンドル１６０によって、デバイスを保持することを許容する。必要があれば、本体１３０の側部に、電子部品を収容するための部分１５０が設けられ、図示されている。限定されるものではないが、かかる電子部品には、バッテリおよびプロジェクタを制御する電子回路が含まれていてもよい。本体１３０は、本体の中央を延びる主軸を有している。本実施態様においては、スクリーン１１０は平らで、本体１３０の前に垂直に位置し、本体の主軸に垂直に位置している。

スクリーン１１０は、その外縁に取り外し可能に取り付けられた折り畳み可能な（foldable）フリスビー・フレーム（図示せず）を備えていてもよい。フレームは、スクリーンを支持するとともに、スクリーンに張力を与え、その表面を平坦なものにする。フレームはまた、容易に、小円のサイズに折り畳むことができ、保存スペースを減少させることができる。リアプロジェクション方式の場合には、スクリーンの材料としては、ビニル系またはシリコン系半透明材料が好ましい。フォーワードプロジェクション方式の場合には、スクリーンの材料としては、より不透明な材料を用いることができる。これらのプロジェクションスクリーンの材料は、プロジェクタからの光を分散させ、好ましくは、折り畳まれて保管する場合に、しわに抵抗力があり、張力をかけた状態に伸縮可能であることが好ましい。スクリーンは防塵性があり、取り外し可能で、石鹸によって容易に洗浄することができ、耐久性があることが好ましい。スクリーンの一例としては、Da-liteから入手できるDA-lite Ultra Wide Angle screenが挙げられる。スクリーンの使用可能な他の例としては、OLED, LCD および LED タイプのスクリーンが挙げられるが、これらに限定されるものではない。加えて、いくつかの実施態様においては、スクリーンを強化するために、スクリーンに投影される画像を観察する上で邪魔にならない材料で作られたリブがスクリーンに挿入されてもよい。

スクリーン１１０は、拡げられた折り畳み式アーム（extended folding arms）１２０、１２２、１２４、１２６によって、張力が加えられていることが好ましい。スクリーン１１０は、スクリーンのまわりのフレームというよりも、これらの折り畳み式アーム１２０、１２２、１２４、１２６によって支持されている。ハウジング１３０および可動部材１４０に接続され、それぞれ、ハウジング１３０の固定部およびハウジング上にまたはハウジングにまわりに位置する可動部材に接続されたこれらのアームの端部が、スライド部材または可動部材１４０をハウジング１３０の前方に動かすことによって、それぞれに向けて押されるときに、これらのアームは拡がり、張力が加わった状態にある。折り畳み式アーム１２０、１２２、１２４、１２６の他方の端部は、矩形状のスクリーン１１０のコーナーに接続され、外向きの力を提供し、スクリーンに張力を加え、しわの発生を抑制する。スクリーンにどのくらいの張力を加えるのが望ましいかにより、さら折り畳み式アームを追加し、スクリーンの縁部上の点を接続して、スクリーンにさらに張力を加え、アームの破壊に対するアームの余剰（redundancy）を提供する。スクリーンは矩形状に描かれているが、スクリーンはいかなる形状を有していてもよく、ある実施態様においては、湾曲していてもよい。

折り畳み式アーム１２０、１２２、１２４、１２６の２つの端部を互に向けてプッシュするために、スライドブロック部材１４０が、ハウジング１３０の外側部上にまたはハウジング１３０の外側部のまわりに配置されている。各折り畳み式アームの第一の端部は、固定された回転可能な軸を介して、ハウジング１３０に接続されている。各折り畳み式アームの第二の端部は、スライド部材１４０上の回転可能な軸に接続されている。デバイス１０１が初期に閉じた位置に位置しているときは、スライド部材１４０は、ハンドル１６０に近いデバイスの本体ハウジング１３０の後部に位置している。折り畳み式アームをポップアップするために、スライド部材１４０は前方にプッシュされる。一旦、レイル１７０，１７２の前端の停止部に達すると、スライド部材１４０は（後退することなく）自己ラッチする。スライド部材１４０が自己ラッチするのは、スクリーンが拡げられ、最終的な完全に拡げられた位置にあるときに、折り畳み式アームのスクリーン側の端部がアーチ状の経路を辿り、アームのスクリーン側の端部が、開かれた時よりも、アーチの最大レベルを通過した後よりも、アーチの低い位置にあるためである。これについての詳細は、図１５および図１６を議論するときに詳述する。ある実施態様においては、自己ラッチで、他の実施態様においては、スプリングあるいは機械的ラッチング構造によるようにしてもよい。

ハウジング１３０は、広角のコンバーターレンズを備えたプロジェクタもしくは広角のコンバーターレンズを備えないプロジェクタまたは他の折り畳み型ディスプレイ、加えて、多数の折り畳み式アームを取り付けるものおよび外側スライドブロック部材を備えていてもよい。

いくつかの実施態様においては、スクリーンとプロジェクタディスプレイとの距離を短くできないプロジェクタが用いられ、このデバイスを採用するときは、好ましくは、独立した広角コンバーターレンズがプロジェクタの前部に設けられる。このレンズはハウジングに固定されたプロジェクタに固定される。このレンズはプロジェクタの投射距離（throw ratio）を短くすることができ、その結果、同じスクリーンサイズを実現するために、スクリーンは、テーブル空間を節約するための広角レンズを用いない場合よりも、（プロジェクタを含む）ハウジングにより近い位置に配置することができる。デバイス１０１中のプロジェクタは傾けられていても、投射された光ビームがテーブルトップで一部カットオフされることを防止するために、光ビームからオフセットされていてもよい。オフセットされている場合には、レンズの軸がプロジェクタの軸に対して角度をなすように、レンズを傾けることができる。

いくつかの実施態様においては、ハウジング１３０は、利用可能な小さく軽いプロジェクタとそのレンズを備え、折り畳み式アーム１２０、１２２、１２４、１２６の支持部を提供し、スライドブロック部材１４０がレイル１７０、１７２上を滑らかにスライドするように構成されていてもよい。ハウジング１３０はまた、デバイスの最後部に、ハンドル１６０を備えている。ハンドルは、スライドブロック部材を前方にプッシュして、スクリーンをポップアップする間、デバイス１０１の保持を手助けする。

図２のプロトタイプは、直接前方に投射するプロジェクタを用いていてもよく、外側ミラーは用いていないが、後述するように、他の実施態様ではミラーを用いている。ミラーは、完全に拡げられた（fully extended）ときに、デバイスの深さを短くするために、あるいは、プロジェクタからスクリーンまでの光路を長くするために、あるいは、プロジェクタからのイメージを、本体の側部または本体の上方に再配置するために用いられる。さらに、可動部材は、ばね仕掛けで、ハンドル上または本体上のリリースボタン（図示せず）をプッシュすると、拡げられた位置に移動するように構成することができる。加えて、図２のプロトタイプは、スクリーン、および、画像上のポインタの位置を決定し、その位置をコントローラに送信し、タッチパネルの実施態様を実現するために、スクリーンおよびスクリーン上の指またはポインタの位置を見るためのカメラ（図示せず）を備えていてもよい。他のタッチパネルの実施態様は、スクリーン内またはスクリーンに、容量性タッチパネル材料あるいは他の材料を用いるように構成されている。

図３を参照すると、完全に拡げられた動作位置にある図２のプロトタイプの折り畳み式アーム１２０、１２２、１２４、１２６のうちの１つの拡大図が示されている。図３に示されるように、各アームは本体上に２つの取付けポイントを有している。各アームの第一の取り付け部は、本体１３０の固定された非可動部に回転可能に取り付けられた長い第一の支柱１２０ａである。各アームの第二の回転可能な取り付け部は、第一の支柱の約半分の長さを有し、第一の支柱１２０ａに回転可能に接続されるとともに、本体上の可動部材１４０に回転可能に接続された短い第二の支柱１２０ｂである。回転可能な接続は個々に名前が付けられている。たとえば、第一の支柱１２０ａと第二の支柱１２０ｂとの間の回転可能な接続には、１０２ｙという名前が付けられている。ここに、短い第二の支柱１２０ｂはそれに回転可能に接続された第三の支柱１２０ｃを有し、第三の支柱１２０ｃは、第一の支柱１２０ａにその一端部近傍で回転可能に接続されるとともに、第三の支柱１２０ｃに同じ端部で回転可能に接続された第四の支柱１２０ｄに回転可能に接続されていることに留意すべきである。さらに、図３を参照すると、各アームが、第三の支柱と第四の支柱の回転可能な接続部１２０ｚにほぼ隣接した部分で、第一の支柱１２０ａに回転可能に接続された第五の支柱１２０ｅを有し、また、第五の支柱の反対側の端部で、回転可能に接続されている。第四の支柱１２０ｄは、第三の支柱に接続されていない端部で、第六の支柱１２０ｆに１２０ｑで、独立して回転可能に接続されている。第六の支柱１２０ｆは、スクリーン１１０（図示せず）の１つのコーナーでスクリーンの反対側の端部に接続されている。本発明のいくつかの実施態様では、これらのアームのそれぞれは、（中国にある）Paradise Umbrellaから商業的に入手可能で、本発明の知見にしたがって改良された傘に似た実在の傘アームであることが好ましい。これについては、後に図１５を引用して詳述する。

図４を参照すると、部分的に拡げられた動作位置（partially extended operating position）にある図２のプロトタイプの折り畳み式アームの１つの拡大図が示されている。図３に示されるように、各アームは本体上に２つの取付けポイントを有している。各アームの第一の取り付け部は、長い第一の支柱１２０ａであり、第二の取付け部は、本体の可動スライド部材に回転可能に接続された短い第二の支柱１２０ｂである。短い第二の支柱１２０ｂはそれに回転可能に接続された第三の支柱１２０ｃを有している。第四の支柱１２０ｄは、一端部近傍で第一の支柱１２０ａに回転可能に接続されるとともに、同じ端部で、第三の支柱１２０ｃに回転可能に接続されている。さらに、図４を参照すると、各アームが、第一の支柱１２０ａに回転可能に接続され、第五の支柱１２０ｅの反対側の端部で回転可能に接続された第五の支柱１２０ｅを有していることが図示されている。第四の支柱１２０ｄは第六の支柱１２０ｆに接続され、第六の支柱１２０ｆはスクリーン１１０（部分的に図示されている）に接続されている。ここに、第五の支柱１２０ｆは、もはや、第四の支柱１２０ｄのほぼ直線状の延長部ではなく、より折り重ねられる位置または折り畳まれる位置（more folded or collapsed position）に逆回転していることに留意すべきである。

図５を参照すると、部分的に拡げられた動作位置にある図２のプロトタイプの折り畳み可能なアームの１つの拡大図が示されている。図３に示されるように、各アームは本体上に２つの取付けポイントを有している。各アームの第一の取り付け部は、長い第一の支柱１２０ａであり、第二の取付け部は、本体１４０の可動スライド部材に回転可能に接続された短い第二の支柱１２０ｂである。短い第二の支柱１２０ｂはそれに回転可能に接続された第三の支柱１２０ｃを有している。第四の支柱１２０ｄは、一端部近傍で第一の支柱１２０ａに回転可能に接続されるとともに、同じ端部で、第三の支柱１２０ｃに回転可能に接続されている。さらに、図４を参照すると、各アームが、第五の支柱１２０ｅを有し、第五の支柱１２０ｅは、第一の支柱１２０ａに回転可能に接続され、第五の支柱１２０ｅの反対側の端部で回転可能に接続されていることが図示されている。第四の支柱１２０ｄは第六の支柱１２０ｆに接続され、第六の支柱はスクリーン１１０（部分的に図示されている）に接続されている。ここに、第五の支柱１２０ｆは、もはや、第四の支柱１２０ｄのほぼ直線状の延長部ではなく、より折り重ねられる位置または折り畳まれる位置に逆回転していることに留意すべきである。

図６を参照すると、完全に折り畳まれた動作位置（fully collapsed operating position）にある図２のプロトタイプの折り畳み可能なアームの１つの拡大図が示されている。支柱は物理的に近接しているため、図示することがより困難であるが、図３に示されるように、各アームは本体上に２つの取付けポイントを有している。各アームの第一の取り付け部は、本体の固定された非可動部分の回転可能に接続された長い第一の支柱である。各アームの第二の回転可能な取り付け部は、第一の支柱の約半分の長さを有し、第一の支柱ａに回転可能に接続されるとともに、本体上の可動部材に回転可能に接続されている短い第二の支柱である。上述のように、複数の支柱は互いに接続されている。しかしながら、第四の支柱は、折り畳まれた支柱の積み重ね体において、効果的に最も見やすい最上の支柱である。さらに、図６を参照すると、第五の支柱および第一の支柱がやっと見えていることがわかる。種々の支柱の動作は、図１５および図１６に関して、後に詳述する。ここに、第五の支柱１２０ｆは、第四の支柱１０２ｄの延長部として機能するよりも、完全に逆回転して、より折り重ねられる位置または折り畳まれる位置にある。このようにして、第五の支柱１２０ｆは、アームおよび本体上を通って、スクリーン部材１１０を引き戻している。

図７を参照すると、異なったプロトタイプの折り畳み式アームの固定されたハウジング１３０および本発明にかかるプロトタイプ・ディスプレイの可動部材１４０への取付け部が図示されている。図７の実施態様においては、図２の実施態様における２つのアームの代わりに、取付け部ごとに４つのアームが採用されている。外側の２つのアームはスクリーンのコーナーに接続され、内側の２つのアームは、スクリーンのコーナーの間に等間隔で配置された左縁または右縁に取り付けられている。短い第二の支柱１２０ｂのデバイスの可動部材１４０への取付け部は最前部に図示され、長い第一の支柱１２０ａの本体の固定部に対する取り付け部は後部に図示されている。図７に示されるように、２つの支柱の各々は、各アームの端部の開口部を用いて、それぞれの本体部分に回転可能に接続されている。各アームは、本体または可動部材のスロット状開口部内に保持されている。各アームは、各支柱１２０ａ、１２０ｂの端部の開口部および本体１３０または可動部材１４０のスロット状開口部を貫通するワイヤ部材７１０によって、所定の位置に回転可能に保持される。ワイヤ部材７１０は、本体１３０または可動部材１４０に凹状に収容されている。ワイヤ部材７１０を収容する本体のスロット状部分は、ワイヤ部材７１０が、一旦、支柱のすべての開口部を貫通した後に、アームから離れ、ワイヤ部材７１０がスロット状開口部から抜けることを防止する縁部を有するように構成されている。ワイヤ部材７１０は、その後、自らに接続されて、閉じたループを形成し、アームの支柱を、本体１３０または可動部材１４０に対して、回転可能に保持される。

図８を参照すると、図７のプロトタイプの折り畳み式アームの、プロトタイプ・ディスプレイの固定された部分１３０および可動部分１４０に対する取付け部が図示されている。第二の支柱１２０ｂの本体１３０の可動部材１４０への取付け部が前面に図示され、第一の支柱１２０ａの本体の固定部分１３０への取付け部が後方に図示されている。図示されるように、支柱の各々は、各アームの端部近傍の開口部を用いて、それぞれの本体部分に回転可能に接続され、次いで、各アームは、本体のスロット状開口部８１０内に保持される。各アームは、各支柱１２０ａ、１２０ｂの端部に形成された開口部を貫通するワイヤ部材７１０によって、所定の位置に回転可能に保持され、ワイヤ部材７１０は、ワイヤ部材７１０を凹状に収容する本体のスロット状部分８２０を貫通している。ワイヤ部材を収容する本体のスロット状部分８２０は、ワイヤ部材７１０が、ひとたび、支柱のすべての開口部を貫通すると、スロット状開口部から抜けることを防止する縁部を有するように構成されており、ワイヤ部材７１０は、その後、自らに接続されて、閉じたループを形成し、アームの支柱を本体に回転可能に保持するように構成されている。

さらに、図８を参照すると、支柱１２０ａおよび１２０ｂがＵ字状に形成され、完全に折り畳まれたときに、他の支柱部材がＵ字状部の内部に入れ子（nest）になるようなサイズになっている。第三の支柱１２０ｃは、円形のワイヤであり、支柱が折り畳まれた動作位置にあるときに、第一および第二の支柱のＵ字状部内に後退可能に構成されている。同様に、第四の支柱１２０ｄはＵ字状をなし、第五の支柱は、第四の支柱１２０ｄのＵ字状部内に後退可能な円形のワイヤ部材である。複数の支柱は、同じ機能を果たしつつ、Ｕ字状に形成されていなくてもよい。

図９を参照すると、図７のプロトタイプの折り畳み式アームの、折り畳み位置におけるプロトタイプ・ディスプレイの固定された部分１３０および可動部分１４０に対する取付け部が図示されている。第二の支柱１２０ｂの本体１３０の可動部１４０への取付け部が前側に示されている。各アームは、各アームの開口部およびワイヤ部材７１０を凹状に収容するスロット状開口部を貫通するワイヤ部材７１０によって、所定の位置に回転可能に保持されている。各アームを収容する本体のスロット状部８１０もまた図示されている。ワイヤ部材７１０は、ひとたび、支柱のすべての開口部を貫通すると、アームから離れ、ワイヤ部材７１０がスロット状開口部から抜けることを防止する縁部を有するように構成されている。ワイヤ部材は、次いで、自らに接続されて、閉じたループを形成し、アームの支柱を、本体に回転可能に保持するように構成されている

図１０を参照すると、部分的に折り畳まれた位置（partially collapsed position）にある図２のプロトタイプが図示され、プロトタイプは、プロトタイプの一端部を部分的にカバーするスクリーンを備えている。より詳細には、本実施態様においては、それぞれがスクリーン１１０のコーナーに取り付けられた４つの折り畳み式アーム１２０、１２２、１２４、１２６を部分的にカバーするディスプレイ・スクリーンを備えており、スクリーンは、部分的に折り畳まれている。各アームは、上述のように、本体部上の対応する位置に取り付けられている。

図１１を参照すると、完全に拡げられた動作位置にあり、シュラウドを利用した図２のプロトタイプが図示されている。図２の実施態様において、リアプロジェクションタイプのデバイスの場合に、好ましいＳＰＵＤデバイスの部材はシュラウドである。シュラウドは折り畳み可能なアーム、プロジェクタ、そのレンズおよびコーナーにおける４つの折り畳み式アームによって取り囲まれた全体として台形のコーンヴォリュームを覆っている。シュラウドを用いた実施態様においては、後面がシュラウドによりカバーされ、ブロックされているので、デバイスがリアプロジェクションタイプであることが要求される。シュラウドは、ビニル繊維または繊維材料によって形成され、周囲の光を吸収するために、ダークカラーであることが好ましい。また、それは外部光をブロックして、画像のコントラストを改良し、埃が光学システムの内部に入ることを防止し、他の人たちが後ろ側からスクリーンを見ることを防止する機能を有している。シュラウドの部分は、シュラウドが折り畳まれる際に手助けになるように、アームに取り付けられてもいい。あるプロトタイプでは、シュラウドをアームに取り付けるために、簡単なクランプが利用される。

図１２を参照すると、完全に拡げられた動作位置にあり、シュラウドを利用した図２のプロトタイプの異なった図面が示されている。図２の実施態様においては、リアプロジェクションタイプのデバイスの場合に、好ましいＳＰＵＤデバイスの部材はシュラウドである。シュラウドは折り畳み可能なアーム、プロジェクタ、そのレンズおよびコーナーにおける４つの折り畳み可能なアームによって取り囲まれた全体として台形のコーンヴォリュームを覆っている。シュラウドを用いた実施態様においては、後面がシュラウドによりカバーされ、ブロックされているので、デバイスがリアプロジェクションタイプであることが要求される。このシュラウドはまた、折り畳まれた動さ位置では、スクリーンをカバーしている。

図１３を参照すると、完全に拡げられた動作位置にあり、シュラウドを利用し、保護カバー１３０２を有する異なった実施態様が図示されている。本実施態様においては、カバー１３０２は、完全に拡げられた動作位置にあるときに、位置決めベースを形成するのに用いることができる。

図１４を参照すると、完全に折り畳まれた動作位置にあり、保護カバー１３０２を備えた図１３の実施態様が図示されている。保護カバー１３０２は、デバイスと、その折り畳み式アームと、プロジェクタおよびそのレンズを囲み、デバイスが完全に折り畳まれた動作位置にあるときは、スクリーンも囲んでいる。この実施態様においては、保護カバー１３０２は、ベルクロ（登録商標）タイプの布片を用い、保護カバー１３０２がデバイスまわりに閉じているように保つこともできる。

図１５を参照すると、完全に拡げられた動作位置にある図２のプロトタイプの折り畳み可能なアーム１２０、１２２、１２４、１２６のうちの一つの拡大図が示されている。アームは、本体上に２つの取付けポイントを有している。第一の取付け部材は、図７ないし図９につき上述したように、本体のハウジングの固定された非可動部に回転可能に取付けられた長い第一の支柱１２０ａである。第二の取付け部材は、第一の支柱の約半分の長さを有し、第一の支柱１２０ａに１２０ｙで回転可能に接続され、また、図７ないし図９につき上述したように、ハウジング１３０上に、または、ハウジング１３０のまわりに、部分的に配置された本体の可動材料１４０に、回転可能に接続されている。ここに、短い第二の支柱１２０ｂは、１２０ｘにおいて、それに回転可能に接続され、第四の支柱１２０ｄに回転可能に接続された第三の支柱１２０ｃを有している。第四の支柱１２０ｄは、第一の支柱１２０ａに、一端部近傍の１２０ｔで回転可能に接続され、同じ端部近傍の１２０ｚで第三の支柱１２０ｃに接続されている。さらに、図１５を参照すると、各アームが、第三の支柱１２０ｃおよび第四の支柱の回転可能な接続部１２０ｚにほぼ隣接した１２０ｓで第一の支柱１２０ａに回転可能に接続された第五の支柱１２０ｅを有しており、第五の支柱１２０ｅは、反対側の端部の１２０ｑで回転可能に接続されていることが図示されている。第四の支柱１２０ｄは、第三の支柱に接続されていない端部１２０ｑで、独立して（separately）、第六の支柱１２０ｆに回転可能に接続されている。第六の支柱１２０ｆは、スクリーン１１０（図示せず）の１つのコーナー上で、他の端部で、スクリーンに接続されている。本発明のいくつかの実施態様においては、これらのアームのそれぞれが、Paradise Umbrellaによって製造され、本発明に使用するために改良された商業的に入手可能な傘に似た実在の傘アームであることが好ましい。これらのアームは、デバイスの可動部材に接続することが予定されているアームの支柱を短くすることによって改良されている。アームの支柱は、アームを本体の前方向に配置し、本体の側部に平行でも、本体の軸に垂直にでもなく、本体の軸にほぼ平行に配置することによって、短くすることができる。
さらに、図１５を参照すると、支柱１２０ａ、１２０ｄおよび１２０ｆの長さが、スクリーンと完全に拡げられた時の本体に設けられたプロジェクタとの距離を決定し、折り畳まれた動作位置にあるときの本体のサイズ（長さ）を決定する。あるいは、本体の長さによって、アームの支柱の長さを決定し、スクリーンのサイズによって、必要なセグメントの数を決定することもできる。たとえば、４つの分割された支柱を、スクリーンまでの距離を大きくし、および／または、スクリーンを大きくするために採用することもできる。

図１６Ａ、１６Ｂおよび１６Ｃを参照すると、アームの動作が簡単に示されている。図示されている支柱は、ｘ−ｙプロットにおける第一の支柱１２０ａ、第二の支柱１２０ｂ、および第四の支柱１２０ｄおよび第六の支柱１２０ｆである。図１６Ａには、完全に拡げられるまでの過程の中間位置におけるこれらの支柱の相対的位置が図示されている。図１６Ｂには、完全に拡げられるまでの過程の中間位置におけるこれらの支柱の相対的位置が図示されているが、図１６Ａの場合に比して、より拡げられた状態が示されている。図１６Ｃには、完全に拡げられた位置におけるこれらの支柱の相対的位置が図示されている。図１６Ｂから、スクリーンに接続された支柱１２０ｆの先端部が、図１６Ａ及び図１６Ｃよりも、ｘ軸からより遠くなるように移動していることがわかる。アームが拡げられ、図１６Ｂに図示された位置を通過すると、スクリーンの張力が高くなるので、スクリーンの張力によって、アームは図１６Ｃに示された位置に保持される。ここに、第一の支柱および第二の支柱の動きから、それらが近づき過ぎると、それらがスクリーンを折り畳まれた位置に位置させることに留意すべきである。

上述した実施態様においては、アームとして、３つのセグメントを用いた場合につき、図示し、説明を加えたが、アームとして、より多いセグメントを用いても、より少ないセグメントを用いてもよい。より大きいスクリーンサイズが要求されるときは、４つのセグメントを用いてもよく、または、スクリーンに接続された第六の支柱１２０ｆに伸縮部分を設け、その支柱を拡げることが望ましいときには、その支柱を拡げ、折り畳まれた状態のときには、その支柱をアーム内に折り畳むようにしてもよい。より小さいスクリーンサイズが要求されるときは、２つのセグメントを採用することもできる。セグメントの数は、スクリーンの望ましいサイズおよび本体部の望ましいサイズにしたがって、選択することができる。あるいは、本体の長さによって、アームの支柱の長さを決定し、スクリーンのサイズによって、必要なセグメントの数を決定するようにすることもできる。

〔ミラーを用いた実施態様〕
図１７を参照すると、ミラーを用いた実施態様の部分が図示されている。ミラーを用いた第一の実施態様１０２は、種々のプロジェクタ（図示せず）、広角コンバーターレンズ１５０２、２つのミラー１５１０、１５２０、スクリーン（図示せず）、スライドレイルまたは伸縮可能なアーム（図示せず）およびプロジェクタ・ハウジング１５００を備えており、プロジェクタ・ハウジング１５００は他のデバイスのコンポーネントを接続する機能を有している。このプロジェクタ、この広角コンバーターレンズおよびこのスクリーンの材料は、上述の実施態様と同一である。

ストッパとラチェットを備えた４つのスライドレイルが、矩形状のスクリーンの４つのコーナーに接続され、スクリーンの中央部から対角線に沿う半径方向外向きの４つの力が提供され、スクリーン内に張力が提供されている。４つのスライドレイルの他端部はプロジェクタのハウジングに接続されている。この実施態様においては、スライドレイルは、張力発生機構およびスクリーンをハウジングに接続するアームとして機能する。スクリーンの２つのコーナーの底部を接続する２つのアームは、ハウジング１５００のフロントパネル１５３０に固定され、スクリーンの左右に向けて、水平方向に延び、スクリーンの幅に広がっている。上方の２つのアームは、ハウジング１５００の端部に向かう回転可能なロッド１５４０に接続されている。各アームとロッド１５４０との間にあるヒンジ１５５０を介して、２つのアームのそれぞれが、スクリーンの幅に広がるように、拡げられ、ロッドが、スライドレイルアームを上方に回転させ、スライドレイルアームをスクリーンの高さに広がるようにしている。デバイスが使用されていないときは、スライドレイルは後退して、スクリーンが格納され、スペースが節約されている。

２つのミラー１５１０、１５２０は、プロジェクタから発せられた光の方向を変えるビーム偏向器として機能する。２つのミラーを有するシステムは、投射距離が過大であるという問題を解決するように設計されている。ＳＰＵＤデバイスの１つの課題は、投射距離（throw ratio）を短くし、使用の際に、ＳＰＵＤが占有するテーブルのスペースを少なくすることである。広角のコンバーターレンズは、課題の一部を解決するものであり、２つのミラーを有するシステムはさらにその課題を解決するものである。前記実施態様においては、デバイスの深さが投射深さ（throw depth）およびプロジェクションシステムの深さ（プロジェクタおよびレンズ）を含んでいる。本実施態様においては、プロジェクションシステムの深さは、投射深さ（throw depth）よりも下方（beneath）にあるか、投射深さ（throw depth）と重なり合っている。ビームはまず、プロジェクタからスクリーンと離れるように、後ろ向きに発せられ、レンズを通過する。次いで、ビームは第一のミラー１５２０に到達し、上方に反射される。その後、ビームは第二のミラーに到達する。第二のミラーは、すでに拡大されているビームよりも大きい必要がある。第二のミラーは光を前方に反射し、最終的にスクリーンに投射する。２つのミラーを有するシステムは、２つのミラー間の鉛直方向の距離を効果的に用い、プロジェクションシステムの深さを投射深さ（throw depth）にオーバーラップさせ、トータルのデバイス深さを小さくする。第一のミラー１５１０はハウジングの内部に固定され、一方、第二のミラー１５２０は、スライドレイルが上方に回転するとき、または、デバイスが広がるときは、上方に回転する。第二のミラー１５２０は、反射性のマイラー（Mylar）のような可撓性材料によって形成されていてもよく、スクリーンが折り畳まれるときは後退するように構成されていてもよい。

上述のように、ハウジングは、スライドレイル、プロジェクションシステムおよびミラーを接続する。それはまた、使用されていないときに、スクリーンを保持するコンテナーとしても機能する。この２つのミラーを備えた実施態様においては、スクリーンは水平に、かつ、水平な本体軸に垂直に配置されている。

図１８を参照すると、単一のミラーを用いた実施態様が図示されている。鉛直な単一ミラー実施態様１０３は、ダブルミラー実施態様と折り畳み可能なアームを備えた実施態様とを組み合わせたものである。それは、可動部材（スライドブロック）および複数の折り畳み可能なアームがスクリーンに張力を加えるために用いられる折り畳み可能なアームを備えた実施態様と同様に、動作する。本体軸は鉛直である。しかしながら、可動部材は、前後ではなく、上下に動くようになっている。プロジェクタ１５０２はまた、前方ではなく、上方に光を発する。ミラー１６１０は、ビームの向きを変え、ビームを前方に投射する。この実施態様は、プロジェクタ、広角のコンバーターレンズ、スクリーン、ミラー、鉛直ハウジング（vertical housing）、複数の折り畳み可能なアーム、回転折り畳み式アームホルダー（rotary folding arm holders）およびシュラウドを備えている。プロジェクタ、広角のコンバーターレンズ、スクリーンの材料、スクリーンの張力、折り畳み式アームおよびシュラウドは、図２に示されたプロトタイプの実施態様に記載されたものと同一である。

デバイスの深さは、プロジェクタの投射距離およびプロジェクションシステムの深さを後ろ（on the back）に含んでいる。鉛直方向にデザインした目的は、より多くの鉛直方向のスペースを占有し、より少ない水平方向のスペースを占有することによって、プロジェクションシステムの深さを減少させることにある。しかしながら、スライド部材は依然として、折り畳み式アームを前方にプッシュして、スクリーンを保持することが必要である。この実施態様においては、回転折り畳み型アームホルダー（図示せず）が用いられている。折り畳み式アームが完全に拡げられた状態にあるとき、アームホルダー（可動および固定）の整列は、図２のプロトタイプの実施態様におけるのと同様である。折り畳み式アームが折り畳まれたとき、アームは折り畳まれて、単に後方に動くのではなく、鉛直状態になる。かかるアクションの結果、前方と後方の折り畳み式アームホルダーがずっと対向し合うので、スライド部材とハウジングの固定部分の上のホルダーのための回転メカニズムが必要になる。折り畳み式アームホルダーは、複数のアームを保持するようにデザインされ、図２のプロトタイプでは４つのアームしか設けられていないのに比し、ある実施態様においては、デバイスに８つの折り畳み可能なアームが設けられるようにデザインされていてもよい。用いる折り畳み式アームが多ければ、スクリーンにより均一な張力を与えることが可能になる。

より大きな鉛直空間を利用するために、プロジェクションシステムは上方に光を発するように配置されている。本体の側部に視野スクリーンがあるため、反射ミラー１６１０は光の向きを変えるように構成されている。ミラーの角度は、好ましいスクリーンの角度およびプロジェクションシステムの角度に依存し、４５度であることを必要としない。このシステムに使用されるミラーは、投射ビームが二重反射をしたり、弱まったりすることを防止するため、表面鏡により構成されている。本実施態様においては、スクリーンは鉛直に配置され、本体の鉛直軸と平行である。

ハウジングは、回転可能な折り畳み式アームホルダーと、鉛直方向投射システムを備えている点を除き、プロトタイプの実施態様のハウジングとほとんど同じである。別の異なった実施態様においては、ハウジング自体がレンズを備えた特注のプロジェクタ、プロジェクションモジュールおよび電子機器になるように構成されている。

〔他の実施態様〕
上述したＰＳＵＤの実施態様に加えて、以下に述べるように、他の実施態様があり得ることに留意すべきである。ある実施態様では、他のスクリーンの上方に位置するスクリーンを有し、あるいは、たとえば、スクリーンはコンピュータ（ラップトップ）スクリーン（ホバリング・スクリーン）であり、これに限定され、および、別の実施態様では、スクリーンが他のスクリーンの側部に配置され、あるいは、たとえば、限定されるものではないが、スクリーンはコンピュータ（ラップトップ）スクリーン（サイドウェイズ・スクリーン）である。

図１９を参照すれば、ホバリング・スクリーンを用いた実施態様は、主要なコンポーネントが、プロジェクタ、広角コンバーターレンズ、スクリーン、鉛直ハウジング、複数の折り畳み式アーム、回転折り畳み式アームホルダーを備えたスライドブロックおよびシュラウドであるプロトタイプの実施態様に類似している。主要な差異は、ホバリング・スクリーンを用いた実施態様では、スクリーンが、テーブルの天板から、１０インチ上方のまわりに配置されている一方で、ハウジングがテーブル上に載せられている。傾斜した（slanted）プロジェクションシステムにおいては、光が前方上方に投射され、スクリーンに達する。図２のプロトタイプと対比すると、ホバリング・スクリーンを用いた実施態様においては、さらに、光路の鉛直成分を増大させることによって、鉛直方向のスペースを利用し、デバイスの深さをより一層減少させるように構成されている。本実施態様においては、スクリーンの下方の空きスペースが、ラップトップまたは他のタイプのスクリーンを保持するために利用される。ラップトップが底部に配置され、ＳＰＵＤが第二のディスプレイとして用いられる場合には、ワークステーションの配置は、一つのディスプレイが底部に配置され、ＳＰＵＤが頂部に配置された他のスクリーンになる。この実施態様では、スクリーンは、その高さより上方に、鉛直方向に配置され、本体の水平軸からオフセットされている。

図２０を参照すると、ホバリング・スクリーンを用いた実施態様に類似したサイドウェイズ・スクリーンを用いた実施態様が示され、サイドウェイズ・スクリーンの実施態様においては、デバイスの深さを減少させるために、光の投射方向として、前方向以外の方向が選択されている。図２のプロトタイプの実施態様においては、ｘ方向（また深さ方向）として、通常の前方向が用いられ、ホバリング・スクリーンを用いた実施態様においては、鉛直方向が用いられる場合には、サイドウェイズ・スクリーンの実施態様においては、ｙ方向が用いられる。サイドウェイズ・スクリーンを用いた実施態様は、主要なコンポーンネントが、プロジェクタ、広角コンバーターレンズ、スクリーン、鉛直方向ハウジング、複数の折り畳み式アーム、回転折り畳み式アームホルダーを備えたスライドブロックおよびシュラウドであるという点で、ホバリング・スクリーンを用いた実施態様と類似している。大きな差異は、スクリーンを上方にオフセットする代わりに、スクリーンを側方にシフトさせている点である。本実施態様においては、スクリーンは鉛直方向に配置され、本体の水平軸からオフセットされている。

上述のように、複数の実施態様を用いて、本発明を説明してきたが、本発明はそれらの実施態様に限定されるものではない。したがって、上述されていない他の実施態様、変更、改良は本発明の範囲から排除されるものではない。かかる変更は、説明されていない新たなスクリーン材料、異なる種類のプロジェクションデバイスまたは新たな折り畳み可能なアームに関する技術思想を含むが、これらに限定されるものではない。

本発明及び本発明の効果につき、詳細に説明を加えたが、添付の特許請求の範囲に記載されるように、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、種々の変更、置換および修正は可能である。

Claims (20)

1. 改良された折り畳み可能なディスプレイ・デバイスであって、
   外側部上に可動部材を備えたハウジング部材であって、前記可動部材が２つの位置の間を移動可能に構成されたハウジング部材と、
   拡げられた位置において、画像を表示することできる折り畳み可能なスクリーンと、
   前記スクリーンに接続されるとともに、前記可動部材および前記ハウジングに回転可能に接続された複数の拡張可能部材（extendible members）を備え、前記可動部材が、第一の位置と第二の位置との間を移動する際に、前記スクリーンを折り畳み動作位置と拡張動作位置（collapsed and extended position）の間で移動させるように構成されたことを特徴とするディスプレイ・デバイス。
2. さらに、前記スクリーンの縁部に組み込まれ、前記スクリーンを拡げられた位置に保持する１または２以上のフレーム部材を備えたことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ・デバイス。
3. 前記拡張可能部材の各々が、前記可動部材の前記ハウジングでの位置に応じて、折り畳み、拡張するように、相互に接続された複数の支柱を備えたことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ・デバイス。
4. 前記拡張可能部材の各々が、相互に接続され、折り畳みおよび拡張（collapsing and extending）を許容する４つの主要な支柱を備えたことを特徴とする請求項３に記載のディスプレイ・デバイス。
5. 前記拡張可能部材の各々が、折り畳みおよび拡張を許容する４つの主要な支柱と、前記主要な支柱に接続された少なくとも３つの副次的な支柱を備えたことを特徴とする請求項４に記載のディスプレイ・デバイス。
6. 前記拡張可能部材の各々が、前記ハウジング部材から前記スクリーンを拡げる伸縮性を有し、前記スクリーンと相互に接続された支柱を備えたことを特徴とする請求項５に記載のディスプレイ・デバイス。
7. さらに、前記スクリーンおよび前記ハウジングに接続され、前記スクリーンが拡げられた動作位置（extended operating position）にあるときに、前記スクリーンからの外部光をブロックするシュラウドを備えたことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ・デバイス。
8. 前記スクリーンが、折り畳み動作位置（collapsed operating position）にあるときに、前記ハウジングのまわりに折り畳まれることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ・デバイス。
9. 前記折り畳み可能なスクリーンが取り外し可能であることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ・デバイス。
10. 前記折り畳み可能なスクリーンが、可撓性のあるＯＬＥＤ，ＬＥＤ、ＬＣＤその他の電気的に制御される可撓性ディスプレイであることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ・デバイス。
11. 前記ハウジングが、プロジェクタを収容する開口部を有していることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ・デバイス。
12. 折り畳み可能なディスプレイ・デバイスであって、
    ハウジング部材と、
    前記ハウジングの外側にスライド可能に配置され、前記ハウジング上の２つの位置の間を移動可能な可動部材と、
    半透明のスクリーン部材と、
    それぞれが、前記スクリーンを折り畳み可能な位置（collapsed position）と拡げられた位置（extended operating position）との間で、前記スクリーンを移動させる少なくとも２つの主要な支柱を有する少なくとも４つのセグメントアーム部材と、
    前記ハウジングに回転可能に接続された前記４つのアーム部材の各々の第一の主要な支柱と、
    対応する前記第一の支柱に回転可能に接続され、前記可動部材に回転可能に接続された複数の副次的支柱と、
    前記アーム部材に各々が、前記スクリーンに接続された最後の主要な支柱部材を有し、
    前記ハウジングおよび前記スクリーンに接続されたシュラウド部材を備えたことを特徴とするディスプレイ・デバイス。
13. さらに、デバイスが折り畳まれた動作位置にあるとき、前記デバイスのすべての部材を収容する保護部材を備えたことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ・デバイス。
14. 折り畳み可能で、携帯可能なディスプレイ・デバイスであって、
    ハウジング部材と、
    前記ハウジングの外側に配置され、前記ハウジング部材上で、２つのセルフロック位置の間で移動可能な可動部材と、
    スクリーン部材と、
    それぞれが、本体ハウジングに回転可能に接続された第一の支柱と、前記第一の支柱に回転可能に接続され、前記可動部材に回転可能に接続された前記第一の支柱の半分の長さを有する第二の支柱と、前記第二の支に回転可能に接続された第三の支柱と、一端部近傍で、前記第一の支柱に回転可能に接続され、同じ端部近傍で、前記第三の支柱に回転可能に接続された第四の支柱と、前記第三の支柱と前記第四の支柱の回転可能な接続部に実質的に隣接した位置で、前記第一の支柱に回転可能に接続され、前記第五の支柱の反対側端部で、回転可能に接続された第五の支柱を有し、前記第四の支柱が第六の支柱に、前記第三の支柱が接続されていない端部で、第六の支柱に接続され、前記第六の支柱が、反対側の端部で、前記スクリーンのコーナーの一つと接続された複数のセグメントアーム部材と、
    前記ハウジングおよび前記スクリーンに接続されたシュラウドを備えたことを特徴とするディスプレイ・デバイス。
15. さらに、デバイスが折り畳まれた動作位置にあるとき、前記デバイスのすべての部材を収容する保護部材を備えたことを特徴とする請求項１４に記載のディスプレイ・デバイス。
16. 前記ハウジング部材が、広角コンバーターレンズが取り付けられたプロジェクタ部材を収容する開口部を備えたことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ・デバイス。
17. 前記可動部材が、ばね仕掛けに構成され、ラッチ機構によって解放されたときに、前記スクリーンを完全に拡げられた動作位置に配置するように動作することを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ・デバイス。
18. 前記スクリーン部材がタッチパネルによって構成されたことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ・デバイス。
19. 前記ハウジング部材が、前記ハウジング部材内のプロジェクタと前記スクリーンとの間光路を増大させる少なくとも１つのミラーを収容していることを特徴とする請求項１４に記載のディスプレイ・デバイス。
20. 前記ハウジング部材が、プロジェクタと前記スクリーンと間の光路を増大させる少なくとも１つのミラーを収容していることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ・デバイス。