JP3724487B2 - プロジェクタ装置 - Google Patents

Description

本発明は、所定間隔をおいて固定される第１スクリーンおよび第２スクリーンを含むスクリーン群に画像を投射して結像するプロジェクタ装置に係り、特に、スクリーン群の取り付け構造の改良に関するものである。

比較的大きなスクリーンに背面から映像等を投射して、スクリーン群に、この映像を拡大して映すプロジェクタ装置が知られている。
このプロジェクタ装置は、具体的には光学ユニットの投射レンズによって映像等が拡大され、スクリーン群に投射される。

スクリーン群は、第１スクリーンとしてのコントラストスクリーンと、第２スクリーンとしてのレンチキュラーレンズ（レンチキュラーススクリーン）およびフレネルレンズ（フレネルスクリーン）を有している。
そして、レンチキュラースレンズとフレネルレンズは重ね合わせた状態で配置されるが、コントラストスクリーンとフレネルレンズの間にレンチキュラーレンズが位置するように配置される。
これらのスクリーン群は、プロジェクタ装置の筐体の前面側に形成された開口部に所定の固定構造をもって固定される。

従来より、プロジェクタ装置におけるスクリーンの固定構造が提案されている（たとえば特許文献１参照）。
特許文献１に記載された固定構造は、図1に示すように、開口部２を有する筐体1の枠部７の内面に、スクリーン群が前方より取付けられる所定高さの取付板部８を設けている。この取付板部８には穴１０と、この穴１０の内側縁の後方に固定用突起９が設けられている。
コントラストスクリーン３の裏面には接着片１２を介して固定部材４が固着されている。この固定部材４はＬ字状の形状をしており、一端部が接着片１２を介してコントラストスクリーン３に固着され、他端部には固定用突起９がはめ込まれる穴１１が設けられている。
レンチキュラースクリーン５とフレネルスクリーン６を取付板部８の前方に配置した状態で、固定部材４が固着されたコントラストスクリーンを前方より挿入し、固定部材4の他端部に設けられた穴１１に固定用突起9がはめ込まれることによって、レンチキュラースクリーン５とフレネルスクリーン６が取付板部８と固定部材４の一端部で挟み込まれて固定されると共に、コントラストスクリーン３も筐体１の開口部２に取付けられる。
特開２００２−３４１４３５号公報

ところが、特許文献１に記載されたスクリーンの固定構造を採用したプロジェクタ装置においては、複数枚のスクリーンからなるスクリーン群を、プロジェクタ装置において簡単にかつプロジェクタ装置の前面側のデザインに制約を生じないようにすることができるという利点を有するものの、以下の不利益がある。

この種のプロジェクタ装置は、スクリーンの大きさが、たとえば、５３インチと大型であり、かつ、図２に示すように、第１スクリーンと第２スクリーンとの間に、１０ｍｍ程度のギャップＧＰを介してコントラストスクリーン３とレンチキュラーレンズ５が位置するように取り付けている。
したがって、環境の変化、たとえば湿度や温度の変化、特に湿度の変化により第２スクリーンが安定した平面ではなく、たとえば湿気を吸収する度合いで、中央部が大きく膨張し、ときには図３に示すように、レンチキュラーレンズ５がコントラストスクリーン３に当接するといった不具合が発生し、レンチキュラーレンズ５とコントラストレンズ3とが当接した箇所に粉状のものが発生したり、またレジストレーション調整のズレによる画質の劣化を招く。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、環境の変化があったとしても、第１スクリーンと第２スクリーンとが当接することを防止でき、また、画質の劣化を抑止できるプロジェクタ装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明は、コントラストスクリーンからなる第１スクリーンと、レンチキュラースクリーンとフレネルスクリーンが重ね合わされてなる第２スクリーンとを含み、前記第２スクリーンは前記第１スクリーンの後側に所定の間隔をあけて配置されているスクリーン群に背面より画像を投影して結像するプロジェクタ装置であって、前記スクリーン群が前方より取付けられる取付板部が筺体枠部の内面より所定高なして植設された筺体であって、前記取付板部の所定位置には透孔が設けられた筺体と、前記第１スクリーンの後面に固着される取付部材であって、前記第１スクリーンの後面の外周部の所定位置に固着される平板状の一端部と、前記平板状の一端部の外側端部より後方に折り曲げられ前記透孔に挿通され前記取付板部の後方に設けられた固定手段により前記取付板部に固定されるようになされた他端部とからなる取付部材と、前記取付部材の一端部の後面に固着され内側端部に後方に突出した突起部を有する第１押圧部材と、前記取付板部の前面の、前記第１押圧部材の突起部より外側の所定位置に固着された第２押圧部材とを備え、前記取付部材の他端部が前記固定手段に固定されることにより、前記第１スクリーンが前記取付板部に取付けられると共に、前記第２スクリーンが、前記第１押圧部材の突起部と前記第２押圧部材との間で前記第２スクリーンの中央部が後方に所定量だけ膨らむように偶力を与えられた状態で挟持されて前記取付板部に取付けられることを特徴とする。

本発明によれば、環境の変化で第２スクリーンの中央部側が膨張したよう状態となっても、第１スクリーンとの距離をある程度確保することが可能となり、第２スクリーンが第１スクリーンに当接することを抑止できる。
また、上記偶力により、環境の変化に伴って第２スクリーンが膨張する幅が抑制され、第２スクリーンが第１スクリーンに当接する可能性が極めて小さくなり、また画質の劣化を防止できる。

以上説明したように、本発明によれば、複数枚のスクリーンからなるスクリーン群を有するプロジェクタ装置において、環境の変化があったとしても、第１スクリーンと第２スクリーンとが当接することを防止でき、また、画質の劣化を抑止できるプロジェクタ装置を実現できる利点がある。

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。

図４は本発明のプロジェクタ装置の好ましい実施の形態を示す斜視図であり、図５は図４のプロジェクタ装置の筐体とスクリーン群を示す分解斜視図である。図６は図４のＡ−Ａ線における断面構造の例を示している。

図４と図５に示すプロジェクタ装置２０は、カラー映像等をスクリーン群２１の内面側に投射して表示することにより、観察者Ｍはスクリーン群２１に映し出されたたとえばカラー映像を見ることができる構造のものである。
プロジェクタ装置２０は、図６に示すように概略的には筐体３０、スクリーン群２１、反射ミラー３４、光学ユニット３６等を有している。光学ユニット３６、反射ミラー３４およびスクリーン群２１は、筐体３０の中に収容されている。光学ユニット３６は、たとえばカラー陰極線管（ＣＲＴ）を有している。

光学ユニット３６から投射される映像は、反射ミラー３４により反射されて、スクリーン群２１の内面側に投射される。観察者Ｍはこの投射されたカラー映像等の映像をスクリーン群２１を介して見ることができる。このような構造のプロジェクタ装置２０は、リアプロジェクションテレビジョン表示装置等とも呼ばれている。
図５に示すプロジェクタ装置２０のスクリーン群２１は、投射される映像を結像するために、筐体３０の開口部４０の位置で筐体３０の枠部５０に対して固定されている。枠部５０は、筐体３０の上辺と下辺および右辺と左辺の４箇所に好ましくは設けられていて、たとえば長方形の開口部４０を形成している。

スクリーン群２１は、数種類のスクリーンにより構成されており、コントラストスクリーン２１１、レンチキュラーレンズ２１２およびフレネルレンズ２１３を有している。コントラストスクリーン２１１は第１スクリーンに相当し、筐体３０の開口部４０において最も外側に位置している。レンチキュラーレンズ２１２はレンチキュラースクリーンとも呼ばれており第２スクリーンに相当する。フレネルレンズ２１３はフレネルスクリーンとも呼ばれており第２スクリーンに相当する。コントラストスクリーン２１１とフレネルレンズ２１３の間にレンチキュラーレンズ２１２が配置される。レンチキュラーレンズ２１２とフレネルレンズ２１３は、コントラストスクリーン２１１の内側、すなわち筐体３０の内側に位置している。
また、レンチキュラーレンズ２１２とフレネルレンズ２１３の端部は、図示しないがテープ状の接着部材によりお互いに重ね合わせた状態で固定されている。

図７は、図４のプロジェクタ装置２０のＢ−Ｂにおける断面構造を示している。図７の断面構造は、図４の上辺の枠部５０と下辺の枠部５０における断面構造であってもよいし、図４における右辺の枠部５０と左辺の枠部５０の断面構造であっても勿論構わない。

図７と図５に示すコントラストスクリーン２１１は、前面板とも呼ばれており、外光下でのコントラストの向上と、観察者Ｍ側に面するレンチキュラーレンズ２１２等の表面の保護のために配置されるものである。
最も内側のフレネルレンズ２１３は、たとえばメタクリル酸メチル−スチレン、あるいはアクリルまたはポリカーボネートもしくは他の材質から形成されており、図６に示す光学ユニット３６から投射された映像の発散光束を平行光束にする役割を果たす。
レンチキュラーレンズ２１２は、たとえばポリメタクリル酸メチル、あるいはポリカーボネートまたは他の材質から形成されており、フレネルレンズ２１３により平行光にされた映像光をたとえば画面の左右方向に広げる役割を果たすものである。

図７において、コントラストスクリーン２１１、レンチキュラーレンズ２１２およびフレネルレンズ２１３は、筐体３０のたとえば上辺、下辺、右辺、左辺のそれぞれの枠部５０に、図８に示すような固定構造３００により固定されている。

図７は取付構造部３００を筐体３０の上辺と下辺に設けた時の断面図を示す。以下、このうち上辺に設けた取付構造部３００について説明を行なう。
図７において、開口部４０を有する筐体３０の枠部５０の内面に、スクリーン群２１が取付けられる所定高さの取付板部７０が開口部４０の幅一杯に設けられている。この取付板部７０の枠部５０の内面近傍には穴（透孔）７１が設けられると共に、この穴７１の下側縁部には後方に立ち上がり係合用の傾斜部７４が施された固定用突起部７２を先端部に有する固定用リブ部７３が設けられている。
コントラストスクリーン２１１の上端部近傍の後方表面には接着片８０を介して断面Ｌ字状の取付部材６０が固着されている。

この取付部材６０は、図８に示すように、コントラストスクリーン２１１に接着片８０を介して取り付ける一端部６１はコントラストスクリーン２１１の幅略一杯に延在しており、取付板部７０に設けられた穴７１に挿入される他端部６２の幅は穴７１の幅よりやや小さくなっている。この取付部材６０の他端部６２には取付板部７０に設けられた固定用リブ部７３の先端部に設けられた固定用突起７２に係合する固定用穴６３が設けられている。
なお、取付構造部３００はコントラストスクリーン２１１の幅方向では２箇所設けられており、取付部材６０の一端部は上述したようにコントラストスクリーン２１１の幅一杯に延在し、他端部は図８に示すように取付構造部３００の位置に２個所設けられている。

取付部材６０の一端部の後方表面にはレンチキュラーレンズ２１２及びフレネルレンズ２１３を筐体後方に押し付けるための第1押圧部材９０が接着剤等により固着されている。この第１押圧部材９０は取付部材６０の一端部６１の後方表面全域に渡って固着されており、下方縁部にはレンチキュラーレンズ２１２の端部より下方の所定位置に当接して押圧力を付与するように突起部９１を幅方向略一杯に設けている。この突起部９１がレンチキュラーレンズ２１２に当接したとき、レンチキュラーレンズの表面を切削し傷つけないように、この第１押圧部材は弾性を有する部材により形成されている。

取付板部７０の前方表面には、レンチキュラーレンズ２１２及びフレネルレンズ２１３の端部を筐体前方に押し付けるための第２押圧部材１００が、取付板部の幅略一杯に、接着剤等で固着されている。

このように構成された取付構造部３００が筐体３０の下辺にも設けられている。

レンチキュラーレンズ２１２及びフレネルレンズ２１３（第２スクリーン）を取付板部７０の前方表面に固着された第２押圧部材の前方に配置した状態で、上述したように後方表面に接着片８０を介して取付部材６０の一端部６１が固着され更に第１押圧部材９０が一端部６１の後方表面の上方、下方の２箇所に固着されたコントラストスクリーン２１１（第１スクリーン）を開口部４０より挿入し、取付部材６０の他端部６２に設けられた固定用穴６３に取付板部７０に設けられた固定用リブ部７１の先端部に設けられた固定用突起７２がはめ込むことによって、レンチキュラーレンズ２１２及びフレネルレンズ２１３（第２スクリーン）が第１押圧部材９０の突起部９１と第２押圧部材１００とで挟持されるとともに、更には突起部９１及び第２押圧部材によってレンチキュラーレンズ２１２及びフレネルレンズ２１３（第２スクリーン）の上下方向の中央部を後方に膨らませるようなモーメントが与えられる。

なお、本実施例では上述した取付部材６０は板金で出来ており、また筐体３０はプラスチックの成形品としているので、取付部材６０が固着されたコントラストスクリーン２１１（第１スクリーン）を開口部４０より挿入したときは、取付部材６０の他端部６２の先端が、取付板部７０に設けられた固定用リブ部７３の先端部に設けられた固定用突起７２の傾斜部７４に沿って固定用リブ部７３の先端部を内側に押し広げることによって、固定用突起７２が固定用穴６３がはめ込まれる。しかし、取付部材６０をプラスチック製とし、他端部６２を外側に押し広げるようにしても構わない。
また、取付部材６０は断面形状をＴ字状に構成しても構わない。

以上の述べたように、スクリーン群２１を取付構造３００で筐体３０に取付けると、第２スクリーンは上辺、下辺のそれぞれの端部で第１押圧部材９０の突起部９１と第２押圧部材１００によって加えられるモーメントにより上下方向の中央部が後方に膨らまされ、従来、大型の５３インチのプロジェクタ装置の場合、１０ミリメートル程度あった第１スクリーンと第２スクリーンの間のギャップＧＰを１５ミリメートル程度にすることが出来る。

したがって、環境、たとえば湿度の変化で第２スクリーンの中央部側が膨張したような状態となっても、第１スクリーンとの距離をある程度確保することが可能となり、第２スクリーンが第１スクリーンに当接することを抑止できる。
また、上記モーメントにより、環境の変化に伴って第２スクリーンが膨張する幅が抑制され、第２スクリーンが第１スクリーンに当接する可能性が極めて小さくなり、また画質の劣化を防止できる。

図１０は、本実施形態に係るスクリーンの固定構造を採用するプロジェクタ装置１０に対して室温２５°Ｃで、湿度を５０％、９０％、３０％等に変化させた場合の第１スクリーン（コントラストスクリーン２１１）と第２スクリーン（レンチキュラーレンズ２１２）との距離（ギャップ）Ｄの変化特性の１例を示す図である。
図１０において、横軸が時間を、左側縦軸が距離Ｄを、右側縦軸が湿度をそれぞれ示している。
また、理解し易くするために、湿度５０％、９０％、３０％の時の各スクリーンの状態を模式的に記してある。

図１０からわかるように、本実施形態に係るスクリーンの固定構造では、第１スクリーン（コントラストスクリーン２１１）と第２スクリーン（レンチキュラーレンズ２１２）との距離（ギャップ）Ｄはこの例の場合１３ｍｍ±５ｍｍ前後であり、湿度の変化に応じた変化量が従来の１０ｍｍ±１０ｍｍ前後に比べて少ない。
したがって、本実施形態においては、レジストッレーション調整が行いやすく、中央部が膨張したとしても、レンチキュラーレンズ２１２がコントラストスクリーン２１１に当接するといった不具合が発生するおそれがなく、粉状のものが発生することを確実に防止することが可能である。

ところで本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
上述した実施の形態では、第１スクリーンと第２スクリーンを固定する固定構造部は、筐体の上辺と下辺の枠部のみならず右辺と左辺の枠部にも形成してもよいし、上辺と下辺のみあるいは右辺と左辺のみの枠部に上述したような第１スクリーン固定部と第２スクリーン固定部を設けるようにしても勿論構わない。

従来のプロジェクタ装置のスクリーンの取付構造例を示す断面図である。 従来の課題を説明するための図である。 従来の課題を説明するための図である。 本発明のプロジェクタ装置の好ましい実施の形態を示す斜視図である。 図４のプロジェクタ装置の筐体とスクリーン群を示す分解斜視図である。 図６は図４のＡ−Ａ線における断面構造の例を示している。 図１のＢ−Ｂにおけるスクリーンの取付構造例を示す断面図。 コントラストスクリーンを取り付けるための取付部材と取付構造部の構造例を示す斜視図。 本実施形態に係る第１押圧部の構成例を示す図である。 本実施形態に係るスクリーンの固定構造を採用するプロジェクタ装置に対して室温２５°Ｃで、湿度を５０％、９０％、３０％等に変化させた場合の第１スクリーンと第２スクリーンとの距離（ギャップ）Ｄの変化特性を示す図である。

符号の説明

２０・・・プロジェクタ装置、２１・・・スクリーン群、２１１・・・コントラストスクリーン（第１スクリーンに相当する）、２１２・・・レンチキュラーレンズ（第２スクリーン）、２１３・・・フレネルレンズ（第２スクリーン）、３０・・・筐体、４０・・・開口部、５０・・・筐体の枠部、３００・・・固定構造部、７０・・・取付板部、７２・・・固定用突起、６０・・・取付部材、６１・・・一端部、６２・・・他端部、６３・・・固定用穴、９０・・・第１押圧部材、９１・・・突起部、１００・・・第２押圧部材。

Claims (4)

1. コントラストスクリーンからなる第１スクリーンと、レンチキュラースクリーンとフレネルスクリーンが重ね合わされてなる第２スクリーンとを含み、前記第２スクリーンは前記第１スクリーンの後側に所定の間隔をあけて配置されているスクリーン群に背面より画像を投影して結像するプロジェクタ装置であって、
   前記スクリーン群が前方より取付けられる取付板部が筺体枠部の内面より所定高なして植設された筺体であって、前記取付板部の所定位置には透孔が設けられた筺体と、
   前記第１スクリーンの後面に固着される取付部材であって、前記第１スクリーンの後面の外周部の所定位置に固着される平板状の一端部と、前記平板状の一端部の外側端部より後方に折り曲げられ前記透孔に挿通され前記取付板部の後方に設けられた固定手段により前記取付板部に固定されるようになされた他端部とからなる取付部材と、
   前記取付部材の一端部の後面に固着され内側端部に後方に突出した突起部を有する第１押圧部材と、
   前記取付板部の前面の、前記第１押圧部材の突起部より外側の所定位置に固着された第２押圧部材とを備え、
   前記取付部材の他端部が前記固定手段に固定されることにより、前記第１スクリーンが前記取付板部に取付けられると共に、前記第２スクリーンが、前記第１押圧部材の突起部と前記第２押圧部材との間で前記第２スクリーンの中央部が後方に所定量だけ膨らむように偶力を与えられた状態で挟持されて前記取付板部に取付けられる
   ことを特徴とするプロジェクタ装置。
2. 前記第１押圧部材は、少なくとも突起部が前記第２スクリーンの前方表面を切削しない部材により形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ装置。
3. 前記第１押圧部材は、少なくとも突起部が弾性を有する
   ことを特徴とする請求項２に記載のプロジェクタ装置。
4. 前記第１スクリーンのコントラストスクリーンは、前記第２スクリーンを保護し外光下でのコントラストを向上させる
   ことを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ装置。

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