JP3790064B2

JP3790064B2 - プロジェクタ装置

Info

Publication number: JP3790064B2
Application number: JP06890099A
Authority: JP
Inventors: 哲男斉藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-03-15
Filing date: 1999-03-15
Publication date: 2006-06-28
Anticipated expiration: 2019-03-15
Also published as: JP2000267191A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像を投射して拡大画像を得るプロジェクタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
テレビジョン信号を受信して得られる画像やコンピュータから出力された出力画像等を投射し、スクリーン上に拡大像を提供するプロジェクタ装置が広く利用されている。
【０００３】
この種のプロジェクタ装置では、画像源として、ＤＭＤ（マイクロ・ミラー・デバイス）やＬＣＤ（液晶表示装置）が利用されている。
【０００４】
なお、プロジェクタ装置は、単体での利用に加えて、複数台を縦横に積層配置して、マルチスクリーンディスプレイとして使用することもできる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したプロジェクタ装置においては、投影された画像を目視しながら、画像の歪みや倍率を補正する必要がある。
【０００６】
ところで、多くのプロジェクタ装置においては、画像の歪みや倍率を調整するための構造は、不十分であり、また調整機構が設けられてるプロジェクタ装置においても、カバーを外したり、工具による調整が必要であり、調整作業に多くの時間が求められている。
【０００７】
この発明の目的は、投影された画像の歪みや倍率を工具によらずに、短時間で調整可能なプロジェクタ装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記問題点に基づきなされたもので、プロジェクターユニットを所定の位置に支持するための位置調整機構を有するプロジェクタ装置において、前記位置調整機構は、前記プロジェクターユニットを第１の方向に移動可能に支持するための第１の保持部材と、前記第１の保持部材に対して、前記第１の保持部材と平行な面内で回転可能に支持された第２の保持部材と、前記第２の保持部材に対して、前記第１の方向と直交する第２の方向に移動可能に支持され、かつ複数の高さの調整機構によって支持された第３の保持部材と、前記第１、第２、第３の保持部材のおよび前記高さ調整機構に結合して、前記第１、第２の方向、前記回転方向、および前記高さ方向の各位置を所定の一方向から調整するための可動機構とを有することを特徴とするプロジェクタ装置を提供するものである。
【０００９】
また、この発明は、プロジェクターユニットを所定の位置に支持するための位置調整機構を有するプロジェクタ装置において、前記位置調整機構は、前記プロジェクターユニットを画像の倍率を調整可能な第１の方向に移動可能に支持するための第１の保持部材と、前記第１の保持部材の中央部に設けられた回転軸により、この第１の保持部材と平行な面内で回転可能に支持された第２の保持部材と、前記第２の保持部材に対して、前記第１の方向と直交する第２の方向に移動可能に支持され、かつ複数の高さの調整機構によって支持された第３の保持部材と、前記第１、第２、第３の保持部材のおよび前記高さ調整機構に結合して、前記第１、第２の方向、前記回転方向、および前記高さ方向の各位置を所定の一方向から調整するための可動機構とを有してなり、前記プロジェクターユニットの上下方向、左右方向、前後方向、および傾斜をそれぞれ調整可能にして、投射された画像の歪みを補正できるようにしたことを特徴とするプロジェクタ装置を提供するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１１】
図１は、この発明の実施の形態であるプロジェクタ装置の一例を説明する概略図である。
【００１２】
図１に示されるように、プロジェクタ装置１００は、キャビネット１１０内に取付けられ、前方のスクリーン１２０に画像を投射するプロジェクターユニット１３０を有している。プロジェクターユニット１３０の先端部には、投射レンズ１４０が設けられている。なお、キャビネット１１０とスクリーン１２０とは、一体的に構成されており、プロジェクターユニット１３０は、調整器１５０上に載置されている。
【００１３】
図２は、調整器１５０の外観の特徴を説明する概略図である。
【００１４】
調整器１５０は、プロジェクターユニット１３０を、任意の方向に移動および傾斜可能に支持するもので、図３ないし図１２を用いて以下に説明するように、左右（Ｘ軸）方向、上下（Ｙ軸）方向、前後（Ｚ軸）方向および回転（Ｗにより示す）方向のそれぞれの方向に、独立に移動または傾斜させることのできる第１ないし第４の可動機構が一体的に構成されたものである。なお、図２には、Ｙ軸方向の調整に利用される３つの高さ調整ハンドル１４ａ、１４ｂおよび１４ｃ、前後の調整に利用される前後調整ハンドル１５および回転の調整に利用される回転調整ハンドル１６のみが示されている。すなわち、高さ調整ハンドル１４ａ，１４ｂおよび１４ｃ、前後調整ハンドル１５および回転調整ハンドル１６のそれぞれは、プロジェクターユニット１３０の投射レンズ１４０が設けられる側の面に対して後方（背面すなわち後正面）に、全ての調整作業が一方向から調整可能に、一括して配列されている。
【００１５】
図３ないし図５は、図２に示した調整器１５０の構造を示すもので、図３は、平面図、図４は、同調整器１５０を図３の矢印Ｂ方向から見た正面図、図５は、同調整器１５０を図３の矢印Ｃ方向から見た側面図である。
【００１６】
図３ないし図５に示されるように、調整器１５０は、プロジェクターユニット１３０および調整器１５０の荷重を支えるベース台１を有している。
【００１７】
ベース台１には、プロジェクターユニット１３０を回転させる回転ベース２とプロジェクターユニット１３０を任意の方向に傾斜させる揺動ベース３とが積層状態で配置されている。なお、揺動ベース３には、プロジェクターユニット１３０を左右方向に移動可能とするスラストベース４が一体的に設けられている。
【００１８】
回転ベース２は、回転軸５により、ベース台１上の概ね中央付近に、ベース台１に対して任意の方向に回動自在に保持されている。なお、キャビネット１１０とベース台１との間の空間には、図８を用いて後段に説明する前後方向移動機構１５４が組み込まれている。
【００１９】
回転ベース２には、図２に示した調整ハンドル群が設けられる側の左右方向に２本、プロジェクターユニット１３０の投射レンズ１４０が位置される側の概ね中央に１本、それぞれ配列され、揺動ベース３を支持する第１ないし第３の高さ調整器１５１ないし１５３の脚部となるボルト６が固定されている。
【００２０】
揺動ベース３は、図６を用いて以下に説明するように、それぞれのボルト６に形成される高さ調整器１５１ないし１５３の所定位置に、セットされる。なお、ボルト６の揺動ベース３から突出された部分には、スプリング７が装着される。これにより、揺動ベース３は、常時、ベース台１の方向に押し下げられる。
【００２１】
図６は、図１ないし図５に示した調整器１５０に組み込まれる第１ないし第３の高さ調整器１５１ないし１５３の構成を説明するもので、図６（Ａ）は、正面図、図６（Ｂ）は、ウォームホイールギヤの断面図、および図６（Ｃ）は、平面図である。なお、第１ないし第３の高さ調整器１５１ないし１５３は、いづれも同一の構成であるから、第１の調整器１５１を代表させて説明する。
【００２２】
高さ調整器１５１は、回転軸８の所定の位置に固定されたウォームギヤ１０により回転されることでボルト６に対して相対位置が変化されるウォームホイールギヤ１１を含み、回転軸８と接続された調整ハンドル１４ａが回転されることで回転されるウォームギヤ１０の回転により、ウォームホイールギヤ１１をベース台１に対して上下動させるものである。すなわち、調整ハンドル１４ａが任意の方向に回転されることでウォームギヤ１０が時計回りあるいは反時計回り方向に回転されると、ウォームホイールギヤ１１が回転され、ギヤ１１自身のボルト６に対する位置が変位される。これにより、揺動ベース３が上下動される。なお、図３に示されるように、高さ調整器１５３のみ、長さの異なる回転軸８´が用いられることはいうまでもない。
【００２３】
図７は、調整器１５０のベース台１と回動ベース２、揺動ベース３およびスラストベース４のそれぞれの層構成を説明する概略図である。
【００２４】
図７に示されるように、ベース台１は、キャビネット１１０の所定位置に固定されたマウント部材１７に、ねじ１ｂにより長穴１ａ内を、Ｚ軸方向に移動可能に取り付けられている。
【００２５】
ベース台１の平面部分の概ね中央には、回転ベース２に設けられる回転軸５の脚部となる図示しないボルトが締め付けられるねじ部１ｆが、同平面部分の調整ハンドルが設けられる側の所定の位置であって、キャビネット１１０に面する側の面には、前後方向調整機構１５４の回転軸９のねじ部と組み合わせられる推進板１ｃが、それぞれ形成されている。また、ベース台１の調整ハンドル群が位置される側の端部は、キャビネット１１０と反対の側に折り曲げられており、回転調整ハンドル１６から延出される回転軸１２の回転を妨げない開口部１ｅが形成されている。なお、推進板１ｃは、キャビネット１１０の所定位置に設けられた固定片１３に挿入される回転軸９のねじ部が回転されることによりＺ軸方向に関して、ベース台１を移動させるものである。
【００２６】
回転ベース２の平面部分の概ね中央の所定位置には、ベース台１に固定された回転軸５が貫通されることで回転軸５を提供可能な開口部２ａが、同平面部分の所定の位置には、図９を用いて後段に説明する回転調整機構１５５による自身の回転を可能とし、プロジェクターユニット１３０の荷重を支えるピン２１（図４参照）がセットされるねじ部２１ａが、それぞれ形成されている。なお、ねじ部２１ａに固定されたピン２１は、ベース台１の所定位置に形成され、回転ベース２の回転を可能にピン２１をガイドする円弧状の複数のガイド穴１ｇと共働して回転ベース２の回転を規制する。
【００２７】
回転ベース２にはまた、平面部分と直交する方向に折り曲げられた折り曲げ部２２と折り曲げ部２２から（折り曲げ部２２と）直交する方向にさらに折り曲げられた高さ調整器支持部２２ａが設けられている。なお、高さ調整器支持部２２ａは、平面部分と概ね平行である。また、高さ調整器支持部２２ａには、ボルト６が固定されるためのねじ部２３が形成され、ボルト６が固定される。
【００２８】
揺動ベース３の平面部分の背面（回転ベース２側の面）の所定位置には、高さ調整器１５１ないし１５３に組み込まれる回転軸８，８´を受け入れることで、高さ調整器１５１ないし１５３のそれぞれを機能させる固定片３１が形成されている。
【００２９】
揺動ベース３の平面部分の所定の位置には、以下に説明するスラストベース４の移動に利用されるピン４３（図３参照）が固定されるねじ穴３ａが形成されている。なお、ねじ穴３ａは、図２に示した調整ハンドル群が設けられる側と反対の側（投射レンズ側）の左右方向に２本、調整ハンドル群が設けられる側の概ね中央に１本、それぞれ配列される。また、揺動ベース３の平面部分に直交された折り曲げ部３２には、スラストベース４の左右方向移動に利用されるピン４４が挿入される長穴３ｂが設けらている。
【００３０】
スラストベース４の平面部分の所定位置であって、揺動ベース３に設けられたねじ穴３ａに固定されるピン４３が突出される部分には、ピン４３に対して相対的にスラストベース４を移動可能とするための長穴４ａが、また、同平面部分と直交する折り曲げ部分４１には、ピン４４が挿入される長穴４ｂが、それぞれ、設けらている。
【００３１】
図８は、前後調整機構１５４によりベース台１を移動する原理を説明する概略図である。
【００３２】
図８に示されるように、調整ハンドル１５に接続された回転軸９は、ベース台１に設けられている推進板１ｃとキャビネット１１０に固定されているブロック１３のそれぞれのねじ部にねじ込まれている。これにより、調整ハンドル１５が任意の方向に回転されることで、推進板１ｃが図８における左右方向（図３におけるＺ軸方向）に移動される。
【００３３】
図９は、回転調整機構１５５により回転ベース２を回転できる原理を説明する概略図である。
【００３４】
図９に示されるように、調整ハンドル１６と接続された回転軸１２は、ベース台１の折り曲げ部１ｄに形成されている開口１ｅを通って、回転ベース２の折り曲げ部２２に設けられているねじ部２４にねじ込まれている。なお、回転軸１２の先端部には、回転軸１２が回転された量を回転ベース２の回転に変換するためのナット２５が設けられ、回転ベース２とベース台１の間に挿入されるばね２６とベース台１の調整ハンドル１６側に位置されるナット２７により、回転軸１２が回転された量を、回転ベース２の回転に変換することができる。また、回転軸５に対して等距離に位置されるピン２１とベース台１の開口１ｇにより、ベース２の回転が誘導される。なお、回転ベース２の回転を容易とするために、回転軸調整機構１５５を設けた位置と対角の位置（図３参照）に、ナット２５、ばね２６およびナット２７と実質的に同様に構成されたテンション機構１５５´すなわちナットつきボルト２８とばね２６´とナット２５´が、設けられている。
【００３５】
図１０ないし図１２は、図１ないし図９に示した調整器１５０の操作により、プロジェクターユニット１３０から投射される画像の歪みや倍率を調整する手順を説明するもので、図１０は、平面図、図１１は、背面正面図および図１２は、図１０における矢印Ｄ方向から見た側面図である。
【００３６】
図１０ないし図１２から明らかなように、高さ調整ハンドル１４ａないし１４ｃのいづれかまたは任意の組み合わせの２つもしくは３つ全てが独立に、または関連づけられて左右に回転されることで、対応するハンドルに接続された回転軸８，８´が回転され、回転軸に固定されたウォームギヤ１０が回転される。これにより、高さ調整器１５１ないし１５３のボルト６に沿って、ウォームホイールギヤ１１が上下方向に移動される。
【００３７】
ウォームホイールギヤ１１が上下動されることにより、揺動ベース３すなわちプロジェクターユニット１３０が任意の位置で、べース台１に対して上下される。なお、揺動ベース３には、スプリング７から常に下向きの加重が付与されているから、プロジェクターユニット１３０は、ハンドル１４ａ，１４ｂおよび１４ｃのそれぞれが回転された量に対応する所定量だけ傾けられた状態に保持される。
【００３８】
この場合、高さ調整ハンドル１４ａと同ハンドル１４ｃのみが、互いに逆方向に回転されることで、プロジェクターユニット１３０を、左右方向に任意の角度で傾けることができる。なお、ハンドル１４ａと１４ｃのみを同一の方向に回転させることで、投射レンズ１４０から投射される画像のあおり（上辺と下辺の倍率の比が異なる状態）が生じている画像の上下方向を調整できる。なお、あおりに関しては、左右方向の一方のハンドル１４ａまたは１４ｃのみが回転されてもよい。
【００３９】
前後調整ハンドル１５が回転されると、ハンドル１５に接続された回転軸９が回転され、ベース台１に設けられている前後調整機構１５４の推進板１ｃの位置が固定片１３に対して相対的に変化される。すなわち、プロジェクターユニット１３０が前後方向に移動されることから、スクリーン１２０に投影された画像の倍率が変化できる。
【００４０】
回転調整ハンドル１６が回転されると、ハンドル１６に接続された回転軸１２が回転され、回転調整機構１５５（１５５´）のナット２５（２５´）とナット２７（２７´）との間の間隔、すなわち回転ベース２の側面２２とベース台１の側面１ｄとの間隔が変化し、回転ベース２は、ベース台１の長孔１ｇの範囲内で円周方向（Ｗ）に回転される。このとき、回転ベース２は、回転軸５の周りを、時計廻りまたは反時計廻りに回転される。これにより、スクリーン１２０に投影された画像の歪みが補正される。なお、回転ベース２が回転される量が所定量である場合には、あおりと傾きの補正と関連して、左右方向の移動として作用することもある。
【００４１】
ところで、プロジェクターユニット１３０は、スライドベース４により、揺動ベース３上を左右方向に移動可能に支持されている。このため、僅かに左右方向の位置を微調整する場合等において、プロジェクターユニット１３０を、直接、目的の方向に向けて押すことにより、左右方向に移動できる。なお、ハンドルを設けて、より微調整可能としてもよい。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明のプロジェクタ装置によれば、プロジェクターユニットにより投射された画面の歪みを、上下方向、左右方向および傾き方向のそれぞれに独立にまたは複合して調整できる。また、さらに画像の拡大もしくは縮小ができる。
【００４３】
また、それぞれの調整および拡大もしくは縮小は、プロジェクターユニットを移動もしくは回転可能な方向と拘わりなく一方向から可能である。なお、各調整は、特別な工具を用いたり、キャビネットのカバーを外したりする必要もなく、画像が投影される方向の背面方向から、調整可能である。
【００４４】
これにより、調整に要求される時間が低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態が適用されるプロジェクタ装置を示す概略図。
【図２】図１に示したプロジェクタ装置を支持する調整器の外観の特徴を示す概略図。
【図３】図１および図２に示した調整器の平面図。
【図４】図３に平面図を示した調整器を矢印Ｂ方向から見た正面図。
【図５】図３に平面図を示した調整器を矢印Ｃ方向から見た側面図。
【図６】図１ないし図５に示した調整器の高さ調整器の構造を説明する概略図。
【図７】図１ないし図５に示した調整器のベース台と回動ベースと揺動ベースの層構成を説明する概略図。
【図８】図１ないし図５に示した調整器の前後調整機構を説明する概略図。
【図９】図１ないし図５に示した調整器の回転調整機構を説明する概略図。
【図１０】図１ないし図９に示した調整器の操作と、プロジェクターユニットにより投射される画像の歪みや倍率の関係を説明する概略図。
【図１１】図１ないし図９に示した調整器の操作と、プロジェクターユニットにより投射される画像の歪みや倍率の関係を説明する概略図。
【図１２】図１ないし図９に示した調整器の操作と、プロジェクターユニットにより投射される画像の歪みや倍率の関係を説明する概略図。
【符号の説明】
１ …ベース台、
２ …回転ベース、
３ …揺動ベース、
４ …スラストベース、
５ …回転軸、
６ …ボルト、
７ …スプリング、
８ …回転軸、
８´…回転軸、
９ …回転軸、
１０ …ウォームギヤ、
１１ …ウォームホイールギヤ、
１２ …回転軸、
１３ …固定片、
１４ａ…高さ調整ハンドル、
１４ｂ…高さ調整ハンドル、
１４ｃ…高さ調整ハンドル、
１５ …前後調整ハンドル、
１６ …回転調整ハンドル、
２１ …ピン、
２５ …ナット、
２５´…ナット、
２６ …ばね、
２７ …ナット、
２８ …ナットつきボルト、
３１ …固定片、
４３ …ピン、
４４ …ピン、
１００ …プロジェクタ装置、
１１０ …キャビネット、
１２０ …スクリーン、
１３０ …プロジェクターユニット、
１４０ …投射レンズ、
１５０ …調整器、
１５１ …第１の高さ調整器、
１５２ …第２の高さ調整器、
１５３ …第３の高さ調整器、
１５４ …前後調整機構、
１５５ …回転調整機構。

Claims

プロジェクターユニットを所定の位置に支持するための位置調整機構を有するプロジェクタ装置において、前記位置調整機構は、
前記プロジェクターユニットを第１の方向に移動可能に支持するための第１の保持部材と、
前記第１の保持部材に対して、前記第１の保持部材と平行な面内で回転可能に支持された第２の保持部材と、
前記第２の保持部材に対して、前記第１の方向と直交する第２の方向に移動可能に支持され、かつ複数の高さの調整機構によって支持された第３の保持部材と、
前記第１、第２、第３の保持部材のおよび前記高さ調整機構に結合して、前記第１、第２の方向、前記回転方向、および前記高さ方向の各位置を所定の一方向から調整するための可動機構とを有することを特徴とするプロジェクタ装置。
前記第１の保持部材は、上記プロジェクターユニットにより提供される画像の倍率を調整可能であることを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ装置。
前記第１の保持部材は、上記プロジェクターユニットとスクリーンの間の距離を変化させるものであることを特徴とする請求項２記載のプロジェクタ装置。
前記第３の保持部材は、前記第２の保持部材に設けられた第１ないし第３の、独立な高さ調整機構により保持されていることを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ装置。
前記第２の保持部材は、前記第１の保持部材の概ね中央に設けられた回転軸により保持されていることを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ装置。
上記高さ調整機構は、前記第２の保持部材上の上記プロジェクターユニットから画像が投射される方向の側の概ね中央に１点、上記プロジェクターユニットから画像が投射される方向と反対側の左右に２点の計３点に配置されることを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ装置。
前記可動機構は、上記プロジェクターユニットが画像を投射する方向に対して背面方向に設けられ、前記第１ないし第３の保持部材を移動または回転可能とする推力提供手段および前記高さ調整機構の高さ調整用の推力提供手段を有することを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ装置。
前記高さ調整機構は、ウォームギヤとウォームホイールギヤと、ウォームギヤによる調整作業を単一の方向から可能とするハンドル部を有し、前記第３の保持部材の高さおよび傾きを調整可能にしたことを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ装置。
プロジェクターユニットを所定の位置に支持するための位置調整機構を有するプロジェクタ装置において、前記位置調整機構は、
前記プロジェクターユニットを画像の倍率を調整可能な第１の方向に移動可能に支持するための第１の保持部材と、
前記第１の保持部材の中央部に設けられた回転軸により、この第１の保持部材と平行な面内で回転可能に支持された第２の保持部材と、
前記第２の保持部材に対して、前記第１の方向と直交する第２の方向に移動可能に支持され、かつ複数の高さの調整機構によって支持された第３の保持部材と、
前記第１、第２、第３の保持部材のおよび前記高さ調整機構に結合して、前記第１、第２の方向、前記回転方向、および前記高さ方向の各位置を所定の一方向から調整するための可動機構とを有してなり、
前記プロジェクターユニットの上下方向、左右方向、前後方向、および傾斜をそれぞれ調整可能にして、投射された画像の歪みを補正できるようにしたことを特徴とするプロジェクタ装置。