JP4279315B2 - 投写装置及びそのキャビネット - Google Patents

Description

本発明は、スクリーンに裏面側から画像を投写するリアプロジェクタ等の投写装置及びそのキャビネットに関する。

一般のリアプロジェクタでは、木製のパネルを箱状に組み合わせたキャビネットの内側に、光学部品（スクリーン、リアミラー及び光学エンジン等）が取り付けられている。しかしながら、キャビネットの組立精度や、キャビネットに対する各光学部品の取り付け位置精度は高くないため、各光学部品の相互の位置関係を正確に保つことが難しい。そのため、各光学部品の光学性能を十分に確保することができず、スクリーンに投影される画像に歪みや位置ずれが生じ、あるいはスクリーン上の一部でピントが合わないといった問題があった。

そこで、木製のボトムキャビネットの上に板金フレームを取り付け、これをバックカバーで覆って構成したリアプロジェクタが提案されている。ボトムキャビネットには光学エンジンが取り付けられ、板金フレームにはスクリーン及びリアミラーが取り付けられている（例えば、特許文献１参照）。また、板金フレームの代わりに、プラスチック製のスクリーン取付部及びミラー取付部を用いたリアプロジェクタも提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開平５−１８３８４７号公報（段落０００９−００１１、図１） 特開平９−９１８５号公報（段落０００７、図１）

ここで、きわめて広角な光学エンジンを搭載するリアプロジェクタでは、光学エンジンから出射された光がスクリーンに対して大きな入射角で斜めに入射する。このようなリアプロジェクタでは、スクリーンが少し傾いただけでもスクリーン上の画像の位置が大きく変化する。上述したように、ボトムキャビネットに光学エンジンを取り付け、板金フレーム等にスクリーン等を取り付けた構成（特許文献１，２）では、光学エンジンに対するスクリーンの角度を正確に決定することが難しい。

また、上述した従来のリアプロジェクタでは、木製のボトムキャビネットでリアプロジェクタを支持しており（特許文献１）、あるいはプラスチック製のキャビネットを採用しているため（特許文献２）十分な剛性の確保が難しい。また、輸送時の振動や設置場所の影響でスクリーンの傾き等が生じる可能性もあり、画像の歪みや位置ずれを完全に防止することができない。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、各光学部品の取り付け位置や取り付け角度の精度を向上し、また輸送時の振動や設置場所の影響を抑制することにより、画像の歪みや位置ずれを防止することを目的とする。

本発明に係る投写装置のキャビネットは、矩形状のスクリーンと、スクリーンの裏面側に下方から映像を投写する光学エンジンとを備えた投写装置のキャビネットである。このキャビネットは、スクリーンの四辺を保持するスクリーンフレームであって、少なくとも、スクリーンの上辺を保持する上辺フレームを有するスクリーンフレームと、光学エンジンを保持する底板であって、その一端部がスクリーンフレームに取り付けられた底板と、スクリーンに投写される光線の外郭に沿って、スクリーンフレームの上辺フレームと底板の他端部とを連結する補強ステーとを備えたものである。

本発明によれば、スクリーンフレームの上辺フレームと底板とを補強ステーで連結することにより、底板とスクリーンフレームとなす角度を正確に決定することができる。これにより、底板に保持される光学エンジンと、スクリーンフレームに保持されるスクリーンとの相対的な角度が正確に決定される。また、スクリーンフレームと底板と補強ステーとが側方から見て三角形をなすフレーム構造を採用することで、外力が加わっても変形しにくい高い剛性を得ることができ、その結果、スクリーン上の画像の歪みや位置ずれを防止し、良好な画像を表示することができる。

本発明の実施の形態１に係るキャビネットを備えたリアプロジェクタを示す断面図である。 図１に示したリアプロジェクタのスクリーン上部の光の経路を拡大して示す断面図である。 図１に示したリアプロジェクタのスクリーン下部の光の経路を拡大して示す断面図である。 本発明の実施の形態１に係るキャビネットを示す斜視図である。 本発明の実施の形態１に係るキャビネットを示す底面図である。 本発明の実施の形態１に係るキャビネットにバックカバーをつけた状態を示す側面図である。 本発明の実施の形態１に係るキャビネットからバックカバーを外した状態を表す側面図。 本発明の本実施の形態１に係るキャビネットにスクリーンを取り付けた状態を示す正面図である。 本発明の実施の形態１に係るキャビネットの上辺フレームを示す断面図である。 本発明の実施の形態１に係るキャビネットのサイドフレームを示す断面図である。 本発明の実施の形態１に係るキャビネットのボトムフレームを示す断面図である。 本発明の実施の形態１に係るキャビネットの下辺フレームの断面図である。 本発明の実施の形態１に係るキャビネットのスクリーンフレームの他の構成例を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１に係るキャビネットのスクリーンフレームの他の構成例を示す底面図である。 本発明の実施の形態２に係るキャビネットを示す斜視図である。 本発明の実施の形態２に係るキャビネットを示す正面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）である。 本発明の実施の形態３に係るキャビネットを示す斜視図である。 本発明の実施の形態３に係るキャビネットを示す側面図である。 本発明の実施の形態３に係るキャビネットを示す正面図である。 本発明の実施の形態３に係るキャビネットの上辺フレームを示す断面図である。 本発明の実施の形態３に係るキャビネットのサイドフレームを示す断面図である。 本発明の実施の形態３に係るキャビネットの下辺フレームを示す断面図である。 本発明の実施の形態３に係るキャビネットを示す斜視図である。 本発明の実施の形態４に係るキャビネットを備えたリアプロジェクタを示す断面図である。 図２４に示したキャビネットを示す斜視図である。 本発明の実施の形態４の変形例に係るリアプロジェクタの一部を拡大して示す図である。

符号の説明

１ 上辺フレーム、 ２ａ，２ｂ サイドフレーム、 ３ 下辺フレーム、 ６ａ，６ｂ コーナープレート、 ８ ボトムフレーム、 ９ 底板、 １０ａ，１０ｂ 補強ステー、 １１ａ，１１ｂ 補強ステー、 １４ａ，１４ｂ インシュレータ、 １８ａ，１８ｂ，１８ｃ 光線、 ２０ 補強板、 ３１ 上辺フレーム、 ３２ａ，３２ｂ サイドフレーム、 ３３ 下辺フレーム、 ３４ａ，３４ｂコーナープレート、 ３５ 底板、 ３７ａ，３７ｂ 補強ステー、 ４１ａ，４１ｂ 支柱、 ５０ キャビネットベース、 ６０ バネ、 １００，１０１ スクリーンフレーム、 ２００ スクリーン、 ３００ 光学エンジン。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るキャビネットを備えたリアプロジェクタ（投写装置）を示す断面図である。図２は、図１に示したリアプロジェクタのスクリーン上部の光路を示す断面図である。図３は、図１に示したリアプロジェクタのスクリーン下部の光路を示す断面図である。図４は、実施の形態１に係るキャビネットを示す斜視図である。図５は、実施の形態１に係るキャビネットを示す底面図である。

図１に示すように、リアプロジェクタは、スクリーン２００と、このスクリーン２００に裏面側に下方から光を照射する光学エンジン３００とを有している。スクリーン２００は、その表面が鉛直面となるように置かれている。また、スクリーン２００は、その上辺及び下辺が長く、両側辺が短い長方形（図８参照）をなしている。以下の説明では、スクリーン２００から光が出射される方向（図１における左方向）を前方とし、その反対方向（図１における右方向）を後方とする。

スクリーン２００は、フレネルスクリーン１２とレンチキュラースクリーン１３とを重ね合わせたものである。光学エンジン３００は、エンジンベース１５と、図示しない照明光学系と、投写光学系（投写レンズ１６及び非球面ミラー１７を含む）とを備えて構成されている。照明光学系から出射された光は、投写レンズ１６及び非球面ミラー１７により拡大され、また非球面ミラー１７により反射されて、スクリーン２００に下方から入射する。

非球面ミラー１７で反射された光線１８ａ〜１８ｃは、フレネルスクリーン１２によって方向が変化し、レンチキュラースクリーン１３を通って前方に出射される。図２に示すように、スクリーン２００の上部に入射した光線１８ａは、フレネルスクリーン１２によって屈曲され、レンチキュラスクリーン１３を通って水平方向に出射される。画面の上端（光が出射される範囲の上限）は、上辺フレーム１の端面１ａによって規定される。図３に示すように、スクリーン２００の下部に入射した光線１８ｃは、フレネルスクリーン１２で屈曲され、レンチキュラスクリーン１３を通って水平方向に出射される。画面の下端（光が出射される範囲の下限）は、下辺フレーム３の端面３ｃによって規定される。

図４に示すように、本実施の形態に係るキャビネットは、スクリーン２００（図１）を保持するスクリーンフレーム１００と、光学エンジン３００（図１）を保持する底板９とを有している。スクリーンフレーム１００は、スクリーン２００（図１）の上辺及び下辺を支持する互いに平行な上辺フレーム１及び下辺フレーム３と、スクリーン２００（図１）の両側辺を支持するサイドフレーム２ａ，２ｂとを有している。サイドフレーム２ａ，２ｂは、下辺フレーム３よりも更に下方に延在しており、その下端同士を連結するように、下辺フレーム３と平行なボトムフレーム８が設けられている。

スクリーンフレーム１００において、上辺フレーム１とサイドフレーム２ａ，２ｂとはコーナージョイント４ａ，４ｂにより連結されている。同様に、サイドフレーム２ａ，２ｂとボトムフレーム８とはコーナージョイント５ａ，５ｂにより連結されている。上辺フレーム１、サイドフレーム２ａ，２ｂ及びボトムフレーム８により、四角形の枠体が構成されている。また、スクリーン２００（図１）の下端部を保持する下辺フレーム３は、ブラケット３ａ，３ｂを介してサイドフレーム２ａ，２ｂに取り付けられている。

スクリーンフレーム１００は、軽量で且つ強固な構造を実現するため、例えばアルミニウムの押し出し材により形成されている。また、上辺フレーム１とサイドフレーム２ａ，２ｂとの間の角の部分はコーナープレート（補強部材）６ａ，６ｂで補強されており、サイドフレーム２ａ，２ｂとボトムフレーム８との間の角の部分はコーナープレート（補強部材）７ａ，７ｂにより補強されている。スクリーンフレーム１００を強固で変形しにくい構造とすることにより、スクリーン２００の平面度を確保している。

スクリーンフレーム１００は、スクリーン２００を保持する保持枠として機能するだけではなく、スクリーン２００よりも下方に延在してボトムフレーム８と連結することによりキャビネットの構造部材としても機能し、キャビネット全体の剛性を確保している。スクリーンフレームと構造部材とを兼用することにより、部品点数を少なくし、軽量化とコストダウンを図っている。

光学エンジン３００を保持する底板９は、四角形の板金からなり、その前端部において、スクリーンフレーム１００のボトムフレーム８にねじ止めにより固定されている。底板９は、板面が水平になるように置かれており、底板９とスクリーンフレーム１００とのなす角（すなわち底板９とスクリーン２００とのなす角）は直角である。底板９の幅（スクリーン２００の長辺方向の長さ）は、スクリーンフレーム１００の幅よりも短い。

キャビネットは、さらに、スクリーンフレーム１００の上辺フレーム１と底板９の後端部とを連結する補強ステー１０ａ，１０ｂを有している。スクリーンフレーム１００と、これに垂直な底板９とを、両者に対して斜め方向に延在する補強ステー１０ａ，１０ｂで連結することにより、キャビネットを側方から見ると、底板９を底辺とする直角三角形となるようにした。これにより、スクリーンフレーム１００と底板９との角度を直角に保ち、なお且つキャビネット全体の剛性を向上している。また、補強ステー１０ａ，１０ｂを、側方から見て（図１）、一番外側の光線である光線１８ａに沿って配置することにより、補強ステー１０ａ，１０ｂの底板９への固定箇所を前寄り（スクリーン２００側）にすることができるので、キャビネット全体の奥行きを短くすることができる。

補強ステー１０ａ，１０ｂは、例えば板金により形成されている。補強ステーは１本でもよいが、２本（又はそれ以上）の補強ステー１０ａ，１０ｂを設けることで、スクリーンフレーム１００と底板９との角度を直角に保ち、且つキャビネット全体の剛性を向上する効果が高くなる。スクリーンフレーム１００と底板９との角度は、補強ステー１０ａ，１０ｂの長さによって決定されるため、補強ステー１０ａ，１０ｂの長さは正確に管理される。なお、スクリーンフレーム１００の角度が調整できるよう、補強ステー１０ａ，１０ｂの長さを調整可能に構成してもよいし、補強ステー１０ａ，１０ｂの取り付け位置を調整できるようにしてもよい。

図５に示すように、キャビネットの底を構成している底板９の下側には、キャビネットの脚部をなすインシュレータ１４ａ，１４ｂが取り付けられている。インシュレータ１４ａ，１４ｂは、補強ステー１０ａ，１０ｂの底板９への取り付け位置の下方に位置している。このように補強ステー１０ａ，１０ｂの取り付け位置の下にインシュレータ１４ａ，１４ｂを配置することで、補強ステー１０ａ，１０ｂにかかる荷重がそのままインシュレータ１４ａ，１４ｂにかかることになり、底板９が荷重により変形することを防止できる。なお、インシュレータ１４ａ，１４ｂを底板９の中央部に配置した構成では、例えばキャビネットが捻られて補強ステー１０ａ，１０ｂに下向きの力が加わった場合に、底板９の後端側が下側に変形する可能性がある。このような場合、補強ステー１０ａ，１０ｂによる補強の機能が低下し、スクリーンフレーム１００の変形を生じる（その結果、画像の歪みを招く）可能性がある。

図６は、本実施の形態に係るキャビネットにバックカバー４００を取り付けた状態を示す側面図である。図７は、本実施の形態に係るキャビネットからバックカバー４００を取り外した状態を示す側面図である。本実施の形態のキャビネットは、スクリーンフレーム１００と底板９と補強ステー１０ａ，１０ｂとからなるフレーム構造のため、バックカバー４００を取り付けなくても強度が不足することは無い。従って、バックカバー４００は単に意匠カバーとしての役割を果たすだけで良い。そのため、バックカバー４００を薄くして軽量化及びコストダウンを図ることができる。また、補強の役割を果たす必要が無いため、バックカバー４００は自由な形状をとることができ、デザインの自由度が増す。また、アルミニウムの押し出し材等により、スクリーンフレーム１００を、そのまま意匠としても成立するように成形することもでき、この場合には、意匠部品の部品点数が少なくなるため、コストダウンを図ることができる。

図８は、本実施の形態のキャビネットにスクリーン２００を取り付けた状態を示す正面図である。図９，図１０，図１１，図１２は、それぞれ図８に示すキャビネットのＡＡ断面図、ＢＢ断面図、ＣＣ断面図及びＤＤ断面図である。スクリーンフレーム１００は、上述したようにアルミニウムの押し出し材により形成されており、図９〜図１２に示すように、スクリーンの各端部を保持する機能を果たし、且つ強度を確保するために必要な断面形状を有している。

図９に示すように、上辺フレーム１は、スクリーン２００（フレネルスクリーン１２及びレンチキュラスクリーン１３）の上端部が嵌合するコの字状の溝１ｃを有している。また、上辺フレーム１の奥行方向の長さは、スクリーンフレーム１００と補強フレーム１０ａ，１０ｂとの角度を一定に維持できる強度を確保できるように設定されている。また、上辺フレーム１から下方に、補強ステー１０ａ，１０ｂの上端部を固定するための取付部１ｂが突出形成されている。

図１０に示すように、サイドフレーム２ｂは、スクリーン２００の側端部が嵌合するコの字状の溝２ｃを有している。サイドフレーム２ｂは、また、スクリーン２００への入射光の光路を確保するため、スクリーン２００の法線方向に対して傾斜した方向に延在している。また、図１０では省略するが、もう一方のサイドフレーム２ａは、サイドフレーム２ｂに対して左右対称に構成されている。

図１１に示すように、ボトムフレーム８は、底板９がねじ８ｄにより固定される水平面８ａを有しており、この水平面８ａの前端近傍には溝８ｂが形成されている。ボトムフレーム８の水平面８ａに固定された底板９の前端部９ａは、溝８ｂの内側に折り曲げられている。ボトムフレーム８は、また、キャビネットの重量を（上述したインシュレータ１４ａ，１４ｂと共に）受けるだけの十分な面積を有する接地面（下面）８ｃを有している。

図１２に示すように、下辺フレーム３は、スクリーン２００の下端部が嵌合するコの字状の溝３ｄを有している。下辺フレーム３の溝３ｄよりも図中右側（すなわちスクリーン２００の入射側）の面は、スクリーン２００への入射光の光路を確保するため、傾斜面３ａとなっている。

このように、スクリーンフレーム１００は、スクリーン２００の各端部を保持するという機能も有しているため、部品点数の削減による製造コストの低減及び軽量化を図ることができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、スクリーン２００の四辺を保持するスクリーンフレーム１００と、このスクリーンフレーム１００に前端部が固定された底板９と、スクリーンフレーム１００の上辺フレーム１と底板９の後端部とを連結する補強ステー１０ａ，１０ｂとを設けたので、スクリーンフレーム１００と底板９とのなす角度を直角に保つことができる。そのため、スクリーンフレーム１００に保持されるスクリーン２００と底板９に搭載される光学エンジン３００との角度のずれを防止することができる。また、キャビネットの剛性が高いため、輸送時の振動や設置場所の影響でスクリーン２００と光学エンジン３００との相対位置関係が変化することがなく、画像の歪みや位置ずれを防止することができる。

特に、図１に示したように広角な光学エンジン３００を搭載するリアプロジェクタでは、スクリーン２００に対する光線１８ａ〜１８ｃの入射角が非常に大きいため、光学エンジン３００に対してスクリーン２００が少し傾いただけでも、スクリーン２００に投写される画像の位置が大きく変化してしまう。しかしながら、本実施の形態によれば、各光学部品の取り付け位置及び角度を正確に決定し、また輸送時の振動や設置場所による影響を排除することができるため、広角な光学エンジン３００を搭載したリアプロジェクタにおいても、画像の歪みや位置ずれを防止し、良好な画像を表示することができる。また、補強ステー１０ａ，１０ｂを光線１８ａの外郭に沿って斜めに配置し、キャビネットの奥行きを短く抑えたので、余分なスペースを必要とせず、奥行きの狭い場所に設置することも可能になる。さらに、側方から見て縦に長い直角三角形のキャビネット構造としたので、上方に向かって細くなる特徴的な形状のバックカバー４００を採用することができ、デザインの差別化を図ることができる。

なお、本実施の形態では、底板９を板金で構成したが、アルミダイキャストで構成しても良い。この場合、キャビネットの剛性はさらに高くなる。加えて、本実施の形態では、補強ステー１０ａ，１０ｂを板金で構成したが、アルミニウムの角パイプで直線部分を構成しても良い。この場合、上辺フレーム１と底板９との連結部は、板金またはダイキャストにしてもよい。

図１３は、本実施の形態におけるスクリーンフレーム１００の別の構成例を示す斜視図である。図１３に示した構成例では、補強ステー１０ａ，１０ｂの間に、補強板（連結体）２０が取り付けられている。補強ステー１０ａ，１０ｂの間に、面状に広がる補強板２０を取り付けることで、補強ステー１０ａ，１０ｂの変形をより確実に防止することができ、その結果、キャビネットの剛性を更に向上させることができる。特に、横方向から加えられる外力や、キャビネットを捻ろうとする外力に対しての剛性向上の効果が大きい。なお、図１３では、補強板２０は幅の広い一枚の板であるが、補強ステー１０ａ，１０ｂの間に幅の狭い２枚以上の板を設けても同様の効果が得られる。

図１４は、本実施の形態におけるスクリーンフレーム１００の更に別の構成例を示す底面図である。図１４に示した構成例では、底板９の補強ステー１０ａ，１０ｂの取り付け位置の裏側に、板金で構成された横方向に長い脚部２１が取り付けられている。このように構成しても、補強ステー１０ａ，１０ｂに加えられた荷重を脚部２１でそのまま受けることになるため、底板９の変形を防止することができる。なお、底板９が例えばダイキャストで形成されている場合には、予め底板９の裏面にインシュレータ１４ａ，１４ｂ（図５）や脚部２１（図１４）に代わる突起を形成しても良い。

実施の形態２．
図１５は、本発明の実施の形態２に係るキャビネットを示す斜視図である。図１６（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の実施の形態２に係るキャビネットを示す正面図及び側面図である。図１５及び図１６において、実施の形態１で説明した構成要素と同一の構成要素には、同一の符号を付す。

上述した実施の形態１では、補強ステー１０ａ，１０ｂ（図４）が互いに平行に配置されていたが、本実施の形態では、補強ステー１１ａ，１１ｂの間隔が下に行くほど狭くなっている。すなわち、補強ステー１１ａ，１１ｂは、上辺フレーム１における取り付け位置での間隔よりも、底板９における取り付け位置での間隔が狭くなるように取り付けられている。

図１５に示すように、補強ステー１１ａの一端部は上辺フレーム１とサイドフレーム２ａとの間のコーナープレート６ａに固定されており、補強ステー１１ａの他端部は底板９の後端部に固定されている。補強ステー１１ｂの一端部は上辺フレーム１とサイドフレーム２ｂとの間のコーナープレート６ｂに固定されており、補強ステー１１ｂの他端部は底板９の後端部に固定されている。他の構成は、実施の形態１と同一である。

上述した実施の形態１では、補強ステー１０ａ，１０ｂがキャビネットの前方から見てサイドフレーム２ａ，２ｂと平行に延在していた（図８参照）。これに対し、本実施の形態では、図１６（Ａ）に示すように、補強ステー１１ａ，１１ｂは、キャビネットの前方から見て、サイドフレーム２ａ，２ｂに対して斜め方向に延在している。これにより、キャビネットを捻ろうとする力が加わり、例えばサイドフレーム２ａ，２ｂと上辺フレーム１との間の直角を変化させようとする力が作用したとしても、補強ステー１１ａ，１１ｂが突っ張り、キャビネットの変形を防止することができる。

また、スクリーンフレーム１００のコーナープレート６ａ，６ｂを外さず、このコーナープレート６ａ，６ｂに補強ステー１１ａ，１１ｂを固定したので、スクリーンフレーム１００の剛性を落とさずに、キャビネット全体の剛性を向上させることができる。

また、図１６（Ｂ）に示すように、キャビネットを側方から見ると、スクリーンフレーム１００と底板９と補強ステー１１ａ，１１ｂとが、底板９を底辺とする直角三角形をなしているため、実施の形態１と同様、スクリーンフレーム１００と底板９のなす角度を直角に保ち、更に剛性の高いキャビネットを実現することができ、画像の歪みや位置ずれを防止することができる。

なお、図１５〜図１６に示した例では、上辺フレーム１とサイドフレーム２ａ，２ｂとの角（コーナープレート６ａ，６ｂ）に補強ステー１１ａ，１１ｂの各一端部を固定したが、補強ステー１１ａ，１１ｂの間隔が底板９に向かって狭くなるのであれば、補強ステー１１ａ，１１ｂの各一端部を上辺フレーム１に固定してもよい。また、上辺フレーム１の中央部と底板９の後端部の中央部とを連結する補強ステーを更に設ければ、キャビネットの剛性が更に向上する。

実施の形態３．
図１７は、本発明の実施の形態３に係るキャビネットを示す斜視図である。図１８及び図１９は、実施の形態３に係るキャビネットを示す側面図及び正面図である。図２０、図２１及び図２２は、それぞれ図１９に示すキャビネットのＡＡ断面図、ＢＢ断面図及びＣＣ断面図である。図１７〜２２において、実施の形態１で説明した構成要素と同一の構成要素には、同一の符号を付す。

上述した実施の形態１では、スクリーンフレーム１００をアルミニウムの押し出し材により構成していたが、実施の形態３では、スクリーンフレーム１０１を板金により構成している。スクリーンフレーム１０１は、スクリーン２００の上辺及び下辺を保持する上辺フレーム３１及び下辺フレーム３３と、スクリーン２００の両側辺を保持するサイドフレーム３２ａ，３２ｂとを有している。但し、実施の形態１で説明したボトムフレーム８（図４等）は設けられていない。

スクリーンフレーム１０１のサイドフレーム３２ａ，３２ｂの下端部には、このスクリーンフレーム１０１に対して垂直に、底板３５が固定されている。また、上辺フレーム３１と底板３５の後端部とを連結するように、補強ステー３７ａ，３７ｂが設けられている。実施の形態１と同様、スクリーンフレーム１０１と底板３５と補強ステー３７ａ，３７ｂとは、側方から見て、底板３５を底辺とした直角三角形をなしている。これにより、底板３５とスクリーンフレーム１０１とのなす角度を直角に保ち、キャビネットの剛性（特に前後方向の剛性）を確保している。

上辺フレーム３１の中央部には、スクリーン２００（図１）の上端部を保持するための保持部材３８が取り付けられている。サイドフレーム３２ａ，３２ｂの各中央部には、スクリーン２００（図１）の左右端部をそれぞれ保持する保持部材３９ａ，３９ｂが取り付けられている。上辺フレーム３１とサイドフレーム３２ａとの間には、コーナープレート３４ａが設けられている。このコーナープレート３４ａは、上辺フレーム３１とサイドフレーム３２ａとをねじ止めにより連結している。また、上辺フレーム３１とサイドフレーム３２ｂとの間には、コーナープレート３４ｂが設けられている。このコーナープレート３４ｂは、上辺フレーム３１とサイドフレーム３２ｂとをねじ止めにより連結している。

底板３５上の略中央部には、上板３６がネジ止めされている。この上板３６は、光学エンジン３００（図１）を取り付けるベースとしての機能と、底板３５を補強する機能とを有している。また、図１８に示すように、底板３５の下側には、キャビネットの横方向に長い３本の角パイプ４１ａ，４１ｂ，４１ｃが取り付けられている。角パイプ４１ａ，４１ｂ，４１ｃは、それぞれ底板３５の前端部、中央部及び後端部に位置している。角パイプ４１ａ，４１ｂ，４１ｃは、キャビネットの脚部としての機能と、底板３５を補強する機能とを有している。

図１９は、スクリーン２００を取り付けた状態のキャビネットを示す正面図である。スクリーン２００は、保持部材３８，３９ａ，３９ｂを用いて、上辺フレーム３１、サイドフレーム３２ａ，３２ｂ及び下辺フレーム３３に取り付けられている。すなわち、図２０に示すように、上辺フレーム３１は、スクリーン２００の上端面に当接する当接壁３１ａと、この当接壁３１ａに連続して形成されスクリーン２００の入射側の面に当接する当接壁３１ｂと、当接壁３１ｂから後方に退避して形成された後方壁３１ｃとを有している。保持部材３８は、スクリーン２００の上端部を当接壁３１ａ，３１ｂの外側から挟み込むように保持するコの字状の把持部８１と、この把持部８１と一体に形成されて後方壁３１ｃにねじ止めされる固定部８２とを有している。

図２１に示すように、サイドフレーム３２ａは、スクリーン２００の側端面に当接する当接壁２０１と、この当接壁２０１に連続して形成されスクリーン２００の入射側の面に当接する当接壁２０２と、当接壁２０２から後方に退避して形成された後方壁２０３とを有している。保持部材３９ａは、スクリーン２００の側端部を当接面２０１，２０２の外側から挟み込むように保持するコの字状の把持部９１と、この把持部９１と一体に形成されて後方壁２０３にねじ止めされる固定部９２とを有している。サイドフレーム３２ｂに取り付けられる保持部材３９ｂは、保持部材３９ａに対して左右対称に構成されている。

図２２に示すように、下辺フレーム３３は、平板状の板金を屈曲して、スクリーン２００の出射側の面に当接する当接壁３３ａと、この当接壁３３ａに連続して形成されスクリーン２００の下端面に当接する当接壁３３ｂと、この当接壁３３ｂの後端から下方に延在する延在壁３３ｃとを有している。さらに、延在壁３３ｃの一部を切り起こして当接壁３３ａに対向させることにより、スクリーン２００の入射側の面に当接する当接壁３３ｄが形成されている。下辺フレーム３３の当接壁３３ａ，３３ｂ，３３ｄにより、スクリーン２００の下端部を保持している。

スクリーン２００をスクリーンフレーム１０１に取り付ける際には、スクリーン２００の下端部を下片フレーム３３の当接壁３３ａ，３３ｂ，３３ｄ（図２２）からなる溝部に嵌合させる。さらに、スクリーン２００の上端部を上辺フレーム３１の当接壁３１ｂ（図２０）に前方から当て付け、スクリーン２００の両側端部をサイドフレーム３２ａ，３２ｂの各当接壁２０２（図２１）に前方から当て付ける。ついで、上辺フレーム３１に保持部材３８を取り付け、サイドフレーム３２ａ，３２ｂに保持部材３９ａ，３９ｂを取り付けることにより、スクリーン２００の上端部が保持部材３８により保持され、スクリーン２００の両側端部が保持部材３９ａ，３９ｂにより保持される。

なお、スクリーンフレーム１０１のサイドフレーム３２ａ，３２ｂの下端部を底板３５に取り付けるため、底板３５にサイドフレーム３２ａ，３２ｂの下端部が嵌合する穴を形成しても良いし、底板３５にサイドフレーム３２ａ，３２ｂをネジ止めするための支柱を取り付けても良い。取り付けにはＬ字板金など補助プレートを用いても良い。また、サイドフレーム３２ａ，３２ｂの下端部を底板３５に溶接すれば、より強固な固定が可能になる。

また、スクリーン２００の重さによる下辺フレーム３３の撓みをより確実に防止するため、下辺フレーム３３をステンレス鋼で構成しても良いし、図２３に示すように、下辺フレーム３３と底板３５との間に略鉛直方向に支柱４１ａ，４１ｂを設けても良い。また、本実施の形態においても、実施の形態２で説明したように、補強ステー３７ａ，３７ｂを下方に行くほど間隔が狭くなるように取り付けてもよい。

以上説明したように、本実施の形態によれば、スクリーンフレーム１０１を板金で構成したので、いろいろな形状のスクリーンフレーム１０１を簡単に製造することができる。そのため、設計変更への対応が容易で、試作や少量生産にも適している。また、スクリーン２００をスクリーンフレーム１０１に前方から取り付けることができるので、組み立てが容易であり、スクリーン２００の交換も容易に行うことができる。

実施の形態４．
図２４は、本発明の実施の形態４に係るキャビネットを備えたリアプロジェクタ（投写装置）を示す断面図である。図２５は、実施の形態４に係るキャビネットを示す斜視図である。図２６は、本実施の形態の変形例に係るリアプロジェクタの一部を拡大して示す図である。図２４から図２６において、実施の形態１で説明した構成要素と同一の構成要素には、同一の符号を付す。

上述した実施の形態１では、底板９がインシュレータ１４ａ，１４ｂ（図５）を介して直接キャビネットを支持していたが、本実施の形態４では、スクリーンフレーム１００の下端に結合されたキャビネットベース５０によりキャビネット全体を支持するように構成されている。キャビネットベース５０は、スクリーンフレーム１００のボトムフレーム８の底面に結合されており、スクリーンフレーム１００と結合することでキャビネット全体を支えている。なお、本実施の形態において、図２４〜２５に示した具体例では、実施の形態１で説明したようなインシュレータは設けられていないが、キャビネットベース５０の底面に設けてもよい。

また、光学エンジン３００を保持する底板９は、キャビネットベース５０と直接接触することなく、前端部がボトムフレーム８に固定されると共に、後端部が補強ステー１０ａ，１０ｂにより上辺フレーム１と結合され、スクリーンフレーム１００に吊り下げられる形で保持されている。

本実施の形態によれば、実施の形態１と同様に、スクリーンフレーム１００と底板９と補強ステー１０ａ，１０ｂとにより、底板９を底辺とする直角三角形を形成したので、スクリーンフレーム１００と底板９の成す角は直角となり、スクリーン２００に対する光学エンジン３００の角度も正確に決められる。

また、本実施の形態では、底板９をキャビネットベース５０から浮かせて保持しているため、スクリーンフレーム１００に外力が加わったり、設置場所の影響でスクリーンフレーム１００が傾いたとしても、底板９と補強ステー１０ａ，１０ｂには直接力が加わらない。よって、スクリーンフレーム１００と底板９と補強ステー１０ａ，１０ｂとで形成される直角三角形の形は変化しないので、スクリーン２００と光学エンジン３００の角度関係は一定に保たれる。そのため、スクリーン２００に投写される画像が歪んだり位置がずれたりすることがなく、常に良好な画像を表示することができる。

図２６に示す変形例では、光学エンジン３００を保持する底板９とキャビネットベース５０との間に、バネ６０などの緩衝部材を挿入している。このように構成することによて、輸送時の振動によるキャビネットの揺れや、スクリーンフレーム１００に外力が加わったときのキャビネットの傾きを軽減することができる。この場合、バネ６０は、光学エンジン３００や電気部品（図示せず）などの重量によってキャビネットが後側に傾くことを補正する役目を果たす。また、用途によっては、バネ６０の代わりにダンパー（図示せず）を配置し、あるいはバネ６０とダンパーとを組合わせて配置してもよい。

Claims (15)

1. 矩形状のスクリーンと、前記スクリーンの裏面側に下方から映像を投写する光学エンジンとを備えた投写装置のキャビネットであって、
   前記スクリーンの四辺を保持するスクリーンフレームであって、少なくとも、前記スクリーンの上辺を保持する上辺フレームを有するスクリーンフレームと、
   前記光学エンジンを保持する底板であって、その一端部が前記スクリーンフレームに取り付けられた底板と、
   前記スクリーンに投写される光線の外郭に沿って、前記スクリーンフレームの前記上辺フレームと前記底板の他端部とを連結する補強ステーと
   を備えたことを特徴とする投写装置のキャビネット。
2. 前記底板と前記スクリーンとのなす角が直角であることを特徴とする請求項１に記載の投写装置のキャビネット。
3. 前記補強ステーを少なくとも２つ備えたことを特徴とする請求項１に記載の投写装置のキャビネット。
4. ２つの前記補強ステーを連結する連結体を更に備えたことを特徴とする請求項３に記載の投写装置のキャビネット。
5. ２つの前記補強ステーが、前記スクリーンフレームでの取り付け位置における間隔が、前記底板での取り付け位置における間隔よりも広くなるように取り付けられていることを特徴とする請求項３に記載の投写装置のキャビネット。
6. 前記底板において前記補強ステーが取り付けられた部分の下側に、荷重を支える支持部材が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の投写装置のキャビネット。
7. 前記スクリーンフレームは、前記上辺フレームに加えて、前記スクリーンの下辺を支持する下辺フレームと、前記スクリーンの両側辺をそれぞれ支持する一対のサイドフレームとを有することを特徴とする請求項１に記載の投写装置のキャビネット。
8. 前記上辺フレームと前記サイドフレームとを連結する部分に、補強部材を設けたことを特徴とする請求項７に記載の投写装置のキャビネット。
9. 前記一対のサイドフレームの下端部同士を連結するボトムフレームを更に備え、
   前記ボトムフレームに、前記底板の前記一端が取り付けられていることを特徴とする請求項７に記載の投写装置のキャビネット。
10. 前記下辺フレームと前記底板との間に、前記下辺フレームを支持する少なくとも一つの支柱が設けられていることを特徴とする請求項７に記載の投写装置のキャビネット。
11. 前記スクリーンフレームが、押し出し材により構成されていることを特徴とする請求項１に記載の投写装置のキャビネット。
12. 前記スクリーンフレームが、板金により構成されていることを特徴とする請求項１に記載の投写装置のキャビネット。
13. 前記スクリーンフレームの下端と結合し、前記底板と接触することなく、前記スクリーンフレームを支持するキャビネットベースをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の投写装置のキャビネット。
14. 前記底板と前記キャビネットベースの間に、緩衝部材を設けたことを特徴とする請求項１３に記載の投写装置のキャビネット。
15. 請求項１に記載の投写装置のキャビネットと、前記スクリーンと、前記光学エンジンとを備えたことを特徴とする投写装置。

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