JP4802495B2 - チルト機構及びプロジェクタ - Google Patents

Description

本発明は、チルト機構及びプロジェクタに係り、特に、薄型プロジェクタのチルト機構に関する。

一般に、光の反射または透過を制御して画像を表示する表示体を備えたプロジェクタは、光源装置からの光を、光源側レンズを介して前記表示体に入射させ、前記表示体からの出射光を、投影側レンズを介してスクリーン等の投影面に投影する構成となっている。

このようなプロジェクタが投影画像をスクリーン上に拡大して写す場合、投影画像がスクリーンの中央に位置せず上下方向に片寄った状態で表示される等、見苦しい状態に表示されることがある。

そこで、投影画像の上下方向の調整を行うために、仰角（プロジェクタの筐体の前後方向の傾き）を調整するチルト調整をする必要があった。そのため、筐体の底面の前端部に高さ調整機能を持つ伸縮足等を備え、伸縮足を直接伸縮させ、筐体の前後方向の傾き調整を行うことにより、チルト調整をしている（特許文献１参照）。

図９は、従来のプロジェクタのチルト機構を示す斜視図であり、図１０はチルト調整前の状態を示し、図１１は図９におけるＣ−Ｃ断面図でありチルト調整後の状態を示す。プロジェクタは画像を投影させる筐体１００を備えており、筐体１００の内部であって前端部の中心には雌ねじ部１０１が固定されている。雌ねじ部１０１には筐体１００を支持する雄ねじ部１０２が筐体１００の底面から突出されるとともに上下に伸縮自在に備えられており、雄ねじ部１０２を上下に伸縮することで筐体１００の底面と床面との距離を変化させ、チルト調整するようになっている。チルト機構は、雌ねじ部１０１及び雄ねじ部１０２からなり、雄ねじ部１０２の伸縮を調整することで筐体１００のチルト調整ができるようになっている。
特開２００３−２１８６６号公報

ところで、近年、プロジェクタの小型、薄型化が実現されている。従来のチルト機構では、雄ねじ部１０１はチルト調整前には筐体１００の底面に略垂直のまま筐体１００の内部に収納されるようになっており、雄ねじ部１０１の長さは筐体１００の厚さに制限されてしまっていた。よって、プロジェクタの薄型化が進行すると雄ねじ部１０１が短尺化され、所望の仰角にチルト調整することができなくなるという問題があった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、プロジェクタの厚さに関わらず所望の仰角にチルト調整できるチルト機構の提供を目的とするものである。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
プロジェクタの筐体内部に設けられ、雄ねじ部が螺刻されている回転軸と、
前記雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を有し、前記雄ねじ部を移動自在な移動片と、
前記移動片により前記回転軸に揺動自在に連結され、前記筐体を支持する支持アームと、
からなるチルト機構であって、
前記回転軸は、前記筐体の前端から後方に向けて設けられ、
前記回転軸の前端部に、当該回転軸に固定された固定片が備えられ、
前記回転軸の前記雄ねじ部は前記固定片よりも後方に設けられ、
前記支持アームと前記固定片とを連結する補助アームが揺動自在に備えられていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のチルト機構であって、
前記支持アームの略中心位置には前記補助アームの下端が連結されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のチルト機構であって、
前記固定片と前記移動片とを結ぶ直線を底辺とし、前記支持アームと前記補助アームとの連結位置を頂点とする二等辺三角形が形成されるように前記回転軸と前記固定片と前記移動片と前記支持アームと前記補助アームとが設けられていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、プロジェクタであって、
請求項１〜３のいずれか一項に記載のチルト機構を備えることを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれか一項に記載のチルト機構を備えるプロジェクタとすることができる。

請求項１に記載の発明によれば、筐体を支持する支持アームが回転軸に対して揺動されることによりチルト調整されるとともに、支持アーム及び補助アームは傾倒された状態で筐体に収納されるので、支持アーム及び補助アームはその長さを筐体の厚さに制限されない。よって、薄型化されたプロジェクタにおいても所望の仰角にチルト調整できる。
さらに、筐体の前面に排気口を設けることができるので、前面排気型の薄型プロジェクタにおいても所望の仰角にチルト調整できる。

請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれか一項に記載のチルト機構を備えるプロジェクタとすることができる。

以下に、本発明のプロジェクタのチルト機構に係る実施の形態について、図面を参照して説明する。ただし、発明の範囲を図示例に限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加え得ることは勿論である。

［第一の実施形態］
本実施形態のプロジェクタは、画像を投影面に投影させる直方体状の筐体１を備えており、画像を投影する投影側レンズ２が筐体１の前面に貫通されるように設けられている（図１、図２参照）。筐体１の前方はチルト機構Ｘによって支持されており、上下方向に揺動自在なリンク式のチルト機構Ｘが筐体１の底面から突出するように設けられている。一方、筐体１の後方であって底面の左右両側には、筐体１を支持する支持部３が一つずつ設けられている。

まず、本実施形態のチルト機構Ｘの構成について述べる。図３、図４はチルト機構Ｘの正面図であり、図３は図１におけるＡ−Ａ断面図である。
筐体１の内部であって投影側レンズ２の後方には、筐体１の幅より短く形成された棒状の回転軸４が回転自在に設けられている。ここで、回転軸４の回転手段は筐体１の外側から操作者が操作できるような手動によるものでもよく、回転駆動するモータ等を接続するような機械制御によるものでもよい。

回転軸４には、雄ねじ部６が左右対称に螺刻されている。各雄ねじ部６には移動片５が一つずつ備えられており、二つの移動片５は回転軸４上で左右対称になるように位置している。各移動片５の中心には雄ねじ部６に螺合される雌ねじ部（図示せず）が設けられており、移動片５は雄ねじ部６に螺合されて任意の位置に保持可能とされている。

各移動片５には筐体１を支持する棒状の支持アーム７の上端が揺動自在に連結されている。支持アーム７の下端には、各支持アーム７の下端を床面において一点で保持するための接地部８が備えられている。ここで、各支持アーム７は略同等の長さを有しており、上端を回転軸４の左右対称の位置に固定されているので、下端の接地部８は回転軸４の中心部の下方にあたる位置に配置される。そして、支持アーム７の長さは回転軸４の二分の一の長さより長く形成されており、チルト機構Ｘを正面から見た場合、回転軸４の二つの移動片５の間を底辺とし接地部８を頂点とする二等辺三角形が上下を逆にして形成されている。

次に、本実施形態のチルト機構Ｘによるチルト調整について述べる。図１、図３はチルト調整前のプロジェクタを示し、図２、図４はチルト調整後のプロジェクタを示すものである。
筐体１は二つの支持部３及びチルト機構Ｘの接地部８の三点によって支持されている。本発明によるチルト調整は、チルト機構Ｘにより筐体１の前方を上方に押し上げることで筐体１と床面との間の仰角を調整するものである。

図１、図３に示したように、チルト調整前は筐体１は床面に対して略平行であり、各移動片５は回転軸４の両端に位置しており、支持アーム７は回転軸４の延在する方向に傾倒されて筐体１の内部に収納されている。よって、チルト機構Ｘは、支持アーム７の下端の接地部８のみを筐体１の底面から突出させて筐体１を支持するようになっている。この際、チルト機構Ｘの形成する二等辺三角形の底角（回転軸４と支持アーム７とがなす角度）は最小値をとっており、接地部８と回転軸４との距離も最小値をとっている。

次に、チルト調整を行い、筐体１の仰角を調整する。
操作者はスクリーン（図示せず）上の投影画像の位置を確認しながら、図示しない回転手段によって、回転軸４を回転させる。すると、各移動片５と回転軸４との螺合部は回転軸４の中心に向けて移動される。ここで、雄ねじ部６は左右対称であるので、回転軸４の回転による各移動片５の移動量は略同等になり、二つの移動片５は左右対称の位置関係を保ったまま移動される。

一方、支持アーム７の下端の接地部８はその位置を変えずに二つの支持アーム７を保持しているので、移動片５の移動に伴い、支持アーム７は回転軸４との角度が大きくなるように傾けられる。よって、図４に示すように、移動片５を回転軸４の中心部に向けて移動させると、チルト機構Ｘの形成する二等辺三角形の底辺は短くなるとともに底角が大きくなるので、接地部８と回転軸４との距離は大きくなる。つまり、筐体１の前方はチルト機構Ｘによって上方向に押し上げられ、上方に向かって傾くこととなる。

このようにして、本実施形態のチルト機構Ｘによれば、筐体１の前方を支持する支持アーム７を筐体１の幅方向に傾倒させて収納させるので、支持アーム７の長さは筐体１の厚さに制限されない。よって、薄型化されたプロジェクタにおいても支持アーム７の長さを十分確保することができ、筐体１を所望の仰角にチルト調整できる。

［第二の実施形態］
つぎに、図５〜図８を参照して本発明の第二の実施形態のチルト機構Ｙについて説明する。なお、チルト機構Ｙ以外の構成については第一の実施形態と同様のものとし、以下、第一の実施形態と異なる構成について説明する。

まず、チルト機構Ｙの構成について述べる。
本実施形態における筐体１の幅方向の中心には、棒状の回転軸４０が、筐体１の前端から後方に向けて延在しかつ回転自在に設けられている（図６参照）。回転軸４０の前端部には固定片５０が設けられており、固定片５０には回転軸４０の前方を支持する棒状の補助アーム７０が揺動自在に連結されている。

回転軸４０の前端部より後方には雄ねじ部６が螺刻されている。回転軸４０の雄ねじ部６には第一の実施形態と同様の移動片５が回転軸４０の任意の位置に保持可能とされている。

移動片５には筐体１を支持する棒状の支持アーム７の上端が揺動自在に連結されており、支持アーム７はその下端が筐体１の底面から突出するとともに前方に向けて傾斜するように備えられ、その下端には床面に接する接地部８が設けられている。

支持アーム７の長さは補助アーム７０の略二倍であって、回転軸４０の長さより僅かに長尺化されている。支持アーム７の略中心位置には補助アーム７０の下端が連結されており、チルト機構Ｙを側面から見た場合、回転軸４０における固定片５０と移動片５との距離を底辺とし支持アーム７と補助アーム７０との連結位置を頂点とする二等辺三角形が形成されるようになっている。

次に、本実施形態のチルト機構Ｙによるチルト調整について述べる。図７はチルト調整前を示す図であり、図８は図５におけるＢ−Ｂ断面図であり、チルト調整後を示す図である。
第一の実施形態と同様に、チルト機構Ｙにより筐体１の前方を上方に押し上げることで筐体１の仰角は調整される。

図７に示したように、チルト調整前には筐体１は床面に対して平行であり、移動片５は回転軸４０の後端に位置しており、補助アーム７０及び支持アーム７は筐体１の前後方向に傾倒されて筐体１の内部に収納されている。よって、チルト機構Ｙは支持アーム７の下端の接地部８のみを筐体１の底面から突出させて床面に接するようになっている。この際、チルト機構Ｙの形成する二等辺三角形の底角は最小値をとっており、接地部８と回転軸４０との距離も最小値をとっている。

次に、チルト調整を行い、筐体１の仰角を調整する。図５、図８はチルト調整後の状態を示す図であり、図８は図５におけるＢ−Ｂ断面図である。

操作者はスクリーン（図示せず）上の投影画像の位置を確認しながら、図示しない回転手段により回転軸４０を回転させる。すると、移動片５と回転軸４０との螺合部は前方に向けて移動される。

移動片５が前方へ移動されると、接地部８はその位置を変えないので、支持アーム７は回転軸４０との角度が大きくなるように傾けられる。この際、補助アーム７０の下端の連結位置も前方の斜め上方向に移動される。固定片５０は回転軸４０に固定されているので、補助アーム７０は移動片５の移動に伴い、固定片５０を中心にして揺動される。つまり、移動片５を回転軸４０の前方に移動させると、補助アーム７０及び支持アーム７はそれぞれ回転軸４０に対する角度が大きくなるように傾けられるので、チルト機構Ｙの形成する二等辺三角形の底辺は短くなり、接地部８と回転軸４０との距離は大きくなる。そして、筐体１の前方はチルト機構Ｙによって上方向に押し上げられ、筐体１の前方は上方に向かって傾くこととなる。

このようにして、本実施形態のチルト機構Ｙによれば、筐体１の前方を支持する補助アーム７０及び支持アーム７をチルト調整前は筐体１の前後方向に傾倒させて収納させるので、補助アーム７０及び支持アーム７の長さは筐体１の厚さに制限されない。よって、薄型化されたプロジェクタにおいても補助アーム７０及び支持アーム７の長さを十分確保することができ、筐体１を所望の仰角にチルト調整できる。
さらに、回転軸４０を筐体１の前後方向に延在させているので、発熱部品を空冷させる気流を筐体１の前面に向けて排気する排気口を設けるスペースを確保することができ、前面排気型の薄型プロジェクタであっても所望の仰角にチルト調整できる。

第一の実施形態におけるプロジェクタのチルト調整前の状態を示す斜視図である。 第一の実施形態におけるプロジェクタのチルト調整後の状態を示す斜視図である。 第一の実施形態におけるチルト機構の正面図である。 第一の実施形態におけるチルト機構の正面図である。 第二の実施形態におけるプロジェクタのチルト調整後の状態を示す斜視図である。 第二の実施形態におけるプロジェクタの底面図である。 第二の実施形態におけるチルト機構の側面図である。 第二の実施形態におけるチルト機構の側面図である。 従来のプロジェクタのチルト調整後の状態を示す斜視図である。 従来のチルト機構の側面図である。 従来のチルト機構の側面図である。

符号の説明

１ 筐体
４、４０ 回転軸
５ 移動片
５０ 固定片
６ 雄ねじ部
７ 支持アーム
７０ 補助アーム
８ 接地部
Ｘ、Ｙ チルト機構

Claims (4)

1. プロジェクタの筐体内部に設けられ、雄ねじ部が螺刻されている回転軸と、
   前記雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を有し、前記雄ねじ部を移動自在な移動片と、
   前記移動片により前記回転軸に揺動自在に連結され、前記筐体を支持する支持アームと、
   からなるチルト機構であって、
   前記回転軸は、前記筐体の前端から後方に向けて設けられ、
   前記回転軸の前端部に、当該回転軸に固定された固定片が備えられ、
   前記回転軸の前記雄ねじ部は前記固定片よりも後方に設けられ、
   前記支持アームと前記固定片とを連結する補助アームが揺動自在に備えられていることを特徴とするチルト機構。
2. 前記支持アームの略中心位置には前記補助アームの下端が連結されていることを特徴とする請求項１に記載のチルト機構。
3. 前記固定片と前記移動片とを結ぶ直線を底辺とし、前記支持アームと前記補助アームとの連結位置を頂点とする二等辺三角形が形成されるように前記回転軸と前記固定片と前記移動片と前記支持アームと前記補助アームとが設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のチルト機構。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のチルト機構を備えることを特徴とするプロジェクタ。

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