JP4846051B1 - センサユニット作動機構及び当該センサユニット作動機構を備えた液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 フレーム2と、光センサ41を有するセンサユニット3と、Y方向に伸縮するばね部材6と、通電によって前記ばね部材6の復元力に抗して縮むアクチュエータ5,15と、前記センサユニット3をX方向に直進移動させるためのガイド部材17を備え、前記アクチュエータ5への通電によってセンサユニット3をフレーム2内から測定位置まで直進移動させ、前記アクチュエータ15への通電によってセンサユニット3を測定位置からフレーム2内まで直進移動させて格納する。
【選択図】 図11
Description
特許文献4には、2本の形状記憶合金製ワイヤとクランク機構と押圧ばねとを組み合わせて、通電によって一方の形状記憶合金製ワイヤを縮ませることでクランク機構の操作端部材を動かして、クランク機構の外側に取り付けた押圧ばねの押圧力でクランク機構の操作端部材を所定の安定位置まで移動させ、また、通電によって他方の形状記憶合金製ワイヤを縮ませることでクランク機構の操作端部材を反対側に動かして、クランク機構の外側に取り付けた押圧ばねの押圧力でクランク機構の操作端部材を所定の反対側の安定位置まで移動させるアクチュエータが開示されている。特許文献3や4記載の電動アクチュエータは、クランク機構の操作端部材が弧を描くように回動しスイッチ動作をする構成であり、これら文献には、操作端部材が弧を描くように回動しスイッチ動作をする構成以外の具体的な用途等は示されていない。
本発明のセンサユニット作動機構は、被測定対象物周囲の額縁領域に配されるフレームと、被測定対象物からの物理量を測定するセンサが取り付けられたセンサユニットと、このセンサユニットを直進移動させるためX方向に配されるガイド部材と、前記フレームにその軸部が連結されて回動可能なバランス部材と、このバランス部材が回動するように作用させるためにY方向に伸縮するばね部材と、前記センサユニットを前記フレーム内から測定位置までX方向に直進移動させるためにY方向に伸縮するアクチュエータを備え、前記フレームを正面側から見てX方向を左右方向としたとき、Y方向が上下方向となる関係であり、前記アクチュエータが前記バランス部材にその一端が固定されている構成とされ、前記アクチュエータへの通電によって前記アクチュエータが縮むことで前記ばね部材を前記バランス部材が回動するように作用させることによって、前記センサユニットを前記フレーム内から測定位置までX方向に直進移動させることを特徴とする。
前記センサユニットを前記測定位置から前記フレーム内へX方向に押し戻す外力が加わった場合に、前記バランス部材が撓屈し前記外力を緩和することを特徴とする。
前記センサユニットを前記測定位置から前記フレーム内へX方向に押し戻す外力が加わった場合に、前記バランス部材が回動し前記外力を緩和することを特徴とする。
前記アクチュエータへの通電によって前記ばねの復元力に抗して前記アクチュエータを縮ませて前記バランス部材を正方向に回動開始させ、引き続き前記ばね部材の復元力にて前記スライダを引き戻すことで前記バランス部材をさらに正方向に回動させて前記バランス部材と前記可動アームとの連係動作で前記センサユニットをフレーム内から測定位置までX方向に直進移動させることを特徴とする。
前記第2のアクチュエータに通電せずに前記第1のアクチュエータへの通電によって前記センサユニットを前記フレーム内から測定位置までX方向に直進移動させ、前記センサによる測定後、前記第1のアクチュエータに通電せずに前記第2のアクチュエータへの通電によって前記センサユニットを前記測定位置から元の位置まで復帰させることを特徴とする。
また、これらの前記アクチュエータは、前記センサユニットを移動させるときのみ通電状態となり、それ以外のとき、すなわち、前記センサユニットを測定位置で保持する間や前記センサユニットがフレーム内に格納されている間は、これらの前記アクチュエータは無通電状態であるから、省エネルギーで作動信頼性の高いセンサユニット作動機構となる。
本発明を適用した実施の形態のセンサユニット作動機構1を備えた液晶表示装置を例示する斜視図を図1に示す。本実施形態のセンサユニット作動機構1は、液晶表示装置(液晶モニター)のモニター画面(液晶画面)101周囲に配されたベゼル(フレーム)2に一体的に組み込まれている。センサユニット3は、液晶画面101上の輝度や色度等の測定をする小型の板状(スティック状)のものである。本実施形態のセンサユニット作動機構1は、所定時間毎にモニター画面101のキャリブレーション(校正)を行うために、測定の際にはセンサユニット3をベゼル2内から符号4a方向に突出させてモニター画面101上の測定位置まで直進移動させ(図1(a))、測定後にはセンサユニット3を符号4b方向に戻してベゼル2内に格納する仕組みとなっている(図1(b))。
本発明を適用した第1の実施の形態のセンサユニット作動機構1を例示する構造図を図3に示す。図3(a)は内部側から見た背面図であり、図3(b)は側面図であり、図3(c)は外部側から見た正面図である。ここで、内部側から見た背面図とは、モニター画面101側から利用者を見たときの図であり、外部側から見た正面図とは利用者側からモニター画面101を見たときの図である。ここでは、説明の都合上、背面図での左右方向をX方向とし、背面図での上下方向をY方向としている。
図7は、本発明を適用した第2の実施の形態のセンサユニット作動機構1を例示する構造図であり、内部側から見た背面図である。ここで、同一の符号は同じ機能を表しており、その説明を適宜省略する。図7に示す実施形態のセンサユニット作動機構1では、フレーム2の構成部材配置面が導電性となっており、弓状部材7の表面が導電性となっていることで、電極端子51と電極端子53が電気的に接続されている。センサユニット3の後端の中央側には、形状記憶合金製ワイヤ5をその中間箇所で電気接続する電極端子52が配されている。
本発明を適用した第3の実施の形態のセンサユニット作動機構1を例示する構造図を図11に示す。図11(a)は内部側から見た背面図であり、図11(b)は側面図であり、図11(c)は外部側から見た正面図である。ここで、内部側から見た背面図とは、モニター画面101側から利用者を見たときの図であり、外部側から見た正面図とは利用者側からモニター画面101を見たときの図である。ここでは、説明の都合上、背面図での左右方向をX方向とし、背面図での上下方向をY方向としている。なお、ここで、同一の符号は同じ機能を表しており、その説明を適宜省略する。
画面101上に突出している状態のセンサユニット3(図26(a))をフレーム2内に格納する際は、第2の形状記憶合金製ワイヤ15を通電し、円盤本体81を左回り(反時計回り)に回動させて(図26(b))、回動部材80と可動アーム90を上記と逆の動作をさせることで、センサユニット3をフレーム2内に引き戻し格納する(図26(c))。センサユニット3の動作手順について以下に説明する。
17 ガイド部材、
2 フレーム(ベゼル)、
3 センサユニット、
41 センサ(光センサ)、
5、15 アクチュエータ(形状記憶合金製ワイヤ)、
6 ばね部材(引っ張りばね)、
7 バランス部材(弓状部材)、
80 バランス部材(回動部材)、
90 可動アーム、
91 可動アーム本体、
92 スライダ、
E1,E2,E3 直流電源、
101 モニター画面(液晶画面)
Claims (9)
- 被測定対象物周囲の額縁領域に配されるフレームと、被測定対象物からの物理量を測定するセンサが取り付けられたセンサユニットと、このセンサユニットを直進移動させるためX方向に配されるガイド部材と、前記センサユニットを前記フレーム内に戻すためにY方向に伸縮するばね部材と、前記センサユニットを前記フレーム内から測定位置までX方向に直進移動させるためにY方向に伸縮するアクチュエータを備え、前記フレームを正面側から見てX方向を左右方向としたとき、Y方向が上下方向となる関係であり、前記アクチュエータへの通電によって前記アクチュエータを前記ばね部材の復元力に抗して縮ませることによって、前記センサユニットを前記フレーム内から測定位置までX方向に直進移動させることを特徴とするセンサユニット作動機構。
- 前記フレームにその根元側が連結されて撓屈可能なバランス部材を備え、前記アクチュエータが前記バランス部材にその一端が固定されている構成とされ、
前記センサユニットを前記測定位置から前記フレーム内へX方向に押し戻す外力が加わった場合に、前記バランス部材が撓屈し前記外力を緩和することを特徴とする請求項1記載のセンサユニット作動機構。 - 被測定対象物周囲の額縁領域に配されるフレームと、被測定対象物からの物理量を測定するセンサが取り付けられたセンサユニットと、このセンサユニットを直進移動させるためX方向に配されるガイド部材と、前記フレームにその軸部が連結されて回動可能なバランス部材と、このバランス部材が回動するように作用させるためにY方向に伸縮するばね部材と、前記センサユニットを前記フレーム内から測定位置までX方向に直進移動させるためにY方向に伸縮するアクチュエータを備え、前記フレームを正面側から見てX方向を左右方向としたとき、Y方向が上下方向となる関係であり、前記アクチュエータが前記バランス部材にその一端が固定されている構成とされ、前記アクチュエータへの通電によって前記アクチュエータが縮むことで前記ばね部材を前記バランス部材が回動するように作用させることによって、前記センサユニットを前記フレーム内から測定位置までX方向に直進移動させることを特徴とするセンサユニット作動機構。
- 前記センサユニットを前記測定位置から前記フレーム内へX方向に押し戻す外力が加わった場合に、前記バランス部材が回動し前記外力を緩和することを特徴とする請求項3記載のセンサユニット作動機構。
- 前記センサユニットにその先端部が係止され、その根元側を回転軸として回動可能な可動アームを備え、この可動アーム本体にはY方向にスライド可能なスライダが配されており、前記バランス部材が前記フレームにその軸部が連結されており、前記ばね部材は前記スライダを引き戻すために前記可動アーム本体の根元側にその一端が係止され前記スライダにその他端が係止されており、前記アクチュエータは前記バランス部材を正方向に回動開始させるために前記バランス部材にその一端が固定されており、前記フレームにその他端が連結されており、前記可動アームと前記バランス部材が互いに連係動作する構成とされ、前記アクチュエータへの通電によって前記ばねの復元力に抗して前記アクチュエータを縮ませて前記バランス部材を正方向に回動開始させ、引き続き前記ばね部材の復元力にて前記スライダを引き戻すことで前記バランス部材をさらに正方向に回動させて前記バランス部材と前記可動アームとの連係動作で前記センサユニットをフレーム内から測定位置までX方向に直進移動させることを特徴とする請求項3または4記載のセンサユニット作動機構。
- 前記アクチュエータを第1のアクチュエータとし、前記バランス部材にその一端が固定されて、通電によって縮むことで前記バランス部材を逆方向に回動開始させる第2のアクチュエータがY方向に配されており、前記第2のアクチュエータに通電せずに前記第1のアクチュエータへの通電によって前記センサユニットを前記フレーム内から測定位置までX方向に直進移動させ、前記センサによる測定後、前記第1のアクチュエータに通電せずに前記第2のアクチュエータへの通電によって前記センサユニットを前記測定位置から元の位置まで復帰させることを特徴とする請求項5記載のセンサユニット作動機構。
- 前記アクチュエータがいずれも、通電による発熱で縮む形状記憶合金製ワイヤであることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載のセンサユニット作動機構。
- 前記被測定対象物がモニター画面であって、前記センサがモニター画面の輝度や色度等の測定を行なう光センサであり、前記モニター画面周囲のフレームに前記センサユニットが備わっていることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載のセンサユニット作動機構。
- 前記請求項1から8のいずれか一項に記載のセンサユニット作動機構が液晶表示装置の液晶表示画面の周囲に配されるフレーム内に配されることを特徴とする液晶表示装置。
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