JP5245677B2 - スクリーン - Google Patents
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Description
特許文献1に記載のスクリーンは、シート状のスクリーン膜の上下両端部をキャビネットおよびスクリーン膜保持部にそれぞれ支持させるとともに、キャビネットおよびスクリーン膜保持部を跨るようにパンタグラフ機構を配設している。
ここで、パンタグラフ機構は、X字形状を有するように回動可能に連結された一対のアーム部を2組、有し、他の一対のアーム部に連動するように上下方向に互いに連結されている。
また、上方側に位置する一対のアーム部(以下、上方側伸縮機構)における各上端部のうち、一方はスクリーン膜保持部に対して回動可能で水平移動が不可能な状態で取り付けられ(固定端)、他方はスクリーン膜保持部に対して回動可能でスクリーン膜保持部のスライドレールに沿って水平移動が可能な状態で取り付けられている(移動端)。
さらに、下方側に位置する一対のアーム部(以下、下方側伸縮機構)も上記同様に、各下端部のうち、一方はキャビネットに対して回動可能で水平移動が不可能な状態で取り付けられ(固定端)、他方はキャビネットに対して回動可能でキャビネットのスライドレールに沿って水平移動が可能な状態で取り付けられている(移動端)。
そして、キャビネットおよび下方側伸縮機構に接続したガススプリングが作動することで、下方側伸縮機構および上方側伸縮機構が伸張し、キャビネットに対してスクリーン膜保持部が持ち上げられ、スクリーン膜の投影面が形成される。
ここで、図7を参照して、従来の構成の課題を簡単に説明する。なお、図7は、展張状態に設定された従来のスクリーン100における上方側部分を拡大して示したものである。
また、図7において、実線は一対のアーム部131,132が撓んだ状態を示し、2点鎖線は一対のアーム部131,132が撓んでいない状態を示している。
すなわち、スクリーン100において、図7に示すように、スクリーン膜110およびスクリーン膜保持部120等の自重や、スクリーン膜110に加えられた上下方向の張力により、上方側伸縮機構130における一対のアーム部131,132が撓んだ場合には、上方側伸縮機構130のうち上端部131Aが移動端とされたアーム部131については、該アーム部131の撓みに応じて、上端部131Aがスライドレール121に沿って図7中、右方向に移動することとなる。
一方、上方側伸縮機構130のうち上端部132Aが固定端とされたアーム部132については、上端部132Aがスライドレールに沿って移動することができないため、該アーム部132の撓みに応じて、スクリーン膜保持部120を図7中、左方向に移動させてしまうこととなる。
上述した現象により、キャビネットに対してスクリーン膜保持部120が水平方向にシフトした状態となり、すなわち、スクリーン膜110も上記状態に合わせて変形し、投影面の平坦度を良好に維持できないものとなる。
また、ベース体および補助支持体としては、スクリーン本体の上下両端部をそれぞれ支持する構成に限らず、スクリーン本体の左右両端部をそれぞれ支持する構成としても構わない。
なお、以下では、説明を簡略化するために、ベース体がスクリーン本体の下端部を支持し、補助支持体がスクリーン本体の上端部を支持するものとする。
ここで、パンタグラフ機構において、ベース体側の第2端部は、ベース体の延出方向に沿う移動が規制された固定端として機能する。一方、ベース体側の第1端部、補助支持体側の第3端部および第4端部は、各ガイド部や補助ガイド部によってベース体または補助支持体の延出方向に沿う移動が可能とされた移動端としてそれぞれ機能する。また、補助ガイド部は、一対のアーム部に撓みのない状態で第4端部が位置付けられる通常位置から、第3端部に離間する方向に第4端部を移動可能に設けられている。
すなわち、第3端部は、アーム部の撓みに応じて、補助支持体のガイド部に沿って第4端部に離間する方向に移動する。
一方、第4端部も同様に、補助ガイド部が上述したように形成されているため、アーム部の撓みに応じて、補助ガイド部に沿って第3端部に離間する方向に移動する。
すなわち、補助支持体におけるガイド部や補助ガイド部は、展張状態における一対のアーム部の撓みによる第3端部および第4端部の移動を許容できるように設けられている。このため、展張状態において、従来のようにアーム部の撓みにより固定端として機能する上端部が補助支持体を水平方向にシフトさせることがなく、すなわち、ベース体に対してスクリーン本体に撓みやねじれの生じない位置に補助支持体を位置付けておくことができる。したがって、スクリーン本体の撓みやねじれ等の変形を回避し、スクリーン本体の投影面の平坦度を良好に維持できる。
本発明では、パンタグラフ機構として、他の一対のアーム部に連動するように上下方向(ベース体および補助支持体の対向する方向)に沿って複数対のアーム部を連結した構成を採用している。このことにより、例えば、パンタグラフ機構を一対のアーム部で構成した場合に比較して、複数対のアーム部で構成することで、アーム部単体の長さを短くできる。したがって、展張状態において、アーム部の撓み量を小さいものとすることができ、ベース体に対する補助支持体の高さ位置を所望の高さ位置に位置付けることが可能となる。
ところで、補助支持体に上記位置決め部材および付勢部材が設けられていない場合には、第3端部および第4端部が移動端として機能するため、ベース体に対する補助支持体の水平位置(補助支持体の延出方向の位置)が機械的に拘束されていない状態となっている。
ここで、例えば、スプリングの付勢力により、スクリーン本体の引き出し力を緩めると自動的にスクリーン本体を巻き取る、いわゆるスプリングロール等のスクリーン巻取部を採用すれば、以下に示すように、ベース体に対する所望の水平位置に補助支持体を位置付ける(ベース体に対する所望の水平位置にスクリーン本体の中心位置を位置付ける)ことができる。
すなわち、展張状態においては、スクリーン本体にはスクリーン巻取部による付勢力によって張力が加えられた状態となっている。このため、張力が加えられたスクリーン本体によって補助支持体の水平方向の移動が抑制され、ベース体に対する所望の水平位置に補助支持体を位置付けることができる。
しかしながら、上述した構成では、ベース体に対する補助支持体の水平位置が機械的に拘束されていない状態であるため、スクリーンを繰り返し使用(収納状態や展張状態に設定)すると、展張状態において、ベース体に対する所望の水平位置から補助支持体がずれてしまう恐れがある。
特に、複数のスクリーンを製造した場合には、個々のスクリーンで、製造上のばらつきにより、展張状態における一対のアーム部の撓み量が異なるものとなりやすい。すなわち、個々のスクリーンで、展張状態において、ベース体に対する補助支持体の水平位置もばらつきやすい。そこで、上述したように補助支持体に位置決め部材および付勢部材を設けることで、製造した全てのスクリーンにおいて、補助支持体を水平方向に微調整することができ、ベース体に対する所望の水平位置に補助支持体を位置付けることができる。
また、一度、位置決め部材の位置を調整しておけば、展張状態において、付勢部材の付勢力により、第4端部を位置決め部材に常に当接させることができる。すなわち、従前に位置調整された位置決め部材に第4端部を当接させることができるため、従前に設定したベース体に対する所望の水平位置に補助支持体を位置付けることができる。
ところで、例えば、ベース体および補助支持体がスクリーン本体の左右両端部をそれぞれ支持する構成とし、さらに、上述したスクリーン巻取部を採用した構成とする。このような構成とした場合においても、スプリングロールによるスクリーン本体に加えられる張力の強さやアーム部の剛性によっては、展張状態において、一対のアーム部に撓みが生じることもある。なお、ベース体を天井等に設置し、天井から床面に向けてスクリーン本体を垂れ下げる構成としても同様である。しかしながら、上記構成とした場合よりも、本発明のようなベース体および補助支持体によるスクリーン本体の支持構造の方が、すなわち、スクリーン本体等のスクリーンの自重による影響の方が、一対のアーム部に撓みが生じやすいものである。
したがって、本発明によれば、上述した一対のアーム部の撓みによるベース体に対する補助支持体の水平方向の移動を防止しスクリーン本体の投影面の平坦度を良好に維持できるという効果を好適に図れる。
〔スクリーンの概略構成〕
図1は、スクリーン1の概略構成を模式的に示す図である。具体的に、図1は、投影面が形成された状態をスクリーン本体2の背面側から見た図である。
なお、図1では、説明の便宜上、駆動装置6を省略している。以下の図4も同様である。
また、以下では、説明の便宜上、スクリーン本体2の投影面が形成された状態において、投影面側を前面、投影面とは反対側を背面、背面側から見て右、左を「右」、「左」と記載する。
スクリーン1は、例えば、プロジェクタ等から拡大投射された画像光が投影される。このスクリーン1は、図1に示すように、スクリーン本体2と、ベース体3と、補助支持体としての上部支持体4と、パンタグラフ機構5と、駆動装置6(図2参照)と、位置調整機構7とを備える。
スクリーン本体2は、可撓性を有するシート状に形成され、入射した画像光が投影される。本実施形態では、スクリーン本体2は、入射した画像光を反射する反射型スクリーンで構成されている。
ベース体3は、矩形形状を有するスクリーン本体2の下端部に沿って延出し、スクリーン本体2の下端部を支持する部分である。このベース体3は、図1に示すように、基体31と、スクリーン巻取部としてのスプリングロール32等を備える。
基体31は、略直方体形状を有する箱状に形成され、内部にスプリングロール32を回動可能に収納する。
この基体31において、背面の右側には、図1に示すように、左右方向に沿って延びるガイド部としての第1ガイド孔311が形成されている。
上部支持体4は、スクリーン本体2の上端部に沿って延出し、中空状の断面矩形形状を有する柱状体で構成されている。そして、上部支持体4は、スクリーン本体2の上端部を支持する。
この上部支持体4において、背面の右側には、図1に示すように、ベース体3の第1ガイド孔311と同様に、左右方向に沿って延びるガイド部としての第2ガイド孔41が形成されている。
また、上部支持体4において、背面の左側には、第2ガイド孔41よりも短い長さで後述する通常位置P4(図4参照)を中心として左右方向に延びる補助ガイド部としての補助ガイド孔42が形成されている。
パンタグラフ機構5は、ベース体3および上部支持体4の背面に跨って配設され、ベース体3に対して上部支持体4を昇降する機構である。
このパンタグラフ機構5は、図1に示すように、ベース体3側に配設される下方側伸縮機構50Aと、上部支持体4側に配設される上方側伸縮機構50Bとを備える。
下方側伸縮機構50Aは、略同一の長さ寸法を有し、X字形状を有するように略中心位置が支点5Aを介して回動可能に連結された一対の第1アーム部51および第2アーム部52を有する。
第1摺動部材511Aは、略直方体状のブロック状に形成され、背面に支点5Cを介して第1アーム部51が連結される。
また、第1摺動部材511Aは、前面に第1ガイド孔311を介して基体31内部に突出する突出部511B(図2参照)が形成されている。
この突出部511Bには、具体的な図示は省略したが、左右方向に貫通し、駆動装置6の後述するネジ軸62に螺合するネジ孔が形成されている。
すなわち、第2端部521は、左右方向に移動が可能な移動端として機能する第1端部511とは異なり、左右方向への移動が不可能な固定端として機能する。
この上方側伸縮機構50Bにおいて、第3アーム部53の上端部(第3端部)531は、図1に示すように、第4アーム部54の上端部(第4端部)541に対して右側に位置し、第2ガイド孔41に沿って移動する第3摺動部材531Aと、第3摺動部材531Aに対して第3アーム部53を回動可能に連結する支点5Eとを有する。
第3摺動部材531Aは、略直方体状のブロック状に形成され、背面に支点5Eを介して第3アーム部53が連結される。
また、第3摺動部材531Aは、具体的な図示は省略したが、前面に第2ガイド孔41を介して上部支持体4内部に突出する断面略T字状の突出部が設けられている。すなわち、第3摺動部材531Aは、前記突出部とで第2ガイド孔41周縁部分を挟むことで、第2ガイド孔41に係合する。
第4摺動部材541Aは、第4摺動部材531Aと同様の形状を有するものであり、背面に支点5Fを介して第4アーム部54が連結される。
すなわち、第3端部531および第4端部541は、左右方向に移動が可能な移動端としてそれぞれ機能する。
すなわち、パンタグラフ機構5は、各アーム部51,52における支点5Aを中心とした回動(下方側伸縮機構50Aが上下方向に伸縮)に連動して、各アーム部53,54が支点5Bを中心として回動(上方側伸縮機構50Bが上下方向に伸縮)し、上下方向に伸縮する。
そして、スクリーン1は、パンタグラフ機構5の伸縮により、ベース体3に対して上部支持体4が所定の高さ位置まで引き上げられスクリーン本体2の投影面が形成された状態(以下、展張状態)、および、ベース体3に対して上部支持体4が引き下げられベース体3および上部支持体4が近接し持ち運び可能な状態(以下、収納状態)に設定される。
図2は、駆動装置6の構成を説明するための図である。具体的に、図2は、図1に示したスクリーン1における右下方側部分を拡大した図である。
なお、図2では、説明の便宜上、スプリングロール32の図示を省略している。
駆動装置6は、図2に示すように、基体31内部(スプリングロール32の背面側)に配設され、パンタグラフ機構5を動作(伸縮)させる装置である。この駆動装置6は、図2に示すように、モータ61と、ネジ軸62とを備える。
ネジ軸62は、図2に示すように、外周にネジ溝が形成された円柱形状を有し、一端がモータ61の回転軸に接続し、他端側が第1端部511(第1摺動部材511A)における突出部511Bのネジ孔に螺合する。そして、ネジ軸62は、モータ61の駆動により、円柱形状の柱状軸を中心として回転する。
すなわち、駆動装置6は、モータ61の駆動(ネジ軸62の回転)により、ネジ軸62と突出部511Bとの螺合状態を変更し、ネジ軸62に沿って第1摺動部材511A(第1端部511)を左右方向に移動させる。そして、駆動装置6は、第1摺動部材511Aを左右方向に移動させることで、パンタグラフ機構5を伸縮させる。
なお、突出部511Bおよびネジ軸62は、具体的な図示は省略したが、突出部511Bのネジ孔とネジ軸62との間の空間を転がる球を介して結合され、いわゆるボールネジで構成されている。
図3は、位置調整機構7の構成を説明するための図である。具体的に、図3は、図1に示したスクリーン1における左上方側部分を拡大した図である。
位置調整機構7は、スクリーン1が展張状態に設定された際に、上部支持体4の左右方向の位置(水平位置)を調整する機構である。この位置調整機構7は、図3に示すように、取付部材71と、位置決め部材72と、付勢部材としての一対の引張りバネ73と、ストッパ74とを備える。
この取付部材71には、左右方向に貫通したネジ孔711が形成されている。
本実施形態では、位置決め部材72は、ネジ頭721およびネジ軸722を有するボルト形状を有し、ネジ軸722が取付部材71のネジ孔711に螺合することで取付部材71に取り付けられる。
そして、ストッパ74は、第4端部541が右方向に不要に移動した際に、第4摺動部材541Aに当接し、第4端部541の右方向への移動を規制する。
なお、上述した位置調整装置7による上部支持体4の水平位置の調整方法については、後述する。
図4および図5は、スクリーン1を収納状態から展張状態に設定するまでの動作を背面側から見た図である。具体的に、図4(A)は収納状態を示す図であり、図4(C)は展張状態を示す図であり、図4(B)は収納状態および展張状態の間の状態を示す図である。図5は、図4(C)に示す展張状態でのスクリーン1の上方側を拡大した図である。
なお、以下では、位置決め部材72は、ネジ頭721の左右方向の位置が予め調整され、ネジ頭721が以下に示す位置に位置付けられているものとする。
すなわち、ネジ頭721は、第4端部541(第4摺動部材541A)が補助ガイド孔42上において後述する通常位置P4に位置付けられている際に、第4摺動部材541Aに当接することなく、第4摺動部材541Aとの間に隙間が形成される位置に位置付けられている。
また、この収納状態では、スプリングロール32の付勢力により、スクリーン本体2の上方側に上下方向に張力が加えられた状態となっている。このため、上部支持体4は、張力が加えられたスクリーン本体2により左右方向の移動が抑制され、スクリーン本体2の上方側に撓みやねじれの生じない位置(左右方向の位置)に位置付けられる。
そして、この収納状態において、第4端部541(支点5F)は、補助ガイド孔42上において、固定端として機能する第2端部521の位置(支点5D)を通る鉛直軸上の通常位置P4(図4,図5)に位置付けられる。
また、この収納状態では、張力が加えられたスクリーン本体2による上部支持体4の左右方向の移動が抑制されているとともに、通常位置P4に位置付けられた第4端部541と位置決め部材72のネジ頭721との間に隙間が形成されているため、一対の引張りバネ73は、図4(A)に示すように、伸びた状態となっている。
図4(B)または図4(C)に示すように、第1端部511が徐々に左方向に移動することで、すなわち、第2端部521に対して第1端部511が徐々に近接することで、スプリングロール32の付勢力に抗して、パンタグラフ機構5が徐々に上方側に伸張し、上部支持体4がベース体3に対して引き上げられる。
そして、第1端部511が展張位置P1´に位置付けられることで、図4(C)に示すように、スクリーン本体2の投影面が形成され、スクリーン1は、展張状態に設定される。
なお、図5において、二点鎖線は各アーム部53,54に撓みがない時のスクリーン1の状態を示し、実線は各アーム部53,54が撓んだ時のスクリーン1の状態を示している。
また、第4端部541も同様に、上述したように移動端として機能するため、第4アーム部54が撓んだ際、図5に示すように、第4アーム部54の撓みに応じて補助ガイド孔42に沿って左方向に移動する。
すなわち、補助ガイド孔42は、第4アーム部54に撓みがない状態で第4端部541が位置付けられる通常位置P4から、第4端部541を左方向に移動可能に設けられている。
そして、一対の引張りバネ73の付勢力により、位置決め部材72におけるネジ頭721に第4摺動部材541Aの左側面が当接する。
図6は、位置調整機構7による上部支持体4の水平位置の調整方法を説明するための図である。
具体的に、図6は、図5の左上部分を拡大した図である。
スクリーン1を図5に示す展張状態に設定した後、位置決め部材72を回転させ、ネジ頭721を左右方向に移動させると、以下に示すように、上部支持体4の水平位置が調整される。
すなわち、図6(A)に示す状態から、位置決め部材72を回転させ、ネジ頭721を右方向に移動させると、位置決め部材72が第4端部541を右方向に押圧するため、図6(B)に示すように、第4端部541や第3端部531に対して上部支持体4が左方向に移動することとなる。
また、図6(B)に示す状態から、位置決め部材72を回転させ、ネジ頭721を左方向に移動させると、一対の引張りバネ73が第4端部541を位置決め部材72に向けて付勢しているため、図6(A)に示すように、第4端部541や第3端部531に対して上部支持体4が右方向に移動することとなる。
以上のように、位置決め部材72を左右方向に移動させることで、上部支持体4の水平位置が微調整される。
本実施形態では、スクリーン1において、パンタグラフ機構5は、ベース体3に連結する第2端部521が固定端として機能し、ベース体3に連結する第1端部511、上部支持体4に連結する第3端部531および第4端部541が移動端として機能する。また、上部支持体4には、展張状態における一対のアーム部53,54の撓みによる第3端部531および第4端部541の移動を許容できる第2ガイド孔41および補助ガイド孔42が形成されている。
以上の構成により、展張状態において、従来のようにアーム部の撓みにより固定端として機能する上端部が上部支持体4を左右方向にシフトさせることがなく、すなわち、ベース体3に対してスクリーン本体2に撓みやねじれの生じない位置に上部支持体4を位置付けておくことができる。したがって、スクリーン本体2の撓みやねじれ等の変形を回避し、スクリーン本体2の投影面の平坦度を良好に維持できる。
特に、製造した複数のスクリーン1において、製造上のばらつきにより、ベース体3に対する上部支持体4の水平位置にばらつきが生じている場合であっても、上部支持体4に位置決め部材72および一対の引張りバネ73を設けておくことで、製造した全てのスクリーン1において、上部支持体4を左右方向に微調整することができ、ベース体3に対する所望の水平位置に上部支持体4を位置付けることができる。
前記実施形態では、ベース体3および上部支持体4は、スクリーン本体2の上下両端部をそれぞれ支持する構成を採用していたが、これに限らず、スクリーン本体2の左右両端部をそれぞれ支持する構成を採用しても構わない。
また、前記実施形態では、ベース体3を床面に設置していたが、ベース体3を天井等に設置し、天井から床面に向けてスクリーン本体2を垂れ下げるように設置しても構わない。
前記実施形態では、パンタグラフ機構5は、一対のアーム部51,52(53,54)を2組、有していたが、これに限らず、一対のアーム部を1組のみ、あるいは、3組以上有した構成としても構わない。
前記実施形態において、一対のアーム部51,52(53,54)は、略中心位置において、支点5A(5B)により連結されていたが、これに限らず、中心位置からずれた位置で連結しても構わない。
前記実施形態において、スクリーン1は、スプリングロール32を具備した構成としていたが、これに限らず、スプリングロール32を省略しても構わない。
Claims (4)
- 可撓性を有し画像光が投影されるスクリーン本体と、
前記スクリーン本体の対向する一対の端部に沿ってそれぞれ延出し、前記一対の端部をそれぞれ支持するベース体および補助支持体と、
前記ベース体および前記補助支持体に跨って配設され、前記ベース体および前記補助支持体を近接隔離するパンタグラフ機構と、
前記パンタグラフ機構を動作させる駆動装置とを備え、
前記パンタグラフ機構は、
X字形状を有するように回動可能に連結された一対のアーム部を有し、前記一対のアーム部における前記ベース体側の第1端部および第2端部が前記ベース体に回動可能に連結するとともに、前記一対のアーム部における前記補助支持体側の第3端部および第4端部が前記補助支持体に回動可能に連結し、
前記第1端部および前記第3端部は、前記第2端部および前記第4端部に対して同方向にそれぞれ位置付けられ、
前記ベース体および前記補助支持体には、
前記第1端部および前記第3端部にそれぞれ係合し、前記駆動装置の駆動により前記第1端部を前記ベース体の延出方向に沿って移動させるとともに、前記第3端部を前記補助支持体の延出方向に沿って移動させるガイド部がそれぞれ設けられ、
前記補助支持体には、
前記第4端部に係合し、前記一対のアーム部に撓みがない状態で前記第4端部が位置付けられる通常位置から、前記補助支持体の延出方向に沿って前記第3端部に離間する方向に前記第4端部を移動可能とする補助ガイド部が設けられ、
前記第2端部は、前記ベース体の延出方向に沿う移動が規制された固定端である
ことを特徴とするスクリーン。 - 請求項1に記載のスクリーンにおいて、
前記アーム部は、複数対、設けられ、
前記複数対のアーム部は、他の前記一対のアーム部に連動するように前記ベース体および前記補助支持体の対向する方向に沿って連結し、
前記ベース体側に最も近接して配置される前記一対のアーム部は、それぞれ前記第1端部および前記第2端部を有し、
前記補助支持体側に最も近接して配置される前記一対のアーム部は、それぞれ前記第3端部および前記第4端部を有している
ことを特徴とするスクリーン。 - 請求項1または請求項2に記載のスクリーンにおいて、
前記補助支持体には、
前記第3端部に離間する方向への前記第4端部の移動により前記第4端部に当接する位置決め部材と、前記位置決め部材に向けて前記第4端部を付勢する付勢部材とが設けられ、
前記位置決め部材は、
前記補助支持体の延出方向に沿って移動可能に設けられている
ことを特徴とするスクリーン。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載のスクリーンにおいて、
前記ベース体は、前記スクリーン本体における下端部を支持し、
前記補助支持体は、前記スクリーン本体における上端部を支持する
ことを特徴とするスクリーン。
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