JP6361198B2 - 投影装置 - Google Patents

Description

本発明は、机等に載置して、机面上及びスクリーンや壁面等の両方の投影面に選択的に投影可能な投影装置に関する。

従来、机等の投影面に投影する時には縦置きで使用し、壁面やスクリーン等の投影面に投影する時には横置きで使用する投影型画像表示装置が特許文献１に開示されている。
一方、投影型画像表示装置は、使用時に角度調整などを行いたい場合があり、一般には、載置面となる部分に設けられる脚の高さを変更することによって、傾きの調整が実施される。

特開２０１１−１５８５２２号公報

しかしながら、特許文献１に記載されるような投影型画像表示装置では、縦置き時の載置面となる面に高さ調整ができる脚を設けるとともに、横置き時に載置面となる面にも高さ調整ができる脚が必要であり、調節機構が増えコストアップにつながるという問題があった。

本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、縦置き及び横置きとで使用する投影装置において、必要となる調節機構の数を削減した投影装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の構成によって把握される。
（１）本発明の投影装置は、
投影面に画像を投影する投影部と、
前記投影部を収納し、第１の面と、前記第１の面に隣接する第２の面と、を有する筐体と、
前記第１の面側から突出する脚部材と、
前記脚部材と一体的に回転し、前記筐体外の前記第１の面側に設けられる偏心部材と、
を備え、
前記第１の面を載置面側として前記筐体を載置する際、前記脚部材を回転させることで、前記脚部材の前記第１の面からの突出量が調整され、前記第１の面の高さの調整を行えるとともに、
前記第２の面を載置面側として前記筐体を載置する際、前記脚部材を回転させることで、前記脚部材と一体的に回転する前記偏心部材の一部が、前記筐体の前記第２の面から突出して前記第２の面の傾きの調整を行える。

本発明は、脚部材が突出する面が底面側に選択された場合には、脚部材を回転させることにより脚部材の突出量が調整されるので、脚部材が突出する面の傾斜角度を調整することができる。一方、脚部材が突出する面ではない面が底面側に選択された場合には、脚部材を回転させることにより脚部材の外周に取り付けられている偏心部材が回転するので、脚部材が突出する面ではない面の傾斜角度を調整することができる。これにより、筐体の第１の面及び第２の面のどちらの面が底面側に選択されて載置されても、脚部材を回転させることで底面側の面の高さの調整が可能であり、必要となる調節機構の数を削減して縦置き及び横置きで使用できるという効果を有する投影装置を提供できる。

本発明に係る実施形態の投影装置の非使用時の全体斜視図である。 本発明に係る実施形態の投影装置の蓋部材を開けた使用時の全体斜視図である。 非使用時における投影装置の要部断面図である。 使用時における投影装置の要部断面図である。 縦置き使用時の斜視図である。 横置き使用時の斜視図である。 （Ａ）は縦置き使用時の斜視図であり、（Ｂ）は縦置き使用時における脚部の拡大断面図である。 脚部の構成図である。 （Ａ）は縦置き使用時において台を電源部材に取り付ける状態を示す斜視図であり、（Ｂ）は台を電源部材に取り付けた縦置き使用状態を示す斜視図である。 横置き使用時における偏心部材の状態を示す説明図であり、（Ａ）及び（Ｂ）は偏心部材が収納された状態を示し、（Ｃ）及び（Ｄ）は偏心部材により途中高さまで筐体を持ち上げた場合を示し、（Ｅ）及び（Ｆ）は筐体を最大高さまで持ち上げた場合を示す。

以下、本発明に係る実施形態の投影装置について、図面を用いて説明する。
図１及び図２に示すように、本発明に係る実施形態の投影装置１０は、例えば矩形箱状の筐体２０を有し、筐体２０の一端面（第１の面）２１には、筐体２０の外側に突出する脚部４０（図示せず）を有している。なお、脚部４０については後ほど詳細に説明する。
筐体２０の上面２２における一端面２１と反対側の他端面の端部には、蓋部材２３が開閉可能に設けられている。また、筐体２０の側面２４には、電源スイッチ２５や接続コネクタ２６等が設けられている。

図３及び図４に示すように、筐体２０の内部には画像を投影する投影部３１が収容されており、投影部３１の前方（図３及び図４において左側）には投影レンズ３２が筐体２０の厚み方向に沿って設けられている。投影レンズ３２の前方には、平面反射ミラー３３が筐体２０の上面２２（図１参照）と略平行に設けられている。
蓋部材２３は、筐体２０の内部の端部付近に設けられている回転軸３４により、回転可能に支持されている。蓋部材２３には、凹面の反射面を有する自由曲面ミラー３５が設けられており、蓋部材２３と一体で回転する。

従って、図４に示すように、投影時には蓋部材２３を回転させて開き（図４中矢印Ａ参照）、投影部３１から投影レンズ３２を通して自由曲面ミラー３５に画像を投影する（矢印ＢＭ１参照）。画像は自由曲面ミラー３５で反射して平面反射ミラー３３に投影され（矢印ＢＭ２参照）、平面反射ミラー３３で反射して投影面１１（図５及び図６参照）に投影される（矢印ＢＭ３参照）。

なお、投影時には、図５に示すように、投影装置１０を机面１２に縦置きして、机面１２の投影面１１に画像を投影する縦置き使用、及び、図６に示すように、投影装置１０を机面１２に横置きして、壁面１３の投影面１１に画像を投影する横置き使用の両方が可能となっている。
図５、図６は、どのように投影されるかについての概略を示す図になっており、図１から図４で示した詳細な形状に関しては図示を省略している。このため、蓋部材２３が開いている状態なども省略しているが、実際には、図２及び図４に示したように蓋部が開いた状態になる。
図３及び図４に示すように、筐体２０の一端面２１と反対側の他端面の端部の下面（第２の面）２７には、横置き状態で机面１２に接触する凸部２８が筐体２０の幅方向中央部に設けられている。凸部２８は部分球状をしており、机面１２に接触している。

次に、図７及び図８を参照しながら、縦置き使用時及び横置き使用時における筐体２０の傾きを調整して投影方向の調整を行うための脚部４０について説明する。
なお、図７及び図８も図５及び図６と同様に詳細な外観形状については省略し、概略形状を示した図になっている。
図８に示すように、脚部４０は、筐体２０の内部２０１に設けられて雌ネジが形成された筒状部材（部材）４１と、筒状部材４１に螺合される雄ネジ４２１が形成された脚部材４２と、を有する。脚部材４２の一方の先端側は、筐体２０の一端面２１に設けられている開口２１１から外側に突出しており、脚部材４２の一方の先端４２２は半球状に形成されている。
従って、脚部材４２を筒状部材４１に対して回転させることにより、筐体２０の一端面２１からの脚部材４２の突出量（高さ）が調整可能となっている。筒状部材４１及び脚部材４２は、ここでは、例えば３組設けられており（図７（Ａ）参照）、各脚部材４２の突出量を調整することにより、縦置き使用時における筐体２０の傾斜を調整する。
なお、本実施形態では、３つの脚部材４２の全てが突出量（高さ）の調整が可能となっている例を示しているが、これに限定されるものではない。
例えば、図７（Ａ）の図面奥側ある２つの脚部材４２が突出量の調整が可能になっているだけでもよい。

図８に示すように、筐体２０の内部２０１における所定位置には、回転部材４５が脚部材４２を中心として回転可能に取り付けられている。回転部材４５は、脚部材４２に回転力のみを伝達し、脚部材４２に対して脚部材４２の長手方向に相対的に移動可能となっている。回転部材４５と脚部材４２との接続は、例えば、脚部材４２の外周に軸と平行な溝４２３を設けるとともに、回転部材４５の中心の貫通孔４５５に凹部を設け、溝４２３と凹部の間に凹部から脱落しないボールを設けることにより、回転部材４５から回転力のみを脚部材４２に伝達することができる。
なお、凹部は、脚部材４２の溝４２３と平行に複数個設けることができる。また、凹部にかわって溝４２３と平行な溝を設けることもできる。

回転部材４５の外周面には、滑り止め４５１が施されており、外周面の一部は、筐体２０の上面２２及び下面２７において各脚部材４２に対応して設けられている窓２０２から露出している（図１及び図２参照）。
また、回転部材４５における筐体２０の一端面２１側の側面には、山４５２と谷４５３とが交互に配置された噛合せ部４５４が設けられている。噛合せ部４５４は、脚部材４２を中心としたリング状に設けられている。

筐体２０の内部２０１における回転部材４５の一端面２１側には、非回転部材４６が回転部材４５と対向して設けられている。非回転部材４６は、中心に脚部材４２の外径よりも大きい内径を有する貫通孔４６１を有しており、脚部材４２が長手方向に移動可能に貫通孔４６１を貫通している。非回転部材４６の回転部材４５に対向する側面には、山４６２と谷４６３とが交互に配置された噛合せ部４６４が設けられている。噛合せ部４６４は、脚部材４２を中心としたリング状に設けられており、回転部材４５の噛合せ部４５４に対向している。

筐体２０の一端面２１から筐体２０の内部２０１に向かって、回転阻止材４７が設けられており、回転阻止材４７は非回転部材４６の外周部に設けられているスライド孔４６５を長手方向に沿って移動可能に貫通する。これにより、非回転部材４６は、回転が阻止される。
非回転部材４６と一端面２１との間には、非回転部材４６を回転部材４５側に付勢する付勢部材４８が設けられている。付勢部材４８は、ここでは、脚部材４２の周囲に巻回された１個のスプリングバネを示しているが、この他、径が小さな複数のスプリングバネを脚部材４２の周囲に配置することもできる。

従って、付勢部材４８の付勢力により、非回転部材４６は回転部材４５に押し付けられる。このとき、回転部材４５の噛合せ部４５４と、非回転部材４６の噛合せ部４６４が噛み合うので、回転部材４５は、常時は回転しない。回転部材４５に、付勢部材４８の付勢力に抗して互いの山４５２、４６２同士を乗り越えることができる回転力を付与したときのみ、回転部材４５は非回転部材４６に対して回転可能となる。

図７（Ａ）に示すように、筐体２０において脚部材４２が突出する一端面２１には、支柱４３が外側に突出して取り付けられている。支柱４３は、一端面２１の略中央に配置されており、図７（Ｂ）に示すように、先端に外径が大きな例えば半球状の膨出部４３１を有する。
支柱４３の先端部には、筐体２０の断面と同様の大きさ及び形状を有する平板状の台４４が取り付けられる。一端面２１の中央部に対応する台４４の中央部には、台４４の外側面４４１から内側面４４２に向かって凹部４４３が形成されている。

凹部４４３は、内側面４４２側端部に、例えば半球状の係止面４４４が形成されており、係止面４４４の中央には、内側面４４２に貫通する貫通孔４４５が形成されている。貫通孔４４５の内径は、支柱４３の外径よりも大きく、膨出部４３１の外径よりも小さい。
従って、支柱４３は、台４４の貫通孔４４５を貫通して、膨出部４３１が凹部４４３に収容されることにより、台４４は、支柱４３に対してあらゆる方向に回動可能に支持される。
なお、凹部４４３の外側面４４１側端部には、ネジ蓋４４６が着脱可能に取り付けられており、支柱４３の膨出部４３１が台４４の凹部４４３から脱落しないようにしている。

なお、支柱４３を筐体２０側に付勢するバネ部材（図示省略）を設けることにより、台４４を筐体２０側に付勢して、脚部材４２の先端４２２に押し付けることができる。
これにより、３本の脚部材４２の突出量（高さ）を調整することにより、台４４を筐体２０に対して傾斜させた状態で保持することができる。

図８及び図１０に示すように、筐体２０の外側に突出している脚部材４２には、偏心部材４９が脚部材４２と一体的に回転するように設けられている。偏心部材４９は、円形、楕円形、長円形、滴形、涙形等、種々の形状が考えられるが、外周面が凸状の曲面であるのが望ましい。偏心部材４９は、円の中心以外の偏心した位置に設けられている取付孔４９１において脚部材４２に取り付けられる。
図１０に示すように、偏心部材４９は横置き使用時に筐体２０の傾斜（高さ）を調整するものである。このため、偏心部材４９を取り付ける脚部材４２は、横置き使用時に載置面側となる筐体２０の下面２７側に２本配置し、上面２２側に１本配置するのが望ましい。

次に、投影時における筐体２０の傾き調整の動作について説明する。
まず、縦置き使用時には、台４４が机面１２等の載置面に載置されるので（図７（Ａ）参照）、筐体２０の一端面２１から突出する脚部材４２の突出量（高さ）を調整することにより、台４４に対して筐体２０を傾ける。
脚部材４２の突出量の調整は、筐体２０の上面２２及び下面２７に露出している回転部材４５を回転させることにより行われる。すなわち、図８に示すように、回転部材４５を回転させると、脚部材４２が回転され、脚部材４２と螺合している筒状部材４１に対して脚部材４２が軸方向に往復移動する。このとき、筒状部材４１は筐体２０の内部２０１において固定されているので、脚部材４２が軸方向に移動して、一端面２１からの突出量が調整される。

回転部材４５は、噛合せ部４５４が非回転部材４６の噛合せ部４６４と噛み合っているので、一定以上の回転力で回転させることにより、互いの山４５２、４６２を乗り越える角度だけ回転して、保持される。
各脚部材４２について突出量を調整することにより、支柱４３を中心として台４４を首振り状に回転させて傾斜状態で保持することができる。

なお、台４４は筐体２０の一端面２１と同程度の大きさしか有していないので、台４４を机面１２等に直接載置しただけでは、投影装置１０が安定しない場合がある（図７（Ａ）参照）。
このような場合には、図９（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、台４４が嵌合して固定される台用凹部（凹部）６１を有し、机面１２に対して大きな接触面積を有する電源部材６０を用いればよい。電源部材６０は、比較的重量が有るので接触面積が増えるのに加え、その重量によっても、投影装置１０の載置状態を安定させることができる。電源部材６０は、商用電源に接続するプラグ６２を有しており、台４４を台用凹部６１に嵌合させることにより、フック等で係止されるとともに、投影部３１等を商用電源と電気的に接続することができる。

次に、図１０を参照して、横置き使用時について説明する。
図１０（Ａ）は、投影装置１０を図１０（Ｂ）に示すＡ−Ａ断面で切断した台４４を除いた図であり、図１０（Ｂ）の紙面左方向から見た図である。図１０（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、脚部材４２に取り付けられている偏心部材４９が筐体２０の下面２７から突出しない状態で机面１２に載置すると、筐体２０は、凸部２８と台４４によって支持される。
図１０（Ｃ）は、投影装置１０を図１０（Ｄ）に示すＣ−Ｃ断面で切断した台４４を除いた図であり、図１０（Ｄ）の紙面左方向から見た図である。図１０（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、筐体２０の一端面２１側を持ち上げる場合には、筐体２０の下面２７側の脚部材４２に取り付けられ、下面２７から露出している回転部材４５を回転させて脚部材４２を回転させることにより、偏心部材４９を回転させる。これにより、筐体２０の下面２７から偏心部材４９の一部が突出するので、筐体２０は横置きした際に、偏心部材４９と凸部２８により支持され一端面２１側が持ち上げられる。
図１０（Ｅ）は、投影装置１０を図１０（Ｆ）に示すＥ−Ｅ断面で切断した台４４を除いた図であり、図１０（Ｆ）の紙面左方向から見た図である。図１０（Ｅ）及び（Ｆ）には、偏心部材４９により筐体２０の一端面２１側を最も高く持ち上げた場合が示されている。

なお、上記では、筐体２０の一端面２１（第１の面）側に脚部４０を設ける場合について説明してきたが、筐体２０の一端面２１（第１の面）側に脚部４０を設けるのに変えて、例えば、図７（Ａ）の手前の脚部材４２（脚部４０）を図３及び図４に示した凸部２８のようにしておき、図７（Ａ）の奥側の２つの脚部材４２に近い位置となる下面２７（第１の面に隣接する第２の面）に上述してきた脚部４０を設けるようにしてもよい。この場合、台４４の大きさを少しだけ下面２７に出るようにしておく。このようにしておけば、横置き使用時には下面２７（第１の面に隣接する第２の面）に設けた脚部４０によって高さが調節でき、縦置き使用時には、その脚部４０の偏心部材４９が下面２７に出ている台４４に当たるので偏心部材４９によって、やはり、傾きの調節が可能となる。

次に、本発明の投影装置１０の作用効果について説明する。
投影面１１に画像を投影する投影部３１を収納する筐体２０の一端面２１若しくは一端面２１に隣接する下面２７のいずれか一方の面には、脚部４０が突出して設けられている。ここでは、一端面２１に脚部４０が設けられている。
脚部４０は、筐体２０内に設けられる雌ネジの形成された筒状部材４１と、筒状部材４１に螺合される雄ネジ４２１が形成され筐体２０内から筐体２０外に突出するように取り付けられる脚部材４２とを有する。また、筐体２０外に突出した脚部材４２の外周の一部には、偏心部材４９が設けられている。

従って、脚部材４２が突出する一端面２１が底面側に選択された縦置き使用の場合には、脚部材４２を回転させることにより脚部材４２の突出量が調整されるので、一端面２１の傾斜角度を調整することができる。一方、一端面２１ではない下面２７が底面側に選択された横置き使用の場合には、脚部材４２を回転させることにより脚部材４２の外周に取り付けられている偏心部材４９が回転するので、筐体２０の下面２７の傾斜角度を調整することができる。
これにより、筐体２０の一端面２１及び下面２７のどちらの面が底面側に選択されて載置されても、脚部材４２を回転させることで底面側の面の高さの調整が可能であり、必要となる調節機構の数を削減して縦置き及び横置きの両方で使用可能となる投影装置１０を提供することができる。

また、本発明の投影装置１０では、筐体２０内に脚部材４２と一体的に回転する回転部材４５が設けられるとともに、筐体２０内の脚部材４２の外周には、脚部材４２に対して非回転で脚部材４２の長手方向に移動可能な非回転部材４６が設けられている。非回転部材４６は、回転部材４５に当接させるように付勢部材４８によって回転部材４５側に付勢されている。

そして、回転部材４５及び非回転部材４６の互いに対向する面には、それぞれ山４５２，４６２と谷４５３，４６３が交互に形成されている。
このため、山４５２，４６２と谷４５３，４６３とが噛み合うことにより、回転部材４５は常時は非回転部材４６に対して回転が止められる。したがって、回転部材４５を回転させていないような場合に、投影装置１０の自重によって、回転が起きるようなことが回避される。一方、回転部材４５を一定の力以上の力で回転させると、付勢部材４８の付勢力に抗して非回転部材４６を押し離して、山４５２，４６２を乗り越えることができ、脚部材４２を回転させて突出量を調整することができる。

また、本発明の投影装置１０では、脚部４０が複数設けられているので、各脚部４０における脚部材４２の突出量を調整することにより、脚部４０が設けられている面を傾斜させることができる。

また、本発明の投影装置１０では、脚部４０が設けられている筐体２０の面と同じ面には、支柱４３が突出して設けられており、支柱４３の突出した端部には、台４４が回転自在に連結されている。
このため、台４４は、支柱４３に対して任意の角度で傾斜することが可能であり、投影装置１０を載置する机面１２等の載置面に対して任意の角度に傾斜させた状態で投影装置１０を載置することができる。

さらに、本発明の投影装置１０では、台４４を嵌合させる台用凹部６１を有する電源部材６０を用いて、脚部材４２の突出量を調整した台４４を台用凹部６１に嵌合させることにより、電源部材６０に対して投影装置１０を所望の角度で傾斜させることができる。
電源部材６０は、一般的に投影装置１０を使用する時に必要な部材であり、その部材を流用しているので投影装置１０の持ち運び時に新たに投影装置１０を載置する部材を加えるのと異なり、部品点数としては従来と変わらなくて済む。

本発明の投影装置は、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形，改良等が可能である。

（付記１）
投影面に画像を投影する投影部と、
前記投影部を収納する筐体と、
前記筐体内に設けられ雌ネジが形成された部材と、前記筐体内から前記筐体外に突出するように設けられ前記部材に螺合される雄ネジが形成された脚部材と、前記筐体外に突出した前記脚部材の外周の一部に設けられる偏心部材と、を含む脚部と、
を備え、
前記脚部は、前記筐体の第１の面若しくは前記第１の面に隣接する第２の面のいずれか一方の面から突出されており、
前記第１の面及び前記第２の面のどちらの面が前記筐体を載置する際の底面側に選択されても、前記脚部材を回転させることで前記底面側の面の高さの調整を行えることを特徴とする投影装置。
（付記２）
前記筐体内の所定位置において回転可能に設けられ、前記脚部材を回転させる回転部材と、
前記筐体内の前記脚部材の外周に設けられ、前記脚部材の長手方向に移動可能な非回転部材と、
前記非回転部材を前記回転部材側に付勢し、前記非回転部材の一方の面を前記回転部材の他方の面に当接させる付勢部材と、を備え、
前記一方の面及び前記他方の面が、交互に形成された山と谷を有することを特徴とする付記１に記載の投影装置。
（付記３）
前記脚部が複数であることを特徴とする付記１又は付記２に記載の投影装置。
（付記４）
前記筐体の前記脚部の突出する面と同じ面から突出する支柱と、
前記支柱の突出した端部に回転自在に連結された台と、を備えることを特徴とする付記１から付記３のいずれか１項に記載の投影装置。
（付記５）
前記台を嵌合させる凹部を有する電源部材を備えることを特徴とする付記４に記載の投影装置。

１０ 投影装置
１１ 投影面
２０ 筐体
２１ 一端面（第１の面）
２７ 下面（第２の面）
３１ 投影部
４０ 脚部
４１ 筒状部材（部材）
４２ 脚部材
４２１ 雄ネジ
４３ 支柱
４４ 台
４５ 回転部材
４５２ 山
４５３ 谷
４６ 非回転部材
４６２ 山
４６３ 谷
４８ 付勢部材
４９ 偏心部材
６０ 電源部材
６１ 台用凹部（凹部）

Claims (4)

1. 投影面に画像を投影する投影部と、
   前記投影部を収納し、第１の面と、前記第１の面に隣接する第２の面と、を有する筐体と、
   前記第１の面側から突出する脚部材と、
   前記脚部材と一体的に回転し、前記筐体外の前記第１の面側に設けられる偏心部材と、
   を備え、
   前記第１の面を載置面側として前記筐体を載置する際、前記脚部材を回転させることで、前記脚部材の前記第１の面からの突出量が調整され、前記第１の面の高さの調整を行えるとともに、
   前記第２の面を載置面側として前記筐体を載置する際、前記脚部材を回転させることで、前記脚部材と一体的に回転する前記偏心部材の一部が、前記筐体の前記第２の面から突出して前記第２の面の傾きの調整を行えることを特徴とする投影装置。
2. 前記偏心部材は、前記筐体の前記投影面側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の投影装置。
3. 前記偏心部材は、外周面が凸状の曲面であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の投影装置。
4. 不使用時には、前記偏心部材は、前記筐体の前記第２の面から突出しないことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の投影装置。

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