JP6385576B2 - 映像表示機器 - Google Patents

Description

この発明は、手動で開閉するディスプレイを備えた映像表示機器に関するものである。

例えば特許文献１には、航空機内において乗客席の上方に設置されるタイプの映像表示機器について記載されている。このタイプの映像表示機器は、乗客席の上方空間の確保のために、未使用時は天井部に近接する収納位置に格納され、使用時には視聴位置まで開く。

特開２０１３−２８３３１号公報

上記特許文献１に記載されているような、ディスプレイ部をユーザによって視聴しやすい位置まで手動で開かせて、その位置で保持する構成の映像表示機器は、従来、回転操作時と視聴位置での保持時とでディスプレイ部のトルクは同じであった。回転操作時はトルクが低いほうが操作しやすく、視聴時はトルクが高いほうが画面が揺れないようにしっかりと保持でき望ましいが、回転操作時と視聴時とでトルクを変えられないため、どちらかを犠牲にしなければならないという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、軽い操作力でディスプレイ部を回転でき、操作時以外ではディスプレイ部をしっかりと保持できる保持力を確保することを目的とする。

この発明に係る映像表示機器は、ディスプレイ部と、ディスプレイ部が回転可能に連結された固定部と、ディスプレイ部をユーザが持ったことを検知するユーザ検知部と、固定部に対するディスプレイ部の回転に抗するトルクを発生させ、ユーザ検知部によりユーザがディスプレイ部を持ったことが検知されている間は当該トルクを低くするトルク発生部とを備え、トルク発生部は、ディスプレイ部を保持する力を出力するモータを有し、ユーザ検知部によりユーザがディスプレイ部を持ったことが検知されている間はモータが動作を停止する、または出力を下げるものである。

この発明によれば、ディスプレイ部の回転に抗するトルクを、ユーザがディスプレイ部を持ったことが検知されている間は低くするようにしたので、軽い操作力でディスプレイ部を回転でき、操作時以外ではディスプレイ部をしっかりと保持できる保持力を確保することができる。

この発明の実施の形態１に係る映像表示機器の構成例を示す外観斜視図である。 実施の形態１に係る映像表示機器の構成例を示す外観斜視図である。 実施の形態１に係る映像表示機器においてディスプレイ部を収納状態でロックするロック機構の一例を示す断面図である。 実施の形態１に係る映像表示機器において固定部に対してディスプレイ部を回転可能に連結するヒンジ機構の一例を示す分解斜視図である。 実施の形態１に係る映像表示機器のトルク発生部の一例を示す側面図である。 この発明の実施の形態２に係る映像表示機器の構成例を示す外観斜視図である。 実施の形態２に係る映像表示機器のトルク発生部の一例を示す側面図である。 実施の形態２に係る映像表示機器のトルク発生部の別の例を示す側面図である。 この発明の実施の形態３に係る映像表示機器の構成例を示す側面図である。 この発明の各実施の形態に係る映像表示機器の変形例を示す外観斜視図である。

以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１および図２は、この発明の実施の形態１に係る映像表示機器１の構成例を示す外観斜視図である。図１は、ディスプレイ部３のロックが解除された状態、図２は、ディスプレイ部３が視聴位置まで回転された状態である。
映像表示機器１は、主に固定部２とディスプレイ部３から構成され、固定部２は例えば車両の天井に固定される。ディスプレイ部３は、固定部２に対して回転可能に連結され、使用しないときは固定部２のくぼみに収納される。ディスプレイ部３を使用するときは、ディスプレイ部３の表示画面３ａが視聴しやすい位置にくるよう、ユーザがディスプレイ部３を持ち、手動で回転させる。

図３は、ディスプレイ部３を固定部２に収納した状態でロックするロック機構の一例を示す断面図である。ロック機構は、固定部２の外面に設けられたロック解除ボタン４と、ロック解除ボタン４に連動するロック部材５と、ディスプレイ部３を固定部２に収納した状態に保持する力をロック部材５に付与するバネ部材６を備えている。

図４は、固定部２に対してディスプレイ部３を回転可能に連結するヒンジ機構１０の一例を示す分解斜視図である。ヒンジ機構１０は、ディスプレイ部３に設けられたシャフト７と、固定部２に固定されて、シャフト７を回転軸Ｘを中心に回転可能に支持するベース部材８と、シャフト７に固定されてシャフト７と一体に回転しながらベース部材８上を摺動する板バネ９とを備えている。ベース部材８には、凹部８ａと、凹部８ａの深さを徐々に浅くした傾斜面８ｂとが形成されている。板バネ９には凸部９ａが形成されている。凸部９ａが凹部８ａに嵌り込んでいるとき、板バネ９はたわまず、ディスプレイ部３の回転に抗するトルクは発生しない。凸部９ａがベース部材８の平面上に乗り上げているとき、板バネ９がたわみ、ディスプレイ部３の回転に抗するトルクが発生する。

ディスプレイ部３は、バネ部材６の付勢力により、ロック部材５に引っ掛けられた状態で、固定部２に収納されている。このとき、板バネ９の凸部９ａがベース部材８の凹部８ａに嵌り込んでいる。

ロック解除ボタン４が押されると、ディスプレイ部３を保持しているロック部材５が外れ、ディスプレイ部３が自重により回転軸Ｘを中心に回転していき、図１に示す位置で保持される。このとき、ディスプレイ部３の自重により、板バネ９の凸部９ａが凹部８ａから抜け出し、傾斜面８ｂ上を摺動する。凸部９ａが傾斜面８ｂを登るにつれて板バネ９がたわみ、ディスプレイ部３の回転に抗するトルク、つまりディスプレイ部３を保持する保持力が発生する。板バネ９のトルクがディスプレイ部３の自重のトルクを上回ると、ディスプレイ部３が回転を止め、板バネ９のトルクにより図１の位置に保持される。

その後、ユーザが手動によりディスプレイ部３を図２に示す視聴位置まで回転させる。このとき、板バネ９の凸部９ａはベース部材８の平面上を摺動しており、板バネ９がたわんでトルクが発生しているため、ユーザがディスプレイ部３の回転操作を止めた位置でディスプレイ部３が保持される。

この構成においてヒンジ機構１０の板バネ９が発生させるトルクは、ディスプレイ部３がユーザにより回転操作されているときと、ディスプレイ部３が視聴位置で保持されているときとで同じである。そのため、ディスプレイ部３の回転操作をしやすくするための軽い操作力と、視聴時のディスプレイ部３の振動を無くすための高い保持力とがトレードオフとなり、軽い操作力と高い保持力の両立ができなかった。

そこで、実施の形態１では、ヒンジ機構１０のトルクを高く設定して視聴時の保持力を確保し、ディスプレイ部３の回転操作時は当該トルクを低くして軽い操作力でディスプレイ部３を回転操作できるようにする。これを実現するために、実施の形態１に係る映像表示機器１は、ディスプレイ部３と、ディスプレイ部３が回転可能に連結された固定部２と、ディスプレイ部３をユーザが持ったことを検知するユーザ検知部と、ディスプレイ部３の回転に抗するトルクを発生させ、ユーザ検知部によりユーザがディスプレイ部３を持ったことが検知されている間は当該トルクを低くするトルク発生部とを備えている。

実施の形態１におけるユーザ検知部は、ディスプレイ部３に設置されたタッチセンサ１１〜１３である。タッチセンサ１１〜１３は、物体が接触したこと、つまりユーザがディスプレイ部３を持ったことを検知すると、トルク発生部へ信号を出力する。

このタッチセンサ１１〜１３は、ディスプレイ部３を回転操作するときにユーザが持つと想定される位置に設置される。例えば、図１および図２では、ディスプレイ部３の下端部の表面、側面および裏面にわたってタッチセンサ１１が設置され、ディスプレイ部３の左端部の表面、側面および裏面にわたってタッチセンサ１２が設置され、ディスプレイ部３の右端部の表面、側面および裏面にわたってタッチセンサ１３が設置されている。タッチセンサ１１〜１３の設置位置は一例であり、この例に限定されるものではない。

実施の形態１におけるトルク発生部は、ディスプレイ部３と固定部２を回転可能に連結し、ディスプレイ部３の回転に抗するトルクを発生させるヒンジ機構１０と、ユーザ検知部であるタッチセンサ１１〜１３のいずれかによりユーザがディスプレイ部３を持ったことが検知されている間はディスプレイ部３を回転させるモータとを有する。

ここで、図５に、実施の形態１に係る映像表示機器１のトルク発生部の一例を示す。図５に示すように、固定部２の内部にモータ１４が設置されている。モータ１４の動力は、ウォーム歯車１５と歯車１６を介して、シャフト７に固定された歯車１７へ伝達され、ディスプレイ部３を回転させる。なお、図５ではヒンジ機構１０の図示を省略している。

このモータ１４は、ユーザがディスプレイ部３を持ったことを示す信号をタッチセンサ１１〜１３のいずれかから受け取っている間動作して、ディスプレイ部３を回転させる。これにより、ユーザがディスプレイ部３を回転操作するためにタッチセンサ１１〜１３に接触している間、モータ１４がユーザの回転操作を補助するトルクを発生させることによってヒンジ機構１０のトルクが打ち消され、ヒンジ機構１０とモータ１４からなるトルク発生部が発生させるトルクは低くなる。従って、ユーザは、軽い操作力でディスプレイ部３を視聴位置まで回転させることができる。ディスプレイ部３の視聴位置でユーザがタッチセンサ１１〜１３から手を離すと、モータ１４が動作を停止するため、ヒンジ機構１０のトルクによりディスプレイ部３が視聴位置で保持される。

以上より、実施の形態１によれば、映像表示機器１は、ディスプレイ部３と、ディスプレイ部３が回転可能に連結された固定部２と、ディスプレイ部３をユーザが持ったことを検知するタッチセンサ１１〜１３と、ディスプレイ部３の回転に抗するトルクを発生させるヒンジ機構１０と、タッチセンサ１１〜１３のいずれかによりユーザがディスプレイ部３を持ったことが検知されている間はディスプレイ部３を回転させてヒンジ機構１０のトルクを打ち消すモータ１４とを備える構成にしたので、軽い操作力でディスプレイ部３を回転でき、操作時以外ではディスプレイ部３をしっかりと保持できる保持力を確保することができる。

なお、上記実施の形態１では、ディスプレイ部３を視聴位置に保持する保持力をヒンジ機構１０が発生させる構成にしたが、この保持力をモータ１４が発生させる構成にしてもよい。この構成の場合、ヒンジ機構１０のトルクは、上記実施の形態１において設定したトルクよりも低くし、軽い操作力でディスプレイ部３を回転操作できる程度とする。あるいは、ヒンジ機構１０に板バネ９を設置せず、シャフト７により固定部２とディスプレイ部３を回転可能に連結するだけでもよい。

モータ１４に保持力を発生させる構成においては、タッチセンサ１１〜１３のいずれかによりユーザがディスプレイ部３を持ったことが検知されていなければ、モータ１４が動作してディスプレイ部３の回転に抗するトルクを出力し、ディスプレイ部３を視聴位置に保持する。タッチセンサ１１〜１３のいずれかによりユーザがディスプレイ部３を持ったことが検知されている間は、モータ１４が動作を停止することによって、ディスプレイ部３の回転に抗するトルクがヒンジ機構１０のトルクだけになり、軽い操作力でディスプレイ部３を回転操作できる。
なお、タッチセンサ１１〜１３のいずれかによりユーザがディスプレイ部３を持ったことが検知されている間、モータ１４の動作を停止するのではなく、モータ１４の出力を下げることによっても、ディスプレイ部３を保持する保持力が低くなり、軽い操作力でディスプレイ部３を回転操作できる。

このように、トルク発生部が、ディスプレイ部３を保持する力を出力するモータ１４を有し、ユーザ検知部によりユーザがディスプレイ部３を持ったことが検知されていなければモータ１４が動作してディスプレイ部３を保持し、ユーザ検知部によりユーザがディスプレイ部３を持ったことが検知されている間はモータ１４が動作を停止する、または出力を下げるようにした場合にも、軽い操作力でディスプレイ部３を回転でき、操作時以外ではディスプレイ部３をしっかりと保持できる保持力を確保することができる。

実施の形態２．
上記実施の形態１では、ユーザ検知部としてタッチセンサ１１〜１３を用いる構成にしたが、本実施の形態２では、ユーザ検知部として、ディスプレイ部３に設置された押しボタンを用いる構成にする。

図６は、この発明の実施の形態２に係る映像表示機器１の構成例を示す外観斜視図であり、ディスプレイ部３が視聴位置まで回転された状態である。図７は、この発明の実施の形態２に係る映像表示機器１のトルク発生部の一例を示す側面図である。図６および図７において、図１〜図５と同一または相当する部分は、同一の符号を付し説明を省略する。また、図７では固定部２の図示を省略している。
なお、図７の構成例では、固定部２にシャフト７ａが設けられており、ディスプレイ部３はシャフト７ａに対して回転可能に支持されている。

実施の形態２におけるユーザ検知部は、ディスプレイ部３に設置された押しボタン２１，２２である。押しボタン２１，２２は、ディスプレイ部３を回転操作するときにユーザが持つと想定される位置に設置される。例えば、図６では、ディスプレイ部３の表示画面３ａが設けられた面の左端部に押しボタン２１が設置され、右端部に押しボタン２２が設置されている。押しボタン２１，２２の設置位置は一例であり、この例に限定されるものではない。

また、実施の形態２におけるトルク発生部は、固定部２に設けられたシャフト７ａに固定された歯車２４と、歯車２４に噛み合ってディスプレイ部３の回転をロックし、押しボタン２１，２２のいずれかが押されている間は当該ロックを解除するロック部品２３とを有する。例えば、図７では、ロック部品２３の一端部に、押しボタン２２に当接するボタン当接部２３ａが形成され、ロック部品２３の他端部に、歯車２４に噛み合うロック部２３ｂが形成されている。このロック部品２３は、固定部２の内部に、支点２３ｃを中心に回転可能に設置されている。また、押しボタン２２またはロック部品２３は、図示しないスプリング等により、ロック部品２３が歯車２４に噛み合う方向に常時付勢されている。

ユーザがディスプレイ部３を回転操作するときにディスプレイ部３を持つと押しボタン２２が押される。このとき、押しボタン２２に連動してボタン当接部２３ａが動き、ロック部２３ｂが歯車２４から外れてシャフト７ａのロックが解除され、ディスプレイ部３が回転可能となる。ユーザは押しボタン２２を押したままディスプレイ部３を回転操作し、視聴位置で押しボタン２２から手を離すと、押しボタン２２が元の位置へ戻ると共にボタン当接部２３ａが動き、ロック部２３ｂが歯車２４に噛み合ってロックする。ロック部２３ｂが歯車２４に噛み合うことにより、ディスプレイ部３の回転に抗するトルクが発生し、ディスプレイ部３が視聴位置で保持される。

なお、図示は省略しているが、ロック部品２３は、押しボタン２２だけでなく押しボタン２１にも連動する構成であり、押しボタン２１または押しボタン２２が押されることによりディスプレイ部３の回転がロックされる。

以上より、実施の形態２によれば、映像表示機器１は、ディスプレイ部３と、ディスプレイ部３が回転可能に連結された固定部２と、ディスプレイ部３をユーザが持ったことを検知する押しボタン２１，２２と、ディスプレイ部３の回転に抗するトルクを発生させ、押しボタン２１，２２のいずれかによりユーザがディスプレイ部３を持ったことが検知されている間はトルクを低くするロック部品２３と歯車２４とを備える構成にしたので、軽い操作力でディスプレイ部３を回転でき、操作時以外ではディスプレイ部３をしっかりと保持できる保持力を確保することができる。

なお、上記実施の形態２では、トルク発生部をロック部品２３と歯車２４とで構成したが、上記実施の形態１と同様にトルク発生部をヒンジ機構１０とモータ１４とで構成してもよい。この変形例を、図８に示す。
図８に示す映像表示機器１において、ユーザ検知部は、押しボタン２２と、押しボタン２２が押されたことを検知するスイッチ２５を有する。スイッチ２５は、押しボタン２２が押されたこと、つまりユーザがディスプレイ部３を持ったことを検知すると、トルク発生部へ信号を出力する。トルク発生部は、ディスプレイ部３と固定部２を回転可能に連結し、ディスプレイ部３の回転に抗するトルクを発生させるヒンジ機構１０と、ユーザがディスプレイ部３を持ったことを示す信号をスイッチ２５から受け取っている間はディスプレイ部３を回転させるモータ１４とを有する。
なお、図８ではヒンジ機構１０のうちのシャフト７のみを図示している。図８の構成例では、上記実施の形態１と同様にディスプレイ部３にシャフト７が設けられている。

ユーザがディスプレイ部３を回転操作するために押しボタン２２を押している間、スイッチ２５から信号を受け付けてモータ１４が動作することによってヒンジ機構１０のトルクが打ち消されて、軽い操作力でディスプレイ部３を視聴位置まで回転させることができる。ディスプレイ部３の視聴位置でユーザが押しボタン２２から手を離すと、スイッチ２５からの信号がなくなりモータ１４が動作を停止するため、ヒンジ機構１０のトルクによりディスプレイ部３が視聴位置で保持される。これにより、軽い操作力でディスプレイ部３を回転でき、操作時以外ではディスプレイ部３をしっかりと保持できる保持力を確保することができる。

また、上記実施の形態１と同様に図８に示した変形例においても、ディスプレイ部３を視聴位置に保持する保持力を、ヒンジ機構１０で発生させるのではなく、モータ１４で発生させる構成にしてもよい。

実施の形態３．
上記実施の形態１，２では、ユーザがディスプレイ部３を持ったことを検知するユーザ検知部を備える構成にしたが、本実施の形態３では、ディスプレイ部３にかかる回転方向の荷重を検知する荷重検知部を備える構成にする。

図９は、この発明の実施の形態３に係る映像表示機器１の荷重検知部の一例を示す側面図である。図９において、図１〜図５と同一または相当する部分は、同一の符号を付し説明を省略する。この図９では、ヒンジ機構１０のうちのシャフト７のみを図示している。

実施の形態３における荷重検知部は、ディスプレイ部３に設けられたシャフト７にかかる回転方向のトルクを検知するトルクセンサ３１である。このトルクセンサ３１は、ユーザがディスプレイ部３を回転操作しているときにシャフト７にかかる回転方向のトルクを検知すると、トルク発生部へ信号を出力する。

トルク発生部であるモータ１４は、ユーザがディスプレイ部３を回転操作するときにシャフト７にかかる回転方向のトルクを検知したことを示す信号を、トルクセンサ３１から受け取っている間、動作して、ディスプレイ部３を回転させる。これにより、ユーザがディスプレイ部３を回転操作している間、モータ１４が動作することによってヒンジ機構１０のトルクが打ち消されて、軽い操作力でディスプレイ部３を視聴位置まで回転させることができる。ディスプレイ部３の視聴位置でユーザが回転操作をやめると、モータ１４が動作を停止するため、ヒンジ機構１０のトルクによりディスプレイ部３が視聴位置で保持される。

以上より、実施の形態３によれば、映像表示機器１は、ディスプレイ部３と、ディスプレイ部３が回転可能に連結された固定部２と、ディスプレイ部３にかかる荷重を検知するトルクセンサ３１と、ディスプレイ部３の回転に抗するトルクを発生させるヒンジ機構１０と、トルクセンサ３１によりディスプレイ部３にかかる荷重が検知されている間はディスプレイ部３を回転させてヒンジ機構１０のトルクを低くするモータ１４とを備える構成にしたので、軽い操作力でディスプレイ部３を回転でき、操作時以外ではディスプレイ部３をしっかりと保持できる保持力を確保することができる。

なお、上記実施の形態１と同様に上記実施の形態３においても、ディスプレイ部３を視聴位置に保持する保持力を、ヒンジ機構１０で発生させるのではなく、モータ１４で発生させる構成にしてもよい。

また、上記実施の形態３において、トルクセンサ３１がシャフト７にかかるトルクの向きを検知し、モータ１４がトルクの向きと同じ方向にディスプレイ部３を回転させるようにしてもよい。この構成の場合、トルクセンサ３１が、ディスプレイ部３を開く向きのトルクを検知した場合、モータ１４がディスプレイ部３を開く向きに回転させる。一方、トルクセンサ３１が、ディスプレイ部３を閉じる向きのトルクを検知した場合、モータ１４がディスプレイ部３を閉じる向きに回転させる。

なお、本発明の各実施の形態においては、図３に示したようなロック機構においてロック解除ボタン４が押されることで固定部２に収納されたディスプレイ部３が回転する構成にしたが、例えば、図１０の外観斜視図に示すように、固定部２に形成された差し込み口４１にユーザが手を差し込んでディスプレイ部３を手動で回転させる構成にしてもよい。

また、本発明の各実施の形態においては、ヒンジ機構１０として、図４に示したような任意の視聴位置でディスプレイ部３を保持できるフリーストップヒンジを使用したが、例えばディテントトルクヒンジなどのように、ディスプレイ部３が視聴位置に回転したときに板バネ９の凸部９ａが嵌り込む凹部をベース部材８に設けて、当該凹部に凸部９ａが嵌り込んでディスプレイ部３を所定の視聴位置で保持できるようにしてもよい。

また、本発明の各実施の形態においては、固定部２を天井面に固定し、ディスプレイ部３を使用するときに下方向へ開く構成にしたが、この構成に限定されるものではない。例えば、車両の座席背もたれの背面に固定部２を固定し、ディスプレイ部３を使用するときに上方向へ開く構成にしてもよい。

上記以外にも、本発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、各実施の形態の任意の構成要素の変形、または各実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

この発明に係る映像表示機器は、軽い操作力でディスプレイ部を回転でき、操作時以外ではディスプレイ部をしっかりと保持できる保持力を確保するようにしたので、車両、鉄道、船舶または航空機等を含む移動体のような、振動する環境で使用される映像表示機器などに用いるのに適している。

１ 映像表示機器、２ 固定部、３ ディスプレイ部、３ａ 表示画面、４ ロック解除ボタン、５ ロック部材、６ バネ部材、７，７ａ シャフト、８ ベース部材、８ａ 凹部、８ｂ 傾斜面、９ 板バネ、９ａ 凸部、１０ ヒンジ機構、１１〜１３ タッチセンサ、１４ モータ、１５ ウォーム歯車、１６，１７ 歯車、２１，２２ ボタン、２３ ロック部品、２３ａ ボタン当接部、２３ｂ ロック部、２３ｃ 支点、２４ 歯車、２５ スイッチ、３１ トルクセンサ、４１ 差し込み口、Ｘ 回転軸。

Claims (5)

1. ディスプレイ部と、
   前記ディスプレイ部が回転可能に連結された固定部と、
   前記ディスプレイ部をユーザが持ったことを検知するユーザ検知部と、
   前記固定部に対する前記ディスプレイ部の回転に抗するトルクを発生させ、前記ユーザ検知部によりユーザが前記ディスプレイ部を持ったことが検知されている間は当該トルクを低くするトルク発生部とを備え、
   前記トルク発生部は、前記ディスプレイ部を保持する力を出力するモータを有し、前記ユーザ検知部によりユーザが前記ディスプレイ部を持ったことが検知されている間は前記モータが動作を停止する、または出力を下げる映像表示機器。
2. 前記ユーザ検知部は、前記ディスプレイ部に設置されたタッチセンサであることを特徴とする請求項１記載の映像表示機器。
3. 前記ユーザ検知部は、前記ディスプレイ部に設置された押しボタン、または前記ディスプレイ部に設置された押しボタンと当該押しボタンが押されたことを検知するスイッチであることを特徴とする請求項１記載の映像表示機器。
4. ディスプレイ部と、
   前記ディスプレイ部が回転可能に連結された固定部と、
   前記ディスプレイ部にかかる荷重を検知する荷重検知部と、
   前記固定部に対する前記ディスプレイ部の回転に抗するトルクを発生させ、前記荷重検知部により前記ディスプレイ部にかかる荷重が検知されている間は当該トルクを低くするトルク発生部とを備え、
   前記トルク発生部は、前記ディスプレイ部を保持する力を出力するモータを有し、前記荷重検知部により前記ディスプレイ部にかかる荷重が検知されている間は前記モータが動作を停止する、または出力を下げる映像表示機器。
5. 前記荷重検知部は、前記ディスプレイ部に設けられたシャフトにかかる回転方向のトルクを検知するトルクセンサであることを特徴とする請求項４記載の映像表示機器。

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