JP6827591B2 - 大型映像表示装置、大型映像表示装置の組立装置及びこの組立装置を用いた大型映像表示装置の組立方法 - Google Patents
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Description
実施の形態1について図1から図3を用いて説明する。図1は大型映像表示装置1の概略構成を示すもので、大型映像表示装置1(図1の上図)とそれを構成する映像表示モジュール2(図1の下図)の構成を示している。図2は、映像表示モジュール2相互間の間隙を調整するための外形調整機構5を備えた映像表示モジュール2の構成を示している。図3は映像表示モジュール2相互の間隙を調整するための外形調整機構5の構成図を示している。
図1の上図には大型映像表示装置1が示されている。大型映像表示装置1は単一の表示ユニットでは構成することができず、一般に複数の映像表示モジュール2(本実施の形態においては16個の映像表示モジュール2を用いている)を用い、縦及び横方向に並べて構成している。本実施の形態においては、大型映像表示装置1中での複数の映像表示モジュール2を縦及び横方向に並べて設置する際に、縦方向の設計ピッチP、横方向の設計ピッチP’となるように、間隙を調整している。
本願の大型映像表示装置1を構成する映像表示モジュール2は、図1及び図2に示すように、金属製の筐体4に複数の表示ユニット3を配置し、筐体4の各辺に外形調整機構5を備えている。ここでは、この外形調整機構5の構造及び動作について、図3を用いて説明する。
実施の形態1においては、外形調整機構5を備えた映像表示モジュール2の構成及び平板17の筐体からの距離、角度を調整する基本的な動作について説明した。本実施の形態では、これらの操作を自動で行う、自動調整装置20について、図4から図6に基づいて説明する。図4は、映像表示モジュール2の製造工程において、外形調整機構5を調整するための自動調整装置20の全体図、図5は自動調整装置20を構成する調整ユニット25の構成図である。また図6は自動調整装置20の動作状態を説明する図である。
図4は映像表示モジュール2を自動調整装置20に取付けた状態を示している。自動調整装置20は、4つのフレーム21で映像表示モジュール2を抱え保持する構造を有している。それぞれのフレーム21にはガイドレール22とサーボモータ24により回転する送りネジ23を備え、映像表示モジュール2の外形等の測定、間隙調整を行うための調整ユニット25が動作可能に設置されている。
調整ユニット25は、自動調整装置20のフレーム21上のガイドレール22と送りネジ23に取り付けられたユニット支持台29上に、2次元レーザ変位計等の平面の高さを測定することができる測定器30、データロガー兼制御ユニット31、ステッピングモータ34が搭載されている。さらに、ステッピングモータ34の上には一軸アクチエータ33が設置され、一軸アクチエータ33の可動台上に自動トルクレンチ35が設置され、それぞれの間を制御コード32によって、相互通信可能に結線されている。
図4は、自動調整装置20に映像表示モジュール2を取付けた状態であり、自動調整装置20の4つのフレーム21には、それぞれ調整ユニット25が取付けられており、サーボモータ24の動力により送りネジ23を回転させ、一定速度移動し、同時に映像表示モジュール2の周囲の各面の位置を測定する。
本実施の形態においては、自動調整装置20を用い、映像表示モジュール2の外形調整機構5を調整する作業手順について説明する。具体的な手順を説明する前に、図7、図8を用いて調整の概要を説明する。図7は、自動調整装置20を用いた映像表示モジュール2の調整を説明するものである。図において、矢印P及びP’の両端の破線はそれぞれ映像表示モジュール2のピッチの設計値39(G2:基準面)を示しており、矢印Z及びZ’の両端の破線はそれぞれ映像表示モジュール外周面38の評価の基準であるゼロ点36を示している。また、内側の四角は映像表示モジュール2の筐体端面37、外側の四角は映像表示モジュール外周面38を示している。さらに図8は、映像表示モジュール外周面38の測定結果G1(太点線)を示しており、映像表示モジュール外周面38が平坦でなく凹凸になっており、ゼロ点36と基準面39(G2)の間で分布していることを示している。
Dd_bottom=Du_bottom_max+((P-Z-Du_bottom_max-Du_bottom_max)/2)・・(1)
図9のフローチャートと図10に基づいて詳細な作業手順を説明する。図9は映像表示モジュール2の測定及び調整のフローチャートを示しており、図10は映像表示モジュール2の筐体端面37の測定結果G3(太点線)を示し、映像表示モジュール2の設計ピッチPであるG2(基準面:39)と自動トルクレンチ35の基準面であるG4(40)に対する角度θi(iは各面を表す添え字:1から4)を考慮したときの筐体端面37の分布を示している。
・第1ステップF1
自動調整装置20の初期化を行う。ゼロ点36の大きさに高精度に形成した初期化用の筐体を自動調整装置20に取付け、調整ユニット25を走査させて形状測定を行い、その値をゼロ点36とする。
映像表示モジュールの対向する面のゼロ点36の間隔(縦、横で各々Z、Z’:第1ステップで測定した初期化用筐体の縦方向、横方向の長さに相当)と縦方向と横方向の設計ピッチ(各々P、P’)を制御用コンピュータに入力する。
・第3ステップF3
調整対象である映像表示モジュール2を自動調整装置20に取付ける。この時、映像表示モジュール外周面38の上側が平均的に水平となるように取付けることが好ましい。
映像表示モジュール2の各面の距離Du、距離Df、位置X_wi、位置X_riを計測し、データロガーに記録する。図2で示したように、ここで距離Duはゼロ点36と映像表示モジュール外周面38との距離、距離Dfはゼロ点36と筐体端面37との距離、位置X_wiと位置X_riは各々ウォーム位置、ラック位置を示している。
調整ユニット25に設置された測定器30は、一度の測定でゼロ点36から筐体端面37までの高さとゼロ点36から映像表示モジュール外周面38までの高さとを同時に計測できるもので、2次元レーザ変位計又は2台で構成されるカメラ装置を例として挙げることができる。
調整ユニット25を、サーボモータ24を動力として、送りネジ23を回転させ、一定の速度で移動させる。その間、等間隔で測定を行い、記録する。
ウォーム位置X_wi、ラック位置X_riは、図10及び図2の説明で述べたように、筐体端面37に凹部等の特徴点が形成されているため、その変位量から特定することができる。
測定結果が、データロガー兼制御ユニット31から通信ケーブル26を通じて、制御用コンピュータ28へ転送される。
・第6ステップF6
上述の第4ステップの測定結果を用いてウォーム12の調整条件を算出する。具体的には図10にそれぞれの関係を図示したように、ウォーム12の調整穴での角度θi、ウォーム12の必要回転数Ni、調整穴での角度θiを考慮したウォーム位置X_wiθi、自動トルクレンチの基準位置40、つまりステッピングモータ34の回転中心からウォーム12の調整穴の距離Db_wiθi、ラック16の初期位置から基準面39までの角度θiを考慮したときの距離Dd_riθiを求める。なお、調整穴での角度θiは、筐体端面37の各測定点を結ぶ直線とx軸とのなす角度とする。
ここで、ウォーム12の必要回転数Niは、設計値であるウォーム12の軸方向ピッチPw、ウォームホイール14の直径dwh、ピニオンの直径dpを用いて式(2)から求めることができる。
Ni=dwh/(Pw*dp)*Dd_riθi ・・・(2)
制御用コンピュータ28での計算結果を、通信ケーブル26を通じてデータロガー兼制御ユニット31へ転送する。
・第8ステップF8
調整ユニット25により、外形調整機構5のラック16突出量を調整することで、平板17の高さ及び角度を調整する。第4ステップF4の計測の工程から、この第8ステップF8までの一連の動作及び工程は、本実施の形態では自動で行うが、通信ケーブル26等を用いることなく、測定結果を制御用コンピュータ28に手動で受け渡すこともでき、またデータロガー兼制御ユニット31に演算機能を与えることで、制御用コンピュータ28を独立させることなく、演算と制御を単一のユニットで行うこともできる。なお、第8ステップF8での調整手順の詳細は、図11のフローチャートを用いて次節で述べる。
測定及び調整が終わった映像表示モジュール2を自動調整装置20から取外す。
・第10ステップF10
測定及び調整していない映像表示モジュール2の有無を判断し、残っている映像表示モジュール2がなければ工程を終了し、大型映像表示装置1の調整を完了する。
図11のフローチャートを用いて、映像表示モジュール2の調整のうち、図9のフローチャートの第8ステップF8における外形調整機構5の調整手順を詳細に説明する。
・第1ステップS1
測定した、調整穴での角度θiを考慮したウォーム位置X_wiθiに基づいて、調整ユニット25をウォーム位置7へ移動させる。
・第2ステップS2
ステッピングモータ34を用いて一軸アクチエータ33の角度を調整する。
・第3ステップS3
一軸アクチエータ33により自動トルクレンチ35を軸方向へ移動させ、外形調整機構5のウォーム12の端部にある調整穴に自動トルクレンチ35を嵌合させる。
図9に示したフローチャートの第6ステップF6で求めた必要回転数Niだけ自動トルクレンチ35を回転させ、ラック16の突出量を調整する。
・第5ステップS5
一軸アクチエータ33により自動トルクレンチ35の軸方向位置を初期化する。
・第6ステップS6
ステッピングモータ34により一軸アクチエータ33の角度を初期化する。
調整が終了していないラック16の有無を確認し、ある場合は第1ステップS1に戻る。
・第8ステップS8
調整が終了していないラック16がなければ調整ユニット25を終点に戻し操作を終了する。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも1つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
Claims (6)
- 表示ユニットを筐体に配置して形成した映像表示モジュールを、縦及び横方向に複数配列して構成した大型映像表示装置であって、
前記映像表示モジュールは外形調整機構を備え、
前記外形調整機構は、
前記筐体を構成する辺の内側面に取付けられ、回転軸の周囲にらせん溝を有するウォームと、
前記ウォームの前記らせん溝とかみ合い、前記ウォームの回転運動を回転軸の異なる回転運動へ変換するウォームホイールと、
前記ウォームホイールと同期して回転するピニオンと、
前記ピニオンとかみ合い、回転運動を直線運動へ変換するラックと、
前記ラックの先端に取付けられ、前記ラックの直線運動に伴って高さを変化させ、隣接する前記映像表示モジュールとの間隙を調整する平板と、を備えたことを特徴とする大型映像表示装置。 - 前記外形調整機構は、
前記ウォームと前記ウォームホイールと前記ピニオンと前記ラックとが各々二組と、
一つの前記平板とで構成され、
一つの前記平板に、二つのラックが取付けられていることを特徴とする請求項1に記載の大型映像表示装置。 - 前記外形調整機構は、前記筐体の四辺の各々の内側面に備えられていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の大型映像表示装置。
- 前記外形調整機構は、前記筐体の四辺の各々の内側面に2つ以上備えられていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の大型映像表示装置。
- 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の大型映像表示装置を構成する映像表示モジュールを囲み保持する4つのフレームと、
各々の前記フレーム上を移動し、前記映像表示モジュールの前記外形調整機構を構成する前記ウォームを回転させる自動トルクレンチを有する自動調整装置と、
を備える大型映像表示装置の組立装置。 - 請求項5に記載の組立装置を用いた大型映像表示装置の組立方法であって、
前記映像表示モジュールの前記外形調整機構を構成する前記ウォームに、
前記組立装置の前記フレーム上を移動し、前記自動調整装置を構成する前記自動トルクレンチの先端を嵌合して回転させるステップを有することを特徴とする大型映像表示装置の組立方法。
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