プロジェクタ

【課題】本発明の目的は、装置の大型化することなしに、スクリーンに正対させたあと、スムーズに投射位置合わせを可能とするプロジェクタを提供するものである。
【解決手段】
プロジェクタにおいて、プロジェクタが置かれた床と接触する回転部材と、該回転部材を駆動するための第1のアクチュエータと、該回転部材の進行方向を変えるための第2のアクチュエータと、高さ調節のための第3のアクチュエータからなる高さ調節足ユニットを2つ以上有することを特徴とする構成とした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子機器に関し、特に画像を拡大投射するためのプロジェクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来プロジェクタの画像投射位置を合わせることは、非常に煩わしい作業となっていた。これらを解決するための一つの手段として、特許文献１、及び特許文献２においては、スクリーン面に対してプロジェクタ装置そのものを正対させる提案はなされている。
【０００３】
特許文献１は、傾いたときに、足中心の微小偏芯を利用して左右に投射方向を振る（左右首振り）。
【０００４】
特許文献２は、足にローラを付けて、左右の投射方向を自動で調整する（正対）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2007-33874号公報
【特許文献２】特開2005-201954号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら上記従来例では、スクリーンに対して正対（垂直に投射する位置）させることはできるが、スクリーン面に対して平行な方向の位置を合わせることはできない。仮に正対させても、スクリーンの左右の位置が合わないので、装置を持ち上げたり引きずったりして調整しなければならない。すると合わせた画像が動いてしまうために何度もやり直さなければならず煩わしい作業となる。またこれを解決するために横方向にシフト可能な装置が市販されているが、シフトするために装置が大型化してしまい高価なものとなってしまう。
【０００７】
本発明の目的は、装置の大型化することなしに、スクリーンに正対させたあと、スムーズに投射位置合わせを可能とするプロジェクタを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
これらの問題を解決するために、
画像を拡大投射するためのプロジェクタにおいて、
プロジェクタが置かれた床と接触する回転部材と、
該回転部材を駆動するための第1のアクチュエータと、
該回転部材の進行方向を変えるための第2のアクチュエータと、
高さ調節のための第3のアクチュエータからなる高さ調節足ユニットを2つ以上有するものである。
【発明の効果】
【０００９】
前記構成とすることで、プロジェクタが置かれた机上面内で装置本体が自走して、前後・左右・回転・傾きと６軸の調整が可能となる。つまり本提案の高さ調整足ユニットの構成においては、スクリーンに対して正対する位置に調整を行った後に、本体の傾き調整を行い、そのままの姿勢にてスクリーン面と平行に移動することができる。これら一連の動作がリモコンまたは自動で装置に触れることなく行え、画像がぶれずに行える。装置を持ち上げたり引きずったりしなくてすむので、一度合わせた状態を維持したまま最終調整が行え、位置合わせがスムーズかつ早く行えるものである。オートフォーカス、パワーズーム、電動レンズシフトなど電動機能が次々にプロジェクタに盛り込まれているが、本提案によりまだ実現されていなかった十分な電動位置調整を可能とするものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】足ユニットを斜め上方から見た図
【図２】プロジェクタ装置全体の外観を示す図
【図３】足ユニットの断面図
【図４】足ユニットの断面図
【図５】足ユニットの略分解図
【図６】足ユニット内の突出ユニット分解図
【図７】足ユニット全部品の分解図
【図８】足ユニットの移動方向変更状態を示す図
【図９（ａ）】装置に足ユニットを装着した場合の移動方向変更状態を示す図（その１）
【図９（ｂ）】装置に足ユニットを装着した場合の移動方向変更状態を示す図（その２）
【図９（ｃ）】装置に足ユニットを装着した場合の移動方向変更状態を示す図（その３）
【図１０】足ユニットの突出高さ変更状態を示す図
【図１１】プロジェクタ装置全体の高さ調節状態を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［実施例１］
図１と図２にて、大まかな部品の説明を行う。図1には足ユニットである１０００が示されている。1はベースで足ユニットのすべての部品が直接または間接的に保持されている。１０は移動用アクチュエータで、２０は回転用アクチュエータで、３０は高さ調整用アクチュエータである。
【００１２】
図２は、画像を拡大投影するプロジェクタの装置全体を示す図である。２０００は外装上で、３０００は外装下で、４０００はプロジェクタ装置内で生成された画像を拡大投射するための投射レンズである。図２（ａ）は装置を斜め上方から見た斜視図であり、図２（ｂ）は同様に斜め下方から見た斜視図である。図２（ｂ）によりプロジェクタ装置底面に、図１にて説明の足ユニット１０００が３箇所に設けられている。装置前方に配置されているのが１０００Ｆで、装置後方右側に１０００Ｒが配置され、装置後方左側に１０００Ｌが配置されている。
【００１３】
図３と図４の断面図にて、１０、２０、３０の各アクチュエータの動力伝達系を説明する。図３において、１０の移動用アクチュエータからの出力は、１０ａ部を伝って、１４のローラＡに伝達される。１４からの回転力は、１３のベルトに伝達され、１６のボールに伝達される。１５のローラＢは、１３のベルトの動力伝達の補助的役割を担うものである。１２は突出ホルダーで、１０の移動用アクチュエータを、１１のビスＩにて固定保持しており、１６のボールまでの動力伝達に関係する部材全てを内包している。１７のボールカバーは、１６のボールが１２の突出ホルダーから外れないようにするためのカバーである。
【００１４】
次に３０の高さ調整用アクチュエータの動力伝達系を説明する。３０の高さ調整用アクチュエータには、３２のギヤＴが取り付けられている。３２のギヤＴからの動力は、３３のアイドラーギヤＴに伝達され、３４のリフトギヤリングに伝達される。３４のリフトギヤリングの内径にはネジが切られているので、１２の突出ホルダー外周に切られたネジと噛み合い、１２の突出ホルダーを、１のベース底面から突出させることができるものである。１のベースには、４の固定蓋下が装着され、３４のリフトギヤリングを回転摺動可能に保持するものである。次に図４において、２０の回転用アクチュエータには、２２のギヤＫが取り付けられており、２３の回転筒伝達される。２３の回転筒外周にもギヤを一体で設けているので、２２のギヤＴからの力が伝達されるものである。図３には、２３の回転筒から、１２の突出ホルダーへの動力伝達が示されている。２０の回転用アクチュエータからの駆動力は、２３の回転筒に設けられた溝部２３aにて、１２の突出ホルダーに設けられた凸部１２aに伝えられる。これにより１２の突出ホルダーは回転させられるので、１６ボールの回転方向を変更することができるものである。
【００１５】
図５の立体的構図にて、１０００の足ユニットの、概略構成を再確認する。１のベースに、１２の突出ホルダーに内包または保持される、１００の突出ユニットが保持される。１００の突出ユニットを、１のベースから突出させるためのアクチュエータである３０は、３１のビスＴにて、１のベースに固定されている。また１００の突出ユニットを回転させるためのアクチュエータ２０は、２１のビスＫにて、１のベースに固定されている。２３の回転筒内で１００の突出ユニットは上下に移動できるように保持しながら、１のベースの上で回転可能でなくてはならない。このために２の固定枠上にて、２３の回転筒は、１のベースに、回転自由に保持されるものである。２の固定枠は、３のビスＡにて、１のベースに固定されるものである。
【００１６】
図６は、突出ユニット１００の構成を示す図であり、１３のベルトが、１４のローラＡと、１５のローラＢに両端を巻きついていることを示すものである。
【００１７】
図７は、図５の構成のままでは、１０００の足ユニットを組み立てられないので、組み立て順序を概略説明するものである。１００の突出ユニットを先に組み立ててしまうと、２３の回転筒と、２の固定枠上が取り付けられなくなるので、１０の移動用アクチュエータは、２３と２を１２の突出ホルダーにはめてから後に取り付けるものである。また１７のボールカバーは、３４のリフトギヤリングを通せないので、１００の突出ユニットを構成する前に、通しておく必要がある。
【００１８】
図８は、１０００の足ユニットが移動方向を変更する状態を示すものである。１のベースに取り付けられた１００の突出ユニットは、２３の回転筒が回転っせられることで、図８（ａ）の状態から図８（ｂ）の状態に移行する。図８（ａ）においては、１０の移動用アクチュエータの突出方向と直行方向である、紙面略左右方向に移動する状態である。同様に、図８（ｂ）は、１０の移動用アクチュエータの突出方向が９０度回転しており、紙面略前後方向に移動する状態にある。
【００１９】
図８を踏まえて、図９にて装置全体の移動方向を説明する。図９（ａ）の状態は、３０００の外装下に設けられた３箇所の足ユニット、１０００Ｆ、１０００Ｒ、１０００Ｌの移動方向が全て装置前後方向に揃っており、前方または後方に移動可能な状態を示すものである。図９（ａ）では前方に矢印を付しているが、１０の移動用アクチュエータの回転方向制御を変えることで後方への移動も可能とするものである。図９（ｂ）は３０００の外装下の略中心から描かれる円接線方向に、各足ユニットの移動方向が向いている状態である。これにより装置全体は、装置略中心にて置かれた平面内にて回転することができるものである。正確には、装置の回転中心は、各足ユニット、１０００Ｆ、１０００Ｒ、１０００Ｌの移動進行方向と直行する軸の交点を中心として回転する。ただし前記直行軸は、３本存在するために、厳密には交点は３箇所存在する場合がある。この場合はスムーズに回転できなくなくなるので、極力交点が1か所になるように、足ユニットの移動進行方向を制御するものである。図９（ｃ）においては、１０００の足ユニットの移動進行方向が、図９（ａ）の状態から９０°回転している。この状態では、図９（ａ）の装置全体が紙面略前後方向に移動するのに対して、左右方向に移動可能とした状態である。図９の（ａ）（ｂ）（ｃ）の組み合わせで、装置が置かれた平面内を自在に移動、回転可能とするものである。
【００２０】
図１０は、１００の突出ユニットが、１のベースから突出する状態を示すものである。図１０（ａ）の状態では、１００の突出ユニットは、突出していないが、図１０（ｂ）の状態にて、ほぼ最大量突出した状態となっている。このとき、２３の回転筒に設けた切り欠き部２３ｃに、１０の移動用アクチュエータが入り込むので、２３の回転筒との干渉を避けるものである。また、１０の移動用アクチュエータの突出方向が一定でありながら、１００の突出ユニットを突出可能としていることが示されている。つまり高さ調整を行うことで移動進行方向が変化せず、独立して高さ調整が可能となる。
【００２１】
図１１は、１００の突出ユニットが３箇所おのおのの高さに突出された状態を示すもので、これにより様々な傾きを持つ平面に置かれても、任意の傾きまたは、所定の水平状態に調整できることを示すものである。
【００２２】
３箇所に１０００の足ユニットを備えることで、装置を置かれた平面に対して、装置そのものが自在に移動可能であることを説明している。また装置そのものは、限定された範囲であるが、装置全体としては６軸に調整可能となっている。それぞれの軸は、独立して調整可能な構成であるので、例えば後述の調整が可能となるものである。
【００２３】
スクリーンに対して、概略の位置にプロジェクタを置き、プロジェクタを稼動させる。稼動点灯されることで、スクリーン上に画像が映し出される。まず1軸目として、スクリーン面に対して装置を正対させた状態にする。リモコン操作にて自走回転させ、投射画像左右端の縦辺の長さが合うまで調整を行う。この時装置は、リモコンからの信号を受けて自動的に図９（ｂ）の状態となり回転する。次に２軸目として装置の左右傾きを調節する。これが調節されていないと投射画像の上辺または底辺が傾いているので、高さが合うまで調節を行う。この時装置は、リモコンからに信号を受けて、１０００Ｒまたは１０００Ｌが、自動的に図１０（ａ）から図１０（ｂ）に示す状態の間で最適な位置に調節される。次に３軸目として投射画像位置がスクリーンに対して左右均等になるように合わせる。この時装置は、リモコンからの信号を受けて自動的に図９（ｃ）の状態となりスクリーン面に対して平行に自走することで調整される。次に４軸目として投射画像の横幅をスクリーンの幅に合わせる。この場合投射レンズのズーム機能を使用することもできるが、装置とスクリーンとの距離を変えて合わせることができる。距離を変える場合は、リモコンからの信号を受けて自動的に図９（ａ）の状態となりスクリーンに面との間隔を変えるよう自走して投射画像の大きさを調節する。次に５軸目としてスクリーンに対して投射画像の全体高さを調節する。この時装置は、リモコンからの信号を受けて自動的に図１１の状態となり全体高さを調節する。次に６軸目として、１０００Ｆだけの突出量を変えて装置前後方向の傾きを変えて高さ調整を行う。５軸目と６軸目の調節は目的が略近しいので、高さ調節はどちらでもよい。しかし厳密には６軸目の調節だけで高さ調節を行うと台形歪が発生するので、理想的には６軸目にて装置の水平調節を行い、レンズシフトまたはデジタル画像シフト機能を使用するほうが良い。最後はピント調節を行う。装置にＡＦ機能があればこれを利用するが、無い場合は、リモコン操作等にてマニュアルフォーカス調整を行う。
【００２４】
これまで述べた装置の調節手順はどこからはじめても良いが、基本的には大きく誤差を持った項目から調整を行い収束させるのが効率的である。前述の例では、リモコンから信号を送り、各軸調節を個別手動調節を行うものであるが、ＣＣＤやラインセンサー、または距離測定センサーなどを具備することで、スクリーンに対する現在の装置の状態や、スクリーンに投射された投射画像の状態を検知して、全自動調節を行うことも可能である。
また、不図示ではあるが、足ユニットの各アクチュエータの駆動を検知するセンサーを具備することで、移動量、移動方向、突出高さを検出して、より正確な制御をも可能とするものである。
【００２５】
以上のように、オートフォーカス、パワーズーム、オートキーストン、オートホワイトバランス、デジタルシフトなど様々な自動調整機能が可能となってきている昨今において、レンズシフトなどによる装置の大型化をすることなく、十分な自動画像位置調整を可能とするものである。
【符号の説明】
【００２６】
１０００足ユニット
1 ベース
１０移動用アクチュエータ
２０回転用アクチュエータ
３０高さ調整用アクチュエータ

【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を拡大投射するためのプロジェクタにおいて、
プロジェクタが置かれた床と接触する回転部材と、
該回転部材を駆動するための第1のアクチュエータと、
該回転部材の進行方向を変えるための第2のアクチュエータと、
高さ調節のための第3のアクチュエータからなる高さ調節足ユニットを2つ以上有することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
プロジェクタの内部部品保護のための外装部材を有し、
前記全てのアクチュエータは外装部材に内包される構造としたことを特徴とする請求項1に記載のプロジェクタ。
【請求項３】
該高さ調節足ユニットは、第1のアクチュエータから該回転部材への動力伝達部と、第3のアクチュエータにより外装から伸び出る
足部材を有し、該動力伝達部は該足部材に内包されていることを特徴とする請求項２に記載のプロジェクタ。
【請求項４】
該回転部材は、該回転部材の回転中心軸と、前記第2のアクチュエータにより回動される部材の回転中心軸の交点を中心とした
球形状をなしていることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
【請求項５】
画像を拡大投射するプロジェクタにおいて、
スクリーン面に対して正対した姿勢に電動調整可能な手段と、
前記スクリーン面に対して正対した姿勢を維持したままスクリーン面に対して平行方向に電動移動可能な手段を有することを
特徴とするプロジェクタ。
【請求項６】
前記スクリーン面に対して平行な方向に電動移動可能な手段を有する部位は、
２つ以上の高さ調節足ユニットであること特徴とする請求項５に記載のプロジェクタ。

【図１】