JP2015118184A

JP2015118184A - 投射型表示装置

Info

Publication number: JP2015118184A
Application number: JP2013260438A
Authority: JP
Inventors: 歩亀岡; Ayumi Kameoka
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2013-12-17
Filing date: 2013-12-17
Publication date: 2015-06-25

Abstract

【課題】見やすさを確保しつつ、外力を加えられても、外れづらく、またはズレにくい表示部を有する投射型表示装置を提供する。【解決手段】この投射型表示装置は、曲率を持って連なる稜線部に開口部１７ｄを有する外装筐体１７と、発光素子１０２ａからの光を透過させつつ開口部１７ｄの形状に合わせた表示面１０３ａ１から外部へ出射させる表示部材１０３を含む表示部とを備える。表示部材１０３は、表示面１０３ａ１を上面とする段部１０３ａを有し、段部１０３ａの側面は、一の面側の第１壁面１７ｄ１に対向する第１先端面１０３ａ２と、他の面側の第２壁面１７ｄ２に対向する第２先端面１０３ａ３とを含む。表示面１０３ａ１に、一の面に対して垂直な方向から外力を加えられた場合には、第１壁面１７ｄ１と第１先端面１０３ａ２とが当接し、他の面に対して垂直な方向から外力を加えられた場合には、第２壁面１７ｄ２と第２先端面１０３ａ３とが当接する。【選択図】図７

Description

本発明は、投射型表示装置に関する。

従来、光源からの照明光を用いて表示素子に表示された映像を外部のスクリーン上に拡大投射する投射型表示装置（プロジェクター）がある。投射型表示装置は、ユーザーにそのときの状態情報を報知する表示部（表示窓）を備える。そして、表示部は、一般的に筺体の上面（天面）に一の方向に向けて組み込まれている。特許文献１は、表示窓となる導光部材を固定部材の爪部で挟み込むことで表示部材に固定する表示装置を開示している。また、この表示装置では、表示部材自体は、表示窓に設けられた小孔に固定部材のボスが挿入され、筐体に固定される。

特開２０１１−１６５６０８号公報

ここで、投射型表示装置は、台上に載置されて使用されるのみならず、例えば天井に取り付けられて使用される場合もある。この場合、一の方向からだけではなく他の方向（他の角度）からも表示窓が見やすくなるよう、筺体の稜線を丸みを帯びた形状とし、その丸みに合わせて表示窓を設置する構成もあり得る。しかしながら、この稜線上に表示窓を構成する場合に、特許文献１に示す固定方法を適用すると、例えば、外力を加えられたときに爪部に対して斜めに力が加わるので、表示窓は、筐体から外れやすく、またはズレやすくなり、望ましくない。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、例えば、見やすさを確保しつつ、外力を加えられても、外れづらく、またはズレにくい表示部を有する投射型表示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、映像を外部にある被投射面に投射する投射型表示装置であって、一の面と他の面とが曲率を持って連なる稜線部に開口部を有する外装筐体と、外装筐体に取り付けられ、映像を投射するときの状態情報を開口部から外部に報知する表示部と、を備え、表示部は、状態情報を表す光を発する発光素子と、光を透過させつつ開口部の形状に合わせた表示面から外部へ出射させる表示部材とを含み、表示部材は、表示面を上面とする段部を有し、段部の側面は、一の面側の開口部の第１壁面に対向する第１先端面と、他の面側の開口部の第２壁面に対向する第２先端面とを含み、表示部材が外装筐体に取り付けられている状態で、表示面に、一の面に対して垂直な方向から外力を加えられた場合には、第１壁面と第１先端面とが当接し、他の面に対して垂直な方向から外力を加えられた場合には、第２壁面と第２先端面とが当接する、ことを特徴とする。

本発明によれば、例えば、見やすさを確保しつつ、外力を加えられても、外れづらく、またはズレにくい表示部を有する投射型表示装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る投射型表示装置の構成を示す図である。ライトガイドの位置を説明するための図である。ライドガイドの形状を示す図である。ライトガイドとＬＥＤ基板とを示す図である。ライトガイドとＬＥＤ基板とが組み合わされた状態を示す図である。外装上ケースのライドガイドを取り付ける部分を示す図である。ライトガイドを外装上ケースに取り付ける過程を示す図である。ライトガイドが外装上ケースに取り付けられた状態を示す図である。ライトガイドが外装上ケースに取り付けられた状態を示す図である。ライトガイドとその周辺の構成要素との位置関係を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面などを参照して説明する。

まず、本発明の一実施形態に係る投射型表示装置（以下、単に「表示装置」という。）の構成について説明する。以下、本実施形態に係る表示装置として、光源からの照明光を用いて、表示素子に表示された映像を外部に設置されているスクリーン（被投射面）上に拡大投射する。図１は、本実施形態に係る表示装置１００の内部構成を示す上面図である。また、図２は、表示装置１００における外装上ケース１７および内部容器６に対するライトガイド１０３の位置を説明するための分解斜視図である。なお、本実施形態では、表示装置１００は、一例として天井に固定（設置）されるものとする。

表示装置１００は、まず、光学系ユニットとして、照明光学系αと、色分離合成光学系βと、投射レンズ光学系γとを有する。照明光学系αは、光源であるランプ１や偏光変換素子２、その他の光学素子を含み、色分離合成光学系βへ照明光を出射する。色分離合成光学系βは、照明光学系αからの出射光を受光するＲ・Ｇ・Ｂの３色用の液晶パネル（表示素子）を含む。投射レンズ光学系γは、色分離合成光学系βからの出射光を受光し、スクリーンに画像を投射する。

また、表示装置１００は、内部容器６と、外装筐体としての外装上ケース１７と、内部容器６を内包して外装上ケース１７と組み合わされる不図示の外装下ケースとを備える。内部容器６は、照明光学系αや色分離合成光学系βを収容するとともに、投射レンズ光学系γを固定する。また、内部容器６は、その側面に、電源基板から生じる電磁波を抑える電磁波遮蔽板金１０１を有する。表示装置１００が天井に固定されると、外装下ケースが天井に対向するのに対して、外装上ケース１７は、その上面（天面）が室内側、すなわちユーザー側に向かう。また、外装上ケース１７は、上面に対して垂直に連なる側面とを有する。そして、この上面と側面との稜線部（接続領域の意）は、図２に示すように丸みを帯びた形状（ある曲率を持つ形状）を有する。さらに、表示装置１００は、外装上ケース１７の稜線部に形成されている複数の開口部１７ｄに、ライトガイド１０３を設置している。ライトガイド（表示部材）１０３は、駆動制御部１９と電気的に接続されている発光素子であるＬＥＤ１０２ａから発生した光を、透過および拡散させて外部へ均一に出射させる略透明部材である。例えば、表示装置１００が正常に動作しないとき、駆動制御部１９がその異常を検出した後、ＬＥＤ基板１０２にエラー信号を送信することでＬＥＤ１０２ａを発光（点灯または点滅）させ、ユーザーにその旨を示す状態情報を報知する。または、表示装置１００が正常に動作しているときにも、特定の色のＬＥＤ１０２ａを発光させておく場合もある。なお、ライトガイド１０３の形状の詳細については、後述する。

さらに、表示装置１００は、内部容器６以外に、その内部に以下の構成要素を含む。電源７は、不図示のＡＣインレットを有し、後述するバラスト８や各駆動系に電力を供給する。バラスト８は、ランプ１を点灯するための電源装置である。光学冷却ファン９は、外装上ケース１７にある第１吸気口１７ａから外気を吸入し、その排気で色分離合成光学系βの光学素子を冷却する。吸気ダクト１１は、光学冷却ファン９を保持し、第１吸気口１７ａから進入した外気を光学冷却ファン９の吸気口に導く。排気ファン１３は、給気により電源７やバラスト８を冷却するとともに、その排気によりランプ１やその周辺部分を冷却し、外装上ケース１７にある排気口１７ｃから排熱する。排気ファンホルダ１４は、排気ファン１３を保持する。ランプ冷却ファン１５は、色分離合成光学系βの光学素子の冷却に用いた空気を吸気して、その排気によりランプ１を冷却する。ランプ冷却ダクト１６は、ランプ冷却ファン１５から排気された空気を導く。エアフィルタ１８は、第１吸気口１７ａに近接して設置され、筐体内への塵埃の侵入を抑える。駆動制御部（駆動制御基板）１９は、画像・制御等の各種信号を取り込むコネクタ（インターフェース）を搭載し、例えば、色分離合成光学系β内の液晶パネルの駆動指令、ランプ１への点灯指令、または各ファン９、１３、１５への駆動指令を送信し制御する。また、駆動制御部１９は、不図示の板金部材を介して外装上ケース１７に固定される。偏光変換素子冷却ファン２０は、外装上ケース１７にある第２吸気口１７ｂから吸気し、その排気により偏光変換素子２を冷却する。偏光変換素子冷却ダクト２１は、偏光変換素子冷却ファン２０により排気された空気を導く。

次に、ライトガイド１０３と、ライトガイド１０３が取り付けられる外装上ケース１７の一部との各形状について説明する。図３は、段部１０３ａの表示面（外装上ケース１７に取り付けられたときに実際にユーザーの視野に入る面）１０３ａ_１がある側から見たライトガイド１０３の形状を示す斜視図である。ライトガイド１０３は、それぞれ表示面１０３ａ_１を含む複数の段部１０３ａを有する。各表示面１０３ａ_１は、外装上ケース１７の上面から側面に向けて、稜線部に沿った長細い形状を有する。各段部１０３ａは、表示面１０３ａ_１がある側から見ると、その表示面１０３ａ_１を上面とする段形状になっている。特に、各段部１０３ａの側面にある第１先端面１０３ａ_２は、ライトガイド１０３を外装上ケース１７に取り付けるに際して基準面となる。なお、この取り付けの手順等については後述する。また、本実施形態における段部１０３ａの形成数は、一例として４つとしているが、単数でも複数でも構わない。そして、ユーザーは、段部１０３ａの表示状況（色の違い、または点灯、点滅などの状況）を確認することで、表示装置１００の正常動作または異常の発生などの映像を投射するときの状態情報を認識し得る。

図４は、段部１０３ａがある側の反対側（外装上ケース１７に取り付けられたときに内部容器６に対向する側）から見た、表示部としてのＬＥＤ基板１０２とライトガイド１０３とを示す分解斜視図である。これに対して、図５は、ＬＥＤ基板１０２とライトガイド１０３とが組み合わされた状態を示す斜視図である。ＬＥＤ基板１０２は、各段部１０３ａの設置位置にそれぞれ対応する複数のＬＥＤ１０２ａと、不図示の主制御基板にＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）で電気的に接続されるコネクタ１０２ｂと、複数（本実施形態では２つ）の開口部１０２ｃとを有する。一方、ライトガイド１０３は、表示面１０３ａ_１がある側の反対側から見ると、ＬＥＤ基板１０２が組み合わされたときに、それぞれ対応するＬＥＤ１０２ａから発せられた光が、表示面１０３ａに向けて透過（または拡散）するに好適な形状となっている。また、ライトガイド１０３は、以下のような係合部および複数種の突起部を有する。係合部１０３ｂは、例えば、ライトガイド１０３における各段部１０３ａが並ぶ方向の両端に形成されており、ＬＥＤ基板１０２の開口部１０２ｃに挿入され、係合する。係合部１０３ｂが開口部１０２ｃに係合することで、ＬＥＤ基板１０２は、ライトガイド１０３に固定される。第１規制部１０３ｃは、例えば両端にある段部１０３ａについて、その段部１０３ａがある側の反対側に延設され、ライトガイド１０３が外装上ケース１７に取り付けられたときに、外装上ケース１７の内面に面接触しつつ、その内面上で弾性変形可能である。第１規制部１０３ｃが存在することにより、ライトガイド１０３が外装上ケース１７に取り付けられた後には、内面上での変位移動（位置ズレ）や、外部に向けての移動（外側への飛び出し）を回避できる。第２規制部１０３ｄは、ライトガイド１０３において、ライトガイド１０３を外装上ケース１７に取り付けたときに外装上ケース１７の内面には接触せずに弾性変形可能なリブ上で、かつ各第１規制部１０３ｃの間に設けられる。第２規制部１０３ｄが向かう方向は、第１規制部１０３ｃが向かう方向に対して垂直であり、具体的には外装上ケース１７の内面側から内部側に向かう方向である。第２規制部１０３ｄが存在することにより、ライトガイド１０３が外装上ケース１７に取り付けられた後には、内部に向けての移動（内側への引っ込み）を回避できる。

図６は、外装上ケース１７におけるライトガイド１０３を取り付ける部分を示す斜視図である。外装上ケース１７は、開口部１７ｄと、第１リブ１７ｅと、第２リブ１７ｆとをそれぞれ複数有する。各開口部１７ｄは、ライトガイド１０３を取り付けたときに、各段部１０３ａのそれぞれの表示面１０３ａ_１を、各表示面１０３ａ_１の形状に合わせて外部に露出させる。ここで、ライトガイド１０３に組み合わされている各ＬＥＤ１０２ａの発光は、それに対応している段部１０３ａの表示面１０３ａ_１でのみユーザーが認識可能で、隣り合う段部１０３ａ側には、可能な限り漏れ出さないことが望ましい。そこで、各開口部１７ｄが隣り合う間の隙間領域には、それぞれ隣り合う段部１０３ａ側への発光の漏出を抑える壁部としての第１リブ１７ｅが形成される。本実施形態では、開口部１７ｄの設置数が４つであるので、この場合、第１リブ１７ｅは、３つ設置される。第２リブ１７ｆは、各ＬＥＤ１０２ａの発光が取り付け部分から漏れ出すのを抑える壁部として作用するとともに、ライトガイド１０３を取り付けたときに第１規制部１０３ｃが突き当たる壁部としても作用する。

次に、ライトガイド１０３を外装上ケース１７に取り付ける過程、および取り付けた後の状態について説明する。図７は、ライトガイド１０３にＬＥＤ基板１０２が組み合わされた状態で、ライトガイド１０３を外装上ケース１７に取り付ける過程を時系列で示す断面図である。図８は、外装上ケース１７の外側から見た、ライトガイド１０３が外装上ケース１７に取り付けられた状態を示す斜視図である。また、図９は、外装上ケース１７の内側から見た、ライトガイド１０３が外装上ケース１７に取り付けられた状態を示す斜視図である。まず、取り付けを実施する作業者は、図７（ａ）に示すように、各段部１０３ａの第１先端面１０３ａ_２を外装上ケース１７の各開口部１７ｄの一方の壁面（第１壁面１７ｄ_１）に接触させる。次に、作業者は、各第１先端面１０３ａ_２と各第１壁面１７ｄ_１とを接触させた状態で接触点を基準軸としてライトガイド１０３を回転させることで、図７（ｂ）に示すように、段部１０３ａ全体を開口部１７ｄに挿入する。また、作業者は、ライトガイド１０３を外装上ケース１７に取り付けるとき、第１規制部１０３ｃを外装上ケース１７の内面に向かって押すことで、外装上ケース１７に形成されている第２リブ１７ｆの先端に弾性変形させつつ係合させる。

図１０は、ライトガイド１０３を外装上ケース１７に取り付け、さらにその他の組み立ても完了した状態にあるライトガイド１０３とその周辺の構成要素の位置関係を示す断面図である。表示装置１００の組み立てに際し、作業者は、図８に示す手順でライトガイド１０３を外装上ケース１７に配置した後、次に、内部容器６（より具体的には、例えば内部容器６にある電磁波遮蔽板金１０１）を外装上ケース１７にビス固定する。本実施形態では、このとき、電磁波遮蔽板金１０１の一の側面にライトガイド１０３の第２規制部１０３ｄが当接するように、第２規制部１０３ｄをライトガイド１０３に形成しておく。この取り付けにより、第２規制部１０３ｄを有するリブの部分が弾性変形し、結果的に、ライトガイド１０３全体が電磁波遮蔽板金１０１（内部容器６）により常に押圧されていることになる。

このように、表示装置１００において、ライトガイド１０３の表示面１０３ａ_１の形状は、外装上ケース１７の稜線部の合わせて丸みを帯びている。したがって、特に表示装置１００が天井などの高所に設置されていても、ユーザーからは、一の方向（例えば表示装置１００の上面に垂直な方向）からだけではなく、他の方向（他の角度）からでも表示面１０３ａ_１が見やすいという利点がある。

また、各段部１０３ａにある第１先端面１０３ａ_２およびそれとは反対側の第２先端面１０３ａ_３は、ライトガイド１０３が外装上ケース１７に取り付けられている状態では、それぞれ、外装上ケース１７の各開口部１７ｄの壁面に対向する（図７（ｂ）参照）。すなわち、この状態で外装上ケース１７の外側から表示面１０３ａ_１に外力が加えられると、段部１０３ａは、開口部１７ｄのいずれかの壁面に当接する。具体的には、表示面１０３ａ_１に、例えば外装上ケース１７の上面方向から外力が加わった場合には、各段部１０３ａにある第１先端面１０３ａ_２が、開口部１７ｄの第１壁面１７ｄ_１に当接する。これに対して、表示面１０３ａ_１に、例えば外装上ケース１７の側面方向から外力が加わった場合には、各段部１０３ａにある第２先端面１０３ａ_３が、開口部１７ｄの第２壁面１７ｄ_２に当接する。さらに、ライトガイド１０３は、上記のように第２規制部１０３ｄを介して電磁波遮蔽板金１０１により押圧されている。したがって、外装上ケース１７の外側から表示面１０３ａ_１に外力が加えられても、ライトガイド１０３は、外装上ケース１７から外れずらく、かつズレにくい。また、これとは反対に、例えば取り付けの際に外装上ケース１７の内側からライトガイド１０３に必要以上の外力が加えられても、ライトガイド１０３は、第１規制部１０３ｃの存在により、外装上ケース１７からズレにくい。

さらに、ライトガイド１０３、およびライトガイド１０３が取り付けられる外装上ケース１７が上記のような形状を有することにより、ライトガイド１０３の取り付けには、ビス等の締結部材を要しない。したがって、表示装置１００全体で見れば、部品点数を削減し、取り付け作業の容易化を実現することができる。

以上のように、本実施形態によれば、見やすさを確保しつつ、外力を加えられても、外れづらく、またはズレにくい表示部を有する投射型表示装置を提供することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。

１７外装上ケース
１７ｄ開口部
１７ｄ_１第１壁部
１７ｄ_２第２壁部
１０２ａＬＥＤ
１０３表示部材
１０３ａ段部
１０３ａ_１表示面
１０３ａ_２第１先端面
１０３ａ_３第２先端面
１００投射型表示装置

Claims

映像を外部にある被投射面に投射する投射型表示装置であって、
一の面と他の面とが曲率を持って連なる稜線部に開口部を有する外装筐体と、
前記外装筐体に取り付けられ、前記映像を投射するときの状態情報を前記開口部から外部に報知する表示部と、を備え、
前記表示部は、前記状態情報を表す光を発する発光素子と、前記光を透過させつつ前記開口部の形状に合わせた表示面から外部へ出射させる表示部材とを含み、
前記表示部材は、前記表示面を上面とする段部を有し、
前記段部の側面は、前記一の面側の前記開口部の第１壁面に対向する第１先端面と、前記他の面側の前記開口部の第２壁面に対向する第２先端面とを含み、
前記表示部材が前記外装筐体に取り付けられている状態で、前記表示面に、前記一の面に対して垂直な方向から外力を加えられた場合には、前記第１壁面と前記第１先端面とが当接し、前記他の面に対して垂直な方向から外力を加えられた場合には、前記第２壁面と前記第２先端面とが当接する、
ことを特徴とする投射型表示装置。
前記第１先端面と前記第２先端面とは、前記表示部材を前記外装筐体に取り付けるときに、前記第１先端面を前記第１壁面に接触させ、接触点を基準軸として前記表示部材を回転させながら、前記段部が前記開口部に合う形状に形成されることを特徴とする請求項１に記載の投射型表示装置。
前記表示部材は、前記段部の前記表示面とは反対側に延設され、前記外装筐体に取り付けられている状態で、前記外装筐体の内面に面接触しつつ、該内面上で弾性変形可能な第１規制部を有し、
前記外装筐体は、前記表示部材を取り付けている状態で、前記第１規制部が突き当たる壁部を有する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の投射型表示装置。
前記外装筐体の内部に固定される内部容器を備え、
前記表示部材は、前記段部の前記表示面とは反対側に延設され、前記外装筐体に取り付けられている状態で、前記内部容器の一の側面に接触しつつ、弾性変形可能な第２規制部を有する、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の投射型表示装置。
前記第２の規制部が向かう方向は、前記第１規制部が向かう方向に対して垂直であることを特徴とする請求項４に記載の投射型表示装置。
前記表示部は、前記発光素子を保持する基板を含み、
前記基板は、前記表示部材に保持される、
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の投射型表示装置。