CN113167984B - 对准装置、透镜对准系统 - Google Patents

Abstract

该对准装置具备：基座工作台；多个电动致动器，它们安装于基座工作台；以及对准工作台，其支承于多个电动致动器。多个电动致动器分别具有在相对于基座工作台接近远离的方向上驱动对准工作台的直动装置。

Description

对准装置、透镜对准系统

技术领域

本发明涉及对准装置、透镜对准系统。

本申请基于2018年12月3日在日本申请的特愿2018-226797号、以及2019年7月18日在日本申请的特愿2019-132721号而主张优先权，并将它们的内容援引于此。

背景技术

下述专利文献1所记载的对准装置具备倾斜调整机构(参照专利文献1的第10图及第11图)。该倾斜调整机构具备夹设在滑动基座(基座工作台)与搭载有光学系统的共用基座(对准工作台)之间的第1～第4调整螺钉。在该对准装置中，通过使这些第1～第4调整螺钉可动，从而相对于滑动基座来调整共用基座的倾斜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭59-86200号公报

发明内容

发明要解决的课题

为了相对于滑动基座来调整共用基座的倾斜，在上述调整螺钉的螺母与丝杠轴之间需要一定程度的间隙。然而，需要的间隙量与作为目标的倾斜相应地变化，因此难以选定适当的螺母和丝杠轴。

本发明提供相对于作为目标的对准工作台的倾斜，具备适当的螺母和丝杠轴的间隙量的对准装置、透镜对准系统。

用于解决课题的方案

根据本发明的第一方案，对准装置具备：基座工作台；多个直动装置，它们安装于所述基座工作台；以及对准工作台，其支承于所述多个直动装置。所述多个直动装置分别具备：螺母，其固定于所述基座工作台和所述对准工作台中的一方；以及丝杠轴，其使所述螺母在相对于所述基座工作台和所述对准工作台中的另一方接近远离的方向上移动。在将所述丝杠轴的外径设为M，将所述丝杠轴的相互间距离设为L，将所述对准工作台相对于所述基座工作台的倾角设为θ，将所述螺母相对于所述丝杠轴的推力方向的施加长度设为N，并将所述螺母与所述丝杠轴之间的径向方向的间隙量设为Tr时，满足Tr＞(M+L)(1-cosθ)+Nsinθ的关系。

根据本发明的第二方案，透镜对准系统具备：以上记载的对准装置，其对投射光的透镜的摆动角以及该透镜的聚焦中的至少任一个进行调整；以及透镜移位装置，其对所述对准装置进行支承，并使该对准装置至少在与所述光的光轴方向正交的2轴正交方向上移动。

发明效果

根据上述的本发明的方案，能够得到相对于作为目标的对准工作台的倾斜，具备适当的螺母和丝杠轴的间隙量的对准装置、透镜对准系统。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的电动对准装置的结构图。

图2是本发明的第一实施方式的电动对准装置的模型图。

图3是本发明的第一实施方式的直动装置的模型图。

图4是本发明的第一实施方式的用于将螺母和丝杠轴的推力方向的间隙量的变化换算为径向方向的间隙量的参考图。

图5是本发明的第二实施方式的透镜对准系统的主视图。

图6是本发明的第二实施方式的透镜对准系统的右侧视图。

图7是本发明的第二实施方式的线性引导件的结构图。

图8是本发明的第二实施方式的电动致动器的立体图。

图9是本发明的第二实施方式的电动致动器的俯视图。

图10是本发明的第二实施方式的电动致动器的分解立体图。

图11是本发明的第二实施方式的电动致动器的剖面结构图。

图12是本发明的第二实施方式的螺母与丝杠轴的啮合部的放大图。

图13是说明本发明的第二实施方式的适当的螺母和丝杠轴的间隙量的设定方法的说明图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。以下所示的实施方式是为了更好理解发明主旨而举例说明的实施方式，只要没有特别指定，就不对本发明进行限定。

(第一实施方式)

图1是本发明的第一实施方式的电动对准装置2的结构图。

电动对准装置2(对准装置)具备基座工作台80、安装于基座工作台80的多个直动装置93、以及支承于多个直动装置93的对准工作台100。本实施方式的直动装置93是具备马达91的电动致动器。需要说明的是，直动装置93也可以不具备马达91。也就是，直动装置93也可以是手动的对准装置。

基座工作台80形成为沿着水平面延伸的板状。对准工作台100配置于基座工作台80的上方。对准工作台100形成为与基座工作台80平行地沿着水平面延伸的板状。直动装置93夹设在基座工作台80与对准工作台100之间。直动装置93使对准工作台100在相对于基座工作台80接近远离的方向(在图1中为铅垂方向)上移动。

直动装置93具备固定于对准工作台100的螺母95、以及使该螺母95在相对于基座工作台80接近远离的方向上移动的丝杠轴94。螺母95插入形成于对准工作台100的贯通孔101，并通过未图示的螺栓等固定于对准工作台100。螺母95与丝杠轴94的上侧螺合，丝杠轴94的下侧经由未图示的减速器等而与马达91连接。

根据上述结构的直动装置93，当利用马达91使丝杠轴94绕轴旋转时，固定于对准工作台100的螺母95在轴向上被螺纹进给。由此，对准工作台100在相对于基座工作台80接近远离的方向(铅垂方向)上移动。在丝杠轴94与螺母95之间，形成有用于使对准工作台100相对于基座工作台80倾斜的间隙(后述)。通过使各个直动装置93中的螺母95的进给量不同，能够使对准工作台100相对于水平面倾斜。

在对准工作台100与基座工作台80之间配置有施力构件151。本实施方式的施力构件151是拉伸弹簧。施力构件151向相对于基座工作台80接近的方向对对准工作台100施力。由此，施力构件151抑制由上述的丝杠轴94与螺母95之间的间隙引起的对准工作台100的晃动。

接着，在上述结构的电动对准装置2中，对相对于作为目标的对准工作台100的倾斜所需的螺母95与丝杠轴94之间的间隙量进行说明。

图2是本发明的第一实施方式的电动对准装置2的模型图。

如上所述，电动对准装置2具备螺母95和丝杠轴94，且能够进行螺母95的螺纹进给。在此，在以圆筒形状简化而成的模型中，导出螺母95与丝杠轴94之间的径向方向的间隙量。

需要说明的是，与图2所示的圆筒模型相比，螺纹模型需要更多的间隙，但作为间隙量的下限，可以由以下说明的式子来规定。

如图2所示，在电动对准装置2中，通过使一个螺母95为支点F并使另一个螺母95位移，从而产生对准工作台100的倾角θ。当对准工作台100倾斜时，在未成为支点F的螺母95侧产生α量的位移且在成为支点F的螺母95侧产生β量的位移，螺母95与丝杠轴94之间的径向方向的间隙量(Tr)减小。需要说明的是，Tr是螺母95与丝杠轴94之间的径向方向的总间隙量。

在此，当将丝杠轴94的外径设为M，将丝杠轴94的相互间距离(中心轴之间的距离)设为L，将对准工作台100相对于基座工作台80的倾角设为θ，将螺母95相对于丝杠轴94的推力方向的施加长度设为N，并将未成为支点F的螺母95的径向方向的位移量设为α时，α可以由下式(1)计算。

α＝(M+L)-(M+L)cosθ

＝(M+L)(1-cosθ)…(1)

另外，当将成为支点F的螺母95的径向方向的位移量设为β时，β可以由下式(2)计算。

β＝Nsinθ…(2)

对由上式(1)及上式(2)计算出的α与β进行相加而得到的值成为相对于对准工作台100的倾角θ最低限度所需的螺母95与丝杠轴94之间的径向方向的间隙量Tr。也就是，Tr可以由下式(3)计算。

Tr＝α+β

＝(M+L)(1-cosθ)+Nsinθ…(3)

由于上述Tr是螺母95与丝杠轴94之间的径向方向的间隙量的下限值，因此实际(实机)的间隙量Tr满足下式(4)即可。由此相对于作为目标的对准工作台100的倾角θ，能够选定适当的螺母95和丝杠轴94。

Tr＞(M+L)(1-cosθ)+Nsinθ…(4)

需要说明的是，若在上式(4)中，将螺母95与丝杠轴94之间的推力方向的间隙量换算为径向方向的间隙量并相加，则能够选定更适当的螺母95和丝杠轴94。

图3是本发明的第一实施方式的直动装置93的模型图。图4是本发明的第一实施方式的用于将螺母95与丝杠轴94之间的推力方向的间隙量的变化换算为径向方向的间隙量的参考图。在图4中，FT表示内螺纹。MT表示外螺纹。AST表示螺纹的轴线。

如上所述，当对准工作台100产生倾角θ时，如图3所示，螺母95也产生倾角θ。

在此，当将螺母95的倾角(对准工作台100相对于基座工作台80的倾角)设为θ，将螺母95相对于丝杠轴94的径向方向的钩挂高度设为H1，并将相对于螺母95的倾角θ所需的螺母95与丝杠轴94之间的推力方向的间隙量设为Ts时，Ts可以由下式(5)计算。

Ts＝H1sinθ…(5)

如图4所示，例如在螺母95(内螺纹：FT)和丝杠轴94(外螺纹：MT)为粗牙螺纹的情况下，径向方向的钩挂高度H1能够根据粗牙螺纹的JIS规格导出。需要说明的是，该图的P是间距。另外，H是螺纹牙的高度。另外，D、D2、D1是内螺纹的谷部的直径、有效直径、内径。另外，d、d2、d1是外螺纹的外径、有效直径、谷部的直径。

另外，在螺母95和丝杠轴94为图4所示那样的粗牙螺纹的情况下，螺纹牙角度为30deg。当将这样的螺纹牙角度设为Φ，将上述的螺母95与丝杠轴94之间的推力方向的间隙量设为Ts，并将使Ts换算为径向方向的间隙量而得到的间隙量设为Trs时，下式(6)成立。

tanΦ＝Ts/Trs…(6)

也就是，Trs可以由下式(7)计算。

Trs＝Ts/tanΦ

＝H1sinθ/tanΦ…(7)

当将上式(7)与上式(3)相加，并用径向方向的间隙量统一螺母95与丝杠轴94之间的间隙量时，径向方向的总间隙量Trg可以由下式(8)计算。

Trg＝(M+L)(1-cosθ)+Nsinθ+H1sinθ/tanΦ…(8)

由于上述Trg是螺母95与丝杠轴94之间的径向方向的总间隙量的下限值，因此实际(实机)的间隙量Tr满足下式(9)即可。由此，相对于作为目标的对准工作台100的倾角θ，能够选定不仅考虑了径向方向的间隙量而且进一步考虑了推力方向的间隙量的适当的螺母95和丝杠轴94。

Tr＞(M+L)(1-cosθ)+Nsinθ+H1sinθ/tanΦ…(9)

需要说明的是，当对准工作台100的倾角θ小时，螺母95与丝杠轴94之间的径向方向的间隙量比推力方向的间隙量大。例如，在θ＜1deg时，径向方向的间隙量比推力方向的间隙量大10倍左右，径向方向的间隙量比推力方向的间隙量占支配作用。因此，也可以使用上式(4)来选定适当的螺母95和丝杠轴94。

这样，根据上述的本实施方式，对准装置具备：基座工作台80；多个直动装置93，它们安装于基座工作台80；以及对准工作台100，其支承于多个直动装置93。多个直动装置93分别具备：螺母95，其固定于基座工作台80和对准工作台100中的一方；以及丝杠轴94，其使螺母95在相对于基座工作台80和对准工作台100中的另一方接近远离的方向上移动。在将丝杠轴94的外径设为M，将丝杠轴94的相互间距离设为L，将对准工作台100相对于基座工作台80的倾角设为θ，将螺母95相对于丝杠轴94的推力方向的施加长度设为N，并将螺母95与丝杠轴94之间的径向方向的间隙量设为Tr时，通过采用满足上式(4)的关系的电动对准装置2，能够相对于作为目标的对准工作台100的倾角θ，选定适当的螺母95和丝杠轴94。

另外，在本实施方式中，并且在将螺母95相对于丝杠轴94的径向方向的钩挂高度设为H1，将丝杠轴94的螺纹牙角度设为Φ时，通过满足上式(9)的关系，能够在径向方向的间隙量上进一步考虑推力方向的间隙量，而选定更适当的螺母95和丝杠轴94。

另外，在本实施方式中，如图1所示，直动装置93是具备使丝杠轴94旋转的马达91的电动致动器。因此，能够使对准作业电动化并简单地进行对准作业。由此，可以不对该对准作业要求螺纹转动等的熟练性。

另外，在本实施方式中，具有向相对于基座工作台80接近的方向对对准工作台100施力的施力构件151。因此，能够防止由设置在螺母95与丝杠轴94之间的间隙量引起的对准工作台100的晃动。

(第二实施方式)

接下来，对本发明的第二实施方式进行说明。第二实施方式例示将上述的电动对准装置应用于以下说明的透镜对准系统的方式。需要说明的是，在以下的说明中，对与上述实施方式相同或同等的结构标注相同的附图标记，并简化或省略其说明。

图5是本发明的第二实施方式的透镜对准系统1的主视图。图6是本发明的第二实施方式的透镜对准系统1的右侧视图。

如这些图所示，透镜对准系统1具备安装有投射光的透镜200的电动对准装置2、使该电动对准装置2至少在与光的光轴方向正交的2轴正交方向上移动的电动透镜移位装置3(透镜移位装置)。

在以下的说明中，有时设定XYZ正交坐标系，并参照该XYZ正交坐标系对各构件的位置关系进行说明。Y轴方向是光轴方向(透镜对准系统1的前后方向)。X轴方向是与光轴方向正交的光轴正交方向(透镜对准系统1的左右方向)。Z轴方向是与X、Y轴方向正交的第二光轴正交方向(透镜对准系统1的上下方向)。

如图6所示，电动透镜移位装置3具有：固定侧支承构件10，其固定于投影仪等未图示的安装对象物；中间构件20，其配置在固定侧支承构件10的前方；第一透镜引导部30，其相对于固定侧支承构件10在X轴方向上引导中间构件20；第二透镜引导部40，其相对于中间构件20在Z轴方向上引导电动透镜移位装置3的基座工作台80；以及驱动部50，其经由第一透镜引导部30、第二透镜引导部40而使固定侧支承构件10、中间构件20以及基座工作台80相对移动。

固定侧支承构件10形成为沿着X-Z平面延伸的板状。如图5所示，在固定侧支承构件10的大致中央部形成有在Y轴方向上供透镜200插通而配置的插通孔10a。在固定侧支承构件10的下端部形成有朝向上方凹陷成凹状的凹陷10b。如图6所示，在凹陷10b的左右两侧设置有向固定侧支承构件10的前方延伸的接地部11。接地部11的上表面与固定侧支承构件10的前表面由侧视下呈大致梯形的板状的肋12连接。

中间构件20形成为与固定侧支承构件10平行地沿着X-Z平面延伸的板状。如图5所示，在中间构件20的大致中央部形成有在Y轴方向上供透镜200插通而配置的插通孔20a。在中间构件20的比插通孔20a靠上侧的位置形成有沿左右方向延伸的长孔20b。长孔20b例如在把持中间构件20时等使用。

如图6所示，第一透镜引导部30及第二透镜引导部40具备线性引导件60，该线性引导件60具备轨道导轨61(轨道体)及滑块62(移动体)。第一透镜引导部30在固定侧支承构件10的前表面中的插通孔10a周围的4个部位具备将1台滑块62装配于1条轨道导轨61而构成的X轴方向的线性引导件60。另外，第二透镜引导部40在中间构件20的前表面中的插通孔20a的左右两侧的2个部位具备将2台滑块62装配于1条轨道导轨61而构成的Y轴方向的线性引导件60。

图7是本发明的第二实施方式的线性引导件60的结构图。

线性引导件60具备沿着长边方向设置有滚动体滚行槽63的轨道导轨61、设置有与滚动体滚行槽63对置的负载滚动体滚行槽64的滑块62、以及配置在滚动体滚行槽63与负载滚动体滚行槽64之间的多个滚珠65(滚动体)。

轨道导轨61是剖视下呈大致矩形形状的长条构件。在轨道导轨61的宽度方向(图7中为纸面左右方向)的外侧面61b沿着轨道导轨61的长边方向(在图7中为纸面垂直方向)形成有滚动体滚行槽63。滚动体滚行槽63相对于外侧面61b凹陷成大致圆弧状。该滚动体滚行槽63在轨道导轨61的左右形成一对。

在轨道导轨61形成有用于固定于对象物(固定侧支承构件10、中间构件20)的固定孔66(轨道体固定孔)。固定孔66贯穿轨道导轨61的厚度方向(在图7中为纸面上下方向)而形成。在固定孔66形成有锪孔66a，该锪孔66a使固定轨道导轨61的螺栓(未图示)位于轨道导轨61的比上表面61a低的位置。

滑块62具备块主体67、以及安装于块主体67的盖体68。块主体67具有收容轨道导轨61的导轨收容槽69。导轨收容槽69在块主体67的下表面开口。在块主体67的上表面即安装面67a形成有用于固定对象物(中间构件20、基座工作台80)的固定孔70(移动体固定孔)。固定孔70在块主体67的厚度方向上以规定的深度形成。固定孔70是螺纹孔，并与固定上述对象物的螺栓(未图示)螺合。

在导轨收容槽69形成有与轨道导轨61的滚动体滚行槽63对置的负载滚动体滚行槽64。负载滚动体滚行槽64相对于导轨收容槽69的内侧面凹陷成圆弧状。该负载滚动体滚行槽64以夹着轨道导轨61的方式在滑块62的左右形成一对。负载滚动体滚行槽64与轨道导轨61的滚动体滚行槽63对置，并形成在施加了负载的状态下使滚珠65滚动的负载滚动体滚行路径C1。

在块主体67形成有无负载滚动体滚行路径C2。无负载滚动体滚行路径C2以将块主体67沿长边方向贯穿的方式形成。无负载滚动体滚行路径C2的内径比滚珠65的滚珠直径大，从而不会对滚珠65施加负载。该无负载滚动体滚行路径C2与负载滚动体滚行槽64(负载滚动体滚行路径C1)对应地在滑块62的左右形成一对。

盖体68安装于块主体67的长边方向的两端面。与块主体67同样，盖体68具有收容轨道导轨61的导轨收容槽71。在盖体68的与块主体67的两端面对置的对置面形成有滚动体方向转换路径C3。一对滚动体方向转换路径C3将负载滚动体滚行路径C1和无负载滚动体滚行路径C2的两端分别连结来形成滚珠65的无限循环路C。

无限循环路C包括沿轨道导轨61的长边方向延伸的一对直线状部分(负载滚动体滚行路径C1及无负载滚动体滚行路径C2)、以及将该一对直线状部分的端部彼此连结的一对半圆弧曲线状部分(滚动体方向转换路径C3)。在本实施方式中，以在轨道导轨61的宽度方向上隔开间隔并沿着轨道导轨61的长边方向平行地延伸的方式形成有2条无限循环路C。需要说明的是，线性引导件60也可以使用在左右形成各2条、合计形成有4条无限循环路C的线性引导件。另外，作为线性引导件60，也可以使用不形成无限循环路C的有限行程型线性引导件。该有限行程型线性引导件在滚动体滚行槽63与负载滚动体滚行槽64之间配置有罩(滚动体保持构件)，且利用设置于该罩的滚珠保持架将滚珠65保持为旋转自如。

滚珠65夹设在轨道导轨61与滑块62之间而使滑块62相对于轨道导轨61的移动顺畅地进行。本实施方式的滚珠65大致无间隙地配设于无限循环路C的内部而在无限循环路C循环。

返回图6，驱动部50具有经由安装于固定侧支承构件10的第一透镜引导部30而使中间构件20在X轴方向上移动的第一驱动部50A。第一驱动部50A具有：马达51，其固定于固定侧支承构件10的背面；丝杠轴52，其与马达51连接且沿X轴方向延伸；螺母53，其与丝杠轴52螺合；以及连接构件54，其穿过固定侧支承构件10的下端部的凹陷10b(参照图5)而向前方延伸，并将螺母53与中间构件20连接。当利用马达51使丝杠轴52绕X轴旋转时，螺母53在X轴方向上被螺纹进给，经由连接构件54而与螺母53连接的中间构件20相对于固定侧支承构件10在X轴方向上移动。

如图5所示，驱动部50具有经由安装于中间构件20的第二透镜引导部40而使基座工作台80在Z轴方向上移动的第二驱动部50B。第二驱动部50B具有：马达51，其固定于中间构件20的前表面的左侧端部；丝杠轴52，其与马达51连接且沿Z轴方向延伸；螺母53，其与丝杠轴52螺合；以及连接构件54，其将螺母53与基座工作台80连接。当利用马达51使丝杠轴52绕Z轴旋转时，螺母53在Z轴方向上被螺纹进给，经由连接构件54而与螺母53连接的基座工作台80相对于中间构件20在Z轴方向上移动。

接下来，对电动对准装置2的结构进行说明。如图6所示，电动对准装置2具备：基座工作台80，其配置在中间构件20的前方且能够利用第二透镜引导部40在Z轴方向上移动；多个电动致动器90，它们安装于基座工作台80；以及对准工作台100，其支承于多个电动致动器90。

基座工作台80形成为与中间构件20平行地沿着X-Z平面延伸的板状。如图5所示，在基座工作台80的大致中央部形成有在Y轴方向上供透镜200插通而配置的插通孔80a。在基座工作台80的比插通孔80a靠上侧的位置形成有沿左右方向延伸的长孔80b。长孔80b例如在把持基座工作台80时等使用。

对准工作台100配置于基座工作台80的前方，并且形成为与中间构件20平行地沿着X-Z平面延伸的板状。如图5所示，在基座工作台80的大致中央部形成有供透镜200安装的安装孔100a。透镜200例如是对投射透镜等进行的透镜镜筒。利用设置于安装孔100a的未图示的嵌合部、配置在安装孔100a的周围的螺栓(未图示)等将透镜200固定于对准工作台100。

需要说明的是，基座工作台80的插通孔80a比对准工作台100的安装孔100a大一圈。另外，中间构件20的插通孔20a具有使基座工作台80的插通孔80a在Z轴方向上扩展而成的长孔形状。另外，固定侧支承构件10的插通孔10a具有使基座工作台80的插通孔80a进一步在X轴方向上扩展而成的矩形形状。由此，防止安装于安装孔100a的透镜200在X-Z平面上移动时对各插通孔10a、20a、80a的碰撞。

如图5所示，多个电动致动器90支承矩形板状的对准工作台100的4角。本实施方式的电动致动器90分别配置于夹着安装孔100a且在安装孔100a的中心(光轴201所穿过的位置)处正交的对角线202、203上。这些电动致动器90分别具有在相对于基座工作台80接近远离的方向(Y轴方向)上驱动对准工作台100的直动装置93。

图8是本发明的第二实施方式的电动致动器90的立体图。图9是本发明的第二实施方式的电动致动器90的俯视图。图10是本发明的第二实施方式的电动致动器90的分解立体图。图11是本发明的第二实施方式的电动致动器90的剖面结构图。

如这些图所示，电动促动器90具备电动机91、减速器92、以及直动装置93。

如图10所示，马达91的旋转轴91a与减速器92的蜗杆轴110连接。蜗杆轴110收容于在减速器92的齿轮箱111形成的第一收容部111A。第一收容部111A形成为长边方向沿着蜗杆轴110的推力方向延伸的矩形箱状。在第一收容部111A形成有沿长边方向贯穿并对蜗杆轴110进行收容的收容孔111A1。

蜗杆轴110的两端部由轴承112轴支承。轴承112被经由螺栓114而安装于第一收容部111A的长边方向的两端面的盖体113支承。在第一收容部111A的短边方向的一方的侧壁部形成有使收容于第一收容部111A的蜗杆轴110露出的凹陷111A2。凹陷111A2在图9所示的俯视下形成为圆弧状。

齿轮箱111在形成有凹陷111A2的第一收容部111A的短边方向一侧具有形成于半圆柱状的第二收容部111B。如图10所示，第二收容部111B以与第一收容部111A的下表面连接的方式设置，并且向第一收容部111A的短边方向一侧突出。在第二收容部111B经由轴承117而支承有直动装置93的丝杠轴94。如图11所示，在丝杠轴94安装有与蜗杆轴110啮合的蜗杆轮115。

在第二收容部111B形成有对轴承117进行收容的收容槽111B1。

收容槽111B1形成为环状并支承轴承117的外圈119。轴承117具备形成于外圈119的V字形状的滚子滚行部、形成于内圈118的V字形状的滚子滚行部、以及在内圈118及外圈119的滚子滚行部进行滚行的多个圆筒状的滚子120(滚动体)。多个滚子120以旋转轴交替正交的方式排列。该轴承117是所谓的交叉滚子轴承，且能够利用一个轴承117承受径向载荷、轴向载荷以及力矩载荷等各种方向的载荷。

如图10所示，支承于收容槽111B1的外圈119经由一对轴承罩121而固定于第二收容部111B。在第二收容部111B的收容槽11B1的周围，沿周向隔开间隔地形成有多个贯通孔111B2。在贯通孔111B2中从第二收容部111B的下表面侧插通螺栓123。在螺栓123的前端螺合有螺母124。利用螺栓123、螺母124将轴承罩121紧固连结于第二收容部111B并固定。需要说明的是，螺栓123中的几个(例如，在图11中用虚线表示)共同紧固基座工作台80，由此将齿轮箱111紧固连结于基座工作台80并固定。

如图11所示，轴承117的内圈118固定于丝杠轴94的下端部。在丝杠轴94的下端部形成有向径向方向外侧扩径而成的环状的凸缘94b。凸缘94b在推力方向(轴向)上与内圈118抵接。

内圈118在推力方向上与蜗杆轮115抵接。在丝杠轴94螺合有固定螺母116，该固定螺母116在与凸缘94b之间在推力方向上夹持内圈118及蜗杆轮115的固定螺母116。也就是，内圈118与蜗杆轮115一起在推力方向上被夹持在凸缘94b与固定螺母116之间。

在丝杠轴94的下端面形成有用于安装可变电阻器130的安装孔94c。可变电阻器130检测丝杠轴94的旋转角度或转速。可变电阻器130具有电阻器主体131和以能够相对于电阻器主体131旋转的方式设置的旋钮132。旋钮132形成为圆柱状且插入到丝杠轴94的安装孔94c。电阻器主体131经由安装板140而固定于第二收容部111B的下表面。

如图10所示，在电阻器主体131具有对旋钮132的根部附近进行支承的圆筒部。在该圆筒部形成有外螺纹131a。利用螺合于外螺纹131a的固定螺母141将安装板140夹持于电阻器主体131。

安装板140的两端通过螺栓142固定于齿轮箱111(收容部111B的下表面)。

如图11所示，蜗杆轮115在固定螺母116侧具有对固定螺母116进行收容的环状槽115a。另外，蜗杆轮115具有朝向内圈118侧延伸的圆筒部115b。圆筒部115b与内圈118抵接。圆筒部115b通过止动螺钉125固定于丝杠轴94。也就是，止动螺钉125限制了蜗杆轮115相对于丝杠轴94的相对旋转。

可变电阻器130的旋钮132通过止动螺钉126固定于丝杠轴94。也就是，止动螺钉126限制了旋钮132相对于丝杠轴94的相对旋转。在丝杠轴94的上端面形成有负相槽的切槽94a。丝杠轴94的切槽94a与形成于旋钮132的负相槽的切槽132a相位相同。也就是，旋钮132在使切槽94a、132a的相位一致的状态下固定于丝杠轴94。由此，能够根据切槽94a的角度识别插入到丝杠轴94的内部的切槽132a的角度、即旋钮132的旋转角度。

在丝杠轴94的比固定螺母116靠上侧的位置螺合有螺母95。如图10所示，螺母95具有圆筒部95a和凸缘部95b。如图11所示，圆筒部95a插入到形成于对准工作台100的贯通孔101。如图8所示，在圆筒部95a的内侧配置有丝杠轴94，而能够对切槽94a等进行确认。

凸缘部95b是从圆筒部95a扩展为半圆板状的部分，且如图11所示那样与对准工作台100的背面侧抵接。在凸缘部95b形成有多个供定位销96插入的定位孔95b2(参照图10)。如图11所示，定位销96与形成于对准工作台100的嵌合孔102嵌合。定位销96在与丝杠轴94的推力方向交叉的平面方向(具体而言为X-Z平面方向)上对对准工作台100和螺母95进行定位。需要说明的是，定位销96也可以安装于凸缘部95b侧。

另外，在凸缘部95b形成有供螺栓128螺合的多个螺纹孔95b1(参照图10)。图11所示的螺栓128从对准工作台100的正面侧与螺纹孔95b1螺合，且将对准工作台100固定于凸缘部95b。如图9所示，在隔着圆筒部95a与凸缘部95b相反的一侧形成有缺口部95c。缺口部95c是为了避免与齿轮箱111的第一收容部111A的干涉而形成。缺口部95c具有与第一收容部111A的短边方向一侧的侧壁部及凹陷111A2相似的形状。通过缺口部95c，螺母95能够移动到与第一收容部111A重合的推力方向位置。由此，能够减小电动致动器90的推力方向的尺寸，能够在图6所示的基座工作台80与对准工作台100之间的间隙配置电动致动器90(具体而言为第二收容部111B及直动装置93)。

根据上述结构的电动致动器90，当利用马达91使蜗杆轴110旋转时，如图11所示，与蜗杆轴110啮合的蜗杆轮115旋转。当蜗杆轮115旋转时，固定于蜗杆轮115的丝杠轴94绕轴旋转，且固定于对准工作台100的螺母95在推力方向上被螺纹进给。通过将该丝杠轴94的推力方向设定为图5所示的光轴方向(Y轴方向)，能够使对准工作台100在相对于基座工作台80接近远离的方向(Y轴方向)上移动。

图12是本发明的第二实施方式的螺母95和丝杠轴94的啮合部的放大图。

如图12所示，在螺母95与丝杠轴94之间，作为用于相对于基座工作台80使对准工作台100相对于X-Z平面倾斜的摆动角调整部，形成有径向方向的间隙量即上述Tr和推力方向的间隙量即上述Ts。需要说明的是，Tr也可以比对将Ts转换为径向方向的间隙量而得到的Trs进行相加后的Trg大。

图13是说明本发明的第二实施方式的适当的螺母95与丝杠轴94之间的间隙量的设定方法的说明图。

如图13所示，在第二实施方式中，由于具有4根丝杠轴94(直动装置93)，上述的式(4)至式(9)的丝杠轴94的相互间距离的L也可以设为这些丝杠轴94的相互间距离中的最长的距离Lmax。也就是，各个直动装置93也可以具有满足设为L＝Lmax的上式(4)至上式(9)的关系的径向方向的间隙量。由此，在使对准工作台100倾斜时，以尺寸最严格的直动装置93的螺母95与丝杠轴94之间的间隙量为基准来设定各个直动装置93的间隙量，因此能够在安全侧进行对准调整。

返回图11，在对准工作台100的背面侧配置有向相对于基座工作台80远离的方向对对准工作台100施力的施力构件151。施力构件151是压缩的螺旋弹簧。施力构件151配置于螺栓150的周围。螺栓150从对准工作台100的正面侧插入插入孔103，并与基座工作台80螺合。施力构件151能够抑制由上述的丝杠轴94与螺母95之间的松动引起的对准工作台100的晃动。

在插入孔103形成有孔部103a和锪孔103b。在孔部103a与螺栓150之间以及在锪孔103b与螺栓150之间，在径向方向上形成有间隙。该间隙比上述的丝杠轴94与螺母95之间的间隙大而允许利用丝杠轴94与螺母95之间的间隙而实现的对准工作台100相对于基座工作台80的倾斜。即，螺栓150不是将对准工作台100固定的构件，而利用施力构件151的施力作为对准工作台100的防脱件发挥功能。

接着，对使用了上述结构的电动致动器90的电动对准装置2的对准动作(对准作业)进行说明。

如图5所示，电动对准装置2具备支承对准工作台100的多个电动致动器90。根据该电动对准装置2，例如通过使隔着对准工作台100的安装孔100a而上下配置的电动致动器90驱动，能够调整透镜200绕X轴的摆动角。另外，电动对准装置2通过使隔着对准工作台100的安装孔100a而左右配置的电动致动器90驱动，能够调整透镜200绕Z轴的摆动角。

电动对准装置2通过使配置在安装孔100a的对角线202上的电动致动器90驱动，也能够调整透镜200绕与对角线202正交的对角线203的摆动角。电动对准装置2通过使配置在安装孔100a的对角线203上的电动致动器90驱动，也能够调整透镜200绕与对角线203正交的对角线202的摆动角。

另外，电动对准装置2通过使在对准工作台100的安装孔100a周围的4个部位配置的全部电动致动器90同步驱动，并使对准工作台100相对于基座工作台80接近远离，从而能够调整透镜200的聚焦。

这样，根据上述的本实施方式，电动对准装置2具备基座工作台80、安装于基座工作台80的多个电动致动器90、以及支承于多个电动致动器90的对准工作台100。多个电动致动器90分别具有在相对于基座工作台80接近远离的方向驱动对准工作台100的直动装置93。通过上述结构，能够利用电动致动器90将以往手动进行的透镜200的对准作业电动化，并且能够利用高精度的直动装置93的进给而容易地进行高精度的对准作业。例如，作业者能够一边观看投影到屏幕上的图像，一边通过遥控操作等简单地进行对准作业。由此，在该对准作业中可以不要求螺纹转动等的熟练性，另外，即使在组装到投影仪等后也能够进行对准作业。

在本实施方式中，如图11所示，直动装置93具有固定于对准工作台100的螺母95、以及对螺母95在相对于基座工作台80接近远离的推力方向上进行驱动的丝杠轴94。根据该结构，利用由丝杠轴94实现的螺母95的螺纹进给，能够使对准工作台100相对于基座工作台80高精度地移动。

在本实施方式中，如图12所示，在丝杠轴94与螺母95之间，作为用于使对准工作台100相对于基座工作台80倾斜的摆动角调整部，设定有径向方向的间隙量Tr。算出该Tr的变量之一的丝杠轴94的相互间距离L也可以如本实施方式那样在丝杠轴94为4根的情况下，设为这些丝杠轴94的相互间距离中最长的距离Lmax。根据该结构，由于能够在安全侧设定螺母95与丝杠轴94之间的径向方向的间隙量，因此能够进行透镜200的适于所有摆动角的调整。需要说明的是，在丝杠轴94为3根、5根以上的情况下，同样，L也可以设为这些丝杠轴94的相互间距离中最长的距离Lmax。

在本实施方式中，如图11所示，具有向相对于基座工作台80远离的方向对对准工作台100施力的施力构件151。根据该结构，能够防止由设定在丝杠轴94与螺母95之间的间隙引起的对准工作台100的晃动。

在本实施方式中，具有在与推力方向交叉的平面方向(径向方向)上对对准工作台100和螺母95进行定位的定位销96。根据该结构，能够防止在将螺母95固定于对准工作台100时的平面方向的位置偏移。因此，能够防止由螺母95的平面方向的位置偏移导致的设定在丝杠轴94与螺母95之间的径向方向的间隙量即Tr的消耗。也就是，由于可以不由间隙量的Tr吸收螺母95的位置偏移，因此能够使对准工作台100适当地倾斜。

本实施方式的透镜对准系统1具备：电动对准装置2，其对投射光的透镜200的摆动角以及该透镜200的聚焦中的至少任一个进行调整；以及电动透镜移位装置3，其支承电动对准装置2，并使该电动对准装置2至少在与光的光轴方向正交的2轴正交方向上移动。根据该结构，能够进行透镜对准的自动化。例如用内置于投影仪的相机拍摄投影到屏幕的投影图像来使电动对准装置2的摆动调整自动化，并且通过与电动透镜移位装置3的透镜移位组合，从而能够使投影仪的设置作业自动化。

以上，参照附图对本发明的优选的实施方式进行了说明，但本发明不限定于上述实施方式。在上述实施方式中示出的各构成构件的各种形状、组合等是一例，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够基于设计要求等进行各种变更。

例如，在上述实施方式中，对设置有4个电动致动器90的方式进行了说明，但电动致动器90为3个(也就是，丝杠轴94为3根)以上即可。需要说明的是，即使电动致动器90为2个，也能够进行一个方向的摆动角的调整(例如，仅水平方向的摆动角的调整)。

另外，例如，在上述实施方式中，作为直动装置93，说明了利用丝杠轴94对螺母95进行螺纹进给的方式，但直动装置93不限定于该方式。例如，直动装置93也可以是夹设有滚动体的滚珠丝杠等。另外，电动致动器90不仅可以是以旋转马达为驱动源的结构，也可以是以线性马达为驱动源的结构，也可以将压电元件(piezo元件)等将其他电力转换为力的元件作为驱动源。

另外，例如，在上述实施方式中，说明了电动透镜移位装置3使电动对准装置2在与光轴方向正交的2轴正交方向上移动的方式，但也可以是追加Y轴方向的线性引导件60，且电动透镜移位装置3使电动对准装置2在包含光轴方向的3轴正交方向上移动的方式。另外，也可以从电动透镜移位装置3卸下驱动部而将该电动透镜移位装置3作为手动的透镜移位装置。

另外，例如，在上述实施方式中，说明了直动装置93使固定于对准工作台100(一方)的螺母95相对于基座工作台80(另一方)接近远离的方式，但也可以是将螺母95固定于基座工作台80，并使该螺母95相对于对准工作台100接近远离的方式。另外，在该情况下，对螺母95进行定位的定位销96也可以安装于基座工作台80侧。

工业上的可利用性

根据上述的本发明的方案，能够得到相对于作为目标的对准工作台的倾斜，具备适当的螺母和丝杠轴的间隙量的对准装置、透镜对准系统。

附图标记说明：

1 透镜对准系统

2 电动对准装置(对准装置)

3 电动透镜移位装置(透镜移位装置)

80 基座工作台

90 电动致动器

91 马达

93 直动装置

94 丝杠轴

95 螺母

100 对准工作台。

Claims (11)

1.一种电动对准装置，其中，

所述电动对准装置具备：

基座工作台；

多个电动致动器，它们安装于所述基座工作台；以及

对准工作台，其支承于所述多个电动致动器，

所述多个电动致动器分别具有在相对于所述基座工作台接近或远离的方向上驱动所述对准工作台的直动装置，

所述直动装置具有：

螺母，其固定于所述基座工作台和所述对准工作台中的一方；以及

丝杠轴，其对所述螺母在相对于所述基座工作台和所述对准工作台中的另一方接近或远离的轴向上进行驱动，

在将所述丝杠轴的外径设为M，将所述丝杠轴的相互间距离设为L，将所述对准工作台相对于所述基座工作台的倾角设为θ，将所述螺母相对于所述丝杠轴的推力方向的施加长度设为N，并将所述螺母与所述丝杠轴之间的径向方向的间隙量设为Tr时，满足Tr＞(M+L)(1-cosθ)+Nsinθ的关系。

2.根据权利要求1所述的电动对准装置，其中，

在所述丝杠轴与所述螺母之间形成有用于使所述对准工作台相对于所述基座工作台倾斜的摆动角调整部。

3.根据权利要求1或2所述的电动对准装置，其中，

所述电动对准装置具有施力构件，该施力构件向相对于所述基座工作台远离的方向对所述对准工作台施力。

4.根据权利要求1或2所述的电动对准装置，其中，

所述电动对准装置具有定位销，该定位销对所述基座工作台和所述对准工作台中的一方以及所述螺母在与轴向交叉的平面方向上进行定位。

5.一种透镜对准系统，其中，

所述透镜对准系统具备：

权利要求1～4中任一项所述的电动对准装置，其对投射光的透镜的摆动角以及该透镜的聚焦中的至少任一个进行调整；以及

电动透镜移位装置，其对所述电动对准装置进行支承，并使该电动对准装置至少在与所述光的光轴方向正交的2轴正交方向上移动。

6.一种对准装置，其中，

所述对准装置具备：

基座工作台；

多个直动装置，它们安装于所述基座工作台；以及

对准工作台，其支承于所述多个直动装置，

所述多个直动装置分别具备：

螺母，其固定于所述基座工作台和所述对准工作台中的一方；以及

丝杠轴，其使所述螺母在相对于所述基座工作台和所述对准工作台中的另一方接近或远离的方向上移动，

在将所述丝杠轴的外径设为M，将所述丝杠轴的相互间距离设为L，将所述对准工作台相对于所述基座工作台的倾角设为θ，将所述螺母相对于所述丝杠轴的推力方向的施加长度设为N，并将所述螺母与所述丝杠轴之间的径向方向的间隙量设为Tr时，满足Tr＞(M+L)(1-cosθ)+Nsinθ的关系。

7.根据权利要求6所述的对准装置，其中，

在将所述螺母相对于所述丝杠轴的径向方向的钩挂高度设为H1，并将所述丝杠轴的螺纹牙角度设为Φ时，满足Tr＞(M+L)(1-cosθ)+Nsinθ+H1sinθ/tanΦ的关系。

8.根据权利要求6或7所述的对准装置，其中，

在所述丝杠轴为3根以上的情况下，将所述L设为这些所述丝杠轴的相互间距离中最长的距离。

9.根据权利要求6或7所述的对准装置，其中，

所述直动装置是具备使所述丝杠轴旋转的马达的电动致动器。

10.根据权利要求6或7所述的对准装置，其中，

所述对准装置具有向相对于所述基座工作台接近或远离的方向对所述对准工作台施力的施力构件。

11.一种透镜对准系统，其中，

所述透镜对准系统具备：

权利要求6～10中任一项所述的对准装置，其对投射光的透镜的摆动角以及该透镜的聚焦中的至少任一个进行调整；以及

透镜移位装置，其对所述对准装置进行支承，并使该对准装置至少在与所述光的光轴方向正交的2轴正交方向上移动。

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