CN1580937A - 镜头移动机构及投影型影像显示装置 - Google Patents
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Abstract
一种镜头移动机构，在使投影镜头位于靠近上下位置的状态下向左右方向移动时，可以在左右方向移动到某个范围，但是最终垂直可动底板上的移动限制凸部会与固定底板上的45°的斜边部接触，该接触以后限制作为限制方向的左或右方向移动及上或下方向移动。并且，在该移动限制下，即使向限制方向转动转盘也只是滑移空转，可以避免对驱动机构部施加过分的力。
Description
技术领域
本发明涉及镜头移动机构及投影型影像显示装置。
背景技术
众所周知，在这种液晶投影机上，设有用于使本体原封不动而投射影像上下移动，或减少投射影像形成梯形形状的镜头移动机构(特开平9-138377号公报)。
在镜头移动机构中，能在上下方向或左右方向确保比较大的镜头移动幅度，但是当依照如此大的镜头移动幅度而大幅度移动投射镜头时，投射影像光轴与投射镜头光轴会产生大的偏移，从而导致降低投射光量的问题。
发明内容
本发明鉴于上述情况而开发，其目的在于提供一种能限制投射镜头的移动范围并避免投射光量降低的镜头移动机构及投影型影像显示装置。
本发明的镜头移动机构，为了解决上述问题，是将进行影像投影的投射镜头沿相对于其光轴垂直的方向移动的镜头移动机构，其特征在于：将向上下方向移动的第1可动底板与向左右方向移动的第2可动底板重叠地设在固定底板上，且所述各底板具有影像光通过用开口并且可以在任何一个所述可动底板上安装所述投影镜头，并具有限制装有所述投影镜头的可动底板的移动范围的移动范围限制构造，以便能使所述投影镜头的靠近上下侧的位置处的左右方向移动范围比所述投影镜头位于中央侧位置的状态下的左右方向移动范围窄，使所述投影镜头的靠近左右侧的位置处的上下方向移动范围比所述投影镜头位于中央侧位置的状态下的上下方向移动范围窄。
根据上述的结构，可以比较大地确保上述投影镜头位于中央侧状态下的左右方向移动范围，并且可以缩小靠近上下侧位置的左右方向移动范围，此外，可以比较大地确保上述投影镜头位于中央侧状态下的上下方向移动范围，并且可以缩小靠近左右侧位置的上下方向移动范围，所以能避免因将投影镜头最大范围地移动而降低投射光量。
在上述镜头移动机构中，也可以上述投影镜头被安装在第1可动底板上，在该第1可动底板的里面侧形成移动限制凸部，在上述固定底板的影像光通过用开口处形成与上述移动限制凸部相对的靠接的移动限制边缘部。或者，将上述投影镜头安装在第2可动底板上，并在该第2可动底板的里面侧形成移动限制凸部，在上述固定底板的影像光通过用开口处形成与上述移动限制凸部相对的靠接的移动限制边缘部。
也可以上述固定底板的开口是不在四边形的四角形成90°而是形成45°的斜边部的八角形，并将上述斜边作为移动限制边缘部。
此外，可以在移动第1可动底板的驱动机构部及移动第2可动底板的驱动机构部分别设有通过摩擦传递来施加手动的驱动力的转盘，并且各个转盘在所述可动底板的移动限制下滑移空转，利用该空转可以防止对驱动机构部等施加过分的力。
此外，本发明的投影型影像显示装置，利用光阀光调制从光源射出的光并用投射镜头投射影像，其特征在于：具备上述任意一种镜头移动机构。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的镜头移动机构的立体图。
图2A是省去上述镜头移动机构的垂直移动空间的状态的俯视图。
图2B是未省去上述镜头移动机构的垂直移动空间的状态的俯视图。
图3是表示上述镜头移动机构的分解立体图。
图4是表示一般的液晶投影机的光学系统的说明图。
具体实施方式
以下，参照图1～图4说明本发明的实施方式的镜头移动机构及投影型影像显示装置。首先举例表示液晶投影机的光学系统。图4是表示3板式彩色液晶投影机的光学系统的图。光源101的发光部，是由超高压水银灯、卤化金属灯、氙气灯等构成，利用抛物面反射镜将其照射光变成平行光射出，并被导向积分镜头(integrator lens)102。
积分镜头102，由一对镜头组构成，各个镜头对将从光源101射出的光导向液晶光阀111、112、113的整个面。经过积分镜头102的光，被导向第1分色镜103。
第1分色镜103，透过红色波长区域的光，并反射蓝绿(绿+蓝)波长区域的光。透过第1分色镜103的红色波长区域的光被全反射镜104反射并改变光路。用全反射镜104反射的红色光经过聚光透镜108并透过红色光用透过型液晶光阀111而被光调制。另一方面，被第1分色镜103反射的蓝绿波长区域的光，被导向第2分色镜105。
第2分色镜105，透过蓝色波长区域的光，反射绿色波长区域的光。被第2分色镜105反射的绿色波长区域的光经过聚光透镜109并被导向绿色光用透过型液晶光阀112，并使其透过而被光调制。此外，透过第2分色镜105的蓝色波长区域的光，经过全反射镜106、107、及聚光透镜110而被导向蓝色光用透过型液晶光阀113，使其透过而被光调制。
各个液晶光阀111、112、113，其具备：入射侧偏光板、在一对玻璃基板(形成有像素电极或配向膜)之间注入液晶而形成的面板部、出射侧偏光板。经过液晶光阀111、112、113而被调制的调制光(各色影像光)被分色棱镜114合成并成为彩色影像光。该彩色影像光，被投影镜头组件115放大投影，并在屏幕上投影显示。
以下，主要说明镜头移动机构。
[固定底板1]
如图1、图2A、图2B及图3所示，在固定底板1上，设有垂直驱动机构部2及水平驱动机构部3。固定底板1被固定在无图示的本体底架的前面侧，从液晶投影机的前面机壳的孔部露出上述垂直驱动机构部2的转盘24及水平驱动机构部3的转盘34。此外，在垂直可动底板5上安装了投影镜头，且该投影镜头能从前面机壳的圆形孔部凸出。在固定底板1的上侧两处及下侧一处形成水平长孔1a。水平长孔1a的长度对应于后述的水平可动底板4的可动范围。此外，在固定底板1上，形成了投影影像光的通过用开口1b。该开口1b不是四方形状，而是不在四角形成90°角而是形成45°的斜边部1c的八角形形状。
[垂直驱动机构部2]
在驱动机构底架21上，设有绕水平轴旋转的旋转体22。在该旋转体22上嵌装了转盘24，在旋转体22能转动的状态下转动转盘24则旋转体22因摩擦力而转动，但当在旋转体22不能转动的状态下即使转动转盘24旋转体22也不转动，转盘24只是滑移旋转。在旋转体22的图中右端侧，固定了伞齿轮22a，该伞齿轮22a与伞齿轮23a噛合。上述伞齿轮23a形成于第1驱动力传递体23的近端侧。第1驱动力传递体23的轴向被设为前后方向且能绕该轴旋转。此外，在第1驱动力传递体23的里端侧形成了蜗杆部23b。蜗杆部23b与形成于第2驱动力传递体25的图中右端侧的蜗轮部25a噛合。第2驱动力传递体25的轴向被设为水平方向，且在图中左端侧形成了齿轮部25b。齿轮部25b具有对应于垂直可动底板5的水平移动范围(即，水平移动底板4的水平移动范围)的宽度。
[水平驱动机构部3]
在驱动机构底架31上，设有绕垂直轴旋转的旋转体(在图1中隐去而无图示)。在该旋转体上嵌装了转盘34，在旋转体能转动的状态下转动转盘34则旋转体因摩擦力而转动，但当在旋转体不能转动的状态下即使转动转盘34旋转体也不转动，转盘34只是滑移旋转。在上述旋转体的下端侧，形成了蜗杆部32，该蜗杆部32与蜗轮部33a噛合。上述蜗轮部33a被形成于驱动力传动体33的近端侧。驱动力传动体33的轴向被设定为前后方向并能绕该轴转动。并且，该在该驱动力传动体33的里端侧形成了齿轮部33b。
[水平可动底板4]
在图2A上以粗实线表示水平可动底板4。在水平可动底板4的里面(内侧面)的上侧两处及下侧一处，形成了与固定底板1的3处水平长孔1a所对应的凸出部4a。凸出部4a穿过水平长孔1a并从固定底板1的里面侧凸出。在凸出部4a上嵌装了具有直径比水平长孔1a的宽度大的垫圈，并还在凸出部4a上压缩嵌装了螺旋弹簧以实施弹簧保持处理。以此，水平可动底板4，因上述螺旋弹簧的压力与固定底板1靠接，并且上述凸出部4a能被水平长孔1a导向并沿水平方向移动。在水平可动底板4的图中右端侧，形成了水平齿部4b。该水平齿部4b与上述驱动力传动体33的齿轮部33b噛合，水平可动底板4受到该齿轮部33b的旋转力而水平移动。此外，在水平可动底板4的中央部形成了投射影像光的通过用开口4c，在该通过用开口4c的四角部形成与该开口4c连通的伸入部4d。伸入部4d的形成是为了避免与形成于垂直可动底板5上的凸台部(形成投影镜头安装用螺孔)的干涉。并且，在水平可动底板4的上述通过用开口4c右侧方位置的2处形成垂直长孔4e，在左侧方位置的1处形成垂直长孔4e。
[垂直可动底板5]
垂直可动底板5被装载于水平可动底板4上。在垂直可动底板5的里面，在对应于上述垂直长孔4e的形成位置形成了带螺孔的凸台部。并且将宽度比上述垂直长孔4e宽的板簧体5 1配置于水平可动底板4的里面侧，并用螺钉将板簧体51安装在上述凸台部。以此，垂直可动底板5，因上述板簧体51的压力与水平可动底板4压紧靠接，并且上述凸台部被垂直长孔4e导向并能沿垂直方向移动。在垂直可动底板5的右下侧位置，沿垂直方向形成了与上述第2驱动力传递体25上的齿轮部25b噛合的齿条部52。垂直可动底板5因上述齿条部52受到齿轮部25b的驱动力而被向垂直方向驱动。此外，在垂直可动底板5的中央部形成了投射影像光通过用的圆形开口53。并且，在垂直可动底板5的里面侧形成了4个移动限制凸部54。移动限制凸部54，其在垂直可动底板5及水平可动底板4都位于中央的状态(投影镜头中央配置状态)下，被形成于与上述固定底板1的45°斜边部1c的中央部垂直线上且位于上述圆形开口53的附近。此外，移动限制凸部54的凸出量，被设定为略微超过上述固定底板1的里面侧的程度。
在垂直可动底板5及水平可动底板4都位于中央的状态(投影镜头中央配置状态)下，用手指对转盘24施加从下向上的力并使其转动，则垂直可动底板5被驱动且投影镜头向上方移动。同样地，用手指对转盘24施加从上向下的力并使其转动，则垂直可动底板5被驱动且投影镜头向下方移动。这时，即使使投影镜头向最上侧或者最下侧移动，移动限制凸部54也不与固定底板1的开口1b的边缘靠接。此外，在垂直可动底板5及水平可动底板4都位于中央的状态(投影镜头中央配置状态)下，用手指对转盘34施加从左向右的力并使其转动，则水平可动底板4被驱动且投影镜头向右方移动。同样地，用手指对转盘34施加从右向左的力并使其转动，则水平可动底板4被驱动且投影镜头向左方移动。此时，即使将投影镜头移动到最左侧或最右侧，移动限制凸部54也不与固定底板1上的开口1b的边缘靠接。
另一方面，在使投影镜头位于靠近上下位置的状态下向左右方向移动时，可以在左右方向移动到某个范围，但是最终垂直可动底板5上的移动限制凸部54会与固定底板1上的45°的斜边部1c接触，该接触以后限制了作为限制方向的左或右方向移动及上或下方向移动。并且，在该移动限制下即使向限制方向转动转盘24及转盘34也只是空转，可以避免对驱动机构部施加过分的力。此外，在使投影镜头位于靠近左右位置的状态下向上下方向移动时，可以在上下方向移动到某个范围，但是最终垂直可动底板5上的移动限制凸部54会与固定底板1上的45°的斜边部1c接触，该接触以后限制了作为限制方向的上或下方向移动及左或右方向移动。并且，在该移动限制下即使向限制方向转动转盘24及转盘34也只是空转，可以避免对驱动机构部施加过分的力。
此外，作为投影型影像显示装置的结构，不局限于具有使用3片透过型液显示面板的影像生成光学系统，也可以是具备其他影像生成光学系统的构造。此外，通过将上述的镜头移动机构转动90°配置，可以构成使垂直可动底板5水平移动并使水平可动底板4垂直移动的构造。此外，也不局限于用固定底板1的45°斜边部1c作为移动限制边缘部，例如，也可以将移动限制边缘部形成圆弧形状。
如以上所说明，根据该发明，可以获得限制投影镜头的移动范围并避免投射光量的降低的效果。
Claims (6)
1.一种镜头移动机构，是将进行影像投影的投射镜头沿相对于其光轴垂直的方向移动的镜头移动机构，其特征在于：将向上下方向移动的第1可动底板与向左右方向移动的第2可动底板重叠地设在固定底板上，且所述各底板具有影像光通过用开口并且可以在任何一个所述可动底板上安装所述投影镜头，并具有限制装有所述投影镜头的可动底板的移动范围的移动范围限制构造，以便能使所述投影镜头的靠近上下侧的位置处的左右方向移动范围比所述投影镜头位于中央侧位置的状态下的左右方向移动范围窄，使所述投影镜头的靠近左右侧的位置处的上下方向移动范围比所述投影镜头位于中央侧位置的状态下的上下方向移动范围窄。
2.根据权利要求1所述的镜头移动机构，其特征在于：所述投影镜头被安装在第1可动底板上，并在该第1可动底板的里面侧形成有移动限制凸部，在所述固定底板的影像光通过用开口处形成与所述移动限制凸部相对应靠接的移动限制边缘部。
3.根据权利要求1所述的镜头移动机构，其特征在于：所述投影镜头被安装在第2可动底板上，并在该第2可动底板的里面侧形成有移动限制凸部，在所述固定底板的影像光通过用开口处形成与所述移动限制凸部相对应靠接的移动限制边缘部。
4.根据权利要求2或3所述的镜头移动机构，其特征在于：所述固定底板的开口是不在四边形四角形成90°而是形成45°的斜边部的八角形，并将所述斜边部作为移动限制边缘部。
5.根据权利要求1所述的镜头移动机构，其特征在于：在移动第1可动底板的驱动机构部及移动第2可动底板的驱动机构部分别设有通过摩擦传递来施加手动的驱动力的转盘，并且各个转盘在所述可动底板的移动限制下滑移空转。
6.一种投影型影像显示装置，利用光阀光调制从光源射出的光并用投射镜头投射影像，其特征在于：具备权利要求1所述的镜头移动机构。
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