DE10336817A1

DE10336817A1 - Linsenbewegungsmechanismus und Flüssigkeitskristallprojektionseinrichtung

Info

Publication number: DE10336817A1
Application number: DE10336817A
Authority: DE
Inventors: Hiroki Moriguchi Koba; Susumu Moriguchi Takehara; Kaoru Hoshide; Minoru Kouchi; Kentaro Eto
Original assignee: THK Co Ltd; Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: THK Co Ltd; Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2002-08-12
Filing date: 2003-08-11
Publication date: 2004-04-01
Anticipated expiration: 2023-08-12
Also published as: JP2004077612A; CN100462761C; US6829108B2; GB2393523A; GB0318748D0; CN1487324A; DE10336817B4; GB2393523B; US20040070851A1

Abstract

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die weitere Verbesserung eines Linsenfassungsbewegungsmechanismus einer Flüssigkeitskristallprojektionseinrichtung und das Schaffen eines Linsenbewegungsmechanismus mit einfachem Aufbau, der eine gleichmäßige und hochgenaue Bewegung einer Linsenfassung erzielt, und einer Flüssigkeitskristallprojektionseinrichtung, die den Linsenbewegungsmechanismus anwendet. DOLLAR A Die Erfindung schafft einen Linsenbewegungsmechanismus zum Bewegen eines Linsenhalteelementes (20), das eine Linsenfassung (15) hält, in der eine Projektionslinse für Lichtprojektion mit einer Bildinformation in Richtungen der Achse Z und der Achse X vorgesehen ist. Der Linsenbewegungsmechanismus hat einen ersten und einen zweiten Führungsmechanismus (23, 23, 24, 24) mit einem Spurelement, einem beweglichen Element und einer Vielzahl an Rollelementen, die zwischen einer Rollelementlauffläche des Spurelementes und einer Rollelementlauffläche des beweglichen Elementes angeordnet sind, wodurch die Linsenfassung (15) durch den ersten und den zweiten Führungsmechanismus (23, 23, 24, 24) in den Richtungen der Achse Z und der Achse X geführt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Linsenbewegungsmechanismus zum Halten und Bewegen einer Linsenfassung einer Flüssigkeitskristallprojektionseinrichtung und auf eine Flüssigkeitskristallprojektionseinrichtung, die diesen anwendet.
1 zeigt eine Darstellung eines Aufbaubeispiels einer herkömmlichen Flüssigkeitskristallprojektionseinrichtung. In der Zeichnung ist mit dem Bezugszeichen 1 eine Lichtquelle bezeichnet, die aus einer Lampe wie beispielsweise einer Metallhalogenidlampe besteht, mit den Bezugszeichen 2 und 3 sind dichroitische Spiegel für ein Teilen von Licht bezeichnet, mit den Bezugszeichen 4 und 5 sind Reflektionsspiegel bezeichnet, mit den Bezugszeichen 6, 7 und 8 sind Flüssigkeitskristalltafeln bezeichnet, mit den Bezugszeichen 9 und 10 sind dichroitische Spiegel für ein Rekombinieren von Licht bezeichnet, mit einem Bezugszeichen 11 ist ein Lichtbahneinstellmechanismus bezeichnet, der aus einem Paar an Flüssigkristallprismen 12A und 12B besteht, und mit dem Bezugszeichen 13 ist eine Projektionslinse bezeichnet. All diese Elemente sind innerhalb eines Projektionsgehäuses 14 angeordnet.
Das von der Lichtquelle 1 herausgehende Licht wird durch dichroitische Spiegel 2 und 3 in Licht der 3 Primärfarben, d.h. Rot (R), Blau (B) und Grün (G) geteilt. Jedes Licht von dem geteilten Licht wird im Hinblick auf seinen Transmissionsgrad durch die entsprechende Flüssigkeitskristalltafel 6, 7 oder 8 in Übereinstimmung mit der Bildinformation von jeder Farbkomponente moduliert. Die Flüssigkeitskristalltafeln 6, 7 und 8 sind an den entsprechenden Lichtbahnen jeweils angeordnet. Das modulierte Licht wird durch die dichroitischen Spiegel 9 und 10 rekombiniert.
Das rekombinierte Licht wird im Hinblick auf seine Lichtbahn durch den Lichtbahneinstellmechanismus 11 eingestellt und dann vergrößert und zu einem (nicht gezeigten) Schirm durch die Projektionslinse 13 projiziert.
Bei der vorstehend erwähnten herkömmlichen Flüssigkristallprojektionseinrichtung ist der Lichtbahneinstellmechanismus 11 unmittelbar vor der Projektionslinse 13 angeordnet. Bei diesem Aufbau ist das Kleingestalten schwierig, da der Lichtbahneinstellmechanismus 11 ein Verlängern des Abstandes von den jeweiligen Flüssigkristalltafeln 6, 7 und 8 zu der Projektionslinse 13 (beispielsweise der Abstand m für die Flüssigkristalltafel 6 in 1) bei der Flüssigkristallprojektionseinrichtung erforderlich macht.
Es besteht ein weiteres Problem. Das heißt Licht mit einer Bildinformation passiert eine Vielzahl an Glasplatten, die die Flüssigkristallprismen 12A und 128 des Lichtbahneinstellmechanismus 11 bilden, nach der Übertragung durch die Flüssigkristalltafeln 6, 7 und 8, und wird dann durch die Projektionslinse so projiziert, dass das Bild vergrößert wird und an dem Schirm angezeigt wird. Aufgrund der Vielzahl an Glasplatten werden die Bilddistorsion und die Distorsion der chromatischen Aberration bei dem auf dem Schirm projizierten Bild vergrößert, was eine Hochauflösungsbildanzeige unmöglich gestaltet.
Um das Problem der Schwierigkeit bei der Kleingestaltung und das Problem zu lösen, das das Anzeigen eines Hochauflösungsbildes aufgrund der Zunahme der Bilddistorsion und der Distorsion der chromatischen Aberration bei dem projizierten Bild unmöglich ist, offenbart beispielsweise die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. H6-331 953 eine Flüssigkristallprojektionseinrichtung, die in einer derartigen Weise aufgebaut ist, dass ein Linsenfassungsbewegungsmechanismus vorgesehen ist, der die Linsenfassung mit der darin befindlichen Projektionslinse relativ zu dem Projektionsgehäuse in einer Richtung bewegen kann, die senkrecht zu dem Projektionsgehäuse ist, womit der Lichtbahnbewegungsmechanismus weggelassen wird, der jener Faktor ist, der die Schwierigkeiten beim kleinen Gestalten und bei der Hochauflösungsbildanzeige aufgrund der Verstärkung der Bilddistorsion und der Distorsion der chromatischen Aberration bewirkt.
Indem eine Flüssigkristallprojektionseinrichtung in dieser Weise aufgebaut wird, kann eine kleine Gestaltung erzielt werden, und es wird außerdem möglich, die Schalt- oder Neigungseinstellung des projizierten Bildes ohne Erzeugung einer Bilddistorsion und einer Distorsion der chromatischen Aberration bei dem projizierten Bild auszuführen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den vorstehend beschriebenen Linsenfassungsbewegungsmechanismus einer Flüssigkristallprojektionseinrichtung, bei der der Lichtbahneinstellmechanismus weggelassen wird, weiter zu verbessern und einen Linsenfassungsbewegungsmechanismus vorzusehen, der einen einfachen Aufbau hat und der dazu in der Lage ist, eine gleichmäßige und genaue Bewegung der Linsenfassung zu erzielen, und eine Flüssigkeitskristallprojektionseinrichtung zu schaffen, die den Linsenfassungsbewegungsmechanismus anwendet.
Um die vorstehend dargelegte Aufgabe zu lösen, schafft ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung einen Linsenbewegungsmechanismus mit einem Linsenhalteelement zum Halten einer Linsenfassung, in der eine Projektionslinse zum Projizieren von Licht mit der Bildinformation vorgesehen ist; einer Linsenhalteelementführungseinrichtung zum Führen des Linsenhalteelementes in beweglicher Weise in zumindest einer Richtung der Achse, die senkrecht zu der optischen Achse des Lichtes ist; einem fixiertem Stützelement zum Stützen der Linsenhalteelementführungseinrichtung; und einer Antriebseinrichtung zum Aufbringen einer Antriebskraft auf die Linsenfassung, wobei die Linsenhalteelementführungseinrichtung folgendes aufweist: ein Spurelement, das mit einer Rollelementlauffläche versehen ist, die sich entlang seiner Längsrichtung erstreckt; ein bewegliches Element, das in dem Spurelement derart eingebaut ist, dass das bewegliche Element in Bezug auf das Spurelement beweglich ist, und wobei es mit einer Rollelementlauffläche versehen ist, die der Rollelementlauffläche des Spurelementes entspricht; und eine Vielzahl an Rollelementen, die zwischen der Rollelementlauffläche des Spurelementes und der Rollelementlauffläche des beweglichen Elementes angeordnet sind.
Da die Linsenhalteelementführungseinrichtung den vorstehend erwähnten Aufbau hat, das heißt folgendes aufweist: ein Spurelement, das mit einer Rollelementlauffläche versehen ist, die sich entlang seiner Längsrichtung erstreckt, ein bewegliches Element, das in dem Spurelement derart eingebaut ist, dass das bewegliche Element in Bezug auf das Spurelement beweglich ist und mit einer Rollelementlauffläche versehen ist, die der Rollelementlauffläche des Spurelementes entspricht, und einer Vielzahl an Rollelementen, die zwischen der Rollelementlauffläche des Spurelementes und der Rollelementlauffläche des beweglichen Elementes angeordnet ist, ist die Relativbewegung des beweglichen Elementes zu dem Spurelement aufgrund der Rollelemente gleichmäßig, womit eine gleichmäßige Bewegung der Projektionslinse erzielt wird.
Bei einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der vorstehend erwähnte Linsenbewegungsmechanismus dadurch gekennzeichnet, dass er des Weiteren ein Zwischenelement aufweist, um das Linsenhalteelement und das fixierte Stützelement miteinander zu verbinden, wobei die Linsenhalteelementführungseinrichtung eine erste Führungseinrichtung, die zwischen dem fixierten Stützelement und dem Zwischenelement angeordnet ist, und eine zweite Führungseinrichtung aufweist, die zwischen dem Zwischenelement und dem Linsenhalteelement angeordnet ist, wobei die erste Führungseinrichtung das Zwischenelement in einer ersten vorbestimmten Richtung führt und die zweite Führungseinrichtung das Linsenhalteelement in einer zweiten vorbestimmten Richtung führt, die senkrecht zu der ersten vorbestimmten Richtung ist, und die jeweiligen Spurelemente und die jeweiligen beweglichen Elemente der ersten Führungseinrichtung und der zweiten Führungseinrichtung bei im Wesentlichen der gleichen Position in Bezug auf die Richtung der optischen Achse angeordnet sind.
Da die jeweiligen Spurelemente und die jeweiligen beweglichen Elemente der ersten Führungseinrichtung und der zweiten Führungseinrichtung bei im Wesentlichen der gleichen Position in Bezug auf die Richtung der optischen Achse angeordnet sind, wie dies vorstehend beschrieben ist, kann der Linsenbewegungsmechanismus so aufgebaut sein, dass er eine verringerte Dicke in der Richtung der optischen Achse hat, womit eine kleine Gestaltung ermöglicht wird.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der vorstehend erwähnte Linsenbewegungsmechanismus dadurch gekennzeichnet, dass die Spurelemente und die beweglichen Elemente der Linsenhalteelementführungseinrichtung in einer derartigen Weise angeordnet sind, dass ihre Querrichtungen im Wesentlichen parallel zu der Richtung der optischen Achse sind.
Da die Spurelemente und die beweglichen Elemente der Linsenhalteelementführungseinrichtung in einer derartigen Weise angeordnet sind, dass ihre Querrichtungen im Wesentlichen parallel zu der Richtung der optischen Achse sind, wird die Steifigkeit gegenüber einem Moment in der senkrecht zu der optischen Achse stehenden Achse so erhöht, dass die schwere Linsenfassung mit hoher Steifigkeit gestützt werden kann, wodurch eine genaue und gleichmäßige Bewegung der Linsenfassung ermöglicht wird.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der vorstehend erwähnte Linsenbewegungsmechanismus dadurch gekennzeichnet, dass ein Übermaß zwischen den Rollelementen und den Rollelementlaufflächen des Spurelementes und des beweglichen Elementes bei der Linsenhalteelementführungseinrichtung eingestellt ist.
Durch ein Einstellen eines Übermaßes (negatives Spiel) zwischen den Rollelementen und den Rollelementlaufflächen des Spurelementes und des beweglichen Elementes bei der Linsenhalteelementführungseinrichtung, wie dies vorstehend beschrieben ist, wird die Steifigkeit der Linsenhalteelementführungseinrichtung erhöht, was eine genauere und gleichmäßigere Bewegung der schweren Linsenfassung ermöglicht.
Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der vorstehend erwähnte Linsenbewegungsmechanismus dadurch gekennzeichnet, dass das Spurelement eine Außenschiene ist, die aus einem Plattenelement hergestellt ist und im Wesentlichen in der Form eines U im Querschnitt senkrecht zu seiner Längsrichtung ausgebildet ist und die Rollelementlaufflächen an beiden Innenseiten in seiner Querrichtung hat, und wobei das bewegliche Element eine Innenschiene ist, die aus einem Plattenelement hergestellt ist und im Wesentlichen in der Form eines U im Querschnitt senkrecht zu seiner Längsrichtung geformt ist und die Rollelementlaufflächen an beiden Außenseiten in seiner Querrichtung hat, und wobei der Linsenbewegungsmechanismus des Weiteren eine Rollelementhalteeinrichtung aufweist, die die Rollelemente drehbar hält.
Da das Spurelement und das bewegliche Element eine Außenschiene und eine Innenschiene sind, die aus Plattenelementen hergestellt sind, können das Spurelement und das bewegliche Element mit Leichtigkeit ausgebildet werden, indem beispielsweise Stahlbleche gepresst werden und kostengünstig im Handel erhältliche Kugeln für die Rollelemente verwendet werden können. Als ein Ergebnis kann der Mechanismus bei relativ geringen Kosten hergestellt werden, wodurch eine Kostenverringerung erzielt wird.
Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der vorstehend erwähnte Linsenbewegungsmechanismus dadurch gekennzeichnet, dass das Spurelement eine Spurschiene ist, die mit den Rollelementlaufflächen an beiden Seiten in seiner Querrichtung versehen ist, und das bewegliche Element ein beweglicher Block ist, der mit Endlosumlaufkanälen versehen ist, die die Rollelementlaufflächen umfassen, die den Rollelementlaufflächen der Spurschiene entsprechen, und die Rollelemente so untergebracht sind, dass sie in den Endlosumlaufkanälen ausgerichtet sind, um gemäß der Relativbewegung des beweglichen Blockes gegenüber der Spurschiene umzulaufen.
Bei dem Aufbau, bei dem das Spurelement eine Spurschiene ist, die mit Rollelementlaufflächen an beiden Seiten in seiner Querrichtung versehen ist, und das bewegliche Element ein beweglicher Block ist, der mit Endlosumlaufkanälen versehen ist, die die Rollelementlaufflächen aufweisen, die den Rollelementlaufflächen der Spurschiene entsprechen, und die Rollelemente so untergebracht sind, dass sie in den endlosen Umlaufkanälen ausgerichtet sind, um in Übereinstimmung mit der Relativbewegung des beweglichen Blocks gegenüber der Spurschiene umlaufen, kann ein außerordentlich gleichmäßiger Betrieb, das heißt, eine außerordentlich gleichmäßige Relativbewegung des beweglichen Blockes gegenüber der Spurschiene erzielt werden.
Daher ist es möglich, dass die Linsenfassung sich gleichmäßig bewegt. Da außerdem die aus der Spurschiene und dem beweglichen Block bestehende Linsenhalteelementführungseinrichtung eine hohe Steifigkeit hat, kann die Linsenfassung steif gestützt werden und kann die Linsenfassung mit einer höheren Genauigkeit bewegt werden.
Gemäß einem siebentem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Flüssigkristallprojektionseinrichtung geschaffen, die gekennzeichnet ist durch einen Linsenbewegungsmechanismus gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 und ein Projektionseinrichtungsgehäuse, in dem Flüssigkristalltafeln vorgesehen sind, wobei Licht mit einer Bildinformation von den Flüssigkristalltafeln zu der Projektionslinse eingeleitet wird, die durch den Linsenbewegungsmechanismus gehalten wird.
Die Flüssigkeitskristallprojektionseinrichtung weißt den vorstehend erwähnten Linsenbewegungsmechanismus auf, wodurch eine kompakte Flüssigkeitskristallprojektionseinrichtung erzielt wird, ohne dass eine Bilddistorsion und eine Distorsion bei der chromatischen Aberration bei dem projizierten Bild erzeugt werden.
1 zeigt eine Darstellung eines Aufbaubeispiels einer herkömmlichen Flüssigkeitskristallprojektionseinrichtung.
2 zeigt eine Darstellung eines Aufbaubeispiels einer Flüssigkeitskristallprojektionseinrichtung, bei der ein Linsenbewegungsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet ist.
3 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Aufbaubeispiels von einem Linsenfassungsbewegungsmechanismus (das erste Ausführungsbeispiel) des Linsenbewegungsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung.
4 zeigt eine Vorderansicht von einem Aufbaubeispiel von dem Linsenerfassungsbewegungsmechanismus (das erste Ausführungsbeispiel) des Linsenbewegungsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung.
5 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie A1-A1 von 4.
6 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie B1-B1 von 4.
Die 7(A) und 7(B) zeigen Darstellungen eines Aufbaus von einem ersten Bewegungsmechanismus, wobei 7(A) eine ausschnittartige perspektivische Ansicht von diesem zeigt und 7(B) eine Schnittansicht entlang der Linie C-C von 7(A) zeigt.
8 zeigt eine Vorderansicht eines fixierten Stützelementes des Linsenfassungsbewegungsmechanismus.
9 zeigt eine Vorderansicht eines Zwischenelementes des Linsenfassungsbewegungsmechanismus.
10 zeit eine Vorderansicht eines Linsenhalteelementes des Linsenfassungsbewegungsmechanismus.
Die 11(a) und 11(B) zeigen Darstellungen eines Aufbaubeispiels von einem Antriebsmechanismus des ersten Führungsmechanismus, wobei 11(A) eine Ansicht von unten von diesem zeigt und 11(B) eine Vorderansicht von diesem zeigt.
12 zeit eine Vorderansicht eines Aufbaubeispiels von einem Linsenfassungsbewegungsmechanismus (das zweite Ausführungsbeispiel) von dem Linsenbewegungsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung.
13 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie A2-A2 von 12.
14 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie B2-B2 von 12.
15 zeigt eine ausschnittartige perspektivische Ansicht von Hauptteilen eines ersten Führungsmechanismus.
16 zeigt eine ausschnittartige Seitenansicht des ersten Führungsmechanismus von 15.
17 zeigt eine ausschnittartige Vorderansicht des ersten Führungsmechanismus von 15.
Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. 2 zeigt eine Darstellung von einem Aufbaubeispiel eines ersten Ausführungsbeispiels von einer Flüssigkeitskristallprojektionseinrichtung, bei der ein Linsenbewegungsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet ist.
In 2 sind die Bauteile, die mit den gleichen Bezugszeichen wie in 1 bezeichnet sind, identisch oder entsprechende Bauteile.
Eine Flüssigkeitskristallprojektionseinrichtung hat einen Linsenfassungsbewegungsmechanismus 16, der an der Außenseite der Linsenfassung 15 angeordnet ist, in der eine Projektionslinse 13 untergebracht ist, um die Linsenfassung 15 in der horizontalen Richtung (die Richtung der Achse x) und in der vertikalen Richtung (die Richtung der Achse Z) in Bezug auf das Projektionseinrichtungsgehäuse 14 zu bewegen, wobei der Aufbau des Mechanismus nachstehend detailliert beschrieben ist.
Bei der Linsenfassung 15 ist eine Glasplatte 17 an der Ausgabeseite der Projektionslinse 13 in einer derartigen Weise angeordnet, dass das Ausgabeende der Linsenfassung 15 bedeckt ist.
An der Außenseite der Linsenfassung 15 ist ein Glasplattendrehmechanismus 18 vorgesehen, der die Glasplatte 17 um eine erste Drehachse, die sich in der horizontalen Richtung (in der Richtung der Achse X) erstreckt, und um eine zweite Drehachse, die sich in der vertikalen Richtung (in der Richtung der Achse Z) erstreckt, drehen kann.
Die 3 bis 6 zeigen Darstellungen von einem Aufbaubeispiel des vorstehend erwähnten Linsenfassungsbewegungsmechanismus 16, wobei 3 eine schematische perspektivische Ansicht von diesem zeigt, 4 eine Vorderansicht von diesem zeigt, 5 eine Schnittansicht entlang der Linie A1-A1 von 4 zeigt und 6 eine Schnittansicht entlang der Linie B1-B1 von 4 zeigt.
Der Linsenfassungsbewegungsmechanismus 16 hat ein Linsenhalteelement 20, das die Linsenfassung 15 hält, ein fixiertes Stützelement 21, ein Zwischenelement 22, das das Linsenhalteelement 20 und das fixierte Stützelement 21 miteinander verbindet, und ein Linsenhalteelementführungsmechanismus, der das Linsenhalteelement 20 in der vertikalen Richtung (in der Richtung der Achse Z) und in der horizontalen Richtung (in der Richtung der Achse Z) bewegt.
Der Linsehalteelementführungsmechanismus hat erste Führungsmechanismen 23, 23, die zwischen dem fixierten Stützelement 21 und dem Zwischenelement 22 angeordnet sind, und zweite Führungsmechanismen 24, 24, die zwischen dem Zwischenelement 22 und dem Linsenhalteelement 20 angeordnet sind. Beide Führungsmechanismen sind nachstehend detailliert beschrieben.
Die 7(A) und 7(B) zeigen den Aufbau von einem der ersten Führungsmechanismen 23, wobei 7(A) eine ausschnittartige perspektivische Ansicht von diesem zeigt und 7(B) eine Schnittansicht entlang der Linie C-C zeigt. In den 7(A) und 7(B) ist mit dem Bezugszeichen 23-1 eine Außenschiene als ein Spurelement bezeichnet, ist mit dem Bezugszeichen 23-2 eine Innenschiene bezeichnet, die in der Außenschiene 23-1 aufgenommen ist und mit dieser in einer derartigen Weise kombiniert ist, dass die Innenschiene 23-2 in Bezug auf die Außenschiene 23-1 gleitfähig ist, sind mit dem Bezugszeichen 23-3 Kugeln als Rollelemente bezeichnet, die zwischen der Außenschiene 23-1 und der Innenschiene 23-2 rollen, und ist mit dem Bezugszeichen 23-4 eine Halteeinrichtung als eine Kugelerhalteeinrichtung zum Ausrichten und Halten einer Vielzahl an Kugeln 23-3 bei vorbestimmten Abständen zwischen der Außenschiene 23-1 und der Innenschiene 23-2 bezeichnet.
Die Außenschiene 23-1 ist aus einem Plattenelement gestaltet, das im Wesentlichen in einer U-Form im Querschnitt senkrecht zu der Längsrichtung ausgebildet wird, und sie ist an beiden in Bezug auf die Querrichtung inneren Seiten mit Rollelementlaufflächen 23-1a versehen, die sich entlang der Längsrichtung erstrecken. Die Innenschiene 23-2 ist aus einem Plattenelement gestaltet, das im Wesentlichen in einer U-Form im Querschnitt senkrecht zu der Längsachse ausgebildet wird, und sie ist an beiden in Querrichtung äußeren Seiten mit Rollelementlaufflächen 23-2a versehen, die sich entlang der Längsrichtung erstrecken.
Die Rollelementlaufflächen 23-1a der äußeren Schiene 23-1 und die Rollelementlaufflächen 23-2a der inneren Schiene 23-2 wirken zusammen, um die Vielzahl von Kugeln 23-3 unterzubringen, die mittels der Halteeinrichtungen 23-4 drehbar gehalten werden.
Des Weiteren hat ein zweiter Führungsmechanismus 24 den gleichen Aufbau wie der erste Führungsmechanismus 23, das heißt er weißt eine Außenschiene 24-1, 24-2, Kugeln 24-3 und eine Halteeinrichtung 24-4 auf. Die Darstellung unterbleibt.
Die Außenschienen 23-1, 23-1 der ersten Führungsmechanismen 23, 23 sind an beiden Innenseiten in der horizontalen Richtung (in der Richtung der Achse X) des fixierten Stützelementes 21 fixiert und die Innenschienen 23-2, 23-2 sind an beiden Enden in der horizontalen Richtung der Zwischenelemente 22 fixiert, wie dies in 5 gezeigt ist.
Des Weiteren sind die Außenschienen 24-1, 24-1 der zweiten Führungsmechanismen 24, 24 an den jeweiligen Innenseiten in der vertikalen Richtung (in der Richtung der Achse Z) der Zwischenelemente 22, 22 fixiert und die Innenschienen 24-2, 24-2 sind an den Außenseiten in der vertikalen Richtung von den Linsenhalteelement 20 fixiert, wie dies in 6 gezeigt ist.
Indem die Innenschienen 23-2, 23-2 der ersten Führungsmechanismen 23, 23 in Bezug auf die Außenschienen 23-1, 23-1 vertikal mittels eines Antriebsmechanismus bewegt wird, der nachstehend detailliert beschrieben ist, wird das Linsenhalteelement 20 vertikal bewegt, das heißt die Linsenfassung 15 wird vertikal bewegt.
Indem die Innenschienen 24-2, 24-2 der zweiten Führungsmechanismen 24, 24 in Bezug auf die Außenschienen 24-1, 24-1 horizontal mittels eines (nicht gezeigten) Antriebsmechanismus bewegt werden, wird das Linsenhalteelement 20 horizontal bewegt, das heißt die Linsenfassung 15 wird horizontal bewegt.
Gemäß dem verstehend erwähnten Aufbau, bei dem der Linsenhalteelementführungsmechanismus die ersten Führungsmechanismen 23, 23 aufweist, die die Außenschienen 23-1 und die Innenschienen 23-2 zum Führen des Linsenhalteelementes 20 in vertikaler Richtung haben, und die zweiten Führungsmechanismen 24, 24 aufweist, die die Außenschienen 24-1 und die Innenschienen 24-2 für ein Führen des Linsenhaltelementes 20 in horizontaler Richtung haben, kann die Bewegung der Innenschienen 23-2, 23-2 in Bezug auf die Außenschienen 23-1, 23,1 der ersten Führungsmechanismen 23, 23 durch die Kugeln 23-3, 23-3 gleichmäßig ausgeführt werden. In ähnlicher Weise kann die Bewegung der Innenschienen 24-2, 24-2 in Bezug auf die Außenschienen 24-1, 24-1 der zweiten Führungsmechanismen 24, 24 durch die Kugeln 24-3, 24-3 gleichmäßig ausgeführt werden. Als ein Ergebnis kann die Linsenfassung 15 sich gleichmäßig bewegen.
Da die Außenschienen 23-1, 24-1 und die Innenschienen 23-2, 24-2 mit Leichtigkeit ausgebildet werden können, indem beispielsweise Stahlbleche gepresst werden und kostengünstig auf dem Markt erhältliche Kugeln für die Kugeln verwendet werden können, können die Führungsmechanismen bei relativ geringen Kosten hergestellt werden, wodurch eine Kostenverringerung erzielt wird.
Des Weiteren sind die Außenschienen 23-1, 23-1, 24-1, 24-1 und die Innenschienen 23-2, 23-2, 24-2, 24-2 der ersten Führungsmechanismen 23, 23 bzw. der zweiten Führungsmechanismen 24, 24 bei im Wesentlichen der gleichen Position in Bezug auf die Richtung der optischen Achse L angeordnet. Daher kann der Linsenfassungsbewegungsmechanismus 16 bei verringerter Dicke in der Richtung der optischen Achse L aufgebaut sein, wodurch eine kleine Gestaltung erzielt wird.
Außerdem sind die Außenschienen 23-1, 23-1, 24-1, 24-1 und die Innenschienen 23-2, 23-2, 24-2, 24-2 der ersten Führungsmechanismen 23, 23 und der zweiten Führungsmechanismen 24, 24 in einer derartigen Weise angeordnet, dass ihre Querrichtungen im Wesentlichen parallel zu der Richtung der optischen Achse L sind.
Dieser Aufbau erhöht die Steifigkeit gegenüber einem Moment in der senkrecht zu der optischen Achse L stehenden Richtung. Somit kann die schwere Linsenfassung 15 mit hoher Steifigkeit gestützt werden, wodurch eine genaue und gleichmäßige Bewegung der Linsenfassung 15 sichergestellt wird.
Des Weiteren ist ein Übermaß (negatives Spiel) zwischen den Kugeln 23-3 und den Rollelementlaufflächen der Außenschiene 23-1 und der Innenschiene 23-2 des ersten Führungsmechanismus 23 und zwischen den Kugeln 24-3 und den Rollelementlaufflächen der Außenschiene 24-1 und der Innenschiene 24-2 des zweiten Führungsmechanismus eingestellt.
Dieser Aufbau erhöht die Steifigkeit des ersten Führungsmechanismus 23 und des zweiten Führungsmechanismus 24, wodurch eine noch genauere und noch gleichmäßigere Bewegung der schweren Linsenfassung 15 sichergestellt wird.
8 zeigt eine Vorderansicht des fixierten Stützelementes 21 von dem Linsenfassungsbewegungsmechanismus 16. In der Zeichnung ist das fixierte Stützelement 21 ein Plattenelement, das an dem Mittelteil mit einem Durchgangsloch 25 zum Aufnehmen der Linsenfassung 15 vorgesehen ist, wobei das Loch ein Langloch mit einem größeren Durchmesser in der vertikalen Richtung (in der Richtung der Achse Z) ist.
Das Durchgangsloch 25 hat einen Durchmesser in der vertikalen Richtung (in der Richtung der Achse Z), der größer als der Durchmesser D₁ der Linsenfassung 15 um 2d₁ ist, und einen Durchmesser in der horizontalen Richtung (in der Richtung der Achse X), der größer als der Durchmesser D₁ der Linsenfassung 15 um 2d₂ (d₁ > d₂) ist, womit ermöglicht wird, dass die Linsenfassung 15 lose in dem Loch 25 mit einem Spielraum sitzt.
9 zeigt eine Vorderansicht des Zwischenelementes 22 von dem Linsenfassungsbewegungsmechanismus 16. In der Zeichnung ist das Zwischenelement 22 ein Plattenelement, das an dem Mittelteil mit einem Durchgangsloch 26 zum Aufnehmen der Linsenfassung 15 versehen ist, wobei das Loch ein Langloch mit einem größeren Durchmesser in der horizontalen Richtung (in der Richtung der Achse X) ist.
Das Loch 26 hat einen Durchmesser in der horizontalen Richtung (in der Richtung der Achse X), der größer als der Durchmesser D₁ der Linsenfassung 15 um 2d₄ ist, und einen Durchmesser in der vertikalen Richtung (in der Richtung der Achse Z), der größer als der Durchmesser D₁ der Linsenfassung 15 um 2d₃ ist (d₄ > d₃), womit ermöglicht wird, dass die Linsenfassung 15 lose in dem Loch 16 sitzt. Hierbei gilt: d₂ = d₄.
10 zeigt eine Vorderansicht des Linsenhalteelementes 20 von dem Linsenfassungsbewegungsmechanismus 16. In der Zeichnung ist das Linsenhalteelement 20 ein Plattenelement, das an dem Mittelteil mit einem kreisartigem Durchgangsloch 27 für ein Aufnehmen der Linsenfassung 15 versehen ist. Der Durchmesser des Loches 27 ist im Wesentlichen dem Durchmesser D₁ der Linsenfassung 15 gleich, womit ermöglicht wird, dass die Linsenfassung 15 in dem Loch 27 fest sitzt.
Indem die Durchmesser der Durchgangslöcher 25, 26 und 27 des fixierten Stützelementes 21, des Zwischenelementes 22 und des Linsenhalteelementes 20 in der vorstehend beschriebenen Weise eingestellt. sind, kann sich das Zwischenelement 22 in Bezug auf das fixierte Stützelement 21 in der vertikalen Richtung innerhalb eines Bereiches von d₁ bewegen und kann sich das Linsenhalteelement 20, mit der in seinem Durchgangsloch 27 fest sitzenden Linsenfassung 15 in Bezug auf das Zwischenelement 22 in der horizontalen Richtung innerhalb eines Bereiches von d4 bewegen.
Als ein Ergebnis kann sich die Linsenfassung 15, in der die Projektionslinse 13 angeordnet ist, in der vertikalen Richtung innerhalb eines Bereiches von d₁ und in der horizontalen Richtung innerhalb eines Bereiches von d₄ bewegen, wodurch eine Verschiebungseinstellung der Projektionsposition des projizierten Bildes ermöglicht wird.
Die 11(A) und 11(B) zeigen Darstellungen eines Aufbaubeispiels von einem Antriebsmechanismus zum Aufbringen einer Antriebskraft auf die Innenschiene 23-2 von dem ersten Führungsmechanismus 23, wobei 11(A) eine Ansicht von unten von diesem zeigt und 11(B) eine Ansicht von vorn von diesem zeigt (ohne Motor und Schnecke).
Der Antriebsmechanismus weist einen Motor 28, eine Schnecke 29, die mit der Drehwelle des Motors 28 verbunden ist, ein Schneckenrad 30, das mit der Schnecke 29 in Zahneingriff steht, eine Gewindewelle 31, die mit dem Schneckenrad 30 verbunden ist, eine Mutter 33, die mit der Gewindewelle 31 in Eingriff steht, und ein Verbindungselement 32, das die Mutter 33 und die Innenschiene 23-2 verbindet, auf.
Bei dem Antriebsmechanismus mit dem vorstehend erwähnten Aufbau wird durch die Drehung (normale Drehung oder Rückwärtsdrehung) des Motors 28 das Schneckenrad 30 und die Gewindewelle 31 über die Schnecke 29 gedreht. Die Drehung der Gewindewelle 31 bewegt die Mutter 33 in der vertikalen Richtung (in der Richtung der Achse Z), was wiederum die Innenschiene 23-2, die mit der Mutter 33 über das Verbindungselement 32 verbunden ist, in der vertikalen Richtung (in der Richtung der Achse Z) bewegt.
Außerdem hat ein nicht gezeigter Antriebsmechanismus zum Aufbringen einer Antriebskraft auf die Innenschiene 24-2 des zweiten Führungsmechanismus 24 einen ähnlichen Aufbau, wie dies vorstehend erwähnt ist.
Bei dem vorstehend beschriebenen Beispiel wird die Linsenfassung 15 entlang zweier Achsen, das heißt in der horizontalen Richtung (in der Richtung der Achse X) und in der vertikalen Richtung (in der Richtung der Achse Z) mittels des ersten und des zweiten Führungsmechanismus 23 und 24 bewegt. Jedoch kann die Linsenfassung so aufgebaut sein, dass sie lediglich in einer Richtung (in der Richtung der Achse X oder in der Richtung der Achse Z) bewegt wird.
Außerdem werden bei dem vorstehend beschriebenen Beispiel die Kugeln 23-3 und 24-3 als die Rollelemente bei dem ersten und dem zweiten Führungsmechanismus 23 und 24 verwendet. Jedoch sollte verständlich sein, dass die Rollelemente für den Führungsmechanismus nicht auf die Kugeln beschränkt sind, sondern auch zylindrische Rollen beispielsweise verwendet werden können.
Des Weiteren sind bei dem vorstehend beschriebenen Beispiel die Außenschienen 23-1 und 24-1 fixierte Teile und sind die Innenschienen 23-2 und 24-2 bewegliche Teile bei dem ersten und dem zweiten Führungsmechanismus 23 und 24. Jedoch sollte verständlich sein, dass die Innenschienen 23-2 und 24-2 fixierte Teile sein können und die Außenschienen 23-1 und 24-1 bewegliche Teile sein können.
Die 12 bis 14 zeigen den Aufbau eines Linsenfassungsbewegungsmechanismus als den wesentlichen Teil einer Flüssigkristallprojektionseinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In den Zeichnungen ist mit dem Bezugszeichen 56 der Linsenfassungsbewegungsmechanismus bezeichnet.
Der Linsenfassungsbewegungsmechanismus 56 von diesem Ausführungsbeispiel kann bei der in 2 gezeigten Flüssigkristallprojektionseinrichtung anstelle des Linsenfassungsbewegungsmechanismus 16 eingebaut sein, der vorstehend beschrieben ist. Der Linsenfassungsbewegungsmechanismus 56 ist in ähnlicher Weise wie der vorstehend erwähnte Linsenfassungsbewegungsmechanismus 16 mit der Ausnahme der nachstehend beschriebenen Teile aufgebaut. Die gleichen Bauteile wie bei dem vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiel sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und die detaillierte Beschreibung dieser Bauteile unterbleibt.
12 zeigt eine Vorderansicht des Linsenfassungsbewegungsmechanismus 56, 13 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie A2-A2 von 12 und 14 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie B2-B2 von 12. Wie dies in den Zeichnungen gezeigt ist, ist der Linsenfassungsbewegungsmechanismus 56 mit einem Linsenhalteelementführungsmechanismus versehen, der ein Linsenhalteelement 20 in der vertikalen Richtung (in der Richtung der Achse Z) und in der horizontalen Richtung (in der Richtung der Achse X) bewegen kann.
Dieser Lineenhalteelementführungsmechanismus hat erste Führungsmechanismen 63, 63, die zwischen einem fixierten Stützelement 21 und einem Zwischenelement 22 angeordnet sind, und zweite Führungsmechanismen 64, 64, die zwischen dem Zwischenelement 22 und dem Linsenhalteelement 20 angeordnet sind. Beide Führungsmechanismen sind nachstehend detailliert beschrieben.
Die 15 bis 17 zeigen den Aufbau von Hauptabschnitten von einem ersten Führungsmechanismus 63, wobei 15 eine ausschnittartige perspektivische Ansicht von diesem zeigt, 16 eine ausschnittartige Seitenansicht von diesem zeigt und 17 eine ausschnittartige Ansicht von vorn von diesem zeigt.
Wie dies in den Zeichnungen gezeigt ist, hat der erste Führungsmechanismus 63 eine Spurschiene 101 als ein Spurelement, einen beweglichen Block 102 als ein bewegliches Element, das an der Spurschiene 101 in einer derartigen Weise sitzt, dass der bewegliche Block 102 in Bezug auf die Spurschiene 101 gleitfähig ist, und Kugeln 103 als die Vielzahl an Rollelementen, die so untergebracht sind, dass sie in einem endlosem Umlaufkanal ausgerichtet sind, der in dem beweglichen Block 102 ausgebildet ist. Die Kugeln 103 rollen unter Last zwischen der Spurschiene 101 und dem beweglichen Block 102.
In diesem Fall werden zwei bewegliche Blöcke 102 für eine Spurschiene 101 angewendet.
Außerdem ist der bewegliche Block 102 mit einer Halteeinrichtung 104 versehen, um zu verhindern, dass die Kugeln 103 von dem beweglichen Block 102 herausfallen, wenn der bewegliche Block 102 von der Spurschiene 101 entfernt wird.
Die Spurschiene 101 ist im Wesentlichen in einer rechtwinkligen Form im Querschnitt senkrecht zu der Längsrichtung ausgebildet und ist an beiden Seiten mit Rollelementlaufflächen 101-1 versehen, die sich entlang der Längsrichtung erstrecken.
In diesem Fall ist eine Rollelementlauffläche 101-1 für jede Seite ausgebildet, das heißt zwei von ihnen sind insgesamt ausgebildet. Die Anzahl und die Anordnung der Rollelementlaufflächen 101-1 kann je nach Bedarf variiert werden.
In den Zeichnungen ist mit dem Bezugszeichen 101-3 jedes Schraubenloch bezeichnet, durch das eine (nicht gezeigte) Schraube eingeführt wird, um die Spurschiene 101 zu sichern. Die Schraubenlöcher 101-3 sind entlang der Längsrichtung der Spurschiene 101 bei vorbestimmten Intervallen ausgebildet.
Außerdem ist der bewegliche Block 102 im Wesentlichen in einer U-Form im Querschnitt senkrecht zu der Bewegungsrichtung in einer derartigen Weise ausgebildet, dass der bewegliche Block 102 so angeordnet ist, dass er quer über der Spurschiene 101 sitzt. Der bewegliche Block 102 weist einen Blockkörper 121, ein Paar an Endabdeckungen 122, die an beiden Endflächen in der Bewegungsrichtung des Blockkörpers 121 fixiert sind, und Endabdichtungen 123 auf, die an den Endabdeckungen 122 mittels Schrauben 130 zum Abdichten des Zwischenraums zwischen dem beweglichen Block 102 und der Spurschiene 101 gegenüber der Außenseite angebracht sind.
Wie dies aus 17 ersichtlich ist, weist der Blockkörper 121 einen horizontalen Abschnitt 121-2 mit Montageflächen 121-1, ein Paar an Armen 121-3, 121-3, die sich von beiden Endabschnitten des horizontalen Abschnittes 121-2 nach unten erstrecken, und Rollelementlaufflächen 121-5 auf, die an den Innenwänden der jeweiligen Arme 121-3 so ausgebildet sind, dass sie den Rollelementlaufflächen 101-1 der Spurschiene 101 jeweils entsprechen.
Außerdem hat jeder Arm 121-3 einen Rollelementrückkehrkanal 121-6, der in diesem so ausgebildet ist, dass er sich parallel zu der Rollelementlauffläche 121-5 erstreckt.
Die Rollelementlauffläche 121-5 und der Rollelementrückkehrkanal 121-6 sind außerdem in 15 gezeigt.
Außerdem ist der horizontale Abschnitt 121-2 mit Gewindelöchern 121-7 versehen, in die (nicht gezeigte) Schrauben zum Sichern des Blockkörpers 121 geschraubt werden.
Wie dies in 15 gezeigt ist, ist jede Endabdeckung 122 mit einem in ihr ausgebildeten Wende- oder Umdrehkanal 122-1 für die Kugeln 103 versehen.
Wenn jede Endabdeckung 122 an jedem Ende des Blockkörpers 121 mittels einer Schraube 129 angebracht ist, sind die Rollelementlauffläche 121-5 und der Rollelementrückkehrkanal 121-6 bei dem Blockkörper 121-5 verbunden, um eine Verbindung zwischen ihnen durch den Umdrehkanal 122-1 zu ermöglichen, womit der Endlosumlaufkanal ausgebildet ist.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, sind die Kugeln 103 so untergebracht, dass sie in dem Endlosumlaufkanal ausgerichtet sind und gemäß der Relativbewegung der Spurschiene 101 zu den beweglichen Block 102 zirkulieren bzw. umlaufen.
Die Kugeln rollen unter Last zwischen der Rollelementlauffläche 101-1 der Spurschiene 101 und der Rollelementlauffläche 121-5 des beweglichen Blocks 102.
Der zweite Führungsmechanismus 64 hat außerdem einen ähnlichen Aufbau wie der erste Führungsmechanismus 63 und weist eine Spurschiene 201 und einen beweglichen Block 202 mit dem gleichen Aufbau wie bei der Spurschiene 101 und dem beweglichen Block 102 auf. Eine detaillierte Darstellung und Beschreibung des zweiten Führungsmechanismus 64 unterbleibt.
Wie dies in 13 gezeigt ist, sind die Spurschienen 101 der ersten Führungsmechanismen 63, 63 an den beiden Innenseiten in der horizontalen Richtung (in der Richtung der Achse X) des fixierten Stützelementes 21 fixiert und die beweglichen Blöcke 102 sind an den beiden Enden in der horizontalen Richtung des Zwischenelementes 22 fixiert.
Außerdem sind, wie dies in 14 gezeigt ist, die Spurschienen 201 der zweiten Führungsmechanismen 64, 64 an den beiden Innenseiten in der vertikalen Richtung (in der Richtung der Achse Z) des Zwischenelementes 22 fixiert und die beweglichen Blöcke 202 sind an den beiden Außenseiten in der vertikalen Richtung des Linsenhalteelementes 20 fixiert. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Antriebskraft von dem Antriebsmechanismus nicht auf die beweglichen Blöcke 102, 102, sondern auf das Linsenhalteelement 20 oder das Zwischenelement 22 aufgebracht.
Indem die Antriebskraft auf das Zwischenelement 22 in der vertikalen Dichtung aufgebracht wird, bewegt sich das Linsenhalteelement 20 in der vertikalen Richtung, das heißt die Linsenfassung 15 bewegt sich in der vertikalen Richtung. Indem die Antriebskraft auf das Linsenhalteelement 20 in der horizontalen Richtung aufgebracht wird, bewegt sich das Linsenhalteelement 20 in der horizontalen Richtung, das heißt die Linsenfassung 15 bewegt sich in der horizontalen Richtung.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, hat der Linsenhalteelementführungsmechanismus die ersten Führungsmechanismen 63, 63, die mit den Spurschienen 101 und den beweglichen Blöcken 102 zum Führen des Linsenhalteelementes 20 in der vertikalen Richtung versehen sind, und die zweiten Führungsmechanismen 64, 64, die mit den Spurschienen 201 und den beweglichen Blöcken 202 zum Führen des Linsenhalteelementes 20 in der horizontalen Richtung vorgesehen sind, und er ist so aufgebaut, dass die Kugeln 103 in dem Endlosumlaufkanal gemäß der Relativbewegung der beweglichen Blöcke 102, 202 gegenüber den Spurschienen 103, 201 umlaufen, wodurch der Betrieb, das heißt die Relativbewegung der beweglichen Blöcke 102, 202 gegenüber den Spurschienen 101, 201 außerordentlich gleichmäßig gestaltet wird. Als ein Ergebnis kann sich die Linsenfassung 15 gleichmäßiger bewegen.
Des Weiteren hat der Linsenhalteelementführungsmechanismus, der aus den Spurschienen 101, 201 und den beweglichen Blöcken 102, 202 besteht, eine hohe Steifigkeit, die ein steifes Stützen und eine genaue Bewegung der Linsenfassung 15 sicherstellt.
Des Weiteren sind in diesem Fall die Spurschienen 101, 201 und die beweglichen Blöcke 102, 202 der ersten Führungsmechanismen 63, 63 und der zweiten Führungsmechanismen 64, 64 bei im Wesentlichen der gleichen Position in Bezug auf die Richtung der optischen Achse L angeordnet.
Daher kann der Linsenfassungsbewegungsmechanismus 56 mit einer verringerten Dicke in der Richtung der optische Achse L aufgebaut werden, was eine kleine Gestaltung ermöglicht.
Des Weiteren sind die Spurschienen 102, 201 und die beweglichen Blöcke 102, 202 der ersten Führungsmechanismen 63, 63 und der zweiten Führungsmechanismen 64, 64 in einer derartigen Weise angeordnet, dass ihre Querrichtungen im Wesentlichen parallel zu der Richtung der optischen Achse L sind.
Dieser Aufbau erhöht die Steifigkeit gegenüber dem Moment in der senkrecht zu der optischen Achse L stehenden Richtung. Somit kann die schwere Linsenfassung 15 mit hoher Steifigkeit gestützt werden, wodurch eine genaue und gleichmäßige Bewegung der Linsenfassung 15 sichergestellt wird.
Des Weiteren wird ein Übermaß (negatives Spiel) zwischen den Kugeln 103 und den Rollelementlaufflächen der Spurschiene 101 und des beweglichen Blockes 102 des ersten Führungsmechanismus 63 und zwischen den Kugeln 103 und den Rollelementlaufflächen der Spurschiene 201 und des beweglichen Blocks 202 des zweiten Führungsmechanismus 64 eingestellt.
Dieser Aufbau erhöht die Steifigkeit des ersten Führungsmechanismus 63 und des zweiten Führungsmechanismus 64, wodurch eine genauere und gleichmäßigere Bewegung der schweren Linsenfassung 15 sichergestellt wird.
Außerdem sind bei dem vorstehend beschriebenen Beispiel die Spurschienen 101, 201 fixierte Teile und die beweglichen Blöcke 102, 202 sind bewegliche Teile bei dem ersten und dem zweiten Führungsmechanismus 63 und 64. Jedoch können die beweglichen Blöcke 102, 202 fixierte Teile sein und die Spurschienen 101, 201 können bewegliche Teile sein.
Nachstehend ist die Wirkung der vorliegenden Erfindung erörtert.
Wie dies vorstehend dargelegt ist, können die folgenden ausgezeichneten Wirkungen gemäß der vorliegenden Erfindung erzielt werden.
Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hat der Linsenhalteelementführungsmechanismus: ein Spurelement, das mit einer Rolletementlauffläche versehen ist, die sich entlang der Längsrichtung von diesem erstreckt; ein bewegliches Element, das in dem Spurelement derart eingebaut ist, dass das bewegliche Element in Bezug auf das Spurelement beweglich ist, und mit einer Rolleaementlauffläche entsprechend der Rollelementlauffläche des Spurelementes versehen ist; und eine Vielzahl an Rollelementen, die zwischen der Rollelementlauffläche des Spurelementes und der Rollelementlauffläche des beweglichen Elementes angeordnet sind, wodurch ein Linsenbewegungsmechanismus mit einem einfachen Aufbau und einer verringerten Größe vorgesehen ist, der zu einem Erzielen der gleichmäßigen Bewegung einer darin vorgesehenen Linsenfassung mit der Projektionslinse in der Lage ist.
Gemäß dem zureiten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die jeweiligen Spurelemente und die jeweiligen beweglichen Elemente der ersten Führungseinrichtung und der zweiten Führungseinrichtung bei im Wesentlichen der gleichen Position in Bezug auf die Richtung der optischen Achse angeordnet, wodurch die Dicke des Linsenbewegungsmechanismus in der Richtung der optischen Achse verringert ist und somit ein noch stärker kompakt gestalteter Linsenbewegungsmechanismus vorgesehenen wird.
Gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die Spurelemente und die beweglichen Elemente der Linsenhalteelementführungseinrichtung in einer derartigen Weise angeordnet, dass ihre Querrichtungen im Wesentlichen parallel zu der Richtung der optischen Achse sind, wodurch die Steifigkeit gegenüber dem Moment in der senkrecht zu der optischen Achse stehenden Achse erhöht ist und somit ein Linsenbewegungsmechanismus vorgesehen wird, der die schwere Linsenfassung mit hoher Steifigkeit stützen kann, wodurch die genaue und gleichmäßige Bewegung der Linsenfassung erzielt wird.
Gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Steifigkeit der Linsenhalteelementführungseinrichtung erhöht, indem ein Übermaß zwischen den Rollelementen und den Rollelementlaufflächen des Spurelementes und des beweglichen Elementes eingestellt ist, wodurch ein Linsenbewegungsmechanismus vorgesehen wird, der in gleichmäßiger Weise die schwere Linsenfassung mit einer noch höheren Genauigkeit bewegen kann. Gemäß dem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung sind das Spurelement und das bewegliche Element eine Außenschiene und eine Innenschiene, die aus Plattenelementen hergestellt sind. Da daher das Spurelement und das bewegliche Element mit Leichtigkeit ausgebildet werden können, indem beispielsweise Stahlbleche gepresst werden und kostengünstige im Handel erhältliche Kugeln für die Rollelemente verwendet werden können, kann der Mechanismus bei relativ geringen Kosten hergestellt werden, wodurch eine Kostenverringerung erzielt wird.
Gemäß dem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Spurelement eine Spurschiene, die mit den Rollelementlaufflächen an beiden Seiten in ihrer Querrichtung versehen ist, und das bewegliche Element ist ein beweglicher Block, der mit Endlosumlaufkanälen versehen ist, die die Rollelementlaufflächen entsprechend den Rollelementlaufflächen der Spurschiene umfassen, und die Rollelemente sind so untergebracht, dass sie in den Endlosumlaufkanälen ausgerichtet sind, um gemäß der Relativbewegung des beweglichen Blockes gegenüber der Spurschiene umzulaufen oder zu zirkulieren. Durch diesen Aufbau kann ein außerordentlich gleichmäßiger Betrieb, das heißt eine außerordentlich gleichmäßige Relativbewegung des beweglichen Blockes gegenüber der Spurschiene erzielt werden. Daher ist es möglich, einen Linsenbewegungsmechanismus zu schaffen, der eine gleichmäßige Bewegung der Linsenfassung erzielen kann.
Des Weiteren hat die Linsenhalteelementführungseinrichtung, die aus der Spurschiene und dem beweglichen Block besteht, eine hohe Steifigkeit, wodurch ein Linsenbewegungsmechanismus geschaffen wird, der die Linsenfassung steif stützen kann und die Linsenfassung mit höher Genauigkeit bewegen kann.
Gemäß dem siebenten Aspekt der vorliegenden Erfindung hat eine Flüssigkeitskristallprojektionseinrichtung den Linsenbewegungsmechanismus gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wodurch eine kompakte Flüssigkeitskristallprojektionseinrichtung geschaffen wird, ohne dass eine Bilddistorsion und eine Distorsion der chromatischen Aberration bei dem projizierten Bild erzeugt wird.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Linsenfassungsbewegungsmechanismus von einer Flüssigkeitskristallprojektionseinrichtung weiter zu verbessern und einen Linsenbewegungsmechanismus zu schaffen, der einen einfachen Aufbau hat und der eine gleichmäßige und hochgenaue Bewegung einer Linsenfassung erzielen kann, und eine Flüssigkeitskristallprojektionseinrichtung zu schaffen, die den Linsenbewegungsmechanismus anwendet.
Die vorliegende Erfindung schafft einen Linsenbewegungsmechanismus zum Bewegen eines Linsenhalteelementes 20, das eine Linsenfassung 15 hält, in der eine Projektionslinse zum Projizieren von Licht mit einer Bildinformation in den Richtungen der Achse Z und der Achse X vorgesehen ist. Der Linsenbewegungsmechanismus hat einen ersten und einen zweiten Führungsmechanismus 23, 23, 24, 24, der ein Spurelement, ein bewegliches Element und eine Vielzahl an Rollelementen hat, die zwischen einer Rollelementlauffläche des Spurelementes und einer Rollelementlauffläche des beweglichen Elementes angeordnet sind, wodurch die Linsenfassung 15 durch den ersten und den zweiten Führungsmechanismus 23, 23, 24, 24 in den Richtungen der Achse Z und der Achse X geführt wird.

Claims

Linsenbewegungsmechanismus mit: einem Linsenhalteelement zum Halten einer Linsenfassung, in der eine Projektionslinse zum Projizieren von Licht mit der Bildinformaiion vorgesehen ist; einer Linsenhalteelementführungseinrichtung zum Führen des Linsenhalteelementes in beweglicher Weise in zumindest einer Richtung der Achse, die senkrecht zu der optischen Achse des Lichtes ist; einem fixiertem Stützelement zum Stützen der Linsenhalteelementführungseinrichtung; und einer Antriebseinrichtung zum Aufbringen einer Antriebskraft auf die Linsenfassung, wobei die Linsenhalteelementführungseinrichtung folgendes aufweist: ein Spurelement, das mit einer Rollelementlauffläche versehen ist die sich entlang seiner Längsrichtung erstreckt; ein bewegliches Element, das in dem Spurelement derart eingebaut ist, dass das bewegliche Element in Bezug auf das Spurelement beweglich ist, und wobei es mit einer Rollelementlauffläche versehen ist, die der Rollelementlauffläche des Spurelementes entspricht; und eine Vielzahl an Rollelementen, die zwischen der Rollelementlauffläche des Spurelementes und der Rollelementlauffläche des beweglichen Elementes angeordnet sind.
Linsenbewegungsmechanismus gemäß Anspruch 1, der des Weiteren ein Zwischenelement aufweist, das das Linsenhalteelement und das fixierte Stützelement miteinander verbindet, wobei die Linsenhalteelementführungseinrichtung eine erste Führungseinrichtung, die zwischen dem fixierten Stützelement und dem Zwischenelement angeordnet ist, und eine zweite Führungseinrichtung aufweist, die zwischen dem Zwischenelement und dem Linsenhalteelement angeordnet ist, w obei die erste Führungseinrichtung das Zwischenelement in einer ersten vorbestimmten Richtung führt und die zweite Führungseinrichtung das Linsenhalteelement in einer zweiten vorbestimmten Richtung führt, die senkrecht zu der ersten vorbestimmten Richtung ist, und die jeweiligen Spurelemente und die jeweiligen beweglichen Elemente der ersten Führungseinrichtung und der zweiten Führungseinrichtung bei im Wesentlichen der gleichen Position in Bezug auf die Richtung der optischen Achse angeordnet sind.
Linsenbewegungsmechanismus gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Spurelemente und die beweglichen Elemente der Linsenhalteelementführungseinrichtung in einer derartigen Weise angeordnet sind, dass ihre Querrichtungen im Wesentlichen parallel zu der Richtung der optischen Achse sind.
Linsenbewegungsmechanismus gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, wobei ein Übermaß zwischen den Rollelementen und den Rollelementlaufflächen des Spurelementes und des beweglichen Elementes bei der Linsenhalteelementführungseinrichtung eingestellt ist.
Linsenbewegungsmechanismus gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Spurelement eine Außenschiene ist, die aus einem Plattenelement hergestellt ist und im Wesentlichen in der Form eines U im Querschnitt senkrecht zu seiner Längsrichtung ausgebildet ist und die Rollelementlaufflächen an beiden Innenseiten in seiner Querrichtung hat, und wobei das bewegliche Element eine Innenschiene ist, die aus einem Plattenelement hergestellt ist und im Wesentlichen in der Form eines U im Querschnitt senkrecht zu seiner Längsrichtung geformt ist und die Rollelementlaufflächen an beiden Außenseiten in seiner Querrichtung hat, und wobei der Linsenbewegungsmechanismus des Weiteren eine Rollelementhalteeinrichtung aufweist, die die Rollelemente drehbar hält.
Linsenbewegungsmechanismus gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Spurelement eine Spurschiene ist, die mit den Rollelementlaufflächen an beiden Seiten in seiner Querrichtung versehen ist, und das bewegliche Element ein beweglicher Block ist, der mit Endlosumlaufkanälen versehen ist, die die Rollelementlaufflächen umfassen, die den Rollelementlaufflächen der Spurschiene entsprechen, und die Rollelemente so untergebracht sind, dass sie in den Endlosumlaufkanälen ausgerichtet sind, um gemäß der Relativbewegung des beweglichen Blockes gegenüber der Spurschiene umzulaufen.
Flüssigkeitskristallprojektionseinrichtung mit: einem Linsenbewegungsmechanismus gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, und einem Projektionsgehäuse, in dem Flüssigkristalltafeln vorgesehen sind, wobei Licht mit einer Bildinformation von den Flüssigkristalltafeln zu der Projektionslinse eingeleitet wird, die durch den Linsenbewegungsmechanismus gehalten wird.