JP2003330116A - レンズ鏡筒支持装置および投影装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レンズ鏡筒をレンズの光軸に対して垂直な方
向に移動し得るように支持するレンズ鏡筒支持装置であ
って、特に高い精度を要さず、固定する相手物体の精度
の影響も受け難い、簡素な構成のものを提供する。 【解決手段】 他の物体に固定される第１の基台(10)
に、互いに平行な複数のガイド軸(11,12)を備えるとと
もに、レンズ鏡筒(50)を取り付けられる第２の基台(20)
に、第１の基台のガイド軸に接する複数の軸受け部(21
a,21b,22a,22b)を備えて、第２の基台を第１の基台によ
って移動可能に保持する。第１の基台の複数のガイド軸
のうちの少なくとも１つ(12)の端を自由端とすることに
より、第１の基台に歪みが生じたときの、ガイド軸の平
行からのずれを軽減するとともに、ガイド軸と軸受け部
間の摩擦力を軽減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レンズの光軸に対
して垂直な方向に移動し得るようにレンズ鏡筒を支持す
るレンズ鏡筒支持装置、およびこれを備える投影装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、会議等で一度に多数の人に画
像を提示するために、原稿画像をスクリーンに拡大投影
する投影装置が用いられており、近年では、映像を提供
するテレビとしても投影装置が実用化されている。投影
装置による像の提供では、投影装置を常時一定位置に配
設して使用する場合を除き、使用の都度、スクリーン上
での像の位置を調整する必要が生じる。また、テレビの
ようにスクリーンと投影装置との相対位置を不変とする
場合でも、あらかじめスクリーン上の所定位置に像が形
成されるように設定しておく必要がある。

【０００３】スクリーン上の像の位置は投影装置全体を
移動させることで調整することができるが、使用の都
度、投影装置全体の位置を適切に設定することは煩雑な
作業となる。また、あらかじめスクリーン上の所定位置
に像が形成されるようにしておく場合でも、投影装置全
体の位置を調整するのは能率がよくない。

【０００４】そこで、投影レンズを収容したレンズ鏡筒
を投影レンズの光軸に対して垂直な方向に移動し得るよ
うに支持して、像を表す光の投影レンズへの入射位置を
可変とすることで、スクリーン上の像の位置を調整する
ことが行われている。投影レンズの光軸に対して垂直な
方向に移動し得るようにレンズ鏡筒を支持する従来のレ
ンズ鏡筒支持装置の構成を、図１４に模式的に示す。図
１４において、（ａ）は投影レンズの光軸方向から見た
正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＶ−Ｖ線での断面図で
ある。

【０００５】このレンズ鏡筒支持装置１００は、第１の
基台１１０と第２の基台１２０より成る。第１の基台１
１０は、投影装置の機械的骨格部分、例えばフレームに
取り付けられて固定される。レンズ鏡筒１３０はその一
端を第２の基台１２０に取り付けられて固定され、第２
の基台１２０は第１の基台１１０に保持される。図には
現れていないが、第１の基台１１０、第２の基台１２０
は共に投影レンズ１３１に対向する部位に開口を有し、
像を表す光はこれらの開口を通って投影レンズ１３１に
入射する。

【０００６】第１の基台１１０には、互いに平行な２つ
のガイド軸１１１、１１２が設けられており、第２の基
台１２０には、４つの軸受け部１２１ａ、１２１ｂ、１
２２ａ、１２２ｂが設けられている。ガイド軸１１１、
１１２は円柱状であり、それぞれの両端において第１の
基台１１０に固定されている。斜線は固定されている部
位を表す。

【０００７】軸受け部１２１ａ、１２１ｂは、断面が円
形の内面を有する筒状であり、その内径はガイド軸１１
１の外径よりも僅かに大きい。軸受け部１２１ａ、１２
１ｂには、ガイド軸１１１が通されている。軸受け部１
２２ａ、１２２ｂは、断面がＵ字状であり、その内面に
は、互いに平行でガイド軸１１２の外径よりも僅かに大
きい距離だけ離間した部位が存在する。軸受け部１２２
ａ、１２２ｂにはガイド軸１１２が通されている。ガイ
ド軸１１１、１１２を含む第１の基台１１０、および、
軸受け部１２１ａ、１２１ｂ、１２２ａ、１２２ｂを含
む第２の基台１２０は、剛性の高い材料、例えばアルミ
ニウム合金で作製されている。

【０００８】このような構成により、レンズ鏡筒支持装
置１００は、ガイド軸１１１、１１２に対して垂直なあ
らゆる方向への第２の基台１２０の移動を規制しなが
ら、ガイド軸１１１、１１２に平行な方向に第２の基台
１２０およびこれに取り付けられたレンズ鏡筒１３０を
移動させることができる。しかも、軸受け部１２２ａ、
１２２ｂは、ガイド軸１１１とガイド軸１１２を結ぶ方
向についてはガイド軸１１２に接しないので、温度変化
に伴う膨張または収縮によって、ガイド軸１１１、１１
２間の距離と、軸受け部１２１ａ、１２１ｂ、軸受け部
１２２ａ、１２２ｂ間の距離とに差が生じたときでも、
ガイド軸１１１と軸受け部１２１ａ、１２１ｂとに過度
の摩擦力が生じることがなく、レンズ鏡筒１３０を円滑
に移動させることが可能である。

【０００９】また、精度よく加工して、ガイド軸１１
１、１１２の外面と軸受け部１２１ａ、１２１ｂ、１２
２ａ、１２２ｂの内面の間隙を１０μｍ程度以下とする
ことにより、投影レンズ１３１の光軸をガイド軸１１
１、１１２に対してきわめて垂直に近い状態とすること
ができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところが、レンズ鏡筒
支持装置１００の第１の基台１１０は、剛性の高い材料
で作製されてはいるものの、完全な剛体ではないため、
多少の変形は避けられず、取り付ける相手物体の形状や
取り付けの際に加えられる力に応じて歪む。歪みが生じ
ると、平行であるべきガイド軸１１１とガイド軸１１２
が互いにねじれた位置関係になってしまう。このような
状態の１例を図１５に模式的に示す。図１５は、ガイド
軸１１１の中央とガイド軸１１２の中央とを結ぶ方向か
ら両者を見たものである。

【００１１】ガイド軸１１１、１１２がこのようなねじ
れの位置関係になると、両者が平行であることを前提と
して同一平面を規定するように設定されている軸受け部
１２１ａ、１２１ｂ、１２２ａ、１２２ｂには、ガイド
軸１１１、１１２との間に大きな摩擦力が生じる。第２
の基台１２０も完全な剛体ではないため、ガイド軸１１
１、１１２のねじれに応じて歪み得るが、原形を維持し
ようとするため、第１の基台１１０の歪みが大きくなる
ほど、軸受け部１２１ａ、１２１ｂ、１２２ａ、１２２
ｂとガイド軸１１１、１１２との摩擦力は大きくなる。
その結果、第１の基台１１０の歪みがある程度以上にな
ると、第２の基台１２０は移動し得なくなり、あるい
は、移動し得たとしても投影レンズ１３１の光軸が傾い
て、レンズ鏡筒支持装置１００は機能を果たさなくな
る。

【００１２】この不都合は、レンズ鏡筒支持装置１００
の精度を高めて、ガイド軸１１１、１１２と軸受け部１
２１ａ、１２１ｂ、１２２ａ、１２２ｂの間隙を小さく
するほど顕著になる。精度よく作製したレンズ鏡筒支持
装置１１０がその機能を確実に発揮し得るようにするた
めには、第１の基台１１０を取り付ける相手物体の加工
精度も高める必要があり、その取り付けに際しても、第
１の基台１１０に偏った力が加わらないように配慮する
必要がある。

【００１３】また、第１の基台１１０に歪みがない場合
でも、ガイド軸１１１の両端とガイド軸１１２の両端を
第１の基台１１０に固定する際に誤差が生じて、ガイド
軸１１１、１１２が平行でなくなれば、レンズ鏡筒１３
０が移動し得なくなるか、投影レンズ１３１の光軸が傾
く結果となる。したがって、ガイド軸１１１、１１２の
固定も精度よく行わなければならない。

【００１４】このように従来のレンズ鏡筒支持装置１０
０では、それ自体を精度よく作製する必要がある上、固
定する相手物体も精度よく作製する必要が生じて、製造
に時間を要し、コスト高となる。

【００１５】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、特に高い精度を要さず、固定する相手物体
の精度の影響も受け難い、簡素な構成のレンズ鏡筒支持
装置を提供することを目的とする。また、投影レンズの
光軸に対して垂直な方向にレンズ鏡筒を移動させること
が可能な、低コストの投影装置を実現することを目的と
する。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、他の物体に固定される第１の基台と、
第１の基台に保持されるとともに、レンズ鏡筒を取り付
けられる第２の基台より成り、第１の基台と第２の基台
の一方がレンズの光軸に対して垂直で互いに平行な複数
の軸を備え、第１の基台と第２の基台の他方が軸に接す
る複数の軸受け部を備えて、第２の基台が軸に垂直な方
向の動きを規制され、かつ軸に平行な方向に移動し得る
レンズ鏡筒支持装置において、複数の軸のうちの少なく
とも１つが自由端を有するものとする。

【００１７】自由端つまり何処にも固定されていない端
部を有する軸は、基台に歪みが生じたときでも、両端が
固定されている軸とは異なり、基台の歪みどおりには歪
まず、基台に歪みがないときの方向を保とうとする。し
たがって、いずれかの軸が自由端を有するようにするこ
とで、基台の歪みに起因する複数の軸の平行からのずれ
を軽減することができる。また、自由端を有する軸は、
両端が固定されている軸よりも大きく撓み得る。このた
め、複数の軸が完全には平行でないときでも、あるい
は、複数の軸受け部が完全には同一平面上にないときで
も、全ての軸の両端が固定されている場合に比べて、軸
と軸受け部との間に生じる摩擦力が大きく軽減される。
したがって、第２の基台を移動させるために必要な軸の
平行度や軸受け部の平面度の程度が低くなる。

【００１８】これらの理由により、レンズ鏡筒支持装置
自体の精度が特に高くなくても、また、第１の基台を固
定する相手物体の精度が特に高くなくても、レンズ鏡筒
を移動させることができ、レンズの光軸の方向を一定に
保つことも容易になる。自由端を有する軸は、他端を固
定端としてもよいし、両端以外の部位つまり両端の間の
部位で基台に固定してもよい。

【００１９】ここで、自由端を有する軸が、両端以外の
部位で固定されて、２つの自由端を有し、その軸の一方
の自由端側と他方の自由端側のそれぞれに軸受け部が接
する構成とするとよい。自由端を有する軸が中央部で固
定されているこの構成では、その軸が基台に歪みのない
ときの方向を保ち易く、基台の歪みに起因する複数の軸
の平行からのずれが大きく軽減される。しかも、２つの
自由端が同じ方向に撓むことも逆方向に撓むこともでき
て、その軸と他の軸のねじれ具合によらず、また、複数
の軸受け部の平面からのずれ具合によらず、軸と軸受け
部間の摩擦力を確実に軽減することができる。

【００２０】また、複数の軸のうちの少なくとも１つが
２つの固定端を有し、その軸に２つの軸受け部が接する
構成とするとよい。両端が固定された軸が存在すること
で、第２の基台の移動方向が確実に定まり、その軸に２
つの軸受け部が接することで、第２の基台の移動方向と
レンズの光軸の成す角が固定され、レンズ鏡筒の移動方
向を確実にレンズの光軸に対して垂直な方向にすること
ができる。

【００２１】さらにまた、自由端を有する軸において、
固定されている部位から軸受け部が接する範囲のうちそ
の固定されている部位に最も近い点までの距離が、軸受
け部が接する範囲の長さの１／３以上かつ３倍以下であ
る設定とするとよい。自由端を有する軸が撓み得る量
は、固定されている部位に近いほど小さく、自由端に近
いほど大きい。したがって、軸が固定されている部位に
あまりに近い位置で軸受け部が軸に接するようにする
と、撓みによる摩擦力の軽減ができなくなり、逆に、軸
が固定されている部位からあまりに遠い位置で軸受け部
が軸に接するようにすると、レンズの光軸が傾き易くな
る。軸受け部が接する範囲を軸が固定されている部位か
ら離間させて、その離間距離を軸受け部が接する範囲の
長さの１／３以上かつ３倍以下とすることで、その範囲
内のどの部位に軸受け部が接するときでも、摩擦力を確
実に軽減しながら、レンズの光軸を一定方向に保つこと
ができる。

【００２２】前記目的を達成するために、本発明ではま
た、像を表す光を生成する生成手段と、像を表す光を所
定の面に結像させる投影レンズと、投影レンズを収容す
るレンズ鏡筒と、投影レンズの光軸に対して垂直な方向
に移動し得るようにレンズ鏡筒を支持する支持手段を備
える投影装置は、支持手段として、上記のいずれかのレ
ンズ鏡筒支持装置を備えるものとする。レンズ鏡筒支持
装置自体を特に高精度に作製する必要がない上、第１の
基台を固定する相手物体の精度も特に高くしなくてもよ
いから、製造が容易になり、コストも抑えられる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照しながら説明する。第１の実施形態のレンズ
鏡筒支持装置１の外観を図１に示す。図１において、
（ａ）はレンズ鏡筒支持装置１を斜め後方やや上方から
見た背面斜視図であり、（ｂ）は斜め前方やや下方から
見た正面斜視図である。レンズ鏡筒支持装置１は、第１
の基台１０と第２の基台２０より成る。第１の基台１０
には開口１５が設けられており、第２の基台２０にも開
口２５が設けられている。

【００２４】第１の基台１０は、外部の物体、つまり、
このレンズ鏡筒支持装置１を使用する光学装置の機械的
骨格部分に固定される。第１の基台１０にはネジ孔１６
が形成されており、第１の基台１０は、背面を外部の物
体に向けて、ネジによって固定される。なお、第１の基
台１０の背面には、光学装置の一部の光学素子４６を載
置するための素子載置台４５が取り付けられている。

【００２５】レンズ５１を収容したレンズ鏡筒５０は、
その一端を開口２５に向けて、第２の基台２０に取り付
けられる。レンズ鏡筒５０の端部には外側に突出するフ
ランジ５２が設けられており、フランジ５２にはネジ孔
５３が形成されている。第２の基台２０の前面の開口２
５の周囲には、ネジ受け孔２６が形成されており、レン
ズ鏡筒５０は、第２の基台２０の前面に、ネジによって
固定される。

【００２６】第２の基台２０は、背面を第１の基台１０
に向けた状態で、第１の基台１０によって保持される。
第１の基台１０の開口１５および第２の基台２０の開口
２５はレンズ鏡筒５０に収容されたレンズ５１に対向
し、光は開口１５、２５を通ってレンズ５１に入射す
る。

【００２７】第１の基台１０は互いに平行な２つのガイ
ド軸１１、１２を前面に備えており、第２の基台２０
は、同一直線上に位置する２つの軸受け部２１ａ、２１
ｂと、同一直線上に位置する２つの軸受け部２２ａ、２
２ｂとを、２つの側縁に備えている。軸受け部２１ａ、
２１ｂには一方のガイド軸１１が通されており、軸受け
部２２ａ、２２ｂには他方のガイド軸１２が通されてい
る。このような構成で第２の基台２０は第１の基台１０
に保持されている。

【００２８】ガイド軸１１、１２は円柱状であり、軸受
け部２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂは断面が円形の内
面を有する筒状である。軸受け部２１ａ、２１ｂの内径
はガイド軸１１の外径よりも１０〜２０μｍ程度大きく
設定されており、軸受け部２１ａ、２１ｂはガイド軸１
１に接してガイド軸１１上を自在に移動することができ
る。同様に、軸受け部２２ａ、２２ｂの内径はガイド軸
１２の外径よりも１０〜２０μｍ程度大きく設定されて
おり、軸受け部２２ａ、２２ｂはガイド軸１２に接して
ガイド軸１２上を自在に移動することができる。

【００２９】このよう形態で第１の基台１０に保持され
た第２の基台２０は、ガイド軸１１、１２に垂直なあら
ゆる方向についての動きを規制され、その一方で、ガイ
ド軸１１、１２に平行な方向に移動することが可能であ
る。

【００３０】第１の基台１０のガイド軸１１側の側縁に
は、モータ４１と１対の突起４２ａ、４２ｂを有する駆
動部４０が取り付けられている。モータ４１と突起４２
ａ、４２ｂとはピニオンとラックで結合されており、突
起４２ａ、４２ｂはモータ４１の回転に応じてガイド軸
１１に沿って移動する。第２の基台２０の軸受け部２１
ａ、２１ｂ側の側縁には突出部２７が設けられており、
突出部２７は突起４２ａ、４２ｂによってガイド軸１１
に沿う方向から挟まれている。

【００３１】第２の基台２０は、突起４２ａ、４２ｂを
介して伝達されるモータ４１からの駆動力によってガイ
ド軸１１、１２に沿って移動し、モータ４１が停止した
ときは、その位置に保たれる。モータ４１を停止させて
いるとき、ガイド軸１１、１２に沿う方向の力が第２の
基台２０やレンズ鏡筒５０に加わっても、第２の基台２
０は移動しない。したがって、レンズ鏡筒支持装置１
は、ガイド軸１１、１２が水平方向となる配置に限ら
ず、ガイド軸１１、１２が鉛直方向となる配置でも使用
することができる。

【００３２】ガイド軸１１、１２を含む第１の基台１０
および軸受け部２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂを含む
第２の基台２０は、アルミニウム合金、マグネシウム合
金、ステンレス、硬質樹脂等の剛性の高い材料で作製さ
れている。第２の基台２０は、軸受け部２１ａ、２１
ｂ、２２ａ、２２ｂを含めて一体に作製されている。一
方、筒状の軸受け部２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂに
ガイド軸１１、１２を通すために、第１の基台１０は一
体に作製することができず、ガイド軸１１、１２は別個
に作製して第１の基台１０の本体部に取り付けられてい
る。

【００３３】第１の基台１０および第２の基台２０を図
２に示す。図２において、（ａ）は第２の基台２０の前
面側から見た正面図、（ｂ）はガイド軸１１、１２に沿
う方向から見た側面部分透視図、（ｃ）はガイド軸１２
側から見た側面部分透視図である。また、（ｄ）は
（ａ）のＤ−Ｄ線での側面断面図、（ｅ）は（ａ）のＥ
−Ｅ線での側面断面図、（ｆ）は（ａ）のＦ−Ｆ線での
側面断面図、（ｇ）は（ａ）のＧ−Ｇ線での側面断面
図、（ｈ）は（ｂ）のＨ−Ｈ線での正面断面図、（ｉ）
は（ｂ）のＩ−Ｉ線での正面断面図である。

【００３４】ガイド軸１１は、その両端において固定さ
れている。（ｉ）に示すように、第１の基台１０には、
ガイド軸１１の両端に対応する位置に固定台部１７が設
けられており、（ａ）に示すように、ガイド軸１１は、
固定台部１７とこれにネジで取り付けられる板状の固定
部材１７ａとで挟んで固定されている。

【００３５】一方、ガイド軸１２は、その中央部におい
て固定されており、両端は自由端とされている。（ｅ）
に示すように、第１の基台１０には、ガイド軸１２の中
央部に対応する位置に固定台部１８が設けられており、
この固定台部１８には断面がＵ字状の溝１９が形成され
ている。ガイド軸１２は溝１９内に入れられ、（ａ）に
示すように、固定台部１８とこれにネジで取り付けられ
る板状の固定部材１８ａとで挟んで固定されている。

【００３６】第１の基台１０を固定する相手物体の形状
精度が低く、第１の基台１０が歪んだ場合の、ガイド軸
１１、１２の位置関係の例を図３に模式的に示す。な
お、図３は、ガイド軸１１の中央とガイド軸１２の中央
を結ぶ方向から両者を見たものである。また、斜線を付
した部分は、ガイド軸１１、１２の固定されている部
位、すなわちガイド軸１１の両固定端と、ガイド軸１２
の中央部とを示している。

【００３７】（ａ）は、第１の基台１０の２組の対角に
逆向きの力が加わって第１の基台１０が歪み、ガイド軸
１１とガイド軸１２がねじれの位置関係になった状態を
示しており、図１５の状態に類似している。しかし、こ
のような状態になったときでも、自由端を有するガイド
軸１２は、第１の基台１０の歪みのとおりには歪まず
に、第１の基台１０に歪みがないときの方向を保とうと
する。このため、ガイド軸１１とガイド軸１２が平行か
らずれる程度は、ガイド軸１１、１２の双方が両端にお
いて固定されている場合に比べて、小さい。しかも、ガ
イド軸１２は中央部において固定されているため、第１
の基台１０に歪みがないときの方向を保ち易く、ガイド
軸１１、１２の平行度への第１の基台１０の歪みの影響
は確実に軽減される。

【００３８】また、ガイド軸１２は剛性の高い材料で作
製されてはいるものの、自由端を有するため撓むことが
可能であり、これによって、少しねじれたガイド軸１
１、１２と軸受け部２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂと
の摩擦力が大きく軽減され、第２の基台１２の移動が容
易になる。さらに、ガイド軸１２は、両端ともに自由端
であるため撓みの自由度が大きく、矢印Ａで示したよう
に、両端が逆方向に撓んで、ガイド軸１１に対して平行
に近づくことができる。これにより、摩擦力が確実に軽
減されるとともに、レンズ５１の光軸の傾きも抑えられ
る。

【００３９】（ｂ）は、例えば第１の基台１０を固定す
る相手物体が凸面となっていることにより、ガイド軸１
１の両端部に角度を生じさせる力が加わって、ガイド軸
１１が円弧状になった状態を示している。このような状
態になったとき、ガイド軸１２の一方の自由端と他方の
自由端は矢印Ｂで示したように同じ方向に撓む。これに
より、摩擦力が軽減されて第２の基台２０を容易に移動
させることができ、また、レンズ５１の光軸の傾きも抑
えられる。

【００４０】このように、固定する相手物体の形状に起
因して第１の基台１０が歪んだ場合でも、レンズ鏡筒５
０を容易に移動させることが可能であり、レンズ５１の
光軸の傾きも抑えられるから、第１の基台１０を固定す
る相手物体を特に高い精度で作製する必要はない。ま
た、固定台部１７、１８の形状誤差によりガイド軸１
１、１２が平行からずれたときも同様に、レンズ鏡筒５
０を容易に移動させることが可能であり、レンズ５１の
光軸の傾きも抑えられるから、固定台部１７、１８を特
に高い精度で作製する必要もない。

【００４１】レンズ鏡筒支持装置１は、ガイド軸１２の
両端を固定する構成と同程度の簡素な構成でありなが
ら、レンズ５１の光軸の方向を一定に保ちつつレンズ鏡
筒５０を可動に支持するという機能を十分に果たすこと
ができる。なお、ガイド軸１１、１２の固定は、ここに
示した一体形成やネジ止めに限らず、溶接をはじめ他の
どのような方法で行ってもよい。

【００４２】レンズ鏡筒支持装置１自体および固定する
相手物体の精度が高く、ガイド軸１１、１２が完全に平
行であっても、温度変化によって第１の基台１０および
第２の基台２０が膨張または収縮し、ガイド軸１１から
ガイド軸１２までの距離と、軸受け部２１ａ、２１ｂか
ら軸受け部２２ａ、２２ｂまでの距離に差が生じる可能
性がある。その場合、ガイド軸１１、１２と軸受け部２
１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂとの間に摩擦力が生じる
が、ガイド軸１２が撓むことで、その摩擦力は大きく軽
減される。

【００４３】したがって、軸受け部２１ａ、２１ｂまた
は軸受け部２２ａ、２２ｂを、図１４に示した従来の装
置１００の軸受け部１２２ａ、１２２ｂのように、ガイ
ド軸１１、１２を結ぶ方向についてガイド軸１１または
ガイド軸１２に接しない構成としなくても、第２の基台
２０およびレンズ鏡筒５０を円滑に移動させることがで
きる。つまり、軸受け部２１ａ、２１ｂと軸受け部２２
ａ、２２ｂとを同じ形状にすることが可能であり、これ
により製造工程が簡略化する。なお、軸受け部２２ａ、
２２ｂを、図１４の軸受け部１２２ａ、１２２ｂのよう
に、レンズ５１の光軸方向についてのみガイド軸１２に
接する構成としてもかまわない。

【００４４】自由端を有するガイド軸１２が撓み得る量
は、自由端において最も大きく、固定されている中央部
に近づくほど小さくなって、固定されている部位の近く
ではほとんど撓みが生じない。したがって、第２の基台
２０の軸受け部２２ａ、２２ｂは、第２の基台２０の移
動によりガイド軸１２の固定された中央部に最も近くな
る位置においても、その固定された部位からある程度離
間するように設定するのがよい。一方、ガイド軸１２が
撓むとレンズ鏡筒５０に収容されているレンズ５１の光
軸の向きが変動するから、軸受け部２２ａ、２２ｂは、
第２の基台２０の移動によりガイド軸１２の固定された
中央部から最も遠くなる位置においても、その固定され
た部位からあまりに大きく離間しないように設定するの
が好ましい。

【００４５】自由端を有するガイド軸１２が撓み得る量
は、その材質および直径にも依存するが、ガイド軸１２
の固定された中央部から軸受け部２２ａ、２２ｂまでの
距離は、軸受け部２２ａ、２２ｂを移動させる距離範囲
（第２の基台２０を移動させる距離範囲）の１／３以上
かつ３倍以下とするのがよい。このように設定すると、
ガイド軸１１、１２が平行から大きくずれた場合を除
き、レンズ５１の光軸の向きに大きな変動を招くことな
く、レンズ鏡筒５０を移動させることができる。

【００４６】第２〜第７の実施形態のレンズ鏡筒支持装
置２〜７の構成を、それぞれ図４〜図９に模式的に示
す。これらの図において、ガイド軸のうち斜線を付した
部分が第１の基台１０の本体部に固定されている部位で
ある。

【００４７】図４、図５のレンズ鏡筒支持装置２、３
は、２つの固定端を有するガイド軸１１のほかに、固定
端と自由端とを有する２つのガイド軸１２、１３を備え
たものである。ガイド軸１２、１３は同一直線上に位置
する。ガイド軸１２には第２の基台２０の軸受け部２２
ａが接し、ガイド軸１３には軸受け部２２ｂが接する。

【００４８】図４のレンズ鏡筒支持装置２は、ガイド軸
１２、１３の互いに近い端が固定端、遠い端が自由端と
されており、中央部が固定されている上述のレンズ鏡筒
支持装置１のガイド軸１２を、その中央部で２分した形
態である。図５のレンズ鏡筒支持装置３では、ガイド軸
１２のうちガイド軸１３に近い端が固定端とされてお
り、ガイド軸１３のうちガイド軸１２から遠い端が固定
端とされている。図示しないが、ガイド軸１２、１３の
互いに遠い端を固定端、近い端を自由端とすることもで
きる。

【００４９】固定端と自由端とを有する２つのガイド軸
１２、１３を同一直線上に配置する場合、自由端と固定
端の位置関係はこのように３通りあり、どの位置関係を
選択することもできる。ただし、図５のレンズ鏡筒支持
装置３のように、ガイド軸１２の固定端とガイド軸１３
の自由端が近い設定では、軸受け部２２ａがガイド軸１
２の固定端に近づいたときに、軸受け部２２ｂもガイド
軸１３の固定端に近づくことになって、ガイド軸１２、
１３の双方の撓みが小さくなる事態が生じ得る。したが
って、軸受け部２２ａがガイド軸１２の固定端に近づい
たときに軸受け部２２ｂがガイド軸１３の固定端から離
れる図４のレンズ鏡筒支持装置２のような構成とするの
が好ましい。

【００５０】図６のレンズ鏡筒支持装置４は、図４のレ
ンズ鏡筒支持装置２を修飾して、ガイド軸１２、１３を
同一直線上ではなく、互いに平行に配置したものであ
る。レンズ鏡筒支持装置を使用する光学装置からの制約
により、第１の基台１０を長方形状にできないときは、
ガイド軸１２、１３をこのように配置することで対応す
ることができる。

【００５１】図７のレンズ鏡筒支持装置５は、２つの固
定端を有するガイド軸１１のほかに、固定端と自由端と
を有するガイド軸１２を１つのみ備えたものであり、第
１の実施形態のレンズ鏡筒支持装置１のガイド軸１２
を、中央部ではなく一端で固定した形態である。ガイド
軸１２には、軸受け部２２ａと軸受け部２２ｂの双方が
接する。レンズ鏡筒支持装置５のガイド軸１２は、その
全体が同一方向に撓むことになるため、レンズ鏡筒支持
装置１のガイド軸１２に比べて、撓みの自由度は低い。
２つの軸受け部２２ａ、２２ｂが同じガイド軸１２に接
する構成では、第１の実施形態のレンズ鏡筒支持装置１
のように、中央部で固定して両端を自由端とする方が、
より円滑に第２の基台２０およびレンズ鏡筒５０を移動
させることができる。

【００５２】図８のレンズ鏡筒支持装置６は、レンズ鏡
筒支持装置５と同様に、２つの固定端を有するガイド軸
１１のほかに、固定端と自由端とを有するガイド軸１２
を１つのみ備えたものである。ただし、ガイド軸１２に
接するのは１つの軸受け部２２ａのみである。この構成
では、レンズ鏡筒支持装置５よりも円滑に、第２の基台
２０およびレンズ鏡筒５０を移動させることができる。

【００５３】図９のレンズ鏡筒支持装置７は、第１の実
施形態のレンズ鏡筒支持装置１と同様に、２つの固定端
を有するガイド軸１１のほかに、２つの自由端を有する
ガイド軸１２を備えている。ただし、２つの固定端を有
するガイド軸１１に接するのは１つの軸受け部２１ａの
みである。この構成では、レンズ鏡筒支持装置１よりも
さらに円滑に第２の基台２０およびレンズ鏡筒５０を移
動させることができる。しかし、両端が固定されている
ガイド軸１１に接する軸受け部を１つとするよりも２つ
とした方が、レンズ５１の光軸が傾き難く、その点で
は、ガイド軸１１に２つの軸受け部２１ａ、２１ｂが接
するレンズ鏡筒支持装置１の構成が好ましい。

【００５４】第８の実施形態のレンズ鏡筒支持装置８の
構成を図１０に模式的に示す。このレンズ鏡筒支持装置
８は、第１の実施形態のレンズ鏡筒支持装置１に、第３
の基台３０を加えたものである。第３の基台３０は第２
の基台２０に保持され、レンズ鏡筒５０は第２の基台２
０ではなく第３の基台３０に取り付けられる。第２の基
台２０は、第１の基台１０のガイド軸１１、１２に垂直
で互いに平行な２つのガイド軸２３、２４を備えてお
り、第３の基台３０は、ガイド軸２３に接する軸受け部
３１ａ、３１ｂと、ガイド軸２４に接する軸受け部３２
ａ、３２ｂを備えている。また、レンズ５１に対向する
開口３５も有する。

【００５５】第２の基台２０のガイド軸２３は、第１の
基台１０のガイド軸１１と同様に、両端で固定されてお
り、ガイド軸２４は、ガイド軸１２と同様に、中央部で
固定されて両端を自由端とされている。ガイド軸２３、
２４および軸受け部３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂを
介して第２の基台２０によって第３の基台３０を保持す
る構成は、ガイド軸１１、１２および軸受け部２１ａ、
２１ｂ、２２ａ、２２ｂを介して第１の基台１０によっ
て第２の基台２０を保持する構成と全く同様である。こ
のレンズ鏡筒支持装置８では、直交する２方向にレンズ
鏡筒５０を移動させることが可能である。第２の基台２
０には、前述の駆動部４０と同様の駆動部を取り付けて
おき、これによって第３の基台３０をガイド軸２３、２
４に沿って移動させる。

【００５６】第９の実施形態のレンズ鏡筒支持装置９の
構成を図１１に模式的に示す。このレンズ鏡筒支持装置
９は、他の物体に固定される第１の基台１０に軸受け部
２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂを備え、第１の基台１
０に保持される第２の基台２０に、軸受け部２１ａ、２
１ｂ、２２ａ、２２ｂの内面に接して移動する摺動軸１
１’、１２’を備えたものである。斜線で示したよう
に、摺動軸１１’はその両端において第２の基台２０に
固定されており、摺動軸１２’はその中央において第２
の基台２０に固定されている。

【００５７】第１の基台１０が固定される相手物体の精
度が低く、第１の基台１０が歪んで、軸受け部２１ａ、
２１ｂ、２２ａ、２２ｂが同一平面上に位置しなくなっ
たときでも、摺動軸１２’が撓むことにより摺動軸１
１’、１２’と軸受け部２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２
ｂとの摩擦力が軽減され、また、レンズ５１の光軸の傾
きも抑えられる。なお、ここでは摺動軸１１’、１２’
を第２の基台２０の側縁に設けているが、第１の基台１
０側の背面に設けることもできる。

【００５８】上記第１〜第９の実施形態においては、レ
ンズ鏡筒５０をその端部においてレンズ鏡筒支持装置１
〜９に取り付ける構成としたが、レンズ鏡筒５０をその
中央部においてレンズ鏡筒支持装置１〜９に取り付ける
ようにしてもよい。また、ガイド軸１１、１２または摺
動軸１１’、１２’が規定する平面に対してレンズ５１
の光軸を垂直にする配置を示したが、レンズ５１の光軸
をガイド軸１１、１２や摺動軸１１’、１２’に対して
垂直にする限り、ガイド軸１１、１２や摺動軸１１’、
１２’が規定する平面とレンズ５１の光軸の成す角度は
自由に設定してよい。例えば、ガイド軸１１、１２がレ
ンズ鏡筒５０の側方に位置する配置とし、ガイド軸１
１、１２が規定する平面とレンズ５１の光軸を平行にす
ることもできる。

【００５９】第１０の実施形態の投影装置７０の外観を
図１２に示す。この投影装置７０は、投影レンズ６１を
収容したレンズ鏡筒６０を支持するレンズ鏡筒支持装置
６２として、第８の実施形態のレンズ鏡筒支持装置８を
備えたものである。レンズ鏡筒支持装置６２は筐体６３
内の前部において、投影装置７０の機械的骨格を成すフ
レームに固定されている。

【００６０】筐体６３には、映像表示のための電力供給
を指示する電源スイッチ６４ａと、駆動部のモータへの
電力供給を指示するシフトスイッチ６４ｂ、６４ｃ、６
４ｄ、６４ｅが設けられている。レンズ鏡筒支持装置６
２は、第１の基台１０のガイド軸１１、１２が鉛直方向
を向き、第２の基台２０のガイド軸２３、２４が水平方
向を向くように配置されており、レンズ鏡筒６０は、シ
フトスイッチ６４ｂ、６４ｃの操作によって左右方向
に、シフトスイッチ６４ｄ、６４ｅの操作によって上下
方向に移動する。

【００６１】投影装置７０の光学系を図１３に模式的に
示す。投影装置７０は、投影レンズ６１のほか、３つの
ランプ６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、３つのリフレクタ６６
ａ、６６ｂ、６６ｃ、３つのカラーフィルター６７Ｒ、
６７Ｇ、６７Ｂ、３つの透過型の液晶表示器６８Ｒ、６
８Ｇ、６８Ｂ、およびダイクロイッククロスプリズム６
９より成る。ランプ６５ａ〜６５ｃは白色光を発し、リ
フレクタ６６ａ〜６６ｃはそれぞれランプ６５ａ〜６５
ｃが発した光を反射して平行光とする。カラーフィルタ
ー６７Ｒ、６７Ｇ、６７Ｂはそれぞれ赤色（Ｒ）光、緑
色光（Ｇ）光、青色（Ｂ）光を選択的に透過させる。

【００６２】液晶表示器６８Ｒ、６８Ｇ、６８Ｂは、そ
れぞれ与えられる映像信号に応じた映像を表示し、表示
した映像によってカラーフィルター６７Ｒ、６７Ｇ、６
７Ｂを透過したＲ光、Ｇ光、Ｂ光を変調して、映像を現
す映像光とする。クロスダイクロイックプリズム６９
は、Ｒ光を選択的に反射するダイクロイック膜６９Ｒと
Ｂ光を選択的に反射するダイクロイック膜６９Ｂを内蔵
しており、液晶表示器６８Ｒ、６８ＢからのＲ光、Ｂ光
を反射するとともに、液晶表示器６８ＧからのＧ光を透
過させることにより、これらの色光を合成して投影レン
ズ６１に導く。クロスダイクロイックプリズム６９は、
図１に示した素子載置台４５に取り付けられる。投影レ
ンズ６１は、クロスダイクロイックプリズム６９からの
光をスクリーンが配置される面に結像させ、液晶表示器
６８Ｒ、６８Ｇ、６８Ｂに表示された映像の拡大像をカ
ラー像としてスクリーン上に形成する。

【００６３】投影装置７０は台の上に載置して使用する
ことも、壁あるいは天井に固定して使用することも可能
である。レンズ鏡筒６０は投影レンズ６１の光軸に対し
て垂直な方向に可動であるから、いずれの使用形態にお
いても、投影装置７０の位置を大まかに定めた後に、ス
クリーン上に形成される像の位置を容易に調整すること
ができる。また、壁や壁面への取り付けに際してフレー
ムに不均一な力が加わった場合でも、ほとんど支障なく
レンズ鏡筒６０を移動させることができる。

【００６４】レンズ鏡筒支持装置６２として、第１〜第
７または第９の実施形態のレンズ鏡筒支持装置１〜７、
９を備えることも可能である。その場合、シフトスイッ
チ６４ｂ、６４ｃとシフトスイッチ６４ｄ、６４ｅのう
ち、第１の基台１０のガイド軸１１、１２、または第２
の基台２０の摺動軸１１’、１２’の方向に対応するも
ののみを備えればよい。

【００６５】

【発明の効果】他の物体に固定される第１の基台と、第
１の基台に保持されるとともに、レンズ鏡筒を取り付け
られる第２の基台より成り、第１の基台と第２の基台の
一方がレンズの光軸に対して垂直で互いに平行な複数の
軸を備え、第１の基台と第２の基台の他方が軸に接する
複数の軸受け部を備えて、第２の基台が軸に垂直な方向
の動きを規制され、かつ軸に平行な方向に移動し得るレ
ンズ鏡筒支持装置において、本発明のように、複数の軸
のうちの少なくとも１つが自由端を有する構成とする
と、基台が歪んだときでも、複数の軸が平行からずれる
程度が軽減され、また、軸と軸受け部間の摩擦力が軽減
されるため、レンズ鏡筒支持装置を特に高精度としなく
ても、レンズ鏡筒を移動させることが可能であり、レン
ズの光軸の方向も一定に保ち易い。また、第１の基台を
固定する相手物体も特に高精度とする必要がなくなる。

【００６６】自由端を有する軸が、両端以外の部位で固
定されて、２つの自由端を有し、その軸の一方の自由端
側と他方の自由端側のそれぞれに軸受け部が接する構成
とすると、基台の歪みに起因する複数の軸の平行からの
ずれを軽減し易くなる上、自由端を有する軸の撓みの自
由度が高いため、その軸と他の軸のねじれの具合や、複
数の軸受け部の平面からのずれ具合によらず、軸と軸受
け部間の摩擦力を確実に軽減することができる。

【００６７】複数の軸のうちの少なくとも１つが２つの
固定端を有し、その軸に２つの軸受け部が接する構成と
すると、第２の基台の移動方向が確実に定まり、また、
その移動方向を確実にレンズの光軸に対して垂直な方向
にすることができる。

【００６８】自由端を有する軸において、固定されてい
る部位から軸受け部が接する範囲のうちその固定されて
いる部位に最も近い点までの距離が、軸受け部が接する
範囲の長さの１／３以上かつ３倍以下である設定とする
と、軸が完全には平行でないときの軸と軸受け部間の摩
擦力を確実に軽減しながら、レンズの光軸を一定方向に
保つことができる。

【００６９】像を表す光を生成する生成手段と、像を表
す光を所定の面に結像させる投影レンズと、投影レンズ
を収容するレンズ鏡筒と、投影レンズの光軸に対して垂
直な方向に移動し得るようにレンズ鏡筒を支持する支持
手段を備える投影装置において、支持手段として、本発
明のいずれかのレンズ鏡筒支持装置を備えるようにする
と、レンズ鏡筒支持装置や第１の基台を固定する部材の
精度を特に高くしなくても、レンズ鏡筒を移動させるこ
とと、投影レンズの光軸の方向を一定に保つことが可能
であり、したがって、製造が容易で低コストの投影装置
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施形態のレンズ鏡筒支持装置の外観
を示す斜視図。

【図２】 第１の実施形態のレンズ鏡筒支持装置の第１
の基台および第２の基台の正面図。

【図３】 第１の実施形態のレンズ鏡筒支持装置の第１
の基台が歪んだ場合のガイド軸の位置関係とガイド軸が
撓む方向の例を模式的に示す図。

【図４】 第２の実施形態のレンズ鏡筒支持装置の第１
の基台および第２の基台の正面図。

【図５】 第３の実施形態のレンズ鏡筒支持装置の第１
の基台および第２の基台の正面図。

【図６】 第４の実施形態のレンズ鏡筒支持装置の第１
の基台および第２の基台の正面図。

【図７】 第５の実施形態のレンズ鏡筒支持装置の第１
の基台および第２の基台の正面図。

【図８】 第６の実施形態のレンズ鏡筒支持装置の第１
の基台および第２の基台の正面図。

【図９】 第７の実施形態のレンズ鏡筒支持装置の第１
の基台および第２の基台の正面図。

【図１０】 第８の実施形態のレンズ鏡筒支持装置の第
１の基台、第２の基台および第３の基台の正面図。

【図１１】 第９の実施形態のレンズ鏡筒支持装置の第
１の基台および第２の基台の正面図。

【図１２】 第１０の実施形態の投影装置の外観を示す
斜視図。

【図１３】 第１０の実施形態の投影装置の光学構成を
模式的に示す図。

【図１４】 従来のレンズ鏡筒支持装置の構成を模式的
に示す図。

【図１５】 従来のレンズ鏡筒支持装置の第１の基台が
歪んだ場合のガイド軸の位置関係の例を模式的に示す
図。

【符号の説明】

１、２、３、４、５、６、７、８、９ レンズ鏡筒支持
装置 １０ 第１の基台 １１ ガイド軸 １２ ガイド軸 １３ ガイド軸 １１’ 摺動軸 １２’ 摺動軸 １５ 開口 １６ ネジ孔 １７ 固定台部 １７ａ 固定部材 １８ 固定台部 １８ａ 固定部材 １９ 溝 ２０ 第２の基台 ２１ａ、２１ｂ 軸受け部 ２２ａ、２２ｂ 軸受け部 ２３ ガイド軸 ２４ ガイド軸 ２５ 開口 ２６ ネジ受け孔 ２７ 突出部 ３０ 第３の基台 ３１ａ、３１ｂ 軸受け部 ３２ａ、３２ｂ 軸受け部 ４０ 駆動部 ４１ モータ ４２ａ、４２ｂ 突起 ４５ 素子載置台 ４６ 光学素子 ５０ レンズ鏡筒 ５１ レンズ ５２ フランジ ５３ ネジ孔 ６０ レンズ鏡筒 ６１ 投影レンズ ６２ レンズ鏡筒支持装置 ６３ 筐体 ６４ａ 電源スイッチ ６４ｂ、６４ｃ、６４ｄ、６４ｅ シフトスイッチ ６５ａ、６５ｂ、６５ｃ ランプ ６６ａ、６６ｂ、６６ｃ リフレクタ ６７Ｒ、６７Ｇ、６７Ｂ カラーフィルター ６８Ｒ、６８Ｇ、６８Ｂ 液晶表示器 ６９ クロスダイクロイックプリズム ６９Ｒ、６９Ｂ ダイクロイック膜 ７０ 投影装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 蓮佛 忠志 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 屋敷 和史 岡山県真庭郡落合町大字下市瀬1100 岡山 ミノルタ精密株式会社内 Ｆターム(参考） 2H044 AJ06 AJ07 2H088 EA14 EA15 EA18 EA19 HA13 HA24 HA28 MA20 2H091 FA02Z FA05X FA17Z FA26X FA41Z FD12 FD13 LA30 MA07 2K103 AA16 AB10 BC23 CA15 CA26 CA29 CA32

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 他の物体に固定される第１の基台と、第
   １の基台に保持されるとともに、レンズ鏡筒を取り付け
   られる第２の基台より成り、第１の基台と第２の基台の
   一方がレンズの光軸に対して垂直で互いに平行な複数の
   軸を備え、第１の基台と第２の基台の他方が軸に接する
   複数の軸受け部を備えて、第２の基台が軸に垂直な方向
   の動きを規制され、かつ軸に平行な方向に移動し得るレ
   ンズ鏡筒支持装置において、 複数の軸のうちの少なくとも１つが自由端を有すること
   を特徴とするレンズ鏡筒支持装置。
2. 【請求項２】 自由端を有する軸が、両端以外の部位で
   固定されて、２つの自由端を有し、その軸の一方の自由
   端側と他方の自由端側のそれぞれに軸受け部が接するこ
   とを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒支持装置。
3. 【請求項３】 複数の軸のうちの少なくとも１つが２つ
   の固定端を有し、その軸に２つの軸受け部が接すること
   を特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒支持装置。
4. 【請求項４】 自由端を有する軸において、固定されて
   いる部位から軸受け部が接する範囲のうちその固定され
   ている部位に最も近い点までの距離が、軸受け部が接す
   る範囲の長さの１／３以上かつ３倍以下であることを特
   徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒支持装置。
5. 【請求項５】 像を表す光を生成する生成手段と、像を
   表す光を所定の面に結像させる投影レンズと、投影レン
   ズを収容するレンズ鏡筒と、投影レンズの光軸に対して
   垂直な方向に移動し得るようにレンズ鏡筒を支持する支
   持手段を備える投影装置において、 支持手段として、請求項１から請求項４までのいずれか
   １項に記載のレンズ鏡筒支持装置を備えることを特徴と
   する投影装置。