JP2010256388A

JP2010256388A - 光学機器のレンズシフト装置

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Publication number: JP2010256388A
Application number: JP2009102671A
Authority: JP
Inventors: Michihiko Tsuchiya; 道彦土屋
Original assignee: Cosina Co Ltd
Current assignee: Cosina Co Ltd
Priority date: 2009-04-21
Filing date: 2009-04-21
Publication date: 2010-11-11
Anticipated expiration: 2029-04-21
Also published as: JP5139363B2

Abstract

【課題】一部の部品を兼用することにより、全体の小型コンパクト化及び低コスト化を図り、光学機器にとっての最適なレンズシフト装置を実現する。
【解決手段】投写レンズＬを支持するレンズ支持部２を少なくとも水平方向Ｆｈ又は垂直方向Ｆｖへガイドするガイド機構部３ｈ…，３ｖ…と、手動により回動操作可能な手動操作部４ｈ，４ｖと、この手動操作部４ｈ，４ｖの回動変位を運動変換してレンズ支持部２をガイド機構部３ｈ…，３ｖ…に沿って変位させる運動変換機構５ｈ，５ｖを含む運動伝達機構部６ｈ，６ｖとを備えるとともに、少なくとも一つの運動伝達機構部６ｖに、レンズ支持部２が変位した際の限界位置で手動操作部４ｖのトルクが所定の大きさを越えたなら当該運動伝達機構部６ｖにおける伝達機構が切断されて手動操作部４ｖが空転するクラッチ機構部７ｖを設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、プロジェクタ等の光学機器に備える投写レンズを手動操作により少なくとも水平方向又は垂直方向に変位させる光学機器のレンズシフト装置に関する。

一般に、スクリーンに映像を投写するプロジェクタでは、スクリーンの正確な位置に正確な映像を投写する必要があるため、プロジェクタ本体に対して投写レンズの位置を水平方向及び／又は垂直方向へシフトさせて映像位置を調整するレンズシフト装置を備えている。

従来、この種のレンズシフト装置としては、電動モータによりシフトさせる電動タイプと手動操作によりシフトさせる手動タイプが知られており、特に、手動タイプとしては、特許文献１に開示されるプレジェクタに備えるレンズシフト装置及び特許文献２で開示されるレンズシフト機構が知られている。特許文献１のレンズシフト装置は、投写光学系を投写方向に直交する面内で移動させ、投写光学系の投写位置を調整する投写光学系位置調整装置と、この投写光学系位置調整装置及び投写光学系を収納する筺体とを備えるとともに、この投写光学系位置調整装置は、筺体に収納した際に、筺体から露出し、投写光学系の位置調整を行う第１のダイアルと第２のダイアルを備え、第１のダイアルを回転させることによる投写光学系の移動方向は、第２のダイアルを回転させることによる投写光学系の移動方向と略直交し、筺体から露出した部分における第１のダイアル及び第２のダイアルの回転方向は、投写光学系を移動させる方向と略一致させた構成を備えている。また、特許文献２のレンズシフト機構は、上下方向に移動する第１可動ベースと、左右方向に移動する第２可動ベースとが固定ベース上に積層的に設けられ、各ベースは映像光通過用の開口を有すると共に可動ベースのいずれかに投写レンズが搭載され、投写レンズを中央側に位置させた状態での左右方向移動範囲に比べて左右側に寄った位置での上下方向移動範囲が狭くなるように投写レンズが搭載された可動ベースの移動範囲を制限する移動範囲制限構造を備えている。

特開２００５−６２８５２号公報特開２００５−５５６４４号公報

ところで、電動タイプのレンズシフト装置では、投写レンズを限界位置までシフトさせた場合、自動停止制御により停止させることができるが、手動タイプのレンズシフト装置では、操作部を操作する使用者が限界位置に達したときの感触により操作を止める必要があるとともに、この際、使用者が限界位置を越えて更に回動操作しようとした場合には、シフト機構に大きな応力が付加されることにより破損を招いてしまう。このため、限界位置で所定の大きさを越えた力（トルク）が付加された際には、伝達機構が切断されることにより操作部が空転するクラッチ機構を設けることが望ましいが、従来のレンズシフト装置では必ずしもプロジェクタ等の光学機器にとって最適な形態により実現されているとはいえない問題があった。

即ち、レンズシフト装置に付設するクラッチ機構は、通常の操作時には遊び等を生じることなく確実な接続を可能にし、かつ限界位置では適切に切断される必要があることに加え、全体の小型コンパクト化及び低コスト化、更には良好な操作フィーリングを満たす必要があるが、このような観点からは必ずしも望ましいクラッチ機構が実現されているとはいえない。

また、操作部（操作ダイヤル）を指先で押して又は引いて操作する形態を採用することにより操作方向とレンズのシフト方向を一致させているが、反面、操作方向が水平側と垂直側で異なってしまう不具合を生じる。即ち、操作する際に、一方の操作ダイヤルに対しては手（指）の方向が平行になるものの他方の操作ダイヤルに対しては直角になってしまうなど、微調整を含む操作性に難があり、特に、限界位置で操作ダイヤルを強く押したり引いたりした際には、光学機器本体に無用な力が作用することにより光学機器本体の位置設定に悪影響を及ぼす虞れもある。

本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した光学機器のレンズシフト装置の提供を目的とするものである。

本発明は、上述した課題を解決するため、投写レンズＬを支持するレンズ支持部２を少なくとも水平方向Ｆｈ又は垂直方向Ｆｖへガイドするガイド機構部３ｈ…，３ｖ…と、手動により回動操作可能な手動操作部４ｈ，４ｖと、この手動操作部４ｈ，４ｖの回動変位を運動変換してレンズ支持部２をガイド機構部３ｈ…，３ｖ…に沿って変位させる運動変換機構５ｈ，５ｖを含む運動伝達機構部６ｈ，６ｖとを備えてなる光学機器Ｐのレンズシフト装置１を構成するに際して、少なくとも一つの運動伝達機構部６ｖに、レンズ支持部２が変位した際の限界位置で手動操作部４ｖのトルクが所定の大きさを越えたなら当該運動伝達機構部６ｖにおける伝達機構が切断されて手動操作部４ｖが空転するクラッチ機構部７ｖを設けたことを特徴とする。

この場合、発明の好適な態様により、手動操作部４ｈ，４ｖは、操作ツマミ１１ｈ，１１ｖ及びこの操作ツマミ１１ｈ，１１ｖに一体に設けた回動軸１２ｈ，１２ｖを備えるとともに、操作ツマミ１１ｈ，１１ｖは手で把持して操作可能となるように光学機器キャビネットＰｃから露出させることが望ましい。また、レンズシフト装置１は、レンズ支持部２を垂直方向Ｆｖへガイドする垂直側ガイド機構部３ｖ…と、レンズ支持部２を水平方向Ｆｈへガイドする水平側ガイド機構部３ｈ…と、手動により回動操作可能な垂直側手動操作部４ｖと、手動により回動操作可能な水平側手動操作部４ｈと、垂直側手動操作部４ｖの回動変位を運動変換してレンズ支持部２を垂直側ガイド機構部３ｖ…に沿って変位させる運動変換機構５ｖを含む垂直側運動伝達機構部６ｖと、水平側手動操作部４ｈの回動変位を運動変換してレンズ支持部２を水平側ガイド機構部３ｈ…に沿って変位させる運動変換機構５ｈを含む水平側運動伝達機構部６ｈとを備えて構成できる。一方、垂直側運動伝達機構部６ｖは、垂直側手動操作部４ｖにより回動するウォームギア部１３と、このウォームギア部１３の回動により垂直方向Ｆｖに直進変位する当該ウォームギア部１３に螺合するナット部１４とを含ませて構成するとともに、ウォームギア部１３又はこのウォームギア部１３に一体の係合体部１３ｓを所定の弾性を有する弾性素材により形成し、かつウォームギア部１３又は係合体部１３ｓの軸方向に係合孔部１５を貫通形成するとともに、この係合孔部１５に、断面を非円形形状に形成し、かつ垂直側手動操作部４ｖにより回動する係合軸１６を嵌合させてなる垂直側クラッチ機構部７ｖを設けることができる。また、水平側運動伝達機構部６ｈは、水平側手動操作部４ｈにより回動する第一ギア部１７と、この第一ギア部１７に噛合する第二ギア部１８と、この第二ギア部１８の回動変位を水平方向Ｆｈの直進変位に変換するカム機構部１９を含ませて構成するとともに、第二ギア部１８を第一ギア部１７に対して圧接させ、かつ第一ギア部１７から離間する方向へ弾性変位可能に支持してなる水平側クラッチ機構部７ｈを設けることができる。なお、光学機器ＰとしてプロジェクタＰｏに適用することが望ましい。

このような構成を有する本発明に係る光学機器Ｐのレンズシフト装置１によれば、次のような顕著な効果を奏する。

（１）レンズ支持部２が変位した際の限界位置で手動操作部４ｖのトルクが所定の大きさを越えたなら運動伝達機構部６ｖにおける伝達機構が切断されて手動操作部４ｖが空転するクラッチ機構部７ｖを備えるため、当該クラッチ機構部７ｖを付設するに際して、運動伝達機構部６ｖを構成する少なくとも一部の部品を兼用可能となり、全体の小型コンパクト化及び低コスト化を図ることができるなど、光学機器にとっての最適なレンズシフト装置１を実現することができる。

（２）好適な態様により、手動操作部４ｈ，４ｖを、操作ツマミ１１ｈ，１１ｖ及びこの操作ツマミ１１ｈ，１１ｖに一体に設けた回動軸１２ｈ，１２ｖを備えて構成するとともに、操作ツマミ１１ｈ，１１ｖを手で把持して操作可能となるように光学機器キャビネットＰｃから露出させるようにすれば、使用時における操作方向が水平側及び垂直側に分かれる不具合を解消でき、もって、微調整を含む操作性を高めることができるとともに、確実な操作が可能になる。しかも、光学機器Ｐの本体側に無用な力が作用しないため、光学機器Ｐの位置設定などに悪影響が及ぶ不具合を解消できる。

（３）好適な態様により、垂直側運動伝達機構部６ｖを、垂直側手動操作部４ｖにより回動するウォームギア部１３と、このウォームギア部１３の回動により垂直方向Ｆｖに直進変位する当該ウォームギア部１３に螺合するナット部１４とを含ませて構成するとともに、ウォームギア部１３又はこのウォームギア部１３に一体の係合体部１３ｓを所定の弾性を有する弾性素材により形成し、かつウォームギア部１３又は係合体部１３ｓの軸方向に係合孔部１５を貫通形成するとともに、この係合孔部１５に、断面を非円形形状に形成し、かつ垂直側手動操作部４ｖにより回動する係合軸１６を嵌合させてなる垂直側クラッチ機構部７ｖを設ければ、通常の操作時には遊び等を生じることなく確実な接続を可能にし、かつ限界位置では適切に切断可能にするとともに、全体の小型コンパクト化及び低コスト化、更には良好な操作フィーリングを確保できる。特に、クリック音及びクリック時のショックがほとんど生じないため、静音性及び操作安定性を高めることができる。

（４）好適な態様により、水平側運動伝達機構部６ｈに、水平側手動操作部４ｈにより回動する第一ギア部１７と、この第一ギア部１７に噛合する第二ギア部１８と、この第二ギア部１８の回動変位を水平方向Ｆｈの直進変位に変換するカム機構部１９を含ませて構成するとともに、第二ギア部１８を第一ギア部１７に対して圧接させ、かつ第一ギア部１７から離間する方向へ弾性変位可能に支持してなる水平側クラッチ機構部７ｈを設ければ、水平方向Ｆｈのレンズシフトに対しても、通常の操作時には遊び等を生じることなく確実な接続を可能にし、かつ限界位置では適切に切断可能にするとともに、全体の小型コンパクト化及び低コスト化を図ることができる。

（５）好適な態様により、光学機器ＰとしてプロジェクタＰｏに適用すれば、プロジェクタＰｏの小型化及び低コスト化、更にはプロジェクタＰｏにおける良好な操作フィーリングを確保することができ、プロジェクタＰｏにとっての最適なレンズシフト装置１を実現することができる。

本発明の好適実施形態に係るレンズシフト装置の主要部の平面構成図、同レンズシフト装置における主要部の正面構成図、同レンズシフト装置の垂直側運動伝達機構部における垂直側クラッチ機構部の主要部の分解斜視図、同垂直側クラッチ機構部における主要部の一部断面平面構成図、同レンズシフト装置の水平側運動伝達機構部における水平側クラッチ機構部の主要部の一部断面平面構成図、同水平側クラッチ機構部の主要部の斜視図、本発明の変更実施形態に係るレンズシフト装置の垂直側運動伝達機構部における垂直側クラッチ機構部の部品説明図、本発明の他の変更実施形態に係るレンズシフト装置の水平側運動伝達機構部における水平側クラッチ機構部の部品説明図、

次に、本発明に係る好適実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。

まず、本実施形態に係るレンズシフト装置１の構成について、図１〜図６を参照して説明する。

例示のレンズシフト装置１は、光学機器ＰとしてプロジェクタＰｏに適用したものであり、このプロジェクタＰｏは、図１に仮想線で示すように、プロジェクタ本体Ｐｏｍと、このプロジェクタ本体Ｐｏｍに対して着脱可能な投写レンズＬからなる。Ｐｃはプロジェクタキャビネット（光学機器キャビネット）であり、このプロジェクタキャビネットＰｃの前パネル部Ｐｃｆの近傍に、本実施形態に係るレンズシフト装置１を配設する。

レンズシフト装置１は、基本構成として、投写レンズＬを着脱可能に支持するレンズ支持部２と、このレンズ支持部２を支持する第一支持部２１と、この第一支持部２１を支持する第二支持部４１を備え、この第二支持部４１はプロジェクタキャビネットＰｃに対して固定する。

レンズ支持部２は、図２に示すように、正面形状が略矩形となる平板状の支持盤部２ｓとこの支持盤部２ｓの略中央位置に設けたリング形のマウント部２ｍを有し、このマウント部２ｍに投写レンズＬが着脱する。これにより、図１に示すように、マウント部２ｍに投写レンズＬを装着した際には、投写レンズＬの先端側がプロジェクタキャビネットＰｃの前パネル部Ｐｃｆに設けた開口から前方に突出する。なお、支持盤部２ｓの略中央には投光用の開口部を有する。

また、第一支持部２１は、正面形状が略矩形となる平板状に形成し、略中央には投光用の開口部を有する。そして、第一支持部２１の四隅付近には水平側ガイド機構部３ｈ…を配設し、この水平側ガイド機構部３ｈ…により上述したレンズ支持部２の支持盤部２ｓを支持するとともに、水平方向Ｆｈにおける所定のシフト範囲（シフト量）にわたってガイドする。一つの水平側ガイド機構部３ｈ（他の水平側ガイド機構部３ｈ…も同じ）は、第一支持部２１の面から突出する係合ピン部２２と、支持盤部２ｓの面に形成することにより、係合する係合ピン部２２をガイドするスリット部２３と、係合ピン部２２に装着して支持盤部２ｓを第一支持部２１に圧接させるスプリング部２４とを備える。

さらに、第二支持部４１は、正面形状が略矩形となる平板状に形成し、略中央には投光用の開口部を有する。そして、第二支持部４１の四隅付近には垂直側ガイド機構部３ｖ…を配設し、この垂直側ガイド機構部３ｖ…により上述した第一支持部２１を支持するとともに、垂直方向Ｆｖにおける所定のシフト範囲（シフト量）にわたってガイドする。一つの垂直側ガイド機構部３ｖ（他の垂直側ガイド機構部３ｖ…も同じ）は、第二支持部４１の面から突出する係合ピン部４２と、第一支持部２１の面に形成することにより、係合する係合ピン部４２をガイドするスリット部４３と、係合ピン部４２に装着して第一支持部２１を第二支持部４１に圧接させるスプリング部４４とを備える。

よって、このような水平側ガイド機構部３ｈ…及び垂直側ガイド機構部３ｖ…を設ければ、スリット部２３及び４３の長さは必要なシフトストローク分のみで足り、絶対精度及び相対精度を容易に高めることができるとともに、ガイド機構全体のスムースな動き（移動）を確保できる。また、基本的には、係合ピン部２２及び４２と、スリット部２３及び４３と、スプリング部２４及び４４により構成できるため、少ない部品点数及び小型部品で足りる。したがって、全体構成の小型コンパクト化、組付に係わる省スペース化、さらには軽量化を実現できるとともに、部品コスト及び組立コストの双方のコストダウンを図ることができる。しかも、スプリング部２４により支持盤部２ｓを第一支持部２１に圧接させ、かつスプリング部４４により第一支持部２１を第二支持部４１に圧接させるため、ガタ付き等の不具合が生じにくく、長期使用に対する信頼性及び安定性を高めることができる。

一方、第二支持部４１の上端には操作機構ベース部４１ｕを設け、この操作機構ベース部４１ｕを利用して、投写レンズＬを垂直方向Ｆｖへシフトさせるための垂直側操作機構Ｍｖを配設するとともに、投写レンズＬを水平方向Ｆｈへシフトさせるための水平側操作機構Ｍｈを配設する。

垂直側操作機構Ｍｖは、垂直側手動操作部４ｖを備え、この垂直側手動操作部４ｖは操作機構ベース部４１ｕの上面における図２中の右寄り位置に配設する。垂直側手動操作部４ｖは、手動により回動操作可能な操作ツマミ１１ｖ及びこの操作ツマミ１１ｖの中心に一体に設けた回動軸１２ｖを有する。回動軸１２ｖは垂直方向Ｆｖに配し、下端側を操作機構ベース部４１ｕに貫通させることにより回動自在に取付ける。また、操作ツマミ１１ｖは、図２に示すように、プロジェクタキャビネットＰｃにおける仮想線で示す上パネル部Ｐｃｕから上方へ突出させる。この際、操作ツマミ１１ｖのほとんどの部分を突出させ、使用者が操作ツマミ１１ｖの周面部を手で把持して操作できるようにする。

さらに、垂直側操作機構Ｍｖは、垂直側手動操作部４ｖの回動変位を運動変換して第一支持部２１（レンズ支持部２）を垂直側ガイド機構部３ｖ…に沿って上下方向（垂直方向Ｆｖ）へ変位させる運動変換機構５ｖを含む垂直側運動伝達機構部６ｖを備える。垂直側運動伝達機構部６ｖは、垂直側手動操作部４ｖの回動軸１２ｖに設けた第一伝達ギア３１と、この第一伝達ギア３１に噛合する第二伝達ギア３２と、この第二伝達ギア３２の中心に固定した係合軸１６と、この係合軸１６の外周面に嵌合するウォームギア部１３と、このウォームギア部１３に螺合するナット部１４とを備える。この場合、係合軸１６は、図３及び図４に示すように、断面を非円形形状に形成する。例示の非円形形状は、両側をＤカットし、断面を小判形に形成したものである。一方、ウォームギア部１３は、全体を所定の弾性を有する弾性素材、具体的には合成樹脂により一体形成し、中心には係合軸１６の断面形状と同一形状に形成した係合孔部１５を貫通形成する。これにより、係合軸１６は係合孔部１５に挿入して嵌合させることができ、係合軸１６とウォームギア部１３は垂直側クラッチ機構部７ｖを構成する。また、ナット部１４は、図２に示すように、第一支持部２１の右端辺における上端付近に一体形成する。

他方、水平側操作機構Ｍｈは、水平側手動操作部４ｈを備え、この水平側手動操作部４ｈは操作機構ベース部４１ｕの上面における図２中の左寄り位置に配設する。水平側手動操作部４ｈは、手動により回動操作可能な操作ツマミ１１ｈ及びこの操作ツマミ１１ｈの中心に一体に設けた回動軸１２ｈを有する。回動軸１２ｈは垂直方向Ｆｖに配し、下端側を操作機構ベース部４１ｕに貫通させることにより回動自在に取付ける。また、操作ツマミ１１ｈは、図２に示すように、プロジェクタキャビネットＰｃにおける仮想線で示す上パネル部Ｐｃｕから上方へ突出させる。この際、操作ツマミ１１ｈのほとんどの部分を突出させ、使用者が操作ツマミ１１ｈの周面部を手で把持して操作できるようにする。

さらに、水平側操作機構Ｍｈは、水平側手動操作部４ｈの回動変位を運動変換してレンズ支持部２を水平側ガイド機構部３ｈ…に沿って左右方向（水平方向Ｆｈ）へ変位させる運動変換機構５ｈを含む水平側運動伝達機構部６ｈを備える。水平側運動伝達機構部６ｈは、水平側手動操作部４ｈの回動軸１２ｈに設けた第一ギア部１７と、この第一ギア部１７に噛合する第二ギア部１８と、この第二ギア部１８の回動変位を水平方向Ｆｈの直進変位に変換するカム機構部１９を備える。この場合、カム機構部１９は、カムプレート５１を有し、このカムプレート５１の中間位置に設けた軸受孔５２を、支軸部５３を介して操作機構ベース部４１ｕ上に回動自在に取付ける。そして、このカムプレート５１上に、一対の離間したガイド部５４，５５を介して第二ギア部１８を取付けるとともに、スプリング５６により第二ギア部１８を第一ギア部１７側に付勢する。ガイド部５４，５５は、第二ギア部１８に形成した一対のガイド長孔部５４ｓ，５５ｓとカムプレート５１に固定したガイドローラ部５４ｒ，５５ｒを有する。これにより、第二ギア部１８は、第一ギア部１７に圧接するとともに、第一ギア部１７から離間する方向に一定の範囲Ｓｍ（図５）だけ弾性変位可能となる。したがって、第一ギア部１７と第二ギア部１８は、水平側クラッチ機構部７ｈを構成する。また、軸受孔５２を中心とし、第二ギア部１８に対して９０〔゜〕前後となる位置関係で係合突起部５７を設ける。この係合突起部５７はカムプレート５１の下面から下方に突出し、レンズ支持部２に設けた係合孔部５８に係合させる。この係合孔部５８は、図１に示すように、前後方向に長い長孔として形成する。

次に、本実施形態に係るレンズシフト装置１の機能（動作）について、図１〜図６を参照して説明する。

垂直側操作機構Ｍｖは、投写レンズＬを垂直方向Ｆｖにシフトさせることにより、スクーン（不図示）に投写される映像の上下方向位置の調整を行うことができる。まず、使用者は、垂直側手動操作部４ｖの操作ツマミ１１ｖの周面部を手（指）で把持し、操作ツマミ１１ｖを回動操作する。この場合、操作ツマミ１１ｖは、手で把持して操作できるように、そのほとんどをプロジェクタキャビネットＰｃから露出させているため、微調整を含む操作性を高めることができるとともに、確実な操作が可能になる。しかも、光学機器Ｐの本体側に無用な力が作用しないため、光学機器Ｐの位置設定などに悪影響が及ぶ不具合を解消できる利点がある。

そして、操作ツマミ１１ｖが回動変位すれば、一体に設けた第一伝達ギア３１も回動変位する。これにより、第一伝達ギア３１に噛合する第二伝達ギア３２が回動変位するとともに、第二伝達ギア３２の中心に設けた係合軸１６も回動変位する。また、係合軸１６の回動変位により、この外周面に嵌合する係合孔部１５を有するウォームギア部１３が回動変位する。垂直方向Ｆｖ（上下方向）における限界位置に達していない場合には、手動操作部４ｖを回動操作してもトルクが所定の大きさを越えることがないため、クラッチ機構部７ｖは接続状態が維持される。なお、限界位置を決めるシフト範囲（シフト量）は、垂直側ガイド機構部３ｖ…を構成するスリット部４３の全長に依存する。

さらに、ウォームギア部１３が回動変位すれば、このウォームギア部１３に螺合し、かつ回動方向の変位が規制されているナット部１４が垂直方向Ｆｖに直進変位する。この際、ナット部１４は第一支持部２１に一体形成されているため、ナット部１４の直進変位に対応して第一支持部２１、即ち、この第一支持部２１に支持されるレンズ支持部２も垂直方向Ｆｖに直進変位する。このように、使用者が操作ツマミ１１ｖを手動により回動変位させれば、レンズ支持部２に支持される投写レンズＬを垂直方向Ｆｖにシフトさせることができ、投写される映像の上下方向位置の調整を行うことができる。

一方、使用者が手動操作部４ｖを回動操作した際に、シフト範囲の限界位置に達し、手動操作部４ｖによるトルクが所定の大きさを越えた場合には、クラッチ機構部７ｖにより運動伝達機構部６ｖにおける伝達機構が切断されて手動操作部４ｖが空転する。この場合、ウォームギア部１３は回動方向の変位が規制されるため、断面が非円形形状となる係合軸１６は、図４に仮想線で示す係合軸１６ｓのように、合成樹脂により形成したウォームギア部１３における係合孔部１５の内面を弾性変形させて回動変位する。即ち、クラッチ機構部７ｖは切断状態となり、手動操作部４ｖが空転する。このように、垂直側クラッチ機構部７ｖは、ウォームギア部１３を所定の弾性を有する弾性素材により形成し、かつウォームギア部１３の軸方向に係合孔部１５を貫通形成するとともに、この係合孔部１５に、断面を非円形形状に形成し、かつ垂直側手動操作部４ｖにより回動する係合軸１６を嵌合させた構成を有するため、通常の操作時には遊び等を生じることなく確実な接続を可能にし、かつ限界位置では適切に切断可能にするとともに、全体の小型コンパクト化及び低コスト化、更には良好な操作フィーリングを確保できる。特に、クリック音及びクリック時のショックがほとんど生じないため、静音性及び操作安定性を高めることができる。

他方、水平側操作機構Ｍｈは、投写レンズＬを水平方向Ｆｖにシフトさせることにより、スクーン（不図示）に投写される映像の左右方向位置の調整を行うことができる。まず、使用者は、水平側手動操作部４ｈの操作ツマミ１１ｈの周面部を手（指）で把持し、操作ツマミ１１ｈを回動操作する。この場合、操作ツマミ１１ｈは、手で把持して操作できるように、そのほとんどをプロジェクタキャビネットＰｃから露出させているため、上述した垂直側操作機構Ｍｖの操作ツマミ１１ｖと同様に、微調整を含む操作性を高めることができるとともに、確実な操作が可能になる。しかも、光学機器Ｐの本体側に無用な力が作用しないため、光学機器Ｐの位置設定などに悪影響が及ぶ不具合を解消できる利点がある。また、垂直側手動操作部４ｖの回動軸１２ｖと水平側手動操作部４ｈの回動軸１２ｈは、同一方向に配するため、使用者が操作する際における操作方向が水平側又は垂直側に分かれる不具合を解消することができる。

そして、操作ツマミ１１ｈが回動変位すれば、一体に設けた第一ギア部１７も回動変位する。これにより、第一ギア部１７に噛合する第二ギア部１８が支軸部５３を支点に回動変位（旋回変位）する。水平方向Ｆｈ（左右方向）における限界位置に達していない場合には、手動操作部４ｈを回動操作してもトルクが所定の大きさを越えることがないため、クラッチ機構部７ｈは接続状態が維持される。即ち、第一ギア部１７と第二ギア部１８の噛合状態が維持される。なお、限界位置を決めるシフト範囲（シフト量）は、水平側ガイド機構部３ｈ…を構成するスリット部２３の全長に依存する。

さらに、第二ギア部１８が支軸部５３を支点に回動変位すれば、第二ギア部１８に対して９０〔゜〕前後の位置関係で配した係合突起部５７が支軸部５３を支点に水平方向Ｆｈ（左右方向）へ回動変位（旋回変位）する。係合突起部５７が変位すれば、この係合突起部５７に係合する係合孔部５８を有するレンズ支持部２、即ち、このレンズ支持部２に支持される投写レンズＬが水平方向Ｆｈに直進変位する。このように、使用者が操作ツマミ１１ｈを手動により回動変位させれば、レンズ支持部２に支持される投写レンズＬを水平方向Ｆｈにシフトさせることができ、投写される映像の左右方向位置の調整を行うことができる。

一方、使用者が手動操作部４ｈを回動操作した際に、シフト範囲の限界位置に達し、手動操作部４ｈによるトルクが所定の大きさを越えた場合には、クラッチ機構部７ｈにより運動伝達機構部６ｈにおける伝達機構が切断されて手動操作部４ｈが空転する。この場合、カムプレート５１（カム機構部１９）は回動方向の変位が規制されるため、第一ギア部１７は弾性支持される第二ギア部１８を押し退けて回動変位する。この際、第二ギア部１８は、図５に示すように、一定の範囲Ｓｍだけ第一ギア部１７から離間する方向へ弾性変位する。これにより、クラッチ機構部７ｖは切断状態となり、手動操作部４ｈが空転する。このように、水平側クラッチ機構部７ｈは、第二ギア部１８を、第一ギア部１７に対して圧接させ、かつ第一ギア部１７から離間する方向へ弾性変位可能に支持する構成を有するため、特に、水平方向Ｆｈのレンズシフトに対しても、通常の操作時には遊び等を生じることなく確実な接続を可能にし、かつ限界位置では適切に切断可能にするとともに、全体の小型コンパクト化及び低コスト化を図ることができる。

よって、このような本実施形態に係るレンズシフト装置１によれば、レンズ支持部２が変位した際の限界位置で手動操作部４ｖのトルクが所定の大きさを越えたなら運動伝達機構部６ｖにおける伝達機構が切断されて手動操作部４ｖが空転するクラッチ機構部７ｖを備えるため、当該クラッチ機構部７ｖを付設するに際して、運動伝達機構部６ｖを構成する少なくとも一部の部品を兼用可能となり、全体の小型コンパクト化及び低コスト化を図ることができるなど、光学機器にとっての最適なレンズシフト装置１を実現することができる。特に、光学機器Ｐとして、プロジェクタＰｏに適用したため、プロジェクタＰｏの小型化及び低コスト化、更にはプロジェクタＰｏにおける良好な操作フィーリングを確保することができ、プロジェクタＰｏにとっての最適なレンズシフト装置１を実現することができる。

次に、本発明に係るレンズシフト装置１に備える垂直側クラッチ機構部７ｖ及び水平側クラッチ機構部７ｈの変更実施形態について、図７及び図８を参照して説明する。

図７は、垂直側クラッチ機構部７ｖの変更実施形態を示す。図３及び図４に示した垂直側クラッチ機構部７ｖは、弾性素材となる合成樹脂により一体形成したウォームギア部１３を用いたものであるが、図７に示す垂直側クラッチ機構部７ｖは、ウォームギア部１３に係合体部１３ｓを一体に設け、この係合体部１３ｓに係合軸１６を係合させるようにした。したがって、ウォームギア部１３自体の素材は、硬質の合成樹脂や金属等の剛性素材により形成できる。係合体部１３ｓはバネ性を有する金属、例えば、ステンレス素材等を用いて筒形に形成し、ウォームギア部１３の端面にインサート成形等により一体化させることができる。そして、係合体部１３ｓの外周面に、コの字形の切込みを形成することにより一対の板バネ部１３ｓｐ，１３ｓｐを形成し、この板バネ部１３ｓｐ…の先端側内面を係合軸１６の外周面に圧接させる。変更実施形態に係る垂直側クラッチ機構部７ｖであっても、図３及び図４に示した垂直側クラッチ機構部７ｖと同様の機能（作用）を発揮させることができる。したがって、変更実施形態における係合軸１６を係合体部１３ｓの係合孔部１５に係合させる場合も係合軸１６を係合体部１３ｓの係合孔部１５に嵌合させると同意である。このような変更実施形態に係る垂直側クラッチ機構部７ｖは、図３及び図４に示した垂直側クラッチ機構部７ｖに対して耐久性を高めることができるとともに、弾性力の設定を容易に行える利点がある。

図８は、水平側クラッチ機構部７ｈの変更実施形態を示す。図５及び図６に示した水平側クラッチ機構部７ｈは、カムプレート５１に、一対の離間したガイド部５４，５５を介して第二ギア部１８を取付けるとともに、第二ギア部１８を付勢するスプリング５６を設けて構成したものであるが、図８に示す水平側クラッチ機構部７ｈは、一対のガイド部５４，５５及びスプリング５６を用いることなく、第二ギア部１８をカムプレート５１に一体形成した。即ち、カムプレート５１の端辺に第二ギア部１８を形成するとともに、この第二ギア部１８に沿った切欠部５１ｃを形成し、この切欠部５１ｃの一端部に残ったカムプレート５１の一部により比較的狭幅のスプリング部５１ｓを形成した。これにより、第二ギア部１８はスプリング部５１ｓにより弾性支持される。図８に示す変更実施形態は、第二ギア部１８の位置によって弾性力が異なるものの、基本的には、図５及び図６に示した水平側クラッチ機構部７ｈと同様の機能（作用）を発揮させることができる。このような変更実施形態に係る水平側クラッチ機構部７ｈは、図５及び図６に示した水平側クラッチ機構部７ｈに対し、一対のガイド部５４，５５及びスプリング５６が不要になるため、部品点数及び組立工数を大幅に削減できる利点がある。

以上、好適実施形態（変更実施形態）について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，形状，素材，数量等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。例えば、レンズ支持部２，第一支持部２１及び第二支持部４１は、それぞれ平板状に形成した場合を示したが、その他、フレームの組合わせにより構成するなど、他の構造を排除するものではない。また、交換式の投写レンズＬを例示したが、非交換式の投写レンズＬであってもよい。さらに、実施形態では、垂直側及び水平側の双方にシフトさせる場合を示したが、必要に応じて垂直側又は水平側のいずれか一方にシフトさせる場合を排除するものではない。なお、ガイド機構部３ｈ…，３ｖ…及び運動変換機構５ｈ，５ｖを含む運動伝達機構部６ｈ，６ｖは、例示の構成に限定されるものではなく、同様の機能を発揮する他の構成に置換することができる。

本発明に係るレンズシフト装置１は、例示したプロジェクタＰｏをはじめ、プロジェクタＰｏ以外の各種光学機器Ｐに利用できる。なお、プロジェクタＰｏは業務用であるか家庭用であるかは問わない。

１：レンズシフト装置，２：レンズ支持部，３ｈ…：ガイド機構部（水平側ガイド機構部），３ｖ…：ガイド機構部（垂直側ガイド機構部），４ｈ：手動操作部（水平側手動操作部），４ｖ：手動操作部（垂直側手動操作部），５ｈ：運動変換機構（水平側運動変換機構），５ｖ：運動変換機構（垂直側運動変換機構），６ｈ：運動伝達機構部（水平側運動伝達機構部），６ｖ：運動伝達機構部（垂直側運動伝達機構部），７ｈ：クラッチ機構部（水平側クラッチ機構部），７ｖ：クラッチ機構部（垂直側クラッチ機構部），１１ｈ：操作ツマミ，１１ｖ：操作ツマミ，１２ｈ：回動軸，１２ｖ：回動軸，１３：ウォームギア部，１３ｓ：係合体部，１４：ナット部，１５：係合孔部，１６：係合軸，１７：第一ギア部，１８：第二ギア部，１９：カム機構部，Ｌ：投写レンズ，Ｆｈ：水平方向，Ｆｖ：垂直方向，Ｐ：光学機器，Ｐｏ：プロジェクタ，Ｐｃ：光学機器キャビネット

Claims

投写レンズを支持するレンズ支持部を少なくとも水平方向又は垂直方向へガイドするガイド機構部と、手動により回動操作可能な手動操作部と、この手動操作部の回動変位を運動変換して前記レンズ支持部を前記ガイド機構部に沿って変位させる運動変換機構を含む運動伝達機構部とを備えてなる光学機器のレンズシフト装置において、少なくとも一つの前記運動伝達機構部に、前記レンズ支持部が変位した際の限界位置で前記手動操作部のトルクが所定の大きさを越えたなら当該運動伝達機構部における伝達機構が切断されて前記手動操作部が空転するクラッチ機構部を設けたことを特徴とする光学機器のレンズシフト装置。
前記手動操作部は、操作ツマミ及びこの操作ツマミに一体に設けた回動軸を備えるとともに、前記操作ツマミは手で把持して操作可能となるように光学機器キャビネットから露出させることを特徴とする請求項１記載の光学機器のレンズシフト装置。
前記レンズ支持部を垂直方向へガイドする垂直側ガイド機構部と、前記レンズ支持部を水平方向へガイドする水平側ガイド機構部と、手動により回動操作可能な垂直側手動操作部と、手動により回動操作可能な水平側手動操作部と、前記垂直側手動操作部の回動変位を運動変換して前記レンズ支持部を前記垂直側ガイド機構部に沿って変位させる運動変換機構を含む垂直側運動伝達機構部と、前記水平側手動操作部の回動変位を運動変換して前記レンズ支持部を前記水平側ガイド機構部に沿って変位させる運動変換機構を含む水平側運動伝達機構部とを備えることを特徴とする請求項１又は２記載の光学機器のレンズシフト装置。
前記垂直側運動伝達機構部は、前記垂直側手動操作部により回動するウォームギア部と、このウォームギア部の回動により垂直方向に直進変位する当該ウォームギア部に螺合するナット部とを含ませて構成するとともに、前記ウォームギア部又はこのウォームギア部に一体の係合体部を所定の弾性を有する弾性素材により形成し、かつ前記ウォームギア部又は前記係合体部の軸方向に係合孔部を貫通形成するとともに、この係合孔部に、断面を非円形形状に形成し、かつ前記垂直側手動操作部により回動する係合軸を嵌合させてなる垂直側クラッチ機構部を備えることを特徴とする請求項１，２又は３記載の光学機器のレンズシフト装置。
前記水平側運動伝達機構部は、前記水平側手動操作部により回動する第一ギア部と、この第一ギア部に噛合する第二ギア部と、この第二ギア部の回動変位を水平方向の直進変位に変換するカム機構部を含ませて構成するとともに、前記第二ギア部を前記第一ギア部に対して圧接させ、かつ前記第一ギア部から離間する方向へ弾性変位可能に支持してなる水平側クラッチ機構部を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光学機器のレンズシフト装置。
光学機器としてプロジェクタに適用することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光学機器のレンズシフト装置。