JP2011123509A - レンズ移動機構及び液晶プロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】液晶プロジェクタのレンズ鏡筒移動機構を更に改良し、構成が簡単で、レンズ鏡筒の移動がスムーズで、且つ高精度の移動が可能なレンズ移動機構及び該レンズ移動機構を用いた液晶プロジェクタを提供すること。
【解決手段】画像情報を有する光を投射する投写レンズを内部に備えるレンズ鏡筒１５を保持するレンズ保持部材２０をＺ軸方向、Ｘ軸方向に移動させるレンズ移動機構であって、軌道部材と、移動部材と、該軌道部材の転動体転走面と移動部材の転動体転走面の間に配置された複数の転動体等を具備する第１及び第２の案内機構２３、２３、２４、２４を設け、第１及び第２の案内機構２３、２３、２４、２４でレンズ鏡筒１５をＺ軸方向、Ｘ軸方向に移動させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、液晶プロジェクタのレンズ鏡筒を保持・移動するレンズ移動機構及び該レンズ移動機構を備えた液晶プロジェクタに関するものである。

図１は従来の液晶プロジェクタの構成例を示す図である。図中、１はメタルハライドランプ等よりなる光源、２、３は分離用のダイクロイックミラー、４、５は反射ミラー、６、７、８は液晶パネル、９、１０は光合成用のダイクロイックミラー、１１は一対の液晶プリズム１２Ａ、１２Ｂにより構成される光路調整機構、１３は投写レンズであり、これらのものは全てプロジェクタ筐体１４内に取り付けられている。

前記光源１より発せられた光は、ダイクロイックミラー２、３により赤色（Ｒ）、青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）の３原色の光に分光される。この分光された光は各光路上での液晶パネル６、７、８において各色成分の画像情報に応じて透過率が変調される。この変調された光はダイクロイックミラー９、１０により合成される。そして、この合成された光は光路調整機構１１により光路が調整された後、投写レンズ１３によりスクリーン（図示せず）上に拡大投写する。

上記従来型の液晶プロジェクタにおいては、投写レンズ１３の前段に光路調整機構１１が設けられているため、液晶プロジェクタ内における各液晶パネル６、７、８と投写レンズ１３との距離（例えば液晶パネル６の場合、図１における距離ｍ）を上記光路調整機構１１の分だけ長くする必要があり、小型化に適していないという問題がある。

更に液晶パネル６、７、８を透過した画像情報を有する光は、光路調整機構１１の液晶プリズム１２Ａ、１２Ｂを構成する多数のガラス板を通って投写レンズ１３により投写され、スクリーン上に拡大表示されるため、該多数のガラス板によりスクリーン上における投影画像の画像歪みや、色収差歪み等が大きくなり、高精細な画像を表示することができないという問題も生じる。

また、上記小型化に適していないという問題や、投影画像の画像歪みや、色収差歪み等が大きくなり、高精細な画像を表示することができないという問題を解決するため、例えば特許文献１に示すように、レンズ鏡筒移動機構を設け、投写レンズを内部に備えるレンズ鏡筒をプロジェクタ筐体に対して直交する方向に移動するように構成し、小型化や画像歪み、色収差歪み等が大きく高精細な画像を表示することができない要因となる光路調整機構を除去した構成の液晶プロジェクタもある。液晶プロジェクタをこのように構成することにより、小型化が可能で、しかも投影画像に画像歪み及び色収差歪みが発生すること無しに、投影画像のシフト調整又はあおり調整を行うことができる。

特開平６−３３１９５３号公報

本発明は上記光路調整機構を除去した液晶プロジェクタのレンズ鏡筒移動機構を更に改良し、構成が簡単で、レンズ鏡筒の移動がスムーズで、且つ高精度の移動が可能なレンズ移動機構及び該レンズ移動機構を用いた液晶プロジェクタを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、画像情報を有する光を投射する投写レンズを内部に備えるレンズ鏡筒を保持するレンズ保持部材と、該レンズ保持部材を光の光軸に対して直交し、且つ互いに直交する第１及び第２の２軸方向に移動自在に案内するレンズ保持部材案内手段と、該レンズ保持部材案内手段を支える固定側支持部材と、レンズ鏡筒を第１或いは第２の方向に移動させるための駆動力を付与する駆動力付与手段とを備えたレンズ移動機構であって、固定側支持部材は、レンズ保持部材の光軸と直交する方向の左右両側及び下側に該レンズ保持部材に向かい合う辺からなる支持枠を具備し、レンズ保持部材案内手段は、レンズ鏡筒を光軸と直交する第１方向に案内する第１案内手段と光軸と直交し且つ該第１方向と直交する第２方向に案内する第２案内手段を具備し、第１案内手段は、支持枠の左右両辺内壁と該左右両辺内壁に対向するレンズ保持部材の間に配置し、第２案内手段は、支持枠の下側辺内壁と該下側辺内壁に対向するレンズ保持部材の間及び該レンズ保持部材の上部で且つ対向する第１案内手段と第１案内手段の間に配置し、第１案内手段及び第２案内手段は、それぞれ長手方向に沿って転動体転走面が設けられた軌道部材と、該軌道部材の転動体転走面に対応する転動体転走面が設けられて軌道部材と相対運動自在に組み込まれた移動部材と、軌道部材の転動体転走面と移動部材の転動体転走面の間に配置された複数の転動体とを具備し、第１案内手段及び第２案内手段がそれぞれ具備する軌道部材及び移動部材は光の光軸方向において略同じ位置に配置されており、レンズ保持部材案内手段の軌道部材及び移動部材の幅方向は光軸と略一致しており、レンズ保持部材案内手段の転動体と軌道部材及び移動部材の転動体転走面の間に予圧を付与し、軌道部材は板状素材からなり長手方向に対して直角な断面形状が略コの字形状で幅方向両内側に転動体転走面が設けられたアウターレールであり、移動部材は板状素材からなり長手方向に対して直角な断面形状が略コの字状形状で幅方向両外側に転動体転走面が設けられたインナーレールであり、転動体はボールであり、転動体の各々を回転自在に保持する転動体保持器を具備することを特徴とする。

上記のように固定側支持部材は、レンズ保持部材の光軸と直交する方向の左右両側及び下側に該レンズ保持部材に向かい合う辺からなる支持枠を具備し、レンズ保持部材案内手段は、レンズ鏡筒を光軸と直交する第１方向に案内する第１案内手段と光軸と直交し且つ該第１方向と直交する第２方向に案内する第２案内手段を具備し、第１案内手段は、支持枠の左右側辺内壁と該支持枠の左右側辺内壁に対向するレンズ保持部材の間に配置し、第２案内手段は、支持枠の下側辺内壁と該支持枠の下側辺内壁に対向するレンズ保持部材の間及び該レンズ保持部材の上部で且つ対向する第１案内手段と第１案内手段の間に配置し、第１案内手段及び第２案内手段は、それぞれ長手方向に沿って転動体転走面が設けられた軌道部材と、該軌道部材の転動体転走面に対応する転動体転走面が設けられて軌道部材と相対運動自在に組み込まれた移動部材と、軌道部材の転動体転走面と移動部材の転動体転走面の間に配置された複数の転動体とを具備し、第１案内手段及び第２案内手段がそれぞれ具備する軌道部材及び移動部材は光の光軸方向において略同じ位置に配置されているので、軌道部材と移動部材の相対的移動は転動体を介してスムーズとなるから、投写レンズの移動もスムーズなものとなると共に、レンズ移動機構を光軸方向に薄型に構成でき、小型化が可能となる。また、レンズ保持部材案内手段の軌道部材及び移動部材の幅方向は光軸と略一致しており、レンズ保持部材案内手段の転動体と軌道部材及び移動部材の転動体転走面の間に予圧を付与しているので、光軸方向に直交する方向の回転モーメントに対する剛性が大きくなり、重いレンズ鏡筒を強い剛性で支持することができ、レンズ鏡筒を高精度で且つスムーズに移動させることが可能となる。また、軌道部材は板状素材からなり長手方向に対して直角な断面形状が略コの字形状で幅方向両内側に転動体転走面が設けられたアウターレールであり、移動部材は板状素材からなり長手方向に対して直角な断面形状が略コの字形状で幅方向両外側に転動体転走面が設けられたインナーレールであり、転動体の各々を回転自在に保持する転動体保持器を具備する構成であるので、アウターレール及びインナーレールを例えば鋼板をプレス加工等を施すことによりこれらを容易に形成し得、又、転動体も安価な市販のボール等を使用し得ることから、比較的低廉に製造することができ、コストの低減が図れる。

請求項２に記載の発明は、画像情報を有する光を投射する投写レンズを内部に備えるレンズ鏡筒を保持するレンズ保持部材と、該レンズ保持部材を光の光軸に対して直交し、且つ互いに直交する第１及び第２の２軸方向に移動自在に案内するレンズ保持部材案内手段と、該レンズ保持部材案内手段を支える固定側支持部材と、レンズ鏡筒を第１或いは第２の方向に移動させるための駆動力を付与する駆動力付与手段とを備えたレンズ移動機構であって、固定側支持部材は、レンズ保持部材の光軸と直交する方向の左右両側及び下側に該レンズ保持部材に向かい合う辺からなる支持枠を具備し、レンズ保持部材案内手段は、レンズ鏡筒を光軸と直交する第１方向に案内する第１案内手段と光軸と直交し且つ該第１方向と直交する第２方向に案内する第２案内手段を具備し、第１案内手段は、支持枠の左右両辺内壁と該左右両辺内壁に対向するレンズ保持部材の間に配置し、第２案内手段は、支持枠の下側辺内壁と該下側辺内壁に対向するレンズ保持部材の間及び該レンズ保持部材の上部で且つ対向する第１案内手段と第１案内手段の間に配置し、第１案内手段及び第２案内手段は、それぞれ長手方向に沿って転動体転走面が設けられた軌道部材と、該軌道部材の転動体転走面に対応する転動体転走面が設けられて軌道部材と相対運動自在に組み込まれた移動部材と、軌道部材の転動体転走面と移動部材の転動体転走面の間に配置された複数の転動体とを具備し、第１案内手段及び第２案内手段がそれぞれ具備する軌道部材及び移動部材は光の光軸方向において略同じ位置に配置されており、レンズ保持部材案内手段の軌道部材及び移動部材の幅方向は光軸と略一致しており、レンズ保持部材案内手段の転動体と軌道部材及び移動部材の転動体転走面の間に予圧を付与し、軌道部材は幅方向両側に移動体転走面が設けられた軌道レールからなり、移動部材は軌道レールの転動体転走面に対応する転動体転走面を含む無限循環路が設けられた移動ブロックからなり、転動体はボールであり、無限循環路内に配列収容され、軌道レール及び移動ブロックの相対運動に伴って循環することを特徴とする。

上記のように、軌道部材は幅方向両側に転動体転走面が設けられた軌道レールからなり、移動部材は軌道レールの転動体転走面に対応する転動体転走面を含む無限循環路が設けられた移動ブロックからなり、転動体はボールであり無限循環路内に配列収容されて軌道レール及び移動ブロックの相対運動に伴って循環する構成とするので、軌道レール及び移動ブロックの相対移動が極めて円滑となり、更にレンズ鏡筒をよりスムーズに移動させることができる。また、軌道レール及び移動ブロックからなるレンズ保持部材案内手段の転動体と軌道部材及び移動部材の転動体転走面の間に与圧を付与するので、剛性が大きく、レンズ鏡筒を強固に支えるから、請求項１に記載のレンズ移動機構に比して、レンズ鏡筒をより高精度に移動させることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のレンズ移動機構と、液晶パネルを内部に備えたプロジェクタ筐体を具備し、液晶パネルからの画像情報を有する光をレンズ移動機構が保持する投写レンズに投射するように構成したことを特徴とする。

上記のように液晶プロジェクタを請求項１又は２に記載のレンズ移動機構を具備する構成とするので、小型で、投影画像に画像歪み及び色収差歪みの発生することのない液晶プロジェクタとなる。

請求項１に記載の発明によれば、固定側支持部材は、レンズ保持部材の光軸と直交する方向の左右両側及び下側に該レンズ保持部材に向かい合う辺からなる支持枠を具備し、レンズ保持部材案内手段は、レンズ鏡筒を光軸と直交する第１方向に案内する第１案内手段と光軸と直交し且つ該第１方向と直交する第２方向に案内する第２案内手段を具備し、第１案内手段は、支持枠の左右両辺内壁と該左右両辺内壁に対向するレンズ保持部材の間に配置し、第２案内手段は、支持枠の下側辺内壁と該下側辺内壁に対向するレンズ保持部材の間及び該レンズ保持部材の上部で且つ対向する第１案内手段と第１案内手段の間に配置し、第１案内手段及び第２案内手段は、それぞれ長手方向に沿って転動体転走面が設けられた軌道部材と、該軌道部材の転動体転走面に対応する転動体転走面が設けられて軌道部材と相対運動自在に組み込まれた移動部材と、軌道部材の転動体転走面と移動部材の転動体転走面の間に配置された複数の転動体とを具備し、第１案内手段及び第２案内手段がそれぞれ具備する軌道部材及び移動部材は光の光軸方向において略同じ位置に配置されており、レンズ保持部材案内手段の軌道部材及び移動部材の幅方向は光軸と略一致しており、レンズ保持部材案内手段の転動体と軌道部材及び移動部材の転動体転走面の間に予圧を付与するので、レンズ移動機構を光軸方向に薄く、小型化でき、光軸方向に直交する方向の回転モーメントに対する高剛性で重いレンズ鏡筒を支持し、レンズ鏡筒を高精度で、且つスムーズに移動させることができるレンズ移動機構を提供できる。また、軌道部材及び移動部材が板状素材からなるアウターレール、インナーレールであることから、例えば鋼板にプレス加工等を施すことにより容易に形成し得、又、転動体にも安価な市販のボールを使用し得るから、比較的低廉に製作することができ、コストの低減を図ることができる。

請求項２に記載の発明によれば、レンズ保持部材案内手段の軌道部材は幅方向両側に転動体転走面が設けられた軌道レールからなり、移動部材は該軌道レールの転動体転走面に対応する転動体転走面を含む無限循環路が設けられた移動ブロックからなり、転動体であるボールが無限循環路内に配列収容されて軌道レール及び移動ブロックの相対運動に伴って循環する構成であるから、軌道レール及び移動ブロックの相対移動が極めて円滑となり、レンズ鏡筒をよりスムーズに移動させることができると共に、軌道レール及び移動ブロックからなるレンズ保持案内手段は光軸方向に直交する方向の回転モーメントに対してより高剛性でレンズ鏡筒を強固に支え、高精度に移動させることができるレンズ移動機構を提供できる。

請求項３に記載の発明によれば、液晶プロジェクタを請求項１又は２に記載のレンズ移動機構を具備する構成とするので、小型で、投影画像に画像歪み及び色収差歪みの発生することのない液晶プロジェクタを提供できる。

従来の液晶プロジェクタの構成例を示す図である。 本発明に係るレンズ移動機構を用いる液晶プロジェクタの構成を示す図である。 本発明に係るレンズ移動機構のレンズ鏡筒移動機構（第１実施例）の構成例を示す概略外観斜視図である。 本発明に係るレンズ移動機構のレンズ鏡筒移動機構（第１実施例）の構成例を示す正面図である。 図４のＡ１−Ａ１矢視断面図である。 図４のＢ１−Ｂ１矢視断面図である。 第１案内機構の構成を示す図で、図７（ａ）は一部切り欠き斜視図、図７（ｂ）はＣ−Ｃ矢視断面図である。 レンズ鏡筒移動機構の固定側支持部材の正面図である。 レンズ鏡筒移動機構の中間部材の正面図である。 レンズ鏡筒移動機構のレンズ保持部材の正面図である。 第１案内機構の駆動力付与機構の構成例を示す図で、図１１（ａ）は下方から見た図、図１１（ｂ）は正面図である。 本発明に係るレンズ移動機構のレンズ鏡筒移動機構（第２実施例）の構成例を示す正面図である。 図１２のＡ２−Ａ２矢視断面図である。 図１２のＢ２−Ｂ２矢視断面図である。 第１案内機構の要部の一部切欠き斜視図である。 図１５の第１案内機構の一部切欠き側面図である。 図１５の第１案内機構の一部切欠き正面図である。

以下、本願発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図２は本発明に係るレンズ移動機構を用いる第１実施例としての液晶プロジェクタの構成例を示す図である。図２において、図１と同一符号を付した部分は同一又は相当部分を示す。液晶プロジェクタは投写レンズ１３を収容するレンズ鏡筒１５の外部に、該レンズ鏡筒１５をプロジェクタ筐体１４に対して左右方向（Ｘ軸方向）、及び上下方向（Ｚ軸方向）に移動させるための後に詳述する構成のレンズ鏡筒移動機構１６が設けられている。また、レンズ鏡筒１５内には、投写レンズ１３よりも出光側に該レンズ鏡筒１５の出光口を塞ぐようにガラス板１７が取り付けられている。レンズ鏡筒１５の外部には、左右方向（Ｘ軸方向）に延びる第１回転軸、及び上下方向（Ｚ軸方向）に延びる第２回転軸を中心にガラス板１７を回転させるガラス板回転機構１８が設けられている。

図３乃至図６は上記レンズ鏡筒移動機構１６の構成例を示す図で、図３は概略外観斜視図、図４は正面図、図５は図４のＡ１−Ａ１矢視断面図、図６は図４のＢ１−Ｂ１矢視断面図である。レンズ鏡筒移動機構１６は、レンズ鏡筒１５を保持するレンズ保持部材２０と、固定側支持部材２１と、該レンズ保持部材２０と固定側支持部材２１を中継する中間部材２２と、レンズ保持部材２０を上下方向（Ｚ軸方向）及び左右方向（Ｘ軸方向）に移動させるレンズ保持部材案内機構を具備している。該レンズ保持部材案内機構は、固定側支持部材２１と中間部材２２との間に設けられた後に詳述する第１案内機構２３、２３と、中間部材２２とレンズ保持部材２０との間に設けられた後に詳述する第２案内機構２４、２４とを具備する。

図７は第１案内機構２３の構成を示す図で、図７（ａ）は一部切欠き斜視図、図７（ｂ）はＣ−Ｃ矢視断面図である。図７において、２３−１は軌道部材としてのアウターレール、２３−２は該アウターレール２３−１に収納される形で該アウターレール２３−１と相対運動自在に組み込まれたインナーレール、２３−３はアウターレール２３−１とインナーレール２３−２の間を転走する転動体としてのボール、２３−４はアウターレール２３−１とインナーレール２３−２との間で多数のボール２３−３を所定間隔で配列して保持するボール保持器としてのリテーナである。

アウターレール２３−１は、板状素材からなり長手方向に対して直角な断面形状が略コの字形状で幅方向両内側に長手方向に沿って転動体転走面２３−１ａが設けられた構成である。インナーレール２３−２は、板状素材からなり長手方向に対して直角な断面形状が略コの字形状で幅方向両外側に長手方向に沿って転動体転走面２３−２ａが設けられた構成である。アウターレール２３−１の転動体転走面２３−１ａとインナーレール２３−２の転動体転走面２３−２ａは互いに対応し、両転動体転走面の間に多数のボール２３−３がリテーナ２３−４に回転自在に保持されている。

なお、図示は省略するが第２案内機構２４も第１案内機構２３と同様の構成で、アウターレール２４−１、インナーレール２４−２、ボール２４−３及びリテーナ２４−４を具備している。

第１案内機構２３、２３のアウターレール２３−１、２３−１を図５に示すように、固定側支持部材２１の左右方向（Ｘ軸方向）両内側に固定し、インナーレール２３−２、２３−２を中間部材２２の左右方向両端に固定する。また、第２案内機構２４、２４のアウターレール２４−１、２４−１を図６に示すように、中間部材２２、２２の上下方向（Ｚ軸方向）内側に固定し、インナーレール２４−２、２４−２をレンズ保持部材２０の上下方向外側に固定する。

第１案内機構２３、２３のインナーレール２３−２、２３−２をアウターレール２３−１、２３−１に対して、後に詳述する駆動力付与機構で上下方向に移動することにより、レンズ保持部材２０、即ちレンズ鏡筒１５は上下方向に移動する。第２案内機構２４、２４のインナーレール２４−２、２４−２をアウターレール２４−１、２４−１に対して、図示しない駆動力付与機構で左右方向に移動させることにより、レンズ保持部材２０、即ちレンズ鏡筒１５は左右方向に移動する。

上記のようにレンズ保持部材案内機構を、アウターレール２３−１とインナーレール２３−２を具備し、レンズ保持部材２０を上下方向に案内する第１案内機構２３、２３と、アウターレール２４−１とインナーレール２４−２を具備し、レンズ保持部材２０を左右方向に案内する第２案内機構２４、２４を備えた構成とすることにより、第１案内機構２３、２３のアウターレール２３−１、２３−１に対するインナーレール２３−２、２３−２の移動はボール２３−３、２３−３を介してスムーズに行なわれ、第２案内機構２４、２４のアウターレール２４−１、２４−１に対するインナーレール２４−２、２４−２の移動はボール２４−３、２４−３を介してスムーズに行なわれるから、移動はスムーズとなり、レンズ鏡筒１５の移動もスムーズなものとなる。

なお、アウターレール２３−１、２４−１、インナーレール２３−２、２４−２は、例えば鋼板にプレス加工等を施すことによてこれらを容易に形成し得、又，ボールも安価な市販のものを購入、使用し得ることから、比較的低廉に製作でき、コストの低減が図れる。

また、ここでは第１案内機構２３、２３及び第２案内機構２４、２４が夫々具備するアウターレール２３−１、２３−１、２４−１、２４−１及びインナーレール２３−２、２３−２、２４−２、２４−２は光軸Ｌ方向において略同じ位置に配置されている。これにより、レンズ鏡筒移動機構１６を光軸Ｌ方向に薄く構成でき、小型化が可能となる。

また、第１案内機構２３、２３及び第２案内機構２４、２４のアウターレール２３−１、２３−１、２４−１、２４−１及びインナーレール２３−２、２３−２、２４−２、２４−２の幅方向を光軸Ｌと略一致させている。これにより、光軸Ｌに直交する方向の回転モーメントに対する剛性が大きくなり、重いレンズ鏡筒１５を強い剛性で支持することができ、レンズ鏡筒１５を高精度で且つスムーズに移動させることが可能となる。

また、第１案内機構２３のボール２３−３とアウターレール２３−１及びインナーレール２３−２の転動体転走面の間、及び第２案内機構２４のボール２４−３とアウターレール２４−１及びインナーレール２４−２の転動体転走面の間に予圧（マイナス隙間）を付与する。これにより、第１案内機構２３及び第２案内機構２４の剛性が大きくなるから、重いレンズ鏡筒１５を更に高精度で且つスムーズに移動させることが可能となる。

図８はレンズ鏡筒移動機構１６の固定側支持部材２１の正面図であり、図において、固定側支持部材２１は、板状の部材であり、その中央部にレンズ鏡筒１５が貫通する上下方向（Ｚ軸方向）に径の大きい長円状の貫通穴２５が設けられている。該貫通穴２５は上下方向（Ｚ軸方向）の径がレンズ鏡筒１５の径Ｄ_１より２ｄ_１だけ大きく、左右方向（Ｘ軸方向）の径がレンズ鏡筒１５の径Ｄ_１より２ｄ_２だけ大きくなっており（ｄ_１＞ｄ_２）、レンズ鏡筒１５は余裕を持って該貫通穴２５を貫通する。

図９はレンズ鏡筒移動機構１６の中間部材２２の正面図であり、図示において、中間部材２２は板状の部材であり、その中央部にレンズ鏡筒１５が貫通する左右方向（Ｘ軸方向）に径が大きい長円状の貫通穴２６が設けられている。該貫通穴２６は左右方向（Ｘ軸方向）の径がレンズ鏡筒１５の径Ｄ_１より２ｄ_４だけ大きく、上下方向（Ｚ軸方向）の径がレンズ鏡筒１５の径Ｄ_１より２ｄ_３だけ大きくなっており（ｄ_４＞ｄ_３）、レンズ鏡筒１５は余裕を持って該貫通穴２６を貫通する。ここでｄ_２≒ｄ_４である。

図１０はレンズ鏡筒移動機構１６のレンズ保持部材２０の正面図であり、図において、レンズ保持部材２０は板状の部材であり、その略中央部にレンズ鏡筒１５が貫通する円状の貫通穴２７が設けられており、該貫通穴２７の径はレンズ鏡筒１５の径Ｄ_１に略等しくなっており、レンズ鏡筒１５は該貫通穴２７に密着状態で貫通している。

固定側支持部材２１、中間部材２２及びレンズ保持部材２０の貫通孔２５、２６、２７の径をそれぞれ上記のように形成することにより、中間部材２２は固定側支持部材２１に対して上下方向にｄ_１の範囲で移動でき、レンズ鏡筒１５を貫通孔２７に密着状態で貫通して取り付けたレンズ保持部材２０は中間部材２２に対して左右方向にｄ_４の範囲で移動できる。即ち、投写レンズ１３を内部に備えるレンズ鏡筒１５を上下方向にｄ_１の範囲及び左右方向にｄ_４の範囲で移動させ、投写画像の投写位置をシフト調整できる。

図１１は第１案内機構２３のインナーレール２３−２に駆動力を付与する駆動力付与機構の構成例を示す図で、図１１（ａ）は下方から見た図、図１１（ｂ）は正面図（但しモータ及びウォームを除く）である。駆動力付与機構は、モータ２８、該モータ２８の回転軸に連結したウォーム２９、該ウォーム２９に噛み合うウォームホイール３０、該ウォームホイール３０に連結したねじ軸３１、該ねじ軸３１に螺合するナット３３及び該ナット３３とインナーレール２３−２を連結する連結部材３２を具備する構成である。

上記構成の駆動力付与機構において、モータ２８を回転（正転又は逆転）させるとウォーム２９を介してウォームホイール３０及びねじ軸３１が回転し、ナット３３が上下方向（Ｚ軸方向）に移動し、該ナット３３に連結部材３２を介して連結されたインナーレール２３−２が上下方向（Ｚ軸方向）に移動する。なお、図示は省略するが第２案内機構２４のインナーレール２４−２に駆動力を付与する駆動力付与機構も略同様な構成である。

上記例では、第１及び第２案内機構２３、２４を設けて、レンズ鏡筒１５を左右方向（Ｘ軸方向）及び上下方向（Ｚ軸方向）の２軸に移動する構成としたが、いずれか１軸（Ｘ軸方向又はＺ軸方向）のみに移動する構成とする場合もある。

また、上記例では、第１及び第２案内機構２３、２４に転動体としてボール２３−３、２４−３を用いるものを示したが、案内機構は転動体としてはボールを用いるものに限定されるものではなく、転動体として例えばローラ（円柱体）を用いたものでもよいことは当然である。

また、上記例では、第１及び第２案内機構２３、２４のアウターレール２３−１、２４−１を固定側として、インナーレール２３−２、２４−２を移動側としたが、インナーレール２３−２、２４−２を固定側として、アウターレール２３−１、２４−１を移動側としてもよいことは当然である。

図１２乃至図１４は、本発明の第２実施例としての液晶プロジェクタの要部であるレンズ鏡筒移動機構の構成を示す図である。図において、５６はレンズ鏡筒移動機構を示す。本レンズ鏡筒移動機構５６は、前述したレンズ鏡筒移動機構１６に代えて、図２に示した液晶プロジェクタに装着することができる。このレンズ鏡筒移動機構５６は、以下に説明する部分以外は上記レンズ鏡筒移動機構１６と同様に構成されており、同様の構成部分に関しては同一の参照符号を付して示し、その詳細な説明は省略する。

図１２はレンズ鏡筒移動機構５６の正面図、図１３は図１２のＡ２−Ａ２矢視断面図、図１４は図１２のＢ２−Ｂ２矢視断面図である。図示するように、レンズ鏡筒移動機構５６はレンズ保持部材２０を上下方向（Ｚ軸方向）及び左右方向（Ｘ軸方向）に移動させるレンズ保持部材案内機構を備えている。該レンズ保持部材案内機構は、固定側支持部材２１と中間部材２２との間に設けられた後に詳述する第１案内機構６３、６３と、中間部材２２とレンズ保持部材２０との間に設けられた後に詳述する第２案内機構６４、６４とを具備する。

図１５乃至図１７は上記第１案内機構６３の要部の構成を示す図で、図１５は一部切欠き斜視図、図１６は一部切欠き側面図、図１７は一部切欠き正面図である。図示するように、第１案内機構６３は、軌道部材としての軌道レール１０１と、該軌道レール１０１と相対運動自在に組み込まれた移動部材としての移動ブロック１０２と、該移動ブロック１０２に設けられた無限循環路内に配列収容され軌道レール１０１及び移動ブロック１０２の間で荷重を受けながら転動する複数の転動体としてのボール１０３とを備えている。移動ブロック１０２は、１本の軌道レール１０１に対してこの場合２つ組み込まれている。なお、移動ブロック１０２には、該移動ブロック１０２を軌道レール１０１から外した際に移動ブロック１０２からボール１０３が脱落するのを防止する保持器１０４が設けられている。

上記軌道レール１０１は長手方向に対して直角な断面形状が略矩形状に形成され、その幅方向両側に長手方向に沿って転動体転走面１０１−１が形成されている。ここでは、転動体転走面１０１−１は幅方向両側に１条ずつ、合計２条が形成されている。なお、転動体転走面１０１−１の数、配置については適宜可変である。また、図中において符号１０１−３に示すのは、軌道レール１０１を締結するためのボルト（図示せず）を挿通するボルト挿通孔であり、軌道レール１０１の長手方向に沿って所定の間隔で形成されている。

一方、上記移動ブロック１０２は、移動方向に対して直角な断面が略コの字状に形成され、軌道レール１０１を跨ぐように配設されており、ブロック本体１２１と、このブロック本体１２１の移動方向の端面に固定された一対のエンドキャップ１２２上には、移動ブロック１０２と軌道レール１０１との隙間を外部から密封する一対のエンドシール１２３がねじ１３０によって装着されている。

図１７から明らかなように、ブロック本体１２１は、取付面１２１−１を備えた水平部１２１−２及びこの水平部１２１−２の両端部から垂下する一対の袖部１２１−３、１２１−３を有しており、各袖部１２１−３の内側面には軌道レール１０１の転動体転走面１０１−１に対応する転動体転走面１２１−５が設けられている。また、袖部１２１−３には、該転動体転走面１２１−５と平行に転動体戻し通路１２１−６が穿設されている。転動体転走面１２１−５及び転動体戻し通路１２１−６は、図１５にも示している。なお、上記水平部１２１−２には、ブロック本体１２１を締結するためのボルト（図示せず）が螺合するタップ孔１２１−７が形成されている。

図１５に示すように、一対設けられたエンドキャップ１２２にはボール１０３の方向転換路１２２−１が形成されている。エンドキャップ１２２をボルト１２９を用いてブロック本体１２１の両端面に装着すると、ブロック本体１２１の転動体転走面１２１−５と転動体戻し通路１２１−６がこの方向転換路１２２−１によって連通連結され、これにより無限循環路が形成される。

前述のように、ボール１０３はこの無限循環路内に配列収容され、軌道レール１０１及び移動ブロック１０２の相対運動に伴って循環する。そして、軌道レール１０１の転動体転走面１０１−１と移動ブロック１０２の転動体転走面１２１−５との間で荷重を受けながら転動する。

なお、第２案内機構６４も第１案内機構６３と同様の構成であり、上記軌道レール１０１、移動ブロック１０２と同じ構成の軌道レール２０１、移動ブロック２０２を備えている。その詳細を示す図、及び説明は省略する。

図１３に示すように、上記第一案内機構６３、６３の軌道レール１０１を固定側支持部材２１の左右方向（Ｘ軸方向）両内側に固定し、移動ブロック１０２を中間部材２２の左右方向両端に固定する。また、図１４に示すように、第２案内機構６４、６４の軌道レール２０１を中間部材２２の上下方向（Ｚ軸方向）内側に固定し、移動ブロック２０２をレンズ保持部材２０の上下方向外側に固定する。

本実施例の場合、図１１に示す駆動力付与機構他による駆動力付与は、移動ブロック１０２、１０２に対してではなく、レンズ保持部材２０、中間部材２２に対して行われる。即ち、中間部材２２に対して上下方向の駆動力を付与することで、レンズ保持部材２０、即ちレンズ鏡筒１５は上下方向に移動され、レンズ保持部材２０に対して左右方向に駆動力を付与することで、レンズ保持部材２０、即ちレンズ鏡筒１５は左右方向に移動される。

上記のように、レンズ保持部材案内機構を、軌道レール１０１と移動ブロック１０２を具備し、レンズ保持部材２０を上下方向に案内する第１案内機構６３、６３と、軌道レール２０１と移動ブロック２０２を具備し、レンズ保持部材２０を左右方向に案内する第２案内機構６４、６４を備え、軌道レール１０１、２０１及び移動ブロック１０２、２０２の相対運動に伴ってボール１０３が無限循環路内を循環するように構成することにより、その作動、つまり軌道レール１０１、２０１及び移動ブロック１０２、２０２の相対移動が極めて円滑となる。よって、レンズ鏡筒１５をよりスムーズに移動させることができる。また、軌道レール１０１、２０１及び移動ブロック１０２、２０２からなるレンズ保持部材案内機構の剛性が大きく、レンズ鏡筒１５を強固に支え、より高精度に移動させることができる。

また、ここでは、第１案内機構６３、６３及び第２案内機構６４、６４が夫々具備する軌道レール１０１、２０１及び移動ブロック１０２、２０２は光軸Ｌ方向において略同じ位置に配置されている。これにより、レンズ鏡筒移動機構５６を光軸Ｌ方向に薄く構成でき、小型化が可能となる。

また、第１案内機構６３、６３及び第２案内機構６４、６４の軌道レール１０１、２０１及び移動ブロック１０２、２０２の幅方向を光軸Ｌと略一致させている。これにより、光軸Ｌに直交する方向の回転モーメントに対する剛性が大きくなり、重いレンズ鏡筒１５を強い剛性で支持することができ、レンズ鏡筒１５を高精度で且つスムーズに移動させることが可能となる。

また、第１案内機構６３のボール１０３と軌道レール１０１及び移動ブロック１０２の転動体転走面の間、及び第２案内機構６４のボール１０３と軌道レール２０１及び移動ブロック２０２の転動体転走面の間に予圧（マイナス隙間）を付与する。これにより、第１案内機構６３及び第２案内機構６４の剛性が大きくなるから、重いレンズ鏡筒１５を更に高精度でスムーズに移動させることが可能となる。

また、上記例では、第１及び第２案内機構６３、６４の軌道レール１０１、２０１を固定側として、移動ブロック１０２、２０２を移動側としているが、移動ブロック１０２、２０２を固定側として、軌道レール１０１、２０１を移動側としてもよい。

１ 光源
２ ダイクロイックミラー
３ ダイクロイックミラー
４ 反射ミラー
５ 反射ミラー
６ 液晶パネル
７ 液晶パネル
８ 液晶パネル
９ ダイクロイックミラー
１０ ダイクロイックミラー
１３ 投写レンズ
１４ プロジェクタ筐体
１５ レンズ鏡筒
１６ レンズ鏡筒移動機構
１７ ガラス板
１８ ガラス板回転機構
２０ レンズ保持部材
２１ 固定側支持部材
２２ 中間部材
２３ 第１案内機構
２４ 第２案内機構
２５ 貫通穴
２６ 貫通穴
２７ 貫通穴
２８ モータ
２９ ウォーム
３０ ウォームホイール
３１ ねじ軸
３２ 連結部材
３３ ナット
５６ レンズ鏡筒移動機構
６３ 第１案内機構
６４ 第２案内機構
１０１ 軌道レール
１０２ 移動ブロック
１０３ ボール
１２１ ブロック本体
１２２ エンドキャップ
２０１ 軌道レール
２０２ 移動ブロック

Claims (3)

1. 画像情報を有する光を投射する投写レンズを内部に備えるレンズ鏡筒を保持するレンズ保持部材と、該レンズ保持部材を前記光の光軸に対して直交し、且つ互いに直交する第１及び第２の２軸方向に移動自在に案内するレンズ保持部材案内手段と、該レンズ保持部材案内手段を支える固定側支持部材と、前記レンズ鏡筒を前記第１或いは第２の方向に移動させるための駆動力を付与する駆動力付与手段とを備えたレンズ移動機構であって、
   前記固定側支持部材は、前記レンズ保持部材の前記光軸と直交する方向の左右両側及び下側に該レンズ保持部材に向かい合う辺からなる支持枠を具備し、
   前記レンズ保持部材案内手段は、前記レンズ鏡筒を前記光軸と直交する第１方向に案内する第１案内手段と前記光軸と直交し且つ該第１方向と直交する第２方向に案内する第２案内手段を具備し、
   前記第１案内手段は、前記支持枠の左右両辺内壁と該左右両辺内壁に対向する前記レンズ保持部材の間に配置し、
   前記第２案内手段は、前記支持枠の下側辺内壁と該下側辺内壁に対向する前記レンズ保持部材の間及び該レンズ保持部材の上部で且つ対向する前記第１案内手段と第１案内手段の間に配置し、
   前記第１案内手段及び第２案内手段は、それぞれ長手方向に沿って転動体転走面が設けられた軌道部材と、該軌道部材の転動体転走面に対応する転動体転走面が設けられて前記軌道部材と相対運動自在に組み込まれた移動部材と、前記軌道部材の転動体転走面と前記移動部材の転動体転走面の間に配置された複数の転動体とを具備し、
   前記第１案内手段及び第２案内手段がそれぞれ具備する軌道部材及び移動部材は前記光の光軸方向において略同じ位置に配置されており、
   前記レンズ保持部材案内手段の軌道部材及び移動部材の幅方向は前記光軸と略一致しており、
   前記レンズ保持部材案内手段の転動体と軌道部材及び移動部材の転動体転走面の間に予圧を付与し、
   前記軌道部材は板状素材からなり長手方向に対して直角な断面形状が略コの字形状で幅方向両内側に前記転動体転走面が設けられたアウターレールであり、前記移動部材は板状素材からなり長手方向に対して直角な断面形状が略コの字状形状で幅方向両外側に前記転動体転走面が設けられたインナーレールであり、前記転動体はボールであり、前記転動体の各々を回転自在に保持する転動体保持器を具備することを特徴とするレンズ移動機構。
2. 画像情報を有する光を投射する投写レンズを内部に備えるレンズ鏡筒を保持するレンズ保持部材と、該レンズ保持部材を前記光の光軸に対して直交し、且つ互いに直交する第１及び第２の２軸方向に移動自在に案内するレンズ保持部材案内手段と、該レンズ保持部材案内手段を支える固定側支持部材と、前記レンズ鏡筒を前記第１或いは第２の方向に移動させるための駆動力を付与する駆動力付与手段とを備えたレンズ移動機構であって、
   前記固定側支持部材は、前記レンズ保持部材の前記光軸と直交する方向の左右両側及び下側に該レンズ保持部材に向かい合う辺からなる支持枠を具備し、
   前記レンズ保持部材案内手段は、前記レンズ鏡筒を前記光軸と直交する第１方向に案内する第１案内手段と前記光軸と直交し且つ該第１方向と直交する第２方向に案内する第２案内手段を具備し、
   前記第１案内手段は、前記支持枠の左右両辺内壁と該左右両辺内壁に対向する前記レンズ保持部材の間に配置し、
   前記第２案内手段は、前記支持枠の下側辺内壁と該下側辺内壁に対向する前記レンズ保持部材の間及び該レンズ保持部材の上部で且つ対向する前記第１案内手段と第１案内手段の間に配置し、
   前記第１案内手段及び第２案内手段は、それぞれ長手方向に沿って転動体転走面が設けられた軌道部材と、該軌道部材の転動体転走面に対応する転動体転走面が設けられて前記軌道部材と相対運動自在に組み込まれた移動部材と、前記軌道部材の転動体転走面と前記移動部材の転動体転走面の間に配置された複数の転動体とを具備し、
   前記第１案内手段及び第２案内手段がそれぞれ具備する軌道部材及び移動部材は前記光の光軸方向において略同じ位置に配置されており、
   前記レンズ保持部材案内手段の軌道部材及び移動部材の幅方向は前記光軸と略一致しており、
   前記レンズ保持部材案内手段の転動体と軌道部材及び移動部材の転動体転走面の間に予圧を付与し、
   前記軌道部材は幅方向両側に前記移動体転走面が設けられた軌道レールからなり、前記移動部材は前記軌道レールの転動体転走面に対応する転動体転走面を含む無限循環路が設けられた移動ブロックからなり、前記転動体はボールであり、前記無限循環路内に配列収容され、前記軌道レール及び前記移動ブロックの相対運動に伴って循環することを特徴とするレンズ移動機構。
3. 請求項１又は２に記載のレンズ移動機構と、液晶パネルを内部に備えたプロジェクタ筐体を具備し、
   前記液晶パネルからの画像情報を有する光を前記レンズ移動機構が保持する投写レンズに投射するように構成したことを特徴とする液晶プロジェクタ。

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