JP2011203408A - レンズシフト機構、プロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】がたつき無くスムーズにレンズ鏡胴をスライドさせる。
【解決手段】ベース板上に、左右にスライドする左右スライド板を配置し、左右スライド板上に上下にスライドする上下スライド板３４を配置する。上下スライド板駆動機構は、ベース板に取り付けられ、上下スライド板３４に形成された駆動開口３４ａと係合する駆動ピン７４ｃを備え、駆動ピン７４ｃを上下に移動させて上下スライド板３４をスライドさせる。駆動開口３４ａは、左右に長い長穴状に形成され、上下スライド板３４が左右スライド板の移動に伴って左右に移動しても駆動開口３４ａと駆動ピン７４ｃとの係合が維持される。駆動ピン７４ｃは、断面が円形、かつ、直径が駆動開口３４ａの幅とほぼ等しく形成されている。
【選択図】図９

Description

本発明は、レンズ鏡筒を上下左右にスライドさせるレンズシフト機構、及び、このようなレンズシフト機構を備えたプロジェクタに関するものである。

投影レンズが内蔵されたレンズ鏡胴を上下左右にスライドさせるレンズシフト機構を備えたプロジェクタが広く知られている。このようなプロジェクタでは、レンズ鏡胴を上下または左右の一方にスライドさせる第１調節ダイヤルと、レンズ鏡胴を上下または左右の他方にスライドさせる第２調節ダイヤルとがプロジェクタ本体から露呈するように設けられており、各調節ダイヤルを回転させることで投影レンズの位置を調節できる。

レンズシフト機構は、前述した第１、第２調節ダイヤルの他、プロジェクタ本体に固定されるベース板と、ベース板上でスライド自在に設けられた第１スライド板と、第１スライド板上で第１スライド板のスライド方向とは直交する方向にスライド自在に設けられた第２スライド板とを備えている。

ところで、第１スライド板はベース板上をスライドするので、第１調節ダイヤルはベース板に取り付けることが自然である。また、第２スライド板は第１スライド板上をスライドするので、第２調節ダイヤルは第１スライド板に取り付けることが自然である。しかし、第２調節ダイヤルを第１スライド板に取り付けてしまうと、第１スライド板の移動に伴って第２調節ダイヤルが移動してしまい不便である。このため、従来より第２調節ダイヤルをベース板に取り付けるための工夫がなされている。

例えば、下記特許文献１では、第２スライド板のスライド方向に長い歯列を第２スライド板に形成し、この歯列に第１スライド板のスライド方向に長いギアを歯合させ、ギアの回転力を歯列を介して第２スライド板に伝達するとともに、第１スライド板の移動に伴って第２スライド板が移動しても歯列とギアとの連結が維持されるようにしている。

また、下記特許文献２では、第２スライド板のスライド方向で向かい合う一対の突起を第２スライド板に設け、この一対の突起間に第１スライド板の移動方向に長いレバーを通し、レバーからの駆動力を突起を介して第２スライド板に伝達するとともに、第１スライド板の移動に伴って第２スライド板が移動しても突起とレバーとの連結が維持されるようにしている。

特許第４２０４６２５号公報 特許第３９２８６３３号公報

しかしながら、上記特許文献１記載の装置は、ギアや歯列の精度が低いとこれらの間にがたつきが生じてしまい、ギアや歯列の精度をあげるとコストが高くなってしまうといった問題がある。また、上記特許文献２記載の装置は、突起とレバーとが平面で接しており、突起とレバーとを密着させるとスムーズな移動が妨げられ、突起とレバーとを離すとがたつきが生じてしまうといった問題があった。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、低コストであり、かつ、がたつき無くスムーズにレンズ鏡胴をスライドできるレンズシフト機構及びプロジェクタを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明のレンズシフト機構は、第１、第２調節ダイヤルが取り付けられたベース板と、前記ベース板上に配置され前記第１調節ダイヤルの回転に伴って第１方向にスライドする第１スライド板と、レンズ鏡胴が取り付けられて前記第１スライド板上に配置されるとともに、前記第２調節ダイヤルの回転に伴って前記第１方向と直交する第２方向に移動する突起と係合する開口を有し、前記突起の移動に伴って前記第２方向へスライドする第２スライド板とを備えたレンズシフト機構において、前記開口は、第２方向の長さが前記突起の第２方向の長さとほぼ等しく、かつ、前記第１方向に長い長穴状に形成され、前記突起は、前記ベース板と平行な断面が円形または楕円形に形成されていることを特徴としている。

前記突起は、根本部及び先端部の径よりも、これらの中間部の径が大きくなるように形成されていることが好ましい。

また、本発明のプロジェクタは、このようなレンズシフト機構を備えたことを特徴としている。

本発明によれば、第２調節ダイヤルの回転に伴って第２方向へ移動する突起と係合する開口を第２スライド板に設け、突起の移動により第２スライド板を第２方向にスライドさせるとともに、開口と突起の第２方向の長さをほぼ等しくし、かつ、第１スライド板のスライドに伴って第２スライド板が第１方向へスライドしても突起と開口の係合が維持されるように、開口を第１方向に長い長穴状に形成したので、第２調節ダイヤルをベース板に取り付けることができる。さらに、ベース板と平行な断面が円形または楕円形となるように突起を形成したので、がたつき無くスムーズにレンズ鏡胴をスライドできる。また、簡単な構成であり、コストを抑えることができる。

プロジェクタの外観図である。 レンズシフト機構の外観図である。 レンズシフト機構の分解図である。 ベース板上に左右スライド板と上下スライド板が取り付けられる様子を示す説明図である。 左右スライド板駆動機構がベース板に取り付けられる様子を示す説明図である。 左右スライド板駆動機構の分解図である。 上下スライド板駆動機構がベース板に取り付けられる様子を示す説明図である。 上下スライド板駆動機構の分解図である。 駆動ピンと駆動開口を上下スライド板の背面側から観察した様子を示す説明図である。 駆動ピンと駆動開口を上下スライド板の背面側から観察した様子を示す説明図である。 駆動ピンと駆動開口を上下スライド板の側方から観察した様子を示す説明図である。

図１に示すように、プロジェクタ１０は、略直方体形状の筐体１２を備えている。筐体１２の前面からは、投影レンズ１４を内蔵したレンズ鏡胴１６が露呈されており、筐体１２の内部には、光源や画像生成光学系などが設けられている。プロジェクタ１０は、光源からの照明光を画像生成光学系を介して画像光に変換し、この画像光を投影レンズ１４を介してスクリーン上に投影する。

また、プロジェクタ１０は、レンズ鏡胴１６を上下左右にスライドさせるためのレンズシフト機構２０を備えており、筐体１２の上面からは、このレンズシフト機構２０を構成する左右調節ダイヤル２２及び上下調節ダイヤル２４が露呈されている。そして、プロジェクタ１０では、左右調節ダイヤル２２を左右に回転させることでレンズ鏡胴１６を左右にスライドでき、上下調節ダイヤル２４を前後に回転させることでレンズ鏡胴１６を上下にスライドできる。

図２、図３に示すように、レンズシフト機構２０は、ベース板３０と、左右スライド板３２と、上下スライド板３４と、左右スライド板駆動機構３６と、上下スライド板駆動機構３８とから構成される。ベース板３０は筐体１２に固定される。ベース板３０の前面には左右スライド板３２が取り付けられ、左右スライド板３２の前面には上下スライド板３４が取り付けられ、さらに、上下スライド板３４の前面にはレンズ鏡胴１６が固定されている。

図４に示すように、ベース板３０の前面には４つの突起４０が設けられ、左右スライド板３２には、この突起４０と係合する４つの係合穴４２が設けられている。係合穴４２は左右に長い長穴となっており、ベース板３０に左右スライド板３２が取り付けられると、突起４０と係合穴４２とが係合し、左右スライド板３２がベース板３０の上面で左右にスライド自在に保持される。

同様に、左右スライド板３２の前面には、４つの突起４４が設けられ、上下スライド板３４には、この突起４４と係合する４つの係合穴４６が設けられている。係合穴４６は、上下に長い長穴となっており、左右スライド板３２に上下スライド板３４が取り付けられると、突起４４と係合穴４６とが係合し、上下スライド板３４が左右スライド板３２の上面で上下にスライド自在に保持される。

ベース板３０には、上下スライド板３４を前方から押さえる抑え部材４８が４つ設けられ、これら抑え部材４８により左右スライド板３２及び上下スライド板３４が前方に落下しないようになっている。また、ベース板３０には開口５０が、左右スライド板３２には開口５２が、上下スライド板３４には開口５４がそれぞれ設けられている。これら開口５０、５２、５４は、投影する画像光の光路を開放するために設けられ、レンズ鏡胴１６が上下左右にスライド移動しても画像光の光路を遮らないように、大きさや位置、形状が決定されている。

図５、図６に示すように、左右スライド板駆動機構３６は、前述した左右調節ダイヤル２２と、回転軸６０、６２と、左右スライド部材６４と、支持部材６６とから構成される。なお、図５、図６では、上下スライド板３４の図示を省略している。

回転軸６０は、前後に長く形成され、前端部は左右調節ダイヤル２２の回転中心に固定され、後端部にはギア６０ａが設けられている。他方、回転軸６２は、左右に長く形成され、左端部にはギア６０ａと歯合するギア６２ａが設けられ、これらギア６０ａ、６２ａを介して回転軸６０の後端部と回転軸６２の左端部が連結されている。これにより、左右調節ダイヤル２２を回転させると、この回転力が回転軸６２に伝達されて回転軸６２が回転する。

また、回転軸６２の中央部は、ネジ山が形成されたネジ部６２ｂとなっており、このネジ部６２ｂに左右スライド部材６４が取り付けられている。左右スライド部材６４は、本体部６４ａと、２つのネジ筒６４ｂとから構成される。本体部６４ａは、左右スライド板３２に形成された駆動開口３２ａに挿入される駆動ピン６４ｃを備え、この駆動ピン６４ｃが背面に立設されている。ネジ筒６４ｂは、内周にネジ部６２ｂと螺号するネジ溝が形成され、本体部６４ａの左面と右面とに固定される。

支持部材６６は、複数の部材６６ａ〜６６ｆから構成される。各部材６６ａ〜６６ｆは、各部材同士を組み合わせた際に回転軸６０、６２の連結を維持し、かつ、回転軸６０、６２が回転自在となるように構成されている。そして、支持部材６６は、各部材６６ａ〜６６ｆが組み合わせられた状態でベース板３０の前面に固定される。支持部材６６がベース板３０に取り付けられると、駆動ピン６４ｃが駆動開口３２ａに挿入されてこれらが係合し、本体部６４ａの背面と左右スライド板３２の前面とが対面する。これにより本体部６４ａの回転軸６２回りの回転が規制され、回転軸６２が回転すると、本体部６４ａが回転軸６２の軸方向に移動し、左右スライド板３２が左右にスライドする。

図７、図８に示すように、上下スライド板駆動機構３８は、前述した上下調節ダイヤル２４と、回転軸７０、７２と、上下スライド部材７４と、支持部材７６とから構成される。回転軸７０は、左右に長く形成され、左端部は上下調節ダイヤル２４の回転中心に固定され、右端部にはギア７０ａが設けられている。他方、回転軸７２は、上下に長く形成され、上端部にはギア７０ａと歯合するギア７２ａが設けられ、これらギア７０ａ、７２ａを介して回転軸７０の右端部と回転軸７２の上端部が連結されている。これにより、上下調節ダイヤル２４を回転させると、この回転力が回転軸７２に伝達されて回転軸７２が回転する。

また、回転軸７２の中央部は、ネジ山が形成されたネジ部７２ｂとなっており、このネジ部７２ｂに上下スライド部材７４が取り付けられている。上下スライド部材７４は、本体部７４ａと、２つのネジ筒７４ｂとから構成される。本体部７４ａは、上下スライド板３４に形成された駆動開口３４ａに挿入される駆動ピン７４ｃを備え、この駆動ピン７４ｃが背面に立設されている。また、ネジ筒７４ｂは、内周にネジ部７２ｂと螺号するネジ溝が形成され、本体部７４ａの上面と下面とに固定される。

支持部材７６は、複数の部材７６ａ〜７６ｈから構成される。各部材７６ａ〜７６ｈは、各部材同士を組み合わせた際に回転軸７０、７２の連結を維持し、かつ、回転軸７０、７２が回転自在となるように構成されている。そして、支持部材７６は、各部材７６ａ〜７６ｈが組み合わられせた状態でベース板３０の前面に固定される。支持部材７６がベース板３０に取り付けられると、駆動ピン７４ｃが駆動開口３４ａに挿入されてこれらが係合し、本体部７４ａの背面と左右スライド板３２の前面とが対面する。これにより本体部７４ａの回転軸７２回りの回転が規制され、回転軸７２が回転すると、本体部７４ａが回転軸７２の軸方向に移動し、上下スライド板３４が上下にスライドする。

このように、上下スライド板駆動機構３８はベース板３０に取り付けられている。このため、上下スライド板３４が左右スライド板３２のスライドに伴って左右にスライドすると、上下スライド板駆動機構３８と上下スライド板３４との左右方向の相対的な位置関係が変化してしまう。このため、プロジェクタ１０では、駆動開口３４ａを左右に長い長穴とし、上下スライド板３４が左右に移動しても駆動ピン７４ｃと駆動開口３４ａとの係合が維持されるようにしている。

さらに、プロジェクタ１０では、図９に示すように、ベース板３０と平行な断面が円形であり、かつ、直径が、駆動開口３４ａの幅とほぼ等しくなるように駆動ピン７４ｃを形成している。こうすることによって、駆動ピン７４ｃが駆動開口３４ａの内側をスムーズ、かつ、がたつき無く移動できる。

すなわち、例えば、駆動ピンの断面が四角であり、駆動開口と駆動ピンとが平面で接している場合、スムーズな移動を実現するために駆動開口と駆動ピンとの間のクリアランスを大きくすると移動の際にがたつきが生じてしまう。また、この場合、がたつきを防止するためにクリアランスを小さくすると、駆動ピンの角が駆動開口の内側壁に引っ掛かってしまいスムーズな移動の妨げとなってしまう。これに対して、プロジェクタ１０では、平面（駆動開口の内側壁）と曲面（駆動ピンの側面）とが接するように構成したので、クリアランスを小さくしてもがたつきのない滑らかな移動が可能となる。

以下、上記構成による本発明の作用について説明する。プロジェクタ１０は、上下調節ダイヤル２４を前後に回転させると、この回転力が回転軸７２に伝達されて回転軸７２が回転し、この回転に伴って駆動ピン７４ｃが上下に移動する。駆動ピン７４ｃは上下スライド板３４の駆動開口３４ａに係合されているので、この駆動ピン７４ｃの移動に伴って上下スライド板３４が上下に移動し、上下スライド板３４に固定されたレンズ鏡胴１６が上下に移動する。このとき、駆動ピン７４ｃの直径が駆動開口３４ａの幅とほぼ等しく形成されているので、がたついてしまうことがない。

また、プロジェクタ１０は、左右調節ダイヤル２２を左右に回転させると、この回転力が回転軸６２に伝達されて回転軸６２が回転し、この回転に伴って駆動ピン６４ｃが左右に移動し、駆動ピン６４ｃと係合した左右スライド板３２が左右に移動する。そして、左右スライド板３２が移動することで、左右スライド板３２の上面に配置された上下スライド板３４も左右に移動し、上下スライド板３４に固定されたレンズ鏡胴１６が左右に移動する。

このように上下スライド板３４が左右に移動すると、上下スライド板３４の駆動開口３４ａが左右に移動するので、駆動開口３４ａと、この駆動開口３４ａに係合された駆動ピン７４ｃとの相対的な位置関係が変化（すなわち、駆動開口３４ａの内側を駆動ピン７４ｃが移動）する。このとき、駆動ピン７４ｃの断面が円形、かつ、直径が駆動開口３４ａの幅とほぼ等しく形成されているので、がたつくことなく、また、スムーズに移動できる。

なお、本発明は、駆動ピンの角を滑らかにして、かつ、駆動ピンの幅を駆動開口の幅とほぼ等しくすることで、スムーズ、かつ、がたつきのない移動を実現できればよいので、細部の構成は上記実施形態によらず適宜変更できる。例えば、上記実施形態では、左右スライド板の上面に上下スライド板を配置し、上下スライド板の駆動開口を長穴とし、この長穴に係合させる上下スライド板駆動機構の駆動ピンの断面を円形としたが、本発明はこれに限定されるものはない。上下スライド板の上面に左右スライド板を配置し、左右スライド板の駆動開口を長穴とし、この長穴に係合させる左右スライド板駆動機構の駆動ピンの断面を円形としてもよい。

また、上記実施形態では、駆動ピンの断面を円形とする例で説明をしたが、図１０（Ａ）に示す駆動ピン８０や、同図（Ｂ）に示す駆動ピン８２のように、駆動ピンの断面を楕円形としてもよい。また、同図（Ｃ）に示す駆動ピン８４や、同図（Ｄ）に示す駆動ピン８６ように、断面を多角形状としてもよいし、同図（Ｅ）に示す駆動ピン８８のように、駆動開口と接する部分だけを曲面としてもよい。さらに、図１１（Ａ）に示す駆動ピン９０や、同図（Ｂ）に示す駆動ピン９２のように、根本部や先端部の径よりも、これらの中間部の径を大きくしてもよい。なお、図１０、図１１では、前述した実施形態と同様の部材には同様の符号を付して説明を省略している。

上記実施形態では、プロジェクタのレンズシフト機構に本発明を適用する例で説明をしたが、プロジェクタ以外の光学機器のレンズシフト機構に本発明を適用してもよい。

１０ プロジェクタ
２０ レンズシフト機構
２２ 左右調節ダイヤル
２４ 上下調節ダイヤル
３０ ベース板
３２ 左右スライド板
３４ 上下スライド板
３４ａ 駆動開口
３６ 左右スライド板駆動機構
３８ 上下スライド板駆動機構
７４ スライド部材
７４ｃ、８０、８２、８４、８６、８８、９０、９２ 駆動ピン

Claims (3)

1. 第１、第２調節ダイヤルが取り付けられたベース板と、前記ベース板上に配置され前記第１調節ダイヤルの回転に伴って第１方向にスライドする第１スライド板と、レンズ鏡胴が取り付けられて前記第１スライド板上に配置されるとともに、前記第２調節ダイヤルの回転に伴って前記第１方向と直交する第２方向に移動する突起と係合する開口を有し、前記突起の移動に伴って前記第２方向へスライドする第２スライド板とを備えたレンズシフト機構において、
   前記開口は、第２方向の長さが前記突起の第２方向の長さとほぼ等しく、かつ、前記第１方向に長い長穴状に形成され、
   前記突起は、前記ベース板と平行な断面が円形または楕円形に形成されていることを特徴とするレンズシフト機構。
2. 前記突起は、根本部及び先端部の径よりも、これらの中間部の径が大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項１記載のレンズシフト機構。
3. 請求項１または２記載のレンズシフト機構を備えたことを特徴とするプロジェクタ。

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