JP2013125169A - レンズシフト装置及びプロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】プロジェクタの据置及び天吊状態いずれでもレンズシフト動作が安定する技術を提供する。
【解決手段】
レベルシフト調整装置３０において、投影レンズモジュール２０にはレンズ側ベアリング５０を介して回転プレート２４が回動可能に配置される。回転プレート２４には、弾性ユニット４０が設けられるとともに、その位置に錘７０が取り付けられている。このような構造により、プロジェクタが据置状態から天吊状態になっても、弾性ユニット４０が下に位置するように、回転プレート２４が回転する。このとき、回転プレート２４の内面にはレンズ側ベアリング５０が配置され、また、弾性ユニット４０の先端には筐体側ベアリング６０が配置されていることから、回転プレート２４は弾性ユニット４０が下側になるように円滑に回転する。
【選択図】図２

Description

本発明は、プロジェクタのレンズシフト装置及びそのようなレンズシフト装置を備えるプロジェクタに関する。

一般的に、映像を拡大投影するプロジェクタにおいて、設置の自由度を大きくする手段のひとつとしてレンズシフト機能がある。レンズシフト機能とは、投射レンズを上下、左右に移動させる事により、プロジェクタ本体を動かさずに投影画面を上下、左右に移動させる機能である。

レンジシフト機能を有効に機能させるために様々な技術が提案されている。例えば、プロジェクタの投射レンズの下側に弾持する弾性ユニットを配置して、この弾性ユニットの弾性力を利用してレンズシフトの動作を改善する技術がある（例えば、特許文献１参照）。この技術では、投影レンズの重量から、下方向へ移動させる場合は比較的スムーズに動作するが、上方向に移動させる場合には動作が重くなる、または遅くなるといった課題を解決している。

特開２００５−１５７３７０号公報

ところで、一般的にプロジェクタは据置及び天吊状態で使用するものであるが、特許文献１に開示の技術では、据置状態での使用を前提としており、天吊状態でレンズシフト動作が極端に悪くなるという課題があった。

本発明は以上のような状況に鑑みなされたものであって、上記課題を解決する技術を提供することを目的とする。

本発明は、投射レンズモジュールを光軸方向に対して垂直方向に昇降可能としたレンズシフト装置であって、前記投射レンズモジュールの外周面を覆って回転自在に配置された回転プレートと、前記回転プレートの外側に設けられた弾性ユニットと、前記弾性ユニットの外縁端に設けられたベアリングと、前記投射レンズモジュールを内装し、前記回転プレートの回転に伴って、前記ベアリングが転動しながら移動する内周面を有するレンズモジュール配置ハウジングと、を有し、前記弾性ユニットは、前記回転プレートが回転することで光軸の鉛直下側に配置されるように重量バランスが設定されており、前記レンズモジュール配置ハウジングを弾性加圧する。
また、前記回転プレートの回転のために、前記回転プレートと前記投射レンズモジュールの間に複数のベアリングを有してもよい。
本発明はプロジェクタであって、上記のレンズシフト装置を有する。

本発明によれば、プロジェクタの据置及び天吊状態いずれでもレンズシフト動作が安定する技術を提供することができる。

実施形態に係る、プロジェクタの斜視図である。 実施形態に係る、レベルシフト調整装置を示す図である。 実施形態に係る、弾性ユニットに着目した状態のレベルシフト調整装置を示す図である。

次に、本発明を実施するための形態（以下、単に「実施形態」という）を、図面を参照して具体的に説明する。

図１は本実施形態に係るプロジェクタ１０の斜視図であり、図１（ａ）は据置状態のプロジェクタ１０を示し、図１（ｂ）は天吊状態のプロジェクタ１０の斜視図を示している。プロジェクタ１０は、筐体１２の内部に投影レンズモジュール２０のレンズシフトを調整するレベルシフト調整装置３０を有している。

詳細は後述するが、このレベルシフト調整装置３０によって、据置及び天吊状態いずれの状態でもプロジェクタ１０は、レンズシフト動作を安定させることができる。なお、本実施形態の特徴は、レンズシフト機能（レベルシフト調整装置３０）にあるので、その他の機能及び構造（光学系構造や映像エンジン等の構造）については説明を省略する。

図２の模式図に示すように、レベルシフト調整装置３０は、固定ブラケット３１と、スライディングブラケット３２と、投影レンズモジュール２０と、レンズシフトノブ１４と、弾性ユニット４０とを備える。

スライディングブラケット３２は、固定ブラケット３１に上下昇降自在に設けられている。投影レンズモジュール２０は、投射レンズフランジ２２を介して固定ブラケット３１に保持される。弾性ユニット４０は、固定ブラケット３１の下側を弾力的に支持する。

レンズシフトノブ１４は、手動または電動（モータ）によって、螺接する上述の固定ブラケット３１を動かすことで、投影レンズモジュール２０を上下に昇降させる。

さらに、レベルシフト調整装置３０は、固定ブラケット３１の外周面に設けられたレンズ側ベアリング５０（保持器５１と転動体５２）と、その固定ブラケット３１の外周面を覆ってレンズ側ベアリング５０が転動可能となっている筒状（環状）の回転プレート２４とを備える。つまり、レンズ側ベアリング５０が備わることで、回転プレート２４は投影レンズモジュール２０の外周面を円滑に回転移動する。つまり、プロジェクタ１０の姿勢に追従して回転プレート２４は所定の状態になるように回転する。

回転プレート２４には、上述の弾性ユニット４０が、外周面外側方向（半径方向）に延出するように設けられている。弾性ユニット４０の先端には筐体側ベアリング６０（保持器６１及び転動体６２）が設けられている。なお、回転プレート２４が円滑に回転することができれば、筐体側ベアリング６０以外の構造が採用されてもよい。例えば、筐体側ベアリング６０の代わりに半球状の突形状の固定構造が設けられ、固定ブラケット３１の外周面と回転プレート２４との間の空間に潤滑材が充填されてもよい。

レンズモジュール配置ハウジング２６には、内周を一周する溝状の転動プレート２７が設けられている。この転動プレート２７の溝形状は、筐体側ベアリング６０の転動体６２の形状に対応して形成されており、筐体側ベアリング６０の転動体６２が円滑に転動しながら移動する。なお、転動プレート２７は筐体側ベアリング６０の転動体６２の光軸前後方向の位置を規制するものであるが、転動体６２の前後方向の位置にブレが生じないような場合は、省いてもよい。

弾性ユニット４０の基本的な機能は、投影レンズモジュール２０が取り付く固定ブラケット３１を弾性力で上方に支持する。具体的には、弾性ユニット４０は、中心側バネ配置部４２と、外側バネ配置部４４と、中心軸部４６と、圧縮バネ４８とを備える。

回転プレート２４に中心側バネ配置部４２が設けられている。中心側バネ配置部４２には、圧縮バネ４８及びその中心に中心軸部４６のそれぞれの一方の端部が配置される。また、圧縮バネ４８及びその内部に中心軸部４６の他方の端部は外側バネ配置部４４に配置される。また、中心軸部４６の少なくとも一端は固定されておらず、若干のクリアランスを持って圧縮バネ４８が伸縮可能になっている。なお、圧縮バネ４８を適切な位置で伸縮可能とする構造であれば、中心軸部４６の構造以外でもよく、例えば、圧縮バネ４８を外から覆う筒状形状が採用されてもよい。

このような構成の弾性ユニット４０によって、圧縮バネ４８は、筐体側ベアリング６０をレンズモジュール配置ハウジング２６（≒筐体１２）に所定の弾性力で付勢する。つまり、この弾性ユニット４０によって、固定ブラケット３１は筐体１２から所定の力で支持される。

また、回転プレート２４には、弾性ユニット４０が設けられる位置に錘７０が取り付けられている。錘７０が存在することで、弾性ユニット４０が常に下側になる。つまり、プロジェクタ１０が据置状態から天吊状態になっても、錘７０により重くなっている弾性ユニット４０が下に位置するように、回転プレート２４が回転する。このとき、回転プレート２４の内面にはレンズ側ベアリング５０が配置され、また、弾性ユニット４０の先端には筐体側ベアリング６０が配置されていることから、回転プレート２４は弾性ユニット４０が光軸に対して常に鉛直方向下側になるように円滑に回転する。なお、錘７０の重量及び圧縮バネ４８の弾性力は、回転プレート２４が常に円滑に回転できるように設定される。

また、弾性ユニット４０自体の重量によって回転プレート２４が円滑に回転する場合には、錘７０は不要である。言い換えると、錘７０に相当する重量を、弾性ユニット４０の構造に組み込んでもよい。例えば、外側バネ配置部４４の重量や、筐体側ベアリング６０の重量を錘７０を考慮した重量とすることで、錘７０を省くこともできる。

以上、本実施形態の特徴をまとめると次の通りである。つまり、本実施形態のプロジェクタ１０では、レベルシフト調整装置３０の構造内に自重で回転移動する弾性ユニット４０が配置された。その結果、プロジェクタ１０が据置状態から天吊状態の変化した場合（または逆に変化した場合）、その変化に追従して弾性ユニット４０も自重により回転し、常に一方向（重力がかかる方向）に弾性ユニットが位置する。その結果、プロジェクタ１０の姿勢（配置状態）に関わらず、レンズシフトノブ１４によるレンズシフト動作を安定かつ円滑にすることができる。

以上、本発明を実施形態をもとに説明した。この実施形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせ等にいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

１０ プロジェクタ
１２ 筐体（外郭キャビネット）
１４ レンズシフトノブ
２０ 投影レンズモジュール
２２ 投影レンズフランジ
２４ 回転プレート
２６ レンズモジュール配置ハウジング
２７ 転動プレート
３０ レベルシフト調整装置
３１ 固定ブラケット
３２ スライディングブラケット
４０ 弾性ユニット
４２ 中心側バネ配置部
４４ 外側バネ配置部
４６ 中心軸部
４８ 圧縮バネ
５０ レンズ側ベアリング
５１ 保持器
５２ 転動体
６０ 筐体側ベアリング
６１ 保持器
６２ 転動体
７０ 錘

Claims (3)

1. 投射レンズモジュールを光軸方向に対して垂直方向に昇降可能としたレンズシフト装置であって、
   前記投射レンズモジュールの外周面を覆って回転自在に配置された回転プレートと、
   前記回転プレートの外側に設けられた弾性ユニットと、
   前記弾性ユニットの外縁端に設けられたベアリングと、
   前記投射レンズモジュールを内装し、前記回転プレートの回転に伴って、前記ベアリングが転動しながら移動する内周面を有するレンズモジュール配置ハウジングと、
   を有し、
   前記弾性ユニットは、前記回転プレートが回転することで光軸の鉛直下側に配置されるように重量バランスが設定されており、前記レンズモジュール配置ハウジングを弾性加圧することを特徴とするレンズシフト装置。
   
2. 前記回転プレートの回転のために、前記回転プレートと前記投射レンズモジュールの間に複数のベアリングを有することを特徴とする請求項１に記載のレンズシフト装置。
   
3. 請求項１または２に記載のレンズシフト装置を有することを特徴とするプロジェクタ。

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