JP2014071192A - プロジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】破損防止機能を有するレンズシフト機構を備えたプロジェクターを提供する。
【解決手段】レンズシフト機構は、可動部、駆動部、切替機構７、および伝達部を備える。切替機構７は、駆動部に噛合する第１歯車７１と、伝達部に噛合する第２歯車７２と、切替部材７３と、切替部材７３を第２歯車７２側に付勢するコイルバネ７４と、を備える。第２歯車７２は、第１歯部７２Ｇを有し、切替部材７３は、コイルバネ７４の付勢力により第１歯部７２Ｇに噛合する第２歯部７３Ｇを有している。切替機構は、可動部の移動可能範囲において、駆動力を第１歯車７１から第２歯車７２に伝達させ、可動部が移動可能範囲の限界に達して駆動力が発生されたときに、切替部材７３がコイルバネ７４の付勢力に抗して第２歯車７２から離間する方向に移動し、駆動力を第１歯車７１から第２歯車７２に伝達させないように構成されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、プロジェクターに関する。

従来、光源から射出された光束を変調する光変調装置、および変調した光束を投写する投写レンズを備えたプロジェクターが知られている。そして、ユーザーがプロジェクターを移動させずに投写された画像を移動できるように、投写レンズを移動させるレンズシフト機構を備えたプロジェクターが提案されている。
また、投写レンズが移動可能な限界の位置に達した際に、投写レンズを移動させる駆動力によって、レンズシフト機構等が破損しないように構成された技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載のレンズシフト機構は、投写レンズを支持すると共に投写レンズの光軸に対して直交する方向に移動可能な可動ユニットと、可動ユニットを移動させる駆動力を発生する駆動手段と、可動ユニットに当接して移動範囲を規制するストッパーと、可動ユニットがストッパーに当接した状態で駆動手段の駆動力が可動ユニットに伝達されないようにするためのスリップ機構とを備える。
スリップ機構は、回転軸と、回転軸に相対回転できるように取り付けられた伝達ギアと、回転軸と一体回転するように取り付けられた回転プレートと、回転プレートを伝達ギアに対して押圧する付勢手段とを備える。伝達ギアおよび回転プレートは、互いに当接する当接面を有し、この当接面は、回転軸の中心軸線を中心とする円錐面をなしている。
そして、駆動手段からの駆動力は、回転プレートに伝達される。そして、可動ユニットの移動範囲内においては、回転プレートに伝達された駆動力は、伝達ギアから駆動ギアに伝達されて可動ユニットを移動させる。一方、可動ユニットがストッパーに当接して移動範囲の限界に達すると、駆動ギアが回転しなくなるため、回転プレートに所定以上の駆動力が伝達される場合には、回転プレートと伝達ギアとの間にスリップが生じる。このように、スリップ機構は、可動ユニットがストッパーに当接して移動範囲の限界に達して駆動力が発せられた場合に、回転プレートを回転させるが、伝達ギアが回転しない状態とし、レンズシフト機構に過大な負荷がかかることを防止している。

特開２００８−２６８６２７号公報

しかしながら、特許文献１に記載のスリップ機構は、可動ユニットの移動範囲内においては、回転プレートの回転が伝達ギアに確実に伝達され、可動ユニットの移動範囲の限界においては、回転プレートと伝達ギアとの間に確実にスリップが生じるように構成する必要がある。つまり、特許文献１に記載のスリップ機構は、付勢手段の付勢力や、回転プレートと伝達ギアとの接触面積の設定、および両部材の材料の選定等が難しいという課題がある。また、ユーザーにとって、スリップ機構が動作しているか否かが認識しづらいことが考えられ、投写レンズが移動可能な状態なのか、移動範囲の限界の位置に達したのか不安感をユーザーに与える恐れがある。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係るプロジェクターは、投写レンズ、および前記投写レンズを移動させるレンズシフト機構を備えたプロジェクターであって、前記レンズシフト機構は、前記投写レンズを支持し、前記投写レンズの光軸に直交する方向に移動可能な可動部と、前記可動部を移動させる駆動力を発生する駆動部と、前記駆動力を前記可動部に伝達可能とする状態と、前記駆動力を前記可動部に伝達させない状態とを切り替え可能な切替機構と、前記切替機構にて伝達された前記駆動力を前記可動部に伝達する伝達部と、を備え、前記切替機構は、前記駆動部および前記伝達部の一方に噛合する第１歯車と、前記第１歯車と同じ回転中心軸を有し、前記駆動部および前記伝達部の他方に噛合する第２歯車と、前記第１歯車と同じ回転中心軸を有し、前記第１歯車と前記第２歯車との間に前記回転中心軸方向に移動可能に配置され、前記第１歯車によって回転方向において係止される切替部材と、前記切替部材を前記第２歯車側に付勢する付勢部と、を備え、前記第２歯車は、前記切替部材に対向する側に、前記回転中心軸を中心とする円周上に配設される第１歯部を有し、前記切替部材は、前記付勢部の付勢力により前記第１歯部に噛合する第２歯部を有し、前記切替機構は、前記可動部の移動可能範囲において、前記第１歯部と前記第２歯部とが噛合する状態で前記第１歯車と前記第２歯車とがともに回転し、前記駆動力が前記第１歯車および前記第２歯車の一方から他方に伝達される伝達状態と、前記移動可能範囲の限界に達して前記駆動力が発生されたときに、前記切替部材が前記駆動力により前記付勢部の付勢力に抗して前記第２歯車に対し離間する方向に移動することによって、前記駆動部に噛合する前記第１歯車および前記第２歯車の一方が回転し、前記伝達部に噛合する他方の回転が規制され、前記駆動力を前記第１歯車および前記第２歯車の一方から他方に伝達させない非伝達状態と、を有することを特徴とする。

この構成によれば、レンズシフト機構は、切替機構を備え、切替機構は、可動部の移動可能な範囲（移動可能範囲）において、駆動部の駆動力を伝達部に伝達可能とする伝達状態と、可動部が移動可能範囲の限界に達して移動が規制される（移動規制状態）において、駆動部の駆動力を伝達部に伝達させない非伝達状態とを切り替え可能に構成されている。
すなわち、切替機構における切替部材は、回転方向において第１歯車に係合しているので、第１歯車と共に回転する。そして、付勢部に付勢されている切替部材は、可動部の移動可能範囲内において、第２歯部が第１歯部に噛合する状態を維持して、駆動部からの駆動力を第１歯車から第２歯車、あるいは第２歯車から第１歯車に伝達させる。つまり、切替機構は、伝達状態となり、レンズシフト機構は、駆動部に駆動力が発せられると、その駆動力を切替機構から伝達部に順次伝達させて可動部、すなわち投写レンズを移動させる。
一方、可動部が移動規制状態になると、伝達部および伝達部に噛合している第１歯車および第２歯車のいずれか一方は、可動部の移動が規制されている方向（規制方向）に対応する方向の回転が規制されることとなる。この移動規制状態で、駆動部に規制方向に対応する方向の駆動力が加えられると、その駆動力は、第１歯車および第２歯車のいずれか他方から切替部材に伝達される。そして、駆動力が伝達された切替部材（第２歯部）は、付勢部の付勢力に抗して第２歯車（第１歯部）に対し離間する方向に移動し、第１歯車あるいは第２歯車は空回りすることとなる。つまり、切替機構は、駆動部の駆動力を伝達部に伝達させない非伝達状態となる。
このように、レンズシフト機構は、伝達状態と非伝達状態とを切り替え可能とする切替機構を備えているので、可動部の移動可能範囲内において駆動部の駆動力を確実に可動部に伝達させ、可動部の移動規制状態で駆動部からの駆動力を可動部に伝達させないようにすることができる。これによって、可動部の移動規制状態で、駆動部に規制方向に対応する方向の駆動力が発生された場合であっても、可動部にはその駆動力が伝達されないので、レンズシフト機構を構成する部材等の破損を防止することができる。

切替機構は、第２歯車に設けられた第１歯部と、切替部材に設けられた第２歯部とが噛合する構成なので、スリップ機構による摩擦力を利用した構成に比べ、双方の部材間の駆動力の伝達を確実なものとすることが可能となり、切替機構を構成する部材の設定が容易となる。
また、切替機構は、スリップ機構による構成に比べ、付勢部の付勢力が小さくとも可動部の移動可能範囲内において、駆動部の駆動力を確実に可動部に伝達させることが可能となる。
よって、小型化、軽量化を図ると共に製造が容易な切替機構を備えるレンズシフト機構が可能となる。したがって、大型化や重量化を抑制し、製造の簡素化を図ってこのレンズシフト機構を備えるプロジェクターの提供が可能となる。

可動部の移動規制状態において、駆動部によって規制方向に対応する方向の駆動力が発生されると、第１歯部および第２歯部のいずれか一方が他方を乗り越えて回転するため、動作音が発生することとなり、ユーザーに投写レンズが移動可能範囲の限界に達したことを容易に認識させることが可能となる。
また、切替機構は、第１歯車および第２歯車を備える構成なので、１つの歯車を備えたスリップ機構に比べて駆動部や伝達部に対する減速比やトルクの設定自由度の向上が図れる。

［適用例２］上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記駆動部は、手動操作されることによって駆動力を発生することが好ましい。

この構成によれば、駆動部は手動式で構成されているので、可動部が移動可能範囲の限界に達した際に、駆動部を操作するユーザーに、第１歯部および第２歯部のいずれか一方が他方を乗り越える際のクリック感等の感触を与えることが可能となり、可動部が移動可能範囲の限界に達したことを容易にユーザーに認識させることが可能となる。

［適用例３］上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記駆動部は、回転操作されるダイアル、および前記ダイアルの回転中心軸を同軸とする駆動歯車を有し、前記第１歯車は、前記駆動歯車および前記伝達部のいずれか一方に噛合する歯型が形成された歯型形成部、および前記歯型形成部から突出し、前記付勢部を収納する収納部が設けられた突出部を有し、前記第１歯車は、前記歯型形成部に対して前記ダイアルが配置されている側と反対側に、前記突出部が位置するように配置されていることが好ましい。

この構成によれば、第１歯車は、付勢部を収納する収納部を備えているので、部品点数の増加を抑制して簡素な構成で、切替機構を構成することが可能となる。
また、第１歯車は、突出部がダイアルと反対側に位置するように配置されているので、プロジェクターの外装筐体からダイアルを露出させ、突出部を外装筐体内に収納させることが容易に可能となる。よって、レンズシフト機構の操作性を向上させると共に、切替機構を効率よく外装筐体に収納し、デザイン性の向上を図ったプロジェクターの提供が可能となる。

［適用例４］上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記第１歯部および前記第２歯部は、互いが噛合する面が平面で形成されていることが好ましい。

この構成によれば、第１歯部および第２歯部は、互いが噛合する面が平面で形成されているので、第１歯部と第２歯部とは面接触することとなり、噛合する面が曲面で形成される構成に比べ、摩擦力が大きくなる。これによって、第１歯部と第２歯部との噛み合い量を小さく設定しても、また付勢部の付勢力を小さく設定しても確実な伝達状態が可能となり、切替機構のさらなる小型化や軽量化が図れる。

［適用例５］上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記第１歯部および前記第２歯部は、前記回転中心軸方向において互いに噛合する傾斜部を有することが好ましい。

この構成によれば、第１歯部および第２歯部は、上述したように形成されているので、切替機構の伝達状態と非伝達状態との滑らかな切り替えが可能となる。

本実施形態のプロジェクターの概略構成を示す模式図。 本実施形態のプロジェクターの外観の一部を示す斜視図。 本実施形態の投写レンズ、レンズシフト機構およびヘッド体の斜視図。 本実施形態の第１輪列機構、および第２輪列機構を示す斜視図。 本実施形態の切替機構の分解斜視図。 本実施形態の切替機構の断面図。 本実施形態の第１歯部および第２歯部を模式的に示す断面図。

以下、本実施形態に係るプロジェクターについて、図面を参照して説明する。
本実施形態のプロジェクターは、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調してスクリーン等に拡大投写する。
〔プロジェクターの主な構成〕
図１は、本実施形態のプロジェクター１の概略構成を示す模式図である。
プロジェクター１は、図１に示すように、外装を構成する外装筐体２、制御部（図示省略）、光源装置３１および投写レンズ３６を有する光学ユニット３を備えている。なお、図示は省略するが、外装筐体２の内部には、さらに、光源装置３１や制御部に電力を供給する電源装置、光学ユニット３等を冷却する冷却装置等が配置されている。

本実施形態のプロジェクター１は、投写レンズ３６を移動させるレンズシフト機構５を備え、スクリーン等に投写された画像を移動できるように構成されている。なお、以下では、説明の便宜上、投写レンズ３６から光束が射出される方向を前側、プロジェクター１が机上等に据え置かれた据置姿勢における上方を上側として記載する。

図２は、プロジェクター１の外観の一部を示す斜視図であり、投写レンズ３６近傍を示す図である。
外装筐体２は、合成樹脂製であり、図２に示すように、外装筐体２の上部を形成するアッパーケース２１、下部を形成するロアーケース（図示省略）、および前部を形成するフロントケース２２等を備えており、これらは、ネジ等により固定されている。

図２に示すように、フロントケース２２は、中央部から投写レンズ３６の先端部が露出するように形成されている。そして、アッパーケース２１およびフロントケース２２は、双方の部材の境界部にレンズシフト機構５を操作するためのダイアル６１，１６１が露出するように形成されている。

また、図示は省略するが、外装筐体２には、外気を取り込むための吸気口、および外装筐体２内部の温まった空気を外部に排気する排気口等が設けられている。

制御部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備え、コンピューターとして機能するものであり、プロジェクター１の動作の制御、例えば、画像の投写に関わる制御等を行う。

〔光学ユニットの構成〕
光学ユニット３は、制御部による制御の下、光源装置３１から射出された光束を光学的に処理して投写する。
光学ユニット３は、図１に示すように、光源装置３１に加え、インテグレーター照明光学系３２、色分離光学系３３、リレー光学系３４、光学装置４、ヘッド体３７、投写レンズ３６、レンズシフト機構５、およびこれらの部材を光路上の所定位置に配置する光学部品用筐体３８を備えている。

光学ユニット３は、図１に示すように平面視略Ｌ字状に形成され、一方の端部に光源装置３１が着脱可能に配置され、他方の端部に投写レンズ３６が配置される。なお、以下では、説明の便宜上、光源装置３１から光束が射出される方向を＋Ｘ方向、プロジェクター１から投写される光が射出される方向を＋Ｙ方向（前方向）、上方向を＋Ｚ方向として記載する。また、±Ｘ方向を左右方向とする。

光源装置３１は、超高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等からなる放電型の光源３１１およびリフレクター３１２等を備え、光源３１１から射出された光束をリフレクター３１２にて反射し、インテグレーター照明光学系３２に向けて射出する。

インテグレーター照明光学系３２は、第１レンズアレイ３２１、第２レンズアレイ３２２、偏光変換素子３２３、および重畳レンズ３２４を備え、光源装置３１から射出された光束が後述する液晶ライトバルブ４３の表面に略均一に照射されるように、また有効利用されるように構成されている。

色分離光学系３３は、２枚のダイクロイックミラー３３１，３３２、および反射ミラー３３３を備え、インテグレーター照明光学系３２から射出された光束を赤色光（以下「Ｒ光」という）、緑色光（以下「Ｇ光」という）、青色光（以下「Ｂ光」という）の３色の色光に分離する機能を有する。

リレー光学系３４は、入射側レンズ３４１、リレーレンズ３４３、および反射ミラー３４２，３４４を備え、色分離光学系３３で分離されたＲ光をＲ光用の液晶ライトバルブ４３まで導く機能を有する。なお、光学ユニット３は、リレー光学系３４がＲ光を導く構成としているが、これに限らず、例えば、Ｂ光を導く構成としてもよい。

光学装置４は、各色光用に設けられた電気光学装置４０（Ｒ光用の電気光学装置を４０Ｒ、Ｇ光用の電気光学装置を４０Ｇ、Ｂ光用の電気光学装置を４０Ｂとする）、および色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム４１を備えている。
各電気光学装置４０は、入射側偏光板４２、光変調装置としての液晶ライトバルブ４３、および射出側偏光板４４を備え、各色光を画像情報に応じて変調する。

クロスダイクロイックプリズム４１は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、２つの誘電体多層膜が形成されている。クロスダイクロイックプリズム４１は、誘電体多層膜が電気光学装置４０Ｒ，４０Ｂにて変調された色光を反射し、電気光学装置４０Ｇにて変調された色光を透過して、各色光を合成する。

投写レンズ３６は、光軸３６ｊに沿って配置される複数のレンズ（図示省略）を有し、クロスダイクロイックプリズム４１にて合成された光をスクリーン上に拡大投写する。

図３は、投写レンズ３６、レンズシフト機構５およびヘッド体３７の斜視図である。
レンズシフト機構５は、詳細な構成は後で説明するが、ダイアル６１，１６１が手動操作によって回転されることにより、投写レンズ３６を光軸３６ｊに直交する面内で移動させる。

ヘッド体３７は、レンズシフト機構５を支持し、光学部品用筐体３８に取り付けられる。ヘッド体３７には、図３に示すように、上端部から前方に突出する上側規制部３７１、および下端部から前方に突出する下側規制部３７２が設けられている。上側規制部３７１は、投写レンズ３６の上方への移動を規制するために設けられ、下側規制部３７２は、投写レンズ３６の下方への移動を規制するために設けられている。なお、図示は省略するが、ヘッド体３７には、投写レンズ３６の左右方向の移動を規制するための規制部も設けられている。

〔レンズシフト機構の構成〕
ここで、レンズシフト機構５について詳細に説明する。
レンズシフト機構５は、図３に示すように、第１可動部５１、第２可動部（図示省略）、第１輪列機構５３、および第２輪列機構５４を備えている。

第１可動部５１は、ヘッド体３７の前方に配置され、投写レンズ３６を支持する部材である。投写レンズ３６は、板バネ等を利用したバヨネット構造、あるいはネジ等によって第１可動部５１に固定されている。
第１可動部５１は、ダイアル６１が回転操作されることにより、ヘッド体３７に対し、投写レンズ３６と共に光軸３６ｊに直交する上下方向（±Ｚ方向）に移動可能に構成されている。第１可動部５１は、上方へ移動されると所定の位置でヘッド体３７の上側規制部３７１に当接し、それ以上の上方への移動が規制され、下方へ移動されると所定の位置でヘッド体３７の下側規制部３７２に当接し、それ以上の下方への移動が規制される。そして、第１可動部５１は、上側規制部３７１と下側規制部３７２との間（上下移動可能範囲）で自在に移動可能に構成されている。

第２可動部は、ヘッド体３７と第１可動部５１との間に配置されている。第２可動部は、第１可動部５１の上下方向（±Ｚ方向）への移動を案内し、ダイアル１６１が回転操作されることにより、第１可動部５１と共に光軸３６ｊに直交する左右方向（±Ｘ方向）に移動可能に構成されている。つまり、第１可動部５１に支持される投写レンズ３６は、第２可動部に対して上下方向に移動可能に構成され、第２可動部と共に左右方向に移動可能に構成されることとなる。また、第２可動部は、ヘッド体３７に設けられた左右方向における規制部（図示省略）に規制される間（左右移動可能範囲）で自在に移動可能に構成されている。

図４は、第１輪列機構５３、および第２輪列機構５４を示す斜視図であり、後述する支持部５５，５６を省略した図である。
第１輪列機構５３は、第１可動部５１を上下方向に移動させる機構であり、図４に示すように、駆動部６、切替機構７、伝達部８、および支持部５５（図３参照）を備えている。

駆動部６は、ユーザーの手動操作によって、第１可動部５１を上下方向に移動させるための駆動力を発生する。駆動部６は、図３に示すように、レンズシフト機構５の＋Ｘ側端部近傍の上側に配置される。

駆動部６は、図４に示すように、ユーザーによって回転操作されるダイアル６１、およびダイアル６１と一体的に形成された駆動歯車６２を有している。
ダイアル６１は、図４に示すように、円錐形の上部が切断されたような形状を有し、上下方向に沿う回転中心軸を中心に回転可能に配置される。ダイアル６１の上面には、凹部が設けられており、この凹部の中央部には、ユーザーが抓むことが可能なリブ６１１が形成されている。そして、ダイアル６１の側面６１２には、ユーザーが操作する際の滑り止めのための凹凸が設けられている。

ダイアル６１は、図２に示すように、リブ６１１が外装筐体２の上側から露出し、側面６１２の一部が外装筐体２の前側から露出するように配置される。そして、ダイアル６１は、リブ６１１が抓まれての回転操作（リブ操作）や、側面６１２への接線方向への押圧による回転操作（側面操作）が可能に形成されている。

このように、ダイアル６１がリブ操作および側面操作が可能に構成されていることにより、プロジェクター１が机上等に据え置かれる据え置き設置、および据え置き設置に対してプロジェクター１が上下反転されて天井等に設置される天吊り設置の双方において、いずれか操作し易い方を選択することができ、投写レンズ３６を移動する際の操作性の向上が図られている。

駆動歯車６２は、図４に示すように、ダイアル６１の回転中心軸を同軸として、ダイアル６１の下側に形成されており、ダイアル６１の回転によってダイアル６１と共に回転し、その回転を切替機構７に伝達する。

切替機構７および伝達部８は、駆動部６の駆動力を第１可動部５１に順次伝達する。
切替機構７は、図４に示すように、駆動部６の後方（−Ｙ側）に配置されている。
切替機構７の構成については、後で詳細に説明するが、駆動部６の駆動歯車６２に噛合する第１歯車７１、および伝達部８に噛合する第２歯車７２を備えている。そして、切替機構７は、第１可動部５１が移動できる範囲において、駆動部６の駆動力を伝達部８に伝達させる状態（伝達状態）となり、第１可動部５１が上側規制部３７１、下側規制部３７２に当接して移動が規制された際に、駆動部６の駆動力を伝達部８に伝達させない状態（非伝達状態）となるように構成されている。

伝達部８は、図４に示すように、切替機構７の第２歯車７２に噛合する歯車８１およびリードスクリュー８２を有している。
リードスクリュー８２は、外周にネジ溝が形成されており、一方の端部が歯車８１の中央部に設けられた挿通孔に挿通され、歯車８１とネジ溝との間、および他方の端部がヘッド体３７に支持される。そして、歯車８１およびリードスクリュー８２は、上下方向に沿う回転中心軸を同軸として一体的に回転可能に配置される。

支持部５５は、駆動部６、切替機構７および歯車８１を支持し、ヘッド体３７に取り付けられる。支持部５５は、図３に示すように、上側支持部材５５Ｕ、および上側支持部材５５Ｕの下方に位置する下側支持部材５５Ｄを備えている。上側支持部材５５Ｕおよび下側支持部材５５Ｄは、板金からプレス加工等によって形成されており、ダイアル６１は、上側支持部材５５Ｕの上方に位置し、駆動歯車６２、切替機構７および歯車８１は、上側支持部材５５Ｕと下側支持部材５５Ｄとの間に位置するように支持される。

リードスクリュー８２には、第１可動部５１を牽引する牽引部材（図示省略）が噛合されており、この牽引部材には、上下方向において第１可動部５１に係止される突出部が設けられている。

ダイアル６１が回転されると、駆動歯車６２、切替機構７および歯車８１を介してリードスクリュー８２が回転し、リードスクリュー８２に噛合されている牽引部材がダイアル６１の回転方向に応じて移動する。その結果、第１可動部５１、つまり、第１可動部５１に支持されている投写レンズ３６は、上下方向に移動することとなる。本実施形態のレンズシフト機構５は、上方から見てダイアル６１が時計回りに回転されると投写レンズ３６が上方に移動し、ダイアル６１が反時計回りに回転されると、投写レンズ３６が下方に移動するように構成されている。

第２輪列機構５４は、第２可動部を左右方向に移動させることにより第１可動部５１、つまり、投写レンズ３６を左右方向に移動させる機構であり、図４に示すように、駆動部１６、切替機構１７、伝達部９、および支持部５６（図３参照）を備えている。
駆動部１６は、駆動部６と共通の部材で構成され、ダイアル６１および駆動歯車６２と同形状のダイアル１６１および駆動歯車１６２を有している。
駆動部１６は、ユーザーの手動操作によって、第２可動部を左右方向に移動させるための駆動力を発生する。駆動部１６は、図３に示すように、レンズシフト機構５の−Ｘ側端部近傍の上側に配置される。

ダイアル１６１は、図２に示すように、ダイアル６１と同様に、リブ１６１１が外装筐体２の上側から露出し、側面１６１２の一部が外装筐体２の前側から露出するように配置される。そして、ダイアル１６１は、ダイアル６１と同様に、リブ操作や側面操作によって回転するように構成されている。
駆動歯車１６２は、駆動部６の駆動歯車６２と同様に、ダイアル１６１の回転によってダイアル１６１と共に回転し、その回転を切替機構１７に伝達する。

切替機構１７および伝達部９は、駆動部１６の駆動力を第２可動部に順次伝達する。
切替機構１７は、図４に示すように、駆動部１６の後方（−Ｙ側）に配置されている。
切替機構１７は、切替機構７と共通の部材で構成され、駆動部１６の駆動歯車１６２に噛合する第１歯車１７１、および伝達部９に噛合する第２歯車１７２を備えている。そして、切替機構１７は、第２可動部が移動できる範囲において、駆動部１６の駆動力を伝達部９に伝達させる状態（伝達状態）となり、第２可動部が規制部（図示省略）に当接して移動が規制された際に、駆動部１６の駆動力を伝達部９に伝達させない状態（非伝達状態）となるように構成されている。

伝達部９は、図４に示すように、歯車９１、積層歯車９２、カサ歯車９３、およびリードスクリュー９４を有している。
歯車９１は、切替機構１７の第２歯車１７２に噛合するように構成されている。
積層歯車９２は、歯車９１に噛合する歯車９２１、および歯車９２１の回転中心軸を同軸とし、歯車９２１の下方に設けられたカサ歯車９２２を有している。

カサ歯車９３は、カサ歯車９２２に噛合するように形成され、回転中心軸が左右方向に沿うように配置される。
カサ歯車９３の中央部には、挿通孔が設けられており、この挿通孔にリードスクリュー９４の一方の端部が挿入され、カサ歯車９３およびリードスクリュー９４は、左右方向に沿う中心軸を同軸として一体的に回転可能に構成されている。

リードスクリュー９４は、外周にネジ溝が形成されており、カサ歯車９３とネジ溝との間、およびカサ歯車９３が配置されている側とは反対側の端部がヘッド体３７に支持される。
支持部５６は、駆動部１６、切替機構１７、歯車９１、および積層歯車９２を支持し、ヘッド体３７に取り付けられる。支持部５６は、図３に示すように、上側支持部材５６Ｕ、および上側支持部材５６Ｕの下方に位置する下側支持部材５６Ｄを備えている。
上側支持部材５６Ｕおよび下側支持部材５６Ｄは、板金からプレス加工等によって形成されており、ダイアル１６１は、上側支持部材５６Ｕの上方に位置し、駆動歯車１６２、切替機構１７、歯車９１、および積層歯車９２は、上側支持部材５６Ｕと下側支持部材５６Ｄとの間に位置するように支持される。

リードスクリュー９４には、第２可動部を牽引する牽引部材（図示省略）が噛合されており、この牽引部材には、左右方向において第２可動部に係止される突出部が設けられている。
ダイアル１６１が回転されると、駆動歯車１６２、切替機構１７、歯車９１、積層歯車９２、およびカサ歯車９３を介してリードスクリュー９４が回転し、リードスクリュー９４に噛合されている牽引部材がダイアル１６１の回転方向に応じて移動する。その結果、第２可動部、つまり、第１可動部５１を介して第２可動部に支持されている投写レンズ３６は、左右方向に移動することとなる。本実施形態のレンズシフト機構５は、上方からみてダイアル１６１が時計回りに回転されると投写レンズ３６が＋Ｘ方向に移動し、ダイアル１６１が反時計回りに回転されると、投写レンズ３６が−Ｘ方向に移動するように構成されている。

〔切替機構の構成〕
ここで、切替機構７，１７について詳細に説明する。なお、ここでは、切替機構７に注目して説明する。

図５は、切替機構７の分解斜視図であり、（ａ）は、上方斜めから見た図、（ｂ）は、下方斜めから見た図である。図６は、切替機構７の断面図である。
切替機構７は、図５に示すように、第１歯車７１および第２歯車７２に加え、切替部材７３および付勢部としてのコイルバネ７４を備えている。

第１歯車７１は、図５（ａ）に示すように、回転中心軸７Ｊを有し、駆動部６の駆動歯車６２（図４参照）に噛合する歯型が形成された歯型形成部７１１、および歯型形成部７１１の下側（−Ｚ側）から突出する突出部７１２を有している。
突出部７１２は、回転中心軸７Ｊを中心とし、歯型形成部７１１の外径より小さな外径の円柱状に形成されている。
突出部７１２の中央部には、図６に示すように、コイルバネ７４の圧縮方向における一部を露出させて収納する収納部７１３が設けられている。

収納部７１３の底面には、図６に示すように、回転中心軸７Ｊを中心とする丸孔７１３Ｈが形成されており、この丸孔７１３Ｈの縁部には、回転中心軸７Ｊを中心とし、歯型形成部７１１側に延出する円筒状の案内部７１４が設けられている。案内部７１４は、図６に示すように、収納部７１３の深さの略半分となる高さに形成されている。
第１歯車７１は、図４に示すように、歯型形成部７１１に対してダイアル６１が配置されている側と反対側に、突出部７１２が位置するように配置される。

第２歯車７２は、図５（ｂ）に示すように、回転中心軸７Ｊを同軸とし、歯車８１（図４参照）に噛合する歯型が形成された歯型形成部７２１、および歯型形成部７２１の下方（−Ｚ方向）から突出する突出部７２２を有し、中央には、回転中心軸７Ｊを中心とする丸孔７２Ｈが形成されている。
歯型形成部７２１は、第１歯車７１の歯型形成部７１１と同等の外径に形成されている。
突出部７２２は、図６に示すように、第１歯車７１の案内部７１４と同等サイズの円筒状に形成されており、第２歯車７２は、突出部７２２が案内部７１４と対向するように配置される。

また、歯型形成部７２１の突出部７２２側（切替部材７３に対向する側）の面には、図５（ｂ）に示すように、突出部７２２の外側に第１歯部７２Ｇが設けられている。
第１歯部７２Ｇは、回転中心軸７Ｊを中心とする円周上に等間隔で複数配設されている。
図７は、第２歯車７２および切替部材７３を模式的に示す部分断面図である。
第１歯部７２Ｇは、回転中心軸７Ｊを中心として放射状に形成されており、回転中心軸７Ｊの方向において傾斜部を有する。より具体的には、第１歯部７２Ｇは、円周方向に沿う断面は、図７に示すように、台形状に形成されている。

切替部材７３は、回転中心軸７Ｊを同軸として第１歯車７１と第２歯車７２との間に配置される。
切替部材７３は、図５（ａ）に示すように、円柱状のフランジ部７３１、およびフランジ部７３１の下側（−Ｚ側）から突出する円筒部７３２を有している。
フランジ部７３１は、外径が歯型形成部７２１の外径より小さく、第２歯車７２側の面には、第１歯部７２Ｇと噛合可能な第２歯部７３Ｇが形成されている。

第２歯部７３Ｇは、第１歯部７２Ｇと同様に、回転中心軸７Ｊを中心として放射状に形成されており、回転中心軸７Ｊの方向において第１歯部７２Ｇが有する傾斜部に対応する傾斜部を有する。より具体的には、第２歯部７３Ｇは、図７に示すように、円周方向に沿う断面は、台形状に形成されている。第１歯部７２Ｇおよび第２歯部７３Ｇは、互いが噛合する面が平面で形成されており、第１歯部７２Ｇと第２歯部７３Ｇは、面接触により噛合することとなる。

円筒部７３２は、図６に示すように、外径がコイルバネの内径より小さく、内径が案内部７１４および突出部７２２の外径より大きく形成されている。そして、切替部材７３は、円筒部７３２に案内部７１４および突出部７２２が挿通されて、第１歯車７１と第２歯車７２との間に配置される。

また、円筒部７３２には、図５（ａ）に示すように、回転中心軸７Ｊに沿って切り欠かれたスリット７３３が設けられている。スリット７３３は、第１歯車７１に設けられた図示しない突起部に係合するように形成されており、切替部材７３は、第１歯車７１に回転方向において係止されている。つまり、切替部材７３は、第１歯車７１の回転に伴って第１歯車７１と共に回転する。

コイルバネ７４は、第１歯車７１と切替部材７３との間に配置される。具体的に、コイルバネ７４は、図６に示すように、第１歯車７１の収納部７１３に収納され、一端が第１歯車７１の底部に当接し、他端がフランジ部７３１の第２歯部７３Ｇとは反対側の面に当接し、切替部材７３を第２歯車７２側に付勢する。

切替機構７は、図６に示すように、上側支持部材５５Ｕに設けられた支持ピン５５Ｕｐが丸孔７１３Ｈ，７２Ｈに挿通されてこの支持ピン５５Ｕｐに軸支され、支持ピン５５Ｕｐの先端に座金Ｗを介してネジＳｃが締められることによって上側支持部材５５Ｕに取り付けられる。そして、切替部材７３は、コイルバネ７４に付勢されているので、第２歯部７３Ｇが第２歯車７２の第１歯部７２Ｇと噛合した状態となる。

〔切替機構の動作〕
ここで、切替機構７の動作について説明する。
切替機構７は、第１可動部５１の上下移動可能範囲において、第１歯部７２Ｇと第２歯部７３Ｇとが噛合する状態を維持し、駆動部６の駆動力を第１歯車７１から第２歯車７２に伝達させる。つまり、切替機構７は、第１可動部５１の上下移動可能範囲において、駆動部６の駆動力を伝達部８に伝達させる伝達状態となる。
具体的に、ダイアル６１が一方向（上方から見て時計回り）に回転されると、その駆動力は、駆動歯車６２を介して第１歯車７１に伝達される。この駆動力は、回転方向において第１歯車７１に係止されている切替部材７３にも伝達される。

第２歯部７３Ｇは、第１歯部７２Ｇに噛合しているので、図７に示すように、切替部材７３に伝達された駆動力Ｆによって、第１歯部７２Ｇを押圧して第２歯車７２を回転させる。このように、切替機構７は、第１可動部５１の上下移動可能範囲において、第１歯部７２Ｇと第２歯部７３Ｇとが噛合する状態を維持し、駆動力Ｆを第１歯車７１から第２歯車７２に伝達させる。

そして、第２歯車７２の回転は、歯車８１（図４参照）を介してリードスクリュー８２に伝達され、その結果、第１可動部５１および投写レンズ３６は、牽引部材を介して上方に移動する。
ダイアル６１が他方向（上方から見て反時計回り）に回転されると、その駆動力は、同様に、第１可動部５１に伝達され、第１可動部５１および投写レンズ３６は、下方に移動する。

一方、第１可動部５１は、ヘッド体３７の上側規制部３７１や下側規制部３７２に当接すると、移動可能範囲の限界に達して移動が規制された状態（移動規制状態）となり、切替機構７は、駆動部６の駆動力を伝達部８に伝達させない非伝達状態となる。
具体的に、移動規制状態においては、リードスクリュー８２および歯車８１は、第１可動部５１が規制されている方向（規制方向）に対応する方向の回転ができない状態となり、歯車８１に噛合している第２歯車７２も規制方向に対応する方向の回転ができない状態となる。

第２歯車７２が規制方向に対応する方向の回転ができない状態で、ダイアル６１が規制方向に対応する方向に回転されると、駆動歯車６２および第１歯車７１を介して切替部材７３に伝達された駆動力Ｆによって、第２歯部７３Ｇは、第２歯車７２の第１歯部７２Ｇを押圧する。しかしながら、第２歯車７２の回転が規制されているので、切替部材７３は、コイルバネ７４の付勢力に抗して第２歯部７３Ｇが第１歯部７２Ｇの表面を摺動し、第２歯車７２から離間する方向に移動する（図６、図７において、二点鎖線で示す）。

さらにダイアル６１が回転されると、切替部材７３は、第２歯部７３Ｇが第１歯部７２Ｇを乗り越え、コイルバネ７４に付勢されて隣の第１歯部７２Ｇに噛み合うように移動し、再び隣の第１歯部７２Ｇを乗り越える動作が繰り返される。したがって、切替部材７３は、第１歯車７１と共に空回りすることとなり、切替機構７は、駆動部６の駆動力を第１歯車７１から第２歯車７２に、つまり伝達部８に伝達させない。そのため、回転が規制されている第２歯車７２、歯車８１、リードスクリュー８２、および移動が規制されている第１可動部５１への過大な負荷が抑制される。

より具体的には、非伝達状態のときに、第１歯部７２Ｇと第２歯部７３Ｇの間で発生する摩擦力より、伝達部８に噛合する第２歯車７２の回転を規制する力の方が大きくなり、切替部材７３は、第２歯部７３Ｇが第２歯車の第１歯部７２Ｇとの噛合を維持できず、コイルバネ７４の付勢力に抗して第２歯車７２から離間する方向に移動する。これにより、第２歯車７２の回転は規制される。

この移動規制状態において、ダイアル６１が他方向（規制方向に対応する方向とは反対方向）に回転されると、第２歯車７２は、この方向に対応する方向の回転が規制されていないので、ダイアル６１からの駆動力によって、第２歯部７３Ｇは、第１歯部７２Ｇを押圧して第２歯車７２を回転させる。そして、第１可動部５１は、規制されている方向とは反対方向に移動する。
このように、切替機構７は、上下方向における第１可動部５１の移動可能範囲において、駆動部６の駆動力を伝達部８に伝達させる伝達状態と、上下方向における第１可動部５１の移動規制状態において、この駆動力を伝達部８に伝達させない非伝達状態とが切り替え可能に構成されている。

切替機構１７は、切替機構７と同様に動作し、左右方向における第２可動部の移動可能範囲において、駆動部１６の駆動力を伝達部９に伝達させる伝達状態と、左右方向における第２可動部の移動規制状態において、この駆動力を伝達部９に伝達させない非伝達状態とが切り替え可能に構成されている。

以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）レンズシフト機構５は、伝達状態と非伝達状態とを切り替え可能とする切替機構７，１７を備えているので、第１可動部５１、第２可動部の移動可能範囲内において駆動部６，１６の駆動力を確実に第１可動部５１、第２可動部に伝達させ、第１可動部５１、第２可動部の移動可能範囲の限界で駆動部６，１６からの駆動力を第１可動部５１、第２可動部に伝達させないようにすることができる。これによって、第１可動部５１、第２可動部が移動可能範囲の限界に移動された状態で、ダイアル６１，１６１が規制方向に対応する方向に回転されても（駆動部６，１６に駆動力が発生されても）、第１可動部５１、第２可動部にはその駆動力が伝達されないので、第１可動部５１、第２可動部や第１可動部５１、第２可動部の移動を規制する部材、第１輪列機構５３、第２輪列機構５４を構成する部材等の破損を防止することができる。

（２）切替機構７，１７は、第２歯車７２に設けられた第１歯部７２Ｇと、切替部材７３に設けられた第２歯部７３Ｇとが噛合する構成なので、スリップ機構による摩擦力を利用した構成に比べ、双方の部材間の駆動力の伝達を確実なものとすることが可能となり、切替機構７，１７を構成する部材の設定が容易となる。
また、切替機構７，１７は、スリップ機構による構成に比べ、コイルバネ７４の付勢力が小さくとも第１可動部５１、第２可動部の移動可能範囲内において、駆動部６，１６の駆動力を確実に第１可動部５１、第２可動部に伝達させることが可能となる。
よって、小型化、軽量化を図ると共に製造が容易な切替機構７，１７を備えるレンズシフト機構５が可能となる。したがって、大型化や重量化を抑制し、製造の簡素化を図ってこのレンズシフト機構５を備えるプロジェクター１の提供が可能となる。

（３）第１可動部５１、第２可動部が移動可能範囲の限界に達した際に、ダイアル６１，１６１が規制方向に対応する方向に回転されると、切替部材７３は、第２歯部７３Ｇが第１歯部７２Ｇを順次乗り越えて回転するため、動作音が発生することとなり、ユーザーに投写レンズ３６が移動可能範囲の限界に達したことを容易に認識させることが可能となる。
また、ダイアル６１，１６１を操作するユーザーに、第２歯部７３Ｇが第１歯部７２Ｇを越える際のクリック感等の感触を与えることが可能となり、第１可動部５１、第２可動部が移動可能範囲の限界に達したことを容易にユーザーに認識させることが可能となる。

（４）切替機構７，１７は、第１歯車７１，１７１および第２歯車７２，１７２を備える構成なので、１つの歯車を備えたスリップ機構に比べて駆動部６，１６や伝達部８，９に対する減速比やトルクの設定自由度の向上が図れる。

（５）第１歯車７１，１７１は、コイルバネ７４を収納する収納部７１３を備えているので、部品点数の増加を抑制して簡素な構成で、切替機構７，１７を構成することが可能となる。
また、第１歯車７１，１７１は、突出部７１２がダイアル６１，１６１と反対側に位置するように配置されているので、外装筐体２からダイアル６１，１６１を露出させ、突出部７１２を外装筐体２内に収納させることが容易に可能となる。よって、レンズシフト機構５の操作性を向上させると共に、切替機構７，１７を効率よく外装筐体２に収納し、デザイン性の向上を図ったプロジェクター１の提供が可能となる。

（６）第１歯部７２Ｇおよび第２歯部７３Ｇは、互いに噛合する面が平面で形成されているので、第１歯部７２Ｇと第２歯部７３Ｇとは面接触することとなり、噛合する面が曲面で形成される構成に比べ、摩擦力が大きくなる。これによって、第１歯部７２Ｇと第２歯部７３Ｇとの噛み合い量を小さく設定しても、また、コイルバネ７４の付勢力を小さく設定しても確実な伝達状態が可能となり、切替機構７，１７のさらなる小型化や軽量化が図れる。

（７）第１歯部７２Ｇおよび第２歯部７３Ｇは、回転中心軸７Ｊ方向において互いに噛合する傾斜部を有しているので、切替機構７，１７の伝達状態と非伝達状態との滑らかな切り替えが可能となる。

（変形例）
なお、前記実施形態は、以下のように変更してもよい。
前記実施形態では、第１歯車７１，１７１が駆動部６，１６に噛合し、第２歯車７２，１７２が伝達部８，９に噛合するように構成されているが、第１歯車７１，１７１が伝達部８，９に噛合し、第２歯車７２，１７２が駆動部６，１６に噛合するように構成してもよい。

前記実施形態の駆動部６，１６は、ダイアル６１，１６１がユーザーによって操作されることにより駆動力を発生する手動式で構成されているが、モーター等を備える電動式で駆動部を構成し、この駆動部が電力によって駆動力を発生するように構成してもよい。

前記実施形態では、付勢部としてコイルバネ７４を用いているが、板バネ等を付勢部として構成してもよい。

前記実施形態のプロジェクター１は、光変調装置として透過型の液晶ライトバルブ４３を用いているが、反射型の液晶ライトバルブを利用したものであってもよい。また、光変調装置としてマイクロミラーアレイを用いたデバイス等を利用したものであってもよい。

光源３１１は放電型のランプに限らず、その他の方式のランプや発光ダイオード等の固体光源で構成してもよい。

１…プロジェクター、２…外装筐体、３…光学ユニット、５…レンズシフト機構、６，１６…駆動部、７，１７…切替機構、７Ｊ…回転中心軸、８，９…伝達部、３６…投写レンズ、３６ｊ…光軸、５１…第１可動部、６１，１６１…ダイアル、６２，１６２…駆動歯車、７１，１７１…第１歯車、７２，１７２…第２歯車、７２Ｇ…第１歯部、７３…切替部材、７３Ｇ…第２歯部、７４…コイルバネ、７１１…歯型形成部、７１２…突出部、７１３…収納部。

Claims (5)

1. 投写レンズ、および前記投写レンズを移動させるレンズシフト機構を備えたプロジェクターであって、
   前記レンズシフト機構は、
   前記投写レンズを支持し、前記投写レンズの光軸に直交する方向に移動可能な可動部と、
   前記可動部を移動させる駆動力を発生する駆動部と、
   前記駆動力を前記可動部に伝達可能とする状態と、前記駆動力を前記可動部に伝達させない状態とを切り替え可能な切替機構と、
   前記切替機構にて伝達された前記駆動力を前記可動部に伝達する伝達部と、
   を備え、
   前記切替機構は、
   前記駆動部および前記伝達部の一方に噛合する第１歯車と、
   前記第１歯車と同じ回転中心軸を有し、前記駆動部および前記伝達部の他方に噛合する第２歯車と、
   前記第１歯車と同じ回転中心軸を有し、前記第１歯車と前記第２歯車との間に前記回転中心軸方向に移動可能に配置され、前記第１歯車によって回転方向において係止される切替部材と、
   前記切替部材を前記第２歯車側に付勢する付勢部と、
   を備え、
   前記第２歯車は、前記切替部材に対向する側に、前記回転中心軸を中心とする円周上に配設される第１歯部を有し、
   前記切替部材は、前記付勢部の付勢力により前記第１歯部に噛合する第２歯部を有し、
   前記切替機構は、
   前記可動部の移動可能範囲において、前記第１歯部と前記第２歯部とが噛合する状態で前記第１歯車と前記第２歯車とがともに回転し、前記駆動力が前記第１歯車および前記第２歯車の一方から他方に伝達される伝達状態と、
   前記移動可能範囲の限界に達して前記駆動力が発生されたときに、前記切替部材が前記駆動力により前記付勢部の付勢力に抗して前記第２歯車に対し離間する方向に移動することによって、前記駆動部に噛合する前記第１歯車および前記第２歯車の一方が回転し、前記伝達部に噛合する他方の回転が規制され、前記駆動力を前記第１歯車および前記第２歯車の一方から他方に伝達させない非伝達状態と、を有することを特徴とするプロジェクター。
2. 請求項１に記載のプロジェクターであって、
   前記駆動部は、手動操作されることによって駆動力を発生することを特徴とするプロジェクター。
3. 請求項２に記載のプロジェクターであって、
   前記駆動部は、回転操作されるダイアル、および前記ダイアルの回転中心軸を同軸とする駆動歯車を有し、
   前記第１歯車は、前記駆動歯車および前記伝達部のいずれか一方に噛合する歯型が形成された歯型形成部、および前記歯型形成部から突出し、前記付勢部を収納する収納部が設けられた突出部を有し、
   前記第１歯車は、前記歯型形成部に対して前記ダイアルが配置されている側と反対側に、前記突出部が位置するように配置されていることを特徴とするプロジェクター。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のプロジェクターであって、
   前記第１歯部および前記第２歯部は、互いが噛合する面が平面で形成されていることを特徴とするプロジェクター。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のプロジェクターであって、
   前記第１歯部および前記第２歯部は、前記回転中心軸方向において互いに噛合する傾斜部を有することを特徴とするプロジェクター。

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