JP3936360B2 - プロジェクタの投射レンズシフト調整装置 - Google Patents

Description

本発明はプロジェクタの投射レンズシフト調整装置に関する。

今日、情報産業の発達に伴って大型化したスクリーンに映像を再現しようとする要求に応ずるための装置として、特に液晶表示装置を用いた映像投射装置が注目されている。

このような映像投射装置は、通常スクリーンに映像を生成して拡大投射するプロジェクタよりなるが、映像をスクリーンに投射する方式によって背面投射型と前面投射型の二種に区分される。

このうち前面投射型映像投射装置の場合、光を生成する光源と、その光を媒介にして映像を生成する映像生成部と、生成された映像をスクリーンに拡大投射させる多数枚の投射レンズが設けられた投射レンズモジュールを備える。

前記映像生成部の場合、光源から照射された光をＲ、Ｇ、Ｂの３色に色分解する手段と、分解された光を入射され再び出力する液晶パネルと、プリズムなどを含んで構成される。このような映像生成部及び前記投射レンズモジュールを言わばエンジン部と称し、これらエンジン部はケース内に設けられる。

ここで、前記投射レンズモジュールは互いに接近及び離隔するよう動作される第１及び第２投射レンズ系を備えてスクリーンに投射される画像の焦点合わせの可能な構成を有する。

また、前記投射レンズモジュールを上下方向に調整して高低を調整するための構成が備えられる。このようなシフト調整装置が図１に示されており、これは韓国特許公開１０-１９９８−０６３８３１号に開示された内容である。図１を参照するに、複数の鏡筒２、３、４よりなる投射レンズモジュール１が支持板５に保持されており、その支持板５はフレーム６のレール６ａに上下摺動するよう設けられている。フレーム６に固定された軸受け部７に結合されたシフト棒８を回転させるとシフト棒８のボルト部８ａが支持板５に固定されたナット部９と相互ネジ作用をする。従って、フレーム６が上下に移動され、結局投射レンズモジュール１が上下に位置調整可能になる。

ところが、このような従来の構成において、投射レンズモジュール１の一端が支持板５に保持されているので、投射レンズモジュール１の自重によって他端では垂れが発生する。このような投射レンズの自重による垂れ現象によってレール６ａと支持板５との間の摩擦力が増大され上下方向への移動が円滑にできなくなる。特に、投射レンズモジュール１の自重を抗して上昇させるためには多くの力が求められユーザが動作させるのに不便がある。

また、シフト棒８が投射レンズモジュールの重心を基準に側面に偏って設けられているので、投射レンズモジュールの重心から遠い箇所で動作させるべきなので大きい力が求められる問題点がある。
韓国公開特許１０−１９９８−０６３８３１

本発明は前述したような問題点を解決するために案出されたもので、その目的は投射レンズモジュールのシフト調整が容易になるよう構造が改善されたプロジェクタの投射レンズシフト調整装置を提供するところにある。

前述した目的を達成するための本発明に係るプロジェクタの投射レンズシフト調整装置は、入射された光をスクリーンに拡大投射させるための投射レンズモジュールと、該モジュールを保持するスライディングブラケットと、該スライディングブラケットが摺動自在に保持される固定ブラケットと、該固定ブラケットと前記スライディングブラケットとの間に設けられ、回転方向に沿って前記スライディングブラケットを選択的に昇降させるシフトユニットと、前記モジュールの下側に設けられモジュールを弾持する弾性ユニットとを含むことを特徴とする。

ここで、前記シフトユニットは、前記固定ブラケットに設けられた軸受け部と、前記軸受け部に対応するよう前記スライディングブラケットに設けられたナット部と、前記軸受け部に回転自在に保持され、前記ナット部に結合されるネジ部を有するシフト棒を含むことが好ましい。

また、前記シフトユニットは前記モジュールのシフト方向に直交する水平方向への幅を基準に中央に置かれるよう設けられることが良い。前記シフトユニットは前記モジュールの中央上部に配置されることが良い。

前記弾性ユニットは、前記モジュールの下部に離隔固定されるハウジングと、該ハウジング内外に摺動自在に設けられ、前記モジュールの下側を保持する支持部材と、前記ハウジング内に設けられ前記支持部材を前記モジュール側に弾性加圧するバネとを含むことが良い。

また、前記弾性ユニットは、前記モジュールの昇降方向に直交する水平方向への幅について中央部を保持するよう設けられることが良い。

前記弾性ユニットは、前記モジュールを通過する光軸方向を基準に所定距離離隔設置されモジュールの自重による垂れを抑えることが良い。

本発明のプロジェクタの投射レンズシフト調整装置によれば、投射レンズモジュールを下側で弾持する弾性ユニットを備えることによってモジュールの支持点からの偏心された荷重を克服し、モジュールが自然な上下移動を行なえる。

また、モジュールの上昇動作時モジュールの荷重を弾性ユニットがゼロ状態に保持することによって降下させる際求められる力とほぼ同じ力で容易に上昇させられる利点がある。

以下、添付した図面に基づき、本発明の実施例によるプロジェクタの投射レンズシフト調整装置を詳述する。

図２を参照するに、本発明の実施例によるプロジェクタの投射レンズシフト調整装置は、ベースフレーム１０に設けられる固定ブラケット２０と、固定ブラケット２０に昇降自在に設けられるスライディングブラケット３０と、スライディングブラケット３０に保持される投射レンズモジュール４０と、スライディングブラケット３０を固定ブラケット２０について昇降させるシフトユニット５０と、モジュール４０の下側を弾持する弾性ユニット６０を含んで構成される。

ベースフレーム１０には回路基板(図示せず)を含んだ回路ユニットが設けられる。そして、前記各部品を覆うカバー部材(図示せず)がベースフレーム１０の上部を覆うよう結合される。

固定ブラケット２０はネジ１１などによってベースフレーム１０に固定される。この固定ブラケット２０には光源(図示せず)と、光源から照射された光をＲ、Ｇ、Ｂの３色に分割する色分割手段と、分割された光を受光して映像を出力する液晶表示素子１２などが設けられる。ここで、前記光源、色分割手段、液晶表示素子１２及びモジュール４０などを含んでいわばエンジン部と称し、このようなエンジン部の構成及び機能は一般の公知の技術なので詳しい説明は省く。

スライディングブラケット３０は固定ブラケット２０に上下に摺動自在に保持される。そのため、スライディングブラケット３０は図３に示したように、ガイドシャフト１３、１４が摺動自在に挿入される一対のガイド部３１を有する。すなわち、スライディングブラケット３０を固定ブラケット２０に密着させた状態で、ガイドシャフト１３、１４を固定ブラケット２０の結合部２１とガイド部３１を通過するよう結合する。すると、スライディングブラケット３０がガイドシャフト１３、１４に沿ってガイドされながら昇降可能になるよう固定ブラケット２０に組立てられる。勿論、ガイドシャフト１３、１４は固定ブラケット２０について固定される。このため、図４に示されているように、結合部２１にネジ２２が設けられる。このネジ２２を締め付けるとガイドシャフト１３、１４がネジ２２の端部に圧着され、結合部２１から滑るか離脱することを防止する。従って、スライディングブラケット３０は固定されたガイドシャフト１３、１４に乗って昇降可能になる。

また、図３に示したように、スライディングブラケット３０の中央に形成された結合孔３３には投射レンズモジュール４０の一端部が嵌合されたまま保持される。すなわち、投射レンズモジュール４０の一端部が結合孔３３に嵌合され、結合孔３３の周りに設けられた複数のネジ孔３４を介して投射レンズモジュール４０と昇降ブラケット３０はネジ３５で締結される。

投射レンズモジュール４０は液晶表示素子１２で生成された映像をスクリーンに拡大投射するためのもので、鏡筒４１内部の光経路上にはズームレンズ群とフォーカシングレンズ群が互いに独立して駆動するよう設けられている。このような投射レンズモジュール４０も一般の公知の技術なので詳しい説明は省く。

シフトユニット５０はモジュール４０を選択的に昇降させるためのものである。このようなシフトユニット５０は固定ブラケット２０に設けられた軸受け部５１と、該軸受け部５１に対応するよう昇降ブラケット３０に設けられたナット部５３及びシフト棒５５を備える。

軸受け部５１は固定ブラケット２０と一体に形成され、スライディングブラケット３０の上部に位置するよう折曲形成される。この軸受け部５１には軸溝５１ａが形成されシフト棒５５が回転自在に挟み込まれる。

ナット部５３は軸受け部５１の直下方に所定距離離れたまま向かい合うよう設けられ、望ましくはスライディングブラケット３０と一体に形成される。このナット部５３にはネジ山が形成されたネジ孔５３ａが形成される。

ここで、ナット部５３と軸受け部５１はモジュール４０の上部に位置するよう設けられ、さらに望ましくは図５に示したように、モジュール４０の光軸(ｘ)について直交する水平方向(ｙ)への幅の中央部に配置されることが好ましい。すなわち、モジュール４０のｙ軸方向への中央にモジュール４０の重心が位置するので、シフト運動に必要な力が重心から遠ざかるほど加重されることを防止して、最小限の力で容易にシフト動作を行なわせるためのことである。

一方、シフト棒５５は軸受け部５１に回転自在に支持される支持部５５ａと、その外周面にネジ山が形成されナット部５３のネジ孔５３ａに結合されるネジ部５５ｂを有する。支持部５５ａには上下に一対のフランジ５５ｃが形成される。この一対のフランジ５５ｃが軸受け部５１におけるシフト棒５５が上下移動されることを抑える。また、シフト棒５５の上部にはシフト棒５５の回転を容易にするための作動ハンドル５５ｄが設けられる。この作動ハンドル５５ｄは別に製作され支持部５５ａに結合されうる。また、作動ハンドル５５ｄは保持部５５ａに一体に形成されることもできる。

弾性ユニット６０は図６に示されているように、ベースフレーム１０(図２参照)に固定されるハウジング６１と、ハウジング６１の内外に出没自在に設けられる支持部材６３と、バネ６５を備える。ハウジング６１は図２のようにネジＳによってベースフレーム１０に固定される。このためハウジング６１は円筒形の胴体６１ａの外周に突出された一対の支持部６１ｂを有する。支持部６１ｂにはネジ孔が形成される。そして、胴体６１ａの上部には支持部材６３の出没のための孔６１ｃが形成される。勿論、胴体６１ａの下部は支持部材６３及びバネ６５を納められるよう開放されている。

支持部材６３はハウジング６１の内部に摺動自在に収められ、孔６１ｃを通して出没される作動部６３ａと、作動部６３ａの外周に拡張形成されたフランジ６３ｂ及びスプリング保持部６３ｃを有する。フランジ６３ｂは孔６１ｃの内径より大きい外径を有するようになって支持部材６３の孔６１ｃへの離脱を防止する。スプリング保持部６３ｃはフランジ６３ｂの下側に延びてバネ６５が挟み込まれるよう形成される。このような支持部材６３はモジュール４０の下側を接触支持する。

バネ６５はコイルバネであって、スプリング保持部６３ｃに挟み込まれたままハウジング６１内に収まる。従って、このバネ６５の下端はベースフレーム１０に保持されたまま支持部材６３をモジュール４０側に加圧することによって、モジュール４０の下側が支持部材６３によって弾持できるようにする。

以上のような構成を有する弾性ユニット６０は軸(ｘ)を基準にシフトユニット５０の反対位置に置かれることが好ましい。すなわち、モジュール４０が自重によって垂れることを弾持できるようモジュール４０の下側にｙ軸を基準にして中央に位置されることが良い。また、モジュール４０が片持ち梁の形態で固定ブラケット２０に保持された点を考慮して、自由端部が自重によって垂れることを効率よく保持できるようスライディングブラケット３０から一定距離離隔位置されることが良い。すなわち、弾性ユニット６０は光軸(ｘ)方向にシフトユニット５０と所定距離離隔して配置されることが良い。

このような構成によれば、スクリーンに投影される画像の高低を調節しようとする際シフト棒５５を回転させて調整するようになる。すなわち、モジュール４０を低める時はモジュール４０の自重が働くので、シフト棒５５が自然に回転する。例えば、ユーザの指で操作ハンドル５５ｄを押したままぐるぐる回すだけでシフト棒５５が自然に回転しつつモジュール４０が降下する。

逆に、操作ハンドル５５ｄを逆方向に同一な方法で回転させると、モジュール４０の荷重が弾性ユニット６０の弾性力によって略ゼロ‘０'状態に相殺されるため、モジュール４０が自然に上昇する。従って、ユーザは簡単な操作によって操作ハンドル５５ｄを操作してモジュール４０の上昇及び降下動作を制御できるようになる。

以上述べたような本発明のプロジェクタの投射レンズのシフト調整装置によれば、投射レンズモジュールを下側で弾持する弾性ユニットを備えることによってモジュールの支持点からの偏心した荷重を克服しモジュールが自然な上下移動を行なえるようになる。

また、モジュールの上昇動作時モジュールの荷重を弾性ユニットがゼロ状態に保持することによって降下させる際求められる力に似た力で容易に上昇させられる利点がある。

本発明のプロジェクタの投射レンズシフト調整装置は、プロジェクションＴＶ、屋外広告機器、スクリーン映像ディスプレイ装置などを含む映像ディスプレイ装置に適用可能である。

従来のプロジェクタの投射レンズシフト調整装置を示した図である。 本発明の実施例によるプロジェクタの投射レンズのシフト調整装置を示した斜視図である。 図２の要部を抜粋して示した斜視図である。 図３の正面図である。 図４の左側面図である。 図２に示された弾性ユニットを抜粋して示した分離斜視図である。

符号の説明

１０ ベースフレーム
２０ 固定ブラケット
３０ スライディングブラケット
４０ 投射レンズモジュール
５０ シフトユニット
６０ 弾性ユニット

Claims (4)

1. 入射された光をスクリーンに拡大投射させるための投射レンズモジュールと、
   前記モジュールを保持するスライディングブラケットと、
   該スライディングブラケットが摺動自在に保持される固定ブラケットと、
   該固定ブラケットと前記スライディングブラケットとの間に設けられ、回転方向に沿って前記スライディングブラケットを選択的に昇降させるシフトユニットと、
   前記モジュールの下側に設けられモジュールを弾持する弾性ユニットとを含むプロジェクタの投射レンズシフト調整装置であって、
   前記弾性ユニットは、
   前記モジュールの下部に離隔して固定されるハウジングと、
   前記ハウジング内外に摺動自在に設けられ、前記モジュールの下側を保持する支持部材と、
   前記ハウジング内に設けられ前記支持部材を前記モジュール側に弾性加圧するバネとを含み、
   前記モジュールの昇降方向に直交する水平方向への幅について中央部を保持するよう設置されており、
   前記モジュールを通過する光軸方向を基準に所定距離前記スライディングブラケットから離隔設置されモジュールの自重による垂れを抑えることを特徴とするプロジェクタの投射レンズシフト調整装置。
2. 前記シフトユニットは、
   前記固定ブラケットに設けられた軸受け部と、
   前記軸受け部に対応するよう前記スライディングブラケットに設けられたナット部と、
   前記軸受け部に回転自在に支持され、前記ナット部に結合されるネジ部を有するシフト棒とを含むことを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタの投射レンズシフト調整装置。
3. 前記シフトユニットは、前記モジュールのシフト方向に直交する水平方向への幅を基準に中央に位置するよう設けられることを特徴とする請求項２に記載のプロジェクタの投射レンズシフト調整装置。
4. 前記シフトユニットは前記モジュールの中央上部に配置されることを特徴とする請求項３に記載のプロジェクタの投射レンズシフト調整装置。

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