JP5786241B2 - 光学機器のレンズシフト装置 - Google Patents

Description

本発明は、プロジェクタ等に備える投射レンズ（レンズユニット）を少なくとも垂直方向にシフトさせる機能を備える光学機器のレンズシフト装置に関する。

一般に、スクリーンに映像を投映するプロジェクタでは、スクリーンの正確な位置に映像を投映する必要があるため、プロジェクタ本体に対して投射レンズの位置を水平方向及び垂直方向へシフトさせて映像位置を調整するレンズシフト装置を搭載している。

従来、この種のレンズシフト装置としては、既に本出願人が提案した特許文献１で開示されるレンズシフト装置が知られている。このレンズシフト装置は、絶対精度及び相対精度を容易に高めてスムースな動き（移動）を確保するとともに、小型コンパクト化，省スペース化，軽量化及びコストダウンを図ることを目的としたものであり、投射レンズを支持するレンズ支持部を支持して水平方向又は垂直方向の一方へガイドする第一ガイド機構を有する第一支持部と、この第一支持部を支持して水平方向又は垂直方向の他方へガイドする第二ガイド機構を有する第二支持部と、レンズ支持部を移動させる第一移動部と、第一支持部を移動させる第二移動部とを有する基本構造を備えるとともに、特に、レンズ支持部と第一支持部の一部の面同士を面接触させ、レンズ支持部又は第一支持部の面接触する一方の面に第一係合ピンを起設し、かつ他方の面に第一係合ピンが係合する第一スリットを形成し、第一係合ピンに装着した第一スプリングによりレンズ支持部を第一支持部に圧接させてなる第一ガイド部を異なる複数の位置に配することにより第一ガイド機構を構成するとともに、第一支持部と第二支持部の一部の面同士を面接触させ、第一支持部又は第二支持部の面接触する一方の面に第二係合ピンを起設し、かつ他方の面に第二係合ピンが係合する第二スリットを形成し、第二係合ピンに装着した第二スプリングにより第一支持部を第二支持部に圧接させてなる第二ガイド部を、異なる複数の位置に配することにより第二ガイド機構を構成したものである。

特開２０１０−９７０１９号公報

しかし、上述した従来における光学機器のレンズシフト装置は、次のような解決すべき課題も存在した。

第一に、この種のレンズシフト装置は、投射レンズを移動させる移動機構部を備え、この移動機構部は、通常、駆動モータ及びボールねじ機構（運動変換機構）を用いて構成されるため、シフト調整後のレンズ位置は調整位置に保持される。しかし、レンズシフト装置には、常に、投射レンズの自重が付加されることから、レンズ位置のシフト調整を行っても、長期使用や振動等により調整したレンズ位置にズレを生じる場合がある。特に、大型の光学機器の場合、投射レンズもかなりの重量になるため、ズレが生じやすく、再調整作業が必要となることも少なくないとともに、光学機器を天井等の高い位置や調整しにくい場所に設置した場合には、再調整作業が容易でなく、無用な労力と調整時間が強いられる。

第二に、この種のレンズシフト装置によりレンズ位置をシフト調整した場合、調整終了後に、レンズ位置をロックすればよいが、この場合、別途のロック機構が必要になり、部品点数及び組付工数の増加に伴うコストアップを招くとともに、配設スペースの確保に伴うレンズシフト装置全体の大型化を招く。しかも、ロック機構を付設する場合、通常、投射レンズを支持する支持部位を加圧や係止等により機械的に固定する必要があるため、適切なロック機構を使用しない場合には、ロック操作時に、再調整したレンズ位置に少なからずズレを生じてしまうなど、望ましいロック機構を付設することは容易でない。

本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した光学機器のレンズシフト装置の提供を目的とするものである。

本発明に係る光学機器Ｍのレンズシフト装置１は、上述した課題を解決するため、少なくとも、レンズユニットＬを支持するレンズ支持機構部２と、このレンズ支持機構部２を、垂直ガイド機構部３を介して垂直方向Ｆｖへスライド変位可能に支持する垂直支持盤部４と、レンズ支持機構部２を垂直方向Ｆｖへ移動させる垂直移動機構部５とを備えてなるレンズシフト装置を構成するに際して、レンズ支持機構部２と垂直支持盤部４を接触させ、レンズ支持機構部２又は垂直支持盤部４の相接触する一方の面に係合ピン６ｐを起設し、かつ他方の面に係合ピン６ｐが係合するスリット６ｃを形成し、係合ピン６ｐに装着したスプリング６ｓにより、レンズ支持機構部２を垂直支持盤部４に圧接させる垂直ガイド部６を、異なる複数の位置に配してなる垂直ガイド機構部３を備えるとともに、スプリング６ｓの一端を規制する規制部材１６を有し、かつ筒形に形成して係合ピン６ｐの外周面に螺合するロック部材７，スプリング６ｓの一端を規制する規制部材１６を有し、かつこの規制部材１６の外周面に内周面が螺合してスプリング６ｓを覆うロック部材７，又は筒形に形成した係合ピン６ｐの外周面を覆い、かつ当該係合ピン６ｐの内周面に螺合する螺合体部１８ｓに係合してスプリング６ｓの一端を規制する規制部材１６を兼用する筒形に形成したロック体部１８ｍを有するロック部材７を備え、係合ピン６ｐに螺合させたロック部材７を正方向又は逆方向に回し操作し、当該ロック部材７により、係合ピン６ｐを設けていないレンズ支持機構部２側又は垂直支持盤部４側を加圧することにより、垂直支持盤部４に対するレンズ支持機構部２の位置をロックし又はロック解除可能なシフトロック機構部８を設けてなることを特徴とする。

この場合、発明の好適な態様により、レンズ支持機構部２は、レンズユニットＬを装着するレンズ装着盤部１２と、このレンズ装着盤部１２を、水平ガイド機構部１３を介して水平方向Ｆｈへスライド変位可能に支持し、かつ垂直支持盤部４により支持される水平支持盤部１４と、レンズ装着盤部１２を水平方向Ｆｈへ移動させる水平移動機構部１５とを備えて構成できる。また、スプリング６ｓの一端を規制する規制部材１６を有し、かつ筒形に形成して係合ピン６ｐの外周面に螺合するロック部材７，又はスプリング６ｓの一端を規制する規制部材１６を有し、かつこの規制部材１６の外周面に内周面が螺合してスプリング６ｓを覆うロック部材７には、当該ロック部材７を回し操作する別途のロック操作治具Ａｃに対して係合する係合部１７を設けることができる。なお、光学機器Ｍとしては、プロジェクタＭｐに適用することが望ましい。

このような構成を有する本発明に係る光学機器のレンズシフト装置１によれば、次のような顕著な効果を奏する。

（１） シフトロック機構部８により、シフト調整を行ったレンズ位置をロックできるため、光学機器Ｍの大型化によりレンズユニットＬの重量が大きくなった場合であっても、長期使用或いは振動等の付加に対して、レンズ位置のズレを確実に防止できる。したがって、頻繁な再調整作業を強いられる不具合や光学機器を天井等の高い位置や調整しにくい場所に設置した場合における無用な労力と時間が強いられる再調整作業を回避でき、特に、光学機器ＭとしてプロジェクタＭｐに用いて最適となる。

（２） レンズシフト装置１の一部となる垂直ガイド部６、即ち、レンズ支持機構部２と垂直支持盤部４を接触させ、レンズ支持機構部２又は垂直支持盤部４の相接触する一方の面に係合ピン６ｐを起設し、かつ他方の面に係合ピン６ｐが係合するスリット６ｃを形成し、係合ピン６ｐに装着したスプリング６ｓにより、レンズ支持機構部２を垂直支持盤部４に圧接させる垂直ガイド部６を利用して、シフトロック機構部８を付設したため、シフトロック機構部８全体のおける部品点数の削減化及び組付工数の低減化により、コストダウン、更には、レンズシフト装置１全体の小型化に寄与できる。しかも、垂直ガイド部６におけるスプリング６ｓの圧接方向に加圧して固定（ロック）するため、ロック操作時に、調整したレンズ位置がズレてしまうなどの不具合を回避できる。

（３） シフトロック機構部８に、スプリング６ｓの一端を規制する規制部材１６を有し、かつ筒形に形成して係合ピン６ｐの外周面に螺合するロック部材７を用いれば、単一部品であるロック部材７の追加のみで実現できるため、最もシンプルな形態により容易に実施できるなど、コストダウン及び小型化を図る観点から最も望ましいパフォーマンスを得ることができる。

（４） シフトロック機構部８に、スプリング６ｓの一端を規制する規制部材１６を有し、かつこの規制部材１６の外周面に内周面が螺合してスプリング６ｓを覆うロック部材７を用いれば、スプリング６ｓを含む垂直ガイド部６を外部に対して保護できるため、例えば、シフトロック機構部８におけるロック部材７を回し操作する際に、垂直ガイド部６に当たったり或いは誤操作により垂直ガイド部６側の調整（設定）に悪影響を及ぼす不具合を回避できる。

（５） シフトロック機構部８に、筒形に形成した係合ピン６ｐの外周面を覆い、かつ当該係合ピン６ｐの内周面に螺合する螺合体部１８ｓに係合してスプリング６ｓの一端を規制する規制部材１６を兼用する筒形に形成したロック体部１８ｍを有するロック部材７を設ければ、ロック体部１８ｍを、垂直ガイド部６におけるスプリング６ｓの一端を規制する規制部材１６に兼用できるなど、更なる部品点数の削減に寄与できる。

（６） 好適な態様により、レンズ支持機構部２に、レンズユニットＬを装着するレンズ装着盤部１２と、このレンズ装着盤部１２を、水平ガイド機構部１３を介して水平方向Ｆｈへスライド変位可能に支持し、かつ垂直支持盤部４により支持される水平支持盤部１４と、レンズ装着盤部１２を水平方向Ｆｈへ移動させる水平移動機構部１５とを設ければ、レンズユニットＬに対して垂直方向Ｆｖの位置調整に加えて、水平方向Ｆｈへの位置調整が可能になるとともに、シフトロック機構部８と同様のシフトロック機構を適用することにより、水平方向Ｆｈのレンズ位置もロック可能となるため、レンズ位置をより確実かつ安定に固定することができる。

（７） 好適な態様により、スプリング６ｓの一端を規制する規制部材１６を有し、かつ筒形に形成して係合ピン６ｐの外周面に螺合するロック部材７，又はスプリング６ｓの一端を規制する規制部材１６を有し、かつこの規制部材１６の外周面に内周面が螺合してスプリング６ｓを覆うロック部材７に、これらのロック部材７を回し操作する別途のロック操作治具Ａｃに対して係合する係合部１７を設ければ、ロック操作治具Ａｃを利用してロック部材７をより確実かつ容易に回し操作することができる。

本発明の好適実施形態に係るレンズシフト装置の分解斜視図、 同レンズシフト装置の全体のレイアウト構成を示す断面側面図、 同レンズシフト装置の垂直ガイド部に付設したシフトロック機構部のロック解除時における断面側面図、 同レンズシフト装置の垂直ガイド部に付設したシフトロック機構部のロック時における断面側面図、 同レンズシフト装置のレンズ支持機構部における垂直ガイド機構部及び水平支持盤部の一部抽出拡大図を含む正面図、 同レンズシフト装置を備えるプロジェクタの正面から見た概要図、 同プロジェクタの平面から見た平面概要図、 本発明の変更実施形態に係るレンズシフト装置の垂直ガイド部に付設したシフトロック機構部の断面側面図、 本発明の他の変更実施形態に係るレンズシフト装置の垂直ガイド部に付設したシフトロック機構部の断面側面図、

次に、本発明に係る好適実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。

まず、本実施形態に係るレンズシフト装置１の理解を容易にするため、レンズシフト装置１を備えるプロジェクタＭｐ（光学機器Ｍ）の概要について、図６及び図７を参照して説明する。

図６及び図７は、レンズシフト装置１を備えるプロジェクタＭｐ（光学機器Ｍ）の一例を示す。プロジェクタＭｐは、プロジェクタ本体Ｍｐｍと、このプロジェクタ本体Ｍｐｍに装着する投射レンズ（レンズユニット）Ｌを備える。例示のプロジェクタＭｐは業務用プロジェクタであり、投射レンズＬは、外径寸法が１０〔ｃｍ〕前後から１０〔ｃｍ〕を越える大型プロジェクタである。プロジェクタ本体Ｍｐｍは、キャビネットＭｃを備え、このキャビネットＭｃの内部に本実施形態に係るレンズシフト装置１を配設する。レンズシフト装置１は、投射レンズＬを支持し、垂直方向Ｆｖ及び水平方向Ｆｈへシフトさせることにより、レンズ位置に対する調整を行うことができる。なお、投射レンズＬは、キャビネットＭｃの正面パネルＭｃｆに設けたレンズ口Ｍｃｆｏから前方に突出する。

次に、本実施形態に係るレンズシフト装置１の構成について、図１〜図７を参照して説明する。

本実施形態に係るレンズシフト装置１は、図１及び図２に示すように、基本構成として、少なくとも、投射レンズＬを支持するレンズ支持機構部２と、このレンズ支持機構部２を、垂直ガイド機構部３を介して垂直方向Ｆｖへスライド変位可能に支持する垂直支持盤部４と、レンズ支持機構部２を垂直方向Ｆｖへ移動させる垂直移動機構部５とを備えて構成する。また、この場合、レンズ支持機構部２は、垂直支持盤部４の前方に配し、投射レンズＬを装着するレンズ装着盤部１２と、このレンズ装着盤部１２を、水平ガイド機構部１３を介して水平方向Ｆｈへスライド変位可能に支持し、かつ上述した垂直支持盤部４により支持される水平支持盤部１４と、レンズ装着盤部１２を水平方向Ｆｈへ移動させる水平移動機構部１５とを備えて構成する。

以下、基本構成における各部の具体的構成について説明する。垂直支持盤部４は、図２に示すように、前側（投射レンズＬ側）から、プラスチック素材により一体形成した基体盤部４ｆ，断熱素材によりシート状に形成した断熱盤部４ｍ，亜鉛メッキ鋼板等の伝熱性の高い金属素材により一体形成した補強盤部４ｒを、順次重ね合わせた三層のハイブリッド構造により構成する。補強盤部４ｒは、プレート材をプレス成形することにより前面を開放したボックス状に形成する。このため、後面に位置する矩形状の本体板部２１と、この本体板部２１の四辺から前方へ直角に折曲形成した上板部２２，下板部２３，右側板部２４及び左側板部２５を有するとともに、図１に示すように、右側板部２４及び左側板部２５の前端縁から左右外方へ複数の放熱フィン部２６…を突出形成し、さらに、上板部２２及び下板部２３の前端縁から上下方向へ取付片部２７…を突出形成する。例示の放熱フィン部２６…は前後方向への通気性を確保している。断熱盤部４ｍは、断熱シート材を打ち抜いて形成する。この断熱盤部４ｍは、本体板部２１の前面に重なるように、その大きさ及び形状を選定する。なお、断熱素材は、特定の素材に限定されるものではなく、プラスチック，金属，紙，合成材等の断熱性能の良好な各種素材を利用できる。基体盤部４ｆは、プラスチック素材により一体成形し、上板部２２，下板部２３，右側板部２４及び左側板部２５の内側に嵌合するように、その大きさ及び形状を選定する。そして、組付けは、補強盤部４ｒの前面に、断熱盤部４ｍ，基体盤部４ｆを順次重ね、複数の固定ネジＮ…で固定することにより一体化する。これにより、三層ハイブリッド構造の垂直支持盤部４を得ることができる。

ところで、このような垂直支持盤部４は、重量の大きい投射レンズＬの後端側をいわば片持ち支持することから、垂直支持盤部４に対しては、大きな荷重（モーメント）が付加される。したがって、通常、機械的な強度を考慮して全体を金属素材を用いたダイキャストにより一体形成しているが、コストアップ及び重量アップを招くとともに、寸法的な精度を確保しにくい難点がある。しかし、本実施形態の垂直支持盤部４は、上述したように、寸法的な精度を確保しやすいプラスチック素材を用いた基体盤部４ｆと、断熱素材を用いた断熱盤部４ｍと、機械的強度及び放熱性に優れた金属素材を用いた補強盤部４ｒの三層ハイブリッド構造としたため、機械的強度を確保しつつ、全体の軽量化，コストダウン，寸法精度の向上を実現できる。

加えて、垂直支持盤部４は、補強盤部４ｒにおける本体板部２１の周りに、上板部２２，下板部２３，右側板部２４及び左側板部２５を直角に折曲形成したため、本体板部２１の平面性を確保できる。また、プロジェクタＭｐの場合、発熱の大きい光源を内蔵するため、プロジェクタＭｐ全体の放熱性を確保することが重要となるが、補強盤部４ｒに設けた複数の放熱フィン部２６…により放熱効果を高めることができる。即ち、図６及び図７に示すように、キャビネットＭｃの内部にレンズシフト装置１を設置する際に、放熱フィン部２６…を送風路に臨ませることにより実現できる。これにより、キャビネットＭｃ内の発熱は、金属素材の補強盤部４ｒを伝熱して放熱フィン部２６…に至るとともに、キャビネットＭｃ内に配した空冷ファン５２からの送風Ｆｗ…が放熱フィン部２６…を通過し、熱交換した後、キャビネットＭｃに設けたルーバ付排気口、例えば、正面パネルＭｃｆの両側に設けたルーバ付排気口５３，５３から外部に排出され、全体の放冷効果が高められる。このように、上板部２２，下板部２３，右側板部２４及び左側板部２５は、補強用リブ機能と放熱用伝熱機能を兼ねている。なお、５４，５４は送風ガイドを示す。

さらに、垂直支持盤部４は、補強盤部４ｒと基体盤部４ｆ間に断熱盤部４ｍが介在するため、補強盤部４ｒの熱は、この断熱盤部４ｍによって基体盤部４ｆ側への伝熱が遮断される。これにより、プラスチック素材により形成した基体盤部４ｆへの熱影響が防止されるため、熱伸縮によるレンズ位置やフォーカス位置の無用な変動が回避される。また、基体盤部４ｆの前面には、後述する駆動モータ４１，４６をはじめ、センサやスイッチが配設され、これらの配線は、垂直支持盤部４に設けた開孔を通して補強盤部４ｒ側に導かれるが、補強盤部４ｒ側の配線は、図示を省略したが、補強盤部４ｒの所定位置に、コの字形に切込み形成した配線クリップ部により保持し、邪魔にならないように配線することができる。

レンズ装着盤部１２は、アルミニウム素材等の金属素材を用いて一体形成したダイキャストであり、図２に示すように、レンズシフト装置１の最前部に配する。レンズ装着盤部１２の前面には、レンズマウント１２ｍを取付け、このレンズマウント１２ｍに投射レンズＬの後端を装着（又は着脱）できる。また、レンズ装着盤部１２と垂直支持盤部４間には、水平支持盤部１４を配する。この水平支持盤部１４は、アルミニウム素材等の金属素材を用いて一体形成したダイキャストである。そして、レンズ装着盤部１２と水平支持盤部１４間には水平ガイド機構部１３を介在させ、水平支持盤部１４によりレンズ装着盤部１２を水平方向Ｆｈへスライド変位可能に支持するとともに、水平支持盤部１４と垂直支持盤部４間には垂直ガイド機構部３を介在させ、垂直支持盤部４により水平支持盤部１４を垂直方向Ｆｖへスライド変位可能に支持する。

垂直ガイド機構部３は、図５に示すように、水平支持盤部１４の四隅に配した四つの垂直ガイド部６…の組合わせにより構成する。一つの垂直ガイド部６（他の垂直ガイド部６…も同じ）は、図３に示すように、垂直支持盤部４の前面に係合ピン６ｐを起設し、かつ水平支持盤部１４に、係合ピン６ｐが係合する垂直方向に長い小判形のスリット６ｃを形成するとともに、水平支持盤部１４と垂直支持盤部４が相接触する面は、一部を盛上げることにより一部の面同士のみを接触させる。したがって、係合ピン６ｐをスリット６ｃに係合させ、さらに、係合ピン６ｐにスプリング６ｓを装填して水平支持盤部１４を垂直支持盤部４側に圧接させるようにすれば、垂直ガイド部６の基本構造が構成される。このように、水平支持盤部１４と垂直支持盤部４における一部の面同士のみを接触させるようにすれば、必要部位のみが面接触し、水平支持盤部１４と垂直支持盤部４間の摩擦抵抗（接触抵抗）の低減化により、よりスムースな動き（移動）が確保される。

また、垂直ガイド部６の具体的構造は、図３に示すように、先端側を円筒形に形成し、内周面に雌ネジ部３１を形成した係合ピン６ｐを備えるとともに、図３及び図５に示すように、水平支持盤部１４に、前面からスリット６ｃよりも大きい相似形のガイド凹部３２を形成し、このガイド凹部３２の底にスリット６ｃを形成する。組付け時には、係合ピン６ｐをスリット６ｃに挿入した後、係合ピン６ｐの外周面に、ガイドカラー３３，規制部材３４を順次装填する。これにより、ガイドカラー３３は、係合ピン６ｐとスリット６ｃ間に介在し、係合ピン６ｐのスムースなスライド変位が確保される。なお、ガイドカラー３３の一端には鍔状の規制部３３ｓを一体形成し、この規制部３３ｓをガイド凹部３２の底の面に当接させる。このような構成により、水平支持盤部１４に対して、ガタ付きやフラ付きの生じにくい、より安定したガイド性能が確保される。

さらに、係合ピン６ｐには、本実施形態の要部を構成するシフトロック機構部８を付設する。シフトロック機構部８は、一端に鍔状の規制部７ｓを一体形成し、内周面に雌ネジ部３６を形成した筒形のロック部材７を備えるとともに、係合ピン６ｐの外周面には雌ネジ部３６が螺合する雄ネジ部３５を形成する。これにより、ロック部材７の内周面は係合ピン６ｐの外周面に螺合させることができる。また、鍔状（円板状）の規制部７ｓには、図５に示すように、別途のロック操作治具Ａｃに対して係合する係合部１７を設ける。例示の係合部１７は、規制部７ｓの周縁であって、１８０゜反対となる二つの位置に係合凹部１７ｓ，１７ｓを形成したものである。このように、ロック部材７に、当該ロック部材７を回し操作する別途のロック操作治具Ａｃに対して係合する係合部１７を設ければ、ロック操作治具Ａｃを利用してロック部材７をより確実かつ容易に回し操作することができる。このため、図６及び図７に示すように、キャビネットＭｃの正面パネルＭｃｆには、外からロック操作治具Ａｃを挿入し、ロック部材７を回し操作できる操作用窓部５１，５１を設けることが望ましい。なお、５１ｃ，５１ｃは操作用窓部５１，５１を開閉する窓部カバーを示し、図７中、５１ｃｓは、窓部カバー５１ｃを開けた状態を示している。

そして、ロック部材７を係合ピン６ｐに取付ける際には、ロック部材７の外周面に、スプリング（コイルスプリング）６ｓを装填した後、ロック部材７の内周面（雌ネジ部３６）を係合ピン６ｐの外周面（雄ネジ部３５）に螺合させる。また、係合ピン６ｐの内周面（雌ネジ部３１）には固定ネジ３７を螺合する。これにより、ロック部材７の規制部７ｓと規制部材３４間には圧縮したスプリング６ｓが介在するとともに、固定ネジ３７の頭部により、ロック部材７の位置が規制される。したがって、ロック部材７を回し操作し、当該ロック部材７の先端部７ｃを規制部材３４に当接させて加圧すれば、垂直支持盤部４に対して水平支持盤部１４が動かないようにロック（固定）することができる。このため、必要により、ロック部材７における先端部７ｃの前面には凹凸等を設けたり、摩擦係数の大きい部材を取付けるなどにより滑りにくくすることも可能である。なお、図３中、Ａｓは固定ネジ３７を回し操作するネジ操作治具を示す。

ところで、本実施形態に係るシフトロック機構部８は、垂直ガイド部６を利用して取付けるが、垂直ガイド部６の機能に対しては影響しない。即ち、ロック部材７を回し操作してロックを行っても固定ネジ３７には影響しないため、ロック解除時に、ロック部材７を反対方向に回し操作し、固定ネジ３７に当接する位置まで戻せば、垂直ガイド部６におけるスプリング６ｓによる予め設定された弾圧力（圧接力）が確保される。したがって、係合ピン６ｐの長さを予め選定し、固定ネジ３７の頭部を係合ピン６ｐに当接させることにより、スプリング６ｓの圧接力を設定してもよいし、必要により固定ネジ３７を回し操作し、ロック部材７の戻り位置を調整することにより、スプリング６ｓの圧接力を設定してもよい。

このようなシフトロック機構部８は、四つの垂直ガイド部６…の全てに設けてもよいし、例えば、上側に配する左右二つの垂直ガイド部６…にのみ設けてもよく、必ずしも全ての垂直ガイド部６…に設けることを要しない。シフトロック機構部８を設けない場合には、ロック部材７を通常のカラー部材として形成すればよい。即ち、全体の形状はロック部材７と同様に形成するが、雌ネジ部３６，雄ネジ部３５及び係合部１７は設けない。このように、シフトロック機構部８に、筒形に形成することにより係合ピン６ｐの外周面に螺合するロック部材７を用いれば、単一部品であるロック部材７の追加のみで実現できるため、最もシンプルな形態により容易に実施できるなど、コストダウン及び小型化を図る観点から最も望ましいパフォーマンスを得ることができる。

一方、水平ガイド機構部１３は、図５に示すように、水平支持盤部１４の四隅に配した四つの水平ガイド部３３…の組合わせにより構成する。一つの水平ガイド部３３の構成は、垂直ガイド部６を９０゜回転させた構成と同じになる点を除き、垂直ガイド部６と同一に構成できる。この場合、水平方向に長い小判形のスリット６ｃは水平支持盤部１４に設け、かつ係合ピン６ｐはレンズ装着盤部１２に形成するため、水平ガイド部３３の向きは、垂直ガイド部６に対して前後反対となる。これにより、水平ガイド部３３にも前述したシフトロック機構部８と同様のシフトロック機構を適用することができ、水平方向Ｆｈのレンズ位置もロック可能となるため、レンズ位置をより確実かつ安定に固定することができる。なお、水平ガイド部３３…には、必ずしもロック部材７（シフトロック機構部８）を設けることを要しない。したがって、上述した、雌ネジ部３６，雄ネジ部３５及び係合部１７は設けないロック部材７（カラー部材）を用いればよい。

他方、垂直移動機構部５は、図１に示すように、駆動モータ４１及び運動変換機構４２を備える。この場合、駆動モータ４１は垂直支持盤部４の前面に取付ける。運動変換機構４２は、ボールねじ機構４３及び回転伝達ギア機構４４を備え、ボールねじ機構４３のスクリュ部４３ｓは垂直支持盤部４の前面に配設する。この際、スクリュ部４３ｓは、軸心を垂直方向Ｆｖに配し、垂直支持盤部４の前面に設けた上下一対の軸受部により回動自在に支持する。一方、ボールねじ機構４３のナット部４３ｎは、水平支持盤部１４の側辺に一体に設ける。これにより、駆動モータ４１の回転は、回転伝達ギア機構４４によりスクリュ部４３ｓに伝達され、スクリュ部４３ｓの回転により、水平支持盤部１４（レンズ支持機構部２）が垂直方向Ｆｖへ移動する垂直移動機構部５が構成される。また、水平移動機構部１５も、レンズ装着盤部１２を水平方向Ｆｈに移動させる点を除いて垂直移動機構部５と同様に構成する。図１に示す水平移動機構部１５において、４６は水平支持盤部１４に取付けた駆動モータ、４７は運動変換機構、４８はボールねじ機構、４８ｓは水平支持盤部１４に設けたスクリュ部をそれぞれ示し、図に現れないボールねじ機構４８のナット部はレンズ装着盤部１２に一体に設ける。

次に、本実施形態に係るレンズシフト装置１の機能（動作）について、図１〜図７を参照して説明する。

今、プロジェクタＭｐを天井等の所定場所に設置した場合を想定する。設置が終了したなら、プロジェクタＭｐの電源をＯＮにし、前方のスクリーン（不図示）に、例えば、テスト映像を投映する。そして、本実施形態に係るレンズシフト装置１を利用して、投射レンズＬの垂直方向Ｆｖ及び水平方向Ｆｈに対するシフト調整を行う。この場合、シフト調整は、リモコン等の操作により行うことができる。なお、初期状態におけるシフトロック機構部８のロック部材７は、図３に示すロック解除位置、即ち、ロック部材７の先端部７ｃが規制部材３４から離間した位置にセットされている。

まず、垂直方向Ｆｖのシフト調整時には、駆動モータ４１が駆動制御され、この駆動モータ４１の回転は、回転伝達ギア機構４４を介してボールねじ機構４３のスクリュ部４３ｓに伝達される。スクリュ部４３ｓの回転により、ナット部４３ｎ、更に、このナット部４３ｎに一体の水平支持盤部１４が垂直方向Ｆｖに移動（昇降）し、投射レンズＬも垂直方向Ｆｖに一体に移動する。この際、水平支持盤部１４の四隅に形成した垂直方向Ｆｖのスリット６ｃ…が、垂直支持盤部４４の係合ピン６ｐ…にガイドされる。これにより、投射レンズＬに対する垂直方向Ｆｖのシフト調整を行うことができる。

一方、水平方向Ｆｈのシフト調整時には、駆動モータ４６が駆動制御され、レンズ装着盤部１２、更には投射レンズＬが水平方向Ｆｈに移動（昇降）する。この際、レンズ装着盤部１２の係合ピン６ｐ…は、水平支持盤部１４の四隅に形成した水平方向Ｆｈのスリット６ｃ…にガイドされる。これにより、投射レンズＬに対する水平方向Ｆｈのシフト調整を行うことができる。

そして、レンズ位置のシフト調整が終了したなら、シフトロック機構部８によりレンズ位置に対するロックを行う。この場合、図６及び図７に示す窓部カバー５１ｃを開け、図４に示すロック操作治具Ａｃを操作窓部５１からキャビネットＭｃの内部に差し込むことにより、ロック部材７の係合部１７（切欠凹部１７ｓ，１７ｓ）に係合させる。係合させたならロック操作治具Ａｃを回し操作する。ロック部材７は係合ピン６ｐに対して螺合しているため、ロック部材７を回し操作し、ロック部材７を規制部材３４側へ変位させるとともに、ロック部材７の先端部７ｃを規制部材３４に当接し、更に加圧すれば、水平支持盤部１４を、垂直支持盤部４に対して動かないようにロック（固定）することができる。ロック操作が終了したなら、ロック操作治具ＡｃをキャビネットＭｃから抜き出し、窓部カバー５１ｃを閉じればよい。

なお、再調整を行う場合には、逆の手順、即ち、窓部カバー５１ｃを開き、ロック操作治具Ａｃによりロック部材７をロック操作時に対して反対方向に回し操作し、ロック部材７を規制部材３４から離間させることによりロック解除を行えばよい。

よって、このような本実施形態に係るレンズシフト装置１によれば、シフトロック機構部８により、シフト調整を行ったレンズ位置をロックできるため、プロジェクタＭｐの大型化により投射レンズＬの重量が大きくなった場合であっても、長期使用或いは振動等の付加に対して、レンズ位置のズレを確実に防止できる。したがって、頻繁な再調整作業を強いられる不具合や光学機器を天井等の高い位置や調整しにくい場所に設置した場合における無用な労力と時間が強いられる再調整作業を回避でき、このようなプロジェクタＭｐに用いて最適となる。

また、レンズ支持機構部２と垂直支持盤部４を接触させ、レンズ支持機構部２又は垂直支持盤部４の相接触する一方の面に係合ピン６ｐを起設し、かつ他方の面に係合ピン６ｐが係合するスリット６ｃを形成し、係合ピン６ｐに装着したスプリング６ｓにより、レンズ支持機構部２を垂直支持盤部４に圧接させる垂直ガイド部６を、異なる四つの位置に配してなる垂直ガイド機構部３を設けたため、ガタ付き等の不良が生じにくく、長期使用に対する信頼性及び安定性を高めることができ、特に、プロジェクタＭｐに搭載するレンズシフト装置１におけるスムースな動き（移動）の確保、更には、プロジェクタＭｐのコストダウン，小型コンパクト化及び軽量化に寄与できるとともに、長期使用に対する信頼性及び安定性を高めることができる。そして、レンズシフト装置１の一部となる垂直ガイド部６を利用して、シフトロック機構部８を付設したため、シフトロック機構部８全体のおける部品点数の削減化及び組付工数の低減化により、コストダウン、更には、レンズシフト装置１全体の小型化に寄与できる。しかも、垂直ガイド部６におけるスプリング６ｓの圧接方向に加圧して固定（ロック）するため、ロック操作時に、調整したレンズ位置がズレてしまうなどの不具合を回避することができる。

次に、本発明の変更実施形態に係るレンズシフト装置１について、図８及び図９を参照して説明する。

図８に示す変更実施形態は、ロック部材７の形態を変更するとともに、係合ピン６ｐの形態を変更したものである。即ち、係合ピン６ｐの外周面に、筒形に形成した規制部材３４を装着するとともに、さらに、筒形に形成した第二の規制部材１６を装着する。この際、規制部材３４と規制部材１６間にスプリング６ｓを介在させるとともに、係合ピン６ｐには、固定ネジ３７を螺着して規制部材１６の位置を規制する。この場合、係合ピン６ｐは、垂直支持盤部４（基体盤部４ｆ）に対して別体に形成し、取付ネジ６１により基体盤部４ｆに固定する。したがって、係合ピン６ｐは、基体盤部４ｆに対して異なる素材により形成することが可能である。一方、キャップ状に形成し、内周面に雌ネジ部６４を形成したロック部材７を用意するとともに、規制部材１６の外周面に雄ネジ部６３を形成する。これにより、ロック部材７の外周面を規制部材１６の外周面に螺合し、ロック部材７の開口側となる先端部７ｃが規制部材３４に対向する。また、係合ピン６ｐ，固定ネジ３７及びスプリング６ｓを含む垂直ガイド部６は、ロック部材７により覆われる。なお、１７はロック部材７の端面に設けた係合部を示す。図８に示す変更実施形態によれば、キャップ状に形成したロック部材７を用いたため、垂直ガイド部６を外部に対して保護でき、例えば、シフトロック機構部８におけるロック部材７を回し操作する際に、垂直ガイド部６に当たったり或いは誤操作により垂直ガイド部６側の調整（設定）に悪影響を及ぼす不具合を回避できる。なお、図８において、図３及び図４と同一部分には同一符号を付して、その構成を明確にするとともに、その詳細な説明は省略する。

図９に示す変更実施形態は、シフトロック機構部８に、筒形に形成した係合ピン６ｐの内周面に螺合する螺合体部１８ｓ，及び筒形に形成することにより係合ピン６ｐの外周面を覆い、かつ螺合体部１８ｓに係合するロック体部１８ｍとを用いたロック部材７を設けたものである。したがって、螺合体部１８ｓには上述した固定ネジ３７を兼用できるとともに、ロック体部１８ｍは上述した規制部材１６を兼用できる。図９に示す変更実施形態によれば、更なる部品点数の削減に寄与できる、しかし、反面において、シフトロック機構部８が垂直ガイド部６に対して影響する。即ち、固定ネジ３７を回し操作することにより、ロック体部１８ｍを移動させるため、シフトロック機構部８としての機能は確保されるものの、ロック解除時には、ロック体部１８ｍの位置が規制されないため、正規のスプリング６ｓの弾圧力（圧接力）に戻すことが容易でなくなる。なお、図９において、図３，図４及び図８と同一部分には同一符号を付して、その構成を明確にするとともに、その詳細な説明は省略する。

以上、好適実施形態（変更実施形態）について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，形状，素材，数量，数値等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。

例えば、垂直支持盤部４に係合ピン６ｐを設け、レンズ支持機構部２にスリット６ｃを設けた場合を示したが、レンズ支持機構部２に係合ピン６ｐを設け、垂直支持盤部４にスリット６ｃを設けてもよい。また、レンズ支持機構部２として、投射レンズＬを装着するレンズ装着盤部１２と、このレンズ装着盤部１２を、水平ガイド機構部１３を介して水平方向Ｆｈへスライド変位可能に支持し、かつ垂直支持盤部４により支持される水平支持盤部１４と、レンズ装着盤部１２を水平方向Ｆｈへ移動させる水平移動機構部１５とを備える構成を例示したが、水平方向Ｆｈへのシフト調整を備えていないレンズ装着盤部１２のみで構成してもよい。一方、ロック部材７には、当該ロック部材７を回し操作する別途のロック操作治具Ａｃに対して係合する係合部１７を設けた場合を示したが、ロック部材７を直接手で回し操作できるように構成する場合を排除するものではない。さらに、垂直移動機構部５及び水平移動機構部１５は電動タイプを例示したが手動タイプも含む概念である。

本発明に係るレンズシフト装置は、プロジェクタをはじめ、レンズシフト機能が必要な各種光学機器に利用できる。したがって、レンズユニットも、投射レンズのみならず各種レンズユニットが含まれる。

１：レンズシフト装置，２：レンズ支持機構部，３：垂直ガイド機構部，４：垂直支持盤部，５：垂直移動機構部，６：垂直ガイド部，６ｐ：係合ピン，６ｃ：スリット，６ｓ：スプリング，７：ロック部材，８：シフトロック機構部，１２：レンズ装着盤部，１３：水平ガイド機構部，１４：水平支持盤部，１５：水平移動機構部，１６：規制部材，１７：係合部，１８ｓ：螺合体部，１８ｍ：ロック体部，Ｍ：光学機器，Ｍｐ：プロジェクタ，Ｌ：レンズユニット（投射レンズ），Ｆｖ：垂直方向，Ｆｈ：水平方向，Ａｃ：ロック操作治具

Claims (4)

1. 少なくとも、レンズユニットを支持するレンズ支持機構部と、このレンズ支持機構部を、垂直ガイド機構部を介して垂直方向へスライド変位可能に支持する垂直支持盤部と、前記レンズ支持機構部を垂直方向へ移動させる垂直移動機構部とを備えてなる光学機器のレンズシフト装置であって、前記レンズ支持機構部と前記垂直支持盤部を接触させ、前記レンズ支持機構部又は前記垂直支持盤部の相接触する一方の面に係合ピンを起設し、かつ他方の面に前記係合ピンが係合するスリットを形成し、前記係合ピンに装着したスプリングにより、前記レンズ支持機構部を前記垂直支持盤部に圧接させる垂直ガイド部を、異なる複数の位置に配してなる前記垂直ガイド機構部を備えるとともに、前記スプリングの一端を規制する規制部材を有し、かつ筒形に形成して前記係合ピンの外周面に螺合するロック部材，前記スプリングの一端を規制する規制部材を有し、かつこの規制部材の外周面に内周面が螺合して前記スプリングを覆うロック部材，又は筒形に形成した前記係合ピンの外周面を覆い、かつ当該係合ピンの内周面に螺合する螺合体部に係合して前記スプリングの一端を規制する規制部材を兼用する筒形に形成したロック体部を有するロック部材を備え、前記係合ピンに螺合させたロック部材を正方向又は逆方向に回し操作し、当該ロック部材により、前記係合ピンを設けていない前記レンズ支持機構部側又は前記垂直支持盤部側を加圧することにより、前記垂直支持盤部に対する前記レンズ支持機構部の位置をロックし又はロック解除可能なシフトロック機構部を設けてなることを特徴とする光学機器のレンズシフト装置。
2. 前記レンズ支持機構部は、前記レンズユニットを装着するレンズ装着盤部と、このレンズ装着盤部を、水平ガイド機構部を介して水平方向へスライド変位可能に支持し、かつ前記垂直支持盤部により支持される水平支持盤部と、前記レンズ装着盤部を水平方向へ移動させる水平移動機構部とを備えることを特徴とする請求項１記載の光学機器のレンズシフト装置。
3. 前記スプリングの一端を規制する規制部材を有し、かつ筒形に形成して前記係合ピンの外周面に螺合する前記ロック部材，又は前記スプリングの一端を規制する規制部材を有し、かつこの規制部材の外周面に内周面が螺合して前記スプリングを覆うロック部材は、当該ロック部材を回し操作する別途のロック操作治具に対して係合する係合部を有することを特徴とする請求項１記載の光学機器のレンズシフト装置。
4. 光学機器としてプロジェクタに適用することを特徴とする請求項１記載の光学機器のレンズシフト装置。

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