JP6079795B2 - プロジェクター - Google Patents

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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電気光学装置、および変調された光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、使用者がプロジェクターの姿勢を変更することなく、投写された画像を移動できるように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(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フレーム部材、投写レンズの両側に配置される一対のガイドシャフト、プロジェクターの内部に固定されるベースフレーム、および移動機構部を備えている。
フレーム部材には、一対のガイドシャフトが挿通されるスライダー部、および一方のスライダー部と投写レンズとの間に連結フレーム部が形成され、連結フレーム部には、ナット部が設けられている。移動機構部は、フレーム部材を移動させる機能を有し、ナット部に螺合するスクリュー部、回転伝達ギヤ機構、および駆動モーターを備えている。回転伝達ギヤ機構は、ウォーム歯車や平歯車等を有し、ベースフレームに配置される。そして、モーターが駆動されると回転伝達ギヤ機構を介してスクリュー部が回転し、スクリュー部に螺合されているフレーム部材は、ガイドシャフトに沿って昇降する。そして、フレーム部材に支持された投写レンズは、フレーム部材と共に移動する。
特開2007−33591号公報
しかしながら、特許文献1に記載のプロジェクターは、投写レンズの側方にスライダー部や連結フレーム部が設けられ、また、図示されているようにモーター等の部材がベースフレームから飛び出た配置となっているため、レンズシフト機構が大きくなるという課題がある。また、特許文献1に記載のレンズシフト機構は、投写レンズを縦方向に移動する実施形態が記載されているが、縦方向に加え、横方向に移動する構成の場合には、さらに大型化することが考えられる。
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、光源から射出された光束を変調する電気光学装置、前記電気光学装置にて変調された光束を投写する投写レンズ、および前記投写レンズの光軸に直交する方向に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、前記光軸に直交する方向に移動可能な移動部と、前記移動部の移動を案内する案内部と、前記移動部を移動させる駆動部と、を備え、前記駆動部は、前記光軸と同一方向に延出する中心軸を中心に回転する第1のかさ歯車と、モーター部と、前記第1のかさ歯車を前記モーター部側へ付勢するコイルバネと、前記第1のかさ歯車および前記コイルバネに挿入される駆動用シャフトと、を有する回転駆動部を備え、前記第1のかさ歯車は、前記駆動用シャフトおよび前記コイルバネと共に回転し、所定以上の負荷が加わったときに前記コイルバネの付勢力に抗して空回りするように構成されることを特徴とする。
この構成によれば、投写レンズを移動させるレンズシフト機構において、コイルバネによりモーター部側へ付勢されている第1のかさ歯車は、駆動用シャフトおよびコイルバネと共に回転する。そして、所定以上の負荷が加わった際に、コイルバネの付勢力に抗して空回りするので、モーター部の破壊を抑制することができる。
適用例2
上記適用例に係るプロジェクターにおいて、記第1のかさ歯車に噛合される第2のかさ歯車を有し、前記回転駆動部の回転を前記移動部に伝達する伝達部を備え、前記伝達部は、前記移動部の移動方向に沿うように配置されることが好ましい。
この構成によれば、移動部に支持される投写レンズは、回転駆動部の回転が伝達部によって伝達され、案内部に案内されて光軸に直交する方向に移動する。そして、回転駆動部と伝達部とは、第1のかさ歯車と第2のかさ歯車とが噛合し、第1のかさ歯車は、光軸と同一方向に延出する中心軸を中心に回転するように配置されている。かさ歯車同士の噛合は、互いの中心軸が交差して同一面上に形成されるように配置されるので、光軸方向に延出するように回転駆動部を配置し、光軸に対して交差する方向に延出するように伝達部を配置することが可能となる。
すなわち、投写レンズ近傍に投写レンズの延出方向と同一方向に延出するように回転駆動部を配置し、投写レンズが移動する方向と同一方向に延出するように伝達部を配置することが可能となる。つまり、デッドスペースになりがちであった投写レンズの周囲の空間に、レンズシフト機構の構成部品を効率良く配置することが可能となるので、レンズシフト機構の小型化、ひいてはプロジェクターの小型化が図れる。
適用例3
上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記回転駆動部は、前記モーター部が前記第1のかさ歯車より前記投写レンズの光束の射出方向側に配置されることが好ましい。
この構成によれば、回転駆動部のモーター部を、デッドスペースになりがちであった投写レンズの周囲の空間に効率良く配置することが可能となるので、レンズシフト機構の小型化、ひいてはプロジェクターの小型化が図れる。
[適用例]上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記案内部は、前記移動部の側端部を摺動可能に挟持する挟持部を有し、前記側端部および前記挟持部の少なくとも一方には、前記移動部の移動方向と直交する方向に対して傾斜する傾斜面が形成されていることが好ましい。
この構成によれば、移動部は、側端部が案内部の挟持部を摺動して移動する。これによって、移動部が軸に沿って移動する構成に比べ、軸を配置するスペースや軸が挿通される形状を移動部に設けることが不要となるので、レンズシフト機構の小型化、ひいてはプロジェクターの小型化がさらに図れる。また、側端部および挟持部の少なくとも一方には、移動部の移動方向と直交する方向に対して傾斜する傾斜面が形成されている。これによって、移動部の移動方向に対して直交する2方向において、移動部を案内部に係止させることが可能となる。これによって、移動部は、ガタが抑制されて移動するので、投写レンズの滑らかな移動が可能となる。よって、プロジェクターは、投写される画像を細密に移動することが可能となる。
[適用例]上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記案内部は、基準側案内部と前記基準側案内部に対する位置が調整可能な調整側案内部とを備え、前記調整側案内部は、前記傾斜面に対応する前記挟持部の一部を有し、前記基準側案内部は、前記挟持部の他の一部を有していることが好ましい。
この構成によれば、挟持部は、基準側案内部と、調整側案内部とに分離されて形成されている。そして、調整側案内部は、傾斜面に対応する挟持部の一部を有し、基準側案内部に対して位置が調整可能になっている。これによって、移動部等の部品の寸法バラツキに対応して調整側案内部の位置を調整し、移動部と挟持部とが当接する状態をさらに適切に調整することが可能となる。よって、移動部をさらに精度良く滑らかに移動させることが可能となる。
[適用例]上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記傾斜面は、前記移動方向における前記移動部の先端側および後端側の両側に対応して設けられ、前記伝達部は、前記先端側の前記傾斜面と前記後端側の前記傾斜面との間に設けられていることが好ましい。
この構成によれば、傾斜面は、移動部の四隅、あるいは移動部の四隅に対応する案内部の部位に形成される。そして、伝達部は、先端側の傾斜面と後端側の傾斜面との間に設けられている。これによって、移動部は、移動方向における前後の両側が案内部にバランスよく支持されて移動し、伝達部は、効率よく配置されるので、レンズシフト機構の大型化を抑制しつつ、移動部のさらに精度良く滑らかな移動が可能となる。
[適用例]上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記伝達部は、前記回転駆動部の回転によって移動する伝達部本体を有し、前記移動部は、前記伝達部本体と係合する係合部を有し、前記係合部は、前記移動部が移動する移動方向に直交し、前記光軸を含む面が通る位置に形成されていることが好ましい。
この構成によれば、移動部は、係合部が伝達部本体と係合し、回転駆動部の回転によって、伝達部本体と共に移動する。そして、この係合部は、移動方向に直交し、光軸を含む面が通る位置に形成されている。つまり、係合部は、移動方向において、投写レンズの略中心に位置することとなる。これによって、移動部に支持された投写レンズは、移動する際のモーメントの発生が抑制されて伝達部本体と共に移動することが可能となる。よって、回転駆動部の低パワー化による省電力化や駆動部の小型化を図ったり、投写レンズをさらに精度良く滑らかに移動させたりすることが可能となる。
本実施形態のプロジェクターの概略構成を示す模式図。 本実施形態の光学ユニットの斜視図。 本実施形態の保持体の斜視図。 本実施形態のレンズシフト機構の斜視図。 本実施形態のレンズシフト機構の分解斜視図。 本実施形態のレンズシフト機構の分解斜視図。 本実施形態の駆動部の斜視図。
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。
図1に示すように、プロジェクター1は、光源装置21を有する光学ユニット2、制御部、光源装置21や制御部に電力を供給する電源装置、プロジェクター1内部を冷却する冷却ファン(いずれも図示省略)、およびこれらの構成部材を収納する外装筐体3を備えている。
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や後述するレンズシフト機構4の制御等を行う。
光学ユニット2は、制御部による制御の下、光源装置21から射出された光束を光学的に処理して投写する。
図2は、光学ユニット2の斜視図である。なお、図2は、光源装置21を省略した図である。
光学ユニット2は、図1、図2に示すように、光源装置21に加え、インテグレーター照明光学系22、色分離光学装置23、リレーレンズ24R,24B、偏光板25R,25G,25B、平行化レンズ26R,26G,26B、電気光学装置27、投写レンズ28、レンズシフト機構4、およびこれらの光学部品を保持する保持体5を備える。
なお、以下では、説明の便宜上、光源装置21から光束が射出される方向を+X方向、投写レンズ28から光束が射出される方向を+Y方向(前方向)、X方向およびY方向に直交し、図2の図面視における上方を+Z方向(上方向)として記載する。また、図1は、各構成要素を図面上で認識し易くするため、X,Y,Zの方向に対応せず記載する。
光源装置21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211、リフレクター212、および光源211とリフレクター212とを収納する光源用筐体213を備える。そして、光源装置21は、光源211から射出された光束をリフレクター212によって射出方向を揃え、インテグレーター照明光学系22に向けて射出する。
インテグレーター照明光学系22は、第1レンズアレイ221、第2レンズアレイ222、偏光変換素子223、重畳レンズ224、および第1レンズアレイ221と、第2レンズアレイ222と、偏光変換素子223とを収納する照明光学用筐体225を備える。重畳レンズ224は、後述する色分離用筐体235に収納される。
第1レンズアレイ221は、マトリクス状に配列された複数の小レンズを有して構成されており、光源装置21から射出された光束を複数の部分光束に分割する。第2レンズアレイ222は、第1レンズアレイ221と略同様の構成を有しており、重畳レンズ224とともに、部分光束を後述する光変調装置270の表面に重畳させる。
偏光変換素子223は、第2レンズアレイ222から射出されたランダム偏光光を光変調装置270で利用可能な第1の直線偏光光に揃える。
色分離光学装置23は、クロスダイクロイックミラー231、G光反射ダイクロイックミラー232、反射ミラー233,234、およびこれらの光学部品を収納する色分離用筐体235を備え、インテグレーター照明光学系22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。
クロスダイクロイックミラー231は、B光反射ダイクロイックミラー231B、およびGR光反射ダイクロイックミラー231GRを備え、この2つの光学部品がX字状に配置されて構成されている。クロスダイクロイックミラー231は、インテグレーター照明光学系22から射出された光束のうち、B光をB光反射ダイクロイックミラー231Bが反射し、G光およびR光をGR光反射ダイクロイックミラー231GRが反射して、入射する光束を分離する。
B光反射ダイクロイックミラー231Bにて反射されたB光は、反射ミラー233によって反射され、リレーレンズ24Bを透過した後、偏光板25Bに射出される。一方、GR光反射ダイクロイックミラー231GRによって反射されたG光およびR光は、反射ミラー234によって反射された後、リレーレンズ24Rを透過した後、G光反射ダイクロイックミラー232に射出される。
G光反射ダイクロイックミラー232は、入射するG光およびR光のうち、G光を反射し、R光を透過させて入射する光束を分離する。
そして、G光反射ダイクロイックミラー232にて反射されたG光は、偏光板25Gに射出され、G光反射ダイクロイックミラー232を透過したR光は、偏光板25Rに射出される。
リレーレンズ24Bは、反射ミラー233によって反射されたB光を、後述する光変調装置270Bに効率良く導く機能を有している。同様に、リレーレンズ24Rは、反射ミラー234によって反射されたR光を、後述する光変調装置270Rに効率良く導く機能を有している。リレーレンズ24B,24Rは、色分離用筐体235に収納される。
偏光板25R,25G,25Bは、平行化レンズ26R,26G,26Bにそれぞれ貼り付けられており、投写される画像のコントラスト化を高めるために備えられている。そして、偏光板25R,25G,25Bは、色分離光学装置23から射出された各色光の第1の直線偏光光を透過させ、偏光変換素子223にて揃えきれずに射出された第1の直線偏光光と略直交する第2の直線偏光光を吸収する。
平行化レンズ26R,26G,26Bは、色分離光学装置23にて分離された各色光が略平行な光束となって光変調装置270を照明するように設定されている。平行化レンズ26R,26G,26Bは、偏光板25R,25G,25Bとともに色分離用筐体235に収納される。
電気光学装置27は、3色の色光毎に備えられた光変調装置270(R光用の光変調装置を270R、G光用の光変調装置を270G、B光用の光変調装置を270Bとする)、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273、およびホルダー274(図2参照)を備え、色分離光学装置23にて分離された各色光を画像情報に応じて変調し、変調された各色光を合成する。
光変調装置270R,270G,270Bは、反射型偏光板271、反射型液晶パネル272およびフレームをそれぞれ備える。
反射型偏光板271は、ガラス基板上にアルミニウム等からなる微細な線状リブを平行に多数配列したワイヤグリッド型の構成になっている。そして、反射型偏光板271は、線状リブの延出方向に対して垂直な偏光方向の偏光光を透過し、線状リブの延出方向に平行な偏光方向の偏光光を反射する。
本実施形態の反射型偏光板271は、偏光変換素子223で揃えられた第1の直線偏光光を透過させ、第2の直線偏光光を反射する。なお、反射型偏光板271の光路前段側に位相差板を配置し、反射型偏光板271が第2の直線偏光光を透過し、第1の直線偏光光を反射するように構成してもよい。
反射型液晶パネル272は、対向する基板間に液晶層が挟持された構造を有しており、いわゆるLCOS(Liquid Crystal On Silicon)として構成されている。そして、一方の基板であるシリコン基板上には、スイッチング素子が接続された反射画素電極がマトリクス状に形成され、他方の基板(透明基板)には、対向電極が形成されている。
反射型液晶パネル272は、制御部からの駆動信号に応じて反射画素電極と対向電極との間に電圧が印加され、液晶の配向状態が制御される。そして、反射型液晶パネル272は、反射型偏光板271を透過した第1の直線偏光光を変調して反射型偏光板271に向けて反射する。反射型液晶パネル272にて変調され、反射型偏光板271にて反射された各色光は、クロスダイクロイックプリズム273に射出される。
フレームは、色光毎に設けられ、反射型偏光板271、および反射型液晶パネル272を保持し、図示しない部材を介してクロスダイクロイックプリズム273に取り付けられる。
クロスダイクロイックプリズム273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、直角プリズムを貼り合わせた界面には、誘電体多層膜が設けられている。クロスダイクロイックプリズム273は、誘電体多層膜が光変調装置270Gから射出されたG光を透過し、光変調装置270B,270Rから射出されたB光およびR光を反射して各色光を合成する。そして、クロスダイクロイックプリズム273にて合成された光は、光軸Lを有して投写レンズ28に射出される。
ホルダー274は、クロスダイクロイックプリズム273を支持する部材であり、クロスダイクロイックプリズム273の−X側に配置され、保持体5に固定される。
投写レンズ28は、複数のレンズを組み合わせた組レンズとして構成され、電気光学装置27にて合成された光をスクリーン等に拡大投写する。投写レンズ28は、図2に示すように、±Y方向に延出する光軸Pを有して構成され、合成された光が入射する側には、平面視矩形状のフランジ部281が設けられている。そして、このフランジ部281には、ネジが挿通される挿通孔および位置決め用穴が形成されている。
レンズシフト機構4は、光軸Pと光軸Lとが略一致する状態を基準状態として、投写レンズ28を光軸Pに対して直交する2方向(±X方向、および±Z方向)に移動可能に構成されている。レンズシフト機構4については、後で詳細に説明する。
保持体5は、インテグレーター照明光学系22、色分離光学装置23、電気光学装置27、およびレンズシフト機構4を保持するように構成されている。そして、保持体5は、これらの部材を保持した状態で外装筐体3に固定される。
外装筐体3は、詳細な説明は省略するが、上部を構成するアッパーケース、および下部を構成するロアーケースを備えており、これらは、互いにネジ等により固定されている。そして、保持体5は、このロアーケースに支持される。
なお、図示は省略するが、外装筐体3には、操作パネルおよびリモコン受光部が配置されており、この操作パネルの操作やリモコン(リモートコントローラー)によるプロジェクター1の各種設定や操作が可能になっている。
〔保持体の構成〕
ここで、保持体5について、詳細に説明する。
保持体5は、図2に示すように、電気光学装置27とレンズシフト機構4とを保持するレンズ保持部6、およびインテグレーター照明光学系22と色分離光学装置23とを保持する光学装置保持部7を備えている。また、レンズ保持部6は、レンズシフト機構4の後述する第1移動部8(図2参照)を案内する案内部としても機能する。
先ず、レンズ保持部6について詳細に説明する。
図3は、保持体5の斜視図である。
レンズ保持部6は、アルミダイカスト等によって形成されており、図3に示すように、X−Z平面に沿って延出するベース部61、およびベース部61の±X両端の下端部から+Y方向にそれぞれ延出する2つの支持部62を備え、ベース部61と支持部62との間は、平面視三角形状の壁部63によって補強されている。
ベース部61は、平面視矩形状に形成されており、中央部には、投写レンズ28の光束入射側の端部が挿通される開口部611が設けられている。開口部611は、平面視矩形の形状から内側に突出する突起部612,613を有して形成されている。突起部612は、開口部611の−X側の上側に位置しており、±Y方向に貫通する丸孔612Aが形成されている。突起部613は、開口部611の+X側の内面と下側の内面とが公差する角部に形成されており、この突起部613には、丸孔612Aと対向する位置に±Y方向に貫通する丸孔613Bが形成されている。
開口部611の周囲には、図3に示すように、上下方向が長手方向となる平面視トラック状の前面61Aが形成されている。前面61Aは、第1移動部8(図2参照)が摺動する面であり、X−Z平面に沿って形成されており、開口部611の+X側および−X側にそれぞれ2つ、上下方向に沿って設けられている(1つの前面61Aは、図示省略)。また、各前面61Aの近傍には、位置決め用穴614および2つのネジ穴615がそれぞれ形成されている。
+X側の上下の前面61Aの間には、図3に示すように、前面61Aより+Y方向に突出する一対の軸受支持部616が設けられている。一対の軸受支持部616は、レンズシフト機構4の後述する伝達部12(図4参照)が配置される部位であり、光軸Lを通るX−Y平面に対して略対称となるように、所定の距離を隔てて形成されている。軸受支持部616の先端中央部には、±Z方向に貫通する凹部6161が形成され、この凹部6161の両側の前面には、ネジ穴および位置決めピンが設けられている。
一対の軸受支持部616の間、および−X側の上下の前面61Aの間には、上下方向が長手方向となるトラック穴617が設けられている。トラック穴617には、レンズシフト機構4の後述する規制部87(図6参照)が挿入される。また、詳細な説明は省略するが、ベース部61には、複数のボス部が設けられており、このボス部には、光学装置保持部7を取り付けるためのネジ穴が形成されている。
支持部62は、ロアーケースに固定される部位であり、位置決め用穴およびネジが挿通される挿通孔が形成されている。
レンズシフト機構4は、図2に示すように、ベース部61の+Y側に取り付けられ、電気光学装置27は、ホルダー274がネジ固定されてベース部61の−Y側に取り付けられる。
次に、光学装置保持部7について詳細に説明する。
光学装置保持部7は、ステンレスや亜鉛メッキ鋼板等の板金で形成されており、図3に示すように、ベース部61の−Y側に位置するようにベース部61に固定される。光学装置保持部7は、Y−Z平面に沿って延出する平面視矩形状の本体部71、および本体部71から屈曲された上屈曲部72、下屈曲部73、補助支持部74、後屈曲部75を有している。
本体部71は、図3に示すように、+Y側の上端部がベース部61の上側に位置するように形成され、この上端部の下方には、ベース部61の開口部611に対向する位置に切欠き部711(図2参照)が設けられている。また、本体部71には、−Y側の端部近傍に開口部712が形成され、切欠き部711と開口部712との間には、開口部713,714が設けられている。
切欠き部711は、ホルダー274が挿通される大きさに形成され、後方(−Y方向)に向かって上下方向(±Z方向)の大きさが小さくなる段差を有している。具体的に、切欠き部711は、図2に示すように、ホルダー274が挿通され、ホルダー274の上方、下方に開口部が設けられるように形成されている。そして、この開口部から電気光学装置27を冷却するための空気が流通可能になっている。
開口部712は、図3に示すように平面視略矩形状に形成され、インテグレーター照明光学系22から射出された光束が通過する。
開口部713は、図3に示すようにトラック状に形成され、偏光板25R,25G,25Bに対応する位置に設けられている。開口部713は、偏光板25R,25G,25Bを冷却するための空気が流通可能になっている。
開口部714は、図3に示すように、トラック状の孔と、矩形状の孔とが合成されたような形状を有し、光変調装置270Gに対応する位置に設けられている。開口部714は、光変調装置270Gを冷却するための空気が流通可能になっている。
上屈曲部72は、図3に示すように、本体部71の上端から+X方向に屈曲された部位であり、+Y側の端部は、他の部位より+X方向に突出しており、この突出した部位には、ベース部61のボス部のネジ穴に対応する位置に、ネジが挿通される挿通孔が形成されている。
下屈曲部73は、図3に示すように、本体部71の下側の中央部から+Y側端部まで形成されており、本体部71から−X方向に屈曲された後、先端が−Z方向(下方)に屈曲された固定用屈曲部731を有している。
補助支持部74は、ロアーケースに固定される部位である。補助支持部74は、図3に示すように、本体部71の下側の−Y側端部近傍に設けられており、本体部71から−X方向に屈曲され、先端近傍には、ネジが挿通される挿通孔が形成されている。
後屈曲部75は、図3に示すように、本体部71の後端から−X方向に屈曲された部位である。後屈曲部75には、ネジ穴が形成されており、図示しないシールド部材がネジ固定される。
光学装置保持部7は、電気光学装置27およびレンズシフト機構4が支持されたレンズ保持部6に固定される。具体的に、光学装置保持部7は、本体部71、上屈曲部72、および固定用屈曲部731がベース部61のボス部にネジ固定されることによってレンズ保持部6に接続される。
そして、レンズ保持部6に固定された光学装置保持部7には、本体部71の+X側の面に色分離光学装置23が取り付けられ、−X側の面にインテグレーター照明光学系22が取り付けられる。
〔レンズシフト機構の構成〕
ここで、レンズシフト機構4について、詳細に説明する。
レンズシフト機構4は、前述したように、投写レンズ28を±X方向、および±Z方向に移動させる(以下、±X方向の移動方向を「X移動方向」、±Z方向の移動方向を「Z移動方向」という)。
図4は、レンズシフト機構4の斜視図であり、後述するフレーム13(図5参照)を省略した図である。図5、図6は、レンズシフト機構4の分解斜視図である。具体的に、図5は、前方から見たレンズシフト機構4の分解斜視図、図6は、後方から見たレンズシフト機構4の分解斜視図である。
レンズシフト機構4は、図4〜図6に示すように、ベース部61に加え、第1移動部8、第2移動部9、第1調整側案内部41、第2調整側案内部42、駆動部10、および位置検出部43を備えている。
第1移動部8は、ベース部61に対してZ移動方向に移動可能に構成されている。
第1移動部8は、マグネシウム等の材料で平面視矩形の板状に形成され、図5、図6に示すように、ベース部61の+Y側に配置される。第1移動部8の中央部には、投写レンズ28の光束入射側の端部が挿通される開口部81が形成され、この開口部81の周囲には、−Y側に後面8A(図6参照)が形成され、+Y側に前面8B(図5参照)が形成されている。また、第1移動部8の±X両側の側端部には、Z移動方向と直交する方向に対して傾斜する傾斜面(移動側傾斜面8C)が設けられている。
後面8Aは、ベース部61の前面61A(図3参照)上を摺動する面であり、X−Z平面に沿って形成されている。後面8Aは、図6に示すように、周囲の面より円柱状に突出する部位の表面に形成されており、ベース部61の前面61Aに対応する位置に4箇所設けられている。
前面8Bは、第2移動部9が摺動する面であり、X−Z平面に沿って形成されている。前面8Bは、図5に示すように、±X方向が長手方向となる平面視トラック状に形成され、開口部81の上下にそれぞれ2つ、±X方向に沿って形成されている。そして、第1移動部8には、各前面8B近傍に位置決め用穴89および2つのネジ穴86がそれぞれ形成されている。
移動側傾斜面8Cは、第1調整側案内部41に対して摺動する面であり、図5に示すように、第1移動部8の前面側に形成され、光軸Pを通るY−Z平面に対して+Y方向に向かう程、光軸Pに近づくように傾斜している。移動側傾斜面8Cは、Z移動方向における第1移動部8の先端側および後端側の両側、つまり、第1移動部8の+X側および−X側の側端部の上下にそれぞれ形成されている。また、それぞれの移動側傾斜面8Cは、中央部に複数の凹部が形成されており、第1調整側案内部41との接触面積が少なく、摺動する際の摩擦抵抗が少なくなるようになっている。
+X側の上下の移動側傾斜面8Cの間には、図5、図6に示すように、凹部が形成され、この凹部の中央部には、前面8Bより前方(+Y方向)に突出し、直方体状に形成された係合部82が設けられている。係合部82は、Z移動方向に直交し、光軸Pを含む面が通る位置に形成されている。つまり、係合部82は、Z移動方向において、投写レンズ28の略中心に位置することとなる。
また、係合部82は、図5に示すように、前面に矩形状の開口部821が形成され、この開口部821の上下の壁部には、U字状の切欠き部822が形成されている。この開口部821には、後述する駆動部10Zの伝達部本体123が係合され、切欠き部822には、伝達用シャフト122が配置される。
−X側の上下の移動側傾斜面8Cの間には、図5に示すように、−X方向に突出する取付け部83が設けられている。取付け部83には、位置決めピンおよびネジ穴が形成されており、位置検出部43が位置決めされてネジ固定される。
第1移動部8の下側(−Z側)の端部には、図5に示すように、一対の軸受支持部84が設けられている。一対の軸受支持部84は、後述する駆動部10Xの伝達部12が配置される部位であり、前面8Bより+Y方向に突出し、基準状態における光軸Pを通るY−Z平面に対して略対称となるように、所定の距離隔てて形成されている。軸受支持部84の先端中央部には、±X方向に貫通する凹部841が形成され、この凹部841の両側の前面には、ネジ穴および位置決めピンが設けられている。
第1移動部8には、図5に示すように、一対の軸受支持部84の間、および開口部81の上側の略中央部に、±X方向が長手方向となるトラック穴85が設けられている。トラック穴85には、第2移動部9の後述する規制部96(図6参照)が挿入される。
第1移動部8には、図6に示すように、係合部82および取付け部83の反対側にそれぞれ形成され、後面8Aより−Y方向に突出する円柱形の規制部87が設けられている。規制部87は、ベース部61の2つのトラック穴617(図3参照)に挿入され、X移動方向においてトラック穴617に係止され、Z移動方向において所定の範囲でトラック穴617を移動可能になっている。つまり、第1移動部8は、X移動方向において、移動が規制され、Z移動方向において、規制部87がトラック穴617の上側の内面に当接する位置から、下側の内面に当接する位置の間で移動可能になっている。
また、第1移動部8には、図5に示すように、基準状態において、ベース部61の丸孔612A,613B(図3参照)と中心軸を同一とする丸孔88A,88Bが形成されている。なお、第1移動部8は、マグネシウム製に限らず、他の材料を採用できるが、ベース部61と凝着しないよう、ベース部61と異なる材料を採用することが好ましい。
第2移動部9は、投写レンズ28が取り付けられ、投写レンズ28と共に、第1移動部8に対してX移動方向に移動可能に構成されている。
第2移動部9は、アルミニウム等の材料で平面視矩形の板状に形成されており、図5、図6に示すように、第1移動部8の+Y側に配置される。第2移動部9の中央部には、投写レンズ28の光束入射側の端部が挿入される開口部91が形成されている。この開口部91の周囲には、−Y側に後面9A(図6参照)が形成され、+Y側に前面9B(図5参照)が形成されている。また、第2移動部9の上下の側端部には、X移動方向と直交する方向に対して傾斜する傾斜面(移動側傾斜面9C)が設けられている。
後面9Aは、第1移動部8の前面8B上を摺動する面であり、X−Z平面に沿って形成されている。後面9Aは、図6に示すように、周囲の面より円柱状に突出する部位の表面に形成されており、第1移動部8の前面8Bに対応する位置に4箇所設けられている。
前面9Bは、図5に示すように、周囲の面より円柱状に突出する部位の表面に形成されており、開口部91の外周に、略等間隔で4箇所設けられている。この前面9Bの中央部には、ネジ穴が形成され、4箇所の前面9Bの内、2つの前面9Bの近傍には、位置決めピンが設けられている。投写レンズ28は、フランジ部281が位置決めピンによって位置決めされてこの前面9Bにネジ固定される。
移動側傾斜面9Cは、第2調整側案内部42に対して摺動する面であり、図5に示すように、第2移動部9の前面側に形成され、光軸Pを通るX−Y平面に対して+Y方向に向かう程、光軸Pに近づくように傾斜している。移動側傾斜面9Cは、X移動方向における第2移動部9の先端側および後端側の両側、つまり、上下の側端部の+X側および−X側にそれぞれ形成されている。また、それぞれの移動側傾斜面9Cは、中央部に複数の凹部が形成されており、第2調整側案内部42との接触面積が少なく、摺動する際の摩擦抵抗が少なくなるようになっている。
下側の2つの移動側傾斜面9Cの間には、図5、図6に示すように、凹部が形成され、この凹部の中央部には、前面9Bより前方(+Y方向)に突出し、直方体状に形成された係合部94が設けられている。係合部94は、X移動方向に直交し、光軸Pを含む面が通る位置に形成されている。つまり、係合部94は、X移動方向において、投写レンズ28の略中心に位置することとなる。
また、図5に示すように、係合部94は、係合部82と同様に、前面に矩形状の開口部941が形成され、この開口部941の+X側および−X側の壁部には、U字状の切欠き部942が形成されている。この開口部941には、後述する駆動部10Xの伝達部本体123が係合され、切欠き部942には、伝達用シャフト122が配置される。
上側の2つの移動側傾斜面9Cの間には、図5に示すように、+Z方向に突出する取付け部95が設けられている。取付け部95には、位置決めピンおよびネジ穴が形成されており、位置検出部43が位置決めされてネジ固定される。
第2移動部9には、図6に示すように、係合部94および取付け部95の反対側にそれぞれ形成され、後面9Aより−Y方向に突出する円柱形の規制部96が設けられている。規制部96は、第1移動部8のトラック穴85(図5参照)に挿入され、Z移動方向においてトラック穴85に係止され、X移動方向において所定の範囲でトラック穴85を移動可能になっている。つまり、第2移動部9は、Z移動方向において、第1移動部8の移動に追従して移動し、X移動方向において、規制部96がトラック穴85の+X側の内面に当接する位置から、−X側の内面に当接する位置の間で移動可能になっている。
また、第2移動部9には、基準状態において、ベース部61の丸孔612A,613B(図3参照)と中心軸を同一とする丸孔97A,97Bが形成されている。なお、第2移動部9は、アルミニウム製に限らず、他の材料を採用できるが、第1移動部8と凝着しないよう、第1移動部8と異なる材料を採用することが好ましい。
第1調整側案内部41は、ベース部61の前側に固定され、ベース部61とで第1移動部8の移動を案内する。つまり、第1調整側案内部41およびベース部61は、Z移動方向における第1移動部8の案内部に相当する。
第1調整側案内部41は、合成樹脂製で、図5、図6に示すように、上下方向が長尺となる平面視矩形状に形成されている。第1調整側案内部41は、第1移動部8の+X側および−X側の移動側傾斜面8Cにそれぞれ対向して配置される。2つの第1調整側案内部41は、同一形状を有し、互いに対向する側の中央部には、凹部411が設けられている。ベース部61の軸受支持部616(図3参照)と、第1移動部8の係合部82および取付け部83とは、この凹部411から露出する。
第1調整側案内部41の凹部411の上下には、図6に示すように、移動側傾斜面8Cと当接する傾斜面(案内側傾斜面41A)が形成されている。案内側傾斜面41Aは、移動側傾斜面8Cと同様に、Z移動方向と直交する方向に対して傾斜しており、移動側傾斜面8Cと略平行に形成されている。そして、この案内側傾斜面41Aの近傍には、ベース部61の位置決め用穴614、ネジ穴615(図3参照)にそれぞれ対応する位置に位置決めピン412、挿通孔413が形成されている。位置決めピン412は、位置決め用穴614に対してガタを有するように形成され、ベース部61に対する第1調整側案内部41の仮の位置決めが可能に設定されている。
第1調整側案内部41は、ベース部61の前面61Aと第1移動部8の後面8Aとの間、および案内側傾斜面41Aと移動側傾斜面8Cとの間にグリスが塗布された後、ベース部61に対する位置が調整されてベース部61にネジ固定される。具体的に、第1調整側案内部41は、第1移動部8の丸孔88A,88B、およびベース部61の丸孔612A,613Bに治具が挿入され、第1移動部8が基準状態に維持された状態で、案内側傾斜面41Aと移動側傾斜面8Cとが適切な当接状態となるように押圧されてベース部61にネジ固定される。
そして、第1移動部8は、両側端部の移動側傾斜面8Cに案内側傾斜面41Aが当接されることで、Z移動方向に対して直交する2方向(±X方向、±Y方向)が係止される。つまり、第1移動部8は、+X側および−X側の側端部がベース部61の前面61A、および案内側傾斜面41Aに挟持されてガタなく滑らかにZ移動方向に移動可能となる。
このように、ベース部61は、Z移動方向において、第1調整側案内部41とで第1移動部8を案内し、基準側案内部としての機能を有する。また、前面61Aおよび案内側傾斜面41Aは、第1移動部8の側端部を摺動可能に挟持する挟持部に相当し、ベース部61と第1調整側案内部41とに分離して形成されることとなる。つまり、第1調整側案内部41には、移動側傾斜面8Cに対応して挟持部の一部が形成され、ベース部61には、後面8Aに対応して挟持部の他の一部が形成されることとなる。なお、第1調整側案内部41は、合成樹脂製に限らず、他の材料を採用できるが、第1移動部8と凝着しないよう、第1移動部8と異なる材料を採用することが好ましい。
第2調整側案内部42は、第1移動部8の前側に固定され、第1移動部8とで第2移動部9の移動を案内する。つまり、第2調整側案内部42および第1移動部8は、X移動方向における第2移動部9の案内部に相当する。
第2調整側案内部42は、合成樹脂製で、図5、図6に示すように、±X方向が長尺となる平面視矩形状に形成され、第2移動部9の上下の移動側傾斜面9Cにそれぞれ対向して配置される。2つの第2調整側案内部42は、同一形状を有し、互いに対向する側の中央部には、凹部421が設けられている。第1移動部8の軸受支持部84と、第2移動部9の係合部94および取付け部95とは、この凹部421から露出する。
第2調整側案内部42の凹部421の両側には、移動側傾斜面9Cと当接する傾斜面(案内側傾斜面42A)が形成されている。案内側傾斜面42Aは、移動側傾斜面9Cと同様に、X移動方向と直交する方向に対して傾斜しており、移動側傾斜面9Cと略平行に形成されている。そして、この案内側傾斜面42Aの近傍には、第1移動部8の位置決め用穴89、ネジ穴86にそれぞれ対応する位置に、位置決めピン422、挿通孔423が形成されている。位置決めピン422は、位置決め用穴89に対してガタを有するように形成され、第1移動部8に対する第2調整側案内部42の仮の位置決めが可能に設定されている。
第2調整側案内部42は、第1移動部8の前面8Bと第2移動部9の後面9Aとの間、および案内側傾斜面42Aと移動側傾斜面9Cとの間にグリスが塗布された後、第1移動部8に対する位置が調整されて第1移動部8にネジ固定される。具体的に、第2調整側案内部42は、第2移動部9の丸孔97A,97B、第1移動部8の丸孔88A,88B、およびベース部61の丸孔612A,613Bに治具が挿入され、第1移動部8および第2移動部9が基準状態に維持された状態で、案内側傾斜面42Aと移動側傾斜面9Cとが適切な当接状態となるように押圧されて第1移動部8にネジ固定される。
そして、第2移動部9は、上下の移動側傾斜面9Cに案内側傾斜面42Aが当接されることで、X移動方向に対して直交する2方向(±Y方向、±Z方向)が係止される。つまり、第2移動部9は、上下の側端部が第1移動部8の前面8B、および案内側傾斜面42Aに挟持されてガタなく滑らかにX移動方向に移動可能となる。
このように、第1移動部8は、X移動方向において、第2調整側案内部42とで第2移動部9を案内し、基準側案内部としての機能を有する。また、前面8Bおよび案内側傾斜面42Aは、第2移動部9の側端部を摺動可能に挟持する挟持部に相当し、第1移動部8と第2調整側案内部42とに分離して形成されることとなる。つまり、第2調整側案内部42には、移動側傾斜面9Cに対応して挟持部の一部が形成され、第1移動部8には、後面9Aに対応して挟持部の他の一部が形成されることとなる。なお、第2調整側案内部42は、合成樹脂製に限らず、他の材料を採用できるが、第2移動部9と凝着しないよう、第2移動部9と異なる材料を採用することが好ましい。
駆動部10は、図5、図6に示すように、第1移動部8をZ移動方向に移動させる駆動部10Z、および第2移動部9をX移動方向に移動させる駆動部10Xを備えている。駆動部10Z,10Xは、それぞれを構成する部品が共通に構成されており、図4に示すように、駆動部10Zは、第1移動部8の+X側、駆動部10Xは、第1移動部8の−Z側に配置される。
駆動部10Zに注目して説明する。
図7は、駆動部10Zの斜視図である。具体的に、図7(a)は、前方から見た駆動部10Zの斜視図、図7(b)は、後方から見た駆動部10Zの斜視図である。
駆動部10Zは、図7に示すように、回転駆動される回転駆動部11、回転駆動部11の回転を第1移動部8(図5参照)に伝達する伝達部12、およびこれらの部品を保持するためのフレーム13を備えている。
回転駆動部11は、モーター部111、第1のかさ歯車112およびコイルバネSPを備えている。
モーター部111は、モーター本体113および輪列部114を備え、モーター本体113は、図示しないケーブルを介して制御部に接続されている。輪列部114は、モーター本体113に係合された複数の歯車(図示省略)および駆動用シャフト115を有している。
モーター部111は、制御部からの指示によって、モーター本体113が回転し、輪列部114にて減速され、減速された速度で駆動用シャフト115が回転する。
第1のかさ歯車112は、中心軸112Jを有して形成され、駆動用シャフト115が挿入される。
コイルバネSPは、駆動用シャフト115が挿入され、第1のかさ歯車112をモーター部111側に付勢するように配置される。第1のかさ歯車112は、駆動用シャフト115およびコイルバネSPと共に回転し、所定以上の負荷が加わった際に、コイルバネSPの付勢力に抗して空回りし、モーター部111の破壊を抑制するようになっている。
伝達部12は、第2のかさ歯車121、伝達用シャフト122、伝達部本体123、および軸受124を備えている。駆動部10Zの伝達部12は、図4に示すように、ベース部61の一対の軸受支持部616に支持されるように構成されている。
第2のかさ歯車121は、中心軸121Jを有し、第1のかさ歯車112と歯車比が1:1となるように形成されている。
伝達用シャフト122は、一方の端部に形成された歯車挿入部(図示省略)、摺動部122A、およびネジ部122Bを有している。駆動部10Zの伝達用シャフト122は、軸受124を介して一対の軸受支持部616に架橋され、歯車挿入部が下側の軸受支持部616から飛び出すように形成されている。
第2のかさ歯車121は、歯車挿入部が挿入され、図示しない止め部材によって、歯車挿入部に固定されている。
摺動部122Aは、歯車挿入部に隣接する部位、および歯車挿入部の反対側の端部に設けられており、一対の軸受支持部616に対応する位置に形成されている。
ネジ部122Bは、2つの摺動部122Aの間、つまり、一対の軸受支持部616の間に位置するように形成されている。
伝達部本体123は、第1移動部8の係合部82と係合するように形成されている。具体的に、伝達部本体123は、外形が係合部82の開口部821(図5参照)に挿入される形状を有して筒状に形成され、内面には、ネジ溝が形成されている。伝達部本体123は、このネジ溝が伝達用シャフト122のネジ部122Bに噛合されて配置される。
軸受124は、外形が軸受支持部616の凹部6161(図3参照)に嵌合される形状を有して筒状に形成されており、内面は、伝達用シャフト122の摺動部122Aが回転可能に挿入されるようになっている。
駆動部10Zの伝達部12は、図4に示すように、軸受124が軸受支持部616に嵌合され、伝達部本体123が係合部82に係合され、第2のかさ歯車121が下側の軸受支持部616から飛び出すように配置される。
フレーム13は、回転駆動部11を保持すると共に、軸受支持部616とで伝達部12を支持するように構成されている。
駆動部10Zのフレーム13は、板金で形成され、図7に示すように、曲げ加工によって上下方向が長手方向となる直方体状を有するように形成されている。そして、フレーム13の一方の壁部を形成する駆動保持部131には、下端近傍に駆動用シャフト115が挿通される孔が形成されている。回転駆動部11は、モーター本体113がフレーム13の外側に位置し、第1のかさ歯車112がフレーム13の内側に位置するようにフレーム13にネジ固定される。
フレーム13の駆動保持部131と対向する位置には、図7に示すように、幅寸法が軸受124の軸方向の長さと略同寸法の軸受押え部132がそれぞれ軸受124に対応して形成されている。軸受押え部132は、軸受支持部616とで軸受124を挟持するようになっており、軸受支持部616のネジ穴および位置決めピンにそれぞれ対応する位置に、挿通孔および位置決め孔が形成されている。
駆動部10Zは、伝達部12が2つの軸受支持部616に架橋され、フレーム13に保持された回転駆動部11が伝達部12の下側に配置され、軸受押え部132が軸受支持部616にネジ固定されてベース部61に固定される。そして、図4に示すように、回転駆動部11は、第1のかさ歯車112が第2のかさ歯車121と噛合し、中心軸112J(図7参照)が光軸Pと同一方向に延出するように配置される。一方、伝達部12は、中心軸121J(図7参照)がZ移動方向に沿うように配置される。
つまり、駆動部10Zは、投写レンズ28の+X側の近傍に配置され、回転駆動部11が投写レンズ28の延出方向と同一方向に延出するように配置され、伝達部12が上下の案内側傾斜面41A(図5参照)の間に、Z移動方向と同一方向に延出するように配置される。
同様に、駆動部10Xは、伝達部12が2つの軸受支持部84に架橋され、伝達部本体123が係合部94に係合される。そして、駆動部10Xは、フレーム13に保持された回転駆動部11が伝達部12の−X側に配置され、軸受押え部132が軸受支持部84にネジ固定されて第1移動部8に固定される。そして、図4に示すように、回転駆動部11は、第1のかさ歯車112が第2のかさ歯車121と噛合し、中心軸112J(図7参照)が光軸Pと同一方向に延出するように配置される。一方、伝達部12は、中心軸121J(図7参照)がX移動方向に沿うように配置される。
つまり、駆動部10Xは、投写レンズ28の−Z側の近傍に配置され、回転駆動部11が投写レンズ28の延出方向と同一方向に延出するように配置され、伝達部12が±X両側の案内側傾斜面42A(図5参照)の間に、X移動方向と同一方向に延出するように配置される。
このように、駆動部10は、投写レンズ28近傍に配置され、回転駆動部11が投写レンズ28の延出方向と同一方向に延出するように配置され、伝達部12が移動方向と同一方向に延出するように配置される。また、駆動部10は、光軸P方向から見て、ベース部61から外側に突出することなく配置される。
位置検出部43は、投写レンズ28の位置を検出する機能を有し、図5に示すように、第1移動部8の位置を検出する位置検出部43Z、および第2移動部9の位置を検出する位置検出部43Xを備えている。位置検出部43Z,43Xは、それぞれを構成する部品が共通に構成されている。位置検出部43Zは、第1移動部8の取付け部83に取り付けられ、位置検出部43Xは、第2移動部9の取付け部95に取り付けられ、それぞれが図示しないケーブルを介して制御部に接続されている。位置検出部43Z,43Xは、抵抗の変化を利用したものや、光や、磁気の変化を利用したものが採用される。
〔レンズシフト機構の動作〕
ここで、レンズシフト機構4の動作について説明する。
レンズシフト機構4は、制御部の指示の基、駆動部10Zが駆動されると、投写レンズ28をZ移動方向に移動させ、駆動部10Xが駆動されると、投写レンズ28をX移動方向に移動させる。
具体的に、レンズシフト機構4は、操作パネルやリモコンによる操作によって、駆動部10Zが駆動されると、回転駆動部11は、第1のかさ歯車112を介して第2のかさ歯車121を回転させる。第2のかさ歯車121が回転すると、伝達部12は、伝達用シャフト122が回転し、ネジ部122Bに螺合している伝達部本体123がその回転方向に応じて上方、あるいは下方に移動する。
係合部82が伝達部本体123に係合されている第1移動部8は、伝達部本体123と共にZ移動方向に移動する。そして、Z移動方向において第1移動部8と係合している第2移動部9は、第1移動部8と共にZ移動方向に移動する。そして、第2移動部9に固定されている投写レンズ28は、第1移動部8と共にZ移動方向に移動する。
このように、レンズシフト機構4は、駆動部10Zが駆動されると、第1移動部8が移動して投写レンズ28をZ移動方向に移動させる。そして、第1移動部8は、Z移動方向における先端側および後端側の両側端部が前面61Aおよび案内側傾斜面41Aに支持されて移動する。また、第1移動部8は、Z移動方向において、第2移動部9を介して投写レンズ28を支持することとなる。
同様に、レンズシフト機構4は、駆動部10Xが駆動されると、伝達部本体123が移動し、係合部94が伝達部本体123に係合されている第2移動部9は、伝達部本体123と共にX移動方向に移動する。そして、第2移動部9に固定されている投写レンズ28は、第2移動部9と共にX移動方向に移動する。
このように、レンズシフト機構4は、駆動部10Xが駆動されると、第2移動部9が移動して投写レンズ28をX移動方向に移動させる。そして、第2移動部9は、X移動方向における先端側および後端側の両側端部が前面8Bおよび案内側傾斜面42Aに支持されて移動する。
以上説明したように、本実施形態のプロジェクター1によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)駆動部10は、投写レンズ28近傍に配置され、回転駆動部11が投写レンズ28の延出方向と同一方向に延出するように配置され、伝達部12が移動方向と同一方向に延出するように配置される。このように、デッドスペースになりがちであった投写レンズ28の周囲の空間に、レンズシフト機構4の構成部品を効率良く配置することが可能となるので、レンズシフト機構4の小型化、ひいてはプロジェクター1の小型化が図れる。
(2)第1移動部8は、側端部が挟持部としての前面61Aおよび案内側傾斜面41Aを摺動し、第2移動部9は、挟持部としての前面8Bおよび案内側傾斜面42Aを摺動して移動する。これによって、移動部が軸に沿って移動する構成に比べ、軸を配置するスペースや軸が挿通される形状を移動部に形成することが不要となるので、レンズシフト機構4の小型化、ひいてはプロジェクター1の小型化がさらに図れる。
また、第1移動部8は、案内側傾斜面41Aおよび移動側傾斜面8Cによって、Z移動方向に対して直交する2方向が係止され、第2移動部9は、案内側傾斜面42Aおよび移動側傾斜面9Cによって、X移動方向に対して直交する2方向が係止される。これによって、第1移動部8および第2移動部9は、ガタが抑制されて移動するので、投写レンズ28の滑らかな移動が可能となる。よって、プロジェクター1は、投写される画像を細密に移動することが可能となる。
(3)第1調整側案内部41は、ベース部61に対して位置が調整可能になっている。これによって、第1移動部8等の部品の寸法バラツキに対応して第1調整側案内部41の位置を調整し、案内側傾斜面41Aと第1移動部8とが当接する状態を適切に調整することが可能となる。よって、第1移動部8をさらに精度良く滑らかに移動させることが可能となる。
同様に、第2調整側案内部42は、第1移動部8に対して位置が調整可能になっているので、第2移動部9をさらに精度良く滑らかに移動させることが可能となる。
(4)第1移動部8は、Z移動方向における先端側および後端側の両側端部が前面61Aおよび案内側傾斜面41Aに支持されて移動し、第2移動部9は、X移動方向における先端側および後端側の両側端部が前面8Bおよび案内側傾斜面42Aに支持されて移動する。また、駆動部10Zの伝達部12は、先端側の案内側傾斜面41Aと後端側の案内側傾斜面41Aとの間に設けられ、駆動部10Xの伝達部12は、先端側の案内側傾斜面42Aと後端側の案内側傾斜面42Aとの間に設けられている。
これによって、第1移動部8および第2移動部9は、移動方向における前後の両側がバランスよく支持されて移動し、伝達部12は、効率よく配置されるので、レンズシフト機構4の大型化を抑制しつつ、第1移動部8および第2移動部9のさらに精度良く滑らかな移動が可能となる。
(5)係合部82は、Z移動方向において、投写レンズ28の略中心に位置し、係合部94は、X移動方向において、投写レンズ28の略中心に位置する。これによって、投写レンズ28は、Z移動方向およびX移動方向の双方において、移動する際のモーメントの発生が抑制されて移動することが可能となる。よって、回転駆動部11の低パワー化による省電力化や駆動部10の小型化を図ったり、投写レンズ28をさらに精度良く滑らかに移動させたりすることが可能となる。
(6)第1のかさ歯車112と第2のかさ歯車121とは、歯車比が1:1で形成されているので、双方のかさ歯車を同一形状で形成することができ、部品の共通化が図れる。また、第1と第2のかさ歯車とでサイズが異なる構成に比べ、双方のかさ歯車を効率よく配置することが可能となり、レンズシフト機構4の低コスト化や、さらなる小型化が可能となる。
(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移動部8と第1調整側案内部41とは、移動側傾斜面8Cと案内側傾斜面41Aとが面接触で当接するように形成されているが、Z移動方向に対して直交する2方向が係止されるように、一方を傾斜面で形成し、他方をこの傾斜面と線接触や、点接触となるように形成してもよい。
同様に、第2移動部9と第2調整側案内部42とは、移動側傾斜面9Cと案内側傾斜面42Aとが面接触で当接するように形成されているが、X移動方向に対して直交する2方向が係止されるように、一方を傾斜面で形成し、他方をこの傾斜面と線接触や、点接触となるように形成してもよい。
前記実施形態のレンズシフト機構4は、投写レンズ28を光軸Pに直交する2方向(±Z方向、±X方向)に移動可能に構成されているが、1方向、例えば、±Z方向のみが移動可能となるように構成してもよい。
前記実施形態の回転駆動部11は、モーター本体を有する電動式で構成されているが、使用者が操作可能な操作部を設け、この操作部の操作によって第1のかさ歯車が回転する手動式で構成してもよい。
前記実施形態のプロジェクター1は、光変調装置として反射型液晶パネル272を用いているが、透過型の液晶パネルを利用したものであってもよい。
前記実施形態の光源装置21は、放電型の光源211を採用しているが、レーザーダイオード、LED(Light Emitting Diode)、有機EL(Electro Luminescence)素子、シリコン発光素子などの各種固体発光素子で構成してもよい。
1…プロジェクター、2…光学ユニット、3…外装筐体、4…レンズシフト機構、5…保持体、6…レンズ保持部、7…光学装置保持部、8…第1移動部、8A…後面、8B…前面、8C…移動側傾斜面、9…第2移動部、9A…後面、9C…移動側傾斜面、10,10X,10Z…駆動部、11…回転駆動部、12…伝達部、13…フレーム、21…光源装置、27…電気光学装置、28…投写レンズ、41…第1調整側案内部、41A,42A…案内側傾斜面、42…第2調整側案内部、61…ベース部、61A…前面、82,94…係合部、112…第1のかさ歯車、112J,121J…中心軸、121…第2のかさ歯車、211…光源、L,P…光軸。

Claims (7)

  1. 光源から射出された光束を変調する電気光学装置、前記電気光学装置にて変調された光束を投写する投写レンズ、および前記投写レンズの光軸に直交する方向に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、前記光軸に直交する方向に移動可能な移動部と、
    前記移動部の移動を案内する案内部と、
    前記移動部を移動させる駆動部と、を備え、
    前記駆動部は、
    前記光軸と同一方向に延出する中心軸を中心に回転する第1のかさ歯車と、モーター部と、前記第1のかさ歯車を前記モーター部側へ付勢するコイルバネと、前記第1のかさ歯車および前記コイルバネに挿入される駆動用シャフトと、を有する回転駆動部を備え、
    前記第1のかさ歯車は、前記駆動用シャフトおよび前記コイルバネと共に回転し、所定以上の負荷が加わったときに前記コイルバネの付勢力に抗して空回りするように構成され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、
    前記第1のかさ歯車に噛合される第2のかさ歯車を有し、前記回転駆動部の回転を前記移動部に伝達する伝達部を備え、
    前記伝達部は、前記移動部の移動方向に沿うように配置されることを特徴とするプロジェクター。
  3. 請求項1に記載のプロジェクターであって、
    前記回転駆動部は、前記モーター部が前記第1のかさ歯車より前記投写レンズの光束の射出方向側に配置されることを特徴とするプロジェクター。
  4. 請求項2に記載のプロジェクターであって、
    前記案内部は、前記移動部の側端部を摺動可能に挟持する挟持部を有し、
    前記側端部および前記挟持部の少なくとも一方には、前記移動部の移動方向と直交する方向に対して傾斜する傾斜面が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4に記載のプロジェクターであって、
    前記案内部は、基準側案内部と前記基準側案内部に対する位置が調整可能な調整側案内部とを備え、
    前記調整側案内部は、前記傾斜面に対応する前記挟持部の一部を有し、
    前記基準側案内部は、前記挟持部の他の一部を有していることを特徴とするプロジェクター。
  6. 請求項4または請求項5に記載のプロジェクターであって、
    前記傾斜面は、前記移動方向における前記移動部の先端側および後端側の両側に対応して設けられ、前記伝達部は、前記先端側の前記傾斜面と前記後端側の前記傾斜面との間に設けられていることを特徴とするプロジェクター。
  7. 請求項2または請求項4乃至請求項6のいずれか一項に記載のプロジェクターであって、
    前記伝達部は、前記回転駆動部の回転によって移動する伝達部本体を有し、
    前記移動部は、前記伝達部本体と係合する係合部を有し、
    前記係合部は、前記移動部が移動する移動方向において、前記投写レンズの略中心に位置することを特徴とするプロジェクター。
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