(57)【要約】【課題】スライド板のがたつきによる不具合を防止する。【解決手段】プロジェクタの筐体に固定されるベース板３０上に第１スライド板３２が取り付けられ、第１スライド板３２上に第２スライド板３４が取り付けられ、第２スライド板３４上にレンズ鏡胴１６が固定されている。第１スライド板３２は、鉛直方向に対して４５°傾けられた第１方向にスライド自在に保持され、第１スライド板駆動機構３６に駆動されて第１方向に移動する。第２スライド板３４は、第１方向とは垂直な第２方向にスライド自在に保持され、第２スライド板駆動機構３８に駆動されて第２方向に移動する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース板に取り付けられ、前記ベース板と平行な第１方向に延びる第１スライドレールに沿ってスライド自在に設けられた第１スライド板と、
前記第１スライド板に取り付けられ、前記ベース板と平行かつ前記第１方向とは異なる第２方向に延びる第２スライドレールに沿ってスライド自在に設けられた第２スライド板と、
前記第２スライド板に固定されるレンズ鏡胴と、
前記第１スライド板を前記第１方向に移動させる第１駆動機構と、
前記第２スライド板を前記第２方向に移動させる第２駆動機構とを備えるとともに、
前記第１スライド板が自重により前記第１方向の下方へ向けて付勢され、かつ、前記第２スライド板が自重により前記第２方向の下方へ向けて付勢されるように、前記第１、第２スライドレールをともに水平方向に対して傾けたことを特徴とするレンズシフト機構。
【請求項２】
前記第１スライドレールの水平方向に対する傾き角度と、第２スライドレールの水平方向に対する傾き角度とが等しいことを特徴とする請求項１記載のレンズシフト機構。
【請求項３】
前記第１、第２スライドレールは、ともに水平方向に対して略４５°傾けられていることを特徴とする請求項２記載のレンズシフト機構。
【請求項４】
前記ベース板は、略垂直に配置され、
前記レンズ鏡胴は、前記ベース板と平行な面内で上下左右に移動するとともに、
前記レンズ鏡胴を移動させる際に操作される操作部材と、
前記操作部材から入力される操作指示に従って前記第１、第２駆動機構を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記第１スライド板を前記第１方向の上側へ向けて移動させるとともに、前記第１スライド板と同じ距離だけ前記第２スライド板を前記第２方向の上側へ向けて移動させることによって、前記レンズ鏡胴を上側へ移動させ、
前記第１スライド板を前記第１方向の下側へ向けて移動させるとともに、前記第１スライド板と同じ距離だけ前記第２スライド板を前記第２方向の下側へ向けて移動させることによって、前記レンズ鏡胴を下側へ移動させ、
前記第１スライド板を前記第１方向の上側へ向けて移動させるとともに、前記第１スライド板と同じ距離だけ前記第２スライド板を前記第２方向の下側へ向けて移動させることによって、前記レンズ鏡胴を左右の一方へ移動させ、
前記第１スライド板を前記第１方向の下側へ向けて移動させるとともに、前記第１スライド板と同じ距離だけ前記第２スライド板を前記第２方向の上側へ向けて移動させることによって、前記レンズ鏡胴を左右の他方へ移動させることを特徴とする請求項２または３記載のレンズシフト機構。
【請求項５】
請求項１〜４いずれか記載のレンズシフト機構を備えたことを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ鏡筒を上下左右にスライドさせるレンズシフト機構、及び、このようなレンズシフト機構を備えたプロジェクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
投影レンズが内蔵されたレンズ鏡胴を上下左右にスライドさせるレンズシフト機構を備えたプロジェクタが広く知られている。このようなプロジェクタでは、上下にスライドする上下スライド板と、左右にスライドする左右スライド板と、上下スライド板を移動させる上下駆動機構と、左右スライド板を移動させる左右駆動機構とを備えている。
【０００３】
ところで、上下左右の各駆動機構はカムやギアなどを含んで構成されるが、これらカムやギアなどの連結部にはバックラッシュと呼ばれる隙間が設けられている。しかし、このバックラッシュは、スムーズな駆動のために必要であるが、がたつきの原因ともなってしまう。そして、このバックラッシュにより上下左右の各スライド板は移動方向（上下スライド板は上下、左右スライド板は左右）にがたついてしまう。
【０００４】
このように、上下左右の各スライド板にはそれぞれ移動方向へのがたつきがあるが、上下スライド板については、自重により下方へ付勢されているのでがたついても不具合は生じない。しかし、左右スライド板については、自重による付勢を受けられないため、細かな位置調整がし難く、また、僅かな衝撃で位置がずれてしまうなど、がたつきよる不具合が生じてしまう。特に、航空機のシミュレータなどのように複数台のプロジェクタを使用し、各プロジェクタからの投影画像をつなぎ合わせて１つの画像を構成する場合に不具合が顕著となってしまう。
【０００５】
このような問題を防止するために、バネや磁石により左右スライド板を左右いずれか一方に付勢する方法が考えられる。例えば、下記特許文献１には、磁石によりがたつきを防止する技術が記載されており、また、下記特許文献２には、バネにより駆動力及び位置保持力を調節可能とした技術が記載されている。これらの技術を応用すれば、左右スライド板のがたつきによる不具合を防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−０７７０４７
【特許文献１】特開２００３−３１１５６０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、磁石やバネを設けると、装置の大型化や高コスト化を招いてしまうといった問題があった。
【０００８】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、がたつきによる不具合を防止できる小型で低コストのレンズシフト機構及びプロジェクタを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明のレンズシフト機構は、ベース板に取り付けられ、前記ベース板と平行な第１方向に延びる第１スライドレールに沿ってスライド自在に設けられた第１スライド板と、前記第１スライド板に取り付けられ、前記ベース板と平行かつ前記第１方向とは異なる第２方向に延びる第２スライドレールに沿ってスライド自在に設けられた第２スライド板と、前記第２スライド板に固定されるレンズ鏡胴と、前記第１スライド板を前記第１方向に移動させる第１駆動機構と、前記第２スライド板を前記第２方向に移動させる第２駆動機構とを備えるとともに、前記第１スライド板が自重により前記第１方向の下方へ向けて付勢され、かつ、前記第２スライド板が自重により前記第２方向の下方へ向けて付勢されるように、前記第１、第２スライドレールをともに水平方向に対して傾けたことを特徴としている。
【００１０】
前記第１スライドレールの水平方向に対する傾き角度と、第２スライドレールの水平方向に対する傾き角度とが等しいことが好ましい。
【００１１】
また、前記第１、第２スライドレールは、ともに水平方向に対して略４５°傾けられていることが好ましい。
【００１２】
さらに、前記ベース板は、略垂直に配置され、前記レンズ鏡胴は、前記ベース板と平行な面内で上下左右に移動するとともに、前記レンズ鏡胴を移動させる際に操作される操作部材と、前記操作部材から入力される操作指示に従って前記第１、第２駆動機構を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記第１スライド板を前記第１方向の上側へ向けて移動させるとともに、前記第１スライド板と同じ距離だけ前記第２スライド板を前記第２方向の上側へ向けて移動させることによって、前記レンズ鏡胴を上側へ移動させ、前記第１スライド板を前記第１方向の下側へ向けて移動させるとともに、前記第１スライド板と同じ距離だけ前記第２スライド板を前記第２方向の下側へ向けて移動させることによって、前記レンズ鏡胴を下側へ移動させ、前記第１スライド板を前記第１方向の上側へ向けて移動させるとともに、前記第１スライド板と同じ距離だけ前記第２スライド板を前記第２方向の下側へ向けて移動させることによって、前記レンズ鏡胴を左右の一方へ移動させ、前記第１スライド板を前記第１方向の下側へ向けて移動させるとともに、前記第１スライド板と同じ距離だけ前記第２スライド板を前記第２方向の上側へ向けて移動させることによって、前記レンズ鏡胴を左右の他方へ移動させることが好ましい。
【００１３】
また、本発明のプロジェクタは、上述のようなレンズシフト機構を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、第１、第２の両方のスライド板が重力による付勢を受けられるので、がたつきによる不具合を防止できる。また、本発明によれば、バネや磁石によらずがたつきによる不具合を防止できるので、小型化、低コスト化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】プロジェクタの前面図である。
【図２】レンズシフト機構の前面図である。
【図３】第１スライド板がスライド自在に保持されている様子を示す説明図である。
【図４】第２スライド板がスライド自在に保持されている様子を示す説明図である。
【図５】第１スライド板駆動機構の拡大図である。
【図６】第２スライド板駆動機構の拡大図である。
【図７】第１、第２モータを駆動制御する機構の構成を示すブロック図である。
【図８】第１、第２モータを駆動制御する手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１に示すように、プロジェクタ１０は、略直方体形状の筐体１２を備え、筐体１２の前面からは、投影レンズ１４を内蔵したレンズ鏡胴１６が露呈されている。筐体１２の内部には、光源や画像生成光学系などが設けられており、プロジェクタ１０は、光源からの照明光を画像生成光学系を介して画像光に変換し、この画像光を投影レンズ１４を介してスクリーン上に投影する。
【００１７】
また、プロジェクタ１０は、レンズ鏡胴１６を上下左右にスライドさせるためのレンズシフト機構２０を備えており、筐体１２の前面には、レンズ鏡胴１６を移動させる際に操作される上ボタン２２ａ、下ボタン２２ｂ、右ボタン２２ｃ、左ボタン２２ｄが設けられている。レンズ鏡胴１６は、上ボタン２２ａを操作すると上方に移動し、下ボタン２２ｂを操作すると下方に移動し、右ボタン２２ｃを操作すると右方に移動し、左ボタン２２ｄを操作すると左方へ移動する。
【００１８】
図２に示すように、レンズシフト機構２０は、ベース板３０と、第１スライド板３２と、第２スライド板３４と、第１スライド板駆動機構３６と、第２スライド板駆動機構３８とから構成される。ベース板３０は筐体１２に固定される。ベース板３０の前面には第１スライド板３２が取り付けられ、第１スライド板３２の前面には第２スライド板３４が取り付けられ、さらに、第２スライド板３４の前面にはレンズ鏡胴１６が固定される。
【００１９】
図３に示すように、ベース板３０の前面には、平行な２本のスライドレール３０ａ、３０ｂが設けられており、このスライドレール３０ａ、３０ｂに第１スライド板３２が取り付けられる。スライドレール３０ａ、３０ｂは、ベース板３０と平行、かつ、右上から左下へ延びるように水平方向に対して４５°傾いた状態で配置され、第１スライド板３２は、このスライドレール３０ａ、３０ｂに沿ってスライド自在に保持される（以下、第１スライド板３２の移動方向、すなわち、スライドレール３０ａ、３０ｂの長手方向を第１方向と称する）。
【００２０】
図４に示すように、第１スライド板３２の前面には、平行な２本のスライドレール３２ａ、３２ｂが設けられており、このスライドレール３２ａ、３２ｂに第２スライド板３４が取り付けられる。スライドレール３２ａ、３２ｂは、第１方向とは垂直に設けられ、第２スライド板３４は、このスライドレール３２ａ、３２ｂに沿ってスライド自在に保持される（以下、第２スライド板３４の移動方向、すなわち、スライドレール３２ａ、３２ｂの長手方向を第２方向と称する）。
【００２１】
また、図２、図３、図４に示すように、ベース板３０には開口４０が、第１スライド板３２には開口４２が、第２スライド板３４には開口４４がそれぞれ設けられている。これら開口４０、４２、４４は、投影する画像光の光路を開放するために設けられ、第１スライド板３２や第２スライド板３４のスライドに伴ってレンズ鏡胴１６が移動しても画像光の光路を遮らないように、大きさや位置、形状が決定されている。さらに、第１スライド板３２には、第１スライド板駆動機構３６と連結される第１溝部４６が設けられ、第２スライド板３４には、第２スライド板駆動機構３８と連結される第２溝部４８が設けられている。
【００２２】
図５に示すように、第１スライド板駆動機構３６は、第１モータ５０と、第１回転軸５２と、第１移動コマ５４とから構成される。これら第１スライド板駆動機構３６の各部は、ベース板３０の前面に取り付けられている。第１モータ５０は、ステッピングモータからなり、第１回転軸５２と直交する第１駆動軸５６を備えている。そして、第１モータ５０は、後述するモータ制御部７０から供給された駆動パルスの個数に応じた量だけ第１駆動軸５６を回転させる。
【００２３】
第１回転軸５２は、第１方向と平行に配置されている。第１回転軸５２と第１駆動軸５６とは、第１駆動軸５６に設けられた第１ウォーム５８ａと第１回転軸５２に設けられた第１ウォームホイール５８ｂとからなる第１ウォームギア５８により連結されており、第１モータ５０が回転するとこの回転力が第１ウォームギア５８を介して第１回転軸５２に伝達されて第１回転軸５２が回転する。また、第１回転軸５２には、ネジ山が形成された第１ネジ部５２ａが設けられており、この第１ネジ部５２ａに第１移動コマ５４が螺合されている。
【００２４】
第１移動コマ５４は、第１係合突起５４ａを備え、この第１係合突起５４ａが第１スライド板３２に形成された第１溝部４６と係合されている。また、第１移動コマ５４は、背面がベース板３０の前面に当接され、第１回転軸５２回りの回転が規制されている。これにより、第１回転軸５２が回転すると第１移動コマ５４とともに第１スライド板３２が第１方向にスライドする。このように、第１モータ５０の回転力が第１回転軸５２や第１移動コマ５４を介して第１スライド板に伝達されて第１スライド板３２が移動する。なお、本実施形態では、第１モータ５０が正回転することで第１スライド板３２が右上に移動し、第１モータ５０が逆回転することで第１スライド板３２が左下に移動する例で説明を行う。
【００２５】
図６に示すように、第２スライド板駆動機構３８は、第２モータ６０と、第２回転軸６２と、第２移動コマ６４とから構成される。これら第２スライド板駆動機構３８の各部は、ベース板３０の前面に取り付けられている。第２モータ６０は、ステッピングモータからなり、第２回転軸６２と直交する第２駆動軸６６を備えている。そして、第２モータ６０は、後述するモータ制御部７０から供給された駆動パルスの個数に応じた量だけ第２駆動軸６６を回転させる。
【００２６】
第２回転軸６２は、第２方向と平行に配置されている。第２回転軸６２と第２駆動軸６６とは、第２駆動軸６６に設けられた第２ウォーム６６ａと第２回転軸６２に設けられた第２ウォームホイール６６ｂとからなる第２ウォームギア６６により連結されており、第２モータ６０が回転するとこの回転力が第２ウォームギア６６を介して第２回転軸６２に伝達されて第２回転軸６２が回転する。また、第２回転軸６２には、ネジ山が形成された第２ネジ部６２ａが設けられており、この第２ネジ部６２ａに第２移動コマ６４が螺合されている。
【００２７】
第２移動コマ６４は、第２係合突起６４ａを備え、この第２係合突起６４ａが第２スライド板３４に形成された第２溝部４８と係合されている。なお、第２スライド板３４は、第１スライド板３２のスライドに伴って第１方向へもスライドするので、第２スライド板３４が第１方向へスライドしても第２係合突起６４ａと第２溝部４８との係合が維持されるように、第２係合突起６４ａ及び第２溝部４８は第１方向に長く形成されている。
【００２８】
また、第２移動コマ６４は、背面がベース板３０の前面に当接され、第２回転軸６２回りの回転が規制されている。これにより、第２回転軸６２が回転すると第２移動コマ６４とともに第２スライド板３４が第２方向にスライドする。このように、第２モータ６０の回転力が第２回転軸６２や第２移動コマ６４を介して第２スライド板３４に伝達されて第２スライド板３４が移動する。なお、本実施形態では、第２モータ６０が正回転することで第２スライド板３４が左上に移動し、第２モータ６０が逆回転することで第２スライド板３４が右下に移動する例で説明を行う。
【００２９】
図７に示すように、第１スライド板３２を移動させる第１モータ５０、及び、第２スライド板３４を移動させる第２モータ６０は、ともにモータ制御部７０に接続され、このモータ制御部７０により駆動制御されて回転する。モータ制御部７０には、前述した上下左右の各ボタン２２ａ〜２２ｄが接続されており、モータ制御部７０は、これら各ボタン２２ａ〜２２ｄから入力される操作信号に基づいて第１、第２モータ５０、６０を駆動制御し、レンズ鏡胴１６を上下左右に移動させる。
【００３０】
具体的には、図８に示すように、上ボタン２２ａが操作されると、第１、第２モータ５０、６０を同じ量だけ正回転させ、第１スライド板３２を右上、第２スライド板３４を左上にそれぞれ移動させることにより、レンズ鏡胴１６を上方へ移動させる。また、下ボタン２２ｂが操作されると、第１、第２モータ５０、６０を同じ量だけ逆回転させ、第１スライド板３２を左下、第２スライド板３４を右下へそれぞれ移動させることにより、レンズ鏡胴１６を下方へ移動させる。
【００３１】
さらに、右ボタン２２ｃが操作されると、第１モータ５０を正回転させて第１スライド板３２を右上へ向けて移動させるとともに、第１モータ５０と同じ量だけ第２モータ６０を逆回転させて第２スライド板３４を右下へ向けて移動させることにより、レンズ鏡胴１６を右方へ移動させる。また、左ボタン２２ｄが操作されると、第１モータ５０を逆回転させて第１スライド板３２を左下へ向けて移動させるとともに、第１モータ５０と同じ量だけ第２モータ６０を逆回転させて第２スライド板３４を左上へ移動させることにより、レンズ鏡胴１６を左方へ移動させる。
【００３２】
このプロジェクタ１０では、「ウォームギア」及び「ネジ部と移動コマ」のバックラッシュや、「係合突起と溝部」の隙間などにより、第１スライド板３２は第１方向にがたつき、第２スライド板３４は第２方向にがたつく。しかし、第１、第２の各スライド板３２、３４の移動方向（第１、第２方向）はともに水平方向に対して４５°傾いており、第１、第２スライド板３２、３４はともに自重により下方（第１スライド板３２は第１方向の下側（左下）、第２スライド板３４は第２方向の下側（右下））へ向けて付勢されている。このため、がたつきによる不具合を防止できる。
【００３３】
なお、本発明は、第１、第２スライド板がともに自重により移動方向に付勢されるように、第１、第２スライド板の移動方向をともに水平方向に対して傾ければよいので、細部の構成は上記実施形態に限定されず適宜変更できる。
【００３４】
例えば、上記実施形態では、第１、第２スライド板の移動方向をともに水平方向に対して４５°傾ける例で説明をしたが、第１、第２スライド板の移動方向をともに水平方向に対して３０°傾けたり、第１、第２スライド板の移動方向をともに水平方向に対して６０°傾けるといったように、第１、第２スライド板の移動方向を４５°よりも大きくまたは小さく傾けてもよい。また、上記実施形態では、水平方向に対する第１、第２スライド板の移動方向の傾き角度が等しい例で説明をしたが、例えば、第１スライド板の移動方向を水平方向に対して３０°傾け、第２スライド板の移動方向を水平方向に対して６０°傾けるといったように、水平方向に対する移動方向の傾きが第１スライド板と第２スライド板とで異なっていてもよい。このように、第１、第２スライド板の移動方向の傾きは、第１、第２スライド板がともに自重により移動方向に付勢される範囲であれば自由に設定できる。
【００３５】
また、上記実施形態では、ベース板上に第１スライド板を配置し、第１スライド板上に第２スライド板を配置する例で説明を行ったが、ベース板の片面上に第１スライド板を配置し、ベース板の前記片面とは反対側の面上に第２スライド板を配置してもよい。
【００３６】
さらに、上記実施形態では、第１スライド板駆動機構がベース板に取り付けられている例で説明をしたが、第１スライド板駆動機構を第１スライド板または第２スライド板に取り付けてもよい。同様に、上記実施形態では、第２スライド板駆動機構がベース板に取り付けられている例で説明をしたが、第２スライド板駆動機構を第２スライド板または第１スライド板に取り付けてもよい。
【００３７】
また、上記実施形態では、レンズ鏡胴を移動させる際に操作される操作部材として、上下左右の４つのボタンを設ける例で説明をしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、レンズ鏡胴を移動させるレンズ鏡胴を上下に移動させるための上下操作レバーと、レンズ鏡胴を左右に移動させるための左右操作レバーとの２つの操作部材を設け、これら２つの操作部材の操作に対応してレンズ鏡胴を移動させてもよい。また、十字キーや、スッティック状の操作部材など１つ操作部材の操作に応答してレンズ鏡胴を移動させてもよい。
【００３８】
さらに、上記実施形態では、操作部材の操作に応答してレンズ鏡胴を上下左右の４方向に移動させる例で説明をしたが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明によれば、第１、第２スライド板の移動量を調節することで（第１、第２モータの回転量や回転方向を制御することで）、ベース板と平行な面内でレンズ鏡胴をあらゆる方向に移動させることができるので、例えば、十字キーやスティック状の操作部材が斜め方向に操作されたときや、上下操作レバーと左右操作レバーとが同時に操作されたときや、上下のボタンと左右のボタンとが同時に操作されたなど場合に、レンズ鏡胴を斜め方向に移動させてもよい。
【００３９】
また、上記実施形態では、ベース板の前面がプロジェクタの前方を向くようにベース板を配置、すなわち、ベース板を略垂直に配置する例で説明をしたが、本発明はこれに限定されるものではない。第１、第２スライド板がともに自重により移動方向に付勢される範囲であれば、ベース板を前方または後方へ傾けて配置してもよい。
【００４０】
なお、上記実施形態では、プロジェクタのレンズシフト機構に本発明を適用する例で説明をしたが、プロジェクタ以外の光学機器のレンズシフト機構に本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１０  プロジェクタ
１４  投影レンズ
１６  レンズ鏡胴
２０  レンズシフト機構
２２ａ  上ボタン
２２ｂ  下ボタン
２２ｃ  右ボタン
２２ｄ  左ボタン
３０  ベース板
３２  第１スライド板
３４  第２スライド板
３６  第１スライド板駆動機構
３８  第２スライド板駆動機構
５０  第１モータ
６０  第２モータ
７０  モータ制御部
【図１】
2011257530.tif 000003
【図２】
2011257530.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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