(57)【要約】【課題】プロジェクタの投射姿勢にかかわらず、投射性能を維持しつつ、且つ、落下衝撃にも強いシフトユニット機構を搭載したプロジェクタを提供すること。【解決手段】本発明におけるレンズシフト機構は、投写レンズを取り付けるシフト板とシフト板を押圧手段によって保持する固定板と、シフト板を光軸方向と直交する面方向に移動させる駆動手段で構成される。固定板とシフト板の間には固定板とシフト板が接触する３箇所の当接部と、シフト板と固定板の間に隙間を持ってシフト板を保持する１箇所の間隙保持部を設ける。３箇所の当接部のうち２箇所は投写レンズを中心に投射方向からみて第１象限と第４象限に配置する。３箇所の当接部のうち１箇所は第２象限もしくは第３象限のいずれかに配置する。間隙保持部は当接部が置かれていない第２象限もしくは第３象限に配置する。且つ、駆動手段は第１象限と第４象限に配置された当接部の間に配置する。【選択図】  図１
2015145887.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
該光源からの光を変調するライトバルブと、
ライトバルブで変調された光を入射しスクリーンに画像を投射させる投写レンズと、
投写レンズを保持し光軸方向と直交する面方向に移動させるレンズシフト機構を有するプロジェクタにおいて、
該レンズシフト機構は、
該投写レンズを取り付けるシフト板と、
該シフト板を押圧手段によって押圧することで保持する固定板と、
該シフト板を光軸方向と直交する面方向に移動させる駆動手段を有し、
該固定板と該シフト板の間には該固定板と該シフト板が接触する３箇所の当接部と、
該シフト板と該固定板の間に隙間を持って該シフト板を保持する１箇所の間隙保持部を設け、
該３箇所の当接部のうち２箇所は該投写レンズを中心に投射方向からみて第１象限と第４象限に配置され、
該３箇所の当接部のうち１箇所は第２象限もしくは第３象限のいずれかに配置され、
該間隙保持部は該当接部が置かれていない第２象限もしくは第３象限に配置され、
且つ、該駆動手段は第１象限と第４象限に配置された該当接部の間に配置されることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
光源と、
該光源からの光を変調するライトバルブと、
ライトバルブで変調された光を入射しスクリーンに画像を投射させる投写レンズと、
投写レンズを保持し光軸方向と直交する面方向に移動させるレンズシフト機構を有するプロジェクタにおいて、
該レンズシフト機構は、
該投写レンズを取り付けるシフト板と
該シフト板を押圧手段によって押圧することで保持する固定板と、
該シフト板を光軸方向と直交する面方向に移動させる駆動手段を有し、
該固定板と該シフト板の間には該固定板と該シフト板が接触する３箇所の当接部と、
該シフト板と該固定板の間に隙間を持って該シフト板を保持する２箇所の間隙保持部を設け、
該３箇所の当接部のうち２箇所は該投写レンズを中心に投射方向からみて第１象限と第４象限に配置され、
該３箇所の当接部のうち１箇所は２象限と第３象限の境界上に配置され、
該２箇所の間隙保持部は第２象限と第３象限に配置され、
且つ、該駆動手段は第１象限と第４象限に配置された該当接部の間に配置される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、プロジェクタに関し、特にレンズシフト機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタの設置場所にかかわらずプロジェクタから投射される投射画像を投射希望位置に位置調整する手段として、投写レンズを上下左右に移動させることによって投射画像を移動させるレンズシフト機構がある。
【０００３】
従来のレンズシフト機構として、投写レンズの両側に一対のガイドシャフトを配置し、投写レンズ支持するシフト板が両側にガイドシャフトと係合する係合部を有し、ガイドシャフトに沿ってシフト板がスライド自在に移動することによって投射画像位置調整するシフトユニット機構が知られている。
【０００４】
近年のプロジェクタは高解像度化が進み、１画素あたりの画素ピッチが小さくなっているため、画像の深度が浅くなっている。そのため、画像の敏感度が高くなっており、像面の許容深度量が小さくなっている。よって、ガイドシャフトとシフト板との係合によるシフト移動機構では、シャフトと係合部のガタが必ず存在するため、プロジェクタ反転時やシフト移動中に投写レンズとパネル位置関係が変化し、片ボケなどの投射画像の劣化が生じやすい。
【０００５】
そこで、特許文献１では、シフトユニットのベースとなる固定部材は、シフト板を押圧部材によって２箇所ないしは４箇所を押圧することでシフト板を保持しているが、固定部材とシフト板が接する当接部についての詳細の説明がなされていない。シフト移動方向は固定板に設けられたと凸部とシフト板に設けられた長穴によってガイドされる方法が開示されている。また、特許文献２においては、４箇所の当接面が設けられ、シフト板が押圧部材によって押圧されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３０１４２４号公報
【特許文献２】特許第３８７７６５９号明細書
【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、上述の特許文献に開示された従来技術では、当接面が特に設けられてないものや、当接面が４箇所設けられているものであった。４箇所で当接するためには、４箇所の高さを揃えるために平面度や相互差などの厳しい加工精度が求められ、加工工数やコストが増大する。また、シフト板がアルミダイガストなどで作成された剛体である場合、シフト板が変形せず、必ず３点で先当たりすることになる。プロジェクタの使用特製上、プロジェクタを反転して使用することがあり、プロジェクタを反転させた場合、浮いた１点と対角の点でシーソ状態になりガタつくため、片ボケが生じ、画像の劣化を招くことになる。結果、セットの投射姿勢によって画像の劣化を招くことがあった。
【０００８】
これらのことを踏まえて、加工工数やコストの削減やプロジェクタの反転時に片ボケ防止を考慮して当接面を３箇所にしてシフト板を押圧して保持する方法も考えられるが、落下衝撃によるシフトユニットの強度不足が懸念される。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、プロジェクタの投射姿勢にかかわらず、投射性能を維持しつつ、且つ、落下衝撃にも強いシフトユニット機構を搭載したプロジェクタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、光源と、該光源からの光を変調するライトバルブと、ライトバルブで変調された光を入射しスクリーンに画像を投射させる投写レンズと、投写レンズを保持し光軸方向と直交する面方向に移動させるレンズシフト機構を有するプロジェクタにおいて、該レンズシフト機構は、該投写レンズを取り付けるシフト板と該シフト板を押圧手段によって押圧することで保持する固定板と、該シフト板を光軸方向と直交する面方向に移動させる駆動手段を有し、該固定板と該シフト板の間には該固定板と該シフト板が接触する３箇所の当接部と、該シフト板と該固定板の間に隙間を持って該シフト板を保持する１箇所の間隙保持部を設け、該３箇所の当接部のうち２箇所は該投写レンズを中心に投射方向からみて第１象限と第４象限に配置され、該３箇所の当接部のうち１箇所は第２象限もしくは第３象限のいずれかに配置され、該間隙保持部は該当接部が置かれていない第２象限もしくは第３象限に配置され、且つ、該駆動手段は第１象限と第４象限に配置された該当接部の間に配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、３箇所の当接部によってプロジェクタの投射姿勢に関係なく投射性能を維持し、且つ、当接部以外に間隙保持部を設けることで耐衝撃性の強いレンズシフトユニット機構を搭載したプロジェクタを提供することができる。また、当接部の間に駆動部を設けることで、レンズシフトの反転駆動においても像面の変化を抑制した安定した動きを得ることが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第1実施例レンズシフトユニットの（ａ）斜視図,（ｂ）分解斜視図
【図２】第1実施例の液晶プロジェクタの光学構成を示す水平断面図及び垂直断面図
【図３】本発明の第１実施例レンズシフトユニットの（ａ）断面図、（ｂ）間隙保持部断面詳細図、（ｃ）当接部断面詳細図
【図４】本発明の第２実施例レンズシフトユニットの（ａ）斜視図,（ｂ）分解斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
［実施例１］
（プロジェクタの全体構成）
図２には、本発明第1実施例の液晶プロジェクタの光学構成を示す水平断面図及び垂直断面図(レンズシフト機構は図示せず)を示す。
【００１５】
この図において、１は光源ランプである。αはランプ１からの光束を均一な明るさ分布を有する平行光束に変換する照明光学系、βは照明光学系αからの光を色分解して、ＲＧＢの３色用のライトバルブ（液晶パネル）６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂに導き、さらに該ライトバルブからの光を色合成する色分解合成光学系である。
【００１６】
５は色分解合成光学系βからの光（画像）を図示しないスクリーン（被投射面）に投射する投写レンズである。
【００１７】
色分解合成光学系βを保持するプリズムベース（不図示）がある。プリズムベースは、後述のレンズシフトユニットの固定板７０とビス結合、もしくは、一体成形されており、色分離合成系βとの位置関係は変化しない。
【００１８】
（レンズシフト構成）
次に、図１、図３を用いて本発明によるレンズシフトユニットの構造の説明をする。図1(ａ)は本発明の第1の実施例によるレンズシフトユニットの斜視図、図1(ｂ)は本発明の第1の実施例によるレンズシフトユニットの分解斜視図である。図３は本発明の第1の実施例によるレンズシフトユニットの（ａ）断面図、（ｂ）間隙保持部断面詳細図、（ｃ）当接部詳細図である。
【００１９】
投写レンズ５は、光軸に対して垂直方向面内を上下方向に移動するシフト板８０に取り付けられる。シフト板８０は押圧手段であるバネ１０３によって固定板７０に保持され、後述する駆動部９０によってシフト板８０が光軸に対して垂直方向面内を上下方向にシフトする。固定板７０はライトバルブ６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂを含む色分解合成系βを保持するプリズムベースと結合しており、固定板とライトバルブ６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂの位置関係はプロジェクタの投射姿勢によって変化しない。
【００２０】
固定板７０には３箇所の当接面７０ａと１箇所の間隙保持面７０ｂが設けられる。当接面７０ａはシフト板８０がバネ１０３によって固定板８０に押し付けら、シフト板８０と固定板７０が接する面である。間隙保持面７０ｂは、衝撃が負荷された時に、シフト板の塑性変形が生じる前に先当たるように、シフト板が塑性変形をおこす変形量より小さい量γ、当接面７０ａの高さより低く設定し、隙間を空けてシフト板を保持するものである。当接面を４箇所に設定した場合、高さを揃えるために平面度や相互差の寸法公差を厳しく設定する必要があり、加工工数とコストが増大するためである。且つ、４箇所の高さを高精度に揃わなければ、１箇所だけ浮くことになり、プロジェクタを反転させた場合、シフト板８０は浮いた１箇所と対角の点でガタが生じる。そのため、シフト板８０に保持される投写レンズ５とライトバルブ６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂを位置調整固定した関係が変化し、投射画像に片ボケが生じ、画像劣化が生じる。当接面７０ａを３箇所とすることで、プロジェクタの投射姿勢を反転させた場合においても、厳しい寸法公差設定を必要とせず、浮いてしまう当接面が無いため、投写レンズ５とライトバルブ６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂを位置調整固定した関係が変化することが無く、画像は劣化しない。
【００２１】
固定板７０の当接面７０ａ上にシフト板８０が重ねられ、その上にブッシュ１０２、バネ１０３、ブッシュ１０２が順に配置される。ブッシュ１０２は摺動性の良い材料、例えばＰＯＭやフッ素樹脂にすることで、摩擦を減少させ、駆動部にかかる負荷を軽くすることができる。当接面７０ａの中央には第１の軸７０ｃが設けられ、第１の軸７０ｃ先端をビス頭が大きいビス１０１で締めることによって、バネ１０３を介してシフト板８０を固定板７０に押圧し、シフト板８０を保持する。間隙保持面７０ｂの中央には第２の軸７０ｄが設けられ、シフト板８０を挟み、第２の軸７０ｄの先端にもビス頭が大きいビス１０１が締められている。第２の軸７０ｄ先端のビス１０１とシフト板８０の間には隙間δが設けられ、衝撃が負荷された時にシフト板に塑性変形が生じる前に当接させ、且つ、シフト板８０の抜け防止を目的として設けられる。
【００２２】
次に、当接面７０ａと間隙保持面７０ｂの配置について説明する。３箇所の当接面７０ａのうち２箇所は該投写レンズを中心に投射方向からみて第１象限と、第４象限に配置される。３箇所の当接面７０ａのうち２箇所は第２象限もしくは第３象限に配置される。間隙保持面７０ｂは当接面７０ａが配置されていない第２象限もしくは第３象限に配置される。シフト板８０の第１象限と第４象限には第１の長穴８０ａが、第２象限と第３象限には第２の長穴が配置される。１象限と第４象限に配置されている第１の軸７０ｃとは係合関係となり、上下方向にシフトする際のガイドとなる。駆動部９０は第１象限と第２象限の係合部、且つ、当接面７０ａの間に挟まれているため、投射画面の面方向のだけではなく、光軸方向にも安定するため、シフトの移動方向を切り換えた際にも片ボケが発生しにくい。第２の長穴８０ｂは第１の長穴８０ａより幅が大きく、第２象限もしくは第３象限に配置された第１の軸７０ｃと第２の軸７０ｄとガタ設定にする。これは第１象限と第４象限で第１の軸７０ｃと第１の長穴８０ａで形成されるガイドと二重係合にならないようにするためである。
【００２３】
次に、駆動部９０の説明をする。固定板７０にはモータ９１がモータベース板金９２によって取り付けられる。さらに、このモータベース板金９２には、シャフト９３が取り付けられ、シャフト９３のネジ部と移動部材９４のネジ部と螺合している。この移動部材９４はシフト板８０に形成されたポケット８０ｃに嵌め込まれ、固定されており、移動部材９４の移動と共にシフト板８０も移動する。モータ９１の軸先端には小平歯車９５が、シャフト９３先端には大平歯車９６が固定されており、モータ９１の回転が小歯車９５、大歯車９６を介してシャフト９３伝わる。シャフト９３が回転することでシフト板のポケット８０ｃにはめ込まれた移動部材９４がシャフト９３のネジ部を上下することで、シフト板８０も一緒に上下に移動する。
【００２４】
［実施例２］
以下、図４を参照して、本発明の第２の実施例によるレンズシフトユニットの構造の説明をする。図４(ａ)は本発明の第２の実施例によるレンズシフトユニットの斜視図。図４(ｂ)は本発明の第２の実施例によるレンズシフトユニットの斜視図である。
【００２５】
第２の発明では、３箇所の当接面と２箇所の間隙保持部を有する。
【００２６】
当接面７０ａと間隙保持面７０ｂの配置について説明する。３箇所の当接面７０ａのうち２箇所は投写レンズを中心にみて第１象限と、第４象限に配置される。３箇所の当接部のうち１箇所は第２象限と第３象限が接する境界上に配置される。２箇所の間隙保持面７０ｂは第２象限と第３象限にそれぞれ配置される。シフト板８０の第１象限と第４象限には第１の長穴８０ａが配置される。第１象限と第４象限に配置されている第１の軸７０ｃと第１の長穴８０ａは係合関係にあり、上下方向にシフトする際のガイドとなる。駆動部９０は第１象限と第２象限の係合部、且つ、当接面７０ａの間に挟まれる。シフト板８０の第２象限と第３象限が接する境界と第２象限と第３象限に３箇所の第２の長穴８０ｂが配置される。第２の長穴８０ｂは第１の長穴８０ａより幅が大きく、第２象限と第３象限の境界に配置された第１の軸７０ｃと第２の軸７０ｄとガタ設定とする。これは第１象限と第４象限で第１の軸７０ｃと第１の長穴８０ａで形成されるガイドと二重係合にならないようにするためである。
【００２７】
ここでは、固定板７０の保証面の高さを調整することで当接面７０ａと間隙保持面７０ｂを作り出したが、固定板７０とシフト板８０の間に挟む摺動スペーサの高さを調整して、当接面と間隙保持面を設けてもよい。また、摺動材料にてフランジ付きの軸を作り、固定板７０に取り付け、フランジ厚を調整することで、当接面と間隙保持面を調整することもできる。さらに、シフト板８０に当接面と間隙保持面のような保証面を設けても良い。
【００２８】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００２９】
１      ランプ
α      照明光学系
β      色分離光学系
５      投写レンズ
３１    プリズムベース
７０    固定板
７０ａ  当接面
７０ｂ  間隙保持面
７０ｃ  第１の軸
７０ｄ  第２の軸
８０    シフト板
８０ａ  第１の長穴
８０ｂ  第２の長穴
８０ｃ  シフト板ポケット部
９０    駆動部
９１    モータ
９２    モータベース
９３    シャフト
９４    移動部材
９５    小平歯車
９６    大平歯車
１０１  ビス
１０２  ブッシュ
１０３  バネ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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