(57)【要約】【課題】レンズユニットをシフト駆動するためのギア効率の低下を防止する。【解決手段】レンズユニット２をシフト方向に移動させるレンズシフト装置は、回転駆動されるピニオンギア１５と、ピニオンギアのうち第１のギア領域の一部と噛み合う第１のラックギア１６と、ピニオンギアのうち、該ピニオンギアの回転中心軸を含む平面Ｐを挟んで第１のギア領域とは反対側の第２のギア領域の一部と噛み合う第２のラックギア１８と、第１のラックギアとともに移動が可能であり、シフト方向に対して傾斜した第１のカム面１４ａを有する第１の可動部材１３と、第２のラックギアとともに移動が可能であり、シフト方向に対して傾斜し、かつ第１のカム面とは傾き方向が異なる第２のカム面１７ａを有する第２の可動部材１９と、レンズユニットとともにシフト方向への移動が可能であり、第１および第２のカム面の双方に当接するカム当接部材１２とを有する。【選択図】図１
2015118221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズユニットを該レンズユニットの光軸に対して直交するシフト方向に移動させるレンズシフト装置であって、
回転駆動されるピニオンギアと、
前記ピニオンギアのうち第１のギア領域の一部と噛み合う第１のラックギアと、
前記ピニオンギアのうち、該ピニオンギアの回転中心軸を含む平面を挟んで前記第１のギア領域とは反対側の第２のギア領域の一部と噛み合う第２のラックギアと、
前記第１のラックギアとともに移動が可能であり、前記シフト方向に対して傾斜した第１のカム面を有する第１の可動部材と、
前記第２のラックギアとともに移動が可能であり、前記シフト方向に対して傾斜し、かつ前記第１のカム面とは傾き方向が異なる第２のカム面を有する第２の可動部材と、
前記レンズユニットとともに前記シフト方向への移動が可能であり、前記第１および第２のカム面の双方に当接するカム当接部材とを有することを特徴とするレンズシフト装置。
【請求項２】
前記第１および第２のラックギアが、前記ピニオンギアにおける前記回転中心軸を挟んだ互いに反対側の部分と噛み合っていることを特徴とする請求項１に記載のレンズシフト装置。
【請求項３】
前記第１および第２のラックギアが、重力方向とは異なる方向に延びるように設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のレンズシフト装置。
【請求項４】
前記カム当接部材が、前記レンズユニットとは別に設けられたカムフォロアであることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のレンズシフト装置。
【請求項５】
前記レンズユニットと前記カムフォロアと前記ピニオンギアとが、重力方向に延びる同一直線上に配置されていることを特徴とする請求項４に記載のレンズシフト装置。
【請求項６】
前記カム当接部材が、前記レンズユニットの外周面を構成する部材であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のレンズシフト装置。
【請求項７】
前記カム当接部材を前記第１および第２のカム面に押し付ける付勢力を作用させる付勢部材を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のレンズシフト装置。
【請求項８】
前記ピニオンギヤを回転駆動するモータを有することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のレンズシフト装置。
【請求項９】
画像情報に応じた光の変調を行う光変調素子と、
前記光変調素子からの光を被投射面に投射するレンズユニットと、
前記レンズユニットを該レンズユニットの光軸に対して直交するシフト方向に移動させる請求項１から８のいずれか一項に記載のレンズシフト装置とを有することを特徴とする画像投射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像投射装置等に用いられるレンズユニットを移動させるレンズシフト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶プロジェクタ等の画像投射装置には、被投射面に向けて光を投射するレンズユニットをその光軸に対して直交する方向に移動（シフト）させ、画像投射装置自体を動かさずに画像の投射位置を変更可能とするレンズシフト装置が搭載されたものがある。特許文献１には、モータの回転軸に設けられたギアとレンズユニットを保持する回動可能なレンズ保持部材に設けられたギアとを噛み合わせ、モータの回転によりレンズ保持部材を回動させてレンズユニットを円弧状にシフトさせるレンズシフト装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３１９４９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のレンズシフト装置のように、モータのギア（以下、モータギアという）のうちその回転中心に対して片側の部分とレンズ保持部材のギアとを噛み合わせるだけの構成では、以下のような問題がある。モータ回転時において、モータギアには、レンズ保持部材のギアを駆動する力の反作用力が加わり、この反作用力の分力が、モータギアをレンズ保持部材のギアから離れる（浮く）方向に動かす。このため、両ギアの噛み合いが不十分となり、ギア効率が低下する。これにより、例えば、モータギアからレンズ保持部材のギアへの駆動力の伝達効率が、両ギアの噛み合いが十分である場合の９８〜９９％に対して、７０％程度まで減少する。この低下したギア効率をモータの出力の増加によって補おうとすると、消費電力が増加する。
【０００５】
また、モータギアがレンズ保持部材のギアから離れる方向に移動するのを防ぐため、モータギアが取り付けられたモータの出力軸の先端を押さえる部品を追加すると、該出力軸や追加した部品に過度の力が加わるおそれがある。このことは、モータギアに代えて、手動操作部材の操作によって回転駆動されるギアを用いる場合も同様である。
【０００６】
本発明は、モータや手動操作部材により回転駆動されるギアが取り付けられた軸を押さえる部品を設けることなく、レンズユニットをシフト駆動するためのギア効率の低下を防止できるようにしたレンズシフト装置およびこれを備えた画像投射装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面としてのレンズシフト装置は、レンズユニットを該レンズユニットの光軸に対して直交するシフト方向に移動させる。該装置は、回転駆動されるピニオンギアと、ピニオンギアのうち第１のギア領域の一部と噛み合う第１のラックギアと、ピニオンギアのうち、該ピニオンギアの回転中心軸を含む平面を挟んで第１のギア領域とは反対側の第２のギア領域の一部と噛み合う第２のラックギアと、第１のラックギアとともに移動が可能であり、シフト方向に対して傾斜した第１のカム面を有する第１の可動部材と、第２のラックギアとともに移動が可能であり、シフト方向に対して傾斜し、かつ第１のカム面とは傾き方向が異なる第２のカム面を有する第２の可動部材と、レンズユニットとともにシフト方向への移動が可能であり、第１および第２のカム面の双方に当接するカム当接部材とを有することを特徴とする。
【０００８】
なお、画像情報に応じた光の変調を行う光変調素子と、光変調素子からの光を被投射面に投射するレンズユニットと、レンズユニットを該レンズユニットの光軸に対して直交するシフト方向に移動させる上記レンズシフト装置とを有する画像投射装置も、本発明の他の一側面を構成する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ピニオンギアの回転駆動時に、該ピニオンギアが、第１および第２のラックギアからそれぞれ受ける反作用力に起因して第１および第２のラックギアから離れる方向に移動することを抑制または防止することができる。このため、ピニオンギアと第１および第２のラックギアとの十分な噛み合いを維持することができ、ギア効率の低下を防止することができる。したがって、モータによってピニオンギアを回転駆動する場合に、ギア効率の低下を補うようにモータ出力を増加させる必要がないので、消費電力を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例１であるレンズシフト装置の構成を示す正面図。
【図２】本発明の実施例２であるレンズシフト装置の構成を示す正面図。
【図３】本発明の実施例３であるレンズシフト装置の構成を示す正面図。
【図４】本発明の実施例４であるレンズシフト装置の構成を示す正面図。
【図５】各実施例におけるピニオンギアと第１および第２のラックギアとの間に作用する駆動力と反作用力を示す図。
【図６】比較例を説明する図。
【図７】本発明の実施例５である画像投射装置を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１には、本発明の実施例１であるレンズシフト装置の構成を、レンズユニット２の光軸方向から見て示している。本実施例のレンズシフト装置は、レンズユニット２をその光軸に対して直交する方向のうち垂直方向（以下、シフト方向という）に移動（シフト）させる。
【００１３】
レンズユニット２は、不図示の複数のレンズと、これらレンズを収容するレンズ鏡筒（図中の太い円の部分）とにより構成され、レンズ保持部材１１によって保持されている。このレンズ保持部材１１には、カム当接部材としてのカムフォロアピン１２が設けられている。以下の説明において、レンズユニット２、レンズ保持部材１１およびカムフォロアピン１２をまとめて、シフトユニットともいう。
【００１４】
第１の可動部材１３と第２の可動部材１９は、光軸方向に重なるように配置され、それぞれ光軸方向に対して直交する方向のうち水平方向に移動可能である。第１の可動部材１３には、水平方向に延びる第１のラックギア１６が一体に設けられている。また、第１の可動部材１３には、シフト方向（および水平方向）に対して傾斜した第１のカム面１７ａを内面に有する第１のカム溝部１７が形成されている。第２の可動部材１９には、水平方向に延びる第２のラックギア１８が一体に設けられている。さらに、第２の可動部材１９には、シフト方向（および水平方向）に対して傾斜し、かつ第１のカム面１７ａ（第１のカム溝部１７）とは異なる方向に傾斜した第２のカム面１４ａを内面に有する第２のカム溝部１４が形成されている。
【００１５】
各ラックギアと各可動部材とは、一体の部品として製作されてもよいし、ビスや接着によって接合される別部品として製作されてもよい。このことは、後述する他の実施例でも同じである。
【００１６】
第１のカム面１７ａと第２のカム面１４ａのシフト方向に対する傾き角度は、レンズユニット２の重量やピニオンギア１５と第１および第２のラックギア１６，１８とのギア比に応じて、３０°から６０°の範囲で形成するのが好ましい。ただし、この傾き角度の範囲は例に過ぎず、この範囲外の傾き角度としてもよい。
【００１７】
第１および第２のカム溝部１７，１４は、光軸方向視において、それぞれの一部（１箇所）で他方のカム溝部と交差しており、この交差部に、レンズ保持部材１１に設けられたカムフォロアピン１２が挿入されている。つまり、第１および第２のカム面１７ａ，１４ａの交差部にて、カムフォロアピン１２がこれら第１および第２のカム面１７ａ，１４ａの双方に当接（係合）している。
【００１８】
モータ２０の出力軸（回転軸）２０ａには、ピニオンギア１５が取り付けられている。ピニオンギア１５のうち、その回転中心軸（モータ２０の出力軸２０ａの中心軸）を含む平面Ｐを挟んで下側の領域を第１のギア領域とし、上側の領域（第１のギア領域とは反対側の領域）を第２のギア領域とする。このとき、第１のラックギア１６は第１のギア領域の一部と噛み合い、第２のラックギア１８は第２のギア領域の一部と噛み合っている。特に本実施例では、第１および第２のラックギア１６，１８が、ピニオンギア１５における回転中心軸を挟んだ互いに反対側の部分と噛み合っている。これにより、第１および第２のラックギア１６，１８は、互いに対向して（互いに平行であり）、水平方向に延びている。
【００１９】
モータ２０が回転し、ピニオンギア１５が回転駆動されると、第１および第２のラックギア１６，１８およびこれらが一体に設けられた第１および第２の可動部材１３，１９は、水平方向における互いに反対側に移動する。これにより、第１および第２の可動部材１３，１９に設けられた第１および第２のカム面１４ａ，１７ａの双方に当接しているカムフォロアピン１２を含むシフトユニットがシフト方向に移動する。
【００２０】
なお、シフトユニットがシフト方向のうち上側に移動する際には、第１および第２のカム面１４ａ，１７ａの交差部の上昇によってカムフォロアピン１２が押し上げられるように駆動される。一方、シフトユニットがシフト方向のうち下側に移動する際には、シフトユニットに作用する重力によって第１および第２のカム面１４ａ，１７ａの交差部の下降に追従するようにカムフォロアピン１２が下降する。
【００２１】
このようにピニオンギア１５からの駆動力が第１および第２のラックギア１６，１８に伝達されることによりシフトユニットをシフト方向に移動させることができる。このとき、図５に示すように、ピニオンギア１５が駆動力Ａ１を与える第１のラックギア１６から受ける反作用力Ｂ１の分力Ｃ１はピニオンギア１５を押し上げる方向、すなわちピニオンギア１５を第１のラックギア１６から離す（浮かせる）方向に作用する。また、ピニオンギア１５が駆動力Ａ２を与える第２のラックギア１８から受ける反作用力Ｂ２の分力Ｃ２はピニオンギア１５を押し下げる方向、すなわちピニオンギア１５を第２のラックギア１８から離す（浮かせる）方向に作用する。
【００２２】
第１および第２のラックギア１６，１８が設けられている第１および第２の可動部材１４，１７は、第１および第２のカム面１４ａ，１７ａにおいてシフトユニットの重量を半分ずつ支えているため、駆動力Ａ１と駆動力Ａ２の大きさは互いに等しい。この結果、反作用力Ｂ１と反作用力Ｂ２の大きさも互いに等しいので、ピニオンギア１５を押し上げる力Ｃ１と押し下げる力Ｃ２は、互いに向きが反対であり、かつ互いに大きさが等しい。このため、押し上げる力Ｃ１と押し下げる力Ｃ２は互いに相殺し合い、ピニオンギア１５およびモータ２０にはこれらを垂直方向に移動させようとする力が作用しない。したがって、ピニオンギア１５が第１および第２のラックギア１６，１８に対して離れる（浮く）方向に移動することが防止され、常にこれらの十分な噛み合いによる高いギア効率を確保することができる。これにより、ピニオンギア１５と第１および第２のラックギア１６，１８とが離れないようにする目的のみの部品を追加する必要をなくすることができる。
【００２３】
以下、本実施例の構成および作用効果を、具体的な数値を用いて説明する。ここでは、レンズユニット２の重量を５５０ｇとし、レンズ保持部材１１の重量を１００ｇとする。レンズユニット２のシフト方向への可動量（シフト量）を１５ｍｍとする。
【００２４】
ピニオンギア１５の歯がモータ２０のトルクや受ける荷重によって欠けることがないような強度の確保と、コンパクトなレンズシフト装置を構成するためのピニオンギア１５の小径化とを考慮して、ピニオンギア１５の径をφ９．５ｍｍとし、歯数を１６とする。
【００２５】
第１および第２のラックギア１６，１８の長さは、ピニオンギア１５が約０．８７回転することで約２６ｍｍ移動することと余裕量とを考慮して３０ｍｍとする。
【００２６】
第１および第２のカム面１４ａ，１７ａのシフト方向に対する傾き角度は第１および第２のラックギア１６，１８の移動量とシフト量との関係から６０°（水平方向に対しては３０°）とする。各カム面の光軸方向での幅は、カム面自体の強度を確保するため、３ｍｍとする。カムフォロアピン１２の径は、シフトユニットの重量で折れない強度を確保するため、φ５ｍｍとする。
【００２７】
この構成では、ピニオンギア１５が約０．８７回転すると各ラックギアが水平方向に約２６ｍｍ移動するため、各カムも水平方向に約２６ｍｍ移動する。各カムが水平方向に約２６ｍｍ移動すると、水平方向に対する各カム面の傾き角度が３０°であるため、カムフォロアピン１２を含むシフトユニットが１５ｍｍシフト方向に移動する。この際、図５を用いて説明したようにピニオンギア１５が各ラックギアから離れる方向に移動することが防止されるので、そのような移動があると７０％程度まで減少するギア効率を、９８〜９９％という十分なギア効率とすることができる。
【００２８】
さらに、本実施例と図６に示す比較例とを対比する。図６には、ピニオンギア６５のうち回転中心軸（モータの出力軸６０ａ）を水平方向において挟んで互いに反対側の部分と噛み合うように設けられた第１および第２のラックギア６６，６７を有する比較例としてのレンズシフト装置を示している。レンズユニット２はレンズ保持部材６１によって保持されており、該レンズ保持部材６１に第１のラックギア６６がシフト方向に延びるように直接設けられている。第２のラックギア６７は、単独でシフト方向に移動可能な部材として設けられている。
【００２９】
この比較例では、本実施例と同様に、第１および第２のラックギア６６，６７をピニオンギア６５のうち回転中心軸を挟んで互いに反対側の部分と噛み合うように設けている。このため、ピニオンギア６５が第１および第２のラックギア６６，６７からそれぞれ受ける反作用力によって生ずるピニオンギア６５を各ラックギアから離す方向に移動させる力は互いに相殺される。しかしながら、この比較例では、ピニオンギア６６による第２のラックギア６７の移動がレンズユニット２のシフト方向への移動には寄与しないため、ピニオンギア６５の回転駆動力の一部は単に第２のラックギア６７を移動させる力として使用される。この結果、モータによってピニオンギア６５を回転駆動する場合に、レンズユニット２をシフト方向に移動させるためのモータ駆動力に加えて第２のラックギア６７を移動させるモータ駆動力が必要となり、モータの消費電力が増加するという問題が生じる。
【００３０】
また、この比較例では、ピニオンギア６５と重力方向であるシフト方向に移動可能な第１のラックギア６６のみでレンズユニット２およびレンズ保持部材６１を移動させる。このため、レンズユニット２およびレンズ保持部材６１の荷重がそのままピニオンギア６５の１つの歯とこれに噛み合う第１のラックギア６６の１つ歯に集中してその歯厚方向に作用し、これらの歯に要求される強度が高くなる。この結果、ピニオンギア６５と第１のラックギア６６の大型化や重量増加を招く。この点、本実施例では、第１および第２のラックギア１６，１８を水平方向（つまりは重力方向とは異なる方向）に延ばしている。このため、レンズユニット２とレンズ保持部材１１の荷重はピニオンギア１５と各ラックギアの歯に直接作用せず、歯の強度を比較例ほど高くする必要はない。
【００３１】
さらに、比較例では、第１のラックギア６６によってレンズユニット２を保持したレンズ保持部材６１を直接シフト方向（重力方向）に駆動する。例えば、φ９．５ｍｍのピニオンギア６５をモータによって回転駆動する場合には、５５０ｇのレンズユニット２と１００ｇのレンズ保持部材６１を駆動するために、約３２５ｇ−ｃｍ以上のトルクが出せるモータが必要である。これに対して、本実施例では、シフト方向に対して傾きを持った第１および第２のカム面１４ａ，１７ａを用いているため、レンズユニット２とレンズ保持部材１１の荷重が各カム面によって分散され、第１および第２のラックギア１６，１８にかからない。そして、各カム面の傾き角度が水平方向に対して３０°であるため、約１６３ｇ−ｃｍ以上のトルクが出せるモータ２０を用いれば済む。したがって、モータ２０を小型化することができ、消費電力も少なくすることができる。
【００３２】
なお、本実施例では、第１および第２のラックギア１６，１８が、ピニオンギア１５における回転中心軸を挟んだ互いに反対側の部分と噛み合っている場合について説明した。しかし、第１および第２のラックギア１６，１８はそれぞれ、ピニオンギア１５のうち上述した第１のギア領域の一部および第２のギア領域の一部と噛み合っていればよい。つまり、第１および第２のラックギア１６，１８は、本実施例のように互いに対向して平行に延びる必要はなく、互いに傾いて延びるようにしてもよい。この場合でも、ピニオンギア１５の回転駆動時においてピニオンギア１５が第１および第２のラックギア１６，１８からそれぞれ受ける反作用力のうちピニオンギア５を各ラックギアから離す方向の分力の少なくとも一部を相殺することができる。したがって、ピニオンギア１５が第１および第２のラックギア１６，１８に対して離れる（浮く）方向に移動することが抑制される。このことは、後述する他の実施例でも同じである。
【実施例２】
【００３３】
図２には、本発明の実施例２であるレンズシフト装置の構成を光軸方向から見て示している。本実施例において、実施例１と共通する構成要素または同一機能を有する構成要素には、実施例１と同符号を付してそれらの詳しい説明は省略する。
【００３４】
本実施例のレンズシフト装置の構成は、基本的には実施例１と同じである。すなわち、第１および第２のラックギア１６，１８はそれぞれ、モータ２０により回転駆動されるピニオンギア１５における回転中心軸を挟んだ互いに反対側の部分と噛み合っている。そして、モータ２０が回転し、ピニオンギア１５が回転駆動されると、第１および第２のラックギア１６，１８およびこれらが一体に設けられた第１および第２の可動部材１３，１９は、水平方向における互いに反対側に移動する。これにより、第１および第２の可動部材１３，１９に設けられた第１および第２のカム面１４ａ，１７ａの双方に当接しているカムフォロアピン１２を含むシフトユニットがシフト方向に移動する。そして、本実施例でも、実施例１と同様に、ピニオンギア１５が第１および第２のラックギア１６，１８に対して離れる（浮く）方向に移動することが防止される。
【００３５】
また、本実施例では、光軸方向視において、レンズユニット２の光軸位置ＡＸＬとカムフォロアピン１２の中心１２ａとピニオンギア１５の回転中心軸（モータ２０の出力軸２０ａ）とが、重力方向に延びる同一直線上に配置されている。これにより、レンズシフト装置の水平方向の幅を狭くすることができる。
【００３６】
なお、必ずしもレンズユニット２の光軸位置ＡＸＬとカムフォロアピン１２の中心１２ａとピニオンギア１５の回転中心軸とが、重力方向に延びる同一直線上に配置されている必要はない。光軸方向視において、レンズユニット２の水平方向のいずれかの位置とカムフォロアピン１２の水平方向のいずれかの位置とピニオンギア１５の水平方向のいずれかの位置とが重力方向に延びる同一直線上に配置されていればよい。この場合でも、例えば図１に示す配置に比べて、レンズシフト装置の水平方向の幅の削減効果は得られる。
【実施例３】
【００３７】
図３には、本発明の実施例３であるレンズシフト装置の構成を光軸方向から見て示している。本実施例では、水平方向に延びる第１および第２のラックギア３６，３８がそれぞれ一体に設けられた第１および第２の可動部材３３，３９に、開口部３１，３５が形成されている。第１および第２の可動部材３３，３９は、光軸方向に重なるように配置され、それぞれ水平方向に移動可能である。
【００３８】
第１の可動部材３３の開口部３１には、その下面として、シフト方向（および水平方向）に対して傾斜した第１のカム面３１ａが形成されている。さらに、第２の可動部材３９の開口部３５には、その下面として、シフト方向（および水平方向）に対して傾斜し、かつ第１のカム面３１ａとは異なる方向に傾斜した第２のカム面３５ａが形成されている。第１および第２のカム面３１ａ，３５ａのシフト方向に対する傾き角度は、実施例１と同様に、３０°から６０°の範囲で形成するのが好ましいが、この範囲外の傾き角度としてもよい。
【００３９】
開口部３１，３５は、光軸方向視において、それぞれの一部で他方の開口部と交差しており、この交差部に、レンズユニット２が挿入されている。そして、レンズユニット２の外周面を構成するレンズ鏡筒（カム当接部材）は、第１および第２のカム面３１ａ，３５ａの交差部にて、これら第１および第２のカム面３１ａ，３５ａの双方に当接（係合）している。
【００４０】
本実施例でも、第１および第２のラックギア３６，３８はそれぞれ、モータ２０により回転駆動されるピニオンギア１５における回転中心軸を挟んだ互いに反対側の部分と噛み合っている。そして、モータ２０が回転し、ピニオンギア１５が回転駆動されると、第１および第２のラックギア３６，３８およびこれらが一体に設けられた第１および第２の可動部材３３，３９は、水平方向における互いに反対側に移動する。これにより、第１および第２の可動部材３３，３９に設けられた第１および第２のカム面３１ａ，３５ａの双方に当接しているレンズユニット２がシフト方向に移動する。そして、本実施例でも、実施例１と同様に、ピニオンギア１５が第１および第２のラックギア３６，３８に対して離れる（浮く）ことが防止される。
【００４１】
また、本実施例では、レンズユニット２の外周面（レンズ鏡筒）を直接、第１および第２のカム面３１ａ，３５ａに当接させているとともに、第１および第２のラックギア３６，３８とピニオンギア１５をレンズユニット２に対して水平方向に並ぶように配置している。これにより、シフトレンズ２の下側に第１および第２の可動部材１３，１９や各ギアを配置した実施例１や実施例２に比べて、レンズシフト装置のシフト方向での高さを低くすることができる。
【実施例４】
【００４２】
図４には、本発明の実施例４であるレンズシフト装置の構成を光軸方向から見て示している。
【００４３】
本実施例では、水平方向に延びる第１および第２のラックギア４６，４８がそれぞれ一体に設けられた第１および第２の可動部材４３，４９が光軸方向に重なるように配置されており、それぞれ水平方向に移動可能である。
【００４４】
第１の可動部材４３の上面には、シフト方向（および水平方向）に対して傾斜した第１のカム面４３ａが形成されている。また、第２の可動部材４９の上面には、シフト方向（および水平方向）に対して傾斜し、かつ第１のカム面４３ａとは異なる方向に傾斜した第２のカム面４９ａが形成されている。第１および第２のカム面４３ａ，４９ａのシフト方向に対する傾き角度は、実施例１と同様に、３０°から６０°の範囲で形成するのが好ましいが、この範囲外の傾き角度としてもよい。
【００４５】
第１および第２のカム面４３ａ，４９ａは、光軸方向視において、それぞれの一部で他方のカム面と交差している。そして、この交差部において、レンズユニット２の外周面を構成するレンズ鏡筒（カム当接部材）が第１および第２のカム面４３ａ，４９ａの双方に当接（係合）している。
【００４６】
レンズユニット２とレンズシフト装置の本体の天井部４２との間には、付勢部材としての第１のばね４１が圧縮された状態で配置されている。第１のばね４１は、その伸びようとする力を、レンズユニット（レンズ鏡筒）２を第１および第２のカム面４３ａ，４９ａに押し付けるための付勢力としてレンズユニット２の上側から作用させる。また、レンズユニット２とレンズシフト装置の本体のベース部５０との間には、別の付勢部材としての第２のばね４５が伸張状態で配置されている。第２のばね４５は、その縮もうとする力を、レンズユニット（レンズ鏡筒）２を第１および第２のカム面４３ａ，４９ａに押し付けるための付勢力としてレンズユニット２の下側から作用させる。
【００４７】
本実施例でも、第１および第２のラックギア４６，４８はそれぞれ、モータ２０により回転駆動されるピニオンギア１５における回転中心軸を挟んだ互いに反対側の部分と噛み合っている。そして、モータ２０が回転し、ピニオンギア１５が回転駆動されると、第１および第２のラックギア４６，４８およびこれらが一体に設けられた第１および第２の可動部材４３，４９は、水平方向における互いに反対側に移動する。これにより、第１および第２の可動部材４３，４９に設けられた第１および第２のカム面４３ａ，４９ａの双方に当接しているレンズユニット２がシフト方向に移動する。そして、本実施例でも、実施例１と同様に、ピニオンギア１５が第１および第２のラックギア４６，４８に対して離れる（浮く）ことが防止される。
【００４８】
しかも、本実施例では、第１および第２のばね４１，４５の付勢力によりレンズユニット２を第１および第２のカム面４３ａ，４９ａの双方に押し付けているため、レンズユニット２の第１および第２のカム面４３ａ，４９ａに対するがたつきを抑えることができる。このため、レンズユニット２のシフト位置を第１および第２のカム面４３ａ，４９ａによって細かく調節し易くすることができる。
【００４９】
本実施例でも、具体的な数値として、実施例１で説明した数値を適用することができる。例えば、レンズユニット２の重量を５５０ｇとし、レンズユニット２のシフト量を１５ｍｍとし、ピニオンギア１５の径をφ９．５ｍｍとし、その歯数を１６とすることができる。また、第１および第２のラックギア４６，４８の長さを３０ｍｍとし、第１および第２のカム面４３ａ，４９ａの水平方向に対する傾き角度を３０°とすることができる。そして、この構成でも、ピニオンギヤ１５が第１および第２のラックギア４６，４８に対して離れる方向に移動した場合に７０％程度まで減少するギア効率を、９８〜９９％という十分なギア効率に維持することができる。
【００５０】
なお、第１および第２のばね４１，４５の弾性係数は、レンズユニット２の重量（例えば、５５０ｇ）やレンズユニット２を第１および第２のカム面４３ａ，４９ａに押し付けることによるモータ２０の駆動負荷等を考慮して適切に決定すればよい。
【００５１】
また、上記各実施例では、モータ２０によってピニオンギア１５を回転駆動する場合について説明したが、ピニオンギヤを、ハンドルや操作リング等の手動操作部材の操作によって回転駆動されるようにしてもよい。
【実施例５】
【００５２】
図７には、本発明の実施例５である画像投射装置（プロジェクタ）を示している。この画像投射装置の筐体７０内には、光源ランプ７１と、光変調素子７２と、実施例１〜４のいずれかのレンズシフト装置とが収容されている（ただし、図には実施例１のレンズシフト装置を示している）。レンズユニット２は、画像投射装置では投射レンズとして用いられる。なお、実際には、光源ランプ７１からの光を色分解して複数の光変調素子に導いたり、該複数の光変調素子からの光を色合成したりする光学系も筐体７０内に収容されるが、図７ではこれらを省略している。
【００５３】
光変調素子７２は、液晶パネルやマイクロミラーデバイス等により構成され、不図示の映像機器やパーソナルコンピュータ等から入力された画像情報に応じて光源ランプ７１からの光を変調し、画像光を形成する。画像光は、レンズユニット２により不図示の被投射面に投射される。
【００５４】
レンズシフト装置によってレンズユニット２をシフト方向に移動させることにより、被投射面上での画像投射位置を調節することができる。
【００５５】
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
レンズユニットをシフト方向に移動させるためのギア効率が良好なレンズシフト装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００５７】
２  レンズユニット
１５  ピニオンギア
１３  第１の可動部材
１９  第２の可動部材
１４ａ  第１のカム面
１７ａ  第２のカム面
１６  第１のラックギア
１８．第２のラックギア
【図１】
2015118221.tif 000003
【図２】
2015118221.tif 000004
【図３】
2015118221.tif 000005
【図４】
2015118221.tif 000006
【図５】
2015118221.tif 000007
【図６】
2015118221.tif 000008
【図７】
2015118221.tif 000009