(57)【要約】【課題】レンズ可動可能領域内に異物が入り込んだことを速やかに検出してレンズシフトを停止させる。【解決手段】投影型映像表示装置における投射レンズをシフトさせるレンズシフト機構において、投射レンズを収納した筒体２１と筐体１との間には、空間７１が存在する。また、レンズ可動可能領域の終端部（辺７ａ〜７ｄの部分）の直ぐ外側に、終端部（辺７ａ〜７ｄの部分）を囲むように、外力によって電気的導通が生ずる異物検出部１１が設けられている。異物によって投射レンズを収納した筒体２１の移動が阻害された場合には、異物検出部１１に外力が加えられて電気的導通が生じ、電気的導通にもとづいて直ちにレンズシフトを停止させる。【選択図】　図１
2004020622.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを移動させる移動手段を制御する移動制御手段によって、レンズの光軸に直交する平面内で、レンズ可動可能領域内でレンズを移動させるレンズシフト機構において、
前記レンズ可動可能領域の外側に設けられ、外力によって電気的に導通するスイッチ機構と、
前記スイッチ機構が電気的に導通すると移動制御手段の動作を停止させる動作禁止手段と
を備えたことを特徴とするレンズシフト機構。
【請求項２】
動作禁止手段は、ハードウェア回路によって移動制御手段の動作を停止させる
請求項１記載のレンズシフト機構。
【請求項３】
スイッチ機構は、導電物と第１の導体および第２の導体とが、空間を挟んで対峙している構造を有し、前記導電物と前記第１の導体および前記第２の導体とが可撓性のある絶縁物で覆われた構造である
請求項１または請求項２記載のレンズシフト機構。
【請求項４】
投射レンズをシフトさせるレンズシフト機構を備えた投影型映像表示装置において、
前記レンズシフト機構は、
投射レンズを移動させる移動手段を制御する移動制御手段によって、前記投射レンズの光軸に直交する平面内で、レンズ可動可能領域内で前記投射レンズを移動させ、
前記レンズ可動可能領域の外側に設けられ外力によって電気的に導通するスイッチ機構と、前記スイッチ機構が電気的に導通すると移動制御手段の動作を停止させる動作禁止手段とを含む
ことを特徴とする投影型映像表示装置。
【請求項５】
動作禁止手段は、ハードウェア回路によって移動制御手段の動作を停止させる
請求項４記載の投影型映像表示装置。
【請求項６】
スイッチ機構は、導電物と第１の導体および第２の導体とが、空間を挟んで対峙している構造を有し、前記導電物と前記第１の導体および前記第２の導体とが可撓性のある絶縁物で覆われた構造である
請求項４または請求項５記載の投影型映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、投影型映像表示装置における投射レンズをシフトさせるレンズシフト機構、およびレンズシフト機構を備えた投影型映像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶プロジェクタなどの投影型映像表示装置において、投影型映像表示装置と投射スクリーンとの位置関係を調整するために、画像を投射スクリーンに向けて投射する投射レンズを、レンズの光軸に対して直交する方向に移動させるレンズシフト機構を備えたものがある。
【０００３】
図６は、特開平２００１−２１５６１０公報に記載されたレンズシフト機構を備えた投影型映像表示装置におけるレンズシフト機構を示す説明図である。また、図７は、レンズシフト機構の駆動回路を示すブロック図である。図６および図７に示すレンズシフト機構では、投影型映像表示装置の筐体１において、投射レンズ２がレンズ固定板３に固定され、レンズ固定板３が、レンズの光軸２ａに直交する平面内で任意の方向（図中、矢印で示す。）に移動可能に構成される。
【０００４】
プログラムに従って制御を行うＣＰＵを含む制御回路６４からモータ停止信号ｓ１が出力されていない場合には、モータドライバ６１は、水平方向レンズシフト操作スイッチ６２からの水平方向シフト信号を増幅して、モータ４１に駆動信号を出力する。モータ４１は、ギア４２ａ，４２ｂを介して、レンズの光軸２ａに直交する平面内で水平方向にレンズ固定板３を移動させる。また、制御回路６４からモータ停止信号ｓ２が出力されていない場合には、モータドライバ６１は、垂直方向レンズシフト操作スイッチ６３からの垂直方向シフト信号を増幅して、モータ５１に駆動信号を出力する。モータ５１は、ギア５２ａ，５２ｂを介して、レンズの光軸２ａに直交する平面内で垂直方向にレンズ固定板３を移動させる。
【０００５】
レンズシフト機構において、レンズ２の水平方向および垂直方向の位置を検出するための水平レンズ位置検出センサ４３および垂直レンズ位置検出センサ５３が設けられている。水平レンズ位置検出センサ４３および垂直レンズ位置検出センサ５３は、スライドボリュームやリニアエンコーダ等の直線上の位置を検出する手段で構成される。水平レンズ位置検出センサ４３は、光軸２ａに直交する平面における光軸２ａの水平方向の相対位置に応じた電圧値を水平位置検出信号として出力する。また、垂直レンズ位置検出センサ５３は、光軸２ａに直交する平面における光軸２ａの垂直方向の相対位置に応じた電圧値を垂直位置検出信号として出力する。
【０００６】
水平レンズ位置検出センサ４３からの水平位置検出信号および垂直レンズ位置検出センサ５３からの垂直位置検出信号は、制御部６４に入力される。制御部６４は、水平位置検出信号が水平方向のレンズ移動の限度位置に応じた値を示すと、水平方向に関するモータ停止信号ｓ１を出力する。また、垂直位置検出信号が垂直方向のレンズ移動の限度位置に応じた値を示すと、垂直方向に関するモータ停止信号ｓ２を出力する。このような構成によって、レンズ２は、レンズの光軸２ａに直交する平面内で限度位置まで任意の方向に移動することができる。なお、図６および図７に示されたレンズシフト機構は一例であって、種々の方式によるレンズシフト機構が知られている。また、限度位置は、レンズ２がそれ以上移動できないような位置である。
【０００７】
図８は、レンズ２が筒状の部材（筒体２１）に収納された場合の筒体２１の一構成例を示す断面図および正面図である。図９は、図８に示す構成を斜め方向から見た斜視図である。図８および図９に示す構成では、レンズ２を収納した筒体２１が、レンズ可動可能領域としてのレンズ可動可能部７（略矩形領域７２の内部）内で、レンズの光軸２ａに直交する平面内で任意の方向（図中、矢印で示す。）に移動することができる。なお、図８に示す構成でも、レンズシフト機構の駆動回路は、図７に示すように構成することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図８および図９に示すように、筒体２１と筐体１との間には、空間７１が存在する。空間７１において異物（障害物）が入り込んで、位置検出センサ４３からの水平位置検出信号または垂直レンズ位置検出センサ５３からの垂直位置検出信号がレンズ移動の限度位置を示していない状態で筒体２１の移動を妨げると、モータ４１またはモータ５１はさらに筒体２１を移動させようとする。従って、モータ４１またはモータ５１に過負荷がかかり故障が生じやすくなる。また、障害物が投影型映像表示装置の操作者の指などであった場合には指が挟まれる可能性がある。
【０００９】
異物が入り込んだことを検出するために異物検出回路が設けられることもある。例えば、特開平８−１６６６１６号公報には、投影型映像表示装置において、レンズの位置を検出する位置検出回路の出力信号と、出力信号を遅延させた遅延信号とを用いて異物が入り込んだことを検出する構成が記載されている。しかし、その構成では、遅延信号を用いているので、異物が入り込んだことを検出するのにそれだけ時間がかかる。
【００１０】
そこで、本発明は、レンズ可動可能領域に異物が入り込んだことを速やかに検出してレンズシフトを停止させることができるレンズシフト機構および投影型映像表示装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明によるレンズシフト機構は、レンズを移動させる移動手段を制御する移動制御手段によって、レンズの光軸に直交する平面内で、レンズ可動可能領域内でレンズを移動させるレンズシフト機構であって、レンズ可動可能領域の外側に設けられ外力によって電気的に導通するスイッチ機構と、スイッチ機構が電気的に導通すると移動制御手段の動作を停止させる動作禁止手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明による投影型映像表示装置は、投射レンズを移動させる移動手段を制御する移動制御手段によって投射レンズの光軸に直交する平面内でレンズ可動可能領域内で投射レンズを移動させ、レンズ可動可能領域の外側に設けられ外力によって電気的に導通するスイッチ機構と、スイッチ機構が電気的に導通すると移動制御手段の動作を停止させる動作禁止手段とを含むレンズシフト機構を備えたことを特徴とする。
【００１３】
動作禁止手段はハードウェア回路によって移動制御手段の動作を停止させることが好ましい。
【００１４】
スイッチ機構は、例えば、導電物と第１の導体および第２の導体とが空間を挟んで対峙している構造を有し、導電物と第１の導体および第２の導体とが可撓性のある絶縁物で覆われた構造である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明による投影型映像表示装置における投射レンズをシフトさせるレンズシフト機構の一部を示す断面図および正面図である。また、図２は、図１に示す構成を斜め方向から見た斜視図である。図１および図２に示すように、投射レンズを収納した筒体２１と筐体１との間には、空間７１が存在する。また、レンズ可動可能領域の終端部（辺７ａ〜７ｄの部分）の直ぐ外側に、終端部（辺７ａ〜７ｄの部分）を囲むように異物検出部１１が設けられている。すなわち、異物検出部１１は、レンズ可動可能領域の終端の直後の外側に設けられている。
【００１６】
図３は、異物検出部１１を示す断面図である。図３（Ａ）は、図１におけるＡ−Ａ断面を示す断面図であり、図３（Ｂ）は、図１におけるＢ−Ｂ断面を示す断面図である。異物検出部１１は、導電ゴムのような可撓性のある導電物１２と、第１の導体１４および第２の導体１５とが、空間を挟んで対峙しているような構造を有し、導電物１２と第１の導体１４および第２の導体１５とが非導電性ゴムのような可撓性のある絶縁物で覆われた構造物である。また、導電物１２がレンズ可動可能領域の側に設置され、第１の導体１４および第２の導体１５とがレンズ可動可能領域から遠い側に設置されている。そのような構造物が、４つの辺７ａ〜７ｄに設置されている。
【００１７】
図４は、レンズシフト機構の駆動回路を示すブロック図である。なお、投射レンズを収納する筒体２１は、例えば、図６に示されたようなギアを介してモータ４１，５１によって投射レンズの光軸２ａに直交する平面においてシフト限度位置まで任意の方向にシフトされる。シフト限度位置とは、筒体２１がそれ以上移動できないような位置、具体的には、図１に示す辺７ａ〜７ｄのいずれかに筒体２１の周辺部が接触するような位置すなわちレンズ可動可能領域の終端部である。
【００１８】
モータ停止信号ｓ１が入力されていない場合には、モータドライバ６１は、水平方向レンズシフト操作スイッチ６２からの水平方向シフト信号を増幅して、モータ４１に駆動信号を出力する。モータ４１は、レンズの光軸２ａに直交する平面内で水平方向に投射レンズを収納した筒体２１を移動させる。また、モータ停止信号ｓ２が入力されていない場合には、モータドライバ６１は、垂直方向レンズシフト操作スイッチ６３からの垂直方向シフト信号を増幅して、モータ５１に駆動信号を出力する。モータ５１は、レンズの光軸２ａに直交する平面内で垂直方向に筒体２１を移動させる。
【００１９】
レンズシフト機構において、レンズ２の水平方向および垂直方向の位置を検出するための水平レンズ位置検出センサ４３および垂直レンズ位置検出センサ５３が設けられている。水平レンズ位置検出センサ４３および垂直レンズ位置検出センサ５３は、スライドボリュームやリニアエンコーダ等の直線上の位置を検出する手段で構成される。水平レンズ位置検出センサ４３は、光軸２ａに直交する平面における光軸２ａの水平方向の相対位置に応じた電圧値を水平位置検出信号として出力する。また、垂直レンズ位置検出センサ５３は、光軸２ａに直交する平面における光軸２ａの垂直方向の相対位置に応じた電圧値を垂直位置検出信号として出力する。
【００２０】
水平レンズ位置検出センサ４３からの水平位置検出信号および垂直レンズ位置検出センサ５３からの垂直位置検出信号は、プログラムに従って制御を行うＣＰＵを含む制御部６４に入力される。制御部６４は、水平位置検出信号が水平方向のシフト限度位置に応じた値を示すと、水平方向に関するモータ停止信号（この実施の形態ではローレベル）を出力する。また、垂直位置検出信号が垂直方向のシフト限度位置に応じた値を示すと、垂直方向に関するモータ停止信号（この実施の形態ではローレベル）を出力する。このような構成によって、レンズ（具体的には投射レンズを収納した筒体２１）は、レンズの光軸２ａに直交する平面内で任意の方向に移動することができる。
【００２１】
筒体２１が移動しているときに、筒体２１と異物検出部１１との間に異物が入ると、筒体２１は異物を押し、異物は異物検出部１１における導電物１２を押下する。その結果、第１の導体１４と第２の導体１５とが導電物１２を介して導通するようになる。換言すれば、異物検出部１１において、外力（導電物１２から第１の導体１４および第２の導体１５に向かう外力）によって、第１の導体１４、第２の導体１５および導電物１２が接触可能になるように、それらが設置されている。
【００２２】
図４に示すように、例えば、第１の導体１４はプルアップされるとともに、制御部６４とモータドライバ６１との間に設けられている論理積回路６５の一方の入力側に接続される。論理積回路６５の他方の端子には、制御部６４からのモータ停止信号が入力される。第２の導体１５は例えば接地されている。
【００２３】
なお、厳密には、異物検出部１１において、図５に示すように、レンズの光軸２ａに直交する平面内で筒体２１が水平方向に移動しているときの異物を検出する部分（図１に示す辺７ａ，７ｃの外に設けられている部分）１１ａ，１１ｃの第１の導体１４の出力と、制御部６４からの水平方向に関するモータ停止信号とを入力する第１の論理積回路６５ａと、レンズの光軸２ａに直交する平面内で筒体２１が垂直方向に移動しているときの異物を検出する部分（図１に示す辺７ｂ，７ｄの外に設けられている部分）１１ｃ，１１ｄの第１の導体１４の出力と、制御部６４からの垂直方向に関するモータ停止信号とを入力する第２の論理積回路６５ｂとが別個に設けられている。また、異物検出部１１において、４つの辺７ａ〜７ｄの外側にそれぞれ設けられている４つの異物検出部１１ａ〜１１ｄが存在する。
【００２４】
第１の論理積回路６５ａの出力は上述したモータ停止信号ｓ１に相当し、第２の論理積回路６５ｂの出力は上述したモータ停止信号ｓ２に相当する。モータドライバ６１は、第１の論理積回路６５ａからモータ停止信号ｓ１が出力されている場合（この実施の形態ではローレベル）にはモータ４１に駆動信号を出力しないようにする。また、モータドライバ６１は、第２の論理積回路６５ｂからモータ停止信号ｓ２が出力されている場合（この実施の形態ではローレベル）にはモータ５１に駆動信号を出力しないようにする。
【００２５】
例えば、図１において筒体２１が左方向に移動しているときに異物によって移動が阻害されると、辺７ａの外に設けられている異物検出部１１ａにおいて、第１の導体１４と第２の導体１５とが導通し、制御部６４の出力に関わらず、第１の論理積回路６５ａの出力であるモータ停止信号ｓ１を出力する。その結果、モータ４１は筒体２１を水平方向に移動させない状態になる。
【００２６】
以上のように、この実施の形態では、異物によって投射レンズの移動が阻害された場合には、第１の導体１４と第２の導体１５とが導通して論理積回路６５を介して直ちにレンズシフトを停止させる。つまり、動作禁止手段としての論理積回路６５はハードウェア回路で実現されている。このように、ハードウェア回路によってレンズシフトを停止させるので、異物が入り込んだことを速やかに検出してレンズシフトを停止させることができる。
【００２７】
なお、上記の実施の形態では、レンズを移動させる移動手段として、モータが例えばギアを介してレンズシフトさせる機構を例示したが、他の種類の機構（移動手段）を用いている場合にも本発明を適用することができる。また、移動手段を制御する移動制御手段は制御部６４とモータドライバ６１とで実現されているが、移動制御手段として他の構成を採用してもよい。
【００２８】
また、上記の実施の形態では、異物検出部１１として、導電ゴムのような可撓性のある導電物１２と第１の導体１４および第２の導体１５とが空間を挟んで対峙しているようなスイッチ機構を例示したが、異物によって電気的導通が生じ、その結果としてレンズシフト駆動機構が停止するようにすることができれば、他の構造のスイッチ機構を用いてもよい。
【００２９】
また、上記の実施の形態では、異物検出部１１は、４つの部分１１ａ，１ｂ，１１ｃ，１１ｄに分かれていたが、それらが１つに繋がっていて、論理和回路（図５参照）を削除した構成にしてもよい。
【００３０】
また、上記の実施の形態では、モータ停止信号ｓ１，ｓ２のアクティブなレベルはローレベルであって論理積回路６５（図４参照）を使用しているが、モータドライバ６１からモータ４１，５１に送る信号を停止させることができるのであればハイレベルであってもよい。さらに、モータドライバ６１からモータ４１，５１に送る信号を停止できる信号を作成できるのであれば、論理積回路６５に限らず、他の回路構成を用いてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、レンズシフト機構および投影型映像表示装置を、レンズ可動可能領域の外側に設けられ外力によって電気的に導通するスイッチ機構と、スイッチ機構が電気的に導通すると移動制御手段の動作を停止させる動作禁止手段とを備えた構成にしたので、操作者の指などの異物がレンズ可動可能領域に入り込んだことを速やかに検出してレンズシフトを停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるレンズシフト機構の一部を示す断面図および正面図である。
【図２】図１に示す構成を斜め方向から見た斜視図である。
【図３】異物検出部を示す断面図である。
【図４】レンズシフト機構の駆動回路を示すブロック図である。
【図５】論理積回路の部分等を詳細に示す説明図である。
【図６】従来のレンズシフト機構を示す説明図である。
【図７】従来のレンズシフト機構の駆動回路を示すブロック図である。
【図８】レンズを収納する筒体の一構成例を示す断面図および正面図である。
【図９】図８に示す構成を斜め方向から見た斜視図である。
【符号の説明】
１　　筐体
２　　レンズ（投射レンズ）
１１　異物検出部
１２　導体物
１３　空間
１４　第１の導体
１５　第２の導体
２１　筒体
４１，５１　モータ
６１　モータドライバ
６４　制御部
６５　論理積回路
【図１】
2004020622.tif 000003
【図２】
2004020622.tif 000004
【図３】
2004020622.tif 000005
【図４】
2004020622.tif 000006
【図５】
2004020622.tif 000007
【図６】
2004020622.tif 000008
【図７】
2004020622.tif 000009
【図８】
2004020622.tif 000010
【図９】
2004020622.tif 000011