(57)【要約】【課題】  コンパクト化を図る。【解決手段】  同軸に回転するカム筒と移動レンズを支持するレンズ保持筒との外周には、第１及び第２ギヤ列１０，１８が並置して設けられている。第１ギヤ列１０には、第１出力ギヤ２９が噛合しており、ズーム用モータ１４の駆動が伝達される。第２ギヤ列１８には、第２出力ギヤ３７が噛合しており、フォーカス用モータ２２の駆動が伝達される。２つのカム筒の回転角を検出するエンコーダ３３，４１は、第１ギヤ列１０に噛合する第１検出ギヤ３５と、第２ギヤ列１８に噛合する第２検出ギヤ２７とからの回転が各々入力される。第１出力ギヤ２９を駆動する第１出力軸２６に第２検出ギヤ２７を回転自在に支持させ、また、第２出力ギヤ３７を駆動する第１出力軸３４に第１検出ギヤ３５を回転自在に支持させる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いの移動方向が平行となっている２つの移動体に前記移動方向に沿って各々設けられている第１及び第２ギヤ列と、第１及び第２モータの駆動が各々伝達され、前記第１及び第２ギヤ列に各々噛合する第１及び第２出力ギヤと、前記第１及び第２出力ギヤとの噛合位置とは異なる位置で、前記第１及び第２ギヤ列に各々噛合する第１及び第２検出ギヤと、前記第１及び第２検出ギヤからの回転が各々入力される第１及び第２エンコーダとを備え、前記第１及び第２エンコーダから得られる前記２つの移動体の移動量に各々基づいて前記第１及び第２モータの駆動を制御する駆動制御装置において、
前記第１出力ギヤが固定され、かつ軸方向のうちの異なる位置で前記第２検出ギヤを回転自在に支持する第１出力軸と、
前記第２出力ギヤが固定され、かつ軸方向のうちの異なる位置で前記第１検出ギヤを回転自在に支持する第２出力軸とを備えたことを特徴とする駆動制御装置。
【請求項２】
前記第１及び第２検出ギヤを各々二段ギヤで構成し、このうちの前記第１及び第２ギヤ列に噛合する大ギヤとは異なる小ギヤに各々噛合する第１及び第２中間ギヤと、前記第１及び第２中間ギヤと各々一緒に回転する第１及び第２入力軸とを備え、前記第１及び第２入力軸の回転を各々前記第１及び第２エンコーダに入力させるように構成したことを特徴とする請求項１記載の駆動制御装置。
【請求項３】
前記第１及び第２ギヤ列を挟んだ一方側に前記第１及び第２モータを配置するとともに、他方側に前記第１及び第２エンコーダを配置したことを特徴とする請求項１又は２記載の駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体を駆動するためのモータと、移動体の移動量を検出する移動検出手段とを備え、移動検出手段からの情報に基づいてモータの駆動を制御する駆動制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ズーム機能を有した投映レンズは、一般的に、変倍時に光軸方向に移動するズーム系レンズ群と、フォーカス時に光軸方向に移動するフォーカス系レンズ群とを備えている。この投映レンズには、同軸を中心として回転するカム筒と移動レンズをかかえるレンズ保持筒との外周に各々ギヤ列が露呈して設けられている。一方の第１ギヤ列には、変倍時にズームモータの駆動を入力する第１出力ギヤが、また、他方の第２ギヤ列には、フォーカス時にフォーカス用のモータの駆動を入力する第２出力ギヤがそれぞれ噛合している。また、第１及び第２ギヤ列には、第１及び第２出力ギヤの噛合位置とは異なる位置で第１及び第２検出ギヤが各々噛合している。第１及び第２検出ギヤから得られる回転は第１及び第２エンコーダに入力される。第１エンコーダは一方のカム筒の回転角を検出し、また、第２エンコーダは他方のカム筒の回転角を検出する。各エンコーダは、検出信号を各々制御部に送出し、制御部は、各検出信号に基づいて各モータの駆動を制御する。
【０００３】
また、変倍及びフォーカス用のモータを１個のモータで兼用し、モータの出力軸に固定した出力ギヤを第１ギヤ列の噛合位置と第２ギヤ列の噛合位置との間で移動させる切換え手段を備えたプロジェクタも知られている（特許文献１）。この切換え手段は、ソレノイドの駆動を利用して出力ギヤを移動させる。この場合、出力ギヤを移動させるため、単一のモータの駆動をズーム系及びファーカス系のそれぞれに同時に伝達することができないため、変倍又はフォーカス時に別々に移動させるタイプに用いられる。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２０６４００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前者の駆動制御装置では、第１又は第２ギヤ列の周りに、モータの駆動を第１及び第２出力ギヤに各々伝達するともに、第１及び第２出力ギヤを第１及び第２ギヤ列との噛合位置に各々保持するための２本の軸と、第１及び第２検出ギヤを各々支持する２本の軸との計４本の軸を並置する必要がある。このため、駆動制御装置を取り付けるために、ギヤ列の周りのスペース、特にギヤ列を配した周方向に沿うスペースを広く使用するため、投映レンズが大型化していた。また、後者の装置（特許文献１に記載の装置）では、変倍とフォーカスとの動作を単一のモータの駆動で行うために、軸を１本減らすことができるのに対し、代わりに切り換え手段が必要になるから、逆に取り付けるためのスペースが広く必要になる。しかも、変倍とフォーカスとの動作を同時に行うタイプの投映レンズには採用することができない欠点がある。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決するためのものであり、コンパクト化を図ることができる駆動制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の駆動検出装置では、互いの移動方向が平行な２つの移動体に各々移動方向に沿って設けられている第１及び第２ギヤ列と、第１及び第２モータの駆動が各々伝達され、前記第１及び第２ギヤ列に各々噛合する第１及び第２出力ギヤと、前記第１及び第２出力ギヤの噛合位置とは異なる位置で、前記第１及び第２ギヤ列に各々噛合する第１及び第２検出ギヤと、前記第１及び第２検出ギヤからの回転が各々入力される第１及び第２エンコーダとを備え、前記第１及び第２エンコーダから得られる前記移動体の移動量に各々基づいて前記第１及び第２モータの駆動を制御する駆動制御装置において、前記第１出力ギヤが固定され、かつ軸方向のうちの異なる位置で前記第２検出ギヤを回転自在に軸支する第１出力軸と、前記第２出力ギヤが固定され、かつ軸方向のうちの異なる位置で前記第１検出ギヤを回転自在に軸支する第２出力軸とを備えたものである。
【０００８】
エンコーダとしては、検出ギヤに設けた羽根車と羽根車のスリットを検知するセンサとで構成してもよい。また、１相又は２相出力型のロータリエンコーダを用いる場合には、前記第１及び第２検出ギヤを各々二段ギヤとし、このうちの前記第１及び第２ギヤ列に噛合する大ギヤとは異なる小ギヤに各々噛合する第１及び第２中間ギヤと、前記第１及び第２中間ギヤと一緒に回転する第１及び第２入力軸とを備え、前記第１及び第２入力軸の各回転を第１及び第２のロータリエンコーダに各々入力させればよい。
【０００９】
また、一対のモータやエンコーダを第１及び第２ギヤ列を挟んだ一方側に並置すると、ギヤ列方向に各軸の間隔が広がり広い配置スペースが必要となる。そこで、第１及び第２モータを第１及び第２ギヤ列を挟んだ一方側に配置するとともに、他方側に第１及び第２エンコーダを配置することでモータとエンコーダとを対向配置してコンパクト化を図るようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、第１及び第２出力軸とを備えたから、一方の第１又は第２ギヤ列に噛合する第１又は第２出力ギヤと、他方の第２又は第１ギヤ列に噛合する第２又は第１検出ギヤとを同軸に配置することができる。このため、省スペース化を図ることができる。また、モータとエンコーダとを対向して配置することでさらに省スペース化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を利用した投映レンズ８は、図１に示すように、複数のレンズ群、駆動制御装置９、ズーム用レンズ移動機構、及びフォーカス用レンズ移動機構とを備えている。ズーム用レンズ移動機構は、外周に第１ギヤ列１０を設けたカム筒１１、固定の第１直進筒１２、及び変倍系のレンズ群を保持する第１レンズ保持筒１３などで構成され、変倍時にズーム用モータ１４の駆動が第１ギヤ列１０に入力されることでカム筒１１が回転し、カム筒１１が回転することで第１レンズ保持筒１３に設けたカムピン１５がカム筒１１に設けたカム１６と第１直進筒１２に設けた直進ガイド開口１７との交点に誘導されて第１レンズ保持筒１３を光軸方向に移動させる。
【００１２】
また、フォーカス用レンズ移動機構は、フォーカス系のレンズ群を保持する第２レンズ保持筒１９で構成され、第２レンズ保持筒１９には外周に第２ギヤ列１８が設けられている。合焦時には、フォーカス用モータ２２の駆動が第２ギヤ列１８に入力されることで第２レンズ保持筒１９が回転しながら光軸方向に移動する。第１及び第２ギヤ列１０，１８は、カム筒１１、第２レンズ保持筒１９の回転軸方向に沿って接近して並置されている。
【００１３】
駆動制御装置９は、図２に示すように、大別して２つの機構に分けられる。一方の機構は、第１ギヤ列１０にズーム用モータ１４の駆動を入力するとともに、第２ギヤ列１８の回転量を検出する機構であり、ズーム用モータ１４、第１出力軸２６、第２検出ギヤ２７、スペーサ２８、第１出力ギヤ２９、第２中間ギヤ３０、スペーサ３１、第２入力軸３２、及び、第２エンコーダ３３で構成されている。
【００１４】
他方の機構は、第２ギヤ列１８にフォーカス用モータ２２の駆動を入力するとともに、第１ギヤ列１０の回転量を検出する機構であり、フォーカス用モータ２２、第２出力軸３４、第１検出ギヤ３５、スペーサ３６、第２出力ギヤ３７、第１中間ギヤ３８、スペーサ３９、第１入力軸４０、及び、第１エンコーダ４１で構成されている。駆動制御装置９は、これら部品を図１に示した支持板４２に一体的に組み込んでユニット化して１個の部品として扱えるように構成されている。支持板４２は、開放側を上に向けた断面コ字状に形成されており、底面に第１及び第２ギヤ列１０，１８を露呈する開口４２ａが設けられている。なお、支持板４２に一体的に組み込んだ駆動制御装置９を、底を開放した箱型のボックス６０（図１参照）に内蔵するようにしてもよい。
【００１５】
ズーム用モータ１４のケース４３には、第１出力軸２６が露呈している。ケース４３には、モータ１４の駆動が入力される減速ギヤ列が内蔵されており、第１出力軸２６には、減速ギヤ列から出力される駆動が伝達される。この第１出力軸２６には、先端に第１出力ギヤ２９が固定され、また、後端に第２検出ギヤ２７が空転自在に支持されている。第１出力ギヤ２９は、第１ギヤ列１０に噛合しており、また、第２検出ギヤ２７は、第２ギヤ列１８に噛合している。よって、ズーム用モータ１４の駆動は、第１ギヤ列１０に入力される。スペーサ２８は、第１出力ギヤ２９に対して第２検出ギヤとの間隔を保持する。
【００１６】
第２検出ギヤ２７は、大ギヤ４４と小ギヤ４５とからなる二段ギヤとなっており、大ギヤ４４が第２ギヤ列１８に噛合している。第２入力軸３２は、第１出力軸に平行して配され、支持板４２に回転自在に支持されている。第２入力軸３２には、第２中間ギヤ３０が固定されており、第２中間ギヤ３０には小ギヤ４５が噛合する。第２入力軸３２は第２エンコーダ３３の入力軸となっており、第２ギヤ列１８の回転が第２エンコーダ３３に入力される。スペーサ３１は、第２中間ギヤ３０が第２入力軸３２の軸方向のうちの一方への抜け止めを阻止している。第２中間ギヤ３０は、スペーサ３１の当接面とは逆側の一側面が大ギヤ４４の側面に当接しており、この当接により他方への抜け止めがなされている。
【００１７】
フォーカス用モータ２２も、ズーム用と同じ構成となっており、ケース４６に第２出力軸３４が露呈している。第２出力軸３４には、ケース４６に内蔵した減速ギヤ列から出力される駆動が伝達される。この第２出力軸３４には、後端に第２出力ギヤ３７が固定され、また、先端に第１検出ギヤ３５が空転自在に支持されている。第２出力ギヤ３７は、第２ギヤ列１８に噛合しており、また、第１検出ギヤ３５は、第１ギヤ列１０に噛合している。フォーカス用モータ２２の駆動は、第２ギヤ列１８に入力される。スペーサ３６は、第２出力ギヤ３７に対して第１検出ギヤ３５との間の間隔を保持する。
【００１８】
第１検出ギヤ３５は、大ギヤ４７と小ギヤ４８とからなる二段ギヤとなっており、大ギヤ４７が第１ギヤ列１０に噛合している。第１入力軸４０は、第２入力軸３２に平行して配され、支持板４２に回転自在に支持されている。第１入力軸４０には、第１中間ギヤ３８が固定しており、第１中間ギヤ３８には第１検出ギヤ３５の小ギヤ４８が噛合する。第１入力軸４０は第１エンコーダ４１の入力軸となっており、第１ギヤ列１０の回転は第１エンコーダ４１に入力される。スペーサ３９は、第１中間ギヤ３８が第１入力軸４０の軸方向のうちの一方への抜け止めを阻止している。第１中間ギヤ３８は、スペーサ３９の当接面とは逆側の一側面が大ギヤ４７の側面に当接しており、この当接により他方への抜け止めがなされている。
【００１９】
ズーム及びフォーカス用モータ１４，２２は、第１及び第２ギヤ列１０，１８を挟んだ一方側に配されている。第１及び第２エンコーダ４１，３３は、第１及び第２ギヤ列１０，１８を挟んでズーム及びフォーカス用モータ１４，２２の反対側に配されている。このようにモータ１４，２２とエンコーダ３３，４１とを対向配置することで第１及び第２出力軸２６，３４、第１及び第２入力軸４０，３２を近づけて配置することができ、ギヤ列１０，１８に沿う方向でのコンパクト化を図ることができる。
【００２０】
各エンコーダ４１，３３は、二相出力型のロータリエンコーダとなっており、第１及び第２エンコーダ４１，３３から出力される信号は、制御部５０に入力される。制御部５０は、これら信号に基づいて回転角、並びに回転方向を割り出し、割り出した回転角及び回転方向からカム筒１１、第２レンズ保持筒１９の回転位置を確認しながら各ドライバ５１，５２を介してズーム用又はフォーカス用モータ１４，２２の駆動を制御する。
【００２１】
上記構成の作用を説明する。変倍するときには、ズーム用モータ１４の駆動が開始される。この駆動は、第１出力軸２６、第１出力ギヤ２９、及び第１ギヤ列１０の順に伝達される。このとき、第２検出ギヤ２７は第１出力軸２６に対して回転することはない。
【００２２】
第１ギヤ列１０に駆動が伝達されると、カム筒１１が回転する。カム筒１１が回転することでカムピン１５がカム１６と直進ガイド開口１７との交点に誘導されて第１レンズ保持筒１３が光軸方向に移動して投映レンズ８の変倍が行われる。
【００２３】
このとき、第１検出ギヤ３５は、第２出力軸３４を中心としてカム筒１１、すなわち第１ギヤ列１０に従動して回転する。この回転は、第１中間ギヤ３８、及び第１入力軸４０を介して第１エンコーダ４１に入力される。制御部５０は、第１エンコーダ４１から出力される信号に基づいてズーム用モータ１４の駆動を制御する。
【００２４】
合焦するときには、フォーカス用モータ２２の駆動が開始される。この駆動は、第２出力軸３４、第２出力ギヤ３７、及び第２ギヤ列１８の順に伝達される。このとき、第１検出ギヤ３５は、第２出力軸３４に対して回転することはない。
【００２５】
第２ギヤ列１８に駆動が伝達されると、第２レンズ保持筒１９が回転し、第２レンズ保持筒１９が光軸方向に移動して投映レンズ８の合焦が行われる。
【００２６】
このとき第２検出ギヤ２７は、第１出力軸２６を中心として第２レンズ保持筒１９、すなわち第２ギヤ列１８に従動して回転する。この回転は、第２中間ギヤ３０、及び第２入力軸３２を介して第２エンコーダ３３に入力される。第２エンコーダ３３から出力される信号は制御部５０に取り込まれ、制御部５０は、取り込んだ信号に基づいてフォーカス用モータ２２の駆動を制御する。なお、第２ギヤ列１８は、第２レンズ保持筒１９が光軸方向に移動しても第２出力ギヤ３７及び第２検出ギヤ２７との噛合が解除されることがないように、光軸方向に沿う幅が長く形成されている。また、投映レンズ８のレンズ構成によっては変倍時又はフォーカス時に変倍系レンズ群とフォーカス系レンズ群との両方を同時に移動する場合がある。この場合には、両方のモータ１４，２２を同時に駆動し、各々駆動が制御される。
【００２７】
このように、２つのギヤ列１０，１８のうちの一方のギヤ列１０に駆動を入力する出力軸２６に、他方のギヤ列１８からフィードバック用の回転を取り出す第２検出ギヤ２７を回転自在に支持するようにしたので、第２検出ギヤ２７を別に支持するための軸を省略することができコストダウンが図れ、また、狭いスペースに配置することができる。
【００２８】
上記実施形態では、ロータリエンコーダ３３，４１を用いているため、中間ギヤ３０，３８及び入力軸３２，４０を用いているが、これらを省略して、二段ギヤとなっている検出ギヤ２７，３４を１個のギヤとし、これに羽根車を一体的に取り付け、羽根車のスリットを光電センサで検知することでカム筒１１、第２レンズ保持筒１９の回転角を検出する構成としてもよい。
【００２９】
また、出力軸２６，３４には、減速ギヤを介したモータ１４，２２の駆動が伝達されるように構成しているが、減速ギヤを内蔵していないモータを用い、モータの出力軸をそのまま用いても良い。
【００３０】
さらに、本実施例では、回転軸方向に沿って並置したカム筒１１、第２レンズ保持筒１９などの回転体をそれぞれ回転させるために用いているが、これに限らず、直線的に設けたギヤ列（ラック）をそれぞれ設けた移動体を直線的に各々移動制御するための駆動制御装置でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本実施形態では、投写レンズに設けた回転筒の回転を駆動制御する装置としているが、これに限らず、互いの移動方向が平行な２つの移動体の移動を各々制御するための周知の機構であればいずれの機構にも本発明を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明を採用した投映レンズの要部を示す斜視図である。
【図２】駆動制御装置を示す分解斜視図である。
【００３３】
８  投映レンズ
９  駆動制御装置
２６  第１出力軸
２９  第１出力ギヤ
３０  第２中間ギヤ
３３  第２エンコーダ
３４  第１検出ギヤ
３７  第２出力ギヤ
３８  第１中間ギヤ
４０  第１出力軸
４１  第１エンコーダ
【図１】
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【図２】
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