JP2003315648A

JP2003315648A - 光学装置

Info

Publication number: JP2003315648A
Application number: JP2002118419A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Eguchi; 正治江口
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-04-19
Filing date: 2002-04-19
Publication date: 2003-11-06

Abstract

(57)【要約】【課題】従来のレンズシフト機能付き光学装置では、
機械加工部品で高価なアリ溝・Ｖ溝によるスライド機構
やラックアンドピニオンギア部材を必要とし、安価な量
産性が考慮されていない。【解決手段】光軸に垂直なフランジ部１７３が固定部
に設けられたレンズユニット１７０と、フランジ部に対
向するように設けられ、レンズユニットを取り付けるマ
ウント部１９０を備えた光学装置本体１００とを有し、
マウント部とフランジ部のうち一方の部分に、互いに平
行に延びる複数の貫通形状のカム溝１７５を設け、他方
の部分に、カム溝に挿入されるカムフォロア部材６００
を固定し、カムフォロア部材に、カム溝からの抜け止め
部５００およびマウント部とフランジ部との間の光軸方
向の間隔を決めるスペーサ部を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、投射型画像表示装
置等の光学装置に関し、さらに詳しくは、光学装置本体
に対するレンズユニットの光軸直交方向での位置調整を
可能とした光学装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来この分野の装置は、金属製の機械加
工部品を用いた高価なアリ溝・Ｖ溝機構とラックアンド
ピニオンギア部材を用いるのが一般であった。

【０００３】この従来構成は、ＸＹＺステージのような
市販の計測工具等で用いられている微調ステージ用の相
対スライド機構を、そのままレンズシフト装置に転用
し、レンズ（とその光軸）を移動するものである。

【０００４】上記機構構成にてレンズシフト量を可変と
し、物点と像点の相対配置自由度、あるいは台形ひずみ
の可変自由度を増すことで、スクリーンもしくは結像面
上の画像位置の光軸シフト方向での調整を行い撮影もし
くは投射での通常光学系で得られないポジショニングを
可能とする。

【０００５】一方、相対スライド機構を撮影系に適用す
れば、カメラ位置固定での撮影範囲の微調整が可能とな
り、鏡面被写体を正対位置をはずすことでレンズ自体の
写り込みなく撮影したり、建築写真などでパースペクテ
ィブをコントロールした撮影が可能となる。

【０００６】撮影系でのレンズシフト装置付きカメラで
の構成には、特開平１０−０５１６６９号公報にて提案
されたビデオカメラ装置に関する発明がある。

【０００７】ここには安価なレンズシフト構成で画像シ
フト可能なビデオカメラ構成が提案されている。

【０００８】一方、投射系においては仰角配置スクリー
ンへの投射時に生じる台形ひずみの除去とシフト方向へ
の画面位置調整が可能となる。

【０００９】これにより、複数のレンズシフト装置付き
投射型画像表示装置（プロジェクター）を同時使用して
投射画面を重畳（スタック）若しくは接続して投射する
ことを可能とし、輝度を倍加したスタックプロジェクタ
ー装置もしくは画面面積を拡張したマルチ画面プロジェ
クター装置として製品化されている。

【００１０】本出願人は、アリ溝を廃したシフト・ティ
ルト機構をこのような用途向けに提案している（特開平
７−２３９４３４号公報）。この公報にて提案の構成
を、図９に示す。

【００１１】このような、「スタック」は大光量の大型
機を専用調整機能付ラックに組付けて行うのが一般であ
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の技術で
は、機械加工部品で高価なアリ溝・Ｖ溝によるスライド
機構やラックアンドピニオンギア部材を必要とし、安価
な量産性が考慮されていない。

【００１３】また、プロジェクター装置のレンズシフト
機構部も高価な大光量大型プロジェクター装置にしか装
備されず、大きく複雑高価な構成となっていた。

【００１４】安価で光学系部材の小型化が容易な小型パ
ネルをライトバルブとして採用したプロジェクター装置
に、上記従来の微動ステージ用構成を適用した場合、パ
ネルの小型化により得られる装置の小型・軽量化および
低価格化と、アリ溝機構とラックアンドピニオンギア機
構等の割高な機械部品の価格とが不釣合いとなる。

【００１５】つまり、システムとしての価格、重量、機
構スペース配分のバランスが悪く、パネルの小型化によ
る諸効果を減じさせることになる。したがって、小型普
及機への搭載は困難である。

【００１６】上記特開平１０−０５１６６９号公報にて
提案されたビデオカメラ装置には、安価なレンズシフト
構成で画像シフトを可能としている。

【００１７】しかし、この技術はＴＶインターホン等の
画像の画素レベルでの移動精度を問題としない用途にの
み適するものである。

【００１８】さらに、この技術は、シフト用マウント構
成部材をカメラセンサー基板自体として、ボードカメラ
撮像系での簡素な構成を生かして合理化したものである
ので、プロジェクターのようにＣＣＤベース基板がない
投射系で、光学系のために構造部材や光学系筐体が通常
すでに存在している構成には、この技術を適用できな
い。

【００１９】また、精度、強度、耐久性などの不足が構
成要件の大きな差に加わり、簡便なカメラ用途以外の一
般光学装置への適用を妨げている。

【００２０】なお、上記特開平７−２３９４３４号公報
にて提案の技術によると、アリ溝機構は廃止できている
が、ラックアンドピニオン機構や平行な２枚の対向平面
カムのような組立精度上の要求が厳しくコスト的にも不
利な構造が用いられており、一般光学装置まで普及可能
な構成にはなっていない。

【００２１】さらに、固定レンズ構成のプロジェクター
との構成共通化を図る上では、不要部材が残存すること
になるためスペース的に難がある。これは、製品系列を
増やして使用者の需要に応えていく上で問題となる。

【００２２】一方、投射系への適用、特にレンズシフト
機能が有用性大であるデータプロジェクター用途におい
ては、以下の問題がある。

【００２３】すなわち、近年、２インチ以下の小型画像
形成パネルを用いた小型プロジェクター分野において、
スタッキング使用に必要な大光量光学系が実現し、２０
００ANSIlm以上での画像投射が可能とはなったが、従来
の「レンズシフト機構」構成における上記諸問題から、
標準仕様としてのレンズシフト機構搭載は進んでいな
い。

【００２４】そこで、本発明は、上記諸問題点を合理的
に解消し、簡素な構成で、かつ十分なレンズシフト位置
の調整精度と耐久性とを持つ光学装置を提供することを
目的としている。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本願第１の発明では、光軸に垂直なフランジ部が
固定部に設けられたレンズユニットと、フランジ部に対
向するように設けられ、レンズユニットを取り付けるマ
ウント部を備えた光学装置本体とを有する光学装置にお
いて、マウント部とフランジ部のうち一方の部分に、互
いに平行に延びる複数の貫通形状のカム溝を設け、マウ
ント部とフランジ部のうち他方の部分に、カム溝に挿入
されるカムフォロア部材を固定し、カムフォロア部材
に、カム溝からの抜け止め部およびマウント部とフラン
ジ部との間の光軸方向の相対間隔を決めるスペーサ部を
設け、カムフォロア部材によりレンズユニットの光学装
置本体に対する光軸直交面内におけるカム溝に沿った方
向への位置調整移動をガイドさせるようにしている。

【００２６】また、本願第２の発明では、光軸に垂直な
フランジ部が固定部に設けられたレンズユニットと、フ
ランジ部に対向するように設けられ、レンズユニットを
取り付けるマウント部を備えた光学装置本体とを有する
光学装置において、マウント部とフランジ部のうち一方
の部分に、互いに平行に延びる複数の貫通形状のカム溝
を設け、マウント部とフランジ部のうち他方の部分に、
カム溝に挿入されるカムフォロア部材を固定し、カムフ
ォロア部材に、カム溝からの抜け止め部を設けるととも
に、上記他方の部分におけるカムフォロア部材の固定箇
所の周辺にマウント部とフランジ部との間の光軸方向の
相対間隔を決めるスペーサ部を設け、カムフォロア部材
によりレンズユニットの光学装置本体に対する光軸直交
面内におけるカム溝に沿った方向への位置調整移動をガ
イドさせるようにしている。

【００２７】さらに、本願第３の発明では、光軸に垂直
なフランジ部が固定部に設けられたレンズユニットと、
フランジ部に対向するように設けられ、レンズユニット
を取り付けるマウント部を備えた光学装置本体とを有す
る光学装置において、マウント部とフランジ部のうち一
方の部分に、互いに平行に延びる複数の貫通形状のカム
溝を設け、マウント部とフランジ部のうち他方の部分
に、カム溝に挿入されるカムフォロア部材を固定し、カ
ムフォロア部材に、カム溝からの抜け止め部を設けると
ともに、カムフォロア部材におけるマウント部とフラン
ジ部の間の外周にマウント部とフランジ部との間の光軸
方向の相対間隔を決めるスペーサ部材を設け、カムフォ
ロア部材によりレンズユニットの光学装置本体に対する
光軸直交面内におけるカム溝に沿った方向への位置調整
移動をガイドさせるようにしている。

【００２８】さらに、本願第４の発明では、レンズユニ
ットと、このレンズユニットを光軸直交方向に位置調整
可能に支持するマウント部を備えた光学装置本体とを有
する光学装置において、光学装置本体にねじ軸が光軸直
交方向に向くように雄ねじ部材を設けるとともに、レン
ズユニットに雄ねじ部材に螺合する雌ねじ部を設け、雄
ねじ部材を回転させることにより、レンズユニットを光
軸直交面内にて位置調整駆動するようにしている。

【００２９】なお、上記各発明の構成を有する光学装置
が、光学装置本体からの画像光をレンズユニットを介し
て被投射面に投射して画像を表示する投射型画像表示装
置である場合には、光学装置本体に設けられた画像形成
素子の対角寸法を２インチ以下とするのがよい。

【００３０】これら発明により、１．レンズシフト機構無しの通常構成からの変更が減
る。また、対向する２つのカム板を使用する場合のよう
なカム板間の寸法管理が不要となる。

【００３１】２．分離構成により、カムフォロア部材と
カム溝との寸法設定、耐久性、対環境特性の変更が容易
である。

【００３２】３．雄ねじ部材をそのレンズの必要シフト
量に適する長さに設け、マウント側は複数種類レンズと
の組み合わせ時に同一の雌ねじ機構を用いることで、レ
ンズの必要シフト量に依存して形状変化する要素を個々
のレンズ側に持たせることができる。また、固定シフト
レンズと組み合わせたときに雌ねじ側が残存するが、邪
魔にならないようにすることができる。

【００３３】４カムフォロア部材およびカム溝が設け
られたマウント部又はフランジ部のうち少なくとも一方
を樹脂により形成することで、成形後の収縮差の許す限
り、材質変更が敏速にできる。摺動相手の材質に対し摩
耗の少ない組み合わせが選びやすい。無潤滑での耐久性
が上がる。がたつきでの金属音、異音発生を減じること
ができる。

【００３４】５．レンズの必要とするシフト量分の移動
範囲（長さ）のカムをレンズ側に設ければ、マウント側
はビス穴等固定形状ですむので、シフト移動量が異なる
交換レンズや移動量ゼロのレンズも同様に組み付け出来
る。逆にした場合に、最大移動量を先に想定してマウン
トにカムを設ける必要性と、想定範囲を超える交換レン
ズを後から追加するときの制約と機構の無駄をなくす、
もしくは減じることができる。

【００３５】６．投射型画像表示装置の投射レンズユニ
ットとマウント部にスペースを大きくとることなくレン
ズシフト機能を追加することができる。また、固定シフ
トの製品に適用する際には、設計変更を最小にすること
ができる。

【００３６】さらに、スクリーン観察者の視界を妨げな
い様に通常、機器の上面よりに投射レンズを配置するの
が一般の画像投射装置にて、シフト操作部材を外観に操
作可能に露出させる伝達距離を最短に構成容易とする。

【００３７】７．パネル対角寸法の約３乗に比例して生
じる投射レンズ保持部への強度負荷を減じ、特別な補強
部材、材質や構造部材を支持構造体として用いる必要性
を減らすことができる。

【００３８】レンズユニットの固定フランジ部、マウン
ト部、カム部およびカムフォロア部材に樹脂部材の適用
が容易となり、本件構成による機構合理化で、材料強度
に由来する精度問題を生じにくくすることができる。

【００３９】なお、上記各発明は、投射型画像表示装置
や撮像装置等にて物点と像点の相対配置を可変とした光
学装置に適用可能なものである。

【００４０】さらに、液晶素子などを画像変調手段とす
る複数のレンズシフト装置付き画像投射装置を同時使用
して投写画面を重畳（スタック）若しくは接続して用い
る小型プロジェクター装置に適用される。

【００４１】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１は本発明の
第１実施形態であるプロジェクター装置（光学装置）の
概略図で、クロスダイクロイックプリズム使用の３板方
式での基本レイアウトを色分解部を略し、レンズ光軸を
含むクロスダイクロイックプリズム中央チャンネル主体
に示した構成図である。なお、以下の各図において、同
一機能の部位には同一符号を付す。

【００４２】図１において、１００はプロジェクター装
置の筐体（本体）、１０１はキーストン調整用の接地足
部、１０２はプロジェクター装置筐体１００のつまみ用
穴部、１０３はプロジェクター装置筐体１００の投射レ
ンズ用長穴部、１１０は光源ランプ、１２０は放物面反
射鏡、１３０はＩＲ−ＵＶカット（コールド）フィル
タ、１４０は２枚のフライアイレンズで構成したインテ
グレータ、１４１は凸レンズ、１４２は凸レンズ、１５
０は入射側偏光板、１６０は透過型液晶ライトバルブユ
ニット、１６１はクロスダイクロイックプリズム、１６
２は投射レンズのパネル内ピント面イメージサークル、
１７０は投射レンズ、１７１はレンズシフト量調整つま
みである。

【００４３】また、１７２は投射レンズの固定鏡筒部、
１７３は投射レンズの固定フランジ部、１７４は同固定
フランジ部の雄ねじ固定部、１７５は同固定フランジ部
のカム穴（溝）部、１８０は照明光軸、１８１は投射レ
ンズ光軸、１８２は投射レンズ後玉、１９０は装置筐体
１００に一体的に設けられた光学ベース部材、１９１は
クロスダイクロイックプリズムベース部材、１９２は光
学ベース部材１９０のマウント面に設けられたザグリ部
付きビス穴、１９３は光学ベース部材１９０の底面側の
上面に設けた逃げ部、２００はスクリーン、３００は雄
ねじ、４００は雌ねじ、４０１は雌ねじ抜け止め、５０
０は段ビス、６００はカムフォロアである。

【００４４】光源１１０の光束は放物面反射鏡１２０に
て略平行光となり、ＩＲ−ＵＶカットフィルタ１３０に
て可視光線以外の不要光が除去される。公知のフライア
イタイプインテグレータ１４０にて照明強度が均一化さ
れ凸レンズ１４１，１４２にて照明条件を調整し偏光板
１５０を介して液晶ライトバルブユニット１６０の光透
過部分を必用十分な余裕をもって照明する。

【００４５】その照明光束を、出射側に不図示の偏光板
を有する液晶ライトバルブによって変調し、クロスダイ
クロイックプリズムベース部材１９１に固着したクロス
ダイクロイックプリズム１６１にて色合成を行う。

【００４６】ライトバルブ透過光束は、液晶ライトバル
ブユニット１６０の有効範囲中心と照明系の光軸に対し
上方にオフセットした光軸位置に配置された投射レンズ
１７０の後玉１８１にけられなく入射しスクリーン２０
０上に画像を結像させ、投射する。

【００４７】これら光学要素の内、入射側の偏光板１５
０、液晶ライトバルブユニット１６０、クロスダイクロ
イックプリズム１６１は軽合金ダイキャストの光学ベー
ス１９０に対して相対的に位置決め固定されている。

【００４８】投射レンズ１７０は、投射レンズの固定鏡
筒部１７２に光軸に直交して一体的に設けた固定フラン
ジ部１７３を有する。固定鏡筒部１７２はガラス強化ポ
リカーボネイト樹脂成形部品を使用している。固定フラ
ンジ部１７３のレンズ鏡筒外周には、上下方向に長穴状
に伸張した４カ所の線形カム穴部１７５と、雄ねじ３０
０の固定部１７４が、型成形により一体的に配置形成さ
れる。

【００４９】雄ねじ３００はレンズ１７０の移動方向上
（ここでは上方）かつ光軸中心上にて圧入固定、もしく
はねじ込みにて固定する。ねじ込みの場合、雌ねじ４０
０と螺合するシフト駆動用ねじ部に対し、固定用ねじ径
を大きめに設定する。

【００５０】光学ベース部材１９０に光軸直交に設けた
マウント面から、投射レンズ１９０上にオーバーハング
して伸張した庇部には、雌ねじ４００が定位置回転可能
に固定される。

【００５１】雌ねじ４００は雄ねじ３００を含むレンズ
ユニットを組み込んだ後に組み付け、雌ねじ抜け止め４
０１にて抜け止めされる。抜け止め４０１にはグリップ
リング、Ｅリング、などの一般的手段を適用すればよ
い。

【００５２】カム穴部１７５各々にはスペーサ部を一体
的に設けたカムフォロア６００が挿入される。

【００５３】ＰＯＭ樹脂で型成形されたカムフォロア６
００は、光学ベース部材１９０に設けたマウント面のビ
ス穴部１９２に、ＳＵＳ材転造の段ビス５００で固定さ
れる。

【００５４】ビス穴部１９２には段ビス５００に嵌合す
るザグリ部が設けられており、段ビス５００及びカムフ
ォロア６００の取り付け位置精度を確保するため、段ビ
ス５００の軸部を嵌合挿入し、ねじ止めされる。

【００５５】投射レンズ１７０の光軸シフトは、筐体１
００の穴部１０２を介して雌ねじ４００に圧入嵌合にて
差し込んだ、つまみ１７１を回動することで、雌ねじ４
００を定位置回転し、雄ねじ３００を進退させることで
投射レンズ鏡筒１７０をマウント面に平行に上下平行移
動させることで行う。プロジェクター装置筐体１００は
鉛直に設置したスクリーン２００に正対して設置する。

【００５６】筐体１００下面には、３ないし４カ所のキ
ーストン調整用の接地足部１０１を設け、接地足部１０
１のねじ付き軸部（不図示）の回転で足部の高さを変え
ることで筐体の設置状態を調整可能として、光軸のスク
リーンに対する直交調整と画像の傾きを調整する。

【００５７】以上の構成により、光軸シフト可能な投射
レンズ１７０にて、スクリーン２００の上に変調された
画像が、上下位置調整可能に結像する。

【００５８】図２には、本実施形態でのオフセット量７
００の状態から、シフト量調整つまみ１７１を回動した
結果、投射レンズ光軸が照明光軸１８０に対してオフセ
ット量７０１までさらに上方にシフトした（ライズし
た）状態を示している。またＡ−Ａ断面図にて上下方向
の線形カムと段ビス・カムフォロア部の配置関係を示し
ている。

【００５９】投射画像は正面やや上方に設置したスクリ
ーン２００（図のスペース上概念的に表示）に上下位置
調整されかつ台形ひずみなしで投射される。

【００６０】（第２実施形態）図３には、本発明の第２
実施形態である電動レンズシフト機能付きプロジェクタ
ー装置（光学装置）の概略構成を示している。

【００６１】同図において、４０１はギア付き雌ねじ、
４０２はアイドラギア、４０３は出力ピニオンギア、４
０４はアイドラギア軸、４０５はギア地板、４０６は減
速ギアヘッド、４０７モーター、４１０はギアドモータ
ーユニットである。

【００６２】図中、符号を付した部分以外は第１実施形
態と同様の構成であるので説明を省略し、ここでは変更
部分について説明する。

【００６３】ギア付き雌ねじ４０１は同第一実施例での
雌ねじ４００の外周にギア部が追加されている。

【００６４】雌ねじの駆動力として本実施例は電動モー
ターを用いており、減速ユニットつきのギアドモーター
４１０が電動駆動ユニットとしてギア付き雌ねじ４０１
に連結してある。

【００６５】駆動源であるモーター４０７は、レンズユ
ニット１７０の駆動トルクに合わせた減速ギアヘッド４
０６を介して、固定部を兼ねたギア地板４０５に固定さ
れている。

【００６６】減速ギアヘッドの出力軸はギア地板を貫通
して出力ピニオンギア４０３が付けられ、ギア地板４０
５にカシメたアイドラギア軸４０４に軸支されたアイド
ラギア４０２を経て、ギア付き雌ねじ４０１に駆動力が
伝達される。出力ピニオンギア４０３部は必要に応じて
公知のスリップフリクション機構付きのピニオンギアと
して、駆動範囲端点でのギア破壊と端点突き当て時の騒
音を防止する。端点での駆動制御方法とギア材質仕様を
コストとのバランス観点から判定しフリクション機構の
有無を決めればよい。

【００６７】ギア付き雌ねじ４０１のねじ部はねじリー
ドが摩擦角より小さい範囲にて駆動速度とバランスさせ
て決定すればよい。

【００６８】また、上述した様に、スリップフリクショ
ン機構を追加したうえでアイドラギアに直結の手動操作
ダイアルを追加しスリップフリクションに抗して手動操
作も可能にしてもよい。

【００６９】この場合、出力ピニオンギア４０３からモ
ーター逆駆動するトルクはフリクショントルクより大き
いのでフリクショントルクが機器の振動などによるレン
ズシフト位置変動に対しての保持力となる。

【００７０】電動モーターには駆動回路コストで若干不
利であるが、有軸タイプの超音波モータをＤＣモータと
換装して用い、駆動／減速ギア列でのバックラッシを公
知の除去機構／方法にて減じて使用すれば、シフト駆
動、停止の制御性で最良の結果が得られ、騒音も減じる
ので、高品位・高精度のスタック用プロジェクター用途
にも適した構成となる。

【００７１】（第３実施形態）図４には、本発明の第３
実施形態であるプロジェクター装置（光学装置）の概略
構成を示している。本実施形態は、カムとカムフォロア
の相対位置を第１実施形態とは逆転した例である。

【００７２】同図において、１７６はビス穴部、１９５
は線形カム穴部、５００は段ビス、６００はカムフォロ
アである。

【００７３】固定フランジ部１７３のレンズ鏡筒外周に
は第１実施形態で説明したカム穴部に代わって、ビス穴
部１７６が配置され、光学ベース部材１９０のマウント
面には、上下方向に長穴状に伸張した４カ所の線形カム
穴部１９３が第１実施形態でのビス穴位置に代わって設
けられている。

【００７４】カム穴の各々にはスペーサ部を一体的に設
けたカムフォロア６００が実施例１と逆に挿入され、カ
ムフォロア６００は、光学ベース部材１９０に設けたマ
ウント面の上下方向に長穴状に伸張した４カ所の線形カ
ム穴部１９３に、段ビス５００で固定される。

【００７５】ビス穴部１７６には段ビス５００に嵌合す
るザグリ部が設けられており、段ビス５００及びカムフ
ォロア６００の取り付け位置精度を確保するため、段ビ
ス５００の軸部を嵌合挿入し、ねじ止めされる。

【００７６】なお、光学ベース部材１９０には最大下方
シフト状態でのカムフォロア部分逃げ形状１９３が設け
られている。

【００７７】（第５実施形態）図５には、本発明の第５
実施形態であるプロジェクター装置（光学装置）の概略
構成を示している。本実施形態は、第１実施形態に対し
てカムフォロア部分を変更した構成例である。

【００７８】同図において、５０１はビス、６０１はカ
ムフォロア、１９３は光学ベース部材のマウント面に設
けた、嵌合ザグリ部付きビス穴部１９３である。

【００７９】カム穴の各々にはスペーサ部を一体的に設
けたカムフォロア６０１が第１実施形態と同様に挿入さ
れ、カムフォロア６０１のスペーサ部を挟んだ他端は、
光学ベース部材１９０に設けたマウント面の嵌合ザグリ
部付きビス穴部１９３に、嵌合することでカムフォロア
の位置精度を確保し、ビス５０１で固定する。

【００８０】ビス５００の頭部はカム穴に対しての摺動
面となり、光軸方向のレンズ摺動ガタはカムフォロアの
軸方向長さ寸法で決定される。

【００８１】（第６実施形態）図６には、本発明の第５
実施形態であるプロジェクター装置の概略構成を示して
いる。本実施形態ては、第１実施形態に対してカムフォ
ロア部分を変更した構成例であり、ここではその変更部
分を主体に示している。

【００８２】同図において、５０１は段ビス、６０２は
カムフォロア、６１０はスペーサワッシャ、１９４は光
学ベース部材のマウント面に設けた嵌合ザグリ部付きビ
ス穴部である。

【００８３】カム穴の各々には単純円筒形のカムフォロ
ア６０２が第１実施形態と同様に挿入され、光学ベース
部材１９０に設けたマウント面のビス穴部１９４に、段
ビス５０１でスペーサワッシャ６１０を介して固定され
る。

【００８４】ビス穴部１９４にはカムフォロア６０１に
嵌合するザグリ部が設けられており、段ビス５０１及び
カムフォロア６０２の取り付け位置精度を確保するた
め、段ビス５０１の軸部を嵌合挿入し、ねじ止めする。
光軸方向のレンズ摺動ガタはカムフォロアの軸方向長さ
寸法とスペーサを兼ねたワッシャ６１０の厚さにより決
定されワッシャ厚さによって選択的に最適化する。

【００８５】ここで、本実施形態に限らず、ビス（もし
くは段ビス）の頭部とそれに押圧固定される部材である
ワッシャ６１０もしくは直接カムフォロアとの間にバネ
性のウエーブワッシャ（不図示）を重畳し、レンズ固定
部のフランジ面を押圧保持して摺動ガタ取りしてもよ
い。この場合、スペーサワッシャ６１０がカム穴部のフ
ランジ前面に対しての摺動面となる。

【００８６】逆に、マウントから離反方向へチャージし
てビス頭部の裏側をレンズ取付け基準面とするべく、マ
ウント面とフランジの間にバネ性のウエーブワッシャを
挿入してもよい。

【００８７】レンズバックフォーカス調整のため、もし
くは／及び摺動面の摩耗対策とレンズバックフォーカス
調整のために、適宜フランジとマウント各々に対して異
種材料接触となる材質のワッシャ部材を追加挿入する。

【００８８】（第６実施形態）図７には本発明の第６実
施形態であるプロジェクター装置の概略構成を示してい
る。本実施形態は、第１実施形態に対してカムフォロア
部分を変更した構成例である。

【００８９】また、図８には、本実施形態のプロジェク
ター装置のカムフォロア部分を変更した構成例の斜視図
である。

【００９０】図中、投射レンズの固定フランジに設け
た、雄ねじ固定部１７４は略してある。

【００９１】図７および図８において、５０１はビス、
６０３はカムフォロア、６０４は円錐テーパ面を有する
カム穴、１９３は光学ベース部材のマウント面に設け
た、嵌合ザグリ部付きビス穴部である。

【００９２】円錐テーパ面を有するカム穴６０４の各々
には、対応する形状の円錐テーパ面を摺動面として設け
た段付きカムフォロア６０３が、第１実施形態と同様に
挿入される。

【００９３】カムフォロア６０３のスペーサ６１０に挿
入貫通した端部は、光学ベース部材１９０に設けたマウ
ント面の、嵌合ザグリ部付きビス穴部１９３に嵌合する
ことで、カムフォロアの位置精度を確保し、ビス５０１
で固定される。

【００９４】カムフォロアの円錐テーパ面はカム穴に対
しての摺動面となり、光軸方向のレンズ摺動ガタはカム
フォロアの寸法とワッシャ６１０の厚さで定義される。

【００９５】ワッシャによるピント調整を行う場合は、
この構成では同時にガタ量が変動してしまうので、円錐
テーパ形状部を軸方向に可動に分離し、先の実施例でも
触れたように、調整範囲がバネストローク内で収るよう
に設定したウエーブワッシャで押圧保持するようにすれ
ばよい。

【００９６】ピント調整量が大きいレンズに対して、加
圧手段としてのウエエーブワッシャが、ストローク不足
となる場合にはコイルバネを用いるとよい。調整ストロ
ークでの押圧力の変動を減じるにはバネ定数を寝かした
設計でコイルバネを用いるか、皿バネを必要枚数重畳し
て用いるとよい。

【００９７】上記のごとく可動とした円錐テーパ面を持
つカムフォロア部の構成自体はカム筒を外形スライド型
で成形するためにカム穴を円錐テーパ面を有するカム穴
としたズームレンズ鏡筒に適用され、公知であるので詳
細は略す。

【００９８】さらに、レンズ押圧保持力に対する円錐テ
ーパ面形状部強度が不足する場合接触面を増やし、回転
非対称でシフト方向に伸張（元形状をシフト方向に掃引
した外形形状など）異形化したカムフォロアを用いても
良いため、レンズ重量等の負荷に対する対応柔軟性をも
考慮された本件の基本構成による利点は失われない。

【００９９】上記各実施形態では、プロジェクター構成
例として透過型３板液晶式でクロスダイクロイックプリ
ズムを色光の合成に用いた一般的例を示したが、本件に
関るプロジェクター装置としてはこのタイプに限るもの
でない。

【０１００】本件に使用可能なプロジェクター装置とし
ては、１．色合成系にクロスダイクロイックプリズムを用いな
いで公知のＬ字型ダイクロイックプリズムを用い３枚の
パネルをコの字でなくＺ字型に配置する構成の適用。

【０１０１】２．色合成系にクロスダイクロイックプリ
ズムを用いないで公知のミラー順次方式ダイクロイック
ミラーを用い３枚のパネルをコの字でなくＺ字型に配置
る構成での適用。

【０１０２】３．Ｌ字型ダイクロイックプリズムを複数
のダイクロイックプリズム、ミラーに分離した構成での
適用。

【０１０３】４．上記例にて更にマイクロレンズ付き液
晶パネルを用いた構成での適用。反射型液晶方式、ＩＬ
Ａ方式、ＤＬＰ方式のレンズシフト装置を用いた場合な
ども本件に関るレンズシフト装置としての機能は同一で
あり、どの方式であってもよい。

【０１０４】さらに、本発明はプロジェクター装置に限
らず、レンズユニットを装置本体に対して光軸直交方向
に位置調整を行えるようにした各種光学装置に適用する
ことができる。

【０１０５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、１．高価な少量生産品や高価な機構部材なしで、簡便か
つ高精度で量産での実用性の高いレンズシフト装置がで
きる。

【０１０６】２．カム部材、カムフォロア固定部材とも
に型成形での製造時、光軸平行の元からある抜き方向だ
けで製造可能で、スライド駒を追加する必要が無くな
る。

【０１０７】３．シフト移動量が異なる交換レンズや移
動量ゼロのレンズも同様に組み付けでき、シフト無しレ
ンズの場合にマウント部をそのまま使っても機構上の無
駄が無い。残存部品として雌ねじを残したまま用いて
も、雄ねじを残す場合に比べスペースロスが小さいの
で、残して有っても支障が少ない。雌ねじ部を組み付け
ないマウントユニットを固定使用レンズの為に別途設定
するのが製造時管理上不利となる場合にマウント側ユニ
ット数を増やさないですむ。

【０１０８】４．同一のマウントに対して、材質や重量
の異なる、すなわちシフト時の摩擦係数や変形・衝撃負
荷の異なるレンズを組み合わせる場合に、カムフォロア
の寸法設定や材質の変更で適応容易。

【０１０９】５．シフト移動量が異なる交換レンズや移
動量ゼロのレンズも同様に組み付け出来、シフト無しレ
ンズの場合にマウント部をそのまま使っても機構上の無
駄がない。

【０１１０】６．交換レンズを後から追加しやすい。シ
フト移動量ゼロのレンズ機構との互換性がよい。

【０１１１】７．コスト的に優れた２インチ未満の高画
素数小型パネルを画像変調手段として採用したプロジェ
クターに本件構成のレンズシフト装置を採用すること
で、本件の目的とした簡便な直接的レンズ光軸移動調整
機構が得られ、スタック可能なプロジェクター製造が容
易になる。

【０１１２】軽量な２インチ以下の小型パネル使用のプ
ロジェクターではレンズ寸法が小型化し１〜２ｋｇ以下
で構成可能となるため、シフト機構へのレンズ重量負荷
が軽減されて機構の簡素化、材料のプラスチック化等
の、低価格化が要求性能を満たしたまま合理的に行え
る。

【０１１３】以上総合して当前記分野製品の低コスト化
と製品機能拡張を、信頼性低下や機器寸法の不要な拡大
なく達成可能とする効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態であるプロジェクター装
置の概略図。

【図２】図１の状態から上方へレンズシフトした状態を
示す図。

【図３】本発明の第２実施形態である電動レンズシフト
機能付きプロジェクター装置の概略図。

【図４】本発明の第３実施形態であるプロジェクター装
置の概略図。

【図５】本発明の第４実施形態であるプロジェクター装
置の概略図。

【図６】本発明の第５実施形態であるプロジェクター装
置の概略図。

【図７】本発明の第６実施形態であるプロジェクター装
置の概略図。

【図８】上記第６実施形態のレンズユニット固定部の斜
視図。

【図９】従来の構成を示す斜視図。

【符号の説明】

１００プロジェクター装置筐体１０１キーストン調整用の接地足部、１０２プロジェクター装置筐体のつまみ用穴部１０３プロジェクター装置筐体の投射レンズ用長穴部１１０光源ランプ１２０放物面反射鏡、１３０ＩＲ−ＵＶカット（コールド）フィルタ１４０２枚のフライアイレンズで構成したインテグレ
ータ１４１凸レンズ１４２凸レンズ１５０入射側偏光板１６０透過型液晶ライトバルブユニット１６１クロスダイクロイックプリズム、１６２投射レンズのパネル内ピント面イメージサーク
ル１７０投射レンズ１７１レンズシフト量調整つまみ１７２投射レンズの固定鏡筒部１７３投射レンズの固定フランジ部１７４固定フランジ部の雄ねじ固定部１７５固定フランジ部のカム穴部１８０照明光軸１８１投射レンズ光軸１８２投射レンズ後玉１９０光学ベース部材１９１クロスダイクロイックプリズムベース部材１９２光学ベース部材のマウント面に設けた嵌合ザグ
リ部付きビス穴部２００スクリーン３００雄ねじ４００雌ねじ４０１雌ねじ抜け止め５０１段ビス６００カムフォロア６０１カムフォロア６０２カムフォロア６０３カムフォロア６１０ワッシャ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光軸に垂直なフランジ部が固定部に設け
られたレンズユニットと、前記フランジ部に対向するよ
うに設けられ、前記レンズユニットを取り付けるマウン
ト部を備えた光学装置本体とを有する光学装置であっ
て、前記マウント部と前記フランジ部のうち一方の部分に、
互いに平行に延びる複数の貫通形状のカム溝を設け、前記マウント部と前記フランジ部のうち他方の部分に、
前記カム溝に挿入されるカムフォロア部材を固定し、前記カムフォロア部材に、前記カム溝からの抜け止め部
および前記マウント部と前記フランジ部との間の光軸方
向の相対間隔を決めるスペーサ部を設け、前記カムフォロア部材により前記レンズユニットの前記
光学装置本体に対する光軸直交面内における前記カム溝
に沿った方向への位置調整移動をガイドさせることを特
徴とする光学装置。
【請求項２】光軸に垂直なフランジ部が固定部に設け
られたレンズユニットと、前記フランジ部に対向するよ
うに設けられ、前記レンズユニットを取り付けるマウン
ト部を備えた光学装置本体とを有する光学装置であっ
て、前記マウント部と前記フランジ部のうち一方の部分に、
互いに平行に延びる複数の貫通形状のカム溝を設け、前記マウント部と前記フランジ部のうち他方の部分に、
前記カム溝に挿入されるカムフォロア部材を固定し、前記カムフォロア部材に、前記カム溝からの抜け止め部
を設けるとともに、前記他方の部分における前記カムフ
ォロア部材の固定箇所の周辺に前記マウント部と前記フ
ランジ部との間の光軸方向の相対間隔を決めるスペーサ
部を設け、前記カムフォロア部材により前記レンズユニットの前記
光学装置本体に対する光軸直交面内における前記カム溝
に沿った方向への位置調整移動をガイドさせることを特
徴とする光学装置。
【請求項３】光軸に垂直なフランジ部が固定部に設け
られたレンズユニットと、前記フランジ部に対向するよ
うに設けられ、前記レンズユニットを取り付けるマウン
ト部を備えた光学装置本体とを有する光学装置であっ
て、前記マウント部と前記フランジ部のうち一方の部分に、
互いに平行に延びる複数の貫通形状のカム溝を設け、前記マウント部と前記フランジ部のうち他方の部分に、
前記カム溝に挿入されるカムフォロア部材を固定し、前記カムフォロア部材に、前記カム溝からの抜け止め部
を設けるとともに、前記カムフォロア部材における前記
マウント部と前記フランジ部の間の外周に前記マウント
部と前記フランジ部との間の光軸方向の相対間隔を決め
るスペーサ部材を設け、前記カムフォロア部材により前記レンズユニットの前記
光学装置本体に対する光軸直交面内における前記カム溝
に沿った方向への位置調整移動をガイドさせることを特
徴とする光学装置。
【請求項４】前記抜け止め部が、前記カムフォロア部
材を前記他方の部分に固定するビスの頭部により構成さ
れていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに
記載の光学装置。
【請求項５】レンズユニットと、このレンズユニット
を光軸直交方向に位置調整可能に支持するマウント部を
備えた光学装置本体とを有する光学装置であって、前記光学装置本体にねじ軸が光軸直交方向に向くように
雄ねじ部材を設けるとともに、前記レンズユニットに前
記雄ねじ部材に螺合する雌ねじ部を設け、前記雄ねじ部
材を回転させることにより、前記レンズユニットを光軸
直交面内にて位置調整駆動することを特徴とする光学装
置。
【請求項６】前記カムフォロア部材および前記カム溝
が設けられた前記マウント部又は前記フランジ部のうち
少なくとも一方を樹脂により形成したことを特徴とする
請求項１から３のいずれかに記載の光学装置。
【請求項７】前記光学装置本体からの画像光を前記レ
ンズユニットを介して被投射面に投射して画像を表示す
ることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の
光学装置。
【請求項８】前記光学装置本体に設けられた画像形成
素子の対角寸法が２インチ以下であることを特徴とする
請求項７に記載の光学装置。