JP2016033574A - Projection type display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、投射型表示装置の投射レンズシフト機構に関し、特に投射レンズシフト機構による防塵構造に関する。 The present invention relates to a projection lens shift mechanism of a projection display device, and more particularly to a dustproof structure by a projection lens shift mechanism.
従来、プロジェクタなどの投射型表示装置において、設置場所を固定したまま投射画像を移動させる投射レンズシフト機構を有するものがある。この機能は投射レンズを投射レンズシフト機構に支持した状態で、投射面に対して平行に移動させることによって実現される。この場合、シフト移動によって投射レンズと外装筺体とが干渉することを避けるために、外装筺体にはシフト範囲に対応した比較的大きな開口を必要とする。そのため、投射レンズと外装筺体との間隙から塵埃が侵入し、投射映像の劣化をもたらす虞があることから、プロジェクタ前面からの塵埃の侵入を防止する構造が必要となる。 2. Description of the Related Art Conventionally, some projection display devices such as projectors have a projection lens shift mechanism that moves a projection image while fixing the installation location. This function is realized by moving the projection lens parallel to the projection surface while the projection lens is supported by the projection lens shift mechanism. In this case, in order to avoid interference between the projection lens and the exterior casing due to the shift movement, the exterior casing needs a relatively large opening corresponding to the shift range. For this reason, since dust may enter from the gap between the projection lens and the exterior casing and cause deterioration of the projected image, a structure that prevents the dust from entering from the front of the projector is required.
特許文献１では、移動方向に可撓性凸部が形成された防塵板を投射レンズに外嵌し、レンズ移動時の外装筺体との空隙をなくす構造が開示されている。特許文献２では上下方向又は左右方向に変形可能な板部材が投射レンズの胴体部に外嵌される構造が開示されている。 Patent Document 1 discloses a structure in which a dustproof plate having a flexible convex portion formed in the moving direction is externally fitted to a projection lens to eliminate a gap with an exterior casing when the lens is moved. Patent Document 2 discloses a structure in which a plate member that can be deformed in the up-down direction or the left-right direction is externally fitted to the body of the projection lens.
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、外径の異なる交換レンズシリーズに対応するためには複数の開口径を有する防塵板を必要とするため、部品点数が増加する。また投射レンズ胴体部に防塵部材が外嵌されているためにレンズ交換時の作業性が損なわれる虞がある。さらには、防塵板と外装筺体との合わせ部は、部品精度を勘案すると実質的にゼロにすることは困難であり、密閉性に優れているとは言い難い。 However, in the conventional technique disclosed in the above-mentioned patent document, a dustproof plate having a plurality of opening diameters is required to correspond to the interchangeable lens series having different outer diameters, and thus the number of parts increases. In addition, since the dustproof member is fitted on the projection lens body, the workability at the time of lens replacement may be impaired. Furthermore, it is difficult to make the joint portion between the dust-proof plate and the exterior housing substantially zero in consideration of component accuracy, and it is difficult to say that the sealing performance is excellent.
そこで、本発明の目的は、防塵構造を備えた投射レンズシフト機構を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a projection lens shift mechanism having a dustproof structure.
上記目的を達成するために、本発明は、交換可能な投射レンズを光軸に対して鉛直な平面上で移動可能に保持する投射レンズシフト機構を備えた投射型表示装置において、該投射レンズシフト機構は、外装筺体に固定される固定板と、該固定板に摺動可能に押圧保持された可動板と、可撓性を有する防塵部材を備え、該防塵部材は該固定板と該可動板の間隙に挿入される挿入部と該移動板の全周を覆う周囲部とからなることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a projection type display apparatus having a projection lens shift mechanism that holds a replaceable projection lens so as to be movable on a plane perpendicular to the optical axis. The mechanism includes a fixed plate fixed to the outer casing, a movable plate slidably pressed and held on the fixed plate, and a dustproof member having flexibility, and the dustproof member includes the fixed plate and the movable plate. It is characterized by comprising an insertion portion to be inserted into the gap and a peripheral portion covering the entire circumference of the moving plate.
本発明によれば、投射型表示装置において投射レンズシフト機構に防塵構造を備えることで、投射レンズ交換時の作業効率の低下を防ぎ、且つ確実な防塵性能を達成することができる。 According to the present invention, by providing the projection lens shift mechanism with a dustproof structure in the projection type display device, it is possible to prevent a reduction in work efficiency when the projection lens is replaced and to achieve reliable dustproof performance.
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。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
（プロジェクタの全体構成）
図２は、本発明に係る液晶プロジェクタの全体構成を示す全体概略図である。１ａは上部外装筺体、１ｂは下部外装筺体、１ｃは外装筺体右、１ｄは外装筺体左である。２は投射レンズシフト機構の駆動、制御等を行う為のメイン電気基板、３は照明光学系からの光を色分解して、赤、緑、青の３色の液晶パネルに導き、さらに該液晶パネルからの光を色合成する色分解合成光学系である。４は色分解合成光学系３を格納する為のプリズムベースである。
(Overall configuration of projector)
FIG. 2 is an overall schematic diagram showing the overall configuration of the liquid crystal projector according to the present invention. 1a is an upper exterior housing, 1b is a lower exterior housing, 1c is an exterior housing right, and 1d is an exterior housing left. 2 is a main electric board for driving and controlling the projection lens shift mechanism, 3 is a color separation of the light from the illumination optical system and led to a liquid crystal panel of three colors of red, green and blue, and the liquid crystal This is a color separation / synthesis optical system that synthesizes light from a panel. Reference numeral 4 denotes a prism base for storing the color separation / synthesis optical system 3.
５は不図示の光源ランプ、照明系光学部品および色分解合成光学系３を収納する光学ボックスである。６は光学ボックス５内に照明系光学部品および色分解合成光学系３を収納した状態で蓋をする光学ボックス蓋である。７は投射レンズシフト機構である。８は投射レンズユニット、９は投射レンズユニット８のズームやフォーカス駆動を行うモータや電気基板、配線ケーブル（不図示）などにユーザが触れることを防止するための投射レンズカバーである。 An optical box 5 accommodates a light source lamp (not shown), an illumination system optical component, and a color separation / synthesis optical system 3. Reference numeral 6 denotes an optical box lid that covers the optical box 5 with the illumination system optical component and the color separation / synthesis optical system 3 housed therein. Reference numeral 7 denotes a projection lens shift mechanism. Reference numeral 8 denotes a projection lens unit, and reference numeral 9 denotes a projection lens cover for preventing a user from touching a motor, an electric board, a wiring cable (not shown), and the like that perform zoom and focus driving of the projection lens unit 8.
（レンズシフト構成）
次に、図３（ａ）および図３（ｂ）を用いて本発明による投射レンズシフト機構７の構造を説明する。図３（ａ）は本発明に係る投射レンズシフト機構７の構成を示す投射側から見た分解斜視図、図３（ｂ）は投射レンズシフト機構７の構成を示す投射側背面から見た分解斜視図である。本発明による投射レンズシフト機構７は、液晶プロジェクタ本体に固定される固定板１０と、上下方向に移動する可動板１１から構成される。固定板１０と可動板１１には投射レンズユニット８を挿通する挿通部１２および１３がそれぞれ設けられている。投射レンズユニット８は可動板１１に取り付けられた状態で移動を行うため、挿通部１２の径は挿通部１３の径に比べて大きく設定される。
(Lens shift configuration)
Next, the structure of the projection lens shift mechanism 7 according to the present invention will be described with reference to FIGS. 3 (a) and 3 (b). 3A is an exploded perspective view showing the configuration of the projection lens shift mechanism 7 according to the present invention as seen from the projection side, and FIG. 3B is an exploded view showing the configuration of the projection lens shift mechanism 7 as seen from the rear side of the projection side. It is a perspective view. The projection lens shift mechanism 7 according to the present invention includes a fixed plate 10 fixed to the liquid crystal projector main body and a movable plate 11 that moves in the vertical direction. The fixed plate 10 and the movable plate 11 are provided with insertion portions 12 and 13 through which the projection lens unit 8 is inserted. Since the projection lens unit 8 moves while being attached to the movable plate 11, the diameter of the insertion portion 12 is set larger than the diameter of the insertion portion 13.
可動板１１には固定板１０に形成された軸１４に挿通する位置に上下方向の長穴１５が形成されている。また、固定板の軸１４周囲には円形凸状の座部１６が、可動板１１の背面の長穴の両端には矩形の凸部１７がそれぞれ設けられている。本発明に係る投射レンズシフト機構７では、固定板の軸１４にワッシャ１８、可動板１１、ブッシュ１９、付勢ばね２０、ブッシュ２１を順に配置し、軸１４先端をビス２２により締め付けることで、付勢ばね２０の付勢力により可動板１１を固定板１０に対して上下方向に移動可能に保持している。また、メカ的なシフト移動量は長穴１５の長さによって規定される。ワッシャ１４およびブッシュ１９には摺動性の良好な材料（例えばＰＯＭやフッ素樹脂など）を用いることで、投射レンズシフト機構７の移動時の負荷が軽減され、スムーズなシフト調整が可能となる。 In the movable plate 11, an elongated hole 15 in the vertical direction is formed at a position where the movable plate 11 is inserted into the shaft 14 formed in the fixed plate 10. Further, a circular convex seat 16 is provided around the shaft 14 of the fixed plate, and a rectangular convex 17 is provided at both ends of the long hole on the back surface of the movable plate 11. In the projection lens shift mechanism 7 according to the present invention, the washer 18, the movable plate 11, the bush 19, the biasing spring 20, and the bush 21 are arranged in this order on the shaft 14 of the fixed plate, and the tip of the shaft 14 is tightened with the screw 22. The movable plate 11 is held movably in the vertical direction with respect to the fixed plate 10 by the biasing force of the biasing spring 20. The mechanical shift movement amount is defined by the length of the long hole 15. By using a material having good slidability (for example, POM, fluororesin, etc.) for the washer 14 and the bush 19, the load during the movement of the projection lens shift mechanism 7 is reduced, and smooth shift adjustment is possible.
次に本発明による投射レンズシフト機構７の駆動について説明する。固定板１０には可動板１１を上下に駆動するためのモータ２３が不図示のモータ保持板金によって取り付けられる。モータ２３の回転は歯車機構２４を介して所定の回転数に減速され送りねじ軸２５に伝達される。送りねじ軸２５にはねじ部が形成されており、ねじ部にはナット部材２６が螺合している。ナット部材２６は可動板１１に設けられたポケット部２７に嵌入される。モータ２３が駆動すると送りねじ軸２４が回転し、ナット部材２５はポケット部２７に当接した状態で上下方向に移動する。従って、可動板１１はナット部材２６の移動方向と同一方向に移動することとなる。 Next, driving of the projection lens shift mechanism 7 according to the present invention will be described. A motor 23 for driving the movable plate 11 up and down is attached to the fixed plate 10 by a motor holding plate (not shown). The rotation of the motor 23 is decelerated to a predetermined rotational speed via the gear mechanism 24 and transmitted to the feed screw shaft 25. A screw portion is formed on the feed screw shaft 25, and a nut member 26 is screwed to the screw portion. The nut member 26 is fitted into a pocket portion 27 provided in the movable plate 11. When the motor 23 is driven, the feed screw shaft 24 rotates, and the nut member 25 moves in the vertical direction in contact with the pocket portion 27. Therefore, the movable plate 11 moves in the same direction as the movement direction of the nut member 26.
（防塵構造）
図４は液晶プロジェクタ前面における塵埃の侵入経路について説明した図である。図４（ａ）は断面図、図４（ｂ）はＢ部詳細図である。図中の矢印は塵埃の侵入経路を示す。
(Dust-proof structure)
FIG. 4 is a diagram illustrating a dust intrusion path on the front surface of the liquid crystal projector. 4A is a cross-sectional view, and FIG. 4B is a detailed view of a B portion. Arrows in the figure indicate dust intrusion paths.
図４（ａ）に示すように、上部外装筺体１ａには投射レンズユニット８がシフト移動した際に投射レンズカバー９が干渉しないよう、シフト範囲に対応した開口部２８が設けられている。従って開口部２８と投射レンズカバー９には間隙を生じるため液晶プロジェクタ前面より筺体内に塵埃が侵入する。また前述のように、固定板１０には円形の座部１６、可動板１１には矩形状の凸部１７がそれぞれ設けられており、座部１６と凸部１７の間にはワッシャ１８が配設される。従って、固定板１０と移動板１１には、座部１６＋矩形状の凸部１７＋ワッシャ１８の間隙が生じることとなる。 As shown in FIG. 4A, the upper exterior housing 1a is provided with an opening 28 corresponding to the shift range so that the projection lens cover 9 does not interfere when the projection lens unit 8 shifts. Accordingly, since a gap is formed between the opening 28 and the projection lens cover 9, dust enters the casing from the front of the liquid crystal projector. Further, as described above, the fixed plate 10 is provided with the circular seat portion 16, and the movable plate 11 is provided with the rectangular convex portion 17, and the washer 18 is disposed between the seat portion 16 and the convex portion 17. Established. Therefore, the fixed plate 10 and the movable plate 11 have a gap between the seat portion 16 + the rectangular convex portion 17 + the washer 18.
図４（ａ）、（ｂ）中、矢印にて示すように外装筺体１ａの開口部２８と投射レンズカバー９の間隙から侵入した塵埃は、投射レンズシフト機構７の固定板１０と可動板１１との間隙よりプリズムベース４、色分解合成光学系３へと至る。色分解合成光学系３において液晶パネルなどに塵埃が付着し、投射映像に映り込むことによる画質劣化が問題となる。 4 (a) and 4 (b), the dust that has entered through the gap between the opening 28 of the exterior housing 1a and the projection lens cover 9 as indicated by the arrows is the fixed plate 10 and the movable plate 11 of the projection lens shift mechanism 7. From the gap to the prism base 4 and the color separation / synthesis optical system 3. In the color separation / combination optical system 3, there is a problem of image quality deterioration due to dust adhering to a liquid crystal panel or the like and being reflected in a projected image.
次に、本発明による防塵構造について説明する。図１（ａ）は本実施例による防塵構造を示す断面図、図１（ｂ）はＡ部詳細図である。本提案では、投射レンズシフト機構７の可動板１１の全周に可撓性を有する防塵部材としてのスポンジ材αを配置することで、色分解合成光学系３への塵埃の侵入を防止する。スポンジ材αは略Ｌ字状の断面形状であり、可動板１１の全周を覆う周囲部α１と固定板１０と可動板１１の間隙に挿入される挿入部α２からなる。 Next, the dustproof structure according to the present invention will be described. FIG. 1A is a cross-sectional view showing a dustproof structure according to this embodiment, and FIG. In this proposal, the sponge material α as a flexible dust-proof member is arranged on the entire periphery of the movable plate 11 of the projection lens shift mechanism 7 to prevent dust from entering the color separation / synthesis optical system 3. The sponge material α has a substantially L-shaped cross-sectional shape, and includes a peripheral portion α1 that covers the entire periphery of the movable plate 11 and an insertion portion α2 that is inserted into the gap between the fixed plate 10 and the movable plate 11.
周囲部α１の内周長を可動板１１の外周長よりも短く設定することで、スポンジ材αを可動板に設置した際の弛みを防止する。さらにスポンジ材αは可動板１１に対して、図１（ｂ）に示す接合部α３において両面テープなどにより接合保持されることで、可動板１１が固定板１０に対して移動する際にもずれを生じることなく追従する。また挿入部α２を固定板１０と可動板１１の間隙に埋入し、投射レンズシフト機構７から投射レンズユニット８までの空間と、投射レンズシフト機構７からプリズムベース４、色分解合成光学系３までの空間を遮断する。 By setting the inner peripheral length of the peripheral portion α1 to be shorter than the outer peripheral length of the movable plate 11, loosening when the sponge material α is installed on the movable plate is prevented. Further, the sponge material α is bonded and held to the movable plate 11 by a double-sided tape or the like at the joint α3 shown in FIG. Follow up without producing. The insertion portion α2 is embedded in the gap between the fixed plate 10 and the movable plate 11, and the space from the projection lens shift mechanism 7 to the projection lens unit 8, the prism base 4 and the color separation / synthesis optical system 3 from the projection lens shift mechanism 7 to the projection lens unit 8. Block the space up to.
次に本実施例による防塵構造の付加効果について図５（ａ）（ｂ）を用いて説明する。図５（ａ）は可動板がメカ端まで移動したときの断面図、図５（ｂ）はＣ部詳細図である。本実施例における投射レンズシフト機構７はモータ２３によって電動で駆動するものであるが、モータの駆動、制御をおこなうメイン基板２の異常動作などによって、固定板１０と可動板１１が衝突して破損する虞がある。図５（ａ）（ｂ）に示すように固定板が上部外装筺体と係合する係合部２９と可動板１１が最大まで移動したときの端部とのクリアランスをＡとする。このとき、クリアランスＡよりも周囲部α１の厚さを大きく設定することで、上記異常動作によって固定板１０と可動板１１とが勢いよく衝突し、部品が破損することを防止する緩衝作用を発揮させることができる。 Next, the additional effect of the dustproof structure according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 5A is a cross-sectional view when the movable plate moves to the mechanical end, and FIG. The projection lens shift mechanism 7 in this embodiment is electrically driven by a motor 23. However, the fixed plate 10 and the movable plate 11 collide and are damaged due to an abnormal operation of the main board 2 that drives and controls the motor. There is a risk of doing. As shown in FIGS. 5A and 5B, let A be the clearance between the engaging portion 29 where the fixed plate engages with the upper exterior housing and the end when the movable plate 11 moves to the maximum. At this time, by setting the thickness of the peripheral portion α1 to be larger than the clearance A, the fixed plate 10 and the movable plate 11 collide vigorously due to the abnormal operation, and the buffering action is prevented to prevent the parts from being damaged. Can be made.
尚、本実施例では防塵部材としてスポンジ材を用いるものとしたが、他の可撓性を有する材料、例えばゴム部材を使用しても良い。 In this embodiment, a sponge material is used as the dustproof member, but other flexible materials such as a rubber member may be used.
以下、図６（ａ）（ｂ）を参照して、本発明の第２の実施例による防塵構造について説明する。図６（ａ）は本実施例による防塵構造を示す断面図、図６（ｂ）はＤ部詳細図である。 Hereinafter, a dustproof structure according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 6A is a cross-sectional view showing a dustproof structure according to the present embodiment, and FIG.
実施例１においてはスポンジ材が略Ｌ字状の断面形状を成していたが、可動板１１に追従して移動することで固定板１０との摺動部の捲れや剥がれが生じることが考えられる。また、往復移動を繰り返すことによって材料が劣化する虞もある。このように投射レンズシフト機構７の駆動に伴いスポンジ材αの密閉性が損なわれることを防止するために、本実施例では図６（ａ）（ｂ）に示すようにスポンジ材αに凸部α４を設ける。 In the first embodiment, the sponge material has a substantially L-shaped cross-sectional shape. However, it is considered that the sliding portion with the fixed plate 10 may be bent or peeled by moving following the movable plate 11. It is done. In addition, the material may deteriorate due to repeated reciprocation. In this embodiment, in order to prevent the sealing performance of the sponge material α from being impaired as the projection lens shift mechanism 7 is driven, a convex portion is formed on the sponge material α as shown in FIGS. α4 is provided.
凸部α４が固定板１０と接する面積を実施例１において周囲部α１が固定板１０と接する面積よりも小さく設定することで、可動板１１と共にスポンジ材αが移動する際に固定板１０との摺動による引掛りを緩和することができる。従って、前述のようなスポンジ材αの捲れや剥がれ、劣化を防ぐことができる。なお、凸部α４と固定板１０との摺動部に摺動性を向上させるための摺動部材（例えばテフロン（登録商標）テープ）を設けることで、その効果をさらに向上させることができる。 By setting the area in which the convex portion α4 is in contact with the fixed plate 10 to be smaller than the area in which the peripheral portion α1 is in contact with the fixed plate 10 in the first embodiment, when the sponge material α moves together with the movable plate 11, The catch by sliding can be relieved. Accordingly, the above-described sponge material α can be prevented from curling, peeling, and deterioration. In addition, the effect can be further improved by providing the sliding member (for example, Teflon (trademark) tape) for improving slidability in the sliding part of convex part (alpha) 4 and the fixed board 10. FIG.
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。 As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.
１ａ 上部外装筐体、１ｂ 下部外装筐体、１ｃ 外装筐体右、１ｄ 外装筐体左、
２ メイン電気基板、３ 色分解合成光学系、４ プリズムベース、５ 光学ボックス、
６ 光学ボックス蓋、７ 投射レンズシフト機構、８ 投射レンズユニット、
９ 投射レンズカバー、１０ 固定板、１１ 可動板、１２ 固定板開口部、
１３ 可動板開口部、１４ 軸、１５ 長穴、１６ 座部、１７ 矩形凸部、
１８ ワッシャ、１９ ブッシュ、２０ 付勢ばね、２１ ブッシュ、２２ ビス、
２３ モータ、２４ 歯車機構、２５ 送りねじ軸、２６ ナット部材、
２７ ポケット部、２８ 開口部（外装）、２９ 係合部、α スポンジ材、
α１ 周囲部、α２ 挿入部、α３ 接合部、α４ 凸部
1a Upper exterior casing, 1b Lower exterior casing, 1c Exterior casing right, 1d Exterior casing left,
2 main electric board, 3 color separation / synthesis optical system, 4 prism base, 5 optical box,
6 Optical box lid, 7 Projection lens shift mechanism, 8 Projection lens unit,
9 projection lens cover, 10 fixed plate, 11 movable plate, 12 fixed plate opening,
13 movable plate opening, 14 shafts, 15 oblong holes, 16 seats, 17 rectangular projections,
18 washer, 19 bush, 20 biasing spring, 21 bush, 22 screw,
23 motor, 24 gear mechanism, 25 feed screw shaft, 26 nut member,
27 pocket portion, 28 opening portion (exterior), 29 engaging portion, α sponge material,
α1 peripheral part, α2 insertion part, α3 joint part, α4 convex part
Claims (9)
該投射レンズシフト機構は、
外装筺体に固定される固定板と、
該固定板に摺動可能に押圧保持された可動板と、
可撓性を有する防塵部材を備え、
該防塵部材は該固定板と該可動板の間隙に挿入される挿入部と該移動板の全周を覆う周囲部とからなることを特徴とする投射型表示装置。 In a projection type display device having a projection lens shift mechanism for holding a replaceable projection lens movably on a plane perpendicular to the optical axis,
The projection lens shift mechanism is
A fixing plate fixed to the exterior housing;
A movable plate slidably pressed on the fixed plate;
A dustproof member having flexibility;
The dust-proof member comprises an insertion portion inserted into a gap between the fixed plate and the movable plate, and a peripheral portion covering the entire circumference of the movable plate.
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