JP7248414B2 - Motorized Alignment Device, Lens Alignment System - Google Patents
Motorized Alignment Device, Lens Alignment System Download PDFInfo
- Publication number
- JP7248414B2 JP7248414B2 JP2018226797A JP2018226797A JP7248414B2 JP 7248414 B2 JP7248414 B2 JP 7248414B2 JP 2018226797 A JP2018226797 A JP 2018226797A JP 2018226797 A JP2018226797 A JP 2018226797A JP 7248414 B2 JP7248414 B2 JP 7248414B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alignment
- nut
- electric
- lens
- screw shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Projection Apparatus (AREA)
- Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
- Lens Barrels (AREA)
Description
本発明は、電動アライメント装置、レンズアライメントシステムに関するものである。 The present invention relates to an electric alignment device and a lens alignment system.
下記特許文献1には、3枚の調整板によって、水平、垂直方向の煽り角を調整する調整機構を有するプロジェクタ装置が開示されている。この調整機構は、3枚の調整板が、球等の支持部材によって所定の間隔で配置され、各種ばねによってその間隔が維持されている。3枚の調整板の間隔は、複数の調整ねじのねじ回しによって変更可能とされており、例えば、前方からドライバなどを使用して調整ねじをねじ回しすることで、水平、垂直方向の煽り角を調整することができる。 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-200001 discloses a projector device having an adjustment mechanism that adjusts horizontal and vertical tilt angles by means of three adjustment plates. In this adjustment mechanism, three adjustment plates are arranged at predetermined intervals by support members such as balls, and the intervals are maintained by various springs. The interval between the three adjustment plates can be changed by turning a plurality of adjustment screws. For example, by turning the adjustment screws from the front using a screwdriver or the like, the tilt angle in the horizontal and vertical directions can be changed. can be adjusted.
煽り角の調整を行う際は、まずスクリーンに映像を投影し、CRT(Cathode Ray Tube)の中央部分の映像ポイントがスクリーン上で最良の映像となるように投射距離におけるレンズフォーカス(倍率調整)を行う。そしてその後、スクリーンに映し出される映像をモニタしながら複数の調整ねじによって、水平、垂直方向の煽り角を調整し、スクリーン全面でフォーカスを合わせるようにする。この調整をR、G、B各色において行うことによってスクリーン上にカラー映像を得ることができるようになる。 When adjusting the tilt angle, first project the image on the screen, and adjust the lens focus (magnification adjustment) at the projection distance so that the image point in the center of the CRT (Cathode Ray Tube) is the best image on the screen. conduct. After that, while monitoring the image projected on the screen, the tilt angles in the horizontal and vertical directions are adjusted using a plurality of adjusting screws so that the entire screen is focused. By performing this adjustment for each of the R, G, and B colors, a color image can be obtained on the screen.
しかしながら、上記従来技術では、スクリーンに映し出された映像を見つつ、手動で調整ねじを回しながら調整を行わなければならず、また、調整ねじも複数あることから、アライメント作業に時間がかかっていた。また、このアライメント作業には、作業者に熟練性が求められていた。
上記課題は、レンズに限らず、広く、高精度の位置調整を要する物体のアライメント作業においても同様に存在する。
However, in the above-described prior art, the adjustment must be made by manually turning the adjusting screws while watching the image projected on the screen, and since there are a plurality of adjusting screws, the alignment work takes time. . In addition, this alignment work requires the operator to be highly skilled.
The above problem is not limited to lenses, but also exists in alignment work for a wide range of objects that require high-precision position adjustment.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、高精度のアライメント作業を容易に行うことができる電動アライメント装置、レンズアライメントシステムの提供を目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an electric alignment device and a lens alignment system that can easily perform highly accurate alignment work.
上記の課題を解決するために、本発明は、ベーステーブルと、前記ベーステーブルに取り付けられた複数の電動アクチュエータと、前記複数の電動アクチュエータに支持されたアライメントテーブルと、を備え、前記複数の電動アクチュエータのそれぞれは、前記ベーステーブルに対して近接離反する方向に前記アライメントテーブルを駆動する直動装置を有し、前記直動装置は、前記ベーステーブル及び前記アライメントテーブルの一方に固定されたナットと、前記ナットを、前記ベーステーブル及び前記アライメントテーブルの他方に対して近接離反する軸方向に駆動するねじ軸と、を有し、前記電動アクチュエータは、減速機と、前記減速機を介して前記ねじ軸を回転させるモータと、を有し、前記減速機は、軸受を介して前記ねじ軸を支持すると共に、前記モータと接続されたウォームシャフトを介して前記ねじ軸を回転させるギアボックスを有し、前記ギアボックスには、前記ナットとの干渉を避ける切欠部が形成され、前記ナットは、前記切欠部によって、前記ギアボックスと重複する軸方向位置まで移動可能である、電動アライメント装置を採用する。 In order to solve the above problems, the present invention includes a base table, a plurality of electric actuators attached to the base table, and an alignment table supported by the plurality of electric actuators. Each of the actuators has a linear motion device for driving the alignment table in directions toward and away from the base table, and the linear motion device includes a nut fixed to one of the base table and the alignment table. and a screw shaft for driving the nut in an axial direction toward and away from the other of the base table and the alignment table, wherein the electric actuator includes a speed reducer and the screw through the speed reducer. a motor that rotates a shaft, wherein the speed reducer has a gearbox that supports the screw shaft via a bearing and rotates the screw shaft via a worm shaft connected to the motor. , the gearbox is formed with a notch for avoiding interference with the nut, and the nut is movable to an axial position overlapping with the gearbox by the notch. .
また、本発明は、光を投射するレンズの煽り角、及び、該レンズのフォーカスの少なくともいずれか一方を調整する先に記載の電動アライメント装置と、前記電動アライメント装置を支持し、該電動アライメント装置を、少なくとも前記光の光軸方向と直交する2軸直交方向に移動させる電動レンズシフト装置と、を備える、レンズアライメントシステムを採用する。 Further, the present invention provides the electric alignment device described above for adjusting at least one of the tilt angle of a lens for projecting light and the focus of the lens, and the electric alignment device supporting the electric alignment device. and a motorized lens shifter for moving at least in two-axis orthogonal directions orthogonal to the optical axis direction of the light.
本発明によれば、高精度のアライメント作業を容易に行うことができる。 According to the present invention, highly accurate alignment work can be easily performed.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下に示す実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために、例を挙げて説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The embodiments shown below are described by way of examples for better understanding of the gist of the invention, and are not intended to limit the invention unless otherwise specified.
図1は、本発明の実施形態におけるレンズアライメントシステム1を示す正面図である。図2は、本発明の実施形態におけるレンズアライメントシステム1の右側面図である。
これらの図に示すように、レンズアライメントシステム1は、光を投射するレンズ200が取り付けられる電動アライメント装置2と、該電動アライメント装置2を、少なくとも光の光軸方向と直交する2軸直交方向に移動させる電動レンズシフト装置3と、を備える。
FIG. 1 is a front view showing a
As shown in these figures, the
なお、以下の説明においては、XYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明することがある。Y軸方向は光軸方向(レンズアライメントシステム1の前後方向)であり、X軸方向は光軸方向と直交する光軸直交方向(レンズアライメントシステム1の左右方向)であり、Z軸方向はX,Y軸方向と直交する第2の光軸直交方向(レンズアライメントシステム1の上下方向)である。 In the following description, an XYZ orthogonal coordinate system is set, and the positional relationship of each member may be described with reference to this XYZ orthogonal coordinate system. The Y-axis direction is the optical axis direction (the front-rear direction of the lens alignment system 1), the X-axis direction is the direction orthogonal to the optical axis (the left-right direction of the lens alignment system 1), and the Z-axis direction is the X direction. , the direction orthogonal to the second optical axis (vertical direction of the lens alignment system 1) orthogonal to the Y-axis direction.
電動レンズシフト装置3は、図2に示すように、プロジェクタなどの図示しない取付対象物に固定される固定側支持部材10と、固定側支持部材10の前方に配置された中間部材20と、固定側支持部材10に対して中間部材20をX軸方向に案内する第1レンズ案内部30と、中間部材20に対して電動レンズシフト装置3のベーステーブル80をZ軸方向に案内する第2レンズ案内部40と、第1レンズ案内部30、第2レンズ案内部40を介して、固定側支持部材10、中間部材20及びベーステーブル80を相対的に移動させる駆動部50と、を有する。
As shown in FIG. 2, the electric
固定側支持部材10は、X-Z平面に沿って延びる板状に形成されている。図1に示すように、固定側支持部材10の略中央部には、Y軸方向においてレンズ200が挿通して配置される挿通孔10aが形成されている。また、固定側支持部材10の下端部には、上方に向かって凹状に窪んだ窪み10bが形成されている。窪み10bの左右両側には、図2に示すように、固定側支持部材10の前方に延びる接地部11が設けられている。接地部11の上面と固定側支持部材10の前面は、側面視略台形の板状のリブ12によって接続されている。
The fixed
中間部材20は、固定側支持部材10と平行に、X-Z平面に沿って延びる板状に形成されている。図1に示すように、中間部材20の略中央部には、Y軸方向においてレンズ200が挿通して配置される挿通孔20aが形成されている。中間部材20の挿通孔20aより上側には、左右方向に延びる長孔20bが形成されている。長孔20bは、例えば、中間部材20を把持するときなどに使用される。
The
第1レンズ案内部30及び第2レンズ案内部40は、図2に示すように、軌道レール61(軌道体)及びスライダブロック62(移動体)を具備するリニアガイド60を備える。第1レンズ案内部30は、固定側支持部材10の前面における挿通孔10aの周囲4箇所に、1本の軌道レール61に1台のスライダブロック62が組み付けられたX軸方向のリニアガイド60を備える。また、第2レンズ案内部40は、中間部材20の前面における挿通孔20aの左右両側の2箇所に、1本の軌道レール61に2台のスライダブロック62が組み付けられたY軸方向のリニアガイド60を備える。
As shown in FIG. 2, the first
図3は、本発明の実施形態におけるリニアガイド60の構成図である。
リニアガイド60は、長手方向に沿って転動体転走溝63が設けられた軌道レール61と、転動体転走溝63に対向する負荷転動体転走溝64が設けられたスライダブロック62と、転動体転走溝63と負荷転動体転走溝64との間に配置された複数のボール65(転動体)と、を備える。
FIG. 3 is a configuration diagram of the
The
軌道レール61は、断面視略矩形状の長尺部材である。軌道レール61の幅方向(図3において紙面左右方向)の外側面61bには、軌道レール61の長手方向(図3において紙面垂直方向)に沿って転動体転走溝63が形成されている。転動体転走溝63は、外側面61bに対して略円弧状に窪んでいる。この転動体転走溝63は、軌道レール61の左右に一対で形成されている。
The
軌道レール61には、対象物(固定側支持部材10、中間部材20)に固定されるための固定孔66(軌道体固定孔)が形成されている。固定孔66は、軌道レール61の厚み方向(図3において紙面上下方向)に貫通して形成されている。固定孔66には、軌道レール61を固定するボルト(不図示)を、軌道レール61の上面61aよりも低い位置に位置させる座ぐり66aが形成されている。
The
スライダブロック62は、ブロック本体67と、ブロック本体67に取り付けられた蓋体68と、を備える。ブロック本体67は、軌道レール61を収容するレール収容溝69を有する。レール収容溝69は、ブロック本体67の下面に開口している。ブロック本体67の上面である取付面67aには、対象物(中間部材20、ベーステーブル80)を固定するための固定孔70(移動体固定孔)が形成されている。固定孔70は、ブロック本体67の厚み方向に所定の深さで形成されている。固定孔70は、ネジ孔であり、上記対象物を固定するボルト(不図示)が螺合する。
The
レール収容溝69には、軌道レール61の転動体転走溝63に対向する負荷転動体転走溝64が形成されている。負荷転動体転走溝64は、レール収容溝69の内側面に対して円弧状に窪んでいる。この負荷転動体転走溝64は、軌道レール61を挟むように、スライダブロック62の左右に一対で形成されている。負荷転動体転走溝64は、軌道レール61の転動体転走溝63と対向し、負荷をかけた状態でボール65を転動させる負荷転動体転走路L1を形成する。
A load rolling
また、ブロック本体67には、無負荷転動体転走路L2が形成されている。無負荷転動体転走路L2は、ブロック本体67を長手方向に貫通して形成されている。無負荷転動体転走路L2の内径は、ボール65のボール径よりも大きく、ボール65に負荷をかけないようになっている。この無負荷転動体転走路L2は、負荷転動体転走溝64(負荷転動体転走路L1)に対応して、スライダブロック62の左右に一対で形成されている。
Further, the
蓋体68は、ブロック本体67の長手方向の両端面に取り付けられている。蓋体68は、ブロック本体67と同様に、軌道レール61を収容するレール収容溝71を有する。蓋体68には、ブロック本体67の両端面と対向する対向面に、転動体方向転換路L3が形成されている。一対の転動体方向転換路L3は、負荷転動体転走路L1と無負荷転動体転走路L2の両端をそれぞれ連結し、ボール65の無限循環路Lを形成する。
The lids 68 are attached to both longitudinal end faces of the
無限循環路Lは、軌道レール61の長手方向に延びる一対の直線状部分(負荷転動体転走路L1及び無負荷転動体転走路L2)と、この一対の直線状部分の端部同士を連結する一対の半円弧曲線状部分(転動体方向転換路L3)とから構成される。本実施形態では、軌道レール61の幅方向において間隔をあけ、軌道レール61の長手方向に沿って平行に延在するように2条の無限循環路Lが形成される。なお、リニアガイド60は、左右に2条ずつ、計4条の無限循環路Lが形成されるものを使用してもよい。また、リニアガイド60として、無限循環路Lが形成されない有限ストローク型リニアガイドを使用してもよい。この有限ストローク型リニアガイドは、転動体転走溝63と負荷転動体転走溝64との間にケージ(転動体保持部材)が配置され、当該ケージに設けられたボールホルダでボール65を回転自在に保持するものである。
The endless circulation path L connects a pair of linear portions (the loaded rolling element rolling path L1 and the unloaded rolling element rolling path L2) extending in the longitudinal direction of the
ボール65は、軌道レール61とスライダブロック62との間に介在して、軌道レール61に対するスライダブロック62の移動を円滑に行わせるものである。本実施形態のボール65は、無限循環路Lの内部にほぼ隙間無く配設されて、無限循環路Lを循環する。
The
図2に戻り、駆動部50は、固定側支持部材10に取り付けられた第1レンズ案内部30を介して、中間部材20をX軸方向に移動させる第1駆動部50Aを有する。第1駆動部50Aは、固定側支持部材10の背面に固定されたモータ51と、モータ51と接続され、X軸方向に延びるねじ軸52と、ねじ軸52に螺合するナット53と、固定側支持部材10の下端部の窪み10b(図1参照)を通って前方に延び、ナット53と中間部材20とを接続する接続部材54と、を有する。モータ51によってねじ軸52がX軸回りに回転すると、ナット53がX軸方向にねじ送りされ、接続部材54を介してナット53と接続された中間部材20が、固定側支持部材10に対してX軸方向に移動する。
Returning to FIG. 2 , the
また、図1に示すように、駆動部50は、中間部材20に取り付けられた第2レンズ案内部40を介して、ベーステーブル80をZ軸方向に移動させる第2駆動部50Bを有する。第2駆動部50Bは、中間部材20の前面の左側端部に固定されたモータ51と、モータ51と接続され、Z軸方向に延びるねじ軸52と、ねじ軸52に螺合するナット53と、ナット53とベーステーブル80とを接続する接続部材54と、を有する。モータ51によってねじ軸52がZ軸回りに回転すると、ナット53がZ軸方向にねじ送りされ、接続部材54を介してナット53と接続されたベーステーブル80が、中間部材20に対してZ軸方向に移動する。
Further, as shown in FIG. 1, the driving
次に、電動アライメント装置2の構成について説明する。電動アライメント装置2は、図2に示すように、中間部材20の前方に配置され、第2レンズ案内部40によってZ軸方向に移動可能なベーステーブル80と、ベーステーブル80に取り付けられた複数の電動アクチュエータ90と、複数の電動アクチュエータ90に支持されたアライメントテーブル100と、を備える。
Next, the configuration of the
ベーステーブル80は、中間部材20と平行に、X-Z平面に沿って延びる板状に形成されている。図1に示すように、ベーステーブル80の略中央部には、Y軸方向においてレンズ200が挿通して配置される挿通孔80aが形成されている。ベーステーブル80の挿通孔80aより上側には、左右方向に延びる長孔80bが形成されている。長孔80bは、例えば、ベーステーブル80を把持するときなどに使用される。
The base table 80 is formed in a plate shape extending along the XZ plane parallel to the
アライメントテーブル100は、ベーステーブル80の前方に配置されると共に、中間部材20と平行に、X-Z平面に沿って延びる板状に形成されている。図1に示すように、ベーステーブル80の略中央部には、レンズ200が取り付けられる取付孔100aが形成されている。レンズ200は、例えば、投射レンズ等を収容するレンズ鏡筒であり、取付孔100aに設けられた図示しない嵌合部や取付孔100aの周囲に配置されたボルト(不図示)等によってアライメントテーブル100に固定される。
The alignment table 100 is arranged in front of the base table 80 and is shaped like a plate extending along the XZ plane in parallel with the
なお、ベーステーブル80の挿通孔80aは、アライメントテーブル100の取付孔100aよりも一回り大きい。また、中間部材20の挿通孔20aは、ベーステーブル80の挿通孔80aをZ軸方向に拡張した長孔形状を有する。また、固定側支持部材10の挿通孔10aは、ベーステーブル80の挿通孔80aをさらにX軸方向に拡張した矩形状を有する。これにより、取付孔100aに取り付けられたレンズ200がX-Z平面上で移動したときの、各挿通孔10a、20a、80aへの衝突が防止される。
Note that the
複数の電動アクチュエータ90は、図1に示すように、矩形板状のアライメントテーブル100の4隅を支持している。本実施形態の電動アクチュエータ90は、取付孔100aを挟み、且つ、取付孔100aの中心(光軸201が通る位置)において直交した対角線202、203上に、それぞれ配置されている。これら電動アクチュエータ90のそれぞれは、ベーステーブル80に対して近接離反する方向(Y軸方向)にアライメントテーブル100を駆動する直動装置93を有している。
The plurality of
図4は、本発明の実施形態における電動アクチュエータ90の斜視図である。図5は、本発明の実施形態における電動アクチュエータ90の平面図である。図6は、本発明の実施形態における電動アクチュエータ90の分解斜視図である。図7は、本発明の実施形態における電動アクチュエータ90の断面構成図である。
これらの図に示すように、電動アクチュエータ90は、モータ91と、減速機92と、直動装置93と、を備える。
FIG. 4 is a perspective view of the
As shown in these figures, the
図6に示すように、モータ91の回転軸91aは、減速機92のウォームシャフト110と接続される。ウォームシャフト110は、減速機92のギアボックス111に形成された第1収容部111Aに収容されている。第1収容部111Aは、ウォームシャフト110の軸方向に沿って、長手方向が延びる矩形箱状に形成されている。第1収容部111Aには、長手方向に貫通して、ウォームシャフト110を収容する収容孔111A1が形成されている。
As shown in FIG. 6 , the rotating
ウォームシャフト110の両端部は、軸受112によって軸支される。軸受112は、第1収容部111Aの長手方向の両端面に、ボルト114を介して取り付けられる蓋体113に支持される。第1収容部111Aの短手方向の一方の側壁部には、第1収容部111Aに収容されたウォームシャフト110を露出させる窪み111A2が形成されている。窪み111A2は、図5に示す平面視で円弧状に形成されている。
Both ends of the
ギアボックス111は、窪み111A2が形成された第1収容部111Aの短手方向一方側に、半円柱状に形成された第2収容部111Bを有する。第2収容部111Bは、図6に示すように、第1収容部111Aの下面に連設されると共に、第1収容部111Aの短手方向一方側に突出している。第2収容部111Bには、軸受117を介して、直動装置93のねじ軸94が支持されている。ねじ軸94には、図7に示すように、ウォームシャフト110と噛み合うウォームホイール115が取り付けられている。
The
第2収容部111Bには、軸受117を収容する収容溝111B1が形成されている。収容溝111B1は、環状に形成され、軸受117の外輪119を支持している。軸受117は、外輪119に形成されたV字形状のローラ転走部と、内輪118に形成されたV字形状のローラ転走部と、内輪118及び外輪119のローラ転走部を転走する複数の円筒状のローラ120(転動体)と、を備える。複数のローラ120は、回転軸が交互に直交するように配列されている。この軸受117は、所謂クロスローラベアリングであって、一つの軸受117でラジアル荷重、アキシャル荷重及びモーメント荷重などの種々の方向の荷重を受けることができる。
A housing groove 111B1 for housing the
収容溝111B1に支持された外輪119は、図6に示すように、一対の軸受カバー121を介して第2収容部111Bに固定されている。第2収容部111Bの収容溝11B1の周囲には、周方向に間隔をあけて複数の貫通孔111B2が形成されている。貫通孔111B2には、第2収容部111Bの下面側からボルト123が挿通される。ボルト123の先端には、ナット124が螺合する。ボルト123、ナット124により、軸受カバー121が第2収容部111Bに締結固定される。なお、ボルト123のいくつか(例えば、図7において点線で示す)は、ベーステーブル80を共締めしており、これにより、ギアボックス111がベーステーブル80に締結固定されている。
The
軸受117の内輪118は、図7に示すように、ねじ軸94の下端部に固定されている。ねじ軸94の下端部には、径方向外側に拡径した環状のフランジ94bが形成されている。フランジ94bは、内輪118と軸方向で当接している。また、内輪118は、ウォームホイール115と軸方向で当接している。ねじ軸94には、フランジ94bとの間で、内輪118及びウォームホイール115を軸方向で挟み込む固定ナット116が螺合している。つまり、内輪118は、ウォームホイール115と共に、軸方向においてフランジ94bと固定ナット116との間に挟み込まれている。
The
ねじ軸94の下端面には、可変抵抗器130を取り付けるための取付孔94cが形成されている。可変抵抗器130は、ねじ軸94の回転角度ないし回転数を検出するものである。可変抵抗器130は、抵抗器本体131と、抵抗器本体131に対して回転可能に設けられたつまみ132と、を有する。つまみ132は、円柱状に形成され、ねじ軸94の取付孔94cに挿入されている。抵抗器本体131は、取付プレート140を介して第2収容部111Bの下面に固定されている。
A mounting
図6に示すように、抵抗器本体131には、つまみ132の根本付近を支持する円筒部を有し、該円筒部には雄ねじ131aが形成されている。取付プレート140は、雄ねじ131aに螺合した固定ナット141によって、抵抗器本体131に挟持されている。取付プレート140の両端は、ボルト142によってギアボックス111(収容部111Bの下面)に固定されている。
As shown in FIG. 6, the
図7に示すように、ウォームホイール115は、固定ナット116側に、固定ナット116を収容する環状溝115aを有する。また、ウォームホイール115は、内輪118側に向かって延びる円筒部115bを有する。円筒部115bは、内輪118に当接している。円筒部115bは、止めねじ125によってねじ軸94に固定されている。つまり、止めねじ125は、ねじ軸94に対するウォームホイール115の相対回転を規制している。
As shown in FIG. 7, the
また、可変抵抗器130のつまみ132は、止めねじ126によってねじ軸94に固定されている。つまり、止めねじ126は、ねじ軸94に対するつまみ132の相対回転を規制している。ねじ軸94の上端面には、マイナス溝のすり割り94aが形成されている。ねじ軸94のすり割り94aは、つまみ132に形成されたマイナス溝のすり割り132aと同位相である。つまり、つまみ132は、すり割り94a、132aの位相を合わせた状態で、ねじ軸94に固定されている。これにより、すり割り94aの角度からねじ軸94の内部に挿入されたすり割り132aの角度、つまり、つまみ132の回転角度を認識することができる。
Also, the
ねじ軸94の固定ナット116よりも上側には、ナット95が螺合している。ナット95は、図6に示すように、円筒部95aと、鍔部95bと、を有する。円筒部95aは、図7に示すように、アライメントテーブル100に形成された貫通孔101に挿入されている。円筒部95aの内側には、図4に示すように、ねじ軸94が配置され、すり割り94aなどを確認することができる。
A
鍔部95bは、円筒部95aから半円板状に拡張された部分であり、図7に示すように、アライメントテーブル100の背面側に当接する。鍔部95bには、位置決めピン96が挿入される位置決め孔95b2が複数形成されている(図6参照)。位置決めピン96は、図7に示すように、アライメントテーブル100に形成された嵌合孔102に嵌合しており、アライメントテーブル100とナット95を、ねじ軸94の軸方向と交差した平面方向(具体的にはX-Z平面方向)において位置決めする。なお、位置決めピン96は、鍔部95b側に取り付けられていてもよい。
The
また、鍔部95bには、ボルト128が螺合する複数のねじ孔95b1(図6参照)が形成されている。図7に示すボルト128は、アライメントテーブル100の正面側からねじ孔95b1に螺合し、アライメントテーブル100を鍔部95bに固定している。図5に示すように、円筒部95aを挟んで鍔部95bと反対側には、切欠部95cが形成されている。切欠部95cは、ギアボックス111の第1収容部111Aとの干渉をさけるために形成されたものであり、第1収容部111Aの短手方向一方側の側壁部及び窪み111A2と相似形状を有している。切欠部95cにより、ナット95は、第1収容部111Aと重複する軸方向位置まで移動することができる。これにより、電動アクチュエータ90の軸方向の寸法を小さくでき、図2に示す、ベーステーブル80とアライメントテーブル100との隙間に電動アクチュエータ90(具体的は、第2収容部111B及び直動装置93)を配置することが可能となる。
A plurality of threaded holes 95b1 (see FIG. 6) into which
上記構成の電動アクチュエータ90によれば、モータ91によってウォームシャフト110が回転すると、図7に示すように、ウォームシャフト110に噛み合うウォームホイール115が回転する。ウォームホイール115が回転すると、ウォームホイール115に固定されたねじ軸94が軸回りに回転し、アライメントテーブル100に固定されたナット95が、軸方向にねじ送りされる。このねじ軸94の軸方向を、図1に示す光軸方向(Y軸方向)に設定することにより、ベーステーブル80に対してアライメントテーブル100を近接離反する方向(Y軸方向)に移動させることができる。
According to the
図8は、本発明の実施形態におけるねじ軸94とナット95との噛み合い部の拡大図である。
図8に示すように、ねじ軸94とナット95との間には、ベーステーブル80に対してアライメントテーブル100をX-Z平面に対して傾かせるための煽り角調整部として、例えば、軸方向の隙間S1が形成されている。この隙間S1は、ねじ軸94の外周に形成された雄ねじ97と、ナット95の内周に形成された雌ねじ98との軸方向における隙間であって、ねじ軸94とナット95との軸方向のガタとも言う。隙間S1は、ねじ軸94とナット95との通常の軸方向のガタ(バックラッシの設計値)よりも大きい。
FIG. 8 is an enlarged view of the meshing portion between the
As shown in FIG. 8, between the
隙間S1は、例えば、アライメントテーブル100の煽り角の調整幅が±0.5degである場合、0.07mm以上になるように設定するとよい。なお、ねじ軸94とナット95との間には、煽り角調整部として、径方向の隙間S2も形成されている。この隙間S2は、雄ねじ97と雌ねじ98との径方向のガタであり、ねじ軸94の左右両側に形成される。この隙間S2の左右両側の合計は、0.16mm以上になるように設定することができる。
For example, when the tilt angle adjustment range of the alignment table 100 is ±0.5 degrees, the gap S1 is preferably set to 0.07 mm or more. A radial gap S2 is also formed between the
図7に戻り、アライメントテーブル100の背面側には、ベーステーブル80に対して離反する方向にアライメントテーブル100を付勢する付勢部材151が配置されている。付勢部材151は、圧縮したコイルバネからなり、ボルト150の周囲に配置されている。ボルト150は、アライメントテーブル100の正面側から挿入孔103に挿入され、ベーステーブル80に螺合している。付勢部材151は、上述したねじ軸94とナット95とのガタによるアライメントテーブル100のガタツキを抑制することができる。
Returning to FIG. 7 , a biasing
挿入孔103には、孔部103aと、座ぐり103bが形成されている。孔部103aとボルト150との間、座ぐり103bとボルト150との間には、径方向に隙間が形成されている。この隙間は、上述したねじ軸94とナット95との隙間よりも大きく、ねじ軸94とナット95との隙間を利用したベーステーブル80に対するアライメントテーブル100の傾きを許容している。すなわち、ボルト150は、アライメントテーブル100を固定するものではなく、付勢部材151の付勢によるアライメントテーブル100の抜け止めとして機能している。
The
続いて、上記構成の電動アクチュエータ90を用いた、電動アライメント装置2のアライメント動作(アライメント作業)について説明する。
Next, an alignment operation (alignment work) of the
図1に示すように、電動アライメント装置2は、アライメントテーブル100を支持する複数の電動アクチュエータ90を備えている。この電動アライメント装置2によれば、例えば、アライメントテーブル100の取付孔100aを挟んで上下に配置された電動アクチュエータ90を駆動させることで、レンズ200のX軸回りの煽り角を調整することができる。また、電動アライメント装置2は、アライメントテーブル100の取付孔100aを挟んで左右に配置された電動アクチュエータ90を駆動させることで、レンズ200のZ軸回りの煽り角を調整することができる。
As shown in FIG. 1 , the
さらに、電動アライメント装置2は、取付孔100aの対角線202上に配置された電動アクチュエータ90を駆動させることで、対角線202と直交する、レンズ200の対角線203回りの煽り角を調整することもできる。また、電動アライメント装置2は、取付孔100aの対角線203上に配置された電動アクチュエータ90を駆動させることで、対角線203と直交する、レンズ200の対角線202回りの煽り角を調整することもできる。
Furthermore, the
加えて、電動アライメント装置2は、アライメントテーブル100の取付孔100aの周囲4箇所に配置された全ての電動アクチュエータ90を同期して駆動させ、ベーステーブル80に対しアライメントテーブル100を近接離反させることで、レンズ200のフォーカスを調整することができる。
In addition, the
このように、上述した本実施形態によれば、ベーステーブル80と、ベーステーブル80に取り付けられた複数の電動アクチュエータ90と、複数の電動アクチュエータ90に支持されたアライメントテーブル100と、を備え、複数の電動アクチュエータ90のそれぞれは、ベーステーブル80に対して近接離反する方向にアライメントテーブル100を駆動する直動装置93を有する、という構成を採用することによって、従来、手動で行っていたレンズ200のアライメント作業を電動アクチュエータ90によって電動化すると共に、高精度の直動装置93の送りによって、高精度のアライメント作業を容易に行うことができる。例えば、作業者は、スクリーンに投影された画像を見ながら、リモコン操作などで簡単にアライメント作業をすることが可能となる。これにより、このアライメント作業にねじ回しなどの熟練性を要求されずに済み、また、プロジェクタなどに組み込まれた後であってもアライメント作業を行うことができるようになる。
As described above, according to the present embodiment described above, the base table 80, the plurality of
また、本実施形態では、直動装置93は、図7に示すように、アライメントテーブル100に固定されたナット95と、ナット95を、ベーステーブル80に対して近接離反する軸方向に駆動するねじ軸94と、を有する。この構成によれば、ねじ軸94によるナット95のねじ送りによって、ベーステーブル80に対してアライメントテーブル100を高精度で移動させることができる。
7, the
また、本実施形態では、図8に示すように、ねじ軸94とナット95との間には、ベーステーブル80に対してアライメントテーブル100を傾かせるための煽り角調整部として、軸方向の隙間S1が形成されている。この構成によれば、例えば、直動装置93とアライメントテーブル100との接続部に、アライメントテーブル100の傾きを許容するリンク軸や自在継手(ユニバーサルジョイント、球面軸受)などを組み込まなくても、ベーステーブル80に対してアライメントテーブル100を傾かせることができる。また、ねじ軸94とナット95との軸方向の隙間S1を利用することで、レンズ200の煽り角の調整に適した調整が可能となる。
Further, in this embodiment, as shown in FIG. 8, between the
また、本実施形態では、図7に示すように、ベーステーブル80に対して離反する方向にアライメントテーブル100を付勢する付勢部材151を有する。この構成によれば、ねじ軸94とナット95との間に設定した軸方向の隙間S1による、アライメントテーブル100のガタツキを防止することができる。
Further, in this embodiment, as shown in FIG. 7, a biasing
また、本実施形態では、アライメントテーブル100とナット95を、軸方向と交差した平面方向において位置決めする位置決めピン96を有する。この構成によれば、ナット95をアライメントテーブル100に固定する際の、平面方向の位置ずれを防止できる。このため、ナット95の平面方向の位置ずれによる、ねじ軸94とナット95との間に設定した軸方向の隙間S1の消費を防止できる。つまり、ナット95の位置ずれを、隙間S1で吸収せずに済むため、アライメントテーブル100を傾かせることができる。
Further, in this embodiment, there is provided a
また、本実施形態のレンズアライメントシステム1は、光を投射するレンズ200の煽り角、及び、該レンズ200のフォーカスの少なくともいずれか一方を調整する電動アライメント装置2と、電動アライメント装置2を支持し、該電動アライメント装置2を、少なくとも光の光軸方向と直交する2軸直交方向に移動させる電動レンズシフト装置3と、を備える。この構成によれば、レンズアライメントの自動化が可能になる。例えば、プロジェクタに内臓のカメラでスクリーンに投影された投影画像を撮影し、電動アライメント装置2の煽り調整を自動化すると共に、電動レンズシフト装置3のレンズシフトと組み合わせることにより、プロジェクタの設置作業を自動化することができる。
Further, the
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings, the present invention is not limited to the above embodiments. The various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described embodiment are examples, and can be variously changed based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.
例えば、上記実施形態では、電動アクチュエータ90が4個設けられる形態について説明したが、電動アクチュエータ90は3個以上あればよい。なお、電動アクチュエータ90が2個であっても、一方向の煽り角の調整(例えば、水平方向の煽り角の調整のみ)は可能である。
For example, in the above-described embodiment, the four
また、例えば、上記実施形態では、直動装置93として、ねじ軸94によってナット95をねじ送りする形態について説明したが、直動装置93はこの形態に限定されない。例えば、直動装置93は、転動体が介在するボールねじなどであってもよい。また、電動アクチュエータ90は、回転モータを駆動源とする構成のみならず、リニアモータを駆動源とする構成であってもよいし、圧電素子(ピエゾ素子)などの他の電力を力に変換する素子を駆動源としてもよい。
Further, for example, in the above-described embodiment, as the direct-acting
また、例えば、上記実施形態では、電動レンズシフト装置3が光軸方向と直交する2軸直交方向に電動アライメント装置2を移動させる形態について説明したが、Y軸方向のリニアガイド60を追加し、電動レンズシフト装置3が光軸方向を含む3軸直交方向に電動アライメント装置2を移動させる形態であってもよい。
Further, for example, in the above-described embodiment, the motorized
また、例えば、上記実施形態では、直動装置93が、アライメントテーブル100(一方)に固定したナット95を、ベーステーブル80(他方)に対して近接離反させる形態について説明したが、ナット95をベーステーブル80に固定し、そのナット95をアライメントテーブル100に対して近接離反させる形態であってもよい。また、この場合、ナット95を位置決めする位置決めピン96は、ベーステーブル80側に取り付けてもよい。
Further, for example, in the above-described embodiment, the
1…レンズアライメントシステム、2…電動アライメント装置、3…電動レンズシフト装置、80…ベーステーブル(他方)、90…電動アクチュエータ、91…モータ、92…減速機、93…直動装置、94…ねじ軸、95…ナット、96…位置決めピン、100…アライメントテーブル(一方)、110…ウォームシャフト、115…ウォームホイール、117…軸受、130…可変抵抗器、150…ボルト、151…付勢部材、200…レンズ、201…光軸、S1…隙間(煽り角調整部)、S2…隙間(煽り角調整部)
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記ベーステーブルに取り付けられた複数の電動アクチュエータと、
前記複数の電動アクチュエータに支持されたアライメントテーブルと、を備え、
前記複数の電動アクチュエータのそれぞれは、前記ベーステーブルに対して近接離反する方向に前記アライメントテーブルを駆動する直動装置を有し、
前記直動装置は、
前記ベーステーブル及び前記アライメントテーブルの一方に固定されたナットと、
前記ナットを、前記ベーステーブル及び前記アライメントテーブルの他方に対して近接離反する軸方向に駆動するねじ軸と、を有し、
前記電動アクチュエータは、減速機と、前記減速機を介して前記ねじ軸を回転させるモータと、を有し、
前記減速機は、軸受を介して前記ねじ軸を支持すると共に、前記モータと接続されたウォームシャフトを介して前記ねじ軸を回転させるギアボックスを有し、
前記ギアボックスには、前記ナットとの干渉を避ける切欠部が形成され、
前記ナットは、前記切欠部によって、前記ギアボックスと重複する軸方向位置まで移動可能である、ことを特徴とする電動アライメント装置。 base table and
a plurality of electric actuators attached to the base table;
an alignment table supported by the plurality of electric actuators,
each of the plurality of electric actuators has a linear motion device that drives the alignment table in a direction toward or away from the base table;
The linear motion device is
a nut fixed to one of the base table and the alignment table;
a screw shaft for driving the nut in an axial direction toward and away from the other of the base table and the alignment table;
The electric actuator has a reduction gear and a motor that rotates the screw shaft via the reduction gear ,
The speed reducer has a gearbox that supports the screw shaft via bearings and rotates the screw shaft via a worm shaft connected to the motor,
The gearbox is formed with a notch to avoid interference with the nut,
The electric alignment device , wherein the nut is movable to an axial position overlapping with the gearbox by the notch .
前記電動アライメント装置を支持し、該電動アライメント装置を、少なくとも前記光の光軸方向と直交する2軸直交方向に移動させる電動レンズシフト装置と、を備える、ことを特徴とするレンズアライメントシステム。 The electric alignment device according to any one of claims 1 to 4, which adjusts at least one of the tilt angle of a lens that projects light and the focus of the lens,
a motorized lens shift device that supports the motorized alignment device and moves the motorized alignment device in at least two orthogonal directions perpendicular to an optical axis direction of the light.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018226797A JP7248414B2 (en) | 2018-12-03 | 2018-12-03 | Motorized Alignment Device, Lens Alignment System |
PCT/JP2019/046948 WO2020116373A1 (en) | 2018-12-03 | 2019-12-02 | Alignment device and lens alignment system |
CN201980079227.0A CN113167984B (en) | 2018-12-03 | 2019-12-02 | Alignment device and lens alignment system |
US17/298,300 US20220026661A1 (en) | 2018-12-03 | 2019-12-02 | Alignment device and lens alignment system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018226797A JP7248414B2 (en) | 2018-12-03 | 2018-12-03 | Motorized Alignment Device, Lens Alignment System |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020091336A JP2020091336A (en) | 2020-06-11 |
JP7248414B2 true JP7248414B2 (en) | 2023-03-29 |
Family
ID=71012770
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018226797A Active JP7248414B2 (en) | 2018-12-03 | 2018-12-03 | Motorized Alignment Device, Lens Alignment System |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7248414B2 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003302703A (en) | 2002-04-12 | 2003-10-24 | Canon Inc | Projection display |
US20040004676A1 (en) | 2002-07-04 | 2004-01-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Optical system for projection television |
US20040070695A1 (en) | 2002-10-14 | 2004-04-15 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Optical engine of a projection television |
JP2005062434A (en) | 2003-08-12 | 2005-03-10 | Nec Viewtechnology Ltd | Projector having distortion correcting function |
US20050185152A1 (en) | 2004-02-19 | 2005-08-25 | Velde Cindy V.D. | Projection lens fixation and adjustment mechanism |
JP2006091464A (en) | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Sony Corp | Image generator and its manufacturing method |
WO2017126426A1 (en) | 2016-01-20 | 2017-07-27 | Thk株式会社 | Lens alignment adjustment device and projector equipped with same |
-
2018
- 2018-12-03 JP JP2018226797A patent/JP7248414B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003302703A (en) | 2002-04-12 | 2003-10-24 | Canon Inc | Projection display |
US20040004676A1 (en) | 2002-07-04 | 2004-01-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Optical system for projection television |
US20040070695A1 (en) | 2002-10-14 | 2004-04-15 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Optical engine of a projection television |
JP2005062434A (en) | 2003-08-12 | 2005-03-10 | Nec Viewtechnology Ltd | Projector having distortion correcting function |
US20050185152A1 (en) | 2004-02-19 | 2005-08-25 | Velde Cindy V.D. | Projection lens fixation and adjustment mechanism |
JP2006091464A (en) | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Sony Corp | Image generator and its manufacturing method |
WO2017126426A1 (en) | 2016-01-20 | 2017-07-27 | Thk株式会社 | Lens alignment adjustment device and projector equipped with same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020091336A (en) | 2020-06-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4948330A (en) | Alignment stage device | |
US4060314A (en) | Two axes remote mirror mount | |
US9518694B2 (en) | Worm mechanism and universal head apparatus using the same | |
JP5882625B2 (en) | Lens barrel and imaging device | |
WO2006059457A1 (en) | Alignment device | |
US20120249814A1 (en) | Image blur compensation device and imaging apparatus | |
US6196138B1 (en) | Movable table unit | |
WO2013054426A1 (en) | Projection video display device | |
JP5594404B1 (en) | Table device, transfer device, semiconductor manufacturing device, and flat panel display manufacturing device | |
CN113167984B (en) | Alignment device and lens alignment system | |
WO2015001689A1 (en) | Table device and carrier device | |
CN100462761C (en) | Lens tracelling mechanism and liquid crystal projector | |
JP2002130422A (en) | Cam device | |
JP7248414B2 (en) | Motorized Alignment Device, Lens Alignment System | |
JP7163252B2 (en) | Alignment device, lens alignment system | |
US6307673B1 (en) | Focusing device of binocular | |
CN110199225B (en) | Projector apparatus | |
JP2020044630A (en) | Machine tool | |
JP4818301B2 (en) | Lens moving mechanism and liquid crystal projector | |
JP5074603B2 (en) | Lens moving mechanism and liquid crystal projector | |
US6424462B1 (en) | Binocular and method for manufacturing the same | |
WO2018079660A1 (en) | Lens moving mechanism | |
JP2785273B2 (en) | Position adjusting mechanism, position adjusting method of solid-state imaging device, and method of attaching the same | |
JP2595381B2 (en) | Table positioning device | |
JPH08326740A (en) | Supporter for heavy goods |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210908 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220524 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220712 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221108 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221219 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230307 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230316 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7248414 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |