JP7327407B2 - レンズシフト機構および投射型表示装置 - Google Patents
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Description
1.実施の形態(主軸および副軸に付勢方向が互いに逆方向の弾性体を配設した稼働部を有するレンズシフト機構の例)
1-1.レンズシフト機構の構成
1-2.レンズシフト機構の動作
1-3.作用・効果
2.適用例
2-1.適用例1(反射型の空間変調素子を用いた投射型表示装置の例)
2-2.適用例2(透過型の空間変調素子を用いた投射型表示装置の例)
図1は、本開示の一実施の形態に係るレンズシフト機構(レンズシフト機構1)の分解斜視図である。図2は、図1に示した各部材を組み合わせて互いに接続し、一体化したレンズシフト機構1の斜視図である。このレンズシフト機構1は、例えば、後述する投射型表示装置(例えば、プロジェクタ2、図8参照)において、投射レンズ(投射レンズ10)を、その光軸に対して垂直な平面方向においてシフトさせて、投射画像位置を調整するためのものである。
本実施の形態のレンズシフト機構1は、投射レンズ10と、これを保持する筐筒11と、筐筒11を介して投射レンズ10を支持するレンズ支持部20と、稼働部30(第1の稼働部)と、稼働部40(第2の稼働部)とがこの順に組み合されたものである。稼働部30は、例えば、Z軸方向に光軸を有する投射レンズ10(具体的には、例えば、筐筒11が着脱可能に固定されたレンズ支持部20)を、光軸に対して垂直な一の方向(例えば、X軸方向)に移動させるためのものであり、X軸方向に延伸すると共に、筐筒11を間に対向配置された一対の主軸31および副軸32を有する。主軸31および副軸32には、それぞれ、X軸方向に平行、且つ、互いに逆方向に付勢する一対の弾性体(バネ34、35)が配設されている(図3参照)。稼働部40は、例えばZ軸方向に光軸を有する投射レンズ10を、光軸に対して垂直な他の方向(例えばY軸方向)に移動させるためのものであり、Y軸方向に延伸すると共に、筐筒11を間に対向配置された一対の主軸41および副軸42を有する。主軸41および副軸42には、それぞれ、Y軸方向に平行、且つ、互いに逆方向に付勢する一対の弾性体(バネ44、45)が配設されている(図4参照)。
次に、レンズシフト機構1の動作機構について説明する。本実施の形態のレンズシフト機構1では、上記のように、筐筒11を介して投射レンズ10レンズ支持部20と、稼働部30と、稼働部40とがこの順に組み合されており、レンズ支持部20を稼働部30に、稼働部30を稼働部40にそれぞれ締結することで一体化されている。具体的には、レンズ支持部20は、台座部21に設けられた取り付け部22が、稼働部30の主軸31を収容する収容部36の蓋部36Bの締結部36Bx1,36Bx2に、取り付け部23が、稼働部30の副軸32を収容する収容部37の蓋部37Bの締結部37Bx1,37Bx2に、それぞれ、例えばネジ(図示せず)によって締結されている。稼働部30は、台座部33に設けられた取り付け部38が、稼働部40の主軸41を収容する収容部46の蓋部46Bの締結部46Bx1,46x2、取り付け部39が、に締結されている。稼働部40の副軸42を収容する収容部47の蓋部47Bの締結部47Bx1,47Bx2に、それぞれ、例えばネジ(図示せず)によって締結されている。これにより、稼働部30の主軸31を回転させることでレンズ支持部20がX軸方向に移動し、稼働部40の主軸を回転させることで稼働部30がレンズ支持部20と主にY軸方向に移動する。
(数1)バネ34の最小付勢力>バネ35の最大付勢力+移動部材全体の重力・・・(1)
スクリーンに映像を投射するプロジェクタでは、スクリーンに投射される画像の位置をユーザの所望の位置に調整する機能が求められており、プロジェクタには、一般に、本体内に投射レンズの位置を光軸と垂直な方向(水平方向および垂直方向)へシフトさせることで、画像位置を調整するレンズシフト装置が搭載されている。
(2-1.適用例1)
図8は、反射型の液晶パネルにより光変調を行う反射型3LCD方式の投射型表示装置(プロジェクタ2)を例示している。このプロジェクタ2は、光源装置100と、照明光学系200と、画像形成部300と、投射光学系400(投射光学系)とを含んで構成されている。なお、本開示のプロジェクタ2は、反射型液晶パネルの代わりに、透過型液晶パネルやデジタル・マイクロミラー・デバイス(DMD:Digital Micro-mirror Device)等を用いたプロジェクタにも適用され得る。
図10は、透過型の液晶パネルにより光変調を行う透過型3LCD方式の投射型表示装置(プロジェクタ3)の構成の一例を表した概略図である。このプロジェクタ3は、例えば、光源装置100と、照明光学系610および画像生成部630を有する画像生成システム600と、投射光学系400とを含んで構成されている。なお、光源装置100は、上記適用例1における光源装置100と同様の構成を有するものである。
(1)
投射レンズと、
前記投射レンズを保持する筐筒と、
前記筐筒を前記投射レンズの光軸に対して垂直な一軸方向に移動させる稼働部とを備え、
前記稼働部は、
前記一軸方向に延伸すると共に、前記筐筒を間に対向配置された一対の主軸および副軸と、
前記主軸および前記副軸のそれぞれに配設されると共に、前記一軸方向に平行、且つ、互いに逆方向に付勢する一対の弾性体とを有する
レンズシフト機構。
(2)
前記一対の弾性体は、互いに異なる付勢力を有する、前記(1)に記載のレンズシフト機構。
(3)
前記一対の弾性体として第1の弾性体および第2の弾性体を有し、
前記第1の弾性体の最小付勢力は、前記第2の弾性体の最大付勢力と、前記投射レンズおよび前記筐筒を含む前記投射レンズを保持する保持部材に印加される重力との和よりも大きい、前記(1)または(2)に記載のレンズシフト機構。
(4)
前記一対の弾性体の付勢が印加される第1の付勢点および第2の付勢点を結ぶ直線が前記投射レンズの光軸近傍を通る、前記(1)乃至(3)のうちのいずれかに記載のレンズシフト機構。
(5)
前記稼働部は、さらに、前記主軸および前記主軸に配設される一の弾性体を収容する第1の収容部と、前記副軸および前記副軸に配設される他の弾性体を収容する第2の収容部と、前記筐筒が挿入される開口と備えた台座部を有する、前記(1)乃至(4)のうちのいずれかに記載のレンズシフト機構。
(6)
前記第1の収容部は、前記台座部に固定された第1の固定部と、前記一軸方向に移動可能な第1の蓋部とを有し、
前記第2の収容部は、前記台座部に固定された第2の固定部と、前記一軸方向に移動可能な第2の蓋部とを有する、前記(5)に記載のレンズシフト機構。
(7)
前記開口は、少なくとも前記一軸方向に余白領域を有する、前記(5)または(6)に記載のレンズシフト機構。
(8)
前記稼働部として、前記筐筒を一の方向に移動させる第1の稼働部と、前記筐筒を前記一の方向とは異なる他の方向に移動させる第2の稼働部を有する、前記(1)乃至(7)のうちのいずれかに記載のレンズシフト機構。
(9)
前記第1の稼働部および前記第2の稼働部は、それぞれ、前記主軸および一の弾性体を収容する第1の収容部、前記副軸および他の弾性体を収容する第2の収容部および前記筐筒が挿入される開口を有する台座部をそれぞれ有し、
前記第1の稼働部の前記台座部に設けられた前記開口は、前記一の方向に余白領域を有し、
前記第2の稼働部の前記台座部に設けられた前記開口は、前記一の方向および前記他の方向に余白領域を有する、前記(8)に記載のレンズシフト機構。
(10)
更に、前記筐筒を保持するレンズ支持部を有し、
前記第1の稼働部は前記レンズ支持部を前記一の方向に移動させ、前記第2の稼働部は前記レンズ支持部と共に前記第1の稼働部を前記他の方向に移動させる、前記(8)または(9)に記載のレンズシフト機構。
(11)
前記第1の収容部は、前記台座部に固定された第1の固定部と、前記一軸方向に移動可能な第1の蓋部とを有し、
前記第2の収容部は、前記台座部に固定された第2の固定部と、前記一軸方向に移動可能な第2の蓋部とを有し、
前記筐筒を保持するレンズ支持部は、前記第1の稼働部の前記第1の蓋部および前記第2の蓋部と締結され、
前記第1の稼働部は、前記第2の稼働部の前記第1の蓋部および前記第2の蓋部と締結されている、前記(9)または(10)に記載のレンズシフト機構。
(12)
前記投射レンズの光軸方向はZ軸方向であり、前記一の方向はX軸方向、前記他の方向はY軸方向である、前記(8)乃至(11)のうちのいずれかに記載のレンズシフト機構。
(13)
光源部と、
入力された映像信号に基づいて前記光源部からの光を変調する光変調素子を含む複数の光学ユニットを有する画像形成部と、
前記画像形成部で生成された画像光を投射する投射部とを有し、
前記投射部は、
投射レンズと、
前記投射レンズを保持する筐筒と、
前記筐筒を前記投射レンズの光軸に対して垂直な一軸方向に移動させる稼働部とを備え、
前記稼働部は、
前記一軸方向に延伸すると共に、前記筐筒を間に対向配置された一対の主軸および副軸と、
前記主軸および前記副軸のそれぞれに配設されると共に、前記一軸方向に平行、且つ、互いに逆方向に付勢する一対の弾性体とを有する
投射型表示装置。
Claims (13)
- 投射レンズと、
前記投射レンズを保持する筐筒と、
前記筐筒を前記投射レンズの光軸に対して垂直な一軸方向に移動させる稼働部とを備え、
前記稼働部は、
前記一軸方向に延伸すると共に、前記筐筒を間に対向配置された一対の主軸および副軸と、
前記主軸および前記副軸のそれぞれに配設されると共に、前記一軸方向に平行、且つ、互いに逆方向に付勢する一対の弾性体とを有する
レンズシフト機構。 - 前記一対の弾性体は、互いに異なる付勢力を有する、請求項1に記載のレンズシフト機構。
- 前記一対の弾性体として第1の弾性体および第2の弾性体を有し、
前記第1の弾性体の最小付勢力は、前記第2の弾性体の最大付勢力と、前記投射レンズおよび前記筐筒を含む前記投射レンズを保持する保持部材に印加される重力との和よりも大きい、請求項1に記載のレンズシフト機構。 - 前記一対の弾性体の付勢が印加される第1の付勢点および第2の付勢点を結ぶ直線が前記投射レンズの光軸近傍を通る、請求項1に記載のレンズシフト機構。
- 前記稼働部は、さらに、前記主軸および前記主軸に配設される一の弾性体を収容する第1の収容部と、前記副軸および前記副軸に配設される他の弾性体を収容する第2の収容部と、前記筐筒が挿入される開口と備えた台座部を有する、請求項1に記載のレンズシフト機構。
- 前記第1の収容部は、前記台座部に固定された第1の固定部と、前記一軸方向に移動可能な第1の蓋部とを有し、
前記第2の収容部は、前記台座部に固定された第2の固定部と、前記一軸方向に移動可能な第2の蓋部とを有する、請求項5に記載のレンズシフト機構。 - 前記開口は、少なくとも前記一軸方向に余白領域を有する、請求項5に記載のレンズシフト機構。
- 前記稼働部として、前記筐筒を一の方向に移動させる第1の稼働部と、前記筐筒を前記一の方向とは異なる他の方向に移動させる第2の稼働部を有する、請求項1に記載のレンズシフト機構。
- 前記第1の稼働部および前記第2の稼働部は、それぞれ、前記主軸および一の弾性体を収容する第1の収容部、前記副軸および他の弾性体を収容する第2の収容部および前記筐筒が挿入される開口を有する台座部をそれぞれ有し、
前記第1の稼働部の前記台座部に設けられた前記開口は、前記一の方向に余白領域を有し、
前記第2の稼働部の前記台座部に設けられた前記開口は、前記一の方向および前記他の方向に余白領域を有する、請求項8に記載のレンズシフト機構。 - 更に、前記筐筒を保持するレンズ支持部を有し、
前記第1の稼働部は前記レンズ支持部を前記一の方向に移動させ、前記第2の稼働部は前記レンズ支持部と共に前記第1の稼働部を前記他の方向に移動させる、請求項8に記載のレンズシフト機構。 - 前記第1の収容部は、前記台座部に固定された第1の固定部と、前記一軸方向に移動可能な第1の蓋部とを有し、
前記第2の収容部は、前記台座部に固定された第2の固定部と、前記一軸方向に移動可能な第2の蓋部とを有し、
前記筐筒を保持するレンズ支持部は、前記第1の稼働部の前記第1の蓋部および前記第2の蓋部と締結され、
前記第1の稼働部は、前記第2の稼働部の前記第1の蓋部および前記第2の蓋部と締結されている、請求項9に記載のレンズシフト機構。 - 前記投射レンズの光軸方向はZ軸方向であり、前記一の方向はX軸方向、前記他の方向はY軸方向である、請求項8に記載のレンズシフト機構。
- 光源部と、
入力された映像信号に基づいて前記光源部からの光を変調する光変調素子を含む複数の光学ユニットを有する画像形成部と、
前記画像形成部で生成された画像光を投射する投射部とを有し、
前記投射部は、
投射レンズと、
前記投射レンズを保持する筐筒と、
前記筐筒を前記投射レンズの光軸に対して垂直な一軸方向に移動させる稼働部とを備え、
前記稼働部は、
前記一軸方向に延伸すると共に、前記筐筒を間に対向配置された一対の主軸および副軸と、
前記主軸および前記副軸のそれぞれに配設されると共に、前記一軸方向に平行、且つ、互いに逆方向に付勢する一対の弾性体とを有する
投射型表示装置。
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