专利名称：透镜安装机构及其投影装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及将投写的图像投影显示于荧光屏的投写型图像显示装置等中使用的投影装置，特别是涉及透镜筒装取用的透镜安装机构。
背景技术：
现对传统的投影装置的结构例作一说明。在投影装置中，框体内安装着金属卤化物灯等组成的光源、分离用的二向色镜、反射镜、液晶面板、光合成用的二向色镜、1对液体棱镜组成的光路调整机构、以及投写透镜。
从光源发出的光通过分离用的二向色镜分光为红色、蓝色、绿色的3原色的光。这种分光的光在各光路上的液晶面板上根据各色成分的图像信息变调透过率。这种变调后的光由光合成用的二向色镜合成。并且，该合成的光通过光路变调机构调整光路之后由投写透镜放大投写于荧光屏上。
这种放大投写图像的投影装置可应用于至荧光屏的距离和荧光屏的大小等条件不同的场所。
因此，为了提高图像精度，通过交换投影装置的透镜来对应于该各种条件。
又，由于透镜可交换，可在修理等时安装使用替代透镜或者需要交换透镜零件时只交换透镜部分等，也提高了便利性。
下面说明传统的投影装置的透镜交换方法。
图12为传统的透镜交换部分局部切开表示的投影装置的概略图。
图12中，投影装置101大致由装置本体102和透镜筒103构成。在透镜筒103上配置有透镜，通过交换透镜筒103可交换透镜。
该透镜筒103的安装如图12所示，采用的是用螺钉104将透镜筒103的凸缘部103a的4个部位固定于装置本体102的所定位置的方法。
然而，在上述传统技术中，当投影装置为特大型的场合，透镜筒本身特别重，不仅其重量不容易操作，而且外径也大，回转等时有可能与周边零件碰撞而造成破损，难以在重的透镜筒的姿势·位置等稳定的状态下进行装取。
特别是因透镜筒大，其周围的空间有限，作业者为了手提透镜筒，出现难以将手伸入的状况，只能使用专用工具进行螺钉固定，作业性差。
并且，作业本身也需要由手提透镜筒者和使用专用工具螺钉固定者的多人来进行，故十分麻烦。
鉴于上述传统技术，本发明的目的在于提供一种可容易装取透镜筒的透镜安装机构及投影装置。
发明内容
为了实现上述目的，本发明的透镜安装机构包括镜筒安装构件，该镜筒安装构件安装在内部配置有透镜的透镜筒的外周，具有筒状部、从该筒状部一端向外径方向延伸的凸缘部、以及从所述筒状部的另一端开始设置于周向多处并向外径方向凸出的凸部；底座构件，该底座构件固定于安装着透镜筒的装置本体上，具有可将所述筒状部与透镜筒一起从所述另一端侧插入的孔部、可将该孔部内周面形成的所述凸部插入的槽、以及使所述凸缘部抵接的所述孔部的开口端面；环状构件，该环状构件与所述槽一样，在内周具有可插入所述凸部的凹部，其特征在于，通过使所述环状构件摆动，将所述底座构件的所述槽与所述环状构件的所述凹部周向重叠，将透镜筒插入所述孔部中，直至所述镜筒安装构件的所述凸缘部与所述开口端面抵接，然后使所述环状构件摆动，通过将凹部相对所述槽的周向错开，由所述环状构件将所述凸部卡止，将所述透镜安装机构固定，由此可将透镜筒安装在装置本体中。
由此将透镜筒插入底座构件形成的孔部中，直至镜筒安装构件的凸缘部与开口端面抵接，然后，只需使所述环状构件摆动即可安装透镜筒。
这样，若能将镜筒安装构件的凸部沿着底座构件的孔部的槽插入，就可在重的透镜筒的姿势·位置等稳定的状态下进行透镜筒的装取。
又，可在透镜筒的姿势·位置等稳定的状态下插入，也不需要专用固定工具，只须摆动环状构件即可进行快速方式的装取，故可使作业性容易，由作业者本身1人即可完成作业。
所述凸部最好是具有在由所述环状构件卡止时向透镜筒插入方向对所述凸部施力的施力装置。
由此，可牢牢地将镜筒安装构件固定，可防止透镜筒松动。
所述施力装置最好是将所述环状构件的所述凸部卡止的位置向透镜筒的插入侧折曲而形成的弯曲部。
由此，可利用环状构件的弯曲部向凸部推压施力。
所述施力装置最好是在透镜筒的插入侧通过重叠配置于所述环状构件上而使卡止所述凸部的位置成为板簧的弹簧构件。
由此，可由板簧向凸部推压施力。
最好是具有将所述环状构件定位于所述槽与所述凹部的周向重叠位置或所述槽与所述凹部的周向错开位置的锁定机构。
由此，可高精度地作出环状构件沿周向移动时的定位。
最好是所述锁定机构包括设置于底座构件的定位孔；安装固定于所述环状构件的固定构件；具有与所述定位孔卡合的凸部并可滑动地安装于所述固定构件上、可解除所述凸部与所述定位孔卡合的滑动构件；以及沿所述凸部与所述定位孔的卡合方向对所述滑动构件施力的第2施力装置，通过使所述滑动构件克服所述第2施力装置的弹力进行滑动解除所述凸部与所述定位孔的卡合，使所述环状构件可摆动，并通过使所述凸部与所述定位孔卡合将所述环状构件定位于所述槽与所述凹部的周向重叠位置和所述槽与所述凹部的周向错开位置。
由此，通过使滑动构件滑动，可将凸部从定位孔拔出，可将定位的凸部与定位孔的卡合解除，又，若向滑动状态的滑动构件施加力，则滑动构件利用第2施力装置的弹力自然地向卡合方向滑动，可极大地方便于作业者的作业。
本发明的投影装置，其特征在于，具有所述透镜安装机构、由该透镜安装机构装取自如的透镜筒、以及安装着该透镜筒的装置本体。
综上所述，在本发明中，由于通过使环状构件摆动并将底座构件的槽与环状构件的凹部周向重叠而将透镜筒插入孔部中，直至镜筒安装构件的凸缘部镜筒与开口端面抵接，然后使环状构件摆动，通过将凹部相对槽的周向错开，由环状构件将凸部卡止，将透镜安装机构固定，因此，将透镜筒插入底座构件形成的孔部中，直至镜筒安装构件的凸缘部与开口端面抵接，然后，只需使环状构件摆动，即可安装透镜筒。
这样，若能将镜筒安装构件的凸部沿着底座构件的孔部的槽插入，就可在重的透镜筒的姿势·位置等稳定的状态下进行透镜筒的装取。
又，可在透镜筒的姿势·位置等稳定的状态下插入，也不需要专用固定工具，只须摆动环状构件即可进行快速方式的装取，故可使作业性容易，由作业者本身1人即可完成作业。
附图的简单说明图1为第1实施例的投影装置的示图。
图2为第1实施例的透镜安装机构的示图。
图3为第1实施例的透镜安装机构要部的示图。
图4为第1实施例的透镜安装机构要部的示图。
图5为第2实施例的透镜安装机构的示图。
图6为第2实施例的透镜安装机构的要部的示图。
图7为第2实施例的弹簧构件的示图。
图8为第3实施例的透镜安装机构的示图。
图9为第3实施例的透镜安装机构要部的示图。
图10为第3实施例的透镜安装机构的杆的示图。
图11为第3实施例的透镜安装机构的杆的示图。
图12为传统技术的投影装置的示图。
具体实施例方式
(第1实施例)下面参照图1～图4说明本发明的第1实施例。
图1为第1实施例的投影装置1的示图。图1的投影装置1是箱状框体的装置本体2中安装有透镜筒3的构造。图1特别表示了局部切开的透镜交换部分。
投影装置1具有装置本体2、配置有透镜的透镜筒3、以及将透镜筒3安装于装置本体2用的透镜安装机构4。
在装置本体2中配置有未图示的光源、各种反射镜、图像显示面板和透镜筒移动机构等。
在透镜筒3上配置有与至投写的荧光屏间的距离和荧光屏大小等条件相对应的各种透镜。
并且，在投影装置1中，从光源发出的光一边由各种反射镜反射而折返，一边在途中由图像显示面板根据图像信息变调透过率，并通过透镜筒3放大投写在荧光屏上。
图2具体表示放大的透镜安装机构4。图2中，透镜安装机构4包括安装于圆筒状的透镜筒3外周的镜筒安装构件5；固定于装置本体2的台座2a上的底座构件6；以及可摆动地配置于底座构件6的夹持状态的环状构件7。
镜筒安装构件5包括可插通透镜筒3的筒状部5a；从筒状部5a的一端沿外径方向延伸的矩形凸缘部5b；以及从筒状部5a的另一端沿周向点状设置多个的外径方向凸出的凸部5c。该筒状部5a被安装固定于透镜筒3的外周，并与透镜筒3一体化。
另一方面，底座构件6具有将透镜筒3的一部分插入中心的孔部8。孔部8的开口直径稍大于筒状部5a的外径。
在形成孔部8的底座构件6的内周面将槽6a设置为从筒状部5a向外径方向凸出的镜筒安装构件5的凸部5c也能与透镜筒3一起插入孔部8中。槽6a设置有多个，其周向位置与凸部5c对应，可插入透镜筒3，本实施例中，凸部5c和槽6a的个数在周向上共有8个。
在将透镜筒3与镜筒安装构件5一起插入底座构件6的孔部8时，底座构件6的透镜筒3插入侧的开口端面6b为最终与镜筒安装构件5的凸缘部5b抵接的部分。
该底座构件6由底座本体部6c和镜筒安装构件5侧的作为开口端面6b的压板6d构成。如未图示底座构件6的压板6d的图3所示，在底座本体部6c上形成有与环状构件7的外径形状相符的凹陷部6e，可使环状构件7和孔部8以同一中心进行摆动。并且，在底座本体部6c的凹陷部6e内，在配置有环状构件7的状态下将压板6d用螺钉在底座本体部6c上固定成不能从其上方取出环状构件7。由此，环状构件7成为在底座构件6上无中心位置偏离且沿周向可摆动地夹在其间的状态。
环状构件7是图3所示的环状体。环状构件7的内周面成为大致与孔部8直径相同的孔。在环状构件7的外周配置有从底座构件6凸出的1对耳片7a、7b。这样，环状构件7通过作业者触动耳片7a、7b而可摆动。
又，与底座构件6形成有孔部8的内周上的槽6a同样地，在该环状构件7上与槽6a的同数量的内周形成有可插入凸部5c的并与槽6a相同形状的凹部7c。
下面说明图3所示的状态，图3(a)中，槽6a和凹部7c处于周向的重叠位置，将透镜筒3插入底座构件6时，镜筒安装构件5的凸部5c也可插入孔部8中。
图3(b)中，凹部7c相对槽6a位于周向的不同位置，如虚线所示，槽6a为被环状构件7遮断状态。这样，在该图3(b)状态下，因凸部5c与环状构件7抵接，故不能将透镜筒3插入底座构件6。
但另一方面，当将透镜筒3插入底座构件6完成后，若将环状构件7从图3(a)摆动到图3(b)的状态，因凸部5c被环状构件7卡止，故透镜筒3不能从底座构件6脱离。即，可将透镜筒3安装于装置本体2中。
当凸部5c被环状构件7卡止时，必须不松动地使透镜筒3滑动于插入方向或反插入方向。为此，尺寸设计应当是在将透镜筒3插入状态下、凸部5c被环状构件7卡止，直至镜筒安装构件5的凸缘部5b与底座构件6的开口端面6b抵接。
根据以上结构说明透镜筒3的安装。首先，触动环状构件7的耳片7a、7b使环状构件7摆动，底座构件6的槽6a与环状构件7的凹部7c周向重叠，将透镜筒3插入孔部8。这样，镜筒安装构件5的凸部5c不会妨碍环状构件7，使孔部8的槽6a和凹部7c移动，可将透镜筒3插入孔部8，直至凸缘部5b与开口端面6b抵接。
然后，触动环状构件7的耳片7a、7b使环状构件7摆动，通过将凹部7c相对底座构件6的槽6a的周向错开，镜筒安装构件5的凸部5c被环状构件7卡止，将镜筒安装构件5安装于底座构件6，可将透镜筒3安装于装置本体2。
若反向进行该动作，则可将透镜筒3从装置本体2脱离。即，镜筒安装构件5的凸部5c被环状构件7卡止，将安装于装置本体2的凹部7c相对槽6a，在周向错开状态下使环状构件7摆动，将槽6a与凹部7c周向重叠，通过将透镜筒3拔出，可将透镜筒3从装置本体2脱离。
如上所述，在本实施例中，将槽6a与凹部7c周向重叠，将透镜筒3插入底座构件6形成的孔部8中，直至镜筒安装构件5的凸缘部5b与底座构件6的开口端面6b抵接，然后使环状构件7摆动，只需通过将凹部7c相对槽6a周向错开，即可安装透镜筒3。
由此，若能将透镜筒3的凸部5c沿着底座构件6的孔部8的槽6a插入，就可在重的透镜筒3的姿势·位置等稳定状态下进行装取。
这样，可在透镜筒3的姿势·位置等稳定的状态下进行插入，也不需要专用固定工具，只须摆动环状构件7即可进行快速方式的装取，故可使作业性容易，由作业者本身1人即可完成作业。
本实施例的环状构件7也具有上述特征。即，在将凹部7c与槽6a周向错开时，环状构件7卡止的位置成为向透镜筒3的插入侧折曲的施力装置即弯曲部7d。
由于弯曲部7d相对于平板部分而弯曲部7d向图4(b)箭头所示的透镜筒3的插入方向(插入里侧)凸出，并通过弯曲部7d本身的弹性向镜筒安装构件5的凸部5c施加插入方向的推力，因此，可在将凸缘部5b与开口端面6b可靠抵接的状态下将镜筒安装构件5保持。这样，可将镜筒安装构件5牢牢地固定在底座构件6上，可防止透镜筒3相对装置本体2的松动。
在将槽6a与凹部7c周向重叠状态下，如图4(a)所示，该弯曲部7d位于与槽6a周向不同位置的间隙中。
又，在环状构件7的一方耳片7a上安装有作为锁定机构的杆9，用于限定摆动位置。杆9具有弹性，可使前端与设于底座构件6的底座本体部6c上的孔10卡合。如图2所示，孔10相对该杆9的位置设定有槽6a与凹部7c的周向重叠位置和槽6a与凹部7c的的周向错开位置两个部位。
通过将该杆9与孔10卡合，可对环状构件7周向上的移动位置进行最佳控制，可对环状构件7位置进行高精度定位。
除了杆9以外，通过在环状构件7和底座构件6上的所定部位设置凹凸的卡合机构，也可实现同样的锁定机构。
在该投影装置中搭载有未图示的透镜筒移动机构。透镜筒移动机构可使透镜筒沿着上下方向和左右方向延伸的导轨进行移动，通过由2个驱动源分别使对应于导轨的齿条移动，可沿上下方向或左右方向对透镜筒进行移动调整。
(第2实施例)下面参照图5～图7说明本发明的第2实施例。因整个投影装置及各部件的形状、材质等与第1实施例相同，故省略其说明。
本实施例与第1实施例不同之点在于，在环状构件7上未形成有弯曲部，而是在环状构件7上具有重叠一体化配置的施力装置即弹簧构件11。
即，本实施例的透镜安装机构4包括安装于透镜筒3外周的镜筒安装构件5；固定于装置本体2的台座2a上的底座构件6；配置成可在夹在底座构件6其间的状态下摆动的环状构件7；以及重叠于环状构件7且一体化重叠的弹簧构件11。
弹簧构件11是大致如图7所示的环状，将凸部5c卡止的位置被切起而成为本身具有弹性的板簧部11a。与环状构件7一样，具有可使镜筒安装构件5的凸部5c通过用的凹部11b。
如图6(b)的箭头所示，由于弹簧构件11的板簧部11a向镜筒安装构件5的凸部5c施加镜筒安装构件5插入方向的推力，因此，可在将凸缘部5b与开口端面6b可靠抵接的状态下将镜筒安装构件5保持。这样，可将镜筒安装构件5牢牢地固定，可防止透镜筒3相对装置本体2的松动。
另外，在将槽6a与凹部7c周向重叠状态下，如图6(a)所示，该板簧部11a位于沿周向与槽不同的位置。在此状态下，弹簧构件11的凹部11b与凹部7c沿周向重叠，在以上的结构中，也能获得与第1实施例相同的效果。
(第3实施例)下面参照图8～图11说明本发明的第3实施例。因投影装置全体及其各部件的形状、材质等与第1实施例相同，透镜安装机构与第2实施例相同，故省略其说明。
如图8所示，相对于第2实施例的透镜安装机构4，本实施例采用了与上述第1、第2实施例不同的锁定机构。
作为锁定机构，由设于底座本体部6c的定位孔12和设于环状构件7的杆13构成。
定位孔12是形成于底座本体部6c表面的椭圆状的孔，形成于槽6a与凹部7c周向重叠位置(图9(a))和将槽6a与凹部7c周向错开位置(图9(b))的两个部位，可与构成后述的杆13的滑动构件15的凸部15a卡合。
如图10所示，杆13包括安装固定于环状构件7的固定构件14；具有与定位孔12卡合的凸部15a并可滑动地安装于固定构件14、可解除与凸部15a的定位孔12的卡合的滑动构件15；被夹于固定构件14与滑动构件15间的板簧构件16；以及向滑动构件15施加凸部15a与定位孔12的卡合方向力的第2施力装置即盘簧17。
固定构件14呈薄板状，具有安装部14a、本体部14b和捏手部14c。固定构件14通过小螺钉将安装部14a安装在环状构件7的耳片7b上，本体部14b从安装部14a垂直状沿环状构件7的表面延伸，形成与环状构件7平行的弯曲的L字状，在与本体部14b的安装部14a反向侧端部形成有作业者操作的捏手部14c。
又，滑动构件15是与固定构件14大致相同形状的薄板状，具有凸部15a、本体部15b和捏手部15c，并重叠于固定构件14。滑动构件15是在L字状的本体部15b的前端设有与定位孔12卡合的凸部15a，本体部15b与固定构件14的本体部14b同一形状但相对较小，在与本体部15b的凸部15a反向侧端部形成有作业者操作的捏手部15c。
在该滑动构件15上，本体部15b上形成有滑动用孔15d、15e，通过将销子18a、18b分别插入该滑动用孔15d、15e，可将销子18a、18b固定于固定构件14。销子18a、18b将滑动构件15的滑动量限制在滑动用孔15d内可移动销子18a的范围中。
板簧构件16在延伸方向具有挠度的状态下被夹入固定构件14的本体部14b与滑动构件15的本体部15b之间。通过将该板簧构件16夹入固定构件14与滑动构件15之间，在固定构件14与滑动构件15之间施加两者相反方向的张力，可防止因装置作动时的振动使滑动构件15共振而发生共呜。又，还能获得滑动构件15不会被固定构件14勾住的顺利滑动的效果。另外，不使用板簧构件16，通过将固定构件14或滑动构件15的一方作成具有板簧构件16功能的形状，也能获得这一效果。
盘簧17横跨于从固定构件14的本体部14b上的滑动用孔15e凸出的勾子14d与滑动构件15的本体部15b上的勾子15f之间，凸部15a沿与定位孔12卡合方向即、将凸部15a向底座本体部6c侧推压的方向施力。
根据以上的结构说明锁定机构的解除动作。如图9所示，根据使环状构件7从槽6a与凹部7c周向重叠位置(图9(a))至槽6a与凹部7c周向错开位置(图9(b))之间摆动的动作进行说明。
具体来讲，如图11所示，从滑动构件15的凸部15a与定位孔12的卡合状态(图11(a))开始，通过使滑动构件15克服盘簧17的弹力沿图示箭头F方向滑动解除凸部15a对定位孔12的卡合而成为环状构件7可摆动状态(图11(b))。
此时，滑动构件15滑动的动作是通过将滑动构件15的捏手部15c拉向固定构件14的捏手部14c来进行。该拉引的作业可由作业者用一只手的姆指和食指等分别抓住捏手部15c、14c，即可由单手简单完成。
接着，使杆13作动，将环状构件7稍许摆动至凸部15a不能插入定位孔12的位置。这样，即使作业者放松使滑动构件15的滑动的力，滑动构件15也可利用盘簧17的弹力使凸部15a成为与底座本体部6c表面抵接的状态，不会对环状构件7的摆动造成影响。
并且，环状构件7的摆动无论是否使滑动构件15滑动，当上述的凸部15a在与底座本体部6c表面抵接状态下从图9(a)来到图9(b)时，一旦环状构件7摆动至所需的定位孔12，凸部15a即利用盘簧17的弹力自动插入定位孔12中而成为卡合状态。
这样，作为作业者，几乎只是在卡合解除时同时进行滑动构件15的滑动作业和环状构件7的摆动作业，其后，通过专心于环状构件7的摆动作业而完成作业，故可使从作业者的锁定机构解除至环状构件7的摆动作业更加简单。
权利要求
1.一种透镜安装机构，包括镜筒安装构件，该镜筒安装构件安装在内部配置有透镜的透镜筒的外周，具有筒状部、从该筒状部一端向外径方向延伸的凸缘部、以及从所述筒状部的另一端开始设置于周向多处并向外径方向凸出的凸部；底座构件，该底座构件固定于安装着透镜筒的装置本体上，具有可将所述筒状部与透镜筒一起从所述另一端侧插入的孔部、可将该孔部内周面形成的所述凸部插入的槽、以及可将所述凸缘部抵接的所述孔部的开口端面；环状构件，该环状构件与所述槽一样，在内周具有可插入所述凸部的凹部，其特征在于，通过使所述环状构件摆动，将所述底座构件的所述槽与所述环状构件的所述凹部周向重叠将透镜筒插入所述孔部中，直至所述镜筒安装构件的所述凸缘部镜筒安装构件的所述凸缘部与所述开口端面抵接，然后使所述环状构件摆动，通过将凹部相对所述槽的周向错开，由所述环状构件将所述凸部卡止，将所述透镜安装机构固定，由此将透镜筒安装在装置本体中。
2.如权利要求1所述的透镜安装机构，其特征在于，所述凸部具有在由所述环状构件卡止时向透镜筒插入方向对所述凸部施力的施力装置。
3.如权利要求2所述的透镜安装机构，其特征在于，所述施力装置是将所述环状构件的所述凸部卡止的位置向透镜筒的插入侧折曲而形成的弯曲部。
4.如权利要求2所述的透镜安装机构，其特征在于，所述施力装置是在透镜筒的插入侧通过重叠配置于所述环状构件上而使卡止所述凸部的位置成为板簧的弹簧构件。
5.如权利要求1至4任一项所述的透镜安装机构，其特征在于，具有将所述环状构件定位于所述槽与所述凹部的周向重叠位置或所述槽与所述凹部的周向错开位置的锁定机构。
6.如权利要求5所述的透镜安装机构，其特征在于，所述锁定机构包括设置于底座构件的定位孔；安装固定于所述环状构件的固定构件；具有与所述定位孔卡合的凸部并可滑动地安装于所述固定构件上、可解除所述凸部与所述定位孔卡合的滑动构件；以及沿所述凸部与所述定位孔的卡合方向对所述滑动构件施力的第2施力装置，通过使所述滑动构件克服所述第2施力装置的弹力进行滑动解除所述凸部与所述定位孔的卡合，使所述环状构件可摆动，并通过使所述凸部与所述定位孔卡合将所述环状构件定位于所述槽与所述凹部的周向重叠位置和所述槽与所述凹部的周向错开位置。
7.一种投影装置，其特征在于，具有如权利要求1至6任一项所述的透镜安装机构，由该透镜安装机构装取自如的透镜筒、以及安装着该透镜筒的装置本体。
全文摘要
一种透镜安装机构及投影装置，通过触动环状构件(7)的耳片(7a、7b)使环状构件(7)摆动，将底座构件(6)的槽(6a)与环状构件(7)的凹部(7c)周向重叠，在将透镜筒(3)插入孔部(8)时，可在不妨碍透镜安装机构(5)的凸部5c的状态下在孔部(8)中移动，将透镜筒(3)插入孔部(8)中，直至凸缘部(5b)与开口端面(6b)抵接。然后，通过触动环状构件(7)的耳片(7a、7b)使环状构件(7)摆动，使凹部(7c)与槽(6a)周向错开，由环状构件(7)将透镜安装机构(5)的凸部(5c)卡止，并将透镜安装机构(5)固定于基座构件(6)，即可将透镜筒(3)安装在装置本体(2)中。由此，提供可容易装取透镜筒的透镜安装机构及投影装置。
文档编号G03B21/14GK1484058SQ0315404
公开日2004年3月24日 申请日期2003年8月12日 优先权日2002年8月12日
发明者星出薰, 小内实, 卫藤健太郎, 小片尚志, 太郎, 志 申请人:Thk株式会社