JP2008249946A - レンズ鏡筒 - Google Patents

Abstract

【課題】大きなコストを掛けることなく、フランジバックの寸法調整を数十種の寸法について簡単に行えるレンズ鏡筒を提供する。
【解決手段】鏡筒部材１０は、後端に設けられた第１接合面１１に、円周を４等分する４ヶ所に配置された４個１組の第１調整凸部１２〜１５を複数組み備える。調整部材２０は、前記第１調整凸部１２〜１５のいずれか１組と当接可能に設けられた４個の第１基準凸部を有する第２接合面と、円周を４等分する４ヶ所に配置された４個１組の第２調整凸部３２〜３５を複数組み設けた第３接合面と有する。フランジ部材は、前記第２調整凸部３２〜３５のいずれか１組と当接可能な４個の第２基準凸部が設けられた第４接合面を有する。前記鏡筒部材１０と前記調整部材２０と前記フランジ部材とをネジ８０によって順次に接合する。前記４個１組の凸部は１組の高さ寸法が４つとも同じであり、前記複数組みの凸部は組毎に高さが異なる。
【選択図】図３

Description

本発明は、プロジェクタ用のプラスチックレンズ鏡筒に関し、特に、ボディマウントを有するフランジ部を、光学レンズを内包する鏡筒本体部から切り離して別部品としたプラスチックレンズ鏡筒に関する。

近年、液晶プロジェクタではズームレンズを搭載して投映画像サイズを変化させることができるものが多い。必然的にレンズ枚数は多くなり、レンズを組み込む鏡筒部品は長さの長いものとなる。そして、複雑な形状であっても比較的容易且つ安価に製造でき、製品重量も軽くなることから樹脂成形によるプラスチック鏡筒が用いられることが多い。

そのため、全体の光学精度を確保することが難しく、当然に、鏡筒後端に一体成形されたフランジ部のボディマウントから結像点までの所謂フランジバックの寸法精度を確保することが難しくなる。鏡筒部品における各寸法精度を高精度に確保しょうとすると、金型の製作に時間がかかるとともに、コストも掛かってしまう。中には時間とコストを掛けても目標とする精度が得られない場合もある。フランジバックの精度が十分確保されていない投影レンズを用いるとプロジェクタによってスクリーン上に投写された画像の画質が劣化してしまう場合がある。そこで、一般には、フランジバックの調整を行うことが必要になる。

フランジバックの調整方法としては、厚みの異なる複数種類のスペーサを用意しておき、これらの中から厚みの適当なものを選択し、この選択したスペーサを鏡筒のボディマウントと機器本体のレンズマウントの間に挟みこむことにより、レンズ鏡筒のフランジバック調整が行われていた。しかし、複数種類のスペーサを常備する必要があるとともに、スペーサが高価であるという問題があった。

同様な問題がレンズ（又はレンズ枠）と、鏡筒の受け面との間でも発生しており、例えば下記特許文献１〜３には、これを解決する方法が示されている。また、下記特許文献４には、レンズ枠の当接面と鏡筒本体の受け面との間にリング状の調整部材を配置し、この調整部材の当接面に突起を設け、鏡筒本体の受け面に深さが異なる複数の凹部を設けている。突起を係合させる凹部を選択することにより、レンズの光軸方向での位置を調整している。
特開２００４−２１２８２２号公報 特開２００２−３５０７０２号公報 特開２００５−４９５９９号公報 特開平１０−３１９２９１号公報

レンズ鏡筒は光軸を正確且つ安定して確保しなければならないため、接続面は少なくとも３つ以上の当て面で接触させなければならない。それゆえ、前述の特許文献に示された方法をレンズ鏡筒に採用して鏡筒のフランジ部に調整用の突起を設置しようとしても、その数は非常に少なく微小寸法の調整をすることができないので、このまま実施した場合、十分に調整機能を発揮することができない。

本発明は、上記問題点に鑑み、大きなコストを掛けることなく、フランジバックの寸法調整を数十種の寸法について簡単に行うことができるレンズ鏡筒を提供することを目的とする。

鏡筒部材の後端に設けられたフランジ部材の第１接合面に、光軸を中心とする円周をＮ等分するＮヶ所にＮ個の第１調整凸部を設ける。この場合のＮは３以上であればいくつでも良い。この第１調整凸部はＮ個で１組をなし、複数組み設けられる。機器本体に取付ける取付け面を有するフランジ部をフランジ部材として別に設ける。また鏡筒部材とフランジ部材の間に調整部材を設ける。

調整部材は、前記第１調整凸部と当接可能に設けられたＮ個の第１基準凸部が設けられた第３接合面を一面に有し、光軸を中心とする円周をＰ等分するＰヶ所にＰ個の第２調整凸部が設けられた第２接合面を他面に有する。この場合のＰは３以上であればいくつでも良く、Ｎと同じであっても良い。第２調整凸部はＰ個で１組をなし、複数組み設けられる。前記複数組みの第１調整凸部および第２調整凸部は、高さを変えて設ける。前記Ｐ個の第２調整凸部は、前記Ｎ個の第１基準凸部の中心が作る円の直径より大きな同心円上に設ける。

前記フランジ部材は一方に第４接合面を備える。第４接合面は、前記第２調整凸部と当接可能に設けられたＰ個の第２基準凸部を有する。他方に設けられた取付面には、取付部材に固定するための接合手段である取付ネジ穴を有する。前記鏡筒部材と前記調整部材と前記フランジ部材とを接合手段によって順次に接合する。

前記第１調整凸部および第１基準凸部、あるいは前記第２調整凸部および第２基準凸部は、中心位置に貫通穴またはネジ穴を備える。

前記調整部材と前記フランジ部材との間に、前記第２調整凸部とは高さの異なる第３調整凸部を備えた調整補助部材を設ける。

本発明によれば、大きなコストを掛けることなく、フランジバックの寸法調整を数十種の寸法について簡単に行えるレンズ鏡筒を提供することができる。

図１に示すように、プロジェクタ１には投写レンズとして用いられるレンズ鏡筒２がプロジェクタ本体３に取り付けられている。レンズ鏡筒２は、鏡筒部材１０に設けられたズームリング５を操作することで、投写する画像の大きさを変化させることができる。鏡筒部材１０は、鏡筒内部にフォーカスレンズ（前群レンズ）６と、複数の変倍光学系レンズ群からなるズームレンズ（後玉レンズ）（図示せず）とを組み込んでおり、プロジェクタ１の画像光は、拡大されて図示しないスクリーン上に投写される。

図２に示すように、前記レンズ鏡筒２は、各種レンズが組み込まれた鏡筒部材１０と、調整部材２０、フランジ部材４０から構成される。

図３に示すように、鏡筒部材１０の後端に設けられた第１接合面１１には、第１調整凸部１２〜１５が４個１組で設けられている。１組を構成する４個の第１調整凸部は、前記第１接合面１１上の光軸を中心とする円周１１ａを４等分する位置に配置されている。第１調整凸部１２および１３，１４，１５は、例えば、光軸方向の高さ寸法が０．５，１．０，１．５，２．０（ｍｍ）に設定されている。また、第１調整凸部の中心には調整部材２０を組付けるための接合手段であるネジ穴１７が設けられている。

図４に示すように、調整部材２０の前記鏡筒部材１０側の面には、前記第１接合面１１（図３参照）と接合する第２接合面２１が設けられる。第２接合面２１には前記円周１１ａ（図３参照）と同じ径の円周２１ａ上に同じ高さ寸法の第１基準凸部２２が４つ設けられている。第１基準凸部２２の中心には調整部材２０を前記鏡筒部材１０に組付けるための貫通穴２７が設けられている。

図３に戻って説明する。結合手段である４本のネジ８０は調整部材２０に設けられた前記貫通穴２７を貫通し、前記第１調整凸部１２または１３または１４または１５の中心に設けられたネジ穴１７と螺合して、前記調整部材２０が前記鏡筒部材１０に固定される。

前記調整部材２０の前記第２接合面２１の裏側に設けられた第３接合面３１には、光軸を中心とする円周３１ａ上に第２調整凸部３２〜３５が４個１組で設けられている。円周３１ａは、前記円周２１ａと同心円であり前記円周２１ａよりその直径が大きい。１組を構成する４個の第２調整凸部は、前記円周３１ａを４等分する位置に配置されている。第２調整凸部３２および３３，３４，３５の光軸方向の高さ寸法は、例えば、０．１，０．２，０．３，０．４（ｍｍ）に設定されている。また、第２調整凸部の中心には後述するフランジ部材４０を調整部材２０に組付けるためのネジ穴３７が設けられている。

再度図４にて説明する。フランジ部材４０の前記調整部材２０側の面には、前記第３接合面３１（図３参照）と接合する第４接合面４１が設けられる。第４接合面４１には前記円周３１ａ（図３参照）と同じ径の円周４１ａ上に第２基準凸部４２が４つ設けられている。４つの第２基準凸部４２は同じ高さ寸法である。第２基準凸部４２の中心にはフランジ部材４０を前記調整部材２０に固定するためのネジ穴４７が設けられている。

４本のネジ８０は前記第２調整凸部３２または３３または３４または３５の中心に設けられた前記貫通穴３７を貫通し、前記ネジ穴４７と螺合して、前記フランジ部材４０が前記調整部材２０に固定される。

図５に示すように、前記フランジ部材４０の第４接合面４１（図４参照）と反対側の面は、ボディマウントである取付面７１となっている。取付面７１には前記円周４１（図４参照）と同じ円周７１ａ上に取付凸部７２が設けられている。取付凸部７２の中心には、光学レンズ等を組み込んだ鏡筒部材１０および調整部材２０、フランジ部材４０からなるレンズ鏡筒２を、プロジェクタ本体３の中に設けられた取付部材（図示せず）に固定するためのネジ穴７７が設けられている。この取付凸部７２はなくても良いが、ネジ穴７７あるいはそれに代わるものは必要である。

次に本発明によるレンズ鏡筒２の作用について説明する。例えば、前記鏡筒部材１０と前記調整部材２０を組付けるときに、前記第１調整凸部１２を前記第１基準凸部２２に当接させ、前記フランジ部４０を組付けるときに、前記第２調整凸部３２を前記第２基準凸部４２に当接させたとすると、前記第１調整凸部１２と前記第２調整凸部３２の高さ寸法の和は０．５＋０．１＝０．６（ｍｍ）となる。

ここでフランジバックの測定を行ったところ０．７（ｍｍ）不足していたとする。ネジ８０を外し、前記第１調整凸部１３に前記第１基準凸部２２を当接させ、前記第２調整凸部３４に前記第２基準凸部４２を当接させる。すると、前記第１調整凸部１３と前記第２調整凸部３４の高さ寸法の和は１．０＋０．３＝１．３（ｍｍ）であるから、０．７（ｍｍ）長くなって目的とする補正量が得られる。

また、更に細かい寸法で調整を行いたい時は、図６に示すように調整補助部材５０を調整部材２０とフランジ部材４０の間に挟んで用いる。図７および図８に示すように、前記調整補助部材５０は、一面に第５接合面５１を、他面に第６接合面６１を備える。第５接合面５１は前記第２基準凸部４２（図４参照）と同じ位置に第３基準凸部５２を備え、第６接合面６１は前記第２調整凸部３２，３３，３４，３５（図３参照）と同じ位置に第３調整凸部６２，６３，６４，６５備える。

第３基準凸部５２の高さ寸法は、前記第２基準凸部４２と同じであっても良いし異なって設定しても良いが、第３調整凸部６２，６３，６４，６５の高さ寸法は、前記第２調整凸部３２，３３，３４，３５の高さ寸法と異なる寸法とする。例えば、０．０２，０．０４，０．０６，０．０８（ｍｍ）とする。

前記調整部材２０と前記フランジ部材４０の間に前記調整補助部材５０を組付ける。前記第１調整凸部１２と前記第１基準凸部２２を当接、前記第２調整凸部３２と前記第３基準凸部５２を当接、前記第３調整凸部６２を前記第２基準凸部４２に当接させたとすると、前記第１調整凸部１２、前記第２調整凸部３２、前記第３調整凸部６２の高さ寸法の和は０．５＋０．１＋０．０２＝０．６２（ｍｍ）となる。

フランジバックの測定を行ったところ、例えば１．１６（ｍｍ）不足していたとする。ネジ８０を外し、前記第１調整凸部１４と前記第１基準凸部２２を当接、前記第２調整凸部３３と前記第３基準凸部５２を当接、前記第３調整凸部６５を前記第２基準凸部４２に当接させ、再度ネジ８０で組立る。すると、前記第１調整凸部１４と前記第２調整凸部３３と前記第３調整凸部６５の高さ寸法の和は１．５＋０．２＋０．０８＝１．７８（ｍｍ）であるから、１．１６（ｍｍ）長くなって目的とする補正量が得られる。

上記実施形態では、第１調整凸部および第１基準凸部あるいは第２調整凸部および第２基準凸部は、それぞれが凸部であるが、当接し合ういずれか一方を凹部として形成しても良い。例えば、第１基準凸部を凹部に形成し、その深さを第１調整凸部の最も短いものより浅く設定すれば良い。あるいは、第１調整凸部を組毎に深さの異なる凹部に形成し、その中の最も深い凹部の寸法より大きい寸法の高さを有する第１基準凸部とすれば良い。もちろん第２調整凸部と第２基準凸部についても同様の方法をとることは可能である。

上記実施形態では、前記調整補助部材５０に設けた第３調整凸部を、第１調整凸部あるいは第２調整凸部より小さい寸法としたが、各調整凸部の寸法の大きさに序列はなく、任意に設定することになんら問題はない。

また調整凸部と基準凸部の設定の順番を入れ替えて、例えば鏡筒部材１０に第１基準凸部を設けても良い。

上記実施形態では、本発明をプロジェクタの投写レンズ用のレンズ鏡筒に用いたが、例えばカメラの撮影レンズなどに用いても良い。

本発明によるレンズ鏡筒を組み込んだプロジェクタの斜視外観図である。 本発明によるレンズ鏡筒の斜視外観図である。 鏡筒部材と調整部材をフランジ部材側から見た斜視図である。 調整部材とフランジ部材を鏡筒部材側から見た斜視図である。 フランジ部材の取付面を見た斜視図である。 調整補助部材を用いた時のフランジ部材側から見た斜視図である。 調整補助部材を鏡筒部材側から見た斜視図である。 調整補助部材をフランジ部材側から見た斜視図である。

符号の説明

１ プロジェクタ
２ レンズ鏡筒
３ プロジェクタ本体
５ ズームリング
６ フォーカスレンズ
１０ 鏡筒部材
１１ 第１接合面
１２，１３，１４，１５ 第１調整凸部
１７，４７，７７ ネジ穴
２０ 調整部材
２１ 第２接合面
２２ 第１基準凸部
２７，３７ 貫通穴
３１ 第３接合面
３２，３３，３４，３５ 第２調整凸部
４０ フランジ部材
４１ 第４接合面
４２ 第２基準凸部
５０ 調整補助部材
５１ 第５接合面
５２ 第３基準凸部
６１ 第６接合面
６２，６３，６４，６５ 第３調整凸部
７１ 取付面
７２ 取付凸部
８０ ネジ

Claims (6)

1. 光学レンズを内包し、光軸を中心とする円周を３以上のＮ等分するＮヶ所に配置されＮ個で１組を形成する第１調整凸部が複数組み設けられた第１接合面を後端に有する鏡筒部材と、
   前記第１調整凸部と当接可能なＮ個の第１基準凸部が設けられた第２接合面を一面に有し、光軸を中心とする円周を３以上のＰ等分するＰヶ所に配置されＰ個で１組を形成する第２調整凸部が複数組み設けられた第３接合面を他面に有する調整部材と、
   前記第２調整凸部と当接可能なＰ個の第２基準凸部が設けられた第４接合面を有するフランジ部材と、を備え、
   前記鏡筒部材と前記調整部材と前記フランジ部材とを接合手段によって順次に接合したことを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記第１調整凸部および前記第２調整凸部は、１組を形成する凸部の高さ寸法が全て同じであって、
   前記第１調整凸部および前記第２調整凸部組毎に異なる高さで設けられたことを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
3. 高さ寸法を変えて複数組が設けられた前記第１調整凸部および前記第２調整凸部は、複数組の高さ寸法の差が略等間隔に設定され、
   前記第１調整凸部または前記第２調整凸部のいずれか一方の中で高さ寸法の最も大きいものは、他方の中の高さ寸法の最も小さいものより高さ寸法が小さいことを特徴とする請求項２記載のレンズ鏡筒。
4. 前記第２調整凸部は、前記第１調整凸部が配置される円の直径より大きな同心円上に設けられることを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載のレンズ鏡筒。
5. 前記第１調整凸部および第１基準凸部、あるいは前記第２調整凸部および第２基準凸部は、中心位置に貫通穴またはネジ穴が設けられたことを特徴とする請求項１ないし４いずれか記載のレンズ鏡筒。
6. 前記調整部材と前記フランジ部材との間に、前記第２調整凸部とは高さの異なる第３調整凸部を備えた調整補助部材が設けられたことを特徴とする請求項１ないし５いずれか記載のレンズ鏡筒。

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