JP2010169915A - 投写レンズ、および投写レンズの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズの偏心を容易に調整する投写レンズを提供する。
【解決手段】投写レンズ１は、レンズを保持する保持部７１、および保持部７１の外周面から光軸に対して略直交する光軸直交方向に突出し、先端に凹部７２４が形成されたカムピン７２を有するレンズ枠７と、内部に光軸が設定され、内面にカムピン７２が係合されるカム溝４２を有する円筒状のカム筒４とを備え、カムピン７２は、保持部７１に対する突出量が変更可能に構成され、カム溝４２には、凹部７２４が露出する貫通孔４２Ｃ、および光軸直交方向においてカムピン７２と当接する斜面４２０が設けられている。
【選択図】図９

Description

本発明は、光軸に沿って移動可能なレンズを有する投写レンズ、およびこの投写レンズの製造方法に関する。

プロジェクター等に備えられ、光学像を変倍する投写レンズが知られている。
この投写レンズは、光軸に沿って移動できるように構成されたレンズを備え、このレンズが移動されることによって、広角（以下「ワイド」という）から望遠（以下「テレ」という）の間で光学像が変倍されるように構成されている。
投写レンズは、レンズを保持するレンズ枠、レンズ枠が組み込まれる鏡筒が備えられている。投写レンズは、解像度や焦点等の所望の光学的性能を確保するために、レンズが光軸に対して精度良く配置されることが求められる。そして、このレンズ枠が鏡筒に組み込まれた状態で、レンズ枠の位置を光軸に対して略直交する方向に移動可能に構成し、光軸に対するレンズの偏心を調整する投写レンズ（レンズ装置）が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の投写レンズは、嵌合ボスと嵌合突出部とが形成されたレンズ枠（保持枠）、円柱状の一対のガイド軸、およびこのガイド軸を仮止めするための部材等を備えている。嵌合ボスには、光軸に沿って延出する嵌合孔が形成され、嵌合突出部には、光軸と略直交する光軸直交方向に切り欠かれた切欠き部が形成されている。レンズ枠は、嵌合孔および切欠き部にそれぞれガイド軸が挿入され、光軸方向に沿って移動自在となっている。また、嵌合孔に挿入されたガイド軸は、仮止めするための部材等によって保持され、光軸直交方向に移動可能に構成されている。そして、レンズは、このガイド軸が光軸直交方向に移動されることによって偏心の調整が行われる。

特開２００５−１４８４３９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術は、部品点数が多く構造が複雑になると共にガイド軸を収納するスペースを確保するために投写レンズのサイズが大きくなるという課題がある。また、レンズ枠を鏡筒に組み込んだ状態でレンズの偏心を調整するとはいうものの、ガイド軸を微調整する等の調芯作業が煩雑になる恐れがある。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係る投写レンズは、光軸に沿って移動可能なレンズを有する投写レンズであって、前記レンズを保持する保持部、および前記保持部の外周面から前記光軸に対して略直交する光軸直交方向に突出し、先端に凹部が形成されたカムピンを有するレンズ枠と、内部に前記光軸が設定され、内面に前記カムピンが係合されるカム溝を有する円筒状のカム筒と、を備え、前記カムピンは、前記保持部に対する突出量が変更可能に構成され、前記カム溝には、前記凹部が露出する貫通孔、および前記光軸直交方向において前記カムピンと当接する当接部が設けられていることを特徴とする。

この投写レンズによれば、レンズ枠は、保持部と保持部の外周面から光軸直交方向に突出するカムピンを備え、カム筒の内部に配置されてカムピンがカム溝に係合されている。カムピンは、先端に凹部が形成され、保持部に対する突出量が変更可能に構成されている。そして、カムピンは、光軸直交方向においてカム溝の当接部に当接し、カム溝には、凹部が露出する貫通孔が設けられている。
これによって、カム筒の外部から凹部に係合する係合部材を用いてカムピンの突出量を変更することが可能となる。カムピンは、当接部に当接し、カム溝に対して光軸直交方向には移動しないので、突出量が変更されると、カムピンと接続している保持部がカム溝に対して近接離間する方向に移動可能となる。つまり、カムピンの突出量が変更されると、保持部に保持されているレンズは、カム筒に設定されている光軸に対する光軸直交方向への位置変更が可能となる。したがって、レンズ枠をカム筒の内部に配置した状態で、カム筒の外部から光軸に対するレンズの偏心を容易に調整することが可能となる。

［適用例２］上記適用例に係る投写レンズにおいて、前記カムピンは、前記保持部に螺合され、前記保持部に対して回転されることによって、前記突出量が変更されることが好ましい。

この投写レンズによれば、カムピンは、保持部に螺合されているので、凹部に係合するドライバー等の係合部材を用いてカムピンを回転するだけで容易にカムピンの突出量を変更することができる。よって、複雑な構造や煩雑な操作を要することなく突出量を変更することが可能となり、突出量を変更する構造の簡素化や突出量を変更する操作の簡略化が図れる。

［適用例３］上記適用例に係る投写レンズにおいて、前記カムピンと前記保持部との間には、前記カムピンおよび前記保持部を互いに離間する方向に押圧する弾性部が配置されていることが好ましい。

この投写レンズによれば、カムピンと保持部との間には、弾性部が配置されているので、保持部に螺合されているカムピンは、保持部に対する弛みが抑制され、調整された突出量が長期に亘って維持されることが可能となる。したがって、投写レンズは、所望の光学的特性を長期に亘って維持することが可能となる。

［適用例４］上記適用例に係る投写レンズにおいて、前記カムピンは、前記保持部に対して少なくとも３つ設けられ、前記光軸方向から見て、それぞれが前記光軸直交方向の互いに異なる方向に突出し、前記突出量が個別に変更可能に構成されていることが好ましい。

この投写レンズによれば、カムピンは、保持部に対して少なくとも３つ設けられ、それぞれが光軸直交方向の互いに異なる方向に突出して構成されている。これによって、それぞれのカムピンの突出量を個別に変更することで、光軸方向から見て保持部を多方向に移動させることが可能となる。したがって、より精度を高めて保持部に保持されているレンズの偏心を調整することが可能となる。

［適用例５］上記適用例に係る投写レンズの製造方法は、前記凹部を前記貫通孔から露出させる貫通孔露出工程と、前記カム筒の外部から前記凹部に係合する係合部材を係合させ、前記カムピンの前記突出量を変更し、前記光軸に対する前記保持部に保持されている前記レンズの偏心を調整する偏心調整工程と、を備えることを特徴とする。

この投写レンズの製造方法によれば、係合部材を用いてカムピンの突出量を変更することで、熟練を要することなく、容易に光軸に対するレンズの偏心を調整することが可能となる。これによって、投写レンズ製造の簡素化が図れる。

以下、本実施形態に係る投写レンズについて、図面を参照して説明する。本実施形態の投写レンズは、光学像の変倍機能、および焦点位置等の補償機能を有し、プロジェクターに用いられる。そして、プロジェクターに備えられた電気光学装置から射出された光学像を変倍して投写する。なお、以下では、説明の便宜上、電気光学装置から射出された光学像が入射する側を後側、変倍された光学像が投写される側を前側として記載する。

図１〜図３は、本実施形態の投写レンズを示す図である。具体的に、図１は、投写レンズの斜視図、図２は、投写レンズ１を分解した斜視図、図３は、投写レンズの断面図である。
図１〜図３に示すように、投写レンズ１は、後側に配置されるフランジ２、案内筒３、カム筒４、前側筒５、光軸Ｃに沿って前側から順に配置されるレンズ枠６，７，８、図示しない第１レンズ群〜第５レンズ群、フォーカスリングおよびズームリングを備えている。なお、図２は、フランジ２を省略した図である。

フランジ２は、合成樹脂製で前方から見て矩形状に形成されており、中央部には、プロジェクターの電気光学装置から射出された光束が通過する開口部が形成されている。そして、フランジ２には、この開口部を閉塞するように第５レンズ群が固定配置されている。また、フランジ２の四隅には、丸孔２１が形成されており、投写レンズ１は、この丸孔２１にネジが挿通されてプロジェクターの光学部品を収納する筐体に取り付けられている。なお、フランジ２は、合成樹脂に限らず金属で形成してもよい。

案内筒３は、図２、図３に示すように、大きな径の大円筒部３１と、小さな径の小円筒部３２とが互いの端部で結合された形状を有し、大円筒部３１が前側となるように構成されている。案内筒３には、大円筒部３１と小円筒部３２とで形成される段差部から後方に向けて光軸Ｃの方向に沿って切り欠かれた直進溝３３が光軸Ｃを中心とする円周方向に１２０°の等間隔で３つ形成されている。また、案内筒３には、大円筒部３１の内周面にネジ溝３４が形成され、後方端部には、図３に示すように、フランジ２がネジ固定されている。なお、案内筒３については、後で詳細に説明する。

カム筒４は、図２、図３に示すように、円筒状に形成され、内部に光軸Ｃが設定されている。そして、カム筒４は、内側に案内筒３が嵌挿されて案内筒３に対して光軸Ｃを中心として回転可能になっている。カム筒４の内面には、図２、図３に示すように、第２レンズ群〜第４レンズ群の移動動作を規定するカム溝４１，４２，４３等が形成されている。なお、カム筒４については、後で詳細に説明する。

前側筒５は、円筒状に形成され、フォーカス用の第１レンズ群が固定配置されている。前側筒５は、図２に示すように、前側の外周面から光軸Ｃに対して略直交する光軸直交方向に突出する複数のボス５１が形成され、後側の外周面にネジ溝５２が形成されている。前側筒５は、ネジ溝５２が案内筒３のネジ溝３４に螺合されて案内筒３に取り付けられている。そして、第１レンズ群は、前側筒５が光軸Ｃを中心として回転されることによって、光軸Ｃ方向に沿って移動する。

レンズ枠６，７，８は、第２レンズ群、第３レンズ群、第４レンズ群をそれぞれ保持し、案内筒３の小円筒部３２に嵌挿され、光軸Ｃに沿って移動可能に構成されている。詳細は後述するが、各レンズ枠には、光軸直交方向に突出するカムピンがそれぞれ設けられており、このカムピンが直進溝３３およびカム溝４１，４２，４３にそれぞれ係合されている。そして、各レンズ枠は、このカムピンがカム筒４の回転により直進溝３３とカム溝４１，４２，４３との交点に誘導されることで光軸Ｃ方向に移動する。そして、投写レンズ１は、これらのレンズ群が移動されることによって光学像を変倍する。

フォーカスリングは、前側筒５の外周を覆うように円筒状に形成され、前側筒５のボス５１にネジ固定される。ズームリングは、カム筒４の前側の外周を覆うように円筒状に形成され、カム筒４にネジ固定される。
投写レンズ１は、フォーカスリングおよびズームリングが手動によって回転されることによって各レンズ群が移動する。なお、以下では、説明の便宜上、前方から見て時計回りの方向を「右方向」、反時計回りの方向を「左方向」として記載する。

ここで、レンズ枠６，７，８、案内筒３、およびカム筒４について詳細に説明する。
先ず、レンズ枠６，７，８について詳細に説明する。
レンズ枠６は、合成樹脂製で、図２に示すように、第２レンズ群を保持する保持部６１、およびカムピン６２を有している。
保持部６１は、第２レンズ群の外周を覆うように筒状に形成され、その外径は、案内筒３の小円筒部３２の内径より僅かに小さく、案内筒３をガタなく滑らかに移動するように設定されている。第２レンズ群は、熱カシメ等によって保持部６１に固定されている。

カムピン６２は、保持部６１に一体的に形成されており、保持部６１の外周面から光軸直交方向に突出し、光軸Ｃを中心とする円周方向に１２０°の等間隔で３つ設けられている。カムピン６２は、外径寸法が直進溝３３の幅寸法より僅かに小さな円柱状に形成されており、先端は、テーパー面が形成されている。

３つのカムピン６２は、同一長さに設定されており、図２に示すように、３つのカムピン６２を含むレンズ枠６の外径寸法は、案内筒３の小円筒部３２の外径寸法より大きく設定されている。つまり、カムピン６２の長さは、図３に示すように、レンズ枠６が案内筒３に嵌挿された際に、先端が直進溝３３から飛び出すように設定されている。

図４は、レンズ枠７の斜視図であり、図５は、レンズ枠７の断面図である。
レンズ枠７は、図４、図５に示すように、第３レンズ群を保持する保持部７１、カムピン７２および弾性部７３を有している。
保持部７１は、合成樹脂製で、第３レンズ群の外周を覆うように中心軸Ｓを有する筒状に形成され、外径寸法は、保持部６１の外形寸法より僅かに小さく設定されている。つまり、保持部７１は、嵌挿された小円筒部３２の内面に対して所定の隙間を有するように設定されている。
また、保持部７１の外面には、中心軸Ｓから外部に向かう方向に沿って形成されたネジ穴７１１が中心軸Ｓを中心とする円周方向に１２０°の等間隔で３つ設けられている。

カムピン７２は、図５に示すように、ネジ穴７１１に螺合するネジ溝が形成されたネジ部７２１と、ネジ溝が形成されていない非ネジ部７２２とを有して軸状に形成されている。非ネジ部７２２の外径寸法は、カムピン６２の外径寸法と同寸法に設定され、ネジ部７２１の外径寸法は、非ネジ部７２２の外径寸法より僅かに小さく設定されている。また、非ネジ部７２２の端部は、カムピン６２のテーパー面と同一寸法のテーパー面７２３が形成され、端面中央部には、凹部７２４が形成されている。凹部７２４は、ドライバー等の係合部材が係合可能な形状となっている。

弾性部７３は、ステンレス等の板材で皿バネ状に形成され、中央部には、貫通孔が設けられている。弾性部７３は、図５に示すように、カムピン７２と保持部７１との間に配置されている。具体的に、貫通孔は、カムピン７２のネジ部７２１の外径より大きく、非ネジ部７２２の外径より小さな寸法に形成されている。そして、弾性部７３は、厚み方向においてバネ力を有するように皿状に撓められている。

カムピン７２は、ネジ部７２１に弾性部７３が挿入されて３つのネジ穴７１１にそれぞれ螺合され、図２、図５に示すように、保持部７１の外周面から光軸直交方向に突出している。弾性部７３は、カムピン７２がネジ穴７１１に螺合されることによって、保持部７１の外周面、およびネジ部７２１と非ネジ部７２２との段差に当接し、カムピン７２および保持部７１を互いに離間する方向に押圧する。

カムピン７２は、保持部７１に対して回転されることによって、突出方向に沿って移動し、保持部７１に対する突出量Ｌ（図５参照）が変更される。また、ネジ穴７１１およびネジ部７２１のネジ形状は、並目ネジよりピッチが小さい細目ネジのピッチが形成されており、突出量Ｌの僅かな変更が可能になっている。

このように、カムピン７２は、保持部７１に対して３つ設けられ、光軸Ｃ方向から見て、それぞれが光軸直交方向の互いに異なる方向に突出し、突出量Ｌが個別に変更可能に構成されている。
そして、保持部７１は、この突出量Ｌが変更されることによって、カム筒４に対して光軸直交方向に移動し、中心軸Ｓの位置が変更される。つまり、保持部７１に保持されている第３レンズ群は、光軸Ｃに対する偏心が調整される。この保持部７１が移動される動作については、後で詳細に説明する。

レンズ枠８は、図２に示すように、レンズ枠６と同様に、筒状の保持部８１、および保持部８１に一体的に形成された３つのカムピン８２を有している。そして、第４レンズ群は、保持部８１に保持されている。
保持部８１は、外径寸法が保持部６１の外径寸法と同一の寸法を有し、カムピン８２は、カムピン６２と同形状に形成されている。そして、レンズ枠８が案内筒３に嵌挿された際に、カムピン６２と同様に、先端が直進溝３３から飛び出すように設定されている。

次に、案内筒３について詳細に説明する。
案内筒３は、ガラス繊維入りＰＣ（polycarbonate）等の合成樹脂製であり、図２に示すように、前述した大円筒部３１および小円筒部３２を有している。なお、案内筒３は、合成樹脂に限らず、アルミニウム等の金属で形成してもよい。また、案内筒３は、大円筒部３１および小円筒部３２を別体で形成し、ネジ等で固定して一体的に構成してもよい。

大円筒部３１は、内径寸法がカムピン６２，７２，８２をそれぞれ含むレンズ枠６，７，８の外径寸法より大きく設定されており、案内筒３の前方からレンズ枠６，７，８を挿入可能になっている。

直進溝３３は、レンズ枠６，７，８が案内筒３の前方から挿入される際に、カムピン６２，７２，８２と係合される。そして、直進溝３３は、レンズ枠６，７，８を光軸Ｃに対して円周方向に回転することを阻止しながら、光軸Ｃ方向に沿って案内するようになっている。

小円筒部３２の外周面の前側縁部には、図２に示すように、円周方向に沿って突出する帯状の突起部（係止部３５）が形成されている。この係止部３５は、カム筒４を光軸Ｃ方向に位置決めするための突起部であり、その外径寸法は、カム筒４の内径より僅かに小さく設定されている。
係止部３５は、３つの直進溝３３同士の間に、大円筒部３１に対して後方に所定の距離を有して形成されている。

次に、カム筒４について詳細に説明する。
カム筒４は、ガラス繊維入りＰＣ（polycarbonate）等の合成樹脂製であり、案内筒３の小円筒部３２が嵌挿され、小円筒部３２に対して光軸Ｃを中心にガタなく滑らかに回転されるように設定されている。そして、カム筒４は、前述したように、回転されることによって、案内筒３に挿入されたレンズ枠６，７，８を光軸Ｃに沿って移動させる。なお、カム筒４は、合成樹脂に限らず、アルミニウム等の金属で形成してもよい。

図６は、カム筒４の斜視図である。
カム筒４は、図６に示すように、前側端部に内面側に突出する突出部４４が複数形成されている。
突出部４４は、光軸Ｃを中心とする円周方向に１２０°の等間隔で形成されており、その内径は、小円筒部３２の外径より僅かに大きく、案内筒３の係止部３５の外径寸法より小さく設定されている。そして、突出部４４は、案内筒３が挿入されたカム筒４が所定の位置まで回転された際に、係止部３５と係合するように設定されている。

また、カム筒４には、前側の外周面に複数のネジ穴４５が形成されており、ズームリングは、このネジ穴４５にネジが挿通されてカム筒４に固定される。そして、カム筒４は、前述したように、このズームリングが操作されることによって回転する。

図７は、カム筒４を内面側から見た展開図である。
図６、図７に示すように、カム筒４の内面には、前側端部から光軸Ｃに沿って直線的に形成された案内溝４０、および前側から順に形成されたカム溝４１，４２，４３がそれぞれ光軸Ｃを中心とする円周方向に１２０°の等間隔で３組設けられている。
案内溝４０は、各カムピンをカム溝４１，４２，４３に導入する溝であり、案内筒３の直進溝３３から飛び出したカムピン６２，７２，８２全てが係合される。

カム溝４１，４２，４３は、案内溝４０にそれぞれ個別に繋がり、案内溝４０から導入されたカムピン６２，７２，８２がそれぞれ係合される。
カム溝４１，４２，４３は、図７に示すように、導入部４１Ａ，４２Ａ，４３Ａ、および移動規定部４１Ｂ，４２Ｂ，４３Ｂをそれぞれ有している。
導入部４１Ａ，４２Ａ，４３Ａは、案内溝４０、つまり光軸Ｃに対して略直交する方向に延出している。そして、導入部４１Ａ，４２Ａ，４３Ａは、各レンズ枠が最も後退した位置、つまりワイド端に位置するように形成されている。

移動規定部４１Ｂ，４２Ｂ，４３Ｂは、導入部４１Ａ，４２Ａ，４３Ａにそれぞれ繋がり、ワイド端からテレ端までの間を各レンズ枠が連続的に移動可能に形成されている。
そして、投写レンズ１は、各レンズ枠に保持されている第２レンズ群〜第４レンズ群が移動されることによって光学像を変倍する。

具体的に、移動規定部４１Ｂ，４２Ｂ，４３Ｂは、カム筒４の内面に螺旋状の軌跡として形成されている。この軌跡は、光軸Ｃに対して傾斜しており、この傾斜している角度（カム圧力角）は、各レンズ枠に対応して設定されている。また、移動規定部４１Ｂ，４２Ｂ，４３Ｂは、カム筒４が光軸Ｃを中心にして右方向に回転されると、各レンズ枠がワイド端側に移動し、左方向に回転されると、テレ端側に移動するように設定されている。

また、図７に示すように、３つのカム溝４２には、導入部４２Ａと移動規定部４２Ｂとが交差する近傍に内面から外面に貫通する貫通孔４２Ｃがそれぞれ形成されている。貫通孔４２Ｃは、カムピン７２の凹部７２４が露出する大きさに設定されている（図９参照）。

案内溝４０、およびカム溝４１，４２，４３の断面形状は、カムピン６２，７２，８２の先端形状に沿うように略同形状に形成されている。
図８、図９は、投写レンズ１の断面図である。具体的に、図８は、カムピン６２の近傍を示す図であり、図９は、カムピン７２の近傍を示す図である。
カム溝４１の断面は、図８に示すように、凹状に形成され、対向する面（斜面４１０）は、カム筒４の中心側が広くなるように互いに傾斜している。レンズ枠６は、カムピン６２の先端のテーパー面が斜面４１０に当接し、カム溝４１に沿って移動する。

カム溝４２の断面は、図９に示すように、カム溝４１の断面と同様に形成され、レンズ枠７は、カムピン７２の先端のテーパー面７２３が斜面４２０に当接し、カム溝４２に沿って移動する。斜面４２０は、光軸直交方向においてカムピン７２と当接しており、当接部に相当する。

カム溝４３の断面は、カム溝４１の断面と同様に形成され、レンズ枠８は、カムピン８２の先端のテーパー面がカム溝４３の斜面に当接し、カム溝４３に沿って移動する。
このように、それぞれのレンズ枠は、各カムピンがカム筒４の回転によって、直進溝３３と各カム溝との交点に誘導され、光軸Ｃに沿ってそれぞれ個別に移動する。

ここで、カムピン７２の突出量が変更されて保持部７１が移動される動作について説明する。
レンズ枠７は、カム筒４が所定の量回転されると、図９に示すように、カムピン７２の凹部７２４が貫通孔４２Ｃから露出する。カムピン７２は、この位置において、凹部７２４に係合する係合部材９を用いて回転されると、前述したように、保持部７１に対して突出量Ｌが変更可能となる。

突出量Ｌが変更されると、カムピン７２は、テーパー面７２３が斜面４２０に当接してカム溝４２に対してカムピン７２の突出方向には移動しないので、保持部７１がカム溝４２に対して近接離間する方向に移動可能となる。また、保持部７１は、案内筒３の小円筒部３２の内面に対する所定の隙間の間で移動可能となっている。具体的に、図９に示すように、突出量ＬがＬ０より大きいＬ１になるようにカムピン７２が回転されると、保持部７１は、その突出量の差分（Ｌ１−Ｌ０）カム溝４２に対して離間する方向に移動することが可能となる。

カムピン７２は、光軸Ｃを中心とする円周方向に１２０°の等間隔で３つ設けられているので、それぞれのカムピンの突出量の変更に応じて、保持部７１は、光軸Ｃ方向から見て多方向に移動される。

具体的に、３つのカムピン７２のうち２つのカムピン７２の突出量Ｌを変更した場合について説明する。
図１０は、投写レンズ１の模式図であり、光軸Ｃ方向から見たカム筒４およびレンズ枠７を示す図である。なお、説明の便宜上、図１０の図面視における上を「上」、右を「右」とし、上側に位置するカムピン７２をカムピン７２Ａ、右下方に位置するカムピン７２をカムピン７２Ｂ、左下方に位置するカムピン７２をカムピン７２Ｃとし記載する。また、１０図は、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際のものとは適宜異ならせてある。

３つのカムピン７２の突出量Ｌが略同等のＬ０で各カムピン７２のテーパー面７２３がカム溝４２の斜面４２０に当接した状態から、図１０に示すように、カムピン７２Ｃの突出量ＬがＬ０より小さいＬ２になるように回転され、カムピン７２Ａの突出量ＬがＬ０より大きいＬ３になるように回転されると、保持部７１は、左下方に移動する（図１０において、２点鎖線で示す）。そして、保持部７１に保持されている第３レンズ群は、保持部７１の移動に追従して左下方に移動する。
同様に、それぞれのカムピン７２を個別に移動させることで、光軸Ｃ方向から見て保持部７１、つまり第３レンズ群を多方向に移動させることができる。

以上説明したように、投写レンズ１は、光軸Ｃに沿って移動可能に順次配置された複数のレンズ枠が案内筒３に嵌挿され、この案内筒３が嵌挿されたカム筒４が回転されることによって、各レンズ枠が移動し、光学像が変倍される。
そして、保持部７１は、案内筒３およびカム筒４に挿入された状態において、カム筒４の外部から光軸直交方向に移動が可能となっている。

次に、本実施形態の投写レンズ１の製造方法について説明する。
本実施形態の投写レンズ１の製造方法は、案内筒嵌挿工程、レンズ枠嵌挿工程、貫通孔露出工程、前側筒取付工程、偏心調整工程、およびフランジ取付工程を備える。

案内筒嵌挿工程は、案内筒３をカム筒４に嵌挿する工程である。
具体的に、図２に示すように、カム筒４の突出部４４が案内筒３の係止部３５同士の間を通過するように、カム筒４と案内筒３とを円周方向において位置合わせし、カム筒４の前方から案内筒３の小円筒部３２を挿入する。

次に、直進溝３３と案内溝４０とを円周方向において一致させる。つまり、直進溝３３から案内溝４０が見えるように、案内筒３あるいはカム筒４を回転させて、円周方向における案内筒３とカム筒４との位置合わせを行う。

レンズ枠嵌挿工程は、レンズ枠６，７，８を案内筒３に嵌挿する工程である。
先ず、レンズ枠８を案内筒３に挿入する。具体的に、直進溝３３と案内溝４０とが一致した状態の案内筒３の前方から、直進溝３３および案内溝４０にカムピン８２が係合するようにレンズ枠８を案内筒３に挿入する。
同様に、レンズ枠７、レンズ枠６を順次、案内筒３に挿入する。

貫通孔露出工程は、凹部７２４を貫通孔４２Ｃから露出させる工程である。
具体的に、レンズ枠６，７，８が案内筒３に挿入された状態で、カム筒４を案内筒３に対して回転させ、案内溝４０に係合しているカムピンをカム溝４１，４２，４３にそれぞれ係合させ、凹部７２４を貫通孔４２Ｃから露出させる。

前側筒取付工程は、前側筒５を案内筒３のネジ溝３４に螺合して案内筒３に取り付ける。なお、前側筒取付工程は、貫通孔露出工程の前に行ってもよい。

偏心調整工程は、第３レンズ群の光軸Ｃに対する偏心を調整する工程である。
具体的に、貫通孔４２Ｃから露出した凹部７２４にカム筒４の外部から係合部材９を係合させる。そして、調整用画像を投写して画面全体を観察し、その投写画像に応じて解像度が適正になるように３つのカムピン７２の突出量を変更して第３レンズ群の偏心を調整する。

フランジ取付工程は、フランジ２を案内筒３の後方端部にネジ固定する。なお、フランジ取付工程は、レンズ枠嵌挿工程の前に行ってもよい。
その後、ズームリング、フォーカスリングをカム筒４、前側筒５にそれぞれネジ固定し、投写レンズ１の製造が終了する。

以上説明したように、本実施形態の投写レンズ１によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）本実施形態の投写レンズ１によれば、カム筒４の外部からカムピン７２の突出量を変更して保持部７１を光軸直交方向に移動させることができるので、保持部７１に保持された第３レンズ群の光軸Ｃに対する偏心を容易に調整することが可能となる。

（２）本実施形態の投写レンズ１によれば、レンズ枠７、およびカム筒４の寸法精度を緩和しても保持部７１を光軸直交方向に移動させ、第３レンズ群の偏心を調整することができるので、レンズ枠７およびカム筒４を高精度に形成するための金型修正の簡素化が可能となる。よって、金型作成の短縮化や修正費用の削減が図れる。また、レンズ枠７およびカム筒４の歩留まり向上や部材検査等の簡素化が図れる。

（３）本実施形態の投写レンズ１によれば、カムピン７２は、保持部７１に螺合されているので、係合部材９を用いてカムピン７２を回転するだけで容易にカムピン７２の突出量を変更することができる。よって、複雑な構造や煩雑な操作を要することなく突出量Ｌを変更することが可能となり、突出量Ｌを変更する構造の簡素化や突出量Ｌを変更する操作の簡略化が図れる。

（４）本実施形態の投写レンズ１によれば、カムピン７２と保持部７１との間には、弾性部７３が配置されているので、保持部７１に螺合されているカムピン７２は、保持部７１に対する弛みが抑制され、調整された突出量Ｌが長期に亘って維持されることが可能となる。したがって、投写レンズ１は、所望の光学的特性を長期に亘って維持することが可能となる。

（５）本実施形態の投写レンズ１によれば、カムピン７２は、保持部７１に対して３つ設けられ、それぞれが光軸直交方向の互いに異なる方向に突出して構成されている。これによって、それぞれのカムピン７２の突出量を個別に変更することで、光軸Ｃ方向から見て第３レンズ群を多方向に移動させることが可能となる。したがって、精度を高めて第３レンズ群の偏心を調整することが可能となる。

（６）本実施形態の投写レンズ１によれば、部品点数が少なく、また、案内筒３やカム筒４の外径を大きくすることなく突出量を変更する構造なので、投写レンズ１の小型化、軽量化や低コスト化が図れる。

（７）本実施形態の投写レンズ１の製造方法によれば、係合部材９を用いてカムピン７２の突出量Ｌを変更することで、熟練を要することなく、容易に光軸Ｃに対する第３レンズ群の偏心を調整することが可能となる。これによって、投写レンズ１製造の簡素化が図れる。

（変形例）
なお、前記実施形態は、以下のように変更してもよい。
前記実施形態のレンズ枠６，８は、カムピン６２，８２が保持部６１，８１にそれぞれ一体的に形成されているが、レンズ枠７と同様に、突出量が変更されるように構成し、カム筒４の外部からその突出量を変更可能に構成してもよい。これによって、第２レンズ群および第４レンズ群の偏心調整も容易に可能となる。

前記実施形態の投写レンズ１は、第１レンズ群〜第５レンズ群の５つのレンズ群を有して構成されているが、これ以外の数のレンズ群で構成してもよい。また、前記実施形態の投写レンズ１は、第２レンズ群〜第４レンズ群の３つのレンズ群が光軸方向に移動可能に構成されているが、これ以外の数のレンズ群が移動可能に構成されていてもよい。

前記実施形態のカムピン７２は、光軸Ｃを中心とする円周方向に１２０°の等間隔で３つ設けられているが、これ以外の数、例えば光軸Ｃを中心とする円周方向に９０°の等間隔で４つ設けてもよい。

前記実施形態のカムピン７２は、３つとも突出量が変更可能に構成されているが、３つのうち１つを保持部７１と一体的に形成するように構成してもよい。これによって、保持部７１に一体的に形成されているカムピン、およびこのカムピンが係合されるカム溝４２を精度良く形成すれば、他の２つのカムピン７２の突出量を変更することで、第３のレンズ群の偏心を調整することが可能となる。よって、第３のレンズ群の偏心を調整する作業のさらなる簡素化が図れる。

前記実施形態では、カムピン７２が保持部７１に螺合される構造で、カムピン７２が回転されることによって突出量が変更される構成としているが、他の構造で突出量を変更するように構成してもよい。

前記実施形態の投写レンズ１は、カム筒４および前側筒５が手動によって回転されるように構成されているが、モーター等を使用して電動によってカム筒４および前側筒５が回転されるように構成してもよい。

前記実施形態のカム溝４１，４２，４３は、カム筒４が右方向に回転されると各レンズ枠がワイド端側に移動し、左方向に回転されると各レンズ枠がテレ端側に移動するように形成されているが、右方向に回転されるとテレ端側に移動し、左方向に回転されるとワイド端側に移動するように形成してもよい。

前記実施形態の投写レンズ１は、プロジェクター以外にも、光学像の変倍機能を有する写真用カメラ、ビデオカメラ、電子カメラ、医療機器用の光学機器等にも適用することが可能である。

本実施形態の投写レンズの斜視図。 本実施形態の投写レンズの分解斜視図。 本実施形態の投写レンズの断面図。 レンズ枠の斜視図。 レンズ枠の断面図。 カム筒の斜視図。 カム筒を内面側から見た展開図。 カムピンの近傍を示す投写レンズの断面図。 カムピンの近傍を示す投写レンズの断面図。 投写レンズの模式図であり、光軸方向から見たカム筒およびレンズ枠を示す図。

１…投写レンズ、３…案内筒、４…カム筒、６，７，８…レンズ枠、９…係合部材、３３…直進溝、４０…案内溝、４１，４２，４３…カム溝、４２Ｃ…貫通孔、６１，７１，８１…保持部、６２，７２，８２，７２Ａ，７２Ｂ，７２Ｃ…カムピン、７３…弾性部、４２０…斜面、７２１…ネジ部、７２２…非ネジ部、７２３…テーパー面、７２４…凹部。

Claims (5)

1. 光軸に沿って移動可能なレンズを有する投写レンズであって、
   前記レンズを保持する保持部、および前記保持部の外周面から前記光軸に対して略直交する光軸直交方向に突出し、先端に凹部が形成されたカムピンを有するレンズ枠と、
   内部に前記光軸が設定され、内面に前記カムピンが係合されるカム溝を有する円筒状のカム筒と、
   を備え、
   前記カムピンは、前記保持部に対する突出量が変更可能に構成され、
   前記カム溝には、前記凹部が露出する貫通孔、および前記光軸直交方向において前記カムピンと当接する当接部が設けられていることを特徴とする投写レンズ。
2. 請求項１に記載の投写レンズであって、
   前記カムピンは、前記保持部に螺合され、前記保持部に対して回転されることによって、前記突出量が変更されることを特徴とする投写レンズ。
3. 請求項２に記載の投写レンズであって、
   前記カムピンと前記保持部との間には、前記カムピンおよび前記保持部を互いに離間する方向に押圧する弾性部が配置されていることを特徴とする投写レンズ。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の投写レンズであって、
   前記カムピンは、前記保持部に対して少なくとも３つ設けられ、前記光軸方向から見て、それぞれが前記光軸直交方向の互いに異なる方向に突出し、前記突出量が個別に変更可能に構成されていることを特徴とする投写レンズ。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の投写レンズの製造方法であって、
   前記凹部を前記貫通孔から露出させる貫通孔露出工程と、
   前記カム筒の外部から前記凹部に係合する係合部材を係合させ、前記カムピンの前記突出量を変更し、前記光軸に対する前記保持部に保持されている前記レンズの偏心を調整する偏心調整工程と、
   を備えることを特徴とする投写レンズの製造方法。

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