JP2011227472A - レンズ鏡筒及びプロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】レンズ鏡筒において、絞り操作リングの回転を確実に菊座の揺動に反映させる。
【解決手段】カム筒２２には、長孔３６ａに直交する溝３７が形成されており、この溝３７とほぼ重なるように配置された溝１３ａが固定筒１３に形成されている。固定筒１３の外周面に摺接されるズーム操作リング１５にも、同様の溝１５ａが形成されている。頭部が可変絞り操作リング１６に固定された棒状のピン３８が、長孔３６ａ，溝３７，１３ａ，１５ａに挿通されている。可変絞り操作リング１６を回動させると、ピン３８が溝３７，１３ａ，１５ａに沿って固定筒１３の周方向に移動し、絞り制御レバー３６がカム筒２２の内周面に沿って周方向に移動し、菊座３２ｄを揺動させるから、可変絞り装置３２の各絞り羽根が揺動して絞り口径３４が拡縮する。
【選択図】図２

Description

本発明は、レンズ鏡筒及びプロジェクタであって、固定筒と回転筒（カム筒）とを備えたレンズ鏡筒及びこれを備えたプロジェクタに関する。

プロジェクタに備えられ画像光をスクリーンに拡大投写する投写用のレンズ鏡筒が知られている。レンズ鏡筒は、直進溝が形成された固定筒と、カム溝が形成され、回転することにより内部のズーム系のレンズ群が固定筒の直進溝に沿って光軸方向に移動してズーミングを行なう回転筒と、レンズ同士の間や固定筒の最後部に設けられ、スクリーンに投影される画像の明るさを調整する可変絞り装置とを備えている。

可変絞り装置は、周知のように、穴座と菊座との間に複数枚の絞り羽根が重ね合わされて保持され、各絞り羽根は穴座に揺動自在に位置決めされると共に菊座にガイド孔を介してガイドされ、菊座を揺動させることにより絞り羽根を前記ガイド孔に従って揺動させて絞り口径を拡縮する（特許文献１）。

可変絞り装置の絞り口径を変更するには、レンズ鏡筒の外周に設けられた絞り操作リングを手動またはモータ駆動にて回転させることにより操作伝達レバーを介して菊座を揺動させる操作リング型と、レンズ鏡筒内に小型のモータを組み込み、このモータを駆動することにより菊座を揺動させるモータ内蔵型（特許文献２）とがある。

特開平６−２６５９７２号公報 特開２００１−２９０１９０号公報

上記操作リング型の場合、絞り操作リングと菊座との間を仲介する操作伝達レバーは、回転筒を回避して配置する必要があるため、光軸方向に長い形状となる。操作伝達レバーは、固定筒の周方向にガタ無く回動されるようにガイド部材によってガイドされてはいるものの、ガイド部材との間に部品公差や組立誤差の累積誤差があると、操作伝達レバーが光軸方向に長いため、絞り操作リングの回転によって操作伝達レバーが菊座側を中心に振れやすく、絞り操作リングの回転がそのまま菊座の揺動に反映されない場合がある。

上記モータ内蔵型の場合、上記操作リング型に比較して、レンズ鏡筒の小型化が困難で、かつコスト高になるという問題点がある。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、絞り操作リングの回転が確実に菊座の揺動に反映されるレンズ鏡筒及びプロジェクタを提供することを目的とする。

本発明のレンズ鏡筒は、円筒状の固定筒の内側に設けられ、前記固定筒に対して周方向に回転することにより内部のレンズを光軸方向に移動させて変倍を行なう円筒状の回転筒と、この回転筒の内側に設けられ、可動部を回転筒の周方向に回転させることにより絞り口径を変更する可変絞り装置とを備えたレンズ鏡筒において、前記固定筒に形成され、長手方向が固定筒の周方向であるとともにその長さが回転筒の回転範囲以上である溝と、前記回転筒に形成され、前記固定筒の溝とほぼ重なるように配置され、長手方向が回転筒の周方向であるとともにその長さが回転筒の回転範囲と前記可変絞り装置の可動部の回転範囲との和以上である溝と、前記回転筒の内周と可変絞り装置との間で回転筒の周方向に回動自在に設けられ、前記可変絞り装置の可動部と一体に又は連結して設けられているとともに光軸方向に長い溝が形成された絞り制御部材と、前記固定筒の外側で固定筒の周方向に移動自在に設けられた絞り操作部材と、一端部が前記絞り操作部材に固定され、他端部が前記固定筒，回転筒及び絞り制御部材の各溝の全てに挿通するように設けられ、前記絞り操作部材を固定筒の周方向に移動させることにより、前記絞り制御部材を介して可変絞り装置の可動部を、前記絞り操作部材の移動方向と同じ回転筒の周方向に回転させる棒状部材とを設けたことを特徴とする。

前記固定筒に形成された溝は、前記固定筒の周方向の長さをＮ等分したＮ個の位置にそれぞれ設けられ、このうちの一箇所の溝に、前記棒状部材が挿通され、他の箇所の溝の少なくとも１箇所には、変倍用操作部材からの操作力を回転筒に伝達する伝達部材が貫通していることが好ましい。また、前記棒状部材は、四角柱状をしていることが好ましい。

本発明のプロジェクタは、前記請求項１ないし３いずれか１項記載のレンズ鏡筒を備え、このレンズ鏡筒を用いて所定の画像を投映することを特徴とする。

本発明によれば、固定筒及び回転筒の溝を介して絞り制御部材の溝に棒状部材を挿入し、外部から棒状部材を操作することより絞り制御部材を介して可変絞り装置の可動部を回転させるので、絞り制御部材を回転筒を迂回して設けなくてよくなり、従来のものよりも絞り制御部材を短くできる。したがって、絞り制御部材が振れることもなく、絞り操作リングの回転を確実に菊座の揺動に反映できる。

プロジェクタの外観斜視図である。 広角端での投写レンズの断面図である。 絞り制御レバーのみを斜視図様に描いた可変絞り装置の外観を示す説明図である。 可変絞り装置の構成を示す分解平面図である。 カム筒と絞り制御レバーとの関係を示す外観斜視図である。 望遠端での投写レンズの断面図である。 固定筒，カム筒，及び絞り制御レバーの各溝を挿通するピンの別の実施形態を示す斜視図である。 菊座と絞り制御レバーとを一体に形成した別の可変絞り装置の外観を示す説明図である。

図１に示すように、本発明の実施形態に係るプロジェクタ１０は、プロジェクタ本体１１と、投写レンズ１２（レンズ鏡筒）とから構成される。投写レンズ１２の円筒状をした固定筒１３の外周には、前端側から、ピント合わせを行なう際に回動操作されるフォーカス操作リング１４、ズーミングを行なう際に回動操作されるズーム操作リング１５（変倍用操作部材）、後述する可変絞り装置の絞り口径を変更する際に回動操作される可変絞り操作リング１６（絞り操作部材）が順に設けられている。フォーカス操作リング１４、ズーム操作リング１５、可変絞り操作リング１６の外周面には、指で回転操作を行ないやすくするためのローレット目が形成されている。

プロジェクタ本体１１には、白色光を発する光源、３原色（赤、緑、青）に対応した透過型液晶素子、及びクロスダイクロイックプリズムなどが内蔵されている。光源からの白色光は３原色光に分離されてから各色に対応した透過型液晶素子にそれぞれ入射されて各色の画像光となり、これらの各色の画像光はクロスダイクロイックプリズムで合成されてから投写レンズ１２に入射される。投写レンズ１２は入射した合成画像光をスクリーンに拡大投映する。

図２に示すように、投写レンズ１２は前玉フォーカス調整式であり、固定筒１３の前端部には、フォーカスレンズ１８が組み込まれたフォーカス筒１９が組み込まれ、固定筒１３の後端部には、固定枠２０を介して後端レンズ２１が取り付けられている。フォーカスレンズ１８と後端レンズ２１との間の固定筒１３の内側には、固定筒１３の内周面に沿って回動される円筒状のカム筒２２（回転筒）が設けられ、この内部にズーミング用のレンズ２４〜２７が組み込まれている。ズーム操作リング１５とカム筒２２とは、ネジ２９（伝達部材）によって結合されている。

フォーカス操作リング１４が回転操作されると、固定筒１３にヘリコイド結合しているフォーカス筒１９が回転してフォーカスレンズ１８が光軸３０の方向に移動し、フォーカシングが行われる。また、ズーム操作リング１５が回転操作されると、レンズ２４〜２７がそれぞれ光軸方向に移動してズーミングが行われる。

レンズ２６を保持しているレンズ枠３１には、投光量を加減してスクリーンに投影される画像の明るさを調整する可変絞り装置３２が一体に取り付けられている。この可変絞り装置３２は、図３及び図４に示すように、鏡枠３２ａと穴座３２ｂとの間に複数枚の絞り羽根３２ｃと菊座３２ｄ（可動部）が重ね合わされて保持され、各絞り羽根３２ｃは穴座３２ｂに揺動自在に位置決めされると共に菊座３２ｄにガイド孔３３を介してガイドされ、菊座３２ｄを揺動（光軸周りに回動）させることにより絞り羽根３２ｃをガイド孔３３に従って揺動させて絞り口径３４を拡縮する。

菊座３２ｄの外周の一部に突起部３５が一体に形成されており、この突起部３５の直角に屈曲された端部３５ａには、カム筒２２とレンズ枠３１との間に設けられた絞り制御レバー３６（絞り制御部材）の一端部がネジ５５にて固定されている。絞り制御レバー３６は、光軸方向に細長い形状をしており、他端部側に光軸方向に沿って長孔３６ａが形成されている。

図５に示すように、カム筒２２のカム筒本体２２ａには、長孔３６ａに直交する溝３７が形成されており、この溝３７とほぼ重なるように配置され、溝３７よりも長さが短い溝１３ａが固定筒１３に形成されている。また、固定筒１３の外周面に摺接されるズーム操作リング１５にも、溝３７と同じ長さの溝１５ａが溝３７とほぼ重なるように形成されている。溝３７の長さは、カム筒２２の回転範囲と菊座３２ｄの回転範囲との和以上に設定されている。つまり、投写レンズ１２の望遠端，広角端のいずれにおいても絞り口径３４を拡縮でき、かつ絞り口径３４を最も開いた状態，最も閉じた状態のいずれにおいても望遠端から広角端まで自由に変倍できるように、溝１３ａ，１５ａ，３７の周方向の長さが設定されている。そして、頭部が可変絞り操作リング１６に固定された棒状のピン３８（棒状部材）が、長孔３６ａ，溝３７，１３ａ，１５ａに挿通されている。カム筒本体２２ａには、ネジ２９が螺合するネジ孔３９が形成されている。

ネジ孔３９は、カム筒２２の中心軸（光軸３０）に対して溝３７の中心と１８０°回転対称の位置に設けられている。また、ピン３８が挿通される溝１３ａと同形状の溝１３ｄが光軸３０に対して１８０°回転対象の位置に設けられ、この溝１３ｄにネジ２９が挿通されている。なお、ネジ２９は、パイプ４０に挿通されており、パイプ４０を介して溝１３ｄに挿通されているため、ズーム操作リング１５の回転に伴って生じやすいネジ２９と溝１３ｄとのがたつきが防止される。

このように、本実施形態では、ズーム操作リング１５の回転をカム筒２２に伝達するネジ２９が挿通される溝１３ｄを１個設けているが、固定筒１３の周長さをＮ（Ｎは２以外の自然数）等分、例えば３等分した各位置にそれぞれ形成し、ピン３８を挿通する１個の溝を除き、他の溝の少なくとも１箇所（他の溝の全てでもよい）にネジ２９を挿通するようにしてもよい。なお、Ｎは３に限定されないのは勿論である。

可変絞り操作リング１６を回動させると、ピン３８が溝３７，１３ａ，１５ａに沿って固定筒１３の周方向に移動し、絞り制御レバー３６がカム筒２２の内周面に沿って周方向に移動し、菊座３２ｄを揺動させるから、可変絞り装置３２の各絞り羽根３２ｃが揺動して絞り口径３４が拡縮する。

カム筒２２のカム筒本体２２ａには周方向に延びる回転カム溝４１〜４４が形成されている。回転カム溝４１〜４４は、光軸３０を中心にして１２０度の等角度で３個ずつ形成されている。レンズ２４を保持するレンズ枠４６の外周には、回転カム溝４１に挿入される３個のカムフォロワ４８が取り付けられている。また、レンズ２５を保持するレンズ枠４９の外周には、回転カム溝４２に挿入される３個のカムフォロワ５０が取り付けられている。また、レンズ２６を保持するレンズ枠３１の外周には、回転カム溝４３に挿入される３個のカムフォロワ５１が取り付けられている。また、レンズ２７を保持するレンズ枠５２の外周には、回転カム溝４４に挿入される３個のカムフォロワ５３が取り付けられている。

ズーム操作リング１５が回転操作されると、カム筒２２が回転し、回転カム溝４１がカムフォロワ４８を、回転カム溝４２がカムフォロワ５０を、回転カム溝４３がカムフォロワ５１を、回転カム溝４４がカムフォロワ５３を、それぞれ押す。各カムフォロワ４８，５０，５１，５３は、固定筒１３の内壁面に形成された直進カム溝１３ｂ（図２参照）により回転止めされており、カムフォロワ４８及びレンズ枠４６と共にレンズ２４が光軸方向に移動し、カムフォロワ５０及びレンズ枠４９と共にレンズ２５が光軸方向に移動し、カムフォロワ５１及びレンズ枠３１と共にレンズ２６が光軸方向に移動し、カムフォロワ５３及びレンズ枠５２と共にレンズ２７が光軸方向に移動する。

ズーム操作リング１５の回転操作により、図２に示す広角端と、図６に示す望遠端との間で、レンズ２４〜２７が光軸方向に移動される。レンズ２６の移動に伴って、絞り制御レバー３６も光軸方向に移動するが、長孔３６ａの光軸方向の長さは、レンズ２６の移動範囲に対応した長さになっているから、全てのズーム範囲で絞り口径３４が変更可能である。

カム筒２２のカム筒本体２２ａの先端部には、スペーサリング機能を有するリング状突起部２２ｂ（図２参照）が設けられている。このリング状突起部２２ｂは、その外径がカム筒本体２２ａの外径よりもやや大きく形成されており、その外周が固定筒１３の内周面と摺接される。これにより、固定筒１３の内周面とカム筒本体２２ａの外周面との間に隙間をつくる。また、固定筒１３の内周面には、リング状突起部２２ｂと同様のスペーサリング機能を有するリング状突起部１３ｃ（図２参照）が、カム筒本体２２ａの後端部の外周面に摺接するように形成されている。

このように構成された投写レンズ１２の可変絞り操作リング１６を回動すると、ピン３８が、溝１５ａ，１３ａ，３７に沿って移動するとともに、絞り制御レバー３６の長孔３６ａの縁を押し、絞り制御レバー３６をカム筒２２の周方向に移動させる。絞り制御レバー３６は、従来のものに比べて長さが短いので、振れることなく、周方向に移動して、菊座３２ｄを揺動させる。これにより、可変絞り操作リング１６の回動量に応じた絞り口径３４を得ることができる。

上記実施形態では、ピン３８は通常の円柱形状としたが、本発明はこれに限定されることなく、図７に示すように、四角柱形状のピン５６を用いてもよい。この場合、ピン５６は絞り制御レバー３６の長孔３６ａ内で回転しないため、可変絞り操作リング１６を回動させる力が、絞り制御レバー３６を固定筒１３の周方向へ移動させる力に無駄なく使用される。

上記実施形態では、可変絞り装置３２の菊座３２ｄと絞り制御レバー３６とは別体で、絞り制御レバー３６の一端部を突起部３５の端部３５ａにネジ固定していたが、本発明はこれに限定されることなく、図８に示すように、可変絞り装置６０の菊座６１と絞り制御レバー６２とを一体に形成してもよい。この場合、菊座６１の突起部６１ａと可変絞り装置６０とが直角をなし、可変絞り装置６０には、長孔３６ａと同様の長孔６２ａが形成されている。このように可変絞り装置６０の菊座６１と絞り制御レバー６２とを一体に形成すれば、部品点数及び組立工数の削減に寄与できる。

以上説明した実施形態では、可変絞り操作リング１６を手動で回転操作する構成であったが、可変絞り操作リング１６の外周にギアを形成し、これに噛合するギアを介してモータにて可変絞り操作リング１６を回転駆動するようにしてもよい。

上記実施形態では、レンズ鏡筒としてプロジェクタ用の投写レンズを用いて説明したが、カメラなど他の装置に用いられるレンズ鏡筒にも本発明を適用することができる。

１０ プロジェクタ
１２ 投写レンズ
１３ 固定筒
１３ａ，１３ｄ，１５ａ，３７ 溝
１６ 可変絞り操作リング
２２ カム筒
２９ ネジ
３２，６０ 可変絞り装置
３２ｃ 絞り羽根
３２ｄ，６１ 菊座
３６，６２ 絞り制御レバー
３８，５６ ピン
３９ ネジ孔

Claims (4)

1. 円筒状の固定筒の内側に設けられ、前記固定筒に対して周方向に回転することにより内部のレンズを光軸方向に移動させて変倍を行なう円筒状の回転筒と、この回転筒の内側に設けられ、可動部を回転筒の周方向に回転させることにより絞り口径を変更する可変絞り装置とを備えたレンズ鏡筒において、
   前記固定筒に形成され、長手方向が固定筒の周方向であるとともにその長さが回転筒の回転範囲以上である溝と、
   前記回転筒に形成され、前記固定筒の溝とほぼ重なるように配置され、長手方向が回転筒の周方向であるとともにその長さが回転筒の回転範囲と前記可変絞り装置の可動部の回転範囲との和以上である溝と、
   前記回転筒の内周と可変絞り装置との間で回転筒の周方向に回動自在に設けられ、前記可変絞り装置の可動部と一体に又は連結して設けられているとともに光軸方向に長い溝が形成された絞り制御部材と、
   前記固定筒の外側で固定筒の周方向に移動自在に設けられた絞り操作部材と、
   一端部が前記絞り操作部材に固定され、他端部が前記固定筒，回転筒及び絞り制御部材の各溝の全てに挿通するように設けられ、前記絞り操作部材を固定筒の周方向に移動させることにより、前記絞り制御部材を介して可変絞り装置の可動部を、前記絞り操作部材の移動方向と同じ回転筒の周方向に回転させる棒状部材と
   を設けたことを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記固定筒に形成された溝は、前記固定筒の周方向の長さをＮ等分したＮ個の位置にそれぞれ設けられ、このうちの一箇所の溝に、前記棒状部材が挿通され、他の箇所の溝の少なくとも１箇所には、変倍用操作部材からの操作力を回転筒に伝達する伝達部材が貫通していることを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
3. 前記棒状部材は、四角柱状をしていることを特徴とする請求項１または２記載のレンズ鏡筒。
4. 前記請求項１ないし３いずれか１項記載のレンズ鏡筒を備え、このレンズ鏡筒を用いて所定の画像を投映することを特徴とするプロジェクタ。

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