JP2022038144A - 光学機器のレンズ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】機差等により生じるバックフォーカスの誤差を有効に解消し、収差を良好に改善するとともに、精度の高い的確な調整を可能にし、加えて、メンテナンス性，信頼性，商品性及び汎用性を高めるとともに、ユーザサイドの利便性を高めるレンズ装置を提供する。【解決手段】レンズ装置１は、少なくとも投射面に拡大投射された映像に対するフォーカスを調整する主フォーカス調整機能部３を備えるとともに、レンズ鏡筒４の内部における光学機器本体Ｍｍ側に配した一又は二以上のレンズＬ１，Ｌ２…Ｌ５を含む固定レンズ群として設定した特定レンズ群Ｇｓと、この特定レンズ群Ｇｓを光軸方向Ｆｓへ変位可能に構成した特定レンズ変位機構部５と、当該特定レンズ変位機構部５を操作することにより特定レンズ群Ｇｓを所定の位置へ変位させて固定可能な変位操作機能部６とを有してなるバックフォーカス調整機能部２を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、映像信号を映像に変換する表示素子を内蔵した光学機器本体に装着して使用する光学機器のレンズ装置に関する。

一般に、光学機器のレンズ装置、特に、交換レンズの場合、メーカの異なる各種光学機器（光学機器本体）に使用されることを前提とするため、仕様上或いは規格上は、各種光学機器にマッチングするように設計されるが、光学機器本体及び交換レンズにおける製造上の機差等により、交換レンズを光学機器本体に装着した際には、正規の装着位置に対して少なからず位置的な誤差を生じる。

この位置的な誤差は、光学機器本体と交換レンズ間におけるバックフォーカスの誤差、即ち、交換レンズの最後部の位置に配したレンズの最後面から光学機器本体に内蔵する液晶パネル等の表示素子の前面に至る距離の誤差となって生じるため、通常は、交換レンズに備えるフォーカス調整機能部の調整によりある程度の誤差を吸収することができる。しかし、この場合、像面変動など、少なからず光学性能への悪影響（収差の悪化）を生じるため、光学機器に高い映像品質が要求される場合には無視できない問題となる。

従来、このような問題を解決する手段、即ち、レンズ装着時の位置的な誤差（バックフォーカスの誤差）を調整するための手段も提案されており、特許文献１に記載のプロジェクター及び特許文献２に記載の液晶プロジェクタにおいて具体的な手段が開示されている。特許文献１のプロジェクターに開示される手段は、投射レンズを保持装置を介して本体光学機器へ取付け、温度変化によりピント位置がズレたとき、保持装置により、投射レンズの全体の位置を、ピント位置のズレを相殺するように変位できるように構成したものであり、特許文献２の液晶プロジェクタに開示される手段は、液晶プロジェクタに内蔵する液晶パネルを、調整板の上に一体に設け、この調整板を移動調整してバックフォーカスを揃えるように構成したものである。

特開２０１５－２８６５５号公報 特開平０６－２８１９４８号公報

しかし、上述した従来におけるバックフォーカスの誤差を解消するための手段は、次のような問題点があった。

第一に、従来において採用される手段は、光学機器本体に対しての専用手段として設けられるため、レンズ装置も、いわば専用レンズとして設計される。したがって、光学機器本体と専用レンズ間におけるバックフォーカスの誤差を解消する手段としては利用可能であるとしても、汎用性及び発展性に欠けるため、専用レンズ以外の他のレンズ装置（交換レンズ）をメーカ等の異なる各種光学機器本体に装着した際に発生する誤差を有効に解消し、収差の悪化を回避して映像品質を高めるという目的は達成できない。

第二に、ユーザサイドにおける光学機器の設置後、使用環境や設置状態等により、バックフォーカスのズレ（誤差）が発生した場合、いわば修理扱いとなり、ユーザの操作等により容易かつ手軽にバックフォーカスの誤差を解消（調整）することができない。結局、光学機器としての信頼性及び商品性に難があるとともに、ユーザサイドにおいての利便性に劣る。

本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した光学機器のレンズ装置の提供を目的とするものである。

本発明に係る光学機器Ｍのレンズ装置１は、上述した課題を解決するため、映像信号を映像に変換する表示素子Ｄｓを内蔵する光学機器本体Ｍｍに装着して使用するレンズ装置を構成するに際して、少なくとも投射面Ｅに拡大投射された映像に対するフォーカスを調整する主フォーカス調整機能部３を備えるとともに、レンズ鏡筒４の内部における表示素子Ｄｓ側に配した一又は二以上のレンズＬ１，Ｌ２…を含む固定レンズ群として設定した特定レンズ群Ｇｓと、この特定レンズ群Ｇｓを光軸方向Ｆｓへ変位可能に構成した特定レンズ変位機構部５と、当該特定レンズ変位機構部５を操作することにより特定レンズ群Ｇｓを所定の位置へ変位させて固定可能な変位操作機能部６とを有してなるバックフォーカス調整機能部２を備えることを特徴とする。

この場合、発明の好適な態様により、変位操作機能部６は、電動操作機能部６ｐ又は手動操作機能部により構成することができ、特に、電動操作機能部６ｐは、駆動モータを用いた回転駆動部１１，及びこの回転駆動部１１の回転出力を光軸方向Ｆｓの変位に変換し、この変位を特定レンズ変位機構部５に付与する運動変換機構部１２を備えて構成できる。この際、運動変換機構部１２は 入力する回転変位を直進変位として出力する螺合機構１５を備えて構成してもよいし、入力する回転変位を直進変位として出力するカム機構１６を備えて構成してもよい。なお、光学機器本体Ｍｍとしては、プロジェクタ本体Ｐｍに適用することが望ましい。

このような構成を有する本発明に係る光学機器Ｍのレンズ装置１によれば、次のような顕著な効果を奏する。

（１） レンズ鏡筒４の内部における表示素子Ｄｓ側に配した一又は二以上のレンズＬ１，Ｌ２…を含む固定レンズ群として設定した特定レンズ群Ｇｓと、この特定レンズ群Ｇｓを光軸方向Ｆｓへ変位可能に構成した特定レンズ変位機構部５と、当該特定レンズ変位機構部５を操作することにより特定レンズ群Ｇｓを所定の位置へ変位させて固定可能な変位操作機能部６とを有してなるバックフォーカス調整機能部２を備えるため、レンズ装置１を各種光学機器本体Ｍｍに装着した場合であっても、機差等により生じるバックフォーカスのズレ（誤差）を有効に解消し、収差を良好に改善することができる。特に、通常の主フォーカスレンズ群による調整に比べ、光学特性への悪影響を少なくできるため、精度の高い的確な調整を行うことができる。

（２） メーカ等の異なる各種光学機器Ｍに対して適用できるなど、汎用性及び発展性に優れる。しかも、光学機器Ｍの設置後、使用環境や設置状態等によりバックフォーカスのズレ（誤差）が発生した場合であっても、ユーザサイドにおいて容易に調整することができるなど、メンテナンス性の向上、更には光学機器としての信頼性及び商品性を高めることができるとともに、ユーザサイドの利便性を高めることができる。

（３） 好適な態様により、変位操作機能部６は、電動操作機能部６ｐ又は手動操作機能部により構成できる。これにより、各種グレード等に対応して選択した電動操作機能部６ｐ又は手動操作機能部によるバックフォーカス調整機能部２を搭載できるため、レンズ装置１の多様性（バリエーション）を高めることができる。

（４） 好適な態様により、電動操作機能部６ｐを構成するに際し、駆動モータを用いた回転駆動部１１，及びこの回転駆動部１１の回転出力を光軸方向Ｆｓの変位に変換し、この変位を特定レンズ変位機構部５に付与する運動変換機構部１２を備えて構成すれば、レンズ鏡筒４における構成及び形状の直接的な利用により運動変換機構部１２を構成できるため、大型化を招くことなく電動操作機能部６ｐを容易かつ低コストに構築することができる。

（５） 好適な態様により、運動変換機構部１２を、入力する回転変位を直進変位として出力する螺合機構１５を備えて構成すれば、レンズ鏡筒４における内筒及びレンズ支持筒の周面に形成したヘリコイドねじによる螺合機構１５を構成できるため、最小限の部品点数により、高精度かつ安定した運動変換機構部１２を構築することができる。

（６） 好適な態様により、運動変換機構部１２を、入力する回転変位を直進変位として出力するカム機構１６を備えて構成すれば、レンズ鏡筒４における内筒及びレンズ支持筒の筒部に形成したガイドスリット及びこのガイドスリットにガイドされる係合部により構成できるため、比較的少ない部品点数による運動変換機構部１２を容易かつ低コストに構築することができる。

（７） 好適な態様により、光学機器本体Ｍｍとして、プロジェクタ本体Ｐｍに適用すれば、発明の課題として無視できないプロジェクタに適用できるため、最適な形態として実施できるなど、本発明の効果を得る観点から最も大きなパフォーマンスを得ることができる。

本発明の好適実施形態に係るレンズ装置の断面側面図及びブロック系統図を含む全体構成図、 同レンズ装置の要部を抽出して示す断面側面図、 同レンズ装置の要部の機能を説明するための機能説明図、 同レンズ装置の要部の機能によりバックフォーカスの調整手順を説明するためのフローチャート、 同レンズ装置を光学機器本体に装着した際におけるバックフォーカス調整前のピント状態のイメージ図、 同レンズ装置を光学機器本体に装着した際におけるバックフォーカス調整後のピント状態のイメージ図 同レンズ装置を光学機器本体に装着した際におけるバックフォーカス調整前の非点収差を一例として示す収差図、 同レンズ装置を光学機器本体に装着した際におけるバックフォーカス調整後の非点収差を一例として示す収差図、 本発明の変更実施形態に係るレンズ装置の一部を抽出した部分平面図を含む断面側面図、

次に、本発明に係る好適実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。

まず、本実施形態に係るレンズ装置１の要部の具体的構成を含む全体の構成について、図１－図４を参照して説明する。

実施形態は、光学機器Ｍの例として図３のプロジェクタＰを示す。このプロジェクタＰは、光学機器本体Ｍｍを構成するプロジェクタ本体Ｐｍと、このプロジェクタ本体Ｐｍに対して装着して使用する図１に示すレンズ装置１を備える。したがって、このレンズ装置１は、光学機器本体Ｍｍに対して着脱する交換レンズとして構成される。また、プロジェクタ本体Ｐｍには、図３に示すように、映像信号を映像に変換する液晶パネル等の表示素子Ｄｓを内蔵する。

これにより、プロジェクタＰは、レンズ装置１の前方に設置されたスクリーン（投射面）Ｅに映像を拡大投射することができる。このように、光学機器本体Ｍｍとして、プロジェクタ本体Ｐｍに適用すれば、本発明の課題として無視できないプロジェクタＰに適用できるため、最適な形態として実施できるなど、本発明の効果を得る観点から最も大きなパフォーマンスを得ることができる。

レンズ装置１は、レンズ鏡筒４を備える。レンズ鏡筒４は、最外郭に位置する固定筒４１備え、この固定筒４１の内部には、複数のレンズ支持筒４２，４３を備える。そして、レンズ鏡筒４の前部（スクリーン側）から中間部には、固定筒４１の内周面に支持される複数のレンズＬ１１，１２を備えるとともに、各レンズ支持筒４２，４３の内周面に支持されるレンズＬ２１，Ｌ２２，Ｌ３１，Ｌ３２を備える。また、機構的な図示を省略したが、レンズ鏡筒４には、少なくとも投射面Ｅに拡大投射された映像に対するフォーカスを調整する主フォーカス調整機能部３を付設して構成するとともに、ズーム調整を行うズーム調整機能部４５を付設して構成する。なお、例示するレンズＬ１１，１２，Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ３１，Ｌ３２は、それぞれイメージとして表示したものであり実際のレンズとは異なる。したがって、主フォーカス調整機能部３及びズーム調整機能部４５は、特定の構成及び方式に限定されるものではなく、公知の各種構成及び方式により実施可能であるとともに、各レンズＬ１１…によるレンズ構成及び枚数も、特定のレンズ構成及び枚数に限定されるものではない。その他、図１中、符号４７，４７は、プロジェクタ本体Ｐｍに対する装着用フランジを示す。

他方、レンズ鏡筒４の中間部から後部（プロジェクタ本体Ｐｍ側）には、本実施形態に係るバックフォーカス調整機能部２を付設する。

このバックフォーカス調整機能部２は、図１及び図２に示すように、レンズ鏡筒４に付設した特定レンズ変位機構部５及び変位操作機能部６により構成する。特定レンズ変位機構部５は、レンズ鏡筒４内部の後部に配した調整内筒２１を備える。この調整内筒２１は、この外周面に取付けた係合部２２を備え、この係合部２２の係合輪２２ｒは、固定筒４１の光軸方向Ｆｓにリニア形成したガイドスリット２３（図９仮想線参照）に係合させる。これにより、調整内筒２１は、固定筒４１に対して、周方向Ｆｆへの相対変位が規制され、光軸方向Ｆｓへの変位のみが許容される。なお、係合部２２とガイドスリット２３は、一カ所のみを図示するが、設けるケ所の数は任意であり、通常、周方向Ｆｆにおける３ケ所の等間隔位置に設けている。

そして、調整内筒２１の内部には、この調整内筒２１の内周面により支持される一又は二以上のレンズ、例示の場合、レンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５を配設する。通常、これらの各レンズＬ１，Ｌ２…は、固定筒４１後部の内周面に固定支持されることにより固定レンズ群として構成されるが、本実施形態における各レンズＬ１，Ｌ２…Ｌ５は、バックフォーカス調整機能部２を構成するため、光軸方向Ｆｓへ変位可能に支持される特定レンズ群Ｇｓとして機能する。なお、例示するレンズＬ１，Ｌ２…Ｌ５は、それぞれイメージとして表示したものであり実際のレンズとは異なる。したがって、特定レンズ群Ｇｓは、特定のレンズ構成及び枚数に限定されるものではなく、本来、固定レンズ群として設定される各種レンズ構成及び枚数により構成可能である。

これにより、少なくとも、調整内筒２１，係合部２２及びガイドスリット２３は、特定レンズ群Ｇｓを光軸方向Ｆｓへ変位可能に支持する特定レンズ変位機構部５として構成される。また、調整内筒２１の前部は、レンズ鏡筒４内部の中間部に位置し、内周面は、レンズ支持筒４３の外周面に対面してオーバラップするとともに、外周面には、螺合機構１５を構成するヘリコイド雄ねじ部１５ｍを形成する。

一方、レンズ鏡筒４の中間部には、変位操作機能部６の機構部を設ける。この変位操作機能部６は、固定筒４１の内部に配した回動内筒２４を備える。この回動内筒２４は、固定筒４１と調整内筒２１間に位置し、回動内筒２４の後部の内周面には、上述したヘリコイド雄ねじ部１５ｍに螺合することにより螺合機構１５を構成するヘリコイド雌ねじ部１５ｗを形成する。また、回動内筒２４の前部は、レンズ支持筒４２の外周面にオーバラップするとともに、外周面には、周方向Ｆｆに沿った被動ギア部２５を形成する。この場合、回動内筒２４は、この外周面に取付けた係合部２６を備え、この係合部２６の係合輪２６ｒを、固定筒４１の周方向Ｆｆに沿って形成したガイドスリット２７に係合させる。これにより、回動内筒２４は、固定筒４１に対して、光軸方向Ｆｓへの相対変位が規制され、周方向Ｆｆへの回動変位のみが許容される。なお、係合部２６とガイドスリット２７は、一カ所のみを図示するが、設けるケ所の数は任意であり、通常、周方向Ｆｆにおける３ケ所の等間隔位置に設けている。

さらに、固定筒４１の外周面には、駆動モータを用いた回転駆動部１１を配設し、この回転駆動部１１の回転出力軸に取付けた駆動ギア部２８を前述した被動ギア部２５に噛合させる。これにより、回転駆動部１１の回転出力により、被動ギア部２５及び回動内筒２４が回動変位するとともに、回動内筒２４の回動変位は、螺合機構１５を介して調整内筒２１の光軸方向Ｆｓの変位に変換され、この変位が特定レンズ変位機構部５に付与される運動変換機構部１２が構成される。運動変換機構部１２を構成するに際し、入力する回転変位を直進変位として出力する螺合機構１５を備えて構成すれば、レンズ鏡筒４における内筒及びレンズ支持筒の周面に形成したヘリコイドねじによる螺合機構１５を構成できるため、最小限の部品点数により、高精度かつ安定した運動変換機構部１２を構築することができる。

したがって、駆動モータを用いた回転駆動部１１，及びこの回転駆動部１１の回転出力を光軸方向Ｆｓの変位に変換し、この変位を特定レンズ変位機構部５に付与する運動変換機構部１２により、電動操作機能部６ｐが構成される。このように、電動操作機能部６ｐを構成するに際し、駆動モータを用いた回転駆動部１１，及びこの回転駆動部１１の回転出力を光軸方向Ｆｓの変位に変換し、この変位を特定レンズ変位機構部５に付与する運動変換機構部１２を備えて構成すれば、レンズ鏡筒４における構成及び形状の直接的な利用により運動変換機構部１２を構成できるため、大型化を招くことなく電動操作機能部６ｐを容易かつ低コストに構築することができる。

また、回転駆動部１１（駆動モータ）は、プロジェクタ本体Ｐｍに装着した際に、図示を省略したコネクタを介して、プロジェクタ本体Ｐｍに内蔵する図１に示すプロジェクタコントローラ３０に接続されることにより駆動制御される。プロジェクタコントローラ３０は、コントローラ本体（制御部）３１，給電部３２及び通信部３３を内蔵する。さらに、プロジェクタＰには、プロジェクタリモコン３４が付属し、プロジェクタリモコン３４と通信部３３は相互に無線通信することができる。

以上の構成が変位操作機能部６の基本的な構成となる。したがって、変位操作機能部６は、前述した特定レンズ変位機構部５を操作することにより特定レンズ群Ｇｓを所定の位置へ変位させて固定する基本的な機能を備える。

なお、実施形態では、変位操作機能部６として電動操作機能部６ｐを例示したが、例えば、回転駆動部１１を除去し、前述した被動ギア部２５を手動操作部として形成したり、或いは、別途設けた手動操作部（操作リング等）を被動ギア部２５に伝達されるように構成することにより、変位操作機能部６を、手動操作機能部により構成することも可能である。このように、変位操作機能部６は、電動操作機能部６ｐ又は手動操作機能部により構成できる。これにより、各種グレード等に対応して選択した電動操作機能部６ｐ又は手動操作機能部によるバックフォーカス調整機能部２を搭載できるため、レンズ装置１の多様性（バリエーション）を高めることができる。

次に、本実施形態に係るレンズ装置１の要部の機能を含むレンズ装置１の使用方法について、図１－図３及び図５－図８を参照しつつ、図４に示すフローチャートに従って説明する。

まず、レンズ装置１は、図３に示すようにプロジェクタ本体Ｐｍに装着する（ステップＳ１）。これにより、プロジェクタ本体Ｐｍに対してレンズ装置１が一体化されるため、レンズ装置１の最後部（プロジェクタ本体Ｐｍ側）の位置に配したレンズＬ５の最後面からプロジェクタ本体Ｐｍに内蔵する表示素子Ｄｓの前面に至る距離ＢＦは、バックフォーカスとして設定される。

このバックフォーカスＢＦの最適値は、プロジェクタ本体Ｐｍとレンズ装置１の組合わせに基づく固有値となるが、プロジェクタ本体Ｐｍ及びレンズ装置１に含まれる製造上の機差等によるバラツキにより、初期状態では必ずしも最適値に設定されない。

このため、本実施形態に係わるレンズ装置１は、レンズ鏡筒４の内部における特定レンズ群Ｇｓを光軸方向Ｆｓへ変位（調整）可能にし、この特定レンズ群Ｇｓを所定の位置へ変位させて固定可能に構成したものであり、この調整のためのバックフォーカス調整機能部２を備えている。これにより、バックフォーカスＢＦの長さを最適値に調整（設定）することができる。なお、レンズ装置１の工場出荷時における特定レンズ群Ｇｓの位置は、標準位置に設定されている。

次に、具体的な調整方法の一例について説明する。まず、レンズ装置１を装着したプロジェクタＰは、図３に示す所定の投射位置に設置する（ステップＳ２）。設置が終了したなら、スクリーン（投射面）Ｅにテストパターン映像を投影する（ステップＳ３）。そして、ズーム調整機能部４５を用いてズーム調整を行う（ステップＳ４）。次いで、主フォーカス調整機能部３を用いて主フォーカス調整、主に中心部のフォーカス調整を行う（ステップＳ５）。

これにより、今、主フォーカス調整が終了した状態を想定する（ステップＳ６）。この状態では、バックフォーカスが未調整のため、図５に、符号Ｋｐで示すピント位置のように、スクリーンＥの中心部ではピントが合っていても、周辺部ではピントが合わない状態となる。なお、例示は、バックフォーカスの最適値に対して、０．１〔ｍｍ〕ズレた場合を示している。これにより、この場合の非点収差特性は、図７に示す収差図のように、乱れの大きい特性となる。

このため、本実施形態に係るレンズ装置１に備えるバックフォーカス調整機能部２を用いてバックフォーカス調整を行う（ステップＳ７）。これにより、バックフォーカスＢＦの長さを最適化して非点収差特性の乱れを最少化する。例示の場合、プロジェクタリモコン３４を利用してバックフォーカス調整を行うことができる。即ち、プロジェクタリモコン３４に設けたバックフォーカス調整キーを操作し、図１に示す特定レンズ群Ｇｓを光軸方向Ｆｓの前後に変位させてバックフォーカスＢＦの長さを調整することができる。

この場合、バックフォーカス調整キーの操作に伴う操作指令は、通信部３３及びコントローラ本体３１を介して給電部３２に付与され、回転駆動部１１が駆動制御される。この結果、回転駆動部１１の回転出力は、駆動ギア部２８を介して被動ギア部２５に伝達され、回動内筒２４が周方向Ｆｆにおける正方向又は逆方向に回動変位する。回動内筒２４は光軸方向Ｆｓの変位が規制されているとともに、調整内筒２１は周方向Ｆｆの変位が規制されているため、回動内筒２４の回動変位は、螺合機構１５を介して、調整内筒２１の光軸方向Ｆｓの変位に変換される。これにより、調整内筒２１に支持された特定レンズ群Ｇｓの光軸方向Ｆｓの位置が変位して調整される。

ユーザが調整を行う際には、スクリーンＥに投影されたテストパターン映像の周辺部のピントが合うように調整操作し、最適位置に調整したなら操作を停止させればよい。この停止位置では、螺合機構１５による光軸方向Ｆｓへのストッパ機能により調整内筒２１の最適調整位置（停止位置）が保持される。

図２において、実線で示す調整内筒２１は調整後の位置を示すとともに、仮想線で示す調整内筒２１は調整前の位置を示している。即ち、仮想線で示す位置Ｘｏが図１に示した調整内筒２１の前端位置を示すとともに、この位置Ｘｏから前方（矢印方向Ｆｍ）へ距離Ｌｍだけ変位させた位置が、実線で示す調整内筒２１の位置となる。また、調整後の状態は、図６に、符号Ｋｉで示すピント位置のように、スクリーンＥの全エリア、即ち、中心部から周辺部までの全エリアにおいてピントを合わせることができる。したがって、この場合の非点収差特性は、図８に示す収差図のようになり、収差の乱れを大きく低減することができる。

そして、バックフォーカス調整が終了したなら全体の映像画質を確認する（ステップＳ８，Ｓ９）。確認により画質が良好であれば、調整作業を終了させるとともに、さらに、微調整を行う必要がある場合には、微調整を行うことにより調整作業を終了させる（ステップＳ９，Ｓ１０）。この場合の微調整には、バックフォーカス調整のみならず、主フォーカス調整やズーム調整も含まれる。

他方、図９には本実施形態の変更例、特に、レンズ装置１に備える電動操作機能部６ｐの変更例を示す。前述した図１に示したレンズ装置１は、電動操作機能部６ｐを構成するに際し、駆動モータを用いた回転駆動部１１，及びこの回転駆動部１１の回転出力を光軸方向Ｆｓの変位に変換し、この変位を特定レンズ変位機構部５に付与する運動変換機構部１２を備えるとともに、この運動変換機構部１２を、入力する回転変位を直進変位として出力する螺合機構１５により構成した例を示したが、図９に示す変更例に係る電動操作機能部６ｐは、運動変換機構部１２を構成するに際し、入力する回転変位を直進変位として出力するカム機構１６を備えて構成したものである。

変更例の場合、図１の実施例と異なり、螺合機構１５を構成するヘリコイド雄ねじ部１５ｍ及びヘリコイド雌ねじ部１５ｗは設けない代わりに、図９に示すように、回動内筒２４に、周方向Ｆｆに対して所定の角度で傾斜したガイドスリット１６ｓを形成し、このガイドスリット１６ｓに、調整内筒２１に取付けた係合部１６の係合輪１６ｒを係合させて構成したものである。したがって、この係合部１６は、前述した図１の係合部２２に対して、配設位置や基本的構成は同じとなるが、係合輪２２ｒを含む係合部２２を構成するに際し、図９に示すように、軸方向（回動内筒２４の径方向）長さを、より長く構成することにより、ガイドスリット２３とガイドスリット１６ｓの双方に対して同時に係合するように構成した点が異なる。

これにより、回動内筒２４が回動変位すれば、ガイドスリット１６ｓも周方向Ｆｆへ回動変位し、傾斜したガイドスリット１６ｓに係合する係合部１６が光軸方向Ｆｓへ変位するため、図１の電動操作機能部６ｐと同様に機能させることができる。図９中、符号Ｌｍｃは、係合部１６の光軸方向Ｆｓの変位範囲、即ち、特定レンズ群Ｇｓの変位範囲を示している。なお、図９中、図１と同一部分には同一符号を付すことによりその構成を明確にするとともに、その詳細な説明は省略した。

このように、運動変換機構部１２を構成するに際し、入力する回転変位を直進変位として出力するカム機構１６を備えて構成すれば、レンズ鏡筒４における内筒及びレンズ支持筒の筒部に形成したガイドスリット及びこのガイドスリットにガイドされる係合部により構成できるため、比較的少ない部品点数による運動変換機構部１２を容易かつ低コストに構築することができる。

よって、このような本実施形態に係るレンズ装置１によれば、基本的構成として、少なくとも投射面Ｅに拡大投射された映像に対するフォーカスを調整する主フォーカス調整機能部３を備えるとともに、レンズ鏡筒４の内部における表示素子Ｄｓ側に配した一又は二以上のレンズＬ１，Ｌ２…を含む固定レンズ群として設定した特定レンズ群Ｇｓと、この特定レンズ群Ｇｓを光軸方向Ｆｓへ変位可能に構成した特定レンズ変位機構部５と、当該特定レンズ変位機構部５を操作することにより特定レンズ群Ｇｓを所定の位置へ変位させて固定可能な変位操作機能部６とを有してなるバックフォーカス調整機能部２を備えるため、レンズ装置１を各種光学機器本体Ｍｍに装着した場合であっても、機差等により生じるバックフォーカスのズレ（誤差）を有効に解消し、収差を良好に改善することができる。特に、通常の主フォーカスレンズ群による調整に比べ、光学特性への悪影響を少なくできるため、精度の高い的確な調整を行うことができる。

また、メーカ等の異なる各種光学機器Ｍに対して適用できるなど、汎用性及び発展性に優れる。しかも、光学機器Ｍの設置後、使用環境や設置状態等によりバックフォーカスのズレ（誤差）が発生した場合であっても、ユーザサイドにおいて容易に調整することができるなど、メンテナンス性の向上、更には光学機器としての信頼性及び商品性を高めることができるとともに、ユーザサイドの利便性を高めることができる。

以上、変更例を含む好適実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，形状，素材，数量，手法等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。

例えば、レンズ装置１は、光学機器本体Ｍｍ（プロシェクタ本体Ｐｍ）に着脱する交換レンズを例示したが非交換式の専用レンズであってもよい。また、光学機器Ｍとして、撮像機器の場合には、表示素子Ｄｓを撮像素子に代えることにより、撮像機器にも利用（応用）可能である。なお、映像には、動画や静止映像等の各種映像が含まれる。一方、変位操作機能部６は、電動操作機能部６ｐを例示したが、操作リング等により操作可能な手動操作機能部により構成してもよい。さらに、電動操作機能部６ｐとして、駆動モータを用いた回転駆動部１１，及びこの回転駆動部１１の回転出力を光軸方向Ｆｓの変位に変換し、この変位を特定レンズ変位機構部５に付与する運動変換機構部１２により構成した場合を例示したが、リニア型駆動部などを利用することにより同様の機能を持たせるなど、他の構成により実施する場合を排除するものではない。

本発明に係るレンズ装置１は、例示したプロジェクタをはじめ、スライド投影機等の他の各種投影機器に利用できるとともに、スチルカメラやビデオカメラ等を含む各種の光学機器に利用又は応用することができる。

１：レンズ装置，２：バックフォーカス調整機能部，３：主フォーカス調整機能部，４：レンズ鏡筒，５：特定レンズ変位機構部，６：変位操作機能部，６ｐ：電動操作機能部，１１：回転駆動部，１２：運動変換機構部，１５：螺合機構，１６：カム機構，Ｄｓ：表示素子，Ｍ：光学機器，Ｍｍ：光学機器本体，Ｅ：投射面，Ｌ１：レンズ，Ｌ２…：レンズ，Ｇｓ：特定レンズ群，Ｆｓ：光軸方向，Ｐｍ：プロジェクタ本体

Claims (6)

1. 映像信号を映像に変換する表示素子を内蔵する光学機器本体に装着して使用する光学機器のレンズ装置において、少なくとも投射面に拡大投射された前記映像に対するフォーカスを調整する主フォーカス調整機能部を備えるとともに、レンズ鏡筒の内部における前記表示素子側に配した一又は二以上のレンズを含む固定レンズ群として設定した特定レンズ群と、この特定レンズ群を光軸方向へ変位可能に構成した特定レンズ変位機構部と、当該特定レンズ変位機構部を操作することにより前記特定レンズ群を所定の位置へ変位させて固定可能な変位操作機能部とを有してなるバックフォーカス調整機能部を備えることを特徴とする光学機器のレンズ装置。
2. 前記変位操作機能部は、電動操作機能部又は手動操作機能部により構成することを特徴とする請求項１記載の光学機器のレンズ装置。
3. 前記電動操作機能部は、駆動モータを用いた回転駆動部，及びこの回転駆動部の回転出力を光軸方向の変位に変換し、この変位を前記特定レンズ変位機構部に付与する運動変換機構部を備えることを特徴とする請求項２記載の光学機器のレンズ装置。
4. 前記運動変換機構部は、入力する回転変位を直進変位として出力する螺合機構を備えることを特徴とする請求項３記載の光学機器のレンズ装置。
5. 前記運動変換機構部は、入力する回転変位を直進変位として出力するカム機構を備えることを特徴とする請求項３記載の光学機器のレンズ装置。
6. 前記光学機器本体として、プロジェクタ本体を適用することを特徴とする請求項１－５のいずれかに記載の光学機器のレンズ装置。

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