JP4780200B2 - レンズフレーム、レンズ保持装置、およびプロジェクター - Google Patents

Description

本発明は、レンズフレーム、レンズフレームにレンズを備えたレンズ保持装置、およびレンズ保持装置を備えたプロジェクターに関する。

従来、プロジェクターの光学系を構成するレンズ（例えば、重畳レンズやリレーレンズなど）に対して光軸調整を行うことで、投写される光学像のコントラストなどを向上させている。レンズの光軸調整は、レンズを保持したレンズフレームの位置を調整することで行っている。

レンズを保持するレンズフレームに関し、特許文献１では、レンズの外周縁の一側が嵌合して位置決めされる位置決め用嵌合部と、このレンズの外周縁の他側と弾性を有して嵌合する弾性嵌合部と、を備える調整部品（レンズフレーム）が開示されている。そして、レンズの外周縁の一側を位置決め用嵌合部に挟み込み、レンズの外周縁の他側を弾性嵌合部に滑らせるように押し込むことにより、レンズをレンズフレームに保持させている。

特開２００８−５８６７５号公報

しかし、特許文献１では、レンズフレームにレンズを保持させる場合、位置決め用嵌合部に挟み込むことが必要であり、組立性において、必ずしも効率的なレンズフレーム構成とはいえなかった。また、位置決め用嵌合部や弾性嵌合部などの構造も複雑となっていた。従って、組立性の向上を図ることができ、簡易な構成でレンズを保持できるレンズフレーム、レンズフレームにレンズを備えたレンズ保持装置、およびレンズ保持装置を備えたプロジェクターが要望されていた。

本発明は、上述した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。
第1の形態のレンズフレームは、プロジェクターの光学系を構成するレンズを保持するレンズフレームであって、前記レンズの外周に沿って形成され、前記レンズフレームのフレーム本体を外側に弾性変形させて挿入した前記レンズを、前記フレーム本体の弾性力により保持する保持部を備え、前記保持部は、前記レンズの外周端面側を保持する第１保持部と、前記レンズの光束入射面側および光束射出面側を保持する第２保持部と、を有し、前記フレーム本体は、前記保持部の一部を切り欠く開口部と、前記開口部の両側の側面から延出し、前記レンズフレームを前記プロジェクターの光学部品を収容する光学用筐体に固定する固定部とを有し、前記固定部を前記光学用筐体に固定したときに、前記保持部も固定されることを特徴とする。
レンズフレームを光学用筐体に固定すると同時に保持部も固定されるので、簡易な構成でレンズフレームの変形を抑え、確実にレンズを保持することができる。

（適用例１）本適用例に係るレンズフレームは、プロジェクターの光学系を構成するレンズを保持するレンズフレームであって、レンズの外周に沿って形成され、レンズフレームのフレーム本体を外側に弾性変形させて挿入したレンズを、フレーム本体の弾性力により保持する保持部を備え、保持部は、レンズの外周端面側を保持する第１保持部と、レンズの光束入射面側および光束射出面側を保持する第２保持部と、を有することを特徴とする。

このようなレンズフレームによれば、レンズをフレーム本体の保持部に組み込む場合、フレーム本体を外側に弾性変形させてレンズを挿入することだけで、保持部の弾性力によりレンズを保持することができる。また、保持する場合、第１保持部がレンズの外周端面側を保持し、第２保持部がレンズの光束入射面側および光束射出面側を保持することにより、ガタツキなどがなく確実にレンズを保持することができる。従って、組立性の向上を図れ、簡易な構成で確実にレンズを保持できるレンズフレームが実現できる。

（適用例２）上記適用例に係るレンズフレームにおいて、第２保持部は、レンズの最初に挿入される一方の面側を保持する第２保持部の保持領域が、レンズの他方の面側を保持する第２保持部の保持領域よりも広く形成されていることが好ましい。

このようなレンズフレームによれば、例えば、レンズの最初に挿入される一方の面側を、第２保持部の光束入射面側が保持する場合、光束入射面側（第２保持部）の保持領域が、レンズの他方の面側を保持する光束射出面側（第２保持部）の保持領域よりも広く形成される。また、逆に、レンズの最初に挿入される一方の面側を、第２保持部の光束射出面側が保持する場合、光束射出面側（第２保持部）の保持領域が、レンズの他方の面側を保持する光束入射面側（第２保持部）の保持領域よりも広く形成される。このように、レンズの最初に挿入される面側を保持する第２保持部の保持領域が、レンズの他方の面側を保持する保持領域よりも広いことにより、レンズを安定させて挿入することができる。

（適用例３）上記適用例に係るレンズフレームにおいて、フレーム本体は、保持部の一部を切り欠く開口部を有していることが好ましい。

このようなレンズフレームによれば、フレーム本体にレンズを挿入する場合、開口部を有することにより、フレーム本体に対してねじれを抑制した弾性変形をさせることができ、安定した挿入が行える。

（適用例４）上記適用例に係るレンズフレームにおいて、フレーム本体は、フレーム本体を外側に弾性変形させるための補助部を有していることが好ましい。

このようなレンズフレームによれば、この補助部に、例えば治工具を係合させるなどしてフレーム本体を弾性変形させることができる。そのため、レンズフレームにレンズを挿入させることが容易となる。

（適用例５）上記適用例に係るレンズフレームにおいて、補助部は、フレーム本体の開口部の両側近傍に設置されていることが好ましい。

このようなレンズフレームによれば、補助部がフレーム本体の開口部の両側近傍に設置されることにより、変形させるための力を低減でき、効率的にフレーム本体を外側に弾性変形させることができるため、レンズフレームにレンズを挿入させることが更に容易となる。

（適用例６）本適用例に係るレンズ保持装置は、上記適用例に係るいずれかのレンズフレームに、プロジェクターの光学系を構成するレンズを保持していることを特徴とする。

このようなレンズ保持装置によれば、簡易な構成のレンズフレームで、確実にレンズを保持することができるため、レンズ保持装置としての品質の信頼性が向上する。

（適用例７）本適用例に係るプロジェクターは、上記適用例に係るレンズ保持装置と、光束を射出する光源と、光源から射出され、レンズ保持装置を介して透過した光束を、画像信号に基づき変調して光学像を形成する光学変調装置と、を有することを特徴とする。

このようなプロジェクターによれば、簡易な構成のレンズフレームで、確実にレンズを保持するレンズ保持装置を有してプロジェクターが構成されるため、プロジェクターの品質の信頼性が向上する。

以下、実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本実施形態に係るプロジェクターの光学系の構造を示す図である。図２は、光学ユニットの構造を示す斜視図である。図１、図２を用いて、プロジェクター１の光学系および光学ユニット４の構成および動作を説明する。

プロジェクター１は、光学ユニット４を有して構成されている。光学ユニット４は、光源装置４１１から射出された光束を画像信号に基づいて変調して光学像を形成し、投写レンズ３を介して投写対象面としてのスクリーン上に投写画像を形成するものである。光学ユニット４の光学系は、インテグレーター照明光学系４１と、色分離光学系４２と、リレー光学系４３と、光学変調装置と、色合成光学系とを有して構成されている。また、光学変調装置と色合成光学系とは一体化した光学装置４４として構成されている。

光学ユニット４は、光学系４１，４２，４３を構成する各光学部品を収容して固定する光学用筐体４５を備えている。詳細には、光学用筐体４５は、光学系４１，４２，４３を構成する各光学部品を収容する光学部品収容部４５１と、光源装置４１１を収容する光源収容部４５２とで構成される。また、光学用筐体４５は、上収容筐体４５Ａと、下収容筐体４５Ｂとで構成され、光学部品収容部４５１および光源収容部４５２に相当する光学部品は、この上収容筐体４５Ａと下収容筐体４５Ｂとにより、上下方向から挟まれる形態で収容されている。そして、上収容筐体４５Ａおよび下収容筐体４５Ｂは、ネジ固定されてユニット化され、プロジェクター１の下筐体ケース（図示省略）に固定ネジで固定されている。

光学系の構成と動作を説明する。
インテグレーター照明光学系４１は、光源装置４１１から射出された光束を照明光軸Ｌに直交する面内における照度を均一にするための光学系である。このインテグレーター照明光学系４１は、光源装置４１１、第１レンズアレイ４１２、第２レンズアレイ４１３、偏光変換素子４１４、および重畳レンズ４１５を備えて構成される。

光源装置４１１は、光束を射出する光源としての光源ランプ４１１Ａ、リフレクター４１１Ｂ、リフレクター４１１Ｂの光束射出面側を覆う防爆ガラス４１１Ｃ、および光源ランプ４１１Ａとリフレクター４１１Ｂと防爆ガラス４１１Ｃとを収容して固定する光源用筐体４１１Ｄを備えて構成されている。

光源ランプ４１１Ａから射出された放射状の光束は、リフレクター４１１Ｂで反射されて略平行光束とされ、後段へ射出される。本実施形態では、光源ランプ４１１Ａとして、高圧水銀ランプを用い、リフレクター４１１Ｂとして、放物面鏡を用いている。なお、光源ランプ４１１Ａとしては、高圧水銀ランプに限られず、例えばメタルハライドランプやハロゲンランプなどを用いてもよい。また、リフレクター４１１Ｂとして放物面鏡を用いているが、これに限られず、楕円面鏡からなるリフレクターの光束射出面側に平行化凹レンズを配置した構成を用いてもよい。

第１レンズアレイ４１２は、照明光軸Ｌ方向から見て略矩形形状の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。各小レンズは、光源ランプ４１１Ａから射出された光束を部分光束に分割し、照明光軸Ｌ方向に射出する。第２レンズアレイ４１３は、第１レンズアレイ４１２と略同様の構成であり、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有する。この第２レンズアレイ４１３は、重畳レンズ４１５とともに、第１レンズアレイ４１２の各小レンズの像を光学装置４４の後述する光学変調装置（液晶パネル４４１）上に結像させる機能を有する。

偏光変換素子４１４は、第２レンズアレイ４１３からの光を略１種類の偏光光に変換するものであり、これにより、光学装置４４での光の利用効率を高めている。詳細には、偏光変換素子４１４によって略１種類の偏光光に変換された各部分光束は、重畳レンズ４１５によって光学装置４４の後述する液晶パネル４４１上に略重畳される。

色分離光学系４２は、２枚のダイクロイックミラー４２１，４２２と、反射ミラー４２３とを備える。インテグレーター照明光学系４１から射出された複数の部分光束は、２枚のダイクロイックミラー４２１，４２２により赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離される。

リレー光学系４３は、入射側レンズ４３１と、リレーレンズ４３３と、反射ミラー４３２，４３５とを備えている。このリレー光学系４３は、色分離光学系４２で分離された色光である赤色光を光学装置４４の後述する赤色光用の液晶パネル４４１まで導く機能を有している。

なお、色分離光学系４２のダイクロイックミラー４２１は、インテグレーター照明光学系４１から射出された光束のうち、緑色光成分と赤色光成分とを透過させ、青色光成分を反射させる。ダイクロイックミラー４２１によって反射した青色光は、反射ミラー４２３で反射し、フィールドレンズ４１９を通って、青色光用の液晶パネル４４１に到達する。このフィールドレンズ４１９は、第２レンズアレイ４１３から射出された各部分光束をその中心軸（主光線）に対して平行な光束に変換する。赤色光および緑色光用の液晶パネル４４１の光束入射側に設けられたフィールドレンズ４１９も同様である。

ダイクロイックミラー４２１を透過した赤色光と緑色光のうち、緑色光は、ダイクロイックミラー４２２によって反射し、フィールドレンズ４１９を通って、緑色光用の液晶パネル４４１に到達する。一方、赤色光は、ダイクロイックミラー４２２を透過してリレー光学系４３を通り、更にフィールドレンズ４１９を通って、赤色光用の液晶パネル４４１に到達する。

なお、赤色光にリレー光学系４３を用いているのは、赤色光の光路長さが他の色光の光路長さよりも長いため、光の発散などによる光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ４３１に入射した部分光束をそのままフィールドレンズ４１９に伝えるためである。なお、リレー光学系４３には、３つの色光のうちの赤色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、青色光を通す構成としてもよい。

光学装置４４は、入射された光束を画像信号に基づいて変調し、カラー画像を形成する。この光学装置４４は、色分離光学系４２で分離された各色光が入射される光学素子としての３つの入射側偏光板４４２（赤色光用を赤色光用入射側偏光板４４２Ｒ、緑色光用を緑色光用入射側偏光板４４２Ｇ、青色光用を青色光用入射側偏光板４４２Ｂとする）を備える。また、各入射側偏光板４４２の後段に設置される光学変調装置としての３つの液晶パネル４４１（赤色光用を赤色光用液晶パネル４４１Ｒ、緑色光用を緑色光用液晶パネル４４１Ｇ、青色光用を青色光用液晶パネル４４１Ｂとする）を備える。また、各液晶パネル４４１の後段に設置される３つの射出側偏光板４４３（赤色光用を赤色光用射出側偏光板４４３Ｒ、緑色光用を緑色光用射出側偏光板４４３Ｇ、青色光用を青色光用射出側偏光板４４３Ｂとする）と１つの色合成光学系としてのクロスダイクロイックプリズム４４５とを備える。

液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）は、例えば、ポリシリコンＴＦＴ（Thin Film Transistor）をスイッチング素子として用いたものであり、対向配置される一対の透明基板内に液晶が密封封入されている。この液晶パネル４４１は、入射側偏光板４４２を介して入射する光束を画像信号に基づいて変調して射出する。

入射側偏光板４４２は、色分離光学系４２で分離された各色光のうち、一定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。また、射出側偏光板４４３も、入射側偏光板４４２と略同様に構成され、液晶パネル４４１から射出された光束のうち、所定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、透過させる偏光光の偏光軸は、入射側偏光板４４２における透過させる偏光光の偏光軸に対して直交するように設定されている。

クロスダイクロイックプリズム４４５は、射出側偏光板４４３から射出され、色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成するものである。このクロスダイクロイックプリズム４４５には、赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが、４つの直角プリズムの界面に沿って略Ｘ字状に設けられ、これらの誘電体多層膜により３つの色光が合成される。クロスダイクロイックプリズム４４５によって合成された色光は、投写レンズ３の方向に射出される。そして、クロスダイクロイックプリズム４４５から射出された光学像（映像光）はカラー画像として、投写レンズ３により拡大され、スクリーンに投写される。

上述した液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）、射出側偏光板４４３（４４３Ｒ，４４３Ｇ，４４３Ｂ）は、固定部材を介在してクロスダイクロイックプリズム４４５に固定されて光学装置４４を構成する。光学装置４４（液晶パネル４４１、射出側偏光板４４３、およびクロスダイクロイックプリズム４４５）は、固定枠体４８に固定される構造となる。なお、光学装置４４が備える入射側偏光板４４２は、前述した光学部品収容部４５１側に固定される。

図３は、レンズ保持装置を示す図であり、図３（ａ）は、レンズ保持装置の組立て斜視図であり、図３（ｂ）は、レンズ保持装置の斜視図であり、図４は、レンズ保持装置の部分断面図である。なお、図３、図４に示す座標軸は、説明の便宜上、照明光軸Ｌに沿った方向をＸ軸方向、照明光軸Ｌの左右方向をＹ軸方向、照明光軸Ｌの上下方向をＺ軸方向としている。また、それぞれの軸に＋，−を付けている。
図３、図４を参照して、レンズ保持装置２の構成を説明する。

図３、図４では、図１に示すリレー光学系４３を構成するリレーレンズ４３３をレンズフレーム２０に保持した実施形態を示している。なお、前述した図２では、図３（ｂ）に示すように、レンズフレーム２０にリレーレンズ４３３を挿入して組み立てたレンズ保持装置２を示している。

レンズフレーム２０は、略矩形状をなすフレーム本体２１を備えて形成されている。フレーム本体２１には、リレーレンズ４３３の外周形状に沿って保持部２２が形成されている。また、フレーム本体２１には、保持部２２の下部からフレーム本体２１の外周にかけて切り欠く開口部２３が形成されている。

また、フレーム本体２１には、開口部２３の両側近傍で、フレーム本体２１を外側に弾性変形させるための孔部２４１を有する補助部２４が形成されている。また、フレーム本体２１には、上部の左右コーナー部で上方に突出し、また、内側に係合用突起２５１を有する突起部２５が形成されている。

また、フレーム本体２１には、左右側面から延出し、角錐形状で凹形状に形成される注入口２６１を有する固定部２６が形成されている。なお、この固定部２６は、レンズフレーム２０にリレーレンズ４３３を挿入した後、図２に示す下収容筐体４５Ｂに固定する場合に使用される。

次に、保持部２２の構成に関して説明する。
保持部２２は、本実施形態では、上述したように、リレーレンズ４３３の丸形状の外周形状（外周端面４３３Ａ）に沿って形成される。保持部２２は、その側面２２Ａに、リレーレンズ４３３の外周端面４３３Ａ側を保持する第１保持部２２１と、リレーレンズ４３３の光束入射面４３３Ｂ側および光束射出面４３３Ｃ側を保持する第２保持部２２２と、を有している。

第２保持部２２２は、保持部２２において、光束入射側となる図３の座標系で示すＸ（−）側で、側面２２Ａに対し、分割配置された３つの入射側保持部２２２１が内側に突出して形成されている。また、第２保持部２２２は、保持部２２において、光束射出側となる図３の座標系で示すＸ（＋）側で、側面２２Ａに対し、分割配置された３つの射出側保持部２２２２が内側に突出して形成されている。なお、本実施形態では、下部に位置する射出側保持部２２２２が、開口部２３により分割された形態となっている。

３つの入射側保持部２２２１と射出側保持部２２２２とは、照明光軸Ｌ（Ｘ軸）方向から見た場合、互いに重ならない状態で形成されている。また、射出側保持部２２２２の側面２２Ａにおける長さが、入射側保持部２２２１の側面２２Ａにおける長さに比べて、長く形成されている。また、射出側保持部２２２２の側面２２Ａからの突出量は、入射側保持部２２２１の側面２２Ａからの突出量に比べて、多く形成されている。

第１保持部２２１は、第２保持部２２２の入射側保持部２２２１から、光束射出側（Ｘ（＋）側）に至る保持部２２の側面２２Ａに、突出して形成されている。また、第１保持部２２１の突出量は、第２保持部２２２の突出量に比べて少なく形成されている。また、第１保持部２２１は、入射側保持部２２２１に対応して３つ形成されている。

次に、リレーレンズ４３３のレンズフレーム２０への組立て方法に関して説明する。
本実施形態では、リレーレンズ４３３は、レンズフレーム２０の光束入射側（Ｘ（−））方向から挿入することになる。そして、最初に治工具（図示省略）を用いてレンズフレーム２０を外側（図３（ａ）に示す矢印方向）に変形（弾性変形）させる。詳細には、丸棒で形成される治工具を開口部２３の両側近傍に形成される孔部２４１に差し込み、レンズフレーム２０を左右方向（Ｙ軸方向）に広げることにより弾性変形させる。レンズフレーム２０は、弾性を有する樹脂材料で形成されており、変形されても弾性により元の位置に戻る。

治工具により、レンズフレーム２０を外側に変形させた後、リレーレンズ４３３を光束入射方向（Ｘ（−）方向）から保持部２２に挿入する。このとき、リレーレンズ４３３の光束射出面４３３Ｃを、保持部２２の入射側保持部２２２１を通過させ、射出側保持部２２２２に当接した状態とさせた後、治工具によるレンズフレーム２０の外側への変形を解除する。この動作により、図４に示すように、リレーレンズ４３３は、保持部２２に保持される。

図４に示すように、リレーレンズ４３３が保持部２２に保持された状態では、リレーレンズ４３３の外周端面４３３Ａが、３つの第１保持部２２１に当接し、内側（図３（ｂ）に示す矢印方向）に弾性力が加わり保持される。リレーレンズ４３３の外周端面４３３Ａの近傍の光束射出面４３３Ｃが、第２保持部２２２の射出側保持部２２２２の突起コーナー部に当接して保持される。また、リレーレンズ４３３の外周端面４３３Ａの近傍の光束入射面４３３Ｂが、第２保持部２２２の入射側保持部２２２１の突起コーナー部に当接して保持される。

なお、本実施形態では、リレーレンズ４３３において、最初に第２保持部２２２に挿入される一方の面側は、光束射出面４３３Ｃとなる。また、この光束射出面４３３Ｃを保持する射出側保持部２２２２の突起コーナー部の当接する領域が、射出側保持部２２２２の保持領域となる。そして、リレーレンズ４３３において、他方の面側は、光束入射面４３３Ｂとなる。また、この光束入射面４３３Ｂを保持する入射側保持部２２２１の突起コーナー部の当接する領域が、入射側保持部２２２１の保持領域となる。そして本実施形態では、射出側保持部２２２２の保持領域が、入射側保持部２２２１の保持領域に比べて広くなるように形成されている。

上述したように、リレーレンズ４３３の外周端面４３３Ａ、光束入射面４３３Ｂ、および光束射出面４３３Ｃが、第１保持部２２１、入射側保持部２２２１、および射出側保持部２２２２により３方向から挟持される状態となることにより、リレーレンズ４３３はガタツクことなく位置決めされて保持部２２に保持される。これにより、図３（ｂ）に示す、リレーレンズ４３３をレンズフレーム２０に保持したレンズ保持装置２が完成する。

リレーレンズ４３３をレンズフレーム２０から取り外す場合には、上述した治工具により、レンズフレーム２０を外側に変形させることにより、リレーレンズ４３３を取り外すことができる。

なお、保持部２２は、フレーム本体２１を含めたシミュレーションにより、応力解析が行われている。それにより、保持部２２およびフレーム本体２１は、レンズフレーム２０を左右方向（Ｙ軸方向）に広げた場合の弾性変形力や応力、或いは、リレーレンズ４３３を保持部２２で保持した場合の保持力などが最適値となるような形状としている。また、フレーム本体２１は、シミュレーションにより、厚み方向や幅方向の比率を最適化することで、作業時における過大な力に耐えられる応力分散が可能な形状としている。また、プロジェクター１の高温度利用環境下でも熱応力によるレンズフレーム２０の変形量を十分に小さくできる形状としている。

なお、上記説明では治工具を用いて組み立てているが、これは、レンズ保持装置２の量産化を行う場合の説明であり、上記説明では省略したが、保持部２２に挿入するリレーレンズ４３３も吸引装置（図示省略）を用いて光束入射面４３３Ｂを吸着して挿入を行っている。

上記、組立て方法とは別に、本実施形態のレンズフレーム２０は、治工具を用いずに、リレーレンズ４３３をレンズフレーム２０に保持させることもできる。詳細には、保持部２２の３つの入射側保持部２２２１の光束入射側に、リレーレンズ４３３の光束射出面４３３Ｃを載置して、光束射出側（射出側保持部２２２２側）に押し込む。この押し込み力により、レンズフレーム２０が外側に弾性変形して、リレーレンズ４３３をレンズフレーム２０の保持部２２に保持させることができる。

なお、この完成したレンズ保持装置２は、図２に示す、下収容筐体４５Ｂに形成されるレンズ保持装置固定溝４５Ｂ１に、レンズ保持装置２（レンズフレーム２０）の固定部２６を挿入する。そして、光軸調整治具（図示省略）を用いて、レンズ保持装置２（リレーレンズ４３３）の光軸調整を行う。詳細には、光軸調整治具をレンズフレーム２０の突起部２５の係合用突起２５１に係合させ上下左右方向（２軸方向）の調整を行う。なお、レンズ保持装置固定溝４５Ｂ１は、この調整による固定部２６の移動を許容する隙間が確保されている。

光軸調整が終了した場合、ディスペンサー（図示省略）などにより、固定用の接着剤が固定部２６の注入口２６１から注入される。これにより、固定部２６とレンズ保持装置固定溝４５Ｂ１とが固定されることで、レンズ保持装置２が、下収容筐体４５Ｂに固定される。固定部２６がレンズ保持装置固定溝４５Ｂ１に接着固定されることにより、保持部２２も固定される。よって、レンズフレーム２０の変形も抑えることができるのでリレーレンズ４３３はレンズフレーム２０に対しても位置ズレすることなく、リレーレンズ４３３の位置が維持される。

上述した実施形態によれば以下の効果が得られる。
（１）本実施形態のレンズフレーム２０によれば、リレーレンズ４３３をフレーム本体２１の保持部２２に組み込む場合、フレーム本体２１を外側に弾性変形させてリレーレンズ４３３を挿入することだけで、保持部２２の弾性力によりリレーレンズ４３３を保持することができる。また、保持する場合、第１保持部２２１がリレーレンズ４３３の外周端面４３３Ａを保持し、第２保持部２２２の入射側保持部２２２１がリレーレンズ４３３の光束入射面４３３Ｂを保持し、射出側保持部２２２２がリレーレンズ４３３の光束射出面４３３Ｃを保持する。これにより、ガタツキなどがなく確実にリレーレンズ４３３を保持することができる、従って、リレーレンズ４３３のレンズフレーム２０への組立性の向上を図れ、簡易な構成で確実にリレーレンズ４３３を保持できるレンズフレーム２０が実現できる。

（２）本実施形態のレンズフレーム２０によれば、射出側保持部２２２２の保持領域が、入射側保持部２２２１の保持領域に比べて広くなるように形成されている。従って、リレーレンズ４３３の光束射出面４３３Ｃ側を最初にレンズフレーム２０に挿入した場合、リレーレンズ４３３を安定させて挿入することができる。

（３）本実施形態のレンズフレーム２０によれば、フレーム本体２１にリレーレンズ４３３を挿入する場合、開口部２３により、フレーム本体２１に対してねじれを抑制した弾性変形をさせることができ、安定した挿入が行える。また、ねじれを抑制した弾性変形をさせることができるため、第１保持部２２１や第２保持部２２２の形状や、フレーム本体２１の変形量や、保持力などに関して適切な設計を行うことができる。

（４）本実施形態のレンズフレーム２０によれば、補助部２４を有することで、治工具を用いることができ、弾性変形量を一定とさせることもできるため、リレーレンズ４３３の挿入時におけるフレーム本体２１の破損や傷付けを防止できる。また、フレーム本体２１にリレーレンズ４３３を挿入して保持させる工程の自動化を図ることができ、サイクルタイムを向上できるため、レンズ保持装置２の製造における低コスト化を図れる。

（５）本実施形態のレンズフレーム２０によれば、補助部２４がフレーム本体２１の開口部２３の両側近傍に設置されることにより、治工具などを用いる場合に、開口部２３が両側近傍以外に設置される場合に比べ、弾性変形させるための力を低減でき、効率的にフレーム本体２１を外側に弾性変形させることができる。従って、レンズフレーム２０にリレーレンズ４３３を挿入させることが容易となる。

（６）本実施形態のレンズ保持装置２によれば、簡易な構成のレンズフレーム２０で、確実にリレーレンズ４３３を保持することができるため、レンズ保持装置２としての品質の信頼性が向上する。

（７）本実施形態のプロジェクター１によれば、簡易な構成のレンズフレーム２０で、確実にリレーレンズ４３３を保持するレンズ保持装置２を有してプロジェクター１が構成されるため、プロジェクター１の品質の信頼性が向上する。

なお、上述した実施形態に限定されず、種々の変更や改良などを加えて実施することが可能である。変形例を以下に述べる。

（変形例１）前記実施形態では、リレーレンズ４３３の光束射出面４３３Ｃ側を最初に、レンズフレーム２０の光束入射側から挿入しているが、第２保持部２２２の構造を入射側と射出側を取り換えて形成することにより、リレーレンズ４３３の光束入射面４３３Ｂ側を最初に、レンズフレーム２０の光束射出側から挿入することでもできる。その場合は、入射側保持部の保持領域が、射出側保持部の保持領域に比べて広くなるように形成することにより、リレーレンズ４３３を安定させて挿入することができる。

（変形例２）前記実施形態では、リレーレンズ４３３を保持部２２に保持する場合、特に、第２保持部２２２の入射側保持部２２２１がリレーレンズ４３３の光束入射面４３３Ｂを保持し、射出側保持部２２２２がリレーレンズ４３３の光束射出面４３３Ｃを保持している。しかし、これに限られず、第２保持部２２２の入射側保持部２２２１が、リレーレンズ４３３の光束入射面４３３Ｂと外周端面４３３Ａとの稜線部分を保持し、また、第２保持部２２２の射出側保持部２２２２が、リレーレンズ４３３の光束射出面４３３Ｃと外周端面４３３Ａとの稜線部分を保持する構成としてもよい。

（変形例３）前記実施形態では、リレーレンズ４３３をレンズフレーム２０で保持する構成としている。しかし、これに限られず、レンズとして、プロジェクター１の光学系を構成する、重畳レンズ４１５や入射側レンズ４３１やフィールドレンズ４１９などのコンデンサーレンズにもレンズフレームを適用してもよい。

（変形例４）前記実施形態では、フレーム本体２１を外側に弾性変形させるための補助部２４を有しているが、補助部２４を有さなくてもよい。その場合には、前記実施形態でも説明したように、レンズを保持部に載置して挿入方向に押し込むことで、フレーム本体を外側に弾性変形させてレンズフレームに挿入して保持させることでもよい。

（変形例５）フレーム本体２１の形状や、保持部２２（第１保持部２２１、第２保持部２２２）の形状や数量などに関しては、前記実施形態に限定されるものではなく、適宜、変更することができる。

（変形例６）前記実施形態のプロジェクター１は、光源装置４１１を構成する光源ランプ４１１Ａに放電式ランプを用いているが、これに限られず、光源装置として、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子やＬＤ（Laser Diode）素子などを用いることができる。

（変形例７）前記実施形態のプロジェクター１は、フロントタイプのプロジェクターとして適用しているが、投写対象面としてのスクリーンを一体で有するリアタイプのプロジェクターにも適用できる。

（変形例８）前記実施形態のプロジェクター１の光学系において、光学変調装置としての液晶パネル４４１は、透過型の液晶パネルを用いているが、反射型の液晶パネルなど、反射型の光学変調装置を用いることも可能である。

（変形例９）前記実施形態のプロジェクター１の光学系において、光学変調装置としての液晶パネル４４１を用いている。しかし、これに限らず、一般に、入射光束を画像信号に基づいて変調するものであればよく、マイクロミラー型光学変調装置などを用いてもよい。なお、マイクロミラー型光学変調装置としては、例えば、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）を用いることができる。

（変形例１０）前記実施形態のプロジェクター１の光学系において、光学変調装置としての液晶パネル４４１は、赤色光、緑色光、および青色光に対応する３つの液晶パネル４４１を用いるいわゆる３板方式を採用しているが、これに限らず、単板方式を採用してもよい。また、コントラストを向上させるための液晶パネルを追加して採用してもよい。

本実施形態に係るプロジェクターの光学系の構造を示す図。 光学ユニットの構造を示す斜視図。 レンズ保持装置を示す図であり、（ａ）はレンズ保持装置の組立て斜視図であり、（ｂ）はレンズ保持装置の斜視図。 レンズ保持装置の部分断面図。

１…プロジェクター、２…レンズ保持装置、２０…レンズフレーム、２１…フレーム本体、２２…保持部、２２Ａ…側面、２３…開口部、２４…補助部、２５…突起部、２６…固定部、４５Ｂ…下収容筐体、４５Ｂ１…レンズ保持装置固定溝、２２１…第１保持部、２２２…第２保持部、２４１…孔部、２５１…係合用突起、２６１…注入口、４３３…リレーレンズ、４３３Ａ…外周端面、４３３Ｂ…光束入射面、４３３Ｃ…光束射出面、２２２１…入射側保持部、２２２２…射出側保持部。

Claims (6)

1. プロジェクターの光学系を構成するレンズを保持するレンズフレームであって、
   前記レンズの外周に沿って形成され、前記レンズフレームのフレーム本体を外側に弾性変形させて挿入した前記レンズを、前記フレーム本体の弾性力により保持する保持部を備え、
   前記保持部は、前記レンズの外周端面側を保持する第１保持部と、前記レンズの光束入射面側および光束射出面側を保持する第２保持部と、を有し、
   前記フレーム本体は、前記保持部の一部を切り欠く開口部と、
   前記開口部の両側の側面から延出し、前記レンズフレームを前記プロジェクターの光学部品を収容する光学用筐体に固定する固定部とを有し、
   前記固定部を前記光学用筐体に固定したときに、前記保持部も固定されることを特徴とするレンズフレーム。
2. 請求項１に記載のレンズフレームであって、
   前記第２保持部は、前記レンズの最初に挿入される一方の面側を保持する前記第２保持部の保持領域が、前記レンズの他方の面側を保持する前記第２保持部の保持領域よりも広く形成されていることを特徴とするレンズフレーム。
3. 請求項１または請求項２に記載のレンズフレームであって、
   前記フレーム本体は、当該フレーム本体を外側に弾性変形させるための補助部を有していることを特徴とするレンズフレーム。
4. 請求項３に記載のレンズフレームであって、
   前記補助部は、前記フレーム本体の前記開口部の両側近傍に設置されていることを特徴とするレンズフレーム。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のレンズフレームに、プロジェクターの光学系を構成するレンズを保持していることを特徴とするレンズ保持装置。
6. 請求項５に記載のレンズ保持装置と、
   光束を射出する光源と、
   前記光源から射出され、前記レンズ保持装置を介して透過した前記光束を、画像信号に基づき変調して光学像を形成する光学変調装置と、を有することを特徴とするプロジェクター。

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