JP5326495B2 - 投写レンズ、およびプロジェクタ - Google Patents
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本実施形態のプロジェクタは、光源から射出される光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、この光学像をスクリーン等に拡大投写する。
図1は、本実施形態のプロジェクタの概略構成を示す模式的図である。
図1に示すように、プロジェクタ1は、略L字状の光学ユニット2、機器本体を収納し、外装を構成する外装筐体3、図示しない制御部、制御部等に電力を供給する電源装置、およびプロジェクタ1内部を冷却する冷却ファン等を備えている。
図2は、投写レンズ5の斜視図であり、図3は、投写レンズ5の断面図である。
図2、図3に示すように、投写レンズ5は、入射側に配置されるフランジ51、案内筒52、カム筒53、前側筒54、および光軸Cに沿って前側から順に配置される第1レンズ群81〜第7レンズ群87を備えている。投写レンズ5は、フランジ51側から入射した光学像を前側筒54側から投写する。
フランジ51は、矩形状に形成されており、中央部には、第7レンズ群87が固定配置され、四隅には、ネジが挿通される丸孔511が形成されている。投写レンズ5は、このフランジ51がネジ固定されることによって光学部品用筐体4に取り付けられている。
先ず、各レンズ枠について詳細に説明する。
図4は、投写レンズ5を分解した図であり、フランジ51および前側筒54を除いた図である。
図4に示すように、5つのレンズ枠は、前側からレンズ枠61,62、前方レンズ枠63、中間レンズ枠64、後方レンズ枠65の順に配置され、前方レンズ枠63、中間レンズ枠64、および後方レンズ枠65は、レンズ枠ユニット60として構成されている。
保持部611は、第2レンズ群82の外周を覆うように環状に形成され、光軸Cを中心とする半径方向の肉厚は、第2レンズ群82を安定して保持するような肉厚に設定されている。
保持部621は、外径寸法が保持部611の外径寸法と同一の寸法を有している。カムピン622は、カムピン612と同形状に形成され、係合部としての丸穴(係合穴622A)を有している。そして、カムピン622の長さは、カムピン612の長さと同一に形成され、レンズ枠62が案内筒52に嵌挿された際に、カムピン612と同様に、先端が直進溝524から飛び出すように設定されている。
図5、図6は、レンズ枠ユニット60を分解した斜視図であり、図5は、前方から見た図、図6は、後方から見た図である。
また、保持部631の外周面後側には、外側に突出する突起部636が形成されている。突起部636は、光軸Cを中心とする円周方向に60°の等間隔に6つ形成されており、その6つの突起部636の外面を結ぶ外形寸法は、小円筒部522の内径寸法より僅かに小さく設定されている。
後方レンズ枠65は、前方レンズ枠63の後方端面にネジ固定されるよう構成されている。具体的に、後方レンズ枠65の外周縁部には、図6に示すように、前方レンズ枠63の位置決めピン634に嵌合する孔651、および前方レンズ枠63のネジ穴635に対応する丸孔652が形成されている。
図7は、案内筒52を後方から見た斜視図である。
案内筒52は、ガラス繊維入りPC(polycarbonate)等の合成樹脂製であり、図4、図7に示すように、前述した大円筒部521および小円筒部522を有している。なお、案内筒52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52は、大円筒部521および小円筒部522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。
前方係止部525は、3つの直進溝524同士の間に形成されている。後方係止部526は、前方係止部525に対して後方に所定の距離を有して形成され、直進溝524同士の間に、一方の直進溝524に対しては、所定の距離離間し、他方の直進溝524に対しては、端部まで形成されている。
カム筒53は、案内筒52が嵌挿された後、後述するネジ孔534(図4参照)にネジが挿通され、このネジは、カム筒53の内面から飛び出し、2つの回転規制突起529の間に位置するようになっている。そして、カム筒53は、案内筒52に対して回転されることによって、内面から飛び出たネジが左右の回転方向に対応して2つの回転規制突起529のいずれかに当接し、回転される範囲が規定される。また、カム筒53は、回転される範囲が規定されることによって、案内筒52から離脱されないようになっている。
カム筒53は、ガラス繊維入りPC(polycarbonate)等の合成樹脂製であり、案内筒52の小円筒部522が嵌挿される。そして、カム筒53は、前述したように、案内筒52に挿入されたレンズ枠61,62、前方レンズ枠63および中間レンズ枠64の移動動作を規定するカム溝等が形成されている。なお、カム筒53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。
前方突出部531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522の外径より僅かに大きく、案内筒52の前方係止部525および後方係止部526の外径寸法より小さく設定されている。
また、前方突出部531は、円周方向における長さが案内筒52の後方係止部526同士の間より短く、光軸C方向の幅寸法が前方係止部525と後方係止部526との間の距離より僅かに小さく設定されている。カム筒53は、案内筒52が嵌挿され、所定の位置まで回転された際に、この前方突出部531が前方係止部525と後方係止部526との間に挟持され、案内筒52に対して光軸C方向において位置決めされる。
カム筒53は、図8に示すように、後側端部に内側全周に亘って帯状に突出する後方突出部532が形成されている。
後方突出部532の内径は、前方突出部531の内径と同寸法に設定されている。
カム筒53は、小円筒部522が嵌挿された際に、この前方突出部531および後方突出部532が小円筒部522の外面と当接し、小円筒部522に対してガタつくこと無く滑らかに回転される。
図8、図9に示すように、カム筒53の内面には、断面が凹形状の案内溝70、および前側から順に形成されたカム溝71,72,73,74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。
そして、案内溝70は、レンズ枠61,62およびレンズ枠ユニット60が案内筒52に挿入される際に、直進溝524から飛び出したカムピン612,622、前方カムピン632、中間カムピン642が係合される。
カム溝71,72,73,74は、図9に示すように、導入部71A,72A,73A,74A、および移動規定部71B,72B,73B,74Bをそれぞれ有し、断面形状は、案内溝70の断面形状と同一に形成されている。
具体的に、レンズ枠61は、カムピン612がカム溝71に案内されて移動し、レンズ枠62は、カムピン622がカム溝72に案内されて移動する。
前方レンズ枠63および後方レンズ枠65は、前方カムピン632がカム溝73に案内されて移動し、中間レンズ枠64は、中間カムピン642がカム溝74に案内されて移動する。また、前方レンズ枠63および後方レンズ枠65は、中間カムピン642の前方に設けられた前方カムピン632に案内されるが、前述した突起部636によって光軸Cに対する傾きが抑制され、滑らかに移動可能になっている。
(1)本実施形態の投写レンズ5によれば、後方レンズ枠65は、前方カムピン632が直進溝524およびカム溝73によって案内されて前方レンズ枠63と共に一体的に移動する。前方カムピン632は、中間カムピン642より前方に設けられているので、カム筒53には、中間カムピン642より後方にカム溝を備える必要がない。したがって、後方レンズ枠65を個別に移動させる構成に比べて、カム筒53の後方側の長さを短く形成することが可能となる。つまり、フランジ51近傍のカム筒53の外径寸法を小さくすることが可能となり、投写レンズ5の小型化が図れる。
なお、前記実施形態は、以下のように変更してもよい。
前記実施形態の投写レンズ5は、第1レンズ群81〜第7レンズ群87の7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。
Claims (3)
- レンズを保持すると共に、光軸に沿って移動可能に順次配置される複数のレンズ枠を有し、入射された光学像を投写する投写レンズであって、
前記複数のレンズ枠のうち、最も入射側に配置される後方レンズ枠と、
前記複数のレンズ枠のうち、前記後方レンズ枠の投写側に配置される前方レンズ枠と、
前記複数のレンズ枠のうち、前記前方レンズ枠と前記後方レンズ枠との間に配置される中間レンズ枠と、
前記複数のレンズ枠が嵌挿され、前記レンズ枠を光軸方向に沿って案内する直進溝を有する案内筒と、
前記案内筒が嵌挿され、前記案内筒に対して前記光軸を中心に回転されることによって前記複数のレンズ枠を光軸方向に沿って移動させるカム溝を有するカム筒と、
を備え、
前記中間レンズ枠は、前記直進溝と前記カム溝とに係合する中間カムピンを有し、
前記前方レンズ枠および前記後方レンズ枠は、一体的に移動可能に構成され、
前記前方レンズ枠または前記後方レンズ枠は、前記直進溝および前記カム溝に係合し、
前記中間カムピンより投写側に設けられた前方カムピンを有し、
前記後方レンズ枠は、前記カム筒より入射側に配置されていることを特徴とする投写レンズ。 - 請求項1に記載の投写レンズであって、
前記前方レンズ枠、前記後方レンズ枠および前記中間レンズ枠は、前記中間レンズ枠が前記前方レンズ枠または前記後方レンズ枠に遊嵌され、前記案内筒に嵌挿される1つのユニットとして構成されていることを特徴とする投写レンズ。 - 光源から射出された光束を画像情報に応じて変調し、光学像を形成する電気光学装置と、
前記光学像を投写する請求項1または請求項2に記載の投写レンズと、
を備えていることを特徴とするプロジェクタ。
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