JPH08313778A - フレネルレンズの取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 部品点数が少なくて済み組立も容易で製作コ
ストを大幅に低減することのできるフレネルレンズの取
付構造を提供すること。 【構成】 液晶プロジェクタ用レンズ１０は、ハウジン
グ１２と、メインレンズ１４と、フレネルレンズ１６と
で構成されている。ハウジング１２の本体部１８の後部
の上下には延出部２４ａ、２４ｂが形成されている。各
延出部２４ａ、２４ｂの先端部には、フレネルレンズ１
６の外周部に当接する当接部２６ａ、２６ｂが形成され
ている。当接部２６ａ、２６ｂの夫々には後方へ延出す
る係合爪部２８ａ、２８ｂが一体に形成されている。フ
レネルレンズ１６の外周部には、ハウジング１２の当接
部２６ａ、２６ｂとフレネルレンズ１６の外周部とが当
接した状態で、係合爪部２８ａ、２８ｂの各々と係合
し、当接状態を保持する係合凹部３０ａ、３０ｂが形成
されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、平板状フレネルレンズ
をハウジングに取付けるためのフレネルレンズ取付構造
に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶プロジェクタ用レンズ（投影用レン
ズ）は、一般に、結像用メインレンズと正の屈折力を持
ったフレネルレンズとを組合せて構成され、液晶ライト
バルブを通過した光はフレネルレンズを通過した後に、
メインレンズを介してスクリーンへ投射される。この用
途に使用されるフレネルレンズは通常、プラスチック製
の薄い平板状のレンズであるため、その板面に沿った方
向に大きな力が加わると撓みを生じるおそれがある。従
って、この種のフレネルレンズを液晶プロジェクタ用レ
ンズのハウジングに取付けるには、厚みを有する通常の
凸レンズとは異なった取付方をせねばならない。このよ
うなことから、従来、フレネルレンズのハウジングへの
取付けは、フレネルレンズの外周部に当接する一対の当
接部をハウジングに形成し、フレネルレンズの一面の外
周部をそれら当接部に当接させた状態でそのフレネルレ
ンズを板バネで押さえ、更にその板バネをビスでハウジ
ングに止着することで行なわれている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな取付構造では部品点数が比較的多くなる上に組立の
手間もかかり、コスト的に不利である。本発明は前記事
情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、部
品点数が少なくて済み組立も容易で製作コストを大幅に
低減することのできるフレネルレンズの取付構造を提供
することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、平板状フレネルレンズをハウジングに取
付けるフレネルレンズの取付構造であって、前記ハウジ
ングに前記フレネルレンズの一面の外周部に当接する当
接部を形成し、前記ハウジングの当接部と前記フレネル
レンズの外周部との一方に、少なくとも２つの係合爪部
を形成し、前記ハウジングの当接部と前記フレネルレン
ズの外周部との他方に、該ハウジングの当接部とフレネ
ルレンズの一面の外周部とが当接した状態で前記係合爪
部の各々と係合する係合凹部を形成したことを特徴とす
る。

【０００５】また、本発明は、前記係合爪部と前記係合
凹部とが係合することによって前記ハウジングに対し
て、フレネルレンズが、フレネルレンズの光軸と直交す
る方向の位置決めがなされるようにしたことを特徴とす
る。また、本発明は、前記係合爪部を前記フレネルレン
ズに一体に形成したことを特徴とする。また、本発明
は、前記係合爪部を前記ハウジングに一体に形成したこ
とを特徴とする。また、本発明は、前記ハウジングが液
晶プロジェクタ用レンズのレンズ保持枠であることを特
徴とする。また、本発明は、前記レンズ保持枠には更に
メインレンズが取り付けられていることを特徴とする。

【０００６】また、本発明は、前記フレネルレンズが略
々矩形の平板状であり、前記係合爪部を前記フレネルレ
ンズの４辺のうちの対向する２辺の各々に対応して１つ
ずつ計２個形成したことを特徴とする。また、本発明
は、前記フレネルレンズが略々矩形の平板状であり、前
記係合爪部を前記フレネルレンズの４辺の各々に対応し
て１つずつ計４個形成したことを特徴とする。また、本
発明は、前記フレネルレンズが略々矩形の平板状であ
り、前記ハウジングの前記当接部を前記フレネルレンズ
の４辺のうちの対向する２辺の各々に対応して１つずつ
計２個形成したことを特徴とする。また、本発明は、前
記フレネルレンズが略々矩形の平板状であり、前記ハウ
ジングの前記当接部を前記フレネルレンズの４辺の各々
に対応して１つずつ計４個形成したことを特徴とする。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に従って説
明する。図１は本発明の第１実施例に係るフレネルレン
ズの取付構造を採用した液晶プロジェクタ用レンズの正
面図、図２はその断面側面図、図３はその背面図、図４
はハウジングの側面図、図５はフレネルレンズの背面図
である。液晶プロジェクタ用レンズ（投影用レンズ）１
０は、図２の左側が正面側、右側が背面側である。液晶
プロジェクタ用レンズ１０は、レンズ保持枠であるハウ
ジング１２と、このハウジング１２に取付けられたメイ
ンレンズ（結像用レンズ）１４及びフレネルレンズ１６
とで構成されている。液晶プロジェクタ用レンズ１０
は、液晶プロジェクタ（不図示）に取付けられた状態で
は、そのフレネルレンズ１６の（図２で見て）すぐ右側
に液晶ライトバルブが位置し、その更に右方に照明系光
源が位置することになる。光源から発せられた光は照明
系により平行光とされて液晶ライトバルブへ入射し、液
晶ライトバルブを通過したならばフレネルレンズ１６に
よってメインレンズ１４へ入射され、メインレンズ１４
によってスクリーン（不図示）上へ投射されて結像す
る。以上の液晶プロジェクタの構成はごく一般的なもの
であるため、図には示さない。

【０００８】ハウジング１２は、例えば十分な強度と弾
性とを有するプラスチック材料の成形品で、略々円筒形
の本体部１８と、この本体部１８の長手方向の中央内周
から径方向内方へ延出したフランジ部２０と、このフラ
ンジ部２０によって支持された略々じょうご形のメイン
レンズ取付部２２とを含んでいる。メインレンズ取付部
２２は本体部１８の中心軸と同軸上に形成され、メイン
レンズ取付部２２の中にメインレンズ１４を嵌装するこ
とによって、ハウジング１２に対するメインレンズ１４
の光軸方向及び径方向の両方の位置決めがなされる。

【０００９】ハウジング１２には更に、図１及び図４に
示すように、本体部１８の後部で上下の部分から後方へ
延出する上下の延出部２４ａ、２４ｂが形成されてい
る。それら上下の延出部２４ａ、２４ｂの夫々の先端部
（後端部）には、フレネルレンズ１６の正面側の面の外
周部の上下縁部に当接する当接部２６ａ、２６ｂが形成
されている。また、それら当接部２６ａ、２６ｂの夫々
に、詳細には、上側の当接部２６ａの上端と、下側の当
接部２６ｂの下端の夫々に、後方へ延出する係合爪部２
８ａ、２８ｂが一体に形成されている。

【００１０】フレネルレンズ１６は略々矩形の平板状で
あり、例えばアクリルやポリカーボネート等のレンズに
適したプラスチック材料で製作されている。フレネルレ
ンズ１６の外周部は正面と背面とが共に平面状に形成さ
れ、一方、この外周部に囲まれた内側部分は正面が平面
で背面が同心円のプリズム面であって、正の屈折力を有
するフレネルレンズとして機能する。フレネルレンズ１
６の外周部には、その上辺の中央と下辺の中央とに夫々
係合凹部３０ａ、３０ｂが形成され、これら係合凹部３
０ａ、３０ｂは、ハウジング１２の当接部２６ａ、２６
ｂとフレネルレンズ１６の正面側の面の外周部とが当接
した状態で、ハウジング１２の係合爪部２８ａ、２８ｂ
の各々と係合し、前記当接状態が保持されるように形成
されている。

【００１１】図６は一方の係合爪部２８ａ及び一方の係
合凹部３０ａの詳細を示す部分断面側面図、図７は同じ
く部分背面図である。尚、他方の係合爪部２８ｂ及び他
方の係合凹部３０ｂも図６及び図７に示す構造と同一の
構造である。図７に示す如く、係合爪部２８ａの幅と係
合凹部３０ａの幅はほぼ等しい寸法Ｂで形成され、これ
によって、ハウジング１２に対するフレネルレンズ１６
の、光軸と直交する方向（図７の左右方向）の位置決め
がなされるようにしてある。また、一対の係合爪部２８
ａと２８ｂの間の距離と一対の係合凹部３０ａと３０ｂ
の底辺間の距離はほぼ等しい寸法Ａで形成され、これに
よって、ハウジング１２に対するフレネルレンズ１６
の、光軸と直交する別の方向（図６及び図７の上下方
向）の位置決めがなされるようにしてある。更に、係合
爪部２８ａ、２８ｂと係合凹部３０ａ、３０ｂとの係合
によってハウジング１２の当接部２６ａ、２６ｂと、フ
レネルレンズ１６の正面側の面の外周部とが当接した状
態に保持されることで、ハウジング１２に対するフレネ
ルレンズ１６の光軸方向の位置決めがなされる。

【００１２】フレネルレンズ１６をハウジング１２に組
付けるには、係合爪部２８ａ、２８ｂと係合凹部３０
ａ、３０ｂとの位置を合わせた上で、フレネルレンズ１
６をハウジング１２の当接部２６ａ、２６ｂに押付けれ
ば良く、それによってハウジング１２の延出部２４ａ、
２４ｂ並びに係合爪部２８ａ、２８ｂが一度撓んで元に
戻ることで、フレネルレンズ１６とハウジング１２とが
係合状態となり、一旦係合状態になったならば、係合爪
部２８ａ、２８ｂの先端に形成した顎部によってその状
態が保持される。本実施例によれば、組付けのための部
品を別に必要とせず、最小限の部品点数で正確な位置合
わせが達成され、組立も非常に容易に行うことができ
る。

【００１３】次に本発明の第２実施例について説明す
る。図８は本発明の第２実施例に係るフレネルレンズの
取付構造を採用した液晶プロジェクタ用レンズの正面
図、図９はその断面側面図、図１０はその背面図、ま
た、図１１及び図１２は、第１実施例の図６及び図７に
対応した図である。尚、第１実施例と同一の部分につい
ては詳細な説明を省略し、相違部分だけを説明する。図
８〜図１０に示すように、液晶プロジェクタ用レンズ１
１０は、ハウジング１１２と、メインレンズ１１４と、
フレネルレンズ１１６とを備える。第２実施例では、ハ
ウジング１１２の上下の延出部１２４ａ、１２４ｂの先
端の当接部１２６ａ、１２６ｂに夫々係合凹部３２ａ、
３２ｂが形成され、フレネルレンズ１１６の外周部の上
辺の中央と下辺の中央の夫々に、前方へ延出する係合爪
部３４ａ、３４ｂが形成されている。また、係合凹部３
２ａ、３２ｂはスリット状（細長い窓）に形成されてい
る。

【００１４】第１実施例と同様に、係合爪部３４ａ、３
４ｂの幅と係合凹部３２ａ、３２ｂの幅はほぼ等しい寸
法Ｄで形成され、それによって、ハウジング１１２に対
するフレネルレンズ１１６の光軸と直交する方向（図１
２の左右方向）の位置決めがなされるようにしてある。
また、一対の係合爪部３４ａと３４ｂの間の距離と一対
の係合凹部３２ａと３２ｂの中心寄りの縁部どうしの間
の距離はほぼ等しい寸法Ｃで形成され、これによって、
ハウジング１１２に対するフレネルレンズ１１６の光軸
と直交する別の方向（図１１及び図１２の上下方向）の
位置決めがなされるようにしてある。更に、係合爪部３
４ａ、３４ｂと係合凹部３２ａ、３２ｂとの係合によっ
てハウジング１１２の当接部１２６ａ、１２６ｂと、フ
レネルレンズ１１６の正面側の面の外周部とが当接した
状態に保持されることで、ハウジング１１２に対するフ
レネルレンズ１１６の光軸方向の位置決めがなされるよ
うにしてある。

【００１５】フレネルレンズ１１６をハウジング１１２
に組付けるには、係合爪部３４ａ、３４ｂと係合凹部３
２ａ、３２ｂとの位置を合わせた上で、フレネルレンズ
１１６をハウジング１１２の当接部１２６ａ、１２６ｂ
に押付ければ良く、それによってハウジング１１２の延
出部１２４ａ、１２４ｂ、フレネルレンズ１１６、及び
係合爪部３４ａ、３４ｂが一度撓んで元に戻ることで、
フレネルレンズ１１６とハウジング１１２とが係合状態
となり、一旦係合状態になったならば、係合爪部３４
ａ、３４ｂの先端に形成した顎部によってその状態が保
持される。この第２実施例によっても、第１実施例と同
様に、組付けのための部品を別に必要とせず、最小限の
部品点数で正確な位置合わせが達成され、組立も非常に
容易に行うことができる。

【００１６】なお、第１実施例及び第２実施例ではいず
れも、略々矩形のフレネルレンズの４辺のうちの対向す
る２辺（上辺及び下辺）の各々に対応して１つずつ計２
個の当接部を形成し、また、それら２辺の各々に対応し
て１つずつ計２個の係合爪部を形成した場合について説
明したが、本発明に係るフレネルレンズの取付構造は、
当接部及び係合爪部の個数が２個であるものに限定され
ない。例えば、当接部及び係合爪部を、略々矩形のフレ
ネルレンズの４辺の各々に対応して１つずつ計４個形成
することもでき、そのような構成とした２つの変更例を
図１３〜図１５と、図１６〜図１８とに示す。

【００１７】図１３〜図１５に第１実施例の変更例を示
す。図１３は、変形例に係る液晶プロジェクタ用レンズ
の正面図、図１４は同断面側面図、図１５は同背面図で
ある。ハウジング２１２の上下左右にそれぞれ延出部２
２４ａ〜２２４ｄが計４個形成され、それら延出部２２
４ａ〜２２４ｄの各々は係合爪部２２６を備えており、
第１実施例のハウジング１２の延出部２４ａ、２４ｂと
同様の構成を持ち同一の機能が果たされる。またフレネ
ルレンズ２１６には、上下左右の各辺の中央に夫々、係
合爪部２２６と係合する係合凹部２２８が形成され、そ
れら係合凹部２２８の各々は、第１実施例の係合凹部３
０ａ、３０ｂと同様に構成されている。その他の部分の
構造は第１実施例のものと同一である。

【００１８】図１６〜図１８に第２実施例の変更例を示
す。図１６は、変形例に係る液晶プロジェクタ用レンズ
の正面図、図１７は同断面側面図、図１８は同背面図で
ある。ハウジング３１２の上下左右の延出部３２４ａ〜
３２４ｄに係合凹部３２８が形成され、それら係合凹部
３２８の各々は、第２実施例の係合凹部３２ａ、３２ｂ
と同様に構成されている。また、フレネルレンズ３１６
には、上下左右の各辺の中央にそれぞれ係合凹部３２８
に係合する係合爪部３２６が形成され、第２実施例の係
合爪部３４ａ、３４ｂと同様の構成を持ち同一の機能が
果たされる。その他の部分の構造は第２実施例のものと
同一である。

【００１９】以上の２つの変更例は、第１実施例及び第
２実施例の構成と比較して、より大きなフレネルレンズ
を安定させて保持したい場合や、フレネルレンズの位置
決め精度を更に高めたい場合に特に有利である。

【００２０】本発明を実施する際に、ハウジングに形成
する当接部の形状や個数、それにハウジングまたはフレ
ネルレンズに形成する係合爪部ないし係合凹部の形状や
個数は、以上に説明した以外にも様々なものとすること
ができる。また、本発明は、略々矩形のフレネルレンズ
の取付ばかりでなく、略々円形のフレネルレンズの取付
にも適用することができる。

【００２１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、平板状のフレネルレンズをハウジングに取付
けるに際して、フレネルレンズをハウジングに取付ける
ための余分な部品を必要としないため部品点数が少なく
て済み、また組立も容易であることから、製作コストの
大幅な低減が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るフレネルレンズの取
付構造を採用した液晶プロジェクタ用レンズの正面図で
ある。

【図２】第１実施例に係る液晶プロジェクタ用レンズの
断面側面図である。

【図３】第１実施例に係る液晶プロジェクタ用レンズの
背面図である。

【図４】第１実施例に係る液晶プロジェクタ用レンズの
ハウジングの側面図である。

【図５】第１実施例に係る液晶プロジェクタ用レンズの
フレネルレンズの背面図である。

【図６】第１実施例に係る液晶プロジェクタ用レンズの
係合爪部及び係合凹部を示す部分断面側面図である。

【図７】図６の係合爪部及び係合凹部を示す部分背面図
である。

【図８】本発明の第２実施例に係るフレネルレンズの取
付構造を採用した液晶プロジェクタ用レンズの正面図で
ある。

【図９】第２実施例に係る液晶プロジェクタ用レンズの
断面側面図である。

【図１０】第２実施例に係る液晶プロジェクタ用レンズ
の背面図である。

【図１１】第２実施例に係る液晶プロジェクタ用レンズ
の係合爪部及び係合凹部を示す部分断面側面図である。

【図１２】図１１の係合爪部及び係合凹部を示す部分背
面図である。

【図１３】第１実施例の変更例に係るフレネルレンズの
取付構造を採用した液晶プロジェクタ用レンズの正面図
である。

【図１４】第１実施例の変更例に係る液晶プロジェクタ
用レンズの断面側面図である。

【図１５】第１実施例の変更例に係る液晶プロジェクタ
用レンズの背面図である。

【図１６】第２実施例の変更例に係るフレネルレンズの
取付構造を採用した液晶プロジェクタ用レンズの正面図
である。

【図１７】第２実施例の変更例に係る液晶プロジェクタ
用レンズの断面側面図である。

【図１８】第２実施例の変更例に係る液晶プロジェクタ
用レンズの背面図である。

【符号の説明】

１０、１１０ 液晶プロジェクタ用レンズ １２、１１２、２１２、３１２ ハウジング １６、１１６、２１６、３１６ フレネルレンズ ２６ａ、２６ｂ、１２６ａ、１２６ｂ 当接部 ２８ａ、２８ｂ 係合爪部 ３０ａ、３０ｂ 係合凹部 ３２ａ、３２ｂ 係合凹部 ３４ａ、３４ｂ 係合爪部

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平板状フレネルレンズをハウジングに取
   付けるフレネルレンズの取付構造であって、 前記ハウジングに前記フレネルレンズの一面の外周部に
   当接する当接部を形成し、 前記ハウジングの当接部と前記フレネルレンズの外周部
   との一方に、少なくとも２つの係合爪部を形成し、 前記ハウジングの当接部と前記フレネルレンズの外周部
   との他方に、該ハウジングの当接部とフレネルレンズの
   一面の外周部とが当接した状態で前記係合爪部の各々と
   係合する係合凹部を形成した、 ことを特徴とするフレネルレンズの取付構造。
2. 【請求項２】 前記係合爪部と前記係合凹部とが係合す
   ることによって前記ハウジングに対して、フレネルレン
   ズが、フレネルレンズの光軸と直交する方向の位置決め
   がなされる請求項１記載のフレネルレンズの取付構造。
3. 【請求項３】 前記係合爪部は前記フレネルレンズに一
   体に形成されている請求項１記載のフレネルレンズの取
   付構造。
4. 【請求項４】 前記係合爪部は前記ハウジングに一体に
   形成されている請求項１記載のフレネルレンズの取付構
   造。
5. 【請求項５】 前記ハウジングは液晶プロジェクタ用レ
   ンズのレンズ保持枠である請求項１記載のフレネルレン
   ズの取付構造。
6. 【請求項６】 前記レンズ保持枠には更にメインレンズ
   が取り付けられている請求項５記載のフレネルレンズの
   取付構造。
7. 【請求項７】 前記フレネルレンズが略々矩形の平板状
   であり、前記係合爪部は前記フレネルレンズの４辺のう
   ちの対向する２辺の各々に対応して１つずつ計２個形成
   されている請求項１記載のフレネルレンズの取付構造。
8. 【請求項８】 前記フレネルレンズが略々矩形の平板状
   であり、前記係合爪部は前記フレネルレンズの４辺の各
   々に対応して１つずつ計４個形成されている請求項１記
   載のフレネルレンズの取付構造。
9. 【請求項９】 前記フレネルレンズが略々矩形の平板状
   であり、前記ハウジングの前記当接部は前記フレネルレ
   ンズの４辺のうちの対向する２辺の各々に対応して１つ
   ずつ計２個形成されている請求項１記載のフレネルレン
   ズの取付構造。
10. 【請求項１０】 前記フレネルレンズが略々矩形の平板
    状であり、前記ハウジングの前記当接部は前記フレネル
    レンズの４辺の各々に対応して１つずつ計４個形成され
    ている請求項１記載のフレネルレンズの取付構造。