WO2016121302A1 - 投写光学装置、およびプロジェクター - Google Patents

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projection optical
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optical apparatus
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直人 竹花
拓也 羽田野
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Definitions

  • the present invention relates to a projection optical apparatus and a projector.
  • a projector including a light source, a light modulation device that modulates light emitted from the light source according to image information, and a projection optical device that projects light modulated by the light modulation device.
  • the projection optical apparatus has a plurality of lens groups.
  • a projection lens (projection optical device) having a lens group configured to be movable along the optical axis among a plurality of lens groups has been proposed (for example, see Patent Document 1).
  • the projection lens described in Patent Document 1 includes a guide cylinder having a rectilinear groove, a cam cylinder having a cam groove, a first lens group to a seventh lens group, and a plurality of lens frames.
  • the plurality of lens frames are a front lens frame that holds the fourth lens group, an intermediate lens frame that holds the fifth lens group, and a rear lens frame that holds the sixth lens group.
  • the intermediate lens frame is disposed between the front lens frame and the rear lens frame, and the rear lens frame is fixed to the front lens frame.
  • Each of the front lens frame and the intermediate lens frame has a cam pin that engages with the cam groove, and the cam pin is disposed to be supported by the cam groove.
  • the front lens frame In the direction along the optical axis, the front lens frame has a cam pin formed on one side across the intermediate lens frame, holds the fourth lens group near the cam pin, and the rear lens frame is fixed on the other side. ing.
  • the cam barrel When the cam barrel is rotated, the front lens frame and the intermediate lens frame are guided by the straight advance groove and the cam groove and move independently of each other. Since the rear lens frame is fixed to the front lens frame, the front lens frame and the rear lens frame move together while holding the fourth lens group and the sixth lens group, respectively.
  • the front lens frame and the rear lens frame may be inclined with respect to the optical axis. That is, the front lens frame, the fourth lens group, the rear lens frame, and the sixth lens group that move integrally are arranged with the cam pin of the front lens frame supported by the cam groove, and the center of gravity of these members is the optical axis. It is considered that the rear lens frame is closer to the cam pin than the cam pin. Since the cam pin and the rear lens frame are arranged apart from each other by an amount exceeding the movement amount of the intermediate lens frame in the direction along the optical axis, the cam pin position and the center of gravity position are in the direction along the optical axis. It is considered that there is a large deviation.
  • the front lens frame and the rear lens frame may be inclined so that the rear lens frame side is lowered.
  • the fourth lens group and the sixth lens group are also tilted with respect to the optical axis, so that the projected image is distorted.
  • the weight of the sixth lens group is larger than the weight of the fourth lens group, the cam pin position and the center of gravity position are further separated from each other, so that the inclination becomes more remarkable and the front lens frame and the rear lens frame are smooth. There is also a problem that it becomes difficult to move to.
  • the present invention has been made to solve at least a part of the problems described above, and can be realized as the following forms or application examples.
  • a projection optical apparatus is a projection optical apparatus having a moving lens group movable along an optical axis, and includes a holding unit that holds the moving lens group, and a holding unit.
  • a moving lens frame having a projecting cam pin, a rectilinear groove extending in the same direction as the direction along the optical axis, and a guide cylinder into which the cam pin is inserted into the rectilinear groove, and the guide cylinder being fitted and inserted
  • a cam groove that engages with the cam pin protruding from the rectilinear groove, and the cam pin is guided by the rectilinear groove and the cam groove by being rotated with respect to the guide tube, and the movable lens frame is A cam cylinder that is moved along the optical axis, and a correction unit that corrects an inclination of the moving lens frame with respect to the optical axis.
  • the moving lens frame that holds the moving lens group is supported by the cam pin engaging with the cam groove of the cam cylinder.
  • the projection optical apparatus includes a correction unit, the inclination can be suppressed. Therefore, the inclination of the moving lens group held by the moving lens frame can be suppressed while increasing the degree of freedom of cam pin arrangement and downsizing in the direction along the optical axis of the cam cylinder. Therefore, it is possible to provide a projection optical apparatus that suppresses the distortion of the image and projects an image with a good image quality while suppressing the complexity and size and weight of the structure and the constituent members.
  • the tilt of the moving lens frame is suppressed, smooth movement is possible. In the configuration in which the cam barrel is rotated manually, the operation force can be reduced, and the cam barrel is electrically operated. In the rotating configuration, the power can be reduced.
  • the cam pin is formed at a position away from the center of gravity including the moving lens frame and a member attached to the moving lens frame in a direction along the optical axis.
  • the correction unit is an urging unit that urges the moving lens frame in a direction intersecting the direction along the optical axis, and the projection optical apparatus moves the urged by the urging unit. It is preferable that a receiving portion for receiving the lens frame is provided, and the biasing portion biases the moving lens frame at a position closer to the center of gravity than the cam pin in the direction along the optical axis.
  • the projection optical apparatus since the projection optical apparatus includes the urging unit and the receiving unit as the correction unit, it is possible to suppress the tilt of the moving lens group.
  • the urging unit urges the vicinity of the center of gravity in a direction along the optical axis.
  • the moving lens frame has a frame protruding portion that protrudes from the cam tube to the light emission side and holds the moving lens group, and the biasing portion is It is preferable to bias the frame protrusion.
  • the size of the cam barrel in the direction along the optical axis can be reduced, and the moving lens frame with respect to the optical axis can be configured even when the center of gravity is outside the cam barrel in the direction along the optical axis. Can be suppressed.
  • the projection optical apparatus includes a plurality of the moving lens groups and a plurality of the moving lens frames that respectively hold the plurality of the moving lens groups, and the plurality of the movements
  • Each cam pin in the lens frame is formed at a position separated in the same direction with respect to the center of gravity including the moving lens frame and a member attached to the moving lens frame in the direction along the optical axis.
  • the unit may urge a moving lens frame that holds a moving lens group disposed at the extreme end opposite to the same direction in the direction along the optical axis among the plurality of moving lens groups. preferable.
  • the cam pins of each of the plurality of moving lens frames are formed on the light incident side of the moving lens frame, and the urging unit is the movement that is disposed closest to the light emission side among the plurality of moving lens groups.
  • the moving lens frame that holds the lens group is biased.
  • the urging unit includes the moving lens frame in each of a first direction and a second direction that intersect each other in a plane orthogonal to the optical axis. It is preferable to have a first urging portion and a second urging portion for urging.
  • the receiving portion is provided on the guide tube and slidably receives the moving lens frame urged by the urging portion.
  • the urging portion is a leaf spring supported by the guide tube or the moving lens frame.
  • the moving lens frame is easily urged by forming the urging portion so that the one end side is fixed to the guide tube and the moving lens frame is pressed on the other end side. It becomes possible. Also, by forming the urging portion so that one end side is fixed to the moving lens frame and the guide cylinder is pressed on the other end side, the moving lens frame is easily urged by the reaction force that presses the guide cylinder. Configuration is possible. Therefore, a configuration for urging the moving lens frame with a simple structure can be achieved while saving the space for arranging the urging unit.
  • the plurality of moving lens groups sequentially arranged from one side of the optical axis to the other side and the plurality of moving lens groups are respectively held.
  • a plurality of the moving lens frames, and at least one moving lens frame of the plurality of moving lens frames is inserted into the moving lens frame adjacent to the one side, and fitted into the guide tube.
  • the correction unit protrudes from at least one of an inner surface of the guide tube and an outer surface of the frame insert portion, and the protruding lens frame is in contact with the guide tube. It is preferable that it is a sliding protrusion which contacts slidably.
  • the protruding lens frame of the plurality of moving lens frames has the insertion portion inserted into the moving lens frame adjacent to one side, and the frame insertion portion is inserted into the guide tube. Since the protruding lens frame slides in contact with the guide tube by the sliding projection, the cam pin is provided at a position away from the center of gravity including the protruding lens frame and the moving lens group held by the protruding lens frame. Also, the inclination with respect to the optical axis is suppressed. Therefore, it is possible to provide a projection optical apparatus that can suppress the inclination of the moving lens group held by the protruding lens frame with a small space and a simple configuration.
  • the plurality of moving lens groups include a leading lens group disposed on the most one side of the plurality of moving lens groups, and the leading lens group. It is preferable that the plurality of moving lens frames each having a plurality of rear lens groups sequentially arranged on the other side and holding the plurality of rear lens groups are the protruding lens frames.
  • the moving lens frame that holds each of the plurality of subsequent lens groups is a protruding lens frame, and therefore, the movable lens frame moves with its inclination with respect to the optical axis being suppressed by the sliding protrusion. This makes it possible to suppress the inclination of the plurality of subsequent lens groups with respect to the optical axis with a simple configuration.
  • the moving lens frame that includes the protruding lens frame having the sliding protrusion and into which the insertion portion of the protruding lens frame having the sliding protrusion is inserted. It is preferable that a notch through which the sliding protrusion is passed is formed.
  • the moving lens frame into which the insertion portion of the protruding lens frame having the sliding protrusion is inserted is formed with a notch through which the sliding protrusion passes.
  • the protruding lens frame can form a sliding protrusion at a position closer to the insertion portion than the cam pin. Therefore, when the moving lens group is configured to be disposed in the insertion portion, the center of gravity including the protruding lens frame and the moving lens group held by the protruding lens frame is considered to be in the vicinity of the moving lens group.
  • a sliding projection can be provided at a position closer to the moving lens group than the cam pin, and the tilt of the protruding lens frame with respect to the optical axis can be efficiently suppressed.
  • the protruding lens frame abuts the guide cylinder so that both sides of the cam pin supported by the cam groove can slide. Further, the protruding lens frame comes into contact with the guide cylinder so that a plurality of positions can slide in the direction along the optical axis. Thereby, it is possible to further suppress the inclination of the protruding lens frame with respect to the optical axis.
  • the sliding protrusion is intermittently formed in a circumferential direction centering on the optical axis.
  • the mold structure for forming the sliding projection is simplified and the size of the sliding projection is reduced. Mold processing for fine adjustment is facilitated.
  • the projection optical apparatus includes: an adjacent lens group adjacent to the moving lens group; and an adjacent holding frame that holds the adjacent lens group. Any one of the adjacent holding frames has an insertion part inserted into the other, the other has an insertion part into which the insertion part is inserted, and the correction part has an outer peripheral surface of the insertion part. It is an elastic member pressed between the inner peripheral surface of the inserted portion, and the elastic member is disposed on one of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface and slides relative to the other. It is preferable to be formed.
  • the projection optical apparatus includes the movable lens frame and the adjacent holding frame that are adjacent to each other, and is formed such that the insertion portion provided on one side is inserted into the insertion portion provided on the other side. ing.
  • the elastic member mentioned above is arrange
  • the moving lens group and the adjacent lens group that are adjacent to each other can be configured as a lens group that contributes to adjustments such as focus adjustment and zoom adjustment. Therefore, even when this adjustment is performed, the image quality is good. It is possible to provide a projection optical apparatus that projects an image.
  • a groove portion along a circumferential direction is formed on the outer peripheral surface of the insertion portion, and the elastic member is formed in a ring shape and installed in the groove portion. It is preferable.
  • the elastic member can be arranged in the insertion portion with a simple structure.
  • the direction of light from the moving lens group can be changed and the angle can be increased by the reflecting optical system. Therefore, it is possible to provide a projection optical device that is arranged close to the projection surface and can be widened.
  • the moving lens group is a lens group that contributes to focus adjustment.
  • An optical device can be provided.
  • a projector projects a light source, a light modulation device that modulates light emitted from the light source according to image information, and the light modulated by the light modulation device.
  • a projection optical apparatus according to any one of the above.
  • the projector since the projector includes the above-described projection optical device, the projector can be miniaturized and can project an image with good image quality by suppressing distortion of light modulated by the light modulation device. .
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of a usage pattern of the projector according to the first embodiment.
  • 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a projector according to a first embodiment.
  • 1 is a perspective view of a projection optical apparatus according to a first embodiment.
  • 1 is a cross-sectional view of a projection optical apparatus according to a first embodiment.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of a first optical system according to the first embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a projector according to a first embodiment.
  • 1 is a perspective view of a projection optical apparatus according to a first embodiment.
  • 1 is a cross-sectional view of a projection optical apparatus according to a first embodiment.
  • FIG. 3 is an exploded perspective
  • FIG 3 is a cross-sectional view of the first optical system according to the first embodiment viewed from the ⁇ Y side.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a usage pattern of the projector 1 according to the present embodiment. Specifically, FIG. 1 is a diagram schematically showing the projector 1 supported by the support Mt installed on the wall surface and the screen SC arranged on the wall surface.
  • the projector 1 is installed above the screen SC and projects an image onto the screen SC from the side facing downward.
  • the direction toward the wall surface is defined as the forward direction (+ Y direction) and the direction against gravity is defined as the normal direction to the wall surface (screen SC).
  • the upper direction (+ Z direction) and the right side toward the wall surface are described as the right direction (+ X direction).
  • the projector according to the present embodiment is configured to project an image even when the + Y side or the + Z side in the posture illustrated in FIG. 1 is placed on a desk or a floor.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of the projector 1 according to the present embodiment.
  • the projector 1 includes an exterior housing 2 constituting an exterior, a control unit (not shown), an optical unit 3 having a light source device 31, and an imaging device 4.
  • a power supply device that supplies power to the light source device 31 and the control unit, and a cooling device that cools the optical unit 3 and the like are further arranged inside the exterior housing 2.
  • the exterior housing 2 is composed of a plurality of members, and is provided with an intake port for taking in outside air, an exhaust port for exhausting warm air inside the exterior housing 2 to the outside, and the like. .
  • the control unit includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like, and functions as a computer, and is related to control of the operation of the projector 1, for example, image projection. Control and so on.
  • a CPU Central Processing Unit
  • ROM Read Only Memory
  • RAM Random Access Memory
  • the optical unit 3 optically processes and projects the light emitted from the light source device 31 under the control of the control unit.
  • the optical unit 3 includes an integrator illumination optical system 32, a color separation optical system 33, a relay optical system 34, an optical device 35, a projection optical device 5, and these optical components.
  • An optical component casing 37 is provided at a predetermined position on the optical path.
  • the light source device 31 includes a discharge-type light source 311, an reflector 312 and a collimating lens 313 made of an ultra-high pressure mercury lamp, a metal halide lamp, or the like.
  • the light source device 31 reflects the light emitted from the light source 311 by the reflector 312, aligns the emission direction by the collimating lens 313, and emits the light toward the integrator illumination optical system 32.
  • the integrator illumination optical system 32 includes a first lens array 321, a second lens array 322, a polarization conversion element 323, and a superimposing lens 324.
  • the first lens array 321 has a configuration in which small lenses are arranged in a matrix, and divides the light emitted from the light source device 31 into a plurality of partial lights.
  • the second lens array 322 has substantially the same configuration as the first lens array 321, and together with the superimposing lens 324, the partial light is substantially superimposed on the surface of a liquid crystal panel described later.
  • the polarization conversion element 323 has a function of aligning random light emitted from the second lens array 322 with substantially one type of polarized light that can be used in the liquid crystal panel.
  • the color separation optical system 33 includes two dichroic mirrors 331 and 332, and a reflection mirror 333.
  • the light emitted from the integrator illumination optical system 32 is red light (hereinafter referred to as “R light”), green light (hereinafter referred to as “light”). G light ”) and blue light (hereinafter referred to as“ B light ”).
  • the relay optical system 34 includes an incident side lens 341, a relay lens 343, and reflection mirrors 342 and 344, and has a function of guiding the R light separated by the color separation optical system 33 to a liquid crystal panel for R light.
  • the optical unit 3 has a configuration in which the relay optical system 34 guides the R light.
  • the configuration is not limited thereto, and may be configured to guide the B light, for example.
  • the optical device 35 is a light modulation device 351 provided for each color light (the light modulation device for R light is 351R, the light modulation device for G light is 351G, and the light modulation device for B light is 351B), And a cross dichroic prism 352 as a color synthesizing optical device.
  • Each light modulation device 351 includes a transmissive liquid crystal panel, an incident-side polarizing plate disposed on the light incident side of the liquid crystal panel, and an emission-side polarizing plate disposed on the light emitting side of the liquid crystal panel, and each color light is imaged. Modulate according to information.
  • the cross dichroic prism 352 has a substantially square shape in plan view in which four right-angle prisms are bonded together, and two dielectric multilayer films are formed on the interface where the right-angle prisms are bonded together.
  • the dielectric multilayer film reflects R light and B light modulated by the light modulation devices 351R and 351B, and transmits G light modulated by the light modulation device 351G. Synthesize modulated light.
  • the projection optical device 5 includes a first optical system 6 having an optical axis Ax and a second optical system 7 (reflection optical system) that reflects light emitted from the first optical system 6. Prepare. Then, the projection optical device 5 enlarges and projects the light combined by the cross dichroic prism 352 onto the screen SC disposed below the projector 1 as shown in FIG.
  • the imaging device 4 includes, for example, an imaging device (not shown) such as a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), captures the projection plane, and outputs the captured information to the control unit. Further, the imaging device 4 detects light emitted from an pointing tool (for example, an electronic pen or the like) operated on the projection plane by the user, and outputs the detected information to the control unit. The control unit analyzes the position of the pointing tool based on the information output from the imaging device 4, and projects the locus of the pointing tool, for example, as an image represented by dots or lines based on the analysis result.
  • an imaging device such as a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)
  • captures the projection plane and outputs the captured information to the control unit.
  • the imaging device 4 detects light emitted from an pointing tool (for example, an electronic pen or the like) operated on the projection plane by
  • FIG. 3 is a perspective view of the projection optical apparatus 5 and shows a state in which a cover 51B described later is removed.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the projection optical apparatus 5 on the YZ plane including the optical axis Ax.
  • the projection optical device 5 includes a first optical system 6 having a plurality of lens groups each having one or a plurality of lenses arranged along the optical axis Ax as one lens group. And a second optical system 7 that reflects the light emitted from the first optical system 6. As shown in FIG.
  • the direction along the optical axis Ax is the ⁇ Y direction
  • the first optical system 6 has a cross dichroic prism 352.
  • the light incident side (upstream side of the optical path) on which the combined light is incident is the + Y side
  • the light exit side downstream side of the optical path, the second optical system 7 side
  • the projection optical device 5 includes a projection optical casing 51 and a translucent plate 53 in addition to the first optical system 6 and the second optical system 7.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the first optical system 6.
  • the first optical system 6 is a first lens group that is disposed in order from the light exit side ( ⁇ Y side) to the light incident side (+ Y side) along the optical axis Ax.
  • L1 to fourth lens group L4 first lens frame 61 to fourth lens frame 64 that respectively hold first lens group L1 to fourth lens group L4, guide cylinder 65, cam cylinder 66, and a first correction unit.
  • the urging unit 67 is provided.
  • the first lens unit L1 to the third lens unit L3 are movable lens units that can move along the optical axis Ax.
  • the first lens group L1 includes one lens, and is arranged on the most light exit side ( ⁇ Y side) among the plurality of moving lens groups in the first optical system 6.
  • one lens constituting the first lens unit L1 is formed of a synthetic resin aspheric lens, and a part on the ⁇ Z side and a part on both the left and right sides are removed from the circular shape in plan view. It has a different shape.
  • the second lens group L2, the third lens group L3, and the fourth lens group L4 are each composed of a plurality of lenses, and are arranged in this order on the light incident side (+ Y side) of the first lens group L1.
  • the second lens unit L2 has a shape in which a part on the ⁇ Z side is deleted from a circular shape in plan view.
  • the first lens frame 61 to the third lens frame 63 are movable lens frames that respectively hold the first lens group L1 to the third lens group L3.
  • the first lens frame 61 includes a cylindrical holding portion 611 that holds the first lens unit L1, and a plurality of cam pins 61p that protrude from the holding portion 611 in a direction orthogonal to the optical axis Ax.
  • the second lens frame 62 includes a cylindrical holding portion 621 that holds the second lens group L2, and a plurality of cam pins 62p that protrude from the holding portion 621 in a direction orthogonal to the optical axis Ax.
  • the third lens frame 63 includes a cylindrical holding portion 631 that holds the third lens unit L3, and a plurality of cam pins 63p that protrude from the holding portion 631 in a direction orthogonal to the optical axis Ax.
  • Each of the cam pins 61p, 62p, and 63p is provided at approximately equal intervals of 120 ° in the circumferential direction centered on the optical axis Ax, and the tip end portion is formed in a tapered shape with a narrow edge portion.
  • the length is set such that the portion protrudes from a rectilinear groove 651 described later of the guide tube 65.
  • the fourth lens frame 64 is formed in a cylindrical shape, holds the fourth lens unit L4, and is fixed to the guide cylinder 65.
  • the projection optical device 5 includes the movable first lens groups L1 to L3 that are sequentially arranged from the light emitting side that is one side of the optical axis Ax toward the light incident side that is the other side of the optical axis.
  • a lens group L3 and a fourth lens group L4 fixed to the guide tube 65 are provided.
  • the first lens group L1 corresponds to a leading lens group disposed on the most one side of the optical axis Ax among the plurality of moving lens groups (the first lens group L1 to the third lens group L3), and is a second lens group.
  • L2 and the third lens group L3 correspond to a rear-stage lens group that is sequentially disposed on the other side (light incident side) of the leading lens group.
  • the guide tube 65 is made of synthetic resin, has an opening in the front-rear direction ( ⁇ Y direction), and as shown in FIGS. 4 and 5, a cylindrical insertion portion 65 ⁇ / b> A that is inserted into the cam tube 66.
  • a cylindrical tube projecting portion 65B provided on the ⁇ Y side of the fitting insertion portion 65A and a cylindrical attachment portion 65C provided on the + Y side of the fitting insertion portion 65A are provided.
  • the cylinder protruding portion 65B has an outer diameter larger than the outer diameter of the fitting insertion portion 65A, and is formed to protrude from the cam cylinder 66 to the ⁇ Y side.
  • the fitting insertion portion 65 ⁇ / b> A extends in the same direction as the direction along the optical axis Ax from the step portion formed by the fitting insertion portion 65 ⁇ / b> A and the cylindrical protrusion 65 ⁇ / b> B toward the + Y direction.
  • Three rectilinear grooves 651 are provided.
  • the inner diameter of the fitting insertion portion 65A is set to a size that allows the holding portions 631, 621, and 611 to be inserted, and the inner diameter of the cylindrical protruding portion 65B is the third lens frame 63, the second lens frame 62, and the first lens frame 61. Each of them is set to a size that can be inserted.
  • the mounting portion 65C has an outer diameter smaller than the outer diameter of the fitting insertion portion 65A, and is formed so as to protrude from the cam cylinder 66 to the + Y side.
  • the third lens frame 63, the second lens frame 62, and the first lens frame 61 are inserted from the cylindrical protrusion 65B in this order. Specifically, in the third lens frame 63, the second lens frame 62, and the first lens frame 61, the cam pins 63p, 62p, 61p are inserted into the rectilinear grooves 651, and the holding portions 631, 621, 611 are inserted into the fitting insertion portion 65A. Inserted. Although the detailed description is omitted, the fourth lens frame 64 is fixed to the attachment portion 65C via a member.
  • the guide tube 65 is not limited to a synthetic resin, and may be a metal such as aluminum.
  • the cam cylinder 66 is made of a synthetic resin, has an opening in the front-rear direction ( ⁇ Y direction), is fitted with an insertion portion 65A of the guide cylinder 65, and is centered on the optical axis Ax with respect to the guide cylinder 65. It is formed to be rotatable.
  • a cam groove 661 that engages with cam pins 61p, 62p, and 63p protruding from the rectilinear groove 651 is formed on the inner surface of the cam cylinder 66.
  • the cross-sectional shape of the cam groove 661 is formed so that the tapered tips of the cam pins 61p, 62p, 63p are engaged.
  • the cam groove 661 introduces cam pins 61p, 62p, and 63p, and is introduced linearly along the optical axis Ax.
  • the cam groove 661 branches from the introduction portion, and the first lens frame 61, the second lens frame 62, the second
  • Each of the three lens frames 63 has a defining portion that regulates the movement of each lens frame 63.
  • the cam cylinder 66 is provided with a lever (not shown), and rotates when the lever is operated from the outside of the projector 1.
  • the cam barrel 66 is rotated, the first lens frame 61, the second lens frame 62, and the third lens frame 63 are guided by the cam pins 61p, 62p, and 63p into the rectilinear groove 651 and the cam groove 661, so that the rectilinear groove They move along 651 independently of each other.
  • the movement amounts of the first lens frame 61, the second lens frame 62, and the third lens frame 63 are different from each other, and the movement amount of the second lens frame 62 is set to be the largest.
  • the first optical system 6 performs focus adjustment by rotating the cam cylinder 66.
  • the first lens unit L1 to the third lens unit L3 contribute to focus adjustment.
  • the focus adjustment here is not limited to adjustment of the focal length, but may be adjustment including adjustment of curvature of field.
  • the cam cylinder 66 is not limited to a synthetic resin, and may be a metal such as aluminum.
  • the urging portion 67 includes a first urging portion 67x and a second urging portion 67z supported by the guide tube 65, as shown in FIG.
  • a portion protruding from the cam cylinder 66 is urged in a direction intersecting the optical axis Ax, and the inclination of the first lens frame 61 with respect to the optical axis Ax is corrected.
  • the first urging portion 67x urges the first lens frame 61 in the + X direction
  • the second urging portion 67z urges the first lens frame 61 in the ⁇ Z direction.
  • the + X direction corresponds to the first direction
  • the ⁇ Z direction corresponds to the second direction. That is, the urging unit 67 urges the first lens frame 61 in each of the first direction and the second direction that intersect each other in a plane orthogonal to the optical axis Ax.
  • the second optical system 7 includes a reflection mirror 71 as a reflection portion.
  • the reflection mirror 71 is formed in a concave shape, reflects the light emitted from the first optical system 6 at a wide angle, and passes the vicinity of the first optical system 6.
  • the second optical system 7 may be configured to include a plurality of mirrors and flat mirrors.
  • the projection optical housing 51 includes a housing body 51 ⁇ / b> A and a cover 51 ⁇ / b> B, and houses the first optical system 6 and the second optical system 7.
  • the housing main body 51A is formed in a box shape having an opening on the ⁇ Z side, and the fourth lens frame 64 of the first optical system 6 is inserted through the wall portion 511 on the + Y side.
  • a hole 512 is formed, and an opening 513 that is blocked by the reflection mirror 71 is formed in the ⁇ Y side wall.
  • the wall portion 511 is formed in a rectangular shape in plan view, and the optical device 35 is attached to the surface on the + Y side via a holding member (not shown).
  • the first optical system 6 is arranged in the housing main body 51A with the guide tube 65 screwed to the housing main body 51A.
  • the reflection mirror 71 is screwed to the housing body 51A via a member such as a leaf spring.
  • the cover 51B is formed so as to close the ⁇ Y side of the opening portion on the ⁇ Z side of the housing body 51A and expose the ⁇ Z side of the cam cylinder 66.
  • the cover 51B has an inclined portion 521 that approaches the optical axis Ax from the vicinity of the ⁇ Y side end of the cam cylinder 66 toward the second optical system 7, and a wall portion 522 that extends from the end of the inclined portion 521 to the + Z side. , And an opening 523 through which light reflected by the reflecting mirror 71 passes is formed.
  • the translucent plate 53 is formed in a rectangular shape with a plate material such as glass, and is attached to the cover 51 ⁇ / b> B to close the opening 523.
  • the light emitted from the cross dichroic prism 352 is refracted by the first optical system 6 and travels in a direction inclined toward the + Z side with respect to the optical axis Ax.
  • the light emitted from the first optical system 6 is reflected by the second optical system 7, travels in a direction inclined to the ⁇ Z side with respect to the optical axis Ax, passes through the light transmitting plate 53, and is projected onto the screen SC. Is done.
  • FIG. 6 is a perspective view showing the first lens frame 61, the second lens frame 62, and the third lens frame 63.
  • FIG. 7 is a sectional view of the first optical system 6.
  • the first lens frame 61 has a cam pin 61p formed in the vicinity of the + Y side end of the holding portion 611.
  • the ⁇ Y side of the holding portion 611 is the cam cylinder 66. It is formed to jump out from.
  • a portion protruding from the cam cylinder 66 of the holding portion 611 is referred to as a frame protruding portion 611A.
  • the amount of protrusion of the holding portion 611 from the cam cylinder 66 that is, the length of the frame protruding portion 611A in the direction along the optical axis Ax is the length of the cam cylinder 66 in the optical axis Ax direction.
  • the state which becomes comparable is comprised.
  • the projection optical device 5 may be configured such that the length of the frame protruding portion 611A in the direction along the optical axis Ax is clearly shorter than the length of the cam tube 66 in the optical axis Ax direction.
  • the frame protruding portion 611A is partially cut away at the ⁇ Z side, that is, the side through which the light reflected by the reflecting mirror 71 passes.
  • An inclined portion 611B is provided.
  • the inclined portion 611B is located inside the inclined portion 521 of the cover 51B, and is inclined so as to approach the optical axis Ax from the vicinity of the cam cylinder 66 toward the second optical system 7.
  • the inclined portions 521 and 611B are set so as to be substantially parallel to the light beam Ri on the first optical system 6 side of the light reflected by the reflection mirror 71.
  • the shape of the inclined portion 611B is not limited to a flat surface, and may be a step shape or the like as long as the inclined portion 611B as a whole is inclined. Further, as shown in FIG. 4, the inclined portion 521 of the cover 51B approaches the inclined portion 611B within a range where the first lens frame 61 is not in contact with the inclined portion 611B in a state where the first lens frame 61 is moved to the most ⁇ Y side. Is formed.
  • FIG. 7 a lens mounting portion 611C for holding the first lens group L1 is formed on the frame protruding portion 611A on the ⁇ Y side of the inclined portion 611B.
  • FIG. 8 is a view of the first optical system 6 as viewed from the ⁇ Y side, and is a cross-sectional view of the lens attachment portion 611C.
  • the lens mounting portion 611C is formed so that the + Z side protrudes, and covers the outer peripheral edge of the first lens unit L1 and the edge of the first lens unit L1 on the + Y side. It is formed as follows. As shown in FIG.
  • the first lens unit L1 is sandwiched between an annular metal plate PL having an opening at the center and a lens mounting portion 611C and held by the lens mounting portion 611C. Further, as shown in FIG. 7, on the + Z side of the frame protruding portion 611A, a protrusion 611t is provided at a corner portion formed by the lens mounting portion 611C protruding to the + Z side.
  • the lens mounting portion 611C is formed such that the left and right wall portions 611L and 611R for holding the first lens unit L1 are along the vertical direction ( ⁇ Z direction). ing. Further, on the + X side wall portion 611R, plate-like protrusions 612a and 612b are formed which protrude in the + X direction and are arranged in parallel in the vertical direction. The protrusion 612a is formed on the ⁇ Z side of the protrusion 612b. On the ⁇ X side wall portion 611L, a protrusion 613a that protrudes in the ⁇ X direction and is formed at substantially the same position as the protrusion 612a in the vertical direction is formed.
  • the holding portion 611 is formed with a notch 611h in which the + Y side end of the holding portion 611 is cut out in a rectangular shape in plan view.
  • the notch 611h is formed so that a slide projection 621T, which will be described later, provided on the second lens frame 62 passes therethrough, and the slide projection 621T abuts on the inner surface of the guide tube 65.
  • Three notches 611h are provided at approximately equal intervals of 120 ° so as to be positioned between adjacent cam pins 61p in the circumferential direction centered on the optical axis Ax.
  • the cam pin 62p is formed in the vicinity of the + Y side end of the holding portion 621, and the ⁇ Y side of the holding portion 621 can be inserted into the holding portion 611 of the first lens frame 61. Is formed. That is, the second lens frame 62 is formed so that the ⁇ Y side of the holding portion 621 protrudes from the cam cylinder 66 in the same manner as the first lens frame 61.
  • the portion inserted into the adjacent first lens frame 61 (holding portion 611) is the insertion portion 621a
  • the portion inserted into the fitting insertion portion 65A is the frame fitting insertion portion 621f.
  • the insertion portion 621 a is provided with a frame cutout portion 621 c that is located inside the inclined portion 611 B of the first lens frame 61 and formed so as to be partially cut away.
  • the frame cutout portion 621c has a shape such that the cross-sectional shape of the insertion portion 621a is L-shaped.
  • the second lens group L2 is held inside the frame notch 621c, and at least a part of the second lens group L2 is movable inside the inclined portion 611B of the first lens frame 61. Be placed.
  • the cam pin 63p of the third lens frame 63 can enter the holding portion 621 by the movement of the second lens frame 62 and the third lens frame 63, and is cut out in a U-shape.
  • An escape portion 621b is formed.
  • Sliding projections 621T and 621U projecting toward the inner surface of the guide tube 65 are formed on the outer surface of the frame fitting insertion portion 621f as shown in FIGS.
  • the sliding protrusions 621T and 621U are formed so that the second lens frame 62 is in contact with the guide tube 65 so as to be slidable with respect to the guide tube 65.
  • the sliding protrusions 621T and 621U of the present embodiment are intermittently formed at substantially equal intervals of 120 ° in the circumferential direction around the optical axis Ax, and are circumferential in the direction along the optical axis Ax. Is formed in a long and long shape.
  • the sliding protrusion 621T is provided at the center of the holding part 621 in the optical axis Ax direction on the + Y side of the frame notch part 621c, and the sliding protrusion 621U is on the + Y side of the holding part 621. It is provided at the end and is formed at substantially the same position as the position of the sliding protrusion 621T in the circumferential direction centered on the optical axis Ax. Then, as shown in FIG. 7, in the direction along the optical axis Ax, the sliding projection 621T is formed to be positioned in the ⁇ Y direction of the cam pin 62p, and the sliding projection 621U is formed to be positioned in the + Y direction of the cam pin 62p.
  • the sliding protrusions 621T and 621U are formed on both sides of the cam pin 62p in the direction along the optical axis Ax.
  • the sliding protrusion 621T is formed so as to be exposed from the notch 611h of the first lens frame 61 as shown in FIG. 7 depending on the positions of the first lens frame 61 and the second lens frame 62.
  • the cam pin 63p is formed in the vicinity of the + Y side end of the holding portion 631, and the ⁇ Y side of the holding portion 631 can be inserted into the holding portion 621 of the second lens frame 62. Is formed.
  • a portion to be inserted into the adjacent second lens frame 62 (holding portion 621) is an insertion portion 631a, and a portion to be inserted into the fitting insertion portion 65A is a frame fitting insertion portion 631f.
  • the third lens group L3 is held in the insertion portion 631a. As shown in FIGS.
  • a sliding protrusion 631 ⁇ / b> T that protrudes toward the inner surface of the guide cylinder 65 is formed on the outer surface of the frame fitting portion 631 f as shown in FIGS. 6 and 7.
  • the sliding protrusion 631T is formed so that the third lens frame 63 contacts the guide tube 65 so that the third lens frame 63 can slide relative to the guide tube 65.
  • the sliding protrusions 631T of the present embodiment are intermittently formed at substantially equal intervals of 120 ° in the circumferential direction centered on the optical axis Ax, and are long in the circumferential direction longer than the direction along the optical axis Ax. It is formed in a shape.
  • the second lens frame 62 and the third lens frame 63 of the plurality of moving lens frames are on one side of the optical axis Ax. It has insertion portions 621a and 631a that are inserted into adjacent lens frames (light emission side, ⁇ Y side), and frame fitting insertion portions 621f and 631f that are fitted into the guide tube 65, and corresponds to a protruding lens frame.
  • the cam pin 61p is formed at a position away from the center of gravity including the first lens frame 61 and the member attached to the first lens frame 61 in the direction along the optical axis Ax.
  • the cam pin 62p is formed at a position away from the center of gravity including the second lens frame 62 and the member attached to the second lens frame 62
  • the cam pin 63p is the third lens frame 63. And formed at a position away from the center of gravity including the member attached to the third lens frame 63.
  • the position of the center of gravity 61Lg including the first lens frame 61 and the members (the first lens group L1 and the metal plate PL) attached to the first lens frame 61 is the first lens group.
  • the cam pin 61p is formed in a position away from the position of the center of gravity 61Lg in the + Y direction in the direction along the optical axis Ax.
  • the position of the center of gravity 62Lg including the second lens frame 62 and the member (second lens group L2) attached to the second lens frame 62 is in the second lens group L2, and the cam pin 62p is + Y direction from the position of the center of gravity 62Lg. It is formed at a position distant from each other.
  • the position of the center of gravity 63Lg including the third lens frame 63 and the member (third lens group L3) attached to the third lens frame 63 is within the third lens group L3, and the cam pin 63p is positioned from the position of the center of gravity 63Lg. It is formed at a position separated in the + Y direction.
  • the cam pins 61p, 62p, 63p in the moving lens frame are the same with respect to the centers of gravity 61Lg, 62Lg, 63Lg in the direction along the optical axis Ax. It is formed at a position separated in the direction (+ Y direction).
  • the guide tube 65 has the fitting insertion portion 65A and the tube protruding portion 65B.
  • the tube protruding portion 65B can dispose the frame protruding portion 611A inside, and is inclined. It has a shape that is deleted so as to expose the portion 611B. Then, the end surface 65Ba formed as deleted is inclined so as to follow the inclined portion 611B.
  • FIG. 9 is a perspective view of the guide tube 65 and the urging portion 67 viewed from the light emission side ( ⁇ Y side).
  • FIG. 10 is a perspective view of the guide tube 65 and the urging portion 67 viewed from the light incident side (+ Y side).
  • a sliding protrusion 652 ⁇ / b> S that protrudes toward the holding portion 621 of the second lens frame 62 is formed on the inner surface 652 of the fitting insertion portion 65 ⁇ / b> A.
  • FIG. 9 is a perspective view of the guide tube 65 and the urging portion 67 viewed from the light emission side ( ⁇ Y side).
  • FIG. 10 is a perspective view of the guide tube 65 and the urging portion 67 viewed from the light incident side (+ Y side).
  • a sliding protrusion 652 ⁇ / b> S that protrudes toward the holding portion 621 of the second lens frame 62 is formed on the inner surface 652 of the fitting insertion portion 65 ⁇ / b> A.
  • the sliding protrusion 652 ⁇ / b> S is formed so that the second lens frame 62 contacts the sliding protrusions 621 ⁇ / b> T and 621 ⁇ / b> U so that the second lens frame 62 can slide with respect to the guide tube 65.
  • the sliding protrusions 652S are intermittently formed at substantially equal intervals of 120 ° in the circumferential direction around the optical axis Ax, and 2 along the optical axis Ax corresponding to the sliding protrusions 621T and 621U, respectively. A line is formed.
  • the sliding protrusion 652S is formed in a long shape whose direction along the optical axis Ax is longer than the circumferential direction. That is, the sliding protrusion 652S contacts the sliding protrusions 621T and 621U formed in a long shape whose circumferential direction is longer than the direction along the optical axis Ax with a small contact area.
  • the inner surface 653 of the mounting portion 65C is formed so that the inner diameter is smaller than the inner diameter of the inner surface 652 of the fitting insertion portion 65A.
  • the aforementioned sliding protrusion 631T of the third lens frame 63 is formed so that the third lens frame 63 comes into contact with the inner surface 653 so as to be slidable with respect to the guide tube 65, as shown in FIG.
  • the guide tube 65 has a function of receiving the first lens frame 61 urged by the urging portion 67.
  • the guide tube 65 includes a wall portion 65Rx facing the wall portion 611R of the first lens frame 61, a wall portion 65Lx facing the wall portion 611L of the first lens frame 61, and wall portions 65Rx and 65Lx.
  • Each of the wall portions 65Rz and 65Lz bend inward from the respective edge portions on the ⁇ Z side.
  • the wall portion 65Rx is formed so as to be able to come into contact with the end surfaces of the protrusions 612a and 612b protruding from the wall portion 611R, and is urged by the first urging portion 67x in the + X direction (first direction). Receive.
  • the wall portions 65Rz and 65Lz are formed so as to be in contact with the protrusions 612a and 613a, and receive the first lens frame 61 biased by the second biasing portion 67z in the ⁇ Z direction (second direction).
  • the wall portions 65Rx, 65Rz, and 65Lz correspond to receiving portions.
  • the urging unit 67 includes the first urging unit 67x and the second urging unit 67z.
  • the first urging portion 67x and the second urging portion 67z are configured by a plate spring formed from a metal plate material with a spring property, and are fixed to the guide tube 65 as shown in FIG. 671 and the press part 672 which presses the 1st lens frame 61 are provided.
  • the second urging portion 67z has a fixing portion 671 screwed to the outer surface on the + Z side of the cylindrical protruding portion 65B and a pressing portion 672 from a hole provided in the cylindrical protruding portion 65B.
  • the tip portion of the pressing portion 672 is inserted so as to enter the cylindrical protruding portion 65B.
  • the second urging portion 67z urges the frame protrusion 611A in the ⁇ Z direction at a position closer to the center of gravity 61Lg than the cam pin 61p in the direction along the optical axis Ax.
  • the second urging unit 67z urges the vicinity of the first lens unit L1, that is, the vicinity of the center of gravity 61Lg, in the direction along the optical axis Ax. More specifically, the second urging portion 67z urges the first lens frame 61 with the distal end portion of the pressing portion 672 abutting against a protrusion 611t formed on the + Y side of the lens attaching portion 611C.
  • the fixing portion 671 is screwed to the outer surface on the ⁇ X side of the cylindrical protruding portion 65B, and the tip portion of the pressing portion 672 is a hole provided in the cylindrical protruding portion 65B. Is disposed so as to enter the cylindrical protrusion 65B.
  • the first urging portion 67x is similar to the second urging portion 67z in the direction along the optical axis Ax, with the frame protrusion 611A at a position closer to the center of gravity 61Lg than the cam pin 61p and in the vicinity of the center of gravity 61Lg. Is biased in the + X direction.
  • the first lens frame 61 urged by the urging portion 67 contacts the receiving portion so as to be slidable with respect to the guide tube 65. Specifically, as shown in FIG. 8, the first lens frame 61 is urged by the urging force Fx by the first urging portion 67x, and the protrusions 612a and 612b abut against the wall portion 65Rx. Further, the first lens frame 61 is urged by the urging force Fz by the second urging portion 67z, the projection 612a abuts against the wall portion 65Rz, and the projection 613a abuts against the wall portion 65Lz.
  • the urging unit 67 attaches the first lens frame 61 located closest to the light emission side ( ⁇ Y side) among the plurality of moving lens frames (the first lens frame 61 to the third lens frame 63). Rush. Further, the urging portion 67 includes cam pins 61p, 62p, 63p with respect to the center of gravity 61Lg, 62Lg, 63Lg in the direction along the optical axis Ax among the movable first lens frame 61 to third lens frame 63. The first lens frame 61 located at the extreme end on the opposite side ( ⁇ Y direction) to the direction (+ Y direction) formed in the same direction is urged.
  • the first lens frame 61 When the cam barrel 66 is rotated, the first lens frame 61 has the + X side surface of the projections 612a and 612b sliding on the ⁇ X side surface of the wall portion 65Rx, and the ⁇ Z side of the projections 612a and 613a. The side surface slides on the surface on the + Z side of the wall portions 65Rz and 65Lz.
  • the wall portions 65Rx, 65Rz, and 65Lz as receiving portions receive the first lens frame 61 in a slidable manner. Further, the first lens frame 61 slides with respect to the pressing portion 672 of the urging portion 67.
  • the second lens frame 62 slides with the sliding projections 621T and 621U coming into contact with the sliding projection 652S of the guide tube 65, and the third lens frame 63 has the slide projection 631T with the inner surface 653 of the guide tube 65. And slides against.
  • the sliding protrusions 621T, 621U, and 652S abut the second lens frame 62 (protruding lens frame) so as to be slidable with respect to the guide tube 65, and the sliding protrusion 631T includes the third lens frame 63 ( The protruding lens frame) comes into contact with the guide tube 65 so as to be slidable.
  • the sliding protrusions 621T, 621U, and 652S correspond to a second correction unit that corrects the inclination of the second lens frame 62 with respect to the optical axis Ax, and the sliding protrusion 631T has an inclination of the third lens frame 63 with respect to the optical axis Ax. This corresponds to a second correction unit that corrects.
  • the cam pin 61p is formed at a position away from the center of gravity 61Lg, but the inclination with respect to the optical axis Ax is suppressed by the urging portion 67 (first correction portion) and the receiving portion. . Therefore, the inclination of the first lens unit L1 can be suppressed while increasing the degree of freedom in arranging the cam pin 61p and downsizing the cam cylinder 66 in the direction along the optical axis Ax. Therefore, it is possible to provide the projection optical apparatus 5 that projects an image with good image quality while suppressing distortion of the image and reducing the size and weight of the structure and the structural members while suppressing the distortion.
  • the first lens frame 61 can be moved smoothly.
  • the operation force can be reduced, and the first lens frame 61 is electrically operated.
  • the cam cylinder 66 is rotated, power can be reduced.
  • the urging unit 67 urges the vicinity of the center of gravity 61Lg in the direction along the optical axis Ax, the urging force for suppressing the tilt of the first lens frame 61 is efficiently transmitted to the first lens frame 61. It becomes possible. Therefore, the urging portion 67 can be downsized and the shape can be simplified. In addition, since the urging force can be reduced, the projection optical device 5 that can be easily assembled can be obtained even if the urging unit 67 is provided.
  • the first lens frame 61 has a frame protrusion 611A that protrudes from the cam tube 66 to the light emission side, and the urging portion 67 urges the frame protrusion 611A.
  • the size of the cam cylinder 66 in the direction along the optical axis Ax can be reduced, and even if the center of gravity 61Lg is located outside the cam cylinder 66 in the direction along the optical axis Ax, The inclination of the first lens frame 61 can be suppressed.
  • Each of the cam pins 61p, 62p, 63p is formed at a position separated in the same direction (+ Y direction) with respect to the center of gravity 61Lg, 62Lg, 63Lg in the direction along the optical axis Ax.
  • the urging portion 67 is a direction (+ Y direction) in which the cam pins 61p, 62p, and 63p of the movable first lens frame 61, second lens frame 62, and third lens frame 63 are separated in the same direction.
  • the direction along the optical axis Ax of the cam barrel 66 can be reduced in size, and the structure is prevented from becoming complicated, and the first lens arranged closest to the light emission side. It is possible to suppress the inclination of the one lens frame 61 with respect to the optical axis.
  • the projection optical apparatus 5 includes the second optical system 7 having the reflection mirror 71, the direction of the light from the first optical system 6 can be changed and the angle of view can be increased by the reflection mirror 71. Therefore, it is possible to provide the projection optical device 5 that is arranged close to the projection surface and can widen the angle.
  • the urging unit 67 includes the first urging unit 67x and the second urging unit 67z, the tilt of the first lens frame 61 in two directions can be suppressed. As a result, it is possible to provide the projection optical device 5 that projects an image with better image quality.
  • the wall portions 65Rx, 65Rz, and 65Lz as receiving portions are formed in the guide tube 65 in which the first lens frame 61 is disposed, and are formed so as to slidably receive the first lens frame 61. Yes. As a result, it is possible to configure the first lens frame 61 with high accuracy with a simple configuration.
  • the urging portion 67 is configured by a leaf spring and is supported by the guide tube 65. As a result, a configuration for urging the first lens frame 61 with a simple structure while saving the space for arranging the urging portion 67 is possible.
  • the second lens frame 62 slides with the sliding projections 621T and 621U coming into contact with the sliding projection 652S of the guide tube 65, and the third lens frame 63 has the slide projection 631T with the inner surface of the guide tube 65. It slides in contact with 653. That is, in the second lens group L2 and the third lens group L3, since the inclination with respect to the optical axis Ax is suppressed by the second correction unit (sliding protrusions 621T, 621U, 652S, 631T), an image with better image quality. Can be provided.
  • the second lens frame 62 is provided with a sliding projection 621T.
  • the sliding projection 621T passes through a notch 611h formed in the first lens frame 61 and comes into contact with the inner surface of the guide tube 65. . Since the sliding protrusion 621T is formed at a position closer to the center of gravity 62Lg than the cam pin 62p in the direction along the optical axis Ax, the tilt of the second lens frame 62 with respect to the optical axis Ax is efficiently suppressed. Is possible.
  • the second lens frame 62 abuts the guide cylinder 65 (sliding protrusion 652S) by the sliding protrusions 621T and 621U so that both sides of the cam pin 62p can slide in the direction along the optical axis Ax.
  • the second lens frame 62 comes into contact with the guide tube 65 so that two places can slide in the direction along the optical axis Ax. As a result, the inclination of the second lens frame 62 with respect to the optical axis Ax can be further suppressed.
  • the sliding protrusion 652S and the sliding protrusions 621T and 621U are formed so as to come into contact with each other with a small contact area, so that two places come into contact with the guide cylinder 65 so as to be slidable in the direction along the optical axis Ax. Even in the configuration, the second lens frame 62 can be moved with a light load.
  • the sliding protrusions 621T, 621U, and 631T are intermittently formed in the circumferential direction about the optical axis Ax. This simplifies the mold structure for forming the sliding protrusions 621T, 621U, and 631T as compared with the configuration in which the sliding protrusion is formed over the entire circumference around the optical axis Ax, and the sliding protrusion 621T. , 621U, 631T can be easily processed with a mold for fine adjustment.
  • the projector 1 since the projector 1 includes the projection optical device 5, the projector 1 can be miniaturized, and can suppress the distortion of the light modulated by the light modulation device 351 and can project an image with good image quality.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the projection optical apparatus 15 of the present embodiment.
  • the projection optical device 15 includes a first optical system 16 having a configuration different from that of the first optical system 6 of the first embodiment.
  • the first optical system 16 includes a guide cylinder 167, a cam cylinder 168, a first lens group M1 to a sixth lens group M6 arranged in order from the light emission side ( ⁇ Y side) along the optical axis Ax, A first lens frame 161 to a sixth lens frame 166 that respectively hold the lens group M1 to the sixth lens group M6, and a ring-shaped elastic member 8 as a correction unit are provided.
  • the second lens group M2 to the fourth lens group M4 are movable lens groups that can move along the optical axis Ax.
  • the second lens frame 162 to the fourth lens frame 164 are moving lens frames that respectively hold the second lens group M2 to the fourth lens group M4.
  • the first lens group M1, the fifth lens group M5, and the sixth lens group M6 are respectively held by the first lens frame 161, the fifth lens frame 165, and the sixth lens frame 166, and are fixed to the guide tube 167. .
  • FIGS. 12 and 13 are exploded perspective views of the first optical system 16. Specifically, FIG. 12 mainly shows the light emission side ( ⁇ Y side) of the first optical system 16, and FIG. 13 mainly shows the light incident side (+ Y side) of the first optical system 16. It is a figure.
  • the first lens group M1 includes a lens M11 that is an aspherical lens and a lens M12 that is a spherical lens, and at a predetermined position on the ⁇ Z side of the optical axis Ax. It is cut horizontally along the optical axis Ax.
  • the first lens frame 161 includes a holding portion 1611 that holds the lens M11 and a holding portion 1612 that holds the lens M12.
  • the lens M11 is inserted from the front side ( ⁇ Y side) of the holding portion 1611, and the three outer peripheral portions of the lens M11 are held by holding pieces PL2 and fixed by screws.
  • the lens M12 is inserted from the rear side (+ Y side) of the holding portion 1612, and the outer peripheral portion is held by heat caulking.
  • the second lens group M2 includes a lens M21 that is an aspheric lens, and is cut horizontally to the optical axis Ax at a predetermined position above the optical axis Ax.
  • the second lens frame 162 includes a holding portion 1621 that holds the lens M21, and a cam pin 162p.
  • the holding part 1621 is formed in a substantially cylindrical shape.
  • An inclined portion 1622 is formed on the front outer peripheral surface of the holding portion 1621 in accordance with the inclined portion 521 (see FIG. 11) of the cover 51B.
  • An accommodation portion 1621a that accommodates the lens M21 from the front side is formed at the front end portion of the holding portion 1621.
  • the cam pin 162p is formed to project outward from the outer peripheral surface of the rear end portion (cylindrical portion 1621b) of the holding portion 1621 in a direction intersecting the optical axis Ax.
  • Three cam pins 162p are formed at equal intervals of 120 ° in the circumferential direction around the optical axis Ax.
  • the cam pin 162p is formed in a tapered shape with a cylindrical shape with a tip portion narrowed.
  • the third lens group M3 includes a lens M31 that is a spherical lens.
  • the third lens frame 163 includes a holding portion 1631 formed in a cylindrical shape for holding the lens M31 and three cam pins 163p.
  • a cylindrical portion is formed on the front side of the holding portion 1631, and an insertion portion 1631a to be described later is formed.
  • An accommodation portion 1631b that accommodates the lens M31 from the front side is formed at the front end of the inserted portion 1631a.
  • the lens M31 is held in the housing portion 1631b by heat caulking.
  • the cam pin 163p is formed on the cylindrical portion 1631c having an outer diameter larger than the outer diameter of the inserted portion 1631a on the + Y side of the inserted portion 1631a in the same manner as the cam pin 162p.
  • the fourth lens group M4 includes a lens M41 that is a spherical lens.
  • the fourth lens frame 164 includes a cylindrical holding portion 1641 that holds the lens M41 and three cam pins 164p.
  • an insertion portion 1641a On the front side of the holding portion 1641, an insertion portion 1641a, which will be described later, is formed in a cylindrical shape.
  • An accommodation portion 1641b that accommodates the lens M41 from the front side is formed at the front end of the insertion portion 1641a.
  • a groove portion 1641d formed in a concave shape with a predetermined diameter in the circumferential direction is provided on the front edge portion.
  • the lens M41 is held in the housing portion 1641b by heat caulking.
  • the cam pin 164p is provided on the + Y side of the insertion portion 1641a, and is formed in the cylindrical portion 1641c having an outer diameter larger than the outer diameter of the insertion portion 1641a in the same manner as the cam pin 162p.
  • a ring-shaped elastic member 8 as an elastic member is installed in the groove portion 1641d.
  • the ring-shaped elastic member 8 is formed in a ring shape having a circular cross section.
  • the ring-shaped elastic member 8 is made of a rubber member (for example, a silicon-based rubber material) and has a diameter slightly smaller than a predetermined diameter of the groove portion 1641d.
  • the ring-shaped elastic member 8 is installed in the fourth lens frame 164 (insertion portion 1641a) in a state of pressing the groove portion 1641d in the center direction by being fitted into the groove portion 1641d.
  • the ring-shaped elastic member 8 is formed so as to slightly protrude from the outer surface of the insertion portion 1641a by being fitted into the groove portion 1641d.
  • the ring-shaped elastic member 8 is in contact with the inner peripheral surface of the inserted portion 1631a in the third lens frame 163 and presses the third lens frame 163 from the inner surface side.
  • the insertion portion 1641a is inserted into the inserted portion 1631a of the third lens frame 163, and the cylindrical portion 1641c is inserted into the guide tube 167.
  • the fourth lens group M4 corresponds to an adjacent lens group adjacent to the third lens group M3 that is a moving lens group, and a fourth lens frame 164 that holds the fourth lens group M4 (adjacent lens group) is Corresponds to the adjacent holding frame.
  • the fifth lens group M5 includes a lens M51 that is a spherical lens.
  • the fifth lens frame 165 includes a holding portion 1651 formed in a cylindrical shape that holds the lens M51.
  • a housing portion 1652 for housing the lens M51 from the front side is formed at the front end portion of the holding portion 1651.
  • the lens M51 is held in the housing portion 1652 by heat caulking.
  • a flange 1653 is formed on the outer peripheral surface of the rear end portion of the holding portion 1651 so as to extend with a predetermined diameter in a direction intersecting the optical axis Ax.
  • the fifth lens group M5 (fifth lens frame 165) is a lens group that is fixed in the first optical system 16.
  • the holding portion 1651 is inserted from the + Y side of the guide tube 167, and the flange 1653 is screwed to the + Y side end of the guide tube 167 and fixed to the guide tube 167.
  • the sixth lens group M6 is composed of a plurality of lenses as shown in FIG.
  • the sixth lens frame 166 includes a stop, and is divided into two with the stop as the center. Then, after the lenses corresponding to the divided frames are respectively installed, one of the divided frames is rotated to perform optical axis adjustment (alignment). Thereafter, the divided frames are fixed with an adhesive so as to be integrated.
  • FIGS. 14 and 15 are partial cross-sectional views in the vicinity of the ring-shaped elastic member 8 in the first optical system 16, and FIG. 14 shows a state in which the third lens group M3 and the fourth lens group M4 are closest (proximity state).
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a state in which the third lens group M3 and the fourth lens group M4 are most separated (separated state).
  • a contact surface portion 16311 protruding inward is formed on the inner peripheral surface of the inserted portion 1631 a of the third lens frame 163.
  • the cam cylinder 168 When the cam cylinder 168 is rotated, the third lens frame 163 and the fourth lens frame 164 move independently of each other, and move between the close state (see FIG. 14) and the separated state (see FIG. 15). The distance between each other is changed.
  • the ring-shaped elastic member 8 is in contact with the surface of the contact surface portion 16311 and presses the contact surface portion 16311 (third lens frame 163) between the proximity state and the separation state. Further, the contact surface portion 16311 is subjected to smooth surface processing so that the ring-shaped elastic member 8 can slide smoothly.
  • the ring-shaped elastic member 8 slides on the contact surface portion 16311 by the rotation of the cam cylinder 168, and always contacts within the movable range of the third lens frame 163 and the fourth lens frame 164.
  • the surface portion 16311 is pressed.
  • the ring-shaped elastic member 8 always presses the contact surface portion 16311 so that the gap between the holding portion 1641 of the fourth lens frame 164 and the holding portion 1631 of the third lens frame 163 is maintained constant. It becomes.
  • the following effects can be obtained.
  • the third lens frame 163 and the fourth lens frame 164 adjacent to each other the insertion portion 1631a and the insertion portion 1641a inserted into the insertion portion 1631a.
  • a ring-shaped elastic member 8 as an elastic member is installed in the gap.
  • the third lens frame 163 has a configuration in which the cam pins 163p and the third lens group M3 are separated from each other
  • the fourth lens frame 164 has a configuration in which the cam pins 164p and the fourth lens group M4 are separated from each other. Even if it exists, the predetermined gap can be secured by the ring-shaped elastic member 8.
  • the third lens frame 163 and the fourth lens frame 164 move along the optical axis Ax, or when the movement is finished, the mutual inclination of the third lens frame 163 and the fourth lens frame 164 is prevented. be able to. Since the tilt of the third lens group M3 and the fourth lens group M4 can be prevented, the lens performance can be maintained, and the optical performance of the projection optical device 15 can be maintained.
  • the ring-shaped elastic member 8 as the elastic member is formed in a ring shape and is installed in the concave groove portion 1641d installed on the outer peripheral surface of the insertion portion 1641a.
  • the elastic member can be installed in the insertion portion 1641a and can be slid with respect to the inner peripheral surface of the insertion portion 1631a.
  • the projection optical devices 5 and 15 of the embodiment include the second optical system 7, but may be configured without the second optical system 7.
  • the projection optical apparatus 5 includes the first correction unit (biasing unit 67) and the second correction unit (sliding protrusions 621T, 621U, 652S, 631T). You may comprise the projection optical apparatus provided with either one of a correction
  • the light emission side is configured as one side of the optical axis Ax, but the projection optical apparatus may be configured such that the light incident side is one side. That is, among the plurality of lens groups, a lens unit arranged closest to the light incident side constitutes a projection optical device in which the moving lens group is formed, and the moving lens frame that holds the moving lens group in the direction along the optical axis Ax.
  • the cam pin may be formed at a position away from the position of the center of gravity in the light emission direction, and the biasing portion may bias the movable lens frame at a position closer to the center of gravity than the cam pin.
  • the movable lens frame may be configured to project toward the light incident side with respect to the cam cylinder, and the urging unit may be configured to urge the projecting portion.
  • the first optical systems 6 and 16 are configured by three moving lens groups, but are not limited to three, and may be configured by one, two, or four or more.
  • the urging unit 67 of the above embodiment is configured by two of the first urging unit 67x and the second urging unit 67z, but is not limited to two, and may be configured by one or three or more. Good.
  • the urging direction is in addition to the urging direction by forming the receiving portion so as to be inclined with respect to the urging direction by the urging portion and have surfaces facing each other. It is possible to suppress the inclination of the lens frame in the direction intersecting with.
  • a plurality of urging portions are configured, a portion connecting adjacent urging portions may be provided, and the plurality of urging portions may be integrally formed.
  • the urging unit 67 is configured to be supported by the guide tube 65, but the urging unit may be configured to be supported by the first lens frame 61. In the case of this configuration, the urging unit urges the first lens frame 61 with a reaction force that presses the guide tube 65 and moves together with the first lens frame 61.
  • a moving lens frame arranged inside may be urged.
  • the holding part 611 of the first lens frame 61 of the first embodiment is provided with an opening and a receiving part, and one end side protrudes from the opening part, and the other end side is provided with a biasing part supported by the guide tube 65.
  • the urging unit may urge the second lens frame 62 and receive it at the receiving unit.
  • the urging portion 67 of the first embodiment is configured by a leaf spring
  • the configuration is not limited to the leaf spring but may be a configuration using a coil spring, a cushion member, or the like.
  • the configuration is shown in which the sliding projections with which the second lens frame 62 is slidably contacted with the guide tube 65 are provided on both the second lens frame 62 and the guide tube 65.
  • a configuration in which the sliding projection is formed only on the second lens frame 62 or only on the guide tube 65 may be adopted.
  • the configuration in which the third lens frame 63 is provided with the sliding projections on which the third lens frame 63 is slidably contacted with the guide tube 65 is exemplified. If sliding projections are formed on at least one of the frame 63 and the guide tube 65, the sliding projections are formed only on the guide tube 65 or on both the third lens frame 63 and the guide tube 65. Also good.
  • the sliding protrusions 621T, 621U, and 631T of the first embodiment are intermittently formed in the circumferential direction around the optical axis Ax, but may be formed over the entire circumference. .
  • the ring-shaped elastic member 8 is installed on the outer surface of the fourth lens frame 164 (insertion portion 1641a).
  • positioned at the inner surface of the insertion part 1631a) may be sufficient.
  • the projection optical device 15 of the second embodiment is configured such that the ring-shaped elastic member 8 is disposed between the third lens frame 163 and the fourth lens frame 164, but is not limited to this configuration.
  • it may be configured to be disposed between the second lens frame 162 and the third lens frame 163, and between the fourth lens frame 164 and the fifth lens frame 165 whose position is fixed.
  • positioned may be sufficient.
  • the ring-shaped elastic member 8 as the elastic member is ring-shaped and has a circular cross-sectional shape.
  • the cross-sectional shape is not limited to a circular shape. For example, it may be semicircular.
  • the ring-shaped elastic member 8 (elastic member) is formed in a ring shape and is installed on the outer peripheral surface with the optical axis Ax as the center.
  • the elastic member is not limited to being formed in a ring shape.
  • an elastic member having a semicircular cross section in a direction orthogonal to the optical axis Ax and extending in the optical axis Ax direction is arranged at a predetermined pitch on the outer peripheral surface centered on the optical axis Ax. You may install more than one.
  • a plurality of elastic members having a spherical shape in plan view are installed on the outer peripheral surface with the optical axis Ax as the center at a predetermined pitch, and the spherical regions slide on the opposing frame portions. But you can.
  • the ring-shaped elastic member 8 is fitted and installed in the concave groove portion 1641d of the fourth lens frame 164 (insertion portion 1641a).
  • the ring-shaped elastic member 8 may be installed by being adhered to the outer peripheral surface of the insertion portion 1641a.
  • the ring-shaped elastic member 8 (elastic member) may be coated with a fluorine material or the like as a lubricating material so that the sliding can be performed smoothly.
  • a synthetic resin member such as POM (polyacetal) having a high self-lubricating property is used in addition to a rubber member. It may be used.
  • a metal spring member may be used as the elastic member.
  • the projection optical devices 5 and 15 of the above-described embodiment are lens groups in which the moving lens group contributes to focus adjustment, but are configured to include a moving lens group that contributes to zoom adjustment, and a moving lens frame that holds the moving lens group. May be configured to correct the inclination with respect to the optical axis Ax by the correction unit.
  • the projection optical devices 5 and 15 of the above embodiment are configured such that the cam cylinders 66 and 168 are manually rotated, but are configured to rotate the cam cylinders 66 and 168 electrically using a motor or the like. May be.
  • the projector 1 of the embodiment uses a transmissive liquid crystal panel as a light modulator, but may use a reflective liquid crystal panel. Further, a micromirror type light modulation device such as a DMD (Digital Micromirror Device) may be used as the light modulation device.
  • a micromirror type light modulation device such as a DMD (Digital Micromirror Device) may be used as the light modulation device.
  • the light modulation device of the embodiment employs a so-called three-plate method using three light modulation devices corresponding to R light, G light, and B light, but is not limited to this, and adopts a single plate method.
  • the present invention can be applied to a projector including two or four or more light modulation devices.
  • the light source device 31 is not limited to one using a discharge type lamp, but may be composed of other types of lamps, light emitting diodes, solid light sources such as lasers.

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Abstract

 小型化を図りつつ、画質が良好な画像を投写する投写光学装置を提供する。 投写光学装置は、第1レンズ群L1を保持し、カムピン61pを有する第1レンズ枠61と、直進溝を有する案内筒65と、カム溝を有するカム筒66と、第1レンズ枠61を光軸Axに沿う方向に対して交差する方向に付勢する付勢部67と、を備える。カムピン61pは、光軸Axに沿う方向において、第1レンズ枠61および第1レンズ枠61に取り付けられる部材を含む重心61Lgから離れた位置に形成され、付勢部67は、光軸Axに沿う方向において、重心61Lgに対し、カムピン61pより近い位置で第1レンズ枠61を付勢する。

Description

投写光学装置、およびプロジェクター
 本発明は、投写光学装置、およびプロジェクターに関する。
 従来、光源と、光源から射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、光変調装置で変調された光を投写する投写光学装置とを備えたプロジェクターが知られている。投写光学装置は、複数のレンズ群を有して構成されている。そして、複数のレンズ群のうち、光軸に沿って移動できるように構成されたレンズ群を備えた投写レンズ(投写光学装置)が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
 特許文献1に記載の投写レンズは、直進溝を有する案内筒、カム溝を有するカム筒、第1レンズ群~第7レンズ群、および複数のレンズ枠を備えている。複数のレンズ枠の中には、第4レンズ群を保持する前方レンズ枠、第5レンズ群を保持する中間レンズ枠、および第6レンズ群を保持する後方レンズ枠がある。中間レンズ枠は、前方レンズ枠と後方レンズ枠との間に配置され、後方レンズ枠は、前方レンズ枠に固定される。
 前方レンズ枠および中間レンズ枠は、それぞれカム溝に係合するカムピンを有し、このカムピンがカム溝に支持されて配置される。前方レンズ枠は、光軸に沿う方向において、中間レンズ枠を挟んで一方の側にカムピンが形成されており、カムピン近傍で第4レンズ群を保持し、他方の側に後方レンズ枠が固定されている。
 そして、前方レンズ枠および中間レンズ枠は、カム筒が回転されると、カムピンが直進溝およびカム溝に誘導され、互いに独立して移動する。後方レンズ枠は、前方レンズ枠に固定されているので、前方レンズ枠および後方レンズ枠は、第4レンズ群、第6レンズ群をそれぞれ保持した状態で一体的に移動することとなる。
特開2010-107703号公報
 しかしながら、特許文献1に記載の投写レンズは、前方レンズ枠および後方レンズ枠が光軸に対して傾く恐れがある。すなわち、一体的に移動する前方レンズ枠、第4レンズ群、後方レンズ枠および第6レンズ群は、前方レンズ枠のカムピンがカム溝に支持されて配置され、これらの部材の重心は、光軸に沿う方向において、カムピンより後方レンズ枠寄りにあると考えられる。そして、カムピンと後方レンズ枠とは、光軸に沿う方向において、中間レンズ枠の移動量を超えた量に離れて配置されるので、カムピンの位置と重心の位置とは、光軸に沿う方向において、大きくずれていると考えられる。そのため、前方レンズ枠および後方レンズ枠は、後方レンズ枠側が下がるように傾斜する恐れがある。
 前方レンズ枠および後方レンズ枠が傾斜すると、第4レンズ群および第6レンズ群も光軸に対して傾斜するため、投写される像が歪むこととなる。第6レンズ群の重量が第4レンズ群の重量より大きい場合には、カムピンの位置と重心の位置とがさらに離れるため、傾きがより顕著になることや、前方レンズ枠および後方レンズ枠が滑らかに移動することが難しくなるという課題も生じる。
 本発明は、上述の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。
 [適用例1]本適用例に係る投写光学装置は、光軸に沿って移動可能な移動レンズ群を有する投写光学装置であって、前記移動レンズ群を保持する保持部、および前記保持部から突出するカムピンを有する移動レンズ枠と、前記光軸に沿う方向と同一方向に延出する直進溝を有し、前記カムピンが前記直進溝に挿通される案内筒と、前記案内筒が嵌挿され、前記直進溝から突出する前記カムピンが係合するカム溝を有し、前記案内筒に対して回転されることによって前記直進溝と前記カム溝とで前記カムピンを誘導し、前記移動レンズ枠を前記光軸に沿って移動させるカム筒と、前記移動レンズ枠の前記光軸に対する傾きを補正する補正部と、を備えることを特徴とする。
 この構成によれば、移動レンズ群を保持する移動レンズ枠は、カムピンがカム筒のカム溝に係合して支持されるので、カムピンが重心から離れた位置に形成されると、離れた量に応じて光軸に対して傾斜しやすくなるが、投写光学装置は、補正部を備えるので、この傾斜を抑制することが可能となる。よって、カムピン配設の自由度を高めることや、カム筒の光軸に沿う方向の小型化を図りつつ、移動レンズ枠に保持される移動レンズ群の傾きを抑制できる。よって、構造や構成部材の複雑化の抑制や小型化、軽量化を図りつつ、画像の歪を抑制し、画質が良好な画像を投写する投写光学装置を提供することが可能となる。また、移動レンズ枠は、傾きが抑制されるので、滑らかな移動が可能となり、手動式でカム筒を回転させる構成においては、操作力を小さなものとすることができ、電動式でカム筒を回転させる構成においては、低電力化が可能となる。
 [適用例2]上記適用例に係る投写光学装置において、前記カムピンは、前記光軸に沿う方向において、前記移動レンズ枠および前記移動レンズ枠に取り付けられる部材を含む重心から離れた位置に形成され、前記補正部は、前記移動レンズ枠を前記光軸に沿う方向に対して交差する方向に付勢する付勢部であり、当該投写光学装置は、前記付勢部で付勢された前記移動レンズ枠を受ける受部を有し、前記付勢部は、前記光軸に沿う方向において、前記重心に対し、前記カムピンより近い位置で前記移動レンズ枠を付勢することが好ましい。
 この構成によれば、投写光学装置は、補正部としての付勢部、および受部を備えるので、移動レンズ群の傾きを抑制することが可能となる。
 [適用例3]上記適用例に係る投写光学装置において、前記付勢部は、前記光軸に沿う方向において、前記重心近傍を付勢することが好ましい。
 この構成によれば、移動レンズ枠の傾きを抑制するための付勢力を効率良く移動レンズ枠に伝える付勢部を形成することが可能となる。よって、付勢部の小型化や形状の簡素化が可能となる。また、付勢力を小さくすることが可能なので、付勢部を備える構成であっても、組み立てが容易な投写光学装置が可能となる。
 [適用例4]上記適用例に係る投写光学装置において、前記移動レンズ枠は、前記カム筒から光射出側に飛び出し、前記移動レンズ群を保持する枠突出部を有し、前記付勢部は、前記枠突出部を付勢することが好ましい。
 この構成によれば、カム筒の光軸に沿う方向のサイズを小さくできるとともに、光軸に沿う方向において、重心がカム筒の外側にあるような構成であっても、光軸に対する移動レンズ枠の傾きを抑制することが可能となる。
 [適用例5]上記適用例に係る投写光学装置において、複数の前記移動レンズ群と、前記複数の前記移動レンズ群をそれぞれ保持する複数の前記移動レンズ枠と、を備え、前記複数の前記移動レンズ枠におけるそれぞれのカムピンは、前記光軸に沿う方向において、前記移動レンズ枠および前記移動レンズ枠に取り付けられる部材を含むそれぞれの重心に対し、同一方向に離れた位置に形成され、前記付勢部は、前記複数の前記移動レンズ群のうち、前記光軸に沿う方向において、前記同一方向とは反対側の最も端に配置される移動レンズ群を保持する移動レンズ枠を付勢することが好ましい。
 この構成によれば、例えば、複数の移動レンズ枠それぞれのカムピンが移動レンズ枠の光入射側に形成され、付勢部は、複数の移動レンズ群のうち、最も光射出側に配置される移動レンズ群を保持する移動レンズ枠を付勢する。これによって、複数の移動レンズ群を備える構成であっても、カム筒の光軸に沿う方向を小型化できるとともに、構造が複雑化することを抑え、最も光射出側または最も光入射側に配置される移動レンズ枠の光軸に対する傾きを抑制することが可能となる。
 [適用例6]上記適用例に係る投写光学装置において、前記付勢部は、前記光軸に直交する面内で互いに交差する第1方向、第2方向のそれぞれの方向に、前記移動レンズ枠を付勢する第1付勢部、第2付勢部を有することが好ましい。
 この構成によれば、移動レンズ群の上述した2方向における傾きを抑制することができるので、さらに画質が良好な画像を投写する投写光学装置を提供することが可能となる。
 [適用例7]上記適用例に係る投写光学装置において、前記受部は、前記案内筒に設けられ、前記付勢部で付勢された前記移動レンズ枠を摺動可能に受けることが好ましい。
 この構成によれば、簡素な構成で移動レンズ枠の傾きを精度良く抑制する構成が可能となる。
 [適用例8]上記適用例に係る投写光学装置において、前記付勢部は、前記案内筒または前記移動レンズ枠に支持される板バネであることが好ましい。
 この構成によれば、例えば、一端側を案内筒に固定し、他端側で移動レンズ枠を押圧するように、付勢部を形成することで、容易に移動レンズ枠を付勢する構成が可能となる。また、一端側を移動レンズ枠に固定し、他端側で案内筒を押圧するように、付勢部を形成することで、案内筒を押圧する反力で容易に移動レンズ枠を付勢する構成が可能となる。よって、付勢部の配置スペースを省スペース化しつつ、簡素な構造で移動レンズ枠を付勢する構成が可能となる。
 [適用例9]上記適用例に係る投写光学装置において、前記光軸の一方側から他方側に向かって順次配置される複数の前記移動レンズ群と、前記複数の前記移動レンズ群をそれぞれ保持する複数の前記移動レンズ枠と、を備え、前記複数の前記移動レンズ枠の少なくとも1つの移動レンズ枠は、前記一方側に隣り合う移動レンズ枠に挿入される挿入部、および前記案内筒に嵌挿される枠嵌挿部を有する突出レンズ枠であり、前記補正部は、前記案内筒の内面および前記枠嵌挿部の外面の少なくともいずれか一方から突出し、前記突出レンズ枠が前記案内筒に対して摺動可能に当接する摺動突起であることが好ましい。
 この構成によれば、複数の移動レンズ枠のうちの突出レンズ枠は、挿入部が一方側に隣り合う移動レンズ枠に挿入され、枠嵌挿部が案内筒に嵌挿される。そして、突出レンズ枠は、摺動突起によって、案内筒に当接して摺動するので、突出レンズ枠および突出レンズ枠が保持する移動レンズ群を含む重心から、カムピンが離れた位置に設けられても、光軸に対する傾きが抑制される。よって、省スペースおよび簡素な構成で、突出レンズ枠が保持する移動レンズ群の傾きを抑制できる投写光学装置の提供が可能となる。
 [適用例10]上記適用例に係る投写光学装置において、前記複数の前記移動レンズ群は、当該複数の移動レンズ群のうち最も前記一方側に配置される先頭レンズ群、および前記先頭レンズ群の前記他方側に順次配置される複数の後段レンズ群を備え、前記複数の後段レンズ群をそれぞれ保持する複数の前記移動レンズ枠は、前記突出レンズ枠であることが好ましい。
 この構成によれば、複数の後段レンズ群をそれぞれ保持する移動レンズ枠は、突出レンズ枠なので、摺動突起によって光軸に対する傾きが抑制されて移動する。これによって、複数の後段レンズ群の光軸に対する傾きを簡素な構成で抑制することが可能となる。
 [適用例11]上記適用例に係る投写光学装置において、前記摺動突起を有する前記突出レンズ枠を備え、前記摺動突起を有する前記突出レンズ枠の前記挿入部が挿入される前記移動レンズ枠には、前記摺動突起を通過させる切欠きが形成されていることが好ましい。
 この構成によれば、摺動突起を有する突出レンズ枠の挿入部が挿入される移動レンズ枠には、摺動突起を通過させる切欠きが形成されている。これによって、突出レンズ枠は、挿入部に対し、カムピンより近い位置に摺動突起の形成が可能となる。よって、挿入部に移動レンズ群が配置されるように構成された場合、突出レンズ枠および突出レンズ枠が保持する移動レンズ群を含む重心は、移動レンズ群の近傍にあると考えられるので、この移動レンズ群に対し、カムピンより近い位置に摺動突起を設けることが可能となり、突出レンズ枠の光軸に対する傾きを効率良く抑制することが可能となる。
 [適用例12]上記適用例に係る投写光学装置において、前記光軸に沿う方向において、前記カムピンを挟む両側に前記摺動突起が配設された前記突出レンズ枠を備えることが好ましい。
 この構成によれば、突出レンズ枠は、カム溝に支持されるカムピンの両側が摺動可能に案内筒に当接する。また、突出レンズ枠は、光軸に沿う方向において複数個所が摺動可能に案内筒に当接することとなる。これによって、突出レンズ枠の光軸に対する傾きをさらに抑制することが可能となる。
 [適用例13]上記適用例に係る投写光学装置において、前記摺動突起は、前記光軸を中心とする円周方向に断続的に形成されていることが好ましい。
 この構成によれば、摺動突起が光軸を中心として全周に亘って形成される構成に比べ、摺動突起を形成するための金型構造の簡素化や、摺動突起の大きさを微調整するための金型加工が容易となる。
 [適用例14]上記適用例に係る投写光学装置において、前記移動レンズ群に隣り合う隣設レンズ群と、前記隣設レンズ群を保持する隣設保持枠と、を備え、前記移動レンズ枠および前記隣設保持枠のいずれか一方は、他方に挿入される挿入部を有し、他方は前記挿入部が挿入される被挿入部を有し、前記補正部は、前記挿入部の外周面と前記被挿入部の内周面との間で押圧される弾性部材であり、前記弾性部材は、前記外周面および前記内周面のいずれか一方に配置され、他方に対して相対的に摺動可能に形成されていることが好ましい。
 この構成によれば、投写光学装置は、互いに隣り合う移動レンズ枠と隣設保持枠とを備え、一方に設けられた挿入部が他方に設けられた被挿入部に挿入されるように形成されている。そして、挿入部の外周面と被挿入部の内周面との間には、上述した弾性部材が配置されている。これによって、カムピンと移動レンズ群との位置が離れた移動レンズ枠の構成であっても、弾性部材によって挿入部の外周面と被挿入部の内周面との間を所定の距離に維持することができる。したがって、隣り合う移動レンズ枠と隣設保持枠との間の光軸に対する相互の傾きを防止することができる。
 [適用例15]上記適用例に係る投写光学装置において、前記移動レンズ枠と前記隣設保持枠とは、互いに独立して前記光軸に沿って移動することが好ましい。
 この構成によれば、互いに隣り合う移動レンズ群および隣設レンズ群をフォーカス調整やズーム調整等の調整に寄与するレンズ群として構成できるので、この調整等を行った場合においても、画質が良好な画像を投写する投写光学装置を提供することが可能となる。
 [適用例16]上記適用例に係る投写光学装置において、前記挿入部の外周面には、周方向に沿う溝部が形成され、前記弾性部材は、リング状に形成されて前記溝部に設置されることが好ましい。
 この構成によれば、簡素な構造で弾性部材を挿入部に配置することができる。
 [適用例17]上記適用例に係る投写光学装置において、前記移動レンズ群から射出された光を反射する反射光学系を備えていることが好ましい。
 この構成によれば、反射光学系によって移動レンズ群からの光の方向の変更および広角化が可能となる。よって、投写面に近接して配置し、広角化が可能な投写光学装置を提供できる。
 [適用例18]上記適用例に係る投写光学装置において、前記移動レンズ群は、フォーカス調整に寄与するレンズ群であることが好ましい。
 この構成によれば、フォーカス調整に寄与する移動レンズ群の光軸に対する傾斜が抑制されるので、フォーカス調整を行った場合でも、光学収差の増大を抑制し、画質が良好な画像を投写する投写光学装置を提供することが可能となる。
 [適用例19]本適用例に係るプロジェクターは、光源と、前記光源から射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、前記光変調装置にて変調された光を投写する上記いずれか一項に記載の投写光学装置と、を備えることを特徴とする。
 この構成によれば、プロジェクターは、上述した投写光学装置を備えるので、小型化が図られるとともに、光変調装置で変調された光の歪を抑制して画質が良好な画像の投写が可能となる。
第1実施形態のプロジェクターの使用形態の一例を示す模式図。 第1実施形態のプロジェクターの概略構成を示す模式図。 第1実施形態の投写光学装置の斜視図。 第1実施形態の投写光学装置の断面図。 第1実施形態の第1光学系の分解斜視図。 第1実施形態の第1レンズ枠、第2レンズ枠、および第3レンズ枠の斜視図。 第1実施形態の第1光学系の断面図。 第1実施形態の第1光学系を-Y側から見た断面図。 第1実施形態の案内筒および付勢部の斜視図。 第1実施形態の案内筒および付勢部の斜視図。 第2実施形態の投写光学装置の断面図。 第2実施形態における第1光学系の分解斜視図。 第2実施形態における第1光学系の分解斜視図。 第2実施形態の第1光学系におけるリング状弾性部材近傍の部分断面図。 第2実施形態の第1光学系におけるリング状弾性部材近傍の部分断面図。
 (第1実施形態)
 以下、本実施形態に係るプロジェクターについて、図面を参照して説明する。
 本実施形態のプロジェクターは、壁面等に設置された支持具に支持された状態や、机上等に載置された状態でスクリーン等の投写面に画像を投写できるように構成されている。
 図1は、本実施形態のプロジェクター1の使用形態の一例を示す模式図である。具体的に、図1は、壁面に設置された支持具Mtに支持されたプロジェクター1、および壁面に配置されたスクリーンSCを模式的に示す図である。
 プロジェクター1は、図1に示すように、スクリーンSCの上方に設置され、下方を向く側からスクリーンSCに画像を投写する。なお、以下では、説明の便宜上、支持具Mtに支持されたプロジェクター1において、壁面(スクリーンSC)に対する法線方向を前後方向として壁面に向かう方向を前方向(+Y方向)、重力に逆らう方向を上方向(+Z方向)、壁面に向かって右側を右方向(+X方向)として記載する。また、本実施形態のプロジェクターは、図1に示す姿勢における+Y側や+Z側が机上や床等に載置された姿勢でも画像を投写できるように構成されている。
 〔プロジェクターの主な構成〕
 図2は、本実施形態のプロジェクター1の概略構成を示す模式図である。
 プロジェクター1は、図2に示すように、外装を構成する外装筐体2、制御部(図示省略)、光源装置31を有する光学ユニット3、および撮像装置4を備えている。なお、図示は省略するが、外装筐体2の内部には、さらに、光源装置31や制御部等に電力を供給する電源装置や、光学ユニット3等を冷却する冷却装置が配置されている。
 外装筐体2は、詳細な説明は省略するが、複数の部材で構成され、外気を取り込む吸気口や、外装筐体2内部の温まった空気を外部に排気する排気口等が設けられている。
 制御部は、CPU(Central Processing Unit)やROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を備え、コンピューターとして機能するものであり、プロジェクター1の動作の制御、例えば、画像の投写に関わる制御等を行う。
 光学ユニット3は、制御部による制御の下、光源装置31から射出された光を光学的に処理して投写する。
 光学ユニット3は、図2に示すように、光源装置31に加え、インテグレーター照明光学系32、色分離光学系33、リレー光学系34、光学装置35、投写光学装置5、およびこれらの光学部品を光路上の所定位置に配置する光学部品用筐体37を備える。
 光源装置31は、超高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等からなる放電型の光源311、リフレクター312および平行化レンズ313等を備えている。光源装置31は、光源311から射出された光をリフレクター312にて反射した後、平行化レンズ313によって射出方向を揃え、インテグレーター照明光学系32に向けて射出する。
 インテグレーター照明光学系32は、第1レンズアレイ321、第2レンズアレイ322、偏光変換素子323、および重畳レンズ324を備える。
 第1レンズアレイ321は、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有しており、光源装置31から射出された光を複数の部分光に分割する。第2レンズアレイ322は、第1レンズアレイ321と略同様の構成を有しており、重畳レンズ324とともに、部分光を後述する液晶パネルの表面に略重畳させる。偏光変換素子323は、第2レンズアレイ322から射出されたランダム光を液晶パネルで利用可能な略1種類の偏光光に揃える機能を有している。
 色分離光学系33は、2枚のダイクロイックミラー331,332、および反射ミラー333を備え、インテグレーター照明光学系32から射出された光を赤色光(以下「R光」という)、緑色光(以下「G光」という)、青色光(以下「B光」という)の3色の色光に分離する機能を有する。
 リレー光学系34は、入射側レンズ341、リレーレンズ343、および反射ミラー342,344を備え、色分離光学系33で分離されたR光をR光用の液晶パネルまで導く機能を有する。なお、光学ユニット3は、リレー光学系34がR光を導く構成としているが、これに限らず、例えば、B光を導く構成としてもよい。
 光学装置35は、各色光用に設けられた光変調装置351(R光用の光変調装置を351R、G光用の光変調装置を351G、B光用の光変調装置を351Bとする)、および色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム352を備えている。
 各光変調装置351は、透過型の液晶パネル、液晶パネルの光入射側に配置された入射側偏光板、および液晶パネルの光射出側に配置された射出側偏光板を備え、各色光を画像情報に応じて変調する。
 クロスダイクロイックプリズム352は、4つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、2つの誘電体多層膜が形成されている。クロスダイクロイックプリズム352は、誘電体多層膜が光変調装置351R,351Bにて変調されたR光およびB光を反射し、光変調装置351Gにて変調されたG光を透過して、3色の変調光を合成する。
 投写光学装置5は、後で詳細に説明するが、光軸Axを有する第1光学系6、および第1光学系6から射出された光を反射する第2光学系7(反射光学系)を備える。そして、投写光学装置5は、クロスダイクロイックプリズム352にて合成された光を、図1に示すように、プロジェクター1の下方に配置されたスクリーンSCに拡大投写する。
 撮像装置4は、例えば、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の撮像素子(図示省略)を備え、投写面を撮影し、撮影した情報を制御部に出力する。また、撮像装置4は、ユーザーによって投写面上で操作される指示具(例えば、電子ペン等)から発せられる光を検出し、検出した情報を制御部に出力する。制御部は、撮像装置4から出力された情報に基づいて指示具の位置を解析し、その解析結果に基づいて、例えば指示具の軌跡を点や線で表す画像として投写させる。
 〔投写光学装置の構成〕
 ここで、投写光学装置5について詳細に説明する。
 図3は、投写光学装置5の斜視図であり、後述するカバー51Bを取り外した状態を示す図である。図4は、投写光学装置5の光軸Axを含むY-Z平面での断面図である。
 投写光学装置5は、図3、図4に示すように、光軸Axに沿って配置される1つあるいは複数のレンズを1つのレンズ群とする複数のレンズ群を有する第1光学系6、および第1光学系6から射出された光を反射する第2光学系7を備える。なお、図1に示すように、壁面に設置された支持具Mtに支持されたプロジェクター1においては、光軸Axに沿う方向が±Y方向となり、第1光学系6において、クロスダイクロイックプリズム352にて合成された光が入射する光入射側(光路上流側)が+Y側、光が射出する光射出側(光路下流側、第2光学系7側)が-Y側となる。
 投写光学装置5は、図4に示すように、第1光学系6および第2光学系7に加え、投写光学用筐体51および透光板53を備える。
 図5は、第1光学系6の分解斜視図である。
 第1光学系6は、図4、図5に示すように、光軸Axに沿い、光射出側(-Y側)から光入射側(+Y側)に向かって順に配置される第1レンズ群L1~第4レンズ群L4、第1レンズ群L1~第4レンズ群L4をそれぞれ保持する第1レンズ枠61~第4レンズ枠64、案内筒65、カム筒66、および第1の補正部としての付勢部67を備える。
 第1レンズ群L1~第3レンズ群L3は、光軸Axに沿って移動可能な移動レンズ群である。
 具体的に、第1レンズ群L1は、1つのレンズで構成され、第1光学系6における複数の移動レンズ群のうちの最も光射出側(-Y側)に配置される。また、第1レンズ群L1を構成する1つのレンズは、合成樹脂製の非球面レンズで形成され、平面視円形の形状から-Z側の一部、および左右両側の一部が削除されたような形状を有している。第2レンズ群L2、第3レンズ群L3、第4レンズ群L4は、それぞれ複数のレンズで構成され、第1レンズ群L1の光入射側(+Y側)にこの順で配置される。なお、第2レンズ群L2は、平面視円形の形状から-Z側の一部が削除されたような形状を有している。
 第1レンズ枠61~第3レンズ枠63は、第1レンズ群L1~第3レンズ群L3をそれぞれ保持する移動レンズ枠である。
 具体的に、第1レンズ枠61は、第1レンズ群L1を保持する筒状の保持部611、および保持部611から光軸Axに対して直交する方向に突出する複数のカムピン61pを備える。
 第2レンズ枠62は、第2レンズ群L2を保持する筒状の保持部621、および保持部621から光軸Axに対して直交する方向に突出する複数のカムピン62pを備える。
 第3レンズ枠63は、第3レンズ群L3を保持する筒状の保持部631、および保持部631から光軸Axに対して直交する方向に突出する複数のカムピン63pを備える。
 カムピン61p,62p,63pそれぞれは、光軸Axを中心とする円周方向に120°の略等間隔で3つ設けられており、先端部は、縁部が細くなるテーパー状に形成され、先端部が案内筒65の後述する直進溝651から飛び出すような長さに設定されている。
 第4レンズ枠64は、筒状に形成され、第4レンズ群L4を保持し、案内筒65に固定される。
 このように、投写光学装置5は、光軸Axの一方側となる光射出側から光軸の他方側となる光入射側に向かって順次配置される移動可能な第1レンズ群L1~第3レンズ群L3、および案内筒65に固定される第4レンズ群L4を備える。第1レンズ群L1は、複数の移動レンズ群(第1レンズ群L1~第3レンズ群L3)のうち、光軸Axの最も一方側に配置される先頭レンズ群に相当し、第2レンズ群L2および第3レンズ群L3は、この先頭レンズ群の他方側(光入射側)に順次配置される後段レンズ群に相当する。
 案内筒65は、合成樹脂製であり、前後方向(±Y方向)に開口部を有し、図4、図5に示すように、カム筒66に嵌挿される円筒状の嵌挿部65A、嵌挿部65Aの-Y側に設けられた円筒状の筒突出部65B、および嵌挿部65Aの+Y側に設けられた円筒状の取付部65Cを有している。
 筒突出部65Bは、外径が嵌挿部65Aの外径より大きく、カム筒66から-Y側に飛び出すように形成されている。嵌挿部65Aには、図5に示すように、嵌挿部65Aと筒突出部65Bとで形成される段差部から+Y方向に向かって、光軸Axに沿う方向と同一方向に延出する3つの直進溝651が設けられている。
 嵌挿部65Aの内径は、保持部631,621,611が挿入可能な大きさに設定され、筒突出部65Bの内径は、第3レンズ枠63、第2レンズ枠62、第1レンズ枠61それぞれの全体が挿入可能な大きさに設定されている。
 取付部65Cは、外径が嵌挿部65Aの外径より小さく、カム筒66から+Y側に飛び出すように形成されている。
 第3レンズ枠63、第2レンズ枠62、第1レンズ枠61は、この順で筒突出部65Bから挿入される。具体的に、第3レンズ枠63、第2レンズ枠62、第1レンズ枠61は、カムピン63p,62p,61pが直進溝651に挿通され、保持部631,621,611が嵌挿部65Aに挿入される。第4レンズ枠64は、詳細な説明は省略するが、部材を介して取付部65Cに固定される。なお、案内筒65は、合成樹脂製に限らず、アルミニウム等の金属製であってもよい。
 カム筒66は、合成樹脂製であり、前後方向(±Y方向)に開口部を有し、案内筒65の嵌挿部65Aが嵌挿され、案内筒65に対して光軸Axを中心に回転可能に形成されている。そして、カム筒66の内面には、直進溝651から突出するカムピン61p,62p,63pがそれぞれ係合するカム溝661が形成されている。カム溝661の断面形状は、カムピン61p,62p,63pのテーパー状の先端部が係合するように形成されている。
 カム溝661は、カムピン61p,62p,63pを導入するために光軸Axに沿って直線的に形成された導入部、および導入部から分岐し第1レンズ枠61、第2レンズ枠62、第3レンズ枠63それぞれの移動を規定する規定部を有している。
 カム筒66は、図示しないレバーが取り付けられ、プロジェクター1の外部からこのレバーが操作されることによって回転する。
 カム筒66が回転されると、第1レンズ枠61、第2レンズ枠62、第3レンズ枠63は、カムピン61p,62p,63pが直進溝651とカム溝661とに誘導されて、直進溝651に沿って互いに独立して移動する。また、第1レンズ枠61、第2レンズ枠62、第3レンズ枠63の移動量は、互いに異なっており、第2レンズ枠62の移動量が最も大きく設定されている。第1光学系6は、カム筒66が回転されることによりフォーカス調整が行われる。すなわち、第1レンズ群L1~第3レンズ群L3は、フォーカス調整に寄与する。なお、ここでいうフォーカス調整とは、焦点距離の調整に限らず像面湾曲の調整を含む調整であってもよい。また、カム筒66は、合成樹脂製に限らず、アルミニウム等の金属製であってもよい。
 付勢部67は、後で詳細に説明するが、図5に示すように、案内筒65に支持される第1付勢部67xおよび第2付勢部67zを備え、第1レンズ枠61のカム筒66から飛び出す部位を光軸Axに対して交差する方向に付勢し、第1レンズ枠61の光軸Axに対する傾きを補正する。具体的に、第1付勢部67xは、第1レンズ枠61を+X方向に付勢し、第2付勢部67zは、第1レンズ枠61を-Z方向に付勢する。+X方向は第1方向に相当し、-Z方向は第2方向に相当する。すなわち、付勢部67は、光軸Axに直交する面内で互いに交差する第1方向、第2方向それぞれにおいて、第1レンズ枠61を付勢する。
 第2光学系7は、図4に示すように、反射部としての反射ミラー71を備える。反射ミラー71は、凹面状に形成され、第1光学系6から射出された光を広角化して反射し、第1光学系6近傍を通過させる。なお、第2光学系7は、複数のミラーや平面ミラーを備える構成であってもよい。
 投写光学用筐体51は、図4に示すように、筐体本体51Aおよびカバー51Bを備え、第1光学系6および第2光学系7を収納する。
 筐体本体51Aは、図3、図4に示すように、-Z側が開口する箱状に形成され、+Y側の壁部511に第1光学系6の第4レンズ枠64が挿通される挿通孔512が形成され、-Y側の壁部に反射ミラー71で閉塞される開口部513が形成されている。
 壁部511は、平面視矩形状に形成され、+Y側の面には、図示しない保持部材を介して光学装置35が取り付けられる。
 第1光学系6は、案内筒65が筐体本体51Aにネジ固定されて、筐体本体51A内に配置される。反射ミラー71は、板バネ等の部材を介して筐体本体51Aにネジ固定される。
 カバー51Bは、図4に示すように、筐体本体51Aにおける-Z側の開口する部位の-Y側を閉塞し、カム筒66の-Z側が露出するように形成されている。
 カバー51Bには、カム筒66の-Y側端部近傍から第2光学系7に向かう程、光軸Axに近づく傾斜部521、傾斜部521の端部から+Z側に延出する壁部522、および反射ミラー71で反射した光が通過する開口部523が形成されている。
 透光板53は、ガラス等の板材で矩形状に形成されており、カバー51Bに取り付けられ開口部523を閉塞する。
 クロスダイクロイックプリズム352から射出された光は、第1光学系6で屈折して、光軸Axよりも+Z側に傾斜した方向に向かう。そして、第1光学系6から射出された光は、第2光学系7で反射され、光軸Axよりも-Z側に傾斜した方向に向かい、透光板53を透過してスクリーンSCに投写される。
 ここで、移動レンズ枠(第1レンズ枠61、第2レンズ枠62、第3レンズ枠63)、案内筒65、および付勢部67についてさらに詳細に説明する。
 図6は、第1レンズ枠61、第2レンズ枠62、および第3レンズ枠63を示す斜視図である。図7は、第1光学系6の断面図である。
 第1レンズ枠61は、図6に示すように、カムピン61pが保持部611の+Y側端部近傍に形成され、図3、図7に示すように、保持部611の-Y側がカム筒66から飛び出すように形成されている。保持部611のカム筒66から飛び出す部位を枠突出部611Aとする。本実施形態の投写光学装置5は、保持部611のカム筒66からの飛び出し量、すなわち枠突出部611Aの光軸Axに沿う方向の長さが、カム筒66の光軸Ax方向の長さと同程度になる状態が可能に構成されている。なお、枠突出部611Aの光軸Axに沿う方向の長さが、カム筒66の光軸Ax方向の長さより明らかに短くなるように投写光学装置5を構成してもよい。
 そして、枠突出部611Aには、図4に示すように、-Z側、すなわち反射ミラー71で反射された光が通過する側に、光射出側の端部の一部が切り欠かれたように形成された傾斜部611Bが設けられている。傾斜部611Bは、カバー51Bの傾斜部521の内側に位置し、カム筒66近傍から第2光学系7に向かう程、光軸Axに近づくように傾斜している。また、傾斜部521,611Bは、反射ミラー71で反射した光うちの最も第1光学系6側の光線Riと略平行となるように設定されている。なお、この傾斜部611Bの形状は、傾斜部611B全体として傾斜していれば、平面に限らず、階段状等であってもよい。また、図4に示すように、カバー51Bの傾斜部521は、第1レンズ枠61が最も-Y側に移動した状態で傾斜部611Bに当接しない範囲で、傾斜部611Bに接近するように形成されている。
 また、枠突出部611Aには、図7に示すように、傾斜部611Bの-Y側に第1レンズ群L1が保持されるレンズ取付部611Cが形成されている。
 図8は、第1光学系6を-Y側から見た図であり、レンズ取付部611Cにおける断面図である。
 レンズ取付部611Cは、図7、図8に示すように、+Z側が突出するように形成されており、第1レンズ群L1の外周縁、および+Y側における第1レンズ群L1の縁部を覆うように形成されている。第1レンズ群L1は、図7に示すように、中央に開口部を有する環状の金属板PLと、レンズ取付部611Cとに挟持されてレンズ取付部611Cに保持される。
 また、枠突出部611Aの+Z側には、図7に示すように、レンズ取付部611Cが+Z側に突出することによって形成される角部に突起611tが設けられている。
 レンズ取付部611Cは、図8に示すように、第1レンズ群L1を保持するための左右方向(±X方向)の壁部611L,611Rが上下方向(±Z方向)に沿うように形成されている。そして、+X側の壁部611Rには、+X方向に突出し、上下方向に並設された板状の突起612a,612bが形成されている。突起612aは、突起612bの-Z側に形成されている。そして、-X側の壁部611Lには、-X方向に突出し、上下方向において突起612aと略同じ位置に形成された突起613aが形成されている。
 また、保持部611には、図6に示すように、保持部611の+Y側の端部が平面視矩形状に切り欠かれた切欠き611hが形成されている。切欠き611hは、第2レンズ枠62に設けられた後述する摺動突起621Tを通過させ、摺動突起621Tが案内筒65の内面に当接するように形成されている。切欠き611hは、光軸Axを中心とする円周方向において、隣り合うカムピン61p同士の間に位置するように、120°の略等間隔で3つ設けられている。
 第2レンズ枠62は、図7に示すように、カムピン62pが保持部621の+Y側端部近傍に形成され、保持部621の-Y側が第1レンズ枠61の保持部611内に挿入可能に形成されている。すなわち、第2レンズ枠62は、第1レンズ枠61と同様に、保持部621の-Y側がカム筒66から飛び出すように形成されている。第2レンズ枠62(保持部621)において、隣り合う第1レンズ枠61(保持部611)内に挿入される部位を挿入部621a、嵌挿部65Aに嵌挿される部位を枠嵌挿部621fとする。
 挿入部621aには、図7に示すように、第1レンズ枠61の傾斜部611Bの内側に位置し、一部が切り欠かれたように形成された枠切欠き部621cが設けられている。枠切欠き部621cは、挿入部621aの断面形状がL字状になるような形状を有している。第2レンズ群L2は、枠切欠き部621cの内側に保持され、第2レンズ枠62は、第2レンズ群L2の少なくとも一部が第1レンズ枠61における傾斜部611Bの内側に移動可能に配置される。
 また、保持部621には、図6に示すように、第2レンズ枠62および第3レンズ枠63の移動によって第3レンズ枠63のカムピン63pが侵入可能で、U字状に切り欠かれた逃げ部621bが形成されている。
 枠嵌挿部621fの外面には、図6、図7に示すように、案内筒65の内面に向かって突出する摺動突起621T,621Uが形成されている。摺動突起621T,621Uは、第2レンズ枠62が案内筒65に対して摺動可能に、案内筒65に当接するように形成されている。本実施形態の摺動突起621T,621Uは、それぞれが光軸Axを中心とする円周方向に120°の略等間隔で断続的に形成されており、光軸Axに沿う方向より円周方向が長い長尺状に形成されている。
 図6に示すように、摺動突起621Tは、枠切欠き部621cの+Y側で、光軸Ax方向において保持部621の中央に設けられ、摺動突起621Uは、保持部621の+Y側の端部に設けられ、光軸Axを中心とする円周方向において、摺動突起621Tの位置と略同じ位置に形成されている。そして、図7に示すように、光軸Axに沿う方向において、摺動突起621Tは、カムピン62pの-Y方向に位置し、摺動突起621Uは、カムピン62pの+Y方向に位置するように形成されている。すなわち、摺動突起621T,621Uは、光軸Axに沿う方向において、カムピン62pを挟む両側に形成されている。
 また、摺動突起621Tは、第1レンズ枠61および第2レンズ枠62の位置によって、図7に示すように、第1レンズ枠61の切欠き611hから露出するように形成されている。
 第3レンズ枠63は、図7に示すように、カムピン63pが保持部631の+Y側端部近傍に形成され、保持部631の-Y側が第2レンズ枠62の保持部621内に挿入可能に形成されている。第3レンズ枠63(保持部631)において、隣り合う第2レンズ枠62(保持部621)内にされる部位を挿入部631a、嵌挿部65Aに嵌挿される部位を枠嵌挿部631fとする。そして、第3レンズ群L3は、挿入部631a内に保持される。
 枠嵌挿部631fの外面には、図6、図7に示すように、+Y側の端部に案内筒65の内面に向かって突出する摺動突起631Tが形成されている。摺動突起631Tは、第3レンズ枠63が案内筒65に対して摺動可能に、案内筒65に当接するように形成されている。本実施形態の摺動突起631Tは、光軸Axを中心とする円周方向に120°の略等間隔で断続的に形成されており、光軸Axに沿う方向より円周方向が長い長尺状に形成されている。
 このように、複数の移動レンズ枠(第1レンズ枠61、第2レンズ枠62、第3レンズ枠63)のうちの第2レンズ枠62、第3レンズ枠63は、光軸Axの一方側(光射出側、-Y側)に隣り合うレンズ枠に挿入される挿入部621a,631a、および案内筒65に嵌挿される枠嵌挿部621f,631fを有し、突出レンズ枠に相当する。
 カムピン61pは、光軸Axに沿う方向において、第1レンズ枠61および第1レンズ枠61に取り付けられる部材を含む重心から離れた位置に形成されている。同様に、光軸Axに沿う方向において、カムピン62pは、第2レンズ枠62および第2レンズ枠62に取り付けられる部材を含む重心から離れた位置に形成され、カムピン63pは、第3レンズ枠63および第3レンズ枠63に取り付けられる部材を含む重心から離れた位置に形成されている。
 具体的に、図7に示すように、第1レンズ枠61、および第1レンズ枠61に取り付けられる部材(第1レンズ群L1および金属板PL)を含む重心61Lgの位置は、第1レンズ群L1を構成する1つのレンズ内となり、カムピン61pは、光軸Axに沿う方向において、この重心61Lgの位置から+Y方向に離れた位置に形成される。
 第2レンズ枠62および第2レンズ枠62に取り付けられる部材(第2レンズ群L2)を含む重心62Lgの位置は、第2レンズ群L2内となり、カムピン62pは、この重心62Lgの位置から+Y方向に離れた位置に形成される。そして、第3レンズ枠63および第3レンズ枠63に取り付けられる部材(第3レンズ群L3)を含む重心63Lgの位置は、第3レンズ群L3内となり、カムピン63pは、この重心63Lgの位置から+Y方向に離れた位置に形成される。
 このように、移動レンズ枠(第1レンズ枠61~第3レンズ枠63)におけるそれぞれのカムピン61p,62p,63pは、光軸Axに沿う方向において、重心61Lg,62Lg,63Lgそれぞれに対し、同一方向(+Y方向)に離れた位置に形成されている。
 案内筒65は、前述したように、嵌挿部65Aおよび筒突出部65Bを有しており、図3に示すように、筒突出部65Bは、内部に枠突出部611Aを配置可能で、傾斜部611Bを露出させるように削除された形状を有している。そして、削除されたように形成された端面65Baは、傾斜部611Bに倣うように傾斜している。
 図9は、光射出側(-Y側)から見た案内筒65および付勢部67の斜視図である。図10は、光入射側(+Y側)から見た案内筒65および付勢部67の斜視図である。
 嵌挿部65Aの内面652には、図7、図9に示すように、第2レンズ枠62の保持部621に向かって突出する摺動突起652Sが形成されている。
 摺動突起652Sは、図7に示すように、第2レンズ枠62が案内筒65に対して摺動可能に、摺動突起621T,621Uに当接するように形成されている。
 摺動突起652Sは、光軸Axを中心とする円周方向に120°の略等間隔で断続的に形成されており、摺動突起621T,621Uそれぞれに対応して光軸Axに沿って2列形成されている。また、摺動突起652Sは、円周方向より光軸Axに沿う方向が長い長尺状に形成されている。すなわち、摺動突起652Sは、光軸Axに沿う方向より円周方向が長い長尺状に形成された摺動突起621T,621Uと、小さな接触面積で当接する。
 図10に示すように、取付部65Cの内面653は、内径が嵌挿部65Aの内面652の内径より小さく形成されている。第3レンズ枠63の前述した摺動突起631Tは、図7に示すように、第3レンズ枠63が案内筒65に対して摺動可能に、内面653に当接するように形成されている。
 また、案内筒65は、付勢部67によって付勢された第1レンズ枠61を受ける機能を有している。案内筒65は、図8に示すように、第1レンズ枠61の壁部611Rに対向する壁部65Rx、第1レンズ枠61の壁部611Lに対向する壁部65Lx、および壁部65Rx,65Lxそれぞれの-Z側の縁部から内側に屈曲する壁部65Rz,65Lzを有している。
 壁部65Rxは、壁部611Rから突出する突起612a,612bの端面と当接可能に形成され、+X方向(第1方向)において、第1付勢部67xで付勢された第1レンズ枠61を受ける。壁部65Rz,65Lzは、突起612a,613aと当接可能に形成され、-Z方向(第2方向)において、第2付勢部67zで付勢された第1レンズ枠61を受ける。壁部65Rx,65Rz,65Lzは、受部に相当する。
 付勢部67は、前述したように、第1付勢部67xおよび第2付勢部67zを備える。
 第1付勢部67xおよび第2付勢部67zは、金属の板材からバネ性を有して形成された板バネで構成され、図10に示すように、案内筒65に支持される固定部671および第1レンズ枠61を押圧する押圧部672を有している。
 第2付勢部67zは、図7、図10に示すように、固定部671が筒突出部65Bの+Z側の外面にネジ固定され、押圧部672が筒突出部65Bに設けられた孔から挿通され、押圧部672の先端部が筒突出部65B内に侵入するように配置される。
 そして、第2付勢部67zは、図7に示すように、光軸Axに沿う方向において、重心61Lgに対し、カムピン61pより近い位置で枠突出部611Aを-Z方向に付勢する。具体的に、第2付勢部67zは、光軸Axに沿う方向において、第1レンズ群L1の近傍、すなわち、重心61Lg近傍を付勢する。より具体的に、第2付勢部67zは、押圧部672の先端部がレンズ取付部611Cの+Y側に形成された突起611tに当接して、第1レンズ枠61を付勢する。
 第1付勢部67xは、図10に示すように、固定部671が筒突出部65Bの-X側の外面にネジ固定され、押圧部672の先端部が筒突出部65Bに設けられた孔から筒突出部65B内に侵入するように配置される。そして、第1付勢部67xは、第2付勢部67zと同様に、光軸Axに沿う方向において、重心61Lgに対し、カムピン61pより近い位置で枠突出部611Aを、また、重心61Lg近傍を+X方向に付勢する。
 付勢部67で付勢された第1レンズ枠61は、案内筒65に対し、摺動可能に受部に当接する。
 具体的に、第1レンズ枠61は、図8に示すように、第1付勢部67xによる付勢力Fxで付勢され、突起612a,612bが壁部65Rxに当接する。また、第1レンズ枠61は、第2付勢部67zによる付勢力Fzで付勢され、突起612aが壁部65Rzに当接し、突起613aが壁部65Lzに当接する。
 このように、付勢部67は、複数の移動レンズ枠(第1レンズ枠61~第3レンズ枠63)のうち、最も光射出側(-Y側)に位置する第1レンズ枠61を付勢する。また、付勢部67は、移動可能な第1レンズ枠61~第3レンズ枠63のうち、光軸Axに沿う方向において、重心61Lg,62Lg,63Lgそれぞれに対して、カムピン61p,62p,63pが同一方向に離れて形成された方向(+Y方向)とは、反対側(-Y方向)の最も端に位置する第1レンズ枠61を付勢する。
 そして、カム筒66が回転されると、第1レンズ枠61は、突起612a,612bの+X側の面が壁部65Rxの-X側の面上を摺動し、突起612a,613aの-Z側の面が壁部65Rz,65Lzの+Z側の面上を摺動する。このように、受部としての壁部65Rx,65Rz,65Lzは、第1レンズ枠61を摺動可能に受ける。また、第1レンズ枠61は、付勢部67の押圧部672に対して摺動する。
 そして、第2レンズ枠62は、摺動突起621T,621Uが案内筒65の摺動突起652Sに当接して摺動し、第3レンズ枠63は、摺動突起631Tが案内筒65の内面653に当接して摺動する。
 このように、摺動突起621T,621U,652Sは、第2レンズ枠62(突出レンズ枠)が案内筒65に対して摺動可能に当接し、摺動突起631Tは、第3レンズ枠63(突出レンズ枠)が案内筒65に対して摺動可能に当接する。摺動突起621T,621U,652Sは、第2レンズ枠62の光軸Axに対する傾きを補正する第2の補正部に相当し、摺動突起631Tは、第3レンズ枠63の光軸Axに対する傾きを補正する第2の補正部に相当する。
 以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
 (1)第1レンズ枠61は、カムピン61pが重心61Lgから離れた位置に形成されているが、付勢部67(第1の補正部)および受部によって光軸Axに対する傾斜が抑制される。よって、カムピン61p配設の自由度を高めることや、カム筒66の光軸Axに沿う方向の小型化を図りつつ、第1レンズ群L1の傾きを抑制できる。よって、構造や構成部材の複雑化の抑制や小型化、軽量化を図りつつ、画像の歪を抑制し、画質が良好な画像を投写する投写光学装置5を提供することが可能となる。また、第1レンズ枠61は、傾きが抑制されるので、滑らかな移動が可能となり、手動式でカム筒66を回転させる構成においては、操作力を小さなものとすることができ、電動式でカム筒66を回転させる構成においては、低電力化が可能となる。
 (2)付勢部67は、光軸Axに沿う方向において、重心61Lg近傍を付勢するので、第1レンズ枠61の傾きを抑制するための付勢力を効率良く第1レンズ枠61に伝えることが可能となる。よって、付勢部67の小型化や形状の簡素化が可能となる。また、付勢力を小さくすることが可能なので、付勢部67を備える構成であっても、組み立てが容易な投写光学装置5が可能となる。
 (3)第1レンズ枠61は、カム筒66から光射出側に飛び出す枠突出部611Aを有し、付勢部67は、枠突出部611Aを付勢する。これによって、カム筒66の光軸Axに沿う方向のサイズを小さくできるとともに、光軸Axに沿う方向において、重心61Lgがカム筒66の外側にあるような構成であっても、光軸Axに対する第1レンズ枠61の傾きを抑制することが可能となる。
 (4)カムピン61p,62p,63pそれぞれは、光軸Axに沿う方向において、重心61Lg,62Lg,63Lgそれぞれに対し、同一方向(+Y方向)に離れた位置に形成されている。そして、付勢部67は、移動可能な第1レンズ枠61、第2レンズ枠62、第3レンズ枠63のうち、カムピン61p,62p,63pが同一方向に離れて形成された方向(+Y方向)とは、反対側(-Y方向)の最も端に位置する第1レンズ枠61を付勢する。これによって、複数の移動レンズ群を備える構成であっても、カム筒66の光軸Axに沿う方向を小型化できるとともに、構造が複雑化することを抑え、最も光射出側に配置される第1レンズ枠61の光軸に対する傾きを抑制することが可能となる。
 (5)投写光学装置5は、反射ミラー71を有する第2光学系7を備えるので、反射ミラー71によって第1光学系6からの光の方向の変更および広角化が可能となる。よって、投写面に近接して配置し、広角化が可能な投写光学装置5を提供できる。
 (6)付勢部67は、第1付勢部67xおよび第2付勢部67zを備えるので、第1レンズ枠61の2方向の傾きを抑制することができる。これによって、さらに画質が良好な画像を投写する投写光学装置5を提供することが可能となる。
 (7)受部としての壁部65Rx,65Rz,65Lzは、第1レンズ枠61が内部に配置される案内筒65に形成され、第1レンズ枠61を摺動可能に受けるように形成されている。これによって、簡素な構成で第1レンズ枠61の傾きを精度良く抑制する構成が可能となる。
 (8)付勢部67は、板バネで構成され、案内筒65に支持される。これによって、付勢部67の配置スペースを省スペース化しつつ、簡素な構造で第1レンズ枠61を付勢する構成が可能となる。
 (9)第2レンズ枠62は、摺動突起621T,621Uが案内筒65の摺動突起652Sに当接して摺動し、第3レンズ枠63は、摺動突起631Tが案内筒65の内面653に当接して摺動する。すなわち、第2レンズ群L2および第3レンズ群L3は、第2の補正部(摺動突起621T,621U,652S、631T)によって光軸Axに対する傾きが抑制されるので、さらに画質が良好な画像を投写する投写光学装置5を提供することが可能となる。
 (10)第2レンズ枠62には、摺動突起621Tが設けられ、この摺動突起621Tは、第1レンズ枠61に形成された切欠き611hを通過して案内筒65の内面に当接する。そして、摺動突起621Tは、光軸Axに沿う方向において、重心62Lgに対し、カムピン62pより近い位置に形成されているので、第2レンズ枠62の光軸Axに対する傾きを効率良く抑制することが可能となる。
 (11)第2レンズ枠62は、摺動突起621T,621Uによって、光軸Axに沿う方向において、カムピン62pの両側が摺動可能に案内筒65(摺動突起652S)に当接する。また、第2レンズ枠62は、光軸Axに沿う方向において2個所が摺動可能に案内筒65に当接することとなる。これによって、第2レンズ枠62の光軸Axに対する傾きをさらに抑制することが可能となる。
 また、摺動突起652Sと摺動突起621T,621Uとは、小さな接触面積で当接するように形成されているので、光軸Axに沿う方向において2個所が摺動可能に案内筒65に当接する構成であっても軽負荷で第2レンズ枠62の移動が可能となる。
 (12)摺動突起621T,621U,631Tは、光軸Axを中心とする円周方向に断続的に形成されている。これによって、摺動突起が光軸Axを中心として全周に亘って形成される構成に比べ、摺動突起621T,621U,631Tを形成するための金型構造の簡素化や、摺動突起621T,621U,631Tの大きさを微調整するための金型加工が容易となる。
 (13)フォーカス調整に寄与する移動レンズ群(第1レンズ群L1~第3レンズ群L3)の光軸Axに対する傾斜が抑制されるので、フォーカス調整を行った場合でも、画像の歪を抑制し、画質が良好な画像を投写する投写光学装置5を提供することが可能となる。
 (14)プロジェクター1は、投写光学装置5を備えるので、小型化が図られるとともに、光変調装置351で変調された光の歪を抑制して画質が良好な画像の投写が可能となる。
 (第2実施形態)
 以下、第2実施形態に係る投写光学装置について、図面を参照して説明する。以下の説明では、第1実施形態の投写光学装置5と同様の構成および同様の部材には、同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
 図11は、本実施形態の投写光学装置15の断面図である。
 投写光学装置15は、図11に示すように、第1実施形態の第1光学系6と構成が異なる第1光学系16を備えている。
 第1光学系16は、案内筒167、カム筒168、および光軸Axに沿って光射出側(-Y側)から順に配置される第1レンズ群M1~第6レンズ群M6と、第1レンズ群M1~第6レンズ群M6をそれぞれ保持する第1レンズ枠161~第6レンズ枠166と、補正部としてのリング状弾性部材8とを備えている。
 第2レンズ群M2~第4レンズ群M4は、光軸Axに沿って移動可能な移動レンズ群である。第2レンズ枠162~第4レンズ枠164は、第2レンズ群M2~第4レンズ群M4をそれぞれ保持する移動レンズ枠である。
 第1レンズ群M1、第5レンズ群M5、および第6レンズ群M6は、第1レンズ枠161、第5レンズ枠165、第6レンズ枠166にそれぞれ保持され、案内筒167に固定されている。
 図12、図13は、第1光学系16の分解斜視図である。具体的に、図12は、第1光学系16における光射出側(-Y側)を主に示した図、図13は、第1光学系16における光入射側(+Y側)を主に示した図である。
 第1レンズ群M1は、図11、図12に示すように、非球面レンズであるレンズM11と、球面レンズであるレンズM12とで構成され、光軸Axの-Z側で、所定の位置で光軸Axに水平に切断されている。
 第1レンズ枠161は、図12に示すように、レンズM11を保持する保持部1611と、レンズM12を保持する保持部1612とを備えている。レンズM11は、保持部1611の前側(-Y側)から挿入され、レンズM11の外周部の3カ所を保持片PL2により保持してネジにより固定される。レンズM12は、保持部1612の後側(+Y側)から挿入され、外周部を熱カシメにより保持される。
 また、第1レンズ枠161は、保持部1612の外周面に、光軸Axに交差する方向に延出する固定部161aが形成されている。固定部161aには、ネジScrが挿通される孔部161bが形成れている。第1レンズ枠161は、孔部161bにネジScrが挿通されて案内筒167に固定される。
 第2レンズ群M2は、非球面レンズであるレンズM21で構成され、光軸Axの上側で、所定の位置で光軸Axに水平に切断されている。
 第2レンズ枠162は、図12に示すように、レンズM21を保持する保持部1621、およびカムピン162pを備えている。
 保持部1621は、概ね円筒状に形成される。なお、保持部1621の前側の外周面上部には、カバー51Bの傾斜部521(図11参照)に合せて傾斜部1622が形成されている。保持部1621の前側端部には、レンズM21を前側から収容する収容部1621aが形成されている。
 カムピン162pは、保持部1621の後側端部(円筒部1621b)の外周面から光軸Axに交差する方向で外側に突出して形成されている。カムピン162pは、光軸Axを中心とする円周方向に120°の等間隔で3つ形成されている。カムピン162pは、円柱状で先端部が細くなるテーパー状に形成されている。
 第3レンズ群M3は、球面レンズであるレンズM31で構成されている。第3レンズ枠163は、レンズM31を保持する円筒状に形成された保持部1631と3つのカムピン163pとを備えている。保持部1631の前側には、円筒状に形成され、後述する被挿入部1631aが形成されている。また、被挿入部1631aの前側端部には、レンズM31を前側から収容する収容部1631bが形成されている。レンズM31は、収容部1631bに熱カシメにより保持される。なお、カムピン163pは、被挿入部1631aの+Y側で、被挿入部1631aの外径より大きな外径の円筒部1631cにカムピン162pと同様に形成されている。
 第4レンズ群M4は、球面レンズであるレンズM41で構成されている。第4レンズ枠164は、レンズM41を保持する円筒状に形成された保持部1641と3つのカムピン164pとを備えている。保持部1641の前側には、円筒状に形成され、後述する挿入部1641aが形成されている。また、挿入部1641aの前側端部には、レンズM41を前側から収容する収容部1641bが形成されている。また、挿入部1641aの外周面で、前側の縁部には、周方向に所定の径で凹形状に形成された溝部1641dが設けられている。なお、レンズM41は、収容部1641bに熱カシメにより保持される。そして、カムピン164pは、挿入部1641aの+Y側に設けられ、挿入部1641aの外径より大きな外径の円筒部1641cに、カムピン162pと同様に形成されている。
 溝部1641dには、弾性部材としてのリング状弾性部材8が設置される。リング状弾性部材8は、概ね断面形状が円形のリング状に形成されている。また、リング状弾性部材8は、ゴム部材(例えば、シリコン系のゴム材等)で構成されており、溝部1641dの所定の径より若干小さい径で形成されている。リング状弾性部材8は、溝部1641dに嵌め込まれることにより、溝部1641dを中心方向に押圧する状態で、第4レンズ枠164(挿入部1641a)に設置される。また、リング状弾性部材8は、溝部1641dに嵌め込まれることにより、挿入部1641aの外面より僅かに飛び出すように形成されている。そして、リング状弾性部材8は、第3レンズ枠163における被挿入部1631aの内周面に当接し、第3レンズ枠163を内面側から押圧した状態となる。
 第4レンズ枠164は、挿入部1641aが第3レンズ枠163の被挿入部1631aに挿入され、円筒部1641cが案内筒167内に嵌挿される。第4レンズ群M4は、移動レンズ群である第3レンズ群M3に隣り合う隣設レンズ群に相当し、この第4レンズ群M4(隣設レンズ群)を保持する第4レンズ枠164は、隣設保持枠に相当する。
 第5レンズ群M5は、図13に示すように、球面レンズであるレンズM51で構成される。第5レンズ枠165は、レンズM51を保持する円筒状に形成される保持部1651を備えている。保持部1651の前側端部には、レンズM51を前側から収容する収容部1652が形成されている。レンズM51は、収容部1652に熱カシメにより保持される。また、保持部1651の後側端部の外周面には、光軸Axに交差する方向に所定の径で延出するフランジ1653が形成されている。第5レンズ群M5(第5レンズ枠165)は、第1光学系16の中で、固定されるレンズ群である。そして、第5レンズ枠165は、保持部1651が案内筒167の+Y側から挿入され、フランジ1653が案内筒167の+Y側端部にネジ締めされて案内筒167に固定される。
 第6レンズ群M6は、図11に示すように、複数のレンズで構成される。第6レンズ枠166は、絞りを備えており、絞りを中心として2つに分割して構成されている。そして、分割した枠に対応するレンズをそれぞれ設置した後、分割された一方の枠を回動させて光軸調整(調芯)を行う。その後、分割した枠を接着剤で固定して一体とさせる。
 図14、図15を用いて、第3レンズ枠163および第4レンズ枠164と、リング状弾性部材8との関係を説明する。
 図14、図15は、第1光学系16におけるリング状弾性部材8近傍の部分断面図であり、図14は、第3レンズ群M3と第4レンズ群M4とが最も近づいた状態(近接状態)を示す図、図15は、第3レンズ群M3と第4レンズ群M4とが最も離間した状態(離間状態)を示す図である。
 図14、図15に示すように、第3レンズ枠163の被挿入部1631aの内周面には、内側に突出する当接面部16311が形成されている。
 そして、カム筒168が回転されると、第3レンズ枠163および第4レンズ枠164は、互いに独立して移動し、近接状態(図14参照)から、離間状態(図15参照)の間で互いの距離が変更される。
 リング状弾性部材8は、この近接状態から離間状態の間で、当接面部16311の面に当接して当接面部16311(第3レンズ枠163)を押圧する。また、当接面部16311は、リング状弾性部材8が滑らかに摺動できるように滑らかな面加工が施されている。
 このように、カム筒168の回動により、リング状弾性部材8は、当接面部16311を摺動し、第3レンズ枠163および第4レンズ枠164の移動可能な範囲内では、常に当接面部16311を押圧した状態となる。そして、リング状弾性部材8が常に当接面部16311を押圧することで、第4レンズ枠164の保持部1641と、第3レンズ枠163の保持部1631との隙間は、一定に維持された状態となる。
 以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
 (1)本実施形態の投写光学装置15によれば、互いに隣り合う第3レンズ枠163と第4レンズ枠164とにおいて、被挿入部1631aと、被挿入部1631aに挿入される挿入部1641aとの隙間には、弾性部材としてのリング状弾性部材8が設置されている。これにより、第3レンズ枠163がカムピン163pと第3レンズ群M3との設置位置が離れた構成、および第4レンズ枠164がカムピン164pと第4レンズ群M4との設置位置が離れた構成であっても、所定の隙間をリング状弾性部材8により確保することができる。従って、第3レンズ枠163および第4レンズ枠164が光軸Axに沿って移動する場合や、移動が終了した場合において、第3レンズ枠163および第4レンズ枠164の相互の傾きを防止することができる。そして、第3レンズ群M3、第4レンズ群M4の傾きを防止できることにより、レンズ性能を維持でき、投写光学装置15の光学性能を維持することができる。
 (2)本実施形態の投写光学装置15によれば、弾性部材としてのリング状弾性部材8は、リング状に形成され、挿入部1641aの外周面に設置される凹形状の溝部1641dに設置される。このように、簡易な構造により、弾性部材を挿入部1641aに設置でき、被挿入部1631aの内周面に対して摺動させることができる。
 (変形例)
 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光学装置5,15は、第2光学系7を備えているが、第2光学系7を備えない構成であってもよい。
 前記第1実施形態の投写光学装置5は、第1の補正部(付勢部67)および第2の補正部(摺動突起621T,621U,652S、631T)を備えているが、第1の補正部および第2の補正部のいずれか一方を備える投写光学装置を構成してもよい。
 前記第1実施形態の投写光学装置5は、光射出側が光軸Axの一方側として構成されているが、光入射側が一方側となるように投写光学装置を構成してもよい。すなわち、複数のレンズ群のうち、最も光入射側に配置されるレンズ群が移動レンズ群となる投写光学装置を構成し、光軸Axに沿う方向において、この移動レンズ群を保持する移動レンズ枠のカムピンが重心の位置から光射出方向に離れた位置に形成され、付勢部が重心に対し、カムピンより近い位置で移動レンズ枠を付勢するように構成してもよい。また、この移動レンズ枠がカム筒に対し光入射側に飛び出すように構成し、付勢部がこの飛び出す部位を付勢するように構成してもよい。
 前記実施形態の第1光学系6,16は、移動レンズ群が3つで構成されているが、3つに限らず、1つや2つ、あるいは4つ以上で構成されてもよい。
 前記実施形態の付勢部67は、第1付勢部67xおよび第2付勢部67zの2つで構成されているが、2つに限らず、1つあるいは3つ以上で構成してもよい。
 1つで付勢部を構成する場合、付勢部による付勢方向に対して傾斜し、互いに対向する面を有するように、受部を形成することで、付勢方向に加えて付勢方向に交差する方向のレンズ枠の傾斜を抑制することが可能となる。
 また、複数で付勢部を構成する場合、隣り合う付勢部を接続する部位を設け、複数の付勢部を一体的に形成してもよい。
 前記実施形態では、付勢部67は案内筒65に支持されるように構成されているが、第1レンズ枠61に支持されるように付勢部を構成してもよい。この構成の場合、付勢部は、案内筒65を押圧する反力で第1レンズ枠61を付勢し、第1レンズ枠61とともに移動することとなる。
 複数配置される移動レンズ枠において、内側に配置される移動レンズ枠を付勢するように構成してもよい。例えば、前記第1実施形態の第1レンズ枠61の保持部611に開口部、受部を設け、この開口部から一端側が飛び出し、他端側が案内筒65に支持される付勢部を備える構成とし、付勢部が第2レンズ枠62を付勢し、受部で受けるように構成してもよい。
 前記第1実施形態の付勢部67は、板バネで構成されているが、板バネに限らずコイルバネや、クッション部材等を利用した構成であってもよい。
 前記第1実施形態では、第2レンズ枠62が案内筒65に対して摺動可能に当接する摺動突起が第2レンズ枠62および案内筒65の双方に設けられる構成を示したが、第2レンズ枠62および案内筒65の少なくともいずれか一方に摺動突起が形成されていれば、第2レンズ枠62のみ、あるいは案内筒65のみに摺動突起を形成した構成であってもよい。
 同様に、前記第1実施形態では、第3レンズ枠63が案内筒65に対して摺動可能に当接する摺動突起が第3レンズ枠63に設けられた構成を例示したが、第3レンズ枠63および案内筒65の少なくともいずれか一方に摺動突起が形成されていれば、案内筒65のみ、あるいは第3レンズ枠63および案内筒65の双方に摺動突起を形成した構成であってもよい。
 前記第1実施形態の摺動突起621T,621U,631Tは、光軸Axを中心とする円周方向に断続的に形成されているが、全周に亘って形成される形態であってもよい。
 前記第2実施形態の投写光学装置15は、リング状弾性部材8が第4レンズ枠164(挿入部1641a)の外面に設置されているが、リング状弾性部材8が第3レンズ枠163(被挿入部1631a)の内面に配置される構成であってもよい。
 前記第2実施形態の投写光学装置15は、リング状弾性部材8が第3レンズ枠163と第4レンズ枠164との間に配置されるように構成されているが、この構成に限らない。例えば、第2レンズ枠162と第3レンズ枠163との間に配置されるように構成してもよく、また、第4レンズ枠164と、位置が固定される第5レンズ枠165との間に配置される構成であってもよい。
 前記第2実施形態の投写光学装置15において、弾性部材としてのリング状弾性部材8は、リング状で、断面形状が円形状に形成されている。しかし、断面形状は円形状に限定されない。例えば、半円形状であってもよい。
 前記第2実施形態の投写光学装置15において、リング状弾性部材8(弾性部材)は、リング状に形成され、光軸Axを中心とする外周面に設置されている。しかし、弾性部材は、リング状に形成されることには限定されない。例えば、弾性部材として、光軸Axに直交する方向の断面が半円形状で、光軸Ax方向に延びる形状の弾性部材を、光軸Axを中心とする外周面に所定のピッチとなるように複数設置することでもよい。また、平面視で球面形状を有する弾性部材を、光軸Axを中心とする外周面に所定のピッチとなるように複数設置し、この球面形状の領域が、相対する枠部を摺動することでもよい。
 前記第2実施形態の投写光学装置15において、リング状弾性部材8は、第4レンズ枠164(挿入部1641a)の凹形状の溝部1641dに嵌め込まれて設置されている。しかし、リング状弾性部材8は、挿入部1641aの外周面に接着して設置することでもよい。
 前記第2実施形態の投写光学装置15において、リング状弾性部材8(弾性部材)にフッ素材料などを潤滑材料としてコーティングすることで、摺動を滑らかに行わせることでもよい。
 前記第2実施形態の投写光学装置15において、リング状弾性部材8(弾性部材)を構成する材料として、ゴム部材の他、自己潤滑性の高い、例えばPOM(ポリアセタール)などの合成樹脂部材などを用いることでもよい。また、弾性部材として、金属のばね部材を用いることでもよい。
 前記実施形態の投写光学装置5,15は、移動レンズ群がフォーカス調整に寄与するレンズ群であるが、ズーム調整に寄与する移動レンズ群を備える構成とし、この移動レンズ群を保持する移動レンズ枠を、補正部で光軸Axに対する傾きを補正するように構成してもよい。
 前記実施形態の投写光学装置5,15は、カム筒66,168が手動で回転されるように構成されているが、モーター等を利用した電動式でカム筒66,168を回転させるように構成してもよい。
 前記実施形態のプロジェクター1は、光変調装置として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を利用したものであってもよい。また、光変調装置としてマイクロミラー型の光変調装置、例えば、DMD(Digital Micromirror Device)等を利用したものであってもよい。
 前記実施形態の光変調装置は、R光、G光、およびB光に対応する3つの光変調装置を用いるいわゆる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く、あるいは、2つまたは4つ以上の光変調装置を備えるプロジェクターにも適用できる。
 光源装置31は、放電型のランプを用いたものに限らず、その他の方式のランプや発光ダイオード、レーザー等の固体光源で構成してもよい。
 1…プロジェクター、3…光学ユニット、5,15…投写光学装置、6,16…第1光学系、7…第2光学系、8…リング状弾性部材(弾性部材、補正部)、61…第1レンズ枠(移動レンズ枠)、61Lg,62Lg,63Lg…重心、61p,62p,63p,162p,163p,164p…カムピン、62…第2レンズ枠(移動レンズ枠、突出レンズ枠)、63…第3レンズ枠(移動レンズ枠、突出レンズ枠)、65,167…案内筒、65A…嵌挿部、65B…筒突出部、65Rx,65Rz,65Lz…壁部(受部)、66,168…カム筒、67…付勢部(補正部)、67x…第1付勢部(補正部)、67z…第2付勢部(補正部)、71…反射ミラー、162…第2レンズ枠(移動レンズ枠)、163…第3レンズ枠(移動レンズ枠)、164…第4レンズ枠(移動レンズ枠、隣設保持枠)、311…光源、351…光変調装置、611,621,631,1621,1631,1641…保持部、621T,621U,631T、652S…摺動突起(補正部)、621a,631a…挿入部、621f,631f…枠嵌挿部、611A…枠突出部、611h…切欠き、651…直進溝、661…カム溝、1631a…被挿入部、1641a…挿入部、1641d…溝部、Ax…光軸、L1…第1レンズ群(移動レンズ群、先頭レンズ群)、L2…第2レンズ群(移動レンズ群、後段レンズ群)、L3…第3レンズ群(移動レンズ群、後段レンズ群)、M2…第2レンズ群(移動レンズ群)、M3…第3レンズ群(移動レンズ群)、M4…第4レンズ群(移動レンズ群、隣設レンズ群)。

Claims (19)

  1.  光軸に沿って移動可能な移動レンズ群を有する投写光学装置であって、
     前記移動レンズ群を保持する保持部、および前記保持部から突出するカムピンを有する移動レンズ枠と、
     前記光軸に沿う方向と同一方向に延出する直進溝を有し、前記カムピンが前記直進溝に挿通される案内筒と、
     前記案内筒が嵌挿され、前記直進溝から突出する前記カムピンが係合するカム溝を有し、前記案内筒に対して回転されることによって前記直進溝と前記カム溝とで前記カムピンを誘導し、前記移動レンズ枠を前記光軸に沿って移動させるカム筒と、
     前記移動レンズ枠の前記光軸に対する傾きを補正する補正部と、
    を備えることを特徴とする投写光学装置。
  2.  請求項1に記載の投写光学装置であって、
     前記カムピンは、前記光軸に沿う方向において、前記移動レンズ枠および前記移動レンズ枠に取り付けられる部材を含む重心から離れた位置に形成され、
     前記補正部は、前記移動レンズ枠を前記光軸に沿う方向に対して交差する方向に付勢する付勢部であり、
     当該投写光学装置は、前記付勢部で付勢された前記移動レンズ枠を受ける受部を有し、
     前記付勢部は、前記光軸に沿う方向において、前記重心に対し、前記カムピンより近い位置で前記移動レンズ枠を付勢することを特徴とする投写光学装置。
  3.  請求項2に記載の投写光学装置であって、
     前記付勢部は、前記光軸に沿う方向において、前記重心近傍を付勢することを特徴とする投写光学装置。
  4.  請求項2または請求項3に記載の投写光学装置であって、
     前記移動レンズ枠は、前記カム筒から光射出側に飛び出し、前記移動レンズ群を保持する枠突出部を有し、
     前記付勢部は、前記枠突出部を付勢することを特徴とする投写光学装置。
  5.  請求項2~請求項4のいずれか一項に記載の投写光学装置であって、
     複数の前記移動レンズ群と、
     前記複数の前記移動レンズ群をそれぞれ保持する複数の前記移動レンズ枠と、
    を備え、
     前記複数の前記移動レンズ枠におけるそれぞれのカムピンは、前記光軸に沿う方向において、前記移動レンズ枠および前記移動レンズ枠に取り付けられる部材を含むそれぞれの重心に対し、同一方向に離れた位置に形成され、
     前記付勢部は、前記複数の前記移動レンズ群のうち、前記光軸に沿う方向において、前記同一方向とは反対側の最も端に配置される移動レンズ群を保持する移動レンズ枠を付勢することを特徴とする投写光学装置。
  6.  請求項2~請求項5のいずれか一項に記載の投写光学装置であって、
     前記付勢部は、前記光軸に直交する面内で互いに交差する第1方向、第2方向のそれぞれの方向に前記移動レンズ枠を付勢する第1付勢部、第2付勢部を有することを特徴とする投写光学装置。
  7.  請求項2~請求項6のいずれか一項に記載の投写光学装置であって、
     前記受部は、前記案内筒に設けられ、前記付勢部で付勢された前記移動レンズ枠を摺動可能に受けることを特徴とする投写光学装置。
  8.  請求項2~請求項7のいずれか一項に記載の投写光学装置であって、
     前記付勢部は、前記案内筒または前記移動レンズ枠に支持される板バネであることを特徴とする投写光学装置。
  9.  請求項1に記載の投写光学装置であって、
     前記光軸の一方側から他方側に向かって順次配置される複数の前記移動レンズ群と、
     前記複数の前記移動レンズ群をそれぞれ保持する複数の前記移動レンズ枠と、
    を備え、
     前記複数の前記移動レンズ枠の少なくとも1つの移動レンズ枠は、前記一方側に隣り合う移動レンズ枠に挿入される挿入部、および前記案内筒に嵌挿される枠嵌挿部を有する突出レンズ枠であり、
     前記補正部は、前記案内筒の内面および前記枠嵌挿部の外面の少なくともいずれか一方から突出し、前記突出レンズ枠が前記案内筒に対して摺動可能に当接する摺動突起であることを特徴とする投写光学装置。
  10.  請求項9に記載の投写光学装置であって、
     前記複数の前記移動レンズ群は、当該複数の移動レンズ群のうち最も前記一方側に配置される先頭レンズ群、および前記先頭レンズ群の前記他方側に順次配置される複数の後段レンズ群を備え、
     前記複数の後段レンズ群をそれぞれ保持する複数の前記移動レンズ枠は、前記突出レンズ枠であることを特徴とする投写光学装置。
  11.  請求項9または請求項10に記載の投写光学装置であって、
     前記摺動突起を有する前記突出レンズ枠を備え、
     前記摺動突起を有する前記突出レンズ枠の前記挿入部が挿入される前記移動レンズ枠には、前記摺動突起を通過させる切欠きが形成されていることを特徴とする投写光学装置。
  12.  請求項9~請求項11のいずれか一項に記載の投写光学装置であって、
     前記光軸に沿う方向において、前記カムピンを挟む両側に前記摺動突起が配設された前記突出レンズ枠を備えることを特徴とする投写光学装置。
  13.  請求項9~請求項12のいずれか一項に記載の投写光学装置であって、
     前記摺動突起は、前記光軸を中心とする円周方向に断続的に形成されていることを特徴とする投写光学装置。
  14.  請求項1に記載の投写光学装置であって、
     前記移動レンズ群に隣り合う隣設レンズ群と、
     前記隣設レンズ群を保持する隣設保持枠と、
    を備え、
     前記移動レンズ枠および前記隣設保持枠のいずれか一方は、他方に挿入される挿入部を有し、他方は前記挿入部が挿入される被挿入部を有し、
     前記補正部は、前記挿入部の外周面と前記被挿入部の内周面との間で押圧される弾性部材であり、
     前記弾性部材は、前記外周面および前記内周面のいずれか一方に配置され、他方に対して相対的に摺動可能に形成されていることを特徴とする投写光学装置。
  15.  請求項14に記載の投写光学装置であって、
     前記移動レンズ枠と前記隣設保持枠とは、互いに独立して前記光軸に沿って移動することを特徴とする投写光学装置。
  16.  請求項14または請求項15に記載の投写光学装置であって、
     前記挿入部の外周面には、周方向に沿う溝部が形成され、
     前記弾性部材は、リング状に形成されて前記溝部に設置されることを特徴とする投写光学装置。
  17.  請求項1~請求項16のいずれか一項に記載の投写光学装置であって、
     前記移動レンズ群から射出された光を反射する反射光学系を備えていることを特徴とする投写光学装置。
  18.  請求項1~請求項17のいずれか一項に記載の投写光学装置であって、
     前記移動レンズ群は、フォーカス調整に寄与するレンズ群であることを特徴とする投写光学装置。
  19.  光源と、
     前記光源から射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、
     前記光変調装置にて変調された光を投写する請求項1~請求項18のいずれか一項に記載の投写光学装置と、
    を備えることを特徴とするプロジェクター。
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