JP2010107703A - Projection lens and projector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数のレンズ枠を有する投写レンズ、およびこの投写レンズを備えたプロジェクタに関する。 The present invention relates to a projection lens having a plurality of lens frames, and a projector provided with the projection lens.
従来、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して画像光(光学像)を形成し、その光学像を投写レンズによって前方に拡大投写するプロジェクタが知られている。この投写レンズは、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しており、このレンズ群の中には、光軸に沿って直線移動できるように構成されたレンズ群が備えられている。そして、投写レンズは、このレンズ群が移動されることによって、広角(以下「ワイド」という)から望遠(以下「テレ」という)、あるいはテレからワイドに光学像が変倍されるようになっている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a projector that modulates a light beam emitted from a light source according to image information to form image light (an optical image), and enlarges and projects the optical image forward by a projection lens. This projection lens has a plurality of lens groups each having one or a plurality of lenses as one lens group, and in the lens group, a lens configured to be linearly movable along the optical axis. A group is provided. The projection lens moves the lens group to change the optical image from a wide angle (hereinafter referred to as “wide”) to a telephoto (hereinafter referred to as “tele”), or from tele to wide. (For example, refer to Patent Document 1).
特許文献1に記載の投写レンズ(投影用ズームレンズ)は、複数のレンズ群をそれぞれ保持し、外側にカムピンを有する複数のレンズ枠(移動枠)、複数のレンズ枠が嵌挿される円筒状の案内筒(直進筒)、および案内筒が嵌挿されるカム筒を備えている。そして、案内筒には、光軸に沿って形成された貫通する溝(直進ガイド開口)が設けられ、カム筒には、それぞれのレンズ枠の移動動作を規定するカム溝(カム)が各レンズ枠に対応して設けられている。各レンズ枠は、それぞれのカムピンが直進溝およびカム溝に係合され、カム筒が回転されることにより、光軸方向にそれぞれ移動する。 The projection lens (projection zoom lens) described in Patent Document 1 holds a plurality of lens groups, has a plurality of lens frames (moving frames) having cam pins on the outside, and a cylindrical shape into which the plurality of lens frames are inserted. A guide cylinder (straight advance cylinder) and a cam cylinder into which the guide cylinder is inserted are provided. The guide tube is provided with a through-groove (straight guide opening) formed along the optical axis, and the cam tube has a cam groove (cam) that regulates the movement of each lens frame. It is provided corresponding to the frame. Each lens frame moves in the optical axis direction when the cam pin is engaged with the rectilinear groove and the cam groove and the cam cylinder is rotated.
しかしながら、特許文献1に記載の技術は、各レンズ枠に対応するカム溝を設けるため、カム筒を長く形成する必要があり、投写レンズが大きくなるという課題がある。 However, the technique described in Patent Document 1 has a problem that a cam cylinder needs to be formed long because a cam groove corresponding to each lens frame is provided, and the projection lens becomes large.
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。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
[適用例1]本適用例に係る投写レンズは、レンズを保持すると共に、光軸に沿って移動可能に順次配置される複数のレンズ枠を有し、入射された光学像を投写する投写レンズであって、前記複数のレンズ枠のうち、最も入射側に配置される後方レンズ枠と、前記複数のレンズ枠のうち、前記後方レンズ枠の投写側に配置される前方レンズ枠と、前記複数のレンズ枠のうち、前記前方レンズ枠と前記後方レンズ枠との間に配置される中間レンズ枠と、前記複数のレンズ枠が嵌挿され、前記レンズ枠を光軸方向に沿って案内する直進溝を有する案内筒と、前記案内筒が嵌挿され、前記案内筒に対して前記光軸を中心に回転されることによって前記複数のレンズ枠を光軸方向に沿って移動させるカム溝を有するカム筒と、を備え、前記中間レンズ枠は、前記直進溝と前記カム溝とに係合する中間カムピンを有し、前記前方レンズ枠および前記後方レンズ枠は、一体的に移動可能に構成され、前記前方レンズ枠または前記後方レンズ枠は、前記直進溝および前記カム溝に係合し、前記中間カムピンより投写側に設けられた前方カムピンを有していることを特徴とする。 Application Example 1 A projection lens according to this application example includes a plurality of lens frames that are sequentially arranged so as to be movable along the optical axis, and that projects an incident optical image. Among the plurality of lens frames, a rear lens frame arranged closest to the incident side, out of the plurality of lens frames, a front lens frame arranged on a projection side of the rear lens frame, and the plurality Among the lens frames, the intermediate lens frame disposed between the front lens frame and the rear lens frame, and the plurality of lens frames are inserted, and the lens frame is linearly guided along the optical axis direction. A guide tube having a groove, and a cam groove in which the guide tube is inserted and rotated about the optical axis with respect to the guide tube to move the plurality of lens frames along the optical axis direction. A cam cylinder, and the intermediate lens Has an intermediate cam pin that engages with the rectilinear groove and the cam groove, and the front lens frame and the rear lens frame are configured to be movable integrally, and the front lens frame or the rear lens frame is The front cam pin is provided on the projection side with respect to the intermediate cam pin and is engaged with the rectilinear groove and the cam groove.
この投写レンズによれば、光軸に沿って移動可能な複数のレンズ枠のうち最も入射側に配置される後方レンズ枠は、投写側に配置されている前方レンズ枠と一体的に構成されている。そして、後方レンズ枠は、前方カムピンが直進溝およびカム溝に案内されて前方レンズ枠と共に一体的に移動する。前方カムピンは、中間カムピンより投写側に設けられているので、カム筒には、中間カムピンより入射側にカム溝を備える必要がない。したがって、カム筒の入射側の長さを短く形成することが可能となり、投写レンズの小型化が図れる。 According to this projection lens, the rear lens frame arranged closest to the incident side among the plurality of lens frames movable along the optical axis is configured integrally with the front lens frame arranged on the projection side. Yes. The rear lens frame moves integrally with the front lens frame as the front cam pin is guided by the rectilinear groove and the cam groove. Since the front cam pin is provided on the projection side from the intermediate cam pin, the cam cylinder does not need to be provided with a cam groove on the incident side from the intermediate cam pin. Accordingly, it is possible to reduce the length of the incident side of the cam cylinder, and the projection lens can be reduced in size.
[適用例2]上記適用例に係る投写レンズにおいて、前記前方レンズ枠、前記後方レンズ枠および前記中間レンズ枠は、前記中間レンズ枠が前記前方レンズ枠または前記後方レンズ枠に遊嵌され、前記案内筒に嵌挿される1つのユニットとして構成されていることが好ましい。 Application Example 2 In the projection lens according to the application example, in the front lens frame, the rear lens frame, and the intermediate lens frame, the intermediate lens frame is loosely fitted to the front lens frame or the rear lens frame. It is preferable to be configured as a single unit that is fitted into the guide tube.
この投写レンズによれば、前方レンズ枠、後方レンズ枠および中間レンズ枠は、案内筒に嵌挿される1つのユニットとして構成されているので、容易に案内筒に嵌挿することができ、投写レンズ製造の簡素化を図ることが可能となる。 According to this projection lens, the front lens frame, the rear lens frame, and the intermediate lens frame are configured as one unit that is inserted into the guide cylinder, and therefore can be easily inserted into the guide cylinder. Manufacturing can be simplified.
[適用例3]本適用例に係るプロジェクタは、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調し、光学像を形成する電気光学装置と、前記光学像を投写する上記記載の投写レンズと、を備えていることを特徴とする。 Application Example 3 A projector according to this application example modulates a light beam emitted from a light source according to image information to form an optical image, and the projection lens described above that projects the optical image. It is characterized by providing.
このプロジェクタによれば、前述した投写レンズを備えているので、小型化を図ることが可能となる。 According to this projector, since the projection lens described above is provided, it is possible to reduce the size.
以下、本実施形態に係るプロジェクタについて、図面を参照して説明する。
本実施形態のプロジェクタは、光源から射出される光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、この光学像をスクリーン等に拡大投写する。
図1は、本実施形態のプロジェクタの概略構成を示す模式的図である。
図1に示すように、プロジェクタ1は、略L字状の光学ユニット2、機器本体を収納し、外装を構成する外装筐体3、図示しない制御部、制御部等に電力を供給する電源装置、およびプロジェクタ1内部を冷却する冷却ファン等を備えている。
Hereinafter, the projector according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.
The projector according to the present embodiment modulates a light beam emitted from a light source according to image information to form an optical image, and enlarges and projects this optical image on a screen or the like.
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a projector according to the present embodiment.
As shown in FIG. 1, a projector 1 includes a substantially L-shaped optical unit 2, a device main body, and supplies power to an
制御部は、CPU(Central Processing Unit)やROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を備え、コンピュータとして機能するものであり、プロジェクタ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。 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.
光学ユニット2は、制御部による制御の下、光源211から射出された光束を光学的に処理して画像情報に対応した光学像を形成して投写するユニットである。光学ユニット2は、光源装置21、照明光学装置22、色分離光学装置23、リレー光学装置24、電気光学装置25、投写光学装置としての投写レンズ5およびこれらの光学部品を所定位置に配置する光学部品用筐体4を備える。
The optical unit 2 is a unit that forms and projects an optical image corresponding to image information by optically processing the light beam emitted from the
光源装置21は、光源211およびリフレクタ212等を備える。そして、光源装置21は、光源211から射出された光束をリフレクタ212によって射出方向を揃え、照明光学装置22に向けて射出する。
The
照明光学装置22は、第1レンズアレイ221、第2レンズアレイ222、偏光変換素子223、および重畳レンズ224を備える。第1レンズアレイ221および第2レンズアレイ222は、重畳レンズ224とともに、光源装置21から射出された光束を後述する液晶パネル253の表面に略重畳させる。偏光変換素子223は、第2レンズアレイ222から射出されたランダム偏光光を液晶パネル253で利用可能な略1種類の偏光光に揃える機能を有する。
The illumination
色分離光学装置23は、2枚のダイクロイックミラー231,232、および反射ミラー233を備え、照明光学装置22から射出された光束を赤色光(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。
The color separation
リレー光学装置24は、入射側レンズ241、リレーレンズ243、および反射ミラー242,244を備え、色分離光学装置23で分離されたB光をB光用の液晶パネル253Bまで導く機能を有する。なお、光学ユニット2は、リレー光学装置24がB光を導く構成としているが、これに限らず、例えば、R光を導く構成としてもよい。
The relay
電気光学装置25は、入射側偏光板251、光変調装置として3つの液晶パネル253(R光用の液晶パネルを253R、G光用の液晶パネルを253G、B光用の液晶パネルを253Bとする)、射出側偏光板254、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255を備える。電気光学装置25は、色分離光学装置23で分離された各色光を画像情報に応じて変調し、光学像を形成する。
The electro-
投写レンズ5は、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備えており、これらのレンズ群が電気光学装置25から射出される光束の光軸Cに沿って配置されている。そして、投写レンズ5は、光学像の変倍機能、および焦点位置や収差等の補償機能を有し、電気光学装置25にて形成された光学像を前方に投写する。
The
光学部品用筐体4は、前述した光学部品21〜25、および投写レンズ5を光軸上の所定の位置に配置する。
The
ここで、投写レンズ5について詳細に説明する。なお、投写レンズ5に光束が入射する入射側を後側、投写レンズ5より光学像が投写される投写側を前側とする。
図2は、投写レンズ5の斜視図であり、図3は、投写レンズ5の断面図である。
図2、図3に示すように、投写レンズ5は、入射側に配置されるフランジ51、案内筒52、カム筒53、前側筒54、および光軸Cに沿って前側から順に配置される第1レンズ群81〜第7レンズ群87を備えている。投写レンズ5は、フランジ51側から入射した光学像を前側筒54側から投写する。
フランジ51は、矩形状に形成されており、中央部には、第7レンズ群87が固定配置され、四隅には、ネジが挿通される丸孔511が形成されている。投写レンズ5は、このフランジ51がネジ固定されることによって光学部品用筐体4に取り付けられている。
Here, the
FIG. 2 is a perspective view of the
As shown in FIGS. 2 and 3, the
The
案内筒52は、図3に示すように、大きな径の大円筒部521と、小さな径の小円筒部522とが互いの端部で結合された形状を有し、大円筒部521が前側となるように構成されている。案内筒52には、大円筒部521と小円筒部522とで形成される段差部から後方に向けて光軸Cの方向に沿って切り欠かれた直進溝524が形成されている。また、案内筒52は、外周面前側にネジ溝523が形成され、後方端部には、フランジ51がネジ固定されている。
As shown in FIG. 3, the
カム筒53は、円筒状に形成され、内側に案内筒52が嵌挿されて案内筒52に対して光軸Cを中心として回転可能になっている。カム筒53の内面には、第2レンズ群82〜第6レンズ群86の移動動作を規定するカム溝71,72,73,74等が形成されている。
The
前側筒54は、円筒状に形成され、フォーカス用の第1レンズ群81が固定配置されている。前側筒54は、内周面にネジ溝が形成されており、案内筒52のネジ溝523に螺合されて案内筒52に取り付けられている。そして、第1レンズ群81は、前側筒54が光軸Cを中心として回転されることによって、光軸C方向に沿って移動するように構成されている。
The
第2レンズ群82〜第6レンズ群86は、5つのレンズ枠にそれぞれ保持されて案内筒52の小円筒部522に嵌挿され、光軸Cに沿って移動可能に構成されている。詳細は後述するが、レンズ枠には、カムピンが形成されており、このカムピンが直進溝およびカム溝に係合されている。そして、各レンズ枠は、このカムピンがカム筒53の回転により直進溝524とカム溝71,72,73,74との交点に誘導されることで光軸C方向に移動する。投写レンズ5は、これらのレンズ群が移動されることによって光学像を変倍する。
The
なお、本実施形態の投写レンズは、カム筒53および前側筒54が手動によって回転されるように構成されている。そして、カム筒53には、図示しないズームリングが取り付けられており、カム筒53は、このズームリングが操作されることによって回転される。また、以下では、説明の便宜上、前方から見て時計回りの方向を「右方向」、反時計回りの方向を「左方向」として記載する。
Note that the projection lens of the present embodiment is configured such that the
レンズ枠、案内筒52、およびカム筒53についてさらに詳細に説明する。
先ず、各レンズ枠について詳細に説明する。
図4は、投写レンズ5を分解した図であり、フランジ51および前側筒54を除いた図である。
図4に示すように、5つのレンズ枠は、前側からレンズ枠61,62、前方レンズ枠63、中間レンズ枠64、後方レンズ枠65の順に配置され、前方レンズ枠63、中間レンズ枠64、および後方レンズ枠65は、レンズ枠ユニット60として構成されている。
The lens frame, the
First, each lens frame will be described in detail.
FIG. 4 is an exploded view of the
As shown in FIG. 4, the five lens frames are arranged in order of the lens frames 61 and 62, the
レンズ枠61は、図3、図4に示すように、第2レンズ群82を保持する保持部611、およびカムピン612を有している。
保持部611は、第2レンズ群82の外周を覆うように環状に形成され、光軸Cを中心とする半径方向の肉厚は、第2レンズ群82を安定して保持するような肉厚に設定されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
The holding
カムピン612は、保持部611の外周面から光軸Cに対し交差する方向に突出して形成され、光軸Cを中心とする円周方向に120°の等間隔で3つ設けられている。カムピン612は、円柱状に形成されており、先端は、端部が細くなるテーパ状になっている。また、カムピン612の中央部には、突出する方向に沿って形成された係合部としての丸穴(係合穴612A)が設けられている。
The cam pins 612 are formed so as to protrude from the outer peripheral surface of the holding
3つのカムピン612は、同一長さに設定されており、図4に示すように、3つのカムピン612を含むレンズ枠61の外径寸法D1は、案内筒52の小円筒部522の外径寸法より大きく設定されている。つまり、カムピン612の長さは、図3に示すように、レンズ枠61が案内筒52に嵌挿された際に、先端が直進溝524から飛び出すように設定されている。
The three
レンズ枠62は、レンズ枠61と同様に、環状の保持部621、および3つのカムピン622を有している。そして、保持部621の内面には、第3レンズ群83が保持部621の縁部と図示しない金属板とに挟持されて取り付けられている。
保持部621は、外径寸法が保持部611の外径寸法と同一の寸法を有している。カムピン622は、カムピン612と同形状に形成され、係合部としての丸穴(係合穴622A)を有している。そして、カムピン622の長さは、カムピン612の長さと同一に形成され、レンズ枠62が案内筒52に嵌挿された際に、カムピン612と同様に、先端が直進溝524から飛び出すように設定されている。
Similarly to the
The holding
レンズ枠ユニット60は、前述したように、前方レンズ枠63、中間レンズ枠64、および後方レンズ枠65を備えている。
図5、図6は、レンズ枠ユニット60を分解した斜視図であり、図5は、前方から見た図、図6は、後方から見た図である。
As described above, the
5 and 6 are exploded perspective views of the
前方レンズ枠63は、図5、図6に示すように、レンズ枠61と同様に、環状の保持部631、および3つの前方カムピン632を有している。保持部631は、外径寸法が保持部611の外径寸法と同一の寸法を有している。そして、前側の内面には、第4レンズ群84(図3参照)が保持され、第4レンズ群84の後方には、中間レンズ枠64が移動可能に挿入されている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
前方カムピン632は、カムピン612と同形状に形成され、係合部としての丸穴(係合穴632A)を有している。前方カムピン632は、保持部631の外周面前側に設けられ、前方レンズ枠63に挿入される中間カムピン642の前方に位置するように形成されている。そして、前方カムピン632の長さは、カムピン612の長さと同一に形成され、レンズ枠ユニット60が案内筒52に嵌挿された際に、カムピン612と同様に、先端が直進溝524から飛び出すように設定されている。
The
保持部631には、図5、図6に示すように、それぞれの前方カムピン632の後方に、光軸Cに沿って切り欠かれた切欠き633が形成されている。切欠き633は、幅寸法が中間カムピン642の径寸法より大きく形成されており、中間レンズ枠64が移動される際に中間カムピン642が通過するための逃げ部である。
また、保持部631の外周面後側には、外側に突出する突起部636が形成されている。突起部636は、光軸Cを中心とする円周方向に60°の等間隔に6つ形成されており、その6つの突起部636の外面を結ぶ外形寸法は、小円筒部522の内径寸法より僅かに小さく設定されている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the holding
Further, a
前方レンズ枠63の後方端面には、図6に示すように、光軸Cに沿って延出する位置決めピン634、およびネジ穴635が円周方向に120°の等間隔でそれぞれ3つ設けられている。なお、ネジ穴635は、タップネジSCが挿入される下穴として形成されており、タップネジSCの締め付けトルクが比較的小さくなるように、通常の穴径より僅かに大きな穴径が設定されている。
As shown in FIG. 6, three positioning
中間レンズ枠64は、レンズ枠61と同様に、環状の保持部641、および3つの中間カムピン642を有し、保持部641の内面には、第5レンズ群85(図3参照)が保持されている。中間レンズ枠64は、前方レンズ枠63に遊嵌され、中間カムピン642が前方レンズ枠63の切欠き633から飛び出し、光軸C方向にスムーズに移動できるように構成されている。
Similar to the
中間カムピン642は、カムピン612と同形状に形成され、係合部としての丸穴(係合穴642A)を有している。中間カムピン642の長さは、3つの中間カムピン642を含む中間レンズ枠64の外径寸法D2(図5参照)が外径寸法D1と同一になるように設定されている。そして、中間カムピン642は、レンズ枠ユニット60が案内筒52に嵌挿された際に、カムピン612と同様に、先端が直進溝524から飛び出すように設定されている。
The
後方レンズ枠65は、外径が保持部631の外径と同等の寸法を有して環状に形成され、その内面には、第6レンズ群86(図3参照)が保持されている。後方レンズ枠65は、光軸Cに沿って移動可能に配置される複数のレンズ枠のうち、最も後方に配置されている。
後方レンズ枠65は、前方レンズ枠63の後方端面にネジ固定されるよう構成されている。具体的に、後方レンズ枠65の外周縁部には、図6に示すように、前方レンズ枠63の位置決めピン634に嵌合する孔651、および前方レンズ枠63のネジ穴635に対応する丸孔652が形成されている。
The
The
そして、後方レンズ枠65は、治具によって保持された前方レンズ枠63に中間レンズ枠64が挿入された後、前方レンズ枠63の後方端面にタップネジSCによって固定される。このように、前方レンズ枠63および後方レンズ枠65は、前方レンズ枠63が治具によって保持されると共に、前述したようにネジ穴635の穴径が比較的大きく設定されているため、タップネジSCによるネジ締めが行われた際に、変形が抑制される。これによって、前方レンズ枠63、後方レンズ枠65にそれぞれ保持されている第4レンズ群84、第6レンズ群86の偏芯が抑制される。
The
そして、ネジ締めが行われた後、前方レンズ枠63および後方レンズ枠65の間には、さらに接着剤が塗布されて前方レンズ枠63と後方レンズ枠65との固定強度が確保されている。なお、レンズ枠ユニット60は、前方レンズ枠63に後方レンズ枠65が取り付けられた後に、反射光を観察する反射偏芯測定によって光学特性が確認される。
After the screws are tightened, an adhesive is further applied between the
このように、レンズ枠ユニット60は、前方レンズ枠63および後方レンズ枠65がネジ固定されて一体的に移動可能に構成され、中間レンズ枠64が前方レンズ枠63と後方レンズ枠65との間に移動可能に配置され、案内筒52に嵌挿される1つのユニットとして構成されている。つまり、前方レンズ枠63に保持されている第4レンズ群84、および後方レンズ枠65に保持されている第6レンズ群86は、一体的に移動され、中間レンズ枠64に保持されている第5レンズ群85は、第4レンズ群84と第6レンズ群86との間で、第4レンズ群84および第6レンズ群86とは異なった移動が可能になっている。
Thus, the
次に、案内筒52について詳細に説明する。
図7は、案内筒52を後方から見た斜視図である。
案内筒52は、ガラス繊維入りPC(polycarbonate)等の合成樹脂製であり、図4、図7に示すように、前述した大円筒部521および小円筒部522を有している。なお、案内筒52は、合成樹脂に限らず、アルミニウム等の金属で形成してもよい。また、案内筒52は、大円筒部521および小円筒部522を別体で形成し、ネジ等で固定して一体的に構成してもよい。
Next, the
FIG. 7 is a perspective view of the
The
大円筒部521は、内径がレンズ枠61の外径寸法D1より大きく設定されており、レンズ枠61,62およびレンズ枠ユニット60が挿入可能な大きさに設定されている。大円筒部521の外周には、前述したように、前側筒54が螺合されるネジ溝523が形成されている。
The large
また、大円筒部521の端部には、前側筒54の回転範囲を規定するための切欠き521Aが形成されている。前側筒54は、大円筒部521に螺合された後、図示しない外周面に設けられたネジ孔にネジが挿通され、このネジは、切欠き521A内に飛び出すようになっている。このネジは、前側筒54が案内筒52に対して回転されると、左右の回転方向に対応して切欠き521Aの円周方向における端面と当接する。そして、前側筒54は、案内筒52に対して回転される範囲が規定される。また、前側筒54は、回転される範囲が規定されることによって、案内筒52から離脱されないようになっている。
In addition, a
小円筒部522は、大円筒部521から挿入されたレンズ枠61,62およびレンズ枠ユニット60が嵌挿され、光軸C方向にスムーズに移動できるように設定されている。また、前述したように、大円筒部521と小円筒部522とで形成される段差部から後方に向かって直進溝524が設けられている。直進溝524は、カムピン612,622、前方カムピン632、および中間カムピン642が係合され、各レンズ枠を光軸C方向に沿って案内する。
The small
直進溝524は、光軸Cを中心とする円周方向に120°の等間隔で3つ設けられている。そして、直進溝524は、レンズ枠61,62およびレンズ枠ユニット60が案内筒52の一方の端部、つまり前方側から挿入されることによって、カムピン612,622、前方カムピン632、および中間カムピン642と係合されるように形成されている。また、直進溝524の幅寸法は、カムピン612の外径寸法より僅かに大きな寸法に設定されている。
Three
直進溝524は、レンズ枠61,62およびレンズ枠ユニット60が案内筒52内に嵌挿された際に、カムピン612,622、前方カムピン632、および中間カムピン642のそれぞれに左右両側から係合する。そして、直進溝524は、レンズ枠61,62、前方レンズ枠63および中間レンズ枠64を、左右方向、すなわち光軸Cに対して円周方向に回転することを阻止しながら、光軸Cに沿って案内するようになっている。
The
小円筒部522の外周面の前側縁部には、図7に示すように、円周方向に沿って突出する2つの帯状の突起部(前方係止部525、後方係止部526)が形成されている。この前方係止部525および後方係止部526は、カム筒53を光軸C方向に位置決めするための突起部であり、その外径寸法は、カム筒53の内径より僅かに小さく設定されている。
前方係止部525は、3つの直進溝524同士の間に形成されている。後方係止部526は、前方係止部525に対して後方に所定の距離を有して形成され、直進溝524同士の間に、一方の直進溝524に対しては、所定の距離離間し、他方の直進溝524に対しては、端部まで形成されている。
As shown in FIG. 7, two strip-shaped protrusions (a
The
また、後方係止部526の後方には、小円筒部522の外周面に沿って後方係止部526の縁部から後方に向かって突出する回転規制突起529が2つ形成されている。2つの回転規制突起529は、互いの距離が所定の寸法に設定されており、カム筒53の回転範囲を規定する。
カム筒53は、案内筒52が嵌挿された後、後述するネジ孔534(図4参照)にネジが挿通され、このネジは、カム筒53の内面から飛び出し、2つの回転規制突起529の間に位置するようになっている。そして、カム筒53は、案内筒52に対して回転されることによって、内面から飛び出たネジが左右の回転方向に対応して2つの回転規制突起529のいずれかに当接し、回転される範囲が規定される。また、カム筒53は、回転される範囲が規定されることによって、案内筒52から離脱されないようになっている。
In addition, two
The
また、小円筒部522の後側端面には、図7に示すように、フランジ51が取り付けられる位置決めピン527およびネジ穴528が複数形成されている。
Further, as shown in FIG. 7, a plurality of positioning pins 527 and screw
次に、カム筒53について詳細に説明する。
カム筒53は、ガラス繊維入りPC(polycarbonate)等の合成樹脂製であり、案内筒52の小円筒部522が嵌挿される。そして、カム筒53は、前述したように、案内筒52に挿入されたレンズ枠61,62、前方レンズ枠63および中間レンズ枠64の移動動作を規定するカム溝等が形成されている。なお、カム筒53は、合成樹脂に限らず、アルミニウム等の金属で形成してもよい。
Next, the
The
カム筒53は、図4に示すように、前側端部に内面側に突出する前方突出部531が複数形成されている。
前方突出部531は、光軸Cを中心とする円周方向に120°の等間隔で形成されており、その内径は、小円筒部522の外径より僅かに大きく、案内筒52の前方係止部525および後方係止部526の外径寸法より小さく設定されている。
また、前方突出部531は、円周方向における長さが案内筒52の後方係止部526同士の間より短く、光軸C方向の幅寸法が前方係止部525と後方係止部526との間の距離より僅かに小さく設定されている。カム筒53は、案内筒52が嵌挿され、所定の位置まで回転された際に、この前方突出部531が前方係止部525と後方係止部526との間に挟持され、案内筒52に対して光軸C方向において位置決めされる。
As shown in FIG. 4, the
The
Further, the
図8は、カム筒53を後方から見た斜視図である。
カム筒53は、図8に示すように、後側端部に内側全周に亘って帯状に突出する後方突出部532が形成されている。
後方突出部532の内径は、前方突出部531の内径と同寸法に設定されている。
カム筒53は、小円筒部522が嵌挿された際に、この前方突出部531および後方突出部532が小円筒部522の外面と当接し、小円筒部522に対してガタつくこと無く滑らかに回転される。
FIG. 8 is a perspective view of the
As shown in FIG. 8, the
The inner diameter of the
When the small
また、カム筒53には、外周面前側に光軸Cを中心とする円周方向に120°の等間隔で外面から突出する3つのボス533が形成されている。このボス533には、ネジ穴が形成されており、ズームリングがこのボス533にネジ固定される。そして、カム筒53は、前述したように、このズームリングが操作されることによって回転される。
Further, the
図9は、カム筒53を内面側から見た展開図である。
図8、図9に示すように、カム筒53の内面には、断面が凹形状の案内溝70、および前側から順に形成されたカム溝71,72,73,74がそれぞれ光軸Cを中心とする円周方向に120°の等間隔で3組設けられている。
FIG. 9 is a developed view of the
As shown in FIGS. 8 and 9, a
案内溝70は、カム筒53の前側端部、つまり案内筒52の一方の端部と同一方向の端部から光軸Cに沿って直線的に形成されている。案内溝70は、光軸Cから底部までの距離の2倍が、外径寸法D1よりわずかに大きくなるように設定されている。また、案内溝70の断面形状は、カムピン612の先端形状に沿うように形成されている。
そして、案内溝70は、レンズ枠61,62およびレンズ枠ユニット60が案内筒52に挿入される際に、直進溝524から飛び出したカムピン612,622、前方カムピン632、中間カムピン642が係合される。
The
The
カム溝71,72,73は、それぞれ案内溝70の中途部に繋がり、カム溝74は、案内溝70の終端部に繋がっている。カム溝71,72,73,74は、カムピン612,622、前方カムピン632、中間カムピン642にそれぞれ係合可能に形成され、レンズ枠61,62、前方レンズ枠63、中間レンズ枠64をそれぞれ光軸Cに沿って個別に移動させるように形成されている。
カム溝71,72,73,74は、図9に示すように、導入部71A,72A,73A,74A、および移動規定部71B,72B,73B,74Bをそれぞれ有し、断面形状は、案内溝70の断面形状と同一に形成されている。
The
As shown in FIG. 9, each of the
導入部71A,72A,73A,74Aは、案内溝70、つまり光軸Cに対して略直交する方向に延出している。そして、導入部71A,72A,73A,74Aは、各レンズ枠が最も後退した位置、つまりワイド端に位置するように形成されている。
The
移動規定部71B,72B,73B,74Bは、導入部71A,72A,73A,74Aにそれぞれ連続して繋がり、各レンズ枠が最も後退した位置(ワイド端)から最も繰り出される位置(テレ端)までの間(ズーム域)を連続的に移動可能に形成されている。そして、投写レンズ5は、各レンズ枠に保持されている第2レンズ群82〜第6レンズ群86が移動されることによって光学像を変倍する。
The
具体的に、移動規定部71B,72B,73B,74Bは、カム筒53の内面に螺旋状の軌跡として形成されている。この軌跡は、光軸Cに対して前方に傾斜しており、この傾斜している角度(カム圧力角)は、各レンズ枠に対応して設定されている。また、移動規定部71B,72B,73B,74Bは、カム筒53が光軸Cを中心にして右方向に回転されると、各レンズ枠がワイド端側に移動し、左方向に回転されると、テレ端側に移動するように設定されている。なお、本実施形態の移動規定部71B,72B,73B,74Bは、カム筒53の回転角度の範囲が略60°で各レンズ枠がズーム域を移動できるように設定されている。
Specifically, the
また、移動規定部71B,72B,73B,74Bは、光学像の所定の変倍および収差の補償等の光学特性を確保しつつ、カム筒53を回転させる操作性を損なわない範囲において、カム圧力角が大きく設定されている。そして、図3、図9に示すように、カム筒53の光軸C方向の長さLが短くなるように設定されている。なお、本実施形態の投写レンズ5は、約1.6倍の光学像の変倍が可能に設定されている。
Further, the
そして、それぞれのレンズ枠は、各カムピンがカム筒53の回転によって、直進溝524と各カム溝との交点に誘導されてそれぞれ光軸Cに沿って移動する。
具体的に、レンズ枠61は、カムピン612がカム溝71に案内されて移動し、レンズ枠62は、カムピン622がカム溝72に案内されて移動する。
前方レンズ枠63および後方レンズ枠65は、前方カムピン632がカム溝73に案内されて移動し、中間レンズ枠64は、中間カムピン642がカム溝74に案内されて移動する。また、前方レンズ枠63および後方レンズ枠65は、中間カムピン642の前方に設けられた前方カムピン632に案内されるが、前述した突起部636によって光軸Cに対する傾きが抑制され、滑らかに移動可能になっている。
Each of the lens frames is moved along the optical axis C as each cam pin is guided to the intersection of the
Specifically, the
The
このように、カム溝71,72,73,74は、カム筒53が案内筒52に対して光軸Cを中心に回転されることによって、レンズ枠61,62、前方レンズ枠63、中間レンズ枠64を光軸C方向に沿って移動させる。
As described above, the
また、図9に示すように、案内溝70と導入部71A,72A,73A,74Aとが交差する部位には、内面から外面に貫通する楕円状の貫通孔701,702,703,704がそれぞれ形成されている。貫通孔701,702,703,704は、光軸C方向より円周方向に大きく形成されており、光軸C方向の大きさは、係合穴612A,622A,632A,642Aの内径寸法よりそれぞれ僅かに大きくなっている。
Further, as shown in FIG. 9, elliptical through
このように、投写レンズ5は、光軸Cに沿って移動可能に順次配置された複数のレンズ枠が案内筒52に嵌挿され、この案内筒52が嵌挿されたカム筒53が回転されることによって、各レンズ枠が移動し、光学像が変倍される。
Thus, in the
以上説明したように、本実施形態のプロジェクタ1によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)本実施形態の投写レンズ5によれば、後方レンズ枠65は、前方カムピン632が直進溝524およびカム溝73によって案内されて前方レンズ枠63と共に一体的に移動する。前方カムピン632は、中間カムピン642より前方に設けられているので、カム筒53には、中間カムピン642より後方にカム溝を備える必要がない。したがって、後方レンズ枠65を個別に移動させる構成に比べて、カム筒53の後方側の長さを短く形成することが可能となる。つまり、フランジ51近傍のカム筒53の外径寸法を小さくすることが可能となり、投写レンズ5の小型化が図れる。
As described above, according to the projector 1 of the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) According to the
(2)本実施形態の投写レンズ5によれば、前方レンズ枠63、後方レンズ枠65および中間レンズ枠64は、案内筒52に嵌挿される1つのユニットとして構成されているので、容易に案内筒52に嵌挿することができ、投写レンズ5製造の簡素化を図ることが可能となる。
(2) According to the
(3)本実施形態の投写レンズ5によれば、中間レンズ枠64は、前方レンズ枠63に遊嵌され、中間カムピン642がカム溝74に係合されているので、カム筒53に対して精度良く配置される。前方レンズ枠63および後方レンズ枠65は、前方カムピン632がカム溝73に係合されてカム筒53に対して精度良く配置されている。これらによって、中間レンズ枠64は、前方レンズ枠63および後方レンズ枠65に対して精度良く配置される。したがって、中間レンズ枠64に保持されている第5レンズ群85は、前方レンズ枠63および後方レンズ枠65にそれぞれ保持されている第4レンズ群84、第6レンズ群86に対して精度良く配置され、光学特性の品質向上が図れる。
(3) According to the
(4)本実施形態の投写レンズ5によれば、案内筒52が大円筒部521を有しているので、各カムピンと各保持部とが一体的に構成されている各レンズ枠を大円筒部521の端部から挿入することができ、投写レンズ5製造の簡素化および部品点数の削減が可能となる。
(4) According to the
(5)本実施形態の投写レンズ5によれば、小型化が図れるので、既存機種のプロジェクタに対して光学像の変倍倍率を高めた仕様変更が行われた際にも、他の部材の変更を抑制してこの投写レンズ5を搭載することが可能となり、プロジェクタの大型化を抑制すると共に、部品の共通化が図れる。
(5) According to the
(6)本実施形態のプロジェクタ1によれば、前述した投写レンズ5を備えているので、小型化が図れる。また、フランジ51近傍のスペースを効率的に使用することができるので、電気光学装置25等を冷却する冷却ファンとして風量の大きいファンを使用したり、CPU等の回路素子を実装する回路基板や電源装置に備えられた回路基板等を効率的に構成すること(例えば、回路素子の配列、配線処理、サイズ等)が可能となる。
(6) According to the projector 1 of the present embodiment, since the
(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レンズ5は、第1レンズ群81〜第7レンズ群87の7つのレンズ群を有して構成されているが、これ以外の数のレンズ群で構成してもよい。
(Modification)
In addition, you may change the said embodiment as follows.
Although the
前記実施形態の投写レンズ5は、カム筒53および前側筒54が手動によって回転されるように構成されているが、モーター等を使用して電動によってカム筒53および前側筒54が回転されるように構成してもよい。
The
前記実施形態のカム溝71,72,73,74は、カム筒53が右方向に回転されると各レンズ枠がワイド端側に移動し、左方向に回転されると各レンズ枠がテレ端側に移動するように形成されているが、右方向に回転されるとテレ端側に移動し、左方向に回転されるとワイド端側に移動するように形成してもよい。
In the
前記実施形態のレンズ枠ユニット60は、前方レンズ枠63が光軸C方向に長く形成され、中間レンズ枠64がこの前方レンズ枠63内に挿入されるように構成されているが、後方レンズ枠65を光軸C方向に長く形成し、中間レンズ枠64をこの後方レンズ枠65内に挿入するように構成してもよい。
The
前記実施形態のプロジェクタ1は、光変調装置として透過型の液晶パネル253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、光変調装置は、マイクロミラーアレイを用いたデバイス等を使用したものであってもよい。
The projector 1 according to the embodiment uses the transmissive
前記実施形態の投写レンズ5は、プロジェクタ1以外にも、光学像の変倍機能を有する一眼レフカメラ、ビデオカメラ、電子カメラ、医療機器用の光学機器等にも適用することが可能である。
In addition to the projector 1, the
1…プロジェクタ、5…投写レンズ、25…電気光学装置、51…フランジ、52…案内筒、53…カム筒、54…前側筒、60…レンズ枠ユニット、61,62…レンズ枠、63…前方レンズ枠、64…中間レンズ枠、65…後方レンズ枠、70…案内溝、71,72,73,74…カム溝、71A,72A,73A,74A…導入部、71B,72B,73B,74B…移動規定部、81…第1レンズ群、82…第2レンズ群、83…第3レンズ群、84…第4レンズ群、85…第5レンズ群、86…第6レンズ群、87…第7レンズ群、253…液晶パネル、524…直進溝、611,621,631,641…保持部、612,622…カムピン、612A,622A,632A,642A…係合穴、632…前方カムピン、642…中間カムピン、701,702,703,704…貫通孔。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Projector, 5 ... Projection lens, 25 ... Electro-optical apparatus, 51 ... Flange, 52 ... Guide cylinder, 53 ... Cam cylinder, 54 ... Front side cylinder, 60 ... Lens frame unit, 61, 62 ... Lens frame, 63 ... Front Lens frame, 64 ... intermediate lens frame, 65 ... rear lens frame, 70 ... guide groove, 71, 72, 73, 74 ... cam groove, 71A, 72A, 73A, 74A ... introduction part, 71B, 72B, 73B, 74B ... Movement defining portion, 81: first lens group, 82: second lens group, 83: third lens group, 84: fourth lens group, 85: fifth lens group, 86: sixth lens group, 87: seventh Lens group, 253 ... Liquid crystal panel, 524 ... Straight groove, 611, 621, 631, 641 ... Holding portion, 612, 622 ... Cam pin, 612A, 622A, 632A, 642A ... Engagement hole, 632 ... Front cam pin, 642 Intermediate cam pin, 701, 702, 703 and 704 ... through-hole.
Claims (3)
前記複数のレンズ枠のうち、最も入射側に配置される後方レンズ枠と、
前記複数のレンズ枠のうち、前記後方レンズ枠の投写側に配置される前方レンズ枠と、
前記複数のレンズ枠のうち、前記前方レンズ枠と前記後方レンズ枠との間に配置される中間レンズ枠と、
前記複数のレンズ枠が嵌挿され、前記レンズ枠を光軸方向に沿って案内する直進溝を有する案内筒と、
前記案内筒が嵌挿され、前記案内筒に対して前記光軸を中心に回転されることによって前記複数のレンズ枠を光軸方向に沿って移動させるカム溝を有するカム筒と、
を備え、
前記中間レンズ枠は、前記直進溝と前記カム溝とに係合する中間カムピンを有し、
前記前方レンズ枠および前記後方レンズ枠は、一体的に移動可能に構成され、
前記前方レンズ枠または前記後方レンズ枠は、前記直進溝および前記カム溝に係合し、前記中間カムピンより投写側に設けられた前方カムピンを有していることを特徴とする投写レンズ。 A projection lens that holds a lens and has a plurality of lens frames that are sequentially arranged to be movable along an optical axis, and that projects an incident optical image,
Of the plurality of lens frames, a rear lens frame disposed on the most incident side;
Among the plurality of lens frames, a front lens frame disposed on a projection side of the rear lens frame,
Among the plurality of lens frames, an intermediate lens frame disposed between the front lens frame and the rear lens frame;
A guide tube having a straight groove in which the plurality of lens frames are inserted and guides the lens frames along the optical axis direction;
A cam cylinder having a cam groove for inserting the guide cylinder and moving the lens frames along the optical axis direction by being rotated about the optical axis with respect to the guide cylinder;
With
The intermediate lens frame has an intermediate cam pin that engages with the rectilinear groove and the cam groove,
The front lens frame and the rear lens frame are configured to be integrally movable,
The projection lens, wherein the front lens frame or the rear lens frame has a front cam pin that engages with the rectilinear groove and the cam groove and is provided closer to the projection side than the intermediate cam pin.
前記前方レンズ枠、前記後方レンズ枠および前記中間レンズ枠は、前記中間レンズ枠が前記前方レンズ枠または前記後方レンズ枠に遊嵌され、前記案内筒に嵌挿される1つのユニットとして構成されていることを特徴とする投写レンズ。 The projection lens according to claim 1,
The front lens frame, the rear lens frame, and the intermediate lens frame are configured as one unit in which the intermediate lens frame is loosely fitted into the front lens frame or the rear lens frame and is fitted into the guide tube. A projection lens characterized by that.
前記光学像を投写する請求項1または請求項2に記載の投写レンズと、
を備えていることを特徴とするプロジェクタ。 An electro-optical device that modulates a light beam emitted from a light source according to image information and forms an optical image;
The projection lens according to claim 1 or 2, wherein the optical image is projected;
A projector comprising:
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