(57)【要約】【課題】レンズ枠へのカムフォロワの取り付けに失敗しても、１つの部品も廃棄することなくやり直しできるズームレンズ用移動枠を提供する。【解決手段】レンズ移動枠２０の外周面２０ａ上には、光軸を中心として６等分する６ヶ所に６個のカムフォロワ取付ボス３１が形成される。６個のカムフォロワ取付ボス３１のうち、光軸を中心として３等分する３ヶ所のカムフォロワ取付ボス３１には取り付け穴３２が設けられ、それぞれにカムフォロワ２１が取り付けられる。残りの３個のカムフォロワ取付ボス３１には予備の取り付け穴３３が形成される。タッピングネジ２４が取り付け穴３２，３３にネジ込まれたときにカムフォロワ２１が光軸１６に対して垂直に固定されるようにタッピングネジ２４の圧着面２４ｂが圧着される受け面３４が取り付け穴３２，３３の周囲に形成され、受け面３４の外側にリブ３５が形成されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを保持するとともにカム筒に形成されたカム溝にそれぞれ係合する１以上のＮ個のカムフォロワが外周面に取り付けられ、前記カム筒の回転により光軸方向に移動されるレンズ移動枠において、
前記Ｎ個のカムフォロワを前記外周面に取り付ける際に用いられるＮ個１組の取り付け穴が、外周方向にずらして２組以上設けられていることを特徴とするレンズ移動枠。
【請求項２】
前記Ｎ個１組の取り付け穴が、各組ごとにそれぞれ外周を等分割する位置に設けられていることを特徴とする請求項１記載のレンズ移動枠。
【請求項３】
前記カムフォロワが、前記レンズの光軸に対して垂直となるように前記取り付け穴に組み付けられる軸部材と、この軸部材に回転自在に支持され前記カム溝に係合するカムローラとからなることを特徴とする請求項１又は２記載のレンズ移動枠。
【請求項４】
前記カム筒と同軸に設けられる固定筒に光軸と平行に延びたＮ本の直進ガイド溝が設けられ、前記直進ガイド溝に係合するガイドローラが前記軸部材のそれぞれに回転自在に支持されることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載のレンズ移動枠。
【請求項５】
前記Ｎが３であることを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載のレンズ移動枠。
【請求項６】
前記軸部材が、前記取り付け穴をガイドとしてレンズ移動枠にねじ込まれるタッピングネジであることを特徴とする請求項３乃至５いずれかに記載のレンズ移動枠。
【請求項７】
前記外周面に前記取り付け穴の周囲を囲むように光軸と平行な受け面が形成され、前記タッピングネジには、タッピングネジを前記取り付け穴に光軸と垂直にねじ込んだときに前記受け面に圧着する圧着面が形成されていることを特徴とする請求項６記載のレンズ移動枠。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ装置にカム筒によって移動可能に組込まれるレンズ移動枠に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カメラやプロジェクタに用いられるズームレンズ装置は、１本の中に複数のレンズ群が組込まれ、その相対位置を変化させて焦点距離を所望のズーム値に設定できるようになっている。それぞれのレンズ群は、少なくとも１枚のレンズとこのレンズを支持する円環状のレンズ枠とからなり、レンズ枠の外周には例えば３本のカムフォロワが設けられる。カムフォロワは、固定筒に設けられた直線カム溝と固定筒に対して相対回転するカム環に設けられた回転カム溝とに係合し、２つのカム溝の相対位置によって位置決めされ、それぞれのカム溝のカム面を摺動してレンズ枠を光軸方向に沿って移動させる。
【０００３】
複数のレンズの組合せによるズームレンズ鏡胴は、カムフォロワのレンズ枠への取付精度あるいはレンズ枠間の寸法精度が非常に厳しく、取り付けた後で誤組み立てあるいは大きな誤差が発見された場合は、組み付けのし直しを余儀なくされることがある。しかし、組み付けのし直しは簡単ではなく、殆どの場合は、レンズ枠や筒部材などを新しく交換しなければならない。下記特許文献１には、前群レンズと後群レンズの間隔調整を行う構成として、後群レンズのレンズ枠に連結部材を設けるとともに後群レンズのレンズ枠と連結部材との間にスペーサを用い、スペーサを連結部材に接着して調整した間隔を固定する方法がしめされている。また、下記特許文献２には、カムフォロワの取付部をレンズ収納部と分離させたレンズ移動枠が記載されている。
【特許文献１】特開平１０−３１９２９２号公報
【特許文献２】特開２００６−０２３３５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
カムフォロワをレンズ枠に取り付けるときに僅かでも斜めに取り付けてしまうと、レンズ枠が傾いて鏡胴部に取り付けられてしまうので、そのレンズ枠を使用することはできない。斜めに取り付けられたカムフォロワをレンズ枠から外し、再度正しく取り付け直す必要があるが、カムフォロワはレンズ枠にタッピングネジ等を用いてネジ止めされるため、一度ネジ込んだ場所に再度ネジ込むとネジの下穴がバカになりカムフォロワがレンズ枠に正しく固定されない。あるいは正しく固定されたように見えても強固に固定されないので、使用すると直ぐにガタが生じて所定の光学精度を維持することができない。前記特許文献に示された方法のように、カムフォロワとレンズ枠の間に複数の部材を介した構成にして不具合となった部材を交換する方法は、構造が複雑であるのみならず、一度使用した部材を廃棄しなければならない。
【０００５】
本発明は上記問題を解決するために、レンズ枠へのカムフォロワの取り付けに失敗しても、１つの部品も廃棄することなくやり直しできるズームレンズ用移動枠を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によるレンズ移動枠は、レンズを保持するとともにカム筒に形成されたカム溝にそれぞれ係合する１以上のＮ個のカムフォロワが外周面に取り付けられ、前記カム筒の回転により光軸方向に移動されるレンズ移動枠において、前記３個のカムフォロワを前記外周面に取り付ける際に用いられるＮ個１組の取り付け穴が、外周方向にずらして２組以上設けられていることを特徴とする
【０００７】
前記レンズ移動枠は、前記Ｎ個１組の取り付け穴が各組ごとにそれぞれ外周を等分割する位置に設けられる。前記カムフォロワは、前記レンズの光軸に対して垂直となるように前記取り付け穴に組み付けられる軸部材と、この軸部材に回転自在に支持され前記カム溝に係合するカムローラとから構成される。前記カム筒と同軸に設けられた固定筒に光軸と平行に延びたＮ本の直進ガイド溝が設けられ、前記直進ガイド溝に係合するガイドローラが前記軸部材のそれぞれに回転自在に支持される。前記軸部材は、前記取り付け穴をガイドとしてレンズ移動枠にねじ込まれるタッピングネジである。前記外周面に前記取り付け穴の周囲を囲むように光軸と平行な受け面が形成され、前記タッピングネジにはタッピングネジを前記取り付け穴に光軸と垂直にねじ込んだときに前記受け面に圧着する圧着面が形成されている。前記Ｎは３であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のレンズ移動枠は、レンズ枠に取り付けられる数のカムフォロワの整数倍の取り付け穴が設けられているので、１ヶ所のカムフォロワの取り付けに失敗しても、別の取り付け穴を使用すれば良く、省スペース、ローコストなズームレンズ用移動枠を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１に示すように、ズームレンズ装置１０は、フォーカシングを行う第１群レンズ１１を備えた固定筒１２と、固定筒１２の内側に収められ図示しない駆動装置によって回転されるギヤー部１３を備えたカム筒１４によって構成される。第１群レンズ１１が収められた第１レンズ枠１５にはヘリコイドギヤー（図示せず）が形成され、固定筒１２に形成されたヘリコイドギヤー（図示せず）と螺合し、第１レンズ枠１５を回すことによってフォーカシングが行われる。固定筒１２は、光軸１６を中心として回転方向を３等分する３ヶ所に直進ガイド溝（以下、ガイド溝という。）１７が形成される。カム筒１４は、光軸１６を中心として回転方向を３等分する３ヶ所に湾曲した回転カム溝（以下、カム溝という。）１８が３本１組で設けられている。カム筒１４の内側には、焦点距離の変倍を行う第２，３，４群レンズ（以下、変倍レンズと言う。）１９（図３参照）を熱カシメによってそれぞれ保持するレンズ移動枠２０が配置される。
【００１０】
図２及び図３に示すように、レンズ移動枠２０は、外周面２０ａ上の光軸１６を中心として３等分する３ヶ所に３個のカムフォロワ２１が取り付けられる。カムフォロワ２１は、前記ガイド溝１７と係合するガイドローラ２２と、前記カム溝１８と係合するカムローラ２３と、前記ガイドローラ２２とカムローラ２３を前記レンズ移動枠２０に取り付けるタッピングネジ２４とから構成され、前記タッピングネジ２４は、ガイドローラ２２とカムローラ２３をレンズ移動枠２０に回転自在に支持する軸部２４ａと、該軸部２４ａの圧着面２４ｂに形成され前記外周面２０ａに設けられた取り付け穴３２（図４参照）にネジ込まれるネジ部２４ｃとを有する。
【００１１】
図４に示すように、レンズ移動枠２０は、前記変倍レンズ１９を内包して保持するレンズスペース２８を中央に有するとともに、外周面２０ａ上を３等分する３ヶ所に３個のカムフォロワ取付ボス３１が１組形成され、中央には前記タッピングネジ２４のネジ部２４ｃがネジ込まれる取り付け穴３２が形成されている。前記取り付け穴３２の周囲には、前記ネジ部２４ｃが前記取り付け穴３２にネジ込まれたときに前記軸部２４ａが前記光軸１６と垂直となるように前記圧着面２４ｂを固定する受け面３４が形成され、受け面３４の外側にリブ３５が形成されている。前記取り付け穴３２のそれぞれに前記軸部２４ａが前記光軸１６と垂直となるように取り付けられることで、前記軸部２４ａに回転自在に支持される前記カムローラ２３も光軸１６と垂直に取り付けられ、前記レンズ移動枠２０の円滑な移動が確保される。前記３個のカムフォロワ取付ボス３１から同一の方向にそれぞれ６０°回転した位置に予備の取り付け穴３３を有するカムフォロワ取付ボス３１が３個形成される。予備の取り付け穴３３の中央には、受け面３４が設けられている。
【００１２】
図５に示すように、前記ズームレンズ装置１０は、例えばプロジェクタ４０に組込まれて用いられる。プロジェクタ４０は、略直方体をした筐体４１に、本発明によるレンズ移動枠２０を採用したズームレンズ装置１０、光源４３、照明光学系４４、全反射プリズム４５及びデジタルマイクロミラーデバイス（以下、ＤＭＤという。）４６が収容され、前記ズームレンズ装置１０に設けられた前記カム筒１４を回転させると前記カム溝１８が前記カムフォロワ２１を光軸１６の方向に移動させ、ズームレンズ装置１０の焦点距離が調節され、投写する画像の大きさを変えるようになっている。光源４３から放射された光がカラーフィルタやインテグレータなどから構成された照明光学系４４を透過して全反射プリズム４５に入射し、ＤＭＤ４６に表示された画像をズームレンズ装置１０によってスクリーン等に投映する。光源４３には、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等の高輝度放電ランプを用いるのが一般的である。上記構成における照明光学系４４や全反射プリズム４５、ＤＭＤ４６については周知技術であり説明は省略する。ズームレンズ装置１０は前記筐体４１の前板４１ａにネジによって前記固定筒１２が固定され、前板４１ａと固定筒１２との隙間は化粧リング４７によって覆われる。
【００１３】
次に、上記実施形態の作用について説明する。図１及び図３に示すように、前記ガイド溝１７と前記カム溝１８が重なったところに、レンズ移動枠２０の外周面２０ａ上に形成された３個の取り付け穴３２の位置を合わせて、それぞれにカムフォロワ２１を挿通させてカムフォロワ２１を取り付け穴３２が設けられたカムフォロワ取付ボス３１に順に組み付ける。図４に示すように、前記軸部２４ａにガイドローラ２２とカムローラ２３を順に挿通させた後に前記ネジ部２４ｃを前記取り付け穴３２に挿し込んで、前記タッピングネジ２４の圧着面２４ｂが前記受け面３４に圧着するまでネジ込む。これによって、前記タッピングネジ２４は前記受け面３４に垂直に取り付けられるので、光軸１６に対しても垂直に取り付けられることになり、前記タッピングネジ２４の軸部２４ａに回転自在に取り付けられた前記ガイドローラ２２とカムローラ２３も回転軸が光軸１６に対して垂直になるように取り付けられ、前記ガイド溝１７と前記カム溝１８とにそれぞれ嵌合する。
【００１４】
前記タッピングネジ２４のネジ部２４ｃを前記取り付け穴３２にネジ込んで、前記タッピングネジ２４の圧着面２４ｂを前記受け面３４に圧着させたとき、前記タッピングネジ２４を前記受け面３４に対して斜めに取り付けてしまった場合は、前記タッピングネジ２４を逆回転させて、カムフォロワ２１を前記レンズ移動枠２０から取り外す。同じレンズ移動枠２０に既に取り付けられたカムフォロワ２１も全て取り外す。カムフォロワ２１が取り外されたレンズ移動枠２０を６０°回転させて、予備の取り付け穴３３を前記ガイド溝１７と前記カム溝１８が重なったところに合わせ、取り外した３個のカムフォロワ２１を予備の取り付け穴３３が設けられたカムフォロワ取付ボス３１に取り付ける。レンズ移動枠２０には前記変倍レンズ１９が熱カシメされており、レンズ移動枠２０を廃棄することは高価な変倍レンズ１９をも廃棄することになるので無駄が多いが、そうした無駄なしに取り付けミスのフォローを行うことができる。
【００１５】
前記実施形態は、レンズ移動枠２０に取り付けられるカムフォロワ２１を３個１組として説明したが、本発明は、３個１組に限るものではなく２個１組であっても４個１組であっても良い。またレンズ枠の外周を等間隔に分割する位置に設けた例で説明したが、必ずしも等間隔でなくても良い。
【００１６】
前記実施形態は、レンズ移動枠２０の外周面２０ａ上に設けられた３個１組の取り付け穴３２から同一の方向にそれぞれ６０°回転した位置に予備の取り付け穴３３が３個形成されるようにしたが、予備の取り付け穴３３は、これに限るものではなく、取り付け穴３２から同じ角度だけ回転移動した回転対称の位置に設けられるのであれば差し支えない。また、予備の取り付け穴３３は、１組に限るものではなく２組でも良いし３組であっても良い。
【００１７】
前記実施形態は、カムフォロワ２１をガイドローラ２２，カムローラ２３とタッピングネジ２４から構成したが、カムフォロワ２１の構成はこれに限るものではなく、例えば、タッピングネジ２４をネジ部材とスリーブから構成し、ネジ部材によってスリーブをレンズ移動枠に固定し、スリーブでガイドローラ２２，カムローラ２３を回転自在に支持するようにしても良い。あるいは、ガイドローラ２２，カムローラ２３のいずれか１つ又は両方を設けずに軸部２４ａを前記ガイド溝１７、カム溝１８に嵌合させる方法でも良い。また、タッピングネジ２４の代わりにネジ部２４ｃが圧入ピンとなった軸を用いる方法であっても良い。
【００１８】
前記実施形態は、固定筒１２に形成されたガイド溝１７とカム筒１４に形成されたカム溝１８が重なったところに、カムフォロワ２１を挿通させるようにしたが、レンズ移動枠２０の直進ガイドと移動のためのカム溝とを別々に設けるようにしても良い。
【００１９】
前記実施形態は、固定筒１２の内側にカム筒１４を配置したが、カム筒１４が固定筒１２の外側に配置された構成であっても本発明を採用することに問題はない。また、カム筒１４を回転させる駆動装置は、前記筐体４１に操作部材を設けて手動操作によってカム筒１４を回転させるものでも、あるいはモータを内蔵させて電動機構によってカム筒１４を回転させる構成のものでも良く、カム筒１４を回転させることができれば、どのような方法であっても良い。
【００２０】
前記実施形態は、本発明によるレンズ移動枠をズームレンズ装置の変倍レンズに採用した構成で説明したが、本発明は変倍レンズの移動枠に限るものではなく、フォーカスレンズ用の移動枠に採用しても差し支えない。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明によるレンズ移動枠を備えたズームレンズ装置の概観図である。
【図２】カムフォロワを取り付けたレンズ移動枠の斜視図である。
【図３】図２の一部断面図である。
【図４】レンズ移動枠の斜視図である。
【図５】プロジェクタの斜視図である。
【符号の説明】
【００２２】
１０  ズームレンズ装置
１２  固定筒
１４  カム筒
１６  光軸
１７  ガイド溝（直進ガイド溝）
１８  カム溝（回転カム溝）
１９  変倍レンズ（第２，３，４群レンズ）（請求項記載のレンズ）
２０  レンズ移動枠
２０ａ  外周面
２１  カムフォロワ
２２  ガイドローラ
２３  カムローラ
２４  タッピングネジ（軸部材）
２４ａ  軸部
２４ｂ  圧着面
２４ｃ  ネジ部
３１  カムフォロワ取付ボス
３２  取り付け穴
３３  予備の取り付け穴
３４  受け面
４０  プロジェクタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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