(57)【要約】      （修正有）【課題】温度上昇時の光学素子毎に異なって生じる偏芯による軸ズレを回避することで、常に高性能で高品位なレンズユニットを提供する。【解決手段】少なくとも１つの光学素子１２４と光学素子保持部材の接触部を加熱することで線膨張によって生じる光学素子１２４，１２５のガタ量を揃える。さらに、ガタ量を揃えた複数の光学素子１２４，１２５を付勢手段１２１によって同一方向から付勢することで、温度上昇時に複数の光学素子１２４，１２５が全て同一方向に同じ量だけ偏芯する構成とする。【選択図】図６
2018031934.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光学素子と、
前記複数の光学素子の少なくとも２つを同一方向から付勢する付勢手段と、
加熱手段を有したレンズ鏡筒を用いたレンズユニットにおいて、
前記複数の光学素子の少なくとも１つが前記加熱手段によって加熱されることを特徴とするレンズユニット。
【請求項２】
複数の光学素子と、
前記複数の光学素子の少なくとも２つを同一方向から付勢する付勢手段と、
反射部材を有したレンズ鏡筒を用いたレンズユニットにおいて、
前記複数の光学素子と前記レンズ鏡筒の接触部が前記反射部材によって反射された光によって加熱されることを特徴とするレンズユニット。
【請求項３】
複数の光学素子と、
前記複数の光学素子の少なくとも２つを同一方向から付勢する付勢手段と、
不要光除去部を有したレンズ鏡筒を用いたレンズユニットにおいて、
前記不要光除去部が不要光を除去した際に生じる熱によって、前記複数の光学素子と前記レンズ鏡筒の接触部が加熱されることを特徴とするレンズユニット。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレンズユニットは、
光源からの光をスクリーンに映像を投写する投写型画像表示装置に用いられることを特徴とする。
【請求項５】
請求項４に記載のレンズ鏡筒は光源に最も近い群であることを特徴とする投写型画像表示装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載の投写型画像表示装置はプロジェクタである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度上昇時の性能劣化を回避する機構を有するレンズユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルやＤＭＤ等の各種変調デバイスによって光源からの光を画像に変換し、複数の光学素子で構成されたレンズユニットによって前記画像をスクリーン等の投写面に焦点を合わせて拡大投写するプロジェクタ等の投写型画像表示装置が知られている。前記レンズユニットはレンズ等の複数の光学素子と前記光学素子を勘合で保持する光学素子保持部材とで構成される。前記拡大投写の際に前記光源からの光が前記光学素子を透過する。前記光学素子の光の透過率が100％で無い為、透過できない光は吸収され熱となる。この結果、前記光学素子に温度上昇が生じる。
【０００３】
さらに前記光学素子の温度上昇が前記光学素子保持部材にも伝わり前記光学素子保持部材にも温度上昇が生じる。一般的に光学素子は硝子、光学素子保持部材は金属や樹脂で構成される。硝子よりも金属や樹脂の線膨張係数の方が大きい為、前記光学素子と前記光学素子保持部材の接触部に前記温度上昇が生じると勘合が崩れガタ状態となる。前記ガタ状態によって、前記光学素子が自重で落ちる等の偏芯が生じると光学性能に劣化が生じ問題となる。さらに、最近の高輝度化によって、上昇する温度が高くなっている。この為、温度上昇時にガタとならない様にする為には従来以上の圧入設定としなくてはならない。
【０００４】
しかし、前記従来以上の圧入設定とすると、未点灯時には過剰な応力が光学素子にかかり、光学素子に歪みが生じる。前記歪みが生じると光学性能が劣化し問題となる。これらの問題に対して、光学素子と光学素子保持部材の間に部品を配置し、前記部品が温度上昇時に光学素子と光学素子保持部材の勘合が崩れない様に弾性的に変形する構成とした技術が知られている。
【０００５】
例えば、特許文献１では光学素子と光学素子保持部材の間に光学素子と同じ線膨張係数の保持環を配置する。また前記光学素子および保持環は切欠きを有している。この構成において、温度低下が生じると前記光学素子保持部材と前記保持環の線膨張係数の差によって、勘合がデフォルト状態より圧入となり過剰な応力を光学素子にかけ様とする。この時、前記保持環が前記切欠きに逃げる様に弾性変形することで必要以上に圧入となることを避け、前記光学素子に過剰な応力がかかることを回避した技術が知られている。
【０００６】
この技術を応用し、保持環が前記切欠きに逃げる様に弾性変形した状態で組み込めば、未点灯時に光学素子に過剰な応力がかかることが回避できる。さらに、温度上昇時が生じても前記保持環の弾性変形によって光学素子がガタ状態になることも回避できる。この結果、常に性能を維持することが出来る様になる。
【０００７】
また、光学素子の光源からの光の吸収により上昇する温度は光学素子毎に異なる。これは、光源に近い側から順に熱を吸収していくこと、光学素子毎に透過率が異なること、光学素子毎に厚み等の形状が異なること等による。これらの為に、温度上昇時に生じるガタ量は光学素子毎で異なる。この結果、温度上昇時に生じる偏芯の量は光学素子毎で異なる。前記光学素子毎で異なる量の偏芯が生じると、光学素子同士の軸にズレが生じる為、光学性能に劣化が生じ問題となる。
【０００８】
この問題に対して、複数の光学素子を全て同じ径とし前記同一径の複数の光学素子を光学素子保持部材で弾性的に保持することで、温度上昇時の光学素子同士の軸ズレが生じない構成とする技術が知られている。例えば、特許文献２では複数の光学素子を同一径とし中心軸を揃えて配置する。この状態で、前記光学素子の外径よりも小さい径で、径の一部に切欠きを有するシート状の光学素子保持部材を前記複数の光学素子に弾性的に巻きつける様に取り付ける。
【０００９】
この構成において、温度上昇時が生じると前記複数の光学素子の線膨張によって変形するが同一径なので外径に径差は生じない。さらに前記光学素子保持部材が弾性変形することで前記複数の光学素子の変形を吸収する。この結果、温度上昇時の光学素子同士の軸ズレを回避した技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平７−１９１２４７号公報
【特許文献２】特開２０１２−７３２９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
最近の投写型画像表示装置の高解像度化や小型化等により、レンズユニットへの要求精度が厳しくなっている。特に、光学素子同士の軸ズレに対する敏感度温度が非常に高くなっており、光学素子保持部材によってより高い精度で保持する必要が生じている。この為、光学素子同士の軸ズレが従来よりも僅かな量であっても性能劣化が生じ問題となる。
【００１２】
しかし、特許文献１は、光学素子と光学素子保持部材の間に１部品増やす構造である為、前記光学素子を前記光学素子保持部材に組み込んだ際の位置のバラツキが非常に大きくなってしまう。この為、高い精度で光学素子を保持することが出来ない。
【００１３】
また、特許文献２は、樹脂製の光学素子を用いて実施している。一般的に樹脂は材料費が安い為、投写型画像表示装置に用いるレンズユニットに収まる範囲で有れば体積を増やしても数円のコストアップに収まる。しかし、硝子は高価であり体積を増やした際には数千円コストアップしてしまう場合もある。この為、硝子を用いる際は必要最低限の大きさとしコストを抑える必要がある。この制約により、光学素子に硝子を用いた際には光学素子毎に径が異なる為、特許文献２を用いることは出来ない。
【００１４】
また、光学素子の径が異なると、温度上昇時の線膨張による伸び量も異なる。この為、前記温度上時に生じる光学素子と光学素子保持部材のガタ量は光学素子毎に異なる。この結果、光学素子に硝子を用いたレンズユニットでは、温度上昇時の偏芯量が前記光学素子毎に異なる為、光学素子同士に軸ズレが生じ光学性能に劣化が生じ問題となる。
【００１５】
そこで本発明では、光学素子保持部材に組み込んだ際の光学素子同士の軸ズレ対する厳しい要求精度を満たす構成とする。さらに、光学素子毎に異なる温度上昇および光学素子毎に径が異なることによる温度上昇時の光学素子同士の軸ズレを回避し、常に良好な画像を提供できるレンズユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明では、複数の光学素子を付勢手段によって同一方向から付勢し、前記光学素子をヒーター等の加熱手段によって加熱する。この構成において、前記加熱手段によって前記光学素子毎に異なる加熱を行うことで、光学素子毎に異なって生じる温度上昇時の光学素子と光学素子保持部材のガタを揃えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、複数の光学素子がいかなる形状でいかなる温度上昇が生じても常に偏芯量および方向を揃えることが出来る為、光学素子同士の軸ズレを回避できる様になる。この結果、常に高性能で高品位のレンズユニットが提供できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例１および２である液晶プロジェクタの外観図。
【図２】実施例１および２の液晶プロジェクタの光学構成を示す側面図。
【図３】実施例１のレンズユニットの分解斜視図。
【図４】実施例１および２の６群鏡筒の分解斜視図。
【図５】実施例１の６群鏡筒の上面図。
【図６】実施例１の６群鏡筒の断面図。
【図７】実施例２のレンズユニットの分解斜視図。
【図８】実施例２の６群鏡筒の上面図。
【図９】実施例２の６群鏡筒の断面図。
【図１０】実施例３のレンズユニットの分解斜視図。
【図１１】実施例３の６群鏡筒の上面図。
【図１２】実施例３の６群鏡筒の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
［実施例１］
図１には、本発明の実施例１であるレンズユニット１００、シフトユニット３００、温度センサ、色分離合成ユニット２００および照明光学系２０３を備えたプロジェクタ５００の外観を示している。
【００２０】
プロジェクタ５００の筐体内には、光源ランプ２０９、色分離合成ユニット２００、照明光学系２０１、および液晶パネル等の光変調素子２０６Ｒ、２０６Ｇ、２０６Ｂを内蔵した光学ボックスが収納されている。該光学ボックスの光射出部には、レンズユニット１００及びシフトユニット３００が取り付けられている。レンズユニット１００は、筐体の前面に形成された開口を通して、不図示のスクリーンや壁等の被投写面に画像を投写する。また、シフトユニット３００は、レンズユニット１００をレンズユニット１００の光軸と直交する平面でシフトする様に保持している。シフトユニット３００によってレンズユニット１００を該光学ボックスの光射出部に対してシフトすることで、レンズユニット１００から投写される投写光をシフトする事が出来る。
【００２１】
図２には、プロジェクタ５００の光学構成を側面から見て示している。図２は、プロジェクタ５００のうち光源ランプ２０９、照明光学系２０１およびダイクロイックミラー２０４以外の部分を、液晶パネルの短辺側から見たときの構成（側面図）を示している。光源ランプ２０９、照明光学系２０１およびダイクロイックミラー２０４は、実際には、図１の紙面に垂直な水平面内に配置されている。
【００２２】
また、図２はレンズユニット１００の光軸１００ａが、後述する第３の偏光ビームスプリッタ２０５ｃ、すなわち色分解合成光学系の射出光軸２１０に対して上方にシフトした状態、つまり投写光が上方にシフトした状態を示している。前述の通りシフトユニット３００によってレンズユニット１００の光軸１００ａを色分解合成光学系の射出光軸２１０に対してシフトすることで投写光シフトする事が出来る。なお、図２の奥行き方向にレンズユニット１００の光軸１００ａをシフトした場合は、投写光が左右にシフトする。
【００２３】
照明光学系２０１は、光源ランプ２０９からの照明光を複数の光束に分割した後、液晶パネル上で重ね合わせるための操作を行うレンズ素子や、照明光を所定の偏光方向を有する偏光光とするための偏光変換素子等を含む。また、光路を折り曲げるミラーも照明光学系２０１に含まれる。
【００２４】
次に、照明光学系２０１の光学的な作用を説明する。光源ランプ２０９から全方向に射出した光束は放物面リフレクタによって略平行光となって射出される。この平行光束は、ＩＲカットフィルタに入射し、第１のレンズアレイによって複数の部分光束に分割され、その各々の部分光束が集光される。各々の分割光束は第２のレンズアレイ近傍に集光され、各々の部分光束が各々光源像（２次光源像）を形成する。第２のレンズアレイを射出した分割光束は、コンデンサーレンズによって集光され、反射型液晶パネルを重畳的に照明する。
【００２５】
色分離合成ユニット２００には、ダイクロイックミラー２０４および第１〜第３の偏光ビームスプリッタ２０５ａ〜２０５ｃが含まれている。ダイクロイックミラー２０４は青（Ｂ）と赤（Ｒ）の色光を透過し、緑（Ｇ）の色光を反射する。２０５ａはＰ偏光光を透過し、Ｓ偏光光を反射する第１の偏光ビームスプリッタであり、偏光分離面を有する。
【００２６】
２０６Ｒ，２０６Ｇ，２０６Ｂはそれぞれ入射した光を反射するとともに画像変調する赤用の反射型液晶表示素子、緑用の反射型液晶表示素子、青用の反射型液晶表示素子である。２０６Ｒ，２０６Ｇ，２０６Ｂにはそれぞれ、赤用の１／４波長板、緑用の１／４波長板、青用の１／４波長板が取り付けられている。２０５ａと２０５ｃの間にはＳ偏光を透過するＧ用の出射側偏光板Ｇが配置されている。
【００２７】
ダイクロイックミラー２０４と２０５ｂの間には、透明基板に偏光素子を貼着したＰ偏光のみ透過する入射側偏光板と、Ｒの光の偏光方向を９０度変換し、Ｂの光の偏光方向は変換しない色選択性位相差板が配置されている。２０５ｂはＰ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する第２の偏光ビームスプリッタであり、偏光分離面を有する。
【００２８】
２０５ｂと２０５ｃの間にはＢ用の出射側偏光板があり、Ｂの色光はＳ偏光のみを透過し、赤の色光は偏光方向に関係なく透過する特性を持つ。第３の偏光ビームスプリッタ２０５ｃは、Ｂ、Ｇの色光ではダイクロイックミラー、Ｒの色光ではＰ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する特性をもつプリズムである。
【００２９】
以上のダイクロイックミラー２０４から第３の偏光ビームスプリッタ２０５ｃにより、色分解合成ユニット２００が構成される。
【００３０】
次に、照明光学系を通過した後の光学的な作用を説明する。まず、Ｇの光路について説明する。ダイクロイックミラー２０４を透過したＧの色光は第１の偏光ビームスプリッタ２０５ａに入射して偏光分離面でＰ偏光の光が透過し、Ｇ用の反射型液晶表示素子２０６Ｇへと至る。Ｇ用の反射型液晶表示素子２０６Ｇにおいては、Ｇの光が画像変調されて反射される。画像変調されたＧの反射光のうちＰ偏光成分は、再び第１の偏光ビームスプリッタ２０５ａの偏光分離面を透過し、光源側に戻され、投写光から除去される。一方、画像変調されたＧの反射光のうちＳ偏光成分は、第１の偏光ビームスプリッタ２０５ａの偏光分離面で反射、Ｓ偏光を透過する出側偏光板Ｇを透過し、投写光として第３の偏光ビームスプリッタ２０５ｃに向かう。
【００３１】
このとき、すべての偏光成分をＰ偏光に変換した状態（黒を表示した状態）において、第１の偏光ビームスプリッタ２０５ａとＧ用の反射型液晶表示素子２０６Ｇとの間に設けられた１／４波長板の遅相軸を所定の方向に調整することにより、第１の偏光ビームスプリッタ２０５ａとＧ用の反射型液晶表示素子２０６Ｇで発生する偏光状態の乱れの影響を小さく抑えることができる。第１の偏光ビームスプリッタ２０５ａから出射したＧの色光は、出側偏光板を透過し、第３の偏光ビームスプリッタ２０５ｃで反射して投写レンズ１００へと至る。
【００３２】
一方、ダイクロイックミラー２０４を反射したＲとＢの色光は、Ｐ偏光光を透過する入射側偏光板に入射する。そしてＲとＢの光は、入射側偏光板から出射した後、色選択性位相差板Ａに入射する。色選択性位相差板は、Ｒの色光のみ偏光方向を９０度回転する作用を持っており、これによりＲの色光はＳ偏光として、Ｂの色光はＰ偏光として第２の偏光ビームスプリッタ２０５ｂに入射する。Ｓ偏光として第２の偏光ビームスプリッタ２５ｂに入射したＲの色光は、第２の偏光ビームスプリッタ２０５ｂの偏光分離面で反射され、Ｒ用の反射型液晶表示素子２０６Ｒへと至る。
【００３３】
また、Ｐ偏光として第２の偏光ビームスプリッタ２０５ｂに入射したＢの色光は、第２の偏光ビームスプリッタ２０５ｂの偏光分離面を透過してＢ用の反射型液晶表示素子２０６Ｂへと至る。
【００３４】
Ｒ用の反射型液晶表示素子２０６Ｒに入射したＲの色光は画像変調されて反射される。画像変調されたＲの反射光のうちＳ偏光成分は、再び第２の偏光ビームスプリッタ２０５ｂの偏光分離面で反射されて光源側に戻され、投写光から除去される。一方、画像変調されたＲの反射光のうちＰ偏光成分は第２の偏光ビームスプリッタ２０５ｂの偏光分離面を透過して投写光として出側偏光板に向かう。
【００３５】
また、Ｂ用の反射型液晶表示素子２０６Ｂに入射したＢの色光は画像変調されて反射される。画像変調されたＢの反射光のうちＰ偏光成分は、再び第２の偏光ビームスプリッタ２０６ｂの偏光分離面を透過して光源側に戻され、投写光から除去される。一方、画像変調されたＢの反射光のうちＳ偏光成分は第２の偏光ビームスプリッタ２０５ｂの偏光分離面で反射して投写光として出側偏光板に向かう。
【００３６】
このとき、第２の偏光ビームスプリッタ２０５ｂとＲ用，Ｂ用の反射型液晶表示素子２０６Ｒ，２０６Ｂの間に設けられた１／４波長板の遅相軸を調整することにより、Ｇの場合と同じようにＲ，Ｂそれぞれの黒の表示の調整を行うことができる。こうして１つの光束に合成され、第２の偏光ビームスプリッタ２０５ｂから出射したＲとＢの色光は、Ｒの色光はＰ偏光、Ｂの色光はＳ偏光で出側偏光板、第３の偏光ビームスプリッタ２０５ｃに入射する。
【００３７】
そして、ＲとＢの投写光は第３の偏光ビームスプリッタ２０５ｃを透過し、Ｇの色光と合成されて投写レンズ１００に至る。そして、合成されたＲ，Ｇ，Ｂの投写光は、投写レンズ１００によってスクリーンなどの被投写面に拡大投影される。プロジェクタ５００の内部の基板上に配置された液晶駆動回路には、パーソナルコンピュータ、ＤＶＤプレーヤ、テレビチューナ等の画像供給装置がプロジェクタ５００の外周面に配置した画像入力端子を介して接続されている。
【００３８】
液晶駆動回路は、画像供給装置から入力された画像（映像）情報に基づいて反射型液晶表示素子２０６Ｒ，２０６Ｇ，２０６Ｂを駆動し、これらに各色用の原画を形成させる。これにより、各反射型液晶パネルに入射した光は、反射されるとともに原画に応じて変調（画像変調）される。
【００３９】
図３には、本実施例のレンズユニット１００の分解斜視図を示す。１０１は第１レンズ群を保持した第１鏡筒である。１０２は第２レンズ群を保持した２群鏡筒である。１０３は第３レンズ群を保持した第３鏡筒である。１０４は第４レンズ群を保持した第４鏡筒、１０５は第５レンズ群を保持した第５鏡筒である。１０６は第６レンズ群を保持した第６鏡筒である。
【００４０】
１０７は鏡筒本体としての固定筒である。該固定筒１０７の光軸方向後端部（第６鏡筒側の端部）の位置には、前述した光学ボックスにビス止めされるマウント部（フランジ部）１０７Ｂが形成されている。１０８は固定筒１０７の内周のうちマウント部よりも前側（第１鏡筒側）の領域に配置され、光軸回りで回転する第１の回転環としてのカム環である。１１０は固定筒１０７の外周のうちマウント部よりも前側（第１鏡筒側）の領域に配置され、光軸回りで回転する第２の回転環としてのフォーカス環である。１０９は第１〜第５鏡筒１０１〜１０５にビスで取り付けられたカムフォロアである。
【００４１】
カムフォロア１０９が取り付けられた第１鏡筒１０１は固定筒１０７の端部（第１鏡筒側）にカムフォロア１０９を介して固定される。カムフォロア１０９が取り付けられた第２鏡筒１０２はフォーカス環１１０に形成されたカム溝に係合する。カムフォロア１０９が取り付けられた第３〜５の鏡筒１０３〜１０５はそれぞれカム環１０８に形成されたカム溝に係合する。１１１はギア部有するしカム環１０８の第１鏡筒側に取り付けられているズーム環である。
【００４２】
１１２はアクチュエータとしてのモータユニットである。該モータユニットは、ステッピングモータ、ＤＣモータ、振動型モータ等のモータ本体と、該モータ本体の回転を減速して出力する減速ギアボックスと、モータの駆動を回転角として表す為のパルス板と前記回転角の検出結果をパルス信号として出力する為のフォトインタラプタを保持した基板とを含む。モータユニット１１２はフォーカス駆動源およびズーム駆動源である。
【００４３】
１１４はフォーカス環１１０が光軸周りに回転した際の焦点位置の基準を検出する為のスイッチである。１１３はモータ１１２およびスイッチ１１４を保持する保持部材である。モータ１１２およびスイッチ１１４はビスにより保持部材１１３に固定される。そして、保持部材１１３はビスにより固定筒１０７に固定される。
【００４４】
第２鏡筒１０２はフォーカスレンズである。ここでフォーカス駆動機構について説明する。第２鏡筒１０２の外周における周方向１２０°毎の３箇所には、カムフォロア１０９が取り付けられている。第２鏡筒１０２に設けられたカムフォロア１０９は、固定筒１０７に光軸方向に延びるように形成された直進溝部１０７Ａに係合する。さらに、フォーカス環１１０に形成されたカム溝部にも係合する。
【００４５】
また、フォーカス環１１０は、固定筒１０７に対してバヨネット結合構造等によって光軸方向への移動が阻止された状態で光軸回りで回転可能となっている。フォーカス環１１０と噛み合ったモータユニット１１２を駆動すると、フォーカス環１１０が回転駆動される。フォーカス環１１０が回転すると、カム溝部とカムフォロア１０９との係合作用によって、第２鏡筒１０２が光軸方向に移動する。これにより、電動フォーカス駆動が行われる。
【００４６】
第６鏡筒１０６は、第６レンズ群としてのリレー系レンズを保持しており、固定筒１０７の後端部にスラスト方向からビス（図示せず）により固定される。第２鏡筒１０２，第３鏡筒１０３，第４鏡筒１０４および第５鏡筒１０５はそれぞれ、第２〜第５レンズ群としての変倍系レンズを保持する。第２鏡筒１０２，第３鏡筒１０３，第４鏡筒１０４および第５鏡筒１０５が光軸方向に移動することで、変倍（ズーム）が行われる。
【００４７】
ここで、ズーム駆動機構について説明する。第２鏡筒１０２，第３鏡筒１０３，第４鏡筒１０４および第５鏡筒１０５の外周における周方向１２０°毎の３箇所には、カムフォロア１０９が取り付けられている。これら鏡筒１０２〜１０４に設けられたカムフォロア１０９は、固定筒１０７に光軸方向に延びるように形成された直進溝部１０７Ａに係合する。さらに、カム環１０８に形成された第２，第３および第４カム溝部１０８Ａ，１０８Ｂ，１０８Ｃにも係合する。
【００４８】
また、カム環１０８の端部（第１鏡筒側）には、これと一体回転可能にズーム環１１１が取り付けられている。カム環１０８は、固定筒１０７に対してバヨネット結合構造等によって光軸方向への移動が阻止された状態で光軸回りで回転可能となっている。
【００４９】
ズーム環１１１と噛み合ったモータユニット１１２を駆動すると、ズーム環１１１が回転駆動される。ズーム環１１１が回転すると、これと一体的にカム環１０８が固定筒１０７に対して光軸回りで定位置回転する。カム環１０８が回転すると、カム溝部１０８Ａ，１０８Ｂ，１０８Ｃとカムフォロア１０９との係合作用によって、第２，第３および第４鏡筒１０２〜１０４が光軸方向に移動する。これにより、電動ズーム駆動が行われる。
【００５０】
図４に、第６鏡筒１０６の分解斜視図を示す。図５に、第６鏡筒１０６の上面図を示す。
図６に、第６鏡筒１０６の断面図を示す。第６鏡筒１０６は樹脂で作られており、貫通穴１０６Ａと、貫通穴１０６Ｂを有する。第６鏡筒１０６は、付勢手段１２１と、保持板１２２と、ビス１２３、硝子で作られた光学素子１２４と、硝子で作られた光学素子１２５、加熱手段１２６から構成される。光学素子１２４と光学素子１２５は第６鏡筒１０６に挿入され可締め等で光軸方向に固定される。この時、径方向は圧入設定によって固定されていてもガタ設定でもどちらでも良い。
【００５１】
貫通穴１０６Ａは、光学素子１２４が第６鏡筒１０６に挿入され固定された状態で、光学素子１２４のコバ部が見える位置に配置されている。貫通穴１０６Ｂは、光学素子１２５が第６鏡筒１０６に挿入され固定された状態で、光学素子１２５のコバ部が見える位置に配置されている。また、貫通穴１０６Ａと貫通穴１０６Ｂは光軸中心で同じ位相に配置されている。付勢手段１２１は、貫通穴１０６Ａと貫通穴１０６Ｂにそれぞれ挿入される。保持板１２２は、光学素子１２４とで付勢手段１２１を挟んだ状態にする。同様に、もう１つの保持板１２２は、光学素子１２５とで付勢手段１２１を挟んだ状態にする。この状態で、それぞれの保持板１２２を第６鏡筒１０６にビス１２３で固定する。
【００５２】
この構成において、光源ランプ２０９が点灯し光がレンズユニット１００を通ると光学素子１２４と光学素子１２５は光の透過率が１００％で無い為、光を吸収し温度上昇が生じる。光学素子１２５の方が光源ランプ２０９に近く吸収する光量が多い為、光学素子１２４より上昇する温度は高くなる。光学素子１２４と光学素子１２５の温度上昇によって６群鏡筒１０６の光学素子１２４との接触部と光学素子１２５との接触部も温度上昇する。温度上昇によって、光学素子１２４と光学素子１２５と６群鏡筒１０６の光学素子１２４との接触部と光学素子１２５との接触部がそれぞれ線膨張によって径方向に膨張する。
【００５３】
６群鏡筒１０６は樹脂で出来ており、硝子で出来ている光学素子１２４と光学素子１２５よりも膨張量は多い為、６群鏡筒１０６と光学素子１２４と光学素子１２５それぞれの勘合設定が崩れる。この為、６群鏡筒１０６に対して光学素子１２４と光学素子１２５を圧入設定としていてもガタ状態になる。光学素子１２４と光学素子１２５の上昇する温度の差および光学素子１２４と光学素子１２５の径差の為、温度上昇によって生じるガタの量は光学素子１２５の方が光学素子１２４より大きくなる。
【００５４】
この時に、光学素子１２４と光学素子１２５のガタ量の差が無くなる様に、加熱手段１２６によって６群鏡筒１０６と光学素子１２４との接触部を加熱する。光学素子１２４と光学素子１２５は付勢手段１２１によってそれぞれ同一方向に付勢されている為、ガタ量が同じになれば同一方向に同じ量だけ偏芯する。この結果、光源ランプ２０９からの光によって光学素子１２４と光学素子１２５に温度上昇が生じても、光学素子１２４と光学素子１２５との間に軸ズレが生じない、常に良好な性能を持つレンズユニットを提供できるようになる。
【００５５】
［実施例２］
図７には、本実施例のレンズユニット３００の分解斜視図を示す。図８に、第６鏡筒３０６の上面図を示す。図９に、第６鏡筒３０６の断面図を示す。第６鏡筒３０６は樹脂で作られており、貫通穴３０６Ａと、貫通穴３０６Ｂを有する。第６鏡筒３０６は、付勢手段１２１と、保持板１２２と、ビス１２３、硝子で作られた光学素子１２４と、硝子で作られた光学素子１２５、反射部材３２７から構成される。光学素子１２４と光学素子１２５は第６鏡筒３０６に挿入され熱可締め等で光軸方向に固定される。この時、径方向は圧入設定によって固定されていてもガタ設定でもどちらでも良い。
【００５６】
貫通穴３０６Ａは、光学素子１２４が第６鏡筒３０６に挿入され固定された状態で、光学素子１２４のコバ部が見える位置に配置されている。貫通穴３０６Ｂは、光学素子１２５が第６鏡筒３０６に挿入され固定された状態で、光学素子１２５のコバ部が見える位置に配置されている。また、貫通穴３０６Ａと貫通穴３０６Ｂは光軸中心で同じ位相に配置されている。付勢手段１２１は、貫通穴３０６Ａと貫通穴３０６Ｂにそれぞれ挿入される。保持板１２２は、光学素子１２４とで付勢手段１２１を挟んだ状態にする。同様に、もう１つの保持板１２２は、光学素子１２５とで付勢手段１２１を挟んだ状態にする。この状態で、それぞれの保持板１２２を第６鏡筒３０６にビス１２３で固定する。
【００５７】
この構成において、光源ランプ２０９が点灯し光がレンズユニット３００を通ると、反射部材３２７によって不要光を反射し、光学素子１２４と光学素子１２５のガタ量の差が無くなる様に反射光を６群鏡筒３０６と光学素子１２４との接触部に当て加熱する。光学素子１２４と光学素子１２５は付勢手段１２１によってそれぞれ同一方向に付勢されている為、ガタ量が同じになれば同一方向に同じ量だけ偏芯する。この結果、光源ランプ２０９からの光によって光学素子１２４と光学素子１２５に温度上昇が生じても、光学素子１２４と光学素子１２５との間に軸ズレが生じない、常に良好な性能を持つレンズユニットを提供できるようになる。
【００５８】
［実施例３］
図１０には、本実施例のレンズユニット４００の分解斜視図を示す。図１１に、第６鏡筒４０６の上面図を示す。図１２に、第６鏡筒４０６の断面図を示す。第６鏡筒４０６は樹脂で作られており、貫通穴４０６Ａと、貫通穴４０６Ｂを有する。第６鏡筒４０６は、付勢手段１２１と、保持板１２２と、ビス１２３、硝子で作られた光学素子１２４と、硝子で作られた光学素子１２５、不要光除去部４２８から構成される。光学素子１２４と光学素子１２５は第６鏡筒４０６に挿入され熱可締め等で光軸方向に固定される。この時、径方向は圧入設定によって固定されていてもガタ設定でもどちらでも良い。
【００５９】
貫通穴４０６Ａは、光学素子１２４が第６鏡筒４０６に挿入され固定された状態で、光学素子１２４のコバ部が見える位置に配置されている。貫通穴４０６Ｂは、光学素子１２５が第６鏡筒４０６に挿入され固定された状態で、光学素子１２５のコバ部が見える位置に配置されている。また、貫通穴４０６Ａと貫通穴４０６Ｂは光軸中心で同じ位相に配置されている。付勢手段１２１は、貫通穴４０６Ａと貫通穴４０６Ｂにそれぞれ挿入される。保持板１２２は、光学素子１２４とで付勢手段１２１を挟んだ状態にする。同様に、もう１つの保持板１２２は、光学素子１２５とで付勢手段１２１を挟んだ状態にする。この状態で、それぞれの保持板１２２を第６鏡筒４０６にビス１２３で固定する。
【００６０】
この構成において、光源ランプ２０９が点灯し光がレンズユニット４００を通ると、不要光除去部４２８が不要光をケルことによって不要光除去部４２８が温度上昇する。さらに、不要光除去部４２８の温度上昇が光学素子１２４と光学素子１２５のガタ量の差が無くなる様に６群鏡筒４０６と光学素子１２４との接触部に伝わり加熱する。光学素子１２４と光学素子１２５は付勢手段１２１によってそれぞれ同一方向に付勢されている為、ガタ量が同じになれば同一方向に同じ量だけ偏芯する。
【００６１】
この結果、光源ランプ２０９からの光によって光学素子１２４と光学素子１２５に温度上昇が生じても、光学素子１２４と光学素子１２５との間に軸ズレが生じない、常に良好な性能を持つレンズユニットを提供できるようになる。
【００６２】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されず、請求項に記載の範囲内で種々の変形が可能である。例えば、上記実施例では、光変調素子として、反射型液晶パネルや透過型液晶パネルを用いたが、これらに代えて、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）を用いてもよい。また、温度上昇時の６群鏡筒の２枚の光学素子の偏芯を回避する手段を述べたが、他の群で２枚以上の光学素子に用いても同様の効果を得ることが出来る。また、加熱手段を６群鏡筒の外周部に設けても同様の効果を得ることが出来る。
【００６３】
また、反射部材にテーパーを設け積極的に６群鏡筒と光学素子との接触部に当てても良い。また、不要光除去部を光軸方向に移動させても同様の効果を得ることが出来る。また、不要光除去部の面を荒らす等で積極的に光を吸収しても良い。
【符号の説明】
【００６４】
１００  レンズユニット
３００  レンズユニット
４００  レンズユニット
１０１から１０６  第１〜第６鏡筒
１０６Ａおよび１０６Ｂ  貫通穴
３０６  ６群鏡筒
３０６Ａおよび３０６Ｂ  貫通穴
４０６  ６群鏡筒
４０６Ａおよび４０６Ｂ  貫通穴
１０７  固定筒
１０７Ａ  レンズ鏡筒用案内溝
１０８  カム環
１０８Ａ，１０８Ｂ，１０８Ｃ  カム溝
１０９  １、２、３、４、５群用カムフォロア
１１０  フォーカス環
１１１  ズーム環
１１２  モータ
１１３  モータ保持部材
１２１  付勢手段
１２２  保持板
１２３  ビス
１２４および１２５  光学素子
１２６  加熱手段
３２７  反射部材
４２８  不要光除去部
２００  色分離合成ユニット
２０１  照明光学系
２０４  ダイクロイックミラー
２０５ａ，２０５ｂ，２０５ｃ  偏光ビームスプリッタ
２０６Ｒ，２０６Ｇ，２０６Ｂ  反射型表示素子
２０７  画像検出手段
２０８  保持部材
２０９  光源ランプ
２１０  色分解合成光学系の射出光軸
５００  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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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