(57)【要約】【課題】レンズ鏡筒において、固定筒や回転筒（カム筒）に成形精度の誤差があっても固定筒と回転筒の各中心軸が一致するように容易に調整する。【解決手段】スペーサリング８０，８１は、短い筒状に形成され、それぞれ外径の中心軸と内径の中心軸とがずれた偏心リングになっている。スペーサリング８０，８１は固定筒１８に圧入して固定するが、このとき固定筒１８とカム筒１９の成形精度の誤差が相殺され、固定筒１８とカム筒１９の各中心軸が一致するように、スペーサリング８０，８１の回転角度が調整される。操作突起２１ａを把持してズームリング２１が回転操作されると、カム筒１９が固定筒１８に対して回転する。このズーミング操作に伴うカム筒１９の回転範囲では、固定筒１８とカム筒１９の各中心軸が互いに一致しているので、各レンズ群は位置ずれすることなく、投写レンズ１２の光学特性は良好に保たれる。【選択図】図２
2011203466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定筒と、前記固定筒に対して回転してレンズを光軸方向に移動させる回転筒と、前記固定筒と回転筒との間の回転筒の光軸方向の一端側と他端側とにそれぞれ設けられ、前記固定筒に対する回転筒の回転をスムーズにするスペーサリングとを備えたレンズ鏡筒において、
前記スペーサリングをその内径の中心と外径の中心とがずれている偏心リングとし、少なくとも回転筒が固定筒に対して回転される回転範囲内においては回転筒の回転中心軸が固定筒の中心軸と一致するように、前記スペーサリングを固定筒または回転筒に固定することを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記固定筒または回転筒に固定されていない側のスペーサリングの周面を円弧状に形成し、前記回転筒の光軸方向の一端側に設けられたスペーサリングの内径の中心と他端側に設けられたスペーサリングの内径の中心とを互いにずらしたことを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
【請求項３】
固定筒と、前記固定筒に対して回転してレンズを光軸方向に移動させる回転筒と、前記固定筒と回転筒との間の回転筒の光軸方向の一端側と他端側とにそれぞれ設けられ、前記固定筒に対する回転筒の回転をスムーズにするスペーサリングとを備えたレンズ鏡筒において、
前記スペーサリングは、径方向で互いに対面して配置され、前記回転筒が固定筒に対して回転する際に互いに摺接するとともに、少なくとも一方はその内径の中心と外径の中心とがずれている偏心リングである第１，第２リングからなり、第１リングは固定筒の回転筒に対面する側の周面に固定され、第２リングは回転筒の固定筒に対面する側の周面に固定されることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項４】
プロジェクタ用の投写レンズであることを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項記載のレンズ鏡筒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも固定筒と回転筒（カム筒）とを備えたレンズ鏡筒に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタに備えられ画像光をスクリーンに拡大投写する投写レンズ（レンズ鏡筒）が知られている。投写レンズは、直進溝が形成された固定筒と、カム溝が形成されたカム筒（回転筒）と、固定筒とカム筒との間に設けられ、互いの相対的な回転がスムーズに行なわれるようにするスペーサリングと、直進溝及びカム溝に係合するカムフォロワとが設けられるとともにズーム系のレンズ群を保持するレンズ枠とを有しており、カム筒が回転してズーム系のレンズ群が光軸方向に移動してズーミングが行われる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
投写レンズのズーミングを行なう際に、固定筒及びカム筒の各中心軸が一致していないと、ズーミングに伴って移動する各レンズの光軸が互いにずれるため、投写レンズの光学性能が低下して投影画像の画質が悪化するという問題が生じる。このため、固定筒，カム筒及びスペーサリングの各部品には、高い成形精度が要求される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−８０４３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、固定筒やカム筒やスペーサリングの各部品に僅かずつでも成形精度に誤差があると、組立後のレンズ鏡筒に各部品の成形精度の誤差が累積して大きな誤差となり、固定筒とカム筒の互いの中心軸が一致しなくなるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、固定筒や回転筒（カム筒）の成形精度に誤差があったとしても、固定筒と回転筒の各中心軸が一致するように容易に調整することができるレンズ鏡筒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】
【０００７】
本発明のレンズ鏡筒は、固定筒と、前記固定筒に対して回転してレンズを光軸方向に移動させる回転筒と、前記固定筒と回転筒との間の回転筒の光軸方向の一端側と他端側とにそれぞれ設けられ、前記固定筒に対する回転筒の回転をスムーズにするスペーサリングとを備えたレンズ鏡筒において、前記スペーサリングをその内径の中心と外径の中心とがずれている偏心リングとし、少なくとも回転筒が固定筒に対して回転される回転範囲内においては回転筒の回転中心軸が固定筒の中心軸と一致するように、前記スペーサリングを固定筒または回転筒に固定することを特徴とする。
【０００８】
前記固定筒または回転筒に固定されていない側のスペーサリングの周面を円弧状に形成し、前記回転筒の光軸方向の一端側に設けられたスペーサリングの内径の中心と他端側に設けられたスペーサリングの内径の中心とを互いにずらすことが好ましい。
【０００９】
固定筒と、前記固定筒に対して回転してレンズを光軸方向に移動させる回転筒と、前記固定筒と回転筒との間の回転筒の光軸方向の一端側と他端側とにそれぞれ設けられ、前記固定筒に対する回転筒の回転をスムーズにするスペーサリングとを備えたレンズ鏡筒において、前記スペーサリングは、径方向で互いに対面して配置され、前記回転筒が固定筒に対して回転する際に互いに摺接するとともに、少なくとも一方はその内径の中心と外径の中心とがずれている偏心リングである第１，第２リングからなり、第１リングは固定筒の回転筒に対面する側の周面に固定され、第２リングは回転筒の固定筒に対面する側の周面に固定されることを特徴とする。
【００１０】
レンズ鏡筒は、プロジェクタ用の投写レンズであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のレンズ鏡筒によれば、スペーサリングを偏心リングとしたので、固定筒や回転筒に成形精度の誤差があったとしても、少なくとも回転筒の回転範囲内では、回転筒の回転中心軸が固定筒の中心軸と一致するように容易に調整することができ、光学性能の低下を防止できる。
【００１２】
固定筒または回転筒に固定されていない側のスペーサリングの周面を円弧状に形成したので、回転筒の光軸方向の一端側に設けられたスペーサリングの内径の中心と他端側に設けられたスペーサリングの内径の中心とを互いにずらしても、固定筒と回転筒との組立を容易に行なうことができる。
【００１３】
スペーサリングを互いに摺接する第１，第２リングから構成したので、固定筒又は回転筒の周面を磨耗させることがなくなり、固定筒及び回転筒の嵌合具合を適度に維持することができる。これにより、回転筒を手動で回転操作する構成の場合には回転操作感が適度になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】プロジェクタの外観斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る投写レンズの断面図である。
【図３】固定筒及びカム筒を示す外観斜視図である。
【図４】スペーサリングが偏心リングであることを示す平面図である。
【図５】固定筒及びカム筒の両方にスペーサリングを設けた第２実施形態を示す投写レンズの要部断面図である。
【図６】外スペーサリングが偏心リングであることを示す平面図である。
【図７】固定筒のレンズ光軸とカム筒の中心軸とが不一致で、スペーサリングの内周面を固定筒の外周面に固定した第３実施形態を示す概略的な説明図である。
【図８】固定筒のレンズ光軸とカム筒の中心軸とが不一致で、スペーサリングの外周面をカム筒の内周面に固定した第４実施形態を示す概略的な説明図である。
【図９】固定筒の中心軸とカム筒のレンズ光軸とが不一致で、スペーサリングの外周面を固定筒の内周面に固定し、固定筒の内側にカム筒を挿入する第５実施形態を示す概略的な説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１に示すように、プロジェクタ１０は、プロジェクタ本体１１と、本発明の第１実施形態に係る投写レンズ（レンズ鏡筒）１２とから構成される。プロジェクタ本体１１には、白色光を発する光源、３原色（赤、緑、青）に対応した透過型液晶素子、及びクロスダイクロイックプリズムなどが内蔵されている。光源からの白色光は３原色光に分離されてから各色に対応した透過型液晶素子にそれぞれ入射されて各色の画像光となり、これらの各色の画像光はクロスダイクロイックプリズムで合成されてから投写レンズ１２に入射される。投写レンズ１２は入射した合成画像光をスクリーンに拡大投映する。
【００１６】
図２に示すように、投写レンズ１２は、前玉フォーカス調整式であり、フォーカスレンズ群（第１レンズ群）１３が組み込まれたフォーカス筒１４と、第２レンズ群１５、第３レンズ群１６、及び第４レンズ群１７が組み込まれた固定筒１８と、カム筒（回転筒）１９と、フォーカス筒１４に固定されたフォーカスリング２０と、カム筒１９に固定されたズームリング２１などを備えている。
【００１７】
フォーカスリング２０が回転操作されると、フォーカスレンズ群１３が光軸方向に移動してフォーカシングが行われ、ズームリング２１が回転操作されると、第２レンズ群１５及び第３レンズ群１６がそれぞれ光軸方向に移動してズーミングが行われる構成になっている。
【００１８】
フォーカス筒１４及び固定筒１８はヘリコイド結合している。フォーカス筒１４の後部内周には、ヘリコイド雌ネジ２３が形成されている。固定筒１８の前部外周には、ヘリコイド雌ネジ２３に螺合するヘリコイド雄ネジ２４が形成されている。操作突起２０ａが把持されてフォーカスリング２０が回転操作されると、フォーカス筒１４が固定筒１８に対して回転しながら光軸方向に移動することにより、フォーカスレンズ群１３が光軸方向に移動する。
【００１９】
固定筒１８には光軸２２に沿って直進カム溝２５が形成され、カム筒１９には周方向に延びる回転カム溝２６，２７が形成されている。これらの直進カム溝２５及び回転カム溝２６，２７は、光軸２２を中心にして１２０度の等角度で３個ずつ形成されている。固定筒１８はプラスチック製であり、カム筒１９は金属製である。
【００２０】
第２レンズ群１５はレンズ枠２８に保持されている。レンズ枠２８の外周には、直進カム溝２５を介して回転カム溝２６に挿入される３個のカムフォロワ２９が取り付けられている。また、第３レンズ群１６はレンズ枠３０に保持されている。レンズ枠３０の外周には、直進カム溝２５を介して回転カム溝２７に挿入される３個のカムフォロワ３１が取り付けられている。
【００２１】
操作突起２１ａが把持されてズームリング２１が回転操作されると、カム筒１９が回転し、回転カム溝２６がカムフォロワ２９を押すとともに回転カム溝２７がカムフォロワ３１を押す。各カムフォロワ２９，３１は直進カム溝２５により回転止めされており、カムフォロワ２９及びレンズ枠２８と共に第２レンズ群１５が光軸方向に移動し、カムフォロワ３１及びレンズ枠３０と共に第３レンズ群１６が光軸方向に移動する。
【００２２】
第４レンズ群１７はレンズ枠３２に保持されており、レンズ枠３２は固定筒１８の内周に固定されている。固定筒１８には外装筒３３が固定されており、この外装筒３３はカム筒１９を覆うようにして設けられている。
【００２３】
図２及び図３に示すように、固定筒１８（プラスチック製）の外周面１８ａには、カム筒１９（金属製）の回転時にカム筒１９の内周面１９ａに摺接する金属製、例えばアルミニウム製のスペーサリング８０，８１が固定されている。
【００２４】
スペーサリング８０は、短い筒状に形成され、図４に示すように、外径の中心軸８０ａと内径の中心軸８０ｂとがずれた偏心リングになっている。なお、図面では、スペーサリング８０が偏心リングであることを分かりやすく示すため、スペーサリング８０を誇張して描いている。スペーサリング８１は、スペーサリング８０と同じ構成であるから図示を省略する。
【００２５】
カム筒１９の内径は固定筒１８の外径よりもやや大きくなっており、外周面１８ａと内周面１９ａとの間には隙間が形成されている。スペーサリング８０，８１の内径は固定筒１８の外径と同じサイズになっており、スペーサリング８０，８１の外径はカム筒１９の内径と同じサイズになっている。
【００２６】
外周面１８ａには、直進カム溝２５の前方にストッパ８２が設けられ、直進カム溝２５の後方にストッパ８３が設けられている。スペーサリング８０，８１は圧入により固定筒１８に固定するが、このときスペーサリング８０は固定筒１８の前側から圧入してストッパ８２に突き当てて位置決めし、スペーサリング８１は固定筒１８の後側から圧入してストッパ８３に突き当てて位置決めする。
【００２７】
スペーサリング８０，８１の固定筒１８への圧入に際しては、固定筒１８とカム筒１９の成形精度の誤差が相殺され、固定筒１８とカム筒１９の各中心軸が一致するように、スペーサリング８０，８１の回転角度を調整する。この調整に際しては、固定筒１８とカム筒１９とは、カムフォロワ２９，３１が回転カム溝２６，２７の一端に当接する位置から他端に当接する位置までの範囲内でのみ相対的に回転すればよいので、この回転の範囲内でカム筒１９が固定筒１８に対して傾き等のガタがなくスムーズに回転すれば、固定筒１８とカム筒１９の各中心軸が一致しているとみなされる。もし、カム筒１９が固定筒１８に対してガタがあったり、スムーズに回転しない場合には、スペーサリング８０，８１の回転角度の調整をやり直す。
【００２８】
スペーサリング８０はカム筒１９の内周面１９ａの前端部に対面する位置に位置決めされ、スペーサリング８１は内周面１９ａの後端部に対面する位置に位置決めされる。
【００２９】
上記構成の投写レンズ１２のズーミング動作では、操作突起２１ａを把持してズームリング２１が回転操作されると、カム筒１９が固定筒１８に対して回転する。このズーミング操作に伴うカム筒１９の回転範囲では、固定筒１８とカム筒１９の各中心軸が互いに一致しているので、各レンズ群は位置ずれすることなく、投写レンズ１２の光学特性は良好に保たれる。
【００３０】
次に、本発明の第２実施形態を説明する。上記第１実施形態では、固定筒１８がプラスチック製でありカム筒１９が金属製である構成であったが、第２実施形態では、固定筒１８及びカム筒１９が共にプラスチック製である構成で説明する。第２実施形態では、第１実施形態で説明した構成要素に関しては同一の符号を付す。
【００３１】
図５に示すように、固定筒１８（プラスチック製）の外周面１８ａには、金属製、例えばアルミニウム製の内スペーサリング（第１リング）９０，９１が固定されている。内スペーサリング９０，９１は短い筒状に形成され、外径の中心軸と内径の中心軸とが一致した一般的な非偏心リングであり、その中心軸は固定筒１８の中心軸に一致している。内スペーサリング９０，９１の内径は固定筒１８の外径と同じサイズになっている。
【００３２】
外周面１８ａには、直進カム溝２５の前方にストッパ９２が設けられ、直進カム溝２５の後方にストッパ９３が設けられている。内スペーサリング９０，９１は圧入により固定筒１８に固定するが、このとき内スペーサリング９０は固定筒１８の前側から圧入してストッパ９２に突き当てて位置決めし、内スペーサリング９１は固定筒１８の後側から圧入してストッパ９３に突き当てて位置決めする。内スペーサリング９０はカム筒１９の内周面１９ａの前端部に対面する位置に位置決めされ、内スペーサリング９１は内周面１９ａの後端部に対面する位置に位置決めされる。
【００３３】
カム筒１９（プラスチック製）の内周面１９ａには、金属製、例えばアルミニウム製の外スペーサリング（第２リング）９４，９５が固定される。外スペーサリング９４は短い筒状に形成され、図６に示すように、外径の中心軸９４ａと内径の中心軸９４ｂとがずれた偏心リングになっている。外スペーサリング９４の内周は、内スペーサリング９０の外周に摺接されるように、外スペーサリング９４の内径と内スペーサリング９０の外径とが同じサイズになっている。なお、図面では、外スペーサリング９４が偏心リングであることを分かりやすく示すため、外スペーサリング９４を誇張して描いている。内スペーサリング９１は内スペーサリング９０と、また、外スペーサリング９５は外スペーサリング９４と、それぞれ同じ構成であるから内スペーサリング９１及び外スペーサリング９５の図示を省略する。
【００３４】
内周面１９ａにはストッパ９６，９７が設けられている。外スペーサリング９４，９５は圧入によりカム筒１９に固定するが、このとき外スペーサリング９４はカム筒１９の前側から圧入してストッパ９６に突き当てて位置決めし、外スペーサリング９５はカム筒１９の後側から圧入してストッパ９７に突き当てて位置決めする。外スペーサリング９４は内スペーサリング９０に対面し、外スペーサリング９５は内スペーサリング９１に対面する。
【００３５】
外スペーサリング９４，９５のカム筒１９への圧入に際しては、固定筒１８とカム筒１９の成形精度の誤差が相殺され、固定筒１８とカム筒１９の各中心軸が一致するように、外スペーサリング９４，９５の回転角度を調整する。この調整に際しては、固定筒１８とカム筒１９とは、カムフォロワ２９，３１が回転カム溝２６，２７の一端に当接する位置から他端に当接する位置までの範囲内でのみ相対的に回転すればよいので、この回転の範囲内でカム筒１９が固定筒１８に対して傾き等のガタがなくスムーズに回転すれば、固定筒１８とカム筒１９の各中心軸が一致しているとみなされる。もし、カム筒１９が固定筒１８に対してガタがあったり、スムーズに回転しない場合には、外スペーサリング９４，９５の回転角度の調整をやり直す。
【００３６】
上記構成の投写レンズ１２のズーミング動作では、操作突起２１ａを把持してズームリング２１が回転操作されると、カム筒１９が固定筒１８に対して回転する。このとき外スペーサリング９４が内スペーサリング９０に摺接し、外スペーサリング９５が内スペーサリング９１に摺接する。このズーミング操作に伴うカム筒１９の回転範囲では、固定筒１８とカム筒１９の各中心軸が互いに一致しているので、各レンズ群は位置ずれすることなく、投写レンズ１２の光学特性は良好に保たれる。
【００３７】
上記第２実施形態では、外スペーサリングを偏心リングとして内スペーサリングを一般の非偏心リングとしたが、外スペーサリングを非偏心リングとして内スペーサリングを偏心リングとしてもよい。
【００３８】
次に、本発明の第３実施形態を説明する。上記第１，２実施形態では、固定筒とカム筒の各中心軸は互いに平行であり、前後のスペーサリングの各内径の中心は互いに一致していたが、図７（Ａ）に示すように、本実施形態に係る固定筒１０１に内蔵されたレンズ１０２のレンズ光軸Ｌ１は、レンズ１０２の組立誤差等の影響により、カム筒１０３の中心軸Ｌ２に対して傾いている。このため、固定筒１０１をカム筒１０３の内部に挿入したとき、少なくともズーミング操作範囲においては固定筒１０１のレンズ光軸Ｌ１とカム筒１０３の中心軸Ｌ２とが一致するように、スペーサリング１０４，１０５の内周面を固定筒１０１の外周面に固定する。この結果、スペーサリング１０４，１０５の各内径の中心は、互いにずれる。
【００３９】
スペーサリング１０４，１０５を固定した固定筒１０１をカム筒１０３の内部に挿入する。ここで、スペーサリング１０４，１０５の外周面を円弧状に形成しているので、スペーサリング１０４，１０５の各内径の中心が互いにずれていてもスムーズに挿入することができ、容易にカム筒１０３内に固定筒１０１を位置決めすることができる（同図（Ｂ）参照）。
【００４０】
次に、本発明の第４実施形態を示す図８において、本実施形態は、第３実施形態と逆に、スペーサリング１０６，１０７の内周面を円弧状に形成している。固定筒１０１をカム筒１０３の内部に挿入したとき、少なくともズーミング操作範囲においては固定筒１０１のレンズ光軸Ｌ１がカム筒１０３の中心軸Ｌ２と一致するように、スペーサリング１０６，１０７の外周面をカム筒１０３の内周面に固定する。この結果、スペーサリング１０６，１０７の各内径の中心は、互いにずれる。スペーサリング１０６，１０７の内周面が円弧状に形成されているので、容易にスペーサリング１０６，１０７の内側に固定筒１０１を挿入し、位置決めすることができる。
【００４１】
次に、本発明の第５実施形態を示す図９において、本実施形態に係る投写レンズ１１０は、固定筒１１１の内側にカム筒１１２を設けるタイプである。カム筒１１２内に設けられたレンズ１１３の枠部材１１４は、カム筒１１２のカム孔１１２ａに挿通されるとともに、固定筒１１１の光軸方向に長いガイド孔１１１ａに挿入されている。これにより、カム筒１１２が回転すると、レンズ１１３はガイド孔１１１ａに沿って光軸方向に移動する。
【００４２】
固定筒１１１の中心軸Ｌ３に対してカム筒１１２内のレンズ１１３のレンズ光軸Ｌ４が傾いている。固定筒１１１の内側にカム筒１１２を挿入したとき、少なくともズーミング操作範囲においては固定筒１１１の中心軸Ｌ３とカム筒１１２のレンズ光軸Ｌ４とが一致するように、スペーサリング１１５，１１６の外周面を固定筒１１１の内周面に固定する。この結果、スペーサリング１１５，１１６の各内径の中心は、互いにずれる。
【００４３】
スペーサリング１１５，１１６の内周面を円弧状に形成しているので、スペーサリング１１５，１１６の各内径の中心が互いにずれていても、カム筒１１２をスムーズに固定筒１０１の内部に挿入することができ、容易に固定筒１１１内にカム筒１１２を位置決めすることができる。なお、図示していないが、カム筒１１２の外周面に一対のスペーサリングの内周面を固定し、このスペーサリングの外周面を円弧状に形成するようにしてもよい。
【００４４】
上記第１〜５実施形態では、スペーサリングを圧入により固定筒（またはカム筒）に固定したが、例えばネジ止めや接着剤など他の手段で固定してもよい。また、スペーサリングの光軸方向での長さは任意に設定してよい。
【００４５】
上記実施形態では、カム筒を手動で回転操作する構成であったが、カム筒を回転駆動する駆動部を設け、この駆動部をスイッチ操作により作動させる構成にしてもよい。
【００４６】
上記実施形態では、レンズ鏡筒としてプロジェクタ用の投写レンズを用いて説明したが、カメラなど他の装置に用いられるレンズ鏡筒にも本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１０  プロジェクタ
１２，１１０  投写レンズ
１８，１０１，１１１  固定筒
１９，１０３，１１２  カム筒
８０，８１，１０４〜１０７，１１５，１１６  スペーサリング
８０ａ，８０ｂ，９４ａ，９４ｂ  中心軸
９０，９１  内スペーサリング
９４，９５  外スペーサリング
【図１】
2011203466.tif 000003
【図２】
2011203466.tif 000004
【図３】
2011203466.tif 000005
【図４】
2011203466.tif 000006
【図５】
2011203466.tif 000007
【図６】
2011203466.tif 000008
【図７】
2011203466.tif 000009
【図８】
2011203466.tif 000010
【図９】
2011203466.tif 000011