(57)【要約】【課題】接着剤から発生するアウトガスのレンズへの付着を防止する。【解決手段】レンズ鏡筒２５は、第１〜第３レンズ１１〜１３、各レンズ１１〜１３を収納する鏡筒本体４１を備える。第２レンズ１２の凸面１２ａ及び第３レンズ１３の凹面１３ａを接合面として、第２レンズ１２と第３レンズ１３とが接着剤４３で接合される。各レンズ１２，１３の外周面と鏡筒本体４１の内周面との間には、隙間が設けられている。鏡筒本体４１の第２径部４１ｂの外周面には、第２，第３レンズ１２，１３の接合部のほぼ真上及び真下に、上通気孔４１ｅ及び下通気孔４１ｆが形成されている。画像光が透過する第２，第３レンズ１２，１３の高温化に伴って、接着剤４３が高温になることで発生するアウトガスは、各レンズ１２，１３の外周面と鏡筒本体４１の内周面との間の隙間、及び各通気孔４１ｅ，４１ｆを通って、レンズ鏡筒２５外部に放出される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学面に塗布された接着剤により互いに接合された複数のレンズと、
前記複数のレンズを収納するとともに、前記複数のレンズの接合部分の外周面に対向して通気孔が形成された鏡筒本体と、
を備えたことを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記複数のレンズの接合部分の外周面と前記鏡筒本体の内周面との間に隙間を設け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】
前記通気孔を複数形成したことを特徴とする請求項１または２記載のレンズ鏡筒。
【請求項４】
前記鏡筒本体をその外周面を覆うように支持するカバー筒を備え、
前記鏡筒本体の前記通気孔が形成された部分から前記カバー筒の後端まで前記鏡筒本体の外周面と前記カバー筒の内周面との間に隙間を設け、前記鏡筒本体内から前記通気孔を通って前記鏡筒本体外部に放出された空気を前記カバー筒の後方に放出することを特徴とする請求項１ないし３いずれか１つ記載のレンズ鏡筒。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれか１つ記載のレンズ鏡筒と、
前記レンズ鏡筒を保持するとともに、前記鏡筒本体内から前記通気孔を通って前記鏡筒本体外部に放出された空気が流入するケースと、
前記ケース内部に設けられ、前記ケース内部の空気を前記ケース外部に排気する排気ファンと、を備えたことを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ鏡筒及びこれを備えたプロジェクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタなどの様々な光学装置で用いられるレンズ鏡筒は、一般に、鏡筒本体内に複数のレンズが収納されている。プロジェクタでは、凸レンズと凹レンズとを接着剤で貼り合わせた状態で鏡筒本体内に収納することがある。レンズの接合は、凸レンズ及び凹レンズの少なくとも１つの光学面にバルサムや合成樹脂製の接着剤を塗布して、凸レンズと凹レンズとを貼り合わせることによって行われる。このため、接着剤には透明性が要求されるとともに、その屈折率や線膨張率も各レンズの素材にあわせて厳密に管理されている。
【０００３】
プロジェクタでは、高輝度光源からの照明光の照射によりレンズが高温になる。このレンズの高温化に伴い、接合に用いられた接着剤自体も高温化するため、接着剤からエステル系のアウトガスが発生する。このアウトガスが、空気中の水分で加水分解して鹸化し、異物が霧状になってレンズ面に付着して曇りを発生させることがあるため、従来は、アウトガスの発生しないタイプの接着剤を使用してアウトガスの発生自体を防止したり、窒素を充填してレンズ面へのアウトガスの付着を防止している。また、特許文献１記載の受光素子用パッケージでは、余分な接着剤を導く凹部を形成して、接着剤に光が照射されないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−０７６３７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
アウトガスが発生しないタイプの接着剤を使用する場合、使用する接着剤が限定されるため、用途に応じた対応が取れなくなり、レンズの線膨張に耐えられずに剥離することがある。さらに、接着剤自体のコストが高くなり、窒素を充填するものと同様に、プロジェクタのコストがアップする。また、レンズは、光が透過する光学面が接着剤で接合されるため、特許文献１のように、接着剤に光が照射されない構造にすることが困難である。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、接着剤から発生するアウトガスのレンズへの付着を防止することができるレンズ鏡筒及びこれを備えたプロジェクタ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】
上記課題を解決するために、本発明のレンズ鏡筒は、光学面に塗布された接着剤により互いに接合された複数のレンズと、前記複数のレンズを収納するとともに、前記複数のレンズの接合部分の外周面に対向して通気孔が形成された鏡筒本体と、を備えたことを特徴とする。なお、前記互いに接合された複数のレンズである接合レンズを複数設け、これら複数の接合レンズを鏡筒本体内に収納してもよく、この場合、収納する複数の接合レンズそれぞれに対応して複数の通気孔を鏡筒本体に形成する。
【０００８】
また、前記複数のレンズの接合部分の外周面と前記鏡筒本体の内周面との間に隙間を設けることが好ましい。
【０００９】
さらに、前記通気孔を複数形成することが好ましい。なお、前記通気孔を複数形成する場合には、前記鏡筒本体の光軸を中心に対角となる箇所（上下、左右）に形成することが好ましい。
【００１０】
また、前記鏡筒本体をその外周面を覆うように支持するカバー筒を備え、前記鏡筒本体の前記通気孔が形成された部分から前記カバー筒の後端まで前記鏡筒本体の外周面と前記カバー筒の内周面との間に隙間を設け、前記鏡筒本体内から前記通気孔を通って前記鏡筒本体外部に放出された空気を前記カバー筒の後方に放出することが好ましい。
【００１１】
さらに、本発明のプロジェクタは、上記レンズ鏡筒と、前記レンズ鏡筒を保持するとともに、前記鏡筒本体内から前記通気孔を通って前記鏡筒本体外部に放出された空気が流入するケースと、前記ケース内部に設けられ、前記ケース内部の空気を前記ケース外部に排気する排気ファンと、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、鏡筒本体内部の空気を、鏡筒本体に形成された通気孔から外部に放出するから、レンズの高温化に伴ってレンズに塗布された接合用の接着剤からアウトガスが発生した場合でも、この発生したアウトガスを鏡筒本体外部に放出することができ、アウトガスによるレンズの曇りを防止することができる。
【００１３】
また、複数のレンズの接合部分の外周面と鏡筒本体の内周面との間に隙間を設けたから、鏡筒本体内部の空気を外部に確実に放出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】プロジェクタを示す斜視図である。
【図２】プロジェクタの概略的な構成を示す説明図である。
【図３】レンズ鏡筒を分解した状態を示す斜視図である。
【図４】レンズ鏡筒を分解した状態を示す断面図である。
【図５】プロジェクタを示す断面図である。
【図６】レンズ鏡筒にカバー筒を設けた実施形態のプロジェクタを示す断面図である。
【図７】ケース内に排気ファンを設けた実施形態のプロジェクタを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［第１実施形態］
図１及び図２に示すように、プロジェクタ１０は、使用時にはレンズカバーを開放することにより、ケース１４の前面に第１レンズ１１が露呈する。ケース１４内の第１レンズ１１の後方には、第２レンズ１２、第３レンズ１３が配設されている。第１レンズ１１の前方には、スクリーン１５が配置され、第１レンズ１１から画像が投映される。
【００１６】
図２に示すように、ケース１４の内部には、光源２１、照明光学系２２、全反射プリズム２３、ＤＭＤ２４、投映光学系としてのレンズ鏡筒２５等が設けられている。光源２１としては、例えば、キセノンランプや水銀ランプなどの白色光源が使用される。光源２１から照射された照明光は、照明光学系２２へ入射する。
【００１７】
照明光学系２２は、カラーホイール３１、ロッドインテグレータ３２、リレーレンズ３３，３４、ミラー３５からなる。カラーホイール３１は、光源２１からの照明光をＢ、Ｇ、Ｒの３色に時分割で分離する。カラーホイール３１は、略円板形状の基板に、Ｂ光のみを透過するＢフィルタ、Ｇ光のみを透過するＧフィルタ、Ｒ光のみを透過するＲフィルタの３色のフィルタを基板の回転中心からほぼ等距離に配置したものである。カラーホイール３１は、高速で回転して、各色のフィルタを照明光路に順次挿入する。これにより、照明光がＢ、Ｇ、Ｒの３色に時分割で色分離され、分離された各色の光が順次ＤＭＤ２４に向けて照射される。
【００１８】
ロッドインテグレータ３２は、例えばガラス製で、内側に反射面が形成されている。カラーホイール３１で分離された光は、ロッドインテグレータ３２を透過する間に反射を繰り返すことによって均斉化される。リレーレンズ３３，３４は、ロッドインテグレータ３２から射出した光束をミラー３５に中継する。ミラー３５は、この光束を全反射プリズム２３へ向けて反射させる。
【００１９】
全反射プリズム２３は、ミラー３５からＤＭＤ２４へ入射する入射光と、ＤＭＤ２４で反射する反射光とを分離するためのものである。全反射プリズム２３は、例えば、同じ屈折率を持つ２つの三角プリズムから構成されており、それら２つの三角プリズムの境界に反射面２３ａが形成される。入射光は、入射角が臨界角よりも大きいため、反射面２３ａで全反射してＤＭＤ２４へ入射する。他方、ＤＭＤ２４で反射した反射光は、入射角が臨界角よりも小さいため、反射面２３ａを透過する。
【００２０】
ＤＭＤ２４は、周知のように、受光面に画素に対応する多数のミラー素子がマトリックス状に配列されたものである。各ミラー素子は、投映する画像に基づいて、角度を変化させることにより、受光した照明光の反射方向を変化させる。画素を明るく表示させる場合には、ミラー素子をオン位置に変位させて受光した光をオン光としてレンズ鏡筒２５に向けて反射させる。他方、画素を暗く表示する場合には、ミラー素子をオフ位置に変位させて受光した光をオフ光としてレンズ鏡筒２５から外れた方向に向けて反射させる。画像光は、レンズ鏡筒２５に向かうオン光の集合により構成される。
【００２１】
レンズ鏡筒２５は、第１〜第３レンズ１１〜１３と、これら第１〜第３レンズ１１〜１３を収納する鏡筒本体４１とを備える。ＤＭＤ２４によって生成された画像光は、レンズ鏡筒２５によってスクリーン１５に結像される。これにより、スクリーン１５上に画像が投映される。なお、レンズ鏡筒２５を構成するレンズの枚数は３枚に限定されることなく、適宜変更されるものである。また、各レンズ１１〜１３またはレンズ鏡筒２５を光軸方向に移動自在に設け、フォーカス調整及びズーム調整を行うようにしてもよい。
【００２２】
図３〜図５に示すように、第２レンズ１２は、光学面としての凸面１２ａが形成されて正の屈折力を持つレンズであり、第３レンズ１３は、第２レンズ１２よりも大径で、光学面としての凹面１３ａが形成されて負の屈折力を持つレンズである。第２レンズ１２の凸面１２ａと第３レンズ１３の凹面１３ａとはそれぞれ同じ曲率を持っており、これらの各面１２ａ，１３ａを接合面として、第２レンズ１２と第３レンズ１３とが接着剤４３で接合される。
【００２３】
第２レンズ１２は、第３レンズ１３よりも小径であるため、接合した第２，第３レンズ１２，１３を鏡筒本体４１内に収納すると、第３レンズ１３の外周面は鏡筒本体４１の内周面に当接し、第２レンズ１２の外周面は鏡筒本体４１の内周面に当接しないため、第２レンズ１２と鏡筒本体４１との間には隙間がある。また、第３レンズ１３の外周面は、第３径部４１ｃの内周面に当接し、第２径部４１ｂの内周面には当接しないため、第３レンズ１３と鏡筒本体４１との間にも隙間がある。
【００２４】
第１レンズ１１は、第１固定リング４６により鏡筒本体４１内に固定され、接合した第２，第３レンズ１２，１３は、第２固定リング４７により鏡筒本体４１内に固定されている。
【００２５】
鏡筒本体４１は、４段の段付き形状で形成され、前面側から第１径部４１ａ、第２径部４１ｂ、第３径部４１ｃ、第４径部４１ｄとなる。第１径部４１ａが最大径となり、後面に向かうにつれて径が小さくなり、後面側の第４径部４１ｄが最小径となる。鏡筒本体４１は、第１径部４１ａがケース１４外部に露呈し、第２〜第４径部４１ｂ〜４１ｄは、ケース１４内部に収納される。
【００２６】
第２径部４１ｂの外周面であって、第２，第３レンズ１２，１３の接合部のほぼ真上及び真下には、鏡筒本体４１内部と鏡筒本体４１外部とを通気するための上通気孔４１ｅ及び下通気孔４１ｆが形成されている。
【００２７】
次に、上記実施形態の作用について説明する。光源２１から照射された照明光は、カラーホイール３１に入射する。カラーホイール３１に入射した照明光は、カラーホイール３１によってＢ、Ｇ、Ｒの３色に時分割で色分離される。
【００２８】
カラーホイール３１で分離された光は、ロッドインテグレータ３２を透過する間に反射を繰り返すことによって均斉化される。ロッドインテグレータ３２から射出された光束は、リレーレンズ３３，３４によってミラー３５に中継され、この光束は、ミラー３５によって全反射プリズム２３へ向けて反射される。
【００２９】
ミラー３５で反射された光は、全反射プリズム２３によって、ＤＭＤ２４へ入射する入射光と、ＤＭＤ２４で反射する反射光とに分離される。
【００３０】
ＤＭＤ２４は、投映する画像に基づいて、受光面にマトリックス状に配列された多数のミラー素子の角度を変化させて、受光した照明光の反射方向を変化させる。ＤＭＤ２４によって生成された画像光は、レンズ鏡筒２５に入射する。
【００３１】
レンズ鏡筒２５に入射した画像光は、第３レンズ１３、第２レンズ１２、第１レンズ１１を透過して、スクリーン１５に結像される。これにより、スクリーン１５上に画像が投映される。
【００３２】
第２レンズ１２と第３レンズ１３とは、それぞれの光学面（凸面１２ａ、凹面１３ａ）を接合面として接着剤４３により接合されている。第２，第３レンズ１２，１３は、画像光が透過するため、プロジェクタ１０を長時間使用すると、第２，第３レンズ１２，１３が高温になる。第２，第３レンズ１２，１３の高温化に伴い、接着剤４３が高温化すると、接着剤４３からアウトガスが発生する。
【００３３】
第２，第３レンズ１２，１３と鏡筒本体４１との間には隙間があり、この隙間は、鏡筒本体４１の第２径部４１ｂに形成された上通気孔４１ｅ及び下通気孔４１ｆに連通している。このため、アウトガスは、上記隙間及び各通気孔４１ｅ，４１ｆを通って、レンズ鏡筒２５外部に放出される。これにより、アウトガスが空気中の水分で加水分解して鹸化し、異物が霧状になって各レンズ１１〜１３の表面に付着し曇りを発生させることがない。
【００３４】
また、第２径部４１ｂの上下２箇所に上通気孔４１ｅ及び下通気孔４１ｆを形成したから、効率よくアウトガスがレンズ鏡筒２５外部に放出される。
【００３５】
さらに、上通気孔４１ｅ及び下通気孔４１ｆが形成された第２径部４１ｂは、ケース１４内部に収納されるから、プロジェクタ１０を設置した場所にある蛍光灯やランプ等の照明器具から照射された光が、各通気孔４１ｅ，４１ｆを通ってレンズ鏡筒２５内部に侵入することがなく、さらには、各通気孔４１ｅ，４１ｆを通ってレンズ鏡筒２５内部に粉塵が侵入することがない。
【００３６】
［第２実施形態］
図６に示す第２実施形態のプロジェクタ５０は、鏡筒本体４１を覆うカバー筒５２が設けられたレンズ鏡筒５１が、ケース１４の前面に取り付けられている。なお、第１実施形態のものと同様の構成部材には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００３７】
鏡筒本体４１は、カバー筒５２により覆われている。カバー筒５２の内周面は、鏡筒本体４１の第１径部４１ａの外周面に当接し、第２〜第４径部４１ｂ〜４１ｄの外周面には当接しない。このため、カバー筒５２と第２〜第４径部４１ｂ〜４１ｄとの間には隙間がある。また、カバー筒５２の内周面には、第２〜第４径部４１ｂ〜４１ｄとの隙間を広くするための凹部５２ａが形成されている。
【００３８】
カバー筒５２の後端部には、全周に亘ってフランジ５２ｂが形成され、このフランジ５２ｂが、ケース１４内部に固定されている。これにより、レンズ鏡筒５１の大部分がケース１４の前面から突出するため、レンズ鏡筒の大部分をケース１４内部に収納するものに比べて、ケース１４が小型化される。
【００３９】
プロジェクタ１０の長時間使用に伴う第２，第３レンズ１２，１３の高温化により接着剤４３から発生したアウトガスは、鏡筒本体４１の第２径部４１ｂに形成された上通気孔４１ｅ及び下通気孔４１ｆから、鏡筒本体４１とカバー筒５２との隙間に流れる。この隙間は、カバー筒５２の後端まで続いているため、アウトガスは、隙間を通ってレンズ鏡筒２５外部に放出される。これにより、アウトガスが空気中の水分で加水分解して鹸化し、異物が霧状になって各レンズ１１〜１３の表面に付着し曇りを発生させることがない。
【００４０】
［第３実施形態］
図７に示す第３実施形態のプロジェクタ６０は、ケース１４内部に、ケース１４内部の空気をケース１４外部に排気する排気ファン６１が設けられている。なお、第１実施形態のものと同様の構成部材には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００４１】
ケース１４の側面には、ケース１４内部に設けられた排気ファン６１に対面する位置に、複数の排気孔１４ａが形成されている。また、ケース１４の排気孔１４ａが形成された側面とは逆側の側面または背面には、ケース１４内部に空気を入れる通気孔が形成されている。なお、図７では、照明光学系２２、全反射プリズム２３、ＤＭＤ２４の図示を省略している。
【００４２】
排気ファン６１は、プロジェクタ６０の電源がオンの間は常に駆動され、ケース１４内部の空気を、排気孔１４ａを通してケース１４外部に排気する。この排気により、接着剤４３から発生してレンズ鏡筒２５からケース１４内部に流入したアウトガスと、光源２１から発せられた熱とをケース１４外部に排出する。これにより、接着剤４３から発生したアウトガスは、ケース１４外部に確実に放出される。
【００４３】
なお、上記実施形態では、鏡筒本体の上下２箇所に通気孔を形成しているが、通気孔を形成する位置や通気孔の数は適宜変更可能である。
【００４４】
また、上記実施形態では、円形の通気孔を形成しているが、鏡筒本体の剛性が弱くならない程度のサイズ及び形状であれば適宜変更可能であり、例えば、鏡筒本体の円周方向に延びる長孔状の通気孔でもよい。また、通気孔を、外周面に向かうにつれて後面側に傾斜させ、アウトガスを鏡筒本体の後方に向けて放出させるようにしてもよい。
【００４５】
さらに、上記第３実施形態では、プロジェクタの電源がオンしている間は常に排気ファンを駆動しているが、アウトガスの発生を検知するガスセンサを設け、このガスセンサにより検知されていないときには排気ファンを停止し、ガスセンサによる検知に応じて排気ファンを駆動するようにしてもよい。また、光源から発せられた熱を検知する熱センサを設け、この熱センサによる検知状態に基づいて排気ファンの駆動を制御してもよい。
【００４６】
また、上記実施形態では、レンズ鏡筒をプロジェクタに適用しているが、これに限定されることなく、フィルムカメラやデジタルカメラ等の光学装置に適用してもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１０，５０，６０  プロジェクタ
１１〜１３  第１〜第３レンズ
１２ａ  凸面（光学面）
１３ａ  凹面（光学面）
１４  ケース
２５  レンズ鏡筒
４１  鏡筒本体
４１ｅ  上通気孔
４１ｆ  下通気孔
４３  接着剤
５２  カバー筒
６１  排気ファン
【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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