(57)【要約】【課題】レンズ鏡筒内部への微細な異物の侵入を効果的に防止する機構を備えたレンズ装置を提案する。【解決手段】レンズ保持枠１２に設けた嵌入溝１２ｃに嵌入された防塵リング３０の上面３０ａは、円環の外側に向かって曲線を描くように傾斜している。この上面３０ａは、投射レンズユニット１０を組み立てた際に、円環全体にわたって投射レンズ１６のレンズ本体部分の背面１６ｄと密着するのに十分な角度で形成されるともに、外縁部１６ｃの底面と接触しないようになっている。したがって、投射レンズ１６は、凸部１２ａ，１６ｂにより決定した光軸方向の位置がずれることなく、凸部１２ａ，１６ｂが存在しない部分に生じる隙間２７を効果的に遮断することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともレンズ背面が球面状あるいは曲面状に形成され、外周に鍔状の外縁部が形成された光学レンズと、前記外縁部の底面をレンズ光軸方向で支持する受け面を設けた略円筒状のレンズ保持枠とを有し、前記外縁部の底面と前記受け面のうち、少なくとも何れか一方に複数の凸部を形成し、この凸部によって前記光学レンズのレンズ光軸方向での位置決めを行うレンズ装置において、
円周に沿って前記受け面に設けられた嵌入溝と、
前記嵌入溝の全体にわたって嵌入され、上面が前記レンズ背面と密着するように形成された１以上の弾性部材とを備えたことを特徴とするレンズ装置。
【請求項２】
前記弾性部材は、スポンジで形成されていることを特徴とする請求項１記載のレンズ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リアプロジェクション装置などの光学機器に用いられ、防塵機構を備えたレンズ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
リアプロジェクション装置などの光学機器には、球面レンズや非球面レンズなどの様々な光学レンズをレンズ保持枠に組み込んで構成したレンズ装置が備えられている。図６のように、リアプロジェクション装置１は、筐体２の前面に設けられたスクリーン４と、スクリーン４の背後に設けられた平面鏡５と、固定部７を介して装置本体である筐体２の底部に固定された光学エンジン３とを備えており、光学エンジン３の画像生成ユニット６で生成された画像光を投射レンズユニット２０で拡大投射し、平面鏡５で反射して、スクリーン４に画像を投影するものである。
【０００３】
図７のように、レンズ装置の一例である光学エンジン３の投射レンズユニット２０は、集束光学系１５、反射光学系（すなわち反射ミラー１４）、拡散光学系２４から構成され、画像光生成ユニット６から入射する画像光を平面鏡５に投射する機能を有する。集束光学系１５は、画像光生成ユニット６から入射してくる画像光に含まれる光線を集束させて光軸Ｌ１に沿って反射ミラー１４へと出射する。反射ミラー１４は、集束光学系１５から光軸Ｌ１に沿って入射してくる画像光が光軸Ｌ２に沿って拡散光学系２４へと入射するように反射する。拡散光学系２４は、投射レンズ鏡筒１１のレンズ保持枠２６に保持された投射レンズ１６と、投射レンズ鏡筒１１内部に組みつけられた他の投射レンズ群とから構成されており、光軸Ｌ２に沿って入射してくる光線を拡散して平面鏡５へと投射する。
【０００４】
図８のように、レンズ保持枠２６は、投射レンズ１６を、その光軸方向において、受け面２６ｂにより支持している。投射レンズ１６は、曲面をなすレンズ本体部分の周囲に鍔状の外縁部１６ｃが形成されており、その底面には外周を略三等分した位置に凸部１６ｂが一体的に形成されている。また、この外縁部１６ｃの外周面には、それぞれの凸部１６ｂと対応するように突起部１６ａが形成され、切削などにより光軸方向と直交する平面内で投射レンズ１６の光軸調整を行えるようになっている。一方、レンズ保持枠２６の受け面２６ｂには、凸部１６ｂと対応する位置に、同様に凸部２６ａが一体的に形成されており、切削などを行って互いに当接させることで、投射レンズ１６の光軸方向での位置決めを行うことができるようになっている。
【０００５】
このような投射レンズユニット２０では、投射レンズ１６が、その光軸方向において三箇所の凸部１６ｂ，２６ａにより保持されているために、図７のように、凸部１６ｂ，２６ａが存在しないところでは、外縁部１６ｃの底面と受け面２６ｂとの間に隙間２７が生じている。この隙間２７は、投射レンズ鏡筒１１の内部に塵２８などの微細な異物の侵入を許してしまい、スクリーン４に投影した画像に悪影響を与えてリアプロジェクション装置１の品質を著しく低下させるので問題となっていた。
【０００６】
同種の微細な異物の侵入の問題に対しては、例えば特許文献１では、光学箱の中に回転多面鏡と結像レンズを備える走査光学装置において、結像レンズと光学箱のふたの隙間に充填剤を詰めて密封し、光学箱の窓から通った異物が隙間から侵入して回転多面鏡が汚染されるのを防止する方法が提案されている。また、特許文献２では、光ディスクのデータの読み込みを行う光学ピックアップにおいて、可動体とベースの間の隙間から光学ピックアップの照射受光路内に侵入しようとする塵などを、可動体に一体的に形成した壁により阻止する防塵機構が提案されている。
【特許文献１】特開平９−４３５２６号公報
【特許文献２】特開平１０−６４１０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、仮に特許文献１で提案された方法を適用して、外縁部１６ｃの底面と受け面２６ｂとの間に充填剤を詰め込んで隙間２７を封止すれば、塵２８などの投射レンズ鏡筒１１の内部への侵入を防止できるが、充填剤の厚みによって投射レンズ１６の光軸方向での位置決めが非常に困難になってしまうという別の問題が生じる。また、特許文献２で提案された方法を適用して、受け面２６ｂに壁を設けたとしても完全に隙間２７を遮断することはできないので、塵２８などの侵入を減少させるだけに留まってしまう。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、レンズ鏡筒内部への微細な異物の侵入を効果的に防止する機構を備えたレンズ装置を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明のレンズ装置では、少なくともレンズ背面が球面状あるいは曲面状に形成され、外周に鍔状の外縁部が形成された光学レンズと、前記外縁部の底面をレンズ光軸方向で支持する受け面を設けた略円筒状のレンズ保持枠とを有し、前記外縁部の底面と前記受け面のうち、少なくとも何れか一方に複数の凸部を形成し、この凸部によって前記光学レンズのレンズ光軸方向での位置決めを行い、円周に沿って前記受け面に設けられた嵌入溝と、前記嵌入溝の全体にわたって嵌入され、上面が前記レンズ背面と密着するように形成された１以上の弾性部材とを備えた。
【００１０】
また、前記レンズ装置において、前記弾性部材をスポンジで形成してもよい。
【発明の効果】
【００１１】
このレンズ装置では、弾性部材が、外縁部の底面と接触しないために光学レンズの光軸方向の位置決めに影響することなく、また、レンズ背面と密着しているのでレンズ鏡筒内部への微細な異物の侵入を効果的に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明に係るレンズ装置は、図１のように、前述した従来の投射レンズユニット２０においてレンズ保持枠２６と投射レンズ１６からなる構成を変更したものである。本発明に係るレンズ装置において、投射レンズ１６は従来と同一であるが、環状の弾性部材である防塵リング３０を備え、レンズ保持枠１２に防塵リング３０を嵌入する嵌入溝１２ｃを設けた点において従来のものと相異する。嵌入溝１２ｃは、防塵リング３０の形状に対応するように受け面１２ｂの円周に沿って設けられており、防塵リング３０を容易に嵌入でき、一旦嵌入ですれば簡単に外れない程度の十分な幅と深さを有する。なお、レンズ保持枠１２の受け面１２ｂには、投射レンズ１６の外縁部１６ｃに設けた凸部１６ｂと対応する位置に、従来同様に凸部１２ａが形成されており、切削などを行って互いに当接させることで、投射レンズ１６の光軸方向での位置決めが行えるようになっている。
【００１３】
防塵リング３０は、例えばゴムのような素材であって、湿度や温度などの環境条件の変化にできるだけ強いもので形成するのが望ましい。防塵リング３０の上面３０ａは、図２のように、円環の外側に向かって曲線を描くように傾斜している。この上面３０ａは、図３及び図４のように、投射レンズユニット１０を組み立てた際に、円環全体にわたって投射レンズ１６のレンズ本体部分の背面１６ｄと密着するのに十分な角度で形成されるともに、外縁部１６ｃの底面と接触しないようになっている。これは、防塵リング３０の上面３０ａの高さを、投射レンズ１６の背面１６ｄの対応位置よりも少し高くすることで、上面３０ａがレンズの背面１６ｄに密着すると同時に防塵リング３０全体が円環の中心方向へと若干歪み、外縁部１６ｃの底面から離れるためである。したがって、投射レンズ１６は、凸部１２ａ，１６ｂにより決定した光軸方向の位置がずれることなく、凸部１２ａ，１６ｂが存在しない部分に生じる隙間２７を効果的に遮断することができる。このように、この投射レンズユニット１０では、塵２８などの微細な異物がレンズ保持枠１２の内部へ侵入しようとしても防塵リング３０の外周面により阻むことができる。
【００１４】
本実施形態で用いた防塵リング３０は環状部材を用いたが、弾性を有していれば、これに限られるものではなく、例えば図５のように、別々に形成した３つの防塵部材４０ａ，４０ｂ，４０ｃを用いてもよい。これらの防塵部材４０ａ，４０ｂ，４０ｃは、嵌入溝１２ｃの円環全体にわたって嵌入されるように形成されており、防塵リング３０と同様の効果を奏することができる。この時、隣接する防塵部材４０ａ，４０ｂ，４０は、塵が侵入しないように密着するように形成するほうが望ましい。なお、使用する部材の数は設計に応じて適宜変更してもよく、例えば、直線状に形成した防塵部材を４つ以上に細かく分離し、嵌入溝１２ｃに嵌入して使用することもできる。また、本実施形態で用いた防塵リング３０の上面３０ａは、図２のような傾斜した曲面であるが、レンズ本体部分の背面１６ｄと密着できる形状であれば、例えば平面など、設計に応じて適宜変更してもよい。
【００１５】
なお、本実施形態では、防塵リング３０としてゴムなどの弾性部材を用いることとしたが、これに限られるものではなく、例えばスポンジのような素材を用いてもよい。この場合、防塵リング３０は、レンズ保持枠１２の内外で空気を通すことができるので、投射レンズ１６を取り付けるときに空気圧による抵抗を受けることがなく、容易に取り付けを行うことができる。また、本実施形態では、投射レンズ１６として非球面レンズを使用しているが、これに限定されるものではなく、球面レンズでもよい。さらに、本実施形態ではレンズ装置の一例としてリアプロジェクション装置１の投射レンズユニット１０を示したが、これに限られるものではなく、例えばカメラのレンズ鏡筒など他の光学機器のレンズ装置にも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のレンズ装置を構成するレンズと弾性部材とレンズ保持枠を示す分解図である。
【図２】本発明のレンズ装置を構成する弾性部材である。
【図３】本発明のレンズ装置を構成するレンズと弾性環状部材とレンズ保持枠を示す上方図である。
【図４】本発明のレンズ装置を示す断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態であるレンズ装置を構成するレンズと弾性部材とレンズ保持枠を示す分解図である。
【図６】レンズ装置を用いる光学機器の一例であるリアプロジェクション装置を示す断面図である。
【図７】従来のレンズ装置を示す断面図である。
【図８】従来のレンズ装置を構成するレンズとレンズ保持枠を示す分解図である。
【符号の説明】
【００１７】
１  リアプロジェクション装置
１０，２０  投射レンズユニット
１２，２６  レンズ保持枠
１２ａ，１６ａ，２６ａ  凸部
１２ｃ  嵌入溝
１６  投射レンズ
３０  防塵リング
４０ａ，４０ｂ，４０ｃ  防塵部材
【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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