(57)【要約】【課題】  プロジェクターに用いられるズーム機構を有する投写レンズにおいて、レンズ鏡筒内部を通る投影光によるレンズ及び移動鏡筒の温度上昇を緩和する。【解決手段】  ズーミングによる移動鏡筒の光軸方向への移動及びカム環、固定筒の光軸周りの回転方向への回転による影響を受けないような投射レンズを貫通する開口部を２つ以上もうけ風を流通させる。【選択図】  図１
2005331791.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カム環及び固定筒内部に、カム環及び固定筒に規制される複数のカムフォロアーが挿入された移動鏡筒群を有し、カム環を固定筒に対して光軸周りの回転方向へ回転させることによって移動鏡筒が光軸方向へ移動しズーミングを行うレンズ鏡筒において、移動鏡筒が光軸方向へ移動しズーミングを行うために挿入されているカムフォロアーを規制しているカム環及び固定筒に設けられた開口部以外に、レンズ鏡筒を貫通する開口部を少なくとも２つ以上有し、前記開口部の少なくとも１つからから風を取り入れ、取り入れた風が冷却部位を通過した後に他の開口部から吐き出すことが可能な形状であることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
レンズ鏡筒内部において、冷却部位近傍に風を送ることが可能となるような風の流れを規制する形状をレンズ及びレンズ鏡筒に持つことを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
【請求項３】
レンズ鏡筒内部に風を送るファンまたはファンと繋がるダクトがズーミング時のカム環、固定筒または移動鏡筒の動きに連動して移動することを特徴とする請求項１、２に記載のレンズ鏡筒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ズーム機構を有するレンズ鏡筒に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、投影型画像表示装置は光学系の改善等により投影画像の高輝度化が急速に進んでいる。しかし、急速に高輝度化が進むことによって従来の構成を改善できないまま光のエネルギーが増大することになり、投影型画像表示装置内部の様々な場所で従来よりも高温となることによる問題が生じている。前記問題のうち、投射レンズに関しては投影型画像表示装置の点灯前後で発生する温度差から、レンズ及びレンズ鏡筒が線膨張を起こし変形することで光学的性能が劣化すること等が挙げられる。
【０００３】
この問題に対して、特開平１０−３９４１５では投射レンズ鏡筒外部から投射レンズ鏡筒内部のレンズ及びレンズ鏡筒で挟まれた所定の空間へと貫通する開口部をもうけ、さらに，前記開口部に風を通すことで投影型画像表示装置の点灯前後での温度変化を起こりにくくしている。
【特許文献１】特開平１０−３９４１５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
最近では投影型画像表示装置に用いられる投射レンズの大半はズーム機構を有している。しかし、ズーム機構を有する投射レンズにおいて、単純に投射レンズ鏡筒を貫通する開口部をもうけてもズーミングを行う際に移動鏡筒群は光軸方向へ移動し、カム環及び固定筒を有するレンズ鏡筒ではカム環に対して固定筒が光軸周りの回転方向に回転してしまう。
【０００５】
その結果、ズーム機構を有するレンズ鏡筒において投射レンズ鏡筒を貫通する開口部を従来形状のままもうけてもズーミング全域で冷却を行うことが出来ない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決する為に、本発明請求項１の投射レンズ鏡筒は、カム環及び固定筒内部に、カム環及び固定筒に規制される複数のカムフォロアーが挿入された移動鏡筒群を有し、カム環を固定筒に対して光軸周りの回転方向へ回転させることによって移動鏡筒が光軸方向へ移動しズーミングを行う投射レンズ鏡筒において、ズーミングを行う際の移動鏡筒群の光軸方向への移動によって冷却部位が移動し風を通す為の開口部が塞がれるなどの悪影響を受けることがないように、投射レンズ鏡筒を風が吹き抜けることが可能で、且つカム環及び固定筒またはカム環、固定筒及び移動鏡筒を貫通する開口部を、移動鏡筒が光軸方向へ移動しズーミングを行うために挿入されているカムフォロアーを規制しているカム環及び固定筒に設けられた開口部とは別に少なくとも２つ以上持つことを特徴とする。
【０００７】
本発明請求項２の投射レンズ鏡筒は、請求項１において投射レンズ鏡筒内部のレンズ及びレンズ鏡筒に整流板やダクトなどをもうけることで、局所的な冷却部位近傍に風を送ることが可能となるような構造を持つことを特徴とする。
【０００８】
本発明請求項３の投射レンズ鏡筒は、請求項１、２においてズーミング時に起こる移動鏡筒の光軸方向への移動及びカム環、固定筒の光軸回りの回転方向への回転などの動きに連動してレンズ鏡筒に風を流通させるファン又はダクトが移動することで常に安定してレンズ鏡筒を冷却することが可能となることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
以上により、レンズ鏡筒内部に高輝度な光が通る際にその前後で温度変化が起こらなくなる。このことにより、レンズ鏡筒を構成する部材が温度変化により線膨張を起こし、レンズ鏡筒としての光学的性能が劣化することを考慮することなくレンズ鏡筒を設計することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図７に透過タイプの変調デバイスを用いた場合の投射型画像表示装置の構成を示す。
【００１１】
７０１の光源からの光を７０２に示すパラボリックなリフレクターにて透過タイプの変調デバイスの方向に光束を反射して、光源を見かけ上無限遠方に配置した後、７０３の第１フライアイに導いていた。この第１フライアイの作用にて光束は複数の光源像に分割される。その後、７０４の第２フライアイを配置することにより有限の大きさを持つ光源に対しても透過タイプの変調デバイスで照明光が重なり合うような構成となっている。さらに、７０５の偏光変換素子にてランダムな振動成分をもつ自然光から振動面を揃えるように偏光振動面を変換して７０６のコンデンサーレンズ及び７０７ａ及び７０７ｂのダイクロイックミラーにて色分解系、さらに７０８Ｒ、７０８Ｇ及び７０８Ｂのフィールドレンズを通して７０９Ｒ、７０９Ｇ及び７０９Ｂの透過タイプの変調デバイスを重畳照明している。その透過タイプの変調デバイスの画像を、７１０の色合成プリズム及び７１１のズーム機構を有する投射レンズによってスクリーンに拡大投影するというのが一般的であった。
【００１２】
反射タイプの変調デバイスを用いた場合の投射型画像表示装置（図示せず）も、構成に多少の違いがあるものの、投射レンズについては反射タイプの変調デバイスにより形成された絵を投射レンズによってスクリーンに拡大投影するという７１１のズーム機構を有する投射レンズと同様の働きを行う。
【００１３】
図８は、一般的なズームレンズの構成を示す斜視図である。
【００１４】
図８において、８０１は第１レンズ群を保持した１群鏡筒、８０２は第２レンズ群を保持した２群鏡筒、８０３は第３レンズ群を保持した３群鏡筒、８０４は第４レンズ群を保持した４群鏡筒、８０５は第５レンズ群を保持した５群鏡筒、８１１は固定筒、８１２はカム環である。
【００１５】
第１レンズ群はフォーカス系レンズ群であり、１群鏡筒８０１の外周にヘリコイドネジが設けてあり、固定筒８１１の内径に設けたヘリコイドネジと螺合されており、手動または電動により１群鏡筒８０１が光軸周りの回転方向へ回転されると光軸方向へ移動しフォーカシングを行う。
【００１６】
５群鏡筒８０５はリレー系レンズ群を保持しており、固定筒８１１にスラスト方向からビス（図示せず）により固定されている。
【００１７】
２群鏡筒８０２、３群鏡筒８０３、４群鏡筒８０４はそれぞれズーム系のレンズ群を保持する鏡筒であり、それらは光軸方向へそれぞれ所定の量だけ移動しズーミングを行う。
【００１８】
その移動機構について説明を行う。２群鏡筒８０２、３群鏡筒８０３、４群鏡筒８０４、それぞれには、ラジアル方向の１２０°毎の3方向からカムフォロアー（図示せず）が取り付けられている。各鏡筒に取り付けられたカムフォロアーは、固定筒８１１に設けたレンズ鏡筒用キー溝８１１Ａ及びカム環８１２の外周に設けられた２群鏡筒用カムリフト８１２Ａ、３群鏡筒用カムリフト８１２Ｂ、４群鏡筒用カムリフト８１２Ｃによりそれぞれガイドされており、固定筒８１１に対してバヨネット構造等により光軸方向への移動を規制されているカム環８１２が光軸周りの回転方向へ手動または電動により定位置回転することによって各群は各々のカムリフト軌跡に従い所定の距離を移動する。
【００１９】
図１、２、３、４、５及び６は、本発明の実施例を示す分解斜視図、展開図及び断面図であり、図１は、レンズ鏡筒にズーミング時のカム環、固定筒及び移動鏡筒の光軸方向への移動または光軸回りの回転方向への回転による影響を受けず常にレンズ鏡筒を風が吹き抜けることが可能なレンズ鏡筒を貫通する開口部をもうけた例を示す。
【００２０】
本実施例では、３群鏡筒８０３と４群鏡筒８０４の間に風を通す構成について示す。固定筒８１１にズーミングが行われる際の３群鏡筒８０３、４群鏡筒８０４の光軸方向への移動及びカム環８１２の光軸周りの回転方向への回転に合わせた開口部１１１Ａを、カム環８１２に３群鏡筒８０３及び４群鏡筒８０４の光軸方向への移動に合わせた開口部１１２Ａをそれぞれもうける。前記開口部１１１Ａをもうけた固定筒８１１を１１１、前記開口部１１２Ａをもうけたカム環８１２を１１２とそれぞれ定める。固定筒１１１とカム環１１２の展開図を図２に示す。
【００２１】
この結果、ズーミングを行う際にカム環１１２を固定筒１１１に対して光軸周りの回転方向に回転させても開口部１１１Ａと開口部１１２Ａが常に重なり合うため、ズーミングを行う際の３群鏡筒８０３と４群鏡筒８０４の光軸方向への移動及び開口部１１２Ａが光軸周りの回転方向へ回転する影響を受けることなく常に３群鏡筒８０３と４群鏡筒８０４の間に風を通すことが可能となり、３群鏡筒８０３及び４群鏡筒８０４での局所的で極端な温度上昇による変形等の発生を有効に防止している。
【００２２】
また、固定筒８１１にズーミングが行われる際の３群鏡筒８０３及び４群鏡筒８０４の光軸方向への移動に合わせた開口部を、カム環８１２に３群鏡筒８０３、４群鏡筒８０４の移動及びカム環８１２自体の光軸周りの回転に合わせた開口部をそれぞれもうけた場合も同様の効果を得ることが出来る。
【００２３】
図３は、レンズ鏡筒内部に２つのレンズに挟まれ空間を有する移動鏡筒において、前記空間を含んでレンズ鏡筒を貫通する開口部をもうけた例を示す。
【００２４】
本実施例では、４群鏡筒８０４内のスクリーン側のレンズ８０４Ａと光源側のレンズ８０４Ｂの間に風を通す構成について示す。固定筒８１１にズーミングが行われる際の４群鏡筒８０４の光軸方向への移動及びカム環８１２の光軸周りの回転方向への回転に合わせた開口部３１１Ａを、カム環８１２に４群鏡筒８０４の光軸方向への移動に合わせた開口部３１２Ａを、４群鏡筒には前記開口部３１１Ａ及び３１２Ａと常に重なりあう開口部３０４Ａをそれぞれもうける。前記開口部３１１Ａをもうけた固定筒８１１を３１１、前記開口部３１２Ａをもうけたカム環８１２を３１２、前記開口部３０４Ａをもうけた４群鏡筒を３０４とそれぞれ定める。４群鏡筒３０４の断面図を図４に示す。
【００２５】
この結果、ズーミングを行う際にカム環３１１を固定筒３１２に対して光軸回りの回転方向へ回転させても開口部３１１Ａ、開口部３１２Ａ及び３０４Ａが常に重なり合うため、ズーミングを行う際の４群鏡筒３０４の光軸方向への移動及び開口部３１２Ａが光軸周りの回転方向へ回転する影響を受けることなく常に４群鏡筒３０４内のスクリーン側のレンズ８０４Ａと光源側のレンズ８０４Ｂの間に風を通すことが可能となり、４群鏡筒３０４内での局所的で極端な温度上昇による変形等の発生を有効に防止している。
【００２６】
また、固定筒８１１にズーミングが行われる際の４群鏡筒８０４の光軸方向への移動に合わせた開口部を、カム環８１２に４群鏡筒８０４の移動及びカム環８１２自体の光軸周りの回転方向への回転に合わせた開口部を、４群鏡筒８０４に前記２つの開口部と常に重なり合う開口部をそれぞれもうけた場合も同様の効果を得ることが出来る。
【００２７】
さらに、図３において８０４Ａまたは８０４Ｂの少なくとも一方が絞りなどのレンズではない部品であっても同様の効果を得ることが出来る。
【００２８】
図５は、レンズ鏡筒にズーミング時のカム環、固定筒及び移動鏡筒の光軸方向への移動または光軸回りの回転方向への回転による影響を受けず常にレンズ鏡筒を風が吹き抜けることが可能なレンズ鏡筒を貫通する開口部をもうけ、さらに、局所的な冷却部位に風を送る構成とした例を示す。
【００２９】
本実施例では、レンズ鏡筒にズーミング時のカム環、固定筒及び移動鏡筒の光軸方向への移動または光軸回りの回転方向への回転による影響を受けず常に３群鏡筒８０３と４群鏡筒８０４の間に風が吹き抜けることが可能なレンズ鏡筒を貫通する開口部をもうけ、さらに、冷却部位である３群鏡筒８０３に取り入れた風を送る構成について示す。固定筒８１１にズーミングが行われる際の３群鏡筒８０３、４群鏡筒８０４の光軸方向への移動及びカム環８１２の光軸回りの回転方向への回転に合わせた開口部を、カム環８１２に３群鏡筒８０３及び４群鏡筒８０４の光軸方向への移動に合わせた開口部をそれぞれもうける。前記開口部をもうけた固定筒８１１を５１１、前記開口部をもうけたカム環８１２を５１２とそれぞれ定める。４群鏡筒８０４には固定筒５１１とカム環５１２の常に貫通する開口部から送られてきた風を冷却部位である３群鏡筒８０３に向かって流れるように規制する整流板５０４Ａをもうける。前記整流板５０４Ａをもうけた４群鏡筒８０４を５０４と定める。
【００３０】
この結果、ズーミングを行う際にカム環５１１を固定筒５１２に対して光軸回りの回転方向へ回転させても前記２つの開口部が常に重なり合うため、ズーミングを行う際の３群鏡筒８０３と４群鏡筒５０４の光軸方向への移動及びカム環５１２の開口部が光軸周りの回転方向へ回転する影響を受けることなく常に３群鏡筒８０３と４群鏡筒５０４の間に風を通すことが可能となり、さらに、４群鏡筒５０４にもうけた整流板５０４Ａによって冷却部位である３群鏡筒８０３に向けて風が送られる為、３群鏡筒８０３での局所的で極端な温度上昇による変形等の発生を有効に防止している。
【００３１】
図６は、レンズ鏡筒にズーミング時のカム環、固定筒及び移動鏡筒の光軸方向への移動または光軸回りの回転方向への回転による影響を受けず常にレンズ鏡筒を風が吹き抜けることが可能なレンズ鏡筒を貫通する開口部をもうけ、さらに前記開口部がズーミングを行うことによって光軸方向へ移動または光軸回りの回転方向へ回転してしまう場合において、前記開口部に対してファンまたはファンに繋がるダクト（図示せず）が連動して動く例を示す。
【００３２】
本実施例では、レンズ鏡筒のカム環の開口部とファンとをダクト等を介すことで繋いだ構成について示す。レンズ鏡筒に開けたズーミング時のカム環、固定筒及び移動鏡筒の光軸方向への移動または光軸回りの回転方向への回転による影響を受けず常にレンズ鏡筒を風が吹き抜けることが可能なレンズ鏡筒を貫通する開口部に直結するダクトを６１１Ａ、前記ダクトを有するレンズ鏡筒を６１１、ファンを６２０とそれぞれ定める。レンズ鏡筒の光軸方向及び光軸回りの回転方向に自在に移動可能なファン６２０より送られる風を、レンズ鏡筒６１１の開口部にもうけたダクト６１１Ａに送ることで、開口部が光軸方向へ移動または光軸回りの回転方向へ回転する影響を受けることなく常にレンズ鏡筒内に風を通すことが可能となり、局所的で極端な温度上昇による変形等の発生を有効に防止している。
【００３３】
また、ダクト６１１Ａと固定したファンとをフレキシブルなダクト（図示せず）を介して繋げた場合も同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施例を示す斜視図
【図２】本発明の実施例を示す展開図
【図３】本発明の実施例を示す斜視図
【図４】本発明の実施例を示す断面図
【図５】本発明の実施例を示す断面図
【図６】本発明の実施例を示す斜視図
【図７】透過タイプの変調デバイスを用いた投写型表示装置の構成を示す上面図
【図８】一般的なズームレンズを示す斜視図
【符号の説明】
【００３５】
１１１  開口部３１１Ａをもうけた固定筒２１１
１１１Ａ  固定筒２１１にズーミングが行われる際の３群鏡筒２０３、４群鏡筒２０４の移動及びカム環２１２の回転に合わせた開口部
１１２  開口部３１２Ａをもうけたカム環２１２
１１２Ａ  カム環２１２に３群鏡筒２０３及び４群鏡筒２０４の移動に合わせた開口部
３０４  開口部５０４Ａをもうけた４群鏡筒２０４
３０４Ａ  ４群鏡筒には前記開口部５１１Ａ及び５１２Ａと常に重なりあう開口部
３１１  開口部５１１Ａをもうけた固定筒２１１
３１１Ａ  固定筒２１１にズーミングが行われる際の４群鏡筒２０４移動及びカム環２１２の回転に合わせた開口部
３１２  開口部５１２Ａをもうけたカム環２１２
３１２Ａ  カム環２１２に４群鏡筒２０４の移動に合わせた開口部
５０４  整流板７０４Ａをもうけた４群鏡筒２０４
５０４Ａ  開口部から送られてきた風を３群鏡筒２０３に向かって流れるように規制する整流板
５１１  固定筒２１１にズーミングが行われる際の３群鏡筒２０３、４群鏡筒２０４及びカム環２１２の移動に合わせた開口部
５１２  カム環２１２に３群鏡筒２０３及び４群鏡筒２０４の移動に合わせた開口部
６１１  ダクト８１１Ａをもうけたレンズ鏡筒
６１１Ａ  レンズ鏡筒８１１のカム環の開口部に直結したダクト
６２０  ファン
７０１  光源
７０２  リフレクター
７０３  第１フライアイ
７０４  第２フライアイ
７０５  変調変換素子
７０６  コンデンサーレンズ
７０７ａ、１０７ｂ  ダイクロイックミラー
７０８Ｒ、１０８Ｇ、１０８Ｂ  フィールドレンズ
７０９Ｒ、１０９Ｇ、１０９Ｂ  透過タイプの変調デバイス
７１０  色合成プリズム
７１１  投写レンズ
８０１  １群鏡筒
８０２  ２群鏡筒
８０３  ３群鏡筒
８０４  ４群鏡筒
８０５  ５群鏡筒
８１１  固定筒
８１１Ａ  レンズ鏡筒用キー溝
８１２  カム環
８１１Ａ  ２群鏡筒用カムリフト
８１１Ｂ  ３群鏡筒用カムリフト
８１１Ｃ  ４群鏡筒用カムリフト
【図１】
2005331791.tif 000003
【図２】
2005331791.tif 000004
【図３】
2005331791.tif 000005
【図４】
2005331791.tif 000006
【図５】
2005331791.tif 000007
【図６】
2005331791.tif 000008
【図７】
2005331791.tif 000009
【図８】
2005331791.tif 000010