(57)【要約】【課題】摺動抵抗を確実に低減させる。【解決手段】レンズ鏡筒２５は、第１〜第３レンズユニット４１〜４３、固定筒４４、カム筒４５を備える。第１レンズユニット４１は、第１投映レンズ１１、レンズ枠４７を備える。レンズ枠４７には、ローラ５１が回転自在に取り付けられる。固定筒４４には、ローラ５１が係合する直進ガイド孔４４ａが形成され、カム筒４５には、ローラ５１が係合する第１〜第３カム孔４５ａ〜４５ｃが形成されている。直進ガイド孔４４ａ及び第１〜第３カム孔４５ａ〜４５ｃにはグリス５５が塗布されている。固定筒４４には、グリス溜まり凹部４４ｃが形成され、カム筒４５には、グリス溜まり凹部４５ｄが形成されている。各グリス溜まり凹部４４ｃ，４５ｄには、グリス５５が塗布されている。直進ガイド孔４４ａ及び第１〜第３カム孔４５ａ〜４５ｃには、各グリス溜まり凹部４４ｃ，４５ｄからグリス５５が供給される。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを保持するレンズ枠と、
前記レンズ枠に設けられたカムフォロアと、
前記カムフォロアが係合する長孔状のカム孔を有し、回転により前記レンズ枠を光軸方向に移動させるカム筒と、
前記カム筒を回転自在に支持する固定筒と、を備え、
前記カム筒には、前記カム孔を構成する対面する２つのカム壁面の少なくとも一方に、潤滑剤を溜める第１溜まり凹部が設けられていることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記カムフォロアは、前記レンズ枠に回転自在に取り付けられたローラであることを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
【請求項３】
前記第１溜まり凹部は、前記カム壁面の全周に亘って連続して形成されている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】
前記固定筒は、前記カム筒の内側に設けられ、前記カムフォロアが係合するとともに、前記レンズ枠の光軸方向への移動をガイドするように光軸方向に沿って延びる直進ガイド孔と、前記直進ガイド孔を構成する対面する２つのガイド壁面の少なくとも一方に、潤滑剤を溜める第２溜まり凹部とが設けられてい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】
前記第２溜まり凹部は、前記ガイド壁面の全周に亘って連続して形成されていることを特徴とする請求項４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、レンズ鏡筒に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタやデジタルカメラなどの様々な光学装置で用いられるレンズ鏡筒は、レンズを光軸方向に移動させるためのカム筒と、このカム筒を回転自在に支持する固定筒とが設けられている。レンズは、リング状のレンズ枠に保持され、このレンズ枠は、カム筒の内部に配されている。カム筒の外周には、長孔状のカム孔が形成され、レンズ枠の外周には、カム孔に係合するローラやシャフト等のカムフォロアが取り付けられている。カム筒を回転させ、カムフォロアをカム孔に沿って移動させると、レンズ枠が光軸方向に移動し、このレンズ枠の移動により、投映画像や撮影画像がズームされる。
【０００３】
レンズ枠の光軸方向への移動をスムーズにするために、従来からカムフォロアとカム孔との摺動抵抗を低減させる工夫がなされている。特許文献１では、カム孔の一部に、前後の孔幅よりも幅広の幅広孔部を形成し、この幅広孔部に、カムフォロアとカム孔との摺動抵抗を低減させるための潤滑剤としてのグリスを塗布することで、カムフォロアの往復動によって潤滑剤をカム孔の全長にわたって供給している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−０１４２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、カムフォロアの移動により、幅広孔部に塗布された潤滑剤を、カム孔の全長にわたって供給しているが、カムフォロアを繰り返し往復動させると、潤滑剤はカム孔の端部に押しやられるため、幅広孔部や、カムフォロアとカム孔との摺動部には、潤滑剤が僅かしか残らない。この幅広孔部や摺動部に残った僅かな潤滑剤も、時間経過によって周辺部に広がり、幅広孔部や摺動部には潤滑剤が残らないため、カムフォロアとカム孔との摺動抵抗を低減させることができなくなる。また、潤滑剤であるグリスの粘度を調整することで、作動時の負荷（作動トルク）を所望する値に調整しても、幅広孔部や摺動部に潤滑剤が残らない場合には、作動トルクが変化してしまうため、作動性が悪い。
【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、摺動抵抗を確実に低減させ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】
上記課題を解決するために、本発明のレンズ鏡筒は、レンズを保持するレンズ枠と、前記レンズ枠に設けられたカムフォロアと、前記カムフォロアが係合する長孔状のカム孔を有し、回転により前記レンズ枠を光軸方向に移動させるカム筒と、前記カム筒を回転自在に支持する固定筒と、を備え、前記カム筒には、前記カム孔を構成する対面する２つのカム壁面の少なくとも一方に、潤滑剤を溜める第１溜まり凹部が設けられていることを特徴とする。なお、前記潤滑剤としては、潤滑油、グリス、固体潤滑剤等が挙げられる。
【０００８】
また、前記カムフォロアは、前記レンズ枠に回転自在に取り付けられたローラであることが好ましい。
【０００９】
さらに、記第１溜まり凹部は、前記カム壁面の全周に亘って連続して形成されていることが好ましい。
【００１０】
また、前記固定筒は、前記カム筒の内側に設けられ、前記カムフォロアが係合するとともに、前記レンズ枠の光軸方向への移動をガイドするように光軸方向に沿って延びる直進ガイド孔と、前記直進ガイド孔を構成する対面する２つのガイド壁面の少なくとも一方に、潤滑剤を溜める第２溜まり凹部とが設けられていることが好ましい。
【００１１】
さらに、前記第２溜まり凹部は、前記ガイド壁面の全周に亘って連続して形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、カムフォロアが係合するカム孔が形成されたカム筒に、潤滑剤を溜める第１溜まり凹部を設けたから、カムフォロアがカム孔内で繰り返し移動し、元々カム孔内に塗布された潤滑剤がカム孔の端部に押しやられたときにも、カム孔内には第１溜まり凹部から新たな潤滑剤が供給される。これにより、カム筒を繰り返し回転させたときにも、カムフォロアとカム孔との摺動抵抗を確実に低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【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】レンズ鏡筒を示す斜視図である。
【図４】固定筒を示す斜視図である。
【図５】カム筒を示す斜視図である。
【図６】第１レンズユニットを示す斜視図である。
【図７】ローラ取り付け前のレンズ鏡筒を示す正面断面図である。
【図８】ローラ取り付け後のレンズ鏡筒を示す正面断面図である。
【図９】レンズ鏡筒の主要部を示す正面断面図である。
【図１０】レンズ鏡筒の主要部を示す側面断面図である。
【図１１】固定筒とカム筒とにテーパ状のグリス溜まり凹部を設けた実施形態のレンズ鏡筒の主要部を示す正面断面図である。
【図１２】固定筒の厚み方向の中間部とカム筒の厚み方向の中間部とにグリス溜まり凹部を設けた実施形態のレンズ鏡筒の主要部を示す正面断面図である。
【図１３】第１〜第３ローラを設けた実施形態のレンズ鏡筒の主要部を示す正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１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投映レンズ１１が露呈する。ケース１４内の第１投映レンズ１１の後方には、第２投映レンズ１２、第３投映レンズ１３が配設されている。第１投映レンズ１１の前方には、スクリーン１５（図２参照）が配置され、第１投映レンズ１１から画像が投映される。ケース１４の上面には、回動式のズームダイヤル１６が設けられ、このズームダイヤル１６を図１中Ａ方向及びＢ方向操作（回動）することによって、第１〜第３投映レンズ１１〜１３による投映画像（スクリーン１５に投映される画像）のズーム調整が行われる。
【００１５】
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、投映光学系であるレンズ鏡筒２５、ズーム調整機構２６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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
全反射プリズム２３は、２つの三角プリズムから構成され、それら２つの三角プリズムの間にはエアギャップが設けられて反射面２３ａとなる。ミラー３５から全反射プリズム２３へ入射する入射光は、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。
【００１９】
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。
【００２０】
図２〜図１０に示すように、レンズ鏡筒２５は、第１〜第３レンズユニット４１〜４３と、固定筒４４と、この固定筒４４の外側に配され、固定筒４４により回転自在に支持されるカム筒４５とを備える。また、カム筒４５は、図示しないカバー筒により覆われている。
【００２１】
ＤＭＤ２４によって生成された画像光は、レンズ鏡筒２５の第１〜第３レンズユニット４１〜４３によってスクリーン１５に結像され、スクリーン１５上に画像が投映される。
【００２２】
第１レンズユニット４１は、第１投映レンズ１１と、第１投映レンズ１１を保持するレンズ枠４７とを備える。
【００２３】
レンズ枠４７の外周面には、ローラ取付部４７ａが１２０°ピッチで３個形成されている。これら３個のローラ取付部４７ａそれぞれに、取付ピン５２によりローラ５１が回転自在に取り付けられている。ローラ取付部４７ａには、ローラ５１の端部が挿入される挿入凹部４７ｂが形成されている。
【００２４】
取付ピン５２は、頭部５２ａと、軸部５２ｂと、この軸部５２ｂよりも細径でネジ切りされたネジ部５２ｃとからなる。ネジ部５２ｃは、ローラ取付部４７ａに形成されたネジ孔４７ｃに螺合され、軸部５２ｂは、ローラ５１に形成された挿通孔５１ａに挿通され、頭部５２ａは、ローラ５１に形成された収納凹部５１ｂに収納される。
【００２５】
第１レンズユニット４１と同様にして、第２レンズユニット４２は、第２投映レンズ１２とレンズ枠４７とを備え、第３レンズユニット４３は、第３投映レンズ１３とレンズ枠４７とを備え、各レンズ枠４７には、３個のローラ５１が回転自在に取り付けられている。
【００２６】
固定筒４４の外周面には、各レンズユニット４１〜４３の各ローラ５１が挿通され、各レンズユニット４１〜４３の光軸方向への移動をガイドするように光軸方向に沿って延びる直進ガイド孔４４ａが形成されている。この直進ガイド孔４４ａは、１２０°ピッチで３個形成されている。固定筒４４の後端部には、フランジ部４４ｂが形成されており、このフランジ部４４ｂは、プロジェクタ１０のケース１４に固定されている。また、固定筒４４の外周面には、カム筒４５を回転自在に支持する支持部（図示せず）が設けられている。
【００２７】
固定筒４４の直進ガイド孔４４ａには、ローラ５１と直進ガイド孔４４ａとの摺動抵抗を低減するためのグリス５５が塗布されている。また、固定筒４４の外周面には、直進ガイド孔４４ａを構成するガイド壁面に連続して、グリス５５を溜めるグリス溜まり凹部４４ｃが形成されている。このグリス溜まり凹部４４ｃは、上記ガイド壁面の全周に亘って形成されている。グリス溜まり凹部４４ｃには、予め適量のグリス５５が塗布されている。なお、グリス溜まり凹部４４ｃは、１ｍｍ以上の深さ、または固定筒４４の厚みの１／４以上の深さで形成することが好ましく、本実施形態では、グリス溜まり凹部４４ｃは、固定筒４４の厚みの例えば１／３の深さで形成されている。
【００２８】
カム筒４５の外周面には、各レンズユニット４１〜４３の各ローラ５１が挿通される長孔状の第１〜第３カム孔４５ａ〜４５ｃが形成されている。第１〜第３カム孔４５ａ〜４５ｃは、それぞれ１２０°ピッチで３個ずつ形成されている。
【００２９】
カム筒４５の第１〜第３カム孔４５ａ〜４５ｃには、ローラ５１と第１〜第３カム孔４５ａ〜４５ｃとの摺動抵抗を低減するためのグリス５５が塗布されている。また、カム筒４５の外周面には、第１〜第３カム孔４５ａ〜４５ｃを構成するカム壁面に連続して、グリス５５を溜めるグリス溜まり凹部４５ｄが形成されている。このグリス溜まり凹部４５ｄは、上記カム壁面の全周に亘って形成されている。グリス溜まり凹部４５ｄには、予め適量のグリス５５が塗布されている。なお、グリス溜まり凹部４５ｄは、１ｍｍ以上の深さ、またはカム筒４５の厚みの１／４以上の深さで形成することが好ましく、本実施形態では、グリス溜まり凹部４５ｄは、カム筒４５の厚みの例えば２／５の深さで形成されている。
【００３０】
ズーム調整機構２６は、回動式のズームダイヤル１６の回動（操作）に応じてカム筒４５を回転させることにより、投映画像（スクリーン１５に投映させる画像）のズーム調整を行う。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
ミラー３５で反射されて全反射プリズム２３へ入射する入射光は、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。
【００３４】
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、入射角が臨界角よりも小さいため、反射面２３ａを透過してレンズ鏡筒２５に入射する。
【００３５】
レンズ鏡筒２５に入射した画像光は、第３投映レンズ１３、第２投映レンズ１２、第１投映レンズ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。
【００３６】
ズームダイヤル１６が回動（操作）されると、ズーム調整機構２６は、回動式のズームダイヤル１６の回動角度（操作量）に応じてカム筒４５を回転する。
【００３７】
カム筒４５を回転すると、各レンズユニット４１〜４３の各ローラ５１が、回転しながら第１〜第３カム孔４５ａ〜４５ｃに沿って移動することで、各レンズユニット４１〜４３が光軸方向に移動する。このとき、ローラ５１が固定筒４４の直進ガイド孔４４ａに沿って移動するから、各レンズユニット４１〜４３は、回転することなく光軸方向に移動する。第１〜第３レンズユニット４１〜４３の移動により、投映画像（スクリーン１５に投映させる画像）のズーム調整が行われる。本実施形態では、カム筒４５の時計方向への回転により、第１，第２レンズユニット４１，４２が後方（図３中Ｄ方向）に移動し、第３レンズユニット４３が前方（図３中Ｃ方向）に移動する。また、カム筒４５の反時計方向への回転により、第１，第２レンズユニット４１，４２が前方に移動し、第３レンズユニット４３が後方に移動する。
【００３８】
各レンズユニット４１〜４３の各ローラ５１の移動により、直進ガイド孔４４ａに塗布されたグリス５５は、直進ガイド孔４４ａの前端及び後端に押しやられるが、グリス溜まり凹部４４ｃに溜まっているグリス５５が、新たに直進ガイド孔４４ａに供給されるから、各ローラ５１と直進ガイド孔４４ａとの摺動抵抗は、増加することがなく一定に保たれる。
【００３９】
同様にして、各レンズユニット４１〜４３の各ローラ５１の移動により、第１〜第３カム孔４５ａ〜４５ｃに塗布されたグリス５５が、第１〜第３カム孔４５ａ〜４５ｃの左側及び右側に押しやられた場合にも、グリス溜まり凹部４５ｄに溜まっているグリス５５が、新たに第１〜第３カム孔４５ａ〜４５ｃに供給されるから、各ローラ５１と第１〜第３カム孔４５ａ〜４５ｃとの摺動抵抗は、増加することがなく一定に保たれる。
【００４０】
また、図１１に示すように、グリス溜まり凹部４４ｃ、グリス溜まり凹部４５ｄの代わりに、テーパ状のグリス溜まり凹部６１ａ、グリス溜まり凹部６２ａを設けた固定筒６１、カム筒６２を用いてもよい。なお、固定筒６１及びカム筒６２は、各凹部６１ａ，６２ａ以外は、固定筒４４及びカム筒４５と同様に構成されている。また、各凹部６１ａ，６２ａは、面取り：Ｃ１（ｍｍ）以上、または固定筒４４の厚みの１／４以上のＣ（面取り）寸法で形成することが好ましい。
【００４１】
さらに、図１２に示すように、グリス溜まり凹部４４ｃ、グリス溜まり凹部４５ｄの代わりに、厚み方向の中間部にグリス溜まり凹部７１ａ、グリス溜まり凹部７２ａを設けた固定筒７１、カム筒７２を用いてもよい。なお、固定筒７１及びカム筒７２は、各凹部７１ａ，７２ａ以外は、固定筒４４及びカム筒４５と同様に構成されている。
【００４２】
また、図１３に示すように、ローラ５１に代えて、第１〜第３ローラ８１〜８３を用いてもよい。第２，第３ローラ８２，８３は、第１ローラ８１に回転自在に取り付けられている。第１，第２ローラ８１，８２は、固定筒４４の直進ガイド孔４４ａに係合し、第３ローラ８３は、カム筒４５の第１〜第３カム孔４５ａ〜４５ｃに係合する。さらに、図１１及び図１２に示す実施形態に、第１〜第３ローラ８１〜８３を用いてもよい。
【００４３】
なお、上記実施形態では、レンズ枠に回転自在に取り付けられたローラを、固定筒の直進ガイド孔と、カム筒のカム孔とに係合しているが、レンズ枠に固定したシャフトを、直進ガイド孔及びカム孔に係合してもよい。
【００４４】
また、上記実施形態では、グリス溜まり凹部を、直進ガイド孔及びカム孔の両壁面に形成しているが、すくなくとも一方に形成すればよい。
【００４５】
さらに、上記実施形態では、グリス溜まり凹部を、直進ガイド孔及びカム孔の全周に亘って形成しているが、少なくとも、ローラの摺動範囲に形成すればよく、連続せずに、所定の隙間をあけて、複数のグリス溜まり凹部を形成してもよい。
【００４６】
また、上記実施形態では、カム筒を固定筒の外側に配しているが、カム筒を固定筒の内側に配してもよい。
【００４７】
また、上記実施形態では、プロジェクタについて説明しているが、デジタルカメラやフィルムカメラにも、本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１０  プロジェクタ
１１〜１３  第１〜第３投映レンズ
２５  レンズ鏡筒
４１〜４３  第１〜第３レンズユニット
４４  固定筒
４４ａ  直進ガイド孔
４４ｃ  グリス溜まり凹部
４５  カム筒
４５ａ〜４５ｃ  第１〜第３カム孔
４５ｄ  グリス溜まり凹部
４７  レンズ枠
５１  ローラ
【図１】
2012058459.tif 000003
【図２】
2012058459.tif 000004
【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】
2012058459.tif 000012
【図１１】
2012058459.tif 000013
【図１２】
2012058459.tif 000014
【図１３】
2012058459.tif 000015