CN107003497A - 投射光学装置以及投影仪 - Google Patents
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Abstract
提供与投射面接近配置并能够实现更广角化的投射光学装置。投射光学装置(5)具有:第1光学系统(6),其具有能够移动的透镜组;以及第2光学系统(7),其对从第1光学系统(6)射出的光进行反射。第1光学系统(6)具有:第1透镜框(61),其对能够移动的透镜组中的、最靠第2光学系统(7)侧的第1透镜组(L1)进行保持,具有凸轮销(61p);引导筒(65),其具有直进槽;以及凸轮筒(66),其具有供凸轮销(61p)卡合的凸轮槽,通过旋转而借助直进槽和凸轮槽对凸轮销(61p)进行引导,使第1透镜框(61)沿着光轴(Ax)移动,第1透镜框(61)具有从凸轮筒(66)向第2光学系统(7)侧突出并且保持第1透镜组(L1)的框突出部(611A),在框突出部(611A)的供被第2光学系统(7)反射的光通过的一侧设置有以将一部分切除的方式形成的缺口部(611B)。
Description
技术领域
本发明涉及投射光学装置以及投影仪。
背景技术
以往,公知有根据图像信息对从光源射出的光进行调制,并将调制后的光投射到屏幕等投射面的投影仪。此外,提出了如下投影仪(投射型影像显示装置):该投影仪与投射面接近配置,以能够广角地投射图像的方式具有反射光学系统(例如,参照专利文献1)。
专利文献1中记载的投射型影像显示装置具有:生成影像光的影像光生成部;以及将从影像光生成部射出的影像光投射到投射面上的投射光学系统。投射光学系统具有:折射光学系统;以及对从折射光学系统射出的影像光进行反射的反射光学系统。
折射光学系统具有设置于靠近影像光生成部的一侧的后段壳体、设置于远离影像光生成部的一侧的前段壳体、配置于后段壳体的多个透镜组以及配置于前段壳体的多个透镜组。
前段壳体具有:多个保持件,它们分别保持配置于内部的多个透镜;第1镜框,其形成有直进槽;以及第2镜框,其形成有凸轮槽。各保持件具有引导销,该引导销嵌插配置于直进槽以及凸轮槽,通过第2镜框转动而沿着直进槽移动。即,折射光学系统构成为通过第2镜框转动,而能够使保持于各保持件的透镜沿着折射光学系统的光轴移动而进行对焦调整等。
反射光学系统具有反射镜(例如是具有凹面的非球面镜面),对从折射光学系统射出的影像光进行反射。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-91635号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,在专利文献1所记载的技术中,需要以使由反射光学系统反射后的光不被折射光学系统的前段壳体遮挡的方式,设定反射镜相对于折射光学系统的光轴的配设角度和反射镜中的影像光的扩展角度。即,存在如下课题:当增大反射镜的配设角度时,投射的图像的位置远离投影仪,当减小反射镜中的影像光的扩展角度时,广角化不充分。即,在专利文献1所记载的投射型影像显示装置中,存在接近投射不充分或投射的图像的大小不充分的课题。
用于解决课题的手段
本发明是为了解决上述课题的至少一部分而完成的,能够作为以下的方式或者应用例而实现。
[应用例1]本应用例的投射光学装置具有第1光学系统和第2光学系统,该第1光学系统具有能够沿着光轴移动的透镜组,该第2光学系统对从所述第1光学系统射出的光进行反射,所述投射光学装置的特征在于,所述第1光学系统具有:第1透镜框,其对所述能够移动的透镜组中的、最靠所述第2光学系统侧的第1透镜组进行保持,具有朝向与所述光轴垂直的方向突出的凸轮销;引导筒,其具有沿着所述光轴的直进槽,所述凸轮销贯插于所述直进槽;以及凸轮筒,所述引导筒嵌插于该凸轮筒,该凸轮筒具有供从所述直进槽突出的所述凸轮销卡合的凸轮槽,通过相对于所述引导筒转动该凸轮筒而借助所述直进槽和所述凸轮槽对所述凸轮销进行引导,使所述第1透镜框沿着所述光轴移动,所述第1透镜框具有从所述凸轮筒向所述第2光学系统侧突出并且保持所述第1透镜组的框突出部,在所述框突出部的供被所述第2光学系统反射的光通过的一侧,设置有以将所述第2光学系统侧的端部的一部分切除的方式形成的缺口部。
根据该结构,第1透镜框以框突出部从凸轮筒突出、凸轮销与凸轮筒的凸轮槽卡合的方式而被支承。而且,在框突出部的第2光学系统侧的端部的上述位置形成有缺口部。由此,能够成为如下结构:能够使凸轮筒在沿着光轴的方向上小型化以及使凸轮筒相对于第1透镜框配设于光入射侧,并且即使将引导筒形成为在从缺口部附近朝向外侧的区域不具有形状,也对第1透镜框进行引导。
而且,通过以使从第1光学系统射出并被第2光学系统反射的光通过第1光学系统附近的方式构成第2光学系统,能够提供从投射面附近投射光的投射光学装置。第1透镜框对第1光学系统中的能够移动的透镜组中的、最靠第2光学系统侧的第1透镜组进行保持,形成有缺口部,因此,与凸轮筒形成为覆盖第1透镜框的大致全部的结构相比,能够使由第2光学系统反射后的光不被第1光学系统遮挡的区域形成为较宽广。因此,能够提供与投射面接近配置并能够实现更广角化的投射光学装置。
[应用例2]在上述应用例的投射光学装置中,优选的是,所述缺口部以越朝向所述第2光学系统则越接近所述光轴的方式倾斜。
根据该结构,能够将由第2光学系统反射后的光不被第1光学系统遮挡的区域形成为较宽广,并且能够在框突出部内的缺口部以及凸轮筒的附近的区域,设置可配置部件的空间。因而,能够提供实现了由高效地配置结构部件带来的小型化、并且提高了光学性能的投射光学装置。
[应用例3]在上述应用例的投射光学装置中,优选的是,所述第1光学系统具有:第2透镜组,其配置于所述第1透镜组的光入射侧;以及第2透镜框,其保持所述第2透镜组,具有被所述直进槽和所述凸轮槽引导的凸轮销,所述第2透镜框配置为所述第2透镜组的至少一部分能够向所述第1透镜框中的所述缺口部的内侧移动。
根据该结构,第1光学系统具有配置于第1透镜组的光入射侧的第2透镜组,保持该第2透镜组的第2透镜框能够移动地配置于上述位置。由此,由于能够使缺口部变得更大,因此,能够提供与投射面更接近配置并进一步实现了广角化的投射光学装置。
[应用例4]在上述应用例的投射光学装置中,优选的是,所述引导筒具有从所述凸轮筒向所述第2光学系统侧突出的筒突出部,所述筒突出部能够在内部配置所述框突出部,具有以使所述缺口部露出的方式进行切除而得的形状。
根据该结构,能够成为如下结构:能够使由第2光学系统反射后的光不被第1光学系统遮挡的区域形成为较宽广,并且利用筒突出部对从凸轮筒突出的框突出部进行引导。此外,由于能够使第1透镜框从引导筒的第2光学系统侧贯插到引导筒,因此,能够成为如下结构:不被引导筒的光入射侧的形状(例如,用于固定配置于引导筒的光入射侧的透镜组的形状等)影响地将第1透镜框组装到引导筒。
[应用例5]在上述应用例的投射光学装置中,优选的是,所述第1透镜组是有助于对焦调整的透镜。
根据该结构,能够提供具有对焦调整的功能、与投射面接近配置并能够实现更广角化的投射光学装置。
[应用例6]上述应用例的投射光学装置的特征在于,所述第1透镜框具有保持所述第1透镜组并嵌插到所述引导筒的保持部,所述凸轮销与所述保持部形成为一体,是前端部朝向缘端而逐渐变细的锥形,所述凸轮槽形成于所述凸轮筒的内表面,具有供所述前端部卡合的截面形状。
根据该结构,凸轮销与保持部形成为一体,凸轮销的从引导筒的直进槽突出的前端部形成为锥形,该前端部与形成于凸轮筒的内表面的凸轮槽卡合。由此,能够容易地将保持第1透镜组的状态下的第1透镜框、引导筒以及凸轮筒组合。
此外,相比于将凸轮槽形成为贯通孔、并将具有与凸轮销同样的功能的圆筒形的凸轮从动件从凸轮筒的外侧螺钉固定于透镜框的结构,能够提供起到以下的效果的投射光学装置。即,在对凸轮从动件进行螺钉固定的结构中,需要设置凸轮从动件与透镜框在周向上的定位用的突起、和用于螺钉固定的部位,在径向上,透镜框即凸轮筒变大。此外,在对凸轮从动件进行螺钉固定的结构中,凸轮槽形成为贯通孔,因此,为了使凸轮从动件卡合,无法使相邻的凸轮槽的间隔过小。与此相对,在本应用例的投射光学装置中,凸轮销以及凸轮槽如上述那样形成,因此,能够实现凸轮筒在径向上的小型化并且使相邻的凸轮槽的间隔形成为较小。因而,能够提供在不遮挡由第2光学系统反射后的光的区域容易地配设凸轮筒、并且提高凸轮槽的形成自由度的投射光学装置。
[应用例7]本应用例的投影仪的特征在于,该投影仪具有:光源;光调制装置,其根据图像信息对从所述光源射出的光进行调制;以及上述投射光学装置,其投射由所述光调制装置调制后的光。
根据该结构,能够提供与屏幕等投射面接近配置并且能够广角化地投射图像的投影仪。
附图说明
图1是示出本实施方式的投影仪的使用方式的一例的示意图。
图2是示出本实施方式的投影仪的概略结构的示意图。
图3是本实施方式的投射光学装置的立体图。
图4是本实施方式的投射光学装置的剖视图。
图5是本实施方式的第1光学系统的分解立体图。
图6是本实施方式的第1透镜框、第2透镜框以及第3透镜框的立体图。
具体实施方式
以下,参照附图对本实施方式的投影仪进行说明。
本实施方式的投影仪构成为:能够在被设置于壁面等的支承件支承的状态、或载置于桌上等的状态下向屏幕等投射面投射图像。
图1是示出本实施方式的投影仪1的使用方式的一例的示意图。具体而言,图1是示意性示出被设置于壁面的支承件Mt支承的投影仪1、以及配置于壁面的屏幕SC的图。
如图1所示,投影仪1设置于屏幕SC的上方并且从朝向下方的一侧向屏幕SC投射图像。另外,以下,为了便于说明,在被支承件Mt支承的投影仪1中,将相对于壁面的法线方向记作前后方向,将朝向壁面的方向记作前方(+Y方向),将与重力相反的方向记作上方(+Z方向),将朝向壁面时的右侧记作右方(+X方向)。此外,本实施方式的投影仪构成为:即使是图1所示的姿势中的+Y侧或+Z侧被载置于桌上或地板等的姿势,也能够投射图像。
[投影仪的主要结构]
图2是示出本实施方式的投影仪1的概略结构的示意图。
如图2所示,投影仪2具备:构成外装的外装壳体2;控制部(省略图示);具有光源装置31的光学单元3;以及摄像装置4。另外,虽然省略图示,但在外装壳体2的内部还配置有向光源装置31、控制部等供给电力的电源装置以及对光学单元3等进行冷却的冷却装置。
虽然省略详细的说明,但外装壳体2由多个部件构成,并设有吸入外部空气的进气口、和将外装壳体2内部的暖空气排出到外部的排气口等。
控制部具有CPU(Central Processing Unit:中央处理器)、ROM(Read OnlyMemory:只读存储器)、RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)等,作为计算机发挥功能,进行投影仪1的动作的控制、例如与图像的投射相关的控制等。
光学单元3在控制部的控制下,对从光源装置31射出的光进行光学处理并投射。
如图2所示,除了光源装置31以外,光学单元3还具有积分器照明光学系统32、颜色分离光学系统33、中继光学系统34、光学装置35、投射光学装置5以及将这些光学部件配置在光路上的规定位置处的光学部件用壳体37。
光源装置31具有由超高压水银灯、金属卤化物灯等构成的放电型的光源311、反射器312以及平行化透镜313等。光源装置31在通过反射器312对从光源311射出的光进行反射之后,通过平行化透镜313使射出方向对齐,并朝向积分器照明光学系统32射出。
积分器照明光学系统32具有第1透镜阵列321、第2透镜阵列322、偏振转换元件323和重叠透镜324。
第1透镜阵列321具有小透镜呈矩阵状排列的结构,将从光源装置31射出的光分割为多个部分光。第2透镜阵列322具有与第1透镜阵列321大致同样的结构,与重叠透镜324一起使部分光在后述的液晶面板的表面大致重叠。偏振转换元件323具有如下功能:将从第2透镜阵列322射出的随机光对齐成能够在液晶面板中利用的大致1种偏振光。
颜色分离光学系统33具有两个分色镜331、332和反射镜333,并具有如下功能:将从积分器照明光学系统32射出的光分离成红色光(以下称作“R光”)、绿色光(以下称作“G光”)、蓝色光(以下称作“B光”)的3色的色光。
中继光学系统34具有入射侧透镜341、中继透镜343和反射镜342、344,具有将被颜色分离光学系统33分离而得的R光引导至R光用的液晶面板的功能。另外,光学单元3构成为中继光学系统34引导R光,但是不限于此,例如也可以构成为引导B光。
光学装置35具有设置为各色光用的光调制装置351(设R光用的光调制装置为351R、G光用的光调制装置为351G、B光用的光调制装置为351B)以及作为颜色合成光学装置的十字分色棱镜352。
各光调制装置351具有透射型的液晶面板、配置于液晶面板的光入射侧的入射侧偏振片以及配置于液晶面板的光射出侧的射出侧偏振片,根据图像信息对各色光进行调制。
十字分色棱镜352呈将4个直角棱镜贴合而得到的俯视大致正方形,在贴合直角棱镜彼此的界面处,形成了两个电介质多层膜。在十字分色棱镜352中,电介质多层膜对被光调制装置351R、351B调制后的R光以及B光进行反射,使被光调制装置351G调制后的G光透过,合成3色的调制光。
投射光学装置5在后文进行详细说明,但具有:第1光学系统6,其具有光轴Ax;以及第2光学系统7,其对从第1光学系统6射出的光进行反射。而且,如图1所示,投射光学装置5将通过十字分色棱镜352合成的光放大投射到配置于投影仪1的下方的屏幕SC。
摄像装置4例如具有CCD(Charge Coupled Device:电荷耦合器件)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor:互补金属氧化物半导体)等摄像元件(省略图示),对投射面进行拍摄,并将拍摄的信息输出到控制部。此外,摄像装置4对从供用户在投射面上操作的指示设备(例如,电子笔等)发出的光进行检测,并将检测到的信息输出到控制部。控制部根据从摄像装置4输出的信息对指示设备的位置进行分析,并根据其分析结果将例如指示设备的轨迹作为通过点或线表示的图像而进行投射。
[投射光学装置的结构]
这里,对投射光学装置5进行详细说明。
图3是投射光学装置5的立体图,是示出将后述的罩51B取下的状态的图。图4是投射光学装置5的剖视图。
如图3、图4所示,投射光学装置5具有:第1光学系统6,其具有将沿着光轴Ax配置的1个或者多个透镜作为1个透镜组的多个透镜组;以及第2光学系统7,其对从第1光学系统6射出的光进行反射。另外,如图1所示,在被设置于壁面的支承件Mt支承的投影仪1中,沿着光轴Ax的方向为±Y方向,在第1光学系统6中,通过十字分色棱镜352合成的光所入射的光入射侧(光路上游侧)为+Y侧,光射出的光射出侧(光路下游侧、第2光学系统7侧)为-Y侧。
如图4所示,除了第1光学系统6以及第2光学系统7之外,投射光学装置5还具有投射光学用壳体51以及透光板53。
图5是第1光学系统6的分解立体图。
如图4、图5所示,第1光学系统6具有沿着光轴Ax而从光射出侧(-Y侧)朝向光入射侧(+Y侧)依次配置的第1透镜组L1~第4透镜组L4、分别保持第1透镜组L1~第4透镜组L4的第1透镜框61~第4透镜框64、引导筒65以及凸轮筒66。
具体而言,第1透镜组L1由1个透镜构成,配置于第1光学系统6中的能够移动的多个透镜组中的最靠光射出侧(-Y侧,第2光学系统7侧)的位置处。此外,构成第1透镜组L1的1个透镜由合成树脂制的非球面透镜形成,具有从俯视时为圆形的形状中切除-Z侧的一部分以及左右两侧的一部分而得的形状。第2透镜组L2、第3透镜组L3、第4透镜组L4分别由多个透镜构成,在第1透镜组L1的光入射侧(+Y侧)依次配置。另外,第2透镜组L2具有从俯视时为圆形的形状中切除-Z侧的一部分而得的形状。
第1透镜框61具有保持第1透镜组L1的筒状的保持部611、以及从保持部611向与光轴Ax垂直的方向突出的多个凸轮销61p。即,保持部611与凸轮销61p形成为一体。
第2透镜框62具有保持第2透镜组L2的筒状的保持部621、以及从保持部621向与光轴Ax垂直的方向突出的多个凸轮销62p。即,保持部621与凸轮销62p形成为一体。
第3透镜框63具有保持第3透镜组L3的筒状的保持部631、以及从保持部631向与光轴Ax垂直的方向突出的多个凸轮销63p。即,保持部631与凸轮销63p形成为一体。
此外,凸轮销61p、62p、63p分别在以光轴Ax为中心的圆周方向上以120°的大致等间隔设置有3个,前端部形成为朝向缘端逐渐变细的锥形,被设定为前端部从引导筒65的后述的直进槽651突出的长度。
而且,第4透镜框64形成为筒状,对第4透镜组L4进行保持,并固定于引导筒65。
这样,投射光学装置5具有从作为光轴Ax的一侧的光射出侧朝向作为光轴的另一侧的光入射侧依次配置的能够移动的第1透镜组L1~第3透镜组L3以及固定于引导筒65的第4透镜组L4。
引导筒65为合成树脂制,在前后方向(±Y方向)上具有开口部,如图4、图5所示,具有嵌插于凸轮筒66的圆筒状的嵌插部65A、设置于嵌插部65A的-Y侧的圆筒状的筒突出部65B以及设置于嵌插部65A的+Y侧的圆筒状的安装部65C。
筒突出部65B形成为外径比嵌插部65A的外径大,且从凸轮筒66向-Y侧突出。如图5所示,在嵌插部65A上,从由嵌插部65A和筒突出部65B形成的阶差部朝向+Y方向设有沿着光轴Ax的3个直进槽651。
嵌插部65A的内径被设定为保持部631、621、611能够沿着光轴Ax顺畅地移动的大小,筒突出部65B的内径被设定为能够供第3透镜框63、第2透镜框62、第1透镜框61各自的整体插入的大小。
安装部65C形成为外径比嵌插部65A的外径小,且从凸轮筒66向+Y侧突出。
第3透镜框63、第2透镜框62、第1透镜框61依次从筒突出部65B插入。具体而言,第3透镜框63、第2透镜框62、第1透镜框61的凸轮销63p、62p、61p贯插于直进槽651,保持部631、621、611嵌插于嵌插部65A。省略第4透镜框64的详细的说明,但该第4透镜框64经由部件固定于安装部65C。另外,引导筒65不限于合成树脂制,可以为铝等金属制。
凸轮筒66为合成树脂制,在前后方向(±Y方向)上具有开口部,供引导筒65的嵌插部65A嵌插,形成为能够相对于引导筒65以光轴Ax为中心旋转。而且,在凸轮筒66的内表面形成有供从直进槽651突出的凸轮销61p、62p、63p分别卡合的凸轮槽661(参照图5)。如图4所示,凸轮槽661的截面形状形成为供凸轮销61p、62p、63p的锥形的前端部卡合。具体而言,凸轮槽661具有与光轴Ax大致平行的底面以及相对于底面倾斜的斜面,形成为底面与凸轮销61p、62p、63p分开,斜面与凸轮销61p、62p、63p的前端部卡合。
凸轮槽661具有:为了导入凸轮销61p、62p、63p而沿着光轴Ax呈直线地形成的导入部;以及从导入部分支并对第1透镜框61、第2透镜框62、第3透镜框63各自的移动进行限定的限定部。
凸轮筒66安装有未图示的杆,通过从投影仪1的外部对该杆进行操作,该凸轮筒66旋转。
当凸轮筒66旋转时,第1透镜框61、第2透镜框62、第3透镜框63的凸轮销61p、62p、63p被直进槽651和凸轮槽661引导,并沿着直进槽651相互独立地移动。此外,第1透镜框61、第2透镜框62、第3透镜框63的移动量相互不同,第2透镜框62的移动量被设定为最大。第1光学系统6通过凸轮筒66旋转来进行对焦调整。即,第1透镜组L1~第3透镜组L3有助于对焦调整。另外,这里所说的对焦调整不限于焦距的调整,也可以是包含像面弯曲的调整在内的调整。此外,凸轮筒66不限于合成树脂制,可以为铝等金属制。
如图4所示,第2光学系统7具有凹面状的反射镜71。反射镜71使从第1光学系统6射出的光广角化而反射,使其通过第1光学系统6附近。另外,第2光学系统7可以是具有多个反射镜或平面镜的结构。
如图4所示,投射光学用壳体51具有壳体主体51A以及罩51B,收纳第1光学系统6以及第2光学系统7。
如图3、图4所示,壳体主体51A形成为-Z侧开口的箱状,在+Y侧的壁部511形成有供第1光学系统6的第4透镜框64贯插的贯插孔512,在-Y侧的壁部形成有被反射镜71封闭的开口部513。
壁部511形成为俯视时的矩形形状,在+Y侧的面上经由未图示的保持部件安装有光学装置35。
第1光学系统6的引导筒65螺钉固定于壳体主体51A,配置于壳体主体51A内。反射镜71经由板簧等部件螺钉固定于壳体主体51A。
如图4所示,罩51B形成为将壳体主体51A中的-Z侧的开口的部位的-Y侧封闭,而使得凸轮筒66的-Z侧露出。
在罩51B形成有:倾斜部521,越从凸轮筒66的-Y侧端部附近朝向第2光学系统7,该倾斜部521越接近光轴Ax;壁部522,其从倾斜部521的端部向+Z侧延伸;以及开口部523,其供被反射镜71反射的光通过。
透光板53由玻璃等板材形成为矩形形状,安装于罩51B并将开口部523封闭。
从十字分色棱镜352射出的光被第1光学系统6折射,朝向比光轴Ax向+Z侧倾斜的方向。而且,从第1光学系统6射出的光被第2光学系统7反射,朝向比光轴Ax向-Z侧倾斜的方向,透过了透光板53并投射到屏幕SC。
这里,对第1透镜框61、第2透镜框62、第3透镜框63以及引导筒65进行更详细的说明。
图6是第1透镜框61、第2透镜框62以及第3透镜框63的立体图。
如图6所示,在第1透镜框61中,凸轮销61p形成于保持部611的+Y侧端部附近,如图3、图4所示,形成为保持部611的-Y侧从凸轮筒66突出。将保持部611的从凸轮筒66突出的部位设为框突出部611A。本实施方式的投射光学装置5构成为能够成为如下状态:保持部611从凸轮筒66突出的量、即框突出部611A的沿着光轴Ax的方向的长度与凸轮筒66在光轴Ax方向的长度为相同的程度。另外,也可以构成投射光学装置5,使得相比凸轮筒66在光轴Ax方向的长度,框突出部611A的沿着光轴Ax的方向的长度明显较短。
而且,如图4所示,在框突出部611A的-Z侧、即供被反射镜71反射的光通过的一侧设置有缺口部611B,该缺口部611B是将光射出侧(第2光学系统7侧)的端部的一部分切除而形成的。缺口部611B位于罩51B的倾斜部521的内侧,以越从凸轮筒66附近朝向第2光学系统7则越接近光轴Ax的方式倾斜。此外,倾斜部521以及缺口部611B被设定为与被反射镜71反射的光中的、最靠第1光学系统6侧的光线Ri大致平行。另外,对于该缺口部611B的形状,只要缺口部611B整体上倾斜,则不限于平面,也可以是阶梯状。而且,如图4所示,第1透镜组L1被保持于框突出部611A内的缺口部611B的-Y侧。
如图4所示,在第2透镜框62中,凸轮销62p形成于保持部621的+Y侧端部附近,形成为保持部621的-Y侧能够插入到第1透镜框61的保持部611内。即,第2透镜框62与第1透镜框61同样地,形成为保持部621的-Y侧从凸轮筒66突出。将保持部621中的能够插入到保持部611内的部位设为插入部621a。
如图4所示,在插入部621a设置有框缺口部621c,该框缺口部621c位于第1透镜框61的缺口部611B的内侧,将一部分切除而形成。框缺口部621c具有使得插入部621a的截面形状为L字状的形状。第2透镜组L2保持于框缺口部621c的内侧,第2透镜框62配置为第2透镜组L2的至少一部分能够向第1透镜框61中的缺口部611B的内侧移动。
此外,如图6所示,在保持部621形成有避让部621b,该避让部621b能够通过第2透镜框62以及第3透镜框63的移动而供第3透镜框63的凸轮销63p进入,被切为U字状。
如图4所示,在第3透镜框63中,凸轮销63p形成于保持部631的+Y侧端部附近,形成为保持部631的-Y侧能够插入到第2透镜框62的保持部621内。将保持部631中的能够插入到保持部621内的部位设为插入部631a。而且,第3透镜组L3保持于插入部631a内。
如上所述,引导筒65具有嵌插部65A以及筒突出部65B,如图3所示,筒突出部65B具有能够在内部配置框突出部611A并且以使缺口部611B露出的方式进行切除而得的形状。而且,以切除的方式形成的端面65Ba模仿着缺口部611B而倾斜。
此外,罩51B的倾斜部521(参照图4)形成为在第1透镜框61移动到最-Y侧的状态下不与缺口部611B抵接的范围内与缺口部611B接近。
而且,如图4所示,从第1光学系统6射出并被反射镜71反射的光透过了透光板53,并通过罩51B的倾斜部521附近而投射到屏幕SC。
如以上说明的那样,根据本实施方式,能够得到以下的效果。
(1)第1透镜框61以框突出部611A从凸轮筒66突出、凸轮销61p与凸轮槽661卡合的方式而被支承。而且,在框突出部611A的光射出侧(第2光学系统7侧)的端部形成有缺口部611B。由此,能够成为如下结构:能够使凸轮筒66在沿着光轴Ax的方向上小型化以及使凸轮筒66相对于第1透镜框61配设于光入射侧,并且即使将引导筒65形成为从缺口部611B附近朝向外侧的区域不具有形状,也对第1透镜框61进行引导。
而且,投射光学装置5构成为使从第1光学系统6射出并被第2光学系统7反射的光通过第1光学系统6附近,在第1透镜框61形成有缺口部611B。由此,与凸轮筒形成为覆盖第1透镜框的大致全部的结构相比,能够使由第2光学系统7反射后的光不被第1光学系统6遮挡的区域形成为较宽广。因此,能够提供与投射面接近配置并能够实现更广角化的投射光学装置5。
(2)缺口部611B以越朝向第2光学系统7则越接近光轴Ax的方式倾斜。由此,能够将由第2光学系统7反射后的光不被第1光学系统6遮挡的区域形成为较宽广,并且能够在框突出部611A内的缺口部611B以及凸轮筒66的附近的区域,设置可配置部件(例如,如图4所示,第2透镜组L2的一部分、第2透镜框62中的用于保持第2透镜组L2的-Z侧的部位)的空间。因而,能够提供实现了由高效地配置结构部件带来的小型化、并且提高了光学性能的投射光学装置5。
(3)第2透镜框62配置为第2透镜组L2的至少一部分能够向第1透镜框61中的缺口部611B的内侧移动。由此,由于能够使缺口部611B变得更大,因此,能够提供与投射面更接近配置并实现了更广角化的投射光学装置5。
(4)引导筒65具有从凸轮筒66向光射出侧(第2光学系统7侧)突出的筒突出部65B,筒突出部65B的外周缘的一部分形成为,以使缺口部611B从该筒突出部65B露出的方式而被切除。由此,能够成为如下结构:能够使由反射镜71反射后的光不被第1光学系统6遮挡的区域形成为较宽广,并且利用筒突出部65B对从凸轮筒66突出的第1透镜框61的框突出部611A进行引导。
此外,由于能够使第1透镜框61~第3透镜框63从引导筒65的光射出侧贯插于引导筒65,因此,能够成为如下结构:不受引导筒65的光入射侧的形状(例如,用于固定第4透镜框64的形状等)的影响地将第1透镜框61~第3透镜框63组装到引导筒65。
(5)由于第1透镜框61~第3透镜框63是有助于对焦调整的透镜,因此,能够提供可实现焦距的调整和像面弯曲的调整、并且与投射面接近配置而能够实现更广角化的投射光学装置。
(6)由于各个凸轮销61p、62p、63p与各个保持部611、621、631形成为一体,因此,能够容易地将保持各透镜组的状态下的各透镜框、引导筒65以及凸轮筒66组合。
此外,凸轮销61p、62p、63p形成为前端部朝向缘端而逐渐变细的锥形,凸轮槽661形成于凸轮筒66的内表面,具有供凸轮销61p、62p、63p的前端部卡合的截面形状。由此,相比于将凸轮槽形成为贯通孔、并将具有与凸轮销61p、62p、63p同样的功能的圆筒形的凸轮从动件从凸轮筒的外侧螺钉固定于透镜框的结构,能够使凸轮筒66在径向上小型并且使相邻的凸轮槽661的间隔形成得较小。因而,能够提供容易地将凸轮筒66配设于不遮挡被第2光学系统7反射的光的区域、并且提高凸轮槽661的形成自由度的投射光学装置5。
(7)投影仪1由于具有投射光学装置5,因此,能够与投射面接近配置并且投射广角化的图像。
(变形例)
另外,所述实施方式可以如下变更。
所述实施方式中的缺口部611B倾斜形成,但也可以与第2透镜框62中的框缺口部621c同样地,是截面形状为L字状的缺口。
此外,所述实施方式中的框缺口部621c形成为截面形状为L字状,但可以是以越朝向第2光学系统7则越接近光轴Ax的方式倾斜的形状。
在所述实施方式的第1光学系统6中,移动的透镜组有3个(第1透镜组L1~第3透镜组L3),但不限于3个,可以由1个、2个或者4个以上构成。
此外,可以以在第1透镜组L1的光射出侧配置固定于引导筒65的透镜组的方式构成第1光学系统6。
在所述实施方式中,构成为第1透镜框61以及第2透镜框62从凸轮筒66突出,但也可以构成为至少第1透镜框61从凸轮筒66突出。
可以构成为利用电机等电动式地使凸轮筒66旋转。
在所述实施方式的投影仪1中,使用透射型的液晶面板作为光调制装置,但也可以利用反射型的液晶面板。此外,可以利用微镜型的光调制装置、例如DMD(DigitalMicromirror Device:数字微镜器件)等作为光调制装置。
所述实施方式的光调制装置采用使用了与R光、G光以及B光对应的3个光调制装置的所谓的3板方式,但不限于此,可以采用单板方式,或者,也能够应用于具有2个或4个以上的光调制装置的投影仪。
光源装置31不限于使用放电型的灯,也可以由其他方式的灯、发光二极管或激光器等固体光源构成。
标号说明
1:投影仪;3:光学单元;5:投射光学装置;6:第1光学系统;7:第2光学系统;31:光源装置;51:投射光学用壳体;51A:壳体主体;51B:罩;53:透光板;61:第1透镜框;61p、62p、63p:凸轮销;62:第2透镜框;63:第3透镜框;64:第4透镜框;65:引导筒;65A:嵌插部;65B:筒突出部;66:凸轮筒;71:反射镜;311:光源;351、351B、351G、351R:光调制装置;611、621、631:保持部;611A:框突出部;611B:缺口部;621a、631a:插入部;651:直进槽;661:凸轮槽;L1:第1透镜组;L2:第2透镜组;L3:第3透镜组;L4:第4透镜组。
Claims (7)
1.一种投射光学装置,其具有第1光学系统和第2光学系统,该第1光学系统具有能够沿着光轴移动的透镜组,该第2光学系统对从所述第1光学系统射出的光进行反射,该投射光学装置的特征在于,
所述第1光学系统具有:
第1透镜框,其对所述能够移动的透镜组中的、最靠所述第2光学系统侧的第1透镜组进行保持,具有朝向与所述光轴垂直的方向突出的凸轮销;
引导筒,其具有沿着所述光轴的直进槽,所述凸轮销贯插于所述直进槽;以及
凸轮筒,所述引导筒嵌插于该凸轮筒,该凸轮筒具有供从所述直进槽突出的所述凸轮销卡合的凸轮槽,通过相对于所述引导筒转动该凸轮筒而借助所述直进槽和所述凸轮槽对所述凸轮销进行引导,使所述第1透镜框沿着所述光轴移动,
所述第1透镜框具有从所述凸轮筒向所述第2光学系统侧突出并且保持所述第1透镜组的框突出部,
在所述框突出部的供被所述第2光学系统反射的光通过的一侧,设置有以将所述第2光学系统侧的端部的一部分切除的方式形成的缺口部。
2.根据权利要求1所述的投射光学装置,其特征在于,
所述缺口部以越朝向所述第2光学系统则越接近所述光轴的方式倾斜。
3.根据权利要求1或2所述的投射光学装置,其特征在于,
所述第1光学系统具有:第2透镜组,其配置于所述第1透镜组的光入射侧;以及第2透镜框,其保持所述第2透镜组,具有被所述直进槽和所述凸轮槽引导的凸轮销,
所述第2透镜框配置为所述第2透镜组的至少一部分能够向所述第1透镜框中的所述缺口部的内侧移动。
4.根据权利要求1~3中的任意一项所述的投射光学装置,其特征在于,
所述引导筒具有从所述凸轮筒向所述第2光学系统侧突出的筒突出部,
所述筒突出部能够在内部配置所述框突出部,具有以使所述缺口部露出的方式进行切除而得的形状。
5.根据权利要求1~4中的任意一项所述的投射光学装置,其特征在于,
所述第1透镜组是有助于对焦调整的透镜。
6.根据权利要求1~5中的任意一项所述的投射光学装置,其特征在于,
所述第1透镜框具有保持所述第1透镜组并嵌插到所述引导筒的保持部,
所述凸轮销与所述保持部形成为一体,是前端部朝向缘端而逐渐变细的锥形,
所述凸轮槽形成于所述凸轮筒的内表面,具有供所述前端部卡合的截面形状。
7.一种投影仪,其特征在于,该投影仪具有:
光源;
光调制装置,其根据图像信息对从所述光源射出的光进行调制;以及
权利要求1~6中的任意一项所述的投射光学装置,其投射由所述光调制装置调制后的光。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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