CN109196419A

CN109196419A - 投射光学系统和投影仪

Info

Publication number: CN109196419A
Application number: CN201780033043.1A
Authority: CN
Inventors: 森贵照; 成松修司; 盐川浩司
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2016-05-31
Filing date: 2017-05-23
Publication date: 2019-01-11
Anticipated expiration: 2037-05-23
Also published as: US10782510B2; JP6699358B2; WO2017208899A1; JP2017215419A; US20190361208A1; CN109196419B

Abstract

在短焦投影仪中减少因穿过投射光学系统的不需要的光线而导致的损坏。投影仪(1)通过投射光学系统(4)对由图像生成部(3)生成的图像光进行放大投射，通过透镜移位机构(5)使图像光入射到投射光学系统(4)的位置发生移动。投射光学系统(4)在光路的中途成像出中间像(R)。在中间像(R)的成像位置(P)处设置有遮光罩(30)。遮光罩(30)的遮光区域(31)包含有在中间像的成像位置(P)处的有效成像区域(R0)的范围内不与中间像(R)重叠的区域。例如，遮光区域(31)是圆形的有效成像区域(R0)中的与中间像(R)的移位侧相反的一侧的区域。

Description

投射光学系统和投影仪

技术领域

本发明涉及投射光学系统和使用投射光学系统投射图像等的投影仪。

背景技术

以往，使用如下的投影仪：该投影仪通过投射光学系统将使用液晶光阀或数字微镜器件(DMD)等生成的图像放大投射到屏幕上。在专利文献1中公开了这种投影仪(前投显示装置)。专利文献1的前投装置使用DMD作为图像生成部，投射光学系统具有中继透镜组和广角透镜组。从DMD射出的图像光经由棱镜入射到中继透镜组，在通过中间棱镜使光路弯折90度之后入射到广角透镜组中。从广角透镜组射出的图像光被校正为即使在相对于屏幕以较大的角度入射的情况下也能够显示无失真的图像。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第5266642号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在通过投射光学系统使图像光广角化而以较短的投射距离投射到屏幕上的短焦投影仪中，有时使用使从图像生成部入射的图像光相对于投射光学系统的光轴向特定的方向移位而入射的、所谓的移位光学系统。在使用移位光学系统的情况下，存在抑制图像的畸变的课题。因此，使用了构成为在光路的中途临时形成中间像的投射光学系统。

并且，在使用移位光学系统的情况下，图像光穿过偏离光轴的位置，因此在将投射光学系统的一部分或全部设为更换式的透镜单元的情况下，在更换时光有可能照射到意料之外的部位而导致透镜单元或周边部件产生损坏。例如，若在更换时在透镜单元的位置临时偏移的状态下光源一直被点亮，则与通常使用时不同，在透镜单元内部出现光线的晕影。在这样的情况下，有可能在因光的照射而升温的部位产生损坏。

本发明的课题是鉴于这样的点而完成的，其目的在于减少因穿过投射光学系统的不需要的光而导致的损坏。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明是一种投射光学系统，其以能够拆装的方式安装在具有图像生成部的投影仪中，从所述图像生成部射出的光入射到该投射光学系统，该投射光学系统的特征在于，具有：第1光学系统，其成像出中间像；遮光罩，其设置在所述中间像的成像位置处；以及第2光学系统，其对所述中间像进行放大投射，所述遮光罩的遮光区域包含有在所述成像位置处的圆形的有效成像区域的范围内不与所述中间像重叠的区域，该圆形的有效成像区域以所述第1光学系统的光轴为中心。

本发明的投射光学系统以这种方式在光路的中途成像出中间像并在中间像的成像位置处通过遮光罩将不需要的光去掉。这样，能够抑制以较短的投射距离投射广角化的图像的短焦投影仪中的图像的失真，并且能够有效地将不需要的光去掉。因此，能够抑制因不需要的光导致的图像品质的降低。并且，降低了因不需要的光照射到构成投射光学系统的部件或其周围的部件等而产生损坏的可能性。

在本发明中，优选所述第2光学系统具有多个透镜，所述多个透镜中的至少最靠放大侧的透镜的与所述第2光学系统的光轴垂直的方向的一侧具有大致圆弧状的外形，另一侧是大致圆弧状的外形内的一部分缺失的形状，在几乎所有的光入射到所述最靠放大侧的透镜的缺失部分以外的部分时，所述中间像成像在偏离所述有效成像区域的中心的位置处。这样，通过将不使用的部分切除，能够实现透镜的轻量化和低成本化。并且，构成投射光学系统的更换透镜单元的位置偏离显示范围，使得光入射到将透镜切割后的形状的区域，从而能够抑制因光照到镜筒等而导致温度上升。因此，减少受到损坏的可能性。

在本发明中，优选所述遮光区域包含有在所述有效成像区域的范围内与所述中间像的偏离侧相反的一侧的区域。这样，在采用了移位光学系统的情况下，将与中间像的移位侧相反的一侧的区域的光遮住。由此，能够使用形状简单的遮光罩有效地将不需要的光去掉。

在本发明中，优选在所述成像位置处，所述中间像从所述有效成像区域的中心偏离的一侧是与所述第1光学系统的光轴垂直的第1方向的一侧，与所述第1光学系统的光轴和所述第1方向垂直的方向是第2方向，所述遮光区域是在所述有效成像区域的范围内包围所述中间像的所述第1方向的另一侧、和所述中间像的所述第2方向的两侧的区域。这样，能够在包围中间像的3个方向上将不需要的光去掉。因此，能够将不需要的大部分光去掉。

所述第2光学系统具有至少1个树脂透镜。通过使用树脂透镜，能够容易地制作出非球面透镜，并且也能够容易地制作出透镜的外形不是圆形的透镜，此外，还能够实现投射光学系统的轻量化。并且，即使投射光学系统的位置偏离显示范围，由于偏离显示范围的光在树脂透镜的近前侧被遮挡，所以能够抑制因不需要的光照射到树脂透镜周边的镜筒等而导致树脂透镜的温度上升，减少受到损坏的可能性。

在本发明中，所述遮光罩是沿着与所述光轴垂直的平面的形状。这样，能够使遮光罩的形状简单化。

在本发明中，所述遮光罩是沿着所述中间像的场曲的形状。例如，作为所述遮光罩，使用了在所述第1光学系统的位于最靠像侧的透镜的表面上形成的遮光膜。这样，由于能够沿着场曲设定遮光区域，所以能够以沿着中间像的轮廓的方式设定遮光区域。因此，能够使从投射光学系统射出的图像变得清晰，并且能够抑制所投射的图像的品质降低。

在本发明中，投影仪具有：所述图像生成部；上述投射光学系统，从所述图像生成部射出的光入射到上述投射光学系统；以及投射光学系统移动装置，其使所述投射光学系统在沿着与所述第1光学系统的光轴垂直的面的方向上移动。

附图说明

图1是示意性地示出应用了本发明的实施方式1的投影仪的使用状态的说明图。

图2是示意性地示出实施方式1的投影仪的概略结构的说明图。

图3是实施方式1的投射光学系统的剖视结构图。

图4是遮光罩的遮光区域的说明图。

图5是变形例1的遮光罩的遮光区域的说明图。

图6是变形例2的遮光罩的遮光区域的说明图。

图7是变形例3的遮光罩的遮光区域的说明图。

图8是变形例4的遮光罩的遮光区域的说明图。

图9是实施方式2的投射光学系统的剖视结构图。

图10是实施方式3的投射光学系统的剖视结构图。

具体实施方式

以下，参照附图对应用了本发明的投射光学系统和投影仪的实施方式进行说明。

[实施方式1]

(整体结构)

图1是示意性地示出应用了本发明的实施方式1的投影仪1的使用状态的说明图，图2是示意性地示出实施方式1的投影仪1的概略结构的说明图。如图1所示，实施方式1的投影仪1朝向屏幕2投射图像光。投影仪1是使用宽视角的透镜等生成广角化的图像光，并将所生成的图像光以较短的投射距离投射到屏幕上的短焦投影仪。即使从投影仪1射出的图像光相对于屏幕2以较大的角度入射的情况下，也能够显示失真较少的图像。

如图2所示，投影仪1具有图像生成部3、投射光学系统4、透镜移位机构5以及控制部6。在投影仪1中，投射光学系统4是可拆装的。这些机构被收纳在未图示的外装壳体中。并且，图像生成部3和投射光学系统4以大致整体被具有遮光性的未图示的光导覆盖的状态收纳在外装壳体中。

图像生成部3具有光源和使用来自光源的光来生成图像光的空间光调制装置。作为光源，例如可以使用LED。在对R、G、B这3种色光进行合成而生成图像光的情况下，使用R、G、B的3色LED来作为光源。空间光调制装置具有与各色LED对应的液晶面板和供来自各液晶面板的光从不同的方向入射的十字分色棱镜。3色LED的光分别入射到对应的液晶面板。在各液晶面板中，分别根据图像信号对来自光源(LED)的光进行调制而射出。从液晶面板射出的R光、G光、B光被十字分色棱镜合成而作为图像光输出。

另外，图像生成部3并不限定于上述那样的结构，也可以使用其他结构。例如，也可以使用LED以外的光源。在使用超高压汞灯等放电型的灯作为光源的情况下，使用分色镜等将来自光源的光分离成R光、G光、B光。并且，空间光调制装置可以使用透过型的液晶，也可以使用反射型的液晶。或者，也可以使用数字微镜器件(DMD)来作为空间光调制装置。

投射光学系统4是将多个透镜组装到镜筒上的透镜单元，其以能够拆装的方式安装在具有图像生成部3等的投影仪1的透镜安装部(省略图示)上。即，投射光学系统4是更换透镜单元。在本说明书中，投射光学系统4的光轴方向用标号AX示出(参照图2～图4)。并且，将与光轴AX垂直的方向设为第1方向Y(参照图3、图4)，将与光轴AX和第1方向Y垂直的方向设为第2方向Z(参照图2、图4)。并且，将第1方向Y的一侧设为-Y方向，将第1方向Y的另一侧设为+Y方向，将第2方向Z的一侧设为+Z方向，将第2方向的另一侧设为-Z方向。在后面对投射光学系统4的详细内容进行叙述。

透镜移位机构5是使投射光学系统4在与光轴AX垂直的第1方向Y上移动的投射光学系统移动装置。实施方式1的投影仪1通过透镜移位机构5使投射光学系统4移动，从而使来自图像生成部3的图像光相对于投射光学系统4的入射位置从以光轴AX为中心的位置移位到特定的一侧(在本方式中为+Y方向)。另外，透镜移位机构5也可以构成为能够使投射光学系统4在与光轴AX垂直的面内的任意方向上移动。

控制部6具有：显示控制部，其根据从外部输入的图像信号来控制图像生成部3；以及透镜驱动控制部等，其根据由未图示的检测部检测出的投射光学系统4的信息来控制透镜移位机构5。例如，控制部6在预先设定的各种时刻对构成投射光学系统4的透镜单元的ID进行检测。然后，根据检测出的ID，能够自动或根据用户的操作对透镜移位机构5进行驱动。另外，在设置有使构成投射光学系统4的透镜的一部分沿着光轴AX移动的变焦机构或对焦机构的情况下，也能够通过控制部6来控制这些机构从而进行投影倍率的调节或焦点调节。

(投射光学系统)

图3是实施方式1的投射光学系统4的剖视结构图。在图3中仅图示了图像生成部3中的G光用的液晶面板和十字分色棱镜7。投射光学系统4在光路的中途位置成像出中间像。投射光学系统4具有：第1光学系统10，其由相对于中间像的成像位置P位于入射侧的透镜组构成；第2光学系统20，其由相对于中间像的成像位置P位于射出侧的透镜组构成；以及遮光罩30，其配置在成像位置P。第1光学系统10和第2光学系统20共同具有光轴AX。

在图3中，用标号LS来表示图像光从图像生成部3入射到投射光学系统4的入射位置从投射光学系统4的光轴AX移位到特定侧的状态(移位状态)下的图像光。并且，用标号L来表示图像光的入射位置与投射光学系统4的光轴AX一致的状态(非移位状态)下的图像光。如图3所示，在移位状态下，图像光LS从投射光学系统4的射出方向是相对于光轴AX以较大的角度倾斜的方向。

构成第1光学系统10的透镜组从图像光的入射侧向射出侧(放大侧)按照透镜10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g、10h、10i、10j、10k、10l、10m的顺序配置。并且，构成第2光学系统20的透镜组从中间像的入射侧向射出侧(放大侧)按照透镜20a、20b、20c、20d、20e、20f、20g的顺序配置。另外，构成第1光学系统10和第2光学系统20的透镜组的透镜块数和透镜形状并不限定于图3所示的方式，可以根据所要求的特性来适当变更。

第2光学系统20的透镜20a～20g的至少最靠放大侧(射出侧)的透镜是缺失的形状。例如，在本方式中，从最靠放大侧起依次是3块透镜20e、20f、20g的一部分缺失的形状。透镜20e、20f、20g的与第2光学系统20的光轴AX垂直的方向的一侧(在本方式中为+Y方向侧)具有大致圆弧状的外形，另一侧(在本方式中为-Y方向侧)具有大致圆弧状的外形内的一部分缺失的形状。具体来说，是用直线将透镜20e、20f、20g的-Y方向侧的部分切除后的形状。在移位状态下，几乎所有的光入射到透镜20e、20f、20g的缺失部分以外的部分，光不向缺失部分入射。在投射光学系统4中位于放大侧(射出侧)的透镜为了广角化而使透镜直径较大。因此，通过将这些透镜的不需要的部分切除，实现了轻量化和低成本化。

作为构成第1光学系统10和第2光学系统20的透镜，可以使用由丙烯酸等树脂材料构成的树脂透镜。例如，可以使用树脂透镜作为被切成大致半圆形的3块透镜20e、20f、20g。通过使用树脂透镜，能够容易地制作出非球面透镜，并且也能够容易地制作出透镜的外形不是圆形的透镜，此外，还能够实现投射光学系统4的轻量化。另外，构成第1光学系统10和第2光学系统20的透镜的材料能够根据所要求的投射光学系统4的特性来适当选择。例如，可以是全部为相同的材料，也可以是仅一部分透镜为不同的材料。

(遮光罩)

图4是遮光罩30的遮光区域31的说明图。在图4中，圆形的有效成像区域R0是成像位置P处的像圈，表示从第1光学系统10射出的光能够在成像位置P处成像的圆形的范围。遮光罩30的遮光区域31包含有在成像位置P处的有效成像区域R0的范围内不与中间像R重叠的区域。在设定遮光区域31时，如果设想投射矩形图像的情况下的中间像R，则其形状是图4所示的各边向外侧弯曲的形状。

如图3所示，移位状态下的中间像R的成像区域是相对于光轴AX(即，有效成像区域R0的中心)向-Y方向移位后的位置。与中间像R的移位侧相反的一侧的区域是不需要的光的通过区域。因此，遮光区域31被设定为圆形的有效成像区域R0中的、与中间像R的移位侧相反的一侧的区域。在本方式中，如图4所示，遮光区域31是在圆形的有效成像区域R0中位于比中间像R靠+Y方向侧的大致半圆形的区域。遮光区域31与非遮光区域之间的边界线32是沿第2方向Z延伸的直线。当将第1方向Y设为图像光的像高方向时，遮光区域31是像高方向的不需要的光的通过区域。

成像位置P处的中间像R的投影尺寸是根据从图像生成部3射出的图像光的尺寸和中间像R的投影倍率而求出的。因此，在设定遮光区域31时，能够根据透镜移位后的图像光的入射位置和成像位置P处的中间像R的投影倍率等，对边界线32的位置进行设定。

遮光罩30是沿着与光轴AX垂直的平面的板状的部件。遮光罩30可以仅遮挡图4所示的遮光区域31，但也可以是延伸到有效成像区域R0的外侧的形状。作为遮光罩30，例如可以使用铝等金属板，但也可以是其他材质。遮光罩30由对构成投射光学系统4的透镜的至少一部分进行保持的镜筒来保持。例如，通过对第1光学系统10的透镜组进行保持的镜筒来保持遮光罩30。优选遮光罩30的至少入射侧(第1光学系统10所位于的一侧)的表面具有光吸收性。并且，如果遮光罩30与镜筒直接连接或经由导热性较高的部件来连接，则能够经由镜筒来释放因照射的光而产生的热量。或者，也可以在遮光罩30的附近设置其他散热构造。

(本方式的主要作用效果)

本方式的投影仪1以这种方式在投射光学系统4的光路的中途成像出中间像R，在中间像R的成像位置P处通过遮光罩30将不需要的光去掉。这样，如果在中间像R成像的位置处将不需要的光去掉，则能够有效地将不需要的光去掉。因此，能够抑制因不需要的光导致的图像品质的降低。并且，因不需要的光照射到构成投射光学系统4的透镜单元内的部件或其周围的部件而产生损坏的可能性较小。进而，在中间像R的成像位置P处产生空出的空间，由此，能够将该空出的空间作为遮光罩30的设置空间来使用。因此，容易设置遮光罩30，有利于投射光学系统4的小型化。

特别是在第2光学系统的最靠放大侧的透镜上存在缺失部分的情况下，光照在该部分的镜筒上而使镜筒发热，从而使该周边的透镜的温度上升，但通过遮光罩将不需要的光去掉，由此能够防止温度上升。并且，该透镜基于容易制作等理由而多使用树脂透镜，在树脂透镜的情况下保证温度的上限较低，因此更需要遮光罩的遮光。

本方式的遮光罩30是沿着与光轴AX垂直的平面的形状。并且，中间像R在相对于光轴AX向-Y方向移位后的位置处成像，遮光罩30的遮光区域31是用直线将成像位置P处的圆形的有效成像区域R0中的、位于比中间像R靠+Y方向侧(即，与中间像R的移位侧相反的一侧)的部分切下而得的区域。这样，能够使用形状简单的遮光罩有效地将不需要的光去掉。

在本方式中，投射光学系统4是能够相对于具有图像生成部3的投影仪1的透镜安装部拆装的更换透镜单元。因此，即使更换透镜单元的位置发生偏移等，不需要的光也会被遮光罩遮挡，因此降低了因光照射到在通常使用时不会被光照射的部件上而产生损坏的可能性。例如，降低了在更换透镜单元内出现与通常使用时不同的光线的晕影而在被光照射的部件上产生损坏的可能性。因此，能够减少因不需要的光导致的部件的损坏。并且，构成投射光学系统4的更换透镜单元的位置偏离显示范围，使得光入射到将透镜20e、20f、20g切割后的形状的区域，从而能够抑制因光照到镜筒等而使温度上升。因此，降低了更换透镜单元受到损坏的可能性。

(变形例1)

图5是变形例1的遮光罩30A的遮光区域31A的说明图。实施方式1相对于中间像R只遮挡+Y方向侧的区域，但变形例1的遮光罩30A的遮光区域31A是在有效成像区域R0的范围内，包围中间像R的+Y方向侧(即，与中间像R从有效成像区域R0的中心偏离的一侧处于相反侧)、和中间像R的第2方向Z的两侧(即，与光轴AX方向和第1方向Y垂直的第2方向Z的两侧)的3个方向的区域。遮光区域31A是通过向+Y方向凹陷的凹形的边界线32A划分出的。这样，不仅能够遮挡像高方向的不需要的光，还能够遮挡像宽方向的不需要的光。因此，能够将不需要的大部分光去掉。

(变形例2～4)

在实施方式1中，中间像存在场曲，不是平面成像，因此，在有效成像区域R0内的中央部和外缘部，用于获得相同光量的光径不同。变形例2～4考虑到这样的光径之差而对遮光区域31B～31D进行了设定。图6是变形例2的遮光罩30B的遮光区域31B的说明图。并且，图7是变形例3的遮光罩30C的遮光区域31C的说明图，图8是变形例4的遮光罩30D的遮光区域31C的说明图。在图6～图8中分别用标号D1、d1、D2、d2示出的圆形是相同光量的光径。光径D1、d1是有效成像区域R0的中央部的光径，光径D2、d2是有效成像区域R0的外缘部的光径。用实线示出的光径D1、D2是用于成像出中间像的所需光的光径，用虚线示出的光径d1、d2是不需要的光的光径。

如图6所示，在变形例2中，在相同光量的光径随着朝向有效成像区域R0的外缘部而增大的情况下，优先保留所需的光而对遮光区域31B进行了设定。因此，在变形例2中，使遮光区域31B的边界线32B移位到与所需光的光径D1、D2对应的位置。具体来说，与光径的增大对应地使边界线32B向遮光区域31B侧移位。这样，在有效成像区域R0的外缘部也入射了与没有遮光的情况一样的光量。因此，因去掉所需的光而导致光量减少的可能性小。

如图7所示，在光径随着朝向有效成像区域R0的外缘部而增大的情况下，变形例3的遮光罩30C优先可靠地去掉不需要的光而对遮光区域31C进行了设定。具体来说，在有效成像区域R0的中央部不需要的光的光径d1最小，在有效成像区域R0的外缘部不需要的光的光径d2最大，因此，与光径的增大对应地使边界线32C向与遮光区域31C相反的一侧移位，使得能够完全挡住不需要的光。这样，能够可靠地将不需要的光去掉。

如图8所示，变形例4假设了有效成像区域R0的中央部的光径D1最大、相同光量的光径D2随着朝向有效成像区域R0的外缘部而减小的情况。在这样的情况下，当优先保留所需的光对遮光区域31D进行设定时，成为在有效成像区域R0的中央使边界线32D最大程度地移位到遮光区域31D侧的形状。这样，与变形例2同样，因去掉所需的光而导致光量减少的可能性小。

[实施方式2]

图9是实施方式2的投射光学系统104的剖视结构图。以下，对实施方式2的投射光学系统104与实施方式1的不同之处进行说明。实施方式1的投射光学系统4没有使光路弯曲，但实施方式2的投射光学系统104在光路的中途设置有平面反射镜8、9。通过各反射镜8、9使光路分别按照90°进行方向转换，因此图像光的射出方向发生180°方向转换。另外，在上述结构中是转换方向的平面反射镜，但也可以是曲面透镜。

实施方式2的投射光学系统104与实施方式1同样，在中途成像出中间像。中间像的成像位置P相对于反射镜8、9位于射出侧。另外，中间像的成像位置P不限于位于反射镜8、9的射出侧，也可以位于反射镜8、9之间或反射镜8、9的入射侧。投射光学系统104具有：第1光学系统110，其具有相对于中间像的成像位置P位于入射侧的透镜组和上述反射镜8、9；第2光学系统120，其具有相对于中间像的成像位置P位于射出侧的透镜组；以及遮光罩130，其配置在成像位置P。

构成第1光学系统110的透镜组从图像光的入射侧向射出侧按照透镜110a、110b、110c、110d、110e、110f、110g、110h、110i、110j的顺序配置。在透镜110g与透镜110h之间配置反射镜8、9。构成第2光学系统120的透镜组从中间像的入射侧向射出侧按照透镜120a、120b、120c、120d、120e、120f、120g、120h的顺序配置。包含位于最靠放大侧(射出侧)的透镜120h在内的3块透镜120f、120g、120h与实施方式1同样是在移位状态下光不通过的一侧(在本方式中为-Y方向侧)缺失的透镜。

在实施方式2的投射光学系统104中，遮光罩130以与实施方式1同样的方式构成。即，遮光罩130遮挡在中间像的成像位置P处的圆形的有效成像区域R0的范围内不与中间像重叠的区域。并且，遮光罩130可以使用与光轴AX垂直的板状的部件。遮光罩130的遮光区域的具体形状可以采用图4～图8所示的各种形状。由此，能够获得与实施方式1和变形例1～4同样的作用效果。另外，本发明能够应用于在中途成像出中间像的各种投射光学系统中。

[实施方式3]

图10是实施方式3的投射光学系统204的剖视结构图。以下，仅对实施方式3的投射光学系统204与实施方式1、3的不同之处进行说明。除了遮光罩230之外，实施方式3的投射光学系统204的结构与实施方式2相同。在投射光学系统204中，在构成成像出中间像的第1光学系统110的透镜组中位于最靠像侧(射出侧)的透镜110j的表面附近为中间像的成像位置P。设置在实施方式3的投射光学系统204中的遮光罩230由在透镜110j的表面上形成的遮光膜构成。遮光罩230是沿着中间像的场曲的形状。遮光罩230的遮光区域的形状与实施方式1、2同样被设定为图4～图8所示的各种形状。或者，由于遮光罩230是沿着场曲的形状，所以能够将遮光区域的边界线设定为沿着中间像的轮廓线的形状。这样的话，能够更准确地将不需要的光去掉，因此能够使从投射光学系统204射出的图像光变得清晰。因此，能够抑制所投射的图像的品质降低。

标号说明

1：投影仪；2：屏幕；3：图像生成部；4：投射光学系统；5：透镜移位机构；6：控制部；7：棱镜；8、9：反射镜；10：第1光学系统；10a～10m：透镜；20：第2光学系统；20a～20g：透镜；30、30A、30B、30C、30D：遮光罩；31、31A、31B、31C、31D：遮光区域；32、32A、32B、32C、32D：边界线；104：投射光学系统；110：第1光学系统；110a～110j：透镜；120：第2光学系统；120a～120h：透镜；130：遮光罩；204：投射光学系统；230：遮光罩；AX：光轴；L、LS：图像光；P：成像位置；R：中间像；R0：有效成像区域；Y：第1方向；Z：第2方向。

Claims

1.一种投射光学系统，其以能够拆装的方式安装在具有图像生成部的投影仪中，从所述图像生成部射出的光入射到该投射光学系统，该投射光学系统的特征在于，

具有：第1光学系统，其成像出中间像；遮光罩，其设置在所述中间像的成像位置处；以及第2光学系统，其对所述中间像进行放大投射，

所述遮光罩的遮光区域包含有在所述成像位置处的圆形的有效成像区域的范围内不与所述中间像重叠的区域，所述圆形的有效成像区域以所述第1光学系统的光轴为中心。

2.根据权利要求1所述的投射光学系统，其特征在于，

所述第2光学系统具有多个透镜，

所述多个透镜中的至少最靠放大侧的透镜的与所述第2光学系统的光轴垂直的方向的一侧具有大致圆弧状的外形，另一侧是大致圆弧状的外形内的一部分缺失的形状，

在几乎所有的光入射到所述最靠放大侧的透镜的缺失部分以外的部分时，所述中间像成像在偏离所述有效成像区域的中心的位置处。

3.根据权利要求2所述的投射光学系统，其特征在于，

所述遮光区域包含有在所述有效成像区域的范围内与所述中间像的偏离侧相反的一侧的区域。

4.根据权利要求3所述的投射光学系统，其特征在于，

在所述成像位置处，所述中间像从所述有效成像区域的中心偏离的一侧是与所述第1光学系统的光轴垂直的第1方向的一侧，与所述第1光学系统的光轴和所述第1方向垂直的方向是第2方向，

所述遮光区域是在所述有效成像区域的范围内包围所述中间像的所述第1方向的另一侧、和所述中间像的所述第2方向的两侧的区域。

5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的投射光学系统，其特征在于，

所述第2光学系统具有至少1个树脂透镜。

6.根据权利要求1～5中的任意一项所述的投射光学系统，其特征在于，

所述遮光罩是沿着与所述第1光学系统的光轴垂直的平面的形状。

7.根据权利要求1～5中的任意一项所述的投射光学系统，其特征在于，

所述遮光罩是沿着所述中间像的场曲的形状。

8.根据权利要求7所述的投射光学系统，其特征在于，

所述遮光罩是形成在所述第1光学系统中的位于最靠中间像侧的透镜的表面上的遮光膜。

9.一种投影仪，该投影仪具有：

所述图像生成部；

权利要求1～8中的任意一项所述的投射光学系统，从所述图像生成部射出的光入射到该投射光学系统；以及

投射光学系统移动装置，其使所述投射光学系统在沿着与所述第1光学系统的光轴垂直的面的方向上移动。