JP2005018030A - 照明光学系及び投射型表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 光源11から出射される光束をDMD17に照射して照明を行うための照明光学系であって、照明光学系は光軸上に配置された第1光学ユニット21及び第2光学ユニット22とを備えるアフォーカル光学系15として構成され、第1光学ユニット21の焦点距離を変化させてDMD17における照明領域の大きさを変化させる。
【選択図】 図1
Description
特に照明領域の大きさを変化させることを可能にした照明光学系及び投射型表示装置に関するものである。
D=f1+f2
となる光学系をいう。すなわち、第1光学ユニット21の後側焦点と第2光学ユニット22の前側焦点とを光軸上で一致させた構成である。この構成をとることで、入射側の物体面(インテグレータの出射端)のサイズと、出射側の像面(DMDの照明)のサイズの倍率をmとすると、
m=−f1/f2
で決められる。
S=f1+D+f2−Z1×(1+1/m2)
で求められる。
−1≦m≦−0.2
の条件が満たされる範囲内で第1光学ユニット21の焦点距離を変化させることが望ましい。
L2を光軸方向に移動変化させることでDMD17における照明領域を変更できる。この実施形態での光学系の構成を図8の表に示す。アフォーカル光学系はインテグレータ14の出射面の中心点を原初期原点として、第1光学ユニット(2枚のレンズ)21、反射鏡23、第2光学ユニット22、DMD(照明領域)17について面番号順に相対的に次の原点を座標変換で表してある。座標系は右手座標系であり、Z軸の+,−は図1の場合と同様である。図8の下に光学系の全長Sと倍率mが前式の範囲内であることが確認されている。
少なくとも1つを曲面を持つ反射光学素子で構成してもよい。また、アフォーカル光学系を構成する光学素子のうち、少なくとも1つを非球面光学素子で構成してもよい。さらに、アフォーカル光学系を構成する光学素子のうち、少なくとも1つをプラスチック光学素子で構成してもよい。
12 集光ミラー
13 フィルタ(カラーホイール)
14 インテグレータ
15 アフォーカル光学系
16 プリズム
17 画像表示デバイス(DMD)
18 投射レンズ
21 第1光学ユニット
22 第2光学ユニット
23 反射鏡
L1,L2,L3 レンズ
Claims (5)
- 光源から出射される光束を対象デバイスに照射して照明を行うための照明光学系であって、前記照明光学系は光の進行方向に沿って配置された少なくとも第1光学ユニット及び第2光学ユニットとを備えるアフォーカル光学系として構成され、前記第1光学ユニットの焦点距離を変化させて前記対象デバイスにおける照明領域の大きさを変化させることを特徴とする照明光学系。
- 前記第1光学ユニットは複数の光学素子で構成され、これら複数の光学素子を光の進行方向に沿って位置変化させて第1光学ユニットの焦点距離を変化させることを特徴とする請求項1に記載の照明光学系。
- 前記照明領域を変化させる際における照明光学系の光学系の全長の差をΔS、第1光学ユニットの焦点距離をf1、第2光学ユニットの焦点距離をf2、当該照明光学系の倍率をmとしたとき、−1≦m(=−f1/f2)≦−0.2を満たすことを特徴とする請求項1又は2に記載の照明光学系。
- 前記第1光学ユニット、第2光学ユニットの各光学素子が光の進行方向に沿う軸上からズレた、及び傾いた3次元空間配置を取ることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の照明光学系。
- 光源から出射される光束を画像表示デバイスに照射して照明を行うための照明光学系と、前記画像表示デバイスで反射した光あるいは透過した光をスクリーンに画像投射する投射光学系とを備え、前記照明光学系は光の進行方向に沿って配置された少なくとも第1光学ユニット及び第2光学ユニットとを備えるアフォーカル光学系として構成され、前記第1光学ユニットの焦点距離を変化させて前記対象デバイスにおける照明領域の大きさを変化させることを特徴とする投射型表示装置。
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