JP2007256827A - 投写レンズおよびプロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】レンズ設計の負荷を抑えつつ、光学的収差を適切に補正する投写レンズを提供することを課題とする。
【解決手段】投写光学系５００は、主鏡５３０およびＭＥＭＳミラー５１０と、後方レンズ群５４０および第１レンズ５２０と、を備える。ＭＥＭＳミラー５１０は、電気信号により傾斜角度が連続的に制御される複数のマイクロミラーが２次元的に配列された素子である。ＭＥＭＳミラー５１０は、マイクロミラーのそれぞれの傾斜角度が制御され、主鏡５３０、ＭＥＭＳミラー５１０、後方レンズ群５４０および第１レンズ５２０により得られる光学パワーを変化させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像を投写表示する投写レンズおよびプロジェクタに関する。

従来よりホームシアターやプレゼンテーションにはプロジェクタが多用されている。このようなプロジェクタとして、最近、反射型光変調素子をライトバルブとして用いるビデオプロジェクタが数多く市販されている。反射型光変調素子は、光源からの光束を画像信号に応じて変調するものであり、半導体製造プロセスと同様のプロセスで製造される素子である。反射型光変調素子は、一辺が数ミクロンのマイクロミラーをシリコン基板上に縦横に２次元的に配列することにより形成されている。
１つの反射型光変調素子には、マイクロミラーが数十万〜数百万個形成されており、各マイクロミラーが変調画像の各画素を形成する（特許文献１参照）。各マイクロミラーの直下には、それぞれのマイクロミラーを駆動するドライバ回路が設けられている。各マイクロミラーは、所定の軸を回動軸として、電気信号のオン−オフによってシーソー運動を行う。したがって各マイクロミラーは、電気信号のオンの位置と、オフの位置との２つの状態を取りうる。
電気信号がオンの状態では、反射光束は投写光学系に入射して画像光として投写される。電気信号がオフの状態では、反射光束は投写光学系に入射せず、装置内部の特定の場所に投写され、吸収されて消滅する。

図７は、反射型光変調素子を１個使用した、従来の１チップ方式のプロジェクタ１の光学系の概要を示したものである。
プロジェクタ１は、照明光学系１０と、色切替光学系２０と、リレー光学系３０と、反射型光変調素子４０と、投写光学系５０と、色切替光学系２０および反射型光変調素子４０の動作制御を行う制御回路部６０とを備えている。
照明光学系１０は、白色光を発光して反射型光変調素子４０のマイクロミラー領域を照射するための光学系であり、主に光源装置１１で構成されている。光源装置１１は、光線を放射する光源ランプ１１ａと、この光源ランプ１１ａから発光放射された放射光を反射して後述するカラーホイール２１に集光するリフレクタ１１ｂとを有する。光源ランプ１１ａとしては、ハロゲンランプやメタルハライドランプや高圧水銀ランプなどが使用されることが多い。リフレクタ１１ｂは、楕円面鏡であり、楕円面鏡を構成する楕円形の２つの焦点のうちリフレクタ１１ｂ側の焦点に光源ランプ１１ａが配置されている。リフレクタ１１ｂとしては、光源装置１１の用途に応じて、集光レンズ（凸レンズ）と組み合わせる放物面鏡が用いられることもある。
色切替光学系２０は、照明光学系１０から放射される白色光を時分割で赤、緑、青の色光線に色変調するものである。色切替光学系２０は、円盤状に形成されたカラーホイール２１と、カラーホイール２１を通過した発散光を入射側端面２２ａより導き入れて収束させ、出射側端面２２ｂに導くロッドインテグレータ２２とを備えている。カラーホイール２１は、回転することにより照明光学系１０から放射された光束を赤、緑、青の色光線に色変調する。

図８は、カラーホイール２１の正面図である。カラーホイール２１には、周方向に並ぶ扇状の４つの領域が形成されている。その内、３つのカラーフィルター領域２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂは、それぞれ赤、緑、青の光線を透過する色フィルター機能を有した領域である。それぞれのカラーフィルター領域２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂは、誘電体多層膜や色素顔料等の薄膜で形成されている。カラーホイール２１では、狭い面積に光束が収束されるため、光線のエネルギ密度が極めて高くなり、高温になる。このため、それぞれのカラーフィルター領域２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂは、誘電体多層膜で実現されることが望ましい。領域２１Ｗは、色フィルター機能を有さない領域であり、照明光学系から放射された光束はそのまま透過する。これにより、投写画像の輝度（明るさ）が向上する。
ロッドインテグレータ２２（図７参照）の入射側端面２２ａに入射した光束は、内部で多数回反射しながら重畳され出射側端面２２ｂから出射する。ロッドインテグレータ２２の入射側端面２２ａは、リフレクタ１１ｂの２つの焦点のうち、光源ランプ１１ａが配置された第１焦点とは異なる第２焦点に位置している。カラーホイール２１の回転面は、入射側端面２２ａの入射側に近接して配置される。
リレー光学系３０は、色切替光学系２０で時分割色変調された各色光を、反射型光変調素子４０まで導くもので、リレーレンズ群３１と、ミラー３２と、フィールドレンズ３３とを備えている。

リレーレンズ群３１は、照明光軸上に配置されたフィールドレンズ３３とともに、ロッドインテグレータ２２から出射された光束を発散させずに反射型光変調素子４０上に導く機能を有している。
フィールドレンズ３３は、リレーレンズ群３１から出射した各色光を反射型光変調素子４０上に投写するとともに、反射型光変調素子４０で変調された光束を投写光学系５０とともに拡大投写するものである。
図９は、反射型光変調素子４０の構成及び動作を示す概略図である。
反射型光変調素子４０は、色切替光学系２０で時分割色変調された各色光を画像信号に応じて変調するものである。反射型光変調素子４０には、マイクロミラー４１（説明上マイクロミラー４１は拡大して描いている）が複数形成されている。マイクロミラー４１は、印加されるバイアス電圧によって左方向に＋θ傾いたオン位置と、右側に−θ傾いたオフ位置との２つの安定状態をとることができる。
マイクロミラー４１に対して、水平方向より左下方２θ傾いた方向から入射する光束Ｌは、マイクロミラーがオン状態（位置ｎ）の時は、投写光学系５０の方向に反射され、画像光束Ｌｎとして投写される。オフ状態（位置ｆ）の時は、不用光束Ｌｆとして水平方向から４θ上方に反射され、吸収体５３で吸収される。

投写光学系５０（図７参照）は、反射型光変調素子４０によって変調された画像光束を、プロジェクタ１の前方に設置されたスクリーン（図示せず）に拡大投写するものである。投写光学系５０の詳細は図示しないが、複数のレンズ素子で構成された組レンズ構造となっている。
装置制御部６０は、色切替光学系２０と反射型光変調素子４０とに電気的に接続されており、それらの動作制御を行うものである。
特開２００４−０２１０９４号公報

図７に示すプロジェクタ１では、白色光は、赤、緑、青の光束に時分割色変調され、それぞれ同じ光学系を通して投写される。投写光学系５０は、球面収差、歪曲収差、像面湾曲、色収差等、各種の光学的収差を補正できるものであることが望まれる。しかし、全ての光学的収差を補正する投写光学系５０を設計するには、設計の負荷が高く、高価なレンズ硝材を使う必要があり、なおかつレンズ枚数が増え、レンズ本体が大きく重いもとなってしまう。このため、レンズ設計の負荷を抑えた場合には、例えば、波長の異なる光線に対して全ての光学的収差を補正することが難しくなり、色収差が残存してしまう。軸上色収差が残存する場合、プロジェクタ１では、投写される各色の結像位置が少しづつずれる。具体的には、緑光束の結像位置を最適にする投写光学系では、赤光束の結像位置は少し後方（投写光学系より離れる側）に位置し、青光束の結像位置は少し前方に位置する。このため、スクリーンに投写された画像は、緑色に対して、赤色および青色が滲んだように観察される。これは、通称「色にじみ」あるいは「色ずれ」とも言われる現象である。
そこで、本発明では、レンズ設計の負荷を抑えつつ、光学的収差を適切に補正する投写レンズおよびそれを備えるプロジェクタを提供すること課題とする。

第１の発明としての投写レンズは、複数の反射鏡を有する反射素子と、複数の屈折素子とを備える。反射鏡の少なくとも１つは、電気信号により傾斜角度が連続的に制御される複数のミラーが２次元的に配列されたミラー素子により構成される。ミラー素子は、ミラーのそれぞれの傾斜角度が制御され、反射素子および屈折素子により得られる光学パワーを変化させる。
ミラー素子は、例えば、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）と呼ばれる超小型の半導体素子で構成される。ミラー素子では、マトリクス状に配列された複数のミラーの傾斜角度は、電気信号により制御され、連続的な値を取る。ミラー素子のそれぞれのミラーが任意に制御可能であるため、反射素子および屈折素子を有する投写レンズは、任意に光学パワーを変化させることが可能となる。
本発明の投写レンズでは、ミラー素子の制御により、投写レンズの光学パワーを任意に変化させることが可能となる。このため、レンズ設計の負荷を抑えつつ、光学的収差を補正することが可能となる。例えば、投写される光束の波長に応じて光学パワーを任意に変化させ、色収差を補正することが可能となる。
第２の発明としての投写レンズでは、反射鏡は、主鏡と、主鏡よりも小径の副鏡とで構成され、ミラー素子は、副鏡である。

第３の発明としてのプロジェクタは、光源と、変調光学系と、投写光学系と、制御部とを備える。変調光学系は、光源から出射される光束を画像情報に応じた光学像に変調する。投写光学系は、第１又は第２の発明としての投写レンズを含み、変調光学系から出射される光学像を投写する。制御部は、投写レンズを制御する。
本発明のプロジェクタでは、ミラー素子の制御により、投写レンズの光学パワーを任意に変化させることが可能となる。このため、レンズ設計の負荷を抑えつつ、光学的収差を補正することが可能となる。例えば、投写される光束の波長に応じて光学パワーを任意に変化させ、色収差を補正することが可能となる。
第４の発明としてのプロジェクタでは、制御部は、画像情報と同期的にミラー素子を制御することにより、反射素子および屈折素子により得られる光学パワーを所定の値に制御する。
ここで、画像情報と同期的に制御する、とは、例えば、画像情報が時分割色変調される場合には、時分割された赤、緑、青の光束に同期的に制御が行われることを意味する。ミラー素子の制御では、例えば、各ミラーの設定（傾斜角度）が各色毎にＲＯＭなどの記憶装置に記憶されており、制御部は、色変調と同期的に各ミラーの設定をＲＯＭから読み出し、ミラー素子を制御する。

本発明のプロジェクタでは、画像情報の色変調に応じて光学パワーを任意に変化させ、色収差を補正することが可能となる。
第５の発明としてのプロジェクタは、光源、変調光学系および投写光学系を格納する筐体内の温度を計測する温度センサをさらに備える。制御部は、温度センサから取得する温度情報に対して予め記憶されたミラー素子の設定情報に基づいてミラー素子を制御することにより、反射素子および屈折素子により得られる光学パワーを所定の値に制御する。
プロジェクタでは、連続使用していると機器の温度が上昇し、光学系の諸寸法が微小に変化する。このため最適像面が移動し投写像がボケる、所謂「温度ドリフト」という現象が発生する。この温度上昇と像面の移動量との関係は、測定等で予め求めておくことができ、さらには、その像面の移動量を補正するためのミラー素子の設定（各ミラーの傾斜角度）を予め求めておくことができる。そこで、本発明のプロジェクタでは、予めＲＯＭなどの記憶装置に温度とミラー素子の設定との関係を記憶しておき、制御部は、温度センサから取得する温度情報に対してＲＯＭを参照してミラー素子の設定情報を取得し、ミラー素子を制御する。
本発明のプロジェクタでは、プロジェクタの温度に応じて光学パワーを任意に変化させ、光学的収差を補正することが可能となる。

第６の発明としてのプロジェクタは、投写レンズのズーム位置を計測するズーム位置センサをさらに備える。制御部は、ズーム位置センサから取得する位置情報に対して予め記憶されたミラー素子の設定情報に基づいてミラー素子を制御することにより、反射素子および屈折素子により得られる光学パワーを所定の値に制御する。
光学的ズーム機能が装備されているプロジェクタでは、ズーム操作によって投写像面が移動する場合がある。このズーム操作量（ズーム位置）と像面の移動量との関係は、予め求めておくことができ、さらには、その像面の移動量を補正するためのミラー素子の設定（各ミラーの傾斜角度）を予め求めておくことができる。そこで、本発明のプロジェクタでは、予めＲＯＭなどの記憶装置にズーム位置とミラー素子の設定との関係を記憶しておき、制御部は、ズーム位置センサから取得するズーム位置情報に対してＲＯＭを参照してミラー素子の設定情報を取得し、ミラー素子を制御する。
本発明のプロジェクタでは、プロジェクタのズーム位置に応じて光学パワーを任意に変化させ、光学的収差を補正することが可能となる。

本発明により、レンズ設計の負荷を抑えつつ、光学的収差を適切に補正する投写レンズおよびそれを備えるプロジェクタを提供することが可能となる。

（第１実施形態）
〈構成・作用〉
第１実施形態としての反射型投写光学系（反射型投写レンズ）は、ＭＥＭＳミラー（反射型光変調素子）を備える。これにより、レンズ枚数を増やすことなく光学的収差を補正することが可能であり、従来の同機能のレンズと比較して、小形軽量で高機能の投写光学系を実現することが可能となる。以下、添付図面を参照して第１実施形態としての投写光学系５００およびプロジェクタ２について説明する。
図１は、本発明に係わるプロジェクタ２の光学系の概要説明図である。
プロジェクタ２は、照明光学系１００と、色切替光学系２００と、リレー光学系３００と、反射型光変調素子４００と、ＭＥＭＳミラー５１０を有する投写光学系５００と、色切替光学系２００、反射型光変調素子４００およびＭＥＭＳミラー５１０の動作制御を行う制御回路部６００と、を備えている。
照明光学系１００、色切替光学系２００、リレー光学系３００および反射型光変調素子４００の構成および機能は、図７に示す照明光学系１０、色切替光学系２０、リレー光学系３０および反射型光変調素子４０の構成および機能と同様であるため、それらの説明を省略する。

図２は、ＭＥＭＳミラー５１０が組み込まれた投写光学系５００の概略図である。ＭＥＭＳミラー５１０は、反射型光変調素子４０と同じように超多数個のマイクロミラーが縦横に２次元配列された構造を有している。しかし、反射型光変調素子４０とはその構成および作用において相違する。具体的には、反射型光変調素子４０のそれぞれのマイクロミラーは、ある１軸を回動軸としてシーソー動作を行い、それぞれの方向に倒れた時の２つの状態しか取ることができない。一方、ＭＥＭＳミラー５１０は、傾斜可能な角度範囲において全方位自由な方向に傾くことができる。また、ＭＥＭＳミラー５１０の傾斜角度は、電気信号の強弱によって連続的に制御される。このようなＭＥＭＳミラー５１０としては、例えば、特許第３６５７２５９号公報（例えば、第１８図）に開示されている可変形ミラーを用いることができる。
さて、図３に示すように、既によく知られているフレネルレンズＬ１は、概略的には、１枚の板状であるが、詳細には、１個の凸（凹）レンズＬ２を同心円状に細分割し、曲面部分だけを残し、厚さ方向に圧縮した構造を有している。このようなフレネルレンズＬ１では、各同心円毎に斜面（厳密には球面の一部）の傾斜角が異なっている。
ＭＥＭＳミラー５１０においても、マイクロミラーを反射率の高い金属薄膜等により形成し、各同心円毎にマイクロミラーの傾斜角を異ならせることにより、所定の凸（凹）面鏡としての機能を発揮させることが可能である。また、ＭＥＭＳミラー５１０は、微細に分割されたマイクロミラーの傾きを個々に独立して制御することが可能である。このため、マイクロミラーの傾きを系統的に制御すれば、凸面鏡〜凹面鏡まで任意に実現することができ、ＭＥＭＳミラー５１０を含む投写光学系５００の光学的パワーを変えることが出来る。なお、ＭＥＭＳミラー５１０では、球面反射面だけでなく、回転対象の非球面反射面、あるいは非回転対象の非球面反射面も実現可能である。

反射型光変調素子４００（図２参照）で反射された投写光束は、投写光学系５００の後方レンズ群５４０に入射する。そこを通過した光束は、光線の進行方向に配置されている副鏡であるＭＥＭＳミラー５１０に到達する。ＭＥＭＳミラー５１０で反射された光束は、主鏡５３０で再度反射され、第１レンズ５２０を通過後、さらに光線の進行方向に設置されたスクリーン等に投写される。
制御回路部６００（図１参照）は、色切替光学系２００と、反射型光変調素子４００およびＭＥＭＳミラー５１０との同期制御および駆動を行う電気回路である。例えば、照明光学系１００から照射された光束がカラーホイール２１の赤色のカラーフィルター領域２１Ｒを通過中は、制御回路部６００は、反射型光変調素子４００を赤色画像信号で駆動する。また、制御回路部６００は、それと同期して、図示しないＲＯＭなどに記憶された、ＭＥＭＳミラー５１０の赤色変調時の設定（各マイクロミラーの傾斜角度）を読み出し、読み出した設定によりＭＥＭＳミラー５１０を制御する。これにより、投写光学系５００は、赤色画像信号を適切な位置に投写する光学パワーを発揮する。同様の動作が、緑色変調時、青色変調時に同期して行われる。
〈効果〉
以上の構成および動作により、プロジェクタ２は、以下の効果を奏する。

図４は、従来の投写光学系５０で、赤、緑、青の画像を投写した時の最適結像面の違いを示したものである。緑色の光束に対して最適に調節された結層位置７の前後に、それぞれ赤色の光束の結像位置９、青色の光束の結像位置８が位置する。なお、投写光学系５０の設計によっては、このような軸上色収差を抑えることが可能であるが、レンズ設計の負荷が高くなる。
一方、投写光学系５００は、ＭＥＭＳミラー５１０を備え、それぞれの色の光束と同期的に光学パワーを変化させることが可能である。これにより、投写光学系５００では、それぞれの色の光束に対してフォーカス調整を行い、所定の結像位置にそれぞれの光束を結像させることが可能となる。
なお、動画像として毎秒６０枚（６０フレームまたは６０フィールド）のカラー画像が投写される場合、１枚のカラー画像は、赤色、緑色、青色の３画像の重ね合わせにより生成されるため、反射型光変調素子４００では、毎秒６０×３＝１８０枚の画像を変調する必要がある。さらに、変調されたそれぞれの色の画像の結像位置を制御するためには、毎秒１８０回以上のフォーカス切替えが必要となる。しかし、投写光学系５００は、ＭＥＭＳミラー５１０を備え、このような高速駆動に対しても十分な応答性を備えている。

また、以上説明した投写光学系５００を備えるプロジェクタ２は、ライトバルブが単板の単板式プロジェクタである。このような単板式プロジェクタであっても、プロジェクタ２は、投写レンズ系の中に電気信号によって光学パワーを高速に可変できる素子（ＭＥＭＳミラー５１０）を組み入れており、各色の光束の結像位置のズレを補正する。これにより、色ずれが少なく、鮮明な投写像を得ることが可能となる。
〈その他〉
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、本実施形態では、反射型投写光学系に反射型光変調素子を用いる構成としたが、反射型撮像光学系（反射式望遠撮像レンズ）に反射型光変調素子を用いてもよい。
一般に、高級望遠レンズには、色収差補正のために、蛍石などの高価な異常分散ガラスを用いているが、本発明の構成を採用すれば、簡素なレンズ構成で色収差補正を行うことが可能となる。
（第２実施形態）
〈構成・作用〉
第２実施形態としての反射型投写光学系（反射型投写レンズ）は、ＭＥＭＳミラー（反射型光変調素子）を備える。さらに、プロジェクタ内の温度を計測する温度センサを備える。これにより、プロジェクタの温度に応じて光学パワーを任意に変化させ、光学的収差を補正することが可能となる。

図５は、本発明に係わるプロジェクタ３の光学系の概要説明図である。
プロジェクタ３は、照明光学系１００と、色切替光学系２００と、リレー光学系３００と、反射型光変調素子４００と、ＭＥＭＳミラー５１０を有する投写光学系５００と、色切替光学系２００、反射型光変調素子４００およびＭＥＭＳミラー５１０の動作制御を行う制御回路部７００と、プロジェクタ３の筐体（図示せず）内の温度を計測する温度センサ７１０とを備えている。なお、第１実施形態で説明したプロジェクタ２の構成と同様の構成には同じ符号を付してそれらの説明を省略する。以下では、プロジェクタ３の特徴部分である制御回路部７００と温度センサ７１０との構成及び作用について説明する。
図５に示すように、温度センサ７１０は、プロジェクタ３の筐体内の温度を計測し、温度に相当する温度情報（例えば、温度に比例する電圧など）を制御回路部７００に出力する。
制御回路部７００は、温度情報とＭＥＭＳミラー５１０の設定（各マイクロミラーの傾斜角度）との関係を予め記憶するＲＯＭ（図示せず）などの記憶装置にアクセスし、温度センサ７１０から取得した温度情報に対応するＭＥＭＳミラー５１０の設定を取得する。さらに、制御回路部７００は、取得した設定に基づいて、ＭＥＭＳミラー５１０を駆動する。

〈効果〉
一般に、プロジェクタでは、連続使用していると機器の温度が上昇し、光学系の諸寸法が微小に変化する。このため最適像面が移動し投写像がボケる、所謂「温度ドリフト」という現象が発生する。この温度上昇と像面の移動量との関係は、測定等で予め求めておくことができ、さらには、その像面の移動量を補正するための各マイクロミラーの設定（傾斜角度）を予め求めておくことができる。
本発明のプロジェクタ３のＲＯＭは、温度情報と像面の移動量を補正するための各マイクロミラーの設定との関係を記憶している。さらに、制御回路部７００は、温度センサ７１０から取得する温度情報に対してＲＯＭを参照して各マイクロミラーの設定を取得し、ＭＥＭＳミラー５１０を制御する。
これにより、本発明のプロジェクタ３では、筐体内の温度変化による光学系のズレを補正し、光学的収差を適切に補正することが可能となる。
（第３実施形態）
〈構成・作用〉
第３実施形態としての反射型投写光学系（反射型投写レンズ）は、ＭＥＭＳミラー（反射型光変調素子）を備える。さらに、投写レンズのズーム位置を計測するズーム位置センサを備える。これにより、プロジェクタのズーム位置に応じて光学パワーを任意に変化させ、光学的収差を補正することが可能となる。

図６は、本発明に係わるプロジェクタ４の光学系の概要説明図である。
プロジェクタ４は、照明光学系１００と、色切替光学系２００と、リレー光学系３００と、反射型光変調素子４００と、ＭＥＭＳミラー５１０およびズームレンズ５６０を有する投写光学系５５０と、色切替光学系２００、反射型光変調素子４００およびＭＥＭＳミラー５１０の動作制御を行う制御回路部８００と、ズームレンズ５６０のズーム位置を計測するズーム位置センサ８１０とを備えている。なお、第１実施形態で説明したプロジェクタ２の構成と同様の構成には同じ符号を付してそれらの説明を省略する。以下では、プロジェクタ４の特徴部分である制御回路部８００とズーム位置センサ８１０との構成及び作用について説明する。
図６に示すように、プロジェクタ４の投写光学系５５０は、投写光学系５００（図１参照）と同様の構成に加え、ズームレンズ５６０をさらに備えており、光学的ズーム機能を発揮する。ズーム位置センサ８１０は、ズームレンズ５６０のズーム位置を計測し、ズーム位置に相当する位置情報（例えば、位置に比例する電圧など）を制御回路部８００に出力する。
制御回路部８００は、位置情報とＭＥＭＳミラー５１０の設定（各マイクロミラーの傾斜角度）との関係を予め記憶するＲＯＭ（図示せず）などの記憶装置にアクセスし、ズーム位置センサ８１０から取得した位置情報に対応するＭＥＭＳミラー５１０の設定を取得する。さらに、制御回路部８００は、取得した設定に基づいて、ＭＥＭＳミラー５１０を駆動する。

〈効果〉
一般に、光学的ズーム機能が装備されているプロジェクタでは、ズーム操作によって投写像面が移動する場合がある。ズーム位置と像面の移動量との関係は、測定等で予め求めておくことができ、さらには、その像面の移動量を補正するための各マイクロミラーの設定（傾斜角度）を予め求めておくことができる。
本発明のプロジェクタ４のＲＯＭは、ズーム位置の位置情報と像面の移動量を補正するための各マイクロミラーの設定との関係を記憶している。さらに、制御回路部８００は、ズーム位置センサ８１０から取得する位置情報に対してＲＯＭを参照して各マイクロミラーの設定を取得し、ＭＥＭＳミラー５１０を制御する。
これにより、本発明のプロジェクタ４では、ズーム操作による光学系のズレを補正し、光学的収差を適切に補正することが可能となる。
（その他）
なお、上述した第１〜第３実施形態に記載したそれぞれは、任意に組み合わせて実現することも可能である。例えば、プロジェクタ２が温度センサ７１０やズーム位置センサ８１０を備え、色変調、温度情報、位置情報に応じて、ＭＥＭＳミラー５１０を駆動してもよい。この場合、プロジェクタ２が備えるＲＯＭには、色変調と、温度情報や位置情報との組み合わせに対するＭＥＭＳミラー５１０の設定が記憶されている。

本発明は、レンズ設計の負荷を抑えつつ、光学的収差を適切に補正することが求められる分野において、投写レンズおよびそれを備えるプロジェクタ、撮像レンズなどとして有用である。

ＭＥＭＳミラーを有する投写光学系を搭載するプロジェクタの構成を示す概要図（第１実施形態） ＭＥＭＳミラーを有する投写光学系の構成を示す概要図（第１実施形態） 凸レンズとフレネルレンズとについて説明する説明図（第１実施形態） 軸上色収差について説明する説明図（第１実施形態） ＭＥＭＳミラーを有する投写光学系を搭載するプロジェクタの構成を示す概要図（第２実施形態） ＭＥＭＳミラーを有する投写光学系を搭載するプロジェクタの構成を示す概要図（第３実施形態） 従来のプロジェクタの構成を示す概要図（背景技術） カラーホイールの色フィルター区分を示す図面（背景技術） 反射型光変調素子の動作を説明する模式図（背景技術）

符号の説明

１，２ プロジェクタ
１０，１００ 照明光学系
２０，２００ 色切替光学系
２１ カラーホイール
２２ ロッドインテグレータ
３０，３００ リレー光学系
３１ リレーレンズ群
３２ ミラー
３３ フィールドレンズ
４０，４００ 反射型光変調素子
５０，５００ 投写光学系
５３ 光線吸収体
６０，６００ 制御回路部
５１０ ＭＥＭＳミラー
５２０ 第１レンズ
５３０ 主鏡
５４０ 後方レンズ群

Claims (6)

1. 複数の反射鏡を有する反射素子と、
   複数の屈折素子と、
   を備え、
   前記反射鏡の少なくとも１つは、電気信号により傾斜角度が連続的に制御される複数のミラーが２次元的に配列されたミラー素子により構成され、
   前記ミラー素子は、前記ミラーのそれぞれの前記傾斜角度が制御され、前記反射素子および前記屈折素子により得られる光学パワーを変化させる、
   投写レンズ。
2. 前記反射鏡は、主鏡と、前記主鏡よりも小径の副鏡とで構成され、
   前記ミラー素子は、前記副鏡である、
   請求項１に記載の投写レンズ。
3. 光源と、
   前記光源から出射される光束を画像情報に応じた光学像に変調する変調光学系と、
   請求項１又は２に記載の投写レンズを含み、前記変調光学系から出射される前記光学像を投写する投写光学系と、
   前記投写レンズを制御する制御部と、
   を備える、
   プロジェクタ。
4. 前記制御部は、前記画像情報と同期的に前記ミラー素子を制御することにより、前記反射素子および前記屈折素子により得られる光学パワーを所定の値に制御する、
   請求項３に記載のプロジェクタ。
5. 前記光源、前記変調光学系および前記投写光学系を格納する筐体内の温度を計測する温度センサ、
   をさらに備え、
   前記制御部は、前記温度センサから取得する温度情報に対して予め記憶された前記ミラー素子の設定情報に基づいて前記ミラー素子を制御することにより、前記反射素子および前記屈折素子により得られる光学パワーを所定の値に制御する、
   請求項３又は４に記載のプロジェクタ。
6. 前記投写レンズのズーム位置を計測するズーム位置センサ、
   をさらに備え、
   前記制御部は、前記ズーム位置センサから取得する位置情報に対して予め記憶された前記ミラー素子の設定情報に基づいて前記ミラー素子を制御することにより、前記反射素子および前記屈折素子により得られる光学パワーを所定の値に制御する、
   請求項３〜５のいずれか１項に記載のプロジェクタ。
   
   

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