JP2009086233A - Optical device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶パネルなどの表示デバイス装置を、照明光学系によって照射し、表示デバイス上の表示像を投射レンズにより拡大投射するプロジェクタ装置であり、投射レンズユニットを持つ光学装置に関するものである。 The present invention relates to a projector device that irradiates a display device device such as a liquid crystal panel with an illumination optical system and enlarges and projects a display image on the display device with a projection lens, and relates to an optical device having a projection lens unit.
従来から超高圧水銀ランプなどの高輝度光源を用い、複眼レンズ、ミラー、偏光板などを用いた照明光学系によって表示デバイスである液晶パネルを照明し、表示された映像を投射レンズによってスクリーンに拡大投影するプロジェクタが知られている。 Conventionally, a high-intensity light source such as an ultra-high pressure mercury lamp is used to illuminate a liquid crystal panel, which is a display device, using an illumination optical system that uses a compound eye lens, mirror, polarizing plate, etc., and the displayed image is enlarged to the screen using a projection lens. Projectors that project are known.
近年の表示デバイスの小型化や、高精細化、投射画像の高照度化により、照明光学系に求められる精度が高精度なものになってきている。更に、明るさを求めるため、例えば特許文献1、2のように光源からの光の強度を上げ、更に照明光学系の改善や液晶パネルの開口率の向上を行い、液晶パネルから出射された輝度を上げている。
With the recent miniaturization of display devices, higher definition, and higher illuminance of projected images, the accuracy required for illumination optical systems has become high. Furthermore, in order to obtain the brightness, for example, as in
また、液晶パネルやマイクロミラーデバイス(DMD)等の各種の変調デバイスにより形成された画像を、投射レンズによりスクリーンに拡大投射する投射型表示装置が知られている。この投射型表示装置においては、投射画像の画質の向上のために照明光学系や投射光学系内に遮光手段を配置し、遮光手段により直接画像形成に寄与しない光線を除去している。 There is also known a projection display device that enlarges and projects an image formed by various modulation devices such as a liquid crystal panel and a micromirror device (DMD) onto a screen by a projection lens. In this projection type display device, light shielding means is disposed in the illumination optical system and the projection optical system in order to improve the image quality of the projected image, and light rays that do not directly contribute to image formation are removed by the light shielding means.
投射レンズユニット内に配置された遮光手段により不要光を遮ぎる場合には、前述のように輝度が高くなっているために、遮光手段の温度が著しく高くなる。 When unnecessary light is shielded by the light shielding means arranged in the projection lens unit, the brightness of the light shielding means becomes extremely high because the luminance is high as described above.
しかしながら特許文献1においては、光源近くに配置された絞りに反射部材を設けることで、直接画像形成に寄与しない光線を光源側に反射する構成としている。ここで、絞りが光源近くに配置される場合には、投射型表示装置に用いられる光源の輝度が非常に高いために、絞り部の温度が著しく高くなる。 However, in Patent Document 1, a reflection member is provided on a diaphragm arranged near the light source, so that light rays that do not directly contribute to image formation are reflected to the light source side. Here, when the stop is disposed near the light source, the brightness of the light source used in the projection display device is very high, and thus the temperature of the stop becomes extremely high.
また、特許文献2においては、レンズを保持した保持部材の前記画像表示素子側の面の少なくとも一部に、反射率30%以上の反射領域を設けた鏡筒を有している。
Further, in
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、投射レンズユニットの内部でレンズ保持する鏡筒に投射光内の不要光が当った場合においても、レンズ鏡筒の温度上昇を防止し、光学性能の劣化を有効に防止できる光学装置を提供することにある。 The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and prevent the lens barrel from rising in temperature even when unnecessary light in the projection light hits the lens barrel that holds the lens inside the projection lens unit. An object of the present invention is to provide an optical device that can effectively prevent performance degradation.
上記目的を達成するための本発明に係る光学装置の技術的特徴は、光源からの照射光を用いて、複数の移動鏡筒によりレンズを保持した投射光学系を介して表示デバイス上の表示画像を投射面上に投射する光学装置であって、複数の前記移動鏡筒の間に遮光手段を配置し、少なくとも1つの前記移動鏡筒と前記遮光手段とを金属材料で構成したことにある。 The technical feature of the optical apparatus according to the present invention for achieving the above object is that a display image on a display device is received through a projection optical system in which lenses are held by a plurality of movable lens barrels using irradiation light from a light source. The light shielding means is disposed between a plurality of the movable lens barrels, and at least one of the movable lens barrel and the light shielding means is made of a metal material.
また、本発明に係る光学装置の技術的特徴は、光源からの照射光を用いて、複数の移動鏡筒によりレンズを保持した投射光学系を介して表示デバイス上の表示画像を投射面上に投射する光学装置であって、前記移動鏡筒の材質を高結晶性樹脂により形成したことにある。 Further, the technical feature of the optical apparatus according to the present invention is that the display image on the display device is projected onto the projection surface via the projection optical system using the irradiation light from the light source and holding the lenses by a plurality of movable lens barrels. An optical device for projecting, wherein the movable barrel is made of a highly crystalline resin.
更に、本発明に係る光学装置の技術的特徴は、光源からの照射光を用いて、複数の移動鏡筒によりレンズを保持した投射光学系を介して表示デバイス上の表示画像を投射面上に投射する光学装置であって、前記表示デバイスに最も近いレンズ群を固定レンズ群とし、該固定レンズ群に前記移動鏡筒の移動レンズ群を隣接し、前記固定レンズ群の焦点距離をf、前記移動レンズ群の移動量をD1としたとき、D1/f>0.15となる構成を持つズームレンズ鏡筒としたことにある。 Furthermore, the technical feature of the optical apparatus according to the present invention is that a display image on a display device is projected onto a projection surface via a projection optical system in which lenses are held by a plurality of movable lens barrels using irradiation light from a light source. An optical apparatus for projecting, wherein the lens group closest to the display device is a fixed lens group, the moving lens group of the movable lens barrel is adjacent to the fixed lens group, and the focal length of the fixed lens group is f, The zoom lens barrel has a configuration in which D1 / f> 0.15 when the moving amount of the moving lens group is D1.
更に、本発明に係る光学装置の技術的特徴は、光源からの照射光を用いて、複数の移動鏡筒によりレンズを保持した投射光学系を介して表示デバイス上の表示画像を投射面上に投射する光学装置であって、前記表示デバイスに最も近いレンズ群を固定レンズ群とし、該固定レンズ群の投射面側に最も有効径の小さなレンズを保持する移動レンズ群を配置し、前記固定レンズ群の焦点距離をf、前記移動レンズ群の移動量をD2としたときに、D2/f>0.15となる構成を持つズームレンズ鏡筒としたことにある。 Furthermore, the technical feature of the optical apparatus according to the present invention is that a display image on a display device is projected onto a projection surface via a projection optical system in which lenses are held by a plurality of movable lens barrels using irradiation light from a light source. An optical apparatus for projecting, wherein a lens group closest to the display device is a fixed lens group, a moving lens group that holds a lens having the smallest effective diameter is disposed on a projection surface side of the fixed lens group, and the fixed lens The zoom lens barrel has a configuration in which D2 / f> 0.15, where f is the focal length of the group and D2 is the amount of movement of the moving lens group.
本発明に係る光学装置の技術的特徴は、光源からの照射光を用いて、複数の移動鏡筒によりレンズを保持した投射光学系を介して表示デバイス上の表示画像を投射面上に投射する光学装置であって、前記表示デバイスに最も近いレンズ群を固定レンズ群とし、前記固定レンズ群の投射面側に最も有効径の小さなレンズを保持する移動レンズ群を配置し、前記固定レンズ群の焦点距離をf、前記移動レンズ群と前記固定レンズ群の間隔をD3としたときに、D3/f>0.15となる構成を持つズームレンズ鏡筒としたことにある。 The technical feature of the optical apparatus according to the present invention is that the display image on the display device is projected onto the projection surface via the projection optical system in which the lens is held by a plurality of movable lens barrels using the irradiation light from the light source. An optical apparatus, wherein a lens group closest to the display device is a fixed lens group, a moving lens group that holds a lens having the smallest effective diameter is disposed on a projection surface side of the fixed lens group, and the fixed lens group The zoom lens barrel has a configuration in which D3 / f> 0.15 when the focal length is f and the distance between the moving lens group and the fixed lens group is D3.
本発明に係る光学装置によれば、鏡筒内部の部材が投射光により熱せられ、投射レンズユニット内に熱がこもることがなく、光学部品の劣化が起き難くなる。また、鏡筒の内面による反射を防止し不要光を投射することがなくなるので、投射される画像の劣化が少なくなる。 According to the optical device of the present invention, the member inside the lens barrel is heated by the projection light, and heat is not trapped in the projection lens unit, so that the optical component is hardly deteriorated. Moreover, since reflection by the inner surface of the lens barrel is prevented and unnecessary light is not projected, deterioration of the projected image is reduced.
本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。 The present invention will be described in detail based on the embodiments shown in the drawings.
図1は実施例1の投射レンズを有する画像表示装置の構成図である。図1において、光源1はリフレクタ2により囲まれ、光源1の前方には、第1フライアイレンズ3、第2フライアイレンズ4、偏光変換素子5、コンデンサレンズ6、ミラー7が配列されている。ミラー7の反射方向には、ダイクロイックミラー8、ミラー9が配列され、ダイクロイックミラー8の反射方向にはダイクロイックミラー10、ミラー11が配列されている。
1 is a configuration diagram of an image display apparatus having a projection lens of Example 1. FIG. In FIG. 1, a light source 1 is surrounded by a
ミラー9の反射方向には、フィールドレンズ12B、青色光の液晶パネル13B、色合成プリズム14が配列されている。また、ダイクロイックミラー10の反射方向には、フィールドレンズ12G、緑色光の液晶パネル13G、色合成プリズム14が配列されている。ミラー11の反射方向には、フィールドレンズ15を介してミラー16が設けられ、ミラー16の反射方向にはフィールドレンズ12R、赤色光の液晶パネル13R、色合成プリズム14が配置されている。そして、3方向からの光束が入射した色合成プリズム14の出射方向に投射レンズ鏡筒20が配置されている。
In the reflection direction of the
光源1からの照射光は放物面などのリフレクタ2により反射され、見掛け上、無限遠方からの光源1から発せられたほぼ平行光が、第1フライアイレンズ3に導かれる。導かれた光は第1フライアイレンズ3の作用により複数の光束に分割され、分割された光束は第2フライアイレンズ4に導かれる。第2フライアイレンズ4からの各光束は、ランダムな振動成分を持つ無偏光光である自然光から振動面を揃えられ、つまり偏光方向を揃えるように偏光振動面が変換されてコンデンサレンズ6に導かれる。
Irradiation light from the light source 1 is reflected by a
偏光光はダイクロイックミラー8、10で色分解され、更にフィールドレンズ12R、12G及び12Bを通して透過タイプの変調デバイスである液晶パネル13R、13G及び13Bを照明している。3つの液晶パネル13R、13G、13Bの表示画像は、色合成プリズム14により合成され、投射レンズ鏡筒20によってスクリーンから成る投射面上に拡大投影される。なお、投射レンズ鏡筒20は直接画像形成に寄与しない光線を除去する機能を有している。
The polarized light is color-separated by the
また、反射型液晶パネルを用いた画像表示装置でも、同様の投射レンズ鏡筒20を用いて、反射タイプの変調デバイスである液晶パネルにより形成された画像光をスクリーンに拡大投影することができる。
Further, even in an image display device using a reflective liquid crystal panel, image light formed by a liquid crystal panel, which is a reflection type modulation device, can be enlarged and projected onto a screen using the same
図2はズームレンズ鏡筒である投射レンズ鏡筒20の断面図である。光軸方向にレンズ群L1〜L6が配列され、第1レンズ群L1は複数のレンズによる負のパワーを持ち、1群鏡筒31に保持され、第2レンズ群L2は正のパワーを持ち、2群鏡筒32に保持され、第3レンズ群L3は正のパワーを持ち3群鏡筒33に保持されている。第4レンズ群L4は複数のレンズによる負のパワーを持ち4群鏡筒34に保持され、第5レンズ群L5は複数のレンズによる正のパワーを持ち5群鏡筒35に保持され、固定レンズ群である第6レンズ群L6は正のパワーを持ち6群鏡筒36に保持されている。1群鏡筒31〜5群鏡筒35はそれぞれ移動鏡筒であり、6群鏡筒36は固定鏡筒である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a
液晶パネル13R、13G、13Bからの画像が色合成プリズム14により合成され、第6レンズ群L6側から入射してレンズ群L6〜L1により所定の倍率で拡大され、第1レンズ群L1から出射してスクリーン上に投射される。
Images from the
投射レンズ鏡筒20には、図示しないマウント部が固定筒37に付設され、色合成プリズム14を保持したプリズムベースにねじにより固定されている。固定筒37の内側には、カム筒38の外径部38aと嵌合する嵌合部37aが設けられ、カム筒38と固定筒37が嵌め合わさり、カム筒38が固定筒37の内部で回転可能な構成とされている。カム筒38には、レンズ群L2〜L5から成る移動レンズ群を所定間隔で移動させるために、カム筒38にカム溝38bが切削加工されている。各レンズ群L2〜L5に設けられたカムフォロアがカム溝38bに嵌め込まれ、更にカムフォロアは固定筒37に設けられ、固定筒37の内外径に貫通した直進溝37bにも嵌め込まれている。
In the
固定筒37の外径部には、ズーム環39の内径部39aと嵌合する嵌合部37cが設けられ、ズーム環39と固定筒37が嵌め合わさり、ズーム環39が固定筒37の周囲で回転可能とされている。ズーム環39の内側には、固定筒37の外径部で回転するときに光軸方向に移動せずに回転させるための突起部39cが設けられ、固定筒37とバヨネット構成によって組み付けられている。ズーム環39には、貫通した直進溝39bが構成されており、カム筒38にねじ止めされたカムフォロア40が貫通している。
A
投射レンズ鏡筒20の投射倍率を変化させるときには、ズーム環39を定位置で回転し、この回転力がカム筒38に伝達され、レンズ群L2〜L5から成る移動レンズ群はカム筒38のカム溝38bに沿って移動する。
When the projection magnification of the
更に、ズーム環39は投射レンズ鏡筒20の上面や側面、又は前面に突出したレバーにより、手動で回転するようにされている。また、ズーム環39の駆動部は、投射レンズ鏡筒20に設けられたスイッチによって駆動回路に信号を送り、駆動回路によってモータを回転させ、モータからの回転を出力ギアでズーム環39に設けられたギア部に伝達し回転させることもできる。
Further, the
また、固定筒37の外径部にはフォーカス環41が配置され、固定筒37にはフォーカス環41の内径部41aと嵌合する嵌合部37dが設けられている。フォーカス環41と固定筒37は嵌め合わさり、フォーカス環41は固定筒37の外径部において回転可能とされている。フォーカス環41の内径部には、固定筒37の外径部で回転するときに、光軸方向に移動せずに回転させるための図示しない突起部が設けられ、固定筒37とバヨネット構成によって組み付けられている。
Further, a
フォーカス環41には、第1レンズ群L1を所定量移動させるための端面カム41bが付設されている。また、1群鏡筒31に固定されたカムフォロア42が端面カム41bに当接しており、更にカムフォロア42は固定筒37に設けられた筒の内外径に貫通した直進溝37eにも嵌め込まれている。
The
フォーカス環41は投射レンズ鏡筒20の上面や側面、又は前面に突出したレバーにより、手動で回転するようにされている。或いは、投射レンズ鏡筒20に設けられたスイッチによって駆動回路に信号を送り、駆動回路によってモータを回転させ、モータからの回転を出力ギアによりフォーカス環41に設けられたギア部に伝達し、フォーカス環41を回転させることもできる。
The
投射レンズ鏡筒20の合焦位置を変化させるときには、フォーカス環41が定位置で回転し、回転力がカムフォロア42を介して1群鏡筒31に伝達され、第1レンズ群L1を固定筒37の直進溝37e内で直進移動させる。
When the focus position of the
投射レンズ鏡筒20の第3レンズ群L3と第4レンズ群L4の間には、3群鏡筒33と同じ軌跡を描き移動する開口絞り43が設けられている。この開口絞り43は第3レンズ群L3を保持する3群鏡筒33の後部、つまり色合成プリズム14側に形成された取付部に金属板による内径を有効口径としている。
Between the third lens group L3 and the fourth lens group L4 of the
更に、第2レンズ群L2と第3レンズ群L3の間に固定絞り44が配置されている。カム筒38の内径部38cは、固定絞り44の外径部44aと嵌合しており、固定絞り44はカム筒38に複数の取付ねじによって固定されている。固定絞り44はカム筒38の回転によって回転するが、光軸方向に移動することはない。
Further, a fixed
図3は投射レンズ鏡筒20が短焦点側に設定されているときの光路断面図であり、色合成プリズム14から出射された光路と、カム筒38の内径部38cで到達する光線の光路、カム筒38の内径部38cで反射する光路を示している。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the optical path when the
色合成プリズム14から出射した光線は、レンズ群L6〜L1を透過し前方の投射スクリーンに到達する。色合成プリズム14から出射する有効光線は、開口絞り43によりカム筒38の内径部38cに直接に到達することはない。しかし、色合成プリズム14から出射された有効光線外の光路は、投射レンズ鏡筒20の機構部品や各レンズ群L6〜L1のレンズ面で反射し、カム筒38の内径部38cに到達してしまう場合があり得る。このような光線はカム筒38の内径部38cで反射し、不要光としてスクリーンに到達してしまい、投射像の性能を劣化させることになる。
Light rays emitted from the
図3では、固定絞り44が設けられているために、反射光は固定絞り44の周縁で遮ぎられ、スクリーンに到達しないようにされており、この遮光された光束は一点鎖線で図示している。固定絞り44がない場合には、カム筒38の内径部38cの反射光の多くは遮ぎられることなく、投射スクリーンに到達することになる。
In FIG. 3, since the fixed
通常のレンズ鏡筒内は、黒色処理され不要光を乱反射させないよう工夫がされ、投射面側のレンズ正面から内部を覗き込んだ場合にも、黒色に見えるようにされている。内部の黒色処理には、内径に素材をアルミニュウムにより加工されたカム筒を用いる場合には、黒色アルマイト処理(陽極酸化処理)がされている場合が多い。アルマイト処理はその処理工程上、処理すべき部材を所定の荷重をかけた電極で保持する必要があり、その保持力と保持位置によって部材を変形させてしまうことが生じたり、処理工程への輸送中の変形など、レンズ性能の悪化の要因となっている。 The inside of a normal lens barrel is blackened so that unnecessary light is not diffusely reflected, so that it looks black even when the inside is viewed from the front of the lens on the projection surface side. In the case of using a cam cylinder whose inner diameter is processed with aluminum for the inner black treatment, black alumite treatment (anodization treatment) is often performed. In anodizing, it is necessary to hold the member to be processed with an electrode under a predetermined load in the processing step, and the member may be deformed depending on the holding force and holding position, or transported to the processing step. This causes deterioration of lens performance, such as deformation inside.
他の方法としては、カム筒38の内径部38cに黒色塗装をする例もあるが、近年の高画質化・高輝度化によって、カム筒38に精度向上が求められており、極力、不良になる工程を削除してゆく必要がある。
As another method, there is an example in which the
本実施例では、アルミニュウムにより形成されたカム筒38の内径部38cには黒色処理がなされておらず、アルミニュウムの素材色でカム筒38の内径部38bが形成されている。固定絞り44は黒色処理がされており、投射レンズ鏡筒20を前面からレンズ内部を覗き込んだときに、カム筒38の内径部38cは固定絞り44によって遮光されるために、アルミニュウム地肌の色が見えることがない。
In this embodiment, the
本実施例はカム筒38の黒色処理工程を不要とするために、不良となる工程が減少し精度向上が可能となり、工数削減によるコストダウンにも貢献することとなる。
In the present embodiment, since the black processing step of the
不要光線がカム筒38の内径部38cに到達すると、内径部38cで反射した光線は固定絞り44に到達する。しかし、固定絞り44に到達した光が反射しても、光学性能に悪影響を与えない場合には、固定絞り44の色合成プリズム14側の処理を素材色のままにしておいても問題はない。しかし、不要光線を固定絞り44から反射させたくない場合には、固定絞り44の色合成プリズム14側の黒色処理が必要となる。
When the unnecessary light beam reaches the
投射レンズ鏡筒20の前面から覗き込んだ場合に、鏡筒内部が黒色に見えていなくてもよく、投射性能に悪影響がない場合には、金属材料の素地のままとしても問題はない。
When looking in from the front of the
固定絞り44は不要光を投射スクリーン側へ到達させないようにするために設けられている。そのため、色合成プリズム14から出射する有効光線以外の光を吸収するか、問題のない方向に反射させ、投射像の性能を劣化させないようにする必要がある。固定絞り44に光を吸収させるためには、黒色化させるのが最良の方法であるが、黒色化させると、不要光を吸収し固定絞り44が高温になり、次第にレンズ内部の温度が上がってしまう。
The fixed
近年のプロジェクタは高輝度化が進み、それにより不要光といえども、遮光した光が当たると固定絞り44の温度は100℃以上となる。そのためにプラスチック材料では、投写像の性能を維持できないだけではなく、変形が生じ形状を維持することが不可能となる。
In recent years, projectors have been increased in brightness, and even with unnecessary light, the temperature of the fixed
従って、固定絞り44は金属材料で作成することが望ましく、また固定絞り44で吸収した光によって熱せられた熱を熱伝導率が例えば80W/m・k以上の金属材料を用いてカム筒38に伝達する。これにより、レンズ内の熱を逃がしたり、或いは固定絞り44付近の温度上昇だけではなくなるように、レンズ全体の温度を均等にする必要がある。
Accordingly, it is desirable that the fixed
図4は実施例2の投射レンズ鏡筒の断面図であり、短焦点状態でのレンズ配置状態を示している。投射レンズ鏡筒20には、第2レンズ群L2、L3の間に移動絞り51が配置されている。移動絞り51の外径部51aはカム筒38の内径部38cに嵌合されている。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the projection lens barrel of the second embodiment, showing a lens arrangement state in a short focus state. In the
移動絞り51の外径部51aは、第2レンズ群L2側に筒状に伸ばした構造となっており、移動絞り51とカム筒38の接触面積が広く構成されている。移動絞り51には複数のカムフォロア52が固定されており、カムフォロア52はカム筒38に設けられたカム溝38bに嵌合し、更に固定筒37に設けられた直進溝37bにも嵌合している。
The
カム筒38が所定量回転すると、図5に示すようにレンズ群L2〜L5から成る移動レンズ群が移動し、投射レンズ鏡筒20が長焦点状態に変化する。このとき、移動絞り51もカム筒38に設けられたカム溝38bに沿って第2レンズ群L2側に移動してゆく。
When the
このように配置構成することで、スペースに余裕のない投射レンズ鏡筒20においても、有効な位置に移動可能な移動絞り51を配置することができる。また、カム筒38と移動絞り51の接触面積が広いために、移動絞り51で受けた光が熱に変化しても、カム筒38に効率良く伝達される。
By arranging and configuring in this way, it is possible to arrange the
移動絞り51の投射面側には黒色処理がされており、レンズ正面からレンズ内部を覗き込んだときに、カム筒38の内径部38cは、移動絞り51によって遮光されるためにアルミニュウム地肌の色が見えることがない。
Since the projection surface side of the moving
図6は実施例3の投射レンズ鏡筒における5群鏡筒35の断面図である。樹脂材料によって成型された5群鏡筒35には、第5レンズ群L5を構成するレンズL5aとレンズL5bが嵌合する2個所のレンズ固定用の嵌合部35a、35bが設けられ、レンズL5aとレンズL5bの同軸を保ち保持されている。嵌合部35a、35bの内径は、レンズL5a、L5bの外径よりもそれぞれ若干小さく作られ、数値的には径差で−0.01〜−0.03mmに設定され、レンズL5a、L5bを5群鏡筒35に圧入挿入されている。
FIG. 6 is a cross-sectional view of the
図7に示すように、挿入されたレンズL5aは挿入後に5群鏡筒35に設けられた接着剤塗用の切欠部35cに塗布された接着剤61によって固定される。レンズL5aを固定した後に、図8に示すようにレンズL5bを5群鏡筒35に挿入し、同様に切欠部35dに塗布された接着剤61によって固定されている。
As shown in FIG. 7, the inserted lens L5a is fixed by an adhesive 61 applied to an
図9は実施例4の5群鏡筒35の斜視図である。樹脂材料によって成型された5群鏡筒35には、実施例3と同様に第5レンズ群L5のレンズL5a、L5bが嵌合する図示しない嵌合部35a、35bをそれぞれ設けられ、レンズL5aとレンズL5bを同軸を保ち保持している。
FIG. 9 is a perspective view of the
嵌合部35a、35bの内径は、レンズL5a、L5bの外径よりもそれぞれ若干小さく作られ、径差で−0.01〜−0.03mmに設定され、レンズを5群鏡筒35に圧入挿入している。挿入されたレンズL5aは、挿入後に5群鏡筒35に設けられたばね溝部35eにばね性を持つSUS線材又はピアノ線で作られたCリング71が嵌め込まれ、固定されている。
The inner diameters of the
レンズL5aを固定した後に、レンズL5bを5群鏡筒35に挿入し、レンズL5aを固定することと同様に、ばね溝部35fにCリング72を挿入し、レンズL5bを固定する。
After the lens L5a is fixed, the lens L5b is inserted into the
従来の鏡筒では、ポリカーボネイト樹脂により成型しているのが一般的であり、ポリカーボネイト樹脂は1.8、10MPa荷重の際の熱変形温度は150℃前後である。レンズ構成が同じような場合には、輝度と温度上昇はほぼ比例する関係にあり、近年の投射型画像表示装置では鏡筒の材料をポリカーボネイト樹脂で成型していると、鏡筒が軟化してしまったり、最悪の場合には溶解してしまう場合もあり得る。 Conventional barrels are generally molded from polycarbonate resin, and the polycarbonate resin has a heat deformation temperature of about 150 ° C. under a load of 1.8 and 10 MPa. When the lens configuration is the same, the brightness and temperature rise are almost proportional, and in recent projection-type image display devices, if the material of the lens barrel is molded from polycarbonate resin, the lens barrel softens. It can be trapped or dissolve in the worst case.
本実施例では、5群鏡筒35の樹脂材料は、1.8、10MPa荷重の際の熱変形温度が260℃以上の材質から成る高結晶性樹脂のポリフェニレンサルファイド樹脂により成型されている。又は、1.8、10MPa荷重の際の熱変形温度が250℃〜300℃以上の液晶ポリマ樹脂で成型したり、1.8、10MPa荷重の際の熱変形温度が280℃前後のポリエーテルエーテルケトン樹脂により成型している。
In the present embodiment, the resin material of the fifth
図10(a)は実施例5の投射レンズ鏡筒20は短焦点側調整時の断面図、(b)は長焦点調整時の断面図を示している。
FIG. 10A is a cross-sectional view of the
第6レンズ群L6の焦点距離をf、短焦点から長焦点へ変化するときの第5レンズ群L5の移動量をD2、隣接する第6レンズ群L6と第5レンズ群L5の長焦点側のレンズ間隔をD1とする。第4レンズ群L4にはレンズ系のなかで最小の有効径を通るレンズL4aが設けられ、短焦点から長焦点に変化するときの第4レンズ群L4の移動量をD3とする。このとき、レンズと移動量の関係は、次の式で表され、それぞれが単独でも、複数の式の複合によりレンズ構成が成立する。
D1/f>0.15
D2/f>0.15
D3/f>0.15
The focal length of the sixth lens unit L6 is f, the amount of movement of the fifth lens unit L5 when changing from the short focal point to the long focal point is D2, the long focal point side of the adjacent sixth lens unit L6 and the fifth lens unit L5. Let the lens interval be D1. The fourth lens unit L4 is provided with a lens L4a that passes through the smallest effective diameter in the lens system, and the amount of movement of the fourth lens unit L4 when changing from a short focal point to a long focal point is D3. At this time, the relationship between the lens and the movement amount is expressed by the following expression, and even if each is independent, a lens configuration is formed by combining a plurality of expressions.
D1 / f> 0.15
D2 / f> 0.15
D3 / f> 0.15
Rwideは色合成プリズム14から出射される光線で、照明光学系のFナンバーとほぼ同等の光線である。図で表示している光線は主光線のみであり、色合成プリズム14からは、主光線の周囲に散乱光として出射される不要光線を含んでいる。
Rwide is a light beam emitted from the
図10(a)に示す短焦点調整時の状態では、色合成プリズム14から出射される光線が効率良く第6レンズ群L6に導かれ、屈折した光線が第5レンズ群L5のレンズL5bに到達する。レンズL5bに入射した光線は、屈折して出射されレンズL5aに到達し、レンズL5aによって屈折し、出射される。この短焦点側では、各レンズに到達する光線はレンズ内に効率良く到達してゆき、また主光線の外側に含まれる不要光もレンズ内に到達してゆく。
In the state of short focus adjustment shown in FIG. 10A, the light beam emitted from the
(b)に示す長焦点調整時の状態では、色合成プリズム14から出射される光線が効率良く第6レンズ群L6に導かれ、屈折した光線が第5レンズ群L5のレンズL5bに到達する。このとき、長焦点側で必要な主光線はRteleであり、色合成プリズム14からはRwideの光線が出射されているために、RteleとRwideの差が主光線の廻りに不要光として、第6レンズ群L6に到達している。
In the state during the long focus adjustment shown in (b), the light beam emitted from the
第5レンズ群L5のレンズL5bに入射した主光線は、屈折して出射されてレンズL5aに到達し、レンズL5aによって屈折し出射されるが、第6レンズ群L6に入射した不要光は、レンズL5bの外径側と5群鏡筒35に照射される。
The principal ray incident on the lens L5b of the fifth lens group L5 is refracted and emitted to reach the lens L5a, and refracted and emitted by the lens L5a. However, unnecessary light incident on the sixth lens group L6 Irradiates the outer diameter side of L5b and the
長焦点側では、各レンズに到達する光線は、必要光線は光学設計値に基づいて各レンズを透過してゆくが、RteleとRwideの差の長焦点側での不要光が、複数のレンズ鏡筒に照射されながら投影されてゆく。 On the long focal side, the light rays that reach each lens pass through each lens based on the optical design value, but unnecessary light on the long focal side of the difference between Rtele and Rwide becomes a plurality of lens mirrors. It is projected while being irradiated onto the tube.
5群鏡筒35に照射された不要光線は熱エネルギに代り、5群鏡筒35の温度を高く変化させる。5群鏡筒35の温度が異常に高温となり、樹脂材料の熱変形温度を越えると、レンズを保持できなくなる。更には、樹脂材料で構成された5群鏡筒35が樹脂材料の融点を超えてしまい溶融することになる。
Unnecessary rays irradiated to the
本実施例の投射レンズ鏡筒20においては、不要光線の照射量が最も多いレンズ鏡筒は第5レンズ群L5であるが、レンズ構成によっては、第4レンズ群L4の4群鏡筒34、第6レンズ群L6の6群鏡筒36においても温度が上昇する場合もあり得る。
In the
そのような場合には、4群鏡筒34、6群鏡筒36もポリフェニレンサルファイド樹脂、液晶ポリマ樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂により成型することで、同様の効果を得られる。
In such a case, the same effect can be obtained by molding the fourth
投射レンズの光学系で不要光を遮断する鏡筒は、投射レンズ鏡筒20内に構成された絞りよりも色合成プリズム14側に多い。絞りよもり色合成プリズム14側の鏡筒をポリフェニレンサルファイド樹脂、液晶ポリマ樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂により成型してもよい。
There are more lens barrels that block unnecessary light in the optical system of the projection lens on the side of the
また、レンズ群間に配置された移動絞り又は固定絞りを備えた鏡筒においても、絞りによって有害光を遮断するために高温となり、通常のポリカーボネイト樹脂では融解してしまう場合もある。 Further, even in a lens barrel having a moving diaphragm or a fixed diaphragm arranged between the lens groups, the diaphragm is heated to block harmful light, and may be melted by a normal polycarbonate resin.
レンズを保持していない絞り鏡筒にも、ポリフェニレンサルファイド樹脂、液晶ポリマ樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂により成型し、投射レンズ鏡筒20を使用することが好ましい。
It is preferable to use the
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことは云うまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist thereof.
L1 第1レンズ群
L2 第2レンズ群
L3 第3レンズ群
L4 第4レンズ群
L5 第5レンズ群
L6 第6レンズ群
1 光源
13 液晶パネル
14 色合成プリズム
20 投射レンズ鏡筒
31 1群鏡筒
32 2群鏡筒
33 3群鏡筒
34 4群鏡筒
35 5群鏡筒
36 6群鏡筒
37 固定筒
38 カム筒
39 ズーム環
40、42 カムフォロア
41 フォーカス環
43 開口絞り
44 固定絞り
51 移動絞り
61 接着剤
71、72 Cリング
L1 1st lens group L2 2nd lens group L3 3rd lens group L4 4th lens group L5 5th lens group L6 6th lens group 1 Light source 13
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016158374A1 (en) * | 2015-03-31 | 2016-10-06 | 富士フイルム株式会社 | Projection lens, projector, and method for preventing image degradation of same |
JPWO2017130579A1 (en) * | 2016-01-29 | 2018-10-11 | 富士フイルム株式会社 | Projection lens unit of projector and projector |
JP2021182116A (en) * | 2020-05-20 | 2021-11-25 | リコーインダストリアルソリューションズ株式会社 | Lens unit, image projection device, and optical device |
-
2007
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016158374A1 (en) * | 2015-03-31 | 2016-10-06 | 富士フイルム株式会社 | Projection lens, projector, and method for preventing image degradation of same |
JPWO2016158374A1 (en) * | 2015-03-31 | 2018-01-11 | 富士フイルム株式会社 | Projection lens, projector and image deterioration prevention method thereof |
US10281806B2 (en) | 2015-03-31 | 2019-05-07 | Fujifilm Corporation | Projection lens, projector, and method of preventing image deterioration thereof |
JPWO2017130579A1 (en) * | 2016-01-29 | 2018-10-11 | 富士フイルム株式会社 | Projection lens unit of projector and projector |
JP2019015986A (en) * | 2016-01-29 | 2019-01-31 | 富士フイルム株式会社 | Projection lens unit for projector and projector |
JP2021182116A (en) * | 2020-05-20 | 2021-11-25 | リコーインダストリアルソリューションズ株式会社 | Lens unit, image projection device, and optical device |
CN113721340A (en) * | 2020-05-20 | 2021-11-30 | 理光工业解决方案有限公司 | Lens unit, image projection apparatus, and optical apparatus |
JP7523949B2 (en) | 2020-05-20 | 2024-07-29 | リコーインダストリアルソリューションズ株式会社 | Lens unit, image projection device and optical device |
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