JP2011039352A - Projection display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光源からの光束を、ライトバルブに照射し、このライトバルブ上に表示された画像をスクリーン上に拡大投影する投写型表示装置に関し、特に、光源からの光束を受けて熱膨張や熱収縮が顕著になされる材料を用いて構成される投写型表示装置に関する。 The present invention relates to a projection display device that irradiates a light bulb with a light beam from a light source and enlarges and projects an image displayed on the light valve onto a screen. The present invention relates to a projection display device that is formed using a material that is significantly contracted by heat.
プロジェクタに搭載されるライトバルブとしては、透過型液晶表示素子、反射型液晶表示素子(LCOS)、さらにはDMD(デジタル・マイクロミラー・デバイス)等の各種ライトバルブが知られている。 Various light valves such as a transmissive liquid crystal display element, a reflective liquid crystal display element (LCOS), and a DMD (digital micromirror device) are known as light valves mounted on a projector.
ところで、近年のプロジェクタでは上記ライトバルブの進歩等により高精細化が進み、光源からの光束を照射する際の光学系内の温度変動に伴うピントずれがより目立つようになってきている。また高精細化の要請に伴い、色収差低減のためにアッベ数の大きな(例えばアッベ数が75以上の)材料を多用するようになってきていることも、温度変動に伴うピントずれが大きくなる要因となっている。 By the way, in recent projectors, high definition has progressed due to the progress of the light valve and the like, and the focus shift due to the temperature fluctuation in the optical system when irradiating the light flux from the light source becomes more conspicuous. In addition, with the demand for higher definition, the use of materials with a large Abbe number (for example, with an Abbe number of 75 or more) has been increasingly used to reduce chromatic aberration. It has become.
温度変動に伴うピントずれを補正する技術としては、レンズのパワーバランスや材料選択を適切に行う手法や、膨張係数の互いに異なる部材同士によってレンズ鏡筒を構成し、温度の変動があっても、熱膨張、収縮に関し、相互に補償を行われるようにしたものが知られている。 As a technology to correct the focus shift due to temperature fluctuation, the lens barrel is configured by members with different expansion coefficients, and a method of appropriately selecting the lens power balance and material, even if there is a temperature fluctuation, It is known that mutual compensation is performed for thermal expansion and contraction.
しかし、これらの手法は、高性能化、小型化、軽量化、および低コスト化を妨げる要因ともなってしまう。
さらに、投写レンズ内の温度環境が均一ではないような場合には、温度補償効果を得るための設計自体が困難となる。
However, these methods are also factors that hinder high performance, downsizing, weight reduction, and cost reduction.
Furthermore, when the temperature environment in the projection lens is not uniform, the design itself for obtaining the temperature compensation effect becomes difficult.
このような問題に対し、撮影光学系の分野においては、レンズの一部を積極的に移動させ、温度変化に伴うピント調整を行うものとして、下記特許文献1、2に記載されたものが知られている。
In order to deal with such problems, in the field of photographing optical systems, those described in the following
しかしながら、上記公報に記載されたような撮影光学系とは異なり、投写レンズの場合には極めて強い光源からの光束を投写レンズ内に導入するために、光源を点灯してからの該系内の温度変化が顕著であり、その変動の大きさ、およびその変動が長時間(例えば、点灯後2時間)に亘るという事情故に、撮影光学系と同様に考えることができない。 However, unlike a photographing optical system as described in the above publication, in the case of a projection lens, in order to introduce a light beam from an extremely strong light source into the projection lens, The temperature change is remarkable, the magnitude of the fluctuation, and the fluctuation over a long period of time (for example, 2 hours after lighting), cannot be considered in the same manner as in the photographing optical system.
また、上述した、温度変動に伴うピント移動を補正する技術には、系内で検出した温度に基づき、所定のレンズを移動させるものが考えられるが、いずれにしても、投写レンズにおいては光源からの光束が強すぎて、系内の温度検出器を高精度に作動させることが難しかった。 Further, as the above-described technique for correcting the focus movement accompanying the temperature fluctuation, a technique for moving a predetermined lens based on the temperature detected in the system can be considered. It was difficult to operate the temperature detector in the system with high accuracy.
本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、光源からの光束が強い場合であっても、検出した温度変動に伴うピントずれを良好に補償し得る投写型表示装置を提供するものである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a projection display device that can satisfactorily compensate for a focus shift caused by a detected temperature fluctuation even when a light beam from a light source is strong. .
本発明に係る投写型表示装置は、
光源からの光束をライトバルブにより変調し、該変調された光束をスクリーン上に拡大投写する投写レンズを備えた投写型表示装置において、
前記変調された光束が直接照射されない位置に温度検出器を設け、
該温度検出器からの出力による温度情報に基づき、予め求めておいた、温度変動と、その温度変動に伴う前記投写レンズのピントずれを補償するピントずれ補償用レンズ群の移動量との関係情報を用いて、該ピントずれを補償するように、前記投写レンズ中に配設した、少なくとも1つのピントずれ補償用レンズ群を光軸方向に移動するように構成してなることを特徴とするものである。
The projection display device according to the present invention is
In a projection display device including a projection lens that modulates a light beam from a light source by a light valve and enlarges and projects the modulated light beam on a screen.
A temperature detector is provided at a position where the modulated light beam is not directly irradiated,
Based on the temperature information from the output from the temperature detector, information on the relationship between the temperature fluctuation and the amount of movement of the focus deviation compensation lens group that compensates for the focus deviation of the projection lens accompanying the temperature fluctuation is obtained in advance. And at least one focus deviation compensation lens group disposed in the projection lens so as to compensate for the focus deviation is configured to move in the optical axis direction. It is.
また、前記ピントずれ補償用レンズ群が以下の条件式を満足することが好ましい。
0.1 < Δdd/Δbf < 10.0 ・・・・(1)
ここで、
Δdd :前記ピントずれ補償用レンズ群の移動量(絶対値表示)
Δbf :Δddの移動に対するピント移動量(絶対値表示)
The defocus compensation lens group preferably satisfies the following conditional expression.
0.1 <Δdd / Δbf <10.0 (1)
here,
Δdd: Amount of movement of the lens group for compensating for the defocus (absolute value display)
Δbf: Focus movement amount with respect to Δdd movement (absolute value display)
また、前記投写レンズ中に、アッベ数が75以上の正レンズが2枚以上含まれていることが好ましい。 The projection lens preferably includes two or more positive lenses having an Abbe number of 75 or more.
また、前記投写レンズ中に、プラスチックレンズが含まれていることが好ましい。 The projection lens preferably includes a plastic lens.
また、最も有効径の小さいレンズの近傍に、1つの前記温度検出器が配置されていることが好ましい。 Further, it is preferable that one temperature detector is arranged in the vicinity of the lens having the smallest effective diameter.
また、レンズ鏡筒の外側で、レンズマウントよりも縮小側の位置に、1つの前記温度検出器が配置されていることが好ましい。 In addition, it is preferable that one temperature detector is disposed outside the lens barrel at a position closer to the reduction side than the lens mount.
また、前記ピントずれ補償用レンズ群は、前記投写レンズ中の最も縮小側に配置されたレンズを含むことが好ましい。 Further, it is preferable that the defocus compensation lens group includes a lens arranged on the most reduction side in the projection lens.
この場合において、前記ピントずれ補償用レンズ群は、前記投写レンズ中の最も縮小側に配置された1枚のレンズにより構成されていることが好ましく、さらに、前記ピントずれ補償用レンズ群を構成する、最も縮小側に位置する1枚のレンズは、ズーミング操作およびフォーカシング操作によっては移動しないように構成することが好ましい。 In this case, it is preferable that the defocus compensation lens group is composed of a single lens disposed on the most reduction side in the projection lens, and further, the defocus compensation lens group. It is preferable that one lens located closest to the reduction side is configured not to move by a zooming operation and a focusing operation.
ここで、上記「変調された光束が直接照射されない位置」とは、ライトバルブからの光束が装置内の部材によって遮られて、あるいはライトバルブからの光束の出射角度からして、実質的に温度検出器に入射しない位置、を指称するものとする。 Here, the “position where the modulated light beam is not directly irradiated” means that the light beam from the light valve is blocked by a member in the apparatus or the temperature at which the light beam is emitted from the light valve. A position where the light does not enter the detector is designated.
投写レンズにおいては、光源からの極めて強力な光束を投写レンズ内に導入するため、光源点灯時からの時間経過に伴う温度変化が大きくなり、温度変化に伴うピントのずれも大きくなる。 In the projection lens, an extremely strong light beam from the light source is introduced into the projection lens, so that the temperature change with the passage of time from the time of turning on the light source increases, and the focus shift due to the temperature change also increases.
したがって、ピントのずれを補償する操作を行うことが肝要であるが、このための温度検出器に光源からの光束が直接あたるようになっていると、上記ピントのずれを補償するための適切な温度情報を得ることが難しくなる。前述した公報記載の従来技術は、撮影装置に関するものであって、装置内の温度が、投写型表示装置に比べてはるかに低く、入射される光束に対する温度検出器の位置については余り問題が生じないので、そのような点についての配慮がなされていない。 Therefore, it is important to perform an operation for compensating for the focus shift. However, if the light beam from the light source is directly applied to the temperature detector for this purpose, an appropriate compensation for the focus shift is required. It becomes difficult to obtain temperature information. The prior art described in the above publication relates to an imaging apparatus, and the temperature inside the apparatus is much lower than that of a projection display device, and there is a problem with the position of the temperature detector with respect to the incident light beam. There is no consideration for such a point.
これに対し、本発明に係る投写型表示装置によれば、前記変調された光束が直接照射されない位置に温度検出器を設け、該温度検出器からの出力による温度情報を得るようにしているから、投写型表示装置における光源からの強力な光束が、直接温度検出器に照射することがないので、ピントのずれを補償するための適切な温度情報を得ることが可能となる。そして、本発明に係る投写型表示装置では、これにより得られた適切な温度情報に基づき、予め求めておいた、該温度変動と、その温度変動に伴う前記投写レンズのピントずれを補償するピントずれ補償用レンズ群の移動量との関係情報を用いて、投写レンズのピント移動量を補償するようにしているので、投写型表示装置であっても、装置内の温度変動に拘わらず投写レンズのピントが合った状態を高精度に維持することが可能である。 On the other hand, according to the projection display device of the present invention, a temperature detector is provided at a position where the modulated light beam is not directly irradiated, and temperature information is obtained from an output from the temperature detector. Since a powerful light beam from the light source in the projection display device does not directly irradiate the temperature detector, it is possible to obtain appropriate temperature information for compensating for the focus shift. In the projection display apparatus according to the present invention, the temperature variation obtained in advance based on the appropriate temperature information obtained thereby and the focus for compensating for the focus shift of the projection lens due to the temperature variation are compensated. Since the amount of movement of the projection lens is compensated using the information on the relationship between the displacement compensation lens group and the amount of movement, even in the case of a projection display device, the projection lens regardless of temperature fluctuations in the device. It is possible to maintain the in-focus state with high accuracy.
また、本発明に係る投写型表示装置において、1つのピントずれ補償用レンズ群を光軸方向に移動することにより、上記温度変動に応じたピントずれを補償するように構成すれば、前述した公報記載の従来技術に比べて、ピントずれの補償操作が簡易となり、またコスト的にも有利となる。 Further, in the projection display device according to the present invention, if it is configured to compensate for the focus shift according to the temperature variation by moving one focus shift compensation lens group in the optical axis direction, the above-mentioned publication Compared with the described prior art, the compensation operation for defocusing is simpler and more advantageous in terms of cost.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態に係る投写型表示装置を説明するための概略図である。
この装置1は、レンズ鏡筒部2とプロジェクタ本体3からなり、ズームレンズ鏡筒部2内において、カム筒2b内に収納されたレンズ群のうち、複数のレンズ群(第2レンズ群G2〜第5レンズ群G5)が互いに独立して光軸Zに沿って移動するように構成されており、一方、プロジェクタ本体3には、図示されないR,G,B3色に対応するライトバルブからの光束を合成する色合成プリズム5が配設されている。
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a projection display apparatus according to an embodiment of the present invention.
The
また、レンズ鏡筒部2とプロジェクタ本体3とは、レンズ鏡筒部2の一部(縮小側の第5レンズ群G5、第6レンズ群G6に相当する部分)がプロジェクタ本体3内に嵌入されるようにして組み合わせられている。なお、レンズ鏡筒部2には、このレンズ鏡筒部2をプロジェクタ本体3のレンズマウント部3aに保持させるためのフランジ部2aが設けられている。
Further, the
また、本実施形態においては、上記ライトバルブにより変調された光束が直接照射されない位置Ts1〜Ts4のいずれか1つ、または2つ以上の箇所に、温度検出器が設けられている。また、この温度検出器からの出力による温度情報に基づき、予め求めておいた、温度変動と、その温度変動に伴う前記投写レンズのピントずれを補償するピントずれ補償用レンズ群の移動量との関係を表すデータテーブルを用いて、該ピントずれを補償するように、投写レンズ4中の、少なくとも1つのピントずれ補償用レンズ群を光軸方向に移動するように構成されている。
In the present embodiment, a temperature detector is provided at any one or two or more of the positions Ts 1 to Ts 4 where the light beam modulated by the light valve is not directly irradiated. Further, based on the temperature information based on the output from the temperature detector, the temperature fluctuation obtained in advance and the amount of movement of the focus deviation compensation lens group that compensates for the focus deviation of the projection lens accompanying the temperature fluctuation. By using a data table representing the relationship, at least one focus deviation compensation lens group in the
このようなピントずれ補償用レンズ群としては、投写レンズ4中の最も縮小側に配置されたレンズを含むことが好ましい。
Such a focus deviation compensation lens group preferably includes a lens disposed on the most reduction side in the
また、この場合において、ピントずれ補償用レンズ群は、投写レンズ中の最も縮小側に配置された1枚のレンズ(実施例1では第6レンズ群G6を構成する第15レンズL15)により構成されていることが好ましく、さらに、このピントずれ補償用レンズ群を構成する、最も縮小側に位置する1枚のレンズは、ズーミング操作およびフォーカシング操作によっては移動しないように構成することが好ましい。これにより、温度変動に伴うピントずれの補償を、簡易かつ低コストで行なうことができる。 In this case, the lens unit for compensating for the defocus is constituted by a single lens (the fifteenth lens L 15 constituting the sixth lens group G 6 in the first embodiment) arranged on the most reduction side in the projection lens. Further, it is preferable that one lens located on the most reduction side constituting the lens group for compensating for the defocus is configured not to be moved by a zooming operation and a focusing operation. Accordingly, it is possible to easily and at low cost compensate for out-of-focus due to temperature fluctuation.
なお、図1においては、ズーム時、広角端から望遠端に向かうにしたがって移動する、移動レンズ群G2、G3、G4、G5の移動軌跡が描かれている。 In FIG. 1, the movement locus of the moving lens groups G 2 , G 3 , G 4 , and G 5 that moves from the wide-angle end to the telephoto end during zooming is depicted.
また、温度検出器の配設位置としては、投写型表示装置内であって、このライトバルブにより変調された光束が直接照射されない位置であればよいが、特に、図1に示す温度検出器Ts1の如く、最も有効径の小さいレンズ(実施例1では第5レンズ群G5の最も拡大側のレンズL11)の近傍に配置されていることが好ましい。あるいは、図1における温度検出器Ts2の如く、レンズ鏡筒部2の外側(外壁面上)で、レンズマウント部3aよりも縮小側の位置に配置されていることが好ましい。
Further, the position of the temperature detector may be a position in the projection display device where the light beam modulated by the light valve is not directly irradiated, but in particular, the temperature detector Ts shown in FIG. 1 is preferably disposed in the vicinity of the lens having the smallest effective diameter (in the first embodiment, the lens L 11 on the most enlarged side of the fifth lens group G 5 ). Alternatively, like the temperature detector Ts 2 in FIG. 1, it is preferable that the
また、前記ピントずれ補償用レンズ群が以下の条件式(1)を満足することが好ましい。
0.1 < Δdd/Δbf < 10.0 ・・・・(1)
ここで、
Δdd:ピントずれ補償用レンズ群の移動量(絶対値表示)
Δbf:Δddの移動に対応するピント移動量(絶対値表示)
The defocus compensation lens group preferably satisfies the following conditional expression (1).
0.1 <Δdd / Δbf <10.0 (1)
here,
Δdd: Amount of movement of the lens group for defocus compensation (absolute value display)
Δbf: Focus movement amount corresponding to the movement of Δdd (absolute value display)
上記条件式(1)は、移動レンズ群の光学調整の簡便化および移動レンズ群の移動量の短縮化を図るものである。すなわち、この下限を下回ると移動させるレンズ群のアライメント調整が難しくなり、一方、この上限を上回ると移動させるレンズ群の移動量が大きくなり過ぎる。 Conditional expression (1) is intended to simplify the optical adjustment of the moving lens group and shorten the amount of movement of the moving lens group. That is, if the lower limit is not reached, it is difficult to adjust the alignment of the lens group to be moved. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the amount of movement of the lens group to be moved becomes too large.
なお、本投写レンズ4中において、アッベ数νが75以上となる正レンズを2枚以上含むようにすれば色収差を良好に補正することが可能となる。また、本投写レンズ4中に、プラスチックレンズを含むことがコストを低減させる上で好ましい。
If the
図2は本実施形態装置における主要要素を示すブロック図である。すなわち、温度検出センサー21から出力された温度情報をCPU22が読み取り、予め作成しメモリ23内に格納しておいた、温度変動量と移動レンズ群補償移動量を関連付けた対応テーブルから、該温度情報に対応した移動レンズ群補償移動量を導出し、移動レンズ群補償移動量に応じたモーター駆動信号をレンズ駆動モーター24(フォーカスレンズ駆動用モーターと共用することが可能であるが、ズームレンズ駆動用モーターとは別個に設けられる)に出力し、これに応じてピントずれ補償用レンズ群25が光軸Z上を所定位置まで移動する。これにより、光源がONした後、投写型表示装置内に生じる温度変動に基づくピントずれを良好に補正することができる。なお、上記テーブルに替え、温度変動量と移動レンズ群補償移動量の間の関係式を用いて、温度変動量から、移動レンズ群補償移動量を求めることもできる。この場合にも、該関係式をメモリ23内に予め格納しておくようにする。
FIG. 2 is a block diagram showing main elements in the apparatus of this embodiment. In other words, the temperature information output from the
また、CPU22からは、ズームレンズ群(実施例1においては、レンズ群G2、G3、G4、G5)あるいはフォーカスレンズ群(実施例1においてはレンズ群G1)を駆動するための駆動信号が送出されるようになっている。
Further, the
ここで、上述した本実施形態装置の動作について、図3を用いて説明する。
まず、装置の主スイッチがON状態とされるとレンズ鏡筒部2が広角端位置に繰り出される(S1)。その後、図示されないズーム操作部/フォーカス操作部の操作に応じて、複数のレンズ群(実施例1においては、レンズ群G2、G3、G4、G5)が光軸Zに沿って移動し、ズーミング操作およびフォーカシング操作が行われる(S2)。なお、実施例2に示すような固定焦点レンズの場合には、上記ズーミング操作は行われない。この後、CPU22は温度検出センサー21からの温度情報を取り込む(S3)。CPU22は、これらの温度情報から、メモリ23内に予め格納された上記温度変動量―移動レンズ群補償移動量対応テーブル(またはメモリ23内に予め格納された、温度変動量と移動レンズ群補償移動量の間の関係式)を用いてピントずれを補償するための移動レンズ群補償移動量を導出する(S4)。そして、CPU22は、得られた移動レンズ群補償移動量に応じたモーター駆動信号を駆動モーター24に送出し(S5)、駆動モーター24は、該モーター駆動信号に応じてピントずれ補償用レンズ群25(実施例1においては、レンズ群G6)を光軸Zに沿って移動せしめて、ピントずれを補償するように構成されている(S6)。
Here, the operation of the above-described embodiment apparatus will be described with reference to FIG.
First, when the main switch of the apparatus is turned on, the
なお、図3に示す上述した装置の動作は、一例を示すものであり、その他の種々の動作を採用し得ることは勿論である。 The operation of the above-described apparatus shown in FIG. 3 shows an example, and it is needless to say that other various operations can be adopted.
例えば、ズーミング操作やフォーカシング操作がCPU22からの指示に応じて行われるのではなく、直接、駆動モーター24を駆動させるような操作を行うようにしてもよい。
For example, a zooming operation or a focusing operation may not be performed in response to an instruction from the
また、メモリ23内に、温度変動量、ズーム位置および移動レンズ群補償移動量の3者を関連付けた対応テーブルを格納しておき、ズーム操作の情報と組み合わせ、ズーム位置によって、温度変動量の値に応じた移動レンズ群補償移動量の値を変化させるように構成することも可能である。
Also, a correspondence table in which the three components of the temperature fluctuation amount, the zoom position, and the moving lens group compensation movement amount are associated is stored in the
以下、本発明に係る投写型表示装置の具体的な実施例について説明する。なお、各実施例において、互いに同様の作用効果をなす部材については同一の符号を付している。 Specific examples of the projection display device according to the present invention will be described below. In addition, in each Example, the same code | symbol is attached | subjected about the member which makes mutually the same effect.
実施例1に係る投写型表示装置の投写レンズはズームレンズであって、図1および図4に示すように、拡大側から順に、第1レンズ群G1、第2レンズ群G2、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4、第5レンズ群G5、および第6レンズ群G6からなり、このうち第2レンズ群G2、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4、および第5レンズ群G5が、変倍時において、互いに独立して移動するように構成されている。なお、第1レンズ群G1は4枚のレンズ(L1〜L4)からなり、第2レンズ群G2は2枚のレンズ(L5、L6)からなり、第3レンズ群G3は2枚のレンズ(L7、L8)、マスク7および絞り8からなり、第4レンズ群G4は2枚のレンズ(L9、L10)からなり、第5レンズ群G5は4枚のレンズ(L11〜L14)からなり、第6レンズ群G6は1枚のレンズ(L15)からなる。第6レンズ群G6は、ズーミングやフォーカシングによっては移動しないように構成されている。
The projection lens of the projection display apparatus according to Example 1 is a zoom lens, and as shown in FIGS. 1 and 4, the first lens group G 1 , the second lens group G 2 , and the third lens are sequentially arranged from the enlargement side. It consists of a lens group G 3 , a fourth lens group G 4 , a fifth lens group G 5 , and a sixth lens group G 6 , of which the second lens group G 2 , the third lens group G 3 , and the fourth lens group G 4, and the fifth lens group G 5, at the time of zooming, and is configured to move independently of each other. The first lens group G 1 is composed of four
また、ズーミングは、上述したように第2〜第5レンズ群G2、G3、G4、G5を互いに独立に移動させることによって行なわれるが、フォーカシングは第1レンズ群G1を移動させることによって行われるようになっている。 Further, as described above, zooming is performed by moving the second to fifth lens groups G 2 , G 3 , G 4 , and G 5 independently of each other. Focusing moves the first lens group G 1 . Is to be done.
また、第6レンズ群G6の縮小側には、色合成プリズム5およびライトバルブ(透過型液晶、反射型液晶あるいはDMD等)6が配されている。なお、ライトバルブは、一般にはR,G,Bの各色光に応じて3枚設けられているが、本願の図面においては、見易さの便宜のために1枚のみ表示されている。
Further, the reduction side of the sixth lens group G 6, the
また、温度検出器の配設位置は、投写型表示装置内であって、このライトバルブにより変調された光束が直接照射されない位置Ts1〜Ts4のいずれか1つの位置に配設されている。すなわち、位置Ts1は、全系の中で最も有効径の小さい、第5レンズ群G5の最も拡大側のレンズL11の近傍の配置である。また、位置Ts2は、レンズ鏡筒部2の外側(外壁面上)で、レンズマウント部3aよりも縮小側の位置である。また、位置Ts3は、レンズ鏡筒部2の内側(外筒の内壁面上)で、レンズマウント部3aよりも縮小側の位置である。また、位置Ts4は、プロジェクタ本体3の内壁面であって、色合成プリズム5からの光束が直接照射されない位置である。このような位置に温度検出器を設けることにより投写型表示装置における光源からの強力な光束が、直接温度検出器に照射されることがなくなるので、ピントのずれを補償するための適切な温度情報を得ることが可能となる。
The temperature detector is disposed in any one of positions Ts 1 to Ts 4 in the projection display apparatus where the light beam modulated by the light valve is not directly irradiated. . That is, the position Ts 1 is an arrangement in the vicinity of the lens L 11 on the most magnifying side of the fifth lens group G 5 having the smallest effective diameter in the entire system. Further, the position Ts 2 is a position on the outer side (on the outer wall surface) of the
その一方、例えば図5に示すように、ライトバルブにより変調された光束が直接照射される位置Tx1、Tx2(何ら間に介することなく、光束が直接照射される場合や、間にレンズを介して光束が直接照射される場合)に温度検出器を配設した場合は、ピントのずれを補償するための適切な温度情報を得ることが困難である。 On the other hand, as shown in FIG. 5, for example, positions Tx 1 and Tx 2 where the light beam modulated by the light valve is directly irradiated (if the light beam is directly irradiated without any intervening, or a lens is interposed between them). When the temperature detector is disposed in a case where the light beam is directly irradiated via the light source, it is difficult to obtain appropriate temperature information for compensating for the focus shift.
また、上述した条件式(1)に対応するΔdd/Δbfの値は、最も拡大側の第1レンズ群G1の各レンズL1〜L4をピントずれ補償用レンズ群25として一体的に移動させた場合には、広角端では1.33、望遠端では0.52であり、上記条件式(1)を満足する。なお、本実施例においては、第1レンズ群G1がフォーカスレンズ群として機能するので、温度変動に伴うピントずれ補償用に別途のレンズ駆動部を設けずとも良くなりコスト的にも有利となる。
Further, the value of Δdd / Δbf corresponding to the conditional expression (1) described above is moved integrally with the lenses L 1 to L 4 of the first lens group G 1 on the most enlargement side as the
一方、最も縮小側の第6レンズ群G1のレンズL15をピントずれ補償用レンズ群25として移動させた場合には、広角端では1.21、望遠端でも1.21であり、上記条件式(1)を満足する(図1参照)。
On the other hand, when moving the most reduction side of the sixth lens group lens L 15 in G 1 as defocusing
実施例1に係る投写レンズの各レンズ面の曲率半径R(広角端の焦点距離を1.00として規格化している:実施例2において同じ)、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔(以下「軸上面間隔」と称す)D(広角端の焦点距離を1.00として規格化している:実施例2において同じ)、各レンズのd線における屈折率Ndおよびアッベ数νdの値を、表1の上段に示す。なお、表1および表2において面番号の数字は拡大側からの順番を表すものである。 The radius of curvature R of each lens surface of the projection lens according to Example 1 (normalized by setting the focal length at the wide-angle end to 1.00: the same as in Example 2), the center thickness of each lens, and the air space between each lens (hereinafter referred to as "axial surface distance") D (is normalized focal length at the wide angle end as 1.00: same in example 2), the refractive index N d and the Abbe number [nu d of each lens at d-line The values are shown in the upper part of Table 1. In Tables 1 and 2, the surface numbers represent the order from the enlargement side.
なお、本実施例においては、アッベ数νが75以上の正レンズを2枚(L14、L15)備えている。 In this embodiment, two positive lenses (L 14 , L 15 ) having an Abbe number ν of 75 or more are provided.
実施例2に係る投写型表示装置の投写レンズは固定焦点レンズであって、図6および図7に示すように、拡大側から順に、第1レンズ群G1、第2レンズ群G2、および第3レンズ群G3からなる。なお、第1レンズ群G1は2枚のレンズ(L1、L2)からなり、第2レンズ群G2は1枚のレンズ(L3)とマスク7からなり、第3レンズ群G3は4枚のレンズ(L4〜L7)からなる。
The projection lens of the projection display apparatus according to Example 2 is a fixed focus lens, and as shown in FIGS. 6 and 7, in order from the enlargement side, the first lens group G 1 , the second lens group G 2 , and consisting the third lens group G 3. The first lens group G 1 is composed of two
また、フォーカシングは第1レンズ群G1全体を移動させることによって行われるようになっており、第3レンズ群G3における最も縮小側のレンズL7は、フォーカシングによって移動しないように構成されている。 Focusing is adapted to be effected by moving the entire first lens group G 1, lens L 7 on the most reduction side in the third lens group G 3 is configured so as not to move by focusing .
また、最も縮小側の第3レンズ群G3の縮小側には、色合成プリズム5およびライトバルブ(透過型液晶、反射型液晶あるいはDMD等)6が配されている点は、上記実施例1のものと同じである。
In addition, the
また、温度検出器の配設位置は、投写型表示装置内であって、このライトバルブにより変調された光束が直接照射されない位置Ts5〜Ts7のいずれか1つの位置に配設されている。すなわち、位置Ts5は、全系の中で最も有効径の小さい、第3レンズ群G3の最も拡大側のレンズL4の近傍の位置である。また、位置Ts6は、レンズ鏡筒部2の外側で、レンズマウント部3aよりも縮小側の位置(プロジェクタ本体3の内壁面上の位置)である。また、位置Ts7は、レンズ鏡筒部2の外壁面上である。このような位置に温度検出器を設けることにより投写型表示装置における光源からの強力な光束が、直接温度検出器に照射されることがないので、ピントのずれを補償するための適切な温度情報を得ることが可能となる。
The temperature detector is disposed in any one of the positions Ts 5 to Ts 7 in the projection display device where the light beam modulated by the light valve is not directly irradiated. . That is, the position Ts 5 is a position in the vicinity of the lens L 4 on the most magnifying side of the third lens group G 3 having the smallest effective diameter in the entire system. Further, the position Ts 6 is a position (a position on the inner wall surface of the projector main body 3) on the reduction side of the
その一方、例えば図8に示すように、ライトバルブにより変調された光束が直接照射される位置Tx3、Tx4(何ら間に介することなく、光束が直接照射される場合や、間にレンズを介して光束が直接照射される場合)に温度検出器を配設した場合は、ピントのずれを補償するための適切な温度情報を得ることが困難である。 On the other hand, for example, as shown in FIG. 8, positions Tx 3 and Tx 4 (directly irradiated with a light beam without any intervening or a lens between them as shown in FIG. When the temperature detector is disposed in a case where the light beam is directly irradiated via the light source, it is difficult to obtain appropriate temperature information for compensating for the focus shift.
また、上述した条件式(1)に対応するΔdd/Δbfの値は、最も拡大側の第1レンズ群G1の各レンズL1、L2をピントずれ補償用レンズ群25として一体的に移動させた場合には1.20であり、上記条件式(1)を満足する。なお、このようにしてピントずれ補償用レンズ群25を構成した場合、本実施例においては、第1レンズ群G1がフォーカスレンズ群として機能するので、温度変動に伴うピントずれ補償用に別途のレンズ駆動部を設けずとも良くなりコスト的にも有利である。
Further, the value of Δdd / Δbf corresponding to the conditional expression (1) described above is moved integrally with the lenses L 1 and L 2 of the first lens group G 1 on the most enlarged side as the
一方、最も縮小側の第3レンズ群G3の各レンズL1〜L4をピントずれ補償用レンズ群25として移動させた場合(図6参照)は0.99であり、上記条件式(1)を満足する。 On the other hand, when the lenses L 1 to L 4 of the third lens group G 3 closest to the reduction side are moved as the focus deviation compensating lens group 25 (see FIG. 6), 0.99 is obtained, and the conditional expression (1 ) Is satisfied.
また、上記第2レンズL2と上記第4レンズL4の両面は非球面とされており、その非球面形状は、下記非球面式により規定される。 Further, both surfaces of the second lens L 2 and the fourth lens L 4 is an aspheric surface, the aspherical shape is defined by the following aspheric expression.
実施例2に係る投写レンズの各レンズ面の曲率半径R、軸上面間隔D、各レンズのd線における屈折率Ndおよびアッベ数νdの値を、表2の上段に示す。表2において、面番号の右側に*印が付された面は非球面とされている。これら各非球面を表す非球面係数を、表2の下段に示す。 Table 2 shows the values of the radius of curvature R of each lens surface, the axial top surface distance D, the refractive index N d of each lens at the d-line, and the Abbe number ν d of the projection lens according to Example 2. In Table 2, the surface marked with * on the right side of the surface number is an aspherical surface. The aspheric coefficients representing these aspheric surfaces are shown in the lower part of Table 2.
なお、本実施例においては、プラスチックレンズを2枚(L2、L4)備えている。 In this embodiment, two plastic lenses (L 2 and L 4 ) are provided.
なお、本発明の投写型表示装置としては、上記実施例のものに限られるものではなく種々の態様の変更が可能であり、例えば、温度検出器(温度検出センサー)の配設位置、投写レンズにおける各レンズの曲率半径Rおよびレンズ間隔(もしくはレンズ厚)Dを適宜変更することが可能である。 The projection display device of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made. For example, the position of the temperature detector (temperature detection sensor), the projection lens It is possible to appropriately change the radius of curvature R and the lens interval (or lens thickness) D of each lens.
また、照明光学系としても、ライトバルブの種類に対応した適切な構成を採用することができる。 Also, as the illumination optical system, an appropriate configuration corresponding to the type of light valve can be adopted.
1 投写型表示装置
2 レンズ鏡筒部
2a フランジ部
3 プロジェクタ本体
3a レンズマウント部
4 投写レンズ
5 色合成プリズム
21 温度検出センサー
22 CPU
23 メモリ
24 レンズ駆動モーター
25 ピントずれ補償用レンズ群
G1〜G6 レンズ群
L1〜L15 レンズ
R1〜R31 レンズ面等の曲率半径
D1〜D30 軸上面間隔
Z 光軸
DESCRIPTION OF
23
Claims (9)
前記変調された光束が直接照射されない位置に温度検出器を設け、
該温度検出器からの出力による温度情報に基づき、予め求めておいた、温度変動と、その温度変動に伴う前記投写レンズのピントずれを補償するピントずれ補償用レンズ群の移動量との関係情報を用いて、該ピントずれを補償するように、前記投写レンズ中に配設した、少なくとも1つのピントずれ補償用レンズ群を光軸方向に移動するように構成してなることを特徴とする投写型表示装置。 In a projection display device including a projection lens that modulates a light beam from a light source by a light valve and enlarges and projects the modulated light beam on a screen.
A temperature detector is provided at a position where the modulated light beam is not directly irradiated,
Based on the temperature information from the output from the temperature detector, information on the relationship between the temperature fluctuation and the amount of movement of the focus deviation compensation lens group that compensates for the focus deviation of the projection lens accompanying the temperature fluctuation is obtained in advance. And at least one defocus compensation lens group disposed in the projection lens so as to compensate for the defocusing is configured to move in the optical axis direction. Type display device.
0.1 < Δdd/Δbf < 10.0 ・・・・(1)
ここで、
Δdd :前記ピントずれ補償用レンズ群の移動量(絶対値表示)
Δbf :Δddの移動に対するピント移動量(絶対値表示) The projection display device according to claim 1, wherein the lens group for compensating for the defocus satisfies the following conditional expression.
0.1 <Δdd / Δbf <10.0 (1)
here,
Δdd: Amount of movement of the lens group for compensating for the defocus (absolute value display)
Δbf: Focus movement amount with respect to Δdd movement (absolute value display)
9. The projection display device according to claim 8, wherein one lens located on the most reduction side constituting the focus deviation compensation lens group does not move by a zooming operation and a focusing operation.
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