JP2012132967A - 投射光学系及び画像投射装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像形成素子17に形成された画像を被投射面に拡大投射する投射光学系18であって、前記画像形成素子から被投射面までの光路上に、光軸を共有する共軸光学系19と、凹面ミラー20とが、この順番で配置され、前記共軸光学系19は、開口絞り19aと、複数のレンズ群と、を有し、前記複数のレンズ群は、焦点を調整するために前記光軸方向に独立して往復動可能に構成された負屈折力を有するレンズ群と、他のレンズ群と、を含み、前記複数のレンズ群を独立して適切に移動することにより前記焦点が調整される。
【選択図】図12
Description
図1は、第1の実施の形態に係る画像投射装置を例示する模式図である。図1に示す画像投射装置10は、大略的には、光源11から出射された光で画像表示素子17を照明し、画像表示素子17の拡大像を投射光学系18でスクリーン90に投射する装置である。光源11としては、ハロゲンランプ、キセノンランプ、メタルハライドランプ、超高圧水銀ランプ、LED等を用いることができる。画像表示素子17としては、例えば、DMD、液晶パネル等を用いることができる。
第2の実施の形態では、投射光学系18の共軸光学系29を図15に示すような構成とした。すなわち、共軸光学系29は、画像形成素子17側から順番に、開口絞り29aと、レンズ群29bと、レンズ群29cと、レンズ群29dと、レンズ群29e、レンズ群29fとを有する。なお、第2の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部品についての説明は省略する。
第3の実施の形態では、投射光学系18の共軸光学系39を図18に示すような構成とした。すなわち、共軸光学系39は、画像形成素子17側から順番に、開口絞り39aと、レンズ群39bと、レンズ群39cと、レンズ群39dとを有する。なお、第3の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部品についての説明は省略する。
第4の実施の形態では、図21に示すように、第1の実施の形態のレンズ群19dを、強い負屈折力を有するガラスレンズ19d1と、弱い正屈折力を有するプラスチックレンズ19d2とを隣接して配置する構成とした。なお、第4の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部品についての説明は省略する。
11 光源
12 リフレクタ
13 インテグレータロッド
14 照明用レンズ
15 第1ミラー
16 第2ミラー
17 画像表示素子
17a 中間像
18 投射光学系
19、29、39 共軸光学系
20 凹面ミラー
A 光軸
A1、A2 光
90 スクリーン
90a 画像
19a、29a、39a 開口絞り
19b、19c、19d、19e、29b、29c、29d、29e、29f、39b、39c、39d レンズ群
19d1 ガラスレンズ
19d2 プラスチックレンズ
Claims (8)
- 画像形成素子に形成された画像を被投射面に拡大投射する投射光学系であって、
前記画像形成素子から前記被投射面までの光路上に、光軸を共有する共軸光学系と、凹面ミラーとが、この順番で配置され、
前記共軸光学系は、開口絞りと、複数のレンズ群と、を有し、
前記複数のレンズ群は、焦点を調整するために前記光軸方向に独立して往復動可能に構成された負屈折力を有するレンズ群と、他のレンズ群と、を含み、
前記開口絞りは、負屈折力を有するレンズ群の中で前記凹面ミラーの最も近くに配置された負屈折力を有するレンズ群である第1レンズ群よりも前記画像形成素子側に配置され、
前記他のレンズ群が負屈折力を有する場合には、前記第1レンズ群が前記光軸方向の所定方向に移動し、かつ、前記他のレンズ群が前記光軸方向の前記所定方向と反対方向に移動すると前記焦点が調整され、
前記他のレンズ群が正屈折力を有する場合には、前記第1レンズ群が前記光軸方向の所定方向に移動し、かつ、前記他のレンズ群が前記光軸方向の前記所定方向と同一方向に移動すると前記焦点が調整され、
前記他のレンズ群が正屈折力を有する第2レンズ群及び負屈折力を有する第3レンズ群を含む場合には、前記第1レンズ群が前記光軸方向の所定方向に移動し、かつ、前記第2レンズ群が前記光軸方向の前記所定方向と同一方向に移動し、かつ、前記第3レンズ群が前記光軸方向の前記所定方向と反対方向に移動すると前記焦点が調整されることを特徴とする投射光学系。 - 前記第1レンズ群は、負屈折力を有するレンズ群の中で、最も強い負屈折力を有するレンズ群であることを特徴とする請求項1記載の投射光学系。
- 前記凹面ミラーは自由曲面ミラーであり、前記被投射面の横方向をX方向、前記被投射面の縦方向をY方向としたときに、前記凹面ミラーの前記X方向の曲率は、前記共軸光学系の光軸に近い側の前記凹面ミラーの端部から、前記共軸光学系の光軸から遠い側の前記凹面ミラーの端部に向かって前記Y方向の座標毎に大きくなることを特徴とする請求項1又は2記載の投射光学系。
- 前記開口絞りは、前記共軸光学系の中で前記画像形成素子の最も近くに配置されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項記載の投射光学系。
- 前記共軸光学系の光軸と、前記画像形成素子の中心は、前記被投射面の縦方向に偏心していることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項記載の投射光学系。
- 負屈折力を有するレンズ群の中で、最も強い負屈折力を有するレンズ群は、ガラスレンズから構成され、
前記複数のレンズ群は、前記最も強い負屈折力よりも絶対値が小さい正屈折力を有するプラスチックレンズを含むことを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項記載の投射光学系。 - 前記凹面ミラーは固定されていることを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項記載の投射光学系。
- 変調信号に応じて画像を形成する前記画像形成素子に、光源からの照明光を照射し、前記画像形成素子に形成された前記画像を、請求項1乃至7の何れか一項記載の投射光学系により前記被投射面に拡大投射する画像投射装置。
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