JP2013130881A - Image projection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像投射装置に関する。 The present invention relates to an image projection apparatus.
近年、ミラーを含む投射光学系に関する様々な技術が開発されてきている。 In recent years, various techniques relating to a projection optical system including a mirror have been developed.
例えば、特許文献１には、画像形成素子が配置されるべき結像面に反射面を向けた回転対称非球面形状の凹面状反射面を有する第１の反射鏡と、前記第１の反射鏡からの光束に反射面を向けた回転対称非球面形状の凸面状反射面を有する第２の反射鏡と、前記第２の反射鏡からの光束に反射面を向けた回転対称非球面形状の凹面状反射面を有する第３の反射鏡と、前記第３の反射鏡からの光束に反射面を向けた回転対称非球面形状の凸面状反射面を有する第４の反射鏡とから成り、かつ、テレセントリックな光学系であることを特徴とする反射型結合光学系が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a first reflecting mirror having a rotationally symmetric aspherical concave reflecting surface with a reflecting surface facing an imaging surface on which an image forming element is to be disposed, and the first reflecting mirror. A second reflecting mirror having a convexly reflecting surface having a rotationally symmetric aspherical shape with a reflecting surface facing the light beam from the light source, and a concave surface having a rotationally symmetric aspherical shape having the reflecting surface directed to the light beam from the second reflecting mirror A third reflecting mirror having a convex reflecting surface, and a fourth reflecting mirror having a convex reflecting surface having a rotationally symmetric aspherical shape with the reflecting surface facing the light beam from the third reflecting mirror, and A reflective coupling optical system is disclosed that is a telecentric optical system.
特許文献１に開示される反射型結合光学系は、４枚のミラーによるテレセントリック系を構成要件としているが、ミラーが剥き出しになり、塵埃のつきやすく、光学系の性能劣化が生じる可能性がある。 The reflection-type coupling optical system disclosed in Patent Document 1 has a telecentric system with four mirrors as a constituent requirement, but the mirror is exposed, dust is easily attached, and the performance of the optical system may be deteriorated. .
また、特許文献２には、筐体の上部に形成された開口部を通して筐体内の反射鏡から画像光をスクリーンに向かって投光するプロジェクターにおいて、前記開口部を塞ぐように開口部の近傍に設けられ、前記画像光を透過する透明部材と、この透明部材の上方を開閉自在に覆うシャッタとを備えたことを特徴とするプロジェクターが開示されている。 Further, in Patent Document 2, in a projector that projects image light from a reflecting mirror in a housing toward a screen through an opening formed in the upper portion of the housing, the projector is placed near the opening so as to close the opening. There is disclosed a projector comprising a transparent member that is provided and transmits the image light, and a shutter that covers the transparent member so as to be openable and closable.
さらに、特許文献２には、変調信号に応じて画像形成するライトバルブに、光源からの照明光を照射し、上記ライトバルブに形成された画像を、投射光学系により拡大投射する画像投射装置において、上記ライトバルブに形成された画像を拡大投影する投射光学系であって、ライトバルブの投影側に、上記ライトバルブの側から第１、第２の順に配設される第１及び第２の光学系を有し、上記第１の光学系は１以上の屈折光学系を含み、正のパワーを有し、上記第２の光学系はパワーを有する反射面を１以上含み、正のパワーを有し、上記ライトバルブにより形成された画像を、上記第１及び第２の光学系の光路上に中間像として結像させ、上記中間像をさらに拡大して投射することを特徴とする投射光学系が記載されている。特許文献２に開示される画像投射装置においても、ミラーが剥き出しになった場合に、ミラー部には、塵埃がつきやすくなることが考えられ、この場合に光学系の性能劣化が生じる可能性があった。 Further, Patent Document 2 discloses an image projection apparatus that irradiates a light valve that forms an image according to a modulation signal with illumination light from a light source, and enlarges and projects an image formed on the light valve using a projection optical system. A projection optical system for enlarging and projecting an image formed on the light valve, wherein the first and second elements are arranged on the projection side of the light valve in the first and second order from the light valve side. An optical system, wherein the first optical system includes one or more refractive optical systems and has positive power, and the second optical system includes one or more reflecting surfaces having power and has positive power. And an image formed by the light valve is formed as an intermediate image on the optical path of the first and second optical systems, and the intermediate image is further enlarged and projected. A system is described. Also in the image projection apparatus disclosed in Patent Document 2, when the mirror is exposed, it is considered that dust is likely to be attached to the mirror portion. In this case, there is a possibility that the performance of the optical system is deteriorated. there were.
特許文献３に開示される先行技術においては、ＡＬＬミラー型フロントプロジェクターの反射鏡の反射面にゴミおよび傷がつくのを防ぐ。また、特許文献３に開示されるプロジェクターは、拡大側の反射ミラーが凸面ミラーである光学系で構成したものである。このため、防塵対策のためには、拡大投射画側この凸面ミラーより大きな開口部が必要となる。つまり、特許文献３に開示されるプロジェクターにおけるフィルムの面積はより大きくなり、コストアップとなっていた。 In the prior art disclosed in Patent Document 3, dust and scratches are prevented from being formed on the reflecting surface of the reflecting mirror of the ALL mirror type front projector. Further, the projector disclosed in Patent Document 3 is configured by an optical system in which the enlargement-side reflection mirror is a convex mirror. For this reason, an opening larger than this convex mirror on the enlarged projection image side is required for dust-proof measures. That is, the area of the film in the projector disclosed in Patent Document 3 is larger and the cost is increased.
また、特許文献４には、屈折系と凹面ミラーにより拡大投射するリアプロジェクションあるいはフロントプロジェクション装置に関する技術が記載されている。この従来例によると、凹面ミラーの後に、投射光が透明区域と黒色区域を有するマスクを通過している図（ＦＩＧ１９等）がある。 Patent Document 4 describes a technique relating to a rear projection or a front projection device that performs enlarged projection using a refracting system and a concave mirror. According to this conventional example, there is a figure (FIG. 19 or the like) in which the projection light passes through a mask having a transparent area and a black area after the concave mirror.
本発明の参考の目的は、より低いコストで光学性能の劣化を低減することが可能な投射光学系を提供することである。 A reference object of the present invention is to provide a projection optical system capable of reducing deterioration in optical performance at a lower cost.
本発明の目的は、より低いコストで光学性能の劣化を低減することが可能な画像投射装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide an image projection apparatus capable of reducing deterioration of optical performance at a lower cost.
本発明は、筐体と、凹面鏡を有し物体と共役な像を被投射面に向かって投射する投射光学系と、を有する画像投射装置において、前記投射光学系は、全て前記筐体の内側に収納され、前記筐体は、窪みを備え、前記窪みは、前記凹面鏡で反射された投射光線が通過するための第一の開口と、前記第一の開口よりも前記被投射面側に形成された前記窪みの開口である第二の開口に対する傾斜とを備えることを特徴とする画像投射装置である。 The present invention relates to an image projection apparatus that includes a housing and a projection optical system that has a concave mirror and projects an image conjugate with an object toward a projection surface, and the projection optical system is all inside the housing. The housing includes a recess, and the recess is formed on the projection surface side of the first opening through which the projection light beam reflected by the concave mirror passes and the first opening. And an inclination with respect to the second opening which is the opening of the hollow.
本発明の第一の参考の態様は、パワーを有する少なくとも一つの光学素子を含むと共に物体と共役な像を被投射面に向かって投射する、投射光学系において、該パワーを有する少なくとも一つの光学素子における該光学素子に入射する光束の断面積の最大値よりも小さい面積を備えた開口を備えた部材、及び、前記開口の少なくとも一部を覆うと共に前記被投射面に向かって投射される光を透過させる光透過性部材を含むことを特徴とする、投射光学系である。 A first reference aspect of the present invention is a projection optical system including at least one optical element having power and projecting an image conjugate with an object toward a projection surface. At least one optical having the power A member having an opening having an area smaller than the maximum cross-sectional area of the light beam incident on the optical element in the element, and light that covers at least a part of the opening and is projected toward the projection surface It is a projection optical system characterized by including the light transmissive member which permeate | transmits.
本発明の第二の参考の態様は、画像を被投射面に投射する画像投射装置において、本発明の第一の態様である投射光学系を含むことを特徴とする画像投射装置である。 A second reference aspect of the present invention is an image projection apparatus that includes a projection optical system according to the first aspect of the present invention in an image projection apparatus that projects an image onto a projection surface.
本発明の参考の態様によれば、より低いコストで光学性能の劣化を低減することが可能な投射光学系を提供することができる。 According to the reference aspect of the present invention, it is possible to provide a projection optical system capable of reducing deterioration in optical performance at a lower cost.
本発明によれば、より低いコストで光学性能の劣化を低減することが可能な画像投射装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the image projection apparatus which can reduce deterioration of optical performance at lower cost can be provided.
次に、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明の第一の実施形態は、パワーを有する少なくとも一つの光学素子を含むと共に物体と共役な像を被投射面に向かって投射する、投射光学系において、該パワーを有する少なくとも一つの光学素子における該光学素子に入射する光束の断面積の最大値よりも小さい面積を有する開口を備えた部材を含むことを特徴とする、投射光学系である。 A first embodiment of the present invention includes at least one optical element having power in a projection optical system that includes at least one optical element having power and projects an image conjugate with an object toward a projection surface. The projection optical system includes a member having an opening having an area smaller than the maximum value of the cross-sectional area of the light beam incident on the optical element.
投射光学系としては、例えば、いわゆるプロジェクター光学系が挙げられる。 An example of the projection optical system is a so-called projector optical system.
ここで、該パワーを有する少なくとも一つの光学素子は、レンズのような屈折光学素子、ミラーのような反射光学素子、並びに、屈折光学素子及び反射光学素子の組み合わせのいずれであってもよい。 Here, the at least one optical element having the power may be any of a refractive optical element such as a lens, a reflective optical element such as a mirror, and a combination of a refractive optical element and a reflective optical element.
また、該パワーを有する少なくとも一つの光学素子における該光学素子に入射する光束の断面積とは、該パワーを有する少なくとも一つの光学素子に入射する光束が、該光学素子を照明する領域の面積を意味する。 The cross-sectional area of the light beam incident on the optical element in the at least one optical element having the power is the area of the region where the light beam incident on the optical element having the power illuminates the optical element. means.
さらに、該パワーを有する少なくとも一つの光学素子における該光学素子に入射する光束の断面積の最大値とは、該パワーを有する少なくとも一つの光学素子の各々について得られる、少なくとも一つの該光学素子に入射する光束の断面積のうちの最大の値を備えた該断面積を意味する。 Further, the maximum value of the cross-sectional area of the light beam incident on the optical element in the at least one optical element having the power is the at least one optical element obtained for each of the at least one optical element having the power. The cross-sectional area having the maximum value among the cross-sectional areas of the incident light beam is meant.
加えて、開口を備えた部材は、例えば、開口を備えた絞りであってもよく、該パワーを有する少なくとも一つの光学素子の少なくとも一部を囲む、開口を備えた筐体であってもよい。さらに、開口を備えた部材における開口の面積とは、開口を備えた部材によって囲まれる、開口としての空間部分の面積を意味する。 In addition, the member having an opening may be, for example, a diaphragm having an opening, or a housing having an opening surrounding at least a part of at least one optical element having the power. . Furthermore, the area of the opening in the member having the opening means the area of the space portion as the opening surrounded by the member having the opening.
また、被投射面は、投射光学系の構成要素であってもよく、投射光学系の構成要素に含まれなくてもよい。被投射面は、例えば、スクリーンである。 Further, the projection surface may be a component of the projection optical system or may not be included in the component of the projection optical system. The projection surface is, for example, a screen.
本発明の第一の実施形態によれば、より低いコストで光学性能の劣化を低減することが可能な投射光学系を提供することができる。 According to the first embodiment of the present invention, it is possible to provide a projection optical system capable of reducing deterioration in optical performance at a lower cost.
例えば、該パワーを有する少なくとも一つの光学素子における該光学素子に入射する光束の断面積の最大値よりも小さい面積を備えた開口を備えた部材を含むことによって、該パワーを有する少なくとも一つの光学素子に含まれる少なくとも一つの光学素子にゴミ、塵及び埃の少なくとも一つが付着することを低減することが可能となる、及び／又は、該パワーを有する少なくとも一つの光学素子に含まれる少なくとも一つの光学素子に人手が接触することを低減することが可能となる。その結果、投射光学系の光学性能の劣化を低減することが可能となる。 For example, by including a member having an opening having an area smaller than the maximum value of the cross-sectional area of a light beam incident on the optical element in at least one optical element having the power, at least one optical having the power It is possible to reduce adhesion of at least one of dust, dust and dirt to at least one optical element included in the element, and / or at least one optical element included in at least one optical element having the power It becomes possible to reduce that a human hand contacts an optical element. As a result, it is possible to reduce deterioration of the optical performance of the projection optical system.
本発明の第一の実施形態において、パワーを有する少なくとも一つの光学素子を含むと共に物体と共役な像を被投射面に向かって投射する、投射光学系は、物体と共役な第一の像を形成する第一の光学系、及び、該パワーを有する少なくとも一つの光学素子を含むと共に該第一の像と共役な第二の像を被投射面に向かって投射する第二の光学系を含む、投射光学系であってもよい。 In the first embodiment of the present invention, the projection optical system includes at least one optical element having power and projects an image conjugate with the object toward the projection surface. A first optical system to be formed; and a second optical system that includes at least one optical element having the power and projects a second image conjugate with the first image toward the projection surface. A projection optical system may be used.
この場合には、該パワーを有する少なくとも一つの光学素子における該光学素子に入射する光束の断面積の最大値を得るための対象となる、該パワーを有する少なくとも一つの光学素子は、該第二の光学系に含まれる光学素子である。 In this case, the at least one optical element having the power, which is a target for obtaining the maximum value of the cross-sectional area of the light beam incident on the optical element in the at least one optical element having the power, is the second optical element. This is an optical element included in the optical system.
また、開口を備えた部材は、第二の光学系と第二の像との間の光路中に設けられる。 The member provided with the opening is provided in the optical path between the second optical system and the second image.
なお、第一の像が、第一の光学系と第二の光学系との間に位置する場合には、第一の像は、中間像と呼ばれることもある。 In addition, when a 1st image is located between a 1st optical system and a 2nd optical system, a 1st image may be called an intermediate image.
同様に、本発明の第一の実施形態において、パワーを有する少なくとも一つの光学素子を含むと共に物体と共役な像を被投射面に向かって投射する、投射光学系は、物体と共役な第一の像を形成する第一の光学系、及び、該第一の像と共役な第二の像を被投射面に向かって投射する第二の光学系を含み、且つ、該第一の光学系及び該第二の光学系の少なくとも一方は、該物体に対して移動可能な少なくとも一つの光学素子を含む、投射光学系において、該物体に対して該光学素子の少なくとも一つを移動させることによって、当該投射光学系の像距離が変化させられると共に該第二の像の大きさが変化させられることを特徴とする投射光学系であってもよい。 Similarly, in the first embodiment of the present invention, the projection optical system includes at least one optical element having power and projects an image conjugate with the object toward the projection surface. And a second optical system that projects a second image conjugate with the first image toward the projection surface, and the first optical system. And at least one of the second optical system includes at least one optical element movable relative to the object, in a projection optical system, by moving at least one of the optical elements relative to the object The projection optical system may be characterized in that the image distance of the projection optical system is changed and the size of the second image is changed.
この投射光学系は、前記第一の光学系は、前記パワーを有する光学素子の少なくとも一つを含み、前記物体に対して前記第一の光学系に含まれる前記光学素子の少なくとも一つを移動させることによって、前記物体に対して前記第一の像を移動させる、投射光学系であってもよい。 In the projection optical system, the first optical system includes at least one optical element having the power, and moves at least one of the optical elements included in the first optical system with respect to the object. It may be a projection optical system that moves the first image with respect to the object.
この場合には、投射光学系の像距離を変化させると共に第二の像の大きさを変化させることができる投射光学系を提供することができる。特に、投射光学系の像距離が短い場合にも、第二の像の大きさの変化率が高い投射光学系を提供することが可能となる。 In this case, it is possible to provide a projection optical system that can change the image distance of the projection optical system and change the size of the second image. In particular, even when the image distance of the projection optical system is short, it is possible to provide a projection optical system having a high rate of change in the size of the second image.
また、この投射光学系においては、該第二の像の大きさが変化させられる一方で、前記被投射面に向かって投射される主光線の半画角が、実質的に一定であることもある。 In the projection optical system, the size of the second image can be changed, and the half angle of view of the principal ray projected toward the projection surface can be substantially constant. is there.
ここで、前記被投射面に向かって投射される主光線とは、被投射面に向かって投射される光束の中心における光線を意味する。また、前記被投射面に向かって投射される主光線の半画角とは、９０°−（主光線が被投射面に入射する点における、被投射面の法線ベクトルと主光線の方向ベクトルとの間のなす角（９０°未満））を意味する。さらに、前記被投射面に向かって投射される主光線の半画角が、実質的に一定であるとは、該投射光学系の像距離を変化させると共に該第二の像の大きさを変化させる際に、前記被投射面に向かって投射される主光線の半画角の変動が、±２°以内であることを意味する。 Here, the principal ray projected toward the projection surface means a ray at the center of the light beam projected toward the projection surface. The half angle of view of the principal ray projected toward the projection surface is 90 ° − (the normal vector of the projection surface and the direction vector of the principal ray at the point where the principal ray is incident on the projection surface. Is an angle between the two (less than 90 °). Further, that the half field angle of the principal ray projected toward the projection surface is substantially constant means that the image distance of the projection optical system is changed and the size of the second image is changed. This means that the variation of the half field angle of the principal ray projected toward the projection surface is within ± 2 °.
この場合には、前記被投射面に向かって投射される主光線の半画角が、実質的に一定である一方で、当該投射光学系の像距離を変化させると共に該第二の像の大きさを変化させることができる投射光学系を提供することができる。 In this case, the half field angle of the principal ray projected toward the projection surface is substantially constant, while changing the image distance of the projection optical system and the size of the second image. It is possible to provide a projection optical system capable of changing the thickness.
本発明の第一の実施形態において、好ましくは、前記パワーを有する少なくとも一つの光学素子は、正のパワーを有する反射光学素子を含む。正のパワーを有する反射光学素子は、いわゆる凹面鏡である。 In the first embodiment of the present invention, preferably, the at least one optical element having the power includes a reflective optical element having a positive power. The reflective optical element having positive power is a so-called concave mirror.
物体からの複数の光束は、通常、像に向かって発散するが、前記パワーを有する少なくとも一つの光学素子が、正のパワーを有する反射光学素子を含む場合には、正のパワーを有する反射光学素子によって、物体からの複数の光束を交差させることができる。ここで、該開口を備えた部材の開口を、物体からの複数の光束を交差する場所に位置させることによって、フレア成分を低減することが可能となる。それに応じて、像のコントラストを向上させることが可能となる。 A plurality of light fluxes from an object usually diverge toward an image, but when at least one optical element having the power includes a reflective optical element having a positive power, reflective optics having a positive power is used. By the element, a plurality of light beams from the object can be crossed. Here, the flare component can be reduced by positioning the opening of the member having the opening at a location where a plurality of light beams from the object intersect. Accordingly, the contrast of the image can be improved.
あるいは、第一の光学系、第一の像、及び第二の光学系が配置される投射光学系においては、第一の像からの複数の光束は、通常、第二の光学系に向かって発散するが、前記第二の光学系に含まれる前記パワーを有する少なくとも一つの光学素子が、正のパワーを有する反射光学素子を含む場合には、正のパワーを有する反射光学素子によって、第一の像からの複数の光束を交差させることができる。ここで、該開口を備えた部材の開口を、第一の像からの複数の光束を交差する場所に位置させることによって、フレア成分を低減することが可能となる。それに応じて、第二の像のコントラストを向上させることが可能となる。 Alternatively, in the projection optical system in which the first optical system, the first image, and the second optical system are arranged, the plurality of light beams from the first image are normally directed toward the second optical system. In the case where at least one optical element that diverges but has the power included in the second optical system includes a reflective optical element having a positive power, the reflective optical element having a positive power causes the first optical element to A plurality of luminous fluxes from the image can be crossed. Here, the flare component can be reduced by positioning the opening of the member having the opening at a location where a plurality of light beams from the first image intersect. Accordingly, the contrast of the second image can be improved.
本発明の第一の実施形態において、好ましくは、前記正のパワーを有する反射光学素子は、回転非対称な非球面を有する光学素子を含む。 In the first embodiment of the present invention, preferably, the reflective optical element having the positive power includes an optical element having a rotationally asymmetric aspherical surface.
ここで、回転非対称な非球面とは、回転対称非球面を除く全ての非球面を意味する。 Here, the rotationally asymmetric aspheric surface means all aspheric surfaces except the rotationally symmetric aspheric surface.
なお、回転対称非球面とは、Ｚが、光軸方向のデプスであり、ｃが、近軸曲率半径であり、ｒが、光軸からの光軸直交方向の距離であり、ｋが、円錐係数であり、Ａ、Ｂ、Ｃ、・・・等が、高次の非球面係数であるとすると、式（ａ）
Ｚ＝ｃ・ｒ２／［１＋√｛１−（１＋ｋ）ｃ２ｒ２｝］＋Ａｒ４＋Ｂｒ６＋Ｃｒ８・・・ （ａ）
によって表される非球面を意味する。
In the rotationally symmetric aspherical surface, Z is the depth in the optical axis direction, c is the paraxial radius of curvature, r is the distance in the optical axis orthogonal direction from the optical axis, and k is the cone. Assuming that A, B, C,... Are high-order aspheric coefficients, the equation (a)
Z = c · r2 / [1 + √ {1− (1 + k) c2r2}] + Ar4 + Br6 + Cr8 (a)
Means an aspherical surface represented by
回転非対称な非球面としては、例えば、自由曲面が挙げられる。 An example of the rotationally asymmetric aspheric surface is a free-form surface.
自由曲面としては、例えば、アナモフィックな多項式自由曲面が挙げられる。 Examples of free-form surfaces include anamorphic polynomial free-form surfaces.
アナモフィックな多項式自由曲面は、投射画像の中心を基準として、短軸方向がＹ方向であり、長軸方向がＸ方向であり、曲面のデプスがＺ方向にあるとすると、「Ｘ２、Ｙ２、Ｘ２Ｙ、Ｙ３、Ｘ２Ｙ２、…など」を非球面係数として、式（ｂ）
Ｚ＝Ｘ２・ｘ２＋Ｙ２・ｙ２＋Ｘ２Ｙ・ｘ２ｙ＋Ｙ３・ｙ３＋Ｘ４・ｘ４＋Ｘ２Ｙ２・ｘ２ｙ２＋Ｙ４・ｙ４＋Ｘ４Ｙ・ｘ４ｙ＋Ｘ２Ｙ３・ｘ２ｙ３＋Ｙ５・ｙ５＋Ｘ６・ｘ６＋Ｘ４Ｙ２・ｘ４ｙ２＋Ｘ２Ｙ４・ｘ２ｙ４＋Ｙ６・ｙ６＋・・・ （ｂ）
で表される非球面である。
An anamorphic polynomial free-form surface is defined as “X2, Y2, X2Y” assuming that the short axis direction is the Y direction, the long axis direction is the X direction, and the depth of the curved surface is in the Z direction with reference to the center of the projection image. , Y3, X2Y2,...
Z = X2, x2 + Y2, y2 + X2Y, x2y + Y3, y3 + X4, x4 + X2Y2, x2y2 + Y4, y4 + X4Y, x4y + X2Y3, x2y3 + Y5, y5 + X6, x6 + X4Y2, x4Y, 2yX4Y4
Is an aspherical surface.
この場合には、前記正のパワーを有する反射光学素子の設計の自由度を向上させることによって、前記像における収差を、より良好に低減することができる。また、前記正のパワーを有する反射光学素子の数及び大きさを低減することができる。これにより、投射光学系の装置を小型化することができる。また、投射光学系のコストを低減することができる。 In this case, the aberration in the image can be reduced more favorably by improving the degree of freedom in designing the reflective optical element having the positive power. In addition, the number and size of the reflective optical elements having the positive power can be reduced. Thereby, the apparatus of a projection optical system can be reduced in size. In addition, the cost of the projection optical system can be reduced.
本発明の第一の実施形態は、好ましくは、前記開口の少なくとも一部を覆うと共に前記被投射面に向かって投射される光を透過させる光透過性部材をさらに含む。 The first embodiment of the present invention preferably further includes a light-transmitting member that covers at least a part of the opening and transmits light projected toward the projection surface.
ここで、前記開口の少なくとも一部を覆うとは、前記開口の全部を覆うこと、及び、前記開口の一部を覆うことの両方を含む。また、前記開口の少なくとも一部を覆うとは、前記開口の少なくとも一部に隣接してそれを覆うこと、及び、前記開口の少なくとも一部から離れてそれを覆うことの両方を含む。 Here, covering at least part of the opening includes covering both of the opening and covering part of the opening. Covering at least a portion of the opening includes both covering at least a portion of the opening adjacent to it and covering it away from at least a portion of the opening.
また、前記被投射面に向かって投射される光を透過させることは、前記被投射面に向かって投射される光を完全に透過させること、及び、記被投射面に向かって投射される光の一部を透過させることの両方を含む。 Further, transmitting light projected toward the projection surface completely transmits light projected toward the projection surface, and light projected toward the projection surface. Including both transmitting a part of the.
光透過性部材の形状は、特に限定されないが、例えば、フィルムの形状又は板の形状であってもよい。光透過性部材の材料は、前記被投射面に向かって投射される光を透過させる材料であれば、特に限定されないが、例えば、ガラス又はプラスチックであってもよい。 The shape of the light transmissive member is not particularly limited, but may be, for example, a film shape or a plate shape. The material of the light transmissive member is not particularly limited as long as it is a material that transmits light projected toward the projection surface. For example, glass or plastic may be used.
なお、光透過性部材の配置は、光透過性部材によって、前記被投射面に向かって投射される光に発生させられる収差などを考慮して、決定される。また、光透過性部材の形状が、フィルムの形状又は板の形状である場合には、前記被投射面に向かって投射される光の光路に沿った光透過性部材の厚さは、光透過性部材によって、前記被投射面に向かって投射される光に発生させられる収差などを考慮して、決定される。 The arrangement of the light transmissive member is determined in consideration of aberrations generated in the light projected toward the projection surface by the light transmissive member. Further, when the shape of the light transmissive member is a film shape or a plate shape, the thickness of the light transmissive member along the optical path of the light projected toward the projection surface is the light transmissive member. It is determined in consideration of the aberration generated by the light projected toward the projection surface by the sex member.
この場合には、より低いコストで光学性能の劣化をより低減することが可能な投射光学系を提供することができる。 In this case, it is possible to provide a projection optical system that can further reduce deterioration of optical performance at a lower cost.
例えば、前記開口の少なくとも一部を覆うと共に前記被投射面に向かって投射される光を透過させる光透過性部材をさらに含むことによって、該パワーを有する少なくとも一つの光学素子に含まれる少なくとも一つの光学素子にゴミ、塵及び埃の少なくとも一つが付着することを低減又は防止することが可能となる、及び／又は、該パワーを有する少なくとも一つの光学素子に含まれる少なくとも一つの光学素子に人手が接触することを防止することが可能となる。その結果、投射光学系の光学性能の劣化をより低減することが可能となる。 For example, by further including a light transmissive member that covers at least a part of the opening and transmits light projected toward the projection surface, at least one optical element having the power includes at least one optical element. It is possible to reduce or prevent at least one of dust, dust, and dust from adhering to the optical element, and / or manual operation is required for at least one optical element included in at least one optical element having the power. It is possible to prevent contact. As a result, it is possible to further reduce the deterioration of the optical performance of the projection optical system.
また、前記開口の少なくとも一部を覆うと共に前記被投射面に向かって投射される光を透過させる光透過性部材をさらに含むことによって、前記被投射面に向かって投射される光の損失を抑制すると共に、物体と共役な像を被投射面に向かって投射することが可能となる。 In addition, it further includes a light transmissive member that covers at least a part of the opening and transmits light projected toward the projection surface, thereby suppressing loss of light projected toward the projection surface. In addition, an image conjugate with the object can be projected toward the projection surface.
本発明の第一の実施形態において、好ましくは、前記光透過性部材は、フィルムである。 In the first embodiment of the present invention, preferably, the light transmissive member is a film.
ここで、フィルムとは、光学的には薄いほどよいが、光学性能に影響を与えない厚みが好適であり、具体的には、０．０１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の厚さを有するものであることを意味する。 Here, the film is preferably optically thin but preferably has a thickness that does not affect the optical performance. Specifically, the film has a thickness of 0.01 mm to 0.5 mm. Means that.
この場合には、光透過性部材が、適切な耐久性を有すると共に、光透過性部材によって光に発生する収差を低減することが可能となる。すなわち、フィルムの厚さが、０．０１ｍｍ以上であることによって、適切な耐久性を有する光透過性部材を提供することが可能となる。また、フィルムの厚さが、０．５ｍｍ以下であることによって、光透過性部材によって光に発生する収差を低減することが可能となる。その結果、像の解像度を向上させることが可能となり、投射光学系の光学性能を向上させることができる。 In this case, the light transmissive member has appropriate durability and can reduce the aberration generated in the light by the light transmissive member. That is, when the thickness of the film is 0.01 mm or more, it is possible to provide a light transmissive member having appropriate durability. Moreover, it becomes possible to reduce the aberration which generate | occur | produces in light by the light transmissive member because the thickness of a film is 0.5 mm or less. As a result, the resolution of the image can be improved, and the optical performance of the projection optical system can be improved.
本発明の第一の実施形態において、好ましくは、前記光透過性部材は、可動に設けられる。 In the first embodiment of the present invention, preferably, the light transmissive member is movably provided.
この場合には、前記開口の少なくとも一部を覆う光透過性部材の一部に汚れが生じて、光透過性部材を通じた前記被投射面に向かって投射される光の透過率が、低下した場合であっても、光透過性部材を移動させることによって、汚れのない光透過性部材の部分で、前記開口の少なくとも一部を覆うことが可能となる。その結果、前記光透過性部材を移動させることによって、投射光学系の光学性能の劣化を低減又は防止することが可能となる。 In this case, a part of the light transmissive member covering at least a part of the opening is contaminated, and the transmittance of light projected toward the projection surface through the light transmissive member is reduced. Even in this case, by moving the light transmissive member, it is possible to cover at least a part of the opening with a portion of the light transmissive member without contamination. As a result, it is possible to reduce or prevent the deterioration of the optical performance of the projection optical system by moving the light transmissive member.
本発明の第一の実施形態において、好ましくは、前記光透過性部材は、着脱可能に設け
られる。
In the first embodiment of the present invention, preferably, the light transmissive member is detachably provided.
この場合には、前記開口の少なくとも一部を覆う光透過性部材の一部に汚れが生じて、光透過性部材を通じた前記被投射面に向かって投射される光の透過率が、低下した場合であっても、光透過性部材を、その新品と交換することによって、汚れのない新品の光透過性部材で前記開口の少なくとも一部を覆うことが可能となる。その結果、前記光透過性部材をその新品と交換することによって、投射光学系の光学性能の劣化を低減又は防止することが可能となる。 In this case, a part of the light transmissive member covering at least a part of the opening is contaminated, and the transmittance of light projected toward the projection surface through the light transmissive member is reduced. Even in this case, it is possible to cover at least a part of the opening with a new light-transmitting member that is not contaminated by replacing the light-transmitting member with a new one. As a result, it is possible to reduce or prevent deterioration of the optical performance of the projection optical system by replacing the light transmissive member with a new one.
本発明の第一の実施形態において、好ましくは、前記開口を備えた部材は、該パワーを有する少なくとも一つの光学素子の少なくとも一部を囲む筐体である。 In the first embodiment of the present invention, preferably, the member having the opening is a housing surrounding at least a part of at least one optical element having the power.
例えば、投射光学系が、前記第一の光学系及び前記第二の光学系を含む場合には、前記開口を備えた部材は、該第一の光学系及び該第二の光学系の少なくとも一部を囲む筐体である。 For example, when the projection optical system includes the first optical system and the second optical system, the member having the opening is at least one of the first optical system and the second optical system. It is the housing | casing which encloses a part.
この場合には、該パワーを有する少なくとも一つの光学素子の少なくとも一部を囲む、前記開口を備えた筐体によって、該パワーを有する少なくとも一つの光学素子の少なくとも一部を保護すると共に、筐体の該開口によって、投射光学系の光学性能の劣化を低減することが可能となる。 In this case, at least a part of the at least one optical element having the power is protected by the casing having the opening surrounding at least a part of the at least one optical element having the power, and the casing. This opening makes it possible to reduce the deterioration of the optical performance of the projection optical system.
さらに、該パワーを有する少なくとも一つの光学素子の少なくとも一部を囲む筐体は、投射光学系を含む、画像を被投射面に投射する画像投射装置の筐体であってもよい。 Furthermore, the casing surrounding at least a part of at least one optical element having the power may be a casing of an image projection apparatus that projects an image onto a projection surface, including a projection optical system.
この場合には、前記開口を備えた筐体によって、投射光学系のみならず、画像投射装置に含まれる構成要素にゴミ、塵及び埃の少なくとも一つが付着することを低減することが可能となる。画像投射装置に含まれる構成要素としては、例えば、画像投射装置の作像エンジンなどが挙げられる。 In this case, the housing having the opening can reduce adhesion of at least one of dust, dust, and dust not only to the projection optical system but also to the components included in the image projection apparatus. . Examples of the components included in the image projection apparatus include an image forming engine of the image projection apparatus.
本発明の第一の実施形態において、好ましくは、前記光透過性部材は、前記筐体に固定される。例えば、前記筐体が、前記光透過性部材を固定する固定部を有し、前記光透過性部材は、前記筐体に固定される。固定部は、前記光透過性部材をはめ込むことができる凹部であってもよい。この場合には、前記光透過性部材は、固定部にはめ込まれ、前記筐体に固定される。 In the first embodiment of the present invention, preferably, the light transmissive member is fixed to the casing. For example, the housing includes a fixing portion that fixes the light transmissive member, and the light transmissive member is fixed to the housing. The fixing part may be a concave part into which the light transmissive member can be fitted. In this case, the light transmissive member is fitted into the fixing portion and fixed to the casing.
前記光透過性部材が、前記筐体に固定される場合には、前記光透過性部材が、前記筐体と共に、前記パワーを有する少なくとも一つの光学素子を密閉することが可能となる。前記パワーを有する少なくとも一つの光学素子が、前記筐体及び前記光透過性部材などで密閉される場合には、前記パワーを有する少なくとも一つの光学素子に含まれる少なくとも一つの光学素子にゴミ、塵及び埃の少なくとも一つが付着することを低減又は防止することが可能となる、及び／又は、該パワーを有する少なくとも一つの光学素子に含まれる少なくとも一つの光学素子に人手が接触することを防止することが可能となる。その結果、投射光学系の光学性能の劣化をより低減することが可能となる。 When the light transmissive member is fixed to the housing, the light transmissive member can seal at least one optical element having the power together with the housing. When at least one optical element having the power is sealed with the casing and the light transmissive member, the at least one optical element included in the at least one optical element having the power has dust, dust, and the like. It is possible to reduce or prevent the adhesion of at least one of dust and / or dust and / or to prevent human hands from contacting at least one optical element included in at least one optical element having the power. It becomes possible. As a result, it is possible to further reduce the deterioration of the optical performance of the projection optical system.
本発明の第二の実施形態は、画像を被投射面に投射する画像投射装置において、本発明の第一の実施形態である投射光学系を含むことを特徴とする画像投射装置である。 A second embodiment of the present invention is an image projecting apparatus that projects an image onto a projection surface, and includes the projection optical system according to the first embodiment of the present invention.
画像投射装置としては、例えば、画像信号に応じて画素単位で光を変調あるいは偏向する画像形成部を有するライトバルブと、照明装置と、該照明装置から発せられた照明光を該ライトバルブに照射する光学系と該ライトバルブで形成した画像を、本発明の第一の態様である投射光学系により拡大投射画像を得ることを特徴とする投射表示装置が挙げられる。 As an image projection device, for example, a light valve having an image forming unit that modulates or deflects light in pixel units according to an image signal, an illumination device, and illumination light emitted from the illumination device is applied to the light valve. And a projection display device characterized in that an enlarged projection image is obtained from the image formed by the optical system and the light valve by the projection optical system according to the first aspect of the present invention.
本発明の第二の実施形態によれば、より低いコストで光学性能の劣化を低減することが可能な画像投射装置を提供することができる。 According to the second embodiment of the present invention, it is possible to provide an image projection apparatus capable of reducing deterioration in optical performance at a lower cost.
次に、本発明の具体的な実施例を、図面を参照して、説明することにする。 Next, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
（実施例１）
図１は、実施例１における投射光学系の一つの例を模式的に示す図である。図２は、実施例１における投射光学系の別の例を模式的に示す図である。
Example 1
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an example of a projection optical system according to the first embodiment. FIG. 2 is a diagram schematically illustrating another example of the projection optical system according to the first embodiment.
物体面１と、第一の光学系２と、第二の光学系（たとえば、正のパワーを有するミラー光学系）３を図１のように配置する。物体面１から射出した光束６は、第一の光学系２に至る。第一の光学系２において前記光束は集光して、中間像７を結像したのち、発散光束となって、第二の光学系３に至る。第二の光学系３は、中間像をさらに拡大して、像面に拡大像を形成する。このとき、第二の光学系３は屈折系であってもいい。 An object plane 1, a first optical system 2, and a second optical system (for example, a mirror optical system having a positive power) 3 are arranged as shown in FIG. The light beam 6 emitted from the object plane 1 reaches the first optical system 2. In the first optical system 2, the light beam is condensed to form an intermediate image 7, and then becomes a divergent light beam and reaches the second optical system 3. The second optical system 3 further enlarges the intermediate image to form an enlarged image on the image plane. At this time, the second optical system 3 may be a refractive system.
第二の光学系３を、より好ましくは、反射ミラーで構成することにより、大きなパワーを持たせることができる。以下、第二の光学系３は凹面ミラーを想定して機能を説明する。 More preferably, the second optical system 3 can be provided with a large power by being composed of a reflecting mirror. Hereinafter, the function of the second optical system 3 will be described assuming a concave mirror.
第二の光学系３を構成する前記ミラー光学系によって反射した光束は、集光光束に変換されて、開口部５を通過する。開口部５を通過した光束は、像面である拡大共役面４に集光する。前記において、物体面１の異なる位置から射出した複数の光束は、ミラー光学系を反射したのちに、ミラーが正のパワーを有することによって、光路を交差させることができる。 The light beam reflected by the mirror optical system constituting the second optical system 3 is converted into a condensed light beam and passes through the opening 5. The light beam that has passed through the opening 5 is condensed on the enlargement conjugate plane 4 that is the image plane. In the above description, the plurality of light beams emitted from different positions on the object plane 1 can cross the optical paths when the mirror has positive power after being reflected by the mirror optical system.
このとき、光路が交差した位置の近傍において、第二の光学系３を構成するミラーから反射する全光束は、第二の光学系を構成する素子のうち、最も大きい断面積Ａよりも小さく収束されている。この断面積Ａより小さな面積Ｂを持つ開口部５を第二の光学系と拡大像面の間に配置したことを特徴とする。 At this time, in the vicinity of the position where the optical paths intersect, the total luminous flux reflected from the mirror constituting the second optical system 3 converges smaller than the largest cross-sectional area A among the elements constituting the second optical system. Has been. An opening 5 having an area B smaller than the cross-sectional area A is arranged between the second optical system and the magnified image plane.
図２には、屈折系２から射出した光束が、中間像を形成することなく、正のミラーに導かれる構成例を示している。この場合において、先の正のミラーを有する構成が第二の光学系３'となる。この場合においても、正のミラーを反射した光束が拡大共役面４に集光するまでの光路上で、光束は交差しており、交差する位置の近傍に開口部５が設けられている。 FIG. 2 shows a configuration example in which the light beam emitted from the refraction system 2 is guided to a positive mirror without forming an intermediate image. In this case, the structure having the positive mirror is the second optical system 3 ′. Also in this case, the light beams intersect on the optical path until the light beam reflected by the positive mirror is collected on the enlargement conjugate plane 4, and the opening 5 is provided in the vicinity of the intersecting position.
図１あるいは図２の構成配置において、開口部５の面積Ｂ又はＢ'はミラーにおける光束の断面積Ａ又はＡ'よりも小さく設定したことを特徴とする。 In the arrangement shown in FIG. 1 or 2, the area B or B ′ of the opening 5 is set to be smaller than the cross-sectional area A or A ′ of the light beam in the mirror.
図示は省略したが、開口部以外からは、第二の光学系３または３'を構成するミラー光学系および屈折光学系２は直接手に触れることのない構成となっており、上記、このミラー光学系および、屈折光学系２は通常、装置の筐体１４の中に収められている。 Although not shown, the mirror optical system and the refractive optical system 2 constituting the second optical system 3 or 3 'are not touched directly from the part other than the opening, and the mirror The optical system and the refractive optical system 2 are usually housed in a housing 14 of the apparatus.
このような構成を採用することにより、ミラー等を誤って触ってしまう機会が無くなる。また、その他に、いわゆる、不要なフレア光が開口部５で遮光され、拡大共役面４には至らない。これによって像のコントラストを向上させることができる。また、外界からの光も光学系内部に入りにくくなり、乱反射光の発生要因を抑えることが可能となり、コントラスト性能を上げることができる。また、開口部５は、フロントプロジェクター装置においては、その筐体１４の一部に設けられてもよい。 By adopting such a configuration, there is no opportunity to touch the mirror or the like by mistake. In addition, so-called unnecessary flare light is shielded by the opening 5 and does not reach the enlarged conjugate plane 4. Thereby, the contrast of the image can be improved. In addition, it is difficult for light from the outside to enter the inside of the optical system, and it is possible to suppress the generation factor of irregularly reflected light, and the contrast performance can be improved. Further, the opening 5 may be provided in a part of the casing 14 in the front projector device.
開口部５の開口が小さいために、筐体１４の外部からの塵、ほこりは入りにくくなる。塵、埃は、しばしばミラーをはじめとする光学素子に付着して、反射率や透過率など光学特性を劣化させる要因となるものである。塵、ほこりが入りにくい構成を取ることができるようになったことで、光学素子の劣化、これに伴う像質の劣化を回避することができるようになる。以上の効果はフロントプロジェクターを構成する場合において特に効果がある。 Since the opening of the opening 5 is small, dust and dust from the outside of the housing 14 are difficult to enter. Dust and dust often adhere to optical elements such as mirrors, and cause deterioration of optical characteristics such as reflectance and transmittance. By adopting a configuration in which dust and dust are difficult to enter, it is possible to avoid the deterioration of the optical element and the accompanying deterioration of the image quality. The above effects are particularly effective when a front projector is configured.
なお、図１、図２は本発明の機能を説明するために、光学系は模式的に記載している。具体的な適用光学系の例としては、従来からある中間像結像光学系に適用することが最も効果的である。 1 and 2 schematically show the optical system in order to explain the function of the present invention. As a specific example of the applied optical system, it is most effective to apply to a conventional intermediate image forming optical system.
（実施例２）
図３は、実施例２におけるフロントプロジェクター光学系としての具体的な投射光学系の一つの例を示す図である。図３（ａ）は、縦方向における投射光学系の断面図であり、図３（ｂ）は、横方向における投射光学系の断面図である。図４は、実施例２におけるフロントプロジェクター光学系としての具体的な投射光学系の別の例を示す図である。図５は、実施例２におけるフロントプロジェクター光学系としての具体的な投射光学系のさらに別の例を示す図である。
(Example 2)
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a specific projection optical system as the front projector optical system according to the second embodiment. 3A is a cross-sectional view of the projection optical system in the vertical direction, and FIG. 3B is a cross-sectional view of the projection optical system in the horizontal direction. FIG. 4 is a diagram illustrating another example of a specific projection optical system as the front projector optical system according to the second embodiment. FIG. 5 is a diagram illustrating still another example of a specific projection optical system as the front projector optical system according to the second embodiment.
具体的な設計は、既存の光学シミュレーションにより設計を行なった。本発明の構成に適用した実施例２を示す。 The specific design was performed by existing optical simulation. Example 2 applied to the configuration of the present invention will be described.
実施例１における第二の光学系３を構成する正のパワーを有するミラー光学系を、回転非対称なミラー形状とすることにより、より良好な収差の補正効果が得られるようになる。回転非対称な面形状の例として自由曲面があるが、その他の曲面であってもよい。 By making the mirror optical system having positive power constituting the second optical system 3 in Embodiment 1 into a rotationally asymmetric mirror shape, a better aberration correction effect can be obtained. An example of a rotationally asymmetric surface shape is a free curved surface, but other curved surfaces may be used.
図３には、ミラー形状として、縦方向の曲率と横方向の曲率が異なる凹面鏡の例を示す。ただし、本発明の実施例２を説明するための必要な構成要素として、投射光学系しか描いておらず、図１で説明したように、ミラーと投射画像の間に、ミラーにおける光束の断面積より小さい面積を有する開口部を設けたことを特徴とする。開口部の大きさは、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、ミラーにおける光束の断面積をＡ、開口部の面積Ｂとしたとき、Ａ＞Ｂとしたことを特徴とした。 FIG. 3 shows an example of a concave mirror having different vertical and horizontal curvatures as the mirror shape. However, only the projection optical system is drawn as a necessary component for explaining the second embodiment of the present invention, and as described in FIG. 1, the cross-sectional area of the light beam in the mirror is between the mirror and the projection image. An opening having a smaller area is provided. As shown in FIGS. 3A and 3B, the size of the opening is characterized in that A> B, where A is the cross-sectional area of the light beam in the mirror and B is the area B of the opening.
物体面が矩形である場合には、ミラーが光束を受ける有効エリアの形状は、概略矩形状となる。本光学系を、投射装置に用いる場合、物体面に配置されるライトバルブの形状は一般的に矩形であるから、このときミラーの有効エリアの形状は、概略矩形状となる。このような凹面鏡を採用している光学系で、このクロスしている近傍にミラーにおける光束の断面積より小さな面積を有する開口部を設けた。また、この開口部は、有効な投射光線をさえぎることない大きさが望ましい。 When the object surface is rectangular, the shape of the effective area where the mirror receives the light beam is approximately rectangular. When this optical system is used in a projection apparatus, the shape of the light valve disposed on the object plane is generally rectangular, and at this time, the shape of the effective area of the mirror is approximately rectangular. In an optical system employing such a concave mirror, an opening having an area smaller than the cross-sectional area of the light beam in the mirror is provided in the vicinity of the cross. Further, it is desirable that the opening has a size that does not block an effective projection light beam.
図示はしないが、必ずしも矩形である必要がなく、円形あるいは楕円、台形形状でもよく、凹面ミラーにおける光束の面積（凹面ミラーの有効エリア面積）より開口部の面積が小さくすることで本発明の効果が得られる。 Although not shown in the drawings, the shape does not necessarily need to be rectangular, and may be circular, elliptical, or trapezoidal. Is obtained.
ミラーから反射した光束は交差し、その近傍では光束全体を収束させることによって、ミラーの短辺方向、長辺方向のいずれかの長さよりも、開口５の間口を狭くすることができる。これにより、実施例１と同様に、不要なフレア光は開口で遮光され、拡大共役面４には至らない。これによって像のコントラストを向上させることができる。また、開口５は、フロントプロジェクター装置においては、その筐体１４の一部に設けられてもよい。開口５が小さいために、筐体１４の外部からの塵、ほこりは入りにくくなる。塵、埃は、しばしばミラー３をはじめとする光学素子に付着して、反射率や透過率など光学特性を劣化させる要因となるものである。塵、ほこりが入りにくい構成を取ることができるようになったことで、光学素子の劣化、これに伴う像質の劣化を回避することができるようになる。以上の効果はフロントプロジェクターを構成する場合において特に効果がある。 The light beams reflected from the mirror intersect and converge the entire light beam in the vicinity thereof, so that the opening of the opening 5 can be narrower than the length in either the short side direction or the long side direction of the mirror. As a result, as in the first embodiment, unnecessary flare light is blocked by the opening and does not reach the enlarged conjugate plane 4. Thereby, the contrast of the image can be improved. Further, the opening 5 may be provided in a part of the casing 14 in the front projector apparatus. Since the opening 5 is small, dust and dust from the outside of the housing 14 are difficult to enter. Dust and dust often adhere to optical elements such as the mirror 3 and cause optical characteristics such as reflectance and transmittance to deteriorate. By adopting a configuration in which dust and dust are difficult to enter, it is possible to avoid the deterioration of the optical element and the accompanying deterioration of the image quality. The above effects are particularly effective when a front projector is configured.
また、図４の例に示すように、開口５の位置を選べば、図３の例より更に開口を小さくする配置が可能である。つまり、投射画像を形成する投射光線のうち、何れかの投射光線が垂直入射となる配置とすることで、より小さな開口とすることができ、上記の効果が最も有効に働く。 Further, as shown in the example of FIG. 4, if the position of the opening 5 is selected, it is possible to arrange the opening further smaller than the example of FIG. In other words, by arranging one of the projection light rays forming the projection image to be perpendicularly incident, a smaller opening can be obtained, and the above effect works most effectively.
図３では、第一の光学系内部で２回折り曲げた構成、図４では、一度も折り曲げない構成、図５は、一度折り曲げた構成を示す。何れも、投射装置の大きさの制約により、光学
系を折り曲げることにより、効率的に筐体１４の内部に収めることが可能となる。
3 shows a configuration that is bent twice inside the first optical system, FIG. 4 shows a configuration that is never bent, and FIG. 5 shows a configuration that is bent once. In either case, the optical system can be bent to efficiently fit inside the housing 14 due to the size of the projection apparatus.
（実施例３）
図６は、実施例３における透明部材の配置を説明する図である。
(Example 3)
FIG. 6 is a diagram for explaining the arrangement of the transparent members in the third embodiment.
実施例３では、実施例１又は２の構成に加えて、開口部には、光透過性の透明部材を配置している。図２に示すのは中間像を形成していない場合の実施例である。該透明部材は、筐体部と接合可能とすることが望ましい。また、図６に示すように、筐体の枠９の一部に開口穴を設けて該透明部材８を嵌めこむことで隙間をなくすことができる。なお、図６の１０は透過する光線を模式的に示すものである。隙間をなくすことによってより高い防塵効果が得られる。以上の効果はフロントプロジェクターを構成する場合において特に効果がある。 In Example 3, in addition to the configuration of Example 1 or 2, a light-transmitting transparent member is disposed in the opening. FIG. 2 shows an embodiment in which no intermediate image is formed. The transparent member is preferably connectable to the housing. In addition, as shown in FIG. 6, a gap can be eliminated by providing an opening hole in a part of the frame 9 of the housing and fitting the transparent member 8 therein. Note that reference numeral 10 in FIG. 6 schematically shows a transmitted light beam. By eliminating the gap, a higher dustproof effect can be obtained. The above effects are particularly effective when a front projector is configured.
必要に応じて、透明部材の表面に反射防止コートを設けてもよい。反射防止コートは、透明部材の両面がより望ましいが、片面でも有効である。 If necessary, an antireflection coat may be provided on the surface of the transparent member. The antireflection coat is more preferably on both sides of the transparent member, but it is also effective on one side.
図５の例に示すように、光路に対して略垂直に開口を設けることによって、収差による影響を少なくすることができる。少なくとも、投射光束のうち、何れか一つ以上垂直入射であるように配置すればよい。 As shown in the example of FIG. 5, by providing an opening substantially perpendicular to the optical path, the influence of aberration can be reduced. What is necessary is just to arrange | position so that at least one of the projection light beams may be perpendicularly incident.
（実施例４）
図７は、実施例４における透明部材を説明する図である。
Example 4
FIG. 7 is a diagram illustrating the transparent member in Example 4.
実施例４では、実施例３の透明部材として、光透過性のフィルムを用いた。図７では、開口部５を覆うようにフィルム１１を配置し、フィルム１１を筐体枠９に固定部材１２で固定している。実施例４では、透明部材がフィルム１１であることにより、ガラスないしプラスチック材を用いた場合と比べ薄く構成できるため、光が通過した際にも光学的収差の発生はほとんど無視することができる。またコストの面でも安価である。 In Example 4, a light transmissive film was used as the transparent member of Example 3. In FIG. 7, the film 11 is disposed so as to cover the opening 5, and the film 11 is fixed to the housing frame 9 by the fixing member 12. In Example 4, since the transparent member is the film 11, it can be made thinner than when a glass or plastic material is used. Therefore, the occurrence of optical aberration can be almost ignored even when light passes. Also, it is inexpensive in terms of cost.
必要に応じて、フィルム１１の表面に反射防止コートを設けてもよい。反射防止コートは、フィルム１１の両面がより望ましいが、片面でももちろん有効である。 If necessary, an antireflection coat may be provided on the surface of the film 11. The antireflection coat is more desirable on both sides of the film 11, but it is also effective on one side.
（実施例５）
図８は、実施例５における透明部材の構成を説明する図である。
(Example 5)
FIG. 8 is a diagram illustrating the configuration of the transparent member in the fifth embodiment.
実施例５では、透光個所が移動可能な構成とした。 In Example 5, it was set as the structure which a translucent location can move.
具体的な構成としては、図８に示すように、透光性部材であるフィルム１１をベルト状に配置させ、ベルトの両端には、ベルト状のフィルム１１を回転させる回転機構を設けている。回転機構によって、ベルト状のフィルム１１の光透過領域を変更することができる。フィルム１１の劣化時には、フィルム１１を回転して、劣化していない領域を用いることができる。これによって、フィルム１１を交換せずに長く使用することができるようになる。図例ではロール１３にはフィルム１１がロール状に巻きついており、ロール１３'の側で巻き取る。ロール１３と１３'は時計回りに回転する。 As a specific configuration, as shown in FIG. 8, a film 11 that is a translucent member is arranged in a belt shape, and rotation mechanisms for rotating the belt-shaped film 11 are provided at both ends of the belt. The light transmission region of the belt-like film 11 can be changed by the rotation mechanism. When the film 11 deteriorates, the film 11 can be rotated to use an area that has not deteriorated. As a result, the film 11 can be used for a long time without replacement. In the illustrated example, the film 11 is wound around the roll 13 in a roll shape, and the film 11 is wound on the roll 13 ′ side. Rolls 13 and 13 'rotate clockwise.
ロールを巻きつけるための爪がついていると好ましい。図８におけるフィルムの手前側、奥側の光が透過しない領域に爪と勘合する穴を連続的にもうけるとよい。 It is preferable to have a nail for winding the roll. It is advisable to continuously make holes that engage with the claws in the area where light on the near side and the far side of the film in FIG. 8 does not transmit light.
（実施例６）
該開口窓部材は光透過面の一部が筐体外部に露出しうるため、損傷や埃の焼きつきによって劣化する可能性があるが、実施例６では、図６において、該透明部材は筐体部に対し接着せずに嵌めこみあるいはネジ止めして用いるようにして、着脱可能な構成にした。これによって、該素子の劣化時には容易に交換することができる。
(Example 6)
Since a part of the light transmission surface of the open window member can be exposed to the outside of the casing, there is a possibility of deterioration due to damage or dust burn-in. In Example 6, in FIG. It was configured to be detachable by being used without being attached to the body part without being attached or screwed. As a result, the element can be easily replaced when it deteriorates.
（実施例７）
図９は、実施例７における画像投射表示装置を模式的に示す図である。
(Example 7)
FIG. 9 is a diagram schematically illustrating an image projection display apparatus according to the seventh embodiment.
図９に示すように、照明装置２１と、ライトバルブ２２と、これまで実施例１〜６として説明してきた凹面ミラーが拡大側に配置されている投射光学系２３とで構成されており、凹面ミラーを通過した光路中に、凹面ミラーにおける光束の断面積より小さな面積を有する開口部を設けた構成である。 As shown in FIG. 9, the illumination device 21, the light valve 22, and the projection optical system 23 in which the concave mirror described so far in Embodiments 1 to 6 is arranged on the enlargement side are configured. In the optical path that has passed through the mirror, an opening having an area smaller than the cross-sectional area of the light beam in the concave mirror is provided.
上記照明装置２１として、先ず光源には、ハロゲンランプ、キセノンランプ、メタルハライドランプ、超高圧水銀ランプなどが用いられる。あるいは、ＬＥＤ光源、ＬＤ光源であっても良い。 As the illuminating device 21, a halogen lamp, a xenon lamp, a metal halide lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp, or the like is used as a light source. Alternatively, an LED light source or an LD light source may be used.
さらに、効率よく照度を得られるように、リフレクターで反射集光させてもよい。ライトバルブへ効率よく照明する光学系としての照明光学系としては、インテグレータと呼ばれるフライアイレンズの組み合わせで、ライトバルブへ照射される照度ムラを低減させる光学系を採用も可能である。また、コンデンサーレンズと組み合わせてライトバルブ２２へ効率よく導く照明光学系で構成してもよい。 Further, the light may be reflected and condensed by a reflector so that the illuminance can be obtained efficiently. As an illumination optical system as an optical system for efficiently illuminating the light valve, it is possible to employ an optical system that reduces uneven illuminance irradiated to the light valve by combining a fly-eye lens called an integrator. Further, an illumination optical system that efficiently leads to the light valve 22 in combination with a condenser lens may be used.
偏光特性を利用した照明系では、照明光は偏光がそろった方がより高効率となり、いわゆる偏光変換器を用いてもよい。偏光変換器は、従来技術であるＰＢＳアレイと波長板を組み合わせた偏光変換器などで構成され、一方向の偏光方向に効率よく変換される。必要に応じてＰＢＳアレイピッチにあわせたレンズアレイと組み合わせた構成などが採用される。さらに、偏光度を向上させ、コントラスト性能を確保したい場合は、入射光の偏光変換器の後に、直線偏光子を挿入する。 In an illumination system using polarization characteristics, the illumination light becomes more efficient when the polarization is aligned, and a so-called polarization converter may be used. The polarization converter is composed of a polarization converter combining a PBS array and a wave plate, which is a conventional technique, and is efficiently converted into one direction of polarization. A configuration combined with a lens array in accordance with the PBS array pitch is adopted as necessary. Furthermore, when it is desired to improve the degree of polarization and ensure the contrast performance, a linear polarizer is inserted after the polarization converter for incident light.
光源として、より高出力レーザ光源など、偏光性の高い光源を用いることが可能である場合は、偏光変換器は必ずしも必要ではなくなる。 If it is possible to use a light source with high polarization, such as a higher-power laser light source, the polarization converter is not necessarily required.
以上の照明手段によりライトバルブ２２を照明し、ライトバルブ２２で形成された透過光、あるいは、反射光となった変調画像光を上記の投射光学系２３でスクリーン２４へ拡大投射する。 The light valve 22 is illuminated by the above illuminating means, and the transmitted light formed by the light valve 22 or the modulated image light that has become reflected light is enlarged and projected onto the screen 24 by the projection optical system 23.
このような構成を採用することにより、開口部の面積はミラーにおける光束の断面積よりも小さく設定しているので、従来凸面鏡を採用している場合に比べて、格段に、ミラーに触れる機会が少なくなり、安定した品質が保てるようになった。また、照明光はライトバルブ２２の必要領域はもちろん照射しているが、周辺部も照射しており、この光が光学系内部で不要なフレア光となって、投射共役面に達することがあるが、本発明の開口部によって遮光され、拡大共役面には至らない。フレアをカットすることによって像のコントラストは改善される。 By adopting such a configuration, the area of the opening is set smaller than the cross-sectional area of the light beam in the mirror, so there is a much greater opportunity to touch the mirror than when a conventional convex mirror is used. Reduced, stable quality can be maintained. In addition, the illumination light is irradiated not only on the necessary area of the light valve 22, but also on the periphery, and this light may become unnecessary flare light inside the optical system and reach the projection conjugate plane. However, it is shielded by the opening of the present invention and does not reach the enlarged conjugate plane. By cutting the flare, the contrast of the image is improved.
（実施例８）
上記の拡大投射装置において、該拡大投射装置の筐体の一部に開口を設けたことを特徴とした。図４又は図５に示すように、フロントプロジェクター装置の筐体１４の一部に開口が設けられており、光は開口を通過して像を投射する装置構成である。
(Example 8)
In the magnifying projection device, an opening is provided in a part of the casing of the magnifying projection device. As shown in FIG. 4 or FIG. 5, an opening is provided in a part of the casing 14 of the front projector apparatus, and light is an apparatus configuration that projects an image through the opening.
開口部には、既に説明した通り、さらに、光透過性部材を配置することで、異物の混入による素子の劣化を回避する効果が高くなる。あるいは、該部材を筐体１４に対し着脱可能な構成として、劣化時には容易に交換可能な装置を実現でき、あるいは、フィルム状とすることで、光学収差を与えずに用いることができ、さらには、ファイルをロールさせて、劣化した部分を用いないようにすることもできる。 As already described, a light-transmitting member is further disposed in the opening, so that the effect of avoiding deterioration of the element due to the inclusion of foreign matter is enhanced. Alternatively, the member can be attached to and detached from the housing 14 to realize a device that can be easily replaced at the time of deterioration, or can be used without giving optical aberrations by being formed into a film. It is also possible to roll the file so that the degraded part is not used.
次に、本実施例の開口部、および、光透過性部材をより詳しく記載する。図１０に開口部を有する光遮光性部材に密接配置された透明部材の上面図と正面図を示す。開口部は、横長の楕円形状としている。これは、投射画面が横長なので必要とする投射光をさえぎらないように最小限の大きさにすればよい。そして、この面積は、凹面ミラーにおける光束の断面積より小さな面積をとなっている。透明部材は、硝子部材、ＰＣや、ＰＭＭＣなどの透光性プラスチック部材などが好ましい。透明部材の厚みは、薄ければ薄いほど透過による光学性能の劣化は小さい。 Next, the opening part and the light transmissive member of this example will be described in more detail. FIG. 10 shows a top view and a front view of a transparent member arranged in close contact with a light shielding member having an opening. The opening has a horizontally long elliptical shape. Since the projection screen is horizontally long, it may be made a minimum size so as not to obstruct the necessary projection light. This area is smaller than the cross-sectional area of the light beam in the concave mirror. The transparent member is preferably a glass member, a translucent plastic member such as PC or PMMC. The thinner the transparent member is, the smaller the deterioration in optical performance due to transmission.
（実施例９）
実施例９として、別の光透過性部材の構成を示す。図１１は、この実施例の光遮光性部材に遮光層と透明部材を密接配置した状態の上面図と正面図を示す。この実施例では、光透過性部材の表面に遮光層を設け、遮光層に開口を形成して、遮光層が光透過性部材の開口の一部を塞ぐようにしている。遮光層で形成される開口をさえぎらないように透明部材が遮光層に密接配置されている。遮光層は、片面だけで十分機能する。むしろ、両面形成だと、マスクの位置が狂うと必要な光路をさえぎってしまう問題も発生する。マスクの形成方法としては、既存の印刷技術や、リフトオフ法などで形成すればよい。
Example 9
As Example 9, the configuration of another light transmissive member is shown. FIG. 11 shows a top view and a front view in a state where a light shielding layer and a transparent member are closely arranged on the light shielding member of this embodiment. In this embodiment, a light shielding layer is provided on the surface of the light transmissive member, and an opening is formed in the light shielding layer so that the light shielding layer blocks a part of the opening of the light transmissive member. The transparent member is closely disposed on the light shielding layer so as not to block the opening formed by the light shielding layer. The light shielding layer functions sufficiently only on one side. Rather, in the case of double-sided formation, there arises a problem that a necessary optical path is interrupted if the mask position is shifted. The mask may be formed by an existing printing technique, a lift-off method, or the like.
さらに、詳細な開口形状の実施例を示す。その前に、光学系として図４に示したような、凹面ミラーを搭載した投射光学系を前提として、説明する。この光学系は、パワーを有する光学素子の中で、最も大きい有効開口を有しているのは凹面ミラーであり、その凹面ミラーの有効反射領域について、既存の光学設計シミュレーションソフトにより評価してみた。 Furthermore, the example of detailed opening shape is shown. Before that, description will be made on the assumption that the optical system is a projection optical system having a concave mirror as shown in FIG. In this optical system, a concave mirror has the largest effective aperture among optical elements having power, and the effective reflection area of the concave mirror was evaluated by existing optical design simulation software. .
例として、屈折光学系で中間像を一旦形成し、凹面ミラーで拡大投射する光学の様子を図１２に示した。対角０．７インチのパネルを約１００インチのサイズに拡大している様子（片側のみの光線追跡図）を示す。この光学系の拡大図を図１３に示す。ここで、開口部材および、透明板１５は、第二光学系である凹面ミラー３で反射された後、光束が集まる位置に配置されている（図１３には、図が煩雑になるので開口部の形状は図示していない）。 As an example, FIG. 12 shows an optical state in which an intermediate image is once formed by a refractive optical system and enlarged and projected by a concave mirror. A state where a 0.7 inch diagonal panel is enlarged to a size of about 100 inches (ray tracing diagram on one side only) is shown. An enlarged view of this optical system is shown in FIG. Here, the aperture member and the transparent plate 15 are arranged at a position where the luminous flux gathers after being reflected by the concave mirror 3 which is the second optical system (FIG. 13 shows the aperture portion because the figure becomes complicated). Is not shown).
透明板１５は約１ｍｍの白板ガラスを用い、第一光学系２の光軸に対して４５度傾けている。この光学系において、凹面ミラー３の有効反射領域および、透明板１５の有効透過領域を示すために、画面中央縦ラインを境にして片側５×５＝２５画角の物体位置から発した光線の通過位置をプロットしてみた。 The transparent plate 15 is a white plate glass of about 1 mm and is inclined 45 degrees with respect to the optical axis of the first optical system 2. In this optical system, in order to show the effective reflection area of the concave mirror 3 and the effective transmission area of the transparent plate 15, rays emitted from an object position of 5 × 5 = 25 angle of view on one side with respect to the vertical line at the center of the screen. I tried to plot the passing position.
図１４に、凹面ミラーの反射領域１６を示す。反射面の正面から見た。図１５は、透過部材の有効透過領域１８を示す。もちろん、光線は、中央を境にして反対側も存在するが、左右対称光学系であるため省略している。凹面ミラーの右側で反射された光束が透過部材の開口の左側を通過している位置であることもわかる。２５画角それぞれの点の間に関しては、記載はないが、有効領域を判断するためには十分である。また、ミラー、透明部材の有効領域は、共に、同スケールで描いている。図１４、図１５から判るように、ミラーの反射領域の面積よりも、透過部材の有効透過領域は、明らかに小さくなっていることがわかる。点線で示した領域さえ透過すればよいことも自明である。図１６には、透明部材をほぼ水平に配置した様子である。有効透過領域の形状が変化していることもわかる。このように、透過部材の位置に応じて、有効透過領域が変わるが、有効透過領域よりも大きな領域（図１５の点線領域、あるいは図１６の点線領域）の開口で制限すれば迷光に対しても非常に強くなる。 FIG. 14 shows the reflection region 16 of the concave mirror. Seen from the front of the reflective surface. FIG. 15 shows the effective transmission area 18 of the transmission member. Of course, there is a ray on the opposite side of the center, but it is omitted because it is a left-right symmetric optical system. It can also be seen that the light beam reflected on the right side of the concave mirror is a position passing the left side of the opening of the transmission member. Although there is no description between the points of each of the 25 angles of view, it is sufficient to determine the effective area. The effective areas of the mirror and the transparent member are both drawn on the same scale. As can be seen from FIGS. 14 and 15, the effective transmission region of the transmission member is clearly smaller than the area of the reflection region of the mirror. It is also obvious that even the region indicated by the dotted line need only be transmitted. FIG. 16 shows a state in which the transparent members are arranged almost horizontally. It can also be seen that the shape of the effective transmission region has changed. As described above, the effective transmission region changes depending on the position of the transmission member. However, if it is limited by the opening of a region larger than the effective transmission region (a dotted line region in FIG. 15 or a dotted line region in FIG. 16), stray light can be prevented. Will also be very strong.
そこで、より迷光に強い構成として、図１７に、上述した点線領域の開口を有する遮光部材と透明部材で構成した別の例を示した。透明部材の表面に有効投射光束断面積より大きくなるように開口を設けている。形状が円形、あるいは楕円などの単純な形状ではないので、マスクパターンによる複製技術を用いて形成すればよい。また、図は省略するが、板金などの遮光部材でも形成は可能である。プレス金型により正確で精度の高い開口形状を形成することもできる。 Therefore, as an example of a structure that is more resistant to stray light, FIG. 17 shows another example in which the light-shielding member having the above-described opening in the dotted line region and a transparent member are used. An opening is provided on the surface of the transparent member so as to be larger than the effective projected light beam cross-sectional area. Since the shape is not a simple shape such as a circle or an ellipse, it may be formed using a replication technique using a mask pattern. Although not shown in the drawings, it can also be formed by a light shielding member such as a sheet metal. An accurate and highly accurate opening shape can also be formed by a press die.
開口部を有している遮光性部材は板金部材、プラスチック部材など光をさえぎる材質であれば何れでもよい。投射光学系のレンズハウジングや，プロジェクター装置の筐体と一体的に構成しても良いし、別部材を介して保持されていてもよい。 The light-shielding member having the opening may be any material that blocks light, such as a sheet metal member or a plastic member. It may be configured integrally with the lens housing of the projection optical system or the housing of the projector device, or may be held via a separate member.
次に、透明部材の厚みについて言及する。従来からある光学シミュレーションにて、仮に、透明部材がない状態で、投射光学系について最適化設計をおこなった光学系に、透明部材の厚みと解像性能を示すＭＴＦとの関係を求めてみたところ、図１８のようになった。非常に薄い透明部材ではＭＴＦが７０％を越えていたものが、厚みが増えて２ｍｍを越えるようになると７０％を下回ることが判る。ＭＴＦの低下の目安として透明部材のない初期値から９割以上確保するラインを決めると４．５ｍｍ程度まで許容できると判断できる。この値は、投射光学系の設計によってもちろん変化するが、ここでは厚みの変化により解像性能が変化する現象を示した。 Next, the thickness of the transparent member will be described. In a conventional optical simulation, the relationship between the thickness of the transparent member and the MTF indicating the resolution performance was calculated for an optical system that was optimized for the projection optical system in the absence of the transparent member. As shown in FIG. It can be seen that a very thin transparent member having an MTF exceeding 70% is less than 70% when the thickness increases to exceed 2 mm. As a guideline for lowering the MTF, it can be determined that up to about 4.5 mm is acceptable if a line that secures 90% or more from the initial value without the transparent member is determined. This value naturally changes depending on the design of the projection optical system, but here, a phenomenon is shown in which the resolution performance changes due to a change in thickness.
既に、記述したが、透明部材は０．５ｍｍ未満のフィルムとすることでほとんどＭＴＦの劣化がないことも判った。しかしながら、透明部材は多少とも強度を持たせるために硝子基材や、プラスチックといった基材を用いる場合、数ｍｍの厚みが必要となることがある。もちろん、所望の厚みをあらかじめ設定し、その厚みにより光学系全体を最適化してもかまわない。その際に、透明基板の厚みが増すと、斜め入射による批点収差やコマ収差の発生が無視できなくなることは自明である。 As already described, it has been found that the transparent member is made to be a film having a thickness of less than 0.5 mm so that the MTF hardly deteriorates. However, in order to give the transparent member some strength, when using a glass substrate or a substrate such as plastic, a thickness of several mm may be required. Of course, a desired thickness may be set in advance, and the entire optical system may be optimized based on the thickness. In this case, it is obvious that when the thickness of the transparent substrate increases, the occurrence of critical aberration and coma due to oblique incidence cannot be ignored.
そこで、開口部は、透過性部材に入射する光線のうち、垂直に入射する光線を含むように配置した。このような構成を採用することで、上述した斜め入射による批点収差やコマ収差の発生による劣化感度を鈍くすることが可能となった。 Therefore, the openings are arranged so as to include light rays that are perpendicularly incident among light rays that are incident on the transmissive member. By adopting such a configuration, it is possible to reduce the deterioration sensitivity due to the occurrence of critical aberration and coma aberration due to the oblique incidence described above.
このように本発明の実施例によれば、従来よりも係る装置の塵埃による光学素子と投射画像の画質の劣化が少ない画像投射装置を実現できる。特に、フロントプロジェクターに適用した場合に効果が大きい。 As described above, according to the embodiments of the present invention, it is possible to realize an image projection apparatus in which the optical element and the image quality of the projected image are less deteriorated due to dust of the apparatus. The effect is particularly great when applied to a front projector.
また、この実施例では、開口部と透明部材を別体としたので、投射性能を保ちつつ、迷光防止、さらに、防塵対策が効果的になされた。 Further, in this embodiment, since the opening and the transparent member are separated from each other, the stray light prevention and the dust prevention measures are effectively performed while maintaining the projection performance.
以上、本発明の実施の形態及び実施例を具体的に説明してきたが、本発明は、これらの実施の形態及び実施例に限定されるものではなく、これら本発明の実施の形態及び実施例を、本発明の主旨及び範囲を逸脱することなく、変更又は変形することができる。 Although the embodiments and examples of the present invention have been specifically described above, the present invention is not limited to these embodiments and examples, and these embodiments and examples of the present invention are not limited thereto. Can be changed or modified without departing from the spirit and scope of the present invention.
本発明は、例えば、フロント型プロジェクター光学系及び２次元情報を縮小結像させ、ＣＣＤで画像情報を読み取る撮像光学系などに適用することができる。 The present invention can be applied to, for example, a front-type projector optical system and an imaging optical system in which two-dimensional information is reduced and imaged and image information is read by a CCD.
また、本発明は、ミラー部の埃よけ、および、人手に触れることを未然に防ぎ、光学性能の劣化を生じさせない光学系、および、投射装置に適用することができる。特に、フロントプロジェクター光学系において反射ミラーや、レンズの表面の汚れを未然に防ぐために本発明を適用することができる。 Further, the present invention can be applied to an optical system and a projection apparatus that prevent the mirror portion from being protected from dust and coming into contact with human hands, and that do not cause deterioration in optical performance. In particular, the present invention can be applied to prevent contamination of the reflecting mirror and the lens surface in the front projector optical system.
１ 物体面
２ 第一の光学系
３，３' 第二の光学系
４ 拡大共役面
５ 開口部
６ 光束
７ 中間像
８ 透明部材（光透過性部材）
９ 筐体枠（光遮光性部材）
９−１ 遮光層
１０ 光線
１１ フィルム
１２ 固定部材
１３，１３' ロール
１４ 筐体
１５ 透明板
１６ ミラーの有効反射領域矩形開口として場合の有効透過領域
１７ 透光性部材の有効透過領域
２１ 照明装置
２２ ライトバルブ
２３ 投射光学系
２４ スクリーン
Ｔ 光線通過方向
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Object surface 2 1st optical system 3, 3 '2nd optical system 4 Magnification conjugate surface 5 Aperture part 6 Light beam 7 Intermediate image 8 Transparent member (light transmissive member)
9 Housing frame (light shielding material)
9-1 Light-shielding layer 10 Light beam 11 Film 12 Fixing member 13, 13 'Roll 14 Housing 15 Transparent plate 16 Effective transmission region 17 as effective reflection region rectangular opening of mirror Effective transmission region 21 of translucent member Illumination device 22 Light valve 23 Projection optical system 24 Screen T Light beam passing direction
Claims (1)
凹面鏡を有し物体と共役な像を被投射面に向かって投射する投射光学系と、を有する画像投射装置において、
前記投射光学系は、全て前記筐体の内側に収納され、
前記筐体は、窪みを備え、
前記窪みは、前記凹面鏡で反射された投射光線が通過するための第一の開口と、前記第一の開口よりも前記被投射面側に形成された前記窪みの開口である第二の開口に対する傾斜とを備えることを特徴とする画像投射装置。 A housing,
In an image projection apparatus having a concave mirror and a projection optical system that projects an image conjugate with an object toward a projection surface,
All the projection optical systems are housed inside the housing,
The housing includes a recess,
The depression is for a first opening through which the projection light beam reflected by the concave mirror passes, and a second opening that is an opening of the depression formed on the projection surface side with respect to the first opening. An image projection apparatus comprising an inclination.
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