JP2014130233A

JP2014130233A - 投射光学系および画像表示装置

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Publication number: JP2014130233A
Application number: JP2012288141A
Authority: JP
Inventors: Hirotoshi Nakayama; 裕俊中山; Hibiki Tatsuno; 響辰野
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2014-07-10
Anticipated expiration: 2032-12-28
Also published as: JP6132257B2

Abstract

【課題】ズーム時またはフォーカス時において、画像劣化を抑制しつつ、スクリーン面上の画像を調整することができる投射光学系を提供する。
【解決手段】光変調素子１からの光を被投射面であるスクリーン２に投射する投射光学系１００において、光変調素子１側から被投射面であるスクリーン２側に向かって順に配置された、正正負負負の屈折力を有する５群構成からなる屈折光学系３と、軸対称ミラーである平面ミラー４と、曲面ミラー５と、を備え、ズーム時またはフォーカス時に、前記軸対称ミラーが移動する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像を拡大してスクリーンに投射する画像表示装置に適用可能な投射光学系に関するものである。

近年、投射光学系により、表示パネルに形成された画像をスクリーン面上に拡大投射する画像表示装置（プロジェクター装置）が広く知られている。特に最近では、投射空間を小さくしつつも大画面を表示できる超広角のフロント投射型プロジェクター装置の需要が高まっている。さらに、超広角フロント投射型プロジェクター装置に用いる投射光学系として、高性能でコンパクトな投射光学系が求められている。

超広角フロント投射型プロジェクター装置に用いられる投射光学系の例として、特許文献１、特許文献２、特許文献３に示すような投射光学系が知られている。特許文献１の投射光学系は、正の屈折力を有する屈折光学系と、正の屈折力を有する反射面と、の間に中間像を結像させるものである。これによって、投射画面の大画面化を図りつつ、投射空間を縮小している。特許文献２および特許文献３の投射光学系は、ズーム時やフォーカス時に、偏心配置された回転非対称な反射面を含む少なくとも１つの光学素子群を移動させるものである。これによって、ズーム時やフォーカス時に像トビの発生を防いでいる。

しかしながら、上述した従来技術には、以下に述べるような課題がある。すなわち、特許文献１の投射光学系には、ズーム機能やフォーカス機能がないため、画像の変倍やピント合わせができない。また、特許文献２および特許文献３の投射光学系は、回転非対称な反射面（軸対称ではない反射面）を移動させる。このような反射面の移動は、感度が高く、スクリーン面上の画像を劣化させる要因となる。

本発明は、ズーム時またはフォーカス時において、画像劣化を抑制しつつ、スクリーン面上の画像を調整することができる投射光学系を提供することを目的とする。

本発明は、光変調素子からの光を被投射面に投射する投射光学系において、前記光変調素子側から前記被投射面側に向かって順に配置された、屈折光学系と、軸対称ミラーと、曲面ミラーと、を備え、ズーム時またはフォーカス時に、前記軸対称ミラーが移動する、ことを最も主な特徴とする。

本発明によれば、ズーム時またはフォーカス時において、画像劣化を抑制しつつ、スクリーン面上の画像を調整することができる。

本発明に係る投射光学系の実施形態を示す光学配置図である。上記投射光学系の一部を拡大した拡大光学配置図である。上記投射光学系に含まれる平面ミラーと曲面ミラーのみを拡大した展開図である。上記投射光学系の実施例１に係る屈折光学系の詳細な構成を示す光学配置図である。上記実施例１に係る投射光学系による近距離投射時の広角側のスクリーン上の画像の例である。図５に例示した画像における、（ａ）画像上辺における曲がり、（ｂ）画像左辺における曲がり、を示す図である。上記実施例１に係る投射光学系による近距離投射時の望遠側のスクリーン上の画像の例である。図７に例示した画像における、（ａ）画像上辺における曲がり、（ｂ）画像左辺における曲がり、を示す図である。上記実施例１に係る投射光学系による基準投射時の広角側のスクリーン上の画像の例である。図９に例示した画像における、（ａ）画像上辺における曲がり、（ｂ）画像左辺における曲がり、を示す図である。上記実施例１に係る投射光学系による基準投射時の望遠側のスクリーン上の画像の例である。図１１に例示した画像における、（ａ）画像上辺における曲がり、（ｂ）画像左辺における曲がり、を示す図である。上記実施例１に係る投射光学系による遠距離投射時の広角側のスクリーン上の画像の例である。図１３に例示した画像における、（ａ）画像上辺における曲がり、（ｂ）画像左辺における曲がり、を示す図である。上記実施例１に係る投射光学系による遠距離投射時の望遠側のスクリーン上の画像の例である。図１５に例示した画像における、（ａ）画像上辺における曲がり、（ｂ）画像左辺における曲がり、を示す図である。上記投射光学系の実施例２に係る屈折光学系の詳細な構成を示す光学配置図である。上記実施例２に係る投射光学系による近距離投射時の広角側のスクリーン上の画像の例である。図１８の例示した画像における、（ａ）画像上辺における曲がり、（ｂ）画像左辺における曲がり、を示す図である。上記実施例２に係る投射光学系による近距離投射時の望遠側のスクリーン上の画像の例である。図２０の例示した画像における、（ａ）画像上辺における曲がり、（ｂ）画像左辺における曲がり、を示す図である。上記実施例２に係る投射光学系による基準投射時の広角側のスクリーン上の画像の例である。図２２の例示した画像における、（ａ）画像上辺における曲がり、（ｂ）画像左辺における曲がり、を示す図である。上記実施例２に係る投射光学系による基準投射時の望遠側のスクリーン上の画像の例である。図２４の例示した画像における、（ａ）画像上辺における曲がり、（ｂ）画像左辺における曲がり、を示す図である。上記実施例２に係る投射光学系による遠距離投射時の広角側のスクリーン上の画像の例である。図２６の例示した画像における、（ａ）画像上辺における曲がり、（ｂ）画像左辺における曲がり、を示す図である。上記実施例２に係る投射光学系による遠距離投射時の望遠側のスクリーン上の画像の例である。図２８の例示した画像における、（ａ）画像上辺における曲がり、（ｂ）画像左辺における曲がり、を示す図である。本発明に係る画像表示装置の実施形態を示す光学配置図である。上記画像表示装置の一部を拡大した拡大光学配置図である。

以下、本発明に係る投射光学系の実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る投射光学系の構成の例を示す光学配置図である。図１において、投射光学系１００は、表示パネル１と、屈折光学系３と、平面ミラー４と、曲面ミラー５と、を有してなる。この投射光学系１００は、変調信号に応じて画像形成された表示パネル１の表面上の画像を被投射面であるスクリーン２の表面に拡大投射するものである。表示パネル１において画像を形成するために用いられるその他の構成は、図示を省略している。

本実施形態に係る投射光学系１００は、画像が表示されるスクリーン２の表面の法線方向の軸を「Ｙ軸」とする。また、Ｙ軸と直交する軸であって、スクリーン２の表面と平行、かつ、表示パネル１から光が出射される方向の軸を「Ｚ軸」とする。さらに、Ｙ軸及びＺ軸と直交する軸を「Ｘ軸」とする。なお、以下の説明において、Ｙ軸とＺ軸により形成される平面と平行の面を「ＹＺ平面」と記載する。

図１に示すように、投射光学系１００に含まれる屈折光学系３を構成するレンズの配列方向は、スクリーン２と略平行である。このように、屈折光学系３の配列方向とスクリーン２を略平行にすることにより、縦置きの投射を実現できる。この場合、屈折光学系３とスクリーン２との平行度は、５°以下にすることが望ましい。

図２は、投射光学系１００に含まれる光学素子部分を拡大した拡大光学配置図である。図２に示すように、投射光学系１００は、光変調素子である表示パネル１に近い側から順番に、屈折光学系３、軸対称ミラーである平面ミラー４、曲面ミラー５、を備えている。
投射光学系１００は、スクリーン２上に投射されている画像の変倍をする時（ズーム時）、また、スクリーン２上に投射されている画像の合焦をする時（フォーカス時）、平面ミラー４を投射光学系１００の光軸方向に移動させる。

平面ミラー４は、線対称（軸対称）ミラーであるから、投射光学系１００は、ズーム時、または、フォーカス時に、平面ミラー４を投射光学系１００の光軸方向に移動させる。これによって、投射光学系１００は、ズーム時またはフォーカス時にスクリーン２上の画像の調整を行うことができる。

なお、投射光学系１００において、ズーム時またはフォーカス時に移動する光学素子は、線対称の平面ミラー４に限ることはなく、回転対称（軸対称）の光学素子であればよい。例えば、球面ミラーや非球面ミラーであってもよい。

本実施形態では、表示パネル１として、有効画像領域が長方形をなすデジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）を用いているが、透過型や反射型の各種液晶パネル等を用いてもよい。

なお、「ズーム」とは、同じ投射距離でスクリーン２上の画像を変倍することをいう。また、「フォーカス」とは、投射距離に関係なくスクリーン２上の画像にピントが合わせることをいう。

図１および図２に示すように、投射光学系１００は、平面ミラー４を屈折光学系３と曲面ミラー５の間に配置している。このように光学素子を配置することで、光路を折り畳むことができ、投射光学系１００をコンパクトにすることができる。

次に、平面ミラー４と曲面ミラー５の関係について説明する。図３は、平面ミラー４と曲面ミラー５のみを拡大した展開図である。図３において、平面ミラー４で反射されて曲面ミラー５に向かう光は、屈折光学系３から一本の直線となるように表している。また、平面ミラー４と曲面ミラー５をＹＺ面上に展開している。図３に示すように、平面ミラー４の対称軸近辺の位置で反射された光は、曲面ミラー５の頂点付近に入射する。平面ミラー４が移動することで曲面ミラー５への入射光線の位置は変わるが、上記のように曲面ミラー５の頂点付近に入射するので、感度を低く抑えることができる。これによって、スクリーン２上への射出光線の位置ずれを抑制することができる。

次に、本発明に係る投射光学系のさらに詳細な実施例について説明する。図４は、実施例１に係る投射光学系１００が備える屈折光学系３の詳細な構成を示す光学配置図である。図４において、本実施例に係る屈折光学系３は、光変調素子側（表示パネル１側）から被投射面側に向かって順に、第１レンズ〜第３レンズからなる正の第１レンズ群３１１と、第４レンズ〜第７レンズからなる正の第２レンズ群３１２と、第８レンズ〜第１０レンズからなる負の第３レンズ群３１３と、第１１〜第１２レンズからなる負の第４レンズ群３１４と、第１３レンズからなる負の第５レンズ群３１５と、を含んで構成される。

屈折光学系３において、第１レンズ群３１１と第５レンズ群３１５は、ズーム時やフォーカス時に移動しない、固定群である。

また、第２レンズ群３１２はズーム時に移動するズーム群である。第２レンズ群３１２は、広角側では表示パネル１に近づく方向に移動し、望遠側では表示パネル１から遠ざかる方向に移動する。

第３レンズ群３１３と第４レンズ群３１４はフォーカス時に移動するフォーカス群である。第３レンズ群３１３は、近距離側から遠距離側にかけて、表示パネル１から遠ざかる方向に移動する。第４レンズ群３１４は、近距離側から遠距離側にかけて、表示パネル１から遠ざかる方向に移動する。

なお、平面ミラー４は、広角側から望遠側に画像を表示させる際、表示パネル１に近づくように移動する。このように、平面ミラー４の移動方向を規定することにより、スクリーン２上の画像の調整ができる。

すなわち、５群構成である屈折光学系３において、平面ミラー４は、５群のうち少なくとも３群と連動して移動する。

また、曲面ミラー５は、図４の示すように、ＹＺ平面において（Ｙ，Ｚ）＝（１９４．１３６，１４７．８８６）（単位：ｍｍ）となる座標位置に固定される。なお、原点（０，０）は、表示パネル１であるＤＭＤの有効画像領域の下辺の中点である。

次に、本実施例に係る投射光学系１００の具体的数値例について説明する。表１は、本実施例に係る投射光学系１００を構成する光学素子の配置例を示すレイアウトデータである。なお、以下の説明で用いている各記号の意味は下記の通りである。
ｒ：曲率半径
ｄ：面間隔
ｎｄ：ｄ線の屈折率
νｄ：ｄ線のアッベ数

表２は、本実施例に係る投射光学系１００における、ズーム時（ズーム機能）とフォーカス時（フォーカス機能）に関するレンズ間隔の具体例である。

表３は、本実施例に係る投射光学系１００における、非球面係数の各数値の具体例である。

なお、非球面は次の式１で表す。
（式１）
Ｘ＝（１／Ｒ）・Ｙ^２／［１＋｛１−（１＋ｋ）（Ｙ／Ｒ）^２｝^１／２］＋Ａ_４Ｙ^４＋Ａ_６Ｙ^６＋Ａ_８Ｙ^８＋Ａ_１０Ｙ^１０＋Ａ_１２Ｙ^１２＋Ａ_１４Ｙ^１４

式１にて用いる各符号の意味は以下の通りである。
Ｘ：光軸から高さＹにおける非球面の非球面頂点における接平面からの距離
Ｙ：光軸からの高さ
Ｒ：非球面の近軸曲率半径
Ｋ：円錐乗数
Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２、Ａ１４：非球面係数
また、表２中の「Ｅ−ＸＹ」という表記は１０^−ＸＹを意味する。同様に、「Ｅ＋ＸＹ」は、１０^＋ＸＹを意味する。

表４は、本実施例に係る投射光学系１００における、表示パネル１の具体例である。

表４にて例示した表示パネル１であるＤＭＤは、対角サイズが０．６５ｉｎｃｈのものである。なお、本発明における表示パネル１のサイズや種類はこれに限定されるものではない。例えば、表示パネル１のサイズは対角０．５５ｉｎｃｈであってもよい。

また、本実施例では、投射光学系１００からスクリーン２に投射される光の投射位置を高くするために、光軸と表示パネル１の下辺との距離を１．０ｍｍとしている。しかし、この距離も任意に変更してもよい。

次に、本実施例に係る投射光学系１００における、ズーム時の画像劣化の抑制について、図５から図１６を用いて説明する。

図５は、実施例１に係る投射光学系１００による近距離投射時の広角側のスクリーン２上の画像の例である。図６は、図５に例示した画像における、（ａ）画像上辺における曲がり、（ｂ）画像左辺における曲がり、を示す図である。

図７は、実施例１に係る投射光学系１００による近距離投射時の望遠側のスクリーン２上の画像の例である。図８は、図７に例示した画像における、（ａ）画像上辺における曲がり、（ｂ）画像左辺における曲がり、を示す図である。

図６に示す近距離投射時の広角側のプロファイルと、図８に示す近距離投射時の望遠側のプロファイルを比較すると、上辺及び左辺の曲がりのプロファイルは類似しており、画像劣化は抑制されている。

図９は、実施例１に係る投射光学系１００による基準投射時の広角側のスクリーン２上の画像の例である。図１０は、図９に例示した画像における、（ａ）画像上辺における曲がり、（ｂ）画像左辺における曲がり、を示す図である。

図１１は、実施例１に係る投射光学系１００による基準投射時の望遠側のスクリーン２上の画像の例である。図１２は、図１１に例示した画像における、（ａ）画像上辺における曲がり、（ｂ）画像左辺における曲がり、を示す図である。

図１０に示す基準投射時の広角側のプロファイルと、図１２に示す基準投射時の望遠側のプロファイルを比較すると、上辺及び左辺の曲がりのプロファイルは類似しており、画像劣化は抑制されている。

図１３は、実施例１に係る投射光学系１００による遠距離投射時の広角側のスクリーン２上の画像の例である。図１４は、図１３に例示した画像における、（ａ）画像上辺における曲がり、（ｂ）画像左辺における曲がり、を示す図である。

図１５は、実施例１に係る投射光学系１００による遠距離投射時の望遠側のスクリーン２上の画像の例である。図１６は、図１５に例示した画像における、（ａ）画像上辺における曲がり、（ｂ）画像左辺における曲がり、を示す図である。

図１４に示す遠距離投射時の広角側のプロファイルと、図１６に示す遠距離投射時の望遠側のプロファイルを比較すると、上辺及び左辺の曲がりのプロファイルは類似しており、画像劣化は抑制されている。

以上、図５から図１６に示すように、実施例１に係る投射光学系１００によれば、ズーム時に平面ミラー４を所定の方向に移動させることによって、ズーム時における画像劣化を抑制することができる。

次に、本発明に係る投射光学系のさらに詳細な別の実施例について説明する。図１７は、実施例２に係る投射光学系１００が備える屈折光学系３の詳細な構成を示す光学配置図である。図１７において、本実施例に係る屈折光学系３は、光変調素子側（表示パネル１側）から被投射面側に向かって順に、第１レンズ〜第３レンズからなる正の屈折力を有する第１レンズ群３２１と、第４レンズ〜第７レンズからなる正の屈折力を有する第２レンズ群３２２と、第８レンズ〜第１０レンズからなる負の屈折力を有する第３レンズ群３２３と、第１１〜第１２レンズからなる負の屈折力を有する第４レンズ群３２４と、第１３レンズからなる負の屈折力を有する第５レンズ群３２５と、を含んで構成されている。

屈折光学系３において、第１レンズ群３２１と第５レンズ群３２５は、ズーム時やフォーカス時に移動しない、固定群である。

また、第２レンズ群３２２は、ズーム時に移動するズーム群である。第２レンズ群３２２は、広角側では表示パネル１に近づく方向に移動し、望遠側では表示パネル１から遠ざかる方向に移動する。

第３レンズ群３２３と第４レンズ群３２４は、フォーカス時に移動するフォーカス群である。第３レンズ群３２３は、近距離側から遠距離側にかけて、表示パネル１から遠ざかる方向に移動する。第４レンズ群３２４は、近距離側から遠距離側にかけて、表示パネル１に近づく方向に移動する。

なお、平面ミラー４は、近距離側から遠距離側に画像を表示させる際、表示パネル１に近づくように移動する。このように、平面ミラー４の移動方向を規定することにより、スクリーン２上の画像の調整ができる。

また、曲面ミラー５は、図１７に示すように、ＹＺ平面において（Ｙ，Ｚ）＝（１９４．２９９，１４８．０５０）（単位：ｍｍ）となる座標位置に固定される。なお、原点（０，０）は、表示パネル１であるＤＭＤの有効画像領域の下辺の中点である。

次に、実施例２に係る投射光学系１００の具体的数値例について説明する。表５は、実施例２に係る投射光学系１００のレイアウトデータである。なお、以下の説明で用いている各記号の意味は下記の通りである。
ｒ：曲率半径
ｄ：面間隔
ｎｄ：ｄ線の屈折率
νｄ：ｄ線のアッベ数

表６は、実施例２に係る投射光学系１００における、ズーム時（ズーム機能）とフォーカス時（フォーカス機能）に関するレンズ間隔の具体例である。

表７は、実施例２に係る投射光学系１００における、非球面係数の各数値の具体例である。

なお、非球面は次の式２で表す。
（式２）
Ｘ＝（１／Ｒ）・Ｙ^２／［１＋｛１−（１＋ｋ）（Ｙ／Ｒ）^２｝^１／２］＋Ａ_４Ｙ^４＋Ａ_６Ｙ^６＋Ａ_８Ｙ^８＋Ａ_１０Ｙ^１０＋Ａ_１２Ｙ^１２＋Ａ_１４Ｙ^１４

式２にて用いる各符号の意味は以下の通りである。
Ｘ：光軸から高さＹにおける非球面の非球面頂点における接平面からの距離
Ｙ：光軸からの高さ
Ｒ：非球面の近軸曲率半径
Ｋ：円錐乗数
Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２、Ａ１４：非球面係数
また、表７中の「Ｅ−ＸＹ」という表記は１０^−ＸＹを意味する。同様に、「Ｅ＋ＸＹ」は、１０^＋ＸＹを意味する。

表８は、実施例２に係る投射光学系１００における、表示パネル１の具体例である。

表８にて例示した表示パネル１であるＤＭＤは、対角サイズが０．６５ｉｎｃｈである。なお、本発明における表示パネル１のサイズや種類はこれに限定されるものではない。例えば、表示パネル１のサイズは対角０．５５ｉｎｃｈであってもよい。

また、本実施例では、投射光学系１００からスクリーン２に投射される光の投射位置を高くするために、投射光学系１００の光軸と表示パネル１の下辺との距離を１．０ｍｍとしている。しかし、この距離も任意に変更してもよい。

次に、実施例２に係る投射光学系１００における、フォーカス時の画像劣化の抑制について、図１８から図２９を用いて説明する。

図１８は、実施例２に係る投射光学系１００による近距離投射時の広角側のスクリーン２上の画像の例である。図１９は、図１８に例示した画像における、（ａ）画像上辺における曲がり、（ｂ）画像左辺における曲がり、を示す図である。

図２２は、実施例２に係る投射光学系１００による基準投射時の広角側のスクリーン２上の画像の例である。図２３は、図２２に例示した画像における、（ａ）画像上辺における曲がり、（ｂ）画像左辺における曲がり、を示す図である。

図２６は、実施例２に係る投射光学系１００による遠距離投射時の広角側のスクリーン２上の画像の例である。図２７は、図２６の例示した画像における、（ａ）画像上辺における曲がり、（ｂ）画像左辺における曲がり、を示す図である。

図１９に示す近距離投射時の広角側のプロファイルと、図２３に示す基準投射時の広角側のプロファイルと、図２７に示す遠距離投射時の広角側のプロファイルを比較すると、上辺及び左辺の曲がりのプロファイルは類似しており、画像劣化は抑制されている。

図２０は、実施例２に係る投射光学系１００による近距離投射時の望遠側のスクリーン２上の画像の例である。図２１は、図２０に例示した画像における、（ａ）画像上辺における曲がり、（ｂ）画像左辺における曲がり、を示す図である。

図２４は、実施例２に係る投射光学系１００による基準投射時の望遠側のスクリーン２上の画像の例である。図２５は、図２４に例示した画像における、（ａ）画像上辺における曲がり、（ｂ）画像左辺における曲がり、を示す図である。

図２８は、実施例２に係る投射光学系１００による遠距離投射時の望遠側のスクリーン２上の画像の例である。図２９は、図２８の例示した画像における、（ａ）画像上辺における曲がり、（ｂ）画像左辺における曲がり、を示す図である。

図２１に示す近距離投射時の望遠側のプロファイルと、図２４に示す基準投射時の望遠側のプロファイルと、図２８に示す遠距離投射時の望遠側のプロファイルを比較すると、上辺及び左辺の曲がりのプロファイルは類似しており、画像劣化は抑制されている。

以上、図１８から図２９に示すように、実施例２に係る投射光学系１００によれば、フォーカス時に平面ミラー４を所定の方向に移動させることによって、フォーカス時における画像劣化を抑制することができる。

以上のように、本発明に係る投射光学系は、光変調素子からの光を被投射面に投射する投射光学系であって、屈折光学系と、軸対称ミラーと、曲面ミラーと、を順に備え、ズーム時またはフォーカス時に、軸対称ミラーが移動する。これによって、ズーム時またはフォーカス時において、画像劣化を抑制しつつ、スクリーン面上の画像を調整することができる。

次に、上記において説明をした投射光学系を備える、本発明に係る画像表示装置の実施形態について説明する。図３０は、本発明に係る画像表示装置２００の実施形態を示す光学配置図である。図３１は、画像表示装置２００の一部を拡大した拡大光学配置図である。図３０および図３１に示すように、画像表示装置２００は、投射光学系１００を備えている。画像表示装置２００は、既に説明した投射光学系１００を構成する光学素子の他に、光源と、表示パネル１を照明するための照明部１０１と、各種回路部１０２とを、筐体の内部に備えている。また、投射光学系１００からスクリーン２に向けて光線が投射される窓部１０３に、カバーガラスを備えていてもよい。このカバーガラスは防塵の役割も担う。

投射光学系１００は、平面ミラー４を屈折光学系３と曲面ミラー５の間に配置していて、光路を折り畳むことができるから、小型化を図ることができ、画像表示装置２００も小型化を図ることができる。また、既に説明した通り、投射光学系１００は、ズーム時またはフォーカス時に平面ミラー４を移動させることで、画像劣化を抑制することができるから、画像表示装置２００は、ズーム時またはフォーカス時にスクリーン２上の画像を調整することができる。

以上のように、本発明に係る画像表示装置は、投射光学系が備える軸対称ミラーが、ズーム時またはフォーカス時に移動する。これによって、ズーム時またはフォーカス時において、画像劣化を抑制しつつ、スクリーン面上の画像を調整することができる。

１表示パネル
２スクリーン
３屈折光学系
４平面ミラー
５曲面ミラー
１００投射光学系

特許４２１０３１４号明細書特開２００８−２４２０２５号公報特開２００８−２４２０２８号公報

Claims

光変調素子からの光を被投射面に投射する投射光学系において、
前記光変調素子側から前記被投射面側に向かって順に配置された、屈折光学系と、軸対称ミラーと、曲面ミラーと、を備え、
ズーム時またはフォーカス時に、前記軸対称ミラーが移動する、
ことを特徴とする投射光学系。
前記軸対称ミラーの対称軸近辺の位置で反射された光は、前記曲面ミラーの頂点付近に入射する、
請求項１記載の投射光学系。
前記屈折光学系は、前記光変調素子側より、正の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群と、負の屈折力を有する第５レンズ群と、を含む５群構成であって、
前記５群のうち少なくとも３群は前記軸対称ミラーと連動して移動する、
請求項１または２記載の投射光学系。
前記軸対称ミラーは、広角側から望遠側に画像を表示させるとき、前記光変調素子に近づく方向に移動する、
請求項１乃至３のいずれかに記載の投射光学系。
前記軸対称ミラーは、近距離側から遠距離側に画像を表示させるとき、前記光変調素子に近づく方向に移動する、
請求項１乃至４のいずれかに記載の投射光学系。
前記屈折光学系の配列方向は、前記被投射面と略平行である、
請求項１乃至５のいずれかに記載の投射光学系。
前記軸対称ミラーは平面ミラーである、
請求項１乃至６のいずれかに記載の投射光学系。
光源から出射された光によって前記光変調素子が形成した画像を、前記被投射面に投射して表示する画像表示装置であって、
投射光学系が、請求項１乃至７のいずれかに記載の投射光学系であることを特徴とする画像表示装置。