JP2015038633A - 投射光学系および画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 全体で正の屈折力を有し画像表示素子によって形成された投射画像を被投射面に投射する投射光学系と、を有し、画像表示素子は被投射面に対して垂直であり、投射光学系は、複数のレンズを有するレンズ光学系と、平面ミラーである第1ミラーと凹面ミラーである第2ミラーを有するミラー光学系と、を有してなり、レンズ光学系は、レンズが光軸を共有する共軸光学系であり、レンズのうち第1ミラーに最も近いレンズのレンズ面は凸面であり、レンズ光学系の光軸に最も近い画像表示素子に係る画素の中間像が第1ミラーと第2ミラーとの間に形成され、レンズ光学系の光軸に最も遠い画像表示素子に係る画素の中間像がレンズ光学系と第1ミラーとの間に形成される、画像表示装置による。
【選択図】図2
Description
次に、本発明に係る画像表示装置が有する投射光学系の実施例について説明する。図2は、本実施例に係る投射光学系の要部を拡大した概要図である。図2において、照明光学系は図示を省略している。図2は、DMD7が備える全ての微小ミラーがON状態であって、有効画像領域の全体を被投射面であるスクリーン20に投射する状態を例示している。図2において投射光束14は、DMD7の有効画像領域端部からレンズ光学系8に入射し、ミラー光学系8を構成する第1ミラー9および第2ミラー10を経てスクリーン20に到達する2本の線として表されている。
次に、本発明に係る画像表示装置の別の実施例における投射光学系について説明する。図2に示した投射光学系において、第1ミラー9の面積をS1とし、第2ミラー10の面積をS2とすると、図示のとおり、S1<S2の関係が成立している。ミラーの面積とゴミの大きさの比率が小さいほど、スクリーン(面積H)におけるゴミの映り込みや光量減の影響は大きい。例えば、φ0.01mmのゴミが、第2ミラー10に付いたときよりも、第1ミラー9に付いたときの方が、その影響は大きい。
次に、本発明に係る画像表示装置のさらに別の実施例が有する投射光学系について説明する。図5は、本実施例に係る投射光学系の要部を拡大した概要図であって、実施例1に示した投射光学系に、防塵ガラスを付加した例を示している。
次に、本発明に係る画像表示装置のさらに別の実施例が有する投射光学系について説明する。図6は、図7に示すDMD7上の15点からそれぞれ7本ずつ光線を出射させた場合の光線追跡図である。図6において、符号16と符号17は、本実施例に係るプロジェクタ100の光路上において、中間像が結像される最適な位置を示している。
8 レンズ光学系
9 第1ミラー
10 第2ミラー
14 投射光束
15 集光位置
次に、本発明に係る画像表示装置が有する投射光学系の実施例について説明する。図2は、本実施例に係る投射光学系の要部を拡大した概要図である。図2において、照明光学系は図示を省略している。図2は、DMD7が備える全ての微小ミラーがON状態であって、有効画像領域の全体を被投射面であるスクリーン20に投射する状態を例示している。図2において投射光束14は、DMD7の有効画像領域端部からレンズ光学系8に入射し、ミラー光学系を構成する第1ミラー9および第2ミラー10を経てスクリーン20に到達する2本の線として表されている。
Claims (6)
- 光源から出射された光を画像表示素子に照射する照明光学系と、
前記照明光学系からの照明光が照射され投射画像を形成する前記画像表示素子と、
全体で正の屈折力を有し前記画像表示素子によって形成された投射画像を被投射面に投射する投射光学系と、を有する画像表示装置であって、
前記画像表示素子は前記被投射面に対して垂直であり、
前記投射光学系は、複数のレンズを有するレンズ光学系と、平面ミラーである第1ミラーと凹面ミラーである第2ミラーを有するミラー光学系と、を有してなり、
前記レンズ光学系は、前記レンズが光軸を共有する共軸光学系であり、
前記レンズのうち前記第1ミラーに最も近いレンズのレンズ面は凸面であり、
前記レンズ光学系の光軸に最も近い前記画像表示素子に係る画素の中間像が前記第1ミラーと前記第2ミラーとの間に形成され、
前記レンズ光学系の光軸に最も遠い前記画像表示素子に係る画素の中間像が前記レンズ光学系と前記第1ミラーとの間に形成される、
ことを特徴とする画像表示装置。 - 前記レンズ光学系は、前記複数のレンズ群のうち前記画像表示素子に最も近いレンズに隣接する開口絞りを有することを特徴とする請求項1記載の画像表示装置。
- 前記開口絞り近傍に非球面レンズを有することを特徴とする請求項1または2記載の画像表示装置.
- 前記第2ミラーと前記被投射面との間に防塵ガラスを有し、
前記防塵ガラスは、前記画像表示素子の平面と略平行であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の画像表示装置。 - 前記第2ミラーは自由曲面ミラーであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の画像表示装置。
- 前記画像表示素子は、
2次元的に配置された複数の微小ミラーを有し、個々の微小ミラーの傾き角度をオン状態とオフ状態で変化させることにより反射光の出射をオン・オフさせる反射型画像表示素子であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の画像表示装置。
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