JPWO2018042865A1 - 画像表示装置及び投射光学系 - Google Patents
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Abstract
Description
前記画像生成部は、前記光源からの光束を変調して画像光を生成する。
前記投射光学系は、前記生成された画像光の光軸上に配置された第1の屈折力を持つ第1のレンズ群と、前記光軸上に配置された第2の屈折力を持つ第2のレンズ群と、前記第1のレンズ群を移動させる第1の移動機構と、前記第1の屈折力、前記第2の屈折力、及び前記第1のレンズ群の移動に応じて、前記第2のレンズ群を移動させる第2の移動機構とを有する。
これにより投射される画像を2段階で調節することが可能である。これにより画像を劣化させることなく画像位置をシフトすることが可能である。
これにより一方のレンズ群の移動による画像の劣化を、他のレンズ群の移動により適正に補正可能である。これにより画像の劣化を抑制することが可能である。
これにより一方のレンズ群の移動による画像の劣化を、他のレンズ群の移動により適正に補正可能である。これにより画像の劣化を抑制することが可能である。
これにより超広角で画像光を投射することが可能である。これにより、例えばプロジェクタとスクリーンとの距離が短い場合でも大画面を表示することが可能である。
(1) 0.1<|φp1/φp2|<5.0
(2) 0.1<|Mp1/Mp2|<20
(3) 0.1<|φp1/φ1|<5.0
(4) 0.1<|φp2/φ1|<5.0
の関係を満たすように構成されてもよい。
これにより画像の劣化を十分に抑制して画像位置を調整することが可能である。
これにより画像の劣化を抑制しつつ、画像位置を効率的に調整することが可能である。
これにより各レンズ群の移動量等を適正に制御することが可能である。これにより画像を劣化させることなく容易に画像位置を調整することが可能である。
これにより画像位置をずらすことなく、画像の拡大・縮小を行うことが可能である。
これにより投射される画像を3段階で調節することが可能である。これにより例えば、画像位置のシフト範囲を広げることが可能である。
(5) 0.1<|φp1/φp3|<5.0
(6) 0.1<|Mp1/Mp3|<20
の関係を満たすように構成されてもよい。
これにより画像の劣化を十分に抑制して画像位置を調整することが可能である。
これにより画像の劣化を抑制しつつ、画像位置を効率的に調整することが可能である。
前記第1のレンズ群は、前記画像光の光軸上に配置され第1の屈折力を持つ。
前記第2のレンズ群は、前記光軸上に配置され第2の屈折力を持つ。
前記第1の移動機構は、前記第1のレンズ群を移動させる。
前記第2の移動機構は、前記第1の屈折力、前記第2の屈折力、及び前記第1のレンズ群の移動に応じて、前記第2のレンズ群を移動させる。
投射型の画像表示装置の概要について、液晶プロジェクタを例に挙げて簡単に説明する。液晶プロジェクタは、光源から照射される光を空間的に変調することで、映像信号に応じた光学像(画像光)を形成する。光の変調には、画像変調素子である液晶表示素子等が用いられる。例えばRGBのそれぞれに対応するパネル状の液晶表示素子(液晶パネル)を備えた、三板式の液晶プロジェクタが用いられる。
画面(スクリーン)に人間等の影が映らないため、効率的なプレゼンテーションが可能である。
設置場所の選択の自由度が高く、狭い設置空間や障害物が多い天井等にも、簡単に設置可能である。
壁に設置して使用することで、天井に設置する場合と比べてケーブルの引き回し等のメンテナンスが容易である。
例えば打ち合わせスペース、教室、及び会議室等のセッティングの自由度を増やすことが可能である。
[画像表示装置]
図2は、本技術の第1の実施形態に係る投射型の画像表示装置の構成例を示す概略図である。画像表示装置100は、光源10、照明光学系20、及び投射光学系30を含む。
0.1<|φp1/φp2|<5.0・・・(1)
0.1<|Mp1/Mp2|<20・・・(2)
0.1<|φp1/φ1|<5.0・・・(3)
0.1<|φp2/φ1|<5.0・・・(4)
の関係を満たすように構成される。
この条件が満たされる場合に、画面シフトに伴う偏心収差の補正が十分に実現されることが分かった。
本技術に係る第2の実施形態の投射型の画像表示装置について説明する。これ以降の説明では、上記の実施形態で説明した画像表示装置100における構成及び作用と同様な部分については、その説明を省略又は簡略化する。
図28は、第3の実施形態に係る投射光学系の概略構成例を示す光路図である。図28に示すように、本実施形態に係る投射光学系60では、第1及び第2のレンズ群p1及びp2に加えて、第3のレンズ群p3が光軸Oに対し偏心される。
(5) 0.1<|φp1/φp3|<5.0
(6) 0.1<|Mp1/Mp3|<20
の関係を満たすように構成される。
本技術は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態を実現することができる。
(1)光源と、
前記光源からの光束を変調して画像光を生成する画像生成部と、
前記生成された画像光の光軸上に配置された第1の屈折力を持つ第1のレンズ群と、
前記光軸上に配置された第2の屈折力を持つ第2のレンズ群と、
前記第1のレンズ群を移動させる第1の移動機構と、
前記第1の屈折力、前記第2の屈折力、及び前記第1のレンズ群の移動に応じて、前記第2のレンズ群を移動させる第2の移動機構と
を有する投射光学系と
を具備する画像表示装置。
(2)(1)に記載の画像表示装置であって、
前記第1の移動機構は、前記光軸と略垂直な方向に沿って第1の向きに前記第1のレンズ群を移動させ、
前記第2の移動機構は、前記光軸と略垂直な方向に沿って、前記第1の屈折力、前記第2の屈折力、及び前記第1の向きに応じた第2の向きに、前記第2のレンズ群を移動させる
画像表示装置。
(3)(2)に記載の画像表示装置であって、
前記第2の向きは、前記第1及び前記第2の屈折力が互いに同じ符号である場合には、前記第1の向きと逆の向きである
画像表示装置。
(4)(2)に記載の画像表示装置であって、
前記第2の向きは、前記第1及び前記第2の屈折力が互いに異なる符号である場合には、前記第1の向きと同じ向きである
画像表示装置。
(5)(1)から(4)のうちいずれか1つに記載の画像表示装置であって、
前記投射光学系は、前記第1及び前記第2のレンズ群を有する全体で正の屈折力を持つ第1の光学系と、前記第1の光学系から出射された前記画像光を反射する凹面反射面を有する第2の光学系とを含む
画像表示装置。
(6)(5)に記載の画像表示装置であって、
前記投射光学系は、前記第1の屈折力φp1と、前記第2の屈折力φp2と、前記第1の光学系の基準投射時の屈折力φ1と、前記第1のレンズ群の移動量Mp1と、前記第2のレンズ群の移動量Mp2とが、
(1) 0.1<|φp1/φp2|<5.0
(2) 0.1<|Mp1/Mp2|<20
(3) 0.1<|φp1/φ1|<5.0
(4) 0.1<|φp2/φ1|<5.0
の関係を満たすように構成される
画像表示装置。
(7)(6)に記載の画像表示装置であって、
前記第1のレンズ群は、前記光軸と略垂直な方向に沿って最も大きく移動し、
前記第2のレンズ群は、前記光軸と略垂直な方向に沿って2番目に大きく移動する
画像表示装置。
(8)(1)から(7)のうちいずれか1つに記載の画像表示装置であって、
前記第1及び前記第2の移動機構は、互いに連動して前記第1及び前記第2のレンズ群を移動させる
画像表示装置。
(9)(1)から(8)のうちいずれか1つに記載の画像表示装置であって、
前記第1の光学系は、前記光軸と略平行な方向に沿って移動する少なくとも1つのレンズ群を有し、
前記第1及び第2の移動機構は、前記光軸と略平行な方向に沿った前記レンズ群の移動に連動して、前記第1及び前記第2のレンズ群を移動させる
画像表示装置。
(10)(5)から(9)のうちいずれか1つに記載の画像表示装置であって、
前記投射光学系は、前記第1の光学系に含まれる第3の屈折力を持つ第3のレンズ群と、前記第3のレンズ群を移動させる第3の移動機構とを有する
画像表示装置。
(11)(10)に記載の画像表示装置であって、
前記投射光学系は、前記第1の屈折力φp1と、前記第3の屈折力φp3と、前記第1のレンズ群の移動量Mp1と、前記第3のレンズ群の移動量Mp3とが、
(5) 0.1<|φp1/φp3|<5.0
(6) 0.1<|Mp1/Mp3|<20
の関係を満たすように構成される
画像表示装置。
(12)(11)に記載の画像表示装置であって、
前記第1のレンズ群は、前記光軸と略垂直な方向に沿って最も大きく移動し、
前記第2のレンズ群は、前記光軸と略垂直な方向に沿って2番目に大きく移動する
前記第3のレンズ群は、前記光軸と略垂直な方向に沿って3番目に大きく移動する
画像表示装置。
p2…第2のレンズ群
p3…第3のレンズ群
φp1…第1の屈折力
φp2…第2の屈折力
φp3…第3の屈折力
m1…第1の移動機構
m2…第2の移動機構
m3…第3の移動機構
L1…第1の光学系
L2…第2の光学系
φ1…第1の光学系の基準投射時の屈折力
M30…凹面反射面
O…光軸
10…光源
20…照明光学系
30、50、60…投射光学系
100…画像表示装置
Claims (13)
- 光源と、
前記光源からの光束を変調して画像光を生成する画像生成部と、
前記生成された画像光の光軸上に配置された第1の屈折力を持つ第1のレンズ群と、
前記光軸上に配置された第2の屈折力を持つ第2のレンズ群と、
前記第1のレンズ群を移動させる第1の移動機構と、
前記第1の屈折力、前記第2の屈折力、及び前記第1のレンズ群の移動に応じて、前記第2のレンズ群を移動させる第2の移動機構と
を有する投射光学系と
を具備する画像表示装置。 - 請求項1に記載の画像表示装置であって、
前記第1の移動機構は、前記光軸と略垂直な方向に沿って第1の向きに前記第1のレンズ群を移動させ、
前記第2の移動機構は、前記光軸と略垂直な方向に沿って、前記第1の屈折力、前記第2の屈折力、及び前記第1の向きに応じた第2の向きに、前記第2のレンズ群を移動させる
画像表示装置。 - 請求項2に記載の画像表示装置であって、
前記第2の向きは、前記第1及び前記第2の屈折力が互いに同じ符号である場合には、前記第1の向きと逆の向きである
画像表示装置。 - 請求項2に記載の画像表示装置であって、
前記第2の向きは、前記第1及び前記第2の屈折力が互いに異なる符号である場合には、前記第1の向きと同じ向きである
画像表示装置。 - 請求項1に記載の画像表示装置であって、
前記投射光学系は、前記第1及び前記第2のレンズ群を有する全体で正の屈折力を持つ第1の光学系と、前記第1の光学系から出射された前記画像光を反射する凹面反射面を有する第2の光学系とを含む
画像表示装置。 - 請求項5に記載の画像表示装置であって、
前記投射光学系は、前記第1の屈折力φp1と、前記第2の屈折力φp2と、前記第1の光学系の基準投射時の屈折力φ1と、前記第1のレンズ群の移動量Mp1と、前記第2のレンズ群の移動量Mp2とが、
(1) 0.1<|φp1/φp2|<5.0
(2) 0.1<|Mp1/Mp2|<20
(3) 0.1<|φp1/φ1|<5.0
(4) 0.1<|φp2/φ1|<5.0
の関係を満たすように構成される
画像表示装置。 - 請求項6に記載の画像表示装置であって、
前記第1のレンズ群は、前記光軸と略垂直な方向に沿って最も大きく移動し、
前記第2のレンズ群は、前記光軸と略垂直な方向に沿って2番目に大きく移動する
画像表示装置。 - 請求項1に記載の画像表示装置であって、
前記第1及び前記第2の移動機構は、互いに連動して前記第1及び前記第2のレンズ群を移動させる
画像表示装置。 - 請求項1に記載の画像表示装置であって、
前記第1の光学系は、前記光軸と略平行な方向に沿って移動する少なくとも1つのレンズ群を有し、
前記第1及び第2の移動機構は、前記光軸と略平行な方向に沿った前記レンズ群の移動に連動して、前記第1及び前記第2のレンズ群を移動させる
画像表示装置。 - 請求項5に記載の画像表示装置であって、
前記投射光学系は、前記第1の光学系に含まれる第3の屈折力を持つ第3のレンズ群と、前記第3のレンズ群を移動させる第3の移動機構とを有する
画像表示装置。 - 請求項10に記載の画像表示装置であって、
前記投射光学系は、前記第1の屈折力φp1と、前記第3の屈折力φp3と、前記第1のレンズ群の移動量Mp1と、前記第3のレンズ群の移動量Mp3とが、
(5) 0.1<|φp1/φp3|<5.0
(6) 0.1<|Mp1/Mp3|<20
の関係を満たすように構成される
画像表示装置。 - 請求項11に記載の画像表示装置であって、
前記第1のレンズ群は、前記光軸と略垂直な方向に沿って最も大きく移動し、
前記第2のレンズ群は、前記光軸と略垂直な方向に沿って2番目に大きく移動する
前記第3のレンズ群は、前記光軸と略垂直な方向に沿って3番目に大きく移動する
画像表示装置。 - 投射光学系
光源からの光束が変調された画像光を投射する投射光学系であって、
前記画像光の光軸上に配置された第1の屈折力を持つ第1のレンズ群と、
前記光軸上に配置された第2の屈折力を持つ第2のレンズ群と、
前記第1のレンズ群を移動させる第1の移動機構と、
前記第1の屈折力、前記第2の屈折力、及び前記第1のレンズ群の移動に応じて、前記第2のレンズ群を移動させる第2の移動機構と
を具備する投射光学系。
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