KR100856415B1 - Projection optical system and image projection apparatus using the same - Google Patents

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KR100856415B1 KR1020070016771A KR20070016771A KR100856415B1 KR 100856415 B1 KR100856415 B1 KR 100856415B1 KR 1020070016771 A KR1020070016771 A KR 1020070016771A KR 20070016771 A KR20070016771 A KR 20070016771A KR 100856415 B1 KR100856415 B1 KR 100856415B1
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Abstract

투영 광학계 및 이를 이용한 화상 투영 장치가 개시되어 있다. The projection optical system and a image projection apparatus is disclosed using the same. 개시된 투영 광학계는, 피투영 화상을 화상 표시 영역(3a)에 표시하는 반사형 표시 소자(3)와, 스크린(6)에서 반사형 표시 소자(3)까지의 사이의 광로를 따라서 순차 배치된 제1 광학계(4A), 제2 광학계(4B)를 가지며, 화상 표시 영역(3a)을 제1 광학계(4A)의 광축(4a)에 대해서 편심된 위치에 확대 투영하는 투영 광학계(4)로서, 광축(4a)을 기준축으로 했을 때, 화상 표시 영역(3a)이 적어도 평행 편심되어 배치됨과 동시에, 제2 광학계(4B)가 편심되어 배치된 구성으로 한다. The described projection optical system, and therefore the optical path between to the reflective-type display element (3), and a reflective-type display in the screen 6, element 3 for displaying an object to be projected onto the image on the image display area (3a) the sequential arrangement of claim a first optical system (4A), the second optical system is a projection optical system (4) to (4B), the projection has, zoom in on the image display area (3a) in an eccentric position with respect to the optical axis (4a) of the first optical system (4A), the optical axis when the (4a) as a reference axis, the image display area (3a) is eccentric and at least parallel to and disposed at the same time, a structure wherein a second optical system (4B) is eccentric.
이와 같은 구성에 의하여, 이른바 오프셋 투영을 행하는 경우에 간단한 구성에 의해 수차를 저감시키고, 고화질의 화상을 투영할 수 있도록 한다. Thus, by this construction, and reduce the aberration with a simple configuration in the case of performing so-called an offset projection, makes it possible to project a high-quality image.

Description

투영 광학계 및 이를 이용한 화상 투영 장치{Projection optical system and image projection apparatus using the same} The projection optical system and an image projection apparatus using the same {Projection optical system and image projection apparatus using the same}

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 화상 투영 장치의 개략 구성을 나타내는 모식적인 정면도이고, 1 is a schematic front view showing a schematic configuration of an image projection apparatus according to a first embodiment of the invention.

도 2는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 화상 투영 장치에 사용하는 투영 광학계의 구성을 나타내는 광축을 포함하는 단면의 개략 구성도이고, 2 is a schematic view of a cross section including the optical axis showing the configuration of a projection optical system for use in an image projection apparatus according to a first embodiment of the invention.

도 3은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 화상 투영 장치의 개략 구성을 나타내는 모식적인 정면도이고, 3 is a schematic front view showing a schematic configuration of an image projection apparatus according to a second embodiment of the present invention,

도 4는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 화상 투영 장치에 사용하는 투영 광학계의 구성을 나타내는 광축을 포함하는 단면의 개략 구성도이고, 4 is a schematic view of a cross section including the optical axis showing the configuration of a projection optical system for use in an image projection apparatus according to a second embodiment of the present invention,

도 5는 본 발명의 제1 실시형태 및 그 변형예에 따른 투영 광학계의 각 실시예의 개략 구성 및 그 광로를 나타내는 광축을 포함하는 단면의 개략 광로도이고, 5 is also a schematic cross-section including the optical axis showing a schematic configuration of each embodiment and its optical path of the projection optical system according to the first embodiment and its modified example of the present invention the light,

도 6은 비교예의 왜곡 수차를 나타내는 벡터도이고, 6 is a vector diagram showing a comparative example, the distortion aberration,

도 7a 및 도 7b는 제1 실시예 및 제2 실시예의 왜곡 수차를 나타내는 벡터도이고, Figures 7a and 7b is a vector diagram showing the first embodiment and the second embodiment of the distortion aberration,

도 8a 및 도 8b는 제3 실시예 및 제4 실시예의 왜곡 수차를 나타내는 벡터도이고, Figures 8a and 8b is a vector diagram showing a third embodiment and a fourth embodiment of the distortion aberration,

도 9는 각 실시예 및 비교예의 상면 만곡의 계산 위치를 나타내는 모식도이다. 9 is a view showing the calculated position of each of Examples and Comparative Examples curvature.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명> <Description of the Related Art>

1, 10...프로젝터(화상 투영 장치) 2...조명 유닛 1,10 ... projector (image projection apparatus) 2 ... illumination unit

3...반사형 표시 소자(표시 소자) 3a, 7a...화상 표시 영역 3 ... reflective display element (display element) 3a, 7a ... image display region

3b, 7b...중심 법선 4...투영 광학계 3b, 7b ... ... center normal to the projection optical system 4

4A...제1 광학계 4B...제2 광학계 4A ... 4B ... first optical system the second optical system

4a...광축(기준축) 4b...광축 4a ... optical axis (reference axis) 4b ... optical axis

5...투영광 6...스크린(투영면) 5 ... 6 ... Glory to-screen (projection surface)

7...투과형 표시 소자(표시 소자) 18...시야 렌즈 7 ... transmissive display device (display device) 18 ... field of view lens

본 발명은 투영 광학계 및 이를 이용한 화상 투영 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a projection optical system and an image projection apparatus using the same. 예를 들면, 화상을 광축에서 벗어난 위치에 오프셋 투영하는 투영 광학계 및 화상 투영 장치에 관한 것이다. For example, the present invention relates to a projection optical system and an image projection apparatus for projecting an image offset at a location out of the optical axis.

종래의 화상 투영 장치에서는, 예를 들면, 프로젝터 등의 표시 소자에 표시된 화상을 스크린에 확대 투영하는 화상 투영 장치에서는, 탁상에서 사용하는 경우나 천정에 설치하는 경우 등, 장치 설치 위치로부터 비스듬히 위쪽 또는 아래쪽에 위치하고, 예를 들면, 벽면 등에 따라서 수직면에 배치된 스크린에 화상을 투영하 여 사용되는 것들이 많다. In the conventional image projection apparatus, for example, in an image projection apparatus for expanding and projecting an image displayed on a display device such as a projector to a screen, in the case of installation in the case of using in the table or the ceiling or the like, at an angle above or from the apparatus installation position located at the bottom, for example, so many things to be used over and projects an image on a screen disposed in a vertical plane such as a wall. 이 경우, 투영 광학계의 광축을 스크린을 향하는 경사 방향으로 설정하기 때문에, 스크린면이 광축에 대해서 비스듬히 만나게 된다. In this case, since setting the optical axis of the projection optical system toward the screen in an oblique direction, the screen surface is tilted to meet with respect to the optical axis. 이 경우, 투영 화상에 왜곡이 발생하여 화질이 악화되는 문제점이 있었다. In this case, there is a problem by the generation of distortions in the projected image to be the image quality is deteriorated.

이 때문에, 투영 광학계의 광축을 수평에 가까운 배치로 하여, 투영 광학계의 유효 화상 영역의 상측 영역에 화상이 어긋나서 투영되는, 이른바 오프셋 투영이 되도록 한 구성이 알려져 있다. Therefore, there is a known configuration to the optical axis of the projection optical system disposed closest to the horizontal, so that the so-called offset projection which an image is projected shifted up to the upper region of the effective picture area of ​​the projection optical system.

예를 들면, 일본 특허공개공보 평11―249069호(이하, 특허문헌 1이라 한다)에는 종래 기술로서, 표시 소자인 DMD(Digital Micromirror Devicc)를, 그 표시 영역의 주연부가 투영 광학계의 광축에 거의 일치하는 위치까지 평행 편심되어 배치되고, 투영 광학계의 투영 영역의 한쪽 절반, 예를 들면 상반부에 어긋나도록 투영하는 표시 광학계(화상 투영 장치)가 기재되어 있다. For example, in Japan (hereinafter referred to as Patent Document 1) Patent Publication No. Hei 11-249069 discloses substantially the optical axis of the projection optical system periphery of the DMD (Digital Micromirror Devicc) of the display device as the prior art, its display area, and is disposed parallel to the eccentric position matching, a display optical system (image projection apparatus) that projects a projection area of ​​the projection optical system is one half, for example, so as to alternate in the upper half is described.

또 유효 화상 영역 내에서 화상을 어긋나도록 투영하는 것은 아니나, 이에 관련되는 기술로서, 투영 광학계의 광축에 대해서 편심 배치된 표시 소자가 표시하는 화상을 양호하게 위치 보정하여, 투영 광학계의 광축과 화상 표시 영역의 중심이 일치하도록 투영하는 기술이 알려져 있다. Also though not to project so as to deviate the image in the effective image area, and thus a technology according to, to preferably position correcting an image to the display element disposed eccentrically shown for the projection optical system the optical axis, the optical axis of the projection optical system and the image display the technique for projecting the center of the area to match known.

예를 들면, 일본 특허공개공보 2000―39585호(이하, 특허문헌 2라 한다)에는 반사형 표시 소자와 투영 광학계의 사이에 크게 편심된 편심 광학 소자를 배치하고, 투영 광학계의 광축에 대해서 평행 편심 및 경사 편심되어 배치된 반사형 표시 소자의 표시면의 화상 표시 영역의 중심이 투영 광학계의 광축과 일치하도록 투영하는 투영 표시 장치가 기재되어 있다. For example, (hereinafter, referred to Patent Document 2) Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2000-39585 discloses a reflective display element and a zoom position the eccentric offset between the optical elements in the projection optical system and parallel to the optical axis of the projection optical system eccentrically and a projection display apparatus that projects so as to match the optical axis of the projection optical system the center of the image display region of the display surface of the reflection type display element is disposed inclined eccentric is described.

하지만, 상기한 바와 같은 종래의 투영 광학계 및 화상 투영 장치에는 이하와 같은 문제점이 있었다. However, in the conventional projection optical system and an image projection apparatus as described above had the following problems.

특허문헌 1에 기재된 종래 기술에서는, 비스듬히 위쪽으로 투영하는 경우라도 스크린과 투영 광학계의 화상면을 평행하게 설정할 수 있으므로, 화상면이 스크린에 대해서 회전함에 따른 화상의 왜곡은 발생하지 않으나, 유효 화상 영역의 상반부 등, 일부분에 표시 소자의 화상 표시 영역 전체를 투영해야 한다. In the prior art described in Patent Document 1, it is possible at an angle set, even if the top of the projected parallel to the image plane of the projection optical system and the screen, with respect to the screen, the image plane distortion in the image resulting from the rotation does not occur, the effective picture area of the projection it should be the whole image display area of ​​the display element to a portion, such as the upper half. 즉, 투영 화각 중, 수차가 좋지 않은 고화각부를 포함하는 좁은 범위의 화각만 이용할 수 있는 것이다. That is, the projection of the field of view, is that a narrow range of field of view including a corner solidified aberration is not good to use only. 이 때문에 예를 들면, 투영 광학계의 유효 영역을 더욱 확대하거나, 광학 소자의 수를 늘리거나 하여 수차 저감을 도모해야 했다. For this reason, for example, expanding the effective area of ​​the projection optical system, or to increase or decrease the number of optical elements had to be reduced to reduce the aberration. 그 결과, 투영 광학계가 대형화되어 복잡해지고 비싸진다는 문제점이 있다. As a result, there is a problem that is complicated projection optical system is larger expensive.

한편, 특허문헌 2에 기재된 기술을 이용하여 표시 소자와 투영 광학계의 사이에 편심 광학 소자를 배치하고, 편심 배치된 표시 소자의 화상의 투영 영역을 이동하는 것도 생각할 수 있으나, 특허문헌 2에 기재된 기술은, 화상 투영 영역의 중심이 투영 광학계의 광축 중심과 일치하는 위치에 편심 광학 소자를 편심 배치함으로써 양호한 수차를 달성하는 것이다. On the other hand, it is conceivable to place the eccentric optical element between the technology to a display element and a projection optical system using the described in Patent Document 2, and move the image projection area of ​​the eccentrically arranged display elements. However, the technique described in Patent Document 2 It is, by the eccentric arrangement of the eccentric optical element at a position the center of the image projection area matches the center of the optical axis of the projection optical system is to achieve good aberration. 따라서, 표시 소자를 평행 편심시켜 오프셋 투영을 하는 의미가 없어진다. Thus, parallel to the eccentricity of the display device there is no means of an offset projection. 즉, 오프셋 투영의 투영 광학계에는 적용할 수 없다는 문제점이 있다. That is, the projection optical system of the projection offset has not applicable problems.

그래도 이 기술을 적용하고자 한다면, 오프셋 방향의 표시 영역의 변을 2배로 하여 생각하고, 수차가 개선된 전체 영역의 절반만 사용해야 하며, 이 경우, 동일한 정도로는 수차가 개선되지 않는다는 것은 명백하다. But if you want to apply this technology, the idea to change the display area of ​​the offset direction and 2 times, and to use only half of the total area of ​​the aberration is improved in this case, to the same extent it is obvious that the aberration is not improved.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제에 감안하여 이루어진 것으로, 이른바 오프셋 투영을 하는 경우에 간단한 구성에 의해 수차를 저감시키고, 고화질의 화상을 투영할 수 있는 투영 광학계 및 이를 이용한 화상 투영 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been made in view of the problems described above, and reduce the aberration with a simple configuration in the case called for an offset projection, to provide an image projection apparatus using a projection optical system capable of projecting a high-quality image and this The purpose.

상기한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 투영 광학계는 피투영 화상을 화상 표시 영역에 표시하는 표시 소자와, 투영면에서 상기 표시 소자까지의 사이의 광로를 따라서 순차적으로 배치된 제1 광학계와 제2 광학계를 가지며, 상기 화상 표시 영역을 상기 제1 광학계의 광축에 대해서 편심된 위치에 확대 투영하는 투영 광학계로서, 상기 제1 광학계의 광축을 기준축으로 했을 때, 상기 표시 소자의 화상 표시 영역이 적어도 평행 편심되어 배치됨과 동시에, 상기 제2 광학계가 편심되어 배치된 구성으로 한다. In order to solve the above problems, the projection optical system of the present invention avoid the projection and display device for displaying an image on the image display region, and therefore the optical path between to the display element in the plane of the first optical system which are sequentially disposed in a second having an optical system, a projection optical system for expanding and projecting the image display area in an eccentric position with respect to an optical axis of the first optical system, when the optical axis of the first optical system as a reference axis, the image display area of ​​the display element at least is parallel and eccentric to the deployed and at the same time, the structure arranged such that said second optical system is eccentric.

본 발명에 의하면, 표시 소자측의 제2 광학계를, 투영면측의 제1 광학계의 광축을 기준축으로 하여 편심시켜 배치하기 때문에, 기준축에 대해서 적어도 평행 편심되어 배치된 화상 표시 영역으로부터 편심된 상태로 진행하는 확산 광속의 광선 방향을 제2 광학계의 편심량에 따라 보정할 수 있다. According to the present invention, an eccentric state to the second optical system of the display device side, from the first because the arrangement to the eccentric to the optical axis of the first optical system as a reference axis, an image display area disposed eccentrically at least parallel to the reference axis of the projection surface side the light beam direction of the diffusion light beam proceeds to can be corrected according to the amount of eccentricity of the second optical system.

즉, 표시 소자의 화상 표시 영역을 기준축에 대해서 평행 편심시켜 배치하여, 이른바 오프셋 투영하는 경우에는, 광선이 투영 광학계의 고상(高像) 높이 부분을 투과하기 때문에 수차가 커지는 경향이 있으며, 또 화상 표시 영역과 기준축 이 일치하지 않기 때문에, 투영 화상 내에서는 비대칭 수차가 발생한다. That is, when the parallel offset to place a so-called offset projection with respect to the image display area of ​​the display element to a reference axis, tends ray aberrations increase because the transmitted through the solid phase (高 像) height portion of the projection optical system, and since the image display region and the reference axis does not coincide, the projection image within the asymmetrical aberration occurs.

한편, 제2 광학계를 평행 편심시키면, 그 평행 편심 방향으로 왜곡 수차에서 대표되는 축 시프트 성분을 갖는 수차가 발생한다. On the other hand, when the second optical system parallel to the eccentric, and that parallel to the aberration generated having an axial shift in the distortion component is represented by the eccentric direction. 따라서, 화상 표시 영역의 기준축에 대한 평행 편심 방향과 같은 방향으로 제2 광학계를 평행 편심시켜 왜곡 수차 등을 없애, 왜곡 수차 등의 크기와 대칭성을 개선할 수 있다. Therefore, by the second optical system parallel to the eccentric in the same direction as the eccentric direction parallel to the reference axis of the image display region eliminates a distortion aberration, etc., it is possible to improve the size and symmetry of such distortion. 또 제2 광학계를 기준축 및 화상 표시 영역의 평행 편심 방향으로 각각 직행하는 축 회전으로 경사 편심시키면, 왜곡 수차에서 대표되는 축 시프트 성분을 갖는 수차가 발생하므로, 제2 광학계를 경사 편심함에 따라서도 왜곡 수차 등을 없애, 왜곡 수차 등의 크기와 대칭성을 개선할 수 있다. If again it inclined eccentric to each non-stop shaft rotation parallel to the eccentric direction of the second optical system, the reference axis, and the image display region, depending as it is aberration having an axis shifted component represented by the distortion aberration occurs, the tilt eccentricity of the second optical system eliminate the distortion or the like, it is possible to improve the size and symmetry of such distortion.

그 결과, 제1 광학계의 고상 높이 부분에 왜곡 수차 등의 수차를 남긴 상태라도, 화상이 투영되는 범위에서 쉽게 수차를 보정할 수 있다. As a result, even leaving the aberrations such as distortion aberration in the solid state high part of the first optical system, it is possible to easily correct the aberration in a range in which an image is projected.

또한, 본 발명의 화상 투영 장치는 본 발명의 투영 광학계를 사용하여 상기 화상 표시 영역의 화상을 확대 투영하는 구성으로 한다. The image projection apparatus of the present invention is configured for projecting an enlarged image of the image display area by using the projection optical system of the present invention.

본 발명에 의하면, 본 발명의 투영 광학계를 사용하므로, 본 발명의 투영 광학계와 동일한 작용 효과를 갖는다. According to the present invention, it uses the projection optical system of the present invention has the same advantages as the projection optical system of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해서 상세히 설명하기로 한다. With reference to the accompanying drawings, it will be described in detail with respect to preferred embodiments of the present invention. 모든 도면에 있어서, 실시형태가 다른 경우라도 동일하거나 또는 해당하는 부재에는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명은 생략하기로 한다. In all the drawings, embodiments, if the form is different even if the same or corresponding members are designated by the same numerals, and redundant description will be omitted. 또한, 각 도면 모두 모식도이기 때문에, 치수나 형상은 과장되어 도시되어 있을 수 있으며, 반드시 정확한 위치 관계를 나타내는 것은 아니다. In addition, since all the drawings a schematic view, dimensions and the shape may be shown exaggerated and are not necessarily indicative of an accurate positional relationship.

[제1 실시형태] [First Embodiment]

본 발명의 제1 실시형태에 따른 투영 광학계 및 이를 이용한 화상 투영 장치에 대해서 설명하기로 한다. With respect to the image projection apparatus using the projection optical system, and the same according to the first embodiment of the present invention will be described.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 화상 투영 장치의 개략 구성을 나타내는 모식적인 정면도이다. 1 is a schematic front view showing a schematic configuration of an image projection apparatus according to a first embodiment of the present invention. 도 2는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 화상 투영 장치에 사용하는 투영 광학계의 구성을 나타내는 광축을 포함하는 단면의 개략 구성도이다. Figure 2 is a schematic configuration diagram of a cross-section also including an optical axis showing the configuration of a projection optical system for use in an image projection apparatus according to a first embodiment of the present invention.

본 실시형태의 프로젝터(1)의 개략 구성은, 도 1에 도시한 바와 같이 조명 유닛(2), 반사형 표시 소자(3) 및 투영 광학계(4)가 하우징(1a) 내에 배치된 것이다. Schematic configuration of the embodiment of the projector (1), is disposed in the Figure show the illumination unit (2), the reflection type as shown in the first element 3 and the projection optical system 4, the housing (1a). 또 특별히 도시하지는 않았으나, 장치를 구동하는 전원 공급부와 장치의 제어를 행하는 장치 제어부를 구비하고 있으며, 모두 조명 유닛(2) 및 반사형 표시 소자(3)에 접속되어 있다. Also although not specifically shown, it is provided with a device control section which performs control of the power supply unit and the device for driving the device, all of which are connected to the illumination unit (2) and a reflective display element (3).

이하에서는 설명의 편의상, 프로젝터(1)의 하우징(1a)을 수평면에 배치했을 때, 투영광(5)이 배치면의 비스듬히 위쪽에 투영되어, 배치면에 대해서 수직으로 설치된 스크린(6)(투영면) 위에 화상이 투영되는 경우를 예로 들어 설명하겠으나, 이러한 배치 위치 및 투영 방향에 한정되는 것은 아니다. When less than the arrangement of the housing (1a) for the sake of convenience, the projector 1 of the explanation to the horizontal plane, the projection light 5 is projected on an angle above the seating surface, a screen (6) (the projection surface provided in the direction perpendicular to the placement surface ) hageteuna described a case on which an image is projected onto an example, it not limited to such an arrangement position and the projection direction. 예를 들면, 설치면이 경사면이거나, 투영 방향이 비스듬히 아래로 향한 방향일 수도 있음은 당연하다. For example, either the mounting surface, inclined surface, is natural that may be at an angle so that the projection direction of the direction pointing down.

조명 유닛(2)은 반사형 표시 소자(3)의 화상 표시 영역을 향해 조명광을 조사하는 광원이다. A lighting unit (2) is a light source for irradiating illumination light toward the image display region of the reflection type display element (3). 본 실시형태에서는 풀 컬러 화상을 표시하므로, 적어도 광의 삼원색인 적색(R), 녹색(G), 청색(B)과 백색광에 대응되는 파장광을 시분할하여 순차 적으로 조사할 수 있다. In this embodiment, it displays a full color image, it is possible to time-share a wavelength corresponding to at least three primary colors of light, red (R), green (G), and blue (B) and white light to examine the sequentially. 예를 들면, 각각 독립 구동할 수 있는 R, G, B의 파장 광원을 각각 구비하고, 그것들을 동일 광로 상에 합성하는 것을 채용할 수 있다. For example, each provided with an independent driving R, G, B of the light source to each, and they can be employed for synthesizing on the same optical path. 또한, 예를 들면, 백색 광원을 구비하고, 그 광로 상에 R, G, B의 가동 필터를 설치한 것 등일 수도 있다. Also, for example, having a white light source, and the like may be installed a movable filter of R, G, B on its optical path.

조명 유닛(2)으로부터의 조명광은 반사형 표시 소자(3)에 의한 반사광이 투영 광학계(4)에 대해서 입사되면, 어떠한 각도로 입사해도 상관 없으나, 본 실시형태에서는 투영면의 아래쪽에서 비스듬히 위쪽으로 조사되고, 후술하는 제2 광학계(4B)를 투과하여 반사형 표시 소자(3)에 입사하도록 되어 있다. When the illumination light from the illumination unit (2) is joined with respect to the projection optical system 4, light reflected by the reflective-type display element (3), but care may be joined at any angle, in this embodiment, irradiation with an angle from bottom to top of the projection surface and, it passes through the second optical system (4B), which will be described later is to be incident on the reflection type display element (3). 단, 장치 레이아웃의 상황에 따라서 적당히 미러나 프리즘을 설치하여 광로를 접어 배치할 수도 있다. However, it is also possible to fold the optical path arrangement according appropriately install mirrors or prisms in the device layout conditions.

반사형 표시 소자(3)는 조명 유닛(2)으로부터 조사 타이밍에 따라서 조사되는 파장의 조명광을 화상 신호에 따라 공간 변조하고, 색분해된 화상을 커버 글래스(3c)(도 2 참조)에 의해 덮힌 화상 표시 영역(3a)에 표시하는 것이다. A reflection type display element (3) is covered with an image by the illumination unit (2) modulation area along the illumination light of the wavelength to be irradiated according to the irradiation timing in the image signal from, and glass (3c) covering the color separation image (Fig. 2) It is to appear in the display area (3a).

화상 표시 영역(3a)은 특별히 도시하지는 않았으나, 예를 들면, 화상 신호의 화소 단위에 따른 다수의 공간 변조 요소가 표시 평면상에 격자 모양으로 배열된다. Image display area (3a) is although not particularly shown, for example, a plurality of spatial modulation element according to the pixel unit of the image signal is arranged in a grid shape on the display plane. 본 실시형태에서는 예를 들면, 장변×단변이 W×H인 직사각형 모양으로 설치되어 있다. In this embodiment, for example, long side × short side is provided with a rectangular shape W × H. 중심 법선(3b)은 화상 표시 영역(3a)의 중심에서의 표시 평면의 법선을 나타낸다. Normal to the center (3b) denotes a normal to the display plane of the center of the image display area (3a).

반사형 표시 소자(3)의 화상 표시 영역(3a)은 투영 광학계(4)의 화상면 상에서 중심 법선(3b)이 후술하는 제1 광학계(4A)의 광축(4a)에 대해서 투영면의 방향 과 반대측에 거리(a)만큼 평행 편심된 위치에 배치되어 있다. An image display region of the reflection type display element (3) (3a) is oriented normal to (3b) is described below first with respect to the optical axis (4a) of the optical system (4A) of the projection plane direction opposite to that on the image plane of the projection optical system 4 as long as the distance (a) is disposed in the parallel offset position.

이 편심량(a)의, 화상 표시 영역(3a)의 단변의 절반에 대한 비율을, 축 오프셋(Δh)으로 나타낸다. Of the eccentricity (a), the ratio of the half of the short side of the image display area (3a), indicates the axial offset (Δh). 즉, 축 오프셋(Δh)은 하기의 수학식 1로 나타낼 수 있다. That is, the axial offset (Δh) can be expressed by Equation 1 below.

Δh= a/(H/2) Δh = a / (H / 2)

축 오프셋(Δh)은, 오프셋 투영 조건에 따라서 적당히 설정할 수 있으나, 본 실시형태에서는 하기의 수학식 2의 범위로 한다. The axis offset (Δh), can appropriately be determined depending on the offset projection conditions. However, the range of expression (2) below in the present embodiment.

0<Δh≤2.0 0 <Δh≤2.0

또한, 축 오프셋(Δh)은, 바람직하게는 하기의 수학식 3의 범위로 한다. Further, the axial offset (Δh) it is to be preferably in the range of the equation (3) below.

1.0≤Δh≤1.5 1.0≤Δh≤1.5

반사형 표시 소자(3)로는, 예를 들면, 미소 미러 어레이인 디지털 마이크로 미러 디바이스(DMD)나 반사형 액정 패널(Liquid Crystal On Silicm:LCOS)의 소자를 채용할 수 있다. A reflection type display element (3) include, for example, the micromirror array is a digital micromirror device (DMD) or a reflective liquid crystal panel: it is possible to employ the device of (Liquid Crystal On Silicm LCOS).

투영 광학계(4)는 반사형 표시 소자(3)의 화상 표시 영역(3a)에 표시된 화상을 확대하여 스크린(6) 상에 투영하기 위한 광학계로서, 화상 표시 영역(3a)과 스크린(6)을 서로 공역으로 하는 것이다 A projection optical system 4 is an optical system for projecting on a screen (6) to enlarge the image displayed on the image display area (3a) of the reflection type display element (3), the image display area (3a) and the screen (6) to each other by conjugated

투영 광학계(4)의 구성은 반사형 표시 소자(3)와 스크린(6) 사이의 광로 상에 제2 광학계(4B), 제1 광학계(4A)가 이 순서로 배치되어 이루어진다. Configuration of the projection optical system 4 is composed of the second optical system (4B), the first optical system (4A) on the optical path between the reflective-type display element (3) and the screen (6) are arranged in this order.

제1 광학계(4A)는 화각(θ o )을 갖는 확대 투영 광학계이다. A first optical system (4A) is an enlarged projection optical system having a field angle (θ o). 본 실시형태에서는, 도 2에 도시한 바와 같이 투영면측으로부터 제1 렌즈(11), 제2 렌즈(12), 제3 렌즈(13), 제4 렌즈(14), 제5 렌즈(15), 제6 렌즈(16), 및 제7 렌즈(17)이 광축(4a) 상에 배열되어 이루어진다. In this embodiment, the first lens 11 from the projection surface side 2, the second lens 12, third lens 13, a fourth lens 14, and the fifth lens 15, the sixth lens 16, and the seventh is made lens 17 are arranged on the optical axis (4a). 광축(4a)은 프로젝터(1)의 배치면과 수평으로 설치되어 있다. The optical axis (4a) is provided with a horizontal seating surface and the projector (1).

이들 각 렌즈는 확대 투영 광학계로서의 성능을 만족하는 적당한 형상과 파워로 설정할 수 있으나, 예를 들면, 일례로 이하와 같은 형상을 채용할 수 있다. Each of these lenses can be set to an appropriate shape and power that satisfies the performance as a zoom projection optical system, but, for example, can be adopted as the shape described below as an example.

제1 렌즈(11) 및 제2 렌즈(12)는 모두 투영면측이 볼록면의 오목 매니스커스 렌즈이다. The first lens 11 and second lens 12 are both plane side is a concave meniscus lens the convex surface.

제3 렌즈(13)는 양면 볼록 렌즈다. The third lens 13 is a biconvex lens.

제4 렌즈(14)는 투영면측으로부터 양면 볼록 렌즈의 렌즈(14A), 양면 오목 렌즈의 렌즈(14B)가 이 순서대로 배열하여 서로 접합된 접합 렌즈로 이루어진다. The fourth lens 14 is achieved by the lens (14A), a lens (14B) of the biconcave lens of a biconvex lens arranged in this order from the projection surface side in the cemented lens bonded to each other.

제5 렌즈(15)는 양면 오목 렌즈다. The fifth lens 15 is a biconcave lens.

제6 렌즈(16)는 표시면측이 볼록면의 볼록 매니스커스 렌즈이다. The sixth lens 16 is a convex meniscus lens on the convex face the display surface side.

제7 렌즈(17)는 양면 볼록 렌즈이다. A seventh lens 17 is a biconvex lens.

그리고, 이들 파워에 의해, 투영면측에서 표시면을 향하여 (-), (-), (+), (+), (-), (+), (+)의 파워를 갖는 구성이 실현되고 있다. And, toward the display surface on the projection plane side by these power it has been realized, (+), a configuration having a power of (+) (-), (-), (+), (+), () .

제2 광학계(4B)는 제1 광학계(4A)와 반사형 표시 소자(3) 사이의 광속(光束)의 광로 및 집광 상태를 조정하기 위한 (+)의 파워를 갖는 광학계이고, 광축(4a)에 대해서 편심되어 배치되어 있다. A second optical system (4B) has a first optical system (4A) and the reflective-type display element (3) and the optical system having the power of the light beam (+) for adjusting the optical path and the light converging condition of (光束) between the optical axis (4a) the eccentric is arranged for. 본 실시형태에서는 반사형 표시 소자(3)의 편심 방향과 같은 방향으로 거리(b)만큼 평행 편심되어 배치되어 있다. In this embodiment, it is arranged in parallel as much as the eccentric distance (b) in the same direction as the eccentric direction of the reflection type display element (3). 부호(4b)는 제2 광학계(4B)의 광축을 나타낸다. Code (4b) represents the optical axis of the second optical system (4B).

이 평행 편심량(b)의 크기와 방향은 투영 광학계(4)의 구성 등에 따라서 다르므로, 광선 추적을 행하여, 예를 들면, 화상 표시 영역(3a)이 확대 투영되는 투영 위치에서의 왜곡 수차량이나, 대칭성 균형 등이 허용 범위가 되도록 적당히 설정한다. Parallel eccentric amount (b) the magnitude and direction is carried out, ray tracing, so therefore different, such configuration of the projection optical system (4) of, for example, the image display area (3a) distortion aberration in the projection position where the enlarged projection or , such as the symmetrical balance is appropriately set such that the allowable range.

일반적으로, 평행 편심량(b)은 반사형 표시 소자(3)의 평행 편심량(a)에 비해 작은 값이라도 충분한 효과를 얻을 수 있으며, 이 때문에, 제2 광학계(4B)를 편심시키더라도 스크린(6) 상의 화상 투영 영역은 그다지 변화되지 않으며, 오프셋 투영 상태가 유지된다. In general, the parallel eccentric amount (b) is a reflective-type display element can be obtained a sufficient effect even if a value less than the parallel eccentric amount (a) of (3), Accordingly, the even when the eccentric the second optical system (4B), the screen (6 ) image projection area is not much change in, the projection offset state is maintained.

제2 광학계(4B)의 구성은, 본 실시형태에서는 표시면측이 거의 평면에 가까운 양면 볼록 렌즈인 시야 렌즈(18)만으로 이루어진다. A second configuration of an optical system (4B) is, in this embodiment, made only by a biconvex lens visual field lens 18 substantially close to the plane of the display surface side.

그리고, 시야 렌즈(18)는 파워를 갖지 않는 커버 글래스(3c)를 사이에 두고, 화상 표시 영역(3a)과 대향되어 배치되어 있다. Then, the visual field lens 18 is placed between the cover glass (3c) having no power, and is disposed opposite to the image display area (3a). 이 때문에, 파워를 갖는 광학 소자로는 반사형 표시 소자(3)에 가장 가까운 위치에 위치한다. As a result, an optical element having a power is located in the position closest to a reflection type display element (3).

또 본 실시형태의 제2 광학계(4B)는 조명 유닛(2)과 반사형 표시 소자(3) 사이의 광로 상에 걸쳐 설치되어 있고, 조명 유닛(2)으로부터의 조명광을 화상 표시 영역(3a) 상에 집광하는 구성으로 되어 있다. In the second optical system (4B) of the present embodiment includes an illumination unit 2 and the reflection-type display element (3) are provided over the optical path between the display image the illumination light from the illumination unit (2) region (3a) It has a structure that converged on.

다음에, 프로젝터(1)의 동작에 대해서 투영 광학계(4)의 광학 작용을 중심으 로 설명하기로 한다. Next, the operation of the projector 1 will be described with the optical function of the projection optical system 4 as a center lead.

소정의 타이밍에 따라서 소정의 파장광으로서 조명 유닛(2)으로부터 출사되는 조명광은, 도 2에 도시한 바와 같이 제2 광학계(4B)를 투과하여 집광된다. The illumination light emitted from the illumination unit (2) as a predetermined wavelength of light according to a predetermined timing, a condenser is transmitted through the second optical system (4B) as shown in Fig. 그리고, 커버 글래스(3c)를 투과하고, 화상 표시 영역(3a)의 중심 법선(3b)에 대해서 비스듬히 아래쪽으로부터 입사한다. Then, the incident angle from the lower side with respect to the center normal line (3b) of the transmission cover glass (3c), and the image display area (3a).

화상 표시 영역(3a) 상의 각 공간 변조 요소는 소정의 파장, 타이밍에 따른 화상 신호에 따라서, 예를 들면, 조명광을 투영 광학계(4)에 입사하는 방향으로 반사하는 온 상태와, 조명광을 투영 광학계(4)에 입사하지 않는 방향으로 안내하는 오프 상태로 구동된다. Each spatial modulation on the image display area (3a) element is the predetermined wavelength, in accordance with the image signal in accordance with timing, for instance, the ON state for reflecting in the direction of the incident illumination light in the projection optical system 4, and projects the illumination light optical system It is driven in the off state for guiding a direction that is not incident on (4).

이 때문에, 화상 표시 영역(3a) 상에는 온 상태의 공간 변조 요소에서 반사된 광에 의해 화상이 표시된다. As a result, an image is displayed by the light reflected by the spatial modulation element in the on state formed on the image display area (3a). 이들 반사광은 커버 글래스(3c)를 투과하여 제2 광학계(4B)에 입사하고, 제2 광학계(4B)의 굴절 작용을 받아 집광되면서 제1 광학계(4A)측으로 출사된다. The reflected light is emitted toward the first optical system (4A) as condensing accept refraction of the incident light, and the second optical system (4B) to the second optical system (4B) passes through the cover glass (3c).

이 때, 시야 렌즈(18)를 광축(4a)에 대해서 거리(b)만큼 평행 편심시키고 있기 때문에, 시야 렌즈(18)가 광축(4a)과 동축인 경우에 비해, 광의 굴절 방향이 편심 방향, 편향량에 따라서 변화된다. At this time, since the distance (b) by a parallel eccentricity and for a field of view lens 18 to the optical axis (4a), field lens 18 is compared with the case of the optical axis (4a) coaxial with, the eccentric direction of light refraction direction, It changes in accordance with the deflection amount. 따라서, 시야 렌즈(18)의 파워, 초점 거리에 따라서 제1 광학계(4A)로의 입사 위치, 입사각이 변경된다. Therefore, the incident position to the first optical system (4A) according to the power, the focal length of field lens 18, the incident angle is changed.

이 때, 시야 렌즈(18)는 확대 투영을 하는 투영 광학계(4)에서, 반사형 표시 소자(3)의 반사광이 최초로 통과하는 파워를 갖는 광학 소자이기 때문에, 상대적으로 광속 직경이 작은 광으로서 투과한다. At this time, the visual field lens 18 in the projection optical system 4 for the enlarged projection, reflection since the optical element having a power of the reflected light passes through the first-type display element (3), relative to the light beam diameter of the transmission as a small light do. 이 때문에, 시야 렌즈(18)의 굴절 작용은 구면 수차 등의 결상 성능보다, 왜곡 수차나 상면(像面) 만곡 등의 투영면에서의 결상 위치의 기하학적인 어긋남량에 따른 수차에 영향을 미치는 것으로 되어 있다. Therefore, the refractive action of the field lens 18 is to affect the aberration according to the geometric displacement of the imaging position in a projection plane, such as the imaging performance of all, the distortion aberration and the upper surface (像 面) curved such as spherical aberration have. 예를 들면, 평행 편심은 주로 왜곡 수차에 영향을 미치고, 경사 편심은 주로 상면 만곡에 영향을 미친다. For example, the parallel eccentric primarily affects the distortion aberration, the tilt eccentricity is mainly affects the curvature of field.

그리고, 평행 편심량(b)을 적당히 설정함으로써, 후단의 광학 소자에 비해 작은 편심량으로도 왜곡 수차를 저감시키거나, 대칭성을 개선할 수 있다. And, in parallel, by properly setting the amount of eccentricity (b), to also reduce the distortion aberration with a small amount of eccentricity than that of the optical element at the rear end, or it is possible to improve the symmetry.

이러한 편심을 행함으로써, 화상 투영 영역과 다른 투영면을 향하는 광로에서의 수차는 오히려 나빠진다는 것을 생각할 수 있으나, 오프셋 투영에서는 그러한 영역에 화상을 투영하지 않으므로, 아무런 문제가 되지 않는다. By performing such eccentric aberration in the image projection area toward the other plane light path, but can be considered that rather deteriorated, the offset projection does not project the image in such an area, no problem. 이와 같이, 본 실시형태는 투영 광학계(4)의 모든 화각 내의 수차 분포를 변경하여, 화상 투영 영역 부분의 수차의 향상을 도모하는 것이다. Thus, the present embodiment is to improve the aberration of the aberration by changing the distribution, the image projection area portions in all angles of view of the projection optical system (4).

제2 광학계(4B)로부터 출사된 광은 제1 광학계(4A)로 입사하고, 광로를 따라서 제7 렌즈(17), 제6 렌즈(16), 제5 렌즈(15), 제4 렌즈(14), 제3 렌즈(13), 제2 렌즈(12), 제1 렌즈(11)를 투과하여 각각에 의해 굴절 작용을 받아서, 도 1에 도시한 바와 같이 투영 광학계(4)의 배율에 대응하여, 광축(4a)에 대해서 비스듬히 위쪽으로 연장되는 투영 중심축(5a)을 중심으로 하여 화각(θ1)의 범위를 나아가 스크린(6) 상에서 결상된다. The second light emitted from the optical system (4B) is incident on the first optical system (4A), and a seventh lens 17, and the sixth lens 16, and the fifth lens 15 along the optical path, the fourth lens (14 ), the first corresponding to the magnification of the third lens 13, second lens 12, a projection optical system 4 as described passes through the lens 11 shown in FIG. 1 receives a refractive action by the respective , to form an image further to the range of angle of field (θ1) and around the projection center axis (5a) extending obliquely upwards with respect to the optical axis (4a) on a screen (6).

이와 같이 하여, 화상 표시 영역(3a)에 표시된 화상이 스크린(6) 상에 확대 투영된다. In this manner, the image displayed on the image display area (3a) is projected enlarged on a screen (6). 이 때, 스크린(6) 상의 투영 위치는 투영 광학계(4)의 배율과 화상 표시 영역(3a)의 중심 법선(3b)의 평행 편심량(a)에 의해 대략 결정되고, 투영 위치에서 의 왜곡 수차가 제2 광학계(4B)의 평행 편심량(b)에 의해 개선된다. At this time, the projection position on the screen (6) is substantially determined by a parallel eccentricity (a) of the center normal line (3b) of the magnification and the image display area (3a) of the projection optical system 4, the distortion aberration in the projection position claim is improved by the parallel eccentricity (b) of the second optical system (4B). 그 결과, 프로젝터(1)에 의해 고화질의 화상을 오프셋 투영할 수 있다. As a result, it is possible to offset project a high-quality image by the projector (1).

다음에, 본 실시형태의 변형예에 대해서 설명하기로 한다. Next, a description will be made of a modification of this embodiment. 모두 상기한 바와 동일한 구성을 가지며, 광학 소자의 편심을 바꾼 것이다. Both have the same configuration described above, it will change the eccentricity of the optical element.

제1 변형예에서는 제2 광학계(4B)를 평행 편심시키는 대신에, 기준축 및 반사형 표시 소자(3)의 평행 편심 방향에 각각 직교하는 축 회전의 경사 편심을 부가하는 것이다. First modified example is to add a second optical system (4B) parallel to the eccentric Instead, the tilt eccentricity of the reference axis and a reflective display each being orthogonal to the rotation axis parallel to the eccentric direction of the element 3 which. 이 경우, 회전 방향에 의해 반사형 표시 소자(3)의 평행 편심에 의한 왜곡 수차를 개선할 수 있다. In this case, it is possible to improve the distortion aberration due to the parallel offset of the reflection type display element (3) by the rotation direction.

제2 변형예에서는 상기한 제1 실시형태에서, 제2 광학계(4B)에 부가하여 제1 광학계(4A) 내의 광학 소자의 일부를 평행 편심시킨다. The second modified example, in the above-described first embodiment, the second, in addition to the optical system (4B) parallels the eccentric part of the optical element in the first optical system (4A). 이 경우, 왜곡 수차 등에 대해서 영향이 다른 또 다른 광학 소자의 평행 편심을 조합하기 때문에 세밀한 수차 보정을 행할 수 있다. In this case, the effect can be fine-grained, because the aberration correction in combination of parallel eccentricity of another further optical elements for such distortion. 또, 제1 광학계(4A)의 광학 소자의 일부와 제2 광학계(4B) 사이에 각각 최적의 편심량을 부여함으로써, 다른 수차에 대한 영향을 저감시킬 수 있다. In addition, by giving the respective optimal amount of eccentricity of the optical system between the first portion and the second optical system (4B) of the optical element (4A), it is possible to reduce the effect on other aberrations.

또한, 이 경우, 투영 광학계(4)의 기준축이 되는 제1 광학계(4A)의 광축(4a)이란, 편심된 광학 소자를 제외한 제1 광학계(4A)의 광축을 의미한다. In this case, the optical axis (4a) of the first optical system (4A) serving as a reference axis of the projection optical system 4 refers to a except for an eccentric optical element the optical axis of the first optical system (4A).

제3 변형예에서는 상기 제1 실시형태, 제1 변형예 및 제2 변형예에서, 기준축 및 반사형 표시 소자(3)의 평행 편심 방향에 각각 직교하는 축 회전의 경사 편심을 부가하는 것이다. A third modification, to the first embodiment, the first modification and the second modification, adding a tilt eccentricity of the reference axis and a reflective display each orthogonal axis rotation on parallel eccentric direction of the element (3).

이 경우, 경사 편심은, 상술한 바와 같이 주로 상면 만곡에 영향을 미치므 로, 상면 위치에 어긋남에 의한 화상의 흐려짐 등을 개선하여, 고화질의 오프셋 투영을 행할 수 있게 된다. In this case, the inclination is eccentric, as moire affect mainly the field curvature, as described above, to improve blurring of the image due to such displacement to the top face position, it is possible to perform the offset of the projection image quality.

경사 편심시킬 수 있는 것은 반사형 표시 소자(3), 제2 광학계(4B) 및 제1 광학계(4A)의 일부의 광학 소자이다. It is in the slope can be offset a part of the optical element of the reflection type display element (3), the second optical system (4B) and the first optical system (4A).

경사 편심의 방향과 편심량은 투영 광학계(4)의 구성에 따라서 다른 수차에 대한 영향을 고려하여 적당히 설정할 수 있다. Direction and the eccentric amount of the eccentric is inclined depending on the configuration of the projection optical system 4 can be set appropriately in consideration of the effect on other aberrations. 예를 들면, 평행 편심에 의해 왜곡 수차가 개선되더라도 상면 만곡이 악화될 수 있는데, 이 경우, 상면 만곡의 악화를 없애는 방향으로 경사 편심을 가함으로써, 왜곡 수차와 상면 만곡이 각각 양호해지도록 할 수 있다. For example, parallel, even if distortion is improved by the eccentric there is a curvature of field may be deteriorated, in this case, by applying an inclined eccentric in a direction to eliminate the curvature of field deteriorate, distortion aberration and curvature of field can be such that the respective good have.

[제2 실시형태] [Second Embodiment]

본 발명의 제2 실시형태에 따른 투영 광학계 및 화상 투영 장치에 대해서 설명하기로 한다. With respect to the projection optical system and an image projection apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described.

도 3은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 화상 투영 장치의 개략 구성을 나타내는 모식적인 정면도이다. Figure 3 is a schematic front view showing a schematic configuration of an image projection apparatus according to a second embodiment of the present invention. 도 4는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 화상 투영 장치에 사용하는 투영 광학계의 구성을 나타내는 광축을 포함하는 단면의 개략 구성도이다. Figure 4 is a schematic configuration diagram of a cross-section also including an optical axis showing the configuration of a projection optical system for use in an image projection apparatus according to a second embodiment of the present invention.

본 실시형태의 프로젝터(10)는 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 제1 실시형태의 프로젝터(1)에서 반사형 표시 소자(3)를 대신하여 투과형 표시 소자(7)를 구비하고, 조명 유닛(2)의 조사 방향을 투과형 표시 소자(7)의 표시면의 이면측으로 바꾼 점이 다르다. The projector 10 of this embodiment 3, in place of the first reflective display in the first embodiment of the projector (1) element (3) and a transmissive display device (7), a lighting unit point changing the irradiation direction of (2) toward the rear surface of the display surface of the transmissive display device (7) are different. 이하, 상기 제1 실시형태와 다른 점을 중심으로 설명하기로 한다. Hereinafter, it will be described with respect to the first embodiment and the other points.

투과형 표시 소자(7)는 조명 유닛(2)에 의해 표시면 이면측으로부터 조사 타이밍에 따라서 조사되는 파장의 조명광을 화상 신호에 따라서 공간 변조하고, 색 분해된 화상을 화상 표시 영역(7a)에 표시하는 것이다. Transmissive display device 7 is displayed in the lighting unit (2) irradiation timing of the image display region (7a) of the modulated illumination light having a wavelength of the image signal in accordance with space and color separation image to be irradiated according to from the display surface back side by the to. 투과형 표시 소자(7)로는, 예를 들면 액정 표시 디바이스(LCD)를 채용할 수 있다. Roneun transmissive display device 7, for example, it may employ a liquid crystal display device (LCD).

본 실시형태에서는 설명의 편의상, 투과형 표시 소자(7)를 단일판의 구성으로 하고 있으나, 조명광(R, G, B)에 따른 3판 구성 LCD 등의 투과형 공간 변조 소자를 설치하여, 각각의 투과형 공간 변조 소자를 투과한 광을 색 합성하는 구성으로 하는 것이 일반적인 형태이다. However, and for convenience, a transmission type display element 7 of the description in the present embodiment, the configuration of a single plate, the illumination light by installing the transmission type spatial modulation device of the three plate configuration an LCD or the like according to the (R, G, B), each of the transmission-type it is a common form of the light transmitted through the spatial modulation device configured to composite color. 이 경우는, 투영 광학계(4)와 투과형 표시 소자(7) 사이에 색 합성 광학 요소를 필요로 하나, 본 설명에서는 생략했다. In this case, one needs a color synthesis optical element between the projection optical system 4 and the transmissive display device 7, omitted in this description. 또한, 이러한 구성에서는, 색 합성 광학 요소에 의해 3가지 투과형 공간 변조 소자의 표시면이 각각 광학적으로 등가인 위치에 배치된 화상 표시 영역을 이루고 있다. In such a configuration, by the color combining optical element forms the image display area located at the equivalent position in the display surface of each optical modulator three kinds of transmission-type space.

화상 표시 영역(7a)은 특별히 도시하지는 않았으나, 예를 들면, 화상 신호의 화소 단위에 따른 다수의 공간 변조 요소가 표시 평면 상에 격자 모양으로 배열되어 이루어진다. An image display region (7a) is although not particularly shown, for example, a plurality of the space modulation element in accordance with the pixel unit of the image signal is arranged in a grid shape on the display plane. 본 실시형태에서는 예를 들면, 장변×단변이 W×H인 직사각형 모양으로 설치되어 있다. In this embodiment, for example, long side × short side is provided with a rectangular shape W × H. 중심 법선(7b)은 화상 표시 영역(7a)의 중심에서의 표시 평면의 법선을 나타낸다. Center normal line (7b) denotes the normal to the display plane of the center of the image display region (7a).

투과형 표시 소자(7)의 화상 표시 영역(7a)은, 투영 광학계(4)에 대해서 제1 실시형태의 반사형 표시 소자(3)와 동일한 위치 관계에 배치되어 있다. An image display region (7a) of the transmission-type display element (7) is disposed in the same positional relationship with the reflective type according to the first embodiment the display element (3) with respect to the projection optical system (4). 즉, 투영 광학계(4)의 상면 상에서 중심 법선(7b)이 제1 광학계(4A)의 광축(4a)에 대해서 투영면의 방향과 반대측으로 거리(a)만큼 평행 편심된 위치에 배치되어 있다. That is, are arranged in a parallel position by the eccentric center normal line (7b) is the distance in the direction opposite to the projection plane with respect to the optical axis (4a) of the first optical system (4A) (a) on the top surface of the projection optical system (4).

또한, 축 오프셋(Δh)도 상기 제1 실시형태와 마찬가지로 정의된다. Further, the axial offset (Δh) is also defined in the same manner as in the first embodiment.

이와 같이 본 실시형태의 프로젝터(10)는 표시 소자로서 반사형 표시 소자(3)를 대신하여 투과형 표시 소자(7)를 사용한 예로 되어 있다. Thus, the projector 10 of this embodiment in place of the reflective-type display element (3) as a display device as an example with a transmissive display device (7).

이 때문에, 조명광을 투과형 표시 소자(7)의 이면측에서 조사할 수 있기 때문에, 조명 유닛(2)을 투영 광학계(4)에 간섭하지 않도록 배치하기 쉬워져 장치 레이아웃의 자유도를 향상시킬 수 있다. Therefore, it is possible to investigate the illumination light from the back of the transmissive display device (7), is apt to position so as not to interfere with the lighting unit (2) to the projection optical system 4, it is possible to improve the degree of freedom in the device layout.

또 투영 광학계로는, 조명 유닛(2)으로부터의 조명광이 제2 광학계(4B)를 투과하지 않고 표시 소자로 유도되는 점만이 다르므로, 표시 소자에서 스크린(6)까지의 광로 및 광학 작용에 관한 작용 효과는 제1 실시형태의 경우와 동일하다. In the projection optical system as is, the illumination light from the illumination unit (2) first, because the only points to be guided to the display device without passing through the second optical system (4B) are different, according to the optical path and optical action of the display device to the screen (6) operations and effects are the same as those of the first embodiment.

따라서, 화상 표시 영역(7a)에 표시된 화상은, 투영 광학계(4)에 의해 스크린(6) 상에 확대 투영된다. Accordingly, the image displayed in the image display area (7a) is enlarged and projected on the screen 6 by the projection optical system 4. 이 때, 스크린(6) 상의 투영 위치는, 화상 표시 영역(7a)의 중심 법선(7b)의 평행 편심량(a)에 의해 대략 결정되며, 투영 위치에서의 왜곡 수차가 제2 광학계(4B)의 평행 편심량(b)에 의해 개선된다. At this time, the projection position on the screen 6, is substantially determined by a parallel eccentricity (a) of the center normal line (7b) of the image display region (7a), the distortion aberration in the projection position of the second optical system (4B) parallel is improved by the eccentricity (b). 따라서, 프로젝터(10)에 의해 고화질의 화상을 오프셋 투영할 수 있다. Therefore, it is possible to offset project a high-quality image by the projector 10.

또 제1 실시형태의 각 변형예는 본 실시형태에 대해서도 마찬가지로 적용할 수 있다. Further, each modification of the first embodiment can be applied similarly to the embodiment.

또한, 상기한 제1 실시형태의 설명에서는, 조명 유닛(2)으로부터의 조명광을 제2 광학계(4B)에 투과시켜 화상 표시 영역(3a)으로 유도하는 구성인 경우를 예로 들어 설명했으나, 반사형 표시 소자(3)를 사용하는 경우의 구성은 이에 한정되지 않는다. Further, in the description of the first embodiment, by transmitting the illumination light from the illumination unit (2) in the second optical system (4B) been described for the case of the configuration to induce in the image display area (3a), for example, a reflection type configuration in the case of using the display device 3 is not limited to this. 예를 들면, 조명 유닛(2) 내에서 조명광의 수속 정도를 적당히 설정해 두 고, 제2 광학계(4B)를 투과시키지 않고 화상 표시 영역(3a)을 조명할 수도 있다. For example, and two suitably setting the degree of the illumination light converged in the light unit (2), a may be illuminating the image display area (3a), without passing through the second optical system (4B).

또 상기한 설명에서는, 제2 광학계(4B)가 단일 렌즈로 구성되는 경우를 예로 들어 설명했으나, 제2 광학계(4B)는 렌즈군으로 구성되어 있을 수도 있다. In addition, in the above description, the second optical system (4B) has been described there may be a case consisting of a single lens for example, the second optical system (4B) is comprised of a lens group.

또 상기한 설명에서는, 표시 소자가 하나의 공간 변조 소자 또는 복수의 공간 변조 소자와 색 합성 광학 요소로 이루어지고, 이들 공간 변조 소자의 화상 표시면이 화상 표시 영역인 경우를 예로 들어 설명했으나, 표시 소자의 화상 표시 영역은, 예를 들면 공간 변조 소자의 화상 표시면의 화상을 다른 표시면으로 릴레이하여 형성할 수도 있다. In addition, in the above explanation, the display element is formed of a single spatial modulation device or a plurality of spatial modulator and the color combining optical element, the image display surfaces of the space modulation element-explained a case where the image display region by way of example, show an image display region of the device, for example, may be formed by relay an image of an image display surface of the spatial modulation device to another display surface.

또 상기한 설명에서는, 화상 투영 장치로서 장치의 외부에 설치된 투영면에 화상을 투영하는, 이른바 프론트 프로젝션 방식의 프로젝터를 예로 들어 설명했으나, 장치의 외주부에 설치된 투과형 스크린에 장치 내부측으로부터 화상을 투영하는, 이른바 리어 프로젝션 방식의 프로젝터에 사용할 수도 있다. In addition, in the above explanation, it has been described for the projection plane, the so-called front projection mode of the projector for projecting an image on a provided outside the apparatus as an image projection apparatus, for example, a transmission type screen installed on the outer peripheral part of the device for projecting an image from the machine interior side It may be used in so-called rear-projection projector scheme.

또 상기한 설명에서는, 표시 소자의 축 오프셋 방향을 단변 방향으로 하여 설명했으나, 축 오프셋 방향은 단변 방향에 한정되지는 않는다. In addition, in the above description, but described with reference to the axial direction of offset of the display element in the short side direction, the axial offset direction is not limited to the short side direction. 예를 들면, 장변 방향 또는 임의의 방향으로 축 오프셋하여 오프셋 투영을 하는 경우라도, 그 축 오프셋 방향에 따라서 광학 소자의 오프셋 방향을 바꿈으로써 동일한 효과를 얻을 수 있다. For example, even if the long side direction or offset to the projection axis offset in any direction, the same effect can be obtained as to the axial direction, thus changing the offset direction of the offset of the optical element.

또 상기한 설명에서는 표시 소자, 제2 광학계, 제1 광학계의 일부의 광학 소자의 편심은 일정하다고 설명했으나, 편심 가변 기구(미도시)를 설치하여, 필요에 따라서 수동 또는 자동으로 조정할 수 있도록 할 수도 있다. In addition, in the description above been described that the display element, the second optical system, the eccentricity of the part of the optical element of the first optical system is constant, by installing the eccentricity adjusting mechanism (not shown), to allow to adjust manually or automatically as needed may. 이러한 편심 가변 기 구는 표시 소자, 제2 광학계 또는 제1 광학계의 편심된 일부의 광학 소자 각각을 고정시키는 홀더 자체이거나, 홀더의 각도나 배치 위치를 조정하는 것일 수가 있다. These eccentric variator phrase display element, the second optical system or the optical element or the holder itself, to secure the each of the eccentric portion of the first optical system, can be arranged to adjust the angle or position of the holder. 이러한 위치나 각도를 조정하는 기구는 잘 알려져 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. The mechanism for adjusting the position and angle are well known a detailed description thereof will be omitted.

또 상기한 각 실시형태, 각 변형예에 기재된 구성 요소는, 기술적으로 가능하다면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 적당히 조합하여 실시할 수 있다. In the above-described embodiments, the components described in each modification can be carried out by proper combination within the scope of the technical spirit of the invention if technically feasible.

여기서, 상기 각 실시형태의 용어와 특허 청구 범위의 용어의 대응 관계에 대해서, 명칭이 다른 경우에 대해서 설명하기로 한다. Here, with respect to correspondence between a term and the term in the range of the claims of the above-mentioned embodiment, a description will be made of a case name is different.

프로젝터(1, 10)는 각각 화상 투영 장치의 일실시형태이다. The projector (1, 10) is one embodiment of each of the image projection apparatus. 반사형 표시 소자(3), 투과형 표시 소자(7)는 각각 표시 소자의 일실시형태이다. A reflection type display element (3), a transmission type display element 7 is one embodiment of the display device, respectively. 광축(4a)은 기준축에 대응된다. The optical axis (4a) corresponds to the reference axis.

[실시예] EXAMPLES

다음에, 상기에서 설명한 제1 실시형태 및 그 변형예의 투영 광학계의 제1 실시예 내지 제4 실시예, 및 종래 기술에 따른 투영 광학계의 비교예에 대해서 설명하기로 한다. Next, a description will be made of a first embodiment of the first embodiment and its modified example of the projection optical system described in the above example to the fourth embodiment, and comparative examples of the projection optical system according to the prior art. 단, 제2 실시형태에서도 투영면과 표시면 사이의 구성은 같으므로, 하기의 각 실시예는 제2 실시형태의 실시예가 되기도 한다. However, the second embodiment form, because in the configuration between the projection plane and the display surface are the same, each of the examples described below is also an embodiment of the second embodiment.

도 5는 본 발명의 제1 실시형태 및 그 변형예에 따른 투영 광학계의 각 실시예의 개략적인 구성 및 그 광로를 나타내는 광축을 포함하는 단면의 개략적인 광로도이다. Figure 5 is a schematic optical path diagram of a cross section including the optical axis to represent each embodiment, a schematic configuration and the optical path of the projection optical system according to the first embodiment and its modified example of the present invention. 각 실시예에서는 일부의 광학 소자가 편심되어 있으나, 각각의 편심량은 아주 적기 때문에, 각 실시예 모두 공통 도면을 사용하여 설명하기로 한다. Each embodiment will be described with, but a part of the optical element is eccentric, since each of the eccentricity is very small, all of the respective embodiments use a common diagram.

이하에서는, 광축(4a)에 직교하는 방향 중, 스크린(6)의 평행 편심 방향(도 1, 2, 5의 도시 상방향)을 순방향으로 하여 Y축을 설정하고, 그와 직교하는 방향, 지면 앞 방향을 순방향으로 하여 X축을 설정한다. Hereinafter, a direction of the direction orthogonal to the optical axis (4a), and the parallel eccentric direction (shown upward in Fig. 1, 2, 5) of the screen (6) in a forward direction set Y axis and perpendicular to that, when the front to the direction in the forward direction and sets the axis X. 즉, 화상 표시 영역(3a)은 X축 방향으로 폭(W), Y축 방향으로 높이(H)의 직사각형 모양으로 이루어져 있으며, 제1 실시형태의 평행 편심(b)은 Y축 역방향으로의 편심으로 되어 있다. That is, the image display area (3a) is in the X-axis direction width (W), the Y-axis consists of the rectangular shape of the height (H) in the direction, a first embodiment of parallel eccentricity (b) the eccentricity of the Y-axis backward It is a.

제1 실시예는 제2 광학계(4B)를 Y축 역방향으로 O.3mm만큼 평행 편심된 실시예이다. The first embodiment is an embodiment in which the second optical system (4B) for the Y-axis by a reverse parallel O.3mm eccentric. 본 실시예는 상기 제1 실시형태의 일례로 되어 있다. The present embodiment is one example of the first embodiment.

제2 실시예는 제1 실시예에서 화상 표시 영역(화상면)을 커버 글래스(3c)와 함께 지면 시계 방향으로 6분만큼 더 경사 편심된 실시예이다. The second embodiment is an example in the first embodiment of the image display region (image plane) to the ground by a more inclined in a clockwise direction 6 minutes with a cover glass (3c) in Example eccentric. 본 실시예는 상기 제1 실시형태의 제3 변형예의 일례로 되어 있다 This embodiment is in the third modification example of the first embodiment

제3 실시예는 제2 광학계(4B)를 지면 시계 방향으로 1.5도(1도 30분)만큼 경사 편심된 실시예이다. The third embodiment is an embodiment in which the by 1.5 degrees (1 degree 30 minutes) in a clockwise direction when the second optical system (4B) inclined eccentric. 본 실시예는 상기 제1 실시형태의 제1 변형예의 일례로 되어 있다. This embodiment is a first modification example of the first embodiment.

제4 실시예는 제3 실시예에서, 제1 광학계(4A)의 제1 렌즈(11)를 지면 시계 방향으로 33분만큼 더 경사 편심된 실시예이다. The fourth embodiment is an embodiment of the third embodiment, the more as 33 minutes when the first lens 11 of the first optical system (4A) in a clockwise direction inclined eccentric. 본 실시예는 상기 제1 실시형태의 제3 변형예의 다른 예로 되어 있다. The present embodiment is an example of the first embodiment of the third modification of the other.

비교예는 종래예에 대한 수차 저감 비율을 산출하기 위해서 계산한 것으로, 제1 실시예에서 제2 광학계(4B)의 평행 편심을 Omm, 즉, 광축(4a)에 대해서 동축에 배치한 예이다. Comparative Example is an example of arrangement on the same axis with respect to the prior art that for calculation to calculate the aberration reduction ratio, the first embodiment Omm parallel eccentricity of the second optical system (4B) in the example, that is, the optical axis (4a).

어떠한 것도 반사형 표시 소자(3)는 어스펙트비 4:3의 O.55인치 DMD를 사용 하는 것으로 한다. Of any kind, a reflection type display element (3) has an aspect ratio 4: By using the DMD of O.55 inches 3. 즉, 화상 표시 영역(3a)의 크기는 W=11.2mm, H=8.4mm이다. That is, the size of the image display area (3a) is W = 11.2mm, H = 8.4mm. 그리고, 축 오프셋(Δh)은 %표시로 하여 Δh=130%로 하고 있다. Then, the axial offset (Δh) has a Δh = 130% and the% display.

이 실시예들의 초점 거리는 16.4mm, F값은 2.3이다. 16.4mm focal length, F values ​​of the present embodiment is 2.3.

물체 거리가 무한원인 렌즈 데이터를 하기의 표 1에 나타낸다. An object distance set forth in Table 1 below an infinite lens CAUSE data. 도 5에 표기된 r i , d i (i는 정수)는 표 1의 r i , d i 에 대응한다. R i, d i indicated in Fig. 5 (i is an integer) corresponds to the r i, d i of Table 1. 길이의 단위는 mm이다. Is a unit of length is mm. 또한, 굴절율에 대해서는 d선(파장 587.56nm)에 대한 것을 표기하고 있다. Further, and for the refractive index indicated that the d-line (wavelength: 587.56nm).

Figure 112007014749422-pat00001

여기서, y 1 은 평행 편심량을 나타내고, α 1 , α 2 , α 3 은 경사 편심량을 나타내며, 각 실시예에 따라서 하기의 표 2의 값을 취한다. Here, y denotes 1 is parallel to the eccentric amount, α 1, α 2, α 3 represents a tilt amount of eccentricity, take the values shown in Table 2 below according to the respective embodiments. 각각의 방향은 상기에서 설명한 바와 같다(도 5 화살표를 참조). Each direction are equal to those described in the above (refer to Fig. 5, arrows).

y 1 (mm) y 1 (mm) α 1 (분) α 1 (min) α 2 (도) 2 α (degrees) α 3 (분) α 3 (minutes) 제1실시예 First Embodiment 0.3 0.3 0 0 0 0 0 0 제2실시예 Second Embodiment 0.3 0.3 0 0 0 0 6 6 제3실시예 Third Embodiment 0 0 0 0 1.5 1.5 0 0 제4실시예 Fourth Embodiment 0 0 33 33 1.5 1.5 0 0 비교예 Comparative Example 0 0 0 0 0 0 0 0

다음에, 각 실시예, 비교예의 왜곡 수차와 상면 만곡의 계산 결과에 대해서 설명하기로 한다. Next, a description will be made of a calculation result of each of Examples, Comparative Examples distortion aberration and curvature of field.

이들 계산은 역광선 추적을 행하여 화상 표시 영역(3a) 위의 값으로 구했다. These calculations are performed backlight tracing was obtained as a value on the image display area (3a).

도 6은 비교예의 왜곡 수차를 나타내는 벡터도이다. Figure 6 is a vector diagram showing a comparative example, the distortion aberration. 왜곡 수차를 나타내는 벡터도의 횡축은 X축 방향의 상 높이(이하, X상 높이), 종축은 Y축 방향의 상 높이(이하, Y상 높이)를 나타내고, 각각의 단위는 mm이다. The horizontal axis of the vector diagram showing the distortion is a height (hereinafter, the X height) of the X-axis direction, and the vertical axis represents the image height in the Y-axis direction (hereinafter, an image height of Y), and each unit is mm. 또 왜곡 수차의 계산 위치는 화살표 시작점의 격자점으로 설정되고, 화살표 방향에서 왜곡 수차의 방향을 나타내고, 도면 중의 스케일에 대한 화살선의 길이로 왜곡 수차의 크기를 나타내고 있다(이하도 동일함). Can also calculate the location of the distortion aberration is set to a lattice point starting point of the arrow indicates the direction of the distortion in the direction of the arrow, the figure represents the magnitude of the distortion aberration in the length of the line to the arrow of the scale (hereinafter the same). 도 7a 및 도 7b는 각각 제1 실시예 및 제2 실시예의 왜곡 수차를 나타내는 벡터도이다. Figures 7a and 7b is a vector diagram, respectively showing a first embodiment and a second embodiment of the distortion aberration. 도 8a 및 도 8b는 각각 제3 실시예 및 제4 실시예의 왜곡 수차를 나타내는 벡터도이다. Figures 8a and 8b is a vector diagram, respectively showing a third embodiment and a fourth embodiment of the distortion aberration. 도 9는 각 실시예, 비교예의 상면 만곡의 계산 위치를 나타내는 모식도이다. 9 is a view showing the calculated position of each of the examples, comparative example, curvature of field.

각 실시예에 대해서 왜곡 수차의 최대값 Dmax(mm)과 개선율(%)을 다음 표 3에 나타낸다. For each example represents the maximum value Dmax (mm), and the improvement rate (%) of the distortion aberration in the following table 3.

여기서, 개선율은 비교예의 Dmax에서 각 실시예의 Dmax를 빼고 비교예의 Dmax로 나눈 비율이다. Here, the improvement ratio is divided by the Dmax of the comparative example except for the comparative example in each embodiment Dmax Dmax.

Figure 112007014749422-pat00002

각 실시예에 대해서, 상면 만곡의 계산 결과를 다음 표 4에 나타낸다. For each Example, it shows the calculation result of the curvature of field in the following table 4.

Figure 112007014749422-pat00003

여기서, 각 상면 만곡량 C ++ , C +- , C -+ , C -- , C 00 은 화상 표시 영역(3a)의 각 정점 위치와 중심 위치에서의 값이고, 도 9에 도시한 바와 같이 각각 x축 순방향 또 Y축 순방향의 정점(3d), X축 순방향 또 Y축 역방향의 정점(3e), X축 역방향 또 Y축 순방향의 정점(3f), X축 역방향 또 Y축 역방향의 정점(3g)과 중심 법선(3b)과의 교점의 중심 위치에 대응하는 것이며, 단위는 mm이다. Here, each of the field curvature amount of C ++, C + -, C - +, C -, C 00 is the value at each peak position and the center position of the image display area (3a), as shown in FIG. 9 each x-axis forward again Y axis forward of the apex (3d), x-axis forward again the Y-axis direction opposite to the top (3e), x-axis reverse addition Y axis forward of the apex (3f), x-axis reverse addition vertex in the Y-axis backward ( 3g) and intended to correspond to the central position of the point of intersection between the normal to the center (3b), a unit is mm.

또, max―min는, 즉 화상 표시 영역(3a) 내의 상면 만곡의 최대값과 최소값의 차이를 나타낸다. In addition, max-min is, that represents the difference between the maximum value and the minimum value of the curvature of field in the image display area (3a).

또 개선율은 상면 만곡의 편차 max―min에 대해서, 비교예의 값에서 각 실시예의 값을 빼고 비교예의 값으로 나눈 비율이다. Further improvement is the ratio obtained by dividing the comparison subtracts the value in each of the Examples, Comparative Examples value for the max-min difference value of the curvature of field cases.

비교예의 왜곡 수차는, 도 6에 도시한 바와 같이 X상 높이의 중심의 Y상 높이 순방향측에서 왜곡 수차가 가장 작아지고, Y상 높이가 (-)측, X상 높이의 절대값이 커지는 측에서 각각 커지는 분포를 갖는다. Comparative Example The distortion is also becoming a center Y an image height of distortion on the forward side of the X the height of the smallest, as shown in 6, Y an image height of the (-) side, the larger the absolute value of the X-phase high-side each have a larger distributed. 이 때문에, 피투영 화상의 상하 방향에 걸쳐 불균일한 왜곡이 발생하여 화질이 열화되는 것이다. Therefore, it is the image quality is deteriorated by a distortion non-uniform across the vertical direction of the projected image occurs.

비교예의 상면 만곡은 표 4에 나타낸 바와 같이, 도 9의 정점(3e, 3g)에서 큰 값을 갖는다. Comparative Examples curvature of field is as shown in Table 4, it has a large value at the peak (3e, 3g) of FIG. 이 때문에, 그 근방에서의 핀트가 맞지 않았다. For this reason, it did not fit the focus in the vicinity.

제1 실시예에서는 왜곡 수차가 도 7a에 도시한 바와 같이, 화상 표시 영역(3a)의 중심 위치에서 최소가 되고, 상하 방향의 수차 발생량의 대칭성이 양호하다. First embodiment, the distortion is as shown in Figure 7a, was minimum in the center position of the image display area (3a), it had a good symmetry of the aberration amount in the vertical direction. 또 표 3에 나타낸 바와 같이, Dmax도 비교예에 비해 13.7% 개선되었다. In addition, as shown in Table 3, Dmax is also improved by 13.7% in comparison with Comparative Example.

따라서, 본 실시예에서는 왜곡 수차의 발생 방향으로 제2 광학계(4B)를 평행 편심시킴으로써 왜곡 수차가 현격히 향상되었다. Therefore, in the present embodiment, the parallel eccentric by the second optical system (4B) to the generating direction of distortion the distortion aberration has been significantly improved.

한편, 표 4에 의하면, 상면 만곡은 전반적으로 비교예에 비해 악화되었다. On the other hand, according to Table 4, the field curvature is worsened overall compared to the comparative example.

제2 실시예에서는 왜곡 수차가 도 7b에 도시한 바와 같이, 거의 제1 실시예와 동일한 경향을 가지며, 또 표 3에 나타낸 바와 같이, Dmax도 비교예에 비해 12.2% 개선되었다. In the second embodiment, the distortion aberration has been improved, and has almost the same tendency as the first embodiment, and as shown in Table 3, Dmax is also 12.2% compared with the comparative example as shown in Figure 7b.

따라서, 반사형 표시 소자(3)의 경사 편심을 가하더라도 제1 실시예와 거의 동일하게 왜곡 수차가 현격히 향상되었다. Therefore, even if the tilt eccentricity of the reflective-type display element (3) was almost the same as the greatly improved distortion aberration in the first embodiment.

한편, 표 4에 의하면, 상면 만곡은 제1 실시예보다 비교예에 가까운 값을 취하고, 상면 만곡의 편차는 비교예에 비해 3.0% 개선되었다. On the other hand, according to Table 4, the field curvature is variation in the field curvature takes a value close to, in the comparative example than that of the first embodiment has improved 3.0% in comparison with Comparative Example.

이와 같이 평행 편심과 경사 편심을 조합함으로써 왜곡 수차, 상면 만곡 모두 개선되었다. In this way a combination of parallel eccentricity and inclination eccentric distortion aberration, curvature of field were all improved.

제3 실시예에서는 왜곡 수차가 도 8a에 도시한 바와 같이, 거의 제1 실시예와 동일한 경향을 가지며, 또 표 3에 나타낸 바와 같이, Dmax도 비교예에 비해 3.6% 개선되었다. In the third embodiment, the distortion aberration has been improved, and has almost the same tendency as the first embodiment, and as shown in Table 3, Dmax 3.6% compared to the comparative example, as shown in Figure 8a.

이 때문에, 화상 왜곡의 개선 정도는 약간 적으나, 화상 왜곡의 대칭성이 양호해졌다. Therefore, improvement of the degree of image distortion, but is slightly small, become good symmetry of the image distortion.

한편, 표 4에 의하면, 상면 만곡은 비교예에 비해 악화되는 경향이 있다. On the other hand, according to Table 4, the field curvature tends to be worse than in Comparative Examples.

제4 실시예에서는 왜곡 수차가 표 3에 나타낸 바와 같이, Dmax는 비교예에 비해 거의 동일(-0.7%)한 결과를 가지며, 도 8b에 도시한 바와 같이, 상하 방향의 대칭성은 거의 제1 실시예와 마찬가지로 양호하며, 화상 왜곡의 대칭성이 양호해졌다. In the fourth embodiment, as the distortion aberration shown in Table 3, Dmax is the result of having substantially the same (-0.7%) compared with the comparative example, as shown in Figure 8b, the symmetry in the vertical direction is substantially of the first embodiment as in the example, and preferably, it became good symmetry of the image distortion.

한편, 표 4에 의하면, 상면 만곡은 제3 실시예에 비해 현저히 개선되었고, 비교예와도 거의 동일(-0.6%)한 결과를 갖는다. According to the the other hand, Table 4, the curvature of field has been the result of the significantly improved compared to the third embodiment, the comparative examples and also substantially the same (-0.6%).

이 결과들로부터, 제2 광학계(4B)는 평행 편심과 경사 편심 중 어느 하나도로 왜곡 수차를 개선할 수 있음을 알 수 있다. From these results, a second optical system (4B) it can be seen that it is possible to improve the distortion aberration in which none of parallel eccentricity and inclination eccentricity.

또 반사형 표시 소자(3), 제1 광학계(4A)의 일부 광학 소자에 경사 편심을 가함으로써 상면 만곡을 개선할 수 있음을 알 수 있다. Also by applying a gradient to the eccentric part of the optical element of the reflection type display element (3), the first optical system (4A), it can be seen that it is possible to improve the field curvature.

따라서, 이들 평행 편심과 경사 편심을 필요에 따라서 적당히 조합함으로써 왜곡 수차 및 상면 만곡을 개선할 수 있으며, 화질 향상을 도모할 수 있다. Therefore, by suitably combining, if necessary these parallel eccentricity and the eccentric and inclined to improve the distortion aberration and curvature of field, it is possible to improve the picture quality.

이 때, 편심 방향을 역전하면 수차의 변화 방향도 역전되므로, 필요에 따라서 광학 소자의 편심 방향을 바꿈으로써 전체 수차를 더욱 최적화할 수 있다. Since this time, when the reverse direction the eccentricity reversal also changes the direction of the aberration, it is possible to further optimize the overall aberration by changing the offset direction of the optical element, if necessary.

본 발명의 투영 광학계 및 이를 이용한 화상 투영 장치에 의하면, 표시 소자측에 배치된 제2 광학계를 편심함으로써, 화상 표시 영역을 오프셋 투영하는 부분의 수차를 저감시킬 수 있으므로, 간단한 구성에 의해서 수차를 저감시키고 고화질의 화상을 투영할 수 있는 효과를 나타낸다. According to the projection optical system and an image projection apparatus using the same of the present invention, the eccentricity of the second optical system disposed on the display element side, it is possible to reduce the aberration of a portion offset project the image display region, reducing the aberration by the simple structure and an effect capable of projecting a high-quality image.

이러한 본원 발명인 투영 광학계 및 이를 이용한 화상 투영 장치는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. The present inventors projection optical system, and although this, the image projection apparatus using the description to the embodiments shown in the drawings for better understanding with reference, which is only thereof, Those of ordinary skill in the art from which the various modifications and equivalent it will be understood that it is one other embodiments are possible. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다. Therefore, the true technical protection scope of the invention as defined by the appended claims.

Claims (11)

  1. 피투영 화상을 화상 표시 영역에 표시하는 표시 소자와, 투영면에서 상기 표시 소자까지의 사이의 광로를 따라서 순차 배치된 제1 광학계와 제2 광학계를 가지며, 상기 표시 소자의 화상 표시 영역을 상기 제1 광학계의 광축에 대해서 편심된 위치에 확대 투영하는 투영 광학계로서, And a display device for displaying an object to be projected onto the image on the image display region, on the projection plane has a sequential arrangement of the first optical system and second optical system along the optical path between to the display element, the image display area of ​​the display element of the first a projection optical system for expanding and projecting an eccentric position with respect to the optical axis of the optical system,
    상기 제1 광학계의 광축을 기준축으로 했을 때, 상기 표시 소자의 화상 표시 영역이 적어도 평행 편심되어 배치됨과 동시에, 상기 제2 광학계가 편심되어 배치되며, When the optical axis of the first optical system as a reference axis, wherein the display is an image display region of the device is at least eccentrically disposed in parallel at the same time as, and arranged such that said second optical system eccentrically,
    상기 제2 광학계는, 상기 표시 소자에 가장 가까운 위치에서 상기 표시 소자의 화상 표시 영역에 편심되어 위치하며 파워를 갖는 적어도 하나의 광학 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 투영 광학계. The second optical system, the projection optical system to the nearest location to said display device including at least one optical element having an image offset is positioned at the display area, and power of the display device.
  2. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 표시 소자의 화상 표시 영역은 상기 기준축에 대해서 투영면의 방향과 반대측으로 평행 편심된 것을 특징으로 하는 투영 광학계. The image display area is a projection optical system, characterized in that the eccentric in the direction parallel to the opposite side of the projection plane with respect to the reference axis of the display element.
  3. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 표시 소자의 상기 기준축에 대한 축 오프셋 Δh는, 상기 화상 표시 영역의 평행 편심한 거리를 상기 화상 표시 영역의 편심 방향의 변의 길이의 반으로 나눈 값으로 주어진다고 할 때, 하기의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는 투영 광학계. Axis offset Δh is, when that given by the image display region of the a parallel eccentricity image divided in half in the eccentric direction side length of the display area values, satisfying the conditional expression to about the reference axis of the display device a projection optical system which comprises.
    <조건식 1> <Conditional Expression 1>
    0<Δh≤2.0 0 <Δh≤2.0
  4. 삭제 delete
  5. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 제2 광학계는 상기 기준축에 대해서 평행 편심되어 배치된 것을 특징으로 하는 투영 광학계. The second optical system is a projection optical system, characterized in that arranged in parallel offset with respect to the reference axis.
  6. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 제2 광학계는 상기 기준축에 대해서 경사 편심되어 배치된 것을 특징으로 하는 투영 광학계. The second optical system is a projection optical system, characterized in that the eccentric arrangement is inclined with respect to the reference axis.
  7. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 제2 광학계의 편심을 수동 또는 자동으로 조정할 수 있는 편심 가변 기구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투영 광학계. The projection optical system according to claim 1, further including an eccentric adjusting mechanism for adjusting the eccentricity of said second optical system manually or automatically.
  8. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 제1 광학계는 복수의 광학 소자를 포함하며, Wherein the first optical system comprises a plurality of optical elements,
    상기 복수의 광학 소자 중 적어도 하나의 광학 소자가 상기 기준축에 대해서 편심되어 배치된 것을 특징으로 하는 투영 광학계. A projection optical system, characterized in that the at least one optical element of the plurality of optical elements are arranged eccentrically with respect to the reference axis.
  9. 제8항에 있어서, The method of claim 8,
    상기 복수의 광학 소자 중 편심되어 배치된 적어도 하나의 광학 소자의 편심을 수동 또는 자동으로 조정할 수 있는 편심 가변 기구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투영 광학계. The projection optical system according to claim 1, further including an eccentric adjusting mechanism for adjusting the eccentricity of the at least one optical element disposed eccentrically of the plurality of optical elements, either manually or automatically.
  10. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 표시 소자의 화상 표시 영역이 상기 기준축에 대해서 경사 편심되어 배치된 것을 특징으로 하는 투영 광학계. A projection optical system, characterized in that the image display area of ​​the display element is an inclined eccentric arrangement with respect to the reference axis.
  11. 제1항 내지 제 3항, 제5항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 투영 광학계를 사용하여 상기 표시 소자의 화상 표시 영역의 화상을 확대 투영하는 화상 투영 장치. Claim 1 to claim 3, wherein the fifth to tenth image projection apparatus using the projection optical system written in any one of expanding and projecting an image of an image display area of ​​the display element of the claims.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101091236B1 (en) 2010-04-02 2011-12-07 엘지이노텍 주식회사 Projector opitcal system
US10152291B2 (en) * 2015-10-16 2018-12-11 Omnivision Technologies, Inc. Multi-projector display box for use in retail marketing

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000039582A (en) 1998-07-23 2000-02-08 Fuji Xerox Co Ltd Video projector
US6076931A (en) * 1997-11-14 2000-06-20 Aurora Systems, Inc. De-centered lens group for use in an off-axis projector

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3495860B2 (en) 1996-11-01 2004-02-09 キヤノン株式会社 Decentered optical system and a projection apparatus using the same
JP2000039585A (en) * 1998-07-23 2000-02-08 Minolta Co Ltd Projection type display device
JP2000171703A (en) 1998-12-04 2000-06-23 Sony Corp Projection lens
JP2000221446A (en) 1999-02-01 2000-08-11 Minolta Co Ltd The display optical system
JP3669933B2 (en) 2000-04-25 2005-07-13 三菱電機株式会社 Illuminating device and a projection display device
TW586014B (en) * 2000-08-18 2004-05-01 Seiko Epson Corp Zoom lens device, optical device comprising the same, and projector
JP2003140049A (en) * 2001-11-05 2003-05-14 Canon Inc Projection optical system and projector using the same
US20070091452A1 (en) 2005-10-25 2007-04-26 Scott Lerner Projection system and method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6076931A (en) * 1997-11-14 2000-06-20 Aurora Systems, Inc. De-centered lens group for use in an off-axis projector
JP2000039582A (en) 1998-07-23 2000-02-08 Fuji Xerox Co Ltd Video projector

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