WO2017163627A1 - Optical device and optical converter - Google Patents

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WO2017163627A1
WO2017163627A1 PCT/JP2017/003903 JP2017003903W WO2017163627A1 WO 2017163627 A1 WO2017163627 A1 WO 2017163627A1 JP 2017003903 W JP2017003903 W JP 2017003903W WO 2017163627 A1 WO2017163627 A1 WO 2017163627A1
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PCT/JP2017/003903
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角田隆史
鋪田和夫
中山啓
土屋道彦
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日立マクセル株式会社
株式会社コシナ
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Abstract

An optical device comprises an optical device body (2) excluding an optical system, and the optical system including a projection lens unit (3) that projects emission light exiting from the optical device body (2) onto a projection plane to display an image. Specifically, the optical device comprises an optical system (5) including: an image angle conversion unit (8) that converts an image at a prescribed angle pertaining to the emission light (Co) from the optical device body (2) to an image rotated at least 90° about the optical axis; the projection lens unit (3) arranged in front of the image angle conversion unit (8) in the light traveling direction (Fc); and a lens shift mechanism (7) that supports the projection lens unit (3) and shifts the projection lens unit (3) vertically and/or horizontally (Fh).

Description

光学装置及び光学変換器Optical apparatus and optical converter
 本発明は、光学系を除く光学装置本体部から出射する出射光を被投射面部に投射して画像を表示する投射レンズ部を備える光学装置及びこの投射レンズ部に組合わせて使用する光学変換器に関する。 The present invention relates to an optical device including a projection lens unit that projects light emitted from an optical device main unit excluding an optical system onto a projection surface unit and displays an image, and an optical converter used in combination with the projection lens unit. About.
 一般に、プロジェクタ本体部から出射する出射光を、投射レンズ部を通してスクリーン部に投射し、当該スクリーン部に画像を表示するプロジェクタ(光学機器)は広く知られている。また、この種のプロジェクタの設置方式としては、据置き式と天吊り式が知られており、通常、天吊り式は、特許文献1及び2等に開示されるように、天井に吊金具を固定し、この吊金具の下端にプロジェクタを取付けている。 Generally, projectors (optical devices) that project outgoing light emitted from a projector main body onto a screen through a projection lens and display an image on the screen are widely known. In addition, as a method for installing this type of projector, a stationary type and a ceiling type are known. Usually, the ceiling type is provided with a hanging bracket on the ceiling as disclosed in Patent Documents 1 and 2 and the like. The projector is fixed to the lower end of the hanging bracket.
 天吊り式は、プロジェクタの置き場所を確保する必要がないため、例えば、図5に示すようなファッションショー等が行われる発表会場100でも採用されている。図5中、符号(101)は、吊金具102を介して天井103に取付けられたプロジェクタを示す。そして、このような発表会場100では、ビデオカメラ(不図示)により被写体となるステージ上の人物104をポートレート撮影し、プロジェクタ(101)によりステージ後方壁面に設けたスクリーン部105に拡大表示している。 The ceiling-suspended type does not require a place for the projector, and is used, for example, in the presentation hall 100 where a fashion show as shown in FIG. 5 is performed. In FIG. 5, reference numeral (101) denotes a projector attached to the ceiling 103 via the hanging metal fitting 102. At such a presentation venue 100, a video camera (not shown) takes a portrait of the person 104 on the stage, which is the subject, and the projector (101) enlarges and displays it on the screen 105 provided on the rear wall of the stage. Yes.
特開2010-014766号公報JP 2010-014766 A 特開2011-180407号公報JP 2011-180407 A
 しかし、上述した天吊り式により設置する従来のプロジェクタ(光学装置)は、次のような解決すべき課題も存在した。 However, the conventional projector (optical device) installed by the above-described ceiling suspension type has the following problems to be solved.
 即ち、通常、プロジェクタ(101)は、正面視の長手方向が左右に位置する横置状態に設置するため、画面形状は横長となる。したがって、人物104を撮影し、人物104のみを縦長のスクリーン部105に拡大表示するためには、画像処理等により人物104に対するトリミングを行う必要があるなど、煩雑な処理が必要になる。しかも、有効に使用できる画素数の減少を招くため、拡大表示する画像(映像)の画質(解像度等)を低下させる要因ともなる。 That is, normally, since the projector (101) is installed in a horizontal state in which the longitudinal direction of the front view is located on the left and right, the screen shape is horizontally long. Therefore, in order to shoot the person 104 and enlarge and display only the person 104 on the vertically long screen unit 105, complicated processing such as trimming the person 104 by image processing or the like is required. In addition, since the number of pixels that can be used effectively is reduced, the image quality (resolution, etc.) of the image (video) to be enlarged is reduced.
 一方、ビデオカメラを横にし、縦長の画面に人物104の全体が入るポートレート撮影を行うとともに、図5に仮想線で示すプロジェクタ101vのように、正面視の長手方向が上下に位置する縦置状態に設置すれば、画像処理等を行うことなくそのまま拡大表示可能になるが、反面、プロジェクタ(101)にとっては、変則的な設置方法となるため、画像を表示する画面に対するレンズシフト機構によるシフト範囲や台形補正範囲が十分に確保できなくなり、図5に仮想線で示すように、プロジェクタ101vを、天井103から下方に離れた位置、即ち、より低い高さに設置せざるを得ない。 On the other hand, the video camera is placed sideways, portrait photography is performed in which the entire person 104 enters a vertically long screen, and the longitudinal direction of the front view is vertically positioned like the projector 101v indicated by a virtual line in FIG. If it is installed in the state, it can be enlarged and displayed without image processing or the like, but on the other hand, it is an irregular installation method for the projector (101). The range and the trapezoidal correction range cannot be sufficiently secured, and the projector 101v has to be installed at a position away from the ceiling 103, that is, at a lower height, as indicated by a virtual line in FIG.
 結局、従来のプロジェクタ(101)を使用してポートレート画像を拡大表示する場合、プロジェクタ101vのように、設置姿勢を縦置状態にする必要があるとともに、天井に対してより低い位置に設置する必要があり、プロジェクタが観客の視界に入り易い目障りな存在になるなど、特に一部の用途によっては設置性に難点があった。 Eventually, when a portrait image is enlarged and displayed using the conventional projector (101), it is necessary to set the installation posture in a vertical position as in the projector 101v, and the projector is installed at a lower position with respect to the ceiling. In some applications, there is a difficulty in installation, such as the necessity for the projector to enter the sight of the audience.
 本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した光学装置及び光学変換器の提供を目的とするものである。 An object of the present invention is to provide an optical device and an optical converter that solve the problems existing in the background art.
 本発明に係る光学装置Pは、上述した課題を解決するため、光学系を除く光学装置本体部2と、この光学装置本体部2から出射する出射光を被投射面部4に投射して画像を表示する投射レンズ部3を有する光学系とを備える光学装置を構成するに際して、光学装置本体部2からの出射光Coに係わる所定角度の画像Vsを、光軸を回転中心にして少なくとも直角方向に回転させた画像Vtに変換する画像角度変換部8と、この画像角度変換部8の光進方向Fc前方に配した投射レンズ部3と、この投射レンズ部3を支持して当該投射レンズ部3を縦方向Fv及び/又は横方向Fhに変位させるレンズシフト機構部7とを有する光学系5を備えてなることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the optical device P according to the present invention projects an image by projecting the optical device main body 2 excluding the optical system and the emitted light emitted from the optical device main body 2 onto the projection surface 4. When configuring an optical device including an optical system having a projection lens unit 3 for display, an image Vs of a predetermined angle related to the emitted light Co from the optical device main unit 2 is at least perpendicular to the optical axis as a rotation center. An image angle conversion unit 8 that converts the rotated image Vt, a projection lens unit 3 disposed in front of the light advance direction Fc of the image angle conversion unit 8, and the projection lens unit 3 that supports the projection lens unit 3 It is characterized by comprising an optical system 5 having a lens shift mechanism 7 that is displaced in the vertical direction Fv and / or the horizontal direction Fh.
 一方、本発明に係る光学変換器1は、上述した課題を解決するため、光学系を除く光学装置本体部2に対して着脱し、当該光学装置本体部2から出射する出射光を被投射面部4に投射して画像を表示する投射レンズ部3に組合わせることにより所定の光学系を構成する光学変換器であって、光学装置本体部2からの出射光Coに係わる所定角度の画像Vsを、光軸を回転中心にして少なくとも直角方向に回転させた画像Vtに変換する画像角度変換部8と、この画像角度変換部8の光進方向Fc前方に配した投射レンズ部3を支持して当該投射レンズ部3を縦方向Fv及び/又は横方向Fhに変位させるレンズシフト機構部7とを備えてなることを特徴とする。 On the other hand, in order to solve the above-described problem, the optical converter 1 according to the present invention is attached to and detached from the optical device main body 2 excluding the optical system, and the emitted light emitted from the optical device main body 2 is projected surface portion. 4 is an optical converter that constitutes a predetermined optical system by being combined with a projection lens unit 3 that projects an image and displays an image, and an image Vs of a predetermined angle related to the emitted light Co from the optical device main unit 2 is obtained. An image angle conversion unit 8 that converts the image Vt to an image Vt that is rotated at least in a right angle direction with the optical axis as a rotation center, and a projection lens unit 3 disposed in front of the light advance direction Fc of the image angle conversion unit 8 The projection lens unit 3 includes a lens shift mechanism unit 7 that displaces the projection lens unit 3 in the vertical direction Fv and / or the horizontal direction Fh.
 この場合、発明の好適な態様により、光学系5には、光学装置本体部2に内蔵する表示パネル部Pppの実際の配設位置Xsに対して当該表示パネル部Pppの実質的位置Xvを光進方向Fc前方に変移させ、この表示パネル部Pppからの出射光Coを画像角度変換部8に入光させるリレーレンズ部6を設けることができ、このリレーレンズ部6には、実際の配設位置Xsにおける表示パネル部Pppからの出射光Coにより表示される画像に対して実質的位置Xvにおける表示パネル部からの出射光により表示される画像を任意の倍率により縮小させる変倍特性を持たせることが望ましい。また、画像角度変換部8は、複数の反射面8am,8bm,8cmの組合わせ、例えば、複数のプリズムメンバ8a,8b,8cを組合わせたプリズムユニット8uにより構成することができ、このプリズムユニット8uとしては、光路に沿って配した三つのプリズムメンバ8a,8b,8cにより構成することができる。一方、このプリズムユニット8uには、プリズムメンバ8a…の少なくとも一部を、光軸を回転中心にして回動させることにより画像Vsの角度を任意の角度に変更可能な画像角度変更機能を設けることも可能である。さらに、画像角度変換部8には、出射側に、光学装置本体部2に対するバックフォーカスを調整可能なバックフォーカス調整機構部12を設けることができる。なお、レンズシフト機構部7には、出射側に、投射レンズ部3を一体に設けてもよい。 In this case, according to a preferred aspect of the invention, the optical system 5 is caused to move the substantial position Xv of the display panel unit Ppp to the actual position Xs of the display panel unit Ppp built in the optical device main body 2. It is possible to provide a relay lens unit 6 that shifts forward in the direction Fc and causes the output light Co from the display panel unit Ppp to enter the image angle conversion unit 8. The relay lens unit 6 has an actual arrangement position. To have a scaling characteristic that reduces an image displayed by the light emitted from the display panel at the substantial position Xv by an arbitrary magnification with respect to the image displayed by the light emitted from the display panel Ppp at Xs. Is desirable. Further, the image angle conversion unit 8 can be constituted by a combination of a plurality of reflecting surfaces 8am, 8bm, 8cm, for example, a prism unit 8u in which a plurality of prism members 8a, 8b, 8c are combined. 8u can be constituted by three prism members 8a, 8b, and 8c arranged along the optical path. On the other hand, the prism unit 8u is provided with an image angle changing function capable of changing the angle of the image Vs to an arbitrary angle by rotating at least a part of the prism members 8a ... around the optical axis. Is also possible. Further, the image angle conversion unit 8 can be provided with a back focus adjustment mechanism unit 12 capable of adjusting the back focus with respect to the optical device main body unit 2 on the emission side. The lens shift mechanism unit 7 may be integrally provided with the projection lens unit 3 on the emission side.
 このような構成を有する本発明に係る光学装置P及び光学変換器1によれば、次のような顕著な効果を奏する。 According to the optical device P and the optical transducer 1 according to the present invention having such a configuration, the following remarkable effects can be obtained.
 (1) 光学装置本体部2からの出射光Coに係わる所定角度の画像Vsを、光軸を回転中心にして少なくとも直角方向に回転させた画像Vtに変換する画像角度変換部8と、この画像角度変換部8の光進方向Fc前方に配した投射レンズ部3を支持して当該投射レンズ部3を縦方向Fv及び/又は横方向Fhに変位させるレンズシフト機構部7とを備えてなるため、ビデオカメラを、例えば、縦画面にしてポートレート撮影を行った場合であっても、プロジェクタ等の光学装置Pを一般的な横置状態のまま、ビデオカメラにより撮影した画像をそのまま表示できるとともに、このような表示を行う場合であっても画質が無用に低下する不具合を回避できる。 (1) An image angle conversion unit 8 that converts an image Vs of a predetermined angle related to the emitted light Co from the optical device main body 2 into an image Vt that is rotated at least in a right angle direction with the optical axis as a rotation center, and this image Since it includes the lens shift mechanism unit 7 that supports the projection lens unit 3 disposed in front of the light advance direction Fc of the angle conversion unit 8 and displaces the projection lens unit 3 in the vertical direction Fv and / or the horizontal direction Fh. For example, even when portrait shooting is performed with the video camera set to a vertical screen, an image shot by the video camera can be displayed as it is while the optical device P such as a projector is in a general horizontal state, Even when such a display is performed, it is possible to avoid a problem that the image quality is unnecessarily lowered.
 (2) 光学変換器1は、光学系を除く光学装置本体部2に対して着脱し、当該光学装置本体部2から出射する出射光Coを被投射面部4に投射して画像を表示する投射レンズ部3に組合わせることにより所定の光学系5を構成するようにしたため、光学変換器1は、独立した単体ユニットとして構成できる。したがって、交換式の投射レンズ部3を備える既存のプロジェクタ等の光学装置Pに対して後付けすることにより利用できるなど、汎用性及び発展性に優れる。 (2) The optical converter 1 is attached to and detached from the optical device main body 2 excluding the optical system, and the projected light Co emitted from the optical device main body 2 is projected onto the projection surface 4 to display an image. Since the predetermined optical system 5 is configured by combining with the lens unit 3, the optical converter 1 can be configured as an independent unit. Therefore, it can be used by being retrofitted to an optical apparatus P such as an existing projector provided with the interchangeable projection lens unit 3 and is excellent in versatility and developability.
 (3) 好適な態様により、光学系5に、光学装置本体部2に内蔵する表示パネル部Pppの実際の配設位置Xsに対して当該表示パネル部Pppの実質的位置Xvを光進方向Fc前方に変移させ、この表示パネル部Pppからの出射光Coを画像角度変換部8に入光させるリレーレンズ部6を設ければ、表示パネル部Pppの実質的位置Xvを光学機器本体部2の前方、特に、光学機器本体部2の外部にまで変移させることが可能になるため、レンズシフト機構部7と組合わせた場合であっても、レンズシフト機構部7の大型化を伴うことなく、レンズシフト機構部7の配設位置の選定或いはシフト範囲(シフト率)の選定等に対しても容易かつ柔軟に対応できる。 (3) According to a preferred embodiment, the optical system 5 has the substantial position Xv of the display panel part Ppp in front of the light traveling direction Fc with respect to the actual arrangement position Xs of the display panel part Ppp built in the optical device main body 2. If the relay lens unit 6 for allowing the light Co emitted from the display panel unit Ppp to enter the image angle conversion unit 8 is provided, the substantial position Xv of the display panel unit Ppp is set to the front of the optical device main body unit 2. In particular, since it is possible to shift to the outside of the optical device main body 2, the lens shift mechanism unit 7 is not increased in size even when combined with the lens shift mechanism unit 7. It is possible to easily and flexibly cope with selection of the arrangement position of the shift mechanism unit 7 or selection of a shift range (shift rate).
 (4) 好適な態様により、リレーレンズ部6に、実際の配設位置Xsにおける表示パネル部Pppからの出射光Coにより表示される画像に対して実質的位置Xvにおける表示パネル部からの出射光により表示される画像を任意の倍率により縮小させる変倍特性を持たせれば、被投射面部4に投射する画像(画面)のシフト範囲(シフト率)を、レンズシフト機構部7の変更を伴うことなく容易に拡大できるため、プロジェクタ等の光学装置Pを被投射面部4に対して、より高い(より低い)高さに設置したり、より左右の離れた位置に設置できるとともに、被投射面部4に対して、より近い位置に設置できるなど、光学装置Pの設置性(設置の柔軟性)を飛躍的に高めることができる。 (4) According to a preferred embodiment, the output light from the display panel unit at the substantial position Xv with respect to the image displayed on the relay lens unit 6 by the output light Co from the display panel unit Ppp at the actual arrangement position Xs. If the zoom lens has a scaling characteristic that reduces the image displayed by an arbitrary magnification, the shift range (shift rate) of the image (screen) projected on the projection surface portion 4 is accompanied by a change of the lens shift mechanism portion 7. Since the optical device P such as a projector can be installed at a higher (lower) height relative to the projection surface portion 4 or at a further left and right position, the projection surface portion 4 can be easily enlarged. On the other hand, the installation property (flexibility of installation) of the optical device P can be remarkably improved, for example, it can be installed at a closer position.
 (5) 好適な態様により、画像角度変換部8を、複数の反射面8am,8bm,8cmの組合わせにより構成すれば、複数のプリズムメンバ8a,8b,8cや複数のミラーメンバを組合わせて構成できるなど、特定の部品に限定されることなく、汎用性及び発展性に優れた画像角度変換部8として利用できる。 (5) According to a preferred embodiment, if the image angle conversion unit 8 is configured by combining a plurality of reflecting surfaces 8am, 8bm, and 8cm, a plurality of prism members 8a, 8b, 8c and a plurality of mirror members are combined. The image angle conversion unit 8 is excellent in versatility and expansibility without being limited to specific parts.
 (6) 好適な態様により、画像角度変換部8を、複数のプリズムメンバ8a,8b,8cを組合わせたプリズムユニット8uにより構成すれば、目的とする画像角度変換部8を容易に得ることができるとともに、精度の高い安定した画像角度変換部8を構成可能となる。 (6) If the image angle conversion unit 8 is configured by a prism unit 8u in which a plurality of prism members 8a, 8b, and 8c are combined according to a preferred aspect, the target image angle conversion unit 8 can be easily obtained. In addition, a stable and accurate image angle conversion unit 8 can be configured.
 (7) 好適な態様により、プリズムユニット8uを、光路に沿って配した三つのプリズムメンバ8a,8b,8cにより構成すれば、低コスト性,軽量性,小型コンパクト性,透光性等の観点から最も有利な構成にできるため、本発明を実施する際における最も望ましい形態として実施できる。 (7) If the prism unit 8u is constituted by three prism members 8a, 8b, and 8c arranged along the optical path according to a preferred embodiment, the viewpoints of low cost, light weight, small compactness, translucency, etc. Therefore, it can be implemented as the most desirable mode in carrying out the present invention.
 (8) 好適な態様により、プリズムユニット8uに、プリズムメンバ8a,8b,8cの少なくとも一部を、光軸を回転中心にして回転させることにより画像Vsの角度を任意の角度に変更可能な画像角度変更機能を設ければ、プリズムメンバ8a,8b,8cによりプリズムユニット8uを構成する際に、少なくとも一部のプリズムメンバ8a,8b,8cを、光軸を回転中心にして回動可能に組付けるなどにより実現できるため、光学機器Pの様々な設置場所や被投射面部4の形態、更には投射画像に対する様々なパフォーマンス等に対しても、柔軟かつ臨機応変に対応できるとともに、比較的容易に実施できる。 (8) An image in which the angle of the image Vs can be changed to an arbitrary angle by rotating at least a part of the prism members 8a, 8b, and 8c about the optical axis as a rotation center in the prism unit 8u according to a preferred embodiment. If the angle changing function is provided, when the prism unit 8u is constituted by the prism members 8a, 8b, 8c, at least a part of the prism members 8a, 8b, 8c is assembled so as to be rotatable about the optical axis as a rotation center. Since it can be realized by attaching, etc., it can respond flexibly and flexibly to various installation locations of the optical device P, the form of the projected surface portion 4, and various performances for the projected image, and relatively easily. Can be implemented.
 (9) 好適な態様により、画像角度変換部8に、出射側に、光学装置本体部2に対するバックフォーカスを調整可能なバックフォーカス調整機構部12を設ければ、バックフォーカスの異なる様々な光学装置本体部2に対しても、光学変換器1側でバックフォーカスを容易に調整できるため、汎用性の高い光学変換器1として構築できるとともに、装着した光学装置本体部2に対して、精度の高い最適なバックフォーカスを設定することができる。 (9) According to a preferred aspect, if the image angle conversion unit 8 is provided with a back focus adjustment mechanism unit 12 capable of adjusting the back focus with respect to the optical device main body unit 2 on the emission side, various optical devices having different back focus are provided. Since the back focus can be easily adjusted on the optical converter 1 side with respect to the main body 2 as well, it can be constructed as a highly versatile optical converter 1 and has high accuracy with respect to the mounted optical device main body 2. An optimal back focus can be set.
 (10) 好適な態様により、レンズシフト機構部7の出射側に、投射レンズ部3を一体に設ければ、投射レンズ部3を、光学変換器1に対する専用の投射レンズとして設計可能になるため、投射レンズ部3を、リレーレンズ部6とレンズシフト機構部7等にマッチングさせた最適な光学変換器1を構築できるなど、光学変換器1の最適化を図ることができる。 (10) If the projection lens unit 3 is integrally provided on the exit side of the lens shift mechanism unit 7 according to a preferred embodiment, the projection lens unit 3 can be designed as a dedicated projection lens for the optical converter 1. The optical converter 1 can be optimized, for example, an optimal optical converter 1 in which the projection lens unit 3 is matched with the relay lens unit 6 and the lens shift mechanism unit 7 can be constructed.
本発明の好適実施形態に係る光学変換器の外観平面図、An external plan view of an optical converter according to a preferred embodiment of the present invention, 同光学変換器を光学装置であるプロジェクタに装着した状態を示す外観平面図、An external plan view showing a state in which the optical converter is mounted on a projector which is an optical device, 同光学変換器を装着したプロジェクタの一部を示す正面図、A front view showing a part of a projector equipped with the optical converter, 同光学変換器の外観斜視図、External perspective view of the optical converter, 同光学変換器を装着したプロジェクタの天吊り式を用いた設置例を示す概要図、Schematic diagram showing an installation example using a ceiling-mounted projector equipped with the optical converter, 同光学変換器に備えるリレーレンズ部のレンズデータ表、Lens data table of the relay lens unit provided in the optical converter, 同光学変換器に備える画像角度変換部の斜視図、A perspective view of an image angle conversion unit provided in the optical converter, 同画像角度変換部の分解斜視図、An exploded perspective view of the image angle conversion unit, 同光学変換器に備えるバックフォーカス調整機構部の上半部を示す側面断面図、Side cross-sectional view showing the upper half of the back focus adjustment mechanism provided in the optical converter, 同光学変換器を装着できるプロジェクタの一例を示す外観斜視図、An external perspective view showing an example of a projector that can be equipped with the optical converter, 同光学変換器を装着できるプロジェクタの光学系統及び信号系統の一例を示すブロック構成図、Block configuration diagram showing an example of an optical system and a signal system of a projector that can be equipped with the optical converter, 同光学変換器を装着できるプロジェクタの内部の光学系の一例を示す概略構成図、The schematic block diagram which shows an example of the optical system inside the projector which can mount | wear with the optical converter, 同光学変換器の各部の機能を順を追って示すフローチャート、A flowchart showing the function of each part of the optical converter step by step, 同光学変換器に備えるリレーレンズ部の機能説明図、Functional explanatory diagram of a relay lens unit provided in the optical converter, 同光学変換器に備える画像角度変換部の機能説明図、Functional explanatory diagram of an image angle converter provided in the optical converter, 同光学変換器を含む光学系の作用を説明するための模式的構成図、Schematic configuration diagram for explaining the operation of the optical system including the optical converter,
 1:光学変換器,2:光学装置本体部,3:投射レンズ部,4:被投射面部,5:光学系,6:リレーレンズ部,7:レンズシフト機構部,8:画像角度変換部,8a:プリズムメンバ,8b:プリズムメンバ,8c:プリズムメンバ,8u:プリズムユニット,8am:反射面,8bm:反射面,8cm:反射面,12:バックフォーカス調整機構部,P:光学装置,Pp:プロジェクタ,Ppp:表示パネル部,Vh:画像,Vs:横方向の画像,Vt:縦方向の画像,Co:出射光,Fc:光進方向,Fv:縦方向,Fh:横方向,Xs:配設位置,Xv:実質的位置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Optical converter, 2: Optical apparatus main-body part, 3: Projection lens part, 4: Projection surface part, 5: Optical system, 6: Relay lens part, 7: Lens shift mechanism part, 8: Image angle conversion part, 8a: prism member, 8b: prism member, 8c: prism member, 8u: prism unit, 8am: reflecting surface, 8bm: reflecting surface, 8cm: reflecting surface, 12: back focus adjusting mechanism, P: optical device, Pp: Projector, Ppp: Display panel section, Vh: Image, Vs: Horizontal image, Vt: Vertical image, Co: Emission light, Fc: Light direction, Fv: Vertical direction, Fh: Horizontal direction, Xs: Arrangement Position, Xv: substantial position
 次に、本発明に係る最良実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。 Next, the best embodiment according to the present invention will be given and described in detail with reference to the drawings.
 最初に、本発明に係る光学変換器1の理解を容易にするため、光学変換器1を用いることができる光学装置Pの概要について、図1,図10~図12を参照して説明する。なお、実施形態では、光学装置Pの一例として汎用的なプロジェクタPpを示す。 First, in order to facilitate understanding of the optical converter 1 according to the present invention, an outline of the optical device P that can use the optical converter 1 will be described with reference to FIGS. 1 and 10 to 12. In the embodiment, a general-purpose projector Pp is shown as an example of the optical device P.
 図10に示すように、プロジェクタPpは、光学装置本体部2を構成するプロジェクタ本体部2pを備える。例示するプロジェクタ本体部2pは、比較的高さが低い直方体状のキャビネット21に覆われ、このキャビネット21の前面プレート21fには、レンズ装着用開口21hを有する。また、3は交換レンズ方式の投射レンズ部であり、図1に示すように、この投射レンズ部3の後端に備えるマウント部3mを、レンズ装着用開口21hからキャビネット21の内部に挿入し、プロジェクタ本体部2p側のマウント部2m(図1)に装着する。以上が、プロジェクタPp全体の外観構成となる。図10中、点線で示すPppは、プロジェクタ本体部2pに内蔵するDMD(デジタルミラーデバイス)や液晶パネル等の表示パネル部を示し、投射レンズ部3に対して適切なバックフォーカスが確保される所定の配設位置Xsに固定状態に実装されている。 As shown in FIG. 10, the projector Pp includes a projector main body 2 p that constitutes the optical device main body 2. The illustrated projector main body 2p is covered with a rectangular parallelepiped cabinet 21 having a relatively low height, and a front plate 21f of the cabinet 21 has a lens mounting opening 21h. Reference numeral 3 denotes an interchangeable lens type projection lens unit. As shown in FIG. 1, a mount unit 3m provided at the rear end of the projection lens unit 3 is inserted into the cabinet 21 through the lens mounting opening 21h. It is mounted on the mount 2m (FIG. 1) on the projector body 2p side. The above is the overall appearance configuration of the projector Pp. In FIG. 10, Ppp indicated by a dotted line indicates a display panel unit such as a DMD (digital mirror device) or a liquid crystal panel built in the projector main body 2p, and a predetermined back focus is ensured for the projection lens unit 3. The mounting position Xs is mounted in a fixed state.
 一方、図11は、プロジェクタ本体部2pにおける光学系統及び信号系統のブロック構成を示す。なお、図11中、21は上述したキャビネット、3は上述した投射レンズ部、Pppは上述した表示パネル部、をそれぞれ示している。プロジェクタ本体部2pは、投射レンズ部3に対して光進方向上流側に配した表示パネル部Pppを含む照明光学部31を備え、この照明光学部31の上流源には光源部32を配設する。この光源部32から投射レンズ部3までは、プロジェクタ本体部2pにおける光学系を構成する。なお、33は表示パネル部Pppに接続したパネル駆動部を示すとともに、34は光源部32を含む必要各部に電力を供給するための電源部を示す。 On the other hand, FIG. 11 shows a block configuration of an optical system and a signal system in the projector main body 2p. In FIG. 11, 21 indicates the above-described cabinet, 3 indicates the above-described projection lens unit, and Ppp indicates the above-described display panel unit. The projector main body 2p includes an illumination optical unit 31 including a display panel unit Ppp disposed on the upstream side in the light traveling direction with respect to the projection lens unit 3, and a light source unit 32 is disposed at an upstream source of the illumination optical unit 31. . The light source unit 32 to the projection lens unit 3 constitute an optical system in the projector body 2p. In addition, while 33 shows the panel drive part connected to the display panel part Ppp, 34 shows the power supply part for supplying electric power to each required part including the light source part 32. FIG.
 図12に、プロジェクタ本体部2pにおける光学系の構成例を示す。図12に例示する光学系は、照明光学系51,色分離光学系52,リレー光学系53を備えるとともに、二枚のコンデンサレンズ54,55、三枚の液晶パネル56,57,58、色合成プリズム59、投射レンズ3とを備える。この場合、照明光学系51は、リフレクタ32r内に白色ランプ32oを収納した光源部32を備えるとともに、光源部32の光進方向下流側には、第一アレイレンズ61,第二アレイレンズ62,偏光変換素子63,集光レンズ64を順次配設して構成する。また、色分離光学系52は、集光レンズ64の下流側に配してR光を反射し、かつG光及びB光が透過するダイクロイックミラー65,このダイクロイックミラー65の反射光(R光)が反射する反射ミラー66を備え、この反射ミラー66を反射したR光はコンデンサレンズ55を透過する。さらに、色分離光学系52は、ダイクロイックミラー65の透過光であるG光を反斜し、かつB光が透過するダイクロイックミラー67を備え、ダイクロイックミラー67の反射光(G光)は、コンデンサレンズ54を透過する。一方、リレー光学系53は、ダイクロイックミラー65の下流側に配した、このダイクロイックミラー65の透過光であるB光が透過する第一リレーレンズ68,この第一リレーレンズ68を透過したB光が反射する反射ミラー69,反射ミラー69を反射したB光が透過する第二リレーレンズ70,この第二リレーレンズ70を透過したB光が反射する反射ミラー71,この反射ミラー71を反射したB光が透過する第三リレーレンズ72を順次配設して構成する。 FIG. 12 shows a configuration example of an optical system in the projector main body 2p. The optical system illustrated in FIG. 12 includes an illumination optical system 51, a color separation optical system 52, and a relay optical system 53, two condenser lenses 54 and 55, three liquid crystal panels 56, 57, and 58, and color synthesis. A prism 59 and a projection lens 3 are provided. In this case, the illumination optical system 51 includes a light source unit 32 in which a white lamp 32o is housed in a reflector 32r, and the first array lens 61, the second array lens 62, and the polarization are arranged downstream of the light source unit 32 in the light traveling direction. A conversion element 63 and a condensing lens 64 are sequentially arranged. The color separation optical system 52 is arranged downstream of the condenser lens 64 to reflect the R light and transmit the G light and B light, and the reflected light (R light) of the dichroic mirror 65. The R light reflected by the reflecting mirror 66 is transmitted through the condenser lens 55. Further, the color separation optical system 52 includes a dichroic mirror 67 that declinates G light that is transmitted through the dichroic mirror 65 and transmits B light, and the reflected light (G light) from the dichroic mirror 67 is a condenser lens. 54 is transmitted. On the other hand, the relay optical system 53 is arranged on the downstream side of the dichroic mirror 65. The first relay lens 68 that transmits the B light that is transmitted through the dichroic mirror 65, and the B light that passes through the first relay lens 68 Reflecting mirror 69, second relay lens 70 through which the B light reflected from the reflecting mirror 69 is transmitted, reflecting mirror 71 from which the B light transmitted through the second relay lens 70 is reflected, and the B light reflected from the reflecting mirror 71 The third relay lens 72 through which the light is transmitted is sequentially arranged.
 また、コンデンサレンズ55を透過したR光は、R光用液晶パネル56を通して色合成プリズム59のR光入光面に入光するとともに、コンデンサレンズ54を透過したG光は、G光用液晶パネル57を通して色合成プリズム59のG光入光面に入光し、さらに、第三リレーレンズ72を透過したB光は、B光用液晶パネル58を通して色合成プリズム59のB光入光面に入光する。そして、R光,G光及びB光は、色合成プリズム59により合成され、色合成プリズム59の出射面から投射レンズ部3に入光する。したがって、R光用液晶パネル56,G光用液晶パネル57及びB光用液晶パネル58の三つの液晶パネルが表示パネル部Pppを構成する。以上、例示した光学系は、公知の一般的なプロジェクタ要素を構成している。なお、図12において、光源部32及び投射レンズ部3を除く光学系は、前述した照明光学部31を構成する。また、図12中、4は平面スクリーンを用いた被投射面部を示す。 The R light transmitted through the condenser lens 55 enters the R light incident surface of the color combining prism 59 through the R light liquid crystal panel 56, and the G light transmitted through the condenser lens 54 is transmitted through the G light liquid crystal panel. The B light incident on the G light incident surface of the color combining prism 59 through 57 and the B light transmitted through the third relay lens 72 enters the B light incident surface of the color combining prism 59 through the B light liquid crystal panel 58. Shine. The R light, G light, and B light are combined by the color combining prism 59 and enter the projection lens unit 3 from the emission surface of the color combining prism 59. Therefore, the three liquid crystal panels of the R light liquid crystal panel 56, the G light liquid crystal panel 57, and the B light liquid crystal panel 58 constitute the display panel portion Ppp. As described above, the illustrated optical system constitutes a known general projector element. In FIG. 12, the optical system excluding the light source unit 32 and the projection lens unit 3 constitutes the illumination optical unit 31 described above. In FIG. 12, reference numeral 4 denotes a projection surface using a flat screen.
 さらに、プロジェクタ本体部2pは、図11に示すように、光源部33を含むキャビネット21内部を冷却する冷却部(冷却ファン等)35、映像信号の入力部及び出力部を備える映像信号入出力部36、音声信号の入力部及び出力部を備える音声信号入出力部37、外部との通信の授受を行う通信部38、CPUを含み各種制御処理を行う制御部39、不揮発性メモリ及びRAM等を含む内部メモリ40、外部に望む操作パネル等から各種入力を行うための操作部41、画像に関係する各種調整を行うことができる画像調整部42、ストレージ部43等を備え、これらは、バスライン,信号ライン,電源ライン等を含む各種接続ライン44を介して接続することにより、公知の一般的なプロジェクタ要素を構成している。 Further, as shown in FIG. 11, the projector body 2p includes a cooling unit (cooling fan or the like) 35 for cooling the inside of the cabinet 21 including the light source unit 33, a video signal input / output unit including a video signal input unit and an output unit. 36, an audio signal input / output unit 37 including an audio signal input unit and an output unit, a communication unit 38 for exchanging communication with the outside, a control unit 39 for performing various control processes including a CPU, a nonvolatile memory, a RAM, and the like. Including an internal memory 40, an operation unit 41 for performing various inputs from an operation panel desired externally, an image adjustment unit 42 capable of performing various adjustments related to images, a storage unit 43, and the like. , Signal lines, power supply lines, etc., are connected via various connection lines 44 to form a known general projector element.
 次に、本実施形態に係る光学変換器1の構成について、図1~図9及び図15を参照して具体的に説明する。 Next, the configuration of the optical converter 1 according to the present embodiment will be specifically described with reference to FIGS. 1 to 9 and FIG.
 図1及び図2に示すように、光学変換器1は、大別して、光進方向Fc前方における後側から前側へ、リレーレンズ部6,画像角度変換部8,レンズシフト機構部7を順次配して構成する。例示する、リレーレンズ部6,画像角度変換部8,レンズシフト機構部7は、それぞれ別体のユニットとして構成するとともに、前後に設けたフランジ部6f,8ff,8fr,7fを用いて連結し、全体を一体の光学変換器1として構成する。 As shown in FIGS. 1 and 2, the optical converter 1 is roughly divided into a relay lens unit 6, an image angle conversion unit 8, and a lens shift mechanism unit 7 in order from the rear side to the front side in front of the light traveling direction Fc. Configure. The relay lens unit 6, the image angle conversion unit 8, and the lens shift mechanism unit 7, which are illustrated as examples, are configured as separate units, and are connected using flange units 6 f, 8 ff, 8 fr, 7 f provided at the front and rear, The whole is configured as an integrated optical transducer 1.
 この場合、リレーレンズ部6は、図1に示すプロジェクタ本体部2pに内蔵する液晶パネル等の表示パネル部Pppの実際の配設位置Xsに対して、当該表示パネル部Pppの実質的位置Xvを、光進方向Fcの前方へ変移させる機能、即ち、リレー機能を備える。さらに、例示のリレーレンズ部6は、当該リレー機能に加え、実際の配設位置Xsにおける表示パネル部Pppからの出射光Coにより表示される画像を、当該リレーレンズ部6に入光する画像に対して、任意の倍率により縮小させる変倍特性(変倍機能)を持たせている。 In this case, the relay lens unit 6 sets the substantial position Xv of the display panel unit Ppp with respect to the actual arrangement position Xs of the display panel unit Ppp such as a liquid crystal panel built in the projector body 2p shown in FIG. , A function of shifting forward in the light traveling direction Fc, that is, a relay function. Furthermore, in addition to the relay function, the illustrated relay lens unit 6 converts an image displayed by the emitted light Co from the display panel unit Ppp at the actual arrangement position Xs into an image that enters the relay lens unit 6. On the other hand, it has a scaling characteristic (magnification function) that is reduced by an arbitrary magnification.
 このように、リレーレンズ部6に、実際の配設位置Xsにおける表示パネル部Pppからの出射光Coにより表示される画像に対して実質的位置Xvにおける表示パネル部からの出射光により表示される画像を任意の倍率により縮小させる変倍特性を持たせれば、被投射面部4に投射する画像(画面)のシフト範囲(シフト率)を、レンズシフト機構部7の変更を伴うことなく容易に拡大できるため、プロジェクタ等の光学装置Pを被投射面部4に対して、より高い(より低い)高さに設置したり、より左右の離れた位置に設置できるとともに、被投射面部4に対して、より近い位置に設置できるなど、光学装置Pの設置性(設置の柔軟性)を飛躍的に高めることができる。 In this way, the relay lens unit 6 displays the image displayed by the emitted light Co from the display panel unit Ppp at the actual arrangement position Xs by the emitted light from the display panel unit at the substantial position Xv. If the zoom ratio is reduced by an arbitrary magnification, the shift range (shift rate) of the image (screen) projected on the projection surface section 4 can be easily expanded without changing the lens shift mechanism section 7. Therefore, the optical device P such as a projector can be installed at a higher (lower) height with respect to the projection surface portion 4, or can be installed at positions farther left and right, and with respect to the projection surface portion 4, The installation property (flexibility of installation) of the optical device P can be dramatically improved, for example, it can be installed at a closer position.
 また、リレーレンズ部6は、外郭となるレンズ鏡筒6cを備え、このレンズ鏡筒6cの後端に、プロジェクタ本体部2pに対して着脱するレンズ側のマウント部6mを有するとともに、前端に、フランジ部6fを有する。このレンズ鏡筒6cは、複数のレンズを配したレンズ群を内蔵させて構成する。例示するリレーレンズ部6のレンズデータを図6に示す。このリレーレンズ部6は、倍率を0.5倍に設定している。なお、図6中、ndは屈折率、νdはアッベ数である。また、図6中、面番号における「物体面」が再結合面となる。 The relay lens unit 6 includes a lens barrel 6c as an outer shell, and has a lens-side mount unit 6m that can be attached to and detached from the projector main body 2p at the rear end of the lens barrel 6c. It has a flange portion 6f. The lens barrel 6c is configured by incorporating a lens group in which a plurality of lenses are arranged. Lens data of the exemplified relay lens unit 6 is shown in FIG. The relay lens unit 6 has a magnification set to 0.5. In FIG. 6, nd is the refractive index and νd is the Abbe number. In FIG. 6, the “object plane” in the plane number is the recombination plane.
 したがって、図1に示すように、プロジェクタ本体部2p内部の配設位置Xsにおける表示パネル部Pppの実質的位置Xv(結像点に相当する位置)は、リレーレンズ部6によりプロジェクタPpの外部にまで変移させることが可能となる。 Therefore, as shown in FIG. 1, the substantial position Xv (position corresponding to the image forming point) of the display panel unit Ppp at the arrangement position Xs inside the projector main body 2p is set outside the projector Pp by the relay lens unit 6. It is possible to shift up to.
 画像角度変換部8は、光軸を支点として、横方向の画像を縦方向の画像に変換する機能を備える。例示する画像角度変換部8の構成を、図2,図7~図8及び図15に示す。画像角度変換部8は、外郭となるハウジング8hを備え、図1に示すように、ハウジング8hの後端には、レンズ鏡筒6cに設けたフランジ部6fに結合するフランジ部8frを有するとともに、前端には、フランジ部8ffを有する。また、ハウジング8hには、図8に示す三つのプリズムメンバ8a,8b,8cを組合わせて構成した図7に示すプリズムユニット8uを内蔵する。これにより、図15に示すように、プリズムユニット8uに入光する横方向の画像Vs(横R)を縦方向の画像Vt(縦R)に変換し、プリズムユニット8uから出射させることができる。三つのプリズムメンバ8a,8b,8cにおいて、8am,8bm,8cmは、各プリズムメンバ8a,8b,8cの反射面をそれぞれ示している。 The image angle conversion unit 8 has a function of converting a horizontal image into a vertical image with the optical axis as a fulcrum. The configuration of the exemplified image angle conversion unit 8 is shown in FIGS. 2, 7 to 8 and 15. FIG. The image angle conversion unit 8 includes a housing 8h serving as an outer shell. As illustrated in FIG. 1, the image angle conversion unit 8 includes a flange 8fr that is coupled to a flange 6f provided on the lens barrel 6c at the rear end of the housing 8h. The front end has a flange portion 8ff. Further, the housing 8h incorporates a prism unit 8u shown in FIG. 7, which is configured by combining three prism members 8a, 8b, 8c shown in FIG. As a result, as shown in FIG. 15, the horizontal image Vs (horizontal R) incident on the prism unit 8u can be converted into a vertical image Vt (vertical R) and emitted from the prism unit 8u. Of the three prism members 8a, 8b, and 8c, 8am, 8bm, and 8cm indicate the reflecting surfaces of the prism members 8a, 8b, and 8c, respectively.
 このように、リレーレンズ部6とレンズシフト機構部7間に、光軸を支点として、横方向の画像Vsを縦方向の画像Vtに変換する画像角度変換部8を設ければ、ビデオカメラを縦画面にしてポートレート撮影を行った場合であっても、プロジェクタPpを一般的な横置状態にしたまま、ビデオカメラにより撮影した画像をそのまま表示できるとともに、画質が低下する不具合を回避できる。さらに、画像角度変換部8を構成するに際し、複数のプリズムメンバ8a,8b,8cを組合わせたプリズムユニット8uにより構成すれば、目的とする画像角度変換部8を容易に得ることができるとともに、精度の高い安定した画像角度変換部8を構成できる利点がある。特に、例示のように、プリズムユニット8uを、光路に沿って配した三つのプリズムメンバ8a,8b,8cにより構成すれば、低コスト性,軽量性,小型コンパクト性,透光性等の観点から最も有利な構成にできるため、本発明を実施する際における最も望ましい形態として実施できる。 As described above, if the image angle conversion unit 8 for converting the horizontal image Vs into the vertical image Vt is provided between the relay lens unit 6 and the lens shift mechanism unit 7 with the optical axis as a fulcrum, the video camera can be used. Even when portrait photography is performed on a vertical screen, an image photographed by a video camera can be displayed as it is while the projector Pp is kept in a general horizontal state, and a problem that image quality deteriorates can be avoided. Furthermore, when configuring the image angle conversion unit 8, if the prism unit 8u is formed by combining a plurality of prism members 8a, 8b, 8c, the target image angle conversion unit 8 can be easily obtained. There is an advantage that a stable and accurate image angle conversion unit 8 can be configured. In particular, as illustrated, if the prism unit 8u is constituted by three prism members 8a, 8b, and 8c arranged along the optical path, from the viewpoints of low cost, light weight, small size compactness, translucency, and the like. Since it can be the most advantageous configuration, it can be implemented as the most desirable mode in carrying out the present invention.
 ところで、画像角度変換部8は、図8に示すように、複数のプリズムメンバ8a,8b,8cを組合わせることによりプリズムユニット8uを構成するため、画像角度変換部8には、プリズムメンバ8a…の少なくとも一部、即ち、プリズムメンバ8a…の一部又は全部を、光軸を回転中心にして回動させることにより、画像Vsの角度を任意の角度に変更可能な画像角度変更機能を設けることもできる。この場合、各プリズムメンバ8a,8b,8c同士の当接面を接着等により固定することなく、各プリズムメンバ8a,8b,8cに対して相対的に回動可能となる支持構造を付設すればよい。このような画像角度変更機能を設ければ、光学機器Pの様々な設置場所や被投射面部4の形態、更には投射画像に対する様々なパフォーマンス等に対しても柔軟かつ臨機応変に対応できるとともに、比較的容易に実施できる利点がある。 By the way, as shown in FIG. 8, the image angle conversion unit 8 forms a prism unit 8u by combining a plurality of prism members 8a, 8b, 8c. Is provided with an image angle changing function capable of changing the angle of the image Vs to an arbitrary angle by rotating at least a part of the prism member 8a... You can also. In this case, a support structure that can rotate relative to the prism members 8a, 8b, and 8c without attaching the contact surfaces of the prism members 8a, 8b, and 8c by bonding or the like is provided. Good. If such an image angle changing function is provided, it is possible to respond flexibly and flexibly to various installation locations of the optical device P and the form of the projected surface part 4, and various performances for the projected image, etc. There is an advantage that it can be implemented relatively easily.
 一方、レンズシフト機構部7は、後端に、ハウジング8hに設けたフランジ部8ffに結合するフランジ部7fを兼ねる支持盤7sを備え、この支持盤7sの前面に、不図示の操作機構(駆動機構)によりX方向に変位するX方向可動盤7xを支持するとともに、X方向可動盤7xの前面に、不図示の操作機構(駆動機構)によりY方向に変位するY方向可動盤7yを支持する。そして、このY方向可動盤7yの前面には、投射レンズ部3が着脱するマウント部7mを一体に備える。 On the other hand, the lens shift mechanism portion 7 includes a support plate 7s that also serves as a flange portion 7f coupled to the flange portion 8ff provided in the housing 8h at the rear end, and an operation mechanism (drive not shown) is provided on the front surface of the support plate 7s. The X direction movable platen 7x that is displaced in the X direction is supported by the mechanism), and the Y direction movable platen 7y that is displaced in the Y direction by the operation mechanism (drive mechanism) (not shown) is supported on the front surface of the X direction movable plate 7x. . The front surface of the Y-direction movable plate 7y is integrally provided with a mount portion 7m to which the projection lens portion 3 is attached and detached.
 さらに、図1に示すように、画像角度変換部8の出射側(レンズシフト機構部7に対する入光側)には、プロジェクタ本体部2pに対するバックフォーカスを調整することができるバックフォーカス調整機構部12を設ける。図9に、バックフォーカス調整機構部12の上半部の断面構造を示す。このバックフォーカス調整機構部12は、画像角度変換部8側に設けた第一固定筒部81とレンズシフト機構部7側に設けた第二固定筒部82を備え、第一固定筒部81の外周面を第二固定筒部82の内周面に挿入するとともに、第二固定筒部82に、前後(光軸方向)に長い複数(例示は、周方向等間隔位置に三つ)のガイド孔83…設け、かつ第一固定筒部81に、当該ガイド孔83…に係合してガイドされる回動ローラ84…を設ける。これにより、第二固定筒部82は第一固定筒部81に対して前後方向(光軸方向)変位のみ許容される。 Further, as shown in FIG. 1, a back focus adjustment mechanism section 12 that can adjust a back focus with respect to the projector main body section 2p on the emission side of the image angle conversion section 8 (the light incident side with respect to the lens shift mechanism section 7). Is provided. FIG. 9 shows a cross-sectional structure of the upper half of the back focus adjustment mechanism 12. The back focus adjustment mechanism 12 includes a first fixed cylinder 81 provided on the image angle converter 8 side and a second fixed cylinder 82 provided on the lens shift mechanism 7 side. The outer peripheral surface is inserted into the inner peripheral surface of the second fixed cylinder portion 82, and the second fixed cylinder portion 82 has a plurality of guides that are long in the front-rear direction (optical axis direction). Rotating rollers 84 are provided in the first fixed cylinder portion 81 and engaged with the guide holes 83 to be guided. As a result, the second fixed cylinder portion 82 is allowed only displacement in the front-rear direction (optical axis direction) relative to the first fixed cylinder portion 81.
 また、第一固定筒部81及び第二固定筒部82には、それぞれ大径をなすヘリコイドねじを用いた雄ねじ部81p及び82nを設けるとともに、第一固定筒部81及び第二固定筒部82間に跨がり、かつ各雄ねじ部81p及び82nに螺合するヘリコイドねじを用いた雌ねじ部85p及び85nを内周面に形成した調整リング85を装着する。この場合、雄ねじ部81pと82nのねじ形成方向は正逆関係にあるため、調整リング85を、正方向に回動操作すれば、第一固定筒部81と第二固定筒部82は相対的に離れる方向に変位し、逆方向に回動操作すれば、第一固定筒部81と第二固定筒部82は相対的に近付く方向に変位する。このように、調整リング85の操作によりバックフォーカスの調整を容易に行うことができる。特に、バックフォーカス調整機構部12を画像角度変換部8の出射側に配設することにより、画像角度変換部8の出射側から表示パネル部Ppp間における全体距離に対する修正を行うことができる。 The first fixed cylinder part 81 and the second fixed cylinder part 82 are provided with male screw parts 81p and 82n using helicoid screws each having a large diameter, and the first fixed cylinder part 81 and the second fixed cylinder part 82. An adjustment ring 85 is formed that has female thread portions 85p and 85n using helicoid screws that are threaded into the male thread portions 81p and 82n on the inner peripheral surface. In this case, since the screw forming directions of the male screw portions 81p and 82n are in a forward / reverse relationship, if the adjustment ring 85 is rotated in the forward direction, the first fixed tube portion 81 and the second fixed tube portion 82 are relative to each other. If the first fixed cylinder part 81 and the second fixed cylinder part 82 are relatively moved, the first fixed cylinder part 81 and the second fixed cylinder part 82 are displaced relatively. Thus, the back focus can be easily adjusted by operating the adjustment ring 85. In particular, by arranging the back focus adjustment mechanism unit 12 on the emission side of the image angle conversion unit 8, it is possible to correct the overall distance from the emission side of the image angle conversion unit 8 to the display panel unit Ppp.
 したがって、このようなバックフォーカス調整機構部12を設ければ、バックフォーカスの異なる様々なプロジェクタ本体部2p…に対しても、光学変換器1側でバックフォーカスを容易に調整できるため、汎用性の高い光学変換器1として構築できるとともに、装着したプロジェクタ本体部2p…に対して、精度の高い最適なバックフォーカスを設定できる利点がある。 Therefore, if such a back focus adjustment mechanism section 12 is provided, the back focus can be easily adjusted on the optical converter 1 side even for various projector main body sections 2p with different back focus. There is an advantage that it can be constructed as a high optical converter 1 and that an optimal back focus with high accuracy can be set for the mounted projector body 2p.
 次に、本実施形態に係る光学変換器1の使用方法及び機能について、図1~図16を参照して説明する。 Next, the usage method and function of the optical transducer 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
 最初に、光学変換器1の使用方法について、図1~図3を参照して説明する。光学変換器1は、プロジェクタ本体部2p及びこのプロジェクタ本体部2pから出射する出射光Coをスクリーン部4に投射して画像を表示する投射レンズ部3を備える一般的なプロジェクタPp、特に、このプロジェクタPpに備える投射レンズ部3と組合わせて使用することができる。 First, a method of using the optical converter 1 will be described with reference to FIGS. The optical converter 1 is a general projector Pp that includes a projector main body 2p and a projection lens unit 3 that projects an emitted light Co emitted from the projector main body 2p onto a screen unit 4 to display an image. It can be used in combination with the projection lens unit 3 provided for Pp.
 使用に際しては、まず、図1に示すように、プロジェクタPpにおけるプロジェクタ本体部2pから、このプロジェクタ本体部2pに装着されている投射レンズ部3を取り外す。そして、取り外した投射レンズ部3のマウント部3mを、予め用意した光学変換器1の前端におけるマウント部7mに装着する。図4はこの状態を示すとともに、図1中、矢印D1は、この操作のイメージを示している。なお、図1~図3において、21はプロジェクタ本体部2pのキャビネットであり、21fはキャビネット21における前面プレート、21hはこの前面プレート21fに設けたレンズ装着用開口を示す。 In use, first, as shown in FIG. 1, the projection lens unit 3 attached to the projector body 2p is removed from the projector body 2p of the projector Pp. Then, the removed mount portion 3m of the projection lens portion 3 is attached to the mount portion 7m at the front end of the optical converter 1 prepared in advance. FIG. 4 shows this state, and an arrow D1 in FIG. 1 shows an image of this operation. 1 to 3, reference numeral 21 denotes a cabinet of the projector main body 2p, 21f denotes a front plate in the cabinet 21, and 21h denotes a lens mounting opening provided in the front plate 21f.
 一方、投射レンズ部3を装着した光学変換器1は、後端に設けたマウント部6mを、プロジェクタ本体部2pのマウント部2mに装着する。図2及び図3はこの状態を示す。したがって、投射レンズ部3及び光学変換器1を含む光学系が、プロジェクタPpにおける全体の光学系5を構成する。図1中、矢印D2は、この操作のイメージを示している。これにより、既に設置されているプロジェクタPpを、本実施形態に係る光学変換器1を装着したプロジェクタPpに変更することができ、特に、ポートレート画像を投射して表示するためのプロジェクタPpとして使用できる。 On the other hand, the optical converter 1 equipped with the projection lens unit 3 attaches the mount 6m provided at the rear end to the mount 2m of the projector body 2p. 2 and 3 show this state. Therefore, the optical system including the projection lens unit 3 and the optical converter 1 constitutes the entire optical system 5 in the projector Pp. In FIG. 1, an arrow D2 shows an image of this operation. Thereby, the projector Pp that is already installed can be changed to the projector Pp equipped with the optical converter 1 according to the present embodiment, and in particular, used as a projector Pp for projecting and displaying a portrait image. it can.
 次に、光学変換器1を備えるプロジェクタPpの全体の機能(作用)について、図1~図16を参照して説明する。なお、全体の機能は、一例として示した図5のファッションショー会場に設置されたプロジェクタPpについて、図13に示すフローチャートを参照しつつ順を追って説明する。 Next, the overall function (action) of the projector Pp including the optical converter 1 will be described with reference to FIGS. The overall function will be described step by step with reference to the flowchart shown in FIG. 13 for the projector Pp installed at the fashion show venue shown in FIG. 5 as an example.
 この場合、プロジェクタPpは、図5に示すように、会場101の天井103に、吊金具102を介して横置状態に取付けられ、ステージ後方の壁面における縦長のスクリーン部4にポートレート画像により拡大表示する機能を発揮する。また、ステージ上の被写体(人物104)は、90〔°〕横にした不図示のビデオカメラにより縦長画像、即ち、縦長画面として撮影されるものとする。なお、スクリーン部4は、壁面に対して別途のスクリーンを設置する場合であってもよいし、白色の壁面をそのままスクリーンとして使用する場合であってもよい。 In this case, as shown in FIG. 5, the projector Pp is mounted horizontally on the ceiling 103 of the venue 101 via the hanging metal fittings 102 and is enlarged by a portrait image on the vertically long screen portion 4 on the wall surface behind the stage. Demonstrate the function to display. In addition, it is assumed that the subject (person 104) on the stage is photographed as a vertically long image, that is, a vertically long screen by a video camera (not shown) that is 90 [°] wide. The screen unit 4 may be a case where a separate screen is installed on the wall surface, or a case where the white wall surface is used as it is as a screen.
 まず、ビデオカメラにより縦長画像(縦画面)が撮影される(ステップS1)。したがって、縦長画像となる被写体の画像データは、被写体の向きが90〔°〕回転した横向きとなる。一方、撮影に基づく画像データはプロジェクタPpに送信され、このプロジェクタPp(プロジェクタ本体部2p)の入力部に付与される(ステップS2)。これにより、プロジェクタ本体部2pからは、被写体が横向きとなる画像Vhに基づく出射光が出射する。 First, a vertically long image (vertical screen) is captured by the video camera (step S1). Therefore, the image data of the subject that is a vertically long image is in a landscape orientation in which the orientation of the subject is rotated by 90 °. On the other hand, image data based on photographing is transmitted to the projector Pp and given to the input unit of the projector Pp (projector body 2p) (step S2). As a result, the projector main body 2p emits outgoing light based on the image Vh in which the subject is turned sideways.
 また、プロジェクタ本体部2pから出射した出射光Coは、本実施形態に係る光学変換器1におけるリレーレンズ部6に入光し、このリレーレンズ部6を透過する(ステップS3)。リレーレンズ部6は、図6に示したレンズデータに基づき、表示パネル部Pppの実際の配設位置Xsに対して、当該表示パネル部Pppの実質的位置Xvが光進方向Fc前方に変移されるとともに、さらに、表示パネル部Pppの実質的位置Xvから出射される出射光により表示される画像を、実際の配設位置Xsにおける表示パネル部Pppから出射される出射光Coにより表示される画像に対して、任意の倍率(例示は、0.5倍)により縮小させる。 Further, the emitted light Co emitted from the projector main body 2p enters the relay lens unit 6 in the optical converter 1 according to the present embodiment, and passes through the relay lens unit 6 (step S3). In the relay lens unit 6, the substantial position Xv of the display panel unit Ppp is shifted forward in the light advance direction Fc with respect to the actual arrangement position Xs of the display panel unit Ppp based on the lens data shown in FIG. In addition, an image displayed by the emitted light emitted from the substantial position Xv of the display panel unit Ppp is further changed to an image displayed by the emitted light Co emitted from the display panel unit Ppp at the actual arrangement position Xs. On the other hand, the image is reduced by an arbitrary magnification (illustration is 0.5 times).
 図14(b)に、プロジェクタ本体部2pから出射した出射光Coに基づく画像を所定の倍率により縮小された画像Vsをイメージ的に示している。この場合、画像Vsにおける被写体の向きは、図15に示す「横R」の文字のように90〔°〕回転した横向きとなる。なお、図14(a)には、縮小後の画像Vsと対比するため、縮小前の画像Vhをイメージ的に示す。 FIG. 14B schematically shows an image Vs obtained by reducing an image based on the emitted light Co emitted from the projector main body 2p by a predetermined magnification. In this case, the orientation of the subject in the image Vs is a horizontal orientation rotated by 90 ° as indicated by the characters “horizontal R” shown in FIG. In FIG. 14A, the image Vh before the reduction is shown in an image form for comparison with the image Vs after the reduction.
 さらに、リレーレンズ部6から出射した画像Vsは、画像角度変換部8を構成するプリズムユニット8uに入光する。そして、このプリズムユニット8u(画像角度変換部8)を透過することにより、図15に示すように、横方向の画像Vsは、光軸を支点として90〔°〕回転し、縦方向の画像Vtに変換される(ステップS4)。即ち、図15に示すように、プリズムメンバ8aに対して水平方向に入光する横方向の画像Vsは、プリズムメンバ8aの反射面8amにより反射し、入光方向に対して直角方向上方に出射し、画像Vm1として次のプリズムメンバ8bに入光する。プリズムメンバ8bは、プリズムメンバ8aに対して向きが異なるため、プリズムメンバ8bに入光した入射光は、プリズムメンバ8bの反射面8bmにより水平方向右方に反射する。また、反射面8bmにより反射した画像Vsは、縦方向の画像Vm2として次のプリズムメンバ8cに入光する。プリズムメンバ8cは、プリズムメンバ8bに対して向きが異なるため、プリズムメンバ8cに入光した入射光は、プリズムメンバ8cの反射面8cmにより水平方向前方に反射するとともに、縦方向に変換された「R」に係る画像Vtは、プリズムメンバ8cから出射する。このように、プリズムユニット8uに入光する横方向の画像Vsは、このプリズムユニット8uにより、光軸を支点として90〔°〕回転し、縦方向の画像Vtに変換されることになる。 Furthermore, the image Vs emitted from the relay lens unit 6 enters the prism unit 8 u constituting the image angle conversion unit 8. Then, by passing through the prism unit 8u (image angle conversion unit 8), as shown in FIG. 15, the horizontal image Vs is rotated by 90 ° around the optical axis as a fulcrum, and the vertical image Vt (Step S4). That is, as shown in FIG. 15, the lateral image Vs incident on the prism member 8a in the horizontal direction is reflected by the reflecting surface 8am of the prism member 8a and is emitted upward in the direction perpendicular to the incident direction. Then, the light enters the next prism member 8b as the image Vm1. Since the prism member 8b has a different orientation with respect to the prism member 8a, the incident light incident on the prism member 8b is reflected rightward in the horizontal direction by the reflecting surface 8bm of the prism member 8b. The image Vs reflected by the reflecting surface 8bm is incident on the next prism member 8c as a vertical image Vm2. Since the prism member 8c has a different orientation with respect to the prism member 8b, the incident light incident on the prism member 8c is reflected forward by the reflecting surface 8cm of the prism member 8c in the horizontal direction and converted into the vertical direction. The image Vt relating to “R” is emitted from the prism member 8c. In this way, the horizontal image Vs incident on the prism unit 8u is rotated by 90 [deg.] Around the optical axis by the prism unit 8u and converted into the vertical image Vt.
 次いで、プリズムユニット8u(画像角度変換部8)から出射した出射光(画像Vt)は、レンズシフト機構部7を通過する(ステップS5)。このレンズシフト機構部7により、X方向(横方向)及びY方向(縦方向)に対する画像を表示する画面位置に対するシフト調整が行われる。 Next, the emitted light (image Vt) emitted from the prism unit 8u (image angle conversion unit 8) passes through the lens shift mechanism unit 7 (step S5). The lens shift mechanism unit 7 performs shift adjustment with respect to a screen position for displaying an image in the X direction (horizontal direction) and the Y direction (vertical direction).
 ところで、この場合、リレーレンズ部6により、画像Vhは所定の倍率(例示は、0.5倍)により縮小されているため、縮小した画像Vt(Vs)のシフト範囲は大幅に拡大される。図14に示す(a)は画像(画面)Vhの場合のシフト範囲、(b)は画像(画面)Vsの場合のシフト範囲をそれぞれ示している。なお、符号Aは有効像円である。画像Vhの場合、(a)に示すように、X方向のシフト範囲は、画像Vhp,Vhqで示す範囲となり、Y方向のシフト範囲は、画像Vhu,Vhdで示す範囲となる。これに対して、画像Vsの場合、(b)に示すように、X方向のシフト範囲は、画像Vsp,Vsqで示す範囲となり、Y方向のシフト範囲は、画像Vsu,Vsdで示す範囲となる。このように、縮小した画像Vsのシフト範囲は、縮小前の画像Vhに対して大きく拡大させることができる。 Incidentally, in this case, since the image Vh is reduced by a predetermined magnification (for example, 0.5 times) by the relay lens unit 6, the shift range of the reduced image Vt (Vs) is greatly enlarged. 14A shows the shift range in the case of the image (screen) Vh, and FIG. 14B shows the shift range in the case of the image (screen) Vs. Note that symbol A is an effective image circle. In the case of the image Vh, as shown in (a), the shift range in the X direction is the range indicated by the images Vhp and Vhq, and the shift range in the Y direction is the range indicated by the images Vhu and Vhd. On the other hand, in the case of the image Vs, as shown in (b), the shift range in the X direction is the range indicated by the images Vsp and Vsq, and the shift range in the Y direction is the range indicated by the images Vsu and Vsd. . Thus, the shift range of the reduced image Vs can be greatly enlarged with respect to the image Vh before reduction.
 一方、レンズシフト機構部7を通過した画像Vt(プリズムユニット8uの出射光)は、投射レンズ部3に入光し、この投射レンズ部3を透過する(ステップS6)。投射レンズ部3を透過した画像Vtは、スクリーン部4に投射される。この際、画像Vtに対しては、投射レンズ部3に備えるズーミング調整機構やフォーカシング調整機構を含む各種調整機構により調整が行われる。これにより、スクリーン部4には、最適に調整された画像Vtが表示される。 On the other hand, the image Vt (light emitted from the prism unit 8u) that has passed through the lens shift mechanism unit 7 enters the projection lens unit 3 and passes through the projection lens unit 3 (step S6). The image Vt transmitted through the projection lens unit 3 is projected on the screen unit 4. At this time, the image Vt is adjusted by various adjustment mechanisms including a zooming adjustment mechanism and a focusing adjustment mechanism provided in the projection lens unit 3. As a result, the optimally adjusted image Vt is displayed on the screen unit 4.
 なお、図16は、特に、光学系5に着目した光学変換器1を含む全体の構成を模式的イメージにより示したものである。 Note that FIG. 16 shows a schematic image of the entire configuration including the optical transducer 1 with particular attention to the optical system 5.
 同図に示すように、表示パネル部Pppから出射した出射光Coによる横長の画面イメージV1(画像は横向)は、前述したリレーレンズ部6を介してプリズムユニット8uに入射し、プリズムユニット8u内において、一旦、結像する。この結像は、第一結像面となり、第一結像面における画面イメージV2は、図16に示すように、縦長となり、90〔°〕回転した画面となる。 As shown in the figure, a horizontally long screen image V1 (image is horizontally oriented) by the emitted light Co emitted from the display panel unit Ppp is incident on the prism unit 8u via the relay lens unit 6 described above, and the inside of the prism unit 8u. In FIG. This image formation becomes the first image formation surface, and the screen image V2 on the first image formation surface becomes a vertically long screen rotated 90 [°] as shown in FIG.
 この画面イメージV2は、リレーレンズ部6の変倍機能により縮小(例示は、0.5)されている。この縮小率は、レンズシフト機構部7の縦シフトに対応させることができる。なお、このときの画面イメージV2は、スクリーン部4に拡大投射される最終画面(画面イメージV3)に対して上下反転した画面となる。 This screen image V2 is reduced (illustration is 0.5) by the scaling function of the relay lens unit 6. This reduction rate can correspond to the vertical shift of the lens shift mechanism unit 7. The screen image V2 at this time is a screen that is vertically inverted with respect to the final screen (screen image V3) that is enlarged and projected on the screen unit 4.
 そして、プリズムユニット8u内に結像した画面イメージV2は、投射レンズ部3を通して、第二結像面となるスクリーン部4に拡大投射される。スクリーン部4に拡大投射された画面イメージは、図16中のV3、即ち、縦長の正式な画面イメージV3となる。なお、図16に示した投射レンズ部3及びリレーレンズ部6をはじめとする各種レンズ群におけるレンズの枚数,曲率,構成等は模式的に例示したものであり、各種態様により適宜設定可能である。 Then, the screen image V2 imaged in the prism unit 8u is enlarged and projected through the projection lens unit 3 onto the screen unit 4 serving as the second imaging surface. The screen image enlarged and projected on the screen unit 4 is V3 in FIG. 16, that is, a vertically long formal screen image V3. In addition, the number of lenses, the curvature, the configuration, and the like in various lens groups including the projection lens unit 3 and the relay lens unit 6 illustrated in FIG. 16 are schematically illustrated, and can be appropriately set according to various modes. .
 このように、本実施形態に係る光学変換器1は、基本的な構成として、プロジェクタ本体部2pからの出射光Coに係わる所定角度の画像Vsを、光軸を回転中心にして少なくとも直角方向に回転させた画像Vtに変換する画像角度変換部8と、この画像角度変換部8の光進方向Fc前方に配した投射レンズ部3を支持して当該投射レンズ部3を縦方向Fv及び/又は横方向Fhに変位させるレンズシフト機構部7とを備えてなるため、ビデオカメラを、例えば、縦画面にしてポートレート撮影を行った場合であっても、プロジェクタ等の光学装置Pを一般的な横置状態のまま、ビデオカメラにより撮影した画像をそのまま表示できるとともに、このような表示を行う場合であっても画質が無用に低下する不具合を回避できる。 As described above, the optical converter 1 according to the present embodiment has, as a basic configuration, the image Vs having a predetermined angle related to the emitted light Co from the projector main body 2p at least in the perpendicular direction with the optical axis as the rotation center. An image angle conversion unit 8 that converts the rotated image Vt and a projection lens unit 3 disposed in front of the light advance direction Fc of the image angle conversion unit 8 are supported to support the projection lens unit 3 in the vertical direction Fv and / or the horizontal direction. Since the lens shift mechanism unit 7 that is displaced in the direction Fh is provided, the optical device P such as a projector can be used in a general horizontal direction even when portrait photography is performed with a video camera, for example, a vertical screen. The image captured by the video camera can be displayed as it is in the mounted state, and the problem that the image quality is unnecessarily lowered even when such display is performed can be avoided.
 また、光学変換器1は、光学系を除くプロジェクタ本体部2pに対して着脱し、当該プロジェクタ本体部2pから出射する出射光Coを被投射面部4に投射して画像を表示する投射レンズ部3に組合わせることにより所定の光学系5を構成するようにしたため、光学変換器1は、独立した単体ユニットとして構成できる。したがって、交換式の投射レンズ部3を備える既存のプロジェクタ等の光学装置Pに対して後付けすることにより利用できるなど、汎用性及び発展性に優れる。 The optical converter 1 is attached to and detached from the projector main body 2p excluding the optical system, and the projection lens unit 3 displays an image by projecting the emitted light Co emitted from the projector main body 2p onto the projection surface 4. Since the predetermined optical system 5 is configured by combining the two, the optical converter 1 can be configured as an independent single unit. Therefore, it can be used by being retrofitted to an optical apparatus P such as an existing projector provided with the interchangeable projection lens unit 3 and is excellent in versatility and developability.
 次に、本発明に係る光学変換器1の変更実施形態について、図1,図4,図13~図16を参照して説明する。 Next, a modified embodiment of the optical transducer 1 according to the present invention will be described with reference to FIG. 1, FIG. 4, FIG. 13 to FIG.
 最初に、第一の変更実施形態について説明する。図1に示した光学変換器1は、プロジェクタ本体部2pと投射レンズ部3を備える一般的なプロジェクタPpと組合わせて使用する形態となり、特に、このプロジェクタPpに装着されている投射レンズ部3をそのまま使用する形態となる。これに対して、第一の変更実施形態は、プロジェクタPpに備える投射レンズ部3を利用しない光学変換器1としたものである。即ち、図1に示した光学変換器1に備えるレンズシフト機構部7の出射側に、専用の投射レンズ部3を設けて構成したものであり、全体の構成は、図4に示した形態となる。したがって、第一の変更実施形態に係る光学変換器1によれば、プロジェクタPpに装着されている投射レンズ部3と、第一の変更実施形態に係る光学変換器1を交換するのみで使用することができる。このように構成する第一の変更実施形態によれば、投射レンズ部3を、光学変換器1に対する専用の投射レンズとして設計可能になるため、投射レンズ部3を、リレーレンズ部6とレンズシフト機構部7等にマッチングさせた最適な光学変換器1を構築できるなど、光学変換器1の最適化を図れる利点がある。 First, the first modified embodiment will be described. The optical converter 1 shown in FIG. 1 is used in combination with a general projector Pp including a projector main body 2p and a projection lens unit 3, and in particular, the projection lens unit 3 attached to the projector Pp. Is used as it is. On the other hand, the first modified embodiment is an optical converter 1 that does not use the projection lens unit 3 provided in the projector Pp. That is, the projection lens unit 3 is provided on the exit side of the lens shift mechanism unit 7 provided in the optical converter 1 shown in FIG. 1, and the overall configuration is the same as that shown in FIG. Become. Therefore, according to the optical converter 1 according to the first modified embodiment, the projection lens unit 3 attached to the projector Pp and the optical converter 1 according to the first modified embodiment are used only by being exchanged. be able to. According to the first modified embodiment configured as described above, the projection lens unit 3 can be designed as a dedicated projection lens for the optical converter 1, and therefore the projection lens unit 3 is shifted from the relay lens unit 6 and the lens shift. There is an advantage that the optical converter 1 can be optimized, for example, an optimal optical converter 1 matched with the mechanism unit 7 or the like can be constructed.
 次に、第二の変更実施形態について説明する。第二の変更実施形態は、予め、光学変換器1をプロジェクタPpに一体に組込んで構成したものである。したがって、第二の変更実施形態における光学変換器1を一体に備えるプロジェクタは、本発明に係るプロジェクタPpを構成する。即ち、第二の変更実施形態として構成するプロジェクタPpは、光学系を除くプロジェクタ本体部2pと、このプロジェクタ本体部2pから出射する出射光をスクリーン部4に投射して画像を表示する投射レンズ部3を有する光学系とを備えるプロジェクタを構成するに際し、プロジェクタ本体部2pに内蔵する表示パネル部Pppの実際の配設位置Xsに対して、当該表示パネル部Pppの実質的位置Xvを光進方向Fc前方に変移させるリレーレンズ部6と、このリレーレンズ部6の光進方向Fc前方に配した投射レンズ部3と、この投射レンズ部3を支持して当該投射レンズ部3を縦方向Fv及び/又は横方向Fhに変位させるレンズシフト機構部7とを有する光学系5を備えて構成したものである。 Next, a second modified embodiment will be described. In the second modified embodiment, the optical converter 1 is integrated in advance with the projector Pp. Therefore, the projector integrally including the optical converter 1 in the second modified embodiment constitutes the projector Pp according to the present invention. That is, the projector Pp configured as the second modified embodiment includes a projector main body 2p excluding the optical system, and a projection lens unit that projects an emitted light emitted from the projector main body 2p on the screen unit 4 to display an image. When the projector is provided with the optical system having 3, the substantial position Xv of the display panel part Ppp is set to the light traveling direction Fc with respect to the actual arrangement position Xs of the display panel part Ppp built in the projector main body part 2p. A relay lens unit 6 that shifts forward, a projection lens unit 3 disposed in front of the light traveling direction Fc of the relay lens unit 6, and supports the projection lens unit 3 to make the projection lens unit 3 in the longitudinal direction Fv and / or The optical system 5 includes a lens shift mechanism 7 that is displaced in the lateral direction Fh.
 以上、最良実施形態(変更実施形態)について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成,形状,素材,数量,数値等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更,追加,削除することができる。 Although the best embodiment (modified embodiment) has been described in detail above, the present invention is not limited to such an embodiment, and the present invention is not limited to such a configuration, shape, material, quantity, numerical value, and the like. Any change, addition, or deletion can be made without departing from the scope of the above.
 例えば、画像角度変換部8として、複数のプリズムメンバ8a,8b,8cの組合わせにより構成した場合を例示したが、複数のミラーメンバを組合わせて構成するなど、同様の機能を発揮する他の手段により置換することができる。したがって、画像角度変換部8は、複数の反射面8am,8bm,8cmにより構成することにより、複数のプリズムメンバ8a,8b,8cや複数のミラーメンバを組合わせて構成できるなど、特定の部品に限定されることなく、汎用性及び発展性に優れた画像角度変換部8として利用可能である。また、リレーレンズ部6は、プロジェクタ本体部2pに内蔵する表示パネル部Pppの実際の配設位置Xsに対して、当該表示パネル部Pppの実質的位置Xvを光進方向Fc前方へ変移させるリレー機能を有すれば足り、例示のように、変倍機能を持たせるか否かは任意である。この際、変倍機能を持たせる場合、任意の倍率により縮小させることが望ましいが、等倍又は拡大させる場合を排除するものでない。なお、縮小させる倍率として、0.5倍を例示したが、0,3倍,0.8倍…等、各種倍率により実施可能である。一方、レンズシフト機構部7は、縦方向Fv及び横方向Fhの双方に変位させる構成を示したが、縦方向Fv又は横方向Fhのいずれか一方のみに変位させる構成を排除するものではない。また、表示パネル部Pppとしては、DMD方式に基づく表示パネル,液晶方式に基づく液晶パネル,DLP方式に基づく表示パネル等、各種表示方式に基づく表示パネルを適用することができる。 For example, the case where the image angle conversion unit 8 is configured by a combination of a plurality of prism members 8a, 8b, and 8c has been exemplified. However, the image angle conversion unit 8 is configured by combining a plurality of mirror members. It can be replaced by means. Therefore, the image angle conversion unit 8 can be configured by combining a plurality of prism members 8a, 8b, 8c and a plurality of mirror members by configuring with a plurality of reflecting surfaces 8am, 8bm, and 8cm. Without being limited, it can be used as the image angle conversion unit 8 excellent in versatility and development. Further, the relay lens unit 6 is a relay function that shifts the substantial position Xv of the display panel unit Ppp to the front of the light traveling direction Fc with respect to the actual arrangement position Xs of the display panel unit Ppp built in the projector main body 2p. It is sufficient to have a zooming function as shown in the example. At this time, in the case of providing a scaling function, it is desirable to reduce the image by an arbitrary magnification, but this does not exclude the case of equal magnification or enlargement. In addition, although 0.5 magnification was illustrated as a magnification to reduce, it can implement by various magnifications, such as 0, 3 times, 0.8 times. On the other hand, the lens shift mechanism unit 7 is configured to be displaced in both the vertical direction Fv and the horizontal direction Fh. However, the configuration in which the lens shift mechanism unit 7 is displaced only in either the vertical direction Fv or the horizontal direction Fh is not excluded. Further, as the display panel unit Ppp, display panels based on various display methods such as a display panel based on the DMD method, a liquid crystal panel based on the liquid crystal method, a display panel based on the DLP method, and the like can be applied.
 本発明に係る光学変換器は、着脱可能な投射レンズ部を備える各種プロジェクタをはじめ、同様な表示機能を有する各種光学装置に利用できるとともに、光学装置は、ポートレート撮影した人物等の縦長の被写体(画像)を投射して表示する場合をはじめ、各種の表示用途に利用できる。 The optical converter according to the present invention can be used for various projectors having a similar display function including various projectors having a detachable projection lens unit, and the optical device is a portrait object such as a portrait photographed person. It can be used for various display applications including the case of projecting and displaying (image).

Claims (16)

  1.  光学系を除く光学装置本体部と、この光学装置本体部から出射する出射光を被投射面部に投射して画像を表示する投射レンズ部を有する光学系とを備える光学装置において、前記光学装置本体部からの出射光に係わる所定角度の画像を、光軸を回転中心にして少なくとも直角方向に回転させた画像に変換する画像角度変換部と、この画像角度変換部の光進方向前方に配した前記投射レンズ部と、この投射レンズ部を支持して当該投射レンズ部を縦方向及び/又は横方向に変位させるレンズシフト機構部とを有する光学系を備えてなることを特徴とする光学装置。 An optical device comprising: an optical device main body excluding an optical system; and an optical system having a projection lens unit that projects an emitted light emitted from the optical device main body onto a projection surface portion to display an image. An image angle conversion unit that converts an image of a predetermined angle related to light emitted from the unit into an image that is rotated at least in a right angle direction with the optical axis as a rotation center, and the image angle conversion unit disposed in front of the light traveling direction An optical apparatus comprising an optical system having a projection lens unit and a lens shift mechanism unit that supports the projection lens unit and displaces the projection lens unit in a vertical direction and / or a horizontal direction.
  2.  前記光学系は、前記光学装置本体部に内蔵する表示パネル部の実際の配設位置に対して当該表示パネル部の実質的位置を光進方向前方に変移させ、この表示パネル部からの出射光を前記画像角度変換部に入光させるリレーレンズ部を備えることを特徴とする請求項1記載の光学装置。 The optical system shifts the substantial position of the display panel unit forward with respect to the light traveling direction with respect to the actual arrangement position of the display panel unit built in the optical device main body unit, and emits light emitted from the display panel unit. The optical apparatus according to claim 1, further comprising a relay lens unit that allows light to enter the image angle conversion unit.
  3.  前記リレーレンズ部は、前記実際の配設位置における表示パネル部からの出射光により表示される画像に対して前記実質的位置における表示パネル部からの出射光により表示される画像を任意の倍率により縮小させる変倍特性を備えることを特徴とする請求項2記載の光学装置。 The relay lens unit can display an image displayed by light emitted from the display panel unit at the substantial position with an arbitrary magnification with respect to an image displayed by light emitted from the display panel unit at the actual arrangement position. The optical apparatus according to claim 2, further comprising a zooming characteristic for reducing the size.
  4.  前記画像角度変換部は、複数の反射面の組合わせにより構成することを特徴とする請求項1又は2記載の光学装置。 3. The optical apparatus according to claim 1, wherein the image angle conversion unit is configured by a combination of a plurality of reflecting surfaces.
  5.  前記画像角度変換部は、複数のプリズムメンバを組合わせたプリズムユニットを備えることを特徴とする請求項4記載の光学装置。 The optical apparatus according to claim 4, wherein the image angle conversion unit includes a prism unit in which a plurality of prism members are combined.
  6.  前記プリズムユニットは、光路に沿って配した三つのプリズムメンバにより構成することを特徴とする請求項5記載の光学装置。 6. The optical apparatus according to claim 5, wherein the prism unit includes three prism members arranged along an optical path.
  7.  前記プリズムユニットは、前記プリズムメンバの少なくとも一部を、光軸を回転中心にして回動させることにより、画像の角度を任意の角度に変更可能な画像角度変更機能を備えることを特徴とする請求項5又は6記載の光学装置。 The prism unit includes an image angle changing function capable of changing an angle of an image to an arbitrary angle by rotating at least a part of the prism member about an optical axis as a rotation center. Item 7. The optical device according to Item 5 or 6.
  8.  光学系を除く光学装置本体部に対して着脱し、当該光学装置本体部から出射する出射光を被投射面部に投射して画像を表示する投射レンズ部に組合わせることにより所定の光学系を構成する光学変換器であって、前記光学装置本体部からの出射光に係わる所定角度の画像を、光軸を回転中心にして少なくとも直角方向に回転させた画像に変換する画像角度変換部と、この画像角度変換部の光進方向前方に配した前記投射レンズ部を支持して当該投射レンズ部を縦方向及び/又は横方向に変位させるレンズシフト機構部とを備えてなることを特徴とする光学変換器。 A predetermined optical system is configured by attaching to and detaching from the optical device main unit excluding the optical system, and combining the projection light unit that projects the emitted light emitted from the optical device main unit onto the projection surface unit and displays the image. An image angle conversion unit that converts an image of a predetermined angle related to light emitted from the optical device main body into an image rotated at least in a right angle direction with the optical axis as a rotation center, An optical conversion comprising: a lens shift mechanism unit that supports the projection lens unit disposed in front of the image angle conversion unit in the light advancing direction and displaces the projection lens unit in the vertical direction and / or the horizontal direction. vessel.
  9.  前記光学系は、前記光学装置本体部に内蔵する表示パネル部の実際の配設位置に対して当該表示パネル部の実質的位置を光進方向前方に変移させ、この表示パネル部からの出射光を前記画像角度変換部に入光させるリレーレンズ部を備えることを特徴とする請求項8記載の光学変換器。 The optical system shifts the substantial position of the display panel unit forward with respect to the light traveling direction with respect to the actual arrangement position of the display panel unit built in the optical device main body unit, and emits light emitted from the display panel unit. The optical converter according to claim 8, further comprising a relay lens unit that allows light to enter the image angle conversion unit.
  10.  前記リレーレンズ部は、前記実際の配設位置における表示パネル部からの出射光により表示される画像に対して前記実質的位置における表示パネル部からの出射光により表示される画像を任意の倍率により縮小させる変倍特性を備えることを特徴とする請求項9記載の光学変換器。 The relay lens unit can display an image displayed by light emitted from the display panel unit at the substantial position with an arbitrary magnification with respect to an image displayed by light emitted from the display panel unit at the actual arrangement position. 10. The optical converter according to claim 9, further comprising a zooming characteristic for reducing the size.
  11.  前記画像角度変換部は、複数の反射面の組合わせにより構成することを特徴とする請求項8又は9記載の光学変換器。 The optical converter according to claim 8 or 9, wherein the image angle conversion unit is configured by a combination of a plurality of reflection surfaces.
  12.  前記画像角度変換部は、複数のプリズムメンバを組合わせたプリズムユニットを備えることを特徴とする請求項11記載の光学変換器。 12. The optical converter according to claim 11, wherein the image angle conversion unit includes a prism unit in which a plurality of prism members are combined.
  13.  前記プリズムユニットは、光路に沿って配した三つのプリズムメンバにより構成することを特徴とする請求項12記載の光学変換器。 13. The optical converter according to claim 12, wherein the prism unit is constituted by three prism members arranged along an optical path.
  14.  前記プリズムユニットは、前記プリズムメンバの少なくとも一部を、光軸を支点に回動させることにより、画像の角度を変更可能な画像角度変更機能を備えることを特徴とする請求項12又は13記載の光学変換器。 The said prism unit is provided with the image angle change function which can change the angle of an image by rotating at least one part of the said prism member by using an optical axis as a fulcrum. Optical transducer.
  15.  前記画像角度変換部は、出射側に、前記光学装置本体部に対するバックフォーカスを調整可能なバックフォーカス調整機構部を備えることを特徴とする請求項8又は9記載の光学変換器。 10. The optical converter according to claim 8, wherein the image angle conversion unit includes a back focus adjustment mechanism unit capable of adjusting a back focus with respect to the optical device main body unit on an emission side.
  16.  前記レンズシフト機構部は、出射側に前記投射レンズ部を一体に備えることを特徴とする請求項8記載の光学変換器。 The optical converter according to claim 8, wherein the lens shift mechanism unit is integrally provided with the projection lens unit on an emission side.
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