投影光學系統及具備該投影光學系統的投影機技術方案

提供平衡性好地提高光的利用效率的投影光學系統及組裝其的投影機。光調制元件側透鏡組20b在液晶面板18G(18R、18B)的縱方向和橫方向有不同的放大率，所以作為投影光學系統20的全體系統，在縱橫方向有不同的焦點距離，縱橫方向的放大倍率也變為不同，液晶面板18G(18R、18B)的圖像的橫縱比和在屏幕SC上投影的圖像的橫縱比可不同。也就是說，通過本投影光學系統20，可以變換寬度和高度的比即橫縱比。這時，光圈70和光調制元件側透鏡組20b的屏幕SC側的最端面20f的距離p和距離p’滿足預定的條件式，所以在第1工作狀態和第2工作狀態的雙方可確保一定以上的遠心性。

【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及能切換投影像的橫縱比(aspect ratio)的投影光學系統及具備該投影光學系統的投影機。
技術介紹
作為投影機的投影光學系統中使用的橫縱比變換用的轉換器，存在可進退地配置于本來的投影光學系統的前面位置即像側正面的前配置型的轉換器。然而，這種轉換器被設置為從投影機主體獨立的外置的光學部，使投影機大型化，同時，將包含轉換器的全體投影光學系統的調整變復雜，或者使圖像顯著劣化。此外，如果不是投影機的投影光學系統，而作為照相機等的拍攝光學系統中使用的橫縱比變換用的轉換器，存在可裝卸地配置于成像光學系統的像側的后配置型的中繼(relay)系統(參照專利文獻1、2)。這個中繼系統包括第I組、第2組和第3組，其中的中央的第2組是變形轉換器(anamorphic converter),成為在第I組和第3組之間可插拔。然而，專利文獻I等中公開的中繼系統或變形轉換器用于拍攝光學系統，在投影光學系統中原樣使用時，產生各種制約。例如，在如上述的后配置型的中繼系統的場合，未考慮遠心(telecentric)性。這樣的中繼系統中，原理上，在橫斷面的遠心性和在縱斷面的遠心性無法并存。為此，在X斷面或Y斷面的任意一方嚴格確保遠心性時，大大地破壞在另一方的遠心性，所以光的利用效率下降，或根據方向而偏差。另外，在專利文獻I等記載的拍攝光學系統中，可進行透鏡更換成為基本的前提，在不使用后配置型的中繼系統的場合，成像光學系統直接固定在拍攝部，并單獨被使用。為此，在要維持成像光學系統的性能時，后配置型的中繼系統有利。另一方面，在投影光學系統中，一般不進行透鏡更換，所以不需要作為可安裝各種更換透鏡的通用中繼系統或通用轉換器的功能。現有技術文獻專利文獻專利文獻I特開2005-221597號公報專利文獻2特開2005-300928號公報
技術實現思路
本專利技術的目的在于，提供平衡性好地提高光的利用效率的投影光學系統及組裝其的投影機。為了達成上述目的，本專利技術涉及的投影光學系統，在被投影面上放大投影圖像時，使光調制元件的圖像的橫縱比與在被投影面上投影的圖像的橫縱比成為不同，上述投影光學系統包括光圈，限制光束的通過；光調制元件側透鏡組，配置在從光調制元件到光圈之間，包含在光調制元件的縱方向和橫方向有不同的放大率并且在光路上可以進退的調整光學要素；光圈，與光調制元件側透鏡組的調整光學要素的進退工作聯動，在光軸方向的不同的位置限制光束的通過。根據上述投影光學系統，光調制元件側透鏡組中的調整光學要素在光路上可以進退，在調整光學要素在光路上、變換橫縱比而投影的第I工作狀態，在縱橫方向有不同的焦點距離，縱橫方向的放大倍率也變為不同，光調制元件的圖像的橫縱比和在被投影面上投影的圖像的橫縱比可不同。也就是說，通過本投影光學系統，可以變換寬度和高度的比即橫縱比。此外，在使調整光學要素從光路上避開不變換橫縱比而投影的第2工作狀態，能夠將光調制元件的圖像的橫縱比和在被投影面上投影的圖像的橫縱比設定為相等。也就是說，通過本投影光學系統，也 可不變換寬度和高度的比而保持原樣。通過如上的投影狀態的切換時，光圈，與調整光學要素的進退工作聯動，變更位置，在第I工作狀態及第2工作狀態的任一個，都可保持比較高的遠心性。根據本專利技術的具體方面，上述投影光學系統中，將光圈和光調制元件側透鏡組的被投影面側的最端面的距離設為P，將在光調制元件側透鏡組的橫斷面中，被投影面側的焦點和被投影面側的最端面的距離設為FFPX，將在光調制元件側透鏡組的縱斷面中，被投影面側的焦點和被投影面側的最端面的距離設為FFPy，在FFPx〈FFPy時，光圈，在光調制元件側透鏡組的調整光學要素在光路上的狀態，處于成為FFPx<p<FFPy (I)的位置，在FFPy〈FFPx時，光圈，在光調制元件側透鏡組的調整光學要素在光路上的狀態，處于成為FFPy<p<FFPx (I)，的位置。在這個場合，在調整光學要素在光路上、變換橫縱比而投影的第I工作狀態，光圈和光調制元件側透鏡組的被投影面側的最端面的距離P滿足上述條件表達式(I)，(I)’，所以在縱方向和橫方向的雙方可確保一定以上的遠心性。例如，在FFPx〈p〈FFPy的場合，縱方向的主光線朝向被投影面向內傾斜，橫方向的主光線朝向被投影面向外傾斜，但是作為全體保持遠心性。相反，在FFPy〈p〈FFPX的場合，縱方向的主光線朝向被投影面向外傾斜，橫方向的主光線朝向被投影面向內傾斜，但是作為全體保持遠心性。根據本專利技術另外的方面，光圈和光調制元件側透鏡組的被投影面側的最端面的距離P大致等于調整光學要素組從光路上避開的狀態的光調制元件側透鏡組的投影面側的焦點和被投影面側的最端面的距離FFPL。這個場合，成為使遠心性實現的適合的狀態。根據本專利技術又另外的方面，上述投影光學系統中，在FFPx〈FFPy時，在光調制元件側透鏡組的調整光學要素在光路上的狀態，為FFPx〈p ( (FFPy+FFPx) /2 (2)；在FFPy〈FFPx時，在光調制元件側透鏡組的調整光學要素在光路上的狀態，為FFPy<p ( (FFPy+FFPx) /2 (2)，。這個場合，可相對提高橫方向和縱方向的中間方向的遠心性，可降低遠心性的方向性的偏倚，可依據觀察方向等投影難以生成不均的明亮的圖像。根據本專利技術又另外的方面，從被投影面側按順序，實際包括放大用的第I組、作為在光調制元件的縱方向和橫方向有不同的放大率并且在光路上可以進退的調整光學要素的第2組、有正放大率的第3組。這個場合，通過有正放大率的第3組，可抑制向第2組入射的光的入射角度，可抑制在第2組發生的像差，成像性能的提高成為可能。此外，由于通過第3組可抑制光的擴散，第2組的口徑變小，所以可期待高精度的透鏡加工，在性能提高的同時，也可以降低成本。此外，在靠近光調制元件的位置第2組在光路上可以進退，在光路上插入第2組的場合，各像高的光線都沿著比較靠近像高的路徑通過第2組，所以光線的控制變得容易。因此，可抑制由于第2組的向光路上的進退工作引起的像差的發生，可防止在光路上插入第2組的場合的成像性能的退化。也就是說，通過將可以進退的第2組置于靠近光調制元件的位置，可抑制像差的發生。根據本專利技術又另外的方面，從被投影面側按順序，實際包括放大用的第I組、作為在光調制元件的縱方向和橫方向有不同的放大率并且在光路上可以進退的調整光學要素的第2組。一般地，旋轉非對稱的光學要素的制造很難，為了提高精度小型化是必要條件。上述投影光學系統的場合，在靠近光調制元件的位置，光線的擴散少，透鏡成為小型，所以可期待高精度的透鏡加工，在性能提高的同時，也可以降低成為。根據本專利技術又另外的方面，投影光學系統還包括使第2組進退的進退驅動機構、與進退驅動機構聯動使光圈工作的光圈驅動機構。這個場合，在通過進退驅動機構使第2 組進退的同時，通過光圈驅動機構根據第2組的進退使光圈關于光軸方向配置在不同的位置。根據本專利技術又另外的方面，光圈驅動機構隨著第2組的進退沿著光軸方向使光圈滑行移動。這個場合，沿著光軸方向使光圈滑行移動，所以可使光圈關于光軸方向配置在不同的位置。根據本專利技術又另外的方面，光圈在關于光軸方向不同的位置配置多個，光圈驅動機構隨著第2組的進退使上述光圈的口徑變化。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種投影光學系統，其特征在于，在被投影面上放大投影圖像時，使上述光調制元件的圖像的橫縱比與在上述被投影面上投影的圖像的橫縱比成為不同，上述投影光學系統包括：光圈，限制光束的通過；光調制元件側透鏡組，配置在從上述光調制元件到上述光圈之間，包含在上述光調制元件的縱方向和橫方向有不同的放大率并且在光路上可以進退的調整光學要素；上述光圈，與上述光調制元件側透鏡組的上述調整光學要素的進退工作聯動，在光軸方向的不同的位置限制光束的通過。

【技術特征摘要】
2011.07.27 JP 164025/20111.一種投影光學系統，其特征在于，在被投影面上放大投影圖像時，使上述光調制元件的圖像的橫縱比與在上述被投影面上投影的圖像的橫縱比成為不同，上述投影光學系統包括: 光圈，限制光束的通過； 光調制元件側透鏡組，配置在從上述光調制元件到上述光圈之間，包含在上述光調制元件的縱方向和橫方向有不同的放大率并且在光路上可以進退的調整光學要素； 上述光圈，與上述光調制元件側透鏡組的上述調整光學要素的進退工作聯動，在光軸方向的不同的位置限制光束的通過。2.如權利要求I所述的投影光學系統，其特征在于， 將上述光圈和上述光調制元件側透鏡組的上述被投影面側的最端面的距離設為P，將在上述光調制元件側透鏡組的橫斷面中，上述被投影面側的焦點和上述被投影面側的最端面的距離設為FFPx， 將在上述光調制元件側透鏡組的縱斷面中，上述被投影面側的焦點和上述被投影面側的最端面的距離設為FFPy， 在FFPx〈FFPy時，上述光圈，在上述光調制元件側透鏡組的上述調整光學要素在光路上的狀態，處于成為FFPX〈p〈FFPy的位置， 在FFPy〈FFPx時，上述光圈，在上述光調制元件側透鏡組的上述調整光學要素在光路上的狀態，處于成為FFPy〈p〈FFPx的位置。3.如權利要求2所述的投影光學系統，其特征在于， 上述光圈和上述光調制元件側透鏡組的上述被投影面側的最端面的距離P大致等于在上述調整光學要素組從光路上避開的狀態的上述光調制元件側透鏡組的上述投影面側的焦點和上述被投影面側的最端面的距離FFPL。4.如權利要求2及3的任意一項所述的投影光學系統，其特征在于， 在FFPx〈FFPy時，在上述光調制元件側透鏡組的上述調整光學要素在光路上的狀態，為 ...

【專利技術屬性】
技術研發人員：大谷信，守國榮時，
申請(專利權)人：精工愛普生株式會社，
類型：發明
國別省市：