JP4835767B2 - Projection display device - Google Patents
Projection display device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4835767B2 JP4835767B2 JP2010095613A JP2010095613A JP4835767B2 JP 4835767 B2 JP4835767 B2 JP 4835767B2 JP 2010095613 A JP2010095613 A JP 2010095613A JP 2010095613 A JP2010095613 A JP 2010095613A JP 4835767 B2 JP4835767 B2 JP 4835767B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical unit
- projection optical
- projection
- image
- lens
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 235
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 94
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 52
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 9
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 9
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 9
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)-N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C(=O)NCCC(N1CC2=C(CC1)NN=N2)=O VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIPNSKYNPDTRPC-UHFFFAOYSA-N N-[2-oxo-2-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(CNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 NIPNSKYNPDTRPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(CCNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Lenses (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
Description
本発明は、拡大画像をスクリーンに投影して画像表示を行う投写型カラー映像表示装置、該拡大画像をスクリーン背面から投影する背面投写型カラー映像表示装置、及びこれらに用いられる投写光学ユニットに関する。 The present invention relates to a projection color video display device that projects an enlarged image on a screen to display an image, a rear projection color video display device that projects the enlarged image from the back of the screen, and a projection optical unit used in these.
映像表示素子の映像を投写光学ユニットによってスクリーン上に拡大投影するカラー映像表示装置においては、スクリーン上で充分な大きさの拡大映像を得つつ投写距離を短縮することが要求される。これを実現するために、例えば下記特許文献1〜3に記載されているように、スクリーンに対して斜め方向から拡大投写する構成の投写光学ユニットが知られている。
In a color image display apparatus that enlarges and projects an image of an image display element on a screen by a projection optical unit, it is required to shorten the projection distance while obtaining a sufficiently large enlarged image on the screen. In order to realize this, there is known a projection optical unit configured to perform enlarged projection from an oblique direction with respect to a screen, as described in
映像をスクリーンに対して斜め方向から投写すると、投写映像に所謂台形歪みが生じる。これを解消するために、上記特許文献1に記載の投写光学ユニットでは、スクリーン側に配置したアフォーカルコンバータを偏心させて台形歪み抑える構成としている。特許文献1に開示されたアフォーカルコンバータは、倍率が低いため広角化が困難である。また上記特許文献2に記載の投写光学ユニットにおいては、背面投写型カラー映像表示装置として十分に薄型化できるほどの広角化は困難である。また、使用するレンズを個別に偏心させる必要があるため製造が難しいという問題点もある。さらに上記特許文献3に記載の投写光学ユニットは、正のパワーを有する第1屈折レンズ系と、負のパワーを有する第2屈折レンズ系と光路折り返しミラーとを有し、負のパワーを有する第2屈折レンズ系の内、少なくとも2枚は回転対称性が異なる偏心系としている。このため、製造時に各レンズの位置精度確保が難しいという問題点がある。
When an image is projected from an oblique direction with respect to the screen, so-called trapezoidal distortion occurs in the projected image. In order to solve this problem, the projection optical unit described in
さらに、上記従来技術においては投写光学ユニットのみに着目し設計がなされており照明光学系を含めたシステム全体での最適設計がなされていなかった。 Furthermore, in the above prior art, the design is made focusing on only the projection optical unit, and the optimum design for the entire system including the illumination optical system has not been made.
映像表示素子として透過型液晶パネルを用いた従来のカラー映像表示装置に使用される投写光学ユニットの課題として、前述したように、セットのコンパクト化に必要な広画角化の他に、パネルの高解像度化に対応したハイフォーカス化、及びパネルやカラー映像表示装置のダウンサイジング化に対応した高倍率化、が挙げられる。 As described above, the projection optical unit used in a conventional color image display device using a transmissive liquid crystal panel as an image display element has a wide angle of view necessary for making the set compact, High focus corresponding to high resolution and high magnification corresponding to downsizing of panels and color video display devices.
一方、映像表示素子として反射型液晶パネルを用いた場合には、画素電極を液晶層の裏面に配置できるので高開口率が実現できる。このため、透過型液晶パネルに対して以下の特徴がある。
(1)同一解像度の場合にはパネルサイズを一回り小さくできる。
(2)同一パネルサイズの場合にはより多くの画素数が得られる(高解像度化)。
On the other hand, when a reflective liquid crystal panel is used as the image display element, a high aperture ratio can be realized because the pixel electrode can be disposed on the back surface of the liquid crystal layer. For this reason, the transmission liquid crystal panel has the following characteristics.
(1) In the case of the same resolution, the panel size can be reduced by one.
(2) In the case of the same panel size, a larger number of pixels can be obtained (higher resolution).
このため、反射型液晶パネルを用いたカラー映像表示装置に使用される投写レンズ装置は、透過型液晶パネルを用いたものに対し、更なるハイフォーカス化、及び高倍率化が望まれる。さらに、反射型液晶パネルを使用した画像投影装置の光学系では、映像表示素子と投写レンズ装置の間には色合成プリズムの他に大きな空気間隔が存在するため、より一層長いバックフォーカスが必要となる。 For this reason, the projection lens device used in the color image display device using the reflective liquid crystal panel is desired to have higher focus and higher magnification than those using the transmissive liquid crystal panel. Furthermore, in an optical system of an image projection apparatus using a reflective liquid crystal panel, there is a large air gap between the image display element and the projection lens apparatus in addition to the color synthesis prism, so that a longer back focus is required. Become.
また、以上述べた投写型カラー映像表示装置においては、使用するパネルの有効画面寸法に合わせて新規に投写光学ユニットを設計開発するため多額な開発投資を必要としていた。 Further, in the above-described projection type color image display device, a large amount of development investment is required to design and develop a new projection optical unit in accordance with the effective screen size of the panel to be used.
このように、背面投写型カラー映像表示装置においては、寸法のコンパクト化を実現すべく、広画角でかつハイフォーカス、更に高倍率でバックフォーカスが長い投写光学ユニットが必要となる。また、有効画面寸法や方式が異なるパネルを使用した場合でも、新規に照明光学系の全てや投写光学ユニットを設計開発することなく、標準品の一部変更で対応可能にして開発投資の少なくすることが望ましい。 Thus, in the rear projection type color image display device, a projection optical unit having a wide angle of view, high focus, and high magnification and a long back focus is required in order to realize a compact size. In addition, even when panels with different effective screen dimensions and methods are used, it is possible to cope with partial changes to standard products without designing and developing all of the illumination optical system and projection optical unit, thereby reducing development investment. It is desirable.
本発明は、このような課題に鑑みて為されたものであり、その目的は、セットのコンパクト化を実現可能な技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object thereof is to provide a technique capable of realizing a compact set.
上記目的を達成するために、本発明は、映像表示素子からスクリーンまでの光路の間に、第1の拡大像を形成するための正の屈折力を持つ第1投写光学ユニットと、該第1のレンズ群のスクリーン側に位置し前記第1投写光学ユニットによって得られた第1の拡大像を更に拡大して前記スクリーンに第2の拡大像を形成するための、正の屈折力を持つ第2投写光学ユニットとを配置し、前記第1の拡大像が前記第2投写光学ユニットよりも映像表示素子側において結像する構成を特徴とするものである。 To achieve the above object, the present invention provides a first projection optical unit having a positive refractive power for forming a first magnified image in an optical path from an image display element to a screen, and the first projection optical unit. A first magnified image having a positive refractive power for further enlarging the first magnified image obtained by the first projection optical unit located on the screen side of the lens group and forming a second magnified image on the screen. 2 projection optical units are arranged, and the first enlarged image is formed closer to the image display element than the second projection optical unit.
また、第1投写光学ユニットと前記第2投写光学ユニットの間に正の屈折力を持つフィールドレンズ群を配置し、前記第1の拡大像の倍率M1を前記第2の拡大像の倍率M2より小さくする。また、前記第1投写光学ユニットは、映像表示素子側にテレセントリックで照明光学系のF値に合わせて設計するとよい。 A field lens group having a positive refractive power is disposed between the first projection optical unit and the second projection optical unit, and the magnification M1 of the first magnified image is greater than the magnification M2 of the second magnified image. Make it smaller. Further, the first projection optical unit may be designed to be telecentric on the image display element side in accordance with the F value of the illumination optical system.
第1投写光学ユニットによる第1の拡大像は、第2投写光学ユニットよりも映像表示素子側において結像するので第2群のF値であるF2(光線の発散角度)は、第1レンズ群のF値であるF1と第1の拡大像の倍率M1を掛けた値、すなはちF2=F1×M1となる。このため第2投写光学ユニットのF2を大きくとれるので画角が90度を超える超広角化に対して有利になる。
Since the first enlarged image by the first projection optical unit is formed on the image display element side with respect to the second projection optical unit, F2 (light beam divergence angle) which is the F value of the second group is the first lens group. A value obtained by multiplying F1 , which is an F value of the first magnification, and the magnification M1 of the first enlarged image, that is, F2 = F1 × M1. For this reason, since F2 of the second projection optical unit can be increased, it is advantageous for an ultra wide angle of view exceeding 90 degrees.
さらに、前記第1投写光学ユニットによる形成される第1の拡大像は、前記フィールドレンズ群近傍で結像する。例えば前記第1投写光学ユニット側に結像することでフィールドレンズ群にゴミが付着してもスクリーン上の拡大像に影響を与えることがない。 Further, the first enlarged image formed by the first projection optical unit is formed in the vicinity of the field lens group. For example, by forming an image on the first projection optical unit side, even if dust adheres to the field lens group, the enlarged image on the screen is not affected.
また、投写型カラー映像表示装置そのものをコンパクトにする第1の実現手段として、以下のものが挙げられる。
(1)前記第2投写光学ユニットとフィールドレンズ群の間に光路折り返し手段を設ける。この光路折返しの具体的な技術手段としてプリズムを用いてもよく、折り返しミラーを用いればコストアップを抑えてコンパクト化が実現できる。
(2)更に第1投写光学ユニットを構成するレンズ素子とレンズ素子の間に光路折り返し手段を設ける。
(3)加えて第2投写光学ユニット構成するレンズ素子とレンズ素子の間に光路折り返し手段を設ける。
また、投写型カラー映像表示装置そのものをコンパクトにする第2の実現手段として、以下のものが挙げられる。
(4)2つのレンズ群を有する投写光学ユニットの場合には、上記第1投写光学ユニットの光軸と上記第2投写光学ユニットの光軸をずらして配置する。すなわち、第2投写光学ユニットを第1の拡大像に対してシフトさせて配置し、折り返しミラーを介してスクリーン上に拡大像を得ることで更なるコンパクト化が実現できる。
(5)2つのレンズ群を有する投写光学ユニットの場合には、上記第1投写光学ユニットをスクリーン画面水平方向に概ね平行となるように配置する。更に、第1投写光学ユニットと第2投写光学ユニットとの間には光路折り返し手段を設け、該第2投写光学ユニットをスクリーン画面水平方向に対して概ね垂直となるように(すなわち、第1投写光学ユニットの光軸と第2投写光学ユニットの光軸とが互いに直交するように)配置し、折り返しミラーを介してスクリーン上に拡大像を得ることで更なるコンパクト化が実現できる。
Moreover, the following is mentioned as a 1st implementation | achievement means which makes a projection type color image display apparatus itself compact.
(1) An optical path turning means is provided between the second projection optical unit and the field lens group. A prism may be used as a specific technical means of the optical path folding, and if a folding mirror is used, cost reduction can be suppressed and downsizing can be realized.
(2) Further, an optical path turning means is provided between the lens elements constituting the first projection optical unit.
(3) In addition, an optical path folding means is provided between the lens elements constituting the second projection optical unit.
Moreover, the following are mentioned as a 2nd implementation | achievement means which makes a projection type color image display apparatus itself compact.
(4) In the case of a projection optical unit having two lens groups, the optical axis of the first projection optical unit is shifted from the optical axis of the second projection optical unit. That is, further downsizing can be realized by arranging the second projection optical unit so as to be shifted with respect to the first enlarged image and obtaining the enlarged image on the screen via the folding mirror.
(5) In the case of a projection optical unit having two lens groups, the first projection optical unit is arranged so as to be substantially parallel to the horizontal direction of the screen screen. Further, an optical path folding means is provided between the first projection optical unit and the second projection optical unit so that the second projection optical unit is substantially perpendicular to the horizontal direction of the screen screen (that is, the first projection optical unit). Further downsizing can be realized by arranging the optical axis of the optical unit and the optical axis of the second projection optical unit so as to be orthogonal to each other, and obtaining an enlarged image on the screen via the folding mirror.
投写距離が短い投写型カラー映像表示装置は、小さな部屋での打合せの際に、装置の設置場所の制約を受けず有効である。また、背面投写型カラー映像表示装置として用いる場合には、装置全体の薄型化にとって特に有効である。 A projection color image display device with a short projection distance is effective without any restrictions on the installation location of the device when meeting in a small room. Further, when used as a rear projection color image display device, it is particularly effective for reducing the thickness of the entire device.
投写距離を短くするためには、投写光学ユニットの広角化が不可欠であるが、従来の投写光学ユニットの場合での、広角化の際の問題点について、図56と図57を用いて説明する。 In order to shorten the projection distance, it is indispensable to widen the angle of the projection optical unit, but problems in widening the angle in the case of the conventional projection optical unit will be described with reference to FIGS. .
図56は、照明光学系の基本構成図である。図57は、投写光学ユニットの基本構成図である。 FIG. 56 is a basic configuration diagram of an illumination optical system. FIG. 57 is a basic configuration diagram of the projection optical unit.
図56で、光源11から出射した自然光である白色光は、リフレクタ12で反射され、インテグレータとしての第1のマルチレンズ131と第2のマルチレンズ132を経て、偏光変換素子14で偏光状態をそろえされる。白色光はダイクロイックミラー160・161で構成される色分離手段によって、赤色、緑色、青色に分離される。赤色、緑色、青色に分離した各光束は、赤色用、緑色用、青色用の映像表示素子171、172、173に、合焦レンズ150とCレンズ151、152と、リレーレンズ153、154、155によって、映像表示素子に照射される。各赤色用、緑色用、青色用の映像表示素子から出射した光束を色合成するのがクロスプリズム19であり、色合成された白色光が投写レンズに入射する構成である。
In FIG. 56, white light that is natural light emitted from the
図57は、模式的に、映像表示素子とクロスプリズムと投写レンズ(凸レンズと凹レンズで構成)を経て光束が投写される様子を表している。 FIG. 57 schematically shows a state where a light beam is projected through an image display element, a cross prism, and a projection lens (comprising a convex lens and a concave lens).
先の広角化に話を戻すと、広角化とは、投写レンズにとっては焦点距離を短くすることであり、単純には、投写レンズと映像表示素子の距離が短くなる。しかしながら、投写レンズと映像表示素子の間にはクロスプリズムが存在するので、通常は、投写レンズを凹凸の基本構成とする。このとき、投写レンズはレンズ枚数が増えると同時に、レンズ径も大きくなる。広角でレンズ径が大きい投写レンズは、背面ミラーで折り曲げた光束の光路が、投写レンズでけられる等の不具合が発生する。 Returning to the previous widening of the angle, widening is to shorten the focal length for the projection lens, and simply reduces the distance between the projection lens and the image display element. However, since there is a cross prism between the projection lens and the image display element, the projection lens is normally configured to have a concave and convex basic configuration. At this time, the projection lens increases in the number of lenses and at the same time the lens diameter increases. A projection lens having a wide angle and a large lens diameter has problems such as an optical path of a light beam bent by a rear mirror being shifted by the projection lens.
以上の通り、本発明の投写光学ユニットによれば、高倍率化してもセットのコンパクト化に必要な超広画角化とハイフォーカス化が両立できる。また使用する映像表示素子の有効画面サイズが変わっても投写光学ユニットの一部を変更することで対応が可能となるので、これを採用したカラー映像表示装置や背面投写型カラー映像表示装置では、セットのサイズ展開、映像表示素子の有効表示領域の変更に伴う機種展開に対する開発コストを低減できるという従来にない大きなメリットを得ることができる。 As described above, according to the projection optical unit of the present invention, even when the magnification is increased, it is possible to achieve both a wide angle of view and a high focus necessary for making the set compact. In addition, even if the effective screen size of the image display element used changes, it is possible to cope with it by changing a part of the projection optical unit, so in color image display devices and rear projection type color image display devices adopting this, It is possible to obtain an unprecedented great advantage that the development cost can be reduced for the model development accompanying the development of the set size and the change of the effective display area of the video display element.
図1を用いて、本発明の基本構成及び、その機能について説明する。図1では、映像表示素子に表示された画像を拡大投影する投写光学ユニットを、第1の拡大像を形成するための第1投写光学ユニットと、第1投写光学ユニットによって得られた第1の拡大像を更に拡大して第2の拡大像を形成するための、正の屈折力を持つ第2投写光学ユニットの2つのレンズ群で構成する。 The basic configuration of the present invention and its function will be described with reference to FIG. In FIG. 1, a projection optical unit that magnifies and projects an image displayed on a video display element includes a first projection optical unit for forming a first magnified image and a first projection optical unit obtained by the first projection optical unit. The zoom lens is composed of two lens groups of a second projection optical unit having a positive refractive power for further enlarging the magnified image to form a second magnified image.
第1投写光学ユニットと第2投写光学ユニットに分けたことで、全体のレンズ枚数は増えるが、第2投写レンズと第1拡大像の距離が短くできるので、第2投写光学ユニットを広角化しても、第2投写光学ユニットの大型化を防止できる。 Dividing into the first projection optical unit and the second projection optical unit increases the total number of lenses, but the distance between the second projection lens and the first enlarged image can be shortened. In addition, an increase in the size of the second projection optical unit can be prevented.
第1投写光学ユニットと第2投写光学ユニットの接続の際の問題点について、図2を用いて説明する。 Problems in connecting the first projection optical unit and the second projection optical unit will be described with reference to FIG.
後で、具体的な投写光学ユニットの数値について説明するが、第1投写光学ユニットの実施例1は倍率3倍、第2投写光学ユニットの実施例1は倍率27倍である。第1投写光学ユニットへの照明光学系からの入射光束のF値をF2.67とすると、第1投写光学ユニットを出射した光束のF値は、F8となる。即ち、第1投写光学ユニットに入射したコーンアングル±10.6度の光束は、第1投写光学ユニットを出射した後では、コーンアングル±3.6度の光束となる。光束の角度が小さくなっている分、第1投写光学ユニットと第2投写光学ユニットの瞳位置のずれで、光束量が大きく劣化する。瞳位置がずれれば、本来は瞳径も変化するのであるが、実質的な瞳の重なり/或いはずれの量を見積もるために、瞳位置を固定し、角度ずれ分、瞳を移動させた見積もりを実施した。 Specific numerical values of the projection optical unit will be described later. The first example of the first projection optical unit has a magnification of 3 times, and the example of the second projection optical unit has a magnification of 27 times. If the F value of the incident light beam from the illumination optical system to the first projection optical unit is F2.67, the F value of the light beam emitted from the first projection optical unit is F8. That is, the light beam having a cone angle of ± 10.6 degrees incident on the first projection optical unit becomes a light beam having a cone angle of ± 3.6 degrees after exiting the first projection optical unit. Since the angle of the light beam is small, the amount of light beam is greatly deteriorated due to the shift of the pupil position between the first projection optical unit and the second projection optical unit. If the pupil position shifts, the pupil diameter also changes, but in order to estimate the substantial pupil overlap / shift amount, the pupil position is fixed and the angle shift is used for the estimation. Carried out.
図2で、第1投写光学ユニットの瞳径を円1とし、第2投写光学ユニットの瞳径を円2とする。このとき、円1は数1で、円2は数2で表される。
(数1)x2+y2=r2
(数2)x2+(y−δ)2=r2
円1と円2の重なる面積は、数3で示す円1の上側と、数4で示す円2の下側の式の差分を、2つの円の交点(x0とする)の範囲で積分して求まる。
(数3)y=√(r2―x2)
(数4)y=δ−√(r2―x2)
積分の式は、数5で求まるので、瞳が合致したときの面積S0=πr2に対する比率が求まる。なお、x0は、数1と数2の交点で、数6で求まる。
(数5)S=∫{x√(r2―x2)−[δ−√(r2―x2)]}dx
=[x√(r2―x2)+r2sin(x/r)−δx]
=2[x0√(r2―x0 2)+r2sin(x0/r)−δx0]
(数6)x0=±√(r2―δ2/4)
例えば、δ/r=0.1の場合でS/S0=93.6%、δ/r=0.2の場合でS/S0=87.3%となる。
In FIG. 2, the pupil diameter of the first projection optical unit is
(Expression 1) x 2 + y 2 = r 2
(Expression 2) x 2 + (y−δ) 2 = r 2
The area where the
(Expression 3) y = √ (r 2 −x 2 )
(Expression 4) y = δ−√ (r 2 −x 2 )
Since the equation of integration is obtained by
(Expression 5) S = ∫ {x√ (r 2 −x 2 ) − [δ−√ (r 2 −x 2 )]} dx
= [X√ (r 2 −x 2 ) + r 2 sin (x / r) −δx]
= 2 [x 0 √ (r 2 −x 0 2 ) + r 2 sin (x 0 / r) −δx 0 ]
(Number 6) x 0 = ± √ ( r 2 -
For example, S / S 0 = 93.6% when δ / r = 0.1, and S / S 0 = 87.3% when δ / r = 0.2.
一方で、F8の場合はtanθ=1/(2F)=0.00625、角度ずれを0.1度とするとtanθ=0.00175となる。この場合、δ/r=0.00175/0.00625=0.028であり、S/S0=98.2%となった。角度ずれが0.2度の場合でも同様に計算すると、tanθ=0.00349となる。この場合、δ/r=0.00349/0.00625=0.056であり、S/S0=96.4%となった。一方、1度では、δ/r=0.279であり、S/S0=82.3%にもなった。すなわち、第1拡大像側では、F値が映像表示素子側に比べて大きくしている分、角度ずれによる光量の減少が大きいことが分かる。 On the other hand, in the case of F8, tan θ = 1 / (2F) = 0.625, and when the angle deviation is 0.1 degree, tan θ = 0.00175. In this case, δ / r = 0.00175 / 0.00625 = 0.028, and S / S 0 = 98.2%. Even when the angle deviation is 0.2 degrees, tan θ = 0.00349 is calculated in the same manner. In this case, δ / r = 0.00349 / 0.00625 = 0.056, and S / S 0 = 96.4%. On the other hand, at 1 degree, δ / r = 0.279, and S / S 0 = 82.3%. That is, on the first enlarged image side, it can be seen that the amount of light is greatly reduced due to the angular deviation because the F value is larger than that on the image display element side.
以下、本発明での第1投写光学ユニットと第2投写光学ユニットの具体的な数値実施例について説明する。先ず、第1投写光学ユニットの具体的な数値実施例について説明する。
〔実施例1−1〕
図3から図12と表1を用いて第1投写光学ユニットの数値実施例1について説明する。図3は、第1投写光学ユニットの構成図と光線図である。映像表示素子からテレセントリックな状態で出射した光束が、第1拡大像側でテレセントリックに結像している様子がわかる。
Hereinafter, specific numerical examples of the first projection optical unit and the second projection optical unit in the present invention will be described. First, specific numerical examples of the first projection optical unit will be described.
[Example 1-1]
Numerical Example 1 of the first projection optical unit will be described with reference to FIGS. 3 to 12 and Table 1. FIG. FIG. 3 is a block diagram and a ray diagram of the first projection optical unit. It can be seen that the light beam emitted from the image display element in a telecentric state is telecentrically formed on the first enlarged image side.
表1は、レンズデータを示しており、面番号は物面を0、順に第1面から第25面そして像面の順に並んでいる。曲率半径は光軸の右側に曲率の中心がある場合が正の値で逆の場合が負の値である。面間距離はレンズ面から次のレンズ面までの光軸上の距離である。 Table 1 shows lens data, and the surface numbers are arranged in the order of the object surface from 0, the first surface to the 25th surface, and the image surface in that order. The radius of curvature is positive when the center of curvature is on the right side of the optical axis and negative when it is opposite. The inter-surface distance is a distance on the optical axis from the lens surface to the next lens surface.
また、第24面と第25面が非球面であり、その断面形状は下記数7の非球面式で表され、その球面係数は表の値である。
(数7) z=(y2/r)/{1+√(1−(1+K)y2/r2)}
+A・h4+B・h6+C・h8+D・h10+E・h12 図4から図7が収差図である。図4は波長650nmと550nmと450nmを一緒に表示した白色での収差図であり、色収差もわかる表示となっている。図5は波長650nmでの赤色の収差図、図6は波長550nmでの緑色の収差図、図7は波長450nmでの青色の収差図である。単位は0.05mmであり、良好に収差補正されている様子がわかる。
In addition, the 24th and 25th surfaces are aspherical surfaces, the cross-sectional shape thereof is represented by the following aspherical expression, and the spherical coefficient is a value in the table.
(Expression 7) z = (y 2 / r) / {1 + √ (1− (1 + K) y 2 / r 2 )}
+ A · h 4 + B · h 6 + C · h 8 + D · h 10 + E · h 12 FIGS. 4 to 7 are aberration diagrams. FIG. 4 is an aberration diagram in white in which wavelengths of 650 nm, 550 nm, and 450 nm are displayed together, and the display also shows chromatic aberration. FIG. 5 is a red aberration diagram at a wavelength of 650 nm, FIG. 6 is a green aberration diagram at a wavelength of 550 nm, and FIG. 7 is a blue aberration diagram at a wavelength of 450 nm. The unit is 0.05 mm, and it can be seen that aberrations are corrected satisfactorily.
図8は非点収差と歪曲率の図である。歪曲率は最大でも0.1%と良好な値を示している。図9から図12はスポット図である。図9は波長650nmと550nmと450nmを一緒に表示した白色でのスポット図であり、色収差もわかる表示となっている。図10は波長650nmでの赤色のスポット図、図11は波長550nmでの緑色のスポット図、図12は波長450nmでの青色のスポット図である。単位は0.1mmであり、良好に収差補正されている様子がわかる。 FIG. 8 is a diagram of astigmatism and distortion. The distortion rate is as good as 0.1% at the maximum. 9 to 12 are spot diagrams. FIG. 9 is a spot diagram in white in which wavelengths of 650 nm, 550 nm, and 450 nm are displayed together, and the display also shows chromatic aberration. 10 is a red spot diagram at a wavelength of 650 nm, FIG. 11 is a green spot diagram at a wavelength of 550 nm, and FIG. 12 is a blue spot diagram at a wavelength of 450 nm. The unit is 0.1 mm, and it can be seen that aberrations are corrected favorably.
なお、スポット図にいては、赤色用映像表示素子と、緑色用映像表示素子と、青色用映像表示素子が独立の最適な位置に調整できるのでその、相当する位置でのスポットで表示した。
〔実施例1−2〕
図13から図22と表2を用いて第1投写光学ユニットの数値実施例2について説明する。図13は、第1投写光学ユニットの構成図と光線図である。映像表示素子からテレセントリックな状態で出射した光束が、第1拡大像側でテレセントリックに結像している様子がわかる。
In the spot diagram, since the red video display element, the green video display element, and the blue video display element can be adjusted to independent optimum positions, the spots are displayed at the corresponding positions.
[Example 1-2]
Numerical Example 2 of the first projection optical unit will be described with reference to FIGS. 13 to 22 and Table 2. FIG. FIG. 13 is a block diagram and a ray diagram of the first projection optical unit. It can be seen that the light beam emitted from the image display element in a telecentric state is telecentrically formed on the first enlarged image side.
表2は、レンズデータを示しており、面番号は物面を0、順に第1面から第25面そして像面の順に並んでいる。曲率半径は光軸の右側に曲率の中心がある場合が正の値で逆の場合が負の値である。面間距離はレンズ面から次のレンズ面までの光軸上の距離である。 Table 2 shows lens data, and the surface numbers are arranged in the order of the object surface from 0, the first surface to the 25th surface, and the image surface in that order. The radius of curvature is positive when the center of curvature is on the right side of the optical axis and negative when it is opposite. The inter-surface distance is a distance on the optical axis from the lens surface to the next lens surface.
また、第24面と第25面が非球面であり、その断面形状は上記数7に示した非球面式で表され、その非球面係数は表の値である。
Further, the 24th and 25th surfaces are aspherical surfaces, the cross-sectional shape thereof is represented by the aspherical expression shown in the above equation 7, and the aspherical coefficient is the value in the table.
図14から図17が収差図である。図14は波長650nmと550nmと450nmを一緒に表示した白色での収差図であり、色収差もわかる表示となっている。図15は波長650nmでの赤色の収差図、図16は波長550nmでの緑色の収差図、図17は波長450nmでの青色の収差図である。単位は0.05mmであり、良好に収差補正されている様子がわかる。 14 to 17 are aberration diagrams. FIG. 14 is an aberration diagram in white in which wavelengths of 650 nm, 550 nm, and 450 nm are displayed together, and the display also shows chromatic aberration. 15 is a red aberration diagram at a wavelength of 650 nm, FIG. 16 is a green aberration diagram at a wavelength of 550 nm, and FIG. 17 is a blue aberration diagram at a wavelength of 450 nm. The unit is 0.05 mm, and it can be seen that aberrations are corrected satisfactorily.
図18は非点収差と歪曲率の図である。歪曲率は最大でも0.1%と良好な値を示している。図19から図22はスポット図である。図19は波長650nmと550nmと450nmを一緒に表示した白色でのスポット図であり、色収差もわかる表示となっている。図20は波長650nmでの赤色のスポット図、図21は波長550nmでの緑色のスポット図、図22は波長450nmでの青色のスポット図である。単位は0.1mmであり、良好に収差補正されている様子がわかる。 FIG. 18 is a diagram of astigmatism and distortion. The distortion rate is as good as 0.1% at the maximum. 19 to 22 are spot diagrams. FIG. 19 is a spot diagram in white in which wavelengths of 650 nm, 550 nm, and 450 nm are displayed together, and the display also shows chromatic aberration. 20 is a red spot diagram at a wavelength of 650 nm, FIG. 21 is a green spot diagram at a wavelength of 550 nm, and FIG. 22 is a blue spot diagram at a wavelength of 450 nm. The unit is 0.1 mm, and it can be seen that aberrations are corrected favorably.
なお、スポット図にいては、赤色用映像表示素子と、緑色用映像表示素子と、青色用映像表示素子が独立の最適な位置に調整できるのでその、相当する位置でのスポットで表示した。
〔実施例1−3〕
図23から図32と表3を用いて第1投写光学ユニットの数値実施例3について説明する。図23は、第1投写光学ユニットの構成図と光線図である。映像表示素子からテレセントリックな状態で出射した光束が、第1拡大像側でテレセントリックに結像している様子がわかる。
In the spot diagram, since the red video display element, the green video display element, and the blue video display element can be adjusted to independent optimum positions, the spots are displayed at the corresponding positions.
[Example 1-3]
Numerical Example 3 of the first projection optical unit will be described with reference to FIGS. 23 to 32 and Table 3. FIG. FIG. 23 is a block diagram and a ray diagram of the first projection optical unit. It can be seen that the light beam emitted from the image display element in a telecentric state is telecentrically formed on the first enlarged image side.
表3は、レンズデータを示しており、面番号は物面を0、順に第1面から第25面そして像面の順に並んでいる。曲率半径は光軸の右側に曲率の中心がある場合が正の値で逆の場合が負の値である。面間距離はレンズ面から次のレンズ面までの光軸上の距離である。 Table 3 shows lens data, and the surface numbers are arranged in the order of the object surface from 0, the first surface to the 25th surface, and the image surface in that order. The radius of curvature is positive when the center of curvature is on the right side of the optical axis and negative when it is opposite. The inter-surface distance is a distance on the optical axis from the lens surface to the next lens surface.
また、第24面と第25面が非球面であり、その断面形状は上記数7に示した非球面式で表され、その非球面係数は表の値である。
Further, the 24th and 25th surfaces are aspherical surfaces, the cross-sectional shape thereof is represented by the aspherical expression shown in the above equation 7, and the aspherical coefficient is the value in the table.
図24から図27が収差図である。図24は波長650nmと550nmと450nmを一緒に表示した白色での収差図であり、色収差もわかる表示となっている。図25は波長650nmでの赤色の収差図、図26は波長550nmでの緑色の収差図、図27は波長450nmでの青色の収差図である。単位は0.05mmであり、良好に収差補正されている様子がわかる。 FIGS. 24 to 27 are aberration diagrams. FIG. 24 is an aberration diagram in white in which wavelengths of 650 nm, 550 nm, and 450 nm are displayed together, and the display also shows chromatic aberration. FIG. 25 is a red aberration diagram at a wavelength of 650 nm, FIG. 26 is a green aberration diagram at a wavelength of 550 nm, and FIG. 27 is a blue aberration diagram at a wavelength of 450 nm. The unit is 0.05 mm, and it can be seen that aberrations are corrected satisfactorily.
図28は非点収差と歪曲率の図である。歪曲率は最大でも0.1%と良好な値を示している。図29から図32はスポット図である。図29は波長650nmと550nmと450nmを一緒に表示した白色でのスポット図であり、色収差もわかる表示となっている。図30は波長650nmでの赤色のスポット図、図31は波長550nmでの緑色のスポット図、図32は波長450nmでの青色のスポット図である。単位は0.1mmであり、良好に収差補正されている様子がわかる。 FIG. 28 is a diagram of astigmatism and distortion. The distortion rate is as good as 0.1% at the maximum. 29 to 32 are spot diagrams. FIG. 29 is a spot diagram in white in which wavelengths of 650 nm, 550 nm, and 450 nm are displayed together, and the display also shows chromatic aberration. 30 is a red spot diagram at a wavelength of 650 nm, FIG. 31 is a green spot diagram at a wavelength of 550 nm, and FIG. 32 is a blue spot diagram at a wavelength of 450 nm. The unit is 0.1 mm, and it can be seen that aberrations are corrected favorably.
なお、スポット図にいては、赤色用映像表示素子と、緑色用映像表示素子と、青色用映像表示素子が独立の最適な位置に調整できるのでその、相当する位置でのスポットで表示した。 In the spot diagram, since the red video display element, the green video display element, and the blue video display element can be adjusted to independent optimum positions, the spots are displayed at the corresponding positions.
また、説明した各数値実施例での映像表示素子側から順位にレンズ玉をL1からL13としたとき、凹レンズであるL10の焦点距離f凹と、凸レンズであるL11からL12の焦点距離f凸の焦点距離は、レンズの全長Lで規格化し、それぞれ、以下の値である。
実施例1 f凹/L=−0.108、f凸/L=0.160
実施例2 f凹/L=−0.113、f凸/L=0.172
実施例3 f凹/L=−0.114、f凸/L=0.174
次に、第2投写光学ユニットの具体的な数値実施例について説明する。
〔実施例2−1〕
以下本発明の実施例について図面を用いて説明する。図33〜42に、本発明の一実施例である第2投写光学ユニットの説明図を示す。以下、図面を用いて説明するが、図34〜42については、下記の表4〜12に示したデータから図33と同様に理解できると思われるので、説明を略し、図33を主にして説明する。
Further, when the lens balls are arranged in order from the image display element side in each numerical example described, the focal length f of the concave lens L10 and the focal length f of the convex lens L11 to L12 are convex. The focal length is normalized by the total length L of the lens and has the following values.
Example 1 f concave / L = −0.108, f convex / L = 0.160
Example 2 f concave / L = −0.113, f convex / L = 0.172
Example 3 f concave / L = −0.114, f convex / L = 0.174
Next, specific numerical examples of the second projection optical unit will be described.
[Example 2-1]
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 33 to 42 are explanatory views of a second projection optical unit that is an embodiment of the present invention. In the following, description will be made with reference to the drawings. Since FIGS. 34 to 42 can be understood in the same manner as FIG. 33 from the data shown in Tables 4 to 12 below, the description is omitted, and FIG. 33 is mainly used. explain.
図33で、左側の第1拡大像からさらに拡大する作用を有している。第2投写光学ユニットについても表のレンズデータを用いた光学計算をすれば、良好な光学性能でことは確認できる。 In FIG. 33, there is an effect of further enlarging from the first enlarged image on the left side. If the optical calculation using the lens data in the table is performed for the second projection optical unit, it can be confirmed that the optical performance is good.
以下、第1投写光学ユニットの実施例1と、第2投写光学ユニットの実施例1を組み合わせた例について、図43から図55を用いた説明する。図43は、構成図であり、YZ断面で第1投写光学ユニットに対して、第1投写光学ユニットを9.8mm偏心させている。この目的は、背面投写の際のコンパクトはレイアウトのためである。図44は、物点の説明図である。第1投写光学ユニットと第2投写光学ユニットを偏心させた結果、回転対称ではなくなるので、映像表示素子の上下左右の点と、途中の点を物点として設定した。
Hereinafter, an example in which Example 1 of the first projection optical unit and Example 1 of the second projection optical unit are combined will be described with reference to FIGS. 43 to 55. FIG. 43 is a configuration diagram in which the first projection optical unit is decentered by 9.8 mm with respect to the first projection optical unit in the YZ section. This is because the compactness in rear projection is for layout. FIG. 44 is an explanatory diagram of object points. As a result of decentering the first projection optical unit and the second projection optical unit, they are not rotationally symmetric. Therefore, the upper, lower, left, and right points of the image display element and intermediate points are set as object points.
図45から図48が収差図である。図45は波長650nmと550nmと450nmを一緒に表示した白色での収差図であり、色収差もわかる表示となっている。図46は波長650nmでの赤色の収差図、図47は波長550nmでの緑色の収差図、図48は波長450nmでの青色の収差図である。単位は0.05mmであり、良好に収差補正されている様子がわかる。 45 to 48 are aberration diagrams. FIG. 45 is an aberration diagram in white in which wavelengths of 650 nm, 550 nm, and 450 nm are displayed together, and the display also shows chromatic aberration. 46 is a red aberration diagram at a wavelength of 650 nm, FIG. 47 is a green aberration diagram at a wavelength of 550 nm, and FIG. 48 is a blue aberration diagram at a wavelength of 450 nm. The unit is 0.05 mm, and it can be seen that aberrations are corrected satisfactorily.
図49から図51は歪曲に関する説明図である。図49は、通常の歪曲をY軸方向の上下で表示した図である。第1投写光学ユニットと偏心させた第2投写光学ユニットの比較のために、第1投写光学ユニットは像高に対する表示を、第2投写光学ユニットは物高に対する表示を行っている。YZ断面では、図49のように9.8mmずれして比較すれば良い。YZ断面以外では、それぞれ、第1投写光学ユニットの光軸と第2投写光学ユニットの光軸からの距離で換算する必要がある。図50がその換算図である。図51TV表示歪曲収差の説明図である。計算値において、線分(1)(2)を基準として線分(4)(5)が0.02%、線分(1)(2)を基準として線分(7)(8)が0.01%、線分(1)(3)を基準として線分(2)(5)が−0.02%、線分(1)(7)を基準として線分(2)(8)が0.02%と非常に小さい値を実現している。 49 to 51 are explanatory diagrams regarding distortion. FIG. 49 is a diagram in which normal distortion is displayed vertically in the Y-axis direction. For comparison between the first projection optical unit and the decentered second projection optical unit, the first projection optical unit displays the image height and the second projection optical unit displays the object height. In the YZ section, the comparison may be performed with a displacement of 9.8 mm as shown in FIG. Except for the YZ section, it is necessary to convert the distance from the optical axis of the first projection optical unit and the optical axis of the second projection optical unit. FIG. 50 is a conversion diagram. 51 is an explanatory diagram of TV display distortion. In the calculated values, the line segments (4) and (5) are 0.02% based on the line segments (1) and (2), and the line segments (7) and (8) are 0 based on the line segments (1) and (2). .01%, line segment (2) (5) is -0.02% based on line segment (1) (3), line segment (2) (8) is based on line segment (1) (7) A very small value of 0.02% is realized.
また、実測においては、TV枠に対応する矩形枠の変形で歪曲は測定される。具体的には、Y方向は、左右の縦線の平均値に対する中央の縦線で定義されるので、線分(4)(7)に対する線分(5)(8)であり先の−0.02%と0.02%の平均値に相当するので、更に小さな値となる。X方向は上下の横線の平均値に対する中央の横線で定義されるので、ほぼ、先に説明した計算値に等しい値となる。 In actual measurement, distortion is measured by deformation of a rectangular frame corresponding to the TV frame. Specifically, since the Y direction is defined by the central vertical line with respect to the average value of the left and right vertical lines, it is the line segment (5) (8) with respect to the line segment (4) (7) and the previous −0. Since it corresponds to the average value of 0.02% and 0.02%, it becomes a smaller value. Since the X direction is defined by the central horizontal line with respect to the average value of the upper and lower horizontal lines, it is substantially equal to the calculated value described above.
図52から図55はスポット図である。図52は波長650nmと550nmと450nmを一緒に表示した白色でのスポット図であり、色収差もわかる表示となっている。図53は波長650nmでの赤色のスポット図、図54は波長550nmでの緑色のスポット図、図55は波長450nmでの青色のスポット図である。単位は0.1mmであり、良好に収差補正されている様子がわかる。 52 to 55 are spot diagrams. FIG. 52 is a spot diagram in white in which wavelengths of 650 nm, 550 nm, and 450 nm are displayed together, and the display also shows chromatic aberration. 53 is a red spot diagram at a wavelength of 650 nm, FIG. 54 is a green spot diagram at a wavelength of 550 nm, and FIG. 55 is a blue spot diagram at a wavelength of 450 nm. The unit is 0.1 mm, and it can be seen that aberrations are corrected favorably.
なお、スポット図にいては、赤色用映像表示素子と、緑色用映像表示素子と、青色用映像表示素子が独立の最適な位置に調整できるのでその、相当する位置でのスポットで表示した。 In the spot diagram, since the red video display element, the green video display element, and the blue video display element can be adjusted to independent optimum positions, the spots are displayed at the corresponding positions.
以上の説明のように、第1投写光学ユニットと第2投写光学ユニットの組合せにおいても良好が光学性能を有していることがわかる。 As described above, it can be seen that the combination of the first projection optical unit and the second projection optical unit has good optical performance.
また、本発明の投写型光学ユニット210は、正の屈折力を有する第1レンズ群と第2レンズ群を含むので、クロスプリズム27により合成された映像を第1レンズ群22でフィールドレンズ23の近傍に倒立像(第1の拡大像)として結像し、この倒立像を第2レンズ群でスクリーン上に正立像(第2の拡大像)として投写する。一般の投写型カラー映像表示装置では、スクリーン状に投写された投写像は映像表示素子上の映像に対して倒立しているが、本発明では正立する特徴を備えている。
In addition, since the projection optical unit 210 of the present invention includes the first lens group and the second lens group having a positive refractive power, the image synthesized by the cross prism 27 is displayed on the
本発明の投写型カラー映像表示装置においては、第2投写光学ユニットの光軸を第1投写光学ユニットの光軸に対して、例えばXZ平面において略X軸の正方向に偏心させる。これにより、スクリーン下端から底面までの距離が短いコンパクトなセットが実現できる。さらに第2投写光学ユニットの投写距離を短縮するとともに上記とは逆側に偏心させることでコンパクトなセットが実現できる。 In the projection color image display apparatus of the present invention, the optical axis of the second projection optical unit is decentered with respect to the optical axis of the first projection optical unit, for example, approximately in the positive direction of the X axis in the XZ plane. Thereby, a compact set with a short distance from the lower end of the screen to the bottom surface can be realized. Furthermore, a compact set can be realized by shortening the projection distance of the second projection optical unit and decentering it on the opposite side.
すなわち、照明光学系と第1投写光学ユニットは共用化し、第2投写光学ユニットの投写距離や両者の偏心量だけを変更することで全く異なったフォルムのセットを実現できる。このため、セットの機種展開を最小限の金型投資にて実現できるので開発効率に優れている。 That is, the illumination optical system and the first projection optical unit are shared, and a completely different set of forms can be realized by changing only the projection distance of the second projection optical unit and the amount of eccentricity between them. For this reason, the development of the set model can be realized with the minimum investment in the mold, so that the development efficiency is excellent.
さらに、第2投写光学ユニットの光軸を第1投写光学ユニットの光軸に対して、例えばXZ平面においてZ軸方向に偏心させることで、第2投写光学ユニットをスクリーン画面中央に配置する必要がなくなる。これにより、セット内部のレイアウトの自由度が増すのでよりコンパクトなセットが実現できる。 Furthermore, it is necessary to dispose the second projection optical unit in the center of the screen screen by decentering the optical axis of the second projection optical unit with respect to the optical axis of the first projection optical unit, for example, in the Z-axis direction on the XZ plane. Disappear. Thereby, since the freedom degree of the layout inside a set increases, a more compact set is realizable.
一方、透過型液晶パネルの有効画面サイズが変わっても、照明光学系の一部の変更と、第1投写光学ユニットのみ変更するだけで、同一のフォルムのセットにそのまま適用可能となるのでセットの開発効率が優れた投写光学ユニットが実現できる。 On the other hand, even if the effective screen size of the transmissive LCD panel changes, it can be applied to the same form set by changing only part of the illumination optical system and only the first projection optical unit. A projection optical unit with excellent development efficiency can be realized.
第1投写光学ユニットにより得られる拡大像の倍率は、使用する映像表示素子の有効画面サイズにより異なるが2倍から7倍程度がよい。第1投写光学ユニットから結像位置までの距離を最適な範囲内に抑え、かつ第1及び第2投写光学ユニットのレンズ外形を製造可能な範囲とするためには、2倍から5倍以内にすると更に良い。 Although the magnification of the magnified image obtained by the first projection optical unit varies depending on the effective screen size of the image display element to be used, it is preferably about 2 to 7 times. In order to keep the distance from the first projection optical unit to the image formation position within the optimum range and to make the lens outer shape of the first and second projection optical units within a manufacturable range, it is within 2 to 5 times. Then better.
また、第2投写光学ユニットの光軸を第1投写光学ユニットの光軸に対してXZ平面上に偏心させ、この偏心量を適宜選択する。こうすることで、たとえば、透過型スクリーンに対する偏心量を任意に変更できる。従って、同一画面サイズでもセットのフォルムを自由に変更でき、デザインの自由度が大幅に向上する。 Further, the optical axis of the second projection optical unit is decentered on the XZ plane with respect to the optical axis of the first projection optical unit, and the amount of decentering is appropriately selected. By doing so, for example, the amount of eccentricity with respect to the transmissive screen can be arbitrarily changed. Therefore, the form of the set can be freely changed even with the same screen size, and the degree of freedom in design is greatly improved.
以上、本発明の照明光学系について透過型液晶パネルを用いた場合について説明したが、映像表示素子として反射形液晶パネルを用いる場合においても、映像が合成されたあとにおいては、本発明の投写光学ユニットが適用可能であることは言うまでもない。 As described above, the case where the transmission type liquid crystal panel is used for the illumination optical system of the present invention has been described. Even when the reflection type liquid crystal panel is used as the image display element, the projection optical of the present invention is used after the image is synthesized. It goes without saying that the unit is applicable.
なお、本発明による投写光学ユニットは、背面投写型カラー映像表示装置に限定されるものではなく、スクリーンの前面から投写する前面投写型カラー映像表示装置に適用できるのは、いうまでもないことである。 Needless to say, the projection optical unit according to the present invention is not limited to a rear projection color image display device, but can be applied to a front projection color image display device that projects from the front of a screen. is there.
1…第1レンズ群、2…第2レンズ群、3…第3レンズ群。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記画像を拡大して第1の拡大像を形成する第1の投写光学ユニットと、
前記第1の拡大像を拡大して第2の拡大像を形成する第2の投写光学ユニットと、を備え、
前記映像表示素子に表示された画像に対する前記第1の拡大像の倍率M1は、前記第1の拡大像に対する前記第2の拡大像の倍率M2より小さく、
前記第1の投写光学ユニットの光軸と前記第2の投写光学ユニットの光軸は偏心し、
前記第1の投写光学ユニットのF値をF1、前記第2の投写光学ユニットのF値をF2とすると、F2=F1×M1となり、
前記第1の投写光学ユニットは、該第1の投写光学ユニットの映像表示素子側、及び、該第1の拡大像側にテレセントリックな関係にあり、該第1の拡大像はテレセントリックに結像する、投写型映像表示装置。 In a projection display apparatus having a projection optical unit for enlarging and projecting an image displayed on an image display element,
A first projection optical unit for forming a first enlarged image by enlarging the image,
And a second projection optical unit for forming a second enlarged image by enlarging the first enlarged image,
The magnification M1 of the first enlarged image with respect to the image displayed on the video display element is smaller than the magnification M2 of the second enlarged image with respect to the first enlarged image,
The optical axis of the first projection optical unit and the optical axis of the second projection optical unit are decentered,
When the F value of the first projection optical unit F1, the F value of the second projection optical unit and F2, Ri Do and F2 = F1 × M1,
The first projection optical unit has a telecentric relationship on the image display element side and the first enlarged image side of the first projection optical unit, and the first enlarged image is telecentric. , the projection display apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010095613A JP4835767B2 (en) | 2010-04-19 | 2010-04-19 | Projection display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010095613A JP4835767B2 (en) | 2010-04-19 | 2010-04-19 | Projection display device |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003398395A Division JP4734827B2 (en) | 2003-11-28 | 2003-11-28 | Projection optical unit |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010211219A JP2010211219A (en) | 2010-09-24 |
JP2010211219A5 JP2010211219A5 (en) | 2011-07-14 |
JP4835767B2 true JP4835767B2 (en) | 2011-12-14 |
Family
ID=42971377
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010095613A Expired - Lifetime JP4835767B2 (en) | 2010-04-19 | 2010-04-19 | Projection display device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4835767B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107450166A (en) * | 2016-06-01 | 2017-12-08 | 精工爱普生株式会社 | Projection optics system and projection type video display device |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3026648B2 (en) * | 1991-05-09 | 2000-03-27 | 旭光学工業株式会社 | 1x projection lens |
JPH0580418A (en) * | 1991-09-19 | 1993-04-02 | Seiko Epson Corp | Projection display device |
DE4324849C2 (en) * | 1993-07-23 | 1995-07-13 | Schneider Rundfunkwerke Ag | Video system for generating a color video image on a screen |
JPH0894975A (en) * | 1994-09-28 | 1996-04-12 | Nikon Corp | Projector |
JPH09297262A (en) * | 1996-05-08 | 1997-11-18 | Mitsubishi Electric Corp | Projecting lens |
JP2001208968A (en) * | 2000-01-26 | 2001-08-03 | Minolta Co Ltd | Projection device and telecentric optical system |
JP2002244205A (en) * | 2001-02-16 | 2002-08-30 | Seiko Epson Corp | Optical system of projector and projector |
JP4734827B2 (en) * | 2003-11-28 | 2011-07-27 | 株式会社日立製作所 | Projection optical unit |
-
2010
- 2010-04-19 JP JP2010095613A patent/JP4835767B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010211219A (en) | 2010-09-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5728202B2 (en) | Projection optical system and image projection apparatus | |
JP5374848B2 (en) | Projection optical system | |
JP4015851B2 (en) | Imaging optics | |
JP4878042B2 (en) | Projection optical system and image projection apparatus | |
JP4734827B2 (en) | Projection optical unit | |
JP2008090200A (en) | Zoom lens and projection image display device | |
JP2011033737A (en) | Projection optical system and projection type display using the same | |
JP2006330410A (en) | Projection optical unit and projection type image display device | |
JP2003161885A (en) | Oblique projection optical system | |
JP2004061960A (en) | Projection type picture display device and picture display system | |
JP2015127755A (en) | Projection type image display device and projection optical system | |
JP2009116149A (en) | Projection type image display apparatus | |
JP2011203736A (en) | Projection optical unit | |
JP2010197495A (en) | Projection optical system and image display | |
US7210797B2 (en) | Projector optical unit, projection type image display apparatus, and rear projection type image display apparatus | |
JP4835767B2 (en) | Projection display device | |
JP2011150029A (en) | Projection optical system and projection type display device using the same | |
JP2022040640A (en) | Optical system, projector, and imaging apparatus | |
JP2011081415A (en) | Projection optical unit | |
JP2021117315A (en) | Projection optical system and projector | |
JP6784564B2 (en) | Projection zoom lens and projection image display device | |
JP2007219383A (en) | Projection optical system and image projection apparatus | |
JP2015125299A (en) | Projection optical system | |
JP2005062212A (en) | Converter lens and projecting apparatus with the same | |
JP2012018418A (en) | Projection optical unit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110530 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20110530 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20110620 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110628 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110815 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110830 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110912 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141007 Year of fee payment: 3 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4835767 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141007 Year of fee payment: 3 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |