JP5196715B2 - 投写レンズ装置、投写レンズ装置を有する光学機器 - Google Patents
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Description
特に、測距手段によりオートフォーカスを行うと共に、測光手段により色味等の色情報や輝度を測定するようにした投写型画像表示装置に用いられる光学機器に関するものである。
この投写型画像表示装置の測光手段によって色味等の色情報や輝度を測定するものにおいては、例えば、特許文献1のように、入力された元画像の色情報等を基準として、投写する画像に補正をかけるようにした投写型液晶表示装置が提案されている。
この装置には、該投写型液晶表示装置からスクリーン等の被投写面に画像が投写された際に、画像の色味等の色情報や輝度を検出する測光手段が設けられている。この測光手段により測定された投写画像の色情報や輝度が、光源や画像表示素子の消耗または投写されるスクリーン等の色味などにより、投写型画像表示装置に入力された元画像の色味等の色情報や輝度と異なる場合が生じる。その際、この装置においては、投写型画像表示装置に入力された元画像の色情報等を基準として、投写する画像に補正をかけるように構成されている。
すなわち、画像表示素子からの画像を投写する投写型画像表示装置では、投写レンズの光軸に対して投写した画像をシフトした位置に形成するものが一般的である。このため、WIDEからTELEへ画角を変動させた際には、撮影レンズを用いた光学機器とは異なり画面の中心は画角によって変動してしまうこととなる。
したがって、投写型画像表示装置では、投写した画像内の画角に依存しない位置、例えば光軸位置で測距を行うよう測距手段が設置されている。
また、元画像の色情報等を基準として、投写する画像に補正を確実にかけるためには、投写した画像のなるべく広い範囲の測光を行う必要がある。その際、画角が変動すると投写した画像の大きさが変わることから、ある投影距離での一番画像が小さい状態、つまりTELE状態で投写画像のなるべく広い範囲を測光するように測光手段が設置されている。
このようなことから、前記AFを確実に行うためには、投写型画像表示装置に取り付けられた測距手段が、予め定めた光軸等の投写した画像内の画角に依存しない位置を常に測距するように、広い範囲を測距することが可能な測距手段を用いることが必要となる。
あるいは、投写レンズ及び測距手段組み立て後に測距手段の測距する位置を投写した画像に合わせ調整することが可能な機構を持たせることで投写型画像表示装置の投写された画像に対して測距手段が測定する位置の製品毎のバラツキに対応しなくてはならない。
しかし、このように広い範囲を測距すると、予め定めた測距したい位置以外の位置を誤って測定する危険性が高くなる。
また、調整機構を持たせた場合にも調整機構自体のコストだけでなく、調整作業の工数及びコストがかかってしまうという問題が生じる。
すなわち、元画像の色情報等を基準に投写する画像に補正を確実にかけるためには、測光手段が測光する範囲を狭くすることが必要となる。
あるいは投写レンズ及び測光手段の組み立て後に、測光手段の測光する位置を投写した画像に合わせ調整することが可能な機構を持たせることで、投写型画像表示装置の投写された画像に対して測光手段が測定する位置の製品毎のバラツキに対応しなくてはならない。しかしながら、狭い範囲を測光すると画像の色情報等を基準に投写する画像に補正かける際の精度は低下してしまうこととなる。
また、調整機構を持たせた場合にも調整機構自体のコストだけでなく、調整作業の工数及びコストがかかってしまうという問題が生じる。
また、本発明は、上記投写レンズを有する光学機器を提供することを目的とするものである。
本発明の投写レンズ装置は、画像表示素子からの光を投写し、被投写面に画像を形成する投写レンズ装置であって、
前記投写レンズ装置の本体部材に、測距手段と測光手段の両方を保持する保持部材が取り付けられ、該保持部材に測距手段と測光手段の両方が直接保持されており、
前記投写レンズ装置は、ズームレンズで構成されており、
前記ズームレンズの光軸に対してシフトした位置に前記画像を形成し、
前記測距手段と前記測光手段は、それぞれ光学系を有し、前記ズームレンズの光軸と前記測距手段の光学系の光軸との間隔をd H 、前記ズームレンズの光軸と前記測光手段の光学系の光軸との間隔をd L としたとき、
d H ≦d L
を満足し、
前記測距手段は、投写画像のうち前記ズームレンズの光軸上の位置を測定するように構成されており、
前記測光手段は、前記ズームレンズのテレ端における投写画像の範囲を測定するように構成されており、
前記測距手段と前記測光手段は、前記被投写面に対して異なる方向を向いていることを特徴としている。
また、本発明の光学機器においては、上記した投写レンズ装置を有する構成としたことを特徴としている。
具体的には、本発明の投写レンズ装置を備えた投写型画像表示装置を構成することができる。
また、このような投写レンズ装置を有する光学機器を実現することができる。
[実施例1]
実施例1において、本発明を適用して構成した投写型画像表示装置の投写レンズ鏡筒について説明する。
本実施例の投写レンズ鏡筒は一般的なズームレンズを用いて構成されるので、まず、一般的なズームレンズについて説明する。
図1に、一般的なズームレンズの分解斜視図を示す。
101は第1レンズ群を保持した1群鏡筒、102は第2レンズ群を保持した2群鏡筒、103は第3レンズ群を保持した3群鏡筒、104は第4レンズ群を保持した4群鏡筒である。
また、105は第5レンズ群を保持した5群鏡筒、106は第6レンズ群を保持した6群鏡筒、107は固定筒、108はカム環、109はカムフォロアである。
6群鏡筒106はリレー系レンズ群を保持しており、固定筒107にスラスト方向からビス(図示せず)により固定されている。
2群鏡筒102、3群鏡筒103、4群鏡筒104、5群鏡筒105はそれぞれズーム系のレンズ群を保持する鏡筒であり、それらは光軸方向へそれぞれ所定の量だけ移動しズーミングを行う。
2群鏡筒102、3群鏡筒103、4群鏡筒104、5群鏡筒105は、それぞれラジアル方向120°毎の3方向からカムフォロア109が取り付けられている。
各鏡筒に取り付けられたカムフォロア109は、固定筒107に設けたレンズ鏡筒用案内溝107A及びカム環108の外周に設けられたつぎのそれぞれのカムによってガイドされている。すなわち、2群鏡筒用カム108A、3群鏡筒用カム108B、4群鏡筒用カム108C、5群鏡筒用カム108Dによりそれぞれガイドされている。ここで、固定筒107に対して、バヨネット構造等により光軸方向への移動を規制されているカム環108が、光軸周りに手動または電動により定位置回転することによって、各群は各々のカム軌跡に従い所定の距離を移動する。
図2に、本実施例における投写レンズ鏡筒自体に測距手段及び測光手段を保持部材を介し保持して構成した投写レンズ鏡筒の斜視図を示す。
図2において、100はズームレンズにより構成した投写レンズ鏡筒、201は測距手段、202は測光手段、203はモーターユニット、204は測距手段および測光手段保持部材である。
本実施例においては、ズームレンズにより構成した投写レンズ鏡筒100に、測距手段201及び測光手段202が、測距手段および測光手段保持部材204を介して保持されている。そして、この測距手段201により測定されたスクリーン等の被投写面までの距離情報により、モーターユニット203を介し、フォーカス系レンズ群を所定の位置まで回動させることでAFを行う。
この際に、測距手段201は光軸位置で測距が行えるように設置されている。さらに、測光手段202はTELE状態で投写画像のなるべく広い範囲を測光することができるように設置されている。
図3に、本実施例における投写レンズ鏡筒に保持部材を介し保持された測距手段及び測光手段の測定位置を説明する図を示す。
測距手段の測定位置201Aは、WIDEからTELEへのズーミングから影響を受けない位置である光軸位置を示している。
また、測光手段の測定位置202Aは、ある投影距離での一番画像が小さい状態の位置を示している。つまり、この位置はTELE状態で投写画像のなるべく広い範囲(斜線部)を測定する位置である。
実施例2において、実施例1の投写レンズ鏡筒を備えた投射型画像表示装置について説明する。
図4に、本実施例における投写レンズ鏡筒を備えた投射型画像表示装置の斜視図を示す。
図4において、100は投写レンズ鏡筒、201は測距手段、202は測光手段、300は投射型画像表示装置(プロジェクタ)である。
プロジェクタ300の筐体内には、光源ランプ、照明系、色分解系、画像形成素子および色合成系等を内蔵した光学ボックスが収納されている。
光学ボックスの光射出部には、投写レンズ鏡筒100が取り付けられる。
投写レンズ鏡筒100によって、筐体の前面に形成された開口を通して不図示のスクリーンに画像を投写する。
前記所定の間隔を、測定位置および/または測定範囲に対する取り付け敏感度の高い測定手段である測距手段201の間隔をdH、測光手段202をdLと定め、dH≦dLとなるように配置する。
このことにより、測距手段201は前記取り付け敏感度が測光手段202よりも高く、測距手段および測光手段保持部材204の部品公差等により測定基準位置から外れてしまい易いという問題を抑制することが可能となる。
以上の本実施例の構成によって、より安価で高性能なAF及び元画像の色情報を基準に投写する画像に補正をかけることが可能となる投射型画像表示装置を実現することができる。
101:1群鏡筒
102:2群鏡筒
103:3群鏡筒
104:4群鏡筒
105:5群鏡筒
106:6群鏡筒
107:固定筒
107A:案内溝
108:カム環
108A:2群鏡筒用カム
108B:3群鏡筒用カム
108C:4群鏡筒用カム
108D:5群鏡筒用カム
109:カムフォロア
208:カム環
201:測距手段
202:測光手段
203:モーターユニット
204:測距手段および測光手段保持部材
201A:測距手段の測定位置
202A:測光手段の測定位置
300:投射型画像表示装置
Claims (3)
- 画像表示素子からの光を投写し、被投写面に画像を形成する投写レンズ装置であって、
前記投写レンズ装置の本体部材に、測距手段と測光手段の両方を保持する保持部材が取り付けられ、該保持部材に測距手段と測光手段の両方が直接保持されており、
前記投写レンズ装置は、ズームレンズで構成されており、
前記ズームレンズの光軸に対してシフトした位置に前記画像を形成し、
前記測距手段と前記測光手段は、それぞれ光学系を有し、前記ズームレンズの光軸と前記測距手段の光学系の光軸との間隔をd H 、前記ズームレンズの光軸と前記測光手段の光学系の光軸との間隔をd L としたとき、
d H ≦d L
を満足し、
前記測距手段は、投写画像のうち前記ズームレンズの光軸上の位置を測定するように構成されており、
前記測光手段は、前記ズームレンズのテレ端における投写画像の範囲を測定するように構成されており、
前記測距手段と前記測光手段は、前記被投写面に対して異なる方向を向いていることを特徴とする投写レンズ装置。 - 請求項1に記載の投写レンズ装置を有することを特徴とする光学機器。
- 前記光学機器が、投写型画像表示装置であることを特徴とする請求項2に記載の光学機器。
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