JP5706746B2 - 投写光学ユニット及びそれを用いた投写型映像表示装置 - Google Patents
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Description
2の大きさに投写する場合の一例である。そのときの図形歪を図5に示す。図5の縦方向は図3の上下方向であり、Y軸の方向である。図5の横方向はスクリーン上でY軸と直交する方向であり、図の長方形の中央が画面の中央である。図は画面の縦方向を4分割、横方向を8分割した直線の曲がりの状態を表示して図形歪の様子を示している。
Claims (20)
- スクリーンに斜め投写する投写型映像表示装置において、
光源からスクリーンに向かって、順に、
映像表示素子と、
前記映像表示素子に表示された映像を拡大投写する投写光学系と、
前記投写光学系からの光束を前記スクリーンに対して反射する反射ミラーと、を備え、
前記投写光学系は、
回転対称な形状を有する複数のレンズからなる共軸光学系の前群と、
回転非対称な自由曲面形状を有し、非対称な収差の補正をする自由曲面レンズを少なくとも1枚含む後群と、を備え、
前記反射ミラーは、回転非対称な自由曲面形状の反射面を有し、台形歪を補正し、
前記映像表示素子、前記投写光学系、及び、前記反射ミラーは、各々共通の光学系ベースに固定され、
前記自由曲面レンズは、光出射方向に凹を向けた面を有し、
前記反射ミラーは、光反射方向に凸を向けた面を有しており、
前記自由曲面レンズにおける、前記スクリーンの下方に向かう光が通過する部分の曲率が、前記スクリーンの上方に向かう光が通過する部分の曲率よりも大きく、
前記反射ミラーにおける、前記スクリーンの下方に向かう光を反射する部分の曲率が、前記スクリーンの上方に向かう光を反射する部分の曲率よりも大きいことを特徴とする投写型映像表示装置。 - スクリーンに斜め投写する投写型映像表示装置において、
光源からスクリーンに向かって、順に、
映像表示素子と、
前記映像表示素子に表示された映像を拡大投写する投写光学系と、
前記投写光学系からの光束を前記スクリーンに対して反射する反射ミラーと、を備え、
前記投写光学系は、
回転対称な形状を有する複数のレンズからなる共軸光学系の前群と、
回転非対称な自由曲面形状を有し、非対称な収差の補正をする自由曲面レンズを少なくとも1枚含む後群と、を備え、
前記反射ミラーは、回転非対称な自由曲面形状の反射面を有し、台形歪を補正し、
前記映像表示素子、前記投写光学系、及び、前記反射ミラーは、各々共通の光学系ベースに固定され、
前記自由曲面レンズは、光出射方向に凹を向けた面を有し、
前記自由曲面レンズにおける、前記スクリーンの下方に向かう光が通過する部分の曲率が、前記スクリーンの上方に向かう光が通過する部分の曲率よりも大きく、
前記反射ミラーは、前記スクリーンの下方に向かう光を反射する部分が光の反射方向に凸の形状を為し、前記スクリーンの上方に向かう光を反射する部分が光の反射方向に凹の形状を為していることを特徴とする投写型映像表示装置。 - 前記映像表示素子を構成する複数の液晶パネルの各々を移動する機構と、
前記映像表示素子の光軸と前記前群の光軸との角度の調整と、前記映像表示素子と前記前群との光学的距離の調整との少なくとも何れか一方を行う機構と、
前記反射ミラーの角度を調整する機構と、を更に備え、
前記投写光学系は、前記光学系ベースにリジッドに固定される、請求項1又は2に記載の投写型映像表示装置。 - 前記映像表示素子の光軸と前記前群の光軸との角度の調整と、前記映像表示素子と前記前群との光学的距離の調整との少なくとも何れか一方を行う機構を更に備える、請求項1又は2に記載の投写型映像表示装置。
- 前記反射ミラーを、当該反射ミラーの略中心を中心軸として回転可能にするための機構
を更に備える、請求項4記載の投写型映像表示装置。 - 前記前群の中で最も正のパワーの大きいレンズ群を、前記前群の光軸方向に移動可能にするための機構を更に備える、請求項1又は2に記載の投写型映像表示装置。
- 前記反射ミラーの反射面の座標原点と前記前群のうち最も前記スクリーン側に近いレンズ面との光軸方向の距離が、前記前群の焦点距離の5倍以上である、請求項1又は2に記載の投写型映像表示装置。
- 前記前群における複数のレンズの間、前記前群と前記後群の間、又は、前記後群と前記反射ミラーの間の何れかに、光路を折り曲げる折り曲げミラーを更に備える、請求項1記載の投写型映像表示装置。
- 前記前群の光軸上に前記映像表示素子の中心位置を配置する、請求項1又は2に記載の投写型映像表示装置。
- 前記反射ミラーが反射した光を反射して前記スクリーンへ導くための平面ミラーを更に備える、請求項1又は2に記載の投写型映像表示装置。
- スクリーンに斜め投写する投写型映像表示装置に用いられる光学ユニットにおいて、
光源からスクリーンに向かって、順に、
映像表示素子と、
前記映像表示素子に表示された映像を拡大投写する投写光学系と、
前記投写光学系からの光束を前記スクリーンに対して反射する反射ミラーと、を備え、前記投写光学系は、
回転対称な形状を有する複数のレンズからなる共軸光学系の前群と、
回転非対称な自由曲面形状を有し、非対称な収差の補正をする自由曲面レンズを少なくとも1枚含む後群と、を備え、
前記反射ミラーは、回転非対称な自由曲面形状の反射面を有し、台形歪を補正し、
前記映像表示素子、前記投写光学系、及び、前記反射ミラーは、各々共通の光学系ベースに固定され、
前記自由曲面レンズは、光出射方向に凹を向けた面を有し、
前記反射ミラーは、光反射方向に凸を向けた面を有し、
前記自由曲面レンズにおける、前記スクリーンの下方に向かう光が通過する部分の曲率が、前記スクリーンの上方に向かう光が通過する部分の曲率よりも大きく、
前記反射ミラーにおける、前記スクリーンの下方に向かう光を反射する部分の曲率が、前記スクリーンの上方に向かう光を反射する部分の曲率よりも大きいことを特徴とする光学ユニット。 - スクリーンに斜め投写する投写型映像表示装置に用いられる光学ユニットにおいて、
光源からスクリーンに向かって、順に、
映像表示素子と、
前記映像表示素子に表示された映像を拡大投写する投写光学系と、
前記投写光学系からの光束を前記スクリーンに対して反射する反射ミラーと、を備え、前記投写光学系は、
回転対称な形状を有する複数のレンズからなる共軸光学系の前群と、
回転非対称な自由曲面形状を有し、非対称な収差の補正をする自由曲面レンズを少なくとも1枚含む後群と、を備え、
前記反射ミラーは、回転非対称な自由曲面形状の反射面を有し、台形歪を補正し、
前記映像表示素子、前記投写光学系、及び、前記反射ミラーは、各々共通の光学系ベースに固定され、
前記自由曲面レンズは、光出射方向に凹を向けた面を有し、
前記自由曲面レンズにおける、前記スクリーンの下方に向かう光が通過する部分の曲率が、前記スクリーンの上方に向かう光が通過する部分の曲率よりも大きく、
前記反射ミラーは、前記スクリーンの下方に向かう光を反射する部分が光の反射方向に凸の形状を為し、前記スクリーンの上方に向かう光を反射する部分が光の反射方向に凹の形状を為していることを特徴とする光学ユニット。 - 前記映像表示素子を構成する複数の液晶パネルの各々を移動する機構と、
前記映像表示素子の光軸と前記前群の光軸との角度の調整と、前記映像表示素子と前記前群との光学的距離の調整との少なくとも何れか一方を行う機構と、
前記反射ミラーの角度を調整する機構と、を更に備え、
前記投写光学系は、前記光学系ベースにリジッドに固定される、請求項11又は12に記載の光学ユニット。 - 前記映像表示素子の光軸と前記前群の光軸との角度の調整と、前記映像表示素子と前記前群との光学的距離の調整との少なくとも何れか一方を行う機構を更に備える、請求項11又は12に記載の光学ユニット。
- 前記反射ミラーを、当該反射ミラーの略中心を中心軸として回転可能にするための機構を更に備える、請求項14に記載の光学ユニット。
- 前記前群の中で最も正のパワーの大きいレンズ群を、前記前群の光軸方向に移動可能にするための機構を更に備える、請求項11又は12に記載の光学ユニット。
- 前記反射ミラーの反射面の座標原点と前記前群のうち最も前記スクリーン側に近いレンズ面との光軸方向の距離が、前記前群の焦点距離の5倍以上である、請求項11又は12に記載の光学ユニット。
- 前記前群における複数のレンズの間、前記前群と前記後群の間、又は、前記後群と前記反射ミラーの間の何れかに、光路を折り曲げる折り曲げミラーを更に備える、請求項11又は12に記載の光学ユニット。
- 前記前群の光軸上に前記映像表示素子の中心位置を配置する、請求項11又は12に記載の光学ユニット。
- 前記反射ミラーが反射した光を反射して前記スクリーンへ導くための平面ミラーを更に備える、請求項11又は12に記載の光学ユニット。
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