透镜装置和图像投影装置制造方法及图纸

提供了能够响应于图像表面曲率的变化以简单的方式自动调整变焦或聚焦的透镜设备和图像投影设备。本发明专利技术具有：第一光学单元，其通过在投影光学系统的光轴方向上移位来改变投影光学系统中的图像表面曲率的量；第二光学单元，其通过在投影光学系统的光轴方向上移位来改变投影光学系统的投影倍率或焦点位置；检测第一光学单元的位置的传感器；存储由于第一光学单元的移位引起的投影光学系统的投影倍率或焦点位置的改变有关的该百年信息；以及控制单元，其基于由传感器检测到的第一光学单元的位置和存储存储器中的改变信息，使第二光学单元移位，以便减小伴随着第一光学单元的移位的、所述投影光学系统的投影倍率或焦点位置的改变。

Lens device and image projection device

A lens device and an image projection device that automatically adjusts zoom or focus in a simple manner in response to changes in curvature of an image surface are provided. The present invention has a first optical unit, the shift in the direction of the optical axis of the projection optical system to change the image surface curvature projection optical system in the amount of second; the optical unit, the shift in the direction of the optical axis of the projection optical system to change the projection optical system or projection magnification focus position detecting sensor; a first optical unit the position of the first optical unit; storage due to displacement caused by the projection optical system of projection magnification or focus position relating to changes in the hundred years of information; and a control unit, the memory location and the first optical unit detected by the sensor changes in the information based on the second optical unit shift, so as to reduce the following a first optical unit, the displacement of the projection optical system of projection magnification or focal position change.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】透镜装置和图像投影装置
本专利技术涉及透镜装置和图像投影装置，更特别地，涉及像场弯曲的调整。
技术介绍
在某些情况下，图像投影装置将图像投影在球形屏幕上。在这种情况下，当从图像投影装置观察时，球形屏幕的近侧和远侧超过了投影光学系统的可允许深度。因此，在某些情况下，两侧同时不对焦。为了解决该问题，已知一种产品(图像投影装置)，其包括用于有意地沿着球形屏幕产生像场弯曲的装置。当投影的图像的像场弯曲发生变化时，需要移动设置在投影光学系统中的并具有折射率的光学部件。然后，对焦位置和投影倍率发生变化。因此，为了在球形屏幕的整个区域中获得期望的光学性能，需要在顺序地执行了变焦调整、对焦调整和像场弯曲调整之后重复变焦测量、对焦测量和像场弯曲测量。这一系列的调整和测量是麻烦的。此外，在球形屏幕中，极难测量多个位置处的最佳对焦位置(对焦测量)，并且测量是麻烦的。因此，需要解决该问题的方法。在专利文献1中，公开了一种透镜装置，其被配置成移动经配置以通过使用压电元件片来校正像场弯曲的校正透镜，根据通过光电转换由图像拾取装置拍摄的图表图像获得的信号来校正像场弯曲。具体地，将获得的信号划分为多个区域，并且在划分区域的每个(即屏幕的中心和四个角)中计算对焦状态。基于计算结果来确定校正透镜的移动方向和移动量。引用列表专利文献PTL1：日本专利申请公开No.2007-121770
技术实现思路
技术问题然而，当将专利文献1中公开的相关技术应用于有意地沿着球形屏幕产生像场弯曲的图像投影装置时，需要重复上述调整和测量中的每一个。这种重复的调整和测量是麻烦的，并且在实践中涉及技术上的困难。本专利技术的一个目的是提供透镜装置和图像投影装置，其能够根据像场弯曲的改变而容易地自动调整变焦或对焦。问题的解决方案为了实现上述目的，根据本专利技术的一个实施例，提供了一种透镜装置，包括：第一光学单元，被配置成通过在投影光学系统的光轴方向上移位来改变投影光学系统的像场弯曲量；第二光学单元，被配置成通过在投影光学系统的光轴方向上移位来改变投影光学系统的投影倍率或对焦位置；第一检测单元，用于检测第一光学单元的位置；存储器，被配置成存储关于通过第一光学单元的移位的投影光学系统的投影倍率或对焦位置的改变的改变信息；和控制单元，被配置成控制第二光学单元以使其移位，以基于由第一检测单元检测的第一光学单元的位置和存储在存储器中的改变信息来减小由于所述第一光学单元的移位而引起的所述投影光学系统的投影倍率或对焦位置的改变。此外，根据本专利技术的一个实施例，提供了一种图像投影装置，包括：图像显示元件；和上述透镜装置。此外，根据本专利技术的另一实施例，提供了一种可安装透镜装置的图像投影装置，透镜装置包括：第一光学单元，被配置成通过在投影光学系统的光轴方向上移位来改变投影光学系统的像场弯曲量；第二光学单元，被配置成通过在投影光学系统的光轴方向上移位来改变投影光学系统的投影倍率或对焦位置；以及第一检测单元，被配置成检测第一光学单元的位置；其中图像投影装置包括:存储器，被配置成存储关于通过第一光学单元的移位的投影光学系统的投影倍率或对焦位置的改变的改变信息；和控制单元，被配置成控制第二光学单元以使其移位，以基于由第一检测单元检测的第一光学单元的位置和存储在存储器中的改变信息来减小由于所述第一光学单元的移位而引起的所述投影光学系统的投影倍率或对焦位置的改变。专利技术的有益效果根据本专利技术，可以根据像场弯曲的改变自动且容易地调整变焦或对焦。附图说明图1A是用于说明安装有根据本专利技术的实施例的透镜装置的图像投影装置的图像投影的说明视图。图1B是用于说明安装有根据本专利技术的实施例的透镜装置的图像投影装置的图像投影的说明视图。图2A是用于说明其中设置有根据本专利技术的实施例的投影光学系统的透镜装置的说明视图。图2B是用于说明其中设置有根据本专利技术的实施例的投影光学系统的透镜装置的说明视图。图3A是用于说明用于对焦的驱动、用于变焦的驱动和用于像场弯曲的驱动的视图。图3B是用于说明用于对焦的驱动、用于变焦的驱动和用于像场弯曲的驱动的视图。图3C是用于说明用于对焦的驱动、用于变焦的驱动和用于像场弯曲的驱动的视图。图4是用于说明作为根据本专利技术的实施例的图像投影装置的投影仪的光学配置的示意图。图5是用于说明被配置成基于存储在存储器中的信息和由传感器检测到的信息来控制投影光学系统的投影倍率或对焦位置的改变以被减小的控制单元的说明视图。图6是用于说明本专利技术的第一实施例中的控制的流程图。具体实施方式现在，参考附图来详细描述本专利技术的示例性实施例。[第一实施例](图像投影装置)图4是用于说明作为图像投影装置的投影仪的光学配置的示意图，该图像投影装置安装有根据本专利技术的实施例的透镜装置。光源部25是诸如超高压汞灯之类的高强度光源，并且包括发光管和反射器。发光管被配置成发射具有连续光谱的白光。反射器被配置成在预定方向上会聚(collect)光。光源部25在下一步骤中用光照射照明光学系统26。照明光学系统26包括诸如镜筒阵列之类的玻璃构件。通过玻璃构件的光学作用，形成了矩形均匀照明区域，其中矩形图像与多个光束叠加。照明光学系统26在下一步骤中用光照射作为颜色分离和合成光学系统的光学单元21。光学单元21包括二向色镜1001，其被配置成反射在蓝色(B)和红色(R)的波长区域中的光束，并且透射在绿色(G)的波长区域中的光束。对于在绿色(G)的波长区域中的光束，设置了半波长板1002、用于G的入射侧偏振板1003和第一偏振分束器23G。用于G的入射侧偏振板1003被配置成仅透射S偏振光，并且通过将偏振元件接合到透明基板而获得。第一偏振分束器23G具有偏振分离面，并被配置成透射P偏振光且反射S偏振光。由用作棱镜(被配置成使光路分支)的第一偏振分束器23G反射的S偏振光通过用于绿色的四分之一波长板22G的调解(intermediation)被形成为圆偏振光。S偏振光朝向被放置在散热器112G上的、用作用于绿色的图像显示元件的灯泡111G行进。四分之一波长板22G被设置在第一偏振分束器23G和用于绿色的灯泡111G之间的光学路径中。由用于绿色的灯泡111G反射的光通过用于绿色的四分之一波长板22G的调解被转换成P偏振光。然后，光通过第一偏振分束器23G和用于G的出射侧偏振板1010G(其被配置成仅透射P偏振光)，并且朝向被配置成透射光束R和B并且反射光束G的二向色棱镜1011行进。对于由二向色镜1001反射的光束R和B，设置了用于光束R和B的入射侧偏振板1006以及选色相差板1007，该用于光束R和B的入射侧偏振板1006被配置成仅透射P偏振光，并且是通过将偏振元件接合到透明基板获得的。选色相差板1007具有将光束R的偏振方向转换90度而不转换光束B的偏振方向的功能。因此，红色(R)的波长区域中的光束被转换为S偏振光，而蓝色(B)的波长区域中的光束在保留P偏振光的同时通过。在通过选色相差板1007之后的光路中，设置有修整过滤器1008，其被配置成将橙色光返回到灯，以增加光束R的色纯度。利用第二偏振分束器23BR(其用作被配置成透射P偏振光并反射S偏振光、并且使光路分支或合成的棱镜)，作为S偏振光的光束R被反射，而作为P偏振光的光束B被透射。由第二偏振分束器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种透镜装置，包括：第一光学单元，被配置成通过在投影光学系统的光轴方向上移位来改变投影光学系统的像场弯曲量；第二光学单元，被配置成通过在投影光学系统的光轴方向上移位来改变投影光学系统的投影倍率或对焦位置；第一检测单元，用于检测第一光学单元的位置；存储器，被配置成存储关于通过第一光学单元的移位的投影光学系统的投影倍率或对焦位置的改变的改变信息；和控制单元，被配置成控制第二光学单元以使其移位，以基于由第一检测单元检测的第一光学单元的位置和存储在存储器中的改变信息来减小由于所述第一光学单元的移位而引起的所述投影光学系统的投影倍率或对焦位置的改变。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.29 JP 2015-0152831.一种透镜装置，包括：第一光学单元，被配置成通过在投影光学系统的光轴方向上移位来改变投影光学系统的像场弯曲量；第二光学单元，被配置成通过在投影光学系统的光轴方向上移位来改变投影光学系统的投影倍率或对焦位置；第一检测单元，用于检测第一光学单元的位置；存储器，被配置成存储关于通过第一光学单元的移位的投影光学系统的投影倍率或对焦位置的改变的改变信息；和控制单元，被配置成控制第二光学单元以使其移位，以基于由第一检测单元检测的第一光学单元的位置和存储在存储器中的改变信息来减小由于所述第一光学单元的移位而引起的所述投影光学系统的投影倍率或对焦位置的改变。2.根据权利要求1所述的透镜装置，还包括用于检测所述第二光学单元的位置的第二检测单元，其中所述控制单元控制所述第二光学单元以使其移位，以基于由第一检测单元检测的第一光学单元的位置、由第二检测单元检测的第二光学单元的位置以及存储在存储器中的改变信息来减小由于所述第一光学单元的移位而引起的所述投影光学系统的投影倍率或对焦位置的改变。3.根据权利要求1或2所述的透镜装置，其中，所述投影光学系统的投影面能够通过所述第一光学单元的移位而从球形形状和平面形状中的一个改变为球形形状和平面形状中的另一个。4.根据权利要求1至3中任一项所述的透镜装置，其中，防止所述第一光学单元和所述第二光学单元具有彼此重叠的光学部件。5.根据权利要求4所述的透镜装置，其中所述第二光学单元包括：对焦调整单元，被配置成在对焦期间移动；和变焦调整单元，被配置成在变焦期间移动，以及其中第一光学单元不为了变焦而移动，而在像场弯曲的调整期间移动。6.根据权利要求1至3中任一项所述的透镜装置，其中，所述第一光学单元和所述第二光学单元包括彼此重叠的至少一个光学部件。7.根据权利要求1至...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中纯一，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP