投影光学系统及具备该投影光学系统的投影机技术方案

提供平衡性好地提高光的利用效率的投影光学系统及组装其的投影机。光调制元件侧透镜组20b在液晶面板18G(18R、18B)的纵方向和横方向有不同的放大率，所以作为投影光学系统20的全体系统，在纵横方向有不同的焦点距离，纵横方向的放大倍率也变为不同，液晶面板18G(18R、18B)的图像的横纵比和在屏幕SC上投影的图像的横纵比可不同。也就是说，通过本投影光学系统20，可以变换宽度和高度的比即横纵比。这时，光圈70和光调制元件侧透镜组20b的屏幕SC侧的最端面20f的距离p和距离p’满足预定的条件式，所以在第1工作状态和第2工作状态的双方可确保一定以上的远心性。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及能切换投影像的横纵比(aspect ratio)的投影光学系统及具备该投影光学系统的投影机。
技术介绍
作为投影机的投影光学系统中使用的横纵比变换用的转换器，存在可进退地配置于本来的投影光学系统的前面位置即像侧正面的前配置型的转换器。然而，这种转换器被设置为从投影机主体独立的外置的光学部，使投影机大型化，同时，将包含转换器的全体投影光学系统的调整变复杂，或者使图像显著劣化。此外，如果不是投影机的投影光学系统，而作为照相机等的拍摄光学系统中使用的横纵比变换用的转换器，存在可装卸地配置于成像光学系统的像侧的后配置型的中继(relay)系统(参照专利文献1、2)。这个中继系统包括第I组、第2组和第3组，其中的中央的第2组是变形转换器(anamorphic converter),成为在第I组和第3组之间可插拔。然而，专利文献I等中公开的中继系统或变形转换器用于拍摄光学系统，在投影光学系统中原样使用时，产生各种制约。例如，在如上述的后配置型的中继系统的场合，未考虑远心(telecentric)性。这样的中继系统中，原理上，在横断面的远心性和在纵断面的远心性无法并存。为此，在X断面或Y断面的任意一方严格确保远心性时，大大地破坏在另一方的远心性，所以光的利用效率下降，或根据方向而偏差。另外，在专利文献I等记载的拍摄光学系统中，可进行透镜更换成为基本的前提，在不使用后配置型的中继系统的场合，成像光学系统直接固定在拍摄部，并单独被使用。为此，在要维持成像光学系统的性能时，后配置型的中继系统有利。另一方面，在投影光学系统中，一般不进行透镜更换，所以不需要作为可安装各种更换透镜的通用中继系统或通用转换器的功能。现有技术文献专利文献专利文献I特开2005-221597号公报专利文献2特开2005-300928号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供平衡性好地提高光的利用效率的投影光学系统及组装其的投影机。为了达成上述目的，本专利技术涉及的投影光学系统，在被投影面上放大投影图像时，使光调制元件的图像的横纵比与在被投影面上投影的图像的横纵比成为不同，上述投影光学系统包括光圈，限制光束的通过；光调制元件侧透镜组，配置在从光调制元件到光圈之间，包含在光调制元件的纵方向和横方向有不同的放大率并且在光路上可以进退的调整光学要素；光圈，与光调制元件侧透镜组的调整光学要素的进退工作联动，在光轴方向的不同的位置限制光束的通过。根据上述投影光学系统，光调制元件侧透镜组中的调整光学要素在光路上可以进退，在调整光学要素在光路上、变换横纵比而投影的第I工作状态，在纵横方向有不同的焦点距离，纵横方向的放大倍率也变为不同，光调制元件的图像的横纵比和在被投影面上投影的图像的横纵比可不同。也就是说，通过本投影光学系统，可以变换宽度和高度的比即横纵比。此外，在使调整光学要素从光路上避开不变换横纵比而投影的第2工作状态，能够将光调制元件的图像的横纵比和在被投影面上投影的图像的横纵比设定为相等。也就是说，通过本投影光学系统，也 可不变换宽度和高度的比而保持原样。通过如上的投影状态的切换时，光圈，与调整光学要素的进退工作联动，变更位置，在第I工作状态及第2工作状态的任一个，都可保持比较高的远心性。根据本专利技术的具体方面，上述投影光学系统中，将光圈和光调制元件侧透镜组的被投影面侧的最端面的距离设为P，将在光调制元件侧透镜组的横断面中，被投影面侧的焦点和被投影面侧的最端面的距离设为FFPX，将在光调制元件侧透镜组的纵断面中，被投影面侧的焦点和被投影面侧的最端面的距离设为FFPy，在FFPx〈FFPy时，光圈，在光调制元件侧透镜组的调整光学要素在光路上的状态，处于成为FFPx<p<FFPy (I)的位置，在FFPy〈FFPx时，光圈，在光调制元件侧透镜组的调整光学要素在光路上的状态，处于成为FFPy<p<FFPx (I)，的位置。在这个场合，在调整光学要素在光路上、变换横纵比而投影的第I工作状态，光圈和光调制元件侧透镜组的被投影面侧的最端面的距离P满足上述条件表达式(I)，(I)’，所以在纵方向和横方向的双方可确保一定以上的远心性。例如，在FFPx〈p〈FFPy的场合，纵方向的主光线朝向被投影面向内倾斜，横方向的主光线朝向被投影面向外倾斜，但是作为全体保持远心性。相反，在FFPy〈p〈FFPX的场合，纵方向的主光线朝向被投影面向外倾斜，横方向的主光线朝向被投影面向内倾斜，但是作为全体保持远心性。根据本专利技术另外的方面，光圈和光调制元件侧透镜组的被投影面侧的最端面的距离P大致等于调整光学要素组从光路上避开的状态的光调制元件侧透镜组的投影面侧的焦点和被投影面侧的最端面的距离FFPL。这个场合，成为使远心性实现的适合的状态。根据本专利技术又另外的方面，上述投影光学系统中，在FFPx〈FFPy时，在光调制元件侧透镜组的调整光学要素在光路上的状态，为FFPx〈p ( (FFPy+FFPx) /2 (2)；在FFPy〈FFPx时，在光调制元件侧透镜组的调整光学要素在光路上的状态，为FFPy<p ( (FFPy+FFPx) /2 (2)，。这个场合，可相对提高横方向和纵方向的中间方向的远心性，可降低远心性的方向性的偏倚，可依据观察方向等投影难以生成不均的明亮的图像。根据本专利技术又另外的方面，从被投影面侧按顺序，实际包括放大用的第I组、作为在光调制元件的纵方向和横方向有不同的放大率并且在光路上可以进退的调整光学要素的第2组、有正放大率的第3组。这个场合，通过有正放大率的第3组，可抑制向第2组入射的光的入射角度，可抑制在第2组发生的像差，成像性能的提高成为可能。此外，由于通过第3组可抑制光的扩散，第2组的口径变小，所以可期待高精度的透镜加工，在性能提高的同时，也可以降低成本。此外，在靠近光调制元件的位置第2组在光路上可以进退，在光路上插入第2组的场合，各像高的光线都沿着比较靠近像高的路径通过第2组，所以光线的控制变得容易。因此，可抑制由于第2组的向光路上的进退工作引起的像差的发生，可防止在光路上插入第2组的场合的成像性能的退化。也就是说，通过将可以进退的第2组置于靠近光调制元件的位置，可抑制像差的发生。根据本专利技术又另外的方面，从被投影面侧按顺序，实际包括放大用的第I组、作为在光调制元件的纵方向和横方向有不同的放大率并且在光路上可以进退的调整光学要素的第2组。一般地，旋转非对称的光学要素的制造很难，为了提高精度小型化是必要条件。上述投影光学系统的场合，在靠近光调制元件的位置，光线的扩散少，透镜成为小型，所以可期待高精度的透镜加工，在性能提高的同时，也可以降低成为。根据本专利技术又另外的方面，投影光学系统还包括使第2组进退的进退驱动机构、与进退驱动机构联动使光圈工作的光圈驱动机构。这个场合，在通过进退驱动机构使第2 组进退的同时，通过光圈驱动机构根据第2组的进退使光圈关于光轴方向配置在不同的位置。根据本专利技术又另外的方面，光圈驱动机构随着第2组的进退沿着光轴方向使光圈滑行移动。这个场合，沿着光轴方向使光圈滑行移动，所以可使光圈关于光轴方向配置在不同的位置。根据本专利技术又另外的方面，光圈在关于光轴方向不同的位置配置多个，光圈驱动机构随着第2组的进退使上述光圈的口径变化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种投影光学系统，其特征在于，在被投影面上放大投影图像时，使上述光调制元件的图像的横纵比与在上述被投影面上投影的图像的横纵比成为不同，上述投影光学系统包括：光圈，限制光束的通过；光调制元件侧透镜组，配置在从上述光调制元件到上述光圈之间，包含在上述光调制元件的纵方向和横方向有不同的放大率并且在光路上可以进退的调整光学要素；上述光圈，与上述光调制元件侧透镜组的上述调整光学要素的进退工作联动，在光轴方向的不同的位置限制光束的通过。

【技术特征摘要】
2011.07.27 JP 164025/20111.一种投影光学系统，其特征在于，在被投影面上放大投影图像时，使上述光调制元件的图像的横纵比与在上述被投影面上投影的图像的横纵比成为不同，上述投影光学系统包括: 光圈，限制光束的通过； 光调制元件侧透镜组，配置在从上述光调制元件到上述光圈之间，包含在上述光调制元件的纵方向和横方向有不同的放大率并且在光路上可以进退的调整光学要素； 上述光圈，与上述光调制元件侧透镜组的上述调整光学要素的进退工作联动，在光轴方向的不同的位置限制光束的通过。2.如权利要求I所述的投影光学系统，其特征在于， 将上述光圈和上述光调制元件侧透镜组的上述被投影面侧的最端面的距离设为P，将在上述光调制元件侧透镜组的横断面中，上述被投影面侧的焦点和上述被投影面侧的最端面的距离设为FFPx， 将在上述光调制元件侧透镜组的纵断面中，上述被投影面侧的焦点和上述被投影面侧的最端面的距离设为FFPy， 在FFPx〈FFPy时，上述光圈，在上述光调制元件侧透镜组的上述调整光学要素在光路上的状态，处于成为FFPX〈p〈FFPy的位置， 在FFPy〈FFPx时，上述光圈，在上述光调制元件侧透镜组的上述调整光学要素在光路上的状态，处于成为FFPy〈p〈FFPx的位置。3.如权利要求2所述的投影光学系统，其特征在于， 上述光圈和上述光调制元件侧透镜组的上述被投影面侧的最端面的距离P大致等于在上述调整光学要素组从光路上避开的状态的上述光调制元件侧透镜组的上述投影面侧的焦点和上述被投影面侧的最端面的距离FFPL。4.如权利要求2及3的任意一项所述的投影光学系统，其特征在于， 在FFPx〈FFPy时，在上述光调制元件侧透镜组的上述调整光学要素在光路上的状态，为 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：大谷信，守国荣时，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：