[发明专利]投射光学系统、投影机及投影机用转换镜头

说明书

提供投射光学系统、使用了投射光学系统的投影机以及投影机用转换镜头。该投射光学系统在对各种形状的被照射面进行图像投射的情况下，能够进行与被照射面的面形状相应的调整，能够形成成像性能高的良好的图像。通过将正负不同的变形型透镜组合而构成且能够使它们的透镜间距离变化的第1～第3透镜组(41～43)的协作，在与子午面相关的方向和与弧矢面相关的方向上，使像面弯曲分别变化。

技术领域

本发明涉及用于对图像显示装置的图像进行放大投影的投射光学系统、使用了投射光学系统的投影机及投影机用转换镜头。

背景技术

作为投影机，已知有一种为了对平面以外的曲面进行图像投射而改变透镜的位置从而使像面的曲率变化的投影光学系统(例如，参照专利文献1)。另外，已知有一种通过设置形状可变镜、具有非旋转对称的形状的透镜作为构成投影机的主体内部的光学系统，而进行向屏幕投影的图像的几何修正的投影机(例如，参照专利文献2)。

然而，例如在向圆柱的表面那样相对于投射光学系统的光轴不具有旋转对称性的形状的屏幕进行投射的情况下，例如成像位置在屏幕的垂直方向与水平方向上不同，因此，成像状态根据图像的位置而不同，图像整体不一定能够得到高成像性能。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2013/80953号

专利文献2：日本特开2006-178155号公报

发明内容

本发明是鉴于上述背景而做出的，其目的在于提供一种在向不具有旋转对称性的形状等各种形状的被照射面(例如，屏幕等。以下，也仅记载为屏幕。)进行图像投射的情况下，能够进行与被照射面的面形状相应的调整，能够形成成像性能高的良好的图像的投射光学系统、使用了投射光学系统的投影机以及投影机用转换镜头。

为了达成上述目的，本发明的投射光学系统，包括由曲率在子午面与弧矢面(弧矢截面)不同的变形(anamorphic)型透镜构成的透镜组，该系统具备：第1透镜组，其具有正或负的光焦度；第2透镜组，其具有符号与第1透镜组不同的光焦度；以及第3透镜组，其具有符号与第1透镜组一致的光焦度，第2透镜组被配置为能够在第1透镜组与第3透镜组之间移动。在此，子午面意味着通过(或者包含)投射光学系统的光轴和光轴外的物点的面，典型地，意味着通过光轴且沿着被照射面的屏幕的纵向(垂直方向)的面，弧矢面(弧矢截面)是与上述的子午面垂直的面，典型地，进一步意味着通过(或者包含)投射光学系统的光轴的面。变形型透镜中，除了在子午面的方向和弧矢面的方向的双方都具有光焦度且双方的光焦度的正负相同而大小不同的复曲面透镜之外，还可以包括仅在一个方向上具有光焦度的柱面透镜。

在上述图像显示装置中，通过将正负不同的变形型透镜组合而构成且能够使这些透镜间距离变化的第1～第3透镜组的协作，在与子午面相关的方向和与弧矢面相关的方向上，能够使像面弯曲分别变化。由此，例如向在垂直方向与水平方向上具有不同的曲率形状的被照射面(屏幕)的投射中，显示图像整体能够维持高成像性能。

根据本发明的具体的方面，第2透镜组能够一体地移动。在该情况下，在通过第1～第3透镜组时，能够不使光线束的大小和/或光的入射角度变化地，产生所希望的像面弯曲的变化。

根据本发明的另一方面，第3透镜组相对于第1透镜组的配置是固定的。在该情况下，能够通过位于中间的第2透镜组的移动量来调整各透镜间的距离。

根据本发明的又一方面，第2透镜组包括第2-1透镜组和第2-2透镜组而构成，第2-1透镜组与第1透镜组成对而构成第1无焦光学系统，第2-2透镜组与第3透镜组成对而构成第2无焦光学系统。在该情况下，通过构成为组合了2个无焦光学系统，能够抑制例如图像的长宽比的变化。