专利名称：投影光学系统及具备其的投影机的制作方法
技术领域：
本发明涉及能够转换投影像的横纵比的投影光学系统及具备其的投影机。
背景技术：
作为投影机的投影光学系统中使用的横纵比变换用的变换器，存在可进退地配置于原本的投影光学系统的前面位置即像侧正面的前配置型的变换器。但是，在投影机中，有时例如进行仰投这样在使图像元件的中心从投影光学系统的光轴离开的状态下投影图像的投影，在这样的图像投影中，因图像元件的中心与光轴的偏离，有时作为被投影面的屏幕上的图像的中心位置会伴随横纵比的变换而变化。也就是说，通过进行横纵比的变换，会产生下述状况:光轴与屏幕的中心的位置关系变化，结果作为投影图像整体在屏幕中也被投影于从中心离开的位置。另外，作为不是投影机的投影光学系统所用、而是照相机等拍摄光学系统中使用的横纵比变换用的变换器，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系统(参照专利文献I)。但是，在专利文献I等公开的拍摄光学系统中，通常，没有预定以仰投那样使图像元件的中心与投影光学系统的光轴偏离的方式进行使用的情况，即使将专利文献I那样的中继系统是后配置型的结构用于投影机的投影光学系统，也会同样地产生伴随横纵比变换的投影图像的位置偏离的问题。专利文献1:日本特开2005-221597号公报
发明内容
本发明的目的在于提供可以实现横纵比的变换、并且可以调整与横纵比的变换相伴的投影图像的位置偏离的投影光学系统及具备其的投影机。为了达到上述目的，本发明所涉及的投影光学系统，(a)在将图像放大投影于被投影面上时，使光调制元件的图像的横纵比与在被投影面投影的图像的横纵比不同，具备:(b)第I组，其配置于光路上;第2组，其包含在光调制元件的纵方向和横方向具有不同的放大率并且在光路上能够进退的变形光学系统；以及(c)驱动部，其具有移位驱动机构及变焦驱动机构之中的至少任意一方，所述移位驱动机构以降低与第2组的进退相伴的投影位置的偏离的方式使第I组及第2组关于与光轴方向垂直的方向进行移位工作，所述变焦驱动机构使第I组关于光轴方向进行驱动。另外，在第I组不是变焦光学系统而为固定的光学系统的情况下，变焦驱动机构省略，成为仅具有移位驱动机构的结构。根据上述投影光学系统，第2组在光路上可以进退，在第2组处于光路上并变换横纵比而进行投影的第I工作状态下，在纵横方向具有不同的焦点距离，纵横方向的放大倍率也不同，能够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不同。也就是说，通过本投影光学系统，可以实现作为宽度与高度之比的横纵比(即aspect比)的变换。另外，在使第2组从光路上退避开并不变换横纵比而进行投影的第2工作状态下，例如能够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相等。也就是说，通过本投影光学系统，也可以不变换宽度与高度之比而原样保持。在以上那样的投影状态的切换时，通过驱动部具有移位驱动机构及变焦驱动机构之中的至少任一方，通过移位工作或变焦工作的至少一方的工作以降低投影位置的偏离的方式进行调整，由此能够降低被投影面上的图像的位置偏离。也就是说，上述投影光学系统，可以实现横纵比(aspect比)的变换，并且可以调整与横纵比(aspect比)的变换相伴的投影图像的位置偏离。根据本发明的具体的方面，驱动部至少具有移位驱动机构，伴随第2组的进退，使第I组及第2组移位。在此情况下，通过移位驱动机构，能够调整使第2组插入到光路上的第I工作状态下的投影位置，降低与使第2组从光路上退避开的第2工作状态下的投影位置的偏离。根据本发明的另一方面，驱动部以使第2组从光路上退避开的状态下的投影图像的中心位置与使第2组插入到了光路上的状态下的投影图像的中心位置一致的方式进行调整。在此情况下，在使第2组插入到了光路上的第I工作状态和使第2组从光路上退避开的第2工作状态的任一状态下，都能够使被投影面上的投影图像的中心位置不发生变化。根据本发明的又一方面，驱动部具有移位驱动机构和变焦驱动机构双方，通过变焦驱动机构的工作，调整被投影面上的图像的放大率，通过移位驱动机构的工作，调整图像在被投影面上的位置。在此情况下，能够首先通过变焦驱动机构以成为预定的投影图像的尺寸的方式以预定的投影倍率进行放大或缩小的处理，其次，通过移位驱动机构以考虑了预定的投影倍率的修正量对尺寸调整后的投影图像在被投影面上的位置进行调整。根据本发明的又一方面，在使第2组从光路上退避开的状态下，光调制元件的中心位置从第I组的光轴偏离预定的偏离量，关于垂直于第I组的光轴的第I方向和垂直于第I组的光轴且垂直于第I方向的第2方向，将光调制元件的中心位置相对于第I组的光轴的偏离量分别设为X、Y，将关于第I方向及第2方向的焦点距离分别设为fx、fy，在使第2组插入到了光路上的状态下，将关于第I方向及第2方向的焦点距离分别设为f’ x、f’ y，将由变焦驱动机构实现的放大缩小倍率设为P，将由移位驱动机构实现的移位量分别设为X，、Y，，则
权利要求
1.一种投影光学系统，其在将图像放大投影于被投影面上时，使光调制元件的图像的横纵比与在前述被投影面投影的图像的横纵比不同，具备: 第I组，其配置于光路上； 第2组，其包含在前述光调制元件的纵方向和横方向具有不同的放大率并且在光路上能够进退的变形光学系统；以及 驱动部，其具有移位驱动机构及变焦驱动机构之中的至少任意一方，所述移位驱动机构以降低与前述第2组的进退相伴的投影位置的偏离的方式使前述第I组及前述第2组关于与光轴方向垂直的方向进行移位工作，所述变焦驱动机构使前述第I组关于光轴方向进行驱动。
2.根据权利要求1所述的投影光学系统，其中: 前述驱动部至少具有前述移位驱动机构，伴随前述第2组的进退，使前记第I组及前述第2组移位。
3.根据权利要求1或2所述的投影光学系统，其中: 前述驱动部以使前述第2组从光路上退避开的状态下的投影图像的中心位置与使前述第2组插入到了光路上的状态下的投影图像的中心位置一致的方式进行调整。
4.根据权利要求广3中任一项所述的投影光学系统，其中: 前述驱动部具有前述移位驱动机构和前述变焦驱动机构双方，通过前述变焦驱动机构的工作，调整前述被投影面上的图像的放大率，通过前述移位驱动机构的工作，调整图像在前述被投影面上的位置。
5.根据权利要求4所述的投影光学系统，其中: 在使前述第2组从光路上退避开的状态下，前述光调制元件的中心位置从前述第I组的光轴偏离预定的偏离量，关于垂直于前述第I组的光轴的第I方向和垂直于前述第I组的光轴且垂直于前述第I方向的第2方向，将前述光调制元件的中心位置相对于前述第I组的光轴的偏离量分别设为X、Y，将关于前述第I方向及前述第2方向的焦点距离分别设为 fx> fy， 在使前述第2组插入到了光路上的状态下，将关于前述第I方向及前述第2方向的焦点距离分别设为f’ x、f’ y，将由前述变焦驱动机构实现的放大缩小倍率设为P，将由前述移位驱动机构实现的移位量分别设为X’、Y’，则 Y- P Y ri yt ___'丄 2,P ■ L h。
6.根据权利要求4或5所述的投影光学系统，还具有: 尺寸固定控制部，其在与前述第2组的进退工作相伴的图像的横纵比的变换前后，将在前述被投影面投影的图像的前述第I方向及前述第2方向的任一方的尺寸保持为一定。
7.根据权利要求1飞中任一项所述的投影光学系统，其中: 前述第2组在前述光调制元件的纵方向的剖面，从前述被投影面侧按顺序包括具有正放大率的第I光学要素组和具有负放大率的第2光学要素组。
8.根据权利要求1飞中任一项所述的投影光学系统，其中: 前述第2组在前述光调制元件的横方向的剖面，从前述被投影面侧按顺序包括具有负放大率的第I光学要素组和具有正放大率的第2光学要素组。
9.根据权利要求广8中任一项所述的投影光学系统，其中: 前述第I组实质包括旋转对称的透镜组。
10.一种投影机，具备: 权利要求Γ9中任一项所述的投影光学系统；以及 前述光调制 元件。
全文摘要
本发明提供可以实现横纵比的变换、并且可以调整与横纵比的变换相伴的投影图像的位置偏离的投影光学系统及具备其的投影机。由于第2组(40)在液晶面板(18G、18R、18B)的纵方向和横方向具有不同的放大率，所以能够使液晶面板(18G、18R、18B)的图像的横纵比与在屏幕上投影的图像的横纵比不同。也就是说，通过本投影光学系统(20)，可以进行宽度与高度之比即横纵比的变换。此时，在横纵比的变换即投影状态的切换时，能够通过第4驱动机构(64)和/或第1驱动机构(61)的移位工作或变焦工作调整屏幕上的图像位置。
文档编号G03B21/00GK103091848SQ20121041173
公开日2013年5月8日 申请日期2012年10月25日 优先权日2011年10月27日
发明者大谷信, 守国荣时 申请人:精工爱普生株式会社