[发明专利]投影装置无效
申请号: | 95115345.5 | 申请日: | 1995-08-11 |
公开(公告)号: | CN1066602C | 公开(公告)日: | 2001-05-30 |
发明(设计)人: | 手岛康幸;峰藤延孝;岩永正国 | 申请(专利权)人: | 旭光学工业株式会社;卡西欧计算机株式会社 |
主分类号: | H04N9/31 | 分类号: | H04N9/31;G02B27/18 |
代理公司: | 中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 | 代理人: | 王以平 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 投影 装置 | ||
本发明涉及液晶投影仪那样的投影装置,特别是投影装置的焦点调节装置和调节方法。
液晶投影仪是使光源的光入射到液晶板上、使透过液晶板的光通过由聚光透镜和成象透镜构成的投影透镜系统后投射到屏幕上的。由于聚光透镜将透过液晶板的光暂时聚焦,故现有技术的聚光透镜固定在液晶板上,当改变投影倍率(投影距离)时,使成象透镜沿着光轴方向移动。
这种先有装置使用的投影倍率范围窄,只使成象透镜移动,就完全进行焦点调节。本申请人了解到,正在开发一种液晶投影仪的光学系统,这种光学系统使用了使装置的进深变浅、缩短投影距离的超广角投影透镜,并且使其投影倍率的范围从数倍到数十倍变化;对于这种超广角透镜,当和先有装置一样根据投影倍率的变化只使成象透镜沿着光轴方向移动时,平行地入射到液晶板上的光不能进入成象透镜的入射光阑内,结果,不能得到良好的投影图像和光量特性。换言之,入射进投影透镜系统的入射光阑内的光,不是垂直地入射到液晶板上的光,而只是倾斜地入射后射出的光线。对于液晶板说来,由于具有随着入射到该液晶板上的光线的入射角偏离垂直入射的偏离量增大对比度降低的角度依赖关系,所以,不能得到良好的投影图像。
因此,本发明的目的旨在提供一种使用超广角透镜作为投影透镜系统、在其投影倍率的变化范围大时也能在所有的投影倍率下得到良好的投影图像的装置。
本发明的投影装置使光源的光入射到透过型图像板上、通过由聚光透镜和成象透镜构成的投影透镜系统投射到屏幕上,在上述成象透镜和聚光透镜相对于透过型图像板可动地支撑在光轴方向上、并改变从该投影透镜系统到屏幕的投影距离时,该成象透镜和聚光透镜一起相对于透过型图像板相对地移动,以此在屏幕上进行焦点调节,其特征在于聚光透镜由菲涅尔透镜构成,投影透镜系统的半像角为30-45°,投影倍率比的变化为5倍以上。
聚光透镜是与透过型图像板(液晶板)的大小对应的大型的透镜,成象透镜是用于投射由聚光透镜暂时聚焦的光束,所以,是小型的透镜。因此,在先有装置中,聚光透镜固定在液晶板上,只移动成象透镜来进行焦点调节(改变投影倍率)。本发明先有技术中的这一常识,使用超广角透镜作为投影透镜系统,成功地获得了即使当其投影倍率的变化范围大时也能在所有的投影倍率下得到良好的投影图像和光量特性。
通过不仅移动成象透镜而且也移动聚光透镜,便可总是将基本上平行地入射到图像板上的光入射进成象透镜的入射光阑内,因此,在所有的投影倍率下都可以良好地投射图像。另外,在本案中,设放大一侧的投影倍率为M、缩小一侧的投影倍率为m、则有M=l/m的关系。
由于使用超广角透镜使透镜全长缩短了,所以,聚光透镜上的光线的弯曲角较大。因此,实际上,聚光透镜是由菲涅尔透镜构成的。
成象透镜和聚光透镜保持着入射到透过型图像板上的基本上平行的光总是入射进成象透镜的入射光阑内的关系而移动。如果允许有若干误差,则这一关系可通过一体地移动成象透镜和聚光透镜而实现。
另外,本发明的投影装置,特别在由聚光透镜和成象透镜构成的投影透镜系统的半像角为30~45°、投影倍率比大于5倍例如M=4x~-20x(m=-0.25x~-0.05x)时,可以发挥很好的效果。
用于本发明的投影装置的透过型图像板最好是液晶板。
图1是本发明的投影装置和表示其焦点调节方法的光路图。
图2是为了比较的先有装置和表示其焦点调节方法的光路图。
图3是表示液晶投影仪的总体结构的光路图。
图4是用于说明本发明的投影装置和先有的投影装置的差别的光路图。
图5是用于说明本发明的投影装置和先有的投影装置的差别的光路图。
图6是用于说明本发明的投影装置和先有的投影装置的差别的光路图。
图7是用于说明本发明的投影装置和先有的投影装置的差别的光路图。
图8是本发明的投影装置的具体实施例的光路图。
图9是本发明的投影装置的别的实施例的图。
图10是本发明的投影装置的别的实施例的图。
图11是用于说明先有的投影装置的问题的具体的光路图。
图12是说明本发明的成象透镜的光阑的定义的图。
图13是将更具体地表示本发明的投影装置的实施例的主要部分取其剖面的平面图。
图14是沿ⅪⅤ-ⅪⅤ线的剖面图。
图15是沿ⅩⅤ-ⅩⅤ线的剖面图。
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