本發(fā)明涉及投射光學(xué)裝置以及具有投射光學(xué)裝置的投影儀。
背景技術(shù):
以往,公知有如下投影儀,在該投影儀中,通過光調(diào)制裝置根據(jù)圖像信息對從光源射出的光(射出光)進行調(diào)制,并通過投射光學(xué)裝置進行放大投射。此外,在投影儀中,存在從近距離以廣視角向屏幕等投射面投射的投影儀。在這樣的投影儀中,作為能夠近距離地進行廣視角的投射的投射光學(xué)裝置,使用短焦點的投射光學(xué)裝置。另外,近年來,用于近距離地形成廣視角的投射光學(xué)系統(tǒng)使用了折射光學(xué)系統(tǒng)以及折射/反射復(fù)合光學(xué)系統(tǒng)。
在專利文獻1中,公開了如下結(jié)構(gòu)的投射成像光學(xué)系統(tǒng),其是使用了固定透鏡部、可動透鏡部、凹面鏡的光學(xué)系統(tǒng),在該投射成像光學(xué)系統(tǒng)中,減小傾斜投射的傾斜光束相對于光軸的傾斜,并且有效防止基于鏡筒的成像光束的暈影。
現(xiàn)有技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2011-85922號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的課題
在從近距離以廣視角投射(近距離投射)的情況下的投射光學(xué)系統(tǒng)中,從投射光學(xué)裝置到屏幕的距離非常近,因此,由對焦導(dǎo)致的像差變動比通常的投射光學(xué)裝置大。此外,在投射光學(xué)系統(tǒng)中,采用了使用多個靈敏度高的球面透鏡和非球面透鏡的結(jié)構(gòu),與通常的投射光學(xué)裝置相比,各透鏡的設(shè)置位置的偏差對像差的變動造成較大影響。由此,存在如下課題:在投射到屏幕的圖像中容易產(chǎn)生由像面彎曲、像差的變動導(dǎo)致的對比度下降等,圖像質(zhì)量大幅下降。因此,在透鏡組的組裝中,需要盡量抑制各透鏡的設(shè)置位置的偏差,并進行組裝后的光學(xué)調(diào)整等。
因此,期望在構(gòu)成投射光學(xué)系統(tǒng)的透鏡組中有效抑制由設(shè)置位置的偏差導(dǎo)致的像差的變動的投射光學(xué)裝置、以及具有這樣的投射光學(xué)裝置的投影儀。
用于解決課題的手段
本發(fā)明是為了解決上述課題的至少一部分而完成的,能夠作為以下的方式或者應(yīng)用例而實現(xiàn)。
[應(yīng)用例1]本應(yīng)用例的投射光學(xué)裝置具有多個透鏡組和收納透鏡組的透鏡框,對入射的圖像的光進行投射,該投射光學(xué)裝置的特征在于,在多個透鏡組中,關(guān)于具有光圈的透鏡組,在光圈與和光圈相鄰的透鏡之間,透鏡框被分割,分割的透鏡框中的一方具有調(diào)整部,所述調(diào)整部相對于分割的透鏡框中的另一方以能夠調(diào)整的方式保持光軸的位置。
根據(jù)這樣的投射光學(xué)裝置,在具有光圈的透鏡組中,在光圈與和光圈相鄰的透鏡之間將透鏡框分割。另外,光圈(開口光圈)是從像側(cè)入射的光束最寬的位置,此外,在光圈的前后設(shè)置有靈敏度高的透鏡。因此,在光圈與和光圈相鄰的透鏡之間將透鏡框分割,由此,將光圈的前后的透鏡分開,使用調(diào)整部來調(diào)整光軸的位置(以下,稱為光軸調(diào)整)的光圈是控制光束的最有效的場所。這樣,在光圈與和光圈相鄰的透鏡之間將透鏡框分割而進行光軸調(diào)整,由此,能夠進行高精度的調(diào)整,能夠校正由偏差/偏移導(dǎo)致的像差。此外,能夠防止透鏡靈敏度的下降,能夠防止對比度下降、模糊等不良情況,由此,能夠提高投射的圖像的質(zhì)量。
因此,能夠?qū)崿F(xiàn)有效抑制由透鏡的設(shè)置位置的偏差導(dǎo)致的像差的變動的投射光學(xué)裝置。
[應(yīng)用例2]本應(yīng)用例的投射光學(xué)裝置具有多個透鏡組和收納透鏡組的透鏡框,對入射的圖像的光進行投射,該投射光學(xué)裝置的特征在于,在多個透鏡組中,關(guān)于固定的透鏡組,在規(guī)定的位置,透鏡框被分割,分割的透鏡框中的一方具有調(diào)整部,所述調(diào)整部相對于分割的透鏡框中的另一方以能夠調(diào)整的方式保持光軸的位置。
根據(jù)這樣的投射光學(xué)裝置,固定的透鏡組的透鏡框在規(guī)定的位置被分割,使用調(diào)整部進行光軸調(diào)整,由此,能夠高精度地調(diào)整靈敏度高的透鏡,能夠防止由透鏡的設(shè)置位置的偏差導(dǎo)致的透鏡的靈敏度的下降,有效抑制像差的變動。而且,由于對不受到由移動導(dǎo)致的透鏡的偏心、傾斜的影響的固定的透鏡組進行調(diào)整,因此,能夠進行更高精度的調(diào)整。
[應(yīng)用例3]本應(yīng)用例的投射光學(xué)裝置具有多個透鏡組和收納透鏡組的透鏡框,對入射的圖像的光進行投射,該投射光學(xué)裝置的特征在于,在多個透鏡組中,關(guān)于配置于最靠光的入射側(cè)的透鏡組,在規(guī)定的位置,透鏡框被分割,分割的透鏡框中的一方具有調(diào)整部,所述調(diào)整部相對于分割的透鏡框中的另一方以能夠調(diào)整的方式保持光軸的位置。
根據(jù)這樣的投射光學(xué)裝置,配置于最靠入射的圖像的光的入射側(cè)的透鏡組的透鏡框在規(guī)定的位置被分割,使用調(diào)整部進行光軸調(diào)整,由此,能夠防止由透鏡的設(shè)置位置的偏差導(dǎo)致的透鏡的靈敏度的下降,有效抑制像差的變動。而且,一般情況下,在投射光學(xué)裝置中,由于對光束擴展小且各透鏡的設(shè)置位置的靈敏度高的最靠入射側(cè)的透鏡組進行調(diào)整,因此,能夠進行更高精度的調(diào)整。
[應(yīng)用例4]在上述應(yīng)用例的投射光學(xué)裝置中,優(yōu)選的是,調(diào)整部在一方的透鏡框的外周面上,在以光軸為中心的徑向上,具有多個調(diào)整用孔部和/或調(diào)整用缺口部,另一方的透鏡框在一方的透鏡框的內(nèi)周側(cè),在徑向上隔著間隙而設(shè)置,與調(diào)整用孔部和/或調(diào)整用缺口部相對的外周面露出。
根據(jù)這樣的投射光學(xué)裝置,例如,向一方的透鏡框的外周面所具有的多個調(diào)整用孔部和/或調(diào)整用缺口部插入調(diào)整用的夾具,并使該調(diào)整用的夾具與露出的另一方的透鏡框的外周面抵接。而且,通過使夾具移動等,使另一方的透鏡框相對于一方的透鏡框移動。由此,能夠進行使一方的透鏡框的光軸與另一方的透鏡框的光軸一致的調(diào)整。因此,能夠有效抑制由透鏡的設(shè)置位置的偏差導(dǎo)致的像差的變動。
[應(yīng)用例5]在上述應(yīng)用例的投射光學(xué)裝置中,優(yōu)選的是,多個調(diào)整用孔部和/或調(diào)整用缺口部分別形成于隔著光軸相對的位置處。
根據(jù)這樣的投射光學(xué)裝置,調(diào)整用孔部和/或調(diào)整用缺口部形成于隔著光軸相對的位置處,由此,在進行光軸調(diào)整的情況下,能夠通過夾具平衡性良好地保持其他的透鏡框,能夠使其他的透鏡框穩(wěn)定地移動(調(diào)整)。
[應(yīng)用例6]在上述應(yīng)用例的投射光學(xué)裝置中,優(yōu)選的是,該投射光學(xué)裝置具有將一方的透鏡框與另一方的透鏡框固定起來的固定部,固定部在一方的透鏡框的外周面上,在以光軸為中心的徑向上,具有使另一方的透鏡框的外周面露出的多個固定用孔部和/或固定用缺口部。
根據(jù)這樣的投射光學(xué)裝置,在進行分割的透鏡框的光軸調(diào)整之后,將粘接劑等從構(gòu)成固定部的多個固定用孔部和/或固定用缺口部注入到另一方的透鏡框的露出的外周面,能夠?qū)⒘硪环降耐哥R框固定于一方的透鏡框。
[應(yīng)用例7]在上述應(yīng)用例的投射光學(xué)裝置中,優(yōu)選的是,多個固定用孔部和/或固定用缺口部大致等間隔地形成。
根據(jù)這樣的投射光學(xué)裝置,多個固定用孔部和/或固定用缺口部大致等間隔地形成,由此,能夠進行得到平衡的有效的固定。由此,能夠提高相對于落下、振動的質(zhì)量。
[應(yīng)用例8]在上述應(yīng)用例的投射光學(xué)裝置中,優(yōu)選的是,另一方的透鏡框與固定用孔部和/或固定用缺口部相對地具有槽部。
根據(jù)這樣的投射光學(xué)裝置,在從固定用孔部和/或固定用缺口部注入粘接劑等的情況下,粘接劑積存于另一方的透鏡框所具有的槽部,由此,使粘接面積擴大、在槽部固化的粘接劑發(fā)揮了楔的作用等,由此,能夠提高粘接力。
[應(yīng)用例9]在上述應(yīng)用例的投射光學(xué)裝置中,優(yōu)選的是,該投射光學(xué)裝置具有使從透鏡組射出的光反射的反射鏡。
根據(jù)這樣的投射光學(xué)裝置,即使在對折射光學(xué)系統(tǒng)追加了具有反射鏡的反射光學(xué)系統(tǒng)的情況下,也能夠?qū)崿F(xiàn)上述效果。
[應(yīng)用例10]在上述應(yīng)用例的投射光學(xué)裝置中,優(yōu)選的是,多個透鏡組構(gòu)成為用于對焦調(diào)整。
根據(jù)這樣的投射光學(xué)裝置,在進行近距離投射的情況下,能夠?qū)⒂蓪拐{(diào)整導(dǎo)致的像差變動抑制為較小。
[應(yīng)用例11]本應(yīng)用例的投影儀的特征在于,該投影儀具有:上述任意一項所述的投射光學(xué)裝置;光源裝置,其射出光;以及光調(diào)制裝置,其根據(jù)圖像信息對光進行調(diào)制。
根據(jù)這樣的投影儀,通過具有有效抑制像差的變動的投射光學(xué)裝置,能夠提高投射圖像的質(zhì)量。
附圖說明
圖1是示出本實施方式的投影儀的使用方式的立體圖。
圖2是示意性地示出投影儀的光學(xué)單元的圖。
圖3是投射光學(xué)裝置的立體圖。
圖4是投射光學(xué)裝置的概略剖視圖。
圖5是投射光學(xué)裝置的分解立體圖。
圖6是投射光學(xué)裝置的分解立體圖。
圖7是第4透鏡組與第4透鏡框的立體圖。
圖8是第4透鏡組與第4透鏡框的光軸方向的剖視圖。
圖9是第4透鏡組與第4透鏡框的與光軸垂直的方向的剖視圖。
具體實施方式
以下,根據(jù)附圖對實施方式進行說明。
〔實施方式〕
〔投影儀1的使用方式和動作〕
圖1是示出本實施方式的投影儀1的使用方式的立體圖。另外,投影儀1具有本實施方式的投射光學(xué)裝置5。
如圖1所示,本實施方式的投影儀1以使得底面1a為上側(cè)的方式支承并設(shè)置于支承裝置sd,該支承裝置sd設(shè)置于壁面w。此外,作為投射面的屏幕sc在設(shè)置有投影儀1的壁面w的下側(cè),設(shè)置于靠近投影儀1的位置。
投影儀1是如下裝置:由作為光調(diào)制裝置的液晶面板351根據(jù)圖像信息對從光源裝置31射出的射出光進行調(diào)制,并經(jīng)由投射光學(xué)裝置5(都參照圖2)將調(diào)制光作為圖像光而進行放大投射。另外,投影儀1將被投射光學(xué)裝置5的反射鏡71(參照圖2以后)反射的圖像光(投射光)從底面1a的相反側(cè)投射到屏幕sc。本實施方式的投影儀1構(gòu)成為從近距離以大畫面(廣視角)對屏幕sc投射的、所謂的短焦點型的投影儀。
〔投影儀1的光學(xué)單元3的結(jié)構(gòu)和動作〕
圖2是示意性地示出投影儀1的光學(xué)單元3的圖。光學(xué)單元3根據(jù)控制部(省略圖示)的控制而進行動作,根據(jù)圖像信息形成圖像光。如圖2所示,光學(xué)單元3具有:光源裝置31,其具有光源燈311和反射器312;以及照明光學(xué)裝置32,其具有透鏡陣列321、322、偏振轉(zhuǎn)換元件323、重疊透鏡324和平行化透鏡325。此外,光學(xué)單元3具有:顏色分離光學(xué)裝置33,其具有分色鏡331、332和反射鏡333;以及中繼光學(xué)裝置34,其具有入射側(cè)透鏡341、中繼透鏡343和反射鏡342、344。
此外,光學(xué)單元3具有電光學(xué)裝置35,該電光學(xué)裝置35具有:作為光調(diào)制裝置的3個液晶面板351(設(shè)紅色光(r光)用的液晶面板為351r,設(shè)綠色光(g光)用的液晶面板為351g,設(shè)藍色光(b光)用的液晶面板為351b)、3個入射側(cè)偏振片352、3個射出側(cè)偏振片353、以及作為顏色合成光學(xué)裝置的十字分色棱鏡354。此外,光學(xué)單元3具有投射光學(xué)裝置5以及收納各光學(xué)裝置31~35的光學(xué)部件用殼體36。
光學(xué)單元3通過上述結(jié)構(gòu),通過顏色分離光學(xué)裝置33將從光源裝置31射出并經(jīng)由照明光學(xué)裝置32的光分離為r光、g光、b光這3個色光。此外,通過各液晶面板351根據(jù)圖像信息而分別對分離的各色光進行調(diào)制,并形成為每個色光的調(diào)制光。每個色光的調(diào)制光入射到十字分色棱鏡354并合成為圖像光,并經(jīng)由投射光學(xué)裝置5放大投射到屏幕sc(圖1)等。另外,由于上述各光學(xué)裝置31~35被用作各種通常的投影儀的光學(xué)系統(tǒng),因此,省略具體的說明。
〔投射光學(xué)裝置5的概要〕
圖3是投射光學(xué)裝置5的立體圖。圖4是投射光學(xué)裝置5的概略剖視圖。圖5、圖6是投射光學(xué)裝置5的分解立體圖。另外,圖5主要對從第1透鏡框61到引導(dǎo)筒65的部分進行了圖示。圖6主要對引導(dǎo)筒65以后的從第1調(diào)整用筒67到凸輪筒66的部分進行了圖示。另外,關(guān)于在圖5、圖6中重復(fù)的部件,將一方簡化而進行圖示。此外,在圖5、圖6中,省略了第2光學(xué)系統(tǒng)7、投射光學(xué)用殼體51(殼體主體51a、罩51b)、透光板53的圖示。另外,以下,將在除去這些部件的狀態(tài)下組裝而得的單元稱為投射光學(xué)單元50并適當使用。參照圖3~圖6,以包含構(gòu)成投射光學(xué)裝置5的各部件的結(jié)構(gòu)和動作的方式對投射光學(xué)裝置5進行說明。
在圖3以后,為了便于說明,將向投射光學(xué)裝置5的第1光學(xué)系統(tǒng)6入射圖像光的入射側(cè)作為后側(cè),將從第1光學(xué)系統(tǒng)6射出圖像光的射出側(cè)作為前側(cè)。此外,在圖3所示的圖中,將紙面的上方作為上側(cè),將下方作為下側(cè)。此外,將與從第1光學(xué)系統(tǒng)6射出圖像光的射出側(cè)對置地進行觀察的情況下的左右方向作為左側(cè)、右側(cè)而適當使用。因此,在圖1中,投射光學(xué)裝置5是在上下左右反轉(zhuǎn)的狀態(tài)下設(shè)置的。另外,這是使投影儀1的上下左右反轉(zhuǎn)的狀態(tài)。
如圖3、圖4所示,投射光學(xué)裝置5構(gòu)成為將第1光學(xué)系統(tǒng)6(折射光學(xué)系統(tǒng))與第2光學(xué)系統(tǒng)7(反射光學(xué)系統(tǒng))作為投射光學(xué)系統(tǒng)進行合并而得的光學(xué)系統(tǒng)。本實施方式的投射光學(xué)裝置5通過第1光學(xué)系統(tǒng)6使從十字分色棱鏡354射出的圖像光折射,并通過由反射鏡71構(gòu)成的第2光學(xué)系統(tǒng)7使該圖像光反射并投射到屏幕sc。投射光學(xué)裝置5具有以1個或者多個透鏡為1個透鏡組的多個透鏡組,作為第1光學(xué)系統(tǒng)6,這些透鏡組沿著光軸c配置。另外,本實施方式的投射光學(xué)裝置5構(gòu)成為短焦點的投射光學(xué)裝置,第1光學(xué)系統(tǒng)6具有對入射的圖像光進行對焦調(diào)整的功能。
投射光學(xué)裝置5概略地構(gòu)成為具有:作為裝置的基座的投射光學(xué)用殼體51;第1光學(xué)系統(tǒng)6和第2光學(xué)系統(tǒng)7,它們收納于投射光學(xué)用殼體51;透光板53,其使被反射鏡71反射的反射光(投射光)透過。此外,投射光學(xué)用殼體51具有:殼體主體51a,其收納第1光學(xué)系統(tǒng)6和第2光學(xué)系統(tǒng)7;罩51b,其覆蓋殼體主體51a的上部并且保持透光板53。
第1光學(xué)系統(tǒng)6具有:引導(dǎo)筒65;凸輪筒66;沿著光軸c從前側(cè)依次配置的第1透鏡組l1~第4透鏡組l4;以及分別保持對應(yīng)的透鏡組l1~l4的第1透鏡框61~第4透鏡框64。此外,第2光學(xué)系統(tǒng)7具有非球面的反射鏡71。
投射光學(xué)裝置5通過第1光學(xué)系統(tǒng)6,對從第4透鏡組l4入射的圖像光進行光學(xué)處理后,使該圖像光從第1透鏡組l1射出到第2光學(xué)系統(tǒng)7的反射鏡71,通過反射鏡71將射出的圖像光反射并作為投射光而向第1透鏡組l1的上方射出。
投射光學(xué)用殼體51的殼體主體51a由如下部分構(gòu)成:配置于入射側(cè)端部的凸緣511;從凸緣511向前側(cè)延伸設(shè)置的第1收納部512;以及延伸設(shè)置于第1收納部512并向前側(cè)擴展的第2收納部513。凸緣511形成為俯視時的矩形形狀,在后端面固定有電光學(xué)裝置35。此外,在凸緣511的中央部具有貫插孔5111,供保持第4透鏡組l4的第4透鏡框64的后側(cè)貫插。
第1收納部512呈大致圓筒狀,形成為以中心軸為邊界切去上側(cè)而得的大致半圓筒狀,在內(nèi)部收納有第1光學(xué)系統(tǒng)6。此外,在第1收納部512的上端部,在前側(cè)、后側(cè)沿左右方向延伸地形成有用于將投射光學(xué)裝置5固定于投影儀1內(nèi)部的固定部件(省略圖示)的固定部5121。
第2收納部513呈向前側(cè)擴展的筒狀,形成為以中心軸為邊界切去上側(cè)而得的大致半圓筒狀(半圓錐梯形)。第2收納部513的前側(cè)端部5131開口,反射鏡71設(shè)置于前側(cè)端部5131附近的內(nèi)表面。
如圖4所示,投射光學(xué)用殼體51的罩51b在殼體主體51a的上部,設(shè)置為覆蓋從第2收納部513的前側(cè)端部5131至第1收納部512的前側(cè)中部的范圍。罩51b構(gòu)成為大致具有:透光板保持部521,其以與連結(jié)投射光束的中心的線、即投射光軸大致垂直的角度,保持使被反射鏡71反射的投射光透過的矩形形狀的透明的透光板53;以及傾斜部522,其以不遮擋透過透光板53的投射光的角度形成。另外,罩51b螺釘固定于殼體主體51a的上端部。另外,通過將罩51b固定于殼體主體51a,能夠防止從第1光學(xué)系統(tǒng)6射出的光等向外部泄漏。
如圖3~圖6所示,引導(dǎo)筒65由前側(cè)圓筒部651和后側(cè)圓筒部652構(gòu)成。在后側(cè)圓筒部652的側(cè)面,貫通形成有沿著光軸c的方向從前側(cè)朝向后側(cè)切除而得的直進槽6521。另外,直進槽6521在后側(cè)圓筒部652的側(cè)面上沿著以光軸c為中心的圓周方向按照120°的等間隔形成有3個。在后側(cè)圓筒部652的后端部形成有4個具有對后述的第1調(diào)整用筒67進行螺釘固定的螺紋孔(省略圖示)的固定部6522。此外,在后側(cè)圓筒部652的后側(cè)端部附近,具有對后述的調(diào)整用固定部件70進行固定的螺紋孔(省略圖示)的固定部6523呈同心圓狀地突出形成有1個。
前側(cè)圓筒部651與罩51b的傾斜部522對應(yīng)地形成使上部缺口的缺口部6511,該傾斜部522以不與來自反射鏡71的投射光發(fā)生干涉的方式形成。前側(cè)圓筒部651覆蓋從后側(cè)圓筒部652向前側(cè)凸出的形態(tài)的第1透鏡框61與第2透鏡框62的外周側(cè)。另外,引導(dǎo)筒65螺釘固定于殼體主體51a的內(nèi)部。
凸輪筒66形成為圓筒狀,在內(nèi)側(cè)插嵌有引導(dǎo)筒65的后側(cè)圓筒部652,能夠相對于引導(dǎo)筒65以光軸c為中心轉(zhuǎn)動。凸輪筒66由形成為圓筒狀的保持部661構(gòu)成。在保持部661的內(nèi)周面形成有:從前側(cè)端部朝向后側(cè)沿著光軸c的方向切除而得的引導(dǎo)槽662;以及按照規(guī)定的路徑形成并且對第1透鏡組l1~第3透鏡組l3的移動動作進行限定的凸輪槽663、664、665。另外,引導(dǎo)槽662和凸輪槽663、664、665在保持部661的內(nèi)周面上沿著以光軸c為中心的圓周方向以120°等間隔地形成有3個。
在凸輪筒66的外周面形成有對圖示省略的桿部件進行固定的固定部666。在進行對焦調(diào)整的情況下,通過使桿部件轉(zhuǎn)動,能夠調(diào)整為使凸輪筒66相對于引導(dǎo)筒65轉(zhuǎn)動。
如圖4所示,第1透鏡組l1、第2透鏡組l2、第3透鏡組l3構(gòu)成為分別保持于第1透鏡框61、第2透鏡框62、第3透鏡框63,插嵌于引導(dǎo)筒65,能夠沿著光軸c移動。在各透鏡框61、62、63形成有凸輪銷61p、62p、63p,該凸輪銷61p、62p、63p卡合于引導(dǎo)筒65的直進槽6521和凸輪筒66的凸輪槽663、664、665。
而且,凸輪銷61p、62p、63p通過凸輪筒66的轉(zhuǎn)動而被引導(dǎo)到直進槽6521與凸輪槽663、664、665的交點,由此,各透鏡框61、62、63沿著光軸c方向移動。
如圖4所示,第4透鏡組l4保持于第4透鏡框64。而且,第4透鏡框64經(jīng)由第1調(diào)整用筒67、第2調(diào)整用筒68、調(diào)整用環(huán)69插嵌于引導(dǎo)筒65。通過這些透鏡組l1、l2、l3移動,投射光學(xué)裝置5進行圖像光的對焦調(diào)整。
以后,對構(gòu)成投射光學(xué)單元50的各部件的結(jié)構(gòu)以及組裝進行說明。
〔第1透鏡組l1、第1透鏡框61的結(jié)構(gòu)〕
第1透鏡組l1由1個非球面透鏡(設(shè)為第1透鏡l11)構(gòu)成,在光軸c的上側(cè),在規(guī)定的位置與光軸c水平地被切斷。此外,第1透鏡l11的左右方向也在規(guī)定的位置被垂直切斷。第1透鏡框61具有保持第1透鏡組l1的保持部611和凸輪銷61p。保持部611形成為大致圓筒狀。另外,在保持部611的前側(cè)的外周面上部,與罩51b的傾斜部522對應(yīng)地形成有傾斜部613。在保持部611的前側(cè)端面形成有收納第1透鏡l11的收納部614。
另外,凸輪銷61p形成為從保持部611的后側(cè)端部周邊的外周面按照與光軸c交叉的方向向外側(cè)突出。凸輪銷61p在以光軸c為中心的圓周方向上以120°的等間隔設(shè)置有3個。凸輪銷61p形成為圓柱狀且前端部變細的錐形。
〔第2透鏡組l2、第2透鏡框62的結(jié)構(gòu)〕
第2透鏡組l2由將第2透鏡l21與第3透鏡l22接合而得的接合透鏡構(gòu)成,在光軸c的上側(cè),在規(guī)定的距離處與光軸c水平地被切斷。第2透鏡框62與第1透鏡框61大致同樣地,具有保持第2透鏡組l2的保持部621和3個凸輪銷62p。在保持部621的前側(cè)的外周面上部與罩51b的傾斜部522對應(yīng)地形成有階差部623。另外,第2透鏡組l2通過熱鉚接而保持于保持部621的形成有階差部623的前側(cè)端部的內(nèi)周面。
〔第3透鏡組l3、第3透鏡框63的結(jié)構(gòu)〕
第3透鏡組l3由第4透鏡l31、第5透鏡l32、第6透鏡l33這3個透鏡構(gòu)成,第4透鏡l31與第5透鏡l32是接合的接合透鏡。第3透鏡框63與第1透鏡框61大致同樣地,具有保持第3透鏡組l3的保持部631和3個凸輪銷63p。第3透鏡組l3通過熱鉚接而保持于保持部631的前側(cè)的內(nèi)周面的規(guī)定的位置。
〔第4透鏡組l4、第4透鏡框64的結(jié)構(gòu)〕
如圖4、圖6所示,第4透鏡組l4由第7透鏡l41~第15透鏡l49這9個透鏡構(gòu)成。第4透鏡框64由第1分割框641和第2分割框642構(gòu)成。第1分割框641保持第7透鏡l41和第8透鏡l42,第2分割框642保持第9透鏡l43至第15透鏡l49。第4透鏡框64在第2分割框642的中部的外周面,具有朝向與光軸c交叉的方向突出形成的凸緣6421。第1分割框641與第2分割框642在將透鏡固定于各自的筒之后,進行光軸調(diào)整(調(diào)心)。此后,通過粘接劑將第1分割框641與第2分割框642固定而使它們成為一體。另外,第4透鏡框64的細節(jié)將后述。
〔引導(dǎo)筒65與第3透鏡框63、第2透鏡框62、第1透鏡框61之間的組裝〕
如圖4~圖6所示,從前側(cè)將第3透鏡框63的凸輪銷63p與引導(dǎo)筒65的直進槽6521卡合,并將第3透鏡框63插入到后側(cè)圓筒部652的內(nèi)表面。接下來,與第3透鏡框63同樣地,將第2透鏡框62的凸輪銷62p從前側(cè)與直進槽6521卡合,并將第2透鏡框62插入到后側(cè)圓筒部652的內(nèi)表面。由此,如圖4所示,第3透鏡框63的保持第3透鏡組l3的保持部631的區(qū)域(保持部631的前側(cè)的區(qū)域)成為插入到第2透鏡框62的保持部621的后側(cè)的內(nèi)周面的狀態(tài)。
接下來,如圖4所示,與第2透鏡框62同樣地,將第1透鏡框61的凸輪銷61p從前側(cè)與直進槽6521卡合,并將第1透鏡框61插入到后側(cè)圓筒部652的內(nèi)表面。由此,第2透鏡框62的保持第2透鏡組l2的保持部621的區(qū)域(保持部621的前側(cè)的區(qū)域)成為插入到第1透鏡框61的保持部611的內(nèi)周面的狀態(tài)。
由此,第1透鏡框61、第2透鏡框62、第3透鏡框63成為凸輪銷61p、62p、63p卡合于引導(dǎo)筒65而被保持的狀態(tài)。此外,凸輪銷61p、62p、63p的前端部成為從引導(dǎo)筒65的直進槽6521突出的狀態(tài)。
〔引導(dǎo)筒65與凸輪筒66之間的組裝〕
凸輪筒66將與引導(dǎo)筒65卡合并被保持的第1透鏡框61、第2透鏡框62、第3透鏡框63的突出的凸輪銷61p、62p、63p的前端部引導(dǎo)到引導(dǎo)槽662,并將引導(dǎo)筒65從凸輪筒66的前側(cè)插入。由此,引導(dǎo)筒65的后側(cè)圓筒部652被插入到凸輪筒66。凸輪筒66能夠相對于引導(dǎo)筒65以光軸c為中心轉(zhuǎn)動。
〔關(guān)于投射光學(xué)裝置5中的第4透鏡框64的調(diào)整〕
第4透鏡框64(第4透鏡組l4)是在第1光學(xué)系統(tǒng)6中被固定的透鏡組,但通過相對于引導(dǎo)筒65轉(zhuǎn)動,而能夠調(diào)整相對于可移動的第1透鏡框61(后焦距調(diào)整)至第3透鏡框63(第1透鏡組l1~第3透鏡組l3)的位置。另外,用于使第4透鏡框64轉(zhuǎn)動的部件是第1調(diào)整用筒67、第2調(diào)整用筒68、調(diào)整用環(huán)69,在調(diào)整后,在調(diào)整位置將第4透鏡框64固定于引導(dǎo)筒65的部件是調(diào)整用固定部件70。
另外,在本實施方式中,也能夠進行本發(fā)明的第4透鏡框64的單獨的位置調(diào)整(光軸調(diào)整)。關(guān)于該結(jié)構(gòu)以及調(diào)整將后述。
〔第1調(diào)整用筒67的結(jié)構(gòu)〕
如圖5、圖6所示,第1調(diào)整用筒67由圓筒狀的保持部671、以及保持部671的外周面的俯視時為矩形形狀的凸緣672構(gòu)成。在保持部671的內(nèi)表面形成有螺紋槽6711。在凸緣672的4個角部分別形成有孔部6721。第1調(diào)整用筒67通過如下方法固定:將保持部671的前側(cè)從引導(dǎo)筒65的后側(cè)圓筒部652的后端側(cè)插入,使凸緣672與后側(cè)圓筒部652的后端部抵接,使貫插于凸緣672的孔部6721的螺釘sc1旋合于后側(cè)圓筒部652的后端部所具有的固定部6522的螺紋孔(省略圖示)。
〔第2調(diào)整用筒68的結(jié)構(gòu)〕
如圖6所示,第2調(diào)整用筒68構(gòu)成為具有圓筒狀的保持部681、形成于保持部681的外周面的后端部的凸部682、在外周面形成于凸部682的前側(cè)的固定用突起683以及形成于保持部681的內(nèi)周面的后端部的凹部684。固定用突起683與光軸c平行,在與光軸c交叉的方向上突出形成,在以光軸c為中心的圓周方向上等間隔地設(shè)置。此外,在凸部682的外周面形成有螺紋槽6821,在保持部681的前側(cè)的外周面形成有螺紋部6811。
〔調(diào)整用環(huán)69的結(jié)構(gòu)〕
如圖6所示,調(diào)整用環(huán)69具有:環(huán)狀的保持部691;以及固定部692,其以從保持部691的后端部朝向光軸c的方式延伸并具有開口部6921。此外,在保持部691的內(nèi)周面形成有螺紋部6911。
〔調(diào)整用固定部件70的結(jié)構(gòu)〕
如圖5、圖6所示,調(diào)整用固定部件70構(gòu)成為具有:固定用主體701,其俯視時是大致矩形形狀,以沿著引導(dǎo)筒65的固定部6523的外周面的曲率形成;以及固定片702,其從固定用主體701的后端部的中央向后側(cè)延伸,朝光軸c側(cè)下降一級地形成。在固定用主體701上,沿著徑向形成有縫隙狀的孔部7011。在固定片702上,在后側(cè)端部形成有以在轉(zhuǎn)動方向上夾著第2調(diào)整用筒68的固定用突起683的方式被切除而得的缺口部7021。
〔第4透鏡框64向引導(dǎo)筒65的組裝〕
首先,將光軸調(diào)整結(jié)束的第4透鏡框64從第2調(diào)整用筒68的后側(cè)插嵌,使第4透鏡框64的凸緣6421位于第2調(diào)整用筒68的凹部684。接下來,從第4透鏡框64的后側(cè)插入調(diào)整用環(huán)69(開口部6921),使調(diào)整用環(huán)69的螺紋部6911旋合于第2調(diào)整用筒68的螺紋槽6821。由此,第4透鏡框64被第2調(diào)整用筒68和調(diào)整用環(huán)69夾持著并固定。
接下來,將被第2調(diào)整用筒68和調(diào)整用環(huán)69夾持的第4透鏡框64從前側(cè)插入到固定于引導(dǎo)筒65的后側(cè)端部的第1調(diào)整用筒67的保持部671。然后,通過將第2調(diào)整用筒68的螺紋部6811旋合于第1調(diào)整用筒67的螺紋槽6711,將第4透鏡框64固定于引導(dǎo)筒65。
通過以上的組裝,組裝出投射光學(xué)單元50。另外,為了進行后述的后焦距調(diào)整,在將該投射光學(xué)單元50固定于投射光學(xué)用殼體51(殼體主體51a)之后,進行后焦距調(diào)整。
〔第4透鏡框64的后焦距調(diào)整〕
如上所述,第4透鏡框64(第4透鏡組l4)能夠相對于引導(dǎo)筒65(第1調(diào)整用筒67)轉(zhuǎn)動。在本實施方式中,通過使第4透鏡框64轉(zhuǎn)動,能夠進行投射光學(xué)裝置5的后焦距調(diào)整。將從像側(cè)入射的光(圖像光)經(jīng)由投射光學(xué)裝置5進行投射,對該投射的投射圖像進行視覺確認,并使第4透鏡框64轉(zhuǎn)動來進行后焦距調(diào)整。
另外,在使第4透鏡框64轉(zhuǎn)動的情況下,把持并轉(zhuǎn)動調(diào)整用環(huán)69的保持部691。通過使調(diào)整用環(huán)69轉(zhuǎn)動,使第2調(diào)整用筒68(螺紋部6811)相對于第1調(diào)整用筒67(螺紋槽6711)改變旋合狀態(tài)。其結(jié)果,包含第2調(diào)整用筒68以及調(diào)整用環(huán)69在內(nèi),第4透鏡框64相對于第1調(diào)整用筒67(引導(dǎo)筒65)轉(zhuǎn)動。
〔第4透鏡框64的固定〕
在基于第4透鏡框64的后焦距調(diào)整結(jié)束的情況下,接下來,通過調(diào)整用固定部件70將第4透鏡框64固定于引導(dǎo)筒65。詳細而言,將調(diào)整用固定部件70的固定用主體701設(shè)置于引導(dǎo)筒65的固定部6523的規(guī)定的位置。此時,成為缺口部7021夾著第2調(diào)整用筒68的固定用突起683中的任意一個的狀態(tài)。另外,在本實施方式中,使第4透鏡框64轉(zhuǎn)動的情況下的轉(zhuǎn)動間距不是任意的,是固定用突起683的間距(30°間距)。
接下來,在調(diào)整用固定部件70的缺口部7021夾著第2調(diào)整用筒68的固定用突起683的狀態(tài)下,使螺釘sc2貫插于孔部7011,并旋合于引導(dǎo)筒65的固定部6523所具有的螺紋孔。由此,能夠?qū)⒌?透鏡框64固定于引導(dǎo)筒65。
圖7是第4透鏡組l4與第4透鏡框64的立體圖。另外,圖7的(a)示出從前側(cè)觀察到的的立體圖,圖7的(b)示出從前側(cè)觀察到的將第4透鏡框64分解為第1分割框641和第2分割框642的狀態(tài)的立體圖。圖8是第4透鏡組l4與第4透鏡框64的光軸c方向的剖視圖。另外,圖8的(a)示出由調(diào)整用筒6413和調(diào)整用保持筒6422構(gòu)成的調(diào)整部646的截面,圖8的(b)示出由調(diào)整用筒6413和調(diào)整用保持筒6422構(gòu)成的固定部647的截面。圖9是第4透鏡組l4與第4透鏡框64的與光軸c垂直的方向的剖視圖。另外,圖9以調(diào)整部646和固定部647為基準,示出與光軸c垂直的截面。參照圖4~圖9對第4透鏡組l4以及第4透鏡框64的細節(jié)進行說明。
〔第4透鏡組l4的結(jié)構(gòu)〕
第4透鏡組l4由第7透鏡l41至第15透鏡l49的9個透鏡構(gòu)成。詳細而言,第4透鏡組l4具有由非球面透鏡構(gòu)成的第7透鏡l41以及第8透鏡l42。此外,第4透鏡組l4具有第9透鏡l43、由非球面透鏡構(gòu)成的第10透鏡l44、由接合透鏡構(gòu)成的第11透鏡l45和第12透鏡l46、同樣地由接合透鏡構(gòu)成的第13透鏡l47和第14透鏡l48、第15透鏡l49。
〔第4透鏡框64的結(jié)構(gòu)〕
第4透鏡框64在前側(cè)和后側(cè)分割成第1分割框641和第2分割框642這2部分而構(gòu)成。在本實施方式中,第4透鏡框64在后述的光圈648與和光圈648相鄰的第8透鏡l42之間,被分割為第1分割框641和第2分割框642這2部分。
第1分割框641是在光圈648的前側(cè)形成為圓筒狀的透鏡框。在第1分割框641形成有:在前側(cè)的內(nèi)周側(cè)收納第7透鏡l41的第7透鏡收納部6411;在后側(cè)形成為外形大一級且是圓筒狀的調(diào)整用筒6413;以及在調(diào)整用筒6413的內(nèi)部收納第8透鏡l42的第8透鏡收納部6412。另外,第7透鏡l41從前側(cè)插入到第7透鏡收納部6411,并通過熱鉚接而固定。第8透鏡l42從后側(cè)插入到第8透鏡收納部6412,并通過熱鉚接而固定。
第2分割框642是在包含光圈648在內(nèi)的后側(cè)形成為圓筒狀的透鏡框。在第2分割框642形成有:在前側(cè)插入第1分割框641的調(diào)整用筒6413的調(diào)整用保持筒6422;在調(diào)整用保持筒6422的內(nèi)部固定光圈648的光圈用固定部6428;以及在光圈用固定部6428的后側(cè)收納第9透鏡l43的第9透鏡收納部6423。另外,在將光圈648固定于光圈用固定部6428之前,從前側(cè)將第9透鏡l43插入到第9透鏡收納部6423,并通過熱鉚接而固定。
光圈648形成為圓板形狀,具有從中心以規(guī)定的直徑形成的圓形形狀的開口部6481。在本實施方式中,光圈648由金屬板形成。光圈648是在第1光學(xué)系統(tǒng)6中處于第8透鏡l42與第9透鏡l43之間的部件。而且,光圈648從前側(cè)與光圈用固定部6428抵接而固定。另外,針對被第9透鏡l43~第15透鏡l49進行光學(xué)處理并射出的光,光圈648在開口部6481處使有效的光通過,在開口部6481以外的區(qū)域遮擋不需要的光。
此外,在第2分割框642形成有:在第9透鏡收納部6423的后側(cè)形成為圓筒狀并且收納第10透鏡l44的第10透鏡收納部6424;以及第11/12透鏡收納部6425,其處于第10透鏡收納部6424的后側(cè),為直徑比第10透鏡收納部6424大的圓筒狀,且收納第11透鏡l45與第12透鏡l46的接合透鏡。另外,第10透鏡l44從后側(cè)插入到第10透鏡收納部6424。在該狀態(tài)下,接合透鏡(第11透鏡l45、第12透鏡l46)從后側(cè)插入到第11/12透鏡收納部6425,通過熱鉚接,接合透鏡與第10透鏡l44抵接而被按壓,由此,雙方的透鏡被固定。
此外,第2分割框642在第11/12透鏡收納部6425的后側(cè)形成有第13/14透鏡收納部6426,第13/14透鏡收納部6426為直徑比第11/12透鏡收納部6425大的圓筒狀,且收納第13透鏡l47與第14透鏡l48的接合透鏡。另外,第13透鏡l47與第14透鏡l48的接合透鏡從后側(cè)插入到第13/14透鏡收納部6426,并通過熱鉚接進行固定。
此外,在第2分割框642中,在第13/14透鏡收納部6426的后側(cè)且最后側(cè),形成有第15透鏡收納部6427,該第15透鏡收納部6427為直徑比第13/14透鏡收納部6426大圓筒狀,且收納第15透鏡l49。另外,第15透鏡l49從后側(cè)插入到第15透鏡收納部6427,并通過熱鉚接進行固定。另外,如上所述,在第13/14透鏡收納部6426與第15透鏡收納部6427的邊界部形成有凸緣6421。
〔調(diào)整用筒6413與調(diào)整用保持筒6422的結(jié)構(gòu)〕
在第2分割框642的調(diào)整用保持筒6422,在從外周面朝向與光軸c交叉的方向上,形成有用于調(diào)整第1分割框641的貫通的調(diào)整用孔部643。調(diào)整用孔部643構(gòu)成用于進行第1分割框641(第7透鏡l41、第8透鏡l42)相對于第4透鏡框64(第4透鏡組l4)的第2分割框642(第9透鏡l43~第15透鏡l49)的光軸調(diào)整(使光軸一致的調(diào)整)的調(diào)整部646。另外,調(diào)整部646是以能夠調(diào)整光軸c的位置的方式保持第1分割框641(調(diào)整用筒6413)和第2分割框642(調(diào)整用保持筒6422)的部分。
如圖7所示,調(diào)整用孔部643形成為俯視時的大致矩形形狀。此外,如圖9所示,調(diào)整用孔部643在以光軸c為中心的圓周方向(徑向)上以90°的等間隔形成有4個。在圖9所示的圖中順時針地將該4個調(diào)整用孔部643設(shè)為調(diào)整用孔部6431、6432、6433、6434。
此外,調(diào)整用孔部643分別形成于隔著光軸c相對的位置。詳細而言,調(diào)整用孔部6431與調(diào)整用孔部6433形成于隔著光軸c相對的位置,調(diào)整用孔部6432與調(diào)整用孔部6434形成于隔著光軸c相對的位置。
另外,調(diào)整用孔部643從外周面沿著與光軸c交叉的方向貫通形成,由此,與調(diào)整用孔部643相對的、位于調(diào)整用保持筒6422的內(nèi)周面?zhèn)鹊恼{(diào)整用筒6413的外周面的區(qū)域成為經(jīng)由調(diào)整用孔部643而露出的狀態(tài)。
第2分割框642通過注塑成型而形成,調(diào)整用孔部643的成型是使用滑動型芯在3個方向上沖壓而成的模具構(gòu)造。因此,如圖9所示,調(diào)整用孔部643的截面形狀不是隔著光軸c的平行的截面而是傾斜的形狀。
另外,作為調(diào)整用孔部643而需要的要素,在向互相相對的調(diào)整用孔部643插入調(diào)整用的夾具的情況下,需要進行插入所需的面積,并需要相互按壓,使得基于相對的夾具的按壓力的方向朝向光軸c。因此,即使截面形狀傾斜,只要滿足所述要素,則沒有問題。
此外,如圖7、圖8所示,在調(diào)整用保持筒6422的內(nèi)周面形成有向光軸c側(cè)突出一級并且直徑比內(nèi)周面小的突出面6422a。調(diào)整用筒6413的外周面形成為比該突出面6422a的直徑小半徑d。
在第2分割框642的調(diào)整用保持筒6422形成有從外周面沿光軸c的方向貫通的固定用孔部644。固定用孔部644構(gòu)成了用于將調(diào)整結(jié)束的第1分割框641與第2分割框642固定起來的固定部647。
如圖7所示,固定用孔部644形成為俯視時的大致矩形形狀。此外,如圖9所示,固定用孔部644在以光軸c為中心的圓周方向(徑向)上以大致120°的等間隔形成有3個。在圖9所示的圖中順時針地將該3個固定用孔部644設(shè)為固定用孔部6441、6442、6443。
另外,在調(diào)整用筒6413的外周面上,與固定用孔部644相對地形成有固定用槽部645。另外,固定用槽部645也構(gòu)成固定部647。如圖7所示,固定用槽部645形成為俯視時的大致矩形形狀。另外,在圖9所示的圖中,將該固定用槽部645與固定用孔部6441、6442、6443對應(yīng)地設(shè)為固定用槽部6451、6452、6453。
〔調(diào)整用筒6413與調(diào)整用保持筒6422的調(diào)整方法〕
第4透鏡框64通過分割為2部分的第1分割框641和第2分割框642進行光軸調(diào)整。詳細而言,進行調(diào)整,使得設(shè)置有第7透鏡l41和第8透鏡l42的第1分割框641的光軸c與設(shè)置有光圈648以及第9透鏡l43~第15透鏡l49的第2分割框642的光軸c一致。
首先,以使第2分割框642的前側(cè)處于上方的方式設(shè)置固定用夾具(省略圖示)。接下來,從上方朝向第2分割框642的調(diào)整用保持筒6422的內(nèi)表面?zhèn)炔迦氲?分割框641的調(diào)整用筒6413。在插入時,將形成于調(diào)整用筒6413的前側(cè)端部的設(shè)置用突起6413a與形成于調(diào)整用保持筒6422的前側(cè)端部的設(shè)置用接受槽6422b對應(yīng)地進行插入。
作為調(diào)整用的測量儀,在本實施方式中,使用慧差測量儀。此外,作為調(diào)整用的夾具,在本實施方式中,使用如下夾具,其具備:向相對的調(diào)整用孔部643的一個孔部(例如,調(diào)整用孔部6431)插入的具有壓縮螺旋彈簧的探針(省略圖示);以及向另一個孔部(例如,調(diào)整用孔部6433)插入的不具有壓縮螺旋彈簧的探針(省略圖示)。同樣地,使用如下夾具,其具備:向相對的調(diào)整用孔部643的一個孔部(例如,調(diào)整用孔部6432)插入的具有壓縮螺旋彈簧的探針(省略圖示);以及向另一個孔部(例如,調(diào)整用孔部6434)插入的不具有壓縮螺旋彈簧的探針(省略圖示)。
而且,向調(diào)整用孔部643分別插入探針,成為使調(diào)整用筒6413的露出的外周面分別對置地相互按壓的狀態(tài)。而且,通過使不具有壓縮螺旋彈簧的探針的按壓量(移動量)可變,使第1分割框641的位置相對于第2分割框642移動,以使得光軸c彼此一致的方式進行調(diào)整。
〔調(diào)整用筒6413與調(diào)整用保持筒6422的固定方法〕
在光軸調(diào)整結(jié)束的情況下,在該調(diào)整后的狀態(tài)下,將第1分割框641與第2分割框642固定。在本實施方式中,固定是使用紫外線固化型的粘接劑進行的。詳細而言,相對于光軸調(diào)整結(jié)束的第4透鏡框64,將填充有粘接劑的分配器的前端部插入到第2分割框642的3個固定用孔部644(6441、6442、6443),向與固定用孔部644相對形成的第1分割框641的固定用槽部645(6451、6452、6453)分別注入粘接劑。
由此,通過將粘接劑注入到固定用槽部645及其周邊的間隙,在固定用槽部645、突出面6422a、固定用孔部644等上涂敷粘接劑。此后,通過照射紫外線,粘接劑固化。由此,第1分割框641與第2分割框642借助粘接劑而固定,第4透鏡框64成為一體。
另外,第1分割框641與第2分割框642的光軸調(diào)整結(jié)束并固定、從而成為一體的第4透鏡框64在下一個工序中,被貫插到第2調(diào)整用筒68,被第2調(diào)整用筒68與調(diào)整用環(huán)69夾持并固定。此外,被第2調(diào)整用筒68與調(diào)整用環(huán)69夾持的第4透鏡框64經(jīng)由第1調(diào)整用筒67固定于引導(dǎo)筒65。
另外,包含第4透鏡框64地組裝而成的投射光學(xué)單元50被螺釘固定于設(shè)置有反射鏡71的殼體主體51a。此后,通過將設(shè)置有透光板53的罩51b螺釘固定于殼體主體51a的上部,投射光學(xué)裝置5的組裝完成。另外,此后,如上所述,進行使第4透鏡框64整體轉(zhuǎn)動的后焦距調(diào)整。最后,省略說明,但通過進行第1透鏡組l1(第1透鏡l11)的位置調(diào)整,調(diào)整投射圖像的像面彎曲等像差。由此,投射光學(xué)裝置5的組裝和調(diào)整結(jié)束,投射光學(xué)裝置5完成。
根據(jù)上述實施方式,得到以下的效果。
根據(jù)本實施方式的投射光學(xué)裝置5,在具有光圈648的第4透鏡組l4中,在光圈648與和光圈648相鄰的第8透鏡l42之間,將第4透鏡框64分割為第1分割框641和第2分割框642。另外,光圈648是從像側(cè)入射的光束最寬的位置,此外,在光圈648的前后設(shè)置有靈敏度高的透鏡。因此,在光圈648與和光圈648相鄰的透鏡(在本實施方式中是第8透鏡l42)之間將第4透鏡框64分割,由此,將光圈648的前后的透鏡分開,使用調(diào)整部646進行光軸調(diào)整(所謂的調(diào)心)是控制光束的最有效的位置。這樣,通過在光圈648與和光圈648相鄰的透鏡之間將第4透鏡框64分割而進行光軸調(diào)整,能夠進行高精度的調(diào)整,能夠校正由透鏡的設(shè)置位置的偏差/偏移導(dǎo)致的像差。此外,能夠防止透鏡靈敏度的下降,能夠防止對比度下降、模糊等不良情況,由此,能夠提高投射的圖像的質(zhì)量。因此,能夠?qū)崿F(xiàn)有效抑制由透鏡的設(shè)置位置的偏差導(dǎo)致的像差的變動的投射光學(xué)裝置5。通過這樣的投射光學(xué)裝置5,能夠投射圖像質(zhì)量提高的高精細的投射圖像。
根據(jù)本實施方式的投射光學(xué)裝置5,向第2分割框642(調(diào)整用保持筒6422)的外周面所具有的多個調(diào)整用孔部643插入調(diào)整用的夾具(探針),并使其與露出的第1分割框641(調(diào)整用筒6413)的外周面抵接。而且,通過使夾具移動等,使第1分割框641相對于第2分割框642移動。由此,能夠進行使第1分割框641中的光軸c與第2分割框642中的光軸c一致的調(diào)整。因此,能夠有效抑制由透鏡(第7透鏡l41與第8透鏡l42、以及第9透鏡l43到第15透鏡l49)的設(shè)置位置的偏差導(dǎo)致的像差的變動。
根據(jù)本實施方式的投射光學(xué)裝置5,調(diào)整用孔部643形成于隔著光軸c相對的位置,由此,在進行光軸調(diào)整的情況下,能夠平衡性良好地通過夾具(探針)保持第1分割框641,能夠使第1分割框641穩(wěn)定移動(調(diào)整)。由此,能夠進行高精度的調(diào)整。
根據(jù)本實施方式的投射光學(xué)裝置5,該投射光學(xué)裝置5具有將第1分割框641與第2分割框642固定起來的固定部647,在從第2分割框642的固定用孔部644注入粘接劑的情況下,粘接劑積存于第1分割框641所具有的固定用槽部645,由此,使粘接面積擴大,在固定用槽部645固化的粘接劑發(fā)揮楔的作用等,由此,能夠提高粘接力。
根據(jù)本實施方式的投射光學(xué)裝置5,多個固定用孔部644大致等間隔地形成,由此,能夠進行得到平衡的有效的固定。由此,能夠提高相對于落下、振動的質(zhì)量。
根據(jù)本實施方式的投射光學(xué)裝置5,即使在第1光學(xué)系統(tǒng)6(折射光學(xué)系統(tǒng))中具有第2光學(xué)系統(tǒng)7(反射光學(xué)系統(tǒng))來作為投射光學(xué)系統(tǒng)的情況下,也能夠?qū)崿F(xiàn)上述效果,該第2光學(xué)系統(tǒng)7具有反射鏡71。
根據(jù)本實施方式的投射光學(xué)裝置5,作為投射光學(xué)系統(tǒng),具有第1光學(xué)系統(tǒng)6以及第2光學(xué)系統(tǒng)7,第1透鏡組l1到第3透鏡組l3構(gòu)成為對焦調(diào)整用,在進行近距離投射的情況下,能夠?qū)⒒趯拐{(diào)整的像差變動抑制為較小。
本實施方式的投影儀1構(gòu)成為具有:投射光學(xué)裝置5;射出光的光源裝置31;以及根據(jù)圖像信息對光進行調(diào)制的光調(diào)制裝置(液晶面板351),通過投射光學(xué)裝置5,能夠有效抑制像差的變動,因此,能夠提高投射圖像的質(zhì)量,投射高精細的投射圖像。
另外,不限于上述實施方式,在不脫離其主旨的范圍內(nèi),能夠添加各種變更和改良等來實施。變形例如下。
在所述實施方式的投射光學(xué)裝置5中,收納第4透鏡組l4的第4透鏡框64在光圈648與和光圈648相鄰的第8透鏡l42之間被分割為第1分割框641和第2分割框642。但是,由于分割在光圈648與和光圈648相鄰的透鏡之間進行分割即可,因此,可以在光圈648與和光圈648相鄰的例如第9透鏡l43(但是,是在光學(xué)設(shè)計上成立的情況)之間進行分割。
在所述實施方式的投射光學(xué)裝置5中,收納第4透鏡組l4的第4透鏡框64在光圈648與和光圈648相鄰的第8透鏡l42之間被分割為第1分割框641與第2分割框642。但是,也可以是,在多個透鏡組中,關(guān)于固定的透鏡組,在規(guī)定的位置,透鏡框被分割,分割的一個透鏡框具有調(diào)整部,調(diào)整部相對于分割的另一個透鏡框進行光軸調(diào)整。而且,使用調(diào)整部進行光軸調(diào)整,由此,能夠高精度地調(diào)整靈敏度高的透鏡,能夠防止由透鏡的設(shè)置位置的偏差導(dǎo)致的透鏡的靈敏度的下降,有效抑制像差的變動。而且,由于對不受到由移動導(dǎo)致的透鏡的偏心、傾斜的影響的固定的透鏡組進行調(diào)整,因此,能夠進行更高精度的調(diào)整。
在所述實施方式的投射光學(xué)裝置5中,收納第4透鏡組l4的第4透鏡框64在光圈648與和光圈648相鄰的第8透鏡l42之間被分割為第1分割框641與第2分割框642。但是,也可以是,在多個透鏡組中,關(guān)于配置于最靠圖像光的入射側(cè)的透鏡組,在規(guī)定的位置,透鏡框被分割,分割的一個透鏡框具有調(diào)整部,調(diào)整部相對于分割的另一個透鏡框進行光軸調(diào)整。而且,使用調(diào)整部進行光軸調(diào)整,由此,能夠高精度地調(diào)整靈敏度高的透鏡,能夠防止由透鏡的設(shè)置位置的偏差導(dǎo)致的透鏡的靈敏度的下降,有效抑制像差的變動。而且,一般情況下,在投射光學(xué)裝置中,由于對光束擴展小、且各透鏡的設(shè)置位置的靈敏度高的最靠入射側(cè)的透鏡組進行調(diào)整,因此,能夠進行更高精度的調(diào)整。
在所述實施方式的投射光學(xué)裝置5中,第4透鏡框64被分割為第1分割框641和第2分割框642這2部分,但也可以分割為3部分以上。
在所述實施方式的投射光學(xué)裝置5中,光圈648與第2分割框642分體構(gòu)成。但是,光圈648也可以與第2分割框642一體構(gòu)成。換言之,光圈648也可以構(gòu)成為,將第2分割框642的一部分作為光圈648而發(fā)揮功能。
在所述實施方式的投射光學(xué)裝置5中,第4透鏡框64在第2分割框642上以隔著光軸c相對的方式形成有各2個調(diào)整用孔部(調(diào)整用孔部6431和調(diào)整用孔部6433以及調(diào)整用孔部6432和調(diào)整用孔部6434)作為調(diào)整用孔部643。但是,也可以是3個調(diào)整用孔部以光軸c為中心等間隔地形成。
在所述實施方式的投射光學(xué)裝置5中,第4透鏡框64在第2分割框642形成有4個調(diào)整用孔部6431~6434。但是,也可以形成比這多的調(diào)整用孔部。
在所述實施方式的投射光學(xué)裝置5中,在第4透鏡框64中,相對于第2分割框642調(diào)整第1分割框641的位置。但是,也可以是相對于第1分割框641調(diào)整第2分割框642的結(jié)構(gòu)。在該情況下,可以進行如下變更:在第1分割框641上形成有形成于第2分割框642的調(diào)整用孔部643或固定用孔部644,使第1分割框641的調(diào)整用筒6413的外形形成為比第2分割框642的調(diào)整用保持筒6422的外形大,向調(diào)整用筒6413的內(nèi)表面?zhèn)炔迦胝{(diào)整用保持筒6422等。
在所述實施方式的投射光學(xué)裝置5中,作為第2分割框642(第4透鏡框64)的調(diào)整用保持筒6422所具有的調(diào)整部646,形成了作為孔的調(diào)整用孔部643。但是,調(diào)整部646不限于孔,可以形成為作為缺口的調(diào)整用缺口部。這在作為固定部647的固定用孔部644中也同樣,固定部647不限于孔,可以形成為固定用的缺口部。
在所述實施方式的投射光學(xué)裝置5中,固定用孔部644大致等間隔(在以光軸c為中心的圓周方向(徑向)上大致隔開120°)地形成有3個。但是,設(shè)置于能有效得到耐受落下、振動等沖擊的粘接力的位置處即可。此外,孔部為2個以上即可。
在所述實施方式的投射光學(xué)裝置5中,在第1分割框641(第4透鏡框64)的調(diào)整用筒6413中與固定用孔部644相對地具有槽部(固定用槽部645)。但是,不限于此,可以不具有槽部,而在調(diào)整用筒6413的外周面上,在與固定用孔部644相對地露出的區(qū)域直接涂敷粘接劑。
所述實施方式的投射光學(xué)裝置5具有第2光學(xué)系統(tǒng)7(反射鏡71),但也可以不具有第2光學(xué)系統(tǒng)7。此外,本實施方式的投射光學(xué)裝置5由對焦調(diào)整用的光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成,但也能夠應(yīng)用于變焦調(diào)整用的光學(xué)系統(tǒng)。
如圖1所示,所述實施方式的投影儀1經(jīng)由支承裝置sd以使得底面1a為上側(cè)的方式設(shè)置于壁面w,將投射圖像投射到設(shè)置于投影儀1的下側(cè)的屏幕sc。但是,投影儀1的設(shè)置的方法沒有限定,可以設(shè)置于頂面、地板面、桌面等,向設(shè)置于壁面w的屏幕sc進行投射。此外,可以將投影儀1設(shè)置于桌面,向相同桌面進行投射。
在所述實施方式的投影儀1中,電光學(xué)裝置35采用了使用與r光、g光、b光對應(yīng)的3個光調(diào)制裝置的所謂的3板方式。但是,不限于此,可以采用單板方式的光調(diào)制裝置。此外,可以追加采用用于提高對比度的光調(diào)制裝置。
在所述實施方式的投影儀1中,電光學(xué)裝置35采用透射型的光調(diào)制裝置(透射型的液晶面板351)。但是,不限于此,可以采用反射型的光調(diào)制裝置。
在所述實施方式的投影儀1中,電光學(xué)裝置35采用液晶面板351作為光調(diào)制裝置。但是,不限于此,一般情況下,只要根據(jù)圖像信號對入射光束進行調(diào)制即可,例如,可采用微鏡型的光調(diào)制裝置等其他方式的光調(diào)制裝置。另外,作為微鏡型的光調(diào)制裝置,例如,可采用dmd(digitalmicromirrordevice:數(shù)字微鏡器件)。
在所述實施方式的投影儀1中,光學(xué)單元3采用由透鏡陣列321、322構(gòu)成的透鏡集成光學(xué)系統(tǒng),作為使從光源裝置31射出的光束的照度均勻化的照明光學(xué)裝置32。但是,不限于此,也可采用由導(dǎo)光桿構(gòu)成的桿集成光學(xué)系統(tǒng)。
在所述實施方式的投影儀1的光學(xué)單元3中,光源裝置31的光源燈311采用超高壓水銀燈等放電式燈,但也可以采用激光二極管、led(lightemittingdiode:發(fā)光二極管)、有機el(electroluminescence:電發(fā)光)元件、硅發(fā)光元件等各種固體發(fā)光元件。
標號說明
1:投影儀;3:光學(xué)單元;5:投射光學(xué)裝置;6:第1光學(xué)系統(tǒng);7:第2光學(xué)系統(tǒng);31:光源裝置;50:投射光學(xué)單元;51:投射光學(xué)用殼體;51a:殼體主體;51b:罩;53:透光板;61:第1透鏡框;62:第2透鏡框;63:第3透鏡框;64:第4透鏡框;61p、62p、63p:凸輪銷;65:引導(dǎo)筒;66:凸輪筒;67:第1調(diào)整用筒;68:第2調(diào)整用筒;69:調(diào)整用環(huán);70:調(diào)整用固定部件;71:反射鏡;351:液晶面板(光調(diào)制裝置);641:第1分割框(另一個透鏡框);642:第2分割框(一個透鏡框);643:調(diào)整用孔部;644:固定用孔部;645:固定用槽部;646:調(diào)整部;647:固定部;648:光圈;663、664、665:凸輪槽;6413:調(diào)整用筒;6422:調(diào)整用保持筒;6521:直進槽;c:光軸;d:半徑;l1:第1透鏡組;l2:第2透鏡組;l3:第4透鏡組;l4:第4透鏡組;l42:第8透鏡(與光圈相鄰的透鏡)。