[实用新型]投影光学系统以及具备该投影光学系统的投影仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及能够切换投射图像的长宽比（aspect ratio）的投影光学系统以及具备该投影光学系统的投影仪。

背景技术

作为在投影仪的投影光学系统中使用的长宽比转换用的转换器，存在以能够进退的方式配置于本来的投影光学系统的前面位置即像侧正面的前侧配置型转换器。

然而，这种转换器作为与投影仪主体相独立的外置的光学部设置，从而导致投影仪大型化，并且导致包括转换器的整个投影光学系统的调整变得复杂，或者导致图像显著劣化。

另外，不仅投影仪的投影光学系统，作为在照相机等的摄像光学系统中使用的长宽比转换用的转换器，存在以能够装卸的方式配置于成像光学系统的像侧的后侧配置型中继系统（参照专利文献1）。该中继系统由第一组、第二组和第三组构成，其中的中央的第二组是变形转换器（anamorphic converter），能够插入第一组与第三组之间或从第一组与第三组之间退出。并且，存在有在进行用于调整最靠物体侧的透镜位置的凸缘衬圈（flange back）调整时使第三组在光轴方向移动的装置（参照专利文献2）。

然而，专利文献1等所公开的中继系统或者变形转换器是用于摄像光学系统的装置，若将其直接用于投影光学系统，会产生各种制约。

例如，在上述那样的后侧配置型中继系统的情况下，在第二组的变形转换器插入时与退避时，光路长度变化，因此，若作为投影光学系统使用，则存在因第二组的进退而导致物体面与像面之间的成像关系崩溃的可能性，不产生第二组的进退的影响的投影光学系统的设计不容易。

并且，在专利文献1等所记载的摄像光学系统中，能够进行透镜更换是基本的前提，因此，例如专利文献2那样的凸缘衬圈调整等很重要。另一方面，在投影光学系统中，一般不进行透镜更换，因此不需要确保用于使得能够安装各种更换透镜的凸缘衬圈调整的功能。

专利文献1：日本特开2005－221597号公报

专利文献2：日本特开2005－300902号公报

实用新型内容

本实用新型是鉴于上述背景技术的问题而完成的，其目的在于提供能够调节成像面的投影光学系统以及组装有该投影光学系统的投影仪。

为了实现上述目的，本实用新型的投影光学系统的特征在于，（a）该投影光学系统构成为，当向被投射面上放大投射图像时，使光调制元件的图像的横纵比与投射到被投射面的图像的横纵比不同，（b）从被投射面侧开始依次具备：第一组，该第一组包括进行变焦动作的变焦光学系统；以及第二组，该第二组包括在光调制元件的纵向与横向具有不同的放大倍数且能够相对于光路进退的变形光学系统，（c）第一组与第二组的进退动作联动地沿光轴方向移动。

根据上述投影光学系统，第二组能够相对于光路进退，在第二组配置于光路上而转换横纵比并进行投射的第一动作状态下，在纵横方向具有不同的焦距且纵横方向的放大倍率也不同，从而能够使光调制元件的图像的横纵比与投射到被投射面上的图像的横纵比不同。即，能够利用本投影光学系统进行宽度与高度之比亦即长宽比的转换。并且，在使第二组从光路上退避而不转换横纵比地进行投射的第二动作状态下，能够使光调制元件的图像的横纵比与投射到被投射面上的图像的横纵比相等。即，利用本投影光学系统，也能够不转换宽度与高度之比而使宽度与高度之比保持不变。当进行如上所述的投射状态的切换时，第一组与第二组的进退动作联动地变更位置，由此，当进行第一动作状态以及第二动作状态间的切换时，能够将基于本投影光学系统的成像面保持在同一位置。

根据本实用新型的具体的方面，投影光学系统还具有第三组，该第三组配置在比第二组靠近光调制元件侧的位置，且具有正的放大倍数。在该情况下，由于能够使假定通过第三组而入射至第二组的光成为比较平行的状态，因此能够抑制第二组的直径变大的情况，并且，能够降低第二组的构成透镜的位置精度的要求，并且能够确保精度。

根据本实用新型的其他方面，第三组包括非球面透镜组。在该情况下，能够更加容易地进行像差修正。

根据本实用新型的其他方面，投影光学系统还具有驱动机构，该驱动机构用于进行伴随着第二组的进退动作的第一组的联动。在该情况下，能够利用驱动机构可靠地使第一组移动所需要的移动量的量。

根据本实用新型的其他方面，将构成第二组的透镜的第i个透镜的折射率设定为n_i，将该第i个透镜的厚度设定为d_i，伴随着第二组的进退动作的第一组的移动量Δd由下式表示：