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公開番号2025077963
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-19
出願番号2024095917
出願日2024-06-13
発明の名称画像投射装置
出願人株式会社リコー
代理人個人
主分類G03B 21/14 20060101AFI20250512BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】焦点位置の変化に応じて焦点位置を調整できるようにする。
【解決手段】画像投射装置は、光源から射出される光を受光して画像光を生成する画像光生成部2と、画像光生成部2によって生成された画像光を投射面Pに投射する投射光学系3と、を備え、投射光学系3から投射面Pに投射される画像光は、所定の光エネルギーを有する第一の画像光と、第一の画像光よりも大きい光エネルギーを有する第二の画像光と、を含み、第一の画像光が投射されるときの焦点位置bと、第二の画像光が投射されるときの焦点位置aとが、投射面Pの少なくとも一部を挟むように配置される。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
光源と、
前記光源から射出される光を受光して画像光を生成する画像光生成部と、
前記画像光生成部によって生成された前記画像光を投射面に投射する投射光学系と、
を備え、
前記投射光学系から前記投射面に投射される画像光は、
所定の光エネルギーを有する第一の画像光と、
前記第一の画像光よりも大きい光エネルギーを有する第二の画像光と、
を含み、
前記第一の画像光が投射されるときの焦点位置と、前記第二の画像光が投射されるときの焦点位置とが、前記投射面の少なくとも一部を挟むように配置されることを特徴とする画像投射装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記投射面の少なくとも一部を挟むように配置されるそれぞれの前記焦点位置は、前記第一の画像光及び前記第二の画像光の投射が開始された後、それぞれの前記焦点位置の変化が安定状態となったときの焦点位置である請求項１に記載の画像投射装置。
【請求項３】
前記投射面の少なくとも一部を挟むように配置されるそれぞれの前記焦点位置は、前記第一の画像光及び前記第二の画像光の投射が開始された後、前記投射光学系の温度変化が安定状態となったときの焦点位置である請求項１に記載の画像投射装置。
【請求項４】
前記投射面の少なくとも一部を挟むように配置されるそれぞれの前記焦点位置は、前記第一の画像光及び前記第二の画像光の投射が開始された後、それぞれの前記焦点位置の変化が最大となったときの焦点位置である請求項１に記載の画像投射装置。
【請求項５】
前記投射面の少なくとも一部を挟むように配置されるそれぞれの前記焦点位置の間の距離をＬとし、
前記第一の画像光が投射されるときの焦点位置と前記投射面との距離をＬａとし、
前記第二の画像光が投射されるときの焦点位置と前記投射面との距離をＬｂとすると、
Ｌ／３≦Ｌａ，Ｌｂ≦２Ｌ／３の関係を満たす請求項１に記載の画像投射装置。
【請求項６】
前記第一の画像光は、前記第二の画像光よりも画像平均輝度が小さい請求項１に記載の画像投射装置。
【請求項７】
前記第一の画像光は、前記第二の画像光よりも白色の画像光の面積率が小さいモノクロ画像光である請求項１に記載の画像投射装置。
【請求項８】
前記第一の画像光は、前記光源が射出可能な最大エネルギーの光の５０％よりも小さい光エネルギーを有する画像光であり、
前記第二の画像光は、前記最大エネルギーの光の５０％よりも大きい光エネルギーを有する画像光である請求項１に記載の画像投射装置。
【請求項９】
前記第一の画像光は、前記光源が射出可能な最も暗い光の射出モードで、黒背景の画像に画質又は焦点位置を評価するための評価チャートが含まれる画像光であり、
前記第二の画像光は、前記光源が出力可能な最も明るい光の出力モードで、白背景の画像に画質又は焦点位置を評価するための評価チャートが含まれる画像光である請求項１に記載の画像投射装置。
【請求項１０】
前記第一の画像光が有する光エネルギーは、前記第二の画像光が有する光エネルギーの１０分の１以下である請求項１に記載の画像投射装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像投射装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
光源から射出される光を、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）などの画像変調素子に集光させ、画像変調素子により変調された画像光をスクリーンなどの投射面に投射する画像投射装置が知られている。
【０００３】
画像投射装置においては、稼働に伴って装置内の温度が上昇すると、投射光学系の光学特性が変化することにより、投射面に投射される画像光の焦点位置が変化して、画質が低下する問題がある。
【０００４】
斯かる問題に対して、例えば特許文献１（特開２００６－３１３２０１号公報）においては、画像光の色収差、又は、投射画像の歪曲収差を用いて、焦点位置を調整する方法が提案されている。この方法によれば、特定の波長（色）の画像光、又は、投射画像の特定の部分を利用して、投射当初の焦点位置を、位置変化が生じる方向とはあらかじめ反対方向へシフトさせ、温度上昇に起因する焦点位置の変化が生じても位置ずれが相殺されることにより、画質の低下を抑制できるようにしている。
【０００５】
しかしながら、色収差又は歪曲収差を用いた焦点位置の調整方法においては、焦点位置の調整範囲が色収差又は歪曲収差の範囲内に限られる。このため、焦点位置の変位幅が色収差又は歪曲収差の範囲を超える場合は、焦点位置の変化に応じた焦点位置の調整を十分に行えない課題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明においては、焦点位置の変化に応じて焦点位置を調整できるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明に係る画像投射装置は、光源と、前記光源から射出される光を受光して画像光を生成する画像光生成部と、前記画像光生成部によって生成された前記画像光を投射面に投射する投射光学系と、を備え、前記投射光学系から前記投射面に投射される画像光は、所定の光エネルギーを有する第一の画像光と、前記第一の画像光よりも大きい光エネルギーを有する第二の画像光と、を含み、前記第一の画像光が投射されるときの焦点位置と、前記第二の画像光が投射されるときの焦点位置とが、前記投射面の少なくとも一部を挟むように配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、焦点位置の変化に応じて焦点位置を調整できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の第一実施形態に係る画像投射装置の全体構成図である。
本発明の第一実施形態に係る画像投射装置のハードウェア構成図である。
本発明の第一実施形態に係る焦点位置の調整方法を示す図である。
本発明の第一実施形態における焦点位置の変化の態様を示す図である。
本発明の第二実施形態の内容を示す図である。
本発明の第三実施形態の内容を示す図である。
本発明の第四実施形態の内容を示す図である。
光エネルギーの大きさが異なる画像光ごとの焦点位置の変化の態様を示す図である。
２つの焦点位置の間に焦点位置をもつ第三の画像光を投射可能な例を示す図である。
投射面を複数の領域から成るマトリクス状に区画した状態を示す図である。
投射面の領域ごとの第一の画像光と第二の画像光の各焦点位置を示す図である。
焦点調整機構の一例を示す概略図である。
焦点調整機構による焦点位置調整のフローを示す図である。
焦点位置が変化する前の状態を示す図である。
焦点位置が変化した後の状態を示す図である。
エネルギーの大きさが異なる二種類の画像光を投射した場合のそれぞれの焦点位置の変位量を示す図である。
焦点調整用画像に含まれる評価チャートの配置の一例を示す図である。
焦点調整用画像の他の実施例を示す図である。
評価チャートの他の実施例を示す図である。
焦点調整用画像の背景部分の他の実施例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜画像投射装置の全体構成＞
まず、図１に基づき、本発明の第一実施形態に係る画像投射装置１００の全体構成について説明する。なお、本発明を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材及び部品などの構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付し、一度説明した後ではその説明を省略する。
（【００１１】以降は省略されています）

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