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公開番号2025149514
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-08
出願番号2024050218
出願日2024-03-26
発明の名称プロジェクターおよびプロジェクターシステム
出願人セイコーエプソン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G03B 21/00 20060101AFI20251001BHJP(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】1つの投写レンズによって、不可視画像および不可視像を同一の投写面に表示する場合でも、投写レンズのバックフォーカスが長くなることを抑制したプロジェクターを提供すること。
【解決手段】プロジェクターは、第1光源と、第1光源から出射された可視光を変調して投写画像を形成する光変調素子と、投写画像を第1位置に結像する第1リレー光学系と、拡大光学系と、不可視光からなる不可視像を形成する不可視像生成部と、拡大光学系と光変調素子との光路に配置され、可視光と不可視光とを合成して合成光とする光合成素子と、を備える。不可視像は、投写画像が形成される位置と共役な第2位置に形成される。拡大光学系は、第1位置で結像するとともに、合成光を投写することによって、投写画像および不可視像を同一の投写面に表示する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１光源と、
前記第１光源から出射された可視光を変調して投写画像を形成する光変調素子と、
前記投写画像を第１位置に結像する第１リレー光学系と、
拡大光学系と、
不可視光からなる不可視像を形成する不可視像生成部と、
前記拡大光学系と前記光変調素子との光路に配置され、前記可視光と前記不可視光とを合成して合成光とする光合成素子と、
を備え、
前記不可視像は、前記投写画像が形成される位置と共役な第２位置に形成され、
前記拡大光学系は、前記第１位置で結像するとともに、前記合成光を投写することによって、前記投写画像および前記不可視像を同一の投写面に表示することを特徴とするプロジェクター。
続きを表示（約 960 文字）【請求項２】
前記拡大光学系は、前記第２位置で結像することを特徴とする請求項１に記載のプロジェクター。
【請求項３】
前記第１リレー光学系は、前記不可視像を前記第１位置に結像することを特とする請求項１に記載のプロジェクター。
【請求項４】
前記第２位置と前記光合成素子との光学的距離は、前記投写画像が形成される位置と前記光合成素子との光学的距離と同じであることを特徴とする請求項３に記載のプロジェクター。
【請求項５】
前記第１リレー光学系は、凹面形状である第１反射面を備えることを特徴とする請求項１から請求項４のうち何れか一項に記載のプロジェクター。
【請求項６】
前記不可視像生成部は、前記不可視像を形成するＩＲ光変調素子を備えることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクター。
【請求項７】
前記不可視像生成部は、前記不可視光を出射する第２光源と、前記ＩＲ光変調素子として透過型の液晶パネルと、を備え、
前記液晶パネルは、前記第２光源から出射された前記不可視光を変調して前記不可視像を形成することを特徴とする請求項６に記載のプロジェクター。
【請求項８】
前記ＩＲ光変調素子は、前記不可視光を出射することによって前記不可視像を形成する自発光素子を備えることを特徴とする請求項６に記載のプロジェクター。
【請求項９】
前記不可視像生成部は、前記不可視光を出射する半導体レーザ素子と、前記不可視光を回折して空間的に分岐させる回折光学素子と、前記回折光学素子が分岐させた前記不可視光を前記第２位置に前記不可視像として結像する集光レンズと、を備えることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクター。
【請求項１０】
前記不可視像生成部は、前記不可視光を出射する第２光源と、前記不可視光が透過することによってパターン光が形成される形成面を備える光学部材と、を備え、
前記形成面は、前記第２位置に位置し、
前記不可視像は、前記パターン光によって、前記第２位置に形成されることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクター。
（【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、プロジェクターおよびプロジェクターシステムに関する。
続きを表示（約 3,200 文字）【背景技術】
【０００２】
可視光からなる可視画像と赤外光からなる赤外画像とを同一のスクリーンに投写するプロジェクターは、特許文献１に記載されている。同文献のプロジェクターは、可視光と赤外光とを含む光を射出する光源と、光源からの光を波長域が異なる複数の光に分離する光分離手段と、光分離手段によって分離された可視光を変調する可視光用光変調素子と、光分離手段によって分離された赤外光を変調する赤外光用光変調素子と、可視光用光変調素子による変調光と赤外光用光変調素子による変調光とを１つに合成して合成光とする光合成手段と、合成光を被投写面上に投写表示する投写手段と、を備える。投写手段は、複数のレンズを備える投写レンズである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００８－１７６１９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のプロジェクターでは、投写レンズの縮小側の結像面は、可視光用光変調素子および赤外光用光変調素子の画像形成面に位置する。このため、投写レンズのバックフォーカスが長くなるので、スクリーンに表示された可視画像および赤外画像のコントラストが低下するとともに、投写レンズの大型化するという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、本発明のプロジェクターは、第１光源と、前記第１光源から出射された可視光を変調して投写画像を形成する光変調素子と、前記投写画像を第１位置に結像する第１リレー光学系と、拡大光学系と、不可視光からなる不可視像を形成する不可視像生成部と、前記拡大光学系と前記光変調素子との光路に配置され、前記可視光と前記不可視光とを合成して合成光とする光合成素子と、を備え、前記不可視像は、前記投写画像が形成される位置と共役な第２位置に形成され、前記拡大光学系は、前記第１位置で結像するとともに、前記合成光を投写することによって、前記投写画像および前記不可視像を同一の投写面に表示することを特徴とする。
【０００６】
本発明のプロジェクターシステムは、上記プロジェクターと、前記投写面に表示された前記不可視像を撮像する撮像部と、前記撮像部が撮像した前記不可視像に基づいて、前記投写面における基準位置に対する前記不可視像の位置ズレを認識する認識部と、前記認識部が認識した前記位置ズレに基づいて、前記投写面に表示される前記投写画像の位置を補正する表示補正部と、を備えることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
実施形態１のプロジェクターシステムの要部の概略図である。
光源装置の要部の概略図である。
不可視像生成部の要部の概略図である。
スクリーンに表示される不可視像の一例を説明する図である。
実施形態１の光学系の概略構成を示す図である。
実施形態１の光学系のうち、可視光を投写するための第１投写光学系の概略構成図である。
実施形態１の光学系のうち、不可視光を投写するための第２投写光学系の概略構成図である。
第１リレー光学系における光変調素子および投写画像の中間像の位置関係を説明する図である。
実施形態１の第１投写光学系の縮小側のＭＴＦを示す図である。
実施形態１の第２投写光学系の縮小側のＭＴＦを示す図である。
実施形態２のプロジェクターシステムの要部の概略図である。
実施形態２の光学系の概略構成を示す図である。
実施形態２の光学系のうち、可視光を投写するための第１投写光学系の概略構成図である。
実施形態２の光学系のうち、不可視光を投写するための第２投写光学系の概略構成図である。
実施形態２の第１投写光学系の縮小側のＭＴＦを示す図である。
実施形態２の第２投写光学系の縮小側のＭＴＦを示す図である。
実施形態３のプロジェクターシステムの要部の概略図である。
実施形態３の光学系の概略構成を示す図である。
実施形態３の光学系のうち、可視光を投写するための第１投写光学系の概略構成図である。
実施形態３の光学系のうち、不可視光を投写するための第２投写光学系の概略構成図である。
実施形態３の第１投写光学系の縮小側のＭＴＦを示す図である。
実施形態３の第２投写光学系の縮小側のＭＴＦを示す図である。
実施形態４のプロジェクターシステムの要部の概略図である。
実施形態４の光学系の概略構成を示す図である。
実施形態４の光学系のうち、可視光を投写するための第１投写光学系の概略構成図である。
実施形態４の光学系のうち、不可視光を投写するための第２投写光学系の概略構成図である。
実施形態４の第１投写光学系の縮小側のＭＴＦを示す図である。
実施形態４の第２投写光学系の縮小側のＭＴＦを示す図である。
実施形態５のプロジェクターシステムの要部の概略図である。
実施形態５の光学系の概略構成を示す図である。
実施形態５の光学系のうち、可視光を投写するための第１投写光学系の概略構成図である。
実施形態５の光学系のうち、不可視光を投写するための第２投写光学系の概略構成図である。
実施形態５の第１投写光学系の縮小側のＭＴＦを示す図である。
実施形態５の第２投写光学系の縮小側のＭＴＦを示す図である。
実施形態６のプロジェクターシステムの要部の概略図である。
実施形態６の光学系の概略構成を示す図である。
実施形態６の光学系のうち、可視光を投写するための第１投写光学系の概略構成図である。
実施形態６の光学系のうち、不可視光を投写するための第２投写光学系の概略構成図である。
実施形態６の第１投写光学系の縮小側のＭＴＦを示す図である。
実施形態６の第２投写光学系の縮小側のＭＴＦを示す図である。
実施形態４の変形例のプロジェクターシステムの光学系の概略構成を示す図である。
変形例１の不可視像生成部の概略図である。
変形例２の不可視像生成部の概略図である。
変形例３の不可視像生成部の概略図である。
変形例３の不可視像生成部の光学部材の一例の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に図面を参照して、本発明の実施形態に係るプロジェクターおよびプロジェクターシステムを説明する。
【０００９】
［実施形態１］
（プロジェクターシステム）
図１は、プロジェクターシステムＰＳ１の要部の概略図である。図２は、光源装置２の要部の概略図である。図３は、不可視像生成部８の要部の概略図である。図１に示すように、プロジェクターシステムＰＳ１は、プロジェクター１と、撮像部１７と、制御部１０と、を備える。本形態では、撮像部１７および制御部１０は、プロジェクター１に設けられている。
【００１０】
図１に示すように、プロジェクター１は、光源装置２と、光源装置２から出射された可視光を変調して投写画像を形成する複数の光変調素子３と、不可視光からなる不可視像を形成する不可視像生成部８と、投写画像および不可視像を同一のスクリーンＳに表示する光学系４と、スクリーンＳに表示された不可視像を撮像する撮像部１７と、制御部１０と、を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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