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ホーム > テクノロジー > 最新技術(プロジェクター) : 超短焦点技術
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超短焦点技術

ミラー投写方式

スクリーンに対し前から投写するシーンが多いプロジェクターの開発において、お客様から多くいただく要望として、投写距離の短縮があります。投写距離を極小化するためのプロジェクター装置としての開発課題は、超短焦点投写レンズの開発です。通常、投写レンズはガラスを磨いた凸凹の単レンズを約10枚組み合わせて構成されます。多くのレンズで構成するのは諸性能(投写距離、各種収差など)を、お客様に満足いただける所定レベルに収めるためで、これらの性能はそれぞれがトレードオフの関係にあります。よって、投射距離を極端に短くすることは、他の性能を急激に劣化させることになります。そこで、飛躍的な投写距離の短縮やそれに伴う色収差を補正するためには、屈折型レンズを用いない、完全な反射方式が必要と考え、開発に着手しました。その結果、光学系に屈折型レンズを使用せず、反射型ミラーのみで構成したプロジェクターを製品化しました。ミラー投写方式のプロジェクターは、4枚の非球面ミラーを搭載し、わずか0.65mという投写距離で100インチの大画面を投写可能な超短焦点を実現しています。

ミラーを用いた反射型レンズ(ミラーレンズ)は、天体望遠鏡の望遠鏡光学などで一般的に知られているもので、基本的に屈折型の硝子レンズで発生する屈折率の波長依存性がないため、色収差が発生しないという特徴を持っています。ただし、反射方式であろうと屈折型レンズに使用する硝子材料の分散に起因する収差以外にもミラー表面形状等による収差は発生します。したがって、ミラーレンズの設計では、これらの収差を使用レベルまで極小化しました。ミラーレンズは独自び光学設計技術により超高精度成形技術を用いた非球面ミラーを開発しました。.

ミラー投写方式表示デバイスには単板のDLPチップを使用しており、この方式ではカラーホイールと呼ばれる角度分割した赤、青、緑の3原色のカラーフィルタ、均一照明を行うロッドインテグレータおよびリレー光学系を通してDLPチップを照らします。DLPチップの各素子がON時にのみ反射された映像光が各ミラーに入射します。それをひとつの画像にする結像系は、非球面ミラー4枚構成で、それぞれの形状は、M1:凹面、M2:凸面、M3:凹面、M4:凸面となっています。非球面ミラーで光線を反射させていき、3枚目の非球面ミラーが移動してフォーカスをあわせます。4枚目の非球面ミラーは、短焦点で画像を映すため、打ち上げ角度が大きい(曲率のきつい)大口径レンズの役割を果たしています。

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