光学单元以及具备该光学单元的投影仪制造技术

光学单元具备：内部全反射棱镜，由照明光反射面反射照明光；以及颜色分解合成棱镜单元，由多个棱镜形成，将由照明光反射面反射的照明光从形成于最靠射出侧的棱镜的入射出射面入射并且将ON光从入射出射面射出，内部全反射棱镜接近入射出射面并且比入射出射面向ON光的出射方向突出地配置，入射到照明光反射面的照明光的入射光的光轴和ON光的入射出射面上的光轴配置在作为同一平面的光轴平面上，第一分量矢量朝向随着远离入射出射面而远离从入射出射面出射的ON光的光轴的方向，以在将入射出射面的向外的第一法向矢量投影到光轴平面时第一分量矢量相对于ON光的光轴配置在与入射光的光轴相同侧的方式将第一法向矢量投影到光轴平面。

Optical unit and projector with the optical unit

The optical unit has: an internal total reflection prism, which reflects illumination light from the illumination reflector; and a color decomposition synthetic prism unit, which is formed by multiple prisms. The illumination light reflected by the illumination reflector is incident from the incident surface of the prism formed on the most outgoing side and the ON light is emitted from the incident outgoing surface. The internal total reflection prism is close to the incident outgoing surface and is more incident than the incident one. Outgoing direction of ON light is arranged prominently. The optical axis of the incident light incident on the reflecting surface of the illuminating light and the optical axis of the incident plane of ON light are arranged on the optical axis plane as the same plane. The first component vector is directed away from the optical axis of ON light emitted from the incident plane with the distance from the incident plane, so as to be outward from the incident plane. When a normal vector is projected to the optical axis plane, the first component vector is projected to the optical axis plane in the same way as the optical axis of the incident light, relative to the optical axis of ON light.

【技术实现步骤摘要】
光学单元以及具备该光学单元的投影仪
本专利技术涉及入射照明光并射出由数字微镜器件反射的投影光的光学单元以及具备该光学单元的投影仪。
技术介绍
专利文献1公开了搭载有以往的光学单元的投影仪。该投影仪具备光源、光学单元、多个数字微镜器件(DigitalMicromirrorDevice)以及投影透镜。光学单元具有全反射型光分离棱镜以及十字分色棱镜。从投影侧(射出侧)朝向数字微镜器件依次配置有全反射型光分离棱镜以及十字分色棱镜。数字微镜器件是俯视时为矩形的反射型图像显示元件，具有由多个微小的微镜构成的图像显示面。数字微镜器件通过对各微镜的面的倾斜进行ON/OFF控制而对照明光进行强度调制，来生成投影光并形成图像。各微镜以数字微镜器件的一个转动轴为中心转动，ON状态的微镜的倾斜角度与OFF状态的微镜的倾斜角度不同。全反射型光分离棱镜由2个棱镜构成，一个棱镜具有射出面，另一个棱镜具有入射面及全反射面，并且具有相对于射出面向射出方向突出的突出部。全反射面的一部分设置于突出部，将从入射面入射到全反射型光分离棱镜的白色的照明光朝向十字分色棱镜全反射。射出面与投影透镜对置地配置，将由数字微镜器件生成的投影光朝向投影透镜射出。十字分色棱镜具有正交的2个二向色涂层面，将被全反射型光分离棱镜的全反射面全反射的白色的照明光分解成红色成分、绿色成分以及蓝色成分并分别向各数字微镜器件引导。另外，十字分色棱镜对由各数字微镜器件的ON状态的微镜反射的红色、绿色以及蓝色的ON光(投影光)进行颜色合成，并将颜色合成后的ON光朝向全反射型光分离棱镜射出。十字分色棱镜的最靠射出面侧的面与射出面平行，与颜色合成后的ON光的光轴垂直。在上述结构的投影仪中，从光源出射并入射到全反射型光分离棱镜的白色的照明光在由全反射型光分离棱镜的全反射面全反射后从全反射型光分离棱镜出射并入射到十字分色棱镜。入射到十字分色棱镜的照明光被颜色分解，照明光的红色成分、绿色成分以及蓝色成分朝向相互不同的数字微镜器件出射。而且，由各数字微镜器件的ON状态的微镜反射的红色、绿色以及蓝色的ON光被入射到十字分色棱镜并进行颜色合成，之后朝向全反射型光分离棱镜出射。颜色合成后的ON光在透过全反射型光分离棱镜的全反射面后从射出面射出，透过投影透镜。由此，投影出彩色图像。专利文献1：日本特开2007－25287号公报(第5页、第6页、第1图、第3图)一般来说，在投影仪中，使投影透镜向上下方向或左右方向移动来变更投影图像的投影位置。即，在投影仪中进行投影透镜的上下移位、左右移位。然而，根据上述以往的光学单元，全反射型光分离棱镜具有向射出方向突出的突出部，投影透镜被配置在突出部的侧方附近。因此，限制了投影透镜的左右方向的移动而投影透镜的左右移位量(能够向左右方向移动的距离)变小。另外，在全反射型光分离棱镜的突出部被配置在投影透镜的下方附近的情况下，限制了投影透镜的上下方向的移动而投影透镜的上下移位量(能够向上下方向移动的距离)变小。因此，存在光学单元以及投影仪的使用性降低的问题。另一方面，若使全反射型光分离棱镜的突出部(全反射面)沿着十字分色棱镜的最靠射出侧的面向远离投影透镜的方向移动，则能够增大投影透镜的左右移位量、上下移位量。然而，在该情况下，有朝向全反射型光分离棱镜的照明光的光束中的十字分色棱镜侧的光线不入射到入射面的情况。此时，若为了使十字分色棱镜侧的照明光的光线入射到入射面而变更照明光向入射面的入射角度，则一部分的照明光不被全反射面全反射而透过。由此，存在因被全反射型光分离棱镜的全反射面全反射的照明光的光量减少而入射到数字微镜器件的照明光的光量减少，从而投影光的光量减少的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供能够防止投影光的光量的减少并且能够提高使用性的光学单元以及具备该光学单元的投影仪。为了实现上述目的，本专利技术的光学单元的特征在于，朝向多个数字微镜器件出射照明光并且使由多个上述数字微镜器件生成的投影光透过并射出，上述数字微镜器件根据图像信号在图像显示面对照明光进行调制来生成投影光，在该光学单元中，具备：反射部件，具有反射照明光的照明光反射面；以及棱镜单元，由多个第一棱镜形成，将由上述照明光反射面反射的照明光从形成于最靠射出侧的上述第一棱镜的第一面入射并且将投影光从上述第一面出射，上述反射部件接近上述第一面并且比上述第一面向投影光的出射方向突出地配置，入射到上述照明光反射面的照明光的入射光的光轴和投影光的上述第一面上的光轴被配置在作为同一平面的光轴平面上，第一分量矢量朝向随着远离上述第一面而远离从上述第一面出射的投影光的光轴的方向，其中，以在将上述第一面的向外的第一法向矢量投影到上述光轴平面时上述第一分量矢量相对于投影光的光轴配置在与上述入射光的光轴相同侧的方式来将上述第一法向矢量投影到上述光轴平面。另外，本专利技术的投影仪的特征在于，具备：上述结构的光学单元、光源、朝向上述光学单元的上述反射部件出射照明光的照明光学系统、以及将显示在安装于上述安装部的上述数字微镜器件的图像放大投影到屏幕的投影光学系统。根据本专利技术的光学单元，入射到照明光反射面的照明光的入射光的光轴和投影光的第一面上的光轴被配置在作为同一平面的光轴平面上，第一分量矢量朝向随着远离第一面而远离从第一面出射的投影光的光轴的方向，其中，以在将第一面的向外的第一法向矢量投影到光轴平面时第一分量矢量相对于投影光的光轴配置在与照明光的入射光的光轴相同侧的方式来将第一法向矢量投影到光轴平面。由此，能够防止由照明光反射面全反射的照明光的光量的减少，并且能够增大从第一面出射的第一面附近的投影光的光轴与反射部件之间的在与该投影光的光轴垂直的方向上的距离。因此，在与光学单元的第一面对置地配置投影光学系统的情况下，能够增大投影光学系统的朝向反射部件的方向的移位量。因此，能够防止投影光的光量的减少，并且能够提高光学单元以及投影仪的使用性。附图说明图1是表示具备本专利技术的第一实施方式的光学单元的投影仪的概略结构图。图2是表示本专利技术的第一实施方式的光学单元的立体图。图3是表示本专利技术的第一实施方式的光学单元的分解立体图。图4是表示本专利技术的第一实施方式的光学单元的顶视图。图5是表示本专利技术的第一实施方式的光学单元的侧视图。图6是表示本专利技术的第一实施方式的光学单元的侧剖视图。图7是表示本专利技术的第一实施方式的光学单元的数字微镜器件的微镜的基准状态、ON状态以及OFF状态的立体图。图8是用于对本专利技术的第一实施方式的光学单元的数字微镜器件的动作进行说明的立体图。图9是表示针对本专利技术的第一实施方式的光学单元的数字微镜器件的微镜的照明光、被ON状态的微镜反射的ON光以及被OFF状态的微镜反射的OFF光的示意图。图10是表示比较例的光学单元的侧剖视图。图11是表示本专利技术的第二实施方式的光学单元的立体图。图12是表示本专利技术的第二实施方式的光学单元的顶视图。图13是表示本专利技术的第二实施方式的光学单元的侧视图。图14是表示本专利技术的第二实施方式的光学单元的侧剖视图。图15是表示本专利技术的第三实施方式的光学单元的立体图。图16是表示本专利技术的第三实施方式的光学单元的顶视图。图17是表示本专利技术的第三实施方式的光学单元的侧视图。图18是表示本专利技术的第三实施方式的光学单元的侧剖视本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学单元，朝向多个数字微镜器件出射照明光并且使由多个所述数字微镜器件生成的投影光透过并射出，所述数字微镜器件根据图像信号在图像显示面对照明光进行调制来生成投影光，所述光学单元的特征在于，具备：反射部件，具有反射照明光的照明光反射面；以及棱镜单元，由多个第一棱镜形成，将由所述照明光反射面反射的照明光从形成于最靠射出侧的所述第一棱镜的第一面入射并且将投影光从所述第一面出射，所述反射部件接近所述第一面并且比所述第一面向投影光的出射方向突出地配置，入射到所述照明光反射面的照明光的入射光的光轴和投影光的所述第一面上的光轴被配置在作为同一平面的光轴平面上，第一分量矢量朝向随着远离所述第一面而远离从所述第一面射出的投影光的光轴的方向，其中，以在将所述第一面的向外的第一法向矢量投影到所述光轴平面时所述第一分量矢量相对于投影光的光轴配置在与所述入射光的光轴相同侧的方式来将所述第一法向矢量投影到所述光轴平面。

【技术特征摘要】
2017.07.04 JP 2017-1312491.一种光学单元，朝向多个数字微镜器件出射照明光并且使由多个所述数字微镜器件生成的投影光透过并射出，所述数字微镜器件根据图像信号在图像显示面对照明光进行调制来生成投影光，所述光学单元的特征在于，具备：反射部件，具有反射照明光的照明光反射面；以及棱镜单元，由多个第一棱镜形成，将由所述照明光反射面反射的照明光从形成于最靠射出侧的所述第一棱镜的第一面入射并且将投影光从所述第一面出射，所述反射部件接近所述第一面并且比所述第一面向投影光的出射方向突出地配置，入射到所述照明光反射面的照明光的入射光的光轴和投影光的所述第一面上的光轴被配置在作为同一平面的光轴平面上，第一分量矢量朝向随着远离所述第一面而远离从所述第一面射出的投影光的光轴的方向，其中，以在将所述第一面的向外的第一法向矢量投影到所述光轴平面时所述第一分量矢量相对于投影光的光轴配置在与所述入射光的光轴相同侧的方式来将所述第一法向矢量投影到所述光轴平面。2.根据权利要求1所述的光学单元，其特征在于，至少一个所述第一棱镜具有二向色涂层面，所述棱镜单元进行照明光的颜色分解和投影光的颜色合成。3.根据权利要求1或者2所述的光学单元，其特征在于，第二分量矢量朝向随着远离具有所述第一面的所述第一棱镜的与所述第一面对置的对置面而远离从所述第一面出射的投影光的光轴的方向，其中，以在将所述对置面的向内的第二法向矢量投影到所述光轴平面时所述第二分量矢量相对于投影光的光轴配置在与所述入射光的光轴相同侧的方式来将所述第二法向矢量投影到所述光轴平面。4.根据权利要求1～3中的任一项所述的光学单元，其特征在于，所述照明光反射面被配置在投影光的光束的外侧。5.根据权利要求1～4中的任一项所述的光学单元，其特征在于，所述反射部件由内部全反射棱镜构成，所述照明光反射面由所述内部全反射棱镜的全反射面形成。6.根据权利要求1～4中的任一项所述的光学单元，其特征在于，所述反射部件由镜部件构成，所述照明光反射面由所述镜部件的镜面形成。7.根据权利要求1～6中的任一项所述的光学单元，其特征在于，具备射出侧光学部件，该射出侧光学部件具有沿法线方向配置投影光的光轴并且射出投影光的第二面，配...

【专利技术属性】
技术研发人员：泽井靖昌，寺田昌弘，今冈雅之，今村祯允，
申请(专利权)人：柯尼卡美能达株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP