投影机制造技术

本发明专利技术提供一种投影机，该投影机具有作为在光路上串联配置的2个空间调制元件的第1像素矩阵和第2像素矩阵，小型、远心性好、且能够高性能地维持成像状态。通过在中继光学系统(40)中具有双高斯透镜(41g、41r、41b)和配置成分别向双高斯透镜(41g、41r、41b)侧凸出的1对凹凸透镜(42g、43g、42r、43r、42b、43b)，能够充分抑制从调光光阀(30g、30r、30b)到色调制光阀(50g、50r、50b)之间的像差的发生，高性能地维持成像状态，进而能够使图像形成良好。

【技术实现步骤摘要】
投影机
本专利技术涉及具有在光路上串联配置的第1空间调制元件和第2空间调制元件的投影机。
技术介绍
在投影机中，已知有串联排列2个空间调制元件来提高图像的对比度的投影机(参照专利文献1～3)。该情况下，在2个空间调制元件之间配置中继透镜，以使2个空间调制元件中的一方的像与另一方重叠的方式成像，特别是，在专利文献1中，在2个空间调制元件之间成像时，利用双高斯透镜作为中继透镜。然而，通过如上述那样应用双高斯透镜作为配置在2个空间调制元件之间的中继透镜，即使能够抑制某种程度的像差，也不一定能够充分抑制各种像差(例如像面弯曲和/或非点像差)，未必容易实现小型、远心性好、且高性能地维持成像状态。现有技术文献专利文献1：日本特表2006-509244号公报专利文献2：日本特开2005-189282号公报专利文献3：日本特开2005-208573号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种投影机，该投影机具有作为在光路上串联配置的2个空间调制元件的第1像素矩阵和第2像素矩阵，小型、远心性好，且能够高性能地维持成像状态。为了达成上述目的，本专利技术的投影机具备：射出光的照明光学系统；光调制装置，其对从照明光学系统射出的光进行调制；以及投射光学系统，其对由光调制装置调制后的光进行投影，其中，光调制装置包括在从照明光学系统射出的光的光路上串联配置的第1像素矩阵及第2像素矩阵、和在第1像素矩阵和第2像素矩阵之间的光路上配置的中继光学系统，中继光学系统包括双高斯透镜和1对凹凸透镜，该1对凹凸透镜被配置成沿着光路在光路上夹着双高斯透镜，且分别具有正的放大率，1对凹凸透镜分别向双高斯透镜侧凸出。在此，所谓2个像素矩阵在光路上串联配置是指具有如下关系：在沿着1个光路的情况下，一个像素矩阵(例如第1像素矩阵)被配置成处于比另外的像素矩阵(例如第2像素矩阵)靠光路上游侧。即，是指：第1像素矩阵与第2像素矩阵的配置相对处于光路上游侧和光路下游侧。根据上述投影机，设为以下结构：作为使第1像素矩阵和第2像素矩阵之间成像的中继光学系统，不仅具有双高斯透镜，还具有1对具有正的放大率的凹凸透镜。进而，该凹凸透镜被配置成沿着光路夹着双高斯透镜且向双高斯透镜侧凸出。由此，能够既抑制装置的大型化，又使远心性良好，使在共轭位置配置有2个像素矩阵的光学系统的成像性能提高。在本专利技术的具体的一方面，中继光学系统是在双高斯透镜处具有光圈、以该光圈的位置为基准而沿着光轴对称的等倍的光学系统。该情况下，通过以光圈的位置为基准对称，例如通过应用相同规格的像素矩阵作为两个像素矩阵且将其等效地配置，来抑制彗形像差、歪曲像差。另外，通过利用凹凸透镜来抑制像面弯曲像差和非点像差，能够成为高性能的中继光学系统。在本专利技术的另外一方面，第1及第2像素矩阵是透射型的液晶像素矩阵。该情况下，能够以简单的构造形成明亮的图像。另外，能够设为使一对凹凸透镜接近第1及第2像素矩阵的配置，能够提高凹凸透镜对像差的修正的功能。在本专利技术的又一方面，在中继光学系统中，在将双高斯透镜的焦点距离设为fdg、将1对凹凸透镜中在双高斯透镜的光入射侧配置的第1凹凸透镜的焦点距离设为f1、将在光射出侧配置的第2凹凸透镜的焦点距离设为f2时，满足该情况下，能够使中继光学系统成为两侧远心的中继光学系统，能够充分得到凹凸透镜对像差的修正效果。在本专利技术的又一方面，投影机还具备：色分离导光光学系统，其将由照明光学系统射出的光分离为波段不同的多种色光并进行导光；调制光学系统，其具有多个光调制装置，上述多个光调制装置与多种色光对应地分别具有上述第1像素矩阵及第2像素矩阵和上述中继光学系统，上述调制光学系统对在色分离导光光学系统中分离出的多种色光分别进行调制；以及合成光学系统，其对由调制光学系统调制后的各色的调制光进行合成，朝向投射光学系统射出。该情况下，能够形成单独对多种色光进行调制并合成后的彩色图像。在本专利技术的又一方面，色分离导光光学系统及调制光学系统被配置成：使从色分离导光光学系统处的光的分离到合成光学系统处的光的合成的多种色光的光路为等光路长。该情况下，能够避免因色光的反转次数而产生色不均。另外，在具有第1像素矩阵和第2像素矩阵的结构中，能够使装置整体比较紧凑。在本专利技术的又一方面，在光调制装置中，第1像素矩阵及第2像素矩阵中在光路上游侧配置的第1像素矩阵的1个像素对应于在光路下游侧配置的第2像素矩阵的多个像素。该情况下，能够在第1像素矩阵中按区域(相当于第2像素矩阵的多个像素)对辉度进行调整，在第2像素矩阵中按1个像素对辉度进行调整。附图说明图1是表示第1实施方式或实施例1的投影机的简要结构的图。图2是关于图1的投影机的从第1液晶像素矩阵到第2液晶画素矩阵的光路进行展开后得到的图。图3(A)及(B)是表示第2液晶像素矩阵的像差的图。图4是关于比较例的投影机的从第1液晶像素矩阵到第2液晶像素矩阵的光路进行展开后得到的图。图5(A)及(B)是表示比较例的投影机的第2液晶像素矩阵的像差的图。图6是表示第2实施方式或实施例2的投影机的简要结构的图。图7是关于图6的投影机的从第1液晶像素矩阵到第2液晶画素矩阵的光路进行展开后得到的图。图8(A)及(B)是表示第2液晶像素矩阵的像差的图。附图标记说明10…照明光学系统，10a…光源，11…透镜阵列，12…透镜阵列，13…偏光变换元件，14…重叠透镜，20…色分离导光光学系统，21…十字形分色镜，21a、21b…分色镜，22…分色镜，30…调光系统，30g、30r、30b…调光光阀，40…中继光学系统，40g、40r、40b…光学系统，41g、41r、41b…双高斯透镜，42g、43g、42r、43r、42b、43b…凹凸透镜，50…图像显示系统，50g、50r、50b…色调制光阀，60…合成光学系统，70…投射光学系统，80…投影机控制部，90…调制光学系统，90g、90r、90b…光调制装置，100…投影机，200…投影机，240…中继光学系统，240g、240r、240b…光学系统，242g、243g…凹凸透镜，542g、543g…双凸透镜，AX…光轴，Gp、Rp、Bp…色光，IL…照明光线束，L1-L14…各透镜面，LL1…透镜，LL2…透镜，OP1、OP2、OP3…光路。具体实施方式〔第1实施方式〕以下，参照附图，详细说明本专利技术的各实施方式的投影机。如图1所示，本专利技术第1实施方式的投影机100具备：照明光学系统10，其射出照明光；色分离导光光学系统20，其将照明光分离为各色的色光并且进行导光；调制光学系统90，其对从照明光学系统10射出并由色分离导光光学系统20分离出的各色光进行空间性调制；合成光学系统60，其对分离并调制后的色光(调制光)进行合成；投射光学系统70，其对合成的合成光进行投影；以及投影机控制部80。其中，特别地，调制光学系统90具备包括第1像素矩阵的调光系统30、起到从第1像素矩阵到第2像素矩阵的中继的作用的中继光学系统40、以及包括第2像素矩阵的图像显示系统50。此外，投影机控制部80控制各光学系统的动作。另外，将投影机100的光学系统整体的光轴设为光轴AX，在图1中，包含光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种投影机，具备：射出光的照明光学系统；光调制装置，其对从所述照明光学系统射出的光进行调制；以及投射光学系统，其对由所述光调制装置调制后的光进行投影，其中，所述光调制装置包括在从所述照明光学系统射出的光的光路上串联配置的第1像素矩阵及第2像素矩阵、和配置在所述第1像素矩阵与所述第2像素矩阵之间的光路上的中继光学系统，所述中继光学系统包括双高斯透镜和1对凹凸透镜，该1对凹凸透镜被配置成沿着光路夹着所述双高斯透镜，并分别具有正的放大率，所述1对凹凸透镜分别向所述双高斯透镜侧凸出。

【技术特征摘要】
2013.10.22 JP 2013-2189561.一种投影机，具备：射出光的照明光学系统；光调制装置，其对从所述照明光学系统射出的光进行调制；以及投射光学系统，其对由所述光调制装置调制后的光进行投影，其中，所述光调制装置包括在从所述照明光学系统射出的光的光路上串联配置的第1像素矩阵及第2像素矩阵、和配置在所述第1像素矩阵与所述第2像素矩阵之间的光路上的中继光学系统，所述中继光学系统包括双高斯透镜和1对凹凸透镜，该1对凹凸透镜被配置成沿着光路夹着所述双高斯透镜，并分别具有正的放大率，所述1对凹凸透镜分别向所述双高斯透镜侧凸出，在所述中继光学系统中，在将所述双高斯透镜的焦点距离设为fdg、将所述1对凹凸透镜中在所述双高斯透镜的光入射侧配置的第1凹凸透镜的焦点距离设为f1、将在光射出侧配置的第2凹凸透镜的焦点距离设为f2时，满足2.根据权利要求1所述的投影机，其中，所述中继光学系统是在所述双高斯透镜具有光圈、以该光圈的位置为基准沿着光轴对称的等倍的光学系统。3.根据权利要求1所述的投影机，其中，所述第1像素矩阵及所述第2像素矩阵是透射型的液晶像素矩阵。4.根据权利要求2所述的投影机，其中，所述第1像素矩阵及所述第2像素矩阵是透射型的液晶像素矩阵。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：大谷信，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP