投影机制造技术

本发明专利技术提供关于位置精度提高容许性、使图像的对比度提高、且在投影的图像的画面内使得亮部与暗部的边界不显著地进行控制例如可以对波纹的产生进行抑制而能够提供良好的图像的投影机。在中继光学系统(40)中，通过具有光偏转构件(OC)，相对于所通过的光线束，表现使光偏转的作用，由此能够调整为，成为在色调制光阀(50g、50r、50b)中的成像位置处光线束剖面具有适当的大小(扩展)的状态，即成为不完全地成像的模糊存在的状态。由此，能够对波纹进行抑制而使良好的图像形成。

【技术实现步骤摘要】
投影机
本专利技术涉及具有串联地配置于光路上的第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，已知串联地排列2个空间调制元件，以提高图像的对比度的技术(例如参照专利文献1。)。该情况下，在2个空间调制元件之间配置中继透镜，使2个空间调制元件之中的一方的像重合于另一方地成像。在专利文献1中，使2个以上的空间调制元件串联地配置，当通过以中继光学系统使两空间调制元件基本成为成像关系(在此，所谓成像关系是指成为相互彼此成像的配置关系。)而使图像的对比度提高时，中继光学系统使2个空间调制元件的一方不完全地成像于另一方。由此，对因空间调制元件的像素间的黑矩阵导致的波纹进行抑制。还有，在投影机中，关于串联地排列2个空间调制元件以提高图像的对比度的技术，在除此以外的文献中也公开(参照专利文献2～4)。例如，在专利文献2中，在使2个空间调制元件的一方成像于另一方时，利用双高斯透镜作为中继透镜。可是，例如，在专利文献1中，若要维持为预期的散焦状态，即要保持既使2个空间调制元件基本成为成像关系又使一方不完全地成像于另一方的位置关系，则位置精度(即制造公差)变得苛刻，有可能难以进行位置调整。并且，因为散焦的像(模糊像)的分布相应于来自光源的配光分布的变化而变化，所以有可能因配光分布的影响而在图像产生紊乱。这些在专利文献1以外的文献中也是同样。专利文献1：日本特开2007—218946号公报专利文献2：日本特表2006—509244号公报专利文献3：日本特开2005—189282号公报专利文献4：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如下的投影机：为对2个空间调制元件进行串联配置的类型的投影机，通过对因配光分布产生的影响进行抑制或者关于位置精度提高容许性，在投影的图像的画面内使得亮部与暗部的边界不显著地进行控制来例如对波纹的产生进行抑制而能够提供良好的图像。用于达到所述目的，本专利技术涉及的投影机具备射出光的照明光学系统、对从照明光学系统射出的光进行调制的光调制装置和对以光调制装置调制了的光进行投影的投影光学系统，光调制装置包括：串联地配置于从照明光学系统射出的光的光路上的第1像素矩阵及第2像素矩阵；和配置于第1像素矩阵与第2像素矩阵之间的光路上的中继光学系统，中继光学系统包括：配置于光瞳位置而使模糊产生地使光的朝向变化的光偏转构件。在此，所谓2个像素矩阵串联地配置于光路上是指：在沿着1个光路的情况下，处于一个像素矩阵(例如第1像素矩阵)位于比其他像素矩阵(例如第2像素矩阵)靠光路上游侧地配置的关系。即，是指第1像素矩阵与第2像素矩阵的配置相对地位于光路上游侧与光路下游侧。还有，关于光瞳位置，虽然是指应当配置开口光圈的位置(即相当于中继光学系统中的光瞳位置的位置)，但是实际上即使是在光瞳位置处未配置开口光圈的构成的情况下也将该位置称为光瞳位置。根据所述投影机，通过例如光偏转构件在作为2个空间调制元件的第1像素矩阵(光路上游侧)与第2像素矩阵(光路下游侧)之间配置于光瞳位置，在应当成为图像光的光线束的、在第2像素矩阵(被投影侧)的成像位置处，能够使光线束剖面成为具有适当的大小(扩展)的状态，即能够调整为，成为存在不完全地成像的模糊的状态。还有，在该情况下，起因于光偏转构件的通过的模糊量为一定，通过进行在2个空间调制元件的图像处理以对该模糊量的量进行补偿，可以进行预期的图像形成。在以上的情况下，例如，通过使适当的模糊产生，能够对起因于空间调制元件的像素间的黑矩阵的波纹的产生进行抑制，能够提供良好的图像。并且，通过由光偏转构件对光细致地进行分割(进行漫射)，可以形成抑制了因配光分布产生的影响的模糊像，进而可以形成与配光分布无关的模糊像。在本专利技术的具体的方面，光偏转构件为光漫射元件。该情况下，通过光漫射可以形成抑制了因配光分布产生的影响的模糊像。在本专利技术的别的方面，光漫射元件是使2种以上的具有不同的光透射性的材料相贴合而成的元件。该情况下，例如可以利用因材料的不同产生的折射率差而形成预期的漫射状态(例如减小了漫射的程度的状态)。在本专利技术的另外的方面，在光漫射元件中，作为2种以上的具有不同的光透射性的材料的贴合面的内面为曲面形状，作为表面及背面的外侧的面为平面形状。该情况下，在加工和/或设置中增加便利性，例如在外侧的面容易实施AR涂敷。在本专利技术的另外的方面，光漫射元件为使多个透镜排列为2维状的透镜阵列。该情况下，能够通过由透镜阵列实现的光的分割而使漫射作用产生。在本专利技术的另外的方面，在光漫射元件中，所述多个透镜的排列为简单四边形排列。该情况下，能够比较容易地制造使多个透镜配置而成的光学元件。在本专利技术的另外的方面，在光漫射元件中，所述多个透镜的排列为六边形排列。该情况下，能够使透镜以致密且接近圆形的状态配置。在本专利技术的另外的方面，光漫射元件关于所述多个透镜的排列，使其具有随机性。该情况下，能够使漫射作用具有随机性。在本专利技术的另外的方面，光漫射元件为使高斯散射产生的漫射板。该情况下，能够使其具有一致的漫射作用。在本专利技术的另外的方面，光偏转构件为相位板。在此，所谓相位板，是指不具有折射能力(power)(即焦距为无限远)、具有使波面的相位变化的形状的光透射性的板状构件。根据所述投影机，例如通过相位板在作为2个空间调制元件的第1像素矩阵(光路上游侧)与第2像素矩阵(光路下游侧)之间配置于光瞳位置，能够对应当成为图像光的光线束的状态进行调整。具体地，相位板相对于所通过的光线束表现使波面的相位变化的作用，由此，在该光线束的在第2像素矩阵(被投影侧)的成像位置处能够使光线束剖面成为具有适当的大小(扩展)的状态，即，能够调整为存在不完全地成像的模糊的状态。还有，相位板因为配置于光瞳位置，所以相对于应当成为图像光的光线束的整体表现如所述的作用。并且，在该情况下，各光线束即使在关于光轴方向的位置精度方面产生少许误差也会在伴随于该误差的被投影侧的第2像素矩阵的位置抑制剖面状态(大小)的变化。也就是说，利用使其通过相位板而使得关于成像位置的误差的容许性增大。若换言之则焦点深度变广或变深，可以放宽制造公差。还有，在该情况下，起因于相位板的通过的模糊量为一定，通过进行在2个空间调制元件的图像处理以对该模糊量的量进行补偿，可以进行预期的图像形成。在以上的情况下，例如，通过使适当的模糊产生，能够对起因于空间调制元件的像素间的黑矩阵的波纹的产生进行抑制，能够提供良好的图像。并且，例如，在第1像素矩阵与第2像素矩阵之中的一方进行用于辉度调整的调光、在另一方进行用于图像形成的色调制的情况下，即使在二者之间在分辨率方面存在差别，通过使适当的模糊产生，也能够使得对应于在辉度调整侧的亮部与暗部的边界的部位在图像投影时不显著。在本专利技术的具体的方面，相位板的表面在相对于光轴垂直的任意的一个方向和与任意的一个方向交叉的其他方向上具有3次函数形状。在此，关于一个方向与其他方向交叉的情况，包括二者正交的情况。通过使得相位板的表面尤其是3次函数形状，能够关于光轴方向在成像位置的附近处沿着光轴使得光线束的状态的变化变少。在本专利技术的别的方面，相位板的表面在相对于光轴垂直的任意的一个方向和与任意的一个方向相交叉的其他方向上具有4次函数形状。该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种投影机，其特征在于，具备：照明光学系统，其射出光，光调制装置，其对从所述照明光学系统射出的光进行调制，和投影光学系统，其对以所述光调制装置调制后的光进行投影；所述光调制装置包括：串联地配置于从所述照明光学系统射出的光的光路上的第1像素矩阵及第2像素矩阵；和配置于所述第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：配置于光瞳位置、以使模糊产生的方式使光的朝向变化的光偏转构件。

【技术特征摘要】
2013.11.13 JP 2013-234712;2014.08.04 JP 2014-158441.一种投影机，其特征在于，具备：照明光学系统，其射出光，光调制装置，其对从所述照明光学系统射出的光进行调制，和投影光学系统，其对以所述光调制装置调制后的光进行投影；所述光调制装置包括：串联地配置于从所述照明光学系统射出的光的光路上的第1像素矩阵及第2像素矩阵；和配置于所述第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：配置于光瞳位置、以使模糊产生的方式使光的朝向变化的光偏转构件。2.根据权利要求1所述的投影机，其特征在于：所述光偏转构件为光漫射元件。3.根据权利要求2所述的投影机，其特征在于：所述光漫射元件使2种以上的具有不同的光透射性的材料贴合而成。4.根据权利要求3所述的投影机，其特征在于：在所述光漫射元件中，作为2种以上的具有不同的光透射性的材料的贴合面的内面为曲面形状，作为表面及背面的外侧的面为平面形状。5.根据权利要求2～4的任一项所述的投影机，其特征在于：所述光漫射元件为使多个透镜排列为2维状所成的透镜阵列。6.根据权利要求5所述的投影机，其特征在于：在所述光漫射元件中，所述多个透镜的排列为简单四边形排列。7.根据权利要求5所述的投影机，其特征在于：在所述光漫射元件中，所述多个透镜的排列为六边形排列。8.根据权利要求5所述的投影机，其特征在于：所述光漫射元件关于所述多个透镜的排列使其具有随机性。9.根据权利要求2所述的投影机，其特征在于：所述光漫射元件为使高斯散射产生的漫射板。10.根据权利要求1所述的投影机，其特征在于：所述光偏转构件为相位板。11.根据权利要求10所述的投影机，其特征在于：所述相位板的表面，在相对于光轴垂直的任意的一个方向和与所述任意的一个方向交叉的其他方向上具有3次函数形状。12.根据权利要求10所述的投影机，其特征在于：所述相位板的表面，在相对于光轴垂直的任意的一个方向和与所述任意的一...

【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