投影仪制造技术

本发明专利技术提供投影仪，能够获得较高的光利用效率。该投影仪具有：固体光源；衍射元件，其动态地控制来自固体光源的光的衍射；光调制装置，其根据图像信息对从衍射元件射出的衍射光进行调制，生成图像光；以及投影光学系统，其投射图像光。

Projector

The invention provides a projector, and can obtain higher light utilization efficiency. The projector has: solid light source; diffraction element, which dynamically controls the diffraction of light from solid light source; light modulation device, which modulates the diffraction light emitted from the diffraction element according to the image information to generate image light; and projection optical system, which projects image light.

【技术实现步骤摘要】
投影仪
本专利技术涉及投影仪。
技术介绍
以往，存在具有将向液晶面板入射的光的偏振方向转换成规定方向的偏振转换光学系统的投影仪(例如，参照以下专利文献1)。专利文献1：日本特开平8-304739号公报然而，在上述以往技术中，由于采用在显示黑色时通过液晶面板的光射出侧偏振片对光进行吸收的结构，因此，无法有效地利用光。因此，希望提供能够获得较高的光利用效率的新技术。
技术实现思路
本专利技术是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供能够获得较高的光利用效率的投影仪。根据本专利技术的方式，提供一种投影仪，其具有：固体光源；衍射元件，其动态地控制来自所述固体光源的光的衍射；光调制装置，其根据图像信息对从所述衍射元件射出的衍射光进行调制，生成图像光；以及投影光学系统，其投射所述图像光。根据上述方式的投影仪，通过衍射元件与显示图像对应地动态地对来自固体光源的光进行再分配，由此能够将以往被偏振片吸收的成分作为图像光进行有效利用。因此，能够实现较高的光利用效率。在上述方式中，优选的是，所述投影仪还具有准直透镜，所述准直透镜配置在所述固体光源与所述衍射元件之间的光路上，使来自所述固体光源的光平行化。根据该结构，能够使由准直透镜转换成平行光的光入射到衍射元件。由此，能够减少衍射图像的偏移，因此能够对光调制装置的规定的区域照射衍射光。在上述方式中，优选的是，所述固体光源具有矩形形状的发光区域，所述发光区域的长边方向上的发散角比所述发光区域的短边方向上的发散角小，所述准直透镜包括：第1透镜面，其与所述发光区域的长边方向对应，以及第2透镜面，其与所述发光区域的短边方向对应。根据该结构，在长边方向和短边方向上，能够使从发散角不同的发光区域射出的光良好地平行。在上述方式中，优选的是，所述第1透镜面的焦距比所述第2透镜面的焦距长。并且，优选的是，在所述衍射元件的光入射区域是矩形形状的情况下，所述固体光源和所述衍射元件以使所述发光区域的短边方向和所述光入射区域的短边方向一致的方式配置。根据该结构，能够将入射到衍射元件的光的视场角抑制在0.03度以下，并且能够使入射光良好地入射到衍射元件。因此，通过抑制衍射图像的偏移，能够利用期望的衍射图案对光调制装置的规定区域进行照明。在上述方式中，优选的是，所述投影仪具有多个所述固体光源，所述多个固体光源至少沿着所述发光区域的短边方向排列。根据该结构，能够将入射到衍射元件的光的视场角抑制在0.03度以下，并且能够提高入射到衍射元件的入射光的输出。在上述方式中，优选的是，所述多个固体光源沿着所述发光区域的短边方向和长边方向排列，所述短边方向上的所述固体光源的排列数比所述长边方向上的所述固体光源的排列数多。根据该结构，能够抑制入射到衍射元件的光的视场角，并且能够进一步提高入射到衍射元件的入射光的输出。在上述方式中，优选的是，所述衍射元件由反射型液晶装置构成，在来自所述固定光源的光相对于所述衍射元件的光入射区域倾斜入射的情况下，所述反射型液晶装置的液晶层的厚度被设定成在电源开启时和电源关闭时透过所述液晶层的光的相位差为2π。根据该结构，对于衍射元件倾斜入射的入射光，也能够在各衍射区域中，在0～2π的范围内调整相位差。由此，在各衍射区域内能够高精度地控制衍射角度。附图说明图1是示出第1实施方式的投影仪的概要结构图。图2是示出照明装置的概要结构的图。图3是示出衍射元件的衍射区域与光调制装置之间的对应关系的图。图4是示出投影仪的电路结构的电路框图。图5是从固体光源射出的光L的辐射角度分布的说明图。图6是概念地示出光的视场角和光束直径的图。图7是示出比较例的准直透镜形成的光斑的图。图8是示出表2所示的条件的准直透镜形成的光斑的图。图9是示出表3所示的条件的准直透镜形成的光斑的图。图10是示出表4所示的条件的准直透镜形成的光斑的图。图11是示出变形例的固体光源的排列的概要结构图。图12是示出第2实施方式的投影仪的概要结构图。图13是示出第3实施方式的投影仪的概要结构图。图14是示出第4实施方式的投影仪的概要结构图。图15是相对于衍射元件垂直入射的情况下的相位差的说明图。图16是相对于衍射元件倾斜入射的情况下的相位差的说明图。标号说明1、1A、1B、1C：投影仪；2：照明装置；2B：第3照明装置；2G：第2照明装置；2R：第1照明装置；4B、4G、4R：光调制装置；6：投影光学系统；21：固体光源；21a：发光区域；22：准直透镜；22a：第1透镜面；22b：第2透镜面；23：衍射元件；23a：光入射区域；121B：第3固体光源；121G：第2固体光源；121R：第1固体光源；122B：第3准直透镜；122G：第2准直透镜；122R：第1准直透镜；123：衍射元件；123a：光入射区域；L：光；L1：入射光；W1：长边方向；W2：短边方向；f：焦距。具体实施方式以下，参照附图，对本专利技术的实施方式进行详细说明。另外，在以下说明中使用的附图中，为了使特征容易理解，方便起见，有时对作为特征的部分进行放大显示，各结构要素的尺寸比例等未必与实际相同。(第1实施方式)图1是示出第1实施方式的投影仪的概要结构图。如图1所示，投影仪1具有：第1照明装置2R、第2照明装置2G、第3照明装置2B、反射镜3R、3B、光调制装置4R、光调制装置4G、光调制装置4B、光合成光学系统5、以及投影光学系统6。第1照明装置2R射出红色光LR。第2照明装置2G射出绿色光LG。第3照明装置2B射出蓝色光LB。反射镜3R使红色光LR向光调制装置4R反射。反射镜3B使蓝色光LB向光调制装置4R反射。光调制装置4R、光调制装置4G、光调制装置4B分别根据图像信息对红色光LR、绿色光LG、以及蓝色光LB进行调制，形成各颜色的图像光。在本实施方式中，光调制装置4R、光调制装置4G、以及光调制装置4B分别由液晶面板构成。光调制装置4R、光调制装置4G、以及光调制装置4B在分别使红色光LR、绿色光LG、以及蓝色光LB各自通过的过程中，根据图像信息对红色光LR、绿色光LG、以及蓝色光LB分别进行调制，形成与各颜色对应的图像光。在光调制装置4R、光调制装置4G、以及光调制装置4B各自的光入射侧和光射出侧分别配置有偏振片(省略图示)。在光调制装置4R、光调制装置4G、以及光调制装置4B各自的光入射侧分别设置有使向光调制装置4R、光调制装置4G、以及光调制装置4B各自入射的红色光LR、绿色光LG、以及蓝色光LB平行的场透镜10R、场透镜10G、以及场透镜10B。光合成光学系统5由十字分色棱镜构成。光合成光学系统5对分别来自光调制装置4R、光调制装置4G、以及光调制装置4B的各颜色的图像光进行合成，将合成的图像光向投影光学系统6射出。投影光学系统6由投影透镜组构成。投影光学系统6将由光合成光学系统5合成的图像光放大投影到屏幕SCR上。由此，在屏幕SCR上显示放大的彩色影像(图像)。接着，说明第1照明装置2R、第2照明装置2G以及第3照明装置2B的结构。第1照明装置2R、第2照明装置2G以及第3照明装置2B除了照明光的颜色不同以外，基本结构相同。在下文中，将第1照明装置2R、第2照明装置2G、以及第3照明装置2B统称为照明装置2，对该照明装置2的结构进行说明。图2是示出照明装置2的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种投影仪，其具有：固体光源；衍射元件，其动态地控制来自所述固体光源的光的衍射；光调制装置，其根据图像信息对从所述衍射元件射出的衍射光进行调制，生成图像光；以及投影光学系统，其投射所述图像光。

【技术特征摘要】
2017.02.28 JP 2017-0359781.一种投影仪，其具有：固体光源；衍射元件，其动态地控制来自所述固体光源的光的衍射；光调制装置，其根据图像信息对从所述衍射元件射出的衍射光进行调制，生成图像光；以及投影光学系统，其投射所述图像光。2.根据权利要求1所述的投影仪，其中，所述投影仪还具有准直透镜，所述准直透镜配置在所述固体光源与所述衍射元件之间的光路上，使来自所述固体光源的光平行化。3.根据权利要求2所述的投影仪，其中，所述固体光源具有矩形形状的发光区域，所述发光区域的长边方向上的发散角比所述发光区域的短边方向上的发散角小，所述准直透镜包括：第1透镜面，其与所述发光区域的长边方向对应，以及第2透镜面，其与所述发光区域的短边方向对应。4.根据权利要求3所述的投影仪，其中，所述第1透镜面的焦距...

【专利技术属性】
技术研发人员：宍户洋一，
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