投影仪制造技术

本发明专利技术通过免调焦(focus free)而将影像投影于物体的投影仪。该投影仪具备有：透射型空间光调变器(20)，其形成界定影像的二维图案；及激光源(10)，其以激光(30)照射空间光调变器(20)。空间光调变器(20)从激光(30)产生具有二维图案的空间强度分布的由多条光线束(300)所成之束。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】投影仪
本专利技术涉及将影像投影于物体的投影仪。尤其设计不需根据与影像被投影的物体的距离来进行焦距调整的免调焦(focusfree)投影仪。
技术介绍
周知的投影仪为将静止影像或动态影像投影于屏幕等平坦的显示面上而显示的装置。被投影的影像(一次影像)，例如为幻灯片(正片)上的静止影像或液晶面板上的静止影像或是动态影像。幻灯片或液晶面板为形成界定影像的二维图案的显示媒体，例如通过高辉度放电灯或LED(发光二极管；LightEmittingDiode)光源照射而形成二维图案(辉度分布)。一次影像为通过投射透镜光学系统被放大投影而成像于作为显示面的屏幕上。这样的投影仪的典型例子包含有：数据投影仪(DataProjector)、视频投影仪(VideoProjector)、游戏投影仪(GameProjector)、前投电视元件(FrontProjectionTVSet)、背投电视元件(RearProjectionTVSet)等。以往的投影仪，每当改变与屏幕的距离(投射距离)，或改变显示倍率时，若不对投射透镜光学系统的焦距进行调整，便无法在屏幕上形成焦点正确的影像。对此，将于后一边参照图7一边进行说明。相对于此，已提出一种以经精细地准直过的激光束高速地在屏幕上扫描的免调焦投影仪(例如专利文献1)。在这样的投影仪中，一边使用MEMS(微机电系统；MicroElectroMechanicalSystem)反射镜进行激光束的光栅扫描(rasterscan)，一边根据辉度信号对激光束的强度进行调变而形成影像。由于屏幕上激光束的照射光点的尺寸几乎不依赖于投射距离，因此不进行对焦即可得到鲜明的影像。[现有技术文献][专利文献][专利文献1]日本专利特开2011-221060号公报专利文献1所记载的投影仪，由于从激光源出射经精细地准直后的光强度(功率密度)较高的一条或多条激光束，因此在激光束误射入观赏者眼中的情况下，有产生视网膜损伤等问题的可能性。因此，必须以人员不能进入投影仪与屏幕间的空间的方式进行限制，或是将激光束的强度降低至即便于万一激光进入眼中时仍不会导致不良影响的程度。但此将使投影仪系统的设计自由度降低，并妨碍明亮的显示影像的实现。本专利技术的实施形态，提供一种以免调焦进行动作的全新构成的投影仪。在举例示出的一个方式中，本专利技术的投影仪为免调焦而将影像投影于物体的投影仪，其具备有：透射型空间光调变器，其形成界定上述影像的二维图案；及激光源，其以激光照射上述空间光调变器；上述空间光调变器从上述激光产生具有上述二维图案的空间强度分布的由多条光线束所成之束。在另一方式中，本专利技术的投影仪为免调焦而将影像投影于物体者，其具备有：多个透射型空间光调变器，其形成界定上述影像的二维图案；及多个激光源，其以各不相同的波长区域的激光照射上述多个空间光调变器；上述多个空间光调变器分别从上述激光产生具有上述二维图案的空间强度分布的由多条光线束所成之束。在又一方式中，本专利技术的投影仪为通过免调焦而将影像投影于物体者，其具备有：空间光调变器，其将界定上述影像的二维图案形成于光调变区域；及一个或多个半导体激光元件，其以激光照射上述空间光调变器的上述光调变区域；上述空间光调变器从上述激光产生具有上述二维图案的空间强度分布的由多条光线束所成之束，上述一个或多个半导体激光元件全部配置为半导体积层方向与上述空间光调变器的上述光调变区域的最小尺寸方向正交。
技术实现思路
专利技术要解决的问题专利技术效果根据本专利技术的实施形态，使从透射型空间光调变器所出射的由多条光线束所成之束入射至物体，而在物体形成将物体上各条光线束的照射点作为像素的影像。由于由激光所形成的各条光线束具有高指向性，因此可不依赖于与物体的距离地将鲜明的影像投影于物体。附图的简单说明图1为示意性地示出本专利技术的投影仪的非限定性例示的构成例的剖视图。图2为示意性地示出可使用于本专利技术的投影仪的空间光调变器20的构成例的主视图。图3A为示意性地示出从形成某个二维图案的空间光调变器20的两个开口(像素区域)22所出射的光线束300a、300b的剖视图。图3B为示意性地示出从形成另一二维图案的空间光调变器20的四个开口(像素区域)22所出射的光线束300a、300b、300c、300d的剖视图。图3C为显示激光30倾斜地入射至空间光调变器20的例子的剖视图。图4为示意性地示出从空间光调变器20的开口(像素区域)22所出射的光线束300a、300b通过衍射而扩散的例子的剖视图。图5为示出在各开口(像素区域)22的出射侧配置微透镜的具有微透镜阵列的空间光调变器20的剖视图。图6为示出将从激光源10射出的激光30不准直为平行光而入射至空间光调变器20的构成的例子的图。图7为示出使用投射透镜光学系统的公知的投影仪的构成例的图。图8A为示意性地示出使用本专利技术的投影仪100将文字数据投影于屏幕200而显示的例子的立体图。图8B为示出以另一屏幕200a将从投影仪100射出的光线束的一部分遮断的状态的立体图。图8C为示意性地示出屏幕200呈倾斜状态的立体图。图8D为示出在并非平坦且中途弯折的屏幕200上显示影像的例的立体图。图9为示意性地示出本专利技术实施形态的投影仪100的构成例的剖视图。图10为示意性地示出本专利技术实施形态的空间光调变器20的构成例的剖视图。图11为示出本专利技术的另一实施形态的投影仪100的构成例的剖视图。图12为示出本专利技术的又一实施形态的投影仪100的构成例的剖视图。图13为示出本专利技术的又一实施形态的投影仪100的构成例的剖视图。图14为示出本专利技术的又一实施形态的投影仪100的构成例的剖视图。图15为示出本专利技术的又一实施形态的投影仪100的构成例的剖视图。图16为示出本专利技术的又一实施形态的投影仪100的构成例的剖视图。图17为示出本专利技术的又一实施形态的投影仪100的构成例的剖视图。图18A为示出以场序方式来投影彩色影像的投影仪100的动作的图。图18B为示出以场序方式来投影彩色影像的投影仪100的动作的另一图。图18C为示出以场序方式来投影彩色影像的投影仪100的动作的又一图。图19为示出以场序方式来动作的投影仪100的激光源10R、10G、10B的点亮状态的时间变化的图。图20为示出本专利技术的三板式投影仪100的构成例的图。图21为示意性地示出某典型的半导体激光元件的基本构成的立体图。图22A为示意性地示出从半导体激光元件10D的发光区域124射出的激光30的扩散方式(发散)的立体图。图22B为示意性地示出激光30的扩散方式的侧视图。为了参考，在图的右侧还记在了从z轴的正方向观察到的半导体激光元件10D的主视图。图22C为示意性地示出激光30的扩散方式的俯视图。图22D为示出激光30的y轴(快轴)方向的扩散的曲线图。图22E为示出激光30的x轴(慢轴)方向的扩散的曲线图。图23为示出激光30的截面的y轴方向尺寸Fy及x轴方向尺寸Fx、以及与发光区域124的距离(z轴方向的位置)的关系的例子的曲线图。图24为示出使用半导体激光元件10D而用来实现图15的投影仪100的构成例的立体图。图25为示出为了实现图15的投影仪100的另一构成例的立体图。图26为示出将影像投影于在表面具有段差的工件200b的曝光装置的构成例的图。图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种投影仪，通过免调焦而将影像投影于物体，其特征在于，具备：透射型空间光调变器，其形成界定所述影像的二维图案；及激光源，其以激光照射所述空间光调变器；所述空间光调变器从所述激光产生具有所述二维图案的空间强度分布的由多条光线束所成之束。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.24 JP 2016-0329911.一种投影仪，通过免调焦而将影像投影于物体，其特征在于，具备：透射型空间光调变器，其形成界定所述影像的二维图案；及激光源，其以激光照射所述空间光调变器；所述空间光调变器从所述激光产生具有所述二维图案的空间强度分布的由多条光线束所成之束。2.如权利要求1所述的投影仪，其特征在于，使通过所述空间光调变器所产生的所述多条光线束入射至所述物体，而在所述物体上形成将所述物体上的各条光线束的照射点作为像素的影像。3.如权利要求1或2所述的投影仪，其特征在于，所述空间光调变器具有分别使所述多条光线束通过的多个开口，且在每个开口各射出一条光线束。4.如权利要求3所述的投影仪，其特征在于，所述空间光调变器响应于驱动信号而使各开口的光透射率产生变化。5.如权利要求3或4所述的投影仪，其特征在于，从所述激光源射出的所述激光一边使垂直于光轴的截面扩大，一边入射至所述空间光调变器，所述空间光调变器从各开口所出射的光线束的出射角度，不论所述二维图案，而在每个开口均为固定。6.如权利要求1至5中任一项所述的投影仪，其特征在于，所述空间光调变器仅在将所述多条光线束出射一侧具备有偏光膜，所述偏光膜的偏光透射轴与所述激光入射至所述空间光调变元件时的偏光方向呈正交。7.如权利要求1至6中任一项所述的投影仪，其特征在于，所述激光源具有多个激光元件，这些激光元件包含在第一波长区域振荡的第一激光元件及在第二波长区域振荡的第二激光元件，所述激光的波长区域包含所述第一波长区域及所述第二波长区域，所述空间光调变器具有根据位置而选择性地使不同波长区域的光穿透的彩色滤光片阵列。8.如权利要求1至6中任一项所述的投影仪，其特征在于，所述激光源具有多个激光元件，这些激光元件包含在第一波长区域振荡的第一激光元件及在第二波长区域振荡的第二激光元件，所述激光源以不同波长区域的激光依序地照射所述空间光调变器。9.如权利要求7或8所述的投影仪，其特征在于，所述多个激光元件包含在第三波长区域振荡的第三激光元件。10.如权利要求1至9中任一项所述的投影仪，其特征在于，具备有被配置于所述物体与所述空间光调变器之间的投影倍率调整透镜。11.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：岸本克彥，
申请(专利权)人：鸿海精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71