图像投射装置及背投式显示装置制造方法及图纸

在具有用一维或二维空间光调制元件由激光投射图像的图像投射单元（１０１）、最初弯折从图像投射单元（１０１）射出的激光的第１折返镜（１０２）、和经过第１折返镜（１０２），将从图像投射单元（１０１）射出的激光反射到屏幕（１０７）上的第２折返镜（１０３）的图像投射装置中，因为使上述第２折返镜（１０３）和上述图像投射单元（１０１）的距离比从该图像投射单元（１０１）的投射透镜在立体角３８．４／（４×π×Ｌ×Ｌ）中发出的光输出成为１ｍＷ的距离Ｌ大，所以即便从投影着图像的位置观察图像投射装置（１００）也成为确保安全的区域，从而能够提高安全性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用激光投射图像的图像投射装置和背投式显示装置。
技术介绍
作为大画面显示装置，图像投射装置和背投式显示装置是众所周知的。以往，作为光源使用高压汞灯，但是近年来，从色再现性良好或耗电少的方面出发，使用3原色激光的图像投射装置的开发正在进展中。另一方面，因为激光是单色光，是波面整齐的光，所以当入射到人的眼睛中时会聚在视网膜上的一点，可能损害视网膜。从而关于使用激光的制品，根据国际标准IEC60825、日本国内的JISC6802：2005对激光制品进行等级分类，对每一等级设定制造者和使用者应该遵守的方针，提高激光制品的安全性。在JIS C6802：2005中规定了称为最大允许曝光量(以下记载为MPE)的术语，将激光波长或光源大小、曝光时间、暴露在危险中的组织、激光脉冲宽度等作为参数表示在通常的环境下即便照射人体也不会给予有害影响的激光辐射水平。进一步，在JIS C6802：2005中规定了称为标称眼损伤距离的术语，决定为角膜上的激光辐射照度或激光辐射曝光与角膜上的MPE相等的距离。当在标称眼损伤距离以上的距离，在决定了标称眼损伤距离的条件下观察激光光源时，眼睛不会受到损伤。在用激光光源的背投式显示装置中，当射出屏幕时需要激光辐射在1级的激光辐射水平以下。这里1级是即便连续观察30000秒也是安全的等级。另一方面，在背投式显示装置的框体中，通常不观察激光，但是当屏幕受到破坏而能够往里看到内部时，使眼睛受到损伤的危险性增大，所以正在考虑检测屏幕的破坏而遮断激光的措施(请参照专利文献1)。又，当将来自图像投射装置的激光投影到屏幕上，观察从屏幕-->扩散反射的激光时，即便扩散反射光是安全的，也存在着直接观察来自图像投射装置的激光的危险情形。因此，正在考虑检测人侵入到图像投射区域内，并降低激光输出的措施(请参照专利文献2)。又，为了使得不能直接窥视激光，正在考虑以使人不能够进入激光照射空间的方式设置遮蔽物的措施(请参照专利文献3)。2级的激光制品是可见光的激光，是通过包含当人看见耀眼的光时的瞬间反射在内的回避动作能够确保安全性的等级，所以在最坏的情形中，阻止观察在2级标称眼损伤距离以内的激光是重要的。[专利文献1]专利第3606377号公报[专利文献2]专利第2994469号公报[专利文献3]特开2005-31526号公报在专利文献1的结构中，因为通过检测出屏幕的破坏而遮断激光，所以如果发生破坏检测单元的故障、用于遮断激光的电路的故障等，则存在着激光照旧射出，能够接近图像投射装置观察激光的课题。又，在专利文献2的结构中，当侵入图像投影区域内时因为与离激光光源的距离无关地改变激光输出，所以存在着投射图像的亮度发生过度变动的课题。又，在专利文献3的结构中，当激光是线状的光时，即便离图像投射装置的距离大，也不能在激光在屏幕反射之前观察激光，所以存在着必须以不使人进入从图像投射装置到屏幕之间的方式进行遮蔽，不仅使遮蔽物成为障碍，而且使装置大型化的课题。
技术实现思路
本专利技术就是鉴于上述课题提出的，本专利技术的目的是提供除了已有的安全对策外，还有追加的安全对策的图像投射装置和背投式显示装置。又，本专利技术的目的是提供通过检测出人侵入到对眼睛危险的区域内，控制激光输出的图像投射装置和背投式显示装置。为了解决上述课题，本专利技术的方案1所述的图像投射装置是具有：包括射出激光的激光光源、对从该激光光源射出的发散光的激光进行空间调制的一维或二维空间光调制元件、和将由该一维或二维空-->间光调制元件进行了空间调制的激光投影在屏幕上并形成该一维或二维空间光调制元件的像的投射透镜的图像投射单元；和设置在上述图像投射单元和上述屏幕之间、包含将从上述图像投射单元射出的激光反射到上述屏幕上的第n折返镜的n个折返镜，其中n为1以上的整数，该图像投射装置的特征在于：上述第n折返镜和上述图像投射单元之间的距离比上述图像投射单元的2级标称眼损伤距离还大。又，本专利技术的方案2所述的图像投射装置的特征是在方案1所述的图像投射装置中，令上述图像投射单元的2级标称眼损伤距离为使从上述投射透镜在立体角38.4/(4×π×L×L)中发出的光输出成为1mW的距离L。又，本专利技术的方案3所述的图像投射装置的特征是在方案1所述的图像投射装置中，以围绕上述图像投射单元和上述第n折返镜之间的光路的方式设置框。又，本专利技术的方案4所述的图像投射装置的特征是在方案1所述的图像投射装置中，使上述n个折返镜中至少1个折返镜的形状为凸面。又，本专利技术的方案5所述的图像投射装置是具有：包括射出激光的激光光源、对从该激光光源射出的发散光的激光进行空间调制的一维或二维空间光调制元件、和将由该一维或二维空间光调制元件进行了空间调制的激光投影在屏幕上并形成该一维或二维空间光调制元件的像的投射透镜的图像投射单元；和设置在该图像投射单元和该屏幕之间、限制人接近该激光光路的限制板，该图像投射装置的特征在于：使上述限制板和上述图像投射单元之间的距离比上述图像投射单元的2级标称眼损伤距离还大。又，本专利技术的方案6所述的图像投射装置的特征是在方案5所述的图像投射装置中，令上述图像投射单元的2级标称眼损伤距离为使从上述投射透镜在立体角38.4/(4×π×L×L)中发出的光输出成为1mW的距离L。又，本专利技术的方案7所述的背投式显示装置是具有：透射型屏幕；-->包括射出激光的激光光源、对从该激光光源射出的发散光的激光进行空间调制的一维或二维空间光调制元件、和将由该一维或二维空间光调制元件进行了空间调制的激光投影在上述透射型屏幕的与观察面相反侧的面上并形成该一维或二维空间光调制元件的像的投射透镜的图像投射单元；和设置在上述图像投射单元和该透射型屏幕之间、包含使从上述图像投射单元射出的激光弯折到该图像投射单元的射出面一侧的第1折返镜和将激光反射到上述透射型屏幕上的第2折返镜的至少2个折返镜，该背投式显示装置的特征在于：上述第1折返镜和上述图像投射单元之间的距离比上述图像投射单元的2级标称眼损伤距离还大，并且该图像投射单元的激光射出面向着上述透射型屏幕侧。又，本专利技术的方案8所述的背投式显示装置的特征是在方案7所述的背投式显示装置中，令上述图像投射单元的2级标称眼损伤距离为使从上述投射透镜在立体角38.4/(4×π×L×L)中发出的光输出成为1mW的距离L。又，本专利技术的方案9所述的背投式显示装置的特征是在方案7所述的背投式显示装置中，上述图像投射单元的激光射出面向着大致铅垂下面。又，本专利技术的方案10所述的背投式显示装置的特征是在方案7所述的背投式显示装置中，以围绕上述图像投射单元和上述第1折返镜之间的光路的方式设置构造体。又，本专利技术的方案11所述的背投式显示装置的特征是在方案9所述的背投式显示装置中，以围绕上述图像投射单元和上述第1折返镜之间的光路的方式设置构造体。又，本专利技术的方案12所述的背投式显示装置是具有：透射型屏幕；包括射出激光的激光光源、对从该激光光源射出的发散光的激光进行空间调制的一维或二维空间光调制元件、和将由该一维或二维空间光调制元件进行了空间调制的激光投影在上述透射型屏幕的与观察面相反侧的面上并形成该一维或二维空间光调制元件的像的投射-->透镜的图像投射单元；和设置在从上述图像投射单元射出的激光的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像投射装置，该图像投射装置具有：包括射出激光的激光光源、对从该激光光源射出的发散光的激光进行空间调制的一维或二维空间光调制元件、和将由该一维或二维空间光调制元件进行了空间调制的激光投影在屏幕上并形成该一维或二维空间光调制元件的像的投射透镜的图像投射单元；和设置在上述图像投射单元和上述屏幕之间、包含将从上述图像投射单元射出的激光反射到上述屏幕上的第ｎ折返镜的ｎ个折返镜，其中ｎ为１以上的整数，该图像投射装置的特征在于：上述第ｎ折返镜和上述图像投射单元之间的距离比上述图像投射单元的２级标称眼损伤距离还大。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2005-6-24 184299/20051.一种图像投射装置，该图像投射装置具有：包括射出激光的激光光源、对从该激光光源射出的发散光的激光进行空间调制的一维或二维空间光调制元件、和将由该一维或二维空间光调制元件进行了空间调制的激光投影在屏幕上并形成该一维或二维空间光调制元件的像的投射透镜的图像投射单元；和设置在上述图像投射单元和上述屏幕之间、包含将从上述图像投射单元射出的激光反射到上述屏幕上的第n折返镜的n个折返镜，其中n为1以上的整数，该图像投射装置的特征在于：上述第n折返镜和上述图像投射单元之间的距离比上述图像投射单元的2级标称眼损伤距离还大。2.根据权利要求1所述的图像投射装置，其特征在于：令上述图像投射单元的2级标称眼损伤距离为使从上述投射透镜在立体角38.4/(4×π×L×L)中发出的光输出成为1mW的距离L。3.根据权利要求1所述的图像投射装置，其特征在于：以围绕上述图像投射单元和上述第n折返镜之间的光路的方式设置框。4.根据权利要求1所述的图像投射装置，其特征在于：使上述n个折返镜中至少1个折返镜的形状为凸面。5.一种图像投射装置，该图像投射装置具有：包括射出激光的激光光源、对从该激光光源射出的发散光的激光进行空间调制的一维或二维空间光调制元件、和将由该一维或二维空间光调制元件进行了空间调制的激光投影在屏幕上并形成该一维或二维空间光调制元件的像的投射透镜的图像投射单元；和设置在该图像投射单元和该屏幕之间、限制人接近该激光光路的限制板，该图像投射装置的特征在于：使上述限制板和上述图像投射单元之间的距离比上述图像投射单元的2级标称眼损伤距离还大。6.根据权利要求5所述的图像投射装置，其特征在于：令上述图像投射单元的2级标称眼损伤距离为使从上述投射透镜在立体角38.4/(4×π×L×L)中发出的光输出成为1mW的距离L。7.一种背投式显示装置，该背投式显示装置具有：透射型屏幕；包括射出激光的激光光源、对从该激光光源射出的发散光的激光进行空间调制的一维或二维空间光调制元件、和将由该一维或二维空间光调制元件进行了空间调制的激光投影在上述透射型屏幕的与观察面相反侧的面上并形成该一维或二维空间光调制元件的像的投射透镜的图像投射单元；和设置在上述图像投射单元和该透射型屏幕之间、包含使从上述图像投射单元射出的激光弯折到该图像投射单元的射出面一侧的第1折返镜和将激光反射到上述透射型屏幕上的第2折返镜的至少2个折返镜，该背投式显示装置的特征在于：上述第1折返镜和上述图像投射单元之间的距离比上述图像投射单元的2级标称眼损伤距离还大，并且该图像投射单元的激光射出面向着上述透射型屏幕侧。8.根据权利要求7所述的背投式显示装置，其特征在于：令上述图像投射单元的2级标称眼损伤距离为使从上述投射透镜在立体角38.4/(4×π×L×L)中发出的光输出成为1mW的距离L。9.根据权利要求7所述的背投...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤达男，山本和久，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]