投影机制造技术

本发明专利技术提供一种投影机。其中构成光学装置（３）的色分离光学装置（３０）将从照明光学装置（２０）所射出的光束分离成红、绿、蓝的３种色光。而且，光学装置（３）具备凹透镜（５０），其配置于从照明光学装置（２０）到各液晶面板（４２Ｒ、４２Ｇ、４２Ｂ）的３种色光的光路之中的蓝色光的光路中，用来变更蓝色光的成像位置，校正由照明光学装置（２０）引起的绿色光和蓝色光之间的色像差，上述蓝色光的光路具有和绿色光的光路几何长度相同的几何长度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种投影机。
技术介绍
以往，下述投影机已为众所周知，该投影机具备：照明光学装置，用来使从光源所射出的光束在预定位置处成像；色分离光学装置，用来将从照明光学装置所射出的光束分离成红、绿、蓝的3种色光；3个光调制装置，用来按照图像信息对所分离的各色光进行调制；色合成光学装置，用来合成调制后的各色光来形成光学像；以及投影光学装置，用来放大投影所形成的光学像。作为照明光学装置，为了使从光源所射出的光束的强度分布均匀化，一般采用下面的结构(积分器照明系统)(例如，参见专利文献1)。也就是说，专利文献1所述的照明光学装置具备第1透镜阵列、第2透镜阵列和重叠透镜。从光源所射出的光束借助于第1透镜阵列所具备的多个小透镜，被分割成多个部分光束。多个部分光束在通过具备与第1透镜阵列的多个小透镜对应的多个小透镜的第2透镜阵列之后，利用重叠透镜在光调制装置的图像形成区域上重叠。这样，通过将从光源所射出的光束分割成多个部分光束，并使各部分光束在光调制装置的图像形成区域上重叠，就可以使照射光调制装置的光的强度分布大致均匀。专利文献1：特开2003-195135号公报(图2)一般的光学透镜因波长(色)的不同其折射率有差异。因而，在专利文献1所述的投影机中，可以认为通过重叠透镜后的各色光其各成像位置分别形成于不同的位置。-->例如，就专利文献1所述的投影机来说，从重叠透镜到各光调制装置的3种色光的光路之中，蓝色光光路和绿色光光路的各光路几何长度设定为大致相同。另外，在光学透镜中，蓝色的折射率比绿色的折射率大。因此，通过重叠透镜后的蓝色光及绿色光，蓝色光的重叠成像位置比绿色光的重叠成像位置短。因此，照明各光调制装置的蓝色光照度均匀的照明区域比绿色光照度均匀的照明区域小。因而，需要实施重叠透镜的光学设计或者光调制装置等光学部件的配置调整，以使蓝色光的照明区域与光调制装置的图像形成区域大致一致。而且，在按上述方法进行了光学设计或配置调整时，虽然能够使蓝色光的照明区域与光调制装置的图像形成区域大致相一致，但是绿色光的照明区域比光调制装置的图像形成区域变大。也就是说，在绿色光的照明区域上，按其和蓝色光的照明区域之间的差的量，使不能由光调制装置利用的非利用光区域增大。也就是说，由色合成光学装置合成各色光时的光学像明亮度有所减少。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种能谋求从光源所射出的光束利用效率提高的投影机。本专利技术的投影机，具备：照明光学装置，具有积分器照明系统，用来射出照明光束；色分离光学装置，用来将从上述照明光学装置所射出的光束分离成第1、第2及第3色光；第1、第2及第3光调制装置，用来按照图像信息对由上述色分离光学装置所分离的上述第1至第3色光进行调制；色合成光学装置，用来合成由上述第1至第3光调制装置调制后的各色光，来形成光学像；以及投影光学装置，用来放大投影由上述色合成光学装置所形成的光学像；其特征为，从上述照明光学装置到上述第1光调制装置的光路几何长度，和从上述照明光学装置到上述第2光调制装置的光路几何长度设定为相同；在从分离上述第1色光和上述第2色光起到上述第1光调制装置的第1色光光路、和从分离上述第1色光和上述第2色光起到-->上述第2光调制装置的第2色光光路中的至少任一个光路中，设置色像差校正光学元件；上述色像差校正光学元件用来对与上述第1色光和上述第2色光有关的色像差进行校正，以使上述第1光调制装置的第1照明区域的大小和上述第2光调制装置的第2照明区域的大小之差成为最小。在此，作为照明光学装置，例如除了包括重叠透镜的结构之外，也可以采用下述结构，该结构由第1透镜阵列及第2透镜来构成，并对第2透镜阵列附加了重叠透镜的功能。另外，作为积分器照明系统，除第1透镜阵列、第2透镜阵列及重叠透镜的结构之外，例如还可以采用具备积分器棒和中继透镜的结构，该积分器棒使用柱状的玻璃棒或空心的玻璃棒等。在本专利技术中，第1色光光路和第2色光光路的几何长度设定为相同，并且在这些第1色光光路及第2色光光路之中的至少任一个光路中配置色像差校正光学元件。而且，利用色像差校正光学元件，例如通过变更由照明光学装置得到的第1色光及第2色光之中的至少任一种色光的成像位置，使从照明光学装置到第1及第2色光的各成像位置的光学长度大致相一致，而可以使照明第1光调制装置的第1色光照度均匀的照明区域(下面，记述为第1照明区域)的大小，和照明第2光调制装置的第2色光照度均匀的照明区域(下面，记述为第2照明区域)的大小之差成为最小。因此，可以将第1色光及第2色光的各照明范围(margin)量之差设定为最小，能够减低不能由光调制装置利用的非利用光区域。因而，和以往没有设置色像差校正光学元件的结构相比，能谋求从光源所射出的光束利用效率的提高。另外，由于能谋求光利用效率的提高，因而可以将由投影光学装置放大投影的光学像投影得更为清晰。在本专利技术的投影机中，优选的是，上述第2色光的波长区域是与上述第1色光的波长区域相比短的波长侧的波长区域，上述色像差校正光学元件只设置于上述第2色光的光路中，并且由凹透镜或凸面镜来构成。根据本专利技术，只是在相对第1色光具有短波长侧的波长区域的第2色光光路中配置凹透镜或凸面镜，例如就可以将由照明光学装置得到的第2-->色光的成像位置变更到光路后级侧，使从照明光学装置到第1及第2色光的各成像位置的光学长度大致相一致。因此，可以将第1照明区域的大小和第2照明区域的大小之差设定为最小。例如，在作为色像差校正光学元件采用凹透镜时，只是在以往的结构中添加凹透镜，就可以达到本专利技术的目的，不需要实施构成以往光学系统的部件设计变更。另外，在作为色像差校正光学元件采用凸面镜时，只要在以往的结构中把用来将第2色光引导到第2光调制装置的反射镜变更为凸面镜，就可以达到本专利技术的目的，不用对以往的光学系统另行添加部件，不妨碍投影机的小型化及轻质化。在本专利技术的投影机中，优选的是，上述第2色光的波长区域是与上述第1色光的波长区域相比短的波长侧的波长区域，在上述第1至第3光调制装置的光路前级侧，分别设置第1、第2及第3聚光透镜，上述色像差校正光学元件由上述第2聚光透镜构成，上述第2聚光透镜的透镜面曲率半径形成为，比上述第1聚光透镜的透镜面曲率半径大。根据本专利技术，仅通过形成为，使在各光调制装置的光路前级分别配置的各聚光透镜之中的、在相对第1色光具有短波长侧的波长区域的第2色光光路中所配置的第2聚光透镜的透镜面的曲率半径，比第1色光光路中所配置的第1聚光透镜的透镜面曲率半径大，例如就可以将由照明光学装置得到的第2色光的成像位置变更到光路后级侧，或者将由照明光学装置得到的第1色光的成像位置变更到光路前级侧，使从照明光学装置到第1及第2色光的各成像位置的光学长度大致相一致。因此，可以将第1照明区域的大小和第2照明区域的大小之差设定为最小。因而，只是在以往的结构中变更各光调制装置的光路前级分别配置的各聚光透镜形状，就可以达到本专利技术的目的，不用对以往的光学系统另行添加部件，不妨碍投影机的小型化及轻质化。在本专利技术的投影机中，优选的是，上述第2色光的波长区域是与上述第1色光的波长区域相比短的波长侧的波长区域，在上述第1至第3光调制装置的光路前级侧，分别设置第1、第2及第3聚光透镜，上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种投影机，其具备：照明光学装置，其具有积分器照明系统，用来射出照明光束；色分离光学装置，其用来将从上述照明光学装置所射出的光束分离成第１、第２及第３色光；第１、第２及第３光调制装置，其用来按照图像信息对由上述色分离光学装置所分离的上述第１至第３色光进行调制；色合成光学装置，其用来合成由上述第１至第３光调制装置所调制的各色光，来形成光学像；以及投影光学装置，其用来放大投影由上述色合成光学装置所形成的光学像；其特征为，从上述照明光学装置到上述第１光调制装置的光路几何长度和从上述照明光学装置到上述第２光调制装置的光路几何长度设定为相同，在第１色光的光路和第２色光的光路中的至少任一个光路中，设置有色像差校正光学元件，上述第１色光的光路为从分离上述第１色光和上述第２色光起到上述第１光调制装置的光路，上述第２色光的光路为从分离上述第１色光和上述第２色光起到上述第２光调制装置的光路，上述色像差校正光学元件对与上述第１色光和上述第２色光相关的色像差进行校正，以使上述第１光调制装置的第１照明区域的大小和上述第２光调制装置的第２照明区域的大小之差为最小。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2004-5-20 150426/20041.一种投影机，其具备：照明光学装置，其具有积分器照明系统，用来射出照明光束；色分离光学装置，其用来将从上述照明光学装置所射出的光束分离成第1、第2及第3色光；第1、第2及第3光调制装置，其用来按照图像信息对由上述色分离光学装置所分离的上述第1至第3色光进行调制；色合成光学装置，其用来合成由上述第1至第3光调制装置所调制的各色光，来形成光学像；以及投影光学装置，其用来放大投影由上述色合成光学装置所形成的光学像；其特征为，从上述照明光学装置到上述第1光调制装置的光路几何长度和从上述照明光学装置到上述第2光调制装置的光路几何长度设定为相同，在第1色光的光路和第2色光的光路中的至少任一个光路中，设置有色像差校正光学元件，上述第1色光的光路为从分离上述第1色光和上述第2色光起到上述第1光调制装置的光路，上述第2色光的光路为从分离上述第1色光和上述第2色光起到上述第2光调制装置的光路，上述色像差校正光学元件对与上述第1色光和上述第2色光相关的色像差进行校正，以使上述第1光调制装置的第1照明区域的大小和上述第2光调制装置的第2照明区域的大小之差为最小。2.根据权利要求1所述的投影机，其特征为：上述第2色光的波长区域是比上述第1色光的波长区域短的波长侧的波长区域，上述色像差校正光学元件只设置于上述第2色光的光路中，由凹透镜或凸面镜来构成。3.根据权利要求1所述的投影机，其特征为：上述第2色光的波长区域是比上述第1色光的波长区域短的波长侧的波长区域，在上述第1至第3光调制装置的光路前级侧，分别设置有第1、第2及第3聚光透镜，上述色像差校正光学元件由上述第2聚光透镜构成，上述第2聚光透镜的透镜面的曲率半径形成为，比上述第1聚光透镜的透镜面的曲率半径大。4.根据权利要求1所述的投影机，其特征为：上述第2色光的波长区域是比上述第1色光的波长区域短的波长侧的波长区域，在上述第1至第3光调制装置的光路前级侧，分别设置有第1、第2及第3聚光透镜，上述色像差校正光学元件具备：第1凸透镜，其在上述第1色光的光路中，与上述第1聚光透镜相比设置于光路前级侧；和第2凸透镜，其在上述第2色光的光路中，设置于上述第2聚光透镜的光路前级侧；上述第2凸透镜的透镜面的曲率半径比上述第1凸透镜的透镜面的曲率半径形成得大。5.根据权利要求1所述的投影机，其特征为：上述第2色光的波长区域是比上述第1色光的波长区域长的波长侧的波长区域，上述色像差校正光学元件只设置于上述第2色光的光路中，由凸透镜或凹面镜构成。6.一种投影机，其具备：照明光学装置，其具有积分器照明光学系统，用来射出照明光束；色分离光学装置，其用来将从上述照明光学装置所射出的光束分离成第1、第2及第3色光；第1、第2及第3光调制装置，其用来按照图像信息对由上述色分离光学装置所分离的上述第1至第3色光进行调制；色合成光学装置，其用来合成由上述第1至第3光调制装置所调制的各色光，来形成光学像；以及投影光学装置，其用来放大投影由上述色合成光学装置所形成的光学像；其特征为，从上述照明光学装置到上述第1至第3光调制装置的各光路的几何长度设定为相同，在上述第1色光的光路、上述第2色光的光路及上述第3色光的光路中的至少任一个光路中，设置有色像差校正光学元件，上述第1色光的光路为从只分离出上述第1色光起到上述第1光调制装置的光路，上述第2色光的光路为从只分离出上述第2色光起到上述第2光调制装置的光路，上述第3色光的光路为从只分离出上述第3色光起到上述第3光调制装置的光路，上述色像差校正光学元件用来对与上述第1至第3色光中的至少2种色光相关的色像差进行校正，以使上述第1至第3光调制装置的各个照明区域的大小之差为最小。7.根据权利要求6所述的投影机，其特征为：上述第1色光的波长区域是比上述第2色光的波长区域及上述第3色光的波长区域长的波长侧的波长区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：桥爪俊明，秋山光一，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]