投影机制造技术

一种投影机，其照明光学装置（１０）具备具有发光管（１２）、椭圆面反射器（１３）及平行化透镜（１４）的光源装置（１１），将从上述光源装置（１１）射出的光束分割成多个部分光束的第１透镜阵列（１６），使第１透镜阵列（１６）分割的各部分光束在液晶面板（４１）的图像形成区域重叠的重叠透镜（１９）；照明在长方形图像形成区域入射侧对应像素配置的微透镜４２１的液晶面板（４１）。平行化透镜（１４）设在椭圆面反射器（１３）反射的光束直径大于等于液晶面板（４１）的图像形成区域短边尺寸且小于等于长边尺寸位置，第１透镜阵列（１６）及重叠透镜（１９）的有效光束透射区域的边的尺寸为大于等于液晶面板（４１）的图像形成区域短边尺寸且小于等于长边尺寸的矩形。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术，涉及投影机。
技术介绍
向来，作为投影机，使从光源装置射出的光，由分色镜分离成红色、绿色、蓝色的三色的色光，再由三片液晶面板(光调制装置)按照图像信息而每一色光地调制，再以十字分色棱镜合成调制后的光束，通过投影透镜而放大投影彩色图像，所谓的三板式的投影机已经被知。这样的投影机，具有如图9所示的照明光学装置100。该照明光学装置100，具有光源装置110、和均匀照明光学系统150。光源装置110，具有作为发光光源的发光管12、椭圆面反射器130、和平行化透镜140。而且，以椭圆面反射器130反射并射出从发光管12射出的放射状的光，并以平行化透镜140使其平行化。均匀照明光学系统150，具有光束分割光学元件(第1透镜阵列160)、偏振变换元件(PBS阵列180)、第2透镜阵列170、和重叠透镜190(例如参照特许文献1。)。而且，使以椭圆面反射器130反射的光束分割成多个部分光束，并使其在液晶面板41的图像形成区域上重叠那样地构成。在这样的照明光学装置100中，为了全部取入来自发光管12的光束，使第1透镜阵列160、第2透镜阵列170、PBS阵列180、聚光透镜190的有效光束透射区域的轮廓形状为正方形，并使其中一边的尺寸与椭圆面反射器130的开口部上的反射面的直径的尺寸(以下，称此为「有效反射面直径」)大致相等。还有，所谓「有效光束透射区域」，是分别通过这些光学要素的光束之中，能通过光调制装置的图像形成区域(被照明区域)的光束存在的区域。例如，在第2透镜阵列170、PBS阵列180、聚光透镜190的附近，观察由第1透镜阵列160分割的多个部分光束的聚光像(弧光的像)，该场合下的有效光束透射区域，是包括这些聚光像的假像的矩形的区域。而且，为了能全部入射从平行化透镜140射出的光束，配置于自平行化透镜140光路下游侧的第1透镜阵列160、第2透镜阵列170、PBS阵列180、重叠透镜190，也具有与平行化透镜140一边的尺寸相等的正方形的有效光束透射区域。与此相对，液晶面板41的图像形成区域，成为由比椭圆面反射器130的开口部中的反射面的直径的尺寸短许多的短边、和长边构成的长方形状。因此，在重叠透镜190的有效光束透射区域的一条边的尺寸和液晶面板41的图像形成区域的短边、长边的尺寸之间产生的尺寸差，从重叠透镜190的周缘部射出的光的往液晶面板41的入射角度变大。通常，因为液晶面板41，设计成使得由椭圆面反射器130或透镜等而成为平行光束的光束对于图像形成区域大致垂直地入射，所以，在光束的入射角度变大、光束对于图像形成区域倾斜地入射的场合下，有可能恶化投影图像的对比度、降低图像的质量。因为为了全部取入来自发光管12的光束，使第1透镜阵列160、第2透镜阵列170、PBS阵列180、重叠透镜190的有效光束透射区域一边的尺寸与椭圆面反射器130的开口部上的反射面的直径的尺寸大致相等，所以还有不能谋求照明装置100的更小型化的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的，是提供能使图像质量提高的同时、能谋求小型化的投影机。因此，本专利技术采用以下的构成而达到上述目的。本专利技术，是具备了具有按照图像信息调制入射光束而形成光学像的长方形状的图像形成区域、并在上述图像形成区域的入射侧上对应于像素而配置微透镜的光调制装置，投影来自上述光调制装置的调制光的投影光学系统，具有发光管、反射从上述发光管发出的光束的椭圆面反射器、及平行化由上述椭圆面反射器反射的光束的平行化透镜的光源装置，在正交于照明光轴的面内使多个小透镜排列成矩阵状而构成、使从上述光源装置射出的光束分割成多个部分光束的光束分割光学元件，和为了使由上述光束分割光学元件分割的各部分光束在上述光调制装置的图像形成区域上重叠的重叠透镜的投影机；特征在于上述平行化透镜，配置于由上述椭圆面反射器反射的光束的直径成为大于等于上述图像形成区域的短边尺寸且小于等于长边尺寸的位置上，上述光束分割光学元件和上述重叠透镜的有效光束透射区域的边的尺寸设定成大于等于上述图像形成区域的短边尺寸且小于等于长边尺寸的矩形状。依照本专利技术，因为使用椭圆面反射器，所以不仅反射从光源装置发出的光束，还能缩小反射的光束、使其直径变小。而且，由于在被上述椭圆面反射器反射的光束的直径成为大于等于上述图像形成区域的短边尺寸且小于等于长边尺寸的位置上配置平行化透镜，能使配置于自该平行化透镜光路下游侧的光束分割光学元件、重叠透镜的有效光束透射区域设定成大于等于图像形成区域的短边尺寸且小于等于长边尺寸的矩形状。由此，从重叠透镜射出的光束的直径，成为大于等于图像形成区域的短边尺寸且小于等于长边尺寸。因为从重叠透镜射出的光束的直径，和图像形成区域的长边尺寸、短边尺寸的差变小，所以能缩小从重叠透镜射出的光束的向光调制装置的入射角度。因为向光调制装置的入射光束的入射角度越小，投影图像的对比度就越好，所以与采用了现有的照明光学装置的场合相比，能使图像的质量提高。另外，在本专利技术中采用的光调制装置，虽然本来是在图像形成区域的入射侧上配置了微透镜的光利用效率高的光调制装置，但是从重叠透镜射出的光束向光调制装置的入射角度一变大，由微透镜的作用好不容易聚光的光的一部分就由于在开口部的周围形成的黑色矩阵而妨碍其通过，作为结果光的利用效率就没那么高。对此，依照本专利技术，因为从重叠透镜射出的光束的向光调制装置去的入射角度变小，所以由微透镜的作用聚光的光不会由于黑色矩阵而妨碍其通过，作为结果，能提高光利用效率、使图像的亮度提高。该效果，在例如实施于对角小于等于0.7英寸(对角约18mm)的尺寸的光调制装置(液晶面板)的场合下，因为像素的开口部变小，所以有显著的效果。另外，因为向光调制装置去的入射光束的入射角度如这样地变小，所以从光调制装置射出的光束的射出角也变小。因此，能使设置于光调制装置的后级的投影透镜的F数变大，能形成更高分辨率或高清晰的投影图像。另外，光束分割光学元件、重叠透镜的有效光束透射区域的边的尺寸，因为设定成大于等于光调制装置的图像形成区域的短边尺寸且小于等于长边尺寸的矩形状，所以能为比现有的平行化透镜、光束分割光学元件等小的尺寸。从而，能谋求投影机的小型化、轻量化。还有，所谓「有效光束透射区域的边的尺寸设定成大于等于光调制装置的图像形成区域的短边尺寸且小于等于长边尺寸的矩形状」，并非意味着光束分割光学元件或聚光透镜的外形要设定成大于等于光调制装置的图像形成区域的短边尺寸且小于等于长边尺寸的矩形状。光束分割光学元件或聚光透镜的外形，虽然必须是能包含有效光束透射区域的大小，但是不必是与有效光束透射区域相同形状。在本专利技术中，上述发光管，优选具备分开预定距离而配置的一对电极、和封入了上述一对电极的管状构件，在上述管状构件的上述电极的分开部分设置鼓出部，在上述鼓出部的与反射镜相反侧的光束射出部上、配置使发出光反射到上述椭圆面反射器的反射构件。在使用没安装反射构件的发光管的场合下，为了尽量反射从发光管发出的光，必需使用光束反射面积(有效反射面的面积)大的椭圆面反射器。这是因为没被反射镜反射的发出的光，不能有效地利用的缘故。与此相对，如果在发光管的鼓出部的与反射镜相反侧的光束射出部上设置反射构件，就可以使从发光管射出到椭圆反射器的开口侧上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种投影机，具备：具有按照图像信息调制入射光束而形成光学像的长方形状的图像形成区域，在该图像形成区域的入射侧上对应于像素而配置有微透镜的光调制装置；投影来自上述光调制装置的调制光的投影光学系统；具有发光管，反射从上述 发光管发出的光束的椭圆面反射器，及使被上述椭圆面反射器反射的光束平行化的平行化透镜的光源装置；在正交于照明光轴的面内使多个小透镜排列成矩阵状而构成，将从上述光源装置射出的光束分割成多个部分光束的光束分割光学元件；和为了使被上 述光束分割光学元件分割的各部分光束在上述光调制装置的图像形成区域上重叠的重叠透镜，其特征在于：上述平行化透镜，配置于由上述椭圆面反射器反射的光束的直径，成为大于等于上述图像形成区域的短边尺寸且小于等于长边尺寸的位置上，上述光 束分割光学元件及上述重叠透镜的有效光束透射区域的边的尺寸，设定成大于等于上述图像形成区域的短边尺寸且小于等于长边尺寸的矩形状。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：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]