投影机制造技术

本发明专利技术的目的旨在以稳定的状态形成接缝不明显的平滑画质的投影图像。通过设定为第１状态的第２双折射板２８ｊ的像光是由第１双折射板２８ｉ分支的像光部分进而向Ｙ方向分支的像光，在屏幕上形成由原像素ＰＸ０和与该分支像对应的像素ＰＸ２以及黑矩阵区域ＢＡ构成的图像ＩＭ３。通过设定为第２状态的第２双折射板２８ｊ的像光是使曾由第１双折射板２８ｉ分支的像光返回到－Ｙ方向的像光。结果，在屏幕上形成由将原像素ＰＸ０的分支像与原像素ＰＸ０重叠的像素与黑矩阵区域ＢＡ构成的图像即与原始图像ＩＭ１相同的图像ＩＭ３′。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用液晶显示面板及其他显示元件投影图像的投影机。
技术介绍
在具有由离散的像素构成的显示元件的投影机中，存在组装入将由开关型相位调制光学元件和光学透明的双折射介质构成的颤动元件多个层叠的结构的光学装置的投影机，其中该开关型相位调制光学元件由光学透明的强电介液晶等构成(特愿平7-36054号公报)。在这样的投影机中，通过在1帧中切换相位调制光学元件的动作，而在正交方向交替地切换通过双折射光学元件的光的偏振方向。由此，由于在1帧中切换经过相位调制光学元件和双折射介质而出射的光的光路，可以填补像素的间隙，所以可以将由离散的像素构成的显示元件的图像作为无接缝的连续的画面进行投影。但是，在上述投影机中，由于在1帧期间中切换而驱动相位调制光学元件，所以不容易确保相位调制光学元件的稳定的工作，相位调制光学元件、其驱动电路等成本高，或者容易产生所得到的图像不稳定的倾向。另外，在上述投影机中，由于不能避免某种程度以上的透过率降低，也不能避免透过率不均的发生，所以不可避免地会发生投影图像的亮度降低、亮度不均等。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的旨在提供能够以稳定的状态形成接缝不明显的平滑画质的投影图像并且能够切换而显示平滑的画质的投影图像和高分辨率的投影图像的投影机。另外，本专利技术的目的旨在提供能够形成亮度降低、亮度不均等较少的投影图像的投影机。为了解决上述问题，本专利技术的投影机具备投影光学系统，其使来自显示装置的像光成像；第1双折射光分支元件，其在显示装置的前方侧，将基准方位设定为绕入射光束的中心轴的规定方向而配置；以及第2双折射光分支元件，其具有与第1双折射光分支元件对应的光分支特性，并且被配置在第1双折射光分支元件的前后任意一方，并通过绕中心轴的旋转位置的设定而能够在将基准方位设为绕中心轴的规定方向的第1状态和将基准方位设为与该规定方向相对的相反方向的第2状态之间进行状态的切换。在这里，关于第1双折射光分支元件的配置，所谓“显示装置的前方侧”指显示装置的投影光学系统侧，指第1双折射光分支元件配置在从显示装置到投影光学系统的像光的光路上。另外，关于第2双折射光分支元件的配置，所谓“第1双折射光分支元件的前后任意一方”指第1双折射光分支元件的前方侧或后方侧，即第1双折射光分支元件的投影光学系统侧或显示装置侧。在上述投影机中，由于具有与第1双折射光分支元件对应的光分支特性的第2双折射光分支元件的状态能够在将基准方位设为绕中心轴的规定方向的第1状态和将基准方位设为与该规定方向相对的相反方向的第2状态之间进行切换，所以在第1状态中，第1和第2双折射光分支元件协作，与单独的情况相比，能够将来自显示装置的像光分支2倍的量。即，例如设想与第1双折射光分支元件的前方侧相邻而配置第2双折射光分支元件的情况，由于像光中作为常光通过第1双折射光分支元件的光进而也作为常光通过第2双折射光分支元件，像光中作为分支到规定方向的异常光通过第1双折射光分支元件的光进而也作为分支到相同方向的异常光通过第2双折射光分支元件，所以能够使异常光相对常光以所期望的位置偏移量进行分支。在这种情况下，由于不必须将入射到第1和第2双折射光分支元件的像光的偏振面对每一帧进行切换，所以能够稳定地保持像光的分支状态。即，即使是显示装置具有由黑矩阵(黑底)等隔开的离散的像素的情况，利用第1和第2双折射光分支元件的特性设定，也可以发生填补像素的间隙那样的像素偏移(错位)，可以以稳定的状态投影无接缝或接缝不明显的连续而平滑的图像，并且可以形成亮度降低、亮度不均等较少的投影图像。另一方面，在将第2双折射光分支元件设为第2状态的情况下，第1和第2双折射光分支元件协作，使得来自显示装置的像光的分支相互抵消。即，由于像光中作为常光通过第1双折射光分支元件的光也作为常光通过第2双折射光分支元件，像光中作为分支到规定方向的异常光通过第1双折射光分支元件的光，作为分支到相反方向的异常光通过第2双折射光分支元件，所以结果能够使异常光返回到与常光相同的光路，成为像素偏移被消除了的状态。如果对以上进行总结，则能够以稳定的状态切换并显示平滑的画质的投影图像和高分辨率的投影图像。另外，在本专利技术的具体方式的投影机中，显示装置是由来自照明装置的照明光被照明的光调制装置，该光调制装置具有用周期的部分区域限制像光的射出的黑矩阵部分，第1和第2双折射光分支元件是与中心轴的方向有关地具有与黑矩阵部分的配置和形状对应的厚度的双折射板。在这种情况下，可以将由非发光型的光调制装置形成的图像投影到屏幕等，通过两个双折射光分支元件的折射率特性、尺寸等的设定，分支后的像光之间的内插适当，使得在光调制装置中设置的黑矩阵部分不明显。另外，在本专利技术的另一具体方式中，还具备偏振状态调节部件，其与规定方向的成分和相对于该规定方向的正交方向的成分的分配有关地调节入射到第1双折射光分支元件的像光的偏振状态。在这种情况下，可以根据上述分配比较正确地调节由第1和第2双折射光分支元件分支的像光的强度比，从而可以使由两个双折射光分支元件进行的像光的分支成为所期望的强度比(例如1∶1)。另外，在本专利技术的另一具体方式中，偏振状态调节部件具有波长板，并且通过该波长板的基准方位的绕中心轴的旋转位置的设定，调节像光的偏振状态。在这种情况下，通过波长板的旋转位置的设定这样的简单操作，可以将入射到两个双折射光分支元件的像光的偏振状态调节为所期望的状态。另外，在本专利技术的另一具体方式中，还具备控制单元，其通过将第2双折射光分支元件在第1和第2状态之间进行切换而驱动，来改变像光的分支的有无。在这种情况下，可以根据输入到投影机的信号的种类(模拟、数字等)、使用者所进行的画质调整等任意的操作、从显示装置射出的光的特性(偏振、颜色等)等，自动地将投影图像设定为适当的状态。另外，在本专利技术的另一具体方式中，显示装置包含为各色设置并单独地被照明的多个光调制装置，并且还具备将由该光调制装置调制后的光合成而使其射出的光合成部件。在这种情况下，即使是各光调制装置具有离散的像素的情况，通过使两个双折射光分支元件适当动作而填补像素的间隙并直接投影，能够以稳定的状态切换而投影无像素接缝或像素接缝不明显的连续的彩色图像或高分辨率的彩色图像。另外，在本专利技术的另一具体方式中，第1和第2双折射光分支元件，在光合成部件的前方侧沿光路顺序配置。在这里，所谓“光合成部件的前方侧”指光合成部件的投影光学系统侧，指两个双折射光分支元件配置在从光合成部件到投影光学系统的像光的光路上。在这种情况下，仅设置1组第1和第2双折射光分支元件，就能够以稳定的状态投影无像素接缝或像素接缝不明显的连续的彩色图像。另外，在本专利技术的另一具体方式中，第1和第2双折射光分支元件，在上述多个光调制装置的各自的前方侧、光合成部件的后方侧，沿各色的光路分别顺序配置。在这里，所谓光调制装置的前方侧，指光调制装置的光合成部件侧，所谓光合成部件的后方侧，指光合成部件的光调制装置侧，结果，两个双折射光分支元件配置在从光调制装置到光合成部件的像光的光路上。在这种情况下，可以对各色单独地消除像素的接缝或者可以调节其程度，可以使投影机所进行的彩色图像的表现多样化。附图说明图1是说明第1实施方式的投影机的光学系统的图示；图2A是示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种投影机，其特征在于，具备：投影光学系统，其使来自显示装置的像光成像；第１双折射光分支元件，其在上述显示装置的前方侧，将基准方位设定为绕入射光束的中心轴的规定方向而配置；以及第２双折射光分支元件，其具有与上述第１双 折射光分支元件对应的光分支特性，并且被配置在上述第１双折射光分支元件的前后任意一方，并通过绕上述中心轴的旋转位置的设定而能够在将基准方位设为绕上述中心轴的上述规定方向的第１状态和将基准方位设为与该规定方向相对的相反方向的第２状态之间进行状态的切换。

【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：植原克幸，
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]