CN1667498A - 投影机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种即使在得到流畅的优质活动画面显示时也具有很容易小型化的结构的投影机。该投影机的，构成包括照明装置(100)，分色光学系统(200)，液晶显示装置(400R)、(400G)、(400B)和投影光学系统(600)，其特征在于，还设置有在第1透镜阵列(120)的光出射面附近配置的使透光区(162)和非透光区(164)在光路内在与照明光轴(100ax)垂直的第1方向上顺次交互排列的遮光部件(160)；以及在重叠透镜(150)和上述分色光学系统(200)之间配置的与液晶显示装置(400R)、(400G)、(400B)的画面写入频率同步地在液晶显示装置的图像形成区域上进行照明光束的扫描的转动棱镜(770)。

Description

投影机
技术领域
本发明涉及投影机。
背景技术
图11为用来说明现有的投影机的示图。图11(a)为示出现有的投影机的光学系统的示图，图11(b)及图11(c)为用来说明这种现有的投影机的问题的示图。
由于在该投影机900A中，作为电光调制装置使用的液晶显示装置400R、400G、400B是具有如图11(b)所示的辉度特性的保持(hold)型的显示装置，与具有如图11(c)所示的辉度特性的脉冲型的显示装置CRT的场合不同，由于所谓的拖尾现象而存在不能进行流畅的活动画面显示的问题(关于拖尾现象，比如，参照非专利文献1)。
图12为用来说明现有的另一投影机的示图。图12(a)为示出现有的另一投影机的光学系统的示图，图12(b)及图12(c)为用来示出用于这种现有的另一投影机的光闸的示图。
在该投影机900B中，如图12(a)所示，在液晶显示装置400R、400G、400B的光入射侧配置有光闸420R、420G、420B，利用这些光闸间歇地遮断光线可解决上述问题。就是说，可缓和所谓的拖尾现象而得到流畅的优质活动画面显示(比如，参照专利文献1)。
非专利文献1：“保持型显示器的活动画面显示的画质”(电子信息通信学会技报，EID99-10，第55～60页(1999-06))
专利文献1：特开2002-148712号公报(图1-图7)。
然而，在这种现有的另一投影机中，由于在3个液晶显示装置的跟前分别配置光闸，就产生投影机不容易小型化的问题。另外，在这种投影机中，由于利用光闸间歇地遮断光线，不仅在可以得到流畅的优质活动画面显示时，在显示静止画面或在画面的亮度优先于活动画面显示的流畅度时，也一直存在光利用效率大幅度降低的问题。
发明内容
本发明鉴于这一问题而完成，其第一目的在于提供一种在可得到流畅的优质活动画面显示时也具有很容易小型化的结构的投影机。另外，本发明的第二目的在于提供一种在显示静止画面或在画面的亮度优先于活动画面显示的流畅度时光利用效率也不会大幅度降低的投影机。
(1)本发明的投影机的构成包括：向被照明区域侧射出基本平行的照明光束的光源装置；具有用来将从该光源装置射出的照明光束分割为多个部分光束的多个小透镜的第1透镜阵列；具有与该第1透镜阵列的多个小透镜相对应的多个小透镜的第2透镜阵列；用来使该从第2透镜阵列发出的各部分光束在被照明区域上重叠的重叠透镜；使该重叠透镜发出的光束分离为与多种色光相对应的光束的分色光学系统；将利用此分色光学系统分离的光束相应于各个图像信息进行调制的多个电光调制装置；以及将经过这些多个电光调制装置调制的光束投影的投影光学系统；其特征在于，还具备有在上述第1透镜阵列的光出射面附近或光入射面附近配置的将透光区和非透光区在光路内在与照明光轴垂直的第1方向上顺次交互排列的遮光部件；以及在上述重叠透镜和上述分色光学系统之间配置的与上述电光调制装置的画面写入频率同步地在上述电光调制装置的图像形成区域上沿着上述第1方向扫描照明光束的扫描器件。
因此，根据本发明的投影机，由于具有上述这样地构成的遮光部件及扫描器件，因此在电光调制装置的图像形成区域中光照区和非光照区顺次移动。其结果，投影机的拖尾现象缓和，因此可以得到流畅的优质的活动画面显示。
另外，根据本发明的投影机，由于在照明光束分色之前配置具有这种效果的遮光部件，因为尽管电光调制装置存在多个但只需要一个遮光部件(以及一个扫描器件)，可以极大地抑制投影机的大型化。
因此，本发明的投影机，即使在可以得到流畅的优质的活动画面显示的场合，投影机也具有容易小型化的结构。
(2)在上述(1)所述的投影机中，将上述遮光部件配置成为可以在光路内的行进位置和光路外的退避位置之间进退是优选。此处所谓的“光路内的行进位置”，指的是可以得到流畅的优质活动画面显示的遮光部件在光路内的配置位置。另外，所谓的“光路外的退避位置”，指的是照明光束不受遮光部件遮光时的遮光部件在光路外的配置位置。
通过这样的构成，在要得到流畅的优质活动画面显示时，通过将遮光部件移动到光路内的行进位置，就可以得到流畅的优质活动画面显示。另外，在显示静止画面或在画面的亮度优先于活动画面显示的流畅度时，通过将遮光部件移动到光路外的退避位置，就可以使光利用效率不会大幅度地降低而得到明亮的显示画面，可以达到本发明的第2目的。
(3)在上述(2)所述的投影机中，将上述遮光部件配置成为具有可以通过使该遮光部件整体移动在上述行进位置和上述退避位置之间进行或退避的构成是优选。
通过这样的构成，在要得到流畅的优质活动画面显示时，通过将遮光部件整体移动到光路内的行进位置，就可以得到流畅的优质活动画面显示。另外，在显示静止画面或在画面的亮度优先于活动画面显示的流畅度时，通过将遮光部件整体移动到光路外的退避位置，就可以得到明亮的显示画面。
(4)在上述(2)所述的投影机中，上述遮光部件的构成为具有形成上述透光区和上述非透光区的多个单元，通过使该遮光部件整体伸缩而在上述行进位置和在上述退避位置之间进行或退避也是优选。
通过这样的构成，在要得到流畅的优质活动画面显示时，通过使遮光部件的整体扩展而配置到光路内的行进位置，就可以得到流畅的优质活动画面显示。另外，在显示静止画面或在画面的亮度优先于活动画面显示的流畅度时，通过使遮光部件的整体收缩配置到光路外的退避位置，就可以得到明亮的显示画面。
(5)在上述(2)～(4)中的任何一个所述的投影机中，还具有在上述遮光部件不是配置于上述行进位置或上述退避位置时发出警报的报警装置是优选。
如果在遮光部件不是配置于上述行进位置或上述退避位置的状态下，从光源装置照射光，有可能引起不希望的散射而对其他光学部件产生不良影响。然而，通过这样的构成，在遮光部件不是配置于行进位置或退避位置时，因为会发出警报，可以使从光源装置不照射光。因此，可以防止由于引起不希望的散射对其他的光学部件产生不良影响。
(6)在上述(1)～(5)中的任何一个所述的投影机中，在上述遮光部件和上述第1透镜阵列的间隔为T时，满足0.1mm＜T＜2mm的关系是优选。
在使发自光源装置的照射光束变换为更均匀的光束的透镜积分光学系统中，第1透镜阵列的各个小透镜和电光调制装置配置于共轭的位置。因此，为了使光照区和非光照区在电光调制装置的图像形成区域上顺次移动，遮光部件位于第1透镜阵列附近是优选。从这一观点出发，满足T＜2mm的关系是优选，而满足T＜1mm的关系更是优选。
另一方面，如果该间隔过于狭窄，则在第1透镜阵列的光出射面或光入射面之间以预定的间隔配置遮光部件很难。并且，在行进位置和退避位置之间平滑移动遮光部件变得很困难。从这一观点出发，满足T＞0.1mm的关系是优选，而满足T＞0.2mm的关系更是优选。
(7)在上述(1)～(6)中的任何一个所述的投影机中，在设上述遮光部件的上述透光区和上述非透光区的排列间距为L，上述第1透镜阵列的沿着上述第1方向的小透镜的排列间距为D时，满足L＝D的关系是优选。
通过这样的构成，由于在第1透镜阵列中的任何行或列的小透镜中都以同一相位移动遮光部件的透光区和非透光区，因此在电光调制装置的图像形成区域上光照区和非光照区可明确分离地很好地进行移动。
(8)在上述(7)中所述的投影机中，在上述透光区的沿着上述第1方向的长度为L1，上述非透光区的沿着上述第1方向的长度为L2时，满足L1＝L2＝L/2的关系是优选。
通过这样的构成，在电光调制装置的图像形成区域上光照区和非光照区在50％的时间密度下顺次移动，可以得到不怎么使光利用效率降低而得到优质的活动画面显示的平衡良好的投影机。
(9)在上述(1)～(8)中的任何一个所述的投影机中，在沿着与上述第1方向垂直的第2方向的上述透光区的长度为W1，沿着上述第2方向的上述非透光区的长度为W2，上述第1透镜阵列的沿着上述第2方向的透镜阵列部分的长度为E时，满足“W1≥E且W2＞E”的关系是优选。
通过这样的构成，可以在电光调制装置的图像形成区域的整个宽度上形成光照区和非光照区。
(10)在上述(1)～(9)中的任何一个所述的投影机中，上述扫描器件由具有垂直于照明光轴的转动轴的转动棱镜构成是优选。
通过这样的构成，可以在彩色投影机的各电光调制装置的图像形成区域中，实现光照区和非光照区的平滑滚动动作。
(11)在上述(10)中所述的投影机中，上述转动棱镜的构成是在上述遮光部件处于上述行进位置时可以转动，在上述遮光部件处于上述退避位置时上述转动棱镜的光源装置侧的表面在垂直于照明光轴的状态下停止是优选。
通过这样的构成，如果遮光部件配置于光路内的行进位置时，通过转动棱镜的转动，可以得到流畅的优质活动画面显示。另一方面，如果遮光部件配置于退避位置时，通过以光源装置侧的表面在垂直于照明光轴的状态使转动棱镜停止转动，可以在转动棱镜的透光面中不会引起照明光束不必要的折射，抑制图像品质的恶化。
(12)在上述(10)或(11)中所述的投影机中，进一步具备检测上述转动棱镜的转动角的传感器是优选。
通过这样的构成，因为可以使转动棱镜以正确的转速及相位转动，因此在要得到流畅的优质活动画面显示时，可与电光调制装置的画面写入频率同步地在电光调制装置的图像形成区域上很好地进行照明光束的扫描，可以提高活动画面的画质。另外，在显示静止画面或在画面的亮度优先于活动画面显示的流畅度时，因为可以以上述转动棱镜的光源装置侧的表面垂直于照明光轴的正确的角度位置使转动棱镜停止，所以可以在转动棱镜的透光面中不会引起照明光束不必要的折射，可以更有效地抑制图像品质的恶化。
(13)在上述(10)～(12)中任何一个所述的投影机中，在上述转动棱镜的透光面上形成减反射膜是优选。
通过这样的构成，可以提高转动棱镜的透光率，可以在将光利用效率的降低限制在最小限度内的同时，减小杂光程度而提高对比度。
附图说明
图1为示出实施方式1的投影机的光学系统的示图。
图2为示出在实施方式1的投影机中使用的第1透镜阵列的示图。
图3为示出第1透镜阵列及遮光部件的配置状态的示图。
图4为示出转动棱镜的转动和液晶显示装置上的照明状态的关系的示图。
图5为用来说明实施方式2的投影机的遮光部件的示图。
图6为用来说明实施方式2的投影机的遮光部件的示图。
图7为用来说明实施方式3的投影机的遮光部件的示图。
图8为用来说明实施方式3的投影机的遮光部件的示图。
图9为实施方式4的投影机的光学系统的示图。
图10为实施方式5的投影机的光学系统的示图。
图11为用来说明现有的投影机的示图。
图12为用来说明另一现有的投影机的示图。
符号说明：
照明装置100；照明光轴100ax；光源装置110；发光管112；椭圆面反射器114；辅助反射镜116；平行化透镜118；小透镜122；第2透镜阵列130；小透镜132；偏振变换元件140；重叠透镜150；遮光部件160、170、180；透光区162、172、182；非透光区164、174、184；双中继光学系统190；分色光学系统200、200B；液晶显示装置400R、400G、400B；十字分色棱镜500；投影光学系统600；转动棱镜770；转动轴772；投影机1000、1000D、1000E；照明光轴上的第1透镜阵列的假想中心点P
具体实施方式
下面根据图示的实施方式对本发明的投影机进行说明。
[实施方式1]
图1为示出本发明的实施方式1的投影机的光学系统的示图。图1(a)为光学系统的俯视图，图1(b)为光学系统的侧视图。
另外，在以下的说明中，互相正交的3个方向分别定为z方向(图1(a)的照明光轴方向)，x方向(与图1(a)的纸面平行且与z轴正交的方向)以及y方向(与图1(a)的纸面垂直且与z轴正交的方向)。
实施方式1的投影机1000，如图1(a)及图1(b)所示，是一种其构成包括照明装置100；将照明装置100发出的照明光束分离为红、绿及蓝三色光的分色光学系统200；用作将分色光学系统200分离的三色光分别根据图像信息进行调制的电光调制装置的三个液晶显示装置400R、400G、400B；将经过这些三个液晶显示装置400R、400G、400B调制的色光合成的十字分色棱镜500；以及将经过十字分色棱镜500合成的光投影到屏幕SCR等的投影面上的投影光学系统600的投影机。
照明装置100，具有向被照明区域侧射出基本平行的照明光束的光源装置110；具有用来将从该光源装置110射出的照明光束分割为多个部分光束的多个(4列×4行)小透镜122(参照图2)的第1透镜阵列120；具有与该第1透镜阵列120的多个小透镜122相对应的多个小透镜132的第2透镜阵列130；用来将照明光束变换为偏振光束的偏振变换元件140以及用来使从该偏振变换元件140发出的各部分光束在被照明区域上重叠的重叠透镜150。
光源装置110，具有椭圆面反射器114；在椭圆面反射器114的第1焦点附近具有发光中心的发光管112；以及将从椭圆面反射器114发出的会聚光变换为基本平行的光的平行化透镜118。在发光管112上设置有作为将从发光管112发出的射向被照明区域侧的光向椭圆面反射器114反射的反射器件的辅助反射镜116。
作为分色光学系统200，采用从照明装置100到液晶显示装置400R、400G、400B的光路长度相等的等光路光学系统。
作为液晶显示装置400R、400G、400B，采用具有“沿着y轴方向的纵向尺寸∶沿着x轴方向的横向尺寸＝3∶4的长方形”的平面形状的液晶显示装置。
实施方式1的投影机1000的特征在于，采用遮光部件160作为光闸和采用转动棱镜770作为扫描器件。关于这些遮光部件160及转动棱镜770，下面参照图2、图3及图4予以说明。
首先，利用图2及图3对遮光部件160进行说明。
图2为示出在实施方式1的投影机中使用的第1透镜阵列的示图。图2(a)是从被照明区域侧观察第1透镜阵列的正面图，图2(b)为图2(a)的上表面图，图2(c)是图2(a)的左侧面图。图3为示出第1透镜阵列及遮光部件的配置状态的示图。图3(a)是从被照明区域侧观察第1透镜阵列及遮光部件的配置状态的正面图，图3(b)为图3(a)的A-A剖面图，图3(c)是图3(a)的B-B剖面图，而图3(d)是图3(a)的C-C剖面图。
实施方式1的投影机1000，如图3所示，具有在第1透镜阵列120的光出射面附近将透光区162和非透光区164在与照明光轴100ax垂直的第1方向HA顺次交互排列的遮光部件160。
在实施方式1的投影机1000中，第1透镜阵列120的小透镜122，如图2(a)所示，具有“沿着y轴方向的纵向尺寸∶沿着x轴方向的横向尺寸＝3∶4的长方形”的平面形状，但如图3(a)所示，因为在第1透镜阵列的光出射面附近设置上述的遮光部件160，所以液晶显示装置400R、400G、400B的图像形成区域的光照区的平面形状为“沿着y轴方向的纵向尺寸∶沿着x轴方向的横向尺寸＝3∶8的长方形”。
因此，第1透镜阵列120，使从光源装置110发出的照明光束成为具有在各液晶显示装置400R、400G、400B的图像形成区域的沿着x轴方向的横向对图像形成区域整体进行照明并在沿着y轴方向的纵向对该图像形成区域的一部分(约一半)进行照明的剖面形状的照明光束。
在实施方式1的投影机1000中，如图3(d)所示，在设遮光部件160和第1透镜阵列120的间隔为T时，具有满足T＜2mm的关系的构成。
在使发自光源装置110的照射光束变换为更均匀的光束的透镜积分光学系统中的第1透镜阵列120、第2透镜阵列130及重叠透镜150中，第1透镜阵列120的各个小透镜122和液晶显示装置400R、400G、400B配置于共轭的位置。因此，为了使光照区和非光照区在液晶显示装置400R、400G、400B的图像形成区域上顺次交互滚动，将遮光部件160配置于第1透镜阵列120的光出射面附近是优选。从这一观点出发，满足T＜2mm的关系是优选，而满足T＜1mm的关系更是优选。
另一方面，如果该间隔T过于狭窄的话，在其与第1透镜阵列120的光出射面之间以预定的间隔配置遮光部件160很难。从这一观点出发，满足T＞0.1mm的关系是优选，而满足T＞0.2mm的关系更是优选。
在实施方式1的投影机1000中，如图3(a)所示，在设遮光部件160的沿着第1方向HA的透光区162及非透光区164的排列间距为LA，第1透镜阵列120的沿着第1方向HA的小透镜122的排列间距为DA时，满足LA＝DA的关系。因此，通过转动棱镜770的转动，在液晶显示装置400R、400G、400B的图像形成区域上光照区和非光照区可明确分离而很好地进行滚动。
在实施方式1的投影机1000中，如图3(a)所示，在设遮光部件160的透光区162的沿着第1方向HA的长度为LA1，非透光区164的沿着第1方向HA的长度为LA2时，满足LA1＝LA2＝LA/2的关系。因此，通过转动棱镜770的转动，在液晶显示装置400R、400G、400B的图像形成区域上光照区和非光照区以50％的时间密度顺次交互滚动，可以得到不怎么使光利用效率降低而得到优质的活动画面显示的平衡良好的投影机。
在实施方式1的投影机1000中，如图3(a)所示，在设遮光部件160的沿着与第1方向HA垂直的第2方向IA的透光区的长度为WA1，沿着第2方向IA的非透光区的长度为WA2，沿着第2方向IA的第1透镜阵列120的透镜阵列部分的长度为EA时，满足“WA1≥EA且WA2＞EA”的关系。因此，可以在遍布液晶显示装置400R、400G、400B的图像形成区域的全部宽度上形成光照区和非光照区。
在实施方式1的投影机1000中，遮光部件160，是通过在不透明的基材上设置预定图形的缝隙而形成的。因此，可以以比较简单的方法制造遮光部件160。另外，由于遮光部件160的透光区162是空气层，因此可以在提高透光率而将光利用效率的降低限制在最小限度内的同时，减小杂光程度而提高对比度。
另外，遮光部件160，也可以通过在透明基材上以预定的图形成膜金属膜或电介质多层膜作为非透光部件而形成。利用这样的构成也可以以比较简单的方法制造遮光部件。另外，遮光部件的非透光区可以作成耐光性高的区域。
在实施方式1的投影机1000中，如上所述，采用椭圆面反射器114作为反射器。因此，由于从发光管112发出的光可由椭圆面反射器114收细平行化，与采用抛物面反射器的场合比较，设置于光源装置110的后级的照明装置的各光学部件(第1透镜阵列120、第2透镜阵列130、偏振变换元件140及重叠透镜150)；分色光学系统200；液晶显示装置400R、400G、400B；十字分色棱镜500以及投影透镜600等的光学部件的大小可以减小，可以达到实现投影机小型化的目的。
在实施方式1的投影机1000中，如上所述，在发光管112上设置有作为将从发光管112发出的射向被照明区域侧的光向椭圆面反射器114反射的反射器件的辅助反射镜116。因此，由于从发光管112发出的射向被照明区域侧的光受到辅助反射镜116反射而射向椭圆面反射器114，所以不需要将椭圆面反射器114的大小设定为可以覆盖发光管112的被照明区域侧端部的大小，可以使椭圆面反射器114小型化，结果可以达到使投影机小型化的目的。
在实施方式1的投影机1000中，如图1所示，其构成为从遮光部件160到多个液晶显示装置400R、400G、400B每一个的光学距离全都相等。因此，对各色光每一种可以构成等效的滚动系统，可以实现色再现性良好的彩色显示。
下面，利用图1及图4对转动棱镜770进行说明。
图4为示出转动棱镜的转动和液晶显示装置上的照明状态的关系的示图。图4(a)是沿着转动轴观察转动棱镜时的侧面图。图4(b)为沿着照明光轴观察转动棱镜时的正面图。图4(c)为示出液晶显示装置的图像形成区域上的照明光束的照射状态的正面图。
在实施方式1的投影机1000中，转动棱镜770，如图1所示，配置于照明装置100和分色光学系统200之间的液晶显示装置400R、400G、400B共轭的位置上，具有通过以垂直于照明光轴100ax的转动轴772为中心进行转动，与液晶显示装置400R、400G、400B的画面写入频率同步在图像形成区域上沿着y轴方向进行照明光束扫描的功能。
如图4(a)及图4(b)所示，示出在照明光轴100ax上的第1透镜阵列120的假想中心点的像P，随着转动棱镜770的转动，以转动棱镜770的转动轴772为中心沿上下方向滚动的情形。其结果，如图4(c)所示，在转动棱镜770转动时，在液晶显示装置400R、400G、400B的图像形成区域中，光照区和非光照区顺次交互滚动。
因此，根据实施方式1的投影机1000，可以使光照区和非光照区在液晶显示装置400R、400G、400B的图像形成区域上顺次移动。其结果，拖尾现象得到缓和，就成为可以得到流畅的优质的活动画面显示的投影机。
另外，根据实施方式1的投影机1000，由于在照明光束分色之前配置遮光部件160，因为尽管液晶显示装置存在多个但只需要一个遮光部件160(以及一个转动棱镜770)，因此可以尽可能地抑制投影机的大型化。
因此，实施方式1的投影机1000，即使是在可以得到流畅的优质的活动画面显示的场合也具有容易小型化的结构。
在实施方式1的投影机1000中，转动棱镜770，具有垂直于照明光轴100ax的转动轴772。因此，在彩色投影机的各液晶显示装置400R、400G、400B的图像形成区域中，可实现光照区和非光照区的平滑滚动动作。
在实施方式1的投影机1000中，在转动棱镜770的透光面上形成减反射膜。因此，可以提高转动棱镜770的透光率，可以在将光利用效率的降低限制在最小限度内的同时，减小杂光程度而提高对比度。
[实施方式2]
图5为用来说明实施方式2的投影机的遮光部件的示图。图5(a)为从被照明区域侧观察遮光部件处于扩展后状态的正面图，图5(b)为图5(a)的左侧面图。图6为用来说明实施方式2的投影机的遮光部件的示图。图6(a)为从被照明区域侧观察遮光部件处于收缩后状态的正面图，图6(b)为图6(a)的左侧面图。
实施方式2的投影机1000B(未图示)的特征在于遮光部件具有可伸缩的结构。
就是说，遮光部件170，具有形成透光区172及非透光区174的6个单元171a1、171a2、...、171a6。此外，遮光部件170，其构成为通过使6个单元171a1、171a2、...、171a6平行移动而伸缩，如图5所示，可进行到光路内的行进位置，或者，如图6所示，可退避到光路外的退避位置。
在实施方式2的投影机1000B中，如图5及图6所示，在6个单元171a1、171a2、...、171a6中互相邻接的两个单元由链节171b分别连接。单元171a1由同样的链节171b连接到固定基体171a。在单元171a1、171a2、...、171a5及固定基体171a的两侧部分设置有在遮光部件170的伸缩方向上延伸的导槽171c。在各链节171b的两端部分别配置有固定用的第1枢轴销171d和移动用的第2枢轴销171e。第1枢轴销171d配置于6个单元171a1、171a2、...、171a6的上方端部，而第2枢轴销171e可自由移动地配置于导槽171c内。
在实施方式2的投影机1000B中，如图5及图6所示，设置有检测遮光部件170的伸张状态的第1传感器175和检测遮光部件170的收缩状态的第2传感器176，发出警报的报警装置(未图示)与第1传感器175及第2传感器176连接。
由此，因为在遮光部件170不是配置于行进位置或退避位置时，会发出警报，所以可以使光源装置110发出的光不进行照射。因此，可以防止由于发生不希望的散射而对其他光学部件产生不良影响。
实施方式2的投影机1000B的转动棱镜的构成，与实施方式1的投影机1000的转动棱镜的构成相同。
因此，根据实施方式2的投影机1000B，在液晶显示装置400R、400G、400B的图像形成区域中，光照区和非光照区可顺次移动。其结果，拖尾现象得到缓和，就成为可以得到流畅的优质的活动画面显示的投影机。
另外，根据实施方式2的投影机1000B，由于在照明光束分色之前配置遮光部件170，因为尽管液晶显示装置存在多个但只需要一个遮光部件170(以及一个转动棱镜770)，因此可以尽可能地抑制投影机的大型化。
因此，实施方式2的投影机1000B，即使是在可以得到流畅的优质的活动画面显示的场合也具有容易小型化的结构。
另外，在实施方式2的投影机1000B中，转动棱镜770(示于图1)，具有在遮光部件170处于光路内的行进位置时可以转动的结构，并且具有在遮光部件170处于光路外的退避位置时以转动棱镜770的光源装置110侧的表面与照明光轴100ax垂直的状态停止的结构。
由此，在遮光部件170配置于光路内的行进位置时，通过转动棱镜770的转动，可以得到流畅的优质的活动画面显示。另一方面，在遮光部件170配置于退避位置时，通过以转动棱镜770的光源装置110侧的表面与照明光轴100ax垂直的状态停止转动棱镜770的转动，在转动棱镜770的透光面上不会发生照明光束不必要的折射，可以抑制图像品质的恶化。
在实施方式2的投影机1000B中，设置有检测转动棱镜770的转动角的传感器(未图示)。由此，可以使转动棱镜770以正确的转速及相位转动。
因此，在要得到流畅的优质活动画面显示时，可与液晶显示装置400R、400G、400B的画面写入频率同步地在液晶显示装置400R、400G、400B的图像形成区域上很好地进行照明光束的扫描，可以提高活动画面的画质。另外，在显示静止画面或在画面的亮度优先于活动画面显示的流畅度时，因为可以在转动棱镜770的光源装置110侧的表面垂直于照明光轴100ax的正确的角度位置使转动棱镜770停止，因此在转动棱镜770的透光面中不会引起照明光束不必要的折射，可以更有效地抑制图像品质的恶化。
[实施方式3]
图7为用来说明实施方式3的投影机的遮光部件的示图。图7(a)为从被照明区域侧观察遮光部件处于伸张后状态的正面图，图7(b)为图7(a)的左侧面图。图8为用来说明实施方式3的投影机的遮光部件的示图。图8(a)为从被照明区域侧观察遮光部件处于收缩后状态的正面图，图8(b)为图8(a)的左侧面图。
实施方式3的投影机1000C(未图示)的特征在于遮光部件具有可伸缩(展开、折叠)的结构。
就是说，遮光部件180，具有形成透光区182及非透光区184的6个单元181a1、181a2、...、181a6。于是，遮光部件180，其构成为通过使6个单元181a1、181a2、...、181a6伸缩，如图7所示，可行进到光路内的行进位置，或者，如图8所示，退避到光路外的退避位置。
在实施方式3的投影机1000C中，如图7及图8所示，在6个单元181a1、181a2、...、181a6中互相邻接的两个单元由铰链181b分别连接。另外，在这些邻接的两个单元之间，配置有作为非透光区184的一部分的非透光膜(未图示)。单元181a1由同样的铰链181b连接到隔板181a。隔板181a由铰链181b连接到固定基体181c。各铰链181b配置于遮光部件180的两侧部。
在实施方式3的投影机1000C中，如图7及图8所示，设置有检测遮光部件180的伸长状态的第1传感器185和检测遮光部件180的收缩状态的第2传感器186，发出警报的报警装置(未图示)与第1传感器185及第2传感器186连接。
由此，因为在遮光部件180不是配置于行进位置或退避位置时，会发出警报，所以可以不使光源装置110发出的光进行照射。因此，可以防止由于发生不希望的散射而对其他光学部件产生不良影响。
实施方式3的投影机1000C的转动棱镜的构成，与实施方式1的投影机1000的转动棱镜的构成相同。
因此，根据实施方式3的投影机1000C，在液晶显示装置400R、400G、400B的图像形成区域中，光照区和非光照区可顺次移动。其结果，拖尾现象得到缓和，就成为可以得到流畅的优质的活动画面显示的投影机。
另外，根据实施方式3的投影机1000C，由于在照明光束分色之前配置遮光部件180，因为尽管液晶显示装置存在多个但只需要一个遮光部件180(以及一个转动棱镜770)，可以尽可能地抑制投影机的大型化。
因此，实施方式3的投影机1000C，即使是在可以得到流畅的优质的活动画面显示的场合也具有容易小型化的结构。
[实施方式4]
图9为实施方式4的投影机的光学系统的示图。图9(a)为从上面观察光学系统的视图，图9(b)为从侧面观察光学系统的侧视图。在图9中，对于与图1相同的部件赋予同一符号，详细说明则省略。
实施方式4的投影机1000D，如图9所示，在遮光部件160是配置于第1透镜阵列120的光入射面一侧这一点上与实施方式1的投影机1000的场合不同。
不过，由于实施方式4的投影机1000D在其他各点上与实施方式1的投影机1000具有同样的构成，所以具有与实施方式1的投影机1000完全一样的效果。
就是说，由于具有将透光区162和非透光区164在光路内在与照明光轴100ax垂直的第1方向顺次交互排列的遮光部件160(参照图3)，因此在液晶显示装置400R、400G、400B的图像形成区域中光照区和非光照区可以顺次移动。其结果，拖尾现象得到缓和，就成为可以得到流畅的优质的活动画面显示的投影机。
另外，由于将具有这种效果的遮光部件160配置在照明光束分色之前，因为尽管液晶显示装置存在多个但只需要一个遮光部件160(以及一个转动棱镜770)，所以可以尽可能地抑制投影机的大型化。
因此，实施方式4的投影机1000D，即使是在可以得到流畅的优质的活动画面显示的场合也具有容易小型化的结构。
另外，在实施方式4的投影机1000D中，由于遮光部件160配置成为可以在光路内的行进位置和光路外的退避位置之间进退，因此，在要得到流畅的优质活动画面显示时，可以通过将遮光部件160移动到光路内的行进位置，得到流畅的优质活动画面显示，而在显示静止画面或在画面的亮度优先于活动画面显示的流畅度时，通过将遮光部件160移动到光路外的退避位置，就可以成为使光利用效率不会大幅度地降低而得到明亮的显示画面的投影机。
[实施方式5]
图10为实施方式5的投影机的光学系统的示图。图10(a)为从上面观察光学系统的视图，图10(b)为从侧面观察光学系统的侧视图。在图10中，对于与图1相同的部件赋予同一符号，详细说明则省略。
实施方式5的投影机1000E，在采用包括如图10(a)所示的双中继光学系统的分色光学系统200B作为分色光学系统这一点上与实施方式1的投影机1000的场合不同。
不过，由于实施方式5的投影机1000E在其他各点上与实施方式1的投影机1000具有同样的构成，所以具有与实施方式1的投影机1000完全一样的效果。
就是说，由于具有使透光区162和非透光区164在光路内在与照明光轴100ax垂直的第1方向顺次交互排列的遮光部件160，因此在液晶显示装置400R、400G、400B的图像形成区域中光照区和非光照区顺次移动。其结果，拖尾现象得到缓和，就成为可以得到流畅的优质的活动画面显示的投影机。
另外，由于将具有这种效果的遮光部件160配置在照明光束分色之前，因为尽管液晶显示装置存在多个但只需要一个遮光部件160(以及一个转动棱镜770)，故可以尽可能地抑制投影机的大型化。
因此，实施方式5的投影机1000E，即使是在可以得到流畅的优质的活动画面显示的场合也具有容易小型化的结构。
另外，在实施方式5的投影机1000E中，由于遮光部件160配置成为可以在光路内的行进位置和光路外的退避位置之间进退，因此，在要得到流畅的优质活动画面显示时，通过将遮光部件160移动到光路内的行进位置，可以得到流畅的优质活动画面显示，而在显示静止画面或在画面的亮度优先于活动画面显示的流畅度时，通过将遮光部件160移动到光路外的退避位置，就可以成为使光利用效率不会大幅度地降低而得到明亮的显示画面的投影机。
以上根据上述各实施方式对本发明的投影机进行了说明，但本发明并不限定于上述各实施方式，在不脱离其思想的范围内可以以各种方式予以实施，比如，下面的变形也是可以的。
(1)上面对于在实施方式1中遮光部件160是固定的场合，以及在实施方式2及实施方式3中遮光部件170、180被配置成为可伸缩的场合，分别说明，但本发明也可以使遮光部件整体移动。此时，遮光部件的构成是通过其整体移动可在光路内的行进位置和光路外的退避位置之间行进或退避。因此，在要得到流畅的优质活动画面显示时，通过将遮光部件整体移动到光路内的行进位置，就可以得到流畅的优质活动画面显示。而在要显示静止画面或在画面的亮度优先于活动画面显示的流畅度时，通过将遮光部件整体移动到光路外的退避位置，就可以成为使光利用效率不会大幅度地降低而得到明亮的显示画面的投影机。
(2)在上述各实施方式中，是对采用转动棱镜770作为扫描器件的场合进行说明的，但本发明也可以使用其他扫描器件代替转动棱镜。作为其他扫描器件，比如，可以举出的有检流镜及多面反射镜。
(3)上述各实施方式的投影机1000～1000E是透射型的投影机，但本发明也可应用于反射型投影机。此处，所谓的“透射型”指的是如同透射型的液晶显示装置等这样作为光调制器件的电光调制装置是使光透射的类型，所谓的“反射型”指的是如同反射型的液晶显示装置这样作为光调制器件的电光调制装置是使光反射的类型。在本发明应用于反射型的投影机时，也可以获得与透射型的投影机同样的效果。
(4)上述各实施方式的投影机1000～1000E，是采用液晶显示装置作为电光调制装置，但本发明并不限定于此。作为电光调制装置，一般只要是将入射光相应于图像信息进行调制的装置即可，也可以使用微镜型光调制装置等等。作为微镜型光调制装置，比如，可使用DMD(数字微镜器件)(TI公司的商标)。
(5)上述各实施方式的投影机1000～1000E，作为液晶显示装置是采用图像形成区域具有“沿着y轴方向的纵向尺寸∶沿着x轴方向的横向尺寸＝3∶4的长方形”的平面形状的液晶显示装置，但本发明并不限定于此，比如，也可以采用具有“沿着y轴方向的纵向尺寸∶沿着x轴方向的横向尺寸＝9∶16的长方形”的平面形状的宽视野用的液晶显示装置等。此时，第1透镜阵列120的各小透镜122的平面形状采用“沿着y轴方向的纵向尺寸∶沿着x轴方向的横向尺寸＝9∶16的长方形”的平面形状等代替“沿着y轴方向的纵向尺寸∶沿着x轴方向的横向尺寸＝3∶4的长方形”的平面形状。
(6)上述各实施方式的投影机1000～1000E，作为光源装置110是采用具有椭圆面反射器114，在椭圆面反射器114的第1焦点附近具有发光中心的发光管112及平行化透镜118的光源装置，但本发明并不限定于此，也可以优选采用具有抛物面反射器和在抛物面反射器的焦点附近具有发光中心的发光管的光源装置。

Claims (13)

1.一种投影机，其构成包括：
向被照明区域侧射出基本平行的照明光束的光源装置；
具有用来将从此光源装置射出的照明光束分割为多个部分光束的多个小透镜的第1透镜阵列；
具有与该第1透镜阵列的多个小透镜相对应的多个小透镜的第2透镜阵列；
用来使从该第2透镜阵列发出的各部分光束在被照明区域上重叠的重叠透镜；
使该重叠透镜发出的光束分离为与多种色光相对应的光束的分色光学系统；
将利用该分色光学系统分离的光束相应于各个图像信息进行调制的多个电光调制装置；以及
将经过这些多个电光调制装置调制的光束进行投影的投影光学系统；
其特征在于，还具有：
在上述第1透镜阵列的光出射面附近或光入射面附近配置的，将透光区和非透光区在光路内与照明光轴垂直的第1方向上顺次交互排列的遮光部件；以及
在上述重叠透镜和上述分色光学系统之间配置的，与上述电光调制装置的画面写入频率同步在上述电光调制装置的图像形成区域上沿着上述第1方向扫描照明光束的扫描器件。
2.如权利要求1所述的投影机，其特征在于：
上述遮光部件配置成为可以在光路内的行进位置和光路外的退避位置之间进退。
3.如权利要求2所述的投影机，其特征在于：
上述遮光部件构成为可以通过该遮光部件的整体移动在上述行进位置和上述退避位置之间行进或退避。
4.如权利要求2中所述的投影机，其特征在于：
上述遮光部件构成为具有形成上述透光区和上述非透光区的多个单元，通过使该遮光部件整体伸缩而在上述行进位置和在上述退避位置之间行进或退避。
5.如权利要求2～4中任何一项所述的投影机，其特征在于还包括：
在上述遮光部件不是配置于上述行进位置或上述退避位置时发出警报的报警装置。
6.如权利要求1～5中任何一项所述的投影机，其特征在于：
上述遮光部件和上述第1透镜阵列的间隔为T时，满足0.1mm＜T＜2mm的关系。
7.如权利要求1～6中任何一项所述的投影机，其特征在于：
在上述遮光部件的上述透光区和上述非透光区的排列间距为L，上述第1透镜阵列的沿上述第1方向的小透镜的排列间距为D时，满足L＝D的关系。
8.如权利要求7所述的投影机，其特征在于：
在上述透光区的沿上述第1方向的长度为L1，上述非透光区的沿上述第1方向的长度为L2时，满足L1＝L2＝L/2的关系。
9.如权利要求1～8中任何一项所述的投影机，其特征在于：
在沿着与上述第1方向垂直的第2方向的上述透光区的长度为W1，沿着上述第2方向的上述非透光区的长度为W2，上述第1透镜阵列的沿上述第2方向的透镜阵列部分的长度为E时，满足“W1≥E且W2＞E”的关系。
10.如权利要求1～9中任何一项所述的投影机，其特征在于：
上述扫描器件由具有垂直于照明光轴的转动轴的转动棱镜构成。
11.如权利要求10所述的投影机，其特征在于：
上述转动棱镜的构成是在上述遮光部件处于上述行进位置时可以转动，在上述遮光部件处于上述退避位置时，以上述转动棱镜的光源装置侧的表面在垂直于照明光轴的状态停止。
12.如权利要求10或11中所述的投影机，其特征在于：
进一步具有检测上述转动棱镜的转动角的传感器。
13.如权利要求10～12中任何一项所述的投影机，其特征在于：
上述转动棱镜的透光面上形成减反射膜。
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