CN1952771A - 投影机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种作为第2透镜阵列能够制造所希望的形状的透镜阵列的投影机。投影机1000具备:照明装置,其具有:光源装置、多个第1小透镜122A矩阵状地排列成的第1透镜阵列120A、与多个第1小透镜122A对应的多个第2小透镜132A矩阵状地排列成的第2透镜阵列130A、重叠透镜150;液晶装置400R、400G、400B;投影光学系统,多个第2小透镜132A按每一列偏心,并且各第2小透镜132A的厚度以使各第2小透镜132A间的边界部的高低差减轻的方式被进行了调整。各第2小透镜132A的曲率,以对应的各第1小透镜122A的像在液晶装置400R、400G、400B的图像形成区域S附近的相同位置成像的方式被设定。
Description
技术领域
本发明涉及投影机。
背景技术
以往,已知有这样的投影机,即其具有作为光均匀化光学系统的第1透镜阵列、第2透镜阵列以及重叠透镜,且第1透镜阵列中的第1小透镜以及第2透镜阵列中的第2小透镜都偏心(第1透镜阵列中的至少1个第1小透镜相对照明光轴朝向外侧偏心,第2透镜阵列中的第2小透镜相对照明光轴朝向大致平行侧或者内侧偏心)(例如,参照专利文献1)。
如果采用以往的投影机,则从光源装置射出的面内光强度分布比较不均匀的光,因为利用作为光均匀化光学系统的第1透镜阵列、第2透镜阵列以及重叠透镜的作用而变换为面内光强度分布比较均匀的光,所以能够利用这样的面内光强度分布比较均匀的光照射作为照明对象的电光调制装置中的图像形成区域。
另外,如果采用以往的投影机,则因为第1透镜阵列中的至少1个第1小透镜相对照明光轴朝向外侧偏心,所以可以增加第2透镜阵列中的各第2小透镜的大小,并能够增加通过第1透镜阵列的光中入射到各第2小透镜的光的比例。其结果,能够提高投影机中的光利用效率。
[专利文献1]特开平10-115870号公报
但是,在以往的投影机中,因为在偏心的各第2小透镜间的边界部存在高低差,所以例如在利用模压法制造第2透镜阵列的情况下,脱模(型離れ)会恶化,其结果,在高低差的部分容易引起面压陷(ダレ,塌边)(透镜边缘的角部未被形成为规定的角度而带有圆度)、缺损等,从而存在作为第2透镜阵列、不容易制造所希望的形状的透镜阵列的问题。
发明内容
因而,本发明就是为了解决这种问题而提出的,其目的在于提供一种作为第2透镜阵列能够制造所希望的形状的透镜阵列的投影机。
本发明的投影机,其特征在于,具备:照明装置,其具有向被照明区域侧射出照明光束的光源装置、用于将从上述光源装置射出的照明光束分割为多个部分光束的多个第1小透镜在与照明光轴正交的面内矩阵状地排列成的第1透镜阵列、与上述多个第1小透镜对应的多个第2小透镜在与照明光轴正交的面内矩阵状地排列成的第2透镜阵列、以及用于使从上述多个第2小透镜射出的各部分光束重叠在被照明区域的重叠透镜;电光调制装置,其根据图像信息对来自上述照明装置的照明光束进行调制;以及投影光学系统,其对由上述电光调制装置调制过的光进行投影;其中,上述多个第2小透镜按每一行或者每一列偏心,并且各第2小透镜的厚度以使各第2小透镜间的边界部的高低差减轻的方式被进行了调整;各第2小透镜的曲率,以对应的各第1小透镜的像在上述电光调制装置的图像形成区域附近的相同位置成像的方式被设定。
因此,如果采用本发明的投影机,则因为各第2小透镜的厚度以使各第2小透镜间的边界部的高低差减轻的方式被进行了调整,所以能够在利用模压法制造第2透镜阵列的情况下抑制脱模恶化的现象。其结果,作为第2透镜阵列,能够制造所希望的形状的透镜阵列。
此外,在本发明的说明书中,所谓“小透镜的厚度”,表示小透镜的光入射面和光射出面之间的最大距离。
此外,在制造第2透镜阵列时,在多个第2小透镜不偏心的情况下,减轻第2透镜阵列的整个面上的高低差显然是容易的,但是,在使多个第2小透镜按每一行以及每一列都偏心的情况下,因为减轻第2透镜阵列的整个面上的高低差是不容易的,所以作为第2透镜阵列、制造所希望的形状的透镜阵列也是不容易的。
相对于此,如果采用本发明的投影机,则因为使多个第2小透镜按每一行或者每一列偏心,所以能够减轻第2透镜阵列的整个面上的高低差,从而作为第2透镜阵列、可以制造所希望的形状的透镜阵列。
因此,本发明的投影机成为作为第2透镜阵列可以制造所希望的形状的透镜阵列的投影机。
此外,在这种各第2小透镜的厚度被调整了的投影机中,第1小透镜的透镜曲面的顶点与第2小透镜的透镜曲面的顶点之间的距离对于每个小透镜分别不同。因此,对于从第2透镜阵列的多个第2小透镜射出的各部分光束的每一个来说,第1小透镜的像的成像位置以及放大倍率不同。其结果,照射到电光调制装置的图像形成区域的光的利用效率、均匀度等降低,从而在投影面上得到明亮且均匀的面内显示特性是困难的。
相对于此,如果采用本发明的投影机,则由于各第2小透镜的曲率以对应的各第1小透镜的像在电光调制装置的图像形成区域附近的相同位置成像的方式被设定,所以即使使用如上所述多个第2小透镜按每一行或者每一列偏心、并且各第2小透镜的厚度以使各第2小透镜间的边界部的高低差减轻的方式被进行了调整的第2透镜阵列,对于从第2透镜阵列的多个第2小透镜射出的各部分光束的每一个,也能够将第1小透镜的像的成像位置以及放大倍率形成为大致相同。其结果,能够抑制照射到电光调制装置的图像形成区域的光的利用效率、均匀度等降低的现象,还能够得到可以在投影面上得到明亮并且均匀的面内显示特性的效果。
在本发明的投影机中,优选地,各第2小透镜的曲率,对于每个小透镜独立地被设定。
利用这种结构,由于对于从第2透镜阵列的多个第2小透镜射出的各部分光束的每一个来说,容易将第1小透镜的像的成像位置以及放大倍率形成为大致相同,所以抑制照射到电光调制装置的图像形成区域的光的利用效率、均匀度等降低变得容易,从而能够在投影面上进一步得到明亮且均匀的面内显示特性。
在本发明的投影机中,优选地,各第2小透镜的曲率,以配置在上述第2透镜阵列的中央侧的第2小透镜的曲率半径比配置在上述第2透镜阵列的外周侧的第2小透镜的曲率半径要大的方式被设定。
如上所述,在各第2小透镜的厚度被调整了的投影机中,第1小透镜的透镜曲面的顶点与第2小透镜的透镜曲面的顶点之间的距离对于每个小透镜分别不同。
因此,在使配置于第1透镜阵列的外周侧的第1小透镜的像成像在图像形成区域附近时,配置在第1透镜阵列的中央侧的第1小透镜的像则成像在比图像形成区域的位置更靠近第2透镜阵列侧的位置。与此相反,在使配置在第1透镜阵列的中央侧的第1小透镜的像成像在图像形成区域附近时,配置在第1透镜阵列的外周侧的第1小透镜的像则成像在比图像形成区域的位置更靠近投影光学系统侧的位置。
这样,对于从第2透镜阵列的多个第2小透镜射出的各部分光束的每一个来说,第1小透镜的像的成像位置以及放大倍率不同,作为结果,照射到电光调制装置的图像形成区域的光的利用效率、均匀度等降低,从而在投影面上得到明亮且均匀的面内显示特性变得困难。
相对于此,如果采用本发明的投影机,则因为各第2小透镜的曲率以配置在第2透镜阵列的中央侧的第2小透镜的曲率半径比配置在第2透镜阵列的外周侧的第2小透镜的曲率半径要大的方式被设定,所以,在使配置在第1透镜阵列的外周侧的第1小透镜的像成像在图像形成区域附近时,可以使配置在第1透镜阵列的中央侧的第1小透镜的像成像在图像形成区域附近,在使配置在第1透镜阵列的中央侧的第1小透镜的像成像在图像形成区域附近时,能够使配置在第1透镜阵列的外周侧的第1小透镜的像成像在图像形成区域附近。即,对于从第2透镜阵列的多个第2小透镜射出的各部分光束的每一个来说,能够将第1小透镜的像的成像位置以及放大倍率形成为大致相同。其结果,能够抑制照射到电光调制装置的图像形成区域的光的利用效率、均匀度等降低的现象,从而可以在投影面上得到明亮且均匀的面内显示特性。
此外,在本说明书中,所谓“配置在透镜阵列的外周侧的小透镜”是指在矩阵状地排列的小透镜中,配置在离照明光轴较远的位置的小透镜。另外,所谓“配置在透镜阵列的中央侧的小透镜”是指在矩阵状地排列的小透镜中,配置在更靠近照明光轴的位置的小透镜。
在本发明的投影机中,优选地,进一步具备:偏振变换元件,其具有:配置在上述第2透镜阵列和上述重叠透镜之间并在包含于来自上述第2透镜阵列的各部分光束中的偏振方向中使一方的直线偏振光成分的照明光束透过而反射另一方的直线偏振光成分的照明光束的偏振光分离层、使由上述偏振光分离层反射的另一方的直线偏振光成分的照明光束朝向与照明光轴大致平行的方向反射的反射层、以及配置在透过了上述偏振光分离层的一方的直线偏振光成分的照明光束所通过的部分或者由上述反射层反射的另一方的直线偏振光成分的照明光束所通过的部分中的任意一个的相位差板;以及遮光部件,其配置在上述偏振变换元件的光入射面侧,并具有配置在与上述反射层对应的位置的遮光部和配置在与上述偏振光分离层对应的位置的光透过部;其中,上述多个第2小透镜,以使来自上述第1透镜阵列的各部分光束入射到上述光透过部的方式偏心。
利用这样的结构,由于来自第2透镜阵列的各部分光束良好地入射到偏振变换元件的偏振光分离层,所以能够提高照射到图像形成区域的光的利用效率,从而可以在投影面上进一步得到明亮的面内显示特性。
另外,由于可以利用上述偏振变换元件的作用将从光源装置射出的偏振方向不一致的照明光束变换为偏振方向一致的大致一种直线偏振光,所以,作为电光调制装置,适合于使用如具有液晶面板的液晶装置等那样的利用偏振光的类型的电光调制装置的情况。
在本发明的投影机中,优选地,在上述光源装置是射出以照明光轴为中心轴的发散光的光源装置的情况下,上述多个第2小透镜,以来自上述第1透镜阵列的各部分光束的主光线相对于照明光轴成为大致平行的光的方式偏心。
利用这样的结构,可以在通过了第1透镜阵列的光中增加入射到各第2小透镜的光的比例,从而能够提高投影机中的光利用效率。
在本发明的投影机中,优选地,在上述光源装置是射出相对于照明光轴大致平行的光的光源装置的情况下,上述多个第1小透镜,以将来自上述光源装置的光形成为以照明光轴为中心轴的发散光的方式偏心,上述多个第2小透镜,以来自上述第1透镜阵列的各部分光束的主光线相对于照明光轴成为大致平行的光的方式偏心。
通过这样地构成,也可以在通过了第1透镜阵列的光中增加入射到各第2小透镜的光的比例,从而能够提高投影机中的光利用效率。
在这种情况下,优选地,上述多个第1小透镜按每一行或者每一列偏心,并且各第1小透镜的厚度以使各第1小透镜间的边界部的高低差减轻的方式被进行了调整。
通过这样地构成,由于各第1小透镜的厚度以使各第1小透镜间的边界部的高低差减轻的方式被进行了调整,所以能够在利用模压法制造第1透镜阵列的情况下抑制脱模恶化的现象。其结果,作为第1透镜阵列,能够制造所希望的形状的透镜阵列。
此外,在制造第1透镜阵列时,在多个第1小透镜不偏心的情况下,使第1透镜阵列的整个面上的高低差减轻显然是容易的,但是,在使多个第1小透镜按每一行以及每一列都偏心的情况下,由于使第1透镜阵列的整个面上的高低差减轻是不容易的,所以作为第1透镜阵列,制造所希望的形状的透镜阵列也是不容易的。
相对于此,如果采用本发明的投影机,则因为使多个第1小透镜按每一行或者每一列偏心,所以可以使第1透镜阵列的整个面上的高低差减轻,从而作为第1透镜阵列,可以制造所希望的形状的透镜阵列。
在本发明的投影机中,优选地,上述第1透镜阵列和上述第2透镜阵列被一体成形。
通过这样地构成,由于从第1透镜阵列射出的照明光束不通过空气层而向第2透镜阵列入射,所以不会发生在第1透镜阵列的光射出面以及第2透镜阵列的光入射面上的光的反射等。因此,能够抑制因这种不希望的反射等所引起的光量的损失。另外,在装置的组装时,不需要进行第1透镜阵列和第2透镜阵列的对位,并且能够抑制在装置的组装后第1透镜阵列以及第2透镜阵列的位置精度劣化的现象。
在本发明的投影机中,优选地,上述第1透镜阵列和上述第2透镜阵列是单独体。
通过这样地构成,由于能够将第1透镜阵列以及第2透镜阵列分别作为不同的部件来模压成形,所以使第1透镜阵列以及第2透镜阵列的制造变得容易。
在第1透镜阵列和第2透镜阵列是单独体的投影机中,优选地,进一步具有:透光部件,其配置在上述第1透镜阵列和上述第2透镜阵列之间,用于将来自上述第1透镜阵列的光引导到上述第2透镜阵列;其中,上述第1透镜阵列和上述第2透镜阵列经由上述透光部件接合。
通过这样地构成,由于从第1透镜阵列射出的照明光束不通过空气层而向第2透镜阵列入射,所以可以抑制在第1透镜阵列的光射出面以及第2透镜阵列的光入射面上的光的反射等。因此,能够降低因这种不希望的反射等所引起的光量的损失。另外,在装置的组装时,通过预先对第1透镜阵列和第2透镜阵列进行对位、之后与透光部件接合,由于只调整由第1透镜阵列、第2透镜阵列以及透光部件组成的透镜阵列单元与其他的光学要素的位置即可,所以能够容易地进行各光学要素的对位。
如上所述,优选地,在第1透镜阵列以及第2透镜阵列经由透光部件接合的投影机的情况下,上述透光部件具有与上述第1透镜阵列以及上述第2透镜阵列大致相等的折射率。
进而,优选地,用于分别接合上述第1透镜阵列、上述透光部件和上述第2透镜阵列的粘接剂也具有与上述第1透镜阵列以及上述第2透镜阵列大致相等的折射率。
通过这样地构成,由于能够进一步抑制在第1透镜阵列和透光部件的界面以及透光部件和第2透镜阵列的界面上的光的反射等,所以能够进一步降低因这种不希望的反射等所引起的光量的损失。
如上所述,优选地,在第1透镜阵列以及第2透镜阵列经由透光部件接合的投影机的情况下,上述透光部件具有与上述第1透镜阵列以及上述第2透镜阵列大致相等的线膨胀系数。
通过这样地构成,由于能够抑制伴随着投影机的使用所引起的温度变化的热应力的发生,所以能够抑制在第1透镜阵列和透光部件的接合部分以及透光部件和第2透镜阵列的接合部分的损伤。
由此,如上所述,进一步优选地,在第1透镜阵列以及第2透镜阵列经由透光部件接合的投影机的情况下,上述透光部件由与上述第1透镜阵列以及上述第2透镜阵列相同的基材构成。
在本发明的投影机中,优选地,作为上述电光调制装置,配备根据图像信息调制多个色光的各个的多个电光调制装置,并且进一步具备:将来自上述照明装置的照明光束分离为多个色光而引导到上述多个电光调制装置的各个的色分离导光光学系统;以及对由上述多个电光调制装置调制过的各色光进行合成的色合成光学系统。
通过这样地构成,能够将作为第2透镜阵列可以制造所希望的形状的透镜阵列的投影机,形成为图像品质优异的(例如,3板式的)全彩色投影机。
附图说明
图1是为了说明实施方式1的投影机1000而示的图;
图2是为了说明偏振变换元件140以及遮光部件160而示的图;
图3是为了说明实施方式1的投影机1000的效果而示的概念图;
图4是为了说明实施方式2的投影机1002而示的图;
图5是为了说明实施方式3的投影机1004而示的图;以及
图6是为了说明实施方式4的投影机1006而示的图。
符号说明
100A、100B、100C、100D:照明装置;100Aax、100Bax、100Cax、100Dax、100aax、100bax:照明光轴、110A、110B:光源装置;112A、112B:发光管;114A:椭圆面反射器;114B:抛物面反射器;116A、116B:辅助反射镜;118A、118B:凹透镜;120A、120B、120C、120D、120a、120b:第1透镜阵列;122A、122B、122C、122D、122a、122b:第1小透镜;124C、124D:透镜阵列单元;126:透光部件;128:粘接剂;130A、130B、130C、130D、130a、130b:第2透镜阵列;132A、132B、132C、132D、132a、132b:第2小透镜;140:偏振变换元件;142:偏振光分离层;144:反射层;146:相位差板;150:重叠透镜;160:遮光部件;162:遮光部;164:光透过部;200:色分离导光光学系统;210、220:分色镜;230、240、250:反射镜;260:入射侧透镜;270:中继透镜;300R、300G、300B:聚光透镜;400R、400G、400B:液晶装置;500:交叉分色棱镜;600:投影光学系统;1000、1002、1004、1006、1000a、1000b:投影机;S:图像形成区域;SCR:屏幕。
具体实施方式
以下,根据图示的实施方式说明本发明的投影机。
[实施方式1]
图1是为了说明实施方式1的投影机1000而示的图。图1(a)是表示投影机1000的光学系统的图,图1(b)是从上面看投影机1000的主要部分的图,图1(c)是从横向看投影机1000的主要部分的图。
图2是为了说明偏振变换元件140以及遮光部件160而示的图。图2(a)是从上面看偏振变换元件140以及遮光部件160的一部分的图,图2(b)是偏振变换元件140以及遮光部件160的透视图。
此外,在以下的说明中,将相互正交的3个方向分别设为z轴方向(图1(a)中的照明光轴100Aax方向)、x轴方向(图1(a)中与纸面平行并且与z轴正交的方向)以及y轴方向(在图1(a)中与纸面垂直并且与z轴正交的方向)。
实施方式1的投影机1000,如图1(a)所示,具备:射出照明光束的照明装置100A;将来自照明装置100A的光分离成3个色光而导光到被照明区域的色分离导光光学系统200;作为根据图像信息对由色分离导光光学系统200分离的3个色光的各个进行调制的电光调制装置的3个液晶装置400R、400G、400B;作为对由液晶装置400R、400G、400B调制过的色光进行合成的色合成光学系统的交叉分色棱镜500;将由交叉分色棱镜500合成的光投影到屏幕SCR等的投影面的投影光学系统600。
照明装置100A具有:向被照明区域侧射出照明光束的光源装置110A;具有用于将从光源装置110A射出的照明光束分割为多个部分光束的多个第1小透镜122A的第1透镜阵列120A;具有与多个第1小透镜122A对应的多个第2小透镜132A的第2透镜阵列130A;将由第1透镜阵列120A分割的各部分光束的偏振光方向,作为偏振光方向一致的大致一种直线偏振光射出的偏振变换元件140;用于使从偏振变换元件140射出的各部分光束重叠在被照明区域的重叠透镜150。
光源装置110A具有:椭圆面反射器114A;在椭圆面反射器114A的第1焦点附近具有发光中心的发光管112A;设置在发光管112A上,作为将从发光管112A向被照明区域侧射出的光朝向椭圆面反射器114A反射的反射单元的辅助反射镜116A;将由椭圆面反射器114A反射的会聚光变换为大致平行光而朝向第1透镜阵列120A射出的凹透镜118A。光源装置110A射出以照明光轴100Aax为中心轴的光束。
发光管112A具有管球部和在管球部的两侧延伸的一对封闭部。
椭圆面反射镜114A具有穿通并粘接到发光管112A的一方的封闭部的筒状的头状部;将从发光管112A发射的光朝向第2焦点位置反射的反射凹面。
辅助反射镜116A隔着发光管112A的管球部而与椭圆面反射器114A相对地设置,使从发光管112A发射的光中未朝向椭圆面反射器114A的光返回到发光管112A并入射到椭圆面反射器114A。
凹透镜118A配置在椭圆面反射器114A的被照明区域侧。并且,以使来自椭圆面反射器114A的光朝向第1透镜阵列120A射出的方式构成。
第1透镜阵列120A具有作为将来自凹透镜118A的光分割为多个部分光束的光束分割光学元件的功能,其具有包括有在与照明光轴100Aax正交的面内矩阵状地排列的多个第1小透镜122A的结构。虽然省略了图示的说明,但第1小透镜122A的外形形状相对于液晶装置400R、400G、400B的图像形成区域S(参照后述的图3(c))的外形形状来说是相似形状。
第2透镜阵列130A是使由第1透镜阵列120A分割的多个部分光束会聚的光学元件,其与第1透镜阵列120A同样,具有包括了在与照明光轴100Aax正交的面内矩阵状地排列的多个第2小透镜132A的结构。
此外,对于第1透镜阵列120A以及第2透镜阵列130A,在后面详细说明。
偏振变换元件140是将由第1透镜阵列120A分割的各部分光束的偏振光方向作为偏振光方向一致的大致1种直线偏振光射出的偏振变换元件。
偏振变换元件140,如图2(a)所示,具有:偏振光分离层142,其在包含于来自第2透镜阵列130A的各部分光束中的偏振光方向中,使一方的直线偏振光成分的照明光束透过,而反射另一方的直线偏振光成分的照明光束;反射层144,其使由偏振光分离层142反射的另一方的直线偏振光成分的照明光束朝向与照明光轴大致平行的方向反射;相位差板146,其配置在透过了偏振光分离层142的一方的直线偏振光成分的照明光束所通过的部分。
另外,在偏振变换元件140的光入射面侧,如图1以及图2所示,配置有遮光部件160。遮光部件160具有:配置在与偏振变换元件140的反射层144对应的位置的遮光部162;配置在与偏振变换元件140的偏振光分离层142对应的位置的光透过部164。
重叠透镜150是用于使经过了第1透镜阵列120A、第2透镜阵列130A以及偏振变换元件140的多个部分光束会聚,并重叠到液晶装置400R、400G、400B的图像形成区域S附近的光学元件。此外,图1(a)所示的重叠透镜150是由1块透镜构成的,但是,也可以由组合了多个透镜的复合透镜来构成。
色分离导光光学系统200具有:第1分色镜210、第2分色镜220、反射镜230、240、250;入射侧透镜260;中继透镜270。色分离导光光学系统200具有将从重叠透镜150射出的照明光束分离为红色光、绿色光以及蓝色先这3种色光并将各个色光引导到成为照明对象的3个液晶装置400R、400G、400B的功能。
第1分色镜210以及第2分色镜220是在基板上形成有使规定波长区域的光束反射、使其他波长区域的光束透过的波长选择膜的光学元件。第1分色镜210是反射红色光成分而使其他色光成分透过的反射镜。第2分色镜220是反射绿色光成分而使蓝色光成分透过的反射镜。
由第1分色镜210反射的红色光成分被反射镜230曲折,并经由聚光透镜300R入射到红色光用的液晶装置400R的图像形成区域S。
聚光透镜300R是为了将来自重叠透镜150的各部分光束目对各主光线变换为大致平行的光束而设置的。设置在其他的液晶装置400G、400B的光路上一级的聚光透镜300G、300B也与聚光透镜300R同样地构成。
在通过了第1分色镜210的绿色光成分以及蓝色光成分中,绿色光成分由第2分色镜220反射,并通过聚光透镜300G入射到绿色光用的液晶装置400G的图像形成区域S。另一方面,蓝色光成分透过第2分色镜220,并通过入射侧透镜260、入射侧的反射镜240、中继透镜270、射出侧的反射镜250以及聚光透镜300B而入射到蓝色光用的液晶装置400B的图像形成区域S。入射侧透镜260、中继透镜270以及反射镜240、250具有将透过了第2分色镜220的蓝色光成分引导到液晶装置400B的功能。
此外,在蓝色光的光路上设置这样的入射侧透镜260、中继透镜270以及反射镜240、250,是由于蓝色光的光路长度比其他色光的光路长度要长,而为了防止因光的发散等所引起的光的利用效率下降的缘故。在本实施方式的投影机1000中,虽然因为蓝色光的光路长度长而设置成这样的结构,但是,也可以考虑加长红色光的光路长度而将入射侧透镜260、中继透镜270以及反射镜240、250用于红色光的光路的结构。
液晶装置400R、400G、400B是根据图像信息调制照明光束而形成彩色图像的装置,其成为光源装置110A的照明对象。而且,虽然省略了图示,但在聚光透镜300R、300G、300B和各液晶装置400R、400G、400B之间分别介于中间配置有入射侧偏振板,在各液晶装置400R、400G、400B与交叉分色棱镜500之间分别介于中间配置有射出侧偏振板。利用这些入射侧偏振板、液晶装置400R、400G、400B以及射出侧偏振板,来进行所入射的各色光的光调制。
液晶装置400R、400G、400B是在一对透明的玻璃基板间密封封入作为电光物质的液晶的装置。例如,将多晶硅TFT作为开关元件,根据所供给的图像信息对从入射侧偏振板射出的1种直线偏振光的偏振方向进行调制。
作为色合成光学系统的交叉分色棱镜500,是合成对于从射出侧偏振板射出的各色光的每一种调制后的光学像而形成彩色图像的光学元件。该交叉分色棱镜500成为4个直角棱镜粘合成的平面看大致正方形形状,在直角棱镜之间粘合成的大致X字形的界面上形成有电介质多层膜。在大致X字形的一方的界面上形成的电介质多层膜是反射红色光的膜,在另一方的界面上形成的电介质多层膜是反射蓝色光的膜,利用这些电介质多层膜,红色光以及蓝色光被曲折,并通过被形成为与绿色光的行进方向一致,而合成3个色光。
从交叉分色棱镜500射出的彩色图像被投影光学系统600放大投影,从而在屏幕SCR上形成大画面图像。
实施方式1的投影机1000,以第2透镜阵列的结构为特征。以下,通过对实施方式1的投影机1000的结构与实施方式1的比较例1的投影机1000a的结构和实施方式1的比较例2的投影机1000b的结构进行比较说明,来详细地说明实施方式1的投影机1000的效果。
图3是为了说明实施方式1的投影机1000b的效果而示的概念图。图3(a)是为了说明实施方式1的比较例1的投影机1000a而示的概念图,图3(b)是为了说明实施方式1的比较例2的投影机1000b而示的概念图,图3(c)是为了说明实施方式1的投影机1000而示的概念图。
此外,在图3(a)~图3(c)中,为了容易说明,在投影机中的各光学系统中只图示第1透镜阵列、第2透镜阵列、重叠透镜以及液晶装置(图像形成区域S),对于其他光学系统(偏振变换元件等)则省略图示。
比较例1的投影机1000a,基本上具有与实施方式1的投影机1000非常相似的结构,但是与实施方式1的投影机1000的不同之处在于第2透镜阵列的结构。即,在比较例1的投影机1000a中,如图3(a)所示,在第2透镜阵列130a的各第2小透镜132a之间的边界部存在高低差。此外,比较例1的投影机1000a在第2透镜阵列的结构以外的方面具有与实施方式1的投影机1000同样的结构。
在比较例1的投影机1000a中,如图3(a)所示,配置在第1透镜阵列120a的外周侧的第1小透镜122a以使入射的照明光束相对照明光轴100aax朝向外侧射出的方式偏心,配置在第1透镜阵列120a的中央侧的第1小透镜122a以使入射的照明光束相对照明光轴100aax朝向内侧射出的方式偏心。第2透镜阵列130a的各第2小透镜132a以使入射的照明光束相对照明光轴100aax大致平行地射出的方式偏心。另外,各第1小透镜122a以及各第2小透镜132a都按每一列偏心。
在比较例1的投影机1000a中,第1小透镜122a的透镜曲面的顶点和第2小透镜132a的透镜曲面的顶点间的距离,因为对于每一小透镜都分别是相同的,所以各第1小透镜122a的像在图像形成区域S附近的相同位置成像。
但是,在比较例1的投影机1000a中,因为在偏心的各第2小透镜132a之间的边界部存在高低差,所以例如在利用模压法制造第2透镜阵列130a的情况下,脱模会恶化,其结果,在高低差的部分容易引起面压陷(透镜边缘的角部未被形成为规定的角度而带有圆度)、缺损等,从而存在作为第2透镜阵列、不容易制造所希望的形状的透镜阵列的问题。
作为可以解决这种比较例1的投影机1000a中的问题的投影机,有比较例2的投影机1000b。
比较例2的投影机1000b,基本上具有与比较例1的投影机1000a非常相似的结构,但是,与比较例1的投影机1000a的不同之处在于第2透镜阵列的结构。即,在比较例2的投影机1000b中,如图3(b)所示,第2透镜阵列130b,各第2小透镜132b的厚度以使各第2小透镜132b间的边界部的高低差减轻的方式被进行了调整。此外,比较例2的投影机1000b在第2透镜阵列的结构以外的方面具有与比较例1的投影机1000a同样的结构。
如果采用比较例2的投影机1000b,则由于各第2小透镜132b的厚度以使各第2小透镜132b间的边界部的高低差减轻的方式被进行了调整,所以在利用模压法制造第2透镜阵列130b的情况下能够抑制脱模恶化的现象。其结果,作为第2透镜阵列,能够制造所希望的形状的透镜阵列。
但是,在比较例2的投影机1000b中,存在以下所述的问题。即,如果采用比较例2的投影机1000b,则第1小透镜122b的透镜曲面的顶点与第2小透镜132b的透镜曲面的顶点间的距离,对于每个小透镜都分别不同。因此,对于从第2透镜阵列130b的多个第2小透镜132b射出的各部分光束的每一个来说,第1小透镜122b的像的成像位置以及放大倍率都不同(参照图3(b))。其结果,照射到液晶装置400R、400G、400B的图像形成区域S的光的利用效率、均匀度等降低,从而在屏幕SCR上得到明亮且均匀的面内显示特性变得困难。
能够使以上说明的比较例1的投影机1000a中的问题点以及比较例2的投影机1000b中的问题点均得到解决的投影机是作为本发明的实施方式1的投影机1000。
在实施方式1的投影机1000中,如图3所示,第2透镜阵列130A具有各第2小透镜132A的厚度以使各第2小透镜132A的边界部的高低差减轻的方式被进行了调整的结构。
第2透镜阵列130A的各第2小透镜132A,如图1~图3所示,以使入射的照明光束相对照明光轴100Aax大致平行地射出的方式偏心,并且按每一列偏心,进而,以使来自第2透镜阵列130A的各部分光束入射到遮光部件160的光透过部164的方式偏心。
各第2小透镜132A的曲率,如图3(c)所示,以使对应的各第1小透镜122A的像在液晶装置400R、400G、400B的图像形成区域S附近的相同位置成像的方式,对于每个小透镜独立地被设定。
第1小透镜122A的透镜曲面的顶点和第2小透镜132A的透镜曲面的顶点之间的距离,如图3(c)所示,对于每个小透镜分别不同。
如上所述,如果采用实施方式1的投影机1000,则因为各第2小透镜132A的厚度以使各第2小透镜132A之间的边界部的高低差减轻的方式被进行了调整,所以在利用模压法制造第2透镜阵列130A的情况下,能够抑制脱模恶化的现象。其结果,作为第2透镜阵列,能够制造所希望的形状的透镜阵列。
另外,如果采用实施方式1的投影机1000,则因为使多个第2小透镜132A按每一列偏心,所以,可以能够使第2透镜阵列130A的整个面的高低差减轻,从而作为第2透镜阵列、能够制造所希望的形状的透镜阵列。
另外,如果采用实施方式1的投影机1000,则因为各第2小透镜132A的曲率,以使对应的各第1小透镜122A的像在液晶装置400R、400G、400B的图像形成区域S附近的相同位置成像的方式被设定,所以,如上所述,即使在使用第1小透镜122A的透镜曲面的顶点与第2小透镜132A的透镜曲面的顶点间的距离对于每个小透镜分别不同、进而多个第2小透镜132A按每一列偏心并且各第2小透镜132A的厚度以使各第2小透镜132A间的边界部的高低差减轻的方式被进行了调整的第2透镜阵列130A的情况下,对于从第2透镜阵列130A的多个第2小透镜132A射出的各部分光束的每一个来说,也可以将第1小透镜122A的像的成像位置以及放大倍率形成为大致相同。其结果,能够抑制照射到液晶装置400R、400G、400B的图像形成区域S的光的利用效率、均匀度等降低的现象,从而能够在屏幕SCR上得到明亮并且均匀的面内显示特性。
由以上,实施方式1的投影机1000成为作为第2透镜阵列可以制造所希望的形状的透镜阵列的投影机。另外,成为可以在屏幕SCR上得到明亮且均匀的面内显示特性的投影机。
另外,在实施方式1的投影机1000中,因为各第2小透镜132A的曲率对于每个小透镜独立地被设定,所以对于从第2透镜阵列130A的多个第2小透镜132A射出的各部分光束的每一个来说,容易将第1小透镜122A的像的成像位置以及放大倍率形成为大致相同。其结果,容易抑制照射到液晶装置400R、400G、400B的图像形成区域S的光的利用效率、均匀度等降低的现象,从而可以在屏幕SCR上进一步得到明亮且均匀的面内显示特性。
另外,在实施方式1的投影机1000中,由于多个第2小透镜132A以使来自第1透镜阵列120A的各部分光束入射到遮光部件160的光透过部164的方式偏心,所以来自第2透镜阵列130A的各部分光束良好地入射到偏振变换元件140的偏振光分离层142。因此,能够提高照射到图像形成区域S的光的利用效率,从而可以在屏幕SCR上进一步得到明亮的面内显示特性。
另外,由于利用上述的偏振变换元件140的作用,能够将从光源装置110A射出的偏振方向不一致的照明光束变换为偏振方向一致的大致1种直线偏振光,所以作为电光调制装置,对于使用如具有液晶面板的液晶装置等那样的利用偏振光的类型的电光调制装置的情况是适合的。
在此,对于实施方式1的投影机1000的效果,再次对比较例2的投影机1000b的结构和实施方式1的投影机1000的结构进行比较说明。
在比较例2的投影机1000b中,由于第1小透镜122b的透镜曲面的顶点与第2小透镜132b的透镜曲面的顶点间的距离对于每个小透镜分别不同,所以在将配置在第1透镜阵列120b的外周侧的第1小透镜122b(配置在离照明光轴100bax较远的位置的小透镜)的像成像在图像形成区域S附近时,配置在第1透镜阵列120b的中央侧的第1小透镜122b(配置在更靠近照明光轴100bax的位置的小透镜)的像则被成像在比图像形成区域S的位置更靠近第2透镜阵列130b侧的位置(参照图3(b))。
因此,如果采用比较例2的投影机1000b,则对于从第2透镜阵列130b的多个第2小透镜132b射出的各部分光束的每一个来说,第1小透镜122b的像的成像位置以及放大倍率均不同,其结果,照射到液晶装置400R、400G、400B的图像形成区域S的光的利用效率、均匀度等降低,从而在屏幕SCR上得到明亮且均匀的面内显示特性变得困难。
相对于此,如果采用实施方式1的投影机1000,则因为以使配置在第2透镜阵列130A的中央侧的第2小透镜132A的曲率半径比配置在第2透镜阵列130A的外周侧的第2小透镜132A的曲率半径要大的方式设定各第2小透镜132A的曲率,所以在使配置在第1透镜阵列120A的外周侧的第1小透镜122A的像成像在图像形成区域S附近时,可以使配置在第1透镜阵列120A的中央侧的第1小透镜122A的像成像在图像形成区域S附近(参照图3(c))。即,即使在第1小透镜122A的透镜曲面的顶点与第2小透镜132A的透镜曲面的顶点之间的距离对于每个小透镜分别不同的情况下,对于从第2透镜阵列130A的多个第2小透镜132A射出的各部分光束的每一个来说,也能够使第1小透镜122A的像的成像位置以及放大倍率形成为大致相同。其结果,能够抑制照射到液晶装置400R、400G、400B的图像形成区域S的光的利用效率、均匀度等降低的现象,从而能够在屏幕SCR上得到明亮且均匀的面内显示特性。
以上,详细说明了实施方式1的投影机1000中的第2透镜阵列130A,但是,在实施方式1的投影机1000中还具有以下那样的特征。
在实施方式1的投影机1000中,如图1所示,因为多个第1小透镜122A以将来自光源装置110A的光形成为以照明光轴100Aax为中心轴的发散光的方式偏心,而多个第2小透镜132A以使来自第1透镜阵列120A的各部分光束的主光线相对照明光轴100Aax成为大致平行光的方式偏心,所以在通过了第1透镜阵列120A的光中,能够增加入射到各第2小透镜132A的光的比例,从而能够提高投影机中的光利用效率。
在实施方式1的投影机1000中,由于多个第1小透镜122A按每一列偏心,并且各第1小透镜122A的厚度以使各第1小透镜122A之间的边界部的高低差减轻的方式被进行了调整,所以能够在利用模压法制造第1小透镜120A的情况下抑制脱模恶化的现象。其结果,作为第1透镜阵列,能够制造所希望的形状的透镜阵列。
另外,在实施方式1的投影机中,由于使多个第1小透镜122A按每一列偏心,所以可以使第1透镜阵列120A的整个面的高低差减轻,从而作为第1透镜阵列,能够制造所希望的形状的透镜阵列。
在实施方式1的投影机1000中,由于第1透镜阵列120A和第2透镜阵列130A是单独体,所以能够将第1透镜阵列120A以及第2透镜阵列130A分别作为不同的部件来模压成形。因此,第1透镜阵列以及第2透镜阵列的制造变得容易。
[实施方式2]
图4是为了说明实施方式2的投影机1002而示的图。图4(a)是表示投影机1002的光学系统的图,图4(b)是从上面看投影机1002的主要部分的图,图4(c)是从横向看投影机1002的主要部分的图。
此外,在图4中,对于与图1相同的部件标以相同的符号,并省略详细的说明。
实施方式2的投影机1002基本上具有与实施方式1的投影机1000非常相似的结构,但是,如图4所示,与实施方式1的投影机的不同之处在于光源装置的结构及第1透镜阵列以及第2透镜阵列的结构。
即,在实施方式1的投影机1000中,如图1所示,作为光源装置使用相对照明光轴100Aax射出大致平行的光的光源装置110A。另外,伴随于此,作为第1透镜阵列,使用配置有一部分第1小透镜122A以使入射的照明光束相对照明光轴100Aax朝向外侧射出的方式偏心、并且按每一列偏心的多个第1小透镜122A的第1透镜阵列120A,作为第2透镜阵列,使用配置有以使入射的照明光束相对照明光轴100Aax大致平行地射出的方式偏心、并且按每一列偏心的多个第2小透镜132A的第2透镜阵列130A。
相对于此,在实施方式2的投影机1002中,如图4所示,作为光源装置,使用射出以照明光轴100Bax为中心轴的发散光的光源装置110B。另外,伴随于此,作为第1透镜阵列,使用配置有以使入射的照明光束相对照明光轴100Bax大致平行地射出的方式偏心、并且按每一行偏心的多个第1小透镜122B的第1透镜阵列120B,作为第2透镜阵列,使用配置有以使入射的照明光束相对照明光轴100Bax大致平行地射出的方式偏心、并且按每一列偏心的多个第2小透镜132B的第2透镜阵列130B。
光源装置110B具有:抛物面反射器114B;在抛物面反射器114B的焦点附近具有发光中心的发光管112B;设置在发光管112B上,作为将从发光管112B向被照明区域侧射出的光朝向抛物面反射器114B反射的反射单元的辅助反射镜116B;将由抛物面反射器114B反射的光变换为以照明光轴100Bax为中心轴的发散光的凹透镜118B。光源装置110B射出以照明光轴100Bax为中心轴的光束。
发光管112B具有管球部和在管球部的两侧延伸的一对封闭部。
抛物面反射器114B具有穿通并粘接到发光管112B的一方的封闭部的筒状的头状部;将从发光管112B发射的光朝向被照明区域侧反射的反射凹面。
辅助反射镜116B隔着发光管112B的管球部而与抛物面反射器114B相对地设置,使从发光管112B发射的光中未朝向抛物面反射器114B的光返回到发光管112B并入射到抛物面反射器114B。
凹透镜118B配置在椭圆面反射器114B的被照明区域侧。并且,以将来自抛物面反射器114B的光变换为以照明光轴100Bax为中心轴的发散光而朝向第1透镜阵列120B射出的方式构成。
第1透镜阵列120B具有作为将来自凹透镜118B的光分割为多个部分光束的光束分割光学元件的功能,其具有包括有在与照明光轴100Bax正交的面内矩阵状地排列的多个第1小透镜122B的结构。虽然省略了图示的说明,但第1小透镜122B的外形形状相对于液晶装置400R、400G、400B的图像形成区域S的外形形状来说是相似形状。
第1透镜阵列120B的各第1小透镜122B,以使入射的照明光束相对照明光轴100Bax大致平行地射出的方式偏心,并且按每一行偏心。
第2透镜阵列130B是使由第1透镜阵列120B分割的多个部分光束会聚的光学元件,其与第1透镜阵列120B同样,具有包括了在与照明光轴100Bax正交的面内矩阵状地排列的多个第2小透镜132B的结构。
第2透镜阵列130B,如图4(b)所示,具有其各第2小透镜132B的厚度以使各第2小透镜132B间的边界部的高低差减轻的方式被进行了调整的结构。
第2透镜阵列130B的各第2小透镜132B,如图4(b)以及图4(c)所示,以使入射的照明光束目对照明光轴100Bax大致平行地射出的方式偏心,并且按每一列偏心,进而,以使来自第2透镜阵列130B的各部分光束入射到遮光部件160的光透过部164的方式偏心。
各第2小透镜132B的曲率,以使对应的各第1小透镜122B的像在液晶装置400R、400G、400B的图像形成区域S附近的相同位置成像的方式,对于每个小透镜独立地被设定。
第1小透镜122B的透镜曲面的顶点与第2小透镜132B的透镜曲面的顶点之间的距离,如图4(b)以及图4(c)所示,对于每个小透镜分别不同。
这样,实施方式2的投影机1002与实施方式1的投影机1000,在光源装置的结构以及第1透镜阵列和第2透镜阵列的结构方面不同,但是,与实施方式1的投影机1000的情况同样,因为各第2小透镜132B的厚度以使各第2小透镜132B间的边界部的高低差减轻的方式被进行了调整,所以能够在利用模压法制造第2透镜阵列130B的情况下抑制脱模恶化的现象。其结果,作为第2透镜阵列,能够制造所希望的形状的透镜阵列。
另外,如果采用实施方式2的投影机1002,则由于使多个第2小透镜132B按每一列偏心,所以能够使第2透镜阵列130B的整个面的高低差减轻,从而作为第2透镜阵列,能够制造所希望的形状的透镜阵列。
另外,如果采用实施方式2的投影机1002,则由于各第2小透镜132B的曲率以使对应的各第1小透镜122B的像在液晶装置400R、400G、400B的图像形成区域S附近的相同位置成像的方式被设定,所以,如上所述,即使在使用第1小透镜122B的透镜曲面的顶点与第2小透镜132B的透镜曲面的顶点间的距离对于每个小透镜分别不同、进而多个第2小透镜132B按每一列偏心并且各第2小透镜132B的厚度以使各第2小透镜132B间的边界部的高低差减轻的方式被进行了调整的第2透镜阵列130B的情况下,对于从第2透镜阵列130B的多个第2小透镜132B射出的各部分光束的每一个,也能够将第1小透镜122B的像的成像位置以及放大倍率形成为大致相同。其结果,能够抑制照射到400R、400G、400B的图像形成区域S的光的利用效率、均匀度等降低的现象,从而能够在屏幕SCR上得到明亮并且均匀的面内显示特性。
因而,实施方式2的投影机1002,与实施方式1的投影机1000同样,成为作为第2透镜阵列能够制造所希望的形状的透镜阵列的投影机。另外,成为在屏幕SCR上能够得到明亮且均匀的面内显示特性的投影机。
另外,在实施方式2的投影机1002中,由于多个第2小透镜132B以使来自第1透镜阵列120B的各部分光束的主光线相对照明光轴100Bax成为大致平行的光的方式偏心,所以还具有在通过了第1透镜阵列120B的光中能够增加入射到各第2小透镜132B的光的比例、从而提高投影机中的光利用效率的效果。
而且,实施方式2的投影机1002,由于在光源装置的结构以及第1透镜阵列和第2透镜阵列的结构以外的方面具有与实施方式1的投影机1000同样的结构,所以具有与实施方式1的投影机1000的情况同样的效果。
[实施方式3]
图5是为了说明实施方式3的投影机1004而示的图。图5(a)是表示投影机1004的光学系统的图,图5(b)是从上面看投影机1004的主要部分的图,图5(c)是从横向看投影机1004的主要部分的图。
此外,在图5中,对于与图1相同的部件标以相同的符号,并省略详细的说明。
实施方式3的投影机1004基本上具有与实施方式1的投影机1000非常相似的结构,但是,如图5所示,与实施方式1的投影机1000在第1透镜阵列以及第2透镜阵列的结构方面不同。即,在实施方式3的投影机1004中,如图5所示,使用第1透镜阵列120C以及第2透镜阵列130C被一体成形的透镜阵列单元124C。
因此,如果采用实施方式3的投影机1004,则因为从第1透镜阵列120C射出的照明光束不通过空气层而向第2透镜阵列130C入射,所以不发生在第1透镜阵列的光射出面以及第2透镜阵列的光入射面的光的反射等。因此,能够抑制因这种不希望的反射等所引起的光量的损失。另外,在装置的组装时,不需要进行第1透镜阵列和第2透镜阵列的对位,并且能够抑制在装置的组装后、第1透镜阵列以及第2透镜阵列的位置精度劣化的现象。
[实施方式4]
图6是为了说明实施方式4的投影机1006而示的图。图6(a)是表示投影机1006的光学系统的图,图6(b)是从上面看投影机1006的主要部分的图,图6(c)是从横向看投影机1006的主要部分的图。
此外,在图6中,对于与图1相同的部件标以相同的符号,并省略详细的说明。
实施方式4的投影机1006基本上具有与实施方式1的投影机1000非常相似的结构,但是,如图6所示,与实施方式1的投影机1000在第1透镜阵列以及第2透镜阵列的结构方面不同。即,在实施方式4的投影机1006中,如图6所示,使用在第1透镜阵列120D和第2透镜阵列130D之间具有用于将来自第1透镜阵列120D的光引导到第2透镜阵列130D的透光部件126、且第1透镜阵列120D以及第2透镜阵列130D经由透光部件126接合的透镜阵列单元124D。
透光部件126由与第1透镜阵列120D以及第2透镜阵列130D相同的基材构成。作为透光部件126的材料,例如可以适宜地使用蓝宝石、水晶、石英玻璃、硬质玻璃、结晶玻璃、塑料等。
另外,用于分别接合第1透镜阵列120D、透光部件126和第2透镜阵列130D的粘接剂128具有与第1透镜阵列120D以及第2透镜阵列130D大致相等的折射率。
如上所述,在实施方式4的投影机1006中,使用在第1透镜阵列120D和第2透镜阵列130D之间具有用于将来自第1透镜阵列120D的光引导到第2透镜阵列130D的透光部件126、且第1透镜阵列120D以及第2透镜阵列130D经由透光部件126接合的透镜阵列单元124D。因此,因为从第1透镜阵列120D射出的照明光束不通过空气层而向第2透镜阵列130D入射,所以能够抑制在第1透镜阵列120D的光射出面以及第2透镜阵列130D的光入射面上的光的反射等。因此,能够降低因这种不希望的反射等所引起的光量的损失。另外,在装置的组装时,通过预先对第1透镜阵列120D和第2透镜阵列130D进行对位、之后与透光部件126接合,由于只要对由该第1透镜阵列120D、第2透镜阵列130D以及透光部件126构成的透镜阵列单元124D与其他的光学要素的位置进行调整即可,所以能够容易地进行各光学要素的对位。
以上,根据上述的各实施方式说明了本发明的投影机,但本发明并不限于上述的各实施方式,在不脱离其主旨的范围中可以在各种形态下实施,例如也可以进行以下那样的变形。
(1)上述各实施方式的投影机1000~1006,作为电光调制装置,是具备3个液晶装置的所谓的3板式的投影机,但本发明并不限于此,本发明也可以适用于具备1个、2个、或者4个及4个以上的液晶装置的投影机。
(2)上述各实施方式的投影机1000~1006,虽然是透过型的投影机,但并不限于此,本发明也可以适用于反射型的投影机。在此,所谓“透过型”是指如透过型的电光调制装置等那样、作为光调制单元的电光调制装置透过光的类型,所谓“反射型”是指如反射型电光调制装置那样、作为光调制单元的电光调制装置反射光的类型。在本发明应用于反射型的投影机中的情况下,也可以得到和透过型的投影机同样的效果。
(3)上述各实施方式的投影机1000~1006,作为电光调制装置,使用了采用液晶面板的液晶装置,但本发明并不限于此。作为电光调制装置,一般只要是根据图像信息调制入射光的装置即可,也可以利用微反射镜型光调制装置等。作为微反射镜型光调制装置,例如,可以使用DMD(数字微镜器件)(TI公司的商标)。
(4)此外,本发明显然可以适用于从观察侧投影投影图像的正投影型投影机,也可以适用于从与观察侧相反的一侧投影投影图像的背投影型投影机。
Claims (10)
1.一种投影机,其特征在于,具备:
照明装置,其具有向被照明区域侧射出照明光束的光源装置、用于将从上述光源装置射出的照明光束分割为多个部分光束的多个第1小透镜在与照明光轴正交的面内矩阵状地排列成的第1透镜阵列、与上述多个第1小透镜对应的多个第2小透镜在与照明光轴正交的面内矩阵状地排列成的第2透镜阵列、以及用于使从上述多个第2小透镜射出的各部分光束重叠在被照明区域的重叠透镜;
电光调制装置,其根据图像信息对来自上述照明装置的照明光束进行调制;以及
投影光学系统,其对由上述电光调制装置调制过的光进行投影;
其中,上述多个第2小透镜按每一行或者每一列偏心,并且各第2小透镜的厚度以使各第2小透镜间的边界部的高低差减轻的方式被进行了调整;
各第2小透镜的曲率,以对应的各第1小透镜的像在上述电光调制装置的图像形成区域附近的相同位置成像的方式被设定。
2.如权利要求1所述的投影机,其特征在于:
各第2小透镜的曲率,对于每个小透镜独立地被设定。
3.如权利要求1或者2所述的投影机,其特征在于:
各第2小透镜的曲率,以配置在上述第2透镜阵列的中央侧的第2小透镜的曲率半径比配置在上述第2透镜阵列的外周侧的第2小透镜的曲率半径要大的方式被设定。
4.如权利要求1~3中任意一项所述的投影机,其特征在于,进一步具备:
偏振变换元件,其具有:配置在上述第2透镜阵列和上述重叠透镜之间并在包含于来自上述第2透镜阵列的各部分光束中的偏振方向中使一方的直线偏振光成分的照明光束透过而反射另一方的直线偏振光成分的照明光束的偏振光分离层、使由上述偏振光分离层反射的另一方的直线偏振光成分的照明光束朝向与照明光轴大致平行的方向反射的反射层、以及配置在透过了上述偏振光分离层的一方的直线偏振光成分的照明光束所通过的部分或者由上述反射层反射的另一方的直线偏振光成分的照明光束所通过的部分中的任意一个的相位差板;以及
遮光部件,其配置在上述偏振变换元件的光入射面侧,并具有配置在与上述反射层对应的位置的遮光部和配置在与上述偏振光分离层对应的位置的光透过部;
其中,上述多个第2小透镜,以使来自上述第1透镜阵列的各部分光束入射到上述光透过部的方式偏心。
5.如权利要求1~4中任意一项所述的投影机,其特征在于:
上述光源装置是射出以照明光轴为中心轴的发散光的光源装置,
上述多个第2小透镜,以来自上述第1透镜阵列的各部分光束的主光线相对于照明光轴成为大致平行的光的方式偏心。
6.如权利要求1~4中任意一项所述的投影机,其特征在于:
上述光源装置是射出相对于照明光轴大致平行的光的光源装置,
上述多个第1小透镜,以将来自上述光源装置的光形成为以照明光轴为中心轴的发散光的方式偏心,
上述多个第2小透镜,以来自上述第1透镜阵列的各部分光束的主光线相对于照明光轴成为大致平行的光的方式偏心。
7.如权利要求6所述的投影机,其特征在于:
上述多个第1小透镜按每一行或者每一列偏心,并且各第1小透镜的厚度以使各第1小透镜间的边界部的高低差减轻的方式被进行了调整。
8.如权利要求1~7中任意一项所述的投影机,其特征在于:
上述第1透镜阵列和上述第2透镜阵列被一体成形。
9.如权利要求1~7中任意一项所述的投影机,其特征在于:
上述第1透镜阵列和上述第2透镜阵列是单独体。
10.如权利要求9所述的投影机,其特征在于,进一步具有:
透光部件,其配置在上述第1透镜阵列和上述第2透镜阵列之间,用于将来自上述第1透镜阵列的光引导到上述第2透镜阵列;
其中,上述第1透镜阵列和上述第2透镜阵列经由上述透光部件接合。
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