CN1954258A - 投影机 - Google Patents

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CN1954258A
CN1954258A CNA2005800159286A CN200580015928A CN1954258A CN 1954258 A CN1954258 A CN 1954258A CN A2005800159286 A CNA2005800159286 A CN A2005800159286A CN 200580015928 A CN200580015928 A CN 200580015928A CN 1954258 A CN1954258 A CN 1954258A
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CNA2005800159286A
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桥爪俊明
秋山光一
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Seiko Epson Corp
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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/005Projectors using an electronic spatial light modulator but not peculiar thereto

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Abstract

本发明提供一种投影机。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。

Description

投影机
技术领域
本发明涉及一种投影机。
背景技术
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。
发明内容
本发明的目的在于,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。
本发明的投影机,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。
在本发明中,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。
在本发明的投影机中,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。
根据本发明,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,就可以达到本发明的目的,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,就可以达到本发明的目的,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。
在本发明的投影机中,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。
根据本发明,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,就可以达到本发明的目的,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。
在本发明的投影机中,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具备:第1凸透镜,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,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凸透镜的透镜面曲率半径形成为,比上述第1凸透镜的透镜面曲率半径大。
根据本发明,只通过:在第1及第2聚光透镜的光路前级分别配置第1及第2凸透镜,并且形成为,使相对第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凸透镜的透镜面曲率半径,比第1凸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1色光及第2色光的成像位置分别变更到光路前级侧,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添加第1及第2凸透镜,就可以达到本发明的目的,不需要实施构成以往光学系统的部件的设计变更。
在本发明的投影机中,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,并且由凸透镜或凹面镜来构成。
根据本发明,通过仅在相对第1色光具有长波长侧的波长区域的第2色光光路中配置凸透镜或凹面镜,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前级侧,使从照明光学装置到第1及第2色光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凸透镜时,只是在以往的结构中添加凸透镜,就可以达到本发明的目的,不需要实施构成以往光学系统的部件设计变更。另外,例如在作为色像差校正光学元件采用凹面镜时,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凹面镜,就可以达到本发明的目的,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。
本发明的投影机,具备:照明光学装置,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,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;和投影光学装置,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至第3光调制装置的各光路的几何长度设定为相同;在从只分离成上述第1色光起到上述第1光调制装置的上述第1色光光路、从只分离成上述第2色光起到上述第2光调制装置的上述第2色光光路以及从只分离成上述第3色光起到上述第3光调制装置的上述第3色光光路之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至第3色光之中的至少2种色光有关的色像差进行校正,以使上述第1至第3光调制装置的各个的照明区域的大小之差为最小。
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,还可以采用下述结构,该结构由第1透镜阵列及第2透镜阵列构成,并对第2透镜阵列附加有重叠透镜的功能。
另外,作为积分器照明系统,除第1透镜阵列、第2透镜阵列、重叠透镜的结构之外,例如还可以采用具备下述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。
在本发明中,从照明光学装置到各光调制装置的各光路的几何长度设定为相同,并且在第1、第2及第3色光的各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、第2、第3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、第2、第3色光之中的至少2种色光的各成像位置的光学长度大致相一致,而可以使照明各光调制装置的第1、第2、第3色光之中的至少2种色光的照度均匀的各照明区域大小之差成为最小。因此,可以将上述至少2种色光的各照明范围量之差设定为最小,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。
在本发明的投影机中,优选的是,上述第1色光的波长区域是与上述第2色光的波长区域及上述第3色光的波长区域相比长的波长侧的波长区域,上述色像差校正光学元件设置于上述第2色光的光路及上述第3色光的光路之中的至少任一个光路中,并且由凹透镜或凸面镜来构成。
根据本发明,通过只是在相对第1色光具有短波长侧的波长区域的第2色光光路及第3色光光路之中的至少任一个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及第3色光之中的至少任一种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、第2及第3色光之中的至少2种色光的各成像位置的光学长度大致相一致。因此,可以使照明各光调制装置的第1、第2、第3色光之中的至少2种色光的照度均匀的各照明区域大小之差成为最小。例如,在作为色像差校正光学元件采用凹透镜时,只是通过在以往的结构中添加凹透镜,就可以达到本发明的目的,不需要实施构成以往光学系统的部件设计变更。另外,例如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及第3色光之中的至少任一种色光引导到光调制装置的反射镜变更为凸面镜,就可以达到本发明的目的,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。
在本发明的投影机中,优选的是,上述第1色光的波长区域是与上述第2色光的波长区域及上述第3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设置于上述第2色光的光路及上述第3色光的光路之中的至少任一个光路中,并且由凸透镜或凹面镜来构成。
根据本发明,只通过在相对第1色光具有长波长侧的波长区域的第2色光光路及第3色光光路之中的至少任一个光路中配置凸透镜或凹面镜,例如就可以将由照明光学装置得到的第2及第3色光之中的至少任一种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、第2及第3色光之中的至少2种色光的各成像位置的光学长度大致相一致。因此,可以使照明各光调制装置的第1、第2、第3色光之中的至少2种色光的照度均匀的各照明区域大小之差成为最小。例如,在作为色像差校正光学元件采用凸透镜时,只是在以往的结构中添加凸透镜,就可以达到本发明的目的,不需要实施构成以往光学系统的部件设计变更。另外,例如在作为色像差校正光学元件采用凹面镜时,只要在以往的结构中把用来将第2及第3色光之中的至少任一种色光引导到光调制装置的反射镜变更成凹面镜,就可以达到本发明的目的,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。
在本发明的投影机中,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,上述第3色光的波长区域是与上述第1色光的波长区域相比长的波长侧的波长区域,上述色像差校正光学元件设置于上述第2色光光路及上述第3色光光路之中的至少任一个光路中,上述第2色光光路中所设置的上述色像差校正光学元件由凹透镜或凸面镜来构成,上述第3色光光路中所设置的上述色像差校正光学元件由凸透镜或凹面镜构成。
根据本发明,通过只是在相对第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、在相对第1色光具有长波长侧的波长区域的第3色光光路中配置凸透镜或凹面镜,例如就可以使从照明光学装置到第1、第2及第3色光之中的至少2种色光的各成像位置的光学长度大致相一致。因此,可以使照明各光调制装置的第1、第2、第3色光之中的至少2种色光的照度均匀的各照明区域大小之差成为最小。例如,在作为色像差校正光学元件采用凹透镜、凸透镜时,只是在以往的结构中添加凹透镜、凸透镜,就可以达到本发明的目的,不需要实施构成以往光学系统的部件设计变更。另外,例如在作为色像差校正光学元件采用凸面镜、凹面镜时,只要在以往的结构中把用来将第2及第3色光之中的至少任一种色光引导到光调制装置的反射镜变更为凸面镜、凹面镜,就可以达到本发明的目的,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。
在本发明的投影机中,优选的是,上述第1色光的波长区域是与上述第2色光的波长区域及上述第3色光的波长区域相比长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聚光透镜及上述第3聚光透镜之中的至少任一个聚光透镜来构成,构成上述色像差校正光学元件的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。
根据本发明,通过只是形成为,使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色光光路及第3色光光路之中的至少任一个光路中所配置的聚光透镜的透镜面曲率半径,比第1色光的光路中所配置的第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及第3色光之中的至少任一种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、第2及第3色光之中的至少2种色光的各成像位置的光学长度大致相一致。因此,可以使照明各光调制装置的第1、第2、第3色光之中的至少2种色光的照度均匀的各照明区域大小之差成为最小。因而,通过只是在以往的结构中变更在各光调制装置的光路前级分别配置的各聚光透镜形状,就可以达到本发明的目的,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。
在本发明的投影机中,优选的是,上述第1色光的波长区域是与上述第2色光的波长区域及上述第3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聚光透镜及上述第3聚光透镜之中的至少任一个聚光透镜来构成,构成上述色像差校正光学元件的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小。
根据本发明,通过只是形成为,使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色光具有长波长侧的波长区域的第2色光光路及第3色光光路之中的至少任一个光路中所配置的聚光透镜的透镜面曲率半径,比第1色光的光路中所配置的第1聚光透镜的透镜面曲率半径小,例如就可以将由照明光学装置得到的第2及第3色光之中的至少任一种色光的成像位置变更到光路前级侧,或是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后级侧,使从照明光学装置到第1、第2、第3色光之中的至少2种色光的各成像位置的光学长度大致相一致。因此,可以使照明各光调制装置的第1、第2、第3色光之中的至少2种色光的照度均匀的各照明区域大小之差成为最小。因而,通过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,就可以达到本发明的目的,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。
在本发明的投影机中,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,上述第3色光的波长区域是与上述第1色光的波长区域相比长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聚光透镜及上述第3聚光透镜之中的至少任一个聚光透镜来构成,在由上述第2聚光透镜构成上述色像差校正光学元件时,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,在由上述第3聚光透镜构成上述色像差校正光学元件时,上述第3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小。
根据本发明,通过只是使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聚光透镜的透镜面曲率半径,比第1色光的光路中所配置的第1聚光透镜的透镜面曲率半径形成得大,或是使在相对第1色光具有长波长侧的波长区域的第3色光光路中所配置的聚光透镜的透镜面曲率半径,比第1聚光透镜的透镜面曲率半径形成得小,例如就可以使从照明光学装置到第1、第2及第3色光之中的至少2种色光的各成像位置的光学长度大致相一致。因此,可以使照明各光调制装置的第1、第2、第3色光之中的至少2种色光的照度均匀的各照明区域大小之差成为最小。因而,通过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,就可以达到本发明的目的,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。
在本发明的投影机中,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具备:第1凸透镜,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,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凸透镜的透镜面曲率半径形成为,比上述第1凸透镜的透镜面曲率半径大。
根据本发明,通过只是在第1及第2聚光透镜的光路前级分别配置第1及第2凸透镜,并且形成为,使在相对第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凸透镜的透镜面曲率半径,比第1凸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1及第2色光的成像位置分别变更到光路前级侧,使从照明光学装置到第1、第2及第3色光之中的至少2种色光的各成像位置的光学长度大致相一致。因此,可以使照明各光调制装置的第1、第2、第3色光之中的至少2种色光的照度均匀的各照明区域大小之差成为最小。因而,通过只是在以往的结构中添加第1及第2凸透镜,就可以达到本发明的目的,不需要实施构成以往光学系统的部件设计变更。
在本发明的投影机中,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,上述第3色光的波长区域是与上述第2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具备:第1凸透镜,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;第2凸透镜,在上述第2光路中设置于上述第2聚光透镜的光路前级侧;以及第3凸透镜,在上述第3光路中设置于上述第3聚光透镜的光路前级侧,上述第2凸透镜的透镜面曲率半径形成为,比上述第1凸透镜的透镜面曲率半径大,上述第3凸透镜的透镜面曲率半径形成为,比上述第2凸透镜的透镜面曲率半径大。
根据本发明,通过只是在第1至第3聚光透镜的光路前级分别配置第1至第3凸透镜,并且形成为,使在相对第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凸透镜的透镜面曲率半径,比第1凸透镜的透镜面曲率半径大,并且形成为,使在相对第2色光具有短波长侧的波长区域的第3色光光路中所配置的第3凸透镜的透镜面曲率半径,比第2凸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1至第3色光的成像位置分别变更到光路前级侧,使从照明光学装置到第1、第2及第3色光之中的至少2种色光的各成像位置的光学长度大致相一致。因此,可以使照明各光调制装置的第1、第2、第3色光之中的至少2种色光的照度均匀的各照明区域大小之差成为最小。因而,通过只是在以往的结构中添加第1至第3凸透镜,就可以达到本发明的目的,不需要实施构成以往光学系统的部件设计变更。
附图说明
图1是模式表示第1实施方式中的投影机的平面图。
图2模式表示的是没有把上述实施方式中的凹透镜设置于光路中的状态下的蓝色光成像位置及绿色光成像位置。
图3模式表示的是没有把上述实施方式中的凹透镜设置于光路中的状态下的蓝色光照度均匀的照明区域及绿色光照度均匀的照明区域。
图4模式表示的是通过将上述实施方式中的凹透镜设置于蓝色光光路中而使蓝色光的成像位置与绿色光的成像位置一致的状态。
图5模式表示的是将上述实施方式中的凹透镜设置于蓝色光光路中的状态下的蓝色光照度均匀的照明区域及绿色光照度均匀的照明区域。
图6是模式表示第2实施方式中的投影机的平面图。
图7是模式表示第3实施方式中的投影机的平面图。
图8是在上述实施方式中的第1透镜阵列、第2透镜阵列、重叠透镜、场透镜及液晶面板中,对绿色光和蓝色光的场透镜的透镜面曲率半径进行比较的附图。
图9是模式表示第4实施方式中的投影机的平面图。
图10模式表示的是通过将上述实施方式中的凸透镜设置于绿色光光路中而使绿色光的成像位置与蓝色光的成像位置一致的状态。
图11是模式表示第5实施方式中的投影机的平面图。
图12是在上述实施方式中的第1透镜阵列、第2透镜阵列、重叠透镜、场透镜及液晶面板中对绿色光和蓝色光的场透镜的透镜面曲率半径进行比较的附图。
图13是模式表示第6实施方式中的投影机的平面图。
图14是模式表示第7实施方式中的投影机的平面图。
图15是模式表示第8实施方式中的投影机的平面图。
符号说明
1、1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G...投影机,3、3A、3B、3C、3D、3E、3F、3G...光学装置,4...投影透镜(投影光学装置),10...光源装置,20、20C、20F、20G...照明光学装置,30...色分离光学装置,33′...凸面镜(色像差校正光学元件),41R、41G、41B...场透镜(聚光透镜),41B′...场透镜(聚光透镜、色像差校正光学元件),41G′...场透镜(聚光透镜、色像差校正光学元件),42、42R、42G、42B....液晶面板(光调制装置),45...十字分色棱镜(色合成光学装置),50、50D...凹透镜(色像差校正光学元件),50C、52、53、54、55...凸透镜(色像差校正光学元件),LB、LG...透镜面。
具体实施方式
[第1实施方式]
下面,根据附图,说明本发明的第1实施方式。
〔投影机的结构〕
投影机1用来将从光源所射出的光束按照图像信息进行调制来形成光学像,并放大投影到屏幕上。该投影机1如图1所示,具备外装壳体2、光学装置3及作为投影光学装置的投影透镜4。
还有,在图1中虽然省略了图示,但是在外装壳体2内,在光学装置3及投影透镜4之外的空间里,配置:冷却组件,用来对投影机1内进行冷却;电源组件,用来给投影机1内的各构成部件供应电力;以及控制基板等,用来对光学装置3及上述冷却组件等进行驱动控制。
外装壳体2由合成树脂等构成,形成为将光学装置3及投影透镜4收置于内部进行配置的整体大致长方体状。该外装壳体2虽然省略了图示,但是包括:上壳体,分别构成投影机1的顶面、前面、背面及侧面等;和下壳体,分别构成投影机1的底面、前面、侧面及背面等;并且上述上壳体及上述下壳体相互用镙纹件等来固定。
还有,外装壳体2不限于合成树脂制,也可以采用其他材料来形成,例如采用金属等来构成。
光学装置3用来对从光源所射出的光束进行光学处理并按照图像信息形成光学像(彩色图像)。该光学装置3如图1所示,具有沿着外装壳体2背面延伸并且沿着外装壳体2侧面延伸的平面视大致L形状。还有,对于该光学装置3的详细结构,将在下面进行说明。
投影透镜4作为组合有多个透镜的组透镜来构成。而且,该投影透镜4将由光学装置3所形成的光学像(彩色图像)放大投影到未图示的屏幕上。
〔光学装置的构成〕
光学装置3如图1所示,其结构具备:光源装置10、照明光学装置20、色分离光学装置30、中继光学系统35、电光装置40及作为色像差校正光学元件的凹透镜50,构成照明光学装置20、色分离光学装置30及中继光学系统35的光学元件在设定了预定照明光轴A的光学构件用框体60内被进行位置调整来收置。
光源装置10用来使从光源灯所射出的光束一致为一定方向予以射出,对电光装置40进行照明。该光源装置10如图1所示,具备光源灯11、椭圆面反射器12及平行化凹透镜13。而且,从光源灯11所放射出的光束借助于椭圆面反射器12,向装置前方侧作为会聚光予以射出,并通过平行化凹透镜13得以平行化,向照明光学装置20射出。这里,作为光源灯11,一般使用卤素灯或金属卤化物灯、高压水银灯。再者,也可以取代椭圆面反射器12及平行化凹透镜13,而使用抛物面镜。
照明光学装置20用来使从光源装置10所射出的光束在电光装置40的下述液晶面板的图像形成区域上成像。该照明光学装置20如图1所示,具备第1透镜阵列21、第2透镜阵列22、偏振变换元件23及重叠透镜24。
第1透镜阵列21用来将从光源灯11所射出的光束分割成多个部分光束,并且其结构具备在与照明光轴A正交的面内排列成矩阵状的多个小透镜。
第2透镜阵列22是一种光学元件,用来对由上述第1透镜阵列21所分割的多个部分光束进行聚光,其结构和第1透镜阵列21相同,具备在与照明光轴A正交的面内排列成矩阵状的多个小透镜,但是由于以聚光为目的,因而不需要使各小透镜的轮廓形状和电光装置40的下述液晶面板的图像形成区域的形状相对应。
偏振变换元件23用来将由第1透镜阵列21所分割的各部分光束的偏振方向调整为基本一个方向的直线偏振光。
该偏振变换元件23虽然省略了图示,但是具备将对照明光轴A倾斜配置的偏振分离膜及反射镜交替排列的结构。偏振分离膜用来透射各部分光束内所包含的P偏振光束及S偏振光束之中的一方的偏振光束,并反射另一方的偏振光束。所反射的另一方的偏振光束通过反射镜得以弯折,向一方的偏振光束的射出侧向也就是沿照明光轴A的方向射出。所射出的偏振光束的任一束通过偏振变换元件23的光束射出面上所设置的相位差板进行偏振变换,使基本全部偏振光束的偏振方向一致。通过使用这种偏振变换元件23,而可以将从光源灯11所射出的光束调整为大致一个方向的偏振光束,因此可以提高由电光装置40利用的光源光的利用率。
重叠透镜24是一种光学元件,用来对经过第1透镜阵列21、第2透镜阵列22及偏振变换元件23后的多个部分光束进行聚光,使之在电光装置40的下述液晶面板的图像形成区域上重叠。
如上所述,虽然从光源装置10射出在与其照明光轴A垂直的面内具有不均匀照度的光束,但是通过使用具备第1透镜阵列21、第2透镜阵列22及重叠透镜24的积分器照明系统,照明区域内就能以均匀的照度进行照明。
色分离光学装置30具备2片分色镜31、32和反射镜33,具备通过分色镜31、32将从照明光学装置20所射出的多个部分光束分离成红色光、绿色光及蓝色光3色色光的功能,该红色光具有红的波长区域(例如,580~750nm左右),该绿色光具有绿的波长区域(例如,500~580nm左右),该蓝色光具有蓝的波长区域(例如,400~500nm左右)。
分色镜31、32是一种在基板之上形成有波长选择膜的光学元件,该波长选择膜用来反射预定波长区域的光束,并透射其他波长的光束;配置于光路前级的分色镜31用来反射蓝色光,透射其他的色光。配置于光路后级的分色镜32用来反射绿色光,透射红色光。
中继光学系统35具备入射侧透镜36、中继透镜38及反射镜37、39,具有将透射构成色分离光学装置30的分色镜32后的红色光引导到电光装置40的功能。还有,之所以在红色光的光路上设置这种中继光学系统35,是由于红色光的光路的几何长度比其他色光的光路的几何长度长,因而要防止因光的发散等引起的光利用效率的下降。在本示例中,因为红色光的光路的几何长度较长,所以设为这种结构,但是还可以考虑加长蓝色光的光路的几何长度的结构。
由上述分色镜31所分离的蓝色光在通过反射镜33弯折之后,通过作为聚光透镜的场透镜41B提供给电光装置40。另外,由分色镜32所分离的绿色光直接通过作为聚光透镜的场透镜41G提供给电光装置40。再者,红色光通过构成中继光学系统35的透镜36、38及反射镜37、39进行聚光并弯折,通过作为聚光透镜的场透镜41R提供给电光装置40。还有,电光装置40的各色光光路前级所设置的场透镜41R、41G、41B是为了将从第2透镜阵列22所射出的各部分光束转换成相对照明光轴A大致平行的光束而设置的。
电光装置40用来按照图像信息对所入射的光束进行调制,来形成彩色图像。该电光装置40具备:3个作为光调制装置的液晶面板42(将红色光用的液晶面板设为42R,将绿色光用的液晶面板设为42G,将蓝色光用的液晶面板设为42B);入射侧偏振板43及射出侧偏振板44,分别配置于这些液晶面板42的光路前级及光路后级;以及作为色合成光学装置的十字分色棱镜45。
入射侧偏振板43用来入射通过偏振变换元件23将偏振方向调整为大致一个方向后的各色光,并且只使所入射的光束之中的和通过偏振变换元件23而一致了的光束的偏振轴大致相同方向的偏振光透射,吸收其他的光束。该入射侧偏振板43具有例如在蓝宝石玻璃或水晶等的透光性基板之上粘贴有偏振膜的结构。
液晶面板42虽然省略了具体的图示,但是具有在1对透明玻璃基板中密封封入了作为电光物质的液晶之结构,并且按照从未图示的控制基板输出的驱动信号,来控制处于画面显示区域内的上述液晶取向状态,对从入射侧偏振板43所射出的偏振光束的偏振方向进行调制。
射出侧偏振板44是和入射侧偏振板43大致相同的结构,用来只使从液晶面板42的画面显示区域所射出的光束之中的下述光束透射,并吸收其他的光束,该光束具有和入射侧偏振板43的光束透射轴正交的偏振轴。
十字分色棱镜45是一种光学元件,用来合成按从射出侧偏振板44所射出的每种色光调制后的光学像,来形成彩色图像。该十字分色棱镜45呈粘贴了4个直角棱镜的平面视正方形状,并且在粘贴直角棱镜之间的界面上,形成2个电介质多层膜。这些电介质多层膜用来反射从液晶面板42R、42B射出且通过射出侧偏振板44后的各色光,并透射从液晶面板42G射出且通过射出侧偏振板44后的色光。这样一来,就能合成由各液晶面板42R、42G、42B调制后的各色光,形成彩色图像。
凹透镜50配置于分色镜31和反射镜33之间的蓝色光光路中,用来将蓝色光的成像位置变更到光路后级侧。
还有,由于从重叠透镜24到液晶面板42B的蓝色光B的光路几何长度以及从重叠透镜24到液晶面板42G的绿色光G的光路几何长度设定为相同,因而在图2中以可比较的形式表示出通过重叠透镜24后的蓝色光B及绿色光G的光路。另外,在图2中为了说明的方便,省略了偏振变换元件23、从重叠透镜24到液晶面板42(42G、42B)之间所配置的分色镜31、32、反射镜33、场透镜41G、41B及入射侧偏振板43。
重叠透镜24处的折射率根据波长(色)的不同而有所差异。例如,相对绿的波长区域中重叠透镜24处的折射率,蓝的波长区域中重叠透镜24处的折射率较大。因此,蓝色光B的成像位置FB如图2所示,相对绿色光G的成像位置FG形成于光路前级侧。也就是说,从重叠透镜24到蓝色光B成像位置FB的光学长度和从重叠透镜24到绿色光G成像位置FG的光学长度不同。
如上所述,由于蓝色光B的成像位置FB与绿色光G的成像位置FG相比形成于光路前级,因而蓝色光B照度均匀的照明区域AB如图3所示,比绿色光G照度均匀的照明区域AG小。也就是说,在第1透镜阵列21的小透镜L1、L2、L3等(图2)的像重叠于液晶面板42上时,就绿色光G来说其重叠一致,与此相对就蓝色光B来说其重叠向上下左右偏移,因此全部重合的均匀区域变小。
因此,当进行光学设计时,在使用使绿色光G的成像位置FG与液晶面板42的配置位置(图像形成区域)大致相一致的照明光学装置20时,如图2所示需要进行变更,以使蓝色光B的成像位置FB与液晶面板42B的配置位置一致。在以只是使液晶面板42B的位置向成像位置FB的位置移动的方式设计出照明光学装置时,如图3所示,绿色光G照度均匀的照明区域AG比蓝色光B照度均匀的照明区域AB大。而且,按蓝色光B照度均匀的照明区域AB和绿色光G照度均匀的照明区域AG的差的量,形成不能由液晶面板42G利用的非利用光区域AG1。
在将凹透镜50设置于蓝色光B的光路中时,蓝色光B的成像位置如图4所示,通过凹透镜50使蓝色光B折射,变更到与上述成像位置FB相比位于光路后级,成为成像位置FB′。而且,蓝色光B的成像位置FB′和绿色光G的成像位置FG大致一致。也就是说,从重叠透镜24到从其射出、且通过凹透镜50变更后的蓝色光B的成像位置FB′的光学长度和从重叠透镜24到绿色光G成像位置FG的光学长度大致一致。也就是说,凹透镜50按照重叠透镜24的光学特性(绿色光及蓝色光的色像差)进行设计。
而且,如图4所示,通过使蓝色光B的成像位置FB′及绿色光G的成像位置FG与液晶面板42(42G、42B)的配置位置一致,如图5所示,蓝色光照度均匀的照明区域AB′及绿色光照度均匀的照明区域AG与液晶面板42(42G、42B)的图像形成区域Ar大致一致。
在按上述方法进行了设定时,由于蓝色光照明区域AB′的大小和绿色光照明区域AG的大小之差为最小,因而可以将上述非利用光区域AG1设定为最小。
还有,虽然省略了具体的说明,但是红色光的成像位置设定为,借助于中继光学系统35而与液晶面板42R的配置位置一致,并且红色光照度均匀的照明区域设定为,与液晶面板42的图像形成区域Ar大致一致。
另外,由于凹透镜50是色像差的校正,因而可以是曲率半径大的透镜,并且除研磨之外,还可以用热压力来制作板状玻璃,或者使用塑料等容易地进行制作。
在上述第1实施方式中,通过在光学装置3中将凹透镜50配置到蓝色光B的光路中,可以使蓝色光B的成像位置FB′和绿色光G的成像位置FG大致相一致,并且将蓝色光B照度均匀的照明区域AB′的大小和绿色光G照度均匀的照明区域AG的大小设定为最小。因此,通过使各成像位置FG、FB′与液晶面板42(42G、42B)的配置位置一致,就可以将不能由液晶面板42利用的非利用光区域AG1设定为最小。因而,能谋求从光源装置10所射出的光束利用效率的提高。
另外,由于色像差校正光学元件由凹透镜50构成,因而即便在构成广泛应用的投影机之光学装置中添加凹透镜50,也能谋求上述那种光利用效率的提高。因而,即使不实施构成广泛应用的投影机之光学系统的部件的设计变更,也能以低成本谋求光利用效率的提高。
而且,由于投影机1具备能谋求光利用效率提高的光学装置3,因而可以将由投影透镜4放大投影的彩色图像投影得更为清晰。
[第2实施方式]
下面,根据附图,说明本发明的第2实施方式。
在下面的说明中,对和上述第1实施方式相同的结构及相同的部件,附上相同的符号,其详细的说明予以省略或简略。
在本实施方式的投影机1A中如图6所示,在光学装置3A中省略了上述第1实施方式中所说明的凹透镜50,并且将上述第1实施方式中所说明的反射镜33变更为作为色像差校正光学元件的凸面镜33′。除了没有设置凹透镜50以及将反射镜33变更为凸面镜33′之外,其结构和上述第1实施方式相同。
这样,因为将上述第1实施方式中所说明的反射镜33变为凸面镜33′,所以虽然省略了图示,但是和上述第1实施方式中所说明的凹透镜50大致相同,使由重叠透镜24得到的蓝色光的成像位置变更到光路后级侧。
而且,和上述第1实施方式相同,通过使蓝色光的成像位置与绿色光的成像位置大致相一致,并且使这些成像位置与液晶面板42(42G、42B)的配置位置一致,使蓝色光照度均匀的照明区域及绿色光照度均匀的照明区域双方,与液晶面板42(42G、42B)的图像形成区域大致相一致。也就是说,凸面镜33′按照重叠透镜24的光学特性(绿色光及蓝色光的色像差)进行设计。
在上述第2实施方式中,和上述第1实施方式相比,通过凸面镜33′,将蓝色先的成像位置变更到光路后级侧,并且可以变更为,相对于绿色光照度均匀的照明区域的大小,使蓝色光照度均匀的照明区域的大小大致相同。因而,通过只是在以往的结构中把用来将由色分离光学装置30所分离的蓝色光引导到液晶面板的反射镜变更为凸面镜33′,就能够谋求光利用效率的提高,不用另行设置上述第1实施方式中所说明的凹透镜50等部件,不妨碍光学装置3A的小型化及轻质化。
[第3实施方式]
下面,根据附图,说明本发明的第3实施方式。
在下面的说明中,对和上述第1实施方式相同的结构及相同的部件,附上相同的符号,其详细的说明予以省略或简略。
在本实施方式的投影机1B中如图7所示,在光学装置3B中省略了上述第1实施方式中所说明的凹透镜50,并且形成为,使上述第1实施方式中所说明的场透镜41G、41B′的透镜面曲率半径不同。除了没有设置凹透镜50以及场透镜41B′的形状不同之外,其结构和上述第1实施方式相同。
作为色像差校正光学元件的场透镜41B′的透镜面LB和场透镜41G的透镜面LG如图8所示,形成为球面状,并且形成为各自不同。
具体而言,场透镜41B′形成为,其透镜面LB的曲率半径比场透镜41G的透镜面LG曲率半径大。
这样,由于其设定为,使场透镜41B′的透镜面LB曲率半径比场透镜41G的透镜面LG曲率半径大,因而和上述第1实施方式中所说明的凹透镜50大致相同,使由重叠透镜24得到的蓝色光B的成像位置变更到光路后级侧。
而且,和上述第1实施方式相同,通过使蓝色光B的成像位置FB′与绿色光G的成像位置FG大致相一致,并且使这些成像位置与液晶面板42(42G、42B)的配置位置一致,使蓝色光B照度均匀的照明区域及绿色光G照度均匀的照明区域双方,与液晶面板42(42G、42B)的图像形成区域大致相一致。也就是说,场透镜41B′按照重叠透镜24的光学特性(绿色光及蓝色光的色像差)进行设计。
在上述第3实施方式中,和上述第1实施方式相比,其形成为,通过使场透镜41B′的透镜面LB曲率半径比场透镜41G的透镜面LG曲率半径大,可以将蓝色光B的成像位置变更到光路后级侧,可以变更为,相对于绿色光G照度均匀的照明区域的大小,使蓝色光照度均匀的照明区域的大小大致相同。因而,通过只是在以往的结构中变更各液晶面板的光路前级分别配置的各场透镜形状,就能够谋求光利用效率的提高,不用另行设置上述第1实施方式中所说明的凹透镜50等部件,不妨碍光学装置3B的小型化及轻质化。
[第4实施方式]
下面,根据附图,说明本发明的第4实施方式。
在下面的说明中,对和上述第1实施方式相同的结构及相同的部件,附上相同的符号,其详细的说明予以省略或简略。
在本实施方式的投影机1C中如图9所示,在光学装置3C中取代上述第1实施方式中所说明的照明光学装置20和凹透镜50,而具备:照明光学装置20C,用来使蓝色光B的成像位置FB(图10)与液晶面板42B的配置位置(图像形成区域)大致相一致;和作为色像差校正光学元件的凸透镜50C。
照明光学装置20C具备第1透镜阵列21C、第2透镜阵列22C、偏振变换元件23C和重叠透镜24C,并且除了使蓝色光B的成像位置FB与液晶面板42B的配置位置(图像形成区域)大致相一致之外,其结构和上述第1实施方式的照明光学装置20相同。
和上述第1实施方式的重叠透镜24相同,重叠透镜24C中的折射率根据波长(色)的不同而有所差异。因而,绿色光G的成像位置FG相对于蓝色光B的成像位置FB形成于光路后级侧。也就是说,从重叠透镜24C到蓝色光B成像位置FB的光学长度和从重叠透镜24到绿色光G成像位置FG的光学长度不同。
因此,如图10所示,在将凸透镜50C设置到绿色光G的光路中(分色镜31、32间)时,绿色光G的成像位置FG通过凸透镜50C使绿色光G折射,变更到比上述成像位置FG位于光路前级,成为成像位置FG′。而且,绿色光G的成像位置FG′和蓝色光B的成像位置FB大致一致。也就是说,从重叠透镜24C到从其所射出且通过凸透镜50C变更后的绿色光G的成像位置FG′的光学长度和从重叠透镜24C到蓝色光B的成像位置FB的光学长度大致一致。也就是说,凸透镜50C按照重叠透镜24C的光学特性(绿色光及蓝色光的色像差)进行设计。
在本实施方式中,如图9所示,由于凸透镜50C配置到分色镜31、32之间,因而通过凸透镜50C,红色光的成像位置也被变更,但是利用中继光学系统35适当进行校正。还有,凸透镜50C的配置位置不限于上述位置,例如配置于分色镜32和场透镜41G之间也可以。
而且,如图10所示,因为使绿色光G的成像位置FG′及蓝色光B的成像位置FB与液晶面板42(42G、42B)的配置位置一致,所以和上述第1实施方式相同,蓝色光照度均匀的照明区域及绿色光照度均匀的照明区域与液晶面板42(42G、42B)的图像形成区域大致一致。
在按上述方法进行了设定时,由于蓝色光的照明区域和绿色光的照明区域大致一致,因而可以将上述非利用光区域设定为最小。
在上述第4实施方式中,因为将凸透镜50C配置于绿色光G的光路中,所以将绿色光G的成像位置变更到光路前级侧,使绿色光G的成像位置FG′和蓝色光B的成像位置FB大致相一致,并且可以将绿色光G照度均匀的照明区域的大小和蓝色光B照度均匀的照明区域的大小之差设定为最小。因此,通过使各成像位置FB、FG′与液晶面板42(42G、42B)的配置位置一致,就可以将不能由液晶面板42利用的非利用光区域设定为最小。因而,能谋求从光源装置10所射出的光束利用效率的提高。
另外,由于色像差校正光学元件由凸透镜50C来构成,因而即便在具备下述照明光学装置的构成广泛应用的投影机的光学装置中添加凸透镜50C,也能够谋求上述那种光利用效率的提高,该照明光学装置用来使蓝色光B的成像位置FB与液晶面板42B的配置位置(图像形成区域)大致相一致。因而,即使不实施构成广泛应用的投影机之光学系统的部件设计变更,也能够以低成本谋求光利用效率的提高。
而且,由于投影机1C具备能谋求光利用效率提高的光学装置3C,因而可以将由投影透镜4放大投影的彩色图像投影得更为清晰。
[第5实施方式]
下面,根据附图,说明本发明的第5实施方式。
在下面的说明中,对和上述第4实施方式相同的结构及相同的部件,附上相同的符号,其详细的说明予以省略或简略。
在本实施方式的投影机1E中如图11所示,在光学装置3E中省略了上述第4实施方式中所说明的凸透镜50C,并且其形成为,使场透镜41G′、41B的透镜面曲率半径不同。除了没有设置凸透镜50C以及场透镜41G′的形状不同之外,其结构和上述第4实施方式相同。
作为色像差校正光学元件的场透镜41G′的透镜面LG及场透镜41B的透镜面LB如图12所示,形成为球面状,并且其形成为各自不同。
具体而言,场透镜41G′形成为,其透镜面LG的曲率半径比场透镜41B的透镜面LB曲率半径小。
这样,由于其设定为,使场透镜41G′的透镜面LG曲率半径比场透镜41B的透镜面LB曲率半径小,因而和上述第4实施方式中所说明的凸透镜50C大致相同,使由重叠透镜24C得到的绿色光的成像位置变更到光路前级侧。
而且,和上述第4实施方式相同,通过使绿色光G的成像位置FG′与蓝色光B的成像位置FB大致相一致,并且使这些成像位置与液晶面板42(42G、42B)的配置位置一致,使蓝色光B照度均匀的照明区域及绿色光G照度均匀的照明区域双方,与液晶面板42(42G、42B)的图像形成区域大致相一致。也就是说,场透镜41G′按照重叠透镜24C的光学特性(绿色光及蓝色光的色像差)进行设计。
在上述第5实施方式中,和上述第4实施方式相比,由于其形成为,使场透镜41G′的透镜面LG曲率半径比场透镜41B的透镜面LB曲率半径小,因而可以将绿色光G的成像位置变更到光路前级侧,并且可以变更为,相对于蓝色光B照度均匀的照明区域的大小,使绿色光G照度均匀的照明区域的大小大致相同。因而,通过只是在具备下述照明光学装置的以往结构中变更各液晶面板的光路前级分别配置的各场透镜形状,就能够谋求光利用效率的提高,不用另行设置上述第4实施方式中所说明的凸透镜50C等部件,不妨碍光学装置3E的小型化及轻质化,上述照明光学装置用来使蓝色光B的成像位置FB与液晶面板42B的配置位置(图像形成区域)大致相一致。
[第6实施方式]
下面,根据附图,说明本发明的第6实施方式。
在下面的说明中,对和上述第1实施方式相同的结构及相同的部件,附上相同的符号,其详细的说明予以省略或简略。
在本实施方式的投影机1F中如图13所示,在光学装置3F中取代上述第1实施方式中所说明的照明光学装置20和凸透镜50,而具备照明光学装置20F、凸透镜52及凸透镜53。
照明光学装置20F具备第1透镜阵列21F、第2透镜阵列22F、偏振变换元件23F和重叠透镜24F。
由于第1透镜阵列21F、第2透镜阵列22F及偏振变换元件23F和上述第1实施方式的第1透镜阵列21、第2透镜阵列22及偏振变换元件23相同,因而详细的说明予以省略。
经过第1透镜阵列21F、第2透镜阵列22F及偏振变换元件23F后的多个部分光束通过重叠透镜24F、凸透镜52及凸透镜53进行聚光,重叠于电光装置40的液晶面板42的图像形成区域上。
若按每种色光进行说明,就是在蓝色光入射的液晶面板42B的图像形成区域上,通过重叠透镜24F及凸透镜53,重叠部分光束进行照明。在绿色光入射的液晶面板42G的图像形成区域上,通过重叠透镜24F及凸透镜52,重叠部分光束进行照明。还有,在红色光入射的液晶面板42R的图像形成区域上,通过重叠透镜24F及凸透镜52进行重叠的、由中继光学系统35所引导的照明光束进行照明。
从重叠透镜24F到凸透镜52的光路几何长度和从重叠透镜24F到凸透镜53的光路几何长度相等。
和上述第1实施方式的重叠透镜24相同,重叠透镜24F处的折射率根据波长(色)的不同而有所差异。因而,和上述第1实施方式相同,由重叠透镜24F得到的绿色光的成像位置相对于蓝色光的成像位置,形成于光路后级侧。也就是说,从重叠透镜24F到蓝色光成像位置的光学长度和从重叠透镜24F到绿色光成像位置的光学长度不同。
在将凸透镜53设置于蓝色光的光路中时,蓝色光的成像位置通过凸透镜53使蓝色光折射而变更到光路前级侧。另外,在将凸透镜52设置于绿色光的光路中时,绿色光的成像位置通过凸透镜52使绿色光折射而变更到光路前级侧。而且,从重叠透镜24F到通过上述凸透镜53变更后的蓝色光的成像位置的光学长度和从重叠透镜24F到通过上述凸透镜52变更后的绿色光的成像位置的光学长度大致一致。也就是说,凸透镜52的透镜面曲率半径及凸透镜53的透镜面曲率半径按照重叠透镜24F的光学特性(绿色光及蓝色光的色像差)分别进行设计。具体而言,凸透镜53的透镜面曲率半径形成为,比凸透镜52的透镜面曲率半径大。
在上述第6实施方式中,和上述第1实施方式相比,通过将透镜面曲率半径不同的凸透镜52、53分别配置到绿色光及蓝色光的光路中,而可以将绿色光及蓝色光的成像位置变更到光路前级侧,使从重叠透镜24F到绿色光及蓝色光的各成像位置的光学长度大致相一致。因此,可以变更为,使绿色光照度均匀的照明区域的大小和蓝色光照度均匀的照明区域的大小大致相同,能谋求光利用效率的提高。
另外,如果设为上述那种结构,则重叠透镜24F和上述第1实施方式中所说明的重叠透镜24相比,可以采用折射能力比较小的透镜,并且由重叠透镜24F导致的R、G、B各色光间的色像差量也较小。因此,可以通过凸透镜52、53,容易校正R、G、B各色光间的色像差。
[第7实施方式]
下面,根据附图,说明本发明的第7实施方式。
在下面的说明中,对和上述第1实施方式相同的结构及相同的部件,附上相同的符号,其详细的说明予以省略或简略。
在上述各实施方式中,光学装置3、3A、3B、3C、3E、3F是一种具有中继光学系统35的结构。
相对于此,在本实施方式的投影机1D中如图14所示,光学装置3D是省略了上述各实施方式中所说明的中继光学系统35的结构。也就是说,其设定为,从重叠透镜24到各液晶面板42的3种色光的各光路的几何长度相同。
光学装置3D作为色合成光学装置,不采用上述各实施方式中所说明的十字分色棱镜45,而如图14所示,由2个分色镜45A、45B及反射镜45C来构成。
它们之中,分色镜45A用来透射蓝色光,并反射绿色光。另外,分色镜45B用来透射红色光,并反射其他色光。
而且,如图14所示,将液晶面板42B、入射侧偏振板43及射出侧偏振板44配置于反射镜33及分色镜45A之间。另外,将液晶面板42G、入射侧偏振板43及射出侧偏振板44配置于分色镜32及分色镜45A之间。再者,将液晶面板42R、入射侧偏振板43及射出侧偏振板44配置于分色镜32及反射镜45C之间。
通过按上述方法来配置,可以将从重叠透镜24到各液晶面板42R、42G、42B的各色光光路几何长度设定为相同。
在这种状态下,为了使光的利用效率得到提高,要设为下面那种结构。
例如,在由重叠透镜24得到的绿色光的成像位置与液晶面板42G的配置位置(图像形成区域)大致一致时,如图14所示,和上述第1实施方式相同,在分色镜31及反射镜33之间配置凹透镜50D,并且在分色镜32及下述入射侧偏振板43之间配置具有和凹透镜50D相反功能的凸透镜51,该入射侧偏振板43配置于红色光行进的光路中。
在上述第7实施方式中,即便在将从重叠透镜24到各液晶面板42R、42G、42B的各色光光路几何长度设定为相同并且由重叠透镜24得到的绿色光的成像位置与液晶面板42G的配置位置(图像形成区域)大致一致时,也可以通过由凹透镜50D将蓝色光B的成像位置变更到光路后级侧,并且由凸透镜51将红色光R的成像位置变更到光路前级侧,使R、G、B各色光的各成像位置与液晶面板42的配置位置一致。因此,可以变更为,使R、G、B各色光照度均匀的照明区域的大小大致相同,能谋求光利用效率的提高。
还有,不限于采用上述那种凹透镜50D及凸透镜51的结构,也可以采用下面的结构。
例如,也可以和上述第2实施方式相同,省去凹透镜50D,采用将反射镜33变更为凸面镜33′的结构。
另外,例如在液晶面板42R、42G、42B的光路前级侧分别具备场透镜时,可以省去凹透镜50D及凸透镜51,和上述第3实施方式大致相同,以下述方式按每种色光变更场透镜的透镜面曲率半径,该方式为:使在蓝色光行进的光路中所配置的场透镜的透镜面曲率半径,比在绿色光行进的光路中所配置的场透镜的透镜面曲率半径大,使在红色光行进的光路中所配置的场透镜的透镜面曲率半径,比在绿色光行进的光路中所配置的场透镜的透镜面曲率半径小。
另外,例如在取代照明光学装置20而使用上述第4实施方式中所说明的照明光学装置20C、使由重叠透镜24C得到的蓝色光的成像位置与液晶面板42B的配置位置(图像形成区域)大致一致时,不限于采用上述那种凹透镜50D及凸透镜51的结构,也可以采用下面的结构。
例如,省去凹透镜50D及凸透镜51,和上述第4实施方式相同,在绿色光的光路(例如,分色镜31、32之间)中配置凸透镜50C。
另外,例如在液晶面板42R、42G、42B的光路前级侧分别具备场透镜时,可以省去凹透镜50D及凸透镜51,和上述第5实施方式大致相同,以下述方式按每种色光变更场透镜的透镜面曲率半径,该方式为:使在绿色光行进的光路中所配置的场透镜的透镜面曲率半径,比在蓝色光行进的光路中所配置的场透镜的透镜面曲率半径小,使在红色光行进的光路中所配置的场透镜的透镜面曲率半径,比在绿色光行进的光路中所配置的场透镜的透镜面曲率半径小。
[第8实施方式]
下面,根据附图,说明本发明的第8实施方式。
在下面的说明中,对和上述第7实施方式相同的结构及相同的部件,附上相同的符号,其详细的说明予以省略或简略。
在构成本实施方式的投影机1G的光学装置3G中如图15所示,取代上述第7实施方式中所说明的凹透镜50D、凸透镜51及照明光学装置20,而具备凸透镜54、凸透镜55及照明光学装置20G。
照明光学装置20G具备第1透镜阵列21G、第2透镜阵列22G、偏振变换元件23G及重叠透镜24G。
由于第1透镜阵列21G、第2透镜阵列22G及偏振变换元件23G其结构和上述第1实施方式的第1透镜阵列21、第2透镜阵列22及偏振变换元件23相同,因而详细的说明予以省略。
经过第1透镜阵列21G、第2透镜阵列22G及偏振变换元件23G后的多个部分光束通过重叠透镜24G、凸透镜54及凸透镜55进行聚光,重叠于电光装置40的液晶面板42的图像形成区域上。
若按每种色光进行说明,就是在蓝色光入射的液晶面板42B的图像形成区域上,通过重叠透镜24G及凸透镜55,重叠部分光束进行照明。在绿色光入射的液晶面板42G的图像形成区域上,通过重叠透镜24G及凸透镜54,重叠部分光束进行照明。还有,在红色光入射的液晶面板42R的图像形成区域上,通过重叠透镜24G及凸透镜54,进行重叠而照明。
从重叠透镜24G到凸透镜54的光路几何长度和从重叠透镜24G到凸透镜55的光路几何长度相等。
和上述第1实施方式的重叠透镜24相同,重叠透镜24G处的折射率根据波长(色)的不同而有所差异。因而,由重叠透镜24G得到的绿色光的成像位置相对于蓝色光的成像位置,形成于光路后级侧,并且由重叠透镜24G得到的红色光的成像位置相对于绿色光的成像位置,形成于光路后级侧。
在将凸透镜55设置于蓝色光的光路中时,蓝色光的成像位置通过凸透镜55使蓝色光折射而变更到光路前级侧。另外,在将凸透镜54设置于绿色光和红色光的光路中时,绿色光的成像位置通过凸透镜54使绿色光折射而变更到光路前级侧,红色光的成像位置通过凸透镜54使红色光折射而变更到光路前级侧。而且,从重叠透镜24G到通过上述凸透镜55变更后的蓝色光成像位置的光学长度和从重叠透镜24G到通过上述凸透镜54变更后的绿色光成像位置的光学长度大致一致,并且从重叠透镜24G到通过上述凸透镜54变更后的红色光成像位置的光学长度与别的相比,稍微变长。凸透镜54的透镜面曲率半径及凸透镜55的透镜面曲率半径按照重叠透镜24G的光学特性(绿色光及蓝色光的色像差)分别进行设计。具体而言,凸透镜55的透镜面曲率半径形成为,比凸透镜54的透镜面曲率半径大。
还有,由于在红色光(例如,590~680nm左右)、绿色光(例如,500~590nm左右)及蓝色光(例如,435~500nm)中,绿色光和红色光之间的色像差比绿色光和蓝色光之间的色像差小,因而也可以不对红色光和绿色光之间的色像差进行校正。在对红色光和绿色光之间的色像差进行校正时,也可以通过适当变更红色光入射的液晶面板42R的光路前级侧所配置的场透镜41R的透镜面曲率半径,使从重叠透镜24G到红色光成像位置的光学长度和别的相一致。
在上述第8实施方式中,和上述第7实施方式相比,通过将透镜面曲率半径不同的凸透镜54、55分别配置于绿色光及红色光的光路中以及蓝色光B的光路中,可以将R、G、B各色光的成像位置变更到光路前级侧,使从重叠透镜24G到R、G、B各色光成像位置的光学长度大致相一致。因此,可以将R、G、B各色光照度均匀的照明区域的大小之差设定为最小,能谋求光利用效率的提高。
另外,如果设为上述那种结构,则重叠透镜24G和上述第6实施方式中所说明的重叠透镜24F相同,可以采用与上述第1实施方式中所说明的重叠透镜24相比折射能力比较小的透镜,并且由重叠透镜24G导致的R、G、B各色光间的色像差量也较小。因此,可以通过凸透镜54、55,容易地校正R、G、B各色光间的色像差。
上面,对于本发明举出最佳实施方式进行了说明,但是本发明并不限定为这些实施方式,可以在不脱离本发明宗旨的范围内进行各种改良及设计变更。
在上述各实施方式中,说明了下述结构,即光学装置3、3A、3B、3C、3D、3E、3F、3G具备重叠透镜24、24C、24F、24G,并且利用该重叠透镜24、24C、24F、24G使从光源装置10所射出的光束在液晶面板42上成像的结构,但是不限于此。作为照明光学装置20、20C、20F、20G,也可以采用省略了重叠透镜24、24C、24F、24G的结构。此时,要使第2透镜阵列22、22C、22F、22G具有下述功能,也就是使由第1透镜阵列21、21C、21F、21G所分割的各部分光束重叠于液晶面板42上的功能。
在上述各实施方式中,虽然作为积分器照明系统,具备第1透镜阵列21、22C、21F、21G,第2透镜阵列22、22C、22F、22G及重叠透镜24、24C、24F、24G,但是不限于此。例如,也可以采用具备下述积分器棒和中继透镜的积分器照明系统,该积分器棒使用柱状的玻璃棒或空心的玻璃棒等。此时,可以设定色像差校正光学元件,以便对积分器棒和中继透镜的色像差进行校正。
在上述第1实施方式至上述第3实施方式中,虽然色像差校正光学元件配置到从重叠透镜24到各液晶面板42的3个光路之中的蓝色光的光路中,但是不限于此。
例如,设计为,在光学装置3、3A、3B中交换红色光的光路和蓝色光的光路。也就是说,交换液晶面板42R和液晶面板42B的位置。在按上述方法来设计时,其构成为,绿色光的光路几何长度和红色光的光路几何长度大致相同。这种情况下,致使红色光的成像位置和蓝色光相反,与绿色光的成像位置相比形成于光路后级侧。而且,为了使红色光的成像位置及绿色光的成像位置大致相一致,要在红色光的光路中配置具有和上述各实施方式相反功能的色像差校正光学元件。例如,在上述第1实施方式中,配置具有与凹透镜50相反的功能的凸透镜。另外,在上述第2实施方式中,配置具有与凸面镜33′相反的功能的凹面镜。再者,在上述第3实施方式中,使场透镜41B′的透镜面LB曲率半径形成为,比场透镜41G的透镜面LG曲率半径大,但在此,相反将红色光行进的光路中的场透镜的透镜面曲率半径形成为,比场透镜41G的透镜面LG曲率半径小。
在上述第4实施方式至上述第6实施方式中,色像差校正光学元件的构成不限于上述第4实施方式至上述第6实施方式中所说明的构成。
例如,设计为,在光学装置3C、3E中和上面相同,交换液晶面板42R和液晶面板42B的位置,交换红色光的光路和蓝色光的光路。而且,作为照明光学装置,使用将红色光的成像位置定位于液晶面板42R上的照明光学装置。而且,为了使红色光的成像位置及绿色光的成像位置大致相一致,要在绿色光的光路中配置具有和上述各实施方式相反功能的色像差校正光学元件。例如,在上述第4实施方式中,配置具有凸透镜50C相反功能的凹透镜。另外,在上述第5实施方式中,场透镜41G′的透镜面LG曲率半径形成为,比场透镜41B(场透镜41R)的透镜面LB曲率半径小,但在此,相反将场透镜41G′的透镜面LG曲率半径形成为,比红色光行进的光路中的场透镜的透镜面曲率半径大。再者,在第6实施方式中,其形成为,使红色光行进的光路中所配置的凸透镜的透镜面曲率半径,比绿色光及蓝色光行进的光路中所配置的凸透镜的透镜面曲率半径小。
也就是说,本发明不论其色分离光学系统是何种构成,在从照明光学装置到各液晶面板的多种色光的光路中设定光路几何长度相同的多种色光的光路时,都可以使用本发明。例如,在具有和下述基准色光行进的光路几何长度相同的几何长度的光路中行进的色光是相对上述基准色光的波长区域具有短波长侧的波长区域的短波长侧色光时,可以将下述色像差校正光学元件(凹透镜、凸面镜及/或具有比基准色光行进的光路中的场透镜的曲率半径大的曲率半径的场透镜等)配置于短波长侧色光行进的光路中,上述基准色光在液晶面板上存在照明光学装置的成像位置,上述色像差校正光学元件用来将短波长侧色光的成像位置变更到光路后级侧(对照明光学装置的长波长侧色光和短波长侧色光之间的色像差进行校正)。另外,例如在具有和基准色光行进的光路几何长度相同的几何长度的光路中行进的色光是相对上述基准色光的波长区域具有长波长侧的波长区域的长波长侧色光时,可以将下述色像差校正光学元件(凸透镜、凹面镜及/或具有比基准色光行进的光路中的场透镜的透镜面的曲率半径小的曲率半径的场透镜)配置于长波长侧色光行进的光路中,上述色像差校正光学元件用来将长波长侧色光的成像位置变更到光路前级侧(对照明光学装置的长波长侧色光和短波长侧色光之间的色像差进行校正)。
这样,在设定了从照明光学装置到液晶面板的光路几何长度相同的多种色光光路的光学装置中,通过在下述色光行进的光路中配置用来校正照明光学装置色像差的色像差校正光学元件,就可以使各色光各自的成像位置大致相一致,并且使各色光各自照度均匀的照明区域的面积大致相一致,上述色光在液晶面板上不存在由照明光学装置得到的成像位置。
在上述各实施方式中,虽然凸透镜50C、52、53、54、55在附图中表示出光入射面及光射出面都是凸面的双凸透镜,但是只要是具有正折射能力的透镜,也可以采用任一种透镜,例如也可以设为单侧为平面的平凸透镜或在光入射面具有凸面的凹凸透镜。
另外,在上述第1实施方式及上述第6实施方式中,虽然凹透镜50、50D在附图中表示出光入射面及光射出面都是凹面的双凹透镜,但是只要是具有负折射能力的透镜,也可以采用任一种透镜,例如也可以设为单侧为平面的平凹透镜或在光入射面上具有凹面的凹凸透镜。
在上述第7实施方式及上述第8实施方式中,虽然具备下述色像差校正光学元件,该色像差校正光学元件用来使红色光R的液晶面板42R上的照明区域的大小、绿色光G的液晶面板42G上的照明区域的大小和蓝色光B的液晶面板42B上的照明区域的大小之差成为最小,但是不限于此,可以以使红色光R、绿色光G及蓝色光B之中至少2色色光的液晶面板上的照明均匀的照明区域的大小之差成为最小的方式,配置色像差校正光学元件。在此,由于在红色光R(例如,590~680nm)、绿色光G(例如,500~590nm)及蓝色光B(例如,435~500nm)中,红色光R及蓝色光B的色像差、绿色光G及蓝色光B的色像差比别的色光间的色像差大,因而优选的是具备校正关于红色光R及绿色光G之中的至少任一方和蓝色光的色像差的色像差校正光学元件。
在上述各实施方式中,虽然说明了光学装置3、3A、3B、3C、3D、3E、3F、3G具有平面视大致L状的结构,但是不限于此,例如也可以采用具有平面视大致U状的结构。
在上述各实施方式中,虽然色分离光学装置30分离成了红、绿、蓝3种色光,但是不限于此,也可以采用分离成2种色光的结构以及分离成多于等于4种色光的结构。此时,液晶面板42按与通过色分离光学装置30所分离的色光个数相对应的数目,进行设置。
在上述各实施方式中,虽然使用了光入射面和光射出面不同的透射型液晶面板,但是也可以使用光入射面和光射出面相同的反射型液晶面板。
在上述各实施方式中,虽然作为光调制装置使用了液晶面板,但是也可以使用液晶以外的光调制装置,包括使用微型镜的器件等。这种情况下,光束入射侧及光束射出侧的偏振板可以省略。
在上述各实施方式中,虽然只列举了从观看屏幕的方向进行投影的前投式投影机的示例,但是本发明也可以使用于从和观看屏幕的方向相反方进行投影的背投式投影机中。
实施本发明所需的最佳结构等虽然在上面的记述中进行了说明,但是本发明并不限定于此。也就是说,本发明主要对于特定的实施方式进行了图示及说明,但是在不脱离本发明技术构思及目的的范围的情况下,可以对上述的实施方式,在形状、材质、数量及其他详细结构上,由从业人员进行各种各样的变形。
因而,上面所公示的限定了形状、材质等的记述是为了易于理解本发明而示例说明的,并不用来限定本发明,因此以除这些形状、材质等限定一部分或者全部限定之外的部件名称进行的记述,均包括于本发明中。
如上所述,本发明的投影机因为能谋求从光源所射出的光束利用效率的提高,所以作为在家庭影院和展示中利用的投影机,是有用处的。

Claims (14)

1.一种投影机,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,
上述色像差校正光学元件设置于上述第2色光光路及上述第3色光光路中的至少任一个光路中,由凹透镜或凸面镜来构成。
8.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色光的波长区域短的波长侧的波长区域,
上述色像差校正光学元件设置于上述第2色光光路及上述第3色光光路中的至少任一个光路中,由凸透镜或凹面镜来构成。
9.根据权利要求6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,
上述第3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设置于上述第2色光光路及上述第3色光光路中的至少任一个光路中,
上述第2色光光路中所设置的上述色像差校正光学元件由凹透镜或凸面镜构成,
上述第3色光光路中所设置的上述色像差校正光学元件由凸透镜或凹面镜构成。
10.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,
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聚光透镜及上述第3聚光透镜中的至少任一个聚光透镜来构成,
构成上述色像差校正光学元件的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。
11.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聚光透镜及上述第3聚光透镜中的至少任一个聚光透镜来构成,
构成上述色像差校正光学元件的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小。
12.根据权利要求6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,
上述第3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,
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聚光透镜及上述第3聚光透镜中的至少任一个聚光透镜来构成,
在由上述第2聚光透镜构成上述色像差校正光学元件时,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,
在由上述第3聚光透镜构成上述色像差校正光学元件时,上述第3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小。
13.根据权利要求6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形成为,比上述第1凸透镜的透镜面的曲率半径大。
14.根据权利要求6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,
上述第3色光的波长区域是比上述第2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;第2凸透镜,其在上述第2光路中,设置于上述第2聚光透镜的光路前级侧;以及第3凸透镜,其在上述第3光路中,设置于上述第3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形成为,比上述第1凸透镜的透镜面的曲率半径大,
上述第3凸透镜的透镜面的曲率半径形成为,比上述第2凸透镜的透镜面的曲率半径大。
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