投影機(jī)的制作方法
【專利說明】投影機(jī)
[0001]本申請(qǐng)是于2012年I月13日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?01210010390.1、名稱為“投影機(jī)”的專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及投影機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0003]作為投影機(jī)用的光源，得到高輸出的光的激光光源受到關(guān)注。激光光源，與高壓水銀燈相比，具有色再現(xiàn)性優(yōu)異、瞬時(shí)點(diǎn)亮容易、長壽命等優(yōu)點(diǎn)。但是，由于激光是相干光，所以成為在屏幕上顯示因干涉而產(chǎn)生的稱為斑點(diǎn)的斑點(diǎn)圖案、使顯示品質(zhì)下降的原因。
[0004]用于解決這樣的問題的技術(shù)得到研宄，例如，在專利文獻(xiàn)I的投影機(jī)中，以對(duì)于屏幕上的任意一點(diǎn)的光分布角(配光角)成為預(yù)定角度以上的方式設(shè)定光調(diào)制元件的特性及配置。已知若增大光分布角，則能夠抑制因斑點(diǎn)引起的顯示品質(zhì)的下降(斑點(diǎn)噪音)。
[0005]【專利文獻(xiàn)I】特開2010-197916號(hào)公報(bào)
[0006]但是，僅增大光分布角，不能夠充分抑制斑點(diǎn)噪音。
[0007]例如，有下述結(jié)構(gòu):在擴(kuò)散元件與光調(diào)制元件之間的光的光路上，為了使從擴(kuò)散元件射出的光的強(qiáng)度分布均勻化，設(shè)置蠅眼光學(xué)系統(tǒng)和/或棒式光學(xué)系統(tǒng)。從這樣的光學(xué)系統(tǒng)射出的光的擴(kuò)散強(qiáng)度分布為離散的分布，這樣的角度分布在透射過光調(diào)制元件之后也保持，由此有時(shí)入射于屏幕的角度分布明顯變得不均勻，投影圖像因斑點(diǎn)而變差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明是鑒于這樣的情況而提出的，其目的在于提供可以切實(shí)地抑制斑點(diǎn)噪音的投影機(jī)。
[0009]為了解決上述問題，本發(fā)明的投影機(jī)具備:光源，其射出激光；第I擴(kuò)散部，其對(duì)從前述光源射出的前述激光進(jìn)行擴(kuò)散而使其作為第I擴(kuò)散光射出；光調(diào)制元件，其根據(jù)圖像信息對(duì)從前述第I擴(kuò)散部射出的第I擴(kuò)散光進(jìn)行調(diào)制；和投影光學(xué)系統(tǒng)，其對(duì)由前述光調(diào)制元件調(diào)制后的光進(jìn)行投影；其中，前述光調(diào)制元件，具有對(duì)從前述第I擴(kuò)散部射出的第I擴(kuò)散光進(jìn)行擴(kuò)散而使其作為第2擴(kuò)散光射出的第2擴(kuò)散部；前述第2擴(kuò)散部與前述光調(diào)制元件一體地設(shè)置；從前述第2擴(kuò)散部射出的第2擴(kuò)散光的擴(kuò)散強(qiáng)度分布為跨該第2擴(kuò)散光的中心軸連續(xù)的分布。
[0010]本發(fā)明的另一技術(shù)方案中，投影機(jī)具備:光源，其射出激光；第I擴(kuò)散部，其對(duì)從前述光源射出的前述激光進(jìn)行擴(kuò)散而使其作為第I擴(kuò)散光射出；以及光調(diào)制元件，其對(duì)從前述第I擴(kuò)散部射出的第I擴(kuò)散光進(jìn)行調(diào)制；其中，前述光調(diào)制元件，具有對(duì)從前述第I擴(kuò)散部射出的第I擴(kuò)散光進(jìn)行擴(kuò)散而使其作為第2擴(kuò)散光射出的第2擴(kuò)散部；從前述第2擴(kuò)散部射出的第2擴(kuò)散光的擴(kuò)散強(qiáng)度分布為跨該第2擴(kuò)散光的中心軸連續(xù)的分布。
[0011]根據(jù)該投影機(jī)，從光源射出的激光通過第I擴(kuò)散部和第2擴(kuò)散部雙重地?cái)U(kuò)散。因此，從第2擴(kuò)散部射出的第2擴(kuò)散光的擴(kuò)散強(qiáng)度分布為連續(xù)的分布，而不為離散的分布。這樣的角度分布在從第2擴(kuò)散部射出之后也保持，由此入射于屏幕的角度分布成為連續(xù)的分布，可得到抑制了斑點(diǎn)噪音的投影圖像。因而，能夠提供可以切實(shí)地抑制斑點(diǎn)噪音的投影機(jī)。
[0012]另外，在此所提及的擴(kuò)散強(qiáng)度分布，是相對(duì)于第2擴(kuò)散部的射出端面垂直的面內(nèi)的分布。
[0013]在前述投影機(jī)中，從前述第2擴(kuò)散部射出的第2擴(kuò)散光的擴(kuò)散強(qiáng)度分布可以進(jìn)一步是跨該第2擴(kuò)散光的中心軸具有平坦部的分布。
[0014]根據(jù)該投影機(jī)，不成為在射出光強(qiáng)度高的第2擴(kuò)散光的部分具有突出部的分布，而成為所謂的平頂型的分布。由于從第2擴(kuò)散部射出的第2擴(kuò)散光的擴(kuò)散強(qiáng)度分布成為平頂型的分布，所以在接近于光強(qiáng)度高的第2擴(kuò)散光的中心軸的部分斑點(diǎn)的干涉的程度變?nèi)?。這樣的光強(qiáng)度分布在從第2擴(kuò)散部射出之后也保持，由此入射于屏幕的光強(qiáng)度分布成為平均化了的分布，在投影圖像中斑點(diǎn)難以變得明顯。因而，能夠提供可以切實(shí)地抑制斑點(diǎn)噪音的投影機(jī)。
[0015]在前述投影機(jī)中，可以具備:平行化透鏡，其將從前述第I擴(kuò)散部射出的第I擴(kuò)散光形成為平行的光線束而朝向前述光調(diào)制元件射出。
[0016]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過平行化透鏡使來自第I擴(kuò)散部的第I擴(kuò)散光垂直地入射于光調(diào)制元件。因此，在使光調(diào)制元件在作為平行的光線束射出的第I擴(kuò)散光的行進(jìn)方向移動(dòng)某程度的情況下，也能夠使來自第I擴(kuò)散部的第I擴(kuò)散光充分地入射于光調(diào)制元件。由此，配置光調(diào)制元件時(shí)所要求的位置精度得到緩和。因此，組裝變得容易。
[0017]在前述投影機(jī)中，前述第2擴(kuò)散部可以是配置于前述光調(diào)制元件的射出前述第I擴(kuò)散光的一側(cè)的透鏡陣列。
[0018]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)使光擴(kuò)散。此外，透鏡陣列的制造變得容易。例如，考慮將第2擴(kuò)散部配置于光調(diào)制元件的入射第I擴(kuò)散光的一側(cè)的結(jié)構(gòu)。若光調(diào)制元件是具有液晶光閥的結(jié)構(gòu)，則為了高效地利用第I擴(kuò)散光，要求第I擴(kuò)散光避開遮光膜而聚光于液晶光閥的各像素的中心。為了應(yīng)對(duì)這樣的要求，需要將構(gòu)成透鏡陣列的小透鏡設(shè)定為與液晶光閥的各像素對(duì)應(yīng)的尺寸。但是，若是將第2擴(kuò)散部配置于光調(diào)制元件的射出第I擴(kuò)散光的一側(cè)的結(jié)構(gòu)，則沒有將構(gòu)成透鏡陣列的小透鏡設(shè)定為與液晶光閥的各像素對(duì)應(yīng)的尺寸等限制。因此，透鏡陣列的制造變得容易。
[0019]在前述投影機(jī)中，前述第2擴(kuò)散部可以具備第I透鏡陣列、第2透鏡陣列、第3透鏡陣列；前述第I透鏡陣列使從前述第I擴(kuò)散部射出的第I擴(kuò)散光聚光而朝向前述第2透鏡陣列射出；前述第2透鏡陣列使從前述第I透鏡陣列射出的第I擴(kuò)散光作為平行的光線束朝向前述第3透鏡陣列射出；前述第3透鏡陣列對(duì)從前述第2透鏡陣列射出的第I擴(kuò)散光進(jìn)行擴(kuò)散而使其作為第2擴(kuò)散光射出；在前述平行化透鏡與前述第I透鏡陣列之間的前述第I擴(kuò)散光的光路上配置有入射側(cè)偏振板；在前述第2透鏡陣列與前述第3透鏡陣列之間的前述第I擴(kuò)散光的光路上配置有射出側(cè)偏振板。
[0020]根據(jù)該投影機(jī)，平行的光線束入射于入射側(cè)偏振板和射出側(cè)偏振板。因此，能夠抑制從第I擴(kuò)散部射出的第I擴(kuò)散光傾斜地入射于各偏振板的情況而獲取偏振了的光。因此，能夠使光的利用效率提尚。
[0021]在前述投影機(jī)中，前述第2擴(kuò)散部可以是配置于前述光調(diào)制元件的入射前述第I擴(kuò)散光的一側(cè)的透鏡陣列。
[0022]根據(jù)該投影機(jī)，能夠使光的利用效率提高。例如，在光調(diào)制元件是具有液晶光閥的結(jié)構(gòu)的情況下，將構(gòu)成透鏡陣列的小透鏡設(shè)定為與液晶光閥的各像素對(duì)應(yīng)的尺寸。由此，第I擴(kuò)散光避開遮光膜而聚光于液晶光閥的各像素的中心。因此，能夠高效地利用第I擴(kuò)散光。
[0023]在前述投影機(jī)中，前述光調(diào)制元件可以通過在一對(duì)基板間夾持液晶層而構(gòu)成；在前述一對(duì)基板的與入射前述第I擴(kuò)散光的一側(cè)相反側(cè)的基板，形成有反射前述第I擴(kuò)散光的、表面具有凹形狀或凸形狀的反射面的反射膜；前述反射膜作為前述第2擴(kuò)散部而起作用。
[0024]根據(jù)該投影機(jī)，在將光調(diào)制元件形成為反射型液晶元件(反射型的液晶光閥)的反射型的結(jié)構(gòu)中，不增加透鏡陣列等新的部件，便可以切實(shí)地抑制斑點(diǎn)噪音。
[0025]在前述投影機(jī)中，前述光調(diào)制元件是具有多個(gè)可動(dòng)式的微鏡并通過控制前述多個(gè)微鏡的可動(dòng)量而對(duì)光進(jìn)行調(diào)制的微鏡器件；前述微鏡其表面成為反射前述第I擴(kuò)散光的凹形狀或凸形狀的反射面；前述微鏡作為前述第2擴(kuò)散部而起作用。
[0026]根據(jù)該投影機(jī)，在將光調(diào)制元件形成為數(shù)字微鏡器件(Digital MicromirrorDevice)的反射型的結(jié)構(gòu)中，不增加透鏡陣列等新的部件，便可以切實(shí)地抑制斑點(diǎn)噪音。
[0027]在前述投影機(jī)中，可以具備:驅(qū)動(dòng)裝置，其使前述第I擴(kuò)散部的被照射前述激光的區(qū)域隨時(shí)間變動(dòng)。
[0028]根據(jù)該投影機(jī)，由于入射于第I擴(kuò)散部的光的位置時(shí)刻變化，所以伴隨著該變化，被識(shí)別的斑點(diǎn)移動(dòng)、斑點(diǎn)的圖案復(fù)雜地變化等。結(jié)果，斑點(diǎn)的圖案在人眼的殘像時(shí)間內(nèi)被積分平均化，斑點(diǎn)難以被識(shí)別。因此，可以投影高畫質(zhì)的圖像。
[0029]在前述投影機(jī)中，前述驅(qū)動(dòng)裝置包括使前述第I擴(kuò)散部繞預(yù)定的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)。
[0030]根據(jù)該投影機(jī)，能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)投影高畫質(zhì)的圖像。此外，由于在入射于第I擴(kuò)散部的光的位置不會(huì)產(chǎn)生死點(diǎn)(移動(dòng)瞬間停止的點(diǎn))，所以在人眼的殘像時(shí)間內(nèi)不會(huì)識(shí)別出斑點(diǎn)。因此，可以更切實(shí)地抑制斑點(diǎn)噪音。
[0031]在前述投影機(jī)中，前述第I擴(kuò)散部為全息元件。
[0032]根據(jù)該投影機(jī)，能夠利用由全息元件產(chǎn)生的衍射現(xiàn)象，容易地控制從第I擴(kuò)散部射出的光的擴(kuò)散強(qiáng)度分布。因此，容易將入射于第2擴(kuò)散部的光的面內(nèi)輝度分布均勻化，可以降低輝度不均。
[0033]在前述投影機(jī)中，前述第I擴(kuò)散部是在內(nèi)部分散使光擴(kuò)散的擴(kuò)散微粒而成的擴(kuò)散板。
[0034]根據(jù)該投影機(jī)，能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)使光擴(kuò)散。
【附圖說明】
[0035]圖1是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)的示意圖。
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