图像投影用光学系统及图像投影装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种图像投影用光学系统及装有该光学系统的图像投影装置，在图像投影装置中采用该光学系统时，能够将装置的屏幕相连部分（例如屏幕下部分）的长度抑制得较小，或者能够没有屏幕相连部分，相应地能够使装置小型化。本发明专利技术的图像投影用光学系统（１０）包含为了将来自光源（１１）的光引导用来照射显示元件（４）的照明光学系统（１）、以及将包含图像信息的来自显示元件（４）的投影光进行投影用的投影光学系统（３），配置照明光学系统（１），使得照明光学系统（１）中的、来自光源（１１）的直线光轴（α）相对于入射至投影光学系统（３）的投影光的光束（β），位于从投影光学系统（３）出射的投影光（γ）的存在区域侧。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及图像投影用光学系统及使用该光学系统的图像投影装置。
技术介绍
最近，一般家庭的BS数字广播用电视机、家庭影院等中，正在普及利用数字微镜器件(DMD)(得克萨斯仪器公司商标)、反射型液晶光阀等反射型显示元件、透射型液晶光阀等透射型显示元件的高性能、低价格的图像投影装置，特别是从屏幕的背面侧进行图像投影的背投型图像投影装置。关于图像投影用光学系统，在小型化、高性能方面也有很大进展，图像质量及其它的性能正在赶上高价的面板型电视机。关于使用反射型显示元件的图像投影装置，例如已在特开2003-114479号公报及特开2003-177320号公报中揭示，后者公报还揭示了使用透射型显示元件的图像投影装置。这些图像投影装置基本上具有：为了将来自光源的光引导用来照射反射型显示元件或透射型显示元件的照明光学系统；以及将包含图像信息的来自反射型显示元件的反射投影光进行投影用的投影光学系统。然而，随着图像投影装置被认可作为电视机，迎来市场扩大，从图像投影装置小型化的观点，另外从外形美观的观点，在例如将照明光学系统及投影光学系统配置在下部的图像投影装置的情况下，要求装置在从正面侧来看该图像投影装置时，没有屏幕下相连的、被称为颌下部分或裙状部分等部分(以下，有时称为「屏幕下部分」)，或者要求装置的该屏幕下部分的高度尽可能小，换句话说，要求装置的屏幕下部分的从屏幕开始往屏幕下方向的长度(以下，有时称为「屏幕下部分长度」)尽可能小。一般来说，要求装置的与配置照明光学系统及投影光学系统的区域相对应的、与屏幕相连的部分(以下，有时称为「屏幕相连部分」)的长度小。-->在以往的、从图像投影装置正面侧来看照明光学系统等配置在装置下部的图像投影装置中，照明光学系统的全部或大部分配置在与从显示元件来的、入射至投影光学系统的投影光的光轴实质上相同高度的位置，或者配置在该投影光轴的下侧，相应地屏幕下部分的长度增大。特别是对照明光学系统设置的光源，通常为了将光向照明光学系统引导，具有抛物面形的较大的反射镜(光反射构件)，这与有关的照明光学系统的配置一起，将增大屏幕下部分长度。另外，前述的特开2003-114479号公报还揭示了一种图像投影装置，该装置为了减小屏幕下部分长度，采用使入射光弯曲从投影光学系统出射的所谓L型投影光学系统，同时将光源抬高配置，而且配置光源光轴，使其相对于水平倾斜得较大。但是，将光源抬高配置有限度，另外实际上由于有较大的光源反射镜(光反射构件)，因此屏幕下部分的缩小有限度。因此，本专利技术的课题在于提供一种图像投影用光学系统，是包含为了将来自光源的光引导用来照射显示元件的照明光学系统、以及将包含图像信息的来自该显示元件的投影光进行投影用的投影光学系统的图像投影用光学系统，在用于图像投影装置时，能够将与图像投影装置的配置该光学系统的区域相对应的屏幕相连部分的从屏幕开始的长度抑制得较小，或者能够没有该屏幕相连部分，相应地能够使图像投影装置小型化。另外，本专利技术的课题在于提供一种图像投影装置，是包含通过利用照明光照射而产生包含图像信息的投影光的显示元件、以及为了将来自光源的光引导用来照射该显示元件的照明光学系统及将来自该显示元件的投影光进行投影用的投影光学系统的图像投影装置，能够将与图像投影装置的配置该光学系统及投影光学系统的区域相对应的屏幕相连部分的从屏幕开始的长度抑制得较小，或者能够没有该屏幕相连部分，相应地能够使装置小型化。
技术实现思路
为了解决前述课题，本专利技术提供下面的图像投影用光学系统及图像投影装置。(1)图像投影用光学系统是包含为了将来自光源的光引导用来照射显示元件的照明光学系统、以及-->将包含图像信息的来自该显示元件的投影光进行投影用的投影光学系统的图像投影用光学系统，配置该照明光学系统，使得该照明光学系统中的、来自前述光源的光轴相对于入射至该投影光学系统的投影光的光束，位于从该投影光学系统出射的投影光的存在区域侧。(2)图像投影装置是包含通过利用照明光照射而产生包含图像信息的投影光的显示元件、以及为了将来自光源的光引导用来照射该显示元件的照明光学系统及将来自该显示元件的投影光进行投影用的投影光学系统的图像投影装置，配置该照明光学系统，使得该照明光学系统中的、来自前述光源的光轴相对于入射至该投影光学系统的投影光的光束，位于从该投影光学系统出射的投影光的存在区域侧。这样，在本专利技术有关的图像投影用光学系统及图像投影装置中，配置照明光学系统，使得该光学系统中的、来自光源的光轴相对于入射至投影光学系统的投影光的光束，位于从该投影光学系统出射的投影光的存在区域侧。这时，只要这样配置照明光学系统即可，即，使得不对图像投影带来障碍，使得该照明光学系统的来自光源的光轴位于对投影光学系统出射的投影光不产生干涉的区域。虽然有的情况下照明光学系统在最后阶段包含使照明光折返的折返反射镜，但是总之，照明光学系统中的来自光源的光轴存在的部分占了照明光学系统的大部分。在本专利技术有关的图像投影用光学系统中，通过这样配置，使得来自光源的光轴相对于入射至投影光学系统的投影光的光束，位于从投影光学系统出射的投影光的存在区域侧，从而照明光学系统的占有较大空间的大部分位于从投影光学系统出射的投影光的存在区域侧。通过这样，在图像投影装置中采用该图像投影用光学系统时，照明光学系统能够不会从投影光学系统出射的投影光的存在区域向相反侧突出，或者抑制得较小，能够没有与图像投影装置的配置该光学系统的区域相对应的屏幕相连部分，或者将屏幕相连部分的从屏幕开始的长度抑制得较小，相应地能够使图像投影装置小型化。-->由于从投影光学系统出射的投影光存在的区域是比较大的空间区域，因此构成照明光学系统的零部件也容易配置，也可以将来自光源的光轴水平或近似水平配置，换句话说，也可以将光源的光轴水平或近似水平配置，通过这样，与使光源光轴相对于水平是倾斜的情况相比，也能够延长光源寿命。另外已经知道，对于在图像投影装置中通常采用的光源，若将其光轴相对于水平过分倾斜，则寿命缩短。在采用本专利技术有关的光学系统作为图像投影用光学系统的本专利技术的图像投影装置中，由上述的情况可知，能够没有与装置的该光学系统配置区域相对应的屏幕相连部分，或者将与装置的该光学系统配置区域相对应的屏幕相连部分的长度抑制得较小，相应地能够使整个装置小型化，另外能够水平或近似水平配置光源光轴，和使光源光轴相对于水平是倾斜的情况相比，还能够延长光源寿命。无论对于本专利技术有关的图像投影用光学系统或本专利技术有关的图像投影装置，可以说有以下的结果。前述照明光学系统中的来自前述光源的直线光轴的方向，可以设为与垂直于入射至前述投影光学系统的投影光的光束的方向平行的方向。通过这样设定照明光学系统中的来自光源的直线光轴的方向，相应地能够使图像投影用光学系统小型化，进而能够使图像投影装置小型化。在这种情况下，也可以将照明光学系统中的来自前述光源的直线光轴的方向设定为水平(也包含实用上可以看作为水平的近似水平的情况)。在这样将照明光学系统中的直线光轴的方向设定为水平的情况下，也可以将前述显示元件的显示区的长边水平配置，将投影图像作为横向较长的长方形。前述投影光学系统也可以采用使入射它的前述入射投影光折返出射的L型投影光学系统。通过采用L型投影本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像投影用光学系统，其特征在于，是包含为了将来自光源的光引导用来照射显示元件的照明光学系统、以及将包含图像信息的来自该显示元件的投影光进行投影用的投影光学系统的图像投影用光学系统，配置该照明光学系统，使得该照明光学系统中 的、来自所述光源的光轴相对于入射至该投影光学系统的投影光的光束，位于从该投影光学系统出射的投影光的存在区域侧。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2004-11-17 333435/20041.一种图像投影用光学系统，其特征在于，是包含为了将来自光源的光引导用来照射显示元件的照明光学系统、以及将包含图像信息的来自该显示元件的投影光进行投影用的投影光学系统的图像投影用光学系统，配置该照明光学系统，使得该照明光学系统中的、来自所述光源的光轴相对于入射至该投影光学系统的投影光的光束，位于从该投影光学系统出射的投影光的存在区域侧。2.如权利要求1所述的图像投影用光学系统，其特征在于，所述照明光学系统中的、来自所述光源的直线光轴的方向，是与垂直于入射至所述投影光学系统的投影光的光束的方向平行的方向。3.如权利要求2所述的图像投影用光学系统，其特征在于，所述照明光学系统中的、来自所述光源的直线光轴的方向是水平。4.如权利要求1所述的图像投影用光学系统，其特征在于，所述投影光学系统是使入射它的所述入射投影光折返出射的L型投影光学系统，来自所述光源的直线光轴的方向是垂直于该L型投影光学系统中的入射投影光的光轴与出射投影光的光轴所形成的平面的...

【专利技术属性】
技术研发人员：林宏太郎，泽村滋，
申请(专利权)人：柯尼卡美能达精密光学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]