[發明專利]投影光學系統、投影用單元和投影型顯示裝置

有效

• 申請號: 200810003271.7
• 申請日: 2008-01-28
• 公開（公告）號: CN101236295A
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發明（設計）人: 天野隆平;池田貴司;三輪孝司
• 申請（專利權）人: 三洋電機株式會社
• 主分類號: G02B17/08
• 分類號: G02B17/08;G03B21/14
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 李香蘭

技術領域

本發明涉及投影光學系統、投影用單元以及投影型顯示裝置，特別是涉及適合用于斜向投影型的投影型顯示裝置的構件。

背景技術

將顯示元件(液晶面板等)上的圖像放大投影于被投影面(屏幕等)的投影型顯示裝置(以下稱為“投影儀”)被商品化且得到廣泛普及。就該種投影儀而言，為了縮短屏幕和投影儀的距離，提出采取使投影光學系統廣角化且使投影光的行進方向相對于投影光學系統的光軸傾斜的斜向投影的構成的投影儀。

例如，在專利文獻1記載的發明中，作為投影光學系統，使用大視場角的廣角透鏡，使顯示元件和屏幕相對于投影光學系統的光軸在互為相反的方向上移位，由此實現投影距離的縮短。

另外，在專利文獻2記載的發明中，作為投影光學系統，使用折射光學系統和反射面，并使顯示元件上的圖像作為中間像在折射光學系統和反射面之間成像，且由反射面放大投影該中間像，從而可以實現投影距離的縮短。

專利文獻1：特開平5-100312號公報

專利文獻2：特開2004-258620號公報

但是，在采取廣角且斜向投影的投影儀中，當附加變焦功能時，隨著變焦狀態的變化，屏幕上的投影圖像的投影位置有很大錯位，投影圖像的一部分從屏幕溢出，這樣的問題產生。進而，關于上述專利文獻2所記載的構成，由于隨著變焦狀態改變而中間像的成像位置發生較大移位，所以為了全部覆蓋成像位置的移位范圍，就需要相當大的反射面，這樣的問題產生。

發明內容

本發明正是為了避免上述問題而完成的發明，其課題是提供一種即便變焦狀態發生變化也可以恰當地將投影圖像投影在屏幕上的投影儀。另外，其還提供即便是在上述專利文獻2記載的構成中應用本發明的情況也能夠抑制由變焦狀態的變化產生的中間像移位、由此可以抑制反射面的大型化的投影儀。

鑒于上述課題，本發明分別具有以下的特征。

本發明的第一技術方案涉及一種投影光學系統，其用于將顯示元件上的圖像放大投影于被投影面上的投影型顯示裝置中。該投影光學系統具備：對上述被投影面上的投影圖像的尺寸進行調節的變焦調節部；和根據上述變焦調節部的上述投影圖像的尺寸變更，使上述顯示元件相對于上述投影光學系統的光軸的光學位置在垂直于上述光軸的方向上變位的移位調節部。

根據該發明，隨著變焦狀態可適當調節顯示元件的光學位置，由此，被投影面上的投影圖像的位置可被調節到與投影圖像的尺寸對應的適當的位置。由此，即使變焦狀態發生變化，也可以將投影圖像恰當地投影在屏幕(被投影面)上。

就第一技術方案的投影光學系統而言，上述移位調節部可以構成為：根據上述變焦調節部的上述投影圖像的尺寸變更，抑制上述被投影面上的上述投影圖像的基準端移位，調節上述顯示元件相對于上述光軸的光學位置。由此，即使將基準端設定在屏幕的邊界位置附近，也不會因投影圖像的尺寸變更使該基準端從屏幕溢出。因此，即使投影圖像的尺寸發生變更，也可以順利地將投影圖像投影到屏幕上。

本發明的第二技術方案是在第一技術方案的投影光學系統中，上述變焦調節部具備根據圓周方向上的旋轉驅動而使上述投影圖像的變焦狀態發生變化的變焦調節用環體，另外，上述移位調節部具有：使上述顯示元件的光學位置在垂直于上述光軸的方向上變位的光學元件、和將上述變焦調節用環體的旋轉驅動量變換為上述光學元件的變位量并傳送給上述光學元件的傳送機構。

根據該發明，光學元件與變焦調節用環體機械性連動。為此，不另外需要用于驅動光學元件的驅動源，可以實現成本降低和構成的簡潔化。

本發明的第三技術方案的特征在于，在第二技術方案的投影光學系統中，上述光學元件是透明平板，通過使該透明平板相對于上述光軸傾斜，上述顯示元件相對于上述光軸的光學位置發生變化。

根據該發明，僅使透明平板傾斜就可以改變顯示元件的光學位置。由此，可以實現構成簡潔化，另外可以使用玻璃板等廉價的元件作為透明平板，所以可以實現成本的降低。

在本發明的第三技術方案記載的投影光學系統中，上述傳送機構具有：與上述變焦調節用環體連動且具有在上述光學元件的變位方向上傾斜的凸輪槽的圓筒體、和突出設置在上述透明平板上且與上述凸輪槽卡合的突起。由此，傳送機構由突起和凸輪構成，所以可以實現構成的簡潔化。