[發(fā)明專利]投影型圖像顯示設(shè)備和投影光學(xué)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010140806.2
• 申請日: 2010-03-24
• 公開（公告）號: CN101852974A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 西川純
• 申請（專利權(quán)）人: 索尼公司
• 主分類號: G03B21/10
• 分類號: G03B21/10;G03B21/28;G02B17/08
• 代理公司: 北京東方億思知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11258
• 代理人: 宋鶴;南霆

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種將投影圖像顯示在銀幕上的投影型圖像顯示設(shè)備和用在投影型圖像顯示設(shè)備中的投影光學(xué)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來，投影器設(shè)備作為將投影圖像顯示在銀幕上的投影型顯示設(shè)備而被大家廣泛的熟知。具體地，在最近，對能夠在減小投影空間的同時(shí)將圖像顯示在大銀幕上的超廣角前投影型圖像顯示設(shè)備的需求增加了。在使用超廣角前投影型圖像顯示設(shè)備時(shí)，可以將光束對角地投影到銀幕上，并且因此也可以在有限的空間內(nèi)將圖像投影在大銀幕上。另一方面，因?yàn)橛梢暯堑脑黾佣鸬南嗖畹拇嬖?，光學(xué)系統(tǒng)的尺寸趨向于增加。

已經(jīng)提出了通過采用平面鏡來使其微型化的投影型圖像顯示設(shè)備。特別地，提出一種能夠在以兩個(gè)平面鏡設(shè)置在組成投影光學(xué)系統(tǒng)的第一光學(xué)系統(tǒng)和第二光學(xué)系統(tǒng)之間的方式變小的狀態(tài)下，在深度方向上抑制投影光學(xué)系統(tǒng)的尺寸的設(shè)備(例如，參考國際公開手冊No.06-043666)。此外，一個(gè)平面鏡可以設(shè)置在構(gòu)成投影光學(xué)系統(tǒng)的第一光學(xué)系統(tǒng)上，并且另一個(gè)平面鏡可以設(shè)置在構(gòu)成投影光學(xué)系統(tǒng)的第一光學(xué)系統(tǒng)與第二光學(xué)系統(tǒng)之間。通過這樣的構(gòu)造，已經(jīng)提出了一種能夠?qū)崿F(xiàn)減小投影光學(xué)系統(tǒng)尺寸的設(shè)備(例如，參考日本未審查專利申請公報(bào)No.2008-165202)。

發(fā)明內(nèi)容

然而，在上述相關(guān)技術(shù)中，有時(shí)難以僅通過設(shè)置平面鏡來使得設(shè)備小型化。

因此，在本發(fā)明的實(shí)施例中，在反射面設(shè)置在投影光學(xué)系統(tǒng)中時(shí)，需要將其設(shè)置為適當(dāng)?shù)慕嵌?。以此方式，期望提供能夠在整個(gè)設(shè)備中實(shí)現(xiàn)小型化的投影光學(xué)系統(tǒng)和投影型圖像顯示設(shè)備。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，投影型圖像顯示設(shè)備包括：光源；照明光學(xué)系統(tǒng)，其均勻地將從光源中發(fā)出的光束照射到圖像調(diào)制元件的作為主圖像平面的表面上；以及投影光學(xué)系統(tǒng)，其以放大的方式將經(jīng)所述圖像調(diào)制元件調(diào)制的主圖像平面的圖像信息投影到作為次圖像平面的銀幕上。投影光學(xué)系統(tǒng)包括具有正屈光力并且包括多個(gè)透射面的第一光學(xué)系統(tǒng)以及具有正屈光力并且包括凹面反射面的第二光學(xué)系統(tǒng)。第一光學(xué)系統(tǒng)具有設(shè)置在多個(gè)透射面的任何表面之間的第一反射面以及設(shè)置在第一光學(xué)系統(tǒng)與第二光學(xué)系統(tǒng)之間的第二反射面。假設(shè)光軸為z軸，第一反射面的y軸旋轉(zhuǎn)角為β1并且第二反射面的y軸旋轉(zhuǎn)角為β2，滿足以下條件式，(1)20°＜|β1|＜45°以及(2)20°＜|β2|＜45°。

在具有上述構(gòu)造的投影型圖像顯示設(shè)備中，第一反射面的y軸旋轉(zhuǎn)角為20°＜|β1|＜45°，并且第二反射面的y軸旋轉(zhuǎn)角為20°＜|β2|＜45°。在這里，假設(shè)z軸是光軸，y軸和x軸旋轉(zhuǎn)角分別定義為在xz和yz平面中的旋轉(zhuǎn)角，并且逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向設(shè)置為所有角的正方向。

因此，投影光學(xué)系統(tǒng)中的第一和第二反射面具有與上述y軸旋轉(zhuǎn)角相同的y軸旋轉(zhuǎn)角。于是，與y軸旋轉(zhuǎn)角與上述范圍不重合的情況相比，可以將xz平面的尺寸，也就是投影型圖像顯示設(shè)備在深度和寬度方向上的尺寸壓縮得較小。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)置投影光學(xué)系統(tǒng)中的第一和第二反射面的y軸旋轉(zhuǎn)角，可以減小投影型圖像顯示設(shè)備在寬度和深度方向上的尺寸。因此，通過適當(dāng)?shù)匕才磐队肮鈱W(xué)系統(tǒng)中的反射面，可以減小整個(gè)設(shè)備。

附圖說明

圖1A和1B是示出了超廣角液晶投影設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)的(第一)說明圖；

圖2A和2B是示出了超廣角液晶投影設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)的(第二)說明圖；

圖3A和3B是示出了超廣角液晶投影設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)的(第三)說明圖；

圖4A和4B是示出了超廣角液晶投影設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)的(第四)說明圖；

圖5A和5B是示出了超廣角液晶投影設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)的(第五)說明圖；

圖6A和6B是示出了液晶投影設(shè)備中的光源和照明光學(xué)系統(tǒng)的概略示例構(gòu)造的說明圖；

圖7A和7B是示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的投影光學(xué)系統(tǒng)的概略示例構(gòu)造的說明圖；

圖8是示出了圖7A和圖7B中所示的投影光學(xué)系統(tǒng)的概略示例構(gòu)造的光路圖；

圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的投影光學(xué)系統(tǒng)的透鏡數(shù)據(jù)的具體示例的說明圖；

圖10是示出了對應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的投影光學(xué)系統(tǒng)的非球面系數(shù)的具體示例的說明圖；

圖11是示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的投影光學(xué)系統(tǒng)中的偏心率數(shù)據(jù)的具體示例的說明圖；

圖12是示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的投影光學(xué)系統(tǒng)中的圖像顯示元件的具體示例的說明圖；并且

圖13是示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的投影光學(xué)系統(tǒng)中的條件式(1)到(6)的數(shù)值的具體示例的說明圖。

具體實(shí)施方式