[發(fā)明專利]光學(xué)元件、光射出裝置以及圖像顯示系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910776801.X
• 申請日: 2019-08-22
• 公開（公告）號: CN110865505B
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 大谷信
• 申請（專利權(quán)）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: G03B21/20
• 分類號: G03B21/20;G02B3/00
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 李慶澤;鄧毅

光學(xué)元件、光射出裝置以及顯示系統(tǒng)。在使用對小透鏡進(jìn)行陣列化而得到的光學(xué)元件的情況下，抑制由于光入射到在小透鏡的接縫處產(chǎn)生的塌邊而引起的衍射噪聲。光射出裝置具有第1光射出部和第2光射出部。第1光射出部具有對第1光源的光進(jìn)行廣角化的第1光學(xué)元件，第2光射出部具有對第2光源的光進(jìn)行廣角化的第2光學(xué)元件。在第1光學(xué)元件的第1入射面上排列有多個第1小透鏡。第1小透鏡是使第1小透鏡的切線與第1入射面所成的角度的最大值大于第1光與第1入射面所成的角度的形狀，因此，第1光不會入射到相鄰的第1小透鏡的接縫。第2光學(xué)元件也同樣地構(gòu)成。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學(xué)元件和具有光學(xué)元件的光射出裝置、以及具有光射出裝置的圖像顯示系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在專利文獻(xiàn)1中公開了如下的圖像顯示系統(tǒng)：檢測在顯示圖像的屏幕等顯示面上操作的筆、手指等指示體的位置，進(jìn)行與指示體的軌跡對應(yīng)的顯示、操作。專利文獻(xiàn)1的圖像顯示系統(tǒng)具有投影儀和沿著投影儀投射的投射面(顯示面)射出光的光射出裝置，通過從光射出裝置射出的光，生成覆蓋投射面的光簾。投影儀根據(jù)在投射面上操作的指示體對光的反射來檢測指示體的位置，根據(jù)其檢測結(jié)果進(jìn)行投射。

專利文獻(xiàn)1的光射出裝置具有光射出部和殼體。光射出部具有：光源；準(zhǔn)直儀，其是使從光源射出的光大致平行的透鏡；以及定向性透鏡，其對通過準(zhǔn)直儀而大致平行化后的光中的沿著投射面的方向(第1方向)的光進(jìn)行廣角化。在專利文獻(xiàn)1中，使用鮑威爾透鏡作為定向性透鏡。關(guān)于鮑威爾透鏡，從與第1方向正交的第2方向觀察時，光入射側(cè)為凸面狀，并且光射出側(cè)為平坦?fàn)睿瑥牡?方向觀察時為矩形狀。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2015-111385號公報

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的課題

當(dāng)使用單一的鮑威爾透鏡作為定向性透鏡時，在鮑威爾透鏡與光源的位置發(fā)生偏移的情況下，沿著投射面的方向的光的強(qiáng)度分布的偏移顯著。因此，提出了使定向性透鏡的入射面成為對凸面狀的小透鏡進(jìn)行陣列化而得到的形狀的方案。通過對小透鏡進(jìn)行陣列化，使通過小透鏡分別廣角化后的光重疊。因此，即使鮑威爾透鏡與光源的位置精度降低，也能夠抑制沿著投射面的方向的光的強(qiáng)度分布的偏移。

但是，對小透鏡進(jìn)行陣列化而得到的光學(xué)元件在構(gòu)成陣列的小透鏡的接縫處產(chǎn)生塌邊。對小透鏡進(jìn)行陣列化而得到的光學(xué)元件在其制造時不能消除小透鏡的接縫的塌邊。當(dāng)光入射到產(chǎn)生了塌邊的部分時，存在由于陣列化而產(chǎn)生的衍射噪聲被放大的問題。

鑒于上述問題點，本發(fā)明的課題在于，在使用對小透鏡進(jìn)行陣列化而得到的光學(xué)元件的情況下，抑制由于光入射到在小透鏡的接縫處產(chǎn)生的塌邊而引起的衍射噪聲。

用于解決課題的手段

本發(fā)明的光射出裝置的特征在于，所述光射出裝置具有：第1光源；第1準(zhǔn)直儀，其使從所述第1光源射出的光與第1光軸大致平行；第1光學(xué)元件，其具有第1入射面，在該第1入射面上形成有在與所述第1光軸不同的第1方向上對從所述第1準(zhǔn)直儀射出的第1光進(jìn)行廣角化的多個第1小透鏡；第2光源；第2準(zhǔn)直儀，其使從所述第2光源射出的光與第2光軸大致平行；第2光學(xué)元件，其具有第2入射面，在該第2入射面上形成有在與所述第2光軸不同且與所述第1方向相同的方向上對從所述第2準(zhǔn)直儀射出的第2光進(jìn)行廣角化的多個第2小透鏡，所述第1小透鏡是使所述第1小透鏡的切線與所述第1入射面所成的角度的最大值大于所述第1光與所述第1入射面所成的角度的形狀，所述第2小透鏡是使所述第2小透鏡的切線與所述第2入射面所成的角度的最大值大于所述第2光與所述第2入射面所成的角的形狀。

在本發(fā)明中，所述第1小透鏡是如下形狀：在相對于沿與所述第1光相同的方向延伸的所述第1小透鏡的切線的切點靠所述第1小透鏡的接縫側(cè)的區(qū)域中，所述第1小透鏡的切線與所述第1入射面所成的角度大于所述第1光與所述第1入射面所成的角度。