投射型視頻顯示裝置及投射型顯示系統的製作方法

2023-06-10 08:28:21 3

專利名稱：投射型視頻顯示裝置及投射型顯示系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有將視頻光投射在屏幕上的投射光學系統的投射 型視頻顯示裝置及投射型顯示系統。
背景技術：
以往，具備用於調製由光源發出的光的光調製元件、和用於將光調製 元件射出的光投射到屏幕上的投射透鏡的投射型視頻顯示裝置一直為眾 人公知。在此，為了在屏幕上將視頻顯示得較大，需要將投射透鏡和屏幕之間 的距離增長。相對於此，提出了一種利用將投射透鏡射出的光反射到屏幕 側的反射鏡來謀求縮短投射型視頻顯示裝置和屏幕之間的距離的投射型 顯示系統(例如，專利文獻l)。在此，當謀求縮短投射型視頻顯示裝置和屏幕之間的距離時，將投射 型視頻顯示裝置接近屏幕而使投射型視頻顯示裝置進入用戶的視野內，由 此需要從屏幕的上下或側面進行傾斜投射。例如，在上述的投射型顯示系 統中，不僅將光調製元件和投射光學系統的位置向上下方向移動，並且通 過利用作為反射鏡的凸面鏡來進行投射距離的短縮和傾斜投射。另外，為了謀求縮短投射型視頻顯示裝置和屏幕之間的距離，反射鏡 被配置在可將由投射透鏡射出的光從傾斜方向入射到屏幕的位置及角度。 例如，在上述的投射型顯示系統中，為了謀求縮短投射型視頻顯示裝置和 屏幕之間的距離，利用凸面鏡作為反射鏡。專利文獻l:特開2004—45894號公報(權利要求1、圖2等) 在此，為了在屏幕上將所投射的視頻進行適當顯示，反射鏡的配置為 非常重要的要素。因而，當用戶接觸到反射鏡時，反射鏡的角度等會發生 變化，由此不能在屏幕上將所投射的視頻進行適當顯示
發明內容
在此，本發明正是鑑於上述問題而作成的，其目的在於提供一種即使 在將視頻光投射到屏幕上時，也能良好維持為了謀求縮短投射型視頻顯示 裝置和屏幕之間的距離所設置的反射鏡的配置精度的投射型視頻顯示裝 置及投射型顯示系統。本發明的一特徵在於， 一種投射型視頻顯示裝置(投射型視頻顯示裝 置30)，具備用於生成視頻光的視頻光生成部(視頻光生成部40); 和將上述視頻光投射到屏幕(屏幕11)上的投射光學系統(投射光學系統 300)，其中，上述投射光學系統具有將從上述視頻光生成部射出的上 述視頻光反射到上述屏幕側的反射鏡(非球面鏡50)，上述投射型視頻顯 示裝置還具備在由上述反射鏡反射的上述視頻光的光路上設置的防護罩 (防護罩60)，上述防護罩具有使由上述反射鏡反射的上述視頻光透過 的透過區域。根據相關的特徵，由於防護罩設置在由反射鏡反射的視頻光的光路 上，所以能夠抑制用戶接觸到反射鏡而使反射鏡的角度發生變化。由於防 護罩具有讓反射鏡反射的視頻光透過的透過區域，所以由防護罩不會妨礙照射到屏幕上的視頻光。因而，即使將視頻光投射到屏幕上，也能良好維持為了謀求縮短投射 型視頻顯示裝置和屏幕之間的距離所設置的反射鏡的配置精度。本發明的一特徵在於，在上述的一特徵中，上述反射鏡在上述反射鏡 和上述屏幕之間使上述視頻光生成部所射出的上述視頻光聚光，上述防護 罩的上述透過區域配置在由上述反射鏡將上述視頻光聚光的位置(聚光面 a)附近。本發明的一特徵在於，在上述的一特徵中，上述防護罩具有從上述反射鏡側至上述屏幕側連通的開口 (開口 161)，上述透過區域是上述開口。 本發明的一特徵在於，在上述的一特徵中，上述防護罩的至少一部分由光透過性材料構成，上述透過區域由上述光透過性材料構成。本發明的一特徵在於， 一種投射型顯示系統(投射型顯示系統100)，具備屏幕(屏幕ll);用於生成視頻光的視頻光生成部(視頻光生成部40);和將上述視頻光投射到上述屏幕上的投射光學系統(投射光學系統300)，上述投射光學系統具有將從上述視頻光生成部射出的上述視頻 光反射到上述屏幕側的反射鏡(非球面鏡50),上述投射型視頻顯示系統還具備在由上述反射鏡反射的上述視頻光的光路上設置的防護罩(防護 罩60)，上述防護罩具有使由上述反射鏡反射的上述視頻光透過的透過 區域。根據本發明，能夠提供一種即使在將視頻光投射到屏幕上時，也能良 好維持為了謀求縮短投射型視頻顯示裝置和屏幕之間的距離所設置的反 射鏡的配置精度的投射型視頻顯示裝置及投射型顯示系統。


圖1是表示第一實施方式的投射型顯示系統100的結構的圖(正視 圖)。圖2是表示第一實施方式的投射型顯示系統100的結構的圖(側視 圖)。圖3是表示第一實施方式的投射型視頻顯示裝置300的結構的圖。 圖4是表示第二實施方式的投射型顯示系統100的結構的圖(側視 圖)。圖5是表示第二實施方式的非球面鏡50的圖。 圖6是表示第二實施方式的聚光面a的圖。 圖7是表示第二實施方式的防護罩160的圖。 圖8是表示第三實施方式的非球面鏡50的圖。 圖9是表示第三實施方式的聚光面a的圖。 圖10是表示第三實施方式的防護罩160的圖。圖11是表示第四實施方式的投射型顯示系統100的結構的圖(側視 圖)。圖12是表示第五實施方式的視頻光生成部40的結構的圖。 圖13是表示第六實施方式的投射型顯示系統100的結構的圖(側視 圖)。圖14是表示第七實施方式的投射型顯示系統100的結構的圖(側視 圖)。
圖15是表示第八實施方式的投射型顯示系統100的結構的圖(側視 圖)。圖16是表示第九實施方式的投射型顯示系統100的結構的圖(側視 圖)。圖中0—主體部，ll一屏幕，20—基座部，21a—車輪，21b—車輪， 30—投射型視頻顯示裝置，40—視頻光生成部，41一投射透鏡，50 —非球 面鏡，51 —彎曲面，52a—懸臂構件，52b—懸臂構件，60—防護罩，70 — 反射鏡(反射S，一) ， IOO —投射型顯示系統，151 155 —反射鏡(S ，一，mirror) ， 160 —防護鏡，161 —開口， 261 262 —防護罩，263 —凹 面透鏡，361 —防護罩，362 —開口， 200—光學引擎(工y-y、 engine), 300 —投射光學系統，410 —光源，420 —複眼透鏡，430 — PBS陣列，440 一光調製元件，450 —十字分色稜鏡(cross-dichroic prism、夕口 7夕、、 -f夕口^ :y夕7。!J乂厶)，461 466 —透鏡，471 472 —分色鏡，481 483 —反射鏡($，一， mirror)。
具體實施方式
下面，根據附圖對本發明的實施方式相關的投射型視頻顯示裝置進行 說明。此外，在以下的附圖記載中，對相同或類似的部分賦予相同或類似 的符號。其中，應當注意附圖是示意圖，各尺寸的比率等與現實的比率不同。 因而，具體尺寸等需要參考下面的說明進行判斷。另外，在附圖相互間當 然也包括相互尺寸關係或比率不同的部分。[第一實施方式〗 (投射型顯示系統的結構)下面，參照附圖對第一實施方式的投射型顯示系統的結構進行說明。 圖1是表示第一實施方式的投射型顯示系統100的結構的圖(正視圖)。 圖2是表示第一實施方式的投射型顯示系統100的結構的圖(側視圖)。如圖1及圖2所示，投射型顯示系統100具有主體部10、基座部 20和投射型視頻顯示裝置30。主體部10具有沿投射型顯示系統100的上下方向延伸的形狀。主體
部10具有用於投射視頻的屏幕11 。基座部20被設置在主體部10的下面，對主體部10進行支撐。基座 部20具有車輪21a及車輪21b，並且車輪21a及車輪21b可使投射型顯示 系統100移動。投射型視頻顯示裝置30具有視頻光生成部40、投射透鏡41、非球 面鏡50、和防護罩60。投射型視頻顯示裝置30被設置在主體部10的上 部。在此，投射透鏡41及非球面鏡50如後述那樣構成投射光學系統300 (參照圖3)。此外，在第一實施方式中，投射型視頻顯示裝置30被設置在主體部 IO的上部，但並非限定於此。具體而言，投射型視頻顯示系統30也可被設置在主體部10的下部。 此時，投射型視頻顯示裝置30以上下反轉後的狀態配置。另外，投射型視頻顯示裝置30也可被設置在主體部10的左部或右部。 此時，投射型視頻顯示裝置30以大約旋轉90°後的狀態配置。如圖3所示，投射型視頻顯示裝置30由視頻光生成部40和投射光學 系統300構成。在圖3中，應當注意省略了防護罩60。視頻光生成部40 除光學引擎200外，具有電源電路(未圖示)、視頻信號處理電路(未圖 示)等。如圖3所示，光學引擎200具有光源410、一對複眼透鏡(fly eye lens) 420、 PBS陣列430、多個光調製元件440 (光調製元件440R、光調製元 件440G及光調製元件440B)、和十字分色稜鏡450。光源410是由噴燃器(burner)及反射器構成UHP燈。 各複眼透鏡420由微小透鏡組構成，將光源410所射出的光均一化。 PBS陣列430是使從一對複眼透鏡420射出的光的偏振方向一致的元件。光調製元件440是根據視頻信號對各色成分光進行調製的元件。光調 制元件440例如為液晶面板等。十字分色稜鏡450對從各光調製元件440射出的光進行合成。具體而 言，十字分色稜鏡450對從光調製元件440R射出的紅色成分光及從光調 制元件440B射出的藍色成分光進行反射。另一方面，十字分色稜鏡450
使從光調製元件440G射出的光透過。此外，應當注意由十字分色稜鏡450 合成的光，入射到投射透鏡41。光學引擎200具有多個透鏡組(透鏡461 466)、和多個反射鏡組 (反射鏡471、反射鏡472、反射鏡481 反射鏡483)。透鏡461是為了使藍色成分光照射到光調製元件440B而將藍色成分 光變為大致平行光的聚光透鏡。透鏡462是為了使綠色成分光照射到光調 制元件440G而將綠色成分光變為大致平行光的聚光透鏡(condenser lens)。透鏡463是為了使紅色成分光照射到光調製元件440R而將紅色成 分光變為大致平行光的聚光透鏡。透鏡464 透鏡466是對藍色成分光及綠色成分光的光路長度和紅色 成分光的光路長度的不同進行調整的中繼透鏡(relay lens)。反射鏡471是對藍色成分光進行反射而讓紅色成分光及綠色成分光透 過的分色鏡。反射鏡472是對綠色成分光進行反射而讓紅色成分光透過的 分色鏡。反射鏡481對藍色成分光進行反射且將藍色成分光引導至光調製元件 440B。反射鏡482及反射鏡483對紅色成分光進行反射且將紅色成分光引 導至光調製元件440R。此外，在第一實施方式中，作為光源410使用UHP燈，但並非限定於 此。具體而言，作為光源410使用LED(Light Emitting Diode)或LD(Laser Diode)等的固體光源也可。此時，也考慮不使用複眼透鏡420、 PBS陣列 430、多個透鏡組及多個反射鏡組的光學系統的結構。如圖3所示，投射光學系統300具有投射透鏡41和非球面鏡50。投 射透鏡41將由設置在光學引擎200的十字分色稜鏡450合成的光(視頻 光)出射到非球面鏡50側。非球面鏡50將投射透鏡41所射出的視頻光 廣角化，且使視頻光反射到屏幕ll側。非球面鏡50被安裝在固定於投射型視頻顯示裝置30的壁面(第一實 施方式中，投射型視頻顯示裝置30)的懸臂構件52a及懸臂構件52b。非 球面鏡50將從投射透鏡41射出的光進行聚光且反射到屏幕11側。此外，第一實施方式中，在投射光學系統300的後級設置的反射鏡是 非球面鏡50，但並非限定於此。具體而言，在投射光學系統300的後級設 置的反射鏡也可是自由曲面鏡。返回到圖2,防護罩60被設置在由非球面鏡50反射的視頻光的光路 上。具體而言，防護罩60被設置在投射型視頻顯示裝置30的下面，按照 用戶不能接觸到非球面鏡50的方式，將非球面鏡50的下方覆蓋。防護罩 60由透明樹脂或玻璃等光透過性材料構成，而使由非球面鏡50反射的視 頻光透過。在此，由於對應於構成防護罩60的光透過性材料的種類而照射到屏 幕11上的視頻光的光學特性(折射率等)發生變化，所以，作為優選， 考慮構成防護罩60的光透過性材料的種類來進行投射光學系統300的光 學設計。(作用及效果)根據第一實施方式的投射型視頻顯示裝置30，由於將防護罩60設置 在由非球面鏡50反射的視頻光的光路上，所以能夠抑制用戶接觸到非球 面鏡50而使非球面鏡50的角度等變化。防護罩60由將非球面鏡50所反 射的視頻光透過的光透過性材料構成，由此防護罩60不會妨礙照射到屏 幕11上的視頻光。因而，能夠良好地保持為了謀求縮短投射型視頻顯示 裝置30和屏幕11之間的距離所設置的反射鏡的配置精度。[第二實施方式]以下，參照附圖對第二實施方式進行說明。以下，參照附圖對上述第 一實施方式與第二實施方式之間的差異進行說明。具體而言，在上述第一實施方式中，用於保護非球面鏡50的防護罩 60由光透過性材料構成。相對於此，在第二實施方式中，防護罩160具有 使由非球面鏡50聚光後的視頻光通過的開口。此外，防護罩160不需由 光透過性材料構成。(投 射型顯示系統的結構)以下，參照附圖對第二實施方式的投射型顯示系統的結構進行說明。 圖4是表示第二實施方式的投射型顯示系統100的結構的圖。此外，圖4 中，應當注意對與圖2相同的結構賦予相同的符號。如圖4所示，投射型 顯示系統100具有防護罩160代替防護罩60。 (非球面鏡及防護罩的結構) 以下，參照圖5 圖7對第二實施方式的非球面鏡及防護罩的結構進 行說明。如圖5所示，非球面鏡50具有沿投射型顯示系統100的上下方向及 投射型顯示系統100的左右方向彎曲的彎曲面51。由非球面鏡50的彎曲 面51反射的視頻光，聚光到聚光面a後投射到屏幕ll上。在此，所謂聚 光面a是指視頻光的光束的發散變為最小的面。具體而言，如圖6所示，在聚光面a上，由非球面鏡50的彎曲面51 反射的視頻光，聚光到具有與非球面鏡50的彎曲面51的形狀對應的特定 形狀的區域b。此外，圖6中，為了簡便，將區域b表示為具有橢圓形狀 的區域，但應當注意區域b的形狀實際上為複雜的形狀。防護罩160具有從非球面鏡50至屏幕11側連通的開口 161。由非球 面鏡50的彎曲面51反射的視頻光，通過設置在防護罩160的開口 161後照射到屏幕ll上。具體而言，如圖7所示，在防護罩160中設置有與在區域b聚光的視 頻光的特定形狀對應的開口 161。開口 161的尺寸至少比聚光面a上視頻 光聚光的區域b的尺寸大。此外，只要能使由非球面鏡50的彎曲面51反 射的視頻光透過，開口 161的形狀也可以為任意的形狀。此外，為了減少開口 161的尺寸，優選將開口 161設置在聚光面a的 附近。在此，所謂聚光面a的附近是指距聚光面a的距離為"d"以內的 範圍。此外，"d"表示在通過光調製元件440的中心的光線的主光線上， 非球面鏡50和聚光面a之間的距離。 (作用及效果)根據第二實施方式的投射型視頻顯示裝置30,由於非球面鏡50在聚 光面a上將投射透鏡41所射出的視頻光聚光到區域b，所以能夠將在防護 罩160設置的開口 161減小。由此，即使在防護罩160設置開口 161，也 能夠抑制用戶接觸到非球面鏡50的可能性。另外，在防護罩160的透過區域由光透過性材料構成的情況下，需要 按照光透過性材料的種類來進行投射光學系統300的光學設計。相對於此， 根據第二實施方式的投射型視頻顯示裝置30，由於防護罩160的透過區域 為開口 161，所以不需考慮光透過性材料的種類，從而易於進行投射光學 系統300的光學設計。 [第三實施方式]以下，參照附圖對本發明的第三實施方式進行說明。以下，主要對上 述第二實施方式與第三實施方式的不同點進行說明。具體而言，在上述第二實施方式中，非球面鏡50具有沿投射型顯示 系統100的上下方向及投射型顯示系統100的左右方向彎曲的彎曲面51。 相對於此，在第三實施方式中，非球面鏡50具有僅沿投射型顯示系統100 的上下方向彎曲的彎曲面51。另外，在上述第二實施方式中，在防護罩160中設置了具有與非球面 鏡50的彎曲面51的形狀對應的特定形狀的開口 161。相對於此，在防護 罩160中，設置了具有沿投射型顯示系統100的左右方向為長邊的矩形形 狀的開口 161。(非球面鏡及防護罩的結構).以下，參照圖8 圖10對第三實施方式的非球面鏡及防護罩的結構進 行說明。如圖8所示，非球面鏡50具有僅沿投射型顯示系統100的上下方向 彎曲的彎曲面51。由非球面鏡50的彎曲面51反射的視頻光，與第二實施 方式相同，聚光到聚光面a後投射到屏幕ll上。具體而言，如圖9所示，在聚光面a上，由非球面鏡50的彎曲面51 反射的視頻光，被聚光到具有與非球面鏡50的彎曲面51的形狀對應的特 定形狀的區域b。此外，圖9中，為了簡便，將區域b表示為具有沿投射 型顯示系統100的左右方向為長邊的矩形形狀的區域，但應當注意區域b 的形狀實際上為複雜的形狀。防護罩160，與第二實施方式相同，具有從非球面鏡50側至屏幕11 側連通的開口161。由非球面鏡50的彎曲面51反射的視頻光，通過設置 在防護罩160的開口 161後照射到屏幕11上。具體而言，如圖IO所示，在防護罩160中設置有具有沿投射型顯示 系統100的左右方向為長邊的矩形形狀的開口 161。開口 161的尺寸至少 比聚光面a上視頻光聚光的區域b的尺寸大。此外，只要能使由非球面鏡 50的彎曲面51反射的視頻光透過，開口 161的形狀也可以為任意的形狀。 [第四實施方式]由此，參照附圖對第四實施方式進行說明。以下，主要對上述第二實 施方式與第四實施方式的不同點進行說明。具體而言，在上述第二實施方式中，從投射透鏡41射出的視頻光被 反射僅一次。相對於此，從投射透鏡41射出的視頻光被反射多次(三次)。 (投射型顯示系統的結構)以下，參照附圖對第四實施方式的投射型顯示系統的結構進行說明。 圖11是表示第四實施方式的投射型顯示系統100的結構的圖(側視圖)。 此外，在圖11中，應當注意對與上述圖2相同的結構賦予相同的符號。如圖11所示，投射型顯示系統100除圖2所示的結構外還具有反射 鏡70及反射鏡80。反射鏡70是將由投射透鏡41射出的視頻光反射到反射鏡80側的凸 面鏡。另外，由於反射鏡70為凸面鏡，所以從投射透鏡41射出的視頻光 被放大。反射鏡80是將由反射鏡70反射的視頻光反射到非球面鏡50側 的凹面鏡。此外，應當注意由投射透鏡41、反射鏡70、反射鏡80及非球 面鏡50構成投射光學系統。 (作用及效果)根據第四實施方式的投射型視頻顯示裝置30，從投射透鏡41射出的 視頻光，不僅由非球面鏡50反射並且由反射鏡70及反射鏡80反射。因 而，即使將投射型視頻顯示裝置30的深度方向的尺寸減少，投射型視頻 顯示裝置30也能夠將從投射透鏡41射出的視頻光充分放大後投射到屏幕 11上。[第五實施方式]以下，參照附圖對第五實施方式進行說明。以下，主要對上述第一實 施方式與第五實施方式的不同點進行說明。具體而言，雖然在上述第一實施方式中沒有特別提及，但在第五實施 方式中，將光調製元件440的有效顯示區域設置得比投射透鏡41更靠近 下方。(視頻光射出裝置的結構)以下，參照附圖對第五實施方式的視頻光射出裝置的結構進行說明。
圖12是表示第五實施方式的視頻光生成部40的結構的圖。在此，視頻光 生成部40具有與圖3相同的結構。在圖12中，應當注意僅圖示在第五實 施方式的說明中所需的結構。如圖12所示，在視頻光生成部40中，將光調製元件440的有效顯示 區域設置得比投射透鏡41更靠近下方。具體而言，將光調製元件440的 有效顯示區域設置得比投射透鏡41的光軸中心L更靠近下方。由此，從投射透鏡41射出的視頻光，朝向投射透鏡41的斜上方射出。 因而，將從投射透鏡41射出的視頻光反射到屏幕11 (圖12中未圖示)側 的非球面鏡50被設置在投射透鏡41的斜上方。 (作用及效果)根據第五實施方式，由於將光調製元件440的有效顯示區域設置得比 投射透鏡41更靠近下方，所以從投射透鏡41射出的視頻光就朝向投射透 鏡41的斜上方而射出。因而，由於能夠實現更廣角化的傾斜投射，由此 能夠進一步縮短投射型視頻顯示裝置和屏幕之間的距離。[第六實施方式]以下，參照附圖對第六實施方式進行說明。第六實施方式是第一實施 方式與第五實施方式組合後的實施方式。 (投射型顯示系統的結構)以下，參照附圖對第六實施方式的投射型顯示系統的結構進行說明。 圖13是表示第六實施方式的投射型顯示系統100的結構的圖(側視圖)。 此外，圖13中，應當注意對與上述圖2相同結構賦予相同的符號。如圖13所示，在投射型顯示系統100中，按照覆蓋投射透鏡41及非 球面鏡50的方式設置保護罩261及保護罩262。保護罩262設置在聚光面 a的附近，由光透過性材料構成。保護罩262具有可使與非球面鏡50的彎 曲面51的形狀對應而聚光成特定形狀的光束透過的形狀。此外，只要可 使由非球面鏡50的彎曲面51反射的視頻光透過，保護罩262的形狀也可 以為任意的形狀。此外，保護罩261當然不需要由光透過性材料構成。非球面鏡50由 設置在保護罩261的內側的保持機構被保持在保護罩261的內側。 [第七實施方式〗
以下，參照附圖對第七實施方式進行說明。第七實施方式是第二實施 方式與第五實施方式組合後的實施方式。 (投射型顯示系統的結構) 以下，參照附圖對第七實施方式的投射型顯示系統的結構進行說明。圖14是表示第七實施方式的投射型顯示系統100的結構的圖(側視圖)。 此外，在圖14中，應當注意對與上述圖4相同的結構賦予相同的符號。如圖14所示，在投射型顯示系統100中，按照覆蓋投射透鏡41及非 球面鏡50的方式設置保護罩361。保護罩361在聚光面a的附近具有開口 362。開口 362具有可使與非球面鏡50的彎曲面51的形狀對應而聚光成 特定形狀的光束透過的形狀。此外，只要可使由非球面鏡50的彎曲面反 射的視頻光透過，開口 362的形狀也可以為任意的形狀。此外，非球面鏡50由設置在保護罩361的內側的保持機構被保持在 保護罩361的內側。[第八實施方式]以下，參照附圖對第八實施方式進行說明。以下，主要對上述第六實 施方式與第八實施方式的不同點進行說明。具體而言，在上述第六實施方式中，將由光透過性材料構成的保護罩 262設置在聚光面a的附近。相對於此，在第八實施方式中，用於使視頻 光以進一步廣角化的方式投射的凹面透鏡被設置在聚光面a的附近。具體 而言，凹面透鏡在距聚光面a為"d"的範圍內優選配置在比聚光面a更 靠近屏幕ll側。(投射型顯示系統的結構)以下，參照附圖對第八實施方式的投射型顯示系統的結構進行說明。 圖15是表示第八實施方式的投射型顯示系統100的結構的圖(側視圖)。 此外，在圖15中，應當注意對與上述圖13相同的結構賦予相同的符號。如圖15所示，在投射型顯示系統100中，設置凹面透鏡263代替由 光透過性材料構成的保護罩262。凹面透鏡263設置在聚光面a的附近。具體而言，凹面透鏡263在距 聚光面a為"d"的範圍內被配置在比聚光面a更靠近屏幕.ll側。凹面透 鏡263優選至少在非球面鏡50側具有凹面，並且在屏幕11側具有平面。 另外，優選利用平面的保護罩261圍繞投射光學系統。也就是，由於利用 設置在凹面透鏡263的平面及平面的保護罩261來圍繞投射光學系統，所 以在保管時等情況下，能夠抑制在凹面透鏡263及保護罩261的外面塵埃 局部滯留。此外，在第八實施方式中，由投射透鏡41、非球面鏡50及凹面透鏡 263構成用於將視頻光投射到屏幕11上的投射光學系統300。另外，在第八實施方式中，利用凹面透鏡263代替保護罩262，但並 非限定於此。具體而言，也可以使用非球面透鏡或自由曲面透鏡代替保護 罩262。這樣，由於在聚光面a的附近設置有凹面透鏡263，所以，與第六實 施方式相比，能夠進一步縮短投射型視頻顯示裝置和屏幕之間的距離。凹面透鏡263在距聚光面a為"d"的範圍內配置在比聚光面a更靠 近屏幕11側。也就是，凹面透鏡263在視頻光被聚光於聚光面a後，再 次對發散的視頻光進行聚光。因而，能夠進一步獲得由凹面透鏡263產生 的廣角化的效果。[第九實施方式]以下，參照附圖對第九實施方式進行說明。以下，主要對上述第七實 施方式與第九實施方式的不同點進行說明。具體而言，在上述第七實施方式中，投射光學系統300由投射透鏡41 及非球面鏡50構成。相對於此，在第九實施方式中，投射光學系統300 不具有投射透鏡41，而由多個反射鏡組構成。 (投射型顯示裝置的結構)以下，參照附圖對第九實施方式的投射型顯示系統的結構進行說明。 圖16是表示第九實施方式的投射型顯示系統100的結構的圖(側視圖)。 此外，在圖16中，應當注意對與上述圖14相同的結構賦予相同的符號。如圖16所示，在投射型顯示系統100中，設置有多個反射鏡組(反 射鏡151 反射鏡155)代替投射透鏡41及非球面鏡50。在此，應當注意 由反射鏡151 反射鏡155構成投射光學系統300。在第九實施方式中，反射鏡151、反射鏡152、反射鏡154及反射鏡 155是凹面透鏡，反射鏡153是凸面透鏡。但是反射鏡的組合當然並非限
定於此。在第九實施方式中，在聚光面a的附近設置有開口 362，但並非限定 於此。具體而言，也可以如第六實施方式那樣，將由光透過性材料構成的 保護罩262設置在聚光面a的附近。也可以如第八實施方式那樣，將凹面 透鏡263設置在聚光面a的附近，該凹面透鏡263對由設置在投射光學系 統300的最後級的反射鏡155所反射的視頻光進行聚光。[其他實施方式]通過上述實施方式說明了本發明，但構成該公開的一部分的論述及附 圖，不應當理解為用於限定該發明。對於本領域技術人員而言，根據該公 開可清楚各種各樣的代替實施方式、實施例及應用技術。例如，在上述第一實施方式中，防護罩的全體由光透過性材料構成， 但並非相對於此。具體而言，只要具有用於使非球面鏡50聚光後的視頻 光透過的透過區域，並且僅透過區域由光透過性材料構成即可。由於非球 面鏡50使視頻光聚光，所以能夠將透過區域的尺寸減小，由此易於獲得 用於構成透過區域的光透過性材料。在第二實施方式及第三實施方式中，設置在防護罩160的開口 161的 形狀是橢圓形狀及沿投射型顯示系統100的左右方向為長邊的矩形形狀， 但並非限定於此。具體而言，設置在防護罩160的開口 161的形狀是按照 在聚光面a上由非球面鏡50聚光的視頻光(區域b)的形狀來決定的。在第二實施方式 第八實施方式中，作為將從投射透鏡41射出的視 頻光反射到屏幕11側的反射鏡而使用非球面鏡，但並非限定於此。具體 而言，作為將從投射透鏡41射出的視頻光反射到屏幕11側的反射鏡，也 可以使用自由曲面鏡。在對像差和解析度進行研究的情況下，作為將從投 射透鏡41射出的視頻光反射到屏幕11側的反射鏡也可以使用球面鏡。根據各實施方式，如上述那樣，通過設置反射鏡可縮短投射型視頻顯 示裝置和屏幕之間的距離。因而，能夠抑制在投射型視頻顯示裝置和屏幕 之間闖入人等而使視頻光被遮斷。另外，在使用LD作為光源410的情況下，能夠降低雷射(視頻光)照射到人的可能性。在上述實施方式中，雖然對使用反射型的屏幕的正面投射型顯示系統 進行了例示，但也可以使用透過型屏幕。
權利要求
1、一種投射型視頻顯示裝置，具備用於生成視頻光的視頻光生成部；和將上述視頻光投射到屏幕上的投射光學系統，上述投射光學系統具有將從上述視頻光生成部射出的上述視頻光反射到上述屏幕側的反射鏡，上述投射型視頻顯示裝置還具備在由上述反射鏡反射的上述視頻光的光路上設置的防護罩，上述防護罩具有使由上述反射鏡反射的上述視頻光透過的透過區域。
2、 根據權利要求l所述的投射型視頻顯示裝置，其特徵在於， 上述反射鏡在上述反射鏡和上述屏幕之間使上述視頻光生成部所射出的上述視頻光聚光，上述防護罩的上述透過區域配置在由上述反射鏡將上述視頻光聚光 的位置附近。
3、 根據權利要求1所述的投射型視頻顯示裝置，其特徵在於， 上述防護罩具有從上述反射鏡側至上述屏幕側連通的開口， 上述透過區域是上述開口。
4、 根據權利要求1所述的投射型視頻顯示裝置，其特徵在於，上述防護罩的至少一部分由光透過性材料構成， 上述透過區域由上述光透過性材料構成。
5、 一種投射型顯示系統，具備屏幕；用於生成視頻光的視頻光生 成部；和將上述視頻光投射到上述屏幕上的投射光學系統，上述投射光學系統具有將從上述視頻光生成部射出的上述視頻光反 射到上述屏幕側的反射鏡，上述投射型視頻顯示系統還具備在由上述反射鏡反射的上述視頻光 的光路上設置的防護罩，上述防護罩具有使由上述反射鏡反射的上述視頻光透過的透過區域。
全文摘要
本發明提供一種即使在將視頻光投射到屏幕上時，也能良好維持為了謀求縮短投射型視頻顯示裝置和屏幕之間的距離所設置的反射鏡的配置精度的投射型視頻顯示裝置及投射型顯示系統。投射型視頻顯示裝置(30)具備用於生成視頻光的視頻光生成部(40)；和將視頻光投射到屏幕(11)上的投射光學系統(300)。投射光學系統(300)具有將從視頻光生成部(40)射出的視頻光反射到屏幕側的非球面鏡(50)。投射型視頻顯示裝置(30)具有在由非球面鏡(50)反射的視頻光的光路上設置的防護罩(60)。防護罩(60)具有使由反射鏡反射的視頻光透過的透過區域。
文檔編號G03B21/14GK101154025SQ20071015313
公開日2008年4月2日 申請日期2007年9月28日 優先權日2006年9月29日
發明者三輪孝司, 天野隆平, 橫手惠紘 申請人:三洋電機株式會社