[发明专利]投影显示器

说明书

技术领域

本发明涉及使用投影透镜进行图像显示的投影显示器。

背景技术

光学模块作为投影器（投影显示器）的一个主要组件，通常配置有包括光源的照明光学系统（照明系统）和包括光调制装置和投影透镜的投影光学系统。

在这种投影器的领域中，称作显微投影器的小（手掌大小）且轻便的便携式投影器开始普及。此外，现在提出在投影器内结合自动聚焦（AF）机构，以便改进用户便利性（例如，参看日本专利No.3960972）。

发明内容

如日本专利No.3960972中所公开的具有AF机构的投影器在其主体中包括这种机构（机械结构）。因此，例如，在投影器用于上述显微投影器的情况下，尽管AF机构提供免聚焦功能，但该机构会成为抑制投影器的尺寸减少的原因。因此期望提出实际上的免聚焦功能（即，不用必须实质上进行聚焦）以改进用户便利性，同时实现尺寸的减小。

期望提供一种投影显示器，其允许改进用户便利性，同时实现尺寸的减小。

根据本发明实施方式的投影显示器包括：光源部；光调制元件，基于图像信号调制从光源部发出的光；以及投影透镜，将由光调制元件调制的光投影到投影平面上，其中，满足下列公式（1）和（2）：

{(4FR’)/(W’TphR)}≥0.015……（1）

W’≤0.5……（2）

其中：F为投影透镜的F-数；W’为光调制元件的对角线尺寸（英寸数）；ph为光调制元件的一边方向上的像素数；T为投影显示器本身的投影缩放比（=投影距离s/在投影面上的投影图像的一边方向上的距离L）；R为投影透镜的出瞳的半径；I为在投影透镜的出瞳中的光量分布中，沿径向对达到出瞳的半径R的光量进行积分得到的光积分量；以及I’（=I/2）为在出瞳中的光量分布中，以所述光量分布的重心为中心，沿径向对达到预定半径R’的光量进行积分得到的积分光量。

在根据本发明的上述实施方式的投影显示器中，从光源部发出的光由光调制元件根据图像信号进行调制，并且调制光被投影透镜投影到投影平面上。这里，满足公式（1）和（2），由此景深增加，并且实现实际上的免聚焦功能，而不需要在投影显示器中结合AF机构和/或其他机构。

根据本发明的上述实施方式的投影显示器，满足公式（1）和（2），允许实现实质上的免聚焦功能，而不需要在投影显示器中结合AF机构和/或其他机构。因此投影显示器允许改进用户便利性同时实现尺寸的减少。

应当理解，上文概述以及下面的详细说明都是示例性的，并且旨在提供如所要求的技术的进一步解释。

附图说明

为了提供对本公开进一步的理解，本申请包括附图，并将附图合并到说明书中构成本说明书的一部分。该附图对实施方式进行图解，并与本说明书一起对本技术的原理进行说明。

图1是示出根据本发明实施方式的投影显示器的整体构造的图示。

图2是示出图1中示出的光调制元件的示例性详细构造的示意图。

图3是用于说明投影显示器的投影缩放比的示意图。

图4是示出在投影距离“s”和近侧投影距离s1之间和投影距离“s”和远侧投影距离s2之间的关系的实例的特性图。

图5是用于说明伪F-数F’的定义的示意图。

图6A和6B是示出使用伪F-数F’确定的实质上的免聚焦范围的实例的特性图。

图7A至图7C均为示意性示出投影透镜的出瞳的光量分布的示意图。

图8是示出根据变形例的光调制元件的示例性构造的示意图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本公开的实施方式。应当注意，按照下列顺序进行描述。

1.实施方式（其中光学调制元件的每个像素具有正方形状的实例）。

2.变形例（其中光学调制元件的每个像素具有矩形状的实例）。

3.其他变形例

[实施方式]

[投影显示器3的整体构造]

图1示出根据本发明实施方式的投影显示器（投影显示器3）的整体构造。投影显示器3是将图像（图像光）投影到屏幕30（投影面）上的显示器（投影器），其包括照明系统1和用于使用来自照明系统1的照明光进行图像显示的光学系统（显示器光学系统）。

（照明系统1）

照明系统1包括：红光激光器11R；绿光激光器11G；蓝色激光器11B；透镜12R、12G、和12B；二向色棱镜131和132；光学元件14；驱动部15；准直透镜16；复眼透镜17和聚光透镜18。应当注意Z0表示图1中的光轴。