[发明专利]投影型显示装置

说明书

本发明涉及一种投影型显示装置，包括投影光学系统、偏振分离元件和检测光学系统。投影光学系统包括照明部、投影透镜，和光阀。所述光阀基于图像信号调制从所述照明部提供的照明光，并向所述投影透镜射出调制后的照明光。所述偏振分离元件布置在所述光阀和所述投影透镜之间，用于将入射的光分离为第一偏振分量和第二偏振分量，并分别向互不相同的方向射出所述第一偏振分量和所述第二偏振分量。所述检测光学系统具有成像元件，所述成像元件被布置在与所述光阀光学共轭的位置，经由所述投影透镜和所述偏振分离元件，基于沿投影面附近的平面照射的不可见光的光被入射到所述成像元件。所述投影型显示装置满足以下条件式(1)：d1β×d2。

本申请是申请日为2015年6月12日、申请号为201580039638.9、发明名称为“投影型显示装置”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及具有检测功能的投影型显示装置。

背景技术

近年来，智能电话、平板终端等可使用触摸屏，由此可允许通过直观的点击操作对屏幕上所显示的图像进行翻页、放大或缩小。另一方面，作为通过在屏幕上投影图像来进行显示的显示单元，投影仪(投影型显示装置)已是众所周知的。举例来说，如专利文献1和2所公开的，提出一种在这种投影仪中增加如触摸屏之类的检测功能的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本未审专利申请公开No.2007-52218

专利文献2：日本未审专利申请公开No.2003-44839

发明内容

在专利文献1所描述的投影仪中，利用单个投影透镜实现投影光学系统所进行的图像投影以及检测光学系统所进行的检测光接收。此外，产生图像的光阀和接收检测光的成像元件被布置于光学共轭的位置。这样的装置构造可允许准确地检测物体，并且不需要进行例如校准之类的复杂处理。利用简单的构造就能实现交互装置。

但是，专利文献1中所描述的上述构造不能在投影面上保证足够的检测区域(可检测区域，检测范围)，因此有进一步改进的空间。因此，需要实现一种能基本上在整个投影区域中进行物体检测的装置。

因此，需要提供一种利用简单的构造实现物体检测、并能在整个投影区域中检测物体的投影型显示装置。

根据本发明的一个实施方式的投影型显示装置包括投影光学系统、偏振分离元件和成像元件。投影光学系统包括照明部、投影透镜和光阀。所述光阀基于图像信号调制从所述照明部提供的照明光，并向所述投影透镜射出调制后的照明光。所述偏振分离元件布置在所述光阀和所述投影透镜之间，用于将入射的光分离为第一偏振分量和第二偏振分量，并分别向互不相同的方向射出所述第一偏振分量和所述第二偏振分量。所述成像元件被布置在与所述光阀光学共轭的位置，并且经由所述投影透镜和所述偏振分离元件，基于沿投影面附近的平面照射的不可见光的光被入射到所述成像元件。所述投影型显示装置满足以下条件式，

d1β×d2 (1)

其中，d1为光阀的对角线尺寸，d2为成像元件的对角线尺寸，β为检测光学系统的光学倍率，当检测光学系统为缩小光学系统时β大于1，当检测光学系统为放大光学系统时β小于1，且当检测光学系统为等倍光学系统时β等于1。

要注意的是，本文所使用的“对角线尺寸”是指光阀的有效区域(绘图区域，或有效显示区域)和成像元件的有效区域(有效成像区域)之一的对角线的长度。

在根据本发明的一个实施方式的投影型显示装置中，成像元件布置在与光阀光学共轭的位置，并且经由投影透镜和偏振分离元件，基于沿投影面附近的平面照射的不可见光的光(被物体反射的不可见光的一部分)被入射到所述成像元件。由此，可以与投影区域内的位置和检测区域内的位置相对应地检测物体，而不需要执行诸如校准之类的复杂信号处理。此外，通过满足条件式(1)，可允许在基本上整个投影区域中检测物体。