[发明专利]二维扫描投影仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种二维扫描投影仪，其将通过使光源发出的光束进行二维扫描来产生的图像放大和投影到预定的扫描面上。

背景技术

近来，一种将通过使光源发出的光束进行二维扫描来产生的图像放大和投影到诸如屏幕之类的扫描面上的二维扫描投影仪是已知的。此外，对于二维扫描投影仪，被配置成使扫描光学系统的光轴相对于屏幕倾斜的设备是已知的。上述配置的二维扫描投影仪将图像从设置在屏幕下方的图像产生单元投影到整个屏幕上。这样配置的二维扫描投影仪能够进行所谓的上投(shooting-up)投影，其中图像从设置在屏幕下方的图像产生单元投影到整个屏幕上。能够执行上投投影的设备与扫描光学系统的光轴基本垂直于屏幕的常规的非上投(non-shooting-up)型投影仪相比可以节省空间。

但是存在这样的问题：通过能够进行上投投影的设备投影的图像与通过非上投投影仪投影的图像相比具有较大的TV畸变(TVdistortion)和梯形畸变。这里所说的TV畸变指的是投影到屏幕上的图像畸变。特别地，TV畸变通过投影图像的长边向投影图像的短边的畸变的数值来表示。例如，日本专利临时公开No.2004-138719A中公开了一种用于降低投影仪中的TV畸变的技术。

专利公开2004-138719A中公开了一种二维扫描投影仪，其中扫描光学系统设置在光源和屏幕之间。在该投影仪中，扫描光学系统被设置成偏轴的(decentered)。通过这种配置，投影仪的设计者试图通过对投影光学系统赋予变形效应(anamorphic effect)来校正TV畸变等等。

但是，由于专利公开2004-138719A中描述的投影仪被配置为扫描光学系统是偏轴的(decentered)，投影仪的配置不可避免地变得复杂。另外，需要对透镜进行高精度的定位。

发明内容

鉴于上述情况，本发明的目的是提供一种二维扫描投影仪，其能够进行所谓的上投投影并且能够有效地补偿诸如TV畸变和梯形畸变之类的图像质量下降，而无需采用复杂且具有高精度要求的配置。

为了实现上述目的，根据本发明，提供了一种二维扫描投影仪，其使从光源发出的光束在第一方向上和与第一方向垂直的第二方向上扫描以在扫描面上投影二维图像，包括：第一偏转器，所述第一偏转器在第一方向上偏转光束；以及扫描光学系统，所述扫描光学系统设置在所述第一偏转器和所述扫描面之间。所述扫描光学系统被配置成组成所述扫描光学系统的光学部件的中心轴彼此共线以限定所述扫描光学系统的光轴，并且所述光学部件中的每一个都具有关于所述光轴旋转对称的放大率，所述扫描面的中心在所述第二方向上偏离所述光轴与包括所述扫描面的平面的交点，所述第一偏转器被设置成所述第一偏转器的旋转轴在包括所述光轴和所述第二方向的平面中相对于所述第二方向倾斜第一角度，从所述光源发出的光束入射到所述第一偏转器上，从而在包括所述光轴和所述第二方向的平面中，入射到投影图像的中心的所述光束的主光线斜入射到所述第一偏转器上以相对于所述光轴形成第二角度。

根据本发明，优选的是，所述二维扫描投影仪满足下面两个条件。在这种情况下，H代表所述交点与所述屏幕的下边中点之间的距离，D代表所述交点与所述屏幕的下边的一个端点之间的距离，H”代表所述交点与所述屏幕的上边中点之间的距离，D”代表所述交点与所述屏幕的上边的一个端点之间的距离，f代表所述扫描光学系统的焦距，α代表所述第一方向上的半视角，ρ代表所述第一角度，β代表所述第二角度，ω代表所述第二方向上的半视角。