專利名稱：投射型圖像顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶投影儀等投射型圖像顯示裝置。
背景技術(shù)：
作為液晶投影儀的利用方法，是通過接收從個(gè)人計(jì)算機(jī)輸出的圖像信號(hào)而進(jìn)行圖像投射的。即，進(jìn)行展示的人操作個(gè)人計(jì)算機(jī)，將想讓參加者看見的圖像顯示在個(gè)人計(jì)算機(jī)的顯示器上，由液晶投影儀將與該圖像相同的圖像擴(kuò)大投射在屏幕上，能夠讓所有參加者看見該圖像。一方面，對(duì)進(jìn)行展示的人來說，有不希望讓參加者看見操作中途的圖像的情況，對(duì)應(yīng)于這種要求，提出了一種液晶投影儀的方案，其中構(gòu)成了對(duì)圖像的投射暫時(shí)進(jìn)行遮光處理的能自由滑動(dòng)的遮光板(參照特開2002-365607號(hào)公報(bào))。
但是，由于必須使處于未遮光圖像投射的狀態(tài)的遮光板位于光路以外，故在光路之外需要遮光板的滑動(dòng)空間，導(dǎo)致遮光裝置大型化。另外，由于遮光板無法迅速地滑動(dòng)，故需要用于對(duì)圖像投射進(jìn)行遮光處理的時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述情況，其目的在于提供一種在可以謀求節(jié)省空間的同時(shí)，還可以迅速地進(jìn)行遮光，另外，易于進(jìn)行多個(gè)等級(jí)的光量的設(shè)定的投射型圖像顯示裝置。
為了解決上述問題，本發(fā)明的投射型圖像顯示裝置，是一種用光閥將從光源射出的光進(jìn)行光調(diào)制來進(jìn)行圖像投射的投射型圖像顯示裝置，其特征在于，包括由設(shè)置在光源的光射出一側(cè)的一對(duì)復(fù)眼透鏡構(gòu)成的積分透鏡；配置在所述一對(duì)復(fù)眼透鏡之間的各有效光路之外的位置上的多個(gè)遮光板；和使所述多個(gè)遮光板轉(zhuǎn)動(dòng)，來遮斷所述有效光路的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)部。
根據(jù)上述構(gòu)成，由于在一對(duì)復(fù)眼透鏡之間遮斷照明光，所以可以在暫時(shí)停止圖像投射的情況下阻止光向光閥入射，同時(shí)，例如還能夠進(jìn)行與復(fù)眼透鏡的透鏡數(shù)量相應(yīng)的多等級(jí)的光量設(shè)定。
各遮光板可以構(gòu)成為形成與所述復(fù)眼透鏡的寬度或者高度對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度，遮斷與復(fù)眼透鏡的縱向一列或者橫向一列的透鏡組對(duì)應(yīng)的有效光路。在該構(gòu)成中，例如，若使各遮光板分別轉(zhuǎn)動(dòng)，則能夠設(shè)定與復(fù)眼透鏡的列數(shù)或者行數(shù)對(duì)應(yīng)的多等級(jí)的光量。另外，若以組為單位轉(zhuǎn)動(dòng)遮光板，則能夠設(shè)定與組數(shù)對(duì)應(yīng)的多等級(jí)光量，同時(shí)，通過成組化而易于實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)部的簡(jiǎn)化。
各遮光板可以構(gòu)成為分割成兩個(gè)以上，且全部形成為與所述復(fù)眼透鏡的寬度或者高度對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度，利用全部所述分割的遮光板遮斷與復(fù)眼透鏡的縱向一列或者橫向一列的透鏡組對(duì)應(yīng)的有效光路，利用所述分割的遮光板的一部分將與復(fù)眼透鏡的縱向一列或者橫向一列中的所定透鏡組對(duì)應(yīng)的有效光路遮斷。在這種構(gòu)成中，例如通過使與各分割遮光板對(duì)應(yīng)的那些分割部分成組地轉(zhuǎn)動(dòng)，從而可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)部的簡(jiǎn)化，同時(shí)可以進(jìn)行多等級(jí)的光量設(shè)定。
所述分割完的遮光板還可以構(gòu)成為繞互不相同的轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，所述分割完的遮光板還可以由固定在單一轉(zhuǎn)動(dòng)軸上且一體轉(zhuǎn)動(dòng)的一體轉(zhuǎn)動(dòng)部和游動(dòng)嵌合在所述一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸上轉(zhuǎn)動(dòng)的單獨(dú)轉(zhuǎn)動(dòng)部構(gòu)成。此外，還可以將構(gòu)成同一遮光板的分割遮光板配置為相互之間有一部分重疊。
再有，在這些投射型圖像顯示裝置中，還可以構(gòu)成為通過所述遮光板的轉(zhuǎn)動(dòng)來遮斷其兩側(cè)相鄰的有效光路。若為這種構(gòu)成，則可以減少零件的件數(shù)。
另外，在這些投射型圖像顯示裝置中，優(yōu)選構(gòu)成為通過使所述多個(gè)遮光板中的幾個(gè)遮光板進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)或者遮光板的一部分進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，從而形成遮斷光源的周圍側(cè)光的全部或者一部分的狀態(tài)。通過遮斷光源的周圍側(cè)光，從而可以提高投射圖像的對(duì)比度。還可以在用戶進(jìn)行要求高對(duì)比度的操作時(shí)，形成將光源的周圍側(cè)光的全部或者一部分遮光的狀態(tài)。
此外，在這些投射型圖像顯示裝置中，還可以構(gòu)成為用執(zhí)行元件轉(zhuǎn)動(dòng)遮光板。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的液晶投影儀的構(gòu)成圖。
圖2是遮光裝置的配置場(chǎng)所的放大圖，該圖(a)是平面圖，該圖(b)是主視圖。
圖3是將遮光裝置的配置場(chǎng)所進(jìn)一步放大的平面圖。
圖4是遮光裝置的配置場(chǎng)所的放大圖，該圖(a)是平面圖，該圖(b)是主視圖。
圖5是遮光裝置的配置場(chǎng)所的放大圖，該圖(a)是平面圖，該圖(b)是主視圖。
圖6是遮光驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的平面圖。
圖7是將其它構(gòu)成的遮光裝置的配置場(chǎng)所放大表示的平面圖。
圖8是將其它構(gòu)成的遮光裝置的配置場(chǎng)所放大表示的平面圖。
具體實(shí)施例方式
以下，根據(jù)圖1～圖8對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的液晶投影儀進(jìn)行說明。
圖1是表示本實(shí)施方式的4燈3板式液晶投影儀的圖。照明裝置1由4個(gè)光源1a、1b、1c、1d；配置在光源1a、1b之間的反射鏡2和配置在光源1c、1d之間的反射鏡3構(gòu)成。各光源由超高壓水銀燈、金屬鹵化物燈、氙燈等構(gòu)成，其照射光通過拋物面反射鏡形成平行光射出，導(dǎo)向積分透鏡4。
積分透鏡4由一對(duì)復(fù)眼透鏡4a、4b構(gòu)成，每個(gè)透鏡對(duì)將從照明裝置1射出的光導(dǎo)向后述的液晶光閥的整個(gè)表面，將存在于照明裝置中的部分亮度不均均勻化，減少畫面中央和周邊部分間的光量差。經(jīng)過積分透鏡4的光，經(jīng)過偏振光變換裝置5及聚光透鏡6之后，導(dǎo)入第1分色鏡7。
偏振光變換裝置5由偏振光分光器陣列(以下，稱為PBS陣列)構(gòu)成。PBS陣列具備偏振光分離膜和相位差板(1/2λ板)。PBS陣列的各偏振光分離膜，使來自積分透鏡4的光中的、例如P偏振光通過，將S偏振光進(jìn)行90°光路變更。光路偏振過的S偏振光由相鄰的偏振光分離膜反射后直接射出。另一方面，透過偏振光分離膜的P偏振光由設(shè)于其前側(cè)(光出射側(cè))的所述相位差板轉(zhuǎn)換成S偏振光并射出。即，在這種情況下，幾乎所有的光都轉(zhuǎn)變成了S偏振光。
第1分色鏡7透過紅色波段的光，反射藍(lán)綠色(綠+藍(lán))的波段的光。透過第1分色鏡7的紅色波段的光，經(jīng)過凹透鏡8由反射鏡9反射而改變光路。由反射鏡9反射的紅色光經(jīng)過透鏡10，通過透過紅色光用的透過型液晶光閥31，從而進(jìn)行光調(diào)制。另一方面，由第1分色鏡7反射的藍(lán)綠色波段的光，經(jīng)過凹透鏡11導(dǎo)入第2分色鏡12。
第2分色鏡12透過藍(lán)色波段的光，反射綠色波段的光。由第2分色鏡12反射的綠色波段的光，經(jīng)過透鏡13而導(dǎo)向綠色光用的透過型液晶光閥32，通過透過它來進(jìn)行光調(diào)制。另外，透過第2分色鏡12的藍(lán)色波段的光，經(jīng)過中繼透鏡14、全反射鏡15、中繼透鏡16、反射鏡17以及中繼鏡透18，導(dǎo)入藍(lán)色光用的透過型液晶光閥33，通過透過它而進(jìn)行光調(diào)制。
各液晶光閥31，32，33具備入射側(cè)偏振片31a、32a、33a；在一對(duì)玻璃基板(形成像素電極或取向膜)間密封液晶而成的面板部31b、32b、33b；和出射側(cè)偏振片3 1c、32c、33c。
通過經(jīng)由液晶光閥31，32，33而進(jìn)行調(diào)制的調(diào)制光(各顏色的圖像光)，由交叉二向棱鏡19合成為彩色圖像光。該彩色圖像光由投射透鏡20放大投射，投射顯示在圖中未示出的屏幕上。
遮光裝置21，如圖2及圖3所示，由多個(gè)遮光部22構(gòu)成，各個(gè)遮光部22設(shè)置在處于偏振光轉(zhuǎn)換裝置5側(cè)的復(fù)眼透鏡4b附近的、不妨礙有效照明光通過的位置上。各遮光部22由第一遮光部22A和第二遮光部22B構(gòu)成。第一遮光部22A，如圖4及圖5所示，構(gòu)成為遮斷復(fù)眼透鏡的上面1/3和下面1/3的區(qū)域，第二遮光部22B構(gòu)成為遮斷復(fù)眼透鏡的中間的1/3的區(qū)域。
各遮光部22由配置在縱向上的軸22a和固定在該軸22a上的遮光板22b構(gòu)成。在第一遮光部22A中，遮光板22b與復(fù)眼透鏡的上面1/3區(qū)域和下面1/3區(qū)域?qū)?yīng)地配置，在第二遮光部22B中，遮光板22b與復(fù)眼透鏡的中間1/3區(qū)域?qū)?yīng)地配置。遮光板22b是在樹脂或金屬的部件上涂敷黑色的光吸收體而成的，以便將所接受的光吸收。通過使軸22a大致呈90°轉(zhuǎn)動(dòng)，從而可以切換照明光的遮斷狀態(tài)和通過狀態(tài)。另外，第一遮光部22A以及第二遮光部22B都處于遮光狀態(tài)時(shí)，它們的上下端的短邊部分相互重合，可以防止光泄漏(參照?qǐng)D5(b))。此外，左右相鄰的遮光板22b之間在遮光狀態(tài)下左右邊緣相互重合，可以防止光泄漏(參照?qǐng)D5(a))。
如圖6所示，軸22a由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)23轉(zhuǎn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)23，由與軸22a連接的連接部(彎折部)23a、沿與遮光部分22…的排列方向相同的方向延長(zhǎng)而形成的板部件23b和形成于該板部件23b上的卡止長(zhǎng)孔23c構(gòu)成。卡止長(zhǎng)孔23c與所述連接部23a的卡止突起部(存在于相對(duì)軸22a偏心的位置)卡合。通過使板部件23b向其縱長(zhǎng)方向移動(dòng)，從而可以使軸22a大致呈90°轉(zhuǎn)動(dòng)。用于使板部件23b移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力，可以通過手操作或者電磁螺線管等執(zhí)行元件來施加。
在上述構(gòu)成中，由于在一對(duì)復(fù)眼透鏡4a·4b間進(jìn)行照明光的遮斷，故在暫時(shí)停止圖像投射的情況下，可以阻止光向液晶光閥31、32、33入射。進(jìn)而，準(zhǔn)備個(gè)人計(jì)算機(jī)的畫面投射模式或電影等動(dòng)畫投射模式等多種模式，在這多種模式中，可以易于對(duì)應(yīng)地使光閥的入射光量等級(jí)可變。其中，因?yàn)楣庠?的周圍側(cè)光的平行度低，故成為對(duì)比度降低的主要原因。僅第一遮光部22A形成遮光狀態(tài)時(shí)，只有光源1的周圍側(cè)光處于遮光狀態(tài)(中心部分的光處于能使用的狀態(tài))下，實(shí)現(xiàn)了高對(duì)比度，適用于電影等的投射模式。即，例如若在用戶操作稱為[電影模式]的按鈕的情況下，進(jìn)行將光量降低一些的處理，則優(yōu)選不遮斷光源中心一側(cè)的光(或者，不對(duì)含有光源中心的光進(jìn)行遮斷)，僅遮斷光源周圍側(cè)光。另外，作為光量調(diào)整，不進(jìn)行遮光，可以在用戶進(jìn)行要求高對(duì)比度的操作(例如，壓下圖中未示出的遙控器或框體表面的操作面板上設(shè)置的[高對(duì)比度按鈕]等)時(shí)，僅第一遮光部22A進(jìn)入遮光狀態(tài)，形成僅遮斷光源的周圍側(cè)光的遮光狀態(tài)。
圖7中示出遮光裝置24。該遮光裝置24由多個(gè)遮光部25構(gòu)成，各遮光部25設(shè)置在位于偏振光變換裝置5一側(cè)復(fù)眼透鏡4b的附近的、不妨礙有效光路的位置上。各遮光部分25由第一遮光部25A和第二遮光部25B構(gòu)成。第一遮光部25A構(gòu)成為遮斷例如復(fù)眼透鏡的上面1/3區(qū)域和下面1/3區(qū)域，第二遮光部25B構(gòu)成為遮斷復(fù)眼透鏡的中間1/3區(qū)域。
第一遮光部25A由固定在縱向配置的軸25a上的遮光板25b構(gòu)成，第二遮光部25B由游動(dòng)嵌合在軸25a上的遮光板25b′構(gòu)成。而且，軸25a上連接驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)23的連接部23a。另一方面，遮光板25b′上形成有向遠(yuǎn)離軸25a的方向突出且向上方延伸(比復(fù)眼透鏡4b的上端更靠近上側(cè))的突起部，該突起部連接著第二連接部23d連接。在這種結(jié)構(gòu)的遮光裝置24中，通過軸的共用，從而可以謀求零件件數(shù)的削減和節(jié)省空間。
圖8中示出遮光裝置26。該遮光裝置26由多個(gè)遮光部27構(gòu)成，各遮光部27設(shè)置在位于偏振光變換裝置5一側(cè)的復(fù)眼透鏡的附近的、不妨礙有效照明光通過的位置上。各遮光部27由軸27a和遮光板27b構(gòu)成。遮光板27b具有可以遮斷兩側(cè)相鄰的有效照明光的寬度，其中心部分設(shè)有所述軸27a。若為這種結(jié)構(gòu)的遮光裝置26，則可以將遮光部27的個(gè)數(shù)減少到上述構(gòu)成的一半。當(dāng)然，即使在這種結(jié)構(gòu)的遮光裝置26中，也可以采用由相互獨(dú)立的第一遮光部和第二遮光部形成各遮光部27的分割構(gòu)成。
作為遮光板的分割構(gòu)成，示出了進(jìn)行積分透鏡4的上下邊緣側(cè)的遮光和整體遮光的構(gòu)成，但并未限于此，還可以是任意地進(jìn)行上邊緣側(cè)遮光、下邊緣側(cè)遮光、右邊緣側(cè)遮光、左邊緣側(cè)遮光、左右邊緣側(cè)遮光或者角部遮光的其中至少一個(gè)的構(gòu)成，另外，并未限于兩個(gè)等級(jí)(一部分遮光和全部遮光)，還可以是設(shè)定多個(gè)部分遮光狀態(tài)、進(jìn)行三個(gè)等級(jí)以上的多等級(jí)遮光的方案。
另外，還可以采用不分割遮光板的構(gòu)成。例如，各遮光板構(gòu)成為形成與復(fù)眼透鏡的寬度或者高度對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度，并遮斷與復(fù)眼透鏡的縱向一列或者橫向一列的透鏡組對(duì)應(yīng)的有效光路。如果分別使各遮光板轉(zhuǎn)動(dòng)，則能夠進(jìn)行與復(fù)眼透鏡的列數(shù)或者行數(shù)相應(yīng)的多等級(jí)的光量設(shè)定。
此外，通過從位于光源1的周圍一側(cè)的遮光板開始階段性地形成遮光狀態(tài)，從而可以使圖像對(duì)比度和光量等級(jí)性地變化。
另外，若以組為單位轉(zhuǎn)動(dòng)遮光板，則能夠設(shè)定與組數(shù)對(duì)應(yīng)的多等級(jí)的光量，同時(shí)通過成組化可以容易地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)部的簡(jiǎn)化。還有，能夠相對(duì)于復(fù)眼透鏡中的一個(gè)透鏡配置一個(gè)遮光板，在這種情況下，能夠設(shè)定與透鏡數(shù)量對(duì)應(yīng)的多等級(jí)的光量。
根據(jù)以上所說明的，根據(jù)本發(fā)明，在可以實(shí)現(xiàn)遮光圖像投射的裝置的節(jié)省空間的同時(shí)，可以迅速地進(jìn)行遮光。另外，可以容易地進(jìn)行照明光量的多等級(jí)設(shè)定。此外，達(dá)到形成僅將光源的周圍側(cè)光極性遮光的狀態(tài)并實(shí)現(xiàn)高對(duì)比度的效果。
權(quán)利要求
1.一種投射型圖像顯示裝置，其中利用光閥對(duì)從光源發(fā)出的光進(jìn)行光調(diào)制而投射圖像，其特征在于，包括由設(shè)置在光源的光射出一側(cè)的一對(duì)復(fù)眼透鏡構(gòu)成的積分透鏡；配置在所述一對(duì)復(fù)眼透鏡之間的各有效光路之外的位置上的多個(gè)遮光板；和使所述多個(gè)遮光板轉(zhuǎn)動(dòng)，來遮斷所述有效光路的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投射型圖像顯示裝置，其特征在于，各遮光板構(gòu)成為形成為與所述復(fù)眼透鏡的寬度或者高度對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度，以遮斷與復(fù)眼透鏡的縱向一列或者橫向一列的透鏡組相對(duì)應(yīng)的有效光路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投射型圖像顯示裝置，其特征在于，各遮光板構(gòu)成為分割成兩個(gè)以上，且全部形成為與所述復(fù)眼透鏡的寬度或者高度對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度，利用全部所述分割的遮光板遮斷與復(fù)眼透鏡的縱向一列或者橫向一列的透鏡組對(duì)應(yīng)的有效光路，利用所述分割的遮光板的一部分將與復(fù)眼透鏡的縱向一列或者橫向一列中的所定透鏡組對(duì)應(yīng)的有效光路遮斷。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的投射型圖像顯示裝置，其特征在于，所述分割完的遮光板構(gòu)成為繞各不相同的轉(zhuǎn)動(dòng)軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的投射型圖像顯示裝置，其特征在于，所述分割完的遮光板由固定在單一轉(zhuǎn)動(dòng)軸上且一體轉(zhuǎn)動(dòng)的一體轉(zhuǎn)動(dòng)部和游動(dòng)嵌合在所述一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸上轉(zhuǎn)動(dòng)的單獨(dú)轉(zhuǎn)動(dòng)部構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求3～5中任一項(xiàng)所述的投射型圖像顯示裝置，其特征在于，構(gòu)成同一遮光板的分割遮光板配置為一部分相互重合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任一項(xiàng)所述的投射型圖像顯示裝置，其特征在于，構(gòu)成為通過所述遮光板的轉(zhuǎn)動(dòng)來遮斷其兩側(cè)相鄰的有效光路。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～7中任一項(xiàng)所述的投射型圖像顯示裝置，其特征在于，通過使所述多個(gè)遮光板中的幾個(gè)遮光板進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)或者遮光板的一部分進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，從而形成遮斷光源的周圍側(cè)光的全部或者一部分的狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的投射型圖像顯示裝置，其特征在于，在用戶進(jìn)行要求高對(duì)比度的操作時(shí)，形成將光源的周圍側(cè)光的全部或者一部分遮斷的狀態(tài)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1～9中任一項(xiàng)所述的投射型圖像顯示裝置，其特征在于，由執(zhí)行元件轉(zhuǎn)動(dòng)遮光板。
全文摘要
遮光裝置(21)由多個(gè)遮光部(22)構(gòu)成，各遮光部分(22)設(shè)置在位于偏振光變換裝置(5)一側(cè)的復(fù)眼透鏡(4b)(積分透鏡4中的一個(gè)復(fù)眼透鏡)附近的、不妨礙有效照明光通過的位置上。各遮光部22由第一遮光部(22A)和第二遮光部(22B)構(gòu)成。第一遮光部(22A)構(gòu)成為遮斷復(fù)眼透鏡的上面1/3區(qū)域和下面1/3區(qū)域，第二遮光部(22B)構(gòu)成為遮斷復(fù)眼透鏡的中間1/3區(qū)域。
文檔編號(hào)G03B21/14GK1584732SQ20041006401
公開日2005年2月23日 申請(qǐng)日期2004年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月1日
發(fā)明者木場(chǎng)弘樹 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社