專利名稱：投射式顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將形成在光閥上的光學(xué)像放大并投射到屏幕上的投射式顯示 裝置。
背景技術(shù)：
作為用于得到大畫面影像的方法，己知有在光閥上形成與影像信號相應(yīng) 的光學(xué)像，對該光學(xué)像照射光，并使用投射透鏡將其放大并投射到屏幕上的 投影機(jī)等投射式顯示裝置。
在這種投射式顯示裝置中，通過使用反射式光閥作為光閥，就能夠兼顧 高清晰度和高像素?cái)?shù)值孔徑，能顯示光利用效率高的高亮度的投射圖像。'
圖4中示出使用了如上所述的反射式光閥的現(xiàn)有投射式顯示裝置中的光 學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。這種結(jié)構(gòu)例如已在專利文獻(xiàn)l中公開。
在圖4中，從作為光源的燈l所放射的光，利用由凹面鏡2、棒狀棱鏡3 和聚光透鏡4構(gòu)成的照明光學(xué)系統(tǒng)，經(jīng)全反射棱鏡6a聚焦在反射式光閥9上。 棒狀棱鏡3的截面是方形柱狀，具有與反射式光閥9的有效顯示面大致相同 的寬高比。在凹面鏡2與棒狀棱鏡3之間配置有色盤5。由反射式光閥9反射 的光，經(jīng)過色分離合成光學(xué)系統(tǒng)即分色棱鏡6b，由投射透鏡10投射到屏幕(未 圖示)上。
凹面鏡2的反射面的橫截面形狀形成橢圓形，具有第一焦點(diǎn)和第二焦點(diǎn)。 并且配置成燈1的發(fā)光體的中心位于凹面鏡2的第一焦點(diǎn)附近，棒狀棱鏡3 的光入射面位于第二焦點(diǎn)附近。凹面鏡2由在玻璃制機(jī)械材料的內(nèi)面形成光 學(xué)多層膜的部件構(gòu)成，該光學(xué)多層膜具有使紅外光透射并使可見光反射的性 質(zhì)。
從燈1放射的光被凹面鏡2反射并聚焦，在凹面鏡2的第二焦點(diǎn)形成燈1 的發(fā)光體像。由于燈1的發(fā)光體像具有在靠近光軸的中心附近最亮，越往周 邊越急劇變暗的趨勢，因此其亮度不均勻。對于該問題，在第二焦點(diǎn)附近配置棒狀棱鏡3的入射面，使入射光在棒
狀棱鏡3的側(cè)面進(jìn)行多重反射來實(shí)現(xiàn)亮度的均勻化。通過這樣做，就將棒狀 棱鏡3的出射面作為二次面光源，通過利用以后配置的聚光透鏡4使其成像 在反射式光閥9上，由此來確保照明光的均勻性。
色盤5組合有僅透射三原色中的1種顏色的3種濾色器來構(gòu)成。利用配 置在凹面鏡2的第二焦點(diǎn)附近的色盤5，將從燈1輸出的白色光按時(shí)間分割成 紅、綠、藍(lán)的三原色。g卩，通過使色盤5旋轉(zhuǎn)，以按時(shí)間分割的方式依次向 反射式光閥9上照射紅、綠、藍(lán)三原色的光。這樣，就能夠使用1個(gè)顯示元 件(反射式光閥9)來顯示全彩色的投射圖像。
為了去掉后面說明的不必要光，在照明光學(xué)系統(tǒng)的光瞳位置設(shè)置光闌U。 將光闌11配置成其開口重心相對于照明光學(xué)系統(tǒng)的光軸偏心。其理由是因?yàn)?在抑制必要光的遮光來將亮度的降低抑制到最小限度的同時(shí)，提高了對比度 性能。
下面，參照圖5A 圖5C，關(guān)于反射式光閥9的結(jié)構(gòu)和動作進(jìn)行說明。 一般的反射式光閥9是根據(jù)影像信號控制光的行進(jìn)方向，以反射角的變化的 方式來形成光學(xué)像。圖5A 圖5C是用于說明現(xiàn)有的投射式顯示裝置中的反 射式光閥的結(jié)構(gòu)和動作的剖面圖。
該反射式光闊9被稱作DMD (數(shù)字微鏡器件)，每個(gè)像素矩陣狀地形成 有反射鏡元件12。分別按照用于白顯示的ON信號和用于黑顯示的OFF信號 來控制各反射鏡元件12相對于與投射透鏡10 (參照圖4)的光軸相垂直的基 準(zhǔn)平面13的傾斜角。此外，照明主光線15在透射了外罩玻璃14之后，入射 到反射鏡元件12并反射，再透射外罩玻璃14后射出。
在ON信號時(shí)，如圖5A所示，將反射鏡元件12控制成相對于基準(zhǔn)平面 13具有+ e。的角度。將照明主光線15的入射角設(shè)定為，這時(shí)ON光主光線16 向沿著與基準(zhǔn)平面13垂直的方向、即投射透鏡10光軸的方向進(jìn)行反射。從 而，照明主光線15與ON光主光線16所構(gòu)成的角度成為29。
在OFF信號時(shí)，如圖5B所示，將反射鏡元件12控制成相對于基準(zhǔn)平面 13具有一e。的角度。這時(shí)，照明主光線15與OFF光主光線17所構(gòu)成的角度 成為6e。這樣，OFF光主光線17就向不入射到投射透鏡10中的方向反射并 行進(jìn)。此外，如圖5C所示，還產(chǎn)生照明光被外罩玻璃14表面反射的平面(flat) 光18。與0N、 OFF信號時(shí)無關(guān)，照明主光線15與平面光18的主光線所構(gòu) 成的角度成為40。平面光18在ON、 OFF的哪個(gè)信號時(shí)，其一部分都入射到 投射透鏡10中。因此，特別是在黑顯示的OFF信號時(shí)，具有平面光18使對 比度性能降低很多的問題。
下面，參照圖6的照明光學(xué)系統(tǒng)的入反射說明圖，關(guān)于平面光18成為降 低對比度的原因的理由進(jìn)行說明。在圖6中，在入射到反射式光閥9中的光 線中，將與照明光光軸的傾斜最大的光線的角度設(shè)為照射角6a。 g口，照明光 從以照明主光線15為中心的照射角的范圍向反射式光閥9射入。19示出 照明光學(xué)系統(tǒng)的光瞳，20示出投射透鏡10的光瞳。21示出與投射透鏡10的 光瞳20相對應(yīng)的位置的平面光18的光點(diǎn)。
被反射式光閥9向與照明主光線15之間構(gòu)成角度29的方向反射的ON 光主光線16，經(jīng)光瞳20入射到投射透鏡10中，并在屏幕上映出。另一方面， 平面光18從反射式光閥9向與照明主光線15之間構(gòu)成角度49的方向反射。
在此，在照射角為6以上的情況下，平面光18的一部分作為不必要 光22而入射到投射透鏡10中。平面光18的光點(diǎn)21與投射透鏡10的光瞳20 相重疊的范圍對應(yīng)于不必要光22。不必要光22特別是在OFF信號時(shí)使對比 度性降低很多。 '
一般在具有反射式光閥的投射式影像裝置中，為了得到高的光利用效率
而減小照明光學(xué)系統(tǒng)的照明F值，因此，照明角ea成為大于e的值。
因此，為了遮斷不必要光22，如圖4所示，將光闌11配置在照明光學(xué)系 統(tǒng)的光瞳的位置上。如圖6所示，將照明光學(xué)系統(tǒng)的光瞳19中的光闌11的 遮光區(qū)域23的配置設(shè)定為，在被反射式光閥9反射為平面光18的光點(diǎn)21中， 與不必要光22的區(qū)域相對應(yīng)。
光闌11的遮光區(qū)域23的形狀與不必要光22的區(qū)域的形狀相對應(yīng)。不必 要光22的區(qū)域是平面光18的光點(diǎn)21與投射透鏡10的光瞳20重疊的范圍， 即2個(gè)圓相交的區(qū)域。從而，遮光區(qū)域23如圖7所示，具有被與照明光學(xué)系 統(tǒng)的光瞳19的外周相同曲率的2個(gè)圓弧包圍的雙凸透鏡的形狀。在以下記載 中，將該形狀只稱作"透鏡形狀"。 ，
光瞳19中的遮光區(qū)域23的配置結(jié)構(gòu)如下。g卩，沿著光瞳19區(qū)域的外周配置遮光區(qū)域23的透鏡形狀的一個(gè)圓弧。透鏡形狀的對稱軸向著包含照明主 光線15和ON光主光線16的面與光瞳19的交線方向。并且，在光瞳19的 直徑兩端中，在入射到反射式光閥9中之前的位置，在靠近ON光主光線16 的一側(cè)配置上述透鏡形狀的對稱軸。
利用該遮光區(qū)域23，能夠排除不必要光22入射到投射透鏡10的光瞳20。 即，這是因?yàn)槔霉怅@11的遮光區(qū)域23來阻止以照明主光線15為中心的照 射角ea的照明光中的、成為不必要光22的范圍的照明光入射到反射式光閥9。 專利文獻(xiàn)l:日本特開2004 — 94262號公報(bào) ' 光瞳中的亮度分布具有靠近光軸的中心附近最亮，越往周邊越急劇變暗 的特性。從而，具有上述透鏡形狀的光闌11的遮光區(qū)域23，如圖7的遮光狀 態(tài)說明圖所示地遮擋了光軸附近的高亮度分布的光束。因此，產(chǎn)生了很大的 亮度損耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述問題，其目的在于提供一種投射式顯示裝置，它的 光闌形狀最優(yōu)化，既高效率地截止了入射到投射透鏡中的平面光的不必要光， 又具有高的亮度性能。
本發(fā)明的投射式顯示裝置具有光源；反射式光閥，根據(jù)輸入信號來控 制出射光的行進(jìn)方向相對于入射光的關(guān)系；照明光學(xué)系統(tǒng)，將來自上述光源 的光作為照明光聚焦到上述反射式光閥上；投射透鏡，投射來自上述反射式 光閥的出射光；以及第一光闌，配置在上述照明光學(xué)系統(tǒng)的光瞳的位置上， 遮擋來自上述光源的光的一部分，上述第一光闌具有針對上述照明光學(xué)系統(tǒng) 的光瞳區(qū)域的一部分的遮光區(qū)域，所述遮光區(qū)域與上述照明光中的被上述反 射式光閥的表面所反射的光作為不必要光而入射到上述投射透鏡的光瞳中的 范圍相對應(yīng)。
為了解決上述問題，本發(fā)明的投射式顯示裝置進(jìn)一步具有第二光闌，所 述第二光闌配置在上述投射透鏡的光瞳位置上，遮擋來自上述反射式光閥的 出射光的一部分，上述第一光闌的遮光區(qū)域與用弦方向的線對上述照明光學(xué) 系統(tǒng)的光瞳的與上述不必要光的范圍相對應(yīng)的區(qū)域進(jìn)行分割所得到的2個(gè)分 割區(qū)域中的、外周側(cè)的上述分割區(qū)域相對應(yīng)，上述第二光闌的遮光區(qū)域具有與中心側(cè)的上述分割區(qū)域相對應(yīng)的形狀，并且配置在與該中心側(cè)的分割區(qū)域 相對應(yīng)的位置上。 發(fā)明效果
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，既能夠確保不必要光的遮光特性，又減少了由照明光的第 一光闌所產(chǎn)生的光損耗，能抑制對比度的降低，實(shí)現(xiàn)投影機(jī)等投射式顯示裝 置中的高亮度化。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式中的投射式顯示裝置的光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是示出該投射式顯示裝置的照明光學(xué)系統(tǒng)中的光的入射反射狀態(tài)的圖。
圖3A是示出現(xiàn)有例的投射式顯示裝置的光闌在照明光學(xué)系統(tǒng)和投射透
鏡的光瞳中的遮光狀態(tài)的圖。
圖3B是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的投射式顯示裝置的光闌在照明光學(xué)系
統(tǒng)和投射透鏡的光瞳中的遮光狀態(tài)的一例的圖。
圖3C是示出該投射式顯示裝置的光闌在照明光學(xué)系統(tǒng)和投射透鏡的光
瞳中的遮光狀態(tài)的其他例子的圖。
圖4是現(xiàn)有例的投射式投影裝置中的光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
圖5A是示出該投射式顯示裝置中的反射式光閥的結(jié)構(gòu)和動作的圖。
圖5B是示出該投射式顯示裝置中的反射式光閥的其他動作的圖。
圖5C是示出該投射式顯示裝置中的反射式光閥的再一其它動作的圖。
圖6是示出該投射式投影裝置的照明光學(xué)系統(tǒng)中的光的入射反射狀態(tài)的圖。
圖7是示出該投射式投影裝置中的光闌的遮光狀態(tài)的圖。
附圖標(biāo)記說明
1燈
2 凹面鏡
3棒狀棱鏡
4聚光透鏡
5色盤6a全反射棱鏡
6b分色棱鏡
7第一光闌
8第二光闌
9反射式光閥
10投射透鏡
11光闌
12反射鏡元件
13基準(zhǔn)平面
14外罩玻璃
15照明主光線
16ON光主光線
17OFF光主光線
18平面光
19照明光學(xué)系統(tǒng)的光瞳
20投射透鏡的光瞳
21平面光的點(diǎn)
22不必要光
23遮光區(qū)域
24、24a、 24b 遮光區(qū)域
25、25a、 25b 遮光區(qū)域
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的投射式顯示裝置以上述結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，可以采取如下方式。' 艮口，上述反射式光閥矩陣狀排列有多個(gè)反射鏡元件，該多個(gè)反射鏡元件 根據(jù)影像信號控制光的反射方向。
此外，最好上述第一光闌的遮光區(qū)域具有將由2個(gè)圓弧包圍的凸透鏡形 狀用與連結(jié)該凸透鏡形狀的兩個(gè)頂點(diǎn)的線平行的直線分割后的分割區(qū)域的一 方的形狀，上述第二光闌的遮光區(qū)域具有另一方上述分割區(qū)域的形狀。
此外，最好在上述第一光闌和上述第二光闌的入射側(cè)表面形成有由金屬或介質(zhì)多層膜構(gòu)成的反射鏡，所述反射鏡反射所入射的光的至少80%以上。 此外，最好上述照明光學(xué)系統(tǒng)具有棒狀棱鏡，該棒狀棱鏡的長度設(shè)定為
使得周邊照度成為中心照度的卯％以上。
以下，參照附圖，關(guān)于本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。 (實(shí)施方式)
圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的投射式顯示裝置的光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。 在圖1中，作為光源的燈l、凹面鏡2、棒狀棱鏡3、聚光透鏡4、色盤5、分 色棱鏡6、反射式光閥9和投射透鏡10的結(jié)構(gòu)與圖4中示出的現(xiàn)有例相同。
在本實(shí)施方式中，取代圖4中示出的現(xiàn)有例的光闌11，利用設(shè)置在照明 光學(xué)系統(tǒng)的光瞳位置上的第一光闌7和設(shè)置在投射透鏡10的光瞳位置上的第 二光闌8的組合，使其具有遮擋平面光的功能。關(guān)于第一光闌7和第二光闌8 的結(jié)構(gòu)以后進(jìn)行敘述。
反射式光閥9如圖5的現(xiàn)有例所示，每個(gè)像素具有一個(gè)矩陣狀地形成的 反射鏡元件12，通過根據(jù)影像信號控制光的行進(jìn)方向，由此根據(jù)反射角的變 化形成光學(xué)像。
此外，凹面鏡2由反射面的截面形狀形成橢圓形的橢圓面鏡構(gòu)成，具有 第一焦點(diǎn)和第二焦點(diǎn)。作為燈l，使用高壓水銀燈，配置成發(fā)光體的中心位于 凹面鏡2中的第一焦點(diǎn)附近。將棒狀棱鏡3配置成其光入射面位于凹面鏡2 中的第二焦點(diǎn)附近。
棒狀棱鏡3具有光的入射面和出射面具有與反射式光閥9的有效顯示面 相同的寬高比的方形柱形狀。棒狀棱鏡3由于配置在對來自燈1的放射光進(jìn) 行聚焦的地方，因此最好材質(zhì)是耐熱性優(yōu)良的石英玻璃。
在棒狀棱鏡3的入射面附近形成被凹面鏡2聚焦的燈1的發(fā)光體像。被 凹面鏡2聚焦的燈1的發(fā)光體像具有靠近光軸的中心附近最亮、隨著靠近周 邊急劇變暗的趨勢。因此，該情況下面內(nèi)的亮度不均勻。對此，由于入射到 棒狀棱鏡3中的光線束在棒狀棱鏡3的側(cè)面進(jìn)行多重反射，將發(fā)光體像細(xì)分 割和重疊了反射次數(shù)來進(jìn)行照明，因此，在棒狀棱鏡3的出射面中亮度變均 勻。
如上利用燈發(fā)光體像的細(xì)分割和重疊效果，在棒狀棱鏡3內(nèi)反射的次數(shù) 越多，均勻性越提高，因此，均勻性的程度取決于棒狀棱鏡3的長度。在本實(shí)施方式中，將棒狀棱鏡3的長度設(shè)定成使得屏幕上的周邊照度成為中心照
度的90%以上。
如上將已使亮度變均勻的棒狀棱鏡3的出射面作為二次面光源，利用以后配置的聚光透鏡4，使其以與反射式光閥9的有效顯示面積相匹配的倍率進(jìn)行成像。從而能兼顧確保聚光效率和提高均勻性。
此外，通過使配置在凹面鏡2的第二焦點(diǎn)附近的色盤5旋轉(zhuǎn)，從燈1輸出的白色光就依次透射成為紅、綠、藍(lán)三原色，以時(shí)間分割的方式照射到反射式光閥9上。從而能夠在1個(gè)反射式光閥9上顯示全彩色的投射圖像。
此外，與圖5A 圖5C的現(xiàn)有例同樣地，從燈1放射的光被照明光學(xué)系統(tǒng)聚焦并入射到反射式光閥9中。如圖5A所示，入射到反射式光閥9中的照明主光線15中，為了白顯示而反射的ON光主光線16，入射到透鏡透鏡10中而被放大投射到屏幕上(未圖示)。另一方面，如圖5B所示，相當(dāng)于黑顯示的OFF光主光線17，向投射透鏡10的有效直徑的外側(cè)行進(jìn)，不到達(dá)屏幕。
下面，參照圖2的照明光學(xué)系統(tǒng)的入反射說明圖，關(guān)于配置在照明光學(xué)系統(tǒng)的光瞳19位置上的第一光闌7和配置在投射透鏡10的光瞳20位置上的第二光闌8的形狀與不必要光22的遮光的關(guān)系進(jìn)行說明。在圖2中，由于照明主光線15對于反射式光閥9的入射反射的關(guān)系與現(xiàn)有例的圖6相同，故在相同要素上標(biāo)記相同的參照附圖標(biāo)記，省略說明。
第一光闌7的遮光區(qū)域24的配置與現(xiàn)有例的圖6中示出的光闌11相同，但形狀不同。即，遮光區(qū)域24具有如下形狀用光瞳19的外形的弦方向的線、即與連結(jié)透鏡形狀的兩個(gè)頂點(diǎn)的線平行的線，對現(xiàn)有的透鏡形的遮光區(qū)域的形狀進(jìn)行分割后的外周側(cè)的分割區(qū)域的形狀。從而，是從現(xiàn)有例的光闌11中除去了中心側(cè)的分割區(qū)域后的形狀。
另一方面，第二光闌8的遮光區(qū)域25具有與從現(xiàn)有的透鏡形的遮光區(qū)域中切去了第一光闌7的遮光區(qū)域24之后的剩余部分相對應(yīng)的形狀。其配置設(shè)定在投射透鏡10的光瞳20中的與不必要光22相對應(yīng)的區(qū)域的外周側(cè)。由于第一光闌7的遮光區(qū)域24與平面光18中的不必要光22的區(qū)域的外周側(cè)相對應(yīng)，因此，在光瞳20中成為中心側(cè)。從而，組合了第一光闌7的遮光區(qū)域24和第二光闌8的遮光區(qū)域25的遮光區(qū)域，與現(xiàn)有的光闌11同樣與不必要光22的整個(gè)區(qū)域相對應(yīng)。但是，第一光闌7的遮光區(qū)域24和第二光闌8的遮光區(qū)域25未必需要完全覆蓋不必要光22的區(qū)域。即使相對于不必要光22的區(qū)域缺少若干遮光區(qū)域，實(shí)質(zhì)上也能得到充分的效果。
如上，第一光闌7和第二光闌8所組合的遮光區(qū)域相對于不必要光22的遮光量，與現(xiàn)有的照明光學(xué)系統(tǒng)中所配置的光闌21的遮光區(qū)域的遮光量相等。但是，在照明光學(xué)系統(tǒng)的光瞳19和投射透鏡10的光瞳20中，通過分別從光束的周邊開始進(jìn)行分割并收縮，不遮擋亮度高的光束中心的光，而能夠包含在ON光中，并且遮擋平面光18的不必要光22。其結(jié)果，由于對比度性能相
同但亮度損耗變少，因此，能夠比現(xiàn)有技術(shù)提高亮度。
如上所述，將第一光闌7的遮光區(qū)域24和第二光闌8的遮光區(qū)域25配置成各自的對稱軸與包含照明主光線15和ON光主光線16的面一致。第二光闌8的遮光區(qū)域25成為光瞳20的直徑兩端中的靠近平面光18—側(cè)的配置。
下面，關(guān)于第一光闌7和第二光闌8的結(jié)構(gòu)，參照圖3A 圖3C的遮光狀態(tài)說明圖進(jìn)行說明。圖3A示出僅在照明光學(xué)系統(tǒng)的光瞳位置上配置了光闌時(shí)的遮光狀態(tài)，與現(xiàn)有例的圖7中說明過的相同。當(dāng)然，投射透鏡的光瞳位置上未配置光闌。圖3B和圖3C示出了本實(shí)施方式的遮光狀態(tài)。
圖3A (a)示出現(xiàn)有例的光闌11對于照明光學(xué)系統(tǒng)的光瞳19的遮光區(qū)域23。圖3B和圖3C的(a)示出本實(shí)施方式的第一光闌7對于照明光學(xué)系統(tǒng)的光瞳19的遮光區(qū)域24a、 24b。圖3A (b)示出投射透鏡10的光瞳20，但該情況下沒有對于光瞳20的遮光區(qū)域。圖3B和圖3C的(b)示出第二光闌8對于投射透鏡10的光瞳20的遮光區(qū)域25a、 25b。
第一光闌7的遮光區(qū)域具有用與連結(jié)透鏡形兩頂點(diǎn)的直線平行的直線分割透鏡形狀所得到的分割區(qū)域中的一方的形狀。即，使用由如圖3B (a)所示的圓的弦和弧所包圍的弓形的遮光區(qū)域24a或者如圖3C (a)所示的弓形的切去了透鏡形狀的一部分的形狀的遮光區(qū)域24b。所刪除的是光瞳19的中心側(cè)，使用外周側(cè)的分割區(qū)域。
第二光闌8具有與從透鏡形狀上切去第一光闌7后的剩余部分相對應(yīng)的形狀的遮光區(qū)域25a、 25b。即，如圖3B、 3C所示，用第一光闌7和第二光闌8分割圖3A所示的現(xiàn)有的遮光區(qū)域23，組合遮光區(qū)域24a、 25a或者遮光區(qū)域24b、 25b來使用。 '圖3C的遮光區(qū)域24b、 25b與圖3B的遮光區(qū)域24a、 25a相比，是關(guān)于光束的遮光率減小了第二光闌8的權(quán)重的情形。不管是哪一種情況下，第一光闌7的遮光面積和第二光闌8的遮光面積之和，最好與現(xiàn)有的照明光學(xué)系統(tǒng)中所配置的光闌11的遮光面積相同。
若如上分割遮光區(qū)域，則由于不遮擋亮度高的光束中心附近的光而是遮擋周邊，因此，亮度損耗減少，與現(xiàn)有技術(shù)相比亮度提高了。
再有， 一般在投射透鏡中配置有光闌的情況下，光闌吸收光，產(chǎn)生透鏡等的熱伸縮，有可能影響聚焦性能。該情況下，最好將投射透鏡的光闌量決定為使得投射透鏡性能不會產(chǎn)生問題的程度。
此外，最好在照明光學(xué)系統(tǒng)的光闌和投射透鏡的光闌的表面上形成反射80%以上的入射光的、由金屬或介質(zhì)多層膜形成的反射膜。
工業(yè)實(shí)用性
本發(fā)明的投射式顯示裝置由于降低了遮擋不必要光的光闌所產(chǎn)生的光損耗，能夠抑制對比度的降低，因此，在投影機(jī)等投射式顯示裝置中十分有用。
權(quán)利要求
1、一種投射式顯示裝置，具有光源；反射式光閥，根據(jù)輸入信號來控制出射光的行進(jìn)方向相對于入射光的關(guān)系；照明光學(xué)系統(tǒng)，將來自上述光源的光作為照明光聚焦到上述反射式光閥上；投射透鏡，投射來自上述反射式光閥的出射光；以及第一光闌，配置在上述照明光學(xué)系統(tǒng)的光瞳的位置上，遮擋來自上述光源的光的一部分，上述第一光闌具有針對上述照明光學(xué)系統(tǒng)的光瞳區(qū)域的一部分的遮光區(qū)域，所述遮光區(qū)域與上述照明光中的被上述反射式光閥的表面所反射的光作為不必要光而入射到上述投射透鏡的光瞳中的范圍相對應(yīng)，上述投射式顯示裝置的特征在于，進(jìn)一步具有第二光闌，所述第二光闌配置在上述投射透鏡的光瞳位置上，遮擋來自上述反射式光閥的出射光的一部分，上述第一光闌的遮光區(qū)域與用弦方向的線對上述照明光學(xué)系統(tǒng)的光瞳的與上述不必要光的范圍相對應(yīng)的區(qū)域進(jìn)行分割所得到的2個(gè)分割區(qū)域中的、外周側(cè)的上述分割區(qū)域相對應(yīng)，上述第二光闌的遮光區(qū)域具有與中心側(cè)的上述分割區(qū)域相對應(yīng)的形狀，并且配置在與該中心側(cè)的分割區(qū)域相對應(yīng)的位置上。
2、 如權(quán)利要求l所述的投射式顯示裝置，其特征在于，上述反射式光閥矩陣狀排列有多個(gè)反射鏡元件，該多個(gè)反射鏡元件根據(jù)影像信號控制光的反射方向。
3、 如權(quán)利要求l所述的投射式顯示裝置，其特征在于，上述第一光闌的遮光區(qū)域具有將由2個(gè)圓弧包圍的凸透鏡形狀用與連結(jié)該凸透鏡形狀的兩個(gè)頂點(diǎn)的線平行的直線分割后的分割區(qū)域的一方的形狀，上述第二光闌的遮光區(qū)域具有另一方上述分割區(qū)域的形狀。
4、 如權(quán)利要求l所述的投射式顯示裝置，其特征在于，在上述第一光闌和上述第二光闌的入射側(cè)表面形成有由金屬或介質(zhì)多層膜構(gòu)成的反射鏡，所述反射鏡反射所入射的光的至少80%以上。
5、如權(quán)利要求l所述的投射式顯示裝置，其特征在于，上述照明光學(xué)系統(tǒng)具有棒狀棱鏡，該棒狀棱鏡的長度設(shè)定為使得周邊照度成為中心照度的90%以上。
全文摘要
本發(fā)明的投射式顯示裝置，具有光源(1)；根據(jù)輸入信號控制出射光的行進(jìn)方向的反射式光閥(9)；將來自光源的光作為照明光聚焦到反射式光閥上的照明光學(xué)系統(tǒng)(2、3、4、6a)；投射來自反射式光閥的出射光的投射透鏡(10)；配置在照明光學(xué)系統(tǒng)的光瞳位置上并遮擋來自光源的光的一部分的第一光闌(7)；配置在投射透鏡的光瞳位置上并遮擋來自反射式光閥的出射光的一部分的第二光闌(8)。利用第一光闌和第二光闌的組合，遮擋照明光中的、被反射式光閥的表面反射的光入射到投射透鏡的光瞳中的不必要光。第一光闌的遮光區(qū)域與用弦方向的線對照明光學(xué)系統(tǒng)的光瞳的與不必要光的范圍相對應(yīng)的區(qū)域進(jìn)行分割所得到的外周側(cè)的分割區(qū)域相對應(yīng)，第二光闌的遮光區(qū)域設(shè)定為與中心側(cè)的分割區(qū)域相對應(yīng)的形狀和配置。高效率地遮擋入射到投射透鏡中的不必要光，得到高的亮度性能。
文檔編號G03B21/00GK101669068SQ20088001328
公開日2010年3月10日 申請日期2008年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月23日
發(fā)明者伏見吉正, 加藤健太郎 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社