[發明專利]光學設備、圖象顯示裝置以及顏色切換方法

無效

• 申請號: 01137907.3
• 申請日: 2001-08-31
• 公開（公告）號: CN1346066A
• 公開（公告）日: 2002-04-24
• 發明（設計）人: 大內敏;今長谷太郎;甲展明
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: G02B27/18
• 分類號: G02B27/18;G02B27/28;G02F1/133;H04N9/31
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 葉愷東

技術領域

本發明涉及利用諸如液晶顯示面板或圖象顯示元件等等的光閥元件，在屏幕上投影出圖象的圖象投射裝置，如果舉例來說，本發明涉及諸如液晶放映裝置、反射式圖象顯示放映裝置、投射型背面投影電視機等等的光學設備、投影型圖象顯示裝置以及顏色切換方法，特別涉及可以利用對入射至光閥元件上的光束顏色實施周期性切換的電子型時間分割式光學特性切換元件，對圖象實施投射用的投射技術。

背景技術

在論文Gary?D.Sharp?et?al.典hroughput?Color?Switch?forSequential?Color?Projection粘ID?2000?DIGEST中指出，可以使用能夠對位于特定波長頻率帶域的光束光軸實施偏光作用的偏振光束轉動控制元件，比如說能夠對作為偏振光束P的紅色光束R的偏振光軸實施轉動而使其變換成偏振光束S的紅色光束R用偏振光束轉動控制元件，對作為偏振光束P的綠色光束G的偏振光軸實施轉動而使其變換成偏振光束S的綠色光束G用偏振光束轉動控制元件，對作為偏振光束P的藍色光束B的偏振光軸實施轉動而使其變換成偏振光束S的藍色光束B用偏振光束轉動控制元件，作為對入射至光閥元件處的光束顏色實施周期性切換的電子型時間分割式光學特性切換元件(下面稱為光學特性切換元件)。

而且在上述論文中還指出，可以使用反射部件對由光源發射出的光束實施反射，使其通過第一透鏡陣列和第二透鏡陣列，由偏振光束分解元件變換成偏振光束P，在透射過聚光透鏡之后，入射至透射型光學特性切換元件而將紅色光束R、藍色光束B和綠色光束G依次出射，透射過偏振光束分解元件(下面稱為PBS)、入射至反射型液晶顯示面板，由該液晶顯示面板對其實施反射，當圖象信號表示白色時，由液晶顯示面板將偏振光束P變換成偏振光束S，并由偏振光束分解元件(PBS)實施反射，從而使這一反射光束可以通過投射透鏡而獲得放大后的圖象。

發明內容

在先技術中的這種光學設備整體呈L字型，所以投射透鏡至液晶顯示面板間的距離比較長，所制作出的制成品的尺寸將比較大。

而且使用在投射型圖象顯示裝置中的液晶顯示面板的液晶響應時間比較長。因此在先技術中的這種投射型圖象顯示裝置，需要按照將紅色光束R投射在液晶顯示面板上的整個畫面處，隨后依次對綠色光束G、藍色光束B實施投射的方式，對偏振光束轉動控制元件實施切換，這會使得光束利用效率非常低。

本發明就是解決上述問題用的發明，本發明的目的就是提供一種結構緊湊、對比度良好的投射型圖象顯示技術。

本發明的另一目的就是提供一種光束利用效率良好、新穎且實用的投射型圖象顯示技術。

為了能夠實現本發明的目的，第一發明是一種投射型圖象顯示裝置，它可以具有發射出光束用的光源單元，由所述光源單元出射的光束中獲取出作為偏振光束S和偏振光束P中的一種偏振光束用的偏振光束變換組件，對由所述偏振光束變換組件出射光束的波長頻率帶域按電子方式實施周期性切換用的光學特性切換元件，由所述光源單元出射光束生成響應圖象信號的光學圖象用的、作為光閥組件的圖象顯示元件，將光束照射至所述圖象顯示元件上用的照射組件，以及對由所述圖象顯示元件出射的光束實施投射用的投射組件，而且可以使由所述圖象顯示元件出射的光束入射至所述投射組件。

而且，在第一發明中還可以進一步設置有光路變換元件，而且可以使所述照射組件由偏振光束分解元件構成，使所述圖象顯示元件由反射型圖象顯示元件構成，并且可以使由所述光源單元至所述投射組件間的光路呈U字型。而且，還可以進一步使所述光學特性切換元件呈通過電壓對光束衍射實施控制的構成形式，配置在所述光路中、使所述照射組件由偏振光束分解元件構成，并且使所述圖象顯示元件由反射型圖象顯示元件構成。

第二發明是一種投射型圖象顯示裝置，它可以具有發射出光束用的光源單元，由所述光源單元出射的光束中獲取出作為偏振光束S和偏振光束P中的一種偏振光束用的偏振光束分解元件，對由所述偏振光束分解元件出射光束的波長頻率帶域按電子方式實施周期性切換用的光學特性切換元件，全反射鏡棱鏡，由所述光源單元出射光束生成響應圖象信號的光學圖象用的反射式微型反射鏡型圖象顯示元件，以及投射透鏡，而且由所述光學特性切換元件處依次出射的、呈若干種顏色的光束由所述全反射鏡棱鏡實施反射處理后，入射至所述反射式微型反射鏡型圖象顯示元件，反射光束中的允許通過光束(ON光束)可以透射過所述全反射鏡棱鏡并入射至所述投射透鏡處。