[發明專利]投影光學裝置和使用該裝置的圖像顯示裝置

無效

• 申請號: 200810168375.3
• 申請日: 2004-09-08
• 公開（公告）號: CN101414060A
• 公開（公告）日: 2009-04-22
• 發明（設計）人: 吉川博樹;大石哲;平田浩二;今福大輔
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: G02B27/48
• 分類號: G02B27/48;G03B21/00;G02F1/1335
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司
• 代理人: 龍 淳

技術領域

本發明涉及一種將通過用作為圖像發生源的圖像顯示元件所形成的圖像，通過投影透鏡等光學部件放大投影到屏幕上的圖像顯示裝置、和使用它的投影光學裝置。

背景技術

投影型圖像顯示裝置的圖像發生源，可使用液晶板等所謂的象素選擇型圖像調制元件，來代替投影型布勞恩(Braun)管。圖像調制元件以象素單位調制來自例如水銀燈等光源的光，形成圖像，該有效畫面尺寸小到1英寸前后。另外，該射出光與投影型布勞恩管相比接近于準直光。為此圖像調制元件使用的投影透鏡是小型的且高F值。(而且，F值是表示透鏡的亮度的數值，等于透鏡的焦點距離f和透鏡的口徑D之比f/D。高F值表示如果焦點距離f相同，透鏡的口徑D小。如果入射到透鏡中的光接近準直光，既能使透鏡的口徑D小，也能夠確保亮度。)

如果圖像發生源的有效畫面尺寸小，投影透鏡的口徑D小，就發生稱為斑點故障(閃爍)的圖像故障。即，在使用圖像調制元件的投影型圖像顯示裝置中，具有容易發生斑點故障這樣的問題。作為用于降低該斑點故障的技術，例如已經知道記載在下列文獻中的技術：特開2001-228547號公報(文獻1)、特開平7-168282號公報(文獻2)、特開平11-38512號公報(文獻3)。

斑點故障是，由空間游離的微小的擴散要素而散射的光作用到后方的1點，產生相互干涉。換言之，從圖像發生源上的任意1點射出的光通過屏幕上的2點而干涉，所以圖像發生源越變小、輸出光的面密度越變高(即，透鏡的口徑D越小)，該干涉越變強，斑點故障的對比也變大。

因此，在降低斑點故障中，可一邊加大圖像發生源的有效畫面尺寸，一邊加大透鏡的口徑D，但與圖像發生源中使用象素調制元件的傾向是相反的。這里，采用使得從屏幕上的2點射出的光不相互干涉，或者施加將干涉的光進一步擴散的白噪音這樣的對策。

前者，例如象上述文獻2所公開的那樣，在構成背面投影型屏幕的雙面凸的凸透鏡片中不摻入擴散材料，在離開該雙面凸的凸透鏡的焦點距離大約3倍以上的位置設置擴散層。通過這樣，使得成為斑點故障的原因的、入射到擴散材料上的光線的方向，通過雙面凸的凸透鏡沒有大的干涉。這種方法去除斑點故障的發生原因是有效的，但擴散層必需設置在離開該雙面凸的凸透鏡的焦點距離的大約3倍以上的位置。為此，產生分辨率大幅惡化這樣的新問題。

另外，后者例如象上述文獻3所公開的那樣，將雙面凸的凸透鏡片設置成由兩層擴散層夾著透明中間層的三層構造，使得由第一層擴散層所發生的斑點故障通過第三層擴散層來隱蔽。這種方法不僅惡化了分辨率，而且產生這樣的問題，即處于觀察側的擴散層由于外面的光，在看起來發白的明亮的情況下，對比性能惡化。

因此，在使用圖像調制元件作為圖像發生源，還使用高F值的投影透鏡的圖像顯示裝置中，抑制分辨率和對比度性能的惡化，并且降低由于使用它們而發生(或者容易發生)的斑點故障是重要的。

發明內容

本發明是鑒于上述這樣的問題做出的，其目的在于，提供一種在使用圖像調制元件作為圖像發生源的情況下降低畫質惡化的合適技術。

為了實現本發明的目的，本發明的特征在于，在圖像顯示元件的兩側或一側，在放大視野角的方向設置用于修正圖像光的視野角放大膜。作為該視野角放大膜，可以是對于P波和S波其折射率不同(即具有多個折射率)的視野角補償用的膜上部件。

另外，在本發明中，圖像顯示元件為反射型液晶板或者反射鏡反射型光調制元件，其反射面為粗糙面。

另外，在本發明中，在從圖像顯示元件到所述投影透鏡的光路中，配置用于將由該圖像顯示元件所形成的圖像之光變散射的散射部件。該散射部件也可以設置在圖像顯示元件附近。

在圖像顯示元件是透過型液晶板的情況下，作為上述散射部件可使用下面中的任何一個或者它們的組合：

(1)具有比入射側防塵玻璃大的模糊值(haze)的射出側防塵玻璃；

(2)與射出側防塵玻璃粘接或者粘貼的擴散片；

(3)在透過型液晶板和射出側偏振板之間配置的擴散板；

(4)具有比入射側偏振板大的模糊值的射出側偏振板；

(5)合成從多個透過型液晶板射出的紅、藍、綠圖像的二向棱鏡的、與入射面或者射出面粘接或者粘貼的擴散片。

另外，在圖像顯示元件是反射型液晶板的情況下，作為上述散射部件，使用下面中的任何一個或者它們的組合：

(1)用于保護反射型液晶板的、具有比一般防塵玻璃的模糊值大的模糊值的防塵玻璃；

(2)與防塵玻璃的表面粘接或者粘貼的擴散片；

(3)與分光鏡的射出面或者入射面粘接或者粘貼的擴散片。