[發明專利]投射型影像顯示裝置

有效

• 申請號: 201110320138.6
• 申請日: 2009-02-24
• 公開（公告）號: CN102323711A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 木村展之
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: G03B21/14
• 分類號: G03B21/14;H04N5/74
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

本申請是2009年2月24日提出的申請號為200910009446.X的同名申請的分案申請

技術領域

本發明涉及投射型影像顯示裝置，通過影像顯示元件形成與影像信號對應的光學像，將該光學像投射到屏幕等上。

背景技術

在現有投影機的光學系統中，為使亮度最低而實施影像顯示元件的光調制的時候，在使通過影像顯示元件調制后的光束的偏光一致的射出偏光板中吸收的光不充分，屏幕上的亮度不降低，發生被稱為所謂的“黑泛白(黒浮き)”的現象。

另外，除光閥(ライトバルブ)之外，有通過根據來自外部的信號改變畫面整體的光量的調光裝置來減小投射型影像顯示裝置的最小亮度，從而提高對比度的裝置。作為這種情況下的來自外部的信號，包括影像信號、測定外部環境的信號、使用者有意圖地操作的信號等。作為該裝置之一，專利文獻1、專利文獻2、專利文獻3中已公示了在照明光學系統中使用可根據影像信號改變遮光量的遮光裝置的技術。

專利文獻1：WO2003-032080號公報

專利文獻2：(日本)特開2005-17500號公報

專利文獻3：(日本)特開2005-31103號公報

在此，進一步增大投射型影像顯示裝置的動態范圍時，也需要進一步增大照明光學系統中配置的遮光裝置的遮光量。要增大遮光裝置的遮光量，只要增加遮光裝置中包含的遮光構件遮蔽照明光束時的遮光區域即可。

但是增加遮光量時，在透鏡陣列形成的照明光學系統的被照明區域被疊加的二次光源像的數量減少，因此存在照明光的被照明區域中的照度分布容易不均勻的問題。另外，在遮光裝置使遮光板轉動(旋轉)或移動而實施遮光的時候，存在遮光板的移動或轉動時的照度分布的變化容易映在畫面上的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種投射型影像顯示裝置，在維持照明光的被照明區域的照度分布更加均勻的狀態下，具有高的對比性，另外，通過遮光裝置能夠大幅控制遮光量，從而能夠得到動態范圍大的影像。

為實現上述目的，本發明的投射型影像顯示裝置具備：光源；第一透鏡陣列，其具有使來自所述光源的射出光分割為多個光束的多個透鏡單元區域；第二透鏡陣列，其具有來自所述第一透鏡陣列的射出光束透過的多個透鏡單元區域；聚光透鏡，其對來自所述第二透鏡陣列的射出光束進行聚光；顯示元件，其接受所述聚光透鏡聚光的光束，并使其透射或反射；投射透鏡，其射出來自所述顯示元件的透射光或反射光；和遮光單元，其遮蔽從所述第一透鏡陣列射向所述第二透鏡陣列的光束，其中，所述遮光單元，遮蔽所述第二透鏡陣列的多個矩形透鏡單元區域中除去與光軸連接的透鏡單元區域后的所有透鏡單元區域的至少一部分，與所述光軸連接的透鏡單元區域的遮光面積比除去與所述光軸連接的透鏡單元區域后的任一個透鏡單元區域的遮光面積都小。

根據本發明，能夠提供一種投射型影像顯示裝置，相比現有技術能夠改善為能夠維持影像的照度分布的均勻性，能夠實現高對比化的遮光量的控制，此外還能夠得到動態范圍(ダイナミツクレンジ)大的影像。

附圖說明

圖1是表示本發明的投射型影像顯示裝置的光學系統構成的一實施例的圖；

圖2是用于說明本發明的遮光單元的一實施例的圖；

圖3是用于說明本發明的遮光單元的一實施例的組裝狀態的圖；

圖4是表示本發明的投射型影像顯示裝置的一實施例的圖；

圖5是表示構成本發明一實施例的第二透鏡陣列4的各透鏡單元區域配置的圖；

圖6是用于說明本發明一實施例的遮光板形狀的圖；

圖7是用于說明本發明一實施例的遮光板形狀和投影光像的分布的圖；

圖8是用于說明本發明一實施例的遮光板形狀的圖；

圖9是用于說明本發明一實施例的遮光板形狀和投影光像的分布的圖；

圖10是表示本發明的開口角和投影光量的關系的一實施例的圖；

圖11是用于說明本發明一實施例的遮光板形狀和投影光像的分布的圖；

圖12是用于說明本發明的投射型影像顯示裝置的遮光單元的一實施例的構成的圖；

圖13是表示本發明的投射型影像顯示裝置的遮光單元的配置的一實施例的圖；

圖14是表示本發明的投射型影像顯示裝置的光學系統構成的一實施例的圖。

符號說明：

1、光源；2、反射鏡；3、第一透鏡陣列；4、第二透鏡陣列；

5、偏光變換元件；6、聚光透鏡；7、反射鏡；10、反射鏡；