[發(fā)明專利]圖像顯示裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210444999.X
• 申請日: 2012-08-16
• 公開（公告）號: CN102955344A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發(fā)明（設計）人: 柴山恭之;逢坂敬信;久保良生;藤岡哲彌
• 申請（專利權）人: 株式會社理光
• 主分類號: G03B21/20
• 分類號: G03B21/20;G02B17/08;H04N5/74
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 王冉

技術領域

本發(fā)明的一個方面涉及到一種圖像顯示裝置。

背景技術

對于通常稱為投影儀的圖像顯示裝置來說，依賴于圖像顯示元件的種類，包括有CRT投影儀，液晶投影儀，數(shù)字微鏡器件(DMD)投影儀等等。DMD是一種具有多個二維設置的微鏡的反射圖像顯示元件，其中各個微鏡的傾角被改變來打開或關閉反射光。根據(jù)本發(fā)明一個實施例的圖像顯示裝置可包括作為圖像顯示元件的例如DMD的反射圖像顯示元件。公知的技術中提供了一種具有反射圖像顯示元件的圖像顯示裝置，這樣的圖像顯示裝置是與本發(fā)明一實施例的圖像顯示裝置相關的，日本專利申請公開2000-098272，日本專利3121843，日本專利4027712，以及日本專利4158317中均描述了這種技術，這在下面會提到。

日本專利申請公開說明書2000-098272描述了一種圖像顯示裝置，包括：按順序排列的白光光源，彩色濾波器，會聚透鏡，平面鏡，球面鏡，作為一種反射圖像顯示元件的DMD，以及投影透鏡，球面鏡被直接設置在投影透鏡的入口部的下面，并且從一個平面看過去，會聚透鏡的中心軸和投影透鏡的中心軸以預定角度相交。日本專利3121843中描述的圖像顯示裝置與日本專利申請公開說明書2000-098272中的圖像顯示裝置幾乎具有相同的構造，其中用于將穿過了會聚透鏡的光線進行反射以導引到DMD上的折疊鏡是單一的凹面鏡并且這個折疊鏡遠離從DMD的微鏡指向投影透鏡的反射光的光路設置。

在日本專利申請公開說明書2000-098272或日本專利3121843中描述的圖像顯示裝置中，用于將穿過了會聚透鏡的光線進行反射以導引到DMD上的折疊鏡相對于入射端或用于支撐投影透鏡的支架(下面將稱為“透鏡筒”)的DMD側的端部來說被設置在出射端側。于是，可能會導致透鏡筒與折疊鏡之間的物理干擾，并且折疊鏡必須根據(jù)透鏡筒的外部形狀而大面積切口，由此會導致照射DMD的光總量相當大地降低或產(chǎn)生不規(guī)則的照明，從而降低投影圖像的質量。如果為了解決這個問題而將球面鏡的切口弄小，這需要減小投影透鏡的孔徑，特別是位于所設置的球面鏡的位置和DMD側的一端之間的投影透鏡來說更是如此，由此這會產(chǎn)生另外一個問題，也即，會降低投影透鏡的速率或者限制投影透鏡的設計自由度。

日本專利4027712描述了一種圖像顯示裝置，其中燈光源發(fā)出的照明光通過拋物面反射器，棒積分器以及光會聚系統(tǒng)進入全內反射(TIR)棱鏡，然后照明光被TIR棱鏡全內反射之后照射DMD，由DMD反射的光再次通過TIR棱鏡進入投影透鏡。

根據(jù)日本專利4027712描述的圖像顯示裝置，可以提供將TIR棱鏡的反射表面設置在DMD的中心附近并且臨近投影透鏡的光軸的優(yōu)點。另一方面，也會產(chǎn)生問題，兩個棱鏡相互之間的表面精度以及表面之間的角度精度是通過拋光程序完成的，使得為了構成TIR棱鏡而需要高的精度，并且需要高精度地集成這兩個棱鏡，由此，相對于使用反射鏡構造的用于照明DMD的光學系統(tǒng)來說，其造價較高。另外，光路在TIR棱鏡內側通過全反射折疊，但是這種TIR棱鏡在很多面上具有反射損失，例如(1)棱鏡的入射面，(2)用于照射光的DMD的出射面，(3)DMD的反射光入射面，(4)棱鏡的邊界面(在出射側)，(5)棱鏡的邊界面(在入射側)，以及(6)棱鏡的出射面，這些都可能稱為降低照明光的使用效率的因素。并且，TIR棱鏡的質量會大于反射鏡的質量，因此可能成為阻礙獲得輕質量的圖像顯示裝置的因素。

日本專利4158317描述了一種投影型圖像顯示裝置，包括照明器件，該照明器件內是順序設置的照明體，光會聚裝置，光混合裝置，第一透鏡組，第二透鏡組，以及作為一種反射圖像顯示元件的光閥，其還包括用于將從光閥射出的光傳輸?shù)狡聊坏耐队巴哥R(相應于投影光學系統(tǒng))。

日本專利4158317描述的顯示裝置中，作為組成照明光學系統(tǒng)的光學組件中的一個的第二透鏡組的一部分同樣被用于支撐透鏡的透鏡筒遮擋，并且第二透鏡組的一部分比透鏡筒的外部形狀更大地進行了大面積切口化處理，這類似于日本專利申請公開說明書2000-098272或日本專利3121843中所描述的發(fā)明。于是，這會在反射圖像顯示元件上產(chǎn)生不規(guī)則的照明光并因此降低投影圖像的質量。

發(fā)明內容