專利名稱：投影型影像顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及投影型影像顯示裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中已知的投影型影像顯示裝置(投影儀)，使從光源出射的光分離為R (紅色)、G (綠色)、B (藍(lán)色)三色光，對(duì)這些顏色的光使用液晶面板根據(jù)影像信號(hào)相應(yīng)地進(jìn)行光調(diào)制，將光調(diào)制后的各色光重新合成并放大投影。投影型影像顯示裝置包括對(duì)液晶面板照射來自光源的出射光而形成光學(xué)像的照明光學(xué)系統(tǒng)(光學(xué)像形成部)，和將從照明光學(xué)系統(tǒng)出射的光學(xué)像放大投影的放大投影系統(tǒng)。另外，人們還提出了一種搭載有2組這樣的照明光學(xué)系統(tǒng)，將從各個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)出射的光學(xué)像合成，從I個(gè)放大投影系統(tǒng)進(jìn)行投影的投影型影像顯示裝置(復(fù)合型投影儀)。例如專利文獻(xiàn)I中，公開了具有2個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)，并具備對(duì)它們的位置關(guān)系進(jìn)行調(diào)節(jié)的調(diào)整機(jī)構(gòu)的技術(shù)方案。此外，專利文獻(xiàn)2公開了這樣的方案，即，在合成各色光時(shí)，將R、B光變換為S偏振、將G光變換為P偏振后再進(jìn)行合成，并且在將來自兩個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)像合成時(shí)，使一方統(tǒng)一為S偏振、另一方統(tǒng)一為P偏振進(jìn)行合成。另外，專利文獻(xiàn)3公開的技術(shù)方案中，設(shè)有2組照明光學(xué)系統(tǒng)，使用半反射鏡將來自2組液晶面板的偏振不同的影像光合成，向屏幕投影立體影像?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開2009-192971號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本特開2010-204333號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3:日本特開平7-231460號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的技術(shù)問題在專利文獻(xiàn)1、2和3提出的投影型影像顯示裝置(復(fù)合型投影儀)中，相對(duì)于從放大投影系統(tǒng)投影的光軸方向，從第一照明光學(xué)系統(tǒng)的光源出射的光軸方向與之平行，從第二照明光學(xué)系統(tǒng)的光源出射的光軸方向與之正交。這是因?yàn)榈谝徽彰鞴鈱W(xué)系統(tǒng)和第二照明光學(xué)系統(tǒng)為相同結(jié)構(gòu)，且它們被彼此正交地配置。作為投影型影像顯示裝置的設(shè)置方式，通常使用的是在桌上水平設(shè)置的擱置式設(shè)置和懸掛于頂棚的吊頂式設(shè)置，另外還有朝向頂棚等投影的上投影設(shè)置和朝向桌上等投影的下投影設(shè)置等，根據(jù)用途而在多種設(shè)置方式下使用。這種情況下，從光源出射的光軸方向不僅存在配置于水平方向的情況，還存在配置于垂直方向(即重力方向)及它們之間的傾斜方向等情況。例如，在使專利文獻(xiàn)I中圖1所示的投影儀裝置成為上投影設(shè)置或下投影設(shè)置時(shí)，圖像投影裝置2A的光源211的光軸為垂直方向，圖像投影裝置2B的光源211的光軸為水平方向。而本申請(qǐng)發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)了這樣的現(xiàn)象，即，當(dāng)高壓水銀燈等的光軸水平配置的情況下，電弧放電在電極間對(duì)稱地形成，表現(xiàn)出良好的發(fā)光特性，但當(dāng)光軸傾斜配置時(shí)，電弧放電變得非對(duì)稱，發(fā)光效率降低且光源的壽命也降低。像這樣，在考慮投影型影像顯示裝置的各種設(shè)置方式時(shí)，需要進(jìn)一步考慮其使用的多個(gè)光源的配置。本發(fā)明的目的在于提供一種投影型影像顯示裝置，無論裝置的設(shè)置方式如何，所使用的多個(gè)光源均以最佳的姿態(tài)配置。解決技術(shù)問題的手段本發(fā)明提供一種投影型影像顯示裝置，將由多個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)形成的光學(xué)像從投影透鏡投影，其特征在于，上述多個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)各自包括由放電燈產(chǎn)生照明光的光源，使產(chǎn)生的照明光分離為R (紅色)、G (綠色)、B (藍(lán)色)三色光的色分離部，照射該各色光而形成光學(xué)像的3片液晶面板,和將該各色光的光學(xué)像合成的色合成部,上述各光源的光軸和上述投影透鏡的光軸均配置在同一面內(nèi)，且上述各光源的光軸均配置成與上述投影透鏡的光軸大致正交，在上述多個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)中的兩個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)中，從各光源產(chǎn)生的照明光的光路與各色分離部所分離的三色光的光路的位置關(guān)系被配置成旋轉(zhuǎn)90°。進(jìn)一步地，上述投影型影像顯示裝置還包括:用于將由上述多個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)形成的光學(xué)像合成的合成用偏振分束器，和將由該合成用偏振分束器合成的光學(xué)像投影的一個(gè)上述投影透鏡，在上述合成用偏振分束器的兩個(gè)入射面上，設(shè)置有對(duì)選定波段的光進(jìn)行偏振旋轉(zhuǎn)的色選擇偏振旋轉(zhuǎn)元件，通過該色選擇偏振旋轉(zhuǎn)元件，對(duì)于入射的一方的光學(xué)像使偏振統(tǒng)一在特定方向上，對(duì)于入射的另一方的光學(xué)像使偏振統(tǒng)一在與上述特定方向正交的方向上。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種投影型影像顯示裝置，無論裝置的設(shè)置方式如何，所使用的多個(gè)光源均能發(fā)揮良好的發(fā)光性能。


圖1是實(shí)施例1的投影型影像顯示裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。圖2是實(shí)施例2的投影型影像顯示裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。圖3是實(shí)施例3的投影型影像顯示裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。圖4A是示意地表示使兩組液晶面板錯(cuò)開配置的例子的圖。圖4B是不意地表不使兩組液晶面板錯(cuò)開配置的另一例的圖。圖5A是示意地表示高壓水銀燈的電弧放電狀態(tài)的圖(光軸水平)。圖5B是示意地表示高壓水銀燈的電弧放電狀態(tài)的圖(光軸傾斜)。圖6是實(shí)施例4的投影型影像顯示裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。圖7是實(shí)施例5的投影型影像顯示裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。圖8是實(shí)施例6的投影型影像顯示裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。圖9是實(shí)施例7的投影型影像顯示裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。圖1OA是實(shí)施例4 7的投影型影像顯示裝置的外觀正視圖。圖1OB是實(shí)施例4 7的投影型影像顯示裝置的外觀正視圖。圖11是表示分色鏡的反射特性的圖。圖12是表示顯示圖像的色彩再現(xiàn)范圍的色度圖。圖13是實(shí)施例8的投影型影像顯示裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。
圖14是表示色輪的形狀的圖。圖15是表示色輪的濾光特性的圖。圖16A是實(shí)施例9的投影型影像顯示裝置的整體結(jié)構(gòu)圖(俯視圖)。圖16B是實(shí)施例9的投影型影像顯示裝置的整體結(jié)構(gòu)圖(立體圖)。
具體實(shí)施例方式以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。其中，各圖中對(duì)于具有相同功能的元件標(biāo)注相同的標(biāo)記。實(shí)施例1圖1是實(shí)施例1的投影型影像顯示裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。其中，圖1中對(duì)于配置在各色光的光路中的元件，在標(biāo)記后添加表示顏色的R (紅色)、G (綠色)、B (藍(lán)色)。此外，為了說明光軸方向等，如圖所示地確定X軸、Y軸、Z軸。此時(shí)XY面(與紙面平行的面)是將投影型影像顯示裝置水平設(shè)置的情況下的設(shè)置面。本實(shí)施例的投影型影像顯示裝置包括形成光學(xué)像的兩個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)1、2，將兩個(gè)光學(xué)像合成的光合成部3，和將合成的光學(xué)像放大投影的投影部4。照明光學(xué)系統(tǒng)1、2中除了光源之外還包括色分離單元、中繼光學(xué)系統(tǒng)、作為光學(xué)像形成元件的液晶面板、作為色合成單元的色合成棱鏡等。此外，作為光合成部3使用合成用偏振分束器(合成用PBS)，作為投影部4使用投影透鏡。本實(shí)施例中，照明光學(xué)系統(tǒng)I的光源111的光軸101、照明光學(xué)系統(tǒng)2的光源211的光軸201以及投影透鏡4的光軸401均配置在同一面(XY面)內(nèi)。照明光學(xué)系統(tǒng)1、2的光源111、211的光軸101、201均在Y方向，投影透鏡4的光軸401在X方向。S卩，光源的光軸101、201的方向均配置成與投影透鏡的光軸401的方向正交。

以下，說明各部分的結(jié)構(gòu)。其中，由于兩個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)1、2的結(jié)構(gòu)大部分是通用的，因此以照明光學(xué)系統(tǒng)I為中心進(jìn)行說明。照明光學(xué)系統(tǒng)I在功能上分為照明光產(chǎn)生部、色分離部、中繼光學(xué)系統(tǒng)、光學(xué)像形成部、色合成部。作為照明光產(chǎn)生部，包括由高壓水銀燈等光源(燈)111和反射器112構(gòu)成的光源單元110，構(gòu)成光學(xué)積分器的第一、第二陣列透鏡121、122，偏振變換元件123，會(huì)聚透鏡124，以及物鏡(field 16仙，向場(chǎng)透鏡)1251 、1256、1258。作為將來自光源111的照明光分離為R、G、B三色光的色分離部，包括兩個(gè)分色鏡131、132，和改變光路方向的反射鏡133。此外，作為中繼光學(xué)系統(tǒng)，包括中繼透鏡134、136，和改變光路方向的反射鏡135、137。作為光學(xué)像形成部，具備與各色光對(duì)應(yīng)的光學(xué)像形成元件一透射型液晶面板150R、150G、150B，在其入射側(cè)具有入射側(cè)偏振片141R、141G、141B，在其出射側(cè)具有出射側(cè)偏振片142R、142G、142B。另外，在R光出射側(cè)偏振片142R和B光出射側(cè)偏振片142B的出射側(cè)，還具有1/2波片143RU43B。在各液晶面板150R、150G、150B的出射側(cè)，具有色合成棱鏡160作為色合成部。色合成棱鏡160是在4個(gè)直角棱鏡的界面上大致X字形(交叉狀)地形成反射R光的分色膜和反射B光的分色膜所得到的元件(十字分色棱鏡)。在色合成棱鏡160的出射側(cè)，具備色選擇偏振旋轉(zhuǎn)元件170。色選擇偏振旋轉(zhuǎn)元件170是對(duì)于選定波段的光進(jìn)行偏振旋轉(zhuǎn)的元件，此處對(duì)于R光和B光使偏振方向旋轉(zhuǎn)90°。說明照明光學(xué)系統(tǒng)I的動(dòng)作。從光源111出射的光被具有旋轉(zhuǎn)拋物面形狀的反射面的反射器112反射，變得與光軸101大致平行，從光源單元110出射大致平行的光束。從光源單元Iio出射的光入射到偏振變換積分器。偏振變換積分器包括由第一陣列透鏡121和第二陣列透鏡12 2構(gòu)成的用于進(jìn)行均勻照明的光學(xué)積分器,和使光的偏振方向統(tǒng)一到規(guī)定偏振方向而變換為直線偏振光的偏振分束器陣列一偏振變換元件123。來自第二陣列透鏡122的光由偏振變換兀件123統(tǒng)一到規(guī)定的偏振方向，此處為S偏振(位于與光軸101正交的XZ面內(nèi)、偏振方向?yàn)閆方向的光)。然后，經(jīng)會(huì)聚透鏡124入射到色分離部。色分離部使從照明光產(chǎn)生部出射的大致白色的光色分離為R光、G光、B光，并分別引導(dǎo)至去往對(duì)應(yīng)的液晶面板150R、150G、150B的各光路(R光路、G光路、B光路)。S卩，被分色鏡131反射的B光在反射鏡133上反射，通過物鏡125B、入射側(cè)偏振片141B，入射到B光用的液晶面板150B (B光路)。此外，透過分色鏡131的G光和R光被分色鏡132分離為G光和R光。G光在分色鏡132上反射，通過物鏡125G、入射側(cè)偏振片141G，入射到G光用液晶面板150G(G光路)。R光透過分色鏡132，經(jīng)由中繼光學(xué)系統(tǒng)后通過物鏡125R、入射側(cè)偏振片141R，入射到R光用液晶面板150R (R光路)。中繼光學(xué)系統(tǒng)中，R光經(jīng)過中繼透鏡134、反射鏡135，在中繼透鏡136的附近會(huì)聚，向物鏡125R發(fā)散。各物鏡125R、125G、125B使入射光成為與光軸大致平行的光。這樣，從光源單兀110出射的偏振方向隨機(jī)的光被分離為各色光并統(tǒng)一到規(guī)定偏振方向(此處為S偏振)，對(duì)各液晶面板均勻地照射。入射到光學(xué)像形成部的入射光，由僅使S偏振通過的入射側(cè)偏振片141R、141G、141B提高偏振度，對(duì)各液晶面板150R、150G、150B照射。各液晶面板根據(jù)影像信號(hào)而相應(yīng)地進(jìn)行光強(qiáng)度調(diào)制，形成與各色光對(duì)應(yīng)的P偏振的光學(xué)像。然后，利用出射側(cè)偏振片142R、142GU42B除去不需要的S偏振成分，提高對(duì)比度。進(jìn)而對(duì)于R光和B光，使用1/2波片143R、143B將P偏振的光學(xué)像變換為S偏振的光學(xué)像。其結(jié)果，對(duì)于作為色合成部的色合成棱鏡160而言，R光和B光的光學(xué)像被變換為S偏振入射，G光的光學(xué)像保持P偏振入射。這是考慮到了色合成棱鏡160的分色膜的分光特性，通過進(jìn)行使R光和B光為S偏振、使G光為P偏振的所謂SPS合成，能夠高效率地進(jìn)行色合成。入射到色合成棱鏡160的三個(gè)入射面中相對(duì)的入射面上的R光和B光，在交叉的R光用和B光用的分色膜上分別反射。此外，入射到中央的入射面上的G光從各分色膜透射。這些各色光的光學(xué)像被合成，成為彩色光學(xué)像從出射面出射。從色合成棱鏡160出射的彩色光學(xué)像入射到色選擇偏振旋轉(zhuǎn)元件170。該色選擇偏振旋轉(zhuǎn)元件170對(duì)于彩色光學(xué)像中的R光和B光成分使其從S偏振變換為P偏振，對(duì)于G光成分使其保持P偏振通過。結(jié)果，通過色選擇偏振旋轉(zhuǎn)元件170后的彩色光學(xué)像的各色成分均統(tǒng)一為P偏振。這樣，通過設(shè)置色選擇偏振旋轉(zhuǎn)元件170，對(duì)于之后的合成用偏振分束器3，能夠使由照明光學(xué)系統(tǒng)I形成的彩色光學(xué)像在統(tǒng)一為P偏振的狀態(tài)下出射。以上說明了照明光學(xué)系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作，照明光學(xué)系統(tǒng)2基本是同樣的。不同之處在于使照明光產(chǎn)生部的光路和色分離部的光路的位置關(guān)系旋轉(zhuǎn)90°配置，因此，在分色鏡231上使R光和G光反射，使B光透射。此外，在色合成棱鏡260的出射側(cè)，具備色選擇偏振旋轉(zhuǎn)元件270，該色選擇偏振旋轉(zhuǎn)元件270對(duì)于G光使偏振方向旋轉(zhuǎn)90°。從色合成棱鏡260出射的彩色光學(xué)像入射到色選擇偏振旋轉(zhuǎn)元件270。該色選擇偏振旋轉(zhuǎn)元件270對(duì)于彩色光學(xué)像中的G光使其從P偏振變換為S偏振，對(duì)于R光和B光使其保持S偏振通過。結(jié)果，通過色選擇偏振旋轉(zhuǎn)元件270后的彩色光學(xué)像的各色成分均統(tǒng)一為S偏振。這樣，通過使用色選擇偏振旋轉(zhuǎn)元件270，對(duì)于之后的合成用偏振分束器3，能夠使由照明光學(xué)系統(tǒng)2形成的彩色光學(xué)像在統(tǒng)一為S偏振的狀態(tài)下出射。合成用偏振分束器3將照明光學(xué)系統(tǒng)I和照明光學(xué)系統(tǒng)2形成的光學(xué)像合成。合成用偏振分束器3具有由兩個(gè)三角形棱鏡貼合并在其界面上形成電介質(zhì)多層膜的結(jié)構(gòu)。并且，從照明光學(xué)系統(tǒng)2出射的S偏振的光學(xué)像在界面上反射，從照明光學(xué)系統(tǒng)I出射的P偏振的光學(xué)像從界面透射。由此，能夠?qū)⒄坏厝肷涞膬蓚€(gè)光學(xué)像合成。這時(shí)，從照明光學(xué)系統(tǒng)I出射的P偏振中對(duì)比度較低的成分(接近S偏振的成分)在界面上反射，從照明光學(xué)系統(tǒng)2出射的S偏振中對(duì)比度較低的成分(接近P偏振的部分)從界面透射，因此合成的光學(xué)像的對(duì)比度較高。從合成用偏振分束器3出射的合成光學(xué)像通過由多個(gè)單透鏡構(gòu)成的具有變焦功能的投影透鏡4在屏幕(未圖示)等影像投影面上放大投影。本實(shí)施例的照明光學(xué)系統(tǒng)1、2中，均為R光經(jīng)過中繼光學(xué)系統(tǒng)，因此其光程變長(zhǎng)。而相對(duì)的，B光的光程較短，光量(光強(qiáng)度)的損失最小，結(jié)果具有提高白色顯示的色溫的效果O根據(jù)本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，無論投影型影像顯示裝置的設(shè)置方式如何，兩個(gè)光源的光軸總是保持水平。這是因?yàn)?，在擱置設(shè)置和吊頂設(shè)置的情況下，圖1中投影透鏡的光軸401(X方向)和光源的光軸101、201 (Y方向)均配置在水平面內(nèi)。此外，在上投影設(shè)置和下投影設(shè)置的情況下，投影透鏡的光軸401為垂直方向(重力方向)，而光源的光軸101、201保持水平方向。進(jìn)而，在使投影透鏡的光軸401為傾斜方向的情況下，光源的光軸101、201仍保持水平方向。這是由于在改變裝置的設(shè)置方式時(shí)，只要以與光源的光軸101、201方向(Y方向)平行的軸為中心旋轉(zhuǎn)即可。接著，說明使光源的光軸101、201保持水平所帶來的效果。圖5A和圖5B是示意地表示光源所使用的高壓水銀燈111的電弧放電狀態(tài)的圖。圖5A是使燈發(fā)射的光的光軸101水平配置的情況，圖5B是使光軸101傾斜配置的情況。高壓水銀燈111在封入了水銀的石英玻璃燈管113中設(shè)置有電極114，在該電極之間進(jìn)行電弧放電，使蒸氣化的水銀與電子碰撞而發(fā)光。用標(biāo)記115表示此時(shí)電極間形成的電弧放電的形狀。標(biāo)記116是兩個(gè)電極114之間的中央線。從燈111出射的光被配置在燈111的左側(cè)的未圖示的反射器反射，與光軸101的方向大致平行地向右側(cè)出射。即，光軸101的方向與連接兩個(gè)電極114的方向一致。在光軸101水平配置的圖5A的情況下，電弧放電115關(guān)于兩個(gè)電極(中央線116)對(duì)稱地形成。該情況下燈的發(fā)光效率最佳，兩個(gè)電極114的損耗也均勻地進(jìn)行。而相對(duì)的，在光軸101傾斜配置的圖5B的情況下，電弧放電115關(guān)于兩個(gè)電極(中央線116)非對(duì)稱地形成。這是由于電弧形狀向著重力的相反方向延伸而形成。該情況下燈管(石英玻璃)113的一部分被放電部烘烤，燈管的一部分泛白，燈的發(fā)光效率降低。此夕卜，兩個(gè)電極114上的電場(chǎng)集中程度關(guān)于電極軸變得非對(duì)稱，電極損耗不均勻地進(jìn)行，結(jié)果導(dǎo)致燈的壽命縮短。特別是裝置的設(shè)置方式為上投影設(shè)置和下投影設(shè)置的情況下，光軸101為大致垂直方向(重力方向)，難以進(jìn)行穩(wěn)定的發(fā)光動(dòng)作。此外，光軸101傾斜的情況下，在其傾角較小的范圍內(nèi)由于電弧形狀的非對(duì)稱性較小，所以對(duì)發(fā)光性能的影響是微小的。即，若光軸傾斜的程度是調(diào)整裝置的設(shè)置姿態(tài)時(shí)所產(chǎn)生的程度，不會(huì)成為性能上的問題，因而能夠允許。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，無論投影型影像顯示裝置的設(shè)置方式如何，兩個(gè)光源均能夠以光軸為水平方向的最佳姿態(tài)進(jìn)行發(fā)光動(dòng)作，光源的發(fā)光性能和壽命均為最佳。通過使用本實(shí)施例的投影型影像顯示裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)以下的顯示功能。(I)高分辨率化:通過使兩組液晶面板150、250的對(duì)應(yīng)的像素錯(cuò)開規(guī)定量配置并使它們交替地顯示，能夠提高顯示影像的分辨率。圖4A是示意地表示使兩組液晶面板錯(cuò)開配置的例子的圖。例如，準(zhǔn)備兩組XGA面板(1024X768)作為照明光學(xué)系統(tǒng)I的R光液晶面板150R和照明光學(xué)系統(tǒng)2的R光液晶面板250R，使它們?cè)诳v向、橫向上均錯(cuò)開1/2像素配置。對(duì)于G光液晶面板150G、250G和B光液晶面板150B、250B也同樣處理。然后，使面板150和面板250按每個(gè)場(chǎng)來交替地顯示。具體而言，在面板150顯示時(shí)使面板250進(jìn)行黑顯示，面板250顯示時(shí)使面板150進(jìn)行黑顯示。由此，能夠模擬地進(jìn)行相當(dāng)于4倍分辨率的QXGA (2048X1536)的顯示。此時(shí)，若場(chǎng)頻率為通常的60Hz，可能存在看到畫面閃爍的情況，因此優(yōu)選以90Hz以上、盡可能以120Hz以上的較高的頻率進(jìn)行場(chǎng)切換，這樣畫面的閃爍將不再能被識(shí)別到。圖4B是不意地表不使兩組液晶面板錯(cuò)開配置的另一例的圖。該例子中，使液晶面板150R (G，B)與液晶面板250R (G，B)僅在縱向錯(cuò)開1/2像素配置。通過該結(jié)構(gòu)，也能夠使縱向的分辨率提高為2倍。(2)光源的長(zhǎng)壽化:通過切換著使用兩個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)1、2，能夠選擇單光源模式(僅使用一方)、雙光源模式(同時(shí)使用雙方)的動(dòng)作模式。在單光源模式下，通過按一定期間交替地使用兩個(gè)光源(使各光源的發(fā)光在一定期間停止)，與使一個(gè)光源連續(xù)發(fā)光的情況相比具有延長(zhǎng)光源的動(dòng)作壽命的效果。在雙光源模式下，從一個(gè)光源產(chǎn)生的光量為1/2即可，能夠組合使用相對(duì)廉價(jià)的低亮度的光源，有助于投影型影像顯示裝置整體的成本降低。實(shí)施例2圖2是實(shí)施例2的投影型影像顯示裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。實(shí)施例2中，對(duì)于實(shí)施例1(圖1)的結(jié)構(gòu)，改變照明光學(xué)系統(tǒng)I的色分離部的配置，交換R光和B光的液晶面板150R、150B。并且隨之也交換了 R光路和B光路，因此在分色鏡131上R光反射，在分色鏡132上G光反射、B光透射。照明光學(xué)系統(tǒng)2等其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1 (圖1)相同。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，照明光學(xué)系統(tǒng)I中B光經(jīng)過中繼光學(xué)系統(tǒng)，因此光程變長(zhǎng)，照明光學(xué)系統(tǒng)2中R光經(jīng)過中繼光學(xué)系統(tǒng)，因此光程變長(zhǎng)。通過將二者組合，具有消除顯示影像不均的效果。實(shí)施例3圖3是實(shí)施例3的投影型影像顯示裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。實(shí)施例3中，對(duì)于實(shí)施例2(圖2)的結(jié)構(gòu)，在色合成棱鏡160、260與合成用偏振分束器3之間插入了玻璃板180、280。具體而言，在從色合成棱鏡160、260到色選擇偏振旋轉(zhuǎn)元件170、270的空間中，插入透明玻璃板 180、280。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，從色合成棱鏡160、260到合成用偏振分束器3的光路中的空氣界面減少，具有降低傳播中的光學(xué)像的反射損失的效果。本實(shí)施例對(duì)于實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)同樣能夠適用。接著，說明不將兩個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)1、2所形成的光學(xué)像合成，而是將它們分別從兩個(gè)投影部放大投影并在屏幕等上合成顯示的實(shí)施例。
實(shí)施例4圖6是實(shí)施例4的投影型影像顯示裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。本實(shí)施例的投影型影像顯示裝置包括形成光學(xué)像的兩個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)1、2和將兩個(gè)光學(xué)像分別放大投影的兩個(gè)投影部(投影透鏡)41、42，去除了上述實(shí)施例1 3中的合成用偏振分束器(光合成部)3。各照明光學(xué)系統(tǒng)的光源單元110、210的光軸，與上述實(shí)施例1 3同樣地，均與投影方向位于同一面內(nèi)且配置在與投影方向正交的方向上。兩個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)1、2和兩個(gè)投影部41、42載置在支承臺(tái)6上，各投影部41、42能夠通過垂直移動(dòng)機(jī)構(gòu)51V、52V和水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)51H、52H，在垂直方向(與紙面垂直的方向)和水平方向(紙面中的上下方向)上移動(dòng)。由此，能夠?qū)Ω魍队安?1、42所投影的圖像的顯示位置彼此獨(dú)立地、或聯(lián)動(dòng)地進(jìn)行調(diào)整(粗調(diào)、微調(diào))。支承臺(tái)6例如使用Al、Mg壓鑄材料等剛性體制成以抑制蠕動(dòng)變形，保持照明光學(xué)系統(tǒng)1、2的色合成棱鏡160、260和垂直移動(dòng)機(jī)構(gòu)5IV、52V、水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)51H、52H的位置精度，防止顯示圖像在畫面上移動(dòng)。本實(shí)施例中通過使用兩個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)1、2，實(shí)現(xiàn)以下功能。(I)對(duì)兩個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)1、2輸入同一圖像信號(hào)，從投影部41、42投影同一圖像，能夠使顯示圖像的亮度增大為2倍。由此，與由單一的照明光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成的情況相比，通過使用兩組廉價(jià)的光學(xué)系統(tǒng)(光源和液晶面板)，能夠用低成本實(shí)現(xiàn)高亮度圖像(例如10000流明以上)。(2)調(diào)整兩組投影部41、42的投影位置，使顯示的兩個(gè)圖像的對(duì)應(yīng)的像素位置錯(cuò)開規(guī)定量顯示。其相當(dāng)于上述圖4A、圖4B所示使像素位置錯(cuò)開1/2像素配置。然后，通過對(duì)兩個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)1、2交替地輸入每個(gè)場(chǎng)的圖像信號(hào)，能夠使顯示圖像的分辨率模擬地提高至2倍。實(shí)施例5圖7是實(shí)施例5的投影型影像顯示裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。本實(shí)施例中也與實(shí)施例4(圖6)同樣地具備兩個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)1、2和兩個(gè)投影部41、42，不同的是，在兩個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)1、2中形成偏振特性不同的光學(xué)像，分別從投影部41、42投影。關(guān)于使各投影部41、42移動(dòng)的垂直移動(dòng)機(jī)構(gòu)51V、52V和水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)51H、52H以及支承臺(tái)6，與實(shí)施例4(圖6)相同。本實(shí)施例的照明光學(xué)系統(tǒng)1、2中，分別形成不同的光學(xué)像。在照明光學(xué)系統(tǒng)I中，與上述實(shí)施例1 3同樣地將R、G、B光的光學(xué)像用色合成棱鏡160進(jìn)行色合成，對(duì)于R、B光成分用色選擇偏振旋轉(zhuǎn)元件170從S偏振變換為P偏振，從投影部41投影使所有色成分統(tǒng)一為P偏振的光學(xué)像。另一方面，在照明光學(xué)系統(tǒng)2中,將R、G、B光的光學(xué)像用色合成棱鏡260進(jìn)行顏色合成后，利用色選擇偏振旋轉(zhuǎn)元件270使G光成分從P偏振變換為S偏振，由此從投影部42投影使所有色成分統(tǒng)一為S偏振的光學(xué)像。根據(jù)本實(shí)施例，能夠在顯示畫面上將P偏振的光學(xué)像和S偏振的光學(xué)像重疊顯示為立體圖像(3D圖像)。觀眾通過使用偏振眼鏡一例如按照左眼觀看P偏振的圖像、右眼觀看S偏振的圖像的方式進(jìn)行選擇，能夠觀賞真實(shí)3D圖像。此外，通過在投影部(投影透鏡)的屏幕側(cè)端部設(shè)置用于調(diào)整偏振方向的光學(xué)元件(未圖示)，能夠提高偏振度獲得良好的影像。實(shí)施例6
圖8是實(shí)施例6的投影型影像顯示裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。本實(shí)施例中也與實(shí)施例4(圖6)同樣地具備兩個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)1、2和兩個(gè)投影部41、42，不同的是，在兩個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)1、2中形成不同色成分的光學(xué)像，從投影部41、42投影。關(guān)于使各投影部41、42移動(dòng)的垂直移動(dòng)機(jī)構(gòu)51V、52V和水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)51H、52H以及支承臺(tái)6，與實(shí)施例4 (圖6)相同。在照明光學(xué)系統(tǒng)I中，與上述實(shí)施例1 3同樣地將R、G、B光的光學(xué)像用色合成棱鏡160進(jìn)行色合成并從投影部41投影。相對(duì)地，在照明光學(xué)系統(tǒng)2中，將黃(Y)和青(C)光的光學(xué)像用色合成棱鏡260進(jìn)行色合成并從投影部42投影。因此，照明光學(xué)系統(tǒng)2中，使用了 Y光用的液晶面板250Y和C光用的液晶面板250C這兩片液晶面板，為了驅(qū)動(dòng)這些液晶面板250Y、250C，從影像信號(hào)將Y、C信號(hào)分離供給。此外在照明光的色分離部中，使用使Y光反射而使其以外的成分透射的分色鏡231Y(DM-Y)。反射鏡235是通常的反射鏡，但如果使用使C光反射的分色鏡235C (DM-C)則能夠提高C光的色純度。圖11表示這些分色鏡DM-Y、DM-C的反射特性。液晶面板250Y、250C形成的Y、C光的光學(xué)像由色合成棱鏡260進(jìn)行色合成，從投影部42投影。其結(jié)果，從投影部41投影基于R、G、B光的光學(xué)像，從投影部42投影基于Y、C光的光學(xué)像，通過將它們合成顯示，提高了顯示圖像的色彩再現(xiàn)性。圖12是表示顯示圖像的色彩再現(xiàn)范圍的色度圖。通過對(duì)通常的投影儀中基于R、G、B色而能夠?qū)崿F(xiàn)的色彩再現(xiàn)區(qū)域(實(shí)線)追加Y、C色，能夠擴(kuò)大色彩再現(xiàn)區(qū)域(虛線)。由此，能夠接近NTSC規(guī)格的色彩再現(xiàn)區(qū)域(點(diǎn)劃線)。實(shí)施例7圖9是實(shí)施例7的投影型影像顯示裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。本實(shí)施例中也與實(shí)施例6 (圖8)同樣地，在兩個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)1、2中形成不同色成分的光學(xué)像，從投影部41、42投影。在照明光學(xué)系統(tǒng)I中，將R、G、B的光學(xué)像用色合成棱鏡160進(jìn)行色合成并從投影部41投影。相對(duì)地，在照明光學(xué)系統(tǒng)2中，將品紅(M)和綠(G)光兩種顏色的光學(xué)像用色合成棱鏡260進(jìn)行色合成并從投影部42投影。因此在照明光學(xué)系統(tǒng)2中，使用了 M光用的液晶面板250M和G光用的液晶面板250G這兩片液晶面板，為了驅(qū)動(dòng)液晶面板250M、250G，從影像信號(hào)將M、G信號(hào)分離供給。此外在照明光的色分離部中，使用使M光反射而使其以外的成分透射的分色鏡231M (DM-M)0圖11表示了其使用的分色鏡DM-M的反射特性。液晶面板250M、250G形成的M、G光的光學(xué)像由色合成棱鏡260進(jìn)行色合成并從投影部42投影。其結(jié)果，從投影部41投影基于R、G、B光的光學(xué)像，從投影部42投影基于M、G光的光學(xué)像，通過將它們合成顯示，提高了顯示圖像的色彩再現(xiàn)性。與圖12所示的顯示圖像的色彩再現(xiàn)范圍相比，由于追加M色，能夠擴(kuò)大色彩再現(xiàn)區(qū)域。此外，通過追加G光，能夠使容易降低的G光的亮度恢復(fù)。進(jìn)而，本實(shí)施例在照明光學(xué)系統(tǒng)2中使用兩色光而去除了不需要的中繼光學(xué)系統(tǒng)(對(duì)于色合成棱鏡260從與M光相反的一側(cè)入射的光學(xué)系統(tǒng))，使得分色鏡231M所分離的M光、G光以大致相等的光程照射各液晶面板250M、250G。由此，縮小了照明光學(xué)系統(tǒng)2的尺寸，并且能夠使兩個(gè)投影部41、42相互接近配置。同時(shí)，將垂直移動(dòng)機(jī)構(gòu)51 V、52V配置在外側(cè)，將水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)51H、52H配置在內(nèi)側(cè)。此外本實(shí)施例中由于兩個(gè)投影透鏡接近配置，能夠使投影透鏡周圍結(jié)構(gòu)緊湊，且能夠縮小投影透鏡的成像圈。圖1OA和圖1OB是實(shí)施例4 7的投影型影像顯示裝置的外觀正視圖。兩個(gè)投影透鏡410、420橫向配置在一條線上。圖1OA中，在各投影透鏡410、420的前面設(shè)置使投影光出射的開口部44，并且為了防止兩個(gè)投影透鏡410、420之間漏光，設(shè)置有遮光部43。該遮光部43同時(shí)具有防塵作用。進(jìn)而，圖1OB中對(duì)于各投影透鏡410、420用一體型透鏡蓋40進(jìn)行覆蓋。該一體型透鏡蓋具有防漏光作用和防塵作用。進(jìn)而，如上所述進(jìn)行3D顯示的情況下，還能夠通過在各個(gè)投影透鏡410、420處最接近屏幕的位置配置用于調(diào)整偏振方向的光學(xué)元件(未圖示)，來提高偏振度，獲得良好的3D影像。上述各實(shí)施例1 7中使用了透射型的液晶面板作為光學(xué)像形成元件，但本發(fā)明不限于此。也能夠使用反射型的液晶面板或數(shù)字微反射鏡裝置(DMD)(美國(guó)德州儀器公司的注冊(cè)商標(biāo))作為光學(xué)像形成元件。實(shí)施例8圖13表示實(shí)施例8的投影型影像顯示裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。本實(shí)施例中采用數(shù)字光處理(DLP)方式——使用排列多個(gè)微反射鏡的數(shù)字微反射鏡裝置(DMD)作為光學(xué)像形成元件。通過使用DMD作為影像顯示元件，能夠?qū)崿F(xiàn)顯示速度的高速化和光學(xué)部件的簡(jiǎn)化。本實(shí)施例中，也與實(shí)施例4 (圖6)同樣地具備形成光學(xué)像的兩個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)1、2和將兩個(gè)光學(xué)像分別放大投影的兩個(gè)投影部(投影透鏡)41、42。下面說明各照明光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。從各光源單元110、210出射的光，經(jīng)過會(huì)聚透鏡510、610入射到光通道520、620。光通道520、620是棱柱狀的光學(xué)玻璃，入射的光束通過多重反射被分割為部分光束并彼此疊加，使出射面上的照度均一化。色輪(CW) 530,630是按R/G/B的各濾光區(qū)域分割構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)圓板。來自光通道520、620的光束通過色輪530、630，例如被分離為R/G/B各色光，變換為與色輪530、630的旋轉(zhuǎn)同步地按時(shí)間順序依次切換顏色的場(chǎng)序彩色照明光(field-sequancal color illumination)。透過色輪530、630的光束經(jīng)過中繼透鏡540、640、反射鏡541、641等，在TIR( TotalInternal Reflection,全內(nèi)反射)棱鏡550、650上反射,入射到作為反射型影像顯示元件的DMD560、660。DMD560、660在反射面內(nèi)排列有數(shù)十萬個(gè) 數(shù)百萬個(gè)微反射鏡，對(duì)于每一個(gè)微反射鏡，根據(jù)輸入影像信號(hào)相應(yīng)地高速0N/0FF，從而使之傾斜規(guī)定的角度(例如10度)。通過對(duì)該DMD照射場(chǎng)序彩色照明光，形成去往投影方向的光學(xué)像。這時(shí)，使照明光的顏色與RGB影像信號(hào)同步，成為按場(chǎng)序彩色光學(xué)像。形成的光學(xué)像透過TIR棱鏡550、650，入射到投影部(投影透鏡)41、42，朝向屏幕放大投影。本實(shí)施例中，各照明光學(xué)系統(tǒng)1、2的光源單元110、210也彼此相對(duì)，它們的光軸10U201均與投影方向401、402位于大致同一面內(nèi)且配置在與投影方向大致正交的方向上。其中，本實(shí)施例的情況下，入射到TIR棱鏡550、650的照明光向Z軸方向傾斜，因此光軸101和201在Z軸方向上略微具有高低差，但是可以認(rèn)為基本上是同一面內(nèi)。此外，通過使用兩個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)1、2，具有(I)使顯示圖像的亮度增大為2倍(投影同一圖像的情況)、
(2)使顯示圖像的分辨率模擬地提高為2倍(使兩個(gè)圖像錯(cuò)開1/2像素地投影的情況)等效果O圖14是表示色輪530、630的形狀的圖。色輪被分割為具有R/G/B和W (白色，所有顏色通過)等各種濾光特性的多個(gè)區(qū)域(分段)，使其按規(guī)定的速度旋轉(zhuǎn)，使來自光源的白色光成為依次切換為R/G/B和W光的照明光。光束700照射到各分段的邊界部時(shí)，存在光束700跨兩個(gè)分段的期間(spoke time701)。該期間701中照明光成為兩種顏色混合的光，因此需要使發(fā)送到作為影像顯示元件的DMD560、660的影像信號(hào)為OFF。圖15是表示色輪530、630的濾光特性的圖。其表示了對(duì)于R/G/B的透射率特性，CWl(用實(shí)線表示)是使各顏色的透射帶寬較寬的情況，在增大顯示亮度的方面是有利的。另一方面，CW2 (用虛線表示)是使各顏色的透射帶寬較窄的情況，在提高色純度的方面是有利的。本實(shí)施例中具備兩個(gè)色輪530、630，能夠使它們彼此具有不同的濾光特性。例如，通過使色輪530具有帶寬較寬的CWl的特性，使色輪630具有帶寬較窄的CW2的特性，能夠同時(shí)滿足顯示畫面的亮度和色純度。此處表示了通過色輪530、630分離為R/G/B三色光的情況，而除了 R/G/B以外也可以使用分離為黃(Y )、青(C )、品紅(M )等各色光的濾光片。實(shí)施例9圖16A和圖16B是實(shí)施例9的投影型影像顯示裝置的整體結(jié)構(gòu)圖，圖16A表示其俯視圖，圖16B表示從投影側(cè)觀察的立體圖。本實(shí)施例是在實(shí)施例8 (圖13)的各照明光學(xué)系統(tǒng)1、2中，分別具有兩個(gè)光源單元的結(jié)構(gòu)(共計(jì)四個(gè)光源單元)。即，在照明光學(xué)系統(tǒng)I中，將兩個(gè)光源單元110AU10B相對(duì)配置，使從它們出射的光經(jīng)過會(huì)聚透鏡510A、5IOB在反射鏡511A、51IB上反射，入射到共用的光通道520。照明光學(xué)系統(tǒng)2同樣地將兩個(gè)光源系統(tǒng)210A、210B相對(duì)配置，使從它們出射的光經(jīng)過會(huì)聚透鏡610A、610B在反射鏡611A、61IB上反射，入射到共用的光通道620。來自光通道520、620的光束通過旋轉(zhuǎn)的色輪530、630，成為色彩依次切換的場(chǎng)序彩色照明光。透過色輪530、630的光束經(jīng)過中繼透鏡540、640、反射鏡541、542、641、642等，在TIR棱鏡550、650上反射，入射到作為反射型影像顯示元件的DMD560、660。經(jīng)DMD560、660形成的光學(xué)像，透過TIR棱鏡550、650，通過投影部(投影透鏡)41、42向屏幕放大投影。本實(shí)施例中，照明光學(xué)系統(tǒng)1、2的各光源單元110A、110B、210A、210B的光軸101A、101B、201A、201B也均與投影方向401、402位于大致同一面內(nèi)且配置在與投影方向大致正交的方向上。其中，本實(shí)施例的情況下，由于使反射鏡511A、511B、611A、611B立體地配置，光軸IOlA與101B、201A與201B在Z軸方向上略微具有高低差，但是可以認(rèn)為基本上是同一面內(nèi)。本實(shí)施例中具有四個(gè)光源單元，具有光源的長(zhǎng)壽化(交替地使用的情況)、或通過低亮度光源的組合帶來的成本降低(同時(shí)使用的情況)的效果。進(jìn)而，本實(shí)施例中，光通道520、620的光軸與投影方向401、402大致平行地配置。關(guān)于這一點(diǎn)，上述實(shí)施例8 (圖13)中，光通道520、620的光軸與投影方向401、402正交。因此，兩個(gè)光源單元110、210之間的距離增大，不得不擴(kuò)大裝置的Y方向的寬度。而通過本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，能夠抑制裝置向Y方向擴(kuò)大，成為在X、Y方向上均衡的外形。本發(fā)明不限于上述各實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，也包括將各實(shí)施例適當(dāng)組合的結(jié)構(gòu)。上述各實(shí)施例中，說明了搭載有兩個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)1、2的投影型影像顯示裝置。進(jìn)而，本發(fā)明也能夠應(yīng)用于對(duì)兩個(gè)以上的照明光學(xué)系統(tǒng)組合搭載的投影型影像顯示裝置。該情況下，各照明光學(xué)系統(tǒng)的光源的光軸，也均與投影方向位于同一面內(nèi)，且配置在與投影方向正交的方向上。附圖標(biāo)記說明1、2:照明光學(xué)系統(tǒng)，3:合成用偏振分束器(光合成部)，4、41 (410),42 (420):投影部(投影透鏡)，43:遮光部，44:開口部，51V、52V:垂直移動(dòng)機(jī)構(gòu)，51H、52H:水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)，6:支承臺(tái)，101、201:光軸，110、210:光源單元，111、211:光源(燈)，131、132、231、232:分色鏡，141:入射側(cè)偏振片，142:出射側(cè)偏振片，143:1/2波片，150、250:液晶面板，160、260:色合成棱鏡，170、270:色選擇偏振旋轉(zhuǎn)元件，180、280:玻璃板，401、402:投影透鏡的光軸，520,620:光通道，530、630:色輪，550、650:TIR 棱鏡，560、660:影像顯示元件(DMD)。
權(quán)利要求
1.一種投影型影像顯示裝置，將由多個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)形成的光學(xué)像從投影透鏡投影，其特征在于: 所述多個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)各自包括由放電燈產(chǎn)生照明光的光源，使產(chǎn)生的照明光分離為R (紅色)、G (綠色)、B (藍(lán)色)三色光的色分離部，照射該各色光而形成光學(xué)像的3片液晶面板，和將該各色光的光學(xué)像合成的色合成部， 所述各光源的光軸和所述投影透鏡的光軸均配置在同一面內(nèi)，且所述各光源的光軸均配置成與所述投影透鏡的光軸大致正交， 在所述多個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)中的兩個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)中，從各光源產(chǎn)生的照明光的光路與各色分離部所分離的三色光的光路的位置關(guān)系被配置成旋轉(zhuǎn)90°。
2.如權(quán)利要求1所述的投影型影像顯示裝置，其特征在于，包括: 用于將由所述多個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)形成的光學(xué)像合成的合成用偏振分束器，和將由該合成用偏振分束器合成的光學(xué)像投影的一個(gè)所述投影透鏡， 在所述合成用偏振分束器的兩個(gè)入射面上，設(shè)置有對(duì)選定波段的光進(jìn)行偏振旋轉(zhuǎn)的色選擇偏振旋轉(zhuǎn)元件， 通過該色選擇偏振旋轉(zhuǎn)兀件，對(duì)于入射的一方的光學(xué)像使偏振統(tǒng)一在特定方向上，對(duì)于入射的另一方的光學(xué)像使偏振統(tǒng)一在與所述特定方向正交的方向上。
3.如權(quán)利要求2所述的投影型影像顯示裝置，其特征在于: 所述各照明光學(xué)系統(tǒng)中設(shè)置有 中繼光學(xué)系統(tǒng)，在該中繼光學(xué)系統(tǒng)中使所述色分離部所分離的三色光中光程比其他色光長(zhǎng)的色光通過， 所述所有的照明光學(xué)系統(tǒng)中，使R光在所述中繼光學(xué)系統(tǒng)中通過。
4.如權(quán)利要求2所述的投影型影像顯示裝置，其特征在于: 所述各照明光學(xué)系統(tǒng)中設(shè)置有中繼光學(xué)系統(tǒng)，在該中繼光學(xué)系統(tǒng)中使所述色分離部所分離的三色光中光程比其他色光長(zhǎng)的色光通過， 所述多個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)包括使R光通過的中繼光學(xué)系統(tǒng)和使B光通過的中繼光學(xué)系統(tǒng)。
5.如權(quán)利要求2所述的投影型影像顯示裝置，其特征在于: 在所述色合成部與所述色選擇偏振旋轉(zhuǎn)元件之間的空間中插入有玻璃板。
6.一種投影型影像顯示裝置，將由多個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)形成的光學(xué)像分別從多個(gè)投影透鏡投影，其特征在于，包括: 載置所述多個(gè)投影透鏡的由剛性體構(gòu)成的支承臺(tái)；和 使該多個(gè)投影透鏡的位置獨(dú)立地移動(dòng)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)， 利用該移動(dòng)機(jī)構(gòu)調(diào)整從所述多個(gè)投影透鏡投影的多個(gè)光學(xué)像的顯示位置， 所述多個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)各自包括由放電燈產(chǎn)生照明光的光源，使產(chǎn)生的照明光分離為R (紅色)、G (綠色)、B (藍(lán)色)三色光的色分離部，照射該各色光而形成光學(xué)像的3片液晶面板，和將該各色光的光學(xué)像合成的色合成部， 所述各光源的光軸和所述投影透鏡的光軸均配置在同一面內(nèi)，且所述各光源的光軸均配置成與所述投影透鏡的光軸大致正交，所述多個(gè)光源中的兩個(gè)光源被配置成隔著所述投影透鏡且出射方向彼此相對(duì)。
7.如權(quán)利要求6所述的投影型影像顯示裝置，其特征在于:在所述多個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)的出射側(cè)，設(shè)置有對(duì)選定波段的光進(jìn)行偏振旋轉(zhuǎn)的色選擇偏振旋轉(zhuǎn)元件， 通過該色選擇偏振旋轉(zhuǎn)元件，從所述多個(gè)投影透鏡投影的多個(gè)光學(xué)像中，對(duì)于一方的光學(xué)像使偏振統(tǒng)一在特定方向上，對(duì)于另一方的光學(xué)像使偏振統(tǒng)一在與所述特定方向正交的方向上。
8.一種投影型影像顯示裝置，將由兩個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)形成的光學(xué)像從投影透鏡投影，其特征在于: 第一照明光學(xué)系統(tǒng)包括由放電燈產(chǎn)生照明光的光源，使產(chǎn)生的照明光分離為R(紅色)、G (綠色)、B (藍(lán)色)三色光的色分離部，照射該各色光而形成光學(xué)像的3片液晶面板，和將該各色光的光學(xué)像合成的色合成部， 第二照明光學(xué)系統(tǒng)包括由放電燈產(chǎn)生照明光的光源，使產(chǎn)生的照明光分離為Y(黃色)、C (青色)兩色光的色分離部，照射該各色光而形成光學(xué)像的兩片液晶面板，和將該各色光的光學(xué)像合成的色合成部， 所述各光源的光軸和所述投影透鏡的光軸均配置在同一面內(nèi)，且所述各光源的光軸均配置成與所述投影透鏡的光軸大致正交。
9.一種投影型影像顯示裝置，將由兩個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)形成的光學(xué)像從投影透鏡投影，其特征在于: 第一照明光學(xué)系統(tǒng)包括由放電燈產(chǎn)生照明光的光源，使產(chǎn)生的照明光分離為R(紅色)、G (綠色)、B (藍(lán)色)三色光的色分離部，照射該各色光而形成光學(xué)像的3片液晶面板，和將該各色光的光學(xué)像合成的色合成部， 第二照明光學(xué)系統(tǒng)包括由放電燈產(chǎn)生照明光的光源，使產(chǎn)生的照明光分離為M(品紅)、G (綠色)兩色光的色分離部，照射該各色光而形成光學(xué)像的兩片液晶面板，和將該各色光的光學(xué)像合成的色合成部， 所述各光源的光軸和所述投影透鏡的光軸均配置在同一面內(nèi)，且所述各光源的光軸均配置成與所述投影透鏡的光軸大致正交。
10.如權(quán)利要求8或9所述的投影型影像顯示裝置，其特征在于: 所述第二照明光學(xué)系統(tǒng)中，所述色分離部所分離的兩色光經(jīng)大致相等的光程照射所述各液晶面板。
11.一種投影型影像顯示裝置，將由多個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)形成的光學(xué)像從投影透鏡投影，其特征在于: 所述多個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)各自包括由放電燈產(chǎn)生照明光的光源，使產(chǎn)生的照明光分離為R (紅色)、G (綠色)、B (藍(lán)色)三色光的色分離部，照射該各色光而形成光學(xué)像的3片液晶面板，和將該各色光的光學(xué)像合成的色合成部， 所述各光源的光軸和所述投影透鏡的光軸均配置在同一面內(nèi)，且所述各光源的光軸均配置成與所述投影透鏡的光軸大致正交，所述多個(gè)光源中的兩個(gè)光源被配置成隔著所述投影透鏡且出射方向彼此相對(duì)， 至少在與一方的照明光學(xué)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的色合成部的與所述投影透鏡相對(duì)的面上設(shè)置有色選擇性偏振旋轉(zhuǎn)元件，使所述三色光中至少一色光的偏振方向與其他色光的偏振方向一致，在與另一方的照明光學(xué)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的色合成部的與所述投影透鏡相對(duì)的面上設(shè)置有色選擇性偏振旋轉(zhuǎn)元件，使所述三色光中至少一色光的偏振方向與其他色光的偏振方向一致，該偏振方向與在所述一方的照明光學(xué)系統(tǒng)中一致的偏振方向不同， 所述多個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)被收納在同一殼體內(nèi)。
12.如權(quán)利要求11所述的投影型影像顯示裝置，其特征在于: 包括將由所述多個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)形成的光學(xué)像分別投影的多個(gè)所述投影透鏡， 該投影透鏡中，沿著該投影透鏡的光軸配置有多個(gè)單透鏡和具有調(diào)整偏振方向的作用的光學(xué)兀件。
13.如權(quán)利要求11所述的投影型影像顯示裝置，其特征在于: 包括將由所述多個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)形成的光學(xué)像分別投影的多個(gè)所述投影透鏡， 該投影透鏡由多個(gè)單透鏡和具有調(diào)整偏振方向的作用的光學(xué)元件構(gòu)成，該光學(xué)元件配置在最接近影像投影面的所述單透鏡的影像投影面一側(cè)。
14.如權(quán)利要求2所述的投影型影像顯示裝置，其特征在于: 在所述合成用偏振分束器的兩個(gè)入射面上設(shè)置的所述兩個(gè)色選擇偏振旋轉(zhuǎn)元件以位置關(guān)系旋轉(zhuǎn)90°的方式配置。
15.一種投影型影像顯示裝置，將由多個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)形成的光學(xué)像從投影透鏡投影，其特征在于: 所述多個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)各自包括由放電燈產(chǎn)生照明光的光源，使產(chǎn)生的照明光分離為R (紅色)、G (綠色)、B (藍(lán)色)三色光的色分離部，照射該各色光而形成光學(xué)像的3片液晶面板，和將該各色光的光學(xué)像合成的色合成部， 所述各光源的光軸和所述投影透鏡的光軸均配置在同一面內(nèi)，且所述各光源的光軸均配置成與所述投影透鏡的光軸大致正交，所述多個(gè)光源中的兩個(gè)光源被配置成隔著所述投影透鏡且出射方向彼此相對(duì)。
16.一種投影型影像顯示裝置，將由多個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)形成的光學(xué)像分別從多個(gè)投影透鏡投影，其特征在于: 所述多個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)各自包括:由放電燈產(chǎn)生照明光的光源；使產(chǎn)生的照明光的照度均勻化的光通道；將照明光變換為多色的場(chǎng)序彩色照明光的色輪；和在面內(nèi)排列有多個(gè)微反射鏡，根據(jù)輸入影像信號(hào)使各微反射鏡ON/OFF，從而從所述場(chǎng)序彩色照明光形成場(chǎng)序彩色光學(xué)像的反射型影像顯示元件， 所述各光源的光軸和所述投影透鏡的光軸均配置在同一面內(nèi)，且所述各光源的光軸均配置成與所述投影透鏡的光軸大致正交，所述多個(gè)光源中的兩個(gè)光源被配置成隔著所述投影透鏡且出射方向彼此相對(duì)。
17.如權(quán)利要求16所述的投影型影像顯示裝 置，其特征在于: 所述多個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)各自具有彼此相對(duì)的多個(gè)光源作為所述光源，將該多個(gè)光源產(chǎn)生的照明光導(dǎo)向共用的所述光通道， 該光通道的光軸配置成與所述投影透鏡的光軸大致平行。
18.如權(quán)利要求16或17所述的投影型影像顯示裝置，其特征在于: 所述多個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)的各色輪具有使多色的各色光透射的濾光特性，各色輪中各色光的透射帶寬的大小設(shè)定為彼此不同。
全文摘要
本發(fā)明提供一種投影型影像顯示裝置，無論裝置的設(shè)置方式如何，所使用的多個(gè)光源均以最佳的姿態(tài)配置。本發(fā)明的投影型影像顯示裝置中，兩個(gè)照明光學(xué)系統(tǒng)(1、2)分別具備光源(111、211)，將來自光源的光分離為三色光的色分離部，形成光學(xué)像的液晶面板(150、250)，和進(jìn)行色合成的色合成棱鏡(160、260)。合成用偏振分束器(3)將照明光學(xué)系統(tǒng)(1、2)所形成的光學(xué)像合成，從投影透鏡(4)投影。各光源(111、211)的光軸(101、201)均與投影透鏡(4)的光軸(401)配置在同一面內(nèi)，且與投影透鏡的光軸(401)正交。
文檔編號(hào)G03B21/14GK103210347SQ201280003636
公開日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2012年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月25日
發(fā)明者平田浩二, 角田隆史, 木村展之 申請(qǐng)人:日立民用電子株式會(huì)社