投影型影像显示装置制造方法及图纸

技术编号:12002705 阅读:64 留言:0更新日期:2015-09-04 01:27
本发明专利技术的目的在于,提供即使在被照射非常强的光的光学系统中也适于安装的棒状透镜和安装有该棒状透镜的投影型影像显示装置的结构。本发明专利技术是一种投影型影像显示装置,具备入射来自所述光源的白色光且射出照度均匀分散的光的截面为方形的棒状透镜,所述棒状透镜具备:仅一对棒(31、32),通过将所述棒状透镜以在其方形截面的长边上分为两个的方式沿光轴分割而形成,且在相互对置的面的周边的一部分上形成了薄膜;以及盖部(40),覆盖所述一对棒的外周,将该一对棒保持为由在相互对置的面上形成的所述薄膜稍微分隔地对置,且在所述棒状透镜的入射侧和射出侧形成有开口部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及投影型影像显示装置,特别是涉及被配置在从其光源部至液晶显示元件之间的光学元件。
技术介绍
投影型影像显示装置已经通过以下的专利文献I等已知,该投影型影像显示装置对来自光源的白色光进行聚光而形成发光面,在该发光面的附近配置旋转型滤色器,对来自该滤色器的射出光进行聚光并入射至一个光调制元件,将由该光调制元件形成的图像通过投射透镜而投射到屏幕上。此外,在该投影型影像显示装置(或液晶显示装置)中,为了使来自光源的光高效地照射到显示面板的显示区域上,采用截面形状为与显示面板的显示区域相似形状的方形的棒状透镜,使其光源部至影像显示元件的光程长度短,为了实现装置整体的小型化,将棒状透镜由以其光轴为中心而分割为多个(4个)的分割棒的集合体构成,这也已经通过以下的专利文献2而已知。现有技术文献专利文献专利文献1:特许第4716528号专利文献2:特开平9 - 222603号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题S卩,为了在棒状透镜中得到充分的照度分布的效果,需要使其长度相对于截面形状的一边成为规定的值的倍数,因此,在由于采用大型的显示面板等而棒状透镜的截面变大的情况下,其长度也变大,因此,存在装置整体大型化的问题,但根据上述专利文献2中公开的由4个分割棒的集合体构成的棒状透镜,不会使其长度变大而能够实现装置整体的小型化,但是,如以下也叙述的那样,其中针对投影型影像显示装置、尤其是伴随着大量的发热的光学系统中的安装构造,没有进行充分的考虑。因此,本专利技术鉴于基于上述的现有技术的投影型影像显示装置而完成,其目的在于,提供实际上适于安装在投影型影像显示装置中的棒状透镜和安装有该棒状透镜的投影型影像显示装置的结构。用于解决课题的手段为了解决上述课题,根据本专利技术,提供一种投影型影像显示装置,具备:光源,放射白色光;截面为方形的棒状透镜,入射来自所述光源的白色光且射出照度均匀分散的光;光调制元件,配置在所述棒状透镜的射出面的附近,将从该棒状透镜射出的光作为入射光而根据图像信号进行调制,形成显示影像;以及投射透镜,对由所述光调制元件调制后的显示影像进行放大投射,该投影型影像显示装置的特征在于,所述棒状透镜具备:仅一对棒,将所述棒状透镜以在其方形截面的长边上分为二个的方式沿光轴分割而形成,且在相互对置的面的周边的一部分上形成了薄膜;以及盖部,覆盖所述一对棒的外周,将该一对棒保持为由形成在相互对置的面上的所述薄膜稍微分隔而对置,且在所述棒状透镜的入射侧和射出侧形成有开口部。专利技术效果根据上述的本专利技术,发挥以下优异的效果:提供即使在近年的伴随着光源的发光强度的增大而被照射非常强的光的光学系统中也适于安装的棒状透镜和安装有该棒状透镜的投影型影像显示装置的结构。【附图说明】图1是表示本专利技术的一实施方式的投影型影像显示装置的主要部分结构的一例的俯视以及侧视图。图2是包含表示上述投影型影像显示装置中的棒状透镜部的详细构造的部分截面的立体图。图3是表示构成上述棒状透镜部的一对棒的构造的主视、侧视、后视图。图4是包含上述一对棒的接合部分的部分放大立体图。图5是表示上述棒状透镜部和对其进行保持的盖部之间的位置关系的图。【具体实施方式】以下,参照附图详细说明本专利技术的一实施方式。首先,图1是表示本专利技术的一实施方式的投影型影像显示装置的主要部分结构的一例的俯视图(图UA))、以及侧视图(图1(B)),在此,在各图中,导入本地右手直角坐标系。即,在图1(A)中,将多重反射元件(棒状透镜)的长度方向设为Z轴,在与该Z轴正交的面内将与纸面平行的轴设为X轴,并且将从该纸面内向外的轴设为Y轴。此外,在图1(B)中,在与上述Z轴正交的面内将与所述纸面平行的轴设为Y轴,并且将从该纸面外向内的轴设为X轴。即,图1(A)是从Y轴方向观看投影型影像显示装置的俯视图,并且图1(B)是从X轴方向观看投影型影像显示装置的侧视图。在这些图中,放电灯I和反射器2构成用于放射白色光的光源。另外,作为放电灯1,例如能够使用超高压水银灯等。即,超高压水银灯高效地放射白色光,且其亮度(强度)非常高,其放射光能够通过作为聚光性优异的反射器2的镜面而高效地聚光。更具体而言,该反射器2由将具有第一焦点(短焦点)和第二焦点(长焦点)的椭圆(但是为半圆)旋转而成的椭圆旋转面构成,在其内表面上,形成有透射红外线且高效地反射可见光的电介质的多层膜,将从配置在第一焦点(短焦点)上的放电灯I放射的光之中的可见光分量向第二焦点(长焦点)进行反射。此外,在上述的光源的Z轴方向的后方,配置有作为聚光光学元件的多重反射元件即棒状透镜3,从上述放电灯I射出的光被反射器2捕获并聚光,入射至棒状透镜3。关于该棒状透镜3,其结构在以下详述,但其入射面(图的左端部)配置在上述椭圆面镜2的第二焦点(长焦点)、即由反射器反射的可见光分量聚光的位置的附近,且其射出面成为在X轴方向上长且在Y轴方向上短的形状,其长宽比被设定为与以下叙述的作为光调制元件的反射型影像显示元件10的长宽比相同。即,若将棒状透镜3的射出面的X轴方向的长度设为“C”,将Y轴方向的长度设为“D”,将反射型影像显示元件10的X轴方向的长度设为“E”,将Y轴方向的长度设为“F”,则满足C/D = E/F。由此,在棒状透镜3内多次反射的光线在其射出面上成为与液晶反射型影像显示元件10相似且均匀的强度的光分布。此外,在本例中,在棒状透镜3的射出面附近,配置有旋转式的滤色器即色轮(color wheel)4o该色轮4是将分别仅透射R(红)、G(绿)、B(蓝)、C(青)、Y(黄)、W(白)的光的6种扇状的透射型的滤色器按顺序在圆周(旋转)方向上配置而构成、且能够进行其旋转控制的圆盘状的滤色器。此外,代替上述的6种类的滤色器,由R (红)、G (绿)、B (蓝)构成的3种类的滤色器也能够实现该色轮4。即,通过旋转上述的色轮4,从而从光源射出的白色光以时序分解为6色(R (红)、G(绿)、B(蓝)、C(青)、Y(黄)、W(白))的光。之后,从该色轮4射出的光经由构成对该射出光进行聚光的照明光学要素的中继镜(relay lens) 5?8,进而经由TIR棱镜9,照射到反射型影像显示元件10上。在此,叙述构成上述照明光学要素的中继镜5?8的作用,这些中继镜对从棒状透镜3射出且透射了色轮4的光进行聚光,从而起到防止光的发散的作用。此外,中继镜起到将在色轮4的射出面上均匀的光分布在反射型影像显示元件10的面上进行放大的作用。进而,中继镜具有使得光大致平行的作用。并且,TIR棱镜9将所入射的光全反射,导入至反射型影像显示元件10。反射型影像显示元件10是能够控制各个单元(cell)的2维的光调制元件,由这些单元形成的影像经由投影透镜11,被放大投影到例如屏幕等之上。该反射型影像显示元件10通过在图中以标号100示出的控制装置(例如,由微机或存储器构成),与上述的色轮4的旋转取得同步,由此,按色轮4的每种色光来显示基于图像信号的图像,且将从TIR棱镜9入射的光向投影透镜11的方向反射。即,由反射型影像显示元件10反射后的光线成为不满足TIR棱镜9的全反射角的角度,所以透射TIR棱镜9,入射至投影透镜11。另外,在此,将光射出色轮4后透射TIR棱镜9而到达反射型影像显示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种投影型影像显示装置,具备:光源,放射白色光;截面为方形的棒状透镜,入射来自所述光源的白色光且射出照度均匀分散的光;光调制元件,配置在所述棒状透镜的射出面的附近,将从该棒状透镜射出的光作为入射光来根据图像信号进行调制,形成显示影像;以及投射透镜,对由所述光调制元件调制的显示影像进行放大投射;所述投影型影像显示装置的特征在于,所述棒状透镜具备:仅一对棒,通过将所述棒状透镜以在该棒状透镜的方形截面的长边上分为两个的方式沿光轴分割而形成,且在相互对置的面的周边的一部分上形成有薄膜;以及盖部,覆盖所述一对棒的外周,以该一对棒由形成在相互对置的面上的所述薄膜稍微分隔地对置的方式保持该一对棒,并且在所述棒状透镜的入射侧和射出侧形成有开口部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:平田浩二
申请(专利权)人:日立麦克赛尔株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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