照明装置及投影型图像显示装置制造方法及图纸

一种利用三原色光照明的照明装置，包括：发射三原色光的照明灯（１），该三原色光包含波长分量与三原色一致的光；以及设置在照明灯（１）的三原色光输出侧的波长选择性光阑滤光器（２２），该波长选择性光阑滤光器（１）设置有作用为特定光阑的区域，而该特定光阑选择性衰减或屏蔽三原色光中所包含的对应于三原色中至少一种颜色的波长分量的光，并透射其他波长分量的光。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
照明装置及投影型图像显示装置
本专利技术涉及一种发射包括波长分别与三原色：红、绿和蓝一致的分量的三色光的照明装置，并涉及投影从照明装置发出的三色光以显示彩色图象的投影型图象显示装置。
技术介绍
迄今，已经研制出了投影型图象显示装置，其中白光由分色镜(二向色镜)分离成三原色：红(R)、绿(G)和蓝(B)的分量，而这些R、G和B分量分别入射到三个图象显示面板上，如入射到液晶显示(LCD)面板上，穿过图象显示面板的光分量结合而产生合成光，并将合成光投影到屏幕上。在上述投影型图象显示装置中，可以通过调节各原色光分量之间的量比来调节投影光的白色度或白平衡。一种调节原色光分量之间的量比的方法是从一个通道到另一个通道地改变用于每个原色通道的显示装置的驱动电平。然而，这种方法缺点在于需要降低针对要衰减的通道的显示装置的驱动电平，而已经降低驱动电平的通道的对比度将下降。为了防止对比度下降，已经提出在要衰减的通道的光路内设置一个诸如ND(中性)滤光器的透射滤光器。在这种情况下，由于不需要降低用于任何不衰减通道的显示装置的驱动电平，因此对比度可以比上述电调节的更高。然而，上述方法需要与要衰减的通道一样多的光学衰减装置，如ND滤光器，这将导致装置的构造复杂，即，导致零件数量多且制造步骤多。同样，也无法预期到图象能够以高于液晶面板驱动电平未降低时的对比度更高的对比度显示。因此，还没有实现任何结构简单、能够调节投影光的白色度并以提高的对比度显示图象的照明装置和投影型图象显示装置。-->
技术实现思路
于是，本专利技术的目的是通过提供一种结构简单、能够调节投影光的白色度并能够以提高的对比度显示图象的显示装置和投影型图象显示装置来克服上述现有技术的缺陷。上述目的可以通过提供一种如下的照明装置来予以实现，该照明装置发出包括波长分别与三原色相一致的分量的三色光，根据本专利技术的装置包括：发射三色光的光源；以及由多个透镜元件形成的波长选择性光学孔径滤光器(waVelength-selectiVe optical aperture filter)，该滤光器设置在三色光由其发出的光源一侧，并由作用为预定光学孔径的区域构成，其中一个区域选择性地衰减或屏蔽三色光中波长与至少一个三原色相一致的分量，同时其他区域允许波长与其他原色相一致的分量通过。如上所述构造的照明装置利用诸如分色镜的光谱过滤器形成的波长选择性光学孔径滤光器，而光谱过滤器设计成具有可相应于照明光的波长变化的光学孔径，由此该照明装置可以限制照明光中波长与特定原色的相一致的一个分量，并可以自由调节该原色光的强度。同样，上述目的可以通过提供如下一种照明装置予以实现，该照明装置发出包括其波长分别与三原色相一致的分量的三色光，而根据本专利技术，该照明装置包括：发射三色光的光源；一对蝇眼透镜，它们分别由多个透镜元件形成，并将光源发出的三色光分成原色光分量，且允许所分离的原色光分量穿过多个透镜元件，由此使三色光的输出均匀化；以及波长选择性光学孔径滤光器，其设置在蝇眼透镜中远离光源的一个附近，并由作用为预定孔径的区域构成，这些区域中一个区域选择性衰减或屏蔽三色光中其波长与至少一种三原色相一致的分量，而其他区域允许波长与其他原色相一致的分量通过。如上所述构造的照明装置利用诸如分色镜的光谱过滤器形成的波长选择性光学孔径滤光器，而光谱过滤器具有可相应于照明光的波长变化的光-->学孔径，由此该照明装置可以限制照明光中波长与特定原色相一致的一个分量，并可以自由调节该原色光的强度。同样，上述目的可以通过提供如下的投影型图象显示装置而予以实现，根据本专利技术该图象显示装置包括：一种照明装置，包括：发射三色光的光源；以及由多个透镜元件形成的波长选择性光学孔径滤光器，该滤光器设置在三色光由其发出的光源一侧，并由作用为预定光学孔径的区域构成，其中一个区域选择性地衰减或屏蔽三色光中波长与至少一个三原色相一致的分量，同时其他区域允许波长与其他原色相一致的分量通过；以及分色装置，用于将波长选择性光学孔径滤光器输出的三色光分离成波长分别与三原色相一致的分量；三个图象显示面板，该面板根据视频信号调制由分色装置分离且其波成分别与三原色相一致的光分量；彩色合成装置，用于将由三个图象显示面板所调制并且其波长分别与三原色相一致的光分量结合到一起，以产生合成光；以及投影透镜，以将来自彩色合成装置的合成光投影到屏幕上。在如上所述构造的投影型图象显示装置中，照明装置利用诸如分色镜的光谱过滤器形成的波长选择性光学孔径滤光器，而光谱过滤器具有可相应于照明光的波长变化的光学孔径，由此该照明装置可以限制照明光中波长与特定原色相一致的一个分量，并可以自由调节该原色光的强度。同样，上述目的可以通过提供一种如下的投影型图象显示装置来实现的，根据本专利技术，该投影型图象显示装置包括：照明装置，其包括：发射三色光的光源，一对蝇眼透镜，它们分别由多个透镜元件形成，并将光源发出的三色光分成原色光分量，且允许所分离的原色光分量穿过多个透镜元件，由此使三色光的输出均匀化，以及波长选择性光学孔径滤光器，其设置在蝇眼透镜中远离光源的一个附近，并由作用为预定孔径的区域构成，这些区域中一个区域选择性衰减或屏蔽三色光中其波长与至少一种三原色相一致的分量，而其他区域允许波-->长与其他原色相一致的分量通过；以及用于将波长选择性光学孔径滤光器输出的三色光分离成其波长分别与三原色相一致的分量的装置；三个图象显示面板，用以根据视频信号分别调制由分色装置分离且其波长与三原色相一致的光分量；彩色合成装置，用于将由三个图象显示面板所调制并且其波长分别与三原色相一致的光分量结合到一起，以产生合成光；以及投影透镜，以将来自彩色合成装置的合成光投影到屏幕上。在如上所述构造的投影型图象显示装置中，照明装置利用诸如分色镜的光谱过滤器形成的波长选择性光学孔径滤光器，而光谱过滤器具有可相应于照明光的波长变化的光学孔径，由此该照明装置可以限制照明光中波长与特定原色相一致的一个分量，并可以自由调节该原色光的强度。本专利技术的这些目的以及其他目的、特征和优点将从下面参照附图对实施本专利技术的最佳形式的详细描述中得以更清楚。附图说明图1示出根据本专利技术的液晶投影仪的光学系统的示例性结构；图2解释了蝇眼透镜和波长选择性光学孔径滤光器；图3是从照明灯看到的图1中的波长选择性光学孔径滤光器的平面图；图4示出允许所有原色的光线通过的波长选择性光学孔径滤光器的波长与透射率之间的关系；图5示出只允许红光通过的波长选择性光学孔径滤光器的波长与透射率之间的关系；图6示出设定成使蓝色和绿色光线只通过区域A以由此衰减光线的强度的液晶投影仪；图7示出红光的光路；图8是为了大致对应于蝇眼透镜的各元件而分区域的波长选择性光学孔径滤光器的平面图；图9是将波长选择性光学孔径滤光器分成三个区域的示例的平面图；图10是嵌合形分区域的波长选择性光学孔径滤光器的示例的平面图；图11是在每个子区域内随机设置的波长选择性滤光器的示例的平面-->图；图12示出根据本专利技术的液晶投影仪的变型的构造，其中省略了蝇眼透镜和PS变换器，而波长选择性光学孔径滤光器形成在主聚光透镜的主侧面上；图13示出根据本专利技术液晶投影仪的另一种变型的构造，其中利用反射镜替代中继镜来均衡光路长度；图14示出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种照明装置，该照明装置发出包括波长分别与三原色相一致的分量的三色光，其包括： 发射三色光的光源；以及 设置在光源一侧的波长选择性光学孔径滤光器，三色光从该滤光器输出，且该滤光器由作用为预定光学孔径的区域构成，其中一个区域选择性地衰减或屏蔽三色光中波长与至少一个三原色相一致的分量，同时其他区域允许波长与其他原色相一致的分量通过。

【技术特征摘要】
JP 2001-6-8 174719/011.一种照明装置，该照明装置发出包括波长分别与三原色相一致的分量的三色光，其包括：发射三色光的光源；以及设置在光源一侧的波长选择性光学孔径滤光器，三色光从该滤光器输出，且该滤光器由作用为预定光学孔径的区域构成，其中一个区域选择性地衰减或屏蔽三色光中波长与至少一个三原色相一致的分量，同时其他区域允许波长与其他原色相一致的分量通过。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，波长选择性光学孔径滤光器对应于三色光中波长与三原色中的红、绿或蓝相一致的分量。3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括一对由多个透镜元件形成的蝇眼透镜，该蝇眼透镜沿着三色光从光源输出的方向设置，且将从光源发出的三色光分离成原色光分量，并允许被分离的原色光分量通过多个透镜元件，由此使三色光输出均匀化；波长选择性光学孔径滤光器，其靠近该对蝇眼透镜中远离光源的一个设置。4.如权利要求3所述的装置，其中：该对蝇眼透镜主表面中远离光源的一个形成为平坦的；并且波长选择性光学孔径滤光器形成在蝇眼透镜中远离光源的平坦表面上。5.如权利要求3所述的装置，其中，波长选择性光学孔径滤光器使各区域对应于该对蝇眼透镜的透镜元件形成。6.如权利要求1所述的装置，其中，波长选择性光学孔径滤光器使各区域对应于其波长分别与三原色：红、绿和蓝相一致的光分量形成。7.如权利要求1所述的装置，其中：光源为金属卤化物灯或超高压汞灯；并且波长选择性光学孔径滤光器的各区域衰减或屏蔽其波长与绿色和/或蓝色相一致的光分量。8.一种照明装置，该照明装置发出包括波长分别与三原色相一致的分量的三色光，其包括：发射三色光的光源；一对蝇眼透镜，它们分别由多个透镜元件形成，并将光源发出的三色光分成原色光分量，且允许所分离的原色光分量穿过多个透镜元件，由此使三色光的输出均匀化；以及波长选择性光学孔径滤光器，其设置在蝇眼透镜中远离光源的一个附近，并由作用为预定孔径的区域构成，这些区域中一个区域选择性衰减或屏蔽三色光中其波长与至少一种三原色相一致的分量，而其他区域允许波长与其他原色相一致的分量通过。9.如权利要求8所述的装置，其中，波长选择性光学孔径滤光器具有相应于蝇眼透镜的透镜元件而随机形成的各区域。10.如权利要求8所述的装置，其中：该对蝇眼透镜主表面中远离光源的一个形成为平坦的；并且波长选择性光学孔径滤光器形成在蝇眼透镜中远离光源的平坦表面上。11.如权利要求8所述的装置，其中，波长选择性光学孔径滤光器使各区域对应于该对蝇眼透镜的透镜元件形成。12.如权利要求8所述的装置，其中：光源为金属卤化物灯或超高压汞灯；并且波长选择性光学孔径滤光器的各区域衰减或屏蔽其波长与绿色和/或蓝色相一致的光分量。13.一种投影型图象显示装置，包括：照明装置，其包括：发射三色光的光源，和设置在光源一侧的波长选择性光学孔径滤光器，三色光从该滤光器输出，且该滤光器由作用为预定光学孔径的区域构成，其中一个区域选择性地衰减或屏蔽三色光中波长与至少一个三原色相一致的分量，同时其他区域允许波长与其他原色相一致的分量通过；以及分色装置，用于将波长选择...

【专利技术属性】
技术研发人员：石野裕久，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]