照明设备和显示装置制造方法及图纸

一种根据本公开的照明设备包括：第一光源，输出经过相位调制而具有期望的强度分布的第一照明光；第二光源，输出第二照明光；将所述第二照明光的强度分布均匀化的积分器光学系统；将入射光的偏振方向对准在一个偏振方向上的偏振转换元件；以及设置在所述积分器光学系统与所述偏振变换元件之间的光路上的反射元件，所述反射元件复用所述第一照明光和所述第二照明光，并且促使所述第一照明光和所述第二照明光中的每一个进入所述偏振变换元件。照明光中的每一个进入所述偏振变换元件。照明光中的每一个进入所述偏振变换元件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】照明设备和显示装置


[0001]本公开涉及能够实现HDR(高动态范围)的照明设备和显示器件。

技术介绍

[0002]典型的投影仪是通过使用具有均匀强度分布的SDR(标准动态范围)照明光照亮液晶类型或MEMS(微机电系统)类型或相似类型的亮度调制面板来显示图像的。相比之下，目前业已提出的HDR投影仪在照明器件侧附加地包含了相位调制面板，并且使用了具有与图像相适配的强度分布的HDR照明光作为照明光。作为示例，专利文献1提出了一种使用DMD(数字微镜器件)作为亮度调制面板的HDR投影仪。
[0003]引用文件列表
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本未审专利申请公开(PCT申请的已公开日文翻译)JP2018
‑
532152。

技术实现思路

[0006]专利文献1中公开的技术使用了DMD作为亮度调制面板，并且由此SDR照明光与HDR照明光没有被偏振对准(aligned in polarization)。因此，如果使用液晶面板作为亮度调制面板，那么将很难应用该技术。
[0007]理想的情况是提供一种可以获得具有期望的强度分布的照明光的照明设备和显示装置。
[0008]根据本公开的一个实施例的照明设备包括：第一光源，输出经过相位调制以具有期望的强度分布的第一照明光；第二光源，输出第二照明光；将所述第二照明光的强度分布均匀化的积分器光学系统；将入射光的偏振方向对准在一个偏振方向上的偏振转换元件；以及设置在所述积分器光学系统与所述偏振转换元件之间的光路上的反射元件，所述反射元件复用所述第一照明光和所述第二照明光，并且促使所述第一照明光和所述第二照明光中的每一个进入所述偏振转换元件。
[0009]根据本公开的一个实施例的显示装置包括：第一光源，输出经过相位调制以具有期望的强度分布的第一照明光；第二光源，输出第二照明光；将所述第二照明光的强度分布均匀化的积分器光学系统；将入射光的偏振方向对准在一个偏振方向上的偏振转换元件；设置在所述积分器光学系统与所述偏振变换元件之间的光路上的反射元件，所述反射元件复用所述第一照明光和所述第二照明光，并且促使使所述第一照明光和所述第二照明光中的每一个进入所述偏振变换元素；以及亮度调制面板，基于包含了从所述偏振转换元件输出的所述第一照明光和所述第二照明光的照明光来生成图像。
[0010]在根据本专利技术的实施例的照明设备或显示装置中，第一照明光和第二照明光被设置在积分器光学系统与偏振转换元件之间的光路上的反射元件复用，以便进入偏振转换元件。
附图说明
[0011]图1是示出了充当根据本公开的第一实施例的显示装置的投影仪的构造示例的整体构造图。
[0012]图2是示出了图1所示的投影仪中的反射偏振器的光学作用示例的说明图。
[0013]图3是示出了图1所示的投影仪中的PS转换器具体构造示例和光学作用示例的说明图。
[0014]图4是示出了图1所示的投影仪中的SDR照明光的色度范围和HDR照明光的色度范围的示例的说明图。
[0015]图5是示出了图1所示的投影仪中的PS转换器的第一构造示例中供HDR照明光进入的区域的示例的说明图。
[0016]图6是示出了图1所示的投影仪中的PS转换器的第二构造示例中供HDR照明光进入的区域的示例的说明图。
[0017]图7是示出了HDR照明光进入图1所示的投影仪的PS转换器的一个开放区域中的中心部分时的状态的示例的说明图。
[0018]图8是示出了在促使HDR照明光进入PS转换器的一个开放区域的中心部分的情况下，SDR照明光和HDR照明光穿过投影透镜时的状态的示例的说明图。
[0019]图9是示出了在促使HDR照明光进入PS转换器的一个开放区域的中心部分的情况下，SDR照明光和HDR照明光在亮度调制面板上的角度分布的示例的说明图。
[0020]图10是示出了在促使HDR照明光进入PS转换器的一个开放区域的中心部分的情况下，由于反射偏振器周围的光学组件导致的光线渐晕状态的示例的说明图。
[0021]图11是示出了HDR照明光进入图1所示的投影仪的PS转换器的一个开放区域的端部所处的状态的示例的说明图。
[0022]图12是示出了在促使HDR照明光进入PS转换器的一个开放区域的端部的情况下，SDR照明光和HDR照明光穿过投影透镜的状态的示例的说明图。
[0023]图13是示出了在促使HDR照明光进入PS转换器的一个开放区域的端部的情况下，SDR照明光和HDR照明光在亮度调制面板上的角度分布的示例的说明图。
[0024]图14是示出了在促使HDR照明光进入PS转换器的一个开放区域的端部的情况下，由于反射偏振器周围的光学组件导致的光线渐晕状态的示例的说明图。
[0025]图15是示出了充当根据第二实施例的显示装置的投影仪的主要部分的构造示例的构造图。
[0026]图16是示出了充当根据第三实施例的显示装置的投影仪的第一构造示例的主要部分的构造图。
[0027]图17是示出了充当根据第三实施例的显示装置的投影仪的第二构造示例的主要部分的构造图。
[0028]图18是示出了充当根据第三实施例的显示装置的投影仪的第三构造示例的主要部分的构造图。
[0029]图19是示出了充当根据第四实施例的显示装置的投影仪的主要部分的构造示例的构造图。
[0030]图20是示出了充当根据第五实施例的显示装置的投影仪的构造示例的整体构造
图。
[0031]图21是示出了充当根据第六实施例的显示装置的投影仪的构造示例的整体构造图。
[0032]图22是示出了图21所示的投影仪中的偏振再循环元件的光学作用的示例的说明图。
[0033]图23是示出了图21所示的投影仪中的SDR照明光的色度范围和HDR照明光的色度范围的示例的说明图。
[0034]图24是示出了图21所示的投影仪中的SDR照明光的波长光谱和HDR照明光的波长光谱的示例的说明图。
具体实施方式
[0035]在下文中会参考附图来详细描述本公开的实施例。应该指出的是，该描述是按照以下顺序给出的。
[0036]对比示例
[0037]第一实施例(使用反射偏振器来复用HDR照明光和SDR的显示装置)(图1到图14)
[0038]1.1根据第一实施例的显示装置的整体构造和操作
[0039]1.2根据第一实施例的显示装置的主要部分的构造和作用
[0040]1.3效果
[0041]1.4修改示例
[0042]第二实施例(使用反射镜来复用HDR照明光和SDR的显示装置)(图15)
[0043]第三实施例(面板核心(panel core)变体)(图16到图18)
[0044]第四实施例(面板核心变体)(图19)
[0045]5.第五实施例(使用同一个激光光源来产生HDR照明光和SDR照明光的显示装置)(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种照明设备，包括：第一光源，输出经过相位调制而具有期望强度分布的第一照明光；第二光源，输出第二照明光；将所述第二照明光的强度分布均匀化的积分器光学系统；将入射光的偏振方向对准在一个偏振方向上的偏振转换元件；以及设置在所述积分器光学系统与所述偏振变换元件之间的光路上的反射元件，所述反射元件复用所述第一照明光和所述第二照明光，并且促使所述第一照明光和所述第二照明光中的每一个进入所述偏振变换元件。2.根据权利要求1所述的照明设备，其中所述反射元件包括反射偏振器。3.根据权利要求2所述的照明设备，其中从所述第一光源输出的所述第一照明光的偏振方向与从所述第二光源输出的所述第二照明光的偏振方向是互不相同的，以及所述反射偏振器基于所述偏振方向之间的不同来将所述第一照明光反射到所述偏振转换元件，以及将所述第二照明光透射到所述偏振转换元件。4.根据权利要求1所述的照明设备，其中所述偏振转换元件包括允许光进入的多个开放区域，以及所述反射元件促使所述第一照明光进入所述偏振转换元件的所述多个开放区域中的一个开放区域。5.根据权利要求4所述的照明设备，其中所述反射元件促使所述第一照明光进入所述偏振变换元件中的所述一个开放区域的中心部分。6.根据权利要求4所述的照明设备，其中所述反射元件促使所述第一照明光进入所述偏振转换元件中的所述一个开放区域的端部。7.根据权利要求1所述的照明设备，其中所述第一光源包括发出波长互不相同的彩色光束的多个第一激光光源，以及所述第二光源包括多个第二激光光源，所述多个第二激光光源发出与所述第一光源中的相应的第一激光光源具...

【专利技术属性】
技术研发人员：泽井宏美，
申请(专利权)人：索尼集团公司，
类型：发明
国别省市：