图像显示装置和投影仪制造方法及图纸

一种图像显示装置，其特征在于，具有：　　　　光源，发射照明光；　　　　空间光调制器，具有根据电信号对上述照明光进行调制以形成图像光的图像形成区域；　　　　照射光学系统，变换从上述光源已发射的上述照明光的光束的形状和大小的至少一方并照射到比上述图像形成区域窄的区域上；以及　　　　照明光扫描光学系统，可使由上述照射光学系统照射的上述照明光在上述图像形成区域中扫描。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及图像显示装置和投影仪。更详细地说，涉及使从光源发射的照明光照射到液晶光阀或倾斜镜器件等的空间光调制器上并使由该空间光调制器进行了调制的照明光入射到投影透镜上以使照明光从投影透镜投射到屏幕等上来显示图像的投影仪，本技术是在显示活动图像中特别有用的技术。
技术介绍
图18是说明现有的投影仪的概念的图。该投影仪1000主要具有光源110；蝇眼透镜1021、1022；重叠透镜1023；平行化透镜140；光阀151；以及投影透镜160。蝇眼透镜1021、1022是以矩阵状排列了具有矩形的轮廓的微小透镜的透镜阵列。在从光轴方向看时，各微小透镜的外形形状成形为与作为空间光调制器的光阀151的图像形成区域的外形形状大致呈相似形。例如，在光阀151的图像形成区域的外形形状为纵横比4∶3的矩形形状的情况下，各微小透镜的外形形状也成形为纵横比4∶3的矩形形状。蝇眼透镜1021将从光源110发射的照明光分割为多条部分光，对于每条部分光来说，使其聚光在蝇眼透镜1022的各微小透镜上。蝇眼透镜1022发射被分割为多条的每条部分光，使其入射到重叠透镜1023上。然后，重叠透镜1023经平行化透镜140使被分割为多条的部分光重叠，照射到光阀151的图像形成区域上。此时，由于各微小透镜的外形形状与光阀151的图像形成区域的纵横比是相同的，故可使具有均匀的照度分布的照明光照射到整个光阀151的图像形成区域上。因而，投影仪1000将从光源110发射的照明光以均匀的照度照射到光阀151的图像形成区域上，在由光阀151进行了调制后，入射到作为投影装置的投影透镜160上，通过从投影透镜160作为图像光投射到未图示的屏幕上，显示了亮度不匀少的图像。此外，在光阀的一种中有使用液晶面板的液晶光阀。在这样的投影仪中，由于使从光源发射的照明光照射到液晶光阀上，液晶光阀根据图像信号对照明光进行调制并利用投影透镜放大该照明光并投射到屏幕上，故投影仪投射到屏幕上的活动图像的显示性能与基于液晶光阀的响应性能的活动图像的显示性能相等。再者，已提出了在现有的图像显示装置中通过扫描对显示元件照射的照明区域来进行活动图像的质量的改善的技术。已知有在某种图像显示装置中通过在显示元件的背面配置多个光源并按时间差进行点亮和熄灭来扫描对显示元件照射的照明区域的结构(例如，参照专利文献1)。此外，已知有在另一种图像显示装置中通过旋转形成了规定光源的发射方向的狭缝的聚光筒来扫描对显示元件照射的照明区域的结构(例如，参照专利文献2) 。专利文献1特开2000-275604号公报专利文献2特开2002-6766号公报可根据显示方法的差别将显示器分为脉动型的和保持型的。脉动型是在每个像素中只显示在瞬间地显示中所必要的亮度的量的光的方法，例如，作为脉动型的显示器，已知有CRT(阴极射线管)。此外，作为保持型的显示器是在每个像素中只显示在一定的时间之间在显示中所必要的亮度的量的光的方法，例如，作为保持型的显示器，已知有液晶显示器。即，使用了液晶光阀的投影仪也成为保持型显示器的一种。一般来说，根据显示方法的差别，脉动型和保持型在活动图像的显示性能方面存在差别。以下，利用人眼的观看方式的差别来显示脉动型和保持型的显示器中的活动图像的显示性能的差别，由此来说明现有的投影仪的问题。在图19中示出说明脉动型的显示器中的活动图像的显示性能的图，在图20中示出说明保持型的显示器中的活动图像的显示性能的图。再有，在两图中，将活动图像的移动距离取作横轴，将时间取作纵轴。此外，在两图中，在纵轴方向上的显示物的厚度表示发光时间。例如，如果在1帧的期间内厚度为100％，则在1帧的期间内的全部的时间内发光，如果在1帧的期间内厚度为50％，则在1帧的期间内的一半的时间内发光。如图19中所示，在脉动型的显示器的情况下，如果活动图像在画面上随时间的经过而移动，则对于人眼来说可看到活动图像的端部有一些模糊。但是，如图20中所示，在保持型的显示器的情况下，如果活动图像在画面上随时间的经过而移动，则对于人眼来说与脉动型的显示器相比可看到活动图像的端部是模糊的。之所以保持型的显示器的模糊程度比脉动型的显示器的模糊程度大，是因为在脉动型的显示器中瞬间地发出光，故因积分的缘故在人脑中的图像残像较少，而在保持型的显示器中，由于在一定的时间之间持续地发出光，因积分的缘故在人脑中的图像残像容易较多。在图21和图22中示出改善保持型的显示器中的活动图像的显示性能的方法。再有，由于纵轴和横轴的取法和在纵轴方向上的显示物的厚度的定义与图19和图20是同样的，故省略其说明。例如，如图21中所示，如果加快图像的转换速度，则可鲜明地看到活动图像的端部，可减小模糊的程度。但是，在使用了液晶等的保持型的显示器的情况下，由于显示体的响应速度较慢，故以这种方式加快图像的转换速度是非常困难的。此外，若只加快图像的转换速度，则也必须相应地增加所显示的图像数据的量。此外，如图22中所示，有控制光的点亮以与脉动型的显示器相同的方式来看的方法。例如是下述的方法如果是液晶显示器，则或是使背照光源那样的照明光间歇地点亮、或是使用快门连续地遮断照明光。但是，一般来说，由于在投影仪中作为光源使用高电压的放电灯，故间歇地点亮是非常困难的。此外，在使用快门的情况下，由于不使用关闭快门的期间内的照明光，故产生亮度或光的利用效率下降的问题。其次示出现有的图像显示装置中的活动画质的改善的技术的问题。按照专利文献1那样的结构，由于必须平面地配置多个光源，故必定存在光源能瞬时地点亮或熄灭或能在平面上以照明均匀的方式来配置这样的制约。当然，会成为使用高电压的放电灯的投影仪等上难以适应的结构。此外，由于必须有在原理上熄灭的光源，故存在对于原来有的光源的数目来说图像的显示变暗这样的问题。再者，按照专利文献2那样的结构，由于不是扫描从光源发射的光线本身，而是通过旋转形成了狭缝的聚光筒使光线从光源朝向多个方向发散，该结构既限制了所发射的光的方向，又规定了所照明的区域，故存在难以可靠地将不直接通过狭缝的光引导到显示元件上来照射的问题。因此，难以提高光的利用效率。
技术实现思路
本技术是鉴于上述的问题而进行的，其目的在于提供使活动图像的显示性能得到提高的、亮度或光的利用效率良好的图像显示装置和投影仪。为了解决上述的课题，按照本技术1，可提供下述的图像显示装置，其特征在于，具有光源，发射照明光；空间光调制器，具有根据电信号对上述照明光进行调制以形成图像光的图像形成区域；照射光学系统，变换从上述光源已发射的上述照明光的光束的形状和大小的至少一方，照射到比上述图像形成区域窄的区域上；以及照明光扫描光学系统，可使由上述照射光学系统照射的上述照明光在上述图像形成区域中扫描。按照这样的结构，由于在瞬间的时间内，利用照射光学系统只对空间光调制器的图像形成区域的一部分进行照明光的照射，而在某个时间的范围内利用照明光扫描光学系统能使照明光在图像形成区域中扫描，故可对于整个图像形成区域进行具有均匀的照度分布的照明光的照射。因此，在直接看图像显示装置的情况下，人眼可识别图像。此外，如果着眼于图像形成区域的一部分，则由于照明光或是照射在其上或是不照射在其上，故引起与间歇点亮相同的现象。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：小岛英挥，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：实用新型
国别省市：