图像显示装置及其调节方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开图像显示装置及其调节方法。该图像显示装置包括：光学调制器；和配置成抵消所述光学调制器内生成的相位差的光学补偿元件；其中，所述光学补偿元件安装成这样一种状态，其中对应于所述光学调制器内相位差相对较大的区域的投射图像的亮度在施加到所述光学调制器的最小驱动电压处变成最小值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
以前，公开了包括照明装置、由照明装置照明的光学调制器和使光学 调制器的图像成像的投影透镜的投影型图像显示装置。它们采用放电灯作为光源，并采用透射型液晶显示元件(HTPS )、反射型液晶显示元件(LCOS ) 或数字微镜装置(DMD)作为图像调制器，因此，装置和光学系统得到了 多种改善。投影型图像显示装置包括用于发射白光的光源，在分色镜处将来自光 源的白光分成红、绿、蓝三种颜色，并照射对应于每种颜色的光学调制器。 然后，在光学调制器处受到调制后，光束被例如正交棱镜(cross prism )等 颜色合成器合成，并通过投影透镜投射到屏幕上。将使用图14所示的示意性构造图来描述相关技术的投影型图像显示装 置的示意性构造。如图14所示，对于投影型图像显示装置101,光源111 的发光单元112设置在反射器113的焦点位置。从该光源111发出的光被反 射器113反射而变成大致平行的光，并入射到第一积分器透镜(integrator lens) 114和第二积分器透镜115。这些透镜的优势是使后来入射到光学调 制器123的光的照度均匀化。从第二积分器透镜115发出的光束(light flux) 入射到偏振光束分离器116，光在这里受到偏振以获得处于预定偏振方向的 光。从偏振光束分离器116发出的光在聚光透4竟117处入射并聚集。从聚光透镜117发出的白光被分色镜118分离。例如，对于分色镜118， 红波长带的光被透射，而绿波长带的光和蓝波长带的光被反射。当透过反 射镜119和物镜120 ( 120-1 )后，透射的红波长带的光入射到反射型偏振 元件121 ( 121-1 )，并照射光学调制器123 (反射型液晶显示元件123-1 )。另一方面，分色镜118反射的光入射到另一分色镜124。对于分色镜 124，蓝波长带的光被透射，而绿波长带的光被反射。分离的光束分别入射到物镜120( 120-2 )、 120( 120-3 )和反射型偏振元件121( 121-2 )、 121( 121-3 )， 并照射光学调制器123(反射型液晶显示元件123-2 )和光学调制器123 (反 射型液晶显示元件123-3 )。在光学调制器123处被光学调制的各色光束入射到反射型偏振元件 121，并根据调制度， 一部分被透射而返回光源(光源111)的方向， 一部 分被反射而入射到颜色合成棱镜125。颜色合成棱镜125配置成透射绿波长 带的光而反射蓝波长带的光。然后，各色光束被合成并入射到投影透镜126， 其图像在这里被放大到预定倍率并投射到屏幕(未示出)上(例如，见PCT 日语翻译专利2003-506746号公报)。对于作为液晶显示元件的光学调制器123，为了控制施加电压时液晶的 倾斜方向，即使在非电场状态下，也通常向相对光束的入射偏振轴为±45 度的方向添加一个微小的倾角(预倾斜)。因此，对于垂直入射到光学调制 器123的液晶显示元件的光，液晶显示元件用作光轴为45度的细微相位差 元件。因此， 一般而言，采用光学补偿元件122作为抵消该细微相位差的 光学元件。下面，将针对黑色阶调(black gradation)的显示进行描述。在采用常 黑型(normallyblacktype)液晶作为光学调制器123并且还采用反射型液晶 显示元件123-1到123-3的情况下，当显示黑色阶调侧时，液晶的驱动电压 变成相对较小的值。因此，理想的是光在偏振元件(入射侧)、液晶显示元 件和偏振元件(发射侧)之间的偏振状态保持不变。然而，由于偏振元件的消光比、偏振元件和液晶显示元件之间的玻璃 材料处的双折射以及液晶显示元件处的细微相位差等，实际光束的偏振状 态被打乱。此外，在一些情况下，例如装置性质、热特性以及来自周缘部 件的应力等影响使液晶显示元件在其平面内具有不均匀的相位差性质。如上所述，在平面内发生不均勻相位差性质的情况下，入射到液晶显 示元件的各个位置的光束各自具有不同的偏振状态(椭圆偏振)。因此，再 次入射到偏振元件时的透射率或反射率不同，从而作为亮度的不均匀性显 示在屏幕上。在对于R、 G和B各个光束发生亮度不均匀性的情况下，这 还被识别为色度的不均匀性。问题在于对于暗阶调(例如黑色阶调侧)显示，当液晶显示器的平 面内发生不均匀相位差性质时，在投射到屏幕上的图像上发生亮度的不均匀性，并且该亮度的不均匀性还被识别为色度的不均匀性。对于暗阶调，希望的是能实现降低亮度的不均匀性以及色度的不均匀性。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施方式，图像显示装置(第一图像显示装置)包括光学调制器；和配置成抵消所述光学调制器内生成的相位差的光学补 偿元件；所述光学补偿元件安装成这样一种状态，其中对应于所述光学调 制器内相位差相对较大的区域的投射图像的亮度在施加到所述光学调制器 的最小驱动电压处变成最小值。对于第一图像显示装置，光学补偿元件设定成以施加到光学调制器的 最小驱动电压来抵消光学调制器的具有大相位差的区域的相位差。例如， 设定光学补偿元件的光轴(相位超前轴、相位延迟轴)和相位差。因此， 对于光学补偿元件，对应于光学调制器内相位差相对较大的区域的投射图 像的亮度在施加到光学调制器的最小驱动电压处变成最小值，由此能以等 于或大于最小驱动电压的电压值将屏幕全域设定为亮度最小值。实现了该 状态，由此能通过调节光学调制器的平面内的各个位置的输入信号/输出电 压性质来降低亮度的不均匀性和色度的不均匀性。根据本专利技术的一个实施方式，提供了一种用于图像显示装置的调节方 法(第一调节方法)，所述图像显示装置包括光学调制器和配置成抵消所述 光学调制器内生成的相位差的光学补偿元件，所述调节方法包括以下步骤 将所述光学补偿元件的安装位置调节成这样一种状态，其中对应于所述光 学调制器内相位差相对较大的区域的投射图像的亮度在施加到所述光学调 制器的最小驱动电压处变成最小值。对于第一调节方法，光学补偿元件的例如光轴(相位超前轴、相位延 迟轴)和相位差被设定成以施加到光学调制器的最小驱动电压来抵消光学 调制器的具有大相位差的区域的相位差。也就是说，光学补偿元件的安装 位置被调节成使对应于光学调制器内相位差相对较大的区域的投射图像的 亮度在施加到光学调制器的最小驱动电压处变成最小值。因此，能以等于 或大于最小驱动电压的电压值将光学调制器的屏幕全域设定为亮度最小 值。实现了该状态，由此能通过调节光学调制器的平面内的各个位置的输入信号/输出电压性质来降低亮度的不均匀性和色度的不均匀性。根据本专利技术的一个实施方式，图像显示装置(第二图像显示装置)包括光学调制器；和配置成抵消所述光学调制器内生成的相位差的光学补 偿元件；所述光学补偿元件安装成这样一种状态，其中在施加大于施加到 所述光学调制器的最小驱动电压的电压时，对应于所述光学调制器的中心 部的投射图像变成最暗。对于第二图像显示装置，光学补偿元件设定成以施加到光学调制器的最小驱动电压来抵消相对光学调制器的中心部的相位差具有大相位差的区 域的相位差。例如，i殳定光学补偿元件的光轴(相位超前轴、相位延迟轴) 和相位差。因此，对于光学补偿元件，光学补偿元件的安装被调节成这样 一种状态，其中以等于或大于施加到光学调制器的最本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像显示装置，包括：　光学调制器；和　配置成抵消所述光学调制器内生成的相位差的光学补偿元件；　其中，所述光学补偿元件安装成这样一种状态，其中对应于所述光学调制器内相位差相对较大的区域的投射图像的亮度在施加到所述光学调制 器的最小驱动电压处变成最小值。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：铃木博明，岩根哲晃，西山麻里子，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]