能够良好地对屏幕（5）的图像显示面上产生的照度不均或颜色不均进行校正的投影式显示装置具有光源（1）、光阀（2）、照明光学系统（4）以及投影光学系统（3），照明光学系统（4）包含光强度均匀化元件（41）、将光束引导到光阀（2）的图像形成区域（2a）的第1光学系统（42、43）以及开口规定部件（6），开口规定部件（6）配置在与屏幕（5）在光学上并非共轭关系的位置，并且，具有开口扩张部和开口缩小部中的至少一方，使用图像形成区域（2a）或屏幕（5）的多个分割区域中的相对照度的实测值或计算值，该开口扩张部设置在与相对照度较低的分割区域对应的位置，是缩窄遮光部并扩大开口部的切口区域，该开口缩小部设置在与相对照度较高的分割区域对应的位置，是扩大遮光部并缩窄所述开口部的突出部。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过将由光阀调制后的光束投影到屏幕来显示图像的投影式显示装置。
技术介绍
一般地，当为了实现光学系统的低成本化和小型化而减少光学系统的部件数量或限制非球面透镜的使用时，光学系统的像差增大，屏幕的图像显示面上的照度不均或颜色不均增大。这里，照度不均是表示针对任意平面上的二维表现的位置的、照度高低的分布 (照度不均匀的分布)，颜色不均是表示针对任意平面上的二维表现的位置的、颜色变化的分布(色度不均匀的分布)。并且，近年来，伴随光阀的高分辨率化和小型化，正在朝像素的窄间距化方向发展。在数字微镜器件(DMD :注册商标)这样的由周期构造来反射光的光阀中，除了正反射光以外，还产生衍射光。像素间距越小，衍射光的衍射角度间距越大。因此，像素间距越小，较大次数的衍射光越无法入射到投影光学系统，能够用于图像投影的衍射光的光量越少。进而，由于光学系统的结构和光学系统的像差的影响，当光阀的图像形成区域(被照明区域) 内的入射光的光量之差或入射角度之差增大时，投影光学系统的入射面内的衍射光的光量之差增大，从而屏幕的图像显示面上的照度不均或颜色不均增加。另一方面，在家庭影院用的投影式显示装置中，由于要求高对比度化，因此，大多采用增大光学系统的F数(FNO)以使光学系统小口径化的结构、以及在光学系统的光路中设置光圈来进行光量调整的结构。当使光学系统小口径化时，入射到光学系统的衍射光的光量减少，因此，由于光学系统的像差的影响或光阀的窄间距化的影响而产生的屏幕的图像显示面上的照度不均或颜色不均的影响容易增加。为了抑制屏幕的图像显示面上的照度不均或颜色不均，提出了采用如下光圈的装置，该光圈具有包围被分离成多个颜色成分的各光线的光束范围的形状的开口(例如参照专利文献I)。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2007-233003号公报(例如段落0029)
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，为了减少由于在光学系统中产生的像差的影响或光阀的窄间距化而产生的屏幕的图像显示面上的照度不均或颜色不均，需要对入射到光阀的图像形成区域的光束的照度分布进行校正。因此，在采用具有包围被分离成多个颜色成分的各光线的光束范围的形状的开口的光圈的现有装置中，无法适当减少屏幕的图像显示面上的照度不均或颜色不均。因此，本专利技术正是为了解决上述现有技术的课题而完成的，其目的在于，提供能够适当校正屏幕的图像显示面上的照度分布的投影式显示装置。用于解决课题的手段本专利技术的投影式显示装置的特征在于，该投影式显示装置具有光源，其射出光束；光阀，其具有根据输入图像信息形成图像的图像形成区域；照明光学系统，其对所述图像形成区域照射所述光束；以及投影光学系统，其将由所述图像形成区域中形成的所述图像调制后的所述光束投影到屏幕的图像显示面上，所述照明光学系统包含光强度均匀化元件，其对从所述光源射出的所述光束的强度分布进行均匀化；第I光学系统，其将由所述光强度均匀化元件进行均匀化后的所述光束引导到所述图像形成区域；以及开口规定部件，其设置在所述第I光学系统内的所述光束的传播路径上，具有遮挡所述光束的遮光部和使所述光束通过的开口部，所述开口规定部件配置在与所述屏幕在光学上并非共轭关系的位置，并且，具有开口扩张部和开口缩小部中的至少一方，使用对所述图像形成区域或所述屏幕的图像显示面进行分割而得到的多个分割区域中的相对照度的实测值或计算值，该开口扩张部设置在与所述多个分割区域内的所述相对照度较低的分割区域对应的位置，是缩窄所述遮光部并扩大所述开口部的切口区域，该开口缩小部设置在与所述多个分割区域内的所述相对照度较高的分割区域对应的位置，是扩大所述遮光部并缩窄所述开口部的突出部。专利技术效果根据本专利技术的投影式显示装置，能够通过简单的结构对屏幕的图像显示面上的照度分布进行校正。附图说明图I是概略地示出本专利技术的实施方式I 3的投影式显示装置的光学系统的结构的结构图。图2是示出实施方式I 3的照明光学系统的光圈位置的示意图。图3的(a)和(b)是概略地示出实施方式I 3的DMD元件的微镜组的一部分的正面图和说明衍射光的不意图。图4是实施方式I 3的DMD元件上的衍射光的衍射角度间距的说明图。图5是示出实施方式I 3的针对投影光学系统的入射光束的一例的示意图。 图6是示出实施方式I 3的DMD元件的衍射角度的计算例的图。图7是示出实施方式I 3的DMD元件的衍射光的示意图。图8是示出实施方式I 3的屏幕的图像显示面的分割区域的例子的说明图。图9是示出比较例的开口规定部件的形状的正面图。图10是示出使用比较例的开口规定部件时的屏幕的图像显示面上的明亮度的特性的说明图。图11是示出实施方式I的开口规定部件的形状的正面图。图12是示出实施方式I的屏幕的图像显示面上的明亮度的特性的说明图。图13是示出实施方式2的开口规定部件的形状的正面图。图14是示出实施方式2的屏幕的图像显示面上的明亮度的特性的说明图。图15是示意地示出实施方式3的开口规定部件的形状的正面图。图16是示出实施方式3的屏幕的图像显示面上的明亮度的特性的说明图。具体实施方式实施方式I图I是概略地示出本专利技术的实施方式I的投影式显示装置的光学系统的结构的结构图。如图I所示，实施方式I的投影式显示装置具有作为光源的光源灯1，其射出光束 (图中虚线所示)；作为光阀的DMD元件2，其具有根据输入图像信息形成图像的图像形成区域(被照明面)2a ;照明光学系统4，其对DMD元件2的图像形成区域2a照射从光源灯I射出的光束；以及投影光学系统3，其放大由DMD元件2的图像形成区域2a中形成的图像进行调制后的光束，并投影到屏幕5上。光源灯I例如具有射出白色光的发光体I la、以及在该发光体I Ia的周围设置的椭圆面镜lib。椭圆面镜Ilb对从与椭圆的第I中心对应的第I焦点射出的光束进行反射，使其会聚到与椭圆的第2中心对应的第2焦点。发光体Ila配置在椭圆面镜Ilb的第I焦点附近，从该发光体Ila射出的光束会聚在椭圆面镜Ilb的第2焦点附近。也可以使用抛物面镜以代替椭圆面镜lib。该情况下，通过抛物面镜使从发光体Ila射出的光束大致平行后， 通过聚光透镜(未图示)进行会聚即可。并且，也可以使用抛物面镜以外的凹面镜以代替椭圆面镜lib。照明光学系统4具有光强度均匀化元件41，其对从光源灯I射出的光束的强度分布(即，与光束的行进方向垂直的面内的光强度分布)进行均匀化；第I光学系统，其将由光强度均匀化元件41进行均匀化后的光束引导到DMD元件2的图像形成区域2a ;以及开口规定部件6或61，其设置在传播由光强度均匀化元件41进行均匀化后的光束的传播路径上。开口规定部件6或61具有遮断该光束的遮光部和使光束通过的开口部。第I光学系统具有包含透镜42a、42b的作为第2光学系统的中继透镜组42、以及包含第I反射镜43a 和第2反射镜43b的作为第3光学系统的反射镜组43。在图I中，中继透镜组42由透镜 42a、42b这2个透镜构成，但是，透镜的个数不限于2个。同样，反射镜组43也不限于2个。 通过中继透镜组42和反射镜组43，将从光强度均匀化元件41射出的光束引导到DMD元件 2的图像形成区域2a。光强度均匀化元件41具有对光源灯I射出的光束的光强度进本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：小岛邦子，竹内勇人，山田旭洋，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。