專利名稱：投射型及背投型圖像顯示裝置以及光學(xué)部件和屏幕部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及投射型圖像顯示。投射型圖像顯示是使來自光源側(cè)的光照射在液晶面板等圖像顯示元件上，形成與圖像信號(hào)相應(yīng)的光學(xué)像，再放大投射。
背景技術(shù)：
作為與本發(fā)明有關(guān)聯(lián)的現(xiàn)有技術(shù)，有專利第2800812號(hào)(專利文獻(xiàn)1)中所述的技術(shù)。在專利文獻(xiàn)1中，在彩色圖像生成部件中，作為用于對(duì)用透過型光脈沖調(diào)制的光進(jìn)行色合成的棱鏡，具有反射紅色光(以下稱為R光)，和藍(lán)色光(以下稱為B光)，使綠色光(以下稱為G光)透過的二種分色面。
在上述專利文獻(xiàn)1所述的現(xiàn)有技術(shù)中，使用超高壓水銀燈作為光源；另外，在使用切斷紫外線的濾光器的情況下，光路上的B光的光量比其他色光少。結(jié)果，白的色溫度下降，成為不鮮艷的白色。另一方面，由于G光光量多，可以確保亮度。然而，由于G光與B光的差增大，色合成后的光成為帶有綠光的光，圖像的品質(zhì)降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是考慮上述現(xiàn)有技術(shù)的問題而提出的，其目的是要提供在投射型圖像顯示裝置中，在確保亮度的同時(shí)，可抑制白的色溫度降低，提高彩色度，確保圖像品質(zhì)的技術(shù)。另外，本發(fā)明還要提供在投射型圖像顯示裝置中，可得到明亮、彩色度高的高品質(zhì)畫面，可以確保偏光板和面板等光學(xué)部件的可靠性的技術(shù)。
本發(fā)明的投射型圖像顯示裝置具有使由圖像顯示元件調(diào)制的R光、G光、B光的偏振光中B光的偏振光，包含其內(nèi)部反射膜反射的透過率為最高的光學(xué)特性的色合成器。另外，該色合成器也具有使上述B光的偏振光的射出光量為最多的光學(xué)特性。本發(fā)明的投射型圖像顯示裝置具有至少是對(duì)B光的透過率在大約75％以上的屏幕部件。
采用本發(fā)明，在投射型圖像顯示裝置中，可得到光亮的彩色度高的高品質(zhì)畫面，同時(shí)可確保偏光板和面板等光學(xué)部件的可靠性。


圖1為本發(fā)明的第一實(shí)施例的投射型圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)例子的圖；圖2為圖1所示的投射型圖像顯示裝置的分色棱鏡的說明圖；圖3為圖2所示的分色棱鏡的透過率特性的說明圖；圖4為表示黑體的軌跡的圖；圖5為表示光源的發(fā)光光譜分布例子和光譜光視效能(spectralluminous efficiency)特性例子的圖；圖6為本發(fā)明的第二實(shí)施例的投射型圖像裝置的結(jié)構(gòu)例子；圖7為本發(fā)明的第三實(shí)施例的背投型圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)例子；圖8為表示圖7所示的裝置的屏幕部件的透過率的圖。
具體實(shí)施例方式
以下，利用附圖，說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
首先，利用圖1～圖5，說明本發(fā)明的第一實(shí)施例。在圖1中，1為光源部件，2為照相系統(tǒng)的光軸，3為由多個(gè)微小的集光透鏡構(gòu)成、形成多個(gè)二次光源并使光束截面的照度分布均勻的第一陣列透鏡。4為由同樣的多個(gè)微小集光透鏡構(gòu)成、分別使該第一陣列透鏡3的透鏡像成像的第二陣列透鏡。5為包含偏光光束分離器和1/2波長(zhǎng)相位差板、在將從第二陣列透鏡4發(fā)出的光分離為P偏振光和S偏振光后，作為使P偏振光的偏振方向旋轉(zhuǎn)，與S偏振光一致的偏振變換器的偏振變換元件。6為集光用的聚光透鏡，7a和7b為作為通過反射和透過該S偏振光進(jìn)行色分離的分離器的分色鏡。其中，7a為反射R光(紅色光)，使B光(藍(lán)色光)和G光(綠色光)透過的紅色光反射用的分色鏡。7b為反射G光，使B光透過的綠色光反射用分色鏡。9a、9b為場(chǎng)透鏡，10a、10b、10c為全反射鏡，12R、12G、12B分別為集光透鏡。14為通過反射除去由紅色光反射用分色鏡7a反射的R光中的黃色光的調(diào)整濾光器，15為除去紫外線的UV濾光器。19R為作為圖像顯示元件的紅色光用透過型液晶面板，19G為同樣的綠色光用透過型液晶面板，19B為同樣的藍(lán)色光用透過型液晶面板。18R、18G、18B分別為入射側(cè)的偏光板，20R，、20G、20B分別為射出側(cè)的偏光板。25G為1/2波長(zhǎng)相位差板，21為作為色合成器的分色棱鏡。22為將從分色棱鏡21發(fā)出的色合成光放大投射在屏幕(圖中沒有示出)上的投射透鏡部件。紅色光用透過型液晶面板19R、綠色光用透過型液晶面板19G、藍(lán)色光用透過型液晶面板19B分別由驅(qū)動(dòng)回路(圖中沒有示出)，根據(jù)圖像信號(hào)驅(qū)動(dòng)。分色棱鏡21在包含由其內(nèi)部的反射膜的反射的全體透過率最高的狀態(tài)，或射出的光量最多的狀態(tài)下，使由各色光用透過型液晶面板19R、19G、19B調(diào)制的R光、G光、B光的偏振光中的B光的偏振光通過。再與其他的色光色合成。從上述光源部件1至上述投射透鏡部件22的光學(xué)系統(tǒng)，構(gòu)成本投射型圖像顯示裝置的光學(xué)部件。
在上述結(jié)構(gòu)中，從上述光源部件1發(fā)出的光由第一陣列透鏡3形成多個(gè)二次光源像。然后，由第二陣列透鏡4使該多個(gè)二次光源像成像。該成像光由偏振變換元件5內(nèi)的偏光光束分離器(圖中沒有示出)分離成白色光的P偏光振光和S偏振光。另外，利用在相同的偏振變換元件5內(nèi)的1/2波長(zhǎng)相位差板(圖中沒有示出)，使該分離的P偏振光的偏振方向旋轉(zhuǎn)，成為S偏光，與由上述偏光光束分離器分離的S偏振光合并射出。該S偏振光，經(jīng)過聚光透鏡6，入射在紅色光反射用分色鏡7a上。在色分離膜中，白色光的S偏振光中的R光的S偏振光，由該紅色光反射用分色鏡7a反射，再使G光+B光的S偏振光透過。被反射的R光由全反射鏡10a反射，利用調(diào)整濾光器14除去黃色光成分。再通過聚光透鏡12R，入射在入射側(cè)偏光板18R上。利用入射側(cè)偏光板18R，使規(guī)定的偏振方向的光透過，提高偏光的純度。從入射側(cè)偏光板18R發(fā)出的R光的S偏振光入射在透過型液晶面板19R上。利用該透過型液晶面板19R，根據(jù)圖像信號(hào)的振幅，將電壓加在TFT電極上。由于該電壓的變化使光的扭轉(zhuǎn)量變化，偏光軸移動(dòng)，所以被射出側(cè)偏光板吸收。結(jié)果，由于光的強(qiáng)度利用對(duì)各個(gè)像素上的施加電壓加以調(diào)制，因此可在整個(gè)面板上形成光學(xué)像。由透過型液晶面板19R調(diào)制的R光的S偏振光，通過射出側(cè)偏光板20R，入射在分色棱鏡21上。在分色棱鏡21內(nèi)，入射的R光的S偏振光被第一反射膜50a反射，再透過分色棱鏡21內(nèi)后射出，進(jìn)入投射透鏡部件22中。
另一方面，透過紅色光反射用分色鏡7a的G光+B光的S偏振光，入射在綠色光反射用分色鏡7b上。在色分離膜中，利用綠色光反射用分色鏡7b反射G光，使B光透過。反射的G光通過聚光透鏡12G，入射在入射側(cè)偏光板18G上。利用入射側(cè)偏光板18G使規(guī)定偏振方向的光透過，提高偏光的純度。來自入射側(cè)偏光板18G的G光的S偏振光，入射在透過型液晶面板19G上。其入射光由該透過型液晶面板19G，根據(jù)圖像信號(hào)調(diào)制。這樣，在面板上形成光學(xué)像。由透過型液晶面板19G調(diào)制的G光的S偏振光，通過射出側(cè)偏光板20G，入射在1/2波長(zhǎng)相位差板25G上。利用1/2波長(zhǎng)相位差板25G，將G光的S偏振光變換成P偏振光。從1/2波長(zhǎng)相位差板25G出來的該G光的P偏振光入射在分色棱鏡21上。在分色棱鏡21內(nèi)，入射的G光的P偏振光，透過第一反射膜50a和第二反射膜50b，再透過分色棱鏡21內(nèi)后射出，入射在投射透鏡部件22上。
透過綠色光反射用分色鏡7b的B光的S偏振光通過場(chǎng)透鏡9a被全反射鏡10b反射，改變光路方向。被反射的光通過場(chǎng)透鏡9b、UV濾光器15，由全反射鏡10c反射。被反射的B光的S偏振光通過集光透鏡12B，入射在入射側(cè)偏光板18B上。利用入射側(cè)偏光板18B使規(guī)定偏振方向的光透過，提高偏光的純度。從入射側(cè)偏光板18B出來的B光的S偏振光，入射在透過型液晶面板19B上。該入射光由該透過型液晶面板19B根據(jù)圖像信號(hào)調(diào)制。結(jié)果，在面板上形成光學(xué)像。由透過型液晶面板19B調(diào)制的B光的S偏振光，通過射出側(cè)偏光板20B，入射在分色棱鏡21上。在分色棱鏡21內(nèi)，該B光的S偏振光被第二反射膜50b反射，再透過分色棱鏡21內(nèi)后射出，進(jìn)入投射透鏡部件22中。在分色棱鏡21內(nèi)，對(duì)上述第一反射膜50a反射的R光的S偏振光，和由上述第二反射膜50b反射的B光的S偏振光，以及透過第一反射膜50a、第二反射膜50b的G光的P偏振光進(jìn)行色合成，作為白色光射出。
上述分色棱鏡21使上述B光的S偏振光的透過率，比R光的S偏振光透過率和G光的P偏振光透過率更高。而且，從B光的S偏振光的該分色棱鏡21射出的射出光量，比R光的S偏振光射出光量和G光的P偏振光的射出光量多。在B光的S偏振光的情況下，分色棱鏡21的透過率，為第二反射膜50b的反射率和棱鏡的玻璃材料的透過率的積的函數(shù)。在R光的S偏振光的情況下，該透過率為第一反射膜50a的反射率和棱鏡的玻璃材料的透過率的積的函數(shù)。另外，在G光的P偏振光的情況下，該透過率為第一反射膜50a的透過率、第二反射膜50b的透過率和棱鏡的玻璃材料的透過率的積的函數(shù)。這樣，具體地，可以改變?cè)摲稚忡R21內(nèi)部的上述第二反射膜50b或上述第一反射膜50a的任一方或兩者的反射特性和/或透過特性。這樣，上述第二反射膜50b的上述B光的S偏振光的反射率，比上述第一反射膜50a的上述R光的S偏振光的反射率、和/或該第一反射膜50a、該第二反射膜50b的上述G光的P偏振光的透過率高。另外，上述第二反射膜50b的上述B光的S偏振光的反射量，比上述第一反射膜50a的上述R光的S偏振光的反射量、和/或該一個(gè)反射膜50a和該第二反射膜50b的上述G光的P偏振光的透過量多。結(jié)果，從B光的S偏振光的分色棱鏡21射出的射出光量，比其他色光的偏振光的射出光量多。
以下，用圖2～圖5所示的符號(hào)，表示與圖1相同的構(gòu)成要素。在圖2中，由透過型液晶面板19R調(diào)制的R光的S偏振光SR，通過射出側(cè)偏光板20R，入射在分色棱鏡21上。該入射光，在分色棱鏡21內(nèi)部，由第一反射膜50a反射，通過分色棱鏡21內(nèi)部，射出至外部。同樣，由透過型液晶面板19B調(diào)制的B光的S偏振光SB，通過射出側(cè)偏光板20B，入射在分色棱鏡21上。該入射光，在分色棱鏡21內(nèi)，由第二反射膜50b反射，通過分色棱鏡21內(nèi)，射出至外部。另外，由透過型液晶面板19G調(diào)制的G光的S偏振光，通過射出側(cè)偏光板20G，入射在1/2波長(zhǎng)相位差板25G上，由該1/2波長(zhǎng)相位差板25G變換為P偏振光PG。由1/2波長(zhǎng)相位差板25G出來的該G表面P偏振光PG，入射在分色棱鏡21內(nèi)。在分色棱鏡21內(nèi)，該入射光透過第一反射膜50a和第二反射膜50b，通過分色棱鏡21內(nèi)射出至外部。由第一反射膜50a反射的R光的S偏振光SR、由第二反射膜50b反射的B光的S偏振光SB和透過第一反射膜50a和第二反射膜50b的G光的P偏振光PG，在互相色合成的狀態(tài)下，從該分色棱鏡21射出。在本結(jié)構(gòu)中，B光的S偏振光SB的第二反射膜50b的反射率，比R光的S偏振光SR的第一反射膜50a的反射率、G光的P偏振光PG的第一反射膜50a、第二反射膜50b的透過率的任一個(gè)都高。因此，B光的S偏振光SB射出光量，比R光的S偏振光SR的射出光量和G光的P偏振光PG的射出光量都多。
圖3為圖2所示的分色棱鏡21的全體透過率特性的說明圖。圖3(a)、(b)表示B光的透過率100B比其他色光的透過率100R、100G高的基本特性。圖3(a)表示R光的透過率100R比G光的透過率100G高的情況，圖3(b)表示G光的透過率100G’比R光的透過率100R高的情況。在圖3(a)、(b)的特性中，B光的透過率100B比其他色光的透過率高，因此可增多從分色棱鏡21射出的光量。由于這樣，白的色溫度上升，同時(shí)亮度提高。
圖4中，A表示黑體的軌跡。如上所述，來自分色棱鏡21的B光的射出光量比G光和R光的射出光量多。這樣，白的色溫度高，在黑體的軌跡A上，動(dòng)作點(diǎn)向色度坐標(biāo)的原點(diǎn)側(cè)移動(dòng)，再現(xiàn)Y值小的鮮艷的白色。例如，在電視機(jī)等中，在使用超過12000°K的高的色溫度的白色的情況下，通過使用分色棱鏡21，G光的光量可相對(duì)B光的光量被抑制。由于這樣，在得到上述鮮艷的白色的同時(shí)，可以提高對(duì)比度。
圖5表示光源的發(fā)光光譜分布例子和人眼的光譜光視效能特性的圖。圖5(a)為超高壓水銀燈情況下的發(fā)光光譜分布例子，圖5(b)為光譜光視效能特性。如圖5(a)所示，超高壓水銀燈的光能是B光和G光高R光低。在光路上設(shè)置除去紫外線用的UV濾光器的情況下，由于利用該UV濾光器等除去B光成分，B光光量減小，另一方面，如圖5(b)所示，人的眼的光譜光視效能對(duì)G光高，對(duì)B光和R光低。因此，為了提高色度，確保圖像的色平衡必需增大B光的光量。在增大B光的光量時(shí)，為了抑制偏光板或液晶面板的溫度升高，通過該偏光板和該液晶面板后的B光，可在透過分色棱鏡21內(nèi)的過程中，增大其光量。
上述本發(fā)明的第一實(shí)施例，利用提高在分色棱鏡21內(nèi)的透過率，增大通過偏光板和透過型液晶面板后的B光的光量。因此，可以抑制偏光板和透過型液晶面板等光學(xué)部件的溫度升高，確?？煽啃浴Ａ硗?，可得到接近色溫度高的黑體軌跡A(＝Y(jié)值小)的鮮艷的白色，實(shí)現(xiàn)對(duì)比度高、光量高。
圖6為本發(fā)明的第二實(shí)施例的投射型圖像顯示裝置的一個(gè)結(jié)構(gòu)例子。在本投射型顯示裝置中，使用反射型液晶面板作為圖像顯示元件。在圖6中，1為光源部件，2為照明系統(tǒng)光路的光軸，3為第一陣列透鏡，4為第2個(gè)陣列透鏡。5為作為在使來自第二陣列透鏡4的白色光分離為P偏振光與S偏振光后，在該兩個(gè)偏振光中，使P偏振光的偏振方向轉(zhuǎn)動(dòng)，與S偏振光一致的偏振變換器的偏振變換元件。6為集光用的聚光透鏡，7c、7d為作為通過反射和透過S偏振光進(jìn)行色分離的分離器的分色鏡。其中7c為反射R光和G光，使B光透過的藍(lán)色光透過用分色鏡，7d為反射G光，使R光透過的紅色光透過用分色鏡。9c、9d、9e分別為場(chǎng)透鏡，10d、10e為全反射鏡。119R為作為圖像顯示元件的紅色光用反射型液晶面板，119G為同樣的綠色光用反射型液晶面板，119B為同樣的藍(lán)色光用反射型液晶面板。130R為反射R光的S偏振光，使P偏振光透過的偏光光束分離器(以下稱為紅色光用PBS)，130G為反射G光的S偏振光，使P偏振光透過的偏光光束分離器(以下稱為綠色光用PBS)，130B為反射B光的S偏振光，使P偏振光透過的偏光光束分離器(以下稱為藍(lán)色光用PBS)。140R為提高R光的色純度用的調(diào)整濾光器，140G為提高G光的色純度用的綠色光用調(diào)整濾光器，140B為提高B光的色純度用的藍(lán)色光用的調(diào)整濾光器。145R、145G和145B分別為集光透鏡，21’為作為色合成裝置的分色棱鏡。125R、125B分別為1/2波長(zhǎng)相位差板，22’為投射透鏡部件。紅色光用反射型液晶面板119R、綠色光用反射型液晶面板119G和藍(lán)色光用反射型液晶面板119B分別通過驅(qū)動(dòng)回路(圖中沒有示出)，根據(jù)圖像信號(hào)而被驅(qū)動(dòng)。分色棱鏡21’使由各色光用反射型液晶面板119R、119G、119B調(diào)制的R光、G光、B光的偏振光入射。在其入射光中，在包含由內(nèi)部的投射膜的反射的全體透過率為最高的狀態(tài)下，或使射出光量為最多的狀態(tài)下，使B光的偏振光通過。而后，將該B光的偏振光與其他色光色合成。從上述光源部件1至上述投射透鏡部件22’的光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成為投射型圖像顯示裝置的光學(xué)部件。
在上述結(jié)構(gòu)中，從上述光源部件1出來的光由第一陣列透鏡3形成多個(gè)二次光源像。然后，由第二陣列透鏡4使該多個(gè)二次光源像成像。該成像光在偏振變換元件5內(nèi)由偏光光束分離器(圖中沒有示出)分離成白色光的P偏振光和S偏振光，利用在相同的偏振變換元件5內(nèi)的1/2波長(zhǎng)相位差板(圖中沒有示出)，使該被分離的P偏振光的偏振方向旋轉(zhuǎn)，成為S偏光。將該S偏振光與由上述偏光光束分離器分離的S偏振光合并，經(jīng)過聚光透鏡6，由全射鏡10d反射，變更光路方向。全反射鏡10d反射的白色光的S偏振光，入射在藍(lán)色光透過用分色鏡7c上。在該色分離膜上，該藍(lán)色光透過用分色鏡7c使白色光的S偏振光中的B光的S偏振光透過，反射G光+R光的S偏振光。被反射的G光+R光的S偏振光入射在紅色光透過用分色透鏡7d上。該紅色光透過用的分色鏡7d使R光的S偏振光透過，反射G光的S偏振光。透過的R光的S偏振光，經(jīng)過集光透鏡145R，紅色光用調(diào)整濾光器140R，入射在紅色光用PBS130R后反射出去。被反射的光照射在紅色光用反射型液晶面板119R上。被照射的R光的S偏振光，由紅色光用反射型液晶面板119R，根據(jù)圖像信號(hào)調(diào)制。調(diào)制光變換為P偏振光，并形成光學(xué)像，向反射方向射出。被射出的R光的P偏振光，透過紅色光用PBS130R，入射在1/2波長(zhǎng)相位差板125R上，由該1/2波長(zhǎng)相位差板125R再次變換為S偏振光。該變換后的S偏振光入射在分色棱鏡21’上。在分色棱鏡21’內(nèi)，入射的R光的S偏振光由第一反射膜50a’反射，透過該分色棱鏡21’內(nèi)后射出，進(jìn)入投射透鏡部件22’內(nèi)。
另一方面，由紅色光透過用的分色鏡7d反射的G光的S偏振光，經(jīng)過集光透鏡145G，綠色光用調(diào)整濾光器140G，入射在綠色光用PBS130G上。該入射光由綠色光用PBS130G反射，照射在綠光用反射型液晶面板119G上。被照射的G光的S偏振光由綠色光用反射型液晶面板119G根據(jù)圖信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。調(diào)制光變換為P偏振光，形成光學(xué)像，向反射方向射出。被射出的G光的P偏振光，透過綠色光用PBS130G入射在分色棱鏡21’上。在分色棱鏡21’內(nèi)，G光的P偏振光透過第一反射膜50a’和第二反射膜50b’。該光透過分色棱鏡21’內(nèi)后射出，進(jìn)入投射透鏡部件22’中。
另外，透過藍(lán)色光透過用分色鏡7c的B光的S偏振光，通過場(chǎng)透鏡9c、9d，由全反射鏡10e反射，變更光路方向。該反射光通過場(chǎng)透鏡9e，再經(jīng)過集光透鏡145B、藍(lán)色光用調(diào)整濾光器140B，入射在藍(lán)色光用PBS130B上。該入射光由藍(lán)色光用PBS130B反射，照射在藍(lán)色光用反射型液晶面板119B上。被照射的B光的S偏振光，由藍(lán)色光用反射型液晶面板119B，根據(jù)圖像信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。調(diào)制光變換為P偏振光，形成光學(xué)像，向反射方向射出。被射出的B光的P偏振光透過藍(lán)色光用PBS130B，入射在1/2波長(zhǎng)相位差板125B上，再由該1/2波長(zhǎng)相位差板125B變換為S偏振光。該被變換的B光的S偏振光，入射在分色棱鏡21’上。在分色棱鏡21’內(nèi)，該入射光由第二反射膜50b’反射，透過該分色棱鏡21’內(nèi)后射出，進(jìn)入投射透鏡部件22’中。
第一反射膜50a’反射的上述R光的S偏振光、透過第一反射膜50a’和第二反射膜50b’的上述G光的P偏振光、和由第二反射膜50b’反射的上述B光的S偏振光在相互色合成后的狀態(tài)下，從分色棱鏡21’射出。然后作為合成光進(jìn)入投射透鏡部件22’中。
上述分色棱鏡21’，使上述B光的S偏振光的透過率，比R光的S偏振光透過率和G光的P偏振光透過率高。而且，B光的S偏振光的來自該分色棱鏡21’的射出光量，比R光的S偏振光的射出光量和G光的P偏振光的射出光量多。在B光的S偏振光的情況下，分色棱鏡21’的透過率，為第二反射膜50b’的反射率和作為棱鏡基材的玻璃材料的透過率的積的函數(shù)。在R光的S偏振光的情況下，該透過率為第一反射膜50a’的反射率和棱鏡玻璃材料的透過率的積的函數(shù)。另外，在G光的P偏振光的情況下，該透過率為第一反射膜50a’的透過率、第二反射膜50b’的透過率、和棱鏡玻璃材料的透過率的積的函數(shù)。由于這樣，具體地，可以改變?cè)摲稚忡R21’內(nèi)部的上述第2個(gè)反射膜50b’、或上述第一反射膜50a’中任一個(gè)或二個(gè)的反射特性和/或透過特性。這樣，上述第二反射膜50b’的上述B光的S偏振光的反射率，比上述第一反射膜50a’的上述R光的S偏振光的反射率、和/或比上述第一反射膜50a’、該第二反射膜50b’的上述G光的P偏振光的透過率高。另外，上述第二反射膜50b’的上述B光的S偏振光的反射量，比上述第一反射膜50a’的上述R光的S偏振光的反射量、和/或該第一反射膜50a’、和該第二反射膜50b’的上述G光的P偏振光的透過量多。結(jié)果，來自B光的S偏振光的分色棱鏡21的射出光量，比其他色光的偏振光的射出光量多。
根據(jù)上述本發(fā)明的第二實(shí)施例，通過反射型液晶面板后的B光在分色棱鏡21’內(nèi)的透過率提高，光量增大。因此，可以抑制該反射型液晶面板等光學(xué)部件的溫度升高，可確?？煽啃?。另外，可得到接近色溫度高的黑體軌跡A(圖4)(＝Y(jié)值小)的鮮艷的白色，同時(shí)對(duì)比度提高，光量高。
圖7和圖8為表示本發(fā)明的第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的圖。在圖7中，31為從投射透鏡部件射出圖像光的投射型圖像顯示裝置，32為反射鏡，33為框體，34為屏幕部件，作為投射型圖像顯示裝置31可以使用上述第一或第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。在上述結(jié)構(gòu)中，從投射型圖像顯示裝置31投射的光(R光、G光、B光的合成光)由反射鏡32反射，照射在屏幕部件34上。該被照射的光從該屏幕部件34的背面?zhèn)认虮砻鎮(zhèn)韧高^，在該表面?zhèn)壬巷@示圖像。該屏幕部件34具有兩面凸透鏡部分和菲涅爾透鏡部分，對(duì)B光的透過率約為75％以上。
圖8為上述圖7所示的屏幕部件34的透過率說明圖。圖8(a)表示上述第三實(shí)施例中用的屏幕部件34的透過率，圖8(b)表示現(xiàn)有技術(shù)的屏幕部件的透過率。
在圖8中，屏幕部件的透過率200t作為菲涅爾透鏡的透過率200f和兩面凸透鏡透過率200r的積給出。另外，屏幕部件的透過率200t’由菲涅爾透鏡的透過率200f’和兩面凸透鏡的透過率200r’的積給出。在屏幕部件34中，如(a)所示，兩面凸透鏡對(duì)B光和G光的透過率200r與先前的透過率200r’相比大大改善(增加)。另外，該屏幕部件34的對(duì)B光透過率200t約為75％以上。在投射型圖像顯示裝置31中，采用上述第一實(shí)施例的光學(xué)部件的情況下，可增大分色棱鏡21內(nèi)和屏幕部件34內(nèi)的對(duì)B光的透過率，增大該B光的光量。因此，可以抑制投射型圖像顯示裝置31內(nèi)的偏光板和透過型液晶面板的溫度升高，確?？煽啃?，同時(shí)，在屏幕部件34中，可顯示確保對(duì)比度和亮度的圖像。在投射型圖像顯示裝置31中使用上述第二實(shí)施例的光學(xué)部件的情況下，可增大分色棱鏡21’內(nèi)和屏幕部件34內(nèi)的對(duì)B光的透過率，增大該B光的光量。因此，可抑制反射型液晶面板等光學(xué)部件的溫度升高，確?？煽啃?，并在屏幕部件34上顯示確保對(duì)比度和亮度的圖像。
如上所述，采用上述發(fā)明的第三實(shí)施例，在背投型圖像顯示裝置中，可確保圖像顯示元件和偏光板等光學(xué)部件的可靠性。同時(shí)可在屏幕部件34上顯示確保對(duì)比度和亮度的圖像。在上述實(shí)施例中，使用液晶面板作為圖像顯示元件，但本發(fā)明不是僅限于此。采用液晶面板以外的部件也可以。
權(quán)利要求
1.一種投射型圖像顯示裝置，包括使來自光源側(cè)的光的偏振方向一致，作為規(guī)定的偏振光射出的偏振變換器；將所述偏振光分離為紅、綠、藍(lán)各色光的分離器；照射所述經(jīng)分離后的各色光的偏振光，根據(jù)圖像信號(hào)調(diào)制該偏振光的圖像顯示元件；使由所述圖像顯示元件調(diào)制后的各色光的偏振光相互色合成的色合成器；和放大投射所述經(jīng)色合成后的偏振光的光學(xué)像的投射透鏡部件，其中，色合成器具有在所入射的偏振光中使藍(lán)色光的偏振光的透過率或射出光量比其他色光的偏振光大的光學(xué)特性。
2.一種投射型圖像顯示裝置，包括使來自光源側(cè)的光的偏振方向一致，作為S偏振光射出的偏振變換器；將所述經(jīng)偏振變換后的S偏振光分離為紅、綠、藍(lán)各色光的分離器；照射所述經(jīng)分離后的各色光的S偏振光，根據(jù)圖像信號(hào)調(diào)制該偏振光的透過型圖像顯示元件；將所述經(jīng)調(diào)制后的綠色光的S偏振光變換為P偏振光后射出的1/2波長(zhǎng)相位差板；包含以下部件的色合成器反射由所述圖像顯示元件調(diào)制的紅色光的S偏振光、使來自所述1/2波長(zhǎng)相位差板的綠色光的P偏振光透過的第一反射膜；和反射所述經(jīng)調(diào)制后的藍(lán)色光的S偏振光、使來自所述1/2波長(zhǎng)相位差板的綠色光的P偏振光透過的第二反射膜；該第一反射膜和第二反射膜相互大致垂直形成；和放大投射所述經(jīng)色合成后的偏振光的光學(xué)像的投射透鏡部件，其中，所述色合成器具有使對(duì)于所述藍(lán)色光的S偏振光的透過率比其他色光的偏振光高的光學(xué)特性。
3.一種投射型圖像顯示裝置，包括使來自光源側(cè)的光的偏振方向一致，作為S偏振光射出的偏振變換器；將所述經(jīng)偏振變換后的S偏振光分離為紅、綠、藍(lán)各色光的分離器；照射所述經(jīng)分離后的各色光的S偏振光，根據(jù)圖像信號(hào)調(diào)制該偏振光的透過型圖像顯示元件；將所述經(jīng)調(diào)制后的綠色光的S偏振光變換為P偏振光后射出的1/2波長(zhǎng)相位差板；包含以下部件的包合成器；反射由所述圖像顯示元件調(diào)制的紅色光的S偏振光，使來自所述1/2波長(zhǎng)相位差板的綠色光的P偏振光透過的第一反射膜；和反射經(jīng)所述調(diào)制后的藍(lán)色光的S偏振光，使來自所述1/2波長(zhǎng)相位差板的綠色光的P偏振光透過的第二反射膜；該第一反射膜和第二反射膜相互大致垂直形成；和放大投射所述經(jīng)色合成后的偏振光的光學(xué)像的投射透鏡部件，其中，所述色合成器具有使所述藍(lán)色光的S偏振光的射出光量比其他色光的偏振光大的光學(xué)特性。
4.一種投射型圖像顯示裝置，包括使來自光源側(cè)的光的偏振方向一致，作為S偏振光射出的偏振變換器；將所述經(jīng)偏振變換后的S偏振光分離為紅、綠、藍(lán)各色光的分離器；照射所述經(jīng)分離后的各色光的S偏光，根據(jù)圖像信號(hào)調(diào)制該偏振光作為P偏振光射出的反射型圖像顯示元件；將所述經(jīng)調(diào)制后的紅色光和藍(lán)色光的P偏振光變換為S偏振光射出的1/2波長(zhǎng)相位差板；具有以下部件的色合成器反射從所述1/2波長(zhǎng)相位差板射出的紅色光的S偏振光，使所述綠色光的P偏振光透過的第一反射膜；和反射從所述1/2波長(zhǎng)相位差板射出的藍(lán)色光的S偏振光，使所述綠色光的P偏振光透過的第二反射膜；該第一反射膜和第二反射膜相互大致垂直形成；和放大投射所述經(jīng)色合成后的偏振光的光學(xué)像的投射透鏡部件，其中，所述色合成器在該各色光的偏振光中使藍(lán)色光的S偏振光以包含反射的透過率為最高的狀態(tài)或射出光量為最多的狀態(tài)通過。
5.如權(quán)利要求1所述的投射型圖像顯示裝置，其特征為，還具有從其背面?zhèn)日丈鋪碜运鐾渡渫哥R部件的投射光的屏幕部件。
6.如權(quán)利要求1所述的投射型圖像顯示裝置，其特征為，所述屏幕部件具有對(duì)所述藍(lán)色光的透過率為約75％以上的特性。
7.如權(quán)利要求3所述的投射型圖像顯示裝置，其特征為，設(shè)置屏幕部件構(gòu)成背投式圖像顯示裝置，該屏幕部件使形成光學(xué)像的光從第一面?zhèn)认虻诙鎮(zhèn)韧高^，并在該第二面上顯示圖像，而且該屏幕部件至少對(duì)藍(lán)色光的透過率為約75％以上。
8.一種光學(xué)部件，包括使來自光源側(cè)的光的偏振方向一致，作為規(guī)定的偏振光射出的偏振變換器；將所述偏振光分離為紅、綠、藍(lán)各色光的分離器；照射所述經(jīng)分離后的各色光的偏振光，根據(jù)圖像信號(hào)調(diào)制該偏振光的圖像顯示元件；使由所述圖像顯示元件調(diào)制的各色光的偏振光相互色合成的色合成器；和放大投射所述經(jīng)色合成后的偏振光的光學(xué)像的投射透鏡部件，其中，所述色合成器具有對(duì)于所述藍(lán)色光的S偏振光的透過率比其他色光的偏振光高的光學(xué)特性。
9.一種光學(xué)部件，包括使來自光源側(cè)的光的偏振方向一致，作為規(guī)定的偏振光射出的偏振變換器；將所述偏振光分離為紅、綠、藍(lán)各色光的分離器；照射所述經(jīng)分離后的各色光的偏振光，根據(jù)圖像信號(hào)調(diào)制該偏振光的圖像顯示元件；使由所述圖像顯示元件調(diào)制的各色光的偏振光相互色合成的色合成器；和放大投射所述經(jīng)色合成后的偏振光的光學(xué)像的投射透鏡部件，其中，所述色合成器具有所述藍(lán)色光的S偏振光的射出光量比其他色光的偏振光大的光學(xué)特性。
全文摘要
本發(fā)明提供可得到明亮的彩色度高的畫面，可確保光學(xué)部件的可靠性的投射型圖像顯示裝置。本發(fā)明具有將從圖像顯示元件射出的調(diào)制光進(jìn)行色合成的色合成器。本發(fā)明的色合成器具有使上述調(diào)制后的紅色光、綠色光、藍(lán)色光的偏振光中藍(lán)色光的偏振光的包含由色合成器內(nèi)部的反射膜的反射的透過率為最高的光學(xué)特性。另外，該色合成器還具有使上述調(diào)制后的紅色光、綠色光、藍(lán)色光的偏振光中，藍(lán)色光的偏振光的射出光量為最多的光學(xué)特性。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK1651974SQ200410103409
公開日2005年8月10日 申請(qǐng)日期2004年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月26日
發(fā)明者平田浩二, 中島努, 谷津雅彥 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所