專利名稱：照明裝置以及投射型視頻顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種照明裝置以及投射型視頻顯示裝置。
背景技術(shù)：
以前提出了在液晶投影儀等中所使用的照明裝置中，使用無(wú)電極的放電燈，同時(shí)將該放電燈所發(fā)出的電磁波屏蔽(shield)起來(lái)的構(gòu)造(參照特開(kāi)2002-343103號(hào))。為了防止電磁波對(duì)電子電路或液晶顯示面板等的影響，電磁波屏蔽是必要的。另外，無(wú)電極的放電燈，已知的有WO01/027962中所公布的構(gòu)造。另外，希望液晶投影儀等中所使用的照明裝置中，具有用來(lái)降低亮度不均的光積分(integrate)功能以及統(tǒng)一光的偏光方向的功能。
上述使用無(wú)電極的放電燈的照明裝置以及使用該照明裝置的投射型視頻顯示裝置中，要求具有用來(lái)降低亮度不均的光積分功能以及統(tǒng)一光的偏光方向的功能，同時(shí)實(shí)現(xiàn)電磁波屏蔽。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于以上問(wèn)題，目的在于提供一種具有用來(lái)降低亮度不均的光積分功能以及統(tǒng)一光的偏光方向的功能，并能夠?qū)崿F(xiàn)電磁波屏蔽的照明裝置，以及使用該照明裝置的投射型視頻顯示裝置。
本發(fā)明的照明裝置，為了解決上述問(wèn)題，其特征在于具有產(chǎn)生電磁波的無(wú)電極放電燈、由光入射側(cè)復(fù)眼透鏡與光出射側(cè)復(fù)眼透鏡所構(gòu)成的將從上述放電燈所出射并大致平行化的光積分導(dǎo)入給照明對(duì)象物的光積分器、以及由偏光束分離器陣列所構(gòu)成的統(tǒng)一上述放電燈所出射的光的偏光方向的偏光變換裝置；上述光出射側(cè)復(fù)眼透鏡的透鏡設(shè)置間距，為上述光入射側(cè)復(fù)眼透鏡的透鏡設(shè)置間距的1/2；從上述光入射側(cè)復(fù)眼透鏡的各個(gè)透鏡中通過(guò)的各個(gè)光，通過(guò)從各個(gè)偏光束分離器中經(jīng)過(guò)而分為兩份，通過(guò)上述光出射側(cè)的復(fù)眼透鏡的兩個(gè)透鏡；上述各個(gè)偏光束分離器的非光入射區(qū)域中，設(shè)置有有光反射型導(dǎo)體；上述光反射型導(dǎo)體接地(以下將本項(xiàng)稱作第1構(gòu)成)。
如果采用上述構(gòu)成，就能夠具有用來(lái)降低亮度不均的光積分功能以及統(tǒng)一光的偏光方向的功能，同時(shí)實(shí)現(xiàn)電磁波屏蔽。另外，通過(guò)具有上述光反射型導(dǎo)體，能夠防止多余的光進(jìn)入偏光變換裝置內(nèi)，通過(guò)這樣能夠抑制偏光變換裝置的溫度上升。也即，通過(guò)具有上述光反射型導(dǎo)體，得到了電磁波屏蔽與偏光變換裝置的溫度上升抑制的功能。
另外，本發(fā)明的照明裝置，其特征在于具有產(chǎn)生電磁波的無(wú)電極放電燈、由光入射側(cè)復(fù)眼透鏡與光出射側(cè)復(fù)眼透鏡所構(gòu)成的將從上述放電燈所出射并大致平行化的光積分導(dǎo)入給照明對(duì)象物的光積分器、由偏光束分離器陣列所構(gòu)成的統(tǒng)一上述放電燈所出射的光的偏光方向的偏光變換裝置、以及具有多個(gè)開(kāi)口的平板狀導(dǎo)體；上述光出射側(cè)復(fù)眼透鏡的透鏡設(shè)置間距，為上述光入射側(cè)復(fù)眼透鏡的透鏡設(shè)置間距的1/2；從上述光入射側(cè)復(fù)眼透鏡的各個(gè)透鏡中通過(guò)的各個(gè)光，通過(guò)從各個(gè)偏光束分離器中經(jīng)過(guò)而分為兩份，通過(guò)上述光出射側(cè)的復(fù)眼透鏡的兩個(gè)透鏡以及上述導(dǎo)體的開(kāi)口；上述導(dǎo)體接地。(以下將本項(xiàng)稱作第2構(gòu)成)。
如果采用上述構(gòu)成，就能夠具有用來(lái)降低亮度不均的光積分功能以及統(tǒng)一光的偏光方向的功能，同時(shí)實(shí)現(xiàn)電磁波屏蔽。
上述第2構(gòu)成中，在各個(gè)偏光束分離器的非光入射區(qū)域中設(shè)置有第2導(dǎo)體，該第2導(dǎo)體可以接地。通過(guò)這樣提高了電磁波屏蔽性能。
上述第2構(gòu)成以及從屬于其的構(gòu)成中，從上述光入射側(cè)復(fù)眼透鏡的各個(gè)透鏡所出射的光，經(jīng)過(guò)了各個(gè)偏光束分離器之后，首先通過(guò)上述光出射側(cè)復(fù)眼透鏡的兩個(gè)透鏡再通過(guò)上述導(dǎo)體的開(kāi)口，或者也可以首先通過(guò)上述導(dǎo)體的開(kāi)口再通過(guò)上述光出射側(cè)復(fù)眼透鏡的兩個(gè)透鏡。
上述第1構(gòu)成或第2構(gòu)成以及從屬于該第2構(gòu)成的構(gòu)成中，上述光入射側(cè)復(fù)眼透鏡使其透鏡的凸面位于光入射側(cè)，在成為光出射側(cè)的平坦面?zhèn)鹊姆枪馔ㄟ^(guò)區(qū)域中，設(shè)置第3導(dǎo)體，該第3導(dǎo)體接地。通過(guò)這樣提高了電磁波屏蔽性能。
另外，本發(fā)明的照明裝置，其特征在于，具有產(chǎn)生電磁波的無(wú)電極放電燈；光積分器，由中空或非中空棒狀體所構(gòu)成，將從上述放電燈所出射的光積分導(dǎo)入給照明對(duì)象物；以及線柵(wire grid)偏光板，設(shè)置在上述光積分器的光出射面?zhèn)?，讓特定偏光方向的偏光光透過(guò)并反射其他偏光方向的偏光光，上述線柵偏光板中的上述金屬絲接地(以下將本項(xiàng)稱作第3構(gòu)成)。在上述第3構(gòu)成中，上述線柵偏光板在與其金屬絲方向垂直或大致垂直的方向也具有多個(gè)金屬絲，該線柵偏光板中的上述金屬絲也接地。或者，在上述第3構(gòu)成中，將在與上述線柵偏光板的金屬線方向垂直或大致垂直的方向具有多個(gè)金屬絲的部件，與上述線柵偏光板相對(duì)設(shè)置，上述部件的上述金屬線也可接地。
另外，本發(fā)明的照明裝置，其特征在于具有產(chǎn)生電磁波的無(wú)電極放電燈、由中空或非中空棒狀體所構(gòu)成的將從上述放電燈所出射的光積分導(dǎo)入給照明對(duì)象物的光積分器、設(shè)置在上述光積分器的光出射面?zhèn)茸屘囟ㄆ夥较虻钠夤馔高^(guò)并反射其他偏光方向的偏光光的第1線柵偏光板，設(shè)置在比該第1線柵偏光板更靠近上述放電燈側(cè)的第2線柵偏光板、以及讓光的偏光方向旋轉(zhuǎn)90°或大致90°的相位差板；上述相位差板設(shè)置在上述兩個(gè)線柵偏光板之間，上述兩個(gè)線柵偏光板的金屬絲方向互相垂直或大致垂直，兩個(gè)線柵偏光板中的上述金屬絲接地(以下將本項(xiàng)稱作第4構(gòu)成)。
如果采用上述第3構(gòu)成或第4構(gòu)成，就能夠具有用來(lái)降低亮度不均的光積分功能以及統(tǒng)一光的偏光方向的功能，同時(shí)實(shí)現(xiàn)電磁波屏蔽。
上述第3構(gòu)成或第4構(gòu)成以及從屬于其的構(gòu)成中，上述光積分器的側(cè)面被導(dǎo)體所覆蓋，上述導(dǎo)體接地。通過(guò)這樣提高了電磁波屏蔽性能。
上述第3構(gòu)成或第4構(gòu)成及其從屬構(gòu)成中，可以在上述光積分器的光入射面?zhèn)鹊牟环恋K來(lái)自上述放電燈的光的入射處，設(shè)置導(dǎo)電性反射鏡，同時(shí)在上述導(dǎo)電性反射鏡與上述光積分器的光入射面之間，設(shè)置讓光的偏光方向旋轉(zhuǎn)45°或大致45°的相位差板，上述導(dǎo)電性反射鏡接地。通過(guò)這樣提高了電磁波屏蔽性能。
另外，本發(fā)明的照明裝置，其特征在于將產(chǎn)生電磁波的無(wú)電極放電燈、將上述放電燈所出射的光積分導(dǎo)入給照明對(duì)象物的光積分器、以及統(tǒng)一上述放電燈所出射的光的偏光方向的偏光變換裝置，設(shè)置在電磁波屏蔽容器內(nèi)，上述電磁波屏蔽容器中所形成的光通過(guò)用開(kāi)口中，設(shè)置有讓特定偏光方向的偏光光透過(guò)并反射其他偏光方向的偏光光的線柵偏光板，上述線柵偏光板的上述金屬絲以及上述電磁波屏蔽容器接地。(以下將本項(xiàng)稱作第5構(gòu)成)。
上述第5構(gòu)成中，上述光積分器，也可由復(fù)眼透鏡對(duì)構(gòu)成或中空或非中空的棒狀體構(gòu)成。
這里，雖然通過(guò)上述偏光變換裝置統(tǒng)一了光的偏光方向，但在沒(méi)有充分統(tǒng)一該偏光方向的情況下，會(huì)導(dǎo)致照明對(duì)象物的熱損傷。如果是上述第5構(gòu)成及其從屬構(gòu)成，通過(guò)具有上述線柵偏光板，能夠充分去除不需要的偏光光，因此在能夠防止上述熱損傷等的同時(shí)，還能夠?qū)崿F(xiàn)電磁波屏蔽。
另外，本發(fā)明的照明裝置，其特征在于將產(chǎn)生電磁波的無(wú)電極放電燈、將上述放電燈所出射的光積分導(dǎo)入給照明對(duì)象物的光積分器、以及統(tǒng)一上述放電燈所出射的光的偏光方向的偏光變換裝置，設(shè)置在電磁波屏蔽容器內(nèi)；上述電磁波屏蔽容器中所形成的光通過(guò)用開(kāi)口中，設(shè)置有讓特定偏光方向的偏光光透過(guò)并反射其他偏光方向的偏光光的第1線柵偏光板、與該第1線柵偏光板相面對(duì)設(shè)置的第2線柵偏光板、以及讓光的偏光方向旋轉(zhuǎn)90°或大致90°的相位差板；上述相位差板設(shè)置在上述兩個(gè)線柵偏光板之間，上述兩個(gè)線柵偏光板的金屬絲方向互相垂直或大致垂直，兩個(gè)線柵偏光板中的上述金屬絲以及上述電磁波屏蔽容器接地。(以下將本項(xiàng)稱作第6構(gòu)成)。
上述第6構(gòu)成中，上述光積分器可以由復(fù)眼透鏡對(duì)或中空、非中空的棒狀體構(gòu)成。
另外，本發(fā)明的投射型視頻顯示裝置，在這種具有對(duì)照明裝置所出射的光進(jìn)行調(diào)制的1個(gè)或多個(gè)光閥的投射型視頻顯示裝置中，其特征在于具備上述任一個(gè)照明裝置，作為上述照明裝置。
通過(guò)本發(fā)明，在使用發(fā)出電磁波的放電燈的構(gòu)成中，起到了具有用來(lái)降低亮度不均的光積分功能以及統(tǒng)一偏光方向的功能，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)電磁波屏蔽性能等諸多效果。
本發(fā)明的上述及其之外的目的、特征、方式以及優(yōu)點(diǎn)，能夠通過(guò)以下對(duì)照附圖所進(jìn)行的詳細(xì)說(shuō)明來(lái)進(jìn)一步明確。


圖1為表示本發(fā)明的實(shí)施方式的照明裝置以及投射型視頻顯示裝置的光學(xué)系統(tǒng)的示意圖。
圖2為放大顯示圖1的照明裝置的圖。
圖3為表示偏光變換裝置的立體圖。
圖4為表示本發(fā)明的照明裝置的另一構(gòu)成例的示意圖。
圖5為表示本發(fā)明的照明裝置的另一構(gòu)成例的示意圖。
圖6為表示本發(fā)明的照明裝置的另一構(gòu)成例的示意圖。
圖7為表示本發(fā)明的照明裝置的另一構(gòu)成例的示意圖。
圖8為表示本發(fā)明的照明裝置的另一構(gòu)成例的示意圖。
圖9為表示本發(fā)明的照明裝置的另一構(gòu)成例的示意圖。
圖10為表示本發(fā)明的照明裝置的另一構(gòu)成例的示意圖。
圖11為表示本發(fā)明的照明裝置的另一構(gòu)成例的示意圖。
圖12為表示本發(fā)明的照明裝置的另一構(gòu)成例的示意圖。
圖13為表示本發(fā)明的另一投射型視頻顯示裝置的光學(xué)系統(tǒng)的示意圖。
圖14為表示本發(fā)明的另一投射型視頻顯示裝置的光學(xué)系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面根據(jù)圖1至圖14對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的照明裝置以及投射型視頻顯示裝置進(jìn)行說(shuō)明。
圖1為表示具有本發(fā)明的相關(guān)照明裝置1的三板式投射型視頻顯示裝置的示意圖。從照明裝置1所出射的白色光導(dǎo)入到第1分色鏡68中。第1分色鏡68透射紅色波長(zhǎng)帶域的光，反射藍(lán)綠色(綠+藍(lán))波長(zhǎng)帶域的光。透過(guò)了第1分色鏡68的紅色波長(zhǎng)帶域的光，被反射鏡69所反射，變更了光路。由反射鏡69所反射的紅色光經(jīng)過(guò)聚光透鏡70之后，透過(guò)紅色光用透過(guò)型液晶顯示面板81，通過(guò)這樣被光調(diào)制。另外，被第1分色鏡68所反射的藍(lán)綠色的波長(zhǎng)帶域的光，被導(dǎo)入到第2分色鏡71中。
第2分色鏡71透射藍(lán)色波長(zhǎng)帶域的光，反射綠色波長(zhǎng)帶域的光。被第2分色鏡71所反射的綠色波長(zhǎng)帶域的光，經(jīng)過(guò)聚光透鏡72之后，被導(dǎo)入到綠色光用透過(guò)型液晶顯示面板82，通過(guò)從其中透過(guò)而被光調(diào)制。另外，透過(guò)了第2分色鏡71的藍(lán)色波長(zhǎng)帶域的光，經(jīng)過(guò)反射鏡74、76、中繼透鏡73、75、以及聚光透鏡77，被導(dǎo)入到藍(lán)色光用透過(guò)型液晶顯示面板83，通過(guò)從其中透過(guò)而被光調(diào)制。
各個(gè)液晶顯示面板81、82、83具有入射側(cè)偏光板81a、82a、83a、在一對(duì)玻璃基板(形成像素電極或取向膜)之間封入液晶所形成的面板部81b、82b、83b，以及出射側(cè)偏光板81c、82c、83c。通過(guò)從液晶顯示面板81、82、83中經(jīng)過(guò)而被調(diào)制過(guò)的調(diào)制光(各色視頻光)，由十字分色棱鏡(dichroic prism)78合成，成為彩色視頻光。該彩色視頻光由投射透鏡79投射，顯示在屏幕上。
照明裝置1如圖2所示，具有放電燈11、聚光透鏡12、積分透鏡13、偏光變換裝置14、電磁波屏蔽板15、以及電磁波屏蔽壁16。
上述放電燈11具有無(wú)電極構(gòu)造，透過(guò)加載微波等電磁波來(lái)激勵(lì)燈內(nèi)物質(zhì)，產(chǎn)生放電現(xiàn)象，從燈開(kāi)口發(fā)出光。相關(guān)放電燈11例如可以利用特表2003-523527號(hào)中所公布的構(gòu)造等。另外，上述燈開(kāi)口為方形，其縱橫比最好為照明對(duì)象物的縱橫比，但并不僅限于此。另外，本實(shí)施方式中，放電燈11自身也被金屬網(wǎng)格(mesh)11a所覆蓋，該金屬網(wǎng)格11a接地。
上述聚光透鏡12接收從放電燈11的燈開(kāi)口所出射的光，對(duì)該光進(jìn)行大致平行光化。
上述積分透鏡13由光入射側(cè)復(fù)眼透鏡13a與光出射側(cè)復(fù)眼透鏡13b構(gòu)成，各個(gè)透鏡對(duì)將從放電燈11的燈開(kāi)口所出射的光導(dǎo)入到液晶顯示面板81、82、83的整個(gè)面中。通過(guò)這樣，即使從放電燈11的燈開(kāi)口所出射的光中存在亮度不均，在導(dǎo)入到液晶顯示面板81、82、83中的光束中也得到了亮度的均勻性。另外，上述光出射側(cè)復(fù)眼透鏡13b的透鏡設(shè)置間距(對(duì)光進(jìn)行偏光分離的方向的間距)，為上述光入射側(cè)復(fù)眼透鏡13a的透鏡設(shè)置間距的1/2。
偏光變換裝置14設(shè)置在上述光出射側(cè)復(fù)眼透鏡13b的光入射側(cè)。偏光變換裝置14的基本單元如圖3所示，由兩個(gè)偏光束分離器(PBS)14a·14a，以及設(shè)置在其中的一個(gè)偏光束分離器14a的光出射側(cè)的相位差板(1/2λ板)14b構(gòu)成。各個(gè)偏光束分離器14a的偏光分離膜，讓P偏光光通過(guò)，對(duì)S偏光光進(jìn)行90°的光路變更。光路變更之后的S偏光光被相鄰的偏光分離膜所反射，從而原樣出射。另外，透過(guò)了偏光分離膜的P偏光光通過(guò)被設(shè)置在其前側(cè)(光出射側(cè))的上述相位差板14b變換成S偏光光并出射。也即本例中幾乎所有的光都被變換成S偏光光。
從上述光入射側(cè)復(fù)眼透鏡13a的各個(gè)透鏡所出射的光，通過(guò)從各個(gè)偏光束分離器14a中經(jīng)過(guò)而變?yōu)閮蓚€(gè)光束，通過(guò)上述光出射側(cè)復(fù)眼透鏡13b的兩個(gè)透鏡。通過(guò)了各個(gè)透鏡的光到達(dá)中繼透鏡2。
上述電磁波屏蔽板15，設(shè)置在上述光出射側(cè)復(fù)眼透鏡13b的光出射側(cè)。電磁波屏蔽板15在光出射側(cè)復(fù)眼透鏡13b的各個(gè)透鏡的光軸上具有方形或圓形等的開(kāi)口。讓上述開(kāi)口盡量小但不妨礙光的通過(guò)。電磁波屏蔽板15例如是在金屬板上通過(guò)沖壓加工等形成所述開(kāi)口而形成的。電磁波屏蔽板15設(shè)為與電磁波屏蔽壁16電接觸。上述電磁波屏蔽壁16例如是將金屬網(wǎng)格形成為容器(case)狀而構(gòu)成的，通過(guò)讓該電磁波屏蔽壁16接地，使得上述電磁波屏蔽板15也接地。另外，電磁波屏蔽板15可以貼合在上述光出射側(cè)復(fù)眼透鏡13b的光出射側(cè)的面上，也可以在上述光出射側(cè)復(fù)眼透鏡13b的光出射側(cè)的面上形成為膜狀或箔狀。另外，上述接地可以是適于交流或高頻的接地構(gòu)造。與后面所說(shuō)明的其他實(shí)施例中的接地相同。
上述的構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)了在具有實(shí)現(xiàn)光積分功能的積分透鏡13以及統(tǒng)一光的偏光方向的偏光變換裝置14的光學(xué)系統(tǒng)中，具有電磁波屏蔽板15的構(gòu)成。也即，在使用放電燈11的照明裝置中，實(shí)現(xiàn)了光積分、偏光方向統(tǒng)一、以及電磁波屏蔽中的任一個(gè)。
圖4中示出了具有另一構(gòu)成例的照明裝置10A。該照明裝置10A，在圖3所示的照明裝置1中，在上述偏光變換裝置14的光入射側(cè)具有第2電磁波屏蔽板15A。該第2電磁波屏蔽板15A，由形成在偏光變換裝置14的非光入射區(qū)域中的導(dǎo)電性膜(例如能夠采用金屬膜，但也可以采用沒(méi)有光反射功能的透明導(dǎo)電性膜或不透明導(dǎo)電性膜)構(gòu)成，各個(gè)導(dǎo)電性膜(或與各個(gè)導(dǎo)電性膜電連接的共通導(dǎo)電性膜)接地。本實(shí)施例中，上述導(dǎo)電性膜與上述電磁波屏蔽壁16電連接。另外，第2電磁波屏蔽板15A還可以不直接形成在偏光變換裝置14上，而是構(gòu)成為板狀的部件。另外，作為該板狀部件的第2電磁波屏蔽板15A可以設(shè)置在偏光變換裝置14的光入射側(cè)。
如果是上述照明裝置10A，則上述第2電磁波屏蔽板15A的導(dǎo)電性膜便位于上述電磁波屏蔽板15的開(kāi)口(每隔1個(gè))的中心軸上。也即，通過(guò)增加第2電磁波屏蔽板15A，相當(dāng)于實(shí)質(zhì)上減少了上述電磁波屏蔽板15的開(kāi)口的數(shù)目，相應(yīng)地提高了電磁波屏蔽能力。另外，第2電磁波屏蔽板15A不但可以形成為條形，還可以形成為格子狀(網(wǎng)格狀)。形成格子狀(網(wǎng)格狀)能夠提高電磁波屏蔽能力。
上述照明裝置10A中，還可以采用省略上述電磁波屏蔽板15的構(gòu)造。這種情況下，第2電磁波屏蔽板15A的導(dǎo)電性膜使用具有光反射功能的導(dǎo)電性膜(例如金屬膜)。電磁波屏蔽壁16的光通過(guò)用開(kāi)口可以位于接近偏光變換裝置14的邊緣側(cè)面處。如果采用該構(gòu)成，就能夠通過(guò)上述具有光反射功能的導(dǎo)電性膜防止多余的光進(jìn)入偏光變換裝置14內(nèi)，通過(guò)這樣能夠抑制偏光變換裝置14的溫度上升。也即，通過(guò)設(shè)置上述具有光反射功能的導(dǎo)電性膜，得到了電磁波屏蔽與偏光變換裝置的溫度上升抑制的功能。當(dāng)然，上述照明裝置10A中，在第2電磁波屏蔽板15A設(shè)置了具有光反射功能的導(dǎo)電性膜的情況下，也能夠得到同樣的優(yōu)點(diǎn)。
圖5中示出了具有另一構(gòu)成例的照明裝置10B。相對(duì)圖2所示的照明裝置1將上述電磁波屏蔽板15設(shè)置在上述光出射側(cè)復(fù)眼透鏡13b的光出射側(cè)，照明裝置10B將上述電磁波屏蔽板15設(shè)置在上述光出射側(cè)復(fù)眼透鏡13b的光入射側(cè)。另外，照明裝置10B中，與照明裝置A同樣，可以添加第2電磁波屏蔽板15A。
圖6中示出了具有另一構(gòu)成例的照明裝置10C。相對(duì)圖2所示的照明裝置1將上述光入射側(cè)復(fù)眼透鏡13a設(shè)為其凸透鏡朝向光出射側(cè)，照明裝置C將上述光入射側(cè)復(fù)眼透鏡13a設(shè)為其凸透鏡朝向光入射側(cè)。而且，在成為上述光入射側(cè)復(fù)眼透鏡13a的光出射側(cè)的平坦面?zhèn)鹊姆枪馔ㄟ^(guò)區(qū)域中，增加了第3電磁波屏蔽板15B。該第3電磁波屏蔽板15B，由形成在上述非光通過(guò)區(qū)域中的導(dǎo)電性膜(例如金屬膜)構(gòu)成，形成為沿著各個(gè)透鏡的邊緣的格子狀(網(wǎng)格狀)。另外，該第3電磁波屏蔽板15B，在本實(shí)施例中通過(guò)與上述電磁波屏蔽壁16電連接而接地。
另外，第3電磁波屏蔽板15B可以不直接形成在上述平坦面上，而是構(gòu)成為板狀部件，將作為該板狀部件的第3電磁波屏蔽板15B設(shè)置在上述平坦面?zhèn)?。另外，該照明裝置10C中，與照明裝置10A一樣，可以添加第2電磁波屏蔽板15A?；蛘撸€可以采用增加上述第2電磁波屏蔽板15A并省略電磁波屏蔽板15的構(gòu)成。另外，該照明裝置10C中，與照明裝置10B一樣，可以將上述電磁波屏蔽板15設(shè)置在上述光出射側(cè)復(fù)眼透鏡13b的光入射側(cè)。
圖7中示出了具有另一構(gòu)成例的照明裝置50A。該照明裝置50A具有作為光積分器的棒狀(rod)積分器51。本例中，棒狀積分器51為錐形(taper)(切除了四邊錐的尖端之后的形狀)，具有比光入射面大的光出射面。當(dāng)然并不僅限于該形狀，還可以為非錐形(4棱柱形狀等)。當(dāng)然，上述光入射面以及光出射面的形狀并不僅限于方形，但如果照明對(duì)象物是方形，可以至少讓上述光出射面是方形，另外，該光出射面的縱橫比可以與照明對(duì)象物的縱橫比一致或大體一致。另外，棒狀積分器51既可以是中空形狀(內(nèi)面為反射鏡)，又可以是非中空形狀(透明玻璃等)。
放電燈11的燈開(kāi)口，面向棒狀積分器51的上述光入射面，從上述燈開(kāi)口所出射的光，從棒狀積分器51內(nèi)通過(guò)，使其亮度不均減輕，從上述光出射面出射。另外，通過(guò)具有上述錐形，可以減小光的分散角。
棒狀積分器51的光出射面?zhèn)仍O(shè)置有反射型線柵偏光板52。線柵偏光板52通過(guò)在透明基板上以細(xì)微間距(納米級(jí))陣列設(shè)置金屬絲(wire)(金屬線)而構(gòu)成，讓特定的偏光方向的偏光光(例如P偏光光)透過(guò)，反射其他偏光方向的偏光光(例如S偏光光)。另外，該線柵偏光板52如圖8所示，除了本來(lái)的金屬絲之外，還在垂直于該金屬絲的方向，通過(guò)適于吸收(屏蔽)電磁波的間隔(例如微米級(jí))設(shè)置有多根金屬絲52a。另外，該線柵偏光板52中的上述金屬絲52a接地。
如果采用上述照明裝置50A，即使要從棒狀積分器51的光出射面發(fā)出電磁波，由于在該光出射面?zhèn)仍O(shè)置有線柵偏光板52，該線柵偏光板52除了本來(lái)的金屬絲之外，還具有與其垂直的金屬絲52a，因此能夠充分防止上述電磁波的放出。也即，在使用放電燈11的照明裝置中，出射光的積分功能與偏光方向統(tǒng)一以及電磁波屏蔽均被實(shí)現(xiàn)。
另外，雖然電磁波屏蔽性能多少有可能惡化，但也可以使用沒(méi)有上述金屬絲52a的通常的線柵偏光板。另外，還可以將通常的線柵偏光板，與透明基板上具有上述金屬絲52a的部件相面對(duì)設(shè)置。上述部件中的上述金屬絲52a接地。
圖9中示出了具有另一構(gòu)成例的照明裝置50B。該照明裝置50B在圖8所示的照明裝置50A中，棒狀積分器51的側(cè)面被導(dǎo)體(例如金屬膜、金屬網(wǎng)格等)53覆蓋，上述導(dǎo)體53接地。另外，導(dǎo)體53最好使用光反射性能優(yōu)秀的金屬膜等。
另外，在棒狀積分器51的光入射面?zhèn)炔⑶也环恋K來(lái)自上述放電燈11的光的入射處，設(shè)置導(dǎo)電性反射鏡(mirror)54，同時(shí)在該導(dǎo)電性反射鏡54與上述棒狀積分器51的光入射面?zhèn)戎g，設(shè)置有讓光的偏光方向旋轉(zhuǎn)45°或大致45°的相位差板(1/4λ板)55。另外，上述導(dǎo)電性反射鏡54接地。
如果采用上述照明裝置50B，即使從棒狀積分器51的側(cè)面以及光入射面的一部分中所泄漏出來(lái)的電磁波，也能夠屏蔽。另外，并不是簡(jiǎn)單地設(shè)置導(dǎo)電性反射鏡54，而是在該導(dǎo)電性反射鏡54與棒狀積分器51的光入射面之間設(shè)置相位差板55，因此被上述線柵偏光板52所反射的偏光光，在上述相位差板55內(nèi)往返，通過(guò)這樣變?yōu)樯鲜鎏囟ㄆ夥较虻钠夤?，能夠透過(guò)上述線柵偏光板52，從而能夠增大出射的光的量。
圖10中示出了具有另一構(gòu)成例的照明裝置50C。該照明裝置50C代替圖7中所示的照明裝置50A的線柵偏光板52，具有兩個(gè)線柵偏光板56、57以及讓光的偏光方向旋轉(zhuǎn)90°或大致90°的相位差板(1/2λ板)58。線柵偏光板56、57雖然是沒(méi)有前述的金屬絲52a…的一般的線柵偏光板，但設(shè)為互相的金屬絲方向垂直或大致垂直。這樣，由于上述相位差板58設(shè)置在線柵偏光板56、57之間，因此能夠讓通過(guò)了線柵偏光板56的偏光光旋轉(zhuǎn)90°并提供給線柵偏光板57。通過(guò)這樣，該偏光光能夠通過(guò)線柵偏光板57。另外，圖10中雖然將線柵偏光板56、57隔開(kāi)設(shè)置，但也可以?shī)A持上述相位差板58靠近設(shè)置。
如果采用上述照明裝置50C，即使從棒狀積分器51的光出射面發(fā)出電磁波，由于在該光出射面?zhèn)龋O(shè)置有金屬絲方向互相垂直或大致垂直的線柵偏光板56、57，因此能夠充分防止上述電磁波的發(fā)出。
另外，上述照明裝置50C中，也能夠采用增加了上述照明裝置50B中的導(dǎo)體53的構(gòu)造、增加了導(dǎo)電性反射鏡54與相位差板55的構(gòu)造、或增加了雙方的構(gòu)造。另外，設(shè)置上述兩個(gè)線柵偏光板56、57的構(gòu)成中，線柵偏光板56可以設(shè)置在棒狀積分器51的光入射面?zhèn)取?br> 圖11中示出了具有另一構(gòu)成例的照明裝置60A。該照明裝置60A具有近似圖2中所示的照明裝置1的構(gòu)成。照明裝置60A中的構(gòu)成要素中，給與照明裝置1中的構(gòu)成要素共通的構(gòu)成要素標(biāo)注相同的符號(hào)，省略其說(shuō)明。該照明裝置60A中，在電磁波屏蔽壁16的光通過(guò)用開(kāi)口中設(shè)置有線柵偏光板52。該線柵偏光板52接地。
雖然通過(guò)上述偏光變換裝置14統(tǒng)一了光的偏光方向，但在沒(méi)有充分統(tǒng)一該偏光方向的情況下，會(huì)導(dǎo)致照明對(duì)象物(液晶顯示面板81、82、83)的熱損傷。如果是上述照明裝置60A，通過(guò)具有上述線柵偏光板52，在能夠防止上述熱損傷的同時(shí)，還能夠?qū)崿F(xiàn)電磁波屏蔽。
可以讓上述電磁波屏蔽壁16的光通過(guò)用開(kāi)口位于中繼透鏡2的前方側(cè)(復(fù)眼透鏡13b的光出射側(cè))，在該光通過(guò)用開(kāi)口中設(shè)置線柵偏光板52。上述構(gòu)成，相當(dāng)于在圖2的照明裝置1的構(gòu)成中，代替電磁波屏蔽板15設(shè)置線柵偏光板52的構(gòu)成。
另外，可以讓上述電磁波屏蔽壁16的光通過(guò)用開(kāi)口位于復(fù)眼透鏡13b的前方側(cè)(偏光變換裝置14的光出射側(cè))，在該光通過(guò)用開(kāi)口中設(shè)置線柵偏光板52。通過(guò)采用上述構(gòu)成，與圖1的照明裝置1相比，能夠縮小電磁波屏蔽壁16的容積。
另外，圖11所示的照明裝置中，可以使用沒(méi)有上述金屬絲52a的通常的線柵偏光板。另外，還可以將通常的線柵偏光板，與透明基板上具有上述金屬絲52a的部件相面對(duì)設(shè)置。上述部件中的上述金屬絲52a接地。
圖12中示出了具有另一實(shí)施例的照明裝置60B。該照明裝置60B，在電磁波屏蔽壁16內(nèi)，具有偏光變換裝置14A作為偏光變換裝置，具有棒狀積分器51作為光積分器。偏光變換裝置14A具有兩個(gè)偏光束分離器并列的構(gòu)造。偏光變換裝置14A中的縱橫比，與棒狀積分器51的光入口面的縱橫比相一致或大體相一致。另外，電磁波屏蔽壁16的光通過(guò)用開(kāi)口的縱橫比，與棒狀積分器51的光出口面的縱橫比相一致或大體一致。電磁波屏蔽壁16的光通過(guò)用開(kāi)口中設(shè)置有線柵偏光板52。該線柵偏光板52接地。
雖然通過(guò)上述偏光變換裝置14A統(tǒng)一了光的偏光方向，但在沒(méi)有充分統(tǒng)一該偏光方向的情況下，會(huì)導(dǎo)致照明對(duì)象物(液晶顯示面板81、82、83)的熱損傷。如果是上述照明裝置60B，通過(guò)具有上述線柵偏光板52，在能夠防止上述熱損傷的同時(shí)，還能夠?qū)崿F(xiàn)電磁波屏蔽。上述線柵偏光板52可以設(shè)置多個(gè)。另外，還可以與圖10所示的構(gòu)成相同，采用將線柵偏光板56、57以及相位差板58設(shè)置在上述光通過(guò)用開(kāi)口中的構(gòu)成。
另外，圖12所示的照明裝置中，可以使用沒(méi)有上述金屬絲52a的通常的線柵偏光板。另外，還可以將通常的線柵偏光板，與透明基板上具有上述金屬絲52a的部件相面對(duì)設(shè)置。上述部件中的上述金屬絲52a接地。
另外，上述照明裝置能夠代替圖1的投射型視頻顯示裝置的照明裝置1使用。另外，投射型視頻顯示裝置并不僅限于圖1中所示的構(gòu)成，還可以通過(guò)將該照明裝置所出射的白色光導(dǎo)入給單一的視頻顯示面板，來(lái)生成視頻光，通過(guò)投射光學(xué)系統(tǒng)投射該視頻光。另外，并不僅限于液晶顯示面板，還可以使用分別驅(qū)動(dòng)微鏡這種類型的視頻顯示面板等。
圖13中示出了使用反射型液晶顯示面板的投射型液晶顯示裝置。該投射型液晶顯示裝置以縱橫2×2設(shè)置有4個(gè)偏光束分離器。從照明裝置1出射振動(dòng)方向垂直于紙面的偏光光(以下稱作S偏光光)。具有波長(zhǎng)選擇性的相位差板25，只對(duì)綠色光將其振動(dòng)方向變更90°。也即，綠色光被相位差板25變換成振動(dòng)方向平行于紙面的偏光光(以下稱作P偏光)。綠色光G(P)透過(guò)偏光束分離器21以及偏光束分離器22，到達(dá)綠色用反射型液晶顯示面板8G。綠色光G(P)通過(guò)被反射型液晶顯示面板8G反射而變成S偏光光的綠色視頻光G(S)。綠色視頻光G(S)被偏光束分離器22所反射，進(jìn)而被偏光束分離器24反射，到達(dá)具有波長(zhǎng)選擇性的相位差板28。上述相位差板28，只對(duì)綠色光將其振動(dòng)方向變更90°。也即，綠色光被相位差板28變換成綠色視頻光G(P)，該綠色視頻光G(P)到達(dá)投射透鏡79。
偏光束分離器21所反射的紅色光R(S)與藍(lán)色光B(S)，到達(dá)具有波長(zhǎng)選擇性的相位差板26。上述相位差板26，只對(duì)紅色光將其振動(dòng)方向變更90°。也即，從上述相位差板26所出射的光變?yōu)榧t色光R(P)以及藍(lán)色光B(S)，到達(dá)偏光束分離器23。紅色光R(P)透過(guò)偏光束分離器23，到達(dá)紅色用反射型液晶顯示面板8R。紅色光R(P)通過(guò)被反射型液晶顯示面板8R反射而變成S偏光光的紅色視頻光R(S)。紅色視頻光R(S)被偏光束分離器23所反射，到達(dá)具有波長(zhǎng)選擇性的相位差板27。
藍(lán)色光B(S)被偏光束分離器23所反射，到達(dá)藍(lán)色用反射型液晶顯示面板8B。藍(lán)色光B(S)通過(guò)被反射型液晶顯示面板8B反射而變成P偏光光的藍(lán)色視頻光B(P)。藍(lán)色視頻光B(P)透過(guò)偏光束分離器23，到達(dá)上述相位差板27。
上述相位差板27只對(duì)紅色光將其振動(dòng)方向變更90°。也即，從上述相位差板27所出射的光，變?yōu)榧t色視頻光R(P)以及藍(lán)色視頻光B(P)，到達(dá)偏光束分離器24。因此，紅色視頻光R(P)與藍(lán)色視頻光B(P)均透過(guò)偏光束分離器24，到達(dá)上述相位差板28。由于上述相位差板28，只對(duì)綠色光將其振動(dòng)方向變更90°，因此紅色視頻光R(P)與藍(lán)色視頻光B(P)保持為P偏光到達(dá)投射透鏡79。
圖14中示出了使用反射型液晶顯示面板的投射型視頻顯示裝置的另一構(gòu)成例。從照明裝置1出射S偏光光。被反射鏡31所反射的白色光，導(dǎo)入到分色鏡32中。分色鏡32透過(guò)紅色光R(S)，反射綠色光G(S)與藍(lán)色光B(S)。綠色光G(S)與藍(lán)色光B(S)被反射鏡33所反射，導(dǎo)入到分色鏡34中。分色鏡34透過(guò)藍(lán)色光B(S)，反射綠色光G(S)。藍(lán)色光B(S)被偏光束分離器35所反射，到達(dá)藍(lán)色用反射型液晶顯示面板8B。藍(lán)色光B(S)通過(guò)被反射型液晶顯示面板8B所反射而變?yōu)镻偏光光的藍(lán)色視頻光B(P)。藍(lán)色視頻光B(P)透過(guò)偏光束分離器35，到達(dá)十字分色棱鏡78。
綠色光G(S)被偏光束分離器36所反射，到達(dá)綠色用反射型液晶顯示面板8G。綠色光G(S)通過(guò)被反射型液晶顯示面板8G所反射而變?yōu)镻偏光光的綠色視頻光G(P)。綠色視頻光G(P)透過(guò)偏光束分離器36，到達(dá)十字分色棱鏡78。
紅色光R(S)被偏光束分離器37所反射，到達(dá)紅色用反射型液晶顯示面板8R。紅色光R(S)通過(guò)被反射型液晶顯示面板8R所反射而變?yōu)镻偏光光的紅色視頻光R(P)。紅色視頻光R(P)透過(guò)偏光束分離器37，到達(dá)十字分色棱鏡78。
紅色視頻光R(P)與綠色視頻光G(P)以及藍(lán)色視頻光B(P)被十字分色棱鏡78所合成，導(dǎo)入到投射透鏡79中。
圖13與圖14中所示的投射型視頻顯示裝置中，可以代替照明裝置1使用上述其他照明裝置。
以上對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的圖解說(shuō)明，但本發(fā)明并不僅限于使用附圖與實(shí)施例所進(jìn)行的說(shuō)明。本發(fā)明的思想與范圍僅通過(guò)權(quán)利要求來(lái)限制。
權(quán)利要求
1.一種照明裝置，其特征在于，具有產(chǎn)生電磁波的無(wú)電極放電燈；光積分器，由光入射側(cè)復(fù)眼透鏡與光出射側(cè)復(fù)眼透鏡所構(gòu)成，將從所述放電燈所出射并大致平行光化的光積分導(dǎo)入給照明對(duì)象物；以及偏光變換裝置，由偏光束分離器陣列所構(gòu)成，統(tǒng)一所述放電燈所出射的光的偏光方向，所述光出射側(cè)復(fù)眼透鏡的透鏡設(shè)置間距，為所述光入射側(cè)復(fù)眼透鏡的透鏡設(shè)置間距的1/2，從所述光入射側(cè)復(fù)眼透鏡的各個(gè)透鏡中通過(guò)的各個(gè)光，通過(guò)從各個(gè)偏光束分離器中經(jīng)過(guò)而分為兩份，通過(guò)所述光出射側(cè)的復(fù)眼透鏡的兩個(gè)透鏡，所述各個(gè)偏光束分離器的非光入射區(qū)域中，設(shè)置有光反射型導(dǎo)體，所述光反射型導(dǎo)體接地。
2.一種照明裝置，其特征在于，具有產(chǎn)生電磁波的無(wú)電極放電燈；光積分器，由光入射側(cè)復(fù)眼透鏡與光出射側(cè)復(fù)眼透鏡所構(gòu)成，將從所述放電燈所出射并大致平行光化的光積分導(dǎo)入給照明對(duì)象物；偏光變換裝置，由偏光束分離器陣列所構(gòu)成，統(tǒng)一所述放電燈所出射的光的偏光方向；以及具有多個(gè)開(kāi)口的平板狀的導(dǎo)體，所述光出射側(cè)復(fù)眼透鏡的透鏡設(shè)置間距，為所述光入射側(cè)復(fù)眼透鏡的透鏡設(shè)置間距的1/2，從所述光入射側(cè)復(fù)眼透鏡的各個(gè)透鏡中通過(guò)的各個(gè)光，通過(guò)從各個(gè)偏光束分離器中經(jīng)過(guò)而分為兩份，通過(guò)所述光出射側(cè)的復(fù)眼透鏡的兩個(gè)透鏡以及所述導(dǎo)體的開(kāi)口，所述導(dǎo)體接地。
3.如權(quán)利要求1或2所述的照明裝置，其特征在于，所述光入射側(cè)復(fù)眼透鏡的透鏡的凸面位于光入射側(cè)，在成為光出射側(cè)的平坦面?zhèn)鹊姆枪馔ㄟ^(guò)區(qū)域中，設(shè)置第3導(dǎo)體，該第3導(dǎo)體接地。
4.一種照明裝置，其特征在于，具有產(chǎn)生電磁波的無(wú)電極放電燈；光積分器，由中空或非中空棒狀體所構(gòu)成，將從所述放電燈所出射的光積分導(dǎo)入給照明對(duì)象物；以及線柵偏光板，設(shè)置在所述光積分器的光出射面?zhèn)?，讓特定偏光方向的偏光光透過(guò)并反射其他偏光方向的偏光光，所述線柵偏光板中的所述金屬絲接地。
5.如權(quán)利要求4所述的照明裝置，其特征在于，所述線柵偏光板在與其金屬絲方向垂直或大致垂直的方向也具有多個(gè)金屬絲，該線柵偏光板中的所述金屬絲也接地。
6.一種照明裝置，其特征在于，具有產(chǎn)生電磁波的無(wú)電極放電燈；光積分器，由中空或非中空棒狀體所構(gòu)成，將從所述放電燈所出射的光積分導(dǎo)入給照明對(duì)象物；第1線柵偏光板，設(shè)置在所述光積分器的光出射面?zhèn)?，讓特定偏光方向的偏光光透過(guò)并反射其他偏光方向的偏光光；第2線柵偏光板，與該第1線柵偏光板相面對(duì)設(shè)置；以及讓光的偏光方向旋轉(zhuǎn)90°或大致90°的相位差板，所述相位差板設(shè)置在所述兩個(gè)線柵偏光板之間，所述兩個(gè)線柵偏光板的金屬絲方向互相垂直或大致垂直，兩個(gè)線柵偏光板中的所述金屬絲接地。
7.如權(quán)利要求4～6中任一項(xiàng)所述的照明裝置，其特征在于，所述光積分器的側(cè)面被導(dǎo)體所覆蓋，所述導(dǎo)體接地。
8.如權(quán)利要求4～7中任一項(xiàng)所述的照明裝置，其特征在于，在所述光積分器的光入射面?zhèn)鹊牟环恋K來(lái)自所述放電燈的光的入射處，設(shè)置有導(dǎo)電性反射鏡，同時(shí)在所述導(dǎo)電性反射鏡與所述光積分器的光入射面之間，設(shè)置有讓光的偏光方向旋轉(zhuǎn)45°或大致45°的相位差板，所述導(dǎo)電性反射鏡接地。
9.一種照明裝置，其特征在于，將產(chǎn)生電磁波的無(wú)電極放電燈、光積分器、以及偏光變換裝置設(shè)置在電磁波屏蔽容器內(nèi)，所述光積分器將所述放電燈所出射的光積分導(dǎo)入給照明對(duì)象物，所述偏光變換裝置統(tǒng)一所述放電燈所出射的光的偏光方向，所述電磁波屏蔽容器中所形成的光通過(guò)用開(kāi)口中，設(shè)置有讓特定偏光方向的偏光光透過(guò)并反射其他偏光方向的偏光光的線柵偏光板，所述線柵偏光板的所述金屬絲以及所述電磁波屏蔽容器接地。
10.一種照明裝置，其特征在于，將產(chǎn)生電磁波的無(wú)電極放電燈、光積分器、以及偏光變換裝置設(shè)置在電磁波屏蔽容器內(nèi)，所述光積分器將所述放電燈所出射的光積分導(dǎo)入給照明對(duì)象物，所述偏光變換裝置統(tǒng)一所述放電燈所出射的光的偏光方向，所述電磁波屏蔽容器中所形成的光通過(guò)用開(kāi)口中，設(shè)置有讓特定偏光方向的偏光光透過(guò)并反射其他偏光方向的偏光光的第1線柵偏光板、與該第1線柵偏光板相面對(duì)設(shè)置的第2線柵偏光板、以及讓光的偏光方向旋轉(zhuǎn)90°或大致90°的相位差板，所述相位差板設(shè)置在所述兩個(gè)線柵偏光板之間，所述兩個(gè)線柵偏光板的金屬絲方向互相垂直或大致垂直，兩個(gè)線柵偏光板中的所述金屬絲以及所述電磁波屏蔽容器接地。
11.一種投射型視頻顯示裝置，具有對(duì)照明裝置所出射的光進(jìn)行調(diào)制的1個(gè)或多個(gè)光閥，具有權(quán)利要求1～10中任一項(xiàng)所述的照明裝置，作為所述照明裝置。
全文摘要
照明裝置(1)由放電燈(11)、聚光透鏡(12)、積分透鏡(13)、偏光變換裝置(14)、電磁波屏蔽板(15)、以及電磁波屏蔽壁(16)構(gòu)成。從光入射側(cè)復(fù)眼透鏡(13a)的各個(gè)透鏡出射的光，通過(guò)從各個(gè)偏光束分離器(14a)中經(jīng)過(guò)而變?yōu)閮蓚€(gè)光束，從光出射側(cè)復(fù)眼透鏡(13b)的兩個(gè)透鏡中通過(guò)。電磁波屏蔽板(15)在光出射側(cè)復(fù)眼透鏡(13b)的各個(gè)透鏡的光軸上具有開(kāi)口。電磁波屏蔽板(15)經(jīng)電磁波屏蔽壁(16)接地。
文檔編號(hào)H04N5/74GK1896862SQ20061009999
公開(kāi)日2007年1月17日 申請(qǐng)日期2006年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月15日
發(fā)明者金山秀行, 池田貴司, 村田治彥 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社