[发明专利]投射型显示装置和光学单元

说明书

技术领域

本发明涉及通过投射透镜将形成在影像显示元件上的光学像放大投射到屏幕上的投射型显示装置。

背景技术

现有技术中，将影像显示元件上所形成的光学像投射到屏幕等的投射型显示装置已被公知并实用化。近年来，在影像显示元件中正在利用液晶面板等。由于重视影像的明亮度，在日本特开平8-036180号公报中公开有用多个光源来使明亮度提高的技术。

图7是表示现有的光学单元的示意图。光学单元包括：射出光的光源51；将来自光源51的光反射的抛物面形状的反射镜(reflector)57；将光源51和经抛物面形状的反射镜57反射的光照射至影像显示元件53的光传导单元52；形成光学像的影像显示元件53；将来自影像显示元件53的光学像投射到屏幕(未图示)上的投射透镜54；和阻断成为光学元件的劣化原因的紫外线与红外线的UV-IR滤光器55。

光传导单元52的第一透镜52a₁、52a₂将来自光源51₁、51₂的光聚光在第二透镜52b₁、52b₂上，分别在第二透镜52b₁、52b₂的附近形成光源像，透过第二透镜52b的光通过光合成透镜52c而聚光，入射到第三透镜52d，再通过第三透镜52d调整光的光线角度，入射到影像显示元件53。

在图7的光学单元中，由于从光源51射出的光经第二透镜52b和第三透镜52d至少聚光二次，所以光路长度变长，存在导致光学单元大型化的问题。而且，由于光学部件的数量变多，存在光学单元高成本化的问题。

此外，在图7中，例如，在抛物面形状的反射镜的焦点处配置有不具有有限的形状的点光源，在射出光时，从光源射出的光经抛物面形状的反射镜反射后，大致平行地射出。但是，由于光源51具有有限的大小，例如，在光源51₁处，从偏离焦点的位置所发出的光如虚线60所示，不平行化而产生像差，所以导致例如不入射到第二透镜52b₁而直接入射到光合成透镜52c，或者由于入射到第二透镜52b₂，因此不能使光入射到影像显示元件53上。

发明内容

本发明鉴于上述问题而完成，目的在于提供能够通过使光学部件的数量为最小限度而实现低成本化，以及通过使从光源射出的光无漏光地照射在影像显示元件上而实现高亮度化的投射型显示装置或者光学单元。

本发明通过形成包括多个光源、第一平行化透镜、光合成透镜、影像显示元件、投射透镜的光学单元，在从光源到投射透镜之间的光路上将光聚光在影像显示元件上一次，由此将使用的光学部件抑制在最小限度，并且通过缩短从多个光源到投射透镜之间的光路长度，实现投射型显示装置或者光学单元的小型化。

附图说明

图1是表示实施例1的光学单元的示意图。

图2是表示面光源与影像显示元件的关系的示意图。

图3是表示实施例2的光学单元的示意图。

图4是表示实施例3的光学单元的示意图。

图5是表示实施例4的投射型显示装置的示意图。

图6是表示实施例5的投射型显示装置的示意图。

图7是表示现有的光学系统的示意图。

具体实施方式

以下，参照附图对实施例进行说明。其中，在各图中，具有共通的功能的要素使用同一符号标注，对于已经说明过一次的内容，省略其说明。

【实施例1】

图1是表示实施例1的光学单元的示意图。1是电源，2是第一平行化透镜，5是光合成透镜，4是影像显示元件，7是射出侧偏振光板，12是投射透镜。

光源1可以利用例如超高压水银灯、LED、激光等。此外，虽然未图示，但是当然也可以使用对从光源射出的光进行反射的抛物面或者椭圆面形状的反射镜。

在实施例1中，对使用二个光源1a、1b的情况进行说明。

第一平行化透镜2a、2b是分别与光源1a、1b对应设置的透镜，使从光源1射出的光平行化。

光合成透镜5对从第一平行化透镜2a、2b射出的光进行合成，以使其照射到影像显示元件4上的方式进行聚光。