[发明专利]投射型影像显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及投射型影像显示装置，通过影像显示元件形成与影像 信号对应的光学像，将该光学像投射到屏幕等上。

背景技术

在现有投影机的光学系统中，为使亮度最低而实施影像显示元件 的光调制的时候，在使通过影像显示元件调制后的光束的偏光一致的 射出偏光板中吸收的光不充分，屏幕上的亮度不降低，发生被称为所 谓的“黑泛白(黒浮き)”的现象。

另外，除光阀(ライトバルブ)之外，有通过根据来自外部的信 号改变画面整体的光量的调光装置来减小投射型影像显示装置的最小 亮度，从而提高对比度的装置。作为这种情况下的来自外部的信号， 包括影像信号、测定外部环境的信号、使用者有意图地操作的信号等。 作为该装置之一，专利文献1、专利文献2、专利文献3中已公示了在 照明光学系统中使用可根据影像信号改变遮光量的遮光装置的技术。

专利文献1：WO2003-032080号公报

专利文献2：(日本)特开2005-17500号公报

专利文献3：(日本)特开2005-31103号公报

在此，进一步增大投射型影像显示装置的动态范围时，也需要进 一步增大照明光学系统中配置的遮光装置的遮光量。要增大遮光装置 的遮光量，只要增加遮光装置中包含的遮光构件遮蔽照明光束时的遮 光区域即可。

但是增加遮光量时，在透镜阵列形成的照明光学系统的被照明区 域被叠加的二次光源像的数量减少，因此存在照明光的被照明区域中 的照度分布容易不均匀的问题。另外，在遮光装置使遮光板转动(旋 转)或移动而实施遮光的时候，存在遮光板的移动或转动时的照度分 布的变化容易映在画面上的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种投射型影像显示装置，在维持照明光 的被照明区域的照度分布更加均匀的状态下，具有高的对比性，另外， 通过遮光装置能够大幅控制遮光量，从而能够得到动态范围大的影像。

为实现上述目的，本发明的投射型影像显示装置具备：光源；第 一透镜阵列，其具有使来自所述光源的射出光分割为多个光束的多个 透镜单元区域；第二透镜阵列，其具有来自所述第一透镜阵列的射出 光束透过的多个透镜单元区域；聚光透镜，其对来自所述第二透镜阵 列的射出光束进行聚光；显示元件，其接受所述聚光透镜聚光的光束， 并使其透射或反射；投射透镜，其射出来自所述显示元件的透射光或 反射光；和遮光单元，其遮蔽从所述第一透镜阵列射向所述第二透镜 阵列的光束，其中，所述遮光单元，遮蔽所述第二透镜阵列的多个矩 形透镜单元区域中除去与光轴连接的透镜单元区域后的所有透镜单元 区域的至少一部分，与所述光轴连接的透镜单元区域的遮光面积比除 去与所述光轴连接的透镜单元区域后的任一个透镜单元区域的遮光面 积都小。

根据本发明，能够提供一种投射型影像显示装置，相比现有技术 能够改善为能够维持影像的照度分布的均匀性，能够实现高对比化的 遮光量的控制，此外还能够得到动态范围(ダイナミツクレンジ)大 的影像。

附图说明

图1是表示本发明的投射型影像显示装置的光学系统构成的一实 施例的图；

图2是用于说明本发明的遮光单元的一实施例的图；

图3是用于说明本发明的遮光单元的一实施例的组装状态的图；

图4是表示本发明的投射型影像显示装置的一实施例的图；

图5是表示构成本发明一实施例的第二透镜阵列4的各透镜单元 区域配置的图；

图6是用于说明本发明一实施例的遮光板形状的图；

图7是用于说明本发明一实施例的遮光板形状和投影光像的分布 的图；

图8是用于说明本发明一实施例的遮光板形状的图；

图9是用于说明本发明一实施例的遮光板形状和投影光像的分布 的图；

图10是表示本发明的开口角和投影光量的关系的一实施例的图；

图11是用于说明本发明一实施例的遮光板形状和投影光像的分布 的图；

图12是用于说明本发明的投射型影像显示装置的遮光单元的一实 施例的构成的图；

图13是表示本发明的投射型影像显示装置的遮光单元的配置的一 实施例的图；

图14是表示本发明的投射型影像显示装置的光学系统构成的一实 施例的图。