[发明专利]投射型显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种将由液晶显示元件显示的图像通过包括投射透镜在内的成像光学系统来显示的投射型显示装置。

背景技术

在投射型显示装置中，要求显示图像的高辉度化和高对比度化。照明光学系统、成像光学系统的F值越小，取入的光越多，因此有利于高辉度化。另一方面，偏光分束器等偏光元件、液晶显示元件分别具有入射角度依存性，光线的入射角度越小、即照明光学系统、成像光学系统的F值越大，越能获得高对比度的显示图像。

因此，提出了下述投射型显示装置的方案：能够根据使用环境的亮度，由用户调整显示图像的辉度和对比度的平衡。在专利文献1中，公开了在照明光学系统及投射透镜中的至少一方设置光圈。并且，记载了使2个光圈联动这一内容。并且，在专利文献2中，公开了通过照明光学系统及投射透镜中设置的光圈进行遮光的例子，公开了照明光学系统及投射透镜中设置的光圈的光圈形状是相似形状的例子。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-241311号公报

专利文献2：日本特开2005-301069号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在光学系统中一般要求的特性考虑到光源、光学配件的特性，要求在将亮度下降抑制到最低限度的同时进一步提高对比度。因此，本发明的目的在于提供一种在将亮度下降抑制到最小限度的同时提高对比度性能的投射型显示装置。

用于解决问题的手段

为解决上述现有技术的问题，本发明提供一种投射型显示装置，其特征在于，具有：光源部（1、2）；第1透镜阵列4，二维配置有多个透镜单元；第2透镜阵列5，具有和上述第1透镜阵列对应的多个透镜单元；重叠透镜7，使上述第1透镜阵列的像在液晶显示元件的显示面上重叠；照明光圈8，配置在上述第2透镜阵列的附近，在从周围方向对上述第2透镜阵列的多个单元进行遮挡时，成为矩形形状的光圈开口，上述矩形形状的光圈开口的边和上述第2透镜阵列的透镜单元的长边方向正交或平行；上述液晶显示元件17，调制来自上述重叠透镜的入射光；投射透镜19，对从上述液晶显示元件射出的调制光进行放大投影；以及投射透镜光圈20，设置在上述投射透镜的光瞳附近，在缩小光圈时成为菱形形状的光圈开口，上述菱形形状的光圈开口的对角线和形成在上述投射透镜的光瞳位置上的第2透镜阵列的光瞳像的透镜单元的边的方向正交或平行。

并且，提供一种投射型显示装置，其特征在于，具有：光源部（1、2）；第1透镜阵列（4），二维配置有多个透镜单元；第2透镜阵列（5），具有和上述第1透镜阵列对应的多个透镜单元；重叠透镜（7），使上述第1透镜阵列的像在液晶显示元件的显示面上重叠；照明光圈（8），配置在上述第2透镜阵列的附近，在从周围方向对上述第2透镜阵列的多个单元进行遮挡时，成为菱形形状的光圈开口，上述菱形形状的光圈开口的对角线和上述第2透镜阵列的透镜单元的长边方向正交或平行；上述液晶显示元件（17），调制来自上述重叠透镜的入射光；投射透镜（19），对从上述液晶显示元件射出的调制光进行放大投影；以及投射透镜光圈（20），设置在上述投射透镜的光瞳附近，在缩小光圈时成为矩形形状的光圈开口，上述矩形形状的光圈开口的边和形成在上述投射透镜的光瞳位置上的第2透镜阵列的光瞳像的透镜单元的边的方向正交或平行。

在上述构成中优选：上述光源部（1、2）是包括双灯头型的放电灯和反射器的光源部，该反射器的光轴和连接上述放电灯的2个灯头的线段平行，上述第1透镜阵列（4）的透镜单元中，光轴中心附近的多个透镜单元是偏芯透镜单元（40），上述照明光圈（8）成为矩形形状或菱形形状的光圈开口的状态是，留存与上述第1透镜阵列的上述偏芯透镜单元对应的上述第2透镜阵列的多个单元而从周围方向进行遮挡的状态，上述投射透镜光圈（20）成为菱形形状或矩形形状的光圈开口的状态是，留存上述第2透镜阵列的光瞳像中与上述第1透镜阵列的偏芯透镜单元对应的上述第2透镜阵列的透镜单元像而从周围方向进行遮挡的状态。

进一步优选：上述偏芯透镜单元（40）的偏芯方向是透镜外侧方向，偏芯率为5%～25%。

发明效果

根据本发明，可提供一种在将亮度下降抑制到最小限度的同时提高对比度性能的投射型显示装置。

附图说明

图1是第1实施方式涉及的投射型显示装置的构成图。

图2是表示到达向场透镜(field lens)14、WG-PBS15、波长板16、反射型液晶显示元件17的光路的说明图。

图3是表示反射型液晶显示元件17的结构的图。