[发明专利]投影型显示装置

说明书

本发明涉及采用液晶光阀等调制装置根据图象信号对从光源射出的光进行调制并将调制后的光束通过投影透镜放大投影到屏幕上的投影型显示装置。更为详细地说，本发明涉及在该形式的投影型显示装置中能以适当的状态对液晶光阀等调制装置的图象形成区域进行照明的结构。

例如，在特开平3-111806号公报中公开一种采用液晶光阀形成与图象信号对应的调制光束并将该调制光束放大投影到屏幕上的投影型显示装置。该公报所公开的投影型显示装置，如图13所示，为了以来自光源的光对作为调制装置的液晶光阀925的图象形成区域均匀地进行照明，备有包括2个透镜板921、922的集成光学系统923。

在图13中，从光源灯单元8射出的单一光束由构成第1透镜板921的透镜921a分离为多个中间光束，并通过构成第2透镜板922的透镜922a重叠在液晶光阀925上。

这里，在如图13所示的投影型显示装置中，存在着不能对液晶光阀925的图象形成区域准确地照明、投影到投影面上的图象亮度降低、或在投影图象的边缘形成阴影等弊病。因此，如图14所示，对于液晶光阀925的图象形成区A，应考虑液晶光阀925或构成集成光学系统923的透镜板921、922的定位精度、构成各透镜板的透镜921a、922a的焦点位置等误差、配置在光路上的其他光学要素的定位精度等，以便在其周围确保一定的边距M。即，将液晶光阀925的图象形成区域A的尺寸设定得比从光源射出的光的照明区域B小一圈，即使起因于如上列举的各构成要素的定位精度等而使照明区域B发生了上下或左右的偏移，图象形成区域A也不会超出照明区域B的范围。并且，按照这种结构，可以避免在投影图象的边缘形成阴影、投影图象的亮度降低这类弊病。为能宽裕地适应如上列举的各构成要素的定位等误差，将边距M取大一些即可。

另一方面，为使投影图象明亮，必须提高对液晶光阀925进行照明的光的利用效率。但是，如上所述，如将边距M设定得较大以便能宽裕地适应各构成要素的定位等误差，则该部分光的利用效率就会降低。投影图象也将变暗。因此，从这一点来看，在液晶光阀显示区域的周围形成的边距的宽度最好尽量减小。但是，如边距减小，则如上所述，照明区域将会偏离液晶光阀的图象形成区域，因而在投影图象的边缘形成阴影的可能性提高。

本发明的课题在于提供一种使在液晶光阀的图象形成区域周围形成的边距减小、而且在投影图象的边缘不形成阴影并能提高投影图象亮度的投影型显示装置。

为解决上述课题，本发明的第1投影型显示装置具有光源、对从上述光源射出的光束进行调制的调制装置、将由调制装置进行过调制的光束放大投影到投影面上的投影装置，在该第1投影型显示装置中备有：光学元件，配置在上述光源与上述调制装置之间的光路上，用于将从上述光源射出的光束分离为多个中间光束；及重叠装置，用于将由上述光学元件分离后的上述各个光束重叠在上述调制装置的图象形成区域；上述重叠装置的安装位置可以调整。

本发明采用上述结构可以提高照射调制装置的照明光的利用效率，并能使投影图象变得明亮。此外，尽管使在液晶光阀的图象形成区域周围形成的边距减小，但由于能对与调制装置对应的照明区域进行微调，使该图象形成区域位于照明区域内，所以因该双方区域的偏离而引起的在投影图象边缘形成阴影等弊病也不会发生。

即，在设置好光学系统的构成部件后，通过光学元件及重叠装置对调制装置的图象形成区域进行照明，并当照明区域偏离调制装置的图象形成区域时，对重叠装置的安装位置进行微调，可以调整到将调制装置的图象形成区域完全包含在照明区域内的状态。因此，能够减小考虑到由光学部件的定位误差引起的照明区域与图象形成区域的偏离而在调制装置的该图象形成区域周围形成的边距。

另外，本发明可对最终决定着调制装置照明位置的光学部件即重叠装置的安装位置进行微调，所以能够对调制装置的照明区域形成位置简单且高效率地进行调整。其原因是，可以在将配置在重叠装置前级侧(光路上游侧)的光学部件(光学元件)等的安装误差等包括在内的状态下调整照明区域的形成位置。

另外，由于被分离后的多个中间光束通过重叠装置最终重叠照射在一个部位的照明区域上，所以，即使是入射光束在光束的断面内具有大的光强分布时，也能以均匀的亮度得到在照度上也均匀的偏光光束作为照射光。尤其是，当不能以均匀的光强和分光特性将中间光束分离为P偏光光束和S偏光光束时，或在使两个偏光光束的偏光方向一致的过程中，其中一个偏光光束的光强及其分光特性改变时，仍能以均匀的亮度得到在照度上也均匀的偏光光束作为照射光。