專利名稱：投影顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用偏振作用，通過R、G、B用的液晶圖像顯示元件(面板)對來自照明光學(xué)系統(tǒng)的光進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制而形成光學(xué)像，經(jīng)由投影光學(xué)系統(tǒng)將該光學(xué)像投影到屏幕上的投影型圖像顯示裝置。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，下述投影型圖像顯示裝置例如通過液晶投影儀等名稱而為公眾所知，即，將利用偏振作用，對來自光源的光通過R、G、B用的光閥元件根據(jù)圖像信號針對每個像素進(jìn)行改變濃淡的光強(qiáng)度調(diào)制，形成光學(xué)像，由投影透鏡將該形成的光學(xué)像投影到屏幕等的光學(xué)單元，與電源電路或圖像驅(qū)動電路一起，收容于殼體內(nèi)的投影型圖像顯示裝置。其中，在現(xiàn)有技術(shù)中，作為上述光閥元件，例如透過型液晶面板或反射型液晶面板等廣泛為公眾所知，并被實(shí)用。
作為這種投影型圖像顯示裝置的光學(xué)單元，例如，如日本特開2004-126496號公報或者日本特開2004-184889號公報中所示，利用偏振作用通過R、G、B用的反射型液晶面板將分離的光進(jìn)行光強(qiáng)度調(diào)制，然后，由作為色合成元件的交叉分色棱鏡(cross dichroic prism)形成光學(xué)像，因此，由投影透鏡將形成的光學(xué)像投影到屏幕等的光學(xué)單元已經(jīng)為公眾所知。
此外，代替上述反射型液晶面板，利用透過型液晶面板(透過型光閥)進(jìn)行R、G、B光的光強(qiáng)度調(diào)制，仍然由作為色合成元件的交叉分色棱鏡形成光學(xué)像，并投影到屏幕等的光學(xué)單元，例如通過日本特開2005-12303號公報(特別是，圖3和圖4中所示的第二實(shí)施方式)也已經(jīng)為公眾所知。
此外，由上述反射型液晶面板(反射型光閥)或者透過型液晶面板(透過型光閥)進(jìn)行R、G、B光的光強(qiáng)度調(diào)制并由交叉分色棱鏡形成光學(xué)像并投影到屏幕等的光學(xué)單元中的冷卻結(jié)構(gòu)，例如通過日本特開2004-354795號公報也已經(jīng)為公眾所知。
然而，一般來說，作為上述液晶投影儀等投影型顯示器的光源，出于變換效率高且容易得到近于點(diǎn)光源的光這樣的理由，而使用金屬鹵化物燈或者高壓水銀燈等，即所謂的高壓放電燈。其中，對于這種液晶投影儀來說，隨著其高精細(xì)化和高亮度化的發(fā)展，即，隨著顯示畫面的大型化等的發(fā)展，而追求作為該光源的燈的高功率化(例如，采用250W或者其以上的電力的金屬鹵化物燈)，因此，來自這種高功率的發(fā)光源的熱量，此外，因來自上述發(fā)光源的強(qiáng)光的照射而引起的液晶面板的發(fā)熱，就會對液晶面板的特性產(chǎn)生不良影響。
因此，在現(xiàn)有技術(shù)中，對于這種投影機(jī)來說，一般為了防止含有上述液晶面板的各部分(特別是燈或者控制部等)中的溫度上升以防止其不良影響，而備有空冷用的風(fēng)扇，因此，從裝置的外部將冷卻風(fēng)引入到殼體內(nèi)部并使之循環(huán)。而且，例如，如通過日本特開2004-354795號公報所揭示的那樣，提出了在其一方面上在形成有冷卻風(fēng)扇的安裝部件之上搭載含有液晶面板的交叉分色棱鏡并將其安裝于殼體內(nèi)，通過殼體內(nèi)的冷卻氣流來冷卻的嘗試。
另一方面，在這種光學(xué)單元中，對于作為光強(qiáng)度調(diào)制元件所使用的反射型液晶面板或者透過型液晶面板也相同，近年來，與其低價格化的同時，小型化也變得顯著，因此，來自上述發(fā)光源的強(qiáng)光會照射于面積更小的液晶面板上。因此，因光的照射而引起的液晶面板的發(fā)熱也越來越大，與此相反，僅通過向裝置內(nèi)部引入以及循環(huán)由上述空冷風(fēng)扇產(chǎn)生的冷卻風(fēng)，最終還是難以充分抑制液晶面板中的上述發(fā)熱。
發(fā)明內(nèi)容
因此，在本發(fā)明中，鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題，即同時強(qiáng)烈要求高精細(xì)化和高亮度化，所以，其目的在于提供一種例如在液晶投影儀中典型的投影型圖像顯示裝置中，特別是消除因上述發(fā)熱而引起的光學(xué)單元的性能劣化，根據(jù)需要，用來使發(fā)揮想要的光學(xué)性能成為可能的實(shí)用結(jié)構(gòu)，也就是改良的投影型圖像顯示裝置。
即，根據(jù)本發(fā)明，首先，提供一種投影型圖像顯示裝置，其是在殼體內(nèi)包括光源、照明光學(xué)系統(tǒng)、R、G、B用透過型圖像顯示元件、光合成機(jī)構(gòu)、以及投影透鏡的投影型圖像顯示裝置，其中，在構(gòu)成所述光合成機(jī)構(gòu)的交叉分色棱鏡的相互不同的面上整體地安裝所述R、G、B用透過型圖像顯示元件，能夠?qū)χ鐾队巴哥R的入射面，在與所述顯示元件所安裝的面不同的面上裝卸自如地安裝該交叉分色棱鏡。
而且，根據(jù)本發(fā)明，提供一種投影型圖像顯示裝置，其是在殼體內(nèi)包括光源、照明光學(xué)系統(tǒng)、R、G、B用反射型圖像顯示元件、光合成機(jī)構(gòu)、以及投影透鏡的投影型圖像顯示裝置，其中，在對著構(gòu)成所述光合成機(jī)構(gòu)的交叉分色棱鏡的相互不同的面的光路上，與該交叉分色棱鏡一體地安裝所述R、G、B用反射型圖像顯示元件，能夠?qū)χ鐾队巴哥R的入射面，在與所述顯示元件所安裝的面不同的面上裝卸自如地安裝該交叉分色棱鏡的投影型圖像顯示裝置。
圖1是表示使用實(shí)施例1的透過型圖像顯示元件(面板)的投影型圖像顯示裝置的總體的方框圖。
圖2是表示作為上述投影型圖像顯示裝置中的光合成機(jī)構(gòu)的交叉分色棱鏡與R、G、B用透過型圖像顯示元件的細(xì)節(jié)的局部展開立體圖。
圖3是表示作為上述投影型圖像顯示裝置中的光合成機(jī)構(gòu)的交叉分色棱鏡與R、G、B用透過型圖像顯示元件的細(xì)節(jié)的局部展開立體圖。
圖4是表示上述交叉分色棱鏡的細(xì)節(jié)的局部放大立體圖。
圖5是表示將R、G、B用透過型圖像顯示元件所安裝的交叉分色棱鏡安裝于上述安裝結(jié)構(gòu)的情形的局部放大立體圖。
圖6是表示將R、G、B用透過型圖像顯示元件所安裝的交叉分色棱鏡安裝于上述安裝結(jié)構(gòu)的情形的局部放大立體圖。
圖7是表示將R、G、B用透過型圖像顯示元件所安裝的交叉分色棱鏡安裝于上述安裝結(jié)構(gòu)后的情形的局部放大立體圖。
圖8是表示將R、G、B用透過型圖像顯示元件所安裝的交叉分色棱鏡安裝于上述安裝結(jié)構(gòu)后的投影透鏡的立體圖。
圖9是表示實(shí)施例2的投影型圖像顯示裝置的總體方框圖。
圖10是表示使用實(shí)施例3的反射型圖像顯示元件的投影型圖像顯示裝置的總體的方框圖。
圖11是表示實(shí)施例3的投影型圖像顯示裝置中的，安裝包括交叉分色棱鏡的光合成機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)的局部放大立體圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖，對實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)地說明。
首先，圖1示出在其光學(xué)單元中，作為用來光強(qiáng)度調(diào)制R、G、B的三色光的液晶圖像顯示元件(面板)，特別是用透過型液晶圖像顯示元件(面板)的實(shí)施例1的投影型圖像顯示裝置的總體。
在圖中，光源10由上述金屬鹵化物燈或者高壓水銀燈等所謂的高壓放電燈，或者氙燈、水銀氙燈、鹵素?zé)舻劝咨珶舳鴺?gòu)成。其中，圖中的標(biāo)號11是安裝在該燈的周圍，具有由橢圓面或者拋物面組成的反射面的凹面鏡(反光鏡)，用于使來自燈的光(白色光)朝一個方向射出。
接著，從該光源10射出的光透過配置于其光軸上的一對多重透鏡21、22(其中，各多重透鏡由配置成矩陣狀的多個透鏡單元而構(gòu)成)，成為在照射面內(nèi)具有均勻的光強(qiáng)度的白色光，而且，向由以適合于各個透鏡光軸的縱向間距的方式而配置的、透鏡寬度的大約1/2尺寸的菱形棱鏡的列所構(gòu)成的偏振變換元件23入射。在該偏振變換元件23中，在其棱鏡面上施以偏振分離膜，入射光由該偏振分離膜分離成P偏振光與S偏振光，P偏振光按照原樣透過偏振分離膜而射出。另一方面，S偏振光被偏振分離膜所反射，在鄰接的菱形棱鏡內(nèi)再次反射到原來的光軸方向后，偏振方向通過設(shè)置在該棱鏡的射出面上的λ/2相位差板而旋轉(zhuǎn)90°。即，變換成P偏振光而射出。這樣一來，從上述偏振變換元件23僅射出P偏振光。
來自上述偏振變換元件23的P偏振光，進(jìn)一步由具有正折射率、并具有聚光作用的準(zhǔn)直透鏡24所聚光，例如，經(jīng)由濾光鏡25而入射于以下說明的光學(xué)系統(tǒng)。
即，對于所入射的P偏振光來說，G光被RB透過G反射分色鏡31色分離后，該所分離的G光，進(jìn)一步由第一白色反射鏡32所反射，經(jīng)由準(zhǔn)直透鏡33，向下文中詳細(xì)說明的圖像顯示元件部入射。另一方面，對于透過上述分色鏡31的R光和B光來說，接著，B光被R透過B反射分色鏡34色分離后，所分離的B光經(jīng)由準(zhǔn)直透鏡33向圖像顯示元件部入射。最后，透過分色鏡34的R光在通過準(zhǔn)直透鏡33后被白色反射鏡35所反射，并進(jìn)一步通過另一個準(zhǔn)直透鏡33而被第三白色反射鏡36反射后，經(jīng)由準(zhǔn)直透鏡33而向上述圖像顯示元件部入射。這樣一來，來自上述光源的P偏振光，利用偏振而分別各自分離成R光、B光、G光，并到達(dá)下文中詳述的圖像顯示元件部。
其中，上述圖像顯示元件部40，具有例如組合四個三角棱柱狀的棱鏡而形成的、外形大致呈立方形的作為光合成機(jī)構(gòu)的、即所謂的交叉分色棱鏡(cross dichroic prism)41。而且，在該交叉分色棱鏡41的相互不同的入射面(圖中，僅畫出一個面41-1)上，此外，如圖2所示，R用透過型圖像顯示元件42R、G用透過型圖像顯示元件42G、和B用透過型圖像顯示元件42B，分別經(jīng)由圖示那種在金屬板的中央部設(shè)置有開口44、并且通過在各角部進(jìn)行切口而設(shè)置有突起45所構(gòu)成的固定用的夾具43，而分別一體地安裝。其中，這些R用透過型圖像顯示元件42R、G用透過型圖像顯示元件42G、和B用透過型圖像顯示元件42B，例如分別利用焊錫或者粘接劑而固定在固定用夾具43上，因而，相對上述三個入射面以高精度定位固定于規(guī)定的位置，以便透過來自光源的光并合成調(diào)制其強(qiáng)度的光。
而且，如圖3所示，在安裝有上述R用透過型圖像顯示元件42R、G用透過型圖像顯示元件42G、和B用透過型圖像顯示元件42B的交叉分色棱鏡41的下面，例如通過粘接劑而一體地安裝有與上述棱鏡41的截面幾乎呈同一形狀的座部46。其中，在該大致正方形的座部46的鄰接的兩個邊上，相互正交地形成有定位用的突起部(邊框)47、47。借此，僅通過將上述棱鏡41的底面放置于座部46，并碰到該突起邊框47、47，便可以簡單地將底部46正確地固定于交叉分色棱鏡41的下面的期望位置處。其中，在該底部46的下面?zhèn)?，雖然下文中也說明，但是在預(yù)先設(shè)定的位置上，正確且高精度地形成有多個(本例中為兩個)定位用的突起48，以便能夠相對在投影透鏡60側(cè)所形成的安裝結(jié)構(gòu)簡單地進(jìn)行定位固定。
再次回到上述圖1，在上述中說明的圖像顯示元件部40中，由各透過型圖像顯示元件42強(qiáng)度調(diào)制后，由作為色合成元件的交叉分色棱鏡41所合成的光，經(jīng)由在以下詳細(xì)地進(jìn)行說明的投影透鏡60，而放大投影于例如屏幕80上。其中，該圖像顯示元件部40相對于該投影透鏡60的入射面形成為能夠裝卸自如地安裝的結(jié)構(gòu)。其中，圖中的標(biāo)號61、62表示設(shè)置在上述投影透鏡60的入射面的反射型偏振板、與吸收型偏振板。
接下來，在圖4～圖8中，示出用于使能夠?qū)⑸鲜鰣D像顯示元件部40裝卸自如地安裝于投影透鏡60的入射面?zhèn)鹊慕Y(jié)構(gòu)(支撐部)的一例。從這些圖中可以看出，因?yàn)樵谕队巴哥R60的入射面?zhèn)妊b卸自如地安裝有上述圖像顯示元件部40，所以，設(shè)置所謂的圖像顯示元件用安裝部70。其中，對于該圖像顯示元件用安裝部70來說，從圖4可以看出，其例如通過塑料的射出成型等而形成為規(guī)定形狀。在本例中，其外形大致呈正方形，而且，形成為在其大致中央部的、即對著投影透鏡60的入射面的面上具有突狀部71的形狀。
而且，在該突狀部71上開設(shè)形成有適合于上述交叉分色棱鏡41的射出面(即，交叉分色棱鏡41的、與R用透過型圖像顯示元件42R、G用透過型圖像顯示元件42G、和B用透過型圖像顯示元件42B所安裝的面不同的面)的正方形開口部72。而且，進(jìn)一步在該開口部72的下方一體地形成有用于在其上面上裝卸自如地安裝上述圖像顯示元件部40、即交叉分色棱鏡41的所謂的舌狀固定部73。而且，在該舌狀固定部73的上面，在預(yù)先規(guī)定的位置處，正確且高精度地形成有與上述圖3所示的定位用突起48配合的孔74、74。
在圖5和圖6中，示出將在上述中對結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明的圖像顯示元件部40安裝于安裝在投影透鏡60的入射面上的圖像顯示元件的安裝部70上的情形。此外，在圖7中，示出將上述圖像顯示元件部40安裝于圖像顯示元件的安裝部70后的狀態(tài)，而且，在圖8中，示出將上述圖像顯示元件部40安裝于投影透鏡60的入射面?zhèn)群蟮臓顟B(tài)。
如上述這樣，在將作為實(shí)施例1的投影型圖像顯示裝置的，特別是作為強(qiáng)度調(diào)制R、G、B的三色光用的液晶圖像顯示元件(面板)，特別是使用透過型液晶圖像顯示元件(面板)中，使R用透過型圖像顯示元件42R、G用透過型圖像顯示元件42G、和B用透過型圖像顯示元件42B安裝于交叉分色棱鏡41的相互鄰接三個面所構(gòu)成的圖像顯示元件部40，在安裝于上述投影透鏡60的入射面?zhèn)鹊膱D像顯示元件用安裝部70中，特別是在其舌狀固定部73中，利用其定位用突起48或者配合孔74，而簡單且在正確位置上能夠裝卸自如地進(jìn)行安裝的結(jié)構(gòu)，從而，能夠簡單地僅更換該圖像顯示元件用安裝部40。
即，在實(shí)施例1的投影型圖像顯示裝置中，雖然隨著高精細(xì)化以及高亮度化的顯著發(fā)展，來自發(fā)光源的強(qiáng)光照射于面積更小的液晶面板上而導(dǎo)致液晶面板的發(fā)熱也越來越大，但是，僅依靠向裝置內(nèi)部的引入或循環(huán)由現(xiàn)有技術(shù)的冷卻風(fēng)扇產(chǎn)生的冷卻風(fēng)，最終難以充分地抑制液晶面板中的上述的發(fā)熱，鑒于這一事實(shí)，并且在另一方面中著眼于現(xiàn)階段的低價格化與小型化顯著的液晶圖像顯示元件(面板)是可以實(shí)現(xiàn)的，隨著其性能的劣化，根據(jù)需要，通過簡單的作業(yè)，將起因于上述發(fā)熱而不能避免劣化的光學(xué)單元，特別是，由一體地具有由液晶圖像顯示元件(面板)交叉分色棱鏡組成的圖像顯示元件部更換成新的圖像顯示元件部，通過使其成為可能，最后是能夠發(fā)揮想要的光學(xué)性能的。
此外，在實(shí)施例1的投影型圖像顯示裝置中，優(yōu)選是在投影透鏡的入射面?zhèn)?，設(shè)置有用于裝卸自如地安裝顯示元件所安裝的交叉分色棱鏡的支撐部，此外，優(yōu)選是在交叉分色棱鏡的未安裝顯示元件的一面上固定定位用的部件而安裝在投影透鏡的入射面?zhèn)鹊闹尾俊４送?，?yōu)選是在交叉分色棱鏡的射出側(cè)與投影透鏡之間，夾著安裝有防止反射用的部件。
更具體地說，根據(jù)上述內(nèi)容可以得知，在其制造過程中，高精度地將R用透過型圖像顯示元件42R、G用透過型圖像顯示元件42G、和B用透過型圖像顯示元件42B安裝于交叉分色棱鏡41的相互鄰接的三個面而構(gòu)成的圖像顯示元件部40，僅通過固定成碰到上述座部的定位用的突起邊框47、47則可以在上述座部46上固定在正確的位置。因此，通過僅將該座部46的下面的定位用突起48插入正確地配置于圖像顯示元件用安裝部70的舌狀固定部73的表面上而形成的配合孔74的簡單的作業(yè)，就可以將上述投影型圖像顯示裝置的光學(xué)系統(tǒng)，特別是，將該圖像顯示元件部40，在R光、G光、B光的光路上，再次正確地定位。
此外，如果采用上述實(shí)施例1，則在上述投影透鏡60的入射面?zhèn)?也就是上述投影透鏡60與交叉分色棱鏡41之間)，配置反射型偏振板61與吸收型偏振板62，由此，形成吸收上述投影透鏡60處的入射光的反射的結(jié)構(gòu)。如果用這種構(gòu)成，則可以實(shí)現(xiàn)不產(chǎn)生例如反射光引起的重影等的，光學(xué)特性更好的投影型圖像顯示裝置。其中，更具體地說，通過將構(gòu)成為主要的反射型偏振板61的偏振度設(shè)定得大于吸收型偏振板62的偏振度，使得更好地吸收投影透鏡上的入射光的反射成為可能，因此優(yōu)選。其中，這些反射型偏振板61與吸收型偏振板62不宜成為與上述圖像顯示元件部40分開構(gòu)造，也就是成為裝卸自如的構(gòu)成。
在圖9中示出實(shí)施例2的投影型圖像顯示裝置。從圖中也可看出，在本實(shí)施例2中，特別是，通過將色分離從上述光源10射出的光并入射于構(gòu)成上述圖像顯示元件部40的交叉分色棱鏡41的相互鄰接的三個面，也就是R用透過型圖像顯示元件42R、G用透過型圖像顯示元件42G、和B用透過型圖像顯示元件42B上的光學(xué)系統(tǒng)配置于例如由塑料形成的防塵用的殼體90內(nèi)，保護(hù)內(nèi)部的光路免遭來自裝置的外部的塵埃之害的構(gòu)成。
具體地說，從圖中也可看出，一對多重透鏡21、22，偏振變換元件23，準(zhǔn)直透鏡24，而且濾光鏡25，此外RB透過G反射分色鏡31，第一白色反射鏡32和準(zhǔn)直透鏡33，R透過B反射分色鏡34和準(zhǔn)直透鏡33，此外第二白色反射鏡35，準(zhǔn)直透鏡33，第三白色反射鏡36和準(zhǔn)直透鏡33，氣密地被封固于塑料制的殼體90內(nèi)。
雖然在以上中詳細(xì)說明的實(shí)施例2中，僅就作為其光學(xué)單元中的用來光強(qiáng)度調(diào)制R、G、B三色光的液晶圖像顯示元件(面板)，特別是使用透過型的液晶圖像顯示元件(面板)的情況進(jìn)行了描述，但是，不限于僅上述透過型液晶圖像顯示元件(面板)，應(yīng)該得知，也可以運(yùn)用于使用其他、例如反射型的液晶圖像顯示元件(面板)的投影型圖像顯示裝置。
在圖10和圖11中示出運(yùn)用于使用實(shí)施例3的反射型液晶圖像顯示元件(面板)的投影型圖像顯示裝置的情況的，特別是，以對裝置裝卸自如地構(gòu)成的交叉分色棱鏡410，以及包括安裝于其鄰接的三個面的液晶圖像顯示元件(面板)的反射偏振棱鏡為中心的結(jié)構(gòu)。
首先，在圖10中，示出使用上述反射型的液晶圖像顯示元件(面板)的投影型圖像顯示裝置中的構(gòu)成，來自與上述同樣的光源的P偏振光被RB透過G反射分色鏡31′色分離成G光后，該所分離的G光經(jīng)由準(zhǔn)直透鏡32′通過第一白反射鏡32′反射，再次，經(jīng)由準(zhǔn)直透鏡33′而入射于修正偏振板37后，入射于具有反射型偏振棱鏡的圖像顯示元件部400。另一方面，透過上述交叉分色棱鏡31′的R光和B光接著被R透過B反射分色鏡34′色分離成B光后，所分離的B光入射于圖像顯示元件部400。最后，透過交叉分色棱鏡34′的R光也是同樣地入射于圖像顯示元件部400。
其中，該圖像顯示元件部400，從圖中也可看出，具有組合四個三角棱柱狀的棱鏡而形成的、外形大致呈立方形狀的光合成機(jī)構(gòu)的，即所謂交叉分色棱鏡410，并且在其相互鄰接的三個面上，分別接合有用于形成必要的光路的、G用反射型偏振棱鏡420G、B用反射型偏振棱鏡420B、R用反射型偏振棱鏡420R。而且，在與這些各反射型偏振棱鏡420的接合面相對的面上，分別經(jīng)由檢偏鏡430、1/2波長板440，而安裝著反射型的G用液晶圖像顯示元件(面板)450G、B用液晶圖像顯示元件(面板)450B、R用液晶圖像顯示元件(面板)450R。其中，圖中的標(biāo)號460表示用于將由上述分色棱鏡31′、34′所分離的各R、G、B光引入到反射型偏振棱鏡420內(nèi)，安裝于其側(cè)面的凸透鏡。此外，雖然圖未示出，但是也可以代替上述反射型偏振棱鏡420，而利用反射型偏振鏡形成所需光路。
在成為這種構(gòu)成的使用反射型液晶圖像顯示元件(面板)的投影型圖像顯示裝置中，由上述R用、G用、B用的反射型偏振棱鏡420進(jìn)行光強(qiáng)度調(diào)制后，由作為色合成元件的交叉分色棱鏡410形成光學(xué)像，由投影透鏡60投影到屏幕80等，與實(shí)施例1和2是同樣的。
其次，在圖11中，示出已在上述中說明詳細(xì)結(jié)構(gòu)的圖像顯示元件部400，也就是包括反射型偏振棱鏡420的交叉分色棱鏡410的安裝結(jié)構(gòu)，其中，在本例中也與上述圖3所示的相同，將交叉分色棱鏡410的底面利用上述定位用突起部邊框47而固定于上述座部46的上面。而且，依然通過將預(yù)先形成于該座部46上的定位用突起48插入上述圖4中更詳細(xì)地說明的在圖像顯示元件用安裝部70的舌狀固定部73上形成的配合孔74、74，而將該圖像顯示元件部400簡單且裝卸自如地安裝于正確的位置成為可能。
如以上這樣，對于使用在上述中說明的液晶圖像顯示元件(面板)450的投影型圖像顯示裝置來說，也是與上述相同，隨著近年來高精細(xì)化以及高亮度化的顯著發(fā)展，而根據(jù)需要將不能避免劣化的光學(xué)單元，與通過反射型液晶圖像顯示元件(面板)構(gòu)成，包括反射型偏振棱鏡420等的交叉分色棱鏡410作為一體，只需通過簡單的作業(yè)便能夠更換成新的圖像顯示元件部，通過這樣，而能夠始終發(fā)揮想要的光學(xué)性能。
具體地說，與上述相同，在其制造過程中，將與R用、G用、B用的反射型偏振棱鏡420一起，高精度地安裝于交叉分色棱鏡410的相互鄰接的三個面而構(gòu)成的圖像顯示元件部400，依然在上述座部46上固定于正確的位置，僅通過將其插入正確地配置于在圖像顯示元件用安裝部70的舌狀固定部73的表面上形成的配合孔74，在R光、G光、B光的光路上，再次將該圖像顯示元件部400正確地定位成為可能。
另外，在實(shí)施例3中也是，通過在上述投影透鏡60的入射面?zhèn)?也就是上述投影透鏡60與交叉分色棱鏡410之間)配置反射型偏振板61與吸收型偏振板62，能夠?qū)崿F(xiàn)不產(chǎn)生例如反射光引起的重影等、光學(xué)特性更好的投影型圖像顯示裝置。此外，與上述圖9相同，也可以通過將入射于上述圖像顯示元件部400的相互鄰接的三個面上的光學(xué)系統(tǒng)，配置在例如由塑料形成的殼體90內(nèi)，而形成保護(hù)內(nèi)部的光路免遭從裝置外部引入的塵埃的破壞的構(gòu)成。
在實(shí)施例3的投影型圖像顯示裝置中，優(yōu)選在投影透鏡的入射面?zhèn)?，設(shè)置有用于裝卸自如地對安裝有顯示元件的交叉分色棱鏡進(jìn)行安裝的支撐部，此外，優(yōu)選是在交叉分色棱鏡的未安裝顯示元件的一面上固定定位用的部件而安裝在投影透鏡的入射面?zhèn)鹊闹尾可稀４送?，?yōu)選是交叉分色棱鏡具有固定于相互鄰接的面上的反射型偏振棱鏡，R、G、B用反射型圖像顯示元件安裝于反射型偏振棱鏡的不同的面。而且，優(yōu)選是在交叉分色棱鏡的射出側(cè)與投影透鏡之間夾著設(shè)置有防止反射用的部件。
其中，雖然在實(shí)施例1至3中，對作為從照明系統(tǒng)(上述光源10)中可以得到P偏振光的情況進(jìn)行了說明，但是，在實(shí)施例1至3中并不僅限定于此。例如，也可以形成代替上述P偏振光而僅射出S偏振光的結(jié)構(gòu)。其中，更具體地說，在上述圖10中所示的投影型圖像顯示裝置中，當(dāng)來自構(gòu)成上述照明系統(tǒng)的光源10的光為S偏振光的情況下，這些光在作為偏振變換裝置的反射型偏振棱鏡420中反射，在上述反射型液晶圖像顯示元件(面板)450G、450B、450R處按照圖像信號變換成P偏振光，入射于交叉分色棱鏡(色合成裝置)410。此時，考慮到上述棱鏡的特性，特別是，通過在對應(yīng)于其B光和R光的偏振變換裝置(反射型偏振棱鏡420B、420R)與構(gòu)成上述色合成裝置的交叉分色棱鏡410之間，設(shè)置λ/2波長板將向該棱鏡的入射光取為S偏振光成為可能，因而，可以得到良好的分色特性。
根據(jù)以上可以明白，如果用實(shí)施例1至3的投影型圖像顯示裝置，則因?yàn)槟軌蜓b卸自如地安裝顯示元件所安裝的交叉分色棱鏡，所以隨著其性能的劣化，可以根據(jù)需要而通過簡單的作業(yè)，更換新的圖像顯示元件部，從而，能夠始終發(fā)揮想要的光學(xué)性能。
權(quán)利要求
1.一種投影型圖像顯示裝置，其特征在于，包括光源；使來自所述光源的光的強(qiáng)度均勻化的第一和第二多重透鏡；統(tǒng)一來自所述第一和第二多重透鏡的光的偏振方向的偏振變換元件；將來自所述偏振變換元件的光分離成多種色的光的色分離部；對應(yīng)于所述多種色的各個而配置的多個透過型圖像顯示元件；合成來自所述多個透過型圖像顯示元件的光的光合成部，其是在所述光合成部的不同面上配置有所述多個透過型圖像顯示元件的各個的光合成部；投影來自所述光合成部的光的投影透鏡；支撐所述光合成部的支撐部；以及至少配置有所述第一和第二多重透鏡、所述偏振變換元件、和所述色分離部的殼體，其中，所述殼體至少由所述第一多重透鏡封固。
2.如權(quán)利要求1所述的投影型圖像顯示裝置，其特征在于所述光合成部是交叉分色棱鏡。
3.如權(quán)利要求2所述的投影型圖像顯示裝置，其特征在于在所述交叉分色棱鏡上，具有對應(yīng)于所述多個透過型圖像顯示元件的各個而配置的、具有突起并由金屬板所形成的夾具，所述多個透過型圖像顯示元件被固定在所述夾具上。
4.如權(quán)利要求3所述的投影型圖像顯示裝置，其特征在于，包括形成有所述交叉分色棱鏡的定位用的突起部的、在所述交叉分色棱鏡的與安裝有所述多個透過型圖像顯示元件的面不同的面上安裝有所述分色棱鏡的座部。
5.如權(quán)利要求4所述的投影型圖像顯示裝置，其特征在于在所述交叉分色棱鏡與所述投影透鏡之間，配置有吸收所述投影透鏡的反射光的部件。
6.如權(quán)利要求5所述的投影型圖像顯示裝置，其特征在于所述吸收反射光的部件，由反射型偏振板與吸收型偏振板形成。
7.如權(quán)利要求6所述的投影型圖像顯示裝置，其特征在于所述多種色為R色、G色、B色。
8.一種投影型圖像顯示裝置，其特征在于，包括光源；使來自所述光源的光的強(qiáng)度均勻化的第一和第二多重透鏡；統(tǒng)一來自所述第一和第二多重透鏡的光的偏振方向的偏振變換元件；將來自所述偏振變換元件的光分離成多種色的光的色分離部；對應(yīng)于所述多種色的各個而配置的多個反射型偏振棱鏡；對應(yīng)于所述反射型偏振棱鏡的各個而配置的多個反射型圖像顯示元件；合成來自所述多個反射型圖像顯示元件的光的光合成部，其是在所述光合成部的不同面上配置有所述多個反射型偏振棱鏡的各個的光合成部；投影來自所述光合成部的投影透鏡；支撐所述光合成部的支撐部；以及至少配置有所述第一和第二多重透鏡、所述偏振變換元件、和所述色分離部的殼體，其中，所述殼體至少由所述第一多重透鏡封固。
9.如權(quán)利要求8所述的投影型圖像顯示裝置，其特征在于所述光合成部是交叉分色棱鏡。
10.如權(quán)利要求9所述的投影型圖像顯示裝置，其特征在于，包括形成有所述交叉分色棱鏡的定位用的突起部的、在所述交叉分色棱鏡的與安裝有所述多個反射型偏振棱鏡的面不同的面上安裝有所述分色棱鏡的座部。
11.如權(quán)利要10所述的投影型圖像顯示裝置，其特征在于在所述交叉分色棱鏡與所述投影透鏡之間，配置有吸收所述投影透鏡的反射光的部件。
12.如權(quán)利要求11所述的投影型圖像顯示裝置，其特征在于所述吸收反射光的部件，由反射型偏振板與吸收型偏振板形成。
13.如權(quán)利要求12所述的投影型圖像顯示裝置，其特征在于所述多種色為R色、G色、B色。
全文摘要
本發(fā)明提供一種投影型圖像顯示裝置，在殼體內(nèi)具有光源(10)，照明光學(xué)系統(tǒng)，R、G、B用透過型圖像顯示元件(42R、42G、42B，450B、450R、450G，450)，作為光合成機(jī)構(gòu)的交叉分色棱鏡(41，410)、以及投影透鏡(60)，在交叉分色棱鏡的相互不同的面上整體地安裝R、G、B用的透過型或反射型的圖像顯示元件，能夠?qū)⒃摻徊娣稚忡R裝卸自如地安裝于投影透鏡的入射面?zhèn)刃纬傻纳酄罟潭ú?73)，因而，隨著性能的劣化，根據(jù)需要，通過簡單的作業(yè)，能夠更換成新的圖像顯示元件部。
文檔編號G03B21/00GK1912683SQ200610115429
公開日2007年2月14日 申請日期2006年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月9日
發(fā)明者平田浩二, 谷津雅彥 申請人:株式會社日立制作所