投影机的制作方法_2

文档序号:8512105阅读:来源:国知局
[0039]从红色光用照明装置2R射出的红色的激光入射于红色光用液晶光阀3R而被调制。同样地,从绿色光用照明装置2G射出的绿色的激光LG入射于绿色光用液晶光阀3G而被调制。从蓝色光用照明装置2B射出的蓝色的激光入射于蓝色光用液晶光阀3B而被调制。通过红色光用液晶光阀3R调制的红色激光、通过绿色光用液晶光阀3G调制的绿色激光LG及通过蓝色光用液晶光阀3B调制的蓝色激光,入射于色合成元件4而合成。通过色合成元件4合成的光(图像光)通过投影光学系统5放大投影于屏幕6。如此地,显示全彩色的投影图像。
[0040]以下,关于投影机I的各构成要素进行说明。
[0041 ] 红色光用照明装置2R、绿色光用照明装置2G及蓝色光用照明装置2B仅射出的光的颜色不同,构成相同。从而,在以下,仅关于绿色光用照明装置2G进行说明,而关于红色光用照明装置2R及蓝色光用照明装置2B将说明进行省略。
[0042]绿色光用照明装置2G射出包括第I光束与第2光束的多个绿色的光束作为照明光。绿色光用照明装置2G具备绿色光用的多个激光光源8、多个准直透镜9、聚光透镜10、光漫射装置11、拾取(pickup,拍摄)透镜12、透镜阵列单元13和重叠光学系统14。
[0043]绿色光用照明装置2G具备多个激光光源8。在图1中,虽然仅对3个激光光源8进行图示,但是多个激光光源8不仅排列于平行于纸面的方向,而且也排列于垂直于纸面的方向,作为整体排列为多行、多列的矩阵状。多个激光光源8的排列方向与后述的液晶面板的多个像素的排列方向相一致。
[0044]红色光用照明装置2R、蓝色光用照明装置2B的构成也相同。作为一例,红色光用的激光光源射出基本为585nm?720nm的波长范围的光。绿色光用的激光光源射出基本为495nm?585nm的波长范围的光。蓝色光用的激光光源射出基本为380nm?495nm的波长范围的光。
[0045]多个激光光源8的各自具备相对应的准直透镜9。从绿色光用的激光光源8的各自射出的绿色激光LG入射于准直透镜9,被平行化而射出。关于红色光用激光光源7R、蓝色光用激光光源7B也同样。
[0046]从绿色光用的激光光源8射出的绿色激光LG在透射了准直透镜9之后,通过聚光透镜10而聚光,入射于光漫射装置11。光漫射装置11使从光漫射装置11射出的光的射出角度分布相对于入射于光漫射装置11的光的入射角度分布放大。光漫射装置11具备旋转漫射板15和驱动装置16。旋转漫射板15例如能够通过磨砂玻璃和/或漫射膜等的光漫射板、全息漫射器等的衍射光学元件等而构成。
[0047]旋转漫射板15具有通过旋转漫射板15的中心且延伸于旋转漫射板15的法线方向的旋转轴(未图示)。旋转轴连接于作为旋转漫射板15的驱动装置16的马达。通过驱动装置16进行工作,旋转漫射板15以旋转轴为中心而旋转。通过设置光漫射装置11,投影于屏幕6的光的配光分布均匀化,斑纹减少。而且,通过旋转漫射板15进行旋转,每时每刻地变化的斑纹的空间性分布时间性地重叠,斑纹进一步减少。从光漫射装置11射出的光在通过拾取透镜12基本平行化之后,导至透镜阵列单元13。
[0048]透镜阵列单元13包括:包括第I透镜阵列18和第2透镜阵列19的2个透镜阵列而构成。第I透镜阵列18具有多个透镜20在与照明光轴AX相正交的面内排列为多行、多列的矩阵状的构成。第I透镜阵列18具有作为将来自拾取透镜12的光分割为多个部分光束的光束分割光学元件的功能。虽然省略图示说明,但是透镜20的外形形状与后述的液晶光阀3G的图像形成区域的外形形状为基本相似形。
[0049]所谓照明光轴AX是指,将从多个激光光源8射出的多个相干的光束视为I束光束时的该光束的光轴。
[0050]第2透镜阵列19与第I透镜阵列18同样地,具有多个透镜21在与照明光轴AX相正交的面内排列为多行、多列的矩阵状的构成。第2透镜阵列19与后级的重叠光学系统14 一起,具有使第I透镜阵列18的各透镜20的像成像于液晶光阀3G的图像形成区域附近的功能。
[0051]重叠光学系统14至少包括I片以上的重叠透镜。重叠光学系统14使从第2透镜阵列19射出的多个光束在作为被照明区域的液晶光阀3G上重叠。在此,示出包括第I重叠透镜22、第2重叠透镜23的2片重叠透镜的重叠光学系统14的例。从第2透镜阵列19射出的绿色激光LG的多个光束通过重叠光学系统14入射于绿色光用液晶光阀3G。多个光束通过重叠光学系统14在绿色光用液晶光阀3G上相互重叠。由此,绿色光用液晶光阀3G中的照度分布均匀化,并且光线轴周围的轴对称性提高。
[0052]绿色光用液晶光阀3G将图示省略,具备在一对玻璃基板之间夹持有液晶层的液晶面板、配置于液晶面板的光入射侧的光入射侧偏振板和配置于液晶面板的光射出侧的光射出侧偏振板。液晶的工作模式为TN模式、VA模式、横向电场模式等,并不特别限定。红色光用液晶光阀3R、蓝色光用液晶光阀3B也是同样的构成。
[0053]色合成元件4通过十字分色棱镜等构成。十字分色棱镜具有4个三棱柱棱镜相互贴合的结构。在三棱柱棱镜中贴合的面成为十字分色棱镜的内面。在十字分色棱镜的内面中,红色光进行反射而绿色光所透射的镜面与蓝色光进行反射而绿色光所透射的镜面相互正交。入射于十字分色棱镜的绿色光透射镜面而原封不动地射出。入射于十字分色棱镜的红色光及蓝色光在镜面选择性地进行反射而射出于与绿色光的射出方向相同的方向。如此地重合3个色光而合成,合成后的色光朝向投影光学系统5而射出。
[0054]在以下的说明中,将绿色光用液晶光阀3G称为液晶光阀3。
[0055]图2 (A)是液晶光阀3的主视图。图2⑶是表示透射液晶光阀3的I束光束的衍射的情况的图。图2(C)是表示通过衍射产生的衍射图形的图。
[0056]构成液晶光阀3的液晶面板25如示于图2 (A)地,具备栅格状的遮光膜、所谓的黑矩阵26和/或微透镜阵列(图示略)。黑矩阵26对布线和/或TFT进行遮光,并对多个像素区域进行规定。微透镜阵列包括配置为矩阵状的多个微小透镜,使光聚光于黑矩阵26的开口部。液晶面板25因为具有这种栅格状的微细的图形,所以相对于透射光作为衍射光栅而起作用。
[0057]如示于图2⑶地,当光入射于液晶面板25时,射出在液晶面板25不衍射的O次光LbO和在液晶面板25衍射而产生的衍射光Lbl这双方。即,通过液晶面板25生成的图像光包括通过从照明装置射出的照明光和液晶面板25生成的多个O次光和多个衍射光。
[0058]还有,在图2(B)中,仅示出±1次衍射光(符号Lbl),关于高次的衍射光进行省略。将O次光LbO的中心轴与衍射光(例如+1次衍射光Lbl)的中心轴形成的角度称为衍射角Θ。
[0059]如示于图2(A)地,在从法线方向看液晶面板25时,黑矩阵26沿着水平方向与垂直方向而设置。因此,入射光La (参照图2(B))主要地衍射的方向如以箭头K1、K2表示地,成为液晶面板25的水平方向与垂直方向。在以下的说明中,将入射光La主要地衍射的方向称为衍射方向。
[0060]从而,如示于图2 (C)地,在光入射于液晶面板25之前的时刻存在I个照明光的像(照度峰)G的情况下,在光透射液晶面板25之后形成O次光的像(照度峰)GO和通过向衍射方向(水平方向及垂直方向)的衍射光产生的像(照度峰)G1,结果,像的数量作为整体而增多。
[0061]实际上,虽然也存在2次以上的高次的衍射光和/或衍射于液晶面板25的水平方向、垂直方向以外的方向的衍射光,但是作为在此影响最大的主要的衍射光,考虑衍射于液晶面板25的水平方向和垂直方向的±1
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