投射型影像显示装置的制作方法

专利名称：投射型影像显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具备光源单元、和对光源单元发出的光进行调制的光 调制元件的投射型影像显示装置。
背景技术：
以往，公知一种投射型影像显示装置(例如液晶投影仪)，其具备 发出矩形或圆形光的光源、对光源所发出的光进行调制的光调制元件(下 面称作液晶面板)、和对从液晶面板出射的光进行扩大并投射到屏幕上的 投射透镜。
一般而言，由于在光源发出的光中，光束中心部比其周边部明亮，所 以，如果从光源发出的光原样照射于液晶面板，则照射于液晶面板的光的 照度分布、即照射在屏幕上的光的照度分布不均匀。
因此，上述的投射型影像显示装置还具备以阵列状配置了微小透镜
的一对小孔(fly eye)透镜、和将由各微小透镜会聚的光会聚于整个液晶 面板的聚焦透镜。
由此，由各微小透镜会聚的光通过聚焦透镜被重叠于整个液晶面板， 使得照射在屏幕上的光的照度分布变得均匀，颜色不均也被最小化(例如， 非专利文献l)。
一般而言，为了得到白与黑的对比度，液晶面板具有一对偏振板(入 射侧偏振板及出射侧偏振板)。具体而言，各偏振板具有使一个偏振方向 的光透过，不使与一个偏振方向垂直的另一个偏振方向的光透过的特性。 另外， 一方偏振板所透过的光的偏振方向(下面，称作光透过偏振方向或 透过轴)与另一方偏振板所透过的光的偏振方向(下面，称作光透过偏振 方向或透过轴)垂直。即， 一方偏振板不透过的光的偏振方向(下面，称 作光吸收偏振方向或吸收轴)与另一方偏振板不透过的光的偏振方向(下 面，称作光吸收偏振方向或吸收轴)垂直。
然而，当使自然光(随机偏振光)入射于液晶面板的入射侧偏振板时， (机理上)会损失一半的光。因此，还公知有下述的液晶显示装置，其通
过在比入射侧偏振板靠向光源侧的位置设置具有PBS阵列之类的偏振转 换机构，在使自然光的偏振方向与入射侧偏振板的光透过偏振方向一致之 后使其入射于入射侧偏振板，来提高光利用效率(例如专利文献l)。
非专利文献h小川、《光学一液晶投影仪的光学系统》、日本光学 会、2002年，32巻
专利文献1:特开2000—180794号公报
但是，即使通过上述的偏振转换机构将入射于入射侧偏振板的光的偏
振方向统一，在入射于入射侧偏振板的光中，也会包含像不平行于光轴的 光等那样从倾斜方向入射于入射侧偏振板的光。这种光的存在，导致白与
黑的对比度的降低。
具体而言，在入射于入射侧偏振板的光线相对入射偏振板的投影矢量 与入射偏振板的吸收轴形成的角度，大于该投影矢量与入射偏振板的透过 轴(即，出射偏振板的吸收轴)形成的角度时，由于基于正交尼科耳原理 的消光不充分，所以，透过上述一对偏振板的光的透过率上升。并且，在 入射于入射侧偏振板的光线与光轴(相对于入射侧偏振板的入射面的垂 线)形成的角度(入射角度)大时，因为透过一对偏振板的光的透过率上 升，所以白与黑的对比度将下降。
另外，如非专利文献1所公开那样，在采用了使用蝇眼透镜(fly eye lens)的光学系统的情况下，由于各蝇眼透镜被设置成使由蝇眼透镜的微 小透镜会聚的光重叠于整个液晶面板，所以，光会从各个方向入射到入射 侧偏振板的入射面。因此，因透过一对偏振板的光的透过率的上升而引起 的对比度降低，变得显著。

发明内容
因此，本发明为了解决上述课题而提出，其目的在于，提供一种能够 实现白与黑的对比度提高的投射型影像显示装置。
本发明的要旨为提供一种投射型影像显示装置，其特征在于，包括
光源单元(光源单元10);光调制元件(液晶面板50)，其具有相对所 述光源单元发出的光的光轴近似垂直的面，即入射面(光入射面51a)及 出射面(光出射面51b)，并对所述光源单元发出的光进行调制；第一偏 振板(偏振板52)，其设置在所述光调制元件的所述入射面；和第二偏振 板(偏振板53)，其设置在所述光调制元件的所述出射面；所述第一偏振 板所透过的光的偏振方向与所述第二偏振板所透过的光的偏振方向近似 正交或近似一致，所述光源单元发出十字形状的光。
根据该特征，通过光源单元发出十字形状的光，可以减小45/135°成 分的光入射于第一偏振板(或第二偏振板)的最大入射角度。由此，投射 型影像显示装置可提高白与黑的对比度。
本发明的另一要旨为提供一种基于上述的投射型影像显示装置，其 中，还具备以阵列状配置有对所述光源单元发出的光进行会聚的多个微 小透镜(微小透镜21a)的蝇眼透镜(蝇眼透镜21)、将由所述多个微小 透镜会聚的光的偏振方向统一为一个偏振方向的偏振转换元件(偏振转换 元件30)、和将偏振方向由所述偏振转换元件统一为一个偏振方向的光会 聚于所述光转换元件的所述入射面的会聚透镜(聚焦透镜40)，所述光源 单元将十字形状的光照射于所述会聚透镜。
本发明的一个特征在于，在上述的投射型影像显示装置中，所述光源 单元具备发出光的光源(光源ll);将所述光源发出的光反射到所述光 调制元件侧的反射体(反射体12);和在所述光源发出的光的光轴上，配 置在所述光源与所述光调制元件之间，具有十字形状的光透过区域的十字 掩模(十字掩模13);与所述反射体对置的所述十字掩模的面由反射光的 反射面构成。
本发明的一个特征在于，在上述的投射型影像显示装置中，所述光源 单元是排列为十字形状的多个固体光源(LED91)。
本发明的一个特征在于，在上述的投射型影像显示装置中，所述光源 单元发出光轴位于十字形状的光。
本发明的一个特征在于，在上述的投射型影像显示装置中，所述光源 单元发出在所述第一偏振板透过的光的偏振方向及所述第二偏振板透过 的光的偏振方向上延伸的十字形状的光。
根据本发明，可以提供一种能够提高白与黑的对比度的投射型影像显 示装置。


图1是表示本发明第一实施方式所涉及的投射型影像显示装置ioo的
构成的示意图。
图2是表示本发明的第一实施方式所涉及的光源单元10的构成的图。
图3是用于对本发明的第一实施方式及现有技术所涉及的45/135°成 分的光进行说明的图。
图4是用于对本发明的第一实施方式及现有技术所涉及的45/135°成 分的光入射于液晶面板的入射角度进行说明的图。
图5是用于对使本发明的第一实施方式及现有技术所涉及的0/90°及 45/135。成分的光透过一对偏振板的透过率进行说明的图。
图6是用于对本发明的第一实施方式及现有技术所涉及的入射于聚焦 透镜的光的偏振方向的机理进行说明的图(其一)。
图7是用于对本发明的第一实施方式及现有技术所涉及的入射于聚焦 透镜的光的偏振方向的机理进行说明的图(其二)。
图8是表示本发明的第一实施方式所涉及的投射型影像显示装置100 的一个例子的示意图。
图9是表示本发明的第二实施方式所涉及的光源单元90的构成的图。
图10是表示本发明的第二实施方式所涉及的投射型影像显示装置 100的一个例子的示意图。
图11是表示本发明的第三实施方式所涉及的光源单元110的构成的图。
图12是表示本发明的第四实施方式所涉及的光源单元的一个例子的图。
图中ll一光源，12—反射体，13—十字掩模，21 —蝇眼透镜(flyeye lens) ， 21a—微小透镜，22 —蝇眼透镜，22a—微小透镜，30 —偏振转换 元件，31a—PBS面，31b—PBS面，32—1/2 A相位差板，40—聚焦透镜， 50—液晶面板，52—偏振板，53 —偏振板，60—投射透镜，71 76 —反射
镜，80 — 二向(夕、V夕口—、乂夕)棱镜，90—光源单元，91一LED， 92 — 透镜，93 —透镜，IOO —投射型影像显示装置，UO —光源单元，lll一光 源，112 —反射体，210 —光源单元，211 —灯光源，220 —光源单元，221 一灯光源，222 —固体光源组，230 —光源单元，231—灯光源，232 —固体
光源组。
具体实施例方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。其中，在以下的附图 记载中，对于相同或类似的部分赋予相同或类似的符号。另外，应该注意 附图是示意图。
其中，应该注意附图是示意图，各尺寸的比率等与现实的不同。因此， 对于具体的尺寸等应该参照以下的说明进行判断。而且，在附图相互之间 当然也包括相互的尺寸关系或比率不同的部分。 (第一实施方式) (投射型影像显示装置的构成) 下面，参照附图对本发明的第一实施方式所涉及的投射型影像显示装 置的构成进行说明。图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的投射型影 像显示装置100的构成的示意图。
另外，图1所示的投射型影像显示装置ioo是用于说明本发明第一实
施方式的示意图，省略了分色反射镜与分色棱镜等投射型影像显示装置
IOO所具有的通常构成。而且，投射型影像显示装置100是投影仪或背投
电视等。
如图1所示，投射型影像显示装置100具有光源单元10、 一对蝇眼 透镜(fly eye lens)(蝇眼透镜21及蝇眼透镜22)、偏振转换元件30、 聚焦透镜40、液晶面板50和投射透镜60。
光源单元10具有光源11、反射体12、十字掩模13。光源ll是发出 圆形或矩形白色光的白色光源，例如为卤素灯。反射体12是对光源11发 出的光进行反射的反射体，将光源11所发出的光反射到聚焦透镜40 (液 晶面板50)侧。
十字掩模(mask) 13，在光源ll发出的光的光轴上被配置在光源ll
与聚焦透镜40 (液晶面板50)之间，是具有十字形状光透过区域的掩模。 具体而言，十字掩模13由非光透过性部件构成，并通过空出十字形状的 空间而配置。另外，与光源10的反射体12对置的十字掩模13的面，由 将光反射到反射体12侧的反射面构成。
而且，光源单元10发出的光中通过了十字掩模13的光，成为在后述 的一对偏振板(偏振板52及偏振板53)所透过的光的偏振方向延伸的十
字形状。 .
蝇眼透镜21具有以阵列状配'置的多个微小透镜21a。各微小透镜21a 将光会聚于偏振转换元件30。
蝇眼透镜22具有以阵列状配置的多个微小透镜22a。各微小透镜22a 将光会聚于偏振转换元件30。另外，由微小透镜22a会聚于偏振转换元件 30的光，通过聚焦透镜40会聚于液晶面板50的光入射面51a的整个面。
偏振转换元件30，是将光源单元10发出的光的偏振方向转换为S偏 振，而把仅将S偏振成分的光出射到聚焦透镜40侧的偏振光束分路器 (PBS: PolarizatonBeam Splitter)沿水平方向及垂直方向阵列化的光学元 件。具体而言，偏振转换元件30具有PBS面31a、 PBS面31b和1/2入相 位差板32。
PBS面31a，使借助于蝇眼透镜21的微小透镜21a而会聚的光中P偏 振成分的光透过到l/2入相位差板32侧，并且，使S偏振成分的光反射到 PBS面31b侧。PBS面31b将由PBS面31a反射后的S偏振成分的光反射 到聚焦透镜40侧。1/2 A相位差板32将透过了 PBS面31a的P偏振成分 的光的偏振方向变换90°，作为S偏振成分的光出射到聚焦透镜40侧。
这样，偏振转换元件30将光源单元IO发出的光的偏振方向统一为一 个偏振方向。
聚焦透镜40将由蝇眼透镜22的微小透镜22a会聚的光会聚于液晶面 板50的光入射面51a的整个面。S卩，聚焦透镜40将通过偏振转换元件30 使得偏振方向统一为一个偏振方向的光，会聚于液晶面板50的整个光入 射面51a。
即，由于由蝇眼透镜22的各微小透镜22a会聚的光通过聚焦透镜40 重叠于液晶面板50的光入射面51a的整个面，所以，提高了液晶面板50
的光入射面51a上的一致性与颜色不均等特性。
液晶面板50是对光源单元10发出的光、即由聚焦透镜40会聚的光 进行调制的光调制元件。具体而言，液晶面板50具有光入射面51a，其 相对光源单元10所发出的光的光轴近似垂直，并作为光入射的面；和光 出射面51b，其相对光源单元10所发出的光的光轴近似垂直，作为光出射 的面。而且，在光入射面51a设置有偏振板52，在光出射面51b设置有偏 振板53。
偏振板52及偏振板53具有透过一个偏振方向的光，并且不透过另一 个偏振方向的光的功能。而且，偏振板52所透过的光的偏振方向与偏振 板53所透过的光的偏振方向近似垂直。例如，在偏振板52透过P偏振成 分的光时(即，不透过S偏振成分的光时)，偏振板53透过S偏振成分 的光(即，不透过P偏振成分的光)。
这样，由于偏振板52透过的光的偏振方向与偏振板53透过的光的偏 振方向近似垂直，所以，如果不对液晶面板50施加电压，则偏振板52及 偏振板53不透过由光源单元10发出的光。因此，液晶面板50可以生成
白与黑的对比度。
投射透镜60将从液晶面板50射出的光扩大到屏幕上(未图示)。
(光源单元的构成) 下面，参照附图对本发明的第一实施方式所涉及的光源单元的构成进 行说明。图2是表示本发明的第一实施方式所涉及的光源单元10的构成 的图。
如图2所示，光源单元10具有光源ll、反射体12、多个十字掩模 13 (十字掩模13a 十字掩模13d)。而且，十字掩模13a 十字掩模13d 空出十字形状的空间(光透过区域10a)而配置。
另外，光源单元10通过十字掩模13a 十字掩模13d而形成的光的十 字形状，随着光的扩大而逐渐消失，但在第一实施方式中，至少到光到达 聚焦透镜40为止都保持着光的十字形状。S卩，光源单元10与聚焦透镜40 的距离被设定为可保持光的十字形状。 (对比度的机理)
下面，参照图3 图5对本发明的一个实施方式所涉及的对比度的机
理进行说明。
另外，作为对比度恶化的主要原因可以考虑下述的原因。具体而言，
在入射于偏振板52 (入射侧偏振板)的光线相对于偏振板52的投影矢量 与偏振板52 (或者偏振板53)透过的光的偏振方向(下面称作光透过偏 振方向)形成的角度大时，由于基于正交尼科耳机理的消光不充分，所以， 透过上述一对偏振板的光的透过率上升，导致白与黑的对比度恶化。另外， 在入射于偏振板52的光线与光轴(偏振板52相对入射面的垂线)形成的 角度(入射角度)大时，透过一对偏振板的光的透过率也上升，导致白与 黑的对比度恶化。
在图3 图5中，针对入射于偏振板52的光线相对于偏振板52的投 影矢量与偏振板52 (或偏振板53)的光透过偏振方向所形成的角度为最 大的光、入射于偏振板52的光线的投影矢量与偏振板52 (或偏振板53) 的光透过偏振方向形成的角度为45°或135°的成分(下面称作45/135°成 分)的光进行说明。图3 (a)及图3 (b)是用于对45/135°成分的光进行 说明的图。
如图3 (a)所示，在本实施方式中，通过聚焦透镜40的区域45a而 照射到偏振板52 (或者偏振板53)的区域55a的光的投影矢量，是与偏 振板52/偏振板53透过的光的偏振方向具有45°或135°角度的45/135°成 分的光。这里，在假想聚焦透镜40和偏振板52 (或偏振板53)重合的情 况下，45/135°成分的光所描绘的轨迹的最大长度为长度D"
另一方面，如图3 (b)所示，在光源单元发出的光为圆形或矩形的现 有技术中，通过聚焦透镜的区域45b而照射到一对偏振板的区域55b的光 的投影矢量，是与一对偏振板透过的光的偏振方向具有45。或135。角度的 45/135°成分的光。这里，在假想聚焦透镜和一对偏振板重合的情况下， 45/135°成分的光所描绘的轨迹的最大长度为长度D2。
这样，在第一实施方式中，由于光源单元10发出十字形状的光，所 以，在假想聚焦透镜40与偏振板52(或偏振板53)重合的情况下，45/135° 成分的光所描绘的轨迹比现有技术短。
接着，对通过聚焦透镜会聚于液晶面板(一对偏振板)的光中45/135° 成分的光入射于液晶面板的入射角度进行说明。图4是用于对45/135°成
分的光入射于液晶面板的入射角度进行说明的图。
如图4所示，在假设聚焦透镜与一对偏振板重合的情况下，45/135° 成分的光所描绘的轨迹的最大长度越长，45/135°成分的光入射于液晶面板
的最大入射角度(0 )越大。具体而言，在本发明的第一实施方式中，入 射于液晶面板50的最大入射角度为6 ,，在现有技术中，入射于液晶面板
的最大入射角度为82 ( 0 2〉6i)。
这样，在第一实施方式中，由于光源单元10发出十字形状的光，所 以，入射于液晶面板50的最大入射角度e,比现有技术小。
最后，针对入射于液晶面板的光的入射方向与一对偏振板透过的光的 偏振方向所形成的角度为0°或90°的成分(下面称作0/90°成分)及45/135° 成分的光透过一对偏振板的透过率进行说明。图5是用于对0/90°成分及 45/135°成分的光透过一对偏振板的透过率进行说明的图。
另外，图5中横轴表示0/90°成分及45/135°成分的光入射于液晶面板 (一对偏振板)的入射角度，纵轴表示0/90°成分及45/135°成分的光通过 一对偏振板的透过率。另外，图5是表示在将统一了偏振方向的光照射于 液晶面板(一对偏振板)的情况下，入射角度与透过率的关系的图。
如图5所示，对于0/90。成分的光而言，即使入射角度增大，透过率 也依然维持为低的状态。另一方面，对于45/135°成分的光而言，如果入 射角度超过一定值(约为10°)，则透过率不断上升。
这里，从得到良好对比度的观点出发，优选一对偏振板透过的透过率 小。因此，优选45/135°成分的光入射于液晶面板的入射角度为约10°以下。
在本发明的第一实施方式中如图4所示，由于能够使入射于液晶面板 50的入射角度e,小于现有技术，所以，与现有技术相比提高了对比度。 (偏振方向的机理)
下面，参照附图对本发明第一实施方式所涉及的入射于聚焦透镜40 的光的偏振方向的机理进行说明。图6及图7是用于对本发明的第一实施 方式所涉及的入射于聚焦透镜40的光的偏振方向的机理进行说明的图。
如图6所示，光源单元10所发出的十字形状的光(透过了光透过区 域10a的光)照射于聚焦透镜40。而且，如上所述，照射于聚焦透镜40 的光的偏振方向通过偏振转换元件30而统一为一个偏振方向。 如图7 (a)所示，照射于聚焦透镜40的区域a的光是具有一个偏振 方向的光Li，由入射于区域a的入射光和被区域a反射的反射光所决定的 面是反射面R,。这里，由于入射于聚焦透镜40的区域a的光L,是与反射 面R,平行的P偏振成分的光，所以，原样地透过区域a。
接着，如图7 (b)所示，照射于聚焦透镜40的区域b的光是具有一 个偏振方向的光L2，由入射于区域b的入射光和被区域b反射的反射光所 决定的面是反射面R2。这里，由于入射于聚焦透镜40的区域b的光L2是 与反射面R2垂直的S偏振成分的光，所以，虽然衰减地从区域b射出， 但其偏振方向不改变。
如图7 (a)及图7 (b)所示，在本发明的第一实施方式中，由于对 聚焦透镜40照射十字形状的光，所以，从聚焦透镜40射出的光的偏振方 向为统一的原样。
另一方面，在如现有技术那样，从光源单元发出的光照射于聚焦透镜 的区域c时，入射于区域c的光与图7 (a)及图7 (b)同样，是具有一个 偏振方向的光L3。另外，由于聚焦透镜具有曲率，所以，由入射于区域c 的入射光和被区域c反射的反射光所决定的面是反射面R3。
这里，可以考虑将入射于聚焦透镜的区域c的光L3分解为与反射面 R3平行的P偏振成分的光P3、和与反射面R3正交的S偏振成分的光S3。
该情况下，P偏振成分的光P3原样透过区域C， S偏振成分的光S3成为衰 减地从区域C射出的光S'3。因此，从聚焦透镜的区域C射出的光L'3成为 P偏振成分的光P3与S偏振成分的光S'3的总计，从区域C射出的光L'3
的偏振方向成为与入射于区域c的光L3的偏振方向不同的方向。
这样，由于在现有技术中即使通过偏振转换元件使得偏振方向统一 ， 在聚焦透镜中偏振方向也发生变化，所以，照射于液晶面板的光的偏振方 向不统一，可以确定对比度会恶化。
(投射型影像显示装置的一个例子) 下面，参照附图对本发明的第一实施方式所涉及的投射型影像显示装 置的一个例子进行说明。图8是表示本发明的第一实施方式所涉及的投射 型影像显示装置100的一个例子的示意图。其中，图8中对三板式的投射 型影像显示装置进行了举例说明，但应该注意本发明不限定于此。
如图8所示，投射型影像显示装置100具有光源单元10、蝇眼透镜
21、蝇眼透镜22、偏振转换元件30、聚焦透镜40、多个液晶面板50 (液 晶面板50r、液晶面板50g及液晶面板50b)、投射透镜60，并且还具有 反射镜71 反射镜76及分色棱镜80。
反射镜71是将光源单元IO所发出的光全部反射的折返式反射镜。反 射镜72是仅透过红色光而反射绿色及蓝色光的分色反射镜。反射镜73是 对透过了反射镜72的红色光进行反射的折返式反射镜。反射镜74是仅透 过由反射镜72反射的蓝色而对由反射镜72反射后的绿色进行反射的分色 反射镜。反射镜75是对透过了反射镜74的蓝色光进行反射的折返式反射 镜。反射镜76是对由反射镜75反射后的蓝色光进行反射的折返式反射镜。 分色棱镜80对透过了各液晶面板50 (液晶面板50r、液晶面板50g、液晶 面板50b)的光进行合成，并将合成后的光出射到投射透镜60侧。 这样，能够将图l所示的构成应用于各种投射型影像显示装置。 另外，本说明书中将偏振板(偏振板52及偏振板53)定义为包括相 位差板的偏振板。因此，在将偏振板和相位差板作为独立的构成而考虑情 况下，虽然有时偏振板52及偏振板53透过的光的偏振方向(透过轴)一 致，但在本说明书中应该注意，不应该将偏振板与相位差板作为独立的构 成而考虑。
(作用及效果)
根据本发明的第一实施方式所涉及的投射型影像显示装置100，通过 光源单元10发出十字形状的光，可以减小45/135°成分的光入射到液晶面 板50 (偏振板52或偏振板53)的最大入射角度。由此，投射型影像显示 装置100可实现白与黑的对比度的提高。
而且，根据本发明的第一实施方式所涉及的投射型影像显示装置100， 通过使光源单元10向聚焦透镜40照射十字形状的光，可抑制由偏振转换 元件30 (PBS)统一的偏振方向因聚焦透镜40的曲率而发生变化。由此， 投射型影像显示装置IOO可实现白与黑的对比度的提高。
并且，根据本发明的第一实施方式所涉及的投射型影像显示装置100， 与光源单元10的反射体12对置的十字掩模13的面由反射面构成，由此 可抑制因设置十字掩模13而产生的亮度降低。
(第二实施方式)
下面，参照附图对本发明的第二实施方式进行说明。其中，以下主要 针对上述第一实施方式与第二实施方式的不同点进行说明。
具体而言，在上述的第一实施方式中，光源单元10由光源1K反射
体12及十字掩模13构成，但在第二实施方式中，光源单元由排列为十字 形状的固体光源(LED: Light Emitting Diode或LD: Laser Diode)构成。 (光源单元的构成)
下面，参照附图对本发明的第二实施方式所涉及的光源单元的构成进 行说明。图9是表示本发明的第二实施方式所涉及的光源单元90的构成 的图。如图9所示，光源单元90具有多个LED91，各LED91被配置成十 字形状，具有某一程度的指向性。
而且，多个LED91按照在一对偏振板(偏振板52及偏振板53)所透 过的光的偏振方向上延伸的十字形状配置。 (投射型影像显示装置的一个例子)
下面，参照附图对本发明的第二实施方式所涉及的投射型影像显示装 置的一个例子进行说明。图10是表示本发明的第二实施方式所涉及的投 射型影像显示装置100的一个例子的示意图。其中，在图10中，对于和 图8所示的构成相同的构成赋予同样的附图标记。
如图IO所示，投射型影像显示装置100替代光源单元IO而具有光源 单元90。光源单元90在上述多个LED91的基础上，具有透镜92和透镜 93。
透镜92及透镜93构成将LED91发出的十字光成像于蝇眼透镜21的 入射面的中继系统。即，透镜92及透镜93将光源单元90作为物面，在 蝇眼透镜21的入射面上形成像面。 (第三实施方式)
下面，参照附图对本发明的第三实施方式进行说明。其中，以下主要 说明上述的第一实施方式与第三实施方式的不同点。
具体而言，在上述第一实施方式中，光源单元10发出十字形状的光， 但在第三实施方式中，光源单元发出光轴定位于十字形状的光。 (光源单元的构成)
下面，参照附图对本发明的第三实施方式所涉及的光源单元的构成进
行说明。图11是表示本发明的第三实施方式所涉及的光源单元110的构
成的图。
如图11所示，光源单元110具有多个光源llla 光源llld、和反射 体112a 反射体112d。而且，各光源(光源111a 光源llld)的光轴定 位于在一对偏振板(偏振板52及偏振板53)所透过的光的偏振方向上延 伸的十字形状。
这样，如果各光源(光源llla 光源llld)的光轴定位于十字形状， 则由于十字形状的光的光量大于其它区域的光量，所以，能够有效地将本 发明应用于投射型影像显示装置100。 (第四实施方式)
下面，参照附图对本发明的第四实施方式进行说明。具体而言，参照 图12 (a) 图12 (c)对光源单元的变动进行说明。
如图12(a)所示，光源单元210可以由五个灯光源211 (灯光源211a 灯光源211e)构成。灯光源211a被设置在光源单元210的中央。灯光源 21 lb及灯光源21 lc被设置在灯光源21 la的上下。灯光源21 ld及灯光源 211e被设置在灯光源211a的左右。
如图12 (b)所示，光源单元220可以由灯光源211、和多个固体光 源组(固体光源组222a 固体光源组222d)构成。灯光源221被设置在 光源单元220的中央。固体光源组222a及固体光源组222b由多个固体光 源构成，从灯光源221向上下方向而设置。固体光源组222c及固体光源 组222d由多个固体光源构成，从灯光源221向左右方向而设置。
如图12(c)所示，光源单元230可以由多个灯光源231(灯光源231a 灯光源231d)、和固体光源组232构成。灯光源231a及灯光源231b被设 置在固体光源组232的上下。灯光源231c及灯光源231d被设置在固体光 源组232的左右。固体光源组232由多个固体光源构成，被设置在光源单 元220的中央。
另外，在图12 (b)及图12 (c)中，固体光源组也可由单数的固体 光源构成。
这里，在灯光源与固体光源组合而成的光源单元中，优选设置在光源
单元外侧的光源所发出的光的扩展度，比设置在光源单元中央的光源所发 出的光的扩展度小。由此，光源单元所发出的十字形状的光不易失调。
另外，光源所发出的光的扩展度例如由Etendue二2兀s (l — cos9) 表示。其中，是以光源为中心的球体的半径，"s"是光源的发光 面积。"2兀(l一cose )"是光源发出的光的立体角。
(其它的实施方式)
本发明基于上述的实施方式进行了说明，但不应该理解为构成该公开 的一部分的论述及附图对本发明进行了限定。本领域人员可以根据该公开 明了各种替代实施方式、实施例及运用技术。
例如，在上述的第一实施方式及第二实施方式(图8及图10)中，投 射型影像显示装置100是三板式投射型影像显示装置，但不限定于此，也 可以是单板式投射型影像显示装置。
而且，在上述的第一实施方式中，光透过区域10a，通过将多个十字 掩模13 (十字掩模13a 十字掩模13d)以空出十字形状空间的方式而配 置，但不限定于此。例如，也可以由一枚十字掩模13形成光透过区域10a。 另外，光透过区域10a还可以通过在一枚玻璃板上粘贴反射镜而形成。
并且，在上述的实施方式中，液晶面板50是透过型的液晶面板，但 不限定于此。具体而言，液晶面板50也可以是反射型的液晶面板。
在上述第二实施方式中，举例说明了LED作为固体光源，但不限定于 此。具体而言，也可采用LD (Laser Diode)作为固体光源。
权利要求
1、一种投射型影像显示装置，其特征在于，包括光源单元；光调制元件，其具有作为相对所述光源单元发出的光的光轴近似垂直的面，即入射面和出射面，并对所述光源单元发出的光进行调制；第一偏振板，其设置在所述光调制元件的所述入射面；和第二偏振板，其设置在所述光调制元件的所述出射面；所述第一偏振板透过的光的偏振方向与所述第二偏振板透过的光的偏振方向近似垂直或近似一致，所述光源单元发出十字形状的光。
2、 根据权利要求1所述的投射型影像显示装置，其特征在于， 还具备蝇眼透镜，其以阵列状配置有对所述光源单元发出的光进行聚焦的多 个微小透镜；偏振转换元件，其将由所述多个微小透镜会聚的光的偏振方向统一为 一个偏振方向；和会聚透镜，其将偏振方向由所述偏振转换元件统一为一个偏振方向的 光会聚于所述光转换元件的所述入射面，所述光源单元将十字形状的光照射于所述会聚透镜。
3、 根据权利要求1所述的投射型影像显示装置，其特征在于， 所述光源单元，具备光源，其发出光；反射体，其将所述光源发出的光反射到所述光调制元件侧；和 十字掩模，其在所述光源发出的光的光轴上，配置在所述光源与所述 光调制元件之间，并具有十字形状的光透过区域；与所述反射体对置的所述十字掩模的面由对光进行反射的反射面构成。
4、 根据权利要求1所述的投射型影像显示装置，其特征在于， 所述光源单元是排列为十字形状的多个固体光源。
5、 根据权利要求1所述的投射型影像显示装置，其特征在于， 所述光源单元发出光轴位于十字形状的光。
6、根据权利要求1所述的投射型影像显示装置，其特征在于， 所述光源单元，发出在所述第一偏振板所透过的光的偏振方向和所述 第二偏振板所透过的光的偏振方向上延伸的十字形状的光。
全文摘要
本发明公开一种投射型影像显示装置(100)，包括光源单元(10)；液晶面板(50)，其具有相对于光源单元(10)发出的光的光轴近似垂直的面，对光源单元(10)发出的光进行调制；偏振板(52)，其设置在液晶面板(50)的一个面；和偏振板(53)，其设置在液晶面板(50)的另一个面，偏振板(52)所透过的光的偏振方向与偏振板(53)所透过的光的偏振方向近似垂直，光源单元(10)发出十字形状的光。从而可以寻求白与黑的对比度的提高。
文档编号H04N5/74GK101097395SQ20071012631
公开日2008年1月2日 申请日期2007年6月29日 优先权日2006年6月29日
发明者新井一弘 申请人:三洋电机株式会社