投射型显示装置的制作方法

专利名称：投射型显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种利用由从光源放射的光照明、从外部获得影像信号而 形成光学像的空间光调制元件和投射透镜将大画面影像投影到屏幕上的投 射型显示装置。
背景技术：
以往，作为大画面用的影像设备，已知有使用各种空间光调制元件的 投射型显示装置。它们将例如透射型或反射型的液晶面板作为空间光调制 元件、并通过光源将液晶面板照明、并且将基于从外部供给的影像信号的 光学像形成在液晶面板上、通过投射透镜将光学像放大投影在屏幕上。
近年来，对于高亮度化的需求正在提高，使用三片液晶面板等空间光
调制元件的3板式的投射型显示装置成为主流。但是，有装置整体的成本 变高的问题。
另一方面，已知有仅使用1片液晶面板而实现低成本化的、单板式的 投射型显示装置。但是，这样的投射型显示装置由于需要在液晶面板的各 像素上设置三原色的彩色滤色器，所以有实质上析像度降低的问题。此外， 由于通过彩色滤色器损失照明光的约2/3，所以有画面亮度降低的问题。
相对于此，已知有使用圆盘状的色轮的颜色顺次方式的投射型显示装 置(例如参照专利文献l)。该方式是对一个空间光调制元件顺次照射红、 绿、蓝三原色光而进行全彩色显示的方式。
图9是表示这样的投射型显示装置的结构例的结构图。在图9中，从 放电灯100的由一对电极100a形成的发光部放射的白色光通过凹面镜101 经由UV-IR截止滤光器(cut filter) 102聚光到色轮103上。UV-IR截止滤 光器102是为了从放电灯100的放射光中去除紫外线和红外线而使用的。
色轮103是将红、绿、蓝的扇形的彩色滤色器组合为圆盘状的结构， 通过旋转能够使红、绿、蓝的频带的光顺次、有选择地透射。放电灯100
4的放射光经由色轮103、聚光透镜104及场镜105照射在液晶面板106上。 通过使色轮103与液晶面板106的图像显示同步地旋转，在液晶面板106 上分时形成对应于红、绿、蓝的影像信号的光学像。
聚光透镜104是为了将色轮103的透射光高效率地导引到液晶面板106 而使用的。此外，场镜105是为了将透射液晶面板106的光聚光到投射透 镜107上而使用的。通过将液晶面板106上的光学像用投射透镜107放大 投影到屏幕(未图示)上，能够得到全彩色显示的大画面影像。
根据该方式，能够通过1片液晶面板得到与3板式同样的高析像度的 彩色图像。此外，由于不需要在液晶面板上的各像素上设置微小的彩色滤 色器，所以液晶面板的成品率提高，能够实现装置的低成本化。
专利文献l:日本特开2004-317528号公报
专利文献1及图9所示的投射型显示装置通过1片空间光调制元件实 现与3板方式同样的析像度，并且能够实现装置的低成本化和小型化，但 具有如以下这样的问题。
图10是示意地表示色轮103与聚光斑108的关系地图。在色轮103 上，形成有基于放电灯100的放射光的聚光斑108。聚光斑108的大小依赖 于放电灯100的发光部100a的大小，发光部100a越大，聚光斑108也越 大。
色轮103例如将红、绿、蓝的扇形的彩色滤色器103R、 103G、 103B 以圆盘状组合而构成。在各彩色滤色器103R、 103G、 103B的各自之间存 在边界103RG、 103GB、 103BR。通过使该色轮103与液晶面板106的显 示同步地旋转，能够进行全彩色显示。但是，在聚光斑108横跨在相邻的 彩色滤色器间的状态下，会发生混色，有显示了与原本想要显示的颜色不 同的颜色的图像的问题。.
因此，实际上，在聚光斑108通过各彩色滤色器的边界103RG、 103GB、 103BR的期间，通过将液晶面板106黑显示、即设为OFF状态，解决了上 述混色的问题。以下，将色轮103上的该区间称作黑显示区间。
但是，已知放电灯100等的在投射型显示装置中使用的光源在使用中 发光部100a的大小(以下称作电弧长)变化， 一般有对应于点灯时间而电 弧长变长的趋势。因而，在寿命中聚光斑108逐渐变大，在最初设定的黑显示区间中不能防止混色，发生显示了与本来想要显示的颜色不同的图像 的问题。
只要考虑灯寿命中的电弧长的变化、预先设想较大的聚光斑来设定黑 显示区间就可以，但是使黑显示区间越大，本来用于显示的光的比例越减 少。因而，变成在电弧长较短的寿命初期的阶段，设定不需要的大小的黑 显示区间，效率降低，投射图像的亮度降低。

发明内容
本发明是鉴于上述问题而做出的，目的是提供一种能够在充分地维持 抑制混色的效果的同时提高投射图像的颜色亮度的投射型显示装置。
本发明的投射型显示装置具备光源，放射白色光；发光面形成光学 单元，对上述光源的射出光进行聚光而形成发光面；旋转型滤色器，配置 在上述发光面的附近，具有用来使从上述发光面射出的白色光中的特定的 颜色光以规定的顺序有选择地透射或反射的多种滤色器；空间光调制元件， 以与上述发光面实质上共轭的关系配置，根据影像信号，调制入射光并进 行图像显示；照明光学单元，对来自上述旋转型滤色器的射出光进行聚光， 而形成用来照明上述空间光调制元件的照明光；投射透镜，投射由上述空 间光调制元件形成的图像；以及控制装置，进行控制以使上述旋转型滤色 器的旋转与上述空间光调制元件的上述图像显示同步。
为了解决上述问题，其特征在于，上述控制装置对上述空间光调制元 件的多个部分显示区域的每一个，进行切换上述图像显示的状态的分割驱 动，上述空间光调制元件的多个部分显示区域分别与将上述发光面沿上述 旋转型滤色器的旋转方向分割而设定的多个部分发光区域相对应；与上述 旋转型滤色器的各滤色器间的边界线的相对于各个上述部分发光区域的通 过同步，而对每一个上述部分显示区域将上述空间光调制元件在通常的图 像显示的状态和遮断光的OFF状态之间切换。
发明效果
根据上述结构的投射型显示装置，通过以部分显示区域为单位控制 OFF状态，与将空间光调制元件的显示面整体一起进行OFF状态的控制的 情况相比，照明光的利用效率提高，能够在充分地维持防止相邻的滤色器的混色的效果的同时提高投射图像的颜色亮度。


图1是表示本发明的实施方式1的投射型显示装置的结构的侧视图。
图2是说明构成该投射型显示装置的玻璃棒的射入射出端的光强度分 布的一例的光强度分布图。
图3是表示构成该投射型显示装置的发光面与旋转型滤色器及液晶面 板的显示面的位置关系的示意图。
图4A是表示该投射型显示装置的发光面的分割的一例的示意图。
图4B是表示该投射型显示装置的液晶面板的显示面的分割的一例的 示意图。
图5是用来说明该投射型显示装置的发光面与旋转型滤色器的位置关
系和动作的示意图。
图6A是表示本发明的实施方式2的投射型显示装置的结构的侧视图。
图6B是表示该投射型显示装置的一部分的放大主视图。
图7A是表示该投射型显示装置的发光面的分割的一例的示意图。
图7B是表示该投射型显示装置的液晶面板的显示面的分割的一例的
示意图。
图8是用来说明发光面与旋转型滤色器的位置关系和动作的示意图。
图9是表示以往的投射型显示装置的结构例的结构图。
图10是示意地表示色轮103与聚光斑108的关系的示意图。
符号说明
3光源
5玻璃棒
6、 62发光面
6a、 6b、 6c、 71a、 72a、 73a、 74a、 75a部分发光区域
7遮光板
8旋转型滤色器
8R、 8G、 8B滤色器9中继透镜
11、 63液晶面板
lla、 63a显示面 12投射透镜 13光轴
14、 15、 16、 71b、 72b、 73b、 74b、 75b部分显示区域 20控制装置 21光电传感器 51、 52、 53边界线
具体实施例方式
本发明以上述结构为基础，可以采取以下这样的各种方式。
艮口，优选的，在将用来估计为从上述旋转型滤色器的旋转中心包含各
个上述部分发光区域的最大角设为9max时，上述部分发光区域的尺寸被
设定为满足下述的式子 9 max《8deg。
此外，优选的是，在将用来估计为从上述旋转型滤色器的旋转中心包 含各个上述部分发光区域的最大角设为e max、最小角设为0 min时，上述 部分发光区域的尺寸被设定为满足下述的式子
9 max/ 9 min《5。
此外，优选的是，使上述部分发光区域的尺寸不同，以使用来估计为 从上述旋转型滤色器的旋转中心包含各个上述部分发光区域的角度大致相等。
此外，优选的是，上述发光面是矩形状，并且配置成，上述发光面的 短边方向与上述旋转型滤色器的旋转方向大致一致。、
在此情况下，优选的是，上述发光面的短边配置成，在其中心上与上 述旋转型滤色器的半径方向大致垂直。
此外，优选的是，在上述发光面的附近配置有用来将不需要的光遮光 的遮光部件。
此外，优选的是，上述旋转型滤色器是将多个滤色器以圆盘状配置而
8构成的，上述多个滤色器蒸镀有反射特定颜色的光的多层膜，上述多层膜 蒸镀在接近于上述发光面的一侧。
此外，优选的是，上述控制装置在上述部分发光区域和与上述空间光 调制元件的显示颜色无关的颜色的上述滤色器相对置的期间、以及上述部 分发光区域跨越与该显示颜色有关的颜色和无关的颜色的上述滤色器的边
界线的期间，使对应于该部分发光区域的上述部分显示区域处于OFF状态。
此外，优选的是，上述发光面形成光学元件具备在光的入射端具有反 射膜的棒状积分器。
此外，作为上述光源，可以使用超高压水银灯。
以下，参照附图对应用了本发明的投射型显示装置的情况下的具体的 实施方式进行说明。
(实施方式l)
图1是表示本发明的实施方式1的投射型显示装置的结构的主视图。
这里，如果如图所示那样定义xyz直角坐标，则图1表示关于x-z平面的结 构。
在图1中，3是放射白色光的光源，5是作为发光面形成光学单元的玻 璃棒，8是旋转型滤色器，9是作为照明光学单元的中继透镜，ll是作为空 间光调制元件的透射型的液晶面板，12是投射透镜。
光源3由放电灯1和椭圆面镜2构成。作为放电灯1，可以使用超高压 水银灯。超高压水银灯由于放射白色光、亮度很高、聚光性良好，所以能 够通过椭圆面镜2高效率地聚光。
椭圆面镜2例如第1焦点(短焦点)距离F140mm，第2焦点(长焦 点)距离F2^00mm。在椭圆面镜2的反射面2a上，例如形成有将可见光 高效率地反射、使红外光透射的电解质多层膜，并且将从放电灯1放射的 光中的可见光成分高效率地向希望的方向反射。
放电灯1配置为，使形成在一对电极la间的发光部的中心大致与椭圆 面镜2的第1焦点F1—致。由此，与发光部的大小成比例的聚光斑形成在 椭圆面镜2的第2焦点F2附近，能够将放电灯1的放射光高效率地聚光。
UY-IR截止滤光器4是为了截止从光源3射出的光中的紫外光及红外 光而使用的。在椭圆面镜2的第2焦点F2的附近，配置有玻璃制的棒状积分器(rod integrator,以下称作玻璃棒)5。玻璃棒5的入射端5a及射出端5b的形状 是5mmX4mm的矩形，配置成，使其入射端5a与椭圆面镜2的第2焦点 F2大致一致。由于如上述那样在第2焦点F2附近形成聚光斑，所以能够 使由椭圆面镜2聚光的光高效率地入射到玻璃棒5中。
玻璃棒5优选的是耐热性良好的石英玻璃制。从玻璃棒5的入射端5a 入射的光在玻璃棒5的侧面5c反复全反射，被扩散并引导到射出端5b。结 果，在玻璃棒5的射出端5b上，形成明亮度分布均匀的发光面6。
图2是表示玻璃棒5的入射端5a和射出端5b的光强度分布的一例的 光强度分布图。在图2中，玻璃棒5的入射端5a处的光强度分布Ia集中在 光轴13附近，相对于此，射出端5b处的光强度分布从光轴13附近到周边 大致均匀。
在玻璃棒5的射出端5b附近、即发光面6附近，配置有旋转型滤色器 8。在旋转型滤色器8的旋转轴8b上安装有马达8a，使旋转型滤色器8绕 旋转中心8c的周围旋转。
中继透镜9使发光面6和液晶面板11的显示面lla为共轭的关系，形 成用来照明液晶面板11的显示面lla的照明光。投射透镜12接受液晶面 板11的透射光，将液晶面板11的显示面lla上的图像、即光学像放大而 放大投影在屏幕(未图示)上。场镜10是为了将液晶面板U的照明光导 引到投射透镜12而使用的。
图3是表示发光面6与旋转型滤色器8及液晶面板11的显示面lla的 位置关系的示意图。旋转型滤色器8例如将使红色成分的光透射的红色滤 色器8R、使绿色成分的光透射的绿色滤色器8G、以及使蓝色成分的光透 射的蓝色滤色器8B组合为圆盘状而构成。玻璃棒5的射出端5b即发光面 6与液晶面板11的显示面lla是相似形状。此外，发光面6的短边62相对 于通过光轴13和旋转型滤色器8的中心的线大致垂直地配置。
液晶面板11是强感应性液晶面板，是变换0N/0FF的两个状态的双稳 态元件。灰度等级表现例如通过PWM (脉冲宽度调制)控制，使液晶面板 11的ON时间变化来实现。由于响应时间较短，所以适合于进行颜色顺次 显示的情况。液晶面板11在入射侧和射出侧具备偏振光片(未图示)，其偏振光轴根据液晶分子的配光方向而设定。
液晶面板ll由控制装置20基于影像信号进行PWM (脉冲宽度调制) 控制。控制装置20同时驱动控制旋转用马达8a，以使显示图像与旋转型滤 色器8的透射光的颜色同步。gp，使旋转型滤色器8旋转，以使例如基于 红显示用的影像信号控制液晶面板11的期间、与旋转型滤色器8的红色滤 色器8R通过发光面6的期间同步。
通常，在液晶面板11显示形成1帧的、例如红显示用的单位图像的期 间中，旋转型滤色器8旋转多周。因而，在此期间红色滤色器8R多次通过 发光面6。因此，与红色滤色器8R的通过同步地控制液晶面板11，以使其 切换进行基于影像信号的通常的显示的图像显示状态和诊断光的OFF状态 的显示(所谓的黑显示)。对于更具体的切换动作在后面叙述。
关于绿、蓝的各颜色也是同样的。用时间序列在短期间内切换红、绿、 蓝的单色灰度等级显示而进行显示，结果这些图像在视觉上被合成，而观 察者识别出全彩色图像。
为了控制旋转型滤色器8的旋转，需要其旋转相位的检测。例如，使 旋转型滤色器8的旋转轴8b为黑色，在其一部分上设置光反射面而由光电 传感器21等检测其通过，从而能够检测旋转型滤色器8的旋转相位。光电 传感器21的检测信号被供给到控制装置20，用于使旋转用马达8a与液晶 面板ll的显示同步的控制。
如图4A、图4B所示，玻璃棒5的射出端5b的形状设定为与液晶面板 11的显示面lla相似形状。由此，发光面6的光强度分别被如实地转印到 显示面lla上。
在本实施方式中，如图4A所示，在发光面6上虚拟地设定等分割的部 分发光区域6a、 6b、 6c、……。所谓的虚拟地，是指并不是物理地分割。
由于发光面6与液晶面板11的显示面lla处于共轭关系，所以部分发 光区域6a、 6b、 6c、……成像在显示面lla的对应的部分显示区域14、 15、 16、……上。液晶面板ll被控制为，以部分显示区域14、 15、 16、……的 各个单位进行通常的图像显示、或OFF状态的显示。各部分显示区域14、 15、 16、……的图像显示状态与OFF状态之间的切换是根据旋转型滤色器 8的旋转相位来控制的。利用图4A、图4B及图5对本实施方式的投射型显示装置的具体的结 构、动作及作用进行说明。
图5是用来说明发光面6与旋转型滤色器8的位置关系和动作的示意 图。分别形成在各滤色器8R、 8G、 8B之间的边界线51、 52、 53随着旋转 型滤色器8的箭头54所示的方向的旋转而依次通过发光面6上。
分割发光面6的方向为各滤色器8R、 8G、 8B的边界线51、 52、 53通 过的方向、即图4A中用箭头41表示的方向。如图4B所示，在液晶面板 11的显示面lla上，旋转型滤色器8的各滤色器8R、 8G、 8B的边界线51、 52、 53沿箭头42所示的方向通过。
伴随着旋转型滤色器8的旋转的、液晶面板11的部分显示区域14、 15、 16、……的显示动作如下。
如图5所示，当各滤色器8R、 8G、 8B通过发光面6时，例如在部分 发光区域6a和与液晶面板11的显示颜色无关的颜色的滤色器相对置的期 间，与该部分发光区域6a共轭的部分显示区域14被控制为OFF状态。进 而，在部分发光区域6a跨越与该显示颜色有关的颜色和无关的颜色的滤色 器的边界线的期间，与该部分发光区域6a共轭的部分显示区域14也被控 制为OFF状态。对于其他的部分发光区域6b、 6c、……、以及共轭的部分 显示区域15、 16、……也同样。
具体而言，例如在显示红色(单色)的情况下，在部分发光区域6a、 6b、 6c、……与绿、蓝的滤色器对置的期间、以及跨越蓝/红、绿/红的边界 线51、 53的一定的期间，液晶面板ll上的共轭的部分显示区域14、 15、 16、……被控制为OFF状态。在显示绿、蓝的情况下也同样。
另一方面，在显示黄色(混合色)的情况下，在部分发光区域与蓝色 的滤色器对置的期间、以及跨越红/蓝、绿/蓝的边界线51、 52的一定的期 间，也可以进行动作以使共轭的各显示区域被控制为OFF状态。
以上，通过以部分显示区域14、 15、 16、……单位控制OFF状态，与 将显示面lla整体一起进行OFF状态的控制的情况相比，光透射的期间变 长，照明光的利用效率提高。由此，能够在充分地维持防止相邻的滤色器 带来的混色的效果的同时提高颜色亮度。
在本实施方式中，优选地如以下这样控制部分显示区域14、 15、 16、……的OFF显示期间。即，对于图5所示那样分割的多个部分发光区域6a、 6b、 6c……，设用于估计为从旋转型滤色器8的旋转中心8c包含各个部分发光 区域的角度为e (变量)。当设角度0的最大值、即最大角度为e max时， 设定部分发光区域6a、 6b、 6c……的分割的尺寸，以使其满足下述的式(l)。 9max《8deg (1)
并且，仅在对应于9 max的期间，使液晶面板11的显示面lla的对应 的部分显示区域14、 15、 16、……成为OFF状态。
在0max被设定为超过上式的上限的情况下，黑显示期间变得过大， 所以产生较大的损失，不能充分地得到显示图像的明亮度。
同时，在设角度e的最小值、即最小角度为8min时，如果将部分发 光区域6a、 6b、 6c……的分割的尺寸设定为满足下述的式(2)，则还是有 效的。
emax/0min《5 (2)
在0max、 9min被设定为超过上式的上限的情况下，与作为最小角度 的部分发光区域对应的部分显示区域的黑显示期间被设定得过大，所以多 余的黑色显示期间变得过大，是不优选的。另外，式(2)的条件如果不与 式(1)的条件组合而单独地使用，也能够得到相应的效果。
此外，通过在发光面6的附近设置用来将不需要的光遮光的遮光板7， 能够防止不需要的光到达液晶面板11的显示面Ha、抑制液晶面板11的温 度上升。同时，抑制不需要光带来的虚黑，改善对比度。
由于发光面6与液晶面板11的显示面lla大致处于共轭的关系，所以 旋转型滤色器8越是置于远离发光面6的位置，在液晶面板11的显示面lla 上各滤色器8R、 8G、 8B之间的边界线变得越模糊。结果，用来抑制混色 的黑显示期间大到必要以上，导致明亮度的降低。
因此，旋转型滤色器8优选为尽可能接近于发光面6，如果为5mm以 内，则适合实用。
此外，因为同样的理由，优选为，旋转型滤色器8的各滤色器8R、 8G、 8B是蒸镀了多层膜的分色镜，多层膜的蒸镀膜设在接近于发光面6的一侧。
以上，通过将发光面虚拟地分割为多个部分发光区域，适当地设定用 来从旋转型滤色器的旋转中心包含各个部分发光区域的角度，能够抑制黑显示期间的长度，充分地提高颜色亮度。 (实施方式2)
图6A是表示本发明的实施方式2的投射型显示装置的结构的侧视图。 对于与图1所示的实施方式1的装置同样的单元赋予相同的参照符号并省 略重复的说明。
本实施方式的投射型显示装置除了在玻璃棒5的入射端设有反射膜 61、以及发光面62及液晶面板63的显示面63a的分割的方式不同以外， 与图1等所示的实施方式1的装置同样。
反射膜61是设在棒状积分器5的入射端面上的多层膜。图6B的放大 图是从光轴13方向观察棒状积分器5的入射端面的情况下的示意图。除了 开口部64以外设有反射膜61。
由椭圆面镜2聚光的光通过开口部64，达到棒状积分器5的射出端面 5b。从射出端面5b射出的光入射到旋转型滤色器8中，规定的频带的光透 射。另一方面，透射光以外的光被反射，其大部分再入射到棒状积分器5 的射出端面5b，达到入射端面。在棒状积分器5的入射端面上，通过反射 膜61使被旋转型滤色器8反射而再次到达入射端面的光的一部分再次向射 出端面5b方向反射。
由此，能够使由旋转型滤色器8反射的光再次入射到旋转型滤色器8 中。结果，在旋转型滤色器8上的两个不同颜色的滤色器通过棒状积分器5 的射出端面5b的情况下，能够有效利用各滤色器的反射光。
利用图7A、图7B及图8对本实施方式的作用进行说明。图7A是表 示本实施方式的发光面62的分割的一例的示意图。图7B是表示液晶面板 63的显示面63a的分割的一例的示意图。
如图7A所示，发光面62在旋转型滤色器8的各颜色的边界线通过的 箭头76的方向上被分割为多个部分发光区域71a、 72a、 73a、 74a、 75a。 另一方面，如图7B所示，将对应于这些部分发光区域的液晶面板63上的 显示面63a分别设为部分显示区域71b、 72b、 73b、 74b、 75b。
关于分割方向(箭头76的方向)上的尺寸，设定为，使部分发光区域 7la与75a、以及72a与74a的尺寸分别实质上相等、并且为(部分显示区 域71a的尺寸) < (部分显示区域72a的尺寸) < (部分显示区域73a的尺
14寸)。对于与发光面62共轭的液晶面板63的显示面63a上的各部分显示区 域71b、 72b、 73b、 74b、 75b也同样地设定。即，在分割方向上，设定为， 使部分发光区域71b与75b、以及72b与74b的尺寸实质上相等、并且为(部 分显示区域71b的尺寸) < (部分显示区域72b的尺寸) < (部分显示区域 73b的尺寸)。
图8是用来说明发光面62与旋转型滤色器8的位置关系、和本实施方 式的投射型显示装置的动作的示意图。
这里，设用来估计为从旋转型滤色器8的旋转中心8c包含部分发光区 域71a的角度为0 1。同样，设用来估计为包含部分发光区域72a、 73a、 74a、 75a的角度分别为92、 9 3、 6 4、 6 5。各部分显示区域71b、 72b、 73b、 74b、 75b的尺寸设定为，e 1=62=93-94=95的关系成立。
因而，各滤色器的边界线相对于各部分发光区域通过的期间相等。由 此，能够将用来防止混色的黑显示期间设定为所需最小限度的期间。结果， 能够提高将液晶面板63照明的照明光的利用效率。
以上，在本实施方式中，通过将用来估计为从旋转型滤色器的旋转中 心包含各个部分发光区域的角度设定得大致相等，能够在所需最小限度的 黑显示期间抑制光源的劣化带来的混色的发生，能够显示颜色亮度较高的 图像。
另外，在上述实施方式1及2中，表示了将透射型的液晶面板用作空 间光调制元件的情况，但也可以使用DMD等的反射型的空间光调制元件。
此外，表示了将玻璃制的棒状积分器用作发光面形成光学单元的例子， 但即使是贴合了反射镜的管型棒状积分器、或使用两片透镜阵列的结构， 也能够得到同样的效果。
此外，表示了旋转型滤色器3分割为红色滤色器、绿色滤色器、蓝色 滤色器的例子，但分割数及滤色器的透射频带并不限于上述实施方式。
产业上的可利用性
根据本发明，空间光调制元件的照明光的利用效率提高，能够在充分 地维持防止相邻的滤色器带来的混色的效果的同时提高投射图像的颜色亮 度，所以在实现将大画面影像投影到屏幕上的投射型显示装置方面是很有 用的。
权利要求
1、一种投射型显示装置，其特征在于，具备光源，放射白色光；发光面形成光学单元，对上述光源的射出光进行聚光而形成发光面；旋转型滤色器，配置在上述发光面的附近，具有用来使从上述发光面射出的白色光中的特定的颜色光以规定的顺序有选择地透射或反射的多种滤色器；空间光调制元件，以与上述发光面实质上共轭的关系配置，根据影像信号，调制入射光而进行图像显示；照明光学单元，对来自上述旋转型滤色器的射出光进行聚光，而形成用来照明上述空间光调制元件的照明光；投射透镜，投射由上述空间光调制元件形成的图像；以及控制装置，进行控制以使上述旋转型滤色器的旋转与上述空间光调制元件的上述图像显示同步，上述控制装置对上述空间光调制元件的多个部分显示区域的每一个，进行切换上述图像显示的状态的分割驱动，上述空间光调制元件的多个部分显示区域分别与将上述发光面沿上述旋转型滤色器的旋转方向分割而设定的多个部分发光区域相对应；与上述旋转型滤色器的各滤色器间的边界线的相对于各个上述部分发光区域的通过同步，而对每一个上述部分显示区域将上述空间光调制元件在通常的图像显示的状态和遮断光的OFF状态之间切换。
2、 如权利要求1所述的投射型显示装置，其特征在于， 在将用来估计为从上述旋转型滤色器的旋转中心包含各个上述部分发光区域的最大角设为6max时，上述部分发光区域的尺寸被设定为满足下 述的式子-<formula>formula see original document page 2</formula>
3、 如权利要求1或2所述的投射型显示装置，其特征在于，在将用来估计为从上述旋转型滤色器的旋转中心包含各个上述部分发 光区域的最大角设为6 max、最小角设为9 min时，上述部分发光区域的尺寸被设定为满足下述的式子<formula>formula see original document page 0</formula>
4、 如权利要求1所述的投射型显示装置，其特征在于， 使上述部分发光区域的尺寸不同，以使用来估计为从上述旋转型滤色器的旋转中心包含各个上述部分发光区域的角度大致相等。
5、 如权利要求1所述的投射型显示装置，其特征在于， 上述发光面是矩形状，并且配置成上述发光面的短边方向与上述旋转型滤色器的旋转方向大致一致。
6、 如权利要求5所述的投射型显示装置，其特征在于， 上述发光面的短边配置成在其中心上与上述旋转型滤色器的半径方向大致垂直。
7、 如权利要求1所述的投射型显示装置，其特征在于， 在上述发光面的附近配置有用来将不需要的光遮光的遮光部件。
8、 如权利要求1所述的投射型显示装置，其特征在于， 上述旋转型滤色器是将多个滤色器以圆盘状配置而构成的，上述多个滤色器蒸镀有反射特定颜色的光的多层膜，上述多层膜蒸镀在接近于上述 发光面的一侧。
9、 如权利要求1或2所述的投射型显示装置，其特征在于， 上述控制装置在上述部分发光区域和与上述空间光调制元件的显示颜色无关的颜色的上述滤色器相对置的期间、以及上述部分发光区域跨越与 该显示颜色有关的颜色和无关的颜色的上述滤色器的边界线的期间，使对 应于该部分发光区域的上述部分显示区域处于OFF状态。
10、 如权利要求l所述的投射型显示装置，其特征在于， 上述发光面形成光学单元具备在光的入射端具有反射膜的棒状积分器°
11、 如权利要求l所述的投射型显示装置，其特征在于， 上述光源是超高压水银灯。
全文摘要
一种投射型显示装置，具备旋转型滤色器(8)，具有从在发光面(6)射出的白色光中使特定的颜色光透射的滤色器(8R、8G、8B)；空间光调制元件(11)，配置为与发光面实质上共轭的关系，将来自旋转型滤色器的入射光调制而进行图像显示；控制装置(20)，进行控制，以使旋转型滤色器的旋转与空间光调制元件的图像显示同步。控制装置与旋转型滤色器的各滤色器间的边界线(51、52、53)相对于将发光面分割而设定的各个部分发光区域(6a、6b、6c、……)的通过同步，而对与各个部分发光区域对应的空间光调制元件的部分显示区域(14、15、16、……)，切换通常的图像显示和遮断光的OFF状态。空间光调制元件的照明光的利用效率提高，能够在充分地维持防止相邻的滤色器的混色的效果的同时提高投射图像的颜色亮度。
文档编号G03B21/14GK101454719SQ20078001984
公开日2009年6月10日 申请日期2007年5月25日 优先权日2006年5月29日
发明者三户真也, 伏见吉正, 和田充弘 申请人:松下电器产业株式会社