投影光学装置和使用该装置的图像显示装置的制作方法

专利名称：投影光学装置和使用该装置的图像显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种将通过用作为图像发生源的图像显示元件所形成 的图像，通过投影透镜等光学部件放大投影到屏幕上的图像显示装置、 和使用它的投影光学装置。
背景技术：
投影型图像显示装置的图像发生源，可使用液晶板等所谓的象素
选择型图像调制元件，来代替投影型布劳恩(Bimm)管。图像调制元 件以象素单位调制来自例如水银灯等光源的光，形成图像，该有效画 面尺寸小到1英寸前后。另外，该射出光与投影型布劳恩管相比接近 于准直光。为此图像调制元件使用的投影透镜是小型的且高F值。(而 且，F值是表示透镜的亮度的数值，等于透镜的焦点距离f和透镜的口 径D之比f/D。高F值表示如果焦点距离f相同，透镜的口径D小。 如果入射到透镜中的光接近准直光，既能使透镜的口径D小，也能够 确保亮度。)
如果图像发生源的有效画面尺寸小，投影透镜的口径D小，就发 生称为斑点故障(闪烁)的图像故障。即，在使用图像调制元件的投 影型图像显示装置中，具有容易发生斑点故障这样的问题。作为用于 降低该斑点故障的技术，例如已经知道记载在下列文献中的技术特 开2001-228547号公报(文献1)、特开平7-168282号公报(文献2)、 特开平11-38512号公报(文献3)。
斑点故障是，由空间游离的微小的扩散要素而散射的光作用到后 方的1点，产生相互干涉。换言之，从图像发生源上的任意1点射出 的光通过屏幕上的2点而干涉，所以图像发生源越变小、输出光的面 密度越变高(即，透镜的口径D越小)，该干涉越变强，斑点故障的对 比也变大。因此，在降低斑点故障中，可一边加大图像发生源的有效画面尺 寸， 一边加大透镜的口径D，但与图像发生源中使用象素调制元件的 倾向是相反的。这里，采用使得从屏幕上的2点射出的光不相互干涉， 或者施加将干涉的光进一步扩散的白噪音这样的对策。
前者，例如象上述文献2所公开的那样，在构成背面投影型屏幕
的双面凸的凸透镜片中不惨入扩散材料，在离开该双面凸的凸透镜的
焦点距离大约3倍以上的位置设置扩散层。通过这样，使得成为斑点
故障的原因的、入射到扩散材料上的光线的方向，通过双面凸的凸透 镜没有大的干涉。这种方法去除斑点故障的发生原因是有效的，但扩
散层必需设置在离开该双面凸的凸透镜的焦点距离的大约3倍以上的 位置。为此，产生分辨率大幅恶化这样的新问题。
另外，后者例如象上述文献3所公开的那样，将双面凸的凸透镜 片设置成由两层扩散层夹着透明中间层的三层构造，使得由第一层扩 散层所发生的斑点故障通过第三层扩散层来隐蔽。这种方法不仅恶化 了分辨率，而且产生这样的问题，即处于观察侧的扩散层由于外面的 光，在看起来发白的明亮的情况下，对比性能恶化。
因此，在使用图像调制元件作为图像发生源，还使用高F值的投 影透镜的图像显示装置中，抑制分辨率和对比度性能的恶化，并且降 低由于使用它们而发生(或者容易发生)的斑点故障是重要的。

发明内容
本发明是鉴于上述这样的问题做出的，其目的在于，提供一种在 使用图像调制元件作为图像发生源的情况下降低画质恶化的合适技 术。
为了实现本发明的目的，本发明的特征在于，在图像显示元件的 两侧或一侧，在放大视野角的方向设置用于修正图像光的视野角放大 膜。作为该视野角放大膜，可以是对于P波和S波其折射率不同(即 具有多个折射率)的视野角补偿用的膜上部件。
另外，在本发明中，图像显示元件为反射型液晶板或者反射镜反 射型光调制元件，其反射面为粗糙面。另外，在本发明中，在从图像显示元件到所述投影透镜的光路中， 配置用于将由该图像显示元件所形成的图像之光变散射的散射部件。 该散射部件也可以设置在图像显示元件附近。
在图像显示元件是透过型液晶板的情况下，作为上述散射部件可 使用下面中的任何一个或者它们的组合
(1) 具有比入射侧防尘玻璃大的模糊值(haze)的射出侧防尘玻
璃；
(2) 与射出侧防尘玻璃粘接或者粘贴的扩散片；
(3) 在透过型液晶板和射出侧偏振板之间配置的扩散板；
(4) 具有比入射侧偏振板大的模糊值的射出侧偏振板；
(5) 合成从多个透过型液晶板射出的红、蓝、绿图像的二向棱镜 的、与入射面或者射出面粘接或者粘贴的扩散片。
另外，在图像显示元件是反射型液晶板的情况下，作为上述散射 部件，使用下面中的任何一个或者它们的组合
(1) 用于保护反射型液晶板的、具有比一般防尘玻璃的模糊值大 的模糊值的防尘玻璃；
(2) 与防尘玻璃的表面粘接或者粘贴的扩散片；
(3 )与分光镜的射出面或者入射面粘接或者粘贴的扩散片。
另外，在图像显示元件是具有多个反射镜的反射镜反射型调制元 件的情况下，作为上述散射部件，使用具有比一般防尘玻璃的模糊值 大的模糊值的防尘玻璃。
根据上述本发明的构成，在使用图像调制元件的情况下，能够降 低由例如斑点故障等导致的画质恶化。


图1是表示本发明的图像显示装置的一个实施方式的一部分截面 立体图。
图2是表示使用图1所示的图像显示装置的透过型液晶板的图像 发生源的构造的示意图。图3是从表示图2所示的本发明的图像发生源构造的示意图中仅
提取与本发明有关的部分的图。
图4是表示本发明的其它实施方式的图。 图5是表示本发明的其它实施方式的图。 图6是表示本发明的其它实施方式的图。 图7是表示本发明的其它实施方式的图。 图8是表示本发明的其它实施方式的图。
图9是表示本发明的使用反射型液晶板的图像发生源的其它构造 的示意图。
图IO是表示本发明的反射型液晶板的构造的示意图。 图11是从表示图9所示的本发明的图像发生源构造的示意图中仅 提取与本发明有关的部分的图。
图12是表示本发明的其它实施方式的图。 图13是表示本发明的其它实施方式的图。 图14是表示本发明的其它实施方式的图。
图15是表示本发明的使用反射镜反射型光调制元件的图像发生源 的其它构造的示意图。
具体实施例方式
下面参照附图来说明本发明的实施方式。
图1是本发明的图像显示装置的一部分截面立体图。在图1中， 图像发生源1由投影型布劳恩管或反射型或透过型液晶板、具有多个 微小的反射镜的反射镜反射型光调制元件等图像调制元件、灯等照明 光学系统等构成，显示小型图像。投影透镜2将所述图像投影到背面 投影型屏幕3上，但由于通常情况下投影距离长，为了降低图像显示 装置的进深，在该光路中设置反射镜4。框体5将这些图像发生源1、 投影透镜2、背面投影型屏幕3、反射镜4固定收存到规定位置。
图2是表示本发明的使用透过型液晶板的图像发生源1的构造的 示意图。来自作为光源的灯6的射出光，入射到由入射侧多透镜阵列7a和射出侧多透镜阵列7b所构成的多透镜阵列，而被均匀化。然后， 通过分光器8使其偏振方向一致，该光束通过聚光透镜9汇聚。由于 第一反射镜IO用于将图像发生源1整体小型化，所以将来自聚光透镜 9的光束反射，改变其前进方向。由第一反射镜10所反射的光入射到 第一准直透镜11上，该第一准直透镜11用于将灯6的射出光在面板 (后面描述)上与焦点匹配。第一分色镜12透过来自第一准直透镜11 的光中的红色光，反射蓝色光和绿色光。第二分色镜13透过由该第一 分色镜12所反射的蓝色光和绿色光中的蓝色光，反射绿色光。由第一 中继透镜14a和第二中继透镜14b所构成的中继透镜，对于所述红色 光和绿色光，设置在光路长的蓝色光的光路中。在第一和第二中继透 镜之间，设置第二反射镜15，其将透过第二分色镜13的蓝色光发射， 改变其前进方向。在红色光路和蓝色光路中，分别配置第三反射镜16a、 第四反射镜16b，分别改变红色光和蓝色光的前进方向，分别导向红色 用液晶板18R和蓝色用液晶板18B。在红色光路、绿色光路和蓝色光 路中，分别配置第二准直透镜17a、第三准直透镜17b、第四准直透镜 17c，与所述第一准直透镜一起，进行将灯6的射出光在面板(后面描 述)面上进行与焦点匹配的动作。通过上述第三反射镜16a、第二分色 镜13、第四反射镜16b分别反射的红、蓝、绿色的光入射到各个红色 用液晶板18R、绿色用液晶板18G、蓝色用液晶板18B。红色用液晶板 18R组合第一入射侧偏振板19a和第一射出侧偏振板20a，显示红色图 像。同样地，绿色用液晶板18G组合第二入射侧偏振板19b和第二射 出侧偏振板20b，显示绿色图像，蓝色用液晶板18B组合第三入射侧 偏振板19c和第三射出侧偏振板20，显示蓝色图像。从射出侧偏振板 20a c射出的各个光入射到作为光调制部件的二向棱镜21。 二向棱镜 21包含红色光反射膜22和蓝色光反射膜23。然后，通过红色用液晶 板18R的光束由红色光反射膜22反射，向投影透镜(未图示)方向A 射出。另外，通过蓝色用液晶板18B的光束由蓝色光反射膜23反射， 向投影透镜的方向A射出。通过绿色用液晶板18G的光束，通过红色 光反射膜22和蓝色光反射膜23，同样向投影透镜方向A射出。而且， 框体25将上述各个光学部件收纳在其内部。
图3是从表示图2所示的本发明的图像发生源1的构造的示意图中仅提取关于本发明部分的图。在图3中，与图2相同的符号表示同
一部件。另外，在图2中，红色光路、绿色光路、蓝色光路分开表示， 但是由于三个光路基本相同，所以在图3中没有特别分开表示。液晶 板18由TFT基板25和对置基板26构成，由入射侧防尘玻璃27和射 出侧防尘玻璃28保护。60是在液晶板18和入射侧偏振板19之间设置 的第一视野角放大膜，61是在所述液晶板18和射出侧偏振板20之间 设置的第二视野角放大膜。第一视野角放大膜60、第二视野角放大膜 61例如是在透明支持体上涂敷圆盘型(Discotic)液晶化合物，进行交联， 通常情况下，用于直视型液晶板的视野角放大，或者是同等品。
在现有技术中为了改善对比度性能，具有这样的例子使用同样 在透明支持体上涂敷圆盘型液晶化合物，进行交联的改善对比度的膜。 它是这样的技术，即利用改善对比度的膜分别对于S波和P波其折射 率不同(折射率椭圆体)的性质，改善液晶板的S波和P波的正交性， 改善对比度性能。但是，使用这种技术也能改善对比度性能，但不能 降低斑点故障。这是因为，在投影型光学系统中，液晶板不必进行放 大视野角化，改善对比度性能是重要的，因此，将本来为了放大视野 角而开发的放大视野角的膜用于改善对比度性能来使用。放大视野角 的膜和改善对比度的膜可以是相同的材料，但相对于制作放大视野角 的膜使得在宽视野角范围其对比度不反转，制作改善对比度的膜使得 在窄视野角范围改善液晶板的S波和P波的正交性，是是不相同的。 即，本发明中所使用的放大视野角的膜不是改善对比度的方向，而是 在改善视野角方向来修正光。重要的是，改善对比度的膜，在全黑画 面中不泄漏斜方向的光那样由修正板来切割，与此相对，本发明的放 大视野角的膜修正图像光，使得在全白画面中将斜方向的光通过修正 板。
象图3所示的本发明的一实施例那样，如果在液晶板18的一侧或 者两侧(即液晶板18的光入射侧或者光射出侧)设置放大视野角的膜 60、 61，将液晶板18的视野角放大，能够缓和液晶板18的射出光的 准直性。因此，如按照本发明，能够降低由背面投影型屏幕3所发生 的斑点故障。图4是本发明的其它实施例。在图4中，与图3相同的符号表示 同一部件。象前述那样，液晶板18由TFT基板25和对置基板26构成， 由入射侧的防尘玻璃27和射出侧的防尘玻璃28来保护。在本实施方 式中，特征在于，射出侧防尘玻璃28的模糊值比入射侧防尘玻璃27 的模糊值大，将该射出侧防尘玻璃28用作用于将图像光散射的散射部 件。通常情况下，入射射出其防尘玻璃的透过率都高。但是，在发生 所述斑点故障的情况下，也可以象本发明那样，将射出侧防尘玻璃28 的模糊值设得较大。
通过这样，透过液晶板18的光的散射程度大，能够降低由背面投 影型屏幕3所发生的斑点故障。能够降低由背面投影型屏幕3所发生 的斑点故障的理由是，入射到为斑点故障的原因的背面投影型屏幕3 的扩散材料的光线的方向，由发生源扰乱，难于相互干涉。斑点故障 在该射出侧防尘玻璃28也可能发生，但由于与液晶板的图像显示部的 距离非常近，所以几乎没有问题。但是由于散射扰乱了偏振，所以图 像的对比度恶化。因此，需要取得降低斑点故障和对比度恶化的平衡， 同时决定射出侧防尘玻璃28的模糊值。在上述文献2和3所公开的现 有技术中，仅在直接发生斑点故障的屏幕侧采取对策，但象本发明那 样，将发生斑点故障的图像光本身散射，使得脱离斑点故障，效果更 显著。为了加大射出侧防尘玻璃28的模糊值，使用分散扩散材料的玻 璃材料来制造，也可以简单地在粘合剂中分散低折射材料，将其利用 喷雾法来涂敷，在射出侧防尘玻璃28上来制膜。
图5是本发明的其它实施例。在图5中，与图4相同的符号表示 同一部件。通常情况下，由于液晶板18作为通用部件来提供，所以象 图4那样特殊规格存在困难的情况。在那样的时候，可以象图5所示 那样，在液晶板18的射出侧防尘玻璃28的表面粘接或者粘贴扩散片 29来使用。如果对于液晶板18的冷却有问题，使扩散片29中具有一 定强度，作为其它部件设置在液晶板18和射出侧偏振板20之间，也 具有同样的效果。
图6是表示本发明的其它实施方式的图。在图6中，与图4相同 的符号表示同一部件。在本发明中，特征在于，射出侧偏振板20的模糊值比入射侧偏振板19的模糊值大，将该射出侧偏振板20用作用于 散射图像光的散射部件。如果在偏振板中掺入扩散材料，其偏振度恶
化，但优点是部件数没有增加。也可以象图5所说明的那样，将偏振
板和扩散片贴合。在这种情况下，将偏振板设置在入射侧，将扩散片 设置在射出侧，偏振光不扰乱。
图7是表示本发明的其它实施方式的图。在图7中，与图4相同 的符号表示同一部件。在本实施方式中，特征在于，在二向棱镜21的 入射面，粘接或者粘贴作为散射部件的扩散片30。扩散层离开液晶板 18,分辨率恶化，但由于扩散层处于两个偏振板的外侧，所以优点在 于，没有由于扩散材料导致的散射扰乱偏振光，恶化对比度。使扩散 片30具有一定强度，作为其它部件设置在射出侧偏振板20和二向棱 镜21之间，也具有相同的效果。
图8是表示本发明的其它实施方式的图。在图8中，与图4相同 的符号表示同一部件。在本实施方式中，特征在于，在二向棱镜21的 射出面，粘接或者粘贴作为散射部件的扩散片31。由于扩散层进一步 离开液晶板18，所以分辨率更加恶化，但二向棱镜21的射出面由红色 光、绿色光、蓝色光通用，所以扩散片31可以是一个。使扩散片31 具有一定强度，作为其它部件来设置也具有相同的发明效果。
图9是表示本发明的其它实施方式的图，是表示作为图像显示元 件使用反射型液晶板的图像发生源1的其它构造的示意图。来自作为 光源的灯6的射出光，入射到由入射侧多透镜阵列7a和射出侧多透镜 阵列7b所构成的多透镜阵列，而被均匀化。来自多透镜阵列的光束通 过分光镜8，其偏振光与S偏振光一致，之后通过聚光透镜9汇聚。由 于第一反射镜10和第二反射镜32用于小型化图像发生源1的整体， 所以将来自聚光透镜9的光束反射，改变其前进方向。由第一反射镜 10和第二反射镜32所反射的光，入射到第一准直透镜33上，该第一 准直透镜33用于将灯6的射出光在面板(后面描述)上与焦点匹配。 分色镜34反射来自第一准直透镜33的光中的红色光，透过蓝色光和 绿色光。透过该分色镜34的蓝色光和绿色光中，仅蓝色光由第一波长 选择性波长板35从S偏振光偏振变换为P偏振光。S偏振光的绿色光和偏振变换为P偏振光的蓝色光，入射到第一棱镜分光镜36中。第一
棱镜分光镜36反射S偏振光的绿色光，导向绿色光用反射型液晶板 38G，透过P偏振光的蓝色光，导向蓝色用反射型液晶板38B。另一方 面，由所述分色镜34所反射的S偏振光的红色光，由第二棱镜分光镜 37再次反射，导向红色用反射型液晶板38R。
光调制部件39是合成来自红色用反射型液晶板38R、绿色用反射 型液晶板38G和蓝色用反射型液晶板38B的图像光的第三棱镜分光 镜。在第二棱镜分光镜37的射出面上，设置1/2波长板40。入射到红 色光用反射型液晶板38R的S偏振光的红色光中，图像光变换为P偏 振光，透过第二棱镜分光镜37，由上述1/2波长板40变换为S偏振光， 入射到第三棱镜分光镜39。第三棱镜分光镜39反射入射的红色光，向 B方向射出。另外，入射到绿色光用反射型液晶板38G的S偏振光的 绿色光中，图像光变换为P偏振光，透过第一棱镜分光镜36，还透过 第三棱镜分光镜39，向B方向射出。入射到蓝色光用反射型液晶板38B 的P偏振光的绿色光中，图像光变换为S偏振光，由第一棱镜分光镜 36反射，由仅蓝色光从S偏振光偏振变换为P偏振光的第二波长选择 性波长板41变换为P偏振光。变换为P偏振光的蓝色光，透过第三棱 镜分光镜39，向B方向射出。而且，框体42将上述各个光学部件收 纳在其内部。
图10是示意性表示图9的实施方式中所使用的反射型液晶板38 的构造的图。在图9中，红色光用反射型液晶板38R、绿色光用反射 型液晶板38G、蓝色光用反射型液晶板38B，使用了 3个，但3个都 基本相同，所以在图10中没有特别区分表示。在图10中，反射型液 晶板38由显示部43和透明电极44构成，通过防尘玻璃45保护。显 示部43由硅晶片64、将表面粗面化的反射镜63、液晶62所构成。通 常情况下，反射镜63的反射率越高其性能越好，所以反射镜63尽可 能地镜面化。但是，在发生所述斑点故障的情况下，象本发明那样， 将反射镜63的表面粗面化。通过这样，从反射型液晶板38射出的光 的散射变大，能够降低由背面投影型屏幕3所发生的斑点故障。
图11是从图9所示的实施方式中仅提取关于本发明部分的图。在图11中，与图9相同的符号表示同一部件。红色光用反射型液晶板38R、 绿色光用反射型液晶板38G、蓝色光用反射型液晶板38B分别由显示 部43R、 43G、 43B，透明电极44R、 44G、 44B所构成，由防尘玻璃 45R、 45G、 45B所保护。在本实施方式中，其特征在于，该防尘玻璃 45R、 45G、 45B的模糊值比一般的防尘玻璃的模糊值大，将该防尘玻 璃45R、 45G、 45B用作为散射部件。加大防尘玻璃45R、 45G、 45B 的模糊值的方法，是例如使用分散扩散材料的玻璃材料来制造， 一边 简单地向粘合剂中分散低折射材料，利用喷雾法来涂覆，在防尘玻璃 45R、 45G、 45B上成膜的方法。
图12是表示本发明的其它实施方式的图。在图12中，与图11相 同的符号表示同一部件。通常情况下，具有这种情况，由于反射型液 晶板38作为通用部件来提供，所以象图10和图ll所示那样的特殊规 格是困难的。在那样的时候，如图12所示那样，可以在反射型液晶板 38R、 38G、 38B的防尘玻璃45R、 45G、 45B的表面上粘接或者粘贴扩 散片46R、 46G、 46B来使用。即在本实施方式中，特征在于，将扩散 片46R、 46G、 46B用作为散射部件。如果在反射型液晶板38的冷却 方面有问题，也可以这样，使扩散片46R、 46G、 46B带有一定强度， 作为其它部件，设置在反射型液晶板38和棱镜分光镜36、 37之间。 这样的构成也得到与上述实施方式同样的效果。
图13是本发明的其它实施方式的图。在图13中，与图11相同的 符号表示同一部件。在本实施方式中，将作为散射部件的扩散片47设 置在棱镜分光镜36、 37的射出侧。由于扩散层处于分离图像光和不需 要的光的棱镜分光镜36、 37的后面，所以与图12的实施例相比，提 高了对比度性能。但是，扩散层离开反射型液晶板38，分辨率恶化。 在本实施方式中，在1/2波长板40的射出面和第二波长选择性波长板 41的射出面粘接或者粘贴扩散片47，但设置在入射面侧也具有相同的 效果。另外，使扩散片47中具有一定强度，作为其它部件设置也具有 相同的效果。
图14是表示本发明的其它实施方式的图。在图14中，与图11相 同的符号表示同一部件。本实施方式的特征在于，作为散射部件使用扩散片48，将该扩散片48粘接或者粘贴到第三棱镜分光镜39的射出 面上。由于扩散层处于分离图像光和不需要光的棱镜分光镜36、 37和 第三棱镜分光镜39的后面，所以与图13的实施例相比，进一步提高 了对比度性能。但是，由于扩散层远离反射型液晶板38，所以分辨率 进一步恶化。
上面说明了从图10到图14的各种实施例，但对比度性能、分辨 率、部件数量等各有优缺点，所以实施哪个可考察综合性能来决定。
图15是表示使用反射镜反射型光调制元件作为图像发生源1的图 像显示元件的情况下本发明的实施方式的示意图。来自灯6的光束通 过光管49进行均匀化。来自光管49的光通过彩色转盘50周期地分离 切换为红色、绿色、蓝色光。由彩色转盘50切换的光通过聚光透镜51， 通过用于小型化图像发生源1整体的反射镜52来反射，改变其前进方 向，导向反射镜反射型光调制元件53。该反射镜反射型光调制元件53 通过防尘玻璃54来保护，在其表面粘接或者粘贴扩散片55。框体56 用于收纳上述光学部件。本实施方式的特征在于，将防尘玻璃54或者 扩散片55，或者它们的组合用作散射部件。本实施方式的反射镜反射 型光调制元件53，由于不使用偏振光，扩散片可以设置在反射镜反射 型光调制元件53的射出方向的任一位置，但如图15所示那样，在防 尘玻璃54的表面粘接或者粘贴是简单的。虽然没有图示，但反射镜反 射型光调制元件53中各个象素全部由微小反射镜构成，所以可将各个 微小反射镜的表面进行粗面化。这样的构成，在用于特殊规格的制造 中，进行对应是有困难的，但由于减少了 2次散射，所以首先减少了 对比度性能的恶化。另外，分辨率也没有恶化。
上面，关于在图像显示元件中使用透过型液晶板、反射型液晶板、 反射镜反射型光调制元件的情况进行了说明，但其它图像显示元件也 同样遵循斑点故障降低的原理。因此，在使用其它图像显示元件的情 况下，也包含在本发明的范围内。
权利要求
1. 一种图像显示装置，包括光源；图像显示元件，调制来自该光源的光并形成图像；投影透镜，将由该图像显示元件形成的图像放大投影到屏幕上；以及视野角放大部件，配置在所述图像显示元件的光入射侧或者射出侧，或者其两者处；其中，所述视野角放大部件，将由所述图像显示元件所形成的图像的光，在放大视野角的方向进行修正。
2.根据权利要求l所述的图像显示装置，其特征在于，所述视野 角放大部件是其折射率对于各个S波和P波互不相同的膜状部件。
3. —种图像显示装置，包括 光源；图像显示元件，调制来自该光源的光并形成图像；以及投影透镜，将由该图像显示元件形成的图像放大投影到屏幕上；其中，所述图像显示元件，是具有多个反射镜的镜反射型光调制 元件，将该镜反射型光调制元件的反射镜表面进行粗面化。
4. 一种图像显示装置，包括-光源；图像显示元件，调制来自该光源的光并形成图像；投影透镜，将由该图像显示元件形成的图像放大投影到屏幕上；以及散射部件，配置在从所述图像显示元件到所述投影透镜的光路中， 使由该图像显示元件形成的图像的光发生散射。
5. 根据权利要求4所述的图像显示装置，其特征在于，所述散射 部件配置在所述图像显示元件的图像光射出面侧，而且，该散射部件 与该图像显示元件结合成为一体。
6. 根据权利要求4所述的图像显示装置，其特征在于，在从所述 图像显示元件到所述投影透镜的光路中，配置还对由该图像显示元件 所形成的图像的光进行调制的光调制部件，所述散射部件设置在该光 调制部件上。
7. 根据权利要求6所述的图像显示装置，其特征在于，所述图像 显示元件包含分别调制从所述光源分离的红、蓝、绿光的3个液晶板， 所述光调制部件是用于合成由该3个液晶板所形成的图像的光的二向棱镜。
8. —种投影光学装置，包括 图像显示元件；放大投影所述图像显示元件的图像的光学部件；以及视野角放大部件，设置在该图像显示元件附近，具有放大图像光 的视野角功能。
9. 一种投影光学装置，包括 图像显示元件；和放大投影所述图像显示元件的图像的光学部件；其中，所述图像显示元件，是具有多个反射镜的镜反射型光调制 元件，将该镜反射型光调制元件的反射镜表面进行粗面化。
10. —种投影光学装置，包括-图像显示元件；放大投影所述图像显示元件的图像的光学部件；以及散射部件，设置在该图像显示元件附近，具有使图像光散射的功
11. 根据权利要求10所述的投影光学装置，其特征在于，所述图 像显示元件是至少由入射侧防尘玻璃和作为所述散射部件的射出侧防 尘玻璃所保护的透过型液晶板，所述射出侧防尘玻璃的模糊值比入射 侧防尘玻璃的模糊值大。
12. 根据权利要求10所述的投影光学装置，其特征在于，所述图 像显示元件是至少由作为所述散射部件的射出侧防尘玻璃所保护的透 过型液晶板，在射出侧防尘玻璃的表面粘接或者粘贴有扩散片。
13. 根据权利要求10所述的投影光学装置，其特征在于，所述图像显示元件是至少具有射出侧偏振板的透过型液晶板，在该液晶板和 射出侧偏振板之间，设置有作为所述散射部件的扩散板。
14. 根据权利要求9所述的投影光学装置，其特征在于，所述图 像显示元件是在其前后至少具有入射侧偏振板和作为所述散射部件的 射出侧偏振板的透过型液晶板，该射出侧偏振板的模糊值比入射侧偏
15. 根据权利要求10所述的投影光学装置，其特征在于，所述图 像显示元件是分别调制红、蓝、绿光来形成图像的多个透过型液晶板， 还具有用于合成来自该多个液晶板的图像的二向棱镜，在该二向棱镜 的入射面，粘接或者粘贴作为所述散射部件的扩散片。
16. 根据权利要求10所述的投影光学装置，其特征在于，所述图 像显示元件是分别调制红、蓝、绿光来形成图像的多个透过型液晶板， 还具有用于合成来自该多个液晶板的图像的二向棱镜，在该二向棱镜 的射出面，粘接或者粘贴作为所述散射部件的扩散片。
17. 根据权利要求10所述的投影光学装置，其特征在于，所述图像显示元件是至少由作为所述散射部件的防尘玻璃所保护的反射型液 晶板，该防尘玻璃的模糊值比一般防尘玻璃的模糊值大。
18. 根据权利要求10所述的投影光学装置，其特征在于，所述图 像显示元件是至少由作为所述散射部件的防尘玻璃所保护的反射型液 晶板，该防尘玻璃的模糊值比一般防尘玻璃的模糊值大。
19. 根据权利要求10所述的投影光学装置，其特征在于，所述图 像显示元件是至少由防尘玻璃所保护的反射型液晶板，在该防尘玻璃 的表面，粘接或粘贴有作为所述散射部件的扩散片。
20. 根据权利要求IO所述的投影光学装置，其特征在于，所述图 像显示元件是至少具有一个或一个以上的分光镜的反射型液晶板，在 最接近该液晶板的位置配置的分光镜的射出面，粘接或粘贴作为所述 散射部件的扩散片。
21. 根据权利要求10所述的投影光学装置，其特征在于，所述图 像显示元件是至少具有一个以上的分光镜的反射型液晶板，在第二接 近该液晶板的位置配置的分光镜的射出面，粘接或粘贴作为所述散射 部件的扩散片。
22. 根据权利要求10所述的投影光学装置，其特征在于，所述图 像显示元件是至少由作为所述散射部件的防尘玻璃所保护的镜反射型 光调制元件，该防尘玻璃的模糊值比一般防尘玻璃的模糊值大。
23. 根据权利要求10所述的投影光学装置，其特征在于，所述图 像显示元件是至少由防尘玻璃所保护的镜反射型光调制元件，在该防 尘玻璃的表面，粘接或粘贴作为所述散射部件的扩散片。
24. 根据权利要求10所述的投影光学装置，其特征在于，所述图 像显示元件是至少由防尘玻璃所保护的镜反射型光调制元件，在该镜 反射型光调制元件和作为所述光学部件的投影透镜之间，设置作为所 述散射部件的扩散板。
25. —种图像显示装置，包括 图像显示元件；放大投影所述图像显示元件的图像的光学部件；显示出从所述光学部件投影的投影图像的背面投影型屏幕；以及视野角放大部件，设置在所述图像显示元件附近，用于放大图像 光的视野角、降低斑点故障。
26. —种图像显示装置，包括 图像显示元件；放大投影所述图像显示元件的图像的光学部件；显示出从所述光学部件投影的投影图像的背面投影型屏幕；以及散射部件，设置在所述图像显示元件附近，用于散射图像光、降 低斑点故障。
27. 根据权利要求26所述的图像显示装置，其特征在于，所述图 像显示元件是透过型液晶板。
28. 根据权利要求26所述的图像显示装置，其特征在于，所述图 像显示元件是反射型液晶板。
29. 根据权利要求26所述的图像显示装置，其特征在于，所述图 像显示元件是镜反射型光调制元件。
30. —种图像显示装置，包括 光源；图像显示元件，调制来自该光源的光并形成图像；投影透镜，将由该图像显示元件形成的图像放大投影到屏幕上；以及视野角补偿膜，配置在所述图像显示元件的光入射侧或者射出侧， 或者其两者处；其中，所述视野角补偿膜具有在全白画面中透过斜方向的光的特 性，由此使斑点故障降低。
全文摘要
本发明涉及投影光学装置和使用该装置的图像显示装置。如果减小图像发生源的有效画面尺寸，减小投影透镜的口径D，就会发生称为斑点故障的图像障碍。本发明可以降低该斑点故障。为此，本发明的特征在于，在投影光学装置中所使用的例如液晶板等图像显示元件(18)附近，设置具有放大图像光的视野角功能的视野角放大部件(60)或者具有散射图像光功能的散射部件(28)。通过这样，能够抑制分辨率和对比度的恶化且降低斑点故障。
文档编号G02B27/48GK101414060SQ20081016837
公开日2009年4月22日 申请日期2004年9月8日 优先权日2003年12月19日
发明者今福大辅, 吉川博树, 大石哲, 平田浩二 申请人:株式会社日立制作所