投影式图像显示设备的制作方法

专利名称：投影式图像显示设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使用激光光源的投影式图像显示设备。
背景技术：
在近年来，激光光源作为一种投影式图像显示设备的光源正受到注意，投影仪是 代表性的投影式图像显示设备。激光光源具有若干优点。首先，从激光光源发射的激光具 有优良的方向性的特征并因此具有高光学使用效率的特征。此外，激光是单色的并因此能 拓宽色彩再现区域。激光光源还具有低功耗和长寿命的特征。图1显示了使用激光光源的投影仪的示意性结构图。图1中所示的投影仪1至 少包括与主色彩信号R/G/B的每一个对应的激光光源2a-2c、准直仪透镜3a_3c、光通道 4a-4c、光学调制元件(液晶面板)5a-5c、二向色棱镜6和投影透镜7。偏振分束器(PBS) 8a-8c布置在激光光源2a_2c的每一个与准直仪透镜3a_3c的 每一个之间。此外，入射侧偏振板9a_9c布置在液晶面板5a_5c的每一个的光入射侧。出 射侧偏振板IOa-IOc布置在液晶面板5a_5c的每一个的光出射侧。接下来对图1中所示的投影仪1的操作进行概述。分别从激光光源2a_2c的每一 个发射的激光束12a_12c通过偏振分束器(PBS)Sa-Sc转变成指定的线性偏振光并分别通 过准直仪透镜3a_3c。已通过准直仪透镜3a_3c的激光束12a_12c被引到光通道4a_4c中。 已通过准直仪透镜3a_3c的激光束12a_12c的光束直径逐渐扩大，直到辐射到光通道4a_4c 中。光通道4a_4c是空心棱镜。通过气相沉积将反射膜涂覆于光通道4a_4c的内壁面。 分别从光通道4a_4c的每一个的一个开口辐射到光通道4a_4c中的激光束12a_12c朝着另 一开口前进，同时在光通道4a_4c内反复反射。在光通道4a_4c内前进的过程中，不仅激光 束12a_12c的光束横截面的亮度分布被均勻化，而且截面轮廓重成形为矩形形式。从光通道4a_4c的每一个发射的激光束12a_12c分别辐射到对应的液晶面板 5a-5c中。已辐射到液晶面板5a_5c中的激光束12a_12c根据图像信号经受光学调制。已 经受光学调制的光通过二向色棱镜6合成并通过投影透镜7扩大和投射到屏幕11上。然而，当诸如激光这样的相干光辐射到不均勻性大于光的波长的粗糙表面(诸如 屏幕)上时，产生称为“散斑图案(speckle pattern) ”或“散斑(speckle) ”的斑点光图案。 更具体地，分散在粗糙表面上的每个点处的单波长的光不规则地重叠在观察面上的每个点 处以产生复杂的干涉图案。因而，当图像通过使用激光光源的投影仪投射到屏幕上时，激光扩散到屏幕表面 上，并产生强随机噪声(散斑噪声)。在此情形中，当此散斑作为图像形成在观察者的视网 膜上时，散斑被察觉为未聚焦的斑点闪烁，并且这导致观察者的不舒适和疲劳。观察者还感 到图像质量的极度退化。在采用激光光源的投影仪的领域中，已提出了各种用于降低上述散斑噪声的方法。
通常，作为用于降低散斑噪声的方法，存在两种方式。一种方式涉及使激光不相干 (方法1)，而另一种方式涉及降低所察觉的散斑(方法2)。方式1是一种取消激光的相干性以转变成不相干光的方法。通过高频叠加加宽波 长宽度、延迟大于相干长度的激光的多路技术或正交偏振光的重叠都属于方式1。本质上， 方式1是一种改变光的特性以控制散斑的生成的方法。相比之下，方式2是一种通过以不可为人眼辨识的时间间隔(<40毫秒)反复叠 加(积分)图像中的散斑图案以平均散斑噪声来降低明显散斑的方法。使屏幕或光学部件 振动的方法属于方式2。属于方式2的方法不改变光的特性，并且因此生成散斑。方式2是 一种利用人脑中的错觉来使散斑不为眼察觉的方法。在属于方式2 (降低可察觉散斑)的方法中，本说明书中采取通过使光学部件振动 来降低散斑噪声的方法。图2是显示用于降低散斑噪声的第一技术的透视图。图2(a)显示了第一技术的 示例，而图2(b)显示了另一示例。第一技术的细节在JP-A-Hl 1-064789中公开。在图2(a) 中所示的示例中，由两个复眼透镜13c和13d组成的光学积分器17a绕光轴旋转。当光学 系统旋转时，散斑图案在光学系统中时间地和空间地移动，作为图像形成在视网膜上的散 斑被积分，而明显的散斑噪声得以降低。另一方面，在图2(b)中所示的示例中，通过绕光轴 旋转杆式光学积分器19a(透明介质，诸如具有矩形横截面的玻璃)来获得类似的效果。图3是显示用于降低散斑噪声的第二技术的结构图。图3(a)显示了第二技术的 示例，而图3(b)显示了另一示例。第二技术的细节在JP-A-H07-297111中公开。在图3(a) 中所示的示例中，通过马达20引发旋转的扩散板16b被布置在光路的中间。当扩散板16b 旋转时，光路上的散射状态改变，并且散斑图案时间地和空间地振动，由此作为图像形成在 视网膜上的散斑被积分，并且明显的散斑噪声被降低。在图3(b)中所示的示例中，布置在 光路中间的扩散板16c通过变换器23引发振动。当扩散板16c振动时，明显的散斑噪声由 于与先前所述相同的原理而降低。图4是显示用于降低散斑噪声的第三技术的结构图。图4(a)显示了第三技术的示 例，而图4(b)显示了另一示例。第三技术的细节在JP-A-2003-098476中公开。在图4(a) 中所示的示例中，扩散板16d布置在光束扩展光学系统25与光束成形光学系统27之间，该 光束扩展光学系统25包括扩展透镜(准直仪透镜3f)和准直仪透镜3g，而该光束成形光学 系统27包括两个复眼透镜13e和13f以及聚光透镜14h和14i。扩散板16d通过移动诱 导装置26a被引发振动。当扩散板16d振动时，散斑图案时间地和空间地振动，由此作为图 像形成在视网膜上的散斑被积分，并且明显的散斑噪声被降低。此外，在图4(b)中所示的 示例中，扩散板16e也布置在光束成形光学系统27与空间光学调制元件5f之间。扩散板 16d和16e通过移动诱导装置26a和26b被引发振动。图5是显示用于降低散斑噪声的第四技术的结构图。图5(a)显示了第四技术的 一个示例，而图5(b)显示了另一示例。第四技术的细节在W02005/008330中公开。在图 5(a)中所示的示例中，布置在光路中间的扩散板16f被连接到扩散板振动部28a。扩散板 振动部28a引发扩散板16f以振动速度V振动。振动速度V设定为满足关系V > dX 30，其 中d是扩散板16f的粒子大小。W02005/008330公开了基于照明光学系统的数值孔径与投 影透镜的F数之间的关系来控制扩散板的扩散角以抑制由扩散板导致的激光的光损失。在图5(b)中所示的示例中，使用杆式光学积分器19b来代替两个复眼透镜13g和13h。

发明内容
要通过本发明解决的问题用于引发光学积分器绕其光轴旋转以对散斑进行积分的大尺度旋转机构是必须 的，而此需求导致成本和包装体积的增加，并进一步导致功耗的增加。辐射到光学调制元件 中的光束通过旋转的光学积分器，而此动作引起光束的光轴从预定位置移位的可能性。要补充关于功耗的说明，代替投影仪中的灯所采用的激光的使用消除了对于分离 光学系统的需求并进一步减小了光源的尺寸，从而实现光学引擎的小型化。此外，激光光源 的功耗低于灯光源，由此能预期实现电池驱动的便携式投影仪。实现便携式投影仪使降低 总体设备的功耗成为必需，并因此避免了用于降低散斑噪声的机构的功耗的增加。用于引发布置在光路中间的扩散板旋转或振动的大尺度旋转机构或振动机构是 必须的，并且因此这些机构导致成本的增加和包装体积的增加。此外，还提出了与上文关于 功耗增加所描述的类似的问题。关于光损失的问题依然出现。扩散板的光透射率通常比透镜的光透射率低(大约80-90% )。此外，因为随着扩 散角增加，全息图案的间距变得更密集，所以由振动引发的散斑的积分效果增加，但光透射 率降低。因此，使用具有大扩散角的扩散板来增加降斑效果导致光损失的增加和亮度的降 低。特别在图4(b)中所示的示例中，两个扩散板布置在光路上。此情形导致增加的降斑效 果，但是也导致增加的光损失，由此亮度降低的问题变得严峻。关于扩散板的操作条件(频率和振幅)，能对如下条件进行考虑。图像在短时间间隔(<40毫秒)内的闪烁在处理该图像的人脑中进行积分(平 均)并因此不被察觉。因此，如果具有比散斑图案的平均尺寸更大的移动的散斑图像在短 时间间隔(< 40毫秒)中多次叠加，则散斑图案被积分并且变得不可察觉。因此，当引发扩散板振动以降低明显散斑时，扩散板的振动频率必须设定为使得 作为图像形成在视网膜上的散斑图案的移动速度超过人察觉的极限。此外，扩散板的振动 振幅必须设定为使得作为图像形成在视网膜上的散斑图案的位移量超过散斑图案的平均 尺寸。降低散斑噪声所需的扩散板振动条件如下所示，其中F是扩散板的振动频率，士A 是振动振幅，士a是视网膜上的散斑图案的位移量，T是图像的察觉闪烁的时限，η是(大脑 中)散斑图案的叠加次数，而δ是散斑图案的平均尺寸。(2a/ δ ) XF > (1/T) Xn.·. F > (ηΧ δ )/(2aXT) (1)这里a> δ/2(2)然而，当扩散面移动时，散斑图案也伴随移动，但粗糙表面(扩散面)的位移量(A) 和散斑的移动量(a)成比例关系，该比例关系很大程度地取决于光学系统。如果此比例常 数设定为k，则如下方程适用a = kXA (3)因此，表达式(1)和表达式(2)可重写如下F > (ηX δ )/(2kXAXT) (1)，
A > δ /2k(2)，因为散斑图案的平均尺寸δ与光源波长和瞳孔的F数的乘积成比例，所以散斑图 案的平均尺寸S能通过如下方程得到，这里λ是激光的波长，f是眼球的焦距，而D是瞳 孔的直径δ = 1. 22λ Xf/D (4)如从表达式(1)，和(2)，能理解的，引发扩散板振动来平均散斑图案需要使扩散 板的振动频率(F)和振动振幅(A)大于特定阈值。在超过这些阈值并且振动频率(F)和振 动振幅(A)增加的情况下，散斑的叠加次数(η)增加并且降低散斑噪声的效果提高(然而， 此效果在特定水平下变得渐近)。因此，当布置在光路上的扩散板振动以平均散斑图案时， 扩散板必须以高频和大振幅振动。然而，使扩散板以高频和大振幅振动往往引起功耗和噪 声的增加。本发明的目的是在不引起功耗或噪声的增加的情况下降低散斑噪声。参照显示本发明的下面的描述和附图，除上文描述之外的上述本发明的目的、特 征和优点将变得显而易见。


图1是显示使用激光光源的投影仪的示意性图示的示意图；图2是显示与降斑有关的第一技术的示意图；图3是显示与降斑有关的第二技术的示意图；图4是显示与降斑有关的第三技术的示意图；图5是显示与降斑有关的第四技术的示意图；图6(a)是显示本发明的第一示例性实施例的示意性透视图，图6(b) 面图，而图6(c)是示意性侧视图；图7(a)是显示本发明的第二示例性实施例的示意性透视图，图7(b) 面图，而图7(c)是示意性侧视图；图8 (a)是显示本发明的第三示例性实施例的示意性透视图，图8 (b) 面图，而图8(c)是示意性侧视图；图9(a)是第二示例性实施例中的扩散板的分析模型的透视图，而图9(b)是显示 扩散板的振型的透视图；图10(a)是第三示例性实施例中的扩散板的分析模型的透视图，而图10(b)是显 示扩散板的振型的透视图；图11是显示水冷系统的构造的结构图；以及图12是显示本发明的第四示例性实施例的示意性透视图。
具体实施例方式本发明涉及一种使用激光光源的投影式图像显示设备。激光光源(半导体激光器)的振荡波长和输出取决于温度。通常，随着半导体激光器的温 度升高，振荡波长以大约0. 3nm/°C的速率朝着较长波长偏移。另一方面，随着温度降低，振 荡波长以大约0. 3nm/°C的速率朝着较短波长偏移。此外，当半导体激光器元件的温度变高
是示意性平 是示意性平 是示意性平时，它的输出降低。因此，在操作期间必须对温度进行调节以稳定半导体激光器的振荡波长 和输出。换句话说，在操作期间必须采取诸如冷却半导体激光器或降低半导体激光器的环 境温度的措施。本发明的特征是通过使用直接冷却激光光源的冷却机构或用于降低激光光源的 环境温度的冷却机构来降低散斑噪声。下文在参照附图的同时对本发明的投影式图像显示设备的示例性实施例的示例 进行描述。本示例性实施例的投影式图像显示设备的光学调制元件是液晶面板，并且光学积 分器是光通道。然而，光学调制元件不限于液晶面板，而光学积分器不限于光通道。例如， DMD (数字微镜器件)可用于光学调制元件，而杆式光学积分器或两个复眼透镜可用于光学 积分器。投影式图像显示设备的基本构造已经进行了描述，因此这里省去多余的描述。在下文的说明中，为了简化说明，仅对R/G/B通路中的一个通路进行描述。另外两 个未描述的通路具有基本相同的构造。图6是显示第一示例性实施例的示意图。更具体地，图6(a)是示意性透视图，图 6(b)是示意性平面图，而图6(c)是示意性侧视图。图6中所示的投影式图像显示设备29a包括作为光源的半导体激光器30a、扩散 板16g、光通道4d、聚光透镜141和14m、液晶面板31和二向色棱镜6。偏振分束器(PBS) 8f 布置在扩散板16g与半导体激光器30a之间。入射侧偏振板9e布置在液晶面板31的光入 射侧。出射侧偏振板IOe布置在液晶面板31的光出射侧。当光的入射角从垂直方向发散时，偏振分束器(PBS)Sf的透射率明显降低，由此 当光学系统由扩散板和光通道的组合组成时，偏振分束器(PBS)Sf优选布置在扩散板之 前。换句话说，偏振分束器(PBS)Sf优选布置在半导体激光器30a与扩散板16g之间。用于冷却半导体激光器30a的气冷风扇32a靠近半导体激光器30a布置。气冷风 扇32a通过板簧33a被连接到扩散板16g。板簧33a的一部分(固定部34a)固定到壳体中 的任一点(例如，半导体激光器的保持台)。从半导体激光器30a发射的激光通过偏振分束器(PBS) 8f转变成指定的线性偏振 光并辐射到扩散板16g中。已通过扩散板16g的激光辐射到光通道4d中。已通过扩散板 16g的激光的光束直径逐渐扩大，直到它辐射到光通道4d中。辐射到光通道4d中的激光在 前进同时在光通道4d内反复反射的过程中被成形为具有均勻亮度分布的矩形横截面的光 束。所成形的激光通过聚光透镜141和14m并辐射到由入射侧偏振板9e、液晶面板31和出 射侧偏振板IOe组成的光学调制单元35中。辐射到光学调制单元35中的激光根据图像信 号经受光学调制。已经受光学调制的激光辐射到二向色棱镜6中并与图中未示出的其它通 路的有色光合成。然后合成的激光通过投影透镜(未示出)放大并投射到屏幕上。气冷风扇32a既向半导体激光器30a供应冷却气流又致使板簧33a和扩散板16g 以固体传播步页率(solid propagation frequency)共振。例如，当气冷风扇32a的旋转速度设定为6500rpm时，气冷风扇32a的固体传播频 率 fD (Hz)是 fD = 6500/60 = 108. 33 (Hz)。如果扩散板16g的质量是m(kg)，并且板簧33a的抗挠刚度K是K = mX (2 π fD)2， 则扩散板16g以板簧33a的与共振频率fD相对应的响应振幅振动。
7
换句话说，冷却半导体激光器的气冷风扇的动能能用于使扩散板以气冷风扇的固 体传播频率振动。由该振动导致的扩散板的位移量与板簧的共振点处的响应振幅匹配。实 质上，能使扩散板以高频率和大振幅振动。因此，散斑图案被有效地积分，而散斑噪声明显降低。此外，不消耗电功率以使扩 散板振动并且可听噪声不增加。此外，因为采用涉及通过板簧简单地连接气冷风扇和扩散 板的简单构造，所以能以低成本实现紧凑的降斑构造。这些效果是由如下示例性实施例的 每一个所共有的基本效果。接下来对本发明的投影式图像显示设备的第二示例性实施例进行描述。图7是显 示第二示例性实施例的示意图。更具体地，图7(a)是示意性透视图，图7(b)是示意性平面 图，而图7(c)是示意性侧视图。在图7中，将偏振分束器、光学调制单元(入射侧偏振板、液晶面板、出射侧偏振 板)和二向色棱镜从图中省去以强调与第一示例性实施例的差别。图7中所示的投影式图像显示设备29b包括两个扩散板(第一扩散板36a和第二 扩散板37a)。扩散板36a和扩散板37a通过板簧33b连接到用于冷却半导体激光器30b的 气冷风扇32b，使得扩散板36a和37a的每一个能独立振动。板簧33b的刚度设计为使得第一扩散板36a和第二扩散板37a以气冷风扇32b的 固体传播频率彼此反相地振动。在气冷风扇32b操作期间接收气冷风扇32b的固体传播振 动的板簧33b因此共振，并且平行布置的第一扩散板36a和第二扩散板37a在相反的方向 上振动。两个扩散板的相对速度和相对位移(共振振幅)因而加倍。因此，即使当为了抑 制光损失而使用具有狭小扩散角的扩散板时，也获得充分的散斑图案积分效果。接下来对本发明的投影式图像显示设备的第三示例性实施例进行描述。图8是显 示第三示例性实施例的示意图。更具体地，图8(a)是示意性透视图，图8(b)是示意性平面 图，而图8(c)是示意性侧视图。同样在图8中，将偏振分束器、光学调制单元(入射侧偏振板、液晶面板、出射侧偏 振板)和二向色棱镜从图中省去。在图8中所示的投影式图像显示设备29c中，光学积分器被分成第一光通道38和 第二光通道39。此外，投影式图像显示设备29c包括两个扩散板(第一扩散板36b和第二 扩散板37b)。第一扩散板36b、第一光通道38、第二扩散板37b和第二光通道39以此顺序 布置在光轴上。第一扩散板36b和第二扩散板37b通过板簧33c连接到用于冷却半导体激 光器30c的气冷风扇32c，使得扩散板36b和37b的每一个能独立振动。根据本示例性实施例的构造，入射到光学调制单元(未示出)的激光的光束直径 被扩大两次，而亮度分布被均勻化两次，由此获得具有非常有限的亮度不均勻和理想横截 面形状的光束。板簧33c设计为具有共振模式，使得第一扩散板36b和第二扩散板37b以气冷风 扇32c的固体传播频率彼此反相地振动。因此，如在第二示例性实施例中那样，第一扩散板 36b和第二扩散板37b的相对速度和相对位移加倍并且获得充分的散斑图案积分效果。接下来将通过仿真基于特征值分析的结果对第二示例性实施例和第三示例性实 施例中的扩散板的振动模态进行描述。图9 (a)是第二示例性实施例中的扩散板36a和37a的分析模型的透视图。图9(b)显示了扩散板36a和37a在气冷风扇32b的固体传播频率下的振型。图9 (a)中所示的分析模型通过仅选出第二示例性实施例中的扩散板36a和37a 的驱动单元来进行。第一扩散板36a和第二扩散板37a通过板簧33b连接到气冷风扇32b。 计算在板簧33b的固定部34b完全固定的假设下执行。第一扩散板36a和第二扩散板37a 的每一个的质量是lg，并且板簧33b由0. 5mm厚的不锈钢制成。在上述通过分析模型的仿真中，获得一种振动模态，其中如图9(b)中所示，第一 扩散板36a和第二扩散板37a在垂直方向(与光轴正交的方向)上以与气冷风扇32b的固 体传播频率相匹配的108. 5kHz彼此反相地振动。图10 (a)是第三示例性实施例中的扩散板36b和37b的分析模型的透视图。图 10(b)显示了扩散板36b和37b在气冷风扇32c的固体传播频率下的振型。图10 (a)中所示的分析模型通过仅选出第三示例性实施例中的扩散板36b和37b 的驱动单元来进行。第一扩散板36b和第二扩散板37b通过板簧33c连接到气冷风扇32c。 计算在板簧33c的固定部34c完全固定的假设下执行。第一扩散板36b和第二扩散板37b 的每一个的质量是lg，并且板簧33c由0. 5mm厚的不锈钢制成。
在上述分析模型的仿真中，获得一种振动模态，其中如图10(b)中所示，第一扩散 板36b和第二扩散板37b在垂直方向(与光轴正交的方向)上以与气冷风扇32c的固体传 播频率相匹配的108. SkHz彼此反相地振动。通过以这种方式使两个扩散板反相振动，通过两个扩散板的激光的散斑图案被有 效地平均，并且散斑噪声显著降低。图中所示的板簧的形状仅是示例。板簧的形状不限于任意特定的形状，只要该形 状获得以预定频率(风扇的固体传播频率)的期望振动模态。接下来对本发明的投影式图像显示设备的第四示例性实施例进行描述。图11是 在本示例性实施例中使用的水冷系统的结构图。图11中所示的水冷系统包括受热套41a、散热器42a、循环泵43a和储液罐44a。 受热套41a热连接到发热元件45并吸收由发热元件45产生的热。由受热套41a吸收的热 通过在受热套41a内流动的冷却液传送到散热器42a。在散热器42a中，该冷却液通过冷却 液与外部空气之间的热交换(放热)冷却。在散热器42a中的冷却液的冷却中使用自然气 冷和强制气冷。冷却的冷却液通过循环泵43a经由储液罐44a被传送到受热套41a。储液 罐44a补偿冷却液由于挥发的损失并因而维持系统中的冷却液的量。上述水冷系统的特征是操作安静并且冷却性能比气冷系统更高，因此适于放出大 量热的发热元件的安静冷却。因此当在高亮度投影仪中使用高输出半导体激光器时，能采 用上述水冷系统作为半导体激光器的冷却方式。图12是第四示例性实施例的投影式图像显示设备的示意性透视图。同样在图12 中，将偏振分束器、光学调制单元(入射侧偏振板、液晶面板、出射侧偏振板)和二向色棱镜 从图中省去。在图12中所示的投影式图像显示设备29d中，第一扩散板36c和第二扩散板37c 通过板簧33d连接到水冷系统40b的循环泵43b。板簧33d设计为使得第一扩散板36c和 第二扩散板37c以循环泵43b的固体传播频率彼此反相地振动。因而，当将水冷系统40b 应用于半导体激光器30d的冷却时，获得与上述第二示例性实施例相同的效果。
图12中的循环泵43b对应于图11中的循环泵43a。类似地，受热套41b对应于受 热套41a。散热器42b对应于散热器42a。储液罐44b对应于储液罐44a。半导体激光器 30b对应于发热元件45。在图12中，显示了 一示例，在该示例中，第二示例性实施例的气冷系统被水冷系 统代替，但第一示例性实施例或第三示例性实施例的气冷系统也能用水冷系统代替。在低亮度投影仪中可使用低输出半导体激光器作为光源。在这些情形中，可不提 供专用于半导体激光器的冷却方式(气冷风扇)。在上文所述的情形中，安装在通路R/G/B的每一个中的扩散板作为一组通过板簧 连接到排气风扇。排气风扇是用于将壳体内的空气排到外部以便放热的风扇。在此构造中， 扩散板的每一个以排气风扇的固体传播频率共振。然而，排气风扇与每个通道的扩散板之 间的距离不同。相对于板簧，如下中的每一个在长度上不同连接排气风扇和R通路扩散板 的第一部分；连接排气风扇和G通路扩散板的第二部分；以及连接排气风扇和B通路扩散 板的第三部分。由此，板簧必须设计为使得第一到第三部分具有共同的共振频率。可替代地，仅对白光的散斑对比度(待描述)具有最大影响的G通路扩散板连接 到排气风扇并引起振动。在低亮度投影仪的情形中，即使仅当绿色激光的散斑噪声被消除 时，获得特定的视觉效果。最后，在下文基于实际测量的结果对通过本发明实现的降斑效果进行描述。通常， 将散斑对比度称为用于散斑噪声强度的量化评估的指标。散斑对比度(n)通过散斑图案 强度的标准偏差(O1)与散斑图案的平均强度(Iave)的比率表示，如下面的方程所示n = O ^Iave因此，当N是数据项的数量(散斑图像象素的数量)，而I (n)是第n数据项(象 素)的亮度时，散斑图案强度的标准偏差(O1)和平均强度(Iave)如由下面的方程所示 {方程1}
权利要求
一种放大和显示图像的投影式图像显示设备，包括壳体；激光光源；冷却机构，包括在操作期间产生振动的部件；扩散板，扩散从所述激光光源发射的光；光学系统，使通过所述扩散板扩散的光成形为具有均匀亮度分布和矩形横截面的光；以及光学调制元件，对由所述光学系统成形的光进行调制；其中所述冷却机构中包括的所述部件和所述扩散板通过振动传递构件相连。
2.如权利要求1中所述的投影式图像显示设备，其中所述冷却机构中包括的所述部件 的固体传播频率与所述振动传递构件的特征频率相匹配。
3.如权利要求1中所述的投影式图像显示设备，进一步包括多个所述扩散板，其中这 些扩散板的每一个通过所述振动传递构件连接到所述冷却机构中包括的所述部件。
4.如权利要求3中所述的投影式图像显示设备，其中所述冷却机构中包括的所述部件 的固体传播频率与所述振动传递构件的特征频率相匹配。
5.如权利要求3或4中所述的投影式图像显示设备，其中所述光学系统包括多个光学 元件，并且此多个光学元件和所述多个扩散板交替布置。
6.如权利要求3到5中的任一项所述的投影式图像显示设备，其中所述振动传递构件 在包括于所述冷却机构中的所述部件的固体传播频率下的振动模态具有引发所述多个扩 散板彼此反相地振动的振型。
7.如权利要求1到6中的任一项所述的投影式图像显示设备，其中所述振动传递构件 是板簧。
8.如权利要求1到7中的任一项所述的投影式图像显示设备，其中所述冷却机构中包 括的所述部件是用于向所述激光光源供应冷却空气的风扇。
9.如权利要求1到7中的任一项所述的投影式图像显示设备，其中所述冷却机构中包 括的所述部件是用于将所述壳体内的空气排到外部的风扇。
10.如权利要求1到7中的任一项所述的投影式图像显示设备，其中所述冷却机构中包 括的所述部件是用于使冷却液循环的泵。
全文摘要
一种放大和显示图像的投影式图像显示设备包括壳体；激光光源(30a)；冷却机构(32a)，其包括在操作期间产生振动的部件；扩散板(16g)，其扩散从该激光光源(30a)发射的光；光学系统(4d)，其使通过该扩散板(16g)扩散的光成形为具有均匀亮度分布和矩形横截面的光；以及光学调制元件(35)，其对由该光学系统(4d)成形的光进行调制；其中冷却机构(32a)中包括的部件和扩散板(16g)通过振动传递构件(33a)相连。
文档编号G02F1/13GK101981493SQ20088012837
公开日2011年2月23日 申请日期2008年3月28日 优先权日2008年3月28日
发明者宇都宫基恭 申请人:Nec显示器解决方案株式会社