CN102171610B - 投影型显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种具有光利用效率高、寿命长的光源装置的投影型显示装置，其具有：第1及第2光源灯(11、12)；光强度均匀化元件(15)；第1及第2弯折镜(13、14)；图像显示元件(61)，其对从光强度均匀化元件(15)射出的光束(L3)进行调制，转换为图像光(L4)；以及投影光学系统(62)，其将图像光投影到屏幕(63)上，第1光源灯(11)、第2光源灯(12)、第1弯折镜(13)以及第2弯折镜(14)配置为，使第1光源灯(11)的第1光轴(11c)与第2光源灯(12)的第2光轴(12c)不一致，使从第1弯折镜(13)到入射端(15a)的第1距离与从第2弯折镜(14)到入射端(15a)的第2距离不同。

Description

投影型显示装置
技术领域
本发明涉及使用多个光源灯的投影型显示装置。 
背景技术
为了实现利用投影型显示装置显示的影像的大画面化和高亮度化，提出了包括具有多个光源灯的多灯式光源装置的投影型显示装置。例如，专利文献1(日本特开2001-359025号公报的第0013～0018段，图1)提出了一种投影型显示装置用的光源装置，使用配置在光源灯的会聚点附近的棱镜，将来自相互相对配置的两个光源灯的光束进行合成。 
专利文献 
专利文献1：日本特开2001-359025号公报 
但是，在专利文献1记述的装置中，由于将两个光源灯隔着棱镜相对配置，因此存在光源灯的损耗光中到达相对的光源灯的发光部的光的比率提高、光利用效率低的问题、以及光源灯的寿命由于随着损耗光的入射而导致的光源灯的温度上升而缩短的问题。 
发明内容
本发明就是为了解决上述现有技术的问题而提出的，其目的在于，提供一种具有光利用效率高、寿命长的光源装置的投影型显示装置。 
本发明的投影型显示装置的特征在于，其具有：第1光源单元，其射出第1光束；第2光源单元，其以大致面对所述第1光源单元的方式配置，并射出第2光束；光强度均匀化单元，其具有入射端和出射端，将入射到所述入射端的光束转换为强度分布均匀化后的光束，而从所述出射端出射；第1弯折单元，其使从所述第1光源单元射出的所述第1光束朝向所述入射端；第2弯折单元，其使从所述第2光源单元射出的所述第2光束朝向所述入射端；图像显示元件，其对从所述光强度均匀化单元的所述 出射端出射的光束进行调制，转换为图像光；以及投影光学系统，其将所述图像光投影在屏幕上，所述第1光源单元、所述第2光源单元、所述第1弯折单元以及所述第2弯折单元配置为，使所述第1光源单元的第1光轴与所述第2光源单元的第2光轴不一致，使从所述第1弯折单元到所述入射端的第1距离与从所述第2弯折单元到所述入射端的第2距离在与所述光强度均匀化单元的光轴平行的方向上不同。 
在本发明中，将各个构成要素配置成为，使第1光源单元的第1光轴与第2光源单元的第2光轴不一致，使从第1弯折单元到光强度均匀化单元的入射端的第1距离与从第2弯折单元到光强度均匀化单元的入射端的第2距离不同，因此能够减少从第1光源单元朝向第2光源单元的损耗光、以及从第2光源单元朝向第1光源单元的损耗光，提高光利用效率。并且，根据本发明，损耗光的影响减小，因而具有能够延长第1光源单元及第2光源单元的寿命的效果。 
附图说明
图1是简要表示本发明的实施方式1的投影型显示装置的结构的图。 
图2(a)是简要表示比较例中在光强度均匀化元件的入射端的光束分布的图，图2(b)是简要表示实施方式1中在光强度均匀化元件的入射端的光束分布的图，图2(c)是简要表示实施方式1中在光强度均匀化元件的入射端的光束分布的另一例的图。 
图3是简要表示比较例的弯折镜的配置的图。 
图4是表示实施方式1的投影型显示装置的主要部分的结构的图。 
图5是表示计算来自第1光源灯的第1光束的中心光线的偏心量及来自第2光源灯的第2光束的中心光线的偏心量、与光利用效率之间的关系时的结构的说明图。 
图6是表示计算来自第1光源灯的第1光束的中心光线的偏心量及来自第2光源灯的第2光束的中心光线的偏心量、与光利用效率之间的关系的结果的图。 
图7是表示计算第1光源灯的第1光轴与第2光源灯的第2光轴的偏心量、与光利用效率之间的关系时的结构的说明图。 
图8是表示偏置量与光利用效率之间的关系、以及偏置量与损耗光之间的关系的图。 
图9是简要表示本发明的实施方式2的投影型显示装置的结构的图。 
图10是简要表示本发明的实施方式3的投影型显示装置的结构的图。 
图11是简要表示本发明的实施方式4的投影型显示装置的结构的图。 
图12是简要表示本发明的实施方式5的投影型显示装置的结构的图。 
图13是简要表示本发明的实施方式6的投影型显示装置的结构的图。 
图14是表示遮光板的长度与光利用效率之间的关系、以及遮光板的长度与损耗光之间的关系的图。 
具体实施方式
实施方式1 
图1是简要表示本发明的实施方式1的投影型显示装置的结构的图。如图1所示，实施方式1的投影型显示装置具有：光源装置10，其射出强度被均匀化后的光束；图像显示元件(光阀)61，其根据输入影像信号对从光源装置10射出的光束L3进行调制，而转换为图像光L4；以及投影光学系统62，其将图像光L4放大投影到屏幕63上。图1示出了反射型图像显示元件61，但图像显示元件61也可以是透射型图像显示元件。图像显示元件61例如是液晶光阀、数字微镜装置(DMD：Digital Micromirror Device)等。在背面投射型投影型显示装置的情况下，屏幕63是投影型显示装置的一部分。并且，光源装置10、图像显示元件61、投影光学系统62及屏幕63的配置不限于图示的示例。 
光源装置10具有：作为第1光源单元的第1光源灯11，其射出第1光束L1；作为第2光源单元的第2光源灯12，其以大致面对第1光源灯11的方式配置，并射出第2光束L2；作为光强度均匀化单元的光强度均匀化元件15，其将入射到入射端15a的光束转换为强度分布均匀化的光束，并从出射端15b出射；作为第1弯折单元的第1弯折镜13，其使从第1光源灯11射出的第1光束L1朝向入射端15a；以及作为第2弯折单元的第2弯折镜14，其使从第2光源灯12射出的第2光束L2朝向入射端15a。 
在实施方式1中，从第1光源灯11射出的第1光束L1以及从第2光源灯12射出的第2光束L2是会聚光束。将第1光源灯11、第2光源灯12、第1弯折镜13、第2弯折镜14以及光强度均匀化元件15配置为，使第1光源灯11的第1光轴11c与第2光源灯12的第2光轴12c不一致，且使从第1弯折镜13到入射端15a的第1 距离与从第2弯折镜14到入射端15a的第2距离不同(使距离相差后面叙述的偏置量OS)。图1示出了从第1弯折镜13到入射端15a的第1距离比从第2弯折镜14到入射端15a的第2距离短的情况。并且，在图1中示出了将第1光源灯11、第2光源灯12、第1弯折镜13、第2弯折镜14以及光强度均匀化元件15配置为，使第1光源灯11的第1光轴11c与光强度均匀化元件15的光轴15c所成的角度为90度，使第2光源灯12的第2光轴12c与光强度均匀化单元15的光轴15c形成的角度为90度。 
第1光源灯11例如由射出白色光的发光体11a、和在该发光体11a周围设置的椭圆面镜11b构成。椭圆面镜11b对从与椭圆的第1中心对应的第1焦点出射的光束进行反射，并使其会聚在与椭圆的第2中心对应的第2焦点。发光体11a被配置在椭圆面镜11b的第1焦点附近，从该发光体11a射出的光束会聚在椭圆面镜11b的第2焦点附近。并且，第2光源灯12例如由出射白色光的发光体12a、和在该发光体12a周围设置的椭圆面镜12b构成。椭圆面镜12b对从与椭圆的第1中心对应的第1焦点出射的光束进行反射，并使其会聚在与椭圆的第2中心对应的第2焦点。发光体12a被配置在椭圆面镜12b的第1焦点附近，从该发光体12a射出的光束会聚在椭圆面镜12b的第2焦点附近。另外，也可以使用抛物面镜取代椭圆面镜11b和12b。在这种情况下，在使从发光体11a及12a射出的光束由抛物面镜大致平行化后，由会聚透镜(未图示)会聚。另外，也可以使用抛物面镜之外的凹面镜取代椭圆面镜11b和12b。另外，光源灯的数量也能够设为3台以上。 
并且，在实施方式1的投影型显示装置中，将第1光源灯11、第2光源灯12、第1弯折镜13、第2弯折镜14以及光强度均匀化元件15配置为，使第1光束L1的第1会聚点F1相比于第1弯折镜13位于光强度均匀化元件15侧，使第2光束L2的第2会聚点F2相比于第2弯折镜14位于光强度均匀化元件15侧。被椭圆面镜11b会聚的第1光束L1再被第1弯折镜13会聚在光强度均匀化元件15的入射端15a附近。被椭圆面镜12b会聚的第2光束L2再被第2弯折镜14会聚在光强度均匀化元件15的入射端15a附近。并且，在实施方式1的投影型显示装置中，第1光束L1的中心光线(在实施方式1中与光轴15c平行)入射到入射端15a的第1入射位置、与第2光束L2的中心光线(在实施方式1中与光轴15c平行)入射到入射端15a的第2入射位置是相互不同的位置，而且是偏离光强度均匀化元件15的光轴15c的位置(后 面叙述的偏离了偏心量d1、d2的位置)。 
光强度均匀化元件15具有以下功能：使由第1弯折镜13引导的第1光束L1以及由第2弯折镜14引导的第2光束L2在该光束截面内(即，与光强度均匀化元件15的光轴15c正交的平面内)的光强度均匀化(即，降低照度不均)。光强度均匀化元件15通常利用玻璃或者树脂等透明材料制成，有的构成为侧壁内侧成为全反射面的多边形柱状的棒(即截面形状为多边形的柱状部件)、或者把光反射面作为内侧而组合成筒状的截面形状为多边形的管(管状部件)。在光强度均匀化元件15是多边形柱状的棒的情况下，利用透明材料与空气界面的全反射作用对光进行多次反射，然后从出射端出射。在光强度均匀化元件15是多边形的管的情况下，利用面向内侧的表面镜的反射作用对光进行多次反射，然后从出射端(出射口)出射。光强度均匀化元件15如果能够在光束的行进方向上确保适当的长度，则在内部多次反射后的光能够重叠照射光强度均匀化元件15的出射端15b附近，在光强度均匀化元件15的出射端15b附近能够获得大致均匀的强度分布。 
图2(a)～图2(c)是简要表示在光强度均匀化元件15的入射端15a的光束分布的说明图。在图2(a)～图2(c)中，浓度被描画得较浓(接近黑色)的范围是光束强烈(明亮)的区域，浓度被描画得越淡(越接近白色)的范围是光束微弱(暗淡)的区域。图2(a)表示在使用一个光源灯的比较例中，在光强度均匀化元件的入射端的光束分布的一例。图2(a)表示在入射端15a的中央附近存在光强度的峰值，随着朝向周边而逐渐变暗的分布。并且，图2(b)及图2(c)表示在使用两个光源灯的本发明中，在光强度均匀化元件15的入射端15a的光束分布的示例。另外，图2(b)表示在光强度均匀化元件15的入射端15a，第1光源灯11的光照射区域和第2光源灯12的光照射区域在入射端15a几乎不重合的示例。另外，图2(c)表示在光强度均匀化元件15的入射端15a，第1光源灯11的光照射区域和第2光源灯12的光照射区域在入射端15a大致重合，第1光束L1的中心光线的方向相对于光轴15c倾斜，第2光束L2的中心光线的方向相对于第1光束L1的中心光线的方向以及光轴15c双方倾斜。 
图3是简要表示比较例中的弯折镜的配置的图。图3表示配置一个光源灯，使光源灯的光轴111c与光强度均匀化元件115的光轴115c正交，使在弯折镜113反射后的光束L1的中心光线与光强度均匀化元件的光轴115c一致。在图3所示的比较例中， 能够使弯折镜113的反射面的大小足够大，因而能够使来自光源灯的光束L1几乎没有损耗地弯折。 
图4是表示实施方式1的投影型显示装置的主要部分的结构的图。在图4中示出了第1弯折镜13、第2弯折镜14和光强度均匀化元件15。如图4所示，在实施方式1中，将各个构成要素配置成为，使第1光源灯11的椭圆面镜11b的第2焦点以及第2光源灯12的椭圆面镜12b的第2焦点在光强度均匀化元件15的入射端15a附近。并且使第1光源灯11的第1光轴11c与第2光源灯12的第2光轴12c不一致，使第1光轴11c与第2光轴12c的间隔是比0大的值(偏置量OS)。 
使用第1弯折镜13使来自第1光源灯11的第1光束L1入射到光强度均匀化元件15的入射端15a，同时使用第2弯折镜14使来自第2光源灯12的第2光束L2入射到光强度均匀化元件15的入射端15a，在这种情况下，第1弯折镜13不能遮挡第2光束L2，所以第1弯折镜13不能确保足够的大小。因此，在图4所示的结构中，不能避免第1光束L1及第2光束L2出现某种程度的损耗。 
假设使由第1弯折镜13弯折后的第1光束L1的中心光线L10以及由第2弯折镜14弯折后的第二光束L2的中心光线L20，与光强度均匀化元件15的光轴15c一致，则光的损耗进一步增大。因此，在实施方式1的投影型显示装置中，将由第1弯折镜13弯折后的第1光束L1的中心光线L10相对于光强度均匀化元件15的光轴15c的偏心量d1、以及由第2弯折镜14弯折后的第2光束L2的中心光线L20相对于光强度均匀化元件15的光轴15c的偏心量d2，设为比0大的值。 
图5是表示计算偏心量d1、d2与光利用效率之间的关系时的结构的说明图。如图5所示，例如，如果构成为使来自第1光源灯11的第1光束的中心光线L10入射到偏心量d1的位置，则来自第1光源灯11的第1光束L1会聚在光强度均匀化元件15的入射端15a上偏离了偏心量d1的位置，因而在光强度均匀化元件15的入射端15a的光利用效率降低。同样，如图5所示，例如，如果构成为使来自第2光源灯12的第2光束的中心光线L20入射到偏心量d2的位置，则来自第2光源灯12的第2光束L2会聚在光强度均匀化元件15的入射端15a上偏离了偏心量d2的位置，因而在光强度均匀化元件15的入射端15a的光利用效率降低。 
图6是表示偏心量d1、d2与光利用效率B之间的关系的仿真计算结果的图。如图6所示，光利用效率B表示相对于偏心量d1、d2为0时、即如图4所示入射到光 强度均匀化元件15的光束的中心光线与光强度均匀化元件15的光轴15c一致时的光利用效率之比。根据图6，在偏心量d1为0时，光利用效率B为1。在偏心量d1为0.5mm时，光利用效率B为0.99，在偏心量d1逐渐增加为1mm、1.5mm、2mm时，光利用效率B下降为0.97、0.92、0.84。在实施方式1中，例如，将偏心量d1及d2都设为1.5mm，以使光利用效率B高达0.9以上，而且来自第2光源灯12的第2光束L2不易被第1弯折镜14遮挡(即，缓解干涉)。但是，偏心量d1及d2能够根据各个构成要素的形状、尺寸、配置、光束的行进方向、各个构成要素的光学特性、所要求的性能等各种因素进行确定。 
图7是表示偏心量d3与光利用效率C之间的关系的仿真计算结果的图。如图4所示，在实施方式1中，第1光源灯11的第1光轴11c相比第2光源灯12的第2光轴12c更靠近光强度均匀化元件15侧配置。第1弯折镜13的光强度均匀化元件15的光轴15c侧的端部13a相比于光强度均匀化元件15的光轴15c被配置在第1光源灯11侧(图4中的上侧)，以便极力避免与来自第2光源灯12的第2光束L2的干涉。在图7中表示把图4中的偏心量d1固定为1.5mm，对改变偏心量d3时的光利用效率C进行仿真计算的结果。图7中的光利用效率C与图6中的光利用效率B相同地表示相对于偏心量d1为0时、即第1光束L1的中心光线L10与光强度均匀化元件15的光轴15c一致时的光利用效率之比。在图7中示出了使偏心量d3从1mm变化到5mm时的光利用效率C的变化。根据图7得知，在偏心量d3较小时，第1弯折镜13变小，因而光利用效率C降低，在使偏心量d3从1mm开始增大时，光利用效率C逐渐提高，在偏心量d3为3mm及3.5mm时，光利用效率C最高。 
图8是表示偏置量OS与光利用效率之间的关系、以及偏置量OS与损耗光之间的关系的图。在图8中示出了以下结果，把偏心量d1及d2固定为1.5mm、把偏心量d3固定为3.5mm，使第1光源灯11的第1光轴11c与第2光源灯12的第2光轴12c的偏置量OS从0mm变化到8.5mm，计算这种情况下的光利用效率和损耗光相对于偏置量OS为0mm时的相对值。图8中的“损耗光”表示在使第1光源灯11或者第2光源灯12中任意一方点亮的情况下，对到达另一方光源灯12或者11的发光体12a或者11a的光量进行仿真计算的情况。在图8中，在损耗光较多的情况下，一方光源灯使另一方光源灯的温度大幅上升，因而发光效率和寿命有可能下降。并且，在损耗光成为杂散光进入到投影型显示装置内的其它部位的情况下，有可能产生对画质造成不良影响的问题等。因此，期望损耗光比较少。 
在研究第1光源灯11的第1光轴11c与第2光源灯12的第2光轴12c的偏置量OS时，如果图4所示的偏置量OS增大，则需要增大第2光源灯12的第2弯折镜14，由于能够将第2弯折镜14的靠第1光源灯11侧的端部14a延伸到相比光强度均匀化元件15的光轴15c更靠近第1光源灯11侧，因而即使增大偏置量OS，第2弯折镜14处的光损耗也不会增大。 
在图8中，即使在改变第1光源灯11的第1光轴11c与第2光源灯12的第2光轴12c的偏置量OS时，光利用效率也是固定的。因此优选根据损耗光的量来确定最佳的偏置量OS。在只有第2光源灯12点亮时，把到达第1光源灯11的发光体11a的损耗光设为LA，在增大偏置量OS时，损耗光LA减小。同样，在只有第1光源灯11点亮时，把到达第2光源灯12的发光体12a的损耗光设为LB，在增大偏置量OS时，损耗光LB减小。根据图8得知，在偏置量OS为2.5mm以上时，损耗光LA几乎为0。如图8所示，如果配置成为确保第1光源灯11的第1光轴11c与第2光源灯12的第2光轴12c的偏置量OS为某个固定值以上，则能够维持较高的光利用效率，并且大幅减少损耗光。另外，最佳的偏置量OS不限于图8的示例，能够根据各个构成要素的形状、尺寸、配置、光束的行进方向、各个构成要素的光学特性、所要求的性能等各种因素进行确定。 
如以上说明的那样，在实施方式1的投影型显示装置中，由于配置成为使第1光源灯11的第1光轴11c与第2光源灯12的第2光轴12c相互不一致，因而能够维持较高的光利用效率，并且大幅降低损耗光。 
另外，在实施方式1的投影型显示装置中，由于将第1光源灯11和第2光源灯12的会聚点配置在光强度均匀化元件15的入射端15a附近，因而能够提供光利用效率高的光学系统。 
另外，在实施方式1的投影型显示装置中，由于将第1弯折镜13配置在第1光源灯11与会聚点F1之间，将第2弯折镜14配置在第2光源灯12与会聚点F2之间，并使第1光束L1及第2光束L2弯折，因而能够提供光利用效率高、并降低了损耗光的光学系统。 
另外，在实施方式1的投影型显示装置中，在利用把内表面作为光反射面的管状部件构成光强度均匀化元件15的情况下，能够容易进行光强度均匀化元件15的保持 构造的设计，并且散热性能提高。 
另外，在实施方式1的投影型显示装置中，在光强度均匀化元件15是利用透明材料构成的截面形状为多边形的柱状光学元件的情况下，容易进行光强度均匀化元件15的设计。 
另外，在实施方式1的投影型显示装置中，由于将各个构成要素配置成为使会聚点相比第1弯折镜13及第2弯折镜14位于光强度均匀化元件15侧，因而能够抑制各个弯折镜的发热。因此，在实施方式1的投影型显示装置中，不需要追加冷却装置等，能够实现结构的简约、装置的低成本。 
实施方式2 
图9是简要表示本发明的实施方式2的投影型显示装置的光源装置20的结构的图。图9所示的光源装置20能够用作图1(实施方式1)所示的投影型显示装置的光源装置。图9中的第1光源灯21、第2光源灯22、第1弯折镜23、第2弯折镜24以及光强度均匀化元件25，分别与图1中的第1光源灯11、第2光源灯12、第1弯折镜13、第2弯折镜14以及光强度均匀化元件15的结构相同。图9中的发光体21a及22a、椭圆面镜21b及22b、光轴21c及22c、入射端25a、出射端25b以及光轴25c，分别与图1中的发光体11a及12a、椭圆面镜11b及12b、光轴11c及12c、入射端15a、出射端15b以及光轴15c的结构相同。实施方式2的投影型显示装置与上述实施方式1的投影型显示装置的不同之处在于，其具有中继光学系统26，用于将由第1弯折镜23弯折后的第1光束L1以及由第2弯折镜24弯折后的第2光束L2引导到光强度均匀化元件25。如图9所示，在实施方式2中，中继光学系统26由透镜26a及透镜26b构成，将光束引导到光强度均匀化元件25。通过配置中继光学系统26，能够将入射到光强度均匀化元件25的入射端25a的光束的分布转换为所期望的分布。 
另外，在实施方式2中，除上述之外的内容与上述实施方式1的情况相同。 
实施方式3 
图10是简要表示本发明的实施方式3的投影型显示装置的光源装置30的结构的图。图10所示的光源装置30能够用作图1(实施方式1)所示的投影型显示装置的光源装置。图10中的第1光源灯31、第2光源灯32、第1弯折镜33、第2弯折镜34以及光强度均匀化元件35，分别与图1中的第1光源灯11、第2光源灯12、第1弯折镜13、第2弯折镜14以及光强度均匀化元件15的结构相同。图10中的发光体 31a及32a、椭圆面镜31b及32b、光轴31c及32c、入射端35a、出射端35b以及光轴35c，分别与图1中的发光体11a及12a、椭圆面镜11b及12b、光轴11c及12c、入射端15a、出射端15b以及光轴15c的结构相同。实施方式3的投影型显示装置与上述实施方式1的投影型显示装置的不同之处在于，其具有中继光学系统36，用于将由第1弯折镜33弯折后的第1光束L1以及由第2弯折镜34弯折后的第2光束L2引导到光强度均匀化元件35。如图10所示，在实施方式3中，中继光学系统36由透镜36a、弯折镜36b及透镜36c构成，将光束引导到光强度均匀化元件35。通过配置中继光学系统36，能够将入射到光强度均匀化元件35的入射端35a的光束的分布转换为所期望的分布。并且，如图10所示，中继光学系统36具有弯折镜36b，因而能够提高投影型显示装置的各个构成要素的配置的自由度(即，实现灵活布局)。 
另外，在实施方式3中，除上述之外的内容与上述实施方式1或者2的情况相同。 
实施方式4 
图11是简要表示本发明的实施方式4的投影型显示装置的光源装置40的结构的图。图11所示的光源装置40能够用作图1(实施方式1)所示的投影型显示装置的光源装置。图11中的第1光源灯41、第2光源灯42、第1弯折镜43、第2弯折镜44以及中继光学系统46，分别与图9(实施方式2)中的第1光源灯21、第2光源灯22、第1弯折镜23、第2弯折镜24以及中继光学系统26的结构相同。图11中的发光体41a及42a、椭圆面镜41b及42b、光轴41c及42c，分别与图9中的发光体21a及22a、椭圆面镜21b及22b、光轴21c及22c的结构相同。实施方式4的投影型显示装置的光强度均匀化元件45的结构，与上述实施方式2的投影型显示装置的光强度均匀化元件不同。如图11所示，在实施方式4中，光强度均匀化元件45通过沿光轴45c方向排列配置透镜阵列45a及45b而构成，透镜阵列45a及45b是将多个透镜元件进行二维排列而构成的。利用这种结构的光强度均匀化元件45，能够使照明光束的截面内的强度分布变均匀，抑制照度不均。并且，根据实施方式4的投影型显示装置，与利用光学部件的棒构成光强度均匀化元件的情况相比，能够减小光轴45c方向的尺寸。 
另外，在实施方式4中，除上述之外的内容与上述实施方式1、2或者3的情况相同。 
实施方式5 
图12是简要表示本发明的实施方式5的投影型显示装置的光源装置50的结构的图。图12所示的光源装置50能够用作图1(实施方式1)所示的投影型显示装置的光源装置。图12中的第1光源灯51、第2光源灯52、第1弯折镜53、第2弯折镜54以及光强度均匀化元件55，分别与图1中的第1光源灯11、第2光源灯12、第1弯折镜13、第2弯折镜14以及光强度均匀化元件15的结构相同。图12中的发光体51a及52a、椭圆面镜51b及52b、光轴51c及52c、入射端55a、出射端55b以及光轴55c，分别与图1中的发光体11a及12a、椭圆面镜11b及12b、光轴11c及12c、入射端15a、出射端15b以及光轴15c的结构相同。实施方式5的投影型显示装置与上述实施方式1的投影型显示装置的不同之处在于，将第1光源灯51、第2光源灯52、第1弯折镜53、第2弯折镜54以及光强度均匀化元件55配置成为，使第1光轴51c与光强度均匀化元件55的光轴55c形成的角度小于90度，使第2光轴52c与光强度均匀化元件55的光轴55c形成的角度小于90度。根据实施方式5的结构，能够缩短光源装置50的图12中的纵向尺寸。 
另外，也能够将第1光源灯51、第2光源灯52、第1弯折镜53、第2弯折镜54以及光强度均匀化元件55配置成为，使第1光轴51c与光强度均匀化元件55的光轴55c形成的角度大于90度，使第2光轴52c与光强度均匀化元件55的光轴55c形成的角度大于90度。 
另外，在实施方式5中，除上述之外的内容与上述实施方式1、2、3或者4的情况相同。 
实施方式6 
图13是简要表示本发明的实施方式6的投影型显示装置的光源装置70的结构的图。图13所示的光源装置70能够用作图1(实施方式1)所示的投影型显示装置的光源装置。图13中的第1光源灯71、第2光源灯72、第1弯折镜73、第2弯折镜74以及光强度均匀化元件75，分别与图1中的第1光源灯11、第2光源灯12、第1弯折镜13、第2弯折镜14以及光强度均匀化元件15的结构相同。图13中的发光体71a及72a、椭圆面镜71b及72b、光轴71c及72c、入射端75a、出射端75b以及光轴75c，分别与图1中的发光体11a及12a、椭圆面镜11b及12b、光轴11c及12c、入射端15a、出射端15b以及光轴15c的结构相同。 
实施方式6的投影型显示装置具有遮光板76，该遮光板76与光强度均匀化元件 75的入射端75a相邻，对从第1光源灯71射出而朝向第2光源灯72(尤其是发光体72a及椭圆面镜72b的内表面(反射面))的光束进行遮光(反射或者吸收)，这一点与上述实施方式1的投影型显示装置不同。并且，遮光板76也具有对从第2光源灯72射出而朝向第1光源灯71(尤其是发光体71a及椭圆面镜71b的内表面(反射面))的光进行遮光(反射或者吸收)的功能。遮光板76的材料只要是不透射光的材料即可。 
如图13所示，遮光板76被设于与光强度均匀化元件75的入射端75a相邻的第1光源灯71侧。但是，遮光板76也可以设于与光强度均匀化元件75的入射端75a相邻的第2光源灯72侧。并且，优选遮光板76配置在不遮挡从第1光源灯71朝向第1弯折镜73的光束L1的位置，而且是不遮挡从第2光源灯72朝向第2弯折镜74的光束L2的位置。并且，优选遮光板76构成为能够尽可能多地对从第1光源灯71朝向第2光源灯72的光束(或者从第2光源灯72朝向第1光源灯71的光束)进行遮光的位置、大小(长度及宽度)、以及形状。 
如图13所示，在实施方式6中，能够利用遮光板76对来自第1光源灯71的光束中未到达第1弯折镜73的损耗光L5、以及来自第2光源灯72的光束中的损耗光进行遮光。因此，从第1光源灯71朝向第2光源灯72的损耗光、以及从第2光源灯72朝向第1光源灯71的损耗光减少，第1光源灯71及第2光源灯72受到的损耗光的影响减小，因而具有能够延长第1光源灯71及第2光源灯72的寿命的效果。 
图14是表示对实际配置了遮光板76时的效果进行确认的结果的图。图14示出了使遮光板76的长度E1从0.1mm每次变化0.1mm直到0.6mm时的光利用效率、以及在只有第1光源灯71点亮时到达第2光源灯72的光源72a的损耗光LB的量(相对值)。可知虽然增大遮光板76的长度E1时，光利用效率略微下降，但是能够大幅减少损耗光LB。 
另外，在实施方式6中，除上述之外的内容与上述实施方式1的情况相同。 
标号说明 
10、20、30、40、50、70光源装置；11、21、31、41、51、71第1光源灯；11a、21a、31a、41a、51a、71a发光体；11b、21b、31b、41b、51b、71b椭圆面镜；11c、21c、31c、41c、51c、71c第1光源灯的光轴；12、22、32、42、52、72第2光源灯；12a、22a、32a、42a、52a、72a发光体；12b、22b、32b、42b、52b、72b椭圆面镜； 12c、22c、32c、42c、52c、72c第2光源灯的光轴；13、23、33、43、53、73第1弯折镜；14、24、34、44、54、74第2弯折镜；15、25、35、45、55、75光强度均匀化元件；15a、25a、35a、45a、55a、75a光强度均匀化元件的入射端；15b、25b、35b、45b、55b、75b光强度均匀化元件的出射端；15c、25c、35c、45c、55c、75c光强度均匀化元件的光轴；26、36、46、56中继光学系统；61图像显示元件；62投影光学系统；63屏幕；76遮光板；L1第1光束；L2第2光束；L3来自光强度均匀化元件的出射光；L4图像光；L5第1损耗光；L10中心光线；L20中心光线；F1第1会聚点；F2第2会聚点。 

Claims (10)

1.一种投影型显示装置，其特征在于，所述投影型显示装置具有：
第1光源单元，其射出第1光束；
第2光源单元，其以大致面对所述第1光源单元的方式配置，并射出第2光束；
光强度均匀化单元，其具有入射端和出射端，将入射到所述入射端的光束转换为强度分布经均匀化的光束，而从所述出射端出射；
第1弯折单元，其使从所述第1光源单元射出的所述第1光束朝向所述入射端；
第2弯折单元，其使从所述第2光源单元射出的所述第2光束朝向所述入射端；
图像显示元件，其对从所述光强度均匀化单元的所述出射端出射的光束进行调制，转换为图像光；以及
投影光学系统，其将所述图像光投影在屏幕上，
所述第1光源单元、所述第2光源单元、所述第1弯折单元以及所述第2弯折单元配置为，使所述第1光源单元的第1光轴与所述第2光源单元的第2光轴不一致，使从所述第1弯折单元到所述入射端的第1距离与从所述第2弯折单元到所述入射端的第2距离在与所述光强度均匀化单元的光轴平行的方向上不同；
其中，从所述第1光源单元射出的所述第1光束以及从所述第2光源单元射出的所述第2光束是会聚光束，
所述第1光源单元的所述第1光轴相比所述第2光源单元的所述第2光轴更靠近所述光强度均匀化单元侧配置，
所述第1弯折单元的所述光强度均匀化单元的光轴侧的端部相比于所述光强度均匀化单元的光轴被配置在所述第1光源单元侧，
所述第2弯折单元的靠所述第1光源单元侧的端部延伸到相比所述光强度均匀化单元的光轴更靠近所述第1光源单元侧。
2.根据权利要求1所述的投影型显示装置，其特征在于，
所述第1光源单元、所述第2光源单元、所述第1弯折单元、所述第2弯折单元以及所述光强度均匀化单元配置为，使所述第1光束的第1会聚点相比于所述第1弯折单元位于所述光强度均匀化单元侧，使所述第2光束的第2会聚点相比于所述第2弯折单元位于所述光强度均匀化单元侧。
3.根据权利要求1或2所述的投影型显示装置，其特征在于，所述第1光束的中心光线入射到所述入射端的第1入射位置、与所述第2光束的中心光线入射到所述入射端的第2入射位置是彼此不同的位置，而且是偏离所述光强度均匀化单元的光轴的位置。
4.根据权利要求1或2所述的投影型显示装置，其特征在于，所述投影型显示装置具有遮光单元，该遮光单元与所述入射端相邻设置，对从所述第1光源单元射出并朝向所述第2光源单元的光、以及从所述第2光源单元射出并朝向所述第1光源单元的光进行遮光。
5.根据权利要求1或2所述的投影型显示装置，其特征在于，所述投影型显示装置具有中继光学系统，该中继光学系统将由所述第1弯折单元弯折后的所述第1光束以及由所述第2弯折单元弯折后的所述第2光束引导到所述光强度均匀化单元。
6.根据权利要求1或2所述的投影型显示装置，其特征在于，所述光强度均匀化单元包括把内表面作为光反射面的管状部件。
7.根据权利要求1或2所述的投影型显示装置，其特征在于，所述光强度均匀化单元包括由透明材料制成的多棱柱状部件。
8.根据权利要求1或2所述的投影型显示装置，其特征在于，所述光强度均匀化单元包括二维排列多个透镜元件而构成的透镜阵列。
9.根据权利要求1或2所述的投影型显示装置，其特征在于，所述第1光源单元、所述第2光源单元、所述第1弯折单元、所述第2弯折单元以及所述光强度均匀化单元配置为，使所述第1光源单元的所述第1光轴与所述光强度均匀化单元的光轴形成的角度为90度，使所述第2光源单元的所述第2光轴与所述光强度均匀化单元的光轴形成的角度为90度。
10.根据权利要求1或2所述的投影型显示装置，其特征在于，所述第1光源单元、所述第2光源单元、所述第1弯折单元、所述第2弯折单元以及所述光强度均匀化单元配置为，使所述第1光源单元的所述第1光轴与所述光强度均匀化单元的光轴形成的角度小于90度，使所述第2光源单元的所述第2光轴与所述光强度均匀化单元的光轴形成的角度小于90度。
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