CN102621778B - 影像显示装置和导光模块 - Google Patents
影像显示装置和导光模块 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102621778B CN102621778B CN201210020834.XA CN201210020834A CN102621778B CN 102621778 B CN102621778 B CN 102621778B CN 201210020834 A CN201210020834 A CN 201210020834A CN 102621778 B CN102621778 B CN 102621778B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- peristome
- shadow shield
- rod integrator
- light
- face
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/005—Diaphragms
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
- G02B27/0938—Using specific optical elements
- G02B27/0994—Fibers, light pipes
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/005—Projectors using an electronic spatial light modulator but not peculiar thereto
- G03B21/008—Projectors using an electronic spatial light modulator but not peculiar thereto using micromirror devices
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/14—Details
- G03B21/20—Lamp housings
- G03B21/2006—Lamp housings characterised by the light source
- G03B21/2033—LED or laser light sources
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/14—Details
- G03B21/20—Lamp housings
- G03B21/208—Homogenising, shaping of the illumination light
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B33/00—Colour photography, other than mere exposure or projection of a colour film
- G03B33/06—Colour photography, other than mere exposure or projection of a colour film by additive-colour projection apparatus
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3141—Constructional details thereof
- H04N9/315—Modulator illumination systems
- H04N9/3152—Modulator illumination systems for shaping the light beam
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/10—Beam splitting or combining systems
- G02B27/1006—Beam splitting or combining systems for splitting or combining different wavelengths
- G02B27/102—Beam splitting or combining systems for splitting or combining different wavelengths for generating a colour image from monochromatic image signal sources
- G02B27/1026—Beam splitting or combining systems for splitting or combining different wavelengths for generating a colour image from monochromatic image signal sources for use with reflective spatial light modulators
- G02B27/1033—Beam splitting or combining systems for splitting or combining different wavelengths for generating a colour image from monochromatic image signal sources for use with reflective spatial light modulators having a single light modulator for all colour channels
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
本发明提供一种影像显示装置和导光模块,其能够以一种遮光板对应多种柱形积分器。影像显示装置包括:光源部(2);显示器件(4),其具有用于形成显示影像的像素区域;和导光部(3),其将来自光源部的出射光引导至显示器件的像素区域。导光部包括:柱形积分器(23),其具有供来自光源部的出射光入射的入口开口部(23a)和入口开口部的相反侧的出口开口部(23b);以及遮光板(24),其配置在柱形积分器的入口开口部与光源部之间。遮光板具有用于使来自光源部的出射光向柱形积分器通过的多个种类的开口部。遮光板配置成如下状态:使得多个种类的开口部中的相对于所搭载的柱形积分器的入口开口部为相似形的开口部与入口开口部匹配。
Description
技术领域
本发明涉及影像显示装置和能够应用于该影像显示装置的导光模块。
背景技术
在下述专利文献1中记载了投射式显示装置。在该投射式显示装置中,氙灯的输出光被聚光并通过遮光板的开口部,然后入射至柱形积分器(rod integrator)的入口开口部。
上述遮光板在柱形积分器的前方立起设置并固定在支承座,该遮光板在与柱形积分器的入口开口部相对的位置设有上述开口部。由此,必要光入射到柱形积分器,另一方面,不要的光由遮光板反射到氙灯侧。遮光板的开口部构成为比柱形积分器的入口开口部大。
入射到柱形积分器内的光在柱形积分器的内表面反复反射,并作为经过矩形转换而提高了均匀性的光从出口开口部射出。从柱形积分器射出的光经由透镜、反射镜、棱镜等,并由DMD(Digital Micromirror Device,数字微镜器件)等显示器件进行调制而成为影像光,然后投射至屏幕。
专利文献1:日本专利第4572163号公报
一般来说,通过将遮光板的开口部与柱形积分器的入口开口部形成为纵横比相同的矩形(因而属于相似形状),能够使通过了遮光板的光高效地入射到柱形积分器。
此外,通过使显示器件的像素区域的纵横比与柱形积分器的入口开口部和出口开口部的纵横比相同,能够在显示器件没有浪费地利用照明光,能够在屏幕上显示明亮的影像。
然而,显示器件的像素区域的纵横比多种多样,例如已知有4∶3和16∶9的纵横比。因此,根据在背景技术中说明的结构,对于4∶3的显示器件,需要准备具有纵横比为4∶3的入口开口部和出口开口部的柱形积分器、和具有纵横比为4∶3的开口部的遮光板,此外,对于16∶9的显示器件,需要准备具有纵横比为16∶9的入口开口部和出口开口部的柱形积分器、和具有纵横比为16∶9的开口部的遮光板,
此外,即使是具有相同纵横比的显示器件,也存在像素区域的尺寸不同的情况。因此,需要针对像素区域的每个尺寸准备柱形积分器和遮光板。
即,在背景技术的结构中,需要将柱形积分器和遮光板这两方作为与显示器件的像素区域的纵横比和尺寸对应的专用品来构成。换言之,柱形积分器和遮光板仅能够按照特定的1对1的组合来使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种影像显示装置,其具有能够以一种遮光板对应多种柱形积分器的结构。此外,本发明的目的在于提供一种能够应用于该种影像显示装置的导光模块。
本发明的一个方式涉及的影像显示装置具备:光源部;显示器件,所述显示器件具有用于形成显示影像的像素区域;以及导光部,所述导光部将来自所述光源部的出射光引导至所述显示器件的所述像素区域,所述导光部包括:柱形积分器,所述柱形积分器具有入口开口部和位于所述入口开口部的相反侧的出口开口部,来自所述光源部的所述出射光向所述入口开口部入射;以及遮光板,所述遮光板配置在所述柱形积分器的所述入口开口部和所述光源部之间,所述遮光板具有多个种类的开口部,所述多个种类的开口部用于使来自所述光源部的所述出射光向所述柱形积分器通过,所述遮光板被配置成如下状态:使得所述多个种类的开口部中的、与所搭载的所述柱形积分器的所述入口开口部为相似形的开口部与所述入口开口部匹配。
根据上述的一个方式,遮光板具有多个种类的开口部,有选择地使用这些开口部中的一个。因此,能够提供一种能够以一种遮光板对应多种柱形积分器的结构。
本发明的目的、特征、面貌和优点通过下面的详细的说明和附图而变得更加明确。
附图说明
图1是实施方式涉及的影像显示装置的结构概要图。
图2是举例示出实施方式涉及的影像显示装置的立体图。
图3是举例示出实施方式涉及的影像显示装置的、包括截面的立体图。
图4是举例示出实施方式涉及的影像显示装置的剖视图。
图5是由图4中的单点划线包围的部分V的放大图。
图6是沿图5中的VI-VI线的剖视图。
图7是示出从图6将遮光板卸除后的状态的图。
图8是举例示出实施方式涉及的遮光板的俯视图。
图9是与图6对应的剖视图。
图10是与图6对应的剖视图。
图11是用于说明实施方式涉及的遮光板的形状的图。
标号说明
1:影像显示装置;
2:光源部;
3:导光部;
4:显示器件;
21、22:聚光透镜;
23:柱形积分器;
23a:入口开口部;
23b:出口开口部;
24:遮光板;
24a、24b、24c:开口部;
24d、24ad、24bd、24cd:中心;
24e、24f、24g:外缘的一部分;
50:导光模块;
51:保持部材;
51ba:端面;
51baa:端面的外缘;
52:镜筒。
具体实施方式
图1示出了实施方式涉及的影像显示装置1的结构概要图。在图1的例子中,影像显示装置1为投射式的影像显示装置(所谓的投影仪),其包括:光源部2、导光部3、显示器件4、投射部5、屏幕6和光检测部7。
另外,由于下面是以影像显示装置1的光学系统及其相关结构为主进行说明的,因此对电源系统、处理系统、控制系统等的图示和详细说明均被省略。换言之,影像显示装置1的电源系统、处理系统、控制系统等能够应用已有的各种结构。
光源部2构成为输出照明光,该照明光用于显示影像的投射。另外,为了使说明容易理解,将光源部2的输出光的光轴(换言之,光路)8以双点划线图示。导光部3构成为将从光源部2射出的光向显示器件4引导。
显示器件4构成为:取得由导光部3引导来的照明光和显示影像的数据,基于显示影像数据来加工照明光,并输出加工后的光(即,显示影像)。显示器件4具有排列有用于形成显示影像的像素的区域(下面,也称作像素区域),来自光源部2的输出光经导光部3照射到该像素区域。通过基于对应的显示影像数据控制各像素的状态,从而形成显示影像。
在此,作为显示器件4举例示出DMD(Digital Micromirror Device,数字微镜器件),将显示器件4也称作DMD4。不过,也可以采用液晶面板等其他显示器件。
投射部5构成为对由显示器件4形成的显示影像进行放大投射。屏幕6是供来自投射部5的输出光照射的部材。在此,影像显示装置1可以构成为以下的结构:从与投射部5相同的一侧观察屏幕6上的显示影像的结构(所谓的前置型);和从与投射部5相反的一侧观察屏幕6上的显示影像的结构(所谓的后置型)。另外,在前置型的情况下,也可以将除了屏幕6以外的结构称作影像显示装置1。
光检测部7构成为检测DMD4的关闭状态时的反射光。由光检测部7测定的光强度被用于例如对光源部2的输出光的等级监视。
图2示出了举例表示影像显示装置1的一部分结构的立体图。在图2中对光源部2、导光部3、DMD4和光检测部7进行了图示。
在图2的例子中,光源部2包括半导体发光模块11R、11G、11B、准直透镜12R、13R、12G、13G、12B、13B以及分色镜14R、14B。
半导体发光模块11R具有下述的结构:在基座安装有输出红色的光(下面,也称作R光)的半导体发光元件(LED或激光器等)。半导体发光模块11G也同样地构成,并输出绿色的光(下面,也称作G光)。此外,半导体发光模块11B也同样地构成,并输出蓝色的光(下面,也称作B光)。另外,控制半导体发光模块11R、11G、11B以预定周期依次进行光输出。
准直透镜12R、13R以将半导体发光模块11R的输出光整形成平行光束的方式设置。同样地,准直透镜12G、13G以将半导体发光模块11G的输出光整形成平行光束的方式设置,准直透镜12B、13B以将半导体发光模块11B的输出光整形成平行光束的方式设置。
分色镜14R具有对半导体发光模块11R所输出的R光进行反射的结构,并且分色镜14R被设置成供通过了准直透镜12R、13R的R光入射。另外,半导体发光模块11G、11B输出的G光和B光透过分色镜14R。
分色镜14B具有对半导体发光模块11B所输出的B光进行反射的结构,并且分色镜14B被设置成供通过了准直透镜12B、13B的B光入射。另外,半导体发光模块11R、11G输出的R光和G光透过分色镜14B。
在图2的例子中,分色镜14R、14B是交叉的,在由分色镜14R、14B划分出的四个方向中的三个方向分别设置有半导体发光模块11R、11G、11B,并在余下的一个方向设置有导光部3。
在所述配置例中,从半导体发光模块11R射出并通过了准直透镜12R、13R的R光由分色镜14R反射,并且所述R光透过分色镜14B并输入至导光部3。同样地,从半导体发光模块11B射出并通过了准直透镜12B、13B的B光由分色镜14B反射,并且所述B光透过分色镜14B并输入至导光部3。此外,从半导体发光模块11G射出并通过了准直透镜12G、13G的G光透过分色镜14R、14B并输入至导光部3。
将半导体发光模块11R、11G、11B、准直透镜12R、13R、12G、13G、12B、13B以及分色镜14R、14B的配置设定成使得由光源部2输出的(换言之输入到导光部3的)R光、G光和B光沿着同一光路。
另外,光源部2的结构不限于所述例子。
在图2的例子中,导光部3包括聚光透镜21、22、柱形积分器(rod integrator)23、遮光板24、中继透镜(relay lens)25、26、27、反射镜28、29、中继透镜30和棱镜31。
聚光透镜21、22被设置成使从光源部2射出的R光、G光和B光聚光。聚光后的R光、G光和B光经由遮光板24的开口部(后述)输入到柱形积分器23。
柱形积分器23是从截面观察为矩形的筒状体,并且该筒状体的内面构成为对光源部2所射出的R光、G光和B光进行反射。例如能够通过将四块反射镜以从截面观察呈矩形的方式组合成筒状并以粘接剂固定来形成柱形积分器23。
从柱形积分器23的一端的开口部23a(下面,也称作入口开口部23a)输入的光由柱形积分器23的内表面多次反射,并从另一端的开口部23b(下面,也称作出口开口部23b)射出。通过柱形积分器23,从入口开口部23a输入的光束的截面形状(在与光轴8正交的面内的形状)被转换成与柱形积分器23的截面形状(在与光轴8正交的面内的形状)对应的矩形,并且该矩形截面内的光强度分布被均匀化,如此整形后的光束从出口开口部23b输出。即,由聚光透镜21、22聚光后的R光、G光和B光通过柱形积分器23,由此被如上所述地整形。
在此,举例示出了在柱形积分器23的长度方向的任意的各个部位处柱形积分器23的截面形状都相同的情况。在该情况下,入口开口部23a与出口开口部23b为相同形状。另外,也可以将入口开口部23a与出口开口部23b形成为不同形状。
遮光板24配置在柱形积分器23的入口开口部23a与聚光透镜22之间(从而也配置在柱形积分器23的入口开口部23a与光源部2之间)。遮光板24被设置成用于对由聚光透镜21、22聚光后的R光、G光和B光的光束中不进入柱形积分器23的内部的光(即不要的光)进行遮蔽。作为上述不要光,例如可以列举出:从构成柱形积分器23的反射镜的端面(入口开口部23a侧的端面)入射并通过反射镜的内部然后从出口开口部23b侧的端面射出并继续行进的光;和通过反射镜的外侧并继续行进的光。
另外,存在着上述不要光的热使粘贴反射镜的粘接剂的粘接力劣化的情况,因此通过遮光板24,能够防止这样的粘接力的劣化。其结果是,能够防止柱形积分器23的变形。
对于遮光板24在后面进行详细叙述。
中继透镜25、26、27以将柱形积分器23的输出光整形成平行光束的方式设置。反射镜28、29被配置成将由中继透镜25、26、27生成的平行光束引导至棱镜31。另外,在棱镜31和反射镜29之间配置有中继透镜30。
棱镜31能够根据入射角度不同而使光折射或透过。鉴于此性质,棱镜31被构成和配置为:(i)能够将来自光源部2的照明光引导至DMD4;(ii)能够将DMD4的打开状态时的反射光引导至与自光源部2起的到来光路不同的光路;(iii)能够将DMD4的关闭状态时的反射光引导至与自光源部2起的到来光路和打开状态时的反射光路不同的光路。
另外,在图2的例子中,打开状态时的反射光路相对于DMD4的像素区域的面形成大致90°,关闭状态时的反射光路相对于像素区域的面形成小于90°的角度。此外,来到DMD4的照明光的光路相对于像素区域的面形成小于90°但比关闭状态时的反射光路的上述角度大的角度。
在此,DMD4取得由影像生成电路输出的影像信号、半导体发光模块11R、11G、11B的发光顺序和发光周期,并基于所取得的这些信息来控制各像素的状态、即微反射镜的姿势角度(打开状态或关闭状态)。
DMD4的打开状态时的反射光由棱镜31引导至投射部5(参考图1),从而形成显示影像。另一方面,DMD4的关闭状态时的反射光由棱镜31引导至光检测部7。
在图2的例子中,光检测部7包括漫射板41和亮度传感器42。具体来说,漫射板41和亮度传感器42被配置成使得来自棱镜31的光(即DMD4的关闭状态时的反射光)经漫射板41入射至亮度传感器42。亮度传感器42例如是输出电流根据受光光量而变化的传感器。
图3和图4分别示出了举例表示影像显示装置1的一部分结构的立体图和剖视图。另外,图3是观察图4中图示的截面的立体图。此外,图5示出了由图4中的单点划线包围的部分V的放大图。此外,图6示出了沿图5中的VI-VI线的剖视图。此外,为了使说明容易理解,图7示出了从图6将遮光板24卸除的状态。
图3~图7是导光部3(参考图1和图2)的更为具体的结构例。图3~图7举例示出了一体地保持聚光透镜21、22、柱形积分器23、遮光板24和中继透镜25、26、27从而实现了模块化的结构。另外,将所述模块称作导光模块50。
图3~图7举例示出的导光模块50除了上述的要素21~27之外,还包括柱形积分器23的保持部材51和镜筒52。
在图3~图7的例子中,保持部材51由第一保持部材51a和第二保持部材51b构成。第一保持部材51a固定连接于柱形积分器23,并且该第一保持部材51a在保持柱形积分器23的状态下通过螺钉53相对于第二保持部材51b固定。通过螺钉54将遮光板24安装于第二保持部材51b。另外,采用螺钉53、54以外的安装方法也没有问题。
在图3~图7的例子中,镜筒52是通过将第一镜筒52a、第二镜筒52b、第三镜筒52c连接起来而构成的。在此,各镜筒52a、52b、52c的内部形状在与镜筒52的中心轴正交的剖视图(参考图6和图7)中呈圆形。第一镜筒52a收纳有聚光透镜21、22和保持部材51,该保持部材51处于安装有柱形积分器23和遮光板24的状态。第二镜筒52b收纳有中继透镜25,第三镜筒52c收纳有中继透镜26、27。
上述要素21~27以下述的状态定位并固定在镜筒52内,该状态为各透镜21、22、25、26、27的球面虚拟中心、柱形积分器23的入口开口部23a和出口开口部23b的开口中心(换言之,柱形积分器23的中心轴)、以及遮光板24的开口部(后述)的开口中心与由光源部2(参考图1和图2)供给的照明光的光轴一致的状态。
在此,保持部材51的形状是任意的,不过优选为通过保持部材51与镜筒52的内壁接触来对与镜筒52的中心轴(对应于上述光轴8)正交的面内的移动进行限制的形状。这是因为:由此一来,仅通过将保持部材51插入至镜筒52,就能够完成柱形积分器23和遮光板24在上述正交面内的定位。
作为这样的形状的一例,图3~图7图示的第二保持部材51b的至少一部分具有与第一镜筒52a的内部空间的形状和尺寸相同的圆筒形状。另外,通过使所述圆筒形状的中心轴与柱形积分器23的中心轴一致,能够使柱形积分器23的中心轴容易地与镜筒52的中心轴重合。
在图3~图7的例子中,构成第二保持部材51b的上述圆筒形状在柱形积分器23的入口开口部23a的一侧具有端面51ba,该端面51ba与镜筒52的中心轴正交并在镜筒52的中心轴方向上与聚光透镜21、22相对,并且该端面51ba形成为包围柱形积分器23的入口开口部23a的形状。更为具体地来说,构成第二保持部材51b的上述圆筒形状形成为能够收纳柱形积分器23的中空形状,该中空空间到达端面51ba,因此端面51ba的中央部开口。柱形积分器23的入口开口部23a位于端面51ba的该开口部。如图3~图6所示,在该端面51ba安装有遮光板24。
在此,将DMD4的像素区域、柱形积分器23的入口开口部23a和出口开口部23b、以及遮光板24的开口部各自的形状(更为具体地来说是俯视形状)彼此形成为相似形。
另外,相似比为1的情况(即相同)也属于相似的一个形态。
只要保证相似的关系,无论柱形积分器23的出口开口部23b和DMD4的像素区域中的哪一个大都没有问题,两者为相同的大小也没有问题。这是因为:从柱形积分器23输出的矩形光束的截面尺寸能够在向DMD4照射前由中继透镜25、26、27等进行调整。另外,在图2中,举例示出了DMD4的像素区域较大的情况。
此外,无论柱形积分器23的入口开口部23a和遮光板24的开口部中的哪一个大都没有问题,两者为相同的大小也没有问题。不过,为了得到由遮光板24产生的上述效果,优选由聚光透镜21、22聚光后的光束不在柱形积分器23的外部行进,或者不进入到构成柱形积分器23的反射镜的端面。此外,基于光的利用效率的观点,优选将更多的光量输入到柱形积分器23内。有鉴于此,优选遮光板24的开口部与柱形积分器23的入口开口部23a为大致相同的大小(容许与上述的观点相应的尺寸差)(参考图5的例子)。
另外,DMD4的像素区域的纵横比多种多样。例如在WUXGA(宽屏超级扩展图形阵列,Widescreen Ultra eXtended Graphics Array)中,像素区域由1920×1200像素构成,其纵横比为大约16∶10。此外,在XGA(扩展图形阵列,Extended GraphicsArray)中,像素区域由1024×768像素构成,其纵横比为大约4∶3。此外,在1080P中,像素区域由1920×1080像素构成,其纵横比为大约16∶9。
由此,根据所搭载的DMD4的像素区域的纵横比,分开使用柱形积分器23的种类。与此相对地,由于对遮光板24实施了在下面说明的处理,因此能够以一个遮光板24对应多种DMD4,换言之能够对应多种柱形积分器23。
另外,在此,设除DMD4、柱形积分器23和遮光板24以外的要素是共用的,而与所搭载的DMD4和柱形积分器23的种类无关。
图8示出遮光板24的俯视图。图8相当于从图6将遮光板24以外的要素卸除后的图。不过,以双点划线的形式留有第二保持部材51b的外形(换言之,第一镜筒52a的内壁面的形状)。
在图8中举例示出的遮光板24设有三种开口部24a、24b、24c。任一个开口部24a、24b、24c均是用于使来自光源部2的出射光朝向柱形积分器23通过的矩形的开口部,只是纵横比不同。例如,开口部24a具有与WUXGA对应的纵横比,开口部24b具有与XGA对应的纵横比,开口部24c具有与1080P对应的纵横比。
根据所搭载的DMD4的像素区域的纵横比,换言之根据柱形积分器23的入口开口部23a的纵横比,有选择地采用三种开口部24a、24b、24c。更为具体地来说,以使开口部24a、24b、24c中的相对于所搭载的柱形积分器23的入口开口部23a为相似形的开口部、与该入口开口部23a匹配的状态配置遮光板24。
另外,两个开口部处于匹配状态指的是(a)双方的开口部的中心一致且(b)对应的边平行的状态。另外,在矩形的开口部的情况下,也可以采用(c)开口部的长度方向相同(换言之,处于平行状态)这样的条件来替代条件(b)。
例如,图6举例示出了开口部24a与柱形积分器23组合在一起的状态。此外,图9举例示出了开口部24b与柱形积分器23组合在一起的状态,图10举例示出了开口部24c与柱形积分器23组合在一起的状态。
这样,遮光板24具有三种开口部24a、24b、24c,有选择地采用这些开口部24a、24b、24c中的一个。因此,能够使三种柱形积分器23共用一种遮光板24,换言之,能够使三种DMD4共用一种遮光板24。
其结果是,能够减少用于制造遮光板的冲压模具的种类。具体来说,与仅具有一个开口部的遮光板相比,通过遮光板24能够将冲压模具的种类减少至1/3。由此,能够抑制冲压模具的制造成本。
此外,与分别制造仅具有开口部24a的遮光板、仅具有开口部24b的遮光板、以及仅具有开口部24c的遮光板的情况相比,能够实现遮光板用的材料的用量减少。
在此举例示出开口部24a、24b、24c的尺寸为:WUXGA用的开口部24a为横长10.72mm、纵长7.38mm,XGA用的开口部24b为横长9.3mm、纵长7.3mm,1080P用的开口部24c为横长10.72mm、纵长6.73mm。
在所述例子的情况下,对于开口部24a、24c,横向尺寸是相同的,而纵向尺寸的差仅为0.65mm(=7.38mm-6.73mm)。因此,在制造出仅具有开口部24a的遮光板和仅具有开口部24c的遮光板的情况下,即使看到遮光板也难以通过目视判别开口部24a、24c。
因此,例如存在着将与所指定的种类不同的遮光板从部件生产车间发送到组装车间的可能性。此外,例如存在着将这样的不同的遮光板从部件仓库投入至组装生产线并就此进行安装的可能性。此外,例如在种类不同的遮光板混杂的情况下,难以通过目视检查准确地区别这些遮光板。
与此相对地,通过遮光板24,能够解决这样的问题。例如,即使是在同一场所制造所搭载的DMD4的种类不同的三种影像显示装置1的情况下(三种影像显示装置1可以是以同一生产线制造的,也可以是以不同的生产线制造的),应供给到组装生产线的遮光板为一种即可。由此,消除了错误地供给不同种类的遮光板的情况。此外,例如即使是在制造遮光板后WUXGA、XGA和1080P的生产数量的比率发生改变的情况下,也能够抑制应供给到组装生产线的遮光板的数量的过多和不足。
鉴于上述的各种效果,采用遮光板24特别对于多品种少量生产的影像显示装置、例如用于业务用途的投影仪来说是优选的。
在此,图11示出了用于说明遮光板24的形状的图。图11是与图8同样的俯视图,不过为了使说明容易理解而对描绘线的粗度和种类进行了各种改变。
如图11所示,遮光板24的开口部24a、24b、24c从该遮光板24的中心24d来看呈放射状地排列。虽然并不限定于所述配置例,不过通过放射状排列能够使得开口部24a、24b、24c紧凑地聚在一起。由此,能够实现遮光板24的小型化和材料用量减少。
另外,在图11的例子中,各开口部24a、24b、24c的中心24ad、24bd、24cd位于以遮光板24的中心24d为中心在周向隔开相等角度(即120°)的位置,并且位于离开遮光板24的中心24d相等距离的位置。
此外,如上所述,遮光板24安装于第二保持部材51b的端面51ba,遮光板24形成为下述的形状:无论是开口部24a、24b、24c中的哪一个与柱形积分器23的入口开口部23a匹配的状态,遮光板24均不会从第二保持部材51b的端面51ba突出(参考图6、图9和图10)。由此,能够实现遮光板24的小型化,其结果是能够实现遮光板用的材料的用量减少。
此外,由于遮光板24不从第二保持部材51b的端面51ba突出,因此遮光板24的大小不会影响到镜筒52的内径的设计。相应地,镜筒52的尺寸设计和材料选择变得容易。
根据图6、图9、图10和图11来把握不从第二保持部材51b的端面51ba突出的形状的一例。即,无论遮光板24的开口部24a、24b、24c中的哪一个处于上述匹配状态,均存在遮光板24的外缘的一部分24e、24f、24g(参考图11)中的某一个与第二保持部材51b的端面51ba的外缘51baa一致。
更为具体地来说,遮光板24的外缘的一部分24e是以开口部24a的中心24ad为中心的预定半径的圆弧。此外,遮光板24的外缘的另外一部分24f是以开口部24b的中心24bd为中心的预定半径的圆弧。此外,遮光板24的外缘的剩余的一部分24g是以开口部24c的中心24cd为中心的预定半径的圆弧。即,这些圆弧依次连接而形成遮光板24的外缘。在此,上述预定半径是形成第二保持部材51b的端面51ba的外缘51baa的圆周的半径。
另外,从遮光板24的中心24d观察,遮光板24的外缘的一部分24e位于与开口部24a相反的一侧。此外,从遮光板24的中心24d观察,遮光板24的外缘的一部分24f位于与开口部24b相反的一侧。此外,从遮光板24的中心24d观察,遮光板24的外缘的一部分24g位于与开口部24c相反的一侧。此外,各部分24e、24f、24g朝向从遮光板24的中心24d离开的方向形成为凸形状。
根据这样的形状,仅使遮光板24的外缘的一部分24e、24f、24g与第二保持部材51b的端面51ba的外缘51baa重合,就能够对遮光板24进行定位。即,能够容易地对遮光板24进行定位。
此外,安装有遮光板24的保持部材51形成为下述的尺寸:当从镜筒52的中心轴上观察时,该保持部材51不会从相对较大的聚光透镜21(和与聚光透镜21具有相同程度的尺寸的中继透镜26、27)的外形突出。由此,保持部材51的大小不会对镜筒52的内径的设计产生影响。从该点来说,也使得镜筒52的尺寸设计和材料选择变得容易。
例如,聚光透镜21和中继透镜26、27的最大外径为大约50mm,保持部材51的最大外径(更为具体地来说是第二保持部材51b的最大外径)为大约45mm,构成遮光板24的外缘的各圆弧部分24e、24f、24g的半径为大约22mm。在此,遮光板24的各圆弧部分24e、24f、24g的半径等于镜筒52的中心轴与位于距离该中心轴最远的位置的圆弧部分24e、24f或24g之间的距离。由此,根据上述尺寸例,从镜筒52的中心轴上观察,遮光板24不从保持部材51突出,保持部材51不从透镜21、26、27突出。
由此,例如在通过对圆杆或管的切削加工来制造用于收纳聚光透镜21、22和保持部材51的第一镜筒52a的情况下,只要所准备的圆杆或管的外径具有由聚光透镜21的最大外径加上镜筒52的壁厚而得到的大小即可。对于收纳中继透镜26、27的第三镜筒52c来说也是同样的。此外,对于第二镜筒52b,只要是能够完成中继透镜25的收纳和镜筒52a、52c的连接的大小即可。即,无需为了将遮光板24收纳到镜筒52内而准备远超过聚光透镜21的最大外径的大型材料。因而,能够抑制镜筒52的制造成本。
根据上述的各种结构,能够从各种方面实现部件成本(换言之,部件制造成本)的削减和生产率的提高。所述效果例如对影像显示装置1的低价格化有所贡献。
另外,对于遮光板24的形状说明了各种特征,不过也可以通过采用了这些特征中的一项或多项的其他形状来构成遮光板,能够享受由所采用的特征产生的效果。
下面,说明各种变形例。
在上文中,举例示出了遮光板24的开口部24a、24b、24c的纵横比彼此不同的情况。与此相对地,也可以构成为开口部24a、24b、24c的一部分或者全部的纵横比相同但大小不同。例如,XGA和SXGA+的纵横比同为大约4∶3,不过XGA的像素区域由1024×768像素构成,SXGA+的像素区域由1400×1050像素构成,两者的像素区域大小不同。由此,例如也可以将开口部24a形成为WUXGA用,将开口部24b形成为XGA用,将开口部24c形成为SXGA+用。
此外,遮光板24的开口部的个数为2个或4个以上也没有问题。
此外,也可以通过在影像显示装置1的上述示例的结构(参考图1)上追加其他要素而形成的结构来提供影像显示装置。
相反地,也可以通过从影像显示装置1的上述示例的结构(参考图1)中省略要素而形成的结构来提供影像显示装置。例如,可以将省略了投射部5和屏幕6的结构、省略了光检测部7的结构、省略了投射部5、屏幕6和光检测部7的结构等作为影像显示装置提供。此外,省略了DMD4的结构也可以作为影像显示装置提供。通过提供这些简化了的结构,从而例如拥有该结构的人能够将该结构与跟省略了的要素对应的特定的要素进行组合。
此外,在上文中,举例示出了影像显示装置1为全彩色显示用的情况,不过影像显示装置1例如也可以是单色显示用的结构。
对本发明进行了详细说明,不过上述的说明在所有的局面中均为示例,并不以这些说明来限定本发明。应当了解的是,能够不超出本发明的范围地推测出未举例示出的无数的变形例。
Claims (5)
1.一种影像显示装置,
该影像显示装置具备:
光源部;
显示器件,所述显示器件具有用于形成显示影像的像素区域;以及
导光部,所述导光部将来自所述光源部的出射光引导至所述显示器件的所述像素区域,
所述导光部包括:
柱形积分器,所述柱形积分器具有入口开口部和位于所述入口开口部的相反侧的出口开口部,来自所述光源部的所述出射光向所述入口开口部入射;
遮光板,所述遮光板配置在所述柱形积分器的所述入口开口部和所述光源部之间;以及
保持部材,该保持部材保持所述柱形积分器,
所述遮光板具有多个种类的开口部,所述多个种类的开口部用于使来自所述光源部的所述出射光向所述柱形积分器通过,
所述遮光板被配置成如下状态:使得所述多个种类的开口部中的、与所搭载的所述柱形积分器的所述入口开口部为相似形的开口部与所述入口开口部匹配,
所述遮光板的所述多个种类的开口部从所述遮光板的中心呈放射状地排列,
所述保持部材具有端面,该端面形成为将所述柱形积分器的所述入口开口部包围的形状,
所述遮光板以所述状态安装在所述保持部材的所述端面,无论使所述多个种类的开口部中的哪一个开口部为所述状态地将所述遮光板安装于所述端面,所述遮光板都不会从所述端面突出。
2.根据权利要求1所述的影像显示装置,其中,
无论使所述多个种类的开口部中的哪一个开口部为所述状态地将所述遮光板安装于所述端面,所述遮光板的外缘的一部分都与所述端面的外缘一致。
3.根据权利要求2所述的影像显示装置,其中,
所述保持部材的所述端面的所述外缘形成为预定半径的圆形,
所述遮光板的所述外缘由按照所述预定半径确定的圆弧的组合构成。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的影像显示装置,其中,
所述导光部还包括:
聚光透镜,所述聚光透镜配置在所述遮光板与所述光源部之间;和
镜筒,所述镜筒收纳所述聚光透镜和所述保持部材,
所述保持部材形成为这样的尺寸:当从所述镜筒的中心轴上观察时,所述保持部材不从所述聚光透镜突出。
5.一种导光模块,该导光模块搭载于影像显示装置,并将来自光源部的出射光引导至显示器件的像素区域,
所述导光模块包括:
柱形积分器,所述柱形积分器具有入口开口部和位于所述入口开口部的相反侧的出口开口部,来自所述光源部的所述出射光向所述入口开口部入射;
遮光板,所述遮光板配置在所述柱形积分器的所述入口开口部和所述光源部之间;以及
保持部材,该保持部材保持所述柱形积分器,
所述遮光板具有多个种类的开口部,所述多个种类的开口部用于使来自所述光源部的所述出射光向所述柱形积分器通过,
所述遮光板被配置成如下状态:使得所述多个种类的开口部中的、与所搭载的所述柱形积分器的所述入口开口部为相似形的开口部与所述入口开口部匹配,
所述遮光板的所述多个种类的开口部从所述遮光板的中心呈放射状地排列,
所述保持部材具有端面,该端面形成为将所述柱形积分器的所述入口开口部包围的形状,
所述遮光板以所述状态安装在所述保持部材的所述端面,无论使所述多个种类的开口部中的哪一个开口部为所述状态地将所述遮光板安装于所述端面,所述遮光板都不会从所述端面突出。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011-017469 | 2011-01-31 | ||
JP2011017469A JP5595297B2 (ja) | 2011-01-31 | 2011-01-31 | 映像表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102621778A CN102621778A (zh) | 2012-08-01 |
CN102621778B true CN102621778B (zh) | 2014-09-03 |
Family
ID=46561776
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201210020834.XA Expired - Fee Related CN102621778B (zh) | 2011-01-31 | 2012-01-30 | 影像显示装置和导光模块 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8690356B2 (zh) |
JP (1) | JP5595297B2 (zh) |
CN (1) | CN102621778B (zh) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8902485B2 (en) | 2012-11-29 | 2014-12-02 | Christie Digital Systems Usa, Inc. | Contrast enhancing system |
US10237524B2 (en) * | 2016-08-05 | 2019-03-19 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Lighting device and projection display apparatus using the same |
CN108732115B (zh) * | 2018-05-18 | 2023-09-29 | 中国矿业大学(北京) | 一种用于观察圆形管道内流场的纹影系统 |
US11392020B2 (en) * | 2020-11-27 | 2022-07-19 | DigiEngin Optoelectronics Taizhou Ltd., Co. | Autofocus projection apparatus having focal-length fine adjustment, and projection light engines including the same |
CN113917779B (zh) * | 2021-06-23 | 2023-03-21 | 深圳市安华光电技术股份有限公司 | 微型投影光机及投影设备 |
WO2024063618A1 (ko) * | 2022-09-23 | 2024-03-28 | 엘지이노텍 주식회사 | 광학 장치 및 이를 포함하는 전자 디바이스 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001021994A (ja) * | 1999-07-06 | 2001-01-26 | Onkyo Corp | 映像投影装置 |
JP2004239934A (ja) * | 2003-02-03 | 2004-08-26 | Plus Vision Corp | 照明光学系およびそれを用いたプロジェクタ |
JP3757222B2 (ja) * | 2003-08-22 | 2006-03-22 | Necビューテクノロジー株式会社 | 投写型表示装置 |
JP2005316406A (ja) | 2004-03-30 | 2005-11-10 | Sanyo Electric Co Ltd | 光学部材及び照明装置及び投写型映像表示装置 |
US7210795B2 (en) * | 2004-05-31 | 2007-05-01 | Nisca Corporation | Light quantity adjusting device and projector apparatus using the same |
KR20060111793A (ko) | 2005-04-25 | 2006-10-30 | 삼성전자주식회사 | 조명유니트 및 이를 채용한 화상투사장치 |
JP4190529B2 (ja) * | 2005-09-09 | 2008-12-03 | 三洋電機株式会社 | プロジェクタ装置 |
JP4572163B2 (ja) | 2005-11-24 | 2010-10-27 | Necディスプレイソリューションズ株式会社 | ロッドインテグレータ保護構造と投射型表示装置 |
JP2007256321A (ja) * | 2006-03-20 | 2007-10-04 | Casio Comput Co Ltd | プロジェクタ及びプロジェクタの面外ゴーストの削減方法 |
US20100118213A1 (en) * | 2007-04-23 | 2010-05-13 | Panasonic Corporation | Projection display device |
US7703948B2 (en) | 2007-11-08 | 2010-04-27 | Martin Professional A/S | Interchangeable light effects |
JP4662185B2 (ja) * | 2008-05-15 | 2011-03-30 | カシオ計算機株式会社 | 光源装置及びプロジェクタ |
-
2011
- 2011-01-31 JP JP2011017469A patent/JP5595297B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2012
- 2012-01-17 US US13/352,056 patent/US8690356B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2012-01-30 CN CN201210020834.XA patent/CN102621778B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012159552A (ja) | 2012-08-23 |
US20120194748A1 (en) | 2012-08-02 |
US8690356B2 (en) | 2014-04-08 |
JP5595297B2 (ja) | 2014-09-24 |
CN102621778A (zh) | 2012-08-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102621778B (zh) | 影像显示装置和导光模块 | |
CN104301647B (zh) | 能够在显示区域上投影不同的图像的显示设备 | |
CN100412685C (zh) | 光通道,均匀光照明装置与采用该装置的投影仪 | |
US20210145284A1 (en) | Method for surface scanning in medical imaging and related apparatus | |
US7972007B2 (en) | Image generating apparatus using a mirror common to a plurality of optical paths | |
CN101782715B (zh) | 投影图像显示设备以及投影光学系统 | |
CN105093543B (zh) | 3d显示装置 | |
EP0435523A2 (en) | Helmet display | |
JP2007140522A (ja) | プロジェクタ/プロジェクション兼用のディスプレイ装置 | |
US20120105432A1 (en) | Method for Displaying Three-Dimensional Image | |
CN101644884A (zh) | 拼接视场体视三维显示装置及方法 | |
JP2013068886A6 (ja) | 映像表示装置 | |
JP2013068886A (ja) | 映像表示装置 | |
CN102759847A (zh) | 扫描型图像显示装置 | |
JP2010072596A (ja) | 表示装置及び移動体 | |
CN1892409B (zh) | 光学系统装置、以及具备该装置的投影型图像显示装置 | |
CN103048866A (zh) | 基于平面显示器的悬浮式360°光场三维显示装置和方法 | |
CN103969929A (zh) | 图像显示设备 | |
JP5444399B2 (ja) | 電子装置 | |
CN104181758B (zh) | 激光投影机 | |
CN105929623A (zh) | 一种多屏投影设备及方法 | |
CN102681307A (zh) | 投影仪以及图像显示系统 | |
KR101245493B1 (ko) | 다면 동시 투사형 빔 프로젝터 | |
JP2000069504A (ja) | 立体画像表示装置 | |
US7245280B2 (en) | Laser display system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140903 Termination date: 20220130 |