投影型影像顯示裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及投影型影像顯示裝置，特別是涉及被配置在從其光源部至液晶顯示元件之間的光學元件。
【背景技術】
[0002]投影型影像顯示裝置已經通過以下的專利文獻I等已知，該投影型影像顯示裝置對來自光源的白色光進行聚光而形成發光面，在該發光面的附近配置旋轉型濾色器，對來自該濾色器的射出光進行聚光并入射至一個光調制元件，將由該光調制元件形成的圖像通過投射透鏡而投射到屏幕上。此外，在該投影型影像顯示裝置(或液晶顯示裝置)中，為了使來自光源的光高效地照射到顯示面板的顯示區域上，采用截面形狀為與顯示面板的顯示區域相似形狀的方形的棒狀透鏡，使其光源部至影像顯示元件的光程長度短，為了實現裝置整體的小型化，將棒狀透鏡由以其光軸為中心而分割為多個(4個)的分割棒的集合體構成，這也已經通過以下的專利文獻2而已知。
[0003]現有技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:特許第4716528號
[0006]專利文獻2:特開平9 - 222603號公報
【發明內容】
[0007]發明要解決的課題
[0008]S卩，為了在棒狀透鏡中得到充分的照度分布的效果，需要使其長度相對于截面形狀的一邊成為規定的值的倍數，因此，在由于采用大型的顯示面板等而棒狀透鏡的截面變大的情況下，其長度也變大，因此，存在裝置整體大型化的問題，但根據上述專利文獻2中公開的由4個分割棒的集合體構成的棒狀透鏡，不會使其長度變大而能夠實現裝置整體的小型化，但是，如以下也敘述的那樣，其中針對投影型影像顯示裝置、尤其是伴隨著大量的發熱的光學系統中的安裝構造，沒有進行充分的考慮。
[0009]因此，本發明鑒于基于上述的現有技術的投影型影像顯示裝置而完成，其目的在于，提供實際上適于安裝在投影型影像顯示裝置中的棒狀透鏡和安裝有該棒狀透鏡的投影型影像顯示裝置的結構。
[0010]用于解決課題的手段
[0011]為了解決上述課題，根據本發明，提供一種投影型影像顯示裝置，具備:光源，放射白色光；截面為方形的棒狀透鏡，入射來自所述光源的白色光且射出照度均勻分散的光；光調制元件，配置在所述棒狀透鏡的射出面的附近，將從該棒狀透鏡射出的光作為入射光而根據圖像信號進行調制，形成顯示影像；以及投射透鏡，對由所述光調制元件調制后的顯示影像進行放大投射，該投影型影像顯示裝置的特征在于，所述棒狀透鏡具備:僅一對棒，將所述棒狀透鏡以在其方形截面的長邊上分為二個的方式沿光軸分割而形成，且在相互對置的面的周邊的一部分上形成了薄膜；以及蓋部，覆蓋所述一對棒的外周，將該一對棒保持為由形成在相互對置的面上的所述薄膜稍微分隔而對置，且在所述棒狀透鏡的入射側和射出側形成有開口部。
[0012]發明效果
[0013]根據上述的本發明，發揮以下優異的效果:提供即使在近年的伴隨著光源的發光強度的增大而被照射非常強的光的光學系統中也適于安裝的棒狀透鏡和安裝有該棒狀透鏡的投影型影像顯示裝置的結構。
【附圖說明】
[0014]圖1是表示本發明的一實施方式的投影型影像顯示裝置的主要部分結構的一例的俯視以及側視圖。
[0015]圖2是包含表示上述投影型影像顯示裝置中的棒狀透鏡部的詳細構造的部分截面的立體圖。
[0016]圖3是表示構成上述棒狀透鏡部的一對棒的構造的主視、側視、后視圖。
[0017]圖4是包含上述一對棒的接合部分的部分放大立體圖。
[0018]圖5是表示上述棒狀透鏡部和對其進行保持的蓋部之間的位置關系的圖。
【具體實施方式】
[0019]以下，參照附圖詳細說明本發明的一實施方式。
[0020]首先，圖1是表示本發明的一實施方式的投影型影像顯示裝置的主要部分結構的一例的俯視圖(圖UA))、以及側視圖(圖1(B))，在此，在各圖中，導入本地右手直角坐標系。即，在圖1(A)中，將多重反射元件(棒狀透鏡)的長度方向設為Z軸，在與該Z軸正交的面內將與紙面平行的軸設為X軸，并且將從該紙面內向外的軸設為Y軸。此外，在圖1(B)中，在與上述Z軸正交的面內將與所述紙面平行的軸設為Y軸，并且將從該紙面外向內的軸設為X軸。即，圖1(A)是從Y軸方向觀看投影型影像顯示裝置的俯視圖，并且圖1(B)是從X軸方向觀看投影型影像顯示裝置的側視圖。
[0021]在這些圖中，放電燈I和反射器2構成用于放射白色光的光源。另外，作為放電燈1，例如能夠使用超高壓水銀燈等。即，超高壓水銀燈高效地放射白色光，且其亮度(強度)非常高，其放射光能夠通過作為聚光性優異的反射器2的鏡面而高效地聚光。更具體而言，該反射器2由將具有第一焦點(短焦點)和第二焦點(長焦點)的橢圓(但是為半圓)旋轉而成的橢圓旋轉面構成，在其內表面上，形成有透射紅外線且高效地反射可見光的電介質的多層膜，將從配置在第一焦點(短焦點)上的放電燈I放射的光之中的可見光分量向第二焦點(長焦點)進行反射。
[0022]此外，在上述的光源的Z軸方向的后方，配置有作為聚光光學元件的多重反射元件即棒狀透鏡3，從上述放電燈I射出的光被反射器2捕獲并聚光，入射至棒狀透鏡3。關于該棒狀透鏡3，其結構在以下詳述，但其入射面(圖的左端部)配置在上述橢圓面鏡2的第二焦點(長焦點)、即由反射器反射的可見光分量聚光的位置的附近，且其射出面成為在X軸方向上長且在Y軸方向上短的形狀，其長寬比被設定為與以下敘述的作為光調制元件的反射型影像顯示元件10的長寬比相同。即，若將棒狀透鏡3的射出面的X軸方向的長度設為“C”，將Y軸方向的長度設為“D”，將反射型影像顯示元件10的X軸方向的長度設為“E”，將Y軸方向的長度設為“F”，則滿足C/D = E/F。由此，在棒狀透鏡3內多次反射的光線在其射出面上成為與液晶反射型影像顯示元件10相似且均勻的強度的光分布。
[0023]此外，在本例中，在棒狀透鏡3的射出面附近，配置有旋轉式的濾色器即色輪(color wheel)4o該色輪4是將分別僅透射R(紅)、G(綠)、B(藍)、C(青)、Y(黃)、W(白)的光的6種扇狀的透射型的濾色器按順序在圓周(旋轉)方向上配置而構成、且能夠進行其旋轉控制的圓盤狀的濾色器。此外，代替上述的6種類的濾色器，由R (紅)、G (綠)、B (藍)構成的3種類的濾色器也能夠實現該色輪4。
[0024]即，通過旋轉上述的色輪4，從而從光源射出的白色光以時序分解為6色(R (紅)、G(綠)、B(藍)、C(青)、Y(黃)、W(白))的光。之后，從該色輪4射出的光經由構成對該射出光進行聚光的照明光學要素的中繼鏡(relay lens) 5?8，進而經由TIR棱鏡9，照射到反射型影像顯示元件10上。
[0025]在此，敘述構成上述照明光學要素的中繼鏡5?8的作用，這些中繼鏡對從棒狀透鏡3射出且透射了色輪4的光進行聚光，從而起到防止光的發散的作用。此外，中繼鏡起到將在色輪4的射出面上均勻的光分布在反射型影像顯示元件10的面上進行放大的作用。進而，中繼鏡具有使得光大致平行的作用。并且，TIR棱鏡9將所入射的光全反射，導入至反射型影像顯示元件10。
[0026]反射型影像顯示元件10是能夠控制各個單元(cell)的2維的光調制元件，由這些單元形成的影像經由投影透鏡11，被放大投影到例如屏幕等之上。
[0027]該反射型影像顯示元件10通過在圖中以標號100示出的控制裝置(例如，由微機或存儲器構成)，與上述的色輪4的旋轉取得同步，由此，按色輪4的每種色光來顯示基于圖像信號的圖像，且將從TIR棱鏡9入射的光向投影透鏡11的方向反射。即，由反射型影像顯示元件10反射后的光線成為不滿足TIR棱鏡9的全反射角的角度，所以透射TIR棱鏡9，入射至投影透鏡11。另外，在此，將光射出色輪4后透射TIR棱鏡9而到達反射型影像顯示元件10的表面的光學系統稱為照明光學系統。
[0028]接下來，以下參照附圖2?5說明上述的棒狀透鏡3的細節。
[0029]近年，為了提升投影圖像的亮度從而提高顯示性能，光源的發光強度增大，但是，伴隨于此，在被照射非常強的光的光學系統、特別是入射來自光源的白色光而射出照度均勻分散的光的棒狀透鏡中，需要對于該強度非常高的放射光的對策。此外，在上述現有技術中也進行了敘述，還需要針對伴隨作