[发明专利]照明装置及投射型影像显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及将来自光源的光转换为多种颜色的光而将其依次射出的照明装置及使用了这种照明装置的投射型影像显示装置。

背景技术

以往，存在使用了由简称为DMD(数字微镜装置(Digital Micromirror Device))的微镜元件构成的反射型显示元件的投射型影像显示装置。另外，在该投射型影像显示装置中使用了将来自光源的白色光依次色时分割(日文原文：色時分割)成红色波长区域的光(以下简称为红色光)、绿色波长区域的光(以下简称为绿色光)、蓝色波长区域的光(以下简称为蓝色光)，并将色时分割后的照明光依次射出的照明装置。

使用了这种照明装置的投射型影像显示装置例如以图9所示的方式构成。

该投射型影像显示装置使用将来自光源的作为全方位光的白色光色时分割而以均匀的亮度射出的照明装置110。此外，该投射型影像显示装置包括：照明装置110、将从照明装置110依次射出的各色光的光束向目标物引导的引导光学系统120、对从引导光学系统120依次照射的彩色照明光进行光调制的调制装置130、投影调制后的影像光的投射透镜140。

对于照明装置110而言，作为光源111使用具备产生作为全方位光的白色光的氙气灯或超高压水银灯等放电灯111a的白色光源。该光源111在具有旋转抛物面状的镜面的反射器111b的焦点位置设置有放电灯111a。此外，从放电灯111a放射的光被反射器111b反射，从而作为白色点光111c从光源111射出。

另外，对于该照明装置110而言，作为将从光源111射出的白色点光111c色时分割的装置使用色轮112。色轮112是构成为以轮中心为旋转中心而旋转的圆盘状物体，在该圆盘状物体的固定圆周上朝向旋转方向依次配置有透过红色光的滤光器(R滤光器)112R、透过绿色光的滤光器(G滤光器)112G及透过蓝色光的滤光器(B滤光器)112B。所述滤光器112R、112G、112B由玻璃构件构成。另外，该色轮112构成为，当从光源111射出的白色光作为点光照射到排列在规定半径上的滤光器112R、112G、112B时，利用各滤光器112R、112G、112B的透过作用而依次抽出透过红色光、绿色光及蓝色光。

另外，在该照明装置110中，为了使从色轮112透过的光束成为具有均匀亮度分布的色光，设置有由玻璃等方棒体构成的柱状积分器113。从色轮112向该柱状积分器113导入的色光在柱状积分器113的内表面反复反射成为亮度分布均匀的光而射出。

另外，在具备上述照明装置110的投射型影像显示装置中，对从照明装置110射出的光进行引导的引导光学系统120包括聚光透镜121、123及全反射镜122等设备，通过这些设备向调制装置130照射从照明装置110射出的光。

调制装置130使用简称为DMD131的微镜元件及吸收器(吸收体)132，以进行数字光调制。另外，调制装置130对经由引导光学系统120从照明装置110依次照射的红色光、绿色光及蓝色光同步提供影像信号，分别按照每个色光根据影像信号控制DMD131的ON、OFF，并且控制开关比例而进行光调制。即，通过所谓PWM控制来进行光调制。

另外，在该投射型影像显示装置中，如此光调制后的彩色影像光作为被人眼合成的影像而经由投射透镜140投影到屏幕等上。图9所示的照明装置及使用其的投射型影像显示装置为上述那样的装置。将此技术称为由现有技术A，该技术A例如记载在专利文献1中。

另外，作为类似于上述照明装置及使用其的投射型影像显示装置的装置，作为光源使用激发荧光体的激发用光源，作为色轮，具有被来自光源的出射光激发而产生红色光、绿色光及蓝色光的荧光体层在固定半径上沿周向排列使用的色轮装置。这种照明装置及使用其的投射型影像显示装置称为现有技术B。这种现有技术B例如记载在专利文献2中。

(在先技术文献)

(专利文献)

专利文献1：日本特开2004-85813号公报

专利文献2：日本特开2004-325874号公报、段落0057-0064

另外，现有技术A中的照明装置110构成为通过滤光器112R、112G、112B从由光源111射出的白色光抽出透过红色光、绿色光及蓝色光。因此，照明装置110存在如下问题，即，若要提高色纯度，则从光源111射出的光量中的被利用的光量变少，反之，若为了提高亮度而要增加光量，则必须牺牲色纯度。即，色纯度与光量存在平衡选择的关系。