[发明专利]图像显示装置和光学组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种合成有多个具有不同颜色成分的激光束以投影彩色图像的图像显示装置以及在这样的图像显示装置中使用的光学组件，以对于预定波长的激光束显示出预定的反射率或透射率。

背景技术

在诸如激光投影仪之类的各种图像显示装置中，每一种图像显示装置均合成有红色成分（R）、绿色成分（G）和蓝色成分（B）的激光束以在投影面上投影并显示彩色图像，这些图像显示装置已经投入了实际应用。这样的图像显示装置必须维持通过以预定状态合成R、G和B激光束获得的光束的彩色状态，从而投影并显示具有高的颜色再现性的彩色图像。典型地，必须创建通过合成R、G和B激光束获得的光束的白平衡（white balance）。

日本专利特开号2004-226631公开了一种投影仪，该投影仪包括第一光源部、第二光源部、第三光源部、温度检测部、空间光调制器、投影透镜、存储部以及控制部；温度检测部检测每一个光源部的温度；空间光调制器根据图像信号调制来自每一个光源部的光；投影透镜将被空间光调制器调制后的光投影到屏幕上；存储部存储每一个光源部的温度和来自每一个光源部的每一种彩色光的亮度分布之间的关系；基于存储在存储部中的由每一个温度检测部检测到的每一个光源部的温度与每一种彩色光的亮度分布之间的关系，控制部控制空间光调制器以使得屏幕上的彩色光的亮度分布基本上均匀，从而减小与伴随每一个光源部的温度变化而来的不规则颜色分布变化相对应的不规则颜色。

日本专利特开号2008-003270公开了投影图像显示装置的结构，该投影图像显示装置将组合成白光束的光束部分发射到光检测部，从而允许该光束入射到具有安装在光电二极管上的滤色器的光传感器，将用于指示从光传感器输出的光束的光量的信号与控制部中通过R、G和B光量变化进行的先前白平衡调节中的信号值相比较，并改变每一个光源的驱动增益以减少光量之间的差异，从而调节白色度。

日本专利号2663437公开了一种半导体激光装置，通过提供（render）从半导体激光元件发出的监测光强度的温度依赖特性以及彼此相对的光接收元件检测输出的温度依赖特性，该半导体激光装置被配置为减少由于温度变化导致的输出光强度浮动。在该半导体激光装置中，没有执行用于对应于波长变化而实现诸如白平衡之类的预定颜色状态的控制。

如上所述，在用于投影彩色图像的图像显示装置中，有必要创建白平衡，但是每个光源的输出光量变化以及每个光源的输出波长变化导致这种白平衡的损失。换句话说，创建了白平衡的状态表示其光量（即，每个光源的输出）相对用于形成合成光束的每一个颜色成分的光束波长处于预定值，当每一个光源的输出波长变化时，白平衡被损失，除非每一个光源输出了波长变化的预定光量。

在图像显示装置中，采用诸如激光二极管（LD）之类的元件作为每一个颜色成分的激光束光源，但是输出激光束的波长由于温度变化而改变。另一方面，该图像显示装置在各种环境中被使用，而且除了激光束光源之外还设置有由于运行而发热的组件，因而激光束光源的温度变化，并且从激光束光源输出的激光束的波长变化。在基于激光束的光量（亮度）调节白平衡的情况下，当激光束的波长变化时，合成激光束的白平衡就被不利地损失掉了。

发明内容

已经提出了本发明来解决前述问题，本发明的目的是即使当激光束的波长变化时仍然维持诸如白平衡之类的预定颜色状态。

根据本发明第一方案的图像显示装置包括：多个激光束光源部，用于输出彼此不同的多个颜色成分的激光束；合成光束生成部，用于将所述多个颜色成分的激光束合成以生成合成光束；控制部，用于控制所述激光束光源部的输出；分束单元，用于将所述颜色成分的激光束进行分束；以及检测部，用于检测由所述分束单元分束后的所述颜色成分的激光束的光量，同时，所述分束单元的反射率或透射率的增大/减小特性，与在根据所述颜色成分的激光束波长变化而增大或减小所述颜色成分的激光束输出的过程中所述激光束输出的增大/减小特性相反，以维持所述合成光束的预定颜色状态；并且所述控制部被配置为根据由所述检测部检测到的被分束后的所述颜色成分的激光束的光量而控制所述激光束光源部的输出。