Dispositivo de iluminación y dispositivo de visualización de imagen tipo proyección
Descripción general
 Un dispositivo de iluminación capaz de obtener luz de iluminación con un alto grado de paralelismo y distribución de iluminancia uniforme y un dispositivo de iluminación capaz de reducir la uniformidad de contraste debido a la fotoelasticidad y suprimir la aparición de irregularidades de color, Se proporciona un dispositivo de visualización de imágenes del tipo de proyección que se puede realizar. ] La forma de las lentes de corrección 3 refracta no luz paralela con el eje óptico 9 del dispositivo de iluminación de la luz reflejada por el espejo de reflexión 2 de manera que en paralelo la luz y el eje óptico 9, diseñado sobre la base de la ley de Snell. Por lo tanto, la luz de iluminación del dispositivo de iluminación tiene un buen paralelismo. También, como defecto hueco de la luz de iluminación se elimina, incluso mediante el ajuste de la relación de posición entre la fuente de luz 1 y el espejo reflectante 2, de modo que la escasa luz de paralelismo causados ​​por el desplazamiento de la posición paralela por la lente de corrección 3, paralelo También mejora la irregularidad de la iluminación de la luz de iluminación sin disminuir el grado.
Campo técnico
La presente invención se refiere a un dispositivo de iluminación y a un dispositivo de visualización de imágenes del tipo de proyección, tal como un televisor de proyección.
Antecedentes de la técnica
En el tipo de proyección aparato de visualización de imagen se ha comercializado, la fuente de luz y que tiene un espejo parabólico, el dispositivo de iluminación tal como una fuente de luz que combina lente condensadora espejo esférico, el espejo reflectante del espejo parabólico o un espejo esférico o la luz como de una fuente luminosa , Y se centró en cierta dirección se utiliza.
Por ejemplo, en el dispositivo de iluminación usando un espejo parabólico, disponiendo el punto focal a una fuente de luz puntual del espejo parabólico, en principio, la luz reflejada por el espejo parabólico de la luz desde la fuente de luz se convierte en luz paralela, Y se puede obtener una luz de iluminación con una distribución de iluminancia apropiada.
La figura 8 muestra un ejemplo de un aparato de visualización de imágenes del tipo de proyección que usa el dispositivo de iluminación.
Como se ilustra, el dispositivo de visualización de imágenes del tipo de proyección está dispuesto para golpear el punto focal situado en el eje óptico 109 de la porción de emisión de luz en el mismo Espejo parabólico 102 de la fuente de luz 101, el en el lado que se refleja en el espejo parabólico 102 el dispositivo de visualización de cristal líquido 104 es una unidad de iluminación, una lente condensadora 105, el eje central de cada lente de proyección 106 y la pantalla 107 están formados en este orden desde la fuente de luz 101 lado de manera que coincida con el eje óptico 109.
La luz procedente de la fuente de luz 101 en el dispositivo de visualización de imágenes de tipo de proyección que tiene la estructura anterior es incidente en el dispositivo de pantalla de cristal líquido 104 se convierte en luz paralela es reflejada por el espejo parabólico 102, después de una imagen se ha formado en el dispositivo de pantalla de cristal líquido 104, la imagen Pasa a través de la lente condensadora 105 y la lente de proyección 106 y se proyecta sobre la pantalla 107.
Cuando el elemento de visualización de cristal líquido 104 se usa en un dispositivo de visualización de imágenes del tipo de proyección como se describió anteriormente, se requiere mostrar una definición compacta y alta desde el punto de vista del costo y la especificación. Sin embargo, cuando la disposición de los píxeles que constituyen el elemento de visualización de cristal líquido 104 aumenta en densidad, existe un límite en la técnica de fabricación, de modo que el área de la parte que no contribuye a la pantalla, como el cableado, se vuelve relativamente grande. Como resultado, la relación de apertura definida por la relación del área de la abertura del píxel al área del área de visualización disminuye. Si la relación de apertura es pequeña, la eficiencia de utilización de la luz es baja, por lo que surge el problema de que la pantalla de proyección está oscura y la calidad de la imagen es baja. Esto es particularmente llamativo en un dispositivo de pantalla de cristal líquido de matriz activa.
Se propone formar una matriz de microlentes en una superficie del elemento de visualización de cristal líquido 104 con el fin de evitar que la relación de apertura se reduzca debido a dicha alta densidad de píxeles (patente japonesa abierta a consulta por el público n.º 165621 165624). En esta propuesta, mediante la disposición de la matriz de micro lente formada microlentes de manera que correspondan a cada pixel del elemento de pantalla de cristal líquido 104, se enfoca la luz que ha sido incidente sobre una porción que no contribuye a mostrar en la abertura del píxel . Resultante, mayor ratio de apertura efectivo definido por la relación de cantidad de luz que pasa a través del pixel aberturas con relación a la cantidad de luz incidente sobre el área de visualización del elemento de pantalla de cristal líquido, un dispositivo de visualización de cristal líquido del tipo de proyección que permite la visualización aún más brillante solamente pequeño tamaño .
Tarea de solución
Sin embargo, en dicho dispositivo de visualización de imágenes del tipo de proyección, surge el siguiente problema debido a los defectos del dispositivo de iluminación.
Primero, se dará una descripción de un dispositivo de iluminación que usa un espejo parabólico como un ejemplo de los defectos del dispositivo de iluminación.
Como se muestra en la Fig. 8, la luz porción 101a de emisión de la fuente 101 no es un punto, habrá luz desde fuera del punto focal del espejo parabólico 102 se irradia, la luz reflejada por el espejo parabólico 102 de la luz es completamente No se convierte en luz paralela.
La fuente de luz 101 tiene una porción de bloqueo de la luz 101b de los electrodos o el alambre de plomo, se convierte en la condición ahuecamiento centro oscuro de la luz de iluminación por la sombra de bloqueo de la sección 101b a la luz, la no uniformidad se produce en la distribución de la iluminancia de la luz de iluminación . Cuando la distribución de la luz de emisión porción 101a con el fin de resolver este problema de la porción iluminada desde el punto focal del espejo parabólico 102, pero no los huecos de la luz de iluminación, la luz ilumina la porción central no son paralelos al eje óptico, Por el contrario, existe la desventaja de que la luz se acumula demasiado en la parte central y aumenta la diferencia entre la parte central y la parte periférica. Esto es más llamativo ya que la parte iluminada está más cerca de la fuente de luz 101 y del espejo reflector.
Entre tipo de proyección dispositivo de visualización de imágenes que utiliza el dispositivo de iluminación que tiene los inconvenientes descritos anteriormente, especialmente en un dispositivo de visualización de cristal líquido del tipo de proyección, el cristal líquido a causa de la dependencia del ángulo de visión de alta, una gran influencia del paralelismo de la luz de iluminación. Además, debido a la irregularidad de la distribución de temperatura causada por la irregularidad en la distribución de la iluminancia, se producen variaciones en las características del cristal líquido y la imagen proyectada se vuelve no uniforme.
En un dispositivo de visualización de cristal líquido del tipo de proyección que tiene un filtro de color, la luz es absorbida por la superficie del filtro de color, y la temperatura del sustrato provisto con el filtro de color aumenta rápidamente. Además, dado que hay una distribución desigual de iluminancia en la luz de iluminación, el aumento de temperatura se vuelve no uniforme y se produce una distribución irregular de la temperatura en la superficie del sustrato sobre el que se forma el filtro de color. Como resultado, se produce un estrés anisotrópico debido a un gradiente de temperatura en el sustrato, y se produce una anisotropía óptica debida a este estrés, la denominada fotoelasticidad. En el elemento de visualización de cristal líquido 104 del tipo que utiliza luz polarizada, el retardo debido a la birrefringencia cambia bajo la influencia de la fotoelasticidad, de modo que se produce una reducción parcial del contraste, que afecta negativamente a la calidad de visualización.
Como los filtros de color están expuestos a luz intensa en todo momento, causan decoloración con el tiempo. Dado que el grado de la decoloración depende de la intensidad de la luz que incide sobre el filtro de color, de modo que la distribución de la iluminancia de la luz de iluminación aumenta generación de convertirse en color de desnivel irregular y pérdida de color por ubicación no es uniforme.
Incluso en el caso de un dispositivo de visualización del tipo de proyección que utiliza un elemento de visualización de cristal líquido con una matriz de microlentes, surgen desventajas debido a los inconvenientes del dispositivo de iluminación. La microlente tiene una baja eficiencia de recolección de luz cuando el paralelismo de la luz incidente es pobre. En consecuencia, el centro de la pantalla es pobre paralelismo de la luz de iluminación, en comparación con la porción periférica de la pantalla, la luz transmitida a través de la microlente más difícil de conseguir las aberturas de píxeles. Dado que se concentra en exceso de luz de iluminación al centro de la pantalla con el fin de compensar por ello, la aparición de fotoelasticidad debido a la distribución desigual y iluminancia adicional acelerado, lo que resulta en menoscabo de la calidad de la pantalla.
Para un dispositivo de visualización que tiene un filtro de color y una matriz de microlentes, inconveniente solapamiento de tener cada uno, de forma desigual adición de color irregularidad de la imagen proyectada se produce, la calidad de visualización disminuyó notablemente.
La presente invención, el se ha realizado para resolver los problemas de la técnica anterior, el paralelismo es dispositivo de iluminación buena distribución de iluminación capaz de obtener una luz de iluminación es uniforme, y, no uniformidad de contraste debido a la fotoelasticidad Para reducir la aparición de irregularidades del color, y para proporcionar un aparato de visualización de imágenes del tipo de proyección que puede realizar una pantalla de calidad de imagen uniforme, brillante y alta.
Solución
aparato de iluminación de la presente invención incluye una fuente de luz, se refleja a lo largo de la dirección del eje óptico mediante la recepción de luz de la fuente de luz, un espejo que refleja es un miembro de giro al eje de rotación del eje óptico, se refleja desde el espejo reflectante Y una lente de corrección que tiene un eje central ubicado en el eje óptico del espejo reflector, donde la lente correctora forma un rebaje alrededor del eje central de la superficie de la lente, y un punto de cúspide en el eje central O tiene un punto de cúspide en el eje central y está formado en una forma anular alrededor del punto de cúspide para que se logre el objeto anterior.
Tipo de proyección dispositivo de visualización de imágenes de la presente invención incluye un dispositivo de iluminación, el dispositivo de visualización de imágenes del tipo de proyección y un dispositivo de visualización para formar una imagen mediante la recepción de la luz del dispositivo de iluminación, el dispositivo de iluminación incluye una fuente de luz, la fuente de luz de recepción de luz de la refleja a lo largo de la dirección del eje óptico, y el espejo reflectante al eje óptico es un cuerpo giratorio al eje giratorio, que comprende un lado que se refleja desde el espejo reflectante, el espejo reflectante en el eje óptico Y una lente de corrección que tiene un eje central ubicado en el centro de la superficie de la lente, donde la lente de corrección está rebajada alrededor del eje central de la superficie de la lente y tiene un punto de cúspide en el eje central, o un punto de cúspide , Y se forma en una forma anular alrededor del punto de la cúspide para que se pueda lograr el objeto anterior.
Además, el elemento de visualización puede ser un elemento de visualización de cristal líquido que tiene una matriz de microlentes.
El elemento de visualización puede ser un elemento de visualización de cristal líquido que tiene un filtro de color.
El elemento de visualización puede ser un elemento de visualización de cristal líquido que incluye una matriz de microlentes y un filtro de color.
La forma de la lente de corrección con el dispositivo de iluminación de la presente invención refracta la luz no es paralela al eje óptico del aparato de iluminación entre la luz reflejada por el espejo reflectante al eje óptico y el haz paralelo, sobre la base de la ley de Snell Está diseñado. Por lo tanto, la luz de iluminación del dispositivo de iluminación tiene un buen paralelismo. También, como defecto hueco de la luz de iluminación se elimina, incluso mediante el ajuste de la relación de posición entre la fuente de luz y el espejo reflectante, ya que una luz pobre de paralelismo causados ​​por el desplazamiento de la posición en paralelo con la lente de corrección, bajando el paralelismo Pero también mejora la no uniformidad de iluminancia de la luz de iluminación.
El dispositivo del tipo de proyección de visualización de imágenes, utilizando la luz de iluminación puede iluminancia paralelismo es uniforme, suficientemente pueden exhibir la función de la matriz de microlentes, reduciendo generado fotoelástico porque la iluminación no es uniforme, y Se puede eliminar el desvanecimiento de color desigual en el filtro de color, por lo que se suprime la irregularidad del color.
Los ejemplos de la presente invención se describirán a continuación.
(Primera realización) La figura 1 muestra un diagrama de configuración de un dispositivo de iluminación de esta realización. En este dispositivo de iluminación, la fuente de luz 1 se inserta en una porción de abertura circular 2a en la parte central del espejo parabólico 2, y la lente de corrección 3 se proporciona en el lado reflejado desde el espejo parabólico 2. El eje de rotación del espejo parabólico 2 y el eje central de la lente de corrección 3 coinciden con el eje óptico 9. La parte iluminada 8 está dispuesta en el lado opuesto a la fuente de luz 1 con la lente de corrección 3 en medio.
La fuente de luz 1 se compone de una lámpara de descarga tal como una lámpara de xenón o una lámpara de haluro de metal, toda la porción lineal entre el arco 1a emite luz, y una parte de blindaje de luz 1b de los electrodos o clientes potenciales. El arco 1a se inserta de manera que coincida con el eje óptico 9 y se dispone de manera que la porción emisora ​​de luz entre los arcos 1a está presente en el punto focal del espejo parabólico 2. En esta realización, como fuente de luz 1, se usa una lámpara de haluro metálico que tiene una longitud de 3 mm en el arco 1a.
El espejo parabólico 2 es un miembro de rotación para el eje de rotación del eje óptico 9, la superficie interna es un espejo, una abertura circular 2a y el lado de la abertura 2b emisión de luz de iluminación para la inserción de la fuente de luz 1 en el centro . En la presente realización, se utiliza un espejo parabólico 2 que tiene una distancia focal de 13 mm, un diámetro de la abertura 2a de 18 mm y un diámetro de la abertura 2b de 110 mm.
La lente de corrección 3 está hecha de resina acrílica para convertir la luz incidente en luz paralela. La superficie de lente 3a en el lado de la fuente de luz 1 tiene una forma cóncava hacia la parte central, y la superficie de lente 3b en el lado de la parte iluminada 8 es una superficie plana. La lente de corrección 3 está dispuesta a una distancia de 112 mm desde la abertura 2 a del espejo parabólico 2. La distancia desde la lente de corrección 3 a la sección iluminada 8 es de 30 mm.
En este dispositivo de iluminación, la luz de la fuente de luz 1 es reflejada por el espejo parabólico 2, pasa a través de la lente de corrección 3, se convierte en luz paralela y incide sobre la porción de objetivo de iluminación 8.
Se describirá un método para establecer la forma de la superficie de la lente 3 a de la lente de corrección 3 de la presente realización como se describió anteriormente con referencia a la figura 2.
2 es un diagrama esquemático que muestra cómo la luz que tiene un ángulo α con respecto al eje óptico 9 entra en el punto A en la superficie de la lente 3a de la lente de corrección 3 y se refracta en paralelo con el eje óptico 9. La figura 2 es un plano meridional que incluye el punto A, y la refracción del rayo se produce dentro de este plano meridiano. Aquí, el ángulo incidente a la superficie 3a de la lente es θ i, y el ángulo de refracción es θ r. El índice de refracción del medio externo de la superficie de la lente 3a cerca de la superficie n1, la siguiente relación se mantiene el índice de refracción de la lente de corrección 3 de la ley de Snell Cuando n2.
Ángulo con respecto a una línea paralela al eje luz de la calle 9 normales el punto A de la superficie de la lente 3a (en lo sucesivo denominado inclinación) Cuando theta en el punto A, como puede verse en la Fig. 2, theta i = θ + α, theta r = Dado que la relación de θ se mantiene, sustituyéndolo en la ecuación 1,
Se obtiene. Por lo tanto,
. Así, el ángulo de la luz incidente en cada punto de la lente ,, superficies 3a, ser determinada inclinación θ de la superficie de la lente 3a con el fin de satisfacer la ecuación (3) puede ser paralelo a la luz refractada con respecto al eje óptico 9 .
Por ejemplo, se describirá un método de ajuste de la inclinación θ de la superficie de la lente 3a en el centro de la lente de corrección 3. Aquí, entre los rayos de luz que se reflejan en el espejo parabólico 2 y llegan al centro de la lente de corrección 3, se considera un rayo que tiene el ángulo α más pequeño con el eje óptico 9, es decir, el mejor paralelismo.
En este caso, es el rayo 11 en la figura 1 que el paralelismo se considera el mejor. Este haz de luz 11 se refleja por la superficie del espejo en la periferia de la parte de abertura 2a del espejo parabólico 2. Dado que existe la porción de protección de luz 1b, no hay haz de luz que llegue al centro de la lente de corrección 3 directamente desde la fuente de luz 1, no reflejándose por el espejo parabólico 2. En este momento, el ángulo α formado entre el haz de luz 11 y el eje óptico 9 se obtiene a partir del tamaño de la abertura 2a y la disposición del espejo parabólico 2 y la lente de corrección 3 de la siguiente manera.
Aplique este valor a la Ecuación 3 para encontrar la pendiente θ. O incluso mayor dependiendo de la forma de la parte de protección de luz 1b tal como este ángulo α es la fuente de luz 1 del electrodo y del hilo conductor, o así o más pequeño, más grande o más pequeño en consecuencia también la inclinación θ de la superficie de la lente 3a.
Aquí, aunque el establecimiento de la θ de inclinación de la superficie de la lente 3a sobre la base de la buena luz de la mayor paralelismo, estableciendo la inclinación θ no se limita a este ejemplo, la luz que llega a cada punto de la superficie de la lente 3a Un rayo de luz que sirve como referencia se puede seleccionar apropiadamente de la distribución angular y la inclinación θ en ese punto se puede determinar a partir de la ecuación 3.
La magnitud de la inclinación θ depende de la relación de posición de la lente de corrección 3 con respecto a la fuente de luz 1 y el espejo parabólico 2, como se puede entender a partir del método de configuración descrito anteriormente. Este es el ángulo entre el rayo y el eje óptico 9 de la fuente de luz 1 se refleja por el Espejo parabólico 2 alfa es, desde diferentes dependiendo de la relación de posición entre la lente de corrección 3 con respecto a la fuente de luz 1 y el espejo parabólico 2.
Si, como se ha descrito anteriormente para establecer el theta de inclinación, la lente de corrección 3 es un miembro de rotación para el eje de rotación del eje óptico 9, la inclinación theta aumenta a medida hacia la parte central cerca de cero en la periferia de la lente de corrección 3. Es decir, la superficie 3a de la lente tiene un punto cóncavo rebajado en la parte central, y se vuelve sustancialmente plano en la parte periférica. Debido a que con respecto a la corazón es porque la luz reflejada por el espejo parabólico 2 es incidente en el que convergen ligeramente en el centro de la superficie de la lente 3a, con respecto a la porción periférica de distancia del centro de la superficie de la lente 3a, la porción de emisión de luz de la fuente de luz 1 La luz emitida desde la posición del punto focal del espejo parabólico 2 alcanza la superficie de la lente 3a y cuando entra en la lente de corrección 3 es paralela al eje óptico 9 de manera que no hay necesidad de corregirlo.
En esta realización, en la periferia de la lente de corrección 3 hacia los bordes para reducir el espesor de la lente de corrección 3, es sólo que para tener una obra de la lente convexa en la periferia de la lente de corrección 3, divergiendo ligeramente extendido aparte del eje óptico 9 También incide sobre la parte iluminada 8 para aumentar la eficiencia de utilización de la luz de iluminación.
En esta realización, se usa resina acrílica que tiene un índice de refracción de 1 49 como el material de la lente de corrección 3, pero también se puede usar vidrio. Como el material de la lente de corrección 3 fácil de manejar que se moldea de resina fácilmente transparente, ya que la distancia desde el tipo y la fuente 1 fuente 1 hasta que la lente de corrección 3 También se contempla que la lente de corrección 3 empieza a fundirse por calentamiento en resistencia al calor Es mejor elegir materiales ricos. Al mismo tiempo, es deseable proporcionar un filtro de corte de rayos de calor entre la fuente de luz 1 y la lente de corrección 3.
En esta realización, ya que la diferencia entre el espesor de la lente de corrección 3 fue de menos de 3 mm, se formó en la superficie de continua superficie de la lente 3a, similares si la diferencia entre el espesor de la lente de corrección 3 aumenta, la superficie 3a de la lente Como se muestra en la figura 3, puede ser una lente de Fresnel que tenga una potencia de refracción equivalente a la de una superficie continua formando una superficie escalonada. Además, el lado de la luz fuente 1 de la superficie de la lente 3a de la lente de corrección 3 en el plano se puede establecer sobre la base de la forma de la ley por el mismo método descrito anteriormente superficie de la lente Snell 3b del lado iluminado porción 8.
Cuando el área de la sección iluminada 8 es grande, la distancia focal del espejo parabólico 2 debe aumentar para dar una curva suave. Cuando la fuente de luz 1 no sobresale de la abertura 2b del espejo parabólico 3, la lente de corrección 3 puede fijarse a la abertura 2b del espejo parabólico 2. En cualquier caso, la inclinación θ de la superficie de lente 3a de la lente de corrección 3 está diseñada de acuerdo con el método de configuración descrito anteriormente. Además, como se muestra en la figura 1, la parte iluminada 8 puede estar dispuesta adyacente a la lente de corrección 3 sin distancias.
Con la configuración anterior, es posible mejorar el paralelismo de la luz de iluminación como un todo. Además, puesto que el aparato de iluminación de la presente realización incluye una lente de corrección 3 por que la posición focal del ajuste fino para el espejo parabólico 2 de un emisor de luz porción de la fuente de luz 1 para que la lente de corrección 3, la luz de iluminación , La luz con buen paralelismo se puede obtener incluso en el centro de la parte iluminada 8, a diferencia de la caja convencional. Además, la refracción de la luz por la lente de corrección 3 alivia la condensación de luz en el centro de la parte iluminada 8, y también es posible reducir la no uniformidad de la distribución de iluminancia.
Adoptando tal configuración, se puede realizar la miniaturización del dispositivo de iluminación. En un sistema óptico convencional mediante la eliminación de la lente de corrección 3 de la Figura 1, cuando en la necesidad de luz de iluminación dentro de paralelismo 1 ° en el centro de la liberación iluminado porción 8 mediante el uso de un número de 4 describen anteriormente La distancia desde la parte de abertura 2a del espejo de objeto 2 a la parte iluminada 8 es la siguiente.
Por otro lado, en la presente realización, no solamente el paralelismo de la luz de iluminación se mejora hasta casi 0º por la lente de corrección 3 sino que también la porción de blanco de iluminación 8 puede disponerse adyacente a la lente de corrección 3, Se puede realizar con una distancia más corta que la ecuación (5).
Fue utilizado espejo parabólico 2 como un espejo que refleja en la presente realización, el eje óptico 9 o puede ser las de una superficie no esférica del reflector esférica y elíptica o similar, siempre y cuando el espejo reflectante es un miembro de giro al eje de giro.
En este caso, en primer lugar, la forma de la espejo que refleja a ser utilizado, lleve a cabo el trazado de rayos de simulación por un ordenador de la posición y la distribución angular de la intensidad de emisión de la fuente de luz 1 de la fuente de luz 1, la distribución ángulo de incidencia del haz de luz a la superficie de la lente 3a de la lente de corrección 3 . A continuación, para mejorar el paralelismo de la luz de iluminación, la inclinación θ de la superficie de la lente 3a se diseña sobre la base de la distribución del ángulo de incidencia del rayo de luz obtenido mediante el método descrito anteriormente.
También en el reflector que tiene cualquier forma, en el caso de la organización de la parte de protección de luz 1b del alambre de plomo en el eje óptico 9 como en esta realización, la lente de corrección 3 se repartió siempre en el centro de las cúspides superficie 3A lente . Además, se puede obtener el mismo efecto que en el caso de usar un espejo parabólico.
(Segunda realización) La figura 4 es un diagrama esquemático de un aparato de visualización de imágenes del tipo de proyección de esta realización. El dispositivo de visualización de imágenes del tipo de proyección incluye una fuente de luz 1 mostrado en la Fig. 1, un dispositivo de iluminación utilizando con espejo parabólico 2 y la lente de corrección 3, un dispositivo de visualización de cristal líquido 4 como la porción iluminada 8 está dispuesto como un dispositivo de iluminación, un dispositivo de visualización de cristal líquido Una lente de condensador 5, una lente de proyección 6 y una pantalla 7 se forman en este orden desde el lado del elemento de visualización de cristal líquido 4 en el lado opuesto de la lente de corrección 3 con respecto a la lente 4.
En el dispositivo de visualización de imágenes que tiene la estructura anterior, la luz de la fuente de luz 1 es reflejada por el espejo parabólico 2, convertida en luz paralela por la lente de corrección 3, y luego incidente en el elemento de visualización de cristal líquido 4. A continuación, se forma una imagen en el elemento de visualización de cristal líquido 4, y la imagen pasa a través de la lente de condensador 5 y la lente de proyección 6 y se proyecta sobre la pantalla 7.
En la presente realización, dado que la luz de iluminación incidente en el elemento de visualización de cristal líquido 4 tiene un alto grado de paralelismo y una menor uniformidad de iluminancia, es posible obtener una imagen proyectada que es brillante y tiene una excelente uniformidad.
En el aparato de visualización de imágenes de tipo proyección de la figura 4, como elemento de visualización de cristal líquido 4, como se muestra en la figura 5, se obtiene añadiendo una matriz de microlentes 4b para corresponder a cada píxel del elemento de visualización de cristal líquido 4a, Se añade un filtro de color 4c para corresponderse con cada píxel del elemento de visualización de cristal líquido 4a de manera que se corresponda con cada píxel del elemento de visualización de cristal líquido 4a o con una disposición de microlentes 4b y color También es efectivo usar un filtro 4c agregado.
Como se describió anteriormente, en el caso del elemento de visualización de cristal líquido 4a provisto con la matriz de microlentes 4b mostrada en la figura 5, es importante que el paralelismo de la luz de iluminación sea bueno. En la presente invención, dado que se mejora el paralelismo de la luz de iluminación, la luz condensada por la matriz de microlentes 4b incide correctamente en la abertura del píxel del elemento de visualización de cristal líquido 4a. Particularmente, en la parte central de la pantalla, el efecto de mejorar la relación de abertura efectiva debido a la adición de la matriz de microlentes 4b aumenta en comparación con el caso convencional.
En el caso del elemento de visualización de cristal líquido 4a que tiene el filtro de color 4c mostrado en la figura 6, es importante que la distribución de iluminancia de la luz de iluminación sea uniforme. Puesto que la presente invención es eliminar la no uniformidad de la distribución de la iluminancia sin omisión en el filtro de luz de iluminación, el desarrollo y el color 4c de fotoelástico resultante iluminancia de la no uniformidad de luz de iluminación es causada imágenes a la decoloración desigual Se suprime el fenómeno de desigualdad de color.
Para la 4a dispositivo de pantalla de cristal líquido que tiene un 4b matriz de microlentes y la 4c filtro de color se muestra en la Fig. 7, al mismo tiempo obtener una pantalla brillante por la acción de la 4b de microlentes, y la falta de uniformidad de color desnivel de contraste debido a la fotoelasticidad se suprime Es posible obtener una imagen proyectada con buena calidad de imagen sin ninguna imagen.
También en esta realización, se puede obtener el mismo efecto utilizando una lente de Fresnel con un escalón como se muestra en la figura 3 para la superficie de lente 3a de la lente de corrección 3 en el dispositivo de iluminación.
El dispositivo de visualización de imágenes de tipo proyección de la presente invención no está limitado a la realización anterior y un dispositivo de visualización de imágenes de tipo proyección que requiere luz paralela puede obtener el mismo efecto usando la configuración anterior como dispositivo de iluminación. Puede hacer.
Efecto de la invención
Como es evidente a partir de la descripción anterior, de acuerdo con el dispositivo de iluminación de la presente invención, es posible obtener una luz de iluminación que es más pequeña que la convencional y que tiene un alto grado de paralelismo y distribución uniforme de iluminancia.
Además, según el tipo de proyección dispositivo de visualización de imágenes de la presente invención para reducir la falta de uniformidad de contraste debido a la fotoelasticidad, suprimido desigualdad de color, puede darse cuenta de una pantalla altamente uniforme calidad de imagen brillante.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es un diagrama de configuración de un dispositivo de iluminación de acuerdo con una primera realización.
La figura 2 es un diagrama esquemático que muestra cómo se refractan los rayos de luz mediante la lente de corrección de la figura 1.
La figura 3 es una vista en sección transversal de un ejemplo de una lente de corrección.
La figura 4 es un diagrama de configuración de un aparato de visualización de imágenes del tipo de proyección de una segunda realización.
La figura 5 es un diagrama esquemático de un elemento de visualización de cristal líquido que tiene una matriz de microlentes.
La figura 6 es un diagrama esquemático de un elemento de visualización de cristal líquido provisto de un filtro de color.
La figura 7 es un diagrama esquemático de un elemento de visualización de cristal líquido que incluye una matriz de microlentes y un filtro de color.
La figura 8 es un diagrama de configuración de un dispositivo de visualización de imágenes de tipo proyección convencional.
1 fuente de luz
1a arco
1 b parte de protección de la luz
2 espejo parabólico
2a, 2b apertura de un espejo parabólico
3 lentes de corrección
3a, 3b superficie de la lente de corrección
4, 4 un elemento de visualización de cristal líquido
4b microlens array
Filtro de color 4c
5 lentes de condensador
lente 6 de proyección
7 pantallas
8 parte iluminada
9 eje óptico
Reclamo
La fuente de luz reivindicaciones 1 se refleja a lo largo de la dirección del eje óptico mediante la recepción de luz de la fuente de luz, un espejo que refleja es un miembro de giro al eje de rotación del eje óptico, un lado en el que se refleja desde el espejo de reflexión , Y una lente de corrección que tiene un eje central ubicado en el eje óptico del espejo reflector, donde la lente correctora está rebajada alrededor del eje central de la superficie de la lente y tiene un punto de cúspide en el eje central, o , Tener un punto de cúspide en el eje central y formarse en forma anular alrededor de la cúspide.
Y la reivindicación 2 dispositivo de iluminación, el dispositivo de visualización de imágenes del tipo de proyección y un dispositivo de visualización para formar una imagen mediante la recepción de la luz del dispositivo de iluminación, el dispositivo de iluminación, recibir una fuente de luz, la luz de la luz fuente de luz Un espejo reflectante que es un cuerpo giratorio que refleja la luz a lo largo de la dirección axial con el eje óptico como eje de rotación, y un espejo reflector que es un espejo reflector que es un cuerpo giratorio con el eje de la luz como un eje giratorio. y una lente de corrección, la lente de corrección rebajada periferia eje central de la superficie de la lente, y tiene un estado que tiene una cúspide en el eje central, o una cúspide en el eje central, y folletos Un dispositivo de visualización de imágenes de tipo saliente que es un dispositivo de iluminación formado en forma anular alrededor de un punto.
3. Dispositivo de visualización de imágenes de tipo proyección según la reivindicación 2, en el que el elemento de visualización es un elemento de visualización de cristal líquido que incluye una matriz de microlentes.
4. Dispositivo de visualización de imágenes de tipo proyección según la reivindicación 2, en el que el elemento de visualización es un elemento de visualización de cristal líquido que tiene un filtro de color.
5. Dispositivo de visualización de imágenes de tipo proyección según la reivindicación 2, en el que el elemento de visualización es un elemento de visualización de cristal líquido que incluye una matriz de microlentes y un filtro de color.
Dibujo :
Application number :1994-003621
Inventors :シャープ株式会社
Original Assignee :柴谷岳、四宮時彦、浜田浩、中西浩