TW459144B - Illuminator and projection display - Google Patents

Description

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五、發明說明α) 發明所屬技術頜域 本發明係有關於適合對令和影像資料對應的進行光調 變之光調變裝置照射照明光之照明裝置及用光調變裝置調 變來自該照明裝置之光後放大投射之投射型顯示裝置。 習知技術 圖1 〇係表示習知之投射型顯示裝置之一例之圖。自光 源1 0所射出之光通過均勻照明光學系2 0後，利用圖上未示 之色分離光學系分離成紅（Ϊ0、綠（G)、藍（B)3色光。在各 色用（R ' G、B )之液晶面板5 1按照影像資料將這些3色之照 明光各自調變。調變後之3色光利用稜鏡6 1合成，合成後 之光通過投射透鏡Π投射於銀幕S上’將影像放大後投 射。 均勻照明光學系2 0由第一透鏡陣列21、第二透鏡陣列 22以及聚光鏡23構成。利用第一透鏡陣列21將自光源10所 射出之光分割成多條部分光東後，令各部分光束利用第二 透鏡陣列22和聚光鏡23之作用重疊於液晶面板51上。即， 均句照明光學系2 0具有將照射於液晶面板5 1之光之強度均 勻化之功能。 液晶面板5 1之光學特性和入射光之角度大為相依。在 習知之投射型顯示裝置，因使用均勻照明光學系2 〇，射入 液晶面板51之光之角度差（以下將角度差稱為「吞入角 Θ」）’大有投射影像發生顏色變動、對比降低之問題。 又’相對於液晶面板51之入射角大之光，無法射入投

第4頁 459144 ， 五、發明說明（2) 射透鏡之瞳孔内之可能性高，投射影像之亮度也可能降 低。 發明之概述 本發明之目的在於提供一種照明裝置及投射型顯示裝 置，降低投射影像之顏色變動，而且提高對比，可得到亮 且質佳之投射影像。 ^ 為了解決上述課題之至少一部分，本發明之第一裝 置’係闬以照明按照影像資料調變光之光調變裝置之照明 裝置，其特徵在於包括：光源裝置，沿著光源光軸射出 光；第一透鏡陣列’具有用以將自該光源裝置;所射出之光 分割成多條部分光束之複數小透鏡；重疊裝置，在該光調 變裝置將自該第一透鏡陣列所射出之該多條部分光束重疊 成大致均勻之光強度分布；以及呑入烏減少化裝置，配置 於該重疊裝置和該光調變裝置之間；該吞入角減少化裝置 使得自該重疊裝置射出後射入該光調變裝置之光之吞入角 比未配置該吞入角減少化裝置之情況的小。 本發明之照明裝置’因包括吞入角減少化裝置，可使 光射入光調變裝置之吞入角變小。結果，可令利周自光調 變裝置射出之光顯不之影像之顏色變動降低，並可提高對 比。 在該照明裝置’該重疊裝置和該吞入角減少化裝置構 成在該光調變裝置令和該光源光軸大致平行的射入該重疊 裝置之光聚光之望遠透鏡系較好。 若照這樣做’可容易的使光射入光調變裝置之吞入角

胃5頁 或者，在該照明裝置 彎月面逸鏡也可。 若在吞入角減少化裝 因可和重疊裝置一起構成 光調變裝置之吞入角變小 又，在該照明裝置， 面鏡也可。 於是’在吞入角減少 的使光射入光調變裝置之 括將光路彎曲之反射鏡之 功能’也有可令零件個數 在該照明裝置，使得 鏡陣列對應設置之複數小 鏡陣列包括偏心之小透鏡 於是’若使用包括偏 令苐一透鏡陣列在功能上 陣列用作重疊裝置，在重 置’使聚光鏡變薄，可將 又’在該照明裝置， 源光軸聚光邊射出前進光 射器，該重疊裝置係具有 4 5 9 丨 4 4 五、發明說明（3) 變小。 在該照明裝置’使得該吞入角減少化裝置包括 也可。 ’使得該吞入角減少化裝 置上使用凹透鏡或彎月面 望遠透鏡系，可容易的使 〇 使得該吞入角減少化裝置 化裝置上使用凸面鏡，也 吞入角變小。又，在照明 情況’因凸面鏡也具有反 減少之優點。 該重疊裝置包括具有和該 透鏡之第二透鏡陣列，該 也可& 心之小透鏡之第二透鏡陣 作為重疊裝置。又，若第 疊裝置上使用聚光鏡之照 裝置輕量化。 該光源裝置包括具有邊沿 之說轉拋物面形狀之反射 和該第一透鏡陣列對應設 凹透鏡 置包括 透鏡， 光射入 包括凸 可容易 裝置包 射鏡之 第一透 第二透 列，可 二透鏡 明裝 著該光 面之反 置之複 459144 五、發明說明（4) 數小透鏡之第二透鏡陣列，使得該第二透鏡陣列之各小透 鏡之尺寸比該第一透鏡陣列之各小透鏡之尺寸小也可。 若照這樣做，可將照明裝置小型化。

在該照明裝置’使得自該重疊裝置射出之光束如整體 上聚光般射出，自該吞入角減少化裝置射出之光束如整體 上變成平行之光束般射出也可D 本發明之第二裝置係投 括：光源裝置，沿著光源光 該光源裝置所射出之光分離 裝置，按照影像資料將該色 變；色合成裝置，將該第一 變光合成；以及投射裝置， 光放大後投射；還包括：第 光源裝置所射出之光分割成 重疊裝置，在該第一至第三 列所射出之該多條部分光束 布；以及吞入角減少化裝置 至第三光調變裝置之間；該 疊裝置射出後射入該第一至 比未配置該吞入角減少化裝 在本投射型顯示裝置， 樣之照明裝置，可容易的使 之吞入角變小。結果，可令 示之影像之顏色變動降低， 射型顯示裝置，其特徵在於包 軸射出光；色分離裝置，將自 成3色光；第一至第三光調變 分離裝置所分離之3色光調 至第三光調變裝置所調變之調 將該色合成裝置所合成之合成 —透鏡陣列，具有用以將自該 多條部分光束之複數小透鏡； 光調變裝置將自該第—透鏡陣 重曼成大致均勻之光強度分 ’配置於該重疊裝置和該第一 f入角減少化裝置使得自該重 第三光調變裴置之光之吞入角 置之情況的小。 因使用和本發明之第一裝置一 光射入第一至第三光調變裝置 #用自光調變裝置射出之光顯 並可提高對比^

459144 五、發明說明（5) 在該投射型顯示裝置，也可使得該色分離裝置包括： 第一色分離元件，自.光源裝置所射出之光分離成第一 其他^色光；及第二色分離元件，將其他之色光分 一成第二色光和第三色光；該吞入角減少化裝置包括：第 ;:入角減少化元件，配置於利用該第-色分離光學系分 f之該第-色光之光路中；及第二吞人角減少化元件，配 ^於利用該第一色分離光學系分離之該其他色光之光路 是，在吞入角減少化裝置包括複數吞入角減少化元 之情況，也可容易的使光射入第一至第三光 之 八角充分的變小 在該投射型顯示裝置，該光調變裝置係液晶面板，該 硬晶面板包括微透鏡陣列也可。 於是，在使用包括微透鏡陣列之液晶面板之情況，一 2自液晶面板射出之光之角度差比光射入液晶面板之吞入 、角大。可是，在本發明之投射型顯示裝置，因包括吞入角 減v化裝置’可使自液晶面板射出之光之角度差比較小。 因而，可防止投射影像之亮度降低。 本發明之第三裝置係投射型顯示裝置，其特徵在於包 .照明裝置；光調變裝置，按照影像資料將自該照明裝 置所射出之光調變；以及投射裝置，將自該光調變裝置所 射出之調變光放大後投射；該照明裝置包括：光源裝置， ^著光源光軸射出光；第一透鏡陣列，具有用以將自該光 '原裝置所射出之光分割成多條部分光束之複數小透鏡；重

第8頁 45 9144 五、發明說明（6) 疊裝置’在該光調變裝置將自該第一透鏡陣列所射出之該 多條部分光束重疊成大致均勻之光強度分布；以及吞入角 減少化裝置，配置於該重疊裝置和該光調變裝置之間；該 呑入角減少化裝置使得自該重疊裝置射出後射入該光調變 裝置之光之吞入角比未配置該吞入角減少化裝置之情況的 小 。 在此投射型顯示裝置’也有和係本發明之第二裝置之 投射型顯示裝置一樣之作用·效果。 圖式簡單說明 圖1係表示本發明之照明裝置及投射型顯示裝置之實 施例1之模式圖。 圖2係使用簡化之等價光學系表示實施例1之照明裝置 及投射型顯示裝置之圖。 圖3係表示圖2之光學系之主要部分之說明圖。 圖4係表示在液晶面板5 Γ包括微透鏡陣列51 m之情況 之光線之執跡之說明圖。 圖5係表示本發明之投射型顯示裝置之實施例2之模式 圖。 、 圖6係表示實施例2之投射型顯示裝置之變形例之圖。 圖7係表不本發明之投射型顯示裝置之實施例3之模式 圖0 圖8係表示本發明之投射型顯示裝置之實施例4之模式

459M4 . * — 1 —--- -------- ----- 五、發明說明⑺ 圖9係表示本發明之投射型顯示裝置之實施例5之模式 圖。 圖1 0係表示習知之投射型顯示裝置之一例之圖。 發明之實施例 以下參照圖面更詳細說明本發明之實施例。 (實施例1) 圖1係表示本發明之照明裝置及投射型顯示裝置之實 施例1之模式圖，圖2係使用簡化之等價光學系表示實施例 1之照明裝置及投射型顯示裝置之圖。實施例1之照明裝置 1 A(圖2)由光源1 〇、均勻照明光學系2〇以及吞入角減少化 光學系80構成。 光源ίο由光源燈11和具有旋轉拋物面形狀之反射面之 曲面反射鏡（Reflector)12構成。在光源燈11上可使用鹵 素燈、金屬齒化物燈、氙氣燈等。 均勻，¾明光學系2 0包括第一透鏡陣列2 1、第二透鏡陣 列2 2以及聚光鏡2 3。本均勻照明光學系2 〇藉著將自光源j 〇 7射it}之光分割成多條部分光束後令各部分光束重疊於液 晶面板5 1 R、5 1 G、5 1 B上，具有以均勻之照度照明液晶面 板51R、51G、51B之功能。 第一透鏡陣列21具有配置成陣列狀之複數矩形透鏡 將自光源1 〇所射出之光分割成多條部分光束後令各 部分先束聚光於第二透鏡陣列2 2之附近。 第二透鏡陣列22具有配置成陣列狀之複數矩形透鏡

第10頁 4 5 9 14 4 五、發明說明（8) —— __

2 2a，具有將自第—透鏡陣列21所射出之各部分 心光路一致的和光源光軸（自光源射出之光之中心1中 =行之功能。在自光源射出之光束係和光源光軸^"平行^ 光之情況，自第一透鏡陣列2丨射出之部分光束之、仃之 也和光源光軸平行。因此，在自光源1〇所射出之 行度高之情況，省略第二透鏡陣列22也可。 W 此外’本實施例之均勻照明光學系2 0如圖1所示，在 第一與第二透鏡陣列21、22之間包括將光源光軸[向裝置 之正面方向（銀幕S方向）彎西之反射鏡24。在第二透^陣

Sit 2之側配置作為重疊透鏡之聚光鏡23。聚光鏡 23^有7重宜於液晶面板、5Κ、51Β上之功能。 么=是，在本投射型顯示裝置2Α，因利用均勻照明光學 系20能以大致均勻之照明光照射液晶面板51反、ye、51β 上，可得到照度均勻之投射影像。 吞入角減少化光學系80如圖2所示，具有使自均勻照 明光學系20所射出之光射入液晶面板51R、51G、5ΐΒ時之 一吞入角Θ」變小之功能。在此，「吞入角g」如上述所 示，意札射入液晶面板之光之入射角之角度差。在圖工之 例子’吞入角減少化光學系8〇利用配置於後述之色分離光 學系40内之2片凹透鏡81、82各自實現。藉著使用吞入角 ，少化光學系8〇，因射入液晶面板51尺、51G、51B之光之 「吞^角0」變小’可降低顏色變動，並可提高對比。 只施例1之投射型顯示裝置2 A如圖1所示，包括將經由 照明裝置1A之均勻照明光學系2〇射出之光w分離成紅、

第11頁 4 5 9 14 4 * 五、發明說明（9) 綠、藍各色光R、G、B之色分離光學系40、作為調變各色 光之光調變裝置之3片液晶面板5 1 R、5 1 G、5 I B、作為將所 調變之光合成之色合成光學系60之稜鏡61以及將所合成之 光放大投射於銀幕S上之作為投射光學系之投射透鏡71。 還包括將色分離光學系40所分離之各色光之中之藍光 B導向對應之液晶面板51B之中繼透鏡系9 0。 色分離光學系40由藍綠反射二向分光鏡41、綠反射二 向分光鏡42以及反射鏡43構成。自均勻照明光學系20所射 出之光W之中，首先在藍綠反射二向分光鏡41，成直角的 反射所含之，藍色光B與綠色光G，朝向綠反射二向分光鏡42 侧。紅色光R透射該藍綠反射二向分光鏡41後，在後方之 反射鏡4 3大致成直角反射，自紅色光之射出部44向色合成 光學系（稜鏡61)側射出。 其次，在藍綠反射二向分光鏡4 1所反射之藍與綠色光 B、G之中，在綠反射二向分光鏡42只有綠色光G大致成直 角反射，自綠色光之射出部4 5向稜鏡61侧射出β透射該綠 反射二向分光鏡42之藍色光Β，自藍色光之射出部46向中 繼透鏡系9 0側射出。在本實施例，設成自均勻照明光學系 20之光之射出部至在色分離光學系40之各紅色光之射出部 4 4、4 5、4 6之距離大致相等。在此，在本實施例，在色分 離光學系40之紅色光之射出部44、綠色光之射出部45之射 出側各自配置由平凸透鏡構成之聚光鏡1〇1、102。各射出 部44、45所射出之紅色光R與綠色光G射入這些聚光鏡 1 0 1、1 0 2後變成平行》

第12頁 五、發明說明（ίο) 一 照這樣平行化之紅色光R與綠色光G通過圖上未示之偏 光板而使偏光方向一致後，射入配置於聚光鏡1〇1、1〇2之 正後之液晶面板5 1 R、5 1 G而被調變。然後，附加和各色光 對應之影像資料。這些液晶面板、5iG利用圖上未示之 驅動裝置按照影像資料進行切換控制，藉此進行通過這裡 之各色光之調變。這種驅動裝置可直接使用周知之裝置， 在本實施例省略其說明。 而，藍色光B通過中繼透鏡系90，再通過圖上未示之 偏光板而使偏光方向一致後，被導向對應之液晶面板 5 1 B >然後’和其他之色光一樣，按照影像資料受到調 。本實施例之液晶面板51R、51G、51B使用將多石夕TFT用 作切換元件的。 中繼透鏡系9 0包括入射侧反射鏡9 1、反射侧反射鏡 92、配置於入射侧反射鏡9 1和反射侧反射鏡92之間之中間 透鏡9 3、聚光鏡103以及聚光鏡104。在各色光之光路長 度，即自光源燈11至各液晶面板為止之距離，因藍色光B 隶長’藍色光B之光量損失最多。可是，如本實施例所 示，藉著令中繼透鏡系9 0介入，可抑制光量損失。此外， 令通過中繼透鏡系90之色光也可設為紅或綠色光。 其次，通過各液晶面板51R、51G、51B而被調變之各 色光束之中，只有通過了圖上未示之偏光板之一種偏光方 向之光射入稜鏡6 1後，在此合成。在本實施例，用作色合 成光學系60(圖2)之稜鏡61係沿著4個鲮鏡之界面將2種二 向分光膜形成X字形之二向分光鏡。在色合成光學系6〇上

459144 五、發明說明（11) 也可利用將2種二向分光鏡配置成X字形而成之十字鏡或在 構造上將2種二向分光鏡分開配置之鏡合成系。 此外，在本實施例’如圖2所示’將自均勻照明光學 系20射出之光束整體上聚光。在此，「整體上聚光」意指 形成全部之部分光束之光線之中最外側之光線靠向光學系 之光軸侧。又，吞入角減少化光學系8〇將自均勻照明光學 系20如整體上聚光般射出之光變成整體上平行之光束β此 外’ 「整體上平行」意指形成全部之部分光束之光線之中 最外側之光線和光學系之光軸平行。 於是’在本實施例之照明裝置1 A，自均勻照明光學系 20射出之光束如整體上聚光般射出。可是，自均勻照明光 學系20射出之光束未如整體上聚光般射出也可，如整體上 散光般射出也可。但’若使得自均勻照明光學系2 〇射出之 光束如整體上聚光般射出’有在後段包括之吞入角減少化 光學系80可小型化之優點。 又’自吞入角減少化光學系8〇射出之光束如整體上變 成平行之光束般射出。可是，自吞入角減少化光學系8〇射 出之光束之寬度隨者往液晶面板5 1而變大也可，變小也 可。和未配置吞入角減少化光學系之情況相比，吞入角減 少化光學系8 0只要可使得自係重疊透鏡之聚光鏡2 3射出後 射入液晶面板5 1之光之吞入角變小即可。 圖3係表示圖2之光學系之主要部分之說明圖。在圖3 只表示第二透鏡陣列2 2、聚光鏡2 3、吞入角減少化光學系 80以及液晶面板5 1。又，在圖3表示和光源光軸^平行並通

第14頁 459144 五、發明說明（12) 過配置於第二透鏡陣列2 2之最外圍之小透鏡之中心之光線 之軌跡。 如圖3所示，藉著和光源光軸L大致平行之光線筆直的 通過第二透鏡陣列22後通過 進。在此，配置聚光鏡23之 23之焦點距離F1。通過聚光 系C凹透鏡）80之光，在通過 般前進。即，聚光鏡23和凹 平行的射入之光聚光於點P 2 之焦點距離F2等於點P0和P2 吞入角減少化光學系8 0之情 之光直接照射液晶面板5 1之 Θ 2照射液晶面板51。 此外，如習知之投射型 吞入角減少化光學系8 0的令 入角Θ2(圖3)之情況，需要 點距離F1’之聚光鏡23’ 。可 和液晶面板51之距離變長， 之問題。若改成本實施例， 射型顯示裝置變成比較小。 而，在液晶面板，為了 入各像素，有包括微透鏡陣 面板51’包括微透鏡陣列5 lm 圖。此外，和圖3 —樣，表$ 聚光鏡23，如聚光於點P1般前 點P0和P1之距離相當於聚光鏡 鏡23後射入吞入角減少化光學 凹透鏡時折射，如聚光於點P2 透鏡8 0構成將和光源光軸大致 之望遠透鏡系。該望遠透鏡系 之距離。由圖3得知，在使用 況’能以比在自聚光鏡23射出 情况之吞入角61 1小之吞入角 顯示裝置（圖10)般，在不使用 只現如本貫施例之比較小之吞 f點P01配置具有比較長之焦 是’在此情況，因聚光鏡23’ 有投射型顯示裝置整體大型化 可使吞入角變小，而且可使投 令射入液晶面板之光充分的射 列之情況。圖4係表示在液晶 之情況之光線之轨跡之說明 、和光源光軸L平行並通過配置

第15頁 459 14 4 五、發明說明（13) 於第二透鏡陣列2 2之最外圍之小透鏡之中心之光線之執 跡。如圖4所示，和圖3 —樣，光以吞入角02射入液晶面 板5Γ ’但是光自液晶面板51’以比02大之角度差Θ2,射 出。於是’在液晶面板5 1 ’内包括微透鏡陣列5 1 m之情況， 自液晶面板51’射出之光比入射光擴散。可是，在如本實 施例般使用吞入角減少化光學系8 0之情況，因可使射入液 晶面板5 1 ’之光之吞入角0 2變小，也可使自液晶面板5 Γ 射出之光之角度差<92，也隨著變小。因而，因可令自液晶 面板51’射出之光充分的射入投射透鏡ή(圖1)之瞳孔内， 可保持投射影像之亮度。 如以上之詳細說明所示，在本實施例，因設置凹透鏡 81、82等吞入角減少化光學系80，射入液晶面板51、51， 之光之「呑入角0」變小，可減少顏色變動，還可提高對 比。又，可使投射透鏡71之直徑變小。 此外，本實施例之聚光鏡2 3相當於在本發明之重疊裝 置。因此’本實施例之均勻照明光學系2〇包括在本發明之 第一透鏡陣列和重疊裝置。 (實施例2 ) 圖5係表示本發明之投射型顯示裝置之實施例2之 模式圖’圖6係表示實施例2之投射型顯示裝置之變形例之 圖。此外，在以下說明之各實施例，對於具有和上述之實 施例1 (圖1、圖2 )相同之功能之部分賦與相同之符號，省 略重複說明。 在實施例2 ’係在吞入角減少化光學系上使用係在觀

第16頁 45914 4 五·、發明說明（14) 察侧（液晶面板5 1侧）變成凸之凹凸透鏡之負（發散）的彎月 面透鏡83A的。 此外，如圖6所示，將彎月面透鏡83B配置成在觀察側 變成凹也可。 在實施例2 ’除了得到和實施例1 一樣之效果以外，因 使用彎月面透鏡83A、83B，也可得到像差減少、可高效率 的照明之效果。又，如圖5或圖6所示’因增加透鏡配置之 自由度，可高效率的配置，無和別的光學元件之干涉或位 置之限制，可小型化。例如，在圖1之凹透鏡8丨和反射鏡 4 3發生了干涉之情沉，若使用在反射鏡4 3側具有凸面之彎 月面透鏡83A(圖5)替代凹透鏡81 ’可避免和反射鏡43干 涉0 (實施例3) 圖7係表示本發明之投射型顯示裝置之實施例3之模式 圖。實施例3係設置了圖！之凹透鏡81、和替代反射鏡43之 凸面鏡84的。若依據本實施例3 ’除了得到和實施例1 —樣 之效果以外’還可減少光學元件、降低價格。 (實施例4 ) 圊8係表示本發明之投射型顯示裝置之實施例4之模式 圖。1實施例4，在光源10D之反射器12D上使用橢圓鏡， 射出，光光。因而，將第二透鏡陣列22 D之各矩形透鏡之 尺寸設，比第一透鏡陣列2丨D之各矩形透鏡之尺寸小β若 依據本實施例4，除了得到和實施例i 一樣之效果以外’在 使用了光量多之反射器之大光源之情況，可將照明系小型

d5 91 44 五、發明說明（15) 化0 此外’在上述之實施例1至實施例3，均勻照明光學系 2 0由第一透鏡陣列21、第二透鏡陣列2 2以及聚光鏡2 3構 成’聚光鏡23係擔任重疊功能之透鏡，第二透鏡陣列22係 擔任使部分光束之軸和光學系之光軸平行之功能之透鏡。 而’在實施例4之情況’因無聚光鏡，第二透鏡陣列221)係 擔任重疊功能之透鏡。 (實施例5 ) 圖9係表示本發明之投射型顯示裝置之實施例5 ---- 工州，I、私真〜只 VO U〜巾 圖。在實施例5 ’和圖1之實施例1之投射型顯示裝置相 比，變更了均勻照明光學系。實施例5之均勻照明光學系 20Ε由第一透鏡陣列21、第二透鏡陣列22 Ε以及聚光鏡23 Ε構成。第二透鏡陣列22 Ε和實施例卜4一樣，包括和第一 透鏡降列對應設置之多片小透鏡。可是，纟實施例卜實施 例4，第一透鏡陣列21及第二透鏡陣列22、22])之各小透 心，但是在本實施例5，第二透鏡陣列22 E之各 透鏡偏心。在實施例5_诗 弟雷斯内晰esne 車列㈣上，例如利用將 陣列22£ E之情況，第^包括偏心透鏡之第二逯鏡 有作為在本發明之Λ—ΛΛ'22ΕίΡ聚光鏡23E都具具 23E變薄，裝置可輕|化透说之透鏡陣列’因可使聚光鏡 此外，在第二透鏡陣列上 也可利用可使球面像差變

d5 91 44-五、發明說明（16) 小的，替代令各小透鏡偏心之方法。 又，在本實施例5，使兩包括偏心透鏡之第二透鏡陣 列2 2E和聚光鏡2 3E實現重疊裝置之功能’但是可省略聚光 鏡，只利用包括偏心透鏡之第二透鏡陣列實現重疊裝置之 功能。即，在本發明之重疊裝置上’係包括含有偏心之小 鏡之第二透鏡陣列的也可。 (變形例） 未限定為以上所說明之實施例，可進行各種變形或變 更。 (1) 在上述之實施例，以使用了透射型之液晶面板之 投射型顯示裝置為例說明，但是對於使用了反射型之液晶 面板之投射型顯示裝置也可一樣的適用。 (2) 在上述之實施例，以可投射顯示彩色影像之投射 型顯示裝置為例說明，但是投射型顯示裝置係只可顯示單 色影像也可。在顯示單色影像之投射型顯示裝置，可省略 顯示彩色影像之投射型顯示裝置所包括之色分離光學系4〇 或色合成光學系60。 (3 )實施例4也可應用於如實施例卜3般將聚光鏡配置 於射出平行光之光源1 0和第一透鏡陣列2 1之間之情況，或 使用射出平行光之光源1 〇並將聚光鏡配置於第一透鏡陣列 2 1和第二透鏡陣列22之間之情況π C4)在實施例4、5之吞入角減少化光學系8〇上，也可 採用如實施例2、3之彎月面透鏡或凸面鏡。 (5)在實施例5(圖9) ’在第二透鏡陣列22Ε上使用偏心

4 5 9 1 4 4 五、發明說明（17) ---- 透鏡陣列，但是在實施例2、3也一樣的在第二透鏡陣列上 使用偏心透鏡也可。在此情況，也具有和實施例5 一樣之^ 效果’即，可使用薄的聚光鏡之效果。 (6) 在配置複數構成吞入角減少化光學系8〇之透鏡或 凸面鏡之情況，全部採用相同之透鏡或凸面鏡也可，但是 一部分採闬凹透鏡而剩下的改為彎月面透鏡等組合不同之 光學元件使用也可。 (7) 在上述之實施例卜5，凹透鏡或彎月面透鏡、凸面 鏡分別單獨的構成吞入角減少化光學系8〇，但是使用自各 種透鏡或反射鏡所選擇之多種光學元件構成吞入角減少化 光學系80也可。 而’在圖1之三片液晶面板51R、51G、51B之光入射面 附近各自配置聚光鏡101、102、1〇4。該聚光鏡101、 102、104如上述所示，因具有將射入液晶面板之光平行化 之功能’即具有使吞入角變小之功能，也可認為是吞入角 減少化裝置。可是’利用聚光鏡1〇1、1〇2、1〇4變小之呑 入角之角度和利用凹透鏡8 1、82變小之吞入角之角度相 比，幾乎可忽略。即，在本專利說明書之吞入角減少化裝 置意指至少包括一個配置於之光入射面附近之聚光鏡 101、102、104以外之透鏡或凸面鏡等之「狹義之吞入角 減少化裝置j 。 產業上之可應用性 本發明之照明裝置可應用於各種投射型顯示裝置

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Claims (1)

1. ^59144 1年杖月^[曰修正/祕/财」 _案號 88122330_g?年》月？日_修iE/t_ 六、申請專利範圍 1. —種照明裝置，用以照明按照影像資料調變光之光 調變裝置， 其特徵在於包括· 光源裝置，沿著光源光軸射出光； 第一透鏡陣列，具有用以將自該光源裝置所射出之光 分割成多條部分光束之複數小透鏡； 重疊裝置，在該光調變裝置將自該第一透鏡陣列所射 出之該多條部分光束重疊；以及 吞入角減少化裝置，配置於該重疊裝置和該光調變裝 置之間； 該吞入角減少化裝置使得自該重疊裝置射出後射入該 光調變裝置之光之吞入角比未配置該吞入角減少化裝置之 情況的小。 2. 如申請專利範圍第1項之照明裝置，其中該重疊裝 置和該吞入角減少化裝置構成在該光調變裝置令和該光源 光軸大致平行的射入該重疊裝置之光聚光之望遠透鏡系。 3. 如申請專利範圍第2項之照明裝置，其中該吞入角 減少化裝置包括凹透鏡。 4. 如申請專利範圍第2項之照明裝置，其中該吞入角 減少化裝置包括彎月面透鏡。 5. 如申請專利範圍第1項之照明裝置，其中該吞入角 減少化裝置包括凸面鏡。 6. 如申請專利範圍第1、2 ' 3、4或5項之照明裝置， 其中：

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   六、申請專利範圍 該重疊裝置包括具有和該第一透鏡陣列對應設置之複 數小透鏡之第二透鏡陣列； 該第二透鏡陣列包括偏心之小透鏡。 7. 如申請專利範圍第1、2、3、4或5項之照明裝置， 其中： 該光源裝置包括具有邊沿著該光源光軸聚光邊射出前 進光之旋轉拋物面形狀之反射面之反射器； 該重疊裝置係具有和該第一透鏡陣列對應設置之複數 小逸鏡之第二透鏡陣列； 該=二透鏡陣狀各小透鏡《尺寸比該第一透鏡陣列 之备小透鏡之尺寸小。 8. 如申請專利範圍第χ項之照明裝置，其中： 疊裝置射出之光束如整體上聚光般射出； 角減少化裝置射出之光束如整體上變成平行 投射型顯示裝置，其特徵在於包括： 先源裝置，沿著光源光軸射 色分離裝置，將自該光 . 愿裝置所射出之光分離成3色 光， 第一至第三光調變裝置， 寰所分離之3色光調變； 按照影像資料將該色分離裝 色合成裝置，將該第一 變光合成；以及 第二光調變襞置所調變之調 投射装置，將該色合成 裝置所合成之合成光放大後投

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   修正 、却ϊ:ίϊ ?列’具有用以將自該光源裝置所射出之光 分割成夕條部分光束之複數小透鏡； ΐϊΐ，在該第一至第三光調變裝置將自該第-透 鏡陣列所射出之該多條部分光束重疊；以及 吞入角減：/'化裝置，配置於該重疊 一 三光調變裝置之間； 乐呈昂 該，入2減少化袋置使得自該重疊裂置射出後射入該 裝置之光之吞入角比未…吞入角減 少化裝置之情況的小。 ，屨公二申Λ專？圍第9項之投射型顯示裝置，其中該 變入角減少化裝置構成在該第-至第三光調 變裝置令和遠光源光轴女勤巫> ^ ^ 光之望遠透鏡系。 +㈣射^重^置之光聚 其中 11如申請專利範圍第10項之投射型 該吞入角減少化裝置包括凹透鏡。 啰丁裝置 其中 ί2·Λ申丨請專利範圍第10項之投射型顯示褒置 該吞入肖減少化裝置包括彎月面透鏡。員丁褒置 其中該 I3如申請專利範圍第9項之投射型顯示 呑入角減少化裝置包括凸面鏡。 裝置 14,如申請專利範圍第1〇 示裝置’其中該色分離装置包括\以；13項之投射型顯 第一色分離元件，白忠 自先源裂置所射出之光分離成第- - 459144 Γ--^_J8122330 —.年 a B _ 六、申請料1« - 色光和其他之色光；及 色光和第 第一色分離元件，將其他之色光分離成第 三色光； 該吞入角減少化裝置包括： 第一吞入角減少化元件，配置於利用該第一色分離光 學系分離之該第一色光之光路中；及 第二吞入角減少化元件，配置於利用該第—色分離光 學系分離之該其他色光之光路中。 15.如申請專利範圍第9項之投射型顯示裝置，其中： 該重疊裝置包括具有和該第一透鏡陣列對應設置之複 數小透鏡之第二透鏡陣列； 該第二透鏡陣列包括偏心之小透鏡。 1 如申請專利範圍第9項之投射型顯示裝置，其中： 該光源裝置包括具有邊沿著該光源光軸聚光邊射出前 進光之旋轉拋物面形狀之反射面之反射器； 该重疊裝置係具有和該第一透鏡陣列對應設置之複數 小透鏡之第二透鏡陣列； s玄第二透鏡陣列之各小透鏡之尺寸比該第一透鏡陣列 之各小透鏡之尺寸小。 1 7.如申請專利範圍第9項之投射型顯示裝置，其中： 該光調變裝置係液晶面板； 該液晶面板包括微透鏡陣列。 18.如申請專利範圍第9項之投射型顯示裝置，其中： 自該重疊裝置射出之光束如整體上聚光般射出；

   45 914 4 棄號 88122330 曰 六、申請專利範圍 自該吞入角減少4卜& ,丄 之光東般射出。 裝置射出之光束如整體上變成平行 19.-種投射型顯示裴置， 照明裝置； 你仏匕符 丄％ 2調變裝置照影像資料將自該照明裝置所射出之 光調變；以及 | m ^ 投射投射裝置’將自該光調變裝置所射出之調變光放大後 該照明裝置包括： ，源裝置，沿著光源光軸射出光； 第透鏡陣列，具有用以將自該光源裝置所射 分割成多條部分光束之複數小透鏡； 先 出之G在該光調變裝置將自該第-透鏡陣列所射 出之5袭夕條4分光束重疊成大致均勻之光強度分布； 置之角減少化裝置，配置於該重疊裝置和該光調變裝 “Ϊίϊ角減少化裝置使得自該重疊裂置射出後射入該 情況的小。 ％ 乂犯策置之