投射装置及投射型显示装置制造方法及图纸

投射装置(20)具有：光学元件(50)，其包括第1区域(Z1)和第2区域(Z2)，使入射至各区域的光扩散；照射装置(60)，其以时分方式对光学元件的第1区域和第2区域照射光；偏振控制单元(70)，其配置在相对于配置有光学元件的面(A)共轭的共轭面(B)上；以及空间光调制器(30)，其配置在从光学元件到偏振控制单元的光路中，被第1区域所扩散的光以及第2区域所扩散的光照明。偏振控制单元以如下方式控制光的偏振状态，使被第1区域扩散的光成为第1偏振成分的光，而且使被第2区域扩散的光成为与第1偏振成分不同的第2偏振成分的光。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及投射光的投射装置及包括投射装置的投射型显示装置，尤其涉及能够投射由不同的偏振成分的光形成的多个图像光的投射装置及包括该投射装置的投射型显示装置。
技术介绍
例如，在进行如W02012/033178A1公开的那样投射由不同的偏振成分的光形成的多个图像光的投射型显示装置的研发。该投射型显示装置被用作如下的装置:以被称为“passive polarizat1n (被动偏振)方式”和“偏振眼镜方式”的方式，通过与专用眼镜的组合来显示立体观察的图像。但是，为了投射不同的偏振成分的图像光，需要准备与图像光的数量相同数量的投射装置，或者在一台投射装置(投影仪)内安装与图像光的数量相同数量的、形成图像的空间光调制器和照明空间光调制器的照明装置。或者，也执行在从投射装置出射图像光后，配置搭载了液晶元件的设备并以时分方式切换偏振成分的方式。因此，以往的投射装置和投射型显示装置存在装置的大型化及复杂化的问题。另一方面，在W02012/033178A1公开的投射装置及投射型显示装置中，空间光调制器被不同的偏振成分的光以时分方式照明，而且以时分方式形成与各偏振成分的光对应的调制图像。根据这样的投射装置及投射型显示装置，能够大大实现装置的小型化并进行3D显示。另外，在使用了激光等相干光源的投射装置中存在产生光斑(speckle)的问题。光斑是指在将激光等相干光照射到散射面上时呈现出的斑点状的图案，在产生于屏幕上时被观察为斑点状的亮度不均(明亮度的不均匀)，成为对观察者带来生理上的不良影响的原因。在W02012/033178A1公开的投射装置及投射型显示装置中，通过以相干光在光学元件上扫描的方式向该光学元件照射相干光，能够有效抑制被来自光学元件的照明光照明的区域上的光斑的产生，从这一点讲是非常优选的。
技术实现思路
但是，在W02012/033178A1公开的投射装置中，照明空间光调制器的照明光的偏振状态以时分方式变化。因此，需要使用不依赖照明光的偏振状态即可形成调制图像的空间光调制器例如数字微型显示器(DMD)等空间光调制器，而不能使用依赖于照明光的偏振状态来形成调制图像的空间光调制器、例如利用特定的偏振成分的照明光形成调制图像的液晶型的微型显示器。本专利技术的目的在于，消除这种如W02012/033178A1公开的装置的有关空间光调制器的制约。本专利技术的投射装置具有:光学元件，其包括第I区域和第2区域，使入射至各区域的光扩散；照射装置，其以时分方式对所述光学元件的所述第I区域和所述第2区域照射光；偏振控制单元，其配置在相对于配置有所述光学元件的面共轭的共轭面上；以及空间光调制器，其配置在从所述光学元件到所述偏振控制单元的光路中，被所述光学元件的所述第I区域所扩散的光照明，而且被所述光学元件的所述第2区域所扩散的光照明，所述偏振控制单元以如下方式控制光的偏振状态:使被所述光学元件的所述第I区域扩散、然后从所述空间光调制器出来的光成为第I偏振成分的光，而且使被所述光学元件的所述第2区域扩散、然后从所述空间光调制器出来的光成为与所述第I偏振成分不同的第2偏振成分的光。在本专利技术的投射装置中也可以是，所述照射装置以使照射的光在所述光扩散元件上扫描的方式照射光，入射到所述光学元件的所述第I区域内的各位置并扩散的光分别照明所述空间光调制器，并且入射到所述光学元件的所述第2区域内的各位置并扩散的光分别照明所述空间光调制器。在本专利技术的投射装置中也可以是，所述照射装置具有交替地射出光的第I光源和第2光源，所述第I光源对所述光学元件的所述第I区域照射光，所述第2光源对所述光学元件的所述第2区域照射光。在本专利技术的投射装置中也可以是，所述光学元件包括全息记录介质。在本专利技术的投射装置中也可以是，所述光学元件包括透镜阵列。在本专利技术的投射装置中也可以是，所述照射装置射出振动方向固定的线偏振的光，所述偏振控制单元具有1/2波长板，该1/2波长板设于被所述光学元件的所述第I区域扩散的光的光路上。在本专利技术的投射装置中也可以是，所述偏振控制单元还具有1/4波长板，该1/4波长板设于被所述光学元件的所述第I区域扩散的光的光路上和被所述光学元件的所述第2区域扩散的光的光路上。在本专利技术的投射装置中也可以是，所述照射装置射出旋转方向固定的圆偏振或者椭圆偏振的光，所述偏振控制单元具有1/2波长板，该1/2波长板设于被所述光学元件的所述第I区域扩散的光的光路上。在本专利技术的投射装置中也可以是，所述照射装置射出无偏振的光，所述偏振控制单元具有:第I偏振板，其设于被所述光学元件的所述第I区域扩散的光的光路上，选择性地使所述第I偏振成分透过；以及第2偏振板，其设于被所述光学元件的所述第2区域扩散的光的光路上，选择性地使所述第2偏振成分透过。本专利技术的投射型显示装置具有:上述的本专利技术的投射装置中的任意一个投射装置；以及屏幕，在该屏幕上投射在所述空间光调制器上得到的调制图像。根据本专利技术的投射装置及投射型显示装置，不论有无偏振依赖性，都能够使用各种空间光调制器投射由不同的偏振成分的光形成的多个图像光。【附图说明】图1是用于说明本专利技术的一实施方式的图，是示出投射装置及投射型显示装置的概略结构的图。图2是示出图1的投射装置中包含的光学元件的一例的侧视图。图3是对应于图2的图，是示出光学元件的另一例的侧视图。图4是示出图1的投射装置中包含的偏振控制单元的一例的侧视图。图5是对应于图4的图，是示出偏振控制单元的另一例的侧视图。图6是对应于图1的图，是用于说明光学元件的一变形例的图。图7是用于说明制作构成图6的投射装置的光学元件的全息记录介质的曝光方法的图。图8是用于说明经过图7的曝光方法制作的全息记录介质的作用的图。图9是对应于图1的图，是用于说明照射装置的一变形例的图。【具体实施方式】下面，参照【附图说明】本专利技术的一实施方式。另外，在本案说明书附带的附图中，为了便于图示和容易理解，相对于实物适当变更并夸大了缩尺和纵横的尺寸比等。图1所示的投射型显示装置10具有屏幕15、和投射图像光的投射装置20。投射装置20具有:光学元件50，其包括第I区域Zl和第2区域Z2，使入射至各区域Z1、Z2的光扩散；照射装置60，其以时分方式对光学元件50的第I区域Zl和第2区域Z2照射光；偏振控制单元70，其控制来自光学元件50的光的偏振状态；以及空间光调制器30，其配置在从光学元件50到偏振控制单元70的光的光路中。并且，投射装置20还具有:中继光学系统35，其配置在从光学元件50到偏振控制单元70的光的光路中；以及投射光学系统25，其配置在从偏振控制单元70到屏幕15的光路中。照射装置60及照明装置40形成用于照明位于假想面上的被照明区域LZ的照明装置40，空间光调制器30重叠配置在被照明区域LZ中，并被照明装置40照明。此处说明的投射装置20将由第I偏振成分的光构成的第I调制图像和由第2偏振成分的光构成的第2调制图像以时分方式投射在屏幕15上。但是，投射在屏幕15上的光的控制，是由配置在空间光调制器30的下游侧的偏振控制单元70对形成调制图像的图像光进行的。因此，来自照明空间光调制器30的照明装置40的照明光的偏振状态没有特殊限制。并且，在以下说明的一实施方式中，照明装置40利用相干光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种投射装置，具有：光学元件，其包括第1区域和第2区域，使入射至各区域的光扩散；照射装置，其以时分方式对所述光学元件的所述第1区域和所述第2区域照射光；偏振控制单元，其配置在相对于配置有所述光学元件的面共轭的共轭面上；以及空间光调制器，其配置在从所述光学元件到所述偏振控制单元的光路中，被所述光学元件的所述第1区域所扩散的光照明，而且被所述光学元件的所述第2区域所扩散的光照明，所述偏振控制单元以如下方式控制光的偏振状态：使被所述光学元件的所述第1区域扩散、然后从所述空间光调制器出来的光成为第1偏振成分的光，而且使被所述光学元件的所述第2区域扩散、然后从所述空间光调制器出来的光成为与所述第1偏振成分不同的第2偏振成分的光。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：仓重牧夫，
申请(专利权)人：大日本印刷株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP