光学单元以及使用该光学单元的投影型图像显示装置制造方法及图纸

一种使用线栅型偏振分离元件等平板状结构的元件作为偏振分离机构，在该偏振分离机构与投影透镜单元之间设置柱面透镜等像散校正机构，由此提供在投影型图像显示装置中，校正由偏振分离机构引起的像散，能够确保投射图像清晰度的技术。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是涉及将来自光源侧的光照射到液晶面板等光阀，形成对应于图像信号的光学图像，并放大投射的投影型图像显示装置的像散校正技术。
技术介绍
与本专利技术相关的现有技术中，作为偏振分离技术，例如，在特开2001-56449号公报及特开平10-55037号公报中已有记载，而且，作为像散校正技术，例如在特开平5-313119号公报，及特开平9-114021号公报，以及在特开2000-111862号公报中有记载。在特开2001-56449号公报及特开平10-55037号公报中，记述了配置3组红(R)绿(G)蓝(B)光用的反射型光阀与偏振分离机构；R、G、B的各色光由交叉二色棱镜进行色合成的结构。作为偏振分离机构，例如有在两个直角棱镜的界面形成作为介电体多层膜的偏振光束分离器(Polarized Beam Splitter，以下简称PBS)的PBS棱镜，及在透光性基板上形成线栅结构的衍射晶格的线栅型偏振分离元件等。在特开平5-313119号公报中，记述了为了对透过进行色合成的平板状分色镜之际所发生的像散进行校正，将分色镜设为楔状的技术。在特开平9-114021号公报中，记述了为了对由分色镜发生的像散校正而在液晶面板的射出侧配置有具有像散校正功能的物镜的结构。而且，在特开2000-111862号公报中记述了为了校正作为在面板前面配置的偏振光元件/检光元件作用的各色光用的平板状分色镜所发生的像散，通过设定该分色镜的厚度及倾斜度而对应的技术。上述特开2001-56449号公报的PBS棱镜对于垂直入射(对偏振分离面45°入射)的光线偏振分离作用优异。就是说，消光比大。但是，如果设照明光学系统的F值为F3，则即使是达到焦阑化，仍然还存在有tan-11/2F＝tan-11/6＝9.5°的光线。因此，偏振分离膜由于对于这样角度的光线的消光比很差，故引起装置的对比度恶化。对于此，在线栅型偏振分离元件的情况下，与上述相同，虽然45°入射的消光比的峰值自身不良，但由于对于关于角度的光线的消光比的恶化比较少，所以作为光束整体的对比度性能变好。但是，线栅型偏振分离元件存在有以下问题。即，在经反射型光阀反射的光束入射到投影透镜单元的光路上，作为配置线栅型偏振分离元件的方法有两种。图12显示该配置的方法。在图12(1)的配置方法中，来自照明光学系统的S偏振光的入射光束由线栅型偏振分离元件17所反射，入射到反射型光阀214。在该反射型光阀214中变换为P偏振光，从该反射型光阀214射出的P偏振光的射出光(反射光)，透过线栅型偏振分离元件17射向投影透镜单元(未图示)。以下，将该配置称为来自反射光阀的反射光透过线栅型偏振分离元件朝向投影透镜单元的透过配置。在图12(2)的配置方法中，来自照明光学系统的P偏振光入射光束，透过线栅型偏振分离元件17入射到反射型光阀217，通过反射型光阀217变换为S偏振光的射出光(反射光)，经线栅型偏振分离元件17反射而朝向投影透镜单元(未图示)。以下，将该配置称为来自反射型光阀的反射光经线栅型偏振分离元件反射而射向投影透镜单元的反射配置。在图12(2)所示的反射配置线栅型偏振分离元件的情况下，发生了线栅型偏振分离元件的配置偏差，或由于线栅型偏振分离元件的热而发生膨胀变形时，有投射性能退化的危险。另一方面，在图12(1)所示的透过配置线栅型偏振分离元件的情况下，由于透过平板状的线栅型偏振分离元件而发生像散，同样有投射性恶化的担忧。图11是使用上述线栅型偏振分离元件取代例如上述特开平10-55037号公报中PBS棱镜的结构。但是，在图11中，以棒状透镜方式的积分仪取代多镜阵列方式的积分仪，在进行合成的交叉分色镜的R光与B光的入射面侧设有1/2波长板，提高色合成的效率。在图11中，由线栅型偏振分离元件所构成的偏振分离机构，反射S偏振光的光束，透过P偏振光的光束。所以，入射到反射型光阀21(211，212，213)的S偏振光的光束，在构成反射型光阀21的各像素(未图示)为ON的状态下，作为P偏振光而反射。因此，透过平板状线栅型偏振分离元件17(171，172，173)时，发生像散。以上可知，为了校正由上述平板状的偏振分离机构引起而发生的像散，在上述特开平5-313119号公报，特开平9-114021号公报，特开2000-111862号公报中所记述的分色镜用像散校正技术中，是不能充分对应的。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题而提出，在投影型图像显示技术中，能够对平板状偏振分离机构所引起的像散进行充分的校正。本专利技术的目的在于，为了解决上述问题，提供一种能够得到确保清晰度的图像的投影型图像显示技术。为了解决上述问题，在本专利技术中，作为将来自光源侧的光进行偏振变换照射到光阀上，形成对应于图像信号的光学图像，并放大投射的投影型图像显示技术，至少使用将来自光阀的、形成光学图像的光进行偏振分离的平板状偏振分离机构，在该偏振分离机构与投影透镜单元之间，设置对由上述偏振分离机构引起的像散进行校正的柱面透镜等像散校正机构。根据本专利技术，在投影型图像显示装置中，在由透过配置而使用平板状偏振分离机构的情况下，能够对由该偏振分离机构引起的像散进行校正。因此，能够实现高的清晰度。而且，能够与现有装置的基本结构的承袭相对应。因此，能够在抑制生产成本的情况下达到高性能比。附图说明图1是本专利技术实施方式中主要部分的结构图。图2是本专利技术实施方式中主要部分的光线图。图3是像散校正机构使用前后的光线图。图4是作为像散机构的柱面透镜的模式图。图5是图4的柱面透镜使用前后的斑点图。图6是图4的柱面透镜使用前后的像差图。图7是作为像散机构的柱面透镜的模式图。图8是图7的柱面透镜使用前后的斑点图。图9是图7的柱面透镜使用前后的像差图。图10是作为本专利技术实施方式的液晶的结构例的图。图11是使用了偏振分离机构的液晶投影仪装置的结构例的图。图12是显示偏振分离机构的配置例的图。图13是显示使像面在反射型光阀一侧的缩小系统的成像系统模式的图。具体实施例方式以下结合图面对为了实施本专利技术的优选方式加以说明。图1及图2是关于本专利技术的主要部分结构及作用的说明图。而且，图10是作为本专利技术的投影型图像显示装置的实施方式，液晶投影仪装置的结构例的图。还有，对各图中具有共同功能的部分都赋予同样的符号。图1是将作为平板装的偏振分离机构的线栅型偏振分离元件倾斜配置的主要部分结构的模式图。图2显示图1主要部分的光线。图2(1)是同一线栅型偏振分离元件倾斜配置的立体图。图2(2)是YZ截面图，图2(3)是XZ截面图。在图2中，线栅型偏振分离元件17对于配置在XY平面上的反射型光阀21倾斜约45°而配置。所以，如图2(2)所示，线栅型偏振分离元件17的YZ截面与作为光轴方向的Z轴相垂直。如图2(3)所示，其XZ截面与作为光轴的Z轴是倾斜45°。由于线栅型偏振分离元件17具有上述配置，所以在XZ截面，即X轴方向上发生像散，在YZ截面即Y方向上不发生像散。因此，在本专利技术中，将对在XZ截面(即X轴方向)上发生的像散进行校正的像散校正机构18(后述)配置在线栅型偏振分离元件17之后，由投影透镜单元22将进行了像散校正的图像光投射到屏幕上(未图示)。还有，在图2中，为了简化说明及计算，对色合成机构及该色合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种投影型图像显示装置，将来自光源侧的光进行偏振变换后照射到光阀上，形成对应于图像信号的光学图像并放大投影，其特征在于：设置有将平面相对入射光轴倾斜约４５°配置的，将由所述光阀调制、形成所述光学图像的光通过透过或反射来进行偏振分离的 平板状的线栅型偏振分离元件；将通过所述偏振分离元件分离的偏振分离光形成的光学图像放大投影的投影透镜单元；配置于所述偏振分离元件和所述投影透镜单元之间，对通过所述偏振分离元件产生的光学图像的像散进行校正的像散校正机构；以及 驱动所述光阀的驱动电路，能够显示校正了所述像散的图像。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：谷津雅彦，中岛努，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]