显示装置制造方法及图纸

公开了一种视频显示装置，该装置对来自光源的光束有高的利用效率，并且可以提供均匀的图象。该视频显示装置包括一个光源部件，具有多个耦合光学元件，用于把从多个光源发射的光转变成为基本上平行的光束，并且能够在某个预定位置上对已穿过的耦合光学元件的光进行凝聚，该视频显示装置还包括对被凝聚的光的密度分布进行均匀化的一个光学积分器，以及一个光阀。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及以高彩色再生能力投影一幅静止或者活动图画的视频显示装置。在实际中通常使用投影型的视频显示装置，该装置利用从某个光源发射的光，把一幅静止或者活动的图画投影并且显示在屏幕上。常规上被广泛使用的投影型视频显示装置通常具有如附图说明图1所示的这样一种配置。参阅图1，投影型的视频显示装置包括具有旋转的抛物面形状反射面的反射板100，位于反射板100的焦点位置上的光源101，积分器102，红色分光镜103R，绿色分光镜103G，反射镜103B，以及一个立方形的彩色合成棱镜104。视频显示器进一步包括反射镜105R，用于反射由红色分光镜反射的红色光线，以便被引入彩色合成棱镜104的预定平面104R，并且包括反射镜105B，用于反射由反射镜103B反射的蓝色光线，以便被引入与平面104R平行的彩色合成棱镜104的另一个平面104B。彩色合成棱镜104这样安排，使得由绿色分光镜103G反射的绿色光线被引入与平面104R和平面104B垂直的平面104G上。一对光学路径长度调节透镜106和107分别被放在绿色分光镜103G和反射镜103B之间、以及反射镜103B和反射镜105B之间。视频显示装置进一步包括被放在反射镜105R和彩色合成棱镜104的平面104R之间的红光阀108R，放在反射镜105R和红光阀108R之间的红色透镜109R，放在绿色分光镜103G和彩色合成棱镜104的平面104G之间的绿光阀108G，放在绿色分光镜103G和绿光阀108G之间的绿色透镜109G，放在反射镜105B和彩色合成棱镜104的平面104B之间的蓝光阀108B，以及放在反射镜105B和蓝光阀108B之间的蓝色透镜109B。视频显示装置进一步包括位于与平面104G平行的彩色合成棱镜104的另一个平面对面的投影器透镜110。在具有上述配置的常规视频显示器中，诸如氙灯或者金属卤灯这样的白光灯被用作光源101。从光源101发出的光被反射板100反射，然后，在紫外线和红外线通过切割滤色器(图中没有显示)从光中除去之后，通过积分器102被引入红色分光镜103R。在被引入红色分光镜103R的光线中，红色光线的成分被红色分光镜103R和反射镜105R反射，然后穿过透镜109R和红光阀108R，这样就被引入到彩色合成棱镜104。而被引入红色分光镜103R的光线中，除红色光线以外的其它色彩的光线成分通过红色分光镜103R，并且被引入绿色分光镜103G。在被引入绿色分光镜103G的光中，绿色的光线成分被绿色分光镜103G反射，并且通过绿色透镜109G和绿光阀108G被引入彩色合成棱镜104。而在被引入绿色分光镜103G的光线中，除绿色光线以外的其它色彩的光线成分通过绿色分光镜103G，并且通过光学路径长度调整透镜106被引入反射镜103B。被引入反射镜103B的光，即，蓝色的光线成分，被反射镜103B反射并且穿过光学路径长度调整透镜107，此后，进一步受反射镜105B反射，然后通过蓝色透镜109B和蓝光阀108B被引入彩色合成棱镜104。被引入彩色合成棱镜104的彩色光线成分被彩色合成棱镜104合成，并且通过投影器透镜110投射在透光型或者反射型的屏幕上。在常规的视频显示器中，由于单一种类的光源单独被自己用作光源101，被包括在从光源101发射的光中的波长有些偏向一个侧面，因此，要获得由彩色分光镜103R和103G以及反射镜103B分离的三种彩色光线成分平衡好的光量比率是很困难的。因此，也就很难增加常规视频显示器的彩色再现性。更进一步，由于用在常规视频显示器中的白光灯在高精度的亮度调节中有困难，并以某个固定的亮度发光，因此，独立地为每种红、绿和蓝色光线成分调整亮度是困难的。更进一步，在常规的视频显示器中，从被用作光源101的白光灯中发射的光束有环形的截面。相比之下，被光正常照射的光阀108R、108G和108B为长方形。因此，为了把光线均匀地引入到光阀108R、108G和108B，入射到每个光阀的光束的直径被设置为大于每个光阀的对角线的长度。因而，存在的问题是从光源101照射的光的照射效率是很低的。因此，已经提出使用另一种视频显示装置，该显示器使用多个灯作为其光源，或者为三种基本色彩中的每一种使用多个半导体发光元件，诸如发光二极管或者激光二极管。图2给出了一个XY色度图，说明CRT(阴极射线管)的磷光体的彩色再生范围，使用发光二极管的视频显示装置和NTSC(国家电视系统委员会)系统的显示装置。从XY色度图中可以看出，其中的发光二极管被用作光源，其彩色再生范围大于CRT的磷光体或者NTSC系统的显示装置的彩色再生范围。然而，由于从多个光源发射的光线有角度，产生了来自光轴外部的非轴光。如果非轴光被包括在从光源发射的光中，就很难把光均匀地照射在光阀上。更进一步，由于光照射到光阀的外面，光的照射效率也很不利地受到损害。本专利技术的一个目的是提供一种视频显示装置，其中，具有很好色彩纯度的多种白光灯、或者多个半导体发光元件被用作光源，从该光源发射的光能够均匀和有效地引入到某个光阀。为了达到本专利技术的目的，提供了包括光源部件、积分器以及光阀的视频显示装置。光源部件包括多个光源部分，每个部分包括一个光源，由半导体发光元件或者白光灯以及把从光源部分发射的光转换为基本上平行的光的耦合光学元件形成的，并且可以这样操作在整个照明系统的光轴上的某个预定的焦点位置上对已穿过耦合光学元件的来自光源部分的光进行浓缩。积分器被放在光源部件的焦点位置上，并且对由光源部件发射的光进行平面内光强度分布的均匀化。光阀基本上为长方形，并且，其平面内光强度分布已经由积分器均匀化的光被照射在光阀上。采用这种视频显示装置，由于从多个光源部分发射的光被浓缩并且引入光阀，必要时，可以增加光源部分的数目以方便地增加光量。更进一步，由于来自多个光源部分的光在整个照明系统的光轴上的预定焦点位置上被浓缩，并且积分器被放在焦点位置上，因此，光可以均匀地被照射在光阀上，并且，从光源部分发射的光可以有效地被引入光阀。可以得到三原色的平衡光量比率，并且，利用多个不同类型的白光灯或者多个色彩不纯良好的半导体发光元件，就可以高精度地调节亮度。因此，这样的视频显示装置可以被形成，以便展示其高亮度、高彩色再现性和高性能。通过下面的描述和附加的权利要求书，结合附图，本专利技术的上述和其它目的、特性和优点将变得明显，在附图中，相同的图像部分或者元件由相同的引用符号表示。图1是一个示意图，表示一种投影型的常规的视频显示装置；图2说明不同常规视频显示装置的彩色再生范围；图3给出了应用本专利技术的视频显示装置的配置的一个例子；图4是一个示意图，表示被放在图3的视频显示装置中的照明光学系统配置的一个例子；图5表示放在图3的视频显示装置中的发光二极管的配置的一个例子；图6说明图3的视频显示装置的光学系统的一种几何关系；图7说明图3的视频显示装置在光阀上的照明条件；图8说明在图2的视频显示器中的光阀上，θLED1/NAEYE1和光的照射效率之间关系；图9A和9B说明当光分别平行地和倾斜地被输入光轴时放在图3的视频显示装置的光源部件中聚光透镜的焦点位置，而图9C则说明多个光源部分和聚光透镜之间的位置关系；图10说明光源部分和积分器之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种视频显示装置，包括： 包括多个光源部分的光源部件，每个光源部分包括由半导体发光元件或者白光灯形成的光源，以及用于把从所述光源发射的光转换为基本上平行的光的耦合光元件，所述光源能够对来自所述光源部分、并已穿过耦合光学元件的光在整个照明系统的光轴的预定焦点位置上进行凝聚； 放在所述光源部件的焦点位置上的积分器，对从所述光源部件发射的光的平面内光密度分布进行均匀化；以及 基本上为长方形的光阀，其平面内光强度分布已经由所述积分器均匀化的光被照射在其上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：菅野靖之，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]