專利名稱：照明裝置以及投射型視頻顯示裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種照明裝置以及投射型視頻顯示裝置。
背景技術(shù)：
以前提出了在液晶投影儀等中所使用的照明裝置中，使用無電極的放電燈，同時將該放電燈所發(fā)出的電磁波屏蔽(shield)起來的構(gòu)造(參照特開2002-343103號)。為了防止電磁波對電子電路或液晶顯示面板等的影響，電磁波屏蔽是必要的。另外，無電極的放電燈，已知的有WO01/027962中所公布的構(gòu)造。另外，希望液晶投影儀等中所使用的照明裝置中，具有用來降低亮度不均的光積分(integrate)功能以及統(tǒng)一光的偏光方向的功能。
上述使用無電極的放電燈的照明裝置以及使用該照明裝置的投射型視頻顯示裝置中，要求具有用來降低亮度不均的光積分功能以及統(tǒng)一光的偏光方向的功能，同時實現(xiàn)電磁波屏蔽。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于以上問題，目的在于提供一種具有用來降低亮度不均的光積分功能以及統(tǒng)一光的偏光方向的功能，并能夠?qū)崿F(xiàn)電磁波屏蔽的照明裝置，以及使用該照明裝置的投射型視頻顯示裝置。
本發(fā)明的照明裝置，為了解決上述問題，其特征在于具有產(chǎn)生電磁波的無電極放電燈、由光入射側(cè)復眼透鏡與光出射側(cè)復眼透鏡所構(gòu)成的將從上述放電燈所出射并大致平行化的光積分導入給照明對象物的光積分器、以及由偏光束分離器陣列所構(gòu)成的統(tǒng)一上述放電燈所出射的光的偏光方向的偏光變換裝置；上述光出射側(cè)復眼透鏡的透鏡設置間距，為上述光入射側(cè)復眼透鏡的透鏡設置間距的1/2；從上述光入射側(cè)復眼透鏡的各個透鏡中通過的各個光，通過從各個偏光束分離器中經(jīng)過而分為兩份，通過上述光出射側(cè)的復眼透鏡的兩個透鏡；上述各個偏光束分離器的非光入射區(qū)域中，設置有有光反射型導體；上述光反射型導體接地(以下將本項稱作第1構(gòu)成)。
如果采用上述構(gòu)成，就能夠具有用來降低亮度不均的光積分功能以及統(tǒng)一光的偏光方向的功能，同時實現(xiàn)電磁波屏蔽。另外，通過具有上述光反射型導體，能夠防止多余的光進入偏光變換裝置內(nèi)，通過這樣能夠抑制偏光變換裝置的溫度上升。也即，通過具有上述光反射型導體，得到了電磁波屏蔽與偏光變換裝置的溫度上升抑制的功能。
另外，本發(fā)明的照明裝置，其特征在于具有產(chǎn)生電磁波的無電極放電燈、由光入射側(cè)復眼透鏡與光出射側(cè)復眼透鏡所構(gòu)成的將從上述放電燈所出射并大致平行化的光積分導入給照明對象物的光積分器、由偏光束分離器陣列所構(gòu)成的統(tǒng)一上述放電燈所出射的光的偏光方向的偏光變換裝置、以及具有多個開口的平板狀導體；上述光出射側(cè)復眼透鏡的透鏡設置間距，為上述光入射側(cè)復眼透鏡的透鏡設置間距的1/2；從上述光入射側(cè)復眼透鏡的各個透鏡中通過的各個光，通過從各個偏光束分離器中經(jīng)過而分為兩份，通過上述光出射側(cè)的復眼透鏡的兩個透鏡以及上述導體的開口；上述導體接地。(以下將本項稱作第2構(gòu)成)。
如果采用上述構(gòu)成，就能夠具有用來降低亮度不均的光積分功能以及統(tǒng)一光的偏光方向的功能，同時實現(xiàn)電磁波屏蔽。
上述第2構(gòu)成中，在各個偏光束分離器的非光入射區(qū)域中設置有第2導體，該第2導體可以接地。通過這樣提高了電磁波屏蔽性能。
上述第2構(gòu)成以及從屬于其的構(gòu)成中，從上述光入射側(cè)復眼透鏡的各個透鏡所出射的光，經(jīng)過了各個偏光束分離器之后，首先通過上述光出射側(cè)復眼透鏡的兩個透鏡再通過上述導體的開口，或者也可以首先通過上述導體的開口再通過上述光出射側(cè)復眼透鏡的兩個透鏡。
上述第1構(gòu)成或第2構(gòu)成以及從屬于該第2構(gòu)成的構(gòu)成中，上述光入射側(cè)復眼透鏡使其透鏡的凸面位于光入射側(cè)，在成為光出射側(cè)的平坦面?zhèn)鹊姆枪馔ㄟ^區(qū)域中，設置第3導體，該第3導體接地。通過這樣提高了電磁波屏蔽性能。
另外，本發(fā)明的照明裝置，其特征在于，具有產(chǎn)生電磁波的無電極放電燈；光積分器，由中空或非中空棒狀體所構(gòu)成，將從上述放電燈所出射的光積分導入給照明對象物；以及線柵(wire grid)偏光板，設置在上述光積分器的光出射面?zhèn)?，讓特定偏光方向的偏光光透過并反射其他偏光方向的偏光光，上述線柵偏光板中的上述金屬絲接地(以下將本項稱作第3構(gòu)成)。在上述第3構(gòu)成中，上述線柵偏光板在與其金屬絲方向垂直或大致垂直的方向也具有多個金屬絲，該線柵偏光板中的上述金屬絲也接地。或者，在上述第3構(gòu)成中，將在與上述線柵偏光板的金屬線方向垂直或大致垂直的方向具有多個金屬絲的部件，與上述線柵偏光板相對設置，上述部件的上述金屬線也可接地。
另外，本發(fā)明的照明裝置，其特征在于具有產(chǎn)生電磁波的無電極放電燈、由中空或非中空棒狀體所構(gòu)成的將從上述放電燈所出射的光積分導入給照明對象物的光積分器、設置在上述光積分器的光出射面?zhèn)茸屘囟ㄆ夥较虻钠夤馔高^并反射其他偏光方向的偏光光的第1線柵偏光板，設置在比該第1線柵偏光板更靠近上述放電燈側(cè)的第2線柵偏光板、以及讓光的偏光方向旋轉(zhuǎn)90°或大致90°的相位差板；上述相位差板設置在上述兩個線柵偏光板之間，上述兩個線柵偏光板的金屬絲方向互相垂直或大致垂直，兩個線柵偏光板中的上述金屬絲接地(以下將本項稱作第4構(gòu)成)。
如果采用上述第3構(gòu)成或第4構(gòu)成，就能夠具有用來降低亮度不均的光積分功能以及統(tǒng)一光的偏光方向的功能，同時實現(xiàn)電磁波屏蔽。
上述第3構(gòu)成或第4構(gòu)成以及從屬于其的構(gòu)成中，上述光積分器的側(cè)面被導體所覆蓋，上述導體接地。通過這樣提高了電磁波屏蔽性能。
上述第3構(gòu)成或第4構(gòu)成及其從屬構(gòu)成中，可以在上述光積分器的光入射面?zhèn)鹊牟环恋K來自上述放電燈的光的入射處，設置導電性反射鏡，同時在上述導電性反射鏡與上述光積分器的光入射面之間，設置讓光的偏光方向旋轉(zhuǎn)45°或大致45°的相位差板，上述導電性反射鏡接地。通過這樣提高了電磁波屏蔽性能。
另外，本發(fā)明的照明裝置，其特征在于將產(chǎn)生電磁波的無電極放電燈、將上述放電燈所出射的光積分導入給照明對象物的光積分器、以及統(tǒng)一上述放電燈所出射的光的偏光方向的偏光變換裝置，設置在電磁波屏蔽容器內(nèi)，上述電磁波屏蔽容器中所形成的光通過用開口中，設置有讓特定偏光方向的偏光光透過并反射其他偏光方向的偏光光的線柵偏光板，上述線柵偏光板的上述金屬絲以及上述電磁波屏蔽容器接地。(以下將本項稱作第5構(gòu)成)。
上述第5構(gòu)成中，上述光積分器，也可由復眼透鏡對構(gòu)成或中空或非中空的棒狀體構(gòu)成。
這里，雖然通過上述偏光變換裝置統(tǒng)一了光的偏光方向，但在沒有充分統(tǒng)一該偏光方向的情況下，會導致照明對象物的熱損傷。如果是上述第5構(gòu)成及其從屬構(gòu)成，通過具有上述線柵偏光板，能夠充分去除不需要的偏光光，因此在能夠防止上述熱損傷等的同時，還能夠?qū)崿F(xiàn)電磁波屏蔽。
另外，本發(fā)明的照明裝置，其特征在于將產(chǎn)生電磁波的無電極放電燈、將上述放電燈所出射的光積分導入給照明對象物的光積分器、以及統(tǒng)一上述放電燈所出射的光的偏光方向的偏光變換裝置，設置在電磁波屏蔽容器內(nèi)；上述電磁波屏蔽容器中所形成的光通過用開口中，設置有讓特定偏光方向的偏光光透過并反射其他偏光方向的偏光光的第1線柵偏光板、與該第1線柵偏光板相面對設置的第2線柵偏光板、以及讓光的偏光方向旋轉(zhuǎn)90°或大致90°的相位差板；上述相位差板設置在上述兩個線柵偏光板之間，上述兩個線柵偏光板的金屬絲方向互相垂直或大致垂直，兩個線柵偏光板中的上述金屬絲以及上述電磁波屏蔽容器接地。(以下將本項稱作第6構(gòu)成)。
上述第6構(gòu)成中，上述光積分器可以由復眼透鏡對或中空、非中空的棒狀體構(gòu)成。
另外，本發(fā)明的投射型視頻顯示裝置，在這種具有對照明裝置所出射的光進行調(diào)制的1個或多個光閥的投射型視頻顯示裝置中，其特征在于具備上述任一個照明裝置，作為上述照明裝置。
通過本發(fā)明，在使用發(fā)出電磁波的放電燈的構(gòu)成中，起到了具有用來降低亮度不均的光積分功能以及統(tǒng)一偏光方向的功能，同時能夠?qū)崿F(xiàn)電磁波屏蔽性能等諸多效果。
本發(fā)明的上述及其之外的目的、特征、方式以及優(yōu)點，能夠通過以下對照附圖所進行的詳細說明來進一步明確。


圖1為表示本發(fā)明的實施方式的照明裝置以及投射型視頻顯示裝置的光學系統(tǒng)的示意圖。
圖2為放大顯示圖1的照明裝置的圖。
圖3為表示偏光變換裝置的立體圖。
圖4為表示本發(fā)明的照明裝置的另一構(gòu)成例的示意圖。
圖5為表示本發(fā)明的照明裝置的另一構(gòu)成例的示意圖。
圖6為表示本發(fā)明的照明裝置的另一構(gòu)成例的示意圖。
圖7為表示本發(fā)明的照明裝置的另一構(gòu)成例的示意圖。
圖8為表示本發(fā)明的照明裝置的另一構(gòu)成例的示意圖。
圖9為表示本發(fā)明的照明裝置的另一構(gòu)成例的示意圖。
圖10為表示本發(fā)明的照明裝置的另一構(gòu)成例的示意圖。
圖11為表示本發(fā)明的照明裝置的另一構(gòu)成例的示意圖。
圖12為表示本發(fā)明的照明裝置的另一構(gòu)成例的示意圖。
圖13為表示本發(fā)明的另一投射型視頻顯示裝置的光學系統(tǒng)的示意圖。
圖14為表示本發(fā)明的另一投射型視頻顯示裝置的光學系統(tǒng)的示意圖。
具體實施例方式
下面根據(jù)圖1至圖14對本發(fā)明的實施例的照明裝置以及投射型視頻顯示裝置進行說明。
圖1為表示具有本發(fā)明的相關(guān)照明裝置1的三板式投射型視頻顯示裝置的示意圖。從照明裝置1所出射的白色光導入到第1分色鏡68中。第1分色鏡68透射紅色波長帶域的光，反射藍綠色(綠+藍)波長帶域的光。透過了第1分色鏡68的紅色波長帶域的光，被反射鏡69所反射，變更了光路。由反射鏡69所反射的紅色光經(jīng)過聚光透鏡70之后，透過紅色光用透過型液晶顯示面板81，通過這樣被光調(diào)制。另外，被第1分色鏡68所反射的藍綠色的波長帶域的光，被導入到第2分色鏡71中。
第2分色鏡71透射藍色波長帶域的光，反射綠色波長帶域的光。被第2分色鏡71所反射的綠色波長帶域的光，經(jīng)過聚光透鏡72之后，被導入到綠色光用透過型液晶顯示面板82，通過從其中透過而被光調(diào)制。另外，透過了第2分色鏡71的藍色波長帶域的光，經(jīng)過反射鏡74、76、中繼透鏡73、75、以及聚光透鏡77，被導入到藍色光用透過型液晶顯示面板83，通過從其中透過而被光調(diào)制。
各個液晶顯示面板81、82、83具有入射側(cè)偏光板81a、82a、83a、在一對玻璃基板(形成像素電極或取向膜)之間封入液晶所形成的面板部81b、82b、83b，以及出射側(cè)偏光板81c、82c、83c。通過從液晶顯示面板81、82、83中經(jīng)過而被調(diào)制過的調(diào)制光(各色視頻光)，由十字分色棱鏡(dichroic prism)78合成，成為彩色視頻光。該彩色視頻光由投射透鏡79投射，顯示在屏幕上。
照明裝置1如圖2所示，具有放電燈11、聚光透鏡12、積分透鏡13、偏光變換裝置14、電磁波屏蔽板15、以及電磁波屏蔽壁16。
上述放電燈11具有無電極構(gòu)造，透過加載微波等電磁波來激勵燈內(nèi)物質(zhì)，產(chǎn)生放電現(xiàn)象，從燈開口發(fā)出光。相關(guān)放電燈11例如可以利用特表2003-523527號中所公布的構(gòu)造等。另外，上述燈開口為方形，其縱橫比最好為照明對象物的縱橫比，但并不僅限于此。另外，本實施方式中，放電燈11自身也被金屬網(wǎng)格(mesh)11a所覆蓋，該金屬網(wǎng)格11a接地。
上述聚光透鏡12接收從放電燈11的燈開口所出射的光，對該光進行大致平行光化。
上述積分透鏡13由光入射側(cè)復眼透鏡13a與光出射側(cè)復眼透鏡13b構(gòu)成，各個透鏡對將從放電燈11的燈開口所出射的光導入到液晶顯示面板81、82、83的整個面中。通過這樣，即使從放電燈11的燈開口所出射的光中存在亮度不均，在導入到液晶顯示面板81、82、83中的光束中也得到了亮度的均勻性。另外，上述光出射側(cè)復眼透鏡13b的透鏡設置間距(對光進行偏光分離的方向的間距)，為上述光入射側(cè)復眼透鏡13a的透鏡設置間距的1/2。
偏光變換裝置14設置在上述光出射側(cè)復眼透鏡13b的光入射側(cè)。偏光變換裝置14的基本單元如圖3所示，由兩個偏光束分離器(PBS)14a·14a，以及設置在其中的一個偏光束分離器14a的光出射側(cè)的相位差板(1/2λ板)14b構(gòu)成。各個偏光束分離器14a的偏光分離膜，讓P偏光光通過，對S偏光光進行90°的光路變更。光路變更之后的S偏光光被相鄰的偏光分離膜所反射，從而原樣出射。另外，透過了偏光分離膜的P偏光光通過被設置在其前側(cè)(光出射側(cè))的上述相位差板14b變換成S偏光光并出射。也即本例中幾乎所有的光都被變換成S偏光光。
從上述光入射側(cè)復眼透鏡13a的各個透鏡所出射的光，通過從各個偏光束分離器14a中經(jīng)過而變?yōu)閮蓚€光束，通過上述光出射側(cè)復眼透鏡13b的兩個透鏡。通過了各個透鏡的光到達中繼透鏡2。
上述電磁波屏蔽板15，設置在上述光出射側(cè)復眼透鏡13b的光出射側(cè)。電磁波屏蔽板15在光出射側(cè)復眼透鏡13b的各個透鏡的光軸上具有方形或圓形等的開口。讓上述開口盡量小但不妨礙光的通過。電磁波屏蔽板15例如是在金屬板上通過沖壓加工等形成所述開口而形成的。電磁波屏蔽板15設為與電磁波屏蔽壁16電接觸。上述電磁波屏蔽壁16例如是將金屬網(wǎng)格形成為容器(case)狀而構(gòu)成的，通過讓該電磁波屏蔽壁16接地，使得上述電磁波屏蔽板15也接地。另外，電磁波屏蔽板15可以貼合在上述光出射側(cè)復眼透鏡13b的光出射側(cè)的面上，也可以在上述光出射側(cè)復眼透鏡13b的光出射側(cè)的面上形成為膜狀或箔狀。另外，上述接地可以是適于交流或高頻的接地構(gòu)造。與后面所說明的其他實施例中的接地相同。
上述的構(gòu)成，實現(xiàn)了在具有實現(xiàn)光積分功能的積分透鏡13以及統(tǒng)一光的偏光方向的偏光變換裝置14的光學系統(tǒng)中，具有電磁波屏蔽板15的構(gòu)成。也即，在使用放電燈11的照明裝置中，實現(xiàn)了光積分、偏光方向統(tǒng)一、以及電磁波屏蔽中的任一個。
圖4中示出了具有另一構(gòu)成例的照明裝置10A。該照明裝置10A，在圖3所示的照明裝置1中，在上述偏光變換裝置14的光入射側(cè)具有第2電磁波屏蔽板15A。該第2電磁波屏蔽板15A，由形成在偏光變換裝置14的非光入射區(qū)域中的導電性膜(例如能夠采用金屬膜，但也可以采用沒有光反射功能的透明導電性膜或不透明導電性膜)構(gòu)成，各個導電性膜(或與各個導電性膜電連接的共通導電性膜)接地。本實施例中，上述導電性膜與上述電磁波屏蔽壁16電連接。另外，第2電磁波屏蔽板15A還可以不直接形成在偏光變換裝置14上，而是構(gòu)成為板狀的部件。另外，作為該板狀部件的第2電磁波屏蔽板15A可以設置在偏光變換裝置14的光入射側(cè)。
如果是上述照明裝置10A，則上述第2電磁波屏蔽板15A的導電性膜便位于上述電磁波屏蔽板15的開口(每隔1個)的中心軸上。也即，通過增加第2電磁波屏蔽板15A，相當于實質(zhì)上減少了上述電磁波屏蔽板15的開口的數(shù)目，相應地提高了電磁波屏蔽能力。另外，第2電磁波屏蔽板15A不但可以形成為條形，還可以形成為格子狀(網(wǎng)格狀)。形成格子狀(網(wǎng)格狀)能夠提高電磁波屏蔽能力。
上述照明裝置10A中，還可以采用省略上述電磁波屏蔽板15的構(gòu)造。這種情況下，第2電磁波屏蔽板15A的導電性膜使用具有光反射功能的導電性膜(例如金屬膜)。電磁波屏蔽壁16的光通過用開口可以位于接近偏光變換裝置14的邊緣側(cè)面處。如果采用該構(gòu)成，就能夠通過上述具有光反射功能的導電性膜防止多余的光進入偏光變換裝置14內(nèi)，通過這樣能夠抑制偏光變換裝置14的溫度上升。也即，通過設置上述具有光反射功能的導電性膜，得到了電磁波屏蔽與偏光變換裝置的溫度上升抑制的功能。當然，上述照明裝置10A中，在第2電磁波屏蔽板15A設置了具有光反射功能的導電性膜的情況下，也能夠得到同樣的優(yōu)點。
圖5中示出了具有另一構(gòu)成例的照明裝置10B。相對圖2所示的照明裝置1將上述電磁波屏蔽板15設置在上述光出射側(cè)復眼透鏡13b的光出射側(cè)，照明裝置10B將上述電磁波屏蔽板15設置在上述光出射側(cè)復眼透鏡13b的光入射側(cè)。另外，照明裝置10B中，與照明裝置A同樣，可以添加第2電磁波屏蔽板15A。
圖6中示出了具有另一構(gòu)成例的照明裝置10C。相對圖2所示的照明裝置1將上述光入射側(cè)復眼透鏡13a設為其凸透鏡朝向光出射側(cè)，照明裝置C將上述光入射側(cè)復眼透鏡13a設為其凸透鏡朝向光入射側(cè)。而且，在成為上述光入射側(cè)復眼透鏡13a的光出射側(cè)的平坦面?zhèn)鹊姆枪馔ㄟ^區(qū)域中，增加了第3電磁波屏蔽板15B。該第3電磁波屏蔽板15B，由形成在上述非光通過區(qū)域中的導電性膜(例如金屬膜)構(gòu)成，形成為沿著各個透鏡的邊緣的格子狀(網(wǎng)格狀)。另外，該第3電磁波屏蔽板15B，在本實施例中通過與上述電磁波屏蔽壁16電連接而接地。
另外，第3電磁波屏蔽板15B可以不直接形成在上述平坦面上，而是構(gòu)成為板狀部件，將作為該板狀部件的第3電磁波屏蔽板15B設置在上述平坦面?zhèn)取Ａ硗?，該照明裝置10C中，與照明裝置10A一樣，可以添加第2電磁波屏蔽板15A。或者，還可以采用增加上述第2電磁波屏蔽板15A并省略電磁波屏蔽板15的構(gòu)成。另外，該照明裝置10C中，與照明裝置10B一樣，可以將上述電磁波屏蔽板15設置在上述光出射側(cè)復眼透鏡13b的光入射側(cè)。
圖7中示出了具有另一構(gòu)成例的照明裝置50A。該照明裝置50A具有作為光積分器的棒狀(rod)積分器51。本例中，棒狀積分器51為錐形(taper)(切除了四邊錐的尖端之后的形狀)，具有比光入射面大的光出射面。當然并不僅限于該形狀，還可以為非錐形(4棱柱形狀等)。當然，上述光入射面以及光出射面的形狀并不僅限于方形，但如果照明對象物是方形，可以至少讓上述光出射面是方形，另外，該光出射面的縱橫比可以與照明對象物的縱橫比一致或大體一致。另外，棒狀積分器51既可以是中空形狀(內(nèi)面為反射鏡)，又可以是非中空形狀(透明玻璃等)。
放電燈11的燈開口，面向棒狀積分器51的上述光入射面，從上述燈開口所出射的光，從棒狀積分器51內(nèi)通過，使其亮度不均減輕，從上述光出射面出射。另外，通過具有上述錐形，可以減小光的分散角。
棒狀積分器51的光出射面?zhèn)仍O置有反射型線柵偏光板52。線柵偏光板52通過在透明基板上以細微間距(納米級)陣列設置金屬絲(wire)(金屬線)而構(gòu)成，讓特定的偏光方向的偏光光(例如P偏光光)透過，反射其他偏光方向的偏光光(例如S偏光光)。另外，該線柵偏光板52如圖8所示，除了本來的金屬絲之外，還在垂直于該金屬絲的方向，通過適于吸收(屏蔽)電磁波的間隔(例如微米級)設置有多根金屬絲52a。另外，該線柵偏光板52中的上述金屬絲52a接地。
如果采用上述照明裝置50A，即使要從棒狀積分器51的光出射面發(fā)出電磁波，由于在該光出射面?zhèn)仍O置有線柵偏光板52，該線柵偏光板52除了本來的金屬絲之外，還具有與其垂直的金屬絲52a，因此能夠充分防止上述電磁波的放出。也即，在使用放電燈11的照明裝置中，出射光的積分功能與偏光方向統(tǒng)一以及電磁波屏蔽均被實現(xiàn)。
另外，雖然電磁波屏蔽性能多少有可能惡化，但也可以使用沒有上述金屬絲52a的通常的線柵偏光板。另外，還可以將通常的線柵偏光板，與透明基板上具有上述金屬絲52a的部件相面對設置。上述部件中的上述金屬絲52a接地。
圖9中示出了具有另一構(gòu)成例的照明裝置50B。該照明裝置50B在圖8所示的照明裝置50A中，棒狀積分器51的側(cè)面被導體(例如金屬膜、金屬網(wǎng)格等)53覆蓋，上述導體53接地。另外，導體53最好使用光反射性能優(yōu)秀的金屬膜等。
另外，在棒狀積分器51的光入射面?zhèn)炔⑶也环恋K來自上述放電燈11的光的入射處，設置導電性反射鏡(mirror)54，同時在該導電性反射鏡54與上述棒狀積分器51的光入射面?zhèn)戎g，設置有讓光的偏光方向旋轉(zhuǎn)45°或大致45°的相位差板(1/4λ板)55。另外，上述導電性反射鏡54接地。
如果采用上述照明裝置50B，即使從棒狀積分器51的側(cè)面以及光入射面的一部分中所泄漏出來的電磁波，也能夠屏蔽。另外，并不是簡單地設置導電性反射鏡54，而是在該導電性反射鏡54與棒狀積分器51的光入射面之間設置相位差板55，因此被上述線柵偏光板52所反射的偏光光，在上述相位差板55內(nèi)往返，通過這樣變?yōu)樯鲜鎏囟ㄆ夥较虻钠夤?，能夠透過上述線柵偏光板52，從而能夠增大出射的光的量。
圖10中示出了具有另一構(gòu)成例的照明裝置50C。該照明裝置50C代替圖7中所示的照明裝置50A的線柵偏光板52，具有兩個線柵偏光板56、57以及讓光的偏光方向旋轉(zhuǎn)90°或大致90°的相位差板(1/2λ板)58。線柵偏光板56、57雖然是沒有前述的金屬絲52a…的一般的線柵偏光板，但設為互相的金屬絲方向垂直或大致垂直。這樣，由于上述相位差板58設置在線柵偏光板56、57之間，因此能夠讓通過了線柵偏光板56的偏光光旋轉(zhuǎn)90°并提供給線柵偏光板57。通過這樣，該偏光光能夠通過線柵偏光板57。另外，圖10中雖然將線柵偏光板56、57隔開設置，但也可以夾持上述相位差板58靠近設置。
如果采用上述照明裝置50C，即使從棒狀積分器51的光出射面發(fā)出電磁波，由于在該光出射面?zhèn)?，設置有金屬絲方向互相垂直或大致垂直的線柵偏光板56、57，因此能夠充分防止上述電磁波的發(fā)出。
另外，上述照明裝置50C中，也能夠采用增加了上述照明裝置50B中的導體53的構(gòu)造、增加了導電性反射鏡54與相位差板55的構(gòu)造、或增加了雙方的構(gòu)造。另外，設置上述兩個線柵偏光板56、57的構(gòu)成中，線柵偏光板56可以設置在棒狀積分器51的光入射面?zhèn)取?br> 圖11中示出了具有另一構(gòu)成例的照明裝置60A。該照明裝置60A具有近似圖2中所示的照明裝置1的構(gòu)成。照明裝置60A中的構(gòu)成要素中，給與照明裝置1中的構(gòu)成要素共通的構(gòu)成要素標注相同的符號，省略其說明。該照明裝置60A中，在電磁波屏蔽壁16的光通過用開口中設置有線柵偏光板52。該線柵偏光板52接地。
雖然通過上述偏光變換裝置14統(tǒng)一了光的偏光方向，但在沒有充分統(tǒng)一該偏光方向的情況下，會導致照明對象物(液晶顯示面板81、82、83)的熱損傷。如果是上述照明裝置60A，通過具有上述線柵偏光板52，在能夠防止上述熱損傷的同時，還能夠?qū)崿F(xiàn)電磁波屏蔽。
可以讓上述電磁波屏蔽壁16的光通過用開口位于中繼透鏡2的前方側(cè)(復眼透鏡13b的光出射側(cè))，在該光通過用開口中設置線柵偏光板52。上述構(gòu)成，相當于在圖2的照明裝置1的構(gòu)成中，代替電磁波屏蔽板15設置線柵偏光板52的構(gòu)成。
另外，可以讓上述電磁波屏蔽壁16的光通過用開口位于復眼透鏡13b的前方側(cè)(偏光變換裝置14的光出射側(cè))，在該光通過用開口中設置線柵偏光板52。通過采用上述構(gòu)成，與圖1的照明裝置1相比，能夠縮小電磁波屏蔽壁16的容積。
另外，圖11所示的照明裝置中，可以使用沒有上述金屬絲52a的通常的線柵偏光板。另外，還可以將通常的線柵偏光板，與透明基板上具有上述金屬絲52a的部件相面對設置。上述部件中的上述金屬絲52a接地。
圖12中示出了具有另一實施例的照明裝置60B。該照明裝置60B，在電磁波屏蔽壁16內(nèi)，具有偏光變換裝置14A作為偏光變換裝置，具有棒狀積分器51作為光積分器。偏光變換裝置14A具有兩個偏光束分離器并列的構(gòu)造。偏光變換裝置14A中的縱橫比，與棒狀積分器51的光入口面的縱橫比相一致或大體相一致。另外，電磁波屏蔽壁16的光通過用開口的縱橫比，與棒狀積分器51的光出口面的縱橫比相一致或大體一致。電磁波屏蔽壁16的光通過用開口中設置有線柵偏光板52。該線柵偏光板52接地。
雖然通過上述偏光變換裝置14A統(tǒng)一了光的偏光方向，但在沒有充分統(tǒng)一該偏光方向的情況下，會導致照明對象物(液晶顯示面板81、82、83)的熱損傷。如果是上述照明裝置60B，通過具有上述線柵偏光板52，在能夠防止上述熱損傷的同時，還能夠?qū)崿F(xiàn)電磁波屏蔽。上述線柵偏光板52可以設置多個。另外，還可以與圖10所示的構(gòu)成相同，采用將線柵偏光板56、57以及相位差板58設置在上述光通過用開口中的構(gòu)成。
另外，圖12所示的照明裝置中，可以使用沒有上述金屬絲52a的通常的線柵偏光板。另外，還可以將通常的線柵偏光板，與透明基板上具有上述金屬絲52a的部件相面對設置。上述部件中的上述金屬絲52a接地。
另外，上述照明裝置能夠代替圖1的投射型視頻顯示裝置的照明裝置1使用。另外，投射型視頻顯示裝置并不僅限于圖1中所示的構(gòu)成，還可以通過將該照明裝置所出射的白色光導入給單一的視頻顯示面板，來生成視頻光，通過投射光學系統(tǒng)投射該視頻光。另外，并不僅限于液晶顯示面板，還可以使用分別驅(qū)動微鏡這種類型的視頻顯示面板等。
圖13中示出了使用反射型液晶顯示面板的投射型液晶顯示裝置。該投射型液晶顯示裝置以縱橫2×2設置有4個偏光束分離器。從照明裝置1出射振動方向垂直于紙面的偏光光(以下稱作S偏光光)。具有波長選擇性的相位差板25，只對綠色光將其振動方向變更90°。也即，綠色光被相位差板25變換成振動方向平行于紙面的偏光光(以下稱作P偏光)。綠色光G(P)透過偏光束分離器21以及偏光束分離器22，到達綠色用反射型液晶顯示面板8G。綠色光G(P)通過被反射型液晶顯示面板8G反射而變成S偏光光的綠色視頻光G(S)。綠色視頻光G(S)被偏光束分離器22所反射，進而被偏光束分離器24反射，到達具有波長選擇性的相位差板28。上述相位差板28，只對綠色光將其振動方向變更90°。也即，綠色光被相位差板28變換成綠色視頻光G(P)，該綠色視頻光G(P)到達投射透鏡79。
偏光束分離器21所反射的紅色光R(S)與藍色光B(S)，到達具有波長選擇性的相位差板26。上述相位差板26，只對紅色光將其振動方向變更90°。也即，從上述相位差板26所出射的光變?yōu)榧t色光R(P)以及藍色光B(S)，到達偏光束分離器23。紅色光R(P)透過偏光束分離器23，到達紅色用反射型液晶顯示面板8R。紅色光R(P)通過被反射型液晶顯示面板8R反射而變成S偏光光的紅色視頻光R(S)。紅色視頻光R(S)被偏光束分離器23所反射，到達具有波長選擇性的相位差板27。
藍色光B(S)被偏光束分離器23所反射，到達藍色用反射型液晶顯示面板8B。藍色光B(S)通過被反射型液晶顯示面板8B反射而變成P偏光光的藍色視頻光B(P)。藍色視頻光B(P)透過偏光束分離器23，到達上述相位差板27。
上述相位差板27只對紅色光將其振動方向變更90°。也即，從上述相位差板27所出射的光，變?yōu)榧t色視頻光R(P)以及藍色視頻光B(P)，到達偏光束分離器24。因此，紅色視頻光R(P)與藍色視頻光B(P)均透過偏光束分離器24，到達上述相位差板28。由于上述相位差板28，只對綠色光將其振動方向變更90°，因此紅色視頻光R(P)與藍色視頻光B(P)保持為P偏光到達投射透鏡79。
圖14中示出了使用反射型液晶顯示面板的投射型視頻顯示裝置的另一構(gòu)成例。從照明裝置1出射S偏光光。被反射鏡31所反射的白色光，導入到分色鏡32中。分色鏡32透過紅色光R(S)，反射綠色光G(S)與藍色光B(S)。綠色光G(S)與藍色光B(S)被反射鏡33所反射，導入到分色鏡34中。分色鏡34透過藍色光B(S)，反射綠色光G(S)。藍色光B(S)被偏光束分離器35所反射，到達藍色用反射型液晶顯示面板8B。藍色光B(S)通過被反射型液晶顯示面板8B所反射而變?yōu)镻偏光光的藍色視頻光B(P)。藍色視頻光B(P)透過偏光束分離器35，到達十字分色棱鏡78。
綠色光G(S)被偏光束分離器36所反射，到達綠色用反射型液晶顯示面板8G。綠色光G(S)通過被反射型液晶顯示面板8G所反射而變?yōu)镻偏光光的綠色視頻光G(P)。綠色視頻光G(P)透過偏光束分離器36，到達十字分色棱鏡78。
紅色光R(S)被偏光束分離器37所反射，到達紅色用反射型液晶顯示面板8R。紅色光R(S)通過被反射型液晶顯示面板8R所反射而變?yōu)镻偏光光的紅色視頻光R(P)。紅色視頻光R(P)透過偏光束分離器37，到達十字分色棱鏡78。
紅色視頻光R(P)與綠色視頻光G(P)以及藍色視頻光B(P)被十字分色棱鏡78所合成，導入到投射透鏡79中。
圖13與圖14中所示的投射型視頻顯示裝置中，可以代替照明裝置1使用上述其他照明裝置。
以上對本發(fā)明進行了詳細的圖解說明，但本發(fā)明并不僅限于使用附圖與實施例所進行的說明。本發(fā)明的思想與范圍僅通過權(quán)利要求來限制。
權(quán)利要求
1.一種照明裝置，其特征在于，具有產(chǎn)生電磁波的無電極放電燈；光積分器，由光入射側(cè)復眼透鏡與光出射側(cè)復眼透鏡所構(gòu)成，將從所述放電燈所出射并大致平行光化的光積分導入給照明對象物；以及偏光變換裝置，由偏光束分離器陣列所構(gòu)成，統(tǒng)一所述放電燈所出射的光的偏光方向，所述光出射側(cè)復眼透鏡的透鏡設置間距，為所述光入射側(cè)復眼透鏡的透鏡設置間距的1/2，從所述光入射側(cè)復眼透鏡的各個透鏡中通過的各個光，通過從各個偏光束分離器中經(jīng)過而分為兩份，通過所述光出射側(cè)的復眼透鏡的兩個透鏡，所述各個偏光束分離器的非光入射區(qū)域中，設置有光反射型導體，所述光反射型導體接地。
2.一種照明裝置，其特征在于，具有產(chǎn)生電磁波的無電極放電燈；光積分器，由光入射側(cè)復眼透鏡與光出射側(cè)復眼透鏡所構(gòu)成，將從所述放電燈所出射并大致平行光化的光積分導入給照明對象物；偏光變換裝置，由偏光束分離器陣列所構(gòu)成，統(tǒng)一所述放電燈所出射的光的偏光方向；以及具有多個開口的平板狀的導體，所述光出射側(cè)復眼透鏡的透鏡設置間距，為所述光入射側(cè)復眼透鏡的透鏡設置間距的1/2，從所述光入射側(cè)復眼透鏡的各個透鏡中通過的各個光，通過從各個偏光束分離器中經(jīng)過而分為兩份，通過所述光出射側(cè)的復眼透鏡的兩個透鏡以及所述導體的開口，所述導體接地。
3.如權(quán)利要求1或2所述的照明裝置，其特征在于，所述光入射側(cè)復眼透鏡的透鏡的凸面位于光入射側(cè)，在成為光出射側(cè)的平坦面?zhèn)鹊姆枪馔ㄟ^區(qū)域中，設置第3導體，該第3導體接地。
4.一種照明裝置，其特征在于，具有產(chǎn)生電磁波的無電極放電燈；光積分器，由中空或非中空棒狀體所構(gòu)成，將從所述放電燈所出射的光積分導入給照明對象物；以及線柵偏光板，設置在所述光積分器的光出射面?zhèn)?，讓特定偏光方向的偏光光透過并反射其他偏光方向的偏光光，所述線柵偏光板中的所述金屬絲接地。
5.如權(quán)利要求4所述的照明裝置，其特征在于，所述線柵偏光板在與其金屬絲方向垂直或大致垂直的方向也具有多個金屬絲，該線柵偏光板中的所述金屬絲也接地。
6.一種照明裝置，其特征在于，具有產(chǎn)生電磁波的無電極放電燈；光積分器，由中空或非中空棒狀體所構(gòu)成，將從所述放電燈所出射的光積分導入給照明對象物；第1線柵偏光板，設置在所述光積分器的光出射面?zhèn)?，讓特定偏光方向的偏光光透過并反射其他偏光方向的偏光光；第2線柵偏光板，與該第1線柵偏光板相面對設置；以及讓光的偏光方向旋轉(zhuǎn)90°或大致90°的相位差板，所述相位差板設置在所述兩個線柵偏光板之間，所述兩個線柵偏光板的金屬絲方向互相垂直或大致垂直，兩個線柵偏光板中的所述金屬絲接地。
7.如權(quán)利要求4～6中任一項所述的照明裝置，其特征在于，所述光積分器的側(cè)面被導體所覆蓋，所述導體接地。
8.如權(quán)利要求4～7中任一項所述的照明裝置，其特征在于，在所述光積分器的光入射面?zhèn)鹊牟环恋K來自所述放電燈的光的入射處，設置有導電性反射鏡，同時在所述導電性反射鏡與所述光積分器的光入射面之間，設置有讓光的偏光方向旋轉(zhuǎn)45°或大致45°的相位差板，所述導電性反射鏡接地。
9.一種照明裝置，其特征在于，將產(chǎn)生電磁波的無電極放電燈、光積分器、以及偏光變換裝置設置在電磁波屏蔽容器內(nèi)，所述光積分器將所述放電燈所出射的光積分導入給照明對象物，所述偏光變換裝置統(tǒng)一所述放電燈所出射的光的偏光方向，所述電磁波屏蔽容器中所形成的光通過用開口中，設置有讓特定偏光方向的偏光光透過并反射其他偏光方向的偏光光的線柵偏光板，所述線柵偏光板的所述金屬絲以及所述電磁波屏蔽容器接地。
10.一種照明裝置，其特征在于，將產(chǎn)生電磁波的無電極放電燈、光積分器、以及偏光變換裝置設置在電磁波屏蔽容器內(nèi)，所述光積分器將所述放電燈所出射的光積分導入給照明對象物，所述偏光變換裝置統(tǒng)一所述放電燈所出射的光的偏光方向，所述電磁波屏蔽容器中所形成的光通過用開口中，設置有讓特定偏光方向的偏光光透過并反射其他偏光方向的偏光光的第1線柵偏光板、與該第1線柵偏光板相面對設置的第2線柵偏光板、以及讓光的偏光方向旋轉(zhuǎn)90°或大致90°的相位差板，所述相位差板設置在所述兩個線柵偏光板之間，所述兩個線柵偏光板的金屬絲方向互相垂直或大致垂直，兩個線柵偏光板中的所述金屬絲以及所述電磁波屏蔽容器接地。
11.一種投射型視頻顯示裝置，具有對照明裝置所出射的光進行調(diào)制的1個或多個光閥，具有權(quán)利要求1～10中任一項所述的照明裝置，作為所述照明裝置。
全文摘要
照明裝置(1)由放電燈(11)、聚光透鏡(12)、積分透鏡(13)、偏光變換裝置(14)、電磁波屏蔽板(15)、以及電磁波屏蔽壁(16)構(gòu)成。從光入射側(cè)復眼透鏡(13a)的各個透鏡出射的光，通過從各個偏光束分離器(14a)中經(jīng)過而變?yōu)閮蓚€光束，從光出射側(cè)復眼透鏡(13b)的兩個透鏡中通過。電磁波屏蔽板(15)在光出射側(cè)復眼透鏡(13b)的各個透鏡的光軸上具有開口。電磁波屏蔽板(15)經(jīng)電磁波屏蔽壁(16)接地。
文檔編號H04N5/74GK1896862SQ20061009999
公開日2007年1月17日 申請日期2006年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月15日
發(fā)明者金山秀行, 池田貴司, 村田治彥 申請人:三洋電機株式會社