发明名称 光学引擎、影像显示装置及颜色切换方法
摘要 具备使由光源单元被射出之光与S偏光光或P偏光光之一方的偏光光一致用之偏光光束分光器;以及将由该偏光光束分光器来之射出光的波长频带电子地而且具有周期性地切换之光学特性切换元件;以及由该光源单元的射出光形成因应影像信号之光学影像之光阀手段之影像显示元件;以及将由该光学特性切换元件被依序射出之复数的颜色的光照射于该影像显示元件之手段,将由该影像显示元件被射出之光射入该投射透镜之同时,几乎呈U字状地构成由光源单元至该投射透镜为止之光路。藉由此,实现致密、对比好之投射型影像显示装置。
申请公布号 TW548444 申请公布日期 2003.08.21
申请号 TW090120932 申请日期 2001.08.24
申请人 日立制作所股份有限公司 发明人 大内敏;今长谷太郎;甲展明
分类号 G02F1/00 主分类号 G02F1/00
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种影像显示装置,其特征为:具备:射出光之光源单元;以及使由该光源单元被射出之光与S偏光光或P偏光光之一方的偏光光一致用之偏光转换手段;以及将由该偏光转换手段来之射出光的波长频带电子地而且具有周期性地切换之光学特性切换元件;以及由该光源单元的射出光形成因应影像信号之光学影像之光阀手段之影像显示元件;以及将光照射于该影像显示元件之照射手段;以及投射由前述影像显示元件射出之光的投射手段,将由该影像显示元件被射出之光射入该投射手段。2.如申请专利范围第1项记载之影像显示装置,其中设置光路变更元件,以偏光光束分光器构成该照射手段,以反射型之影像显示元件构成该影像显示元件,由该光源单元到达该投射手段之光路系被形成为U字状。3.如申请专利范围第1项记载之影像显示装置,其中该光学特性切换元件系具有:藉由电压控制光的绕设之构成,被配置于上述光路上,以偏光光束分光器构成该照射手段,以反射型之影像显示元件构成该影像显示元件。4.一种投射型影像显示装置,其特征为:具备:射出光之光源单元;以及使由该光源单元被射出之光与S偏光光或P偏光光之一方的偏光光一致用之偏光转换手段;以及将由该偏光转换手段来之射出光的波长频带电子地而且具有周期性地切换之光学特性切换元件;以及全反射棱镜;以及由该光源单元之射出光形成因应影像信号之光学影像之反射型之微反射镜型影像显示元件;以及投射透镜,使由该光学特性切换元件依序被射出之复数的颜色的光在该全反射棱镜反射,输入该反射型的微反射镜型影像显示元件,使反射之中之ON光透过该全反射棱镜,射入该投射透镜。5.一种影像显示装置,其特征为:具备:射出光之光源单元;以及使由该光源单元被射出之光与S偏光光或P偏光光之一方的偏光光一致用之偏光转换手段;以及将由该偏光转换手段来之射出光的波长频带电子地而且具有周期性地切换之光学特性切换元件;以及由该光源单元的射出光形成因应影像信号之光学影像之光阀手段之影像显示元件;以及由复数的透镜所构成之成像光学系统;以及投射由前述影像显示元件射出之光的投射手段,将由该光学特性切换元件被射出之复数的颜色的光通过该成像光学系统,照射于该影像显示元件,该成像光学系统使该光学特性切换元件之影像成像于该影像显示元件,将由该影像显示元件被射出之光射入该投射手段。6.如申请专利范围第5项记载之影像显示装置,其中该光学特性切换元件系同时射出复数的颜色的光,照射于该影像显示元件的不同之区域,该复数的光依序移动该影像显示元件的该不同之区域。7.如申请专利范围第5项记载之影像显示装置,其中上述光学特性切换元件系反射型之光学特性切换元件,具备:全反射棱镜;以及由该光源单元之射出光形成因应影像信号之光学影像之光阀手段之影像显示元件;以及由复数的透镜所被构成之成像光学系统;以及投射由前述影像显示元件射出之光之投射手段,由该偏光转换手段被射出之光反射该全反射棱镜,被射入该反射型之光学特性切换元件,该反射光透过该全反射棱镜,通过该成像光学系统,被射入该影像显示元件,将由该影像显示元件被射出之光射入该投射手段。8.如申请专利范围第5项记载之影像显示装置,其中该成像光学系统系包含非球面透镜。9.一种影像显示装置,其特征为:具备:射出光之光源单元;以及使由该光源单元被射出之光与S偏光光或P偏光光之一方的偏光光一致用之偏光转换手段;以及将由该偏光转换手段来之射出光分割为复数的光,而且可以使各光聚光于不同位置,该复数的光可以依序移动该聚光位置之光学特性切换元件;以及由该光源单元的射出光形成因应影像信号之光学影像之光阀手段之影像显示元件,将由该光学特性切换元件射出之该复数的光照射于该影像显示元件的不同区域,该复数的光依序移动该区域。10.如申请专利范围第9项记载之影像显示装置,其中设置成像光学系统,该光学特性切换元件为全息照相形式,利用绕射光者,由该光学特性切换元件被射出之该复数的光被聚光于该成像光学系统的不同场所。11.如申请专利范围第9项记载之影像显示装置,其中该光学特性切换元件系复数的反射型之光学特性切换元件,具备使由该反射型之光学特性切换元件被射出之光成像于该影像显示元件用之成像光学系统,使由该反射型之光学特性切换元件被射出之相互不同的光聚光于该成像透镜的不同场所,由该光学特性切换元件被射出之光的颜色依序被切换,由各光学特性切换元件射出之该先被照射于该影像显示元件的不同区域。12.一种影像显示装置,其特征为:具备:射出光之光源单元;以及使由该光源单元被射出之光与S偏光光或P偏光光之一方的偏光光一致用之第1偏光光束分光器;以及由该第1偏光光束分光器之射出光依序输出复数的光之透过型的第1光学特性切换元件;以及反射由该第1光学特性切换元件被射出之一方的偏光光之第1光,透过具有其它之偏光光的第2.第3光之第2偏光光束分光器;以及转换该第2光的偏光轴之第2光学特性切换元件;以及反射由该第2光学特性切换元件来之射出光之中的该第2光,使该第3光透过之第3偏光光束分光器;以及反射透过该第3偏光光束分光器之该第3光的反射镜;以及由该光源单元之射出光形成因应影像信号之光学影像之光阀手段之影像显示元件;以及成像光学系统,将在该第2偏光光束分光器被反射之该第1光,以及在该第3偏光光束分光器被反射之该第2光,以及在该反射镜被反射之该第3光照射于该成像光学系统透镜的不同之场所。13.一种影像显示装置,其特征为:具备:射出光之光源单元;以及使由该光源单元被射出之光与S偏光光或P偏光光之一方的偏光光一致用之偏光转换手段;以及将由该偏光转换手段来之射出光的波长频带电子地而且具有周期性地切换之光学特性切换元件;以及需要由该光源单元的射出光形成因应影像信号之光学影像用之回应时间之影像显示元件;以及于该影像显示元件将对应由该光学特性切换元件被射出之色光的影像信号各线地依序写入垂直方向之驱动电路,该光学特性切换元件系该影像信号被写入该影像显示元件,对于影像显示元件的回应时间经过之该线,照射依序由该光学特性切换元件被射出之该色光。14.一种影像显示装置,其特征为:具备:射出光之光源单元;以及需要由该光源单元的射出光形成因应影像信号之光学影像用之回应时间之影像显示元件;以及将由该光源单元来之光分割为复数的色光,照射于该影像显示元件的不同区域,使该复数的色光依序移动,照射于该影像显示元件之光学特性切换元件;以及将对应由该光学特性切换元件被射出之复数的色光之影像信号,各线地依序在垂直方向写入该影像显示元件之驱动电路,该光学特性切换元件系该复数的颜色的该影像信号被写入该影像显示元件之不同区域,影像显示元件的回应时间经过时,对于该各线,照射由该光学特性切换元件被射出之该复数的个个之色光。15.一种影像显示装置,其特征为:具备:依序切换复数的色光的光学特性而射出之光学特性切换元件;以及由该光学特性切换元件来之色光依序被照射,具有影像显示元件的回应时间之影像显示元件;以及由该光学特性切换元件被射出的复数的色光与该复数的色光之内的相邻波长域之色光间的互补色光交互被排列,将对应该色光以及该互补色光之影像信号写入该影像显示元件之驱动电路,由该光学特性切换元件被射出之色光也被照射于两侧的该互补色被写入之部份。16.一种影像显示装置,其特征为:依序切换复数的色光之光学特性而输出之光学特性切换元件;以及由该光学特性切换元件来之色光依序被照射,需要回应时间之影像显示元件;以及在该影像显示元件将对应由该光学特性切换元件被射出之色光之影像信号各线地依序写入垂直方向之驱动电路,该影像信号被写入该影像显示元件,对于该回应时间经过之该线,依序将由该光学特性切换元件被射出之该色光照射于该影像显示元件之情形,该驱动电路将写入该影像信号之前的信号当成黑或白的一方的信号,将该回应时间经过时的信号当成黑或白的另一方之信号,缩短该回应时间。17.一种影像显示装置,其特征为:将由依序切换复数的色光的光学特性而射出之光学特性切换元件来之射出光照射于影像显示元件之情形,系由该光学特性切换元件依序射出复数的色光,或于复数的色光加上白色而依序射出,或变更复数的色光的照射时间,或将复数的色光的哪种光分成2次照射,或于复数的色光之间插入互补色光,或只有白色。18.一种影像显示装置,其特征为:具备:射出光之光源单元;以及使由该光源单元被射出之光与S偏光光或P偏光光之一方的偏光光一致用之偏光转换手段;以及将由该偏光转换手段来之射出光的波长频带电子地而且具有周期性地切换之光学特性切换元件;以及由该光源单元的射出光形成因应影像信号之光学影像之光阀手段反射型之影像显示元件;以及将光照射于该影像显示元件之照射手段;以及投射由前述影像显示元件射出之光的投射手段,该光学特性切换元件系由光学特性切换元件被射出之光为时间序列地为二色以上之色光或R、G、B光或R、G、B、W光或青绿色、黄色、深红色光或青绿色、黄色、深红色、W光或复数色光,以及或该色光的射出时间系时间序列地由各色同时间至个别不同之时间为止地,自由控制射出时间。19.一种光学单元,其特征为:具备:射出光之光源单元;以及使由该光源单元被射出之光与S偏光光或P偏光光之一方的偏光光一致用之偏光转换手段;以及将由该偏光转换手段来之射出光的波长频带电子地而且具有周期性地切换之光学特性切换元件;以及由该光源单元的射出光形成因应影像信号之光学影像之光阀手段之影像显示元件;以及将由该光学特性切换元件依序被射出之复数的色光照射于该影像显示元件之手段;以及投射透镜,将由该影像显示元件被射出之光射入该投射透镜。20.一种影像显示装置的颜色切换方法,其特征为具备:将由光源单元被射出之光使与S偏光光或P偏光光之一方的偏光光一致用之步骤;以及将偏光方向被弄成一致之光的波长频带电子地而且具有周期性地切换,依序射出复数的光之步骤;以及将对应该复数的光之中的1个的光的影像信号各线地依序在垂直方向写入影像显示元件之步骤;以及对于该影像信号被写入,回应时间经过之该影像显示元件的该线,照射该1个之光之步骤。图式简单说明:图1系显示依据本发明之投射型影像显示装置用光学引擎的概略构成之模型图。图2系显示依据本发明之投射型影像显示装置用光学引擎的第2实施例之模型图。图3系显示依据本发明之投射型影像显示装置用光学引擎的第3实施例之模型图。图4系显示依据本发明之投射型影像显示装置用光学引擎的第4实施例之模型图。图5系显示依据本发明之投射型影像显示装置用光学引擎的第5实施例之模型图。图6系显示依据本发明之投射型影像显示装置用光学引擎的第6实施例之模型图。图7系显示依据本发明之投射型影像显示装置用光学引擎的第7实施例之模型图。图8系显示依据本发明之投射型影像显示装置用光学引擎的第8实施例之模型图。图9系显示依据本发明之投射型影像显示装置用光学引擎的第9实施例之模型图。图10系显示依据本发明之投射型影像显示装置之R光用光学引擎的实施例之模型图。图11系显示依据本发明之投射型影像显示装置之G光用光学引擎的实施例之模型图。图12系显示依据本发明之投射型影像显示装置之B光用光学引擎的实施例之模型图。图13系显示依据本发明之投射型影像显示装置用光学引擎的第10实施例之模型图。图14系显示依据本发明之投射型影像显示装置用光学引擎的第11实施例之模型图。图15系显示依据本发明之投射型影像显示装置用光学引擎的第12实施例之模型图。图16系显示说明依据本发明之卷动方法的第1实施例用的液晶面板的回应波形与照明光的波形之特性图。图17系说明依据本发明之卷动方法的第2实施例用之液晶面板的正面图。图18系显示说明依据本发明之卷动方法的第2实施例用的液晶面板的回应波形与照明光的波形之特性图。图19系说明依据本发明之卷动方法的第2实施例用之液晶面板的正面图。图20系显示说明依据本发明之卷动方法的第3实施例用的液晶面板的回应波形与照明光的波形之特性图。图21系说明依据本发明之卷动方法的第3实施例用之液晶面板的正面图。图22系说明缩短液晶的回应时间之方法用的波形图。图23系说明卷动法之照明光的切换方法用之模型图。图24系显示画像显示电路之一实施例之方块图。图25系说明光学特性切换元件的原理用之模型图。图26系说明光学特性切换元件的原理用之模型图。图27系显示液晶面板的回应波形与照明光之波形之特性图。
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