[发明专利]透射光量可变的元件和投射显示器

说明书

技术领域

本发明涉及透射光量可变的装置，入射光透射通过该装置同时转换入射光的量，本发明还涉及投射显示设备。

背景技术

作为显示投射图像的投射显示设备，例如，已知的是液晶投射显示设备(例如，见JP-A-2001-264728)，其中，如在图8中所示，入射光根据视频信号来调制，并且透射光被投射以显示图像，以及DMD(数字微镜装置，注册商标)类型的投射显示设备(例如，见JP-A-2004-361856)，其中，如在图9中所示，针对各个像素布置的微镜的反射角根据视频信号来改变，以调制反射光的量，作为调制结果而获得的光被投射以显示图像。

图8是显示传统液晶投射显示设备80的基本构造的图。从光源1发射的光被反射镜2反射，以形成基本平行于光轴的光。该平行光通过照明光学系统3进入偏光器4，并且由偏光器4转变为预定偏振方向的光。从偏光器4发射的光通过液晶面板5经受偏振状态的调制，然后入射到检偏器6上，该液晶面板5是图像显示空间光调制器。当光通过检偏器6时，仅仅预定偏振方向的成分被发射到投射透镜系统7，并且通过投射透镜系统7被投射并显示到屏幕(未示出)等上。

图9是显示传统DMD投射显示设备90的基本构造的图。从光源1发射的光被反射镜2反射，以形成基本平行于光轴的光。平行光通过照明光学系统3进入是图像显示空间光调制器的DMD装置905。被DMD装置905的微镜反射以经受光量调制的光进入投射透镜系统907，并且通过投射透镜系统907被投射并显示到屏幕(未示出)等上面。

要指出，投射显示设备在对比度方面比不是投射类型的图像显示设备(例如CRT)要低。对比度是当显示白屏时获得的亮度与当显示黑屏时获得的亮度的比率。在投射显示设备中，即使当显示黑屏时，散射光入射到投射透镜上，并且因此对比度被降低。

最近在液晶投射显示设备80中，可变光闸或光学孔径布置在照明光学系统3或投射透镜系统7中，以改进对比度(例如，见JP-A-2001-264728)。可变光闸或光学孔径的布置可以减少例如具有到液晶面板5的大入射角的光或具有从液晶面板5的大发射角的光，该液晶面板5是图像显示空间光调制器。

作为对比，在DMD投射显示设备90中，通过旋转微镜以使从DMD装置905反射的光不入射到投射透镜系统907上，来显示黑屏。然而，DMD装置905是微镜的集合体，以及由此在微镜的外围部分中以及在微镜之间导致散射光，所以散射光的部分入射到投射透镜系统907上。在DMD投射显示设备90中，对比度可以通过在投射透镜系统907中布置孔径来改进。

另一方面，还有一个问题，也就是，当孔径布置在传统投射显示设备中时，要显示的白屏的亮度被降低。作为对抗该问题的对策，公开了一种技术，其中这样构造孔径，使得开口的面积(在下文中被称为开口量)或阻塞光的量可以被改变到预定水平(例如，见专利参考文献2)。在下文中，这样的孔径被称为可变孔径。投射图像的对比度的问题根据投射图像显示的环境的亮度而发生。

在以外部光例如照明光或阳光来照明的明亮的房间中，屏幕不管是否显示投射图像都由光来照明。因此，即使当黑色显示部分稍微明亮时，也不产生问题，以及要求白屏具有可以抵消外部光的亮度。作为对比，在没有利用外部光照明的黑暗房间中，不需要高亮度，并且具有即使微小亮度的黑屏是显著的。调节可变孔径，以至于，在其中存在外部光的环境中，白色更亮，或开口被扩大以获得高亮度，以及在其中不存在外部光的环境中，开口被缩小以抑制白色并增强对比度。此外，开口量还根据要显示的投射图像来调节。