CN103189795B - 投射型显示装置 - Google Patents

Abstract

提供一种投射型显示装置，通过设置在照明光学系统及投射透镜两者上的光圈对降低对比度的光线进行遮光，从而将亮度下降抑制到最小限度的同时，提高对比度性能。通过光源部（1、2）、第1透镜阵列（4）、第2透镜阵列（5）、重叠透镜（7）构成照明光学系统。照明光圈（8）配置在第2透镜阵列附近（7），当缩小时成为矩形形状的开口，矩形形状的光圈开口的边和第2透镜阵列5的透镜单元的长边方向正交或平行。液晶显示元件（17）调制入射光，投射透镜（19）对调制光进行放大投影。投射透镜光圈（20）在缩小时成为菱形形状的光圈开口，菱形形状的光圈开口的对角线和投射透镜的光瞳位置上形成的第2透镜阵列（5）的光瞳像的透镜单元的边的方向正交或平行。

Description

投射型显示装置

技术领域

本发明涉及一种将由液晶显示元件显示的图像通过包括投射透镜在内的成像光学系统来显示的投射型显示装置。

背景技术

在投射型显示装置中，要求显示图像的高辉度化和高对比度化。照明光学系统、成像光学系统的F值越小，取入的光越多，因此有利于高辉度化。另一方面，偏光分束器等偏光元件、液晶显示元件分别具有入射角度依存性，光线的入射角度越小、即照明光学系统、成像光学系统的F值越大，越能获得高对比度的显示图像。

因此，提出了下述投射型显示装置的方案：能够根据使用环境的亮度，由用户调整显示图像的辉度和对比度的平衡。在专利文献1中，公开了在照明光学系统及投射透镜中的至少一方设置光圈。并且，记载了使2个光圈联动这一内容。并且，在专利文献2中，公开了通过照明光学系统及投射透镜中设置的光圈进行遮光的例子，公开了照明光学系统及投射透镜中设置的光圈的光圈形状是相似形状的例子。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-241311号公报

专利文献2：日本特开2005-301069号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在光学系统中一般要求的特性考虑到光源、光学配件的特性，要求在将亮度下降抑制到最低限度的同时进一步提高对比度。因此，本发明的目的在于提供一种在将亮度下降抑制到最小限度的同时提高对比度性能的投射型显示装置。

用于解决问题的手段

为解决上述现有技术的问题，本发明提供一种投射型显示装置，其特征在于，具有：光源部(1、2)；第1透镜阵列4，二维配置有多个透镜单元；第2透镜阵列5，具有和上述第1透镜阵列对应的多个透镜单元；重叠透镜7，使上述第1透镜阵列的像在液晶显示元件的显示面上重叠；照明光圈8，配置在上述第2透镜阵列的附近，在从周围方向对上述第2透镜阵列的多个单元进行遮挡时，成为矩形形状的光圈开口，上述矩形形状的光圈开口的边和上述第2透镜阵列的透镜单元的长边方向正交或平行；上述液晶显示元件17，调制来自上述重叠透镜的入射光；投射透镜19，对从上述液晶显示元件射出的调制光进行放大投影；以及投射透镜光圈20，设置在上述投射透镜的光瞳附近，在缩小光圈时成为菱形形状的光圈开口，上述菱形形状的光圈开口的对角线和形成在上述投射透镜的光瞳位置上的第2透镜阵列的光瞳像的透镜单元的边的方向正交或平行。

并且，提供一种投射型显示装置，其特征在于，具有：光源部(1、2)；第1透镜阵列(4)，二维配置有多个透镜单元；第2透镜阵列(5)，具有和上述第1透镜阵列对应的多个透镜单元；重叠透镜(7)，使上述第1透镜阵列的像在液晶显示元件的显示面上重叠；照明光圈(8)，配置在上述第2透镜阵列的附近，在从周围方向对上述第2透镜阵列的多个单元进行遮挡时，成为菱形形状的光圈开口，上述菱形形状的光圈开口的对角线和上述第2透镜阵列的透镜单元的长边方向正交或平行；上述液晶显示元件(17)，调制来自上述重叠透镜的入射光；投射透镜(19)，对从上述液晶显示元件射出的调制光进行放大投影；以及投射透镜光圈(20)，设置在上述投射透镜的光瞳附近，在缩小光圈时成为矩形形状的光圈开口，上述矩形形状的光圈开口的边和形成在上述投射透镜的光瞳位置上的第2透镜阵列的光瞳像的透镜单元的边的方向正交或平行。

在上述构成中优选：上述光源部(1、2)是包括双灯头型的放电灯和反射器的光源部，该反射器的光轴和连接上述放电灯的2个灯头的线段平行，上述第1透镜阵列(4)的透镜单元中，光轴中心附近的多个透镜单元是偏芯透镜单元(40)，上述照明光圈(8)成为矩形形状或菱形形状的光圈开口的状态是，留存与上述第1透镜阵列的上述偏芯透镜单元对应的上述第2透镜阵列的多个单元而从周围方向进行遮挡的状态，上述投射透镜光圈(20)成为菱形形状或矩形形状的光圈开口的状态是，留存上述第2透镜阵列的光瞳像中与上述第1透镜阵列的偏芯透镜单元对应的上述第2透镜阵列的透镜单元像而从周围方向进行遮挡的状态。

进一步优选：上述偏芯透镜单元(40)的偏芯方向是透镜外侧方向，偏芯率为5％～25％。

发明效果

根据本发明，可提供一种在将亮度下降抑制到最小限度的同时提高对比度性能的投射型显示装置。

附图说明

图1是第1实施方式涉及的投射型显示装置的构成图。

图2是表示到达向场透镜(field lens)14、WG-PBS15、波长板16、反射型液晶显示元件17的光路的说明图。

图3是表示反射型液晶显示元件17的结构的图。

图4是表示测定反射型液晶显示元件17的显示中的黑色电平和方位角(面内观察角度)的关系的方法的图。

图5是表示通过图4的测定方法测定的反射型液晶显示元件17的显示中的黑色电平和方位角(面内观察角度)的关系的图。

图6是示意性地表示投射透镜19中设置的投射透镜光圈20的图。

图7是表示照明光圈8和第2透镜阵列5的位置关系的主视图。

图8是用于说明液晶显示元件的衍射现象的图。

图9是表示照明光圈8的光圈开口的例子。

图10是表示照明光圈8、投射透镜光圈20的动作的有无和亮度、对比度的关系的图。

图11是示意性地表示使投射透镜光圈20为矩形形状、照明光圈8为菱形形状时的两光圈的形状的图。

图12是表示第2实施例涉及的投射型显示装置的图。

图13是表示第2实施方式涉及的第1透镜阵列4的图。

图14是表示第2实施方式涉及的第1透镜阵列4的偏芯状态的图。

图15是用于说明偏芯透镜单元的效果的图。

图16是表示照明光圈8、投射透镜光圈20的光圈开口和偏芯透镜单元的关系的图。

具体实施方式

(第1实施方式)

以下参照附图说明本发明的投射型显示装置。图1是第1实施方式涉及的投射型显示装置的构成图。投射型显示装置的光源部如图1所示，具有：双灯头型的放电灯1；以及反射器2，将从双灯头型的放电灯1射出的光向光轴方向反射。双灯头型的放电灯1使用高压水银灯、金属卤素灯等射出白色光的灯。反射器2具有以光轴为轴的旋转抛物面的反射面，通过反射面反射从放电灯1射出的光，作为与光轴平行的照明光射出。并且，反射器2也可具有以光轴为轴的旋转椭圆面的反射面。此时，在反射器的出口侧设置使照明光基本为平行光的透镜系统。

从光源部射出的光透过用于将紫外线、红外线截止的冷滤(coldfilter)3，入射到第1透镜阵列(复眼透镜)4。第1透镜阵列4以空间性分割反射器2射出光束的开口的方式，二维排列与作为下述空间光调制元件的反射型液晶显示元件17b、17g、17r的显示区域相似的矩形形状的多个透镜单元而构成。第1透镜阵列4使照明光聚光到和第1透镜阵列4的透镜单元分别对应的第2透镜阵列5的透镜单元，在第2透镜阵列5上形成和第1透镜阵列4的透镜单元相同数量的二次光源像。

经过了第1透镜阵列4的照明光入射到第2透镜阵列(复眼透镜)5。第2透镜阵列5按照第2透镜阵列5的每个透镜单元，使对应的第1透镜阵列4的透镜单元开口的像成像到反射型液晶显示元件17b、17g、17r的显示面上。

在第1透镜阵列4和第2透镜阵列5之间，设置有照明光圈8。通过照明光圈8将照明光的光束的一部分遮光，从而可调整基于投射型显示装置的显示图像的对比度及辉度。照明光圈8配置在形成了二次光源像的第2透镜阵列5的附近。第2透镜阵列5的附近定义为：第1透镜阵列4和重叠透镜7之间，或重叠透镜7和B/RG分离十字分色镜10之间。

从第2透镜阵列5射出的照明光如图1所示，入射到偏光变换元件6。偏光变换元件6是多个偏光分束器并排而构成为平板状的光学元件，起到将具有随机的偏光方向的入射光变换为具有固定的偏光方向的偏光的作用。因此，从偏光变换元件6射出具有固定偏光方向的偏光。

从偏光变换元件6射出的偏光(在本实施方式中设定为P偏光)入射到重叠透镜7。重叠透镜7起到以下作用：使第1透镜阵列4的各透镜单元的像的中心与反射型液晶显示元件17b、17g、17r的中心一致，第1透镜阵列4的各透镜单元的像在反射型液晶显示元件17b、17g、17r的显示面上重叠。

从重叠透镜7射出的P偏光通过B/RG分离十字分色镜10分离成蓝色光和红色/绿色光。蓝色光通过B反射镜11而弯曲光路，经过蓝色用向场透镜14b、蓝色用WG-PBS15b、蓝色用波长板16b，入射到蓝色液晶显示元件17b。通过蓝色液晶显示元件17b反射并调制的S偏光成分通过蓝色WG-PBS15b反射，而朝向十字分色棱镜18。

通过B/RG分离十字分色镜10分离的红色/绿色光通过RG反射镜12弯曲光路，通过RG分色镜13分离为红色光和绿色光。红色光及绿色光分别和蓝色光的情况一样，经过向场透镜14r、14g、WG-PBS15r、15g、波长板16r、16g，入射到反射型液晶显示元件17r、17g。通过反射型液晶显示元件17r、17g反射并调制的S偏光成分通过WG-PBS15r、15g反射，而朝向十字分色棱镜18。在十字分色棱镜18中将3色的光合成，并通过投射透镜19投影到屏幕。

图2是表示到达向场透镜14、WG-PBS15、波长板16、反射型液晶显示元件17的光路的说明图。波长板16、反射型液晶显示元件17相对光轴成直角配置。WG-PBS15是在玻璃基板上将金属形成为栅格形状的线栅型偏光分束器，相对光轴以45度倾斜。与线栅的方向正交的方向是透过偏光的透过轴方向。透过了WG-PBS15的光入射到波长板16、反射型液晶显示元件17。

图3是表示反射型液晶显示元件17的结构的图。反射型液晶显示元件17如下构成：使在表面形成了透明电极的透明基板21、及将各像素的反射电极配置成矩阵状的有源矩阵基板25彼此相对配置，以使透明电极和反射电极相对。透明基板侧是光入射侧。在透明电极和反射电极之间，介电各向异性性为负的向列液晶以施加了规定的预倾角的状态下被封入。对透明基板21和有源矩阵基板25中的液晶层23侧的各表面施加取向膜22、24。

图4是表示测定反射型液晶显示元件17的显示中的黑色电平和方位角(面内观察角度)的关系的方法的图。图5是表示通过图4的测定方法测定的反射型液晶显示元件17的显示中的黑色电平和方位角(面内观察角度)的关系的图。在图4中，来自光源的入射光经偏光元件入射到反射型液晶显示元件17，透过液晶层23，由反射电极反射，再次透过液晶层23，射出到反射型液晶显示元件17的外部。该射出光经检光元件由检测器测光。偏光元件和检光元件设定为正交尼科耳的关系。在图5中，圆内的白色部分表示泄漏光多、反射型液晶显示元件17的对比度低的状态，黑色部分表示泄漏光少、反射型液晶显示元件17的对比度高的状态。

反射型液晶显示元件17中，入射偏光方向通常设定为图2、图3所示的方向。并且，将3枚反射型液晶显示元件的画面合成。由于以上2点，大部分的反射型液晶显示元件具有如图5所示相对于入射偏光方向基本对称的对比度特性。并且，在包括WG-PBS15的透过轴方向的每90度的4个方向上，反射型液晶显示元件17的显示的黑色电平低、对比度高。与WG-PBS15的透过轴方向呈45度角的4个方向上，显示的黑色电平变高。此外，在透过型液晶显示元件中，因同样的原因，具有相对于透过型液晶显示元件的入射偏光方向基本对称的对比度特性。

图6是表示投射透镜19中设置的投射透镜光圈20的示意图。当光圈打开时，入射到投射透镜19的光不被投射透镜光圈20遮挡。如图6右侧所示，通过缩小投射透镜光圈20，投射透镜光圈20具有光圈开口形状为菱形的状态。此时的光圈的开口形状是以反射型液晶显示元件17的入射偏光方向为对角的菱形形状。通过使投射透镜光圈20缩小为菱形形状，在反射型液晶显示元件17的视野角度特性上，可优先遮挡对比度低的高角度成分的光，而获得抑制光量下降的同时提高对比度的效果。在第1实施方式中，菱形定义为包括菱形的4个角度相等的状态、即对角线是反射型液晶显示元件17的入射偏光方向的正方形。

图7是表示照明光圈8和第2透镜阵列5的位置关系的主视图。照明光圈8如图1及图7所示，将用于遮挡第2透镜阵列5附近的光束的一部分的2枚遮光板8a、8b配置成可移动操作。通过移动这2枚遮光板8a、8b，可调整显示图像的对比度及辉度。

通过缩小照明光圈8，照明光圈8具有光圈开口的形状成为矩形的状态。此时的光圈的开口形状是矩形形状，该矩形形状的边与透镜单元的边、换言之与反射型液晶显示元件17的边平行。即，照明光圈8的矩形形状的边与投射透镜光圈20的光圈开口的菱形形状的对角线平行或正交。

图8是用于说明液晶显示元件的衍射现象的图。液晶显示元件的衍射现象是在透过型液晶显示元件、反射型液晶显示元件17中共同产生的现象。在透过型液晶显示元件中，像素和像素之间被掩模遮挡。在反射型液晶显示元件17中，未被掩模遮光，但在多个像素电极之间存在不是像素的区域。对透过型液晶显示元件的遮光区域、反射型液晶显示元件17的不是像素的区域，在图6中表现为像素边界部。并且，在图6中，表现为光以透过模式入射到像素边界部。入射到这些液晶显示元件的光通过液晶而受到调制，并透过或反射。此时，因是多个像素周期性排列的结构，所以产生衍射现象。

如图8所示，设和像素边界部垂直、平行的方向的角度坐标轴为θx、θy。在像素边界部中入射了角度小、对比度高的光A以及角度大、对比度低的光B时，光A、B的任意一个中均在θx、θy方向产生衍射光。衍射光因相对入射光的偏光方向紊乱，所以成为导致对比度恶化的成分。可知即使使用菱形的投射透镜光圈20对液晶的对比度低的部分进行遮挡，如不抑制衍射光引起的对比度降低，则无望进一步提高对比度。

因此，在照明光学系统中也设置照明光圈8，抑制衍射光造成的对比度降低。照明光学系统的照明光圈8优选光圈的边界线位于与衍射光的方向、即像素边界方向垂直或平行的方向，优选是图7所示的矩形形状的开口。图9是表示照明光圈8的光圈开口的形状的例子。照明光圈8的光圈开口的形状优选如图9的左侧图所示是矩形形状。为了从基本的矩形形状中进一步遮挡视野角度特性差的四角的单元，如图9的右侧图所示，也可是矩形形状的4角部分进入到内侧的形状。

图10是表示照明光圈8、投射透镜光圈20的动作的有无和亮度、投射型显示装置的对比度的关系的图。在图10中示出了照明光圈8、投射透镜光圈20均打开的状态下的亮度、对比度为100％，并示出了使投射透镜光圈20缩小为菱形的状态、及使照明光圈8缩小为矩形或菱形时的亮度、对比度的变化。

缩小投射透镜光圈20、或缩小照明光圈8，投射型显示装置的对比度均增加。同时使用投射透镜光圈20和照明光圈8时，对比度进一步增加，亮度不会过度下降。将投射透镜光圈20固定为菱形，使照明光圈8为矩形和菱形，进行对比度的比较时，矩形的照明光圈8的对比度增加约10％。可以认为这是遮挡上述衍射光的效果体现的结果。

由以上结果可知，从对比度的角度来说具有以下状态较为有效：使照明光圈8和投射透镜光圈20的光圈动作联动，照明光圈8的形状成为矩形形状的状态，且投射透镜光圈20的形状成为菱形形状的状态。具体而言，同一控制电路同步缩小照明光圈8和投射透镜光圈20。或者，不同的控制电路通过同一命令而同步缩小照明光圈8和投射透镜光圈20。

使投射透镜光圈20为矩形形状、照明光圈8为菱形形状时，也同样可提高对比度。其原因在于，第2透镜阵列5和投射透镜19的光瞳位置在光学上处于共轭关系。

图11是表示使投射透镜光圈20为矩形形状、照明光圈8为菱形形状时的双方的光圈的形状的示意图。使照明光圈8为菱形形状时应注意的事项是，需要使照明光圈8的开口不横切透镜阵列的透镜单元。横切透镜单元并遮光时，该透镜单元的入射光被部分遮光。这样的单元仅在反射型液晶显示元件17的矩形的影像面的一部分照明，因此在屏幕上产生辉度不均。如图11左图所示，通过形成与各单元的棱线对应的方式的光圈形状，可消除上述弊病。从对比度的角度来说具有以下状态较为有效：使照明光圈8和投射透镜光圈20联动缩小，照明光圈8的形状成为菱形形状的状态，且投射透镜光圈20的形状成为矩形形状的状态。具体而言，同一控制电路同步缩小照明光圈8和投射透镜光圈20。或者，不同的控制电路通过同一命令而同步缩小照明光圈8和投射透镜光圈20。

(第2实施方式)

图12是表示第2实施例涉及的投射型显示装置的图。其构成和图1所示的第1实施方式的投射型显示装置基本相同。在第2实施方式中，菱形定义为包括菱形的4个角度相等的状态、即对角线是反射型液晶显示元件17的入射偏光方向的正方形。和第1实施方式的投射型显示装置的不同点是，第1透镜阵列4的一部分透镜单元是偏芯型的透镜单元。

图13是表示第2实施方式涉及的第1透镜阵列4的图。第1透镜阵列4的中心的8个单元是偏芯透镜单元40。偏芯透镜单元是指透镜阵列的透镜单元中、构成透镜单元的凸透镜的曲率中心不存在于透镜单元的中心而偏芯的透镜单元。图14是表示第2实施方式涉及的第1透镜阵列4的偏芯状态的图。本实施方式的第1透镜阵列4相对XY轴在上下左右轴对称，因此在图14中仅显示第1象限的偏芯透镜单元。

构成第1透镜阵列4的各透镜单元的尺寸设定为：长边方向4.48mm，短边方向2.7mm。如下定义偏芯透镜单元的偏芯度。即，在透镜单元的矩形中心存在凸透镜中心时设偏芯率为0％，在透镜单元的矩形外周存在凸透镜中心时设偏芯率为100％。在图14的第41个透镜单元中，对于x轴方向(透镜单元的长边方向)向透镜外侧偏芯0.5mm/2.24mm＝22％，对于y轴方向(透镜单元的短边方向)向透镜外侧偏芯0.3mm/1.35mm＝22％。在图14的第42个透镜单元中，对于x轴方向(透镜单元的长边方向)向透镜外侧偏芯0.3mm/2.24mm＝13％，对于y轴方向(透镜单元的短边方向)向透镜外侧偏芯0.1mm/1.35mm＝7.4％。如上所述，偏芯透镜的偏芯方向在XY轴上均朝向外侧方向，偏芯率优选5％～25％。

图15是用于说明偏芯透镜单元40的效果的图。在理想状态下，通过放电灯的反射器2反射的光作为平行光入射到第1透镜阵列4，在第2透镜阵列5中作为二次光源像成像，但实际上，入射到第1透镜阵列4的中心单元的光，因反射器出口侧的灯头形成的光晕、反射器2存在小孔，而不存在和光轴平行的光，仅是和光轴具有角度的光。因此，第1透镜阵列4的中央部的透镜单元的光无法在第2透镜阵列5的对应的透镜阵列中央作为二次光源像成像，到达反射型液晶显示元件17并有助于照明的光较少。缩小照明光圈8的状态的光的F值较大，应是有利于对比度的成分，但该成分的比例较低，因此存在难以确保所需对比度的问题。因此，通过使第1透镜阵列4的中心附近的8个单元的凸透镜中心向外侧偏芯，可在第2透镜阵列5中形成第1透镜阵列4的中心部形成的二次光源像。

图10也表示具有偏芯透镜单元40的透镜阵列的情况下的、照明光圈8、投射透镜光圈20的动作有无和亮度、投射型显示装置的对比度的关系。相对于没有偏芯透镜单元，在具有偏芯透镜单元时，使两个光圈的状态为同一条件后，亮度增加约2％，对比度约增加13％。亮度和对比度的增加程度不取决于两个光圈的状态，基本一定。

并且，在第2实施方式中，如使照明光圈8为矩形形状、使投射透镜光圈20为菱形形状，也会有效。并且，从对比度的角度来说具有以下状态较为有效：使照明光圈8和投射透镜光圈20的光圈动作联动，照明光圈8的形状成为矩形形状的状态，且投射透镜光圈20的形状成为菱形形状的状态。具体而言，同一控制电路同步缩小照明光圈8和投射透镜光圈20。或者，不同的控制电路通过同一命令而同步缩小照明光圈8和投射透镜光圈20。

图16是表示照明光圈8的光圈开口80、投射透镜光圈20的光圈开口20和偏芯透镜单元40的关系的图。照明光圈8如图16所示，通过遮光板8a、8b对第2透镜阵列5的周边部分遮光，以留存和第1透镜阵列4中的偏芯透镜单元对应的第2透镜阵列5的透镜单元。缩小时的光圈开口是矩形。

投射透镜19的光瞳位置与第2透镜阵列5共轭，在投射透镜19的光瞳位置上形成第2透镜阵列5的光瞳像。投射透镜光圈20具有以下状态：留存第2透镜阵列5的光瞳像中、与第1透镜阵列4的偏芯透镜单元40对应的第2透镜阵列5的透镜单元的光瞳像，而从周围方向进行遮挡，形成菱形形状的光圈开口。相对投射透镜光圈20，图16所示的第2透镜阵列5的透镜单元作为光瞳像进行图示。照明光圈8的光圈开口为菱形形状、投射透镜光圈20的光圈开口为矩形形状时，也是同样的与偏芯透镜单元的关系。

使缩小投射透镜光圈20时的光圈开口为矩形形状、缩小照明光圈8时的光圈开口为菱形形状时，同样可提高对比度，这一点和第1实施方式一样。从对比度的角度来说具有以下状态较为有效：使照明光圈8和投射透镜光圈20联动缩小，照明光圈8的形状成为菱形形状的状态，且投射透镜光圈20的形状成为矩形形状的状态。具体而言，同一控制电路同步缩小照明光圈8和投射透镜光圈20。或者，不同的控制电路通过同一命令而同步缩小照明光圈8和投射透镜光圈20。

以上以反射型液晶显示元件17为例进行了说明，在使用透过型液晶显示元件时，通过设置照明光圈8和投射透镜光圈20、并使其形状的任意一个为矩形形状、使另一个形状为菱形形状，也可提高投射型显示装置的对比度。进一步，也可同样获得使用偏芯透镜单元的效果。

符号说明

1 放电灯

2 反射器

3 冷滤

4 第1透镜阵列

5 第2透镜阵列

6 偏光变换元件

7 重叠透镜

8 照明光圈

10 B/RG分离十字分色镜

11 B反射镜

12 RG反射镜

13 RG分色镜

14r 红色用向场透镜

14g 绿色用向场透镜

14b 蓝色用向场透镜

15r 红色用WG-PBS

15g 绿色用WG-PBS

15b 蓝色用WG-PBS

16r 红色用波长板

16g 绿色用波长板

16b 蓝色用波长板

17r 红色用液晶显示元件

17g 绿色用液晶显示元件

17b 蓝色用液晶显示元件

18 十字分色棱镜

19 投射透镜

20 投射透镜光圈

21 透明基板

22、24 取向膜

23 液晶层

25 有源矩阵基板

40、41、42 偏芯透镜单元

Claims (4)

1.一种投射型显示装置，其特征在于，具有：

光源部；

第1透镜阵列，二维配置有多个透镜单元；

第2透镜阵列，具有和上述第1透镜阵列对应的多个透镜单元；

重叠透镜，使上述第1透镜阵列的像在液晶显示元件的显示面上重叠；

照明光圈，配置在上述第2透镜阵列的附近，在以直线移动的方式对上述第2透镜阵列的多个单元进行遮挡时，成为矩形形状的光圈开口，上述矩形形状的光圈开口的边沿着上述液晶显示元件的衍射光的方向，且上述矩形形状的光圈开口的边和上述第2透镜阵列的透镜单元的长边方向正交或平行；

上述液晶显示元件，调制来自上述重叠透镜的入射光；

投射透镜，对从上述液晶显示元件射出的调制光进行放大投影；以及

投射透镜光圈，设置在上述投射透镜的光瞳附近，在缩小光圈时成为菱形形状的光圈开口，上述菱形形状的光圈开口的对角线和形成在上述投射透镜的光瞳位置上的上述第2透镜阵列的光瞳像的透镜单元的边的方向正交或平行。

2.一种投射型显示装置，其特征在于，具有：

光源部；

第1透镜阵列，二维配置有多个透镜单元；

第2透镜阵列，具有和上述第1透镜阵列对应的多个透镜单元；

重叠透镜，使上述第1透镜阵列的像在液晶显示元件的显示面上重叠；

照明光圈，配置在上述第2透镜阵列的附近，在以直线移动的方式对上述第2透镜阵列的多个单元进行遮挡时，成为菱形形状的光圈开口，上述菱形形状的光圈开口的对角线和上述第2透镜阵列的透镜单元的长边方向正交或平行；

上述液晶显示元件，调制来自上述重叠透镜的入射光；

投射透镜，对从上述液晶显示元件射出的调制光进行放大投影；以及

投射透镜光圈，设置在上述投射透镜的光瞳附近，在缩小光圈时成为矩形形状的光圈开口，上述矩形形状的光圈开口的边沿着上述液晶显示元件的衍射光的方向，且上述矩形形状的光圈开口的边和形成在上述投射透镜的光瞳位置上的上述第2透镜阵列的光瞳像的透镜单元的边的方向正交或平行。

3.根据权利要求1或2所述的投射型显示装置，其特征在于，

上述光源部是包括双灯头型的放电灯和反射器的光源部，该反射器的光轴和连接上述放电灯的2个灯头的线段平行，

上述第1透镜阵列的透镜单元中，光轴中心附近的多个透镜单元是偏芯透镜单元，

上述照明光圈成为矩形形状或菱形形状的光圈开口的状态是，留存与上述第1透镜阵列的上述偏芯透镜单元对应的上述第2透镜阵列的多个单元而以直线移动的方式进行遮挡的状态，

上述投射透镜光圈成为菱形形状或矩形形状的光圈开口的状态是，留存上述第2透镜阵列的光瞳像中与上述第1透镜阵列的偏芯透镜单元对应的上述第2透镜阵列的透镜单元像而以直线移动的方式进行遮挡的状态。

4.根据权利要求3所述的投射型显示装置，其特征在于，上述偏芯透镜的偏芯方向是透镜外侧方向，偏芯率为5％～25％。