专利名称：照明装置及投影机的制作方法
技术领域：
本发明，涉及照明装置及投影机。
背景技术：
近年来，投影型图像显示装置，虽然大多采用超高压水银灯作为光源，但是由于灯的寿命、不可瞬时点亮、色再现性范围窄、由于紫外波长的照射而液晶光阀的耐光性等的问题，提出了采用激光作为光源、对液晶光阀等的光调制装置进行照明的投影机(例如，参照专利文献1及专利文献2。)。
记载于专利文献1中的激光显示装置，通过光积分器使从红色、绿色、蓝色的3色的激光光源所射出的光成为均匀的强度分布。然后，通过空间光调制器对从光积分器所射出的光进行调制，对图像进行显示。另外，记载于专利文献2中的投影型显示装置，采用白色激光光源，通过分色镜而色分离为红色、绿色、蓝色的3色。其后，在各反射型液晶显示面板中，以对应的图像信号对各波长频带的照明光进行空间调制，对图像进行显示。
专利文献1特开平11-64789号公报专利文献2特开2000-162548号公报可是，在为了通过激光对光调制装置的入射面以均匀的照度分布进行照明而采用预定的光学系统的情况下，由于光学系统的构成，而存在导致装置的大型化和复杂化、或者装置成本的上升的可能性。并且，由于光学系统的构成，存在导致光利用效率等的降低的可能性。因此，在采用衍射光学元件作为用于以均匀的照度分布进行照明的单元的情况下，产生由于衍射光学元件的制造时的工序误差、或与光源波长的设计时的误差(由于温度变化等而产生的误差)而发生0次光，在光调制装置中发生显著的辉点的问题。
发明内容
本发明，为了解决上述问题点而作出，目的在于提供能够避免发生0次光的显著的辉点，并得到均匀的照明光的照明装置及采用该装置的投影机。
为了达到上述目的，本发明，提供以下的单元。
本发明的照明装置，用于具备对从光源装置所射出的光进行调制的光调制装置的图像显示装置中，其特征在于，具备衍射光学元件，从前述光源装置所射出的光入射其中，并通过该入射的光而生成衍射光，通过前述衍射光而对前述光调制装置进行照明；和遮光构件，其配置于前述衍射光学元件和前述光调制装置之间，对向前述光调制装置射出的0次光进行遮光。
在本发明的照明装置中，从光源装置所射出的光，通过衍射光学元件发生衍射而朝向光调制装置。此时，因为在衍射光学元件和光调制装置之间配置着遮光构件，所以朝向光调制装置的0次光，通过遮光构件被遮光。从而，可以避免在光调制装置中发生0次光的显著的辉点，并得到均匀的照明光。
并且，本发明的照明装置，优选具备多个前述光源装置；前述遮光构件，在从前述光源装置所射出的光的光轴上，对应于前述多个光源装置而分别配置。
在本发明的照明装置中，因为通过具备多个光源装置，降低了相干性，所以能够抑制斑纹图样。并且，因为遮光构件对应于多个光源装置而分别配置，所以能够抑制从各自的光源装置所射出的0次光。从而，可抑制照射到光调制装置的光的闪耀，可以照射更加均匀的照明光。
并且，本发明的照明装置，优选前述衍射光学元件，在入射面形成衍射面，在射出面形成前述遮光构件。
在本发明的照明装置中，从光源装置所射出的光，通过形成于衍射光学元件的入射面的衍射面进行衍射，朝向射出面。此时，从衍射光学元件的射出面所射出的光，通过形成于射出面的遮光构件，使0次光被遮光。从而，朝向光调制装置的光，因为0次光被抑制，所以可以避免在光调制装置发生0次光的显著的辉点。并且，因为一体地制作衍射光学元件和遮光构件，能够削减部件数量，所以可实现装置整体的薄型化、小型化、低成本化。进而，因为通过与半导体器件的制作同样的工序，能够在衍射光学元件的射出面形成多个遮光构件，所以可以容易地进行遮光构件的对准。从而，因为能够高精度地配置遮光构件，所以可以可靠地抑制0次光。
并且，本发明的照明装置，优选具备角度调整用光学元件，其对从前述衍射光学元件射出的光的射出角度进行调整。
在本发明的照明装置中，从光源装置射出、通过衍射光学元件进行衍射的光，入射到角度调整用光学元件。然后，从角度调整用光学元件所射出的光成为调整了射出角度的光。从而，因为入射到光调制装置的光束的幅度，通过角度调整用光学元件而确定，所以可以将从光源装置所射出的光高效地引导到光调制装置。
并且，本发明的照明装置，优选具备多个前述光源装置，和对从前述衍射光学元件所射出的光的射出角度进行调整的角度调整用光学元件；前述遮光构件，配置于多束0次光通过前述角度调整用光学元件进行聚光的位置。
在本发明的照明装置中，从光源装置射出、通过衍射光学元件进行了衍射的光，入射到角度调整用光学元件。然后，通过角度调整用光学元件多束0次光进行聚光。此时，因为在多束0次光进行聚光的位置配置遮光构件，所以可以将抑制了0次光的光高效地引导到光调制装置。并且，相比较于对应于光源装置而配置多个遮光构件的情况，能够使由遮光构件的不良等引起的黑斑的发生概率减少。
本发明的投影机，其特征在于，具备上述的照明装置；光调制装置，其相应于图像信号对从该照明装置所射出的光进行调制；和投影装置，其对通过该光调制装置所调制的光进行投影。
在本发明的投影机中，从照明装置所射出的光入射到光调制装置。然后，通过光调制装置所调制的图像，通过投影装置被投影。此时，从照明装置所射出的光，如上述地，因为是0次光的显著的辉点被抑制了的光，并成为均匀的照明光，所以可以投影明亮度均匀的图像。
图1是表示本发明的第1实施方式的照明装置的概略构成的立体图。
图2是对图1的遮光构件的作用进行说明的概略图。
图3是用于对衍射光学元件的一例进行说明的模式图。
图4是用于对衍射光学元件的一例进行说明的模式图。
图5是用于对衍射光学元件的制造方法的一例进行说明的模式图。
图6是表示以图1的照明装置所照明的入射面的图。
图7是表示本发明的第2实施方式的投影机的概略构成的图。
图8是表示本发明的第3实施方式的投影机的概略构成的图。
图9是表示图8的照明装置的概略构成的图。
图10是用于对图8的遮光构件的制造方法的一例进行说明的模式图。
图11是表示本发明的第4实施方式的照明装置的概略构成的图。
图12是表示本发明的第5实施方式的照明装置的概略构成的图。
附图符号说明1、61R、61G、61B、71R、71G、71B、81R、81G、81B...照明装置，2...光源装置，4K...衍射光学元件，5、62...遮光构件，6...角度调整用光学元件，10...光调制装置，10R、10G、10B...透射型液晶光阀(光调制装置)，20、60...投影机(图像显示装置)，40...投影透镜(投影装置)具体实施方式
以下，对本发明的实施方式参照附图进行说明。还有，在以下的说明中，相应于需要设定XYZ正交坐标系，并参照该XYZ正交坐标系对各构件的位置关系进行说明。
第1实施方式对第1实施方式进行说明。图1是表示第1实施方式的照明装置的概略构成图。在图1中，照明装置1，例如，对光调制装置10的入射面11进行照明，具备光源装置2，其射出激光L1；衍射光学元件4K，从光源装置2所射出的激光L1入射其中，并通过该入射的激光L1而生成衍射光L2，以衍射光L2对入射面11上按预定的照明区域进行照明；和遮光构件5，其配置于该衍射光学元件4K和光调制装置10之间，对向光调制装置10射出的0次光进行遮光。并且，衍射光学元件4K被支持基板4B支持，遮光构件5被支持基板5B支持。
从光源装置2所射出的激光L1，直接入射到衍射光学元件4K。衍射光学元件4K，通过利用光源装置2所照射的激光L1而生成衍射光L2，以该衍射光L2对光调制装置10的入射面11按预定的照明区域进行照明。并且，通过衍射光学元件4K所生成的衍射光L2是对预定的区域进行照明的扩散光，衍射光学元件4K，以该扩散光(衍射光)L2对光调制装置10的入射面11按预定的照明区域进行照明，使照明区域的照度均匀化。而且，衍射光学元件4K，按比光从该衍射光学元件4K的射出面射出的射出区域大的照明区域对光调制装置10的入射面11进行照明。即，衍射光学元件4K，是所谓放大系统(放大照明系统)。并且，在本实施方式中，衍射光学元件4K，对光调制装置10的入射面11上按矩形状的照明区域进行照明。
对遮光构件5进行支持的支持基板5B，如在图1中所示地，配置于衍射光学元件4K和光调制装置10之间；遮光构件5，配置于从光源装置2所射出的光的光轴O上。另外，支持基板5B，由透明的玻璃基板构成，使入射的光进行透射。遮光构件5，如在图2中所示地，是对从光源装置2所射出、通过衍射光学元件4K进行了衍射的衍射光L2之中的、向光调制装置10射出的0次光进行吸收的光吸收体。遮光构件5的大小，是能够吸收0次光的程度的大小。在本实施方式中，因光源装置2的激光束的直径采用0.1mm，所以遮光构件5的直径约为0.1mm。还有，在该构成的情况下，遮光构件5的直径，只要为0.5mm左右，就不会对光调制装置10带来影响。另外，作为遮光构件5的材料，可以使用低反射铬、或树脂黑等，不管在使用哪种的情况下，反射率都小于或等于百分之几。
图3是表示衍射光学元件4K的一例的模式图，图3(A)是平面图，图3(B)是3(A)的A-A线剖面向视图。在图3中所示的衍射光学元件，在其表面具有多个矩形状的凹部(凹凸结构)4M。凹部4M具有互不相同的深度。并且，凹部4M彼此之间的多个凸部也具有互不相同的高度。而且，通过适当调整包括凹部4M彼此间的间距d及凹部4M的深度t(凸部的高度)的衍射光学元件4K的表面条件，能够使照射到该衍射光学元件4K的光进行扩散，对照明区域的大小及形状进行设定。换而言之，通过使包括凹部4M彼此间的间距d及凹部4M的深度t的表面条件最优化，能够使衍射光学元件4K具备预定的功能。并且，在使凹部4M彼此间的间距d及凹部4M的深度t的值在衍射光学元件4K的表面的多个区域的每一个中分别不相同的情况下，在衍射光学元件4K的表面条件中，还包括所形成的凹部4M彼此间的间距d的分布、凹部4M的深度t的分布。作为使包括凹部4M彼此间的间距d及凹部4M的深度t的表面条件最优化的设计方法，例如可举出迭代傅立叶法等预定的运算方法(模拟方法)。而且，通过使衍射光学元件4K的表面条件最优化，能够形成具有预期的功能的衍射光学元件4K。
还有，作为衍射光学元件4K，并不限于具有矩形的凹部4M，也可以是具有使朝向互不相同的方向的平面组合的表面的衍射光学元件。例如，作为衍射光学元件4K，也可以具有如在图4中所示的，具有斜面的三角形状的凹部。并且，作为衍射光学元件4K，也可以分别具有具有在图3中所示的矩形状的凹部的区域，和具有在图4中所示的三角形状的凹部的区域。而且，通过使其表面条件最优化，能够形成具有预期的功能的衍射光学元件4K。
在此，参照图5，对衍射光学元件4K的制造方法的一例进行说明。如在图5(A)中所示地，在石英基板上涂敷抗蚀剂之后，通过电子束描绘装置对抗蚀剂照射电子束，对该抗蚀剂进行图形化。接着，通过进行蚀刻处理，如在图5(B)中所示地，形成由石英构成的模。然后，将合成树脂制的薄膜状构件等、用于形成衍射光学元件的基板和模，加热至高于或等于基板的玻化温度。然后，如在图5(C)中所示地，按压基板和模，保持一定时间。其后，将基板和模，冷却至低于或等于基板的玻化温度，使基板和模分离。由此，如在图5(D)中所示地，形成具有预期的形状的合成树脂制的衍射光学元件。如此地，在本实施方式中，通过在形成模之后，将该模的形状热复制到基板的，所谓的纳米压印(nanoimprint)的方法，形成衍射光学元件。
还有，在此进行说明的衍射光学元件的制造方法为一例，只要能够制造具有预期的形状的衍射光学元件，能够采用任意的方法。
图6是表示以包括衍射光学元件4K的照明装置1所照明的光调制装置10的入射面11的模式图。如在图6中所示地，包括衍射光学元件4K的照明装置1，能够设定光调制装置10的入射面11上的照明区域LA。具体地，包括衍射光学元件4K的照明装置1，能够设定光调制装置10的入射面11上的照明区域LA的大小及形状的至少一方。在本实施方式中，包括衍射光学元件4K的照明装置1，将照明区域LA设定为矩形状(长方形状)。本实施方式的光调制装置10的入射面11(包括后述的光阀的入射面)为矩形状，包括衍射光学元件4K的照明装置1，对相应于光调制装置10的入射面11的照明区域LA进行设定。照明区域LA的大小及形状，可以通过适当调整衍射光学元件4K的表面条件(凹部4M彼此间的间距d，凹部4M的深度t等)而设定。换而言之，通过对包括凹部4M彼此间的间距d及凹部4M的深度t的表面条件进行最优化，能够使衍射光学元件4K具备作为照明区域设定光学系统的功能。并且，通过对衍射光学元件4K的表面条件进行最优化，能够生成能够使照明区域LA的照度均匀化的扩散光，并且，能够按比光从衍射光学元件4K的射出面被射出的射出区域大的照明区域LA对光调制装置10的入射面11进行照明。而且，通过采用上述的迭代傅立叶法等、预定的方法而对衍射光学元件4K的表面条件进行最优化，能够形成具有预期的功能(照明区域设定功能，扩散光生成功能，放大照明功能等)的衍射光学元件4K。
即，本实施方式的衍射光学元件4K，分别具有照明区域设定功能、扩散光生成功能(照度均匀化功能)及放大照明功能，为了具有这些功能，对包括凹部4M彼此间的间距d及凹部4M的深度t的表面条件最优化。
还有，虽然在本实施方式中，衍射光学元件4K，将照明区域LA设定为矩形状，但是通过对包括凹部4M彼此间的间距d及凹部4M的深度t的表面条件进行最优化，例如能够将照明区域LA设定为线状或圆形状等、任意的形状。
在本实施方式的照明装置1中，从光源装置10所射出的光，通过衍射光学元件4K发生衍射而朝向光调制装置10。此时，因为在衍射光学元件4K和光调制装置10之间配置着遮光构件5，所以朝向光调制装置10的0次光，通过遮光构件5被吸收。从而，可以避免在光调制装置10中发生0次光的显著的辉点，并使均匀的照明光照射到光调制装置10。
第2实施方式其次，对本发明的第2实施方式，参照图7进行说明。还有，在以下进行说明的各实施方式中，对与上述的第1实施方式的照明装置1为共同构成的部分附加相同符号，对说明进行省略。
本实施方式的投影机20，具备照明装置1(1R、1G、1B)。
遮光构件5，如在图7中所示地，与第1实施方式同样地，配置于从光源装置2所射出的光的光轴O上。由此，从光源装置2所射出的0次光可以通过遮光构件5进行吸收。即，从遮光构件5所射出的光成为抑制了0次光的光。另外，遮光构件5的大小，为约0.1mm。
投影机20，如在图7中所示地，是将由光调制装置10所生成的包括图像信息的色光投影到屏幕40的投影型的投影机。该投影机20，具有射出红色的激光的R光用照明装置1R；射出绿色的激光的G光用照明装置1G；射出蓝色的激光的B光用照明装置1B；具有使从各自的照明装置1R、1G、1B所射出的R光、G光、B光进行入射的入射面11，并具备相应于图像信号对R光、G光、B光各自的辉度进行调制的透射型液晶光阀(光调制装置，以下称为光阀)10R、10G、10B；对被调制过的各色光进行合成使之成为彩色图像的分色棱镜30；和将从分色棱镜30所射出的彩色图像投影到屏幕50的投影透镜(投影装置)40。
光阀10R、10G、10B，具备入射侧偏振板、具有封入到一对玻璃基板彼此之间的液晶的面板、和射出侧偏振板。在玻璃基板上设置像素电极和取向膜。构成空间光调制装置的光阀，仅使确定的振动方向的光进行透射，入射到光阀的基本色光，由于通过光阀而被进行光调制。
R光用照明装置1R，通过衍射光学元件4K由红色的激光生成对预期的区域进行照明的衍射光，并以该所生成的衍射光对光阀10R的入射面11进行照明。并且，G光用照明装置1G，通过衍射光学元件4K由绿色的激光生成对预期的区域进行照明的衍射光，并以该所生成的衍射光对光阀10G的入射面11进行照明。并且，B光用照明装置1B，通过衍射光学元件4K由蓝色的激光生成对预期的区域进行照明的衍射光，并以该所生成的衍射光对光阀10B的入射面11进行照明。
因通过各光阀10R、10G、10B而被调制了的红色光、绿色光、蓝色光(调制光)，被分色棱镜30合成。通过分色棱镜30，红色光(R)、绿色光(G)、及蓝色光(B)被合成，变成全彩色合成光。从分色棱镜30所射出的全彩色合成光射出到投影透镜40。投影透镜40将全彩色合成光投影到屏幕50上。投影透镜40，是对入射侧图像进行放大而投影到屏幕50上的所谓放大系统。
其次，对采用由以上的构成所构成的本实施方式的投影机20，将图像投影到屏幕50的方法进行说明。
首先，对从R光用照明装置1R所射出的红色光的作用进行说明。还有，从G光用照明装置1G所射出的绿色光及从B光用照明装置1B所射出的蓝色光的作用，因为与红色光相同，所以省略说明。
从光源装置2所射出的红色光，入射到衍射光学元件4K，进行衍射而射出。通过衍射光学元件4K所射出的衍射光之中的0次光通过遮光构件5而被吸收，剩余的光对支持构件5B进行透射，照向光阀10R。然后，入射到光阀10R的入射面11的光，其后，基于输入到投影机20的图像信号而被调制，向着分色棱镜30射出。
入射到分色棱镜30的R光、G光、B光，通过对蓝色光进行反射的蓝色光反射分色膜和对绿色光进行反射的绿色光反射分色膜被合成而形成表示彩色图像的光，向着投影透镜40射出。投影透镜40，将表示彩色图像的光向着屏幕50进行放大投影，对彩色图像进行显示。
如以上说明地，依照本实施方式，因为衍射光学元件4K，通过从光源装置2所射出的激光L1而生成衍射光L2，并以该衍射光L2对光阀10R、10G、10B的入射面11进行照明，所以即使从衍射光学元件4K发生0次光，也能够对该0次光在入射面11上的局部的照度(辉度)的增大进行抑制。
在此，在本实施方式中，虽然衍射光学元件4K，采用上述的迭代傅立叶法等的预定的方法，被设计得不让0次光发生，被设计得能够通过所发生的1次光，以均匀的照度分布对入射面11进行照明，但是例如有可能起因于制造衍射光学元件4K之时的制造误差(工序误差)，或从光源装置2所射出的激光L1的波长误差等，而从衍射光学元件4K发生0次光。还有，从光源装置2所射出的激光L1的波长的误差(波动)，例如起因于温度变化。0次光，形成于入射到衍射光学元件4K的光的延长线上的情况较多，该0次光的光强度，成为相应于入射到衍射光学元件4K的光的强度(照度)的值的情况较多。在如此的情况下，在来自光源装置2的激光L1对于衍射光学元件4K直接入射的情况下，存在着入射面11之中的、在入射到衍射光学元件4K的激光L1的延长线上的区域，被照射0次光，照射有0次光的部分的照度(辉度)局部性地增大的情况。在该情况下，基于该空间光调制装置10所形成的图像变得不良。
但是，因为在本实施方式中，在从衍射光学元件4K所射出的衍射光之中的0次光发生的位置，即，在从光源装置2所射出的光的光轴O上，配置遮光构件5，所以能够对0次光进行吸收。从而，入射到衍射光学元件4K的光的局部性的照度(辉度)的增大被抑制，照明装置1能够以大致预期状态对入射面11进行照明。从而，具有该照明装置1的投影机20，利用通过了入射面11的光，能够形成预期的图像。
并且，因为采用激光作为光源装置2，所以能够射出被偏振了的光，相比较于例如采用超高压水银灯等的白色光源作为光源的构成，能够省略偏振分离元件(偏振分束器)、和色分离元件(分色镜)等的部件。并且，因为射出窄波长频带的激光(基本色光)，所以在利用该激光显示图像之时，能够得到良好的色再现性。另外，因为不对液晶装置(光阀)照射紫外线，所以还能够抑制光阀的劣化。
并且，如参照图5等而进行说明地，因为能够以纳米压印的方法制造衍射光学元件4K，所以能够容易地大量地制造衍射光学元件，能够降低制造成本。
第3实施方式其次，对本发明的第3实施方式，参照图8到图10进行说明。
本实施方式的投影机60，与第2实施方式不相同之点，是在第3实施方式中，照明装置61R、61G、61B，设置多个光源装置2之点。
投影机60，如在图8中所示地，多个光源装置2阵列状地配置，在本实施方式中，如在图9中所示地，在一维方向(X方向)上多个排列设置。光源装置2的光射出面朝向+Z侧，各光源装置2向+Z方向射出激光L1。
遮光构件62，对应于多个光源装置2的各自而设置多个。遮光构件62，如在图9中所示地，在从多个光源装置2所射出的光的光轴O上，分别配置。由此，可以通过对应的遮光构件62对从各自的光源装置2所射出的0次光进行吸收。即，从遮光构件62所射出的光成为抑制了0次光的光。另外，遮光构件62的大小，为约0.1mm。
进而，在衍射光学元件4K和光阀10R、10G、10B的入射面11之间设置角度调整用光学元件6。角度调整用光学元件6，如在图9中所示地，具有被来自衍射光学元件4K的衍射光(1次光)L2照射，并对射出的光的射出角度进行调整的角度调整功能。角度调整用光学元件6，通过折射透镜(场透镜)而构成。折射透镜，例如包括球面透镜、或非球面透镜等的对于光轴旋转对称的轴对称透镜。或者，角度调整用光学元件6也可以包括菲涅耳透镜等。角度调整用光学元件6，可以对从衍射光学元件4K所照射的光的射出角度，即，对于光阀10R、10G、10B的入射面11的光的入射角度进行调整。在本实施方式中，角度调整用光学元件6，被最优化为能够对射出的光的射出角度进行调整，使得以基于从多个光源装置2的各自所射出的多束激光L1而由衍射光学元件4K所生成的衍射光(1次光)L2，重叠性地对入射面11上的预定区域进行照明。
其次，对遮光构件62的制作方法进行说明。
开始，如在图10(A)中所示地，预备由玻璃基板构成的支持基板5B。然后，采用溅射法或真空蒸镀法，在该支持基板5B的表面，使为光吸收材料的低反射铬65成膜。其次，采用光刻进行成膜有低反射铬65的支持基板5B的加工。首先，在低反射铬65的膜上，涂敷紫外线反应型抗蚀剂等的光致抗蚀剂(负型，正型均可)66而形成抗蚀剂层。然后，在该抗蚀剂层上，在设置了预定的形状的光掩模(图示略)的状态下，采用紫外光等的光源对光致抗蚀剂层进行曝光。还有，在本实施方式中采用负型光致抗蚀剂。
然后，在曝光工序结束之后，进行显影处理。在此，因为负型的光致抗蚀剂66具有溶于溶剂的性质，所以通过光化学反应而照射了光的抗蚀剂层，变得不溶于溶剂，如在图10(B)中所示地，残留下来。
进而，在形成有预期的光致抗蚀剂66的图形的支持基板5B，如在图10(C)中所示地，在实施了蚀刻之后，进行光致抗蚀剂66的剥离，如在图10(D)中所示地，在支持基板5B形成预期的形状的低反射铬62。
本实施方式的照明装置61R、61G、61B，因为具备多个光源装置2，所以还能够抑制斑纹图样的发生。所谓斑纹图样，是指以如激光那样的相干光对包括粗糙面、不均匀的介质的散射面进行照射，对该散射光(扩散光)进行观察时，在空间产生的对比度高的斑点状的图案。在散射面的各点发生的散射光(扩散光)，以互相无序的相位关系进行干涉，其结果产生复杂的干涉图样，有可能以不均匀的照度分布而对光阀10R、10G、10B的入射面11进行照明。在本实施方式中，因为照明装置61R、61G、61B具备多个光源装置2，从那些多个光源装置2的各自所射出的激光互相为非相干性的，所以变得以具有互相不相同的照度分布(辉度分布)的光而对光阀10R、10G、10B的入射面11进行照明。因此，通过使基于那些各激光的扩散光在光阀10R、10G、10B的入射面11上相重合，能够减少外观上的斑纹图样，能使光阀10R、10G、10B的入射面11上的照度分布大致均匀。从而，投影机60，能够显示抑制了辉度不均(照度不匀)的图像。
并且，因为遮光构件62小至约0.1mm，所以通过遮光构件的周围的光线的衍射光，在照射到光阀10R、10G、10B之时，成为抑制了因遮光构件62所发生的黑斑的光。从而，可以在屏幕50上，投影更清晰的图像。
并且，通过设置角度调整用光学元件6，能够减小光对于光阀10R、10G、10B的入射面11的入射角度，能够高效地对光阀10R、10G、10B的入射面11进行照明。并且，能够以基于从多个光源装置2的各自所射出的激光L1而由衍射光学元件4K所生成的衍射光L2，重叠性地对光阀10R、10G、10B的入射面11上的预定区域进行照明。由此，能够以高的照度高效地对光阀10R、10G、10B的入射面11进行照明。并且，能够抑制斑纹图样的发生，以大致均匀的照度分布对光阀10R、10G、10B的入射面11进行照明。
进而，因为能够通过与半导体器件的制作同样的工序，在支持基板5B上形成多个遮光构件62，所以能够高精度地配置遮光构件62，可以可靠地抑制0次光。
第4实施方式其次，对本发明的第4实施方式，参照图11进行说明。
在本实施方式的投影机中，用于照明装置71R、71G、71B中的衍射光学元件72的形状与第3实施方式不相同。
衍射光学元件72，如在图11中所示地，在入射面72a形成衍射面，在射出面72b形成遮光构件73。形成于入射面72a的衍射面，与记载于图3中的衍射光学元件4K同样地，是对预定的区域进行照射的衍射光学元件。形成于射出面72b的遮光构件73，在从多个光源装置2所射出的光的光轴O上，分别配置。
通过如此的构成，通过光源装置2所照射的激光L1，在衍射光学元件72的入射面72a进行衍射。所衍射的衍射光L2，通过形成于射出面72b的遮光构件73而使0次光被遮光。而且，从射出面72b射出的衍射光L2，通过角度调整用光学元件6，使入射到光阀10R、10G、10B的角度被调整，对光阀10R、10G、10B的入射面11的预定的照明区域进行照明。并且，通过衍射光学元件4K所生成的衍射光L2是对预定的区域进行照明的扩散光，衍射光学元件4K，以该扩散光(衍射光)L2对光阀10R、10G、10B的入射面11按预定的照明区域进行照明，使照明区域的照度均匀化。
在本实施方式的照明装置71R、71G、71B中，因为对光阀10R、10G、10B的入射面11进行照射的光，其中，0次光被抑制，所以可以避免在光阀10R、10G、10B的入射面11发生0次光的显著的辉点。并且，因为通过对衍射光学元件72形成、一体地制作遮光构件73，能够削减部件数量，所以可实现装置整体的薄型化、小型化、低成本化。从而，通过将本发明的照明装置71R、71G、71B应用于投影机中，能够显示抑制了辉度不均(照度不均)的图像。
进而，因为通过与半导体器件的制作同样的工序，能够在衍射光学元件72的射出面72b形成多个遮光构件73，所以可以容易地进行遮光构件73的对准。从而，因为能够高精度地配置遮光构件73，所以可以可靠地抑制0次光。
第5实施方式其次，对本发明的第5实施方式，参照图12进行说明。
在本实施方式的投影机中，用于照明装置81R、81G、81B中的遮光构件82的形状与第3实施方式不相同。
遮光构件82，如在图12中所示地，配置于多束0次光通过角度调整用光学元件6进行聚光的位置。即，从衍射光学元件4K射出的衍射光L2，入射到角度调整用光学元件6之后，通过角度调整用光学元件6而聚光的0次光，被吸收。
在本实施方式的照明装置81R、81G、81B中，因为在0次光进行聚光的位置配置遮光构件82，所以可以将抑制了0次光的衍射光L2高效地引导到光阀10R、10G、10B的入射面11。并且，相比较于配置多个遮光构件82的情况，能够使由遮光构件82的不良等引起的黑斑的发生概率减少。从而，通过将本发明的照明装置81R、81G、81B应用于投影机中，能够显示抑制了辉度不均(照度不均)的图像。
还有，本发明的技术范围，并不限定于上述实施方式，可以在不脱离本发明的主旨的范围中加以种种的改变。
例如，虽然采用了光吸收构件来作为遮光构件，但是只要对向光调制装置10射出的0次光进行遮光的构件即可。即，除了对0次光进行吸收的构件之外，也可以采用对0次光进行扩散、进行反射的构件，而使衍射光L2之中的照向光调制装置10的0次光被遮光。
并且，在上述的实施方式中，虽然采用了透射型的液晶显示装置来作为光调制装置，但是也能够采用反射型的液晶显示装置、数字微镜器件(Digital Micromirror Device)等。并且，上述的各实施方式中的照明装置，也可以应用于上述的投影机等的投影型显示装置以外的、省去了投影透镜的直视型显示装置中。
权利要求
1.一种照明装置，其用于图像显示装置中，该图像显示装置具备对从光源装置所射出的光进行调制的光调制装置，该照明装置的特征在于，具备衍射光学元件，从前述光源装置所射出的光入射其中，并通过该所入射的光生成衍射光，通过前述衍射光对前述光调制装置进行照明；和遮光构件，其配置于前述衍射光学元件和前述光调制装置之间，对向前述光调制装置射出的0次光进行遮光。
2.按照权利要求1所述的照明装置，其特征在于具备多个前述光源装置，前述遮光构件，在从前述光源装置所射出的光的光轴上，对应于前述多个光源装置分别配置。
3.按照权利要求1或2所述的照明装置，其特征在于前述衍射光学元件，在入射面形成有衍射面，在射出面形成有前述遮光构件。
4.按照权利要求1～3中的任何一项所述的照明装置，其特征在于具备角度调整用光学元件，该角度调整用光学元件对从前述衍射光学元件所射出的光的射出角度进行调整。
5.按照权利要求1所述的照明装置，其特征在于，具备多个前述光源装置；和角度调整用光学元件，其对从前述衍射光学元件所射出的光的射出角度进行调整，前述遮光构件，配置于多束0次光通过前述角度调整用光学元件进行聚光的位置。
6.一种投影机，其特征在于，具备权利要求1～5中的任何一项所述的照明装置；光调制装置，其相应于图像信号对从该照明装置所射出的光进行调制；和投影装置，其对通过该光调制装置所调制的光进行投影。
全文摘要
本发明提供能够避免发生0次光的显著的辉点，并得到均匀的照明光的照明装置及采用该照明装置的图像显示装置。照明装置(1)，用于具备对从光源装置(2)所射出的光进行调制的光调制装置(10)的图像显示装置中，其特征在于，具备衍射光学元件(4K)，从光源装置(2)所射出的光入射其中，并通过该入射的光生成衍射光(L2)，通过衍射光(L2)对光调制装置进行照明；和遮光构件(5)，其配置于衍射光学元件(4K)和光调制装置(10)之间，对向光调制装置(10)射出的0次光进行遮光。
文档编号G03B21/00GK1916756SQ20061011593
公开日2007年2月21日 申请日期2006年8月18日 优先权日2005年8月18日
发明者山内泰介 申请人:精工爱普生株式会社