照明装置、投影型显示器及直视型显示器的制作方法

专利名称：照明装置、投影型显示器及直视型显示器的制作方法
技术领域：
本技术涉及使用诸如激光二极管(LD)的固态发光元件的照明装置，及均包括该照明装置的投影型显示器和直视型显示器(direct-view display)。
背景技术：
近年来，不仅在办公室而且在家庭中广泛使用了将画面投射在屏幕上的投影仪。投影仪通过凭借光阀来调制来自光源的光而生成图像光，以将该图像光投射在屏幕上，从而进行显示。近来，掌上型超小投影仪、带有内置超小投影仪的移动电话等正开始变得普遍(例如，參照日本未审专利申请公开第2008-134324号)。

发明内容
作为用于投影仪的光源，高亮度放电灯是主流。然而，该放电灯具有相对较大 的尺寸和较高的功耗；因此，近年来，诸如发光二极管(LED)、激光器ニ极管(LD)和有机EL(OLED)的固态发光元件作为放电灯的替代品已吸引了关注。这些固态发光元件不仅在尺寸和功耗上而且在高可靠性上优于放电灯。在激光器ニ极管被用作投影仪的光源的情况下，激光是相干的；因此，光斑(speckle)被叠加于屏幕上的显示图像。光斑被人眼感知为高亮度随机噪声，因此，导致了显示图像质量的下降。因此，为了减少光斑的产生，在日本未审专利申请公开第S55-65940号中，提出了将小幅振动施加于屏幕的技术。通常，人的眼和脑不能察觉在约20ms至50ms的范围内的图像闪烁。換言之，在这样的持续时间内的图像在人眼中是被积分并被平均化的。因此，当在该持续时间内大量的単独光斑图案被叠加在屏幕上时，使光斑被充分的平均从而光斑不被人眼察觉。然而，在此技术中，需要将小幅振动施加于屏幕，从而导致装置构造尺寸増加。此外，在日本未审专利申请公开第H6-208089号中，提出了机械地转动散射元件以高速地移动屏幕上的光斑图案的位置，从而使人眼探测不到光斑噪声的技术。然而，在此技术中，通过使用扩散元件来扩散光，因此造成光使用效率的下降。期望提供一种能够在获得降低尺寸以及光使用效率的改善的同时减少光斑的产生的照明装置。此外，期望提供均使用这种照明装置的投影型显示器和直视型显示器。根据本技术的实施方式，提供了ー种照明装置，其包括第一光源，该第一光源包括从由单个或多个发光斑构成的发光区域发射光的第一固态发光元件。该照明装置还包括第一光束传播角改变元件，改变从第一光源入射的光的光束传播角；以及积分器，使得利用已穿过第一光束传播角改变元件的光来照明的预定被照明区域中的光的照度分布均匀化。该照明装置还包括第一小幅振动元件，其设置在第一光源与第一光束传播角改变元件之间或第一光束传播角改变元件与积分器之间，并且随时间改变被照明区域中的照明状态。在这种情况下，第一固态发光元件包括激光二极管。该积分器由第一蝇眼透镜和第二蝇眼透镜构成，来自第一光束传播角改变元件的光进入第一蝇眼透镜，来自第一蝇眼透镜的光进入第二蝇眼透镜。由第一光束传播角改变元件以及第一和第二蝇眼透镜构成的光学系统的光学放大率、以及第一小幅振动元件的形状被设定为使得由第一蝇眼透镜的每个单元形成在第二蝇眼透镜上的每个光源像的尺寸不超过第二蝇眼透镜的ー个单元的尺寸。此外，由第一小幅振动元件的振动幅度产生的每个光源像的移位量被设定为使得不在第二蝇眼透镜的多个单元外形成光源像。根据本技术的实施方式，提供了ー种投影型显示器，包括照明光学系统；空间调制元件，基于输入画面信号来调制来自照明光学系统的光，以生成图像光；以及投影光学系统，投射由空间调制元件生成的图像光。投影型显示器中所包括的照明光学系统包括与上述照明装置中所包括的部件相同的部件。根据本技术的实施方式，提供了一种直视型显示器，包括照明光学系统；空间调制元件，基于输入画面信号来调制来自照明光学系统的光，以生成图像光；投影光学系统，投射由空间调制元件生成的图像光；以及透射式屏幕，显示从投射光学系统投射的图像光。直视型显示器中所包括的照明光学系统包括与上述照明装置中所包括的那些部件相同的 部件。在根据本技术的实施方式的照明装置、投影型显示器以及直视型显示器中，第一小幅振动元件被设置在第一光源和积分器之间，其随时间改变利用已穿过积分器的光来照明的区域中的照明状态。因此，使光斑被充分均匀化从而不被人眼所察觉。此外，在本技术的实施方式中，由第一光束传播角改变元件以及第一和第二蝇眼透镜构成的光学系统的光学放大率、以及第一小幅振动元件的形状被设定为使得由第一蝇眼透镜的每个单元形成在第二蝇眼透镜上的每个光源像的尺寸不超过第二蝇眼透镜的ー个单元的尺寸。此外，由第一小幅振动元件的振动幅度产生的每个光源像的移位量被设定为使得不在第二蝇眼透镜的多个单元外形成光源像。因此，入射至第二蝇眼透镜的光有效地到达被照明区域。应注意，第一小幅振动元件以使被照明区域中的照明状态随时间改变的程度振动；因此，第一小幅振动元件不妨碍照明装置的尺寸减小。在本技术的实施方式中，第一固态发光元件可由发射预定波长带中的光的单个芯片或发射相同波长带中的光或不同波长带中的光的多个芯片构成，在这种情况下，由第一小幅振动元件的振动幅度产生的光源像的移位量优选地满足以下关系表达式h+d ^ hFEL2其中，h是光源像的尺寸，d是由第一小幅振动元件的振动幅度产生的光源像的移位量，以及hFEL2是第二蝇眼透镜的ー个单元的尺寸。在本技术的实施方式中，第一和第二蝇眼透镜的单元均可以具有不等于I的纵横比。在这种情况下，如以下表达式中所示，优选地考虑纵横比来设定由第一小幅振动元件的振动幅度产生的光源像的移位量
_8] hx+dx ^ hFEL2xhy+dy ^ hFEL2y其中，匕是光源像在第一方向(第一和第二蝇眼透镜的每个单元的长度方向(···· k)lTger direction)或与其对应的方向)上的尺寸，、是光源像在与第一方向正交的第二方向(第一和第二蝇眼透镜的姆个单元的宽度方向(····？ shorterdirection)或与其对应的方向)上的尺寸，hFEL2x是蝇眼透镜的ー个单元在第一方向上的尺寸，hFEL2y是蝇眼透镜的ー个单元在第二方向上的尺寸，dx是由第一小幅振动元件的振动幅度产生的光源像的移位量在第一方向上的分量(dx彡0，但在dy = O时，dx > O)，以及dy是由第一小幅振动元件的振动幅度产生的光源像的移位量在第二方向上的分量(dy 彡 0，但在 dx = O 时，dy > O)。此外，在本技术的实施方式中，可进ー步包括第二光源，该第二光源包括从由单个或多个发光斑构成的发光区域发射光的第二固态发光元件。在这种情况下，可进ー步包括第二光束传播角改变元件，改变从第二光源入射的光的光束传播角；以及光路合成元件，将 已穿过第一光束传播角改变元件的光与已穿过第二光束传播角改变元件的光合成为混合光，然后将混合光输出至积分器。此时，第一小幅振动兀件优选地被设置在光路合成兀件与积分器之间。另外，在本技术的实施方式中，在包括第二光源、第二光束传播角改变元件以及光路合成元件的情况下，随时间改变被照明区域中的照明状态的第二小幅振动元件可被设置在第二光源和第二光束传播角改变元件之间或第二光束传播角改变元件与光路合成元件之间。在这种情况下，第一小幅振动元件优选地被设置在第一光源与第一光束传播角改变元件之间或第一光束传播角改变元件与光路合成元件之间。此外，由第二光束传播角改变元件以及第一和第二蝇眼透镜构成的光学系统的光学放大率、以及第二小幅振动元件的形状优选地被设定为使得由第一蝇眼透镜的每个单元形成在第二蝇眼透镜上的每个光源像的尺寸不超过第二蝇眼透镜的ー个单元的尺寸。另外，第二小幅振动元件的形状、以及由第ニ小幅振动元件的振动幅度产生的每个光源像的移位量优选地被设定为使得不在第二蝇眼透镜的多个单元外形成光源像。此外，在本技术的实施方式中，在第一光束传播角改变元件的焦距以及第一和第ニ蝇眼透镜的每个单元均具有不等于I的纵横比的情况下，第一光束传播角改变单元的垂直和水平焦距的比率与第二蝇眼透镜的每个单元的纵横比的倒数彼此相等。在根据本技术的实施方式的照明装置、投影型显示器以及直视型显示器中，第一小幅振动元件被设置在第一光源的光路上，并且即使在第一小幅振动元件振动的状态中，各光源像也未形成在多个单元外；因此，在获得尺寸减小和光使用效率上的改善的同时，光斑的产生可減少。此外，在根据本技术的实施方式的照明装置、投影型显示器以及直视型显示器中，在第一和第二蝇眼透镜的单元均具有不等于I的纵横比的情况下，当考虑纵横比来设定由第一小幅振动单元的振动幅度产生的光源像的移位量时，光使用效率可被进ー步改善。应当理解，前面的总体描述和下面的详细描述都是示例性的，并且意在提供如权利要求所述的技术的进一歩解释。


附图被包括进来以提供对本发明的进ー步理解，并且被合成进和构成此说明书的一部分。这些图示出了实施方式并且与说明书一起用于解释技术的原理。
图IA和图IB是示出根据本技术的第一实施方式的投影仪的构造的示意图。图2A和图2B是示出图IA和图IB中的投影仪中的光路的实例的示图。图3A和图3B分别是示出图IA和图IB中的光源的实例的俯视图和截面示图。图4A和图4B分别是示出图IA和图IB中的光源的另ー实例的俯视图和截面示图。图5A和图5B分别是示出图IA和图IB中的光源的又一实例的俯视图和截面示图。图6A至图6C是示出图IA和图IB中的光源的发光斑的实例的视图。图7A和图7B是示出图IA和图IB中的蝇眼透镜的构造的示意图。
图8是用于描述图IA和图IB中的被照明区域的尺寸的示意图。图9A至图9C是示出图IA和图IB中的投影仪中的后一蝇眼透镜上显示的光源像的实例的示意图。图10是示出图IA和图IB中的小幅振动元件的实例的截面示图。图IlA和图IlB是示出图IA和图IB中的投影仪的构造的变形例的示图。图12A和图12B是示出图IA和图IB中的投影仪的构造的另ー变形例的示图。图13A和图13B是示出根据本技术的第二实施方式的投影仪的构造的示意图。图14A和图14B是示出图13A和图13B中的投影仪中的光路的实例的示图。图15A和图15B是示出图13A和图13B中的投影仪的构造的变形例的示图。图16A和图16B是示出图13A和图13B中的投影仪的构造的另ー变形例的示图。图17A和图17B是示出根据本技术的第三实施方式的投影仪的构造的示意图。图18A和图18B是示出图17A和图17B中的投影仪中的光路的实例的示图。图19A和图19B是示出图17A和图17B中的投影仪的构造的变形例的示图。图20A和图20B是示出根据本技术的第四实施方式的投影仪的构造的示意图。图21A和图21B是示出图20A和图20B中的偏振分束元件的构造的实例的截面示图。图22是示出图20A和图20B中的延迟膜阵列的构造的实例的俯视图。图23A至图23C是示出图20A和图20B中的投影仪中的光路的实例的示图。图24是示出图20A和图20B中的投影仪中的后一蝇眼透镜上显示的光源像的实例的示意图。图25A和图25B是示出图20A和图20B中的投影仪的构造的另ー变形例的示图。图26是示出第一至第三实施方式的实例中的设计值的表格。图27是示出第四实施方式的实例中的设计值的表格。图28A和图28B分别是示出图IA和图IB中的光源的变形例的实例的截面示图和当从发光面侧观看时图28A的光源中所包括的固态发光元件的示图。图29A和图29B分别是示出图28A中的光源的构造的另ー实例的截面示图和当从发光面侧观看时图29A的光源中所包括的固态发光元件的示图。图30A和图30B分别是示出图28中的光源的另ー实例的截面示图和当从发光面侧观看时图30A的光源中所包括的固态发光元件的示图。图3IA和图3IB分别是示出在XY平面上旋转了 90度的图28A和图28B中的光源的构造实例的截面示图和当从发光面侧观看时图31A的光源中所包括的固态发光元件的示图。
图32A和图32B分别是示出在XY平面上旋转了 90度的图29A和图29B中的光源的构造实例的截面示图和当从发光面侧观看时图32A的光源中所包括的固态发光元件的示图。图33A和图33B分别是示出在XY平面上旋转了 90度的图30A和图30B中的光源的构造实例的截面示图和当从发光面侧观看时图33A的光源中所包括的固态发光元件的示图。图34是示出使用根据上述各个实施方式和其变形例的照明光学系统的后投影型显示器(rear projection display)的构造的示意图。图35A和图35B分别是示出根据实施方式的小幅振动元件中所包括的功能元件的实例的平面图和截面示图。
图36是图35B中的功能元件的放大示图。图37是示出图36B中的功能元件以及积分器的截面示图。
具体实施例方式下面将參照附图详细描述本技术的优选实施方式。应注意，描述将按照下列顺序
をA屮
S ロ山OI.第一实施方式(图IA和图IB至图12A和图12B)来自各个光源的光被耦合透镜转换成平行光、然后被合成的实例2.第二实施方式(图13A和图13B至图16A和图16B)来自各个光源的光被合成、然后被耦合透镜转换成平行光的实例3.第三实施方式(图17A和图17B至图19A和图19B)各个波长带中的光在未合成光路的情况下从单个封装件出射的实例4.第四实施方式(图20A和图20B至图25A和图25B)包括偏振分束元件和延迟膜阵列的实例5.实施例(图26和图27)6.变形例(图2從和图28B至图37)(I.第一实施方式)[构造]图IA和图IB示出根据本技术的第一实施方式的投影仪I的示意性构造。应注意，投影仪I对应于本技术中的“投影型显示器”的具体实例。图IA示出了从上面(从y轴方向)观看的投影仪I的构造实例，而图IB示出了从其侧面(从X轴方向)观看的投影仪I的构造实例。图2A和图2B示出了图IA和图IB中的投影仪I中的光路的实例。图2A示出了当从上面(从y轴方向)观看投影仪I时光路的实例，而图2B示出了当从其侧面(从X轴方向)观看投影仪I时光路的实例。通常，y轴指向垂直方向，而X轴指向水平方向；然而，y轴可指向水平方向，而X轴可指向垂直方向。应注意，为了方便，在下面的描述中，y轴和X轴分别指向垂直方向和水平方向。此外，在下面的描述中，“横向方向”指X轴方向，而“纵向方向”指y方向。例如，投影仪I包括照明光学系统1A、空间调制元件60和投影光学系统70。空间调制元件60通过基于输入的画面信号来调制来自照明光学系统IA的光而生成图像光。投影光学系统70将空间调制元件60生成的图像光投射在反射屏2上。应注意，照明光学系统IA对应于本技术中的“照明装置”的具体实例。照明光学系统IA提供被施加于空间调制元件60的被照明区域60A(被照明面)的光通量。应注意，如需要，某些种类的光学元件可被设置在来自照明光学系统IA的光所通过的区域上。例如，用于减少除可见光之外的来自照明光学系统IA的光的滤波器等可设置在来自照明光学系统IA的光所通过的区域上。例如，如图IA和图IB中所示，照明光学系统IA包括光源10AU0B以及10C，耦合 透镜20A、20B以及20C，光路合成元件30，积分器40，聚光透镜50以及小幅振动元件100。应注意，光源IOA对应于本技术中的“第一光源”的具体实例，而光源IOB或光源IOC对应于“第二光源”的具体实例。耦合透镜20A对应于本技术中的“第一光束传播角(beam spreadangle，指向角)改变元件”的具体实例，而耦合透镜20B或耦合透镜20C对应于本技术中的“第二光束传播角改变元件”的具体实例。小幅振动元件100对应于本技术中的“第一小幅振动元件”的具体实例。光路合成元件30合成来自光源10AU0B以及IOC的光，并且由(例如)两个ニ向色镜30A和30B构成。积分器40将被照明区域60A中的光的照度分布均匀化，并且由(例如)ー对蝇眼透镜40A和40B构成。在光源IOA的光轴上从更靠近光源IOA的这ー侧依次设置I禹合透镜20A、光路合成兀件30、积分器40以及聚光透镜50。在ニ向色镜30A上光源IOB的光轴正交于光源IOA的光轴，在光源IOB的光轴上从更靠近光源IOB的这ー侧依次设置耦合透镜20B和ニ向色镜30A。在ニ向色镜30B上光源IOC的光轴正交于光源IOA的光轴，在光源IOC的光轴上从更靠近光源IOC的这ー侧依次设置耦合透镜20C和ニ向色镜30B。应注意，在图IA和图IB中，示出了投影仪I的各个部件(除了光源IOB和IOC及耦合透镜20B和20C)被设置在平行于z轴的线段上的情况；然而，投影仪I的各个部件中的一些可设置在不平行于z轴的线段上。例如，尽管未示出，但整个照明光学系统IA可从图IA和图IB所示的状态旋转90度，以使照明光学系统IA的光轴指向与z轴正交的方向。然而，在这种情况下，需要设置将从照明光学系统IA出射的光引导向空间调制元件60的光学元件(例如，反射镜)。此外，例如，光源10A、耦合透镜20A以及光路合成元件30可从图IA和图IB中示出的状态旋转90度，以使其光轴指向与z轴正交的方向。然而，在这种情况下，需要设置将从光路合成元件30出射的光引导向积分器40的光学元件(例如，反射镜)。例如，如图3A和图3B至图5A和图5B中所示，光源10AU0B以及IOC均包括固态发光元件11和支持该固态发光元件11并使该固态发光元件被其覆盖的封装件12。固态发光元件11从由单个或多个点状(point-shaped)或非点状发光斑(light-emission spot,发光点)构成的发光区域发射光。例如，如图3A和图3B中所示，固态发光元件11可由发射预定波长带的光的单个芯片IlA构成，或者如图4A、图4B、图5A和图5B所示，固态发光元件11可由发射相同波长带或不同波长带的光的多个芯片IlA构成。在固态发光元件11由多个芯片IlA构成的情况下，这些芯片IlA可(例如)如图4A和图4B中所示在横向方向上以线状或者如图5A和图5B中所示在横向方向和纵向方向上以格状图案来设置。在光源10AU0B和IOC中，ー个光源和另ー个光源的固态发光元件11中所包括的芯片IlA的数量可以是不同的，或者可以是相同的。
在固态发光元件11由单个芯片IlA构成的情况下，例如，如图3A中所示，固态发光元件11的尺寸(WvXWh)等于单个芯片IlA的尺寸(WviXWhi),另ー方面，在固态发光元件11由多个芯片IlA构成的情况下，例如，如图4A和图5A中所示，固态发光元件11的尺寸等于所有芯片IlA的组合的尺寸。在多个芯片IlA在横向方向上以线状来设置的情况下，在图4A中的实例中，固态发光元件11的尺寸(WvXWh)等于WvlX2Wm。此外，在多个芯片IlA在横向方向和纵向方向上以格状图案来设置的情况下，在图5A中的实例中，固态发光元件11 的尺寸(Wv X Wh)等于 2WV1X 2ffH1。芯片IlA由发光二极管(LED)、有机EL发光二极管(OLED)或激光二极管(LD)构成。LED和OLED发射非偏振的和非相干的光。LD发射偏振的和相干(或基本相干)的光。在固态发光元件11由多个芯片IlA构成的情况下，光源10A、10B和IOC中所包括的所有芯片IlA可由LD构成。此外，在固态发光元件11由多个芯片IlA构成的情况下，光源10AU0B和IOC中的ー个光源或两个光源中所包括的芯片IlA可由LD构成，而其余ー个或多个光源中所包括的芯片可由LED或OLED构成。 在固态发光元件11由多个芯片IlA构成的情况下，固态发光元件11中所包括的芯片IlA可发射相同波长带中的光或不同波长带中的光。例如，光源10AU0B和IOC中所包括的芯片IlA发射使一光源不同于另一光源的波长带的光。光源IOA中所包括的芯片IlA发射(例如)具有约400nm至500nm的波长的光(蓝光)。光源IOB中所包括的芯片IlA发射(例如)具有约500nm至600nm的波长的光(绿光)。光源IOC中所包括的芯片IlA发射(例如)具有约600nm至700nm的波长的光(红光)。应注意，光源IOA中所包括的芯片IlA可发射非蓝光的光(绿光或红光)。此外，光源IOB中所包括的芯片IlA可发射非绿光的光(蓝光或红光)。此外，光源IOC中所包括的芯片IlA可发射非红光的光(绿光或蓝光)O例如，如图3A和图3B至图6A、图6B和图6C中所示，芯片IlA均具有比芯片IlA的尺寸(WvXWh)更小尺寸(PviXPm)的发光斑11B。发光斑IlB对应于当电流被注入芯片IlA以驱动芯片IlA时从芯片IlA发射光的区域(发光区域)。在芯片IlA由LED或OLED构成的情况下，发光斑IlB具有非点(面)形状，但是在芯片IlA由LD构成的情况下，发光斑IlB具有比LED或OLED的发光斑IlB更小的点状。在固态发光元件11由单个芯片IlA构成的情况下，例如，如图6A中所示，发光斑IlB的数量是I。另ー方面，在固态发光元件11由多个芯片IlA构成的情况下，例如，如图6B和图6C中所示，发光斑IlB的数量等于芯片IlA的数量。此处，在固态发光元件11由单个芯片IlA构成的情况下，固态发光元件11的发光区域的尺寸(PvXPh)等于发光斑IlB的尺寸(PviXPm)。另ー方面，在固态发光兀件11由多个芯片IlA构成的情况下，固态发光兀件11的发光区域的尺寸(PvXPh)等于包含所有芯片IlA的发光斑IlB的最小可能外围的尺寸。在多个芯片IlA在横向方向上以线状设置的情况下，在图6B的实例中，发光区域的尺寸(PvXPh)大于Pv1X2Ph1并且小于WvXWh。而且，在多个芯片IlA以横向方向和纵向方向上以格状图案设置的情况下，在图6C中的实例中，发光区域的尺寸(PvXPh)大于2Pv1X2Ph1且小于Wv X WH。例如，如图2A和图2B中所示出，耦合透镜20A将从光源IOA发射的光转换成基本平行的光，并且将从光源IOA发射的光的光束传播角(θ Η，θν)变成等于或接近平行光的光束传播角。耦合透镜20A被设置在从光源IOA发射的光的光束传播角内的光所进入的位置。例如，如图2A和图2B中所示，耦合透镜20B将从光源IOB发射的光转换成基本平行的光，并将光源IOB发射的光的光束传播角(θ Η，θν)变成等于或接近平行光的光束传播角。耦合透镜20Β被设置在从光源IOB发射的光的光束传播角内的光所进入的位置。例如，如图2Α和图2Β中所示，耦合透镜20C将从光源IOC发射的光转换成基本平行的光，并且将从光源IOC发射的光的光束传播角(ΘΗ，θν)变成等于或接近平行光的光束传播角。耦合透镜20C被设置在从光源IOA发射的光的光束传播角内的光所进入的位置。換言之，耦合透镜20Α、20Β和20C分别被设置给光源10AU0B和IOC (各个封装件)。应注意，耦合透镜20Α、20Β和20C均可由单个透镜或多个透镜构成。ニ向色镜30Α和30Β均包括具有波长选择性的一个镜。应注意，例如，上述镜通过蒸镀多层干渉膜来构造。例如，如图2Α和图2Β中所示，ニ向色镜30Α允许从镜的后面入射的光(从光源IOA入射的光)穿过到达镜的前面，并且允许从镜的前面入射的光(从光源IOB入射的光)被镜反射。另ー方面，如图2Α和图2Β中所示，ニ向色镜30Β允许从镜的后面入射的光(从ニ向色镜30Α入射的光源IOA和IOB的光)穿过到达镜的前面，并且允许 从镜的前面入射的光(从光源IOC入射的光)被镜反射。因此，光路合成兀件30将从光源10AU0B和IOC发射的各个光通量合成为单个光通量。蝇眼透镜40Α和40Β均由以预定排列方式(在本情况下，4 (垂直)X 3 (水平)的矩阵)排列的多个透镜(単元)构成。蝇眼透镜40Β中所包括的多个单元42分别被设置成面对蝇眼透镜40Α的単元41。蝇眼透镜40Α被设置在蝇眼透镜40Β的焦点位置(或大致焦点位置)，而蝇眼透镜40Β被设置在蝇眼透镜40Α的焦点位置(或大致焦点位置)。因此，积分器40允许通过由蝇眼透镜40Α对单个光通量进行分离而形成的多个光通量被聚焦在蝇眼透镜40Β的像侧上的透镜平面附近，从而在其上形成了二次光源面(光源像)。二次光源面位干与投影光学系统70的入射光瞳共轭的平面上。然而，二次光源面不一定要精确位干与投影光学系统70的入射光瞳共轭的平面上，而可以位于设计可允许的区域内。蝇眼透镜40Α和40Β可形成为ー个単元。通常，从光源10AU0B和IOC出射的每个光通量在垂直于其行进方向的平面上具有不均匀的強度分布。因此，当这些光通量被直接引导至被照明区域60Α(被照明面)时，被照明区域60Α中的照度分布变得不均匀；然而，如上所述，当从光源10AU0B和IOC出射的光通量被积分器40分离成多个光通量，并且这多个光通量被叠加地引导至被照明区域60Α吋，使被照明区域60Α上的照度分布变得均匀。聚光透镜50会聚来自光源、由积分器40形成以叠加地照明该被照明区域60Α的光通量。空间调制元件60基于对应于光源10AU0B和IOC的各个波长成分的彩色图像信号ニ维地调制来自照明光学系统IA的光通量以生成图像光。例如，如图2Α和图2Β中所示，空间调制元件60是透射型元件，并且由(例如)透射型液晶面板构成。应注意，尽管未示出，但空间调制元件60可由诸如反射型液晶面板或数字微镜装置的反射元件构成。然而，在这种情况下，被空间调制元件60反射的光需要进入投影光学系统70。例如，如图IA和图IB中所示，小幅振动元件设置在光路合成元件30和积分器40之间。小幅振动元件100随时间改变被照明区域60Α中的照明状态，例如，如图10中所示，小幅振动元件100包括光学元件110和将小幅振动施加于光学元件110的驱动部120。光学元件110被设置在从光源10AU0B和IOC发射的光所通过的区域中。驱动部120被设置在光路之外的位置。光学元件110由(例如)在光出射侧上具有斜面A1至An的棱镜阵列构成。棱镜阵列将从光源10AU0B和IOC发射的光分别针对斜面A1至An而分离成非常小的光通量L1
至Ln。驱动部120改变光学元件110和 积分器40之间的相对位置。例如，驱动部120在棱镜阵列的斜面A1至An所排列的方向上(在图10中的垂直方向上)将振动施加于光学兀件110，以改变光学元件110和积分器之间的相对位置。因此，在积分器40的入射面中，光通量L1至Ln的入射位置被改变，从而使被照明区域60A中的照明状态随时间而改变。应注意，通过小幅振动元件100进行的光通量扫描可以以连续循环方式来执行或者可以是不连续地重复的。在任何情况下，使被照明区域60A中的照明状态随时间而改变。此外，光学元件110的斜面A1至An优选地被构造成使至蝇眼透镜40A的每个光通量L1至Ln的倾斜角落在蝇眼透镜40A的可允许的角度中。而且，驱动部120优选地将振动施加于小幅振动元件100，以使至蝇眼透镜40A的每个光通量L1至Ln的入射角落在蝇眼透镜40A的可允许的角度中。可允许的角度意味着至蝇眼透镜40A的最大入射角，其中，在蝇眼透镜40B附近形成的每个光源像并不在蝇眼透镜40B所包括的多个单元42外形成。应注意，即使以大于可允许的角度的入射角入射的光通过了蝇眼透镜40A，该光也未被施加于被照明区域60A或者以非常低的效率施加于被照明区域60A。驱动部120具有易于减小尺寸并且由(例如)线圈、永久磁铁(例如，由诸如铷(Nd)、铁(Fe)、硼(B)的材料制成的永久磁铁)等构成的构造。接下来，下面将描述根据实施方式的投影仪I的特征部分。(特征部分I)在该实施方式中，耦合透镜20A、20B和20C的焦距、蝇眼透镜40A和40B的焦距以及小幅振动元件100的形状被设定为允许通过蝇眼透镜40A的每个单元41在蝇眼透镜40B上形成的每个光源像S的尺寸不超过蝇眼透镜40B的一个单元42的尺寸。此外，由小幅振动元件100的振动幅度产生的每个光源像S的移位量被设定为使得不在蝇眼透镜40B的多个单元42外形成光源像S。这由下列表达式来表示。Vd1 = P1X (Wf0Li) +di 彡 hFEL2. · · (I)h2+d2 = P2X (fFEL/fCL2)+d2 彡 hFEL2. · · (2)h3+d3 — P3 X (fFEL,fcL3)+d3 ^ hFEL2. . . (3)其中，、是由来自光源IOA的光形成的光源像S(光源像S1)的尺寸，112是由来自光源IOB的光形成的光源像S(光源像S2)的尺寸，113是由来自光源IOC的光形成的光源像S(光源像S3)的尺寸，P1是光源IOA中所包括的固态发光元件11的发光区域的尺寸，P2是光源IOB中所包括的固态发光元件11的发光区域的尺寸，P3i光源IOC中所包括的固态发光元件11的发光区域的尺寸，Ffel是每个蝇眼透镜40A和40B的焦距，Fcli是耦合透镜20A的焦距，
Fcl2是耦合透镜20B的焦距，Fcl3是耦合透镜20C的焦距，hFEL2是蝇眼透镜40B的一个单元42的尺寸，Cl1是由小幅振动元件100的振动幅度产生的光源像S1的移位量，d2是由小幅振动元件100的振动幅度产生的光源像S2的移位量，以及d3是由小幅振动元件100的振动幅度产生的光源像S3的移位量。应注意，在光源IOA所包括的固态发光元件11由单个芯片IlA构成的情况下，P1 等于芯片IlA的发光斑IlB的尺寸。同样，在光源IOB所包括的固态发光兀件11由单个芯片IlA构成的情况下，P2等于芯片IlA的发光斑IlB的尺寸，而在光源IOC所包括的固态发光元件11由单个芯片IlA构成的情况下，P3等于芯片IlA的发光斑IlB的尺寸。在光源IOA所包括的固态发光元件11由多个芯片IlA构成的情况下，P1等于包含所有芯片IlA的发光斑IlB的最小可能外围的尺寸。同样，在光源IOB所包括的固态发光元件11由多个芯片IlA构成的情况下，P2等于包含所有芯片IlA的发光斑IlB的最小可能外围的尺寸。在光源IOC所包括的固态发光元件11由多个芯片IlA构成的情况下，P3等于包含所有芯片IlA的发光斑IlB的最小可能外围的尺寸。此外，在耦合透镜20A由多个透镜构成的情况下，fa是透镜的复合焦距。同样，在耦合透镜20B由多个透镜构成的情况下，fCL2是透镜的复合焦距。在耦合透镜20C由多个透镜构成的情况下，fCL3是透镜的复合焦距。基本等价于上述表达式(I)至(3)的表达式是下列表达式(4)至出)。在固态发光元件11的发光区域的尺寸基本上等于固态发光元件11的尺寸的情况下，表达式(4)至
(6)特别有利。Vd1 = W1X (WWM 彡 hFEL2. · · (4)h2+d2 = W2X (fFEL/fCL2)+d2 彡 hFEL2. · · (5)h3+d3 = W3X (Wf0L3) +d3 ( hFEL2. · · (6)其中，W1是光源IOA所包括的固态发光元件11的尺寸，W2是光源IOB所包括的固态发光元件11的尺寸，以及W3是光源IOC所包括的固态发光元件11的尺寸。应注意，在固态发光元件11由单个芯片IlA构成的情况下，W等于芯片IlA的尺寸。此外，在固态发光元件11由多个芯片IlA构成的情况下，当所有芯片IlA的组合作为单个芯片来考虑时，W等于该单个芯片的尺寸。在实施方式中，例如，如图7A和图7B中所示，在蝇眼透镜40A和40B的单元41和42均具有不等于I的纵横比的情况下，耦合透镜20A、20B和20C的焦距以及蝇眼透镜40A和40B的焦距优选地满足下列六个表达式。此时，小幅振动元件100优选地执行在蝇眼透镜40A和40B的每个单元41和42的长度方向(长度方向)上、或在长度方向和宽度方向(宽度方向)这两个方向上具有幅度分量的振动。此外，照明光学系统IA优选地由通过使耦合透镜20A、20B和20C的水平和垂直焦距的比率(fCL1H/fCLlv，WW fCL3H/fCL3V)(变形比率)与蝇眼透镜40B的每个单元42的尺寸的纵横比的倒数(hFa2V/hFa2H)变得彼此相等的变形(anamorphic)光学系统构成。例如，在蝇眼透镜40B的每个单元42具有在第一方向(例如，在横向方向)上具有长边的形状的情况下，作为耦合透镜20A、20B和20C，使用焦距fCLiv> fCL2v和fa3V比焦距fam、fCL2H和fa3H长的耦合透镜。下列表达式⑵至(12)在图9A至图9C中示意地示出。本文中，图9A示出了光源像S (光源像Sp S2和S3)通过小幅振动元件100的振动在第一方向(例如，在横向方向)或与其对应的方向上的振动的状态。图9B示出了光源像S (光源像S1, S2和S3)通过小幅振动元件100的振动在第二方向(例如，在纵向方向)或与其对应的方向上的振动的状态。图9C示出了光源像S (光源像S1. S2和S3)通过小幅振动元件100的振动在包括第一方向和第二方向的平面中振动的状态。h1H+d1H — PihX (fFELH/fcuH)+c^h≤ hFEL2H. . . (7)h2H+d2H — P2hX (fFELH,fcL2H)+c^h ≤ hFEL2H. . . (8)h3H+d3H — P3hX (fFELH,fcL3H)+d3H ≤ hpEL2H · · (9)hlv+dlv — PivX (fFELv/fcuv)+dlv ≤ hFEL2V. . . (10) h2V+d2V — P2V X (^elv/fcL2v) +d2V≤ hFEL2V· · · (11)h3V+d3V — P3vX (fFELvZfcL3v)+d3V ^ hFEL2V. . . (12)其中，h1H是由来自光源IOA的光形成的光源像S(光源像S1)在第一方向上(例如，在横向方向上)的尺寸，H2h是由来自光源IOB的光形成的光源像S (光源像S2)在第一方向上(例如，在横向方向上)的尺寸，H3h是由来自光源IOC的光形成的光源像S (光源像S3)在第一方向上(例如，在横向方向上)的尺寸，hlv是由来自光源IOA的光形成的光源像S(光源像S1)在正交于第一方向的第二方向上(例如，在纵向方向上)的尺寸，h2V是由来自光源IOB的光形成的光源像S (光源像S2)在正交于第一方向的第二方向上(例如，在纵向方向上)的尺寸，h3V是由来自光源IOC的光形成的光源像S (光源像S3)在正交于第一方向的第二方向上(例如，在纵向方向上)的尺寸，Pih是光源IOA所包括的固态发光元件11的发光区域在第一方向或与其对应的方向上的尺寸，P2h是光源IOB所包括的固态发光元件11的发光区域在第一方向或与其对应的方向上的尺寸，P3h是光源IOC所包括的固态发光元件11的发光区域在第一方向或与其对应的方向上的尺寸，Piv是光源IOA所包括的固态发光元件11的发光区域在第二方向或与其对应的方向上的尺寸，P2v是光源IOB所包括的固态发光元件11的发光区域在第二方向或与其对应的方向上的尺寸，P3v是光源IOC所包括的固态发光元件11的发光区域在第二方向或与其对应的方向上的尺寸，fFELH是蝇眼透镜40A和40B中的每ー个在第一方向上的焦距，fFELV是蝇眼透镜40A和40B中的每ー个在第二方向上的焦距，fCL1H是耦合透镜20A在第一方向或与其对应的方向上的焦距，fCL2H是耦合透镜20B在第一方向或与其对应的方向上的焦距，
fCL3H是耦合透镜20C在第一方向或与其对应的方向上的焦距，fCLlv是耦合透镜20A在第二方向或与其对应的方向上的焦距，fCL2V是耦合透镜20B在第二方向或与其对应的方向上的焦距，fCL3V是耦合透镜20C在第二方向或与其对应的方向上的焦距，hFEL2H是蝇眼透镜40B的一个单元42在第一方向上的尺寸，hFEL2V是蝇眼透镜40B的一个单元42在第二方向上的尺寸，d1H是通过小幅振动元件100的振动幅度，光源像S1的移位量在第一方向或与其对应的方向上的分量(d1H彡0，但在dlv = O时d1H > O)， d2H是通过小幅振动元件100的振动幅度，光源像S2的移位量在第一方向或与其对应的方向上的分量(d2H彡0，但在d2V = O时d2H > O)，d3H是通过小幅振动元件100的振动幅度，光源像S3的移位量在第一方向或与其对应的方向上的分量(d3H彡0，但在d3V = O时d3H > O)，dlv是通过小幅振动元件100的振动幅度，光源像S1的移位量在第二方向或与其对应的方向上的分量(dlv彡0，但在d1H = O时dlv > O)，d2V是通过小幅振动元件100的振动幅度，光源像S2的移位量在第二方向或与其对应的方向上的分量(d2V彡O,但在d2H = O时d2V > O),以及d3V是通过小幅振动元件100的振动幅度，光源像S3的移位量在第二方向或与其对应的方向上的分量(d3V彡0，但在d3H = O时d3V > O)。本文中，在光源10AU0B和IOC以及耦合透镜20A、20B和20C被设置在积分器40的光轴上的情况下，“第一方向或与其对应的方向”表不第一方向。另外，在光源10A、10B和IOC以及耦合透镜20A、20B和20C被设置在偏离积分器40的光轴的光路上的情况下，“第一方向或与其对应的方向”表不在被设置在从光源10A、10B和IOC到积分器40的光路上的光学兀件的布局关系中对应于第一方向的方向。此外，在光源10AU0B和IOC以及耦合透镜20A、20B和20C被设置在积分器40的光轴上的情况下，“第二方向或与其对应的方向”表不第二方向。另外，在光源10A、10B和IOC以及耦合透镜20A、20B和20C被设置在偏离积分器40的光轴的光路上的情况下，“第二方向或与其对应的方向”表示在被设置在从光源10AU0B和IOC到积分器40的光路上的光学兀件的布局关系中对应于第二方向的方向。应注意，在光源IOA所包括的固态发光元件11由单个芯片IlA构成的情况下，Pih等于芯片IlA的发光斑IlB在第一方向或与其对应的方向上的尺寸。同样，在光源IOB所包括的固态发光元件11由单个芯片IlA构成的情况下，P2h等于芯片IlA的发光斑IlB在第一方向或与其对应的方向上的尺寸。在光源IOC所包括的固态发光元件11由单个芯片IIA构成的情况下，P3h等于芯片IlA的发光斑IlB在第一方向或与其对应的方向上的尺寸。另外，在光源IOA所包括的固态发光元件11由多个芯片IlA构成的情况下，Pih等于包含所有芯片IlA的发光斑IlB的最小可能外围在第一方向或与其对应的方向上的尺寸。同样，在光源IOB所包括的固态发光元件11由多个芯片IlA构成的情况下，P2h等于包含所有芯片IlA的发光斑IlB的最小可能外围在第一方向或与其对应的方向上的尺寸。在光源IOC所包括的固态发光元件11由多个芯片IlA构成的情况下，P3h等于包含所有芯片IlA的发光斑IlB的最小可能外围在第一方向或与其对应的方向上的尺寸。另ー方面，在光源IOA所包括的固态发光元件11由单个芯片IlA构成的情况下，Piv等于芯片IlA的发光斑IlB在第二方向或与其对应的方向上的尺寸。同样，在光源IOB所包括的固态发光元件11由单个芯片IlA构成的情况下，P2v等于芯片IlA的发光斑IlB在第二方向或与其对应的方向上的尺寸。在光源IOC所包括的固态发光元件11由单个芯片IlA构成的情况下，P3v等于芯片IlA的发光斑IlB在第二方向或与其对应的方向上的尺寸。此外，在光源IOA所包括的固态发光元件11由多个芯片IlA构成的情况下，Piv等于包含所有芯片IlB的发光斑IlB的最小可能外围在第二方向或与其对应的方向上的尺寸。同样，在光源IOB所包括的固态发光元件11由多个芯片IlA构成的情况下，P2v等于包含所有芯片IlB的发光斑IlB的最小可能外围在第二方向或与其对应的方向上的尺寸。在光源IOC所包括的固态发光元件11由多个芯片IlA构成的情况下，P3v等于包含所有芯片IlB的发光斑IlB的最小可能外围在第二方向或与其对应的方向上的尺寸。此外，在实施方式中，在蝇眼透镜40A和40B的单元41和42均具有不等于I的纵横比的情况下，蝇眼透镜40A的每个单元41的尺寸的纵横比和被照明区域60A的纵横比优选地满足下列关系表达式。在本文中，被照明区域60A的纵横比H/V(參照图8)与空间 调制元件60的分辨率相关，例如，在空间调制元件60的分辨率是VGA￠40X480)的情况下，被照明区域60A的纵横比Η/V是640/480，并且，例如，在空间调制元件60的分辨率是WVGA(800X480)的情况下，被照明区域60A的纵横比Η/V是800/480。hFEL1H/hFELlv — H/V. . . (13)其中，hFEUH是蝇眼透镜40A的一个单元在第一方向上的尺寸，hFELlv是蝇眼透镜40A的一个单元在第二方向上的尺寸，H是被照明区域60A在第一方向上的尺寸，以及V是被照明区域60A在第二方向上的尺寸。(特征部分2)此外，在本实施方式中，耦合透镜20A、20B和20C的焦距和数值孔径被设定为使得入射至耦合透镜20A、20B和20C的光的光束尺寸不超过耦合透镜20A、20B和20C的尺寸。这通过下列表达式来表示。
tPcLiixfcLixNA1ShcLト·(14)
9CL2=2xfcL2xNA2<hcL2 …(15)
9cL3=2 X fcL3 XNA3 <hCL3 …(16 )其中(pCLl是入射至耦合透镜20A的光的光束尺寸，CpCL2是入射至耦合透镜20B的光的光束尺寸，CpCL3是入射至耦合透镜20C的光的光束尺寸，NA1是耦合透镜20A的数值孔径，NA2是耦合透镜20B的数值孔径，NA3是耦合透镜20C的数值孔径，hCL1是耦合透镜20A的尺寸，
ha2是耦合透镜20B的尺寸，以及
hCL3是耦合透镜20C的尺寸。在本实施方式中，在耦合透镜20A、20B和20C均具有不等于I的纵横比的情况下，耦合透镜20A、20B和20C的焦距和数值孔径优选地满足下列六个关系表达式。
权利要求
1.ー种照明装置，包括 第一光源，包括从由单个或多个发光斑构成的发光区域发射光的第一固态发光元件； 第一光束传播角改变元件，改变从所述第一光源入射的光的光束传播角； 积分器，使得利用已穿过所述第一光束传播角改变元件的光来照明的预定被照明区域中的光的照度分布均匀化；以及 第一小幅振动元件，设置在所述第一光源与所述第一光束传播角改变元件之间或所述第一光束传播角改变元件与所述积分器之间，并且随时间改变所述被照明区域中的照明状态， 其中，所述第一固态发光元件包括激光二极管， 所述积分器由第一蝇眼透镜和第二蝇眼透镜构成，来自所述第一光束传播角改变元件的光进入所述第一蝇眼透镜，来自所述第一蝇眼透镜的光进入所述第二蝇眼透镜， 由所述第一光束传播角改变元件以及所述第一蝇眼透镜和所述第二蝇眼透镜构成的光学系统的光学放大率、以及所述第一小幅振动元件的形状被设定为使得由所述第一蝇眼透镜的每个单元形成在所述第二蝇眼透镜上的每个光源像的尺寸不超过所述第二蝇眼透镜的ー个单元的尺寸，并且 由所述第一小幅振动元件的振动幅度产生的每个光源像的移位量被设定为使得不在所述第二蝇眼透镜的多个单元外形成所述光源像。
2.根据权利要求I所述的照明装置，其中， 所述第一固态发光元件由发射预定波长带中的光的单个芯片、或发射相同波长带中的光或不同波长带中的光的多个芯片构成，并且 由所述第一小幅振动元件的振动幅度产生的所述光源像的移位量满足以下关系表达式 h+d < hFEL2 其中，h是所述光源像的尺寸， d是由所述第一小幅振动元件的振动幅度产生的所述光源像的移位量，以及 hFEL2是所述第二蝇眼透镜的ー个单元的尺寸。
3.根据权利要求2所述的照明装置，其中， 所述第一蝇眼透镜和所述第二蝇眼透镜的单元均具有不等于I的纵横比，并且 由所述第一小幅振动元件的振动幅度产生的所述光源像的移位量满足以下表达式 hx+dx ^ hFEL2x hy+dy ミ hFEL2y 其中，hx是所述光源像在第一方向上的尺寸，所述第一方向是所述第一蝇眼透镜和所述第二蝇眼透镜的每个单元的长度方向或与其对应的方向， hy是所述光源像在与所述第一方向正交的第二方向上的尺寸，所述第二方向是所述第ー蝇眼透镜和所述第二蝇眼透镜的每个单元的宽度方向或与其对应的方向，hFEL2x是所述第二蝇眼透镜的ー个单元在所述第一方向上的尺寸，hFEL2y是所述第二蝇眼透镜的ー个单元在所述第二方向上的尺寸， 4是由所述第一小幅振动元件的振动幅度产生的所述光源像的移位量在所述第一方向上的分量，dx彡O，但在dy = O时dx > O，以及dy是由所述第一小幅振动元件的振动幅度产生的所述光源像的移位量在第二方向上的分量，dy彡O，但在dx = O时dy > O。
4.根据权利要求I所述的照明装置，进ー步包括 第二光源，包括第二固态发光元件，所述第二固态发光元件从由单个或多个发光斑构成的发光区域发射光； 第二光束传播角改变元件，改变从所述第二光源入射的光的光束传播角；以及光路合成元件，将已穿过所述第一光束传播角改变元件的光与已穿过所述第二光束传播角改变元件的光合成为混合光，然后将所述混合光输出至所述积分器， 其中，所述第二固态发光元件包括激光二极管，并且 所述第一小幅振动元件被设置在所述光路合成元件与所述积分器之间。
5.根据权利要求4所述的照明装置，其中， 所述第一小幅振动元件被设置在所述第一光源和所述第一光束传播角改变元件之间或所述第一光束传播角改变元件与所述光路合成元件之间， 所述照明装置进ー步包括第二小幅振动元件，所述第二小幅振动元件被设置在所述第ニ光源与所述第二光束传播角改变元件之间或所述第二光束传播角改变元件与所述光路合成元件之间，井随时间改变所述被照明区域中的照明状态， 由所述第二光束传播角改变元件以及所述第一蝇眼透镜和所述第二蝇眼透镜构成的光学系统的光学放大率、以及所述第二小幅振动元件的形状被设定为使得由所述第一蝇眼透镜的每个单元形成在所述第二蝇眼透镜上的每个光源像的尺寸不超过所述第二蝇眼透镜的ー个单元的尺寸，并且 所述第二小幅振动元件的形状、以及由所述第二小幅振动元件的振动幅度产生的每个光源像的移位量被设定为使得不在所述第二蝇眼透镜的多个单元外形成所述光源像。
6.根据权利要求I所述的照明装置，其中， 所述第一光束传播角改变元件的焦距具有不等于I的纵横比， 所述第一蝇眼透镜和所述第二蝇眼透镜的单元均具有不等于I的纵横比，并且所述第一光束传播角改变元件的垂直和水平焦距的比率和所述第二蝇眼透镜的每个単元的纵横比的倒数彼此相等。
7.根据权利要求I所述的照明装置，其中， 所述第一蝇眼透镜被设置在所述第二蝇眼透镜的大致焦点位置，并且 所述第二蝇眼透镜被设置所述第一蝇眼透镜的大致焦点位置。
8.根据权利要求I所述的照明装置，进ー步包括 偏振分束元件，设置在所述第一光束传播角改变元件与所述积分器之间；以及 延迟膜阵列，设置在所述积分器和所述被照明区域之间， 其中，所述第一小幅振动元件被设置在所述第一光源和所述第一光束传播角改变元件之间或所述第一光束传播角改变元件与所述偏振分束元件之间， 所述偏振分束兀件将从所述第一光束传播角改变兀件入射的光分束成具有不同行进方向的S偏振分量和P偏振分量， 所述延迟膜阵列具有第一区域和第二区域，所述第一区域和所述第二区域具有不同的相位差， 所述第一区域被设置在由所述偏振分束兀件分束的S偏振分量和P偏振分量中的一个进入的位置，并且使入射至其的光在保持入射光的偏振方向的同时从其穿过，并且 所述第二区域被设置在所述S偏振分量和所述P偏振分量中的另ー个偏振分量进入的位置，并且将入射至其的光转换成具有与入射至所述第一区域的光的偏振相同的偏振的光。
9.根据权利要求8所述的照明装置，其中， 所述第一区域和所述第二区域均具有在与所述偏振分束元件中的分束方向正交的方向上延伸的条形，并且被交替地设置在与所述偏振分束元件中的分束方向平行的方向上。
10.根据权利要求8所述的照明装置，其中， 所述第一蝇眼透镜和所述第二蝇眼透镜的单元均具有不等于I的纵横比，并且所述第一区域和所述第二区域均具有在与所述第一蝇眼透镜和所述第二蝇眼透镜的长度方向垂直的方向上延伸的条形。
11.根据权利要求8所述的照明装置，其中， 所述延迟膜阵列被设置在所述第一蝇眼透镜的大致焦点位置，并且 所述第二蝇眼透镜被设置在所述第一蝇眼透镜的焦点位置的前方。
12.根据权利要求I所述的照明装置，其中，所述第一小幅振动元件包括 光学元件，由在光出射侧上具有多个斜面的棱镜阵列构成；以及 驱动部，将小幅振动施加于所述光学元件。
13.ー种投影型显示器，包括 照明光学系统； 空间调制元件，基于输入的画面信号来调制来自所述照明光学系统的光，以生成图像光；以及 投影光学系统，投射由所述空间调制元件生成的所述图像光， 其中，所述照明光学系统包括 第一光源，包括激光二极管， 第一光束传播角改变元件，改变从所述第一光源入射的光的光束传播角， 积分器，使利用已穿过所述第一光束传播角改变元件的光来照明的预定被照明区域中的光的照度分布均匀化，以及 第一小幅振动兀件，设置在所述第一光源与所述第一光束 传播角改变元件之间或所述第一光束传播角改变元件与所述 积分器之间，并且随时间改变所述被照明区域中的照明状态， 所述积分器由第一蝇眼透镜和第二蝇眼透镜构成，来自所述第一光束传播角改变元件的光进入所述第一蝇眼透镜，来自所述第一蝇眼透镜的光进入所述第二蝇眼透镜，并且由所述第一光束传播角改变元件以及所述第一蝇眼透镜和所述第二蝇眼透镜构成的光学系统的光学放大率、所述第一小幅振动元件的形状、以及由所述第一小幅振动元件的振动幅度产生的每个光源像的移位量被设定为使得由所述第一蝇眼透镜的每个单元形成在所述第二蝇眼透镜上的每个光源像的尺寸不超过所述第二蝇眼透镜的ー个单元的尺寸。
14.一种直视型显示器，包括 照明光学系统； 空间调制元件，基于输入的画面信号来调制来自所述照明光学系统的光，以生成图像光; 投影光学系统，投射由所述空间调制元件生成的所述图像光；以及 透射式屏幕，显示从所述投射光学系统投射的所述图像光，其中，所述照明光学系统包括: 第一光源，包括激光二极管， 第一光束传播角改变元件，改变从所述第一光源入射的光的光束传播角， 积分器，使利用已穿过所述第一光束传播角改变元件的光来照明的预定被照明区域中的光的照度分布均匀化，以及 第一小幅振动元件，设置在所述第一光源与所述第一光束传播角改变元件之间或所述第一光束传播角改变元件与所述积分器之间，并且随时间改变所述被照明区域中的照明状态， 所述积分器由第一蝇眼透镜和第二蝇眼透镜构成，来自所述第一光束传播角改变元件 的光进入所述第一蝇眼透镜，来自所述第一蝇眼透镜的光进入所述第二蝇眼透镜，并且由所述第一光束传播角改变元件以及所述第一和第二蝇眼透镜构成的光学系统的光学放大率、所述第一小幅振动元件的形状、以及由所述第一小幅振动元件的振动幅度产生的每个光源像的移位量被设定为使得由所述第一蝇眼透镜的每个单元形成在所述第二蝇眼透镜上的每个光源像的尺寸不超过所述第二蝇眼透镜的ー个单元的尺寸。
全文摘要
一种照明装置、投影型显示器及直视型显示器，该照明装置包括第一光源、第一光束传播角改变元件、积分器以及第一小幅振动元件，其中，积分器由第一蝇眼透镜和第二蝇眼透镜构成，由第一光束传播角改变元件和第一和第二蝇眼透镜构成的光学系统的光学放大率、以及第一小幅振动元件的形状被设定为使得由第一蝇眼透镜的每个单元形成在第二蝇眼透镜上的每个光源像的尺寸不超过第二蝇眼透镜的一个单元的尺寸，由第一小幅振动元件的振动幅度产生的每个光源像的移位量被设定为使得不在第二蝇眼透镜的多个单元外形成光源像。
文档编号G03B21/20GK102692801SQ201210059089
公开日2012年9月26日 申请日期2012年3月7日 优先权日2011年3月22日
发明者三浦幸治 申请人:索尼公司