光学系统、显示装置、投影装置和照明装置的制作方法

本发明涉及光学系统、显示装置、投影装置和照明装置。本申请根据2020年8月14日在日本申请的特愿2020-136940号之专利主张优先权，在此引用该专利之内容。

背景技术：

1、扩散板使入射光线朝多个方向扩散。扩散板被用于例如显示器、投影仪、照明等多种用途中。

2、例如，专利文献1公开了使用从激光光源发出的激光的投影仪，该投影仪通过将激光透过扩散板和光管以显示矩形图像。并且，专利文献2公开了具有复数个彼此相邻设置且扩散特性不同的扩散区的光源装置，该复数个扩散区中的每一个都可绕旋转轴旋转。

3、现有技术文献

4、专利文献1：日本专利第4235769号公报

5、专利文献2：日本专利第6160117号公报

6、技术问题

7、专利文献1公开的投影仪中，由扩散板以圆形形状扩散的光线入射到矩形光管。因此，专利文献1公开的投影仪会造成光的输入损失。并且，专利文献2公开的光源装置由于具有复数个扩散区的光扩散元件旋转，使得扩散光的形状呈圆形。因此，专利文献2公开的光扩散元件会造成光的输入损失。

8、本发明是鉴于上述情况而完成的，目的在于提供高效利用光的光学系统、显示装置、投影装置和照明装置。

技术实现思路

1、本发明为了解决上述课题，提供以下手段。

2、本发明的第一实施例的光学系统具有相干光源以及与从所述相干光源射出的光线的行进方向交叉的固定扩散板和相对移动扩散板，所述固定扩散板以矩形形状射出入射光线，所述相对移动扩散板的光扩散面对于入射光线相对地移动。

3、在上述实施例的光学系统中，所述固定扩散板和所述相对移动扩散板对于光线的行进方向可以按照所述固定扩散板、所述相对移动扩散板之顺序配置。

4、在上述实施例的光学系统中，所述固定扩散板和所述相对移动扩散板对于光线的行进方向可以按照所述相对移动扩散板、所述固定扩散板之顺序配置。

5、在上述实施例的光学系统中，所述相对移动扩散板可以是旋转面与所述光线的行进方向交叉且可旋转的旋转扩散板。

6、在上述实施例的光学系统中，所述相对移动扩散板可以在扩散面随机配置曲率半径为随机的凸透镜或凹透镜。

7、在上述实施例的光学系统中，所述固定扩散板的扩散角为θa、所述相对移动扩散板的扩散角为θb时，可以满足θb/θa≦0.76。

8、在上述实施例的光学系统中，所述固定扩散板可以是俯视时复数个微透镜配置为矩阵的微透镜阵列。

9、上述实施例的光学系统还具有积分透镜，所述积分透镜可以是对于所述光线的行进方向位于所述固定扩散板和所述相对移动扩散板的后方。

10、上述实施例的光学系统还具有积分透镜，所述积分透镜可以是对于所述光线的行进方向位于所述固定扩散板和所述相对移动扩散板的后方，所述微透镜阵列具有基本单元区，所述基本单元区被复数条行虚线和复数条列虚线包围。其中，所述复数条行虚线穿过各个所述微透镜的中心的列方向的平均位置，且在行方向上延伸，所述微透镜在所述复数个微透镜之中的所述行方向上排列；所述复数条列虚线穿过各个所述微透镜的中心的行方向的平均位置，且在列方向上延伸，所述微透镜在所述复数个微透镜之中的所述列方向上排列；所述积分透镜的长边与短边之比约等于所述基本单元区的长边与短边之比。

11、本发明的第二实施例的显示装置具有上述实施例相关的光学系统。

12、本发明的第三实施例的投影装置具有上述实施例相关的光学系统。

13、本发明的第四实施例的照明装置具有上述实施例相关的光学系统。

14、根据上述实施例相关的光学系统，可以提高光的利用效率。

技术特征：

1.一种光学系统，具有相干光源以及与从所述相干光源射出的光线的行进方向交叉的固定扩散板和相对移动扩散板，其特征在于，

2.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述固定扩散板和所述相对移动扩散板对于光线的行进方向按照所述固定扩散板、所述相对移动扩散板之顺序排列。

3.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述固定扩散板和所述相对移动扩散板对于光线的行进方向按照所述相对移动扩散板、所述固定扩散板之顺序排列。

4.如权利要求1至3中任一项所述的光学系统，其特征在于，所述相对移动扩散板是旋转面与所述光线的行进方向交叉且可旋转的旋转扩散板。

5.如权利要求1至4中任一项所述的光学系统，其特征在于，所述相对移动扩散板在扩散面随机配置曲率半径为随机的凸透镜或凹透镜。

6.如权利要求1至5中任一项所述的光学系统，其特征在于，所述固定扩散板的扩散角为θa、所述相对移动扩散板的扩散角为θb时，满足θb/θa≦0.76。

7.如权利要求1至6中任一项所述的光学系统，其特征在于，所述固定扩散板是俯视时复数个微透镜配置为矩阵的微透镜阵列。

8.如权利要求1至7中任一项所述的光学系统，其特征在于，还具有积分透镜，所述积分透镜对于所述光线的行进方向位于所述固定扩散板和所述相对移动扩散板的后方。

9.如权利要求7所述的光学系统，其特征在于，还具有积分透镜，

10.一种显示装置，其特征在于，具有如权利要求1至9中任一项所述的光学系统。

11.一种投影装置，其特征在于，具有如权利要求1至9中任一项所述的光学系统。

12.一种照明装置，其特征在于，具有如权利要求1至9中任一项所述的光学系统。

技术总结
本发明的光学系统具有相干光源以及与从所述相干光源射出的光线的行进方向交叉的固定扩散板和相对移动扩散板，所述固定扩散板以矩形形状射出入射光线，所述相对移动扩散板的光扩散面对于入射光线相对地移动。

技术研发人员：涩谷和幸,金杉骏介,有马光雄,花岛直树
受保护的技术使用者：迪睿合株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12