[发明专利]照明单元和显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种照明单元以及利用这种照明单元进行影像显示的显示装置，该照明单元包括可发出各种不同波长的光的多种光源。

背景技术

一般来说，作为投影仪(投影型显示装置)中的一个主要部件的光学模块由包括光源的照明光学系统(照明单元)和包括光调制器件的投影光学系统(投影光学系统)构成。近年来，在这种投影仪领域中，称为微型投影仪的小型(手掌大小)轻量的便携型投影仪得到了普及。在这种微型投影仪中，过去一直主要将LED(发光二极管)用作照明单元的光源。

另一方面，近来，作为照明单元的新型光源，激光器一直引人注目。例如，在将高功率的蓝光半导体激光器和红光半导体激光器商业化之后，还开发了绿光半导体激光器，并且绿光半导体激光器几乎达到了实用化的水平。在这种背景下，提出了一种投影仪，该投影仪将分别发出红(R)、绿(G)、蓝(B)三原色光的单色激光器(半导体激光器)用作照明单元的光源(例如，参照专利文件1和专利文件2)。通过将单色激光器用作光源，获得了色彩再现的范围宽且功耗低的投影仪。

引用列表

专利文件

专利文件1：日本未审查专利申请2009-188056号公报

专利文件2：PCT国际公开WO2007/116935号

发明内容

然而，通过采用上述从前的投影仪中的照明单元，必需构建大规模(大型)光学系统(光学部件)，以便使分别从单色激光器发出的三原色光在光路合成(色合成)后用于影像显示。具体来说，例如需要使用包括高NA透镜、二向色棱镜、分色镜等的光学部件。因此，在采用从前的照明单元的情况下，因为需要大的空间以在物理上放置这些光学部件，故这一点已成为抑制投影仪进一步小型化(轻量化)的原因。

鉴于这些问题而提出了本发明，本发明的目的在于提供一种在使用可发出各种不同波长的光的多种光源的情况下能够实现小型化的照明单元和一种显示装置。

本发明的照明单元包括：光源部，其设有发出各种不同波长的光的多种光源；和光路变换部件，其对入射光进行光路变换，以使得相比于由来自多种光源的入射光中的中心光线形成的角度，由出射光中的中心光线形成的角度变得更小。

本发明的显示装置包括上述的本发明的照明单元以及光调制器件，该光调制器件基于图像信号而调制来自该照明单元的照明光。

通过采用本发明的照明单元和显示装置，对从光源部中的多种光源入射至光路变换部件的各种不同波长的光进行光路变换，以使得由所述光中的中心光线形成的角度变得更小，并且所述光从光路变换部件出射。换言之，在不使用从前所用的大规模光学系统(光学部件)的情况下，对从各个多种光源出射的光进行光路变换(例如色合成和光路合成)，以使得由所述光中的中心光线形成的角度变得更小，然后，将所述光出射。

根据本发明的照明单元和显示装置，通过设置光路变换部件，从而对从多种光源入射的入射光如此进行光路变换，以使得由出射光中的中心光线形成的角度相比于由入射光中的中心光线形成的角度而变得更小，可在不使用大规模光学系统(光学部件)的情况下进行这种光路变换。因此，当使用可发出各种不同波长的光的多种光源时，可实现小型化。

附图说明

图1为表示本发明的第一实施方式的显示装置的总体配置的图。

图2为表示图1所示的光源单元以及光路变换部件的详细配置的示意性横截面图。

图3为表示图2所示的光路变换部件的作用的示意图。

图4为表示图2所示的光路变换部件的详细配置的横截面图。

图5为表示对比例1的显示装置的总体配置的图。

图6为表示对比例2的显示装置的总体配置的图。

图7为表示图1所示的相位差膜的作用的示意性立体图。

图8为表示第二实施方式的显示装置的总体配置的图。

图9为表示变型例1的光源单元以及光路变换部件的详细配置的示意性横截面图。

图10为表示变型例2的光路变换部件的详细配置的横截面图。

图11为表示实施例1-1~实施例1-6的光路变换部件的参数的图。

图12为表示实施例1-7~实施例1-12的光路变换部件的参数的图。

图13为表示实施例1-1的光路变换部件的衍射效率特性的图。

图14为表示实施例1-2的光路变换部件的衍射效率特性的图。

图15为表示实施例1-3的光路变换部件的衍射效率特性的图。

图16为表示实施例1-4的光路变换部件的衍射效率特性的图。