[发明专利]照明单元、投影显示单元及直视型显示单元

说明书

技术领域

本申请涉及一种照明单元，包括诸如激光二极管(LD)的固态发光器件，以及装配有该照明单元的投影显示单元和直视型显示单元。

背景技术

近年来，将画面投射到屏幕上的投影仪除了办公室以外还被广泛地应用在家庭中。该投影仪通过使用光灯泡调节来自光源的光以产生成像光(image light)，并且将成像光投射到屏幕上，从而进行显示(例如，参考日本未审查专利申请公开第2008-134324号)。现今，手掌大小的超小型投影仪、装配有这种超小型投影仪的便携式电话等都已商用。

发明内容

通常，投影仪采用高强度放电管作为光源。然而，高强度放电管尺寸相对较大，而且具有较高功耗。因此，当前利用包括发光二极管(LED)、激光二极管(LD)和有机发光二极管(OLED)的固态发光器件来替代高强度放电管的尝试引起了关注。不仅在紧凑性和功耗方面，固态发光装置在稳定性方面也比放电管更有优势。

常规投影仪设置有包括蝇眼透镜的积分器，以降低照明光的亮度不均匀程度(或均匀化照明光的亮度)。然而，即使通过使用积分器，照明光的亮度不均匀程度也不能被充分降低(或不能使照明光的亮度均匀)。因此，期望进一步改进。

期望提供一种能够降低照明光的亮度不均匀性的照明单元，以及使用该照明光的投影显示单元和直视型显示单元。

根据本申请实施方式的照明单元，包括：一个或多个光源，均包括固态发光器件，该固态发光器件被配置为从包括单个或多个发光斑的发光区域发光；以及光学构件，使从固态发光器件入射的光通过，并从其出射，固态发光器件包括均发光的单个芯片或多个芯片。一个或多个光源整体中的一个或多个芯片是激光二极管，光学构件包括积分器(integrator)，该积分器具有来自固态发光器件的光入射至其上的第一蝇眼透镜和来自第一蝇眼透镜的光入射至其上的第二蝇眼透镜，积分器使固态发光器件入射的光所照明的预定照明区域中的光的照度分布均匀化，各第一蝇眼透镜和第二蝇眼透镜均具有多个单元(cell)，第一蝇眼透镜的单元被布置在彼此相交的第一方向和第二方向上，而且在第一蝇眼透镜中，第二方向上的单元的位置在沿着第一方向布置的多个单元行中的至少一部分单元行之间彼此不同。

根据本申请实施方式的投影显示单元，包括：照明光学系统；空间调制装置，基于输入的图像信号调制来自照明光学系统的光，从而生成成像光；以及投影光学系统，投射由空间调制装置生成的成像光。该照明光学系统，包括：一个或多个光源，均包括固态发光器件，该固态发光器件被配置为从包括单个或多个发光斑的发光区域发光；以及光学构件，使从固态发光器件入射的光从其中通过，并从其中出射，该固态发光器件包括均发光的单个芯片或多个芯片。一个或多个光源整体中的一个或多个芯片是激光二极管，光学构件包括积分器，该积分器具有来自固态发光器件的光入射至其上的第一蝇眼透镜和来自第一蝇眼透镜的光入射至其上的第二蝇眼透镜，该积分器使固态发光器件入射的光所照明的预定照明区域中的光的照度分布均匀化，各第一蝇眼透镜和第二蝇眼透镜均具有多个单元，第一蝇眼透镜的单元被布置在彼此相交的第一方向和第二方向上，而且在第一蝇眼透镜中，第二方向上的单元的位置在沿着第一方向布置的多个单元行中的至少一部分单元行之间彼此不同。

根据本申请实施方式的直视型显示单元，包括：照明光学系统；空间调制装置，基于输入的图像信号调制来自照明光学系统的光，从而生成成像光；投影光学系统，投射由空间调制装置生成的成像光；以及透射式屏幕，从投影光学系统投射的成像光被显示在该屏幕上。该照明光学系统包括：一个或多个光源，均包括固态发光器件，该固态发光器件被配置为从包括单个或多个发光斑的发光区域发光；以及光学构件，使从固态发光器件入射的光从其中通过，并从其中出射，固态发光器件包括均发光的单个芯片或多个芯片。一个或多个光源整体中的一个或多个芯片是激光二极管，光学构件包括积分器，该积分器具有来自固态发光器件的光入射至其上的第一蝇眼透镜和来自第一蝇眼透镜的光入射至其上的第二蝇眼透镜，积分器使固态发光器件入射的光所照明的预定照明区域中的光的照度分布均匀化，各第一蝇眼透镜和第二蝇眼透镜均具有多个单元，第一蝇眼透镜的单元被布置在彼此相交的第一方向和第二方向上，而且在第一蝇眼透镜中，第二方向上的单元的位置在沿着第一方向布置的多个单元行中的至少一部分单元行之间彼此不同。