[发明专利]照明装置和显示器

说明书

技术领域

本发明涉及施加包括激光的光的照明装置以及利用这种照明装置执行图象显示的显示器。

背景技术

光模块作为投影仪（投影显示器）的一个主要部件通常由包括光源的照明光学系统（照明装置）以及包括光调制装置的投影光学系统构成。在这种投影仪的领域中，被称为显微投影仪的小而轻、可便携的投影仪开始广泛使用。在显微投影仪中，发光二极管（LED）主要被用作发光单元的光源。

另一方面，激光作为照明装置的新光源，现在是被关注的对象。例如，在高输出红-蓝色半导体激光器的商业化之后，绿色半导体激光器正被开发并且正达到实际应用水平。由于这种背景，提出了一种包括作为光源的红（R）、绿（G）、蓝（B）三基色的单色激光器（半导体激光器）的投影仪。通过使用单色激光器作为光源来获得具有较宽颜色再现范围并且表现出较小功率消耗的投影仪。

另外，这种投影仪在照明装置中通常具有预定的均匀化光学系统（均匀化光学元件）以均匀化从照明装置射出的照明光的光量分布（强度分布）。例如，日本未审专利申请公开第2002-311382号和第2012-8549号均公开了作为均匀化光学元件的两个（一对）复眼透镜。

发明内容

在这种投影仪中，通常需要降低从光源发射的光的量的损耗以改善光使用效率。

期望提供允许降低光量损耗的照明装置以及包括该照明装置的显示器。

根据本发明实施方式的照明装置包括：光源部，包括激光光源；第一均匀化光学元件，来自光源部的光入射在其上；以及第二均匀化光学元件，包括多个第一单位单元（first unit cell）和多个第二单位单元并且来自第一均匀化光学元件的光入射在其上。第一单位单元被设置在第二均匀化光学元件的光入射面上并且均具有以长轴方向作为第一方向以及短轴方向作为第二方向的各向异性形状。第二单位单元被设置在第二均匀化光学元件的光出射面上并且均具有沿第一方向和第二方向这两个方向上突出的形状。

根据本发明的实施方式的显示器包括：发射照明光的照明装置；以及基于图像信号调制照明光的光调制器件。该照明装置包括：光源部，包括激光光源；第一均匀化光学元件，来自光源部的光入射在其上；以及第二均匀化光学元件，包括多个第一单位单元和多个第二单位单元并且来自第一均匀化光学元件的光入射在其上。第一单位单元被设置在第二均匀化光学元件的光入射面上并且均具有以长轴方向作为第一方向以及短轴方向作为第二方向的各向异性形状。第二单位单元被设置在第二均匀化光学元件的光出射面上并且均具有沿第一方向和第二方向这两个方向上突出的形状。

在根据本发明的上述各个实施方式的照明装置和显示器中，来自光源的光依次穿过第一均匀化光学元件和第二均匀化光学元件使得光量被均匀化，并且被均匀化的光以照明光的形式被发射。在第二均匀化光学元件中，被设置在其光入射面上的每个第一单位单元具有以长轴方向作为第一方向并且以短轴方向作为第二方向的各向异性形状，并且被设置在其光出射面上的每个第二单位单元具有沿第一和第二方向突出的形状。结果，即使在光入射面上的第一单位单元具有各向异性形状时，则即使在入射角度沿短轴方向的情况下，从第一均匀化光学元件入射在第二均匀化光学元件上的光的角度（入射角度）容易变得等于或小于预定可允许角度。

根据本发明的上述各个实施方式的照明装置和显示器，在第二均匀化光学元件中，被设置在其光入射面上的每个第一单位单元具有以长轴方向作为第一方向并且以短轴方向作为第二方向的各向异性形状，并且被设置在其光出射面上的每个第二单位单元具有沿第一和第二方向突出的形状。这允许入射在第二均匀化光学元件上的入射光的入射角度容易变得等于或小于预定可允许角度。因此，通过将从第二均匀化光学元件出射的光（照明光）施加于后级（例如，施加于光调制器件），光量损耗降低。

应理解的是，前面的总体描述和下面的详细描述均是示例性的，并且意在提供对所要求保护的技术的进一步的说明。

附图说明

包括了附图以用于进一步理解本公开，附图结合到本说明书中并构成说明书的一部分。附图示出了实施方式，并且与本说明书一起用于说明技术的原理。

图1是示出根据本发明的一个实施方式的显示器的总体构造的示图。

图2A和图2B是示出激光量的示例性分布的示图。

图3A和图3B是示出图1中所示两个复眼透镜的示例性构造的示意图。

图4是用于描述在图1中所示的两个复眼透镜中的每一个上的入射光的入射角度的可允许角度的示意图。

图5是用于描述在图1中所示的后级复眼透镜上的入射光的入射角度的可允许角度的示意图。