[发明专利]照明装置

说明书

技术领域

本发明涉及照明装置和具有照明装置的投射装置。

背景技术

在射出激光等相干光的照明装置中，会发生产生光斑的问题。光斑(speckle)是在将激光等相干光照射到散射面上时出现的斑点状的图案。当光斑在例如屏幕上产生时，被观察为斑点状的亮度不均，成为对观察者带来生理上的不良影响的要因。作为针对光斑的对策，在JP2012－237813A公开的照明装置中，照明光朝向散射面的入射角度随时间变化。因此，因相干光的扩散而产生的散射面上的光斑被重叠，并随时间被平均化而变得不明显。

作为具体的结构，JP2012－237813A公开的照明装置沿着光路依次具有射出相干光的光源、第1透镜阵列、第2透镜阵列、以及聚光透镜。光源以在第1透镜阵列上扫描的方式从固定的方向将平行光束照射到第1透镜阵列。照射到第1透镜阵列所包含的单位透镜上的光随后入射到第2透镜阵列的对应的单位透镜，然后通过聚光透镜集中到被照明区域。在JP2012－237813A公开的照明装置中，朝向被照明区域的相干光的从聚光透镜射出的射出位置随时间变化。其结果是，被照明区域被从与光学元件上的各区域对应的各种方向照明。

在JP2012－237813A公开的照明装置中，如图10所示，入射到第1透镜阵列155的单位透镜156上的光在第2透镜阵列160的与单位透镜156对应的单位透镜161上形成焦点，之后，经由聚光透镜165朝向被照明区域LZ。特别是在该照明装置140中，来自光源的光从固定的方向入射到第1透镜阵列155的单位透镜156。因此，入射到第1透镜阵列155的各单位透镜156的光通过位于第2透镜阵列160的与该单位透镜156对应的单位透镜161上的焦点f_p。在这样的照明装置中，能够以较高的利用效率利用来自光源的光。特别是，会引起光斑的相干光在空间相干性上优异。因此，在使用相干光的情况下，能够使入射到第2透镜阵列160的光高精度地集中在单位透镜161的焦点f_p上，在利用效率方面是优选的。

然而，在JP2012－237813A公开的照明装置140中，入射到第1透镜阵列155的同一单位透镜156上的光全部都通过第2透镜阵列160上的规定的位置、即该单位透镜156的焦点f_p。其结果是，从聚光透镜165入射到被照明区域的光的入射方向阶段性地变化，而不是连续地变化。因此，存在无法有效地使光斑不明显的可能性。特别是，在使用能够高精度地集中在单位透镜161的焦点f_p上的相干光的情况下，该可能性变高。

而且，如图11所示，在某个瞬间相干光入射到第1透镜阵列155上的区域、即来自光源的光在第1透镜阵列155上的光点区域(光点直径)小于一个单位透镜156的大小的情况下，存在这样的期间：来自光源的光仅入射到第1透镜阵列155所包含的一个单位透镜156的一部分且在该一个单位透镜156上进行扫描。在该期间中，被照明区域LZ仅被从大致固定的方向照明。在该情况下，光斑减少功能很可能下降。

发明内容

本发明是考虑以上问题而作成的，本发明的目的是提供一种能够在以较高的利用效率利用来自光源的光的同时有效地使光斑不明显的照明装置。

本发明的照明装置具有：扩散元件；照射装置，其以使相干光在所述扩散元件上扫描的方式朝所述扩散元件照射所述相干光；第1透镜阵列，其对通过所述扩散元件扩散了的扩散光的光路进行变更；第2透镜阵列，其被配置成与所述第1透镜阵列对置，并且对通过所述第1透镜阵列变更了光路的光的光路进行变更；以及偏向元件，其被配置成与所述第2透镜阵列对置，并且对通过所述第2透镜阵列变更了光路的光的光路进行变更，入射到所述扩散元件上的某个区域中而扩散的扩散光、和入射到所述扩散元件上的与所述某个区域不同的别的区域中而扩散的扩散光分别通过所述第1透镜阵列、所述第2透镜阵列和所述偏向元件调整光路，然后进入到至少部分地重合的区域中，所述第1透镜阵列包含多个第1单位透镜，所述第2透镜阵列包含与所述第1透镜阵列的各第1单位透镜对应地设置的多个第2单位透镜，在与一个第1单位透镜的光轴平行的、于具有最大宽度的部位横切该一个第1单位透镜的面上，从所述扩散元件射出的扩散光的扩散角在如下视角以下，该视角形成在从与所述一个第1单位透镜对应的一个第2单位透镜的主点延伸到所述一个第1单位透镜的两端的两个线段之间。

在本发明的照明装置中，可以是，在任意的瞬间，所述第1透镜阵列上的入射有来自所述扩散元件的扩散光的区域包含至少一个所述第1单位透镜。