本發(fā)明涉及光源裝置及具有該光源裝置的投影裝置。
背景技術:
今天,作為圖像投影裝置的數(shù)據投影儀得到廣泛應用,將個人電腦的畫面和視頻圖像亦或存儲在存儲卡等中的圖像數(shù)據的圖像等投影在屏幕上。這樣的投影儀的主流是以高亮度的放電燈為光源的投影儀,近年來還提出了使用節(jié)能、高壽命、高亮度的激光二極管的投影儀。
日本特開2015-184303號公報公開的光源光學裝置及投影儀具有出射綠色波段光、紅色波段光及藍色波段光的光源。來自光源的各出射光在入射到具有多個凸圓弧狀的透鏡即透鏡單元(lenssell)的微鏡陣列后,通過會聚透鏡而會聚并照射dmd(digitalmicromirrordevice:數(shù)字微鏡裝置)等顯示元件。透鏡單元在光的入射側和出射側是成對形成的。在該透鏡單元透射并出射的各光源光分別照射顯示元件整體,并在顯示元件的位置相互重疊。
光源裝置的光源光在投影裝置內通過會聚透鏡等被均勻地放大及縮小,被調整成期望的照射寬度的光。因此,例如在屏幕上的圖像的投影范圍是長方形狀的情況下,優(yōu)選顯示元件的整體形狀也是長方形狀,微鏡陣列的各透鏡單元的形狀也是與顯示元件的縱橫尺寸比大致一致的長方形狀。
另一方面,在透鏡單元具有諸如長方形狀的長邊和短邊的情況下,為了使入射過來的擴散光從出射側的透鏡單元適當出射,需要將入射角度的大小按照短邊方向的透鏡單元的寬度抑制為一定值以下。因此,需要減小擴散板的擴散角度,難以使光均勻化。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明是鑒于上述情況而提出的,其目的在于,提供降低光源光的亮度不均的光源裝置及投影裝置。
本發(fā)明提供一種光源裝置,包括:固體發(fā)光元件,出射光源光;擴散板,使所述光源光擴散;以及導光裝置,使從所述擴散板出射的出射光擴散;所述擴散板為,在與所述光源光的入射側的面相反的出射側的面的第一方向、和與所述第一方向大致正交的第二方向中的任意一個方向上,具有多個弧狀的擴散單元,所述第一方向和所述第二方向的擴散角度不同。
本發(fā)明還提供一種投影裝置,包括:所述光源裝置;以及顯示元件,被照射來自所述光源裝置的出射光并生成投影光,所述透鏡單元的縱橫尺寸比與所述顯示元件的縱橫尺寸比相同。
附圖說明
圖1是表示本發(fā)明的實施方式的光源裝置的外觀立體圖。
圖2是表示本發(fā)明的實施方式的光源裝置的功能塊的圖。
圖3是表示本發(fā)明的實施方式的光源裝置的內部構造的平面示意圖。
圖4a是將本發(fā)明的實施方式的光源裝置的擴散板的一部分放大的平面示意圖。
圖4b是沿圖4a的ivb-ivb線的剖視圖。
圖4c是沿圖4a的ivc-ivc線的剖視圖。
圖5是本發(fā)明的實施方式的微鏡陣列的主視示意圖。
圖6a是本發(fā)明的實施方式的擴散板及微鏡陣列的光路的示意圖(俯視圖)。
圖6b是本發(fā)明的實施方式的擴散板及微鏡陣列的光路的示意圖(側視圖)。
圖7a是本發(fā)明的實施方式的圖6a的微鏡陣列的光路的放大示意圖(俯視圖)。
圖7b是本發(fā)明的實施方式的圖6b的微鏡陣列的光路的放大示意圖(側視圖)。
具體實施方式
下面,根據附圖說明本發(fā)明的實施方式。圖1是投影裝置10的外觀立體圖。另外,在本實施方式中,投影裝置10中的左右表示相對于投影方向的左右方向,前后表示相對于投影裝置10的屏幕側方向及光線束的行進方向的前后方向。
投影裝置10如圖1所示大致呈長方體形狀,在形成為框體的前方的側板的正面板12的側方具有投影部,在該正面板12具有多個排氣孔17。并且,投影裝置10具有接收來自遙控器的控制信號的未圖示的ir接收部。
在框體的上殼11設有按鍵/指示燈部37,在該按鍵/指示燈部37配置有按鍵和指示燈,如電源開關鍵和用于通知電源的接通或者斷開的電源指示燈、用于切換投影的起動和停止的投影開關鍵、在光源單元和顯示元件或者控制電路等過熱時進行通知的過熱指示燈等。并且,上殼11構成為覆蓋投影裝置10的框體的上表面和左側面的一部分,在故障時等將上殼11從下殼16卸下。
投影裝置10在框體的背面板具有輸入輸出連接器部及電源適配器插頭等的各種端子,在輸入輸出連接器部設置未圖示的usb端子和輸入模擬rgb影像信號的影像信號輸入用的d-sub端子、s端子、rca端子、聲音輸出端子等。并且,在背面板形成有多個進氣孔。
下面,使用圖2的功能塊圖說明投影裝置10的控制單元??刂茊卧煽刂撇?8、輸入輸出接口22、圖像變換部23、顯示編碼器24、顯示驅動部26等構成。
該控制部38掌管投影裝置10內的各個電路的動作控制,由cpu、固定地存儲各種設定等動作程序的rom、及被用作工作存儲器的ram等構成。
并且,通過該控制單元對從輸入輸出連接器部21輸入的各種規(guī)格的圖像信號進行變換,以便統(tǒng)一成適合通過輸入輸出接口22、系統(tǒng)總線(sb)在圖像變換部23顯示的規(guī)定格式的圖像信號,然后輸出給顯示編碼器24。
并且,顯示編碼器24將所輸入的圖像信號展開存儲在視頻ram25中,然后根據該視頻ram25的存儲內容生成視頻信號,并輸出給顯示驅動部26。
顯示驅動部26作為顯示元件控制單元發(fā)揮作用,對應從顯示編碼器24輸出的圖像信號,以適當?shù)膸l驅動空間光調制元件(som)即顯示元件51。
該投影裝置10將從作為投影儀用光源裝置的光源裝置60出射的光線束通過光學系統(tǒng)照射顯示元件51。由此,投影裝置10以顯示元件51的反射光形成投影光,通過投影光學系統(tǒng)230將圖像投影顯示在未圖示的屏幕上。另外,該投影光學系統(tǒng)230的可動透鏡單元240通過透鏡電機45進行變焦調整和聚焦調整用的驅動。
并且,圖像壓縮/解壓縮部31進行如下的記錄處理:通過adct及霍夫曼編碼等處理對圖像信號的亮度信號及色差信號進行數(shù)據壓縮,并依次寫入作為插拔自如的記錄介質的存儲卡32中。
另外,圖像壓縮/解壓縮部31進行如下的處理:在再現(xiàn)模式時讀出被記錄在存儲卡32中的圖像數(shù)據,以1幀單位對構成一系列的動態(tài)圖像的各個圖像數(shù)據進行解壓縮,將該圖像數(shù)據通過圖像變換部23輸出給顯示編碼器24,根據存儲在存儲卡32中的圖像數(shù)據能夠進行動態(tài)圖像等的顯示。
并且,由在框體的上殼11設置的主鍵及指示燈等構成的按鍵/指示燈部37的操作信號直接發(fā)送給控制部38。來自遙控器的按鍵操作信號被ir接收部35接收,通過ir處理部36被解調成代碼信號。將該代碼信號輸出給控制部38。
另外,控制部38通過系統(tǒng)總線(sb)與聲音處理部47連接。該聲音處理部47具有pcm音源等音源電路,在投影模式及再現(xiàn)模式時將聲音數(shù)據模擬化,并驅動揚聲器48進行擴聲放音。
并且,控制部38控制作為光源控制單元的光源控制電路41,該光源控制電路41單獨控制光源裝置60的紅色波段光、綠色波段光及藍色波段光的發(fā)光,以便從光源裝置60出射在圖像生成時所要求的規(guī)定波段的光。
另外,控制部38使冷卻風扇驅動控制電路43進行在光源裝置60等設置的多個溫度傳感器的溫度檢測,根據該溫度檢測的結果控制冷卻風扇的旋轉速度。并且,控制部38也使冷卻風扇驅動控制電路43進行如下的控制:利用定時器等使在投影裝置10主體的電源斷開后也持續(xù)冷卻風扇的旋轉、或者根據溫度傳感器的溫度檢測的結果使投影裝置10主體的電源斷開等。
下面,對該投影裝置10的內部構造進行說明。圖3是表示投影裝置10的內部構造的平面示意圖。投影裝置10在中央部分具有光源裝置60,在光源裝置60的左側方(圖的右側)具有作為投影光學系統(tǒng)230的一部分而內置的透鏡鏡筒235。投影裝置10在光源裝置60的下方具有未圖示的主控制電路基板。
光源裝置60具有綠色光源裝置80、紅色光源裝置120、藍色光源裝置300。并且,光源裝置60包含對從各個光源裝置80、120、300出射的光源光進行導光的光源側光學系統(tǒng)140和導光光學系統(tǒng)170。下面,對各顏色的光源裝置80、120、300進行說明。
綠色光源裝置80包括激勵光照射裝置70和熒光發(fā)光裝置90。激勵光照射裝置70具有用于出射激勵光的多個藍色激光二極管71。在藍色激光二極管71的光軸上配置有多個準直透鏡73,用于將來自藍色激光二極管71的出射光分別變換成平行光以提高指向性。
在藍色激光二極管71和背面板13之間設有散熱器81。在該散熱器81的背面板13側配置有向散熱器81側送出作為冷卻介質的外部空氣的冷卻風扇261,通過冷卻風扇261和散熱器81將激勵光照射裝置70冷卻。
綠色光源裝置80中的熒光發(fā)光裝置90具有熒光板100、會聚透鏡單元111。熒光板100以與正面板12平行的方式、即與來自激勵光照射裝置70的出射光的光軸正交的方式配置。會聚透鏡單元111將從熒光板100向背面板13方向出射的光線束會聚。在熒光板100和正面板12之間配置有散熱器130等,由此熒光板100被冷卻。
熒光板100例如由板狀的金屬基材形成。熒光板100的激勵光照射裝置70側的表面是反射光的反射面。在該反射面上鋪設有熒光發(fā)光區(qū)域。在熒光發(fā)光區(qū)域設有借助從激勵光照射裝置70出射的激勵光而出射綠色波段的熒光光的熒光體。另外,反射面能夠通過銀蒸鍍等進行鏡面加工而形成。
接受到來自激勵光照射裝置70的出射光的熒光體向全方位出射熒光光。該熒光光的一部分直接向會聚透鏡單元111出射,其它部分在熒光板100的反射面反射后向會聚透鏡單元111出射。
此外,不激勵熒光體即照射金屬基材的激勵光通過反射面反射再次入射到熒光體,將熒光體激勵。因此,通過將熒光板100的表面作為反射面,能夠提高從激勵光照射裝置70出射的激勵光的利用效率,能夠使綠色波段光更加明亮地發(fā)光。
紅色光源裝置120具有出射紅色波段光的紅色激光二極管(固體發(fā)光元件)121、和提高出射光的指向性的準直透鏡125。從紅色激光二極管121出射的紅色波段光通過準直透鏡125被變換成平行光。
藍色光源裝置300具有出射藍色波段光的藍色激光二極管(固體發(fā)光元件)301、和提高出射光的指向性的準直透鏡305。從藍色激光二極管301出射的藍色波段光通過準直透鏡305被變換成平行光。另外,藍色激光二極管301以使出射光成為縱長的橢圓形的方式配置。在光源裝置60和正面板12之間設有紅色光源裝置120及熒光發(fā)光裝置90的冷卻用的散熱器130、和藍色光源裝置300的冷卻用的散熱器190。
在作為散熱器130、190的周邊的正面板12及右側板15側配置有冷卻風扇261,用于將通過散熱器130、190被加熱的冷卻介質排出到裝置外部。通過該冷卻風扇261將紅色激光二極管121及藍色激光二極管301冷卻。
光源裝置60具有作為光源側光學系統(tǒng)140的第一分色鏡141、第二分色鏡142、擴散板200、第三分色鏡143、微鏡陣列400。
第一分色鏡141配置在激勵光照射裝置70和熒光發(fā)光裝置90之間。第一分色鏡141使藍色波段光透射,將綠色波段光反射。另外,將激勵光照射裝置70出射的熒光體激勵的激勵光如果是比熒光體發(fā)出的熒光光短波長的光,則可以是任何波段的光。即,在本實施方式中,熒光光是綠色波段光,因而將藍色波段光用作激勵光,但激勵光照射裝置70也可以出射比綠色波段光短波長的紫色波段光和紫外波段光作為激勵光。
從激勵光照射裝置70出射的藍色波段光在透射第一分色鏡141后照射熒光體。從熒光板100出射的綠色波段光通過會聚透鏡單元111由第一分色鏡141被反射,朝向第三分色鏡143出射。
第二分色鏡142配置在從紅色光源裝置120出射的紅色波段光的光路和從藍色光源裝置300出射的藍色波段光的光路相交的位置。第二分色鏡142將紅色波段光反射,使藍色波段光透射。因此,從紅色光源裝置120出射的紅色波段光通過第二分色鏡142被反射,朝向擴散板200出射。并且,從藍色光源裝置300出射的藍色波段光在透射第二分色鏡142后朝向擴散板200出射。
擴散板200配置在被第二分色鏡142反射的紅色波段光和透射第二分色鏡142的藍色波段光的光路上。擴散板200使入射的光擴散并透射。另外,關于擴散板200的詳細情況在后面進行說明。
第三分色鏡143配置在通過第一分色鏡141被反射的綠色波段光和在擴散板200擴散并透射的紅色波段光及藍色波段光的光路上。第三分色鏡143將綠色波段光反射,使紅色波段光及藍色波段光透射。入射到第三分色鏡143的綠色波段光朝向微鏡陣列400反射,由此紅色波段光及藍色波段光都是光軸與綠色波段光一致地朝向微鏡陣列400出射。
微鏡陣列400使來自第三分色鏡143的各顏色的出射光擴散,使亮度分布均勻化。關于微鏡陣列400的詳細情況在后面進行說明。
投影裝置10具有對從光源側光學系統(tǒng)140出射的光進行導光的導光光學系統(tǒng)170、和投影光學系統(tǒng)230。導光光學系統(tǒng)170具有反射鏡144、會聚透鏡172、棱鏡180。投影光學系統(tǒng)230具有透鏡鏡筒235。另外,棱鏡180也作為投影光學系統(tǒng)230的一部分發(fā)揮作用。
從微鏡陣列400出射的各顏色的光源光在反射鏡144被反射后入射到會聚透鏡172。會聚透鏡172使透射微鏡陣列400的擴散均勻光會聚成顯示元件51的有效尺寸。在顯示元件51和左側板14及背面板13之間設有使顯示元件51冷卻的散熱器191。
通過微鏡陣列400而成為均勻的強度分布的各顏色的光源光通過會聚透鏡172入射到棱鏡180。該棱鏡180是rtir(reversetotalinternalreflection:反向全內反射)棱鏡,作為向顯示元件51照射光源光的聚光透鏡(condenserlens)發(fā)揮作用,并且作為變換光軸的光軸變換裝置發(fā)揮作用,以便使在顯示元件51生成的投影光與透鏡鏡筒235的光軸一致。
另外,也可以使用光隧道、玻璃棒等導光裝置替代微鏡陣列400。
在顯示元件51反射的有效光作為投影光通過投影光學系統(tǒng)230被投影到屏幕上。該投影光學系統(tǒng)230具有內置于透鏡鏡筒235的固定透鏡單元、和內置于可動鏡筒的可動透鏡單元240。透鏡鏡筒235是具有變焦功能的可變焦點型透鏡,通過透鏡電機使可動透鏡單元240移動,能夠進行變焦調整和聚焦調整。
通過構成這樣的投影裝置10,從光源裝置60在任意的定時出射的綠色、紅色及藍色的各種光源光依次入射到微鏡陣列400及會聚透鏡172,并通過棱鏡180入射到顯示元件51。投影裝置10通過作為顯示元件51的dmd對與數(shù)據對應的各顏色的光進行時分顯示,由此能夠在屏幕上投影彩色圖像。
下面,對擴散板200的詳細情況進行說明。圖4a是將光源裝置60的擴散板200的一部分放大的出射側的俯視示意圖。圖4b是沿圖4a的ivb-ivb線的剖視圖。圖4c是沿圖4a的ivc-ivc線的剖視圖。
本實施方式的擴散板200在光源光的出射側具有多個微細的擴散單元210,并且形成為能夠調整兩個方向的擴散角度。擴散單元210的形狀如圖4a所示呈一方作為長軸2l、另一方作為與長軸2l垂直的短軸2s的非正六邊形狀。多個擴散單元210是包含不同的形狀構成的,以便至少不會成為全部相同的形狀。擴散單元210既可以組合多種不同的形狀來構成,也可以形成為全部不同的形狀。另外,只要多邊形即可,也可以不是六邊形狀。
各擴散單元210如圖4b及圖4c所示具有凸型的正圓弧狀的透鏡面211。在本實施方式中形成為各透鏡面211相對于入射面220的高度h對于哪個擴散單元210都相同。因此,長軸2l及短軸2s越長時,曲率半徑越大。本實施方式的各擴散單元210的透鏡面211在長軸2l方向(第一方向)的曲率半徑較大,在短軸2s方向(第二方向)的曲率半徑較小。因此,入射到擴散板200的光源光在長軸2l方向和短軸2s方向以不同的擴散角度擴散并透射。并且,即使是相同的方向,也由于各擴散單元210的長軸2l或者短軸2s方向的長度不同,而能夠形成為使同一方向的透鏡面211的曲率半徑不同,能夠使各擴散單元210的擴散角度具有偏差。例如,短軸2s方向的擴散角度能夠將預先設定的平均值設為擴散角度θa,其偏差能夠設半值寬幅為±5°。同樣,長軸2l方向的擴散角度能夠將預先設定的平均值設為擴散角度θb,其偏差能夠設半值寬度為±5°。這樣的擴散單元210能夠通過對玻璃和樹脂等透明部件進行沖壓成型而制得。
另外,本實施方式的擴散單元210的頂點212位置分別配置在圖4b及圖4c所示的剖視圖的中央,但也可以是使一部分擴散單元210的頂點212位置偏向長軸2l方向或者短軸2s方向的透鏡面211形狀,以便使在同一方向中具有擴散方向的偏差。
圖5是微鏡陣列400的主視圖。本實施方式的微鏡陣列400具有排列成網格狀的多個透鏡單元410。各透鏡單元410在從光源光的入射方向觀察的俯視圖中形成為一方為長邊4l及另一方為短邊4s的橫長的長方形狀,并且形成為凸圓弧狀。擴散板200被配置成使各擴散單元210的長軸2l方向(第一方向)及短軸2s方向(第二方向)分別與微鏡陣列400的透鏡單元410的短邊4s方向及長邊4l方向一致。即,將透鏡單元410的長邊4l方向配置在與光源光的光軸方向垂直的左右方向,將擴散單元210的短軸2s方向也配置在與光源光的光軸方向垂直的左右方向。
另外,透鏡單元410的形狀能夠設為在從正面觀察時與顯示元件51的縱橫尺寸比大致相同的相似形狀。因此,在光的入射方向的主視圖中,能夠降低光源光的照射泄露和光的利用率的降低。并且,通過將從擴散板200出射的擴散光照射在這種微鏡陣列400上包含許多透鏡單元410的較寬范圍中,能夠進一步降低投影裝置10的亮度不均。
下面,對擴散板200及微鏡陣列400的光源光的光路進行說明。圖6是擴散板200及微鏡陣列400的光路的示意圖。圖6a是俯視圖,圖6b是側視圖。另外,在本圖中箭頭示出的光是為了說明入射到擴散板200的哪個位置的光沿著什么樣的光路而簡化了的光。
通過圖3的第二分色鏡142出射的光源光(紅色波段光及藍色波段光)l1入射到擴散板200。入射到擴散板200的光源光l1從擴散板200擴散并透射,作為擴散光l2出射,然后入射到微鏡陣列400。入射到微鏡陣列400的擴散光l2作為被均勻化的出射光l3朝向反射鏡144出射。
圖4b的擴散單元210的短軸2s方向的透鏡面211如前面所述小于圖4c的擴散單元210的長軸2l方向的透鏡面211的曲率半徑。因此,在圖6a的俯視圖中,擴散板200的長邊4l方向的擴散角度θa與圖6b的側視圖中的擴散板200的短邊4s方向的擴散角度θb相比增大。
對擴散光l2進行說明。在圖6a的俯視圖中,從擴散板200的一端的出射點p1出射的擴散光l2a1以較寬的擴散角度θa擴散,并照射微鏡陣列400。并且,從遠離出射點p1的另一端的出射點p2出射的擴散光l2a2同樣也以較寬的擴散角度θa擴散,并照射微鏡陣列400。從各個出射點p1、p2出射的擴散光l2a1、l2a2在入射區(qū)域p3中入射到微鏡陣列400。
圖7a是圖6a的微鏡陣列400的光路的放大示意圖。本圖是入射區(qū)域p3中的一對的入射側的透鏡單元410和出射側的透鏡單元420的俯視圖,相當于圖5的沿viia-viia線的放大剖視圖。來自入射角度較大的出射點p1的擴散光l2a1及來自出射點p2的擴散光l2a2在微鏡陣列400內通過,在不偏離成對的出射側的透鏡單元420的情況下到達出射面421,作為微鏡陣列400的出射光l3a朝向反射鏡144出射。
在圖6b的側視圖中,從擴散板200的一端的出射點p4出射的擴散光l2b1以較窄的擴散角度θb擴散,并照射微鏡陣列400。并且,從遠離出射點p4的另一端的出射點p5出射的擴散光l2b2同樣也以較窄的擴散角度θb擴散,并照射微鏡陣列400。從各個出射點p4、p5出射的擴散光l2b1、l2b2在入射區(qū)域p6中入射到微鏡陣列400。
圖7b是圖6b的微鏡陣列400的光路的放大示意圖。本圖是入射區(qū)域p6中的一對的入射側的透鏡單元410和出射側的透鏡單元420的俯視圖,相當于圖5的沿viib-viib線的放大剖視圖。來自入射角度較小的出射點p4的擴散光l2b1及來自出射點p5的擴散光l2b2在微鏡陣列400內通過,在不偏離成對的出射側的透鏡單元420的情況下到達出射面421,作為微鏡陣列400的出射光l3b朝向反射鏡144出射。
另外,來自兩個出射點p1、p2的擴散光l2a1、l2a2和來自位于它們內側的其它出射點的擴散光l2一起入射到圖7a的入射區(qū)域p3的透鏡單元410。來自位于內側的其它出射點的擴散光l2以比擴散光l2a1、l2a2小的入射角度入射,因而在不偏離成對的出射側的透鏡單元420的情況下到達出射面421。
并且,關于圖6及圖7所示的入射區(qū)域p3、p6,對多個透鏡單元410中的一個透鏡單元進行了說明,但在其它透鏡單元的多個部位,同樣也在不偏離出射側的透鏡單元的情況下到達出射面的光,作為微鏡陣列400的出射光l3朝向反射鏡144出射。
另外,在本實施方式中,在圖6a的主視圖中入射到擴散板200的光源光l1a的照射范圍,比在圖6b的側視圖中入射到擴散板200的光源光l1b的照射范圍狹窄,但也可以設為都大致相同的照射范圍。
根據本實施方式,使通過在多個方向擴散角度不同的擴散板200而沿微鏡陣列400的長邊4l方向入射的光的入射角度,大于沿短邊4s方向入射的光的入射角度。因此,能夠對應顯示元件51的縱橫尺寸比提高光源光的擴散效果,并且使該光源光均勻化,構成降低了亮度不均的光源裝置60及投影裝置10。
以上說明了本發(fā)明的實施方式,但本發(fā)明不限于此,能夠適當進行變更來實施。例如,擴散單元210在圖4a的主視圖中是六邊形形狀,但只要是相鄰的擴散單元210相互接觸的形狀,也能夠設為矩形形狀等其它形狀。
并且,關于擴散板200,也可以代替擴散單元210而設置將多個凸圓弧狀的圓柱透鏡配置在出射側形成的圓柱透鏡陣列。在這種情況下,例如通過將圓柱透鏡陣列設在通過噴砂等形成了微細凹凸的其它擴散板(第二擴散板)的擴散板的后面,對于以各向同性擴散的光源光,能夠在一個方向抑制擴散角度進行出射。
并且,綠色光源裝置80也可以構成為通過綠色激光二極管(固體發(fā)光元件)出射綠色波段光。在這種情況下,綠色波段光成為相干光,因而與在本實施方式中說明的紅色波段光和藍色波段光一樣,優(yōu)選在通過擴散板200擴散后入射到微鏡陣列400。即,作為圖3的光源側光學系統(tǒng)140的配置例,能夠更換擴散板200和第三分色鏡143的位置,以便使綠色波段光在第三分色鏡143反射后入射到擴散板200。在這種情況下,在第二分色鏡142反射的紅色波段光和透射第二分色鏡142的藍色波段光,能夠在透射第三分色鏡143后入射到擴散板200。這樣,通過激光二極管出射的各顏色的相干光順序地入射到擴散板200和微鏡陣列400。
并且,在本實施方式中說明了根據如圖4a所示的從正面觀察的形狀使擴散單元210的透鏡面211在各方向的曲率半徑不同的示例,但也可以構成為與長軸2l及短軸2s的長度無關,使各方向的曲率半徑不同。
例如也可以是,在多個擴散單元210的一部分中包含透鏡面211相對于入射面220的高度h不同的擴散單元210。即,通過將高度h較高的擴散單元210設為曲率半徑較小的透鏡面211、將高度h較低的擴散單元210設為曲率半徑較大的透鏡面211,能夠使各擴散單元210的擴散角度具有偏差。
并且,在本實施方式中說明了從正面觀察在一個方向較長的擴散單元210,但也可以利用其它的方法使出射光的擴散角度具有各向異性。例如也可以是,在將擴散微粒封入透明基材的擴散板中,通過對具有各向異性形狀的該擴散微粒進行取向并封入擴散板內,使出射光的擴散角度具有各向異性。
另外,擴散單元210也可以在長軸2l方向及短軸2s方向中任意一個方向或者兩個方向中形成為橢圓弧狀,以取代凸型的正圓弧狀。并且,擴散單元210也可以形成為具有圓弧以外的非球面的其它弧狀。
如以上在本實施方式中說明的那樣,擴散板200在與光源光的入射側的面相反的出射側的面的第一方向(長軸2l方向)、和與第一方向大致正交的第二方向(短軸2s)中任意一個方向具有多個弧狀的擴散單元210,并且第一方向和第二方向的擴散角度不同,這樣的光源裝置60及投影裝置10能夠提高使光源光均勻化的效果,而且不會降低在圖像形成中使用的光源光的利用效率。因此,能夠提供降低光源光的亮度不均的光源裝置60及投影裝置10。
擴散單元210呈從正面觀察至少包含不同形狀的非多邊形狀,這樣的光源裝置60能夠在擴散板200上沒有間隙地配置具有圓弧狀的透鏡面211的擴散單元210。
擴散單元210具有在第一方向及第二方向形成為正圓弧狀的透鏡面,這樣的光源裝置60能夠使光相對于第一方向及第二方向擴散。
擴散單元210在第一方向的曲率半徑較大、在第二方向的曲率半徑較小,這樣的光源裝置60能夠使從擴散板200出射的擴散光在第一方向減小擴散角度,在第二方向使擴散角度相比該第一方向增大。
擴散單元210呈形成于第一方向及第二方向任意一個方向或者兩個方向的橢圓弧狀,這樣的光源裝置60與擴散單元210呈正圓弧狀時相比,能夠對從擴散單元的中心附近出射的光抑制擴散或者使之擴散。
擴散單元210是形成于第二方向的圓弧狀的圓柱透鏡,這樣的光源裝置60能夠抑制透射的光相對于第二方向的擴散。
還具有使光源光以各向同性擴散并向擴散板200出射的第二擴散板的光源裝置60,能夠使光源光均勻化。
擴散單元210的頂點212位置分別偏倚配置的光源裝置60,能夠使出射的光的擴散方向具有偏差。
擴散單元210包含至少高度不同的擴散單元210,這樣的光源裝置60即使是入射到相同寬度的擴散單元210的光,也能夠以不同的擴散角度出射。因此,能夠使擴散角度具有偏差。
具有透鏡陣列400的光源裝置60能夠出射降低了亮度不均的光源光,透鏡陣列400具有多個透鏡單元410,使透射擴散板200的光源光均勻化。
透鏡單元410呈具有長邊及短邊的長方形狀,這樣的光源裝置60能夠使橫截面為長方形狀的光線束重疊,使光源光會聚于預先設定的長方形區(qū)域中。
擴散板200以使透鏡單元410的短邊的方向與第一方向一致、使透鏡單元410的長邊的方向與第二方向一致的方式配置,這樣的光源裝置60能夠使入射到透鏡單元410的擴散光在透鏡單元410的長邊4l方向增大入射角度,在短邊4s方向減小入射角度。因此,能夠按照透鏡單元410、420的形狀,更有效地使光均勻化。
投影裝置10具有上述的光源裝置60、和被照射來自光源裝置60的出射光并生成投影光的顯示元件51,透鏡單元410的縱橫尺寸比與顯示元件51的縱橫尺寸比相同,這樣的投影裝置10能夠降低在顯示元件51形成投影裝置10的圖像時不需要的區(qū)域中照射的光源光。因此,能夠提高圖像形成用的光源光的利用效率。
另外,在上述實施方式中,擴散單元210的形狀為非正六邊形狀,但只要是一方為長軸2l、另一方為與長軸2l垂直的短軸2s,則也可以是正六邊形狀?;蛘?,也可以是六邊形狀以外的多邊形狀。
以上說明的實施方式是作為示例而示出的,并非限定發(fā)明的范圍。這些新的實施方式可以通過其他各種方式來實現(xiàn),在不脫離發(fā)明主旨的范圍下可以進行各種省略、替換和變更。這些實施方式及其變形包含在發(fā)明的范圍和主旨中,并且包含在權利要求書所記載的發(fā)明及其均等的范圍中。