專利名稱：照明裝置及投影機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及照明裝置及投影機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在已知一種照明裝置，其具備具有生成激發(fā)光的多個固體光源并朝向規(guī)定的聚光位置出射激發(fā)光的固體光源組；位于聚光位置的附近并利用來自固體光源組的激發(fā)光生成熒光的熒光層；將來自熒光層的光大致平行化的準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)；和用于使來自準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)的光的面內(nèi)光強(qiáng)度分布均勻化的透鏡積分光學(xué)系統(tǒng)。另外，已知具有這樣的照明裝置的投影機(jī)(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。根據(jù)現(xiàn)有的照明裝置，利用從多個固體光源所生成的激發(fā)光生成了熒光，所以能夠得到高亮度的照明光。另外，根據(jù)現(xiàn)有的照明裝置，作為積分光學(xué)系統(tǒng)具有光利用效率高的透鏡積分光學(xué)系統(tǒng)，所以能夠以高光利用效率得到亮度不均少的照明光。此外，所謂“透鏡積分光學(xué)系統(tǒng)”是指具有第一透鏡陣列、第二透鏡陣列及重疊透鏡的積分光學(xué)系統(tǒng)。該透鏡積分光學(xué)系統(tǒng)，通過第一透鏡陣列將光分割成多個部分光束，并且通過第二透鏡陣列及重疊透鏡使該多個部分光束在被照明區(qū)域重疊，由此使光的面內(nèi)光強(qiáng)度分布均勻化。專利文獻(xiàn)1 日本特開2004-327361號公報但是，在現(xiàn)有的照明裝置中，利用在多個固體光源生成的激發(fā)光生成了熒光，所以作用于熒光層的熱負(fù)荷大，存在熒光層的壽命變短這一問題。因此，在照明裝置的技術(shù)領(lǐng)域中，有不使用熒光層而想使用來自多個固體光源的光作為照明光這一需要。另外，在不使用熒光層而將來自多個固體光源的光作為照明光使用的情況下，由于各固體光源具有接近點(diǎn)光源的性質(zhì)，所以來自各固體光源的光作為斑狀的光入射于透鏡積分光學(xué)系統(tǒng)。但是，由于在透鏡積分光學(xué)系統(tǒng)中不能將上述那樣的斑狀的光的面內(nèi)光強(qiáng)度分布良好地均勻化，所以存在不能兼顧得到高亮度的照明光以及以高光利用效率得到亮度不均少的照明光這一問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明是為了解決上述問題而作出的發(fā)明，其目的在于提供一種能夠兼顧得到高亮度的照明光和以高光利用效率得到亮度不均少的照明光的照明裝置。另外，其目的還在于提供一種具有這樣的照明裝置、能夠投影出高亮度且亮度不均少的投影圖像的投影機(jī)。(1)本發(fā)明的照明裝置，其特征在于，具備具有多個固體光源的固體光源組；將來自所述固體光源組的光聚光于規(guī)定的聚光位置的聚光光學(xué)系統(tǒng)；與所述聚光光學(xué)系統(tǒng)隔著所述聚光位置而配置的準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)；位于所述聚光位置的附近并使來自所述聚光光學(xué)系統(tǒng)的光邊漫射邊通過的透射型漫射機(jī)構(gòu)；和通過了所述透射型漫射機(jī)構(gòu)的光所入射的透鏡積分光學(xué)系統(tǒng)。
因此，本發(fā)明的照明裝置，具備具有多個固體光源的固體光源組和使來自聚光光學(xué)系統(tǒng)的光邊漫射邊通過的透射型漫射機(jī)構(gòu)，所以能夠使斑狀的光在漫射了的基礎(chǔ)上入射于透鏡積分光學(xué)系統(tǒng)，成為能夠兼顧得到高亮度的照明光和以高光利用效率得到亮度不均少的照明光的照明裝置。(2)在本發(fā)明的照明裝置中，優(yōu)選，所述透射型漫射機(jī)構(gòu)包括微透鏡陣列漫射板。由于微透鏡陣列漫射板的后方散射少、透射率也高，所以通過設(shè)為上述那樣的構(gòu)成，能夠降低伴隨使用透射型漫射機(jī)構(gòu)的光的損失以進(jìn)一步提高光的利用效率。此外，在上述O)的情況下，優(yōu)選，在微透鏡陣列漫射板形成有防反射膜(AR coating，防反射涂層)。通過設(shè)為這樣的構(gòu)成，能夠進(jìn)一步抑制后方散射以進(jìn)一步提高光的利用效率。另外，在上述⑵的情況下，優(yōu)選，微透鏡陣列漫射板由無機(jī)材料制成。通過設(shè)為這樣的構(gòu)成，能夠提高透射型漫射機(jī)構(gòu)的耐熱性以提高照明裝置的可靠性。作為無機(jī)材料，能夠使用例如光學(xué)玻璃、水晶、石英、藍(lán)寶石等。而且，在為上述O)的情況下，也優(yōu)選，在透射型漫射機(jī)構(gòu)的入射面?zhèn)群统錾涿鎮(zhèn)鹊膬煞叫纬捎形⑼哥R。通過設(shè)為這樣的構(gòu)成，能夠進(jìn)一步提高漫射性。在本發(fā)明中，所謂“微透鏡陣列漫射板”是指具有通過多個微透鏡對光進(jìn)行漫射的功能的漫射板。在微透鏡陣列漫射板中，從漫射的均勻性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選，微透鏡的間距(微透鏡配置的間隔)為40μπι以下，從制造容易性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選，微透鏡的間距為ΙΟμπι以上。當(dāng)然，只要能夠制造，微透鏡的間距也可以不足ΙΟμπι。在本發(fā)明的微透鏡陣列漫射板中，優(yōu)選，微透鏡沒有間隙地配置。作為微透鏡，也能夠使用包括凸透鏡的微透鏡和包括凹透鏡的微透鏡中的任一個。(3)在本發(fā)明的照明裝置中，優(yōu)選，所述透射型漫射機(jī)構(gòu)包括全息漫射板。全息漫射板的后方散射也少、透射率也高，所以通過設(shè)為上述那樣的構(gòu)成，也能夠降低伴隨使用透射型漫射機(jī)構(gòu)的光的損失以進(jìn)一步提高光的利用效率。另外，在設(shè)為上述那樣的構(gòu)成的情況下，優(yōu)選，全息漫射板由有機(jī)材料制成。通過設(shè)為這樣的構(gòu)成，能夠提高透射型漫射機(jī)構(gòu)的制造精度以提高漫射的精度。作為有機(jī)材料，能夠使用例如聚碳酸酯樹脂或環(huán)氧樹脂等。在本發(fā)明中，所謂“全息漫射板”是指具有利用由細(xì)微的槽所進(jìn)行的光的衍射來對光進(jìn)行漫射的功能的漫射板。(4)在本發(fā)明的照明裝置中，優(yōu)選，構(gòu)成為，通過了所述透射型漫射機(jī)構(gòu)的光入射于所述透鏡積分光學(xué)系統(tǒng)中的有效區(qū)域的50%以上的面積。通過設(shè)為這樣的構(gòu)成，能夠得到更均勻的照明光。從上述的觀點(diǎn)出發(fā)，更優(yōu)選，構(gòu)成為，通過了所述透射型漫射機(jī)構(gòu)的光入射于所述透鏡積分光學(xué)系統(tǒng)中的有效區(qū)域的80%以上的面積。(5)在本發(fā)明的照明裝置中，優(yōu)選，所述固體光源包括半導(dǎo)體激光器。由于半導(dǎo)體激光器小型且高輸出，所以通過設(shè)為上述那樣的構(gòu)成，能夠?qū)崿F(xiàn)照明裝置的小型化及高輸出化，另外，通過以高密度集成多個固體光源，能夠?qū)崿F(xiàn)照明裝置的更高輸出化。(6)在本發(fā)明的照明裝置中，優(yōu)選，還具有位于所述聚光位置的附近并能夠通過驅(qū)動裝置圍繞規(guī)定的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)板，所述透射型漫射機(jī)構(gòu)配置在所述旋轉(zhuǎn)板中的至少來自所述聚光光學(xué)系統(tǒng)的光通過的位置。通過設(shè)為這樣的構(gòu)成，使得光的入射位置能夠在透射型漫射機(jī)構(gòu)的入射面上在廣大的范圍內(nèi)移動，所以，能夠降低施加于透射型漫射機(jī)構(gòu)的熱負(fù)荷，能夠抑制透射型漫射機(jī)構(gòu)的劣化和燒損。此外，一般來說由有機(jī)材料制成的透射型漫射機(jī)構(gòu)(全息漫射板等)不耐熱，所以在作為透射型漫射機(jī)構(gòu)使用由有機(jī)材料制成的透射型漫射機(jī)構(gòu)的情況下，上述那樣的構(gòu)成尤其有效。另外，在如上述( 那樣固體光源包括半導(dǎo)體激光器的情況下，通過設(shè)為上述那樣的構(gòu)成，能夠降低照明光中的斑點(diǎn)噪聲。(7)在本發(fā)明的照明裝置中，優(yōu)選，構(gòu)成為，來自所述聚光光學(xué)系統(tǒng)的光入射于所述透射型漫射機(jī)構(gòu)上的一邊為Imm的正方形的區(qū)域內(nèi)。通過設(shè)為這樣的構(gòu)成，使得來自聚光光學(xué)系統(tǒng)的光入射于透射型漫射機(jī)構(gòu)的面積充分小，能夠抑制因使用多個固體光源所導(dǎo)致的照明裝置的光利用效率的降低。(8)本發(fā)明的投影機(jī)，其特征在于，具備本發(fā)明的照明裝置；根據(jù)圖像信息對來自所述照明裝置的光進(jìn)行調(diào)制的光調(diào)制裝置；和對來自所述光調(diào)制裝置的光進(jìn)行投影的投影光學(xué)系統(tǒng)。因此，根據(jù)本發(fā)明的投影機(jī)，由于具有能夠兼顧更高亮度化和以高光利用效率得到亮度不均少的照明光的本發(fā)明的照明裝置，所以能夠投影出亮度高且亮度不均少的投影圖像。(9)在本發(fā)明的投影機(jī)中，優(yōu)選，還具備第二照明裝置；和根據(jù)圖像信息對來自該第二照明裝置的光進(jìn)行調(diào)制的第二光調(diào)制裝置，所述第二照明裝置具有生成激發(fā)光的第二固體光源；和利用在所述第二固體光源生成的所述激發(fā)光來生成熒光的熒光層。通過設(shè)為這樣的構(gòu)成，能夠使用所希望的色光來投影高亮度彩色圖像。(10)在本發(fā)明的投影機(jī)中，優(yōu)選，所述照明裝置還具有生成激發(fā)光的第二固體光源；和利用在所述第二固體光源生成的所述激發(fā)光來生成熒光的熒光層。通過設(shè)為這樣的構(gòu)成，也能夠使用所希望的色光來投影高亮度彩色圖像。此外，在如上述(10)那樣照明裝置具有“固體光源組”和“第二固體光源及熒光層”的情況下，既可以分別具有不同的光學(xué)系統(tǒng)(透鏡積分光學(xué)系統(tǒng)等)，也可以共有相同的光學(xué)系統(tǒng)。(11)在本發(fā)明的投影機(jī)中，優(yōu)選，還具有第二固體光源組；和根據(jù)圖像信息對來自該第二固體光源組的光進(jìn)行調(diào)制的第三光調(diào)制裝置，來自所述第二固體光源組的光的顏色與來自所述固體光源組的光的顏色不同。通過設(shè)為這樣的構(gòu)成，也能夠使用所希望的色光來投影高亮度彩色圖像。此外，在如上述(11)那樣照明裝置具有多個固體光源組的情況下，既可以分別具有不同的光學(xué)系統(tǒng)(透鏡積分光學(xué)系統(tǒng)等)，也可以共有相同的光學(xué)系統(tǒng)。


圖1是表示實(shí)施方式1所涉及的投影機(jī)1000的光學(xué)系統(tǒng)的俯視圖。圖2是從準(zhǔn)直透鏡陣列30側(cè)觀察實(shí)施方式1中的固體光源陣列20所見的圖。圖3是表示實(shí)施方式1中的固體光源M的發(fā)光強(qiáng)度特性、第二固體光源2M的發(fā)光強(qiáng)度特性及熒光體的發(fā)光強(qiáng)度特性的曲線圖。圖4是實(shí)施方式1中的透射型漫射機(jī)構(gòu)50的入射面的放大圖。圖5是表示實(shí)施方式2所涉及的照明裝置101的光學(xué)系統(tǒng)的俯視圖。圖6是從驅(qū)動裝置80側(cè)觀察實(shí)施方式2中的旋轉(zhuǎn)板70所見的圖。圖7是表示實(shí)施方式3所涉及的投影機(jī)1004的光學(xué)系統(tǒng)的俯視圖。圖8是表示實(shí)施方式3中的固體光源24R的發(fā)光強(qiáng)度特性及熒光體的發(fā)光強(qiáng)度特性的曲線圖。圖9是表示變形例1所涉及的照明裝置103的光學(xué)系統(tǒng)的俯視圖。圖10是表示變形例2所涉及的投影機(jī)1008的光學(xué)系統(tǒng)的俯視圖。圖11是從驅(qū)動裝置側(cè)觀察變形例2中的旋轉(zhuǎn)板71所見的圖。圖12是從驅(qū)動裝置側(cè)觀察變形例3中的旋轉(zhuǎn)板76所見的圖。圖13是從驅(qū)動裝置側(cè)觀察變形例4中的旋轉(zhuǎn)板78所見的圖。圖14是變形例5中的透射型漫射機(jī)構(gòu)58 (未圖示)的入射面的放大圖。附圖標(biāo)記的說明20、20R. · ·固體光源陣列，22. · ·基板，M、24R、26. · ·固體光源，30、30R、230. · ·準(zhǔn)直透鏡陣列，32、32R、232...準(zhǔn)直透鏡，40、40R、42、240...聚光光學(xué)系統(tǒng)，46...保持部， 48...固定用具，50、50R、M、55...透射型漫射機(jī)構(gòu)，52、53...微透鏡，60、60RJ60...準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)，62、62RJ62...第一透鏡，64、64RJ64...第二透鏡，70、71、76、78...旋轉(zhuǎn)板， 70ax、71ax...旋轉(zhuǎn)軸，72、73、77...旋轉(zhuǎn)基板，80...驅(qū)動裝置，90、600...十字分色棱鏡， 100、101、102、103、104. · ·照明裝置，lOOax、lOlax、102ax、103ax、104ax. · ·照明光軸，110、 110R、310...透鏡積分光學(xué)系統(tǒng)，120、120R、320...第一透鏡陣列，122、122R、322...第一小透鏡，130、130R、330. · ·第二透鏡陣列，132、132R、332. · ·第二小透鏡，140、140R、 340. · ·偏振轉(zhuǎn)換元件，150、150R、;350. · ·重疊透鏡，200、202. · ·第二照明裝置，200ax. · ·第二照明光軸，220...第二固體光源陣列，2 ...第二固體光源，250、251、258...熒光生成部，252...透明部件，2M、256...熒光層，400...色分離導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng)，410、422...分色鏡，420、430、440、442...反射鏡，424...反射鏡組，450R、450G、450B...聚光透鏡， 500R、500G、500B...液晶光調(diào)制裝置，700...投影光學(xué)系統(tǒng)，1000、1004、1008...投影機(jī)， SCR. · ·屏幕
具體實(shí)施例方式以下，關(guān)于本發(fā)明的照明裝置及投影機(jī)，基于圖所示的實(shí)施方式進(jìn)行說明。實(shí)施方式1圖1是表示實(shí)施方式1所涉及的投影機(jī)1000的光學(xué)系統(tǒng)的俯視圖。圖2是從準(zhǔn)直透鏡陣列30側(cè)觀察實(shí)施方式1中的固體光源陣列20所見的圖。圖3是表示實(shí)施方式1中的固體光源M的發(fā)光強(qiáng)度特性、第二固體光源2M的發(fā)光強(qiáng)度特性及熒光體的發(fā)光強(qiáng)度特性的曲線圖。圖3(a)是表示固體光源M的發(fā)光強(qiáng)度特性的曲線圖，圖3(b)是表示第二固體光源224的發(fā)光強(qiáng)度特性的曲線圖，圖3(c)是表示熒光層2M所含有的熒光體的發(fā)光強(qiáng)度特性的曲線圖。對于光源，所謂發(fā)光強(qiáng)度特性是指在施加了電壓時將何種波長的光以何種強(qiáng)度出射的特性；對于光體，所謂發(fā)光強(qiáng)度特性是指在入射了激發(fā)光時將何種波長的光以何種強(qiáng)度出射的特性。曲線圖的縱軸表示相對發(fā)光強(qiáng)度，將發(fā)光強(qiáng)度最強(qiáng)的波長中的發(fā)光強(qiáng)度設(shè)為1。曲線圖的橫軸表示波長。圖4是實(shí)施方式1中的透射型漫射機(jī)構(gòu)50的入射面的放大圖。此外，在各圖中，附圖標(biāo)記R表示紅色光，附圖標(biāo)記G表示綠色光，附圖標(biāo)記B表示
^^s J (j ο在本說明書及附圖中，對于與本發(fā)明不直接相關(guān)的構(gòu)成要素(殼體等)省略說明及圖示。實(shí)施方式1所涉及的投影機(jī)1000，如圖1所示，具有照明裝置100、第二照明裝置 200、色分離導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng)400、作為光調(diào)制裝置的三個液晶光調(diào)制裝置500R、500G、500B、 十字分色棱鏡600和投影光學(xué)系統(tǒng)700。照明裝置100具有固體光源陣列20、準(zhǔn)直透鏡陣列30、聚光光學(xué)系統(tǒng)40、透射型漫射機(jī)構(gòu)50、準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)60和透鏡積分光學(xué)系統(tǒng)110。照明裝置100作為照明光出射藍(lán)色光。固體光源陣列20，如圖1及圖2所示，是具有多個固體光源的固體光源組，具體而言具有基板22及生成藍(lán)色光的25個固體光源M。在固體光源陣列20中，25個固體光源 24配置成5行5列的矩陣狀。此外，在本發(fā)明的投影機(jī)中，固體光源的數(shù)量只要為多個(兩個以上)即可，不限定于25個。另外，在固體光源組中，各固體光源也可以離散地配置?；?2具有搭載固體光源M的功能。省略詳細(xì)的說明，但基板22兼具有中繼對固體光源M的電力供給的功能和對在固體光源M所產(chǎn)生的熱進(jìn)行散熱的功能等。固體光源M包括生成作為色光的藍(lán)色光(發(fā)光強(qiáng)度的峰值約460nm，參照圖 3(a))的半導(dǎo)體激光器。該半導(dǎo)體激光器構(gòu)成為，如圖2所示，具有長方形形狀的發(fā)光區(qū)域， 沿發(fā)光區(qū)域的短邊方向的發(fā)散角比沿所述發(fā)光區(qū)域的長邊方向的發(fā)散角大。準(zhǔn)直透鏡陣列30，如圖1所示，具有將在25個固體光源M生成的光分別大致平行化的25個準(zhǔn)直透鏡32 (僅對端部的一個圖示了附圖標(biāo)記)。省略了基于圖示的說明，25個準(zhǔn)直透鏡32以與25個固體光源M對應(yīng)的方式配置成5行5列的矩陣狀。省略詳細(xì)的說明，準(zhǔn)直透鏡32包括入射面為雙曲面且出射面為平面的非球面平凸透鏡。此外，各準(zhǔn)直透鏡也可以離散地配置。聚光光學(xué)系統(tǒng)40將來自準(zhǔn)直透鏡陣列30的光(即，來自固體光源陣列20(固體光源組)的光)聚光于規(guī)定的聚光位置。省略詳細(xì)的說明，聚光光學(xué)系統(tǒng)40包括入射面為平面且出射面為雙曲面的非球面平凸透鏡。透射型漫射機(jī)構(gòu)50位于聚光位置的附近，使來自聚光光學(xué)系統(tǒng)40的光邊漫射邊通過。透射型漫射機(jī)構(gòu)50，如圖4所示，包括具有多個微透鏡52的微透鏡陣列漫射板。在透射型漫射機(jī)構(gòu)50中，在入射面?zhèn)刃纬捎形⑼哥R52。微透鏡52包括凸透鏡。多個微透鏡52沒有間隙地配置，其間距為例如15 μ m。此外，在圖1中的透射型漫射機(jī)構(gòu)50中，與實(shí)際相比要大地顯示微透鏡。在后述的圖5、7、9、 10中也同樣。在微透鏡陣列漫射板的表面形成有防反射膜。另外，微透鏡陣列漫射板由光學(xué)玻璃制成。雖省略了基于圖示的說明，但照明裝置100構(gòu)成為，通過了透射型漫射機(jī)構(gòu)50的光入射于透鏡積分光學(xué)系統(tǒng)Iio中的有效區(qū)域的約85%的面積。另外，照明裝置100構(gòu)成為，來自聚光光學(xué)系統(tǒng)40的光入射于透射型漫射機(jī)構(gòu)50 上的一邊為0. 8mm的正方形的區(qū)域內(nèi)。準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)60與聚光光學(xué)系統(tǒng)40隔著聚光位置而配置，使來自透射型漫射機(jī)構(gòu)50的光(溯源的話為來自聚光光學(xué)系統(tǒng)40的光)大致平行化。準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)60，如圖 1所示，具有第一透鏡62及第二透鏡64。第一透鏡62及第二透鏡64包括雙凸透鏡。此外， 第一透鏡及第二透鏡的形狀不限于上述形狀，總之只要是使得準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)使來自透射型漫射機(jī)構(gòu)的光大致平行化的形狀即可。另外，構(gòu)成準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)的透鏡的枚數(shù)可以為1枚， 也可以為3枚以上。在照明裝置100中，由固體光源陣列20、準(zhǔn)直透鏡陣列30、聚光光學(xué)系統(tǒng)40、透射型漫射機(jī)構(gòu)50及準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)60構(gòu)成藍(lán)色光用的光源裝置。透鏡積分光學(xué)系統(tǒng)110使來自準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)60的光的面內(nèi)光強(qiáng)度分布均勻化。透鏡積分光學(xué)系統(tǒng)110具有第一透鏡陣列120、第二透鏡陣列130、偏振轉(zhuǎn)換元件140和重疊透鏡150。第一透鏡陣列120，如圖1所示，具有用于將來自準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)60的光分割成多個部分光束的多個第一小透鏡122。第一透鏡陣列120具有作為將來自準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)60的光分割成多個部分光束的光束分割光學(xué)元件的功能，具有多個第一小透鏡122在與照明光軸 IOOax正交的面內(nèi)排列成多行、多列的矩陣狀的構(gòu)成。雖省略了基于圖示的說明，但第一小透鏡122的外形形狀是各液晶光調(diào)制裝置中的圖像形成區(qū)域的外形形狀的大致相似形。第二透鏡陣列130具有與第一透鏡陣列120中的多個第一小透鏡122對應(yīng)的多個第二小透鏡132。第二透鏡陣列130與重疊透鏡150 —起，具有使第一透鏡陣列120的各第一小透鏡122的像在液晶光調(diào)制裝置500B的圖像形成區(qū)域附近成像的功能。第二透鏡陣列130具有多個第二小透鏡132在與照明光軸IOOax正交的面內(nèi)排列成多行、多列的矩陣狀的構(gòu)成。偏振轉(zhuǎn)換元件140是使由第一透鏡陣列120分割出的各部分光束的偏振方向一致、并出射由該偏振方向一致的大致一種直線偏振光構(gòu)成的光的偏振轉(zhuǎn)換元件。偏振轉(zhuǎn)換元件140具有偏振分離層，其將來自準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)60的光所包含的偏振分量中的一方的直線偏振分量以原樣透射，將另一方的直線偏振分量向與照明光軸 IOOax垂直的方向反射；反射層，其將由偏振分離層反射的另一方的直線偏振分量向與照明光軸IOOax平行的方向反射；和λ/2板，其將由反射層反射了的另一方的直線偏振分量轉(zhuǎn)換成一方的直線偏振分量。透鏡積分光學(xué)系統(tǒng)110因具有偏振轉(zhuǎn)換元件140，所以出射偏振方向一致的光。重疊透鏡150是用于使各部分光束聚光而使其在液晶光調(diào)制裝置500Β的圖像形成區(qū)域附近重疊的光學(xué)元件。以使得重疊透鏡150的光軸與照明光軸IOOax大致一致的方式，配置有重疊透鏡150。此外，重疊透鏡也可以包括組合多個透鏡而成的復(fù)合透鏡。第二照明裝置200具備第二固體光源陣列220、準(zhǔn)直透鏡陣列230、聚光光學(xué)系統(tǒng)對0、熒光生成部250、準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)260和透鏡積分光學(xué)系統(tǒng)310。第二照明裝置200出射作為色光包含紅色光及綠色光的光。第二固體光源陣列220具有基板222(未圖示附圖標(biāo)記)及生成作為激發(fā)光的藍(lán)色光的25個第二固體光源224。第二固體光源陣列，除了第二固體光源224以外，具有與固體光源陣列20基本同樣的構(gòu)成。第二固體光源2M除了作為激發(fā)光生成藍(lán)色光(發(fā)光強(qiáng)度的峰值約440nm，參照圖3(b))以外，具有與固體光源對基本同樣的構(gòu)成。此外，可以使在固體光源和第二固體光源生成的藍(lán)色光的波長相同。由于準(zhǔn)直透鏡陣列230具有與準(zhǔn)直透鏡陣列30基本相同的構(gòu)成，聚光光學(xué)系統(tǒng) 240具有與聚光光學(xué)系統(tǒng)40基本相同的構(gòu)成，故省略說明。熒光生成部250具有透明部件252及熒光層254。透明部件252是擔(dān)載熒光層254的部件，由例如石英玻璃或光學(xué)玻璃制成。也可以在熒光層2M的聚光光學(xué)系統(tǒng)240側(cè)形成有使來自聚光光學(xué)系統(tǒng)240的藍(lán)色光通過并反射熒光的層(所謂的分色涂層)。熒光層2M包含含有作為YAG類熒光體的(Y，Gd)3(Al, Ga)5012:Ce的層。此夕卜， 熒光層也可以包含含有其他的YAG類熒光體的層，還可以包含含有YAG類熒光體以外的熒光體(例如硅酸鹽類熒光體或TAG類熒光體)的層。另外，也可以包含含有將激發(fā)光轉(zhuǎn)換為紅色光的熒光體(例如CaAlSm3紅色熒光體)和將激發(fā)光轉(zhuǎn)換為綠色的熒光體(例如 β-SiAlON綠色熒光體)的混合物的層。熒光層2Μ利用來自聚光光學(xué)系統(tǒng)240的藍(lán)色光生成包含紅色光(發(fā)光強(qiáng)度的峰值約eiOnm)及綠色光(發(fā)光強(qiáng)度的峰值約550nm)的熒光(參照圖3(c))。準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)沈0由于具有與準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)60基本同樣的構(gòu)成，所以省略說明。在第二照明裝置200中，由固體光源陣列220、準(zhǔn)直透鏡陣列230、聚光光學(xué)系統(tǒng) Mo、熒光生成部250及準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)260構(gòu)成紅色光及綠色光用的光源裝置。透鏡積分光學(xué)系統(tǒng)310由于具有與透鏡積分光學(xué)系統(tǒng)110基本同樣的構(gòu)成，所以省略說明。色分離導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng)400具有分色鏡410和反射鏡420、430、440。色分離導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng)400具有將來自照明裝置100的光導(dǎo)光于液晶光調(diào)制裝置500B的功能；和將來自第二照明裝置200的光分離成紅色光及綠色光，并將各色光導(dǎo)光于成為照明對象的液晶光調(diào)制裝置500R、500G的功能。在色分離導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng)400與各液晶光調(diào)制裝置之間配置有聚光透鏡450R、 450G、450B。分色鏡410是在基板上形成有反射綠色光而使紅色光通過的波長選擇透射膜的鏡體。反射鏡420是反射綠色光分量的反射鏡。反射鏡430是反射紅色光分量的反射鏡。反射鏡440是反射藍(lán)色光分量的反射鏡。
來自第二照明裝置200的光在分色鏡410被分離成紅色光及綠色光。通過了分色鏡410的紅色光在反射鏡430被反射，并通過聚光透鏡450R而入射于紅色光用的液晶光調(diào)制裝置500R的圖像形成區(qū)域。在分色鏡410被反射了的綠色光在反射鏡420被進(jìn)一步反射，并通過聚光透鏡 450G而入射于綠色光用的液晶光調(diào)制裝置500G的圖像形成區(qū)域。來自照明裝置100的光在反射鏡440被反射，通過聚光透鏡450B而入射于藍(lán)色光用的液晶光調(diào)制裝置500B的圖像形成區(qū)域。各液晶光調(diào)制裝置是根據(jù)圖像信息對入射的色光進(jìn)行調(diào)制而形成彩色圖像的裝置，液晶光調(diào)制裝置500R、500G成為第二照明裝置200的照明對象，液晶光調(diào)制裝置500B 成為照明裝置100的照明對象。此外，省略了圖示，但在各聚光透鏡與各液晶光調(diào)制裝置之間分別插入配置有入射側(cè)偏振板，在各液晶光調(diào)制裝置與十字分色棱鏡600之間分別插入配置有出射側(cè)偏振板。通過這些入射側(cè)偏振板、各液晶光調(diào)制裝置及出射側(cè)偏振板，對入射的各色光進(jìn)行光調(diào)制。各液晶光調(diào)制裝置是具有在一對透明的玻璃基板密閉封入了作為電光物質(zhì)的液晶而成的光調(diào)制區(qū)域的透射型的液晶光調(diào)制裝置，例如，將多晶硅TFT作為開關(guān)元件，根據(jù)所給予的圖像信號，對從入射側(cè)偏振板出射的一種直線偏振光的偏振方向進(jìn)行調(diào)制。十字分色棱鏡600是合成按從出射側(cè)偏振板出射的各色光調(diào)制后的光學(xué)像以形成彩色圖像的光學(xué)元件。該十字分色棱鏡600呈貼合了四個直角棱鏡而成的俯視大致正方形，在使直角棱鏡彼此貼合而成的大致X字狀的界面上形成由電介質(zhì)多層膜。形成于大致X 字狀的一方的界面的電介質(zhì)多層膜是反射紅色光的膜，形成于另一方的界面的電介質(zhì)多層膜是反射藍(lán)色光的膜。通過這些電介質(zhì)多層膜使紅色光及藍(lán)色光折射，并與綠色光的行進(jìn)方向一致，由此合成三個色光。從十字分色棱鏡600出射的彩色圖像通過投影光學(xué)系統(tǒng)700被放大投影，在屏幕 SCR上形成圖像。下面，說明實(shí)施方式1所涉及的照明裝置100及投影機(jī)1000的效果。實(shí)施方式1所涉及的照明裝置100具備具有多個固體光源M的固體光源組(固體光源陣列20)；和使來自聚光光學(xué)系統(tǒng)40的光邊漫射邊通過的透射型漫射機(jī)構(gòu)50，因此， 能夠使斑狀的光在漫射的基礎(chǔ)上入射于透鏡積分光學(xué)系統(tǒng)110，成為能夠兼顧得到高亮度的照明光和以高光利用效率得到亮度不均少的照明光的照明裝置。另外，根據(jù)實(shí)施方式1所涉及的照明裝置100，透射型漫射機(jī)構(gòu)50包括微透鏡陣列漫射板，所以能夠降低伴隨著使用透射型漫射機(jī)構(gòu)的光的損失從而進(jìn)一步提高光的利用效率。另外，根據(jù)實(shí)施方式1所涉及的照明裝置100，在微透鏡陣列漫射板形成有防反射膜，所以能夠進(jìn)一步抑制后方散射從而進(jìn)一步提高光的利用效率。另外，根據(jù)實(shí)施方式1所涉及的照明裝置100，微透鏡陣列漫射板由無機(jī)材料(光學(xué)玻璃)制成，所以能夠提高透射型漫射機(jī)構(gòu)50的耐熱性從而提高照明裝置的可靠性。另外，根據(jù)實(shí)施方式1所涉及的照明裝置100，構(gòu)成為，通過了透射型漫射機(jī)構(gòu)50 的光入射于透鏡積分光學(xué)系統(tǒng)110中的有效區(qū)域的50%以上的面積，所以能夠得到更均勻的照明光。
另外，根據(jù)實(shí)施方式1所涉及的照明裝置100，固體光源M包括半導(dǎo)體激光器，所以能夠?qū)崿F(xiàn)照明裝置的小型化及高輸出化，另外，通過高密度集成多個固體光源24，能夠?qū)崿F(xiàn)照明裝置的更高的輸出化。另外，根據(jù)實(shí)施方式1所涉及的照明裝置100，來自聚光光學(xué)系統(tǒng)40的光入射于透射型漫射機(jī)構(gòu)50上的一邊為Imm的正方形的區(qū)域內(nèi)，所以來自聚光光學(xué)系統(tǒng)40的光入射于透射型漫射機(jī)構(gòu)50中的面積充分小，能夠抑制因使用多個固體光源M而導(dǎo)致的照明裝置的光利用效率的降低。根據(jù)實(shí)施方式1所涉及的投影機(jī)1000，具有能夠兼顧更高亮度化和以高光利用效率得到亮度不均少的照明光的實(shí)施方式1的照明裝置100，因此能夠投影出高亮度且亮度不均少的投影圖像。另外，根據(jù)實(shí)施方式1所涉及的投影機(jī)1000，具有第二照明裝置200，該第二照明裝置200具有生成激發(fā)光(藍(lán)色光)的第二固體光源2M和利用在第二固體光源2M生成的激發(fā)光生成熒光(紅色光及綠色光)的熒光層254，光調(diào)制裝置(液晶光調(diào)制裝置500R、 500G)根據(jù)圖像信息對來自第二照明裝置200的光進(jìn)行調(diào)制，所以能夠使用所希望的色光對高亮度彩色圖像進(jìn)行投影。實(shí)施方式2圖5是表示實(shí)施方式2所涉及的照明裝置101的光學(xué)系統(tǒng)的俯視圖。圖6是從驅(qū)動裝置80側(cè)觀察實(shí)施方式2中的旋轉(zhuǎn)板70所見的圖。圖6中，附圖標(biāo)記B所示的正方形是一邊為0. 8mm的正方形，來自聚光光學(xué)系統(tǒng)40的光以被該正方形所包含的大小入射于透射型漫射機(jī)構(gòu)M。在后述的圖11 圖13中也同樣，那時所標(biāo)注的附圖標(biāo)記示出了入射的色光的種類。實(shí)施方式2所涉及的照明裝置101具有與實(shí)施方式1所涉及的照明裝置100基本同樣的構(gòu)成，但具有旋轉(zhuǎn)板及驅(qū)動裝置的情況與實(shí)施方式1所涉及的照明裝置100的情況不同。即，實(shí)施方式2所涉及的照明裝置101，如圖5及圖6所示，還具有位于聚光位置的附近并能夠通過驅(qū)動裝置80而圍繞規(guī)定的旋轉(zhuǎn)軸70ax旋轉(zhuǎn)工作的旋轉(zhuǎn)板70，透射型漫射機(jī)構(gòu)M配置在旋轉(zhuǎn)板70中的至少來自聚光光學(xué)系統(tǒng)40的光通過的位置。旋轉(zhuǎn)板70具有旋轉(zhuǎn)基板72和透射型漫射機(jī)構(gòu)M。旋轉(zhuǎn)基板72支承透射型漫射機(jī)構(gòu)M，并且在中心部連接于驅(qū)動裝置80上。透射型漫射機(jī)構(gòu)M具有與實(shí)施方式1的透射型漫射機(jī)構(gòu)50基本同樣的構(gòu)成，但如圖6所示，處于旋轉(zhuǎn)板70中，并具有環(huán)狀的形狀。因此，無論旋轉(zhuǎn)板70的旋轉(zhuǎn)如何，來自聚光光學(xué)系統(tǒng)40的光都入射于透射型漫射機(jī)構(gòu)M。驅(qū)動裝置80，如圖5所示，配置在旋轉(zhuǎn)板70的來自聚光光學(xué)系統(tǒng)40的入射光所入射的一側(cè)。驅(qū)動裝置80具有大致圓筒形的形狀，該驅(qū)動裝置80的旋轉(zhuǎn)部(未圖示出附圖標(biāo)記)直接安裝于旋轉(zhuǎn)基板72的旋轉(zhuǎn)中心。驅(qū)動裝置80包括例如馬達(dá)。此外，驅(qū)動裝置的旋轉(zhuǎn)部也可以經(jīng)由帶等的夾裝機(jī)構(gòu)而安裝于旋轉(zhuǎn)板。如上所述，實(shí)施方式2所涉及的照明裝置101具有旋轉(zhuǎn)板及驅(qū)動裝置，這與實(shí)施方式1所涉及的照明裝置100的情況不同，但由于其具備具有多個固體光源M的固體光源組(固體光源陣列20)；和使來自聚光光學(xué)系統(tǒng)40的光邊漫射邊通過的透射型漫射機(jī)構(gòu)討，所以其能夠使斑狀的光在漫射的基礎(chǔ)上入射于透鏡積分光學(xué)系統(tǒng)110，與實(shí)施方式1所涉及的照明裝置100同樣，成為能夠兼顧得到高亮度的照明光和以高光利用效率得到亮度不均少的照明光的照明裝置。另外，根據(jù)實(shí)施方式2所涉及的照明裝置101，具有旋轉(zhuǎn)板70，透射型漫射機(jī)構(gòu)M 配置在旋轉(zhuǎn)板70中的至少來自聚光光學(xué)系統(tǒng)40的光通過的位置，所以光的入射位置能夠在透射型漫射機(jī)構(gòu)M的入射面上在廣大的范圍移動，能夠降低施加于透射型漫射機(jī)構(gòu)M 的熱負(fù)荷，能夠抑制透射型漫射機(jī)構(gòu)M的劣化和燒損。另外，根據(jù)實(shí)施方式2所涉及的照明裝置101，能夠降低照明光中斑點(diǎn)噪聲。此外，實(shí)施方式2所涉及的照明裝置101，除了具備旋轉(zhuǎn)板及驅(qū)動裝置以外，具有與實(shí)施方式1所涉及的照明裝置100同樣的構(gòu)成，所以原樣具有實(shí)施方式1所涉及的照明裝置100所具有的效果中的相應(yīng)的效果。實(shí)施方式3圖7是表示實(shí)施方式3所涉及的投影機(jī)1004的光學(xué)系統(tǒng)的俯視圖。圖8是表示實(shí)施方式3中的固體光源24R的發(fā)光強(qiáng)度特性及熒光體的發(fā)光強(qiáng)度特性的曲線圖。圖8(a)是表示固體光源MR的發(fā)光強(qiáng)度特性的曲線圖，圖8(b)是表示熒光層256所含有的熒光體的發(fā)光強(qiáng)度特性的曲線圖。實(shí)施方式3所涉及的照明裝置102，具有與實(shí)施方式1的照明裝置100基本同樣的構(gòu)成，但具有紅色光用的光源裝置、綠色光用的光源裝置及十字分色棱鏡這一點(diǎn)與實(shí)施方式ι所涉及的照明裝置100的情況不同。另外，與此相伴，在實(shí)施方式3所涉及的投影機(jī) 1004中，不具有第二照明裝置，另外色分離導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成不同。下面對照明裝置102 及色分離導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng)402進(jìn)行說明。構(gòu)成藍(lán)色光用的光源裝置的固體光源陣列20、準(zhǔn)直透鏡陣列30、聚光光學(xué)系統(tǒng) 40、透射型漫射機(jī)構(gòu)50及準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)60分別具有與實(shí)施方式1中的固體光源陣列20、準(zhǔn)直透鏡陣列30、聚光光學(xué)系統(tǒng)40、透射型漫射機(jī)構(gòu)50及準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)60同樣的構(gòu)成，所以省略說明。構(gòu)成紅色光用的光源裝置的固體光源陣列20R、準(zhǔn)直透鏡陣列30R、聚光光學(xué)系統(tǒng) 40R、透射型漫射機(jī)構(gòu)50R及準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)60R，除了固體光源的構(gòu)成以外，分別具有與固體光源陣列20、準(zhǔn)直透鏡陣列30、聚光光學(xué)系統(tǒng)40、透射型漫射機(jī)構(gòu)50及準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)60基本同樣的構(gòu)成。固體光源24R除了作為色光生成紅色光(發(fā)光強(qiáng)度的峰值約640nm，參照圖 8(a))以外，具有與固體光源M基本同樣的構(gòu)成。構(gòu)成綠色光用的光源裝置的固體光源陣列220、準(zhǔn)直透鏡陣列230、聚光光學(xué)系統(tǒng) M0、熒光生成部251及準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)沈0，除了熒光生成部的構(gòu)成以外，分別具有與實(shí)施方式1中的第二照明裝置200的固體光源陣列220、準(zhǔn)直透鏡陣列230、聚光光學(xué)系統(tǒng)M0、熒光生成部250及準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)260基本同樣的構(gòu)成。熒光生成部251具有熒光層256，該熒光層256利用來自聚光光學(xué)系統(tǒng)40的藍(lán)色光生成包含綠色光(發(fā)光強(qiáng)度的峰值約570nm，參照圖8(b))的熒光，除此以外，具有與實(shí)施方式1中的熒光生成部250基本同樣的構(gòu)成。熒光層256包含含有將藍(lán)色光轉(zhuǎn)換成綠色的熒光體(例如β -SiAlON綠色熒光體)的層。
十字分色棱鏡90是合成來自各色光用的光源裝置的光的光學(xué)元件，具有與十字分色棱鏡600基本同樣的構(gòu)成。 色分離導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng)402具有與實(shí)施方式1中的色分離導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng)400基本同樣的構(gòu)成，但代替反射鏡420而具有分色鏡422，還具有反射鏡442。分色鏡422是反射綠色光并使藍(lán)色光通過的鏡體。反射鏡442是反射藍(lán)色光的反射鏡。此外，也可以在從分色鏡422到反射鏡440為止的光路中，設(shè)置用于防止因光的發(fā)散等所導(dǎo)致的光的利用效率降低的中繼透鏡。如上所述，實(shí)施方式3所涉及的照明裝置102，具有紅色光用的光源裝置、綠色光用的光源裝置及十字分色棱鏡，這與實(shí)施方式1所涉及的照明裝置100的情況不同，但由于具備具有多個固體光源M、24R的固體光源組(固體光源陣列20、20R)；和使來自聚光光學(xué)系統(tǒng)40、40R的光邊漫射邊通過的透射型漫射機(jī)構(gòu)50、50R，所以能夠使斑狀的光在漫射的基礎(chǔ)上入射于透鏡積分光學(xué)系統(tǒng)110、110R，與實(shí)施方式1所涉及的照明裝置100同樣，成為能夠兼顧得到高亮度的照明光和以高光利用效率得到亮度不均少的照明光的照明裝置。此外，實(shí)施方式3所涉及的照明裝置102除了具備紅色光用的光源裝置、綠色光用的光源裝置及十字分色棱鏡以外，具有與實(shí)施方式1所涉及的照明裝置100同樣的構(gòu)成，所以原樣具有與實(shí)施方式1所涉及的照明裝置100所具有的效果。根據(jù)上述的實(shí)施方式3所涉及的投影機(jī)1004，不具有第二照明裝置，并且照明裝置和色分離導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成與實(shí)施方式1所涉及的投影機(jī)1000的情況不同，但是由于具有能夠同時實(shí)現(xiàn)更高亮度化和以高利用效率得到亮度不均少的照明光的實(shí)施方式3所涉及的照明裝置102，所以與實(shí)施方式1所涉及的投影機(jī)1000同樣，能夠投影出高亮度且亮度不均少的投影圖像。另外，根據(jù)上述那樣的實(shí)施方式3所涉及的投影機(jī)1004，照明裝置102具備生成激發(fā)光(藍(lán)色光)的第二固體光源2M和利用在第二固體光源2M生成的激發(fā)光生成熒光 (綠色光)的熒光層對6，另外，作為固體光源組具備各自所生成的色光不同的多個固體光源組(固體光源陣列20及固體光源陣列20R)，所以能夠使用所希望的色光對高亮度彩色圖像進(jìn)行投影。以上，基于上述的實(shí)施方式說明了本發(fā)明，但本發(fā)明不限于上述的實(shí)施方式。在不脫離其主旨的范圍內(nèi)能夠在各種方式中實(shí)施，例如也能夠進(jìn)行如下的變形。(1)在上述各實(shí)施方式中，作為固體光源組及聚光光學(xué)系統(tǒng)，使用一個固體光源陣列及一個聚光光學(xué)系統(tǒng)(聚光透鏡)，但本發(fā)明不限于此。例如，也可以如圖9所示，作為固體光源組及聚光光學(xué)系統(tǒng)，使用多個固體光源及多個聚光光學(xué)系統(tǒng)。圖9是表示變形例 1所涉及的照明裝置103的光學(xué)系統(tǒng)的俯視圖。照明裝置103，如圖9所示，作為固體光源組及聚光光學(xué)系統(tǒng)，具備多個固體光源26 (附圖標(biāo)記僅顯示了右端的一個)及多個聚光光學(xué)系統(tǒng)42 (附圖標(biāo)記僅顯示了右端的一個)。此外，固體光源沈和聚光光學(xué)系統(tǒng)42的每一對通過筒狀的保持部46 (附圖標(biāo)記僅顯示右端的一個)固定。另外，保持部46固定于半球狀的固定用具48。如上所述，作為固體光源組及聚光光學(xué)系統(tǒng)，也可以使用多個固體光源及多個聚光光學(xué)系統(tǒng)。(2)在上述各實(shí)施方式中，對于一個聚光光學(xué)系統(tǒng)使用一個透射型漫射機(jī)構(gòu)，但本發(fā)明不限于此。例如，也可以如圖10及圖11所示，對兩個聚光光學(xué)系統(tǒng)使用一個透射型漫射機(jī)構(gòu)。圖10是表示變形例2所涉及的投影機(jī)1008的光學(xué)系統(tǒng)的俯視圖。圖11是從驅(qū)動裝置側(cè)觀察變形例2中的旋轉(zhuǎn)板71所見的圖。變形例2所涉及的照明裝置104中的透射型漫射機(jī)構(gòu)55，如圖10及圖11所示，使來自聚光光學(xué)系統(tǒng)40的藍(lán)色光邊漫射邊通過， 并且也使來自聚光光學(xué)系統(tǒng)40R的紅色光邊漫射邊通過。此外，在變形例2所涉及的投影機(jī)1008中，出射綠色光的第二照明裝置202(虛線圖示)與照明裝置104相比配置于紙面進(jìn)深方向，來自第二照明裝置202的綠色光在通過反射鏡組似4調(diào)整了光路的基礎(chǔ)上入射于聚光透鏡450G。如上所述，也可以對于兩個聚光光學(xué)系統(tǒng)使用一個透射型漫射機(jī)構(gòu)。(3)在上述各實(shí)施方式中，使用由熒光層所生成的綠色光，但本發(fā)明不限于此。也可以使用由固體光源所生成的綠色光。圖12是從驅(qū)動裝置側(cè)觀察變形例3中的旋轉(zhuǎn)板76 所見的圖。在該情況下，如圖12所示，也可以對于三個聚光光學(xué)系統(tǒng)使用一個透射型漫射機(jī)構(gòu)。另外，也可以對于三個以上的聚光光學(xué)系統(tǒng)使用一個透射型漫射機(jī)構(gòu)。(4)在上述實(shí)施方式2中，使用具有透射型漫射機(jī)構(gòu)M的旋轉(zhuǎn)板70，但本發(fā)明不限于此。圖13是從驅(qū)動裝置側(cè)觀察變形例4中的旋轉(zhuǎn)板78所見的圖。附圖標(biāo)記258所示的是利用藍(lán)色光生成綠色光的熒光生成部。例如，如圖13所示，也可以使用除了透射型漫射機(jī)構(gòu)還具有熒光生成部的旋轉(zhuǎn)板。(5)在上述各實(shí)施方式中，使用具有包括凸透鏡的微透鏡的透射型漫射機(jī)構(gòu)(微透鏡陣列漫射板)，但本發(fā)明不限于此。圖14是變形例5中的透射型漫射機(jī)構(gòu)58 (未圖示) 的入射面的放大圖。附圖標(biāo)記53所示的是包括凹透鏡的微透鏡。如圖14所示，也可以使用具有包括凹透鏡的微透鏡的透射型漫射機(jī)構(gòu)(微透鏡陣列漫射板)。(6)在上述各實(shí)施方式中，使用包括微透鏡陣列漫射板的透射型漫射機(jī)構(gòu)，但本發(fā)明不限于此。例如，還可以使用包括全息漫射板的透射型漫射機(jī)構(gòu)。通過設(shè)為這樣的構(gòu)成， 能夠降低伴隨使用透射型漫射機(jī)構(gòu)的光的損失，從而能夠進(jìn)一步提高光的利用效率。(7)在上述各實(shí)施方式中，使用在入射面?zhèn)刃纬捎形⑼哥R的微透鏡陣列漫射板，但本發(fā)明不限于此。也可以使用在出射面?zhèn)刃纬捎形⑼哥R的微透鏡陣列漫射板或者在入射面和出射面的雙方形成有微透鏡的微透鏡陣列漫射板。(8)在上述各實(shí)施方式中，使用包括入射面為雙曲面且出射面為平面的非球面平凸透鏡的準(zhǔn)直透鏡，但本發(fā)明不限于此。例如，也可以使用包括入射面為平面且出射面為橢圓面的非球面平凸透鏡的準(zhǔn)直透鏡。另外，代替包括一塊透鏡的準(zhǔn)直透鏡，也可以使用包括多個透鏡的準(zhǔn)直透鏡?？傊灰褂门c固體光源或第二固體光源對應(yīng)地設(shè)置并能夠使在對應(yīng)的固體光源或第二固體光源所生成的光大致平行化的準(zhǔn)直透鏡即可。(9)在上述各實(shí)施方式中，使用包括入射面為平面且出射面為雙曲面的非球面平凸透鏡的聚光光學(xué)系統(tǒng)，但本發(fā)明不限于此。例如，也可以使用包括入射面為橢圓面且出射面為平面的非球面平凸透鏡的聚光光學(xué)系統(tǒng)。另外，代替包括一塊透鏡的聚光光學(xué)系統(tǒng)，也可以使用包括多個透鏡的聚光光學(xué)系統(tǒng)?？傊?，只要使用能夠使來自準(zhǔn)直透鏡陣列的光聚光于規(guī)定的聚光位置的聚光光學(xué)系統(tǒng)即可。(10)在上述各實(shí)施方式中，使用包括半導(dǎo)體激光器的固體光源及第二固體光源， 但本發(fā)明不限于此。例如，也可以使用包括發(fā)光二極管的固體光源及第二固體光源。(11)在上述各實(shí)施方式中，使用透射型的投影機(jī)，但本發(fā)明不限于此。例如，也可以使用反射型的投影機(jī)。這里，所謂“透射型”是指如透射型的液晶光調(diào)制裝置等那樣作為光調(diào)制機(jī)構(gòu)的光調(diào)制裝置透射光的類型，所謂“反射型”是指如反射型的液晶光調(diào)制裝置等那樣作為光調(diào)制機(jī)構(gòu)的光調(diào)制裝置反射光的類型。在將本發(fā)明應(yīng)用于反射型的投影機(jī)的情況下，也能夠得到與透射型的投影機(jī)同樣的效果。(12)在上述實(shí)施方式1中，例示并說明了使用三個光調(diào)制裝置的投影機(jī)，但本發(fā)明不限于此。也能夠應(yīng)用于使用了一個、兩個或四個以上的光調(diào)制裝置的投影機(jī)。(13)本發(fā)明也能夠應(yīng)用于從觀察投影圖像的一側(cè)進(jìn)行投影的正面投影型投影機(jī)， 也能夠應(yīng)用于從與觀察投影圖像的一側(cè)相反的一側(cè)進(jìn)行投影的背面投影型投影機(jī)。(14)在上述各實(shí)施方式中，作為投影機(jī)的光調(diào)制裝置使用了液晶光調(diào)制裝置，但本發(fā)明不限于此。作為光調(diào)制裝置，一般來說只要是根據(jù)圖像信息調(diào)制入射光的裝置即可， 也可以使用微鏡型光調(diào)制裝置等。作為微鏡型光調(diào)制裝置，例如，能夠使用DMD(數(shù)字微鏡器件)(Tl (德州儀器)公司的商標(biāo))。(15)在上述各實(shí)施方式中，對將本發(fā)明的照明裝置應(yīng)用于投影機(jī)的例子進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不限于此。例如，也能夠?qū)⒈景l(fā)明的照明裝置應(yīng)用于其他的光學(xué)設(shè)備(例如， 光盤裝置、汽車的前大燈、照明設(shè)備等。)。
權(quán)利要求
1.一種照明裝置，其特征在于，具備 具有多個固體光源的固體光源組；將來自所述固體光源組的光聚光于規(guī)定的聚光位置的聚光光學(xué)系統(tǒng)； 與所述聚光光學(xué)系統(tǒng)隔著所述聚光位置而配置的準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)； 位于所述聚光位置的附近，使來自所述聚光光學(xué)系統(tǒng)的光邊漫射邊通過的透射型漫射機(jī)構(gòu)；和通過了所述透射型漫射機(jī)構(gòu)的光所入射的透鏡積分光學(xué)系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于 所述透射型漫射機(jī)構(gòu)包括微透鏡陣列漫射板。
3.如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于 所述透射型漫射機(jī)構(gòu)包括全息漫射板。
4.如權(quán)利要求1 3中的任一項(xiàng)所述的照明裝置，其特征在于構(gòu)成為，通過了所述透射型漫射機(jī)構(gòu)的光入射于所述透鏡積分光學(xué)系統(tǒng)中的有效區(qū)域的50%以上的面積。
5.如權(quán)利要求1 4中的任一項(xiàng)所述的照明裝置，其特征在于 所述固體光源包括半導(dǎo)體激光器。
6.如權(quán)利要求1 5中的任一項(xiàng)所述的照明裝置，其特征在于還具有位于所述聚光位置的附近并能夠通過驅(qū)動裝置而圍繞規(guī)定的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)板，所述透射型漫射機(jī)構(gòu)配置于所述旋轉(zhuǎn)板中的至少來自所述聚光光學(xué)系統(tǒng)的光通過的位置。
7.如權(quán)利要求1 6中的任一項(xiàng)所述的照明裝置，其特征在于構(gòu)成為，來自所述聚光光學(xué)系統(tǒng)的光入射于所述透射型漫射機(jī)構(gòu)上的一邊為Imm的正方形的區(qū)域內(nèi)。
8.一種投影機(jī)，其特征在于，具有 照明裝置；根據(jù)圖像信息對來自所述照明裝置的光進(jìn)行調(diào)制的光調(diào)制裝置；和對來自所述光調(diào)制裝置的光進(jìn)行投影的投影光學(xué)系統(tǒng)， 所述照明裝置具備具有多個固體光源的固體光源組； 將來自所述固體光源組的光聚光于規(guī)定的聚光位置的聚光光學(xué)系統(tǒng)； 與所述聚光光學(xué)系統(tǒng)隔著所述聚光位置而配置的準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)； 位于所述聚光位置的附近并使來自所述聚光光學(xué)系統(tǒng)的光邊漫射邊通過的透射型漫射機(jī)構(gòu)；和通過了所述透射型漫射機(jī)構(gòu)的光所入射的透鏡積分光學(xué)系統(tǒng)。
9.如權(quán)利要求8所述的投影機(jī)，其特征在于 所述透射型漫射機(jī)構(gòu)包括微透鏡陣列漫射板。
10.如權(quán)利要求8所述的投影機(jī)，其特征在于 所述透射型漫射機(jī)構(gòu)包括全息漫射板。
11.如權(quán)利要求8 10中的任一項(xiàng)所述的投影機(jī)，其特征在于構(gòu)成為，通過了所述透射型漫射機(jī)構(gòu)的光入射于所述透鏡積分光學(xué)系統(tǒng)中的有效區(qū)域的50%以上的面積。
12.如權(quán)利要求8 11中的任一項(xiàng)所述的投影機(jī)，其特征在于 所述固體光源包括半導(dǎo)體激光器。
13.如權(quán)利要求8 12中的任一項(xiàng)所述的投影機(jī)，其特征在于還具有位于所述聚光位置的附近并能夠通過驅(qū)動裝置而圍繞規(guī)定的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)板，所述透射型漫射機(jī)構(gòu)配置于所述旋轉(zhuǎn)板中的至少來自所述聚光光學(xué)系統(tǒng)的光通過的位置。
14.如權(quán)利要求8 13中的任一項(xiàng)所述的投影機(jī)，其特征在于還具有第二照明裝置；和根據(jù)圖像信息對來自該第二照明裝置的光進(jìn)行調(diào)制的第二光調(diào)制裝置，所述第二照明裝置具有生成激發(fā)光的第二固體光源；和利用在該第二固體光源生成的該激發(fā)光生成熒光的熒光層。
15.如權(quán)利要求8 14中的任一項(xiàng)所述的投影機(jī)，其特征在于還具有第二固體光源組；和根據(jù)圖像信息對來自該第二固體光源組的光進(jìn)行調(diào)制的第三光調(diào)制裝置，來自所述第二固體光源組的光的顏色與來自所述固體光源組的光的顏色不同。
全文摘要
本發(fā)明提供一種照明裝置及投影機(jī)，該照明裝置能夠兼顧得到高亮度的照明光和以高光利用效率得到亮度不均少的照明光。照明裝置(100)其特征在于，具備具有多個固體光源(24)的固體光源組(固體光源陣列(20))；將來自固體光源組的光聚光于規(guī)定的聚光位置的聚光光學(xué)系統(tǒng)(40)；與聚光光學(xué)系統(tǒng)(40)隔著聚光位置而配置并將來自聚光光學(xué)系統(tǒng)(40)的光大致平行化的準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)(60)；和用于使來自準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)(60)的光的面內(nèi)光強(qiáng)度分布均勻化的透鏡積分光學(xué)系統(tǒng)(110)，還具有位于聚光位置的附近并使來自聚光光學(xué)系統(tǒng)(40)的光邊漫射邊通過的透射型漫射機(jī)構(gòu)(50)。
文檔編號F21V5/04GK102385232SQ201110249528
公開日2012年3月21日 申請日期2011年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月27日
發(fā)明者秋山光一 申請人:精工愛普生株式會社