照明裝置、投影顯示裝置及直視型顯示裝置制造方法
【專利摘要】提供了一種能夠降低照明光的照明不均勻性的照明裝置，以及均使用此照明裝置的投影顯示裝置及直視型顯示裝置。照明光學(xué)系統(tǒng)包括各自包括固態(tài)發(fā)光器件的一個或多個光源；以及配置為允許從固態(tài)發(fā)光器件入射的光從中通過并從中射出的光學(xué)構(gòu)件，并且一個或多個光源中的芯片的至少一個由激光二極管構(gòu)成。光學(xué)構(gòu)件包括具有第一復(fù)眼透鏡和第二復(fù)眼透鏡的積分器，來自固態(tài)發(fā)光器件的光入射在第一復(fù)眼透鏡上，來自第一復(fù)眼透鏡的光入射在第二復(fù)眼透鏡上，所述積分器使利用從固態(tài)發(fā)光器件入射的光照明的預(yù)定照明區(qū)域中的光的亮度分布均勻化。入射在第一復(fù)眼透鏡的入射面上的光的亮度分布形狀的長軸方向不同于第一復(fù)眼透鏡中的單元的布置方向。
【專利說明】照明裝置、投影顯示裝置及直視型顯示裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及一種使用諸如激光二極管(LD)的固態(tài)發(fā)光器件的照明裝置、以及均包括該照明裝置的投影顯示裝置和直視型顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，不僅在辦公室中，而且在家庭中，已經(jīng)廣泛地使用了配置為將圖像投射在屏幕上的投影儀。投影儀用光閥調(diào)制來自光源的光，以生成圖像光，并將圖像光投射在屏幕上，以執(zhí)行顯示(例如，參見PTL1)。近來，在推介手掌大的超緊湊型投影儀、具有內(nèi)置超緊湊型投影儀的手機(jī)等。引用列表
[0003]專利文獻(xiàn)
[0004][PTL1]日本未經(jīng)審查的專利申請公開第2008-134324號
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]順便講一下，高亮度放電燈是用于投影儀的主要光源。然而，由于放電燈具有比較大的尺寸和較大的功耗，因此近年來，作為放電燈的替代，諸如發(fā)光二極管(LED )、激光二極管(LD)和有機(jī)EL (OLED)的固態(tài)發(fā)光器件吸引了人們的注意。這些固態(tài)發(fā)光器件不僅在尺寸和功耗方面而且在高可靠性方面都比放電燈更有利。
[0006]因此，在這種投影儀中，通常使用包括復(fù)眼透鏡等的積分器來實(shí)現(xiàn)照明光的亮度不均勻性的降低(使照明光的亮度均勻化)。然而，在一些情況下，即使使用此積分器，也可能不能充分降低照明光的亮度不均勻性(可能不能使亮度分布均勻化)，因此希望進(jìn)一步改
進(jìn)。`
[0007]因此，期望提供一種能夠降低照明光的亮度不均勻性的照明裝置，以及均包括此照明裝置的投影顯示裝置及直視型顯示裝置。
[0008]根據(jù)本公開的實(shí)施方式的照明裝置包括:各自包括固態(tài)發(fā)光器件的一個或多個光源，所述固態(tài)發(fā)光器件配置為從其光發(fā)射區(qū)域發(fā)出光，所述光發(fā)射區(qū)域包括一個或多個點(diǎn)狀或非點(diǎn)狀發(fā)光點(diǎn)；以及配置為允許從固態(tài)發(fā)光器件入射的光從中通過并從其射出的光學(xué)構(gòu)件。固態(tài)發(fā)光器件包括單個芯片或多個芯片，所述單個芯片配置為發(fā)出單個波長范圍內(nèi)的光或多個波長范圍內(nèi)的光，所述多個芯片配置為發(fā)出相同波長范圍內(nèi)的光或彼此不同的波長范圍內(nèi)的光，并且一個或多個光源中的芯片的至少一個由激光二極管配置而成。上述光學(xué)構(gòu)件包括具有第一復(fù)眼透鏡和第二復(fù)眼透鏡，且配置為使利用從固態(tài)發(fā)光器件入射的光照明的預(yù)定照明區(qū)域中的光的亮度分布均勻化的積分器，來自固態(tài)發(fā)光器件的光入射在第一復(fù)眼透鏡上，來自第一復(fù)眼透鏡的光入射在第二復(fù)眼透鏡上。第一和第二復(fù)眼透鏡中的每一個包括多個單元(cell)，并且入射在第一復(fù)眼透鏡的入射面上的光的亮度分布形狀的長軸方向不同于第一復(fù)眼透鏡中的單元的布置方向。
[0009]根據(jù)本公開的實(shí)施方式的投影顯示裝置包括:照明光學(xué)系統(tǒng)，配置為基于所輸入的圖像信號調(diào)制來自所述照明光學(xué)系統(tǒng)的光從而生成圖像光的空間調(diào)制器件，以及配置為投射由所述空間調(diào)制器件生成的所述圖像光的投影光學(xué)系統(tǒng)。安裝在投影顯示裝置中的照明光學(xué)系統(tǒng)包括與根據(jù)本公開的上述實(shí)施方式的照明裝置的組件相同的組件。
[0010]根據(jù)本公開的實(shí)施方式的直視型顯示裝置包括:照明光學(xué)系統(tǒng)，配置為基于所輸入的圖像信號調(diào)制來自所述照明光學(xué)系統(tǒng)的光從而生成圖像光的空間調(diào)制器件，配置為投射由所述空間調(diào)制器件生成的所述圖像光的投影光學(xué)系統(tǒng)，以及配置為顯示從所述投影光學(xué)系統(tǒng)投射的所述圖像光的透射型屏幕。安裝在直視型顯示裝置中的照明光學(xué)系統(tǒng)包括與根據(jù)本公開的上述實(shí)施方式的照明裝置的組件相同的組件。
[0011]在根據(jù)本公開的上述實(shí)施方式的照明裝置、投影顯示裝置及直視型顯示裝置中，入射在第一復(fù)眼透鏡的入射面上的光的亮度分布形狀的長軸方向不同于第一復(fù)眼透鏡中的單元的布置方向。因此，即使從包括由激光二極管配置而成的芯片的光源發(fā)出的光具有尖銳亮度分布形狀(例如，即使遠(yuǎn)場圖案(FFP)不具有圓形(各向同性形狀)(例如，即使FFP具有橢圓形狀)，這使得更容易在積分器中降低入射光的亮度不均勻性。
[0012]在根據(jù)本公開的上述實(shí)施方式的照明裝置、投影顯示裝置及直視型顯示裝置中，由于入射在第一復(fù)眼透鏡的入射面上的光的亮度分布形狀的長軸方向不同于第一復(fù)眼透鏡中的單元的布置方向，因此這使得更容易在積分器中降低入射光的亮度不均勻性。所以，允許降低照明光的亮度不均勻性，并能夠提高顯示圖像質(zhì)量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是示出了根據(jù)本公開的第一實(shí)施方式的投影儀的示意性配置的圖。
[0014]圖2是示出了圖1中所示的投影儀內(nèi)的光路的實(shí)例的圖。
[0015]圖3是示出了在芯片為頂部發(fā)光型的情況下的圖1中的光源的頂部配置和截面配置的一個實(shí)例的圖。
[0016]圖4是示出了在芯片為頂部發(fā)光型的情況下的圖1中的光源的頂部配置和截面配置的另一實(shí)例的圖。
[0017]圖5是示出了在芯片為頂部發(fā)光型的情況下的圖1中的光源的頂部配置和截面配置的又一實(shí)例的圖。
[0018]圖6是示出了在芯片為頂部發(fā)光型的情況下的圖1中的光源中的發(fā)光點(diǎn)的實(shí)例的圖。
[0019]圖7是示出了圖1中的光源的截面配置和在芯片為邊緣發(fā)光型的情況下當(dāng)從其光發(fā)射表面?zhèn)扔^察時(shí)固態(tài)發(fā)光器件的配置的一個實(shí)例的圖。
[0020]圖8是示出了圖1中的光源的截面配置和在芯片為邊緣發(fā)光型的情況下當(dāng)從其光發(fā)射表面?zhèn)扔^察時(shí)固態(tài)發(fā)光器件的配置的另一實(shí)例的圖。
[0021]圖9是示出了圖1中的光源的截面配置和在芯片為邊緣發(fā)光型的情況下當(dāng)從其光發(fā)射表面?zhèn)扔^察時(shí)固態(tài)發(fā)光器件的配置的又一實(shí)例的圖。
[0022]圖10是示出了當(dāng)圖7中的光源在XY平面上旋轉(zhuǎn)90度時(shí)的配置實(shí)例的圖。
[0023]圖11是示出了當(dāng)圖8中的光源在XY平面上旋轉(zhuǎn)90度時(shí)的配置實(shí)例的圖。
[0024]圖12是示出了當(dāng)圖9中的光源在XY平面上旋轉(zhuǎn)90度時(shí)的配置實(shí)例的圖。
[0025]圖13是示出了圖1中的復(fù)眼透鏡的示意性配置的圖。
[0026]圖14是示出了圖1中的光源中的發(fā)光點(diǎn)和FFP的配置實(shí)例的示意圖。[0027]圖15是示出了入射在布置在圖1中的前一階段的復(fù)眼透鏡上的光的亮度分布的實(shí)例的示意圖。
[0028]圖16是示出了圖1中的照明光學(xué)系統(tǒng)的主要部件的具體配置實(shí)例的透視圖。
[0029]圖17是示出了圖1中的光源中的發(fā)光點(diǎn)以及FFP的其他配置實(shí)例的示意圖。
[0030]圖18是示出了出現(xiàn)在布置在圖1中的投影儀中的后續(xù)階段的復(fù)眼透鏡上的光源圖像的實(shí)例的示意圖。
[0031]圖19是用于描述圖1中的照明區(qū)域的尺寸的示意圖。
[0032]圖20是示出了入射在根據(jù)比較例的投影儀中的前一階段的復(fù)眼透鏡上的光的亮度分布的示意圖。
[0033]圖21是用于描述圖20中所示的亮度分布的細(xì)節(jié)的特性圖。
[0034]圖22是示出了在根據(jù)比較例的投影儀中導(dǎo)致的亮度不均勻性的實(shí)例的圖。
[0035]圖23是用于描述根據(jù)第一實(shí)施方式的照明光學(xué)系統(tǒng)中的亮度不均勻性降低功能的圖。
[0036]圖24是示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的實(shí)例的特性實(shí)例的圖。
[0037]圖25是示出了根據(jù)第二實(shí)施方式的投影儀的示意性配置的圖。
[0038]圖26是示出了圖25中的照明光學(xué)系統(tǒng)的主要部件的具體配置實(shí)例的透視圖。
[0039]圖27是示出了布置在圖26所示的前一階段的復(fù)眼透鏡的具體配置實(shí)例的示意圖。
[0040]圖28是用于描述根據(jù)第二實(shí)施方式的照明光學(xué)系統(tǒng)中的亮度不均勻性降低功能的圖。
[0041]圖29是示出了布置在根據(jù)第二實(shí)施方式的前一階段的復(fù)眼透鏡的其他配置實(shí)例的示意圖。
[0042]圖30是示出了根據(jù)第三實(shí)施方式的投影儀的示意性配置的圖。
[0043]圖31是示出了圖30中的照明光學(xué)系統(tǒng)的主要部件的具體配置實(shí)例的透視圖。
[0044]圖32是用于描述圖31所示的變形透鏡的功能的示意圖。
[0045]圖33是用于描述根據(jù)第三實(shí)施方式的照明光學(xué)系統(tǒng)中的亮度不均勻性降低功能的圖。
[0046]圖34是示出了根據(jù)第四實(shí)施方式的投影儀的示意性配置的圖。
[0047]圖35是示出了圖34中的照明光學(xué)系統(tǒng)的主要部件的具體配置實(shí)例的透視圖。
[0048]圖36是用于描述圖35中所示的光路分支器件的【具體實(shí)施方式】及功能的示意圖。
[0049]圖37是用于描述根據(jù)第四實(shí)施方式的照明光學(xué)系統(tǒng)中的亮度不均勻性降低功能的圖。
[0050]圖38是示出了根據(jù)第五實(shí)施方式的投影儀的示意性配置的圖。
[0051]圖39是示出了根據(jù)適用于第一至第五實(shí)施方式的變形例I的投影儀的示意性配置的圖。
[0052]圖40是示出了根據(jù)適用于第一至第五實(shí)施方式的變形例2的投影儀的示意性配置的圖。
[0053]圖41是示出了圖40中的投影儀中的光路的實(shí)例的圖。
[0054]圖42是示出了根據(jù)適用于第一至第五實(shí)施方式的變形例3的光源的示意性配置的圖。
[0055]圖43是示出了圖42中的光源中的發(fā)光點(diǎn)的布置和FFP之間的關(guān)系的實(shí)例的圖。
[0056]圖44是示出了使用根據(jù)第一至第五實(shí)施方式，變形例I至3等的照明光學(xué)系統(tǒng)中的任一個的背投顯示裝置的示意性配置實(shí)例的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0057]下面將參考附圖詳細(xì)描述本技術(shù)的一些實(shí)施方式。要注意的是，以如下順序進(jìn)行描述。
[0058]1、第一實(shí)施方式(使入射到布置在前一階段的復(fù)眼透鏡上的光的亮度分布傾斜的實(shí)例)
[0059]2、第二實(shí)施方式(偏移(shift)布置在前一階段的復(fù)眼透鏡中的單元的位置的實(shí)例)
[0060]3、第三實(shí)施方式(照明光學(xué)系統(tǒng)中包括變形透鏡的實(shí)例)
[0061]4、第四實(shí)施方式(照明光學(xué)系統(tǒng)中包括光路分支器件的實(shí)例)
[0062]5、第五實(shí)施方式(照明光學(xué)系統(tǒng)中包括變形透鏡和光路分支器件的實(shí)例)
[0063]6、共同適用于第一至第五實(shí)施方式的變形例
[0064]變形例I (使用反射器件作為空間調(diào)制器件的實(shí)例)
[0065]變形例2 (照明光學(xué)系統(tǒng)中僅包括一個光源的實(shí)例)
[0066]變形例3 (光源中的芯片相對于光軸傾斜的實(shí)例)
[0067]其他變形例(各實(shí)施方式等的組合，背投顯示裝置的應(yīng)用例等)
[0068](第一實(shí)施方式)
[0069](投影儀I的整體配置)
[0070]圖1 (A)和圖1 (B)示出了根據(jù)本公開的第一實(shí)施方式的投影儀(投影儀I)的示意性配置。要注意的是，投影儀I對應(yīng)于本公開中的“投影顯示裝置”的具體實(shí)例。圖1
(A)示出了從上方(從y軸方向)觀察時(shí)的投影儀I的配置實(shí)例，圖1 (B)示出了從側(cè)面(從X軸方向)觀察時(shí)的投影儀I的配置實(shí)例。圖2 (A)和圖2 (B)示出了圖1中的投影儀I中的光路的實(shí)例。圖2 (A)示出了從上方(從y軸方向)觀察投影儀I時(shí)的光路的實(shí)例，圖2 (B)示出了從側(cè)面(從X軸方向)觀察投影儀I時(shí)的光路的實(shí)例。
[0071]通常，y軸指向垂直方向，X軸指向水平方向；然而，y軸可以指向水平方向，X軸可以指向垂直方向。要注意的是，在以下描述中，為了方便，y軸和X軸分別指向垂直方向和水平方向。而且，在以下描述中，“橫向”指的是X軸方向，“縱向”指的是y軸方向。
[0072]投影儀I例如包括照明光學(xué)系統(tǒng)1A、空間調(diào)制器件60和投影光學(xué)系統(tǒng)70，所述空間調(diào)制器件60基于所輸入的圖像信號調(diào)制來自照明光學(xué)系統(tǒng)IA的光，從而生成圖像光，所述投影光學(xué)系統(tǒng)70將由空間調(diào)制器件60生成的圖像光投射在反射屏幕2上。在此處，照明光學(xué)系統(tǒng)IA與本公開中的“照明裝置”的具體實(shí)例相對應(yīng)。
[0073](照明光學(xué)系統(tǒng)IA的配置)
[0074]照明光學(xué)系統(tǒng)IA提供光通量(light flux)，將該光通量施加給空間調(diào)制器件60的照明區(qū)域60A (被照表面)。要注意的是，根據(jù)需要，可在照明光學(xué)系統(tǒng)IA的光所通過的區(qū)域中包括任何光學(xué)器件。例如，可在照明光學(xué)系統(tǒng)IA的光所通過的區(qū)域中包括使來自照明光學(xué)系統(tǒng)IA的光中的除可見光以外的光衰減的濾光器等。
[0075]例如，如圖1 (A)和圖1 (B)所示，照明光學(xué)系統(tǒng)IA包括光源10AU0B和IOC ;稱合透鏡(指向角變換器件)20A.20B和20C ;光路組合器件30 ;積分器40 ;以及聚光透鏡50。光路組合器件30使來自光源10A、IOB和IOC的光組合在一起，并可由例如兩個分色鏡30A和30B構(gòu)成。積分器40使照明區(qū)域60A中的光的亮度分布均勻化，并可由例如一對復(fù)眼透鏡40A和40B構(gòu)成。耦合透鏡20A、光路組合器件30、積分器40和聚光透鏡50從更靠近光源IOA的一側(cè)開始沿光源IOA的光軸依次排列。光源IOB的光軸與光源IOA的光軸在分色鏡30A上正交，耦合透鏡20B和分色鏡30A從更靠近光源IOB的一側(cè)開始沿光源IOB的光軸依次排列。光源IOC的光軸與光源IOA的光軸在分色鏡30B上正交，耦合透鏡20C和分色鏡30B從更靠近光源IOC的一側(cè)開始沿光源IOC的光軸依次排列。
[0076]在這里，上述組件之中的耦合透鏡(指向角變換器件)20A、20B和20C以及積分器40與本公開中的“光學(xué)構(gòu)件(允許來自稍后描述的固態(tài)發(fā)光器件的入射光從中通過并從其射出的光學(xué)構(gòu)件)”的具體實(shí)例相對應(yīng)。
[0077]要注意的是，在圖1 (A)和圖1 (B)中，示出了這樣的情況，其中將投影儀I的各個組件(光源IOB和IOC以及耦合透鏡20B和20C除外)排列在平行于z軸的線段上；然而，投影儀I的一部分組件可排列在與z軸不平行的線段上。例如，盡管未示出，整個照明光學(xué)系統(tǒng)IA可以從圖1 (A)和圖1 (B)所示的狀態(tài)旋轉(zhuǎn)90°，以允許照明光學(xué)系統(tǒng)IA的光軸面向與z軸正交的方向。然而,在這種情況下,需要設(shè)置一種將從照明光學(xué)系統(tǒng)IA輸出的光引導(dǎo)至空間調(diào)制器件60的光學(xué)器件(例如，反射鏡)。而且，例如，光源10A、耦合透鏡20A和光路組合器件30可以從圖1 (A)和圖1 (B)所示的狀態(tài)旋轉(zhuǎn)90度，以允許其光軸面向與z軸正交的方向。在這種情況下，需要設(shè)置一種將從光路組合器件30輸出的光引導(dǎo)至積分器40的光學(xué)器件(例如，反射鏡)。
[0078](包括頂部發(fā)光型的芯片IlA的光源10AU0B和10C)
[0079]例如，如圖3 (A)和圖3 (B)至圖5 (A)和圖5 (B)所示，各光源10A、IOB和IOC均包括固態(tài)發(fā)光器件11和支撐固態(tài)發(fā)光器件11的封裝件12 (用于將固態(tài)發(fā)光器件11安裝在其上的基材)。換句話說，在這種情況下，各光源10AU0B和IOC均以固態(tài)發(fā)光器件11被支撐在基材上的封裝件的方式來形成。固態(tài)發(fā)光器件11從光發(fā)射區(qū)域發(fā)出光，光發(fā)射區(qū)域包括一個或多個點(diǎn)狀或非點(diǎn)狀的發(fā)光點(diǎn)。例如，如圖3 (A)和圖3 (B)所示，固態(tài)發(fā)光器件11可包括發(fā)出預(yù)定波長范圍內(nèi)的光的單個芯片11A，或者如圖4 (A)和圖4 (B)以及圖5 (A)和圖5 (B)所示，固態(tài)發(fā)光器件11可包括發(fā)出相同波長范圍內(nèi)的光或彼此不同的波長范圍內(nèi)的光的多個芯片11A。在固態(tài)發(fā)光器件11包括多個芯片IlA的情況下，例如，如圖4 (A)和圖4 (B)所示，這些芯片IlA例如可以在橫向上排列在一條直線上，或如圖5 (A)和圖5 (B)所示，這些芯片IlA例如可以在橫向和縱向上以網(wǎng)格形式排列。包括在固態(tài)發(fā)光器件11中的芯片IlA的數(shù)量在每個光源10AU0B和IOC中可以是不同的，或者在所有的光源10AU0B和IOC中可以是相同的。
[0080]在固態(tài)發(fā)光器件11包括單個芯片IlA的情況下，如圖3 (A)所示，固態(tài)發(fā)光器件11的尺寸(WvXWh)等于單個芯片IIA的尺寸(Wvi XWm)。另一方面，如圖4 (A)和圖5 (A)所示，在固態(tài)發(fā)光器件11包括多個芯片IlA的情況下，固態(tài)發(fā)光器件11的尺寸等于將所有芯片IlA聚集成的封裝件的尺寸。在多個芯片IlA在橫向上排列在一條直線上的情況下，固態(tài)發(fā)光器件11的尺寸(WvXWh)在圖4 (A)中的實(shí)例中等于WV1X2WH1。而且，在多個芯片IlA在橫向和縱向上以網(wǎng)格形式排列的情況下，固態(tài)發(fā)光器件11的尺寸(WvXWh)在圖5(A)中的實(shí)例中等于2WvlX2Wm。
[0081]各芯片IIA均由發(fā)光二極管(LED)、有機(jī)EL發(fā)光二極管(OLED)或激光二極管(LD)構(gòu)成。然而，在本實(shí)施方式中，光源10AU0B和IOC中包括的至少一個芯片IlA由LD構(gòu)成。要注意的是，除了由LD構(gòu)成的芯片IlA以外的芯片IlA可由LED、0LED和LD中的任一個構(gòu)成。
[0082]包括在光源10AU0B和IOC中的芯片IlA例如發(fā)出在每個光源10AU0B和IOC中不同的波長范圍的光。包括在光源IOA中的芯片IlA例如發(fā)出波長為約400nm至約500nm的光(例如，藍(lán)光)。包括在光源IOB中的芯片IlA例如發(fā)出波長約為約500nm至約600nm的光(例如，綠光)。包括在光源IOC中的芯片IlA例如發(fā)出波長為約600nm至約700nm的光(例如，紅光)。要注意的是，包括在光源IOA中的芯片IlA可發(fā)出除藍(lán)光以外的光(綠光或紅光)。而且，包括在光源IOB中的芯片IlA可發(fā)出除綠光以外的光(藍(lán)光或紅光)。此外，包括在光源IOC中的芯片IlA可發(fā)出除紅光以外的光(綠光或藍(lán)光)。
[0083]例如，如圖3 (A)和圖3 (B)至圖6 (A)、圖6 (B)和圖6 (C)所示，各芯片IlA具有尺寸小于芯片IlA的尺寸(WvXWh)的尺寸(Pvi XPhi)的發(fā)光點(diǎn)11B。發(fā)光點(diǎn)IlB與當(dāng)將電流注入芯片IlA以驅(qū)動芯片IlA時(shí)芯片IlA發(fā)出光的區(qū)域(光發(fā)射區(qū)域)相對應(yīng)。在芯片IlA由LED或OLED構(gòu)成的情況下，發(fā)光點(diǎn)IlB具有非點(diǎn)狀(平面狀)。在芯片IlA由LD構(gòu)成的情況下，發(fā)光點(diǎn)IlB具有小于LED或OLED的發(fā)光點(diǎn)IlB的點(diǎn)狀。
[0084]在固態(tài)發(fā)光器件11包括單個芯片IlA的情況下，例如，如圖6 (A)所示，發(fā)光點(diǎn)IlB的數(shù)量為一個。然而，如稍后描述的，在固態(tài)發(fā)光器件11具有單片配置(monolithicconfiguration)的情況下,發(fā)光點(diǎn)IlB的數(shù)量為兩個以上，并且這也適用于以下描述。另一方面，在固態(tài)發(fā)光器件11包括多個芯片IlA的情況下,如圖6 (B)和圖6 (C)所不,發(fā)光點(diǎn)IlB的數(shù)量等于芯片IlA的數(shù)量(然而，如上所述，固態(tài)發(fā)光器件11具有單片配置，發(fā)光點(diǎn)IlB的數(shù)量大于芯片Il A的數(shù)量)。在固態(tài)發(fā)光器件11包括單個芯片IlA的情況下，固態(tài)發(fā)光器件11的光發(fā)射區(qū)域的尺寸(PvXPh)等于發(fā)光點(diǎn)IlB的尺寸(PviXPhi)(固態(tài)發(fā)光器件11具有如上所述的單片配置的情況除外)。另一方面，在固態(tài)發(fā)光器件11包括多個芯片IlA的情況下，固態(tài)發(fā)光器件11的光發(fā)射區(qū)域的尺寸(PvXPh)等于包含所有芯片IlA的發(fā)光點(diǎn)IlB的最小可能包圍部(enclosure)的尺寸。在多個芯片IlA在橫向上排列在一條直線上的情況下，在圖6 (B)中的實(shí)例中，光發(fā)射區(qū)域的尺寸(PvXPh))大于PV1X2PH1且小
而且，在多個芯片IlA在橫向和縱向上以網(wǎng)格形式排列的情況下，在圖6 (C)中的實(shí)例中，光發(fā)射區(qū)域的尺寸(Pv X Ph)大于2PvlX2Pm且小于WvX Wh。
[0085](包括邊緣發(fā)光型的芯片IlA的光源10AU0B和10C)
[0086]在圖3 (A)和圖3 (B)至圖6 (A)、圖6 (B)和圖6 (C)中，描述了芯片IlA為頂部發(fā)光型作為實(shí)例，然而，芯片IlA可以為如稍后描述的邊緣發(fā)光型的情況。在該情況下，例如，如圖7 (A)和圖7 (B)至圖12 (A)、圖12 (B)和圖12 (C)所示，每個光源10AU0B和10C屬于罐形類型，其中將包括一個或多個邊緣發(fā)光芯片IlA的固態(tài)發(fā)光器件11容納在由管座13和管帽14包圍的內(nèi)部空間中。換句話說，在這種情況下，每個光源10AU0B和10C以內(nèi)藏固態(tài)發(fā)光器件11的封裝件的方式形成。[0087]管座13與管帽14 一起構(gòu)成每個光源10A、IOB和IOC的封裝件，并且例如包括支撐輔助底座15的支撐基板13A，布置在支撐基板13A的背面上的外框架基板13B，以及多個連接端子13C。
[0088]輔助底座15由具有導(dǎo)電和散熱特性的材料制成。支撐基板13A和外框架基板13B均由具有導(dǎo)電和散熱特性的基材構(gòu)成，其中形成有一個或多個絕緣通孔和一個或多個導(dǎo)電通孔。支撐基板13A和外框架基板13B例如可具有圓盤形狀，并被堆疊為使得其未示出的中心軸彼此重疊。外框架基板13B的直徑大于支撐基板13A的直徑。外框架基板13B的外邊緣是在具有沿外框基板13B的中心軸的法線的平面中從外框基板13B的中心軸沿放射方向(radiation direction)懸置的環(huán)形凸緣。當(dāng)在制造過程中將管帽14裝配到支撐基板13A時(shí)，凸緣具有確定基準(zhǔn)位置的作用。
[0089]多個連接端子13C至少穿透支撐基板13A。多個連接端子13C中的除了一個或多個端子以外的端子(在下文中，為了方便起見，被稱作端子“α ”)電連接至芯片IlA的各個電極(未示出)。例如，端子“ α ”在外框架基板13Β側(cè)突出較長，并在支撐基板13Α側(cè)突出較短。而且，多個連接端子13C中的除了上述端子“ α ”以外的端子(在下文中，為了方便起見，被稱作端子“β ”)電連接至所有芯片IlA中的其他電極(未示出)。例如，端子“β ”在外框架基板13Β側(cè)突出較長，并且端子“ β ”的更靠近支撐基材13Α定位的端部被嵌入在支撐基板13Α中。每個連接端子13C在外框架基材13Β側(cè)突出較長的部分與例如裝配在基板等中的部分相對應(yīng)。另一方面，多個連接端子13C在支撐基板13Α側(cè)突出較短的部分與通過電線16電連接至各芯片IlA的部分相對應(yīng)。多個連接端子13C嵌入在支撐基板13Α中的部分與例如通過支撐基板13Α和輔助底座15與所有芯片IlA電連接的部分相對應(yīng)。端子“ α ”由形成在支撐基板13Α和外框架基板13Β中的絕緣通孔支撐，并通過通孔與支撐基板13Α和外框架基板13Β絕緣和分離。此外，端子“ α ”通過上述絕緣構(gòu)件而彼此絕緣和分離。另一方面，端子“ β ”由形成在支撐基板13Α和外框架基板13Β中的導(dǎo)電通孔支撐，并與該通孔電連接。
[0090]管帽14用來密封固態(tài)發(fā)光器件11。管帽14例如具有上端和下端均具有開口的圓筒部14Α。圓筒部14Α的下端與支撐基板13Α的側(cè)表面相接觸，并且固態(tài)發(fā)光器件11布置在圓筒部14Α的內(nèi)部空間中。管帽14具有透光窗14Β，其被布置為封擋圓筒部14Α的上端的開口。透光窗14Β被布置在面向固態(tài)發(fā)光器件11的光發(fā)射表面的位置處,并且具有使從固態(tài)發(fā)光器件11輸出的光從其透過的功能。
[0091]因此，同樣在芯片IlA為邊緣發(fā)光型的情況下，固態(tài)發(fā)光器件11也從光發(fā)射區(qū)域發(fā)光，光發(fā)射區(qū)域包括一個或多個點(diǎn)狀或非點(diǎn)狀的發(fā)光點(diǎn)。固態(tài)發(fā)光器件11可包括例如發(fā)出預(yù)定波長范圍內(nèi)的光的單個芯片11Α，或發(fā)出相同波長范圍內(nèi)或彼此不同波長范圍內(nèi)的光的多個芯片11Α。在固態(tài)發(fā)光器件11包括多個芯片IlA的情況下，例如，如圖7 (A)和圖7 (B)以及圖8 (A)和圖8 (B)所示，這些芯片IlA可在橫向上排列在一條直線上，或者，如圖10 (A)和圖10 (B)以及圖11 (A)和圖11 (B)所示，這些芯片IlA可在縱向上排列在一條直線上。包括在固態(tài)發(fā)光器件11中的芯片IlA的數(shù)量在每個光源10AU0B和IOC中可以是不同的，或者在所有的光源10Α、10Β和IOC中可以是相同的。
[0092]在固態(tài)發(fā)光器件11包括單個芯片IlA的情況下，例如，如圖9 (B)和圖12 (B)所示，固態(tài)發(fā)光器件11的尺寸(WvXWh)等于單個芯片IlA的尺寸(Wvi XWhi)。然而，例如，如圖9 (C)和圖12 (C)所示，在固態(tài)發(fā)光器件11具有單片配置的情況下，配置如下所述，并且這也適用于以下描述。S卩，在圖9 (C)中的實(shí)例中，固態(tài)發(fā)光器件11的尺寸(WvXWh)大于WvlX2Wm，并且，在圖12 (C)中的實(shí)例中，固態(tài)發(fā)光器件11的尺寸(WvXWh)大于2WV1XWH1。另一方面，在固態(tài)發(fā)光器件11包括多個芯片IlA的情況下，如圖7 (B)、圖8 (B)、圖10 (B)和圖1l(B)所示，固態(tài)發(fā)光器件11的尺寸等于所有芯片IlA聚集其中的封裝件的尺寸。在多個芯片IlA在橫向上排列在一條直線上的情況下，在圖7 (B)中的實(shí)例中，固態(tài)發(fā)光器件11的尺寸(WvXWh)大于WV1X3WH1，并且，在圖8 (B)中的實(shí)例中大于Wvi X 2WH1。而且，在多個芯片IlA在縱向上排列在一條直線上的情況下，在圖10 (B)中的實(shí)例中，固態(tài)發(fā)光器件11的尺寸(WvX Wh)大于3WV1X Whi，并且，在圖11 (B)中的實(shí)施方式中大于2WV1X WH1。
[0093]各芯片IlA例如可由激光二極管(LD)構(gòu)成。然而，同樣在這種情況下，如上所述，光源10AU0B和IOC中包括的至少一個芯片IlA可由LD構(gòu)成。而且，除了由LD構(gòu)成的芯片IlA以外的其他芯片IlA可由LED、OLED和LD的任一個構(gòu)成。
[0094]例如，如圖7 (A)和圖7 (B)至圖12 (A)、圖12 (B)和圖12 (C)所示，各芯片IlA具有比芯片IlA的尺寸(WvXWh)小的尺寸(Pvi XPm)的發(fā)光點(diǎn)11B。發(fā)光點(diǎn)IlB與當(dāng)將電流注入芯片IlA以驅(qū)動芯片IlA時(shí)芯片IlA發(fā)出光的區(qū)域(光發(fā)射區(qū)域)相對應(yīng)。在芯片IlA由LD構(gòu)成的情況下，發(fā)光點(diǎn)IlB具有小于LED或OLED的發(fā)光點(diǎn)IlB的點(diǎn)狀。
[0095]在固態(tài)發(fā)光器件11包括單個芯片IlA的情況下，例如，如圖9 (B)和圖12 (B)所示，發(fā)光點(diǎn)IlB的數(shù)量為一個。然而，例如，如圖9 (C)和圖12 (C)所示，在固態(tài)發(fā)光器件11具有單片配置的情況下，發(fā)光點(diǎn)IlB的數(shù)量為兩個以上(此情況中為兩個)，并且這也適用于以下描述。另一方面，在固態(tài)發(fā)光器件11包括多個芯片IlA的情況下,例如,如圖7 (B)、圖8 (B)、圖10 (B)和圖11 (B)所示，發(fā)光點(diǎn)IlB的數(shù)量等于芯片IlA的數(shù)量。在這種情況下，在固態(tài)發(fā)光器件11包括單個芯片IlA的情況下，固態(tài)發(fā)光器件11的光發(fā)射區(qū)域的尺寸(PvXPh)等于發(fā)光點(diǎn)IlB的尺寸(PV1XPH1)。然而，例如，如圖9 (C)和圖12 (C)所示，在固態(tài)發(fā)光器件11具有單片配置的情況下，配置如下所述，并且這也適用于以下描述。即，在圖9 (C)中的實(shí)例中，固態(tài)發(fā)光器件11的光發(fā)射區(qū)域的尺寸(PvXPh)大于PviX2Pm且小于.※.。而且,在圖12 (C)中的實(shí)例中，固態(tài)發(fā)光器件11的光發(fā)射區(qū)域的尺寸(PvXPh大于2PvlXPm且小于WVXWH。另一方面,在固態(tài)發(fā)光器件11包括多個芯片IlA的情況下，固態(tài)發(fā)光器件11的光發(fā)射區(qū)域的尺寸(PvXPh)等于包含所有芯片IlA的發(fā)光點(diǎn)IlB的最小可能包圍部的尺寸。在多個芯片IlA在橫向上排列在一條直線上的情況下，在圖7 (B)中的實(shí)例中，光發(fā)射區(qū)域的尺寸·(PvXPh)大于PV1X3PH1且小于WVXWH。類似地，在圖8 (B)中的實(shí)例中，光發(fā)射區(qū)域的尺寸(PvXPh)大于PvlX2Pm且小于WVXWH。而且，在多個芯片IlA在縱向上排列在一條直線上的情況下，在圖10 (B)中的實(shí)例中，光發(fā)射區(qū)域的尺寸(PvXPh)大于3PV1XPH1且小于WVXWH。類似地，在圖11 (B)中的實(shí)例中，光發(fā)射區(qū)域的尺寸(PvXPh)大于2Pv1XPh1且小于WvX Wh。
[0096]例如，如圖2 (A)和圖2 (B)所示，耦合透鏡20A將從光源IOA發(fā)出的光轉(zhuǎn)變成基本上平行的光，并轉(zhuǎn)換從光源IOA發(fā)出的光的指向角(θ Η，θν)以等于或接近平行光的指向角。耦合透鏡20Α布置在從光源IOA發(fā)出的光的指向角內(nèi)的光所入射的位置中。例如，如圖2 (A)和圖2 (B)所示，耦合透鏡20Β將從光源IOB發(fā)出的光轉(zhuǎn)變成基本上平行的光，并轉(zhuǎn)換從光源IOB發(fā)出的光的指向角(ΘΗ，θν)以等于或接近平行光的指向角。耦合透鏡20B布置在從光源IOB發(fā)出的光的指向角內(nèi)的光所入射的位置中。例如，如圖2 (A)和圖2(B)所示，耦合透鏡20C將從光源IOC發(fā)出的光轉(zhuǎn)變成基本上平行的光，并轉(zhuǎn)換從光源IOC發(fā)出的光的指向角(ΘΗ，θν)以等于或接近平行光的指向角。耦合透鏡20C布置在從光源IOC發(fā)出的光的指向角內(nèi)的光所入射的位置中。換句話說，耦合透鏡20Α、20Β和20C分別針對光源10AU0B和IOC布置(針對各個封裝件)。要注意的是，每個耦合透鏡20Α、20Β和20C可由單個透鏡，或者多個透鏡構(gòu)成。
[0097]每個分色鏡30Α和30Β均可包括一個具有波長選擇性的反射鏡。要注意的是，例如，上述反射鏡通過蒸發(fā)多層干涉膜來形成。例如，如圖2 (A)和圖2 (B)所示，分色鏡30Α使從反射鏡的背面入射的光(從光源IOA入射的光)朝著反射鏡的前面?zhèn)鬏?，并且，使從反射鏡的前面入射的光(從光源IOB入射的光)由反射鏡反射。另一方面，如圖2 (A)和圖2
(B)所示，分色鏡30Β使從反射鏡的背面入射的光(從分色鏡30Α入射的光源IOA和IOB的光)朝著反射鏡的前面?zhèn)鬏?，并且，使從反射鏡的前面入射的光(從光源IOC入射的光)由反射鏡反射。因此，光路組合器件30使從光源10Α、IOB和IOC發(fā)出的各個光通量組合成單個光通量。
[0098]例如，如圖13 (A)和圖13 (B)所示，復(fù)眼透鏡40Α和40Β均由以預(yù)定布置(在此情況中，為5X5 (垂直X水平)的矩陣形式)排列的多個透鏡(單元)構(gòu)成。換句話說，每個復(fù)眼透鏡40Α和40Β中的單元沿各布置方向，即，彼此正交的橫向(X軸方向或第一方向)和縱向(y軸方向或第二方向)排列。包括在復(fù)眼透鏡40B中的多個單元42排列為分別面向復(fù)眼透鏡40A的各單元41。復(fù)眼透鏡40A (第一復(fù)眼透鏡)布置在復(fù)眼透鏡40B的焦點(diǎn)位置中(或大致焦點(diǎn)位置中)，并且復(fù)眼透鏡40B布置在復(fù)眼透鏡40A的焦點(diǎn)位置中(或大致焦點(diǎn)位置中)。因此，積分器40使通過復(fù)眼透鏡40A分離單個光通量來形成的多個光通量聚焦在復(fù)眼透鏡40B圖像側(cè)的透鏡面附近，由此在其上形成二次光源面(光源圖像)。該二次光源面位于與投影光學(xué)系統(tǒng)70的入射光瞳共軛的平面上。然而，二次光源面不一定精確地位于與投影光學(xué)系統(tǒng)70的入射光瞳共軛的平面上，并且可位于設(shè)計(jì)允許的范圍內(nèi)。要注意的是，復(fù)眼透鏡40A和40 B可 一體地形成為一個裝置。
[0099]通常，從光源10AU0B和IOC發(fā)出的光通量均具有在垂直于其傳播方向的平面中不均勻的強(qiáng)度分布(例如，亮度分布)。因此，當(dāng)將這些光通量直接引導(dǎo)至照明區(qū)域60A (被照表面)時(shí)，照明區(qū)域60A中的亮度分布(亮度分布)變得不均勻。另一方面，如上所述，當(dāng)通過積分器40將從光源10AU0B和IOC發(fā)出的光通量分成多個光通量并以重疊方式將多個光通量引導(dǎo)至照明區(qū)域60A時(shí)，使照明區(qū)域60A上的亮度分布變得均勻(使得能夠降低亮度分布的不均勻性)。
[0100]聚光透鏡50聚集來自光源并由積分器40形成的光通量，以利用該光通量重疊地照明該照明區(qū)域60A。
[0101]空間調(diào)制器件60基于與光源10A、10B和IOC的波長分量相對應(yīng)的彩色圖像信號二維地調(diào)制來自照明光學(xué)系統(tǒng)IA的光通量，從而生成圖像光。例如，如圖2 (A)和圖2 (B)所示，空間調(diào)制器件60為透射型器件，或可以例如由透射型液晶面板構(gòu)成。
[0102]【投影儀I的特征部分的配置】
[0103]接下來，下面將對根據(jù)本實(shí)施方式的投影儀I的特征部分進(jìn)行描述。
[0104](第一特征部分)[0105]首先，在本實(shí)施方式中，光源10AU0B和IOC的一個或兩個中包括的芯片IlA由LD (例如，半導(dǎo)體激光器)構(gòu)成。因此,例如,如圖14所示，從由LD構(gòu)成的芯片IlA中的發(fā)光點(diǎn)IlB發(fā)出的激光具有遠(yuǎn)場圖案(FFP)較尖銳的亮度分布形狀。換句話說，在該激光中，F(xiàn)FP的形狀是各向異性的(例如，在此情況中為橢圓形)(參照圖14中的參考編號P10)而不是圓形(各向同性)。
[0106]然后，在本實(shí)施方式中，例如，如圖15 (A)和圖15 (B)所示，入射在復(fù)眼透鏡40A的入射面(光入射面)上的光的亮度分布Lind的形狀(亮度分布形狀)的長軸方向不同于復(fù)眼透鏡40A的單元41的布置方向。更具體地，入射光的亮度分布Lind的長軸方向和短軸方向不同于單元41的布置方向(橫向(X軸方向))和縱向(y軸方向)。換句話說，如圖15 (A)和圖15 (B)所示，亮度分布Lind的長軸方向和單元41的布置方向的任何一個(在此情況中X軸方向)彼此不重合，并形成預(yù)定角度“ Θ ”(傾斜角或旋轉(zhuǎn)角)。因此，如將在后面詳細(xì)描述的，在積分器40中更容易降低入射光的亮度不均勻性。而且，例如，如圖15 (A)所示，優(yōu)選將角度“ Θ ”設(shè)置為基本上等于(優(yōu)選等于)由復(fù)眼透鏡40A橫向上的整個長度(周期)和單元41的縱向上的尺寸hFELIV形成的角。換句話說，角度“ Θ ”優(yōu)選滿足以下關(guān)系式。因此，如將在后面詳細(xì)描述的，在積分器40中容易降低入射光的亮度不均勻性。要注意的是，如將在后面詳細(xì)描述的(參照圖21 (A)和圖21 (B))，圖15 (A)和圖15 (B)中所示的術(shù)語“入射光的亮度分布Lind的形狀(亮度分布形狀)”等指的是表示預(yù)定強(qiáng)度值(亮度值)的等高線(等照度線)的形狀，這也適用于以下描述。
[0107]" Θ tarT1 [hFELlv/ (hFEL1H X nH)]
[0108]其中，hFEUH是復(fù)眼透鏡40A的一個單元41在第一方向上的尺寸，
[0109]hFELlv是復(fù)眼透鏡40A的一個單元41在第二方向上的尺寸，
[0110]nH是復(fù)眼透鏡40A中沿第一方向排列的單元41的數(shù)量(單元數(shù)量)。
[0111]在這種情況下，例如，如圖16所示，亮度分布Lind的長軸方向相對于單元41的布置方向的傾斜(旋轉(zhuǎn))可通過光源10A、10B和IOC等的傾斜(旋轉(zhuǎn))來實(shí)現(xiàn)。換句話說，可通過旋轉(zhuǎn)由LD構(gòu)成的芯片IlA本身、通過旋轉(zhuǎn)固態(tài)發(fā)光器件11 (包括由LD構(gòu)成的芯片11A)或旋轉(zhuǎn)光源10AU0B和IOC等，來實(shí)現(xiàn)亮度分布Lind的長軸方向相對于單元41的布置方向的傾斜(旋轉(zhuǎn))。更具體地，在這些情況下，由LD構(gòu)成的芯片IlA被傾斜(旋轉(zhuǎn))以使從由LD構(gòu)成的芯片IlA的發(fā)光點(diǎn)IlB發(fā)出的激光的FFP的長軸方向(和短軸方向)不同于復(fù)眼透鏡40A的縱向和橫向(第一方向和第二方向)。然而，亮度分布Lind的長軸方向相對于單元41的布置方向的傾斜(旋轉(zhuǎn))不限于該實(shí)例，并且例如可以通過使照明光學(xué)系統(tǒng)IA中的任何其他光學(xué)構(gòu)件(例如，耦合透鏡20A、20B和20C，分色鏡30A和30B等)傾斜(旋轉(zhuǎn))來實(shí)現(xiàn)。
[0112](第二特征部分)
[0113]此外，在本實(shí)施方式中，在為光源10AU0B和IOC的至少一個光源(第一光源)中的由LD構(gòu)成的芯片IlA設(shè)置多個發(fā)光點(diǎn)IlB的情況下，優(yōu)選采用以下配置。換句話說，從各個發(fā)光點(diǎn)IlB發(fā)出的光的FFP的短軸方向優(yōu)選與和上述光學(xué)構(gòu)件(在此情況中為積分器40)的光軸(在此情況中在z軸方向上)正交的平面(在此情況中在xy平面中)中的短軸方向(在此情況中為y軸方向)基本上一致(或優(yōu)選一致)。換句話說，在上述第一光源中，從各個發(fā)光點(diǎn)IlB發(fā)出的光的FFP的短軸方向與投影儀I的外部形狀(例如，矩形殼體)的短軸方向基本上一致(或優(yōu)選一致)。而且，在上述第一光源發(fā)出兩個或更多彼此不同波長范圍的光的情況下，從各個發(fā)光點(diǎn)IlB發(fā)出的兩個或更多波長范圍的光的FFP的長軸方向優(yōu)選基本上一致(或優(yōu)選一致)。
[0114]更具體地，在圖17 (A)所示的實(shí)例中，在上述第一光源中包括有由LD構(gòu)成的兩個芯片11A-1和11A-2，并由此包括有均包括活性層110的發(fā)光點(diǎn)(近場圖案:NFP) 11B-1和11B-2。另一方面，在圖17 (B)中的實(shí)例中(在前述單片配置的實(shí)例中)，在上述第一光源中包括有一個由LD構(gòu)成的芯片11A，并為芯片IlA設(shè)置兩個發(fā)光點(diǎn)11B-1和11B-2。然后，在這種情況下，相同波長范圍或彼此不同的波長范圍的光從發(fā)光點(diǎn)11B-1和11B-2發(fā)出。在這種情況下，從發(fā)光點(diǎn)11B-1和11B-2發(fā)出的光的FFP (參照附圖中的參考編號P11、P12、P21和P22)的每個短軸方向(在這種情況下為I軸方向)與和積分器40的光軸正交的平面中的短軸方向(在這種情況下為y軸方向)一致。而且，從發(fā)光點(diǎn)IIB-1和11B-2發(fā)出的光的FFP的長軸方向(在這種情況下為X軸方向)彼此一致。
[0115](第三特征部分)
[0116]此外，在本實(shí)施方式中，優(yōu)選的是，耦合透鏡20A、20B和20C的焦距以及復(fù)眼透鏡40A和40B的焦距被確定為使由復(fù)眼透鏡40A的各個單元41形成在復(fù)眼透鏡40B上的每個光源圖像S的尺寸不超過復(fù)眼透鏡40B的一個單元42的尺寸，這可由以下表達(dá)式(I)至
(3)表示。而且，如圖18所示的那樣被示意性地描述。圖18示出了復(fù)眼透鏡40A和40B中的每個單元具有除了 I以外的水平-垂直比(縱橫比)。要注意的是，稍后將對圖18進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0117]Ii1=P1* (fFEL/fCLi) =/<hFEL2...(O
[0118]h2=P2* (fFEL/fcL2) =/<hFEL2...( 2 )
[0119]h3=P3* (fFEL/fCL3) =/<hFEL2...( 3 )
[0120]其中Ii1是由來自光源IOA的光形成的光源圖像S (光源圖像SI)的尺寸，
[0121]h2是由來自光源IOB的光形成的光源圖像S (光源圖像S2)的尺寸，
[0122]h3是由來自光源IOC的光形成的光源圖像S (光源圖像S3)的尺寸，
[0123]P1是包括在光源IOA中的固態(tài)發(fā)光器件11的光發(fā)射區(qū)域的尺寸，
[0124]P2是包括在光源IOB中的固態(tài)發(fā)光器件11的光發(fā)射區(qū)域的尺寸，
[0125]P3是包括在光源IOC中的固態(tài)發(fā)光器件11的光發(fā)射區(qū)域的尺寸，
[0126]fFEL是每個復(fù)眼透鏡40A和40B的焦距，
[0127]fCL1是耦合透鏡20A的焦距，
[0128]fCL2是耦合透鏡20B的焦距，
[0129]fCL3是耦合透鏡20C的焦距，
[0130]hFEL2是復(fù)眼透鏡40B的一個單元42的尺寸。
[0131]要注意的是，在包括在光源IOA中的固態(tài)發(fā)光器件11包括單個芯片IlA的情況下，P1等于該芯片IlA的發(fā)光點(diǎn)IlB的尺寸。同樣地，在包括在光源IOB中的固態(tài)發(fā)光器件11包括單個芯片IlA的情況下，P2等于該芯片IlA的發(fā)光點(diǎn)IlB的尺寸，并且，在包括在光源IOC中的固態(tài)發(fā)光器件11包括單個芯片IlA的情況下，P3等于該芯片IlA的發(fā)光點(diǎn)IlB的尺寸。在包括在光源IOA中的固態(tài)發(fā)光器件11包括多個芯片IlA的情況下，P1等于包含所有芯片IlA的發(fā)光點(diǎn)IlB的最小可能包圍部的尺寸。同樣地，在包括在光源IOB中的固態(tài)發(fā)光器件11包括多個芯片IlA的情況下，P2等于包含所有芯片IlA的發(fā)光點(diǎn)IlB的最小可能包圍部的尺寸。在包括在光源IOC中的固態(tài)發(fā)光器件11包括多個芯片IlA的情況下，P3等于包含發(fā)光點(diǎn)IlB的最小可能包圍部的尺寸。此外，在耦合透鏡20A由多個透鏡構(gòu)成的情況下，fa:為透鏡的組合焦距。同樣地，在耦合透鏡20B由多個透鏡構(gòu)成的情況下，fCL2為透鏡的組合焦距。在耦合透鏡20C由多個透鏡構(gòu)成的情況下，fCL3為透鏡的組合焦距。
[0132]這里，可以建立以下表達(dá)式(4 )至(6 )作為與上述表達(dá)式(I)至(3 )大致等價(jià)的表達(dá)式。在固態(tài)發(fā)光器件11的光發(fā)射區(qū)域的尺寸與固態(tài)發(fā)光器件11的尺寸大致相等的情況下，這些表達(dá)式(4)至(6)是尤其有用的。
[0133]Ii1=W1* (fFEL/fCLi) =/<hFEL2 …⑷
[0134]h2=W2* (fFEL/fcL2) =/<hFEL2...( 5 )
[0135]h3=ff3* (fFEL/fCL3) =/<hFEL2 …(6)
[0136]其中W1是包括在光源IOA中的固態(tài)發(fā)光器件11的尺寸，
[0137]W2是包括在光源IOB中的固態(tài)發(fā)光器件11的尺寸，
[0138]W3是包括在光源IOC中的固態(tài)發(fā)光器件11的尺寸。
[0139]要注意的是，在固態(tài)發(fā)光器件11包括單個芯片IlA的情況下，W等于該芯片IlA的尺寸。而且，在固態(tài)發(fā)光器件11包括多個芯片IlA的情況下，當(dāng)將所有的芯片IlA的組合視為單個芯片時(shí)，W等于單個芯片的尺寸。
[0140]順便說一句，在本實(shí)施方式中，例如，如圖13 (A)和圖13 (B)所示，在復(fù)眼透鏡40A和40B中的每個單元41和42具有除了的I以外的水平-垂直比(縱橫比)的情況下，耦合透鏡20A、20B和20C的焦距以及復(fù)眼透鏡40A和40B的焦距優(yōu)選滿足以下六個關(guān)系式(表達(dá)式(7)至(12))。而且，優(yōu)選的是，耦合透鏡20A、20B和20C的垂直焦距和水平焦距的比(變形比)(fCUH/faiv，fcL2H/fcL2Y和fa3H/fa3V)分別與復(fù)眼透鏡40B中的每個單元42的尺寸的水平-垂直比的倒數(shù)(hFEm/hFEm)相等，并且照明光學(xué)系統(tǒng)IA采用變形光學(xué)系統(tǒng)。例如，在復(fù)眼透鏡40B中的每個單元42具有在第一方向(例如，橫向)上延長的形狀的情況下，焦距fa1V，fCL2v和fa3V分別長于焦距fam，fCL2H和的耦合透鏡被用作耦合透鏡20A、20B和20C。以下表達(dá)式(7)至(12)如圖18中示意性地示出。
[0141]h1H-P1H* (fFELH/fCL1H)-/〈hFEL2H...(7)
[01 42] h2H-P2H* (f FELIl/f CL2H) hFEL2H...( 8 )
[0143]h3H-P3H* (fFEm/fCL3H) hFEL2H...(9)
[0144]hlv-Plv* (fFELV/fCLlv)-/〈hFEL2V...(10)
[01 45] h2v-P2v* (fFELv/fCL2V) hpEL2V...( I I )
[0146]h3V-P3V* (fFELV/fCL3V)-/〈hFEL2V...(12)
[0147]其中h1H是由來自光源IOA的光形成的光源圖像S (光源圖像SI)在第一方向(例如，橫向)上的尺寸，
[0148]h2H是由來自光源IOB的光形成的光源圖像S (光源圖像S2)在第一方向(例如，橫向)上的尺寸，
[0149]h3H是由來自光源IOC的光形成的光源圖像S (光源圖像S3)在第一方向(例如,橫向)上的尺寸，
[0150]hlv是由來自光源IOA的光形成的光源圖像S (光源圖像SI)在與第一方向正交的第二方向(例如，縱向)上的尺寸，
[0151]h2V是由來自光源IOB的光形成的光源圖像S (光源圖像S2)在與第一方向正交的第二方向(例如，縱向)上的尺寸，
[0152]h3V是由來自光源IOC的光形成的光源圖像S (光源圖像S3)在與第一方向正交的第二方向(例如，縱向)上的尺寸，
[0153]Pih是包括在光源IOA中的固態(tài)發(fā)光器件11的光發(fā)射區(qū)域在第一方向或與其相對應(yīng)的方向上的尺寸，
[0154]P2h是包括在光源IOB中的固態(tài)發(fā)光器件11的光發(fā)射區(qū)域在第一方向或與其相對應(yīng)的方向上的尺寸，
[0155]P3h是包括在光源IOC中的固態(tài)發(fā)光器件11的光發(fā)射區(qū)域在第一方向或與其相對應(yīng)的方向上的尺寸，
[0156]Piv是包括在光源IOA中的固態(tài)發(fā)光器件11的光發(fā)射區(qū)域在第二方向或與其相對應(yīng)的方向上的尺寸，
[0157]P2v是包括在光源IOB中的固態(tài)發(fā)光器件11的光發(fā)射區(qū)域在第二方向或與其相對應(yīng)的方向上的尺寸，
[0158]P3v是包括在光源IOC中的固態(tài)發(fā)光器件11的光發(fā)射區(qū)域在第二方向或與其相對應(yīng)的方向上的尺寸，
[0159]fFELH是每個復(fù)眼透鏡40A和40B在第一方向上的焦距，
[0160]fFELV是復(fù)眼透鏡40A和40B在第二方向上的焦距，
[0161]fCL1H是耦合透鏡20A在第一方向或與其相對應(yīng)的方向上的焦距，
[0162]fCL2H是耦合透鏡20B在第一方向或與其相對應(yīng)的方向上的焦距，
[0163]fCL3H是耦合透鏡20C在第一方向或與其相對應(yīng)的方向上的焦距，
[0164]fCLlv是耦合透鏡20A在第二方向或與其相對應(yīng)的方向上的焦距，
[0165]fCL2V是耦合透鏡20B在第二方向或與其相對應(yīng)的方向上的焦距，
[0166]fCL3V是耦合透鏡20C在第二方向或與其相對應(yīng)的方向上的焦距，
[0167]hFEL2H是復(fù)眼透鏡40B的一個單元42在第一方向上的尺寸，
[0168]hFEL2V是復(fù)眼透鏡40B的一個單元42在第二方向上的尺寸。
[0169]如本文所使用的，在光源10A、10B和IOC以及耦合透鏡20A、20B和20C沿積分器40的光軸排列的情況下，術(shù)語“第一方向或與其相對應(yīng)的方向”指的是第一方向。與此同時(shí)，在光源10A、IOB和IOC以及耦合透鏡20A、20B和20C沿偏離積分器40的光軸的光路排列的情況下，術(shù)語“第一方向或與其相對應(yīng)的方向”指的是與沿從光源10AU0B和IOC到積分器40的光路排列的光學(xué)器件的布局相關(guān)的對應(yīng)于第一方向的方向。
[0170]而且，如本文所使用的，在光源10AU0B和IOC以及耦合透鏡20A、20B和20C沿積分器40的光軸排列的情況下，術(shù)語“第二方向或與其相對應(yīng)的方向”指的是第二方向。而且，在光源10A、IOB和IOC以及耦合透鏡20A、20B和20C沿偏離積分器40的光軸的光路排列的情況下，術(shù)語“第二方向或與其相對應(yīng)的方向”指的是與沿從光源10AU0B和IOC到積分器40的光路排列的光學(xué)器件的布局而相關(guān)的對應(yīng)于第二方向的方向。
[0171]要注意的是，在包括在光源IOA中的固態(tài)發(fā)光器件11包括單個芯片IlA的情況下，Pih等于該芯片IlA的發(fā)光點(diǎn)IIB在第一方向上或與其相對應(yīng)的方向上的尺寸。同樣地，在包括在光源IOB中的固態(tài)發(fā)光器件11包括單個芯片IlA的情況下，P2h等于該芯片IlA的發(fā)光點(diǎn)IlB在第一方向上或與其相對應(yīng)的方向上的尺寸。在包括在光源IOC中的固態(tài)發(fā)光器件11包括單個芯片IlA的情況下，P3h等于該芯片IlA的發(fā)光點(diǎn)IlB在第一方向上或與其相對應(yīng)的方向上的尺寸。而且，在包括在光源IOA中的固態(tài)發(fā)光器件11包括多個芯片IlA的情況下，Pih等于包含所有芯片IlA的發(fā)光點(diǎn)IlB的最小可能包圍部在第一方向上或與其相對應(yīng)的方向上的尺寸。同樣地，在包括在光源IOB中的固態(tài)發(fā)光器件11包括多個芯片IlA的情況下，P2h等于包含所有芯片IlA的發(fā)光點(diǎn)IlB的最小可能包圍部在第一方向上或與其相對應(yīng)的方向上的尺寸。在包括在光源IOC中的固態(tài)發(fā)光器件11包括多個芯片IlA的情況下，P3h等于包含所有芯片IlA的發(fā)光點(diǎn)IlB的最小可能包圍部在第一方向上或與其相對應(yīng)的方向上的尺寸。與此同時(shí)，在包括在光源IOA中的固態(tài)發(fā)光器件11包括單個芯片IlA的情況下，Piv等于該芯片IlA的發(fā)光點(diǎn)IlB在第二方向或與其相對應(yīng)的方向上的尺寸。同樣地，在包括在光源IOB中的固態(tài)發(fā)光器件11包括單個芯片IlA的情況下，P2v等于該芯片IlA的發(fā)光點(diǎn)IlB在第二方向或與其相對應(yīng)的方向上的尺寸。在包括在光源IOC中的固態(tài)發(fā)光器件11包括單個芯片IlA的情況下，P3v等于該芯片IlA的發(fā)光點(diǎn)IlB在第二方向或與其相對應(yīng)的方向上的尺寸。而且，在包括在光源IOA中的固態(tài)發(fā)光器件11包括多個芯片IlA的情況下，Piv等于包含所有芯片IlA的發(fā)光點(diǎn)IlB的最小可能包圍部在第二方向或與其相對應(yīng)的方向上的尺寸。同樣地，在包括在光源IOB中的固態(tài)發(fā)光器件11包括多個芯片IlA的情況下，P2v等于包含所有芯片IlA的發(fā)光點(diǎn)IlB的最小可能包圍部在第二方向或與其相對應(yīng)的方向上的尺寸。在包括在光源IOC中的固態(tài)發(fā)光器件11包括多個芯片IlA的情況下，P3v等于包含所有芯片IlA的發(fā)光點(diǎn)IlB的最小可能包圍部在第二方向或與其相對應(yīng)的方向上的尺寸。
[0172]進(jìn)一步地，在本實(shí)施方式中，在復(fù)眼透鏡40A和40B中的各個單元41和42均具有除了 I以外的水平-垂直比的情況下，復(fù)眼透鏡40A的每個單元41的尺寸的水平-垂直比和照明區(qū)域60A的水平-垂直比優(yōu)選滿足下面的關(guān)系式(表達(dá)式(13))。這里，照明區(qū)域60A(參照圖19)的水平-垂直比Η/V與 空間調(diào)制器件60的分辨率具有相關(guān)性，在空間調(diào)制器件60的分辨率為VGA (640X480)的情況下，水平-垂直比為640/480，并且在空間調(diào)制器件60的分辨率為WVGA (800X480)的情況下，水平-垂直比為800/480。
[0173]hFEL1H/hFELlv-H/V...(13)
[0174]其中hFEUH是復(fù)眼透鏡40A的一個單元在第一方向上的尺寸，
[0175]hFELlv是復(fù)眼透鏡40A的一個單元在第二方向上的尺寸，
[0176]H是照明區(qū)域60A在第一方向上的尺寸，
[0177]V是照明區(qū)域60A在第二方向上的尺寸。
[0178](第四特征部分)
[0179]另外，在本實(shí)施方式中，耦合透鏡20A、20B和20C的焦距和數(shù)值孔徑被優(yōu)選確定為使在耦合透鏡20A、20B和20C上入射的光的光束尺寸不超過每個耦合透鏡20A、20B和20C的尺寸。這可由以下表達(dá)式(14)至(16)表示。
[0180]phiCL1=2*fCL1*NA1=/<hCL1...(14)
[0181]phiCL2=2*fCL2*NA2=/〈hCL2 …(15)
[0182]phiCL3=2*fCL3*NA3=/〈hCL3 …(16)[0183]其中phieu是在耦合透鏡20A上入射的光的光束尺寸，
[0184]phia2是在耦合透鏡20B上入射的光的光束尺寸，
[0185]phia3是在耦合透鏡20C上入射的光的光束尺寸，
[0186]NA1是耦合透鏡20A的數(shù)值孔徑，
[0187]NA2是耦合透鏡20B的數(shù)值孔徑，
[0188]NA3是耦合透鏡20C的數(shù)值孔徑，
[0189]hCL1是耦合透鏡20A的尺寸，
[0190]hCL2是耦合透鏡20B的尺寸，
[0191 ] hCL3是耦合透鏡20C的尺寸。
[0192]順便說一句，在本實(shí)施方式中，在耦合透鏡20A、20B和20C的每一個均具有除了 I以外的水平-垂直比(縱橫比)的情況下，耦合透鏡20A、20B和20C的焦距和數(shù)值孔徑優(yōu)選滿足以下關(guān)系式(表達(dá)式(17)至(22))。
[0193]phiCL1H=2*fCL1H*NA1H=/〈hCL1H...(17)
[0194]phiCL2H_2*fCL2H*NA2H-/〈hCL2H...(18)
[0195]phiCL3H-2*fCL3H*NA3H-/〈hC`L3H...(19)
[0196]phiCLlv=2*fCLlv*NAlv=/〈hCLlv …(20)
[0197]phiCL2V=2*fCL2V*NA2V=/〈hCL2V …(21)
[0198]phiCL3V-2*fCL3V*NA3V-/〈hCL3V...(22)
[0199]其中phiaiH是在耦合透鏡20A上入射的光在第一方向(例如，橫向)或與其相對應(yīng)的方向上的光束尺寸，
[0200]phiCL2H是在耦合透鏡20B上入射的光在第一方向(例如，橫向)或與其相對應(yīng)的方向上的光束尺寸，
[0201]phiCL3H是在耦合透鏡20C上入射的光在第一方向(例如，橫向)或與其相對應(yīng)的方向上的光束尺寸，
[0202]phiaiv是在耦合透鏡20A上入射的光在第二方向(例如，縱向)或與其相對應(yīng)的方向上的光束尺寸，
[0203]phia2V是在耦合透鏡20B上入射的光在第二方向(例如，縱向)或與其相對應(yīng)的方向上的光束尺寸，
[0204]phia3V是在耦合透鏡20C上入射的光在第二方向(例如，縱向)或與其相對應(yīng)的方向上的光束尺寸，
[0205]NAih是耦合透鏡20A在第一方向上或與其相對應(yīng)的方向上的數(shù)值孔徑，
[0206]NA2h是耦合透鏡20B在第一方向上或與其相對應(yīng)的方向上的數(shù)值孔徑，
[0207]NA3h是耦合透鏡20C在第一方向上或與其相對應(yīng)的方向上的數(shù)值孔徑，
[0208]NAiv是耦合透鏡20A在第二方向或與其相對應(yīng)的方向上的數(shù)值孔徑，
[0209]NA2v是耦合透鏡20B在第二方向或與其相對應(yīng)的方向上的數(shù)值孔徑，
[0210]NA3v是耦合透鏡20C在第二方向或與其相對應(yīng)的方向上的數(shù)值孔徑，
[0211]hCL1H是耦合透鏡20A在第一方向上或與其相對應(yīng)的方向上的尺寸，
[0212]hCL2H是耦合透鏡20B在第一方向上或與其相對應(yīng)的方向上的尺寸，
[0213]hCL3H是耦合透鏡20C在第一方向上或與其相對應(yīng)的方向上的尺寸，[0214]hCLlv是耦合透鏡20A在第二方向或與其相對應(yīng)的方向上的尺寸，
[0215]hCL2V是耦合透鏡20B在第二方向或與其相對應(yīng)的方向上的尺寸，
[0216]hCL3V是耦合透鏡20C在第二方向或與其相對應(yīng)的方向上的尺寸。
[0217](投影儀I的功能和效果)
[0218]接下來，下面將描述根據(jù)本實(shí)施方式的投影儀I的功能和效果。
[0219]首先，在本實(shí)施方式中，光源10AU0B和IOC中包括的至少一個芯片IlA由LD構(gòu)成。因此，例如，如圖14所示，從由LD構(gòu)成的芯片IlA中的發(fā)光點(diǎn)IlB發(fā)出的激光具有尖銳(例如，各向異性的)FFP的亮度分布形狀(例如，在此情況中為橢圓形)。
[0220]而且，在本實(shí)施方式中，例如，如圖15 (A)和圖15 (B)所示，入射在復(fù)眼透鏡40A的入射面上的光的亮度分布Lind的形狀的長軸方向不同于單元41的布置方向。更具體地，入射光的亮度分布Lind的長軸方向和短軸方向不同于單元41的布置方向(橫向(X軸方向)和縱向(y軸方向))。然后，例如，如圖16所示，通過使光源10AU0B和IOC等傾斜(旋轉(zhuǎn))來實(shí)現(xiàn)亮度分布Lind的長軸方向相對于單元41的布置方向的傾斜(旋轉(zhuǎn))。更具體地，使由LD構(gòu)成的芯片IlA傾斜(旋轉(zhuǎn))，以使得從由LD構(gòu)成的芯片IlA的發(fā)光點(diǎn)IlB發(fā)出的激光的FFP的長軸方向(和短軸方向)不同于復(fù)眼透鏡40A的縱向和橫向。
[0221]另一方面，在根據(jù)比較例的投影儀中，例如，如圖20所示，入射在復(fù)眼透鏡40A的入射面上的光的亮度分布Lind的形狀的長軸方向與復(fù)眼透鏡40A中的單元41的布置方向(在此情況中為橫向(X軸方向))一致。換句話說，與圖15 (A)和圖15 (B)所示的實(shí)施方式不同，亮度分布Lind的長軸方向與單元41的布置方向的任何一個(在本情況中為X軸方向)不形成預(yù)定角度“ Θ ”(其中“ Θ ”=0度)。如本文所使用的，圖15 (A)和圖15 (B)以及圖20等所示的術(shù)語“入射光的亮度分布Lind的形狀(亮度分布形狀)”指的是表示預(yù)定強(qiáng)度值(亮度值)的等高線(等照度線)。更具體地，在從由LD構(gòu)成的芯片IlA的發(fā)光點(diǎn)IlB發(fā)出的激光具有例如圖21 (A)和圖21 (B)所示的尖銳亮度分布的情況下，入射光的亮度分布Lind的形狀(亮度分布形狀)與具有由圖21 (A)中的參考編號P30表示的亮度值的等照度線的形狀相對應(yīng)。
[0222]在根據(jù)此比較例的投影儀中，如上所述，由于從由LD構(gòu)成的芯片IlA的發(fā)光點(diǎn)IlB發(fā)出的激光的尖銳亮度分布的原因(例如，由于FFP不具有圓形(各向同性的)形狀(例如，具有橢圓形狀))，可能出現(xiàn)以下問題。換句話說，在激光具有過度的尖銳亮度分布形狀的情況下(例如，在亮度分布形狀比復(fù)眼透鏡40A和40B的各個單元41和42的尺寸更尖銳的情況下)，甚至用積分器40的功能也可能無法將照明光(入射光)的亮度不均勻性降低得足夠多(亮度分布無法變得均勻)。在這種情況下，如圖22所示，在照明區(qū)域60A上和屏幕2上出現(xiàn)照明光和圖像光(顯示光)中的亮度不均勻性，從而導(dǎo)致顯示圖像質(zhì)量變差。
[0223]另一方面，在本實(shí)施方式中，如上所述，入射在復(fù)眼透鏡40A的入射面上的光的亮度分布Lind的形狀的長軸方向不同于復(fù)眼透鏡40A的單元41的布置方向。因此，即使從包括由LD構(gòu)成的芯片IlA的光源發(fā)出的光具有尖銳亮度分布(例如，F(xiàn)FP不具有圓形(各向同性)形狀(例如，F(xiàn)FP具有橢圓形狀)，這使得積分器40中更容易降低入射光的亮度不均勻性。更具體地，例如，如圖23 (A)所示，復(fù)眼透鏡40A在包括入射光的亮度分布Lind的形狀的多個單元41中執(zhí)行光重疊功能；因此，例如，如圖23 (B)所示，有效地降低了照明光和顯示光中的亮度不均勻性。換句話說，與上述比較例相比，降低了照明光和顯示光中的亮度不均勻性(在該實(shí)例中，避免產(chǎn)生亮度不均勻性)，并且在本實(shí)施方式中，由此可改進(jìn)顯示圖
像質(zhì)量。
[0224]特別地，在入射光的亮度分布Lind的長軸方向與單元41的任意布置方向(在此情況中為X軸方向)形成的角度Θ滿足關(guān)系式〃 Θ tarT1 [hFEUV/(hFEUHXnH)]的情況下，允許有效地降低照明光和顯示光中的亮度不均勻性。原因是，在入射光的亮度分布Lind沿縱向在復(fù)眼透鏡40A的橫向上的整個長度(周期)中跨多個單元41延伸的情況下，重復(fù)相同的亮度分布圖案，并且不允許最大化降低亮度不均勻性的效果。
[0225]圖24示出了本實(shí)施方式的實(shí)例中的各種特性(照明區(qū)域60A中的縱橫比與上述各個參數(shù)nH，hFEL1H, hFEUY和“ Θ ”之間的關(guān)系)的實(shí)例。從這些實(shí)例中可以看出，當(dāng)角度“ Θ ”為大約2.7度至大約7.1度時(shí)，在積分器40中最大化降低亮度不均勻性的效果。
[0226]而且，在本實(shí)施方式中，例如，如圖17 (A)和圖17 (B)所示，當(dāng)采用以下配置時(shí)，在為至少一個光源10AU0B和IOC (第一光源)中的由LD構(gòu)成的芯片IlA設(shè)置多個發(fā)光點(diǎn)IlB的情況下，產(chǎn)生以下功能和效果。即，首先，在從各個發(fā)光點(diǎn)IlB發(fā)出的光的FFP的短軸方向與和積分器40的光軸正交的平面中的短軸方向基本上一致的情況下，投影儀I的外部形狀的短軸方向與上述FFP的短軸方向彼此基本上一致；因此，可以減小整個投影儀I的尺寸。而且，在上述光源為發(fā)出兩個或兩個以上彼此不同的波長范圍的光的光源，并且每個發(fā)光點(diǎn)IlB發(fā)出的兩個或更多波長范圍的光的FFP的長軸方向彼此基本上一致的情況下，例如使用被切成字母“I”的形狀的透鏡來減少光的損失。更具體地，當(dāng)使用被切成字母“I”的形狀的透鏡時(shí)，盡管犧牲了在切割為字母“I”形而去除的部分中的光學(xué)有效范圍，但是允許通過使LD的發(fā)射角的長軸方向與切割透鏡的方向(有效直徑較寬的方向)對齊來減少光的損失。
[0227]進(jìn)一步地，在本實(shí)施方式中，例如，如圖18所示，在耦合透鏡20A、20B和20C的焦距fcu、fCL2和fa3以及復(fù)眼透鏡40A和40B的焦距fFa被確定為使得由復(fù)眼透鏡40A的各個單元41形成在復(fù)眼透鏡40B上的每個光源圖像S的尺寸不超過復(fù)眼透鏡40B中的一個單元42的尺寸的情況下，產(chǎn)生以下功能和效果。在這種情況下，固態(tài)發(fā)光器件11從包括一個或多個點(diǎn)狀或非點(diǎn)狀的發(fā)光點(diǎn)的發(fā)射區(qū)域中發(fā)出光，并且，例如由一個或多個發(fā)光二極管、一個或多個有機(jī)EL發(fā)光二極管、一個或多個激光二極管構(gòu)成。因此，即使復(fù)眼透鏡40B布置在復(fù)眼透鏡40A的焦點(diǎn)位置中，由復(fù)眼透鏡40A的各個單元形成在復(fù)眼透鏡40B上的每個光源圖像S不具有點(diǎn)狀形狀，而是具有一定大小的尺寸(參照圖18)。然而，在本實(shí)施方式中，不會在多個單元上形成一個光源圖像S，從而在復(fù)眼透鏡40B上入射的光有效地到達(dá)照明區(qū)域。因此，可改進(jìn)照明光學(xué)系統(tǒng)IA中的光使用效率。
[0228]另外，在本實(shí)施方式中，在復(fù)眼透鏡40A和40B的每個單元具有I以外的水平-垂直比，并且考慮到該水平-垂直比而確定耦合透鏡20A、20B和20C的焦距faiH、fCL2H, fCL3H>fcLIV > fCL2V和fa3V以及復(fù)眼透鏡40A和40B的焦距fFEUI和fFEW的情況下，照明光學(xué)系統(tǒng)IA中的光使用效率進(jìn)一步提高。而且，在本實(shí)施方式中，在每個耦合透鏡20A、20B和20C具有I以外的水平-垂直比，并且考慮到該水平-垂直比而設(shè)定耦合透鏡20A、20B和20C的焦距fcLIH、fcL2H、fcL3H>、fcLIV、fcL2V 和fa3V以及數(shù)值孔徑NA1H、NA2H、NA3H、NA1V、NA2V和NA3v的情況下，照明光學(xué)系統(tǒng)IA中的光使用效率進(jìn)一步提高。進(jìn)一步地，在本實(shí)施方式中，在光源10AU0B和IOC的指向角彼此不同，并且考慮到相應(yīng)的指向角而確定耦合透鏡20A、20B和20C的焦距 fam、fCL2H> fCL3H> fCLiv> fCL2v 和 fCL3V 以及數(shù)值孔徑 NA1H、NA2h, NA3h, NAiv, NA2v 和 NA3v 的情況下，照明光學(xué)系統(tǒng)IA中的光使用效率進(jìn)一步提高。
[0229]接下來，下面將描述本公開的其他實(shí)施方式(第二至第五實(shí)施方式)。要注意的是，類似組件由與上述第一實(shí)施方式的相同的編號表示并將不再進(jìn)一步描述。
[0230](第二實(shí)施方式)
[0231]圖25示出了根據(jù)本第二實(shí)施方式的投影儀(投影儀3)的示意性配置。要注意的是，投影儀3對應(yīng)于本公開中的“投影顯示裝置”的具體實(shí)例。圖25 (A)示出了從上方(從I軸方向)觀察時(shí)的投影儀3的配置實(shí)例，圖25 (B)示出了從側(cè)面(從X軸方向)觀察時(shí)的投影儀3的配置實(shí)例。
[0232]根據(jù)本實(shí)施方式的投影儀3與包括照明光學(xué)系統(tǒng)IA的投影儀I的不同之處在于，投影儀3包括照明光學(xué)系統(tǒng)3A。主要描述了與投影儀I的不同之處，將不再進(jìn)一步描述與投影儀I的共同之處。要注意的是，照明光學(xué)系統(tǒng)3A對應(yīng)于本公開中的“照明裝置”的具體實(shí)例。
[0233](照明光學(xué)系統(tǒng)3A的配置)
[0234]照明光學(xué)系統(tǒng)3A包括具有一對復(fù)眼透鏡40C和40D的積分器43，而不是在照明光學(xué)系統(tǒng)IA中具有一對復(fù)眼透鏡40A和40B的積分器40。更具體地，照明光學(xué)系統(tǒng)3A包括下述的復(fù)眼透鏡40C和40D來代替照明光學(xué)系統(tǒng)IA中的復(fù)眼透鏡40A和40B。要注意的是，復(fù)眼透鏡40C和40D的單元41和42彼此對應(yīng)地排列，因此，下面將描述復(fù)眼透鏡40C作為代表。
[0235]例如,如圖26所不,照明光學(xué)系統(tǒng)3A與照明光學(xué)系統(tǒng)IA (參照圖16)的不同之處在于，光源10AU0B和IOC以及其他光學(xué)構(gòu)件均沒有被傾斜(旋轉(zhuǎn))。因此，在照明光學(xué)系統(tǒng)3A中，例如，如圖27所示，與照明光學(xué)系統(tǒng)IA (參照圖15 (A)和圖15 (B))不同(S卩，與圖20中所示的比較例一樣)，在復(fù)眼透鏡40C中，不使入射光中的亮度分布Lind的長軸方向和單元41的布置方向傾斜(旋轉(zhuǎn))。
[0236]然而，在照明光學(xué)系統(tǒng)3A中的復(fù)眼透鏡40C中，例如，如圖27所示，在沿著橫向(x軸方向，第一方向)的多個單元列中的至少一部分中，單元41的位置沿縱向(y軸方向，第二方向)彼此不同。換句話說，本實(shí)施方式中的復(fù)眼透鏡40C具有這樣的偏移配置，其中單元列沿與入射光的亮度分布Lind的長軸方向(橫向)正交的短軸方向彼此偏移。更具體地，在圖27所示的實(shí)例中，單元41的位置沿縱向在多個單元列的相鄰單元列中在相同方向上偏移(偏移量:d)。此時(shí)，相鄰單元列之間的偏移量d優(yōu)選滿足以下關(guān)系式。
[0237]d=(hFELlv/nH)
[0238]其中hFEUV是復(fù)眼透鏡40C中的一個單元41在第二方向上的尺寸。
[0239]nH是復(fù)眼透鏡40C中沿第一方向的單元41的數(shù)量(單元數(shù)量)。
[0240](投影儀3的功能和效果)
[0241]在具有此配置的實(shí)施方式中，與第一實(shí)施方式一樣，即使從包括由LD構(gòu)成的芯片IlA的光源發(fā)出的激光具有尖銳亮度分布形狀，也能夠在積分器43中更容易地降低入射光的亮度不均勻性。更具體地，例如，如圖28 (A)所示，復(fù)眼透鏡40C在包括入射光的亮度分布Lind的形狀的多個單元41中執(zhí)行光重疊功能；因此，例如，如圖28 (B)所示，有效地減小照明光和顯示光中的亮度不均勻性。換句話說，同樣在本實(shí)施方式中，允許降低照明光和顯示光中的亮度不均勻性(在該實(shí)例中，允許避免產(chǎn)生亮度不均勻性)，由此可改進(jìn)顯示圖
像質(zhì)量。
[0242]特別地，在上述相鄰單元列之間的偏移量d滿足關(guān)系式d= (hFELlv/nH)的情況下，允許進(jìn)一步有效地降低照明光和顯示光中的亮度不均勻性。如在第一實(shí)施方式中所述的，原因是，在入射光的亮度分布Lind沿縱向在復(fù)眼透鏡40C的橫向上的整個長度(周期)中跨多個單元41延伸的情況下，重復(fù)相同的亮度分布圖案，并且不允許最大化降低亮度不均勻性的效果。
[0243]要注意的是，本實(shí)施方式中的復(fù)眼透鏡40C不限于這樣的配置:如圖27和圖29(A)所示，沿橫向在沿縱向的多個單元列的相鄰單元列中的單元41在相同方向上偏移，并且復(fù)眼透鏡40C可以具有任何其他偏移配置。換句話說，可采用其他偏移配置，只要在沿橫向的多個單元列的至少一部分中沿縱向的單元41的位置彼此偏移即可。更具體地，例如，如圖29(B)所示，在橫向上相鄰的單元列可以在不同方向上(在向上和向下的方向上)偏移。而且，例如，如圖29 (C)所示，在橫向上相鄰的一些單元列不可以彼此偏移，以及，例如，如圖29 (D)所示，復(fù)眼透鏡40C可以具有在橫向上相鄰的單元列交錯地偏移的交錯偏移配置(鋸齒形偏移配置)。
[0244](第三實(shí)施方式)
[0245]圖30示出了根據(jù)第三實(shí)施方式的投影儀(投影儀4)的示意性配置。要注意的是，投影儀4對應(yīng)于本公開中的“投影顯示裝置”的具體實(shí)例。圖30 (A)示出了從上方(從y軸方向)觀察時(shí)的投影儀4的配置實(shí)例，圖30 (B)示出了從側(cè)面(從X軸方向)觀察時(shí)的投影儀4的配置實(shí)例。
[0246]根據(jù)本實(shí)施方式的投影儀4與包括照明光學(xué)系統(tǒng)IA的投影儀I的不同之處在于，投影儀4包括照明光學(xué)系統(tǒng)4A。主要描述與投影儀I的不同之處，并且不再進(jìn)一步描述與投影儀I的共同之處。要注意的是，照明光學(xué)系統(tǒng)4A對應(yīng)于本公開中的“照明裝置”的具體實(shí)例。
[0247](照明光學(xué)系統(tǒng)4A的配置)
[0248]照明光學(xué)系統(tǒng)4A對應(yīng)于照明光學(xué)系統(tǒng)1A，其中在光路組合器件30和積分器40之間的光路上設(shè)置有下述的變形透鏡91。
[0249]例如,如圖31所不,照明光學(xué)系統(tǒng)4A與照明光學(xué)系統(tǒng)IA (參照圖16)的不同之處在于，光源10AU0B和IOC以及其他光學(xué)構(gòu)件都沒有傾斜(旋轉(zhuǎn))。因此，在照明光學(xué)系統(tǒng)4A中，例如，如圖32所示，與照明光學(xué)系統(tǒng)IA (參照圖15 (A)和圖15 (B))不同(與圖20所示的比較例以及第二實(shí)施方式中的照明光學(xué)系統(tǒng)3A —樣)，在復(fù)眼透鏡40A中，不使入射光的亮度分布Lind的長軸方向和單元41的布置方向傾斜(旋轉(zhuǎn))。
[0250]例如，如由圖32中的箭頭所示，變形透鏡91是使入射在復(fù)眼透鏡40A上的光的亮度分布Lind的形狀沿其短軸方向(在這種情況下為縱向(y軸方向，第二方向))擴(kuò)展的光學(xué)器件。變形透鏡91例如是柱面透鏡(雙凸透鏡)，并具有在縱向和橫向(X軸方向，第一方向)不對稱的光學(xué)特性(例如，焦距)。更具體地，在這種情況下，橫向上的焦距相對長于縱向上的焦距(縱向上的焦距 <橫向上的焦距)。
[0251](投影儀4的功能和效果)
[0252]在本實(shí)施方式中，例如，如圖32所示，通過利用變形透鏡40A使入射在復(fù)眼透鏡40A的光的亮度分布Lind的形狀擴(kuò)展來獲得與第一實(shí)施方式中的功能和效果相似的功能和效果。換句話說，即使從包括由LD構(gòu)成的芯片IlA的光源發(fā)出的激光具有尖銳亮度分布形狀，也能夠更容易地在積分器40中降低入射光的亮度不均勻性。因此，例如，如圖33所示，同樣在本實(shí)施方式中，允許降低照明光和顯示光中的亮度不均勻性(在該實(shí)例中，允許避免產(chǎn)生亮度不均勻性)，由此可改進(jìn)顯示圖像質(zhì)量。
[0253]要注意的是，在本實(shí)施方式中，描述了將變形透鏡91設(shè)置為單個裝置的實(shí)例；然而，本公開不限于此，并且，例如，變形透鏡91可與耦合透鏡20A、20B和20C等一體形成。
[0254](第四實(shí)施方式)
[0255]圖34示出了第四實(shí)施方式的投影儀(投影儀5)的示意性配置。要注意的是，投影儀5對應(yīng)于本公開中的“投影顯示裝置”的具體實(shí)例。圖34 (A)示出了從上方(從y軸方向)觀察時(shí)的投影儀5的配置實(shí)例，圖34 (B)示出了從側(cè)面(從X軸方向)觀察時(shí)的投影儀5的配置實(shí)例。
[0256]根據(jù)本實(shí)施方式的投影儀5與包括照明光學(xué)系統(tǒng)IA的投影儀I的不同之處在于，投影儀5包括照明光學(xué)系統(tǒng)5A。主要描述與投影儀I的不同之處，將不再進(jìn)一步描述與投影儀I的共同之處。要注意的是，照明光學(xué)系統(tǒng)5A對應(yīng)于本公開中的“照明裝置”的具體實(shí)例。
[0257](照明光學(xué)系統(tǒng)5A的配置)
[0258]照明光學(xué)系統(tǒng)5A對應(yīng)于照明光學(xué)系統(tǒng)1A，其中在光路組合器件30和積分器40之間的光路上設(shè)置有下述的光路分支器件92。
[0259]例如,如圖35所不,照明光學(xué)系統(tǒng)5A與照明光學(xué)系統(tǒng)IA (參照圖16)的不同之處在于，光源10AU0B和IOC以及其他光學(xué)構(gòu)件都沒有傾斜(旋轉(zhuǎn))。因此，在照明光學(xué)系統(tǒng)5A中，例如，如圖37 (A)和圖37 (B)所示，與照明光學(xué)系統(tǒng)IA (參照圖15 (A)和圖15 (B))不同(與圖20所示的比較例以及第二和第三實(shí)施方式中的照明光學(xué)系統(tǒng)3A和4A 一樣)，在復(fù)眼透鏡40A中，不使入射光的亮度分布Lind的長軸方向和單元41的布置方向傾斜(旋轉(zhuǎn))。
[0260]光路分支器件92是使入射在復(fù)眼透鏡40A上的光的光路沿亮度分布Lind的形狀的短軸方向(在這種情況下為縱向(y軸方向，第二方向))分支成多個光路的光學(xué)器件?？梢圆捎美缛鐖D36 (A)所示的發(fā)出多個級(order)的衍射光的衍射器件92A，或例如如圖36 (B)所示的半反射鏡(half mirror)(或棱鏡)92B，作為此光路分支器件92。
[0261](投影儀5的功能和效果)
[0262]在本實(shí)施方式中，例如，如圖37 (A)和圖37 (B)所示，通過利用光路分支器件92將入射在復(fù)眼透鏡40A上的光的光路沿亮度分布Lind的形狀的短軸方向分支成多個光路來獲得與第一實(shí)施方式中的功能和效果等相似的功能和效果。換句話說，即使從包括由LD構(gòu)成的芯片IlA的光源發(fā)出的激光具有尖銳亮度分布形狀，也能夠更容易地在積分器40中降低入射光的亮度不均勻性。因此，同樣在本實(shí)施方式中，允許降低照明光和顯示光中的亮度不均勻性(在該實(shí)例中，允許避免產(chǎn)生亮度不均勻性)，由此可改進(jìn)顯示圖像質(zhì)量。
[0263]要注意的是，在本實(shí)施方式中，描述了衍射器件92A和半反射鏡(或棱鏡)92B作為光路分支器件92的具體實(shí)例；然而，光路分支器件92不限于此，光路分支器件92可由任何其他光學(xué)器件構(gòu)成。[0264](第五實(shí)施方式)
[0265]圖38示出了根據(jù)第五實(shí)施方式的投影儀(投影儀6)的示意性配置。要注意的是，投影儀6對應(yīng)于本公開中的“投影顯示裝置”的具體實(shí)例。圖38 (A)示出了從上方(從y軸方向)觀察時(shí)的投影儀6的配置實(shí)例，圖38 (B)示出了從側(cè)面(從X軸方向)觀察時(shí)的投影儀6的配置實(shí)例。
[0266]根據(jù)本實(shí)施方式的投影儀6與包括照明光學(xué)系統(tǒng)IA的投影儀I的不同之處在于，投影儀6包括照明光學(xué)系統(tǒng)6A。主要描述與投影儀I的不同之處，將不再進(jìn)一步描述與投影儀I的共同之處。要注意的是，照明光學(xué)系統(tǒng)6A對應(yīng)于本公開中的“照明裝置”的具體實(shí)例。
[0267](照明光學(xué)系統(tǒng)6A的配置)
[0268]照明光學(xué)系統(tǒng)6A對應(yīng)于照明光學(xué)系統(tǒng)1A，其中在光路組合器件30和積分器40之間的光路上從更靠近光路組合器件30的一側(cè)依次設(shè)置第四實(shí)施方式中描述的光路分支器件92和第三實(shí)施方式中描述的變形透鏡91。要注意的是，照明光學(xué)系統(tǒng)6A的其他配置類似于根據(jù)第三和第四實(shí)施方式的照明光學(xué)系統(tǒng)4A和5A的其他配置。
[0269](投影儀6的功能和效果)
[0270]在本實(shí)施方式中，例如，可獲得與上述第三和第四實(shí)施方式的功能和效果相似的功能和效果。換句話說，允許降低照明光和顯示光中的亮度不均勻性(在該實(shí)例中，允許避免產(chǎn)生亮度不均勻性)，由此可改進(jìn)顯示圖像質(zhì)量。而且，在本實(shí)施方式中，包括光路分支器件92和變形透鏡91，從而允許更有效地降低亮度不均勻性，并能夠?qū)崿F(xiàn)更高的圖像質(zhì)量。
[0271]要注意的是，在本實(shí)施方式中，描述了在光路組合器件30和積分器40之間的光路上從更靠近光路組合器件30的一側(cè)依次設(shè)置光路分支器件92和變形透鏡91的情況；然而，本公開不限于此，可以以相反的順序設(shè)置光路分支器件92和變形透鏡91。更具體地，可在光路組合器件30和積分器40之間的光路上從更靠近光路組合器件30的一側(cè)依次設(shè)置變形透鏡91和光路分支器件92。
[0272](變形例)
[0273]接下來，下面將描述共同可適用于上述第一至第五實(shí)施方式的變形例(變形例I至3)。要注意的是，類似組件由與實(shí)施方式相同的參考編號表示并將不再進(jìn)一步描述。而且，作為以下變形例，下面將描述第一實(shí)施方式中的投影儀I (照明光學(xué)系統(tǒng)1A)的變形例作為代表；然而，這些變形例也可類似適用于其他實(shí)施方式(第二至第五實(shí)施方式)的投影儀3至6 (照明光學(xué)系統(tǒng)3A、4A、5A和6A)。
[0274](變形例I)
[0275]圖39A和圖39B示出了根據(jù)變形例I的投影儀(投影儀7)的示意性配置。要注意的是，投影儀7對應(yīng)于本公開中的“投影顯示裝置”的具體實(shí)例。圖39A示出了從上方(從Y軸方向)觀察時(shí)的投影儀7的配置實(shí)例，圖39B示出了從側(cè)面(從X軸方向)觀察時(shí)的投影儀7的配置實(shí)例。
[0276]根據(jù)該變形例的投影儀7與包括照明光學(xué)系統(tǒng)IA的投影儀I的不同之處在于，投影儀7包括照明光學(xué)系統(tǒng)7A，并且反射器件被用作空間調(diào)制器件60。主要描述與投影儀I的不同之處，將不再進(jìn)一步描述與投影儀I的共同之處。要注意的是，照明光學(xué)系統(tǒng)7A對應(yīng)于本公開中的“照明裝置”的具體實(shí)例。[0277]照明光學(xué)系統(tǒng)7A對應(yīng)于照明光學(xué)系統(tǒng)1A，其中包括聚光透鏡50A來代替聚光透鏡
50。聚光透鏡50A為將來自光源并由積分器40形成的光通量轉(zhuǎn)變成平行的光通量，從而通過偏振分束器51用該光通量來照明聚光透鏡50B的透鏡。
[0278]而且，在該變形例中，如上所述，空間調(diào)制器件60例如可以由諸如反射液晶面板的反射器件構(gòu)成。因此，與投影儀I相比，投影儀7進(jìn)一步包括聚光透鏡50B和偏振分束器
51。偏振分束器51為這樣的光學(xué)構(gòu)件,其使特定的偏振光(例如P偏振光)選擇性地從其通過，并選擇性地反射其他偏振光(例如s偏振光)。而且，空間調(diào)制器件60在反射光的同時(shí)執(zhí)行光調(diào)制，以使在其上入射的光和從其發(fā)出的光具有不同偏振狀態(tài)(例如，s偏振和P偏振)。因此，從照明光學(xué)系統(tǒng)7A入射的光(例如，s偏振光)被選擇性地反射以進(jìn)入空間調(diào)制器件60，并且從空間調(diào)制器件60發(fā)出的圖像光(例如，P偏振光)選擇性地通過空間調(diào)制器件60以進(jìn)入投影光學(xué)系統(tǒng)70。聚光透鏡50B為這樣的透鏡，其聚集來自光源的、由積分器40形成并通過聚光透鏡50A和偏振分束器51入射的光通量,從而通過重疊的方式用該光通量來照明該照明區(qū)域60A。
[0279]同樣在根據(jù)具有此配置的變形例的投影儀7中，可通過與投影儀I中的功能類似的功能來獲得與根據(jù)上述第一實(shí)施方式等的投影儀I中的效果類似的效果。
[0280]而且，特別在該變形例中，由于X軸方向上的尺寸特別是在與積分器40的光軸正交的平面(xy平面)中增加，因此使投影儀7的外部形狀的短軸方向(y軸方向)和從每個發(fā)光點(diǎn)發(fā)出的光的FFP的短軸方向彼此一致，從而有利地實(shí)現(xiàn)整個投影儀7的尺寸減小。
[0281](變形例2)
[0282]圖40 (A)和圖40 (B)示出了根據(jù)變形例2的投影儀(投影儀8)的示意性配置。要注意的是，投影儀8對應(yīng)于本公開中的“投影顯示裝置”的具體實(shí)例。圖40 (A)示出了從上方(從I軸方向)觀察時(shí)的投影儀8的配置實(shí)例，圖40 (B)示出了從側(cè)面(從X軸方向)觀察時(shí)的投影儀8的配置實(shí)例。而且，圖41 (A)和圖41 (B)示出了投影儀8中的光路的實(shí)例。圖41 (A)示出了從上方(從y軸方向)觀察時(shí)投影儀8的光路的實(shí)例，圖41 (B)示出了從側(cè)面(從X軸方向)觀察時(shí)的投影儀8的光路的實(shí)例。
[0283]根據(jù)該變形例的投影儀8與包括照明光學(xué)系統(tǒng)IA的投影儀I的不同之處在于，投影儀8包括照明光學(xué)系統(tǒng)8A。主要描述與投影儀I的不同之處，將不再進(jìn)一步描述與投影儀I的共同之處。要注意的是，照明光學(xué)系統(tǒng)8A對應(yīng)于本公開中的“照明裝置”的具體實(shí)例。
[0284]在照明光學(xué)系統(tǒng)8A中，不包括照明光學(xué)系統(tǒng)IA中的光源10A、10B和IOC以及分色鏡30A和30B，而包括代替它們的光源10D。光源IOD布置在耦合透鏡20D的光軸上，照明光學(xué)系統(tǒng)8A配置為允許從光源IOD發(fā)出的光直接進(jìn)入耦合透鏡20D。
[0285]光源IOD例如包括固態(tài)發(fā)光器件11和支撐并覆蓋固態(tài)發(fā)光器件11的封裝件12(用于將固態(tài)發(fā)光器件11安裝在其上的基材)。換句話說，在這種情況下，芯片IlA為頂部發(fā)光型。可替代地，光源IOD可屬于罐形類型，其中將包括一個或多個邊緣發(fā)光芯片IlA的固態(tài)發(fā)光器件11容納在由管座13和管帽14包圍的內(nèi)部空間中。換句話說，在這種情況下，芯片IlA為邊緣發(fā)光型。
[0286]包括在光源IOD中的固態(tài)發(fā)光器件11從包括一個或多個點(diǎn)狀或非點(diǎn)狀的發(fā)光點(diǎn)的光發(fā)射區(qū)域發(fā)出光。包括在光源IOD中的固態(tài)發(fā)光器件11例如可包括發(fā)出預(yù)定波長范圍的光的單個芯片11A，或可包括發(fā)出相同波長范圍或彼此不同波長范圍的光的多個芯片IlA0在包括在光源IOD中的固態(tài)發(fā)光器件11包括多個芯片IlA的情況下，例如，這些芯片IlA可在橫向上排列在一條直線上，或在橫向和縱向上以網(wǎng)格形式排列。
[0287]芯片IIA各自由發(fā)光二極管(LED)、有機(jī)EL發(fā)光二極管(OLED)或激光二極管(LD)構(gòu)成。然而，同樣在這種情況下，光源IOD中包括的至少一個芯片IlA由LD構(gòu)成。
[0288]在多個芯片IlA包括在光源IOD中的情況下，包括在光源IOD中的所有芯片IlA可發(fā)出相等波長范圍的光，或可發(fā)出彼此不同波長范圍的光。在多個芯片IlA包括在光源IOD中的情況下，所有芯片IlA均可由以下芯片構(gòu)成:發(fā)出約400nm至約500nm的波長的光(藍(lán)光)的芯片，發(fā)出約500nm至約600nm的波長的光(例如綠光)的芯片，或發(fā)出約600nm至約700nm的波長的光(紅光)的芯片。而且，在多個芯片IIA包括在光源IOD中的情況下，包括在光源IOD中的多個芯片IlA例如可由以下芯片構(gòu)成:發(fā)出約400nm至約500nm的波長的光(藍(lán)光)的芯片、發(fā)出約500nm至約600nm的波長的光(綠光)的芯片，以及發(fā)出約600nm至約700nm的波長的光(紅光)的芯片。
[0289](變形例3)
[0290]圖42示出了根據(jù)變形例3的光源(光源10A、10BU0C和10D)的截面配置的實(shí)例。與上述光源不同，根據(jù)本變形例的光源具有以下配置。具體地，上述第一光源(例如，光源10A、10B、10C和10D)的多個芯片IlA中由LD構(gòu)成的至少一個相對于光軸Zl傾斜。更具體地，在此情況中，在三個芯片11Α-1、11Α-2和11A-3中，兩個芯片IIA-1和11A-3相對于第二光源的光軸Zl傾斜。要注意的是，與芯片11A-1和11A-3不同，剩余的芯片11A-2布置為與光軸Zl平行。因此，當(dāng)從芯片11A-2發(fā)出的激光的光路與光軸Zl平行時(shí)，從芯片11A-1和11A-3發(fā)出的激光的光路處于相對于光軸Zl傾斜的方向上。因此，在該變形例中，允許光路變換(光路組合)后的激光的強(qiáng)度峰值沿光軸Zl對準(zhǔn)。
[0291]而且，在該變形例中，例如，如圖43所示，從芯片11Α-1、11Α-2和11A-3中的發(fā)光點(diǎn)11B-1U1B-2和11B-3發(fā)出的激光的FFP的短軸方向優(yōu)選與和積分器40的光軸正交的平面中的短軸方向(在這種情況下為y軸方向)基本上一致。而且，類似地，在第一光源為發(fā)出兩個或更多彼此不同的波長范圍的光的光源的情況下，從各個發(fā)光點(diǎn)11B-1U1B-2和11B-3發(fā)出的兩個或更多波長范圍的激光的FFP的長軸方向(在這種情況下為X軸方向)優(yōu)選彼此基本上一致。
[0292](其他變形例)
[0293]盡管參照實(shí)施方式和變形例描述了本公開，但本公開不限于此，且可以以多種方式修改。
[0294]例如，在上述實(shí)施方式等中，每個照明光學(xué)系統(tǒng)1A、3A、4A、5A、6A、7A和8A包括允許平行光進(jìn)入復(fù)眼透鏡40A或40C的無限光學(xué)系統(tǒng)；然而，每個照明光學(xué)系統(tǒng)1A、3A、4A、5A、6A、7A和8A可包括允許會聚光(或發(fā)散光)進(jìn)入復(fù)眼透鏡40A或40C的有限光學(xué)系統(tǒng)。在這種情況下，在上述實(shí)施方式等中，可以設(shè)置具有會聚或發(fā)散從光源IOA至IOD發(fā)出的光的功能的指向角變換器件來代替耦合透鏡20A至20D。然而，在這種情況下，優(yōu)選的是，由上述指向角變換器件和復(fù)眼透鏡40A (或復(fù)眼透鏡40C)和40B構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)倍率被調(diào)整為允許由復(fù)眼透鏡40A或40C的各個單元41在復(fù)眼透鏡40B上形成的每個光源圖像S的尺寸不超過復(fù)眼透鏡40B中的一個單元42的尺寸。更具體地，由指向角變換器件和復(fù)眼透鏡40A (或復(fù)眼透鏡40C)和40B構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)倍率優(yōu)選滿足以下關(guān)系式。要注意的是，同樣在這種情況下，在復(fù)眼透鏡40A、40B和40C的每個單元41和42具有除了I以外的水平-垂直比(縱橫比)的情況下，照明光學(xué)系統(tǒng)1A、3A、4A、5A、6A、7A和8A優(yōu)選采用變形光學(xué)系統(tǒng)。
[0295]h=P*m=/<hFEL2
[0296]其中m是由上述指向角變換器件和復(fù)眼透鏡40A (或復(fù)眼透鏡40C)和40B構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)倍率。
[0297]而且，可以使用在上述實(shí)施方式等中描述的各個照明光學(xué)系統(tǒng)和各個投影儀中的特征部分的任意配置的組合。更具體地，可以使用第一實(shí)施方式中的照明光學(xué)系統(tǒng)IA的配置和第二至第五實(shí)施方式中的任意照明光學(xué)系統(tǒng)3A、4A、5A和6A的組合。進(jìn)一步地，可以使用第二實(shí)施方式中的照明光學(xué)系統(tǒng)3A的配置和第三至第五實(shí)施方式的照明光學(xué)系統(tǒng)4A、5A和6A的任意配置的組合。因此，在使用多個實(shí)施方式等中的特征部分的任意配置的組合的情況下，允許協(xié)同地降低亮度不均勻性，并實(shí)現(xiàn)更高的圖像質(zhì)量。
[0298]進(jìn)一步地，在上述實(shí)施方式等中，描述了本公開適用于投影顯示裝置的情況；然而，本公開也可適用于任何其他顯示裝置。例如，如圖44所示，本公開也可適用于背投顯示裝置9。背投顯示裝置9包括具有照明光學(xué)系統(tǒng)1A、3A、4A、5A、6A、7A和8A (或那些光學(xué)系統(tǒng)的任何組合)的投影儀1、3、4、5、6、7和8中的任何一個，以及顯示從投影儀1、3、4、5、6、7和8等(投影光學(xué)系統(tǒng)70)投射的圖像光的透射型屏幕90。當(dāng)照明光學(xué)系統(tǒng)1A、3A、4A、5A、6A、7A和8A等以此方式被用作背投顯示裝置9的照明光學(xué)系統(tǒng)時(shí)，允許降低照明光(圖像光，顯示光)中的亮度不均勻性，并可改進(jìn)顯示圖像質(zhì)量。
[0299]另外，在上述實(shí)施方式等中，描述了空間調(diào)制器件60由透射器件或反射器件構(gòu)成的情況作為實(shí)例；然而，本公開不限于此?？商娲兀臻g調(diào)制器件60例如可由數(shù)字微鏡器件(DMD)構(gòu)成。
[0300]而且，在上述實(shí)施方式等中，具體描述了照明光學(xué)系統(tǒng)和顯示裝置的各個組件(光學(xué)系統(tǒng))；然而，并非必需包括所有組件，或者可進(jìn)一步包括其他組件。
[0301]進(jìn)一步地，在上述實(shí)施方式等中，描述了本公開的實(shí)施方式等中的照明裝置適用于投影顯示裝置等的情況作為實(shí)例；然而，本公開不限于此，該照明裝置例如可適用于諸如步進(jìn)機(jī)(stepper)等曝光裝置。
[0302]要注意的是，本公開可以具有以下配置。
[0303]( I) 一種照明裝置，包括:
[0304]各自包括固態(tài)發(fā)光器件的一個或多個光源，所述固態(tài)發(fā)光器件配置為從其光發(fā)射區(qū)域發(fā)出光，所述光發(fā)射區(qū)域包括一個或多個點(diǎn)狀或非點(diǎn)狀發(fā)光點(diǎn)；以及
[0305]配置為允許從固態(tài)發(fā)光器件入射的光從中通過并從其射出的光學(xué)構(gòu)件，
[0306]其中，固態(tài)發(fā)光器件包括單個芯片或多個芯片，所述單個芯片配置為發(fā)出單個波長范圍內(nèi)的光或多個波長范圍內(nèi)的光，所述多個芯片配置為發(fā)出相同波長范圍內(nèi)的光或彼此不同的波長范圍內(nèi)的光，
[0307]一個或多個光源中的芯片的至少一個由激光二極管構(gòu)成，
[0308]光學(xué)構(gòu)件包括具有第一復(fù)眼透鏡和第二復(fù)眼透鏡且配置為使利用從固態(tài)發(fā)光器件入射的光照明的預(yù)定照明區(qū)域中的光的亮度分布均勻化的積分器，來自固態(tài)發(fā)光器件的光入射在第一復(fù)眼透鏡上，來自第一復(fù)眼透鏡的光入射在第二復(fù)眼透鏡上，
[0309]第一和第二復(fù)眼透鏡中的每一個包括多個單元，并且
[0310]入射在第一復(fù)眼透鏡的入射面上的光的亮度分布形狀的長軸方向不同于第一復(fù)眼透鏡中的單元的布置方向。
[0311]( 2)根據(jù)(I)所述的照明裝置，其中，
[0312]第一復(fù)眼透鏡中的單元沿作為布置方向的彼此正交的第一方向和第二方向布置，并且
[0313]入射光中的長軸方向不同于第一和第二方向。
[0314](3)根據(jù)(2)所述的照明裝置，其中至少使由激光二極管構(gòu)成的芯片傾斜以允許從由激光二極管構(gòu)成的芯片的發(fā)光點(diǎn)發(fā)出的激光的遠(yuǎn)場圖案(FFP)的長軸方向不同于第一復(fù)眼透鏡中的第一和第二方向。
[0315](4)根據(jù)(2)或(3)所述的照明裝置，其中，入射光中的長軸方向和第一方向形成的角度“Θ”滿足以下關(guān)系式:
[0316]Θ -tan [hFELly/ (hFELlxXnx)]
[0317]其中hFEUx是第一復(fù)眼透鏡中的一個單元的第一方向上的尺寸，
[0318] 是第一復(fù)眼透鏡中的一個單元的第二方向上的尺寸，并且
[0319]nx是沿第一復(fù)眼透鏡中的第一方向的單元數(shù)量。
[0320](5)根據(jù)(2)至(4)中任一項(xiàng) 所述的照明裝置，其中，在第一復(fù)眼透鏡中，在沿第一方向布置的多個單元列中的至少一部分單元列中沿第二方向的單元的位置是彼此不同的。[0321 ] (6)根據(jù)(5)所述的照明裝置，其中在沿第一方向的多個單元列中的相鄰單元列中沿第二方向的單元的位置在相同方向上偏移。
[0322](7)根據(jù)(6)所述的照明裝置，其中相鄰單元列之間的偏移量d滿足以下關(guān)系式:
[0323]d= (hFELly/nx)
[0324]其中hFEUy是第一復(fù)眼透鏡中的一個單元的第二方向上的尺寸，并且
[0325]nx是沿第一復(fù)眼透鏡中的第一方向的單元數(shù)量。
[0326](8)根據(jù)(5)至(7)中任一項(xiàng)所述的照明裝置，進(jìn)一步包括光學(xué)器件，所述光學(xué)器件配置為在包括由激光二極管構(gòu)成的芯片的光源和第一復(fù)眼透鏡之間的光路上使入射光的亮度分布形狀沿其短軸方向擴(kuò)展。
[0327](9)根據(jù)(8)所述的照明裝置，其中光學(xué)器件是第一方向上的焦距相對大于第二方向上的焦距的變形透鏡。
[0328]( 10)根據(jù)(8)或(9)所述的照明裝置，進(jìn)一步包括光路分支器件，所述光路分支器件配置為在包括由激光二極管構(gòu)成的芯片的光源和第一復(fù)眼透鏡之間的光路上將入射光的光路沿亮度分布形狀的短軸方向分支成多個光路。
[0329](11)根據(jù)(10)所述的照明裝置，其中光路分支器件是衍射器件、半反射鏡或棱鏡。
[0330]( 12)根據(jù)(5)至(7)中任一項(xiàng)所述的照明裝置，進(jìn)一步包括光路分支器件，所述光路分支器件配置為在包括由激光二極管構(gòu)成的芯片的光源和第一復(fù)眼透鏡之間的光路上將入射光的光路沿亮度分布形狀的短軸方向分支成多個光路。
[0331 ] ( 13)根據(jù)(I)至(4)中任一項(xiàng)所述的照明裝置，進(jìn)一步包括光學(xué)器件，所述光學(xué)器件配置為在包括由激光二極管構(gòu)成的芯片的光源和第一復(fù)眼透鏡之間的光路上使入射光的亮度分布形狀沿其短軸方向擴(kuò)展。
[0332](14)根據(jù)(13)所述的照明裝置，進(jìn)一步包括光路分支器件，所述光路分支器件配置為在包括由激光二極管構(gòu)成的芯片的光源和第一復(fù)眼透鏡之間的光路上將入射光的光路沿亮度分布形狀的短軸方向分支成多個光路。
[0333]( 15)根據(jù)(I)至(4)中任一項(xiàng)所述的照明裝置，進(jìn)一步包括光路分支器件，所述光路分支器件配置為在包括由激光二極管構(gòu)成的芯片的光源和第一復(fù)眼透鏡之間的光路上將入射光的光路沿亮度分布形狀的短軸方向分支成多個光路。
[0334](16)根據(jù)(I)至(15)中任一項(xiàng)所述的照明裝置，其中
[0335]第一復(fù)眼透鏡布置在第二復(fù)眼透鏡的大致焦點(diǎn)位置中，并且
[0336]第二復(fù)眼透鏡布置在第一復(fù)眼透鏡的大致焦點(diǎn)位置中。
[0337](17)根據(jù)(I)至(16)中任一項(xiàng)所述的照明裝置，其中光學(xué)構(gòu)件包括:
[0338]配置為變換從固態(tài)發(fā)光器件入射的光的指向角(directivity angle)的一個或多個指向角變換器件，以及
[0339]配置為使利用已通過指向角變換器件的光照明的預(yù)定照明區(qū)域中的光的亮度分布均勻化的積分器。
[0340](18)根據(jù)(I)至(17)中任一項(xiàng)所述的照明裝置,其中光源以內(nèi)藏(incorporate)固態(tài)發(fā)光器件的封裝件形式形成，或以固態(tài)發(fā)光器件被支撐在基材上的封裝件形式形成。
[0341](19) 一種投影顯示裝置，設(shè)置有照明光學(xué)系統(tǒng)、空間調(diào)制器件、以及投影光學(xué)系統(tǒng)，所述空間調(diào)制器件配置為基于所輸入的圖像信號調(diào)制來自所述照明光學(xué)系統(tǒng)的光從而生成圖像光，所述投影光學(xué)系統(tǒng)配置為投射由所述空間調(diào)制器件生成的所述圖像光，所述照明光學(xué)系統(tǒng)包括:
[0342]各自包括固態(tài)發(fā)光器件的一個或多個光源，所述固態(tài)發(fā)光器件配置為從其光發(fā)射區(qū)域發(fā)出光，所述光發(fā)射區(qū)域包括一個或多個點(diǎn)狀或非點(diǎn)狀發(fā)光點(diǎn)；以及
[0343]配置為允許從固態(tài)發(fā)光器件入射的光從中通過并從其射出的光學(xué)構(gòu)件，
[0344]其中固態(tài)發(fā)光器件包括單個芯片或多個芯片，所述單個芯片配置為發(fā)出單個波長范圍內(nèi)的光或多個波長范圍內(nèi)的光，所述多個芯片配置為發(fā)出相同波長范圍內(nèi)的光或彼此不同的波長范圍內(nèi)的光，
[0345]一個或多個光源中的芯片的至少一個由激光二極管構(gòu)成，
[0346]光學(xué)構(gòu)件包括具有第一復(fù)眼透鏡和第二復(fù)眼透鏡且配置為使利用從固態(tài)發(fā)光器件入射的光照明的預(yù)定照明區(qū)域中的光的亮度分布均勻化的積分器，來自固態(tài)發(fā)光器件的光入射在第一復(fù)眼透鏡上，來自第一復(fù)眼透鏡的光入射在第二復(fù)眼透鏡上，
[0347]第一和第二復(fù)眼透鏡中的每一個包括多個單元，并且
[0348]入射在第一復(fù)眼透鏡的入射面上的光的亮度分布形狀的長軸方向不同于第一復(fù)眼透鏡中的單元的布置方向。
[0349](20)—種直視型顯示裝置，設(shè)置有照明光學(xué)系統(tǒng)、空間調(diào)制器件、投影光學(xué)系統(tǒng)、以及透射型屏幕，所述空間調(diào)制器件配置為基于所輸入的圖像信號調(diào)制來自所述照明光學(xué)系統(tǒng)的光從而生成圖像光，所述投影光學(xué)系統(tǒng)配置為投射由所述空間調(diào)制器件生成的所述圖像光，所述透射型屏幕配置為顯示從所述投影光學(xué)系統(tǒng)投射的所述圖像光，所述照明光學(xué)系統(tǒng)包括:[0350]各自包括固態(tài)發(fā)光器件的一個或多個光源，所述固態(tài)發(fā)光器件配置為從其光發(fā)射區(qū)域發(fā)出光，所述光發(fā)射區(qū)域包括一個或多個點(diǎn)狀或非點(diǎn)狀發(fā)光點(diǎn)；以及
[0351]配置為允許從固態(tài)發(fā)光器件入射的光從中通過并從其射出的光學(xué)構(gòu)件，
[0352]其中固態(tài)發(fā)光器件包括單個芯片或多個芯片，所述單個芯片配置為發(fā)出單個波長范圍內(nèi)的光或多個波長范圍內(nèi)的光，所述多個芯片配置為發(fā)出相同波長范圍內(nèi)的光或彼此不同的波長范圍內(nèi)的光，
[0353]一個或多個光源中的芯片的至少一個由激光二極管構(gòu)成，
[0354]光學(xué)構(gòu)件包括具有第一復(fù)眼透鏡和第二復(fù)眼透鏡且配置為使利用從固態(tài)發(fā)光器件入射的光照明的預(yù)定照明區(qū)域中的光的亮度分布均勻化的積分器，來自固態(tài)發(fā)光器件的光入射在第一復(fù)眼透鏡上，來自第一復(fù)眼透鏡的光入射在第二復(fù)眼透鏡上，
[0355]第一和第二復(fù)眼透鏡中的每一個包括多個單元，并且
[0356]入射在第一復(fù)眼透鏡的入射面上的光的亮度分布形狀的長軸方向不同于第一復(fù)眼透鏡中的單元的布置方向。
[0357]本公開包含與2011年3月28日向日本專利局提交的日本在先專利申請2011-071153中公開的主題相關(guān)的主題，其全部內(nèi)容通過引用并入本文。
【權(quán)利要求】
1.一種照明裝置，包括: 一個或多個光源，各自包括固態(tài)發(fā)光器件，所述固態(tài)發(fā)光器件被配置為從其光發(fā)射區(qū)域發(fā)出光，所述光發(fā)射區(qū)域包括一個或多個點(diǎn)狀或非點(diǎn)狀發(fā)光點(diǎn)；以及 光學(xué)構(gòu)件，被配置為允許從所述固態(tài)發(fā)光器件入射的光從中通過并從其射出， 其中，所述固態(tài)發(fā)光器件包括單個芯片或多個芯片，所述單個芯片被配置為發(fā)出單個波長范圍內(nèi)的光或多個波長范圍內(nèi)的光，所述多個芯片被配置為發(fā)出相同波長范圍內(nèi)的光或彼此不同的波長范圍內(nèi)的光， 所述一個或多個光源中的所述芯片的至少一個由激光二極管構(gòu)成， 所述光學(xué)構(gòu)件包括積分器，所述積分器包括第一復(fù)眼透鏡和第二復(fù)眼透鏡且被配置為使利用從所述固態(tài)發(fā)光器件入射的光照明的預(yù)定照明區(qū)域中的光的亮度分布均勻化，來自所述固態(tài)發(fā)光器件的光入射在所述第一復(fù)眼透鏡上，來自所述第一復(fù)眼透鏡的光入射在所述第二復(fù)眼透鏡上， 所述第一復(fù)眼透鏡和所 述第二復(fù)眼透鏡各自包括多個單元，并且入射在所述第一復(fù)眼透鏡的入射面上的光的亮度分布形狀的長軸方向不同于所述第一復(fù)眼透鏡中的所述單元的布置方向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置，其中， 所述第一復(fù)眼透鏡中的所述單元沿作為所述布置方向的彼此正交的第一方向和第二方向布置，并且 入射光中的所述長軸方向不同于所述第一方向和所述第二方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明裝置，其中，至少使由所述激光二極管構(gòu)成的芯片傾斜以允許從由所述激光二極管構(gòu)成的芯片的所述發(fā)光點(diǎn)發(fā)出的激光的遠(yuǎn)場圖案(FFP)的長軸方向不同于所述第一復(fù)眼透鏡中的所述第一方向和所述第二方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的照明裝置，其中，所述入射光中的所述長軸方向和所述第一方向形成的角度“ Θ ”滿足以下關(guān)系式:
Θ AarT1 [hFELly/ (hFELlx X nx)] 其中，hFEUx是所述第一復(fù)眼透鏡中的一個單元的所述第一方向上的尺寸， hFELly是所述第一復(fù)眼透鏡中的一個單元的所述第二方向上的尺寸，并且 nx是沿所述第一復(fù)眼透鏡中的所述第一方向的單元數(shù)量。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的照明裝置，其中，在所述第一復(fù)眼透鏡中，在沿所述第一方向布置的多個單元列中的至少一部分單元列中沿所述第二方向的所述單元的位置是彼此不同的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的照明裝置，其中，在沿所述第一方向的所述多個單元列中的相鄰單元列中沿所述第二方向的所述單元的位置在相同方向上偏移。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的照明裝置，其中，所述相鄰單元列之間的偏移量d滿足以下關(guān)系式:
d- (hFELly/nx) 其中，hFEUy是所述第一復(fù)眼透鏡中的一個單元的所述第二方向上的尺寸，并且 nx是沿所述第一復(fù)眼透鏡中的所述第一方向的單元數(shù)量。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7中任一項(xiàng)所述的照明裝置，進(jìn)一步包括光學(xué)器件，所述光學(xué)器件被配置為在包括由所述激光二極管構(gòu)成的芯片的所述光源和所述第一復(fù)眼透鏡之間的光路上使所述入射光的所述亮度分布形狀沿其短軸方向擴(kuò)展。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的照明裝置，其中，所述光學(xué)器件是與所述第二方向上的焦距相比在所述第一方向上具有相對較長的焦距的變形透鏡。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的照明裝置，進(jìn)一步包括光路分支器件，所述光路分支器件被配置為在包括由所述激光二極管構(gòu)成的芯片的所述光源和所述第一復(fù)眼透鏡之間的光路上將所述入射光的光路沿所述亮度分布形狀的短軸方向分支成多個光路。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的照明裝置，其中，所述光路分支器件是衍射器件、半反射鏡或棱鏡。
12.根據(jù)權(quán)利要求5至7中任一項(xiàng)所述的照明裝置，進(jìn)一步包括光路分支器件，所述光路分支器件被配置為在包括由所述激光二極管構(gòu)成的芯片的所述光源和所述第一復(fù)眼透鏡之間的光路上將所述入射光的光路沿所述亮度分布形狀的短軸方向分支成多個光路。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的照明裝置，進(jìn)一步包括光學(xué)器件，所述光學(xué)器件被配置為在包括由所述激光二極管構(gòu)成的芯片的所述光源和所述第一復(fù)眼透鏡之間的光路上使所述入射光的所述亮度分布形狀沿其短軸方向擴(kuò)展。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的照明裝置，進(jìn)一步包括光路分支器件，所述光路分支器件被配置為在包括由所述激光二極管構(gòu)成的芯片的所述光源和所述第一復(fù)眼透鏡之間的光路上將所述入射光的光路沿所述亮度分布形狀的短軸方向分支成多個光路。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的照明裝置，進(jìn)一步包括光路分支器件，所述光路分支器件被配置為在包括由所述激光二極管構(gòu)成的芯片的所述光源和所述第一復(fù)眼透鏡之間的光路上將所述入射光的光路沿所述亮度分布形狀的短軸方向分支成多個光路。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至1.5中任一項(xiàng)所述的照明裝置，其中， 所述第一復(fù)眼透鏡布置在所述第二復(fù)眼透鏡的大致焦點(diǎn)位置，并且 所述第二復(fù)眼透鏡布置在所述第一復(fù)眼透鏡的大致焦點(diǎn)位置。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的照明裝置，其中，所述光學(xué)構(gòu)件包括: 一個或多個指向角變換器件，被配置為變換從所述固態(tài)發(fā)光器件入射的光的指向角，以及 積分器，被配置為使利用已通過所述指向角變換器件的光照明的預(yù)定照明區(qū)域中的光的亮度分布均勻化。
18.根據(jù)權(quán)利要求1至17中任一項(xiàng)所述的照明裝置，其中，所述光源以內(nèi)藏所述固態(tài)發(fā)光器件的封裝件形式或所述固態(tài)發(fā)光器件被支撐在基材上的封裝件形式形成。
19.一種投影顯示裝置，設(shè)置有照明光學(xué)系統(tǒng)、空間調(diào)制器件、以及投影光學(xué)系統(tǒng)，所述空間調(diào)制器件被配置為基于所輸入的圖像信號調(diào)制來自所述照明光學(xué)系統(tǒng)的光以生成圖像光，所述投影光學(xué)系統(tǒng)被配置為投射由所述空間調(diào)制器件生成的所述圖像光，所述照明光學(xué)系統(tǒng)包括: 各自包括固態(tài)發(fā)光器件的一個或多個光源，所述固態(tài)發(fā)光器件被配置為從其光發(fā)射區(qū)域發(fā)出光，所述光發(fā)射區(qū)域包括一個或多個點(diǎn)狀或非點(diǎn)狀發(fā)光點(diǎn)；以及 光學(xué)構(gòu)件，被配置為允許從所述固態(tài)發(fā)光器件入射的光從中通過并從其射出， 其中，所述固態(tài)發(fā)光器件包括單個芯片或多個芯片，所述單個芯片被配置為發(fā)出單個波長范圍內(nèi)的光或多個波長范圍內(nèi)的光，所述多個芯片被配置為發(fā)出相同波長范圍內(nèi)的光或彼此不同的波長范圍內(nèi)的光， 所述一個或多個光源中的所述芯片的至少一個由激光二極管構(gòu)成， 所述光學(xué)構(gòu)件包括積分器，所述積分器包括第一復(fù)眼透鏡和第二復(fù)眼透鏡且被配置為使利用從所述固態(tài)發(fā)光器件入射的光照明的預(yù)定照明區(qū)域中的光的亮度分布均勻化，來自所述固態(tài)發(fā)光器件的光入射在所述第一復(fù)眼透鏡上，來自所述第一復(fù)眼透鏡的光入射在所述第二復(fù)眼透鏡上， 所述第一復(fù)眼透鏡和所述第二復(fù)眼透鏡各自包括多個單元，并且入射在所述第一復(fù)眼透鏡的入射面上的光的亮度分布形狀的長軸方向不同于所述第一復(fù)眼透鏡中的所述單元的布置方向。
20.一種直視型顯示裝置，設(shè)置有照明光學(xué)系統(tǒng)、空間調(diào)制器件、投影光學(xué)系統(tǒng)、以及透射型屏幕，所述空間調(diào)制器件被配置為基于所輸入的圖像信號調(diào)制來自所述照明光學(xué)系統(tǒng)的光以生成圖像光，所述投影光學(xué)系統(tǒng)被配置為投射由所述空間調(diào)制器件生成的所述圖像光，所述透射型屏幕被配置為顯示從所述投影光學(xué)系統(tǒng)投射的所述圖像光，所述照明光學(xué)系統(tǒng)包括: 各自包括固態(tài)發(fā)光器件的一個或多個光源，所述固態(tài)發(fā)光器件被配置為從其光發(fā)射區(qū)域發(fā)出光，所述光發(fā)射區(qū)域包括一個或多個點(diǎn)狀或非點(diǎn)狀發(fā)光點(diǎn)；以及 光學(xué)構(gòu)件，被配置為允 許從所述固態(tài)發(fā)光器件入射的光從中通過并從其射出， 其中，所述固態(tài)發(fā)光器件包括單個芯片或多個芯片，所述單個芯片被配置為發(fā)出單個波長范圍內(nèi)的光或多個波長范圍內(nèi)的光，所述多個芯片被配置為發(fā)出相同波長范圍內(nèi)的光或彼此不同的波長范圍內(nèi)的光， 所述一個或多個光源中的所述芯片的至少一個由激光二極管構(gòu)成， 所述光學(xué)構(gòu)件包括積分器，所述積分器包括第一復(fù)眼透鏡和第二復(fù)眼透鏡且被配置為使利用從所述固態(tài)發(fā)光器件入射的光照明的預(yù)定照明區(qū)域中的光的亮度分布均勻化，來自所述固態(tài)發(fā)光器件的光入射在所述第一復(fù)眼透鏡上，來自所述第一復(fù)眼透鏡的光入射在所述第二復(fù)眼透鏡上， 所述第一復(fù)眼透鏡和所述第二復(fù)眼透鏡各自包括多個單元，并且入射在所述第一復(fù)眼透鏡的入射面上的光的亮度分布形狀的長軸方向不同于所述第一復(fù)眼透鏡中的所述單元的布置方向。
【文檔編號】F21S2/00GK103443705SQ201280014263
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2012年3月15日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月28日
【發(fā)明者】三浦幸治 申請人:索尼公司