CN102483562A - 照明设备和使用该照明设备的投影显示设备 - Google Patents

照明设备和使用该照明设备的投影显示设备 Download PDF

Info

Publication number
CN102483562A
CN102483562A CN2009801612498A CN200980161249A CN102483562A CN 102483562 A CN102483562 A CN 102483562A CN 2009801612498 A CN2009801612498 A CN 2009801612498A CN 200980161249 A CN200980161249 A CN 200980161249A CN 102483562 A CN102483562 A CN 102483562A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
light guide
light source
end surfaces
color
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2009801612498A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102483562B (zh
Inventor
加藤厚志
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp NEC Display Solutions Ltd
Original Assignee
NEC Display Solutions Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Display Solutions Ltd filed Critical NEC Display Solutions Ltd
Publication of CN102483562A publication Critical patent/CN102483562A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102483562B publication Critical patent/CN102483562B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G03B21/2066—Reflectors in illumination beam
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G03B21/208—Homogenising, shaping of the illumination light
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141—Constructional details thereof
    • H04N9/315—Modulator illumination systems
    • H04N9/3152—Modulator illumination systems for shaping the light beam
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141—Constructional details thereof
    • H04N9/315—Modulator illumination systems
    • H04N9/3167—Modulator illumination systems for polarizing the light beam
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G03B21/2006—Lamp housings characterised by the light source
    • G03B21/2013—Plural light sources
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G03B21/2006—Lamp housings characterised by the light source
    • G03B21/2033—LED or laser light sources

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)

Abstract

一种照明设备包括：光源(101)；光导装置(102)，在光导装置(102)处来自光源(101)的光被供应到一个端表面并且从该一个端表面入射的光在内部传播以从另一个端表面出射的；照明光学系统(103到107)，其将形成在光导装置(102)的另一个端表面上的光学像形成在显示元件(22)上；反射型偏振板(109)，其位于照明光学系统(103到107)和显示元件(22)之间并且透射第一偏振光而朝向照明光学系统(103到107)反射偏振态不同于第一偏振光的第二偏振光；位相板(108)，其位于光导装置(102)和反射型偏振板(109)之间；和反射装置(21)，其位于与光导装置(102)的该一个端表面相对的一侧并且在被反射型偏振板(109)反射的光中将经由位相板(108)、照明光学系统(103到107)，和光导装置(102)入射的光朝向光导装置(102)的该一个端表面反射。光源(101)的发光中心从光导装置(102)的中心轴移位。

Description

照明设备和使用该照明设备的投影显示设备
技术领域
本发明涉及一种由液晶投影仪代表的投影显示设备的照明设备，并且更加具体地涉及一种照明包括转换元件的显示元件的照明设备。
背景技术
专利文献1和2讨论了一种使用LED(Light Emitting Diode：发光二极管)作为用于照明用作显示元件的DMD(Digital MicromirrorDevice：数字微镜器件)的光源的投影仪(专利文献1和2)。预期这种类型的投影仪与使用白色放电灯的投影仪的相比，更大地降低成本，并且实现包括小型化、更低的功耗和更宽的颜色再现范围的性能。
还存在使用单个LCoS(Liquid Crystal on Silicon：硅基液晶)元件(非专利文献1)的投影仪，和使用三个液晶面板作为显示元件的投影仪(非专利文献2和3)。
在液晶投影仪中，通常，必须利用偏振光照明液晶面板。通常，来自LED的光是非偏振光。因此，当LED被用作用于照明液晶面板的光源时，优选的是来自LED的光被转换成偏振光以增加光利用率。
例如，当显示面板是TN液晶(Twisted Nematic Liquid Crystal：扭曲向列液晶)面板时，相对于来自LED的、包括相互正交的两个线偏振分量的非偏振光，线偏振分量中的一个被转换为类似于另一个偏振分量。当这个偏振转换的效率低时，光利用率下降。当不执行任何偏振转换时，大约一半的光未被用作照明光。
在于非专利文献1中描述的投影仪中，来自作为光源的LED的光束被具有复合抛物面表面形状的光导部件大致转换成平行光束，该光导部件被称作CPC反射器。利用来自光导部件的平行光束照明显示面板。
1/4波长板和反射型偏振板被沿着来自光导部件的光束的行进方向定位。例如，偏振板透射p偏振光，而反射s偏振光。被偏振板反射的s偏振光通过1/4波长板。通过1/4波长板的光(圆偏振光)返回LED以便在LED的表面上反射。在LED的表面上反射的光被光导部件平行地转换，并且然后再次通过1/4波长板。
被偏振板反射的s偏振光的一部分被转换成p偏振光，该部分s偏振光已经在返回LED的过程中和在于LED的表面上反射以朝向偏振板行进的过程中通过1/4波长板两次。
另外，存在一种在专利文献3中讨论的照明设备。这个照明设备包括：光源；玻璃杆，来自光源的光进入它的一个端表面；用于会聚已经从玻璃杆的另一个端表面出射的光束的会聚装置；和设置在会聚装置在此处形成多个光源像的位置处的PBS(Polarizing Beam Splitter：偏振分束器)偏振转换阵列。
通过沿着一个方向交替地布置第一棱镜和第二棱镜而形成PBS偏振转换阵列。第一棱镜和第二棱镜中的每一个均是通过将两个直角棱镜(rectangular prism)结合在一起而形成的长方体棱镜(rectangularparallelepiped prism)。
第一棱镜包括在两个直角棱镜的结合表面上形成以透射p偏振光而反射s偏振光的偏振分离膜，并且配置为使得入射光能够以大约45度的入射角进入偏振分离膜。
第二棱镜包括在两个直角棱镜的结合表面上形成的反射膜，并且配置为使得被第一棱镜的偏振分离膜反射的s偏振光能够以大约45度的入射角进入反射膜。沿着被反射膜反射的光的行进方向定位的第二棱镜的表面是出射表面。用于将s偏振光转换成p偏振光的1/2波长板在出射表面上形成。光屏蔽板在与第二棱镜的出射表面相对的表面上形成。
从第一棱镜输出的p偏振光和从第二棱镜输出的p偏振光沿着相同方向行进。会聚装置配置为在第一棱镜的入射表面上形成光源像。
专利文献
专利文献1：JP2006-106683A
专利文献2：JP2006-106682A
专利文献3：JP2000-206464A
非专利文献
非专利文献1：pp.1698-1701，“Single-Panel LCoS Color Projectorwith LED Light Source”SID 05 DIGEST
非专利文献2：pp.1706-1709，“A Handheld Mini-Projector UsingLED Light Sources”SID 05 DIGEST
非专利文献3：pp.2011-2014，“Compact Three Panel LEDProjector Engine for Portable Applications”SID 06 DIGEST
发明内容
然而，在非专利文献1中描述的投影仪具有以下问题。
被反射型偏振板反射的偏振分量的光有效率地返回LED的表面。然而，在LED的表面上，仅仅返回光的一部分被朝向偏振板反射。因此，在LED的表面上发生光损失，因此阻止了高偏振转换效率的实现。
因为PBS偏振转换阵列的使用，在专利文献3中描述的照明设备难以被小型化。例如，近来的显示面板的小型化可能要求PBS偏振转换阵列的每一个棱镜的间距为大约1毫米。当以这种间距形成第一棱镜和第二棱镜时，难以将1/2波长板结合到第二棱镜。
在将来，预期显示面板将被进一步小型化。因此，在使用PBS偏振转换阵列的照明设备中的小型化问题将变得更加显著。
本发明的一个目的在于提供一种能够解决上述问题的、能够通过改进偏振转换效率而增加光利用率的紧凑的照明设备，和一种使用该照明设备的投影显示设备。
问题解决方案
为了实现这个目的，根据本发明的照明设备包括：
光源；
光导装置，在该光导装置处来自光源的光被供应到一个端表面，并且从该一个端表面入射的光在内部传播以从另一个端表面出射；
照明光学系统，该照明光学系统将形成在光导装置的该另一个端表面上的光学像形成在显示元件上；
反射型偏振板，该反射型偏振板位于照明光学系统和显示元件之间，并且透射第一偏振光而朝向照明光学系统反射偏振态不同于第一偏振光的第二偏振光；
延迟板，该延迟板位于光导装置和反射型偏振板之间；和
反射装置，该反射装置设置在与光导装置的该一个端表面相对的一侧并且在被反射型偏振板反射的光中将经由延迟板、照明光学系统和光导装置入射的光朝向光导装置的该一个端表面反射。在此情形中，通过光导装置的两个端表面的重心的中心轴与照明光学系统的光轴匹配，并且光源的发光中心从光导装置的中心轴移位。
根据本发明的投影显示设备包括：
照明设备；
显示元件，该显示元件利用来自照明设备的光照明；和
投影光学系统，该投影光学系统投影来自显示元件的图像光。在此情形中，该照明设备包括：光源；
光导装置，在该光导装置处来自光源的光被供应到一个端表面，并且从该一个端表面入射的光在内部传播以从另一个端表面出射；
照明光学系统，该照明光学系统将形成在光导装置的该另一个端表面上的光学像形成在显示元件上；
反射型偏振板，该反射型偏振板位于照明光学系统和显示元件之间，并且透射第一偏振光而朝向照明光学系统反射偏振态不同于第一偏振光的第二偏振光；
延迟板，该延迟板位于光导装置和反射型偏振板之间；和
反射装置，该反射装置设置在与光导装置的该一个端表面相对的一侧并且在被反射型偏振板反射的光中将经由延迟板、照明光学系统和光导装置入射的光朝向光导装置的该一个端表面反射。在此情形中，通过光导装置的两个端表面的重心的中心轴与照明光学系统的光轴匹配，并且光源的发光中心从光导装置的中心轴移位。
附图简要说明
图1是示出根据本发明第一示例性实施例的照明设备的配置的示意图；
图2A是示出图1所示的照明设备的光导杆的入射表面和反射膜的一个实例的示意图；
图2B是示出在图1所示的照明设备中的光源和光导杆之间的位置关系的解释性示意图；
图3A是示出当来自反射型偏振板的光到达在图1所示的照明设备中的光导杆的入射表面上形成的反射膜时的照度分布(illuminanceprofile)的解释性视图；
图3B是示出在图3A所示的照度分布中当沿着X轴的值为0时沿着Y轴方向的亮度变化的特征视图；
图3C是示出在图3A所示的照度分布中当沿着Y轴的值为0时沿着X轴方向的亮度变化的特征视图；
图4A是示出在从光源发射的光中被引导到图1所示的照明设备中的显示元件的中心的光的光线追迹结果的示意图；
图4B是示出在从光源发射的光中被引导到偏离图1所示的照明设备中的显示元件的中心的位置的光的光线追迹结果的示意图；
图5是示出应用图1所示的照明设备的投影显示设备的一个实例的示意图；
图6是示出图5所示的投影显示设备的局部系统的示意图；
图7A是示出在从光源发射到显示面板的光中透射通过在图6所示的系统中的反射型偏振板的线偏振分量的光的路径的光线追迹结果的示意图；
图7B是示出利用被反射型偏振板反射的线偏振分量的光在反射膜上形成新的光源，并且使来自新的光源的光被偏振转换以使其透射通过图6所示的系统中的反射型偏振板的过程的光线追迹结果的示意图；
图8A是示出在图6所示的系统中的投影屏幕上的照度分布的示意图；
图8B是示出在图8A所示的照度分布中当沿着X轴的值为0时沿着Y轴方向的亮度变化的特征视图；
图8C是示出在图8A所示的照度分布中当沿着Y轴的值为0时沿着X轴方向的亮度变化的特征视图；
图9是示出根据本发明第二示例性实施例的照明设备的特征部分的示意图；
图10是示出图9所示的照明设备的反射膜的实例的示意图。
引用数字的解释
21  反射膜
22  显示元件
101 光源
102 光导杆
103到107 照明透镜
108 位相板
109 反射型偏振板
具体实施方式
下面，参考附图描述了本发明的示例性实施例。
(第一示例性实施例)
图1是示出根据本发明第一示例性实施例的照明设备的配置的示意图。
如在图1中所示，照明具有反射型偏振板109的显示元件22的、根据本实施例的照明设备除了反射型偏振板109，还包括光源101、光导杆102、照明透镜103到107，和位相板108。
反射型偏振板109例如是具有线栅类型的偏振板(a polarizing plateof wire-grid type)，并且配置为在入射光中透射第一偏振光(例如，p偏振光)而沿着与入射方向相反的方向(朝向光导杆102)反射其偏振态不同于第一偏振光的第二偏振光(例如，s偏振光)。
显示元件22包括例如液晶面板。对于反射型偏振板109和显示元件22这两者而言，可以使用在商业上可以获得的产品。作为显示元件22，例如可以使用具有1.0英寸的对角线的透射性液晶面板。
期望反射型偏振板109靠近显示元件22的显示表面(面板表面)定位。反射型偏振板109可以与显示元件22一体地形成。例如，当液晶面板被用作显示元件22时，反射型偏振板109可以与液晶面板的入射侧的基板一体地形成。
光源101是由例如LED代表的固体光源。来自光源101的光被供应到光导杆102的一个端表面(入射表面)。光源101的发光中心并不位于包括光导杆102和照明透镜组的整个系统的光轴A上，照明透镜组包括照明透镜103到107。
来自光源101的光进入光导杆102的入射表面的、被通过入射表面的直线划分的两个区域中的一个。已经从光源101进入光导杆102的光朝向另一个端表面(出射表面)在光导杆102中传播以从该另一个端表面出射。
图2A示出光导杆102的入射表面的一个实例。图2B示意性地示出在光源101和光导杆102之间的位置关系。
如在图2A中所示，反射膜21在除了使得来自光源101的光进入光导杆102的入射表面的区域(开口31)之外的区域中形成。在光导杆102中从出射表面侧到入射表面侧传播的光的一部分被反射膜21反射。被反射膜21反射的光朝向出射表面在光导杆102中传播以从出射表面出射。反射膜21限制光导杆102的入射表面的光进入范围(开口31的尺寸)。
期望开口31被设为等于或者大于光源101的发光部的面积的尺寸。期望开口31的形状大致类似于光源101的发光部的形状。例如，当具有矩形发光部的LED用作光源101时，开口31以矩形形状形成。
在图2A所示的实例中，通过在光导杆102的入射表面上沉积铝(Al)而形成反射膜21。然而，反射膜不限于这种形成方法。反射膜21可以在不同于光导杆102的部件(例如，玻璃基板)中形成。在这种情形中，已经在其中形成反射膜21的部件邻近于光导杆102的入射表面定位。在此情形中，从在光导杆102的入射表面中除了开口31之外的区域朝向光源101输出的光的大部分到达反射膜102。被反射膜21反射的光进入在光导杆102的入射表面中除了开口31之外的区域。
如在图2B中所示，光源101的发光部被定位成面对光导杆102的入射表面的开口31。光源101的发光中心并不位于通过光导杆102的截面的中心(重心)的轴(中心轴B)上。光导杆102的中心轴B与照明透镜组的光轴(图1所示的光轴A)匹配。
期望光导杆102的入射表面被设为是光源101的发光部的面积的两倍或者更大的尺寸。例如，当使用具有3mm×8mm的发光部的LED时，光导杆102的入射表面被设为6mm×8mm的尺寸。在此情形中，开口31被设为3mm×8mm的尺寸。能够获取大的光输出的高亮度LED是在商业上可以获得的，并且能够容易地获取具有3mm×8mm的发光部的LED。
为了使得来自LED的更大量的光进入光导杆102，优选的是尽可能小地设定在LED的发光部和光导杆102之间的距离。具体地，在光导杆102和LED之间的距离是0.7毫米。
光导杆102形成的长度使得能够均匀化来自光源101的光的亮度并且均匀化被反射膜21反射的光的亮度。例如，具有6mm×8mm的端表面的光导杆102的长度是大约20毫米。
回过来参考图1，照明透镜103到107、位相板108、反射型偏振板109和显示元件22沿着从光导杆102的出射表面输出的光的行进方向顺序地布置。位相板108、反射型偏振板109和显示元件22的中心(重心)位于光轴A上。
照明透镜103到107在一个表面上或者在全部两个表面上具有球形形状。然而，可以使用非球面透镜。形成在光导杆102的出射表面上的光学像通过包括照明透镜103到107的照明透镜组形成在显示元件22的显示表面上。在此情形中，从光导杆102的出射表面输出的、具有均匀亮度的光束被照明透镜组放大从而施加于显示元件22在整个显示表面。
是1/4波长板的位相板108位于照明透镜107和反射型偏振板109之间。位相板108的位置不被限制在照明透镜107和反射型偏振板109之间。位相板108可以位于光导杆102和反射型偏振板109之间的任何位置处。
在图1所示的实例中，照明透镜组包括五个照明透镜103到107。然而，照明透镜组不限于此。照明透镜组可以采用任何透镜配置，只要在光导杆102的出射表面上形成的光学像能够被扩大并且在显示元件22的显示表面上形成。
下面，详细描述了根据示例性实施例的照明设备的操作。
来自光源101的非偏振光从光导杆102的入射表面的开口31进入光导杆102。在光导杆102中，已经进入的非偏振光在杆内表面上反复地反射而传播，并且到达出射表面。在杆中的传播过程期间，亮度变得均匀。当在从光源101发射的光中存在亮度非均匀性时，通过在光导杆102中的亮度均匀化而在光导杆102的出射表面上形成均匀的照度分布。
形成在光导杆102的出射表面上的照明信息(形成均匀照度分布的二级面光源像)通过包括照明透镜103到107的照明透镜组形成在显示元件22的显示表面(面板表面)上。
从光导杆102的出射表面输出的非偏振光的光束顺序地通过照明透镜103、104、105、106和107和位相板108以到达反射型偏振板109。反射型偏振板109在已经通过位相板108的光束(非偏振光)中透射第一线偏振光(例如，p偏振光)而朝向位相板108反射第二线偏振光(例如，s偏振光)。
透射通过反射型偏振板109的第一线偏振光施于显示元件22的显示表面(显示面板)。在另一方面，被反射型偏振板11反射的第二线偏振光(s偏振光)顺序地通过位相板108和照明透镜107、106、105、104和103以进入光导杆102的出射表面。
已经进入光导杆102的出射表面的、来自反射型偏振板109的反射光中的大部分在杆内表面上反复地反射时传播而到达在入射表面上形成的反射膜21。在此情形中，新的光源(面光源像)在反射膜21上形成。
图3A示出当来自反射型偏振板109的反射光到达反射膜21时的照度分布。在图3A中，Y轴对应于图2A所示的竖直方向(上下方向)，并且X轴对应于图2A所示的水平方向(左右方向)。在Y轴和X轴中，反射膜21的膜表面的中心(重心)的位置是0。如在图3A中所示，新的光源(面光源像)在反射膜21上形成。
图3B是示出在图3A所示的照度分布中当沿着X轴的值为0时沿着Y轴方向的亮度变化的特征视图。图3C是示出在图3A所示的照度分布中当沿着Y轴的值为0时沿着X轴方向的亮度变化的特征视图。如能够从这些特征视图理解地，在反射膜21上的新的光源(面光源像)具有中心的亮度高于其它部分的亮度的照度分布。
被反射膜21反射的光从光导杆102的入射表面进入该杆。来自反射膜21的反射光在杆内表面上反复地反射而传播，并且到达光导杆102的出射表面。这等价于来自在反射膜21上形成的新的光源的光在杆内表面上反复地反射而传播并且到达光导杆102的出射表面的过程。在杆中的传播过程期间，来自新的光源的光的亮度变得均匀。因此，当在新的光源中存在亮度非均匀性时，通过在光导杆102中的亮度均匀化而为在光导杆102的出射表面上的新的光源形成了均匀照度分布。
被反射型偏振板109反射以返回反射膜21的光的大部分被反射膜21朝向反射型偏振板109反射。已经从光导杆102的出射表面输出的、来自新的光源的光束(圆偏振光)，顺序地通过照明透镜103、104、105、106和107和位相板108以到达反射型偏振板109。
在被反射型偏振板109反射的光中，已经在从反射型偏振板109到达反射膜21的过程期间和在从反射膜21到达反射型偏振板109的过程期间两次通过位相板108(1/4波长板)的光变成线偏振光，该线偏振光中偏振方向与当光被反射型偏振板109反射时的偏振方向相比较以90度改变。因此，来自反射膜21的光束(圆偏振光)的大部分在位相板108处被转换成第一偏振光(p偏振光)。第一偏振光(p偏振光)通过反射型偏振板109以到达显示元件22。
图4A示出在从光源101发射的光中被引导到显示元件22的中心的光的光线追迹结果。在图4A中，实线箭头41和42示意在从光源101发射的光中到达显示元件22的中心的光线的光路。实线箭头43和44示意在被引导到显示元件22的中心的光线中被反射型偏振板109反射的光线的光路。
如在图4A中所示，在被引导到显示元件22的中心的光线中，第一偏振光(例如，p偏振光)透射通过反射型偏振板109从而到达显示元件22，而第二偏振光(例如，s偏振光)被反射型偏振板109反射。来自反射型偏振板109的反射光通过由箭头43和44示意的光路以进入光导杆102的出射表面。在光导杆102的出射表面上入射的光在杆中传播以到达反射膜21。
图4B示出在从光源101发射的光中被引导到偏离显示元件22的中心的位置的光的光线追迹结果。在图4B中，实线箭头45和46示意在从光源101发射的光中到达偏离显示元件22的中心的位置的光线的光路。实线箭头47和48示意在被引导到偏离显示元件22的中心的位置的光线中被反射型偏振板109反射的光线的光路。
如在图4B中所示，在从光源101发射并且被引导到偏离显示元件22的中心的位置的光线中，第一偏振光(例如，p偏振光)透射通过反射型偏振板109以到达显示元件22，而第二偏振光(例如，s偏振光)被反射型偏振板109反射。来自反射型偏振板109的反射光通过由箭头47和48示意的光路以进入光导杆102的出射表面。在光导杆102的出射表面上入射的光在杆中传播以到达反射膜21。
如能够从图4A和图4B所示实例理解地，被反射型偏振板109反射的光的大部分到达反射膜21。这是由于在位于包括照明透镜103到109的透镜组的两侧(入射侧和出射侧)上的光导杆102的出射表面和显示元件22的显示表面(面板表面)之间的共轭关系和由于光源101的发光部的中心从光学系统的光轴A移位。
因此，根据本实施例的照明设备，被反射型偏振板109反射的光有效率地返回反射膜21，并且被反射膜21反射的光再次用作照明光。这增加了偏振转换效率以改进光利用率。
反射膜21是通过沉积形成的。这种反射膜22比PBS偏振转换阵列更便于实现小型化。因此，根据本实施例的照明设备，PBS偏振转换阵列不能实现的设备小型化的问题能够得以解决。
下面，描述了一种包括根据第一实施例的照明设备的投影显示设备。
图5示出投影显示设备的一个实例。是一种三板液晶投影仪的投影显示设备的主要部分包括照明设备81到83、正交二向色棱镜111、投影光学系统112，和液晶面板113到115。
照明设备81到83包括类似于根据第一示例性实施例的照明设备的那些构件(光源101、光导杆102、照明透镜103到107、位相板108、反射型偏振板109，和反射膜21)的构件。
使用具有在红色波长带中的峰值波长的固体光源用于照明设备81的光源。使用具有在绿色波长带中的峰值波长的固体光源用于照明设备82的光源。使用具有在蓝色波长带中的峰值波长的固体光源用于照明设备83的光源。蓝色、绿色和红色颜色对应于光的三基色。固体光源是例如LED。
从照明设备81输出的预定偏振光(p偏振光或者s偏振光)的颜色光(红色)施加于液晶面板113。从照明设备82输出的预定偏振光(p偏振光或者s偏振光)的颜色光(绿色)施加于液晶面板114。从照明设备83输出的预定偏振光(p偏振光或者s偏振光)的颜色光(蓝色)施加于液晶面板115。
正交二向色棱镜111位于照明设备81到83的光轴的交叉点处。正交二向色棱镜111包括来自液晶面板113的图像光(红色)进入其中的第一入射表面、来自液晶面板114的图像光(绿色)进入其中的第二入射表面、来自液晶面板115的图像光(蓝色)进入其中的第三入射表面，和合成从入射表面入射的图像光的颜色(红色，绿色，和蓝色)的颜色合成图像光从其出射的出射表面。
投影光学系统112在屏幕(未示出)上投影来自正交二向色棱镜111的颜色合成图像光。投影光学系统112的光瞳设定在照明设备81到83的光学系统(图1所示的照明透镜103到107)中的每一个的焦点位置中。换言之，照明设备81到83中的每一个的光学系统和投影光学系统112构成远心系统。
图6示出照明设备82、液晶面板114、正交二向色棱镜111，和投影光学系统112。
如在图6中所示，照明设备82包括光源101、光导杆102、照明透镜103到107、位相板108，和反射型偏振板109。虽然未在图6中示出，但是如在图1中所示，反射膜21在光导杆102的入射表面上形成。
图7A示出在从光源101发射到显示面板114的光中透射通过图6所示的系统中的反射型偏振板109的线偏振分量的光的路径的光线追迹结果。如在图7A中所示，已经通过反射型偏振板109透射的线偏振分量的光施加于液晶面板114从而被用作用于图像投影的光。
图7B示出利用被反射型偏振板109反射的线偏振分量的光在反射膜21上形成新的光源，并且使来自新的光源的光被偏振转换以使其透射通过图6所示的系统中的反射型偏振板109的过程的光线追迹结果。
如在图7B中所示，被反射型偏振板109反射的光有效率地返回反射膜21。这是通过在位于照明透镜103到107的光学系统的入射侧和出射侧上的光导杆102的出射表面和液晶面板114之间的共轭关系并且通过使光源101的发光部的中心从光导杆102的中心轴移位而得以实现的。
特别地，使来自光源101的光进入被通过入射表面的重心的直线划分的、光导杆102的入射表面的两个区域中的一个并且在另一个表面上形成反射膜21，使得来自反射型偏振板109的反射光的大部分能够返回反射膜21。
在此情形中，光导杆102的入射表面的区域的大约一半被用作用于由来自反射型偏振板109的反射光形成新的光源的区域，并且因此能够确保足够的区域以形成新的光源。
在来自新的光源的光中，该新的光源利用来自反射型偏振板109的反射光在反射膜21上形成，透射通过反射型偏振板109的线偏振分量的光施加于液晶面板114而用作用于图像投影的光。
因此，通过有效率地向反射膜21返回被反射型偏振板109反射的光，能够提高总体偏振转换效率。
图8A示出在图6所示的系统中的投影屏幕上的照度分布。在图8A中，Y轴对应于投影屏幕的竖直方向(所示的上下方向)，并且X轴对应于投影屏幕的水平方向(所示的左右方向)。在Y轴和X轴中，投影屏幕的中心(重心)的位置是0。
图8B是示出当沿着X轴的值为0时沿着Y轴方向的亮度变化的特征视图。图8C是示出当沿着Y轴的值为0时沿着X轴方向的亮度变化的特征视图。如能够从这些特征视图理解地，能够在整个投影屏幕上获取具有几乎均匀的亮度的像。
在图5所示的投影显示设备中，照明设备81和83在配置和条件方面类似于照明设备82，并且因此可以利用被高度有效率地偏振转换的线偏振光均匀地照明液晶面板。因此，根据该投影显示设备，能够获取具有宽的颜色再现范围的、非常明亮的投影屏幕。
除了三板液晶投影仪，根据本实施例的照明设备能够容易地应用于单板液晶投影仪。在此情形中，在图6所示的系统中，省略了正交二向色棱镜111，并且具有在一个封装中容纳的红色、蓝色和绿色发光部的、被称作“3合1”(“3in1”)的LED用于光源101。能够容易地获取这种LED。使用其中像素包括红色、绿色和蓝色滤色镜的液晶面板用于显示元件22。在这种情形中，对于每一种颜色以时分方式执行在每一个像素处的显示/非显示操作。
(第二示例性实施例)
根据该示例性实施例的照明设备配置为使得来自具有在不同的波长带中的峰值波长的多个光源的光进入光导杆。这点不同于根据第一示例性实施例的照明设备。其它的构件类似于根据第一示例性实施例的照明设备的那些构件。
图9是示出根据本发明第二示例性实施例的照明设备的特征部分的示意图。参考图9，该照明设备包括具有在绿色波长带中的峰值波长的光源96G和97G、具有在红色波长带中的峰值波长的光源98R，和具有在蓝色波长带中的峰值波长的光源99B。这些光源是固体光源(例如，LED)。
来自光源96G的光进入光导杆91G的一个端表面(入射表面)，并且来自光源97G的光进入光导杆92G的一个端表面(入射表面)。光导杆91G和92G包括长方体杆和直角棱镜。直角棱镜的、形成直角的两个表面中的一个与杆的与入射表面相对的端表面光耦合，而另一个表面与光导杆902的一个端表面(入射表面)光耦合。光耦合意味着使光学部件耦合以使得从一个光学部件的端表面输出的光的大部分能够进入另一个光学部件的端表面。
来自光源98R的光进入光导杆93R的一个端表面(入射表面)，并且来自光源99B的光进入光导杆94B的一个端表面(入射表面)。光导杆93R和94B也包括长方体杆和直角棱镜。直角棱镜的、形成直角的两个表面中的一个与杆的与入射表面相对的端表面光耦合，而另一个表面与光导杆901的一个端表面(入射表面)光耦合
光导杆902的另一个端表面(出射表面)与光导杆901的入射表面光耦合。换言之，光导杆901的入射表面包括光导杆93R、94B和902与之光耦合的第一区域到第三区域。
用作二向色镜的反射膜95在光导杆93R、94B和902与之光耦合的光导杆901的表面(入射表面)上形成。
图10示出反射膜95的一个实例。如在图10中所示，反射膜95包括在光谱反射率特性(或者光谱透射率特性)方面相互不同的三个区域95R、95G和95B。
区域95R对应于光导杆93R与之耦合的光导杆901的入射表面的区域。区域95R包括具有透射红色光而反射绿色和蓝色光的特性的介电多层膜。
区域95G对应于光导杆902与之耦合的光导杆901的入射表面的区域。区域95G包括具有透射绿色光而反射红色和蓝色光的特性的介电多层膜。
区域95B对应于光导杆94B与之耦合的光导杆901的入射表面的区域。区域95B包括具有透射蓝色光而反射红色和绿色光的特性的介电多层膜。
照明透镜103到107、位相板108、反射型偏振板109和显示元件22沿着从与光导杆901的入射表面相对的端表面(出射表面)输出的光的行进方向布置。照明透镜103到107、位相板108、反射型偏振板109和显示元件22类似于第一示例性实施例的那些构件。
光导杆901的中心轴与包括照明透镜103到107的光学系统的光轴(图1所示的光轴A)匹配。光导杆902的中心轴并不与光导杆901的中心轴匹配。
光源96G的发光部的中心与光导杆91G的杆部的中心轴匹配。光导杆91G的出射表面的中心(对应于杆部的中心轴)并不与光导杆902的中心轴匹配。
光源97G的发光部的中心与光导杆92G的杆部的中心轴匹配。光导杆92G的出射表面的中心(对应于杆部的中心轴)并不与光导杆902的中心轴匹配。
光源98R的发光部的中心与光导杆93R的杆部的中心轴匹配。光导杆93R的出射表面的中心(对应于杆部的中心轴)并不与光导杆901的中心轴匹配。
光源99B的发光部的中心与光导杆94B的杆部的中心轴匹配。光导杆94B的出射表面的中心(对应于杆部的中心轴)并不与光导杆901的中心轴匹配。
下面，描述了根据本实施例的照明设备的操作。
从光源96G发射的颜色光(绿色)经由光导杆91G进入光导杆902的入射表面，并且从光源97G发射的颜色光(绿色)经由光导杆92G进入光导杆902的入射表面。在光导杆902中，来自光源96G和97G的颜色光(绿色)在杆中传播以从出射表面出射。
从光导杆902的出射表面输出的颜色光(绿色)进入反射膜95的区域95G。绿色光透射通过区域95G。因此，从光导杆902的出射表面输出的颜色光(绿色)透射通过区域95G以从光导杆901的入射表面进入该杆。
从光源98R输出的颜色光(红色)经由光导杆93R进入反射膜95的区域95R。红色光透射通过区域95R。因此，从光导杆93R输出的颜色光(红色)透射通过区域95R以从光导杆901的入射表面进入该杆。
从光源99B输出的颜色光(蓝色)经由光导杆94B进入反射膜95的区域95B。蓝色光透射通过区域95B。因此，从光导杆94B输出的颜色光(蓝色)透射通过区域95B以从光导杆901的入射表面进入该杆。
在光导杆901中，入射的红色、绿色和蓝色光在杆中传播以从出射表面出射。在于光导杆901中传播期间，使红色、绿色和蓝色颜色在亮度上变得均匀，并且被混合。
从光导杆901的出射表面输出的非偏振光的光束(红色、绿色和蓝色)顺序地通过照明透镜103、104、105、106和107和位相板108以到达反射型偏振板109。在通过位相板108的光束(非偏振光)中，反射型偏振板109透射第一线偏振光(例如，p偏振光)而朝向位相板108反射第二线偏振光(例如，s偏振光)。
透射通过反射型偏振板109的第一线偏振光(红色、绿色和蓝色)施加于显示元件22的显示表面(显示面板)。在另一方面，被反射型偏振板11反射的第二线偏振光(红色、绿色和蓝色)顺序地通过位相板108和照明透镜107、106、105、104和103以进入光导杆901的出射表面。
已经进入光导杆901的出射表面的、来自反射型偏振板109的反射光(红色、绿色和蓝色)在杆内表面上反复地反射时传播而到达在入射表面上形成的反射膜95。在光导杆901中，反射光(红色、绿色和蓝色)在于杆中传播期间被颜色分离。在已经分离的颜色光中，红色和蓝色光进入反射膜95的区域95G，而绿色光进入反射膜95的区域95R和95B。在此情形中，作为新的光源像(面光源像)，红色的二级面光源像和蓝色的二级面光源像在区域95G中形成，并且绿色的二级面光源像在区域95R和95B中形成。
在区域95G中，红色和蓝色光被反射。在区域95R和95B中，绿色光被反射。来自区域95G的反射光(红色和蓝色)和来自区域95R和95B的反射光(绿色)再次进入光导杆901的入射表面。
在光导杆901中，来自反射膜95的反射光(红色、绿色和蓝色)在杆中传播以从出射表面出射。在于光导杆901中传播期间使红色、绿色和蓝色光亮度变得均匀，并且被混合。
已经从光导杆102的出射表面输出的、来自新的光源(红色、绿色和蓝色)的光束(圆偏振光)顺序地通过照明透镜103、104、105、106和107和位相板108以到达反射型偏振板109。
在被反射型偏振板109反射的光中，已经在从反射型偏振板109到达反射膜95的过程期间和在从反射膜95到达反射型偏振板109的过程期间两次通过位相板108(1/4波长板)的光变成线偏振光，该线偏振光中偏振方向与当光被反射型偏振板109反射时的偏振方向相比较以90度改变。因此，来自反射膜95的光束(圆偏振光)的大部分在位相板108处被转换成第一偏振光(p偏振光)。第一偏振光(p偏振光)通过反射型偏振板109以到达显示元件22。
如上所述，根据本实施例的照明设备，对于红色、绿色和蓝色光源中的每一个，在来自光源的光中，被反射型偏振板109反射的光能够被有效率地返回反射膜95，并且被反射膜95反射从而被再次使用。因此，能够利用被高度有效率地偏振转换的线偏振光(红色、绿色和蓝色)均匀地照明显示元件22。
当根据本实施例的照明设备应用于投影显示设备时，投影光学系统沿着通过显示元件22的光的行进方向定位。是例如液晶面板的显示元件22能够以时分方式显示对应于红色、绿色和蓝色的图像。光源96G、97G、98R和99B关于各个颜色被以时分方式点亮，并且显示元件22与光源的点亮时间同步地驱动。投影光学系统在屏幕上投影以时分方式在显示元件22上显示的红色、绿色和蓝色图像。
在根据本实施例的照明设备中，红色和蓝色中的每一个的光源的数目都是一个，而绿色光源的数目是两个。在下面简要地描述了原因。
通常，绿色LED的光输出小于红色或者蓝色LED的光输出。因此，当红色、绿色和蓝色LED每一个均被单独地使用并且来自各个颜色LED的颜色光(红色、绿色和蓝色)被合成以获取具有优良白色平衡的白光时，红色和蓝色LED的输出应该受到抑制以与相对小的绿色LED的光输出匹配。在此情形中，所获取的白光的亮度以等于受到抑制的红色和蓝色LED的输出的量减小。
在根据本实施例的照明设备中，使用光输出相对小的两个绿色LED，并且因此能够根据当来自两个绿色LED的颜色光组合时获取的亮度控制红色和蓝色LED的输出。在此情形中，红色和蓝色LED的输出能够大于当使用仅仅一个绿色LED时的输出，并且所获取的白光的亮度能够相应地更高。
根据本实施例，光导杆被用作用于使得来自光源96G、97G、98R和99B的光进入光导杆901的入射表面的装置。这种配置使得当相对大的LED模块用作光源96G、97G、98R和99B时能够正如它们相互靠近一样在光导杆901的入射表面上布置LED模块。
根据上述实施例的照明设备和投影设备仅仅是本发明的实例。在本发明的精神和范围内，其配置能够被适当地改变。
例如，根据第一示例性实施例的照明设备可以使用多个光源用于光源101。当使用多个光源时，光导杆被用作用于使得来自光源的光进入光导杆102的入射表面的装置。例如，图5和6所示的照明设备82使用图9所示的光源96G和97G用于光源101。在此情形中，来自光源96G的光通过光导杆91G进入光导杆102的入射表面(开口31)，并且来自光源97G的光通过光导杆92G进入光导杆102的入射表面(开口31)。开口31包括光导杆91G与之光耦合的第一区域，和光导杆92G与之光耦合的第二区域。
图1所示的照明设备能够包括用于使得来自光源101的光进入光导杆102的入射表面的透镜装置。
在图1所示的配置中，来自光源101的光进入被通过光导杆102的入射表面的重心的直线划分的两个区域中的一个。然而，本发明不限于此。例如，照明设备能够配置为使得光源101的发光中心从光导杆102的中心轴移位，并且来自反射型偏振板109的反射光的至少一部分被反射膜21反射。
在图1所示的配置中，能够包括具有在光源101的颜色波长带中的峰值波长的别的光源。在此情形中，来自光源101和别的光源的光进入光导杆102的入射表面的以上两个区域中的一个。
该照明设备对于光源101能够使用具有在第一颜色波长带中的峰值波长的第一光源，并且可以进一步包括具有在不同于第一颜色的第二颜色波长带中的峰值波长的第二光源，和具有在不同于第一颜色和第二颜色的第三颜色波长带中的峰值波长的第三光源。在此情形中，光导杆102的入射表面包括被通过该表面的重心的直线划分的第一区域和第二区域，并且第二区域包括被与通过入射表面的重心的该直线交叉的别的直线划分的第三区域和第四区域。来自第一光源的颜色光进入第一区域，来自第二光源的颜色光进入第三区域，并且来自第三光源的颜色光进入第四区域。反射膜21包括第一反射膜到第三反射膜。第一反射膜在第一区域中形成以透射第一颜色光而反射第二颜色光和第三颜色光。第二反射膜在第三区域中形成以透射第二颜色光而反射第一颜色光和第三颜色光。第三反射膜在第四区域中形成以透射第三颜色光而反射第一颜色光和第二颜色光。第一颜色到第三颜色能够对应于光的三基色，即，红色、绿色和蓝色。
在此情形中，该照明设备能够包括用于使得来自第一光源的光进入第一区域的第一光导装置、用于使得来自第二光源的光进入第三区域的第二光导装置，和用于使得来自第三光源的光进入第四区域的第三光导装置。

Claims (10)

1.一种照明设备，包括：
光源；
光导装置，在所述光导装置处来自所述光源的光被供应到一个端表面，并且从所述一个端表面入射的光在内部传播以从另一个端表面出射；
照明光学系统，所述照明光学系统将形成在所述光导装置的所述另一个端表面上的光学像形成在显示元件上；
反射型偏振板，所述反射型偏振板位于所述照明光学系统和所述显示元件之间，并且透射第一偏振光而朝向所述照明光学系统反射其偏振态不同于所述第一偏振光的第二偏振光；
位相板，所述位相板位于所述光导装置和所述反射型偏振板之间；和
反射装置，所述反射装置设置在与所述光导装置的所述一个端表面相对的一侧并且在被所述反射型偏振板反射的光中将经由所述位相板、所述照明光学系统和所述光导装置入射的光朝向所述光导装置的所述一个端表面反射，
其中通过所述光导装置的两个端表面的重心的中心轴与所述照明光学系统的光轴匹配，并且所述光源的发光中心从所述光导装置的所述中心轴移位。
2.根据权利要求1的照明设备，其中来自所述光源的光进入所述光导装置的所述一个端表面的两个区域中的一个，所述两个区域被通过所述一个端表面的重心的直线划分。
3.根据权利要求2的照明设备，其中所述反射装置是在所述光导装置的所述一个端表面的所述两个区域中的另一个之中形成的反射膜。
4.根据权利要求3的照明设备，其中所述光源是包括矩形发光部的固体光源，并且所述发光部的面积等于所述光导装置的一个端表面的所述两个区域中的一个的面积。
5.根据权利要求2或者3的照明设备，进一步包括：
别的光源，所述别的光源具有在所述光源的颜色波长带中的峰值波长，
其中来自所述光源和所述别的光源的光进入所述光导装置的一个端表面的所述两个区域中的一个。
6.根据权利要求2的照明设备，所述光源是具有在第一颜色波长带中的峰值波长的第一光源，所述照明设备进一步包括：
第二光源，所述第二光源具有在不同于所述第一颜色的第二颜色波长带中的峰值波长；和
第三光源，所述第三光源具有在不同于所述第一颜色和所述第二颜色的第三颜色波长带中的峰值波长，
其中所述光导装置的一个端表面包括被所述直线划分的第一区域和第二区域，并且所述第二区域包括被与所述直线相交叉并且通过所述一个端表面的所述重心的别的直线划分的第三区域和第四区域，
其中来自所述第一光源的颜色光进入所述第一区域，来自所述第二光源的颜色光进入所述第三区域，并且来自所述第三光源的颜色光进入所述第四区域，
并且其中所述反射装置包括：
第一反射膜，所述第一反射膜形成在所述第一区域中以透射所述第一颜色光而反射所述第二颜色光和所述第三颜色光；
第二反射膜，所述第二反射膜形成在所述第三区域中以透射所述第二颜色光而反射所述第一颜色光和所述第三颜色光；和
第三反射膜，所述第三反射膜形成在所述第四区域中以透射所述第三颜色光而反射所述第一颜色光和所述第二颜色光。
7.根据权利要求6的照明设备，进一步包括：
第一光导装置，所述第一光导装置用于使得来自所述第一光源的光进入所述第一区域；
第二光导装置，所述第二光导装置用于使得来自所述第二光源的光进入所述第三区域；和
第三光导装置，所述第三光导装置用于使得来自所述第三光源的光进入所述第四区域。
8.根据权利要求6的照明设备，
其中所述第一光源包括具有在绿色波长带中的峰值波长的两个绿色LED；
所述第二光源包括具有在红色波长带中的峰值波长的红色LED；并且
所述第三光源包括具有在蓝色波长带中的峰值波长的蓝色LED。
9.根据权利要求8的照明设备，进一步包括：
第一光导装置，在所述第一光导装置处，来自所述两个绿色LED中的一个的颜色光被供应到一个端表面；
第二光导装置，在所述第二光导装置处，来自所述两个绿色LED中的另一个的颜色光被供应到一个端表面；
第三光导装置，在所述第三光导装置处，所述第一和第二光导装置的另一个端表面被与一个端表面光耦合；
第四光导装置，在所述第四光导装置处，来自所述红色LED的颜色光被供应到一个端表面；和
第五光导装置，在所述第五光导装置处，来自所述蓝色LED的颜色光被供应到一个端表面，
其中所述第三到第五光导装置的另一个端表面被与所述光导装置的一个端表面光耦合。
10.一种投影显示设备，包括：
照明设备；
显示元件，所述显示元件利用来自所述照明设备的光被照明；和
投影光学系统，所述投影光学系统投影来自所述显示元件的图像光，
其中所述照明设备包括：
光源；
光导装置，在所述光导装置处来自所述光源的光被供应到一个端表面，并且从所述一个端表面入射的光在内部传播以从另一个端表面出射；
照明光学系统，所述照明光学系统将形成在所述光导装置的所述另一个端表面上的光学像形成在所述显示元件上；
反射型偏振板，所述反射型偏振板位于所述照明光学系统和所述显示元件之间，并且透射第一偏振光而朝向所述照明光学系统反射其偏振态不同于所述第一偏振光的第二偏振光；
位相板，所述位相板位于所述光导装置和所述反射型偏振板之间；和
反射装置，所述反射装置设置在与所述光导装置的所述一个端表面相对的一侧并且在被所述反射型偏振板反射的光中将经由所述位相板、所述照明光学系统和所述光导装置入射的光朝向所述光导装置的所述一个端表面反射，
其中通过所述光导装置的两个端表面的重心的中心轴与所述照明光学系统的光轴匹配，并且所述光源的发光中心从光导装置的所述中心轴移位。
CN200980161249.8A 2009-09-02 2009-09-02 照明设备和使用该照明设备的投影显示设备 Expired - Fee Related CN102483562B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2009/065323 WO2011027428A1 (ja) 2009-09-02 2009-09-02 照明装置とそれを用いた投射型表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102483562A true CN102483562A (zh) 2012-05-30
CN102483562B CN102483562B (zh) 2014-10-15

Family

ID=43648989

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200980161249.8A Expired - Fee Related CN102483562B (zh) 2009-09-02 2009-09-02 照明设备和使用该照明设备的投影显示设备

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8708499B2 (zh)
EP (1) EP2463713B1 (zh)
JP (1) JP5311519B2 (zh)
CN (1) CN102483562B (zh)
WO (1) WO2011027428A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108368981A (zh) * 2015-09-22 2018-08-03 亮锐控股有限公司 Led前照灯投影照明设备

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011033627A1 (ja) * 2009-09-16 2011-03-24 Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 照明装置とそれを用いた投射型表示装置
JP6086282B2 (ja) * 2012-07-05 2017-03-01 株式会社リコー 画像投影装置
US11829039B1 (en) 2020-08-28 2023-11-28 Apple Inc. Optical systems with green-heavy illumination sequences for fLCOS display panels

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1847974A (zh) * 2005-04-14 2006-10-18 三洋电机株式会社 光学部件及照明装置
JP2008065027A (ja) * 2006-09-07 2008-03-21 Seiko Epson Corp プロジェクタ
JP2009003444A (ja) * 2007-05-22 2009-01-08 Nitto Kogaku Kk 液晶プロジェクターの光源装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3613049B2 (ja) 1999-01-18 2005-01-26 セイコーエプソン株式会社 照明装置およびそれを用いた投写型表示装置
JP2001343611A (ja) 2000-03-31 2001-12-14 Nikon Corp 偏光照明装置および投射型表示装置
GB0116446D0 (en) * 2001-07-06 2001-08-29 Barco Nv Smearing reduction on lcd and lcos projectors
US6795243B1 (en) * 2001-10-05 2004-09-21 Optical Coating Laboratory, Inc. Polarizing light pipe
JP2003202523A (ja) 2001-11-02 2003-07-18 Nec Viewtechnology Ltd 偏光ユニット、該偏光ユニットを用いた偏光照明装置及び該偏光照明装置を用いた投写型表示装置
JP2003233032A (ja) 2002-02-08 2003-08-22 Minolta Co Ltd 投写型液晶表示装置
US6927910B2 (en) * 2002-04-19 2005-08-09 Lg Electronics Inc. Integrator, polarization conversion device, and display apparatus using the same
JP4100276B2 (ja) * 2003-07-04 2008-06-11 セイコーエプソン株式会社 照明装置及びプロジェクタ
JP2005099328A (ja) * 2003-09-24 2005-04-14 Seiko Epson Corp 照明装置およびプロジェクタ
TWI245158B (en) 2004-10-08 2005-12-11 Premier Image Technology Corp An image projector having a led light source
TWI294986B (en) 2004-10-08 2008-03-21 Premier Image Technology Corp An optical engine and an image projector having the optical engine
JP4715167B2 (ja) * 2004-11-16 2011-07-06 セイコーエプソン株式会社 照明装置、画像表示装置及びプロジェクタ
JP2006227362A (ja) 2005-02-18 2006-08-31 Seiko Epson Corp 照明装置及びプロジェクタ
JP2007065550A (ja) 2005-09-02 2007-03-15 Seiko Epson Corp 照明装置及びプロジェクタ
JP4788275B2 (ja) 2005-10-04 2011-10-05 株式会社日立製作所 投射型映像表示装置
JP5358878B2 (ja) * 2006-04-26 2013-12-04 コニカミノルタ株式会社 発光素子、発光モジュール、照明装置、および画像投影装置
US8317331B2 (en) * 2006-06-13 2012-11-27 Wavien, Inc. Recycling system and method for increasing brightness using light pipes with one or more light sources, and a projector incorporating the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1847974A (zh) * 2005-04-14 2006-10-18 三洋电机株式会社 光学部件及照明装置
JP2008065027A (ja) * 2006-09-07 2008-03-21 Seiko Epson Corp プロジェクタ
JP2009003444A (ja) * 2007-05-22 2009-01-08 Nitto Kogaku Kk 液晶プロジェクターの光源装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108368981A (zh) * 2015-09-22 2018-08-03 亮锐控股有限公司 Led前照灯投影照明设备
CN108368981B (zh) * 2015-09-22 2021-07-09 亮锐控股有限公司 Led前照灯投影照明设备

Also Published As

Publication number Publication date
JP5311519B2 (ja) 2013-10-09
EP2463713A4 (en) 2014-04-02
EP2463713B1 (en) 2015-04-22
WO2011027428A1 (ja) 2011-03-10
US20120154755A1 (en) 2012-06-21
JPWO2011027428A1 (ja) 2013-01-31
CN102483562B (zh) 2014-10-15
EP2463713A1 (en) 2012-06-13
US8708499B2 (en) 2014-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102576186B (zh) 照明设备和使用该照明设备的投影型显示设备
US7821713B2 (en) Color light combining system for optical projector
CN201780448U (zh) 一种图像均匀清晰的投影光学引擎
US6373629B1 (en) Polarized light illuminator and projecting type image display
CN103890639A (zh) 倾斜的二向色偏振分束器
CN101952766B (zh) 光组合器
CN101546045B (zh) 偏振转换装置及使用其的投影系统
US11860526B2 (en) Beam modulation apparatus and projection system
CN102483562B (zh) 照明设备和使用该照明设备的投影显示设备
CN102483561B (zh) 照明设备和使用该照明设备的投影显示设备
US7359122B2 (en) Prism assembly
CN102498436B (zh) 照明设备和使用该照明设备的投影显示设备
CN112799234A (zh) 合色装置及其方法和照明系统
KR100541178B1 (ko) 편광 조명 장치 및 투사형 표시 장치
TW201327014A (zh) 偏斜雙色偏光之色彩結合器
US20090147221A1 (en) Miniaturized projection display

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20141015

Termination date: 20190902