CN103365053A - 照明装置和显示单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及照明装置和显示单元。一种照明装置，包括：光源部，包括激光光源；第一均一化光学部件，从光源部接收光；第二均一化光学部件，从第一均一化光学部件接收光；光学装置，布置在光源部的出射光的光路上；以及，驱动部，振动光学装置。

Description

照明装置和显示单元

技术领域

本发明涉及一种发出包括激光的光的照明装置，以及利用这种照明装置显示图像的显示单元。

背景技术

作为投影仪（投影显示单元）的一个主要部件，典型的光学模块由包括光源的照明光学系统（照明装置）和包括光调制装置的投影光学系统构成。在这种投影仪领域中，称为“显微投影仪”的小尺寸（手掌大小）轻型便携式投影仪近来变得广泛使用。典型显微投影仪主要使用LED（发光二极管）作为照明装置的光源。

另一方面，近来，激光器作为照明装置的新型光源吸引了人们的注意。例如，在高功率蓝光激光二极管和高功率红光激光二极管的商业化之后，绿光激光二极管也正处于开发中，很快会投入实际使用。在这种背景下，提出了一种使用红（R）、绿（G）、蓝（B）三原色的单色激光器（激光二极管）作为照明装置的光源的投影仪。通过使用单色激光器作为光源，可获得具有宽的彩色重现范围和低功耗的投影仪。

另外，在这种投影仪中，为了使从照明装置发出的照明光的光量（强度）均一化，所述照明装置通常包括预定的均一化光学系统（均一化光学部件）。例如，在日本未审查专利申请公开第2002-311382号和第2012-8549号中，包括两个（一对）复眼透镜（fly-eye lenses），作为这种均一化光学部件。

发明内容

在这种投影仪中，通常期望降低从照明装置发出的照明光的亮度不均匀性（照明不均匀性），并提高显示图像质量。

期望提供能降低照明光中的亮度不均匀性的照明装置和显示单元。

根据本发明的一个实施方式，提供了一种照明装置，包括：光源部，包括激光光源；第一均一化光学部件，从光源部接收光；第二均一化光学部件，从第一均一化光学部件接收光；光学装置，布置在光源部的出射光的光路上；以及，驱动部，振动光学装置。

根据本发明的一个实施方式，提供了一种显示单元，包括：照明装置，发出照明光；以及，光调制装置，基于图像信号调制照明光，其中，所述照明装置包括：光源部，包括激光光源；第一均一化光学部件，从光源部接收光；第二均一化光学部件，从第一均一化光学部件接收光；光学装置，布置在光源部的出射光的光路上；以及，驱动部，振动光学装置。

在根据本发明实施方式的照明装置和显示单元中，来自光源部的光依次通过第一均一化光学部件和第二均一化光学部件，以使光的光量均一化，光作为照明光而发出。此时，由于布置在光路上的光学装置被驱动为振动，即使第一和第二均一化光学部件在照明光中产生干涉条纹，干涉条纹也会随着时间移动，以均化其亮度。

在根据本发明实施方式的照明装置和显示单元中，布置在光路上的光学装置振动；因此，即使第一和第二均一化光学部件在照明光中产生干涉条纹，干涉条纹也会随着时间移动，以使其亮度被均化。由此，这种干涉条纹的可见性变小，可实现照明光中亮度不均匀性的降低（显示图像质量的提高）。

应理解的是，前述一般说明和以下详细说明为示例性的，意在对所要求的技术提供进一步的说明。

附图说明

包括附图以提供本技术的进一步的理解，所述附图被结合并构成该说明书的一部分。附图和说明书一起示出了实施方式，以用来说明本技术的原理。

图1为根据本发明第一实施方式的显示单元的整体配置实例的示意图。

图2A和图2B为示出激光中的光量分布的实例的示意图。

图3A至图3C为示出了图1所示的光学装置的配置实例的示意图。

图4为示出了图3A至图3C中所示的光学装置的特定配置实例的示意图。

图5A和图5B为示出了图1中所示的两个复眼透镜的配置实例的示意图。

图6为用来描述入射在图1所示的两个复眼透镜上的光的光量分布实例的示意图。

图7为用来描述伪f数的示意图。

图8为用来描述来自复眼透镜中的单位单元（unit cell，单位格子/单位晶格）的出射光的示意图。

图9A至图9D为用来描述图8所示的出射光束（light flux）的组合与干涉条纹生成图案之间的关系的示意图。

图10A和图10B为示出了由图9A至图9D中所示的出射光束的组合产生的干涉条纹的实例的示意图。

图11为用来描述计算干涉条纹节距的技术的示意图。

图12为示出了干涉条纹节距等的计算实例的示意图。

图13为用来描述图3A至图3C所示的光学装置的功能的示意图。

图14为示出了根据变形1的光学装置的配置实例的示意图。

图15为用于描述图14中所示的光学装置的功能的示意图。

图16为用于描述通过图14所示的光学装置的振动进行束扫描的示意图。

图17为根据第二实施方式示出了光学装置的配置实例的示意图。

图18为用来描述图17中所示的光学装置的功能的示意图。

图19A和图19C为根据变形2至4示出了的照明装置的示意性配置实例的示意图。

图20A至图20C为根据变形2至4示出了应用至照明装置的光学装置的配置实例的示意图。

图21为根据变形5示出了照明装置的示意配置实例的示意图。

图22为根据第三实施方式示出了显示单元的整体配置实例的示意图。

图23为示出了干涉条纹的相位与强度（contract）之间的关系的实例的示意图。

图24为用来描述在不包括图22中所示的光学装置的情况下布置在下一级的复眼透镜上的入射光的示意图。

图25A和图25B为用来描述在包括图22所示的光学装置的情况下布置在下一级的复眼透镜上的入射光的示意图。

图26A和图26B为用来描述光学装置的光学表面的倾斜角与复眼透镜中的单位单元的纵横比之间的关系的示意图。

图27为根据第四实施方式示出了布置在下一级中的复眼透镜的配置实例的示意图。

图28为用来描述图27中所示的布置在下一级中的复眼透镜上的入射光的入射角的可接受角度的示意图。

图29为示出了根据相对于第四实施方式的比较实例1的下一级中布置的复眼透镜的功能的示意图。

图30A和图30B为示出了根据相对于第四实施方式的比较实例2的布置在下一级中的复眼透镜的配置和功能的示意图。

图31为示出了布置在图27所示的下一级中的复眼透镜的功能的示意图。

图32A和图32B为根据变形6的布置在下一级中的复眼透镜的配置实例和功能的示意图。

图33A和图33B分别为根据变形7和8的布置在下一级中的复眼透镜的配置实例的示意图。

图34A和图34B分别为根据变形7和8的布置在下一级中的复眼透镜的功能的示意图。

图35为根据第五实施方式的示出显示单元的整体配置实例的示意图。

图36为根据第五实施方式的示出显示单元的另一个整体配置实例的示意图。

图37为根据相对于第五实施方式的比较示例3的显示单元的整体配置的示意图。

图38为示出了用来描述第五实施方式的功能的光量分布实例的示意图。

图39为以表格形式示出了各个光学参数在第五实施方式的实例1和2与比较实例3中变化时接收光量的实例的示意图。

图40A和图40B为图39所示的接收光量的实例的图表。

图41为以表格形式示出了图42至图49中所示的各个实例等的光学参数的设置条件的示意图。

图42为示出了实例1和2与比较实例3中的接收光量分布的实例的示意图。

图43为示出了实例1和2与比较实例3的接收光量分布的其他实例的示意图。

图44为示出了实例1和2与比较实例3的接收光量分布的其他实例的示意图。

图45为示出了实例1和2与比较实例3的接收光量分布的进一步实例的示意图。

图46为示出了实例1和2与比较实例3的接收光量分布的进一步实例的示意图。

图47为示出了实例1和2与比较实例3的接收光量分布的其他实例的示意图。

图48为示出了实例1和2与比较实例3的接收光量分布的其他实例的示意图。

图49为示出实例1和2与比较实例3的接收光量分布的其他实例的示意图。

具体实施方式

下文将参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。应注意的是，描述将按以下顺序进行。

1.第一实施方式（其中光学装置被振动以抑制由均一化光学部件产生的干涉条纹的实例）

2.变形1（其中光学装置由棱镜阵列构成的实例）

3.第二实施方式（其中光学装置的光学表面相对于单位单元的设置方向倾斜延伸的实例）

4.变形2至5（光学装置的其他设置实例）

5.第三实施方式（其中为光学装置和布置在光学装置的下一级的均一化光学部件建立条件表达式的实例）

6.第四实施方式（其中确定了布置在下一级中的均一化光学部件中的单位单元的形状的实例）

7.变形6至8（布置在下一级中的均一化光学部件中的单位单元的其他形状实例）

8.第五实施方式（其中光接收装置布置在布置在前一级的均一化光学部件的后一级的实例）

9.其他变形

（第一实施方式）

[显示单元3的配置]

图1示出了根据本发明第一实施方式的显示单元（显示单元3）的整体配置。显示单元3为将图像（图像光）投影到屏幕30（投影表面）上的投影显示单元。所述显示单元3包括照明装置1和用于利用从照明装置1发出的照明光显示图像的光学系统（显示光学系统）。

（照明装置1）

照明装置1包括红色激光器11R、绿色激光器11G、蓝色激光器11B、耦合透镜12R、12G和12B、二向色棱镜131和132、光学装置14、驱动部140、复眼透镜（fly-eye lenses）151和152、子聚光透镜161和162和聚光透镜17。应注意的是，图中所示的Z0代表光轴。

红色激光器11R、绿色激光器11G和蓝色激光器11B为分别发出红色激光、绿色激光和蓝色激光的三种光源。光源部由这些激光光源构成，这三种光源中的每个这种情况下均为激光光源。红色激光器11R、绿色激光器11G和蓝色激光器11B中的每个进行（例如）脉冲发光。换句话说，它们中的每个利用（例如）预定的发光频率（发光周期）间歇性地（不连续地）发出激光。红色激光器11R、绿色激光器11G和蓝色激光器11B中的每个由（例如）激光二极管或固体激光器构成。应注意的是，在这些激光光源中的每个为激光二极管的情况下，红色激光的波长λr约为600nm至700nm，绿色激光的波长λg约为500nm至600nm，蓝色激光的波长λb约为400nm至500nm。

另外，通过使激发光进入由激光晶体制成的激光介质而生成由这些激光光源发出的激光。这种情况下，激光的强度分布（光量分布、FFP（远场图案））通过作为激光介质的激光晶体的原子和分子的分布和晶体的尺寸而确定。例如，如图2A和图2B所示，所生成的激光的理想光量分布（轮廓）近似为高斯分布。应注意的是，图2B中的“水平”和“垂直”分别指沿水平方向（这种情况下为X轴方向）和垂直方向（这种情况下为Y轴方向）的光量分布。

耦合透镜12G为用于校准从绿色激光器11G发出的绿色激光（校准成平行光），以将校准的绿色激光耦合至二向色棱镜131的透镜（耦合透镜）。相似地，耦合透镜12B为用于校准从蓝色激光器11B发出的蓝色激光，以将校准的蓝色激光耦合至二向色棱镜131的透镜（耦合透镜）。另外，耦合透镜12R为用于校准从红色激光器11R发出的红色激光，以将校准的红色激光耦合至二向色棱镜132的透镜（耦合透镜）。应注意的是，这种情况下，耦合透镜12R、12G和12B的每个对入射到其上的激光进行校准（校准成平行光），但并不限于此，耦合透镜12R、12G和12B也可不对激光进行校准（校准成平行光）。然而，更优选地以上述方式校准激光，因为可实现单元配置的小型化。

二向色棱镜131选择性地使通过耦合透镜12B入射到其上的蓝色激光穿过而选择性地反射通过耦合透镜12G入射到其上的绿色激光。二向色棱镜132选择性地使从二向色棱镜131发出的蓝色激光和绿色激光通过而选择性地反射通过耦合透镜12R入射到其上的红色激光。因此，执行了红色激光、绿色激光和蓝色激光的颜色合成（光路合成）。

光学装置14为布置在来自上述光源部的出射光（激光）的光路上的装置。这种情况下，光学装置14布置在两个复眼透镜151和152之间（更具体地，一对子聚光透镜161和162之间）的光路上。光学装置14为用于减少照明光中的斑点噪声和干涉条纹（将在下文中描述）并使得激光沿着上述光路通过的光学装置。

驱动部140驱动光学装置14。更具体地，驱动部140具有振动（微振动）光学装置14的功能（例如，在沿光轴Z0的方向或与光轴Z0垂直的方向上振动光学装置14）。如将在下文详细描述的，该功能改变了穿过光学装置14的光束的状态，以减少斑点噪声和干涉条纹。应注意的是，这种驱动部140包括（例如）线圈和永久磁铁（例如，由钕（Nd）、铁（Fe）、硼（B）等制成的永久磁铁）。

图3A至图3C示意性地示出了光学装置14的配置实例。所述光学装置14在其光出射表面具有凹凸表面，所述凹凸表面具有周期性的波纹形状。图3A示出了光学装置14的X-Y平面配置实例，图3B示出了沿图3A的II-II线截取的截面配置实例。

如图3B所示，光学装置14在其光出射表面具有这样的配置，即，其中，具有凸曲线形状的第一光学表面141与凹曲线形状的第二光学表面142交替设置（一维地设置）。应注意的是，在此处，第一光学表面141的节距（pitch，间距）和曲率半径分别为Ps(+)和Rs(+)，第二光学表面142的节距和曲率半径分别为Ps(-)和Rs(-)。在该实例中，第一光学表面141的节距Ps(+)和第二光学表面142的节距Ps(-)互不相同（这种情况下，Ps(+)>Ps(-)）。

在光学装置14中，这些第一光学表面141和这些第二光学表面142沿X轴方向延伸。换句话说，第一光学表面141和第二光学表面142的延伸方向和复眼透镜151和152的每个中的单位单元的设置方向（如下文所述）彼此重合。应注意的是，如图3A至图3C所示，第一光学表面141和第二光学表面142的延伸方向对应于光学表面延伸轴（圆柱轴）。

例如，如图4中示意性所示，第一光学表面141具有发出入射到其上的激光而同时使激光会聚的功能，而第二光学表面142具有发出入射到其上的激光而同时使激光发散的功能。在光学装置14中，这些第一光学表面141和第二光学表面142彼此平滑连接，从而使得从第一光学表面141发出的会聚光的光路和从第二光学表面142发出的发散光的光路连续地（稀疏地和密集地）变化。应注意的是，在图4中，Fs(+)表示第一光学表面141的焦距，Fs(-)表示第二光学表面142的焦距。另外，LP表示从第一光学表面141发出的会聚光的光束宽度与从第二光学表面142发出的发散光的光束宽度变得彼此相等（会聚光与发散光的光束宽度变得等于节距Ps）的平面与光学装置14之间的距离。

复眼透镜151和152为均由二维设置在衬底上的多个透镜（单位单元，如下文所述）构成的光学部件（积分器）。复眼透镜151和152的每个根据这些透镜的设置在空间上将入射光束分成多个光束，以发出光束。复眼透镜151为相对于上述光源部布置在前一级的复眼透镜。这种情况下，复眼透镜151布置在二向色棱镜132与光学装置14之间的光路上。复眼透镜152为布置在下一级的复眼透镜。这种情况下，复眼透镜152布置在光学装置14与聚光透镜17之间的光路上。这些复眼透镜151和152中的每个发出分割的光束，同时将分割的光束彼此叠加。因此，来自复眼透镜152的出射光Lout2为均一化的（平面内光量分布是均一化的），并均一化的光作为照明光而发出。应注意的是，在复眼透镜151和152中，有效地使用倾斜入射光作为照明光；因此，如下文所述，单位单元（具有预定曲率的单位透镜）不仅形成于每个复眼透镜151和152的光入射表面上，还形成于每个复眼透镜151和152的光出射表面上。

这种情况下，复眼透镜151包括入射侧阵列A1in，所述入射侧阵列A1in由设置在其光入射表面S1in上的多个单位单元构成，入射光L1in从上述光源部进入光入射表面S1in。另外，除入射侧阵列A1in之外，复眼透镜151还包括出射侧阵列A1out，出射侧阵列A1out由设置在其光出射表面S1out上的多个单位单元构成，出射光从光出射表面S1out射出。

更具体地，例如，如图5A所示，复眼透镜151在其光入射表面S1in上包括多个入射侧单位单元C1in，并在其光出射表面S1out上包括多个出射侧单位单元C1out。这种情况下，入射侧单位单元C1in和出射侧单位单元C1out彼此共用（以彼此共用的方式形成）。换句话说，一个入射侧单位单元C1in和一个出射侧单位单元C1out构成一个共用单位单元。

在复眼透镜151中，这种多个共用单位单元（入射侧单位单元C1in和出射侧单位单元C1out）沿X轴方向（第一方向，这种情况下为水平方向）和Y轴方向（第二方向，这种情况下为垂直方向）设置。换句话说，入射侧单位单元C1in和出射侧单位单元C1out没有间隔地二维设置（这种情况下为矩阵形式）在X-Y平面（分别为光入射表面S1in和光出射表面S1out）上。另外，每个共用单位单元（入射侧单位单元C1in和出射侧单位单元C1out）具有各向异性的形状（这种情况下为矩形），所述各向异性的形状具有沿X轴方向的长轴方向和沿Y轴方向的短轴方向。随后，将各向异性形状（矩形）的纵横比（长轴方向的长度与此轴方向的长度的比）调整为基本上等于反射液晶装置21（如下文所述）的纵横比。

另一方面，复眼透镜152包括入射侧阵列A2in，所述入射侧阵列A2in由设置在其光入射表面S2in上的多个单位单元构成，入射光L2in从上述光源部进入光入射表面S2in。另外，除入射侧阵列A2in之外，复眼透镜152还包括出射侧阵列A2out，所述出射侧阵列A2out由设置在其光出射表面S2out上的多个单位单元构成，出射光从光出射表面S2out射出。

更具体地，例如，如图5B所示，复眼透镜152在其光入射表面S2in上包括多个入射侧单位单元C2in，并在其光出射表面S2out上包括多个出射侧单位单元C2out。这种情况下，与复眼透镜151相同，入射侧单位单元C2in和出射侧单位单元C2out彼此共用（以彼此共用的方式形成）。换句话说，一个入射侧单位单元C2in和一个出射侧单位单元C2out构成一个共用单位单元。

在复眼透镜152中，这种多个共用单位单元（入射侧单位单元C2in和出射侧单位单元C2out）沿X轴方向（这种情况下为水平方向）和Y轴方向（这种情况下为垂直方向）设置。换句话说，入射侧单位单元C2in和出射侧单位单元C2out没有间隔地二维设置（这种情况下为矩阵形式）在X-Y平面（分别为光入射表面S2in和光出射表面S2out）上。另外，每个共用单位单元（入射侧单位单元C2in和出射侧单位单元C2out）具有各向异性的形状（这种情况下为矩形），所述各向异性的形状具有沿X轴方向的长轴方向和沿Y轴方向的短轴方向。随后，将各向异性的形状（矩形）的纵横比（长轴方向的长度与此轴方向的长度的比）调整为基本上等于反射液晶装置21（如下文所述）的纵横比。

应注意的是，复眼透镜151对应于本发明中的“第一均一化光学部件”的特定实例，复眼透镜152对应于本发明中的“第二均一化光学部件”的特定实例。

每个子聚光透镜161和162布置在两个复眼透镜151和152之间的光路上（子聚光透镜161靠近复眼透镜151布置，子聚光透镜162靠近复眼透镜152布置）。每个子聚光透镜161和162为具有正屈光度（positivepower）的透镜，构成中继光学系统。更具体地，子聚光透镜161为用于会聚来自复眼透镜151的出射光以使会聚的出射光进入光学装置14的透镜。与此相似，子聚光透镜162为用于会聚来自光学装置14的出射光以使会聚的出射光进入复眼透镜152的透镜。应注意的是，子聚光透镜161和162与本发明中的“一对透镜”的特定实例对应。

聚光透镜17为用于会聚来自复眼透镜152的出射光L2out以将会聚的出射光L2out作为照明光而发出的透镜。

（显示光学系统）

上述显示光学系统由偏振分束器(PBS)23、场透镜22、反射液晶装置21和投影透镜24（投影光学系统）构成。

偏振分束器23为选择性地使特定偏振光（例如，p偏振光）通过而选择性地反射其他偏振光（例如，s偏振光）的光学部件。从照明装置1发出的照明光（例如，s偏振光）由偏振分束器23选择性地反射，而进入反射液晶装置21，从反射液晶装置21发出的图像光（例如，p偏振光）选择性地经过偏振分束器23，而进入投影透镜24。

场透镜22布置在偏振分束器23与反射液晶装置21之间的光路上。场透镜22为通过使照明光以远心方式进入反射液晶装置21而使光学系统小型化的透镜。

反射液晶装置21为反射来自照明装置1的照明光而同时基于从显示控制部（未显示）提供的图像信号调制照明光，以发出图像光的光调制装置。此时，反射液晶装置21对光进行反射，以使入射到其上的光和从其出射的光具有不同偏振状态（例如，s偏振和p偏振）。反射液晶装置21由诸如LCOS（硅基液晶，Liquid Crystal On Silicon）的液晶装置构成。

投影透镜24为用于将由反射液晶装置21调制的照明光（图像光）投影（以放大形式投影）到屏幕30上的透镜。

[显示单元3的功能和效果]

（1.显示操作）

在显示单元3中，如图1所示，首先，在照明装置1中，从红色激光器11R、绿色激光器11G和蓝色激光器11B发出的光（激光）分别由准直透镜12R、12G和12B校准为平行光。接下来，二向色棱镜131和132对以上述方式转换为平行光的激光（红色激光、绿色激光和蓝色激光）进行颜色合成（光路合成）。受到光路合成的每个激光按顺序经过复眼透镜151、子聚光透镜161、光学装置14、子聚光透镜162、复眼透镜152和聚光透镜17，以作为照明光从照明装置1射出。此时，来自复眼透镜152的出射光L2out由复眼透镜151和152进行均一化（面内光量分布被均一化）。因此，从照明装置1发出照明光。

接下来，照明光由偏振分束器23选择性地反射，以通过场透镜22进入反射液晶装置21。反射液晶装置21反射入射到其上的光，而同时基于图像信号对光进行调制，以作为图像光发出反射调制光。由于反射液晶装置21使入射到其上的光和从其出射的光具有不同的偏振状态，所以从反射液晶装置21发出的图像光选择性地穿过偏振分束器23，以进入投影透镜24。随后，入射光（图像光）通过投影透镜24投影（以放大形式投影）在屏幕30上。

此时，红色激光器11R、绿色激光器11G和蓝色激光器11B以（例如）预定的发光频率间歇性地进行发光。因此，每个激光（红色激光、绿色激光和蓝色激光）按顺序以分时的方式发出。随后，基于各个颜色分量（红色分量、绿色分量和蓝色分量）的图像信号，反射液晶装置21按顺序以分时的方式对对应颜色的激光进行调制。因此，基于图像信号的彩色图像显示在显示单元3中。

（2.复眼透镜151和152的功能）

接下来将对复眼透镜151和152的功能（由两个复眼透镜构成的两级配置的功能）进行详细说明。

首先，例如，如图6中的（A）至（C）部分所示，在这些复眼透镜151和152中，入射光的光量分布（相对于入射位置和入射角的光量分布）如下。例如，如图6中的（B）部分所示，当相对于入射至在沿着线III-III的区域中的复眼透镜151上的光L1in的入射位置Yin1的光量分布为高斯分布时，该区域内的入射光L1in相对于入射角θin1（θin1≈0°）几乎没有分布。另一方面，例如，如图6中的（C）部分所示，当相对于入射至在沿着线IV-IV的区域中的复眼透镜152上的入射光L2in的入射位置Yin2的光量分布为预定范围内的分布（光量均匀的分布）时，相对于该区域中的入射光L2in的入射角θin2的光量分布为高斯分布。换句话说，相对于入射至布置在前一级中的复眼透镜151上的光L1in的入射位置Yin1和入射角θin1的光量分布被分别转换为相对于入射至布置在后一级的复眼透镜152上的光L2in的入射角θin2和入射位置Yin2的光量分布。因此，例如，在相对于入射光L1in的入射位置Yin1的光量分布宽（激光光源中的发散角宽）的情况下，相对于入射光L2in的入射角θin2的光量分布变得宽。相反，在相对于入射光L1in的入射位置Yin1的光量分布窄（激光光源中的发散角窄）的情况下，相对于入射光L2in的入射角θin2的光量分布变得窄。

因此，由于照明装置1中包括两个复眼透镜151和152（两级），与仅包括一个复眼透镜（一级）的情况相比，可获得以下优点。

首先，在使用激光器作为光源的典型光学系统中，激光器中发散角的变化导致焦点深度的变化或斑点噪声程度的变化，如下文所述，从而大大影响了投影仪的特性。更具体地，光瞳匹配位置（pupil conjugate position）上的光量分布通过激光器的发散角确定；因此，光量分布变化时，即使在相同光学系统中，有效f数也会产生变化。由于达到焦点的范围或斑点噪声程度的由f数值改变，所以无法获得具有稳定特性的激光投影仪。

这种情况下，一般使用几何f数（F）作为透镜中的f数，但虚f数可能会在透镜中光瞳光量分布（出射光瞳中的光量分布）的影响下增加。这种情况下，这种虚f数被定义为伪f数（有效f数）F'。

图7为描述伪f数F'的定义的示意图，示出了透镜中的出射光瞳中的光量分布的实例。这种情况下，透镜中的出射光瞳半径为Re，通过累积沿透镜中的出射光瞳中的光量分布的半径方向上的出射光瞳半径Re内的光量（图7所示的F内的区域内的光量）而获得的累积光量为I，通过累积沿从重心G（作为光量分布的中心）开始的半径方向上的预定半径Re'内的出射光瞳内的光量分布中的光量（图7所示的φf内的区域内的光量）而获得的累积光量为I'（=I/2）。以下表达式（1）利用满足I'=I/2的出射光瞳半径Re和半径Re'对透镜中的伪f数F'进行了定义。以这种方式定义的伪f数F'通过实验得到证实，可简单地提供与正常几何f数F等同的效果。

F'={(2FRe')/Re}……（1）

在该实施方式中，照明装置1包括构成两级配置的两个复眼透镜151和152；因此，入射至布置在第二级的复眼透镜152上的光的光量分布由布置在第一级的复眼透镜151均一化。由于入射至布置在第二级的复眼透镜152上的光的光量分布以这种方式而不需要依靠激光器的发散角便可均一化，所以f数（伪f数F'）通过照明光学系统的光学设计被唯一地确定，从而抑制了特性的上述变化。

另外，在使用激光的典型投影仪中，光瞳匹配位置上的光量分布肯定为激光辐射分布（高斯分布）；因此，中心周围的强度较强。由此，光瞳位置上的光量分布在其中心周围也具有强的强度，并且需要限制激光的强度（照明光的光量），因为这种光量分布会对人（使用者的）眼造成危险。

另一方面，在该实施方式中，如上所述，通过构成两级配置的复眼透镜151和152，入射至布置在第二级的复眼透镜152上的光的光量分布被均一化。因此，光瞳位置上的光量分布也得以均一化，以减少对人眼的伤害。结果，仅需要宽松限制激光的强度（照明光的光量），可构成具有明亮显示图像，同时符合安全标准的投影仪。

（3.光学装置14的功能）

接下来将对光学装置14的功能（减少照明光中的干涉条纹和斑点噪声的功能）进行详细说明。

（产生干涉条纹的原理）

首先，下文将参考图8至图12对产生由复眼透镜151和152引起的上述干涉条纹（在从照明装置1发出的照明光中产生的干涉条纹）的原理进行说明。

首先，在复眼透镜被设置为照明装置中的均一化光学部件的情况下，典型地，通过来自规则地设置在复眼透镜中的多个单位单元（单位透镜）的出射光束的干涉（重叠）在照明光中产生干涉条纹（亮度不均匀性、照明不均匀性）。结果，屏幕上的投影图像中也产生亮度不均匀性，造成显示图像质量的降低。如下文所述，尽管干涉条纹的节距在均匀照射的反射液晶装置上约为几微米量级，但在由投影透镜放大的投影图像中，所述节距增加到约几毫米的量级。由此，在屏幕上产生了相当大的干涉条纹。

另外，在使用由两个复眼透镜构成的两级配置的情况下，与该实施方式相同，由布置在第一级中的复眼透镜产生的干涉条纹由中继透镜放大，从而在屏幕上产生约为几厘米量级的干涉条纹。因此，当使用由两个复眼透镜构成的两级配置时，产生两种干涉条纹，即，由布置在第一级的复眼透镜而导致的具有长节距的干涉条纹和由布置在第二级的复眼透镜而导致的具有短节距的干涉条纹。

作为一个实例，如图8所示，考虑由复眼透镜152中的四个相邻单位单元Ca、Cb、Cc和Cd的出射光束的重叠而产生的干涉条纹的情况。应注意的是，在该实例中，来自单位单元C2a、C2b、C2c和C2d的出射光束分别为L2a、L2b、L2c和L2d。另外，如图8所示，出射光束L2a与光轴Z0之间的角为3θ，出射光束L2b与光轴Z0之间的角为θ。

这种情况下，例如，通过图9A至图中9D所示的图案，干涉条纹通过来自单位单元C2a、C2b、C2c和C2d的出射光束（等相光束）的重叠而产生。这种情况下，图9A示意性地示出了由出射光束L2b和L2c的组合（重叠）而产生的干涉条纹的图案，这种情况下，出射光束L2b和L2c的波阵面之间的角度为2θ。另外，图9B示意性地示出了由出射光束L2a和L2d的组合而产生的干涉条纹的图案，这种情况下，出射光束L2a和L2d的波阵面之间的角度为6θ。图9C示意性地示出了由出射光束L2c和L2d的组合而产生的干涉条纹的图案，这种情况下，出射光束L2c和L2d的波阵面之间的角度为2θ。图9D示意性地示出了由出射光束L2a和L2c的组合而产生的干涉条纹的图案，这种情况下，出射光束L2a和L2c的波阵面之间的角度为4θ。应注意的是，在图9A至图9D（以及后面的图10A）中，白色圆点表示亮度相对高的状态，黑色圆点表示亮度相对低的状态。

因此，在该整个实例中，产生了具有（例如）图10A中所示的图案的干涉条纹，此时的干涉条纹的节距（干涉条纹节距p）如（例如）图10B中所示。图10B中的垂直轴表示的“光量”的值表示干涉条纹的相对亮度（1.0：平均亮度）。应注意的是，即使复眼透镜152中的单位单元的数量增加，干涉条纹的图案也由干涉条纹的节距而产生，所述干涉条纹由多个相邻单位单元产生，与该实例相同（复眼透镜152中所有单位单元的组合）。另外，实际上，由于单位单元沿水平方向（x轴方向）和垂直方向（Y轴方向）设置，所以干涉条纹的图案一般具有网状形式（格栅状形式）。

现在，下面将参考图11对以这种方式产生的干涉条纹的节距（干涉条纹节距p）进行计算的技术进行描述。在图11中，出射光L2out的波长为λ，出射光L2out的边缘光线与光轴Z0之间的角度和出射光L2out的一个光线与光轴Z0之间的角度分别为θ和α，聚光透镜17的焦距和f数分别为fc和F，复眼透镜152的单位单元数量和单位单元节距分别为n和pf，数值孔径为NA，穿过照明光学系统的光束的直径为EPD（入射光瞳直径）。干涉条纹节距p利用以下表达式（2）至（4）的关系由以下表达式（5）确定。

NA=sinθ={EPD/(2×fc)}=1/(2×F)……（2）

sinα={Pf/(2×fc)}=1/(2×n×F)……（3）

sinα={λ/(2×p)}……（4）

p={(n×λ)/(2×NA)}=(n×λ×F)……（5）

应注意的是，图12示出了仅使用由一个复眼透镜构成的单级配置的情况（单位单元数量n为10（单级实例1）和20（单级实例2））和使用由两个复眼透镜构成的两级配置的情况（与该实施方式相同，两级实例1和两级实例2）下的干涉条纹节距p的计算实例。作为此时的干涉条纹节距，图12示出了反射液晶装置21上的干涉条纹的干涉条纹节距p（在该实例中，像素节距为0.22英寸）和屏幕30上的干涉条纹的干涉条纹节距P（在该实例中，投影尺寸为25英寸）。

（减少干涉条纹的功能）

为了减少由复眼透镜151和152导致的干涉条纹的产生，在根据本实施方式的照明装置1中，如图1所示，光学装置14被布置在激光的光路上。随后，光学装置14被驱动部140驱动，以进行振动。

更具体地，首先，例如，如图13中的（A）至（C）部分所示，光学装置14由驱动部140驱动，以从基准位置沿着+Y轴方向和-Y轴方向相对于复眼透镜152移动其位置。应注意的是，图13中的（A）至（C）部分示意性地示出了在位于距离上述光学装置LP处的平面上的会聚光束区域152a和发散光束区域152b，所述区域在复眼透镜152内的相应的入射侧单位单元Cin上重叠。图13中的（D）至（F）示意性地示出了图13中的（A）至（C）部分中的由粗线围绕的入射侧单位单元C2in上的区域内的会聚光束区域152a和发散光束区域152b。

当光学装置14被驱动为以这样的方式沿Y轴振动时，例如，如图13中的（D）至（F）部分所示，会聚光束区域152a和发散光束区域152b在每个入射侧单位单元C2in上的区域内来回移动。结果，如上所述，即使干涉条纹通过复眼透镜151和152在照明光内产生，干涉条纹也会随着时间移动，而使其亮度平均。

另外，在该实施方式中，与利用扰动相位的装置（例如，扩散器）而减少干涉条纹的技术不同，当减少干涉条纹时，不会引起光量损失。因此，抑制了干涉条纹的产生，而同时避免了从光源发出的激光等的光利用效率的降低。

（减少斑点噪声的功能）

另外，在该实施方式中，由于复眼透镜152布置在进行振动的光学装置14的下一级（在光学装置14的光出射侧上），除上述照明光中的干涉条纹之外，还减少了斑点噪声的产生。斑点噪声指用激光等相干光照射扩散面时能观察到的具有斑点的图案。根据扩散面上的微观粗糙度，斑点噪声由具有随机相位关系的扩散面上的点上散射的光的干涉而产生。在该实施方式中，斑点图案通过上述光学装置14的振动而倍增（时间平均），以减少这种斑点噪声的产生。

如上所述，在该实施方式中，光学装置14布置在激光的光路上，且光学装置14进行振动；因此，即使复眼透镜151和152在照明光中产生干涉条纹，干涉条纹也会随着时间移动，以使其亮度平均。由此，干涉条纹的可见性变小，可实现照明光中亮度不均匀性的降低（显示图像质量的提高）。

另外，由于光学装置14布置在均具有正屈光度的一对子聚光透镜161和162之间，可实现光学系统的小型化。

（变形1）

接下来将对上述第一实施方式的变形（变形1）进行说明。应注意的是，相似部件用与第一实施方式相似的数字表示，不再进一步说明。

[光学装置14A的配置]

图14示出了根据变形1的光学装置（光学装置14A）的配置实例的示意性透视图。除设置光学装置14A代替光学装置14之外，根据该变形的照明装置（显示单元）具有与图1所示的照明装置1（显示单元3）相似的配置。

根据该变形的光学装置14A由棱镜阵列构成，如下文所述。更具体地，光学装置14A由沿Y轴方向设置的多个（这种情况下为n/2个，其中，n为整数2或以上）棱镜14p构成。每个棱镜14p在激光出射侧（+Z轴侧）具有沿X轴方向延伸的一对倾斜表面。换句话说，这些棱镜14p沿与光出射表面（X-Y平面）上的倾斜平面对的延伸方向（X轴方向）正交的方向（Y轴方向）并排设置。更具体地，在图中依次沿Y轴的负方向设置的第一棱镜14p、第二棱镜14p、……和第（n/2）棱镜14p分别具有一对倾斜表面（第一表面）S1和倾斜表面（第二表面）S2、一对倾斜表面（第三表面）S3和倾斜表面（第四表面）S4、……以及一对倾斜表面（第（n-1）表面）Sn-1和倾斜表面（第n表面）Sn。因此，每个棱镜14p具有沿X轴方向延伸的三角形棱镜形状（沿Y轴方向的节距（棱镜节距）：d，每个倾斜表面的倾斜角：θp），凸起（凸起部分）和凹陷（凹陷部分）交替形成于整个光出射表面上。应注意的是，在该实例中，每个凸起部分（倾斜表面）布置在每个棱镜14p的出射表面侧；但并不限于此。每个凸起部分可布置在每个棱镜14p的入射表面侧或出射表面侧上，或入射表面侧和出射表面侧上。

[光学装置14A的功能和效果]

在光学装置14A中，入射至每个棱镜14p上的光以下述方式从一对倾斜表面中射出。例如，如图15所示，出射光从光学装置14A中射出，从而使得在与光学装置14A相距预定距离的平面（这种情况下为复眼透镜152的入射表面）上的入射光的位置和出射光的位置在每个棱镜14p的一对倾斜表面上互相转换。更具体地，在光学装置14A的上述第一棱镜14p中，复眼透镜152的入射表面上的入射光的入射位置和出射光的位置在倾斜表面S1和倾斜表面S2之间互相转换。换句话说，在倾斜表面S1的出射光向倾斜表面S2上的入射光的入射位置（第一棱镜14p的出射表面的下侧）发出的同时，倾斜表面S2的出射光向倾斜表面S1上的入射光的入射位置（第一棱镜14p的出射表面的上侧）发出。相似地，在上述第(n/2)棱镜14p中，复眼透镜152的入射表面上的入射光的入射位置和出射光的位置在倾斜表面Sn-1和倾斜表面Sn-1之间互相转换。换句话说，在来自倾斜表面Sn-1的出射光向倾斜表面Sn上的入射光的入射位置（第（n/2）棱镜14p的出射表面的下侧）发出的同时，来自倾斜表面Sn的出射光向倾斜表面Sn-1上的入射光的入射位置（第（n/2）棱镜14p的出射表面的上侧）发出。应注意的是，入射光和出射光的位置的互相转换的这种功能可通过设置图14中所示的棱镜节距d和倾斜角θp而选择性地调节。

随后，驱动部140移动光学装置14A与复眼透镜152之间的相对位置。更具体地，在该变形中，如（例如）图16中的箭头P1所示，驱动部140在与光轴Z0正交的平面内沿棱镜14p的设置方向（Y轴方向）振动光学装置14A，以移动上述相对位置。换句话说，如（例如）图16中的箭头P21和P22所示，来自每个上述棱镜14p的倾斜表面的出射光的位置（出射光从倾斜表面发出，使其位置在一对倾斜表面之间互相转换）也沿Y轴方向移动（位移）。因此，通过光学装置14A中的每个棱镜14p的入射光在复眼透镜152的入射表面上进行光束扫描。

结果，同样在该变形中，可通过与上述第一实施方式相似的功能获得与上述第一实施方式相似的效果。换句话说，可减少干涉条纹和斑点噪声的产生。

如上所述，本发明中的光学装置的配置并不限于上述第一实施方式所述的光学装置（光学装置14），光学装置可具有任何其他配置。这也适用于其他实施方式和其他变形，如下文所述。

（第二实施方式）

[光学装置14B的配置]

图17示意性地示出了根据本发明第二实施方式的光学装置（光学装置14B）的配置实例。与光学装置14相同，根据该实施方式的光学装置14B在其光出射表面上具有凹凸表面，所述凹凸表面具有周期性波纹形状。图17中的（A）部分示出了光学装置14B的X-Y平面配置和沿图中的V-V线截取的截面配置，图17中的（B）部分为图17中的（A）部分中的由G1表示的部分的放大图。应注意的是，相似部件用与第一实施方式相似的数字表示，不再进一步说明。

如图17中的（B）部分所示，光学装置14B在其光出射表面具有其中凸曲线形状的第一光学表面141与凹曲线形状的第二光学表面142交替设置（一维设置）的配置，且其配置基本上与光学装置14相似。

然而，在光学装置14B中，与光学装置14不同，第一光学表面141和第二光学表面142相对于X轴和Y轴（复眼透镜151和152中单位单元的设置方向）倾斜。换句话说，第一光学表面141和第二光学表面142的延伸方向（光学表面延伸轴As）和单位单元的上述设置方向相对于彼此倾斜。这种情况下，例如，第一光学表面141和第二光学表面142的延伸方向与X轴之间的倾斜角α为45°。

[光学装置14B的功能和效果]

同样在具有这种配置的光学装置14B中，通过与光学装置14相似的功能，基本上也可获得与光学装置14相似的效果。

换句话说，例如，如图18中的（A）至（F）部分所示，与第一实施方式相同，通过驱动光学装置14B，以将其相对于复眼透镜152的位置从基准位置沿+Y轴方向和-Y轴方向移动，可获得以下功能和效果。换句话说，同样这种情况下，当光学装置14B在驱动部140的驱动下沿Y轴振动时，例如，如图18中的（D）至（F）部分所示，会聚光束区域152a和发散光束区域152b在每个入射侧单位单元C2in上的区域内来回移动。

结果，即使通过复眼透镜151和152在照明光中产生干涉条纹，干涉条纹也会随着时间移动，以使其亮度平均。因此，这种干涉条纹的可见性变小，可实现照明光中亮度不均匀性的降低（显示图像质量的提高）。另外，与第一实施方式相同，也可减少斑点噪声的产生。

如上所述，基于复眼透镜151和152中单位单元的设置，干涉条纹的图案主要产生在垂直方向和水平方向上；但是，实际上，干涉条纹由来自彼此倾斜地邻近的单位单元的出射光之间的干涉而产生。更具体地，在单位单元的纵横比为X:Y=16:9的情况下，除水平方向（0°方向）和垂直方向（90°方向）之外，在30°（=arctan(9/16)）方向和150°（=-arctan(9/16)）方向上也产生干涉条纹。

然而，与根据该实施方式的光学装置14B相同，在光学表面的延伸方向（光学表面延伸轴As）与单位单元的设置方向相对彼此倾斜的情况下，也可减少在这样的倾斜方向上产生的干涉条纹。更具体地，例如，在倾斜角α为45°的情况下，当具有该单轴配置（其中光学表面延伸轴As沿着一个方向定向的配置）的光学装置14B仅沿一个方向（例如，上述Y轴方向）振动时，不仅可减少垂直和水平方向上的干涉条纹，还可减少倾斜方向上的干涉条纹。由于通过具有单轴配置的光学装置14B采取了措施，与（例如）具有2轴配置或4轴配置的光学装置（如下文所述）相比，所述光学装置可易于制造。

另外，在该实施方式中，如上所述，由于光学表面的延伸方向（光学表面延伸轴As）与单位单元的设置方向现对于彼此倾斜，可获得以下效果。可减少复眼透镜152中的单位单元（入射侧单位单元C2in和出射侧单位单元C2out）之间的边界区域内的串扰和会聚光束和发散光束之间的连接边界线上的串扰。

接下来将对上述第一和第二实施方式的变形（变形2至5）进行说明。应注意的是，相似部件用与第一和第二实施方式相似的数字表示，不再进一步说明。

（变形2至4）

[照明装置1C至1E的配置]

图19A示意性地示出了根据变形2的照明装置（照明装置1C）的示意配置实例。另外，图19B示意性地示出了根据变形3的照明装置（照明装置1D）的示意配置实例。图19C示意性地示出了根据变形4的照明装置（照明装置1E）的示意配置实例。除改变了光学装置14（或光学装置14A或14B）的位置之外，这些照明装置1C、1D和1E均具有与图1所示的照明装置1相似的配置。

换句话说，首先，在根据变形2和3的每个照明装置1C和1D中，与照明装置1相同，光学装置14B（或14或14A）布置在两个复眼透镜151和152之间的光路上。然而，在每个照明装置1C和1D中，与照明装置1不同，光学装置14B（或14或14A）没有布置在两个子聚光透镜161和162之间的光路上。

更具体地，在照明装置1C中，光学装置14B（或14或14A）布置在光入射侧的光路上，即，在两个子聚光透镜161和162的前一级（在复眼透镜151和子聚光透镜161之间的光路上）中。另外，在照明装置1D中，光学装置14B（或14或14A）布置在光出射侧的光路上，即，在两个子聚光透镜161和162的后一级（在子聚光透镜162和复眼透镜152之间的光路上）中。

另一方面，在根据变形4的照明装置1E中，与照明装置1、1C和1D不同，光学装置14B（或14或14A）没有布置在两个复眼透镜151和152之间的光路上。更具体地，在照明装置1E中，光学装置14B（或14或14A）布置在光入射侧的光路上，即，在两个复眼透镜151和152的前一级（在复眼透镜151和二向色棱镜132之间的光路上）中。

[照明装置1C至1E的功能和效果]

同样在这些照明装置1C、1D和1E中，基本上可通过与照明装置1相似的功能获得与照明装置1相似的效果。换句话说，可减少干涉条纹和斑点噪声的产生。

然而，在照明装置1C、1D和1E中，由于光学装置14B（或14或14A）没有布置在子聚光透镜161和162之间，可以确定的是，与照明装置1相比，光学系统的尺寸会增加。

另外，具体地，在使用光学装置14B的情况下，当光学装置14B没有布置在子聚光透镜161和162之间时，出现以下缺点。这种情况下，来自光学装置14B的出射光束的暂时变化方向为，例如，45°方向；因此，沿四个方向（垂直方向，水平方向和倾斜方向）减少干涉条纹的相应的功能（例如）如下所述。在该实例中，相对于沿0°方向、90°方向和150°方向的干涉条纹，通过光学装置14B的振动而导致的出射光束的变化量相对大。另一方面，相对于沿30°方向（更靠近光学装置14B中的光学表面延伸轴As的方向）的干涉条纹，通过光学装置14B的振动而导致的出射光束的变化量相对小。换句话说，这种情况下，在具有单轴配置的光学装置14B中，沿四个方向的其中一个方向减少干涉条纹的效果并不充分。

0°方向：|sin(0°-45°)|≈0.71

90°方向：|sin(90°-45°)|≈0.71

30°方向：|sin(30°-45°)|≈0.26

150°方向：|sin(150°-45°)|≈0.97

因此，在这些照明装置1C、1D和1E中，例如，如图20A至图20C所示，优选使用具有多轴配置，例如，双轴配置或四轴配置（其中表示倾斜角α的光学表面延伸轴As存在于多个方向的配置）的光学装置14B。当具有这种多轴配置的光学装置14B振动时，可充分实现沿所有上述四个方向减少干涉条纹的效果。

更具体地，在图20A所示的实例中，光学装置14B具有双轴配置，其中，光学装置14B的光入射表面上的光学表面延伸轴Asin与光学装置14B的光出射表面上的光学表面延伸轴Asout互不相同。因此，相应地，光学表面延伸轴Asin的倾斜角αin与光学表面延伸轴Asout的倾斜角αout互不相同，提供了两种倾斜角。

另外，在图20B所示的实例中，光学装置14B具有双轴配置，其中，倾斜角互不相同的两个光学表面延伸区域设置在光学装置14B的平面（光束穿过平面（light-flux-passing plane））上（光束穿过平面被分成两个光学表面延伸区域）。更具体地，在该实例中，具有表示倾斜角α1的光学表面延伸轴As1的区域和具有表示倾斜角α2的光学表面延伸轴As2的区域沿X轴方向布置。

此外，在图20C所示的实例中，光学装置14B具有四轴配置，其中，倾斜角互不相同的四个光学表面延伸区域设置在光学装置14B的光束穿过平面上（光束穿过平面被分成四个光学表面延伸区域）。更具体地，在该实例中，提供了具有表示倾斜角α1的光学表面延伸轴As1的区域、具有表示倾斜角α2的光学表面延伸轴As2的区域、具有表示倾斜角α3的光学表面延伸轴As3的区域和具有表示倾斜角α4的光学表面延伸轴As4的区域。

（变形5）

[照明装置1F的配置]

图21示意性地示出了根据变形5的照明装置（照明装置1F）的示意性配置实例。除改变了光学装置14（或光学装置14A或14B）的位置之外，照明装置1F还具有与图1所示的照明装置1相似的配置。

具体地，在根据该变形的照明装置1F中，与照明装置1、1C和1D不同，光学装置14B（或14或14A）没有布置在两个复眼透镜151和152之间的光路上。更具体地，在照明装置1F中，光学装置14B（或14或14A）布置在光出射侧的光路上，即，在两个复眼透镜151和152的后一级（复眼透镜152和聚光透镜17之间的光路上）中。

[照明装置1F的功能和效果]

同样在具有这种配置的照明装置1F中，基本上可通过与照明装置1相似的功能获得与照明装置1相似的效果。换句话说，可减少干涉条纹和斑点噪声的产生。

然而，同样在照明装置1F中，与照明装置1C、1D和1E相同，由于光学装置14B（或14或14A）没有布置在子聚光透镜161和162之间，可以确定的是，与照明装置1相比，光学系统的尺寸会增加。

另外，在照明装置1F中，由于光学装置14B（或14或14A）布置在复眼透镜151和152的下一级，与照明装置1和1C至1E不同，尽管获得了减少干涉条纹的效果，但减少斑点噪声的效果并不充分。换句话说，在照明装置1和1C至1E中，光学装置14B（或14或14A）布置在复眼透镜151和152的其中之一的前一级，并进行振动，以对反射液晶装置21产生大的光重叠效果，从而充分减少斑点噪声。另一方面，在照明装置1F中，这种技术并不适用；因此，减少斑点噪声的效果并不充分。结果，可以确定的是，在根据该变形的配置中，优选同时采用另一种技术等，以充分减少斑点噪声。

（第三实施方式）

[显示单元3G的配置]

图22示意性地示出了根据本发明第三实施方式的显示单元（显示单元3G）的配置实例。除包括了照明装置1G（如下文所述）而代替照明装置1之外，根据该实施方式的显示单元3G具有与图1所示的显示单元3相似的配置。应注意的是，相似部件用与第一和第二实施方式等相似的数字表示，不再进一步说明。

（照明装置1G）

基本上，根据该实施方式的照明装置1G具有与照明装置1相似的配置。然而，在照明装置1G中，光学装置14（或光学装置14A或14B）和布置在光学装置14（或14A或14B）下一级（光出射侧）的复眼透镜（这种情况下为复眼透镜152）被配置为满足如下文所述的预定条件表达式。因此，如下文所述，更有效地减少了照明光中干涉条纹的产生。

更具体地，照明装置1G被配置为满足以下表达式（6）。

{6×f×tan(θf)}>Pf……（6）

其中，f为复眼透镜152中的单位单元（入射侧单位单元C2in、出射侧单位单元C2out）的焦距，Pf为复眼透镜152中的单位单元的节距，θf为从光学装置14（或14A或14B）发出然后进入复眼透镜152的光束（入射光L2in的光束）的边缘光线角。

另外，这种情况下，由于入射侧单位单元C2in和出射侧单位单元C2out中的每个具有各向异性的形状（具有长轴方向（X轴方向）和短轴方向（Y轴方向）的矩形），对于长轴方向和短轴方向，均满足上述表达式（6）。换句话说，满足以下表达式（7）和（8），其中，沿作为长轴方向的X轴方向（水平方向）的单位单元的节距和边缘光线角分别为Pfh和θfh，沿作为短轴方向的Y轴方向（垂直方向）的单位单元的节距和边缘光线角分别为Pfv和θfv。

{6×f×tan(θfh)}>Pfh……（7）

{6×f×tan(θfv)}>Pfv……（8）

接下来，将详细描述为什么假设设定这样的条件表达式（上述表达式（6））的原因。

首先，例如，如图23所示，当干涉条纹中的明状态和暗状态的相位偏移约180°（约1.0π）或以上时，明状态和暗状态以时间平均的方式重复，干涉条纹明显被平均，可见性变小。这种情况下，将其相位偏移π或以上等同于将图9A至图9D中所示的上述角度2θ变为4θ。更具体地，在来自两个单位单元的出射光束的波阵面之间的角度为2θ的情况下，在出射光束的波阵面之间的角度变为4θ时，特定时间点下作为暗状态的中心点转换为明状态。当重复明状态和暗状态时，其相位以上述方式改变π，干涉条纹的亮度被平均，不太可能被观察到（可见性变小）。

例如，如图24中所示，下文将考虑不包括光学装置14B（或14或14A）的情况。这种情况下，由于作为平行光束的入射光L2in进入复眼透镜152，光源图像以等于复眼透镜152的光出射侧（出射光L2out）上的单位单元的节距Pf的间隔被设置。因此，以节距Pf为间隔设置的光源图像在反射液晶装置21上互相重叠。因此，当以节距Pf为间隔设置的光源图像互相重叠时形成的角度（相对角度）为β1。

另一方面，例如，如图25A和图25B所示，在光学装置14B布置在复眼透镜152的光入射侧的情况下，会发生以下情况。图25A中所示的作为会聚光束的入射光L2in的边缘光线角和图25B中所示的作为发散光束的入射光L2in的边缘光线角为θf。复眼透镜152的光出射侧（出射光L2out）上形成的光源图像的最大图像高度根据振动的光学装置14B的位置而变化为（Pf-2y）（见图25A）和（Pf+2y）（见图25B）。因此，光源图像互相重叠时的相对角度随着时间变化为β2（见图25A）和β3（见图25B）。此时的相对角度β1、β2和β3的大小关系用以下表达式（9）表示。

β2<β1<β3……（9）

如上所述，为了使相位偏移π以减少干涉条纹的产生，相对角度β2和β3优选满足以下表达式（10）。更具体地，当使用复眼透镜152中的单位单元的节距Pf和图像高度y时，满足表达式（10）的条件表达式为以下表达式（11）。由于图像高度y用关系式，y=(f×tanθf)表示，将所述关系式代入表达式（11），可获得上述表达式（6）。因此，为了更有效地减少照明光中干涉条纹的产生，显而易见，需要满足上述表达式（6）（表达式（7）和（8））。

(2×β2)<β3……（10）

(Pf+2y)>2×(Pf-2y)……（11）

但是，实际上，有效减少干涉条纹的条件并非仅由边缘光线角θf所确定。因此，在该实施方式中，使用光学装置14B，优选进一步满足上述表达式（12）和（13）。因此，更有效地抑制了干涉条纹的产生。

换句话说，在光学装置14B中的光学表面的延伸方向（光学表面延伸轴As）与复眼透镜152中单位单元的设置方向相对于彼此倾斜（倾斜角为α）的情况下，优选进一步满足以下表达式（12）和（13）。应注意的是，在这种情况下，沿复眼透镜152中的单位单元（具有各向异性的形状）的长轴方向（这种情况下为X轴方向）的节距为Pf，每个单位单元中的纵横比为X:Y(X>Y)。

{6×f×tan(θf×sinα)}>Pf……（12）

{6×f×tan(θf×cosα)>{(Y/X)×Pf}……（13）

这种情况下，沿X轴方向（水平方向）的上述边缘光线角θfh和沿Y轴方向（垂直方向）的上述边缘光线角θfv分别用以下表达式（14）和（15）表示。另外，沿X轴方向（水平方向）的光源图像的移动量x和沿Y轴方向（垂直方向）的光源图像的移动量y分别用使用表达式（14）和（15）的以下表达式（16）和（17）表示。

θfh=(θf×sinα)……（14）

θfv=(θf×cosα)……（15）

x=f×tan(θfh)=f×tan{θf×sinα}……（16）

y=f×tan(θfv)=f×tan{θf×cosα}......（17）

参考表达式（11），用于将移动量x和y增加到等于相移量π的量以上的条件表达式为以下表达式（18）和（19）。随后，将表达式（16）和（17）代入到表达式（18）和（19）中，分别得到上述表达式（12）和（13）。

(Pf+2x)>2×(Pf-2x)……（18）

{(Y/X)×Pf+2y}>2×{(Y/X)×Pf-2y}……（19）

另外，在该实施方式中，对于边缘光线角θf的上限条件，优选进一步满足以下表达式（20）。因此，如下文所述，降低了来自光源部的出射光中的光量损失，从而提高了光利用效率。

{f×tan(θf×cosα)}<{(1/2)×(Y/X)×Pf}……（20）

换句话说，光学装置14B中的引起相位偏移π所需的边缘光线角θf和倾斜角α均具有适当的范围。当边缘光线角θf增加到特定值或以上时，干涉条纹减少（可见性变小），但边缘光线角θf增加到过大时，会出现以下问题。

首先，当边缘光线角θf超过预定角度（可接受角度θlimit；θf>θlimit）时，会产生光量损失，这造成光利用效率的降低。更具体地，当上述光源图像高度（y=f×tanθf）超过（Pf/2)（f>(Pf/2)）时，光束不仅开始进入面向特定入射侧单位单元C2in的出射侧单位单元C2out，还开始进入复眼透镜152中与其相邻的出射侧单位单元C2out等。随后，当发生这样的光束进入时，会产生不进入反射液晶装置21的光量分量。因此，可以确定的是，当满足θf≤θlimit(f≤(Pf/2))时，可减少这种光量损失，由此可提高光利用效率。

由于可接受角度θlimit基于复眼透镜152中的单位单元的尺寸而限制，Y轴方向（相对小的尺寸）为限制条件，其中，单位单元（各向异性的形状）的纵横比为X:Y（X>Y），如上所述。因此，通过将上述表达式（17）和沿单位单元（见图26B）的Y轴方向的节距（Pf×(Y/X)）代入上述条件表达式(f≤(Pf/2))，可获得上述条件表达式（20）。

[显示单元3G的功能和效果]

同样在根据该实施方式的显示单元3G（照明装置1G）中，基本上，通过与显示单元3（照明装置1）相似的功能，可获得与显示单元3（照明装置1）相似的效果。换句话说，可减少干涉条纹和斑点噪声的产生。

另外，具体地，在该实施方式中，由于光学装置14（或14A或14B）和布置在光学装置14（或14A或14B）下一级的复眼透镜152被配置为满足预定条件表达式（上述表达式（6）等）。可有效地减少照明光中干涉条纹的产生。

如上所述，两个复眼透镜151和152均产生干涉条纹。随后，如在第一实施方式等中所述，由布置在前一级的复眼透镜151产生的干涉条纹可通过振动光学装置14等而减少。另一方面，由布置在后一级的复眼透镜152产生的干涉条纹可通过满足该实施方式中所述的上述条件表达式而减少。

应注意的是，在该实施方式中，作为实例描述了其中布置在光学装置14（或光学装置14A或14B）的下一级（光出射侧）的复眼透镜为复眼透镜152的情况；然而，设置该实施方式中的条件表达式的技术的应用并不限于该情况。更具体地，例如，在光学装置14（或光学装置14A或14B）的下一级（光出射侧）的复眼透镜为复眼透镜151的情况下，与根据变形4的上述照明装置1E相同，光学装置14（或光学装置14A或14B）和复眼透镜151优选被配置为满足上述预定条件表达式。

（第四实施方式）

[复眼透镜152H的配置]

图27示意性地示出了根据本发明第四实施方式的在下一级中的复眼透镜（复眼透镜152H）的平面配置实例。除设置复眼透镜152H代替复眼透镜152之外，根据该实施方式的照明装置（显示单元）具有与图1所示的照明装置1（显示单元3）相似的配置。复眼透镜152H与本发明中的“第二均一化光学部件”的特定实例对应。应注意的是，相似部件用与第一至第三实施方式等相似的数字表示，不再进一步说明。

基本上，与复眼透镜152相同，复眼透镜152H包括入射侧阵列A2in，入射侧阵列A2in由设于其光入射表面S2in上的多个单位单元构成，入射光L2in从复眼透镜151进入光入射表面S2in。同样，复眼透镜152H包括出射侧阵列A2out，出射侧阵列A2out由设于其光出射表面S2out的多个单位单元构成，出射光从光出射表面S2out射出。更具体地，复眼透镜152H在其光入射表面S2in上包括多个入射侧单位单元C2in，并在其光出射表面S2out上包括多个出射侧单位单元C2out。

然而，在复眼透镜152H中，与复眼透镜151和152不同，入射侧单位单元C2in（第一单位单元）和出射侧单位单元C2out（第二单位单元）独立（分开）设置。

在这种复眼透镜152H中，与复眼透镜151和152的共用单位单元相同，入射侧单位单元C2in和出射侧单位单元C2out沿X轴方向（水平方向）和Y轴方向（垂直方向）设置。换句话说，入射侧单位单元C2in和出射侧单位单元C2out二维设置在X-Y平面上（分别在光入射表面S2in和光出射表面S2out上）。

更具体地，入射侧单位单元C2in以矩阵形式没有间隔地设置在光入射表面S2in上。更具体地，入射侧单位单元C2in的相邻行沿X轴方向和Y轴方向中的一个或两个（这种情况下为Y轴方向）上彼此（交替）偏移约1/2节距（优选地，1/2的节距）。

另一方面，出射侧单位单元C2out没有间隔地紧密地设置在光出射表面S2out上。更具体地，沿着下X轴方向和Y轴方向中的一个或两个（这种情况下为X轴方向和Y轴方向）的出射侧单位单元C2out的相邻行彼此偏移1/2约节距（优选地，1/2节距）。然而，彼此面对的每个入射侧单位单元C2in和每个出射侧单位单元C2out被设置为使得入射侧单位单元C2in和出射侧单位单元C2out的中心点（图27中的点表示的位置）基本上互相重合（优选地，互相重合）。

另外，在复眼透镜152H中，与复眼透镜151和152中的共用单位单元相同，入射侧单位单元C1in中的每个具有各向异性的形状（这种情况下为矩形），所述各向异性的形状具有沿X轴方向的长轴方向和沿Y轴方向的短轴方向。随后，将各向异性的形状（矩形）的纵横比调整为，基本等于（优选等于）反射液晶装置21的纵横比。

另一方面，出射侧单位单元C1out的每个具有沿X轴方向和Y轴方向延伸（伸出）的形状。更具体地，与上述入射侧单位单元C1in（具有各向异性的形状）相比，出射侧单位单元C2out的每个沿X轴方向和沿Y轴方向基本具有各向同性的形状（优选地，具有各向同性的形状）。这种情况下，作为一个实例，出射侧单位单元C2out的每个具有菱形形状（菱形形状具有沿X轴方向和Y轴方向的长度基本彼此相等（优选相等）的对角线）。

这种情况下，每个出射侧单位单元C2out的在X轴方向（水平方向）上的长度优选等于或小于每个入射侧单位单元C2in的在X轴方向（长轴方向）上的长度。另外，每个出射侧单位单元C2out在Y轴方向（垂直方向）上的长度优选大于每个入射侧单位单元C2in在Y轴方向（短轴方向）上的长度。更具体地，每个出射侧单位单元C2out在Y轴方向上的长度优选等于将每个出射侧单位单元C2out在X轴方向（水平方向）上的长度乘以上述入射侧单位单元C2in的纵横比×2而获得的长度（Y轴方向的长度=（X轴方向的长度×纵横比×2））。这是通过上述出射侧单位单元C2out的紧密设置的条件获得的关系式，更具体地，每个出射侧单位单元C2out在Y轴方向的长度以下述方式得出。应注意的是，每个出射侧单位单元C2out在X轴方向（第一方向）和Y轴方向（第二方向）的优选长度在下文所述的以下变形（变形6至8）中相似。

出射侧单位单元C2out的在Y轴方向的长度

=（入射侧单位单元C2in的在Y轴方向的长度×2）

={入射侧单位单元C2in的在X轴方向的长度×（入射侧单位单元C2in的在Y轴方向的长度/入射侧单位单元C2in的在X轴方向的长度）×2}

=（入射侧单位单元C2in的在X轴方向的长度×纵横比×2）

=（出射侧单位单元C2out的在X轴方向的长度×纵横比×2）

[复眼透镜152H的功能和效果]

同样在根据该实施方式的照明装置（显示单元）中，也可通过与上述第一实施方式相似的功能获得与上述第一实施方式等相似的效果。换句话说，可减少干涉条纹和斑点噪声的产生。

另外，具体地，在该实施方式中，由于包括了具有上述配置的复眼透镜152H，可获得减少光量损失的功能。下文将本实施方式与比较实例（比较实例1和2）进行对比来详细描述这种减少光量损失的功能。

首先，在具有由两个复眼透镜151和152H构成的两级配置的照明装置中，例如，如图28所示，入射至布置在下一级的复眼透镜152H上的光L2in为具有预定入射角θin2的光束。更具体地，入射角θin2由使用中继透镜（子聚光透镜161和162）的焦距f（中继）和入射至布置在下一级中的复眼透镜151上的光L1in的光束直径φ1的以下表达式（21）确定。

θin2=Arcsin{0.5×φ1/f(relay)}……（21）

在由具有上述入射角θin2的光束构成的入射光L2in进入第二级中的复眼透镜152H的情况下，当入射角θin2（倾斜入射角）等于或小于预定角度（上述可接受角度：θin2≤θlimit）时，不会发生光量损失。另一方面，当入射角θin2超过可接受角度θlimit(θin2>θlimit)时，在反射液晶装置21照射期间产生了从反射液晶装置21伸出的光量分量，从而造成光量损失。产生这种光量损失时，来自激光光源的出射光的利用效率降低，从而造成显示图像时亮度的降低。

应注意的是，入射至复眼透镜152H上光L2in的入射角θin2的可接受角度θlimit按以下方式确定。例如，如图28所示，为θin2和θlimit建立以下表达式（22）和（23），其中，复眼透镜152H的焦距为f，复眼透镜152H在Y轴方向（垂直方向）上的节距（单位单元的节距）为Pf，在焦距f的位置处从光轴Z0向Y轴方向的偏移为y2。

y2={f×tan(θin2)}≤(Pf/2)……（22）

{f×tan(θlimit)}=(Pf/2)……（23）

如上述图5A和图27中所示，复眼透镜151中的每个共用单位单元（入射侧单位单元C1in和出射侧单位单元C1out）和复眼透镜152H中的输入侧单位单元C2in具有各向异性的形状。更具体地，它们中的每个均为具有沿着X轴方向的长轴和沿着Y轴方向的短轴的矩形形状，矩形形状的纵横比被调整为基本等于（优选等于）反射液晶装置21的纵横比。由此，复眼透镜152H中的Y轴方向（垂直方向）上的分开节距Pf（输入侧单位单元C2in的节距）小于X轴方向（水平方向）上的分开节距；因此，参考上述表达式（23），Y轴方向（垂直方向）上的可接受角度θlimit变得小于X轴方向（水平方向）上的可接受角度θlimit，从而容易造成光量损失。因此，由于每个单位单元（入射侧单位单元C1in和C2in和出射侧单位单元C1out）的各向异性的形状，在用从复眼透镜152H发出的照明光照射反射液晶装置21时，存在容易发生光量损失的方向（短轴方向）。

（比较实例1）

在根据相对于该实施方式的比较实例1的下一级中的复眼透镜（与根据第一实施方式的复眼透镜152对应）中，基于这些因素，可确定以下情况。复眼透镜152具有与布置在前一级中的复眼透镜151相似的单位单元配置（入射侧单位单元C2in和出射侧单位单元C2out共有的各向异性的形状）；因此，可能需要进行以下改进。

更具体地，这种情况下，X轴方向为长轴方向，Y轴方向为短轴方向；因此，如上所述，Y轴方向（垂直方向）上的可接受角度θlimit小于X轴方向（水平方向）上的可接受角度θlimit。由此，当FFP在X轴方向具有宽的发散角度的激光作为入射光L2in而进入时，不太可能发生光量损失。另一方面，FFP在Y轴方向具有较宽发散角度的激光作为入射光L2in而进入时，光量损失容易发生。

应注意的是，在图29中，在FFP在X轴方向具有宽的发散角的激光和FFP在Y轴方向具有宽的发散角的激光作为入射光L2in而进入的情况下的出射光L2out的光量分布的实例分别由L2out(x)和L2out(y)示出，这也适用于以下情况。

（比较实例2）

另一方面，在根据相对于（例如）在图30A所示的该实施方式的比较实例2的布置在下一级中的复眼透镜202中，需要进行以下改进。更具体地，在根据比较实例2的复眼透镜202中，每个入射侧单位单元C2in为具有沿着X轴方向的长轴方向和沿着Y轴方向的短轴方向的矩形形状，而每个出射侧单位单元C2out为具有沿着Y轴方向的为长轴方向和沿着X轴方向的短轴方向的矩形形状。

因此，在比较实例2中，与上述比较实例1相反，X轴方向（水平方向）上的可接受角度θlimit小于Y轴方向（垂直方向）上的可接受角度θlimit。由此，当FFP在Y轴方向具有宽的发散角的激光作为入射光L2in而进入时，不太可能发生光量损失。另一方面，当FFP在X轴方向具有宽的发散角的激光作为入射光L2in而进入时，容易发生光量损失（例如，见图30B）。

因此，在根据相对于该实施方式的比较实例1和2中，除复眼透镜151中的共用单位单元（入射侧单位单元C1in和出射侧单位单元C1out）之外，复眼透镜152和202中的输入侧单位单元C2in和出射侧单位单元C2out的每个具有各向异性的形状。换句话说，与该实施方式中的复眼透镜152H不同，布置在下一级中的复眼透镜152和202中的每个出射侧单位单元C2out还具有仅沿X轴方向（水平方向）和Y轴方向（垂直方向）中的一个延伸的形状（相对于X轴方向和Y轴方向的各向异性的形状）。因此，如上所述，根据入射光L2in（激光）的FFP中的发散角的扩散方向，容易发生光量损失。

应注意的是，特别对激光光源确定了从激光光源发出的激光的FFP的发散角的扩散方向（轮廓）和激光的偏振方向。因此，在光源部中的每个激光光源中，当激光的FFP的发散角的扩散方向（spreading direction）被定向在布置在下一级中的复眼透镜中的出射侧单位单元C2out的长轴方向时，应考虑的是，在上述比较实例1和2中的单位单元配置中，也不太可能发生光量损失。

但是，即使激光的FFP的发散角的扩散方向相同，激光的偏振方向也可能根据激光光源的种类而变化。更具体地，在其中激光的FFP的发散角的扩散方向被定向为（例如）垂直方向的两个激光光源中，在一些情况下，激光光源中的一个的激光的偏振方向可以被定向为水平方向，而激光光源中的另一个的激光的偏振方向可以被定向为垂直方向。这种情况下，在上述比较实例1和2中的单位单元配置中，如上所述，在利用反射液晶装置21和偏振分束器23的偏振特性显示图像（典型技术）的情况下，这些激光光源中的激光的偏振方向之间的差异会造成不便。

甚至在这种情况下，当激光的偏振方向利用延迟膜（retardation film）（例如，半波片）互相对准时，不太可能产生光量损失，当显示图像时可避免不便。然而，这种情况下，由于设置了延迟膜，且仅允许某些偏振分量穿过，仍然会产生光量损失，从而照明光的亮度降低。另外，由于设置了延迟膜，存在一个缺点：部件的数量增加，使成本增加。另外，由于（例如）照明装置的实际设计的问题（外部形状等的问题），通过以旋转方式布置激光光源难以对准各个激光的FFP（发散角的扩散方向）。鉴于这些原因，可以确定的是，需要在不依靠入射光L2in（激光）的FFP的发散角的扩散方向的情况下确保不产生光量损失。

（该实施方式的功能）

在根据该实施方式的照明装置（显示单元）中，例如，如图27所示，首先，设置在布置在下一级中的复眼透镜152H中的光入射表面S2in上的每个入射侧单位单元C2in具有各向异性的形状（矩形），所述各向异性的形状具有沿X轴方向的长轴方向和沿Y轴方向的短轴方向。另一方面，设置在复眼透镜152H中的光出射表面S2out上的每个出射侧单位单元C2out具有沿X轴方向和Y轴方向延伸的形状（与入射侧单位单元C2in相比，沿X轴方向和Y轴方向基本上各向同性的形状）。

因此，在该实施方式中，与上述比较实例1和2不同，X轴方向（水平方向）上的可接受角度θlimit和Y轴方向（垂直方向）上的可接受角度θlimit均具有大的值，且基本上彼此相等（优选相等）。由此，即使入射表面S2in上的单位单元（入射侧单位单元C2in）均具有上述各向异性的形状，且入射至布置在复眼透镜151（布置在前一级）的下一级的复眼透镜152H上的光L2in的入射角度θin2被定向为沿着短轴方向（这种情况下为Y轴方向），入射角度θin2也容易地落在等于或小于预定可接受角度θlimit的范围内。结果，即使FFP在X轴方向上具有宽的发散角的激光和FFP在Y轴方向上具有宽的发散角的激光中的一个作为入射光L2in而进入，也不太可能发生光量损失（例如，见图31）。即，在该实施方式中，与比较实例1和2不同，不太可能发生光量损失，而与入射光L2in（激光）的FFP的发散角的扩散方向无关。换句话说，可减少光量损失，而不需要考虑激光的偏振方向之间的上述差异或激光光源的旋转布置的可能性。

应注意的是，该实施方式中的上述各个参数的实例包括以下参数，参数被调整为满足上述条件θin2≤θlimit。

·中继透镜的焦距f（中继）=13.2(mm)

·入射至复眼透镜151上的光L1in的光束直径φ1=3(mm)

（从激光光源发出的所有光束都被耦合的情况下的平行光束直径）

·入射角θin2=Arcsin{0.5×φ1/f（中继）}=6.52(°)

（实际上，入射角θin2为θin2=6.52°+2.50°=9.02°，因为光学装置14等增加了约2.50°的发散角；但是，实际上，θin2的有效角度约为7°，因为入射光L2in中的光量分布末尾的光量可排除）

·复眼透镜152H的焦距f=0.46(mm)

·复眼透镜152H中的在Y轴方向上的分开节距Pf=0.116(mm)

·可接受角度θlimit=7.19(°)（来自上述表达式（22）和（23））

因此，在该实施方式中，在复眼透镜152H中，设置在光入射表面S2in上的每个入射侧单位单元C2in为具有沿X轴方向的长轴方向和沿Y轴方向的短轴方向的各向异性的形状。另外，设置在复眼透镜152H的光出射表面S2out上的每个出射侧单位单元C2out具有沿X轴方向和Y轴方向延伸的形状。因此，入射至复眼透镜152H上的光L2in的入射角度θin2容易落在等于或小于预定角度θlimit的范围内。因此，除第一实施方式等所述的效果之外，当用来自复眼透镜152H的出射光L2out照射复眼透镜152H下一级（这种情况下为反射液晶装置21）时，可减少光量损失（可提高光利用效率）。

另外，由于使得可减少光量损失，而不需要考虑激光的偏振方向之间的上述差异、激光光源的旋转布置的可能性等，可避免由上述延迟膜等部件的增加造成的成本的增加，可实现光学系统的小型化（单元的小型化）。

接下来，将对上述第四实施方式的变形（变形6至8）进行描述。应注意的是，相似部件用与第四实施方式等相似的数字表示，不再进一步说明。

（变形6）

图32A示意性地示出了根据变形6的布置在下一级中的复眼透镜（复眼透镜152I）的配置实例。复眼透镜152I还与本发明中的“第二均一化光学部件”的特定实例对应。在该变形中的复眼透镜152I中，与第四实施方式中的复眼透镜152H相同，独立设置光入射表面S2in上的多个入射侧单位单元C2in和光出射表面S2out上的多个出射侧单位单元C2out。

另外，与复眼透镜152H相同，入射侧单位单元C2in以矩阵形式没有间隔地设置在光入射表面S2in上，出射侧单位单元C2out没有间隔地紧密地设置在光出射表面S2out上。更具体地，沿Y轴方向的入射侧单位单元C2in的相邻行彼此偏移（交替）约1/2节距（优选地，1/2节距）。另外，沿X轴方向和Y轴方向的出射侧单位单元C2out的相邻行彼此偏移约1/2节距（交替），（优选地，1/2节距）。随后，彼此面对的每个入射侧单位单元C2in和每个出射侧单位单元C2out被设置为使得入射侧单位单元C2in和出射侧单位单元C2out的中心点基本上彼此重合（优选地，彼此重合）。

另外，与复眼透镜152H相同，入射侧单位单元C2in中的每个为具有沿X轴方向的长轴方向和沿Y轴方向的短轴方向的各向异性的形状（矩形）的同时，出射侧单位单元C2out中的每个具有沿X轴方向和Y轴方向延伸的形状。更具体地，与入射侧单位单元C2in（具有各向异性的形状）相比，出射侧单位单元C2out中的每个具有沿X轴方向和Y轴方向基本上各向同性的形状（优选具有各向同性的形状）。

然而，在复眼透镜152I中，与复眼透镜152H不同，每个出射侧单位单元C2out具有交叉形状（轴沿X轴方向和Y轴方交叉的形状，轴的长度基本上彼此相等（优选相等））。

同样在使用具有这种配置的复眼透镜152I的变形中，可通过与第四实施方式相似的功能获得与第四实施方式相似的效果。换句话说，X轴方向（水平方向）上的可接受角度θlimit和Y轴方向（垂直方向）上的可接受角度θlimit均具有大的值，且基本上彼此相等（优选相等）。因此，即使入射表面S2in上的单位单元（入射侧单位单元C2in）均具有上述各向异性的形状，且入射至布置在复眼透镜151（布置在前一级）的下一级的复眼透镜152I上的光L2in的入射角度θin2被定向为沿着短轴方向（Y轴方向），入射角度θin2也容易落在等于或小于预定可接受角度θlimit的范围内。结果，即使FFP在X轴方向具有宽的发散角的激光和FFP在Y轴方向具有宽的发散角的激光中的一个作为入射光L2in而进入，也不太可能发生光量损失（例如，见图32A）。因此，当用来自复眼透镜152I的出射光L2out照射复眼透镜152I下一级（这种情况下为反射液晶装置21）时，可减少光量损失（可提高光利用效率）。

（变形7和8）

图33A示意性地示出了根据变形7的布置在下一级中的复眼透镜（复眼透镜152J）的配置实例。另外，图33B示意性地示出了根据变形8的布置在下一级中的复眼透镜（复眼透镜152K）的配置实例。复眼透镜152J和152K均与本发明中的“第二均一化光学部件”的特定实例对应。

在根据变形7和8的复眼透镜152J和152K中，与第四实施方式中的复眼透镜152H相同，独立设置光入射表面S2in上的多个入射侧单位单元C2in和光出射表面S2out上的多个出射侧单位单元C2out。

另外，与复眼透镜152H相同，入射侧单位单元C2in以矩阵形式没有间隔地设置在光入射表面S2in上，出射侧单位单元C2out没有间隔地紧密地设置在光出射表面S2out上。更具体地，沿Y轴方向的入射侧单位单元C2in的相邻行彼此偏移（交替）约1/2节距（优选地，1/2节距）。另外，沿X轴方向和Y轴方向的出射侧单位单元C2out的相邻行彼此偏移（交替）约1/2节距（优选地，1/2节距）。随后，彼此面对的每个入射侧单位单元C2in和每个出射侧单位单元C2out被设置为使得入射侧单位单元C2in和出射侧单位单元C2out的中心点基本上彼此重合（优选地，彼此重合）。

另外，与复眼透镜152H相同，入射侧单位单元C2in中的每个为具有沿X轴方向的长轴方向和沿Y轴方向的短轴方向的各向异性形状（矩形）的同时，出射侧单位单元C2out中的每个具有沿X轴方向和Y轴方向延伸的形状。更具体地，与入射侧单位单元C2in（具有各向异性的形状）相比，每个出射侧单位单元C2out具有沿X轴方向和Y轴方向基本上各向同性的形状（优选具有各向同性的形状）。

然而，在复眼透镜152J和152K中，与复眼透镜152H不同，出射侧单位单元C2out中的每个具有六边形形状。应注意的是，在复眼透镜152K中，与复眼透镜152J相比，X轴方向的长度和Y轴方向的长度彼此接近（纵横比接近1），出射侧单位单元C2out中的六边形形状更接近各向同性的形状。

同样在分别使用具有这些配置的复眼透镜152J和152K的变形7和8中，可通过与第四实施方式相似的功能获得与第四实施方式相似的效果。换句话说，X轴方向（水平方向）上的可接受角度θlimit和Y轴方向（垂直方向）上的可接受角度θlimit均具有大的值，且基本上彼此相等（优选相等）。因此，即使入射表面S2in上的单位单元（入射侧单位单元C2in）均具有上述各向异性的形状，且入射至布置在复眼透镜151（布置在前一级）的下一级的复眼透镜152J或152K上的光L2in的入射角度θin2被定向为沿着短轴方向（Y轴方向），入射角度θin2也容易落在等于或小于预定可接受角度θlimit的范围内。结果，即使FFP在X轴方向具有宽的发散角的激光和FFP在Y轴方向具有宽的发散角的激光中的一个作为入射光L2in而进入，也不太可能发生光量损失（变形7：例如，见图34A，变形8：例如，见图34B）。因此，当用来自复眼透镜152J或152K的出射光L2out（照明光）照射复眼透镜152J或152K下一级（这种情况下为反射液晶装置21）时，可减少光量损失（可提高光利用效率）。

应注意的是，如上所述，与复眼透镜152J相比，在复眼透镜152K中，出射侧单位单元C2out中的每个的六边形形状更接近各向同性的形状。因此，可以确定的是，在复眼透镜152K中，与复眼透镜152J相比，可进一步减少光量损失（可进一步提高光利用效率）。

（第五实施方式）

[显示单元3H的配置]

图35示意性地示出了根据本发明第五实施方式的显示单元（显示单元3H）的配置实例。另外，图36示意性地示出了根据该实施方式的另一显示单元（显示单元3I）配置实例。除显示单元3H和3I分别包括照明装置1H和1I，代替照明装置1之外，这些显示单元3H和3I均具有与图1所示的显示单元3相似的配置。应注意的是，相似部件用与第一至第四实施方式等相似的数字表示，不再进一步说明。

（照明装置1H）

除改变了一些光学系统的光轴的方向（旋转90°）并进一步包括部分透射镜18、光接收装置19和控制部10之外，照明装置1H具有与图1所示的照明装置1相似的配置。

这种情况下，更具体地，改变一些光学系统的光轴的方向表示将蓝色激光器11B、耦合透镜12B、二向色棱镜131和132、复眼透镜151和子聚光透镜161的光轴（光轴X0）定向在X轴方向上。换句话说，在照明装置1中，这些光学系统的光轴（光轴Z0）被定向在Z轴方向，而在照明装置1H中，这些光学系统的光轴被旋转90°，被定向在X轴方向。应注意的是，在照明装置1中，尽管红色激光器11R、绿色激光器11G和耦合透镜12R和12G的光轴方向被定向为X轴方向，而在照明装置1H中，它们的光轴方向被旋转90°，被定向为Z轴方向。

部分透射镜18被布置在子聚光透镜161和光学装置14之间的光路上。部分透射镜18具有以下功能：反射从复眼透镜151入射到其上的大部分光束，以作为反射光Lr向光学装置14发出光束，并使一部分入射光束穿过部分透射镜18，随后作为透射光Lt向光接收装置19发出入射光束。

光接收装置19为在其接收表面190上接收穿过部分透射镜18的光束（透射光Lt）的装置，并用作检测（监控）光束的光量（接收光量）的光量检测器。在该实施方式中，光接收装置19布置在复眼透镜151的下一级中。更具体地，在图35所示的实例中，光接收装置19布置在复眼透镜151与复眼透镜152之间的光路上。更具体地，光接收装置19布置在穿过在复眼透镜151与光学装置14之间（子聚光透镜161与光学装置14之间）的部分透射镜18的透射光Lt的光路上。

应注意的是，在这种光接收装置19中，为了防止检测到过量光（包括光路中的杂散光、来自反射液晶装置21的反射光等），光接收面190的面积被设置远小于透射光Lt的光束面积。另外，在照明装置1H中的光接收装置19中，与下文所述的照明装置1I中的光接收装置19不同，光接收表面190的法线方向（X轴方向）被调整为与上述一些光学系统的光轴X0的方向（X轴方向）重合。

控制部10为基于由光接收装置19接收的光束的光量（接收光量）控制红色激光器11R、绿色激光器11G和蓝色激光器11B中的出射光的量的部分（自动功率控制器）。更具体地，控制部10对红色激光器11R、绿色激光器11G和蓝色激光器11B中的出射光的量进行控制，以保持出射光的量基本均匀（优选地，均匀）。此时，更具体地，例如，控制部10将检测光量反馈至红色激光器11R、绿色激光器11G和蓝色激光器11B中的每个，并进行I-V（电流-电压）转换，随后控制每个激光光源的电压。

（照明装置1I）

与上述照明装置1H相同，除改变了某些光学系统的光轴的方向（旋转90°）并进一步包括部分透射镜18、光接收装置19和控制部10之外，照明装置1I也具有与照明装置1相似的配置。

然而，在照明装置1I中的光接收装置19中，与照明装置1H中的光接收装置19不同，光接收表面190的法线相对于光轴X0倾斜。换句话说，光接收表面190的法线方向被设置为与上述一些光学系统中的光轴X0的方向（X轴方向）不同。更具体地，在图36所示的实例中，光接收表面190被设置为与部分透射镜18的反射表面（部分透射表面）基本平行。

[显示单元3H和3I的功能和效果]

同样在根据该实施方式的显示单元3H和3I（照明装置1H和1I）中，基本上，通过与显示单元3（照明装置1）相似的功能，可获得与显示单元3（照明装置1）相似的效果。换句话说，可减少干涉条纹和斑点噪声的产生。

另外，在这些照明装置1H和1I中，从红色激光器11R、绿色激光器11G和蓝色激光器11B发出且随后部分穿过部分透射镜18的激光（透射光Lt）由光接收装置19接收。随后，控制部10基于接收的透射光Lt的量（接收光量）控制红色激光器11R、绿色激光器11G和蓝色激光器11B中的出射光的量。更具体地，控制部10对红色激光器11R、绿色激光器11G和蓝色激光器11B中的出射光的量进行控制，以保持出射光的量基本均匀（优选地，均匀）。因此，红色激光器11R、绿色激光器11G和蓝色激光器11B中的发光操作被稳定化，结果，提高了显示图像时的颜色复现性，减少了颜色不均匀性或闪烁，以提高显示图像质量。

在各个激光（红色激光、绿色激光和蓝色激光）以分时方式顺序发光的情况下（在分时照明方法的情况下），没有必要为每种颜色提供光接收装置，与该实施方式相同，仅需要提供一个光接收装置（光接收装置19）。然而，需要对准每个颜色的入射光束的轴，代替上述方式。在相关技术的配置中，需要严格地（高精度）调整光源之间的光路合成和光轴合成。

在该实施方式中，光接收装置19布置在复眼透镜151下一级中的光路上，即，布置在光量分布基本上由复眼透镜151均一化的位置处。因此，不需要进行上述高精度光轴调整等，抑制了光接收装置19中的接收光量的变化。结果，进一步稳定了各个激光光源中的发光操作，进一步提高了显示图像质量。下文将对这一点与比较实例相比较而对其详细说明。

（比较实例3）

图37示意性地示出了根据相对于该实施方式的比较实例（比较实例3）的显示单元（显示单元303）配置。除了包括下文所述的照明装置301代替照明装置1之外，显示单元303具有与图1所示的显示单元3相似的配置。

除与该实施方式中的照明装置1H和1I相同，进一步包括光接收装置19和控制部10之外，照明装置301具有与图1所示的照明装置1相似的配置。然而，在照明装置301中，与照明装置1H和1I不同，光接收装置19布置在复眼透镜151前一级的光路上（更具体地，在该实例中，布置在由二向色棱镜132反射的反射光Lr的光路上）。

图38示出了在每个照明装置1H和1I的光路上的每个位置上的光束的光量分布的实例。更具体地，图38中的（A）和（D）部分示出了光束进入复眼透镜151时光束（入射光L1in）的光量分布实例，图38中的（B）和（E）部分示出了光束进入光接收装置19时光束的光量分布实例，图38中的（C）和（F）部分示出了光束进入复眼透镜152时光束（入射光L2in）的光量分布实例。另外，图38中的（A）至（C）部分示出了一部分光束上的二维光量分布，图38中的（D）至（F）部分分别示出了沿穿过图38中的（A）至（C）部分中的每个的光量分布中心的一维方向（这种情况下为水平方向）的光量分布。

在根据上述比较实例3的照明装置301中，光接收装置19布置在复眼透镜151前一级中的光路上。因此，例如，由光接收装置19接收的光束的光量分布与发出激光时的光量分布，即，图38中的（A）和（D）部分所示的高斯分布相似。换句话说，在比较实例3中，光接收装置19中的接收光量分布是不均匀的。

（本实施方式）

另一方面，在根据本实施方式的照明装置1H和1I中，光接收装置19布置在复眼透镜151后一级中的光路上。换句话说，在光量分布在复眼透镜151中基本被均一化之后，在光接收装置19中进行光接收操作。因此，例如，如图38中的（B）和（E）部分或图38中的（C）和（F）部分中的实例（图35和36中的实例与图38中的（B）和（E）部分对应）所示，由光接收装置19接收的光束的光量分布（接收光量分布）基本上是均匀的，与上述比较实例3不同。

应注意的是，在图38中的实例中，复眼透镜151中的单位单元均具有规则六边形形状。一般来说，在复眼透镜中的单位单元紧密设置的情况下，使用包括三角形、矩形和六边形的三种图形作为每个单位单元的形状，这种情况下，所述单位单元均具有规则六边形形状，因为入射至布置在下一级的复眼透镜152上的光L2in的光束形状尽可能接近圆形。因此，在图38中的（A）部分中的一级中，光量分布具有圆形形状；然而，如图38中的（B）和（C）部分所示，在光沿着通过复眼透镜151的光路传播时光量分布逐渐变为规则六边形光量分布。

因此，在该实施方式中，光接收装置19布置在复眼透镜151下一级的光路上；因此，抑制了下文所述的各种扰动的影响，不需要进行高精度光轴调整等。由此，抑制了光接收装置19中的接收光量的变化，进一步稳定了各个激光光源中的发光操作，进一步提高了显示图像质量。更具体地，可减少从照明装置1H或1I发出的照明光的光量的变化，抑制了各个颜色的激光的混合比的变化，以保持期望的颜色平衡（白平衡）。另外，由于不需要进行上述高精度光轴调整，可大大改进产品设计中的光轴调整操作。

另外，由于光接收装置19布置在复眼透镜151和复眼透镜152之间（复眼透镜151和光学装置14之间）的光路上，所以可以执行光接收装置19中的光接收操作而不会受到由于光学装置14的微振动而导致的光量分布的影响。因此，与光接收装置19被布置在光学装置14下一级的光路上的情况相比，进一步抑制了接收光量的变化，可实现显示图像质量的进一步提高。

应注意的是，在使用激光作为光源的情况下（与该实施方式相同），该实施方式的这种效果具有很大优点。换句话说，首先，在作为投影仪的光学系统小型化的情况下，使用激光作为光源具有很大优点。更具体地，由于激光具有高的方向性，光束由准直透镜校准为平行光束，以使光通过小空间有效地传播。另一方面，在使用LED作为光源的情况下，LED为表面发光光源，具有高的扩散率；因此，难以将光变窄。相反地，就光量的检测而言，在光扩散的情况下，监控到一部分光束时，扰动受到的影响较小（接收光量中的变化较小）。因此，可以确定的是，由于使用激光光源将光束变窄，难以检测光量；因此，在该实施方式中，通过设计进行光量检测的位置（设置光接收装置19的位置），可实现光学系统的小型化和接收光量变化的抑制。

另外，具体地，在照明装置1I中，光接收装置19中的光接收表面190的法线相对于光轴X0倾斜；因此，根据光接收表面190的法线的倾斜角的量，可减少接收光量，接收光量的动态范围是可调整的。

[实例]

下文将对第五实施方式的实例（实例1和2）与上述比较实例3相比较而对其详细说明。应注意的是，下文所述的实例1与图36所示的照明装置1I（显示单元3I）的配置的实例对应，实例2与图35所示的照明装置1H（显示单元3H）的配置的实例对应。

图39以表格形式示出了在实例1和2和比较实例3中各个光学参数变化时的接收光量的实例，图40A和图40B示出了图39所示的接收光量的实例的图表。图40A示出了绿色激光（绿色激光器11G）的情况下的结果，图40B示出了红色和蓝色激光（红色激光器11R和蓝色激光器11B）的情况下的结果。应注意的是，图39、图40A和图40B示出了参考从激光光源发光时的光量（视为100%）的接收光量。

另外，图41以表格形式示出了各个实例（实例1和2和比较实例3中的各个特定实例）的光学参数的设置条件等。图42至图49示出了图41所示的各个特定实例的接收光量分布的实例。应注意的是，在图42和图49中，（A）和（D）部分与比较实例3对应，（B）和（E）部分与实例1对应，（C）和（F）部分与实例2对应。另外，在图42至图49中，（A）至（C）部分分别示出了一部分光束上的二维光量分布，（D）和（F）部分分别示出了沿穿过（A）至（C）部分中的光量分布中心的一维方向（这种情况下为水平方向）的光量分布。应注意的是，在图42至图49中，（A）至（C）部分所示的白框代表光接收装置19的有效光接收表面（光接收表面190的有效部分；例如，约0.5mm×0.5mm）。

这种情况下，实例1和2和比较实例3中的特定条件（模拟计算条件）如下。应注意的是，发散角中的“Max”和“Min”分别表示发散角具有最大值的状态和发散角具有最小值的状态。另外“光轴倾角”表示激光器、光学系统或光接收装置19受到外部影响而产生偏移等造成的光束的倾斜的角度，这种情况下，“光轴倾角”表示激光器的发光表面的平面方向上的偏移造成耦合之后的光束的倾斜角度。进一步，“强度中心偏移”表示激光的光量分布（高斯分布）的峰值位置的偏移量，这种情况下，“强度中心偏移”表示相对于激光器的光轴的旋转方向上的倾斜角度。发散角、光轴倾角和强度中心偏移的变化由接收光量的变化产生。

（绿色激光器11G）

·激光器的种类：SHG（二次谐波发生）激光器

·激光器的发散角Min：20mrad（水平方向）、10mrad（垂直方向）

·激光器的发散角Max：20mrad（水平方向）、30mrad（垂直方向）

·焦距为50mm的耦合透镜12G的使用

·光轴倾角：3.5°

·强度中心偏移：2°

（红色激光器11R和蓝色激光器11B）

·激光器的种类：罐装激光器（Can package laser）

·激光器的发散角Min：25°（水平方向）、5°（垂直方向）

·激光器的发散角Max：40°（水平方向）、10°（垂直方向）

·焦距为3mm的耦合透镜12R和12G的使用

·光轴倾角：3.5°

·强度中心偏移：5°

（其他）

·焦距为1.5mm的复眼透镜151的使用

·实例1和2：在与复眼透镜151相距10mm的位置处接收光

·实例1：光接收表面190的法线相对于光轴X0的倾斜角=45°

·激光器的发散角：假定为典型激光二极管的发散角

·光轴倾角和强度中心偏移：以机械精度安装激光器，不需要调整激光器的情况下的偏移量，或外部因素产生的偏移量

根据图39至图49（具体地，图39和图40）所示的实例1和2和比较实例3，可以确定以下情况。与比较实例3相比，在实例1和2中，显而易见，可稳定地检测光量（抑制了接收光量的变化）。更具体地，在比较实例3中，激光器的发散角之间的差产生的接收光量变化、光轴倾角、强度中心偏移等非常大。例如，在图40的（A）部分的比较实例3中，接收光量从8%变化至74%，即，增加了约9倍。由此，在比较实例3中，需要进行上述高精度光轴调整等。另一方面，在实例1和2中，尽管没有进行这种高精度光轴调整等，但接收光量几乎不变化；因此，显而易见，不需要进行这种调整。因此，由于在实例1和2中不需要进行这种高精度光轴调整，可大大改进产品设计中的光轴调整操作。

另外，根据这些结果，显而易见的是，除是否需要进行调整之外，当偏移灵敏度较高时（通过小的偏移接收光量变化很大），即使在调整之后，也会出现问题。换句话说，与比较实例3相同，尽管激光器的出射光量均匀，但光接收装置19中的接收光量大幅变化时，用于通过APC（自动功率控制；闭环过程）将出射光量保持均匀的系统可能会出现故障。结果，难以适当监控光量，从而造成亮度或颜色平衡的下降。另一方，在实例1和2中，可减少照明光中光量的变化（亮度可基本保持均匀），从而可保持期望的颜色平衡。

（其他变形）

尽管上述根据实施方式和变形对本发明的技术进行了说明，但本技术并不限于此，可进行各种修改。

例如，第四实施方式及其变形（变形6至8）中，对布置在下一级中的复眼透镜中的每个出射侧单位单元C2out（第二单位单元）具有菱形形状、交叉形状或六边形形状的情况进行了描述；然而，每个第二单位单元的形状并不限于此。只要第二单位单元均具有沿X轴方向和Y轴方向延伸的形状（与入射侧单位单元C2in（第一单位单元）相比，沿X轴方向和Y轴方向基本为各向同性形状（优选为各向同性形状）），第二单位单元均可具有任何其他形状。

另外，在上述实施方式等中，对本发明中的“第一和第二均一化光学部件”由复眼透镜构成的情况作为实例进行了描述；然而，均一化光学部件均可由任何其他光学部件（例如，光积分棒）构成。

此外，上文对上述实施方式等所示的光学装置14、14A和14B均在其光出射表面具有波纹配置或倾斜表面配置的情况进行了描述；然而，光学装置并不限于此。例如，光学装置可具有形成于其光入射表面或光入射表面和光出射表面的波纹配置或倾斜表面配置。

在上述实施方式等中，对本发明中的“第一方向”和“第二方向”互相正交的情况（使用水平方向（X轴方向）和垂直方向（Y轴方向）的情况）作为实例进行了说明；但是，本技术并不限于此。“第一方向”和“第二方向”可不互相正交。

在上述实施方式等中，对多种（红色、绿色和蓝色）光源均为激光光源的情况进行了描述；然而，本技术并不限于此，多种光源中的一种或多种可为激光光源。换句话说，光源部中可包括激光光源与任何其他光源（例如，LED）的组合。

在上述实施方式等中，对光调制装置为反射液晶装置的情况作为实例进行了描述；但是，本技术并不限于此。可选地，光调制装置可为，例如，透射液晶装置，或除液晶装置之外的光调制装置（例如，DMD（数字微镜装置））。

在上述实施方式等中，对使用发出不同波长的光的三种光源的情况进行了描述；然而，例如，可使用一种、两种或四种或多种光源，代替三种光源。

在上述实施方式等中，对照明装置和显示单元的各个部件（光学系统）进行了具体描述；然而，不需要包括所有部件，或可进一步包括其他部件。更具体地，例如，可包括二向色镜，代替二向色棱镜131和132。

在上述实施方式等中，对投影显示单元包括投影光学系统（投影透镜），投影光学系统将光调制装置调制的光投影在屏幕上的情况进行了描述；然而，本技术还适用于直观显示单元等。

应注意的是，本技术可具有以下配置。

（1）一种照明装置，包括：

光源部，包括激光光源；

第一均一化光学部件，从光源部接收光；

第二均一化光学部件，从第一均一化光学部件接收光；

光学装置，布置在光源部的出射光的光路上；以及

驱动部，振动光学装置。

（2）根据（1）所述的照明装置，其中，所述光学装置具有使入射到其上的激光会聚的同时发出的第一光学表面，以及入射到其上的激光发散的同时发出的第二光学表面。

（3）根据（2）所述的照明单元，其中

所述第一均一化光学部件和第二均一化光学部件的每个包括二维设置的多个单位单元，并且

所述第一光学表面和第二光学表面的延伸方向和单位单元的设置方向相对彼此倾斜。

（4）根据（2）或（3）所述的照明装置，其中，所述第一光学表面为凸曲线表面，第二光学表面为凹曲线表面。

（5）根据（2）至（4）任一项所述的照明装置，其中，所述第一光学表面的节距和第二光学表面的节距彼此不同。

（6）根据（1）至（5）任一项所述的照明装置，其中，所述光学装置布置在第一均一化光学部件和第二均一化光学部件之间的光路上。

（7）根据权利要求（6）所述的照明单元，其中

所述第二均一化光学部件包括二维设置的多个单位单元，并且

满足表达式[1]：

{6×f×tan(θf)}>Pf……[1]

其中，f为第二均一化光学部件中的单位单元的焦距，Pf为第二均一化光学部件中的单位单元的节距，θf为从光学装置发出的进入第二均一化光学部件的光束的边缘光线角。

（8）根据（7）所述的照明装置，其中

第二均一化光学部件中的每个单位单元为具有长轴方向和短轴方向的各向异性的形状。

对于所述长轴方向和短轴方向，均满足表达式[1]。

（9）根据（8）所述的照明装置，其中

所述光学装置具有发出入射到其上的激光而同时使所述激光会聚的第一光学表面，以及发出入射到其上的激光而同时使所述激光发散的第二光学表面，

所述第一光学表面和第二光学表面的延伸方向和单位单元的设置方向以倾斜角α相对于彼此倾斜，并且

进一步满足表达式[2]和表达式[3]，其中，沿第二均一化光学部件中单位单元的长轴方向的节距为Pf，第二均一化光学部件中单位单元的纵横比为X:Y(X>Y):

{6×f×tan(θf×sinα)}>Pf……[2]，以及

{6×f×tan(θf×cosα)}>{(Y/X)×Pf}……[3]。

（10）根据（9）所述的照明装置，其中，进一步满足表达式[4]：

{f×tan(θf×cosα)}<{(1/2)×(Y/X)×Pf}……[4]。

（11）根据（6）至（10）任一项所述的照明装置，其中

具有正放大倍率的一对透镜布置在第一均一化光学部件和第二均一化光学部件之间的光路上，并且

所述光学装置布置在这对透镜之间的光路上。

（12）根据（1）至（5）任一项所述的照明装置，其中，所述光学装置布置在第一均一化光学部件的光入射侧的光路上，或布置在第二均一化光学部件的光出射侧的光路上。

（13）根据（1）至（12）任一项所述的照明装置，其中

所述第二均一化光学部件分别包括设置在其光入射表面上的多个第一单位单元和设置在其光出射表面上的多个第二单位单元，

第一单位单元的每个为具有沿第一方向的长轴方向和沿第二方向的短轴方向的各向异性的形状，并且

第二单位单元的每个具有沿第一方向和第二方向延伸的形状。

（14）根据（13）所述的照明装置，其中，与第一单位单元相比，第二单位单元的每个沿第一方向和第二方向基本上具有各向同性的形状。

（15）根据（13）或（14）所述的照明装置，其中

所述多个第一单位单元没有间隔地二维设置在光入射表面上，并且

所述多个第二单位单元没有间隔地二维设置在光出射表面上。

（16）根据（15）所述的照明装置，其中，所述第二均一化光学部件中的第一单位单元的相邻行沿第二均一化光学部件的光入射表面上的第一方向或第二方向彼此移动。

（17）根据（15）或（16）所述的照明装置，其中，彼此面对的第一单位单元的每个和第二单位单元的每个被设置为，使第一单位单元的中心点和第二单位单元的中心点基本上彼此重合。

（18）根据（13）至（17）任一项所述的照明装置，其中，所述第一均一化光学部件包括多个共用单位单元，所述多个共用单位单元以共用方式设置在第一均一化光学部件的光入射表面和光出射表面上。

（19）根据（1）至（18）任一项所述的照明装置，进一步包括：

光接收装置，布置在第一均一化光学部件的后一级中光路上；以及

控制部，基于由光接收装置接收的光束的光量控制激光光源中的出射光量。

（20）根据（19）所述的照明装置，其中，所述光接收装置布置在第一均一化光学部件和第二均一化光学部件之间的光路上。

（21）根据（20）所述的照明装置，其中，所述光接收装置布置在光学装置的前一级中。

（22）一种显示单元，包括：

照明装置，发出照明光；以及

光调制装置，基于图像信号调制照明光，

其中，所述照明装置包括

光源部，包括激光光源，

第一均一化光学部件，从光源部接收光，

第二均一化光学部件，从第一均一化光学部件接收光，

光学装置，布置在光源部的出射光的光路上，以及

驱动部，振荡光学装置。

（23）根据（22）所述的显示单元，进一步包括投影光学系统，将由光调制装置调制的照明光投影到投影表面上。

本发明包含于2012年4月2日在日本专利局提交的日本在先专利申请第2012-83559号和2012年12月14日在日本专利局提交的日本在先专利申请第2012-273305号中公开的内容相关的主题，其全部内容结合于此作为参考。

本领域的技术人员应理解的是，只要不脱离附加权利要求或其等同物的范围，可根据设计要求和其他因素进行各种修改、组合、子组合和变形。

Claims (24)

1.一种照明装置，包括：

光源部，包括激光光源；

第一均一化光学部件，从所述光源部接收光；

第二均一化光学部件，从所述第一均一化光学部件接收光；

光学装置，布置在所述光源部的出射光的光路上；以及

驱动部，振动所述光学装置。

2.根据权利要求1所述的照明装置，其中，所述光学装置具有使入射到其上的激光会聚的同时发出的第一光学表面，以及使入射到其上的激光发散的同时发出的第二光学表面。

3.根据权利要求2所述的照明装置，其中，

所述第一均一化光学部件和所述第二均一化光学部件的每个包括二维设置的多个单位单元，并且

所述第一光学表面和所述第二光学表面的延伸方向和所述单位单元的设置方向相对彼此倾斜。

4.根据权利要求2所述的照明装置，其中，所述第一光学表面为凸曲线表面，而所述第二光学表面为凹曲线表面。

5.根据权利要求2所述的照明装置，其中，所述第一光学表面的节距和所述第二光学表面的节距彼此不同。

6.根据权利要求1所述的照明装置，其中，所述光学装置布置在所述第一均一化光学部件和所述第二均一化光学部件之间的光路上。

7.根据权利要求6所述的照明装置，其中，

所述第二均一化光学部件包括二维设置的多个单位单元，并且

满足表达式（1）：

{6×f×tan(θf)}>Pf……（1）

其中，f为所述第二均一化光学部件中的所述单位单元的焦距，Pf为所述第二均一化光学部件中的所述单位单元的节距，θf为从所述光学装置发出的进入所述第二均一化光学部件的光束的边缘光线角。

8.根据权利要求7所述的照明装置，其中，

所述第二均一化光学部件中的每个单位单元为具有长轴方向和短轴方向的各向异性的形状。

对于所述长轴方向和所述短轴方向，均满足所述表达式(1)。

9.根据权利要求8所述的照明装置，其中，

所述光学装置具有发出入射到其上的激光而同时使得所述激光会聚的第一光学表面，以及发出入射到其上的激光而使得所述激光发散的第二光学表面，

所述第一光学表面和所述第二光学表面的延伸方向和所述单位单元的设置方向相对彼此以倾斜角α倾斜，并且

进一步满足表达式（2）和表达式（3），其中，沿所述第二均一化光学部件中的所述单位单元的所述长轴方向的节距为Pf，所述第二均一化光学部件中的所述单位单元的纵横比为X:Y(X>Y):

{6×f×tan(θf×sinα)}>Pf……（2），以及

{6×f×tan(θf×cosα)}>{(Y/X)×Pf}……（3）。

10.根据权利要求9所述的照明装置，其中，进一步满足表达式（4）：

{f×tan(θf×cosα)}<{(1/2)×(Y/X)×Pf}……（4）。

11.根据权利要求6所述的照明装置，其中，

具有正屈光度的一对透镜布置在所述第一均一化光学部件和所述第二均一化光学部件之间的光路上，并且

所述光学装置布置在这对透镜之间的光路上。

12.根据权利要求1所述的照明装置，其中，所述光学装置布置在所述第一均一化光学部件的光入射侧的光路上，或布置在所述第二均一化光学部件的光出射侧的光路上。

13.根据权利要求1所述的照明装置，其中，

所述第二均一化光学部件分别包括设置在其光入射表面上的多个第一单位单元和设置在其光出射表面上的多个第二单位单元，

所述第一单位单元的每个为具有沿第一方向的长轴方向和沿第二方向的短轴方向的各向异性形状，并且

所述第二单位单元的每个具有沿所述第一方向和所述第二方向延伸的形状。

14.根据权利要求13所述的照明装置，其中，与所述第一单位单元相比，所述第二单位单元的每个沿所述第一方向和所述第二方向具有基本上各向同性的形状。

15.根据权利要求13所述的照明装置，其中，

所述多个第一单位单元没有间隔地二维设置在所述光入射表面上，并且

所述多个第二单位单元没有间隔地二维设置在所述光出射表面上。

16.根据权利要求15所述的照明装置，其中，所述第二均一化光学部件中的所述第一单位单元的相邻行沿所述第二均一化光学部件的所述光入射表面上的所述第一方向或所述第二方向彼此偏移。

17.根据权利要求15所述的照明装置，其中，彼此面对的所述第一单位单元的每个和所述第二单位单元的每个被设置为，使所述第一单位单元的中心点和所述第二单位单元的中心点基本上彼此重合。

18.根据权利要求13所述的照明装置，其中，

所述第一均一化光学部件包括多个共用单位单元，所述多个共用单位单元以共用方式设置在所述第一均一化光学部件的光入射表面和光出射表面上。

19.根据权利要求1所述的显示装置，进一步包括：

光接收装置，布置在所述第一均一化光学部件的后一级中的光路上；以及

控制部，基于由所述光接收装置接收的光束的光量控制所述激光光源中的出射光量。

20.根据权利要求19所述的照明装置，其中，所述光接收装置布置在所述第一均一化光学部件和所述第二均一化光学部件之间的光路上。

21.根据权利要求20所述的照明装置，其中，所述光接收装置布置在所述光学装置的前一级中。

22.根据权利要求1所述的照明装置，其中，所述第一均一化光学部件和所述第二均一化光学部件为复眼透镜。

23.一种显示单元，包括：

照明装置，发出照明光；以及

光调制装置，基于图像信号调制所述照明光，

其中，所述照明装置包括：

光源部，包括激光光源，

第一均一化光学部件，从所述光源部接收光，

第二均一化光学部件，从所述第一均一化光学部件接收光，

光学装置，布置在所述光源部的出射光的光路上，以及

驱动部，振动所述光学装置。

24.根据权利要求23所述的显示单元，进一步包括投影光学系统，将由所述光调制装置调制的所述照明光投影到投影表面上。

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