CN109073170A - 光源装置和利用其的电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种小型且可低成本制造、适用于HUD和超小型投影仪等电子装置的显示设备的照明用光源的光源装置。光源装置包括固体光源；将从固体光源出射的光变换成大致平行光的准直光学系统；和导光体，其入射从准直光学系统出射的光并使该光从与入射方向不同的方向出射。还具有将从导光体出射的光的偏振方向统一为一个方向的偏振变换元件。

Description

光源装置和利用其的电子装置
技术领域
本发明涉及可用作面状光源的光源装置，具体地涉及适用于配备以小型化为目标的图像显示设备的电子装置的面状的光源装置。
背景技术
作为Head Up Display(抬头显示，以下称为“HUD”)和超小型投影仪的显示装置的照明光源，期望小型且高效率的光源装置。
此外，以往在实现小型且高效率的光源装置方面，根据以下专利文献1已知有采用在透明树脂上形成规定的纹理(texture)的导光体的光源装置。该专利文献中记载的导光体照明装置使光经导光体端部入射，通过利用导光体表面上形成的纹理来使光散射来实现薄的高效率光源装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平11-224518号公报
发明内容
发明要解决的课题
近年来，随着作为固体光源的LED的发光效率的提高，使用LED作为光源装置的发光源是有效的。然而，在使用LED和将其光变换为大致平行光的LED准直器(Collimator)的光学系统中，已知使用上述的现有技术(专利文献1)中公开的光学系统的形状在其光的利用效率特性和均匀照明特性上仍有不足。
因此，具体地在本发明中目的如下：提供通过提高来自LED光源的激光的光利用效率特性和均匀照明特性来实现光源装置的小型化和可低成本制造，从而适合作为HUD或超小型投影仪等电子装置的显示设备中的照明光源，进一步地提供配备使用其的图像显示设备的电子装置。
用于解决课题的技术方案
作为用于达成上述目的的一种实施方式，通过本发明提供如下光源装置，其包括固体光源；将从所述固体光源出射的光变换成大致平行光的准直光学系统；导光体，其入射从所述准直光学系统出射的光并使该光从与入射方向不同的方向出射；和将从所述导光体出射的光的偏振方向统一为一个方向的偏振变换元件。
此外，根据本发明，将上述光源装置用作图像显示设备的电子装置包括HUD和投影仪。
发明效果
根据如上所述的本发明，能够实现可低成本制造且小型化、高效的光源装置。
附图说明
图1是表示本发明的实施例1的光源装置的整体概貌的展开立体图。
图2是表示上述实施例1的光源装置中的光学系统的内部结构的概貌的立体图。
图3是针对上述实施例1的光源装置的导光体的细节进行说明的立体图和包含局部放大截面的图。
图4是针对上述实施例1的光源装置中的导光体的动作的细节进行说明的侧视图。
图5是针对上述实施例1的光源装置的导光体的动作的细节进行说明的俯视和侧视图。
图6是表示用于说明上述实施例1的光源装置中的导光体的动作的比较例的图。
图7是针对上述实施例1的光源装置中的准直器和合成扩散模块的细节进行说明的立体图。
图8是针对上述实施例1的光源装置中的合成扩散模块的细节进行说明的局部放大截面图。
图9是对用于形成作为上述实施例1的光源装置的光学系统的结构部件的导光体的模具的加工方法进行说明的图。
图10是表示作为本发明的实施例1的光源装置的变形例的光源装置的整体概貌的外观立体图。
图11是表示作为本发明的实施例1的光源装置的变形例的光源装置光学系统的内部结构的概貌的立体图。
图12是表示作为本发明的实施例1的光源装置的其它变形例的光源装置的整体概貌的外观立体图。
图13是表示本发明的实施例1的光源装置中的准直器的其它方式和合成扩散模块的形状的立体图。
图14是表示将本发明的实施例1的光源装置作为其显示设备的照明用光源来使用的HUD的结构的图。
图15是表示将本发明的实施例1的光源装置作为其显示设备的照明用光源来使用的投影仪的结构的图。
图16是表示本发明的实施例2的光源装置的光学系统的结构的一个例子的立体图。
图17是表示上述实施例2的光源装置的光学系统中的动作的侧视图。
图18是针对上述实施例2的光源装置中的导光体的动作的细节进行说明的俯视和侧视图。
图19是表示作为上述实施例2的光源装置的光学系统的结构部件的LED准直器和合成扩散模块的结构的一个例子的立体图。
图20是表示作为上述实施例2的光源装置的光学系统的结构部件的合成扩散模块的结构的一个例子的立体图。
图21是针对上述实施例2的光源装置中的合成扩散模块的细节进行说明的截面及其局部放大图。
具体实施方式
以下针对本发明的实施例参考附图详细地进行说明。
(实施例1)
图1是本发明的实施例1的光源装置的概貌的展开立体图。从图可知，光源装置(主体)10由光源装置壳体11构成，该光源装置壳体11例如由塑料等形成，在其内部容纳后面详述的LED、准直器、合成扩散模块、导光体而构成。在其上表面安装了液晶显示元件50，此外，在其一个侧面上安装装有作为半导体光源的LED(Light Emitting Diode，发光二极管)元件及其控制电路的LED基板12，并且在该LED基板12的外侧面上安装上述LED元件和用于冷却控制电路中产生的热的散热器13。
进一步地，安装在光源装置壳体11上表面的液晶显示元件50由液晶显示屏框架51、安装在该框架上的液晶显示屏52和电连接到该面板上的FPC(柔性电路板)53构成。即，在后面也会详细说明，液晶显示屏52由来自构成电子装置的控制电路(在此未图示)的控制信号来控制。
图2表示容纳上述光源装置10内部、即光源装置壳体11内的光学系统的结构。
构成光源的多个(本例中为4个)LED 14a～14d(在图2中仅展示LED 14a、14b两个)分别安装在具有大致抛物线段旋转而得到的圆锥凸状的外形的LED准直器15各自的底部，在该准直器的光的出射侧设有矩形的合成扩散模块16。即，从LED 14a或14b射出的激光由LED准直器15的抛物线的边界面反射，变成平行光入射至合成扩散模块16。
进一步地，上述合成扩散模块16的出射面侧隔着第一扩散板18a设有截面为大致三角形的棒状导光体17，在其上表面安装有第二扩散板18b。由此，上述LED准直器15的水平光因该导光体17的作用而被发射到图上方，导入到上述液晶显示元件50的入射面。此外，此时通过上述第一和第二扩散板18a、18b，其强度得到均匀化。
<导光体的详细结构>
接着，以下针对构成上述光源装置10的导光体17的细节参考附图进行说明。此外，图3(a)为表示该导光体17的整体的立体图，图3(b)为表示其截面的图，图3(c)和(d)为表示截面的细节的局部放大截面图。
导光体17例如为由亚克力等透光性树脂形成为截面为大致三角形(参考图3(b))的棒状的部件，并且从图3(a)也明显可知，具有：隔着第一扩散板18a与上述合成扩散模块16的出射面相对的导光体光入射部(面)171、形成斜面的导光体光反射部(面)172、和隔着第二扩散板18b与上述液晶显示元件50的液晶显示屏52相对的导光体光出射部(面)173。
该导光体17的导光体光反射部(面)172上，如作为其局部放大图的图3(c)和(d)所示，多个反射面172a与连接面172b交替地形成锯齿状。并且，反射面172a(图中向右上的线段)相对于图中单点划线所示的水平面形成αn(n为自然数，本例中例如为1～130)，作为其一个例子，在此将αn设定为52度以下(但在44度以上)。
另一方面，连接面172b(图中向右下的线段)相对于反射面172a成βn(n为自然数，本例中例如为1～130)的角度。即，反射部的连接面172b相对于入射光倾斜成在后述的散射体的半值角的范围内形成阴影的角度。如后面详述，α1、α2、α3、α4…形成反射面仰角，β1、β2、β3、β4…形成反射面与连接面的相对角度，作为其一个例子，设定为90度以上(但在180度以下)。此外，在本例中β1＝β2＝β3＝β4＝…＝β122＝…＝β130。
图4和图5表示为了说明而针对导光体17相对地放大反射面172a与连接面172b的大小所得的示意图。导光体17的导光体入射部(面)171上，主要光线相对于反射面172a向入射角增大的方向偏转δ(参考图5(b))。即，导光体入射部(面)171形成为向光源侧倾斜的弯曲凸形状。由此，来自合成扩散模块16的出射面的平行光经第一扩散板18a被扩射后入射，从图可知，相比导光体入射部(面)171稍微向上方地弯曲(偏转)而到达导光体反射部(面)172(参考图6的比较例)。
此外，该导光体反射部(面)172上多个反射面172a与连接面172b交替地形成锯齿状，扩散光在各反射面172a上被全反射向上方，进一步地，经导光体出射部(面)173和第二扩散板18b作为平行的扩散光入射至液晶显示屏52。因此，反射面仰角α1、α2、α3、α4…设定为各反射面172a相对于上述扩散光成临界角以上的角度，另一方面，反射面172a与连接面172b的相对角度β1、β2、β3、β4…如上所述地设定为一定的角度，进一步优选设定为90度以上的角度(βn≥90°)，其理由在后面说明。
通过上述结构，由于为各反射面172a相对于上述扩散光始终为临界角以上的角度的结构，因此即使在反射部172上不形成金属等的反射膜也可实现全反射，能够实现低成本的光源装置。另一方面，如作为比较例的图6所示，在导光体17的导光体入射部上，在主要光线无折射(偏光)的情况下，扩散光的一部分31b相对于反射面172a在临界角以下，无法确保足够的反射率，因此无法实现特性好(明亮)的光源装置。
此外，反射面仰角α1、α2、α3、α4…为随着从导光体反射部(面)172的下部向上部移动而略微增加的值。这是为了实现如下结构：因为透过液晶显示元件50的液晶显示屏52的光具有一定程度的发散角，特别是为了防止透过液晶显示屏52周边部分的光的一部分照射到配置在下游的镜片边缘的所谓周边光损失的产生，如图4的光线30所示地令周边部分的光线稍微向中心轴方向偏转。
如上所述，令β1＝β2＝β3＝β4…＝βn≥90°，这是为了如图9所示，在用于通过注塑成型制作导光体17的模具40的加工中，能够利用底面与侧面的相对角度为β的立铣刀35同时地加工反射面172a和连接面172b。并且，对于反射面172a和连接面172b，由于能够利用相对较粗的工具进行加工，因此加工时间能够大幅度缩短，能够实现加工费的大幅度降低。此外，反射面172a与连接面172b的分界边缘能够以高精度加工，能够实现导光体17的导光特性的提高。
此外，图中的Lr1、Lr2、Lr3、Lr4…分别表示反射面172a相对于水平面的投影长度，而Lc1、Lc2、Lc3、Lc4…分别表示连接面172b相对于水平面的投影长度，采用Lr/Lc亦即反射面172a与连接面172b的比例能够根据位置而改变的结构。入射到导光体17的主要光线30的强度分布不一定与液晶显示屏入射面上所期望的强度分布一致。因此，采用通过反射面172a与连接面172b的比例Lr/Lc来调整强度分布的结构。此外，该比例越高，则能够提高该部分的反射光的平均强度。一般地，入射到导光体的光线30由于中央部变强，为了对其进行修正，上述比例Lr/Lc采用根据位置而不同的结构，特别地使中央部分变小。由于上述比例Lr/Lc为根据位置而不同的结构，并且反射面仰角α1、α2、α3、α4…为根据位置而不同的结构，因此表示反射部172的概要形状的包络线172c如图4所示表现为曲线形状。
进一步地，令Lr1+Lc1＝Lr2+Lc2＝Lr3+Lc3＝Lr4+Lc4…＝Lr+Lc≤0.6mm。通过采用上述结构，能够使从导光体17的光出射面173观察得到的反射面的重复间距相同。此外，由于该间距在0.6mm以下，扩散板18a、18b的作用和效果相加，透过液晶显示屏52观察的情况下，不会分离成个别的出射面，而是看成连续面，因此实现了透过液晶显示屏52的空间亮度的均匀化，由此提高显示特性。即，通过本结构，能够使液晶显示屏52上的入射光强度均匀化。另一方面，如果Lr+Lc的值小于0.2mm，不仅耗费加工时间，而且对各反射面172a进行高精度加工变难，因此期望在0.2mm以上。
进一步地，虽然这里没有图示，对于上述Lr+Lc的值(长度之和)，在整体或其一部分中，可为如下结构：Lr1+Lc1＞Lr2+Lc2＞Lr3+Lc3＞Lr4+Lc4…，或者Lr1+Lc1＝Lr2+Lc2＝Lr3+Lc3＝Lr4+Lc4…＝Lr90+Lc90＞Lr91+Lc91＝Lr92+Lc92＞Lr93+Lc93…＞Lr130+Lc130，或者Lr1+Lc1≥Lr2+Lc2≥Lr3+Lc3≥Lr4+Lc4…Lr1+Lc1＞Lr130+Lc130。通过采用上述结构，从导光体17的出射面173观察得到的反射面172a的重复间距越靠近出射面173越细小。因此，通过本结构，从导光体17的扩散板18b观察得到的反射面172a的重复间距越靠近扩散板18b越细小。由于反射面172a的重复结构越靠近扩散板18b则可视性越强，越破坏光强度的均匀性，因此一定程度上需要扩散板18b的扩散性，而通过采用本结构，由于靠近扩散板18b的位置上配置的反射面的重复间距变得细小，因此即使扩散板的扩散性小，也能够确保光强度的均匀性，从而实现光利用效率的提高。此外，如上所述，Lr+Lc的值期望设定在0.2mm以上且0.6mm以下的范围内。
根据上述导光体17的导光体反射部(面)172的形状，能够满足主要光线的全反射条件，可不需在反射部172上设置铝等反射膜而高效地反射光，不需要伴随着制造成本上升的铝薄膜的蒸镀作业，能够以更低成本实现明亮的光源。此外，各相对角β设定为连接面172b相对于主要光线30被合成扩散模块16和扩散板18a扩散后的光成为阴影的角度。由此，通过抑制不需要的光在连接面172b的入射，能够减少不需要的光的反射，能够实现特性良好的光源装置。
入射到液晶显示屏的主要光线的倾角一般期望为接近垂直，但根据液晶显示屏的特性不同，也可如图5(b)所示倾斜角度η。即，在市售的液晶显示屏中存在使入射角倾斜5～10°左右特性较好的品种，在这种情况下，期望使η匹配上述特性为5～10°。
此外，作为使屏倾斜η的替代，也可通过调整反射面172a的角度，来使射向液晶显示屏的主要光线的倾角倾斜。进一步地，在需要使上述光线的倾角向导光体的侧面方向倾斜的情况下，通过使上述合成扩散模块16的出射面上形成的三角形纹理161的斜面倾角左右非对称，或者通过改变由反射面172a、172b构成的纹理的形成方向而能够实现。
接着，针对作为光源装置10的其它构成要素的合成扩散模块16参考图7和图8进行说明。此外，图7表示与上述LED准直器15一体化后的合成扩散模块16，图8(a)和(b)表示合成扩散模块16的局部放大截面。
从图8(a)可知，合成扩散模块16的出射面上形成多个截面为大致三角形的纹理161，通过该纹理161的作用，从LED准直器15射出的光向上述导光体17的入射部(面)171的图示纸面的垂直方向扩散。并且，通过上述大致三角形的纹理161与扩散板18a、18b的相互作用，即使LED准直器15离散地配置，也能够使从导光体17的出射部173出射的光的光强度分布均匀化。特别地，通过纹理161能够将扩散方向限定在导光体侧面方向，进一步地能够进行侧面方向的扩散性的控制，因此能够减弱上述第一和第二扩散板18a、18b的同向扩散性，其结果是能够实现提高光利用效率、特性优良的光源装置。此外，在本例中，作为大致三角形的纹理161的一个例子，令角度γ＝30度，其形成间距a＝0.5mm。
如上面详述，通过本发明的光源装置10，提高了来自LED光源的激光的光利用效率及其均匀的照明特性，同时能够使光源装置小型化，能够以低成本制造，因此，能够提供特别适合于HUD或超小型投影仪等的电子装置的显示设备中的照明用光源的光源装置。
<光源装置的变形例>
此外，图10和图11表示本发明的实施例1的光源装置的变形例，作为变形例展示了光源装置10b的整体外观立体图及其内部结构。在该变形例中，通过利用截面为大致梯形的合成扩散模块16b，具有安装了LED的多个圆锥凸形状的LED准直器15安装在装置下方倾斜的位置上。其中，图中的符号13b为用于冷却LED元件和控制电路中产生的热的散热器。
<光源装置的其它变形例>
进一步地，图12表示本发明的实施例1的光源装置的其它变形例，作为其它变形例展示了光源装置10c的整体外观立体图。虽然未展示细节，该其它变形例为LED基板12产生的热经导热板13d由配置在装置下部的散热器13c冷却的结构。通过本结构，能够实现全长较短的光源装置。
<光源装置中的准直器的其它方式>
进一步地，图13表示本发明的实施例1的光源装置中的准直器15b的其它方式，通过与上述合成扩散模块16配合的形状例进行展示。图7和图8所示的准直器形状为大致抛物线段旋转而成的圆锥凸形状，而本形状以大致四角锥凸形状为基础，对对角部施以倒角或使其为曲面形状。考虑到使从LED出射的光从导光体17出射的光的效率，图7、图8所示的旋转抛物面形状是合适的，但本结构中各大致四角锥凸形状的边界平滑地连接，因此能够实现均匀性更高的光强度分布。
此外，上述作为本发明的光源装置的变形例的光源装置10b、10c明显也能达到与上述图1所示的光源装置10同样的作用、效果。此外，通过这些光源装置10、10b、10c，通过适当地选择它们，在可能具有各种形状、形态的HUD或超小型投影仪等电子装置中也能够适合其内部的收纳空间，可靠地安装。
<光源装置的应用例>
另外，以下作为将上述本发明的光源装置10用作其显示设备的光源的电子装置的代表性的一个例子，将搭载在HUD或超小型投影仪上的例子展示如下。
图14(a)表示将上述本发明的实施例1的光源装置应用于HUD上的例子。此外，在该图中，抬头显示装置100将投影仪或LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示屏)等构成的影像显示装置300上显示的影像通过镜片151和其它镜片152(例如自由曲面镜片或具有光轴非对称形状的镜片等)反射，投影到车辆2的挡风玻璃3上。另一方面，驾驶者105通过观看投射到挡风玻璃103上的影像，可透过透明的挡风玻璃103在其前方将上述影像识别为虚像。
图14(b)表示上述抬头显示装置100的一个例子，特别地表示该影像显示装置300的内部结构的一个例子。从该图可知，表示影像显示装置300为投影仪的场合，影像显示装置300例如具有光源301、照明光学系统302和显示元件303等各部分。此外，作为该光源301，通过采用上述本发明的光源装置10，能够产生投影用的良好的照明光。
此外，在本例中，进一步在作为对光源301产生的照明光进行聚光、使得更均匀化地照射到显示元件303上的光学系统的照明光学系统302的基础上，还包含了作为生成所投影的图像的元件的显示元件303。然而，这些元件在上述实施例中已经作为合成扩散模块16、第一扩散板18a、导光体17、第二扩散板18b以及作为液晶显示屏52包含在本发明的光源装置10内。因此，本发明的光源装置10可原样地作为抬头显示装置100的影像显示装置300。由此，特别地能够实现容易安装在汽车内的仪表盘等狭窄空间中的抬头显示装置100。
此外，从上述影像显示装置300射出的光进一步地经显示距离调整机构400和镜片驱动部500投射到车辆102的挡风玻璃103上，本领域技术人员对此应当明了。
图15表示将上述本发明的光源装置应用于投影仪的例子。如图可知，投影仪由记号G1～G3表示的多枚的透镜组和记号M13表示的镜片所构成。此外，在图中以实线和虚线的箭头表示投射光。
此外，在图中，在棱镜光源单元的相对面配置有光源P0和影像显示元件P1(反射型影像显示元件)，因此通过采用上述本发明的光源装置10作为该光源P0，能够产生良好的照明光。此外，在本例中，这些元件已经作为合成扩散模块16、第一扩散板18a、导光体17、第二扩散板18b以及作为液晶显示屏52包含在本发明的光源装置10内。因此，本发明的光源装置10可原样地安装在投影仪内。由此，能够容易地安装在投影仪内的空间中，能够实现更小型且廉价的投影仪。
如上面详述，通过将本发明的光源装置10用作显示设备的照明用光源，能够容易地安装在狭小的空间内，并且能够实现更小型且廉价的电子装置。
(实施例2)
接着，以下针对本发明的第二实施例(实施例2)详细地进行说明。此外，在本实施例2中，与上述实施例1不同，着眼于构成来自光源装置的照明光入射的液晶显示元件50的液晶显示屏52对偏振光波的透射率，进一步地，通过设置使从准直光学系统射出的光的偏振方向统一为一个方向的偏振变换元件，实行更小型化且高效率的光源装置。
图16～18具体地表示本发明的实施例2的光源装置的作为其特征的光学系统的结构。即，在实施例2中，在上述实施例1的结构中，构成光源的LED 14a、14b的个数按照实施例1一半的两个来构成，并且在各LED准直器15与合成扩散模块16之间设置偏振变换元件21。此外，针对图中的其它结构与上述实施例1的相同，附以相同的参考记号来表示，在此为了避免重复而省略其详细说明。
此外，从这些图，特别是从图18(a)可知，偏振变换元件21沿垂直于图的纸面的方向延伸，将截面为平行四边形的柱形(以下称为平行四边形柱)的透光性部件和截面为三角形的柱形(以下称为三角形柱)的透光性部件组合，与来自LED准直器15的平行光的光轴正交的面平行地(本例中为图的纸面上的垂直方向)阵列状地排列多个而构成。进一步地，这些排列成阵列状的相邻的透光性部件的界面之间交替地设置偏振分束(以下简称为“PBS”)膜211和反射膜212，此外，入射到偏振变换元件21并透过PBS膜211的光所出射的出射面上配备1/2λ相位板213。
这样，上述偏振变换元件21相对于由来自LED准直器15的平行光的光轴与平行四边形柱的透光性部件的延伸方向所形成的面(图的纸面上为垂直地延伸的垂直面)即平行光的光轴面对称地构成。此外，作为其构成要素的透光性部件的平行四边形柱和三角形柱的倾角相对于该光轴面成45度。并且，相对于来自两个LED准直器15的平行光，该偏振变换元件21在图的垂直方向上分为两组，构成各自的偏振变换元件。
通过如上所述地构成的偏振变换元件21，如图18(a)所示，在例如从LED 14a出射并通过LED准直器15变成平行光的入射光中，S偏振光波(参考图中的记号(×))被PBS膜211反射，之后进一步地被反射膜212反射，到达合成扩散模块16的入射面。另一方面，P偏振光波(参考图中的上下箭头)透过PBS膜211后，通过1/2λ相位板213变成S偏振光波，到达合成扩散模块16的入射面。
这样，通过偏振变换元件21，从(多个)LED出射并通过LED准直器15变成平行光的光全部变成S偏振光，入射到合成扩散模块16的入射面。之后，从该合成扩散模块16的出射面射出的光通过上述第一扩散板18a入射到以上已详述的导光体17中，进一步地通过该导光体17的作用而反射到图的上方，被引导到上述液晶显示元件50的入射面，这与上述实施例1的相同。即，对于该导光体17的作用，在上面已详细说明，为了避免重复，在此省略其说明。
此外，图19为表示将上述两个LED准直器15安装在上述偏振变换元件21上的情形的立体图。并且，图20为表示安装在偏振变换元件的出射面侧的合成扩散模块16的外观结构的立体图，图21为表示上述合成扩散模块16的详细结构的侧视图及其局部放大截面图。从这些图中可知，在该实施例2中同样地在合成扩散模块16的出射面上形成多个截面为大致三角形的纹理161。但对于该细节，已经在上面说明，在此省略。
即，根据上述实施例2的光源装置，入射到构成液晶显示元件50的液晶显示屏52的光通过上述偏振变换元件21变成S偏振光波，能够提高该光在液晶显示屏上的透射率，因此能够通过更少的发光源(LED)更廉价地实现更小型且高效的光源装置。此外，以上令偏振变换元件21安装在LED准直器15后进行说明，但本发明并不限定于此，设置在到达液晶显示元件的光路中也可得到同样的作用、效果，本领域技术人员对此应当明了。
进一步地，以液晶显示屏相对于S偏振光波的透过率良好进行说明，但在相对于P偏振光波的透过率良好的情况下，通过具有与上述同样的结构的偏振变换元件也可获得同样的作用、效果，本领域技术人员应当明了。此外，上述实施例2的光源装置也可与所述实施例1的光源装置同样地在抬头显示装置或投影仪等电子装置中用作其光源装置，本领域技术人员应当明了。
以上，针对适用于配备本发明各种实施例的图像显示装置的电子装置的面状光源装置进行了说明。然而，本发明并不仅限定于上述实施例，而是包含了各种变形例。例如，上述实施例是为了对本发明简单易懂地进行说明而详细地对系统整体进行了说明，并非限定必须具备所说明的全部的结构。此外，可将某实施例的结构的一部分替换成其它实施例的结构，或者可在某实施例中添加其它实施例的结构。另外，针对各实施例的结构的一部分，能够进行其它结构的追加、删除、替换。
附图标记说明
10…光源装置(主体)、11…壳体、50…液晶显示元件、12…LED基板、13…散热器、14a、14b…LED、15…LED准直器、16…合成扩散模块、17…导光体、171…导光体入射部(面)、172…导光体反射部(面)、172a…反射面、172b…连接面、173…导光体出射部(面)、21…偏振变换元件、211…PBS膜、212…反射膜、213…1/2λ相位板。

Claims (18)

1.一种光源装置，其特征在于，包括：
固体光源；
将从所述固体光源出射的光变换成大致平行光的准直光学系统；
导光体，其入射从所述准直光学系统出射的光并使该光从与入射方向不同的方向出射；和
将从所述导光体出射的光的偏振方向统一为一个方向的偏振变换元件。
2.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于：
所述偏振变换元件配置在所述准直光学系统与所述导光体之间。
3.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于：
所述导光体具有供光入射的入射部、对入射了的光进行反射的反射部和供被所述反射部反射的光出射的出射部，所述反射部由对入射了的光进行反射的多个反射面和连接在所述多个反射面之间的多个连接面构成，并且所述入射部具有使光偏转至使得入射至所述反射部的反射面的光的入射角变大的方向的结构。
4.如权利要求3所述的光源装置，其特征在于：
所述准直光学系统与所述导光体之间具有散射体，
所述反射部的所述连接面相对于入射光倾斜成在所述散射体的半值角的范围内成为阴影的角度。
5.如权利要求3所述的光源装置，其特征在于：
所述导光体的入射面的偏转结构为相对于入射光倾斜配置的斜面。
6.如权利要求5所述的光源装置，其特征在于：
所述倾斜配置的斜面的至少一部分为曲面。
7.如权利要求4所述的光源装置，其特征在于：
形成在所述导光体的反射部上的反射面的仰角根据位置而不同，且相邻的所述反射面与所述连接面的相对角度为90度以上。
8.如权利要求7所述的光源装置，其特征在于：
相邻的所述反射面与所述连接面的相对角度不随位置而变化，为定值。
9.如权利要求7所述的光源装置，其特征在于：
所述连接面的仰角的绝对值不随位置而变化，为定值。
10.如权利要求7所述的光源装置，其特征在于：
所述反射部的所述多个反射面的斜面相对于出射方向在法线方向上投影的长度Lr与连接所述反射面和光入射相反侧的连接面的斜面相对于出射方向在法线方向上投影的长度Lc的比例Lr/Lc根据位置而不同。
11.如权利要求10所述的光源装置，其特征在于：
所述比例Lr/Lc在反射部中央附近最小。
12.如权利要求10所述的光源装置，其特征在于：
所述长度之和Lr+Lc大致一定。
13.如权利要求10所述的光源装置，其特征在于：
所述长度之和Lr+Lc为0.6mm以下且为0.2mm以上。
14.如权利要求10所述的光源装置，其特征在于：
所述长度之和Lr+Lc的至少一部分随着靠近所述导光体的出射面而变小，并且所述长度之和Lr+Lc为0.6mm以下且为0.2mm以上。
15.如权利要求3所述的光源装置，其特征在于：
所述准直光学系统的出射面形成为使光扩散的纹理结构。
16.一种电子装置，其特征在于：
使用权利要求1～15中任一项所述的光源装置作为图像显示设备。
17.如权利要求16所述的电子装置，其特征在于：
所述电子装置为HUD。
18.如权利要求16所述的电子装置，其特征在于：
所述电子装置为投影仪。
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