CN112424687A - 照明装置和投影仪 - Google Patents

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Abstract

本公开内容的照明装置包括：第一光源单元(11)，其发射第一波长带的第一光；第一空间光调制器(13)，来自第一光源单元(11)的第一光进入第一空间光调制器中；第二光源单元(14)，其发射第二波长带的第二光；积分器光学系统(20)，包括第一复眼透镜(21A)，来自第二光源单元(14)的第二光入射到第一复眼透镜中并且积分器光学系统基于已被第一空间光调制器(13)调制的第一光和来自第二光源单元(14)的第二光生成用于被照明目标(16)的照明光；和复用光学系统(50)，其在第一复眼透镜(21A)与照明目标(16)之间的光路中对入射到第一复眼透镜(21A)的第二光和已被第一空间光调制器(13)调制的第一光进行复用。

Description

照明装置和投影仪
技术领域
本公开内容涉及使得能够实现HDR(高动态范围)的照明装置和投影仪。
背景技术
近年来，在视频显示领域，已经提出了增强动态范围的技术，特别是HDR标准引起了人们的关注。HDR标准是一种扩展低亮度部分的灰度表示并实现高峰值亮度的视频信号格式。先前的信号格式允许亮度表示高达约100cd/m2。然而，与此同时，目前对亮度表示的需求增长了几十倍。专利文献1提出了一种通过使HDR光和SDR(标准动态范围)光入射到积分器光学系统进行复用，来增强投影仪的照明装置中的动态范围的技术。
引用列表
专利文献
专利文献1：国际公开第WO2018/025506号
发明内容
然而，当复用HDR光和SDR光以增强动态范围时，可能降低光利用效率。
期望提供一种实现高动态范围并抑制光利用效率的降低的照明装置和投影仪。
解决问题的技术手段
根据本公开内容的实施方式的照明装置包括：第一光源单元，其发射第一波长带的第一光；第一空间光调制器，其中来自第一光源单元的第一光入射到所述第一空间光调制器中；第二光源单元，其发射第二波长带的第二光；积分器光学系统，其包括第一复眼透镜，其中来自第二光源单元的第二光入射到所述第一复眼透镜中，并且所述积分器光学系统基于已被第一空间光调制器调制的第一光并且基于来自第二光源单元的第二光，生成用于被照明目标的照明光；和复用光学系统，其在第一复眼透镜与被照明目标之间的光路中，将入射到第一复眼透镜的第二光和已被第一空间光调制器调制的第一光进行复用。
根据本公开内容的实施方式的投影仪包括：照明装置，其包括第一空间光调制器，其中第一波长带的第一光入射到所述第一空间光调制器中；和第二空间光调制器，其基于图像信号调制来自照明装置的照明光以生成投影图像，其中所述照明装置进一步包括：第一光源单元，其发射第一波长带的第一光；第二光源单元，其发射第二波长带的第二光；积分器光学系统，其包括第一复眼透镜，其中来自第二光源单元的第二光入射到所述第一复眼透镜中，所述积分器光学系统基于已被第一空间光调制器调制的第一光并且基于来自第二光源单元的第二光，生成用于第二空间光调制器的照明光；和复用光学系统，其在第一复眼透镜与被照明目标之间的光路中，将入射到第一复眼透镜的第二光和已被第一空间光调制器调制的第一光进行复用。
在根据本公开内容的各个实施方式的照明装置或投影仪中，在第一复眼透镜与被照明目标之间的光路中将已被第一空间光调制器调制的第一光和已入射到积分器光学系统的第一复眼透镜的第二光进行复用。
附图说明
图1是示意性地示出根据本公开内容的第一实施方式的投影仪的构造示例的构造图。
图2是示出根据第一实施方式的投影仪中的第一波长带的第一光和第二波长带的第二光的光谱特性的示例的特性图。
图3是示意性示出根据第一实施方式的投影仪中的第一光源单元的构造示例的构造图。
图4是示意性示出根据第一实施方式的投影仪中的复用镜的构造示例的平面图。
图5是示出根据第一实施方式的投影仪中的复用镜的反射特性的示例的特性图。
图6是示出穿过根据第一实施方式的投影仪中的第一复眼透镜和第二复眼透镜的光线的穿过状态的说明图。
图7是示意性地示出根据第一实施方式的投影仪的控制单元的主要部分的构造示例的框图。
图8是示意性地示出根据第一实施方式的变形例的投影仪的主要部分的构造示例的构造图。
图9是示意性地示出根据第一实施方式的变形例的投影仪中的复用镜的构造示例的平面图。
图10是示出相对于根据第一实施方式的投影仪的根据第一比较例的投影仪的概况的构造图。
图11是示出相对于根据第一实施方式的投影仪的根据第二比较例的投影仪的概况的构造图。
图12是示意性地示出根据第二实施方式的投影仪的主要部分的构造示例的构造图。
图13是示意性地示出根据第二实施方式的投影仪中的复用镜的构造示例的平面图。
图14是示意性地示出根据第二实施方式的第一变形例的投影仪的主要部分的构造示例的构造图。
图15是示意性地示出根据第二实施方式的第二变形例的投影仪的主要部分的构造示例的构造图。
图16是示意性地示出根据第二实施方式的第二变形例的投影仪中的复用镜的构造示例的平面图。
图17是示意性示出根据第三实施方式的投影仪的构造示例的构造图。
图18是示意性示出根据第四实施方式的投影仪的构造示例的构造图。
图19是示意性示出根据第五实施方式的投影仪的构造示例的构造图。
图20是示意性地示出根据第五实施方式的第一变形例的投影仪的主要部分的构造示例的构造图。
图21是示意性地示出根据第五实施方式的第一变形例的投影仪中的复用镜的构造示例的平面图。
图22是示意性地示出根据第五实施方式的第二变形例的投影仪中的复用镜的构造示例的平面图。
具体实施方式
在下文中，参照附图详细给出本公开内容的各实施方式的描述。应注意，按照以下顺序给出描述。
1.第一实施方式(图1至图11)
1.1根据第一实施方式的照明装置和投影仪的构造和操作
1.1.1整个投影仪的构造和操作
1.1.2投影仪的各个部件的构造和操作
1.2效果和比较例
2.第二实施方式(图12至图16)
3.第三实施方式(图17)
4.第四实施方式(图18)
5.第五实施方式(图19至图22)
6.其他实施方式
<1.第一实施方式>
[1.1根据第一实施方式的照明装置和投影仪的构造和操作]
[1.1.1整个投影仪的构造和操作]
图1示意性地示出了根据本公开内容的第一实施方式的投影仪1的构造示例。应注意，在第一实施方式中，为了简化描述，通过举例说明单色显示的情况来进行描述。
根据第一实施方式的投影仪1是例如向屏幕19上投影图像的显示设备。例如，投影仪1经由I/F(接口)耦接至诸如PC(个人计算机)之类的计算机或诸如各种图像播放器之类的外部图像供应设备，并且基于输入到I/F的图像信号VS向屏幕19上进行投影。应注意，以下描述的投影仪1的构造仅仅是示例，并且本技术的投影仪不限于这种构造。
投影仪1包括照明装置，所述照明装置设置有第一空间光调制器13和第二空间光调制器16，第二空间光调制器16基于图像信号VS调制来自照明装置的照明光以生成投影图像。第二空间光调制器16是待由照明装置照明的被照明目标。投影仪1进一步包括投影光学系统17和控制单元30，投影光学系统17将由第二空间光调制器16生成的投影图像投影到诸如屏幕19之类的投影平面上，控制单元30控制照明装置、第二空间光调制器16和投影光学系统17。
照明装置包括第一光源单元11、第一照明光学系统12A、第二照明光学系统12B、第一空间光调制器13、第二光源单元14、第三照明光学系统15、积分器光学系统20和复用光学系统50。
应注意，在图1中，例如，将积分器光学系统20的光轴方向定义为Z方向。此外，将与Z方向正交的一个方向定义为X方向。此外，将与Z方向和X方向正交的方向定义为Y方向。这同样适用于其他后续附图。
积分器光学系统20包括一对复眼透镜(第一复眼透镜21A和第二复眼透镜21B)、偏振转换元件23和第四照明光学系统22。
复用光学系统50包括复用透镜51和复用镜52。
例如，HDR信号作为图像信号VS而被输入到投影仪1。投影仪1将HDR信号划分为高亮度区域的信号和低亮度区域的信号，并且在第二空间光调制器16中生成的投影图像中，使用至少HDR光LH2生成高亮度区域的图像并使用至少SDR光LS生成低亮度区域的图像。通过使第一空间光调制器13调制来自第一光源单元11的HDR光LH1来生成HDR光LH2。这使得可以在高亮度区域中实现高动态范围，并且可以抑制除高亮度区域之外的部分中的光利用效率的降低。
来自第一空间光调制器13的HDR光LH2和来自第二光源单元14的SDR光LS被复用光学系统50和积分器光学系统20复用以产生积分光(合成光)LHS。使用作为照明光的积分光LHS(包括HDR光LH2和SDR光LS)照射第二空间光调制器16。
[1.1.2投影仪的各个部件的构造和操作]
第一光源单元11和第二光源单元14各自包括例如固态光源，诸如半导体激光器(LD)或发光二极管。第一光源单元11和第二光源单元14各自可以由使用诸如磷光体之类的波长转换材料的光源构成，或者可以由放电灯构成。第一光源单元11和第二光源单元14的每一者可以由一个固态光源构成，或者可以由多个固态光源构成。
第一光源单元11发射作为第一波长带的第一光的HDR光LHl。第二光源单元14发射作为第二波长带的第二光的SDR光LS。
图2示出了第一波长带的第一光(HDR光LH1)和第二波长带的第二光(SDR光LS)的光谱特性的示例。如图2所示，第一波长带比第二波长带更窄。第二波长带包含第一波长带，并且比第一波长带更宽。
图3示意性地示出了第一光源单元11的构造示例。如图3所示，第一光源单元11可被构造为包括阵列光源110、激发光学系统112和波长转换部113，阵列光源110包括多个激发光源111。波长转换部113包括能够实现窄带(诸如QD(量子点))的波长转换的波长转换材料。使用蓝光激光器作为激发光源111允许更好的成本效率。此外，采用具有阵列化的蓝光激光器的阵列光源110并使用激发光学系统112使得可以实现第一光源单元11的更高亮度。
第一照明光学系统12A是用于将从第一光源单元11发射的HDR光LH1引导至第一空间光调制器13的光学系统。第一照明光学系统12A例如由多个透镜或单个透镜等构成。第一照明光学系统12A设置在第一光源单元11与第一空间光调制器13之间的光路上。
第一空间光调制器13对入射光进行强度调制或相位调制。第一空间光调制器13例如由透射型液晶面板构成。应注意，第一空间光调制器13可以由反射型液晶面板或使用微镜的镜装置构成。
来自第一光源单元11的HDR光LH1经由第一照明光学系统12A入射到第一空间光调制器13。第一空间光调制器13基于图像信号VS中所包括的高亮度区域的信号来调制来自第一光源单元11的HDR光LH1。第一空间光调制器13设置在第一照明光学系统12A与第二照明光学系统12B之间的光路上。
第二照明光学系统12B是用于将已被第一空间光调制器13调制的HDR光LH2引导至复用光学系统50的光学系统。第二照明光学系统12B例如由多个透镜或单个透镜构成。
第三照明光学系统15是用于准直从第二光源单元14发射的SDR光LS并将准直后的SDR光LS引导至积分器光学系统20的光学系统。第三照明光学系统15例如由多个透镜或单个透镜构成。第三照明光学系统15设置在第二光源单元14与积分器光学系统20的第一复眼透镜21A之间的光路上。
积分器光学系统20基于已被第一空间光调制器13调制的HDR光LH2和从第二光源单元14发射的SDR光LS，生成用于第二空间光调制器16的照明光。使用由复用光学系统50和积分器光学系统20生成的HDR光LH2和SDR光LS的合成光(积分光LHS)作为照明光来照射第二空间光调制器16。
在积分器光学系统20中，第一复眼透镜21A和第二复眼透镜21B的每一者由多个透镜元件构成。第一复眼透镜21A的每个透镜元件的焦距和第二复眼透镜21B的每个透镜元件的焦距基本彼此相等。第一复眼透镜21A与第二复眼透镜21B之间的距离例如与焦距的值相同。第一复眼透镜21A与第二复眼透镜21B之间的距离可以是接近焦距值的值。第二复眼透镜21B设置在第一复眼透镜21A与第二空间光调制器16之间的光路上，且更具体地，设置在第一复眼透镜21A与偏振转换元件23之间的光路上。
偏振转换元件23是P-S偏振转换元件，其将入射光转换为特定的线性偏振光(例如，P偏振光或S偏振光)。偏振转换元件23设置在第二复眼透镜21B与第二空间光调制器16之间的光路上，且更具体地，设置在第二复眼透镜21B与第四照明光学系统22之间的光路上。
第四照明光学系统22被设置为将HDR光LH2和SDR光LS的合成光(积分光LHS)引导至第二空间光调制器16。第四照明光学系统22设置在偏振转换元件23与第二空间光调制器16之间的光路上。
例如，从第二光源单元14发射的SDR光LS穿过第三照明光学系统15，然后入射到第一复眼透镜21A。SDR光LS与HDR光LH2一起在积分器光学系统20中被均一化，并且被照射到第二空间光调制器16。
第二空间光调制器16由例如能够对入射光进行强度调制的透射型液晶面板构成。第二空间光调制器16基于图像信号VS调制来自积分器光学系统20的照明光(积分光LHS)，以生成投影图像。第二空间光调制器16设置在积分器光学系统20与投影光学系统17之间的光路上。应注意，第二空间光调制器16可以由反射型液晶面板或使用微镜的镜装置构成。
投影光学系统17将由第二空间光调制器16生成的投影图像放大并投影到诸如屏幕19之类的投影平面上。投影光学系统17例如由多个透镜或单个透镜构成。
(复用光学系统50的构造示例)
图4示意性地示出了复用光学系统50中的复用镜52的构造示例。图5示出了复用镜52的反射特性的示例。图6示出了穿过积分器光学系统20中的第一复眼透镜21A和第二复眼透镜21B的光线的穿过状态。
复用光学系统50被设置为在第一复眼透镜21A与第二空间光调制器16之间的光路中，对入射到积分器光学系统20中的第一复眼透镜21A的SDR光LS和已被第一空间光调制器13调制的HDR光LH2进行复用。在根据第一实施方式的投影仪1中，复用光学系统50在积分器光学系统20中的第一复眼透镜21A与第二复眼透镜21B之间的光路中，对入射到第一复眼透镜21A的SDR光LS和已被第一空间光调制器13调制的HDR光LH2进行复用。
复用光学系统50包括复用透镜51，复用透镜51使已被第一空间光调制器13调制的HDR光LH2入射到积分器光学系统20中的第一复眼透镜21A与第二空间光调制器16之间的光路。在根据第一实施方式的投影仪1中，复用透镜51使已被第一空间光调制器13调制的HDR光LH2入射到积分器光学系统20中的第一复眼透镜21A与第二复眼透镜21B之间的光路。复用透镜51设置在第二照明光学系统12B与复用镜52之间的光路上。
复用透镜51包括与积分器光学系统20中的第一复眼透镜21A中的至少一个透镜元件相对应的一个透镜元件，并且被构造为与第二复眼透镜21B中的至少一个透镜元件配对。
复用光学系统50包括设置在第一复眼透镜21A与第二空间光调制器16之间的光路中的至少一个复用镜52。在根据第一实施方式的投影仪1中，复用镜52设置在积分器光学系统20中的第一复眼透镜21A与第二复眼透镜21B之间的光路上。
复用镜52包括至少一个反射部60，反射部60反射已被第一空间光调制器13调制的HDR光LH2。复用镜52例如具有这样的结构，其中至少HDR光LH2入射的区域(待与SDR光LS复用的部分)用作HDR光LH2的反射元件，而其他区域具有透射SDR光LS的功能。例如，如图4所示，用镜52具有这样的结构，其中在至少透射SDR光LS的基板上、在至少HDR光LH2入射的区域上涂布反射涂层作为反射部60。应注意，复用镜52可以是仅具有与反射部60相对应的部分的结构的反射镜。
在第一波长带的HDR光LH2和第二波长带的SDR光LS具有如图2中所示的相应光谱特性的情况下，期望复用镜52中的反射部60如图5中所示的反射特性那样，对第一波长带具有反射功能，并且对第二波长带中除第一波长带以外的波长带具有透射功能。这允许与HDR光LH2的波长部分不同的SDR光LS透射通过反射部60，从而使得可以实现SDR光LS的更高效率。
在此，如图6所示，在第一复眼透镜21A和第二复眼透镜21B之间，当入射到第一复眼透镜21A的光向着后一级(第二复眼透镜21B侧)行进时，光通量直径变小。因此，将反射部60定位在第一复眼透镜21A与第二复眼透镜21B之间靠近第二复眼透镜21B的一侧(光通量直径较小的一侧)，可以提高复用镜52的设计自由度，并易于防止光效率降低，因此是优选的。
(控制单元30的构造示例)
图7示意性地示出了控制单元30的主要部分的构造示例。
如图7所示，控制单元30例如包括信号分配电路31、HDR信号电路32、强度调制计算电路33和强度调制信号电路34。
例如，包括高亮度区域的信号VSH的HDR信号作为图像信号VS输入到信号分配电路31。信号分配电路31将图像信号VS分配为高亮度区域的信号VSH和另一信号VSS。在图像信号VS中，高亮度区域的信号VSH被发送到HDR信号电路32。另一信号VSS被发送到强度调制计算电路33。对于另一信号VSS，在考虑到高亮度区域的信号VSH的情况下，包括用于使用第二空间光调制器16生成基于图像信号VS的图像的信息。
HDR信号电路32基于来自信号分配电路31的高亮度区域的信号VSH生成用于驱动第一空间光调制器13的驱动信号。这使得第一空间光调制器13由基于高亮度区域的信号VSH的驱动信号被驱动，并且对来自第一光源单元11的HDR光LH1进行调制，以生成对应于高亮度区域图像的HDR光LH2。
强度调制计算电路33基于来自信号分配电路31的信号VSS、第二光源单元14的发光状态等计算要发送到强度调制信号电路34的信号。强度强度调制信号电路34基于从强度调制计算电路33发送的信号生成用于驱动第二空间光调制器16的驱动信号。这允许第二空间光调制器16使用至少SDR光LS生成低亮度区域的图像，以作为投影图像的一部分。同时，如上所述，利用HDR光LH2和SDR光LS的合成光(积分光LHS)照射第二空间光调制器16，因此由第二空间光调制器16生成的投影图像还包括高亮度区域的图像。这允许生成具有高动态范围的投影图像。
另外，控制单元30可包括用于控制第一光源单元11和第二光源单元14的光源控制部。此外，控制单元30可包括例如控制投影光学系统17内的透镜位置等的透镜控制部等。
(第一实施方式的变形例)
图8示意性地示出了根据第一实施方式的变形例的投影仪1A的主要部分的构造示例。图9示意性地示出了根据第一实施方式的变形例的投影仪1A中的复用镜52A的构造示例。
根据本变形例的投影仪1A包括复用光学系统50A，来代替根据第一实施方式的投影仪1中的复用光学系统50。
变形例中的复用光学系统50A包括复用复眼透镜51A和复用镜52A。
在根据第一实施方式的投影仪1中，如图1和图4中所示，在复用光学系统50中，复用透镜51例如包括与积分器光学系统20中的第一复眼透镜21A中的一个透镜元件相对应的一个透镜元件。此外，如图4所示，复用镜52包括一个反射部60，并且复用镜52被设置为允许这一个反射部60定位在与积分器光学系统20中的第一复眼透镜21A中的一个透镜元件的光路相对应的部分处。
相比之下，在变形例中的复用光学系统50A包括与第一复眼透镜21A中的多个透镜元件相对应的复用复眼透镜51A。这允许复用复眼透镜51A生成HDR光束LH21、LH22和LH23，即，从入射HDR光LH2划分出的多个光通量。应注意，图8例示了复用复眼透镜51A包括三个透镜元件并且HDR光LH2的光通量被划分为三个的示例；然而，复用复眼透镜51A的透镜元件的数量和光通量的划分数量可以分别为两个。此外，复用复眼透镜51A的透镜元件的数量和光通量的划分数量可以分别为四个或更多个。
复用镜52A根据由复用复眼透镜51A划分的光通量的划分数量而具有多个反射部61、62和63。复用镜52A被设置为允许多个反射部61、62和63定位在由复用复眼透镜51A生成的多个HDR光束LH21、LH22和LH23的相应光路上。多个反射部61、62和63分别朝向第二复眼透镜21B的多个透镜元件反射由复用复眼透镜51A生成的多个HDR光束LH21、LH22和LH23。多个反射部61、62和63的每一者的结构和反射特性与复用光学系统50中的反射部60的结构和反射特性基本类似。应注意，由复用复眼透镜51A生成的多个HDR光束LH21、LH22和LH23相对于积分器光学系统20的光轴Z1在Z方向上在不同位置处入射到复用镜52A上。因此，多个HDR光束LH21、LH22和LH23入射到复用镜52A上的光通量直径取决于入射位置而各自具有不同的尺寸。多个反射部61、62和63的尺寸是与多个HDR光束LH21、LH22和LH23入射到复用镜52A上的光通量直径相对应的尺寸，因此具有彼此不同的尺寸。应注意，多个HDR光束LH21、LH22和LH23的从复用复眼透镜51A经由复用镜52A到第二复眼透镜21B的相应光路的光路长度基本彼此相同。然而，这些光路的光路长度可以彼此不同。
对于根据本变形例的投影仪1A，能够在积分器光学系统20的第一复眼透镜21A和第二复眼透镜21B之间的多个光路中，对多个HDR光束LH21、LH22和LH23以及SDR光LS进行复用。
其他构造和操作与根据第一实施方式的投影仪1基本类似。
[1.2效果和比较例]
如上所述，根据第一实施方式的投影仪1，已被第一空间光调制器13调制的第一光(HDR光LH2)和已入射到积分器光学系统的第一复眼透镜的第二光(SDR光LS)在第一复眼透镜21A与作为被照明目标的第二空间光调制器16之间的光路中被复用，因此能够实现高动态范围并抑制光利用效率的降低。
对于根据第一实施方式的投影仪1，与稍后描述的第一比较例(图10)相比，HDR光LH2和SDR光LS在第一复眼透镜21A的中央部分的透镜元件的光路上被复用，而不是在第一复眼透镜21A的外围的透镜元件的光路上被复用，从而可以提高HDR光LH2的光学效率，换句话说，使得能效得以提高。
此外，根据第一实施方式的投影仪1，窄带中的HDR光LH2和比HDR光LH2宽的带中的SDR光LS被复用以生成投影图像，从而使得图像质量得到改善。例如，可以仅使用诸如激光之类的高相干光源而仅通过HDR光LH2来显示基于HDR信号的图像。在这种情况下，在某些情形中，与通过划分HDR光LH2和SDR光LS来生成投影图像的情况相比，光学效率和能效可能更高。然而，像是激光器那样，仅使用具有极窄波长带和高方向性的高相干光源会产生斑点，从而导致图像质量较差。另一方面，使用诸如荧光之类的具有宽波长带的光源作为SDR光LS的话，当通过将HDR光LH2和SDR光LS进行复用来生成投影图像并对其进行投影时，减小了斑点的影响，在视觉上不太容易识别到斑点。这使得可以实现图像质量的改善。
此外，通过使用如图3所示的诸如蓝光激光器之类的激发光源111和波长转换元件(波长转换部113)作为发射HDR光LH1的第一光源单元11，可以实现高成本效率。尽管可以仅使用激光器来获得HDR光LH2和SDR光LS，但是对于绿光和红光激光器来说，EO效率低并且单价高，从而导致更高的成本。实现将蓝光激光器用作激发光源111并采用波长转换来促进绿光和红光的使用的光学构造，可以实现更好的成本效率。
(根据比较例的投影仪)
在此，作为比较例，描述与专利文献1(WO2018/025506)中公开的技术相对应的投影仪的构造。
图10示出了相对于根据第一实施方式的投影仪1的根据第一比较例的投影仪101的概略图。图11示出了相对于根据第一实施方式的投影仪1的根据第二比较例的投影仪101A的概略图。应注意，在下文中，与根据前述第一实施方式的照明装置和投影仪1的部件基本相同的部件由相同的附图标记表示，并且在适当的情况下省略其描述。
代替根据第一实施方式的投影仪1中的复用光学系统50，根据第一比较例的投影仪101和根据第二比较例的投影仪101A均设置有光路转换元件12C。光路转换元件12C例如由镜等构成。
在根据第一比较例的投影仪101和根据第二比较例的投影仪101A中，光路转换元件12C设置在积分器光学系统20中的第一复眼透镜21A之前的一级上，并且使得已被第一空间光调制器13调制的HDR光LH2入射到第一复眼透镜21A，从而使HDR光LH2和来自第二光源单元14的SDR光LS在积分器光学系统20中被复用。
在图10所示的根据第一比较例的投影仪101中，光路转换元件12C使HDR光LH2入射到第一复眼透镜21A的最外部的透镜元件，以防止SDR光LS的效率降低。在这种构造的情况下，在积分器光学系统20和投影光学系统17中的外围光量下降，从而导致HDR光LH2的光学效率劣化。具体地，在使用诸如超短焦透镜之类的外围光量大幅度下降的投影透镜作为投影光学系统17的情况下，第一复眼透镜21A和第二复眼透镜21B的每一个的外围中的光基本上会被丢弃，或者在某些情况下，在投影图像中会明显出现亮度不均和色度不均。
相比之下，如在图11所示的根据第二比较例的投影仪101A中那样，将光路转换元件12C设置在第一复眼透镜21A的中央附近，允许HDR光LH2和SDR光LS在第一复眼透镜21A的中央附近被复用，使得可以防止HDR光LH2的外围光量下降。然而，光路转换元件12C和保持光路转换元件12C的结构部分阻挡了来自第二光源单元14的SDR光LS穿过中央附近，因此导致SDR光LS的效率降低。
此外，在根据第一比较例的投影仪101和根据第二比较例的投影仪101A中，光路转换元件12C的尺寸必须基本上与入射到第一复眼透镜21A的至少一个透镜元件的光通量相似。相比之下，在根据第一实施方式的投影仪1中，如图1和图6所示，复用镜52的反射部60能够定位在第一复眼透镜21A与第二复眼透镜21B之间的光通量直径变小的位置，因此使得反射部60被构造为小于第一比较例和第二比较例中的光路转换元件12C。
应注意，本文描述的效果仅仅是说明性的而非限制性的，并且可具有其他效果。这同样适用于以下其他实施方式的效果。
<2.第二实施方式>
接下来，给出根据本公开内容的第二实施方式的照明装置和投影仪的描述。应注意，在下文中，与根据前述第一实施方式的照明装置和投影仪的部件实质上相同的部件由相同的附图标记表示，并且在适当的情况下省略其描述。
在第二实施方式中，给出与彩色显示相对应的照明装置和投影仪的描述。
图12示意性地示出了根据第二实施方式的投影仪1B的主要部分的构造示例。图13示意性地示出了根据第二实施方式的投影仪1B中的复用镜52B的构造示例。
根据第二实施方式的投影仪1B包括复用光学系统50B，以代替根据第一实施方式的投影仪1中的复用光学系统50。
投影仪1B中的复用光学系统50B包括复用复眼透镜51A和复用镜52B。
与根据第一实施方式的变形例的投影仪1A(图8和图9)基本类似，复用光学系统50B包括与第一复眼透镜21A中的多个透镜元件对应的复用复眼透镜51A。包括多个彩色光束(红色HDR光LHR、绿色HDR光LHG和蓝色HDR光LHB)的HDR光LH2入射到复用光学系统50B。互不相同颜色的光束(红色HDR光LHR、绿色HDR光LHG和蓝色HDR光LHB)入射到复用复眼透镜51A的相应透镜元件。
复用镜52B包括多个反射部(红色反射部61R、绿色反射部62G和蓝色反射部63B)，其在用于相应颜色的空间上不同的位置处反射已被第一空间光调制器13调制的相应颜色的光束。复用镜52B被设置为允许红色反射部61R、绿色反射部62G和蓝色反射部63B定位在来自复用复眼透镜51A的红色HDR光LHR、绿色HDR光LHG和蓝色HDR光LHB的相应光路上。红色反射部61R、绿色反射部62G和蓝色反射部63B分别朝向第二复眼透镜21B的多个透镜元件反射来自复用复眼透镜51A的红色HDR光LHR、绿色HDR光LHG和蓝色HDR光LHB。
如图13所示，复用镜52B例如具有这样的结构，其中在至少透射SDR光LS的基板上，至少红色HDR光LHR、绿色HDR光LHG和蓝色HDR光LHB入射的区域上涂布有反射相应颜色光束的反射涂层作为红色反射部61R、绿色反射部62G和蓝色反射部63B。
应注意，来自复用复眼透镜51A的红色HDR光LHR、绿色HDR光LHG和蓝色HDR光LHB相对于积分器光学系统20的光轴Z1在Z方向上在空间上不同位置处入射到复用镜52B上。因此，入射到复用镜52B上的相应颜色光束的光通量直径取决于入射位置而各自具有不同的尺寸。红色反射部61R、绿色反射部62G和蓝色反射部63B的尺寸对应于相应颜色光束入射到复用镜52B上的光通量直径，因此具有彼此不同的尺寸。应当注意，各个颜色的光束从复用复眼透镜51A经由复用镜52B到第二复眼透镜21B的光路的光路长度实质上是彼此相同的。然而，这些光路的光路长度可以彼此不同。
以这种方式，在复用光学系统50B中，已被第一空间光调制器13调制的各个颜色的光束在第一复眼透镜21A与第二空间光调制器16之间的光路中在彼此不同的位置处与已入射到第一复眼透镜21A的SDR光LS进行复用。
其他构造、操作和效果可与根据前述第一实施方式的照明装置和投影仪1B基本类似。
(第二实施方式的第一变形例)
图14示意性地示出了根据第二实施方式的第一变形例的投影仪1C的主要部分的构造示例。
根据第一变形例的投影仪1C包括复用光学系统50C，以代替根据第二实施方式的投影仪1B中的复用光学系统50B。
第一变形例中的复用光学系统50C包括反射相应颜色光束的多个复用镜(红色复用镜53R、绿色复用镜53G和蓝色复用镜53B)，以代替复用光学系统50B中的复用镜52B。
红色复用镜53R、绿色复用镜53G和蓝色复用镜53B具有对应于复用光学系统50B中的红色反射部61R、绿色反射部62G和蓝色反射部63B的相应尺寸。此外，红色复用镜53R、绿色复用镜53G和蓝色复用镜53B分别设置在与复用光学系统50B中的红色反射部61R、绿色反射部62G和蓝色反射部63B相对应的位置处。
红色复用镜53R、绿色复用镜53G和蓝色复用镜53B可以分别由反射每个入射彩色光束的反射镜或二向色镜构成。
其他构造、操作和效果可与根据前述第二实施方式的照明装置和投影仪1B基本类似。
(第二实施方式的第二变形例)
图15示意性地示出了根据第二实施方式的第二变形例的投影仪1D的主要部分的构造示例。图16示意性地示出了根据第二实施方式的第二变形例的投影仪1D中的复用镜52D的构造示例。
根据第二变形例的投影仪1D包括复用光学系统50D，以代替根据第二实施方式的投影仪1B中的复用光学系统50B。
第二变形例中的复用光学系统50D包括复用镜52D，以代替复用光学系统50B中的复用镜52B。
多个彩色光束(红色HDR光LHR、绿色HDR光LHG和蓝色HDR光LHB)从与复用光学系统50B(图12)中的方向相差90°角的方向入射到第二变形例中的复用光学系统50D的复用复眼透镜51A。即，在复用复眼透镜51A中，多个彩色光束入射到沿着图15中的Z-X平面中与积分器光学系统20的光轴Z1正交的方向(X方向)排列的多个透镜元件(红色透镜元件51AR、绿色透镜元件51AG和蓝色透镜元件51AB)。
复用镜52D包括多个反射部(红色反射部61R、绿色反射部62G和蓝色反射部63B)，其在用于相应颜色的空间上不同的位置处反射已被第一空间光调制器13调制的相应颜色的光束。复用镜52D被设置为允许红色反射部61R、绿色反射部62G和蓝色反射部63B定位在来自复用复眼透镜51A的红色HDR光LHR、绿色HDR光LHG和蓝色HDR光LHB的相应光路上。红色反射部61R、绿色反射部62G和蓝色反射部63B分别朝向第二复眼透镜21B的多个透镜元件反射来自复用复眼透镜51A的红色HDR光LHR、绿色HDR光LHG和蓝色HDR光LHB。
应注意，与复用镜52B(图12和图13)不同，红色HDR光LHR、绿色HDR光LHG和蓝色HDR光LHB相对于积分器光学系统20的光轴Z1在Z方向上在基本相同的位置处入射到第二变形例的复用镜52D上。因此，相应颜色光束入射到复用镜52D上的光通量直径具有基本相同的尺寸。红色反射部61R、绿色反射部62G和蓝色反射部63B的尺寸是与相应颜色光束入射到复用镜52D上的光通量直径相对应的尺寸，因此尺寸基本彼此相同。应当注意，各个颜色的光束从复用复眼透镜51A经由复用镜52D到第二复眼透镜21B的光路的光路长度实质上是彼此相同的。然而，这些光路的光路长度可以彼此不同。
其他构造、操作和效果可与根据前述第二实施方式的照明装置和投影仪1B基本类似。
<3.第三实施方式>
接下来，给出根据本公开内容的第三实施方式的照明装置和投影仪的描述。应注意，在下文中，与根据前述第一或第二实施方式的照明装置和投影仪的部件基本相同的部件由相同的附图标记表示，并且在适当的情况下省略其描述。
图17示意性地示出了根据第三实施方式的投影仪1E的构造示例。
根据第三实施方式的投影仪1E包括复用光学系统50E，以代替根据第一实施方式的投影仪1中的复用光学系统50。
复用光学系统50E在第二复眼透镜21B与第二空间光调制器16之间的光路中，对入射到积分器光学系统20中的第一复眼透镜21A的SDR光LS和已被第一空间光调制器13调制的HDR光LH2进行复用。更具体地，复用光学系统50E在积分器光学系统20中的第二复眼透镜21B与偏振转换元件23之间的光路中，对入射到第一复眼透镜21A的SDR光LS和已被第一空间光调制器13调制的HDR光LH2进行复用。
复用光学系统50E包括与积分器光学系统20中的一对复眼透镜(第一复眼透镜21A和第二复眼透镜21B)对应的一对复用复眼透镜(复用复眼透镜51A和51B)，以代替第一实施方式中的复用光学系统50的复用透镜51。复用复眼透镜51A和51B使得已被第一空间光调制器13调制的HDR光LH2入射到积分器光学系统20中的第二复眼透镜21B与偏振转换元件23之间的光路。
此外，复用光学系统50E包括具有与第一实施方式中的复用光学系统50相似的结构的复用镜52。然而，在复用光学系统50E中，设置复用镜52的位置不同于第一实施方式；复用镜52设置在第二复眼透镜21B与偏振转换元件23之间的光路上。
根据第三实施方式的投影仪1E，与紧接在第一复眼透镜21A之后设置复用镜52的情况相比，能够减少HDR光LH2在复用镜52上的分布(光通量直径)，因此更容易防止SDR光LS的效率降低。
其他构造、操作和效果可与根据前述第一实施方式的照明装置和投影仪1以及根据前述第二实施方式的照明装置和投影仪1B的那些构造、操作和效果实质上类似。
<4.第四实施方式>
接下来，给出根据本公开内容的第四实施方式的照明装置和投影仪的描述。应注意，在下文中，与根据前述第一至第三实施方式的任一者的照明装置和投影仪的部件基本相同的部件由相同的附图标记表示，并且在适当的情况下省略其描述。
图18示意性地示出了根据第四实施方式的投影仪1F的构造示例。
根据第四实施方式的投影仪1F包括复用光学系统50F，以代替根据第一实施方式的投影仪1中的复用光学系统50。
复用光学系统50F在第二复眼透镜21B与第二空间光调制器16之间的光路中，对入射到积分器光学系统20中的第一复眼透镜21A的SDR光LS和已被第一空间光调制器13调制的HDR光LH2进行复用。更具体地，复用光学系统50F在积分器光学系统20中的偏振转换元件23与第二空间光调制器16之间的光路中，对入射到第一复眼透镜21A的SDR光LS和已被第一空间光调制器13调制的HDR光LH2进行复用。
复用光学系统50F包括与积分器光学系统20中的一对复眼透镜(第一复眼透镜21A和第二复眼透镜21B)对应的一对复用复眼透镜(复用复眼透镜51A和51B)，以代替第一实施方式中的复用光学系统50的复用透镜51。复用复眼透镜51A和51B使得已被第一空间光调制器13调制的HDR光LH2入射到积分器光学系统20中的偏振转换元件23与第二空间光调制器16之间的光路。
此外，复用光学系统50F包括具有与第一实施方式中的复用光学系统50相似的结构的复用镜52。然而，在复用光学系统50F中，设置复用镜52的位置不同于第一实施方式；复用镜52设置在偏振转换元件23与第二空间光调制器16之间的光路上。
根据第四实施方式的投影仪1F，与紧接在第一复眼透镜21A之后设置复用镜52的情况相比，能够减少HDR光LH2在复用镜52上的分布(光通量直径)，因此更容易防止SDR光LS的效率降低。
其他构造、操作和效果可与根据前述第一实施方式的照明装置和投影仪1以及根据前述第二实施方式的照明装置和投影仪1B九本类似。
<5.第五实施方式>
接下来，给出根据本公开内容的第五实施方式的照明装置和投影仪的描述。应注意，在下文中，与根据前述第一至第四实施方式的任一者的照明装置和投影仪的部件基本相同的部件由相同的附图标记表示，并且在适当的情况下省略其描述。
在第一至第四实施方式的每一者中，参考了如下构造示例，其中在复用光学系统的复用镜中，已被第一空间光调制器13调制的第一光(HDR光LH2)被反射，并且已入射到第一复眼透镜21A的第二光(SDR光LS)被透射。然而，也可以采用颠倒第一光和第二光之间的复用镜的反射和透射的关系的构造。
图19示意性地示出了根据第五实施方式的投影仪1G的构造示例。
根据第五实施方式的投影仪1G采用具有其中HDR光LH1的光路与SDR光LS的光路的位置关系被互换的光路布置。此外，根据第五实施方式的投影仪1G包括复用光学系统50G，以代替根据第一实施方式的投影仪1中的复用光学系统50。
复用光学系统50G包括复用复眼透镜51A和复用镜52G。复用镜52G包括至少一个透射部70，透射部70透射已被第一空间光调制器13调制的HDR光LH2。复用镜52G例如具有这样的结构，其中至少除透射部70以外的区域用作SDR光LS的反射元件，并且透射部70的区域具有透射HDR光LH2的功能。在复用镜52G中，除透射部70以外的区域可以是反射SDR光LS的反射镜或二向色镜。
其他构造、操作和效果可与根据前述第一至第四实施方式的任一者的照明装置和投影仪基本类似。
(第五实施方式的第一变形例)
图20示意性地示出了根据第五实施方式的第一变形例的投影仪1H的主要部分的构造示例。图21示意性地示出了根据第五实施方式的第一变形例的投影仪1H中的复用镜的构造示例。
根据第一变形例的投影仪1H包括复用光学系统50H，以代替根据第五实施方式的投影仪1G中的复用光学系统50G。
第一变形例中的复用光学系统50H包括复用复眼透镜51A和复用镜52H。
在复用光学系统50H中，复用复眼透镜51A生成HDR光束LH21、LH22和LH23，即，从入射HDR光LH2划分出的多个光通量。应注意，图20例示了复用复眼透镜51A包括三个透镜元件并且HDR光LH2的光通量被划分为三个的示例；然而，复用复眼透镜51A的透镜元件的数量和光通量的划分数量可以分别为两个。此外，复用复眼透镜51A的透镜元件的数量和光通量的划分数量可以分别为四个或更多个。
复用镜52H根据由复用复眼透镜51A划分的光通量的划分数量而具有多个透射部71、72和73。复用镜52H被设置为允许多个透射部71、72和73定位在由复用复眼透镜51A生成的多个HDR光束LH21、LH22和LH23的相应光路上。多个透射部71、72和73分别向第二复眼透镜21B的多个透镜元件透射由复用复眼透镜51A生成的多个HDR光束LH21、LH22和LH23。多个透射部71、72和73的每一者的结构和透射特性与复用光学系统50G中的透射部70的结构和透射特性基本类似。应注意，由复用复眼透镜51A生成的多个HDR光束LH21、LH22和LH23相对于积分器光学系统20的光轴Z1在Z方向上在不同位置处入射到复用镜52H上。因此，多个HDR光束LH21、LH22和LH23入射到复用镜52H上的光通量直径根据入射位置而各自具有不同的尺寸。多个透射部71、72和73的尺寸是与多个HDR光束LH21、LH22和LH23入射到复用镜52H上的光通量直径相对应的尺寸，因此具有彼此不同的尺寸。
其他构造、操作和效果可与根据前述第五实施方式的照明装置和投影仪1G基本类似。
(第五实施方式的第二变形例)
图22是示意性示出根据第五实施方式的第二变形例的投影仪中的复用镜52I的构造示例的平面图。
与根据第二实施方式的投影仪1B类似，根据第二变形例的投影仪具有与彩色显示相对应的构造。
根据第二变形例的投影仪中的复用光学系统包括复用复眼透镜51A和复用镜52I。
与根据第二实施方式的投影仪1B类似，根据第二变形例，包括多个彩色光束(红色HDR光LHR、绿色HDR光LHG和蓝色HDR光LHB)的HDR光LH2入射到投影仪中的复用光学系统。颜色互不相同的光束(红色HDR光LHR、绿色HDR光LHG和蓝色HDR光LHB)入射到复用复眼透镜51A的多个透镜元件。
复用镜52I包括多个透射部(红色透射部71R、绿色透射部72G和蓝色透射部73B)，其在针对相应颜色的空间上不同的位置处透射已被第一空间光调制器13调制的相应颜色的光束。复用镜52I被设置为允许红色透射部71R、绿色透射部72G和蓝色透射部73B定位在来自复用复眼透镜51A的红色HDR光LHR、绿色HDR光LHG和蓝色HDR光LHB的相应光路上。红色透射部71R、绿色透射部72G和蓝色透射部73B分别朝向第二复眼透镜21B的多个透镜元件透射来自复用复眼透镜51A的红色HDR光LHR、绿色HDR光LHG和蓝色HDR光LHB。在复用镜52I中，除红色透射部71R、绿色透射部72G和蓝色透射部73B以外的区域可以是反射SDR光LS的反射镜或二向色镜。
应注意，来自复用复眼透镜51A的红色HDR光LHR、绿色HDR光LHG和蓝色HDR光LHB相对于积分器光学系统20的光轴Z1在Z方向上在空间上不同位置处入射到复用镜52I上。因此，相应颜色光束入射到复用镜52I上的光通量直径根据入射位置而各自具有不同的尺寸。红色透射部71R、绿色透射部72G和蓝色透射部73B的尺寸是与相应颜色光束入射到复用镜52I上的光通量直径相对应的尺寸，因此具有彼此不同的尺寸。
其他构造、操作和效果可与根据前述第二实施方式的照明装置和投影仪1B以及根据前述第五实施方式的第一变形例的照明装置和投影仪1H基本类似。
<6.其他实施方式>
根据本公开内容的技术不限于前述实施方式的描述，并且可以以多种方式进行修改。
例如，在前述各实施方式中，以照明装置被应用于投影仪且照明装置的被照明目标为生成投影图像的第二空间光调制器16的情况为例进行了说明。然而，照明装置可应用于除投影仪以外的设备。
例如，本技术可具有以下构造。
根据具有以下构造的本技术，已被第一空间光调制器调制的第一光和已入射到积分器光学系统的第一复眼透镜的第二光在第一复眼透镜与被照明目标之间的光路中被复用，因此可以实现高动态范围并抑制光利用效率的降低。
(1)
第一光源单元，其发射第一波长带的第一光；
第一空间光调制器，其中来自所述第一光源单元的所述第一光入射到所述第一空间光调制器中；
第二光源单元，其发射第二波长带的第二光；
积分器光学系统，其包括第一复眼透镜，其中来自所述第二光源单元的所述第二光入射到所述第一复眼透镜中，所述积分器光学系统基于由所述第一空间光调制器调制后的所述第一光和来自所述第二光源单元的所述第二光，生成用于被照明目标的照明光；和
复用光学系统，其在所述第一复眼透镜与所述被照明目标之间的光路中，将入射到所述第一复眼透镜中之后的所述第二光和由所述第一空间光调制器调制后的所述第一光进行复用。
(2)
根据(1)所述的照明装置，其中所述第二波长带包括所述第一波长带，并且比所述第一波长带更宽。
(3)
根据(1)或(2)所述的照明装置，其中所述被照明目标是第二空间光调制器，所述第二空间光调制器对所述照明光进行调制以生成投影图像。
(4)
根据(1)至(3)中任一项所述的照明装置，其中
所述复用光学系统包括至少一个复用镜，所述至少一个复用镜设置在所述第一复眼透镜与所述被照明目标之间的光路中，并且
所述复用镜具有：至少一个反射单元，所述至少一个反射单元反射由所述第一空间光调制器调制后的所述第一光；或至少一个透射单元，所述至少一个透射单元透射由所述第一空间光调制器调制后的所述第一光。
(5)
根据(4)所述的照明装置，其中所述复用光学系统进一步包括复用透镜，所述复用透镜使由所述第一空间光调制器调制后的所述第一光入射到所述积分器光学系统中的所述第一复眼透镜与所述被照明目标之间的光路中。
(6)
根据(4)或(5)所述的照明装置，其中
所述第二波长带包括所述第一波长带，并且比所述第一波长带更宽，并且
所述复用镜中的所述反射单元对所述第一波长带具有反射功能，并且对所述第二波长带中的除所述第一波长带以外的带具有透射功能。
(7)
根据(1)至(6)中任一项所述的照明装置，其中
所述积分器光学系统进一步包括与所述第一复眼透镜配对的第二复眼透镜，并且
所述复用光学系统在所述第一复眼透镜与所述第二复眼透镜之间的光路中，将入射到所述第一复眼透镜中之后的所述第二光和由所述第一空间光调制器调制后的所述第一光进行复用。
(8)
根据(1)至(6)中任一项所述的照明装置，其中
所述积分器光学系统进一步包括与所述第一复眼透镜配对的第二复眼透镜，
所述第二复眼透镜设置在所述第一复眼透镜与所述被照明目标之间，并且
所述复用光学系统在所述第二复眼透镜与所述被照明目标之间的光路中，将入射到所述第一复眼透镜中之后的所述第二光和由所述第一空间光调制器调制后的所述第一光进行复用。
(9)
根据(8)所述的照明装置，其中所述积分器光学系统进一步包括设置在所述第二复眼透镜与所述被照明目标之间的偏振转换元件。
(10)
根据(9)所述的照明装置，其中所述复用光学系统包括一对用于复用的复眼透镜，所述一对用于复用的复眼透镜使由所述第一空间光调制器调制后的所述第一光入射到所述积分器光学系统中的所述第二复眼透镜与所述被照明目标之间的光路中。
(11)
根据(9)或(10)所述的照明装置，其中所述复用光学系统在所述第二复眼透镜与所述偏振转换元件之间的光路中，将入射到所述第一复眼透镜中之后的所述第二光和由所述第一空间光调制器调制后的所述第一光进行复用。
(12)
根据(9)或(10)所述的照明装置，其中所述复用光学系统在所述偏振转换元件与所述被照明目标之间的光路中，将入射到所述第一复眼透镜中之后的所述第二光和由所述第一空间光调制器调制后的所述第一光进行复用。
(13)
根据(1)至(7)中任一项所述的照明装置，其中
所述第一光包括多个彩色光，并且
所述复用光学系统将由所述第一空间光调制器调制后的所述多个彩色光中的每一个在所述第一复眼透镜与所述被照明目标之间的光路中的相互不同的位置处与入射到所述第一复眼透镜中之后的所述第二光进行复用。
(14)
根据(13)所述的照明装置，其中
所述复用光学系统包括复用镜，所述复用镜设置在所述第一复眼透镜与所述被照明目标之间的光路中，并且
所述复用镜具有：多个反射单元，所述多个反射单元反射由所述第一空间光调制器调制后的所述多个彩色光中的每一个；或多个透射单元，所述多个透射单元透射由所述第一空间光调制器调制后的所述多个彩色光中的每一个。
(15)
根据(13)所述的照明装置，其中所述复用光学系统包括多个复用镜，所述多个复用镜设置在所述第一复眼透镜与所述被照明目标之间的光路中，并反射所述多个彩色光中的每一个。
(16)一种投影仪，包括：
照明装置，其包括第一空间光调制器，其中第一波长带的第一光入射到所述第一空间光调制器中；和
第二空间光调制器，其基于图像信号调制来自所述照明装置的照明光以生成投影图像，
所述照明装置进一步包括：
第一光源单元，其发射第一波长带的第一光；
第二光源单元，其发射第二波长带的第二光；
积分器光学系统，其包括第一复眼透镜，其中来自所述第二光源单元的所述第二光入射到所述第一复眼透镜中，所述积分器光学系统基于由所述第一空间光调制器调制后的所述第一光和来自所述第二光源单元的第二光，生成用于所述第二空间光调制器的照明光；和
复用光学系统，其在所述第一复眼透镜与所述被照明目标之间的光路中，将入射到所述第一复眼透镜中之后的所述第二光和由所述第一空间光调制器调制后的所述第一光进行复用。
(17)
根据(16)所述的投影仪，进一步包括投影光学系统，所述投影光学系统将由所述第二空间光调制器生成的所述投影图像投影到投影平面上。
(18)
根据(16)或(17)所述的投影仪，其中所述第一空间光调制器基于所述图像信号中所包含的高亮度区域的信号来调制来自所述第一光源单元的所述第一光。
本申请要求于2018年7月24日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP2018-138366的权益，通过引用将其全部内容结合在此。
本领域技术人员应当理解，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和变更，只要它们落在所附权利要求或其等同物的范围内即可。

Claims (18)

1.一种照明装置，包括：
第一光源单元，其发射第一波长带的第一光；
第一空间光调制器，其中来自所述第一光源单元的所述第一光入射到所述第一空间光调制器中；
第二光源单元，其发射第二波长带的第二光；
积分器光学系统，其包括第一复眼透镜，其中来自所述第二光源单元的所述第二光入射到所述第一复眼透镜中，所述积分器光学系统基于由所述第一空间光调制器调制后的所述第一光和来自所述第二光源单元的所述第二光，生成用于被照明目标的照明光；和
复用光学系统，其在所述第一复眼透镜与所述被照明目标之间的光路中，将入射到所述第一复眼透镜中之后的所述第二光和由所述第一空间光调制器调制后的所述第一光进行复用。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述第二波长带包括所述第一波长带，并且比所述第一波长带更宽。
3.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述被照明目标是第二空间光调制器，所述第二空间光调制器对所述照明光进行调制以生成投影图像。
4.根据权利要求1所述的照明装置，其中
所述复用光学系统包括至少一个复用镜，所述至少一个复用镜设置在所述第一复眼透镜与所述被照明目标之间的光路中，并且
所述复用镜具有：至少一个反射单元，所述至少一个反射单元反射由所述第一空间光调制器调制后的所述第一光；或至少一个透射单元，所述至少一个透射单元透射由所述第一空间光调制器调制后的所述第一光。
5.根据权利要求4所述的照明装置，其中所述复用光学系统进一步包括复用透镜，所述复用透镜使由所述第一空间光调制器调制后的所述第一光入射到所述积分器光学系统中的所述第一复眼透镜与所述被照明目标之间的光路中。
6.根据权利要求4所述的照明装置，其中
所述第二波长带包括所述第一波长带，并且比所述第一波长带更宽，并且
所述复用镜中的所述反射单元对所述第一波长带具有反射功能，并且对所述第二波长带中的除所述第一波长带以外的带具有透射功能。
7.根据权利要求1所述的照明装置，其中
所述积分器光学系统进一步包括与所述第一复眼透镜配对的第二复眼透镜，并且
所述复用光学系统在所述第一复眼透镜与所述第二复眼透镜之间的光路中，将入射到所述第一复眼透镜中之后的所述第二光和由所述第一空间光调制器调制后的所述第一光进行复用。
8.根据权利要求1所述的照明装置，其中
所述积分器光学系统进一步包括与所述第一复眼透镜配对的第二复眼透镜，
所述第二复眼透镜设置在所述第一复眼透镜与所述被照明目标之间，并且
所述复用光学系统在所述第二复眼透镜与所述被照明目标之间的光路中，将入射到所述第一复眼透镜中之后的所述第二光和由所述第一空间光调制器调制后的所述第一光进行复用。
9.根据权利要求8所述的照明装置，其中所述积分器光学系统进一步包括设置在所述第二复眼透镜与所述被照明目标之间的偏振转换元件。
10.根据权利要求9所述的照明装置，其中所述复用光学系统包括一对用于复用的复眼透镜，所述一对用于复用的复眼透镜使由所述第一空间光调制器调制后的所述第一光入射到所述积分器光学系统中的所述第二复眼透镜与所述被照明目标之间的光路中。
11.根据权利要求9所述的照明装置，其中所述复用光学系统在所述第二复眼透镜与所述偏振转换元件之间的光路中，将入射到所述第一复眼透镜中之后的所述第二光和由所述第一空间光调制器调制后的所述第一光进行复用。
12.根据权利要求9所述的照明装置，其中所述复用光学系统在所述偏振转换元件与所述被照明目标之间的光路中，将入射到所述第一复眼透镜中之后的所述第二光和由所述第一空间光调制器调制后的所述第一光进行复用。
13.根据权利要求1所述的照明装置，其中
所述第一光包括多个彩色光，并且
所述复用光学系统将由所述第一空间光调制器调制后的所述多个彩色光中的每一个在所述第一复眼透镜与所述被照明目标之间的光路中的相互不同的位置处与入射到所述第一复眼透镜中之后的所述第二光进行复用。
14.根据权利要求13所述的照明装置，其中
所述复用光学系统包括复用镜，所述复用镜设置在所述第一复眼透镜与所述被照明目标之间的光路中，并且
所述复用镜具有：多个反射单元，所述多个反射单元反射由所述第一空间光调制器调制后的所述多个彩色光中的每一个；或多个透射单元，所述多个透射单元透射由所述第一空间光调制器调制后的所述多个彩色光中的每一个。
15.根据权利要求13所述的照明装置，其中所述复用光学系统包括多个复用镜，所述多个复用镜设置在所述第一复眼透镜与所述被照明目标之间的光路中，并反射所述多个彩色光中的每一个。
16.一种投影仪，包括：
照明装置，其包括第一空间光调制器，其中第一波长带的第一光入射到所述第一空间光调制器中；和
第二空间光调制器，其基于图像信号调制来自所述照明装置的照明光以生成投影图像，
所述照明装置进一步包括：
第一光源单元，其发射第一波长带的第一光；
第二光源单元，其发射第二波长带的第二光；
积分器光学系统，其包括第一复眼透镜，其中来自所述第二光源单元的所述第二光入射到所述第一复眼透镜中，所述积分器光学系统基于由所述第一空间光调制器调制后的所述第一光和来自所述第二光源单元的第二光，生成用于所述第二空间光调制器的照明光；和
复用光学系统，其在所述第一复眼透镜与所述被照明目标之间的光路中，将入射到所述第一复眼透镜中之后的所述第二光和由所述第一空间光调制器调制后的所述第一光进行复用。
17.根据权利要求16所述的投影仪，进一步包括投影光学系统，所述投影光学系统将由所述第二空间光调制器生成的所述投影图像投影到投影平面上。
18.根据权利要求16所述的投影仪，其中所述第一空间光调制器基于所述图像信号中所包含的高亮度区域的信号来调制来自所述第一光源单元的所述第一光。
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