CN113495305A - 多透镜阵列、光源装置以及投影仪 - Google Patents

多透镜阵列、光源装置以及投影仪 Download PDF

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Abstract

提供多透镜阵列、光源装置以及投影仪，它们的散热性优异。本发明的多透镜阵列具有：基材部；第1多透镜面，其设置于基材部，包含多个第1透镜面；透光层，其设置于基材部；以及防反射层，其设置在透光层上，防反射层的热传导率大于透光层的热传导率。

Description

多透镜阵列、光源装置以及投影仪
技术领域
本发明涉及多透镜阵列、光源装置以及投影仪。
背景技术
以往，在投影仪中，已知有使用多透镜阵列来作为均匀地对被照明区域(即、液晶面板)进行照明的光学系统(例如，参照下述专利文献1)。
在投影仪中，为了实现高亮度和高对比度化，需要更高精度的多透镜阵列。在通过模具成型出多透镜阵列的情况下，模具表面上的微小凹凸有可能转印到该多透镜阵列的透镜面上。
专利文献1：日本特开2013-120349号公报
多透镜阵列在投影仪内配置在光源附近，所以容易发热，因此提高多透镜阵列的散热性很重要。通常为了提高透射率，有时在透镜表面设置防反射层，但作为防反射层而使用的Ta2O5、Nb2O5等的热传导率比作为透镜构成材料的SiO2的热传导率大。所以，在多透镜阵列发热时，多透镜阵列的热难以向防反射层侧散出，因此存在如下问题：由于转印到多透镜阵列的透镜表面的凹凸，导致该透镜表面产生裂纹或防反射层剥离。
发明内容
为了解决上述课题，根据本发明的第1方式，提供一种多透镜阵列，其特征在于，具有：基材部；第1多透镜面，其设置于所述基材部，包含多个第1透镜面；透光层，其设置于所述基材部；以及防反射层，其设置在所述透光层上，所述防反射层的热传导率大于所述透光层的热传导率。
根据本发明的第2方式，提供一种光源装置，其特征在于，具有：光源；以及积分光学系统，从所述光源射出的光入射到该积分光学系统，所述积分光学系统包含第1多透镜阵列和第2多透镜阵列，所述第1多透镜阵列和所述第2多透镜阵列中的至少一方由第1方式的多透镜阵列构成。
根据本发明的第3方式，提供一种光源装置，其特征在于，具有：光源；以及积分光学系统，从所述光源射出的光入射到该积分光学系统，所述积分光学系统由第1方式的多透镜阵列构成。
根据本发明的第4方式，提供一种投影仪，其特征在于，具有：本发明的第2方式或第3方式的光源装置；光调制装置，其根据图像信息对来自所述光源装置的光进行调制；以及投射光学装置，其投射由所述光调制装置调制后的光。
附图说明
图1是表示第1实施方式的投影仪的结构的图。
图2是表示积分光学系统的主要部分结构的剖视图。
图3是表示第1多透镜阵列的主要部分结构的放大图。
图4是表示比较例的第1多透镜阵列的主要部分放大图。
图5是第2实施方式的积分光学系统的剖视图。
图6是第3实施方式的积分光学系统的剖视图。
图7是第1变形例的积分光学系统的剖视图。
图8是第2变形例的积分光学系统的剖视图。
图9是第3变形例的积分光学系统的剖视图。
图10是第4实施方式的积分光学系统的剖视图。
图11是第5实施方式的积分光学系统的剖视图。
图12是第6实施方式的积分光学系统的剖视图。
图13是表示透光层覆盖多透镜阵列的侧面的结构例的图。
标号说明
1：投影仪；2：光源装置；4B、4G、4R：光调制装置；6：投射光学装置；20：光源；60、160、161：多透镜阵列；21、121：第1多透镜阵列；22、122：第2多透镜阵列；31、131、231、331、431、531、631、731、831：积分光学系统；41、51：透镜面(第1透镜面)；41a、51a：多透镜面(第1多透镜面)；42、52、62：基材部；43、53：透光层；43a、53a：第1透光层；43b、53b：第2透光层；44、54：防反射层；61：第1透镜面；61a：第1多透镜面；63：第2透镜面；63a：第2多透镜面。
具体实施方式
以下，使用附图说明本发明的一个实施方式。
本实施方式的投影仪是使用液晶面板作为光调制装置的投影仪的一例。
另外，在以下的各附图中，为了易于观察各结构要素，有时根据结构要素而使尺寸的比例尺不同来进行示出。
(第1实施方式)
图1是表示本实施方式的投影仪的结构的图。
图1所示的本实施方式的投影仪1是在屏幕(被投射面)SCR上显示彩色图像的投射型图像显示装置。投影仪1使用与红色光LR、绿色光LG、蓝色光LB的各色光对应的3个光调制装置。
投影仪1具有光源装置2、色分离光学系统3、光调制装置4R、光调制装置4G、光调制装置4B、合成光学系统5和投射光学装置6。
光源装置2向色分离光学系统3射出白色的照明光WL。色分离光学系统3将白色的照明光WL分离为红色光LR、绿色光LG和蓝色光LB。色分离光学系统3具有第1分色镜7a、第2分色镜7b、第1反射镜8a、第2反射镜8b、第3反射镜8c、第1中继透镜9a和第2中继透镜9b。
第1分色镜7a将来自光源装置2的照明光WL分离为红色光LR和其他光(绿色光LG和蓝色光LB)。第1分色镜7a使分离出的红色光LR透过，并反射其他光(绿色光LG和蓝色光LB)。另一方面，第2分色镜7b将其他光分离为绿色光LG和蓝色光LB。第2分色镜7b反射分离出的绿色光LG，并使蓝色光LB透过。
第1反射镜8a配置在红色光LR的光路中，将透过了第1分色镜7a的红色光LR朝向光调制装置4R进行反射。另一方面，第2反射镜8b和第3反射镜8c配置在蓝色光LB的光路中，将透过了第2分色镜7b的蓝色光LB朝向光调制装置4B进行反射。另外，绿色光LG被第2分色镜7b朝向光调制装置4G反射。
第1中继透镜9a和第2中继透镜9b配置在蓝色光LB的光路中的第2分色镜7b的光射出侧。第1中继透镜9a和第2中继透镜9b修正因蓝色光LB的光路长度长于红色光LR和绿色光LG的光路长度而引起的、蓝色光LB的照明分布差异。
光调制装置4R根据图像信息对红色光LR进行调制，形成与红色光LR对应的图像光。光调制装置4G根据图像信息对绿色光LG进行调制，形成与绿色光LG对应的图像光。光调制装置4B根据图像信息对蓝色光LB进行调制，形成与蓝色光LB对应的图像光。
在光调制装置4R、光调制装置4G以及光调制装置4B中，例如使用透过型的液晶面板。并且，在液晶面板的入射侧和射出侧，分别配置偏振片(未图示)，成为仅使特定方向的线偏振光通过的结构。
在光调制装置4R、光调制装置4G和光调制装置4B的入射侧，分别配置有场透镜10R、场透镜10G、场透镜10B。场透镜10R、场透镜10G和场透镜10B使分别入射到光调制装置4R、光调制装置4G和光调制装置4B的红色光LR、绿色光LG和蓝色光LB的主光线平行化。
合成光学系统5入射有从光调制装置4R、光调制装置4G和光调制装置4B射出的图像光，由此对与红色光LR、绿色光LG和蓝色光LB对应的图像光进行合成，并将合成后的图像光朝向投射光学装置6射出。合成光学系统5例如使用十字分色棱镜。
投射光学装置6由多个投射透镜构成。投射光学装置6将由合成光学系统5合成后的图像光朝向屏幕SCR放大投射。由此，在屏幕SCR上显示图像。
本实施方式的光源装置2具有光源20、积分光学系统31、偏振转换元件32和重叠光学系统33。在本实施方式中，光源20使用作为以往公知的结构的例如灯、LED以及半导体激光器等，射出白色的照明光WL。另外，作为光源20，也可以采用对从LED或半导体激光器射出的激励光进行波长转换而生成荧光的光源。
积分光学系统31具有第1多透镜阵列21和第2多透镜阵列22。透过积分光学系统31的照明光WL入射到偏振转换元件32。偏振转换元件32是将偏振分离膜和相位差板排列成阵列状而构成的。偏振转换元件32使照明光WL的偏振方向与规定的方向一致。具体而言，偏振转换元件32使照明光WL的偏振方向与光调制装置4R、4G、4B的入射侧偏振片的透过轴的方向一致。
由此，对透过了偏振转换元件32的照明光WL进行分离所得到的红色光LR、绿色光LG和蓝色光LB的偏振方向与各光调制装置4R、4G、4B的入射侧偏振片的透过轴方向一致。因此，红色光LR、绿色光LG和蓝色光LB不被入射侧偏振片分别遮挡，而分别入射到光调制装置4R、4G、4B的图像形成区域。
然而，配置于光源20附近的积分光学系统31容易发热。本实施方式的投影仪1例如通过采用了空气冷却、水冷却、珀耳帖元件等的冷却系统(图示略)对积分光学系统31等发热部件进行了冷却。因此，本实施方式的积分光学系统31通过采用后述的结构而使散热性提高，由此提高了冷却系统中的冷却效率。
图2是表示积分光学系统31的主要部分结构的剖视图。
如图2所示，第1多透镜阵列21具有基材部42，该基材部42包含由多个透镜面(第1透镜面)41构成的多透镜面(第1多透镜面)41a。具体地说，第1多透镜阵列21具有多个第1小透镜21a。第1小透镜21a的各表面由多透镜面41a的各透镜面41构成。
另外，第1小透镜21a的表面和光调制装置4R、4G、4B各自的图像形成区域相互共轭。另外，第1小透镜21a各自的形状是与光调制装置4R、4G、4B的图像形成区域的形状大致相似形状的矩形。由此，从第1多透镜阵列21射出的各个部分光束分别高效地入射到光调制装置4R、4G、4B的图像形成区域。
第1多透镜阵列21具有设置于基材部42的透光层43和设置在透光层43上的防反射层44。透光层43的厚度被设定为100～1500nm、例如400～600nm。防反射层44的厚度被设定为100～5000nm、例如398nm。基材部42的厚度被设定为1500nm以上，例如1.5mm以上。即，在本实施方式中，透光层43的厚度小于基材部42的厚度，大于防反射层44的厚度。
基材部42具有与多透镜面41a不同的背面(第2面)41b。在本实施方式中，背面41b是平面。
透光层43设置于基材部42的多透镜面41a。透光层43是覆盖多透镜面41a的覆膜层，例如由SiO2、SiON等透光性材料构成。本实施方式的透光层43例如由SiO2构成。
在本实施方式中，防反射层44是降低第1多透镜阵列21的表面反射的膜，例如由SiO2、MgF2、Nb2O5、Ti3O5、Ta2O5、Al2O3、ZrO2的镀膜构成。本实施方式的防反射层44例如由Ta2O5构成。防反射层44覆盖透光层43和基材部42的背面41b。
在本实施方式中，由SiO2构成的透光层43的热传导率为1.5W/m·k，由Ta2O5构成的防反射层44的热传导率为3～5W/m·k。即，在本实施方式中，防反射层44的热传导率大于透光层43的热传导率。
另外，通过在成膜时选择的涂覆方法，能够任意地控制透光层43的折射率。通过这样控制透光层43的折射率，能够提高防反射层44的设计自由度。
构成本实施方式的第1多透镜阵列21的多透镜面41a和透镜面41通过转印模具形状的成型方式来制造。模具表面上的微小凹凸也被转印到通过上述成型方式制造出的基材部42的多透镜面41a和透镜面41。
图3是表示第1多透镜阵列21的主要部分结构的放大图。
如图3所示，在多透镜面41a上形成有由模具表面形状引起的凹凸45。透光层43形成为进入到形成于多透镜面41a的凹凸45。即，透光层43使多透镜面41a上的凹凸45平坦化。另外，透光层43例如通过DIP、喷涂或旋涂等那样的各种各样的处理方法形成。
在本实施方式中，由于透光层43能够填埋在位于各透镜面41的边界的棱线部分附近产生的微小裂纹，所以能够缓和伴随热膨胀的应力集中，提高第1多透镜阵列21的机械强度。其结果，在设计上使第1多透镜阵列21的厚度变薄，从而可以实现基于材料费削减的低成本化和产品的轻量化。
在本实施方式中，透光层43的表面粗糙度比多透镜面41a的表面粗糙度小。具体而言，透光层43的表面粗糙度为20nm以下。根据该结构，由于形成防反射层44的基底的表面粗糙度小，所以容易生成防反射层44。因此，由于能够用均匀性高的膜形成防反射层44，所以防反射层44能够得到期望的防反射性能。
并且例如，在通过液相法形成了透光层43的情况下，透光层43例如存在形成于作为基底的多透镜面41a的凹凸45、不能通过蚀刻或研磨等去除的多孔状的空隙、或者加工变质层这些例如0.01μm～10μm左右的微裂纹等缺陷，即使在这样的情况下，由于毛细管现象，也能够在短时间内被容易地填充而没有间隙。因此，透光层43具有提高基材部42的机械强度的功能。
根据本实施方式的第1多透镜阵列21，通过从光源20照射的照明光WL而在基材部42产生的热经由透光层43高效地传递到热传导率高的防反射层44侧。由此，第1多透镜阵列21的散热性优异。因此，第1多透镜阵列21的冷却效果进一步提高，所以投影仪1的冷却性能提高。
在此，作为比较例，说明不设置透光层43而在多透镜面41a上直接形成防反射层44的情况。
图4是表示比较例的第1多透镜阵列的主要部分结构的放大图。
在图4所示的比较例的第1多透镜阵列21A中，由于在透镜面41a上形成的凹凸45的影响，与防反射层44的接触面积小。因此，从基材部42向防反射层44的热传递变差。另外，在防反射层44和多透镜面41a之间形成的间隙中、即凹凸45中蓄积热。
在比较例的第1多透镜阵列21A中，凹凸45处于含有空气的状态或者真空状态，因此热传导性差。因此，在使用第1多透镜阵列21A时变为高热时，例如，可能会由于基材部42和防反射层44的热膨胀量不同，而导致基材部42产生裂纹或者防反射层44剥离。其结果，可能导致投影仪的显示品质的下降，或者由防反射层44的剥离部分产生的菲涅耳反射导致投影仪的光利用效率下降，而使得显示图像变暗。
另一方面，根据本实施方式的第1多透镜阵列21，如上所述，由于热容易从基材部42向防反射层44传递，所以能够抑制裂纹等缺陷的产生。另外，根据本实施方式的第1多透镜阵列21，通过设置透光层43而改善了热传导性，所以能够抑制上述的显示品质下降、显示图像的明亮度下降。
另外，在比较例的第1多透镜阵列21A的结构中，由于凹凸45而产生入射光的扩散或吸收，其结果，到达屏幕的光减少，光利用效率有可能降低。进而，由于扩散的光照射光路中的光学部件而产生温度上升，或者由于多透镜阵列自身吸收光而产生温度上升，作为投影仪的冷却系统需要能力高的系统。
与此相对，根据本实施方式的第1多透镜阵列21，通过由透光层43填埋凹凸45，能够抑制由入射光的扩散或吸收引起的光利用效率的下降。此外，还能够抑制光学部件和多透镜阵列自身的温度上升，所以能够简化投影仪的冷却系统，因此能够实现成本降低并且使装置小型化。
另外，在比较例的第1多透镜阵列21A的结构中，例如，在凹凸45的深度为入射的光的波长附近的情况下，在与空气或真空的界面处产生全反射，光的相位产生偏移。其结果，在设置于后级的偏振转换元件32的偏振转换效率在设计上较差的波段中，光利用效率也有可能下降。
与此相对，根据本实施方式的第1多透镜阵列21，由于由透光层43填埋凹凸45，所以不产生光的相位偏移，因此能够抑制上述那样的光利用效率的下降。
另外，在比较例的第1多透镜阵列21A的结构中，例如在凹凸45为直径2～50nm的介孔(meso hole)程度的情况下，有时在吸附了水分的状态下设置防反射层44，在凹凸45内密封有水分。另外，例如在防反射层44使用了非晶态的TiO2的情况下，如果多透镜阵列的温度成为高温，则引起向方形晶状结构的状态转变。这些结构例如通过来自高压水银灯光源的紫外光照射，产生强的催化作用，从而分解凹凸45内含有的水分，产生活性氧。该活性氧使与防反射层44中含有的Ti结合的氧脱离，使防反射层44的透射率下降，从而产生投影仪的光利用效率的下降和显示图像的明亮度下降这样的问题。
与此相对，根据本实施方式的第1多透镜阵列21，通过设置透光层43，能够封闭凹凸45所包含的介孔而防止水分的吸附，并且改善热传导性而抑制多透镜阵列的温度上升，能够抑制如上所述的投影仪的光利用效率的下降。
另外，也可以考虑通过对多透镜面41a实施表面处理来改善表面形状，增大防反射层44和多透镜面41a的接触面积。但是，例如为了得到20nm以下的表面粗糙度，需要研磨或喷砂等去除加工，其加工时间长，导致生产率下降。另外，在加工多透镜面41a的表面形状时，根据加工量或加工的部位，还有可能导致面形状精度的下降。
与此相对，在本实施方式的第1多透镜阵列21中，由于透光层43例如能够通过DIP、喷涂或旋涂等那样的各种各样的处理方法形成，所以生产率非常高，容易使涂敷量恒定，此外，通过控制膜厚在1μm以下，能够抑制对多透镜面41a的面形状的影响。因此，在本实施方式的第1多透镜阵列21中，不会由于对多透镜面41a进行表面加工而产生面形状的变化。
另一方面，第2多透镜阵列22具有基材部52，该基材部52包含由多个透镜面(第1透镜面)51构成的多透镜面(第1多透镜面)51a。具体地说，第2多透镜阵列22具有多个第2小透镜22a。第2小透镜22a的各表面由多透镜面51a的各透镜面51构成。
多个第2小透镜22a对应于第1多透镜阵列21的多个第1小透镜21a。第2多透镜阵列22与重叠光学系统33一起，使第1多透镜阵列21的各第1小透镜21a的像在各光调制装置4R、4G、4B各自的图像形成区域的附近成像。
第2多透镜阵列22具有设置于基材部52的透光层53和设置在透光层53上的防反射层54。在本实施方式中，第2多透镜阵列22具有与第1多透镜阵列21相同的结构。即，透光层53、防反射层54以及基材部52的厚度和材料等被设定为与第1多透镜阵列21的透光层43、防反射层44以及基材部42的厚度和材料等相同。在本实施方式中，透光层53的厚度小于基材部52的厚度，大于防反射层54的厚度。
基材部52具有与多透镜面51a不同的背面(第2面)51b。在本实施方式中，背面51b是平面。
在本实施方式中，第2多透镜阵列22以背面51b与第1多透镜阵列21的背面41b对置的方式，相对于第1多透镜阵列21配置。
透光层53设置于基材部52的多透镜面51a。防反射层44覆盖透光层53和基材部52的背面51b。防反射层54的热传导率大于透光层53的热传导率。
根据本实施方式的第2多透镜阵列22，与第1多透镜阵列21同样地，在基材部52产生的热经由透光层53高效地传递至防反射层44，因此散热性优异。
另外，根据本实施方式的光源装置2，由于在第1多透镜阵列21和第2多透镜阵列22的双方上设置透光层43、53，所以能够大幅提高积分光学系统31的冷却性能。由此，因为积分光学系统31的发热得到抑制，所以配置于积分光学系统31后级的偏振转换元件32、重叠光学系统33等其他光学部件的热劣化得到抑制。
(第1实施方式的效果)
本实施方式的第1多透镜阵列21是具有基材部42的多透镜阵列，该基材部42包含由多个透镜面41构成的多透镜面41a，该第1多透镜阵列21的特征在于，具有设置于基材部42的透光层43、和设置在透光层43上的防反射层44，防反射层44的热传导率大于透光层43的热传导率。
另外，本实施方式的第2多透镜阵列22是具有基材部52的多透镜阵列，该基材部52包含由多个透镜面51构成的多透镜面51a，该第2多透镜阵列22的特征在于，具有设置于基材部52的透光层53、和设置在透光层53上的防反射层54，防反射层54的热传导率大于透光层53的热传导率。
根据本实施方式的第1多透镜阵列21和第2多透镜阵列22，在基材部42、43产生的热经由透光层43、53分别高效地传递到热传导率高的防反射层44、55侧。由此，作为第1多透镜阵列21以及第2多透镜阵列22，可提供散热性优异的多透镜阵列。
在本实施方式中，透光层43和透光层53的厚度小于基材部42和基材部52的厚度，且大于防反射层44和防反射层54的厚度。
根据该结构，由于透光层43、53填埋在基材部42、53的表面形成的凹凸45，所以基材部42、53的表面粗糙度被抑制在20nm以下。由此，由于防反射层44、54和透光层43、53的接触面积增大，所以能够提高第1多透镜阵列21和第2多透镜阵列22的冷却效果。另外，由于透光层43和透光层53的厚度比基材部42和基材部52的厚度薄，所以能够抑制透光层43和透光层53的材料成本，能够更价廉地提高冷却效果。
实施方式的光源装置2具有光源20、和入射有从光源20射出的光的积分光学系统31，积分光学系统31具有第1多透镜阵列21和第2多透镜阵列22。
根据本实施方式的光源装置2，由于具有包含散热性优异的第1多透镜阵列21和第2多透镜阵列22的积分光学系统31，所以能够提供可靠性高的光源装置。
实施方式的投影仪1具有：上述光源装置2；根据图像信息对来自光源装置2的光进行调制的光调制装置4R、4G、4B；以及投射由光调制装置4R、4G、4B调制后的光的投射光学装置6。
根据本实施方式的投影仪1，由于具有包含散热性优异的积分光学系统31的光源装置2，所以能够提供提高了冷却性能的投影仪。
(第2实施方式)
接着，对第2实施方式的光源装置进行说明。本实施方式的光源装置与第1实施方式的光源装置2的不同之处为积分光学系统的结构。以下，以积分光学系统为主进行说明。另外，对与第1实施方式相同的部件标注相同的标号，并省略详细说明。
图5是表示本实施方式的积分光学系统131的主要部分结构的剖视图。如图5所示，本实施方式的积分光学系统131具有第1多透镜阵列21和第2多透镜阵列122。
第2多透镜阵列122具有：包含由多个透镜面51构成的多透镜面51a的基材部52；以及防反射层54。防反射层54覆盖基材部52的多透镜面51a和背面51b。即，本实施方式的第2多透镜阵列122不具有透光层，在基材部52的表面仅设置防反射层54。
本实施方式的积分光学系统131仅在第1多透镜阵列21的基材部42设置透光层43。
(第2实施方式的效果)
根据本实施方式的积分光学系统131，由于仅在第1多透镜阵列21具有透光层43，所以与第1实施方式的积分光学系统31相比，透光层的构成材料成为一半。并且，在使成本降低更优先的情况下、和与第1实施方式相比积分光学系统所要求的散热性能比较低的情况下，本实施方式的积分光学系统131成为有效的结构。
通常，在积分光学系统中，进行光学设计，使得对焦于一对光多透镜阵列中的位于光入射侧的多透镜阵列。因此，假设将位于光入射侧的多透镜阵列的表面粗糙度较大的积分光学系统用作投影仪用的光源装置时，则有可能在投射到屏幕上的影像中映入色不均或阴影等而使图像质量下降。
相对于此，根据本实施方式的积分光学系统131，由于在位于光入射侧的第1多透镜阵列21上设置透光层43，所以抑制了由上述那样的色不均或阴影等的映入而引起的图像质量下降。
(第3实施方式)
接着，对第3实施方式的光源装置进行说明。本实施方式的光源装置与第1实施方式的光源装置2的不同之处为积分光学系统的结构。以下，以积分光学系统为主进行说明。另外，对与第1实施方式相同的部件标注相同的标号，并省略详细说明。
图6是表示本实施方式的积分光学系统231的主要部分结构的剖视图。如图6所示，本实施方式的积分光学系统231具有第1多透镜阵列121和第2多透镜阵列22。
第1多透镜阵列121具有基材部42，该基材部42包含由多个透镜面41构成的多透镜面41a。在本实施方式的第1多透镜阵列121中，防反射层44覆盖基材部42的多透镜面41a和背面41b。即，本实施方式的第1多透镜阵列121不具有透光层，仅在基材部42的表面设置防反射层44。
本实施方式的第1多透镜阵列121通过化学强化处理提高了玻璃的机械强度。通过离子置换构成基材部42的玻璃材料中所含的Na成分和碱溶剂中所含的K成分来进行化学强化处理。
本实施方式的积分光学系统231仅在第2多透镜阵列22的基材部52设置透光层43。
(第3实施方式的效果)
根据本实施方式的积分光学系统231，由于仅在第2多透镜阵列22具有透光层53，所以与第1实施方式的积分光学系统31相比，透光层的构成材料成为一半。并且，在使成本降低更优先的情况下、和积分光学系统131所要求的散热性能比较低的情况下，本实施方式的积分光学系统231成为有效的结构。
在本实施方式的积分光学系统231中，对由于位于光入射侧而暴露于更高温的第1多透镜阵列121实施化学强化处理，由此能够提高第1多透镜阵列121的耐热性。另一方面，透光层有时也由不含Na的材料构成，不能对具有透光层的多透镜阵列进行化学强化处理。根据本实施方式的结构，位于暴露于高温的光入射侧的第1多透镜阵列121通过化学强化处理提高耐热性，对于配置在后级的第2多透镜阵列22，通过透光层53实现了散热性以及机械强度的提高。因此，根据本实施方式，由于并用化学强化处理和透光层，所以从积分光学系统的设计自由度的观点出发，能够提供有效的结构。
(第1变形例)
接着，对光源装置的第1变形例进行说明。本变形例是与第1实施方式的光源装置2相关的变形例。本变形例与第1实施方式的不同之处为积分光学系统的结构。以下，以积分光学系统为主进行说明。另外，对与第1实施方式相同的部件标注相同的标号，并省略详细说明。
图7是表示本变形例的积分光学系统331的主要部分结构的剖视图。如图7所示，在本变形例的积分光学系统331中，透光层43被设置为覆盖第1多透镜阵列21的两面。同样，透光层53被设置为覆盖第2多透镜阵列22的两面。
具体而言，透光层43包含第1透光层43a和第2透光层43b。第1透光层43a设置于基材部42的多透镜面41a。第2透光层43b设置于基材部42的背面41b。基材部42的背面41b由于被第2透光层43b覆盖而被平坦化，因此不需要进行无研磨加工等处理，从而实现了成本降低。
具体而言，透光层53包含第1透光层53a和第2透光层53b。第1透光层53a设置于基材部52的多透镜面51a。第2透光层53b设置于基材部52的背面51b。基材部52的背面51b由于被第2透光层53b覆盖而被平坦化，因此不需要进行无研磨加工等处理，从而实现了成本降低。
在第1多透镜阵列21中，防反射层44被设置在第1透光层43a和第2透光层43b上。防反射层44被设置成覆盖基材部42的多透镜面41a和背面41b。
在第2多透镜阵列22中，防反射层54设置在第1透光层53a和第2透光层53b上。防反射层54被设置成覆盖基材部52的多透镜面51a和背面51b。
在本变形例中，也可以使第1透光层43a的厚度与第2透光层43b的厚度不同。通过这样使覆盖基材部42的两面的第1透光层43a和第2透光层43b的厚度不同，能够控制从基材部42的散热方向。同样地，通过使覆盖基材部52的两面的第1透光层53a和第2透光层53b的厚度不同，能够控制从基材部52的散热方向。
在增大第1透光层43a和第2透光层43b中的一个的厚度的情况下，蓄积在基材部42中的热容易向厚度大的透光层侧散出。同样地，在增大第1透光层53a和第2透光层53b中的一个的厚度的情况下，蓄积在基材部52的热容易向厚度大的透光层侧散出。
即，在投影仪中，例如在通过从冷却系统供给的冷却风对第1多透镜阵列21和第2多透镜阵列22进行空气冷却的情况下，如果增大被供给冷却风的一侧的透光层的厚度，则冷却系统的冷却效果进一步提高。因此，能够增加投影仪的冷却系统的设计自由度。
(第2变形例)
接着，对光源装置的第2变形例进行说明。本变形例是与第2实施方式的光源装置2相关的变形例。本变形例与第2实施方式的不同之处为积分光学系统的结构。以下，以积分光学系统为主进行说明。另外，对与第2实施方式相同的部件标注相同的标号，并省略详细说明。
图8是表示本变形例的积分光学系统431的主要部分结构的剖视图。如图8所示，本变形例的积分光学系统431具有第1多透镜阵列21和第2多透镜阵列122。在本变形例的积分光学系统431中，透光层43被设置为覆盖第1多透镜阵列21的两面。
根据本变形例的积分光学系统431，由于仅第1多透镜阵列21的两面被透光层43覆盖，所以与第1变形例的结构相比，透光层的构成材料成为一半。因此，在使成本降低更优先的情况下、和与第1变形例相比积分光学系统所要求的散热性能比较低的情况下，本变形例成为有效的结构。
(第3变形例)
接着，对光源装置的第3变形例进行说明。本变形例是与第3实施方式的光源装置2相关的变形例。本变形例与第3实施方式的不同之处为积分光学系统的结构。以下，以积分光学系统为主进行说明。另外，对与第3实施方式相同的部件标注相同的标号，并省略详细说明。
图9是表示本变形例的积分光学系统531的主要部分结构的剖视图。如图9所示，本变形例的积分光学系统531具有第1多透镜阵列121和第2多透镜阵列22。在本变形例的积分光学系统531中，透光层53被设置为覆盖第2多透镜阵列22的两面。
根据本变形例的积分光学系统531，由于仅第2多透镜阵列22的两面被透光层53覆盖，所以与第1变形例的结构相比，透光层的构成材料成为一半。因此，在使成本降低更优先的情况下、和与第1变形例相比积分光学系统所要求的散热性能比较低的情况下，本变形例成为有效的结构。
(第4实施方式)
接着，对第4实施方式的光源装置进行说明。本实施方式的光源装置与第1实施方式的光源装置2的不同之处为积分光学系统的结构。以下，以积分光学系统为主进行说明。另外，对与第1实施方式相同的部件标注相同的标号，并省略详细说明。
图10是表示本实施方式的积分光学系统631的主要部分结构的剖视图。如图10所示，本实施方式的积分光学系统631由1片多透镜阵列60构成。
本实施方式的多透镜阵列60具有基材部62，该基材部62包含由多个第1透镜面61构成的第1多透镜面61a。具体而言，多透镜阵列60具有设置在一面侧的多个第1小透镜62a。第1小透镜62a的各表面由第1多透镜面61a的各第1透镜面61构成。
基部62具有与第1多透镜面61a不同的第2多透镜面(第2面)63a。在本实施方式中，第2多透镜面63a设置在基部62的与第1多透镜面61a的相反侧。第2多透镜面63a由多个第2透镜面63构成。具体而言，多透镜阵列60具有设置在多个第1小透镜62a的相反侧的多个第2小透镜62b。第2小透镜62b的各表面由第2多透镜面63a的各第2透镜面63构成。
即，本实施方式的多透镜阵列60具有设置在基材部62的两面的第1多透镜面61a和第2多透镜面63a。
多透镜阵列60具有设置于基材部62的透光层43和设置在透光层43上的防反射层44。在本实施方式中，透光层43设置于基材部62的第1多透镜面61a和第2多透镜面63a。防反射层44隔着透光层43覆盖第1多透镜面61a和第2多透镜面63a。
构成本实施方式的多透镜阵列60的基材部62也与其他实施方式同样，通过转印模具形状的成型方式来制造。因此，成为模具表面上的微小凹凸也被转印到第1多透镜面61a和第2多透镜面63a的状态。
(第4实施方式的效果)
本实施方式的多透镜阵列60具有：基材部62，其设置有第1多透镜面61a和第2多透镜面63a；透光层43，其设置于基材部62；以及防反射层44，其设置在透光层43上，防反射层44的热传导率大于透光层43的热传导率。
根据本实施方式的多透镜阵列60，在基材部62产生的热经由透光层43高效地传递到热传导率高的防反射层44侧。由此，提供在两面设置多个透镜、且散热性优异的多透镜阵列60。
并且，根据本实施方式的积分光学系统631，因为由1片多透镜阵列60构成，所以通过减少部件数来实现了轻量和小型化。并且，在具有本实施方式的积分光学系统631的光源装置和投影仪中也实现了轻量和小型化。
(第5实施方式)
接着，对第5实施方式的光源装置进行说明。本实施方式的光源装置与第1实施方式的光源装置2的不同之处为积分光学系统的结构。以下，以积分光学系统为主进行说明。另外，对与第1实施方式相同的部件标注相同的标号，并省略详细说明。
图11是表示本实施方式的积分光学系统731的主要部分结构的剖视图。如图11所示，本实施方式的积分光学系统731由1片多透镜阵列160构成。
本实施方式的多透镜阵列160具有基材部62、透光层43和防反射层44。本实施方式的积分光学系统731仅在基材部62中的第1多透镜面61a设置透光层43。
(第5实施方式的效果)
根据本实施方式的积分光学系统731，由于仅在第1多透镜面61a具有透光层43，所以与第4实施方式的积分光学系统631相比，透光层的构成材料成为一半。并且，在使成本降低更优先的情况下、和与第4实施方式相比积分光学系统所要求的散热性能比较低的情况下，本实施方式的积分光学系统731成为有效的结构。
(第6实施方式)
接着，对第6实施方式的光源装置进行说明。本实施方式的光源装置与第1实施方式的光源装置2的不同之处为积分光学系统的结构。以下，以积分光学系统为主进行说明。另外，对与第1实施方式相同的部件标注相同的标号，并省略详细说明。
图12是表示本实施方式的积分光学系统831的主要部分结构的剖视图。如图12所示，本实施方式的积分光学系统831由1片多透镜阵列161构成。
本实施方式的多透镜阵列161具有基材部62、透光层43和防反射层44。本实施方式的积分光学系统831仅在基材部62中的第2多透镜面63a设置透光层43。
(第6实施方式的效果)
根据本实施方式的积分光学系统831，由于仅在第2多透镜面63a具有透光层43，所以与第4实施方式的积分光学系统631相比，透光层的构成材料成为一半。并且，在使成本降低更优先的情况下、和与第4实施方式相比积分光学系统所要求的散热性能比较低的情况下，本实施方式的积分光学系统831成为有效的结构。
另外，本发明的技术范围并不限于上述实施方式，在不脱离本发明主旨的范围内能够施加各种变更。
例如，在上述实施方式和变形例中，透光层可以被设置成覆盖到多透镜阵列的侧面。图13是示出了透光层覆盖多透镜阵列的侧面的结构例的图。。图13是表示在第1变形例的积分光学系统中透光层覆盖至多透镜阵列的侧面的结构的图。
在图13所示的积分光学系统331中，透光层43被设置成覆盖第1多透镜阵列21的两面和侧面23，透光层53被设置成覆盖第2多透镜阵列22的两面和侧面24。另外，设置在透光层43上的防反射层44被设置成覆盖第1多透镜阵列21的两面和侧面23，设置在透光层53上的防反射层54被设置成覆盖第2多透镜阵列22的两面和侧面24。
这样，通过将透光层43、53设置成覆盖到多透镜阵列21、22的侧面23、24，多透镜阵列21、22的边缘部被透光层43、53覆盖。因此，由于边缘部的锐利部分变得光滑，所以不需要倒角工序。其结果，能够得到由工序削减带来的低成本化、组装作业等中的作业安全性提高等效果。
另外，在采用第1多透镜阵列21和第2多透镜阵列22接近配置的结构的情况下，第1多透镜阵列21和第2多透镜阵列22之间的间隙变小。在该结构中，例如，在对第1多透镜阵列21和第2多透镜阵列22进行空气冷却的情况下，如果向透镜阵列21、22的外侧供给冷却风，则冷却风碰到覆盖多透镜阵列21、22的侧面23、24的透光层43、53，由此能够提高冷却效果。
除此以外，关于光源装置和投影仪的各结构要素的形状、数量、配置、材料等的具体记载，并不限于上述实施方式，可以适当进行变更。在上述实施方式中，示出了将本发明的光源装置搭载于使用了液晶光阀的投影仪的例子，但不限于此。也可以将本发明的光源装置应用于使用了数字微镜器件来作为光调制装置的投影仪。并且，投影仪可以不具有多个光调制装置，也可以仅具有1个光调制装置。
在上述实施方式中示出了将本发明的光源装置应用于投影仪的例子，但不限于此。本发明的光源装置也可以应用于照明器具、汽车的前照灯等。
本发明一个方式的多透镜阵列也可以具有以下的结构。
本发明一个方式的多透镜阵列具有：基材部；第1多透镜面，其设置于基材部，包含多个第1透镜面；透光层，其设置于基材部；以及防反射层，其设置在透光层上，防反射层的热传导率大于透光层的热传导率。
在本发明一个方式的多透镜阵列中，也可以是，透光层的厚度小于基材部的厚度、且大于防反射层的厚度。
在本发明一个方式的多透镜阵列中，也可以是，基材部具有与第1多透镜面不同的第2面，透光层包含第1透光层和第2透光层，第1透光层设置于第1多透镜面，第2透光层设置于第2面。
在本发明一个方式的多透镜阵列中，也可以是，第1透光层的厚度与第2透光层的厚度不同。
在本发明一个方式的多透镜阵列中，也可以是，第2面是平面。
在本发明一个方式的多透镜阵列中，也可以是，第2面是由多个第2透镜面构成的第2多透镜面。
本发明一个方式的光源装置也可以具有以下的结构。
本发明一个方式的光源装置可以具有：光源；以及积分光学系统，从光源射出的光入射到该积分光学系统，积分光学系统包含第1多透镜阵列和第2多透镜阵列，第1多透镜阵列和第2多透镜阵列中的至少一方由本发明一个方式的多透镜阵列构成。
本发明一个方式的光源装置可以具有：光源；以及积分光学系统，从光源射出的光入射到该积分光学系统，积分光学系统由本发明一个方式的多透镜阵列构成。
本发明一个方式的投影仪也可以具有以下的结构。
本发明一个方式的投影仪具有：本发明一个方式的光源装置；光调制装置，其根据图像信息对来自光源装置的光进行调制；以及投射光学装置，其投射由所述光调制装置调制后的光。

Claims (9)

1.一种多透镜阵列，其特征在于，具有：
基材部；
第1多透镜面，其设置于所述基材部，包含多个第1透镜面；
透光层，其设置于所述基材部；以及
防反射层，其设置在所述透光层上，
所述防反射层的热传导率大于所述透光层的热传导率。
2.根据权利要求1所述的多透镜阵列，其特征在于，
所述透光层的厚度小于所述基材部的厚度、且大于所述防反射层的厚度。
3.根据权利要求1或2所述的多透镜阵列，其特征在于，
所述基材部具有与所述第1多透镜面不同的第2面，
所述透光层包含第1透光层和第2透光层，
所述第1透光层设置于所述第1多透镜面，
所述第2透光层设置于所述第2面。
4.根据权利要求3所述的多透镜阵列，其特征在于，
所述第1透光层的厚度与所述第2透光层的厚度不同。
5.根据权利要求3所述的多透镜阵列，其特征在于，
所述第2面是平面。
6.根据权利要求3所述的多透镜阵列，其特征在于，
所述第2面是包含多个第2透镜面的第2多透镜面。
7.一种光源装置，其特征在于，具有：
光源；以及
积分光学系统，从所述光源射出的光入射到该积分光学系统，
所述积分光学系统包含第1多透镜阵列和第2多透镜阵列，
所述第1多透镜阵列和所述第2多透镜阵列中的至少一方由权利要求1至5中的任意一项所述的多透镜阵列构成。
8.一种光源装置，其特征在于，具有：
光源；以及
积分光学系统，从所述光源射出的光入射到该积分光学系统，
所述积分光学系统由权利要求6所述的多透镜阵列构成。
9.一种投影仪，其特征在于，具有：
权利要求7或8所述的光源装置；
光调制装置，其根据图像信息对来自所述光源装置的光进行调制；以及
投射光学装置，其投射由所述光调制装置调制后的光。
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