CN1924432A - 照明装置和投射式映像显示装置 - Google Patents
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Abstract
提供在各色照明装置中使用指向性不同的固体光源,在各色照明装置中,在照度分布、分散角分布、分散角面内分布中减轻产生不同的情形,在使用它的投射式映像显示装置中,防止颜色不均匀的多色照明装置和投射式映像显示装置。投射式映像显示装置(4A)具有3个照明装置(51R-1、51G、51B)。各照明装置(51)具有LED(11)、锥型棒积分器(12)、长方体形状的棒积分器(13)。照明装置(51R-1)出射红光,照明装置(51G)出射绿光,照明装置(51B)出射蓝光。照明装置(51R-1)具有菲涅耳透镜(14)。照明装置(51G、51B)不具有菲涅耳透镜(14)。
Description
技术领域
本发明涉及照明装置和投射式映像显示装置。
背景技术
投影用光源因为分散角低的光在光学系统中光利用效率高,所以使用提高LED(发光二极管)的指向性的装置时有利。因此,使用模制透镜或光刻结晶等,改善指向性(参照专利文献1)。
[专利文献1]特开2005-149943号公报
可是,在以往的光学系统中,难以均匀提高各色LED的指向性。例如如图14(a)、(b)所示,红色LED与绿色LED或蓝色LED相比,在-30°~-60°的分散角范围以及30°~60°的分散角范围中,光强度高(例如参照特开2000-25326号公报)。把指向性不同的LED作为光源,通过同一照明系统把出射光向显示面板引导时,在各色中,照度分布(照明面内的亮度的偏移)、分散角分布(图14(a)、(b)所示的分布状态)、分散角面内分布(在照射面内的各处的分散角分布)产生不同,所以在屏幕上产生颜色不均匀。
发明内容
本发明是鉴于所述事情而提出的,其目的在于,在各色照明装置中使用指向性不同的固体光源,在各色照明装置中,在照度分布、分散角分布、分散角面内分布的至少一个中减轻产生不同的情形,在使用它的投射式映像显示装置中,防止颜色不均匀。
本发明的照明装置为了解决所述的课题,是一种多色光照明装置,为了使用多个不同颜色光而包括多个照明装置,该照明装置具有出射颜色光的固体光源、把来自各固体光源的颜色光向照明对象物引导的导光部件,其特征在于:为了向所述照明对象物引导的各色光的照度分布、分散角分布、分散角面内分布中的至少一个在各照明装置之间近似,使一个照明装置或几个照明装置的光学特性与其它照明装置的光学特性不同(以下,在该项目中称作第1结构)。
如果是所述的结构,使一个照明装置或几个照明装置的光学特性与其它照明装置的光学特性不同,以便向所述照明对象物引导的各色光的照度分布、分散角分布、分散角面内分布中的至少一个在各照明装置之间近似,所以一边在各色照明装置中使用指向性不同的固体光源,一边在各色照明装置中,在照度分布、分散角分布、分散角面内分布的至少一个中能减轻产生不同。
在所述第1结构中,与其它照明装置不同的照明装置在所述固体光源和所述导光部件的光入射面之间具有降低从所述固体光源出射的光的分散角的透镜部件(以下,在该项目中称作第2结构)。在所述结构中,所述透镜部件从所述导光部件的光入射面离开而被配置,并且从所述光入射面到所述透镜部件的配置位置,设置覆盖它们的周围的筒状镜部件(以下,在该项目中称作第3结构)。
在所述第1结构~第3结构中的任意一个多色照明装置中,各照明装置具有光出射面比光入射面大的锥型棒积分器作为所述导光部件,与其它照明装置不同的照明装置包含具有比其他照明装置的棒积分器的光入射面小的光入射面的棒积分器。在有关的结构中,可在各锥型的棒积分器光出射面一侧设置长方体形状的棒积分器。
在所述第1结构~第3结构中的任意一个多色照明装置中,各照明装置具有光出射面比光入射面大的锥型棒积分器作为所述导光部件,与其它照明装置不同的照明装置中,棒积分器具有比其他棒积分器的倾斜反射面还凸的曲面反射区。在有关的结构中,可在各锥型的棒积分器的光出射面一侧设置长方体形状的棒积分器。
在所述第1结构~第3结构中的任意一个多色照明装置中,与其它照明装置不同的照明装置中,所述导光部件具有完成聚光作用的透镜形状部分,或者具有与其他导光部件具有的透镜形状部分不同曲率的透镜形状部分。在有关的结构中,各导光部件由光出射面比光入射面大的锥型的棒积分器和设置在该光出射面一侧的长方体形状的棒积分器构成,可在所述长方体形状的棒积分器的光入射端或光出射端或所述锥型的棒积分器的光出射端具有所述透镜形状部分。
在所述第1结构~第3结构中的任意一个多色照明装置中,各照明装置具有由透明体构成的棒积分器作为所述导光部件,与其它照明装置不同的照明装置包括具有比其他照明装置的棒积分器的折射率还小的折射率的棒积分器。在有关的结构中,各棒积分器是光出射面比光入射面大的锥型的棒积分器,在该光出射面一侧设置长方体形状的棒积分器。
在所述第1结构~第3结构中的任意一个多色照明装置中,各照明装置具有光出射面比光入射面大的锥型的棒积分器和设置在光出射面一侧的长方体形状的棒积分器作为所述导光部件,与其它照明装置不同的照明装置的长方体形状的棒积分器的长度可与其它照明装置的长方体形状的棒积分器的长度不同。
在上述的多色光照明装置中,在具有长方体形状的棒积分器的结构中,与其它照明装置不同的照明装置的长方体形状的棒积分器的长度可与其它照明装置的长方体形状的棒积分器的长度不同。
在这些结构的多色照明装置中,可以具有红光用的照明装置、绿光用的照明装置和蓝光用的照明装置。在有关的结构中,红光用的照明装置的光学特性与绿光用的照明装置以及蓝光用的照明装置的光学特性不同。
此外,本发明的多色照明装置具有出射颜色光的固体光源、根据波长依存性把来自各固体光源的颜色光向特定方向移动的光学元件、作为把从光学元件出射的光向照明对象物引导的导光部件的锥型的棒积分器,其特征在于:在所述锥型的棒积分器形成对于特定的颜色光,作为二向色镜起作用的锥形状筒面,所述锥形状筒面的入口比所述锥型的棒积分器的光入射面还小,从而向所述照明对象物引导的各色光的分散角分布在各色光中近似(以下,在该项目中,称作第4结构)。在所述第4结构中,可在所述所述锥型的棒积分器的光出射面一侧设置长方体形状的棒积分器。此外,在该结构中,可在所述长方体形状的棒积分器上形成成为所述锥型筒面的延长区的延长锥型筒面。此外,在这些结构中,可具有:红光用的固体光源、绿光用的固体光源和蓝光用的固体光源(以下,在该项目中,称作第2三色结构)。在所述第2三色结构中,所述锥型筒面可反射红光,透过其他颜色光。
此外,本发明的多色光照明装置具有出射颜色光的固体光源、根据波长依存性把来自各固体光源的颜色光向特定方向引导的光学元件、作为把从光学元件出射的光向照明对象物引导的导光部件,其特征在于:在所述导光部件的光入射一侧或光出射一侧配置对特定的颜色光产生低分散角化的波长选择性的衍射元件,以便向所述照明对象物引导的各色光的分散角分布在各色光中近似(以下,在该项目中,称作第5结构)。在第5结构中,在所述锥型的棒积分器光出射面一侧设置长方体形状的棒积分器。在这些结构中,可具有:红光用的固体光源、绿光用的固体光源和蓝光用的固体光源(以下,在该项目中,称作第3三色结构)。在所述第3三色结构中,所述衍射元件使红光低分散角化。
此外,本发明的投射式映像显示装置的特征在于,包括:第1三色结构或从属于第1三色结构的多色照明装置;分别把各色光调制的光阀;把经过光阀的调制光向特定方向引导,生成彩色映像光的光学元件;把所述彩色映像光投射的投射部件。
此外,本发明的投射式映像显示装置的特征在于,包括:第2三色结构或第3三色结构或从属于它们的结构的多色照明装置;设置在所述导光部件的光出射一侧的单一光阀;对由所述单一光阀取得的彩色映像光进行投射的投射部件。在有关的结构中,以分时把各色光出射,并且按照所述分时的定时由各色映像信号驱动所述光阀。或者始终出射各色光,并且所述光阀具有滤色器。
根据本发明,一边在各色照明装置中使用指向性不同的固体光源,一边在各色照明装置中,在照度分布、分散角分布、分散角面内分布的至少一个中能减轻产生不同,在使用它的投射式映像显示装置中,能防止产生颜色不均匀。
附图说明
下面简要说明附图。
图1是表示本发明实施例的多色照明装置和投射式映像显示装置的光学系统的说明图。
图2是表示图1的多色照明装置的图,图2(a)表示不具有菲涅耳透镜的绿色用的照明装置和蓝色用的照明装置的一部分,图2(b)表示菲涅耳透镜的作用,图2(c)是表示红色用的照明装置的放大图。
图3是表示本发明其他实施例的多色照明装置的图,图3(a)是表示红色用的照明装置的说明图,图3(b)是表示绿色用的照明装置和蓝色用的照明装置的说明图。
图4(a)是表示本发明其他实施例的多色照明装置和投射式映像显示装置的光学系统的说明图,图4(b)是表示红色用的照明装置的一部分的扩大图。
图5(a)是表示本发明其他实施例的多色照明装置和投射式映像显示装置的光学系统的说明图,图5(b)是表示红色用的照明装置的一部分的扩大图。
图6是表示本发明其他实施例的多色照明装置的图,图6(a)是表示绿色用的照明装置和蓝色用的照明装置的说明图,图6(b)是表示红色用的照明装置的说明图。
图7(a)、(b)是说明折射率的不同引起的折射角的不同的说明图。
图8是表示表示本发明其他实施例的多色照明装置的图,图8(a)是表示红色用的照明装置的说明图,图8(b)、(c)是表示绿色用的照明装置和蓝色用的照明装置的说明图。
图9是表示本发明其他实施例的多色照明装置和投射式映像显示装置的说明图,
图10是表示图9的投射式映像显示装置中的照明装置的棒积分器的说明图。
图11是表示图9的投射式映像显示装置的变形例的说明图。
图12是表示本发明其他实施例的多色照明装置和投射式映像显示装置的说明图。
图13是表示本发明其他实施例的图,图13(a)、(b)是表示偏振变换装置的应用例的说明图。
图14(a)是表示红色LED的分散角分布的曲线图,图14(b)是表示绿色LED以及蓝色LED的分散角分布的曲线图。
图中:
1-液晶显示面板;2-交叉二向棱镜;3-投射透镜;4-投射式映像显示装置;11-LED;12-锥型棒积分器;13-长方体形状的棒积分器;51-照明装置。
具体实施方式
下面,参照图1~图13,说明本发明实施例。须指出的是,在以下的实施例中,是鉴于由于红色LED、蓝色LED以及绿色LED的材料的不同(红:AlInGaP,蓝和绿:InGaN),难以同时提高LED出射光的取出效率和指向性,难以提高指向性的事实而表示的例子(即与其他照明装置不同的照明装置作为红光用照明装置)。当然,在红光以外的颜色光中,有时与其它颜色光相比,难以提高指向性,所以使出射这样的红光以外的颜色光的照明装置作为与其它照明装置不同的照明装置。
(实施例1)
图1是表示投射式映像显示装置4A的光学系统的图。该投射式映像显示装置4A具有3个照明装置51R-1、51G、51B。各照明装置51具有LED(发光二极管)11、锥型棒积分器12、长方体形状的棒积分器13。
LED11由LED芯片11a和热沉(散热板)11b构成。照明装置51R-1的LED芯片11a出射红色光,照明装置51G的LED芯片11a出射绿色光,照明装置51B的LED芯片11a出射蓝色光。
从各照明装置51出射的各色光透过各色用的液晶显示面板1R、1G、1B,从而生成各色映像光。然后,各色映像光由交叉二向棱镜2(也可以是交叉二向色镜)合成,成为彩色映像光。该彩色映像光由投射透镜3投射。
这里,照明装置51R-1在锥型棒积分器12的光入射一侧具有内表面为镜面的筒构件(镜粘贴棒)15和菲涅耳透镜14。筒构件15在从菲涅耳透镜14的周围到所述锥型棒积分器12的光入射面一侧的范围存在。照明装置51G、51B可以不设置菲涅耳透镜14或筒构件15。
图2(c)是照明装置51R-1(省略长方体形状的棒积分器13)的放大图。此外,图2(a)表示不具有菲涅耳透镜时的LED(绿光LED11和蓝光LED11)的光的扩散(分散)的样子,图2(b)表示具有菲涅耳透镜14时的LED(红光LED11)的光的分散角减少的样子。以高分散角(α°)出射的光通过菲涅耳透镜14,从而变换为低分散角(β°)的光。当然,对菲涅耳透镜14的有效面以外入射的光无法有效利用,所以光利用率有可能下降,但是向锥型棒积分器12入射的光中的有效成分的指向性与其他波长区(绿色、蓝色)变为大致均一,所以能降低颜色不均匀。此外,如图所示,可以用所述筒构件15包围菲涅耳透镜14,这时,光利用率提高。此外,菲涅耳透镜14的波带板可以与LED11的形状一致而加工成椭圆形。此外,并不局限于菲涅耳透镜14,可以使用能取得分散角的减小效果的凹凸透镜等。
须指出的是,也能采用省略长方体形状的棒积分器13的结构。锥型棒积分器12和长方体形状的棒积分器13并不局限于由玻璃等透明体构成的棒积分器,可以使用内表面为镜面的中空构造的棒积分器。可以使菲涅耳透镜14接近锥型棒积分器12的光入射面,省略筒构件15。
(实施例2)
图3(a)是表示照明装置51R-2的一部分的放大图(省略棒积分器13)。图3(b)是表示照明装置51R、51G的一部分的放大图(省略棒积分器13)。作为投射式映像显示装置的全体结构与投射式映像显示装置4A同样。锥型棒积分器12的光出射面的形状例如与液晶显示面板1的纵横比相同或大致相同(在图中,横向宽度表示为c)。锥型棒积分器12A的光入射面的形状也能与液晶显示面板1的纵横比相同或大致相同。
这里,如果设照明装置51G、51B的锥型棒积分器12的光入射面的横向宽度为b,照明装置51R-2的锥型棒积分器12A的光入射面的横向宽度为a,则a<b的关系成立。各锥型棒积分器12A的光入射面的横向宽度相同。而且,红光用的LED11’(R)的发光面积比其他颜色光用的LED11小。锥型棒积分器12A对于红色光源的出射端面积和入射端面积的比比锥型棒积分器12对于绿色光源的出射端面积和入射端面积的比大,所以能促进把高分散角的光变换为低分散角的光。据此,锥型棒的指向性与其他波长区(绿色、蓝色)变为大致均一,所以能降低颜色不均匀。须指出的是,也能采用省略长方体形状的棒积分器13的结构。锥型棒积分器12、12A以及长方体形状的棒积分器13并不局限于由玻璃等透明体构成的棒积分器,可以使用内表面为镜面的中空构造。
<实施例3>
图4(a)是表示投射式映像显示装置4B的说明图。作为投射式映像显示装置4B的全体的结构与投射式映像显示装置4A同样。图4(b)是表示照明装置51R-3以及曲面效果带来的低分散角化效果的说明图。照明装置51R-3的锥型棒积分器12B具有比其他锥型棒积分器12的倾斜反射面凸的曲面反射区。该曲面反射区的曲面的接线越接近光入射面,则越对锥型棒积分器12B的光轴呈较大的角度,离光入射面越远越对所述光轴呈较小的角度。在接近所述光入射面的一侧的曲面接收凸14(a)所示的-30°~-60°的分散角范围及30°~60°的分散角范围的光,并将该光变换为尽量与所述光轴平行的光。通过具有这样的曲面反射区的锥型棒积分器12B,特化(分)为LED出射光的低分散角成分及高分散角成分,能进行低分散角化,得到与其他波长区(绿色、蓝色)相同的低分散角分布。由此,锥型棒出射光有效成分的指向性与其他波长区(绿色、蓝色)大致均匀,可以降低颜色不均。此外,也可以采用省略长方体形状棒积分器13的构成。锥型棒积分器12、12B及长方体形状棒积分器13并不局限于由玻璃等构成的透明体的棒积分器,也可以使用内表面为镜面的中空构造。
<实施例4>
图5(a)是表示投射式映像显示装置4C的说明图。作为投射式映像显示装置4C的全体的结构与投射式映像显示装置4A同样。图5(b)是表示照明装置51R-4以及透镜效果带来的低分散角化效果的说明图。照明装置51R-4的长方体形状的棒积分器13A的光出射一端具有凸透镜形状。通过凸透镜形状,棒积分器出射端的高分散角的光变换为低分散角的光,所以锥型棒的出射光有效成分的指向性与其他波长区(绿色、蓝色)大致变为均一,所以能降低颜色不均匀。须指出的是,可以省略长方体形状的棒积分器13A,在锥型棒积分器12的光出射面形成实现聚光作用的透镜形状。此外,如图5(c)所示,可以在锥型棒积分器的光出射面形成透镜形状,在光出射一侧设置长方体形状的棒积分器。此外,如图5(d)所示,可以在长方体形状的棒积分器的光入射一侧形成透镜形状。此外,在红光用以外的棒积分器中,可以具有透镜形状。而且,通过使对于红光的透镜形状的曲率比对于其他颜色光的透镜形状的曲率小,能把棒积分器出射端的高分散角的光变换为低分散角的光,所以锥型棒的出射光有效成分的指向性与其他波长区(绿色、蓝色)大致变为均一,所以能降低颜色不均匀。此外,透镜形状并不局限于凸透镜形状,可以是菲涅耳透镜形状。须指出的是,锥型棒积分器12并不局限于由玻璃等透明体构成的棒积分器,可以使用内表面为镜面的中空构造。
(实施例5)
图6(a)是表示照明装置51R、51G的一部分的放大图(省略长方体形状的棒积分器13),图6(b)是表示照明装置51R-5的一部分的放大图(省略长方体形状的棒积分器13)。作为投射式映像显示装置的全体结构与投射式映像显示装置4A同样。在本实施例中,在出射指向性不同的波长区的光(红光)的照明装置51R-5中,具有使用低折射率媒体的玻璃的锥型棒积分器12。如果设锥型棒积分器12的折射率为n1,锥型棒积分器12C的折射率为n2,则n2<n1成立。图7(a)、(b)表示具有低折射率媒体引起的效果(须指出的是,n0<n2<n1)。如图7(a)、(b)所示,对折射率低的媒质入射的光比对折射率高的媒质入射的光,其折射角小。因此,能在锥型棒积分器12内增加高分散角的光的反射次数,所以能促进从高分散角的光向低分散角的光的变换。据此,锥型棒积分器有效光成分的指向性与其他波长区(绿色、蓝色)变为大致均一,所以能降低颜色不均匀。须指出的是,也能采用省略长方体形状的棒积分器13的结构。此外,长方体形状的棒积分器并不局限于由玻璃等透明体构成的棒积分器,可以使用内表面为镜面的中空构造。
<实施例6>
图8(a)是表示照明装置51R-6的放大图,图8(b)是表示照明装置51G的放大图,图8(c)是表示照明装置51B的放大图。作为投射式映像显示装置的全体的结构与投射式映像显示装置4A同样。在本实施例中,从LED出射指向性不同的波长区的光(红光)的照明装置51R-6的长方体形状的棒积分器13B比其他照明装置的长方体形状的棒积分器13短。在照明装置51R-6中通过长方体形状的棒积分器13B,取得与其它波长区(绿色、蓝色)同等的照度分布和分散角面内分布。须指出的是,在使用与其他长度不同(短或长)的长方体形状的棒积分器13的结构中,通过像实施例1那样,使用菲涅耳透镜14,或像实施例2那样,采用锥型棒积分器12A,或像实施例3那样,采用锥型棒积分器12B,或像实施例4那样,使长方体形状的棒积分器13A的光出射端具有透镜形状,这些时候,分散角分布能与其它波长区(绿色、蓝色)同等变换。
<实施例7>
图9是表示投射式映像显示装置4D的光学系统的图。该投射式映像显示装置4D具有:根据波长依存性,把来自出射各色光的LED30R、30G、30B的颜色光向特定方向引导的交叉二向棱镜(可以是交叉二向色镜,可以是用此外的构造把各色光向特定方向引导的光学元件)31。在交叉二向棱镜31的光出射一侧配置锥型棒积分器33A。此外,在锥型棒积分器33A的光出射一侧配置长方体形状的棒积分器34。从长方体形状的棒积分器34出射的光由透镜35向反射型的显示面板36引导。在用反射型的显示面板36反射而取得的映像光由投射透镜37投射。
这样的结构的投射式映像显示装置4D以分时出射各色光(红光、绿光、蓝光),并且按照所述分时的定时用各色映像信号驱动所述显示面板36。或者,可以使用始终出射各色光(红光、绿光、蓝光),并且具有作为所述显示面板36的滤色器的装置。当然,可以不是反射型的显示面板36,而使用透过型的显示面板。
锥型棒积分器33A如图10A所示,具有对于红光,作为二向色镜面起作用的锥型筒面33Aa。该锥型筒面33Aa的入口形成为比锥型棒积分器33A的光入射面小,锥型筒面33Aa的倾斜面(红光反射面)比锥型棒积分器33A的倾斜面(其他颜色光反射面)的倾斜还陡。据此,能取得与使用只有红光的入射端面积小(倾斜角陡)的锥型棒时相同的效果,所以与其它波长区(绿色、蓝色)相比,更能促进低分散角化,锥型棒出射光有效成分的指向性与其他波长区(绿色、蓝色)变为大致均一,能降低颜色不均匀。
在截面梯形的玻璃体的周围面形成反射红光,透过其他颜色光的二向色膜(电介质多层膜),插入具有与所述玻璃体对应的空洞部的角筒状玻璃体内,从而取得锥型棒积分器33A。或者,锥型棒积分器33A也可以作为在具有所述空洞部的角筒状玻璃体的内表面形成二向色膜(电介质多层膜)的空洞构件。
图11是表示锥型棒积分器33B和长方体形状的棒积分器34A的说明图。锥型棒积分器33B具有:对红光,作为二向色镜面起作用的锥型筒面33Ba。该锥型筒面33Ba的入口比锥型棒积分器33B的光入射面小。而且,在长方体形状的棒积分器34A上,以把所述锥型筒面33Ba延长的形态形成锥型筒面33Aa。
<实施例8>
图12是表示投射式映像显示装置4E的光学系统的图。该投射式映像显示装置4E具有与投射式映像显示装置4D同样的结构,但是具有通常的锥型棒积分器33,并且在交叉二向棱镜31的光出射一侧和锥型棒积分器33的光入射面之间设置对红光产生低分散角化的波长选择性的衍射元件32,通过衍射元件32,使各色光的分散角分布近似。即投射式映像显示装置4E设置对红光产生低分散角化的衍射元件32,所以只有红光低分散角化,锥型棒出射光有效成分的指向性与其他波长区(绿色、蓝色)变为大致均一,能降低颜色不均匀。须指出的是,可以不是锥型棒积分器33,而是长方体形状的棒积分器。可以是没有长方体形状的棒积分器34的结构。锥型棒积分器33和长方体形状的棒积分器34可以不是玻璃等透明体,可以是中空的构造。须指出的是,作为波长选择性的衍射元件,已知有特开2002-350625号公报中描述的衍射元件。
在以上说明的多色光照明装置和投射式映像显示装置中,如图13(a)、(b)所示,可以设置偏振光变换装置40或偏振光变换装置41。偏振光变换装置40把从侧面入射的光变为S偏振光。该偏振光变换装置40具有排列两个偏振分光镜的构造、或排列一个偏振分光镜和反射来自该偏振分光镜的光的反射构件的构造。而且,在一个偏振分光镜的光出射一侧或所述反射构件的光出射一侧的任意一方设置相位差板(1/2λ板),通过把一方的偏振光变换为另一方的偏振光,使偏振光方向一致。当然,也能变换为P偏振光。须指出的是,可以采用在两个偏振分光镜之间或一个偏振分光镜和反射构件之间配置相位差板的构造。此外,偏振光变换装置41在与棒积分器12的光出射面相对的位置,具有V字形的电介质多层膜(偏振光分离膜)。由电介质多层膜的一方的面反射的S偏振光由相邻的反射面(或电介质多层膜)反射,同样由介质多层膜的另一方的面反射的S偏振光由相邻的反射面(或电介质多层膜)反射。透过介质多层膜的P偏振光由相位差板(1/2λ板)变换为S偏振光。当然,也能把光变换为P偏振光。
Claims (28)
1.一种多色光照明装置,为了使用多个不同的颜色光而包括多个照明装置,该照明装置具有出射颜色光的固体光源、将来自各固体光源的颜色光向照明对象物引导的导光部件,
使一个照明装置或几个照明装置的光学特性与其它照明装置的光学特性不同,以便向所述照明对象物引导的各色光的照度分布、分散角分布、分散角面内分布中的至少一个在各照明装置之间近似。
2.根据权利要求1所述的多色光照明装置,其特征在于:
与其它照明装置不同的照明装置在所述固体光源和所述导光部件的光入射面之间具有降低从所述固体光源出射的光的分散角的透镜部件。
3.根据权利要求2所述的多色光照明装置,其特征在于:
所述透镜部件从所述导光部件的光入射面离开而被配置,并且从所述光入射面到所述透镜部件的配置位置,设置覆盖它们的周围的筒状镜部件。
4.根据权利要求1~3中任意一项所述的多色光照明装置,其特征在于:
各照明装置具有光出射面比光入射面大的锥型棒积分器作为所述导光部件,与其它照明装置不同的照明装置包含具有比其他照明装置的棒积分器的光入射面小的光入射面的棒积分器。
5.根据权利要求4所述的多色光照明装置,其特征在于:
在各锥型的棒积分器的光出射面一侧设置长方体形状的棒积分器。
6.根据权利要求1~3中任意一项所述的多色光照明装置,其特征在于:
各照明装置具有光出射面比光入射面大的锥型棒积分器作为所述导光部件,与其它照明装置不同的照明装置中,其棒积分器具有比其他棒积分器的倾斜反射面还凸的曲面反射区。
7.根据权利要求6所述的多色光照明装置,其特征在于:
在各锥型的棒积分器的光出射面一侧设置长方体形状的棒积分器。
8.根据权利要求1~3中任意一项所述的多色光照明装置,其特征在于:
与其它照明装置不同的照明装置中,所述导光部件具有完成聚光作用的透镜形状部分,或者具有与其他导光部件具有的透镜形状部分不同曲率的透镜形状部分。
9.根据权利要求8所述的多色光照明装置,其特征在于:
各导光部件由光出射面比光入射面大的锥型的棒积分器和设置在该光出射面一侧的长方体形状的棒积分器构成,在所述长方体形状的棒积分器的光入射端或光出射端或所述锥型的棒积分器的光出射端具有所述透镜形状部分。
10.根据权利要求1~3中任意一项所述的多色光照明装置,其特征在于:
各照明装置具有由透明体构成的棒积分器作为所述导光部件,与其它照明装置不同的照明装置包括具有比其他照明装置的棒积分器的折射率还小的折射率的棒积分器。
11.根据权利要求10所述的多色光照明装置,其特征在于:
各棒积分器是光出射面比光入射面大的锥型的棒积分器,在该光出射面一侧设置长方体形状的棒积分器。
12.根据权利要求1~3中任意一项所述的多色光照明装置,其特征在于:
各照明装置具有光出射面比光入射面大的锥型的棒积分器和设置在光出射一侧的长方体形状的棒积分器作为所述导光部件,与其它照明装置不同的照明装置的长方体形状的棒积分器的长度与其它照明装置的长方体形状的棒积分器的长度不同。
13.根据权利要求5、7、9、或11中所述的多色光照明装置,其特征在于:
与其它照明装置不同的照明装置的长方体形状的棒积分器的长度与其它照明装置的长方体形状的棒积分器的长度不同。
14.根据权利要求1~13中任意一项所述的多色光照明装置,其特征在于:
具有:红光用的照明装置、绿光用的照明装置和蓝光用的照明装置。
15.根据权利要求14所述的多色光照明装置,其特征在于:
红光用的照明装置的光学特性与绿光用的照明装置以及蓝光用的照明装置的光学特性不同。
16.一种多色光照明装置,具有:出射颜色光的固体光源、根据波长依存性将来自各固体光源的颜色光向特定方向引导的光学元件、和作为将从该光学元件出射的光向照明对象物引导的导光部件的锥型的棒积分器,
在所述锥型的棒积分器形成对于特定的颜色光,作为二向色镜起作用的锥形状筒面,所述锥形状筒面的入口形成为比所述锥型的棒积分器的光入射面还小,从而向所述照明对象物引导的各色光的分散角分布在各色光中近似。
17.根据权利要求16所述的多色光照明装置,其特征在于:
在所述锥型的棒积分器的光出射面一侧设置长方体形状的棒积分器。
18.根据权利要求17所述的多色光照明装置,其特征在于:
在所述长方体形状的棒积分器上形成成为所述锥形状筒面的延长区的延长锥形状筒面。
19.根据权利要求16~18中任意一项所述的多色光照明装置,其特征在于:
具有:红光用的固体光源、绿光用的固体光源和蓝光用的固体光源。
20.根据权利要求19所述的多色光照明装置,其特征在于:
所述锥形状筒面反射红光,透过其他颜色光。
21.一种多色光照明装置,具有:出射颜色光的固体光源、根据波长依存性将来自各固体光源的颜色光向特定方向引导的光学元件、和将从该光学元件出射的光向照明对象物引导的导光部件,
在所述导光部件的光入射一侧或光出射一侧配置对特定的颜色光产生低分散角化的波长选择性的衍射元件,以便向所述照明对象物引导的各色光的分散角分布在各色光中近似。
22.根据权利要求21所述的多色光照明装置,其特征在于:
在所述锥型的棒积分器的光出射面一侧设置长方体形状的棒积分器。
23.根据权利要求21或22所述的多色光照明装置,其特征在于:
具有:红光用的固体光源、绿光用的固体光源和蓝光用的固体光源。
24.根据权利要求23所述的多色光照明装置,其特征在于:
所述衍射元件使红光低分散角化。
25.一种投射式映像显示装置,
包括:
权利要求14或15所述的多色光照明装置;
分别调制各色光的光阀;
将经过各光阀的调制光向特定方向引导,生成彩色映像光的光学元件;和
对所述彩色映像光进行投射的投射部件。
26.一种投射式映像显示装置,
包括:
权利要求19、20、23或24所述的多色光照明装置;
设置在所述导光部件的光出射一侧的单一光阀;和
对由所述单一光阀取得的彩色映像光进行投射的投射部件。
27.根据权利要求26所述的投射式映像显示装置,其特征在于:
以分时将各色光出射,并且按照所述分时的定时由各色映像信号驱动所述光阀。
28.根据权利要求26所述的投射式映像显示装置,其特征在于:
始终出射各色光,并且所述光阀具有滤色器。
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