JP2012118122A5 - - Google Patents

Description

本発明の照明装置は、単一もしくは複数の発光スポットを含む光射出領域から光を発する固体発光素子をそれぞれ含む複数の光源と、短軸および長軸を有すると共に固体発光素子側から入射した光が通過して出射する光学部材とを備えたものである。上記固体発光素子は、光を発する単一または複数のチップを含んでいる。上記複数の光源全体として、互いに異なる２以上の波長帯の光が発せられるように、上記発光スポットが３つ以上設けられている。上記複数の光源のうちの２以上の光源間で、同一の波長帯の光が発せられる発光スポットが設けられている。また、上記複数の光源全体として、チップの少なくとも１つがレーザダイオードを含み、上記複数の光源のうちの少なくとも１つの光源におけるレーザダイオードからなるチップに、発光スポットが複数設けられている。各発光スポットから発せられる光におけるファーフィールドパターン（ＦＦＰ）の向きが、上記光学部材の光路中において互いに略一致している。

Claims (15)

1. 単一もしくは複数の発光スポットを含む光射出領域から光を発する固体発光素子をそれぞれ含む複数の光源と、
   短軸および長軸を有すると共に、前記固体発光素子側から入射した光が通過して出射する光学部材と
   を備え、
   前記固体発光素子は、光を発する単一または複数のチップを含み、
   前記複数の光源全体として、互いに異なる２以上の波長帯の光が発せられるように、前記発光スポットが３つ以上設けられ、
   前記複数の光源のうちの２以上の光源間で、同一の波長帯の光が発せられる発光スポットが設けられ、
   前記複数の光源全体として、前記チップの少なくとも１つがレーザダイオードを含み、
   前記複数の光源のうちの少なくとも１つの光源における前記レーザダイオードからなるチップに、発光スポットが複数設けられ、
   各発光スポットから発せられる光におけるファーフィールドパターン（ＦＦＰ）の向きが、前記光学部材の光路中において互いに略一致している
   照明装置。
2. 前記２以上の光源のうちの少なくとも１つの光源に、前記同一の波長帯とは異なる波長帯の光が発せられる１または複数の発光スポットが更に設けられている
   請求項１に記載の照明装置。
3. 前記２以上の光源からそれぞれ発せられる前記同一波長帯の光を合成する光路合成部を更に備えた
   請求項１または請求項２に記載の照明装置。
4. 前記光路合成部が、
   前記２以上の光源から入射した光の指向角を変換する１または複数の指向角変換素子と、
   前記指向角変換素子を透過した光が照明する所定の照明範囲における光の照度分布を均一化するインテグレータと、
   前記２以上の光源と前記インテグレータとの間に設けられた偏光分離素子と、
   前記インテグレータと前記照明範囲との間に設けられた位相差板アレイと
   を有し、
   前記偏光分離素子は、前記２以上の光源から入射する前記同一波長帯の光を、Ｓ偏光成分とＰ偏光成分との進行方向が異なるように分離し、
   前記位相差板アレイは、位相差の互いに異なる第１領域および第２領域を有し、
   前記第１領域は、前記偏光分離素子で分離されたＳ偏光成分およびＰ偏光成分のいずれか一方の偏光成分が入射する位置に配置されており、この第１領域への入射光を、偏光方向を維持したまま透過し、
   前記第２領域は、前記偏光分離素子で分離されたＳ偏光成分およびＰ偏光成分のうち前記第１領域に入射する偏光成分とは異なる偏光成分が入射する位置に配置されており、この第２領域への入射光を、前記第１領域に入射する光の偏光と等しい偏光の光に変換する
   請求項３に記載の照明装置。
5. 前記光路合成部は、前記２以上の光源から異なる方向へ進行する光を共通の光路方向へ向けさせるように構成されたプリズムを含む
   請求項３に記載の照明装置。
6. 前記光学部材が、
   前記固体発光素子側から入射した光の指向角を変換する１または複数の指向角変換素子と、
   短軸および長軸を有すると共に、前記指向角変換素子を透過した光が照明する所定の照明範囲における光の照度分布を均一化するインテグレータとを含み、
   前記ＦＦＰの短軸方向が、前記インテグレータの光軸と直交する面内における、前記インテグレータの前記短軸方向と略一致している
   請求項１に記載の照明装置。
7. 前記固体発光素子側から入射した光の指向角を変換する１または複数の指向角変換素子と、
   前記指向角変換素子を透過した光が照明する所定の照明範囲における光の照度分布を均一化するインテグレータとを更に備えた
   請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の照明装置。
8. 前記インテグレータは、前記指向角変換素子側からの光が入射する第１のフライアイレンズと、前記第１のフライアイレンズ側からの光が入射する第２のフライアイレンズとを含み、
   前記第１のフライアイレンズの各セルによって前記第２のフライアイレンズに形成される各光源像のサイズが前記第２のフライアイレンズの１セルのサイズを超えない大きさとなるように、前記指向角変換素子と、前記第１および第２のフライアイレンズとからなる光学系の光学倍率が設定されている
   請求項７に記載の照明装置。
9. 前記指向角変換素子と、前記第１および第２のフライアイレンズとからなる光学系の光学倍率が、以下の関係式を満たす
   請求項８に記載の照明装置。
   ｈ＝Ｐ×ｍ≦ｈ_FEL2
   ｈ：前記光源像のサイズ
   Ｐ：前記光射出領域のサイズ（前記固体発光素子が単一のチップからなる場合はそのチップの発光スポットのサイズに等しく、前記固体発光素子が複数のチップからなる場合は最小面積で全てのチップの発光スポットを囲ったときのその囲いのサイズに等しい）
   ｍ：前記指向角変換素子と、前記第１および第２のフライアイレンズとからなる光学系の光学倍率
   ｈ_FEL2：前記第２のフライアイレンズの１セルのサイズ
10. 前記第１のフライアイレンズは、前記第２のフライアイレンズの略焦点位置に配置されており、
    前記第２のフライアイレンズは、前記第１のフライアイレンズの略焦点位置に配置されている
    請求項８に記載の照明装置。
11. 各光源は、前記固体発光素子を内蔵したパッケージとなっている
    請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の照明装置。
12. 各光源は、前記固体発光素子を基材上に支持するパッケージとなっている
    請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の照明装置。
13. 前記チップは、発光ダイオード、有機ＥＬ素子、またはレーザダイオードである
    請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の照明装置。
14. 照明光学系と、
    入力された映像信号に基づいて前記照明光学系からの光を変調することにより、画像光を生成する空間変調素子と、
    前記空間変調素子で生成された画像光を投射する投影光学系と
    を備え、
    前記照明光学系は、
    単一もしくは複数の発光スポットを含む光射出領域から光を発する固体発光素子をそれぞれ含む複数の光源と、
    短軸および長軸を有すると共に、前記固体発光素子側から入射した光が通過して出射する光学部材と
    を備え、
    前記固体発光素子は、光を発する単一または複数のチップを含み、
    前記複数の光源全体として、互いに異なる２以上の波長帯の光が発せられるように、前記発光スポットが３つ以上設けられ、
    前記複数の光源のうちの２以上の光源間で、同一の波長帯の光が発せられる発光スポットが設けられ、
    前記複数の光源全体として、前記チップの少なくとも１つがレーザダイオードを含み、
    前記複数の光源のうちの少なくとも１つの光源における前記レーザダイオードからなるチップに、発光スポットが複数設けられ、
    各発光スポットから発せられる光におけるファーフィールドパターン（ＦＦＰ）の向きが、前記光学部材の光路中において互いに略一致している
    投射型表示装置。
15. 照明光学系と、
    入力された映像信号に基づいて前記照明光学系からの光を変調することにより、画像光を生成する空間変調素子と、
    前記空間変調素子で生成された画像光を投射する投影光学系と、
    前記投影光学系から投射された画像光を映し出す透過型スクリーンと
    を備え、
    前記照明光学系は、
    単一もしくは複数の発光スポットを含む光射出領域から光を発する固体発光素子をそれぞれ含む複数の光源と、
    短軸および長軸を有すると共に、前記固体発光素子側から入射した光が通過して出射する光学部材と
    を備え、
    前記固体発光素子は、光を発する単一または複数のチップを含み、
    前記複数の光源全体として、互いに異なる２以上の波長帯の光が発せられるように、前記発光スポットが３つ以上設けられ、
    前記複数の光源のうちの２以上の光源間で、同一の波長帯の光が発せられる発光スポットが設けられ、
    前記複数の光源全体として、前記チップの少なくとも１つがレーザダイオードを含み、
    前記複数の光源のうちの少なくとも１つの光源における前記レーザダイオードからなるチップに、発光スポットが複数設けられ、
    各発光スポットから発せられる光におけるファーフィールドパターン（ＦＦＰ）の向きが、前記光学部材の光路中において互いに略一致している
    直視型表示装置。