TWI269929B - Illuminating apparatus, image display apparatus, and projector - Google Patents

Illuminating apparatus, image display apparatus, and projector Download PDF

Info

Publication number
TWI269929B
TWI269929B TW094104712A TW94104712A TWI269929B TW I269929 B TWI269929 B TW I269929B TW 094104712 A TW094104712 A TW 094104712A TW 94104712 A TW94104712 A TW 94104712A TW I269929 B TWI269929 B TW I269929B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
light
polarized light
solid
polarized
vibration direction
Prior art date
Application number
TW094104712A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200537237A (en
Inventor
Hidefumi Sakata
Susumu Aruga
Takashi Takeda
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2004067230A external-priority patent/JP2005257872A/ja
Priority claimed from JP2004095605A external-priority patent/JP4218567B2/ja
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Publication of TW200537237A publication Critical patent/TW200537237A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI269929B publication Critical patent/TWI269929B/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/20Lamp housings
    • G03B21/208Homogenising, shaping of the illumination light
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/20Lamp housings
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/20Lamp housings
    • G03B21/2006Lamp housings characterised by the light source
    • G03B21/2033LED or laser light sources
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/20Lamp housings
    • G03B21/2073Polarisers in the lamp house
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/74Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141Constructional details thereof
    • H04N9/315Modulator illumination systems

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Description

1269929 九、發明說明 相關專利申請資訊 本申請案係主張20〇4年3月10日提出申請之日本國專 利申請號2004-67 230以及2004年3月29日提出申請之日本 國專利申請號20〇4-95605等申請案之優先權,並組合其全 內容而成者。 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於照明裝置、影像顯示裝置及投影機,特 別是關於使用於投影機的照明裝置的技術。 【先前技術】
發光二極體(以下簡稱LED ),與超高壓水銀燈管相 比,一般而言具有壽命較長以及光變換效率高的優點。因 此,在照明裝置的光源使用LED的場合越來越多。此處 ,單獨之LED,發光量與超高壓水銀燈管相比小得很多。 此外,投影機等的光源也必須要比較大的光量。例如在日 本特開2001-305657號公報,提案在把LED使用於投影機 光源的場合,爲使光量增加而進行陣列化的構想。 使複數LED陣列化配置時,光量可以比例於LED的 數量而增加。此處,於投影機,於包含光源與空間光調變 裝置的光學系,可有效規劃的光束存在的空間上的擴展可 以面積與立體角之積(etendue;Geometrical Extent)來表示 。此面積與立體角之積,於光學系被保存。亦即,光源的 v
S -5- (2) (2) 1269929 ψι η \ 空間上的擴展增大的話,入射至空間光調變裝置的光束所 存在的空間上的擴展也變大。然而,可以在空間光調變裝 置所取入的角度有限,要有效利用來自光源的光束因而變 得困難。陣列化複數LED而增加光量的場合,光源的面 積(空間的擴展)也跟著變大。亦即,於投影機,單純把 LED陣列化增加光量,也會因爲面積立體角積(eteildue)被 保存,而使得有效運用來自光源的所有光束變得困難。 此外,使用單獨的液晶型空間光調變裝置之所謂單板 式投影機,有對各畫素分別照射紅色光(以下簡稱光)、 綠色光(以下簡稱光)、藍色光(以下簡稱B光)的方法 。單板式投影機,與每一色光具備空間光調變裝置之所謂 3板式投影機相比,有構造簡單易小型化的優點。使用單 獨的液晶型空間光調變裝置顯示全彩影像之所謂單板式的 場合’例如日本發明專利第26 22 185號之說明書所提議的 ,考慮設有R光用畫素、G光用畫素、B光用畫素,而對 各色光用畫素分別照射R光、G光、B光的構成。 根據曰本發明專利第26 22 185號之說明書所揭示之構 成,來自光源的白色光,藉由使R光、光、B光分別選擇 性透過、反射之彩色濾光器,分離爲R光、G光以及B 光。接著,針對R光用畫素、G光用畫素、B光用畫素等 3個畫素配置一個微透鏡。在此,使經過各色光用彩色濾 光器的光分別具有特定角度。藉此,由彩色濾光器分離的 R光入射至對應的R光用之1畫素。由彩色濾光器分離的 G光入射至對應的G光用之1畫素。進而由彩色濾光器分 -6- (3) 1269929 離的B光入射至對應的B光用之1畫素。如此,在3個畫 素表現R光、G光、B光。在這樣的構成’因爲以各色光 用彩色濾光器色分離白色光’所以照明光學系會大型化’ 而且要得到均勻的強度分佈之明亮影像是困難的。如此般 ’在從前的技術所具有的問題點’在於·要以局売度供給 光利用效率高的照明光,與要得到均勻的強度分佈之明亮 影像是困難的。 本發明有鑑於上述問題,目的在於提供具備可以高亮 度地供給光利用效率高的照明光的照明裝置、可得均勻的 強度分佈之明亮影像之小型影像顯示裝置,以及具備這些 照明裝置或影像顯示裝置之投影機。 【發明內容】 發明之揭示
爲解決上述課題,根據本發明可以提供一種照明裝置 ,其特徵爲具有:供給光的第1固體發光元件與第2固體發 光元件之至少2個固體發光元件,及透過或反射第1振動方 向的偏光光線,而反射或透過與前述第1振動方向約略直 交的第2振動方向的偏光光線,而將第1振動方向的偏光光 線與第2振動方向的偏光光線導往照明方向之用的偏光光 線合成部,以及將來自偏光光線合成部的偏光光線,變換 爲第1振動方向的偏光光線或者第2振動方向的偏光光線之 相位調變元件。第1固體發光元件,例如射出包含第1振動 方向的偏光光線之p偏光光線之隨機(random)偏光光線。 -7-
1269929 - 此外,第2固體發光元件例如射出包含第2振動 光線之s偏光光線之隨機偏光光線。偏光合成 使用具備可透過p偏光光線而反射s偏光光線 ' 偏光光線束分離器(splitter)。此時,偏光合成 來自第1固體發光元件的P偏光光線而反射來丨 光元件的s偏光光線,而往同一照明方向導引 。此外由被照明的方向來看時,第1固體發光5 # 體發光元件係以位於光學上等價的位置的方式 ,不會增加固體發光元件的發光區域的面積而 至少2個固體發光元件的光導往同一照明方向 外,相位調變元件,具有使來自偏光光線合成 線往第1振動方向或者第2振動方向排齊的功能 以供給偏光方向往照明方向排列整齊的高亮度 率高的照明光。 進而,較佳者爲使用2個固體發光元件時 光元件與第2固體發光元件以交互點亮者較佳 -元件,例如LED藉由間歇驅動可以減低溫度 上升的減低可以帶來注入電流的增大。因此注 大可以增加光束量。因此,藉由間歇驅動2個 增加各LED的光束量,可以得到高亮度的照 ,同步於使2個固體發光元件交互間歇驅動的 相位調變元件。藉此’可得進而得到高亮度的 ,固體發光元件的數量不以2個爲限,3個以上 方向的偏光 部例如可以 的偏光膜之 部,以透過 自第2固體發 的方式構成 ΐ件與第2固 配置。藉此 可以使來自 的光徑。此 部的偏光光 。藉此,可 的光利用效 ,第1固體發 。固體發光 上升。溫度 入電流的增 LED,可以 明光。此時 時序而驅動 照明光。又 之構成亦可 -8 - 1269929 I * (5) ........—........... ...........——.......................... 此外,根據本發明之較佳樣態,以具有設於至4 前述固體發光元件與前述偏光光線合成部之間,透過 固體發光元件所發出的光之中的前述第1振動方向或 述第2振動方向之偏光光線,而反射其他振動方向的 光線之反射型偏光板,及使以前述反射型偏光板反射 前述固體發光元件的方向行進的光,往前述偏光光線 部的方向反射之反射部者較佳。反射型偏光板例如可 ^ 透過特定振動方向的偏光光線,例如p偏光光線,而 與Ρ偏光不同的其他振動方向的偏光光線,例如s偏 線的場合。透過反射型偏光板的Ρ偏光光線,射出偏 線合成部。對此,以反射型偏光板反射的偏光光線, 體發光元件的方向返回。於固體發光元件被形成有反 射光的反射部。以反射部反射的偏光光線再度入射至 型偏光板。如此,藉由在反射型偏光板與反射部之間 反射,改變相位,改變爲ρ偏光光線的光射出反射型 ^ 板。如果不考慮光之吸收、損失,來回反射的光最終 成爲Ρ偏光光線而射出。藉此,可以高效率使用來自 發光元件的光。 進而,較佳者爲在固體發光元件與反射型偏光板 設置波長板,例如λ /4波長板,較佳。光線來回通過 波長板2次時,振動方向迴轉90°。例如s偏光光線3 次λ /4波長板被變換爲ρ偏光光線。藉此,進而可以 效率地使ρ偏光光線由反射型偏光板射出。 此外,根據本發明之較佳的樣態,以具有使從前 ”個 前述 者前 偏光 而往 合成 以是 反射 光光 光光 往固 射入 反射 來回 偏光 全部 固體 之間 λ /4 |過2 更有 述偏 -9 - 1269929 ‘ 光光線合成部往與前述照明方向相異的方向射出的偏光光 線,往前述偏光光線合成部的方向反射之鏡,與使以前述 鏡所反射而往前述固體發光元件的方向行進的光,往前述 偏光光線合成部的方向反射之反射部較佳。藉此,在鏡與 固體發光元件之間來回反射的光,改變相位。接著,例如 呈爲p方向的光,藉由偏光光線合成部而往照明方向射出 。藉此,可高效率使用來自固體發光元件的光,可得高亮 • 度的照明光。 此外,根據本發明之較佳樣態,相位調變元件,以係 液晶型之調變元件較佳。液晶型調變元件,例如液晶面板 ,因應於輸入訊號而使入射光調變射出。因此,例如可以 容易使S偏光光線變換爲p偏光光線。藉此,本照明裝置 可以供給偏光成分整齊之照明光。 進而,根據本發明,可以提供投影機,其特徵爲具有 Μ備:供給光的第1固體發光元件與第2固體發光元件之至 • 少2個固體發光元件,及透過或反射第1振動方向的偏光光 線,而反射或透過與第1振動方向約略直交的第2振動方向 的偏光光線,而將第1振動方向的偏光光線與第2振動方向 的偏光光線導往照明方向之用的偏光光線合成部,以及將 來自偏光光線合成部的偏光光線,變換爲第1振動方向的 偏光光線或者第2振動方向的偏光光線之相位調變元件之 照明裝置,及使來自照明裝置的照明光因應於影像訊號而 調變的空間光調變裝置,以及將被調變的光予以投影的投 影透鏡。本投影機,具備高亮度而光利用效率高的照明裝 -10 - 1269929 (7)
置。因此,可以得到明亮、高品質的投影像。 進而,根據本發明,可以提供一種影像顯示裝 特徵爲具備:供給光之至少2個固體發光元件,透 射第1振動方向的偏光光線,而反射或透過與第1振 約略直交的第2振動方向的偏光光線,而將第1振動 偏光光線與第2振動方向的偏光光線導往照明方向 偏光光線合成部,將來自偏光光線合成部的偏光光 換爲第1振動方向的偏光光線或者第2振動方向的偏 之相位調變元件,供使來自固體發光元件的光的強 約略均勻之用的桿狀積分器(rod integrator),使來自 積分器的光之中特定波長區域的光透過,而反射與特 長區域相異的其他波長區域的光之彩色濾光器,被形 桿狀積分器之相位調變元件側之端面,而反射以彩色 器反射往固體發光元件的方向行進的光之反射部,及 自桿狀積分器的光因應於影像訊號而調變的空間光調 置。 本發明具備至少2個固體發光元件。固體發光元 以供給所謂白色光之光源較佳。此處,所謂白色光係 頻譜分佈寬廣的波長區域的光,與頻譜分佈具有R 3 光、B光等分別的峰値波長的光二者。接著,例如彳 固體發光元件之一方光源選擇性點亮,使另一方熄滅 此,可以使供給至一固體發光元件的電流大於特定値 此,與從前技術相較,可以明亮的光線照明空間光調 置。此外,偏光光線合成部,透過第1振動方向之偏 ,其 或反 方向 向的 用的 ,變 光線 分佈 桿狀 定波 成於 濾光 使來 變裝 件, 包含 :、G 個 。藉 。因 變裝 光光 -11- (8) 1269929 - 線例如P偏光光線。進而,偏光光線合成部,反射第2振 動方向的偏光光線,例如s偏光光線。因此,偏光光線合 成部,往照明方向交互射出p偏光光線與s偏光光線。相 • 位調變元件,使來自偏光光線合成部的偏光光線變換往第 * 1振動方向的偏光光線或者第2振動方向的偏光光線。例如 ,相位調變元件,在由偏光合成部射出p偏光時使P偏光 直接透過。對此,相位調變元件在由偏光光線合成部射出 • s偏光光線時,使相位轉90度變換爲P偏光光線。作爲相 位調變元件,例如可以使用液晶面板。藉此,可以往照明 方向供給特定的振動方向,例如P偏光光線。進而,振動 方向整齊的偏光光線入射至桿狀積分器。入射光,於桿狀 積分器內反覆反射,使強度分佈約略均句化而射出。進而 ,於桿狀積分器的照明方向側,被形成透過特定的波長區 域的光,而反射與特定波長區域不同的其他波長區域的光 之彩色濾光器。例如,可以考慮到透過R光而反射G光 ^ 與B光之R光用彩色濾光器。來自桿狀積分器的光之中 入射至R光用彩色濾光器的R光,直接透過。相對於此 ,來自桿狀積分器的光之中入射至R光彩色濾光器的G 光、B光被反射。於桿狀積分器的光源側的端面,被形成 使在彩色濾光器被反射而往固體發光元件的方向行進的光 加以反射的反射部。因此,於桿狀積分器內往固體發光元 件的方向行進的G光、B光在反射部再度被反射。被反射 的G光、B光,在桿狀積分器內行進,到達彩色濾光器。 此處,入射至與第1次入射的彩色濾光器不同的彩色濾光 -12-
1269929 - Ο) 器’例如G光用彩色濾光器,或者B光用彩色濾光器。 藉此’ G光或者B光,透過彩色濾光器而往照明方向射出 。第2次不在彩色濾光器透過的光,再度反覆相同的工程 。藉此,最終除了被光學構件吸收的成分以外,所有的光 都射出桿狀積分器。結果,可以均勻的強度分佈以明亮的 光照明空間光調變裝置。亦即,可以得到可獲得均勻強度 分佈的明亮的影像之小型的影像顯示裝置。 此外,根據本發明之較佳的樣態,至少2個前述固體 發光元件,係由第1固體發光元件,與第2固體發光元件所 構成’第1固體發光元件與第2固體發光元件以交互間歇點 亮爲佳。藉由使2個固體發光元件交互間歇點亮,可以使 供給至一個固體發光元件的電流値大於單體連續點燈時的 電流値。亦即,可以得到比從前技術更爲明亮的影像。 此外’根據本發明較佳之樣態,至少2個前述固體發 光元件’係由第1固體發光元件,與第2固體發光元件所構 成’連續點亮第1固體發光元件,以在來自第i固體發光元 件的光的強度降低至特定値以下時,熄滅第1固體發光元 件’而點亮第2固體發光元件者爲佳。例如,使第i固體發 光元件以比從前技術還大的電流値進行驅動。藉此,可得 比從前技術還要明亮的影像。如此般以大的電流値驅動固 體發光元件時,點燈壽命會變短。在本樣態,第1固體發 光元件的點燈壽命結束時,切換爲第2個固體發光元件。 如此’以較從前技術更大的電流値連續點亮第2個固體發 光元件。亦即,可以得到明亮的影像。 -13-
1269929 " (10) ~ 此外,根據本發明之較佳樣態,偏光光線合成部,以 具有無機偏光板較佳。藉此,無機偏光板’可以例如鋁等 金屬簡便地形成偏光板。此外,偏光板其偏光分離的角度 依存性比偏光光線束分離器還小。因此,可高效率分離偏 光,結果可以提高光的利用效率。 此外,根據本發明之較佳樣態,至少個固體發光元件 ,以具有3個以上之固體發光元件較佳。藉此,進而可得 # 更明亮的影像。 此外,根據本發明之較佳樣態,桿狀積分器以內面被 形成反射面之中空形狀較佳。藉此,可以使較全反射角度 更大的角度的光也可以在內面反覆反射而利用。亦即,可 以進而提高光的利用效率。 進而,根據本發明,可以提供一種投影機,其特徵爲 具有:具備:供給光之至少2個固體發光元件;透過或反 射第1振動方向的偏光光線,而反射或透過與前述第1振動 ® 方向約略直交的第2振動方向的偏光光線,而將前述第1振 動方向的偏光光線與前述第2振動方向的偏光光線導往照 明方向之用的偏光光線合成部;將來自前述偏光光線合成 部的偏光光線,變換爲前述第1振動方向的偏光光線或者 前述第2振動方向的偏光光線之相位調變元件;供使來自 前述固體發光元件的光的強度分佈約略均勻之用的桿狀積 分器;使來自前述桿狀積分器的光之中特定波長區域的光 透過,而反射與前述特定波長區域相異的其他波長區域的 光之彩色濾光器;被形成於前述桿狀積分器之前述相位調
-14- 1269929 (11) " μ——一..- 變兀件側之端面,而反射以前述彩色濾光器反射往前述固 體發光元件的方向行進的光之反射部;及使來自前述桿狀 積分器的光因應於影像訊號而調變的空間光調變裝置之影 像顯7K裝置,及投影來自前述影像顯示裝置的光之投影透 鏡。本投影機,具備上述之影像顯示裝置。因此,可以小 型的投影機,得到明亮的投影影像。 響 【實施方式】 發明之詳細說明 以下參照圖面進而詳細說明本發明。 圖1顯示相關於本發明的第1實施例之照明裝置100之 槪略構成。照明裝置100具有第1固體發光元件之第1LED 101a、第2固體發光元件之第2LED 101b。第1LED 101a與 第2LED 101b共同射出相同波長區域的光,例如射出G光 。首先,針對來自第1LED 101a的G光加以說明。來自第 Φ 1LED 101a的G光,入射至準直鏡CLa。準直鏡CLa將入 射光變換爲約略平行光而射出。約略平行光,入射至偏光 光線合成部之偏光光線束分離器104。偏光光線束分離器 104之第1LED 101a側之面上以光學透明之黏著劑固接波 長板之λ /4波長板102a與第1反射型偏光板103a。 第1反射型偏光板l〇3a,透過第1振動方向或者第2振 動方向的偏光光線,例如P偏光光線,而反射其他振動方 向的偏光光線,例如S偏光光線。作爲第1反射型偏光板 103a,可以使用在由光學透明的玻璃構件所構成的基板上 -15- (12) (12) 1269929 伊 Γ ? ? \ " ,設有以金屬例如鋁所構成格子狀的線之線網(wire-grid) 型偏光子。線網型偏光子,透過偏振方向約略垂直於線 (wire)之偏光光線,而反射振動方向約略平行於線之偏光 光線。藉由以使線(wire)對特定振動方向的偏光光線之振 動方向成爲約略垂直的方式設置線網型偏光子,可以僅使 特定的振動方向的偏光光線透過。在本實施例,第1反射 型偏光板l〇3a透過例如p偏光光線。 鲁 透過的P偏光光線,入射至偏光光線束分離器10 4。 偏光光線束分離器104係以偏光膜105對光軸AX約略成45 度角的方式被形成。偏光膜105透過p偏光光線,反射s 偏光光線。因此,透過第1反射型偏光板103a的p偏光光 線,透過偏光光線束分離器104往照明方向1L射出。 此外,與以第1反射型偏光板103所反射的偏光光線相 異的成分,例如s偏光光線,透過波長板之λ/4波長板 102a,回頭往第1LED 101a的方向。第1LED 101a,具有 ® 把以第1反射型偏光板l〇3a所反射而往第1LED 101a的方 向行進的光,往偏光光線合成部之偏光光線束分離器1 04 的方向反射的反射部l〇lr。反射部101 r兼用具有反射性的 金屬電極發揮其功能。以反射部1〇 lr反射的s偏光光線, 再度透過λ/4波長板102a。偏光光線來回通過λ/4波長板 102a 2次時,振動方向旋轉90度。結果,s偏光光線,來 回通過λ/4波長板2次而被變換爲p偏光光線。被變換的p 偏光光線,透過第1反射型偏光板l〇3a,從偏光光線束分 離器104射出。如此藉由在第1反射型偏光板l〇3a與反射 -16- 1269929 ♦ 1 q \ — (13) ’ 部l〇lr之間反覆反射,改變相位,成爲p偏光光線的光 射出反射型偏光板l〇3a。不考慮光的吸收、損失的話,反 覆反射的光,最終全部成爲P偏光光線而射出。藉此,可 * 以高效率使用來自第1LED 101a的光。 其次,說明第2固體發光元件之第2LED 101b。如上 所述,第2LED 101b射出與第1LED 101a相同波長區域之 G光。來自第2LED 101b的G光,入射至準直鏡CLb。準 φ 直鏡CLb,將入射光變換爲約略平行光而射出。約略平行 光,入射至偏光光線合成部之偏光光線束分離器104。於 偏光光線束分離器104之第2LED 101b側之面,以光學透 明之黏著劑固著波長板之λ/4波長板102b與第2反射型偏 光板l〇3b 。 第2反射型偏光板103b,透過例如s偏光光線,反射 P偏光光線。透過第2反射型偏光板103b之s偏光光線, 入射至偏光光線束分離器104。偏光膜105透過偏光光線, • 反射s偏光光線。因此,透過第2反射型偏光板103b之s 偏光光線,反射偏光光線束分離器1 04之偏光膜,往照明 方向1 L射出。 此外,以第2反射型偏光板103b所反射的p偏光光線 ,透過波長板之λ/4波長板102,往第2LED 101b的方向返 回。第2LED 101b,具有使以第2反射型偏光板103b所反 射而往第2LED 101b的方向行進的光,往偏光光線合成部 之偏光光線束分離器104的方向反射之反射部10 lr。以反 射部101r反射的p偏光光線,再度透過λ/4波長板102。
-17-
1269929 ’ 往復通過λ/4波長板l〇2b 2次的話,振動方向旋轉90度。 結果,P偏光光線2次通過λ/4波長板而被變換爲s偏光光 線。被變換之s偏光光線透過第2反射型偏光板l〇3b。接 著,透過的s偏光光線,以偏光光線束分離器104的偏光 膜105反射而射出。如此般藉由在第2反射型偏光板103b 與反射部101 r之間反覆反射,改變相位,成爲s偏光光線 的光射出第2反射型偏光板i〇3b。若不考慮光的吸收、損 # 失的話,反覆反射的光,最終成爲s偏光而射出。藉此, 可以高效率利用來自第2LED 101b的光。此外,由照明方 向1L觀察照明裝置1〇〇時,第1LED 101a與第2LED 101b 成爲在光學等價的位置的方式配置。藉此,不會增加固體 發光元件的發光區域的面積,可以使來自至少2個固體發 光元件101a、101b的光導往同一照明方向1L的光徑。 又,替代反射型偏光板,可以使用採從前的複數偏光 光線束分離器陣列的偏光變換元件。使用偏光光線束分離 ® 陣列時,增加發光區域的面積。因此,要滿足預先決定的 特定面積與立體角之積(etendue;Geometrical Extent)的場 合,可以使用偏光光線束分離器陣列。 此外,在不使用波長板之· λ/4波長板l〇2a、102b時, 雖然偏光變換效率多少會有下降,但仍可得高亮度、光利 用效率高的照明光。 相位調變元件之液晶型調變元件,例如液晶面板106 使入射光因應於輸入訊號而調變射出。又,液晶面板106 ,不需要偏光板等,例如可以使用TN模式之液晶面板。
-18- 1269929 ' (15)
- 液晶面板106,例如可以容易使s偏光光線變換爲p偏光 光線。藉此,本照明裝置,可以供給偏光成分整齊之照明 光。藉此,可以往照明方向1 L供給偏光方向整齊之高亮 ' 度、光利用效率高的照明光。 此外,以使第1LED 101a與第2LED 101b交互點亮、 熄滅較佳。固體發光元件例如LED,藉由間歇驅動可以減 低溫度上升。溫度上昇減少得越少,注入電流就跟著變大 • 。使注入電流充分增大,光束量也跟著增加。因此藉由使 2個LED 101a與LED 101b間歇驅動,可以增加各LED的 光束量,得到高亮度的照明光。 圖2A顯示從前計數之驅動1個LED時之點亮時間( 橫軸:時間t )與注入電流(縱軸:電流〗)之關係。圖 2B顯示第1LED 101a的點亮時間與注入電流的關係。進 而,圖2C顯示第2LED 101b之點亮時間與注入電流之關 係。如圖2B、圖2C所示,交互間歇點亮2個LED 101a、 ® 10lb時,各LED的點亮時間與從前技術相比可縮短1/2。 因點亮時間變短而可以使注入電流增加爲從前技術的2倍 。結果,可得高亮度的照明光。 此外,使對LED 101a、101b之注入電流與從前同樣 作爲電流値I亦可。此時,藉由間歇驅動,可以減低發熱 量,可以提高LED 101a、101b之發光效率。亦即,在此 場合也可得高亮度的照明光。 此外,同步於交互間歇驅動2個LED 101a、101b之時 序,驅動相位調變元件之液晶面板106。例如,點亮第 -19- (16) (16)1269929 1LED 101a時,液晶面板106在關電(OFF)狀態使ρ偏光 直接透過。對此,第1LED 101a熄滅,點亮第2LED 101b 時,液晶面板106在開電(ON)的狀態使ρ偏光旋轉90度 變換爲s偏光而透過。藉此,例如可得整齊化爲ρ偏光的 高亮度照明光。又,液晶面板106在關電狀態使相位旋轉 ,在關電狀態直接使其透過之構成亦可。 進而,作爲相位調變元件,可以使用PLZT等強介電 質。PLZT係具有光電效果(Electro-optic Effect:EO效果) 的材料,對其結晶或陶瓷施加電場可使折射率改變。藉由 折射率的改變,可以使相位旋轉。 此外,固體發光元件之LED的數量不以2個爲限,亦 可構成個以上。例如,圖3顯示使用3個LED 101a、101b 、l〇lc之照明裝置300之構成例。由 LED 101a、101b至 液晶面板106之構成與上述照明裝置100相同。進而,具有 第3 LED 101c、偏光光線束分離器114、偏光膜115、液晶 面板116。藉由與上述第2LED 101b同樣之光學系,以從 第3LED l〇lc高效率地導出s偏光光線的方式構成。接著 ’最後藉由液晶面板116使其都轉換爲ρ偏光光線。藉此 ,可得高亮度的照明光。又,本變形例的場合,1個LED 的點亮時間可以爲T/3。 進而,作爲其他變形例,如圖4顯示使用4個LED的 照明裝置400之槪略構成。照明裝置400以使2組照明裝置 1〇〇相互面對的方式構成。來自分別的照明裝置100的G 光,以3角稜鏡401a、401b分別被導往桿狀透鏡401。在 -20- 、汐 1269929 " 本變形例的場合,1個LED的點亮時間可以爲T/2。根據 本變形例,可得更高亮度的照明光。 圖顯示相關於本發明的第2實施例之照明裝置5〇〇之槪 略構成。與上述實施例1相同的部分被賦予相同符號而省 略重複的說明。本實施例取代反射型偏光板而使用(反射 )鏡501。鏡501 ’被固定於往與偏光光線束分離器1〇4的 照明方向1L相異的方向射出之面。來自第iLED 1〇1 a的 鲁 光,入射至偏光光線束分離器1 0 4的偏光膜1 〇 5。例如,偏 光膜105,透過p偏光光線’反射s偏光光線。以偏光膜 105反射的s偏光光線,使光徑折彎90度,入射至鏡501。 接著以鏡501反射的s偏光光線,以偏光膜1〇5往第1LED 1 〇 1 a的方向反射。被反射的s偏光光線透過λ/4波長板 1 0 2 a、準直鏡C La,而以反射部1 〇 1 r反射。接著,被反射 的s偏光光線再度透過λ/4波長板102a。s偏光光線,透 過2次λ/4波長板102a,所以被變換爲p偏光光線。被變換 ® 的P偏光光線,透過偏光膜105而射出偏光光線束分離器 104 〇 其次,說明來自第2LED 101b之光。來自第2LED l〇lb之光入射至偏光光線束分離器104之偏光膜105。以 偏光膜105反射的s偏光光線,使光徑被彎曲90度,射出 偏光光線束分離器104。對此,透過偏光膜105的p偏光光 線入射至鏡50 1。接著以鏡50 1反射的p偏光光線,透過偏 光膜105。透過的s偏光光線,透過λ/4波長板102b、準直 鏡CLb,以反射部l〇lr反射。被反射的s偏光光線,再度 -21 - (18) (18) 1269929 K ^ ? Λ ’ 透過λ/4波長板l〇2b。接著ρ偏光光線2次透過λ/4波長板 10 2b被變換爲s偏光光線。被變換的s偏光光線以偏光膜 105反射而射出偏光光線束分離器1〇4。 接著,與上述第1實施例同樣,交互間歇驅動第1 LED l〇la、第2LED 101b。同時,同步於間歇驅動的時序切換 液晶面板106的通電/關電(ON/OFF )。藉此,可得高亮 度且光利用效率高的偏光方向一致的例如p偏光之照明光 •。 圖顯示相關於本發明的第3實施例之投影機6 0 0之槪略 構成。投影機600,具有供給第1色光之R光之第i光源部 601R、供給第2色光之G光之第2光源部601G、供給第3色 光之B光之第3光源部601B。各光源部均係以LED構成之 固體發光元件。 來自第1光源部601的R光,透過準直鏡602R,入射 至偏光變換元件603R。偏光變換元件603R,使R光變換 ® 爲具有特定振動方向的偏光光線,例如P偏光光線。被偏 光變換的R光,入射至第1色光用空間光調變裝置之R光 用空間光調變裝置610R。R光用空間光調變裝置601 R係 使R光因應於影像訊號而調變的透過型液晶顯示裝置。R 光用空間光調變裝置610R,具有液晶面板615R、第1偏光 板616R、第2偏光板617R。
第1偏光板616R,透過被變換爲p偏光光線之R光, 使入射至液晶面板615R。液晶面板615R把p偏光光線因 應於影像訊號調變而變換爲s偏光光線。第2偏光板6 1 7R -22- 1269929 (19)
1
* 使以液晶面板615R變換爲偏光光線的光射出。如此進行 ,R光用空間光調變裝置610R,調變來自第1光源部610R 的R光。以R光用空間光調變裝置610 R變換爲s偏光光 線的R光,入射至交叉二色性稜鏡6 1 2。 來自第2光源部之照明裝置1 〇 〇的g光,入射至偏光 變換元件603G。偏光變換元件603G,將G光變換爲具有 特定振動方向的偏光光線例如s偏光光線。被偏光變換的 # G光,入射至第2色光用空間光調變裝置之G光用空間光 調變裝置610G。G光用空間光調變裝置6i〇g係因應於影 像訊號而調變G光的透過型液晶顯示裝置。G光用空間光 調變裝置610G,具有液晶面板615G、第1偏光板616G、第 2偏光板617G。 第1偏光板6 1 6 G透過被變換爲s偏光光線之G光,使 入射至液晶面板615G。液晶面板615G因應於影像訊號調 變s偏光光線變換爲p偏光光線。第2偏光板617G,射出 ® 以液晶面板6 15 G變換爲p偏光光線的G光。如此進行, G光用空間光調變裝置610G,調變來自第2光源部100的G 光。以G光用空間光調變裝置610G變換爲p偏光光線的 G光,入射至交叉二色性棱鏡6 1 2。 來自第3光源部601B的B光,透過準直鏡602B,入射 至偏光變換元件6 0 3 B。偏光變換元件6 0 3 B,將B光變換 爲具有特定振動方向的偏光光線,例如P偏光光線。被偏 光變換的B光,入射至第3色光用空間光調變裝置之B光 用空間光調變裝置610B。B光用空間光調變裝置610B,係 -23-
1269929 ^ 將B光因應影像訊號進行調變的透過型液晶顯示裝置。B 光用空間光調變裝置610B,具有液晶面板615B、第1偏光 板616B、第2偏光板617B。 第1偏光板616B,透過被變換爲p偏光光線之B光, 使入射至液晶面板6 1 5 B。液晶面板6 1 5 B,因應於影像訊 號變換P偏光光線爲s偏光光線。第2偏光板6 1 7B射出以 液晶面板615B變換爲s偏光光線之B光。如此進行,B Φ 光用空間光調變裝置610B,調變來自第3光源部610B的B 光。以B光用空間光調變裝置610B變換爲s偏光光線的 B光,入射至交叉二色性棱鏡6 1 2。 交叉二色性稜鏡612,具有2個二色性膜612a、612b。 二個二色性膜612a、612b被直交配置爲X字型。二色性 膜612a反射s偏光光線之R光,透過p偏光光線之G光 。二色性膜612b反射s偏光光線之B光,透過p偏光光 線之G光。如此般,交叉二色性稜鏡612合成以第1色光 # 用空間光調變裝置610R、第2色光用空間光調變裝置610G 、第3色光用空間光調變裝置610B所分別調變的R光、G 光以及B光。投影透鏡630,將交叉二色性稜鏡612所合成 的光投影至螢幕640。 投影機600,使用光利用效率高,供給高亮度的光之 照明裝置100。因此,可得明亮、高畫質且良好的投影影 像。特別是,於上述過程,爲了投影R光、G光與B光 ,使全體得到白色的投影影像,必須要使G光的光束量 成爲全體光束量的60%至80%程度。因此,單體之固體發 -24- (21) 1269929 • 光元件之LED射出之光束量相同時,必須要使照明裝置 100的LED配置得比第1光源部601R或第3光源部601B之 LED還要多。在本實施例,照明裝置1〇〇係使2個 LED ' 101a、l〇lb間歇驅動。因此,如在第1實施例所述那樣, 來自第2光源部之照明裝置100的G光的光束量可以比來 自單體之LED所構成的第1光源部60 1R或第3光源部601 B 之光束量還要大。此外,第2光源部之照明裝置100,發光 φ 面積與單體之LED時係相同。因此,關於G光,可以不 增加面積與立體角之積(etendue)而得到高亮度的照明光。 結果,可得良好的投影影像。 圖7顯示相關於本發明的第4實施例之投影機700的槪 略構成。第1固體發光元件之第1LED 701a、第2固體發光 元件之第1LED 701b供給白色光。在此,所謂白色光係包 含頻譜分佈寬廣連續的波長區域的光,與頻譜分佈具有R 光、G光、B光等分別的峰値波長的光二者。第1LED • 701a與第2LED 701b係相同構成。因此,以第1LED 701a 爲例加以說明。由第1LED 701a所射出的光,藉由反射器 702a,往偏光光線束分離器704側反射。此外,具有正折 射力之聚光透鏡703a,把從第1LED 701a所直接入射的光 ,與以反射器702a所反射的光,往後述之開口部708的位 置聚光。藉此,來自第1 LED 701a的光,往偏光光線束分 離器704之特定面入射。來自第2 LED 701b的光也與來自 第1LED 701a的光同樣,往偏光光線束分離器704的其他 面入射。 -25- 1269929 . η : ν (22) ι 偏光光線合成部之偏光光線束分離器704,係固定2個 三角稜鏡而構成。於固接面,被形成由介電質多層膜所構 成的偏光膜704。偏光膜704,透過第1振動方向之偏光光 線之例如ρ偏光光線。此外,偏光膜704,反射與第1振動 方向約略直交的第2振動方向之偏光光線例如s偏光光線 。藉此,偏光光線束分離器704,透過來自第1LED 701a 的光之中的ρ偏光光線成分而往照明方向射出。此外,偏 ♦ 光光線束分離器7〇4,反射來自第2LED 701b的光之中的s 偏光光線成分而往照明方向射出。又,偏光膜704a,以反 射P偏光光線,透過s偏光光線的方式構成亦可。 射出偏光光線束分離器704之ρ偏光光線與s偏光光 線入射至相位調變元件之液晶面板705。液晶面板705,具 有廉價且容易使用的優點。如後所述,第1LED 701a點亮 時,第2LED 701b熄滅。此外,第1LED 701a熄滅時,第 2LED 701b點亮。接著,液晶面板705,因應於輸入訊號 ® 而使入射光的振動方向旋轉90度。例如液晶面板705在入 射來自第1LED 701a的ρ偏光光線時,不使振動方向旋轉 ,而直接作爲P偏光光線透過。對此,液晶面板在入射來 自第2LED 701b的s偏光光線時,因應於輸入訊號而使振 動方向旋轉90度,變換爲ρ偏光光線而使其透過。藉此, 透過液晶面板705之後,可得振動方向一致的ρ偏光光線 〇 透過液晶面板705的ρ偏光光線,由固體桿狀積分器 (solid rod integrator)之具有功能的三角稜鏡706之一方之 -26-
V (23) (23) 1269929 fr Μ 、 面入射。三角稜鏡706之入射面上被形成開口部7〇8。於開 口邰708的周圍,設有反射部之鏡707。聚光透鏡703a、 7 03b如上所述,往開口部708附近聚光。因此,來自第 1LED 701a、第2LED 701b的光有效率地往三角稜鏡706入 射。往三角稜鏡70 6入射的p偏光光線,在斜面被反射使 光徑彎曲90度。被折彎光徑的p偏光光線,往桿狀積分器 709入射。桿狀積分器709,係於內面被形成反射面之中空 • 形狀。三角棱鏡706,被固定於桿狀積分器709之一方端面 。以三角稜鏡706與桿狀積分器709構成一體之積分器光學 元件而發揮功能。入射之光,在桿狀積分器709內反覆反 射,使其強度分佈約略均勻化而射出。特別是藉由使用中 空形狀的桿狀積分器709,即使比全反射角度還大的角度 的光也可以在內面反覆反射而利用。亦即,可以進而提高 光的利用效率。 於桿狀積分器709的照明方向側,被形成透過特定波 ® 長區域的光而反射與特定波長區域相異的其他波長區域的 光之彩色濾光片710。彩色濾光片710,以R光用彩色濾光 片、G光用彩色濾光片、B光用彩色濾光片等3個彩色濾 光片爲一組,由複數組之彩色濾光片來構成。R光用彩色 濾光片,透過R光而反射其他色光。G光用彩色濾光片’ . 透過G光而反射其他色光。B光用彩色濾光片’透過B 光而反射其他色光。接著各色光用彩色濾光片’分別對應 於空間光調變裝置7 11之各畫素而被形成。 來自桿狀積分器709之光之中入射至R光用彩色濾光 -27- (24) 1269929 ' 片的R光,直接透過。翠此,來自桿狀積分器709的光之 中,入射至R光用彩色濾光片的G光、Β光被反射。如 上所述,在桿狀積分器709與三角稜鏡706之光源側的端面 ,被形成反射以彩色濾光片710反射而往第1LED 701a的 方向行進之光之反射部之(反射)鏡。 在桿狀積分器709內往固體發光元件的方向行進的G 光、B光以鏡70 7再度反射。被反射的G光、B光行進於 • 桿狀積分器709內,到達彩色濾光片710。此處,G光、B 光入射至與第1次入射的彩色濾光片710不同的彩色濾光片 710,例如G光用彩色濾光片或B光用彩色濾光片。藉此 ,G光或者B光透過彩色濾光片7 10往照明方向射出。第2 次在彩色濾光片710不被透過的光,再度反覆相同工程。 藉此,最終使除了被光學構件吸收的成分以外,所有的光 都射出桿狀積分器709。結果,可以均勻的強度分佈而明 亮的光來照明空間光調變裝置7 1 1。這樣,藉由使用彩色 ® 濾光片710之光的再利用,與從前技術相比,可以使光的 利用效率提高1.6倍程度。 空間光調變裝置7 11,因應於影像訊號而調變射出入 射光。空間光調變裝置7 11,可以使用例如透過型液晶面 板。藉此,可以小型機器得到、均勻強度分佈的明亮影像 • 。又,藉由第1LED 701a、第2LED 701b至空間光調變裝 置711構成影像顯示裝置。 投影透鏡712,擴大在空間光調變裝置711調變的影像 而投影至螢幕7 1 3。藉此可得明亮均勻強度分佈的全彩投 -28-
1269929 - (25) • 影影像。 參照圖8A、圖8B說明第1LED 701a、第2LED 701b之 點亮時序。在本實施例,如上所述,選擇性點亮2個LED 701a、70 1b之一方而熄滅另一方。藉此,可以使供給至 一個LED的電流比指定値還要大。因此,與從前技術相 比,可以明亮的光照明空間光調變裝置7 11。例如,圖8 A 分別於橫軸顯示點亮時間T,縱軸顯示任意的光強度I η。 # 在圖8Α,首先使第1LED 701a僅連續點亮附有斜線的點亮 時間T1。接著,在來自第1LED 701a的光的強度變成特 定値以下時’例如在第1 L E D 7 0 1 a的點売壽命結束時,爐 滅第1LED 701a而點亮第2LED 701b。接著使第1LED 701a 、第2LED 70 1b以比從前技術還大的電流値驅動。在本實 施例,係以額定電流値的約略1 · 3倍程度的電流値驅動。 藉此’可得比從前技術還要明亮的影像。如此般,以大電 流値驅動固體發光元件之LED時,點燈壽命變短。在本 樣態,於第1LED 701a的點燈壽命結束時,切換爲第 : 2LED 701b。接著,連續點亮第2LED 701b。亦即,可以 得到與具備從前的單獨的LED之光源同樣的點亮時間 Tend以及明亮影像。 參照圖8B說明點亮時序之其他例。將第1LED 701a 僅點亮附有斜線之時間T3之後,將第2LED 701b僅點亮 時間T4。接著,交互間歇點亮第1LED 701a與第2LED 701b。藉由交互間歇點亮2個固體發光元件,可以使供給 至一固體發光元件之LED之電流値比單體連續點亮時來
-29-
1269929 ~ (26) ' 得大。亦即,可以得到與具備從前的單獨LED之光源相 同的點燈壽命Tend且可得明亮的影像。在此,空間光調 變裝置711,以60Hz之訊號驅動影像訊號之i圖框。因此 ,相位調變元件之液晶面板705之切換週期,與LED之點 亮切換週期,例如可以選爲60Hz。 圖顯示相關於本發明之第5實施例之投影機900之槪略 構成。在本實施例,在使用3個LED的這一點與上述第4
# 實施例不同。與第4實施例相同的部分賦予同一符號而省 略重複的說明。在本實施例,具備第1LED 901a、第2LED 901b、第3LED 901c等3個LED。各LED均供給白色光。 與第4實施例相同,在第1LED 901a附近被配置有反射器 902a與聚光透鏡903a。在第2LED 901b附近被配置有反射 器902b與聚光透鏡903b。反射器902a、902b與聚光透鏡 903a > 903b係具有使來自LED 901a、901b的光往開口部 708的附近聚光的折射力。來自第1LED 901a與第2LED # 901b的光在偏光光線束分離器904被合成而射出。被合成 的光,藉由偏光變換元件之液晶面板905—致變換爲s偏 光光線。一致變換爲s偏光光線的光往偏光光線束分離器 9 1 4入射。 此外,來自第3LED 901c的光,藉由反射器902c與聚 光透鏡903c被聚光於開口部708附近。來自第3LED 901c 的光也往偏光光線束分離器914入射。偏光光線束分離器 914,透過p偏光光線而反射射出s偏光光線。偏光變換 元件之液晶面板9 15使入射光一致變換爲例如p偏光光線 -30- 1269929 (27) '.’. .‘——.….……-一一 ' 而射出。 一致變換爲p偏光光線之來自3個LED 901a、901b、 901c的白色光,行進於在第4實施例所說明的相同光徑上 ,入射至空間光調變裝置7 11。在本實施例使3個LED 901a、901b、901c交互間歇點亮。藉此,與第4實施例相 比可以縮短一個LED的點亮時間。結果,可以使流往一 個LED的電流値進而更大,所以可以爲更明亮的照明。 • 此外,如使用圖8A所說明的,亦可使各LED 901a、901b 、90 1c依序點亮値到點燈壽命到達爲止。 圖10顯示相關於本發明之第6實施例之投影機1000之 槪略構成。在本實施例,取代偏光光線束分離器,使用反 射型偏光板這一點與前述第4實施例不同。與第4實施例相 同的部分賦予同一符號而省略重複說明。 作爲反射型偏光板,可以使用無機偏光板1004。無機 偏光板1004之例,可以舉出金屬製例如鋁製之偏光板。反 ® 射型之無機偏光板,與偏光光線束分離器相比,偏光分離 特性對入射角度的依存性較小。藉此,可以效率很好地使 用來自LED的光。此外,可以簡便以鋁等金屬形成無機 偏光板1004。 根據本發明,可以藉小型的投影機得到明亮均勻的強 度分佈之投影機。此外,供給白色光之各LED,使用具備 R光晶片與G光晶片與B光晶片的形式,以及使用螢光 體射出白色光的形式等任一種均可。進而,相位調變裝置 ’不限於液晶面板。例如可以使用磁性高速切換偏光的調 -31 - 1269929 t-r'v. . \. (28) .... ........ 變元件等。而且’作爲空間光調變裝置,不限於設有透過 型液晶顯示裝置之投影機,例如亦可爲採反射型液晶顯示 裝置之投影機。 【圖式簡單說明】 圖1係相關於第1實施例之照明裝置之槪略構成圖。 圖2A係從前技術之照明裝置之驅動時序圖。 圖2B及圖2C係第1實施例之照明裝置之驅動時序圖 圖3係相關於第1實施例之照明裝置之變形例之槪略構 成圖。 圖4係相關於第1實施例之照明裝置之其他變形例之槪 略構成圖。 圖5係相關於第2實施例之照明裝置之槪略構成圖。 圖6係相關於第3實施例之投影機之槪略構成圖。 圖7係相關於第4實施例之投影機之槪略構成圖。 圖8A及圖8B係第4實施例之點亮時序之說明圖。 圖9係相關於第5實施例之投影機之槪略構成圖。 圖1〇係相關於第6實施例之投影機之槪略構成圖。 【主要元件符號說明】 1〇〇 照明裝置
l〇la % 1 LED
Μ 2 LED
l〇lb 第 2 LED -32- (29) 1269929 lOlr 反射部 102a λ /4波長板 103a 第1反射型偏光板 104 偏光光線束分離器 105 偏光膜 106 液晶面板 CLa 準直鏡

Claims (1)

1269929
< 1 j .......' V * .-·ι-.-· ' d-.. _,...—u,…妒L, 十、申請專利範圍 1 · 一種照明裝置,其特徵爲具有:供給光的第1固體 發光元件與第2固體發光元件之至少2個固體發光元件,及 透過或反射第1振動方向的偏光光線,而反射或透過 與前述第1振動方向約略直交的第2振動方向的偏光光線, 而將前述第1振動方向的偏光光線與前述第2振動方向的偏 光光線導往照明方向之用的偏光光線合成部,以及 將來自前述偏光光線合成部的偏光光線,變換爲前述 第1振動方向的偏光光線或者前述第2振動方向的偏光光線 之相位調變元件。 2·如申請專利範圍第1項之照明裝置,其中進而具有 設於至少2個前述固體發光元件與前述偏光光線合成 部之間,透過前述固體發光元件所發出的光之中的前述第 1振動方向或者前述第2振動方向之偏光光線,而反射其他 振動方向的偏光光線之反射型偏光板,及 使以前述反射型偏光板反射而往前述固體發光元件的 方向行進的光,往前述偏光光線合成部的方向反射之反射 部。 3.如申請專利範圍第1項之照明裝置,其中進而具有 使從前述偏光光線合成部往與前述照明方向相異的方 向射出的偏光光線,往前述偏光光線合成部的方向反射之 鏡,與 使以前述鏡所反射而往前述固體發光元件的方向行進 的光’往前述偏光光線合成部的方向反射之反射部。 • 34 - (2) (2) 1269929 Ο Ί Λ 4 ·如申請專利範圍第i ' 2或3項之照明裝置,其中 前述相位調變元件,係液晶型之調變元件。 5 · —種投影機,其特徵爲具有具備:供給光的第1固 體發光元件與第2固體發光元件之至少2個固體發光元件, 及透過或反射第1振動方向的偏光光線,而反射或透過與 前述第1振動方向約略直交的第2振動方向的偏光光線,而 將前述第1振動方向的偏光光線與前述第2振動方向的偏光 ^ # 光線導往照明方向之用的偏光光線合成部,以及將來自前 述偏光光線合成部的偏光光線,變換爲前述第1振動方向 的偏光光線或者前述第2振動方向的偏光光線之相位調變 元件之照明裝置,及 使來自前述照明裝置的照明光因應於影像訊號而調變 的空間光調變裝置,以及 將被調變的光予以投影的投影透鏡。 6 · —種影像顯示裝置,其特徵爲具備:供給光之至少 2個固體發光元件, ; 透過或反射第1振動方向的偏光光線,而反射或透過 與前述第1振動方向約略直交的第2振動方向的偏光光線, 而將前述第1振動方向的偏光光線與前述第2振動方向的偏 光光線導往照明方向之用的偏光光線合成部, 將來自前述偏光光線合成部的偏光光線,變換爲前述 第1振動方向的偏光光線或者前述第2振動方向的偏光光線 之相位調變元件, 供使來自前述固體發光元件的光的強度分佈約略均勻
-35· 1269929
(3) 之用的桿狀積分器(rod integrator), 使來自前述桿狀積分器的光之中特定波長區域的光透 過,而反射與前述特定波長區域相異的其他波長區域的光 之彩色濾光器, 被形成於前述桿狀積分器之前述相位調變元件側之端 面,而反射以前述彩色濾光器反射往前述固體發光元件的 方向行進的光之反射部,及 使來自前述桿狀積分器的光因應於影像訊號而調變的 空間光調變裝置。 7·如申請專利範圍第6項之影像顯示裝置,其中 至少2個前述固體發光元件,係由第1固體發光元件, 與第2固體發光元件所構成, 前述第1固體發光元件與前述第2固體發光元件交互間 歇點亮。
8 ·如申請專利範圍第6項之影像顯示裝置,其中 至少2個前述固體發光元件,係由第1固體發光元件 與第2固體發光元件所構成, 連續點亮前述第1固體發光元件,在來自前述第1固體 發光元件的光的強度降低至特定値以下時,熄滅前述第1 固體發光元件,而點亮前述第2固體發光元件。 9 ·如申請專利範圍第6項之影像顯示裝置,其中 前述偏光光線合成部,具有無機偏光板。 1〇·如申請專利範圍第6項之影像顯示裝置,其中 至少2個前述固體發光元件,係具有3個以上之前述固 -36- (4) ^ 7 1269929 ' 體發光元件。 11. 如申請專利範圍第6項之影像顯示裝置,其中 前述桿狀積分器係內面被形成反射面之中空形狀。 12. —種投影機,其特徵爲具有: 具備:供給光之至少2個固體發光元件;透過或反射 第1振動方向的偏光光線,而反射或透過與前述第1振動方 鲁 向約略直交的第2振動方向的偏光光線,而將前述第1振動 m Φ 方向的偏光光線與前述第2振動方向的偏光光線導往照明 方向之用的偏光光線合成部;將來自前述偏光光線合成部 的偏光光線,變換爲前述第1振動方向的偏光光線或者前 述第2振動方向的偏光光線之相位調變元件;供使來自前 述固體發光元件的光的強度分佈約略均勻之用的桿狀積分 器;使來自前述桿狀積分器的光之中特定波長區域的光透 過,而反射與前述特定波長區域相異的其他波長區域的光 之彩色濾光器;被形成於前述桿狀積分器之前述相位調變 元件側之端面,而反射以前述彩色濾光器反射往前述固體 ; 發光元件的方向行進的光之反射部;及使來自前述桿狀積 分器的光因應於影像訊號而調變的空間光調變裝置之影像 顯示裝置,及 投影來自前述影像顯示裝置的光之投影透鏡。 • 37 - - X次
1269929 七 明 圖說 1)單 :簡 號 為符 圖件 表元 代之 定圖 指表 :案代 圖本本 表、、 代 定一二 第 100 照明裝置 101a 第1LED 101b 第2LED 1 0 1 r 反射部 10 2a λ/4波長板 102b λ/4波長板 103a 第1反射型偏光板 103b 第2反射型偏光板 104 偏光光線束分離器 105 偏光膜 106 液晶面板 CLa 準直鏡 CLb 準直鏡 AX 光軸 八、本案若有化學式時,請揭示最能顯示發明特徵的化學 式:
TW094104712A 2004-03-10 2005-02-17 Illuminating apparatus, image display apparatus, and projector TWI269929B (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004067230A JP2005257872A (ja) 2004-03-10 2004-03-10 照明装置及びプロジェクタ
JP2004095605A JP4218567B2 (ja) 2004-03-29 2004-03-29 画像表示装置及びプロジェクタ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200537237A TW200537237A (en) 2005-11-16
TWI269929B true TWI269929B (en) 2007-01-01

Family

ID=34829499

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW094104712A TWI269929B (en) 2004-03-10 2005-02-17 Illuminating apparatus, image display apparatus, and projector

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7360900B2 (zh)
EP (1) EP1575307A3 (zh)
KR (1) KR100708501B1 (zh)
CN (1) CN100526976C (zh)
TW (1) TWI269929B (zh)

Families Citing this family (64)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6896381B2 (en) * 2002-10-11 2005-05-24 Light Prescriptions Innovators, Llc Compact folded-optics illumination lens
JP2004184777A (ja) * 2002-12-04 2004-07-02 Nec Viewtechnology Ltd 光源装置及び投写型表示装置
KR100816971B1 (ko) * 2002-12-26 2008-03-26 산요덴키가부시키가이샤 투사형 영상 표시 장치
US7377671B2 (en) * 2003-02-04 2008-05-27 Light Prescriptions Innovators, Llc Etendue-squeezing illumination optics
US7159987B2 (en) * 2003-04-21 2007-01-09 Seiko Epson Corporation Display device, lighting device and projector
US8075147B2 (en) 2003-05-13 2011-12-13 Light Prescriptions Innovators, Llc Optical device for LED-based lamp
US7329029B2 (en) 2003-05-13 2008-02-12 Light Prescriptions Innovators, Llc Optical device for LED-based lamp
DE10345431B4 (de) * 2003-09-30 2009-10-22 Carl Zeiss Jena Gmbh Vorrichtung zur homogenen mehrfarbigen Beleuchtung einer Fläche
US7144121B2 (en) * 2003-11-14 2006-12-05 Light Prescriptions Innovators, Llc Dichroic beam combiner utilizing blue LED with green phosphor
WO2005099277A1 (en) * 2004-03-09 2005-10-20 Thomson Licensing Apparatus for adding red light to a polarized light system
WO2006014430A2 (en) * 2004-07-06 2006-02-09 Colorlink Inc. Illumination systems
US20060023172A1 (en) * 2004-07-28 2006-02-02 Sanyo Electric Co. Illuminating device and projection type video display
US20080094577A1 (en) * 2004-08-02 2008-04-24 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Time-Multiplexed Led Light Source for Projection Displays
JP4186918B2 (ja) * 2004-12-01 2008-11-26 セイコーエプソン株式会社 画像表示装置
KR101109592B1 (ko) * 2005-04-25 2012-01-31 삼성전자주식회사 광원 모듈 및 이를 채용한 화상투사장치
US7628495B2 (en) * 2005-06-06 2009-12-08 Infocus Corporation Mirror-based light path combination for light sources
US7281806B2 (en) * 2005-06-08 2007-10-16 Tte Technology, Inc. System and method for projecting a video image with a temporal LED combiner
TWI286658B (en) * 2005-06-20 2007-09-11 Delta Electronics Inc Light integration module and lamps module for the projector system
JP4736570B2 (ja) * 2005-07-04 2011-07-27 セイコーエプソン株式会社 照明装置及びプロジェクタ
JP4797467B2 (ja) * 2005-07-04 2011-10-19 セイコーエプソン株式会社 照明装置及びプロジェクタ
CN101228391B (zh) 2005-07-28 2010-09-29 光处方革新有限公司 用于背光源和前灯的聚光本领-保持的照明光学器件
US8631787B2 (en) 2005-07-28 2014-01-21 Light Prescriptions Innovators, Llc Multi-junction solar cells with a homogenizer system and coupled non-imaging light concentrator
US8419232B2 (en) 2005-07-28 2013-04-16 Light Prescriptions Innovators, Llc Free-form lenticular optical elements and their application to condensers and headlamps
TWI292051B (en) * 2006-01-19 2008-01-01 Coretronic Corp Illumination system and projection apparatus
TWI347452B (en) * 2006-04-14 2011-08-21 Delta Electronics Inc Beam combiner and projecting system having the same
EP2031443A4 (en) * 2006-06-02 2010-11-10 Panasonic Corp OPTICAL ILLUMINATION DEVICE AND PROJECTION DISPLAY DEVICE
US20090128781A1 (en) * 2006-06-13 2009-05-21 Kenneth Li LED multiplexer and recycler and micro-projector incorporating the Same
KR101678688B1 (ko) * 2006-06-13 2016-11-23 웨이비엔, 인코포레이티드 광원의 휘도를 증가시키기 위해 광을 재활용하는 조명 시스템 및 방법
KR100883593B1 (ko) * 2006-06-20 2009-02-13 엘지전자 주식회사 프로젝션 장치
WO2008008994A2 (en) 2006-07-14 2008-01-17 Light Prescriptions Innovators, Llc Brightness-enhancing film
US7982954B2 (en) * 2006-07-18 2011-07-19 Reald Inc. Light collectors for projection systems
WO2008022065A2 (en) 2006-08-11 2008-02-21 Light Prescriptions Innovators, Llc Led luminance-enhancement and color-mixing by rotationally multiplexed beam-combining
JP4239107B2 (ja) * 2006-08-25 2009-03-18 カシオ計算機株式会社 光源装置及びプロジェクタ
JP2008083661A (ja) * 2006-08-30 2008-04-10 Olympus Corp 照明装置およびそれを用いた画像投影装置
JP5011919B2 (ja) * 2006-09-29 2012-08-29 セイコーエプソン株式会社 照明装置及びプロジェクタ
US7905605B2 (en) * 2006-12-13 2011-03-15 Koninklijke Philips Electronics N.V. Multi-primary LED projection system
JP2008216840A (ja) * 2007-03-07 2008-09-18 Mitsubishi Electric Corp 投写型表示装置
CN101276134A (zh) * 2007-03-27 2008-10-01 香港应用科技研究院有限公司 光学元件及包含光学元件之投影系统
US7821713B2 (en) * 2007-05-18 2010-10-26 3M Innovative Properties Company Color light combining system for optical projector
US7871165B2 (en) * 2007-11-30 2011-01-18 Eastman Kodak Company Stereo projection apparatus using polarized solid state light sources
WO2009085856A1 (en) * 2007-12-28 2009-07-09 3M Innovative Properties Company Light combiner
EP2235582A1 (en) * 2007-12-28 2010-10-06 3M Innovative Properties Company Light combiner
WO2009091610A1 (en) * 2008-01-17 2009-07-23 Wavien, Inc. Light multiplexer and recycler, and micro-projector incorporating the same
TWI372304B (en) * 2008-02-12 2012-09-11 Young Optics Inc Polarization conversion system and illumination module
WO2009139798A1 (en) * 2008-05-15 2009-11-19 3M Innovative Properties Company Optical element and color combiner
KR101537836B1 (ko) * 2008-05-15 2015-07-17 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 광학 요소 및 색상 조합기
TWI376562B (en) * 2008-06-04 2012-11-11 Delta Electronics Inc Light transformation apparatus and light source apparatus comprising the same
CN102282497B (zh) * 2008-11-19 2014-07-02 3M创新有限公司 高耐久性合色器
EP2359182A4 (en) * 2008-11-19 2012-10-24 3M Innovative Properties Co COLOR COMBINATOR WITH POLARIZATION CONVERSION
EP2359183A4 (en) * 2008-11-19 2012-10-10 3M Innovative Properties Co POLARIZATION-CHANGING COLOR COMBINER
CN102549492B (zh) 2009-09-28 2014-12-24 日本电气株式会社 光源装置以及使用该光源装置的投射型显示装置
JP5527058B2 (ja) 2010-07-06 2014-06-18 セイコーエプソン株式会社 光源装置及びプロジェクター
JP5633695B2 (ja) 2010-11-29 2014-12-03 ソニー株式会社 照明装置、投影型表示装置および直視型表示装置
JP5966363B2 (ja) 2011-06-20 2016-08-10 株式会社リコー 光源装置及び画像投射装置
KR20140098203A (ko) 2011-11-28 2014-08-07 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 고해상도 이미지를 제공하는 편광 빔 스플리터 및 그러한 빔 스플리터를 이용하는 시스템
US8872985B2 (en) 2012-04-13 2014-10-28 Red.Com, Inc. Video projector system
CN104020632B (zh) * 2013-02-28 2016-08-24 深圳市绎立锐光科技开发有限公司 发光装置及相关投影系统
WO2014183583A1 (zh) * 2013-05-17 2014-11-20 深圳市绎立锐光科技开发有限公司 一种发光装置及舞台灯系统
KR20150097098A (ko) * 2014-02-18 2015-08-26 삼성전자주식회사 편광 led 모듈과, 그것을 구비하는 조명 장치 및 프로젝터
US10636336B2 (en) * 2015-04-17 2020-04-28 Nvidia Corporation Mixed primary display with spatially modulated backlight
WO2018025506A1 (ja) * 2016-08-02 2018-02-08 ソニー株式会社 投射型表示装置
US10531055B2 (en) 2016-09-30 2020-01-07 Dolby Laboratories Licensing Corporation Beam combining for highlight projection
CN111580212B (zh) * 2020-06-12 2022-03-04 京东方科技集团股份有限公司 侧入式背光模组
US11835224B2 (en) * 2021-03-18 2023-12-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device and controlling method of the same

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2622185B2 (ja) 1990-06-28 1997-06-18 シャープ株式会社 カラー液晶表示装置
JPH0829734A (ja) * 1994-07-18 1996-02-02 Sony Corp 表示装置の光源
GB9605056D0 (en) * 1996-03-09 1996-05-08 Philips Electronics Nv Interlaced image projection apparatus
KR100238288B1 (ko) * 1997-06-09 2000-01-15 윤종용 반사형 프로젝트 장치
JPH1115399A (ja) 1997-06-23 1999-01-22 Seiko Epson Corp 表示装置
JPH11202429A (ja) * 1998-01-09 1999-07-30 Sony Corp 投射型単板式液晶表示装置
US6108131A (en) * 1998-05-14 2000-08-22 Moxtek Polarizer apparatus for producing a generally polarized beam of light
US6193393B1 (en) * 1998-09-10 2001-02-27 International Business Machines Corporation Apparatus and method for intensifying illumination brightness by time-superposing multiple pulsed light sources
JP2000180795A (ja) * 1998-12-18 2000-06-30 Nec Corp プロジェクタ装置
EP1410097A1 (en) 1999-08-06 2004-04-21 KAISER AEROSPACE & ELECTRONICS CORP. Dual projector lamps
JP2001194724A (ja) 1999-10-28 2001-07-19 Noritsu Koki Co Ltd 投影装置およびこれを備えた写真焼付装置ならびに焼付方法
JP4681098B2 (ja) 2000-04-18 2011-05-11 日東光学株式会社 映像プロジェクタ
JP2001343706A (ja) * 2000-05-31 2001-12-14 Sony Corp 映像表示装置
US7324279B2 (en) * 2000-12-28 2008-01-29 Texas Instruments Incorporated Dual modulator projection system
JP3780873B2 (ja) * 2001-05-01 2006-05-31 ソニー株式会社 照明装置
JP2003075911A (ja) 2001-09-05 2003-03-12 Fujitsu General Ltd 光源切換え方式による液晶プロジェクタ
TW571119B (en) * 2001-12-20 2004-01-11 Delta Electronics Inc Image projection device with integrated semiconductor light emitting element light source
JP3991764B2 (ja) * 2002-05-10 2007-10-17 セイコーエプソン株式会社 照明装置および投射型表示装置
TWI235263B (en) * 2002-05-14 2005-07-01 Sony Corp Illuminating optical system, image display unit and method of illuminating space modulation element
US7312913B2 (en) * 2002-05-17 2007-12-25 Infocus Corporation Imaging light source with polarization and color recovery
JP4046585B2 (ja) * 2002-10-01 2008-02-13 オリンパス株式会社 照明装置と、この照明装置を用いた投影表示装置
TWI250312B (en) * 2002-10-11 2006-03-01 Delta Electronics Inc Illumination system with multiple lamps
JP2004184777A (ja) * 2002-12-04 2004-07-02 Nec Viewtechnology Ltd 光源装置及び投写型表示装置
US20060023172A1 (en) * 2004-07-28 2006-02-02 Sanyo Electric Co. Illuminating device and projection type video display
NO326957B1 (no) 2006-02-13 2009-03-23 Norsk Hydro As Elektromagnetisk metode pa grunt vann med bruk av styrt kilde

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060043598A (ko) 2006-05-15
CN1667500A (zh) 2005-09-14
EP1575307A2 (en) 2005-09-14
US20050200812A1 (en) 2005-09-15
CN100526976C (zh) 2009-08-12
TW200537237A (en) 2005-11-16
EP1575307A3 (en) 2006-11-02
US7360900B2 (en) 2008-04-22
KR100708501B1 (ko) 2007-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI269929B (en) Illuminating apparatus, image display apparatus, and projector
JP3991764B2 (ja) 照明装置および投射型表示装置
US10904498B2 (en) Light source apparatus, projector, and light source module
TWI307788B (zh)
TWI277823B (en) Light source device and image display device
US7070281B2 (en) Light source device and projection display
US20140347566A1 (en) Projector and image display method
JP2007199538A (ja) 投射型映像表示装置
JP2006227361A (ja) 偏光変換光学素子、照明装置及びプロジェクタ
JP4214656B2 (ja) 投射型表示装置
US9175826B2 (en) Illuminating unit and display
JP2004264512A (ja) 照明装置、プロジェクタ及び光学装置
JP2017032631A (ja) プロジェクタ
WO2011021304A1 (ja) 照明装置とそれを用いた投射型表示装置
JP4564757B2 (ja) 光源装置と投写型表示装置
JP4382503B2 (ja) 投写型表示装置の光源装置と投写型表示装置
JP2006227362A (ja) 照明装置及びプロジェクタ
US7837331B2 (en) Illuminator and projector with increased illumination efficiency
JP2005257872A (ja) 照明装置及びプロジェクタ
JP2009086057A (ja) 投写型表示装置
JP4168882B2 (ja) 照明装置及び投射型表示装置
JP4273789B2 (ja) 照明装置及び投射装置
JP2005283818A (ja) 画像表示装置及びプロジェクタ
JP2006154601A (ja) 光源装置及び画像表示装置
JP2002122812A (ja) 照明光学装置と投射表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees