TWI684057B - 照明裝置及投射裝置 - Google Patents

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TWI684057B TW104129381A TW104129381A TWI684057B TW I684057 B TWI684057 B TW I684057B TW 104129381 A TW104129381 A TW 104129381A TW 104129381 A TW104129381 A TW 104129381A TW I684057 B TWI684057 B TW I684057B
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倉重牧夫
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日商大日本印刷股份有限公司
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Abstract

照明裝置(40)，包含光學元件(50)、及以在光學元件上掃描的方式對光學元件照射光之照射裝置(60)。照射裝置，包含：光源裝置(61)，射出光；及掃描裝置(70)，具有反射構件(79)，該反射構件包含將來自光源裝置的光予以反射之反射面(79a)。反射構件，以相對於反射面的法線方向(nd1)呈傾斜之旋轉軸線(Ra1)為中心而可旋轉。光源裝置，具有：複數個光源(62a~62g)；及複數個光纖(64a~64g)，設置成和各光源分別相對應；及複數個準直透鏡(67a~67g)，設置成和各光纖分別相對應。

Description

照明裝置及投射裝置
本發明係有關照明裝置，其具備光學元件、及以在光學元件上掃描的方式對光學元件照射光之照射裝置。此外，本發明係有關具有此照明裝置之投射裝置。又，本發明係有關變更入射光的光路之掃描裝置及光學模組。
已知有使用由透鏡陣列或全像片(hologram)所構成的光學元件之照明裝置，例如如JP2012-123381A所揭示。JP2012-123381A所揭示之照明裝置中，設有照射裝置，其具有射出光的光源裝置、及使來自光源裝置的光的光路周期性地變化之掃描裝置。該照射裝置，是以在光學元件上掃描的方式對該光學元件照射光。入射至光學元件的各區域之光，會藉由該光學元件被整形而照明規定的區域。按照此照明裝置，能夠經時性地從不同方向照明規定的區域，而能夠更均勻地照明該規定的區域。此外，JP2012-123381A中還回報，由於經時性地從不同方向照明規定的區域，可以抑制受到照明光照明之區域上的斑點 (speckle)、以及因受到照明之粗糙面例如屏幕的光擴散而產生之斑點。
近來，使用複數個雷射光源的高輸出型之光源裝置也受到研究。然而，若欲將這樣的高輸出型的光源裝置運用在上述包含掃描裝置之照明裝置，那麼掃描裝置的反射面會變得容易損傷。其結果，無法穩定地控制從高輸出的光源裝置射出之光的行進方向。此外，若欲提升掃描裝置的耐久性，那麼可能會衍生裝置的複雜化或大型化這類新的問題。
本發明係考量以上問題點而研發，目的在於提供一種能夠穩定而高精度地控制來自光源裝置的高輸出光的行進方向之照明裝置、含有該照明裝置之投射裝置、以及適合該照明裝置之光源裝置。
依本發明之照明裝置，具備：光學元件；照射裝置，以在前述光學元件上掃描的方式對前述光學元件照射光；前述照射裝置，包含：光源裝置，射出光；掃描裝置，具有反射構件，該反射構件包含將來自前述光源裝置的光予以反射之反射面；前述反射構件，以相對於前述反射面的法線方向呈傾 斜之旋轉軸線為中心而可旋轉，前述光源裝置，具有：複數個光源；複數個光纖，設置成和各光源分別相對應，供從相對應之光源射出的光傳播；複數個準直透鏡，設置成和前述各光纖分別相對應，調整從相對應之光纖射出的光的光路。
依本發明之照明裝置中，亦可以是，受到從前述複數個準直透鏡當中的一個準直透鏡射出的光所照射之前述掃描裝置的前述反射面上的區域，和受到從前述複數個準直透鏡當中的該一個準直透鏡以外之準直透鏡射出的光所照射之前述掃描裝置的前述反射面上的區域，至少部分地錯開。
依本發明之照明裝置中，亦可以是，受到從前述複數個準直透鏡的各者射出的光所照射之前述掃描裝置的前述反射面上的各區域，係位在位於該反射面上之一個假想的圓周或橢圓周上。
依本發明之照明裝置中，亦可以是，受到從前述複數個準直透鏡當中的某一個準直透鏡射出的光所照射之前述掃描裝置的前述反射面上的區域，係位在位於該反射面上之一個假想的圓周或橢圓周內，且受到從前述複數個準直透鏡當中的前述某一個準直透鏡以外之準直透鏡的各者射出的光所照射之前述掃描裝置的前述反射面上的各區域，係位在位於前述一個假想的圓 周或橢圓周上。
依本發明之照明裝置中，亦可以是，受到從前述某一個準直透鏡射出的光所照射之前述反射面上的區域，比受到從前述某一個準直透鏡以外之準直透鏡的各者射出的光所照射之前述反射面上的各區域還大。
依本發明之照明裝置中，亦可以是，前述複數個準直透鏡，位於一個假想的圓周或橢圓周上。
依本發明之照明裝置中，亦可以是，前述複數個準直透鏡當中的某一個準直透鏡，位於一個假想的圓周或橢圓周內，且前述複數個準直透鏡當中的前述某一個準直透鏡以外之準直透鏡，位於前述一個假想的圓周或橢圓周上。
依本發明之照明裝置中，亦可以是，前述某一個準直透鏡，比前述某一個準直透鏡以外之各準直透鏡還大。
依本發明之照明裝置中，亦可以是，前述複數個光纖的各者的射出端，位於一個假想的圓周或橢圓周上。
依本發明之照明裝置中，亦可以是，前述複數個光纖當中的某一個光纖的射出端，位於一個假想的圓周或橢圓周內，且前述複數個光纖當中的前述某一個光纖以外之光纖的各射出端，位於前述一個假想的圓周或橢圓周上。
依本發明之光源裝置，具備： 複數個光源；複數個光纖，設置成和各光源分別相對應，供從相對應之光源射出的光傳播；複數個準直透鏡，設置成和前述各光纖分別相對應，調整從相對應之光纖射出的光的光路。
依本發明之光源裝置中，亦可以是，前述複數個準直透鏡，位於一個假想的圓周或橢圓周上。
依本發明之光源裝置中，亦可以是，前述複數個準直透鏡當中的某一個準直透鏡，位於一個假想的圓周或橢圓周內，且前述複數個準直透鏡當中的前述某一個準直透鏡以外之準直透鏡，位於前述一個假想的圓周或橢圓周上。
依本發明之光源裝置中，亦可以是，前述某一個準直透鏡，比前述某一個準直透鏡以外之各準直透鏡還大。
依本發明之光源裝置中，亦可以是，前述複數個光纖的各者的射出端，位於一個假想的圓周或橢圓周上。
依本發明之光源裝置中，亦可以是，前述複數個光纖當中的某一個光纖的射出端，位於一個假想的圓周或橢圓周內，且前述複數個光纖當中的前述某一個光纖以外之光纖的各射出端，位於前述一個假想的圓周或橢圓周上。
依本發明之投射裝置，具備： 上述依本發明之照明裝置的任一者；空間光調變器，藉由來自前述照明裝置的光而受到照明。
依本發明之投射裝置，亦可以是，更具備：繼光光學系統，將來自前述照明裝置的光中繼給前述空間光調變器；前述繼光光學系統，將藉由前述照明裝置而形成之中間像映射至空間光調變器上。
按照本發明，能夠高精度地控制來自光源裝置的高輸出光的行進方向。
10‧‧‧投射型映像顯示裝置
15‧‧‧屏幕
20‧‧‧投射裝置
25‧‧‧投射光學系統
26‧‧‧場透鏡
27‧‧‧投影透鏡
30‧‧‧空間光變調器
35‧‧‧繼光光學系統
35a‧‧‧第1透鏡
35b‧‧‧第2透鏡
37‧‧‧均勻化光學系統
37a‧‧‧入射面
37b‧‧‧射出面
40‧‧‧照明裝置
45‧‧‧光學模組
50‧‧‧光學元件
51‧‧‧透鏡陣列
51a‧‧‧單位透鏡
52‧‧‧聚光透鏡
53‧‧‧第2透鏡陣列
53a‧‧‧單位透鏡
57‧‧‧全像記錄媒體
60‧‧‧照射裝置
61‧‧‧光源裝置
62a~62g‧‧‧光源
64a~64g‧‧‧光纖
64ax~64gx‧‧‧光纖64a~64g的入射端
64ay~64gy‧‧‧光纖64a~64g的射出端
66‧‧‧準直透鏡陣列
67a~67g‧‧‧準直透鏡
68‧‧‧保持構件
70‧‧‧掃描裝置
72‧‧‧控制器
75‧‧‧反射元件
76‧‧‧驅動裝置
77‧‧‧外殼
78‧‧‧軸構件
79‧‧‧反射構件
79a‧‧‧反射面
80‧‧‧第2反射元件
81‧‧‧第2驅動裝置
82‧‧‧外殼
83‧‧‧軸構件
84‧‧‧第2反射構件
84a‧‧‧第2反射面
98‧‧‧準直透鏡
99‧‧‧光纖
99y‧‧‧光纖99的射出端
〔圖1〕圖1為用來說明依本發明之一實施形態的圖，為照明裝置、投射裝置及投射型顯示裝置的概略構成示意圖。
〔圖2〕圖2為照明裝置中包含之照射裝置的光源裝置當中的光纖的射出端與準直透鏡之位置關係一例示意圖。
〔圖3〕圖3為光源裝置當中的光纖的射出端與準直透鏡之位置關係另一例示意圖。
〔圖4〕圖4為光源裝置的準直透鏡陣列示意平面圖。
〔圖5〕圖5為照射裝置的掃描裝置示意立體圖。
〔圖6〕圖6為掃描裝置的反射面示意平面圖。
〔圖7〕圖7為照明裝置模型示意側面圖。
〔圖8〕圖8為照明裝置的光學元件一例示意側面圖。
〔圖9〕圖9為照明裝置的光學元件另一例示意側面圖。
〔圖10〕圖10為對應於圖4之圖，為光源裝置的一變形例示意圖。
〔圖11〕圖11為對應於圖6之圖，為和圖10的光源裝置組合而使用之掃描裝置的反射面示意平面圖。
〔圖12〕圖12為對應於圖1之圖，為掃描裝置的一變形例示意圖。
〔圖13〕圖13為對應於圖5之圖，為圖12的掃描裝置示意立體圖。
〔圖14〕圖14為用來說明圖12及圖13的掃描裝置的控制方法之流程圖。
〔圖15〕圖15為光學元件的一變形例示意側面圖。
〔圖16〕圖16為投射裝置的一變形例示意圖。
〔圖17〕圖17為投射裝置的另一變形例示意圖。
〔圖18〕圖18為光源裝置的參考例示意圖。
以下參照圖面，說明本發明之一實施形態。另，本案說明書所附之圖面中，為便於圖示及易於理解， 相對於實物而言係適當將比例尺及縱橫的尺寸比等予以變更誇大。
此外，針對本說明書中所使用的形狀或幾何條件以及指明它們的程度之例如「平行」、「正交」、「同一」等用語或長度或角度之值等，並不受嚴謹的意義所囿限，而是解釋為包括料想可達同樣功能的程度之範圍。
圖1所示之投射型影像顯示裝置10，具有屏幕15、及投射影像光之投射裝置20。投射裝置20，具有：照明裝置40，照明位於假想面上之被照明區域LZ；及空間光調變器30，配置於和被照明區域LZ重疊之位置，受到照明裝置40照明；及投射光學系統25，將來自空間光調變器30的同調光(coherent light)投射至屏幕15。圖示例子中，投射光學系統25，沿著光路依序包含場透鏡(field lens)26及投影透鏡(projection lens)27。也就是說，此處說明之一實施形態中，照明裝置40，作為用來照明空間光調變器30之照明裝置，係組裝於投射裝置20中。特別是，本實施形態中，照明裝置40，係藉由同調光照明被照明區域LZ，且對照明裝置40下工夫以使斑點變得不明顯。
首先，說明照明裝置40。如圖1所示，照明裝置40，具有：光學元件50，使光的行進方向朝向被照明區域LZ；及照射裝置60，對光學元件50照射光，特別在本例中是照射同調光。圖1所示例子中，照射裝置 60，是以同調光在光學元件50上掃描的方式，對光學元件50照射同調光。是故，於某一瞬間，藉由照射裝置60而被照射同調光之光學元件50上的區域，會成為光學元件50的表面的一部分。
照射裝置60，具有：光源裝置61，射出特定波長帶域的同調光；及掃描裝置70，使來自光源裝置61的光的行進方向朝向光學元件50。另，藉由掃描裝置70與光學元件50，形成光學模組45。光源裝置61，形成為高輸出型的發光源。光源裝置61，包含：複數個光源62a~62g；及複數個光纖64a~64g(參照圖4)，設置成和各光源分別相對應；及複數個準直透鏡67a~67g，設置成和各光纖分別相對應。
各光源62a~62g，由生成同調光之雷射光源所構成。光源裝置61，藉由使用生成同一波長帶域的雷射光之複數個雷射光源，而達成高輸出。此外，光纖64a~64g，為用來傳輸在各光源62a~62g生成的光之構件。是故，亦可將光源62a~62g配置在遠離受到照明裝置40照明的被照明區域LZ之位置。也就是說，藉由使用光纖64a~64g，便能有效地應對光源62a~62g的噪訊或發熱、設置光源62a~62g用的冷卻設備等。準直透鏡67a~67g，為調整從光纖64a~64g射出的光的光路之構件。
圖示例子中，對應一個光源62a~62g，各設置一個光纖64a~64g及準直透鏡67a~67g。也就是說，各光纖64a~64g的入射端64ax~64gx，連接至和該光纖 64a~64g相對應之光源62a~62g。此外，在和各光纖64a~64g的射出端64ay~64gy面對面之位置，設有和該光纖64a~64g相對應之準直透鏡67a~67g。圖示之實施形態中，設有第1~第7光源62a~62g，對應於此，設有第1~第7光纖64a~64g及第1~第7準直透鏡67a~67g。此外，圖示例子中，七個準直透鏡67a~67g，係藉由保持構件68被一體地保持，而形成準直透鏡陣列66。
如圖1所示，本實施形態中，準直透鏡67a~67g，係使從光纖64a~64g射出的光的行進方向平行化。特別是，在不同的光源62a~62g生成的光，係彼此平行地行進，而朝向掃描裝置70。因此，光纖64a~64g，係令射出端64ay~64gy的朝向齊一，以使得光的射出方向彼此一致。此外，準直透鏡67a~67g，係配置成使得光軸彼此成為平行。
圖2及圖3，示例了光纖64a~64g的射出端64ay~64gy與準直透鏡67a~67g之位置關係。圖2及圖3所示例子中，複數個準直透鏡67a~67g之間，準直透鏡67a~67g的大小並非固定。因此，圖2所示例子中，從光纖64a~64g射出的光的數值孔徑NA(Numerical Aperture)係被設定成彼此不同之值，而光纖64a~64g的射出端64ay~64gy與準直透鏡67a~67g之距離則保持固定。另一方面，圖3所示例子中，從光纖64a~64g射出的光的NA係彼此同一，因此光纖64a~64g的射出端64ay~64gy與準直透鏡67a~67g之距離彼此不同。
此外，圖2及圖3所示兩方的例子中，複數個準直透鏡67a~67g皆是配置於第1假想平面vfp1上。光纖64a~64g的射出端64ay~64gy，於圖2所示例子中是配置於和第1假想平面vfp1平行之第2假想平面vfp2上，但於圖3所示例子中則未配置於固定的假想平面上。此外，雖省略圖示，但作為圖3所示形態之變形例，亦可設計成光纖64a~64g的射出端64ay~64gy配置於第2假想平面vfp2上，但是複數個準直透鏡67a~67g則未配置於固定的假想平面上。
圖4中，揭示沿著準直透鏡67a~67g的光軸方向觀察準直透鏡陣列66之狀態。圖4所示例子中，複數個準直透鏡67a~67g當中的某一個準直透鏡67a，係位在位於第1假想平面vfp1之一個假想的圓周或橢圓周c1的內部，且複數個準直透鏡67a~67g當中的某一個準直透鏡67a以外之準直透鏡67b~67g，係位於一個假想的圓周或橢圓周c1上。更具體而言，圖4所示例子中，第1~第7準直透鏡67a~67g當中只有第1準直透鏡67a是位在位於第1假想平面vfp1之一個假想的圓周或橢圓周c1的內部，且第2~第7準直透鏡67b~67g係被一個假想的圓周或橢圓周c1穿過。按照這樣的準直透鏡67a~67g的配置，便可將複數個準直透鏡以高密度排列。此外，由將複數個準直透鏡以高密度排列的觀點看來，第2~第7準直透鏡67b~67g，較佳是於一個假想的圓周或橢圓周c1上，相距等間隔而排列。圖2所示例子中，第 2~第7準直透鏡67b~67g，具有同一平面形狀，於圓周c1上相距等間隔而排列。
圖4中，除了各準直透鏡67a~67g以外，還揭示了和各準直透鏡67a~67g相對應之光纖64a~64g的射出端64ay~64gy的位置。圖4所示例子中，從準直透鏡67a~67g的光軸方向觀察時，和該準直透鏡67a~67g相對應之光纖64a~64g的射出端64ay~64gy，係配置於和準直透鏡67a~67g的光軸重疊之位置。也就是說，複數個光纖64a~64g當中的某一個光纖64a的射出端64ay，係位在位於假想平面vfp2上之一個假想的圓周或橢圓周c2的內部，且複數個光纖64a~64g當中的某一個光纖64a以外之光纖64b~64g的各射出端64by~64gy，係位於一個假想的圓周或橢圓周c2上。更具體而言，複數個光纖64a~64g當中的第1光纖64a的射出端64ay，係位於第2假想平面vfp2上的一個假想的圓周或橢圓周c2的內部，且第1光纖64a以外之第2~第7光纖64b~64g的各射出端64by~64gy，係位於一個假想的圓周或橢圓周c2上。另，圖2所示例子中，第2~第7光纖64b~64g的各射出端64by~64gy，是於圓周c2上相距等間隔而排列。
此外，特別在圖4所示例子中，某一個準直透鏡67a，係比某一個準直透鏡67a以外之各準直透鏡67b~67g還大。也就是說，第1準直透鏡67a的對於光軸方向之投影面積，係比第2~第7準直透鏡67b~67g 的對於光軸方向之投影面積還大。按照這樣的形態，如後述般，即使在僅使用第1光源62a之低輸出狀態下，仍能有效地使斑點變得不明顯。
按照如以上般構成所組成之光源裝置61，能夠使分散於廣面積的大光量平行光束，換言之為點徑大的大光量平行光束，朝向掃描裝置70放出。又，從光源裝置61放出的光，基於後述理由，可高精度地被平行光束化。
接下來，說明掃描裝置70。作為圖示之具體例，掃描裝置70，具有：反射元件75，具有將來自光源62的光予以反射之反射面79a；及控制器72，連接至反射元件75。反射元件75的反射面79a的朝向，於規定的可動範圍內可反覆變動。藉由反射面79a的朝向反覆變動，從光源裝置61照射的光便會在光學元件50上掃描。
圖示例子中，反射元件75，具有：反射構件79，具有反射面79a；及驅動裝置76，將反射構件79旋轉驅動。如圖1及圖5所示，驅動裝置76，作為一例是構成為電動機，具有作用成為定子之外殼77、及作用成為轉子之軸構件78。反射構件79，被安裝於軸構件78，可和軸構件78共同以第1旋轉軸Ra1為中心而旋轉。但，反射面79a相對於旋轉軸線Ra1而言並非正交。換言之，反射面79a的法線方向nd1(參照圖1)，和旋轉軸線Ra1非平行，相對於旋轉軸線Ra1為傾斜。是故，若反射構件79以旋轉軸線Ra1為中心而旋轉，則反射面79a 會使朝向變化。此時，若反射構件79的旋轉為定速，則反射面79a會以和旋轉軸線Ra1正交之第1假想正交面vp1為中心，周期性地使朝向變動。
另外，在與上述光源裝置61之組合中，反射元件75的反射面79a，較佳是從法線方向nd1對反射面79a觀察時，呈圓形狀或橢圓形狀。從上述光源裝置61放出的光，能夠有效率地入射至圓形狀或橢圓形狀的反射面79a內。也就是說，無需將受到驅動裝置76高速驅動之反射構件79無謂地增大，便可以優良的利用效率來利用來自光源裝置61的光。
在此，圖6中揭示從法線方向nd1觀察的情形下反射面79a的平面形狀一例。此外圖6中，從光源裝置61的第1~第7光源62a~62g的各者放出的光所能夠入射之反射面79a上的區域，分別以第1~第7入射區域ie1~ie7表示。如圖6所示，於任意的瞬間，受到從複數個準直透鏡67a~67g當中的一個準直透鏡射出的光所照射之掃描裝置70的反射面79a上的區域，和受到從複數個準直透鏡當中的該一個準直透鏡以外之準直透鏡射出的光所照射之掃描裝置70的反射面79a上的區域，至少部分地不重疊。特別是，圖示例子中，複數個準直透鏡67a~67g，是在第1假想平面vfp1上彼此遠離而排列，且使來自相對應的光纖64a~64g的光的行進方向彼此朝同一方向平行化。是故，如圖6所示，第1~第7入射區域ie1~ie7，任一者皆不重疊。也就是說，在不同的光源 62a~62g生成的光，於任意的瞬間，係入射至反射面79a上的彼此不同之區域。也就是說，能夠將反射面79a分散而有效地利用。
此外，對應於上述光纖64a~64g的射出端64ay~64gy及準直透鏡67a~67g的排列，於任意的瞬間，受到從複數個準直透鏡67a~67g當中的某一個準直透鏡67a射出的光所照射之掃描裝置70的反射面79a上的區域ie1，係位在位於該反射面79a上之一個假想的圓周或橢圓周c3的內部，且受到從複數個準直透鏡67a~67g當中的某一個準直透鏡67a以外之準直透鏡67b~67g的各者射出的光所照射之掃描裝置70的反射面79a上的各區域ie2~ie7，係位於一個假想的圓周或橢圓周c3上。更具體而言，受到從第1準直透鏡67a射出的光所照射之反射面79a上的第1入射區域ie1，係位在位於反射面79a上之一個假想的圓周或橢圓周c3的內部，且受到從第2~第7準直透鏡67b~69g的各者射出的光所照射之掃描裝置70的反射面79a上的第2~第7入射區域ie2~ie7，係被一個假想的圓周或橢圓周c3穿過。另，當排列有準直透鏡67a~67g之第1假想平面vfp1，和反射面79a呈非平行的情形下，若第2~第7準直透鏡67b~69g的中心位於圓周上，則第2~第7入射區域ie2~ie7會位於橢圓周上。
特別是，圖示之實施形態中，於任意的瞬間，受到從某一個準直透鏡67a射出的光所照射之反射面 79a上的區域ie1，係比受到從某一個準直透鏡67a以外之準直透鏡67b~67g的各者射出的光所照射之反射面79a上的各區域ie2~ie7還大。更具體而言，於任意的瞬間，受到從第1準直透鏡67a射出的光所照射之反射面79a上的第1入射區域ie1的面積，係比受到從第2~第7準直透鏡67b~67g的各者射出的光所照射之反射面79a上的各區域ie2~ie7的面積還大。按照這樣的形態，如後述般，即使在僅使用第1光源62a之低輸出狀態下，仍能有效地使斑點變得不明顯。
接下來，說明光學元件50。光學元件50，具有光路控制功能，使對於各區域的入射光朝向和該區域的位置相應之特定方向。此處說明之光學元件50，係修正對於各區域的入射光的行進方向而使其朝向規定的區域LZ。該區域，便成為被照明區域LZ。也就是說，照射至將光學元件50的入射面予以平面分割而成的各區域之來自照射裝置60的光，通過光學元件50後，會照明至少一部分重疊之區域。
作為一例，圖1及圖8所示例子中，光學元件50，可構成為包含和來自照射裝置60的光的入射方向相對應而形成之透鏡陣列51。此處所謂「透鏡陣列」，係或可稱為單位透鏡之小透鏡的集合體，其作用成為藉由折射或反射而使光的行進方向偏向之元件。圖示例子中，光學元件50，係令入射至和各單位透鏡51a相對應之各區域的光擴散，而各自入射至至少被照明區域LZ的全 域。也就是說，光學元件50，係令從照射裝置60入射至各區域的光擴散，藉此照明同一個被照明區域LZ。
圖8所示之一具體例中，光學元件50，具有：透鏡陣列51，其構成為將由凸透鏡所構成之單位透鏡51a予以舖設而成之複眼透鏡(fly-eye lens)；及聚光透鏡52或場透鏡，與透鏡陣列51相向配置。圖8的光學元件50中，透鏡陣列51配置於光學元件50的最入光側，接受來自照射裝置60的光。組成透鏡陣列51之各單位透鏡51a，能夠將依循構成規定的發散(diverging)光束之光線的光路而入射的光，收斂於一點。然後，聚光透鏡52，配置於藉由各單位透鏡51a之收斂點而劃成的面上，使來自各凸透鏡的光朝向被照明區域LZ。特別是，按照聚光透鏡52，能夠使來自各凸透鏡的光僅朝向同一個被照明區域LZ，而使來自各方向的照明光重疊於被照明區域LZ。另，為了控制從照射裝置60照射的發散光的發散角度，亦可設計成在入射至透鏡陣列51前的光路上設置準直透鏡等調整手段。
此外，圖9所示之另一具體例中，光學元件50，除了圖8所示之透鏡陣列51及聚光透鏡52外，更具有配置於它們之間的第2透鏡陣列53。圖9所示例子中，第2透鏡陣列53亦如同透鏡陣列51般，係構成為將由凸透鏡所組成之單位透鏡53a予以舖設而形成之複眼透鏡。第2透鏡陣列53，係配置成使得各單位透鏡53a位於透鏡陣列51的各單位透鏡51a之收斂點上。圖9的光 學元件50中，第2透鏡陣列53的各單位透鏡53a，係使來自透鏡陣列51的光發散。然後，來自第2透鏡陣列53的各單位透鏡53a的發散光，藉由聚光透鏡52，而重疊於被照明區域LZ。
接下來，說明空間光調變器30。空間光調變器30，配置成和被照明區域LZ重疊。又，空間光調變器30，受到照明裝置40照明，而形成調變圖像。來自照明裝置40的光，如上述般僅會照明被照明區域LZ的全域。是故，空間光調變器30的入射面，較佳是和受到照明裝置40照射光之被照明區域LZ為同一形狀及大小。這是因為在此情形下，能夠以高利用效率來利用來自照明裝置40的光，以形成調變圖像。
空間光調變器30並無特別限制，能夠利用各種周知的空間光調變器。舉例來說，能夠將不利用偏光來形成調變圖像之空間光調變器，如數位微鏡裝置(digital micromirror device；DMD)、或是利用偏光來形成調變圖像之透射型的液晶微顯示器(microdisplay)或反射型的LCOS(Liquid Crystal On Silicon；矽基液晶)，用作為空間光調變器30。
如圖1所示例子般，當空間光調變器30為透射型的液晶微顯示器的情形下，受到照明裝置40以面狀照明之空間光調變器30，係於每一像素使同調光選擇性透射，藉此在構成空間光調變器30之顯示器的畫面上會形成調變圖像。如此獲得的調變圖像，最終會藉由投射光 學系統25而以等倍或被變倍而投射至屏幕15。如此一來，觀察者便能觀察到被投射至屏幕15上的該圖像。屏幕15，可構成為透射型屏幕，亦可構成為反射型屏幕。
接下來，說明由以上構成所組成之照明裝置40、投射裝置20及投射型影像顯示裝置10的作用。
首先，照射裝置60，是以在光學元件50上掃描的方式，對光學元件50照射同調光。具體而言，在光源裝置61的各光源62a~62g會生成特定波長帶域的同調光。在各光源62a~62g生成的光，於和該光源62a~62g相對應之光纖64a~64g內傳播，而從光纖64a~64g的射出端64ay~64gy射出。從光纖64a~64g射出的光，藉由配置於和射出端64ay~64gy面對面的位置之準直透鏡67a~67g而被平行光束化。然後，依以上方式，照射裝置60將大光量平行光束朝向掃描裝置70照射。
如以上這樣，本實施形態中，依各光源62a~62g予以分區，並對生成的光實施傳輸及整形成平行光束。按照這樣的本實施形態，基於下述理由，可將從光源裝置61對掃描裝置70照射的光予以高精度地平行光束化。
當將從多數個光源放出的大光量光予以合成並以光纖99傳輸的情形下，如圖18所示，光纖99的射出端99y的面積也必須大面積化。在此情形下，來自光纖99的射出光的行進方向，會朝向和該光纖99的構成相對應之特定角度範圍內。然而，來自光纖99的射出光，會 依循朝該特定角度範圍內的方向發散之發散光束的光路，而從射出端99y的各位置射出。也就是說，來自光纖99的射出光，嚴格說來會成為發散的面狀光。在此情形下，雖可藉由配置於和光纖99的射出端99y面對面之準直透鏡98，來調整從光纖99放出的光的光軸，但無法將所有的光的光路予以高精度地平行化。相對於此，按照圖2或圖3所示本實施形態之光源裝置61，是依各光源62a~62g而使用不同的光纖64a~64g，故無須將光纖64a~64g的射出端64ay~64gy做成大口徑。因此，從光源裝置61放出的光，可高精度地被平行光束化。
接下來，從光源裝置61往掃描裝置70行進的同調光，於掃描裝置70，會在反射元件75的反射面79a反射而被改變行進方向。反射面79a的朝向會周期性地變化。其結果，由圖5及圖7可理解，同調光對於光學元件50上的入射位置亦會周期性地變化。
入射至光學元件50的各區域之同調光，各自藉由光學元件50中的光路調整功能，而重疊於被照明區域LZ。也就是說，從照射裝置60入射至光學元件50的各區域之同調光，各自在光學元件50擴散或被擴寬，而入射至被照明區域LZ的全域。依此，照射裝置60便能以同調光照明被照明區域LZ。
如圖1所示，投射裝置20中，在和照明裝置40的被照明區域LZ重疊之位置，配置有空間光調變器30。因此，空間光調變器30，會受到照明裝置40以面狀 照明，於每一像素使同調光選擇性透射，藉此形成影像。該影像，會藉由投射光學系統25被投射至屏幕15。投射至屏幕15的同調光，會被擴散，而被觀察者辨識成影像。
另外，投射至屏幕上的同調光會因擴散而干涉，而使斑點產生。另一方面，按照此處說明的照明裝置40，如接下來說明般，能夠使斑點極有效地變得不明顯。
為了使斑點變得不明顯，一般認為有效的方式是將偏光、相位、角度、時間這些參數予以多工化(multiplexing)，以增加模態。此處所謂的模態，係指彼此無相關性的斑點圖樣。舉例來說，當從複數個雷射光源對同一屏幕從不同方向投射同調光的情形下，雷射光源的數量，便等於存在的模態數。此外，當將來自同一雷射光源的同調光，於分開的時間從不同方向投射至屏幕的情形下，同調光的入射方向於人眼無法細分的時間之期間變化的次數，便等於存在的模態數。而當存在多數個該模態的情形下，光的干涉圖樣會無相關性地重疊而被平均化，其結果，可料想被觀察者的眼睛觀察到之斑點會變得不明顯。
上述照明裝置40中，同調光是以在光學元件50上掃描的方式照射至光學元件50。此外，從照射裝置60入射至光學元件50的各區域之同調光，會各自以同調光照明同一個被照明區域LZ的全域，但照明該被照明區域LZ之同調光的照明方向係彼此不同。又，由於同調光 入射之光學元件50上的區域會經時性地變化，因此同調光對於被照明區域LZ的入射方向亦會經時性地變化。
若以被照明區域LZ為基準來思考，那麼同調光雖是不間斷地入射至被照明區域LZ內的各區域，但其入射方向如圖1中箭頭A1所示，總是持續地變化。其結果，構成藉由空間光調變器30的透射光而形成之影像的各像素的光，會如圖1中箭頭A2所示般一面經時性地令光路變化，一面投射至屏幕15的特定位置。
基於以上理由，按照使用上述之照明裝置40，於顯示影像之屏幕15上的各位置，同調光的入射方向會隨時間而變化，且該變化為人眼無法細分之速度，其結果，對於人眼而言，會觀察到無相關性的同調光的散射圖樣被多工化。是故，和各散射圖樣相對應生成之斑點會被重疊而平均化，並被觀察者觀察到。如此一來，對於觀察顯示於屏幕15的影像之觀察者而言，能夠使斑點極有效地變得不明顯。
另，被人類觀察到的習知之斑點中，除了由於屏幕15上的同調光的散射而造成之屏幕側的斑點以外，還可能產生由於投射至屏幕之前的同調光的散射而造成之投射裝置側的斑點。在該投射裝置側產生的斑點圖樣，藉由透過空間光調變器30而被投射至屏幕15上，也可能被觀察者辨識出來。然而，按照本實施形態，同調光是在光學元件50上連續性地掃描，而入射至光學元件50的各區域之同調光，會各自照明與空間光調變器30重疊 之被照明區域LZ的全域。也就是說，光學元件50，會形成和已形成了斑點圖樣之以往的波面(wave surface)不同的新的波面，而複雜且均勻地照明被照明區域LZ，以及透過空間光調變器30照明屏幕15。藉由以這樣的光學元件50形成新的波面，在投射裝置側產生之斑點圖樣便會變得不可見。
另外，使來自光源裝置61的光的光路變化之掃描裝置70，係具有反射元件75，其包含將來自光源裝置61的光予以反射之反射構件79。反射元件75的反射構件79，是以和反射面79a的法線方向nd1呈非平行之旋轉軸線Ra1為中心而旋轉。是故，若反射構件79旋轉，則反射面79a的朝向會經時性地變化，且反射面79a的朝向的變化會具有周期性。因此，在反射面79a反射的光的行進方向會經時性地變化，且反射光的行進方向的變化會具有周期性。特別是，按照這樣的反射元件75，能夠藉由輕便的構成及簡易的控制，使光路大幅變化。再者，反射元件75，隨著反射面79a的朝向的變化，並不會讓占有空間大幅變化。是故，按照本實施形態，在謀求省空間的同時，可橫跨光學元件50上的廣泛區域做入射光的掃描。
此外，由圖5可理解，當使用圖示之掃描裝置70的情形下，從照射裝置60入射至光學元件50上的光於光學元件50上的掃描路徑，如箭頭ARx所示會成為圓形狀。也就是說，在使用簡易構成的掃描裝置70的同 時，能夠使光學元件50上的光的入射位置廣範圍地分布，換言之將其大幅擴寬。如此一來，便能有效地利用光學元件50的大小，將朝向被照明區域LZ的各位置之照明光的入射角度範圍大幅擴寬。其結果，能使斑點變得不明顯。
又，按照本實施形態，在與相對於反射面79a的法線方向nd1而言呈傾斜的旋轉軸線Ra1為中心而令該反射面79a旋轉之掃描裝置70的組合當中，光源裝置61係具有：複數個光源62a~62g；及複數個光纖64a~64g，和各光源62a~62g分別相對應設置，供從相對應的光源射出的光傳播；及複數個準直透鏡67a~67g，和各光纖64a~64g分別相對應設置，調整從相對應的光纖射出的光的光路。按照這樣的本實施形態，於任意的瞬間，受到從複數個準直透鏡67a~67g當中的任意一個準直透鏡射出的光所照射之掃描裝置70的反射面79a上的區域，和受到從複數個準直透鏡67a~67g當中的該一個準直透鏡以外之準直透鏡射出的光所照射之反射面79a上的區域，能夠設計成至少部分地不重疊。也就是說，可將來自光源裝置61的光分散照射至反射面79a的廣泛區域。是故，能夠使反射面79a受光之光的功率密度(power density)降低，藉此能夠有效地防止反射面79a的劣化。此外，能夠謀求反射面79a的有效利用，故能夠將反射面79a小型化。其結果，能夠將高輸出的照明裝置40有效地小型化。
此外，按照這樣的本實施形態，能夠將從複數個光源62a~62g射出的光，不以合成的狀態，而是從複數個光纖64a~64g的射出端64ay~64gy的各者分散射出。是故，相較於使用合成光的情形，能夠將各光纖64a~64g的射出端64ay~64gy的開口面積縮小，換言之能夠將從各光纖64a~64g的射出端64ay~64gy射出的光的點徑縮小。因此，可利用準直透鏡67a~67g，將從光纖64a~64g射出的光的行進方向予以更高精度地平行化。其結果，可更高精度地控制光的行進方向，能夠以更高效率照明被照明區域。
也就是說，按照以上這樣的本實施形態，藉由充分小型化的掃描裝置70，能夠在抑制反射面79a的劣化的同時，高精度地控制來自光源裝置61的高輸出光的行進方向。其結果，能夠藉由照明裝置40從所需的方向高精度而明亮地照明所需的區域LZ。
此外，按照本實施形態，如圖4所示，複數個光纖64a~64g當中的某一個光纖64a的射出端64ay，係位在位於第2假想平面vfp2上之一個假想的圓周或橢圓周c2內，且複數個光纖64a~64g當中的前述某一個光纖64a以外之光纖64b~64g的各射出端64by~64gy，係位於前述一個假想的圓周或橢圓周c2上。伴隨該光纖64a~64g之構成，複數個準直透鏡67a~67g當中的某一個第1準直透鏡67a，係位在位於第1假想平面vfp1之一個假想的圓周或橢圓周c1內，且複數個準直透鏡67a~67g 當中的前述某一個準直透鏡67a以外之準直透鏡67b~67g，係位於前述一個假想的圓周或橢圓周c1上。又，伴隨以上的光源裝置61之構成，如圖6所示，於任意的瞬間，受到從複數個準直透鏡67a~67g當中的前述某一個準直透鏡67a射出的光所照射之掃描裝置70的反射面79a上的入射區域ie1，係位在位於該反射面79a上之一個假想的圓周或橢圓周c3內，且受到從複數個準直透鏡67a~67g當中的前述某一個準直透鏡67a以外之準直透鏡67b~67g的各者射出的光所照射之掃描裝置70的反射面79a上的各入射區域ie2~ie7，係位於前述一個假想的圓周或橢圓周c3上。這樣的本實施形態中，會將來自光源裝置61的光更均勻地分散照射至反射面79a上。是故，能夠更有效率地避免反射面79a的劣化，且能夠實現反射面79a的更有效的利用。
又，按照本實施形態，如圖4所示，前述某一個準直透鏡67a，係比前述某一個準直透鏡67a以外之各準直透鏡67b~67g還大。伴隨此，如圖6所示，於任意的瞬間，受到從前述某一個準直透鏡67a射出的光所照射之反射面69a上的入射區域ie1，係比受到從前述某一個準直透鏡67a以外之準直透鏡67b~67g的各者射出的光所照射之反射面69a上的各區域ie2~ie7還大。按照這樣的本實施形態，可令其更均勻地分散至有限大小的反射面79a，而照射來自光源裝置61的光。
此外，按照本實施形態，光源裝置61，具有 複數個光源62a~62g、及和各光源62a~62g分別相對應設置之光纖64a~64g及準直透鏡67a~67g。當使用這樣的光源裝置61的情形下，藉由開閉各光源62a~62g的輸出，能夠調整光源裝置61全體的輸出。又，按照本實施形態，前述某一個準直透鏡67a係比其他的準直透鏡67b~67g還大，伴隨此，通過了前述某一個準直透鏡67a的光所照射之反射面79a上的入射區域ie1，會比通過了其他的準直透鏡67b~67g的各者的光所照射之反射面79a上的各入射區域ie2~ie7還大。按照這樣的實施形態，通過了前述某一個準直透鏡67a的光所掃描之光學元件50上的掃描範圍，會比通過了其他的準直透鏡67b~67g的各者的光所掃描之光學元件50上的掃描範圍還大。圖7中揭示通過了第1準直透鏡67a的光所掃描之光學元件50上的掃描範圍se1，比通過了第2及第3準直透鏡67b、67c的光所掃描之光學元件50上的掃描範圍se2、se3還大之情形。是故，在僅使用複數個光源62a~62g當中的一個光源62a的情形下，光仍會掃描光學元件50上的大面積的範圍內。也就是說，按照本實施形態，在僅使用複數個光源62a~62g當中的一個光源62a的情形下，仍能使光入射至位於反射面79a上的中央之較廣的區域，因此在這樣的利用方式下，光仍會入射至光學元件50的廣泛的區域se1。如此一來，不論使用的光源62a~62g的數量為何，換言之無需仰賴輸出的大小，便會充分地發揮斑點減低功能。
如以上所說明般，按照本實施形態，藉由充分小型化的掃描裝置70，能夠在抑制反射面79a的劣化的同時，高精度地控制來自光源裝置61的高輸出光的行進方向。其結果，能夠藉由照明裝置40從所需的方向高精度地照明所需的區域LZ。
對於上述實施形態可加入各種變更。以下參照圖面，說明變形之一例。以下說明及以下說明所使用之圖面中，針對可和上述實施形態以同樣方式構成之部分，係使用和對上述實施形態中相對應的部分使用的符號相同之符號，並省略重複說明。
上述實施形態中說明之光纖64a~64g的配置、準直透鏡67a~67g的配置、來自各光源62a~62g的光於反射面79a上的入射區域ie1~ie7的配置，僅為示例。作為一例，從令光更均勻地入射至反射面79a上的各區域的觀點看來，可如圖10及圖11所示一例般做各種的變更。
圖10為對應於圖4之圖，揭示沿著準直透鏡67a~67g的光軸方向觀察準直透鏡陣列66的一變形例之狀態。圖10所示例子中，複數個準直透鏡67a~67f，位在位於第1假想平面vfp1之一個假想的圓周或橢圓周c1上。特別是，圖10所示例子中，第1~第6準直透鏡67a~67f，具有同一平面形狀，於圓周c1上相距等間隔而排列。此外，圖10中，除了各準直透鏡67a~67f以外，還揭示了和各準直透鏡67a~67f相對應之第1~第6光纖 64a~64f的射出端64ay~64fy的位置。圖10所示例子中，從準直透鏡67a~67g的光軸方向觀察時，和該準直透鏡67a~67f相對應之光纖64a~64f的射出端64ay~64fy，係配置於和準直透鏡67a~67f的光軸重疊之位置。也就是說，複數個光纖64a~64f的射出端64ay~64fy，係位在位於假想平面vfp2上之一個假想的圓周或橢圓周c2上。特別是，圖10所示例子中，第1~第6光纖64b~64f的各射出端64ay~64fy，是於圓周c2上相距等間隔而排列。
此外，圖11中揭示通過了圖10所示各準直透鏡67a~67g的光所能夠入射之反射面79a上的第1~第6入射區域ie1~ie6。圖11所示例子中同樣地，於任意的瞬間，受到從複數個準直透鏡67a~67f當中的一個準直透鏡射出的光所照射之掃描裝置70的反射面79a上的區域，和受到從複數個準直透鏡67a~67f當中的該一個準直透鏡以外之準直透鏡射出的光所照射之掃描裝置70的反射面79a上的區域，至少部分地不重疊。又，圖10所示例子中，第1~第6準直透鏡67a~67f，是在第1假想平面vfp1上彼此遠離而排列，且使來自相對應的第1~第6光纖64a~64f的光彼此朝同一方向平行光束化。是故，如圖11所示，第1~第6入射區域ie1~ie6，任一者皆不重疊。又，圖11所示例子中，於任意的瞬間，受到從複數個準直透鏡67a~67f的各者射出的光所照射之掃描裝置70的反射面79a上的入射區域ie1~ie6，係位在位於 該反射面79a上之一個假想的圓周或橢圓周c3上。
圖10及圖11所示例子中，亦如同上述實施形態般，在不同的光源62a~62g生成的光，於任意的瞬間，係入射至反射面79a上的彼此不同之區域ie1~ie6。也就是說，能夠使光分散入射至反射面79a的廣泛範圍，謀求這樣的反射面79a的有效利用，藉此能夠發揮和上述實施形態同樣的作用效果。
作為又另一變形例，上述實施形態中，雖揭示掃描裝置70具有一個反射元件75的例子，但並不限於此。作為一例，主要參照圖12~圖14而如下所說明般，亦可設計成掃描裝置70除了具有上述反射元件75外，更具有第2反射元件80，其包含將來自反射元件75的反射面79a的光予以反射之第2反射面84a。
圖12~圖14所示例子中，第2反射元件80，可和上述反射元件75以同樣方式構成。也就是說，第2反射元件80，具有：第2反射構件84，具有第2反射面84a；及第2驅動裝置81，將第2反射構件84旋轉驅動。第2驅動裝置81，具有：外殼82；及軸構件83，可旋轉地被保持於外殼82。軸構件83，可以與其軸線方向一致之第2旋轉軸Ra2為中心而旋轉。第2反射構件84，被安裝於軸構件83，可和軸構件83共同以第2旋轉軸Ra2為中心而旋轉。但，第2反射面84a相對於旋轉軸線Ra2而言並非正交。換言之，第2反射面84a的法線方向nd2，和旋轉軸線Ra2非平行，相對於旋轉軸線Ra2為 傾斜。是故，若第2反射構件84以旋轉軸線Ra2為中心而旋轉，則第2反射面84a會使朝向變化。此時，若第2反射構件84的旋轉為定速，則第2反射面84a會以和旋轉軸線Ra2正交之第2假想正交面vp2為中心，周期性地使朝向變動。
在此，反射元件75的反射面79a的朝向之變動，與第2反射元件80的第2反射面84a的朝向之變動，亦可設計成同步。也就是說，反射面79a的朝向及第2反射面84a的朝向之其中一方，亦可設計成因應另一方的朝向而面向規定的朝向。特別是，亦可設計成反射面79a與第2反射面84a是以反射面79a的朝向與第2反射面84a的朝向彼此成為平行的方式來動作。
圖12及圖13所示例子中，反射面79a的旋轉軸線Ra1與第2反射面84a的旋轉軸線Ra2係呈平行。此外，以反射面79a的旋轉軸線Ra1為中心之旋轉方向，與以第2反射面84a的旋轉軸線Ra2為中心之旋轉方向，為同一方向。又，反射面79a的旋轉周期與第2反射面84a的旋轉周期為同一。其結果，反射面79a與第2反射面84a，會維持對彼此呈平行之狀態。另，以反射面79a的旋轉軸線Ra1為中心之旋轉方向，係為沿著旋轉軸線Ra1從一方之側往另一方之側觀察反射面79a的情形下之反射面79a的旋轉方向(圖13中的箭頭AR1)，以第2反射面84a的旋轉軸線Ra2為中心之旋轉方向，係為沿著和旋轉軸線Ra1平行之旋轉軸線Ra2從前述一方之側往前 述另一方之側觀察第2反射面84a的情形下之第2反射面84a的旋轉方向(圖13中的箭頭AR2)。
圖14中揭示以控制器72來控制反射面79a及第2反射面84a的朝向之方法一例。圖14所示例子中，一旦掃描裝置70的動作開始，首先，會檢測將反射面79a旋轉驅動之驅動裝置76的相位。同時，會檢測將第2反射面84a旋轉驅動之第2驅動裝置81的相位。然後，控制器72會查出驅動裝置76的相位及第2驅動裝置81的相位之錯位量。控制器72，依據查出的相位的錯位量，調整驅動裝置76及第2驅動裝置81，以使驅動裝置76的相位及第2驅動裝置81的相位成為同一。如此一來，反射元件75的反射面79a與第2反射元件80的第2反射面84a便會被保持平行，而分別藉由相對應的驅動裝置76、81被旋轉驅動。
圖14所示控制方法中，在掃描裝置70的動作結束為止之期間，例如會連續性地或相距一定間隔，確認驅動裝置76的相位及第2驅動裝置81的相位。當驅動裝置76、81間相位發生錯位的情形下，便消弭該錯位，使驅動裝置76的相位及第2驅動裝置81的相位相符。依此，反射面79a與第2反射面84a，在被旋轉驅動的期間，便可維持對彼此呈平行之狀態。
如以上這樣，若反射面79a與第2反射面84a維持平行，那麼從第2反射面84a前進而出的光的行進方向，便會和朝反射面79a入射的光的行進方向成為平行。 另一方面，光源裝置61的準直透鏡陣列66係被固定，從光源裝置61射出的光，總是從固定方向朝向反射元件75。也就是說，朝反射面79a入射之來自光源裝置61的光的行進方向，總是固定。是故，在第2反射元件80的第2反射面84a被反射的光，總是朝固定的方向前進。圖示例子中，光從照射裝置60朝向光學元件50，總是從固定的方向入射。也就是說，來自照射裝置60的光，會以依循構成平行光束之光線的光路的方式，朝光學元件50入射。
像這樣，若來自照射裝置60的射出光為固定的方向，那麼該射出光的運用，例如傳輸，便會變得非常容易。此外，不同於發散光束之情形，來自照射裝置60的射出光通過所造成的光路寬幅為固定，不會發生光路寬幅的變動。是故，能夠有效地避免照明裝置40變得大型化。此外，從照射裝置60被照射光的光學元件50，係將朝向其各區域的入射光往不同方向彎折，藉此將入射光引導至被照明區域LZ以作為照明光。又，若朝向光學元件50的入射方向為固定，那麼便能使光學元件50的設計及製造簡化。
另，從避免裝置大型化的觀點看來，以相對於其法線方向nd1、nd2呈傾斜之軸Ra1、Ra2為中心而可旋轉的反射面79a、84a，較佳是和掃描路徑相對應而具有圓形狀的輪廓。按照此例，能夠有效地利用反射裝置75、80的反射面79a、84a，同時避免掃描裝置70的大型化。此外，較 佳是，第2反射裝置80的第2反射面84a，比反射裝置75的反射面79a還大。按照此例，能夠將藉由反射裝置75而光路被擴大的光，藉由第2反射裝置80有效地反射。也就是說，可藉由掃描裝置70做上述有用的光路控制，同時能夠避免掃描裝置70的大型化。
作為又另一變形例，上述實施形態中，雖揭示光源裝置61包含射出同一波長帶域的光之複數個光源62a~62g的例子，但並不限於此，亦可設計成光源裝置61包含射出不同波長帶域的光之複數個光源。在此情形下，便可以依單一光源無法重現的顏色之光，照明被照明區域LZ。此外，光源裝置61，亦可包含射出和三原色分別相對應的波長帶域的光之複數個光源。此例中，係將照射至被照明區域的合成光依每一波長帶域予以再分割並令其依每一波長帶域入射至不同的空間光調變器30，或是將不同波長帶域的光予以分時(time division)射出且空間光調變器30因應入射光的波長帶域將圖像予以分時地形成，藉此投射裝置20便能投射彩色影像。
又，上述實施形態中，雖揭示光學元件50構成為包含透鏡陣列51的例子，但並不限於此。如圖15所示，亦可設計成光學元件50包含全像(hologram)記錄媒體57。圖15所示例子中，從照射裝置60照射而在全像記錄媒體57上掃描的光，是以滿足該全像記錄媒體57的繞射條件之入射角度，入射至全像記錄媒體57上的各區域。從照射裝置60入射至全像記錄媒體57的各區域的 光，分別藉由全像記錄媒體57被繞射而照明至少於一部分彼此重疊之區域。圖15所示例子中，從照射裝置60入射至全像記錄媒體57的各區域的光，分別藉由全像記錄媒體57被繞射而照明同一個被照明區域LZ。舉例來說，亦可設計成從照射裝置60入射至全像記錄媒體57的各區域的光，分別重疊於被照明區域LZ而重現散射板的像。
又，上述實施形態中，雖在被照明裝置40照明之被照明區域LZ配置了空間光調變器30，但並不限於此例。作為一例，圖16及圖17所示例子中，在被照明區域LZ配置有均勻化光學系統37的入射面37a。也就是說，來自照明裝置40的光，會入射至均勻化光學系統37。入射至均勻化光學系統37的光，會一面反覆全反射一面在均勻化光學系統37內傳遞，而從均勻化光學系統37射出。這樣的均勻化光學系統37的射出面37b上的各位置之照度，會被均勻化。作為均勻化光學系統37，例如能夠使用積分柱(integrator rod)。
圖16所示例子中，空間光調變器30係配置成直接面對均勻化光學系統37的射出面37b，空間光調變器30以均勻的光量受到照明。另一方面，圖17所示例子中，在均勻化光學系統37與空間光調變器30之間配置有繼光光學系統35。此例中，繼光光學系統35，沿著光路依序包含第1透鏡35a及第2透鏡35b。藉由繼光光學系統35，空間光調變器30被配置之位置，會和均勻化光學系統37的射出面37b成為共軛的面。因此，圖17所示 例子中，空間光調變器30亦會以均勻的光量受到照明。此外，亦可為下述態樣，即，不使用均勻化光學系統37，而是藉由照明裝置40在被照明區域LZ形成中間像，中間像的位置為和圖17的光學積分器37的射出面37b相對應之位置，繼光光學系統35再將該中間像映射至空間光調變器30。
又，上述實施形態中，作為掃描裝置70的反射元件75的驅動裝置76，係示例了具有軸構件78之電動機。然而，並不限於此例，作為驅動裝置76，能夠使用反射構件79可連接之各種裝置、機構、零件、構件等。舉例來說，能夠將外轉子(outer rotor)電動機、無軸(shaftless)電動機、無框(frameless)電動機等用作為驅動反射構件79之驅動裝置76。
又，上述實施形態中，雖揭示照明裝置40組入於投射裝置20及投射型影像顯示裝置10的例子，但並不限於此，可運用於掃描器用的照明裝置等各種用途。
另，以上雖已對於上述實施形態說明了幾個變形例，但當然亦可將複數個變形例予以適當組合運用。
10‧‧‧投射型影像顯示裝置
15‧‧‧屏幕
20‧‧‧投射裝置
25‧‧‧投射光學系統
26‧‧‧場透鏡
27‧‧‧投影透鏡
30‧‧‧空間光調變器
40‧‧‧照明裝置
45‧‧‧光學模組
50‧‧‧光學元件
51‧‧‧透鏡陣列
52‧‧‧聚光透鏡
60‧‧‧照射裝置
61‧‧‧光源裝置
70‧‧‧掃描裝置
72‧‧‧控制器
75‧‧‧反射裝置
76‧‧‧驅動裝置
77‧‧‧外殼
78‧‧‧軸構件
79‧‧‧反射構件
62a~62g‧‧‧光源
64a~64g‧‧‧光纖
64ax~64gx‧‧‧光纖
64a~64g‧‧‧的入射端
64ay~64gy‧‧‧光纖
64a~64g‧‧‧的射出端
67a~67c‧‧‧準直透鏡
79a‧‧‧反射面
A1、A2‧‧‧箭頭
LZ‧‧‧被照明區域
nd1‧‧‧反射面79a的法線方向
Ra1‧‧‧旋轉軸線
vp1‧‧‧第1假想正交面

Claims (18)

  1. 一種照明裝置，具備：光學元件；照射裝置，以在前述光學元件上掃描的方式對前述光學元件照射光；前述照射裝置，包含：光源裝置，射出光；掃描裝置，具有反射構件，該反射構件包含將來自前述光源裝置的光予以反射之反射面；前述反射構件，以相對於前述反射面的法線方向呈傾斜之旋轉軸線為中心而可旋轉，前述光源裝置，具有：複數個光源；複數個光纖，設置成和各光源分別相對應，供從相對應之光源射出的光傳播；複數個準直透鏡，設置成和前述各光纖分別相對應，調整從相對應之光纖射出的光的光路；受到從前述複數個準直透鏡當中的一個準直透鏡射出的光所照射之前述掃描裝置的前述反射面上的區域，和受到從前述複數個準直透鏡當中的該一個準直透鏡以外之準直透鏡射出的光所照射之前述掃描裝置的前述反射面上的區域，至少部分地錯開。
  2. 一種照明裝置，具備：光學元件； 照射裝置，以在前述光學元件上掃描的方式對前述光學元件照射光；前述照射裝置，包含：光源裝置，射出光；掃描裝置，具有反射構件，該反射構件包含將來自前述光源裝置的光予以反射之反射面；前述反射構件，以相對於前述反射面的法線方向呈傾斜之旋轉軸線為中心而可旋轉，前述光源裝置，具有：複數個光源；複數個光纖，設置成和各光源分別相對應，供從相對應之光源射出的光傳播；複數個準直透鏡，設置成和前述各光纖分別相對應，調整從相對應之光纖射出的光的光路；受到從前述複數個準直透鏡的各者射出的光所照射之前述掃描裝置的前述反射面上的各區域，係位在位於該反射面上之一個假想的圓周或橢圓周上。
  3. 一種照明裝置，具備：光學元件；照射裝置，以在前述光學元件上掃描的方式對前述光學元件照射光；前述照射裝置，包含：光源裝置，射出光；掃描裝置，具有反射構件，該反射構件包含將來自前 述光源裝置的光予以反射之反射面；前述反射構件，以相對於前述反射面的法線方向呈傾斜之旋轉軸線為中心而可旋轉，前述光源裝置，具有：複數個光源；複數個光纖，設置成和各光源分別相對應，供從相對應之光源射出的光傳播；複數個準直透鏡，設置成和前述各光纖分別相對應，調整從相對應之光纖射出的光的光路；受到從前述複數個準直透鏡當中的某一個準直透鏡射出的光所照射之前述掃描裝置的前述反射面上的區域，係位在位於該反射面上之一個假想的圓周或橢圓周內，且受到從前述複數個準直透鏡當中的前述某一個準直透鏡以外之準直透鏡的各者射出的光所照射之前述掃描裝置的前述反射面上的各區域，係位在位於前述一個假想的圓周或橢圓周上。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之照明裝置，其中，受到從前述某一個準直透鏡射出的光所照射之前述反射面上的區域，比受到從前述某一個準直透鏡以外之準直透鏡的各者射出的光所照射之前述反射面上的各區域還大。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之照明裝置，其中，前述複數個準直透鏡，位於一個假想的圓周或橢圓周上。
  6. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之 照明裝置，其中，前述複數個準直透鏡當中的某一個準直透鏡，位於一個假想的圓周或橢圓周內，且前述複數個準直透鏡當中的前述某一個準直透鏡以外之準直透鏡，位於前述一個假想的圓周或橢圓周上。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之照明裝置，其中，前述某一個準直透鏡，比前述某一個準直透鏡以外之各準直透鏡還大。
  8. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之照明裝置，其中，前述複數個光纖的各者的射出端，位於一個假想的圓周或橢圓周上。
  9. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之照明裝置，其中，前述複數個光纖當中的某一個光纖的射出端，位於一個假想的圓周或橢圓周內，且前述複數個光纖當中的前述某一個光纖以外之光纖的各射出端，位於前述一個假想的圓周或橢圓周上。
  10. 一種照明裝置，具備：光學元件；照射裝置，以在前述光學元件上掃描的方式對前述光學元件照射光；前述照射裝置，包含：光源裝置，射出光；掃描裝置，具有反射構件，該反射構件包含將來自前述光源裝置的光予以反射之反射面；前述反射構件，以相對於前述反射面的法線方向呈傾 斜之旋轉軸線為中心而可旋轉，前述光源裝置，具有：複數個光源；複數個光纖，設置成和各光源分別相對應，供從相對應之光源射出的光傳播；複數個準直透鏡，設置成和前述各光纖分別相對應，調整從相對應之光纖射出的光的光路；前述複數個準直透鏡，位於一個假想的圓周或橢圓周上。
  11. 一種照明裝置，具備：光學元件；照射裝置，以在前述光學元件上掃描的方式對前述光學元件照射光；前述照射裝置，包含：光源裝置，射出光；掃描裝置，具有反射構件，該反射構件包含將來自前述光源裝置的光予以反射之反射面；前述反射構件，以相對於前述反射面的法線方向呈傾斜之旋轉軸線為中心而可旋轉，前述光源裝置，具有：複數個光源；複數個光纖，設置成和各光源分別相對應，供從相對應之光源射出的光傳播；複數個準直透鏡，設置成和前述各光纖分別相對應， 調整從相對應之光纖射出的光的光路；前述複數個準直透鏡當中的某一個準直透鏡，位於一個假想的圓周或橢圓周內，且前述複數個準直透鏡當中的前述某一個準直透鏡以外之準直透鏡，位於前述一個假想的圓周或橢圓周上。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之照明裝置，其中，前述某一個準直透鏡，比前述某一個準直透鏡以外之各準直透鏡還大。
  13. 如申請專利範圍第10項至第12項中任一項所述之照明裝置，其中，前述複數個光纖的各者的射出端，位於一個假想的圓周或橢圓周上。
  14. 如申請專利範圍第10項至第12項中任一項所述之照明裝置，其中，前述複數個光纖當中的某一個光纖的射出端，位於一個假想的圓周或橢圓周內，且前述複數個光纖當中的前述某一個光纖以外之光纖的各射出端，位於前述一個假想的圓周或橢圓周上。
  15. 一種照明裝置，具備；光學元件；照射裝置，以在前述光學元件上掃描的方式對前述光學元件照射光；前述照射裝置，包含：光源裝置，射出光；掃描裝置，具有反射構件，該反射構件包含將來自前述光源裝置的光予以反射之反射面； 前述反射構件，以相對於前述反射面的法線方向呈傾斜之旋轉軸線為中心而可旋轉，前述光源裝置，具有：複數個光源；複數個光纖，設置成和各光源分別相對應，供從相對應之光源射出的光傳播；複數個準直透鏡，設置成和前述各光纖分別相對應，調整從相對應之光纖射出的光的光路；前述複數個光纖的各者的射出端，位於一個假想的圓周或橢圓周上。
  16. 一種照明裝置，具備：光學元件；照射裝置，以在前述光學元件上掃描的方式對前述光學元件照射光；前述照射裝置，包含：光源裝置，射出光；掃描裝置，具有反射構件，該反射構件包含將來自前述光源裝置的光予以反射之反射面；前述反射構件，以相對於前述反射面的法線方向呈傾斜之旋轉軸線為中心而可旋轉，前述光源裝置，具有：複數個光源；複數個光纖，設置成和各光源分別相對應，供從相對應之光源射出的光傳播； 複數個準直透鏡，設置成和前述各光纖分別相對應，調整從相對應之光纖射出的光的光路；前述複數個光纖當中的某一個光纖的射出端，位於一個假想的圓周或橢圓周內，且前述複數個光纖當中的前述某一個光纖以外之光纖的各射出端，位於前述一個假想的圓周或橢圓周上。
  17. 一種投射裝置，具備：如申請專利範圍第1項至第4項、第10項至第12項、第15項及第16項中任一項所述之照明裝置；空間光調變器，藉由來自前述照明裝置的光而受到照明。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之投射裝置，其中，更具備：繼光光學系統，將來自前述照明裝置的光中繼給前述空間光調變器；前述繼光光學系統，將藉由前述照明裝置而形成之中間像映射至空間光調變器上。
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