照明装置、投影装置、透镜阵列以及光学模块制造方法及图纸

提供一种照明装置，能够在不使光学系统的结构复杂化的情况下实现均匀化照明。照明装置(40)具备：会聚所入射的相干光的多个第1要素透镜(43)；以及场镜(42)，其将通过多个第1要素透镜(43)后的相干光分别引导至规定的区域内的整个范围。多个第1要素透镜(43)的透镜直径在至少一部分中是不同的。在设透镜直径相互不同的两个第1要素透镜(43)中的一个第1要素透镜(43)的透镜直径为d、焦距为f时，另一个第1要素透镜(43)的透镜直径为k×d(k是大于0、且1以外的值)，且焦距为k×f。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及利用多个要素透镜的照明装置、投影装置、透镜阵列以及光学模块。
技术介绍
公知有使用透镜阵列和场镜，对规定的区域内进行均匀照明的技术。图6是说明这种照明装置的光学系统的图。在由多个要素透镜43构成的透镜阵列41的焦点位置处配置有场镜42，在场镜42的焦点位置处配置有被照明区域LZ。从未图示的光源向多个要素透镜43入射平行光。在图6中，通过各要素透镜43后的光全部被场镜42会聚，从而对被照明区域LZ的整个范围进行照明。这样，不论通过哪个要素透镜43的光均对相同的被照明区域LZ进行照明。因此，被照明区域LZ是使来自各要素透镜43的光的强度分布重合后的区域，从而可实现均匀化照明。
技术实现思路
但是，在使用相干光源作为光源、构成透镜阵列41的各要素透镜43的透镜直径相同、且相邻的要素透镜43间的节距相同的情况下，在被照明区域LZ中，规则的入射角度的分布被规则地重合，从而在被照明区域LZ中形成规则的干涉图案。因此，如果使用相干性高的激光光源作为光源，则在被照明区域LZ内，出现图10所示的规则的亮点44，从而妨碍均匀化照明。为了防止这样的亮点44的产生，考虑在相比透镜阵列41靠光源一侧配置旋转漫射板，或者使透镜阵列41振动等，但光学系统的结构复杂化。本专利技术正是鉴于这样的课题而完成的，其目的在于提供一种能够在不使光学系统的结构复杂化的情况下实现均匀化照明的照明装置、投影装置、透镜阵列以及光学模块。为了解决上述课题，在本专利技术的一个方式中，提供一种照明装置，其具备：多个第1要素透镜，它们会聚所入射的相干光；以及场镜，其将通过所述多个第1要素透镜后的相干光分别引导至规定的区域内的整个范围，所述多个第1要素透镜的透镜直径在至少一部分中是不同的，在设透镜直径相互不同的两个第1要素透镜中的一个第1要素透镜的透镜直径为d、焦距为f时，另一个第1要素透镜的透镜直径为k×d，且焦距为k×f，其中，k是大于0、且1以外的值。也可以是，所述多个第1要素透镜具有排列在第1方向上的两个以上的第1要素透镜、和排列在与所述第1方向交叉的第2方向上的两个以上的第1要素透镜，也可以是，排列在所述第1方向上的两个以上的第1要素透镜的透镜直径在至少一部分中是不同的，也可以是，排列在所述第2方向上的两个以上的第1要素透镜的透镜直径在至少一部分中是不同的。也可以是，所述多个第1要素透镜是分别在所述第1方向和所述第2方向上排列两个以上的第1要素透镜而得到的透镜阵列。也可以是，所述多个第1要素透镜的平面形状是圆形或矩形。也可以是，所述多个第1要素透镜分别是半圆柱形状，也可以是，所述多个第1要素透镜是柱面透镜，具有在所述第1方向上排列两个以上的第1要素透镜的第1柱面透镜部、和在所述第2方向上排列两个以上的第1要素透镜的第2柱面透镜部。也可以是，所述多个第1要素透镜是在所述多个第1要素透镜排列的方向上排列多个环形透镜而得到的环形透镜阵列，所述方向上的所述多个环形透镜的节距在至少一部分中是不同的。也可以是，所述环形透镜阵列在相互交叉的第1方向和第2方向上分别排列有所述多个环形透镜，沿着所述第1方向排列的所述多个环形透镜的节距在至少一部分中是不同的，沿着所述第2方向排列的所述多个环形透镜的节距是固定的。也可以是，所述环形透镜阵列在相互交叉的第1方向和第2方向上分别排列有所述多个环形透镜，各方向上的所述多个环形透镜的节距在至少一部分中是不同的。也可以是，在沿着所述第1方向排列的所述多个环形透镜的数量、与沿着所述第2方向排列的所述多个环形透镜的数量不同的情况下，将数量较少的所述多个环形透镜作为所述多个第1要素透镜来进行利用。也可以是，所述规定的区域设置于所述场镜的焦平面的附近。可以具有：光源，其放射相干光；以及扫描设备，其改变从所述光源放射的所述相干光的行进方向，在所述多个第1要素透镜上扫描该相干光。也可以是，在所述多个第1要素透镜与所述场镜之间的光路中，具备与所述多个第1要素透镜对应地设置的多个第2要素透镜，所述多个第2要素透镜分别具有与对应的第1要素透镜相同的透镜直径，并且所述多个第2要素透镜具有共同的焦距，对应的第1要素透镜和第2要素透镜间的光路长度等于所述共同的焦距。可以提供一种投影装置，其具备：上述照明装置；光调制器，其被配置在所述规定的区域中，被通过所述规定的区域的相干光照明，而生成调制图像；以及投影光学系统，其将所述调制图像投影到漫射面。在本专利技术的另一方式中，提供一种透镜阵列，其具备会聚所入射的相干光的多个要素透镜，所述多个要素透镜的透镜直径在至少一部分中是不同的，在设透镜直径相互不同的两个要素透镜中的一个要素透镜的透镜直径为d、焦距为f时，另一个要素透镜的透镜直径为k×d，且焦距为k×f，其中，k是大于0、且1以外的值。在本专利技术的另一方式中，可以具备：多个要素透镜，它们会聚从光源放射的相干光；场镜，其将通过所述多个要素透镜后的相干光分别引导至规定的区域内的整个范围；以及扫描设备，其改变从所述光源放射的所述相干光的行进方向，将该相干光扫描到所述多个要素透镜上，所述多个要素透镜的透镜直径在至少一部分中是不同的，在设透镜直径相互不同的两个要素透镜中的一个要素透镜的透镜直径为d、焦距为f时，另一个要素透镜的透镜直径为k×d，且焦距为k×f，其中，k是大于0、且1以外的值。专利技术的效果根据本专利技术，能够在不使光学系统的结构复杂化的情况下实现均匀化照明。附图说明图1是说明本专利技术一个实施方式的照明装置40的主要部分的结构的图。图2是示出具备半径为d且焦距为f1的要素透镜43、和焦距为f2的场镜42的照明装置40的光学系统的图。图3是示出具备半径为k×d且焦距为f1’的要素透镜43、和焦距为f2的场镜42的照明装置40的光学系统的图。图4是示出柱面透镜45的一例的图。图5是示出组装有不使斑点明显的照明装置40的投影装置的概略结构的一例的图。图6是说明照明装置的光学系统的图。图7是说明本专利技术第2实施方式的照明装置40的主要部分的结构的图。图8是示出环形透镜阵列的一例的图。图9是示出环形透镜阵列的另一例的图。图10是示出亮点44的一例的图。具体实施方式以下，针对本专利技术的实施方式进行具体说明。(第1实施方式)图1是说明本专利技术第1实施方式的照明装置40的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种照明装置，其中，该照明装置具备：多个第1要素透镜，它们会聚所入射的相干光；以及场镜，其将通过所述多个第1要素透镜后的相干光分别引导至规定的区域内的整个范围，所述多个第1要素透镜的透镜直径在至少一部分中是不同的，在设透镜直径相互不同的两个第1要素透镜中的一个第1要素透镜的透镜直径为d、焦距为f时，另一个第1要素透镜的透镜直径为k×d，且焦距为k×f，其中，k是大于0、且1以外的值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.08.12 JP 2013-167695;2014.07.22 JP 2014-149191.一种照明装置，其中，该照明装置具备：
多个第1要素透镜，它们会聚所入射的相干光；以及
场镜，其将通过所述多个第1要素透镜后的相干光分别引导至规定的区域内的整
个范围，
所述多个第1要素透镜的透镜直径在至少一部分中是不同的，
在设透镜直径相互不同的两个第1要素透镜中的一个第1要素透镜的透镜直径为
d、焦距为f时，另一个第1要素透镜的透镜直径为k×d，且焦距为k×f，其中，k
是大于0、且1以外的值。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其中，
所述多个第1要素透镜具有排列在第1方向上的两个以上的第1要素透镜、和排
列在与所述第1方向交叉的第2方向上的两个以上的第1要素透镜，
排列在所述第1方向上的两个以上的第1要素透镜的透镜直径在至少一部分中是
不同的，
排列在所述第2方向上的两个以上的第1要素透镜的透镜直径在至少一部分中是
不同的。
3.根据权利要求2所述的照明装置，其中，
所述多个第1要素透镜是分别在所述第1方向和所述第2方向上排列两个以上的
第1要素透镜而得到的透镜阵列。
4.根据权利要求3所述的照明装置，其中，
所述多个第1要素透镜的平面形状是圆形或矩形。
5.根据权利要求2所述的照明装置，其中，
所述多个第1要素透镜分别是半圆柱形状，
所述多个第1要素透镜是柱面透镜，具有在所述第1方向上排列两个以上的第1
要素透镜的第1柱面透镜部、和在所述第2方向上排列两个以上的第1要素透镜的第
2柱面透镜部。
6.根据权利要求2所述的照明装置，其中，
所述多个第1要素透镜是在所述多个第1要素透镜排列的方向上排列多个环形透

\t镜而得到的环形透镜阵列，所述方向上的所述多个环形透镜的节距在至少一部分中是
不同的。
7.根据权利要求6所述的照明装置，其中，
所述环形透镜阵列在相互交叉的第1方向和第2方向上分别排列有所述多个环形
透镜，沿着所述第1方向排列的所述多个环形透镜的节距在至少一部分中是不同的，
沿着所述第2方向排列的所述多个环形透镜的节距是固定的。
8.根据权利要求6所述的照明装置，其中，
所述环形透镜阵列在相互...

【专利技术属性】
技术研发人员：仓重牧夫，
申请(专利权)人：大日本印刷株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP