照明装置及投影机制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种照明装置及投影机，该照明装置能够兼顾得到高亮度的照明光和以高光利用效率得到亮度不均少的照明光。照明装置(100)其特征在于，具备：具有多个固体光源(24)的固体光源组(固体光源阵列(20))；将来自固体光源组的光聚光于规定的聚光位置的聚光光学系统(40)；与聚光光学系统(40)隔着聚光位置而配置并将来自聚光光学系统(40)的光大致平行化的准直光学系统(60)；和用于使来自准直光学系统(60)的光的面内光强度分布均匀化的透镜积分光学系统(110)，还具有位于聚光位置的附近并使来自聚光光学系统(40)的光边漫射边通过的透射型漫射机构(50)。

【技术实现步骤摘要】
照明装置及投影机
本专利技术涉及照明装置及投影机。
技术介绍
现在已知一种照明装置，其具备：具有生成激发光的多个固体光源并朝向规定的聚光位置出射激发光的固体光源组；位于聚光位置的附近并利用来自固体光源组的激发光生成荧光的荧光层；将来自荧光层的光大致平行化的准直光学系统；和用于使来自准直光学系统的光的面内光强度分布均匀化的透镜积分光学系统。另外，已知具有这样的照明装置的投影机(例如，参照专利文献1)。根据现有的照明装置，利用从多个固体光源所生成的激发光生成了荧光，所以能够得到高亮度的照明光。另外，根据现有的照明装置，作为积分光学系统具有光利用效率高的透镜积分光学系统，所以能够以高光利用效率得到亮度不均少的照明光。此外，所谓“透镜积分光学系统”是指具有第一透镜阵列、第二透镜阵列及重叠透镜的积分光学系统。该透镜积分光学系统，通过第一透镜阵列将光分割成多个部分光束，并且通过第二透镜阵列及重叠透镜使该多个部分光束在被照明区域重叠，由此使光的面内光强度分布均匀化。专利文献1：日本特开2004-327361号公报但是，在现有的照明装置中，利用在多个固体光源生成的激发光生成了荧光，所以作用于荧光层的热负荷大，存在荧光层的寿命变短这一问题。因此，在照明装置的
中，有不使用荧光层而想使用来自多个固体光源的光作为照明光这一需要。另外，在不使用荧光层而将来自多个固体光源的光作为照明光使用的情况下，由于各固体光源具有接近点光源的性质，所以来自各固体光源的光作为斑状的光入射于透镜积分光学系统。但是，由于在透镜积分光学系统中不能将上述那样的斑状的光的面内光强度分布良好地均匀化，所以存在不能兼顾得到高亮度的照明光以及以高光利用效率得到亮度不均少的照明光这一问题。
技术实现思路
因此，本专利技术是为了解决上述问题而作出的专利技术，其目的在于提供一种能够兼顾得到高亮度的照明光和以高光利用效率得到亮度不均少的照明光的照明装置。另外，其目的还在于提供一种具有这样的照明装置、能够投影出高亮度且亮度不均少的投影图像的投影机。(1)本专利技术的照明装置，其特征在于，具备：具有多个固体光源的固体光源组；将来自所述固体光源组的光聚光于规定的聚光位置的聚光光学系统；与所述聚光光学系统隔着所述聚光位置而配置的准直光学系统；位于所述聚光位置的附近并使来自所述聚光光学系统的光边漫射边通过的透射型漫射机构；和通过了所述透射型漫射机构的光所入射的透镜积分光学系统。因此，本专利技术的照明装置，具备具有多个固体光源的固体光源组和使来自聚光光学系统的光边漫射边通过的透射型漫射机构，所以能够使斑状的光在漫射了的基础上入射于透镜积分光学系统，成为能够兼顾得到高亮度的照明光和以高光利用效率得到亮度不均少的照明光的照明装置。(2)在本专利技术的照明装置中，优选，所述透射型漫射机构包括微透镜阵列漫射板。由于微透镜阵列漫射板的后方散射少、透射率也高，所以通过设为上述那样的构成，能够降低伴随使用透射型漫射机构的光的损失以进一步提高光的利用效率。此外，在上述(2)的情况下，优选，在微透镜阵列漫射板形成有防反射膜(ARcoating，防反射涂层)。通过设为这样的构成，能够进一步抑制后方散射以进一步提高光的利用效率。另外，在上述(2)的情况下，优选，微透镜阵列漫射板由无机材料制成。通过设为这样的构成，能够提高透射型漫射机构的耐热性以提高照明装置的可靠性。作为无机材料，能够使用例如光学玻璃、水晶、石英、蓝宝石等。而且，在为上述(2)的情况下，也优选，在透射型漫射机构的入射面侧和出射面侧的两方形成有微透镜。通过设为这样的构成，能够进一步提高漫射性。在本专利技术中，所谓“微透镜阵列漫射板”是指具有通过多个微透镜对光进行漫射的功能的漫射板。在微透镜阵列漫射板中，从漫射的均匀性的观点出发，优选，微透镜的间距(微透镜配置的间隔)为40μm以下，从制造容易性的观点出发，优选，微透镜的间距为10μm以上。当然，只要能够制造，微透镜的间距也可以不足10μm。在本专利技术的微透镜阵列漫射板中，优选，微透镜没有间隙地配置。作为微透镜，也能够使用包括凸透镜的微透镜和包括凹透镜的微透镜中的任一个。(3)在本专利技术的照明装置中，优选，所述透射型漫射机构包括全息漫射板。全息漫射板的后方散射也少、透射率也高，所以通过设为上述那样的构成，也能够降低伴随使用透射型漫射机构的光的损失以进一步提高光的利用效率。另外，在设为上述那样的构成的情况下，优选，全息漫射板由有机材料制成。通过设为这样的构成，能够提高透射型漫射机构的制造精度以提高漫射的精度。作为有机材料，能够使用例如聚碳酸酯树脂或环氧树脂等。在本专利技术中，所谓“全息漫射板”是指具有利用由细微的槽所进行的光的衍射来对光进行漫射的功能的漫射板。(4)在本专利技术的照明装置中，优选，构成为，通过了所述透射型漫射机构的光入射于所述透镜积分光学系统中的有效区域的50％以上的面积。通过设为这样的构成，能够得到更均匀的照明光。从上述的观点出发，更优选，构成为，通过了所述透射型漫射机构的光入射于所述透镜积分光学系统中的有效区域的80％以上的面积。(5)在本专利技术的照明装置中，优选，所述固体光源包括半导体激光器。由于半导体激光器小型且高输出，所以通过设为上述那样的构成，能够实现照明装置的小型化及高输出化，另外，通过以高密度集成多个固体光源，能够实现照明装置的更高输出化。(6)在本专利技术的照明装置中，优选，还具有位于所述聚光位置的附近并能够通过驱动装置围绕规定的旋转轴旋转的旋转板，所述透射型漫射机构配置在所述旋转板中的至少来自所述聚光光学系统的光通过的位置。通过设为这样的构成，使得光的入射位置能够在透射型漫射机构的入射面上在广大的范围内移动，所以，能够降低施加于透射型漫射机构的热负荷，能够抑制透射型漫射机构的劣化和烧损。此外，一般来说由有机材料制成的透射型漫射机构(全息漫射板等)不耐热，所以在作为透射型漫射机构使用由有机材料制成的透射型漫射机构的情况下，上述那样的构成尤其有效。另外，在如上述(5)那样固体光源包括半导体激光器的情况下，通过设为上述那样的构成，能够降低照明光中的斑点噪声。(7)在本专利技术的照明装置中，优选，构成为，来自所述聚光光学系统的光入射于所述透射型漫射机构上的一边为1mm的正方形的区域内。通过设为这样的构成，使得来自聚光光学系统的光入射于透射型漫射机构的面积充分小，能够抑制因使用多个固体光源所导致的照明装置的光利用效率的降低。(8)本专利技术的投影机，其特征在于，具备：本专利技术的照明装置；根据图像信息对来自所述照明装置的光进行调制的光调制装置；和对来自所述光调制装置的光进行投影的投影光学系统。因此，根据本专利技术的投影机，由于具有能够兼顾更高亮度化和以高光利用效率得到亮度不均少的照明光的本专利技术的照明装置，所以能够投影出亮度高且亮度不均少的投影图像。(9)在本专利技术的投影机中，优选，还具备：第二照明装置；和根据图像信息对来自该第二照明装置的光进行调制的第二光调制装置，所述第二照明装置具有：生成激发光的第二固体光源；和利用在所述第二固体光源生成的所述激发光来生成荧光的荧光层。通过设为这样的构成，能够使用所希望的色光来投影高亮度彩色图像。(10)在本专利技术的投影机中，优选，所述照明装置还具有：生成激发光的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2010.08.27 JP 190445/20101.一种照明装置，其特征在于，具备：具有多个固体光源的固体光源组；将来自所述固体光源组的光聚光于规定的聚光位置的聚光光学系统；位于所述聚光位置的附近，使来自所述聚光光学系统的光边漫射边通过的透射型漫射机构；与所述聚光光学系统隔着所述聚光位置而配置的、来自所述透射型漫射机构的光所入射的准直光学系统；和通过了所述准直光学系统的光所入射的透镜积分光学系统。2.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于：所述透射型漫射机构包括微透镜阵列漫射板。3.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于：所述透射型漫射机构包括全息漫射板。4.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于：构成为，通过了所述透射型漫射机构的光入射于所述透镜积分光学系统中的有效区域的50％以上的面积。5.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于：所述固体光源包括半导体激光器。6.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于：还具有位于所述聚光位置的附近并能够通过驱动装置而围绕规定的旋转轴旋转的旋转板，所述透射型漫射机构配置于所述旋转板中的至少来自所述聚光光学系统的光通过的位置。7.如权利要求1～6中的任一项所述的照明装置，其特征在于：构成为，来自所述聚光光学系统的光入射于所述透射型漫射机构上的一边为1mm的正方形的区域内。8.一种投影机，其特征在于，具有：照明装置；根据图像信息对来自所述照明装置的光进行调制的光调制装置；和对来自所述光调制装置的光进行投影的投影光学系统，所述照明装置具备...

【专利技术属性】
技术研发人员：秋山光一，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：