專利名稱：照明裝置、圖像顯示裝置和投影機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及照明裝置、圖像顯示裝置和投影機(jī)，特別是涉及投影機(jī)所使用的照明裝置的技術(shù)。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(以下稱為LED)與超高壓水銀燈等相比，通常具有壽命長且光的轉(zhuǎn)換效率高的優(yōu)點(diǎn)。因此，照明裝置的光源越來越多地使用LED。這里，單個(gè)的LED，發(fā)光量比超高壓水銀燈等要小。另外，投影機(jī)等的光源需要比較大的光量。例如，在特開2001-305657號公報(bào)中介紹了將LED用作投影機(jī)的光源時(shí)為增大光量而采用陣列化的方案。
在將多個(gè)LED進(jìn)行陣列化配置時(shí)，可以與LED的數(shù)量成比例地增加光量。這里，在投影機(jī)中，在包含光源和空間光調(diào)制裝置的光學(xué)系統(tǒng)中，可以將存在有效的光束的空間的廣度作為面積與立體角的積(エテンデユ一，Geometrical Extent，表示聚光能力)來表示。該面積與立體角的積保存(保持)在光學(xué)系統(tǒng)中。因此，當(dāng)光源的空間的廣度增大時(shí)，入射到空間光調(diào)制裝置中的光束所存在的空間的廣度也增大。然而，由于在空間光調(diào)制裝置可以取入的角度有限，所以，難以有效地使用來自光源的光束。在使多個(gè)LED陣列化而增加光量時(shí)，光源的面積(空間的廣度)也增大。因此，在投影機(jī)中，即使只將LED陣列化使光量增加，由于保持廣度，也難以有效地使用來自光源的所有的光束。
此外，在使用單獨(dú)的液晶型空間光調(diào)制裝置的所謂的單板式的投影機(jī)中，有時(shí)采用在各像素分別照射紅色光(以下稱為R光)、綠色光(以下稱為G光)、藍(lán)色光(以下稱為B光)的方法。單板式投影機(jī)與對每種色光采用空間光調(diào)制裝置的所謂3板式投影機(jī)相比，具有簡單且小型的結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。在采用單獨(dú)的液晶型空間光調(diào)制裝置顯示全彩色像的所謂的單板式的情況下，例如，專利第2622185號說明書中所提出的那樣，可以考慮采用設(shè)置R光用像素、G光用像素、B光用像素而對各色光用像素分別照射R光、G光、B光的結(jié)構(gòu)。
按照專利第2622185號說明書所公開的結(jié)構(gòu)，來自光源的白色光通過分別有選擇地使R光、G光、B光透過、反射的濾色器被分離為R光、G光、B光。并且，對于R光用像素、G光用像素、B光用像素的3個(gè)像素配置1個(gè)微透鏡。這里，使經(jīng)過各色光用濾色器的光分別具有角度。這樣，由濾色器分離的R光就入射到對應(yīng)的R光用的1個(gè)像素上。由濾色器分離的G光就入射到對應(yīng)的G光用的1個(gè)像素上。進(jìn)而，由濾色器分離的B光就入射到B光用的1個(gè)像素上。這樣，就由3個(gè)像素表現(xiàn)R光、G光、B光。在這樣的結(jié)構(gòu)中，由于用各色光用濾色器對白色光進(jìn)行色分離，所以照明光學(xué)系統(tǒng)大型化而難以得到具有均勻的強(qiáng)度分布的明亮的圖像。這樣，在現(xiàn)有的技術(shù)中，就存在難以提供高輝度(亮度)且光利用效率高的照明光以及得到具有均勻的強(qiáng)度分布的明亮的圖像的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于上述問題而提出的，其目的在于提供可以供給高輝度的光利用效率高的照明光的照明裝置、可以得到具有均勻的強(qiáng)度分布的明亮的圖像的小型的圖像顯示裝置和具備這些照明裝置或圖像顯示裝置的投影機(jī)。
為了解決上述問題，本發(fā)明提供的照明裝置，其特征在于，具有供給光的第1固體發(fā)光元件和第2固體發(fā)光元件至少2個(gè)固體發(fā)光元件；通過使第1振動方向的偏振光透過或反射、使與第1振動方向大致正交的第2振動方向的偏振光反射或透過、而用于將第1振動方向的偏振光和第2振動方向的偏振光導(dǎo)引到照明方向的偏振光合成部；以及將來自偏振光合成部的偏振光向第1振動方向的偏振光或第2振動方向的偏振光變換的相位調(diào)制元件。第1固體發(fā)光元件射出例如包括作為第1振動方向的偏振光的p偏振光的隨機(jī)偏振光。另外，第2固體發(fā)光元件射出例如包括作為第2振動方向的偏振光的s偏振光的隨機(jī)偏振光。偏振光合成部可以使用例如具有透過p偏振光而反射s偏振光的偏振膜的偏振分光器。這時(shí)，偏振光合成部構(gòu)成為透過來自第1固體發(fā)光元件的p偏振光而反射來自第2固體發(fā)光元件的s偏振光，將它們導(dǎo)引到同一照明方向。此外，從照明的方向看時(shí)，第1固體發(fā)光元件和第2固體發(fā)光元件配置在光學(xué)等效的位置上。由此，可以不增加固體發(fā)光元件的發(fā)光區(qū)域的面積而將來自至少2個(gè)固體發(fā)光元件的光導(dǎo)引到同一照明方向的光路中。此外，相位調(diào)制元件具有將來自偏振光合成部的偏振光調(diào)制成一致的第1振動方向或第2振動方向的功能。由此，可以向照明方向供給偏振方向調(diào)制成一致的高輝度的光利用效率高的照明光。
進(jìn)而，優(yōu)選地當(dāng)使用2個(gè)固體發(fā)光元件時(shí)，將第1固體發(fā)光元件和第2固體發(fā)光元件交替地點(diǎn)亮。固體發(fā)光元件例如LED通過間歇式地驅(qū)動可以減小溫度上升。減小了溫度上升，可以增大注入電流。增大的注入電流的量可以增加光束量。因此，通過間歇地驅(qū)動2個(gè)LED可以增加各LED的光束量，從而可以得到高輝度的照明光。這時(shí)，與交替地間歇式地驅(qū)動2個(gè)固體發(fā)光元件的定時(shí)同步地驅(qū)動相位調(diào)制元件。由此，可以得到更高輝度的照明光。另外，固體發(fā)光元件的數(shù)量不限于2個(gè)，也可以是3個(gè)或3個(gè)以上的結(jié)構(gòu)。
另外，按照本發(fā)明的優(yōu)選的方式，優(yōu)選地具有設(shè)置在至少2個(gè)固體發(fā)光元件與偏振光合成部之間的透過來自固體發(fā)光元件的光之中的第1振動方向或第2振動方向的偏振光而反射其它振動方向的偏振光的反射型偏振片、以及將由反射型偏振片反射的向固體發(fā)光元件的方向行進(jìn)的光向偏振光合成部的方向反射的反射部。考慮反射型偏振片透過特定的振動方向的偏振光、例如p偏振光而反射與p偏振光不同的其它振動方向的偏振光、例如s偏振光的情況。透過反射型偏振片的p偏振光從偏振光合成部射出。對此，由反射型偏振片反射的偏振光向固體發(fā)光元件的方向返回。在固體發(fā)光元件上形成有將入射光反射的反射部。由反射部反射的偏振光再次入射到反射型偏振片上。通過這樣地在反射型偏振片與反射部間的反復(fù)反射，相位發(fā)生變化，變化為p偏振光的光從反射型偏振片射出。如果不考慮光的吸收、損失，反復(fù)反射的光最后全部變?yōu)閜偏振光而射出。由此，可以高效率地使用來自固體發(fā)光元件的光。
進(jìn)而，優(yōu)選地在固體發(fā)光元件與反射型偏振片之間設(shè)置波長板，例如λ/4波長板。當(dāng)光2次往復(fù)通過λ/4波長板后，振動方向旋轉(zhuǎn)90°。例如，s偏振光2次通過λ/4波長板就變換為p偏振光。這樣，就可以更有效地從反射型偏振片射出p偏振光。
此外，按照本發(fā)明的優(yōu)選的方式，優(yōu)選地具有將從偏振光合成部向與照明方向不同的方向射出的偏振光向偏振光合成部的方向反射的反射鏡；以及將由反射鏡反射的向固體發(fā)光元件的方向行進(jìn)的光向偏振光合成部的方向反射的反射部。由此，在反射鏡與固體發(fā)光元件之間反復(fù)反射的光，相位發(fā)生變化。并且，例如成為p方向的光通過偏振光合成部向照明方向射出。由此，可以高效率地使用來自固體發(fā)光元件的光，從而可以得到高輝度的照明光。
此外，按照本發(fā)明的優(yōu)選的方式，優(yōu)選相位調(diào)制元件是液晶型的調(diào)制元件。液晶型的調(diào)制元件例如液晶面板根據(jù)輸入信號調(diào)制入射光并射出。因此，可以很容易將例如s偏振光變換為p偏振光。這樣，本照明裝置就可以供給偏振成分調(diào)制成一致的照明光。
此外，按照本發(fā)明，提供的投影機(jī)，其特征在于，具有照明裝置，其包括，供給光的第1固體發(fā)光元件和第2固體發(fā)光元件至少2個(gè)固體發(fā)光元件、通過使第1振動方向的偏振光透過或反射并使與第1振動方向大致正交的第2振動方向的偏振光反射或透過而用于將第1振動方向的偏振光和第2振動方向的偏振光導(dǎo)引到照明方向的偏振光合成部、將來自偏振光合成部的偏振光向第1振動方向的偏振光或第2振動方向的偏振光變換的相位調(diào)制元件；將來自照明裝置的照明光根據(jù)圖像信號進(jìn)行調(diào)制的空間光調(diào)制裝置；以及將被調(diào)制的光投影的投影透鏡。本投影機(jī)具有高輝度的光利用效率高的照明裝置。因此，可以得到明亮的高質(zhì)量的投影像。
此外，按照本發(fā)明，提供的圖像顯示裝置，其特征在于，具有供給光的至少2個(gè)固體發(fā)光元件；通過使第1振動方向的偏振光透過或反射、使與第1振動方向大致正交的第2振動方向的偏振光反射或透過、而用于將第1振動方向的偏振光和第2振動方向的偏振光導(dǎo)引到照明方向的偏振光合成部；將來自偏振光合成部的偏振光向第1振動方向的偏振光或第2振動方向的偏振光變換的相位調(diào)制元件；用于使來自固體發(fā)光元件的光的強(qiáng)度分布大致均勻的棒狀積分器；使來自棒狀積分器的光之中的特定的波長區(qū)域的光透過、將與特定的波長區(qū)域不同的其它波長區(qū)域的光反射的濾色器；在棒狀積分器的相位調(diào)制元件側(cè)的端面形成的、將由濾色器反射而向固體發(fā)光元件的方向行進(jìn)的光反射的反射部；以及將來自棒狀積分器的光根據(jù)圖像信號進(jìn)行調(diào)制的空間光調(diào)制裝置。
本發(fā)明具有至少2個(gè)固體發(fā)光元件。優(yōu)選固體發(fā)光元件是供給所謂的白色光的光源。這里，所謂白色光，是指包含光譜分布為寬的波長區(qū)域的光和光譜分布分別在R光、G光、B光處具有峰值波長的光這兩者的光。并且，有選擇地將例如2個(gè)固體發(fā)光元件中的一方的光源點(diǎn)亮而使另一方熄滅。這樣，就可以使供給1個(gè)固體發(fā)光元件的電流大于指定值。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，可以用明亮的光照明空間光調(diào)制裝置。另外，偏振光合成部透過第1振動方向的偏振光、例如p偏振光。此外，偏振光合成部反射第2振動方向的偏振光、例如s偏振光。因此，偏振光合成部向照明方向交替地射出p偏振光和s偏振光。相位調(diào)制元件將來自偏振光合成部的偏振光向第1振動方向的偏振光或第2振動方向的偏振光變換。例如，相位調(diào)制元件在從偏振光合成部射出p偏振光時(shí)原樣地透過p偏振光。對此，相位調(diào)制元件在從偏振光合成部射出s偏振光時(shí)使相位旋轉(zhuǎn)90°，變換為p偏振光。作為相位調(diào)制元件，可以使用例如液晶面板。這樣，可以向照明方向供給特定的振動方向的、例如p偏振光。進(jìn)而，振動方向調(diào)制成一致的偏振光入射到棒狀積分器上。入射光通過在棒狀積分器內(nèi)反復(fù)反射，強(qiáng)度分布被大致均勻化而射出。進(jìn)而，在棒狀積分器的照明方向側(cè)形成透過特定的波長區(qū)域的光而反射與特定的波長區(qū)域不同的其它波長區(qū)域的光的濾色器。例如，考慮是透過R光而反射G光和白光的R光用濾色器。來自棒狀積分器的光之中入射到R光用濾色器上的R光原樣地透過。對此，來自棒狀積分器的光之中入射到R光用濾色器上的G光、B光反射。在棒狀積分器的光源側(cè)的端面形成反射由濾色器反射的向固體發(fā)光元件的方向行進(jìn)的光的反射部。因此，在棒狀積分器內(nèi)向固體發(fā)光元件的方向行進(jìn)的G光、B光由反射部再次反射。被反射的G光、B光在棒狀積分器內(nèi)行進(jìn)，到達(dá)濾色器。而且，入射到與第1次入射的濾色器不同的濾色器上，例如入射到G光用濾色器或B光用濾色器上。由此，G光或B光便透過濾色器而向照明方向射出。第2次沒有透過濾色器的光再次反復(fù)進(jìn)行同樣的步驟。這樣，最后除了光學(xué)部件吸收的成分外，所有的光都可以射出棒狀積分器。結(jié)果，可以用均勻的強(qiáng)度分布的明亮的光照明空間光調(diào)制裝置。因此，可以實(shí)現(xiàn)獲得均勻的強(qiáng)度分布的明亮的圖像的小型的圖像顯示裝置。
此外，按照本發(fā)明的優(yōu)選的方式，優(yōu)選地至少2個(gè)固體發(fā)光元件由第1固體發(fā)光元件和第2固體發(fā)光元件構(gòu)成，將第1固體發(fā)光元件和第2固體發(fā)光元件交替地間歇式地點(diǎn)亮。通過將2個(gè)固體發(fā)光元件交替地間歇式地點(diǎn)亮，可以使供給1個(gè)固體發(fā)光元件的電流值比單個(gè)連續(xù)點(diǎn)亮?xí)r增大。因此，可以獲得比現(xiàn)有技術(shù)明亮的圖像。
另外，按照本發(fā)明的優(yōu)選的方式，優(yōu)選地至少2個(gè)固體發(fā)光元件由第1固體發(fā)光元件和第2固體發(fā)光元件構(gòu)成，將第1固體發(fā)光元件連續(xù)點(diǎn)亮，而當(dāng)來自第1固體發(fā)光元件的光的強(qiáng)度小于等于指定值時(shí)，將第1固體發(fā)光元件熄滅，點(diǎn)亮第2固體發(fā)光元件。例如，用比現(xiàn)有技術(shù)大的電流值驅(qū)動第1固體發(fā)光元件。由此，可以得到比現(xiàn)有技術(shù)明亮的圖像。這樣用大的電流值驅(qū)動固體發(fā)光元件時(shí)，點(diǎn)亮壽命將縮短。在方式中，當(dāng)?shù)?固體發(fā)光元件的點(diǎn)亮壽命結(jié)束時(shí)，切換到第2固體發(fā)光元件。然后，用比現(xiàn)有技術(shù)大的電流值連續(xù)地點(diǎn)亮第2固體發(fā)光元件。因此，可以得到明亮的圖像。
此外，按照本發(fā)明的優(yōu)選的方式，優(yōu)選地偏振光合成部具有無機(jī)偏振片。由此，可將無機(jī)偏振片用例如鋁等金屬簡單地形成偏振片。另外，偏振片對偏振分離的角度依賴性比偏振分光器小。因此，可以有效地進(jìn)行偏振分離，結(jié)果，可以提高光的利用效率。
另外，按照本發(fā)明的優(yōu)選的方式，優(yōu)選地至少2個(gè)固體發(fā)光元件具有3個(gè)或3個(gè)以上的固體發(fā)光元件。由此，可以得到更明亮的圖像。
另外，按照本發(fā)明的優(yōu)選的方式，優(yōu)選地棒狀積分器是內(nèi)面形成反射面的中空形狀。由此，可以使角度大于全反射角度的光在內(nèi)面反復(fù)進(jìn)行反射。因此，可以進(jìn)一步提高光的利用效率。
進(jìn)而，按照本發(fā)明，提供的投影機(jī)，其特征在于，具有圖像顯示裝置，其包括，供給光的至少2個(gè)固體發(fā)光元件、通過使第1振動方向的偏振光透過或反射并使與第1振動方向大致正交的第2振動方向的偏振光反射或透過而用于將第1振動方向的偏振光和第2振動方向的偏振光導(dǎo)引到照明方向的偏振光合成部、將來自偏振光合成部的偏振光向第1振動方向的偏振光或第2振動方向的偏振光變換的相位調(diào)制元件、用于使來自固體發(fā)光元件的光的強(qiáng)度分布大致均勻的棒狀積分器、使來自棒狀積分器的光之中的特定的波長區(qū)域的光透過而將與特定的波長區(qū)域不同的其它波長區(qū)域的光反射的濾色器、在棒狀積分器的上述相位調(diào)制元件側(cè)的端面形成的將由濾色器反射而向上述固體發(fā)光元件的方向行進(jìn)的光反射的反射部、以及將來自棒狀積分器的光根據(jù)圖像信號進(jìn)行調(diào)制的空間光調(diào)制裝置；以及將來自圖像顯示裝置的光投影的投影透鏡。本投影機(jī)，具有上述的圖像顯示裝置。因此，可以用小型的投影機(jī)獲得明亮的投影像。


圖1是實(shí)施例1的照明裝置的概要結(jié)構(gòu)圖。
圖2A是現(xiàn)有技術(shù)的照明裝置的驅(qū)動定時(shí)圖。
圖2B和圖2C是實(shí)施例1的照明裝置的驅(qū)動定時(shí)圖。
圖3是實(shí)施例1的照明裝置的變形例的概要結(jié)構(gòu)圖。
圖4是實(shí)施例1的照明裝置的另一變形例的概要結(jié)構(gòu)圖。
圖5是實(shí)施例2的照明裝置的概要結(jié)構(gòu)圖。
圖6是實(shí)施例3的投影機(jī)的概要結(jié)構(gòu)圖。
圖7是實(shí)施例4的投影機(jī)的概要結(jié)構(gòu)圖。
圖8A和圖8B是實(shí)施例4的點(diǎn)亮定時(shí)的說明圖。
圖9是實(shí)施例5的投影機(jī)的概要結(jié)構(gòu)圖。
圖10是實(shí)施例6的投影機(jī)的概要結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖對本發(fā)明進(jìn)一步進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖1表示本發(fā)明的實(shí)施例1的照明裝置100的概要結(jié)構(gòu)。照明裝置100具有作為第1固體發(fā)光元件的第1LED101a和作為第2固體發(fā)光元件的第2LED101b。第1LED101a和第2LED101b都射出同一波長區(qū)域的光、例如G光。首先，說明來自第1LED101a的G光。來自第1LED101a的G光入射到準(zhǔn)直透鏡CLa上。準(zhǔn)直透鏡CLa將入射光變換為大致平行光而射出。大致平行光入射到作為偏振光合成部的偏振分光器104上。作為波長板的λ/4波長板102a和第1反射型偏振片103a用光學(xué)透明的粘接劑固定在偏振分光器104的第1LED101a側(cè)的面上。
第1反射型偏振片103a透過第1振動方向或第2振動方向的偏振光、例如p偏振光而反射其它振動方向的偏振光、例如s偏振光。作為第1反射型偏振片103a，可以使用在由光學(xué)透明的玻璃部件構(gòu)成的基板上將由金屬、例如鋁構(gòu)成的金屬絲設(shè)置成格子狀的金屬絲網(wǎng)型偏振器。金屬絲網(wǎng)型偏振器透過振動方向與金屬絲大致垂直的偏振光而反射振動方向與金屬絲大致平行的偏振光。通過將金屬絲網(wǎng)型偏振器設(shè)置成金屬絲與特定的振動方向的偏振光的振動方向大致垂直，可以僅使特定的振動方向的偏振光透過。在本實(shí)施例中，第1反射型偏振片103a透過例如p偏振光。
透過的p偏振光入射到偏振分光器104上。偏振分光器104，其偏振膜105相對于光軸AX形成約45°角。偏振膜105透過p偏振光而反射s偏振光。因此，透過第1反射型偏振片103a的p偏振光透過偏振分光器104而向照明方向IL射出。
另外，與由第1反射型偏振片103a反射的p偏振光不同的成分、例如s偏振光透過作為波長板的λ/4波長板102a而向第1LED101a的方向返回。第1LED101a具有將由第1反射型偏振片103a反射的向第1LED101a的方向行進(jìn)的光向作為偏振光合成部的偏振分光器104的方向反射的反射部101r。反射部101r兼?zhèn)渚哂蟹瓷湫缘慕饘匐姌O的功能。由反射部101r反射的s偏振光再次透過λ/4波長板102a。偏振光往復(fù)2次通過λ/4波長板102a后，振動方向就旋轉(zhuǎn)90°。結(jié)果，s偏振光2次通過λ/4波長板102a之后就被變換為p偏振光。被變換的p偏振光透過第1反射型偏振片103a，從偏振分光器104射出。這樣，通過在第1反射型偏振片103a與反射部101r之間的反復(fù)反射，相位發(fā)生變化，成為p偏振光的光從反射型偏振片103a射出。如果不考慮光的吸收、損失，則反復(fù)反射的光最后全部成為p偏振光而射出。這樣，便可高效地使用來自第1LED101a的光。
下面，說明作為第2固體發(fā)光元件的第2LED101b。如上所述，第2LED101b射出與第1LED101a相同波長區(qū)域的G光。來自第2LED101b的G光入射到準(zhǔn)直透鏡CLb上。準(zhǔn)直透鏡CLb將入射光變換為大致平行光而射出。大致平行光入射到作為偏振光合成部的偏振分光器104上。作為波長板的λ/4波長板102b和第2反射型偏振片103b用光學(xué)透明的粘接劑固定到偏振分光器104的第2LED101b側(cè)的面上。
第2反射型偏振片103b透過例如s偏振光而反射p偏振光。透過第2反射型偏振片103b的s偏振光入射到偏振分光器104上。偏振膜105透過p偏振光而反射s偏振光。因此，透過第2反射型偏振片103b的s偏振光由偏振分光器104的偏振膜105反射后向照明方向IL射出。
另外，由第2反射型偏振片103b反射的p偏振光透過作為波長板的λ/4波長板102b向第2LED101b的方向返回。第2LED101b具有將由第2反射型偏振片103b反射的向第2LED101b的方向行進(jìn)的光向作為偏振光合成部的偏振分光器104的方向反射的反射部101r。由反射部101r反射的p偏振光再次透過λ/4波長板102b。往復(fù)2次通過λ/4波長板102b時(shí)，其振動方向旋轉(zhuǎn)90°。結(jié)果，p偏振光2次通過λ/4波長板102b后被變換為s偏振光。被變換的s偏振光透過第2反射型偏振片103b。并且，透過的s偏振光由偏振分光器104的偏振膜105反射而射出。通過這樣地在第2反射型偏振片103b與反射部101R之間反復(fù)反射，相位發(fā)生變化而成為s偏振光的光從第2反射型偏振片103b射出。如果不考慮光的吸收、損失，則反復(fù)反射的光最后就成為s偏振光而射出。這樣，便可高效率地使用來自第2LED101b的光。另外，從照明方向IL看照明裝置100時(shí)，第1LED101a和第2LED101b配置在光學(xué)等效的位置上。這樣，不會使固體發(fā)光元件的發(fā)光區(qū)域的面積增加，而可以將來自至少2個(gè)固體發(fā)光元件101a、101b的光導(dǎo)引到同一照明方向IL的光路上。
另外，也可以使用以往應(yīng)用多個(gè)偏振分光器陣列的偏振變換元件取代反射型偏振片。當(dāng)使用偏振分光器陣列時(shí)，發(fā)光區(qū)域的面積將增加。因此，在滿足預(yù)先確定的指定的廣度時(shí)，可以使用偏振分光器陣列。
另外，即使在不使用作為波長板的λ/4波長板102a、102b時(shí)，雖然偏振變換效率多少會降低，但也可以得到高輝度的光利用效率高的照明光。
作為相位調(diào)制元件的液晶型的調(diào)制元件，例如，液晶面板106根據(jù)輸入信號調(diào)制入射光而射出。另外，液晶面板106不需要偏振片等，可以使用例如TN模式的液晶面板。液晶面板106可以將例如s偏振光容易地變換為p偏振光。這樣，本照明裝置可供給偏振成分一致的照明光。這樣，便可向照明方向IL供給偏振成分一致的高輝度的光利用效率高的照明光。
另外，優(yōu)選地使第1LED101a和第2LED101b交替地點(diǎn)亮和熄滅。固體發(fā)光元件，例如LED通過間歇式地驅(qū)動可以降低溫度上升。降低的溫度上升則增大注入電流。增大了注入電流就增加了光束量。因此，通過間歇式地驅(qū)動2個(gè)LED101a、101b可以增加各LED的光束量，從而可以得到高輝度的照明光。
圖2A表示現(xiàn)有技術(shù)中的驅(qū)動1個(gè)LED時(shí)的點(diǎn)亮?xí)r間(橫軸時(shí)間t)與注入電流(縱軸電流I)的關(guān)系。圖2B表示第1LED101a的點(diǎn)亮?xí)r間與注入電流的關(guān)系。此外，圖2C表示第2LED101b的點(diǎn)亮?xí)r間與注入電流的關(guān)系。如圖2B、圖2C所示，當(dāng)將2個(gè)LED101a、101b交替地間歇式地點(diǎn)亮?xí)r，與現(xiàn)有技術(shù)相比可以使各LED的點(diǎn)亮?xí)r間減少為1/2。點(diǎn)亮?xí)r間縮短之后，與現(xiàn)有技術(shù)相比可以使注入電流增大為2倍。結(jié)果，可以得到高輝度的照明光。
另外，也可以使向LED101a、101b的注入電流采用與現(xiàn)有技術(shù)相同的電流值I。這時(shí)，通過間歇式地驅(qū)動可以降低發(fā)熱量，從而可以提高LED101a、101b的發(fā)光效率。因此，這種情況下也可以得到高輝度的照明光。
此外，使交替地間歇式地驅(qū)動2個(gè)LED101a、101b的定時(shí)同步地驅(qū)動作為相位調(diào)制元件的液晶面板106。例如，當(dāng)?shù)?LED101a點(diǎn)亮?xí)r，液晶面板106為截止?fàn)顟B(tài)，p偏振光原樣地透過。對此，當(dāng)?shù)?LED101a熄滅而第2LED101b點(diǎn)亮?xí)r，液晶面板106為導(dǎo)通狀態(tài)，使p偏振光旋轉(zhuǎn)90°變換為s偏振光而透過。這樣，便可得到例如調(diào)制成一致的p偏振光的高輝度的照明光。另外，液晶面板106也可以采用在截止?fàn)顟B(tài)使相位旋轉(zhuǎn)而在導(dǎo)通狀態(tài)使偏振光原樣地透過的結(jié)構(gòu)。
進(jìn)而，作為相位調(diào)制元件，也可以使用PLZT等的強(qiáng)電介質(zhì)。PLZT是具有電光效應(yīng)(ELectro-optic EffectEO效應(yīng))的材料，當(dāng)給這些晶體或陶瓷施加電場后折射率發(fā)生變化。通過折射率的變化可以使相位旋轉(zhuǎn)。
此外，作為固體發(fā)光元件的LED的數(shù)量不限于2個(gè)，也可以構(gòu)成3個(gè)或3個(gè)以上。例如，圖3是使用3個(gè)LED101a、101b、101c的照明裝置300的結(jié)構(gòu)例。從LED101a、101b到液晶面板106的結(jié)構(gòu)與上述照明裝置100相同。此外，還具有第3LED101c、偏振分光器114、偏振膜115和液晶面板116。構(gòu)成為利用與上述第2LED101b相同的光學(xué)系統(tǒng)從第3LED101c有效地導(dǎo)引出s偏振光。并且，最后通過液晶面板116變換為p偏振光。由此，可以得到更高輝度的照明光。另外，在本變形例的情況下，1個(gè)LED的點(diǎn)亮?xí)r間可以是T/3。
此外，作為其它變形例，圖4表示使用4個(gè)LED的照明裝置400的概要結(jié)構(gòu)。照明裝置400由2組照明裝置100相對組合構(gòu)成。各自的來自照明裝置100的G光分別由3角棱鏡401a、401b導(dǎo)向棒狀透鏡401。在本變形例的情況下，1個(gè)LED的點(diǎn)亮?xí)r間可以是T/2。按照本變形例，可以得到更高輝度的照明光。
圖5表示本發(fā)明的實(shí)施例2的照明裝置500的概要結(jié)構(gòu)。對于與上述實(shí)施例1相同的部分標(biāo)以相同的符號，并省略其重復(fù)的說明。本實(shí)施例使用反射鏡501取代反射型偏振片。反射鏡501固定在偏振分光器104的向與照明方向IL不同的方向射出的面上。來自第1LED101a的光入射到偏振分光器104的偏振膜105上。例如，偏振膜105透過p偏振光而反射s偏振光。由偏振膜105反射的s偏振光光路彎曲90°后入射到反射鏡501上。并且，由反射鏡501反射的s偏振光由偏振膜105向第1LED101a的方向反射。被反射的s偏振光透過λ/4波長板102a、準(zhǔn)直透鏡CLa，由反射部101r反射。并且，被反射的s偏振光再次透過λ/4波長板102a。s偏振光通過2次透過λ/4波長板102a被變換為p偏振光。變換的p偏振光透過偏振膜105從偏振分光器104射出。
下面，說明來自第2LED101b的光。來自第2LED101b的光入射到偏振分光器104的偏振膜105上。由偏振膜105反射的s偏振光光路彎曲90°后從偏振分光器104射出。對此，透過偏振膜105的p偏振光入射到反射鏡501上。并且，由反射鏡501反射的p偏振光透過偏振膜105。透過的s偏振光透過λ/4波長板102b、準(zhǔn)直透鏡CLb，由反射部101r反射。被反射的s偏振光再次透過λ/4波長板102b。并且，p偏振光2次透過λ/4波長板后被變換為s偏振光。變換的s偏振光由偏振膜105反射從偏振分光器104射出。
并且，與上述實(shí)施例1同樣，交替地間歇式地驅(qū)動第1LED101a、第2LED101b。同時(shí)，與間歇式驅(qū)動的定時(shí)同步地切換液晶面板106的導(dǎo)通和截止。由此，可得到調(diào)制成一致的高輝度的光利用效率高的偏振方向的例如p偏振的照明光。
圖6表示本發(fā)明的實(shí)施例3的投影機(jī)600的概要結(jié)構(gòu)。投影機(jī)600具有供給作為第1色光的R光的第1光源部601R、供給作為第2色光的G光的作為上述實(shí)施例1中所述的照明裝置100的第2光源部和供給作為第3色光的B光的第3光源部601B。各光源部都是由LED構(gòu)成的固體發(fā)光元件。
來自第1光源部601R的R光透過準(zhǔn)直透鏡602R，入射到偏振變換元件603R上。偏振變換元件603R將R光變換為具有特定的振動方向的偏振光、例如p偏振光。經(jīng)過偏振變換的R光入射到作為第1色光用空間光調(diào)制裝置的R光用空間光調(diào)制裝置610R上。R光用空間光調(diào)制裝置610R是根據(jù)圖像信號調(diào)制R光的透過型的液晶顯示裝置。R光用空間光調(diào)制裝置610R具有液晶面板615R、第1偏振片616R和第2偏振片617R。
第1偏振片616R使變換為p偏振光的R光透過而入射到液晶面板615R上。液晶面板615R根據(jù)圖像信號調(diào)制p偏振光，將其變換為s偏振光。第2偏振片617R射出由液晶面板615R變換為s偏振光的R光。這樣，R光用空間光調(diào)制裝置610R就調(diào)制來自第1光源部601R的R光。由R光用空間光調(diào)制裝置610R變換為s偏振光的R光入射到十字分色棱鏡612上。
來自作為第2光源部的照明裝置100的G光入射到偏振變換元件603G上。偏振變換元件603G將G光變換為具有特定的振動方向的偏振光、例如s偏振光。經(jīng)過偏振變換的G光入射到作為第2色光用空間光調(diào)制裝置的G光用空間光調(diào)制裝置610G上。G光用空間光調(diào)制裝置610G是根據(jù)圖像信號調(diào)制G光的透過型的液晶顯示裝置。G光用空間光調(diào)制裝置610G具有液晶面板615G、第1偏振片616G和第2偏振片617G。
第1偏振片616G透過被變換為s偏振光的G光，入射到液晶面板615G上。液晶面板615G根據(jù)圖像信號調(diào)制s偏振光，將其變換為p偏振光。第2偏振片617G射出由液晶面板615G變換為p偏振光的G光。這樣，G光用空間光調(diào)制裝置610G就調(diào)制來自第2光源部100的G光。由G光用空間光調(diào)制裝置610G變換為p偏振光的G光入射到十字分色棱鏡612上。
來自第3光源部601B的B光透過準(zhǔn)直透鏡602B，入射到偏振變換元件603B上。偏振變換元件603B將B光變換為具有特定的振動方向的偏振光、例如p偏振光。經(jīng)過偏振變換的B光入射到作為第3色光用空間光調(diào)制裝置的B光用空間光調(diào)制裝置610b上。B光用空間光調(diào)制裝置610b是根據(jù)圖像信號調(diào)制B光的透過型的液晶顯示裝置。B光用空間光調(diào)制裝置610B具有液晶面板615B、第1偏振片616B和第2偏振片617B。
第1偏振片616B使被變換為p偏振光的B光透過而入射到液晶面板615B上。液晶面板615B根據(jù)圖像信號調(diào)制p偏振光，將其變換為s偏振光。第2偏振片617B射出由液晶面板615B變換為s偏振光的B光。這樣，B光用空間光調(diào)制裝置610B就調(diào)制來自第3光源部601B的B光。由B光用空間光調(diào)制裝置610B變換為s偏振光的B光入射到十字分色棱鏡612上。
十字分色棱鏡612具有2個(gè)分色膜612a、612b。2個(gè)分色膜612a、612b交叉地配置成X形。分色膜612a反射作為s偏振光的R光而透過作為p偏振光的G光。分色膜612b反射作為s偏振光的B光而透過作為p偏振光的G光。這樣，十字分色棱鏡612對分別由第1色光用空間光調(diào)制裝置610R、第2色光用空間光調(diào)制裝置610G、第3色光用空間光調(diào)制裝置610B調(diào)制的R光、G光、B光進(jìn)行合成。投影透鏡630將由十字分色棱鏡612合成的光投影到屏幕640上。
投影機(jī)600使用了光利用效率高的供給高輝度的光的照明裝置100。因此，可以得到明亮的高質(zhì)量的良好的投影像。特別是在上述結(jié)構(gòu)中，為了通過投影R光、G光、B光而得到整體上白色的投影圖像，需要使G光的光束量約為全體的光束量的60％～80％。因此，當(dāng)作為單個(gè)的固體發(fā)光元件的LED射出的光束量相同時(shí)，需要將照明裝置100的LED配置得比第1光源部601R或第3光源部601B的LED多。在本實(shí)施例中，照明裝置100間歇式地驅(qū)動2個(gè)LED101a、101b。因此，如實(shí)施例1所述的那樣，來自作為第2光源部的照明裝置100的G光的光束量能夠比來自由單個(gè)的LED構(gòu)成的第1光源部601R或第3光源部601B的光束量大。此外，作為第2光源部的照明裝置100的發(fā)光面積與單個(gè)的LED時(shí)相同。因此，對于G光來說，可以不增加廣度而得到高輝度的照明光。結(jié)果，可以得到良好的投影像。
圖7表示本發(fā)明的實(shí)施例4的投影機(jī)700的概要結(jié)構(gòu)。作為第1固體發(fā)光元件的第1LED701a和作為第2固體發(fā)光元件的第2LED701b供給白色光。這里，所謂白色光，包括光譜分布連續(xù)的寬的波長區(qū)域的光和光譜分布在R光、G光、B光處分別離散地具有峰值波長的光。第1LED701a和第2LED701b的結(jié)構(gòu)相同。因此，以第1LED701a為例進(jìn)行說明。從第1LED701a射出的光由反射器702a向偏振分光器704側(cè)反射。此外，具有正的光焦度(refracting power，折射能力)的聚焦透鏡703a使從第1LED701a直接入射的光和由反射器702a反射的光向后述的開口部708的位置聚焦。由此，來自第1LED701a的光向偏振分光器704的指定面入射。來自第2LED701b的光也與來自第1LED701a的光一樣向偏振分光器704的另一面入射。
作為偏振光合成部的偏振分光器704由將2個(gè)三角棱鏡粘接而構(gòu)成。在粘接面上，形成有由電介質(zhì)多層膜構(gòu)成的偏振膜704a。偏振膜704a透過作為第1振動方向的偏振光的例如p偏振光。此外，偏振膜704a反射作為與第1振動方向大致正交的第2振動方向的偏振光的例如s偏振光。由此，偏振分光器704使來自第1LED701a的光中的p偏振光成分透過而向照明方向射出。此外，偏振分光器704反射來自第2LED701b的光中的s偏振光成分而使其向照明方向射出。另外，也可以是偏振膜704a反射p偏振光而透過s偏振光的結(jié)構(gòu)。
從偏振分光器704射出的p偏振光和s偏振光向作為相位調(diào)制元件的液晶面板705入射。液晶面板705具有廉價(jià)易于使用的優(yōu)點(diǎn)。如后面所述，當(dāng)?shù)?LED701a點(diǎn)亮?xí)r，第2LED701b熄滅。另外，當(dāng)?shù)?LED701a熄滅時(shí)，第2LED701b點(diǎn)亮。并且，液晶面板705根據(jù)輸入信號使入射光的振動方向旋轉(zhuǎn)90°。例如，當(dāng)來自第1LED701a的p偏振光入射時(shí)，液晶面板705不使其振動方向旋轉(zhuǎn)而原樣地作為p偏振光透過。對此，當(dāng)來自第2LED701B的s偏振光時(shí)，液晶面板705根據(jù)輸入信號使其振動方向旋轉(zhuǎn)90°，將其變換為p偏振光而透過。由此，當(dāng)透過液晶面板705后，可以得到振動方向一致的p偏振光。
透過液晶面板705的p偏振光從具有固體棒狀積分器的功能的三角棱鏡706的一方的面入射。在三角棱鏡706的入射面上形成有開口部708。在開口部708的周圍設(shè)置了作為反射部的反射鏡707。聚焦透鏡703a、703b，如上述那樣向開口部708附近聚焦光。因此，來自第1LED701a、第2LED701b的光有效地向三角棱鏡706入射。入射到三角棱鏡706上的p偏振光由斜面反射后光路彎曲90°。光路彎曲后的p偏振光向棒狀積分器709入射。棒狀積分器709是內(nèi)面形成反射面的中空形狀。三角棱鏡706固定到棒狀積分器709的一方的端面上。由三角棱鏡706和棒狀積分器709作為一體的積分光學(xué)元件發(fā)揮作用。入射的光通過在棒狀積分器709內(nèi)反復(fù)反射，強(qiáng)度分布大致均勻化而射出。特別是通過使用中空形狀的棒狀積分器709，可以使用角度比全反射角度大的光在內(nèi)面反復(fù)進(jìn)行反射。因此，可以進(jìn)一步提高光的利用效率。
在棒狀積分器709的照明方向側(cè)，形成透過特定的波長區(qū)域的光而反射與特定的波長區(qū)域不同的其它波長區(qū)域的光的濾色器710。以R光用濾色器、G光用濾色器、B光用濾色器的3個(gè)濾色器為1組，濾色器710由多個(gè)組的濾色器構(gòu)成。R光用濾色器透過R光而反射其它的色光。G光用濾色器透過G光而反射其它的色光。B光用濾色器透過B光而反射其它的色光。并且，各色光用濾色器分別與空間光調(diào)制裝置711的各像素對應(yīng)地形成。
來自棒狀積分器709的光之中入射到R光用濾色器上的R光原樣地透過。對此，來自棒狀積分器709的光之中入射到R光用濾色器上的G光、B光反射。如上所述，在棒狀積分器709和三角棱鏡706的光源側(cè)的端面上形成有反射由濾色器710反射而向第1LED701a的方向行進(jìn)的光的作為反射部的反射鏡707。
在棒狀積分器709內(nèi)向固體發(fā)光元件的方向行進(jìn)的G光、B光被反射鏡707再次反射。被反射的G光、B光在棒狀積分器709內(nèi)行進(jìn)，到達(dá)濾色器710。這里，G光、B光入射到與第1次入射的濾色器710不同的濾色器710、例如G光用濾色器或B光用濾色器上。由此，G光或B光透過濾色器710而向照明方向射出。第2次未透過濾色器710的光再次反復(fù)進(jìn)行相同的步驟。由此，最后除了光學(xué)部件吸收的成分外，所有的光都可以從棒狀積分器709射出。結(jié)果，可以用具有均勻的強(qiáng)度分布的明亮的光照明空間光調(diào)制裝置711。通過使用這樣的濾色器710的光的再循環(huán)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，可以將光的利用效率提高到例如約1.6倍。
空間光調(diào)制裝置711根據(jù)圖像信號調(diào)制入射光而射出?？臻g光調(diào)制裝置711可以使用例如透過型的液晶面板。這樣，可以用小型裝置得到具有均勻的強(qiáng)度分布的明亮的圖像。另外，從第1LED701a、第2LED701b到空間光調(diào)制裝置711構(gòu)成圖像顯示裝置。
投影透鏡712將由空間光調(diào)制裝置711調(diào)制的圖像放大并投影到屏幕713上。由此，可以得到明亮的具有均勻的強(qiáng)度分布的全彩色投影像。
下面，參照圖8a、圖8B說明第1LED701a、第2LED701b的點(diǎn)亮定時(shí)。在本實(shí)施例中，如上所述，有選擇地將2個(gè)LED701a、701b的一方點(diǎn)亮而使另一方熄滅。這樣，可以使供給1個(gè)LED的電流大于指定值。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，可以用明亮的光照明空間光調(diào)制裝置711。例如，圖8A分別表示橫軸為點(diǎn)亮?xí)r間T、縱軸為任意的光強(qiáng)度In。在圖8A中，首先，將第1LED701a連續(xù)地點(diǎn)亮畫斜線的點(diǎn)亮?xí)r間T1。然后，當(dāng)來自第1LED701a的光的強(qiáng)度小于等于指定值時(shí)，例如第1LED701a的點(diǎn)亮壽命結(jié)束時(shí)，就使第1LED701a熄滅，將第2LED701b點(diǎn)亮。并且，用比現(xiàn)有技術(shù)大的電流值驅(qū)動第1LED701a、第2LED701b。在本實(shí)施例中，例如用額定電流值的約1.3倍的電流值進(jìn)行驅(qū)動。由此，便可得到比現(xiàn)有技術(shù)明亮的圖像。這樣用大的電流值驅(qū)動作為固體發(fā)光元件的LED時(shí)，點(diǎn)亮壽命將縮短。在本實(shí)施例中，第1LED701a的點(diǎn)亮壽命結(jié)束時(shí)，切換到第2LED701b。并且，將第2LED701B連續(xù)地點(diǎn)亮。因此，可以用與現(xiàn)有的具有單個(gè)的LED的光源相同的點(diǎn)亮壽命時(shí)間Tend得到明亮的圖像。
下面，參照圖8B說明點(diǎn)亮定時(shí)的其它例子。在將第1LED701a點(diǎn)亮畫斜線的時(shí)間T3之后，使第2LED701b點(diǎn)亮?xí)r間T4。并且，將第1LED701a和第2LED701b交替地間歇式地點(diǎn)亮。通過將2個(gè)固體發(fā)光元件交替地間歇式點(diǎn)亮，可以使供給1個(gè)作為固體發(fā)光元件的LED的電流值比單個(gè)連續(xù)地點(diǎn)亮?xí)r要大。因此，可以用與現(xiàn)有的具有單個(gè)的LED的光源相同的點(diǎn)亮壽命時(shí)間Tend得到明亮的圖像。這里，空間光調(diào)制裝置711用60Hz的信號驅(qū)動圖像信號的1幀。因此，可以將作為相位調(diào)制元件的液晶面板705的切換周期和LED的點(diǎn)亮切換周期采用例如60Hz。
圖9表示本發(fā)明的實(shí)施例5的投影機(jī)900的概要結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，與上述實(shí)施例4不同的地方是使用了3個(gè)LED。對于與實(shí)施例4相同的部分標(biāo)以相同的符號，并省略重復(fù)的說明。在本實(shí)施例中，具有第1LED901a、第2LED901b、第3LE得901c這3個(gè)LED。各LED都供給白色光。與實(shí)施例4一樣，在第1LED901a的附近配置了反射器902a和聚焦透鏡903a。在第2LED901b的附近配置了反射器902b和聚焦透鏡903b。反射器902a、902b和聚焦透鏡903a、903b具有將來自LED901a、901b的光向開口部708附近聚焦的光焦度。來自第1LED901a和第2LED901b的光由偏振分光器9合成而射出。被合成的光由作為偏振變換元件的液晶面板905調(diào)制成s偏振光。調(diào)制成s偏振光的光向偏振分光器914入射。
此外，來自第3LED901c的光由反射器902c和聚焦透鏡903c聚焦到開口部708附近。來自第3LED901c的光也向偏振分光器914入射。偏振分光器914透過p偏振光而反射s偏振光。作為偏振變換元件的液晶面板915將入射光調(diào)制成例如p偏振光而射出。
被調(diào)制成p偏振光的來自3個(gè)LED901a、901b、901c的白色光在與實(shí)施例4中說明的相同的光路中行進(jìn)，向空間光調(diào)制裝置711入射。在本實(shí)施例中，將3個(gè)LED901a、901b、901c交替地間歇式地點(diǎn)亮。由此，與實(shí)施例4相比，可以縮短1個(gè)LED的點(diǎn)亮?xí)r間。結(jié)果，可以進(jìn)一步增大例如在1個(gè)LED流動的電流值，所以，可以獲得更明亮的照明。此外，如使用圖8A說明的那樣，也可以直到點(diǎn)亮壽命結(jié)束將各LED901a、901b、901c順序點(diǎn)亮。
圖10表示本發(fā)明的實(shí)施例6的投影機(jī)1000的概要結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，與上述實(shí)施例4不同的地方是使用反射型偏振片取代了偏振分光器。對于與實(shí)施例4相同的部分標(biāo)以相同的符號，并省略重復(fù)的說明。
作為反射型偏振片，可以使用無機(jī)偏振片1004。作為無機(jī)偏振片1004的例子，有金屬制成的例如鋁制的偏振片。反射型的無機(jī)偏振片與偏振分光器相比，偏振分離特性對入射角度的依賴性小。由此，就可以有效地使用來自LED的光。此外，可以用鋁等金屬簡單地形成無機(jī)偏振片1004。
按照本發(fā)明，可以用小型的投影機(jī)獲得明亮的具有均勻的強(qiáng)度分布的投影像。此外，供給白色光的各LED可以是具有R光芯片、G光芯片和B光芯片的類型和使用熒光體射出白色光的類型。而且，相位調(diào)制裝置不限于液晶面板。例如，也可以使用高速地切換磁性偏振的調(diào)制元件。此外，作為空間光調(diào)制裝置不限于設(shè)置透過型液晶顯示裝置的投影機(jī)，例如，也可以是使用反射型液晶顯示裝置的投影機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種照明裝置，其特征在于，具有供給光的第1固體發(fā)光元件和第2固體發(fā)光元件的至少2個(gè)固體發(fā)光元件；用于通過將第1振動方向的偏振光透過或反射、將與上述第1振動方向大致正交的第2振動方向的偏振光反射或透過、而將上述第1振動方向的偏振光和上述第2振動方向的偏振光導(dǎo)引到照明方向的偏振光合成部；以及將來自上述偏振光合成部的偏振光向上述第1振動方向的偏振光或上述第2振動方向的偏振光變換的相位調(diào)制元件。
2.按權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于，具有設(shè)置在至少2個(gè)上述固體發(fā)光元件與上述偏振光合成部之間的、將來自上述固體發(fā)光元件的光之中的上述第1振動方向或上述第2振動方向的偏振光透過而反射其它振動方向的偏振光的反射型偏振片；以及將由上述反射型偏振片反射的向上述固體發(fā)光元件的方向行進(jìn)的光向上述偏振光合成部的方向反射的反射部。
3.按權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于，具有將從上述偏振光合成部向與上述照明方向不同的方向射出的偏振光向上述偏振光合成部的方向反射的反射鏡；以及將由上述反射鏡反射的向上述固體發(fā)光元件的方向行進(jìn)的光向上述偏振光合成部的方向反射的反射部。
4.按權(quán)利要求1～3的任意一項(xiàng)所述的照明裝置，其特征在于上述相位調(diào)制元件是液晶型的調(diào)制元件。
5.一種投影機(jī)，其特征在于，具有照明裝置，其包括供給光的第1固體發(fā)光元件和第2固體發(fā)光元件的至少2個(gè)固體發(fā)光元件、用于通過將第1振動方向的偏振光透過或反射并將與上述第1振動方向大致正交的第2振動方向的偏振光反射或透過而將上述第1振動方向的偏振光和上述第2振動方向的偏振光導(dǎo)引到照明方向的偏振光合成部、和將來自上述偏振光合成部的偏振光向上述第1振動方向的偏振光或上述第2振動方向的偏振光變換的相位調(diào)制元件；將來自上述照明裝置的照明光根據(jù)圖像信號進(jìn)行調(diào)制的空間光調(diào)制裝置；以及對被調(diào)制的光進(jìn)行投影的投影透鏡。
6.一種圖像顯示裝置，其特征在于，具有供給光的至少2個(gè)固體發(fā)光元件；用于通過將第1振動方向的偏振光透過或反射、將與上述第1振動方向大致正交的第2振動方向的偏振光反射或透過、而將上述第1振動方向的偏振光和上述第2振動方向的偏振光導(dǎo)引到照明方向的偏振光合成部；將來自上述偏振光合成部的偏振光向上述第1振動方向的偏振光或上述第2振動方向的偏振光變換的相位調(diào)制元件；用于使來自上述固體發(fā)光元件的光的強(qiáng)度分布大致均勻的棒狀積分器；將來自上述棒狀積分器的光之中的特定的波長區(qū)域的光透過、將與上述特定的波長區(qū)域不同的其它波長區(qū)域的光反射的濾色器；在上述棒狀積分器的上述相位調(diào)制元件側(cè)的端面形成的、將由上述濾色器反射而向上述固體發(fā)光元件的方向行進(jìn)的光反射的反射部；以及將來自上述棒狀積分器的光根據(jù)圖像信號進(jìn)行調(diào)制的空間光調(diào)制裝置。
7.按權(quán)利要求6所述的圖像顯示裝置，其特征在于至少2個(gè)上述固體發(fā)光元件由第1固體發(fā)光元件和第2固體發(fā)光元件構(gòu)成；將上述第1固體發(fā)光元件和上述第2固體發(fā)光元件交替地間歇式地點(diǎn)亮。
8.按權(quán)利要求6所述的圖像顯示裝置，其特征在于至少2個(gè)上述固體發(fā)光元件由第1固體發(fā)光元件和第2固體發(fā)光元件構(gòu)成；將上述第1固體發(fā)光元件連續(xù)點(diǎn)亮，當(dāng)來自上述第1固體發(fā)光元件的光的強(qiáng)度小于等于指定值時(shí)，將上述第1固體發(fā)光元件熄滅，而將上述第2固體發(fā)光元件點(diǎn)亮。
9.按權(quán)利要求6所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述偏振光合成部具有無機(jī)偏振片。
10.按權(quán)利要求6所述的圖像顯示裝置，其特征在于至少2個(gè)上述固體發(fā)光元件具有3個(gè)或3個(gè)以上的上述固體發(fā)光元件。
11.按權(quán)利要求6所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述棒狀積分器是內(nèi)面形成有反射面的中空形狀。
12.一種投影機(jī)，其特征在于，具有圖像顯示裝置，其包括供給光的至少2個(gè)固體發(fā)光元件、用于通過將第1振動方向的偏振光透過或反射并將與上述第1振動方向大致正交的第2振動方向的偏振光反射或透過而將上述第1振動方向的偏振光和上述第2振動方向的偏振光導(dǎo)引到照明方向的偏振光合成部、將來自上述偏振光合成部的偏振光向上述第1振動方向的偏振光或上述第2振動方向的偏振光變換的相位調(diào)制元件、用于使來自上述固體發(fā)光元件的光的強(qiáng)度分布大致均勻的棒狀積分器、將來自上述棒狀積分器的光之中的特定的波長區(qū)域的光透過而將與上述特定的波長區(qū)域不同的其它波長區(qū)域的光反射的濾色器、在上述棒狀積分器的上述相位調(diào)制元件側(cè)的端面形成的將由上述濾色器反射而向上述固體發(fā)光元件的方向行進(jìn)的光反射的反射部、和對來自上述棒狀積分器的光根據(jù)圖像信號進(jìn)行調(diào)制的空間光調(diào)制裝置；以及對來自上述圖像顯示裝置的光進(jìn)行投影的投影透鏡。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供可以供給高輝度的光利用效率高的照明光的照明裝置，該照明裝置具有供給光的第1固體發(fā)光元件和第2固體發(fā)光元件至少2個(gè)固體發(fā)光元件；通過使第1振動方向的偏振光透過或反射、使與第1振動方向大致正交的第2振動方向的偏振光反射或透過、而用于將第1振動方向的偏振光和第2振動方向的偏振光導(dǎo)引到照明方向的偏振光合成部；以及將來自偏振光合成部的偏振光向第1振動方向的偏振光或第2振動方向的偏振光變換的相位調(diào)制元件。
文檔編號H04N9/31GK1667500SQ20051005369
公開日2005年9月14日 申請日期2005年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月10日
發(fā)明者坂田秀文, 有賀進(jìn), 武田高司 申請人:精工愛普生株式會社