[發明專利]全息元件、照明裝置、投影機以及全息元件的制造方法

有效

• 申請號: 200810087864.6
• 申請日: 2008-03-26
• 公開（公告）號: CN101276017A
• 公開（公告）日: 2008-10-01
• 發明（設計）人: 山內泰介;武田高司;戶谷貴洋
• 申請（專利權）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: G02B5/32
• 分類號: G02B5/32;G03B21/14;G03B21/20
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 李崢;劉薇

技術領域

本發明涉及全息元件、照明裝置、投影機以及全息元件的制造方法，特別涉及在投影機的照明裝置中使用的全息元件的技術。

背景技術

近年，投影機的小型化在發展。隨之，空間光調制裝置，例如液晶顯示裝置的小型化也在進行。在使光透過的透過型液晶顯示裝置的情況下，隨著小型化，作為像素彼此之間的遮光部的黑矩陣的比例增加，因此，開口率降低。與此相對，在使光反射的反射型液晶顯示裝置的情況下，每個像素的控制線被配置在反射電極的下面，因此，可以使像素彼此的間隔極其小。由于能夠減小像素彼此的間隔，因此，能夠降低開口率。此外，當使用反射型液晶顯示裝置時，由于采用利用與向反射型液晶顯示裝置入射的光相同的光路使光射出的構成，因此，光學系統的小型化也可以實現。由此，在投影機的小型化中，反射型液晶顯示裝置是適合的。使用反射型液晶顯示裝置的投影機的技術例如在專利文獻1中提出。

[專利文獻1]特開2006-84820號公報

近年，提出使用激光光源作為投影機的光源的技術。如果與以往作為投影機的光源使用的超高壓水銀燈(UHP燈)相比，則激光光源具有色再現性高、可以瞬時點亮、壽命長等優點。在使用激光光源的照明裝置中能夠使用全息元件。全息元件通過使激光衍射，可以同時進行照明區域的整形、放大以及照明區域的光量分布的均勻化。全息元件通過采用與所衍射的光的波長對應的構成，可以正確地進行照明區域的整形和光量分布的均勻化等。當利用多個色光顯示圖像時，為了得到可靠的光學性能，使用每個色光的全息元件。

在組合了全息元件和反射型液晶顯示裝置的情況下，采用利用與向反射型液晶顯示裝置入射的光相同的光路使光射出的構成是困難的，從激光光源到反射型液晶顯示裝置的光路對于每個色光都需要。由于需要從激光光源到反射型液晶顯示裝置的每個色光的光路，因此，實現緊湊的光學系統變得困難。如上所述，如果采用以往的技術，則發生使得對多個波長區域的光的良好的光學性能和組裝了全息元件的構成的小型化都實現是困難的問題。本發明正是鑒于上述問題而提出的，其目的在于提供對多個波長區域的光得到可靠的光學性能、并且適合于緊湊的構成的全息元件、使用該全息元件的照明裝置、投影機以及全息元件的制造方法。

發明內容

為了解決上述課題并實現目的，本發明的全息元件是通過使入射的光衍射而在被照射面上形成規定的照明圖案的全息元件，其特征在于，通過使第1波長區域的光在第1區域衍射而形成照明圖案，并且通過使與第1波長區域不同的第2波長區域的光在與第1區域相同平面上的第2區域衍射而形成照明圖案。

通過在相同平面上的第1區域和第2區域使第1波長區域的光、第2波長區域的光分別衍射，與對每個波長區域配置全息元件的情況相比，能夠使照明裝置實現少的零件個數，并且謀求節省空間。此外，通過采用使對每個區域不同的波長區域的光衍射的構成，可以對于多個波長區域的光得到可靠的光學性能。這樣，對于多個波長區域的光，得到可靠的光學性能，并且得到適合于緊湊的構成的全息元件。

此外，作為本發明的優選形式，具有在第1區域和第2區域形成的多個凸部；設置在第1區域的凸部以與第1波長區域對應的第1單位長度為單位，設定向著與平面大致正交的方向的長度；設置在第2區域的凸部以與第2波長區域對應的第2單位長度為單位，設定向著與平面大致正交的方向的長度。這樣，采用使對每個區域不同的波長的光衍射的構成，對于多個波長的光，得到可靠的光學性能。

進一步地，本發明的照明裝置的特征在于，具有：提供相干光的光源部以及使相干光衍射的上述全息元件。通過使用上述全息元件，對于多個波長的光，得到可靠的光學性能，并且得到緊湊的構成。這樣，得到高性能且緊湊的照明裝置。

此外，作為本發明的優選形式，光源部具備：提供第1波長區域的相干光的第1光源部以及提供與第1波長區域不同的第2波長區域的相干光的第2光源部；全息元件通過使第1波長區域的相干光在第1區域衍射而形成照明圖案，并且通過使第2波長區域的相干光在與第1區域相同平面上的第2區域衍射而形成照明圖案。這樣，得到對于第1波長區域的相干光和第2波長區域的相干光具有可靠的光學性能的全息元件。

此外，作為本發明的優選形式，具有使來自全息元件的第1波長區域的相干光和第2波長區域的相干光分離的光分離部。這樣，能夠使來自全息元件的第1波長區域的相干光和第2波長區域的相干光向不同的方向行進。