[發明專利]照明裝置以及投射型顯示裝置

在審

• 申請號: 202010578687.2
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN112130408A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 宮廣明;柏木章宏;高木智廣;中込陽一
• 申請（專利權）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: G03B21/20
• 分類號: G03B21/20
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 鄧毅;黃綸偉

提供照明裝置以及投射型顯示裝置，容易小型化且抑制了照明光中的顏色不均的產生。照明裝置具有：第1光源；第2光源；第1透鏡，從所述第1光源和所述第2光源射出的光入射到該第1透鏡；第2透鏡，其配置在所述第1透鏡的后級；以及1/2波長板。所述第1透鏡、所述第2透鏡、所述1/2波長板沿著第1軸配置。所述第1光源和所述第2光源沿著與所述第1軸垂直的面配置。所述1/2波長板在所述第1軸上配置在所述第1透鏡與所述第2透鏡之間的靠近所述第2透鏡的位置。

技術領域

本發明涉及照明裝置以及投射型顯示裝置。

背景技術

以往，公知有使用了固體光源的投射型顯示裝置。例如，在專利文獻1中公開了一種光源裝置，該光源裝置具有使來自固體光源的光束小徑化的多個透鏡、分色鏡以及對上述光束的偏振成分的比例進行控制的第2相位差板。另外，在專利文獻2中公開了一種照明裝置，該照明裝置具有遠焦光學系統和偏振調整元件，該遠焦光學系統使光源裝置射出的第1光的光束直徑縮小，該偏振調整元件配置在構成該遠焦光學系統的多個透鏡之間。

專利文獻1：日本特開2012-137744號公報

專利文獻2：日本特開2019-28361號公報

但是，在專利文獻1記載的光源裝置中，存在難以使光源裝置小型化的課題。詳細來說，在作為遠焦光學系統的多個透鏡與分色鏡之間配置有第2相位差板。因此，遠焦光學系統與分色鏡的距離增大，光源裝置容易大型化。

另外，在專利文獻2記載的照明裝置中，在遠焦光學系統的第1透鏡與第2透鏡之間配置有偏振調整元件，容易使照明裝置小型化。另一方面，在使照明裝置高光束化的情況下，存在照明光容易產生顏色不均的課題。詳細來說，當為了使照明光高光束化而配置多個光源時，經由第1透鏡入射到偏振調整元件的光束的入射角度容易增大。也就是說，來自光源的光束在被縮小直徑的同時入射到作為相位差板的偏振調整元件。當使用多個光源時，光束也為多個。因此，與光源為單一的情況相比，從第1透鏡朝向第2透鏡射出的光束的直徑急劇縮小。此時，根據相位差板的位置，光束的入射角度的大小之差增大。因此，相位差板上的偏振旋轉效率容易因上述位置而產生偏差。當偏振旋轉率的偏差增大時，照明光的顏色不均變得顯著，成為使投射型顯示裝置所投射的圖像等的畫質惡化的原因。即，要求容易小型化且抑制了照明光的顏色不均的產生的照明裝置。

發明內容

本申請的照明裝置的特征在于，具有光源單元、偏振分離元件、擴散元件以及波長轉換元件，光源單元具有第1光源、第2光源、遠焦光學系統以及1/2波長板，遠焦光學系統、1/2波長板以及偏振分離元件沿著第1軸配置，第1光源和第2光源沿著與第1軸垂直的面排列配置，遠焦光學系統具有第1透鏡和配置在第1透鏡的后級的第2透鏡，1/2波長板在第1軸上配置在第1透鏡與第2透鏡之間的靠近第2透鏡的位置。

在上述照明裝置中，優選第1光源和第2光源是射出包含第1偏振成分的第1光的固體光源。

在上述照明裝置中，優選1/2波長板使第1光通過而成為第2光，該第2光包含第1偏振成分以及與第1偏振成分垂直的第2偏振成分，該照明裝置具有偏振調整機構，該偏振調整機構使1/2波長板在與第1光的中心軸交叉的面內旋轉。

在上述照明裝置中，優選光源單元朝向偏振分離元件射出第2光，偏振分離元件將第2光分離成作為第1偏振成分的第3光和作為第2偏振成分的第4光，從偏振分離元件朝向擴散元件射出第4光，由偏振分離元件分離出的第3光入射到波長轉換元件。

在上述照明裝置中，優選波長轉換元件被第3光激勵而朝向偏振分離元件射出熒光，偏振分離元件使熒光透過。

在上述照明裝置中，優選在偏振分離元件與擴散元件之間的光路中配置有1/4波長板。

本申請的投射型顯示裝置的特征在于，具有：上述照明裝置；光調制裝置，其對從照明裝置射出的光進行調制；以及投射光學裝置，其投射被光調制裝置調制后的光。