[发明专利]光学照明装置和投影显示装置

权利要求书

1.一种照射相对于光轴倾斜的被照区的光学照明装置，包括：

光源，

聚拢从所述光源发射的光的前级光学照明系统，

用所述聚光光束射入的光透射元件，用于形成第一光发射表面；以及

中继光学系统，用于利用经过所述第一光发射表面的光在所述被照区上形成第二光发射表面，其中

所述中继光学系统使所述第一光发射表面和所述第二光发射表面彼此基本上互相共轭，所述光发射表面相对于所述中继光学系统的光轴倾斜，以及

所述光透射元件校正所述入射光束的传播方向，以形成所述第一光发射表面，使出射光束有效地入射在所述中继光学系统上，而且所述光透射元件形成所述第一光发射表面，使所述第一光发射表面在某个方向上具有亮度梯度，在该方向上出现在所述中继光学系统上亮度梯度被消除。

2.按照权利要求1的光学照明装置，其特征在于，所述前级光学照明系统包括使所述聚光光束具有基本上均匀亮度分布的光学积分器元件。

3.按照权利要求2的光学照明装置，其特征在于，所述光学积分器元件包括第一透镜阵列和第二透镜阵列。

4.按照权利要求1的光学照明装置，其特征在于，所述照明透射元件是偏心透镜、双凸透镜、渐变折射率透镜、塑料非球面透镜、菲涅耳透镜、和棱镜元件的任何一种，使这些透镜元件相对于所述前级光学照明系统的光轴偏心。

5.按照权利要求4的光学照明装置，其特征在于，所述偏心透镜具有非球面表面。

6.按照权利要求1的光学照明装置，其特征在于，包括一个靠近所述被照区的进入一侧的照射角度校正元件。

7.一种照射相对于光轴倾斜的被照区的光学照明装置，其特征在于，包括：

光源，

聚光光学系统，它通过把从所述光源发射的光聚拢而形成单光束，以形成基本上与所述光轴相交的第一光发射表面，

第一中继光学系统，用于利用穿过所述第一光发射表面的光形成第二光发射表面，以及

第二中继光学系统，用于利用穿过所述第二光发射表面的光在所述被照区形成第三光发射表面，其中

所述第一中继光学系统使所述第一光发射表面和第二光发射表面彼此基本上互相共轭，所述光发射表面相对于所述第一中继光学系统的光轴倾斜，

所述第二中继光学系统使所述第二光发射表面和所述第三光发射表面彼此基本上互相共轭，所述光发射表面相对于所述第二中继光学系统的光轴倾斜，以及

所述第一中继光学系统给所述第一光发射表面在消除出现在所述第二中继光学系统的亮度梯度的某一方向提供亮度梯度，并形成所述光发射表面。

8.按照权利要求7的光学照明装置，其特征在于，包括在所述第一光发射表面或者第二光发射表面附近弯曲光路径的光学弯曲装置。

9.按照权利要求8的光学照明装置，其特征在于，所述光路径弯曲装置是偏心透镜、双凸透镜、渐变折射率透镜、塑料非球面透镜、菲涅耳透镜、和棱镜元件的任何一种，使这些透镜元件相对于形成所述第一光发射表面的聚光光学系统的光轴或所述第二中继光学系统的光轴偏心。

10.按照权利要求9的光学照明装置，其特征在于，所述偏心透镜具有非球面表面。

11.按照权利要求7的光学照明装置，其特征在于，包括一个在所述被照区的输入边附近的照射角度校正元件。

12.一种投影显示装置，其特征在于，包括：

根据权利要求1到6中任一项所述的光学照明装置，

安置在与所述第二光发射表面几乎相同的位置上的、用于形成相应于视频信号的光学图像的空间调制器，以及

投影所述空间调制器的光学图像的投影透镜。

13.一种投影显示装置，其特征在于，包括：

按照权利要求7到11中任一项所述的光学照明装置，

安置在与所述第三光发射表面几乎相同的位置上的、用于形成相应于视频信号的光学图像的空间调制器，以及

投影所述空间调制器的光学图像的投影透镜。