[发明专利]会聚光学系统以及投影型图像显示装置

权利要求书

1.一种会聚光学系统，其特征在于，该会聚光学系统具备：

红色用面发光光源，其具有红色用发光面，并从该红色用发光面放射红色光；

绿色用面发光光源，其具有绿色用发光面，并从该绿色用发光面放射绿色光；

蓝色用面发光光源，其具有蓝色用发光面，并从该蓝色用发光面放射蓝色光；

具有正光焦度的红色用准直透镜，其使从所述红色用发光面放射出的红色光变为平行光；

具有正光焦度的绿色用准直透镜，其使从所述绿色用发光面放射出的绿色光变为平行光；

具有正光焦度的蓝色用准直透镜，其使从所述蓝色用发光面放射出的蓝色光变为平行光；

光合成单元，其对通过了所述红色用准直透镜的红色光、通过了所述绿色用准直透镜的绿色光和通过了所述蓝色用准直透镜的蓝色光进行合成；

具有正光焦度的会聚透镜，其使合成的所述光会聚；以及

光强度分布均匀化元件，其具有供所述会聚透镜所会聚的光入射的入射面和射出光强度分布经均匀化后的光的出射面，

所述红色用发光面、所述绿色用发光面以及所述蓝色用发光面是相同大小的矩形形状，且是与所述光强度分布均匀化元件的入射面相似的形状，

所述红色用准直透镜、所述绿色用准直透镜以及所述蓝色用准直透镜具有彼此相同的构造，

所述红色用准直透镜、所述绿色用准直透镜以及所述蓝色用准直透镜被配置为，使得从所述红色用准直透镜到所述会聚透镜的光学距离、从所述绿色用准直透镜到所述会聚透镜的光学距离以及从所述蓝色用准直透镜到所述会聚透镜的光学距离大致相同，

所述红色用面发光光源、所述绿色用面发光光源以及所述蓝色用面发光光源被配置为，使得红色光从所述红色用发光面到所述红色用准直透镜的光学距离长于绿色光从所述绿色用发光面到所述绿色用准直透镜的光学距离、且所述绿色光的光学距离长于蓝色光从所述蓝色用发光面到所述蓝色用准直透镜的光学距离，而且使得所述红色用准直透镜以及所述会聚透镜使所述红色用发光面在所述光强度分布均匀化元件的入射面上成像而得到的2次光源像、所述绿色用准直透镜以及所述会聚透镜使所述绿色用发光面在所述光强度分布均匀化元件的入射面上成像而得到的2次光源像、和所述蓝色用准直透镜以及所述会聚透镜使所述蓝色用发光面在所述光强度分布均匀化元件的入射面上成像而得到的2次光源像为彼此相同的大小。

2.根据权利要求1所述的会聚光学系统，其特征在于，

所述红色用准直透镜、所述绿色用准直透镜、所述蓝色用准直透镜以及所述会聚透镜分别由1枚以上的透镜构成且由相同玻璃材料构成。

3.根据权利要求1或2所述的会聚光学系统，其特征在于，

所述光合成单元具有相互垂直配置的2枚分色镜。

4.根据权利要求1或2所述的会聚光学系统，其特征在于，

所述光合成单元具有相互平行配置的2枚分色镜。

5.根据权利要求4所述的会聚光学系统，其特征在于，

在所述光合成单元与所述会聚透镜之间具有将经合成的所述光的光路变为朝向所述会聚透镜的反射镜。

6.根据权利要求1至5中任意1项所述的会聚光学系统，其特征在于，

所述会聚光学系统是分别朝所述红色用面发光光源侧、所述绿色用面发光光源侧以及所述蓝色用面发光光源侧的远心光学系统，

所述红色用发光面、所述绿色用发光面以及所述蓝色用发光面分别具备光子晶体。

7.一种投影型图像显示装置，其特征在于，该投影型图像显示装置具备：

权利要求1至6中任意1项所述的会聚光学系统；

图像显示元件，其供从所述会聚光学系统射出的光入射，并对该入射的光进行调制，生成影像光；以及

投影光学系统，其对由所述图像显示元件生成的所述影像光进行放大投影。