[发明专利]照明装置以及投影仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种照明装置以及投影仪。

背景技术

正在开发着使用对多个半导体发光元件进行排列而成的阵列光源的投影仪。作为这样的半导体元件，已知半导体激光器(Laser Diode)、超辐射发光二极管(Super Luminescent Diode，以下也称“SLD”)、LEDLight Emitting Diode、OLED(Organic Light Emitting Diode)等。

其中尤以SLD与半导体激光器进行比较，在光输出这一点上稍处劣势，但从增益区域结构的差别来看本质上具有斑点噪声小的优点。但是，使增益区域相对于形成有半导体元件的基板的端面(射出面)倾斜配置而成的非共振构造，导致其射出光像月牙一样具有对称性低的角度分布。

一般，对大多用于投影仪的光调制元件而言，其显示特性相对于射入的照明光具有入射角依赖性。因此，为了实现投射图像的高画质化，期望使用角度分布的对称性(也可以说光的剖面形状的对称性)高、强度分布均匀的照明光。这样由于角度分布的非对称性和强度分布的不均匀性是亮度不均匀和对比度不均匀的原因。

例如在专利文献1中，公开了使用将多个半导体激光器排列成二维阵列状的发光器，使从该发光器输出的光线平行化而对图像显示装置进行照明的光学结构。在一般的端面发光型的半导体激光器中，其增益区域形成为相对基板端面垂直，其射出光的剖面形状是椭圆形状，角度分布具有高的对称性。因此，能够比较容易地使来自发光器的射出光变换成平行光线，能够以大致均匀的强度分布的光对光学开关(光调制元件)进行照明。

专利文献1：国际公开第99/49358号

但是，在专利文献1的结构中，替换半导体激光器而单纯置换成SLD使用的光学系统中，如上所述，因半导体激光器和SLD的增益区域结构的差别，两者的射出光的角度分布大不相同，因此很难得到期望的照明状态。

发明内容

本发明的几个方式的目的之一是提供一种在使用了SLD的光源中，能够提高照明光的对称性的照明装置。另外，本发明的几个方式的目的之一是提供具有上述照明装置的投影仪。

本发明的照明装置包含：光源，其排列有多个产生光并对该光进行导波、且具有倾斜增益区域的发光元件，该倾斜增益区域形成为该光的导波方向相对于该光的射出面的垂线倾斜；光轴变换元件，其使从上述光源射出的光的光轴弯曲；以及配光控制元件，其对从上述光轴变换元件射出的光的配光角进行控制，上述发光元件是超辐射发光二极管，从上述配光控制元件射出的光是发散的。

根据这样的照明装置，利用配光控制元件，能够控制从光轴变换元件射出的光的配光角。由此，能够将在倾斜增益区域产生的具有像月牙的弓状的剖面形状以及对称性低的角度分布的光变换成具有接近椭圆形的剖面形状以及对称性高的角度分布的光。由此，能够提高对照明对象进行照明的照明光的对称性。

另外，能够使从配光控制元件射出的光成为发散状态。因此，从多个射出面分别射出的光能够至少与从邻接的射出面射出的光在照明对象上部分重叠。由此，例如与利用是从邻接的射出面射出的光彼此且也无相互部分重叠的光对照明对象进行照明的情况相比，能够以更加均匀的强度(照度分布)对照明对象进行照明。

在本发明的照明装置中，可以还包含使从上述配光控制元件射出的光漫射的漫射元件。

根据这样的照明装置，能够使从多个射出面分别射出的光的强度分布(大致)均匀，能够得到照度较均匀的照明光。

在本发明的照明装置中，可以还包含将从上述漫射元件射出的光引导至照明对象的光导。

根据这样的照明装置，能够使更多的光射入至照明对象。因此，不会大幅降低照度均匀性就能够提高照明效率。

在本发明的照明装置中，上述光轴变换元件和上述配光控制元件可以一体形成。

根据这样的照明装置，能够减少光轴变换元件和配光控制元件的界面处的光损失。并且，能够减少成本。

在本发明的照明装置中，上述发光元件可以具有多个上述倾斜增益区域，多个上述倾斜增益区域中的第一倾斜增益区域的光的导波方向相对于上述射出面的垂线向一侧倾斜，多个上述倾斜增益区域中的第二倾斜增益区域的光的导波方向相对于上述射出面的垂线向另一侧倾斜。

根据这样的照明装置，能够进一步提高以照明光整体观察时的对称性。