[发明专利]照明单元、投射型显示单元以及直视型显示单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用诸如激光二极管(LD)的固态发光器件的照明单元，并涉及均包括相同的照明单元的投射型显示单元和直视型显示单元。

背景技术

近年来，不仅在办公室中，而且在家庭中，已经广泛地使用了将图像投射在屏幕上的投影器。投影器用电灯泡调制从光源获得的光，以生成图像光，并将由此生成的图像光投射在屏幕上，以执行显示(参考日本未审查专利申请公开第2008-134324号)。现在，已经逐渐广泛地使用手掌大的微型投影器、包含微型投影器的手机等。

发明内容

作为在投影器中使用的光源，高亮度放电灯是主流。然而，放电灯具有比较大的尺寸和较大的功耗。因此，作为代替放电灯的光源，诸如发光二极管(LED)、激光二极管(LD)和有机EL(OLED)的固态发光器件最近吸引了注意。这些固态发光器件不仅在尺寸和功耗方面而且在高可靠性方面都比放电灯更有利。

这种投影器通常使用包括诸如复眼透镜的积分器，以实现照明光的亮度不均匀性的降低(即，使照明光的亮度均匀化)。然而，在一些情况中，即使使用积分器，也可能不能充分降低照明光的亮度不均匀性。因此希望进一步改进。

期望提供一种能够降低照明光的亮度的不均匀性的照明单元以及均使用照明光的投射型显示单元和直视型显示单元。

根据本技术的一个实施方式的照明单元包括：一个或多个光源，每个光源均包括被构造为从具有一个或多个发光点的光发射区域发射光的固态发光器件；光学构件，使得从固态发光器件入射的光从中通过并从中射出；以及光学器件，固态发光器件包括均发射光的单个芯片或多个芯片，其中，一个或多个光源总体中的一个或多个芯片为激光二极管，光学构件包括具有第一复眼透镜和第二复眼透镜的积分器，来自固态发光器件的光入射在第一复眼透镜上，来自第一复眼透镜的光入射在第二复眼透镜上，积分器使被从固态发光器件入射的光照明的预定照明区域中的光的照度分布均匀化，并且光学器件被设置在第一复眼透镜和包括一个或多个由激光二极管构成的芯片的一个或多个光源之间的光路上，并且使第一复眼透镜的入射面上的入射光的亮度分布形状沿着亮度分布形状的短轴方向扩展。

根据本技术的一个实施方式的投射型显示单元包括：照明光学系统；空间调制器件，基于所输入的图像信号调制来自照明光学系统的光，从而生成图像光；以及投影光学系统，投射由空间调制器件生成的图像光，照明光学系统包括：一个或多个光源，均包括被构造为从具有一个或多个发光点的光发射区域发射光的固态发光器件；光学构件，使得从固态发光器件入射的光从中通过并从中射出；以及光学器件，固态发光器件包括均发射光的单个芯片或多个芯片，其中，一个或多个光源总体中的一个或多个芯片为激光二极管，光学构件包括具有第一复眼透镜和第二复眼透镜的积分器，来自固态发光器件的光入射在第一复眼透镜上，来自第一复眼透镜的光入射在第二复眼透镜上，积分器使被从固态发光器件入射的光照明的预定照明区域中的光的照度分布均匀化，以及光学器件被设置在第一复眼透镜和包括一个或多个由激光二极管构成的芯片的一个或多个光源之间的光路上，并且使第一复眼透镜的入射面上的入射光的亮度分布形状沿着亮度分布形状的短轴方向扩展。

根据本技术的一个实施方式的直视型显示单元包括：照明光学系统；空间调制器件，基于所输入的图像信号调制来自照明光学系统的光，从而生成图像光；以及投影光学系统，投射由空间调制器件生成的图像光，以及透射型屏幕，在其上显示从投影光学系统投射的图像光，照明光学系统包括：一个或多个光源，均包括被构造为从具有一个或多个发光点的光发射区域发射光的固态发光器件；光学构件，使得从固态发光器件入射的光从中通过并从中射出；以及光学器件，固态发光器件包括均发射光的单个芯片或多个芯片，其中，一个或多个光源总体中的一个或多个芯片为激光二极管，光学构件包括具有第一复眼透镜和第二复眼透镜的积分器，来自固态发光器件的光入射在第一复眼透镜上，来自第一复眼透镜的光入射在第二复眼透镜上，积分器使被从固态发光器件入射的光照明的预定照明区域中的光的照度分布均匀化，以及光学器件被设置在第一复眼透镜和包括一个或多个由激光二极管构成的芯片的一个或多个光源之间的光路上，并且使第一复眼透镜的入射面上的入射光的亮度分布形状沿着亮度分布形状的短轴方向扩展。