(57)【要約】【課題】第１レーザー光源、拡散シート及びインテグレーターロッドを含む照明システム、及び投影装置を提供する。【解決手段】  第１レーザー光源は第１レーザー光を生成する。拡散シートは第１レーザー光の伝達経路上に位置する。インテグレーターロッドは入射面及び出射面を有する。拡散シートは第１レーザー光源とインテグレーターロッドとの間に位置する。拡散シートからの第１レーザー光は入射面からインテグレーターロッドに進入し、かつ出射面からインテグレーターロッドを離れる。インテグレーターロッドは第１レーザー光を照明光に変換する。入射面の面積が出射面の面積より大きい。【選択図】図２Ａ
2017120380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明システムであって、
第１レーザー光を生成する第１レーザー光源と、
前記第１レーザー光の伝達経路上に位置する拡散シートと、
入射面及び出射面を有するインテグレーターロッドとを含み、
前記拡散シートは前記第１レーザー光源と前記インテグレーターロッドとの間に位置し、
前記拡散シートからの前記第１レーザー光は、前記入射面から前記インテグレーターロッドに進入し、かつ前記出射面から前記インテグレーターロッドを離れ、前記インテグレーターロッドは前記第１レーザー光を照明光に変換し、前記入射面の面積が前記出射面の面積より大きい、照明システム。
【請求項２】
前記入射面及び前記出射面の形状が矩形であり、前記入射面は第１入射辺及び前記第１入射辺に垂直な第２入射辺を有し、前記出射面は第１出射辺及び前記第１出射辺に垂直な第２出射辺を有し、前記第１入射辺と前記第１出射辺とが平行である、前記第１入射辺の長さと前記第１出射辺の長さの割合が、前記第２入射辺の長さと前記第２出射辺の長さの割合に等しい、請求項１に記載の照明システム。
【請求項３】
前記第１レーザー光の長軸と前記第１入射辺は夾角を有し、前記夾角が３０度から６０度の範囲内にある、請求項２に記載の照明システム。
【請求項４】
前記夾角が４５度であり、請求項３に記載の照明システム。
【請求項５】
前記入射面と前記出射面の形状が正方形である、請求項２に記載の照明システム。
【請求項６】
前記第１入射辺の長さと前記第１出射辺の長さの割合が１．２から３．０の範囲内にある、請求項２に記載の照明システム。
【請求項７】
前記照明システムはさらに第２レーザー光源及び波長変換素子を含み、
前記第２レーザー光源は第２レーザー光を生成し、かつ前記波長変換素子は前記第２レーザー光の伝達経路上に位置し、
前記波長変換素子は少なくとも一つの波長変換部を含み、前記少なくとも一つの波長変換部が移動して、順に前記第２レーザー光の伝達経路上に差し込まれ、前記少なくとも一つの波長変換部が前記第２レーザー光の伝達経路上に差し込まれた時、前記第２レーザー光は前記少なくとも一つの波長変換部によって少なくとも一つの変換光に変換され、
かつ、前記照明システムはさらに、前記少なくとも一つの変換光の伝達経路上及び前記照明光の伝達経路上に位置する色光合成ユニットを含む、請求項１に記載の照明システム。
【請求項８】
前記色光合成ユニットはダイクロイックユニットであり、前記ダイクロイックユニットが前記少なくとも一つの変換光と前記照明光を合成させる、請求項７に記載の照明システム。
【請求項９】
前記照明システムはさらにアクチュエータを含む、前記拡散シートに直接接続され、かつ前記拡散シートを移動させる、請求項１に記載の照明システム。
【請求項１０】
前記アクチュエータは前記拡散シートを駆動させて、回転方式で移動させる、請求項９に記載の照明システム。
【請求項１１】
投影装置であって、照明システム、ライトバルブと投影レンズを含み、
前記照明システムは、
第１レーザー光を生成する第１レーザー光源と、
前記第１レーザー光の伝達経路上に位置する拡散シートと、
入射面及び出射面を有するインテグレーターロッドを含み、前記拡散シートは前記第１レーザー光源と前記インテグレーターロッドとの間に位置し、
前記拡散シートからの前記第１レーザー光は、前記入射面から前記インテグレーターロッドに進入し、かつ前記出射面から前記インテグレーターロッドを離れ、前記インテグレーターロッドは前記第１レーザー光を照明光に変換し、前記入射面の面積が前記出射面の面積より大きく、
前記ライトバルブは前記照明光の伝達経路上に配置され、かつ前記ライトバルブは前記照明光を映像光に変換し、
前記投影レンズは前記映像光の伝達経路上に配置される、投影装置。
【請求項１２】
前記入射面及び前記出射面の形状が矩形であり、前記入射面が第１入射辺及び前記第１入射辺に垂直な第２入射辺を有し、前記出射面は第１出射辺及び前記第１出射辺に垂直な第２出射辺を有し、かう前記第１入射辺と前記第１出射辺が平行し、前記第１入射辺の長さと前記第１出射辺の長さの割合が、前記第２入射辺の長さと前記第２出射辺の長さの割合と等しい、請求項１１に記載の投影装置。
【請求項１３】
前記第１レーザー光の長軸と前記第１入射辺が夾角を有し、かつ前記夾角が３０度から６０度の範囲内にある、請求項１２に記載の投影装置。
【請求項１４】
前記夾角は４５である、請求項１３に記載の投影装置。
【請求項１５】
前記入射面と前記出射面の形状が正方形である、請求項１２に記載の投影装置。
【請求項１６】
前記第１入射辺の長さと前記第１出射辺の長さの割合が１．２から３．０の範囲内にある、請求項１２に記載の投影装置。
【請求項１７】
前記照明システムはさらに第２レーザー光源及び波長変換素子を含み、前記第２レーザー光源は第２レーザー光を生成し、かつ前記波長変換素子は前記第２レーザー光の伝達経路上に位置し、前記波長変換素子は少なくとも一つの波長変換部を含み、前記少なくとも一つの波長変換部は移動して、順に前記第２レーザー光の伝達経路上に差し込まれ、前記少なくとも一つの波長変換部が前記第２レーザー光の伝達経路上に差し込まれた時、前記第２レーザー光が前記少なくとも一つの波長変換部によって少なくとも一つの変換光に変換され、
かつ前記照明システムはさら、前記少なくとも一つの変換光の伝達経路上及び前記照明光の伝達経路上に位置する色光合成ユニットを含み、前記ライトバルブが前記少なくとも一つの変換光及び前記照明光を前記映像光に変換する、請求項１１に記載の投影装置。
【請求項１８】
前記色光合成ユニットはダイクロイックユニットであり、前記ダイクロイックユニットは前記少なくとも一つの変換光と前記照明光を合成させる、請求項１７に記載の投影装置。
【請求項１９】
前記照明システムはさらにアクチュエータを含み、前記拡散シートに接続され、かつ前記拡散シートを移動される、請求項１１に記載の投影装置。
【請求項２０】
前記アクチュエータは前記拡散シートを駆動させて、回転方式で移動させる、請求項１９に記載の投影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学システムと表示装置に関し、特に照明システム及び投影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光ダイオード（ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ、ＬＥＤ）とレーザーダイオード（ｌａｓｅｒ  ｄｉｏｄｅ）などの固体光源を中心とした投影装置はマーケットシェアを拡大しつつある。レーザーダイオードは高い発光効率を有するため、発光ダイオードの光源制限を突破する目的から、レーザー光源を用いて蛍光体を励起し、プロジェクターに必要な単色光源を生成する技術が次第に発展してきた。また、レーザー投影装置は、レーザー光源を用いて蛍光体を励起するほか、レーザー光源をそのままプロジェクターの照明光源にすることも可能であり、かつ輝度ニーズに応じて光源の数を調整できる利点があるため、プロジェクターに対する異なる輝度を実現できる。従って、光源システムにレーザー光源を用いたプロジェクター構造は、伝統的な高圧水銀ランプに取って代わる大きな潜在力を有し、次世代プロジェクター光源の主流とされている。
【０００３】
従来のレーザープロジェクターはレーザー光源を利用し、かつ蛍光体層上に焦点を合わせて、十分な出力蛍光強度を生成する。だが、半導体レーザーによって形成される光点は楕円形に近く、かつその光強度分布がガウス分布（Ｇａｕｓｓｉａｎ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ、または正規分布）に近い。また、レーザー光が蛍光体を励起した後発せられる光の光点は円形に近く、かつその光強度がランバート分布（Ｌａｍｂｅｒｔｉａｎ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）に近い。レーザー光と蛍光体が励起されて発せられる光とが合成された時、光点の形状及び光強度分布が異なるため、不均一な照明になり、さらにレーザー投影装置が投影する映像画面の色が不均一になる。
【０００４】
上記課題を解決するためには、一般的に、レーザー光の経路上にランバート拡散シート（Ｌａｍｂｅｒｔｉａｎ  ｄｉｆｆｕｓｅｒ）を設置し、一般的な光学構造のニーズに従って、レーザー光をランバート拡散シート上に集光させる。ランバート拡散シートはレーザー光を拡散させて、レーザー光の光点形状、大きさ及び光強度分布を蛍光体が励起された後に発せられた光に近づけて、投影装置の映像画面の色を均一にする効果を達成する。しかし、一般的にランバート拡散シートはコストが非常に高い。また、光強度がガウス分布に近いレーザー光によって形成される光点は、その中央の単位面積の光強度が比較的に強いため、レーザー光が直接ランバート拡散シート上に集光された時、そのエネルギー密度がとても高く、ランバート拡散シートが焼損するリスクがある。
【０００５】
「背景技術」の記載は本発明の内容を理解するうえで助けになるものであり、「背景技術」で開示された内容には当業者に知られている周知技術の構成以外のものが含まれている可能性がある。「背景技術」で開示された内容は、前記内容又は本発明の一つ若しくは複数の実施例が解決しようとする課題が、本発明の出願前に既に当業者に把握又は認識されていたことを意味するものではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はより均一な照明均一性、より低いコスト及びより長い使用寿命を有する照明システムを提供する。
【０００７】
本発明はより優れた映像品質、より低いコスト及びより長い使用寿命を有する投影装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のその他の目的と利点について、本発明が開示する技術特徴から一層理解を深めることができる。
【０００９】
上記一つ若しくは一部若しくはすべての目的、又はその他の目的を達成するために、本発明の一実施例が提供する照明システムは第１レーザー光源、拡散シート及びインテグレーターロッドを含む。第１レーザー光源は第１レーザー光を生成する。拡散シートは第１レーザー光の伝達経路上に位置する。インテグレーターロッドは入射面及び出射面を有する。拡散シートは第１レーザー光源とインテグレーターロッドとの間に位置し、拡散シートからの第１レーザー光が入射面からインテグレーターロッドに進入し、出射面からインテグレーターロッドを離れ、かつインテグレーターロッドが第１レーザー光を照明光に変換する。入射面の面積が出射面の面積より大きい。
【００１０】
上記一つ若しくは一部若しくはすべての目的、又はその他の目的を達成するために、本発明の一実施例が提供する投影装置は照明システム、ライトバルブ及び投影レンズを含む。照明システムは第１レーザー光源、拡散シート及びインテグレーターロッドを含む。第１レーザー光源は第１レーザー光を生成する。拡散シートは第１レーザー光の伝達経路上に位置する。インテグレーターロッドは入射面及び出射面を有する。拡散シートは第１レーザー光源とインテグレーターロッドとの間に位置し、拡散シートからの第１レーザー光は入射面からインテグレーターロッドに進入し、出射面からインテグレーターロッドを離れ、かつインテグレーターロッドが第１レーザー光を照明光に変換する。入射面の面積が出射面の面積より大きい。ライトバルブは照明光の伝達経路上に配置され、かつライトバルブが照明光を映像光に変換する。投影レンズは映像光の伝達経路上に配置される。
【００１１】
以上により、本発明の実施例は少なくとも以下の一つの利点又は効果を有する。本発明の実施例の照明システムと投影装置において、インテグレーターロッドが入射面及び出射面を有す。拡散シートからの第１レーザー光は入射面からインテグレーターロッドに進入し、出射面からインテグレーターロッドを離れ、かつ入射面の面積が射面の面積より大きい。従って、インテグレーターロッドがレーザー光を拡散させて、レーザー光の光点の大きさ及び光強度分布を調整し、かつレーザー光の光強度分布をランバート分布（Ｌａｍｂｅｒｔｉａｎ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）により近づけることができる。これにより、照明システムはより均一な照明を提供することができる。また、照明システムは一般的な拡散シートを用いることが可能であり、かつ照明システムのレーザー光の焦点面が拡散シート上に位置しないため、拡散シートが受けるエネルギー密度が高すぎることにならない。従って、本発明の実施例の投影装置はより優れた映像品質を提供し、かつより低いコストとより長い使用寿命を有する。
【００１２】
本発明の上記特徴と利点をもっと明確にすべく、以下は図面を参照しながらその実施例を詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施例の投影装置を示す構成概略図である。
【図２Ａ】図１の実施例の投影装置の照明システムの一部を示す構成概略図である。
【図２Ｂ】図２Ａの実施例のインテグレーターロッドの立体概略図である。
【図３Ａ】図２Ａの実施例における第１レーザー光の光点とインテグレーターロッドの入射面を示す断面概略図である。
【図３Ｂ】図２Ａの実施例におけるインテグレーターロッドの出射面（第２の位置）の光強度分布を示すシミュレーション図（角度空間）である。
【図４Ａ】本発明の別の実施例の第１レーザー光の光点とインテグレーターロッドの入射面を示す断面概略図である。
【図４Ｂ】図４Ａの実施例におけるインテグレーターロッドの出射面の光強度分布を示すシミュレーション図（角度空間）である。
【図５Ａ】本発明の実施例の投影装置と比較するための従来の照明システムの一部を示す構成概略図である。
【図５Ｂ】図２Ａの実施例の第１の位置の光強度分布を示すシミュレーション図（位置空間）である。
【図５Ｃ】図５Ａの従来の照明システムの第１の位置の光強度分布を示すシミュレーション図（位置空間）である。
【図５Ｄ】図２Ａの実施例の第２の位置の光強度分布を示すシミュレーション図（位置空間）である。
【図５Ｅ】図５Ａの従来の照明システムの第２の位置の光強度分布を示すシミュレーション図（位置空間）である。
【図５Ｆ】図２Ａの実施例の第２の位置の光強度分布を示すシミュレーション図（角度空間）である。
【図５Ｇ】図５Ａの従来の照明システムの第２の位置の光強度分布を示すシミュレーション図（角度空間）である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の上記及びその他の技術内容、特徴と効果を明確にするために、以下は図面を参照しながら好ましい実施例を詳しく説明する。以下の実施例で言及される方向用語、例えば、上、下、左、右、前又は後などは、図面を参照するためのものである。従って、これらの方向用語は説明が目的であり、本発明を制限するものではない。
【００１５】
図１は本発明の一実施例の投影装置を示す構成概略図であり、図１を参照する。本実施例において、投影装置２００は照明システム１００、ライトバルブ２１０及び投影レンズ２２０を含む。本実施例において、ライトバルブ２１０は例えばデジタルマイクロミラーデバイス（ｄｉｇｉｔａｌ  ｍｉｃｒｏ−ｍｉｒｒｏｒ  ｄｅｖｉｃｅ、ＤＭＤ）又は反射型液晶パネル（ｌｉｑｕｉｄ−ｃｒｙｓｔａｌ−ｏｎ−ｓｉｌｉｃｏｎ  ｐａｎｅｌ、ＬＣＯＳ  ｐａｎｅｌ）である。なお、その他の実施例において、ライトバルブ２１０は透過型液晶パネル又はその他の空間光変調器であってもよいが、これらに限定されない。
【００１６】
本実施例において、照明システム１００は第１レーザー光源１１０、拡散シート１２０及びインテグレーターロッド１３０を含む。第１レーザー光源１１０は第１レーザー光Ｌ１を生成する。具体的に、第１レーザー光源１１０は半導体レーザー光源であり、例えばレーザーダイオードである。例を挙げると、第１レーザー光源１１０は例えば青色レーザーダイオードアレイ（Ｂｌｕｅ  Ｌａｓｅｒ  ｄｉｏｄｅ  Ａｒｒａｙ）であり、第１レーザー光Ｌ１は青色レーザー光であるが、本発明はこれに限定されない。また、拡散シート１２０は第１レーザー光Ｌ１の伝達経路上に位置し、インテグレーターロッド１３０も第１レーザー光Ｌ１の伝達経路上に位置し、かつ拡散シート１２０は第１レーザー光源１１０とインテグレーターロッド１３０との間に位置する。具体的に、第１レーザー光Ｌ１は拡散シート１２０を通過した後、インテグレーターロッド１３０に進入し、インテグレーターロッド１３０は第１レーザー光Ｌ１を照明光Ｌ２に変換する。
【００１７】
本実施例において、照明システム１００はさらに第２レーザー光源１４０及び波長変換素子１５０を含む。第２レーザー光源１４０は第２レーザー光Ｌ３を生成する。具体的に、第２レーザー光源１４０は第１レーザー光源１１０に類似する半導体レーザー光源であり、第２レーザー光Ｌ３は青色レーザー光であり、又はレーザーダイオードアレイであってもよい。波長変換素子１５０は第２レーザー光Ｌ３の伝達経路上に位置する。具体的に、波長変換素子１５０は波長変換ホイール、例えば燐光体ホイール（ｐｈｏｓｐｈｏｒ  ｗｈｅｅｌ）又は蛍光体ホイール（ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ  ｗｈｅｅｌ）であるが、本発明はこれに限定されない。本実施例において、波長変換素子１５０は少なくとも一つの波長変換区を含む。該少なくとも一つの波長変換区は移動して、順に第２レーザー光Ｌ３の伝達経路上に差し込まれる。該少なくとも一つの波長変換区が第２レーザー光Ｌ３の伝達経路上に差し込まれた時、第２レーザー光Ｌ３は該少なくとも一つの波長変換区によって少なくとも一つの変換光Ｌ４に変換される。
【００１８】
例を挙げると、波長変換素子１５０は例えば赤色波長変換区及び緑色波長変換区を含む。赤色波長変換区及び緑色波長変換区が順に第２レーザー光Ｌ３の伝達経路上に差し込まれる。赤色波長変換区が第２レーザー光Ｌ３の伝達経路上に差し込まれた時、第２レーザー光Ｌ３は該赤色波長変換区によって赤色の変換光Ｌ４に変換される。緑色波長変換区が第２レーザー光Ｌ３の伝達経路上に差し込まれた時、第２レーザー光Ｌ３は該緑色波長変換区によって緑色の変換光Ｌ４に変換される。また、本実施例において、各波長変換区は反射板及び反射板上に配置された蛍光体層（図示せず）によって形成される蛍光体区を含む。具体的に、これらの波長変換区に含まれる蛍光体層と第２レーザー光Ｌ３との色が異なる。例を挙げると、赤色波長変換区に含まれる蛍光体層の色は例えば赤色であり、緑色波長変換区に含まれる蛍光体層の色が例えば緑色である。その他の実施例において、波長変換素子１５０はその他の色の波長変換区を含み、第２レーザー光Ｌ３をその他の色の変換光Ｌ４に変換してもよいが、本発明はこれに限定されない。
【００１９】
引き続き図１を参照すると、本実施例において、照明システムはさらに色光合成ユニット１６０を含み、色光合成ユニット１６０は少なくとも一つの変換光Ｌ４の伝達経路上に位置し、及び照明光Ｌ２の伝達経路上に位置する。色光合成ユニット１６０は少なくとも一つの変換光Ｌ４と照明光Ｌ２を合成する。具体的に、少なくとも一つの波長変換区が順に第２レーザー光Ｌ３の伝達経路上に差し込まれた時、第２レーザー光Ｌ３が該少なくとも一つの波長変換区によってそれぞれ赤色又は緑色の少なくとも一つの変換光Ｌ４に変換され、かつ該少なくとも一つの変換光Ｌ４が波長変換素子１５０に反射されてもよい。また、色光合成ユニット１６０は該少なくとも一つの変換光Ｌ４の伝達経路上に位置する。つまり、該少なくとも一つの変換光Ｌ４は色光合成ユニット１６０まで伝達される。
【００２０】
具体的に、色光合成ユニット１６０はダイクロイックユニット１６２である。ダイクロイックユニット１６２は該少なくとも一つの変換光Ｌ４と照明光Ｌ２を合成させる。例を挙げると、本実施例において、ダイクロイックユニット１６２（色光合成ユニット１６０）は例えば青色光を通過させ、その他の色（例えば赤色、緑色、黄色など）の光に対し反射作用を有する。つまり、ダイクロイックユニット１６２（色光合成ユニット１６０）は照明光Ｌ２を通過させて、また、ダイクロイックユニット１６２は少なくとも一つの変換光Ｌ４を反射して、ダイクロイックユニット１６２によって反射された少なくとも一つの変換光Ｌ４を照明光Ｌ２と同じ伝達経路に沿って伝達する。一部の実施例において、色光合成ユニット１６０は例えばダイクロイックミラー又はダイクロイックプリズムであり、異なる色光に対し異なる光学作用を提供することが可能であるが、本発明はこれに限定されない。また、その他の実施例において、色光合成ユニット１６０は青色光に反射作用を提供し、その他の色（例えば赤色、緑色など）光を通過させるダイクロイックミラー又はダイクロイックプリズムであってもよい。当業者は実際のニーズに応じて、照明光Ｌ２と変換光Ｌ４に対し適切な光路設計を施すことで、色光合成ユニット１６０に類似した光合成效果を達成させることが可能であるが、ここで省略する。
【００２１】
本実施例において、投影装置２００は例えば第１軸Ｘ、第２軸Ｙ及び第３軸Ｚによって構成される空間中に位置し、インテグレーターロッド１３０、拡散シート１２０及び第１レーザー光源１１０は第１軸Ｘの方向に沿って順に設置され、かつ第１軸Ｘは水平方向に延伸する。また、第３軸Ｚ方向は第１軸Ｘ方向に対し垂直であり、かつ垂直方向に延伸する。第２軸Ｙ方向は第１軸Ｘ方向に対し垂直であるとともに、第３軸Ｘの方向に対しても垂直であり、上記素子間の相対的な設置方法は本発明の一実施例であり、これに限定されない。具体的に、投影装置２００の照明システム１００はさらにレンズ１７１、レンズ１７２、レンズ１７３、レンズ１７４、レンズ１７５、レンズ１７６及びレンズ１７７を含み、かつ照明システム１００はさらにミラー１８１を含む。本実施例において、レンズ１７１は第１レーザー光源１１０と拡散シート１２０との間に位置し、かつレンズ１７１は第１レーザー光源１１０の伝達経路上に配置される。また、レンズ１７２、レンズ１７３及びミラー１８１は照明光Ｌ２の伝達経路上に位置し、レンズ１７２、レンズ１７３及びミラー１８１は照明光Ｌ２の伝達経路にそって順に配列され、かつレンズ１７２、レンズ１７３及びミラー１８１はインテグレーターロッド１３０と色光合成ユニット１６０との間に位置する。
【００２２】
本実施例において、レンズ１７４、レンズ１７５及びレンズ１７６は第２レーザー光Ｌ３の伝達経路上に位置し、レンズ１７４、レンズ１７５及びレンズ１７６は第２レーザー光Ｌ３の伝達経路に沿って順に配列され、かつレンズ１７４、レンズ１７５及びレンズ１７６は第２レーザー光源１４０と色光合成ユニット１６０との間に位置する。また、レンズ１７７は色光合成ユニット１６０と波長変換素子１５０との間に配置され、かつレンズ１７７は変換光Ｌ４の伝達経路上に位置する。具体的に、第１レーザー光Ｌ１は第１レーザー光源１１０から発せられた後、レンズ１７１、拡散シート１２０を通過してインテグレーターロッド１３０に進入する。続いて、インテグレーターロッド１３０は第１レーザー光Ｌ１を照明光Ｌ２に変換する。照明光Ｌ２はレンズ１７２、レンズ１７３を通過した後、ミラー１８１上に反射が発生し、ダイクロイックユニット１６２（色光合成ユニット１６０）に向けて照射される。同時に、第２レーザー光Ｌ３は第２レーザー光源１４０から発せられた後、レンズ１７４、レンズ１７５及びレンズ１７６を通過して、ダイクロイックユニット１６２に向けて照射される。
【００２３】
本実施例において、照明光Ｌ２と第２レーザー光Ｌ３はいずれもダイクロイックユニット１６２を通過できる。ダイクロイックユニット１６２を通過した照明光Ｌ２は第３軸Ｚ方向に平行な方向に沿って前進し、ダイクロイックユニット１６２を通過した第２レーザー光Ｌ３は第１軸Ｘ方向に平行な方向に沿って前進する。ダイクロイックユニット１６２を通過した第２レーザー光Ｌ３はレンズ１７７を通過して波長変換素子１５０に向けて照射される。具体的に、波長変換素子１５０の少なくとも一つの波長変換区が第２レーザー光Ｌ３の伝達経路上に差し込まれた時、第２レーザー光Ｌ３は該少なくとも一つの波長変換区によって少なくとも一つの変換光Ｌ４に変換される。変換光Ｌ４はレンズ１７７を通過して、ダイクロイックユニット１６２に向けて照射される。本実施例において、変換光Ｌ４はダイクロイックユニット１６２上に反射され、第３軸Ｚ方向に平行な方向に沿って前進する。具体的に、ダイクロイックユニット１６２を通過した照明光Ｌ２は、ダイクロイックユニット１６２上に反射された後の変換光Ｌ４と同じ伝達経路に沿って伝達される。
【００２４】
本実施例において、照明システム１００はさらにレンズ１７８、複数のレンズ１７９、ミラー１８２及びミラー１８３を含む。具体的に、ダイクロイックユニット１６２を通過した照明光Ｌ２とダイクロイックユニット１６２上に反射された後の変換光Ｌ４は、ミラー１８２、レンズ１７８、ミラー１８３及び複数のレンズ１７９を順に通過して、ライトバルブ２１０まで伝達される。本実施例において、レンズ１７１、レンズ１７２、レンズ１７３、レンズ１７４、レンズ１７５、レンズ１７６、レンズ１７７、レンズ１７８、レンズ１７９、ミラー１８１、ミラー１８２及びミラー１８３は照明システム１００の光伝達モジュールとして、照明光Ｌ２及び変換光Ｌ４をライトバルブ２１０まで伝達する。
【００２５】
本実施例において、少なくとも一つの変換光Ｌ４と照明光Ｌ２との色が互いに異なるため、ダイクロイックユニット１６２に反射され、かつライトバルブ２１０まで伝達される。従って、波長変換素子１５０の少なくとも一つの波長変換区が第２レーザー光Ｌ３の伝達経路上に差し込まれた時、波長変換素子１５０上に照射される第２レーザー光Ｌ３は順に複数種類の異なる色に変換され、かつライトバルブ２１０まで伝達される。
【００２６】
本実施例において、ライトバルブ２１０は照明光Ｌ２の伝達経路上に配置され、かつライトバルブ２１０は照明光Ｌ２を映像光Ｌ５に変換する。具体的に、ライトバルブ２１０は照明光Ｌ２の伝達経路上に配置されるとともに、少なくとも一つの変換光Ｌ４の伝達経路上にも配置される。ライトバルブ２１０は照明光Ｌ２及び少なくとも一つの変換光Ｌ４を映像光Ｌ５に変換する。また、投影レンズ２２０は映像光Ｌ５の伝達経路上に配置され、かつ映像光Ｌ５をスクリーン（図示せず）上に投影して、映像画面を形成する。これら異なる色の照明光Ｌ２及び少なくとも一つの変換光Ｌ４がライトバルブ２１０上に集められた後、ライトバルブ２１０は異なる色の照明光Ｌ２及び変換光Ｌ４を順に変調し、異なる色の映像光Ｌ５に変換して、投影レンズ２２０まで伝達する。従って、ライトバルブ２１０によって変換された映像光Ｌ５は投影レンズ２２０に投影されて、映像画面がカラー画面になる。
【００２７】
図２Ａは図１の実施例の投影装置の照明システムの一部を示す構成概略図であり、図１及び図２Ａを同時に参照する。具体的に、図２Ａは投影装置２００の照明システム１００の一部を示している。また、第１レーザー光Ｌ１及び照明光Ｌ２の光経路を明確に示すために、図２Ａの各構成部品の大きさ及びその位置が実際の割合で示されていない。本実施例において、第１レーザー光Ｌ１は第１レーザー光源１１０から発せられた後、レンズ１７１に通過して集光される。続いて、レンズ１７１を通過した第１レーザー光Ｌ１は拡散シート１２０を通過した後、インテグレーターロッド１３０に進入し、第１レーザー光Ｌ１の集光焦点はインテグレーターロッド１３０内に位置するが、拡散シート１２０上に位置しない。具体的に、拡散シート１２０と回転軸１２２は共同で拡散シートホイール（ｄｉｆｆｕｓｅｒ  ｗｈｅｅｌ）ＤＷ１を形成する。照明システム１００はさらにアクチュエータ１２４を含み、アクチュエータ１２４は拡散シート１２０に接続され、かつ拡散シート１２０を駆動して移動させる。アクチュエータ１２４は例えば回転軸１２２を駆動回転させて、拡散シート１２０を回転方式で移動させる。なお、一部の実施例において、アクチュエータ１２４は拡散シート１２０を平行振動させてもよい。本実施例において、拡散シート１２０は第１レーザー光Ｌ１の光点形状を適宜拡大させて、拡散シート１２０の回転により、拡散シート１２０上の熱の蓄積を減らすようにしてもよい。また、アクチュエータ１２４が拡散シート１２０を移動させるため、拡散シート１２０は第１レーザー光Ｌ１の斑点（ｓｐｅｃｋｌｅ）を取り除くことができる。また、一部の実施例において、第１レーザー光Ｌ１を拡大する拡散半角の半値半幅（Ｈａｌｆ  ｗｉｄｔｈ  ａｔ  ｈａｌｆ  ｍａｘｉｍｕｍ、ＨＷＨＭ）が３〜４０度の拡散シート１２０を選択してもよい。具体的に、第１レーザー光Ｌ１を拡大する拡散半角の半値半幅が５．５度の拡散シート１２０を選択してもよい。また、実際のニーズに応じて、異なるタイプの拡散シート１２０を選択することにより、第１レーザー光Ｌ１の光点形状、大きさ及び光強度分布を適宜調整することが可能であり、本発明はこれに限定されない。その他、異なる実施例において、拡散シート１２０を第１レーザー光Ｌ１の焦点面が存在する位置に配置するか、又は拡散シート１２０を第１レーザー光Ｌ１の焦点面が存在する位置に配置しないかを選択することが可能であり、本発明はこれに限定されない。
【００２８】
図２Ｂは図２Ａの実施例のインテグレーターロッドを示す立体概略図であり、図２Ａ及び図２Ｂを同時に参照する。本実施例において、インテグレーターロッド１３０は入射面１３２及び出射面１３４を有し、かつ入射面１３２の面積が出射面１３４の面積より大きい。拡散シート１２０からの第１レーザー光Ｌ１は、入射面１３２からインテグレーターロッド１３０に進入し、出射面１３４からインテグレーターロッド１３０を離れる。具体的に、入射面１３２及び出射面１３４の形状が矩形であり、例えば長方形又は正方形である。本実施例において、入射面１３２及び出射面１３４の形状が正方形である。なお、一部の実施例において、入射面１３２及び出射面１３４の形状が円形、楕円形、六角形又は不規則な形状であってもよいが、本発明はこれに限定されない。
【００２９】
本実施例において、入射面１３２は第１入射辺１３２ａ及び第１入射辺１３２ａに垂直な第２入射辺１３２ｂを有する。また、出射面１３４は第１出射辺１３４ａ及び第１出射辺１３４ａに垂直な第２出射辺１３４ｂを有する。具体的に、第１入射辺１３２ａと第１出射辺１３４ａは平行である。第１入射辺１３２ａの長さと第２入射辺１３２ｂ的長さの割合は、第１出射辺１３４ａの長さと第２出射辺１３４ｂの長さの割合に等しい。つまり、入射面１３２と出射面１３４の形状が類似する。本実施例において、第１入射辺１３２ａの長さと第１出射辺１３４ａの長さの割合が１．２から３．０の範囲内にあり、好ましくは、第１入射辺１３２ａの長さと第１出射辺１３４ａの長さの割合は例えば２．８６である。一部の実施例において、実際のニーズに応じて、第１入射辺１３２ａ及び第１出射辺１３４ａに適切な長さを設定することも可能であり、本発明はこれに限定されない。その他、インテグレーターロッド１３０は、実際のニーズに応じて、中空ではない（たとえば、固体である）又は中空であってもよいが、本発明はこれに限定されない。
【００３０】
図３Ａは図２Ａの実施例における第１レーザー光の光点とインテグレーターロッドの入射面を示す断面概略図であり、図２Ａ、図２Ｂ及び図３Ａを同時に参照する。一般的に、第１レーザー光Ｌ１が第１レーザー光源１１０の発光面から離れる時、その拡散角度が長軸（即ち、第１レーザー光Ｌ１の長軸方向上の拡散角度が比較的に大きい）Ａ１及び短軸（即ち、第１レーザー光Ｌ１の短軸方向上の拡散角度の比較的に小さい）Ａ２に分かれる。言い換えれば、第１レーザー光源１１０の発光面から射出される光は楕円錐を形成し、かつ第１レーザー光源１１０から一定距離進行した平面上に形成される光点Ｓが楕円形である。本実施例において、長軸Ａ１は第３軸Ｚ方向と平行であり、短軸Ａ２は第２軸Ｙ方向と平行である。第１レーザー光Ｌ１の長軸Ａ１と第１入射辺１３２ａは夾角を有し、かつ該夾角は３０度から６０度の範囲内にあり、好ましくは、該夾角が４５度である。その他の実施例において、長軸Ａ１と第１入射辺１３２ａの夾角はその他の角度値であってもよいが、本発明はこれに限定されない。
【００３１】
引き続き図２Ａを参照すると、本実施例において、第１レーザー光Ｌ１は入射面１３２からインテグレーターロッド１３０に進入した後、インテグレーターロッド１３０の内部に複数回全反射されて、かつ出射面１３４からインテグレーターロッド１３０を離れる。第１レーザー光Ｌ１がインテグレーターロッド１３０の内部において伝達される過程では、インテグレーターロッド１３０は第１レーザー光Ｌ１を均一化させて、第１レーザー光Ｌ１を光強度が出射面１３４に均一に分散した照明光Ｌ２に変える。照明光Ｌ２は出射面１３４からインテグレーターロッド１３０を離れ、かつその配光パターンがレンズ１７２及びレンズ１７３によって適宜調整される。本実施例において、第１レーザー光Ｌ１は入射面１３２からインテグレーターロッド１３０に進入する時に光拡散角度θ１を有し、照明光Ｌ２が出射面１３４からインテグレーターロッド１３０を離れる時に光拡散角度θ２を有し、光拡散角度θ２の角度値が光拡散角度θ１の角度値より大きい。
【００３２】
具体的に、入射面１３２の面積が出射面１３４の面積より大きいため、第１レーザー光Ｌ１がインテグレーターロッド１３０の内部に複数回反射され、かつ出射面１３４に向けて伝達された時、反射回数の増加に従って、第１レーザー光Ｌ１がインテグレーターロッド１３０で反射される反射角度が次第に大きくなり、第１レーザー光Ｌ１がインテグレーターロッド１３０で伝達される過程において次第に拡大する。つまり、第１レーザー光Ｌ１が照明光Ｌ２に変換され、かつ出射面１３４から射出された後、その光強度分布が調整されるだけではなく、その光点の大きさも調整される。具体的に、照明光Ｌ２は適切な光点形状及び光点の大きさを有し、かつ照明光Ｌ２も適切な光強度分布を有し、例えばランバート分布（Ｌａｍｂｅｒｔｉａｎ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）に近い光強度分布である。また、第１レーザー光Ｌ１の長軸Ａ１と第１入射辺１３２ａとが夾角を有するため、インテグレーターロッド１３０は第１レーザー光Ｌ１の光拡散程度に対し、長軸Ａ１と慢軸Ａ２方向において異なる拡大效果が得られる。具体的に、長軸Ａ１と第１入射辺１３２ａの夾角が例えば４５度の時、第１レーザー光Ｌ１（照明光Ｌ２）が一定距離進行した後、平面上に生成された光点Ｓがより円形に近くなり、かつ第１レーザー光Ｌ１（照明光Ｌ２）の光強度分布がより均一になる。
【００３３】
本実施例において、第１レーザー光Ｌ１がインテグレーターロッド１３０の調整を経て形成される照明光Ｌ２は適切な光点形状、光点の大きさ及び光強度分布を有し、例えばランバート分布であるため、照明システム１００はより均一な照明を提供することができる。また、色光合成ユニット１６０が照明光Ｌ２と変換光Ｌ４を合成する時、照明光Ｌ２の光点形状、光点の大きさ及び光強度分布が、変換光Ｌ４の光点形状、光点の大きさ及び光強度分布に充分近づける。ライトバルブ２１０が照明光Ｌ２と変換光Ｌ４を映像光Ｌ５に変換し、かつ映像光Ｌ５が投影レンズ２２０によってスクリーンに投影されて、映像画面を形成した時、映像画面の色がより均一であり、投影装置２００がより良い映像品質を提供することができる。その他、照明光Ｌ２の光点形状、大きさ及び光強度分布が主にインテグレーターロッド１３０によって調整されるため、照明システム１００に一般的な拡散シート１２０を用いることが可能で、比較的に高価なランバート拡散シート（Ｌａｍｂｅｒｔｉａｎ  ｄｉｆｆｕｓｅｒ）を用いる必要がなく、投影装置２００をより低いコストにすることができる。また、照明システム１００の第１レーザー光Ｌ１はその焦点を合わせる面が拡散シート１２０上に位置しなくてもよいため、第１レーザー光Ｌ１は直接拡散シート１２０上に集光されることなく、拡散シート１２０はその受けるエネルギー密度が高すぎることから焼損することにならない。つまり、拡散シート１２０は使用過程において破損しにくく、投影装置２００により長い使用寿命をもたらす。
【００３４】
図３Ｂは図２Ａの実施例におけるインテグレーターロッドの出射面の（第２の位置）の光強度分布を示すシミュレーション図（角度空間）であり、図２Ａ、図３Ａ及び図３Ｂを参照する。図３Ｂにおいて、横軸は「水平角度」を示し、その単位が度（°）であり、縦軸は「垂直角度」を示し、その単位が度（°）である。また、図３Ｂにおいて、明度が比較的に高い領域の光強度は明度が比較的に低い領域の光強度より大きい。図３Ｂの領域Ａから、本実施例における、インテグレーターロッド１３０の出射面１３４の位置（即ち、第２の位置Ｐ０２）上、照明光Ｌ２の水平面上の各角度の光強度分布及び垂直面上の各角度の光強度分布状況がわかる。具体的に、第１レーザー光Ｌ１の長軸Ａ１とインテグレーターロッド１３０の第１入射辺１３２ａとが夾角を有するため、照明光Ｌ２の光強度分布が均一である。その他、照明光Ｌ２が一定距離進行した後平面上に生成された光点Ｓはより円形に近くなる。
【００３５】
図４Ａは本発明の別の実施例の第１レーザー光の光点とインテグレーターロッドの入射面を示す断面概略図であり、図４Ａを参照する。具体的に、本実施例は図１の実施例のような投影装置２００及び照明システム１００を用いる。また、本実施例の照明システム１００のインテグレーターロッドは図２Ａの実施例のインテグレーターロッド１３０と類似している。しかし、本実施例のインテグレーターロッドの入射面４３２は第１入射辺４３２ａ及び第１入射辺４３２ａに垂直な第２入射辺４３２ｂを有する。具体的に、第１レーザー光源１１０の長軸Ａ１は第３軸Ｚ方向と平行であり、慢軸Ａ２は第２軸Ｙ方向と平行である。また、長軸Ａ１は第２入射辺４３２ｂと平行である、かつ慢軸Ａ２は第１入射辺４３２ａと平行であるが、これに限定されない。本実施例において、インテグレーターロッドが第１レーザー光Ｌ１に対する光拡散程度の長軸Ａ１における拡大效果は、インテグレーターロッドが第１レーザー光Ｌ１に対する光拡散程度の慢軸Ａ２における拡大效果と同じである。つまり、本実施例の第１レーザー光Ｌ１はインテグレーターロッドを通過して、かつ一定距離進行した後平面上に生成する光点Ｓが楕円形を維持する。
【００３６】
図４Ｂは図４Ａの実施例におけるインテグレーターロッドの出射面の光強度分布を示すシミュレーション図（角度空間）であり、図４Ａ及び図４Ｂを参照する。図４Ｂにおいて、横軸は「水平角度」を示し、その単位が度であり、縦軸は「垂直角度」を示し、その単位が度である。また、図４Ｂにおいて、明度が比較的に高い領域の光強度は、明度が比較的に低い領域の光強度より大きい。図４Ｂの領域Ｂから、本実施例のインテグレーターロッドの出射面（図示せず）上、第１レーザー光Ｌ１がインテグレーターロッドを通過した後形成する光の水平面上の各角度の光強度分布及び垂直面上の各角度の光強度分布の状況がわかる。具体的に、第１レーザー光Ｌ１の長軸Ａ１は第２入射辺４３２ｂと平行であり、かつ慢軸Ａ２は第１入射辺４３２ａと平行であるため、第１レーザー光Ｌ１がインテグレーターロッドを通過した後形成された光行が一定距離進行して平面上に生成する光点Ｓは、楕円形を維持する。
【００３７】
図５Ａは本発明の実施例の投影装置と比較するための従来の照明システムの一部を示す構成概略図であり、図５Ａを参照する。具体的に、本願実施例に比較すると、図１の実施例の投影装置２００及び照明システム１００に類似するものを用いる。本願実施例と比較するための従来の照明システムと図１の実施例の照明システム１００の相違点は、図５Ａの従来の照明システムにはインテグレーターロッドが配置されておらず、かつ第１レーザー光Ｌ１が第１レーザー光源１１０から射出された後、拡散シート４２０上に集光され、拡散シート４２０と回転軸４２２が共同で拡散シートホイールＤＷ２を形成する。具体的に、拡散シート４２０は第１レーザー光Ｌ１の焦点面が存在する位置に配置され、かつ拡散シート４２０は例えばランバート拡散シートであり、第１レーザー光Ｌ１の光点形状、大きさ及び光強度分布を調整して、第１レーザー光Ｌ１を照明光Ｌ２’に変換することができる。
【００３８】
図５Ｂは図２Ａの実施例の第１の位置の光強度分布を示すシミュレーション図（位置空間）であり、図５Ｃは図５Ａの本発明の実施例と比較するための従来の照明システムの第１の位置の光強度分布を示すシミュレーション図（位置空間）であり、図５Ｂ及び図５Ｃを同時に参照する。図５Ｂ及び図５Ｃにおいて、横軸は「水平距離」を示し、その単位がミリメートル（ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ、ｍｍ）であり、縦軸は「垂直距離」を示し、その単位がミリメートルである。また、図５Ｂ及び図５Ｃにおいて、明度が比較的に高い領域の光強度は、明度が比較的に低い領域の光強度より大きい。図５Ｂから、図２Ａの実施例のインテグレーターロッド１３０の入射面１３２の位置（即第１の位置Ｐ０１）における、第１レーザー光Ｌ１の水平方向上の光強度分布及び垂直方向上の光強度分布の状況がわかる。また、図５Ｃから、比較用の図５Ａの従来の照明システムの拡散シート４２０が第１レーザー光源１１０側（即ち、第１の位置Ｐ０３）上、第１レーザー光Ｌ１の水平方向上の光強度分布及び垂直方向上の光強度分布の状況がわかる。まず図５Ｂを参照すると、具体的に、図２Ａの実施例の第１レーザー光Ｌ１の焦点面が拡散シート１２０上に位置しないため、図５Ｂがしめすように、レーザーダイオードアレイが設置された第１レーザー光源１１０から射出された第１レーザー光Ｌ１は、光強度が比較的に強い複数の領域を形成する。これらの光強度が比較的に強い領域は一か所に集中していないため、これら光強度が比較的に強い領域のエネルギー密度は高すぎることない。本実施例において、位置Ｐ１はこれら光強度が比較的に強い領域にあり、かつ位置Ｐ１でシミュレーションされる光強度は例えば８０Ｗ（ｗａｔｔ、Ｗ）／平方ミリメートル（ｍｍ２）である。
【００３９】
続いて、図５Ｃを参照すると、具体的に、図５Ａの従来の照明システムにおいて第１レーザー光Ｌ１の焦点面が拡散シート４２０上に位置するため、図５Ｃで見られるように、レーザーダイオードアレイが設置された第１レーザー光源１１０から射出される第１レーザー光Ｌ１によって、光強度が比較的に強い単一の領域が形成される。レーザーダイオードアレイのエネルギーが単一領域に集中するため、該領域のエネルギー密度が比較的に高い。本実施例において、位置Ｐ２は該光強度が比較的に強い領域中にあり、かつ位置Ｐ２でシミュレーションされる光強度は例えば３２０mＷ／平方ミリメートルである。
【００４０】
図５Ｄは図２Ａの実施例の第２の位置の光強度分布を示すシミュレーション図（位置空間）であり、図５Ｅは図５Ａの従来の照明システムの第２の位置の光強度分布を示すシミュレーション図（位置空間）であり、図５Ｄ及び図５Ｅを同時に参照する。図５Ｄ及び図５Ｅにおいて、横軸は「水平距離」を示す、その単位がミリメートルであり、縦軸は「垂直距離」を示し、その単位がミリメートルである。また、図５Ｄ及び図５Ｅにおいて、明度が比較的に高い領域の光強度は、明度が比較的に低い領域の光強度より大きい。図５Ｄから、図２Ａの実施例のインテグレーターロッド１３０の出射面１３４の位置（即ち、第２の位置Ｐ０２）における、照明光Ｌ２（即ち、インテグレーターロッド１３０を通過した後の第１レーザー光Ｌ１）の水平方向上の光強度分布及び垂直方向上の光強度分布の状況がわかる。また、図５Ｅから、図５Ａの従来の照明システムの拡散シート４２０の第１レーザー光源１１０から離れている側（即ち、第２の位置Ｐ０４）における、照明光Ｌ２’（即ち、拡散シート４２０を通過した後の第１レーザー光Ｌ１）の水平方向上の光強度分布及び垂直方向上の光強度分布の状況がわかる。図５Ｄを参照すると、具体的に、図２Ａの実施例において、第１レーザー光Ｌ１は拡散シート１２０を通過してインテグレーターロッド１３０に進入した後、インテグレーターロッド１３０は第１レーザー光Ｌ１の光強度分布を比較的に均一にする。本実施例において、位置Ｐ３は照明光Ｌ２が出射面１３４から射出される領域中に位置し、かつ位置Ｐ３でシミュレーションされる光強度は例えば６２ワット／平方ミリメートルである。
【００４１】
続いて、図５Ｅを参照、具体的に、第１レーザー光Ｌ１はインテグレーターロッド１３０を通過しないため、拡散シート４２０を通過する照明光Ｌ２’（第１レーザー光Ｌ１）は依然として元のエネルギー強度に近いエネルギー強度を維持している。本実施例において、位置Ｐ４は拡散シート４２０の第１レーザー光源１１０から離れている側からで照明光Ｌ２’が射出される領域に位置し、かつ位置Ｐ４でシミュレーションされる光強度は例えば３２０ワット／平方ミリメートルである。
【００４２】
図５Ｆは図２Ａの実施例の第２の位置の光強度分布を示すシミュレーション図（角度空間）であり、図５Ｇは図５Ａの従来の照明システムの第２の位置の光強度分布を示すシミュレーション図（角度空間）であり、図５Ｆ及び図５Ｇを同時に参照する。図５Ｆ及び図５Ｇにおいて、横軸は「水平角度」を示し、その単位が度であり、縦軸は「垂直角度」を示し、その単位が度である。また、明度が比較的に高い領域の光強度は、明度が比較的に低い領域の光強度より大きい。図５Ｆの領域Ｃから、図２Ａの実施例における、インテグレーターロッド１３０の出射面１３４の位置（即ち、第２の位置Ｐ０２）上、照明光Ｌ２の水平面上の各角度の光強度分布及び垂直面上の各角度の光強度分布の状況がわかる。また、図５Ｇの領域Ｄから、図５Ａの従来の照明システムにおける、拡散シート４２０が第１レーザー光源１１０から離れている側（即ち、第２の位置Ｐ０４）上、照明光Ｌ２’の水平方向上の光強度分布及び垂直方向上の光強度分布の状況がわかる。具体的に、図２Ａの実施例と図５Ａの従来の照明システムと同時に参照すると、投影装置２００の照明システム１００はインテグレーターロッド１３０を有し、かつ第１レーザー光Ｌ１の長軸Ａ１とインテグレーターロッド１３０の第１入射辺１３２ａとが夾角を有するため、照明光Ｌ２の光強度分布が図５Ａの照明光Ｌ２’により均一である。また、照明光Ｌ２は一定距離進行した後平面上に生成する光点Ｓはより円形に近くなる。
【００４３】
なお、上記図３Ｂ、図４Ｂ、図５Ｂ、図５Ｃ、図５Ｄ、図５Ｅ、図５Ｆ及び図５Ｇの光強度分布シミュレーション図は本発明の一部実施例であり、本発明を限定するものではない。当業者であれば、本発明を参照し、本発明の原則を応用してそのパラメータ又は設定を適宜変更することにより、その設定数値を変更することが可能であり、これらの変更も本発明の範囲内に属する。
【００４４】
以上により、本発明の実施例の照明システムと投影装置において、インテグレーターロッドは入射面及び出射面を有する。拡散シートからの第１レーザー光は入射面からインテグレーターロッドに進入し、出射面からインテグレーターロッドを離れ、かつ入射面の面積が射面の面積より大きい。従って、インテグレーターロッドはレーザー光を拡大して、レーザー光の光点の大きさ及び光強度分布を調整し、かつレーザー光の光強度分布をよりランバート分布に近づけることができる。これにより、照明システムはより均一な照明を提供することができる。また、照明システムに一般的な拡散シートを用いて、かつ照明システムのレーザー光の聚焦面が拡散シート上に位置しないようにして、拡散シートが受けるエネルギー密度が高すぎないようにすることができる。従って、本発明の実施例の投影装置はより優れた映像品質を提供し、かつより低いコストとより長い使用寿命を実現できる。
【００４５】
以上は本発明の好ましい実施例のみであり、本発明の実施範囲はこれに限定されず、本発明の請求項及び明細書の記載内容に基づいて行われた簡単で等価な変更や修正も本発明の請求の範囲内に属する。また、本発明の任意の実施例又は請求項は、本発明が開示する全ての目的又は利点又は特徴を達成する必要がない。また、要約書及び発明の名称は特許検索に利用するためのものであり、本発明の請求の範囲を限定するものではない。また、明細書又は請求項における「第１」、「第２」などの用語は素子（ｅｌｅｍｅｎｔ）を命名する名称又は異なる実施例又は範囲を区別するものであり、素子数量の上限又は下限を制限するものではない。
【符号の説明】
【００４６】
１００      照明システム
１１０      第１レーザー光源
１２０、４２０      拡散シート
１２２、４２２      回転軸
１２４      アクチュエータ
１３０      インテグレーターロッド
１３２、４３２      入射面
１３２ａ、４３２ａ      第１入射辺
１３２ｂ、４３２ｂ      第２入射辺
１３４      出射面
１３４ａ      第１出射辺
１３４ｂ      第２出射辺
１４０      第２レーザー光源
１５０      波長変換素子
１６０      色光合成ユニット
１６２      ダイクロイックユニット
１７１、１７２、１７３、１７４、１７５、１７６、１７７、１７８、１７９      レンズ
１８１、１８２、１８３      ミラー
２００      投影装置
２１０      ライトバルブ
２２０      投影レンズ
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ      領域
Ａ１      長軸
Ａ２      慢軸
ＤＷ１、ＤＷ２      拡散シートホイール
Ｌ１      第１レーザー光
Ｌ２、Ｌ２’      照明光
Ｌ３      第２レーザー光
Ｌ４      変換光
Ｌ５      映像光
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４      位置
ＰＯ１、ＰＯ３      第１の位置
ＰＯ２、ＰＯ４      第２の位置
Ｓ      光点
Ｘ      第１軸
Ｙ      第２軸
Ｚ      第３軸
θ１、θ２      光拡散角度
【図１】
2017120380.tif 000003
【図２Ａ】
2017120380.tif 000004
【図２Ｂ】
2017120380.tif 000005
【図３Ａ】
2017120380.tif 000006
【図３Ｂ】
2017120380.tif 000007
【図４Ａ】
2017120380.tif 000008
【図４Ｂ】
2017120380.tif 000009
【図５Ａ】
2017120380.tif 000010
【図５Ｂ】
2017120380.tif 000011
【図５Ｃ】
2017120380.tif 000012
【図５Ｄ】
2017120380.tif 000013
【図５Ｅ】
2017120380.tif 000014
【図５Ｆ】
2017120380.tif 000015
【図５Ｇ】
2017120380.tif 000016