照明設備和顯示裝置的制作方法

1.本公開涉及能夠實現hdr(高動態范圍)的照明設備和顯示器件。


背景技術：

2.典型的投影儀是通過使用具有均勻強度分布的sdr(標準動態范圍)照明光照亮液晶類型或mems(微機電系統)類型或相似類型的亮度調制面板來顯示圖像的。相比之下，目前業已提出的hdr投影儀在照明器件側附加地包含了相位調制面板，并且使用了具有與圖像相適配的強度分布的hdr照明光作為照明光。作為示例，專利文獻1提出了一種使用dmd(數字微鏡器件)作為亮度調制面板的hdr投影儀。
3.引用文件列表
4.專利文獻
5.專利文獻1：日本未審專利申請公開(pct申請的已公開日文翻譯)jp2018-532152。


技術實現要素：

6.專利文獻1中公開的技術使用了dmd作為亮度調制面板，并且由此sdr照明光與hdr照明光沒有被偏振對準(aligned in polarization)。因此，如果使用液晶面板作為亮度調制面板，那么將很難應用該技術。
7.理想的情況是提供一種可以獲得具有期望的強度分布的照明光的照明設備和顯示裝置。
8.根據本公開的一個實施例的照明設備包括：第一光源，輸出經過相位調制以具有期望的強度分布的第一照明光；第二光源，輸出第二照明光；將所述第二照明光的強度分布均勻化的積分器光學系統；將入射光的偏振方向對準在一個偏振方向上的偏振轉換元件；以及設置在所述積分器光學系統與所述偏振轉換元件之間的光路上的反射元件，所述反射元件復用所述第一照明光和所述第二照明光，并且促使所述第一照明光和所述第二照明光中的每一個進入所述偏振轉換元件。
9.根據本公開的一個實施例的顯示裝置包括：第一光源，輸出經過相位調制以具有期望的強度分布的第一照明光；第二光源，輸出第二照明光；將所述第二照明光的強度分布均勻化的積分器光學系統；將入射光的偏振方向對準在一個偏振方向上的偏振轉換元件；設置在所述積分器光學系統與所述偏振變換元件之間的光路上的反射元件，所述反射元件復用所述第一照明光和所述第二照明光，并且促使使所述第一照明光和所述第二照明光中的每一個進入所述偏振變換元素；以及亮度調制面板，基于包含了從所述偏振轉換元件輸出的所述第一照明光和所述第二照明光的照明光來生成圖像。
10.在根據本發明的實施例的照明設備或顯示裝置中，第一照明光和第二照明光被設置在積分器光學系統與偏振轉換元件之間的光路上的反射元件復用，以便進入偏振轉換元件。
附圖說明
11.圖1是示出了充當根據本公開的第一實施例的顯示裝置的投影儀的構造示例的整體構造圖。
12.圖2是示出了圖1所示的投影儀中的反射偏振器的光學作用示例的說明圖。
13.圖3是示出了圖1所示的投影儀中的ps轉換器具體構造示例和光學作用示例的說明圖。
14.圖4是示出了圖1所示的投影儀中的sdr照明光的色度范圍和hdr照明光的色度范圍的示例的說明圖。
15.圖5是示出了圖1所示的投影儀中的ps轉換器的第一構造示例中供hdr照明光進入的區域的示例的說明圖。
16.圖6是示出了圖1所示的投影儀中的ps轉換器的第二構造示例中供hdr照明光進入的區域的示例的說明圖。
17.圖7是示出了hdr照明光進入圖1所示的投影儀的ps轉換器的一個開放區域中的中心部分時的狀態的示例的說明圖。
18.圖8是示出了在促使hdr照明光進入ps轉換器的一個開放區域的中心部分的情況下，sdr照明光和hdr照明光穿過投影透鏡時的狀態的示例的說明圖。
19.圖9是示出了在促使hdr照明光進入ps轉換器的一個開放區域的中心部分的情況下，sdr照明光和hdr照明光在亮度調制面板上的角度分布的示例的說明圖。
20.圖10是示出了在促使hdr照明光進入ps轉換器的一個開放區域的中心部分的情況下，由于反射偏振器周圍的光學組件導致的光線漸暈狀態的示例的說明圖。
21.圖11是示出了hdr照明光進入圖1所示的投影儀的ps轉換器的一個開放區域的端部所處的狀態的示例的說明圖。
22.圖12是示出了在促使hdr照明光進入ps轉換器的一個開放區域的端部的情況下，sdr照明光和hdr照明光穿過投影透鏡的狀態的示例的說明圖。
23.圖13是示出了在促使hdr照明光進入ps轉換器的一個開放區域的端部的情況下，sdr照明光和hdr照明光在亮度調制面板上的角度分布的示例的說明圖。
24.圖14是示出了在促使hdr照明光進入ps轉換器的一個開放區域的端部的情況下，由于反射偏振器周圍的光學組件導致的光線漸暈狀態的示例的說明圖。
25.圖15是示出了充當根據第二實施例的顯示裝置的投影儀的主要部分的構造示例的構造圖。
26.圖16是示出了充當根據第三實施例的顯示裝置的投影儀的第一構造示例的主要部分的構造圖。
27.圖17是示出了充當根據第三實施例的顯示裝置的投影儀的第二構造示例的主要部分的構造圖。
28.圖18是示出了充當根據第三實施例的顯示裝置的投影儀的第三構造示例的主要部分的構造圖。
29.圖19是示出了充當根據第四實施例的顯示裝置的投影儀的主要部分的構造示例的構造圖。
30.圖20是示出了充當根據第五實施例的顯示裝置的投影儀的構造示例的整體構造
圖。
31.圖21是示出了充當根據第六實施例的顯示裝置的投影儀的構造示例的整體構造圖。
32.圖22是示出了圖21所示的投影儀中的偏振再循環元件的光學作用的示例的說明圖。
33.圖23是示出了圖21所示的投影儀中的sdr照明光的色度范圍和hdr照明光的色度范圍的示例的說明圖。
34.圖24是示出了圖21所示的投影儀中的sdr照明光的波長光譜和hdr照明光的波長光譜的示例的說明圖。
具體實施方式
35.在下文中會參考附圖來詳細描述本公開的實施例。應該指出的是，該描述是按照以下順序給出的。
36.對比示例
37.第一實施例(使用反射偏振器來復用hdr照明光和sdr的顯示裝置)(圖1到圖14)
38.1.1根據第一實施例的顯示裝置的整體構造和操作
39.1.2根據第一實施例的顯示裝置的主要部分的構造和作用
40.1.3效果
41.1.4修改示例
42.第二實施例(使用反射鏡來復用hdr照明光和sdr的顯示裝置)(圖15)
43.第三實施例(面板核心(panel core)變體)(圖16到圖18)
44.第四實施例(面板核心變體)(圖19)
45.5.第五實施例(使用同一個激光光源來產生hdr照明光和sdr照明光的顯示裝置)(圖20)
46.6.第六實施例(使用熒光體光源來產生sdr照明光的顯示裝置)(圖21到圖24)
47.7、其他實施例
48.《0、對比示例》
49.典型的投影儀通過用具有均勻強度分布的sdr照明光照射液晶類型、mems類型等類型的亮度調制面板來顯示圖像。因此，無論圖像怎樣，投影儀可以表現的最大亮度都是恒定的。此外，施加到圖像暗部的照明光會被阻擋而造成浪費。
50.相比之下，目前業已提出了一種hdr投影儀，其在照明設備側額外包括相位調制面板，并且使用具有與圖像適配的強度分布的hdr照明光作為照明光。例如，專利文獻1提出了一種使用dmd(數字微鏡器件)作為亮度調制面板的hdr投影儀。該hdr投影儀使用了具有與圖像相適配的強度分布的hdr照明光來照射亮度調制面板。這樣做可以將通常會被阻擋的光指配到圖像的亮處，由此可以提高可以表現的最大亮度。
51.在這里，從相位調制面板等等的反射所導致的效率降低的角度來看，考慮以下hdr投影儀。在該hdr投影儀中，具有相位調制面板所給出的強度分布的hdr照明光僅僅被用作了照明光的一部分，并且與現有技術中一樣使用具有均勻分布的照明光(sdr照明光)用作剩余照明光，由此施加于亮度調制面板。此外還考慮了使用液晶面板作為亮度調制面板的
hdr液晶投影儀。在這種情況下，有必要在某個位置復用sdr照明光和hdr照明光，然后將sdr照明光和hdr照明光施加于用于亮度調制的液晶面板。
52.典型的液晶投影儀需要包含了復眼透鏡和偏振轉換元件(ps轉換器(psc))的積分器光學系統來使到達用于亮度調制的液晶面板的光具有均勻的強度以及被偏振對準。并且，對于hdr液晶投影儀來說，積分器光學系統也是sdr照明光所必需的。另一方面，有必要使hdr照明光在不干擾相位調制面板調制的相位的情況下到達用于亮度調制的液晶面板。因此，如果在避開干擾相位的積分器光學系統的同時復用hdr照明光和sdr照明光，那么將是非常理想的。
53.此外，如果hdr照明光疊加在sdr照明光上，那么相對于具有恒定強度的sdr照明光，hdr照明光的強度會動態變化；如果hdr照明光相比于sdr照明光的比值發生變化，那么有必要防止色度點偏移。因此，舉例來說，對于使用在sdr照明光與hdr照明光之間具有不同光譜的光來復用波長的方法而言，在圖像中，hdr照明光相對于sdr照明光的比值的變化會導致色度點偏移。
54.此外，在復用sdr照明光和hdr照明光的過程中，有必要防止效率降低。作為一種可以想到的不會導致如上所述的色度點偏移的復用方法，在sdr照明光的光路上可以設置反射鏡等等，以便空間復用hdr照明光。然而，對于該方法來說，入射在反射鏡鏡區域上的sdr照明光會發生漸暈，從而導致效率降低。
55.《1、第一實施例》
56.【1.1根據第一實施例的顯示裝置的整體構造和操作】
57.圖1示出了充當根據本公開的第一實施例的顯示裝置的投影儀1的整體構造示例。
58.根據第一實施例的投影儀1包括產生包含了hdr照明光lh和sdr照明光ls的照明光的照明設備，以及基于照明設備產生的照明光來產生圖像的面板核心40。此外，投影儀1包括將面板核心40生成的圖像投影到投影表面(例如未示出的屏幕)上的投影光學系統50。
59.照明設備包括產生sdr照明光ls的sdr光源10，產生hdr照明光lh的hdr光源20，以及復用sdr照明光ls和hdr照明光lh以產生用于面板核心40的照明光的照明光學系統30。
60.sdr光源10產生sdr照明光ls并將sdr照明光ls輸出到照明光學系統30。sdr光源10包括：紅色ld 11r，綠色ld 11g和藍色ld 11b；反射鏡12；分色鏡13；分色鏡14；透鏡15；漫射器16；以及透鏡17。
61.hdr光源20將經過相位調制而具有期望強度分布的hdr照明光lh輸出到照明光學系統30。hdr光源20包括：紅色ld 21r，綠色ld 21g和藍色ld 21b；用于紅色的相位調制面板22r，用于綠色的相位調制面板22g和用于藍色的相位調制面板22b；反射鏡23；分色鏡24；分色鏡25；以及漫射器26。
62.照明光學系統30包括積分器光學系統31，透鏡32，反射偏振器33，ps轉換器(psc)34，透鏡35，分色鏡36，透鏡37以及透鏡38。積分器光學系統31包括一對第一復眼透鏡31a和第二復眼透鏡31b。
63.面板核心40包括：用于紅色的亮度調制面板41r、用于綠色的亮度調制面板41g和用于藍色的亮度調制面板41b；以及用于紅色的延遲器42r，用于綠色的延遲器42g和用于藍色的延遲器42b。此外，面板核心40包括：pbs(偏振分束器)43，pbs 44和pbs 45；半波片46；顏色選擇器47；以及顏色選擇器48。
64.投影光學系統50包括投影透鏡51。
65.應該指出的是，在第一實施例中，hdr照明光lh對應于本公開的技術中的“第一照明光”的具體示例。此外，hdr光源20對應于本公開的技術中的“第一光源”的具體示例。此外，sdr照明光ls對應于本公開的技術中的“第二照明光”的具體示例。此外，sdr光源10對應于本公開的技術中的“第二光源”的具體示例。此外，紅色ld 21r、綠色ld 21g和藍色ld 21b對應于本公開的技術中的“多個第一激光光源”的具體示例。此外，紅色ld 11r、綠色ld 11g和藍色ld 11b對應于本公開的技術中的“多個第二激光光源”的具體示例。此外，在第一實施例中，反射偏振器33對應于本公開的技術中的“反射元件”的具體示例。
66.在sdr光源10中，紅色ld 11r是發出用于sdr照明光ls的紅光的激光二極管。綠色ld 11g是發出用于sdr照明光ls的綠光的激光二極管。藍色ld 11b是發出用于sdr照明光ls的藍光的激光二極管。在hdr光源20中，紅色ld 21r是發出用于hdr照明光lh的紅光的激光二極管。綠色ld 21g是發出用于hdr照明光lh的綠光的激光二極管。藍色ld 21b是發射用于hdr照明光lh的藍光的激光二極管。
67.sdr光源10中的紅色ld 11r、綠色ld 11g和藍色ld 11b中的每一個可以是與hdr光源20中的相應的紅色ld 21r、綠色ld 21g和藍色ld 21b發射具有相同波長的色光的激光二極管。理想的情況是srd光源10中的紅色ld 11r、綠色ld 11g和藍色ld 11b中的每一個都具有偏振方向對齊的窄帶特性。同樣，理想的情況是hdr光源20中的紅色ld 21r、綠色ld 21g和藍色ld 21b具有偏振方向對齊的窄帶特性。然而，如稍后所述，為了在照明光學系統30的反射偏振器33中復用hdr照明光lh和sdr照明光ls，理想的情況是從hdr光源20輸出的hdr照明光lh的偏振方向與從sdr光源10輸出的sdr照明光ls的偏振方向互不相同。
68.在sdr光源10中，反射鏡12被設置在紅色ld 11r發出的紅光的光路上，并且將紅光反射到分色鏡13。
69.分色鏡13和分色鏡14具有依照波長而呈現不同的反射率和透射率的特性，并且被用于組合sdr光源10中的紅光、綠光和藍光。分色鏡13被設置在綠色ld 11g發出的綠光的光路上，并且朝著分色鏡14透射紅光以及反射綠光。分色鏡14被設置在藍色ld 11b發出的藍光的光路上，并且朝著透鏡15透射紅光和綠光以及反射藍光。
70.透鏡15被設置在分色鏡14輸出的紅光、綠光和藍光的光路上，并且將分色鏡14輸出的紅光、綠光和藍光會聚到漫射器16。
71.漫射器16被設置在從透鏡15輸出的紅光、綠光和藍光的光路上。該漫射器減小從透鏡15輸出的紅光、綠光和藍光的光斑，并且將紅光、綠光和藍光輸出到透鏡17。
72.從漫射器16發出的紅光、綠光和藍光經由透鏡17而被作為sdr照明光ls輸出到照明光學系統30。
73.在hdr光源20中，用于紅色的相位調制面板22r被設置在紅色ld 21r發出的紅光的光路上。用于綠色的相位調制面板22g被設置在綠色ld 21g發出的綠光的光路上。用于藍色的相位調制面板22b被設置在藍色ld 21b發出的藍光的光路上。用于紅色的相位調制面板22r、用于綠色的相位調制面板22g和用于藍色的相位調制面板22b中的每一個是能夠改變每一個像素的相位調制量的設備。用于紅色的相位調制面板22r、用于綠色的相位調制面板22g和用于藍色的相位調制面板22b中的每一個被用于為面板核心40中相應的用于紅色的亮度調制面板41r、用于綠色的亮度調制面板41g和用于藍色的亮度調制面板41b的面板表
面給予針對hdr照明光的每一種顏色的期望的強度分布。在根據第一實施例的投影儀1中，用于紅色的相位調制面板22r、例如，用于綠色的相位調制面板22g、用于藍色的相位調制面板22b中的每一個都是透射型液晶面板。
74.反射鏡23被設置在從用于藍色的相位調制面板22b發出的藍光的光路上，并且將藍光反射到分色鏡24。
75.分色鏡24和分色鏡25具有依照波長而呈現不同反射率和透射率的特性，并且被用于組合hdr光源20中的紅光、綠光和藍光。分色鏡24被設置在從用于綠色的相位調制面板22g輸出的綠光的光路上，并且朝著分色鏡25透射藍光以及反射綠光。分色鏡25被設置在從用于紅色的相位調制面板22r輸出的紅光的光路上，并且朝著漫射器26透射藍光和綠光以及反射紅光。
76.漫射器26被設置在從分色鏡25輸出的紅光、綠光和藍光的光路上。該漫射器26減小從分色鏡25輸出的紅光、綠光和藍光的色斑，并且將紅光、綠光和藍光輸出到照明光學系統30。
77.在照明光學系統30中，積分器光學系統31將sdr照明光ls的強度分布均勻化，并且將sdr照明光ls輸出到反射偏振器33和psc 34。
78.透鏡32將hdr光源20輸出的hdr照明光lh匯聚到反射偏振器33。
79.反射偏振器33是具有取決于偏振方向的不同透射率和反射率的元件，并且被用于復用sdr照明光ls和hdr照明光lh。反射偏振器33被設置在積分器光學系統31與psc 34之間的光路上。該反射偏振器33復用hdr照明光lh和sdr照明光ls，并且促使hdr照明光lh和sdr照明光ls中的每一個進入psc 34。
80.psc 34是將入射光的偏振方向對準在一個偏振方向上的偏振轉換元件。psc 34將hdr照明光lh和sdr照明光ls的偏振方向對準在一個偏振方向上，并且將hdr照明光lh和sdr照明光ls輸出到透鏡35。
81.透鏡35將psc 34輸出的hdr照明光lh和sdr照明光ls輸出到分色鏡36。
82.分色鏡36將透鏡35輸出的hdr照明光lh和sdr照明光ls中的每一個拆分成紅光、藍光和綠光，并且輸出所述紅光、藍光和綠光。
83.分色鏡36輸出的紅光和藍光經由透鏡37進入面板核心40。分色鏡36輸出的綠光經由透鏡38進入面板核心40。
84.在面板核心40中，紅光經由顏色選擇器47、pbs 44和紅色延遲器42r進入用于紅色的亮度調制面板41r。用于紅色的亮度調制面板41r產生的紅色圖像光經由用于紅色的延遲器42r、pbs 44和顏色選擇器48進入pbs 45。
85.藍光經由顏色選擇器47、pbs 44和藍色延遲器42b進入用于藍色的亮度調制面板41b。用于藍色的亮度調制面板41b產生的藍色圖像光經由用于藍色的延遲器42b、pbs 44和顏色選擇器48進入pbs 45。
86.綠光經由pbs 43和綠光延遲器42g進入用于綠光的亮度調制面板41g。用于綠色的亮度調制面板41g所產生的綠色圖像光經由用于綠色的延遲器42g、pbs 43和半波片46進入pbs 45。
87.pbs 45組合相應顏色的圖像光，并且將組合圖像光輸出到投影光學系統50。
88.用于紅色的亮度調制面板41r、用于綠色的亮度調制面板41g和用于藍色的亮度調
制面板41b中的每一個基于hdr照明光lh和sdr照明光ls的每一種顏色的照明光來生成圖像。在根據第一實施例的投影儀1中，作為示例，用于紅色的亮度調制面板41r、用于綠色的亮度調制面板41g和用于藍色的亮度調制面板41b是反射型液晶面板。
89.作為示例，用于紅色的延遲器42r、用于綠色的延遲器42g和用于藍色的延遲器42b是四分之一波片。用于紅色的延遲器42r、用于綠色的延遲器42g和用于藍色的延遲器42b分別被用于補償用于紅色的亮度調制面板41r、用于綠色的亮度調制面板41g和用于藍色41b的亮度調制面板中的液晶預傾所導致的小的相位差。通過使用用于紅色的延遲器42r、用于綠色的延遲器42g和用于藍色的延遲器42b，改善了對比度。
90.pbs 43、pbs 44和pbs 45中的每一個都具有偏振面。pbs 43、pbs 44和pbs 45中的每一個都透射相對于偏振面具有p偏振的光，以及反射相對于偏振面具有s偏振的光。
91.半波片46是將相位延遲λ/2的光學元件，并且被設置成將綠光的偏振旋轉90度。
92.顏色選擇器47和顏色選擇器48是僅僅作用于特定波長的波片，并且被設置成僅僅將紅光的偏振旋轉90度。
93.投影透鏡51包括多個透鏡，其將面板核心40中的用于紅色的亮度調制面板41r、用于綠色的亮度調制面板41g和用于藍色的亮度調制面板41b產生的圖像投影在投影表面(例如未示出的屏幕)上。
94.在投影儀1中，從sdr光源10輸出的sdr照明光ls通過照明光學系統30的積分器光學系統31，之后被psc 34對準到與hdr照明光lh相同的偏振方向上。從照明光學系統30輸出的sdr照明光ls的相應色光進入面板核心40，以便均勻照射用于紅色的亮度調制面板41r、用于綠色的亮度調制面板41g和用于藍色的亮度調制面板41b。
95.從hdr光源20輸出的相應色光分別進入用于紅色的相位調制面板22r、用于綠色的相位調制面板22g和用于藍色的相位調制面板22b，并且經過相位調制而在漫射器26的漫射表面上產生期望的強度分布。具有在漫射面上產生的期望強度分布的hdr照明光lh的相應彩色光束經過照明光學系統30進入面板核心40，在用于紅色的亮度調制面板41r、用于綠色的亮度調制面板41g和用于藍色的亮度調制面板41b的相應面板表面上形成圖像。hdr照明光lh被設置在積分器光學系統31與psc 34之間的反射偏振器33反射，以便與sdr照明光ls復用。此后，hdr照明光lh通過psc 34被原樣透射，以便以與sdr照明光ls相同的偏振被從psc 34輸出。在面板核心40中，用于紅色的亮度調制面板41r、用于綠色的亮度調制面板41g和用于藍色的亮度調制面板41b的相應面板表面被從照明光學系統30輸出且具有期望強度分布的hdr照明光lh的相應彩色光束照射。
96.從面板核心40輸出的光被投影透鏡51投影在盈表面(例如未示出的屏幕)上。
97.【1.2根據第一實施例的顯示裝置的主要部分的構造和作用】
98.(反射偏振器33的作用)
99.圖2示出了圖1所示的投影儀1中的反射偏振器33的光學作用的一個示例。
100.在投影儀1中，從hdr光源20輸出的hdr照明光lh的偏振方向與從sdr光源10輸出的sdr照明光ls的偏振方向是互不相同的。作為示例，sdr照明光ls以p偏振光的狀態進入反射偏振器器33。作為示例，hdr照明光lh以s偏振光的狀態進入反射偏振器33?；谄穹较蛑g的差異，反射偏振器33將hdr照明光lh反射到psc 34，并且將sdr照明光ls透射到psc 34。
101.反射偏振器33透射相對于該反射偏振器33被p偏振的所有sdr照明光ls，并且反射
相對于該反射偏振器33被s偏振的所有hdr照明光lh。因此，在投影儀1中，反射基本上沒有光會在空間上因為偏振器33而發生漸暈，這表明效率很高。
102.在投影儀1中，如上所述，安裝在積分器光學系統31與psc 34之間的反射偏振器會復用穿過積分器光學系認31而稱為均勻照明光的sdr照明光ls以及經過相位調制而具有期望強度分布的hdr照明光lh。在反射偏振器33復用了sdr照明光ls和hdr照明光lh之后，sdr照明光ls和hdr照明光lh會被psc 34偏振對準。
103.(psc 34的具體構造示例和光學作用)
104.圖3示出了圖1所示的投影儀1中的psc 34的具體構造示例和光學動作示例。
105.psc 34包括偏振膜341，半波片342，屏蔽區343以及開放區344。
106.psc 34包括在輸入表面上交替提供的多個屏蔽區343和多個開放區344。偏光膜341具有透射p偏振光和反射s偏振光的特性。在psc 34的輸出表面側與屏蔽區343相對應的區域中提供了多個半波片342。該半波片342將s偏振光轉換成p偏振光。
107.在投影儀1中，在反射偏振器33復用了hdr照明光lh和sdr照明光ls之后，以不同方式偏振的光線進入psc 34。例如，hdr照明光lh在具有p偏振的情況下進入psc 34，并且由此通過psc 34被原樣透射，從而在沒有從p偏振光改變的情況下被輸出。另一方面，作為示例，sdr照明光ls在具有s偏振的情況下進入psc 34。該sdr照明光ls由此會在psc 34內部被反射兩次，前進到包含半波片342的路徑，并且其偏振將會旋轉，以便作為p偏振光被輸出。因此，以不同方式偏振的hdr照明光lh和sdr照明光ls會因為通過psc 34透射而使其偏振對準。
108.這樣一來，在投影儀1中，hdr照明光lh和sdr照明光ls是因為通過psc 34透射而被相位對齊的。這樣可以使用液晶面板來構成面板核心40中用于紅色的亮度調制面板41r、用于綠色的亮度調制面板41g以及用于藍色的亮度調制面板41b中的每一個。在投影儀1中，舉例來說，可以使用液晶面板來取代dmd以作為亮度調制面板，這意味著成本降低是可預期的。
109.(hdr照明光lh的色度范圍和sdr照明光ls的色度范圍)
110.圖4示出了圖1所示的投影儀1中的sdr照明光ls的色度范圍和hdr照明光lh的色度范圍的示例。在圖4中，關于sdr照明光ls的色度范圍和hdr照明光lh的色度范圍的示例是在由cie(國際照明委員會)定義的cie 1931色彩空間的xy色度圖上表示的。
111.在投影儀1中，sdr光源10中的紅色ld 11r、綠色ld 11g和藍色ld 11b中的每一個可以是發出與hdr光源20中的對應的紅色ld 21r、綠色ld 21g和藍色ld 21b具有相同波長的色光的激光二極管。
112.hdr照明光lh的強度分布依照投影儀1顯示的圖像而改變，由此改變hdr照明光lh相比于均勻照明的sdr照明光ls的比值。為了甚至在該比值改變的情況下也防止色度點偏移，有必要使得sdr照明光ls和hdr照明光lh具有相同的波長光譜。反射偏振器器33執行的偏振復用與要被復用的光線的波長無關，這樣即使光線具有完全相同的波長光譜也允許復用。相應地，在該復用方法中，如果hdr照明光lh疊加在sdr照明光ls上，那么圖像中的其間比值變化不會導致色度點偏移。
113.在投影儀1中不必考慮圖像中的色度點偏移，由此減輕了圖像處理的負擔。此外，在sdr照明光ls與hdr照明光lh之間可以使用具有相同波長的光，由此更容易滿足色域標
準，例如rec.709或rec.2020。
114.(關于hdr照明光lh在psc 34中進入的區域)
115.圖5示出了根據圖1所示的投影儀1的第一構造示例的psc 34中供hdr照明光lh進入的區域的示例。圖5(a)是psc 34的平面圖，并且圖5(b)是psc 34的剖視圖。圖6示出了根據圖1所示的投影儀的第二構造示例的psc 34a中供hdr照明光lh進入的區域的示例。圖6(a)是psc 34a的平面圖，并且圖6的(b)是psc 34a的剖視圖。
116.圖5所示的psc 34具有垂直對稱類型的結構，并且圖6所示的psc 34a具有垂直對稱類型的結構。psc 34和psc 34a中的每一個都包括允許光進入的多個開放區域344。理想的情況是反射偏振器33促使hdr照明光lh進入psc 34或psc 34a中的多個開放區域344中的一個開放區域(例如靠近中心的開放區域344c)。
117.如果在不干擾相位調制面板調制的相位的情況下促使hdr照明光lh到達面板核心40的亮度調制面板，那么將是非常理想的。相應地，理想的情況是在避開將照度分布均勻化的積分器光學系統31的同時執行復用。此外，照明分布不應被hdr照明光lh在復用之后進入的psc 34分支。因此，理想的情況是促使hdr照明光lh進入psc 34或psc 34a的多個開放區域344中的一個開放區域。
118.圖5所示的垂直對稱類型的psc 34具有這樣一個優點，那么就是由于靠近中心的開放區域344c比在圖6所示的垂直對稱類型的psc 34a中更寬，因此hdr趙凝光lh不太可能會在復用中出現漸暈。然而，在使用靠近垂直對稱類型的psc 34的中心的寬開放區域的過程中，有必要促使hdr照明光lh以p偏振進入psc 34。這其中的一個原因在于如果促使hdr照明光lh以s偏振進入，那么照明光會因為在psc 34內部反射而被分支。
119.即使在psc 34的一個開放區域344中，hdr照明光lh穿過中心部分的情形和hdr照明光lh穿過端部的情形也各自具有優點和缺點。
120.(促使hdr照明光lh進入psc 34的一個開放區域中的中心部分的情形)
121.圖7示出了hdr照明光lh在進入圖1所示的投影儀1中的psc 34的一個開放區域的中心部分時的狀態的示例。圖8示出了在促使hdr照明光lh進入psc 34的一個開放區域的中心部分的情況下，sdr照明光ls和hdr照明光lh在穿過投影透鏡51時的狀態的示例。圖9示出了在促使hdr照明光lh進入psc 34的一個開放區域中的中心部分的情況下，sdr照明光ls和hdr照明光lh在面板核心40的亮度調制面板上的角度分布的示例。應該指出的是，在圖9中，水平軸指示的是亮度調制面板上的水平方向的角度θx，并且垂直軸指示的是亮度調制面板上的垂直方向的角度θy。圖10示出了在促使hdr照明光進入psc 34的一個開放區域中的中心部分的情況下，由于反射偏振器33周圍的光學組件導致的光線漸暈狀態的示例。
122.對于如圖7所示促使hdr照明光lh進入psc 34的一個開放區域的中心部分而言，其中一個優點是如圖8所示不太可能發生因為投影透鏡51的光學漸暈所導致的投影表面(屏幕表面)周邊變暗。由于投影透鏡51的光學漸暈所導致的周邊變暗是這樣一種現象，其中在孔徑光闌st的位置處的角度分布較大的情況下，即使光線具有允許投影在屏幕中心的角度，屏幕周邊也會因為行進至屏幕末端的光線依照角度被投影透鏡51漸暈而變暗。在圖8中，作為示例，光線是在透鏡端部511出現漸暈的。如果促使hdr照明光lh進入psc 34的中心部分，那hdr照明光lh在孔徑光闌st的位置的角度分布會變得很小。因此，行進至屏幕表面中心的光線和行進至屏幕表面端部的光線都不太可能被投影透鏡51漸暈，由此使得周邊不
太可能變暗。
123.另一個優點在于，如圖9所示，hdr照明光lh不太可能因為投影透鏡51的f數而被漸暈。如果促使hdr照明光lh進入psc 34的中心部分，那么光線會基本垂直地進入面板核心40中的亮度調制面板，這意味著不用顧慮光線會因為投影透鏡51的f數而被漸暈。
124.一個缺點是很難安裝用于復用的反射偏振器33。作為示例，針對該問題的一個可以想到的措施是通過在不會導致積分器光學系統31與psc 34之間的距離d1增大的方向上增加反射偏振器器33的長度來更容易地安裝反射偏振器器33(圖10)。由于即使在將反射偏振器器33制造得過大的情況下，也能很好地透射sdr照明光ls，因此，該措施不會產生諸如效率降低之類的影響，。
125.另一個缺點在于，如圖10所示，光線會被反射偏振器33周圍的光學組件(例如第二復眼透鏡31b或psc 34)漸暈。為了保持sdr照明光ls的效率，有必要使第二復眼透鏡31b與psc 34之間的距離d1盡可能接近。然而，為了設置反射偏振器器33，有必要存在一定的間隔。此外，如果將反射偏振器器33設置在psc 34的中心部分，則需要根據hdr照明光lh的發散角來進一步加寬間隔。在優先考慮sdr照明光ls的效率的情況下，hdr照明光lh會被第二復眼透鏡31b或psc 34漸暈。
126.(促使hdr照明光lh進入psc 34的一個開放區域的端部的情形)
127.圖11示出了hdr照明光lh進入圖1所示的投影儀1中的psc 34的一個開放區域中的端部時的狀態的示例。圖12示出了在促使hdr照明光lh進入psc 34的一個開放區域中的端部的情況下，sdr照明光ls和hdr照明光lh穿過投影透鏡51時的狀態的示例。圖13示出了在促使hdr照明光lh進入psc 34的一個開放區域的端部的情況下，sdr照明光ls和hdr照明光lh在面板核心40的亮度調制面板上的角度分布的示例。應該指出的是，在圖13中，水平軸指示的是亮度調制面板上的水平方向的角度θx，并且垂直軸指示的是亮度調制面板上的垂直方向的角度θy。圖14示出了在促使hdr照明光lh進入psc 34的一個開放區域中的端部的情況下，由于反射偏振器器33周圍的光學組件所導致的光線漸暈狀態的示例。
128.在如圖11所示促使hdr照明光lh進入psc 34的一個開放區域中的端部的情況下，基本上，促使hdr照明光lh進入中心部分的情形中的優點會變成缺點，并且該情形中的缺點會變成優點。
129.其中一個優點在于將用于復用的反射偏振器33設置在了psc 34的端部，由此便于進行安裝。另一個優點在于，由于反射偏振器33被設置在端部，因此，即使hdr照明光lh的角度分布變寬，也不用太顧慮hdr照明光lh被周圍的光學元件(例如圖14所示的第二復眼透鏡31b或psc 34)漸暈。
130.一個缺點在于，如圖12所示，有可能會發生因為投影透鏡51的光學漸暈所導致的屏幕表面周邊變暗。如果促使hdr照明光lh進入psc 34的端部，那么在投影透鏡51的孔徑光闌st的位置，角度分布將會變大。因此，朝著與屏幕中心相對的端部行進的光線更容易被投影透鏡51漸暈，由此可能導致周邊變暗。在圖12中，舉例來說，光線會在透鏡端部511出現漸暈。
131.另一個缺點在于，由于hdr照明光lh是以大角度進入面板核心40的亮度調制面板的，因此，如圖13所示，hdr照明光lh會因為投影透鏡51的f數而出現漸暈。如果光線因為投影透鏡51的f數而出現漸暈，那么hdr照明光lh有可能會整體變暗。
132.【1.3效果】
133.如上所述，在根據第一實施例的照明設備和顯示裝置中，hdr照明光lh和sdr照明光ls被設置在積分器光學系統31與psc 34之間的光路上的反射偏振器33復用，并且被導致進入psc 34。這樣可以獲得具有期望的強度分布的照明光。
134.此外，在根據第一實施例的照明設備和顯示裝置中，hdr照明光lh和sdr照明光ls可以在不干擾hdr光源20的相位調制面板所調制的相位的情況下被復用。hdr照明光lh與sdr照明光ls復用，同時避開了積分器光學系統31。此外，在psc 34中，hdr照明光lh進入了psc 34的一個開放區域，由此不會被分支。有鑒于此，hdr照明光lh可以在不干擾相位調制面板產生的照明分布的情況下到達面板核心40的亮度調制面板。通過防止hdr照明光lh的相位受到干擾，能夠忠實地再現亮度調制面板的照明分布，由此可以進一步提高最大亮度。
135.此外，在根據第一實施例的照明設備和顯示裝置中，如上所述，即使hdr照明光lh相比于sdr照明光ls的比值發生變化，也可以防止發生色偏。
136.此外，在根據第一實施例的照明設備和顯示裝置中，如上所述，hdr照明光lh和sdr照明光ls會因為通過psc 34透射而被偏振對準。這樣可以使用液晶面板作為面板核心40的亮度調制面板。
137.此外，在根據第一實施例的照明設備和顯示裝置中，如上所述，相對于反射偏振器33具有p偏振的所有sdr照明光ls都可以被透射，并且相對于反射偏振器33具有s偏振的所有hdr照明光都可以被反射，由此導致效率很高。由于效率沒有降低，因此，引入復用機制不需要增加光源的數量。由此使得成本降低，功耗降低且實現了小型化。
138.應該指出的是，本說明書中描述的效果僅僅是示例而不具有限制性，并且其他效果也是可以實現的。這一點同樣適用于以下其他實施例的效果。
139.【1.4修改示例】
140.以上描述描述了將紅色、綠色和藍色激光用于sdr光源10和hdr光源20中的每一個的示例，但是具有其他波長(例如紅外光)的激光也是可以使用的。此外，除了三種顏色之外的其他配置也是可以使用的。此外，作為示例，在hdr光源20中，用于紅色的相位調制面板22r、用于綠色的相位調制面板22g和用于藍色的相位調制面板22b中的每一個可以具有使用了反射型液晶面板的構造，而不局限于透射型液晶面板。
141.《2、第二實施例》
142.接下來描述的是根據本公開的第二實施例的照明設備和顯示裝置。應該指出的是，在下文中，與如上所述的根據第一實施例的的照明設備和顯示裝置的組件基本相同的部分是用相同的參考數字表示的，并且與之相關的描述將被酌情省略。
143.圖15示出了充當根據第二實施例的顯示裝置的投影儀1a的主要部分的構造示例。
144.在照明光學系統30中，根據第二實施例的投影儀1a包括取代圖1所示的投影儀1中的反射偏振器33的反射鏡33a。其他構造可以與根據第一實施例的的照明設備和顯示裝置大致相似。
145.在第二實施例中，反射鏡33a對應于本公開的技術中的“反射元件”的具體示例。
146.如果允許sdr照明光ls的效率降低，那么可以如在投影儀1a中那樣使用反射鏡33a來復用sdr照明光ls和hdr照明光lh。
147.《3、第三實施例》
148.接下來描述根據本公開的第三實施例的照明設備和顯示裝置。應該指出的是，在下文中，與如上所述的根據第一實施例或第二實施例的的照明設備和顯示裝置的組件基本相同的部分是用相同的參考數字表示的，并且與之相關的描述將被酌情省略。
149.本公開的技術中使用的亮度調制面板既可以是透射型液晶面板，也可以是反射型液晶面板。據此，圖1所示的面板核心40具有使用了透射型液晶面板的3lcd系統的構造，或者對于反射型液晶面板來說，其可以具有三核系統或3pbs系統的構造，而不是局限于s核系統。以下將對每一個系統的概觀進行描述。
150.(3lcd系統)
151.圖16示出了充當根據第三實施例的顯示裝置的投影儀的第一構造示例的主要部分。
152.根據第三實施例的投影儀的第一構造示例包括取代了圖1所示的投影儀1中的面板核心40的面板核心40a。面板核心40a具有使用了透射型液晶面板作為亮度調制面板的3lcd系統。
153.面板核心40a包括分色鏡311，分色鏡312，鏡子313，鏡子314，鏡子315和分色棱鏡450。此外，面板核心40a進一步包括用于紅色的亮度調制面板411r，用于綠色的亮度調制面板411g和用于藍色的亮度調制面板411b。
154.用于紅色的亮度調制面板411r、用于綠色的亮度調制面板411g和用于藍色的亮度調制面板411b是透射型液晶面板。
155.用于紅色的亮度調制面板411r經由分色鏡311、分色鏡312、反射鏡314和反射鏡315被紅光照射。
156.用于綠色的亮度調制面板411g經由分色鏡311和反射鏡313被綠光照射。
157.用于藍色的亮度調制面板411b經由分色鏡311和分色鏡312被藍光照射。
158.用于紅色的亮度調制面板411r生成的紅色圖像光、用于綠色的亮度調制面板411g生成的綠色圖像光以及用于藍色的亮度調制面板411b生成的藍色圖像光進入分光棱鏡450。該分光棱鏡450組合相應顏色的圖像光，并且將組合的圖像光輸出到投影光學系統50。
159.(三核系統)
160.圖17示出了充當根據第三實施例的顯示裝置的投影儀的第二構造示例的主要部分。
161.根據第三實施例的投影儀的第二構造示例包括取代圖1所示的投影儀1中的面板核心40的面板核心40b。該面板核心40b具有使用反射型液晶面板作為亮度調制面板的三核系統。
162.面板核心40b包括分色鏡321，反射鏡322，透鏡323，透鏡324，分色鏡325，透鏡326，透鏡327，透鏡328和分色棱鏡451。此外，面板核心40b進一步包括線柵331，線柵332和線柵333。線柵331，線柵332和線柵333是具有取決于偏振方向的不同透射率和反射率的光學元件。
163.此外，面板核心40b進一步包括：用于紅色的亮度調制面板41r，用于綠色的亮度調制面板41g和用于藍色的亮度調制面板41b；以及用于紅色的延遲器42r，用于綠色的延遲器42g和用于藍色的延遲器42b。
164.用于紅色的亮度調制面板41r經由分色鏡321、反射鏡322、透鏡323、分色鏡325、透
鏡326、線柵331和用于紅色的延遲器42r而被紅光照射。
165.用于綠色的亮度調制面板41g經由分色鏡321、反射鏡322、透鏡323、分色鏡325、透鏡324、線柵332和用于綠色的延遲器42g而被綠光照射。
166.用于藍色的亮度調制面板41b經由分色鏡321、透鏡327、透鏡328、線柵333和用于藍色的延遲器42b而被藍光照射。
167.用于紅色的亮度調制面板41r生成的紅色圖像光、用于綠色的亮度調制面板41g生成的綠色圖像光以及用于藍色的亮度調制面板41b生成的藍色圖像光進入分色棱鏡451。分色棱鏡451組合相應顏色的圖像光，并且將組合的圖像光輸出到投影光學系統50。
168.(3pbs系統)
169.圖18示出了充當根據第三實施例的顯示裝置的投影儀的第三構造示例的主要部分。
170.根據第三實施例的投影儀的第三構造示例包括取代圖1所示的投影儀1中的面板核心40的面板核心40c。1.面板核心40c具有使用了三個反射型液晶面板作為亮度調制面板且包含了為三個反射型液晶面板中的每一個設置的pbs的3pbs系統。
171.面板核心40c包括分色鏡351，反射鏡352，反射鏡353和分色鏡354。此外，面板核心40c進一步包括分色棱鏡460，pbs 461，pbs 462和pbs 463。此外，面板核心40c進一步包括：用于紅色的亮度調制面板41r，用于綠色的亮度調制面板41g和用于藍色的亮度調制面板41b；以及用于紅色的延遲器42r，用于綠色的延遲器42g和用于藍色的延遲器42b。
172.用于紅色的亮度調制面板41r經由分色鏡351、反射鏡352、pbs 461和用于紅色的延遲器42r而被紅光照射。
173.用于綠色的亮度調制面板41g經由分色鏡351、反射鏡353、分色鏡354、pbs 462和用于綠色的延遲器42g而被綠光照射。
174.用于藍色的亮度調制面板41b經由分色鏡351、反射鏡353、分色鏡354、pbs 463和用于藍色的延遲器42b而被藍光照射。
175.用于紅色的亮度調制面板41r生成的紅色圖像光、用于綠色的亮度調制面板41g生成的綠色圖像光和用于藍色的亮度調制面板41b生成的藍色圖像光輸入分色棱鏡460。該分色棱鏡460組合相應顏色的圖像光，并且將組合的圖像光輸出到投影光學系統50。
176.其他的構造、操作和效果可以與如上所述根據第一或第二實施例的照明設備和顯示裝置基本相似。
177.《4、第四實施例》
178.接下來對根據本公開的第四實施例的照明設備和顯示裝置進行描述。應該指出的是，在下文中，與如上所述根據第一到第三實施例的的照明設備和顯示裝置的組件基本相同的部分是用相同的參考數字表示的，并且與之相關的描述將被酌情省略。
179.在本公開的技術中，亮度調制面板可以構成通過時分驅動r、g和b來輸出彩色圖像的單面板系統或雙面板系統。此外，亮度調制面板可以是dmd。
180.此外，用于本公開的技術中的hdr光源的相位調制面板可以是單個面板。即使在單個面板的情況下，r、g和b中的每一個的相位調制也是可以通過以時分和空分方式將面板區域劃分成r、g和b等等實現的。
181.以下描述的是在亮度調制面板構成單面板系統的情況下的構造示例。
182.圖19示出了充當根據第四實施例的顯示裝置的投影儀的主要部分的構造示例。
183.根據第四實施例的投影儀包括取代圖1所示的投影儀1中的面板核心40的面板核心40d。
184.面板核心40d包括透鏡350，亮度調制面板410，延遲器420以及pbs 470。作為示例，亮度調制面板410是反射型液晶面板。
185.在面板核心40d中，紅光、綠光和藍光通過時分方式經由透鏡350、pbs 470和延遲器420施加到亮度調制面板410。亮度調制面板410通過時分方式產生相應的彩色圖像。
186.pbs 470以時分的方式將調制面板410生成的相應彩色圖像輸出到投影光學系統50。
187.其他的配置、操作和效果可以與如上所述根據第一或第二實施例的照明設備和顯示裝置基本相似。
188.《5、第五實施例》
189.接下來對根據本公開的第五實施例的照明設備和顯示裝置進行描述。應該指出的是，在下文中，與如上所述根據第一到第四實施例的照明設備和顯示裝置的組件基本相同的部分是用相同的參考數字表示的，并且與之相關的描述將被酌情省略。
190.在本公開的技術中，反射元件能夠復用具有相同波長的光，由此可以使用從同一個光源分出sdr照明光ls和hdr照明光lh的構造。復用相同波長的光意味著可以使用從同一光源分出的hdr照明光lh和sdr照明光ls，而不是為hdr照明光lh和sdr照明光ls預備具有不同波長光譜的相應光源。由此減小了投影儀尺寸且減低了成本。
191.圖20示出了充當根據第五實施例的顯示裝置的投影儀1b的整體構造示例。
192.根據第五實施例的投影儀1b包括取代了圖1所示的投影儀1中的sdr光源10的sdr光源10a。此外，根據第五實施例的投影儀1b包括取代了圖1所示的投影儀1中的hdr光源20的hdr光源20a。
193.除了圖1所示的投影儀1中的hdr光源20的構造之外，hdr光源20a進一步包括分色鏡121，分色鏡122和分色鏡123。1.
194.sdr光源10a與hdr光源20a共用一些組件。作為與hdr光源20a共用的組件，sdr光源10a包括紅色ld 21r、綠色ld 21g和藍色ld 21b；此外，sdr光源10a進一步包括漫射器16，透鏡124，透鏡125以及反射鏡126。
195.sdr光源10a通過使用分色鏡121、分色鏡122和分色鏡123對來自hdr光源20a中的紅色ld 21r、綠色ld 21g和藍色ld 21b的相應彩色光束進行分支。由此，sdr光源10a產生并輸出包含了具有互不相同的波長的多個彩色光束的sdr照明光ls。
196.其他的配置、操作和效果可以與如上所述根據第一到第四實施例的照明設備和顯示裝置基本相似。
197.《6、第六實施例》
198.接下來描述的是根據本公開的第六實施例的照明設備和顯示裝置。應該指出的是，在下文中，與如上所述根據第一到第五實施例的照明設備和顯示裝置的組件基本相同的部分是用相同的參考數字表示的，并且與之相關的描述將被酌情省略。
199.在本發明的技術中，由于復用是通過反射元件執行的，因此，該復用與hdr照明光lh和sdr照明光ls中的每一個的波長光譜無關。因此，寬波長帶光源(例如熒光體光源)可被
用于sdr光源10。
200.圖21示出了充當根據第六實施例的顯示裝置的投影儀1c的整體構造示例。
201.根據第六實施例的投影儀1c包括取代了圖1所示的投影儀1中的sdr光源10的sdr光源10b。
202.sdr光源10b包括熒光輪110，藍色ld 111b，透鏡113以及偏振再循環元件114。
203.應該指出的是，在第六實施例中，熒光輪110和藍色ld 111b對應于本公開的技術中的“熒光光源”的具體示例。此外，偏振再循環元件114對應于本公開的技術中的“反射偏振轉換元件”的具體示例。
204.sdr光源10b包括發出包含了多個彩色光束的寬帶光的熒光體光源。偏振再循環元件114被設置在熒光體光源與反射偏振器器33之間的光路上，并且將熒光體光源輸出的光的偏振方向對準在預定方向上。
205.熒光輪110包括充當波長轉換材料的熒光體112。藍色ld 111b是激勵熒光體112的激勵光源，并且發出藍光作為激勵光。熒光體112被藍光激勵以發出包括紅光和綠光在內的光。
206.圖22示出了圖21所示的投影儀1c中的偏振再循環元件14的光學作用的一個示例。
207.偏振再循環元件114包括偏振膜115。偏振膜115具有反射相對于偏振再循環元件114具有s偏振的光以及透射相對于偏振再循環元件具有p偏振的光的特性。
208.如果寬波長段的光源像熒光體光源那樣沒有偏振對準，那么理想的情況是在與hdr照明光lh復用之前將sdr照明光ls的偏振對準。因此，理想的情況是像圖22所示的偏振再循環元件114那樣在用于復用的反射偏振器33之前將偏振對準。偏振再循環元件114組合了包含多個偏振分束器的結構。偏振再循環元件114反射相對于該偏振再循環元件具有s偏振的光，并且透射相對于該偏振再循環元件114具有p偏振的光。被反射的s偏振光在波長轉換材料與偏振再循環元件114之間來回行進，直至其相對于偏振再循環元件114成為p偏振光而被透射。
209.圖23示出了圖21所示的投影儀1c中的sdr照明光ls的色度范圍和hdr照明光lh的色度范圍的示例。在圖23中，sdr照明光ls的色度范圍和hdr照明光lh的色度范圍的示例是在cie定義的cie 1931色彩空間的xy色度圖上表示的。圖24示出了關于圖21所示的投影儀1c中的sdr照明光ls(圖24(a))的波長光譜和hdr照明光lh的波長光譜(圖24(b))的示例。此外，圖24(c)示出了在sdr照明光ls和hdr照明光lh被復用的狀態下的波長光譜的示例。
210.如果hdr照明光lh相比于sdr照明光ls的比值很小，那么用于亮度調制面板的照明光具有通過被吸引到熒光體光源的色域而變窄的色域。然而，通過將sdr光源10b和hdr光源20的色度范圍設定成預定范圍，可以最小化色度點偏移。
211.在投影儀1c中，作為前提，由于使用了具有窄光譜寬度的激光光源，hdr照明光lh能夠在范圍很寬的xy色度圖中表示顏色，也就是具有很寬的色域。另一方面，與hdr照明光lh相比，由于使用了具有相對較寬的光譜寬度，sdr照明光ls具有相對較窄的色域。
212.根據hdr國際標準bt.2020，所要表示的是由紅色(630nm)、綠色(532nm)和藍色(467nm)定義的色域。因此，理想的情況是使用波長與hdr光源20相接近的激光光源。并且，在sdr光源10b中，雖然色域較窄，但是如圖23所示，色域的頂點優選存在于連接投影儀ic的白點和hdr照明光的每一個r、g和b色域點的直線上。這樣一來，雖然在hdr照明光lh與sdr照
明光ls的相應色域之間存在差異，但是投影儀ic可以表示自然的圖像。
213.其他的配置、操作和效果可以與如上所述根據第一到第四實施例的照明設備和顯示裝置基本相似。
214.《7、其他實施例》
215.根據本公開的技術并不限于關于上述實施例的描述，并且各種修改都是可行的。
216.舉例來說，上述實施例舉例描述了這樣一種情形，其中照明設備被應用于投影儀，并且照明設備照射的目標是產生圖像的亮度調制面板。然而，照明設備也可以應用于投影儀之外的其他設備。
217.例如，本技術可以具有以下構造。
218.根據具有以下構造的本技術，第一照明光和第二照明光被設置在積分器光學系統與偏振轉換元件之間的光路上的反射元件復用，并且進入偏振轉換元件，由此可以獲得具有期望的強度分布的照明光。
219.作為示例，本技術可以具有以下構造。
220.一種照明設備，包括：
221.第一光源，輸出經過相位調制而具有期望強度分布的第一照明光；
222.第二光源，輸出第二照明光；
223.將所述第二照明光的強度分布均勻化的積分器光學系統；
224.將入射光的偏振方向對準在一個偏振方向上的偏振轉換元件；以及
225.設置在所述積分器光學系統與所述偏振變換元件之間的光路上的反射元件，所述反射元件復用所述第一照明光和所述第二照明光，并且促使所述第一照明光和所述第二照明光中的每一個進入所述偏振變換元件。
226.(2)根據(1)所述的照明設備，其中所述反射元件包括反射偏振器。
227.(3)根據(2)所述的照明設備，其中
228.從所述第一光源輸出的所述第一照明光的偏振方向與從所述第二光源輸出的所述第二照明光的偏振方向是互不相同的，以及
229.所述反射偏振器基于所述偏振方向之間的不同來將所述第一照明光反射到所述偏振轉換元件，以及將所述第二照明光透射到所述偏振轉換元件。
230.(4)根據(1)到(3)中任一項所述的照明設備，其中
231.所述偏振轉換元件包括允許光進入的多個開放區域，以及
232.所述反射元件促使所述第一照明光進入所述偏振轉換元件的所述多個開放區域中的一個開放區域。
233.(5)根據(4)所述的照明設備，其中所述反射元件促使所述第一照明光進入所述偏振變換元件中的所述一個開放區域的中心部分。
234.(6)根據(4)所述的照明設備，其中所述反射元件促使所述第一照明光進入所述偏振轉換元件中的所述一個開放區域的端部。
235.(7)根據(1)到(6)中任一項所述的照明設備，其中
236.所述第一光源包括發出波長互不相同的彩色光束的多個第一激光光源，以及
237.所述第二光源包括多個第二激光光源，所述多個第二激光光源發出與所述第一光源中的相應的第一激光光源具有相同波長的彩色光束。
238.(8)根據(1)到(6)中任一項所述的照明設備，其中
239.所述第一光源包括發出具有互不相同的波長的彩色光束的多個激光光源，以及
240.所述第二光源將來自第一光源中的所述多個激光光源的相應的彩色光束分支，由此輸出包含了具有互不相同的波長的多個彩色光束的所述第二照明光。
241.(9)根據(1)到(6)中任一項所述的照明設備，其中
242.所述第一光源包括發出具有互不相同的波長的彩色光束的多個激光光源，以及
243.所述第二光源包括發出包含了多個彩色光束的寬帶光的熒光體光源。
244.(10)根據(9)所述的照明設備，進一步包括反射偏振轉換元件，所述反射偏振轉換元件被設置在所述熒光體光源與所述反射元件之間的光路上，并且將所述熒光體光源輸出的光的偏振方向對準在預定方向上。
245.(11)根據(1)到(10)中任一項所述的照明設備，其中所述照明設備為產生圖像的亮度調制面板生成照明光。
246.(12)一種顯示裝置，包括：
247.第一光源，輸出經過相位調制而具有期望的強度分布的第一照明光；
248.第二光源，輸出第二照明光；
249.將所述第二照明光的強度分布均勻化的積分器光學系統；
250.將入射光的偏振方向對準在一個偏振方向上的偏振轉換元件；以及
251.設置在所述積分器光學系統與所述偏振變換元件之間的光路上的反射元件，所述反射元件復用所述第一照明光和所述第二照明光，并且促使所述第一照明光和所述第二照明光中的每一個進入所述偏振變換元件；以及
252.亮度調制面板，基于從所述偏振變換元件輸出的包含了所述第一照明光和所述第二照明光的照明光來產生圖像。
253.(13)根據(12)所述的顯示裝置，進一步包括將所述亮度調制面板產生的所述圖像投影在投影表面上的投影光學系統。
254.本技術要求享有2019年12月25日向日本專利局提交的日本優先權專利申請2019-234675號的權益，所述申請的全部內容在這里被引入以作為參考。
255.本領域技術人員應該理解，取決于設計需要和其他因素，各種修改、組合、子組合和變更都是有可能發生的，只要其落入在附加權利要求或是其等價物的范圍以內即可。