專利名稱：照明裝置、采用該照明裝置的攝影裝置以及投影裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚光性能高、能夠?qū)崿F(xiàn)高亮度且小型化的照明裝置、采用該照明裝置的攝影裝置以及投影裝置。
背景技術(shù)：
作為在特定地方高效率照明的聚光照明裝置，例如，有車輛的前燈、臺燈照明、聚光燈、手電筒、數(shù)據(jù)投影用照明裝置等。以往的聚光照明裝置，通常利用比較簡單的方法，進行聚光性能高的照明。即，利用具有反射形狀的反射裝置，反射來自相對靠近點光源的發(fā)光源的光。然后，用光學(xué)透鏡等對該反射的光進行聚光。這樣，提高光束的方向性。
在一般照明中也同樣，但在這些聚光照明裝置中，對于不怎么增大裝置本身尺寸的情況下得到更亮的照明光的需求增大。但是，一般，為得到更亮的照明光，發(fā)光源的尺寸增大，但使得發(fā)光源的外加工率增大，輸出功率增高。此外，同時，為提高聚光性能，采用對發(fā)光源相對擴大的反射裝置或光學(xué)透鏡。因此，要得到聚光效率高的亮度，照明裝置的尺寸必然相對于發(fā)光源增大。換句話講，如果是高輸出功率且接近點光源的小型發(fā)光源，照明裝置整體也能小型化。從這樣的要求考慮，即使在以往方式中，也進行發(fā)光源的小型化，尤其是，目前利用可得到高輸出功率的放電式的小型發(fā)光源成為有力的技術(shù)。但是，即使是小型放電式的發(fā)光源，也多存在需要利用難以減小電路規(guī)模的高壓電源的驅(qū)動等，作為照明裝置整體需小型化的課題。因此，關(guān)于采用小型放電式的發(fā)光源的照明裝置的小型化，可以說已大致接近極限。
另外，最近作為下一代小型發(fā)光源，發(fā)光二極管(以下縮寫為LED。)引起極大關(guān)注。目前所謂LED，雖有小型、高耐性、長壽命等優(yōu)點，但在發(fā)光效率及發(fā)光輸出功率方面受到制約。因此，主要用作各種儀表類用指示器照明或控制狀態(tài)的確認(rèn)燈。但是，近年來，迅速改進了發(fā)光效率。超過以往最高效率放電式的高壓水銀燈或熒光燈的發(fā)光效率，只是時間上的問題。由于該高效率高亮度LED的出現(xiàn)，利用LED的高輸出功率發(fā)光源具備實用性。此外，最近，除以往的紅色、綠色外，藍色LED也進入實用階段，這也加快了其應(yīng)用。事實上，目前已通過采用多個該高效率高亮度LED，開始在因亮度或效率原因以往沒能實現(xiàn)的交通信號燈、戶外用大型全色顯示器、汽車的各種燈、便攜式電話的液晶顯示的背光燈方面實際應(yīng)用。
作為要求聚光性能的照明裝置的較好的小型發(fā)光源，考慮使用該高效率高亮度LED。LED本身在壽命、耐久性、點亮速度、點亮驅(qū)動電路的簡易性等方面，具有優(yōu)于其它發(fā)光源的特征。此外，尤其是加上藍色，作為自發(fā)光的發(fā)光源具備了3原色，這擴大了作為全色圖像顯示裝置的應(yīng)用范圍。作為要求聚光性能的照明裝置的典型例，例如有根據(jù)圖像數(shù)據(jù)形成顯示圖像并映射的投影顯示裝置。在該投影顯示裝置中，以前利用濾色鏡等從白色系的發(fā)光源分離出所需的原色，并對與各色對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)實施空間光調(diào)制，通過在空間上或時間上合成它們，能夠進行彩色圖像顯示。在采用白色系的發(fā)光源時，由于分離并使用所需的唯一一個顏色，因此大多情況下利用濾色鏡浪費地去掉分離色以外的顏色。在這一點上，LED發(fā)出所需顏色的光，因此在必要時可進行所需量的發(fā)光。因此，與以往的白色系發(fā)光源的情況相比，不浪費光，能夠高效率地利用發(fā)光源的光。
現(xiàn)有技術(shù)中已著眼于上述的LED的優(yōu)異的適用條件，例如在特開平11-32278號公報或特開平11-352589號公報等中，公開了在投影顯示裝置用的照明裝置中適用LED的例子。在這些公報中公開的技術(shù)中，通過構(gòu)成多個LED來確保光量。另外，用光學(xué)透鏡等光學(xué)元件對來自各發(fā)光體的部分光束進行聚光，并進行光束控制，使得該部分光束易于具有所照射的光調(diào)制元件允許的入射角。一般廣泛使用的如液晶裝置的光調(diào)制元件作為照明光允許的入射角非常小。因此，理想的光調(diào)制元件不僅具有簡單的聚光性能，而且形成平行性更高的光束并進行照射。這對于提高光調(diào)制元件的光利用效率是非常重要的一點。
但是，如上所述，在作為發(fā)光源采用LED時，具有不能采用點光源，必須采用面發(fā)光的擴散光源的制約。因此，使用透鏡等光學(xué)元件，如在點光源時，在理論上很難實現(xiàn)容易且高效率地聚光所發(fā)出的光，并得到提高平行性的光束。此外，要確保光量，必然需要構(gòu)成多個LED。但是，若這樣做，則結(jié)構(gòu)尺寸相應(yīng)地增大，所以，更難以實現(xiàn)合成多個LED的光來得到提高平行性的光束。這樣，雖然LED作為優(yōu)異的小型光源而具備很多特性，但結(jié)果，偏離欲通過更高效地聚光而得到提高了平行性的光束的目的。
即，LED是小型光源，且本身具有多種優(yōu)異性能外，還具備向高亮度、高效率化發(fā)展的好材料。但是，還存在很難應(yīng)用于需要對規(guī)定領(lǐng)域進行提高聚光性或平行性的高效率照明的裝置的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種利用如LED的發(fā)光體能得到聚光性或平行性優(yōu)良且非常明亮的照明光的照明裝置、采用該照明裝置的攝影裝置以及投影裝置。
本發(fā)明的照明裝置，將來自光源的光照射在被照明區(qū)域，其特征在于，具有作為光源的多個發(fā)光體；發(fā)光體驅(qū)動部，將上述多個發(fā)光體分別點亮驅(qū)動；光學(xué)部件，將由上述發(fā)光體驅(qū)動部點亮的發(fā)光體的出射光，引導(dǎo)照射在被照射區(qū)域；光控制部件，進行向被照明區(qū)域照射的上述發(fā)光體的出射光的光路變更及發(fā)光體的移動中的至少一方；可動部，驅(qū)動上述光控制部件使其可運轉(zhuǎn)；光選擇控制部，控制上述可動部及上述發(fā)光體驅(qū)動部中的至少一方，便從上述多個發(fā)光體的出射光中選擇照射被照射區(qū)域的光。
此外，本發(fā)明的攝影裝置，用于攝影被攝物體，其特征在于，包括照明裝置、用于成像被攝物體的像的攝像光學(xué)系統(tǒng)、用于曝光攝像上述成像的被攝物體并進行攝像的圖像傳感器、用于操作上述圖像傳感器的曝光開始定時的快門按鈕，所述照明裝置包括作為光源的多個發(fā)光體；發(fā)光體驅(qū)動部，將上述多個發(fā)光體分別點亮驅(qū)動；光學(xué)部件，將由上述發(fā)光體驅(qū)動部點亮的發(fā)光體的出射光，引導(dǎo)照射在被照明區(qū)域；光控制部件，進行向被照明區(qū)域照射的上述發(fā)光體的出射光的光路變更及發(fā)光體的移動中的至少一方；可動部，驅(qū)動上述光控制部件使其可運轉(zhuǎn)；光選擇控制部，控制上述可動部及上述發(fā)光體驅(qū)動部中的至少一方，從上述多個發(fā)光體的出射光中選擇照明被照明區(qū)域的光；上述照明裝置的光選擇控制部控制上述可動部及上述發(fā)光體驅(qū)動部中的至少一方，以便與上述曝光開始定時同步地發(fā)出照明光。
此外，本發(fā)明的投影裝置，向投影面投影與圖像信息對應(yīng)的圖像，其特征在于，包括照明裝置、空間光調(diào)制元件、投影光學(xué)系統(tǒng)，所述照明裝置包括作為光源的多個發(fā)光體；發(fā)光體驅(qū)動部，將上述多個發(fā)光體分別點亮驅(qū)動；光學(xué)部件，將由上述發(fā)光體驅(qū)動部點亮的發(fā)光體的出射光，引導(dǎo)照射在被照明區(qū)域；光控制部件，進行向被照明區(qū)域照射的上述發(fā)光體的出射光的光路變更及發(fā)光體的移動中的至少一方；可動部，驅(qū)動上述光控制部件使其可運轉(zhuǎn)；光選擇控制部，控制上述可動部及上述發(fā)光體驅(qū)動部中的至少一方，從上述多個發(fā)光體的出射光中選擇照明被照明區(qū)域的光；所述空間光調(diào)制元件與上述圖像信息對應(yīng)地調(diào)制從上述照明裝置發(fā)出的照明光，并對其進行透射及反射的任何一方；所述投影光學(xué)系統(tǒng)將由上述空間光調(diào)制元件調(diào)制的光投影到投影面上。
此外，本發(fā)明的照明裝置，將來自光源的光照射在被照射區(qū)域，其特征在于，具有作為光源的多個發(fā)光體；點亮單元，將上述多個發(fā)光體分別點亮驅(qū)動；光學(xué)單元，將由上述點亮單元點亮的發(fā)光體的出射光引導(dǎo)照射在被照明區(qū)域；光控制部件，用于進行照明被照射明區(qū)域的上述發(fā)光體的出射光的光路變更及/發(fā)光體移動中的至少一方；可動單元，驅(qū)動上述光控制部件使其可運轉(zhuǎn)；光選擇控制單元，控制上述可動單元及上述點亮單元中的至少一方，從上述多個發(fā)光體的出射光中選擇照射被照射區(qū)域的光。
此外，本發(fā)明的攝影裝置，用于攝影被攝物體，其特征在于包括照明裝置、用于成像被攝物體的像的攝像光學(xué)系統(tǒng)、用于曝光攝像上述成像的被攝物體并進行攝像的圖像傳感器、用于操作上述圖像傳感器的曝光開始定時的快門按鈕；所述照明裝置包括作為光源的多個發(fā)光體；點亮單元，將上述多個發(fā)光體分別點亮驅(qū)動；光學(xué)單元，將由上述點亮單元點亮的發(fā)光體的出射光，引導(dǎo)照射在被照明區(qū)域；光控制部件，進行向被照明區(qū)域照射的上述發(fā)光體的出射光的光路變更及發(fā)光體的移動中的至少一方；可動部單元，驅(qū)動上述光控制部件使其可運轉(zhuǎn)；光選擇控制單元，控制上述可動單元及上述點亮單元中的至少一方，以便從上述多個發(fā)光體的出射光中選擇照明被照明區(qū)域的光；上述照明裝置的光選擇控制單元控制上述可動單元及上述點亮單元中的至少一方，以便與上述曝光開始定時同步地發(fā)出照明光。
此外，本發(fā)明的投影裝置，向投影面投影與圖像信息對應(yīng)的圖像，其特征在于，包括照明裝置、光調(diào)制單元、投影光學(xué)單元，所述照明裝置包括作為光源的多個發(fā)光體；點亮單元，將上述多個發(fā)光體分別點亮驅(qū)動；光學(xué)單元，將由上述點亮單元點亮的發(fā)光體的出射光，引導(dǎo)照射在被照明區(qū)域；光控制部件，進行向被照明區(qū)域照射的上述發(fā)光體的出射光的光路變更及發(fā)光體的移動中的至少一方；可動單元，驅(qū)動上述光控制部件使其可運轉(zhuǎn)；光選擇控制單元，控制上述可動單元及上述亮燈單元中的至少一方，以便從上述多個發(fā)光體的出射光中選擇照明被照明區(qū)域的光；所述光調(diào)制單元與上述圖像信息對應(yīng)地調(diào)制從上述照明裝置發(fā)出的照明光，并對其進行透射及反射的任何一方；所述投影光學(xué)單元將由上述光調(diào)制單元調(diào)制的光投影到投影面上。


圖1是用于說明照明原理的、本發(fā)明第1實施例的照明裝置的功能框圖。
圖2是表示發(fā)光單元部的結(jié)構(gòu)的圖。
圖3是以模型化的曲線表示LED芯片的外加電流和發(fā)光量的關(guān)系的圖。
圖4是表示圖2中的7個LED芯片的發(fā)光定時的圖。
圖5是表示第1實施例中的發(fā)光單元部的變形例的圖。
圖6是用于說明一例對照明光的色調(diào)進行調(diào)色的方法的、表示發(fā)光單元部的結(jié)構(gòu)的圖。
圖7是與圖6的各LED芯片對應(yīng)地表示它們的發(fā)光量狀態(tài)的圖。
圖8是表示可視光的各色的光譜成分的圖。
圖9是表示在配置的LED芯片的發(fā)光量中，在存在固體差偏差時，通過利用第1實施例的照明原理，說明可吸收這些偏差的情況的、表示發(fā)光單元部的結(jié)構(gòu)的圖。
圖10是表示與圖9的各LED芯片對應(yīng)地表示它們的發(fā)光量狀態(tài)的圖。
圖11是利用斷面結(jié)構(gòu)表示作為本發(fā)明的第2實施例的照明裝置的噴燈的結(jié)構(gòu)的圖。
圖12是用于說明代替閃光燈使用圖11的噴燈的攝像機(攝影裝置)中的噴燈的配置的圖。
圖13是該攝像機的功能框圖。
圖14是用于說明利用該攝像機攝像時的時間序列的操作的圖。
圖15是表示采用作為本發(fā)明的第3實施例的照明裝置的照明單元的圖像投影顯示裝置(投影裝置)的概念及基本結(jié)構(gòu)的圖。
圖16A是從上部觀察作為本發(fā)明的第3實施例的照明裝置的照明單元的圖。
圖16B是從側(cè)面觀察圖16A的照明單元的圖。
圖17是模式地表示在被照明物即空間光調(diào)制元件上形成LED芯片的像的照明法的圖。
圖18是表示將多個LED芯片用于光源的其它照明法的例子。
圖19A是從背面觀察作為本發(fā)明的第3實施例的照明裝置的照明單元的變形例的圖。
圖19B是圖19A中的aa′線向視剖面圖。
圖20A是從背面觀察作為本發(fā)明的第3實施例的照明裝置的照明單元的其它變形例的圖。
圖20B是圖20A中的bb′線向視剖面圖。
圖21A是從背面觀察將圖20A及圖20B所示的變形例再變形的例的圖。
圖21B是圖20A中的cc′線向視剖面圖。
圖22A是從背面觀察作為本發(fā)明的第3實施例的照明裝置的照明單元的又一其它變形例的圖。
圖22B是圖22A中的dd′線向視剖面圖。
圖23是說明圖22A及圖22B的結(jié)構(gòu)中的LED芯片的發(fā)光定時的圖。
圖24是表示適用作為本發(fā)明的第4實施例的照明裝置的照明單元的投影裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
具體實施例方式
以下，參照

本發(fā)明的實施例。
首先，參照圖1～圖10，說明本發(fā)明的第1實施例的照明裝置的基本照明原理。
圖1所示的動作開始指令部1輸出指令利用本實施例的照明裝置開始照明動作的信號。指令該動作開始的信號，與使用者為開始照明而操作的未圖示的觸發(fā)開關(guān)連動輸出?；蛘?，也可以與啟動照明動作所需的其它未圖示的功能塊連動輸出。從上述動作開始指令部1輸出的信號，輸入到發(fā)光體可動控制部2。
另外，在發(fā)光單元部3配置有多個發(fā)光體L1、L2、...、Ln，并構(gòu)成有作為使這些發(fā)光體本體機械可動的可動機構(gòu)的發(fā)光體可動部4。上述發(fā)光體可動控制部2向該發(fā)光體可動部4提供發(fā)光體的移動控制量。上述發(fā)光體可動部4根據(jù)該被提供的控制量，使發(fā)光體在空間高速移動。上述發(fā)光體可動部4目前由例如電磁式馬達、靜電式馬達等能夠電驅(qū)動控制的馬達實現(xiàn)，只要根據(jù)要求的條件，選擇適當(dāng)?shù)钠陂g就可以。
此外，在發(fā)光體附近附設(shè)有構(gòu)成發(fā)光體位置檢測傳感器的發(fā)光體位置檢測部5，用于了解發(fā)光體的移動量或移動定時。該發(fā)光體位置檢測部5，通過進行來到特定的發(fā)光基準(zhǔn)位置16(參照圖2)的發(fā)光體的位置檢測，檢測出應(yīng)發(fā)光的發(fā)光體，輸出與此對應(yīng)的信號。
從上述發(fā)光體位置檢測部5輸出的信號，被輸入到發(fā)光體選擇控制部6。該發(fā)光體選擇控制部6與上述發(fā)光體可動控制部2，一同構(gòu)成作為光選擇控制單元的光選擇控制部。該發(fā)光體選擇控制部6，基于該輸入信號，選擇應(yīng)發(fā)光的發(fā)光體。另外，對其選擇的發(fā)光體，輸出發(fā)光的接通、斷開或提供發(fā)光量的控制量。與上述發(fā)光體L1、L2、...、Ln分別對應(yīng)地構(gòu)成作為點亮單元的發(fā)光體驅(qū)動部71、72、...、7n(此時，表示發(fā)光體由n個構(gòu)成)。從上述發(fā)光體選擇控制部6輸出的控制量，被輸入到上述發(fā)光體驅(qū)動部71、72、...、7n中的任何一個被選擇的發(fā)光體。
另外，上述發(fā)光體L1、L2、...、Ln的發(fā)光色也可具體包括可發(fā)出不同顏色光的發(fā)光色。此時，如果發(fā)光體L1、L2、...、Ln通過發(fā)光體可動部4高速移動，例如在1/60秒內(nèi)進行其n個發(fā)光體的移動，則能夠利用視覺的余暉現(xiàn)象制造出混合這些發(fā)光色的照明光?？赏ㄟ^各個發(fā)光體的發(fā)光色的組合或各個發(fā)光量，靈活地設(shè)定該可感覺的混合色。因此，在作為照明色特性設(shè)定單元的照明色特性設(shè)定部8，設(shè)定求出的照明光的混合色，將該信息送給發(fā)光體選擇控制部6。發(fā)光體選擇控制部6輸出與該輸入的信息對應(yīng)的控制量。在上述照明色特性設(shè)定部8設(shè)定照明色的方法，可以是機械方式、電方式、軟件方式中的任何一種方式。此外，設(shè)定的內(nèi)容可以是如所求的照明色的直接內(nèi)容，也可以是對各自不同的發(fā)光色的發(fā)光體設(shè)定發(fā)光量的間接內(nèi)容。另外，作為設(shè)定混合色的方法，除上述的設(shè)定發(fā)光色或發(fā)光量的方法外，也可以采用控制發(fā)光體各自的發(fā)光時間而使其變化的方法。
即，根據(jù)本第1實施例，通過構(gòu)成多個發(fā)光體，使這些發(fā)光體高速移動，并且，使位于特定位置的發(fā)光體單脈沖發(fā)光，并使不同的發(fā)光體連續(xù)且連鎖發(fā)光，由此能夠得到表觀上與一個發(fā)光體等價的連續(xù)發(fā)光。
下面，說明上述發(fā)光單元部3的結(jié)構(gòu)。另外，在此例中，作為發(fā)光體，采用7個高亮度發(fā)光二極管(以下稱為LED芯片)。即，如圖2所示，LED芯片L1～L7等間隔地組裝在作為光控制部件的支持部件11上。該支持部件11具有利用相當(dāng)于上述發(fā)光體可動部4的音頻線圈馬達12，可向圖中的箭頭A1方向高速滑動的機構(gòu)。
此外，在上述支持部件11的背面，按與LED芯片L1～L7成對的關(guān)系，相互分離地形成7個反射部13。這些反射部13，與發(fā)光元件14及受光元件15一同，構(gòu)成上述發(fā)光體位置檢測部5。即，這些反射部13以反射從發(fā)光元件14向規(guī)定方向發(fā)出的光、并可由受光元件15接受該反射光的方式固定配設(shè)。因此，當(dāng)反射部13來到如圖示的規(guī)定的發(fā)光基準(zhǔn)位置16時，上述反射光輸入到上述受光元件15。所以，通過計數(shù)來自初始反射部的反射次數(shù)，能夠檢測成對的LED芯片是否位于發(fā)光基準(zhǔn)位置16上。另外，作為發(fā)光基準(zhǔn)位置16，在該圖的狀態(tài)下為LED芯片L1所在的位置。
在位于上述發(fā)光基準(zhǔn)位置16的、成為LED芯片的發(fā)光前面的位置，配設(shè)有作為光學(xué)單元的光學(xué)部件，用于將該LED芯片的出射光引導(dǎo)照射在被照射區(qū)域。在本實施例中，該光學(xué)部件包括光學(xué)透鏡17，用于對LED芯片所發(fā)出的光進行聚光；和光學(xué)透鏡18，用于光路控制，使由該光學(xué)透鏡17聚光的光可照射在所希望的被照射區(qū)域。即，當(dāng)上述支持部件11移動，且LED芯片通過上述發(fā)光基準(zhǔn)位置16時，只有該通過的LED芯片發(fā)光，該光照射在被照射區(qū)域。對于LED芯片L1～L7，通過依次重復(fù)該動作，在某一定時間內(nèi)，LED芯片L1～L7所發(fā)出的光，即使在時間分割的情況下，在表觀上也能夠作為大致連續(xù)的照明光，照射在被照射區(qū)域。
圖3是以模型化的曲線表示LED芯片的外加電流和發(fā)光量的關(guān)系的圖。即，LED芯片，盡管有規(guī)定的允許界限，但在增大外加電流時，也能夠增加發(fā)光量。當(dāng)然，所使用的材料特性、結(jié)構(gòu)缺陷、散熱性能、周邊電極的導(dǎo)電特性等影響并決定允許界限。此外，即使不改變這些條件，特別是通過提高散熱性能，也能夠施加大于等于連續(xù)發(fā)光中的最大額定電流的電流，得到大光量。
作為提高散熱性的方法，可考慮通過提高芯片周圍的導(dǎo)熱性，以更短的時間散發(fā)熱的方法。除此之外，如果不是通過連續(xù)發(fā)光，而是通過極短時間的脈沖發(fā)光，獲得較多的非發(fā)光時間，則能夠進行抑制發(fā)熱的發(fā)光。即，如果僅在發(fā)光時間內(nèi)觀察，則在極短時間內(nèi)施加更多的電流，與連續(xù)發(fā)光相比，能夠增強發(fā)光亮度。當(dāng)利用此特性，并利用本實施例的照明原理時，能夠造出用連續(xù)發(fā)光不能得到的強光。
圖4是表示在圖2中說明的LED芯片L1～L7的發(fā)光定時的定時圖表。橫軸為時間軸，縱軸為發(fā)光量。由該圖4可知，LED芯片L1～L7分別按時間分割，以相互連續(xù)的方式進行發(fā)光控制。
另外，在以上說明中，設(shè)定LED芯片L1～L7相對于光學(xué)透鏡17、18移動，但也可以是光學(xué)透鏡17、18相對于LED芯片L1～L7相對移動。即使這樣構(gòu)成，當(dāng)然也能夠得到同樣的效果。
此外，在圖5中，將圖2所示結(jié)構(gòu)中的作為光學(xué)部件的上述光學(xué)透鏡17、18置換成1個棒型透鏡19。即使如上所述地采用棒型透鏡19，也同樣能夠形成用于獲得照明光的光學(xué)結(jié)構(gòu)。
圖6及圖7示出采用參照圖2～圖4說明的照明原理，對照明光的色調(diào)進行調(diào)整的方法的一例。
即，如圖6所示，在支持部件11上，按等間隔配設(shè)有15個LED芯片L1～L15。在該圖的狀態(tài)下，將LED芯片L1所處的位置設(shè)為發(fā)光基準(zhǔn)位置16。在該發(fā)光基準(zhǔn)位置16的前面，固定配置聚光用的光學(xué)透鏡17，能夠得到照明光。此外，在LED芯片側(cè)設(shè)有反射鏡20，以便能夠向前面有效地照射從各LED芯片的側(cè)面發(fā)出的光。支持部件11向圖中箭頭A1方向高速移動。LED芯片L1～L2由發(fā)紅色(R)的發(fā)光材料構(gòu)成，LED芯片L3～L10由發(fā)橙色(O)的發(fā)光材料構(gòu)成，LED芯片L11～L13由發(fā)綠色(G)的發(fā)光材料構(gòu)成，LED芯片L14～L15由發(fā)藍色(B)的發(fā)光材料構(gòu)成。另外，在圖中，為識別各色，用不同的陰影線進行表示，其不是用于表示斷面的陰影線(在其它圖中也同樣)。關(guān)于其它結(jié)構(gòu)，與圖2同樣，因此，省略這些部分的圖示及說明。
圖7是與LED芯片L1～Ln(在此例中為L15)對應(yīng)地表示出它們的發(fā)光量狀態(tài)的圖。但是，所謂的發(fā)光量不是施加到LED芯片的電壓、電流，而是LED芯片所發(fā)的光量。圖6中，對于時間軸t，LED芯片能依次按LED芯片L1～L2、...、L15的順序發(fā)光。但是，在圖7的例中，進行了控制，以使LED芯片L11～L15不發(fā)光。LED芯片L11～L15通過發(fā)光基準(zhǔn)位置16的時間是人靠視覺不能感覺各LED芯片所發(fā)出的光的程度的短時間，例如設(shè)定為小于等于1/60秒的時間。由此，照明光成為由于人眼的余暉現(xiàn)象而在表觀上與混合了LED芯片L11～L15的發(fā)光色的顏色等價的光。在該例中，被知覺為含有橙色的色成分較多而紅色較少地混合的發(fā)光色。
作為可視光，各種色的成分一般大體上分為紅色、橙色、黃色、綠色、藍色、紫色，能夠捕捉作為具有例如圖8所示的波長區(qū)域的光譜成分的光。LED芯片一般多利用紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)，但也在開發(fā)能發(fā)出橙色(O)、黃色(Y)、紫色(P)光的元件。因此，通過如上所述混合使用上述色的光，能夠靈活地制作多種色調(diào)。根據(jù)這樣的優(yōu)點，例如在想以能夠清晰地看清樹的綠葉的方式照明的情況下，也能夠容易調(diào)色出使綠色鮮艷的照明光色。進而，也能夠?qū)崿F(xiàn)近似太陽光的光譜的照明光。
圖9及圖10是說明在與圖6及圖7中說明的相同的結(jié)構(gòu)中，在配設(shè)的LED芯片的發(fā)光量存在固體差偏差的情況下，通過采用本實施例的照明原理，能吸收這些偏差時的情況的圖。
在圖9所示的結(jié)構(gòu)中，與圖6的不同點在于，排列各元件，使得LED芯片L1～L5發(fā)紅色(R)，LED芯片L6～L12發(fā)綠色(G)，LED芯片L13～L15發(fā)藍色(B)。
圖10表示與它們對應(yīng)的發(fā)光量的狀態(tài)。即使在從各LED芯片得到的發(fā)光量不相同，因人眼的余暉現(xiàn)象，例如紅色被感知為時間平均LED芯片L1～L5的平均發(fā)光量Ir。同樣，綠色被感知為時間平均LED芯片L6～L12的平均發(fā)光量Ig，藍色被感知為時間平均LED芯片L13～L15的平均發(fā)光量Ib。這樣，不僅LED芯片的發(fā)光量，而且在波長成分中，即使在生產(chǎn)時多少發(fā)生偏差，根據(jù)本實施例的照明原理，也能夠感覺平均化的成分。因此，根據(jù)本實施例的照明原理，具有即使多少有固體差偏差，也無問題的優(yōu)點。緩和固體差偏差的允許范圍，對成本影響大，且在制品化中有優(yōu)勢。另外，當(dāng)LED芯片L1～L15全部發(fā)光時，能夠感覺平均發(fā)光量Ir、Ig、Ib，作為混合的顏色及發(fā)光量。
這樣，即使LED芯片的發(fā)光量多少產(chǎn)生偏差，根據(jù)本實施例的照明原理，也能夠顯示人感覺不到這些偏差的、接近大致均勻的照明光的優(yōu)點。在平均發(fā)光量Ir或Ig或Ib中，在有意控制所要求的發(fā)光量的時候，計測預(yù)先采用的LED芯片的發(fā)光量的統(tǒng)計量，根據(jù)其正態(tài)分布，算出平均值并加以利用，這也是一種方法。或者，采用幾種光檢測單元，檢測實際的平均發(fā)光量Ir或Ig或Ib，并進行控制，以使對LED芯片的外加電壓和電流達到所要求的平均發(fā)光量值，這也是一種方法。
下面，采用圖11～圖14，說明利用在上述第1實施例中說明的照明原理的照明裝置的第2實施例。
圖11，是利用斷面結(jié)構(gòu)示出作為本發(fā)明的第2實施例的照明裝置的閃光燈21的結(jié)構(gòu)的圖。
在本實施例中，作為光控制部件，代替圖2中的直線狀支持部件11，采用連結(jié)在轉(zhuǎn)動軸22上的圓筒形狀圓筒支持部件23。LED芯片沿該圓筒支持部件23的內(nèi)側(cè)的側(cè)面緊密配設(shè)(在圖中，為了簡化，沒有描繪各LED芯片，而代之示出了連續(xù)排列同一色，并按設(shè)定的每種色(利用不同虛線的剖面線表示)劃分圓周的LED芯片列24R、24G、24B)。上述轉(zhuǎn)動軸22被轉(zhuǎn)動軸承25支持，與作為可動單元的可動部即驅(qū)動馬達26連結(jié)。通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，上述圓筒支持部件23通過該驅(qū)動馬達26，可在箭頭A2方向上高速轉(zhuǎn)動。
此外，上述圓筒支持部件23的一部分插入設(shè)置在上述凹面反射鏡27內(nèi)，多個LED芯片位于作為光學(xué)部件的凹面反射鏡27內(nèi)部。在上述凹面反射鏡27內(nèi)，在LED芯片發(fā)光時，其所發(fā)的光被上述凹面反射鏡27反射，并從該凹面反射鏡27的開放口28射出。另外，各LED芯片側(cè)形成使從其側(cè)面出來的光照射在LED芯片前面的反射結(jié)構(gòu)。
在這樣的結(jié)構(gòu)，利用在上述第1實施例中說明的照明原理，LED芯片與轉(zhuǎn)動的圓筒支持部件23連動，而只在來到凹面反射鏡27的規(guī)定位置(發(fā)光基準(zhǔn)位置29)時發(fā)光，如果對連續(xù)移動的LED芯片連續(xù)進行該動作，則能夠得到強的照明光。此外，照明光的色調(diào)，如在圖6及圖7中說明，只要根據(jù)LED芯片的發(fā)光色及排列數(shù)靈活地設(shè)定就可以。此外，通過用發(fā)出近紫外波長的光的材料形成所配設(shè)的LED芯片，并在凹面反射鏡27的反射面涂布與近紫外反應(yīng)而發(fā)光的熒光體，也能夠得到同樣的效果。此時，只要通過適當(dāng)混合發(fā)出不同色的熒光體，來設(shè)定照明光的色調(diào)即可。
圖12表示不用攝像機(攝影裝置)的閃光燈，代之組裝上述噴燈21來使用的例子。即，在攝像機本體30內(nèi)部，如圖所示地配置作為閃光燈的上述結(jié)構(gòu)的噴燈21、作為攝像單元的圖像傳感器31、作為攝像光學(xué)單元的攝像光學(xué)系統(tǒng)32。此外，快門按鈕33，設(shè)在攝像機本體30的上部。
圖13是該攝像機的功能框圖。即，快門部34檢測上述快門按鈕33是否在被按下(ON)，操作者是否指示攝像動作，將該檢測信號輸入到定時控制部35。該定時控制部35向相當(dāng)于上述閃光燈21的照明部36發(fā)出執(zhí)行預(yù)備照明的指令。如果按圖1的基本框圖中的對應(yīng)關(guān)系，上述檢測信號被輸入到動作開始指令部1。
此外，在上述定時控制部35，將規(guī)定的預(yù)備照明時間結(jié)束的定時信號提供給圖像傳感器曝光控制部37，由該圖像傳感器曝光控制部37向上述圖像傳感器31指示曝光動作，進行曝光。上述照明部36，進行連續(xù)規(guī)定時間的攝像用照明。另外，如果曝光動作結(jié)束，則上述圖像傳感器曝光控制部37將曝光動作的結(jié)束指示提供給圖像傳感器讀取控制部38。據(jù)此，該圖像傳感器讀取控制部38讀取存儲在上述圖像傳感器31中的攝像信息，進行數(shù)據(jù)化，暫時存儲在存儲部39。以該存儲動作的結(jié)束，完成一序列的攝像動作。
圖14是作為發(fā)光色增加白色LED的例子，表示利用如圖12所示構(gòu)成的攝像機攝像時的時間序列的動作。
即，通過快門按鈕33，攝像成為開狀態(tài)(ON)，在攝像動作開始后，上述閃光燈21立即開始發(fā)光動作。在經(jīng)過規(guī)定時間后，形成圖像傳感器31的曝光。在曝光時間過后，進行來自該圖像傳感器31的信號讀取。由此，完成一序列的攝像動作。在此實施例中，在快門按鈕33按到ON后，到圖像傳感器31的曝光開始前的時間內(nèi)，從閃光燈21發(fā)出白色的照明光，進行一種紅眼睛防止作用。在圖像傳感器31的曝光時間內(nèi)，應(yīng)用本照明原理的特點，對攝像條件所需的色調(diào)的照明光進行調(diào)整，并進行發(fā)光。在用作攝像用照明光時，只在特定色的照明中，有時不能由反射光成分忠實得到被攝像物的色信息。因此，如圖所示，還需要在其它色中適度混合配設(shè)發(fā)出白色光的LED芯片。
另外，在此作為攝像機，舉例說明了采用圖像傳感器31的數(shù)字?jǐn)z影機，但上述閃光燈21當(dāng)然也能夠同樣適用于使用攝影膠片的膠片攝像機。
下面，說明采用在上述第1實施例中說明的照明原理的照明裝置的第3實施例。本實施例的照明裝置是用于圖像投影顯示裝置(以下，稱為投影裝置)的照明單元的例子。
圖15是表示照明裝置的是以及基本的構(gòu)成的圖。即，在投影裝置40中，照明單元41、作為被照射區(qū)域的空間光調(diào)制元件42和投影光學(xué)系統(tǒng)43，以規(guī)定的配置關(guān)系構(gòu)成。在此，照明單元41是以光源和照明光學(xué)系統(tǒng)作為基本結(jié)構(gòu)的本實施例的照明裝置?？臻g光調(diào)制元件42是光調(diào)制單元，用于接受從上述照明單元41照射的光，與構(gòu)成圖像的像素對應(yīng)地調(diào)制各個亮度。投影光學(xué)系統(tǒng)43是投影光學(xué)單元，用于投影通過上述空間光調(diào)制元件42的光。從上述投影光學(xué)系統(tǒng)43照射的光投影在銀幕上，映出圖像。在上述空間光調(diào)制元件42，能夠利用例如由透射型液晶形成的、由反射型液晶形成的、由可控制反射角度的微細反射鏡陣列構(gòu)成的等。在本發(fā)明中，無論那種都可以。但是，在采用反射式時，需要與圖15不同的光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，但由于這是一般情況，省略變動的說明。
圖16A及圖16B是表示作為本實施例的照明裝置的上述照明單元41的詳細情況的圖。另外，在此，圖16A是從上部觀察照明單元41的圖，圖16B是從側(cè)面觀察該照明單元41的圖。
即，在該照明單元41中，發(fā)光色為紅色(R)的LED芯片列45R、發(fā)光色為綠色(G)的LED芯片列45G及發(fā)光色為藍色(B)的LED芯片列45B，如圖所示，在作為光控制部件的圓筒支持部件46的外周側(cè)面，組裝配置成2段。該圓筒支持部件46與轉(zhuǎn)動軸47連結(jié)。該轉(zhuǎn)動軸47被轉(zhuǎn)動軸承48保持，通過作為可動單元的可動部即驅(qū)動馬達49，可在箭頭A3方向上轉(zhuǎn)動驅(qū)動。在上述轉(zhuǎn)動軸47上還連結(jié)了環(huán)狀的電源供給用接點50a、50b。這些電源供給用接點50a、50b也與上述圓筒支持部件46構(gòu)成一體，形成可轉(zhuǎn)動的結(jié)構(gòu)。
這樣的結(jié)構(gòu)中，由于發(fā)光體本身轉(zhuǎn)動，因此還具有有效進行發(fā)光體的散熱的次要效果。當(dāng)然，也利用轉(zhuǎn)動驅(qū)動力容易構(gòu)成強制空冷機構(gòu)。
此外，在本實施例中，在兩處設(shè)定LED芯片的發(fā)光基準(zhǔn)位置51a、51b。在這些發(fā)光基準(zhǔn)位置51a、51b，分別構(gòu)成凹面反射鏡52a、52b。另外，從到達上述發(fā)光基準(zhǔn)位置51a、51b的LED芯片發(fā)出的光，直接或通過由凹面反射鏡52a、52b反射之后，間接地由與各自對應(yīng)的聚光透鏡53a、53b接受。然后，在由上述聚光透鏡53a、53b進行光路控制后，以與相同的空間光調(diào)制元件42重疊的狀態(tài)照射這些光。
當(dāng)通過上述驅(qū)動馬達49轉(zhuǎn)動上述圓筒支持部件46時，配設(shè)的LED芯片列45R、45G、45B也連動轉(zhuǎn)動，且位于上述發(fā)光基準(zhǔn)位置51a、51b的LED芯片瞬間發(fā)光。從上述電源供給用接點50a、50b供應(yīng)用于該發(fā)光的電源，用作使需要發(fā)光的LED芯片發(fā)光的電力。關(guān)于發(fā)光控制的方法，未給出詳細實施例，但采用在上述的第1實施例中，用圖1及圖2說明的單元一樣的方法。
通過用這樣的結(jié)構(gòu)，構(gòu)成投影裝置用的照明單元41，當(dāng)然與上述實施例同樣，能夠?qū)崿F(xiàn)提高LED芯片的散熱性的高亮度發(fā)光。此外，在空間光調(diào)制元件42為單一的情況下，在要進行彩色圖像投影的時候，需要采用依次照射紅、綠、藍的原色照明光的彩色面依次照明方式。此時，根據(jù)本結(jié)構(gòu)，利用可發(fā)原色光的LED芯片的特性，由于能夠不浪費地照明所需的光，所以能夠有效利用電能。將以往的白色燈作為光源時，在彩色面依次照明方式時，由于在通常發(fā)光的原色中同時只利用一色，結(jié)果其以外的未被利用，不得不浪費能源。
圖17及圖18，通過給出更加詳細的實施例，說明從圖16A及圖16B中的LED芯片的發(fā)光基準(zhǔn)位置51a、51b到空間光調(diào)制元件42的結(jié)構(gòu)及其照明方法。
圖17是模式表示在作為被照明物空間光調(diào)制元件42上制作LED芯片54的像的照明法的圖。在本實施例中，定義具有共軛關(guān)系的第1照射區(qū)域55和第2照射區(qū)域56。然后，形成上述第1照射區(qū)域55位于LED芯片54附近，第2照射區(qū)域56位于空間光調(diào)制元件42配設(shè)位置附近的光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
即，通過聚光微型透鏡57(相當(dāng)于上述聚光透鏡53a、53b)，聚光來自LED芯片54的輸出光。然后，再通過重合透鏡58，在上述空間光調(diào)制元件42上重疊由上述聚光微型透鏡57聚光的來自多個LED芯片54的光。這樣，使LED芯片54的亮度固體差平均化，實現(xiàn)均勻照明。LED芯片54可以是多個，只要亮度夠，也可以是1個。此時，將LED芯片54和被照明物即空間光調(diào)制元件42形成大致共軛關(guān)系。這樣，能夠由聚光微型透鏡57較理想地接受光，并全部引導(dǎo)給空間光調(diào)制元件42，能夠在照明區(qū)域，消除浪費，提高光效率。例如，在LED芯片54及空間光調(diào)制元件42都是矩形時，空間光調(diào)制元件42為4∶3的平面形狀的矩形，如果LED芯片54也是4∶3的平面形狀的矩形，則照明光學(xué)系統(tǒng)能夠形成僅給出倍率的等方式的透鏡結(jié)構(gòu)。此外，由于不向空間光調(diào)制元件42的顯示區(qū)域以外供給照明光，所以提高照明效率。當(dāng)然，在空間光調(diào)制元件42為16∶9的寬畫面的時候，LED芯片54最好也與之對應(yīng)地為16∶9的平面形狀。
或者，即使在LED芯片54為正方形時，通過將聚光微型透鏡57或重合透鏡58，形成為垂直方向的功率大于水平方向的變形光學(xué)系統(tǒng)，也能提高照明效率。
將LED芯片54和空間光調(diào)制元件42形成共軛關(guān)系的另一優(yōu)點是在LED芯片54的配光特性上，即使具有角度依賴性，也難形成照明不均。
此外，還具有以下優(yōu)點。當(dāng)在LED芯片面內(nèi)具有亮度分布時，形成照明不均。實際上，LED芯片54具有用于通電的電極結(jié)構(gòu)，芯片中存在鍵合絲(bonding wire)，有時在芯片內(nèi)產(chǎn)生亮度的分布。在這樣的情況下，通過從LED芯片像位置，適宜散焦空間光調(diào)制元件42位置，能夠防止鍵合的影子造成照明不均。即，在配置在具有共軛關(guān)系的第1照射區(qū)域55和第2照射區(qū)域56上的LED芯片54和空間光調(diào)制元件42中，在偏移第1照射區(qū)域55的位置配置LED芯片54。如果如此，在配置在第2照射區(qū)域56中的空間光調(diào)制元件42上，由于投影LED芯片54的模糊的像，所以能夠使面內(nèi)亮度分布均勻化。
下面，圖18是表示光源采用多個LED芯片54的其它照明法的例子。作為聚光從LED芯片54放射的光的光學(xué)部件，與各LED芯片54對應(yīng)地形成作為聚光光學(xué)元件的聚光微型透鏡57、和作為偏轉(zhuǎn)光學(xué)元件的偏轉(zhuǎn)微型透鏡59的2段結(jié)構(gòu)。不使LED芯片54和作為被照明物的空間光調(diào)制元件42形成共軛關(guān)系，而使2段結(jié)構(gòu)的光學(xué)部件中的前段的聚光微型透鏡57和空間光調(diào)制元件42形成共軛的位置關(guān)系。即，在具有共軛關(guān)系的第1照射區(qū)域55和第2照射區(qū)域56的位置關(guān)系中，第1照射區(qū)域55位于聚光微型透鏡57附近，第2照射區(qū)域56位于作為被照明物的空間光調(diào)制元件42上的光學(xué)系統(tǒng)。此外，聚光微型透鏡57配設(shè)在偏轉(zhuǎn)微型透鏡59的前側(cè)焦點位置附近，以將通過聚光微型透鏡57形成的LED芯片54的像位于偏轉(zhuǎn)微型透鏡59附近。這樣，通過偏轉(zhuǎn)微型透鏡59和作為后段的重疊單元的重疊光學(xué)元件即重合透鏡58中繼，形成在聚光微型透鏡57上的入射瞳，能夠在空間光調(diào)制元件配設(shè)位置上形成瞳。
這樣的照明方法及結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是通過重疊多個LED的輸出光，使LED芯片54的亮度中的個體差平均化，能夠得到均勻照明。此外，通過在瞳面上具有被照明物，即使在各LED芯片面內(nèi)具有亮度分布的情況下，也具有難以形成照明不均的優(yōu)點。
圖19A及圖19B是表示作為本發(fā)明的第3實施例的照明裝置的上述照明單元41的變形例的圖。另外，圖19A是從背面觀察照明單元41的圖，圖19B是圖19A中的aa′線向視剖面圖。
在此變形例中，作為光控制部件的反射鏡部件即凹面反射鏡60連結(jié)在轉(zhuǎn)動軸47上。轉(zhuǎn)動軸47被轉(zhuǎn)動軸承48支持，與驅(qū)動馬達49連結(jié)。通過該驅(qū)動馬達49，形成上述凹面反射鏡60可在箭頭A4方向上高速轉(zhuǎn)動的機構(gòu)。
另外，如圖所示，以上述轉(zhuǎn)動軸47為共同中心軸，固定形成圓筒形狀圓筒支持部件61。然后，LED芯片54沿該圓筒支持部件61的內(nèi)側(cè)的側(cè)面緊密配設(shè)，且該LED芯片54形成2段。另外，配設(shè)LED芯片54的段數(shù)不局限于2段，可根據(jù)需要設(shè)定適當(dāng)?shù)亩螖?shù)。在該圖19B中，為了簡化，代替描繪各LED芯片，連續(xù)排列了同一色，按設(shè)定的每種色(用不同虛線的剖面線表示)劃分圓周，在一圈轉(zhuǎn)動的過程中，按紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)的順序發(fā)光的色，用所切換的LED芯片列45R、45G、45B表示。即，相對于凹面反射鏡60的一圈轉(zhuǎn)動，能夠得到1幀彩色圖像所需的可生成3原色半幀(field)圖像的照明光。即，配設(shè)在圓筒支持部件61上的LED芯片54，按時間分割依次重復(fù)發(fā)光，并繞行內(nèi)周側(cè)面轉(zhuǎn)連鎖發(fā)光(發(fā)光點62繞行)。此時，如果凹面反射鏡60進行轉(zhuǎn)動動作，則與其同步進行發(fā)光控制，以使具有對應(yīng)關(guān)系的LED芯片54進行發(fā)光。即，發(fā)光的LED芯片54的光被凹面反射鏡60反射并聚光，經(jīng)由光學(xué)部件即光學(xué)透鏡63出射到被照射區(qū)域，形成上述結(jié)構(gòu)關(guān)系。
根據(jù)此結(jié)構(gòu)，如上述第1及第2實施例所示，不需要使LED芯片本身轉(zhuǎn)動移動。因此，能夠固定實施向LED芯片傳遞電控制信號或電源供給，變得格外容易設(shè)計。
此外，容易共用驅(qū)動馬達49的轉(zhuǎn)動驅(qū)動力，構(gòu)成促進LED芯片的散熱的強制空冷機構(gòu)。另外，由于不是在圓筒支持部件的同一處集中散熱，而通過移動熱源進行散熱，因此可以說散熱狀況非常好。
圖20A及圖20B是表示作為本發(fā)明的第3實施例的照明裝置的上述照明單元41的其它變形例的圖。另外，圖20A是從背面觀察照明單元41的圖，圖20B是圖20A中的bb′線向視剖面圖。
在該變形例中，作為光控制部件的反射鏡部件的平面反射鏡64連結(jié)在轉(zhuǎn)動軸47。轉(zhuǎn)動軸47被轉(zhuǎn)動軸承48支持，并與驅(qū)動馬達49連結(jié)。通過該驅(qū)動馬達49，形成使得上述平面反射鏡64在箭頭A5方向上高速轉(zhuǎn)動的機構(gòu)。
另外，以上述轉(zhuǎn)動軸47為共同中心軸，如圖所示，固定形成圓筒形狀的圓筒支持部件61。然后，LED芯片54沿該圓筒支持部件61的內(nèi)側(cè)的側(cè)面緊密配設(shè)，且該LED芯片54形成2段。
此外，2組聚光透鏡53被與上述轉(zhuǎn)動軸47形成一體的轉(zhuǎn)動支持部件65支持，并能夠與上述平面反射鏡64連動而轉(zhuǎn)動移動。另外，配設(shè)LED芯片54的段數(shù)及聚光透鏡53的組數(shù)基本上相同。但是，關(guān)于其數(shù)，也不局限于此，只要根據(jù)需要設(shè)定適當(dāng)?shù)臄?shù)就可以。此外，LED芯片54的配設(shè)方法及發(fā)光方法，與圖19A及圖19B的變形例相同。但是，當(dāng)上述平面反射鏡64進行轉(zhuǎn)動動作時，與其同步地進行發(fā)光控制，以使具有對應(yīng)關(guān)系的LED芯片54進行發(fā)光，但聚光透鏡53被設(shè)置成具備良好地取入來自發(fā)光的LED芯片54的光的配置關(guān)系。即，發(fā)光的LED芯片54的光一旦被聚光透鏡53聚光，由平面反射鏡64反射而彎折光路，經(jīng)由光學(xué)透鏡63出射到被照射區(qū)域，形成上述構(gòu)成關(guān)系。
圖21A及圖21B是再變形由圖20A及圖20B所示的變形例的例子。與圖20A及圖20B同樣，圖21A是從背面觀察照明單元41的圖，圖21B是圖21A中的cc′線向視剖面圖。此外，對于起到與圖20A及圖20B同樣功能的要素，標(biāo)注同一符號，并省略說明。
即，在圖21A及圖21B中，在轉(zhuǎn)動軸47上，成對形成2枚平面反射鏡64a、64b及聚光透鏡53a、53b。各自設(shè)置成相對于轉(zhuǎn)動軸47對稱的位置關(guān)系。從處于對稱位置的成為發(fā)光點62a、62b的LED芯片54a、54b發(fā)出的光，由聚光透鏡53a聚光之后的光被平面反射鏡64a反射，由聚光透鏡53b聚光之后的光被平面反射鏡64b反射后，經(jīng)由光學(xué)透鏡63照射在被照射區(qū)域。在圓筒支持部件61上，沿圓筒支持部件61的內(nèi)側(cè)的側(cè)面緊密配設(shè)LED芯片54a(54b)，該LED芯片形成2段，這與圖19A及圖19B、圖20A及圖20B所示相同。但是，在本實施例中，在向圖示箭頭A6方向轉(zhuǎn)動一圈轉(zhuǎn)動支持部件65的過程中，按紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)的順序發(fā)光的光顏色的切換，預(yù)進行2個循環(huán)。即，相對于圓筒支持部件61的一圈轉(zhuǎn)動，可得到2個幀的彩色圖像所需的、可生成3原色半幀(field)圖像的照明光。該2個幀與圖21A中記為偶數(shù)幀及齊數(shù)幀的LED芯片的配設(shè)范圍對應(yīng)。
當(dāng)形成這樣的LED芯片的排列狀態(tài)時，相對于圖19A或圖19B、圖20A及圖20B的例子，可將驅(qū)動馬達49的轉(zhuǎn)數(shù)降低為1/2。隨之，能夠降低對驅(qū)動馬達49的負荷。此外，同時可增加可使其發(fā)光的LED芯片的數(shù)量，能夠增加照明光的光量。但是，與圖19A或圖19B、圖20A及圖20B的例子相比，要增加各自的發(fā)光時間。但是，在散熱性能或LED芯片特性的允許范圍內(nèi)，可在不降低發(fā)光量的情況下實現(xiàn)上述效果。
另外，圖16A及圖16B、圖19A及圖19B、圖20A及圖20B以及圖21A及圖21B的例子，在按紅色、綠色、藍色的順序切換發(fā)光的光的顏色的過程中，按其切換定時，存在任何2色同時發(fā)光的期間。1個進行照明的空間光調(diào)制元件42，基本上不可能同時調(diào)制控制2色混合的成分的圖像。因此，為不存在這樣的期間，在2色混合的期間，只要控制對應(yīng)的LED芯片不發(fā)光就可以?；蛘?，也可以考慮這樣一種方法允許2色混合的期間，并在其期間，在空間光調(diào)制元件42中，與對成為對象的2色中共同的單色亮度成分進行顯示的圖像對應(yīng)地進行調(diào)制控制。
下面，參照圖22A及圖22B，對不是在圖19A及圖19B、圖20A及圖20B以及圖21A及圖21B中說明的利用反射鏡的結(jié)構(gòu)，而是作為光控制部件采用作為折射部件的棱鏡的變形例進行說明。在此，圖22A是從背面觀察照明單元41的圖，圖22B是圖22A中的dd′線向視剖面圖。另外，在圖22A中，為使附圖清楚，將本來因從背面不到而應(yīng)用虛線描繪的LED芯片列用實線描繪。
在本變形例中，作為折射部件的棱鏡67與連結(jié)在轉(zhuǎn)動軸47上的圓筒狀轉(zhuǎn)動支持部件66一體形成。轉(zhuǎn)動軸47被轉(zhuǎn)動軸承48支持，并與驅(qū)動馬達49連結(jié)。由該驅(qū)動馬達49形成使得上述棱鏡67可在箭頭A7的方向上高速轉(zhuǎn)動的機構(gòu)。
另外，如圖所示，以上述轉(zhuǎn)動軸47為共同中心軸，固定形成圓錐形狀的圓錐支持部件68。然后，沿該圓錐支持部件68內(nèi)側(cè)的側(cè)面緊密配設(shè)LED芯片54，且LED芯片54形成2段。在此，將圖22B中左側(cè)的段稱為a段，右側(cè)的段稱為b段。當(dāng)然，配設(shè)LED芯片54的段數(shù)不限于2段，可根據(jù)需要設(shè)定適當(dāng)?shù)亩螖?shù)。此外，在該圖中，為了簡化，代替描繪各LED芯片，而連續(xù)排列了同一色，并按設(shè)定的每種色(利用不同虛線的剖面線表示)劃分圓周，在轉(zhuǎn)動一圈的過程中，按紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)的順序發(fā)光的光的顏色，用被切換的LED芯片列45R、45G、45B進行表示。即，構(gòu)成為在上述圓錐支持部件68的一圈轉(zhuǎn)動中，可得到1幀彩色圖像所需的、可生成3原色半幀(field)圖像的照明光。
聚光透鏡53與圖20A及圖20B的變形例同樣地構(gòu)成。即，從成為發(fā)光點62的LED芯片54發(fā)出的光，分別被聚光透鏡53聚光，入射到棱鏡67的入射面。然后，從該棱鏡67的出射面70出射的光，經(jīng)光學(xué)透鏡63照射到被照射區(qū)域。
配設(shè)在上述圓錐支持部件68上的LED芯片54，按時間分割依次重復(fù)發(fā)光，以繞行內(nèi)周側(cè)面轉(zhuǎn)的方式進行連鎖發(fā)光(發(fā)光點62繞行)。但是，在本例中，如圖23所示，在LED芯片54的a段發(fā)光時b段不發(fā)光，此外，在b段發(fā)光時a段不發(fā)光，這樣，只有任一一段的LED芯片才發(fā)光。通過上述設(shè)置，例如，如圖22A所示，當(dāng)設(shè)定b段全部形成綠色(G)，a段劃分為紅色(R)和藍色(B)區(qū)域時，作為1個循環(huán)，能夠重復(fù)以下的動作。即，隨著圓錐支持部件68的轉(zhuǎn)動，首先，作為a段的紅色(R)的芯片列45R的LED芯片54按規(guī)定時間發(fā)光；該紅色的發(fā)光時間結(jié)束的同時，切換到作為b段的綠色(G)的芯片列45G的LED芯片54，按規(guī)定時間發(fā)光；同樣，綠色的發(fā)光時間結(jié)束的同時，切換到作為a段的藍色(B)的芯片列45B的LED芯片54，按規(guī)定時間發(fā)光；然后，最后，再次在該藍色的發(fā)光時間結(jié)束的同時，切換到作為b段的綠色(G)的LED芯片列45G的LED芯片54，按規(guī)定時間發(fā)光。這樣，在1個循環(huán)中可形成可瞬間切換按紅、綠、藍、綠的順序發(fā)光的光顏色的次序。
通過這樣的結(jié)構(gòu)和發(fā)光控制，能夠防止在切換發(fā)光色時混合不同發(fā)光色的情況，能夠瞬間切換發(fā)光色。在圖19A及圖19B、圖20A及圖20B以及圖21A及圖21B的例中，為在發(fā)光色的切換狀態(tài)下避免不同色的混合，能夠通過在相鄰的不同發(fā)光色的LED芯片之間，設(shè)置非發(fā)光范圍來應(yīng)對。但是，其間的光利用效率降低。對此，如圖22A及圖22B的例，能夠瞬間切換發(fā)光色，這樣也能夠瞬間進行投影裝置的空間光調(diào)制元件42的圖像切換，通過消除所謂非發(fā)光期間的無用時間，提高照明效率。
下面，說明采用在上述第1實施例中說明的照明原理的照明裝置的第4實施例。本實施例的照明裝置是用于投影裝置的照明單元的例子，兼?zhèn)渫队肮δ芎鸵话阏彰鞴δ堋?br> 圖24是表示適用作為本實施例的照明裝置的照明單元的投影裝置的結(jié)構(gòu)的圖。該圖中，用剖面圖表示投影功能部分和照明用的反射傘部分，關(guān)于其它的裝置部分，以斜視圖表示。
如該圖所示，設(shè)有圓筒狀的轉(zhuǎn)動軸71，在其中心軸的延長線上設(shè)置固定平面反射鏡72。由轉(zhuǎn)動軸承73支持上述轉(zhuǎn)動軸71，通過未圖示的驅(qū)動馬達可進行轉(zhuǎn)動驅(qū)動。
此外，如圖所示，以上述轉(zhuǎn)動軸71為共同中心軸，圓錐形狀的轉(zhuǎn)動圓錐支持部件74與上述轉(zhuǎn)動軸71一體地形成。然后，LED芯片54沿該轉(zhuǎn)動圓錐支持部件74內(nèi)側(cè)的側(cè)面緊密配設(shè)，并形成3段。當(dāng)然，配設(shè)LED芯片54的段數(shù)不局限于3段，可根據(jù)需要設(shè)定適當(dāng)?shù)亩螖?shù)。在該圖中，為了簡化，代替描繪各LED芯片，連續(xù)排列了同一色，并按設(shè)定的每種色(利用不同虛線的剖面線表示)劃分圓周，在轉(zhuǎn)動一圈的過程中，按紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)的順序發(fā)光的光的顏色，被描繪成切換的LED芯片列。即，相對于上述轉(zhuǎn)動圓錐支持部件74的一圈轉(zhuǎn)動，能夠得到1幀彩色圖像所需的可生成3原色的視場圖像的照明光。
由到達發(fā)光基準(zhǔn)位置51的LED芯片54發(fā)出的光，分別由對應(yīng)的聚光透鏡53收取，在通過光學(xué)透鏡63光學(xué)控制成接近平行光的狀態(tài)后，被上述固定平面反射鏡72反射，以重疊的狀態(tài)照射在空間光調(diào)制元件42上。在本實施例中，作為上述空間光調(diào)制元件42，采用單板的透射型液晶。用該空間光調(diào)制元件42與圖像對應(yīng)地調(diào)制的光，通過投影光學(xué)系統(tǒng)43，投射在投影面75，形成成像圖像。該投影面75利用設(shè)置該投影裝置的臺面76的一部分。
上述聚光透鏡53、光學(xué)透鏡63、固定平面反射鏡72、空間光調(diào)制元件42、投影光學(xué)系統(tǒng)43固定構(gòu)成在本投影裝置上，且不轉(zhuǎn)動，所述各構(gòu)件的全部形成規(guī)定的位置關(guān)系。配設(shè)在上述轉(zhuǎn)動圓錐支持部件74上的LED芯片54，根據(jù)在上述第1實施例中說明的照明原理，隨其轉(zhuǎn)動移動而重復(fù)按分時依次發(fā)光，進行連鎖發(fā)光。
另外，在作為一般照明裝置利用該投影裝置的時候，使上述轉(zhuǎn)動圓錐支持部件74的轉(zhuǎn)動靜止，同時使配設(shè)在上述轉(zhuǎn)動圓錐支持部件74上的LED芯片54的全部或一部分發(fā)光。同時發(fā)出的光，被作為反射單元的傘狀反射部件77反射，照射在上述臺面76，與通常的照明器具同樣地照明該臺面76。上述投影功能及一般照明功能的驅(qū)動控制單元及切換單元的詳細結(jié)構(gòu)未圖示，但另外設(shè)在該裝置內(nèi)。
用由接頭78a、78b、78c、長臂79a、79b及基座80構(gòu)成的靈活可動的支持部件，來支持上述反射部件77。上述基座80還固定在上述臺面76的邊緣上。
另外，配設(shè)在上述轉(zhuǎn)動圓錐支持部件74上的LED芯片54，不局限于原色的發(fā)光色，如果適度配設(shè)白色光的LED芯片，則在作為通常的照明功能利用時，照明光的色平衡良好，狀態(tài)好。此外，在作為投影功能利用時，也可以不使用該白色光。無論如何，照明光的色調(diào)，如在第1實施例中的說明，只要根據(jù)使用者的愛好或用途調(diào)節(jié)就可以。
如上所述，根據(jù)本實施例，能夠?qū)崿F(xiàn)一種投影裝置，其可有效利用作為下一代光源而期待的具有多種優(yōu)點的LED，且兼?zhèn)渫队肮δ芎鸵话阏彰鞴δ?。在今后加速圖像信息電子化處理中，與用改進設(shè)置的顯示器觀看圖像信息相比，如果作為照明器具的一部分而具備具有圖像顯示功能的裝置，則可提供非常簡便地電子化的、觀看圖像信息的環(huán)境。此外，顯示單元是投影儀，顯示畫面尺寸能夠靈活選擇，顯示部可以在餐桌上或?qū)W習(xí)機上，不需要專用空間等，在日常生活中，能夠提供非常具有親和性的使用方法。此外，由于雖然可顯示較大畫面，但是仍能夠使照明單元小型化，因此，能夠?qū)⑼队把b置組裝在一般的照明器具上。
以上，根據(jù)實施例說明了本發(fā)明，但本發(fā)明并不局限于上述的實施例，在本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)，當(dāng)然可進行多種變形或應(yīng)用。
例如，為實現(xiàn)上述的照明原理，各個發(fā)光體、使該發(fā)光體發(fā)光的機構(gòu)、發(fā)光體的配設(shè)方式、使發(fā)光體可動的機構(gòu)、為得到聚光或照明光所需的光學(xué)系統(tǒng)，除在上述實施例中說明的外，當(dāng)然也能夠采用其它眾所周知的技術(shù)。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性根據(jù)本發(fā)明，可用于在特定地方希望高效照明的如車輛的前燈、臺燈照明、聚光燈、手電筒等。此外，也能夠用作數(shù)字?jǐn)z影機或膠片攝影機的閃光燈。另外，也能夠用于數(shù)據(jù)投影儀等投影裝置用的照明單元。
權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)1.(修改后)一種照明裝置，將來自光源的光照射在被照明區(qū)域，其特征在于，具有作為光源的多個發(fā)光體；發(fā)光體驅(qū)動部，將上述多個發(fā)光體分別點亮驅(qū)動；光學(xué)部件，將由上述發(fā)光體驅(qū)動部點亮的發(fā)光體的出射光，引導(dǎo)照射在被照射區(qū)域；光控制部件，進行向被照明區(qū)域照射的上述發(fā)光體的出射光的光路變更及上述多個發(fā)光體和上述光學(xué)部件的相對移動中的至少一方；可動部，驅(qū)動上述光控制部件使其可運轉(zhuǎn)；光選擇控制部，控制上述可動部及上述發(fā)光體驅(qū)動部中的至少一方，以便從上述多個發(fā)光體的出射光中選擇照射被照射區(qū)域的光。
2.如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于，上述多個發(fā)光體至少包括第1色特性的發(fā)光體、和與該第1色特性不同的第2色特性的發(fā)光體。
3.如權(quán)利要求2所述的照明裝置，其特征在于，上述光選擇控制部控制上述可動部及上述發(fā)光體驅(qū)動部的至少一方，以使在規(guī)定時間內(nèi)累計照射被照明區(qū)域的光時的照明光的色特性成為所希望的色特性。
4.如權(quán)利要求3所述的照明裝置，其特征在于，上述所希望的色光是白色光。
5.如權(quán)利要求3所述的照明裝置，其特征在于，上述所希望的色光的色特性是具有近似太陽光光譜特性的特性。
6.如權(quán)利要求3所述的照明裝置，其特征在于，還具有照明色特性設(shè)定部，用于設(shè)定上述所希望的色特性；上述光選擇控制部，控制上述可動部及上述發(fā)光體驅(qū)動部中的至少一方，以便用由上述照明色特性設(shè)定部設(shè)定的色特性的照明光照明被照明區(qū)域。
7.如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于，上述多個發(fā)光體分別出射將人可視波長區(qū)域分割成多種光譜成分的多個波長區(qū)域的光中的、任何一個波長區(qū)域的光。
8.如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于，上述多個發(fā)光體的出射光的光譜成分被設(shè)定成照明上述被照明區(qū)域的光具有上述人可視波長區(qū)域的所有光譜成分。
9.(修改后)如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于，上述發(fā)光體驅(qū)動部，與上述光選擇控制部控制上述可動部及上述發(fā)光體驅(qū)動部中至少一方的定時同步地、分別點亮驅(qū)動上述多個發(fā)光體，由此從上述多個發(fā)光體出射照明被照明區(qū)域的光。
10.如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于，上述光選擇控制部通過用上述發(fā)光體驅(qū)動部控制上述發(fā)光體的出射光的光量，從上述多個發(fā)光體的出射光，選擇照射被照明區(qū)域的光。
11.如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于，上述多個發(fā)光體是同一色特性的發(fā)光體。
12.如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于，上述光學(xué)部件由凹面反射鏡構(gòu)成。
13.如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于上述光學(xué)部件可對被照射區(qū)域照射多個分離的照射區(qū)域的光；上述光選擇控制部進行這樣的控制選擇與上述多個照射區(qū)域?qū)?yīng)的發(fā)光體的出射光。
14.如權(quán)利要求13所述的照明裝置，其特征在于，上述多個照射區(qū)域是2維排列的區(qū)域。
15.如權(quán)利要求14所述的照明裝置，其特征在于，上述光選擇控制部進行這樣的控制在上述發(fā)光體的出射光中，同時選擇具有相同色特性的出射光。
16.如權(quán)利要求13所述的照明裝置，其特征在于，上述光學(xué)部件包括合成來自上述多個照射區(qū)域的光的棱鏡。
17.如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于，上述光學(xué)部件的光學(xué)結(jié)構(gòu)如下對第1照射區(qū)域照射上述發(fā)光體的出射光，對第2照射區(qū)域的被照射區(qū)域照射經(jīng)由上述第1照射區(qū)域的光；上述第1照射區(qū)域和第2照射區(qū)域在光學(xué)上形成共軛關(guān)系。
18.如權(quán)利要求17所述的照明裝置，其特征在于，在上述第1照射區(qū)域配置上述多個發(fā)光體的發(fā)光面。
19.如權(quán)利要求17所述的照明裝置，其特征在于上述光學(xué)部件包括配設(shè)在上述第1照射區(qū)域附近的聚光光學(xué)元件、與該聚光光學(xué)元件對應(yīng)配設(shè)的偏轉(zhuǎn)光學(xué)元件、向上述第2照射區(qū)域?qū)霃脑撈D(zhuǎn)光學(xué)元件出射的光的重疊光學(xué)元件；在上述第1照射區(qū)域及第2照射區(qū)域分別形成光學(xué)瞳。
20.如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于，上述光控制部件具有折射部件。
21.如權(quán)利要求20所述的照明裝置，其特征在于，上述折射部件是具有相對于上述多個發(fā)光體相對活動的入射面的棱鏡，所述入射面與上述多個發(fā)光體的出射光的角度按時間序列依次變化。
22.如權(quán)利要求20所述的照明裝置，其特征在于，上述折射部件的入射面由多個平面構(gòu)成。
23.如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于，上述光控制部件具有反光鏡部件。
24.如權(quán)利要求23所述的照明裝置，其特征在于，上述反光鏡部件是具有相對于上述多個發(fā)光體相對活動的反射面的棱鏡，所述反射面與上述多個發(fā)光體的出射光的角度按時間序列依次變化。
25.如權(quán)利要求23所述的照明裝置，其特征在于，上述反光鏡的反射面具有曲面，并兼有作為上述光學(xué)部件的功能。
26.如權(quán)利要求23所述的照明裝置，其特征在于，上述反光鏡部件的反射面由多個平面構(gòu)成。
27.(修改后)一種攝影裝置，用于攝影被攝物體，其特征在于，包括照明裝置、用于成像被攝物體的像的攝像光學(xué)系統(tǒng)、用于曝光攝像上述成像的被攝物體并進行攝像的圖像傳感器、用于操作上述圖像傳感器的曝光開始定時的快門按鈕；所述照明裝置包括作為光源的多個發(fā)光體；發(fā)光體驅(qū)動部，將上述多個發(fā)光體分別點亮驅(qū)動；光學(xué)部件，將由上述發(fā)光體驅(qū)動部點亮的發(fā)光體的出射光，引導(dǎo)照射在被照明區(qū)域；光控制部件，進行向被照明區(qū)域照射的上述發(fā)光體的出射光的光路變更及上述多個發(fā)光體和上述光學(xué)部件的相對移動中的至少一方；可動部，驅(qū)動上述光控制部件使其可運轉(zhuǎn)；光選擇控制部，控制上述可動部及上述發(fā)光體驅(qū)動部中的至少一方，從上述多個發(fā)光體的出射光中選擇照明被照明區(qū)域的光；上述照明裝置的光選擇控制部控制上述可動部及上述發(fā)光體驅(qū)動部中的至少一方，以便與上述曝光開始定時同步地發(fā)出照明光。
28.如權(quán)利要求27所述的攝影裝置，其特征在于，上述圖像傳感器，在按壓上述快門按鈕后經(jīng)過規(guī)定時間之后開始曝光，并且，上述照明裝置的光選擇控制部，在按壓上述快門按鈕后立即發(fā)出照明光。
29.(修改后)一種投影裝置，向投影面投影與圖像信息對應(yīng)的圖像，其特征在于，包括照明裝置、空間光調(diào)制元件、投影光學(xué)系統(tǒng)，所述照明裝置包括作為光源的多個發(fā)光體；發(fā)光體驅(qū)動部，將上述多個發(fā)光體分別點亮驅(qū)動；光學(xué)部件，將由上述發(fā)光體驅(qū)動部點亮的發(fā)光體的出射光，引導(dǎo)照射在被照明區(qū)域；光控制部件，進行向被照明區(qū)域照射的上述發(fā)光體的出射光的光路變更及上述多個發(fā)光體和上述光學(xué)部件的相對移動中的至少一方；可動部，驅(qū)動上述光控制部件使其可運轉(zhuǎn)；光選擇控制部，控制上述可動部及上述發(fā)光體驅(qū)動部中的至少一方，從上述多個發(fā)光體的出射光中選擇照明被照明區(qū)域的光；所述空間光調(diào)制元件與上述圖像信息對應(yīng)地調(diào)制從上述照明裝置發(fā)出的照明光，并對其進行透射及反射的任何一方；所述投影光學(xué)系統(tǒng)將由上述空間光調(diào)制元件調(diào)制的光投影到投影面上。
30.如權(quán)利要求29所述的投影裝置，其特征在于，還具有反射部件，通過與上述光學(xué)部件及上述投影光學(xué)系統(tǒng)不同的光學(xué)路經(jīng)，可使上述發(fā)光體的出射光照射到上述投影面。
31.(修改后)一種照明裝置，將來自光源的光照射在被照射區(qū)域，其特征在于，具有作為光源的多個發(fā)光體；點亮單元，將上述多個發(fā)光體分別點亮驅(qū)動；光學(xué)單元，將由上述點亮單元點亮的發(fā)光體的出射光引導(dǎo)照射在被照明區(qū)域；光控制部件，用于進行照明被照射明區(qū)域的上述發(fā)光體的出射光的光路變更及上述多個發(fā)光體和上述光學(xué)單元的相對移動中的至少一方；可動單元，驅(qū)動上述光控制部件使其可運轉(zhuǎn)；光選擇控制單元，控制上述可動單元及上述點亮單元中的至少一方，從上述多個發(fā)光體的出射光中選擇照射被照射區(qū)域的光。
32.(修改后)一種攝影裝置，用于攝影被攝物體，其特征在于包括照明裝置、用于成像被攝物體的像的攝像光學(xué)系統(tǒng)、用于曝光攝像上述成像的被攝物體并進行攝像的圖像傳感器、用于操作上述圖像傳感器的曝光開始定時的快門按鈕；所述照明裝置包括作為光源的多個發(fā)光體；點亮單元，將上述多個發(fā)光體分別點亮驅(qū)動；光學(xué)單元，將由上述點亮單元點亮的發(fā)光體的出射光，引導(dǎo)照射在被照明區(qū)域；光控制部件，進行向被照明區(qū)域照射的上述發(fā)光體的出射光的光路變更及上述多個發(fā)光體和上述光學(xué)單元的相對移動中的至少一方；可動部單元，驅(qū)動上述光控制部件使其可運轉(zhuǎn)；光選擇控制單元，控制上述可動單元及上述點亮單元中的至少一方，以便從上述多個發(fā)光體的出射光中選擇照明被照明區(qū)域的光；上述照明裝置的光選擇控制單元控制上述可動單元及上述點亮單元中的至少一方，以便與上述曝光開始定時同步地發(fā)出照明光。
33.(修改后)一種投影裝置，向投影面投影與圖像信息對應(yīng)的圖像，其特征在于，包括照明裝置、光調(diào)制單元、投影光學(xué)單元，所述照明裝置包括作為光源的多個發(fā)光體；點亮單元，將上述多個發(fā)光體分別點亮驅(qū)動；光學(xué)單元，將由上述點亮單元點亮的發(fā)光體的出射光，引導(dǎo)照射在被照明區(qū)域；光控制部件，進行向被照明區(qū)域照射的上述發(fā)光體的出射光的光路變更及發(fā)光體的移動中的至少一方；可動單元，驅(qū)動上述光控制部件使其可運轉(zhuǎn)；光選擇控制單元，控制上述可動單元及上述亮燈單元中的至少一方，以便從上述多個發(fā)光體的出射光中選擇照明被照明區(qū)域的光；所述光調(diào)制單元與上述圖像信息對應(yīng)地調(diào)制從上述照明裝置發(fā)出的照明光，并對其進行透射及反射的任何一方；所述投影光學(xué)單元將由上述光調(diào)制單元調(diào)制的光投影到投影面上。
34.(追加)如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于，上述光學(xué)部件由棒透鏡構(gòu)成。
35.(追加)如權(quán)利要求10所述的照明裝置，其特征在于，上述光選擇控制部點亮驅(qū)動上述發(fā)光體而使其脈沖發(fā)光，并且將上述發(fā)光體脈沖發(fā)光時外加到上述發(fā)光體上的電流設(shè)定為大于等于上述發(fā)光體所允許的額定電流值，由此，使得照射到被照射區(qū)域的照明光比使上述發(fā)光體連續(xù)發(fā)光時更亮。
36.(追加)如權(quán)利要求10所述的照明裝置，其特征在于，上述光選擇控制部控制上述發(fā)光體的發(fā)光時間，來控制上述發(fā)光體的出射光。
37、(追加)如權(quán)利要求13所述的照明裝置，其特征在于，上述光選擇控制部點亮驅(qū)動上述發(fā)光體而使其脈沖發(fā)光，并且使不同的發(fā)光體連續(xù)且連鎖地發(fā)光，由此，獲得表觀上與一個發(fā)光體等價的連續(xù)發(fā)光。
38.(追加)如權(quán)利要求29所述的照明裝置，其特征在于，在用一個上述空間調(diào)制元件，對應(yīng)于多色的圖像信息，按照依次進行調(diào)制的彩色面順序方式進行調(diào)制時，上述多個發(fā)光體以一定的順序鄰接配置，該一定的順序是上述空間調(diào)制元件將分別出射上述多色的發(fā)射光的發(fā)光體按面順序依次進行調(diào)制的順序。
權(quán)利要求
1.一種照明裝置，將來自光源的光照射在被照明區(qū)域，其特征在于，具有作為光源的多個發(fā)光體；發(fā)光體驅(qū)動部，將上述多個發(fā)光體分別點亮驅(qū)動；光學(xué)部件，將由上述發(fā)光體驅(qū)動部點亮的發(fā)光體的出射光，引導(dǎo)照射在被照射區(qū)域；光控制部件，進行向被照明區(qū)域照射的上述發(fā)光體的出射光的光路變更及發(fā)光體的移動中的至少一方；可動部，驅(qū)動上述光控制部件使其可運轉(zhuǎn)；光選擇控制部，控制上述可動部及上述發(fā)光體驅(qū)動部中的至少一方，以便從上述多個發(fā)光體的出射光中選擇照射被照射區(qū)域的光。
2.如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于，上述多個發(fā)光體至少包括第1色特性的發(fā)光體、和與該第1色特性不同的第2色特性的發(fā)光體。
3.如權(quán)利要求2所述的照明裝置，其特征在于，上述光選擇控制部控制上述可動部及上述發(fā)光體驅(qū)動部的至少一方，以使在規(guī)定時間內(nèi)累計照射被照明區(qū)域的光時的照明光的色特性成為所希望的色特性。
4.如權(quán)利要求3所述的照明裝置，其特征在于，上述所希望的色光是白色光。
5.如權(quán)利要求3所述的照明裝置，其特征在于，上述所希望的色光的色特性是具有近似太陽光光譜特性的特性。
6.如權(quán)利要求3所述的照明裝置，其特征在于，還具有照明色特性設(shè)定部，用于設(shè)定上述所希望的色特性；上述光選擇控制部，控制上述可動部及上述發(fā)光體驅(qū)動部中的至少一方，以便用由上述照明色特性設(shè)定部設(shè)定的色特性的照明光照明被照明區(qū)域。
7.如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于，上述多個發(fā)光體分別出射將人可視波長區(qū)域分割成多種光譜成分的多個波長區(qū)域的光中的、任何一個波長區(qū)域的光。
8.如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于，上述多個發(fā)光體的出射光的光譜成分被設(shè)定成照明上述被照明區(qū)域的光具有上述人可視波長區(qū)域的所有光譜成分。
9.如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于，上述可動部通過相對移動上述多個發(fā)光體和上述光學(xué)部件，進行上述光路的變更。
10.如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于，上述光選擇控制部通過用上述發(fā)光體驅(qū)動部控制上述發(fā)光體的出射光的光量，從上述多個發(fā)光體的出射光，選擇照射被照明區(qū)域的光。
11.如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于，上述多個發(fā)光體是同一色特性的發(fā)光體。
12.如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于，上述光學(xué)部件由凹面反射鏡構(gòu)成。
13.如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于上述光學(xué)部件可對被照射區(qū)域照射多個分離的照射區(qū)域的光；上述光選擇控制部進行這樣的控制選擇與上述多個照射區(qū)域?qū)?yīng)的發(fā)光體的出射光。
14.如權(quán)利要求13所述的照明裝置，其特征在于，上述多個照射區(qū)域是2維排列的區(qū)域。
15.如權(quán)利要求14所述的照明裝置，其特征在于，上述光選擇控制部進行這樣的控制在上述發(fā)光體的出射光中，同時選擇具有相同色特性的出射光。
16.如權(quán)利要求13所述的照明裝置，其特征在于，上述光學(xué)部件包括合成來自上述多個照射區(qū)域的光的棱鏡。
17.如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于，上述光學(xué)部件的光學(xué)結(jié)構(gòu)如下對第1照射區(qū)域照射上述發(fā)光體的出射光，對第2照射區(qū)域的被照射區(qū)域照射經(jīng)由上述第1照射區(qū)域的光；上述第1照射區(qū)域和第2照射區(qū)域在光學(xué)上形成共軛關(guān)系。
18.如權(quán)利要求17所述的照明裝置，其特征在于，在上述第1照射區(qū)域配置上述多個發(fā)光體的發(fā)光面。
19.如權(quán)利要求17所述的照明裝置，其特征在于上述光學(xué)部件包括配設(shè)在上述第1照射區(qū)域附近的聚光光學(xué)元件、與該聚光光學(xué)元件對應(yīng)配設(shè)的偏轉(zhuǎn)光學(xué)元件、向上述第2照射區(qū)域?qū)霃脑撈D(zhuǎn)光學(xué)元件出射的光的重疊光學(xué)元件；在上述第1照射區(qū)域及第2照射區(qū)域分別形成光學(xué)瞳。
20.如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于，上述光控制部件具有折射部件。
21.如權(quán)利要求20所述的照明裝置，其特征在于，上述折射部件是具有相對于上述多個發(fā)光體相對活動的入射面的棱鏡，所述入射面與上述多個發(fā)光體的出射光的角度按時間序列依次變化。
22.如權(quán)利要求20所述的照明裝置，其特征在于，上述折射部件的入射面由多個平面構(gòu)成。
23.如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于，上述光控制部件具有反光鏡部件。
24.如權(quán)利要求23所述的照明裝置，其特征在于，上述反光鏡部件是具有相對于上述多個發(fā)光體相對活動的反射面的棱鏡，所述反射面與上述多個發(fā)光體的出射光的角度按時間序列依次變化。
25.如權(quán)利要求23所述的照明裝置，其特征在于，上述反光鏡的反射面具有曲面，并兼有作為上述光學(xué)部件的功能。
26.如權(quán)利要求23所述的照明裝置，其特征在于，上述反光鏡部件的反射面由多個平面構(gòu)成。
27.一種攝影裝置，用于攝影被攝物體，其特征在于，包括照明裝置、用于成像被攝物體的像的攝像光學(xué)系統(tǒng)、用于曝光攝像上述成像的被攝物體并進行攝像的圖像傳感器、用于操作上述圖像傳感器的曝光開始定時的快門按鈕；所述照明裝置包括作為光源的多個發(fā)光體；發(fā)光體驅(qū)動部，將上述多個發(fā)光體分別點亮驅(qū)動；光學(xué)部件，將由上述發(fā)光體驅(qū)動部點亮的發(fā)光體的出射光，引導(dǎo)照射在被照明區(qū)域；光控制部件，進行向被照明區(qū)域照射的上述發(fā)光體的出射光的光路變更及發(fā)光體的移動中的至少一方；可動部，驅(qū)動上述光控制部件使其可運轉(zhuǎn)；光選擇控制部，控制上述可動部及上述發(fā)光體驅(qū)動部中的至少一方，從上述多個發(fā)光體的出射光中選擇照明被照明區(qū)域的光；上述照明裝置的光選擇控制部控制上述可動部及上述發(fā)光體驅(qū)動部中的至少一方，以便與上述曝光開始定時同步地發(fā)出照明光。
28.如權(quán)利要求27所述的攝影裝置，其特征在于，上述圖像傳感器，在按壓上述快門按鈕后經(jīng)過規(guī)定時間之后開始曝光，并且，上述照明裝置的光選擇控制部，在按壓上述快門按鈕后立即發(fā)出照明光。
29.一種投影裝置，向投影面投影與圖像信息對應(yīng)的圖像，其特征在于，包括照明裝置、空間光調(diào)制元件、投影光學(xué)系統(tǒng)，所述照明裝置包括作為光源的多個發(fā)光體；發(fā)光體驅(qū)動部，將上述多個發(fā)光體分別點亮驅(qū)動；光學(xué)部件，將由上述發(fā)光體驅(qū)動部點亮的發(fā)光體的出射光，引導(dǎo)照射在被照明區(qū)域；光控制部件，進行向被照明區(qū)域照射的上述發(fā)光體的出射光的光路變更及發(fā)光體的移動中的至少一方；可動部，驅(qū)動上述光控制部件使其可運轉(zhuǎn)；光選擇控制部，控制上述可動部及上述發(fā)光體驅(qū)動部中的至少一方，從上述多個發(fā)光體的出射光中選擇照明被照明區(qū)域的光；所述空間光調(diào)制元件與上述圖像信息對應(yīng)地調(diào)制從上述照明裝置發(fā)出的照明光，并對其進行透射及反射的任何一方；所述投影光學(xué)系統(tǒng)將由上述空間光調(diào)制元件調(diào)制的光投影到投影面上。
30.如權(quán)利要求29所述的投影裝置，其特征在于，還具有反射部件，通過與上述光學(xué)部件及上述投影光學(xué)系統(tǒng)不同的光學(xué)路經(jīng)，可使上述發(fā)光體的出射光照射到上述投影面。
31.一種照明裝置，將來自光源的光照射在被照射區(qū)域，其特征在于，具有作為光源的多個發(fā)光體；點亮單元，將上述多個發(fā)光體分別點亮驅(qū)動；光學(xué)單元，將由上述點亮單元點亮的發(fā)光體的出射光引導(dǎo)照射在被照明區(qū)域；光控制部件，用于進行照明被照射明區(qū)域的上述發(fā)光體的出射光的光路變更及/發(fā)光體移動中的至少一方；可動單元，驅(qū)動上述光控制部件使其可運轉(zhuǎn)；光選擇控制單元，控制上述可動單元及上述點亮單元中的至少一方，從上述多個發(fā)光體的出射光中選擇照射被照射區(qū)域的光。
32.一種攝影裝置，用于攝影被攝物體，其特征在于包括照明裝置、用于成像被攝物體的像的攝像光學(xué)系統(tǒng)、用于曝光攝像上述成像的被攝物體并進行攝像的圖像傳感器、用于操作上述圖像傳感器的曝光開始定時的快門按鈕；所述照明裝置包括作為光源的多個發(fā)光體；點亮單元，將上述多個發(fā)光體分別點亮驅(qū)動；光學(xué)單元，將由上述點亮單元點亮的發(fā)光體的出射光，引導(dǎo)照射在被照明區(qū)域；光控制部件，進行向被照明區(qū)域照射的上述發(fā)光體的出射光的光路變更及發(fā)光體的移動中的至少一方；可動部單元，驅(qū)動上述光控制部件使其可運轉(zhuǎn)；光選擇控制單元，控制上述可動單元及上述點亮單元中的至少一方，以便從上述多個發(fā)光體的出射光中選擇照明被照明區(qū)域的光；上述照明裝置的光選擇控制單元控制上述可動單元及上述點亮單元中的至少一方，以便與上述曝光開始定時同步地發(fā)出照明光。
33.一種投影裝置，向投影面投影與圖像信息對應(yīng)的圖像，其特征在于，包括照明裝置、光調(diào)制單元、投影光學(xué)單元，所述照明裝置包括作為光源的多個發(fā)光體；點亮單元，將上述多個發(fā)光體分別點亮驅(qū)動；光學(xué)單元，將由上述點亮單元點亮的發(fā)光體的出射光，引導(dǎo)照射在被照明區(qū)域；光控制部件，進行向被照明區(qū)域照射的上述發(fā)光體的出射光的光路變更及發(fā)光體的移動中的至少一方；可動單元，驅(qū)動上述光控制部件使其可運轉(zhuǎn)；光選擇控制單元，控制上述可動單元及上述亮燈單元中的至少一方，以便從上述多個發(fā)光體的出射光中選擇照明被照明區(qū)域的光；所述光調(diào)制單元與上述圖像信息對應(yīng)地調(diào)制從上述照明裝置發(fā)出的照明光，并對其進行透射及反射的任何一方；所述投影光學(xué)單元將由上述光調(diào)制單元調(diào)制的光投影到投影面上。
全文摘要
一種照明裝置，將來自光源的光照射在被照明區(qū)域，其特征在于，具有作為光源的多個發(fā)光體(L
文檔編號F21V14/00GK1656337SQ0381187
公開日2005年8月17日 申請日期2003年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月24日
發(fā)明者出慎一, 松井紳造, 花野和成, 谷尚明, 島田人, 熊井克范 申請人:奧林巴斯株式會社