波面控制元件、照明装置和投影仪.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115903093A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211189916.7(22)申请日2022.09.28(30)优先权数据2021-1608022021.09.30JP(71)申请人精工爱普生株式会社地址日本东京都(72)发明人山田文香(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司11127专利代理师李庆泽邓毅(51)Int.Cl.G02B1/00(2006.01)G02B3/00(2006.01)G02B5/18(2006.01)G03B21/20(2006.01)权利要求书1页说明书16页附图11页(54)发明名称波面控制元件、照明装置和投影仪(57)摘要波面控制元件、照明装置和投影仪。降低光通信用模块中的光源的位置偏移的影响。本发明的超构透镜(波面控制元件)是控制入射光的波面的波面控制元件，具有多个超构表面区域。多个超构表面区域配置成阵列状。CN115903093ACN115903093A权利要求书1/1页1.一种波面控制元件，其控制入射光的波面，其中，所述波面控制元件具有多个超构表面区域，所述多个超构表面区域配置成阵列状且各自具有透镜功能，在所述多个超构表面区域各自中，使所述入射光会聚或发散。2.根据权利要求1所述的波面控制元件，其中，所述多个超构表面区域具有第1超构表面区域和第2超构表面区域，所述第1超构表面区域的焦点位置和所述第2超构表面区域的焦点位置彼此相同。3.根据权利要求1所述的波面控制元件，其中，所述多个超构表面区域具有第1超构表面区域和第2超构表面区域，所述第1超构表面区域的焦点位置和所述第2超构表面区域的焦点位置相互不同。4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的波面控制元件，其中，所述多个超构表面区域各自是透射型超构表面。5.根据权利要求1～3中的任意一项所述的波面控制元件，其中，所述多个超构表面区域各自是反射型超构表面。6.根据权利要求1～3中的任意一项所述的波面控制元件，其中，所述多个超构表面区域相对于中心相互具有对称性地配置。7.根据权利要求1～3中的任意一项所述的波面控制元件，其中，在沿着所述入射光的光轴的方向上，使所述入射光在与入射侧相反的一侧或与入射侧相同的一侧会聚于一点。8.根据权利要求1～3中的任意一项所述的波面控制元件，其中，在沿着所述入射光的光轴的方向上使所述入射光在与入射侧相反的一侧或与入射侧相同的一侧会聚于与所述多个超构表面区域相同数量的多个点。9.根据权利要求1～3中的任意一项所述的波面控制元件，其中，在沿着所述入射光的光轴的方向上，使所述入射光在与入射侧相反的一侧或与入射侧相同的一侧发散。10.一种照明装置，其具有权利要求1至9中的任意一项所述的波面控制元件。11.一种投影仪，其具有：权利要求10所述的照明装置；光调制装置，其根据图像信息对来自所述照明装置的光进行调制而形成图像光；以及投射光学系统，其投射所述图像光。2CN115903093A说明书1/16页波面控制元件、照明装置和投影仪技术领域[0001]本发明涉及波面控制元件、照明装置和投影仪。背景技术[0002]超构材料(metamaterials)由具有比波长小的尺寸的结构体构成，是对于包含光的电磁波表现出在自然界中无法得到的导磁率或在自然界中不存在的行为的人工物质。通过使用这样的超构材料，能够实现如具有负折射率的光学元件那样难以通过以往的折射型光学元件或衍射型光学元件实现的光学元件。另外，超构材料如上所述由比波长细的微细结构体(结构体)构成，具备小型且薄型的微小谐振器结构。超构材料主要分为由周期结构构成的多层膜等的1维结构、纳米天线或超构表面元件等的2维结构、或者鱼网结构等的3维结构。超构材料的维数越高，则可控制的光学特性越多，但可能微细结构体的制造误差变大，与所希望的光学特性的偏差扩大。由于在图像显示装置中使用的可见光具有比微波或红外光短的波长，所以，在图像显示装置中使用的超构材料与在使用微波或红外光的装置中使用的超构材料相比，要求高精度的制作技术。因此，在实用上，图像显示装置中使用的超构材料是1维结构或超构表面元件等的2维结构。[0003]例如，专利文献1公开了用于成像的超构透镜(metalens)。超构透镜是一种超构表面。超构透镜结构体的高度、宽度、旋转角等的形状根据由超构透镜控制的光的相移量而设定。使沿着基材的表面的方向上的纳米(nm)级的结构体的形状变化，形成得到透镜功能的相位分布，由此实现超构透镜。[0004]例如，专利文献2公开了投影仪用的超构透镜。另外，专利文献3公开了荧光照明系统用的超构透镜。这些超构透镜对投影仪或荧光照射系统的可见光表现出期望的光学功能。[0005]专利文献1：日本特表2019‑5161