本發明專利技術的目的在于提供可以實現小型化并降低成本的光源裝置和圖像投影裝置。本發明專利技術涉及的光源裝置具備,射出第一色光的光源(101);具有用于反射從光源(101)射出的第一色光的反射面(102a)的光學部件(102);用于經過光學部件(102)反射的第一色光入射并將該第一色光轉換為與第一色光具有不同波長的第二色光后射出的波長轉換單元(103),從波長轉換單元(103)射出的第一色光的光束(Q)不通過光學部件(102)的反射面(102a)上的第一色光的投影圖像中心點(P),以及在光源和波長轉換單元之間具有第一光學系統、第二光學系統和折射光學系統,第二光學系統和折射光學系統之間具有受到所述波長轉換單元反射的激勵光的聚光部。所述波長轉換單元反射的激勵光的聚光部。所述波長轉換單元反射的激勵光的聚光部。
【技術實現步驟摘要】
光源裝置和圖像投影裝置
[0001]本申請是2020年10月27日提交的,申請號為202011161147.0,專利技術名稱為“光源裝置和圖像投影裝置”的專利申請的分案申請。
[0002]本專利技術涉及光源裝置和圖像投影裝置。
技術介紹
[0003]用于放大投射各種影像的投影儀(圖像投影裝置)在目前已經得到廣泛普及。投影儀是將從光源射出的光會聚到數字微鏡器件(DMD)或液晶顯示器件之類的空間光調制元件上,再把經過基于影像信號調制、從空間光調制元件射出的光作為彩色影像,顯示在屏幕上的裝置。
[0004]以往,投影儀的光源主要使用高亮度的超高壓水銀燈等,而超高壓水銀燈壽命短,需要頻繁進行維護。近幾年采用激光光源或LED(Light Emission Diode)光源等來取代超高壓水銀燈的投影機正在增加。激光光源和LED光源與超高壓水銀燈相比,不僅壽命長,而且由于其單色性、色彩表現性也相當良好。
[0005]投影儀在DMD等圖像元素上照射紅色、綠色以及藍色三種顏色的三原色來形成影像。該三種顏色雖然均可用激光光源生成,但由于綠色激光器和紅色激光器的發光效率低于藍色激光器,因此不滿意。對此,經常采用以藍色激光作為激勵光照射熒光體,用經過熒光體進行波長轉換的熒光光生成紅色光和綠色光的方法。
[0006]熒光體由于受到數10[W]的激勵光會聚照射,因而會發生燒壞或溫度上升所導致的效率下降以及經年變化的問題。因此,讓形成有熒光體層的圓板旋轉,用以避免激勵光的照射位置集中在一點之上。該圓板被稱為熒光體輪盤。在熒光體輪盤上,熒光體沿著圓板的外周形成為扇形或圓環形狀。
[0007]對于采用上述DMD和熒光體輪盤的光源裝置,為了簡化整個裝置,例如有專利文獻1提出一種將熒光體輪盤的一部分設為透射板的技術方案。該專利文獻1公開的方案中,通過反射鏡多次反射透過熒光體輪盤的激勵光,將激勵光引導到與熒光光相同的方向上。由此,激勵光以及熒光光被合成到同一條光路上照射到DMD上。
[0008]另外,例如專利文獻2提出一種為了使得采用上述DMD和熒光體輪盤的光源裝置整體小型化,而將熒光體輪盤的一部分作為反射板的技術方案。專利文獻2公開的方案中,為了用熒光體輪盤將激勵光反射到與熒光光相同方向上,且使受到反射的激勵光不會返回到激勵光源,用1/4波長板之類的相位差板和偏振光分離元件來分離光路。據此,激勵光和熒光光被合成到同一光路上照射DMD。
[0009]專利文獻1:專利第4711156號公報
[0010]專利文獻2:專利第5817109號公報
[0011]但是,上述專利文獻1的方案由于激勵光的光路迂回而使得裝置整體大型化。專利文獻2用相位差板和偏振光分離元件,造成成本上升。而且,朝向熒光體輪盤的激勵光光路
和從熒光體輪盤反射的激勵光光路在相位差板或偏振光分離元件中透過同一部位,因此成為這些光學元件上聚光密度上升損壞等的原因,使得可靠性降低。
技術實現思路
[0012]本專利技術旨在提供可以實現小型化并降低成本的光源裝置和圖像投影裝置。
[0013]為了達到上述目的,本專利技術涉及的光源裝置具備,激勵光源,其中射出第一色光;光學部件,其中具有用于反射從所述激勵光源射出的所述第一色光的反射面;波長轉換單元,其中具有波長轉換部件,該波長轉換部件中入射經過所述光學部件反射的所述第一色光,將該第一色光中至少一部分轉換為與所述第一色光具有不同波長的第二色光后射出,當設定所述光學部件的所述反射面上的所述第一色光的中心為點P,從所述波長轉換單元射出的所述第一色光的光束為光束Q時,所述光束Q不通過所述點P。
[0014]本專利技術的效果在于,提供一種可以實現小型化并降低成本的光源裝置和圖像投影裝置。
附圖說明
[0015]圖1A和圖1B顯示本專利技術一種實施方式涉及的光源裝置,其中,圖1A是光學布置圖,圖1B是一例被投影到光源裝置所具有的二向色鏡中的激勵光的示意圖。
[0016]圖2是本專利技術另一種實施方式涉及的光源裝置的光學布置圖。
[0017]圖3是本專利技術另一種實施方式涉及的光源裝置的光學布置圖。
[0018]圖4是本專利技術另一種實施方式涉及的光源裝置的光學布置圖。
[0019]圖5A至圖5C是本專利技術另一實施方式涉及的光源裝置,其中圖5A是光學布置圖,圖5B是從入射開口面一方看到光源裝置中的桿均光器的對面圖,圖5C是從出射口部面看到桿均光器的對面圖。
[0020]圖6A和圖6B顯示本專利技術另一個實施方式涉及的光源裝置,其中,圖6A是激勵光光路的光學布置圖,圖6B是本實施方式中熒光光的光學布置圖。
[0021]圖7是桿均光器的光學特性示意圖。
[0022]圖8是可用于本專利技術的另一例桿均光器的示意圖。
[0023]圖9是本專利技術第1實施方式涉及的光源裝置以及具備該光源裝置的投影裝置的光學布置圖。
[0024]圖10A和圖10B顯示第1實施方式涉及的光源裝置,其中,圖10A是藍色激光光路的光學布置圖,圖10B是熒光光路的光學布置圖。
[0025]圖11是第1實施方式涉及的光源裝置所具有的光源單元的簡示圖。
[0026]圖12是第1實施方式涉及的光源裝置所具有的一例二向色鏡的正視圖。
[0027]圖13A和圖13B顯示第1實施方式涉及的光源裝置所具有的熒光體單元,其中,圖13A是沿著藍色光入射方向的正視圖,圖13B是沿著與藍色光入射方向垂直的方向的側視圖。
[0028]圖14A和圖14B顯示第1實施方式涉及的光源裝置所具有的彩色輪盤,其中,圖14A是沿著藍色光以及熒光光入射方向的正視圖,圖14B是沿著與藍色光和熒光光的入射方向垂直的方向的側視圖。
[0029]圖15A和圖15B顯示第1實施方式涉及的光源裝置所具有的光通道,其中,圖15A是一例該光通道的入射開口部的光入射的示意圖,圖15B是另一例該光通道的入射開口部的光入射的示意圖。
[0030]圖16A和圖16B顯示本專利技術第2實施方式涉及的光源裝置的光路,其中,圖16A是藍色光光路的光學布置圖,圖16B是熒光光路的光學布置圖。
[0031]圖17是可用于第2實施方式涉及的光源裝置的一例二向色鏡的正視圖。
[0032]圖18A和圖18B顯示本專利技術第3實施方式涉及的光源裝置,其中,圖18A是藍色激光光路的光學布置圖,圖18B是熒光光路的光學布置圖。
[0033]圖19A和圖19B顯示本專利技術第4實施方式涉及的光源裝置,其中,圖19A是藍色激光光路的光學布置圖,圖19B是熒光光路的光學布置圖。
[0034]圖20是第4實施方式涉及的光源裝置具有的熒光體單元的側視圖。
[0035]圖21是本專利技術第5實施方式涉及的光源裝置的光學布置圖。
[0036]圖22是第5實施方式的變形例涉及的光源裝置的光學布置圖。
[0037]圖23是第6實施方式的變形例涉及的光源裝置的光學布置圖。
[0038]圖24是本發本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種光源裝置,其中具備,激勵光源,其中射出第一色光;光學部件,其中具有用于反射從所述激勵光源射出的所述第一色光的反射面;以及,波長轉換單元,其中具有波長轉換部件,該波長轉換部件中入射經過所述光學部件反射的所述第一色光,將該第一色光中至少一部分轉換為與所述第一色光具有不同波長的第二色光后射出,當設定所述光學部件的所述反射面上的所述第一色光的中心為點P,從所述波長轉換單元射出的所述第一色光的光束為光束Q時,所述光束Q不通過所述點P;在所述激勵光源和所述波長轉換單元之間的光路上從所述激勵光源一方開始依次具有第一光學系統和第二光學系統,所述第二光學系統具有發射面和正屈光度,經過所述波長轉換單元反射的所述第一色光和從所述波長轉換單元射出的所述第二色光的光路上,具有折射光學系統和光混頻元件;所述第二光學系統和所述折射光學系統之間具有受到所述波長轉換單元反射的激勵光的聚光部。2.根據權利要求1所述的光源裝置,其中,第一光學系統將所述激勵光作為會聚光束射出。3.根據權利要求1所述的光源裝置,其中,離所述聚光部最近的光學元件是所述光學元件的第一色光的反射面。4.根據權利要求1或3所述的光源裝置,其中,所述聚光部位于所述反射面或者包含所述反射面的假想平面的光束行進方向后方。5.根據權利要求1或3所述的光源裝置,其中,所述波長轉換單元和所述第二光學系統之間具有經過所述波長轉換單元反射的激勵光的另一個聚光部。6.根據權利要求1至5中任意一項所述的光源裝置,其中,當設定所述第一光學系統射出一方的光學元件的外徑為D1,...
【專利技術屬性】
技術研發人員:高野洋平,藤田和弘,中村果澄,
申請(專利權)人:株式會社理光,
類型:發明
國別省市:
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