CN107515510B - 一种光源装置以及投影显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光源装置以及投影显示装置。在相对于旋转体的旋转轴倾斜的斜面上设置荧光体,并使聚光透镜组的光轴与旋转体的旋转轴以10度以上且80度以下的角度交叉。为了激发荧光体,将第一激发光源与第二激发光源隔着旋转体的旋转轴而配置在相反侧,并以沿着旋转轴延长方向的方向配置合成二向色镜的镜面。由于针对不同的发光颜色大幅降低了从荧光体到合光镜的光路长度的差异,因此即使不设置价格高昂的调整光学***,也能够输出各种颜色成分的角度特性及强度分布一致的优质的照明光。

Description

一种光源装置以及投影显示装置
技术领域
本发明涉及一种具备半导体激光器和荧光体的光源装置以及使用该光源装置的投影显示装置。
背景技术
近年来,开发出一种以高发光效率输出短波长的光的半导体激光器。已进行了用这样的半导体激光器的输出光激发荧光体并将波长转换后的光作为投影显示装置的光源来使用。
虽然可以将荧光体固定在一定的位置来照射激发光,但是如果激发光总是持续照射荧光体的同一点,则会出现局部温度上升、发光效率下降的情况,进而还存在发生材料劣化的可能性。因此,大多使用预先在旋转的圆板的主面上设置荧光体并以使激发光不会固定照射荧光体的同一点的方式来构成的光源。
例如,专利文献1中记载了一种使用聚光透镜组将半导体激光器的输出光照射到旋转的荧光板,并且用二向色镜对荧光板发出的荧光进行选择并导向液晶光调制器件的投影显示装置。
此外,在信息化社会发展的今天,对于投影显示装置,往往会要求彩色显示,例如在专利文献2和专利文献3中,公开了一种将发光颜色彼此不同的荧光体以同心圆形状设置在一个旋转体上从而能够同时发出多种颜色的光的光源以及使用该光源的投影显示装置。
专利文献1:日本专利公开2016-146293号公报
专利文献2:日本专利公开2013-47777号公报
专利文献3:日本专利公开2012-142222号公报
在专利文献2和专利文献3所公开的投影显示装置中,对设置在旋转体上的发光颜色彼此不同的荧光体照射激发光,并且使各个荧光体发出的不同波长的荧光聚光后合成并照射到光调制器件。
即,在例如图12所示的现有的装置中,红色荧光体112和绿色荧光体113在通过电机111而旋转的旋转板110的主面上以旋转板的旋转轴为中心而形成为半径不同的两个环状图案。而且,针对红色荧光体112设置有激发光源组件114,针对绿色荧光体113设置有激发光源组件115。各激发光源组件具有:激光光源,发出激发波长的光;以及光学透镜组群,用于对激发光进行整形。在激发光源组件114与红色荧光体112之间,配置有二向色镜116和聚光透镜组118。此外,在激发光源组件115与绿色荧光体113之间,配置有二向色镜117和聚光透镜组119。
聚光透镜组118和聚光透镜组119是使激发光聚光而照射到荧光体并且使荧光聚光而传递到二向色镜的透镜组。
二向色镜117是将来自激发光源组件115的激发光向绿色荧光体113的方向透射、而将来自绿色荧光体113的荧光反射的反射镜。此外,二向色镜116是将来自激发光源组件114的激发光向红色荧光体112的方向透射、而将来自红色荧光体112的荧光反射、且将经由二向色镜117而到达的来自绿色荧光体113的荧光透射的反射镜。换言之,可以说二向色镜116也具有将红色荧光和绿色荧光进行合成的合光镜的功能。
在这样的光源中,如果对从红色荧光体112经由聚光透镜组118而到达二向色镜116(合光镜)的光路的长度与从绿色荧光体113经由聚光透镜组119而到达二向色镜116(合光镜)的光路的长度进行比较,则存在与荧光体环状图案的直径大致相等的较大的差异。因此,在合成光所包含的红色光成分与绿色光成分之间,有时在角度特性及强度分布上会产生显著的差异。
如此,如果将针对每种颜色成分而在角度特性及强度分布上产生了差异的合成光作为投影显示装置的照明光来使用,会导致因光颜色成分不同受到照明光学***的反射合成特性及投影镜头的远心性能影响的状况不同,因而会在显示图像中容易产生画面颜色的深浅不均。因此,如果要抑制颜色深浅不均,则需要对投影镜头能够利用的光进行限制,从而产生光利用效率下降的问题。
另一方面,如果要在光源侧对红色光成分和绿色光成分的角度特性及强度分布进行调整,则需要在例如二向色镜117与二向色镜(合光镜)116之间设置用于对光路长度的差异带来的影响进行调节的调整光学***,但是存在现实当中难以配置、调整透镜价格高昂等问题。
发明内容
本发明是鉴于这样的问题而做出的,目的在于提供一种与以往相比将不同颜色的光从荧光体开始经由聚光透镜组而到达合光镜为止的光路长度的差异大幅降低的光源。即,目的在于提供一种大幅降低每种颜色的光路长度之差,即使不设置价格高昂的调整光学***,也能够输出各种颜色成分的角度特性及强度分布一致的优质的照明光的光源。并且,目的在于以低成本来提供一种具备这样的光源装置的且高图像质量投影显示装置。
本发明是一种光源装置,其特征在于,具有:旋转体,能够以旋转轴为中心进行旋转,且侧部的至少一部分被荧光体包覆;第一激发光源,用于激发所述荧光体;第二激发光源,用于激发所述荧光体;第一二向色镜,透射来自所述第一激发光源的激发光,并反射来自所述荧光体的荧光的至少一部分;第二二向色镜,透射来自所述第二激发光源的激发光,并反射来自所述荧光体的荧光的至少一部分;第一聚光透镜组,配置在所述第一二向色镜与所述荧光体之间;第二聚光透镜组,配置在所述第二二向色镜与所述荧光体之间;以及合光镜,反射由所述第一二向色镜反射的来自所述荧光体的荧光,并透射由所述第二二向色镜反射的来自所述荧光体的荧光,所述第一激发光源与所述第二激发光源隔着所述旋转体的旋转轴而配置在相反侧,所述合光镜的镜面在所述旋转体的旋转轴的延长线上以沿着旋转轴的方向配置。
此外,本发明是一种投影显示装置,其特征在于,具备:上述光源装置;光调制器件;以及投影镜头。
根据本发明,能够提供一种对于不同颜色的光将从荧光体到合光镜为止的光路长度的差异与以往相比大幅降低的光源。即,能够提供一种大幅降低每种颜色的光路长度之差,即使不设置价格高昂的调整光学***,也能够输出各种颜色成分的角度特性及强度分布一致的优质照明光的光源。并且,能够以低成本来提供一种具备这样的光源装置且高质量图像的投影显示装置。
附图说明
图1是示出第一实施方式的光源装置的结构的图。
图2是示出第二实施方式的光源装置的结构的图。
图3是示出第三实施方式的投影显示装置的结构的图。
图4是示出第四实施方式的光源装置的结构的图。
图5的(a)是第四实施方式的旋转体的俯视图,图5的(b)是示出第四实施方式的光源各部分的驱动时序的时序图。
图6是示出第五实施方式的投影显示装置的结构的图。
图7是示出第六实施方式的光源装置的结构的图。
图8是示出第七实施方式的光源装置的结构的图。
图9是示出第八实施方式的光源装置的结构的图。
图10是示出第九实施方式的光源装置的结构的图。
图11的(a)是第十实施方式的旋转体的俯视图,图11的(b)是示出第十实施方式的光源各部分的驱动时序的时序图。
图12是示出以往的光源装置的结构的图。
符号说明
1…光源装置
10…旋转体
11…电机
12…红色荧光体
13…绿色荧光体
14…激发光源组件
15…激发光源组件
16…二向色镜
17…二向色镜
18…聚光透镜组
19…聚光透镜组
20…合光镜
21…光源装置
22…蓝色光源组件
310…中继透镜
320…第一透镜阵列
330…第二透镜阵列
340…偏光转换器件
350…叠加透镜
360…二向色镜
361…二向色镜
362、363、364…反射镜
370…十字分色棱镜
381…红色(R)用透镜
382…红色(R)用透射式液晶面板
383…绿色(G)用透镜
384…绿色(G)用透射式液晶面板
385…蓝色(B)用透镜
386…蓝色(B)用透射式液晶面板
390…投影镜头
391…投影屏幕
401…光源装置
40…旋转体
41…电机
42…荧光体部
42R…红色荧光体
42G…绿色荧光体
44…激发光源组件
45…激发光源组件
50…合光镜
51…蓝色光源组件
52…荧光体部
610…中继透镜
620…中继透镜
640…光通道
650…照明透镜组
660…光调制器件
671…棱镜
672…棱镜
680…投影镜头
690…投影屏幕
EA1、EA2、EA3、EA4…聚光透镜组的光轴
RA…旋转体的旋转轴
具体实施方式
以下参照附图,对本发明的实施方式进行说明。
[第一实施方式]
参照图1,对作为本发明的第一实施方式的光源装置进行说明。
图中的1为光源装置,10为旋转体,11为电机,12为红色荧光体,13为绿色荧光体,14和15为激发光源组件,16为第一二向色镜,17为第二二向色镜,18和19为聚光透镜组,20为合光镜。
在本装置中,在能够通过电机11而旋转的旋转体10的侧部的斜面上,发光波长特性不同的红色荧光体12和绿色荧光体13以旋转体10的旋转轴RA为中心而形成为半径不同的两个环状图案。换言之,在以旋转轴为中心的第一圆的圆周上设置有红色荧光体,在半径不同于第一圆的第二圆的圆周上设置有绿色荧光体。为了防止荧光体过热,旋转体10的基材适合采用热导率高的金属,并且设置有冷却用的凹部。
而且,针对红色荧光体12设置有激发光源组件14,针对绿色荧光体13设置有激发光源组件15。各激发光源组件具有:激光光源,发出能够激发荧光体的波长的光;以及光学透镜组群,用于对激发光进行整形。例如,适合采用以阵列状配置的多个蓝色激光光源以及与各个蓝色激光光源相对应而配置的多个准直透镜被一体化而成的模组。
每个模组包括蓝色激光光源以2×4进行矩阵排列而成的发光器件阵列。但是一个模组中包括的矩阵排列的规模并不局限于此例,可以是更大规模的矩阵排列,也可以是纵向和横向为相同数量的矩阵排列。在光源组件中使用的蓝色激光光源例如是发出波长445nm的光的半导体激光器。从各激光光源输出的光通过透镜组的作用而作为大致平行的光线从激发光源组件射出。激发光源组件14与激发光源组件15也可以采用相同结构。
在激发光源组件14与红色荧光体12之间,配置有二向色镜16和聚光透镜组18。此外,在激发光源组件15与绿色荧光体13之间,配置有二向色镜17和聚光透镜组19。
另外,不局限于本实施方式,在以下的所有实施方式的说明中,在激发光源组件与荧光体之间配置的二向色镜针对适于激发荧光体的波长的激发光而具有高透射率,并且针对在荧光体所发出的荧光中希望从该光源装置输出的波长区域的光具有高反射率。换言之,在激发光源组件与荧光体之间配置的二向色镜将荧光体所发出的荧光的至少一部分反射,但不一定反射全部。
此外,将与不同的激发光源组件相对应的二向色镜之间的波长特性设为不同。举一个例子来说,与一个激发光源组件相对应的二向色镜具有将绿色光透射而将红色光反射的特性,与此相对,与另一个激发光源组件相对应的二向色镜则具有将绿色光反射的特性。当然,二向色镜之间波长特性不同的状况并不局限于此例,可以适当变更。
二向色镜16将来自激发光源组件14的激发光向红色荧光体12的方向透射,而将来自红色荧光体12的荧光(红色光)反射。此外,二向色镜17将来自激发光源组件15的激发光向绿色荧光体13的方向透射,而将来自绿色荧光体13的荧光(绿色光)反射。二向色镜16及二向色镜17的镜面与旋转体的旋转轴RA平行配置。
聚光透镜组18是使来自激发光源组件14的激发光聚光而照射到红色荧光体12并且使红色荧光体12发出的荧光聚光而传递到二向色镜16的透镜组。同样,聚光透镜组19是使来自激发光源组件15的激发光聚光而照射到绿色荧光体13并且使绿色荧光体13发出的荧光聚光而传递到二向色镜17的透镜组。聚光透镜组18与聚光透镜组19在图1的例子中由两片透镜构成,但片数并不局限于此。聚光透镜组18与聚光透镜组19可以采用相同结构。
合光镜20是将红色光反射而将绿色光透射的二向色镜。合光镜20的镜面在旋转体10的旋转轴RA的延长线上以沿着旋转轴RA方向的方向配置。若将合光镜20的镜面相对于后述的合成光的光轴而形成的角设为θ3,则θ3被设定为45度。
在本实施方式中,利用聚光透镜组使激发光聚光而照射到在旋转体10的侧部的斜面上设置的荧光体。图中的EA1是聚光透镜组18的光轴(包括延长线),EA2是聚光透镜组19的光轴(包括延长线),RA是旋转体10的旋转轴。在本实施方式中,光轴EA1与光轴EA2相正交。
在此,在本实施方式中将聚光透镜组18的光轴EA1与旋转体10的旋转轴RA所形成的角θ1设为10度以上且80度以下。此外,将聚光透镜组19的光轴EA2与旋转体10的旋转轴RA所形成的角θ2设为10度以上且80度以下。而且,θ1与θ2除了制造上的误差之外被配置为相同,在本实施方式中均被设定为45度。如此,通过将聚光透镜组的光轴与旋转轴配置为具有角度而非平行,从而即使产生了电机在轴向上的推力晃动,也能够降低聚光透镜组与荧光体相接触的危险性。进而,这样的配置与在旋转体的斜面上设置荧光体相结合,能够降低聚光透镜组18或聚光透镜组19的固定器具与旋转体10在机械上相干扰的危险性。
下面对光源装置的各部分的运转进行说明。
从激发光源组件14射出的蓝色激光透过二向色镜16,并通过聚光透镜组18被聚光到在旋转体10的斜面上设置的环状的红色荧光体12。红色荧光体12发出的红色光在通过聚光透镜组18被聚光后,通过二向色镜16朝向合光镜20的方向被反射。
此外,从激发光源组件15射出的蓝色激光透过二向色镜17,并通过聚光透镜组19被聚光到在旋转体10的斜面上设置的环状的绿色荧光体13。绿色荧光体13发出的绿色光在通过聚光透镜组19被聚光后,通过二向色镜17朝向合光镜20的方向被反射。
二向色镜16与二向色镜17以使各自反射的红色光与绿色光的光路彼此正交的方向配置。此外,合光镜20以使二向色镜16反射的红色光与二向色镜17反射的绿色光在镜面的相同位置处叠加的方式配置。合光镜20在将旋转体10的旋转轴RA延长后的位置上以镜面方向与旋转轴RA相一致的方式配置。
在合光镜20中,由于红色光被反射而绿色光透射,因此两种颜色的光被叠加并合成。另外,在本实施方式的光源装置中,由于能够从激发光源组件14和激发光源组件15向旋转体上的两种颜色的荧光体同时且连续地照射激发光,因此能够在时间上不间断地输出合成光。
在利用图12来说明的现有的光源装置中,从各种颜色的荧光体到合光镜的光路长度存在与荧光体的环状图案的直径大致相等的较大的距离差。
与此相对,在本实施方式的光源装置中,从红色荧光体12到合光镜20的光路与从绿色荧光体13到合光镜20的光路之间的距离差仅仅是图1所示的荧光体的环状图案之间的距离P的程度。
虽然为了防止荧光体过热,环状图案的直径不得不在一定程度上增大,但是却可以使两种颜色的环状图案之间的距离P接近。这也是由于对应于红色荧光体的聚光透镜组及二向色镜与对应于绿色荧光体的聚光透镜组及二向色镜隔着旋转轴RA而配置在相反侧,因此无需担心彼此在机械上相互干扰,即使将P减小也不会带来麻烦。
因此,在本实施方式的光源装置中,与以往相比大幅降低了从不同颜色的荧光体到合光镜为止的光路长度的差异。因此,即使不设置价格高昂的调整光学***,也能够实现可以输出各种颜色成分的角度特性及强度分布一致的优质的照明光的光源。
另外,在上述实施方式中,使用了红色荧光体和绿色荧光体,但根据光源装置所要求的规格,也可以使用上述之外的颜色组合。如果根据荧光体的颜色组合而适当变更二向色镜及合光镜的波长选择性,则能够实现各种各样规格的光源装置。
此外,通过分别独立地对来自各激发光源组件的激发光的输出强度进行控制,从而能够容易地变更或调整从该光源装置输出的合成光的色彩平衡。这样的变更或调整可以按照适当的时序来进行。
[第二实施方式]
参照图2,对作为本发明的第二实施方式的光源装置进行说明。第一实施方式是能够输出红色成分与绿色成分的强度分布及角度特性一致的优质的合成光的光源装置,而第二实施方式具有在合成光中叠加蓝色成分光的光学***。
在图2中,21为光源装置,10为旋转体,11为电机,12为红色荧光体,13为绿色荧光体,14和15为激发光源组件,16为第一二向色镜,18和19为聚光透镜组,22为蓝色光源组件,23为第二二向色镜,24为合光镜。
在本实施方式中,涉及发出红色和绿色光的部分,即旋转体10、电机11、红色荧光体12、绿色荧光体13、激发光源组件14、激发光源组件15、第一二向色镜16、聚光透镜组18、聚光透镜组19,为与第一实施方式相同的结构。
另一方面,本实施方式具备蓝色光源组件22。蓝色光源组件22不是荧光体激发用光源,而是用于使蓝色光叠加于红色光和绿色光中的光源。
二向色镜23将激发光源组件15和蓝色光源组件22的输出光透射,而将绿色荧光体13发出的绿色光反射。二向色镜16及二向色镜23的镜面与旋转体的旋转轴平行配置。
此外,合光镜24将红色荧光体12发出的红色光反射,而将蓝色光源组件22的输出光和绿色荧光体13发出的绿色光透射。
蓝色光源组件22与激发光源组件14及激发光源组件15可以使用发光波长相同的蓝色激光光源,如果考虑使合成光的蓝色成分的波长与荧光体的激发波长不同时,也可以使用不同波长的激光光源。另外,为使从蓝色光源组件22入射到二向色镜23的蓝色光的光束形态与经由聚光透镜组19而入射到二向色镜23的红色光相匹配,优选在蓝色光源组件22中设置整形透镜组并根据情况设置扩散板等。
这种结构的第二实施方式的光源装置不仅与第一实施方式同样地,由于从设置在旋转体上的红色与绿色的荧光体到合光镜的光路长度之差较小,因而合成光的角度特性及强度分布优异,而且能够进一步叠加蓝色激光并合成。如果持续点亮激发光源组件14、激发光源组件15、蓝色光源组件22,则从光源装置能够连续射出叠加红色光、绿色光、蓝色光而成的输出光。
此外,通过分别独立地对来自各激发光源组件的激发光和蓝色光源组件的输出强度进行控制,从而能够容易地变更或调整从该光源装置输出的合成光的色彩平衡。这样的变更或调整可以按照适当的时序来进行。
[第三实施方式]
作为第三实施方式,图3示出具备作为本发明的第二实施方式的光源装置21的投影显示装置的整体结构。
如图3中所示,作为第三实施方式的投影显示装置具备:光源装置21;中继透镜310;第一透镜阵列320;第二透镜阵列330;偏光转换器件340;叠加透镜350;二向色镜360、361;反射镜362、363、364;十字分色棱镜370;红色用透镜381;红色用透射式液晶面板382;绿色用透镜383;绿色用透射式液晶面板384;蓝色用透镜385;蓝色用透射式液晶面板386;投影镜头390。也存在进一步具备投影屏幕391的情况。
光源装置21是在第二实施方式中说明过的光源装置,能够连续输出叠加红色光、绿色光、蓝色光而成的输出光。
从光源装置21射出的光经由中继透镜310被导向第一透镜阵列320。第一透镜阵列320具备为了将光分割为多个子光束而以矩阵状配置的多个小透镜。第二透镜阵列330和叠加透镜350使第一透镜阵列320的小透镜的图像成像于红色用透射式液晶面板382、绿色用透射式液晶面板384、蓝色用透射式液晶面板386的画面区域附近。第一透镜阵列320、第二透镜阵列330以及叠加透镜350使光源装置21的光强度在透射式液晶面板的面内方向均匀化。
偏光转换器件340将第一透镜阵列320分割的子光束转换为直线偏光。二向色镜360是使红色光反射而使绿色光和蓝色光透射的二向色镜。二向色镜361是使绿色光反射而使蓝色光透射的二向色镜。反射镜362和363是使蓝色光反射的反射镜。反射镜364是使红色光反射的反射镜。
成为直线偏光后的红色光经由红色用透镜381入射到红色用透射式液晶面板382,根据图像信号进行调制,并作为图像光射出。另外,在红色用透镜381和红色用透射式液晶面板382之间以及红色用透射式液晶面板382和十字分色棱镜370之间分别配置有入射侧偏光板(未图示)和出射侧偏光板(未图示)。与红色同样地,绿色光经绿色用透射式液晶面板384调制、蓝色光经蓝色用透射式液晶面板386调制而作为图像光射出。
十字分色棱镜370是将四个直角棱镜粘结而构成,在粘结部的X形界面上,形成有介质多层膜。从红色用透射式液晶面板382以及蓝色用透射式液晶面板386输出的图像光经介质多层膜向投影镜头390反射,从绿色用透射式液晶面板384输出的图像光朝向投影镜头390而透过介质多层膜。各种颜色的图像光被叠加并通过投影镜头390投影到投影屏幕391上。
作为第三实施方式的投影显示装置,由于使用各种颜色成分的角度特性及强度分布一致的优质的光源装置21来对各种颜色用的透射式液晶面板(光调制器件)进行照明,因此能够实现颜色深浅均匀、图像质量高的图像显示。
此外,通过分别独立地对来自各激发光源组件的激发光和蓝色光源组件的输出强度进行控制,从而能够容易地变更或调整投影显示装置的显示图像的色彩平衡。这样的变更或调整可以按照适当的时序来进行。
[第四实施方式]
参照图4,对作为本发明的第四实施方式的光源装置进行说明。
图中的401为光源装置,40为旋转体,41为电机,42为分色涂布有红色荧光体和绿色荧光体的荧光体部,44和45为激发光源组件,46为第一二向色镜,47为第二二向色镜,48和49为聚光透镜组,50为合光镜,51为蓝色光源组件。此外,RA是旋转体40的旋转轴,EA3是聚光透镜组48的光轴,EA4是聚光透镜组49的光轴。
在本装置中,在能够通过电机41而旋转的旋转体40的侧部的斜面上,设置有荧光体部42。为了防止荧光体部过热,作为旋转体40的基材,适合采用热导率高的金属,并且在上表面的中央处设置有冷却用的凹部。
荧光体部42是分色涂布有红色荧光体42R和绿色荧光体42G的圆环形状的区域。图5的(a)是从旋转轴上方观察旋转体40的俯视图,以旋转体40的旋转轴RA为中心的圆环形状的区域为荧光体部42,荧光体部42由红色荧光体42R和绿色荧光体42G分色涂布各一半。换言之,在同一圆周上的不同区域中设置有红色荧光体42R和绿色荧光体42G。
聚光透镜组48的光轴EA3与聚光透镜组49的光轴EA4隔着旋转体40的旋转轴RA而配置在相反侧。换言之,如图5的(a)那样从上方观察旋转体40时,光轴EA3与光轴EA4在圆环形状的荧光体部42的直径上隔着旋转轴RA而彼此配置在相反侧。因此,随着旋转体40的旋转,红色荧光体42R与绿色荧光体42G会交替位于聚光透镜组48和聚光透镜组49各自的正下方,但同一颜色的荧光体不会同时位于聚光透镜组48和聚光透镜组49的正下方。
返回图4,隔着旋转体40的旋转轴RA而设置有用于激发红色荧光体42R的激发光源组件44与用于激发绿色荧光体42G的激发光源组件45。各激发光源组件具有:激光光源,发出能够激发荧光体的波长的光;以及光学透镜组,用于对激发光进行整形。
例如,适合采用具有以阵列状配置的多个蓝色激光光源以及与各个蓝色激光光源相对应而配置的多个准直透镜且蓝色激光光源和准直透镜被一体化而成的模组。每个模组包括蓝色激光光源以2×4进行矩阵排列而成的发光器件阵列。但是一个模组中包括的矩阵排列的规模并不局限于此例,可以是更大规模的矩阵排列,也可以是纵向和横向为相同数量的矩阵排列。在光源组件中使用的蓝色激光光源例如是发出波长445nm的光的半导体激光器。从各激光光源输出的光通过透镜组的作用而作为大致平行的光线从激发光源组件射出。激发光源组件44与激发光源组件45也可以采用相同结构。
在激发光源组件44与荧光体部42之间,配置有二向色镜46和聚光透镜组48。此外,在激发光源组件45与荧光体部42之间,配置有二向色镜47和聚光透镜组49。二向色镜46及二向色镜47的镜面与旋转体的旋转轴RA平行配置。
聚光透镜组48是使来自激发光源组件44的激发光聚光而照射到荧光体部42并且使荧光聚光而传递到二向色镜46的透镜组。同样,聚光透镜组49是使来自激发光源组件45的激发光聚光而照射到荧光体部42并且使荧光聚光而传递到二向色镜47的透镜组。聚光透镜组48与聚光透镜组49在图4的例子中由两片透镜构成,但片数并不局限于此。聚光透镜组48与聚光透镜组49可以采用相同结构。
二向色镜46将来自激发光源组件44的激发光向荧光体部42的方向透射,而将红色荧光体42R发出的红色光向合光镜50的方向反射。此外,二向色镜47将来自激发光源组件45的激发光向荧光体部42的方向透射,而将绿色荧光体42G发出的绿色光向合光镜50的方向反射。此外,二向色镜47将蓝色光源组件51的光向合光镜50的方向透射。
合光镜50是将红色光反射而将绿色光和蓝色光透射的二向色镜。合光镜50的镜面在旋转体40的旋转轴RA的延长线上以沿着延长方向的方向配置。若将合光镜50的镜面相对于后述的合成光的光轴而形成的角设为θ6,则θ6被设定为45度。
在本实施方式中,利用聚光透镜组使激发光聚光而照射到在旋转体40的侧部的斜面上设置的荧光体。在此,在本实施方式中将聚光透镜组48的光轴EA3与旋转体40的旋转轴RA所形成的角θ4设为10度以上且80度以下。此外,将聚光透镜组49的光轴EA4与旋转体40的旋转轴RA所形成的角θ5设为10度以上且80度以下。而且,θ4与θ5除了制造上的误差之外被配置为相同,在本实施方式中均被设定为45度。如此,通过将聚光透镜组的光轴与旋转轴配置为具有角度而非平行,从而即使产生了电机在轴向上的推力晃动,也能够降低聚光透镜组与荧光体相接触的危险性。进而,这样的配置与在旋转体的斜面上设置荧光体相结合,能够降低聚光透镜组48或聚光透镜组49的固定器具与旋转体40在机械上相干扰的危险性。
下面对本实施方式的光源装置的各部分的运转进行说明。
本实施方式的光源装置为了在后述的第五实施方式的投影显示装置中使用,被配置为能够将红(R)、绿(G)、蓝(B)、黄(Y)四种颜色的输出光按照时间序列进行切换而输出。
在光源装置401中,预先将例如如旋转编码器这样能够对旋转位置进行检测的设备附设于旋转体40,以能够掌握分色涂布的红色荧光体42R及绿色荧光体42G与激发光源组件44及激发光源组件45的相对位置关系。而且,与分色涂布有荧光体的旋转体40的旋转同步地对激发光源组件44、激发光源组件45、蓝色光源组件51的点亮时序进行控制。通过采用这样的结构,光源装置401能够将不同颜色的光按照时间序列进行切换而输出。
参照图5的(b),对激发光源组件44、激发光源组件45、蓝色光源组件51的点亮时序进行说明。在图5的(b)的四个时序图中,横轴表示时间,示出了相当于旋转体40旋转一圈的长度。换言之,图中将横轴分为四部分的刻度中的一个刻度相当于旋转体40旋转90度的相位。
四个时序图从上到下依次是在同一时间轴上示出输出光的颜色切换时序、蓝色光源组件51的点亮时序、激发光源组件45的点亮时序、激发光源组件44的点亮时序的时序图。另外,图5的(b)所示的时序图是时序控制的一例,点亮的顺序、时间上的长度、相位关系等并不局限于此例。
首先,为了使光源装置401输出蓝色光,点亮蓝色光源组件51,并熄灭激发光源组件44和激发光源组件45。蓝色光源组件51发出的蓝色光透过二向色镜47和合光镜50而从光源装置401输出。
接着,为了使光源装置401输出绿色光,按照绿色荧光体42G出现在聚光透镜组49的正下方的时序,点亮激发光源组件45,并熄灭激发光源组件44和蓝色光源组件51。从激发光源组件45射出的激发光Ex透过二向色镜47,并通过聚光透镜组49被聚光到在旋转体40的斜面上设置的绿色荧光体42G。绿色荧光体42G发出的绿色光通过聚光透镜组49被聚光后,通过二向色镜47朝向合光镜50的方向被反射,并透过合光镜50而从光源装置401输出。
接着,为了使光源装置401输出黄色光,按照绿色荧光体42G出现在聚光透镜组49的正下方且红色荧光体42R出现在聚光透镜组48的正下方的时序,点亮激发光源组件45和激发光源组件44,并熄灭蓝色光源组件51。
从激发光源组件45射出的激发光Ex透过二向色镜47,并通过聚光透镜组49被聚光到在旋转体40的斜面上设置的绿色荧光体42G。绿色荧光体42G发出的绿色光通过聚光透镜组49被聚光后,通过二向色镜47朝向合光镜50的方向被反射,并透过合光镜50而从光源装置401输出。与此同时,从激发光源组件44射出的激发光Ex透过二向色镜46,并通过聚光透镜组48被聚光到在旋转体40的斜面上设置的红色荧光体42R。红色荧光体42R发出的红色光通过聚光透镜组48被聚光后,通过二向色镜46朝向合光镜50的方向被反射,并经合光镜50进一步被反射而从光源装置401输出。即,绿色光与红色光叠加而成的黄色的合成光从光源装置401输出。
接着,为了使光源装置401输出红色光,按照红色荧光体42R出现在聚光透镜组48的正下方的时序,点亮激发光源组件44,并熄灭激发光源组件45和蓝色光源组件51。从激发光源组件44射出的激发光Ex透过二向色镜46,并通过聚光透镜组48被聚光到在旋转体40的斜面上设置的红色荧光体42R。红色荧光体42R发出的红色光通过聚光透镜组48被聚光后,通过二向色镜46朝向合光镜50的方向被反射,并经合光镜50进一步被反射而从光源装置401输出。
通过在使分色涂布有红色荧光体42R和绿色荧光体42G的旋转体旋转的同时,与此同步地对激发光源组件44、激发光源组件45、蓝色光源组件51的点亮时序进行控制,从而能够将红(R)、绿(G)、蓝(B)、黄(Y)四种颜色的输出光按照时间序列进行切换并连续输出。
在利用图12来说明的现有的光源装置中,从各种颜色的荧光体到合光镜的光路长度存在荧光体环状图案的直径左右的较大的距离差。
与此相对,在本实施方式的光源装置中,能够使从红色荧光体42R到合光镜50的光路长度与从绿色荧光体42G到合光镜50的光路长度之间的距离差在理论上完全相等。
因此,在本实施方式的光源装置中,能够使从不同颜色的荧光体到合光镜的光路长度除了制造上的误差之外而相等。因此,即使不设置价格高昂的调整光学***,也能够实现能够输出各种颜色成分的角度特性及强度分布一致的优质的照明光的光源。
另外,在上述实施方式中,使用了红色荧光体和绿色荧光体,但根据光源装置所要求的规格,也可以使用上述之外的颜色组合。如果根据荧光体的颜色组合而适当变更二向色镜及合光镜的波长选择性,则能够实现各种各样规格的光源装置。
此外,并非必须将绿色光与红色光合成来输出黄色光,也可以对激发光的照射时序进行控制以便仅输出R、G、B三种颜色。
此外,通过分别独立地对来自各激发光源组件的激发光和蓝色光源组件的输出强度进行控制,从而能够容易地变更或调整从该光源装置输出的光的色彩平衡。这样的变更或调整可以按照适当的时序来进行。
[第五实施方式]
作为第五实施方式,图6示出具备作为本发明的第四实施方式的光源装置401的投影显示装置的整体结构。
如图6所示,作为第五实施方式的投影显示装置具备:光源装置401;中继透镜610;中继透镜620;光通道640;照明透镜组650;光调制器件660;棱镜671;棱镜672;投影镜头680。也存在进一步具备投影屏幕690的情况。
中继透镜610和中继透镜620是用于将光源装置401发出的光引导并聚光到光通道640的入射口的透镜。中继透镜并非必须由两片透镜构成。
照明透镜组650是将经光通道640传播的光整形为适于对光调制器件660进行照明的光束的透镜组,由单个或多个透镜构成。
棱镜671和棱镜672共同构成内部全反射(TIR,Total Internal Reflection)棱镜。TIR棱镜使照明光进行内部全反射而以既定的角度入射到光调制器件660,并使经光调制器件660调制后的反射光朝向投影镜头680透射。
光调制器件660是基于图像信号对入射光进行调制的器件,使用以阵列状设置有微镜器件的数字微镜器件(DMD,Digital Micromirror Device)。但也可以使用诸如反射式液晶器件之类的其他的反射式光调制器件。
投影镜头680是用于将经过光调制器件660调制后的光投影为图像的镜头,由单个或多个透镜构成。
投影屏幕690在构成背投式显示装置时使用,此外,虽然往往在正投式的情况下也设置,但是在用户向任意墙面等进行投影时未必需要具备。
另外,在希望进一步提高从光源装置401射出的照明光的色纯度时等情况下,也可以在中继透镜与光通道之间配置光颜色选择色轮,并与光源装置的颜色切换时序同步地使光颜色选择色轮旋转。
下面对投影显示装置的整体运转进行说明。
从光源装置401射出的照明光经由中继透镜610、中继透镜620、光通道640以及照明透镜组650而入射到作为TIR棱镜的棱镜。在棱镜671的全反射面反射的光以既定角度入射到光调制器件660。
光调制器件660具有以阵列状设置的微镜器件,并与照明光的颜色切换同步地根据图像的各种颜色成分信号来对微镜器件进行驱动,以将图像光以既定角度向棱镜671反射。图像光透过棱镜671和棱镜672,被导向投影镜头680,并投影到投影屏幕690上。
作为第五实施方式的投影显示装置由于使用各种颜色成分的角度特性及强度分布一致的优质的光源装置401来对光调制器件进行照明,因此能够显示颜色均匀、高质量的图像。
此外,通过分别独立地对来自各激发光源组件的激发光和蓝色光源组件的输出强度进行控制,从而能够容易地变更或调整投影显示装置的显示图像的色彩平衡。这样的变更或调整可以按照适当的时序来进行。
[第六实施方式]
将第二实施方式的变形例作为第六实施方式示于图7。
在第二实施方式中,使聚光透镜组18的光轴EA1与聚光透镜组19的光轴EA2相正交。此外,聚光透镜组18的光轴EA1与旋转体10的旋转轴RA所形成的角θ1、聚光透镜组19的光轴EA2与旋转体10的旋转轴RA所形成的角θ2、合光镜24的镜面相对于合成光的光轴所形成的角θ3均设定为45度。
另一方面,在将这样的光源装置安装到投影显示装置时,也会存在如下情况:为了装入到所分配的安装空间内,而产生对光源装置的形态进行调整的需要。
为了应对这样的需求,在第六实施方式中,将聚光透镜组18的光轴EA1与聚光透镜组19的光轴EA2相交叉的角度设为80度。此外,将θ1、θ2、θ3均设定为40度。二向色镜16及二向色镜23的镜面与旋转体的旋转轴RA平行配置。
若着眼于聚光透镜组18的光轴EA1、从二向色镜16到合光镜的红色光的光路、聚光透镜组19的光轴EA2、从二向色镜23到合光镜的绿色光的光路这四条直线,则在第二实施方式中这四条直线构成正方形,而在第六实施方式中这四条直线构成平行四边形。
在这样的第六实施方式中,从各种颜色的荧光体到合光镜的光路长度的距离差虽然比荧光体的环状图案之间的距离P多少长一些,但如果与利用图12来说明的现有的光源装置相比,则能够设为非常小。因此,即使不设置价格高昂的调整光学***,也能够实现能够输出各种颜色成分的角度特性及强度分布一致的优质的照明光的光源,并且安装到投影显示装置时的设计自由度也会增大。
另外,在本实施方式中,将聚光透镜组18的光轴EA1与聚光透镜组19的光轴EA2相交叉的角度设为80度,但无需限定于该角度,只要是之前说明的四条直线构成平行四边形这类的配置即可。
此外,通过分别独立地对来自各激发光源组件的激发光和蓝色光源组件的输出强度进行控制,从而能够容易地变更或调整从该光源装置输出的合成光的色彩平衡。这样的变更或调整可以按照适当的时序来进行。
[第七实施方式]
将第一实施方式的变形例作为第七实施方式示于图8。
在第一实施方式中,使聚光透镜组18的光轴EA1与聚光透镜组19的光轴EA2相正交。此外,聚光透镜组18的光轴EA1与旋转体10的旋转轴RA所形成的角θ1、聚光透镜组19的光轴EA2与旋转体10的旋转轴RA所形成的角θ2、合光镜24的镜面相对于合成光的光轴所形成的角θ3均设定为45度。而且,从各种颜色的荧光体到合光镜的光路长度产生了与现有装置相比非常小的、荧光体的环状图案之间的距离P左右的差异。
第七实施方式用于相比于第一实施方式而进一步缩短了将从各种颜色的荧光体到合光镜的光路的距离。
在第七实施方式中,变更了激发光源组件14的配置及聚光透镜组18的光轴EA1的方向,使得关于来自在绿色荧光体82和红色荧光体83之中靠近合光镜20那一侧的红色荧光体83的荧光的光路,从二向色镜16到合光镜20的光路长度增大。但是,在本实施方式中,二向色镜16及二向色镜17的镜面也与旋转体的旋转轴RA平行配置。
在本实施方式中,使聚光透镜组18的光轴EA1的方向与第一实施方式相比在图中按逆时针旋转而倾斜了θ7。在将从红色荧光体83到二向色镜16的距离设为L、将红色荧光体83与绿色荧光体82之间的距离设为P时,θ7以下述方式来表示。
θ7=ARCSIN(L/P)
使聚光透镜组18的光轴EA1倾斜θ7的结果是,从二向色镜16到合光镜20的红色光的光路长度与从二向色镜17到合光镜20的绿色光的光路长度大致相等。此外,从红色荧光体83到二向色镜16的距离与从绿色荧光体82到二向色镜17的距离同为L。
因此,在本实施方式中,能够使从红色荧光体83到合光镜20的红色光的光路长度与从绿色荧光体82到合光镜20的绿色光的光路长度大致相等。
另外,在第一实施方式中,由于聚光透镜组18的光轴EA1与旋转体10的旋转轴RA所形成的角θ1和聚光透镜组19的光轴EA2与旋转体10的旋转轴RA所形成的角θ2相等,因此在旋转体的缘部斜面设置两种颜色的荧光体时,两种颜色均设置在同一倾斜角的斜面上。在本实施方式中,使聚光透镜组18的光轴EA1的方向与第一实施方式相比倾斜了θ7,为了不降低来自红色荧光体83的荧光的射出效率,使红色荧光体83的基底面与光轴EA1相正交。即,使红色荧光体83的基底面的角度相对于绿色荧光体82的基底面的角度倾斜了θ7。
如果举出本实施方式的具体例,则为:L=22mm,P=5mm,θ1=58.137度,θ2=45度,θ3=45度,θ7=13.137度。
在利用图12来说明的现有的光源装置中,从各种颜色的荧光体到合光镜的光路长度存在荧光体环状图案的直径左右的较大的距离差。
与此相对,在本实施方式的光源装置中,能够基本消除从红色荧光体83到合光镜20的光路与从绿色荧光体82到合光镜20的光路之间的距离差。
因此,在本实施方式的光源装置中,与以往相比大幅降低了从不同颜色的荧光体到合光镜的光路长度的差异。因此,即使不设置价格高昂的调整光学***,也能够实现能够输出各种颜色成分的角度特性及强度分布一致的优质的照明光的光源。
此外,通过分别独立地对来自各激发光源组件的激发光的输出强度进行控制,从而能够容易地变更或调整从该光源装置输出的合成光的色彩平衡。这样的变更或调整可以按照适当的时序来进行。
[第八实施方式]
将第一实施方式的变形例作为第八实施方式示于图9。第八实施方式也用于相比于第一实施方式而进一步降低将从各种颜色的荧光体到合光镜的光路长度之差。此外,第八实施方式也可以称为第七实施方式的变形例。
在第七实施方式中,变更了激发光源组件14的配置及聚光透镜组18的光轴EA1的方向,使得关于来自靠近合光镜那一侧的红色荧光体83的荧光的光路,从二向色镜16到合光镜20的光路长度增大,但是关于来自远离合光镜那一侧的绿色荧光体82的荧光的光路,与第一实施方式相比并未变更。换言之,在第七实施方式中,通过加长红色光的光路长度而降低了由红色荧光体与绿色荧光体相间隔的距离P带来的影响。
与此相对,第八实施方式用于通过在以第一实施方式为基准时,在加长来自靠近合光镜那一侧的荧光体的荧光的光路的同时,缩短来自远离合光镜那一侧的荧光体的荧光的光路,从而向两个光路的距离变为相等的方向调整。
如图9所示,在本实施方式中,激发光源组件14、二向色镜16以及聚光透镜组18承担远离合光镜20那一侧的荧光体,激发光源组件15、二向色镜17以及聚光透镜组19承担靠近合光镜20那一侧的荧光体。二向色镜16及二向色镜17的镜面与旋转体的旋转轴平行配置。
在本实施方式中,使聚光透镜组18的光轴EA1的方向与第一实施方式相比在图中按顺时针旋转而倾斜了θ8。当将从荧光体到二向色镜16的距离设为L、将荧光体与荧光体之间的距离设为P时,θ8以下述方式来表示。
θ8=ARCSIN(2×L/P)
同时,在本实施方式中,使聚光透镜组19的光轴EA2的方向与第一实施方式相比在图中按顺时针旋转而倾斜了θ8。
使聚光透镜组18的光轴EA1及聚光透镜组19的光轴EA2倾斜θ8的结果是,从二向色镜16到合光镜20的红色光的光路长度T与从二向色镜17到合光镜20的绿色光的光路长度T大致相等。此外,从各荧光体到各二向色镜的距离同为L。
因此,在本实施方式中,能够使从荧光体到合光镜的红色光的光路长度与从荧光体到合光镜的绿色光的光路长度大致相等。
另外,在第一实施方式中,由于聚光透镜组18的光轴EA1与旋转体10的旋转轴RA所形成的角θ1和聚光透镜组19的光轴EA2与旋转体10的旋转轴RA所形成的角θ2相等,因此在旋转体的缘部斜面设置两种颜色的荧光体时,两种颜色均设置在同一倾斜角的斜面上。在本实施方式中,使聚光透镜组18的光轴EA1及聚光透镜组19的光轴EA2的方向与第一实施方式相比倾斜了θ8,为了不降低来自荧光体的荧光的射出效率,使各种颜色的荧光体的基底面与各聚光透镜组的光轴相正交。即,荧光体的基底面基于颜色的不同构成了倾斜度不同的平面。
如果举出本实施方式的具体例,则为:L=22mm,P=5mm,T=48mm,θ1=38.475度,θ2=51.525度,θ3=45度,θ8=6.525度。
在利用图12来说明的现有的光源装置中,从各种颜色的荧光体到合光镜的光路长度存在荧光体环状图案的直径左右的较大的距离差。
与此相对,在本实施方式的光源装置中,能够基本消除从红色荧光体到合光镜20的光路与从绿色荧光体到合光镜20的光路之间的距离差。
因此,在本实施方式的光源装置中,与以往相比大幅降低了从不同颜色的荧光体到合光镜的光路长度的差异。因此,即使不设置价格高昂的调整光学***,也能够实现能够输出各种颜色成分的角度特性及强度分布一致的优质的照明光的光源。
此外,通过分别独立地对来自各激发光源组件的激发光的输出强度进行控制,从而能够容易地变更或调整从该光源装置输出的合成光的色彩平衡。这样的变更或调整可以按照适当的时序来进行。
[第九实施方式]
将第一实施方式的变形例作为第九实施方式示于图10。第九实施方式也用于相比于第一实施方式而进一步降低从各种颜色的荧光体到合光镜的光路长度之差。另外,第九实施方式也可以称为第八实施方式的变形例。
在第九实施方式中,关于激发光源组件、二向色镜、聚光透镜组、合光镜、旋转体的配置关系,与第八实施方式相同。即,关于L、P、T、θ1、θ2、θ3、θ8,因说明会重复,故而省略。
第九实施方式的设置有荧光体的旋转体的缘面是在截取剖面时看起来为圆弧(圆的一部分)的曲面,这与第八实施方式不同。即,旋转体100的斜面形状被调整为使得荧光体的基底面位于以二向色镜16或二向色镜17的中央为中心的半径L的圆上。
在本实施方式的光源装置中,也能够基本消除从红色荧光体到合光镜20的光路与从绿色荧光体到合光镜20的光路之间的距离差。
因此,在本实施方式的光源装置中,与以往相比大幅降低了从不同颜色的荧光体到合光镜的光路长度的差异。因此,即使不设置价格高昂的调整光学***,也能够实现能够输出各种颜色成分的角度特性及强度分布一致的优质的照明光的光源。
此外,通过分别独立地对来自各激发光源组件的激发光的输出强度进行控制,从而能够容易地变更或调整从该光源装置输出的合成光的色彩平衡。这样的变更或调整可以按照适当的时序进行。
[第十实施方式]
将第四实施方式的变形例作为第十实施方式进行说明。本实施方式的光源装置的基本结构如图4所示。但是,在第四实施方式中,设置于旋转体40的荧光体部42采用如图5的(a)所示利用不同颜色的荧光体42R和42G对以旋转轴RA为中心的圆环形状的区域进行分色涂布而成的荧光体部,与此相对,在本实施方式中,不同之处在于,如图11的(a)所示,以旋转体40的旋转轴RA为中心的圆环形状的区域由发光颜色相同的荧光体部52形成。
在第四实施方式中使用的42R和42G优选为分别在红色和绿色的发光特性方面优异的荧光体,而在本实施方式的荧光体部52中,适合使用发出黄色或白色光的、发光频谱宽广的荧光体。
在本实施方式中使用的二向色镜46将来自激发光源组件44的激发光向荧光体部52的方向透射,并且将荧光体部52发出的荧光中的红色光成分向合光镜50的方向反射。此外,二向色镜47将来自激发光源组件45的激发光向荧光体部52的方向透射,并且将荧光体部52发出的荧光中的绿色光成分向合光镜50的方向反射。此外,二向色镜47将蓝色光源组件51的光向合光镜50的方向透射。
本实施方式的光源装置也与第四实施方式同样地,为了在第五实施方式的投影显示装置中使用,可以被配置为能够将红(R)、绿(G)、蓝(B)、黄(Y)四种颜色的输出光按照时间序列进行切换而输出。在该情况下,例如可以如图5的(b)所示来对蓝色光源组件51、激发光源组件45、激发光源组件44的点亮时序进行控制。当然,图5的(b)所示的时序图是时序控制的一例,点亮的顺序、时间上的长度、相位关系等并不局限于此例。此外,并非必须将绿色光与红色光合成来输出黄色光,也可以对激发光的照射时序进行控制以便仅输出R、G、B三种颜色。
但是,在本实施方式的情况下,由于圆环形状的荧光体部52由同一种类的荧光体形成,因此与分色涂布荧光体的第四实施方式不同,不需要使旋转体的旋转与各光源组件的发光时序同步。因此,在第四实施方式中,在旋转体上附设了旋转编码器,而在本实施方式中则不需要,从而能够简化装置的结构和时序控制。
此外,本实施方式的光源装置可以在图3所示的第三实施方式的投影显示装置中代替光源装置21来使用。在该情况下,由于不需要按照时间序列切换输出光的颜色,因此可以按照下述方式进行控制:如图11的(b)所示,使蓝色光源组件51、激发光源组件45、激发光源组件44一直点亮,从而连续输出白色光W。
通过分别独立地对来自各激发光源组件的激发光和蓝色光源组件的输出强度进行控制,从而能够容易地变更或调整从该光源装置输出的光的色彩平衡。这样的变更或调整可以按照适当的时序来进行。
在本实施方式的光源装置中,也能够基本消除从针对红色光的荧光体到合光镜50的光路与从针对绿色光的荧光体到合光镜50的光路之间的距离差。
因此,在本实施方式的光源装置中,与以往相比大幅降低了针对不同颜色的光而从荧光体到合光镜的光路长度的差异。因此,即使不设置价格高昂的调整光学***,也能够实现能够输出各种颜色成分的角度特性及强度分布一致的优质的照明光的光源。
[其他实施方式]
设置于旋转体的荧光体的颜色及配置并不局限于上述实施方式的例子。例如,代替发出红色光、发出绿色光的荧光体,还可以设置发出黄色光或发出白色光的荧光体。
作为旋转体,优选在侧部形成有斜面且在斜面上包覆有荧光体的形态,重点是在相对于旋转轴倾斜的面上包覆荧光体,可以将聚光透镜组的光轴Ax-L与旋转体的旋转轴Ax-R所形成的角设为10度以上且80度以下。
此外,在旋转体的基体上,可以设置用于抑制荧光体温度上升的各种散热结构。可以如实施方式所图示的那样在与电机相反侧的面的旋转轴附近设置凹部,相反也可以在靠近电机那一侧的面设置凹部。通过设置凹部,使基体与空气的接触面积增大,并且产生气流,从而能够提高散热效果。
以上说明的所有光源装置无论是在具有反射式光调制器件的投影显示装置中还是在具有透射式光调制器件的投影显示装置中均可自由组合来使用。此外,所有实施方式所示的光源装置的结构部件的形状、大小、组合、配置等可以根据应用本发明的投影显示装置的结构和规格等各种条件而进行适当的变更。

Claims (8)

1.一种光源装置,其特征在于,具有:
旋转体,能够以旋转轴为中心进行旋转,且侧部的至少一部分被荧光体包覆;
第一激发光源,用于激发所述荧光体;
第二激发光源,用于激发所述荧光体;
第一二向色镜,透射来自所述第一激发光源的激发光,并反射来自所述荧光体的荧光的至少一部分;
第二二向色镜,透射来自所述第二激发光源的激发光,并反射来自所述荧光体的荧光的至少一部分;
第一聚光透镜组,配置在所述第一二向色镜与所述荧光体之间;
第二聚光透镜组,配置在所述第二二向色镜与所述荧光体之间;以及
合光镜,反射由所述第一二向色镜反射的来自所述荧光体的荧光,并透射由所述第二二向色镜反射的来自所述荧光体的荧光,
所述第一激发光源与所述第二激发光源隔着所述旋转体的旋转轴而配置在相反侧,
所述合光镜的镜面在所述旋转体的旋转轴的延长线上以沿着旋转轴的方向配置。
2.根据权利要求1所述的光源装置,其特征在于,
所述第一聚光透镜组的光轴与所述旋转体的旋转轴以10度以上且80度以下的角度交叉,
所述第二聚光透镜组的光轴与所述旋转体的旋转轴以10度以上且80度以下的角度交叉。
3.根据权利要求1或2所述的光源装置,其特征在于,
所述第一二向色镜及所述第二二向色镜的镜面与所述旋转体的旋转轴平行。
4.根据权利要求1所述的光源装置,其特征在于,
进一步具备发光波长与所述荧光体的发光波长不同的激光光源,
经由所述合光镜将所述激光光源的输出光输出。
5.根据权利要求1所述的光源装置,其特征在于,
所述荧光体包括发光波长特性彼此不同的第一荧光体和第二荧光体。
6.根据权利要求5所述的光源装置,其特征在于,
所述第一荧光体和所述第二荧光体设置在以所述旋转体的旋转轴为中心的同一圆周上的不同区域。
7.根据权利要求5所述的光源装置,其特征在于,
在以所述旋转体的旋转轴为中心的第一圆的圆周上设置有所述第一荧光体,
在以所述旋转体的旋转轴为中心且半径不同于所述第一圆的第二圆的圆周上设置有所述第二荧光体。
8.一种投影显示装置,其特征在于,具备:
权利要求1至7中的任意一项所述的光源装置;
光调制器件;以及
投影镜头。
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