CN111381429A - 光源装置和投影仪 - Google Patents

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Abstract

光源装置和投影仪。小型且低光学扩展量。本发明的光源装置具有：光源部，其射出具有第1波段的第1光；导光体，其传播从光源部射出的第1光的一部分；波长转换部，其包含荧光体，该荧光体被从光源部射出的第1光的另一部分激励而发出具有第2波段的第2光；以及光合成部，其对从导光体射出的第1光的一部分与从波长转换部射出的第2光进行合成。导光体和波长转换部彼此并排配置，光源部设置于与导光体以及波长转换部对置的位置。

Description

光源装置和投影仪
技术领域
本发明涉及光源装置和投影仪。
背景技术
作为用于投影仪的光源装置，提出了利用在将从发光元件射出的激励光照射到荧光体时从荧光体发出的荧光的光源装置。下述的专利文献1中公开了如下方式的照明装置：包含具有波长转换作用的棒状陶瓷体、和射出激励光的发光二极管(LED)，使激励光从陶瓷体的侧面入射，从陶瓷体的端面取出转换光。
专利文献1：日本特表2017-536664号公报
如专利文献1所述，通过使从LED射出的光入射到波长转换部件，能够得到与从LED射出的光的波长不同的波长的光。例如，在波长转换部件包含黄色荧光体的情况下，能够根据从LED射出的蓝色光得到黄色光。但是，为了得到作为投影仪用光源装置所需的白色光，必须与专利文献1的照明装置分开地另行设置射出蓝色光的光源、对蓝色光与黄色光进行合成的光合成元件等光学***。其结果，存在光源装置大型化的课题。此外，在得到白色以外的色光的情况下，也需要用于对荧光与其它色光进行合成的光学***，存在光源装置大型化的课题。
发明内容
为了解决上述课题，本发明的一个方式的光源装置具有：光源部，其射出具有第1波段的第1光；导光体，其传播从所述光源部射出的所述第1光的一部分；波长转换部，其包含荧光体，该荧光体被从所述光源部射出的所述第1光的另一部分激励而发出具有与所述第1波段不同的第2波段的第2光；以及光合成部，其对从所述导光体射出的所述第1光的一部分与从所述波长转换部射出的所述第2光进行合成，所述导光体和所述波长转换部彼此并排配置，所述光源部设置于与所述导光体以及所述波长转换部对置的位置。
在本发明的一个方式的光源装置中，也可以是，所述导光体具有相互对置的第1端面和第2端面、以及与所述第1端面和所述第2端面交叉的第1侧面，所述波长转换部具有相互对置的第3端面和第4端面、以及与所述第3端面和所述第4端面交叉的第2侧面，所述光源部设置于与所述第1侧面以及所述第2侧面对置的位置。
在本发明的一个方式的光源装置中，也可以是，所述导光体和所述波长转换部以所述导光体的长边方向与所述波长转换部的长边方向平行的方式相邻配置。
在本发明的一个方式的光源装置中，也可以是，所述光源部具有发光二极管光源。
在本发明的一个方式的光源装置中，也可以构成为，所述第1光是蓝色的光，所述第2光是黄色的荧光，所述光合成部对所述第1光的一部分与所述第2光进行合成，由此，从所述光合成部射出白色的合成光。
在本发明的一个方式的光源装置中，也可以是，所述光合成部配置于与所述第2端面以及所述第4端面对置的位置。
在本发明的一个方式的光源装置中，也可以是，所述光合成部具有与所述第2端面对置的棱镜、以及与所述第4端面对置的分色棱镜。
本发明的一个方式的投影仪具有：本发明的一个方式的光源装置；光调制装置，其根据图像信息对来自所述光源装置的光进行调制；以及投射光学装置，其投射由所述光调制装置调制后的光。
附图说明
图1是第1实施方式的投影仪的概略结构图。
图2是光源装置的俯视图。
图3是光源装置的侧视图。
图4是沿着图2的IV-IV线的剖视图。
图5是第2实施方式的光源装置的俯视图。
图6是第3实施方式的投影仪的概略结构图。
标号说明
1、10：投影仪；2、16：光源装置；4B、4G、4R、13：光调制装置；6、14：投射光学装置；51：导光棒(导光体)；51a：第1端面；51b：第2端面；51c1：第1侧面；51c3：第3侧面；51c5：第5侧面；51c7：第7侧面；53：光合成部；54：棱镜；55：分色棱镜；58：波长转换棒(波长转换部)；58a：第3端面；58b：第4端面；58c2：第2侧面；58c4：第4侧面；58c6：第6侧面；58c8：第8侧面；62、67：光源部；622：发光二极管光源；L1：第1光；L11：(第1光的)一部分的光；L12：(第1光的)另一部分的光；L2：第2光；N1、N2：长边方向。
具体实施方式
[第1实施方式]
以下，使用图1～图4对本发明的第1实施方式进行说明。
本实施方式的投影仪是使用液晶面板作为光调制装置的液晶投影仪的一例。
图1是第1实施方式的投影仪1的概略结构图。
另外，在以下的各附图中，为了容易观察各结构要素，有时按照结构要素而示出了不同的比例尺。
第1实施方式的投影仪1是在屏幕(被投射面)SCR上投射彩色图像的投射型图像显示装置。投影仪1具有与红色光LR、绿色光LG、蓝色光LB的各色光对应的3个光调制装置。
如图1所示，投影仪1具有光源装置2、均匀照明光学***40、颜色分离光学***3、光调制装置4R、光调制装置4G、光调制装置4B、合成光学***5和投射光学装置6。
光源装置2将照明光WL朝向均匀照明光学***40射出。之后对光源装置2的详细结构进行详细说明。
均匀照明光学***40具有积分器光学***31、偏振转换元件32和重叠光学***33。积分器光学***31具有第1透镜阵列31a和第2透镜阵列31b。均匀照明光学***40使从光源装置2射出的照明光WL的强度分布分别在作为被照明区域的光调制装置4R、光调制装置4G和光调制装置4B中变得均匀。从均匀照明光学***40射出的照明光WL入射到颜色分离光学***3。
颜色分离光学***3将白色的照明光WL分离为红色光LR、绿色光LG和蓝色光LB。颜色分离光学***3具有第1分色镜7a、第2分色镜7b、第1反射镜8a、第2反射镜8b、第3反射镜8c、第1中继透镜9a和第2中继透镜9b。
第1分色镜7a将来自光源装置2的照明光WL分离为红色光LR和其它光(绿色光LG和蓝色光LB)。第1分色镜7a使分离后的红色光LR透过，并且对其它光(绿色光LG和蓝色光LB)进行反射。另一方面，第2分色镜7b将其它光分离为绿色光LG和蓝色光LB。第2分色镜7b对分离后的绿色光LG进行反射，并且使蓝色光LB透过。
第1反射镜8a配置于红色光LR的光路中，将透过第1分色镜7a的红色光LR朝向光调制装置4R反射。另一方面，第2反射镜8b和第3反射镜8c配置在蓝色光LB的光路中，将透过第2分色镜7b的蓝色光LB朝向光调制装置4B反射。此外，绿色光LG被第2分色镜7b朝向光调制装置4G反射。
第1中继透镜9a和第2中继透镜9b配置于蓝色光LB的光路中的第2分色镜7b的光射出侧。第1中继透镜9a和第2中继透镜9b修正由于蓝色光LB的光路长度比红色光LR或绿色光LG的光路长度长而引起的蓝色光LB的照明分布的不同。
光调制装置4R根据图像信息对红色光LR进行调制，形成与红色光LR对应的图像光。光调制装置4G根据图像信息对绿色光LG进行调制，形成与绿色光LG对应的图像光。光调制装置4B根据图像信息对蓝色光LB进行调制，形成与蓝色光LB对应的图像光。
光调制装置4R、光调制装置4G和光调制装置4B例如可以使用透射型液晶面板。此外，构成为在液晶面板的入射侧和射出侧分别配置有偏振片(未图示)，仅使特定方向的直线偏振光通过。
在光调制装置4R、光调制装置4G和光调制装置4B的入射侧分别配置有场透镜10R、场透镜10G和场透镜10B。场透镜10R、场透镜10G和场透镜10B使入射到各个光调制装置4R、光调制装置4G、光调制装置4B的红色光LR、绿色光LG、蓝色光LB的主光线平行。
合成光学***5通过使从光调制装置4R、光调制装置4G和光调制装置4B射出的图像光入射，合成与红色光LR、绿色光LG、蓝色光LB对应的图像光，将合成后的图像光朝向投射光学装置6射出。合成光学***5例如使用十字分色棱镜。
投射光学装置6由多个投射透镜构成。投射光学装置6将由合成光学***5合成后的图像光朝向屏幕SCR放大投射。由此，在屏幕SCR上显示图像。
下面，对光源装置2进行说明。
图2是示出光源装置2的概略结构的俯视图。图3是从导光棒51侧观察到的光源装置2的侧面图。图4是沿着图2的IV-IV线的光源装置2的剖视图。
如图2和图3所示，光源装置2具有导光棒51(导光体)、波长转换棒58(波长转换部)、光源部62、透光性部件65、光合成部53、角度转换元件56和准直透镜57。
导光棒51具有四棱柱状的形状，该四棱柱状的形状具有6个面。6个面包含相互对置的2个端面51a、51b、和与2个端面51a、51b交叉的4个侧面51c1、51c3、51c5、51c7。
在以下的说明中，将端面51a称作第1端面51a、端面51b称作第2端面51b。位于远离后述的光合成部53的一侧的导光棒51的端面是第1端面51a，与第1端面51a对置并从导光棒51射出光的一侧的端面是第2端面51b。此外，将侧面51c1称作第1侧面51c1、侧面51c3称作第3侧面51c3、侧面51c5称作第5侧面51c5、侧面51c7称作第7侧面51c7。此外，将第1端面51a与第2端面51b对置的方向定义为导光棒51的长边方向N1。
同样，波长转换棒58具有四棱柱状的形状，该四棱柱状的形状具有6个面。6个面包含相互对置的2个端面58a、58b、与2个端面58a、58b交叉的4个侧面58c2、58c4、58c6、58c8。
在以下的说明中，将端面58a称作第3端面58a、端面58b称作第4端面58b。位于与导光棒51的第1端面51a相同的一侧的、波长转换棒58的端面是第3端面58a，与第3端面58a对置并从波长转换棒58射出光的一侧的端面是第4端面58b。此外，将侧面58c2称作第2侧面58c2、侧面58c4称作第4侧面58c4、侧面58c6称作第6侧面58c6、侧面58c8称作第8侧面58c8。此外，将第3端面58a与第4端面58b对置的方向定义为波长转换棒58的长边方向N2。此外，将通过波长转换棒58的第3端面58a的中心和第4端面58b的中心的轴定义为光源装置2的光轴J1。来自光源装置2的合成光LW沿着光轴J1射出。
在本实施方式中，导光棒51和波长转换棒58具有大致相同的尺寸。导光棒51的长边方向N1的尺寸A大于导光棒51的短边方向(与长边方向N1垂直的方向)的尺寸B。例如，尺寸A为尺寸B的10倍～几10倍左右。波长转换棒58也与导光棒51相同。
导光棒51和波长转换棒58以导光棒51的第5侧面51c5与波长转换棒58的第6侧面58c6对置的方式隔开间隔而彼此并排配置。另外，在本说明书中，“导光棒与波长转换棒并排配置”的记载表示导光棒和波长转换棒在彼此的侧面对置的状态下配置。
在本实施方式的情况下，导光棒51和波长转换棒58以使导光棒51的长边方向N1与波长转换棒58的长边方向N2平行的方式相邻地配置。根据该配置，能够减小光源装置2的宽度(与光轴J1垂直的方向上的尺寸)。但是，导光棒51的长边方向N1与波长转换棒58的长边方向N2也可以不完全平行，也可以相对于平行稍微倾斜。
如图3所示，光源部62具有第1光源62A和第2光源62B。如图2所示，第1光源62A设置于与导光棒51以及波长转换棒58对置的位置。更具体而言，第1光源62A设置于与导光棒51的第1侧面51c1以及波长转换棒58的第2侧面58c2对置的位置。即，光源部62设置于与导光棒51以及波长转换棒58对置的位置。
虽然在图2中未图示，但是，与第1光源62A同样，第2光源62B也设置于与导光棒51以及波长转换棒58对置的位置。更具体而言，第2光源62B设置于与导光棒51的第3侧面51c3以及波长转换棒58的第4侧面58c4对置的位置。另外，光源部62也可以不一定具有2个光源，也可以仅具有第1光源62A。
第1光源62A和第2光源62B具有相同的结构，具有基板621、和安装在基板621的与导光棒51及波长转换棒58对置的一面上的多个发光二极管光源622(LED光源)。在本实施方式中，各光源62A、62B具有5个LED光源622，但是，LED光源622的个数未特别限定。各LED光源622射出第1波段的第1光L1。第1波段例如是400nm～480nm的蓝色波段，峰值波长例如是445nm。另外，各光源62A、62B也可以除了基板621和LED光源622以外，还具有导光板、扩散板、透镜等其它光学部件。
多个LED光源622分别与导光棒51的第1侧面51c1及第3侧面51c3、波长转换棒58的第2侧面58c2及第4侧面58c4对置地配置。即，在从导光棒51的第1侧面51c1的法线方向观察时，构成第1光源62A的多个LED光源622设置于与导光棒51的第1侧面51c1以及波长转换棒58的第2侧面58c2重叠的位置。此外，在从导光棒51的第3侧面51c3的法线方向观察时，构成第2光源62B的多个LED光源622设置于与导光棒51的第3侧面51c3以及波长转换棒58的第4侧面58c4重叠的位置。
换言之，构成第1光源62A的多个LED光源622设置成与导光棒51的第1侧面51c1及波长转换棒58的第2侧面58c2对置。构成第2光源62B的多个LED光源622设置成与导光棒51的第3侧面51c3及波长转换棒58的第4侧面58c4对置。构成第1光源62A和第2光源62B的多个LED光源622沿着各棒51、58的长边方向N1、N2隔开间隔地排列。
如图2所示，LED光源622的宽度D(与光轴J1垂直的方向的尺寸)小于导光棒51的宽度B与波长转换棒58的宽度C的总和、即从导光棒51的第7侧面51c7到波长转换棒58的第8侧面58c8的距离。但是，LED光源622的宽度D也可以等于导光棒51的宽度B与波长转换棒58的宽度C的总和，还可以大于导光棒51的宽度B与波长转换棒58的宽度C的总和。
此外，在本实施方式中，在全部的LED光源622中，LED光源622与导光棒51相互对置的区域的面积大致等于LED光源622与波长转换棒58相互对置的区域的面积。即，LED光源622的宽度D方向的中心线位于导光棒51与波长转换棒58之间。
如图4所示，从LED光源622射出的第1光L1中的一部分的光L11在导光棒51的内部传播之后从导光棒51射出，作为构成照明光的一部分的蓝色光发挥功能。从LED光源622射出的第1光L1中的另一部分的光L12在入射到波长转换棒58之后，作为使波长转换棒58中包含的荧光体进行激励的激励光发挥功能。这样，入射到导光棒51的一部分的光L11的功能和入射到波长转换棒58的另一部分的光L12的功能相互不同，因此，LED光源622需要射出能够发挥这两种功能的波长的光。
导光棒51例如由玻璃等透光性材料构成。导光棒51供从各光源62A、62B射出的第1光L1中的一部分的光L11入射，使一部分的光L11在内部传播。
导光棒51具有反射镜64，该反射镜64设置于4个侧面51c1、51c3、51c5、51c7中的不与光源62A、62B对置的第5侧面51c5和第7侧面51c7。并且，导光棒51具有设置在第1端面51a上的反射镜64。这些反射镜64由形成在构成导光棒51的透光性材料的表面上的电介质多层膜、金属膜等材料构成。在抑制光损耗的方面，反射镜64优选由电介质多层膜构成。
波长转换棒58包含荧光体，在从光源部62射出的第1光L1的另一部分的光L12入射到波长转换棒58时，该荧光体被另一部分的光L12激励而发出第2光L2。在本实施方式中，荧光体由陶瓷荧光体(多晶荧光体)构成。第2光L2的波段例如为490～750nm的黄色波段。即，第2光L2为黄色的荧光。波长转换棒58也可以由单晶荧光体构成，来替代多晶荧光体。或者，波长转换棒58也可以由荧光玻璃构成。或者，波长转换棒58也可以由在由玻璃、树脂构成的粘结剂中分散多个荧光体粒子而得的材料构成。
具体而言，波长转换棒58例如由钇/铝/石榴石(YAG)类荧光体构成。以含有作为活化剂的铈(Ce)的YAG：Ce为例，作为波长转换棒58的材料，可以使用混合包含Y2O3、Al2O3、CeO3等构成元素的原料粉末而进行固相反应后的材料、通过共沉淀法、溶胶凝胶法等湿式法得到的Y-Al-O无定形粒子、通过喷雾干燥法、火焰热解法和热等离子体法等气相法得到的YAG粒子等。
如图2所示，波长转换棒58具有设置在第3端面58a上的反射镜63。反射镜63由电介质多层膜、金属膜等材料构成。
如图3和图4所示，透光性部件65设置在各光源62A、62B与导光棒51之间。更详细而言，透光性部件65以覆盖LED光源622的光射出面的方式设置在第1光源62A的LED光源622与导光棒51的第1侧面51c1之间、以及第2光源62B的LED光源622与导光棒51的第3侧面51c3之间。
透光性部件65例如由硅酮树脂等透明树脂、玻璃料等构成。在透光性部件65由透明树脂构成的情况下，能够容易地制造透光性部件65。此外，透光性部件65优选具有光透过性和耐热性。透光性部件65也作为对各光源62A、62B和导光棒51进行固定的粘接材料发挥功能。
透光性部件65的折射率优选等于导光棒51的折射率。根据该结构，在不产生第1光L1从透光性部件65入射到导光棒51时的无用折射的情况下，第1光L1以规定的角度入射到导光棒51。由此，能够减少从导光棒51的侧面射出的第1光L11的量，能够提高第1光L1的使用效率。另外，本申请中的“透光性部件的折射率与导光体的折射率相等”是包含透光性部件与导光体具有如下的折射率差的情况的概念：该折射率差使得产生光使用效率下降不影响性能的程度的少量折射。
如图4所示，透光性部件65优选不设置在各光源62A、62B与波长转换棒58之间。只要在第1光L1的另一部分的光L12入射到波长转换棒58时光L12到达荧光体即可，入射到波长转换棒58时的折射不会成为较大问题，因此，透光性部件65也可以不设置在各光源62A、62B与波长转换棒58之间。但是，透光性部件65也可以设置在各光源62A、62B与波长转换棒58之间。
如图2所示，光合成部53配置于与导光棒51的第2端面51b及波长转换棒58的第4端面58b对置的位置。光合成部53对从导光棒51射出的第1光L1中的一部分的光L11与从波长转换棒58射出的第2光L2进行合成。光合成部53具有：棱镜54，其与导光棒51的第2端面51b对置；以及分色棱镜55，其与波长转换棒58的第4端面58b对置。
棱镜54被设置成与导光棒51的第2端面51b接触。棱镜54由具有等腰三角形的截面的三棱柱状棱镜构成，并具有光入射端面54a、反射面54c和光射出端面54b。棱镜54具有使入射的光L11的光路弯折90°而射出的功能。即，棱镜54通过使从导光棒51的第2端面51b射出的光L11在反射面54c上反射而使光路弯曲，从光射出端面54b射出。
分色棱镜55与波长转换棒58的第4端面58b及棱镜54的光射出端面54b对置地设置。分色棱镜55具有在棱镜主体的内部设置有分色反射镜551的结构。分色棱镜55具有立方体状的形状，并具有光入射端面55a、光入射端面55b和光射出端面55c。分色反射镜551具有反射蓝色波段的光并使黄色波段的光透过的特性。因此，从棱镜54射出的光L11被分色反射镜551反射，朝向光射出端面55c前进。另一方面，从波长转换棒58的第4端面58b射出的第2光L2透过分色反射镜551，朝向光射出端面55c前进。
这样，分色棱镜55对从导光棒51的第2端面51b射出的蓝色的光L11与从波长转换棒58的第4端面58b射出的黄色的第2光L2进行合成。然后，由蓝色的光L11和黄色的第2光L2构成的白色的合成光LW从分色棱镜55射出。这样，在光合成部53中对第1光L1中的一部分的光L11与第2光L2进行合成，由此，从光合成部53射出白色的合成光LW。
角度转换元件56设置于分色棱镜55的光射出端面55c的光射出侧。角度转换元件56由锥形棒构成，该锥形棒具有供合成光LW入射的光入射端面56a和供合成光LW射出的光射出端面56b。角度转换元件56具有四棱锥台形的形状，与光轴J1垂直的截面积沿着合成光LW的行进方向扩大，光射出端面56b的面积大于光入射端面56a的面积。由此，合成光LW在角度转换元件56的内部行进的期间内，每当在侧面56c上进行全反射时将角度改变至与光轴J1平行的方向。这样，角度转换元件56使光射出端面56b处的合成光LW的扩散角小于光入射端面56a处的合成光LW的扩散角。
角度转换元件56以使光入射端面56a与分色棱镜55的光射出端面55c对置的方式固定于分色棱镜55。即，角度转换元件56与分色棱镜55通过光学粘接剂(省略图示)而接触，在角度转换元件56与分色棱镜55之间未设置有空隙(空气层)。另外，角度转换元件56例如也可以利用任意的支承部件固定成与分色棱镜55直接接触。无论哪种情况，都优选在角度转换元件56与分色棱镜55之间不设置空隙。角度转换元件56的折射率与分色棱镜55的折射率优选尽可能一致。
另外，作为角度转换元件56，也可以使用复合抛物面型聚光器(CompoundParabolic Concentrator，CPC)来替代锥形棒。在使用CPC作为角度转换元件56的情况下，也能够得到与使用锥形棒的情况相同的效果。
准直透镜57设置于角度转换元件56的光射出端面56b的光射出侧。准直透镜57使从角度转换元件56射出的合成光LW平行。即，能够利用准直透镜57进一步提高由角度转换元件56对角度分布进行转换后的合成光LW的平行度。准直透镜57由凸透镜构成。另外，在仅通过角度转换元件56能够得到充分的平行度的情况下，也可以不一定设置准直透镜57。
以下，对上述结构的光源装置2的作用进行说明。
如图4所示，第1光L1中的一部分的光L11在从LED光源622射出之后透过透光性部件65，从第1侧面51c1入射到导光棒51。入射到导光棒51的第1光L1中的一部分的光L11以临界角以上的入射角到达任意一个侧面51c1、51c3、51c5、51c7。这样的光L11在该侧面反射之后，反复在侧面上反射，如图3所示，在导光棒51的内部中传播，朝向第1端面51a或第2端面51b前进。朝向第2端面51b前进的光L11在从第2端面51b射出之后，入射到棱镜54。另一方面，朝向第1端面51a前进的光L11在被设置在第1端面51a上的反射镜64反射之后，朝向第2端面51b前进。
然后，如图2所示，从导光棒51的第2端面51b射出的光L11被棱镜54的反射面54c反射而改变行进方向，入射到分色棱镜55。另外，优选以使棱镜54与分色棱镜55不直接接触的方式，在棱镜54与分色棱镜55之间设置有间隙(空气层)。通过在棱镜54与分色棱镜55之间设置间隙，可以抑制向棱镜54与分色棱镜55的界面附近前进的光L11中的、以小于临界角的入射角入射到界面的光向棱镜54、分色棱镜55的外部泄漏，能够提高光使用效率。
另一方面，如图4所示，第1光L1中的另一部分的光L12入射到波长转换棒58。这时，波长转换棒58中包含的荧光体被光L12激励，从任意的发光点P1发出第2光L2。第2光L2从任意的发光点P1朝向所有方向前进，但是，如图2所示，朝向侧面58c2、58c4、58c6、58c8前进的第2光L2在侧面58c2、58c4、58c6、58c8上反复进行全反射，朝向第3端面58a或第4端面58b前进。朝向第4端面58b前进的第2光L2在从第4端面58b射出后，入射到分色棱镜55。另一方面，朝向第3端面58a前进的第2光L2在被设置在第3端面58a上的反射镜63反射后，朝向第4端面58b前进。
入射到分色棱镜55的光L11被分色反射镜551反射。另一方面，入射到分色棱镜55的第2光L2透过分色反射镜551。其结果，对蓝色的光L11与黄色的第2光L2进行合成，白色的合成光LW从分色棱镜55的光射出端面55c射出。从分色棱镜55射出的合成光LW在被角度转换元件56和准直透镜57平行化之后，从光源装置2射出。如图1所示，从光源装置2射出的合成光LW(照明光WL)朝向积分器光学***31前进。
在本实施方式的光源装置2中，射出蓝色的光L11的导光棒51与射出黄色的第2光L2的波长转换棒58彼此并排配置，在导光棒51的第2端面51b和波长转换棒58的第4端面58b配置有光合成部53，光源部62与导光棒51的第1侧面51c1及波长转换棒58的第2侧面58c2对置地设置。由此，可实现能够射出白色光的小型的光源装置2。
本实施方式的光源装置2具有如下结构：利用导光棒51将从光源部62射出的蓝色的光L11引导至光合成部53。因此，光源装置2能够在不另外使用例如紫外LED与蓝色荧光体的组合的能够发出蓝色光的荧光体光源的情况下通过简单的结构高效地得到蓝色光。
由于LED光源622显现出朗伯型(Lambert)配光，因此，特别是在导光棒51的宽度(图2中的尺寸B)小于LED光源622的宽度(图2中的尺寸D)的情况下，有时难以使从LED光源622射出的第1光L1高效地入射到导光棒51的端面。因此，在使用LED光源622的情况下，如本实施方式那样，采用如下结构是合理的：使LED光源622与导光棒51的侧面对置地配置，使第1光L1从导光棒51的侧面入射。
但是，即使是使LED光源622与导光棒51的侧面对置的结构，在LED光源622的宽度大于导光棒51的宽度的情况下，LED光源622的光射出面有时会从导光棒51的侧面向外侧露出。在该情况下，从LED光源622射出的第1光L1的一部分不入射到导光棒51，因此，存在第1光L1的使用效率下降的问题。一般而言，发光效率较高的LED光源的尺寸较大，因此，存在期望使用尺寸较大的LED光源的需求。
针对该问题。在本实施方式的光源装置2中，LED光源622的宽度(图2中的尺寸D)小于导光棒51的宽度(图2中的尺寸B)与波长转换棒的宽度(图2中的尺寸C)的总和，因此，LED光源622的光射出面不会从导光棒51和波长转换棒58的侧面朝外侧露出。由此，能够使从LED光源622射出的第1光L1充分地入射到导光棒51和波长转换棒58，能够提高第1光L1的使用效率。此外，在导光棒51和波长转换棒58中共用各LED光源622，能够在不过度增加LED光源622的数量的情况下，实现光源装置2的小型化、低成本化和低光学扩展量。
在本实施方式的光源装置2中，在LED光源622与导光棒51之间存在透光性部件65，因此，从LED光源622射出的第1光L1在透光性部件65的内部传播而入射到导光棒51。根据该结构，相比于LED光源622与导光棒51分开配置并在该LED光源622与导光棒51之间存在空气的情况，能够抑制无用的折射、反射，能够增加入射到导光棒51的第1光L1的光量。特别是在本实施方式的情况下，透光性部件65的折射率与导光棒51的折射率相等，因此，能够使入射到导光棒51的第1光L1的光量增加至最大限度。由此，能够提高第1光L11的使用效率。
在本实施方式的光源装置2中，在分色棱镜55的光射出侧设置有角度转换元件56，因此，能够使从分色棱镜55射出的合成光LW平行。并且，在角度转换元件56的光射出侧设置有准直透镜57，因此，能够进一步提高合成光LW的平行度。由此，能够提高光源装置2的后级的光学***中的光使用效率。
本实施方式的投影仪1具有上述的光源装置2，因此，可实现小型化，并且光使用效率优异。
[第2实施方式]
以下，使用图5对本发明的第2实施方式进行说明。
第2实施方式的光源装置的基本结构与第1实施方式相同，LED光源的配置与第1实施方式不同。因此，省略光源装置的整体结构的说明。
图5是示出第2实施方式的光源装置的概略结构的俯视图。
在图5中，对与图2相同的结构要素标注相同标号并省略说明。
如图5所示，光源装置16具有导光棒51(导光体)、波长转换棒58(波长转换部)、光源部67、透光性部件65、光合成部53、角度转换元件56和准直透镜57。
在构成光源部67的多个LED光源622中，LED光源622与导光棒51相互对置的区域的面积和LED光源622与波长转换棒58相互对置的区域的面积按照每个LED光源622而不同。换言之，在从导光棒51的第1侧面51c1的法线方向观察时，LED光源622与导光棒51重叠的区域的面积(LED-导光棒重叠面积)和LED光源622与波长转换棒58重叠的区域的面积(LED-波长转换棒重叠面积)按照每个LED光源622而不同。
在本实施方式中，混合存在LED-波长转换棒重叠面积大于LED-导光棒重叠面积的LED光源622、以及LED-导光棒重叠面积大于LED-波长转换棒重叠面积的LED光源622，但是，也可以仅存在上述的任意一个LED光源622。
光源装置16的其他结构与第1实施方式相同。
在本实施方式中也能够得到与可实现小型且低光学扩展量的光源装置16的第1实施方式相同的效果。
在第1实施方式那样的LED-导光棒重叠面积与LED-波长转换棒重叠面积相等的情况下，从LED光源622射出的第1光L1中的、入射到导光棒51的光L11的量与入射到波长转换棒58的光L12的量大致相等。与此相对，如本实施方式所示，在使LED-导光棒重叠面积不同于LED-波长转换棒重叠面积的情况下，通过改变双方的重叠面积，能够调整从导光棒51射出的光L11的量与从波长转换棒58射出的第2光L2的量的比例。由此，能够调整合成光LW的色平衡。
[第3实施方式]
以下，使用图6对本发明的第3实施方式进行说明。
在第1实施方式中，列举了液晶投影仪的例子，在第3实施方式中，列举具有微镜型光调制装置的投影仪的一例进行说明。
如图6所示，第3实施方式的投影仪10具有照明装置11、导光光学***12、微镜型的光调制装置13和投射光学装置14。照明装置11具有光源装置2、色轮23和拾取光学***21。
在第3实施方式中，作为光源装置2，使用了第1实施方式的光源装置2。但是，作为光源装置2，也可以使用第2实施方式的光源装置16。因此，在第3实施方式中，省略光源装置2的说明。
色轮23具有在可旋转的基板上沿着旋转轴的周向设置有红色、绿色、蓝色的3色的滤色器的结构。从光源装置2射出的白色的合成光LW通过高速旋转的色轮23，由此，以时分方式从色轮23射出红色光LR、绿色光LG和蓝色光LB。
拾取光学***21由第1透镜211和第2透镜212构成。第1透镜211和第2透镜212分别由凸透镜构成。从色轮23射出的红色光LR、绿色光LG和蓝色光LB被拾取光学***21引导至导光光学***12。
导光光学***12由反射镜构成。导光光学***12使从光源装置2射出的红色光LR、绿色光LG和蓝色光LB反射，以时分的方式入射到光调制装置13。
作为微镜型的光调制装置13，例如可以使用DMD(Digital Micromirror Device)。DMD具有将多个微镜排列成矩阵状的结构。DMD通过切换多个微镜的倾斜方向，使入射光的反射方向在向投射光学***14入射的方向和不向投射光学装置14入射的方向之间高速地切换。这样，光调制装置13对从光源装置2射出的红色光LR、绿色光LG和蓝色光LB依次进行调制，生成绿色图像、红色图像和蓝色图像。
投射光学装置14将绿色图像、红色图像和蓝色图像投射在屏幕上。投射光学装置14例如由多个投射透镜构成。
本实施方式的投影仪10具有第1实施方式的光源装置2，因此，可实现小型化，并且光使用效率优异。
另外，本发明的技术范围不限于上述实施方式，能够在不脱离本发明主旨的范围内施加各种变更。
例如，在上述实施方式中，列举了波长转换棒包含射出黄色荧光的荧光体的例子，但是，波长转换棒也可以包含由射出绿色荧光的荧光体和射出红色荧光的荧光体构成的两种荧光体。在该情况下，两种荧光体可以均等地混合存在于波长转换棒的内部，也可以划分区域而不均匀存在。
在上述实施方式中，列举了射出白色光的光源装置的例子，但是，本发明还能够应用于射出白色以外的色光的光源装置。例如也可以成为如下光源装置：具有射出蓝色光的导光棒和射出红色光的波长转换棒，射出通过蓝色光与红色光的合成而生成的品红色的光。在该情况下，根据本发明，也能够实现射出品红色的光的小型且低光学扩展量的光源装置。并且，也可以使用该光源装置和射出绿色光的光源装置来构成射出白色光的光源装置。
在上述实施方式中，提示了使用棱镜和分色棱镜作为光合成部的结构例，但是，也可以应用能够进行光合成的其它光学部件。例如，也可以替代棱镜，而使用反射镜。此外，也可以替代分色棱镜，而使用在内部具有光散射构造的散射体。作为散射体的例子，可举出包含散射粒子的玻璃、包含各向异性散射层的光学部件等。在使用散射体的情况下，光使用效率会稍微下降，但是，通过使蓝色光的一部分与黄色光的一部分朝相同方向散射，能够进行光合成。
此外，构成光源装置的各结构要素的形状、数量、配置、材料等具体结构不限于上述实施方式，能够适当地进行变更。
在上述第1实施方式中，说明了将本发明应用于透射型液晶投影仪的情况的例子，但本发明还能够应用于反射型液晶投影仪。这里，“透射型”是包含液晶面板等的液晶光阀使光透过的方式。“反射型”是液晶光阀对光进行反射的方式。
在上述第1实施方式中，列举了使用3个液晶面板的投影仪的例子，但本发明还能够应用于仅使用1个液晶光阀的投影仪、使用4个以上的液晶光阀的投影仪。
在上述实施方式中，虽然示出了将本发明的光源装置搭载于投影仪的例子，但不限定于此。本发明的光源装置还能够应用于照明器材或汽车的前照灯等。

Claims (8)

1.一种光源装置，其具有：
光源部，其射出具有第1波段的第1光；
导光体，其传播从所述光源部射出的所述第1光的一部分；
波长转换部，其包含荧光体，该荧光体被从所述光源部射出的所述第1光的另一部分激励而发出具有与所述第1波段不同的第2波段的第2光；以及
光合成部，其对从所述导光体射出的所述第1光的一部分与从所述波长转换部射出的所述第2光进行合成，
所述导光体和所述波长转换部彼此并排配置，
所述光源部设置于与所述导光体以及所述波长转换部对置的位置。
2.根据权利要求1所述的光源装置，其中，
所述导光体具有相互对置的第1端面和第2端面、以及与所述第1端面和所述第2端面交叉的第1侧面，
所述波长转换部具有相互对置的第3端面和第4端面、以及与所述第3端面和所述第4端面交叉的第2侧面，
所述光源部设置于与所述第1侧面以及所述第2侧面对置的位置。
3.根据权利要求1或2所述的光源装置，其中，
所述导光体和所述波长转换部以所述导光体的长边方向与所述波长转换部的长边方向平行的方式相邻配置。
4.根据权利要求1所述的光源装置，其中，
所述光源部具有发光二极管光源。
5.根据权利要求1所述的光源装置，其中，
所述第1光是蓝色的光，所述第2光是黄色的荧光，
所述光合成部对所述第1光的一部分与所述第2光进行合成，由此，从所述光合成部射出白色的合成光。
6.根据权利要求2所述的光源装置，其中，
所述光合成部配置于与所述第2端面以及所述第4端面对置的位置。
7.根据权利要求6所述的光源装置，其中，
所述光合成部具有与所述第2端面对置的棱镜、以及与所述第4端面对置的分色棱镜。
8.一种投影仪，其具有：
权利要求1～7中的任意一项所述的光源装置；
光调制装置，其根据图像信息对来自所述光源装置的光进行调制；以及
投射光学装置，其投射由所述光调制装置调制后的光。
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