光源裝置和使用光源裝置的投影儀的制作方法
【專利說明】光源裝置和使用光源裝置的投影儀
[0001]優(yōu)先權聲明
[0002]本申請是基于2012年12月26日提交的日本專利申請?zhí)?012-282475以及2013年9月4日提交的日本專利申請?zhí)?013-182894，并且要求它們的優(yōu)先權，它們的公開內(nèi)容通過引用被全部結(jié)合在此。
技術領域
[0003]本發(fā)明涉及一種光源裝置的改進以及使用該光源裝置的投影儀，該光源裝置臨時將藍光、紅光和綠光中的每一個照射到圖像形成元件，以通過該圖像形成元件在屏幕上形成彩色圖像。
【背景技術】
[0004]通常已知一種臨時將藍光、紅光和綠光照射到圖像形成元件以便通過圖像形成元件在屏幕上形成彩色圖像的投影儀(例如，登記的日本專利號4711154)。
[0005]以上日本專利號4711154中公開的投影儀包含作為單個光源部分的藍色激光二極管、熒光體、以及分色鏡。熒光體被配置有可轉(zhuǎn)動的盤。熒光體包含通過照射作為激勵光的藍色激光束而生成綠色熒光的熒光體區(qū)域、通過照射激勵光而生成紅色熒光的熒光體區(qū)域、以及透射藍色激光束的透射區(qū)域。區(qū)域被隔開，以便提供各個規(guī)定的角度。
[0006]藍色激光束、綠色熒光以及紅色熒光的光路通過分色鏡被聚集，而且藍色激光束、綠色熒光以及紅色熒光中的每一個臨時地照射圖像形成元件。由此，在屏幕表面上形成彩色圖像。
[0007]然而，在傳統(tǒng)的投影儀中，必需在熒光體上形成各個熒光區(qū)域以及透射區(qū)域。因此，熒光體的制造過程是復雜的。
[0008]此外，因為形成在熒光體上的熒光區(qū)域的角度大小和透射區(qū)域的角度大小按照投影儀的類型可能不同，所以必需制造配置有熒光區(qū)域的熒光體，該熒光區(qū)域具有用于每種投影儀類型的不同的角度。因此，熒光體的控制是復雜的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]因此，本發(fā)明的目的是提供一種光源裝置和使用該光源裝置的投影儀，在該光源裝置中，熒光體的制造過程可以被簡化，光學系統(tǒng)的配置可以被簡化，并且布局自由度可以被提高。光源裝置包含單個光源部分，并且能夠在不將熒光體的熒光區(qū)域分隔成為發(fā)出綠色熒光的區(qū)域和發(fā)出紅色熒光的區(qū)域的情況下，生成彩色圖像。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的光源裝置依次將藍光、紅光和綠光照射在圖像形成元件上，并且通過所述圖像形成元件在屏幕上形成彩色圖像，該光源裝置包括:
[0011]光源部分，所述光源部分生成所述藍光、所述紅光和所述綠光中的任何一個；
[0012]熒光體，通過從所述光源部分發(fā)出的彩色光的照射，所述熒光體生成包含除了從所述光源部分發(fā)出的所述光的顏色之外的兩種顏色的熒光；
[0013]顏色改變部分，所述顏色改變部分定期地將從所述熒光體發(fā)出的所述熒光的所述兩種顏色中的一種顏色改變?yōu)榱硪环N熒光顏色，并且將它照射到所述圖像形成元件；和
[0014]光路切換部分，該光路切換部分被設置在從光源部分發(fā)出的彩色光的光路中，并且在由從光源部分發(fā)出的彩色光所激勵的熒光朝向顏色改變部分傳送的光路和從光源部分發(fā)出的彩色光朝向圖像形成元件傳送的光路之間定期地切換從光源部分發(fā)出的彩色光的光路。
【附圖說明】
[0015]圖1是圖解根據(jù)本發(fā)明的實施例1的投影儀的光學系統(tǒng)的主要配置的光學視圖。
[0016]圖2是圖1中所示的投影儀的光路切換盤的平面圖。
[0017]圖3是圖1中所示的投影儀的光路切換盤的側(cè)面視圖。
[0018]圖4是圖1中所示的投影儀的顏色改變盤的平面圖。
[0019]圖5是圖解圖2中所示的光路切換盤的透射區(qū)域的角度和反射區(qū)域的角度之間的關系的說明視圖。
[0020]圖6是圖解顏色分量改變盤的藍光的反射區(qū)域的角度和紅光的反射區(qū)域的角度之間的關系的說明視圖。
[0021]圖7是圖解通過圖5中所示的光路切換盤和圖6中所示的顏色改變盤被照射到圖像形成元件的藍光、綠光和紅光的照射時間的比率的實例的說明視圖。
[0022]圖8是顯示根據(jù)本發(fā)明的實施例1的投影儀的光學系統(tǒng)的變形實例的光學視圖。
[0023]圖9是圖8中所示的投影儀的光路切換盤的平面圖。
[0024]圖10是圖9中所示的投影儀的光路切換盤的側(cè)面視圖。
[0025]圖11是圖8中所示的投影儀的顏色改變盤的平面圖。
[0026]圖12是圖解根據(jù)本發(fā)明的實施例2的投影儀的光學系統(tǒng)的主要配置的光學視圖。
[0027]圖13是圖12中所示的投影儀的光路切換盤的平面圖。
[0028]圖14是圖13中所示的光路切換盤的側(cè)面視圖。
[0029]圖15是圖12中所示的投影儀的顏色改變盤的平面圖。
[0030]圖16A-16B是圖解光源部分的另一個實例的光學視圖，其中，從圖1，8和12所示的投影儀的光源部分發(fā)出的激光束被聚集。
[0031]圖17是圖解根據(jù)本發(fā)明的實施例3的投影儀的光學系統(tǒng)的主要配置的光學視圖。
[0032]圖18是示意地圖解根據(jù)本發(fā)明的實施例3的光路切換盤和盤上的束斑之間的關系的說明視圖。
[0033]圖19是示意地圖解根據(jù)本發(fā)明的實施例3的顏色改變盤和盤上的束斑之間的關系的說明視圖。
[0034]圖20是圖解顏色改變盤的另一個實例的說明視圖。
[0035]圖21是時序圖，該時序圖示意地圖解在根據(jù)本發(fā)明的實施例3的光路切換盤和顏色改變盤上的束斑橫過盤的邊界區(qū)域的情況下出現(xiàn)的顏色的混合物。
[0036]圖22是時序圖，該時序圖示意地圖解避免在根據(jù)本發(fā)明的實施例3的光路切換盤和顏色分量盤上的束斑橫過盤的邊界區(qū)域的情況下生成的顏色的混合物的實例
[0037]圖23是圖解根據(jù)實施例3的熒光體的另一個實例的說明視圖。
【具體實施方式】
[0038](實施例)
[0039]圖1是圖解包含根據(jù)本發(fā)明的實施例1的光源裝置的投影儀的光學系統(tǒng)的主要配置的光學視圖。在圖1中，數(shù)字I表示光源部分。光源部分I示意地配置有作為激光源的激光二極管(LD)、親合透鏡Ib和聚光透鏡lc。
[0040]多個激光二極管Ia被設置在驅(qū)動電路板2上，而且耦合透鏡Ib被設置為對應于每個激光二極管la。從激光二極管Ia發(fā)出的激光束通過耦合透鏡Ib被聚集成為平行光通量，并且被引導到聚光透鏡lc。
[0041]聚光透鏡Ic使得激光束在通過每個耦接透鏡Ic而變成平行光通量之后聚集。激光二極管Ia發(fā)出藍色⑶激光束BP，作為藍色⑶光、紅色(R)光以及綠色(G)光中的一種光。然而，發(fā)出綠色激光束和/或紅色激光束的激光二極管可以被類似地使用。同樣，發(fā)光二極管(LED)可以代替激光二極管(LD)被使用。
[0042]作為光路切換部分的光路切換盤3被設置在從光源部分I發(fā)出的藍色激光束BP的光路中。激光束BP以斑點形式照射光路切換盤。激光束BP的斑點的大小被確定為能夠防止混色等等的適當?shù)拇笮　?br>[0043]光路切換盤3被配置有用于依次切換光路的可轉(zhuǎn)動的盤，并且包含按轉(zhuǎn)動方向劃分的反射區(qū)域3a和透射區(qū)域3b，如圖2所示。光路切換盤3被設置成與聚光透鏡Ic的光軸成一定角度(這里，與光軸成45度)。
[0044]如圖1所示，光路切換盤3例如通過驅(qū)動源的步進馬達4被驅(qū)動而轉(zhuǎn)動。關于這一點，在圖2中，數(shù)字4a表示驅(qū)動軸。
[0045]如圖3所示，反射涂層3d被形成在接收藍色激光束BP的表面上的光路切換盤3的反射區(qū)域3a上。
[0046]反射涂層3e被形成在接收藍色激光束BP的表面上的光路切換盤3的透射區(qū)域3b上。分散涂層3f被形成在與反射涂層3e相對的表面上。分散表面3f被涂敷用于減少激光束BP的斑紋。
[0047]代替在光路切換盤3上設置分散表面3f，可以設置轉(zhuǎn)動分散板。
[0048]藍色激光束BP被反射區(qū)域3a反射的光路是從光源部分I發(fā)出的藍色激光束BP照射熒光體5的路徑。
[0049]這里，熒光體5被配置為可轉(zhuǎn)動的盤。在圖1中，數(shù)字6表示作為用于熒光體的驅(qū)動源的步進馬達。
[0050]熒光涂層5a被涂敷在熒光體5上。通過從光源部分I發(fā)出的藍色激光束BP的照射，熒光涂層5a生成與藍色激光束BP不同的綠色熒光和紅色熒光。
[0051]通過熒光體5的轉(zhuǎn)動，可以防止由于激光束長時間連續(xù)地照射相同的斑點而導致熒光涂層5a的劣化。對于熒光涂層5a，例如，、生成綠色熒光的熒光材料和生成紅色熒光的熒光材料的混合物通過經(jīng)由藍色激光束的照射被激勵而被涂敷。然而，不局限于以上所述。
[0052]例如，可以使用一種熒光材料，該熒光材料具有涉及綠色波長和紅色波長的熒光的特征。
[0053]聚光透鏡7、分色鏡8和聚光透鏡9被設置在藍色激光束BP朝向焚光體5被反射的光路中。聚光透鏡7聚集由反射區(qū)域3a反射的藍色激光束BP，并且將它轉(zhuǎn)換成為平行光通量BP ”。
[0054]分色鏡8透