光源裝置及投影儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供光源裝置及投影儀，該投影儀具備該光源裝置，所述光源裝置及投影儀能夠抑制風(fēng)噪聲。光源裝置具備：光源；基板，其被設(shè)置成能夠繞規(guī)定的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；散射光生成部，其設(shè)置在基板上，來自光源的光入射到該散射光生成部；拾取透鏡，其設(shè)置于散射光生成部的光射出側(cè)；以及保持部件，其保持拾取透鏡，從與旋轉(zhuǎn)軸平行的方向觀察時，保持部件所具有的最靠近基板的輪廓的面與拾取透鏡的基板側(cè)的面的輪廓中的至少一方位于基板的輪廓的內(nèi)側(cè)。
【專利說明】
光源裝置及投影儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及光源裝置及投影儀。
【背景技術(shù)】
[0002]作為投影儀用的光源，激光光源受到關(guān)注。例如，在下述專利文獻(xiàn)I中公開了一種光源裝置，該光源裝置具備:熒光體輪，其通過在旋轉(zhuǎn)基板上配置熒光體而構(gòu)成;和激勵光源，其激勵熒光體。在該光源裝置中，在熒光體輪的附近配置有用于取出含有熒光的照明光的拾取透鏡(Pickup lens) ο
[0003]專利文獻(xiàn)I:日本特開2012-4009號公報
[0004]當(dāng)熒光體輪旋轉(zhuǎn)時，會在旋轉(zhuǎn)基板的端部附近產(chǎn)生亂流，并產(chǎn)生噪聲。以下，將這樣的噪聲稱作風(fēng)噪聲(風(fēng)切D音)。在上述現(xiàn)有技術(shù)中，由于在產(chǎn)生亂流的區(qū)域配置有拾取透鏡，因此，由于拾取透鏡而導(dǎo)致亂流即風(fēng)噪聲增大。風(fēng)噪聲對于人來說是刺耳的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明正是鑒于這樣的問題而完成的，一個目的在于提供一種抑制了風(fēng)噪聲的光源裝置。另外，本發(fā)明的一個方式的一個目的在于提供具備這種光源裝置的投影儀。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的第I方式，提供一種光源裝置，所述光源裝置具備:光源;基板，其被設(shè)置成能夠繞規(guī)定的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn);散射光生成部，其設(shè)置在所述基板上，來自所述光源的光入射到該散射光生成部；拾取透鏡，其設(shè)置于所述散射光生成部的光射出側(cè)；以及保持部件，其保持所述拾取透鏡，從與所述旋轉(zhuǎn)軸平行的方向觀察時，所述保持部件所具有的最靠近所述基板的面的輪廓與所述拾取透鏡的所述基板側(cè)的面的輪廓中的至少一方位于所述基板的輪廓的內(nèi)側(cè)。
[0007]在第I方式的光源裝置中，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，使亂流增大的物體和發(fā)生亂流的區(qū)域的重合較小，因此，能夠使風(fēng)噪聲比較小。
[0008]在上述光源裝置中，優(yōu)選的是，所述拾取透鏡從所述保持部件朝向所述基板側(cè)突出，所述拾取透鏡的所述基板側(cè)的面的輪廓位于所述基板的輪廓的內(nèi)側(cè)。
[0009]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠在降低噪聲的同時，將拾取透鏡接近散射光生成部進(jìn)行配置，因此，能夠高效地取入來自散射光生成部的光。
[0010]在上述光源裝置中，優(yōu)選的是，所述保持部件所具有的最靠近所述基板的面的輪廓位于所述基板的輪廓的內(nèi)側(cè)。
[0011]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于保持部件所具有的最靠近基板的面的輪廓與拾取透鏡的基板側(cè)的面的輪廓中的任何一方都位于基板的輪廓的內(nèi)側(cè)，因此，能夠抑制噪聲，能夠進(jìn)一步實現(xiàn)裝置的靜音化。
[0012]在上述光源裝置中，優(yōu)選的是，所述散射光生成部是將從所述光源入射的光轉(zhuǎn)換成熒光并射出的熒光體層。在該情況下，優(yōu)選的是，所述熒光體層由無機材料構(gòu)成。
[0013]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠在具備旋轉(zhuǎn)的熒光體輪的光源裝置中降低噪聲。另外，由于由無機材料構(gòu)成的熒光體層能夠配置在旋轉(zhuǎn)的基板的靠近中心的位置，因此，能夠?qū)⑹叭⊥哥R和保持部件配置在靠近基板的中心的位置。因此，能夠簡單且可靠地實現(xiàn)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。
[0014]在上述光源裝置中，優(yōu)選的是，所述散射光生成部也可以是使從所述光源入射的光擴散的擴散層。
[0015]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠在具備旋轉(zhuǎn)的擴散板的光源裝置中降低噪聲。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的第2方式，提供一種投影儀，所述投影儀具備:上述第I方式的光源裝置;光調(diào)制裝置，其根據(jù)圖像信息對來自所述光源裝置的光進(jìn)行調(diào)制而形成圖像光；以及投影光學(xué)系統(tǒng)，其投射所述圖像光。
[0017]根據(jù)第2方式的投影儀，具備降低了噪聲的光源裝置。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)抑制了噪聲的投影儀。
【附圖說明】
[0018]圖1是示出第I實施方式的投影儀的光學(xué)系統(tǒng)的示意圖。
[0019]圖2的(a)、(b)是示出熒光體輪的一個示例的結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖3是用于對噪聲的產(chǎn)生原因進(jìn)行說明的圖。
[0021]圖4是示出熒光體輪和準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)的位置關(guān)系的圖。
[0022]圖5是示出第2實施方式的光源裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
[0023]圖6是示出旋轉(zhuǎn)擴散板和第I拾取光學(xué)系統(tǒng)的位置關(guān)系的圖。
[0024]圖7是示出變形例的結(jié)構(gòu)的圖。
[0025]圖8是示出變形例的結(jié)構(gòu)的圖。
[0026]標(biāo)號說明
[0027]0,01:旋轉(zhuǎn)軸;YL:熒光；1:投影儀；1a:旋轉(zhuǎn)基板(基板)；11:熒光體層(散射光生成部)；30:光源；62、81:第1透鏡(拾取透鏡)；65、85:保持部件；624、654、7^、814、85六:輪廓；71:擴散基板(散射光生成部)；100、101:光源裝置;4001?、4006、40(?:光調(diào)制裝置;600:
投影光學(xué)系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0028]下面，參照附圖對本發(fā)明的實施方式詳細(xì)地進(jìn)行說明。
[0029]并且，關(guān)于在以下的說明中所使用的附圖，為了容易理解特征，為了方便，存在將特征部分放大表示的情況，各構(gòu)成要素的尺寸比率等未必與實際情況相同。
[0030]在使用了以下附圖的說明中，設(shè)定XYZ直角坐標(biāo)系，并參照該XYZ直角坐標(biāo)系對各部件進(jìn)行說明。
[0031](第!實施方式)
[0032]圖1是示出本發(fā)明的第I實施方式的投影儀I的光學(xué)系統(tǒng)的示意圖。并且，在圖1中，標(biāo)號I OOax為照明光軸。
[0033]照明光軸是從光源裝置100朝向分色導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng)200射出的光的光軸。另外，以與照明光軸平行的方向作為Y軸。
[0034]如圖1所示，投影儀I構(gòu)成為具備:光源裝置100;分色導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng)200;光調(diào)制裝置400R、光調(diào)制裝置400G及光調(diào)制裝置400B;十字分色棱鏡500;以及投影光學(xué)系統(tǒng)600。
[0035]光源裝置100形成為下述這樣的結(jié)構(gòu):依次配置有照射激勵光的光源30、聚光光學(xué)系統(tǒng)40、熒光體輪10、準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)60、集成光學(xué)系統(tǒng)110、偏振光轉(zhuǎn)換元件120以及重疊透鏡 130。
[0036]光源30射出藍(lán)色光作為激勵光BL，該激勵光BL對后述的熒光體輪10所具備的熒光體層11進(jìn)行激勵。光源30的發(fā)光強度的峰值被設(shè)為大約445nm。
[0037]并且，可以形成為具備多個光源30的結(jié)構(gòu)，但也可以形成為僅使用I個光源30的結(jié)構(gòu)。另外，只要是能夠激勵后述的熒光體層(散射光生成部)11的波長的光，也可以是射出具有445nm以外的峰值波長的色光的激勵光源。
[0038]聚光光學(xué)系統(tǒng)40具備多個第I透鏡42和I個第2透鏡44。
[0039]各第I透鏡42和第2透鏡44都是凸透鏡。透過第I透鏡42的光入射到第2透鏡44。聚光光學(xué)系統(tǒng)40配置在從光源30射出的激勵光BL的光線軸上，使從多個光源30射出的激勵光BL聚光。
[0040]熒光體輪10具有這樣的功能:使從光源30射出的藍(lán)色的激勵光BL的一部分透過，并將剩余的激勵光BL轉(zhuǎn)換成熒光。熒光體輪10具有熒光體層11，該熒光體層11吸收剩余的激勵光BL并射出包含紅色光和綠色光而成的黃色的熒光YL。熒光YL的發(fā)光強度的峰值為大約550nm。通過將熒光YL和透過了熒光體層11的激勵光BL的一部分的藍(lán)色光BLl合成而生成白色的照明光WL。
[0041]準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)60具備:作為光學(xué)元件的第I透鏡62，其抑制來自熒光體輪10的照明光WL的發(fā)散;和第2透鏡64，其將從第I透鏡62入射的光大致平行化。第I透鏡62是取入從熒光體輪10射出的照明光WL的拾取透鏡，其以接近熒光體輪10的狀態(tài)進(jìn)行配置。
[0042]準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)60將從熒光體輪10射出的照明光WL大致平行化，使其入射到集成光學(xué)系統(tǒng)110。
[0043]集成光學(xué)系統(tǒng)110具備第I透鏡陣列111和第2透鏡陣列112。第I透鏡陣列111具備被配置成矩陣狀的多個透鏡。第2透鏡陣列112具有與第I透鏡陣列111的多個透鏡相對應(yīng)的多個透鏡。第I透鏡陣列111將來自準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)60的照明光WL分割為多個分割光束，并使各分割光束聚光。第2透鏡陣列112使來自第I透鏡陣列111的分割光束以適當(dāng)?shù)陌l(fā)散角射出。
[0044]偏振光轉(zhuǎn)換元件120具備PBS(polarizat1n beam splitter:偏振分光棱鏡)、鏡子以及相位差板。偏振光轉(zhuǎn)換元件120將非偏振光轉(zhuǎn)換為一個方向的直線偏振光。
[0045]重疊透鏡130使從偏振光轉(zhuǎn)換元件120射出的多個分割光束在光調(diào)制裝置400R、光調(diào)制裝置400G及光調(diào)制裝置400B的各自的被照明區(qū)域重疊。
[0046]分色導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng)200具備二向色鏡210、二向色鏡220、反射鏡230、反射鏡240、反射鏡250以及中繼透鏡260、中繼透鏡270。分色導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng)200將來自光源裝置100的光分離為紅色光、綠色光和藍(lán)色光，并將紅色光、綠色光和藍(lán)色光各色光引導(dǎo)到成為照明對象的光調(diào)制裝置400R、光調(diào)制裝置400G、光調(diào)制裝置400B。在分色導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng)200與光調(diào)制裝置400R、光調(diào)制裝置400G、光調(diào)制裝置400B之間分別配置有聚光透鏡300R、聚光透鏡300G、聚光透鏡300B。
[0047]二向色鏡210使紅色光成分透過，并使綠色光成分和藍(lán)色光成分反射。二向色鏡220使被二向色鏡210反射了的照明光WL中的綠色光成分反射，并使藍(lán)色光成分透過。
[0048]反射鏡230使透過了二向色鏡210的紅色光成分反射。反射鏡240、250使透過了二向色鏡220的藍(lán)色光成分反射。
[0049]透過了二向色鏡210的紅色光被反射鏡230反射，并透過聚光透鏡300R入射到紅色光用的光調(diào)制裝置400R的圖像形成區(qū)域。被二向色鏡210反射后的綠色光進(jìn)一步被反射鏡220反射，并透過聚光透鏡300G入射到綠色光用的光調(diào)制裝置400G的圖像形成區(qū)域。透過了二向色鏡220后的藍(lán)色光經(jīng)過中繼透鏡260、反射鏡240、中繼透鏡270、反射鏡250、聚光透鏡300B，入射到藍(lán)色光用的光調(diào)制裝置400B的圖像形成區(qū)域。
[0050]光調(diào)制裝置400R、光調(diào)制裝置400G以及光調(diào)制裝置400B根據(jù)圖像信息對入射的色光進(jìn)行調(diào)制，形成圖像。光調(diào)制裝置400R、光調(diào)制裝置400G以及光調(diào)制裝置400B成為光源裝置100的照明對象。并且，雖然省略圖示，但在聚光透鏡300R、聚光透鏡300G以及聚光透鏡300B與各光調(diào)制裝置400R、光調(diào)制裝置400G以及光調(diào)制裝置400B之間分別配置有入射側(cè)偏振光板。另外，在各光調(diào)制裝置400R、光調(diào)制裝置400G以及光調(diào)制裝置400B與十字分色棱鏡500之間分別配置有射出側(cè)偏振光板。
[0051 ] 例如，光調(diào)制裝置400R、光調(diào)制裝置400G以及光調(diào)制裝置400B分別為將液晶密封裝入一對透明基板而成的透過型的液晶板。
[0052]雖然省略圖示，但十字分色棱鏡500是這樣的光學(xué)元件:對從射出側(cè)偏光板射出的按各色光進(jìn)行了調(diào)制的光學(xué)像進(jìn)行合成而形成彩色圖像。
[0053]利用投影光學(xué)系統(tǒng)600對從十字分色棱鏡(光學(xué)元件)500射出的彩色圖像進(jìn)行放大投影，在屏幕SCR上形成圖像。
[0054]投影光學(xué)系統(tǒng)600由多個透鏡構(gòu)成。
[0055]圖2是示出熒光體輪10的一個示例的結(jié)構(gòu)圖，圖2的(a)是俯視圖，圖2的(b)是沿圖2的(a)的A-A線的剖視圖。
[0056]熒光體輪10是透過型的旋轉(zhuǎn)熒光板。如圖2的(a)、(b)所示，熒光體輪10具有:圓盤狀的旋轉(zhuǎn)基板(基板HOa，其被馬達(dá)12驅(qū)動進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；電介質(zhì)多層膜16，其在旋轉(zhuǎn)基板1a的一個面上沿周向(旋轉(zhuǎn)方向)形成；以及環(huán)狀的熒光體層11，其形成在電介質(zhì)多層膜16上。
[0057]旋轉(zhuǎn)基板1a的旋轉(zhuǎn)軸O是與旋轉(zhuǎn)基板1a的厚度方向(旋轉(zhuǎn)基板1a的板面的法線方向)平行的方向。通過馬達(dá)12使旋轉(zhuǎn)基板1a旋轉(zhuǎn)，從而使熒光體層11上的激勵光BL的入射位置時間性地發(fā)生變動。并且，旋轉(zhuǎn)基板1a的形狀不限定于圓盤狀。
[0058]旋轉(zhuǎn)基板1a由透過激勵光BL的材料構(gòu)成。作為旋轉(zhuǎn)基板1a的材料，例如可以使用石英玻璃、水晶、藍(lán)寶石、光學(xué)玻璃、透明樹脂等。在本實施方式中，使用圓盤狀的玻璃基板作為旋轉(zhuǎn)基板10a。
[0059]在本實施方式中，焚光體層11由焚光物質(zhì)(焚光體粒子)構(gòu)成，該焚光物質(zhì)由無機材料構(gòu)成并發(fā)出熒光，熒光體層11吸收激勵光BL(藍(lán)色光)并轉(zhuǎn)換成黃色的熒光YL。熒光YL是包含紅色光和綠色光而成的黃色光。
[0060]關(guān)于熒光體層11，例如，以YAG = Ce為例，可以采用通過將含有Y203、Al203、Ce03等構(gòu)成元素的原料粉末進(jìn)行混合并使它們固相反應(yīng)后得到的物質(zhì)、以及利用共沉淀法、溶膠-凝膠法等濕式法得到的Y-Al-O非晶態(tài)粒子、利用噴霧干燥法或火焰熱分解法、熱等離子法等氣相法得到的YAG粒子等，作為釔鋁石榴石(YAG)系熒光體。
[0061]在本實施方式中，例如可以利用以下的工序制造熒光體層11。
[0062]首先，根據(jù)需要，在將Y203、Al203、Ce03以規(guī)定的分量混合后的材料中添加輔助劑和粘合劑，并進(jìn)一步混入乙醇進(jìn)行混合(混合工序)。接下來，使乙醇混合物和氧化鋯球旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行攪拌(攪拌工序)。
[0063]攪拌后，除去乙醇(干燥工序)，使熒光體粒子的粒徑一致，去除氧化鋯球(造粒工序)。接著，利用單軸沖壓或冷等靜壓制法(CIP)將形狀加工成圓盤狀(成型工序)。接著，以規(guī)定溫度進(jìn)行燒結(jié)(焼含固￠)?)(燒結(jié)工序)。接著，切割為規(guī)定的大小(切割工序)之后，通過對表面進(jìn)行研磨加工至規(guī)定的厚度(研磨工序)。
[0064]根據(jù)這樣的工序，制造出本實施方式的熒光體層11。熒光體層11被粘貼在旋轉(zhuǎn)基板1a上形成的電介質(zhì)多層膜16上。
[0065]電介質(zhì)多層膜16作為二向色鏡起作用，透過激勵光BL，并反射從熒光體層11射出的熒光YL。
[0066]入射到熒光體層11的激勵光BL的一部分被熒光物質(zhì)吸收而轉(zhuǎn)換成熒光YL。熒光YL直接射出至外部或被電介質(zhì)多層膜16反射而從熒光體層11射出至外部。另一方面，激勵光BL中的未被熒光體粒子吸收的成分(作為激勵光BL中的一部分的成分的藍(lán)色光BLl)從熒光體層11射出至外部。
[0067 ]另外，在使用投影儀I時，旋轉(zhuǎn)基板I Oa以規(guī)定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。由此來防止激勵光BL連續(xù)入射到熒光體層11的特定的區(qū)域，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)熒光體層11的長壽命化。在此，規(guī)定的轉(zhuǎn)速是指，能夠?qū)⒂捎诩罟釨L的照射而在熒光體層11產(chǎn)生的熱釋放掉的轉(zhuǎn)速。該規(guī)定的轉(zhuǎn)速根據(jù)從陣列光源30射出的激勵光BL的強度、旋轉(zhuǎn)基板1a的直徑以及旋轉(zhuǎn)基板1a的熱傳導(dǎo)率等數(shù)據(jù)來進(jìn)行設(shè)定。并且，考慮到安全率等來設(shè)定規(guī)定的轉(zhuǎn)速。并且，規(guī)定的轉(zhuǎn)速被設(shè)定成足夠大的值，以便不會蓄積使熒光體層11變質(zhì)、或使旋轉(zhuǎn)基板1a熔融那樣的熱能。
[0068]另外，關(guān)于熒光體輪10，當(dāng)旋轉(zhuǎn)基板1a旋轉(zhuǎn)時，會產(chǎn)生對人來說成為噪聲的風(fēng)噪聲。
[0069]本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過認(rèn)真研究的結(jié)果，得出了下述這樣的見解:如圖3所示，由于在旋轉(zhuǎn)基板1a的外周緣部產(chǎn)生的亂流而產(chǎn)生風(fēng)噪聲，并且，由于進(jìn)入到發(fā)生亂流的區(qū)域S的透鏡等物體而導(dǎo)致亂流增大。本發(fā)明的發(fā)明人根據(jù)該見解完成了本發(fā)明。
[0070]具體而言，本實施方式的熒光體輪10采用了以下的結(jié)構(gòu)。圖4是示出熒光體輪10和準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)60的位置關(guān)系的圖。并且，在圖4中，將圖示簡化，省略了電介質(zhì)多層膜16的圖不O
[0071]如圖4所示，在本實施方式中，準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)60包括用于保持第I透鏡62和第2透鏡64的保持部件65。保持部件65具有2個臂部，該2個臂部分別保持第I透鏡62和第2透鏡64的外周緣部。該臂部設(shè)置于不會遮擋入射到第I透鏡62和第2透鏡64的光的光路的位置。
[0072]保持部件65比第I透鏡62朝向旋轉(zhuǎn)基板1a側(cè)突出。因此，在與旋轉(zhuǎn)軸O平行的方向上，保持部件65配置在比第I透鏡62靠近旋轉(zhuǎn)基板1a的位置。保持部件65中的靠近旋轉(zhuǎn)基板1a的部分相當(dāng)于使亂流增大的物體。
[0073]保持部件65具有下表面65a，該下表面65a是在準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)60中最靠近旋轉(zhuǎn)基板1a的面。從與旋轉(zhuǎn)軸O平行的方向觀察時，下表面65a的輪廓65A位于旋轉(zhuǎn)基板1a的輪廓1A的內(nèi)側(cè)。即，從下表面?zhèn)?-Y側(cè))觀察旋轉(zhuǎn)基板1a時，保持部件65的下表面65a被旋轉(zhuǎn)基板I Oa擋住而成為無法看到的狀態(tài)。
[0074]由此，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，使亂流增大的物體和發(fā)生亂流的區(qū)域S的重合較小，因此，伴隨著旋轉(zhuǎn)基板1a的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的噪聲降低。另外，由于本實施方式的投影儀I具備光源裝置100，因此噪聲降低。
[0075]為了使保持部件65和旋轉(zhuǎn)基板1a滿足上述配置關(guān)系，可以在將旋轉(zhuǎn)基板1a的大小設(shè)為一定的狀態(tài)下縮小熒光體層11的直徑，將熒光體層11配置在旋轉(zhuǎn)基板的靠中心的位置。
[0076]由于本實施方式的熒光體層11由無機材料構(gòu)成，因此，與現(xiàn)有的由有機材料構(gòu)成的熒光體層相比，耐熱性優(yōu)異。因此，即使在將熒光體層11配置在旋轉(zhuǎn)基板1a的靠中心的位置的情況下，也能夠防止熒光體層11由于熱而變質(zhì)這樣的不良情況的發(fā)生。
[0077]另一方面，在采用由有機材料構(gòu)成的熒光體層的情況下，如果如上所述那樣將熒光體層配置在旋轉(zhuǎn)基板的靠中心的位置，則存在這樣的擔(dān)憂:不僅每單位面積的發(fā)熱量增加，而且，無法使熱充分地釋放，從而由于熱而變質(zhì)。
[0078]因此，也可以考慮照原樣維持熒光體層的大小，使旋轉(zhuǎn)熒光板大型化，從而相對地將熒光體層配置在旋轉(zhuǎn)基板的靠中心的位置?？墒牵绻襁@樣使旋轉(zhuǎn)基板大型化，則會使由于旋轉(zhuǎn)基板的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的噪聲增大，從而導(dǎo)致無法高效地獲得本發(fā)明的效果。
[0079]根據(jù)本實施方式，通過如上所述那樣采用由無機材料構(gòu)成的熒光體層11，能夠防止熒光體層11由于熱而變質(zhì)，同時，可靠地實現(xiàn)使保持部件65的下表面65a的輪廓65A位于旋轉(zhuǎn)基板I Oa的輪廓1A的內(nèi)側(cè)的結(jié)構(gòu)，而無需使旋轉(zhuǎn)基板I Oa大型化。
[0080](第2實施方式)
[0081]接下來，對本發(fā)明的第2實施方式進(jìn)行說明。本實施方式與第I實施方式的差異是光源裝置的結(jié)構(gòu)。具體而言，在上述實施方式中，例示出了具備包括熒光體層11的熒光體輪10作為散射光生成部的光源裝置100，但在本實施方式中，在具備包括使激勵光擴散的擴散層的旋轉(zhuǎn)擴散板作為散射光生成部這點上具有很大的差異。
[0082]圖5是示出本實施方式的光源裝置的結(jié)構(gòu)的圖。如圖5所示，本實施方式的光源裝置101具備:第I光源裝置1la;第I聚光透鏡160;作為擴散部件的旋轉(zhuǎn)擴散板70;第I拾取光學(xué)系統(tǒng)80 ；第2光源裝置1lb;復(fù)眼集成器(Fly-eye integrator)90 ；偏振光轉(zhuǎn)換元件93 ；以及第2平行化透鏡94。
[0083]第I光源裝置1la具備第I光源50和第I準(zhǔn)直透鏡陣列53。如在后面說明的那樣，第I光源裝置1la例如射出激光。
[0084]第2光源裝置1lb具備:第2光源15;第2準(zhǔn)直透鏡陣列132 ；第2聚光透鏡20 ；第I平行化透鏡121; 二向色鏡22;第2拾取光學(xué)系統(tǒng)140;馬達(dá)33;以及波長轉(zhuǎn)換元件135。第2光源裝置1lb射出熒光。
[0085]第I光源50是這樣的光源陣列:具備第I基座51和多個第I固體發(fā)光元件52，所述多個第I固體發(fā)光元件52排列配置在第I基座51上。第I固體發(fā)光元件52是這樣的光源:射出能夠被二向色鏡22反射的藍(lán)色光E。雖然在本實施方式的情況下，第I固體發(fā)光元件52是例如射出藍(lán)色(發(fā)光強度的峰值:450nm附近)的激光的半導(dǎo)體激光器，但只要是能被二向色鏡22反射的波長的光，第I固體發(fā)光元件52也可以射出具有450nm以外的峰值波長的光。
[0086]第I準(zhǔn)直透鏡陣列53具備多個第I微透鏡530，所述多個第I微透鏡530與各第2固體發(fā)光兀件52 對應(yīng)。多個第I微透鏡530排列配置在第I基座51上。各第I微透鏡530設(shè)置在從所對應(yīng)的第I固體發(fā)光元件52射出的藍(lán)色光的光軸上，將該藍(lán)色光平行化后射出。由此，從第I光源裝置1I a射出由多束激光構(gòu)成的藍(lán)色光E。
[0087]從第I準(zhǔn)直透鏡陣列53射出的多束藍(lán)色光E、即從第I光源裝置1la射出的多束藍(lán)色的激光被由凸透鏡構(gòu)成的第I聚光透鏡160聚光。利用第I準(zhǔn)直透鏡陣列53和第I聚光透鏡160形成第I聚光光學(xué)系統(tǒng)55，該第I聚光光學(xué)系統(tǒng)55使從第I光源50射出的多束藍(lán)色光聚光。第I光源50相當(dāng)于權(quán)利要求書中的光源。
[0088]旋轉(zhuǎn)擴散板70是這樣的透過型的旋轉(zhuǎn)擴散板:使入射的藍(lán)色光E擴散，從與入射側(cè)相反一側(cè)的面射出。旋轉(zhuǎn)擴散板70具備作為擴散部件的擴散基板71，擴散基板71被馬達(dá)73驅(qū)動進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。作為擴散基板71，使用在表面形成有光擴散層(散射光生成部)71a的基板。作為擴散基板71，例如可以使用公知的擴散板，例如，磨砂玻璃或全息擴散器、對透明基板的表面實施了噴砂處理后的基板、以及在透明基板的內(nèi)部分散有孔玻璃珠那樣的散射材料并利用散射材料使光散射的基板等。在本實施方式中，使用圓板作為擴散基板71，但擴散基板71的形狀并不限于圓板。在旋轉(zhuǎn)擴散板70中，通過驅(qū)動擴散基板71旋轉(zhuǎn)，使被照射藍(lán)色光E的部分相對于藍(lán)色光E所照射的區(qū)域以描畫圓的方式相對移動。
[0089]從旋轉(zhuǎn)擴散板70射出的光(被擴散后的藍(lán)色光E)入射到第I拾取光學(xué)系統(tǒng)80。第I拾取光學(xué)系統(tǒng)80被配置在二向色鏡22與旋轉(zhuǎn)擴散板70之間的藍(lán)色光E的光路上。
[0090]圖6是示出旋轉(zhuǎn)擴散板70和第I拾取光學(xué)系統(tǒng)80的位置關(guān)系的圖。
[0091]如圖6所示，第I拾取光學(xué)系統(tǒng)80包括:第I透鏡81，其取入來自旋轉(zhuǎn)擴散板70的藍(lán)色光E;第2透鏡82，其將從第I透鏡81射出的藍(lán)色光E平行化；以及保持部件85，其用于保持第I透鏡81和第2透鏡82。第I透鏡81例如由光入射面為平面狀、光射出面呈凸曲面狀的平凸透鏡構(gòu)成。第2透鏡82例如由凸透鏡構(gòu)成。保持部件85具有2個臂部，該2個臂部保持第I透鏡81和第2透鏡82各自的外周緣部。該臂部設(shè)置于不會遮擋入射到第I透鏡81和第2透鏡82的光的光路的位置。
[0092]與第I實施方式相同，保持部件85比第I透鏡81朝向擴散基板71側(cè)突出。因此，在與旋轉(zhuǎn)軸01平行的方向上，保持部件85配置在比第I透鏡81靠近擴散基板71的位置。保持部件85中的靠近擴散基板71的部分相當(dāng)于使亂流增大的物體。
[0093]保持部件85具有下表面85a，該下表面85a是在第I拾取光學(xué)系統(tǒng)80中最靠近擴散基板71的面。從與旋轉(zhuǎn)軸01平行的方向觀察時，下表面85a的輪廓85A位于擴散基板71的輪廓71A的內(nèi)側(cè)。即，從與第I拾取光學(xué)系統(tǒng)80相反一側(cè)觀察擴散基板71時，保持部件85的下表面85a被擴散基板71擋住而成為無法看到的狀態(tài)。
[0094]根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，第I拾取光學(xué)系統(tǒng)80將來自旋轉(zhuǎn)擴散板70的藍(lán)色光E大致平行化，使其入射到二向色鏡22。
[0095]二向色鏡22被配置在從第I拾取光學(xué)系統(tǒng)80射出的藍(lán)色光E的光路上。二向色鏡22的、從第I拾取光學(xué)系統(tǒng)80射出的藍(lán)色光E所入射的一側(cè)的面與光路方向成大約45°的角度，并且朝向復(fù)眼集成器90—側(cè)。二向色鏡22將從第I拾取光學(xué)系統(tǒng)80入射的藍(lán)色光E折曲90°后反射到復(fù)眼集成器90側(cè)。
[0096]第2光源15具備第2基座74和多個第2固體發(fā)光元件72，所述多個第2固體發(fā)光元件72排列配置在第2基座74上。
[0097]第2固體發(fā)光元件72射出激勵光BL，該激勵光BL對后述的波長轉(zhuǎn)換元件135所具備的波長轉(zhuǎn)換層32進(jìn)行激勵。在本實施方式的情況下，第2固體發(fā)光元件72是例如射出藍(lán)色(發(fā)光強度的峰值:450nm附近)的激勵光BL作為激勵光的LED，但只要是能夠激勵波長轉(zhuǎn)換層32的波長的光，第2固體發(fā)光元件72也可以射出具有450nm以外的峰值波長的光。
[0098]第2準(zhǔn)直透鏡陣列75具備多個第2微透鏡131，所述多個第2微透鏡131與各第2固體發(fā)光元件72—一對應(yīng)。多個第2微透鏡131排列配置在第2基座74上。各第2微透鏡131設(shè)置在從所對應(yīng)的第2固體發(fā)光元件72射出的激勵光BL的光軸上，將該激勵光BL平行化。從第2準(zhǔn)直透鏡陣列7 5射出的激勵光BL被由凸透鏡構(gòu)成的第2聚光透鏡20聚光。
[0099]在第2聚光透鏡20與二向色鏡22之間的激勵光BL的光路上配置有由雙凹透鏡構(gòu)成的第I平行化透鏡121。第I平行化透鏡121配置在第2聚光透鏡20與第2聚光透鏡20的焦點位置之間，將從第2聚光透鏡20入射的激勵光BL平行化并射出到二向色鏡22。
[0100]二向色鏡22被配置在從第I平行化透鏡121射出的光的光路上。二向色鏡22的、從第I平行化透鏡121射出的光所入射的一側(cè)的面與從第I平行化透鏡121射出的光的光路方向成大約45°的角度，并且朝向第2拾取光學(xué)系統(tǒng)140—側(cè)。二向色鏡22將從第I平行化透鏡121入射的激勵光BL、即藍(lán)色光折曲90°，反射到第2拾取光學(xué)系統(tǒng)140側(cè)，并且，使從第2拾取光學(xué)系統(tǒng)140入射的熒光YL通過。
[0101]第2拾取光學(xué)系統(tǒng)140在將來自波長轉(zhuǎn)換元件135的熒光YL大致平行化的狀態(tài)下使其入射到二向色鏡22。另外，第2拾取光學(xué)系統(tǒng)140的第I透鏡141和第2透鏡142兼具使從二向色鏡22入射的激勵光BL聚光的功能，并在使激勵光BL聚光后的狀態(tài)下使激勵光BL入射到波長轉(zhuǎn)換元件135。
[0102]另外，第2拾取光學(xué)系統(tǒng)140中，根據(jù)從波長轉(zhuǎn)換元件135射出的熒光YL的發(fā)散來確定所使用的透鏡的折射率和形狀，透鏡的數(shù)量也不限于2個，也可以設(shè)為I個或3個以上的多個。
[0103]波長轉(zhuǎn)換元件135是這樣的反射型的波長轉(zhuǎn)換元件:使熒光YL向激勵光BL入射到波長轉(zhuǎn)換元件135的一側(cè)射出。波長轉(zhuǎn)換元件135具備:圓板31;波長轉(zhuǎn)換層32;以及反射層34。
[0104]圓板31優(yōu)選例如由鋁等熱傳導(dǎo)率的高的金屬材料等構(gòu)成，由此，能夠使圓板31作為散熱板起作用。在圓板31的第2拾取光學(xué)系統(tǒng)140側(cè)的上表面設(shè)有波長轉(zhuǎn)換層32。
[0105]被第I透鏡141和第2透鏡142聚光后的激勵光BL從與波長轉(zhuǎn)換層32的反射層34相反的一側(cè)的面入射到波長轉(zhuǎn)換元件135。在波長轉(zhuǎn)換元件135，波長轉(zhuǎn)換層32朝向激勵光BL入射的一側(cè)射出熒光YL。
[0106]從波長轉(zhuǎn)換元件135射出的光被第2拾取光學(xué)系統(tǒng)140平行化，并入射到二向色鏡
22。二向色鏡22使從第2拾取光學(xué)系統(tǒng)140入射的光中的藍(lán)色光反射而除去，僅使包含綠色光和紅色光而成的黃色的熒光YL通過。由此，從第2光源裝置1lb射出黃色的熒光YL。
[0107]另外，從第I光源50射出的藍(lán)色光入射到二向色鏡22，從第I光源50射出的藍(lán)色光沿與從第2拾取光學(xué)系統(tǒng)140射出的光的光軸平行的方向被反射。由此，從第2拾取光學(xué)系統(tǒng)140射出的綠色光和紅色光與從第I拾取光學(xué)系統(tǒng)80射出的藍(lán)色光合成而成為白色光。
[0108]被二向色鏡22合成的綠色光、紅色光及藍(lán)色光入射到由第I復(fù)眼透鏡陣列91和第2復(fù)眼透鏡陣列92構(gòu)成的復(fù)眼集成器90。從復(fù)眼集成器90射出的綠色光、紅色光及藍(lán)色光被偏振光轉(zhuǎn)換元件93轉(zhuǎn)換成朝一個方向偏振的直線偏振光，并被第2平行化透鏡94平行化，從光源裝置101被射出。
[0109]根據(jù)本實施方式，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，使亂流增大的物體和發(fā)生亂流的區(qū)域S的重合較小，因此，伴隨著旋轉(zhuǎn)擴散板70的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的噪聲降低。
[0110]另外，本發(fā)明并不一定限定于上述實施方式，能夠在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)添加各種變更。
[0111]另外，在上述實施方式中，雖然例舉了在與旋轉(zhuǎn)基板1a的旋轉(zhuǎn)軸O平行的方向上，保持部件65被配置在比第I透鏡62靠近旋轉(zhuǎn)基板1a的位置的情況，但本發(fā)明并不限于此。例如，如圖7所示，第I透鏡62也可以配置在比保持部件65靠近旋轉(zhuǎn)基板1a的位置。這樣，由于第I透鏡62被配置成更接近旋轉(zhuǎn)基板1a的狀態(tài)，因此，能夠高效地取入來自熒光體層11的光。
[0112]在圖7所不的方式中，第I透鏡62具有下表面62a，該下表面62a是在準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)中最靠近旋轉(zhuǎn)基板1a的面。最增大亂流的物體是第I透鏡62中的從保持部件65突出的部分。從與旋轉(zhuǎn)軸O平行的方向觀察時，至少下表面62a的輪廓62A位于旋轉(zhuǎn)基板1a的輪廓1A的內(nèi)側(cè)。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，位于最靠近旋轉(zhuǎn)基板1a的位置的第I透鏡62和發(fā)生亂流的區(qū)域S的重合較小，因此，伴隨著旋轉(zhuǎn)基板I Oa的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的噪聲降低。
[0113]在輪廓62A的外側(cè)配置有保持部件65?？墒牵３植考?5與旋轉(zhuǎn)基板1a的距離比第I透鏡62與旋轉(zhuǎn)基板1a的距離大。因此，與以往相比較，準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)60和發(fā)生亂流的區(qū)域S的重合較小，因此，伴隨著旋轉(zhuǎn)基板I Oa的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的噪聲降低。
[0114]此外，在圖7所示的方式中，也可以使保持部件65的輪廓65A位于旋轉(zhuǎn)基板1a的輪廓1A的內(nèi)側(cè)。這樣，準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)60和發(fā)生亂流的區(qū)域S的重合更小，因此，能夠進(jìn)一步降低噪聲。
[0115]另外，在上述第I實施方式中，雖然例舉了保持部件65的下表面65a是平坦面的情況，但下表面65a的形狀并不限于此。例如，如圖8所示，保持部件165的下表面165a的一部分(端部)也可以具有向斜上方彎折的形狀。該情況下，由下表面165a中的最靠近旋轉(zhuǎn)基板1a的面、即除彎折部分外的部分(以圖8的箭頭A所示的區(qū)域)來限定下表面165a的輪廓165A。
[0116]另外，還可以對反射型的波長轉(zhuǎn)換元件135(圓板31)和第2拾取光學(xué)系統(tǒng)140應(yīng)用本發(fā)明。
[0117]另外，在上述實施方式中，雖然例示出具備3個光調(diào)制裝置400R、400G、400B的投影儀1，但還可以應(yīng)用于用I個液晶光調(diào)制裝置來顯示彩色影像的投影儀。另外，作為光調(diào)制裝置，也可以使用數(shù)字微鏡器件。
[0118]另外，在上述各實施方式中，示出了將本發(fā)明的光源裝置搭載于投影儀的示例，但并不限于此。本發(fā)明的光源裝置還可以應(yīng)用于照明器具、汽車的頭燈等。
【主權(quán)項】
1.一種光源裝置，所述光源裝置具備: 光源； 基板，其被設(shè)置成能夠繞規(guī)定的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)； 散射光生成部，其設(shè)置在所述基板上，來自所述光源的光入射到該散射光生成部； 拾取透鏡，其設(shè)置于所述散射光生成部的光射出側(cè)；以及 保持部件，其保持所述拾取透鏡， 從與所述旋轉(zhuǎn)軸平行的方向觀察時，所述保持部件所具有的最靠近所述基板的面的輪廓與所述拾取透鏡的所述基板側(cè)的面的輪廓中的至少一方位于所述基板的輪廓的內(nèi)側(cè)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源裝置，其中， 所述拾取透鏡從所述保持部件朝向所述基板側(cè)突出， 所述拾取透鏡的所述基板側(cè)的面的輪廓位于所述基板的輪廓的內(nèi)側(cè)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光源裝置，其中， 所述保持部件所具有的最靠近所述基板的面的輪廓位于所述基板的輪廓的內(nèi)側(cè)。4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中的任意一項所述的光源裝置，其中， 所述散射光生成部是將從所述光源入射的光轉(zhuǎn)換成熒光并射出的熒光體層。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光源裝置，其中， 所述焚光體層由無機材料構(gòu)成。6.根據(jù)權(quán)利要求1?3中的任意一項所述的光源裝置，其中， 所述散射光生成部是使從所述光源入射的光擴散的擴散層。7.一種投影儀，所述投影儀具備: 權(quán)利要求1?6中的任意一項所述的光源裝置； 光調(diào)制裝置，其根據(jù)圖像信息對來自所述光源裝置的光進(jìn)行調(diào)制而形成圖像光；以及 投影光學(xué)系統(tǒng)，其投射所述圖像光。
【文檔編號】G03B21/20GK105892209SQ201610076601
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年2月3日
【發(fā)明人】黑井圣史, 江川明
【申請人】精工愛普生株式會社