光源裝置和具備該光源裝置的投影儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及光源裝置和具備該光源裝置的投影儀。
【背景技術(shù)】
[0002]近年，下述的時間劃分(分時)式的投影儀普及，在該投影儀中，按照時間劃分而取出多個波長的光，通過依次對已取出的多個波長的光進(jìn)行調(diào)制，從而形成圖像，并進(jìn)行投影。作為用于這樣的時間劃分式的投影儀的光源裝置，已知有下述的光源裝置，即，包括:光源，其輸出例如白色光;旋轉(zhuǎn)輪，其貼有多個濾色片，使從光源射出的白色光入射到以一定速度而旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)輪，按照時間劃分而取出多個波長的光(例如，藍(lán)色光、綠色光、紅色光)。
[0003]另外，還提案有下述的光源裝置，S卩，通過輸出半導(dǎo)體激光器開始動作的單波長的光的光源，采用具有熒光體層的旋轉(zhuǎn)輪，以代替濾色片，將從半導(dǎo)體激光器等的光源射出的單波長的光入射，按照時間劃分而取出多個波長的光。例如，可通過熒光體，將從藍(lán)色的半導(dǎo)體激光器而發(fā)出的光經(jīng)過波長變換處理，變?yōu)榫G色、紅色的光。
[0004]其中，像JP特開2013-73081號文獻(xiàn)，JP特開2012-215633號文獻(xiàn)所示的光源裝置的那樣，提案有下述的方法，即，使多個激光光源的配置間隔和設(shè)置于射出面?zhèn)鹊臏?zhǔn)直透鏡的透鏡間隔錯開，由此，熒光體上的聚光點針對每個半導(dǎo)體激光器而不同，降低光密度，從而激勵熒光體。
[0005]在JP特開2013-73081號文獻(xiàn)，JP特開2012-215633號文獻(xiàn)所示的光源裝置的情況下，由于聚光點的位置針對每個激光光源而不同，因此，可改變聚光點的位置，但是，由于對于從準(zhǔn)直透鏡射出的平行光，其聚光直徑小，因此，具有光密度高，熒光體的發(fā)光效率降低的課題。另外，由于聚光透鏡的聚光區(qū)域的光束形狀依賴于半導(dǎo)體激光器的遠(yuǎn)場圖案或近場圖案，因此，難以獲得所希望的大小和所希望的縱橫尺寸比的光束形狀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的光源裝置的一個實施方式中，具備:多個光源，其具有半導(dǎo)體激光器和與該半導(dǎo)體激光器對應(yīng)的準(zhǔn)直透鏡;聚光透鏡，其使從上述光源射出的光聚光；熒光輪，其具有熒光體，并使從上述聚光透鏡射出的光透射，在上述多個光源中的至少一部分中，伴隨上述準(zhǔn)直透鏡的光軸沿與來自對應(yīng)的上述半導(dǎo)體激光器的射出光的光軸相垂直的方向偏移的第一位移而配置上述準(zhǔn)直透鏡和上述半導(dǎo)體激光器，在上述半導(dǎo)體激光器中，具有:聚光點形狀的短軸的方向配置于第一方向的第一半導(dǎo)體激光器和聚光點形狀的短軸的方向配置于與上述第一方向不同的第二方向的第二半導(dǎo)體激光器，與上述第一半導(dǎo)體激光器相對應(yīng)的上述準(zhǔn)直透鏡和與上述第二半導(dǎo)體激光器相對應(yīng)的上述準(zhǔn)直透鏡伴隨沿上述準(zhǔn)直透鏡沿光軸方向偏移的第二位移而配置。
[0007]本發(fā)明的光源裝置的另一實施方式中，具備:多個光源，其具有半導(dǎo)體激光器和與該半導(dǎo)體激光器對應(yīng)的準(zhǔn)直透鏡;聚光透鏡，其使從上述光源射出的光聚光；熒光輪，其具有熒光體，并使從上述聚光透鏡射出的光透射，在上述多個光源中的至少一部分中，伴隨上述準(zhǔn)直透鏡的光軸沿與來自對應(yīng)的上述半導(dǎo)體激光器的射出光的光軸相垂直的方向偏移的第一位移而配置上述準(zhǔn)直透鏡和上述半導(dǎo)體激光器，在上述半導(dǎo)體激光器中，具有:聚光點形狀的短軸的方向配置于第一方向的第一半導(dǎo)體激光器和聚光點形狀的短軸的方向配置于與上述第一方向不同的第二方向的第二半導(dǎo)體激光器，與上述第一半導(dǎo)體激光器相對應(yīng)的上述準(zhǔn)直透鏡的焦距和與上述第二半導(dǎo)體激光器相對應(yīng)的上述準(zhǔn)直透鏡的焦距不同。
[0008]本發(fā)明的一個實施方式的投影儀具備上述實施方式的光源裝置;光調(diào)制機構(gòu)，其基于圖像數(shù)據(jù)，依次調(diào)制從上述光源裝置射出的多個波段的光而形成圖像;投射機構(gòu)，其擴大上述圖像并投射。
【附圖說明】
[0009]圖1A為用于表示本發(fā)明的一個實施方式的光源裝置的示意性的平面圖；
[0010]圖1B為圖1A所示的實施方式的軸說明圖；
[0011]圖1C為用于表示本發(fā)明的一個實施方式的光源裝置的示意性的側(cè)面圖；
[0012]圖1D為圖1C所示的實施方式的軸說明圖；
[0013]圖2為表示本發(fā)明的實施方式的光源裝置的聚光區(qū)域的形狀和光強度分布(截面光強度)的圖；
[0014]圖3A為用于表示本發(fā)明的另一實施方式的光源裝置的示意性的平面圖；
[0015]圖3B為圖3A所示的實施方式的軸說明圖；
[0016]圖3C為用于表示本發(fā)明的另一實施方式的光源裝置的示意性的側(cè)面圖；
[0017]圖3D為圖3C所示的實施方式的軸說明圖；
[0018]圖4A為表不本發(fā)明的一個實施方式的焚光輪的入射側(cè)的面的不意圖；
[0019]圖4B為表不本發(fā)明的一個實施方式的焚光輪的射出側(cè)的面的不意圖；
[0020]圖5A為在由多個準(zhǔn)直透鏡構(gòu)成的透鏡陣列中，準(zhǔn)直透鏡位于焦點位置的場合的示意圖；
[0021]圖5B為在由多個準(zhǔn)直透鏡構(gòu)成的透鏡陣列中，準(zhǔn)直透鏡以錯開焦點位置的方式配置的場合的示意圖；
[0022]圖5C為表示圖5A的場合的聚光點形狀和光強度分布(截面光強度)的圖；
[0023]圖f5D為表示圖5B的場合的聚光點形狀和光強度分布(截面光強度)的圖；
[0024]圖6為表示代替透鏡陣列，而采用各個準(zhǔn)直透鏡的實施方式的示意圖；
[0025]圖7為表示本發(fā)明的光源裝置的實施方式的激勵光強度和熒光體輸出強度的關(guān)系的曲線圖；
[0026]圖8為表示具有本發(fā)明的實施方式的光源裝置的投影儀的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0027]符號說明:
[0028]I光源裝置
[0029]10 光源
[0030]1A 第一光源[0031 ]1B 第二光源
[0032]11 殼體
[0033]12半導(dǎo)體激光器
[0034]12A第一半導(dǎo)體激光器
[0035]12B第二半導(dǎo)體激光器
[0036]13準(zhǔn)直透鏡
[0037]13A第一準(zhǔn)直透鏡
[0038]13B第二準(zhǔn)直透鏡
[0039]14透鏡陣列
[0040]14A第一透鏡陣列[0041 ]14B第二透鏡陣列
[0042]20聚光透鏡
[0043]21聚光透鏡的光軸
[0044]30熒光輪
[0045]31介電體膜
[0046]32熒光體
[0047]40感光透鏡
[0048]50旋轉(zhuǎn)驅(qū)動體
[0049]50a旋轉(zhuǎn)軸
[0050]60散熱板(支承部件)
[0051]100投影儀
[0052]HO DMD元件
[0053]120投射透鏡
[0054]SC 屏幕
[0055]SP聚光區(qū)域
[0056]FL熒光體發(fā)光區(qū)域
【具體實施方式】
[0057]在本發(fā)明的光源裝置的實施方式I中，具備:多個光源，其具有半導(dǎo)體激光器和與該半導(dǎo)體激光器對應(yīng)的準(zhǔn)直透鏡;聚光透鏡，其使從上述光源射出的光聚光；熒光輪，其具有熒光體，并使從上述聚光透鏡射出的光透射，在上述多個光源中的至少一部分中，伴隨上述準(zhǔn)直透鏡的光軸沿與來自對應(yīng)的上述半導(dǎo)體激光器的射出光的光軸相垂直的方向偏移的第一位移而配置上述準(zhǔn)直透鏡和上述半導(dǎo)體激光器，在上述半導(dǎo)體激光器中，具有:聚光點形狀的短軸的方向配置于第一方向的第一半導(dǎo)體激光器和聚光點形狀的短軸的方向配置于與上述第一方向不同的第二方向的第二半導(dǎo)體激光器，與上述第一半導(dǎo)體激光器相對應(yīng)的上述準(zhǔn)直透鏡和與上述第二半導(dǎo)體激光器相對應(yīng)的上述準(zhǔn)直透鏡伴隨沿上述準(zhǔn)直透鏡沿光軸方向偏移的第二位移而配置。
[0058]根據(jù)本實施方式，由于準(zhǔn)直透鏡的光軸伴隨沿與來自對應(yīng)的半導(dǎo)體激光器的射出光的光軸相垂直的方向偏移的第一位移而配置，因此，從多個光源射出的光通過聚光透鏡而聚光于熒光輪上(即，熒光體上)的分別不同的位置。因此，由于可抑制熒光體上的聚光區(qū)域的光密度，因此，可以有效地利用來自熒光體的射出光。
[0059]另外，由于與聚光點形狀的短軸為第一方向的第一半導(dǎo)體激光器相對應(yīng)的準(zhǔn)直透鏡，和與聚光點形狀的短軸為第二方向的第二半導(dǎo)體激光器相對應(yīng)的準(zhǔn)直透鏡伴隨沿準(zhǔn)直透鏡的光軸方向偏移的第二位移而設(shè)置，因此，聚光點形狀(聚光點的光束形狀，在下面簡稱為“光束形狀”)的大小不同，可在聚光透鏡的聚光區(qū)域，獲得所希望的大小和所希望的縱橫尺寸比的聚光點形狀(光束形狀)。
[0060]如上所述，在本實施方式中，在采用半導(dǎo)體激光器和準(zhǔn)直透鏡的多個光源中，可抑制熒光體的發(fā)光效率的降低，另外，可在聚光區(qū)域，獲得所希望的大小和所希望的縱橫尺寸比的焦點形狀(光束形狀)。另外，由于利用第一位移，光聚光于不同的位置，由此，還可調(diào)整聚光點形狀(光束形狀)的大小。
[0061]在本發(fā)明的光源裝置的實施方式2中，具備:多個光源，其具有半導(dǎo)體激光器和與該半導(dǎo)體激光器對應(yīng)的準(zhǔn)直透鏡;聚光透鏡，其使從上述光源射出的光聚光；熒光輪，其具有熒光體，并使從上述聚光透鏡射出的光透射，在上述多個光源中的至少一部分中，伴隨上述準(zhǔn)直透鏡的光軸沿與來自對應(yīng)的上述半導(dǎo)體激光器的射出光的光軸相垂直的方向偏移的第一位移而配置上述準(zhǔn)直透鏡和上述半導(dǎo)體激光器，在上述半導(dǎo)體激光器中，具有:聚光點形狀的短軸的方向配置于第一方向的第一半導(dǎo)體激光器和聚光點形狀的短軸的方向配置于與上述第一方向不同的第二方向的第二半導(dǎo)體激光器，與上述第一半導(dǎo)體激光器相對應(yīng)的上述準(zhǔn)直透鏡的焦距和與上述第二半導(dǎo)體激光器相對應(yīng)的上述準(zhǔn)直透鏡的焦距不同。
[0062]根據(jù)本實施方式，由于準(zhǔn)直透鏡的光軸伴隨沿與來自對應(yīng)的半導(dǎo)體激光器的射出光的光軸相垂直的方向偏移的第一位移而配置，因此，從多個光源射出的光通過聚光透鏡而聚光于熒光輪上(即，熒光體上)的分別不同的位置。因此，由于可抑制熒光體上的聚光區(qū)域的光密度，因此，可以有效地利用來自熒光體的射出光。
[0063]此外，由于與聚光點形狀的短軸為第一方向的第一半導(dǎo)體激光器相對應(yīng)的準(zhǔn)直透鏡的焦距，和與聚光點形狀的短軸為第二方向的第二半導(dǎo)體激光器相對應(yīng)的準(zhǔn)直透鏡的焦距不同，因此，聚光點形狀(光束形狀)的大小不同，可在聚光透鏡的聚光區(qū)域，獲得所希望的大小和所希望的縱橫尺寸比的光束形狀(聚光點形狀)。
[0064]如上所述，在本實施方式中，在采用半導(dǎo)體激光器和準(zhǔn)直透鏡的多個光源中，可抑制熒光體的發(fā)光效率的降低，另外可在聚光區(qū)域，獲得所希望的大小和所希望的縱橫尺寸比的焦點形狀(光束形狀)。另外，由于利用第一位移，光聚光于不同的位置，由此，還可調(diào)整聚光點形狀(光束形狀)的大小。
[0065]在本發(fā)明的光源裝置的實施方式3中，具備:第一光源，其具有多個半導(dǎo)體激光器和由與該多個半導(dǎo)體激光器相對應(yīng)的多個準(zhǔn)直透鏡構(gòu)成的透鏡陣列，且聚光點形狀的短軸的方向配置于第一方向；第二光源，其具有多個半導(dǎo)體激光器和由與該多個半導(dǎo)體