本申請基于2016年2月25日提出的日本專利申請第2016-034228號主張優(yōu)先權,在此引用其全部內容。
本發(fā)明涉及光源裝置和具備該光源裝置的投影裝置。
背景技術:
目前,將個人計算機的畫面或視頻圖像、還有由存儲在存儲卡等中的圖像數(shù)據(jù)形成的圖像等向屏幕上投影的投影儀(投影裝置)被廣泛使用。該投影儀是使從光源射出的光向被稱作dmd(數(shù)字微鏡器件)的微鏡顯示元件或者液晶板聚光、使屏幕上顯示彩色圖像的裝置。
并且,隨著個人計算機及dvd播放器等影像設備的普及,該投影儀的用途正在從業(yè)務用演示擴大到家庭用。在這樣的投影儀中,以往以高亮度的放電燈為光源是主流,但近年來,開發(fā)了各種使用多個激光二極管等半導體發(fā)光元件作為光源、并且具備以該半導體發(fā)光元件為激勵光源的熒光板的投影裝置。
日本特開2015-45673號公報所公開的投影裝置中,配置有:紅色光源裝置,具備紅色發(fā)光二極管;熒光板裝置,具有熒光輪等熒光板,該熒光輪具備熒光體層及擴散透射區(qū)域,所述熒光體層被照射從具備藍色激光二極管的激勵光照射裝置射出的作為藍色波段光的射出光作為激勵光,并發(fā)出綠色波段的熒光,所述擴散透射區(qū)域使來自激勵光照射裝置的射出光擴散透射。激勵光照射裝置由于射出光在熒光板的擴散透射區(qū)域中擴散透射,也被作為藍色光源。
并且,激勵光照射裝置及紅色光源裝置以使各自的射出光正交的方式配置。此外,在來自激勵光照射裝置及紅色光源裝置的射出光正交的位置,配置有二向色鏡。來自激勵光照射裝置的射出光透射過該二向色鏡而被照射到熒光板裝置。另一方面,來自紅色光源裝置的射出光也透射過該二向色鏡。來自熒光板裝置的射出光即熒光被該二向色鏡反射。
這里,關于二向色鏡的分光特性,通常難以使特定的波長的光全部透射或反射。因而,在日本特開2015-45673號公報所公開的投影裝置中,當來自激勵光照射裝置的射出光透射過二向色鏡時,有該射出光的一部分光由于二向色鏡而反射、將紅色光源裝置照射的情況。如果在來自使用了光強度強的激光二極管等半導體發(fā)光元件的激勵光照射裝置的射出光少量地照射到紅色光源裝置的狀態(tài)下長時間使用投影裝置,則有可能產(chǎn)生紅色光源裝置的光學裝置的耐用年數(shù)縮短等影響。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于,降低在來自一方的光源的光在二向色鏡中透射或反射的情況下、由于來自該一方的光源的少量光在二向色鏡中反射或透射而將另一方的光源的光學裝置照射所帶來的對光學裝置的影響。
根據(jù)本發(fā)明的一個技術方案,作為本發(fā)明的光源裝置,其特征在于,具有:第1光源,射出第1波段光;第2光源,射出與上述第1波段光不同的第2波段光;二向色鏡,被從相互不同的方向入射上述第1波段光及上述第2波段光,將上述第1波段光及上述第2波段光反射或透射;光學裝置,配置在上述二向色鏡與上述第2光源之間的光路上;上述光學裝置具備被施加了使上述第2波段光透射而將上述第1波段光反射或吸收的涂層(coating)的分光部件。
根據(jù)本發(fā)明的一個技術方案,作為本發(fā)明的投影裝置,其特征在于,包括:如上所述的光源裝置;顯示元件,被照射來自上述光源裝置的光源光,形成圖像光;投影側光學系統(tǒng),將從上述顯示元件射出的上述圖像光向屏幕投影;以及投影裝置控制部,控制上述顯示元件和上述光源裝置。
附圖說明
圖1是表示本發(fā)明的第1實施方式的投影裝置的外觀立體圖。
圖2是表示本發(fā)明的第1實施方式的投影裝置的功能塊的圖。
圖3是表示本發(fā)明的第1實施方式的投影裝置的內部構造的平面示意圖。
圖4是表示本發(fā)明的第1實施方式的投影裝置的施加有涂層的第二透鏡及第一二向色鏡對波長的透射率、和被第一二向色鏡透射或反射的各色波段光的波長分布和光強度的圖。
圖5是表示本發(fā)明的第2實施方式的光源裝置的主要部分平面示意圖。
圖6是表示本發(fā)明的第3實施方式的光源裝置的主要部分平面示意圖。
圖7是表示本發(fā)明的第4實施方式的光源裝置的主要部分平面示意圖。
具體實施方式
(第1實施方式)
以下,使用附圖對本發(fā)明的第1實施方式進行說明。圖1是投影裝置10的外觀立體圖。另外,在以下的說明中,投影裝置10的左右表示相對于投影方向而言的左右方向,前后表示相對于投影裝置10的屏幕側方向及光束的行進方向而言的前后方向。
并且,投影裝置10如圖1所示,是大致長方體形狀,在投影裝置10的殼體的前方的側板即正面面板12的側方具有將投影口覆蓋的透鏡罩19,并且,在該正面面板12處設有多個排氣孔17。進而,雖未圖示,但具備接收來自遙控器的控制信號的ir接收部。
此外,在殼體的頂面面板11設有鍵/指示器部37,在該鍵/指示器部37處,配置有電源開關鍵及報告電源的接通或斷開的電源指示器、切換投影的開/關的投影開關鍵、當光源裝置及/或顯示元件或控制電路等過熱時進行報告的過熱指示器等鍵或指示器。
進而,在殼體的背面,在背面面板設有設置usb端子、供模擬rgb影像信號輸入的影像信號輸入用的d-sub端子、s端子、rca端子、聲音輸出端子等的輸入輸出連接器部及電源適配器插頭等各種端子(群)20。此外,在背面面板形成有多個吸氣孔。另外,在未圖示的作為殼體的側板的右側面板、以及圖1所示的作為側板的左側面板15、正面面板12,分別形成有多個排氣孔17。此外,在左側面板15的背面面板附近的角部及背面面板13還形成有吸氣孔18。
接著,使用圖2的功能塊圖對投影裝置10的投影裝置控制部進行描述。投影裝置控制部由控制部38、輸入輸出接口22、圖像變換部23、顯示編碼器24、顯示驅動部26等構成。
該控制部38負責投影裝置10內的各電路的動作控制,由cpu、固定地存儲有各種設置等的動作程序的rom以及用作工作存儲器的ram等構成。
并且,通過該投影裝置控制機構,從輸入輸出連接器部21輸入的各種規(guī)格的圖像信號,在經(jīng)由輸入輸出接口22、系統(tǒng)總線(sb)而被圖像變換部23進行變換從而統(tǒng)一為適于顯示的規(guī)定的格式的圖像信號之后,被輸出到顯示編碼器24。
此外,顯示編碼器24在使輸入的圖像信號展開并存儲到視頻ram25中之后,根據(jù)該視頻ram25的存儲內容生成視頻信號,向顯示驅動部26輸出。
顯示驅動部26作為顯示元件控制機構發(fā)揮功能。顯示驅動部26對應于從顯示編碼器24輸出的圖像信號,以適當幀速率驅動作為空間光調制元件(som)的顯示元件51。顯示驅動部26通過將從光源裝置60射出的光束經(jīng)由后述的光源側光學系統(tǒng)向顯示元件51照射,從而由顯示元件51的反射光生成光像,經(jīng)由投影側光學系統(tǒng)向未圖示的屏幕投影顯示圖像。另外,該投影側光學系統(tǒng)的可動透鏡群235通過透鏡馬達45而被進行用于變焦(zoom)調整及對焦(focus)調整的驅動。
此外,圖像壓縮/擴展部31進行以下的記錄處理:將圖像信號的亮度信號及色差信號通過adct及霍夫曼編碼等處理實施數(shù)據(jù)壓縮,并向作為拆裝自如的記錄介質的存儲卡32依次寫入。
進而,圖像壓縮/擴展部31進行以下處理:在再現(xiàn)模式時將記錄在存儲卡32中的圖像數(shù)據(jù)讀出,將構成一系列的運動圖像的各個圖像數(shù)據(jù)以1幀為單位進行擴展,將該圖像數(shù)據(jù)經(jīng)由圖像變換部23向顯示編碼器24輸出,使得能夠基于存儲在存儲卡32中的圖像數(shù)據(jù)進行運動圖像等的顯示。
并且,設在殼體的頂面面板11上的由主鍵及指示器等構成的鍵/指示器部37的操作信號被直接向控制部38送出。來自遙控器的鍵操作信號被ir接收部35接收,被ir處理部36解調后的代碼信號被向控制部38輸出。
另外,聲音處理部47經(jīng)由系統(tǒng)總線(sb)而與控制部38連接。該聲音處理部47具備pcm音源等音源電路,在投影模式及再現(xiàn)模式時將聲音數(shù)據(jù)模擬化,驅動揚聲器48而進行擴聲放音。
此外,控制部38控制作為光源控制機構的光源控制電路41。光源控制電路41從激勵光源或紅色光源裝置以規(guī)定的定時進行獨立的發(fā)光控制而使得發(fā)出紅色綠色及藍色的波段光,以使得圖像生成時所需要的規(guī)定波段的光從光源裝置60射出。
進而,控制部38使冷卻風扇驅動控制電路43進行由設在光源裝置60等中的多個溫度傳感器實現(xiàn)的溫度檢測,根據(jù)該溫度檢測的結果控制冷卻風扇的旋轉速度。此外,控制部38還進行以下等控制,即:通過定時器等使冷卻風扇驅動控制電路43在投影裝置10主體的電源關閉后也持續(xù)冷卻風扇的旋轉,或者,根據(jù)溫度傳感器的溫度檢測的結果,將投影裝置10主體的電源關閉。
接著,基于圖3對該投影裝置10的內部構造進行描述。圖3是表示投影裝置10的內部構造的平面示意圖。投影裝置10中,在右側面板14的附近具備控制電路基板241。該控制電路基板241具備電源電路塊及光源控制塊等。此外,投影裝置10中,在控制電路基板241的側方、即投影裝置10殼體的大致中央部分,具備光源裝置60。進而,在投影裝置10中,在光源裝置60與左側面板15之間,配置有光源側光學系統(tǒng)170及投影側光學系統(tǒng)220。
光源裝置60具備:激勵光照射裝置70,是作為第1波段光的藍色波段光的光源,并且是激勵光源;紅色光源裝置120,是作為第2波段光的紅色波段光的光源;綠色光源裝置80,是作為第3波段光的綠色波段光的光源。綠色光源裝置80由激勵光照射裝置70和熒光板裝置100構成。此外,在光源裝置60中,配置有將藍色波段光、綠色波段光、紅色波段光進行導光的導光光學系統(tǒng)140。導光光學系統(tǒng)140將從各色光源裝置70、80、120射出的各色波段光向光隧道(lighttunnel)175的入射口聚光。
激勵光照射裝置70配置在投影裝置10殼體的左右方向的大致中央部分的背面面板13附近。此外,激勵光照射裝置70具備由作為第1光源的藍色激光二極管71構成的光源群、反射鏡群75、聚光透鏡78、熱沉81等。光源群由以使光軸與背面面板13平行的方式配置的多個作為半導體發(fā)光元件的藍色激光二極管71構成。反射鏡群75將來自各藍色激光二極管71的射出光的光軸向正面面板12方向進行90度變換。聚光透鏡78將由反射鏡群75反射后的來自各藍色激光二極管71的射出光進行聚光。此外,熱沉81配置在藍色激光二極管71與右側面板14之間。
光源群將多個作為半導體發(fā)光元件的藍色激光二極管71以矩陣狀排列而成。此外,在各藍色激光二極管71的光軸上,分別配置有分別向平行光進行變換以使得提高來自各藍色激光二極管71的射出光的指向性的準直透鏡73。此外,反射鏡群75通過將多個反射鏡以階梯狀排列且與鏡基板76一體化地進行位置調整而形成,將從藍色激光二極管71射出的光束的截面積在一個方向上縮小而向聚光透鏡78射出。
在熱沉81與背面面板13之間配置有冷卻風扇261,由該冷卻風扇261和熱沉81將藍色激光二極管71冷卻。進而,在反射鏡群75與背面面板13之間也配置有冷卻風扇261,由該冷卻風扇261將反射鏡群75、聚光透鏡78冷卻。
紅色光源裝置120具備:作為第2光源的紅色光源121,以使光軸與藍色激光二極管71平行的方式配置;聚光透鏡群125,作為將來自紅色光源121的射出光進行聚光的光學裝置。該紅色光源121是發(fā)出紅色波段的光的作為半導體發(fā)光元件的紅色發(fā)光二極管。并且,紅色光源裝置120配置為:紅色光源裝置120射出的紅色波段光的光軸與從激勵光照射裝置70射出的藍色波段光的光軸和從熒光板101射出的綠色波段光的光軸交叉。進而,紅色光源裝置120具備配置在紅色光源121的右側面板14側的熱沉130。在熱沉130與正面面板12之間配置有冷卻風扇261,由該冷卻風扇261及熱沉130將紅色光源121冷卻。
作為光學裝置的聚光透鏡群125具體而言設有配置在作為第2光源的紅色光源121的射出側的第一透鏡122、和配置在第一透鏡122的射出側的第二透鏡123。第一透鏡122及第二透鏡123都由塑料透鏡(plasticlens)構成。并且,第二透鏡123在作為第2波段光的紅色波段的射出側的面上被施加有涂層。該涂層具備將作為第1波段光的藍色波段光反射、使作為第2波段光的紅色波段光透射的分光特性。關于該作為分光部件的第二透鏡123,在后面敘述詳細情況。
構成綠色光源裝置80的熒光板裝置100配置在從激勵光照射裝置70射出的激勵光的光路上、且在正面面板12的附近。熒光板裝置100具備:作為熒光輪的熒光板101,以與正面面板12平行的方式、即與來自激勵光照射裝置70的射出光的光軸正交的方式配置;馬達110,將該熒光板101旋轉驅動;聚光透鏡群111,將從激勵光照射裝置70射出的激勵光的光束向熒光板101聚光,并將從熒光板101向背面面板13方向射出的光束聚光;聚光透鏡115,將從熒光板101向正面面板12方向射出的光束聚光。另外,在馬達110與正面面板12之間配置有冷卻風扇261,由該冷卻風扇261將熒光板裝置100等冷卻。
熒光板101在周向上連續(xù)排列設置有熒光發(fā)光區(qū)域和擴散透射區(qū)域,熒光發(fā)光區(qū)域接收從激勵光照射裝置70經(jīng)過了聚光透鏡群111后的射出光作為激勵光,射出作為第3波段光的綠色波段光的熒光,擴散透射區(qū)域將來自激勵光照射裝置70的射出光即激勵光透射或擴散透射。
熒光板101的基材是由銅或鋁等構成的金屬基材,在該基材的激勵光照射裝置70側的表面,形成有環(huán)狀的槽,該槽的底部通過銀蒸鍍等被鏡面加工,在該鏡面加工后的表面鋪設有綠色熒光體的層。進而,在將激勵光透射或擴散透射的擴散透射區(qū)域中的、作為透射的區(qū)域的情況下,在基材的切除透孔部中嵌入了具有透光性的透明基材。在作為擴散透射的區(qū)域的情況下,嵌入了將表面用噴砂等形成了微細凹凸的透明基材。
關于熒光板101的熒光體層,在來自激勵光照射裝置70的作為激勵光的藍色波段光被照射到熒光板101的綠色熒光體層的情況下,綠色熒光體層中的綠色熒光體被激勵,從綠色熒光體向全方位射出綠色波段光。熒光發(fā)光的光束被向背面面板13側射出,并向聚光透鏡群111入射。另一方面,入射到熒光板101的將入射光透射或擴散透射的擴散透射區(qū)域中的來自激勵光照射裝置70的藍色波段光透射或擴散透射過熒光板101,向配置在熒光板101的背面?zhèn)?換言之,正面面板12側)的聚光透鏡115入射。
并且,導光光學系統(tǒng)140由使紅色、綠色、藍色波段的光束聚光的聚光透鏡、將各色波段的光束的光軸進行變換而使其成為同一光軸的反射鏡、二向色鏡等構成。具體而言,在導光光學系統(tǒng)140中,在從激勵光照射裝置70射出的藍色波段光及從熒光板101射出的綠色波段光、與從紅色光源裝置120射出的紅色波段光交叉的位置,配置有將藍色及紅色波段光都透射、將綠色波段光反射而將該綠色波段光的光軸向左側面板15方向進行90度變換的第一二向色鏡141。即,第一二向色鏡141相對于第1波段光及第2波段光以約45°配置。
此外,在透射或擴散透射過熒光板101的藍色波段光的光軸上,即在聚光透鏡115與正面面板12之間,配置有將藍色波段光反射而將該藍色光的光軸向左側面板15方向進行90度變換的第一反射鏡143。在第一反射鏡143的左側面板15側,配置有聚光透鏡146,進而,在該聚光透鏡146的左側面板15側,配置有第二反射鏡145。在第二反射鏡145的背面面板13側,配置有聚光透鏡147。第二反射鏡145將被第一反射鏡143反射、經(jīng)由聚光透鏡146入射的藍色波段光的光軸向背面面板13側進行90度變換。
此外,在第一二向色鏡141的左側面板15側,配置有聚光透鏡149。進而,在聚光透鏡149的左側面板15側的、聚光透鏡147的背面面板13側,配置有第二二向色鏡148。第二二向色鏡148將紅色波段光及綠色波段光反射而向背面面板13側將光軸變換90度,并使藍色波段光透射。
透射過第一二向色鏡141的紅色波段光的光軸和被第一二向色鏡141反射從而與該紅色波段光的光軸一致的綠色波段光的光軸向聚光透鏡149入射。并且,透射過聚光透鏡149的紅色及綠色波段光被第二二向色鏡148反射,經(jīng)由光源側光學系統(tǒng)170的聚光透鏡173而向光隧道175的入射口聚光。另一方面,透射過聚光透鏡147的藍色波段光透射過第二二向色鏡148,經(jīng)由聚光透鏡173向光隧道175的入射口聚光。
光源側光學系統(tǒng)170由聚光透鏡173、光隧道175、聚光透鏡178、光軸變換鏡181、聚光透鏡183、照射鏡185、會聚透鏡(condenserlens)195構成。另外,會聚透鏡195由于將從配置在會聚透鏡195的背面面板13側的顯示元件51射出的圖像光朝向投影側光學系統(tǒng)220射出,所以也作為投影側光學系統(tǒng)220的一部分。
在光隧道175的附近,配置有將光源光向光隧道175的入射口聚光的聚光透鏡173。由此,紅色波段光、綠色波段光及藍色波段光被聚光透鏡173聚光,向光隧道175入射。由光隧道175使入射到光隧道175中的光束成為更均勻的強度分布的光束。
在光隧道175的背面面板13側的光軸上,隔著聚光透鏡178配置有光軸變換鏡181。從光隧道175的射出口射出的光束在被聚光透鏡178聚光后,被光軸變換鏡181將光軸向左側面板15側變換。
由光軸變換鏡181反射后的光束在被聚光透鏡183聚光后,利用照射鏡185,經(jīng)由聚光透鏡195以規(guī)定的角度向顯示元件51照射。另外,作為dmd的顯示元件51在背面面板13側設有熱沉190,由該熱沉190將顯示元件51冷卻。
利用光源側光學系統(tǒng)170而被照射在顯示元件51的圖像形成面上的作為光源光的光束,在顯示元件51的圖像形成面被反射,作為投影光而經(jīng)由投影側光學系統(tǒng)220被向屏幕投影。這里,投影側光學系統(tǒng)220由會聚透鏡195、可動透鏡群235、固定透鏡群225構成。可動透鏡群235形成為能夠利用透鏡馬達而移動。并且,可動透鏡群235及固定透鏡群225內置在固定鏡筒中。由此,具備可動透鏡群235的固定鏡筒成為可變焦型透鏡,能夠進行變焦調節(jié)及對焦調節(jié)。
通過這樣構成投影裝置10,當使熒光板101旋轉并從激勵光照射裝置70及紅色光源裝置120以不同的定時射出光,則紅色、綠色及藍色的各波段光經(jīng)由導光光學系統(tǒng)140而向聚光透鏡173及光隧道175依次入射,進而經(jīng)由光源側光學系統(tǒng)170而向顯示元件51入射,因此投影裝置10的作為顯示元件51的dmd與數(shù)據(jù)對應地將各色的光分時地顯示,從而能夠在屏幕上投影彩色圖像。
接著,基于圖4,對紅色光源裝置120中的作為光學裝置的聚光透鏡群125的作為分光部件的第二透鏡123進行說明。圖4表示各色波段光的波譜、和對第一二向色鏡141及第二透鏡123實施的涂層的透射率。在圖4中,波長分布于約440nm到約450nm的光bld是從作為第1光源的激勵光照射裝置70的藍色激光二極管71射出的藍色波段光的波譜。同樣地,波長分布于約500nm至約700nm的光gfl是從熒光板裝置100射出的綠色波段光的波譜。并且,波長分布于約580nm至約660nm的光rled是從作為第2光源的紅色光源裝置120的紅色光源121射出的紅色波段光的波譜。
此外,在圖4中,實線表示的btm表示第一二向色鏡141的透射率。如圖4的實線btm所示,第一二向色鏡141使波長約470nm以下的波長的光幾乎全部透射。此外,波長比約470nm長、約510nm以下的光中,一部分的光透射,其他光反射。并且,波長比約510nm長的波長的光中幾乎全部的光被反射。
此外,在圖4中,實線表示的sc表示對第二透鏡123實施的涂層的透射率。如圖4的實線sc所示,波長約460nm以下的光中,約80%以上反射。并且,波長約590nm以上的光中,幾乎全部的光透射。
如圖4所示,透射過第一二向色鏡141的作為藍色波段光的光bld幾乎全部透射過第一二向色鏡141。但是,在作為藍色波段光的光bld中,少量的光(約5%左右)被第一二向色鏡141反射。如圖3所示,被第一二向色鏡141反射后的作為來自激勵光照射裝置70的射出光的藍色波段光中,一部分的少量光將紅色光源裝置120的聚光透鏡群125(具體而言,第二透鏡123)照射。這里,如上述那樣,在第二透鏡123的射出側的面上,實施了具有圖4的實線sc所示的分光特性的涂層。因而,將第二透鏡123照射的藍色波段光中的一部分的少量光被第二透鏡123的涂層反射。被第二透鏡123的涂層反射后的藍色波段光中的一部分的少量光將第一二向色鏡141透射。
另一方面,從作為第2光源的紅色光源121射出的紅色波段光的光rled如圖4所示那樣,其大部分的光將第二透鏡123的涂層透射。
這樣,被第一二向色鏡141向紅色光源裝置120側反射后的藍色波段光中的一部分的少量光中,較多的光被作為分光部件的第二透鏡123的涂層反射。因而,能夠減少藍色波段光中的一部分的少量光向由塑料透鏡形成的第一透鏡122及第二透鏡123的照射。由此,當長時間使用了投影裝置10時,即使光強度強的來自藍色激光二極管71的光中的一部分的少量光向光學裝置照射,也能夠減小對第一透鏡122及第二透鏡123的影響(例如白濁化等)。
在本實施方式中,在作為紅色光源121的光學裝置的聚光透鏡群125中的第一透鏡122和第二透鏡123中,對第二透鏡123的紅色波段光的射出側的面實施涂層而作為分光部件。作為其他變形例,例如也可以是,在比由塑料透鏡構成的第一透鏡122更靠第2波段光即紅色波段光的射出側,配置由玻璃透鏡構成的第二透鏡123,對該第二透鏡123的射出側的面或入射側的面或兩面,實施將藍色波段光反射而使紅色波段光透射的涂層來作為分光部件。
此外,作為再其他的變形例,還可以是,使第二透鏡123為玻璃透鏡,第一透鏡122為在射出側實施了上述涂層的塑料透鏡而作為分光部件。此外,由塑料透鏡構成的分光部件可以僅對射出側的面實施上述涂層,也可以對兩面實施涂層。進而,對分光部件實施的涂層除了使紅色波段光透射且使藍色波段光反射以外,還能做成使紅色波段光透射且將藍色波段光吸收的涂層。
另外,在本實施方式中,第一二向色鏡141構成為,將紅色波段光和藍色波段光都透射,但也可以將導光光學系統(tǒng)140構成為,使某一方的光透射而將另一方的光反射。
(第2實施方式)
接著,基于圖5說明本發(fā)明的第2實施方式。另外,在本實施方式的說明中,對于與第1實施方式相同的部件或部位賦予相同的標號,其說明省略或簡化。
本實施方式中,代替第1實施方式的光源裝置60,做成了設有具備光學裝置125a的紅色光源裝置120a的光源裝置60a,光學裝置125a具備作為分光部件的分光板124。分光板124由在一面或兩面上實施了將藍色波段光吸收并使紅色波段光透射的涂層的玻璃板等形成。另一方面,第一透鏡122及第二透鏡123a分別由塑料透鏡構成,沒有被實施上述涂層。另外,也可以使第一透鏡122及第二透鏡123a中的某一方為塑料透鏡而使另一方為玻璃透鏡。
根據(jù)本實施方式,即使由第一二向色鏡141反射的來自藍色激光二極管71的藍色波段光中的一部分的少量光將紅色光源裝置120a的光學裝置125a照射,也由分光板124將該光幾乎都吸收。因而,能夠減少由藍色波段光中的一部分的少量光對第一透鏡122及第二透鏡123a的影響。
進而,在本實施方式中,使分光部件為分光板124而做成了與第一透鏡122及第二透鏡123a不同的部件。因而,雖然也有分光板124的涂層長時間吸收藍色波段光的少量光而發(fā)熱的情況,但能夠減少該發(fā)熱對第一透鏡122及第二透鏡123a帶來的影響。
(第3實施方式)
接著,基于圖6說明本發(fā)明的第3實施方式。另外,在本實施方式的說明中,對于與第1實施方式相同的部件或部位賦予相同的標號,其說明省略或簡化。
本實施方式中,代替第1實施方式的光源裝置60,做成了將第1實施方式的綠色光源裝置80及激勵光照射裝置70的結構變更了的光源裝置60b。光源裝置60b中,在第一二向色鏡141b的左側面板15側(圖6中的右側)配置有激勵光照射裝置70b。激勵光照射裝置70b設有作為第1光源的多個藍色激光二極管71、和與各個藍色激光二極管71對應配置的準直透鏡73。因而,從激勵光照射裝置70b射出作為第1波段光的藍色波段光,向第一二向色鏡141b入射。
在夾著第一二向色鏡141b而與激勵光照射裝置70b對置的位置,配置與第1實施方式同樣的紅色光源裝置120。紅色光源裝置120設有作為第2光源的做成紅色光源121的紅色發(fā)光二極管。從紅色光源裝置120,朝向第一二向色鏡141b射出作為第2波段光的紅色波段光。另一方面,在與來自激勵光照射裝置70b及紅色光源裝置120的射出光的光軸正交的朝向上的第一二向色鏡141b的背面面板13側(圖6中的上側),配置有熒光板裝置100b。熒光板裝置100b具備固定式的熒光板101b。熒光板101b鋪設有綠色熒光體層,通過被照射激勵光而發(fā)出作為第3波段光的綠色波段光的熒光。來自熒光板裝置100b的射出光向第一二向色鏡141b入射。這樣,綠色光源裝置80b由激勵光照射裝置70b和熒光板裝置100b形成。
第一二向色鏡141b形成為,將藍色波段光及紅色波段光都反射,使綠色波段光透射。第一二向色鏡141b將藍色波段光及紅色波段光向相對的方向反射。因而,從激勵光照射裝置70b射出的藍色波段光的激勵光被朝向背面面板13側將光軸進行90度變換。從紅色光源裝置120射出的紅色波段光被第一二向色鏡141b朝向正面面板12側將光軸進行90度變換。從熒光板裝置100b射出的綠色波段光透射過第一二向色鏡141b。
在第一二向色鏡141b的正面面板12側(圖6的下側),設有第二二向色鏡148b。并且,在第二二向色鏡148b的右側面板14側(圖6的左側),設有藍色光源裝置300b。藍色光源裝置300b具備藍色光源321b和將來自該藍色光源321b的射出光聚光的聚光透鏡群325b。藍色光源321b是藍色發(fā)光二極管。
第二二向色鏡148b將紅色波段光及綠色波段光反射,使藍色波段光透射。因而,被第一二向色鏡141b反射后的紅色波段光和透射過第一二向色鏡141b的綠色波段光被第二二向色鏡148b朝向左側面板15側(圖6的右側)反射。另一方面,從藍色光源裝置300b射出的藍色波段光透射過第二二向色鏡148b。
這樣,各色的波段光經(jīng)由第二二向色鏡148b被聚光透鏡146聚光。從聚光透鏡146射出的各色的波段光經(jīng)由第二反射鏡145及聚光透鏡147及光源側光學系統(tǒng)170的聚光透鏡173,向光隧道175的入射口聚光。
在本實施方式中,從激勵光照射裝置70b射出的藍色波段光幾乎全部被第一二向色鏡141b反射而向熒光板裝置100b照射。但是,從激勵光照射裝置70b射出的藍色波段光中的一部分的少量光透射過第一二向色鏡141b而將紅色光源裝置120的聚光透鏡群125照射。如上述那樣,聚光透鏡群125的紅色光源裝置120的第二透鏡123由塑料透鏡構成,在其射出側的面上被實施了將藍色波段光反射并使紅色波段光透射的涂層。因而,減小了從激勵光照射裝置70b射出的藍色波段光中的一部分的少量光對聚光透鏡群125的影響。
(第4實施方式)
接著,基于圖7說明本發(fā)明的第4實施方式。另外,在本實施方式的說明中,對于與第1實施方式相同的部件或部位賦予相同的標號,其說明省略或簡化。
本實施方式中,代替第1實施方式的光源裝置60,做成了具備射出作為第1波段光的紫外光的激勵光照射裝置70c的光源裝置60c。激勵光照射裝置70c配置有射出紫外光的多個作為第1光源的激光二極管71c。激勵光照射裝置70c配置為,朝向左側面板15側(圖7的右側)進行射出。
在激勵光照射裝置70c的左側面板15側,設有反射鏡75c。反射鏡75c將從激勵光照射裝置70c射出的紫外光朝向正面面板12側(圖7的下側)將其光軸進行90度變換。另一方面,在反射鏡75c的正面面板12側設有第一二向色鏡141c。并且,在第一二向色鏡141c的右側面板14側(圖7的左側),配置有與第1實施方式同樣的紅色光源裝置120。紅色光源裝置120c設有作為第2光源的做成紅色光源121的紅色發(fā)光二極管。紅色光源裝置120c配置為,使從紅色光源裝置120c射出的作為第2波段光的紅色波段光朝向第一二向色鏡141c射出。
此外,在第一二向色鏡141c的正面面板12側(圖7的下側)設有熒光板裝置100c。熒光板裝置100c設有作為熒光輪的熒光板101c和將該熒光板101c旋轉驅動的馬達110。熒光板101c在整周上形成有鋪設了綠色熒光體層的熒光發(fā)光區(qū)域。該熒光發(fā)光區(qū)域的構造與第1實施方式的熒光板101的熒光發(fā)光區(qū)域同樣地形成。在形成有熒光發(fā)光區(qū)域的熒光板101c的面?zhèn)鹊呐c照射光斑對應的位置,配置有聚光透鏡群111c。來自激勵光照射裝置70c的紫外光經(jīng)由該聚光透鏡群111c,向熒光板101c的熒光發(fā)光區(qū)域照射。并且,從該熒光發(fā)光區(qū)域發(fā)出的作為第3波段光即綠色波段光的熒光,經(jīng)由聚光透鏡群111c,向背面面板13側射出。這樣,綠色光源裝置80c由激勵光照射裝置70c和熒光板裝置100c形成。
第一二向色鏡141c使紅色波段光及紫外光透射,將綠色波段光反射。因而,從激勵光照射裝置70c射出的紫外光經(jīng)由反射鏡75c,透射過第一二向色鏡141c。透射過第一二向色鏡141c的紫外光經(jīng)由聚光透鏡群111c向熒光板101c照射。從熒光板裝置100c射出的綠色波段光被第一二向色鏡141c反射,被朝向左側面板15側(圖7的右側)將光軸進行90度變換。此外,從紅色光源裝置120射出的紅色波段光透射過第一二向色鏡141c。
另一方面,藍色光源裝置300c配置為,使作為藍色波段光的射出光朝向背面面板13側(圖7的上側)。藍色光源裝置300c具備作為藍色光源的多個藍色激光二極管301c、和對應于該藍色激光二極管301c而配置的多個準直透鏡303c。并且,在來自藍色光源裝置300c的射出光、與透射過第一二向色鏡141c的紅色波段光及被第一二向色鏡141c反射后的綠色波段光交叉的位置,配置有第二二向色鏡148。由該第二二向色鏡148將各色的波段光經(jīng)由光源側光學系統(tǒng)170的聚光透鏡173向光隧道175的聚光口聚光。
在本實施方式中,從激勵光照射裝置70c射出的紫外光其幾乎全部透射過第一二向色鏡141c而向熒光板裝置100c照射。但是,從激勵光照射裝置70c射出的紫外光中的一部分的少量光被第一二向色鏡141c反射而照射紅色光源裝置120c的聚光透鏡群125c。紅色光源裝置120c的第二透鏡123c由塑料透鏡構成,在其射出側的面上被實施了將紫外光反射并使紅色波段光透射的涂層。因而,減小了從激勵光照射裝置70c射出的紫外光中的一部分的少量光對作為光學裝置的聚光透鏡群125c的影響。另外,還能夠使該激光二極管71c為藍色激光二極管71,使第二透鏡123c為與第1實施方式同樣的實施了涂層的第二透鏡123。在激光二極管71c的光軸上,配置有準直透鏡73c,該準直透鏡73c向平行光進行變換以提高來自激光二極管71c的射出光的指向性。
如以上這樣,本發(fā)明的光源裝置60、60a、60b、60c具備:作為第1光源的藍色激光二極管71或激光二極管71c,射出作為第1波段光的藍色波段光或紫外光;作為第2光源的紅色光源121,射出作為第2波段光的紅色波段光;作為二向色鏡的第一二向色鏡141、141b、141c,被從相互不同的方向入射第1波段光和第2波段光,將第1波段光及第2波段光反射或透射。并且,在該二向色鏡與第2光源之間的光路上,設有作為光學裝置的聚光透鏡群125、125c或光學裝置125a。該光學裝置具備被實施了將第1波段光反射或吸收的涂層的作為分光部件的第二透鏡123、分光板124。
由此,即使第1波段光的一部分的少量光將第一二向色鏡141、141b、141c反射或透射而朝向第2光源向作為光學裝置的聚光透鏡群125、125c或光學裝置125a入射,第1波段光中的一部分的少量光也被分光部件反射或吸收。因而,即使長時間使用如激光二極管那樣的光強度強的光源,也能夠減小對作為光學裝置的聚光透鏡群125、125c或光學裝置125a中設置的透鏡等光學零件的影響。
此外,作為分光部件的第二透鏡123由在第2波段光的射出側的面上實施了將第1波段光反射或吸收的涂層的塑料透鏡構成。由此,由于能夠使用通常比玻璃透鏡輕的塑料透鏡,所以能夠做成輕量化的光源裝置60、60a、60b、60c。
此外,作為光學裝置的聚光透鏡群125也可以是,在作為第2光源的紅色光源121的射出側配置由塑料透鏡構成的第一透鏡122,在比第一透鏡122更靠第2波段光的射出側,配置被實施了將第1波段光反射或吸收的涂層的由玻璃透鏡構成的作為分光部件的第二透鏡123、123c。由此,由于能夠使用通常制造成本比玻璃透鏡低的塑料透鏡,所以能夠降低光源裝置60、60b、60c的制造所花費的成本。
此外,分光部件還能夠做成被實施了將第1波段光反射或吸收的涂層的由玻璃板等構成的分光板124。由此,能夠將分光部件的基材做成玻璃板材料等簡單結構的部件。因而,能夠做成進一步降低了在制造中花費的成本的光源裝置60a。
此外,第一二向色鏡141、141b、141c相對于第1波段光及第2波段光以約45°配置。第1光源是做成半導體發(fā)光元件的作為激光二極管的藍色激光二極管71或射出紫外光的激光二極管71c,第2光源是做成半導體發(fā)光元件的作為紅色發(fā)光二極管的紅色光源121。由此,即使是使用了射出高強度的光的激光二極管的光源裝置60、60a、60b、60c,也能夠減小從第1光源射出的第1波段光中的一部分的少量光對第2光源與二向色鏡之間的光學裝置帶來的影響。
此外,光源裝置60、60a、60b、60c具備以第1光源為激勵光、射出作為第3波段光的綠色波段光的熒光的熒光板裝置100、100b、100c。由此,能夠提供得到高亮度的熒光的光源裝置60、60a、60b、60c。
此外,也可以是,使作為激勵光的第1光源為藍色激光二極管71,熒光板裝置100設置具備熒光發(fā)光區(qū)域和擴散透射區(qū)域的作為熒光輪的熒光板101。由此,能夠使第1光源為激勵光并且為藍色光源,所以能夠做成能夠使用藍色激光二極管71射出高亮度的光源光的光源裝置60、60a。
此外,也可以使作為激勵光的第1光源為藍色激光二極管71,使熒光板裝置100b為固定式的熒光板101b。由此,能夠將熒光板101b的驅動裝置省略,所以能夠降低在光源裝置60b的制造中花費的成本。
此外,也可以使作為激勵光的第1光源為藍色激光二極管71,使熒光板裝置100c為在整周具備熒光發(fā)光區(qū)域的作為熒光輪的熒光板101c。由此,能夠做成使用了防止熒光體層的燒結的熒光板裝置100c的光源裝置。
此外,也可以代替作為激勵光的第1光源的藍色激光二極管71,而使用射出紫外光的激光二極管71c。由此,能夠提供具備能夠射出高效率的激勵光的激勵光照射裝置的光源裝置60、60a、60b、60c。
此外,投影裝置10具備光源裝置60、60a、60b、60c和顯示元件51、投影側光學系統(tǒng)220、投影裝置控制機構。由此,能夠提供具有減小了作為第1光源的藍色激光二極管71或激光二極管71c對作為二向色鏡的第一二向色鏡141、141c與作為第2光源的紅色光源121之間的光路上的光學裝置即聚光透鏡群125、光學裝置125a的影響的光源裝置60、60a、60b、60c的投影裝置10。
如在上述第1實施方式至第4實施方式中所示的那樣,從第1光源射出的第1波段光和從第2光源射出的第2波段光從相互不同的方向向二向色鏡入射。另外,在分光部件是塑料透鏡的情況下,即使不在塑料的整面上施加涂層,也只要在第2波段光的射出側的面上實施涂層就可以。
此外,以上說明的實施方式是作為例子提示的,并不意欲限定發(fā)明的范圍。這些新的實施方式能夠以其他各種各樣的形態(tài)實施,在不脫離發(fā)明的主旨的范圍內能夠進行各種各樣的省略、替換、變更。這些實施方式及其變形包含在發(fā)明的范圍及主旨中,并且包含在權利要求書所記載的發(fā)明和其等價的范圍中。