照明光源裝置以及圖像投影裝置的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及照明光源裝置和圖像投影裝置，具體涉及減小用于這些裝置中的元件發(fā)熱所產(chǎn)生的影響，防止元件上附著塵埃。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在經(jīng)常用投影儀作為圖像投影裝置，將圖像投影到屏幕上用以視聽。投影的圖像一般基于個人計算機畫面或錄像畫面，進而還有基于存儲卡等中保存的圖像數(shù)據(jù)。
[0003]上述投影儀能夠?qū)⒐庠窗l(fā)射的光被會聚到被稱之為數(shù)字微鏡器件(DMD)的微鏡顯示元件或液晶板上，在屏幕上顯示彩色圖像。
[0004]以往，上述投影機主要采用高亮度放電燈作為光源，但是近年來，投影機經(jīng)常采用結(jié)合發(fā)射勵起光的固體發(fā)光元件和吸收勵起光并將光轉(zhuǎn)換到具有規(guī)定波長帶域的螢光體構(gòu)成的光源裝置。
[0005]對于固體發(fā)光兀件，有不少方案提倡使用發(fā)光二極管(LED)和激光二極光(LD),或者利用有機EL等半導體元件。
[0006]用熒光材料的填料分散到有機粘結(jié)劑中形成復合材料，而后將該復合材料涂布在基板上，便形成熒光體?？梢杂猛该鞑ＡО寤蚪饘侔?、陶瓷等作為基板。
[0007]上述光源裝置與放電燈相比，例如在顏色重現(xiàn)性能、發(fā)光效率、光利用效率、以及使用壽命等方面有望得到提高改善。由于是點光源(或平行光束)，照明系統(tǒng)設計方便，顏色合成也相對簡單，進而，該光源裝置還有一個優(yōu)點，即能夠減小作為投影透鏡分辨率之一的NA(孔徑系數(shù))值。
[0008]光源裝置，尤其是用于要求具有高亮度的圖像投影裝置的光源裝置通常用激光二極管作為發(fā)光裝置，激光二極管發(fā)射的勵起光經(jīng)過會聚后光密度提高，照射到熒光體上。
[0009]為此，在熒光體中與光會聚點對應的部位上，熒光材料即便有微小的光損失，也會產(chǎn)生高熱量，該光損失引起的發(fā)熱與改變勵起光波長時產(chǎn)生的發(fā)熱互相作用，使得熒光體溫度大幅度上升。
[0010]熒光體成為高溫后會引起以下諸問題，即熒光體中含有的有機粘結(jié)劑變質(zhì)、熒光材料的熒光發(fā)光量下降(溫度消光)，熒光體波長轉(zhuǎn)換效率下降。
[0011]為了解決上述螢光體溫度上升引起的問題，專利文獻I (JP特開2012 — 181431號公報)提出用馬達驅(qū)動設有螢光體的基體轉(zhuǎn)動，使得勵起光的會聚光點相對于螢光體相對移動的方案。
[0012]該方案提出的構(gòu)成中包含發(fā)射勵起光的發(fā)光裝置、受馬達驅(qū)動而轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動熒光板、以及位于轉(zhuǎn)動熒光板的螢光層一側(cè)對面，用多片葉片向勵起光照射位置吹風的離心吹風扇。
[0013]上述方案中，會聚光點所對應的螢光體部位即便發(fā)熱，該部位也立即離開會聚光點，并且在下一次受會聚光點照射之前受到周圍空氣的冷卻。因此，與某個特定部位受到勵起光連續(xù)照射的情況相比，該方案能夠抑制螢光體溫度上升。
[0014]另一方面，如果螢光體上附著塵埃，光將受到塵埃吸收或散亂，從而產(chǎn)生光利用效率下降問題。
[0015]對此，專利文獻2 (JP特開2012 — 18762號公報)提供一種用于防止螢光體上附著塵埃的方案。該方案包含收納光源的光源收納部、以及用來收納在馬達驅(qū)動下轉(zhuǎn)動的螢光體的螢光體轉(zhuǎn)輪收納部。
[0016]上述方案具備能夠以互相獨立的空間分別構(gòu)成收納光源收納部和螢光體轉(zhuǎn)輪收納部的筐體，并封閉螢光體轉(zhuǎn)輪收納部使其與外部隔絕。
[0017]上述方案中的螢光體轉(zhuǎn)輪被收納與外部隔絕的密閉空間中，因而能夠防止塵埃直接附著到螢光體層上。而且與專利文獻I的方案相同，會聚光點所對應的螢光體部位即便發(fā)熱，該部位也立即離開會聚光點，并且在下一次受會聚光點照射之前受到周圍空氣的冷卻。
[0018]進而，因具備獨立空間，抑制光源產(chǎn)生的熱量傳到螢光體上，這也有利于抑制發(fā)熱引起螢光體光轉(zhuǎn)換效率的下降，抑制波長轉(zhuǎn)換部件產(chǎn)生熱量使得光源冷卻效率下降，進而抑制發(fā)光效率下降。
[0019]但是，上述方案因收納螢光體的空間與設置驅(qū)動螢光體轉(zhuǎn)動的馬達的空間為同一個空間，因此，螢光體發(fā)熱引起周圍空氣溫度上升會影響到馬達，不利于馬達的使用壽命。也就是說，螢光體原本是通過密閉空間中周圍的空氣來冷卻的，但是周圍溫度隨著時間逐漸上升，使得馬達溫度超過正常溫度，從而發(fā)生馬達使用壽命下降的問題。
[0020]對此，可以考慮將螢光體和馬達設置在開放空間，用外部空氣來冷卻。然而，這樣外部塵埃便容易進入，使螢光體上容易附著塵埃。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0021]本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題提出的解決方案，其目的在于提供一種能夠防止塵埃附著到螢光體和光學元件上引起光利用效率下降的照明光源裝置以及圖像投影
>J-U ρ?α裝直。
[0022]為了達到上述目的，本發(fā)明提供一種照明光源裝置，其中具備:光源，用來發(fā)射勵起光；馬達，用來驅(qū)動作為波長轉(zhuǎn)換部件的可轉(zhuǎn)動熒光體轉(zhuǎn)動；勵起光會聚光學系統(tǒng)，用來會聚所述光源發(fā)射的勵起光；以及，筐體，用來形成收納所述光源、所述熒光體、以及所述勵起光會聚光學系統(tǒng)的密閉空間，其中，所述馬達被設置為至少有一部分突出到所述筐體以外。
[0023]本發(fā)明的效果在于，在被收納在具有密閉空間的筐體內(nèi)的元件中，馬達的至少一部分突出到筐體以外，為此，馬達受到外部而不是密閉空間的冷卻。據(jù)此，即便熒光體產(chǎn)生的熱量使得密閉空間內(nèi)的馬達周圍氣氛溫度上升，也能夠抑制馬達升溫，防止馬達使用壽命下降。同時，由于阻止外部塵埃進入，因而能夠防止勵起光或熒光體層發(fā)射的光被塵埃吸收或散亂現(xiàn)象的發(fā)生，抑制光利用效率下降。
【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明實施方式涉及的照明光源裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2是圖1所示照明光源裝置中的光路轉(zhuǎn)換板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖3是圖1所示照明光源裝置中的色成分轉(zhuǎn)換盤的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖4是本發(fā)明另一種實施方式涉及的照明光源裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖5是本發(fā)明再一種實施方式涉及的照明光源裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖6是圖5所示照明光源裝置中熒光板的驅(qū)動機構(gòu)的示意圖。
[0030]圖7是采用本發(fā)明實施方式涉及的照明光源裝置的圖像投影裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0031]以下參考附圖描述本發(fā)明的實施方式。
[0032]圖1所示的照明光源裝置100具備光源部1、光路轉(zhuǎn)換盤3、用來會聚從光路轉(zhuǎn)換盤3射出的光的勵起光會聚光學系統(tǒng)101、構(gòu)成螢光體的螢光體轉(zhuǎn)輪5、分光鏡9、以及聚光鏡14和16。
[0033]以下詳述上述各部。
[0034]光源部I包含作為發(fā)射激光(勵起光)的光源的激光二極管(LD) la、耦合靜lb、以及聚光鏡lc。
[0035]激光二極管保持體2上設有多個激光二極管la，對應于各個激光二極管la，相應地設有多個耦合鏡lb。
[0036]激光二極管Ia發(fā)射的激光受到耦合鏡會聚后，作為平行光束射往聚光鏡lc。
[0037]聚光鏡Ic用來會聚經(jīng)過各耦合鏡Ib后成為平行光束的激光。在此描述的是發(fā)射藍色成分光的激光二極管la，但其同樣適用于發(fā)射綠色成分激光和發(fā)射紅色成分激光的激光二極管。此外還可以用LED來代替激光二極管(LD)。
[0038]光路轉(zhuǎn)換盤3作為光路轉(zhuǎn)換部，在其上面，例如藍色成分的激光經(jīng)過聚光鏡Ic成為圓點形狀的光點。為了防止混色等，激光光點被定為具有適當大小。激光也可以經(jīng)過未圖示反射鏡發(fā)射后之射往光路轉(zhuǎn)換盤3。
[0039]如圖2所示，光路轉(zhuǎn)換盤3以光路時分割用轉(zhuǎn)盤構(gòu)成，其中具有反射區(qū)域3a和透射區(qū)域3b，而沿著轉(zhuǎn)動方向光被分割為第一區(qū)域的光和第二區(qū)域的光，在此，反射區(qū)域3a用來反射第一區(qū)域的光，透射區(qū)域3b不用來反射而是讓第二區(qū)域的光透射。光路轉(zhuǎn)換盤3被設置為相對于聚光鏡11的光軸傾斜(在此相對于該光軸的傾斜角度為45度)。
[0040]光路轉(zhuǎn)換盤3如圖1所示，可在作為驅(qū)動源的步進馬達4的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動。圖2中的標記4a表示步進馬達的驅(qū)動軸。
[0041]圖2所示的光路轉(zhuǎn)換盤3的反射區(qū)域3a中藍色成分激光入射的表面上設有反射膜。而在光路轉(zhuǎn)換盤3的透射區(qū)域3b中藍色成分激光入射的表面上形成反射防止膜，該反射防止膜的相反一側(cè)表面上形成擴散面。
[0042]擴散面用于去除激光斑點。此外，還可以在光路轉(zhuǎn)換盤3上設置轉(zhuǎn)動擴散板，用以取代上述擴散面。
[0043]以下描述光源I發(fā)射的光的光路。
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