[發明專利]光源單元以及投射型顯示設備

有效

• 申請號: 201410571794.7
• 申請日: 2014-10-23
• 公開（公告）號: CN104570567A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 豬子和宏
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: G03B21/20
• 分類號: G03B21/20
• 代理公司: 北京魏啟學律師事務所 11398
• 代理人: 魏啟學

技術領域

本發明涉及一種光源單元以及具有該光源單元的投射型顯示設備，例如液晶投影儀。

背景技術

日本特開(“JP”)2012-142222公開了如下的白色光源單元，其中，該白色光源單元用于響應于作為激發光的固體光源的光通過熒光層來生成熒光，使用該熒光作為綠色光束、并且針對紅色光束和藍色光束使用固體光源的光束從而通過分光鏡將光路彼此合成。在任意光路中，從多個光源發射的光束通過鏡頭系統聚光一次，然后，使紅色光束和藍色光束通過用于斑點去除的擴散器、使綠色光束通過熒光層并且再次被鏡頭系統準直。

JP2012-142222中的各光源需要高NA鏡頭系統以使得高效地取入任何光路中的擴散光，這導致尺寸增大。因此，該現有技術不能簡單地應用于需要高亮度和小且重量輕的本體的投影儀。

發明內容

本發明提供了一種小且高效的光源單元以及具有該光源單元的投射型顯示設備。

根據本發明的光源單元，包括：第一光源，用于發射第一光束；第二光源，用于發射第二光束；以及聚光光學系統，用于將從所述第一光源發射的所述第一光束聚光至第一位置，并且將從所述第二光源發射的所述第二光束聚光至不同于所述第一位置的第二位置，所述光源單元的特征在于，所述聚光光學系統配置成使得所述第一光束和所述第二光束以彼此不同的角度入射至所述聚光光學系統。

根據本發明的一種投射型顯示設備，其特征在于，包括上述的光源單元。

附圖說明

圖1A和1B是根據本發明實施例1的光源單元的光路圖。

圖2A和2B是圖1A和1B中所示的光源單元的G光路圖。

圖3A和3B是圖1A和1B中所示的光源單元的R光路圖。

圖4A和4B是圖1A和1B中所示的光源單元的B光路圖。

圖5A～5C是示出圖1A和1B中所示的光源單元中所使用的分光鏡的特性的圖。

圖6A和6B是示出圖1A和1B中所示的光源單元的光譜的圖。

圖7A～7C是示出根據本發明實施例2的光源單元中所使用的分光鏡的特性的圖。

圖8A和8B是示出根據本發明實施例2的光源單元的光譜的圖。

圖9是根據本發明實施例3的光源單元的光路圖。

圖10A～10C是示出圖9中所示的光源單元中所使用的分光鏡的特性的圖。

圖11是根據本發明實施例1、2和3中的各個實施例的投射型顯示設備的光路圖。

圖12是根據本發明實施例4的聚光光學系統的光路圖。

具體實施方式

圖11是根據本發明各實施例的液晶投影儀的光路圖。液晶投影儀是示例的投射型顯示設備(圖像顯示設備)。根據本實施例的液晶投影儀包括：光源201，分光鏡202和203，鏡204，偏振分束器205、206和207，液晶面板208、209和210，X棱鏡(交叉二向色棱鏡)211，以及投影透鏡(投影光學系統)212。

光源201包括輸出白光的光源部和以來自光源部的光照射光調制器的照明光學系統(未示出)。稍后描述的實施例1～3的各個實施例中的光源單元作為該光源部應用。如若需要，照明光學系統可以包括積分器、UV-IR(紫外-紅外光)截止濾波器和對齊偏振方向的偏振轉換器。

來自光源201的白光入射至分光鏡202。分光鏡202反射綠色(以下稱為“G”)成分光并且透過紅色(以下稱為“R”)成分光和藍色(以下稱為“B”)成分光。G成分光、R成分光和B成分光具有彼此不同的波長范圍。因此，從R成分光和B成分光分離出G成分光。

然后，R成分光和B成分光入射至分光鏡203。分光鏡203反射R成分光并且透過B成分光。因此，從B成分光分離出R成分光。通過彎折鏡204使G成分光的光路彎折。

這樣，分光鏡202和203各自作為將白光分光為多個顏色成分的顏色分離單元。

分離后的G成分光、R成分光和B成分光分別入射至偏振分束器205、206和207。偏振分束器205、206和207各自作為設置有透過第一偏振光并且反射第二偏振光的偏振分離面的偏振分離單元。第一偏振光和第二偏振光具有彼此正交的偏振方向：例如，第一偏振光是P偏振光并且第二偏振光是S偏振光。