[發明專利]一種光源裝置以及投影顯示裝置

有效

• 申請號: 201710600214.6
• 申請日: 2017-07-21
• 公開（公告）號: CN107515510B
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 山影明廣;梅雨非
• 申請（專利權）人: 光顯科技株式會社
• 主分類號: G03B21/20
• 分類號: G03B21/20
• 代理公司: 11018 北京德琦知識產權代理有限公司
• 代理人: 張路;王琦

本發明涉及一種光源裝置以及投影顯示裝置。在相對于旋轉體的旋轉軸傾斜的斜面上設置熒光體，并使聚光透鏡組的光軸與旋轉體的旋轉軸以10度以上且80度以下的角度交叉。為了激發熒光體，將第一激發光源與第二激發光源隔著旋轉體的旋轉軸而配置在相反側，并以沿著旋轉軸延長方向的方向配置合成二向色鏡的鏡面。由于針對不同的發光顏色大幅降低了從熒光體到合光鏡的光路長度的差異，因此即使不設置價格高昂的調整光學系統，也能夠輸出各種顏色成分的角度特性及強度分布一致的優質的照明光。

技術領域

本發明涉及一種具備半導體激光器和熒光體的光源裝置以及使用該光源裝置的投影顯示裝置。

背景技術

近年來，開發出一種以高發光效率輸出短波長的光的半導體激光器。已進行了用這樣的半導體激光器的輸出光激發熒光體并將波長轉換后的光作為投影顯示裝置的光源來使用。

雖然可以將熒光體固定在一定的位置來照射激發光，但是如果激發光總是持續照射熒光體的同一點，則會出現局部溫度上升、發光效率下降的情況，進而還存在發生材料劣化的可能性。因此，大多使用預先在旋轉的圓板的主面上設置熒光體并以使激發光不會固定照射熒光體的同一點的方式來構成的光源。

例如，專利文獻1中記載了一種使用聚光透鏡組將半導體激光器的輸出光照射到旋轉的熒光板，并且用二向色鏡對熒光板發出的熒光進行選擇并導向液晶光調制器件的投影顯示裝置。

此外，在信息化社會發展的今天，對于投影顯示裝置，往往會要求彩色顯示，例如在專利文獻2和專利文獻3中，公開了一種將發光顏色彼此不同的熒光體以同心圓形狀設置在一個旋轉體上從而能夠同時發出多種顏色的光的光源以及使用該光源的投影顯示裝置。

專利文獻1：日本專利公開2016-146293號公報

專利文獻2：日本專利公開2013-47777號公報

專利文獻3：日本專利公開2012-142222號公報

在專利文獻2和專利文獻3所公開的投影顯示裝置中，對設置在旋轉體上的發光顏色彼此不同的熒光體照射激發光，并且使各個熒光體發出的不同波長的熒光聚光后合成并照射到光調制器件。

即，在例如圖12所示的現有的裝置中，紅色熒光體112和綠色熒光體113在通過電機111而旋轉的旋轉板110的主面上以旋轉板的旋轉軸為中心而形成為半徑不同的兩個環狀圖案。而且，針對紅色熒光體112設置有激發光源組件114，針對綠色熒光體113設置有激發光源組件115。各激發光源組件具有：激光光源，發出激發波長的光；以及光學透鏡組群，用于對激發光進行整形。在激發光源組件114與紅色熒光體112之間，配置有二向色鏡116和聚光透鏡組118。此外，在激發光源組件115與綠色熒光體113之間，配置有二向色鏡117和聚光透鏡組119。

聚光透鏡組118和聚光透鏡組119是使激發光聚光而照射到熒光體并且使熒光聚光而傳遞到二向色鏡的透鏡組。

二向色鏡117是將來自激發光源組件115的激發光向綠色熒光體113的方向透射、而將來自綠色熒光體113的熒光反射的反射鏡。此外，二向色鏡116是將來自激發光源組件114的激發光向紅色熒光體112的方向透射、而將來自紅色熒光體112的熒光反射、且將經由二向色鏡117而到達的來自綠色熒光體113的熒光透射的反射鏡。換言之，可以說二向色鏡116也具有將紅色熒光和綠色熒光進行合成的合光鏡的功能。

在這樣的光源中，如果對從紅色熒光體112經由聚光透鏡組118而到達二向色鏡116(合光鏡)的光路的長度與從綠色熒光體113經由聚光透鏡組119而到達二向色鏡116(合光鏡)的光路的長度進行比較，則存在與熒光體環狀圖案的直徑大致相等的較大的差異。因此，在合成光所包含的紅色光成分與綠色光成分之間，有時在角度特性及強度分布上會產生顯著的差異。