[發明專利]光源裝置和圖像投影裝置

有效

• 申請號: 202011161147.0
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112782921B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 高野洋平;藤田和弘;中村果澄
• 申請（專利權）人: 株式會社理光
• 主分類號: G03B21/20
• 分類號: G03B21/20
• 代理公司: 上海華誠知識產權代理有限公司 31300
• 代理人: 肖華

本發明的目的在于提供可以實現小型化并降低成本的光源裝置和圖像投影裝置。本發明涉及的光源裝置具備，射出第一色光的光源(101)；具有用于反射從光源(101)射出的第一色光的反射面(102a)的光學部件(102)；用于經過光學部件(102)反射的第一色光入射并將該第一色光轉換為與第一色光具有不同波長的第二色光后射出的波長轉換單元(103)，從波長轉換單元(103)射出的第一色光的光束(Q)不通過光學部件(102)的反射面(102a)上的第一色光的投影圖像中心點(P)。

技術領域

本發明涉及光源裝置和圖像投影裝置。

背景技術

用于放大投射各種影像的投影儀(圖像投影裝置)在目前已經得到廣泛普及。投影儀是將從光源射出的光會聚到數字微鏡器件(DMD)或液晶顯示器件之類的空間光調制元件上，再把經過基于影像信號調制、從空間光調制元件射出的光作為彩色影像，顯示在屏幕上的裝置。

以往，投影儀的光源主要使用高亮度的超高壓水銀燈等，而超高壓水銀燈壽命短，需要頻繁進行維護。近幾年采用激光光源或LED(Light Emission Diode)光源等來取代超高壓水銀燈的投影機正在增加。激光光源和LED光源與超高壓水銀燈相比，不僅壽命長，而且由于其單色性、色彩表現性也相當良好。

投影儀在DMD等圖像元素上照射紅色、綠色以及藍色三種顏色的三原色來形成影像。該三種顏色雖然均可用激光光源生成，但由于綠色激光器和紅色激光器的發光效率低于藍色激光器，因此不滿意。對此，經常采用以藍色激光作為激勵光照射熒光體，用經過熒光體進行波長轉換的熒光光生成紅色光和綠色光的方法。

熒光體由于受到數10[W]的激勵光會聚照射，因而會發生燒壞或溫度上升所導致的效率下降以及經年變化的問題。因此，讓形成有熒光體層的圓板旋轉，用以避免激勵光的照射位置集中在一點之上。該圓板被稱為熒光體輪盤。在熒光體輪盤上，熒光體沿著圓板的外周形成為扇形或圓環形狀。

對于采用上述DMD和熒光體輪盤的光源裝置，為了簡化整個裝置，例如有專利文獻1提出一種將熒光體輪盤的一部分設為透射板的技術方案。該專利文獻1公開的方案中，通過反射鏡多次反射透過熒光體輪盤的激勵光，將激勵光引導到與熒光光相同的方向上。由此，激勵光以及熒光光被合成到同一條光路上照射到DMD上。

另外，例如專利文獻2提出一種為了使得采用上述DMD和熒光體輪盤的光源裝置整體小型化，而將熒光體輪盤的一部分作為反射板的技術方案。專利文獻2公開的方案中，為了用熒光體輪盤將激勵光反射到與熒光光相同方向上，且使受到反射的激勵光不會返回到激勵光源，用1/4波長板之類的相位差板和偏振光分離元件來分離光路。據此，激勵光和熒光光被合成到同一光路上照射DMD。

專利文獻1：專利第4711156號公報

專利文獻2：專利第5817109號公報

但是，上述專利文獻1的方案由于激勵光的光路迂回而使得裝置整體大型化。專利文獻2用相位差板和偏振光分離元件，造成成本上升。而且，朝向熒光體輪盤的激勵光光路和從熒光體輪盤反射的激勵光光路在相位差板或偏振光分離元件中透過同一部位，因此成為這些光學元件上聚光密度上升損壞等的原因，使得可靠性降低。

發明內容

本發明旨在提供可以實現小型化并降低成本的光源裝置和圖像投影裝置。

為了達到上述目的，本發明涉及的光源裝置具備，激勵光源，其中射出第一色光；光學部件，其中具有用于反射從所述激勵光源射出的所述第一色光的反射面；波長轉換單元，其中具有波長轉換部件，該波長轉換部件中入射經過所述光學部件反射的所述第一色光，將該第一色光中至少一部分轉換為與所述第一色光具有不同波長的第二色光后射出，當設定所述光學部件的所述反射面上的所述第一色光的中心為點P，從所述波長轉換單元射出的所述第一色光的光束為光束Q時，所述光束Q不通過所述點P。

本發明的效果在于，提供一種可以實現小型化并降低成本的光源裝置和圖像投影裝置。