CN102200683B - 光源单元以及投影仪 - Google Patents

光源单元以及投影仪 Download PDF

Info

Publication number
CN102200683B
CN102200683B CN2011100723967A CN201110072396A CN102200683B CN 102200683 B CN102200683 B CN 102200683B CN 2011100723967 A CN2011100723967 A CN 2011100723967A CN 201110072396 A CN201110072396 A CN 201110072396A CN 102200683 B CN102200683 B CN 102200683B
Authority
CN
China
Prior art keywords
light source
light
exciting
projector
fluorescent plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2011100723967A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102200683A (zh
Inventor
黑崎秀将
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Casio Computer Co Ltd filed Critical Casio Computer Co Ltd
Publication of CN102200683A publication Critical patent/CN102200683A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102200683B publication Critical patent/CN102200683B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G03B21/2006—Lamp housings characterised by the light source
    • G03B21/2033—LED or laser light sources
    • G03B21/204—LED or laser light sources using secondary light emission, e.g. luminescence or fluorescence
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/60—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
    • F21K9/64—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction using wavelength conversion means distinct or spaced from the light-generating element, e.g. a remote phosphor layer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G03B21/208—Homogenising, shaping of the illumination light
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/30—Semiconductor lasers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
    • G02B27/0938—Using specific optical elements
    • G02B27/095—Refractive optical elements
    • G02B27/0955—Lenses
    • G02B27/0961—Lens arrays
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G03B21/2006—Lamp housings characterised by the light source
    • G03B21/2033—LED or laser light sources

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

提供一种光源单元以及投影仪，该光源单元能够防止由荧光体的亮度饱和或烧焦造成的破坏，并且提高激励光的利用效率，能够使荧光体均匀发光，所述投影仪通过具备该光源单元，能够进行长时间稳定的投影，投影仪包括光源单元、显示元件、投影侧光学系统、导光光学系统以及投影仪控制单元，光源单元包括：激励光照射装置，具有激励光源和微透镜阵列；荧光板，具有接收来自激励光源的射出光并射出绿色波段光的方形的绿色荧光体层；微透镜阵列配置在激励光源和荧光板之间，以矩阵状排列形状与荧光体层的形状相似的多个微凸透镜而成，且将来自激励光源的射出光变换为多个光线束并向荧光板照射。

Description

光源单元以及投影仪
相关申请的交叉引用
本申请基于2010年3月24日提出的日本申请2010－067134号并要求享受优先权，在此引入全部内容作为参考。
技术领域
本发明涉及具有通过激励光源进行发光的荧光板的光源单元以及具有该光源单元的投影仪。
背景技术
目前，广泛使用作为将个人计算机的画面或视频图像、进一步将基于存储卡等中存储的图像数据的图像等投影到屏幕上的图像投影装置的数据投影仪。在这种投影仪中，以往的主流是将高亮度的放电灯作为光源的影仪，但近年来，进行了很多作为光源装置的发光元件而使用发光二极管（LED）或激光发光器、有机EL、或荧光体等的开发和提案。
例如，在日本特开2004-341105号公报中，提出了如下光源装置：在由具有透光性的圆板构成的荧光板的表面上排列红色、绿色和蓝色荧光体层，在荧光板的背面配置透过紫外线、反射可见光的二向性滤光器（DichroicFilter），从荧光板的背面侧向荧光体层照射紫外光，由此生成红色、绿色、蓝色波段的光源光。
如上所述，存在将来自激励光源的射出光照射到荧光体层，并将从荧光体层的荧光体射出的荧光作为光源光来使用的投影仪。这种投影仪中，可以通过增加激励光源的输出，来增加从荧光体层的荧光体射出的荧光的光量。但是，在作为激励光源使用了激光发光器的情况下，若增大从激光发光器射出的激光光线的功率，则有可能产生因荧光体的亮度饱和或烧焦造成的破坏。
另一方面，在为了增大激光光线的功率、并且减弱单位面积的功率而使激光光线扩散并照射到荧光体层的情况下，激光光线的照射面积比荧光体层的照射部分的面积大，激光光线照射到离开荧光体层的位置上，因而有来自激光发光器的射出光的利用效率降低的问题。
发明内容
本发明鉴于上述这种现有技术的问题而作出，其目的是提供一种能够防止由荧光体的亮度饱和或烧焦造成的破坏、并且提高激励光的利用效率、使荧光体均匀发光的光源单元、以及通过具备该光源单元而能够进行没有亮度不均匀且长时间稳定的投影的投影仪。
本发明的光源单元以及具备该光源单元的投影仪的特征在于，包括：激励光源；荧光板，具备将来自该激励光源的射出光作为激励光来进行发光的荧光体层；微透镜阵列，配置在所述激励光源与荧光板之间，将来自所述激励光源的射出光变换为多个光线束并照射至所述荧光板；以及聚光透镜，配置在所述荧光板附近，将所述多个光线束照射至所述荧光体层，以使各个光线束的中心位置在该荧光体层上重叠。
根据本发明，能够提供可防止由荧光体的亮度饱和或烧焦造成的破坏、并且提高激励光的利用效率、使荧光体均匀发光的光源单元、以及通过具备该光源单元而能够进行没有亮度不均匀且长时间稳定的投影的投影仪。
附图说明
本发明可以通过下面的详细说明和附图来充分理解，但是这些全部都为了进行说明，并不限定本发明的范围。这里，
图1是表示本发明的实施例的投影仪的外观立体图。
图2是表示本发明的实施例的投影仪的功能模块的图。
图3是表示本发明的实施例的卸下投影仪的上壳的内部结构的平面示意图。
图4(a)是本发明的实施例的微透镜阵列的主视图。
图4(b)是本发明的实施例的微透镜阵列的截面图。
图5是涉及本发明的实施例的激励光照射装置和荧光板的光束流向的说明图。
图6是表示本发明的实施例的荧光板的激励光照度分布的说明图。
具体实施例
下面，使用附图来说明用于实施本发明的优选方式。其中，在下面描述的实施方式中施加了为实施本发明而在技术上优选的各种限定，但发明的范围不限于下面的实施方式和图示例。
本发明的投影仪1包括光源单元60、显示元件51、投影侧光学系统、将来自光源单元60的射出光导引到显示元件51且使由显示元件51生成的投影光与投影侧光学系统的光轴一致的导光光学系统统170、以及控制光源单元60和显示元件51的投影仪控制单元。
该光源单元60包括：激励光照射装置70，具备激励光源71和微透镜阵列75；荧光板101，具备接收来自激励光源71的射出光并射出绿色波段光的绿色荧光体层；射出红色波段光的红色光源121；射出蓝色波段光的蓝色光源301；以及光源侧光学系统140，将红色、绿色和蓝色波段光变换到同一光轴上并导引到规定的一面。
并且，微透镜阵列75配置在激励光源71和荧光板101之间，将来自激励光源71的射出光变换为多个光线束并照射到荧光板101。此外，荧光板101将表面作为反射面，并在该反射面上铺设方形的荧光体层而成，微透镜阵列75以矩阵状排列形状与荧光体层的形状相似的多个微凸透镜75a而成。
进一步，在光源单元60中，在荧光板101的附近配置聚光透镜110，透过微凸透镜75a后的各光线束通过聚光透镜110照射到该荧光体层，以在荧光体层上中心位置重叠。
下面，根据附图说明本发明的实施例。
图1是投影仪1的外观立体图。另外，在本实施例中，所谓投影仪1的左右表示相对于投影方向的左右方向，所谓前后表示相对于投影仪1的投影方向和光束的行进方向的前后方向。
投影仪1如图1所示，是大致长方体形状的手持大小的小型投影仪1，构成为由上壳5和下壳6覆盖内部。并且，在位于投影仪框体的前方的、上壳5和下壳6嵌合而成的正面板12上，在大致中央配置透镜镜筒225，并在右侧板15附近形成吸气孔18。
此外，在投影仪框体的由上壳5形成的上面板11上设有键/指示器部37，该键/指示器部37上配置有电源开关键和/或通知电源的接通或断开的电源指示器、切换投影的开启、关闭的投影开关键、在光源单元、显示元件或控制电路等过热时进行通知的过热指示器等的键和指示器。进一步，在位于投影仪框体的后方和侧面的、上壳5和下壳6嵌合而成的背面板13和右侧板15上设有USB端子和电源适配器插头、存储卡的插口等的各种端子。
接着，使用图2的功能模块图来描述投影仪1的投影仪控制单元。投影仪控制单元包括控制部38、输入输出接口22、图像变换部23、显示编码器24以及显示驱动部26等。该控制部38管理投影仪1内的各电路的动作控制，包括作为运算装置的CPU和固定存储各种设置等的动作程序的ROM、以及作为工作存储器使用的RAM等。
并且，通过该投影仪控制单元，将从输入输出连接器部21输入的各种标准的图像信号经输入输出接口22、系统总线（SB），由图像变换部23进行变换，以使其与适于显示的规定格式的图像信号，然后输出到显示编码器24。
此外，显示编码器24在将输入的图像信号展开存储到视频RAM25后，根据该视频RAM25的存储内容生成视频信号，并输出到显示驱动部26。
显示驱动部26作为显示元件控制单元发挥功能，对应于从显示编码器24输出的图像信号以适当的帧率驱动作为空间光调制元件（SOM）的显示元件51，将从光源单元60射出的光线束、即将由光源单元60的光源侧光学系统140聚光到规定的一面的光线束经由导光光学系统170照射到显示元件51，从而通过显示元件51的反射光来形成光像，并经由后述的投影侧光学系统将图像投影显示在未图示的屏幕上。另外，该投影侧光学系统的可动透镜组235由透镜马达45进行用于缩放调整和聚焦调整的驱动。
此外，图像压缩解压部31在再现时读出存储卡32中记录的图像数据，以一帧为单位对构成一系列运动图像的各个图像数据进行解压，将该图像数据经由图像变换部23输出给显示编码器24，并根据存储卡32中存储的图像数据，进行使得能够进行运动图像等的显示的处理。
并且，来自在框体的上壳5上设置的键/指示器部37的操作信号直接发送到控制部38。另外，控制部38经由系统总线（SB）与声音处理部47连接。该声音处理部47包括PCM声源等的声源电路，在投影模式和再现模式时，将声音数据模拟化，并驱动扬声器48来扩声放音。
此外，控制部38控制作为光源控制单元的光源控制电路41。该光源控制电路41分别控制光源单元60的激励光照射装置、红色光源装置和蓝色光源装置的发光，以从光源单元60射出图像生成时所要求的规定波段的光源光。进一步，控制部38使冷却扇驱动控制电路43进行在光源单元60等上设置的多个温度传感器进行的温度检测，并根据该温度检测的结果来控制冷却扇的旋转速度。
进一步，投影仪控制单元具有测量来自光源单元60的射出光的照度的作为照度测量单元的照度传感器42。控制部38基于与从照度传感器42发送的各波段光的输出有关的信息，调整向光源单元60的各光源施加的电压，并维持产品出厂最初的亮度平衡。
接着，描述该投影仪1的内部结构。图3是表示投影仪1的内部结构的平面示意图。投影仪1如图3所示，在中央部分具有光源单元60，在光源单元60的左侧方具有内装有投影侧光学系统的透镜镜筒225，且在透镜镜筒225和左侧板14之间具有电池55。此外，投影仪1在透镜镜筒225和背面板13之间的电池55的附近具有与左侧板14平行配置的DMD等的显示元件51。进一步，投影仪1在光源单元60的下方具有主控制电路基板241，且在透镜镜筒225和电池55之间具有电源控制电路基板242。
此外，投影仪1在光源单元60及透镜镜筒225与背面板13之间具有导光光学系统170，该导光光学系统170将来自光源单元60的射出光照射到显示元件51，且使由显示元件51反射的光的光轴与投影侧光学系统的光轴一致，并向投影侧光学系统射出。此外，在光源单元60和右侧板15之间，从背面板13侧起依次具有电源连接器80、后述的红色光源121用的散热器190、后述的将由激励光源71及蓝色光源301产生的热导引到散热器190的热管130、以及冷却扇261。
光源单元60包括：激励光照射装置70，配置在在冷却扇261的附近，并且是正面板12的附近；蓝色光源装置300，配置在激励光照射装置70和透镜镜筒225之间；荧光板101，配置在电源连接器80的附近，并且是背面板13的附近；红色光源装置120，配置在激励光照射装置70和荧光板101之间；以及光源侧光学系统140，将从光源单元60射出的红色、绿色和蓝色波段光导引到导光光学系统170。
激励光照射装置70包括光轴与左侧板14平行的２个激励光源71、配置在各激励光源71的光轴上的2个准直透镜73、以及配置在准直透镜73的前方的微透镜阵列75。该激励光源71是蓝色激光发光器，向荧光板101射出蓝色波段的激光光线。此外，激励光源71经由激励光源71用的基板与热管130接触，并经由该热管130而由散热器190冷却。准直透镜73将来自激励光源71的射出光变换为平行的光线束，并照射到微透镜阵列75。另外，后面描述对于微透镜阵列75的详细说明。
此外，荧光板101是表面被镜面加工的方形板，在该镜面上铺设方形的绿色荧光体层而成。该绿色荧光体层由耐热性和透光性高的硅树脂等的粘合剂与均匀分散嵌入到该粘合剂的绿色荧光体形成。并且，荧光板101将从激励光源71射出的激光光线作为激励光，从与激励光的入射面相同的面射出绿色的荧光。此外，该荧光板101的绿色荧光体层设为与显示元件51为相似形状，从绿色荧光体层射出的光线束的截面形状近似于显示元件51的形状。
红色光源装置120包括光轴与正面板12平行的红色光源121。该红色光源121是红色发光二极管，由散热器190冷却。此外，蓝色光源装置300具有光轴与激励光源71平行的蓝色光源301。该蓝色光源301是蓝色发光二极管，经由热管130由散热器190冷却。
光源侧光学系统140包括：聚光透镜110，将来自激励光照射装置70的射出光和来自荧光板101的荧光聚光；聚光透镜125，将来自红色光源121的射出光聚光；聚光透镜305，将来自蓝色光源301的射出光聚光；第一分色镜141，透过来自激励光照射装置70和红色光源装置120的射出光，并反射基于荧光板101的发出光；以及第二分色镜142，反射来自红色光源装置120的射出光和基于荧光板101的发出光，并透过来自蓝色光源装置300的射出光。
聚光透镜110、125、305通过组合多个透镜而构成为一个聚光透镜。此外，第一分色镜141配置在激励光照射装置70的光轴和红色光源装置120的光轴相交的位置上。进一步，第二分色镜142配置在红色光源装置120的光轴和蓝色光源装置300的光轴相交的位置上。
在构成为将来自激光发光器的射出光作为激励光而使荧光体发光的光源单元中，从作为激光发光器的激励光源射出的光线束指向性高，且峰值功率非常强，所以有可能强烈照射荧光体层的一部分而产生由荧光体的亮度饱和或烧焦造成的破坏。因此，本实施例的光源单元60中，其特征在于，像上述那样在激励光源71的前方配置微透镜阵列75，由此将峰值功率强的激光光线变换为截面形状为与荧光体层相似形状的光线束，并大致均匀地照射到荧光板101的整体。
图4是微透镜阵列75的正面示意图和截面示意图。激励光照射装置70的微透镜阵列75如图4（a）和（b）所示，以矩阵状排列多个微凸透镜75a。此外，各微凸透镜75a与荧光板101的绿色荧光体层的形状为大致相似的形状。并且，入射到微透镜阵列75的光线束由各微凸透镜75a变换为多个光线束，且入射到各个微凸透镜75a的光线束由各微凸透镜75a变换为方形截面的光线束。
此外，由微透镜阵列75变换为多个方形截面的光线束的激励光如图5所示，由聚光透镜110聚光并照射到荧光板101的绿色荧光体层。即，透过了微凸透镜75a的各光线束由聚光透镜110聚光以在绿色荧光体层上中心位置重叠，并在整个绿色荧光体层上，多个方形截面的各光线束重叠照射。此外，各光线束在图6中表示了经由微透镜阵列75照射的激励光的照射分布103，但通过微凸透镜75a成为与绿色荧光体层102的形状大致相似形状的截面形状，所以激励光以均匀强度照射到绿色荧光体层102上的较大的范围中。因此，可以将如激光光线那样峰值功率强的光线束以均匀强度照射到绿色荧光体层102上的较大的范围中，所以可以防止由荧光体的亮度饱和或烧焦造成的破坏，能够使荧光体均匀发光。
另外，本实施例的光源单元60中，在2个激励光源71的前方配置1个微透镜阵列75，但并不限于该结构，例如也可以为在各激励光源71的前方分别配置微透镜阵列75的结构，或也可由1个高亮度的激励光源71和1个微透镜阵列75构成。
导光光学系统170包括微透镜阵列171、向显示元件51变更来自光源单元60的射出光的光轴的光轴变更镜173、配置在光轴变更镜173和微透镜阵列171之间的聚光透镜172、位于由光轴变更镜173变更后的光轴上的聚光透镜174、以及棱镜175。
该导光光学系统170的微透镜阵列171将从光源单元60的红色光源121、蓝色光源301和荧光板101射出的光线束变换为与显示元件51的形状相符的多个长方形截面的光线束，且通过该微透镜阵列171或通过聚光透镜等进行聚光以在显示元件51上各光线束的中心位置重叠，从而进行混合，变换为均匀强度分布的光线束。即，微透镜阵列171如通道（light tunnel）和玻璃棒等那样，作为将入射的光线束变换为方形截面、且均匀强度的光线束的导光装置发挥功能。棱镜175作为向显示元件51照射光源光的聚光透镜、以及作为将由显示元件51生成的投影光的光轴变更为与透镜镜筒225中内置的投影侧光学系统的光轴一致的光轴变换装置发挥功能。
在透镜镜筒225中内置的投影侧光学系统由固定透镜组和可动透镜组构成，通过控制如上所述的透镜马达45，使可动透镜组的透镜向光轴方向动作，从而实现缩放功能和聚焦功能。
此外，电池55是投影仪1的驱动电源，是可通过商用电源的连接来充电的2次电池。另外，电池55可使用锂离子电池、镍氢电池等的２次电池。并且，本实施例的投影仪1即使没有与电缆等连接，也可通过该电池55的电力来进行投影。
这样，本实施例的投影仪1中，通过在激励光源71的前方配置微透镜阵列75，能够将均匀强度的激励光照射到荧光板101的荧光体层的较大的范围中。由此，能够防止由荧光体的亮度饱和或烧焦造成的破坏，进一步能够使荧光体均匀发光，能够提供没有亮度差异，并可长时间稳定投影的投影仪1。
此外，通过以矩阵状排列形状与荧光体层的形状相似的多个微凸透镜75a来形成微透镜阵列75，能够将从激励光源71射出的圆形截面的光线束变换为多个方形截面的光线束。因此，与将圆形截面的光线束照射到方形的荧光体层的情况相比，能够将激励光照射到荧光体层的较大的范围中，所以能够提高荧光体的利用效率。此外，在本实施例中，荧光体层102和微凸透镜75a的形状为方形状，但是如上所述，若荧光体层和微凸透镜为相似形状，则并不限于方形状，例如也可以是圆形状，也可以是多边形。即，只要能够将来自激励光源71的射出光变换为形状与荧光体层的形状相同的多个光线束即可。
并且，通过将由微透镜阵列75生成的多个光线束通过聚光透镜110来聚光以在荧光体层上中心位置重叠，能够使各个功率弱的多个光线束重叠地照射到荧光体层，所以能够防止强功率的光仅照射到一部分区域，由此，能够防止由荧光体的亮度饱和或烧焦造成的破坏，进一步能够使荧光体均匀发光。
另外，本实施例的光源单元60除了该激励光源71和荧光板101之外，还具有红色光源121和蓝色光源301，所以能够生成作为光的三原色的红色、绿色、蓝色波段光，能够用作可进行彩色图像的投影的投影仪1的光源。
另外，在本实施例的投影仪1中，构成为仅有绿色波段光是由荧光板101生成的，但是并不限于此，对于红色、蓝色波段光，也可以使用荧光板生成，该情况下也与本实施例相同，通过在激励光源71的前方配置微透镜阵列75，能够防止由荧光体的亮度饱和或烧焦造成的破坏，提高荧光体的利用效率，且能够使荧光体均匀发光。
另外，不需要为了防止因荧光体的亮度饱和或烧焦造成的破坏而使荧光体旋转，所以不需要用于进行旋转驱动的马达等的驱动装置，所以还可实现光源单元60、投影仪1的小型化。
除此之外，本发明并不限于上述的实施方式，在实施阶段，在不脱离其精神的范围内可进行各种变形。此外，可以尽可能适当组合上述实施方式中执行的功能来实施。上述的实施方式中包含各种阶段，可以通过所公开的多个结构要件的适当组合来提取各种发明。例如，即使从实施方式所示的所有构成要件中删除几个构成要件，但只要得到效果，则删除了该构成要件后的结构也可作为发明来提取。

Claims (7)

1.一种光源单元，包括：
激励光源；
荧光板，具备将来自该激励光源的射出光作为激励光来进行发光的荧光体层；
微透镜阵列，配置在所述激励光源与荧光板之间，将来自所述激励光源的射出光变换为多个光线束并照射至所述荧光板；以及
聚光透镜，配置在所述荧光板附近，将所述多个光线束照射至所述荧光体层，以使各个光线束的中心位置在该荧光体层上重叠。
2.根据权利要求1所述的光源单元，其中，
所述荧光板将表面作为反射面，在该反射面上铺设规定形状的所述荧光体层而成；
所述微透镜阵列将形状与所述荧光体层的形状相似的多个微凸透镜以矩阵状排列而成。
3.根据权利要求1所述的光源单元，其中，
所述荧光体层是方形。
4.根据权利要求2所述的光源单元，其中，
所述荧光体层是方形。
5.根据权利要求1所述的光源单元，其中，包括：
激励光照射装置，具备所述激励光源以及所述微透镜阵列；
所述荧光板，具备接收来自所述激励光源的射出光并射出绿色波段光的绿色荧光体层；
红色光源，射出红色波段光；
蓝色光源，射出蓝色波段光；以及
光源侧光学系统，将所述红色波段光、绿色波段光以及蓝色波段光变换到同一光轴并导引到规定的一面。
6.根据权利要求2所述的光源单元，其中，包括：
激励光照射装置，具备所述激励光源以及所述微透镜阵列；
所述荧光板，具备接收来自所述激励光源的射出光并射出绿色波段光的绿色荧光体层；
红色光源，射出红色波段光；
蓝色光源，射出蓝色波段光；以及
光源侧光学系统，将所述红色波段光、绿色波段光以及蓝色波段光变换到同一光轴并导引到规定的一面。
7.一种投影仪，包括：
权利要求1~6中记载的光源单元；
显示元件；
投影侧光学系统；
导光光学系统，将来自所述光源单元的射出光导引到所述显示元件，并且使由所述显示元件生成的投影光与所述投影侧光学系统的光轴一致；以及
投影仪控制单元，控制所述光源单元以及所述显示元件。
CN2011100723967A 2010-03-24 2011-03-24 光源单元以及投影仪 Active CN102200683B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP067134/2010 2010-03-24
JP2010067134A JP5527594B2 (ja) 2010-03-24 2010-03-24 光源ユニット及びプロジェクタ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102200683A CN102200683A (zh) 2011-09-28
CN102200683B true CN102200683B (zh) 2012-12-12

Family

ID=44656094

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011100723967A Active CN102200683B (zh) 2010-03-24 2011-03-24 光源单元以及投影仪

Country Status (5)

Country Link
US (2) US8985783B2 (zh)
JP (1) JP5527594B2 (zh)
KR (1) KR101220249B1 (zh)
CN (1) CN102200683B (zh)
TW (1) TWI425300B (zh)

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4973962B2 (ja) * 2010-03-31 2012-07-11 カシオ計算機株式会社 光源装置及びプロジェクタ
JP5534331B2 (ja) * 2010-07-30 2014-06-25 カシオ計算機株式会社 光源ユニット及びプロジェクタ
JP5497912B2 (ja) * 2010-11-17 2014-05-21 Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 光源装置、照明装置および投射型表示装置
JP5699568B2 (ja) 2010-11-29 2015-04-15 セイコーエプソン株式会社 光源装置、プロジェクター
JP5223941B2 (ja) * 2011-03-28 2013-06-26 カシオ計算機株式会社 投影装置
CN103034035A (zh) * 2011-09-30 2013-04-10 中强光电股份有限公司 照明系统与投影装置
JP6098074B2 (ja) * 2011-10-31 2017-03-22 株式会社リコー 投影表示装置
WO2013082794A1 (zh) * 2011-12-09 2013-06-13 深圳市光峰光电技术有限公司 光源及其应用的投影系统
CN103207507B (zh) 2012-01-11 2015-07-08 中强光电股份有限公司 光源模组与投影装置
JP5910868B2 (ja) 2012-03-14 2016-04-27 カシオ計算機株式会社 光源装置及びプロジェクタ
JP5459337B2 (ja) * 2012-03-21 2014-04-02 カシオ計算機株式会社 撮像装置、画像処理方法及びプログラム
TWI574044B (zh) * 2012-04-12 2017-03-11 江國慶 多光源多濾片投射裝置
TWI459121B (zh) * 2012-08-22 2014-11-01 Qisda Corp 光源裝置及其應用之投影裝置
CN102854734B (zh) * 2012-08-31 2015-03-04 苏州佳世达光电有限公司 光源装置及其应用的投影装置
US9435996B2 (en) 2012-12-07 2016-09-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Illumination optical system for beam projector
JP2014123013A (ja) * 2012-12-21 2014-07-03 Casio Comput Co Ltd 光源装置、プロジェクタ
US20140168971A1 (en) * 2012-12-19 2014-06-19 Casio Computer Co., Ltd. Light source unit able to emit light which is less influenced by interference fringes
JP2014123014A (ja) * 2012-12-21 2014-07-03 Casio Comput Co Ltd 光源装置、プロジェクタ
JP6136258B2 (ja) * 2012-12-28 2017-05-31 旭硝子株式会社 投影装置
TWI459122B (zh) 2013-01-17 2014-11-01 Delta Electronics Inc 光學系統
JP6236975B2 (ja) * 2013-08-09 2017-11-29 セイコーエプソン株式会社 プロジェクター
JP6245469B2 (ja) * 2013-09-20 2017-12-13 カシオ計算機株式会社 光源ユニット及びプロジェクタ
JP6394144B2 (ja) * 2013-11-08 2018-09-26 日本電気硝子株式会社 プロジェクター用蛍光ホイール及びプロジェクター用発光デバイス
JP6493739B2 (ja) * 2015-02-12 2019-04-03 カシオ計算機株式会社 光源装置及び投影装置
JP6525856B2 (ja) 2015-11-28 2019-06-05 キヤノン株式会社 光源光学系およびこれを用いた投射型表示装置
JP6785458B2 (ja) * 2016-03-08 2020-11-18 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 光源装置
JP6290369B2 (ja) * 2016-12-28 2018-03-07 マクセル株式会社 投写型映像表示装置および光源装置
US10268113B2 (en) 2017-01-23 2019-04-23 Seiko Epson Corporation Illumination device and projector having light shaping optical system including free-form surface
JP6787261B2 (ja) * 2017-06-27 2020-11-18 カシオ計算機株式会社 光源装置及び投影装置
CN107143832B (zh) * 2017-06-30 2019-12-13 嘉兴厚亿纺织股份有限公司 一种散热效果好的led灯散热器
USD860295S1 (en) * 2017-11-21 2019-09-17 Laser Pegs Ip Holding Corp. Projector construction block
JP7109934B2 (ja) 2018-02-13 2022-08-01 スタンレー電気株式会社 照明装置及び車両用灯具
CN109581797A (zh) * 2019-01-17 2019-04-05 南阳南方智能光电有限公司 一种四通道高亮led微型投影照明系统
USD901577S1 (en) * 2019-06-28 2020-11-10 Shenzhen Suichen Technology Co. Ltd. Wireless PICO projector
USD907684S1 (en) * 2019-07-12 2021-01-12 Shenzhen Suichen Technology Co. Ltd Wireless pico projector
JP7314778B2 (ja) 2019-11-25 2023-07-26 セイコーエプソン株式会社 光源装置およびプロジェクター
JP7363411B2 (ja) 2019-11-25 2023-10-18 セイコーエプソン株式会社 光源装置およびプロジェクター
JP7424246B2 (ja) 2020-08-19 2024-01-30 セイコーエプソン株式会社 光源装置、画像表示装置、およびプロジェクター
JP2022037336A (ja) 2020-08-25 2022-03-09 セイコーエプソン株式会社 光源装置、画像表示装置、およびプロジェクター
USD996503S1 (en) * 2021-07-30 2023-08-22 Lg Electronics Inc. Projector
USD993303S1 (en) * 2021-08-31 2023-07-25 Formovie (Chongqing) Innovative Technology Co., Ltd. Projector
USD993304S1 (en) * 2021-09-07 2023-07-25 Formovie (Chongqing) Innovative Technology Co., Ltd. Projector
CN114403650B (zh) * 2022-01-21 2022-11-01 南京投石智能系统有限公司 一种用于全息展示柜的控制系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004341105A (ja) * 2003-05-14 2004-12-02 Nec Viewtechnology Ltd 投写型表示装置
WO2008109296A1 (en) * 2007-03-08 2008-09-12 3M Innovative Properties Company Array of luminescent elements
CN101561620A (zh) * 2008-04-16 2009-10-21 江国庆 微型投影模块
CN101653039A (zh) * 2006-11-09 2010-02-17 英特曼帝克司公司 发光二极管组合件及其制造方法
CN102081292A (zh) * 2009-10-28 2011-06-01 卡西欧计算机株式会社 光源单元和投影仪

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5808800A (en) * 1994-12-22 1998-09-15 Displaytech, Inc. Optics arrangements including light source arrangements for an active matrix liquid crystal image generator
JP2004184852A (ja) * 2002-12-05 2004-07-02 Olympus Corp 表示装置、光源装置、及び照明装置
WO2004106983A2 (en) * 2003-05-22 2004-12-09 Optical Research Associates Illumination in optical systems
US7070300B2 (en) * 2004-06-04 2006-07-04 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Remote wavelength conversion in an illumination device
KR100646264B1 (ko) * 2004-09-07 2006-11-23 엘지전자 주식회사 프로젝션 시스템의 발광 다이오드(led) 조명장치
JP2006098936A (ja) * 2004-09-30 2006-04-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 投写型表示装置
JP4817639B2 (ja) * 2004-10-14 2011-11-16 キヤノン株式会社 照明光学系及びそれを用いた画像表示装置
US7357512B2 (en) * 2004-12-15 2008-04-15 Symbol Technologies, Inc. Color image projection system and method
JP2006330583A (ja) * 2005-05-30 2006-12-07 Fujifilm Holdings Corp 投射型表示装置及びプロジェクタ
WO2006133214A2 (en) * 2005-06-07 2006-12-14 Optical Research Associates Phosphor wheel illuminator
JP2007058163A (ja) * 2005-07-27 2007-03-08 Ricoh Co Ltd 光源装置、光変調装置、表示装置、集光照明装置、及び投射型カラー表示装置
JP4880957B2 (ja) * 2005-09-13 2012-02-22 キヤノン株式会社 照明光学系およびそれを用いた投射型表示装置
KR20070078242A (ko) * 2006-01-26 2007-07-31 (주)하드램 레이저를 이용한 프로젝션 노광장치
US20070182939A1 (en) * 2006-02-06 2007-08-09 Texas Instruments Incorporated Digital projection system without a color filter
WO2007108504A1 (ja) * 2006-03-23 2007-09-27 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 投写型ディスプレイ装置及び光源装置
US7547114B2 (en) * 2007-07-30 2009-06-16 Ylx Corp. Multicolor illumination device using moving plate with wavelength conversion materials
US8096668B2 (en) * 2008-01-16 2012-01-17 Abu-Ageel Nayef M Illumination systems utilizing wavelength conversion materials
US8337020B2 (en) * 2008-11-02 2012-12-25 Citizen Finetech Miyota Co., Ltd. Polarization conversion and color-combination techniques for pico projector illuminators
JP5656265B2 (ja) * 2010-01-29 2015-01-21 Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 プロジェクタおよびその照明装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004341105A (ja) * 2003-05-14 2004-12-02 Nec Viewtechnology Ltd 投写型表示装置
CN101653039A (zh) * 2006-11-09 2010-02-17 英特曼帝克司公司 发光二极管组合件及其制造方法
WO2008109296A1 (en) * 2007-03-08 2008-09-12 3M Innovative Properties Company Array of luminescent elements
CN101561620A (zh) * 2008-04-16 2009-10-21 江国庆 微型投影模块
CN102081292A (zh) * 2009-10-28 2011-06-01 卡西欧计算机株式会社 光源单元和投影仪

Also Published As

Publication number Publication date
TW201142474A (en) 2011-12-01
JP2011197597A (ja) 2011-10-06
KR101220249B1 (ko) 2013-01-09
JP5527594B2 (ja) 2014-06-18
KR20110107284A (ko) 2011-09-30
CN102200683A (zh) 2011-09-28
US20110234998A1 (en) 2011-09-29
TWI425300B (zh) 2014-02-01
US20150168820A1 (en) 2015-06-18
US9513539B2 (en) 2016-12-06
US8985783B2 (en) 2015-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102200683B (zh) 光源单元以及投影仪
CN101937127B (zh) 光源装置和投影机
CN102207668B (zh) 光源组件和投影仪
CN102436129B (zh) 光源单元、光源装置及投影仪
CN101839463B (zh) 发光装置及光源装置以及使用该光源装置的投影机
CN101581410B (zh) 光源装置及投影机
CN102540678B (zh) 光源装置及投影仪
CN102053467B (zh) 光源单元和投影仪
CN102393597B (zh) 照明光学系统、以及投影仪
CN101936505B (zh) 荧光轮及光源装置、投影仪
CN102566214B (zh) 光源装置和投影仪
CN102053468B (zh) 光源单元和投影仪
CN102692798B (zh) 冷却装置及投影仪
CN102967990B (zh) 光源装置、投影仪、以及光源装置的制造方法
CN104932183B (zh) 光源装置以及投影装置、光学元件以及其制造方法
CN104460203A (zh) 具有通过激励光源发光的荧光体板的荧光发光装置以及具备该荧光发光装置的投影仪
CN102998886A (zh) 透镜阵列、光源装置、投影仪以及光源装置的制造方法
CN104345532A (zh) 光源装置以及投影仪
CN103309140A (zh) 光源装置及投影机
CN104865782B (zh) 以激光二极管为光源并具有微镜阵列的光源装置及投影仪
CN105425520A (zh) 具有半导体发光元件的光源装置、具有该光源装置的投影装置
JP6245469B2 (ja) 光源ユニット及びプロジェクタ
CN107831632A (zh) 光源装置和投影装置
CN106483748B (zh) 光源装置及投影装置
CN110174811A (zh) 光源装置以及投影装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant