CN104641289B - 照明装置、投影仪和照明方法 - Google Patents
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Abstract
一种照明装置(4)包括发出激发光的激发光源(10)、经由激发光的激发产生具有不同于激发光的波长的波长的荧光的波长转换器(14)以及包括第一滤光片和第二滤光片的光路分光部件(15),第一滤光片和第二滤光片被布置成交替地遇到激发光的光路,其中第一滤光片反射激发光和荧光中的一个并透射激发光和荧光中的另一个,第二滤光片透射由第一滤光片反射的光并反射透射通过第一滤光片的光,并且波长转换器(15)被布置在激发光的反射光路或者透射光路中。还提供一种投影仪以及一种照明方法。
Description
技术领域
本发明涉及具有发出彩色光的波长转换器的照明装置、投影仪和照明方法。
背景技术
近来,具有大尺寸屏幕的显示装置已经变得普遍,并且常在讨论会、展示会、研讨会等等中被使用。
存在诸如液晶显示器或者等离子显示器的多种显示器。在使用时,根据可用空间或者参加人数,从多种显示器中选择出适当的一个。特别地,能够将图像投射到诸如屏幕的投影表面以在其上被放大或者被显示的投影仪是最普遍的大屏幕显示器,因为它成本方面较合理并且在便携性方面较优越(也就是说,它小且轻)。
近来,在多种情况下都需要更好的交流。关于这一点,举例来说,存在许多小会议室或者在办公室中隔开的讨论空间。通常在这样的区域中举行使用投影仪的讨论会或者会议。
此外,当会议室被占用时,通常在开放空间中举行紧迫或者紧急会议,诸如走道,同时将信息投射并显示在它的墙上。
作为如上所述的投影仪,已知具有高亮度放电灯作为光源的投影仪。举例来说,该灯是超高压水银灯。近年来,已经开发并提出固态发光装置作为光源,固态发光装置诸如是红、绿和蓝色发光二极管(LED)或者有机电致发光。
例如,JP2010-217566A公开了一种包括诸如R(红色)发光装置、G(绿色)发光装置和B(蓝色)发光装置的三个发光装置的光源装置。R发光装置包括R(红色)荧光体和激发R荧光体的R光源。G发光装置包括G(绿色)荧光体和激发G荧光体的G光源。B发光装置包括B(蓝色)荧光体和激发B荧光体的B光源。
同样考虑能够仅使用一个光源来产生RGB光的光源装置(例如,参考JP2004-341105A)。JP2004-341105A中所公开的光源装置包括发射紫外线的固态光源和具有通过荧光体将紫外线转换为可见光的光转换器的光源装置。使用光源装置的投影仪也在JP2004-341105A中被公开。光转换器包括具有透明盘(透明基体材料)和三个RGB荧光体区域(对于红色荧光体层的区域、对于绿色荧光体层的区域和对于蓝色荧光体层的区域)的荧光体轮,这三个RGB荧光体区域被设置在透明盘上以便在其圆周方向上被分成三个。
在光源装置中,荧光体轮通过电动机旋转。紫外线根据透明盘的旋转被连续地入射到三个RGB荧光体区域上。因此,RGB的可见荧光每预定的时间段从三个RGB荧光体区域连续地产生。此外,具有光源装置的投影仪通过微型显示器每预定的时间段连续地形成RGB的图像。另一方面,投影仪发出由光源装置产生的三种RGB的可见光。连续地产生的三种RGB的可见光按顺序在预定的时间段内被照射在被形成在微型显示器上的RGB图像上。相应地,投影仪相继地放大并投射由微型显示器形成的每个彩色图像。
在此,只有一种类型的紫外线的固态光源被用于光源装置(发光系统)中,但是荧光体轮的荧光体区域(荧光体层)被分成三段(对于红色荧光体层的区域、对于绿色荧光体层的区域、对于蓝色荧光体区域的区域)。因此,荧光体轮的结构是复杂的。
发明内容
因此,本发明的目的是提供一种照明装置、一种投影仪和一种照明方法。该照明装置能够简化如下的荧光体,该荧光体发出具有不同于激发光的波长的波长的光,并且该照明装置能够从一个光源产生彼此具有不同的波长的多个光。
为了实现上述目的,根据本发明的照明装置包括发出激发光的激发光源、通过激发光的激发产生具有不同于激发光的波长的波长的荧光的波长转换器、以及包括被布置成交替地遇到激发光的光路的第一滤光片和第二滤光片的光路分光部件,其中,第一滤波片反射激发光和荧光中的一个并透射激发光和荧光中的另一个,第二滤光片透射由第一滤波片反射的光并反射透射通过第一滤波片的光,并且波长转换器被布置在激发光的反射光路或者透射光路中。
附图说明
图1是显示根据本发明的实施例1的具有照明装置的投影仪的光学视图。
图2A和图2B是显示实施例1中所示的照明装置的说明性视图。图2A是从相对于轮的表面和激发光的入射方向的垂直方向的角度来观察的图1中所示的照明装置的透光控制轮的平面图。图2B是图解图1中所示的照明装置的发光的时刻的实例的顺序的说明性视图。
图3A和图3B是显示图1中所示的照明装置的功能的说明性视图。图3A是显示照明装置的绿光的发射光路的光学视图。图3B是显示照明装置的蓝光的发射光路的光学视图。图3C是显示照明装置的红光的发射光路的光学视图。
图4A是显示根据本发明的实施例2的照明装置的光学视图。图4B是从相对于轮的表面和激发光的入射方向的垂直方向的角度来观察的图4A中所示的照明装置的透光控制轮的平面图。
图5A至图5C是显示根据本发明的实施例3的照明装置的说明性视图。图5A和图5B是照明装置的透光控制轮的功能的说明性视图。图5C是图解照明装置的发光的时刻的实例的顺序的说明性视图。
图6A是图解根据本发明的实施例3的变形例1的照明装置的发光的时刻的实例的顺序的说明性视图。图6B是图解根据本发明的实施例4的照明装置的发光的时刻的实例的顺序的说明性视图。
图7A是显示根据本发明的实施例5的照明装置的光学视图。图7B和图7C是从相对于轮的表面和激发光的入射方向的垂直方向的角度来观察的图7A中所示的照明装置的两个透光控制轮的平面图。图7D是图解根据如图7A中所示的实施例5的照明装置的色彩产生的实例的顺序的说明性视图。
图8A是显示根据本发明的实施例6的具有照明装置的投影仪的光学视图。图8B是从相对于透光控制轮的表面和激发光的入射方向的垂直方向的角度来观察的图8A中所示的照明装置的透光控制轮的平面图。
图9A是显示根据本发明的实施例7的照明装置的光学视图。图9B是从相对于透光控制轮的表面和激发光的入射方向的垂直方向的角度来观察的图9A中所示的照明装置的透光控制轮的平面图。
图10A是显示根据本发明的实施例8的照明装置的光学视图。图10B和图10C是从相对于轮的表面和激发光的入射方向的垂直方向的角度来观察的根据如图10A中所示的实施例8的照明装置的两个透光控制轮的平面图。
图11A和图11B是根据实施例9的照明装置的说明性视图。图11A是显示照明装置的红光或者绿光的发射光路的光学视图。图11B是显示照明装置的蓝光的发射光路的光学视图。
图12A是从相对于透光控制轮的表面和激发光的入射方向的垂直方向的角度来观察的图11A和图11B中所示的照明装置的透光控制轮的平面图。图12B是图解照明装置的发光的时刻的说明性视图。
图13A和图13B是显示根据本发明的实施例10的照明装置的说明性视图。图13A是显示照明装置的红光或者绿光的发射光路的光学视图。图13B是从相对于轮的表面和激发光的入射方向的垂直方向的角度来观察的照明装置的透光控制轮的平面图。
图14A和图14B是显示根据本发明的实施例11的照明装置的说明性视图。图14A是从相对于轮的表面和激发光的入射方向的垂直方向的角度来观察的照明装置的透光控制轮的平面图。图14B是图解照明装置的发光的时刻的实例的顺序的说明性视图。
图15A是显示根据本发明的实施例12的照明装置的光学视图。图15B是从相对于轮的表面和激发光的入射方向的垂直方向的角度来观察的根据如图15A中所示的实施例12的照明装置的透光控制轮的平面图。
具体实施方式
在下文中,将参考附图描述根据本发明的照明装置和包括该照明装置的投影仪的实施例。
[实施例1]
[结构]
图1是显示根据本发明的实施例1的结合了照明装置的投影仪的光学系统的光学视图。图2A是从相对于透光控制轮的表面的垂直方向的角度来观察的透光控制轮的平面图。
[投影仪的示意性的结构]
在图1中,数字1显示诸如个人计算机的信息处理器的图像信息产生器。数字2显示根据由图像信息产生器1产生的图像信息(图像数据)将被放大的图像投射并显示至未示出的屏幕等等的投影仪。
通过图像信息产生器1对影片、静态图像等等生成具有色彩的图像信息(图像数据),因此图像信息包含G(绿色)、R(红色)和B(蓝色)图像信息。
如图1中所示,投影仪2包括控制电路(控制器)3和照明装置4。控制电路3控制对应于从图像信息产生器1输入的图像信息的投影仪的各部分。照明装置4根据图像信息通过控制电路3被控制,由此照明装置4发出G(绿色)、R(红色)和B(蓝色)的可见光。
此外,如图1中所示,投影仪2进一步包括:每预定的时间段按顺序形成对应于图像信息的RGB的单色图像的图像形成部件5;将来自照明装置4的用于RGB光的光按顺序引导至图像形成部件5的照明光引导系统(中继光学系统)6;以及连续地将从图像形成部件5发出的RGB的每个成像光投射至诸如屏幕(未示出)的成像显示器的投影透镜(投影光学系统)7。
在实施例中,DMD(数字微镜装置)被设置在图像形成部件5中。液晶装置也可以被设置在图像形成部件5中。
[控制电路3]
如图1中所示,控制电路3包括接口3a、图像处理器(图像处理电路)3b和驱动控制器(驱动控制电路)3c。从图像信息产生器1被输入的图像信息(图像数据)被输入至接口3a。图像处理器3b每一帧地对于经由接口3a的彩色的图像生成G(绿色)图像信息(G图像数据)、R(红色)图像信息(R图像数据)和B(蓝色)图像信息(B图像数据)。驱动控制器3c根据由图像处理器3b生成的G图像信息(G图像数据)、R图像信息(R图像数据)、和B图像信息(B图像数据)来控制照明装置4和图像形成部件5的驱动。
驱动控制器3c根据对于输入自图像信息产生器1的彩色的图像的G图像信息、R图像信息和B图像信息来控制图像形成部件5的驱动。由此,每预定的时间段按这个顺序在图像形成部件5上形成对应于G图像信息、R图像信息和B图像信息的单色图像。
[照明装置4]
由驱动控制器3c驱动控制的照明装置4包括固态光源(激发光源)10和11,如图1、3A-3C中所示(参考光源和固态光源之间的关系,稍后将在补充的描述中描述)。对于固态光源10和11,可以使用激光二极管(在下文中,被称为LD)、LED等等。在实施例1中,蓝色光源(蓝光源)被用作固态光源10。具体而言,使用发出具有蓝色(蓝光)波长的激发光的LD或者LED。作为固态光源11,使用红色光源(红光源),具体而言,使用发出具有红色(红光)波长的光的LD或者LED。在此,从固态光源10发出的蓝光的光轴被表示为OB,并且从固态光源11发出的红光的光轴被表示为OR。固态光源10和11被布置为光轴OB和光轴OR在交点处呈直角。
发出具有蓝色波长的光的蓝色LD适合于固态光源10。发出具有红色波长的光的红色LD适合于固态光源11。相应地,以下描述将假定发出蓝光的LD光源被用作固态光源10并且发出红光的LD光源被用作固态光源11。
另外,较合适的是,从固态光源发出的蓝光的波长带宽为从400nm到460nm或者包括这个范围的波长。较合适的是,从固态光源11发出的红光的波长带宽为从620nm到750nm或者包括这个范围的波长。然而,并不局限于本发明的实施例中的那些。
如图1、3A-3C中所示,照明装置4进一步包括分色镜DM1和分色镜DM2。分色镜DM1透射具有红色波长的光并反射具有蓝色波长的光。分色镜DM2透射具有红色和蓝色波长的光并反射具有绿色波长的光。
分色镜DM1被布置在光轴OB和OR的交点且相对于光轴OB和OR倾斜45度。由此,如图3B中所示,分色镜DM1朝着光轴OB的垂直方向(直角)反射从固态光源10发出的蓝光BL。如图3C中所示,分色镜DM1朝着蓝光BL的反射方向透射从固态光源11发出的红光RL。
分色镜DM2被布置在由分色镜DM1反射的蓝光BL的光路和透射通过分色镜DM1的红光RL的光路中。透射通过分色镜DM2的蓝光BL和红光RL被入射到照明光引导系统6上。分色镜DM2和照明光引导系统6之间的光路是照明装置4中的发射光路Opt。换句话说,分色镜DM1和分色镜DM2是将蓝光BL的激发光、稍后将描述的绿色荧光GL和红光RL结合到发射光路Opt中的光路结合部件。
此外,照明装置4包括耦合透镜12(CL1)和耦合透镜13(CL3)作为聚光部件。从固态光源10发出的蓝光变为通过耦合透镜12的蓝色光BL的平行光束。如图3C中所示,从固态光源11发出的红光变为通过耦合透镜13的红色光RL的平行光束。
被用作固态光源10的LD包括发出以某一角度色散的蓝光BL的发光部,因此从固态光源10的发光部发出的蓝光变为通过耦合透镜12(CL1)的平行光。
类似地,被用作固态光源11的LD包括发出以某一角度色散的红光RL的发光部,因此从固态光源11的发光部发出的红光RL变为通过耦合透镜13(CL3)的平行光。
照明装置4包括发出由蓝色光BL激发的荧光的波长转换器(荧光体)14。波长转换器14包括产生由蓝色光BL激发的荧光的荧光体。荧光具有包括能够至少产生绿色荧光的波长的波长带宽。特别地,较佳地使用绿或者黄荧光体或者具有蓝色和红色的荧光体。例如,对于绿色,具有YAG系绿或者黄绿、或者赛纶系绿的荧光体是合适的。当产生绿色发射光时,较佳地使用产生至少绿色荧光的荧光体。例如,产生绿色或者黄色荧光的荧光体或者具有至少绿色和红色的荧光体可以被使用。用这样的方式,通过产生具有不同于绿色波长的波长带宽荧光,当选择绿色光时,绿色色调中的柔性被增加。
较合适的是,绿色荧光的波长带宽具体为500nm到600nm之间或者包括上述范围的波长。较合适的是,黄色荧光的波长带宽为500nm到750nm之间或者包括上述范围的波长。
在下文中,描述了其中绿色或者黄色荧光体被用作波长转换器14的实施例。
波长转换器14具有圆盘形的形状。它由驱动电动机14m驱动是可旋转的。驱动控制器3c控制驱动电动机14m的旋转驱动。关于这一点,波长转换器14可以被控制以便以恒定速度旋转。实际上,需要蓝色激发光的入射位置可以通过旋转波长转换器14被改变,以使得在波长转换器14中使用的荧光体可以被冷却同时又没有被劣化。
另外,照明装置4进一步包括透光控制轮(光路分光器)15和耦合透镜16(CL2)作为聚光部件。透光控制轮15被布置在固态光源10和分色镜DM1之间的激发光BL的光路中。耦合透镜16(CL2)被布置在波长转换器14和透光控制轮15之间。
在图2A中,蓝光(激发光)BL由透光控制轮15中的第一二向色滤光片(区域1)15a朝着波长转换器14反射,并接着由耦合透镜16(CL2)集中。在被集中之后,蓝光BL被入射到波长转换器14上作为用于激发绿色或者黄色荧光的激发光。耦合透镜16(CL2)进一步集中由蓝光BL激发并色散自波长转换器14的绿色或者黄色荧光。在此,绿色或者黄色荧光变为平行荧光束并朝向透光控制轮15以便进入轮15。在图2A中,透光控制轮15中的第一二向色滤光片(区域1)15a选择并透射绿色或者黄色荧光中的绿色荧光。稍后将给出第一二向色滤光片15a的描述。如上面所述的,因为具有某一波长的绿色荧光从产生自透光控制轮15的荧光体的绿色或者黄色荧光中被选择出来用于透射,所以,可以任意控制绿色的色调。
在此,绿光GL是被透射通过透光控制轮15的绿色荧光。OG是绿光GL的光轴。如图1、3A中所示,照明装置4包括垂直地(直角)朝着分色镜DM2反射绿光GL的镜M1。镜M1和分色镜DM2被设置为结合绿光GL和发射光路Opt的光路结合部件。
作为光路分光部件的光透射控制轮15通过驱动电动机15m围绕旋转中心O旋转。驱动电动机15m由驱动控制器3c控制。
当从图1中的蓝光BL的入射方向以及相对于它的表面的垂直方向观察时,透光控制轮15具有如图2A中所示的圆形形状。如图2A中所示,透光控制轮15在它的周向上包括两个二向色滤光片。也就是说,轮具有第一二向色滤光片(区域1)15a作为在选择绿光之后反射蓝光并透射绿光的第一滤光片以及第二二向色滤光片(区域2)15b作为仅透射蓝光的第二滤光片。第二二向色滤光片(区域2)15b在周向上被均等地分成两个,并且由此它具有区域15b1(区域2-1)和区域15b2(区域2-2)。
第一二向色滤光片(区域1)15a被成形为大于透光控制轮15的360度以内的120度。在图2A中,第一二向色滤光片15a的角度略微大于120度。在选择绿光之后,第一二向色滤光片15a反射蓝光并透射绿光。第二二向色滤光片(区域2)15b被设置在除了设置有第一二向色滤光片15a的区域之外的区域中。在图2A中,第二二向色滤光片15b的角度略微小于240度。第二二向色滤光片15b透射蓝光。
透光控制轮15被设置为相对于从固态光源10发出的激发光(蓝光BL)的光路中的光轴OB倾斜45度。在透光控制轮15中,第一二向色滤光片(区域1)15a和第二二向色滤光片(区域2)15b被配置成通过驱动电动机15m的旋转驱动在蓝光BL的光路中相继地出现。如图1和3A中所示,当第一二向色滤光片15a根据透光控制轮15的旋转在蓝光BL的光路中移动(定位)时,来自固态光源的蓝光BL通过二向色滤光片(区域1)15a以直角被朝着波长转换器14(绿色或者黄色荧光体)反射。另一方面,如图3B中所示,当第二二向色滤光片(区域2)15b在蓝光BL的光路中移动(定位)时,蓝光BL透射通过第二二向色滤光片15b。
如上面所述的,在本发明的本实施例以及稍后的实施例中,第一二向色滤光片(区域1)15a和第二二向色滤光片(区域2)15b被配置成通过具有圆形形状的透光控制轮15的旋转相继地被定位在蓝光BL的光路中。然而,并不局限于以上所述。可以应用其中第一二向色滤光片(区域1)15a和第二二向色滤光片(区域2)15b通过使透光控制轮15在光路中往复运动来被交替地设置在光路中的配置。类似地,彼此相互分离的第一二向色滤光片(区域1)15a和第二二向色滤光片(区域2)15b可以被交替地设置在光路中。此外,光路分光部件并不局限于具有圆形形状。它可以以另一种形状被形成。
如图1和3A中所示,由第一二向色滤光片(区域1)15a反射的蓝光BL经由耦合透镜16被集中。波长转换器(绿色或者黄色荧光体)14被布置在蓝光BL被集中且其照射点直径变得更小的位置。蓝光BL经由耦合透镜16被集中于波长转换器14。由此,波长转换器14由被集中的光激发并产生绿色或者黄色荧光。
绿色或者黄色荧光反向经过蓝光BL(激发光)的光路并被入射到耦合透镜(聚光透镜)16上。绿色或者黄色荧光经由耦合透镜16变为平行光束。荧光被入射到第一二向色滤光片(区域1)15a上。第一二向色滤光片(区域1)15a从绿色和黄色荧光中选择出绿色荧光(绿光GL)并透射它。
透射通过第一二向色滤光片(区域1)15a的绿光GL由镜M1反射并进入分色镜DM2。绿光由分色镜DM2反射、加入发射光路Opt、并朝着照明光引导系统6被发射。
[照明光引导系统6]
如图1中所示,照明光引导系统6包括:聚光透镜(聚光部件)L1,来自分色镜DM2的光(蓝光BL、绿光GL和红光RL)被入射到该聚光透镜(聚光部件)L1上;光通道LT,由聚光透镜L1集中的光(蓝光BL、绿光GL和红光RL)被入射到该光通道LT上;中继透镜(聚光部件)L2,中继从光通道LT发出的光;镜M2,来自中继透镜L2的光(蓝光BL、绿光GL和红光RL)被入射到该镜M2上;以及凹镜(镜)M3,该凹镜(镜)M3朝着图像形成部件5反射由镜M2反射的光(蓝光BL、绿光GL和红光RL)。
[功能]
在下文中,将参考其他配置以及附图来解释被配置为如上所述的投影仪2的功能。
彩色图像信息从诸如未示出的个人计算机的信息处理器的图像信息产生器1中被输出并经由图1中的接口3a被输入至投影仪2的图像处理器3b。接着,图像处理器3b每一帧地按这个顺序生成G(绿色)图像信息(G图像数据)、R(红色)图像信息(R图像数据)和B(蓝色)图像信息(B图像数据)。图像处理器3b每帧连续地将被生成的图像信息(彩色图像)的G图像数据、R图像数据和B图像数据输入到驱动控制器3c中。
驱动控制器3c根据被输入的彩色图像的G图像信息R图像信息和B图像信息来控制图像形成部件5的驱动,以使对应于G图像信息、R图像信息和B图像信息的单色图像每预定的时间段按这个顺序被形成在图像形成部件5中。
在此,驱动控制器3c控制具有红色LD的固态光源11在对应于R图像信息的单色图像被形成在图像形成部件5中的期间内被打开(ON)。另一方面,驱动控制器3c控制固态光源11在其中对应于G图像信息和R图像信息的单色图像按这个顺序被连续形成在图像形成部件5中的期间内被关闭(OFF)。
驱动控制器3c控制具有蓝色LD的固态光源10在其中对应于G图像信息和B图像信息的单色图像按这个顺序被连续形成在图像形成部件5中的期间内被打开。驱动控制器3c控制固态光源10在其中对应于R图像信息的单色图像被形成在图像信息形成部件5中的期间内被关闭。
当固态光源11被打开时,红光RL被色散并从固态光源11发出,因此光被入射到耦合透镜13(CL3)上。色散的红光RL在经由耦合透镜13(CL3)被改变为平行光束之后被入射到分色镜DM1上。
当固态光源10被打开时,用于激发的蓝光BL被色散并从固态光源10发出,因此光被入射到耦合透镜12(CL1)上。被色散的蓝光BL在经由耦合透镜12(CL1)被改变为平行光束之后被入射到透光控制轮15上。
驱动控制器3c凭借如上面所述的图像形成部件5和固态光源10和11的控制来控制透光控制轮15的驱动电动机(脉冲电动机)15m。由于这种控制,当透光控制轮15每帧在图2A中的箭头A1的方向上围绕旋转中心O旋转一圈时,色彩产生的控制以图2B中所示的顺序被实现。
也就是说,如上面所述的,当透光控制轮15的第二二向色滤光片(区域2)15b在周向上被均等地分成两个时,滤光片具有区域15b1(区域2-1)和区域15b2(区域2-2)。在此,根据透光控制轮15在箭头A1(参考图2A)的方向上的旋转,第一二向色滤光片(区域1)15a、第二二向色滤光片(区域2)15b的区域2-1和2-2中的每一个都按这个顺序在来自固态光源10的蓝光BL的光路中定位。
在第二二向色滤光片(区域2)15b的区域2-2和第一二向色滤光片(区域1)被定位在蓝光BL的光路中的同时,如图2B中所示,驱动控制器3c打开固态光源10以使蓝光BL被发射出,并且关闭固态光源11。
[绿光的产生]
当第一二向色滤光片15a被定位在光路中时,蓝光BL由第一二向色滤光片(区域1)15a反射至波长转换器14。光由耦合透镜16(CL2)集中并被入射到波长转换器14上,以使转换器14的绿色或者黄色荧光体(荧光体部件)由光激发。由于激发,绿色或者黄色荧光从波长转换器14的荧光体(荧光体部件)被发射。
绿色或者黄色荧光在经由耦合透镜16(CL2)被改变为平行光束之后被入射到第一二向色滤光片(区域11)15a上。第一二向色滤光片从绿色和黄色荧光中选择绿色荧光(绿光)并透射相同的。此后,绿光GL由镜M1反射、被入射到分色镜DM2上并进一步由分色镜DM2反射,接着光加入发射光路Opt(参考图3A)。然后,绿光GL被入射到如图1中所示的照明光引导系统6的聚光透镜(聚光部件)L1上。
另一方面,驱动控制器3c在上述操作期间内控制驱动电动机14m并以某一速度旋转波长转换器14。由此,变得能够改变蓝光BL的入射位置并冷却波长转换器14中的荧光体同时又不被劣化。
[红光的产生]
在第二二向色滤光片(区域2)15b的区域2-1被定位在蓝光BL的光路中的同时,如图2B中所示,驱动控制器3c关闭固态光源10并打开固态光源11。当固态光源11被打开时,红光被色散并从光源11被发出并被入射到耦合透镜13(CL3)上。被色散的红光在通过耦合透镜13(CL3)被改变为平行光束之后被发出至分色镜DM1。红光RL透射通过分色镜DM1和DM2并加入发射光路Opt(参考图3C)。此后,红光RL被入射到如图1中所示的照明光引导系统6的聚光透镜(聚光部件)L1上。
[蓝光的产生]
在第二二向色滤光片(区域2)15b的区域2-2被定位在蓝光BL的光路中的同时,蓝光BL透射通过区域2-2、并由分色镜DM1朝着分色镜DM2反射。蓝光BL透射通过分色镜DM2并加入发射光路Opt(参考图3B)。此后,蓝光BL被入射到如图1中所示的照明光引导系统6的聚光透镜(聚光部件)L1上。
在此,当考虑如图2B中所示的图像信息的第n帧时,上述蓝色固态光源10被打开同时第一二向色滤光片(区域1)15a和第二二向色滤光片(区域2)15b的后半区域2-2被定位在激发光路中。固态光源10被关闭同时第二二向色滤光片(区域2)15b的第一半区域2-1被定位在激发光路中。此外,红色固态光源11被打开同时区域2-1被定位在激发光路中并且蓝色固态光源被关闭。因此,绿光(绿色荧光)GL、红光RL和蓝光BL每预定的时间段按这个顺序在第n帧中被产生。绿光GL、红光RL和蓝光BL类似于第n帧在第n+1帧中被产生。
绿光(绿色荧光)GL、红光RL和蓝光BL按这个顺序经由照明光引导系统6被引导至图像形成部件5。与这种光的产生同步,根据G(绿色、荧光)图像信息、R(红色)图像信息和B(蓝色)图像信息的单色图像按这个顺序被产生。
在根据G图像信息的单色图像被形成在图像形成部件5中的同时,图像形成部件5的单色图像由绿光GL照射。由此,绿色(荧光)图像的光束从部件5被发出。绿色(荧光)图像经由投影透镜7被投射至诸如未示出的屏幕的显示器。类似地,在根据红色图像信息的单色图像被形成在图像形成部件5中的同时,单色图像由红光RL照射以使红色图像的光束从图像形成部件5被发出。红色图像经由投影透镜7被投射至诸如未示出的屏幕的显示器。在根据蓝色图像信息的单色图像被形成在图像形成部件5中的同时,单色图像由蓝光BL照射以使蓝色图像的光束从图像形成部件5被发出。蓝色图像经由投影透镜7被投射至诸如未示出的屏幕的显示器。
因此,一帧的绿色、红色和蓝色图像被连续地投影至诸如未示出的屏幕的显示器同时透光控制轮15旋转一圈。因此,一帧的彩色图像出现在图像显示器中。
如上面所述的,固态光源10可以被用作用于产生荧光的激发光源和用于蓝色的光源这两个光源。相应地,已做到能够降低光源的数目、使装置小型化并根据光源的成本的降低来降低装置的成本。
[实施例1的变形例]
在以上所描述的实施例中,驱动控制器3c控制驱动电动机14m,以使得以恒定速度旋转波长转换器14,由此激发光(蓝光)的入射位置被改变,并且在波长转换器14中使用的荧光体被冷却同时又没有被劣化。然而,并不总是局限于以上所述结构。
例如,波长转换器14的旋转可以被间歇地控制。关于这一点,激发光的入射位置可以通过旋转波长转换器14被改变,以使得在波长转换器14中使用的荧光体可以被冷却同时又没有被劣化。
另一方面,波长转换器14的旋转可以每某一角度在预定的状态下被控制。也就是说,当在波长转换器14中使用的荧光体在一定程度上被劣化时,波长转换器14以某一角度被旋转,以使得激发光的入射位置可以被改变并且从荧光体发出的荧光的状态被使得与初始状态一样。这种旋转控制可以每预定的时间段进行或者可以当荧光的发出量被降低某个量时进行。
此外,波长转换器14被配置成由驱动电动机14m旋转以便延长它的运行寿命,但是它不是必须被配置成由驱动电动机旋转。它可以被配置成固定量型。
[实施例1的补充描述]
在图1中,如上面所述的,图解了根据实施例1的结合了照明装置的投影仪的实施例。在实施例1中所描述的照明装置(照明光源装置)中,时间分解的单色光(发射光)被引导至图像形成部件5。
图像形成部件5通常经由若干被称为积分仪的光均匀化部件和若干光集中部件(在实施例1中,聚光透镜L1、中继透镜L2)被光(发射光)照射。积分仪包括被称为光通道(在实施例1中,LT)的光学部件,其具有由四个镜形成的矩形通道。期望的照明光系统被提供以使在光通道的出口上的图像可以被共轭地形成在图像形成部件5的图像形成面板(面板表面)上。关于这一点,作为在照明光系统中使用的光学部件,中继透镜L2和镜M2和M3被设置。图像形成部件5的图像形成表面(面板表面)被有效地照射以使光可以经由照明光系统被均匀地分布在图像形成部件5的图像形成面板(面板表面)。
相应地,图像形成部件5(面板)由光(发射光)照射。被显示在图像形成表面(面板表面)中的图像信息被投射并且被显示至显示面板(屏幕等等)同时被放大。显示面板位于与图像形成面板(面板表面)共轭的位置。
对于图像形成部件5(面板),较佳地使用由德克萨斯仪器公司制造的DMD(数字微镜阵列装置)。DMD包括二维地排列的许多像素的微镜。它通过改变对应于图像信息的像素的微镜的倾斜角来控制光反射方向。
在DMD中,对于白色显示的像素的微镜成一定角度倾斜,该角度将光引导至投影透镜7,并且对于黑色显示的像素的微镜成一定角度倾斜,该角度不引导光至投影透镜7,以便改变用于显示图像的每像素的光的偏振方向。
上述技术是公知的,因此DMD的详细说明被省略。
设置有单一光形成部件5。它根据从上述照明装置获得的光(发射光)的颜色以高速连续地改变红色图像、绿色图像和蓝色图像。全色图像通过使用眼睛的残像现象被显示。
对于投影,来自诸如PC的图像信息产生器的图像信息是典型的。图像信息经由接口3a被输入至图像处理器3b。光源(固态光源10和11)的发光、透光控制轮15的旋转和图像形成部件5被控制。这种控制由驱动控制器3c进行以使图像投影可以根据经由接口3a被输入至图像处理器3b的图像来进行。
[实施例2]图4A和4B
如图2A中所示,实施例1中的上述透光控制轮15包括第一二向色滤光片(区域1)15a和第二二向色滤光片(区域2)15b之间的边界区线。边界区线被表示为第一和第二边界部分DL1和DL2。
从固态光源10发出的蓝光BL具有某一宽度(参考图2A)。由此,在具有这种宽度(在下文中,被称为光束范围)的蓝光BL穿过边界部分的同时,存在预定的时间段,。
当图1中的蓝光BL进入透光控制轮15的第一和第二边界部分DL1或者DL2时,蓝光被入射到图2A中的第一二向色滤光片(区域11)15a和第二二向色滤光片(区域2)15b两者上,并且图1中从固态光源10发出的蓝光BL透射通过透光控制轮15、或者由轮反射。
在此,蓝光BL包含由第一二向色滤光片15a反射的并且变为用于在波长转换器14中的荧光体的激发光的蓝光BL;以及透射通过第二二向色滤光片15b的蓝光BL。存在其中蓝光BL和荧光GL被混合在发射光路Opt中的时间段(色彩混合时间)。
上述时间被定义为对话时间(spoke time)。对话时间越长,换句话说,色彩混合时间越长,照明装置的色彩纯度就降低越多。
当来自光源的光的光束范围较宽时,对话时间变得更长,并且当范围较小时,它变得更短。理想地,如果来自光源的光被集中在透光控制轮15上的一点处,那么,对话时间可以被忽视并且色彩的混合可以被控制。然而,由于光源的尺寸的变化、聚光系统的畸变以及设置的变化,实际的光束范围具有某一尺寸。
与上述一致,如图4A中所示,为了使对话时间最小化,根据实施例2的照明装置4a被配置成具有最小的(最少的)光束范围。接着是对这个的描述。为了尽可能地减小光束范围,在实施例2中,一旦光在透光控制轮15上就被集中。
在实施例1中,如图1中所示,从固态光源10发出的蓝光BL经由耦合透镜12(CL1)变为近似平行光束。
相反,在实施例2中,如图4A中所示,提供了一种聚光系统。该系统包括:耦合透镜12(CL1),其将从固态光源10发出的蓝光BL改变为近似平行光束;聚光透镜L20,其将蓝光BL集中到透光控制轮15上。
如图4A中所示,蓝光BL由透光控制轮15反射并朝着波长转换器14色散。色散的蓝光BL经由聚光透镜L21变为平行光束。光束经由耦合透镜16(CL2)被集中并被入射到波长转换器14上。
根据实施例2,和激发光不被集中到轮上的状态相比,对话时间可以通过经由聚光透镜L20使从固态光源10发出的激发光(蓝光BL)聚光而被缩短。类似地,和荧光不被集中的状态相比,通过经由聚光透镜L21将来自波长转换器14的绿色和黄色荧光聚光到透光控制轮15上,对话时间可以被缩短。
在实施例2中,如图4A中所示,聚光透镜(聚光部件)L22被设置在透光控制轮15和镜M1之间。绿光GL透射通过透光控制轮15并色散。绿光经由聚光透镜L22变为平行光束并进入镜M1。在实施例2中,与实施例1类似的控制被进行,以使得进入镜M1的绿光GL由分色镜DM2等等反射,因此它的详细说明被省略。
[实施例2的变形例]
在实施例2中,将从固态光源10发出的蓝光BL集中至透光控制轮15的聚光透镜L20被添加。然而,聚光透镜L20不是必须总是被包括的。它可以被配置成仅通过耦合透镜12(CL1)将蓝光BL集中到透光控制轮中。
从光源10进入透光控制轮15的蓝光BL的对话时间是如上所述的。类似地,它可以被应用于产生自荧光体的波长转换器14的荧光。
关于这一点,聚光透镜L21被布置在耦合透镜16和透光控制轮15之间,以使得由透光控制轮15朝着荧光体的波长转换器14反射的蓝光BL可以被集中,并且由波长转换器14激发和产生的荧光也可以被集中到透光控制轮15上。然而,聚光透镜L21不是必须总是被包括的。举例来说,它可以适用于通过耦合透镜16(CL2)将通过波长转换器14的激发产生的荧光集中到透光轮15上。
如上面所述的,通过将来自固态光源10的激发光和荧光集中到透光控制轮15上,色彩混合时间可以被缩短并且色彩纯度可以被增加。此外,透光控制轮15可以被缩小尺寸,因此装置的小型化被实现。
[实施例3]图5A至5C
图5图解了本发明的实施例3的功能。在实施例3中,根据实施例1并显示在图1中的照明装置4被使用。然而,透光控制轮15被改变为透光控制轮15’,如图5A和5B中所示。图5A图解了当光(来自图1中所示的固态光源10的蓝光和来自波长转换器14的绿色荧光)从第一二向色滤光片(区域1)15a'被移动至第二二向色滤光片(区域2)15b'时在边界部分DL1处装置的功能。图5B图解了当光(来自图1中所示的固态光源的蓝光和来自波长转换器14的绿色荧光)从第二二向色滤光片15b'被移动至第一分色镜15a'时在边界部分DL2处的功能。如图5A和5B中所示,透光控制轮15'具有第一二向色滤光片(区域1)15a'和第二二向色滤光片(区域2)15b'。滤光片中的每一个在圆周方向上的180度范围内被形成。图5C示意地图解了根据图5A和5B的固态光源10的开关时刻。对应于上述开关时刻的绿光GL(图中的绿色)、红光RL(图中的红色)和蓝光BL(图中的蓝色)的发出时刻也在图5C中被图解。
在实施例3中,照明装置4被控制以使光源10和11的发光可以在实施例2中所描述的对话时间期间内按如图5C中所示的顺序被控制。
在此,透光控制轮15'的旋转方向是在由图5A和5B中的箭头B1表示的顺时针方向上。照射点Lsp被形成在透光控制轮15'上。点Lsp由来自图1中的固态光源(LD光源)10的激光(蓝光BL)或者来自具有荧光体部件(荧光体)的波长转换器14的荧光形成。在透光控制轮15'的圆周方向上的照射点Lsp的直径被表示为D。如图5A中所示,在照射点Lsp从第一二向色滤光片(区域1)15a'被移动至第二二向色滤光片(区域2)15b'的位置处的边界线是第一边界部分DL1。如图5B中所示,在照射点Lsp从第二二向色滤光片(区域2)15b'被移动至第一二向色滤光片(区域1)15a'的位置处的边界线是第二边界部分DL2。
此外,如图5A中所示,其中照射点Lsp照射第一边界部分DL1并通过该部分的时间段被表示为T1。如图5B中所示,其中照射点Lsp照射第二边界部分DL2并通过该部分的时间段被表示为T2。也就是说,时间段(时间)T1和T2是当第一二向色滤光片15a'和第二二向色滤光片15b'被切换时的时间。
在上述条件下,在本实施例中,作为LD光源的固态光源10被关闭并且用于照射红光的固态光源11在时间段T1期间内被打开。固态光源10和11两者都在时间段T2期间内被关闭。由此,红光在时间段T1期间内从照明装置4被发出并且没有光在时间段T2期间内从照明装置4被发出。
在时间段T2期间内,从固态光源10发出的蓝光BL的光路与透光控制轮15相遇的区域从第二二向色滤光片(区域2)15b'被改变为第一二向色滤光片(区域1)15a'。因为固态光源10和11在时间段T2期间内被关闭,所以色彩的混合可以不发生。
在时间段T1期间内,区域从第一二向色滤光片(区域1)15a'被改变为第二二向色滤光片(区域2)15b'。因为在时间段T1期间内固态光源10被关闭并且只有固态光源11被打开,所以只有红光可以被发出。因此,在从照明装置4发出的光中的红色的纯度可以被改善。
因此,在实施例3中,色彩混合可以在色彩纯度可以被更加改善的同时被防止。
可替换地,装置可以被控制以使在时间段T1期间内固态光源10和11两个都被关闭并且在时间段T2期间内固态光源10被关闭且固态光源11被接通。
此外,装置还可以被控制以使在时间段T1和T2两者的期间内固态光源10被关闭且固态光源11被打开。
[实施例3的变形例1]图6A
在此,参考图6A描述最优选的实例。如图6A中所示,其中固态光源11被打开并且红光被发出的时间段被表示为T3。时间段T3包括时间段T1并且它被使得比时间段T1长,在时间段T1中照射点Lsp穿过第一边界部分DL1。固态光源10和11被控制以使得在时间段T3期间内固态光源10被关闭并且光源11被打开。类似地,在固态光源10和11两者都被关闭的时间段被表示为T4。时间段T4包括时间段T2并且被使得比时间段T2长,在时间段T2内照射点Lsp穿过第二边界部分DL2。
如上面所述的,装置被控制以使得时间段T3包括其中照射点Lsp穿过第一边界部分DL1的时间段T1,且时间段T4包括其中照射点Lsp穿过第二边界部分DL2的时间段T2。根据这种控制,色彩的混合可以被避免并且理想的原色的产生可以被完成。
在此,因为蓝色LD光源被用作固态光源10并且诸如LED的固态光源被用作红光的光源11,这些光源10和11可以被快速地开关控制。进行这种控制的时间足够短于对话时间。
可以在时间段T4而不是T3期间内执行对用于来自固态光源11的红光的发出的控制(控制ON)。否则,固态光源11可以在一帧内被打开两次并且被控制为在T3和T4两个时间段内被打开。
利用上述配置,色彩的混合可以被防止并且理想的原色的产生可以被完成。色彩纯度被改善。
[实施例4]图6B
图6B中所示的实施例4是其中实施例3和实施例3的变形例1被进一步发展的实例。
在实施例3和实施例3的变形例1中,在时间段T2期间内固态光源10和11两者都被关闭,但是并不总是局限于此。举例来说,在时间段T2期间内固态光源(红光源)11被关闭并且固态光源(蓝光源)10被打开。由此,在图5A和5B中,蓝光和绿光在第二边界部分DL2内被合成,并且青色光可以被形成(被产生)从而从照明装置4被发出。在青色光从照明装置4被发出的同时,对应于青色的图像的单色图像被形成在图像形成部件5上。因为从照明装置4被发出的青色光照射图像形成部件5中的单色图像,所以青色图像经由图1中的投影透镜7被投射并且被显示在未示出的屏幕的显示表面上。
类似地,在本实施例4中,控制也被执行,诸如固态光源10被关闭并且只有红光的固态光源11被打开以使得在时间段T3期间具有发出的红光。
因此,本实施例被使得在第二边界部分DL2的对话时间的时间段T2期间内积极地使用蓝光和绿色荧光的混合色光(青色光)。在包括时间段T1(第一边界部分DL1的对话时间)的时间段T3期间内,LD光的固态光源10被关闭、红光的固态光源11被打开且产生红光。另一方面,在第二边界部分DL2的对话时间的时间段T2期间内,固态光源10被连续地打开,并且作为蓝光和绿色荧光的混合的青色光被产生。由此,可以产生更亮的光(发射光)。
[实施例5]图7A至7D
在图1-3中所示的上述实施例1中,两个光源被用于产生绿光GL、红光RL和蓝光BL中的每一个。光源是固态光源(蓝色LD光源)10和固态光源(红光源)11。然而,本发明不总是局限于那些。可以仅从一个固态光源产生绿光GL、红光RL和蓝光BL中的每一个。图7A-7D图解了这样的实例作为实施例5。
[结构]
图7A中所示的照明装置4b包括固态光源10、耦合透镜12(CL1)和16(CL2)、由蓝色激光激发并产生绿色或者黄色荧光的波长转换器14和类似于实施例1的透光控制轮15。
如图7B中所示且与图2A类似,透光控制轮15包括第一二向色滤光片(区域1)15a和第二二向色滤光片(区域2)15b。第一二向色滤光片15a反射蓝光并透射绿光。第二二向色滤光片15b透射蓝光。在图7A中所示的实施例中,实施例1中的镜M1被表示为M31。另外,实施例1中的固态光源11被改变为产生红色荧光的波长转换器31并且实施例1中的分色镜DM1被改变为全反射镜M32。实施例1中的分色镜DM2被改变为反射红光RL和绿光GL并透射蓝光BL的分色镜DM22。
在此,较佳的是产生自波长转换器31的红色荧光具有从620nm至750nm的波长或者包括这个范围的波长。
在图7A中,照明装置4b进一步包括第二透光控制轮30。第二透光控制轮30被布置在透光控制轮15和镜M32之间,相对于蓝光BL的光路OB倾斜45度。透光控制轮由驱动电动机30m旋转。驱动电动机30m由驱动控制器3c控制。
如图7C中所示,透光控制轮30包括第三二向色滤光片(区域3)30a和第四二向色滤光片30b。第三二向色滤光片30a包括两个区域30a1(区域3)和30a2(区域4)并透射蓝光BL。第四二向色滤光片30b包括反射蓝光BL并透射红光RL的区域(区域5)。
如图7A和7C中所示,第三二向色滤光片30a的区域30a1(区域3)是类似于反射蓝光BL并透射绿光GL的第一二向色滤光片(区域1)15a。第三二向色滤光片30a的区域30a2(区域4)类似于反射蓝光BL的第二二向色滤光片15b的区域15b1(区域2-1)。第四二向色滤光片(区域5)30b类似于反射蓝光BL的第二二向色滤光片15b的区域15b2(区域2-2)。
图7A中的照明装置4b进一步包括具有通过蓝色激光(蓝光BL)的激发产生红色荧光(红光RL)的荧光体部件(荧光体)的波长转换器31以及将蓝光BL集中在波长转换器31上的耦合透镜32(实施例1中的CL3)。红色荧光通过蓝色激光(蓝光BL)的激发被产生。耦合透镜32(CL3)被布置以便在蓝光BL由透光控制轮30的第四二向色滤光片30b反射之后将蓝光BL(蓝色激光)集中在波长转换器31上,并且将通过蓝光BL的激发色散自波长转换器31的红色荧光(红光RL)改变为平行光束。红光进入透光控制轮30的第四二向色滤光片30b。
波长转换器31具有圆盘形的形状并且由驱动电动机31m旋转。驱动电动机31m由驱动控制器3c控制。关于这一点,波长转换器31较佳地以某一速度旋转。也就是说,蓝光BL的入射位置可以通过波长转换器31的这种旋转被改变,以使得波长转换器31中所包含的荧光体可以被冷却同时又没有被劣化。
图7A中的照明装置4b进一步包括朝着分色镜DM22反射透射通过透光控制轮30中的第四二向色滤光片30b的红光RL的分色镜DM21。分色镜DM21被布置在镜M31和分色镜DM22之间。分色镜DM21朝着分色镜DM22透射绿光GL并且朝着分色镜DM22反射红光RL。分色镜DM22反射绿光GL和红光RL两个光并且透射蓝光BL,并且接着将每个光都集中在发射光路Opt上。
[功能]
根据图7D中的色彩产生顺序描述具有上述配置的照明装置4b的功能。
如图7D中所示的色彩产生顺序所示的控制由图1中的驱动控制器3c进行。固态光源通过驱动控制器3c的控制被持续地打开。透光控制轮15和30与驱动控制器3c的控制同步地旋转。
被持续地打开的固态光源10产生色散蓝光的激光(激发光)。耦合透镜12(CL1)将来自固态光源10的色散的蓝色激光改变为平行的蓝光BL,以使蓝光BL进入透光控制轮15。
[绿光的产生]
当第一二向色滤光片(区域1)15a被定位在来自固态光源10的蓝光BL发射器的激发光路上时,透光控制轮15朝着波长转换器14反射蓝光BL。被反射的蓝光BL通过耦合透镜16(CL2)朝着波长转换器14被集中。接着,绿色或者黄色荧光通过激发从波长转换器14中的荧光体色散。黄色或者绿色荧光经由耦合透镜16(CL2)变为平行光束并且第一二向色滤光片(区域1)15a选择并透射绿色荧光。被透射的绿光GL在由镜M31反射之后被进一步透射通过分色镜DM21,并且接着由分色镜DM22朝着图1中所示的照明引导系统6反射。
在上述被进行的同时,驱动控制器3c控制驱动电动机14m以使波长转换器14以某一速度旋转。通过这种旋转,蓝色激发光的入射位置被改变并且波长转换器14中的荧光体可以被冷却同时又没有被劣化。
[红光的产生]
根据透光控制轮15和30朝箭头A1方向的旋转,透光控制轮15中的第二二向色滤光片(区域2)15b的区域15b2(区域2-2)被定位在从固态光源10发出的蓝光BL(激发光)光路中。在这个时候,蓝光BL透射通过二向色滤光片(区域2)15b并进入透光控制轮30。对应于以上,第四二向色滤光片(区域5)30b被定位在透射通过第二二向色滤光片15b的蓝光BL的光路中。第四二向色滤光片30b朝着波长转换器31反射蓝光。被反射的蓝光经由耦合透镜32(CL3)被集中在波长转换器31上。波长转换器31中的荧光体产生色散的红色荧光。色散的红色荧光经由耦合透镜32(CL3)变为平行光束(红光RL)。红光RL透射通过第四二向色滤光片(区域5)30b并由分色镜DM21反射并且也由分色镜DM22朝着图1中所示的照明引导系统6反射。
在上述被进行的同时,驱动控制器3c控制驱动电动机31m以使波长转换器31以某一速度旋转。通过这种旋转,蓝色激发光的入射位置被改变并且波长转换器31中所使用的荧光体可以被冷却同时又没有被劣化。
[蓝光的产生]
根据透光控制轮15和30朝箭头A1方向的旋转,透光控制轮15中的第二二向色滤光片(区域2)15b的区域15b1(区域2-1)被定位在蓝光BL的光路中。蓝光BL透射通过区域15b1(区域2-1)。对应于以上,透光控制轮30中的第三二向色滤光片30a的区域30a2(区域4)被定位在透射通过区域15b1(区域2-1)的蓝光BL的光路中。由此,蓝光BL被进一步透射通过透光控制轮30的区域30a2(区域4)。蓝光BL由镜M32反射并透射通过分色镜DM22,并且接着朝着图1中所示的照明光引导系统6被引导。
根据具有上述配置的照明装置4b,绿光(绿色荧光)GL、红光(红色荧光)RL和蓝光BL每一个帧地按这个顺序被发出同时透光控制轮15和30旋转一圈。举例来说,根据图7D中被表示为第n帧和第n+1帧的色彩产生顺序,绿光GL、红光RL和蓝光BL每帧地按这个顺序被发出。
[实施例5的变形例]
实施例5中的驱动控制器3c控制驱动电动机31m以使波长转换器31以某一速度旋转。通过这种旋转,蓝色激发光的入射位置被改变并且波长转换器31中所使用的荧光体可以被冷却同时又没有被劣化。然而,本发明中的实施例并不总是局限于此。
举例来说,波长转换器31的旋转可以被控制为打开和关闭。关于这一点,蓝光BL的入射位置可以通过旋转波长转换器31被改变,以使被用于波长转换器31中的荧光体可以被冷却同时又没有被劣化。
波长转换器31的旋转可以通过某些状态每某一角度地被控制。也就是说,当在波长转换器31中使用的荧光体被劣化一定程度时,波长转换器31以某一角度旋转,以使激发光的入射位置可以被改变并且从荧光体发出的荧光的状态被使得与初始状态一样。
此外,波长转换器31被配置成由驱动电动机31m旋转以便延长它的运行寿命,但是波长转换器31不是必须被配置成由驱动电动机31旋转。它可以被配置成固定量型。
[实施例6]图8A和8B
在上述实施例中,发出蓝光的半导体激光器(在下文中,被称为LD)被用作固态光源10。通过蓝色激发光的激发发出绿色或者黄色荧光的绿色或者黄色荧光体被用作波长转换器14。然而,本发明不总是局限于此。
举例来说,如图8A中所示,照明装置4c可以被配置成包括发出用于激发绿色或者黄色荧光的蓝光和用于照明的光的激发光源的光源部分40。
光源部分40包括:发出紫色或者紫外线波长的光的LD或者LED的固态光源40V;发出蓝色波长的光的LD或者LED的固态光源(蓝光源)40B;透镜CL40a和CL40b,在透镜CL40a和CL40b处,来自固态光源40V和40B的光变为平行光束;以及集中从固态光源40V和40B发出的光束的聚光透镜(聚光部件)41。在此,固态光源40B和40V被平行地布置。在实施例6中,激发光包括来自光源40V的紫光和紫外线和来自光源40B的蓝光。
透光控制轮15-1包括如图8B中所示的第一二向色滤光片(区域1)15-1a和第二二向色滤光片(区域2)15-1b。在实施例6中,第一二向色滤光片15-1a反射激发光中的紫光和紫外线并透射绿色荧光。第二二向色滤光片15-1b仅透射激发光中的蓝光。
在上述配置中,当透光控制轮15-1旋转并且第一二向色滤光片15-1a被定位在来自光源部分40的光路上时,固态光源(紫外线源)40V被打开并且固态光源((蓝光源))40B被关闭。从光源40V发出的紫光和紫外线进入波长转换器14-1并激发其中的荧光体。由此,绿色或者黄色荧光从波长转换器14-1被发出。绿色或者黄色荧光经由耦合透镜16(CL2)变为平行光束。第一二向色滤光片15-1a在从绿色和黄色荧光中选择之后透射绿色荧光。绿光由镜M1和分色镜DM2反射并且光进入照明光引导系统6中的聚光透镜(聚光部件)L1。
此外,当第二二向色滤光片15-1b被定位在从光源部分40发出的光的光路中时,固态光源(用于紫光和紫外线的光源)40V被关闭并且固态光源(蓝光源)40B被打开。由此,蓝光BL透射通过第二二向色滤光片15-1b并由分色镜DM1反射、透射通过分色镜DM2并且光进入聚光透镜L1。
关于红光的产生,它的描述在这里被省略,因为类似于实施例1。
另外,实施例6中的光源部分40也可以被应用到根据实施例2和5的装置作为图4A和7A中所示的固态光源10的替换的激发光源。
[实施例7]图9A和9B
在上述实施例1-6和一些它们的变形例中,波长转换器14被布置在来自透光控制轮15的激发光的反射光路中作为光路分光器。特别地,在图4中所示的实施例2中,举例来说,从固态光源10发出的蓝色激发光在它由透光轮15中的第一二向色滤光片15a反射之后进入波长转换器14。因此,绿色或者黄色荧光通过由蓝色激发光的荧光体的激发被产生。绿色荧光在从绿色和黄色荧光中选择之后透射通过二向色滤光片15a。固态光源10、透光控制轮15和波长转换器14被布置为完成上述操作。然而,本发明不总是局限于此。
举例来说,如图9A中所示的根据实施例7的这样的照明装置4是可应用的。在照明装置4d中,波长转换器14被布置在透光控制轮50的蓝色激发光(蓝光BL)的透射光路中。照明装置4d包括:发出具有蓝光波长的激发光的固态光源10;耦合透镜12(CL1),在耦合透镜12(CL1)处蓝光BL变为平行光束;以及集中蓝光BL的聚光透镜L20。在此,耦合透镜12(CL1)和聚光透镜L20构成聚光系统。
照明装置4d进一步包括透光控制轮50,由聚光透镜L20集中的蓝光BL进入到其中。
透光控制轮50进一步包括,如图9B中所示,第一二向色滤光片(区域1)50a和第二二向色滤光片(区域2)50b。第一二向色滤光片透射蓝色激发光(蓝光)BL并反射绿色荧光(绿光GL)。第二二向色滤光片50b反射蓝色激发光(蓝光BL)。在此,第一二向色滤光片50a被设置在透光控制轮50中圆周方向上240度的范围内。第二二向色滤光片50b被设置在除了设置有第一二向色滤光片50a的区域之外的区域中。
此外,照明装置4d包括,如图9A中所示:聚光透镜L21,在聚光透镜L21处透射通过第一二向色滤光片50a的蓝光BL变为平行光束;集中平行光束的蓝光BL的耦合透镜16(CL2);以及波长转换器14,被集中的蓝光进入波长转换器14。
波长转换器14发出由蓝光BL激发的绿色或者黄色荧光。绿色或者黄色荧光经由耦合透镜16变为平行光束,然后在光通过聚光透镜L21被集中之后进入透光控制轮50。绿色荧光(绿光GL)在绿色荧光从绿色和黄色荧光中被选择之后由第一二向色滤光片50a反射。
照明装置4d包括:聚光透镜L22,在聚光透镜L22处由第一二向色滤光片50a反射的绿光GL变为平行光束;透射平行绿光束GL并反射蓝光BL的分色镜DM3;以及透射被透射通过分色镜DM3的绿光GL和由分色镜DM3反射的蓝光BL并且朝着图1中所示的照明光引导系统(中继光学系统)6反射红光RL的分色镜DM4。
照明装置4d包括:产生红光RL的固态光源11;以及耦合透镜13(CL3),在耦合透镜13(CL3)处从固态光源11发出的红光RL变为平行光束并进入分色镜DM4。
照明装置4d进一步包括替换的光路18。当从固态光源10发出的蓝光BL的光路穿过第二二向色滤光片50b时,蓝光BL由第二二向色滤光片50b反射。被反射的蓝光BL经由替换的光路18朝着分色镜DM3被引导。替换的光路18包括聚光透镜(聚光部件)L17和多个反射镜18M1、18M2和18M3。
[功能]
在本实施例中,驱动电动机50m通过驱动控制器3c被控制以便在图9B的箭头A1的方向上旋转透光控制轮50。在此,透光控制轮50中的第一二向色滤光片50a和第二二向色滤光片50b交替地越过从固态光源10发出的蓝光BL的光路。
随着旋转,当在周向上的第一和第二二向色滤光片50a和50b的一半被定位在蓝光BL的光路中时,图1中的驱动控制器3c控制固态光源10被打开以及固态光源11被关闭。由此,蓝光BL从光源10被发出。从光源10被发出的蓝光BL经由耦合透镜12变为平行蓝光束BL。光束通过聚光透镜L20被集中并进入透光控制轮50。
当第一二向色滤光片50a的后一半被定位在蓝光BL的光路中时,驱动控制器3c控制固态光源10被关闭且固态光源11被打开。由此红光RL从光源11发出。
[蓝光的产生]
当第二二向色滤光片50b被定位在从固态光源10发出的蓝光BL的光路中时,蓝光BL在由第二二向色滤光片50b反射之后进入替换的光路18。蓝光BL通过替换的光路18并被引导至分色镜DM3。在由分色镜DM3反射并透射通过分色镜DM4之后,蓝光BL被引导至图1中所示的照明光引导系统6。
[绿光的产生]
当在圆周方向上跟随第二二向色滤光片50b的第一二向色滤光片50a的第一半被定位在从固态光源10发出的蓝光BL的光路中并且光源10被打开时,蓝光BL透射通过第一二向色滤光片50a。透射的蓝光BL经由聚光透镜L21变为平行光束。蓝光束通过耦合透镜16被集中并进入被布置在蓝光BL的透射光路中的波长转换器14。
在此,色散的绿色和黄色荧光通过蓝光的激发被产生自波长转换器14中的绿色和黄色荧光体。色散的绿色和黄色荧光经由耦合透镜16变为平行光束。光束在由聚光透镜L21集中之后进入二向色滤光片50a。第一二向色滤光片从光束中选择绿光GL并反射绿光GL。被反射的绿光GL在经由聚光透镜L22变为平行光束之后透射通过分色镜DM3和DM4,然后被引导至图1中所示的照明光引导系统(中继光学系统)6。
[红光的产生]
当第一二向色滤光片50a的第二半被定位在蓝光BL的光路中时,固态光源10被关闭且仅仅固态光源11被打开。从固态光源11发出的红光RL经由耦合透镜13和分色镜DM4朝着图1中所示的照明光引导系统(中继光学系统)6被引导。
相应地,在透光控制轮50旋转一圈的同时,蓝光BL、绿光GL和红光RL等间隔地按这个顺序被引导至照明光引导系统6。
[实施例8]图10
在图7A中所示的实施例5中,半导体激光器(在下文中称为LD)或者LED被用作固态光源10。作为实例的波长转换器14和31包括绿色和红色荧光体。然而,本发明不总是局限于那些。
举例来说,如图10B和10C中所示,产生用于激发光的紫外线的LD或者LED可以被替换地用作图7A中所示的固态光源10。图10A图解了根据实施例8的照明装置4e。在实施例8中的照明装置4e中,与图7A中所示的实施例5的相同的数字和字符被用于代表类似的构成。
在实施例8中,因为固态光源10a发出紫外线,所以,通过紫外线的激发产生绿色荧光的荧光体被用作波长转换器14-2。通过紫外线的激发产生红色荧光的荧光体被用作波长转换器31-2。类似于波长14和31,波长转换器14-2和31-2由驱动电动机14-2m和31-2m旋转以便防止荧光体的劣化。
作为光路分支部件,反射或者透射紫外线的透光控制轮15-2和30-2被包括。在实施例8中,照明装置进一步包括:透射被透射通过透光控制轮15-2和30-2的紫外线并朝着镜DM22反射蓝光的分色镜DM23;以及具有圆盘形的形状的波长转换器60。波长转换器60产生由透射通过分色镜DM23的紫外线激发的蓝色荧光。波长转换器60包括通过紫外线的激发产生蓝色荧光的荧光体。较合适的是,产生自波长转换器60的蓝色荧光具有从420nm至460nm的波长或者包括这个范围的波长。
此外,类似于波长转换器14-2和31-2,波长转换器60也由驱动电动机60m旋转并被控制以便防止荧光体的劣化。
在本实施例中,如图10B中所示,作为激发光的紫外线被反射并且绿光GL透射通过第一二向色滤光片(区域1)15-2a。紫外线透射通过第二二向色滤光片(区域2)15-2b中的区域15-2b1(区域2-1)和区域15-2b2(区域2-2)。此外,如图10C中所示,紫外线透射通过第二光路分支部件的透光控制轮30-2中的第三二向色滤光片30-2a(第三滤光片)的区域30-2a1(区域3)和区域30-2a2(区域4)。在第四二向色滤光片(区域5)30-2b的区域30-2b(区域5)中,紫外线被反射并且红光被透射。
[功能]
在下文中将参考图10A-10C描述具有上述构成部分的照明装置4e的功能。
如图1中所示的驱动控制器3c控制固态光源10a被持续地打开并控制透光控制轮15-2和30-2同步旋转。
固态光源10a持续地产生色散的紫外线激光(激发光)。色散的激光通过耦合透镜12(CL1)变为平行光束并进入透光控制轮15-2。
[绿光的产生]
在实施例8中,当第一二向色滤光片(区域1)15-2a定位在激发光(紫外线)的光路中时,紫外线被朝着波长转换器14-2反射。被反射的紫外线经由耦合透镜16(CL2)被集中在波长转换器14-2上。波长转换器14-2中的荧光体被激发并产生色散的绿色荧光。色散的绿色荧光经由耦合透镜16(CL2)变为平行的绿光束GL。绿光GL透射通过第一二向色滤光片(区域1)15-2a、由镜M31反射、透射通过分色镜DM21、并通过分色镜DM22朝着照明光引导系统6反射。
[红光的产生]
对应于透光控制轮15-2和30-2在箭头A1的方向上的旋转,第二二向色滤光片(区域2)15-2b的区域15-2b2(区域2-2)定位在激发光(紫外线)的光路中。在此,紫外线透射通过第二二向色滤光片(区域2)15-2b并进入透光控制轮30-2。凭借这个,第四二向色滤光片(区域5)30-2b定位在透射通过第二二向色滤光片15-2b的紫外线的光路中并朝着波长转换器31-2反射紫外线。被反射的紫外线通过耦合透镜32(CL3)被集中在波长转换器31-2上。波长转换器31-2中的荧光体由光激发并产生色散的红色荧光(红光RL)。红光RL经由耦合透镜32(CL3)变为平行的红光束RL。红光RL透射通过第四二向色滤光片(区域5)30-2b、由分色镜DM21反射并通过分色镜DM22朝着图1中所示的照明光引导系统6反射。
[蓝光的产生]
对应于透光轮15-2和30-2在箭头A1的方向上的旋转,第二二向色滤光片(区域2)15-2b中的区域15-2b1(区域2-1)定位在紫外线的光路中。紫外线被透射穿过区域15-2b1。凭借这个,第三二向色滤光片30-2a中的区域30-2a2(区域4)定位在透射通过区域15-2b1(区域2-1)的紫外线的光路中。由此,透射通过区域15-2b1的紫外线透射通过第二二向色滤光片15-2b和透光控制轮30-2中的区域30-2a2(区域4)并照射波长转换器60。通过上述紫外线,波长转换器60发出蓝色荧光作为蓝光BL。被发出的蓝光BL由分色镜DM23反射并透射通过分色镜DM22。蓝光BL朝着图1中的照明光引导系统6被引导。
[实施例9]图11A、11B、12A和12B
在上述实施例1-8和它们的变形例中,绿色荧光被产生自单个波长转换器和单个透光控制轮。在实施例5和8中,为了产生除了绿色以外的色彩的荧光,诸如红色和蓝色荧光,多个波长转换器和透光控制轮被使用。因此,在每个实施例中,单个透光控制轮被用作产生单个荧光。然而,本发明不总是局限于此。可以使用单个透光控制轮来产生多种荧光。
实施例9是其中一个透光控制轮和一个波长转换器被用于产生多种荧光(绿色和红色荧光)的实例。如下参考图11和12描述这个。图11A是显示照明装置4f中的绿光和红光的发射光路的光学视图。图11B是显示蓝光的发射光路的光学视图。图12A是从相对于其表面的垂直方向的角度来观察的根据实施例9的透光控制轮的平面图。图12B图解了根据实施例9的照明装置4f的发出时刻的实例的顺序。
[构成部分]
如图11A和11B中所示的根据实施例9的照明装置4f,类似于实施例1,包括固态光源10、耦合透镜12(CL1)和16(CL2)和镜M1。在实施例9中,透光控制轮15被改变为如图12A中所示的透光控制轮15-3。波长转换器14也被改变为配备有产生黄色荧光的黄色荧光体的波长转换器14-3。这里,黄色荧光包括绿色和红色荧光。此外,红光源的固态光源11并不被用于实施例9。分色镜DM1被改变为全反射镜M32。进一步,在实施例9中,实施例1中的分色镜DM2被改变为反射红光RL和绿光GL并透射蓝光BL的分色镜DM22。
如图12A中所示,透光控制轮15-3包括:反射激发蓝光BL并选择和透射具有诸如红色或者绿色的某一波长的荧光的第一二向色滤光片15-3a;以及透射蓝光BL的第二二向色滤光片15-3b。第二二向色滤光片15-3b仅透射蓝光BL,但更较佳的是其反射荧光。第一二向色滤光片15-3a在周向上被均等地分成两个。由此,滤光片15-3a包括区域15-3a1(区域1)和区域15-3a2(区域2)。区域15-3a1(区域1)反射蓝光BL和绿色荧光GL并透射绿色荧光。区域15-3a2(区域2)反射蓝光BL和红色荧光RL。在实施例9中,第二二向色滤光片15-3b被表示为区域3。
举例来说,在第一二向色滤光片15-3a中的区域15-3a1和区域15-3a2、以及第二二向色滤光片15-3b被设置在透光控制轮15-3中,以使它们具有在轮15-3的360度圆周上的120度的被均等划分的区域。
[功能]
根据如图12B中所示的色彩产生顺序描述根据实施例9的照明装置f的功能。
图12b中的色彩产生顺序通过图1中的驱动控制器3c进行。驱动控制器3c控制固态光源10被持续地打开并控制透光控制轮15-3的旋转。
固态光源10发出蓝色色散的激光(激发光)。从光源10发出的色散的激光经由耦合透镜12(CL1)变为平行的蓝光束。光束进入透光控制轮15-3(参考图11)。
[红光的产生]
当第一二向色滤光片15-3a中的区域15-3a1(区域1)定位在从固态光源10发出的光的激发光路(蓝光BL)上时,如图11A中所示,透光轮15-3a朝着波长转换器14-3反射蓝光。被反射的蓝光BL经由耦合透镜16(CL2)被集中在波长转换器14-3上。波长转换器14-3中的荧光体由光激发并产生色散的黄色荧光YL。色散的黄色荧光经由耦合透镜16(CL2)变为平行的黄色荧光束YL。光束进入第一二向色滤光片15-3a中的区域15-3a1(区域1)。在此,只有红色荧光(红光RL)透射通过区域15-3a1(区域1),并且具有其他波长的光(绿色荧光)被反射。由此,只有红光RL可以被获得。被透射的红光RL由镜M1反射并通过分色镜DM22朝着照明光引导系统6被反射(参考图11A)。
在上述被进行的同时,驱动控制器3c控制驱动电动机14-3m以使波长转换器14-3以某一速度旋转。通过这种旋转,蓝色激发光的入射位置改变,以使波长转换器14-3中所使用的荧光体可以被冷却同时又没有被劣化。
[绿光的产生]
对应于透光控制轮15-3在箭头A1的方向上的旋转,第一二向色滤光片15-3a中的区域(区域2)15-3a2定位在从固态光源10发出的蓝光(激发光)BL的光路中。蓝光BL由图12A中所示的区域15-3a2反射。蓝光BL经由耦合透镜16(CL2)被集中在波长转换器14-3上。波长转换器14-3中的荧光体由光激发并产生色散的黄色荧光YL。色散的黄色荧光YL经由耦合透镜16(CL2)变为平行的黄色荧光YL束并进入第一二向色滤光片15-3a的区域15-3a2(区域2)。在此,只有绿色荧光(绿光GL)透射通过区域15-3a(区域2)。具有其他波长的光(红色荧光)被反射。由此,只有绿光GL可以被获得。绿光GL由镜M1反射并通过分色镜DM22朝着图1中的照明光引导系统6被反射(参考图11A)。
[蓝光的产生]
对应于透光控制轮15-3在箭头A1的方向上的旋转,第二二向色滤光片(区域3)定位在从固态光源10发出的蓝光(激发光)BL的光路中。在此,蓝光BL透射通过第二二向色滤光片(区域3)15-3b。被透射的蓝光BL由镜M32反射、透射通过分色镜DM22、并被引导至图1中所示的照明光引导系统6(参考图11B)。
在具有上述构成的照明装置4f中,如图12A中所示,每次透光控制轮旋转一圈,区域1、2和3按这个顺序定位在光路中。由此,红光RL、绿光GL和蓝光BL按这个顺序产生并发出。
相应地,固态光源10可以被用作用于产生荧光的激发光源并且也可以被用作蓝光的光源。红色和绿色荧光可以通过一个光源产生。因此,由于光源的削减,装置的最小化和成本降低被实现。
如上面所述的,具有某一波长的光透射通过区域15-3a1(区域1)和区域15-3z2(区域2)。因此,红光RL经由区域15-3a1被获得并且绿光GL经由区域15-3a2被获得。用这样的方式,只要每个彩色光可以经由每个区域被获得,就可以设置具有不同的波长的光被透射通过的每个区域,或者可以设置具有相同的波长的光部分被透射通过的每个区域。
举例来说,作为波长转换器14-3,产生具有从500nm至750nm的波长带宽或者包括这个范围的波长的黄色荧光YL的荧光体被使用。在此,较佳的是作为红光RL,具有从620nm至700nm的波长带宽或者包括上述范围的波长的光透射通过区域15-3a1(区域1)。同样较佳的是作为绿光GL,具有从510nm至575nm的波长带宽或者包括这个范围的波长的光透射通过区域15-3a2(区域2)。
在上述波长内,光的波长可以被设置在特定范围内以透射通过每个区域。在此,期望的红光可以从具有多种色调的红光中被获得,即,具有黄色色调的红光、具有紫色色调的红光等等。类似地,期望的绿光可以从具有多种色调的绿光中被获得,即,具有蓝色色调的绿光、具有红色或者黄色色调的绿光等等。
此外,可能的是,具有围绕620nm的窄的波长带宽的范围的光透射通过区域15-3a1,在该区域15-3a1处红光RL被获得,并且可能的是,具有围绕550nm的窄的波长带宽的范围的光透射通过区域15-3a2(区域2)。由此,具有色彩上的高纯度的红光RL和绿光GL可以被获得。
如下是其中具有交叠的波长的光被使用的实例:具有从570nm至700nm的波长带宽的或者包括这个范围的波长的光透射通过区域15-3a1(区域1);并且具有从490nm至600nm的波长的或者包括这个范围的波长的光透射通过区域15-3a2(区域2)。从这种构成,具有期望的色调的红光和绿光可以被获得。
如上面所述的,当通过由透光控制轮透射或者反射光来产生红光RL和绿光GL时,用于透射和反射的光的波长可以被分别决定。由此,具有期望的色调的绿光和红光可以被产生。相应地,发射光的色调的范围可以被扩大。
[实施例10]图13A和13B
此后,将参考图13A和13B给出关于根据实施例10的照明装置的描述。图13A图解了照明装置4g的结构。图13B是从相对于其表面的垂直方向的角度来观察的透光控制轮15-3的平面图。
实施例10是其中当进入透光控制轮15-3时蓝光BL和黄色荧光YL被集中的实例。图13A中所示的根据实施例10的照明装置包括:被布置在耦合透镜12(CL1)和透光控制轮15-3之间的聚光透镜L20;以及被布置在耦合透镜16(CL2)和透光控制轮15-3之间的聚光透镜L21。聚光透镜L20集中蓝光BL并且聚光透镜L21集中黄色荧光。关于上述的另一个配置基本上与如图11中所示的根据实施例9的照明装置4f中的配置相同。在产生蓝光BL、绿光GL和红光RL的同时的功能类似于实施例9的功能。因此与实施例9相同的数字和字符在此被使用并且对它们的详细说明被省略。
如图13B中所示,透光控制轮包括第一边界部分DL1和第二边界部分DL2作为第一二向色滤光片15-3a和第二二向色滤光片(区域3)15-3b之间的边界线。第一二向色滤光片15-3a类似地包括区域15-3a1(区域1)和区域15-3a2(区域2)之间的第三边界部分DL3。当蓝光BL或者黄色荧光YL从DL1至DL3第一至第三通过这些边界部分时,,也就是说,出现在蓝光BL的光路中的区域从区域1改变至区域2和区域3时,如实施例2中所描述的色彩混合时间(对话时间)可以发生。相应地,在实施例10中,蓝光BL和黄色荧光YL由聚光透镜L20和L21一次集中。光被入射到透光控制轮15-3上同时它的光束宽度是小的。因此,区域的改变的同时,对话时间可以被缩短并且色彩混合时间可以被缩短。照明装置4g的色彩纯度增加更多。
[实施例11]图14A和14B
在下文中,参考图14A和14B描述根据实施例11的照明装置。图14是从相对于它的表面的垂直方向的角度来观察的实施例11的照明装置中所包含的透光控制轮15-4的平面图。图14B是实施例11中的发光时刻的顺序的实例的说明性视图。
实施例11中的照明装置具有与实施例10中的照明装置4g类似的构成,除了实施例10中的透光控制轮15-3被改变为如图14A中所示的透光控制轮15-4。相应地,与实施例10相同的数字和字符在此被使用来描述类似的构成并且对其的详细说明被省略。
在上述实施例9和10中的透光控制轮15-3中,第一二向色滤光片15-3a被均等地分成两个区域。接着二向色滤光片15-3具有区域15-3a1(区域1)和区域15-3a2(区域2)。绿光GL和红光RL中的每一个都经由区域中的每一个被产生并从中被发出。在实施例11中,第一二向色滤光片进一步包括产生黄光(YL)的区域。
实施例11中的透光控制轮15-4包括第一二向色滤光片15-4a和第二二向色滤光片15-4b。第一二向色滤光片15-4a反射蓝光,并选择和透射具有某一波长的荧光。第二二向色滤光片15-4b透射蓝光。类似于实施例9等等,第二二向色滤光片仅仅透射蓝光,但是更优选的,滤光片15-4b反射荧光。
此外,第一二向色滤光片15-4a在圆周方向上被均等地分成三个区域。它包括反射蓝色和绿色荧光并透射红色荧光的第一区域15-4a1(区域1)、反射蓝光并透射红光和绿光(黄光)的第二区域15-4a2(区域2)、以及反射蓝光和红光并透射绿光的第三区域15-4a3。第二二向色滤光片15-4b的区域被表示为实施例11中的区域4。
在实施例11中,第二二向色滤光片15-4b具有透光控制轮15-4的360度内的大约120度。第一二向色滤光片15-4a具有剩余的,即,240度。
此后,将给出色彩产生顺序的描述。在实施例11中,在透光控制轮15-4中的区域1(15-4a1)上的红色光的产生;区域3(15-4a)上的绿光的产生;以及区域4(15-4b)上的蓝光的产生类似于实施例9和10中的那些,因此对其的详细说明被省略。以下是当产生黄光YL时的控制及其功能的描述。
[黄光的产生]
对应于在透光控制轮15-4的箭头A1的方向上的旋转,第一二向色滤光片中的区域15-4a2(区域2)定位在从固态光源10发出的蓝光(激发光)BL的光路中。接着,蓝光BL由区域15-4a2(区域2)反射并经由耦合透镜16(CL2)被集中在波长转换器14-3上。波长转换器14-3中的荧光体由光激发并产生色散的黄色荧光。色散的黄光经由耦合透镜16(CL2)变为平行的黄光束YL并进入第一二向色滤光片15-4a中的区域15-4a2(区域2)。区域15-4a2被配置成透射绿光和红光,以使作为这样的光的混合的黄色荧光YL透射通过区域15-4a2。因此黄光被获得。黄光YL由镜M1反射并通过分色镜DM22朝着图1中的照明光引导系统6反射。
如上面所述的,在实施例11中,相对于如图14B中所示的透光控制轮15-4的一圈,区域1至4被连续地定位在光路中。由此红光(红色荧光)RL、黄光(黄色荧光)YL、绿光(绿色荧光)GL和蓝光BL每帧地按这个顺序产生。
相应地,因为除了红光RL、绿光GL和蓝光BL,发射光进一步包括黄光YL,所以,更亮的图像可以被实现并且彩色再现的范围被增加。
[实施例9至11的补充描述]
在上述实施例9至11中,在透光控制轮中用于产生每个色彩的区域1-4具有彼此近似相同的尺寸。每个彩色光的发射时间被设为均等的。然而,本发明不总是局限于那些。每个色彩中的发射效率是不同的,因此可能的是,对于每个色彩,区域1至4的尺寸被调整并且发射时间被设置以使得可以整体获得白色。
在实施例9至11中,LD光源(固态光源)的功率在所有色彩上是均等的。然而,LD光源的功率可以对每个色彩而改变。关于这一点,根据每个色彩中的效率的发光可以被执行。
[实施例12]图15A和15B
此后,将参考图15A和15B描述根据实施例12的照明装置4h。图15A是显示实施例12中的照明装置4h的光学视图。图15B是从相对于其表面的垂直方向的角度来观察的实施例12的透光控制轮50-2的平面图。
在实施例9至11中,波长转换器14-3被布置在从固态光源10发出的激发光(蓝光BL)的反射光路中。另一方面,在实施例12中,波长转换器14-3被布置在来自光源10的激发光(蓝光BL)的透射光路中并且替换的光路18被布置在蓝光BL的反射光路中。
图15A中所示的根据实施例12的照明装置4h具有与图9A中所示的实施例7的照明装置4d类似的构成,除了以下差异。因此与实施例7相同的数字和字符在此被使用并且对它们的详细说明被省略。在实施例12中,实施例7中的波长转换器14和透光控制轮50被改变为波长转换器14-3和透光控制轮50-2。波长转换器14-3产生黄色荧光。透光控制轮50-2发出绿光GL、红光RL和黄光YL。实施例7中的分色镜被改变为透射红光RL和绿光GL并反射蓝光BL的分色镜DM33。此外,红光源的固态光源11和分色镜DM4在实施例12中被省略。
图15B中所示的实施例12的透光控制轮50-2包括作为第一滤光片的第一二向色滤光片50-2a和作为第二滤光片的第二二向色滤光片50-2b。第一二向色滤光片50-2a透射蓝色激发光BL并选择和反射具有诸如绿色、红色或者包括那些色彩的黄色的某一波长的光。第二二向色滤光片15-3b仅反射蓝光BL,但更适当的是它透射荧光。
第一二向色滤光片50-2a在圆周方向上被均等地分成三个区域。因此,第一二向色滤光片50-2a包括:透射蓝光和绿光并反射红光的区域50-2a1(区域1);透射蓝光并反射红光和绿光的区域50-2a2(区域2);以及透射蓝光和红光并反射绿光的区域50-2a3(区域3)。在实施例12中,第二二向色滤光片50-2b的区域被表示为区域4。
[红光的产生]
在实施例12中,对应于透光控制轮50-2在箭头A1的方向上的旋转,当区域50-2a1(区域1)定位在从固态光源10发出的蓝光BL的光路上时,蓝光BL透射通过区域50-2a1(区域1)并进入波长转换器14-3。由此,黄色荧光YL被产生自波长转换器14-3。黄色荧光YL进入区域50-2a1(区域1)并且其中的红光RL在被选择之后由区域1反射。红光RL被透射通过分色镜DM33并被引导至图1中所示的照明光引导系统6。
[黄光的产生]
当区域50-2a2(区域2)定位在蓝光BL的光路上时,蓝光透射通过区域50-2a2并进入波长转换器14-3。接着,由波长转换器14-3产生的黄色荧光进入区域50-2a1并且其中的红光和绿光,即,黄光YL在被选择之后被反射。此后,黄光YL透射通过分色镜DM33并被引导至图1中所示的照明光引导系统6。
[绿光的产生]
当区域50-2a3(区域3)定位在蓝光BL的光路中时,蓝光BL透射通过区域50-2a3并进入波长转换器14-3。接着,产生自波长转换器14-3的黄光进入区域50-2a3(区域3)并且绿光GL在被选择之后被反射。此后,绿光GL透射通过分色镜DM3并被引导至图1中所示的照明光引导系统6。
[蓝光的产生]
当第二二向色滤光片(区域4)50-2b定位在蓝光BL的光路中时,蓝光BL由二向色滤光片50-2b反射,并进入替换的光路18。蓝光BL经由替换的光路进入分色镜DM33、由二向色滤光片DM33反射并被引导至图1中所示的照明光引导系统6。
[补充描述1]图1-4B、7A-8A、9A-11B、13A、13B、15A和15B
根据本发明的实施例的照明装置包括发出激发光的激发光源(固态光源10、10-a和40)、通过激发光的激发产生具有不同于激发光的波长的波长的荧光的波长转换器(14、14-1、14-2和14-3)、以及包括被布置成交替地遇到激发光的光路的第一滤光片(第一二向色滤光片15a、15a'、15-1a、15-2a、50a和50-2a)和第二滤光片(第二二向色滤光片15b、15b'、15-1b、15-2b、50b和50-2b)的光路分光部件(透光控制轮15、15'、15-1、15-2、15-3、15-4、50和50-2),其中,第一滤光片反射激发光和荧光中的一个并透射激发光和荧光中的另一个,第二滤光片透射由第一滤光片反射的光并反射透射通过第一滤光片的光,并且波长转换器被布置在激发光的反射光路或者透射光路中。
根据上述配置,具有不同的波长的光可以在发出具有不同于激发光的波长的波长的光的荧光体的简化被实现的同时从单个光源中被产生。
此外,具有不同的波长的光可以被用作应用于三原色中的两种色彩、红色、蓝色和绿色的彩色投影仪的光源。
在此,光照射荧光体(波长转换器)被称为激发光。在本实施例中,荧光体包括上述波长转换器14、14-1、14-2、14-3、31、31-2、60。激发光包括具有蓝色或者紫外线的波长的光,但是可以使用除了以上的光。
荧光体(波长转换器)通过激发光的照射被激发。由此,被转换为具有不同于激发光的波长的波长的光从荧光体中被产生。从荧光体中被产生的转换后的光被称为荧光或者激发光。
[补充描述2]图1-4B、7A-8A、9A-11B、13A、13B、15A和15B
根据本发明的实施例的照明装置包括结合激发光的发射光路和荧光的发射光路的光路结合部件(镜M1、M31、M32、18M1、18M2、18M3、分色镜DM1、DM2、DM3、DM4、DM21、DM22、DM23和DM33)。
根据上述配置,每个具有不同的波长的激发光和荧光每一定时间朝着诸如DMD的图像形成部件5被引导。因此,对应于每个色彩的单色图像可以被产生。
[补充描述3]图1-4B、7A-8A、9A-11B、13A、13B、15A和15B
根据本发明的实施例的照明装置包括朝着光路分光部件(透光控制轮15、15'、15-1、15-2、15-3、15-4、50和50-2)发出产生自波长转换器的荧光的光学元件(耦合透镜CL2、CL3、16和32)、被布置在波长转换器和光路分光部件之间的光学部件。
根据上述配置,色散自波长转换器的荧光可以被有效地入射到光路分光部件上。
[补充描述4]<蓝色透射光的引导光路>图1-2B
根据本发明的实施例的照明装置包括发出作为激发光的蓝光的激发光源(固态光源10);包括通过蓝光的激发产生作为激发光(荧光)的绿色荧光的荧光体的波长转换器(波长转换器14);光路分光部件中反射蓝光并透射荧光的第一滤光片(第一二向色滤光片15a)和透射蓝光的第二滤光片(第二二向色滤光片15b);以及被布置在反射蓝光的第一滤光片的反射光路中的波长转换器14。
根据上述配置,蓝光和具有绿色波长的光可以每一次地经由发射光路Opt朝着照射表面被发出。因此,至少三原色的蓝光和绿光可以被产生并且它可以被用作投影仪的光源。特别地,激发光源和蓝光源可以被统一,因此光源的数目及其成本被减少。因此,装置的小型化和成本降低可以被实现。
[补充描述5]<引导光路和替换的光路18>图9A、9B、15A和15B
根据本发明的实施例的照明装置包括发出蓝光作为激发光的激发光源(固态光源10)、包括通过蓝光的激发产生具有绿色的荧光的荧光体的波长转换器(14-1、14-3)、被配置成通过第一滤光片(第一二向色滤光片50a、50-2a)透射蓝光并反射荧光并通过第二滤光片(第二二向色滤光片50b、50-2b)反射蓝光的光路分光部件、以及被布置在透射第一滤光片的蓝光的第一滤光片的透射光路中的波长转换器。
在这个配置中,因为引导光路(替换的光路18)被设置为将由第二滤光片反射的蓝光引导至发射光路Opt,蓝光可以经由光路被发出。此外,包括绿色的荧光通过透射通过第一滤光片的蓝光从波长转换器中被产生。绿色荧光从荧光中被选择并且由第一滤光片反射。因此,绿色荧光可以经由发射光路Opt被发出。
根据上述配置,三原色中的蓝光和绿光可以被产生并且被用作用于投影仪的光源。特别地,激发光源和蓝光源可以被统一,以使光源的数目及其成本被减少。因此,装置的小型化和成本降低可以被实现。
[补充描述6]图12A、13B和14A
在根据本发明的实施例的照明装置中,第一滤光片(第一二向色滤光片15-3a、15-4a)被分成至少两个区域(区域15-3a1、15-3a2、15-4a1、15-4a2和15-4a3),该至少两个区域(区域15-3a1、15-3a2、15-4a1、15-4a2和15-4a3)中的每一个透射具有预定波长的荧光。
根据上述配置,不仅具有三原色中的蓝色和绿色而且具有另一个色彩的光可以被产生,并且它可以被用作用于投影仪的光源。特别地,激发光源和蓝光源可以被统一,因此,光源的数目及其成本被减少。因此,装置的小型化和成本降低可以被实现。
[补充描述7]图12A、13B和14A
此外,根据本发明的实施例的照明装置包括被分成至少透射具有绿色的荧光的区域(区域15-3a2和15-4a3)和透射红光的区域(区域15-3a1和15-4a1)的第一滤光片(第一分色镜15-3a、15-4a和50-2a)。此外,照明装置还包括透射黄光的区域(区域15-4a2)。
根据上述配置,三原色、蓝色、绿色和红色的光可以被产生,并且它可以被用作用于投影仪的光源。通过另外产生黄光,更亮的图像可以被产生并且彩色再现的范围扩大。特别地,激发光源和蓝光源可以被统一,因此,光源的数目及其成本被减少。因此,装置的小型化和成本降低可以被实现。
[补充描述8]图7A
根据本发明的实施例的照明装置包括第二波长转换器31和第二光路分光部件30。第二波长转换器31包括通过从激发光源(固态光源10)发出的蓝光的激发从波长转换器产生具有不同于第一荧光(举例来说,具有绿色的荧光)的波长的波长的第二荧光(举例来说,红光)的第二荧光体。第二光路分光部件30包括朝着第二波长转换器31反射透射通过光路分光部件15中的第二滤光片的蓝光、并透射由第二波长转换器31产生的第二荧光的第三滤光片(第四二向色滤光片30b)。
根据上述配置,三原色、蓝色、绿色和红色的光可以从单个光源(固态光源10)中被产生,并且它可以被用作用于投影仪的光源。特别地,激发光源和蓝光源可以被统一,因此,光源的数目及其成本被减少。因此,装置的小型化和成本降低可以被实现。
[补充描述9]图1、2A-2B、4A和4B
根据本发明的实施例的照明装置包括发出蓝光作为激发光的第一光源(固态光源10)和发出具有不同于激发光的波长的波长的光的第二光源(固态光源11)。在激发光源被打开的同时,第二光源至少被关闭预定的时间段,并且第二光源发出产生自发射光路上的波长转换器的激发光或者荧光。由此,来自第一光源的光(蓝光)、来自第二光源的光(红光)和荧光(绿光)可以被获得。
根据上述配置,三原色的红光、蓝光和绿光可以被产生,并且它可以被用作用于投影仪的光源。特别地,激发光源和蓝光源可以被统一,因此,光源的数目及其成本被减少。因此,装置的小型化和成本降低可以被实现。
[补充描述10]图5C
在根据本发明的实施例的照明装置中,当第一滤光片(第一二向色滤光片15a')和第二滤光片(第二二向色滤光片15b')在激发光路中改变时,激发光源(固态光源10)被关闭并且第二光源(固态光源11)被打开。
根据上述配置,色彩的混合可以被防止并且理想的原色可以被获得。因此,光的色彩纯度被增加。
[补充描述11]
在根据本发明的实施例的照明装置中,当第一滤光片和第二滤光片在激发光路中改变时,激发光源被打开并且第二光源也被打开。
根据上述配置,因为当第一和第二滤光片彼此改变时,第一和第二光源这两个光源都被打开,所以色彩的混合发生。然而,和没有色彩混合的时间的情况相比,通过积极地使用色彩混合时间,更亮的光可以从透光控制轮的一圈的旋转中被获得。
[补充描述12]<紫外线>图10A-10C
在根据本发明的实施例的照明装置中,激发光源(固态光源10a)发出紫外线作为激发光。波长转换器包括第一波长转换器14-2和第二波长转换器31-2。光路分光部件包括第一光路分光部件(透光控制轮15-2)和第二光路分光部件(透光控制轮30-2)。第一波长转换器14-2包括产生具有不同于紫外线的波长的波长的第一荧光(举例来说,绿色荧光)的第一荧光体。第二波长转换器31-2包括产生具有不同于紫外线和第一荧光的波长的波长的第二荧光(举例来说,红光)的第二荧光体。第一光路分光部件(透光控制轮15-2)包括朝着第一波长转换器反射紫外线并透射从第一波长转换器发出的第一荧光的第一滤光片(第一二向色滤光片15-2a)、以及透射紫外线的第二滤光片(第二二向色滤光片15-2b)。第一和第二滤光片被布置为交替地遇到紫外线的光路。第二光路分光部件(透光控制轮15-2)朝着第二波长转换器反射透射通过第二滤光片的紫外线并透射产生自第二波长转换器的第二荧光。
根据上述配置,三原色的蓝光和绿光可以从单个固态光源中被产生,并且它可以被用作用于投影仪的光源。因此,光源的数目及其成本被降低。因此,和其中用于蓝光和绿光的光源被分别提供的情况相比,装置的小型化和成本降低可以被实现。
[补充描述13]<紫外线>图10A-10C
在根据本发明的实施例的照明装置中,第二光路分光部件(透光控制轮30-2)包括透射紫外线的第三滤光片(第三二向色滤光片30-2a)和反射紫外线的第四滤光片和第四滤光片(第四二向色滤光片30-2b)。第三和第四滤光片被布置成交替地遇到透射通过第一光路分光部件(透光控制轮15-2)的第二滤光片(第二二向色滤光片15-2b)的紫外线的光路。照明装置进一步包括在透射通过第二光路分光部件中的第三滤光片的紫外线的光路中的第三波长转换器60。第三波长转换器60包括产生具有不同于第一荧光(举例来说,绿色荧光)和第二荧光(举例来说,红色荧光)的波长的波长的第三荧光(举例来说,蓝色荧光)的第三荧光体。
根据上述配置,三原色中的蓝光、绿光和红光可以从单个光源中被产生,并且它可以被用作用于投影仪的光源。因此,光源的数目及其成本被降低。因此,和其中用于蓝光、绿光和红光的光源被分别提供的情况相比,装置的小型化和成本降低可以被实现。
[补充描述14]<光集中>图4A、4B、9A-10C、13A、13B、15A和15B
根据本发明的照明装置包括被布置在激发光源和光路分离部件之间的、将从激发光源(固态光源10和10a)发出的激发光集中到光路分光部件(透光控制轮15、50、15-3和50-2)上的聚光部件(聚光透镜L20)。
根据上述配置,色彩混合时间通过将光一次集中到透光控制轮上被缩短。因此,色彩的纯度可以被提高。此外,透光控制轮可以被缩小尺寸,以使装置的小型化可以被实现。
[补充描述15]<光集中>图4A、4B、9A-10C、13A、13B、15A和15B
根据本发明的照明装置包括被布置在波长转换器14、14-3和光路分离部件之间的、将由波长转换器产生的荧光集中到光路分光部件(透光控制轮15、50、15-3和50-2)上的聚光部件(聚光透镜L21)。
根据上述配置,具有绿色和红色的光被一次集中到透光控制轮上以使色彩混合时间可以被缩短并且色彩的纯度被提高。此外,透光控制轮可以被缩小尺寸,以使装置的小型化可以被实现。
[补充描述16]<投影仪>
根据本发明的投影仪包括由产生自照明装置(照明装置4、4a、4b、4c、4d、4e、4f、4g和4h)的光照射的图像产生器(图像形成部件5)和从由图像产生器调制的图像信息放大并投射图像的投影透镜7。作为结合了本发明中的这样的照明装置的投影仪,举例来说,存在放大并将图像投射至诸如屏幕的投影表面的投影仪、以及作为在半导体装置的生产过程期间内将电路图案曝光在晶片上的曝光装置的投影仪。
根据上述配置,三原色中的蓝光、绿光和红光可以从单个固态光源中被产生,并且它可以被用作投影仪的光源。因此,光源的数目及其成本被降低。因此,装置的小型化和成本降低可以被实现。
在其中从光源发出的蓝光被用作激发光的照明装置中,发射光通过透光控制轮被分成反射光和透射光。在此,蓝光被用作反射光或者透射光并且另一个光被用作激发光。产生自波长转换器的光被用作激发光。关于这一点,需要单个激发光源,也就是说激发光源和照射光源可以被统一。因此,光源的数目可以被可靠地减少。
[补充描述17]<照明方法>
根据本发明的实施例的照明方法包括:将从激发光源(固态光源10、10a和40)发出的激发光和具有不同于激发光的波长的波长且产生自由激发光激发的波长转换器14、14-1、14-2、14-3、31、31-2和60的荧光照射被照射的部件,其中,反射激发光和荧光中的一个并透射另一个的第一滤光片(第一二向色滤光片15a、15a'、15-1a、15-2a、15-3a、15-4a、50a和50-2a)和透射由第一滤光片反射的光或者反射透射通过第一滤光片的光的第二滤光片(第二二向色滤光片15b、15b'、15-1b、15-2b、15-3b、15-4b、50b和50-2b)被包括。第一和第二滤光片被布置为交替地遇到激发光的光路并通过将激发光照射被布置在激发光的反射或者透射光路中的波长转换器产生具有不同于激发光的波长的波长的荧光。
根据上述方法,发出具有不同于激发光的波长的波长的光的荧光体可以在从单个光源产生具有不同的波长的多个光的同时被简化。
此外,至少具有三原色中的两种色彩的光可以被用作用于投影仪的光源。关于这一点,光源的数目及其成本被降低。因此,和其中用于蓝光、绿光和红光的光源被分别提供的情况相比,装置的小型化和成本降低可以被实现。
[补充描述18]
在根据本发明的实施例的照明方法中,激发光源(固态光源10和40)产生蓝光作为激发光。波长转换器14、14-1、14-2、14-3通过蓝光的激发产生具有绿色的荧光并从不同于激发光源的光源的第二光源(固态光源11)中发出红光。在激发光被打开并且经由发射光路发出通过波长转换器产生的蓝光或者具有绿色的荧光的同时,第二光源至少被关闭预定的时间段。在激发光被关闭并且经由发射光路发出从第二光源发出的红光的同时,第二光源至少被打开预定的时间段。
根据上述方法,三原色的蓝光、绿光和红光可以从单个光源产生,并且它可以被用作为投影仪的光源。因此,光源的数目及其成本被降低。因此,和其中用于蓝光、绿光和红光的光源被分别提供的情况相比,装置的小型化和成本降低可以被实现。
相关申请的交叉引用
本发明基于并要求2012年9月18日提交的第2012-204918号、以及2013年4月26日提交的第2013-093578号日本专利申请的优先权,其公开在此通过引用其全部内容被结合于此。
Claims (16)
1.一种照明装置,其特征在于,包括:
激发光源,所述激发光源发出激发光;
波长转换器,所述波长转换器经由所述激发光的激发来产生具有与所述激发光的波长不同的波长的荧光;以及
光路分光部件,所述光路分光部件包括被布置成交替地遇到所述激发光的光路的第一滤光片和第二滤光片,其中
所述第一滤光片反射所述激发光和所述荧光中的一个并透射所述激发光和所述荧光中的另一个,并且所述第二滤光片透射由所述第一滤光片反射的光并反射被透射通过所述第一滤光片的光;以及
所述波长转换器被布置在所述激发光的反射光路或者透射光路中。
2.如权利要求1所述的照明装置,其特征在于,进一步包含
光路结合部件,所述光路结合部件结合所述激发光的发射光路和所述荧光的发射光路。
3.如权利要求1或2所述的照明装置,其特征在于,进一步包含
光学部件,所述光学部件朝着所述光路分光部件发出产生自所述波长转换器的所述荧光,所述光学部件被布置在所述波长转换器和所述光路分光部件之间。
4.如权利要求3所述的照明装置,其特征在于,
所述激发光源发出蓝光作为所述激发光;
所述波长转换器包括通过所述蓝光的所述激发来产生具有绿色的所述荧光的荧光体;
所述光路分光部件中的所述第一滤光片反射所述蓝光并透射所述荧光,并且所述第二滤光片透射所述蓝光;以及
所述波长转换器被布置在反射所述蓝光的所述第一滤光片的所述反射光路中。
5.如权利要求3所述的照明装置,其特征在于,
所述激发光源发出蓝光作为所述激发光;
所述波长转换器包括通过所述蓝光的所述激发来产生具有绿色的所述荧光的荧光体;
所述光路分光部件被配置成通过所述第一滤光片透射所述蓝光并反射所述荧光,以及通过所述第二滤光片反射所述蓝光;以及
所述波长转换器被布置在透射所述蓝光的所述第一滤光片的所述透射光路中。
6.如权利要求4所述的照明装置,其特征在于,进一步包含:
第二波长转换器;以及
第二光路分光部件,其中,
所述第二波长转换器包括第二荧光体,所述第二荧光体通过所述蓝光的所述激发来产生具有与来自所述波长变换器的所述荧光的波长不同的波长的第二荧光;以及
所述第二光路分光部件包括至少第三滤光片,所述第三滤光片在所述蓝光被透射通过所述光路分光部件中的所述第二滤光片之后,朝着所述第二波长转换器反射所述蓝光,并透射由所述第二波长转换器产生的所述第二荧光。
7.如权利要求3所述的照明装置,其特征在于,进一步包含:
第二光源,所述第二光源发出具有与所述激发光的波长不同的波长的光,其中,
在所述激发光源被打开的同时,所述第二光源至少被关闭预定的时间段,并且所述激发光源发出所述激发光,所述波长转换器产生或者不产生所述荧光;以及
在所述激发光源被关闭的同时,所述第二光源至少被打开预定的时间段,并且所述第二光源朝着所述激发光的发射光路和所述荧光的发射光路被结合到其中的发射光路发出从所述第二光源发出的所述光。
8.如权利要求7所述的照明装置,其特征在于,
当所述第一滤光片和所述第二滤光片在所述激发光路中改变并且产生具有与所述第二光源发出的光相同的波长的光时,所述激发光源被关闭并且所述第二光源被打开。
9.如权利要求7所述的照明装置,其特征在于,
当所述第一滤光片和所述第二滤光片在所述激发光路中改变并且产生具有与所述荧光相同的波长的光时,所述激发光源被打开并且所述第二光源被打开。
10.如权利要求3所述的照明装置,其特征在于,
所述激发光源发出紫外线作为所述激发光;
所述波长转换器包括第一波长转换器和第二波长转换器,所述第一波长转换器包括通过所述紫外线的所述激发来产生具有与所述紫外线的波长不同的波长的第一荧光的第一荧光体,并且所述第二波长转换器包括通过所述紫外线的所述激发来产生具有与所述紫外线和第一荧光的波长不同的波长的第二荧光的第二荧光体;以及
所述光路分光部件包括第一光路分光部件和第二光路分光部件,所述第一光路分光部件包括朝着所述第一波长转换器反射所述紫外线并透射从所述第一波长转换器发出的所述第一荧光的第一滤光片以及透射所述紫外线的第二滤光片,所述第一滤光片和所述第二滤光片被布置成交替地遇到所述紫外线的所述光路,所述第二光路分光部件朝着所述第二波长转换器反射被透射通过所述第二滤光片的所述紫外线并透射产生自所述第二波长转换器的所述第二荧光。
11.如权利要求10所述的照明装置,其特征在于,
所述第二光路分光部件包括透射所述紫外线的第三滤光片和反射所述紫外线的第四滤光片;以及
所述第三滤光片和所述第四滤光片被布置成交替地遇到被透射通过所述第一光路分光部件的所述第二滤光片的所述紫外线的所述光路;
所述照明装置进一步包含:
第三波长转换器,所述第三波长转换器包括第三荧光体,所述第三荧光体通过所述紫外线的所述激发,在被透射通过所述第二光路分光部件中的所述第三滤光片的所述紫外线的所述光路中,产生具有与所述第一荧光和所述第二荧光的波长不同的波长的第三荧光。
12.如权利要求11所述的照明装置,其特征在于,将从所述激发光源发出的所述激发光集中到所述光路分光部件上的聚光部件被布置在所述激发光源和所述光路分光部件之间。
13.如权利要求12所述的照明装置,其特征在于,将由所述波长转换器产生的所述荧光集中到所述光路分光部件上的聚光部件被布置在所述波长转换器和所述光路分光部件之间。
14.一种投影仪,其特征在于,包括:
图像产生器,所述图像产生器通过由如权利要求1至13中任一项所述的照明装置产生的光被照射;以及
投影透镜,所述投影透镜投射由所述图像产生器产生的图像信息。
15.一种照明方法,其特征在于,包含如下步骤:
将从激发光源发出的激发光和由通过所述激发光激发的波长转换器产生的具有与所述激发光的波长不同的波长的荧光照射至被照射的部件,其中,
第一滤光片,所述第一滤光片反射所述激发光和所述荧光中的一个并透射所述激发光和所述荧光中的另一个,以及第二滤光片,所述第二滤光片透射由所述第一滤光片反射的光或者反射被透射通过所述第一滤光片的光,所述第一滤光片和所述第二滤光片被布置成交替地遇到所述激发光的光路;以及
通过所述激发光至所述波长转换器的所述照射,产生具有与所述激发光的波长不同的波长的所述荧光,所述波长转换器被布置在所述激发光的反射光路或者透射光路中。
16.如权利要求15所述的照明方法,其特征在于,
所述激发光源发出蓝光作为所述激发光;
所述波长转换器通过所述蓝光的所述激发来产生具有绿色的荧光,并从第二光源中发出不同于所述激发光源的光的红光;
在所述激发光源被打开并且经由发射光路发出所述蓝光或者由所述波长转换器产生的具有绿色的所述荧光的同时,所述第二光源至少被关闭预定的时间段;并且
在所述激发光源被关闭并且经由所述发射光路发出从所述第二光源发出的红光的同时,所述第二光源至少被打开预定的时间段。
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