CN105319822B - 光源装置、光源装置的制造方法及投影机 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够抑制光利用效率的降低的光源装置。本发明的光源装置(15)具备：第1半导体激光器(21A)；第2半导体激光器(21B)；与第1半导体激光器(21A)对应的第1准直透镜(22A)；与第2半导体激光器(21B)对应的第2准直透镜(22B)；设置在第1准直透镜(22A)的光出射侧的偏析棱镜(25)，使得从第1半导体激光器(21A)射出的第1光的主光线与从第2半导体激光器(21B)射出的第2光的主光线形成的角度在光出射侧比光入射侧小。

Description

光源装置、光源装置的制造方法及投影机

技术领域

本发明涉及光源装置、光源装置的制造方法及投影机。

背景技术

作为用于投影机的光源，可获得高亮度、高输出的光的半导体激光器等固体光源受到关注。使用了固体光源的投影机具有实现装置的小型化、色再现性优异、可以瞬间点亮、光源的寿命长等优点。在专利文献1中公开了具备多个激光光源、多个准直透镜、聚光透镜、棒状积分器的照明装置。在专利文献1的照明装置中，从多个激光光源射出的多个光经过与各激光光源对应的准直透镜入射于聚光透镜，由聚光透镜聚光而入射于棒状积分器。

专利文献1：日本特开2010-78975号公报

在具备多个激光光源的照明装置中，无法避免在各个激光光源的安装精度上产生稍微的偏差。在专利文献1的照明装置中，在激光光源的安装精度产生了偏差的情况下，从安装于与设计上的预定位置偏离的位置的激光光源射出的光有时会不入射于棒状积分器。在该情况下，存在照明装置的光利用效率降低的问题。

发明内容

本发明的一个方式是为了解决上述的问题而实现的，其目的之一在于提供即使在固体光源的安装精度上存在偏差，也能够抑制光利用效率的降低的光源装置。另外，本发明的一个方式的目的之一在于提供有效地制造能够抑制光利用效率的降低的光源装置的方法。另外，本发明的一个方式的目的之一在于提供具备上述的光源装置的投影机。

为了达到上述的目的，本发明的一个方式的光源装置具备：第1固体光源；第2固体光源；第1准直透镜，其与上述第1固体光源对应；第2准直透镜，其与上述第2固体光源对应；偏析棱镜，其设置在上述第1准直透镜的光出射侧，使得从上述第1固体光源射出的第1光的主光线与从上述第2固体光源射出的第2光的主光线形成的角度在光出射侧比光入射侧小；以及保持部，其对上述偏析棱镜进行保持。

在具备第1固体光源和第2固体光源的光源装置中，假定第1固体光源的安装位置从第1准直透镜的焦点位置偏离，而第2固体光源的安装位置与第2准直透镜的焦点位置一致。在该情况下，从第1固体光源射出的第1光的主光线与从第2固体光源射出的第2光的主光线在分别通过了第1准直透镜及第2准直透镜后，不成为相互平行。

相对于此，在本发明的一个方式的光源装置中，通过设置在第1准直透镜的光出射侧的偏析棱镜(偏角プリズム)，第1光的主光线与第2光的主光线形成的角度在偏析棱镜的光出射侧比光入射侧小。即，通过偏析棱镜，能够提高第1光的主光线与第2光的主光线的平行度。这样，能够通过偏析棱镜修正来自安装在从预定位置偏离的位置的第1固体光源的光的照射位置。根据本发明的一个方式的光源装置，即使在固体光源的安装精度上存在偏差，也能够提高光的利用效率。

另外，在本发明的一个方式的光源装置中，在第1光的主光线与第2光的主光线在偏析棱镜的光出射侧成为平行的情况下，第1光的主光线与第2光的主光线形成的角度视为0°。该情况也包含于“第1光的主光线与第2光的主光线形成的角度在偏析棱镜的光出射侧比光入射侧小”的概念。

在本发明的一个方式的光源装置中，上述偏析棱镜可以由上述保持部保持为能够绕预定的旋转轴旋转。

根据该构成，通过使偏析棱镜绕预定的旋转轴旋转，能够容易地减小从第1固体光源射出的光的主光线与从第2固体光源射出的光的主光线形成的角度。

在本发明中，“将上述偏析棱镜保持为能够绕预定的旋转轴旋转的保持部”是指，保持部不具备限制偏析棱镜绕预定的旋转轴旋转的部分。只要是在光源装置的制造过程中，偏析棱镜能够旋转的构成即可。上述的“保持部”，也可以不必在光源装置完成后以偏析棱镜能够绕预定的旋转轴自由地旋转的状态保持偏析棱镜。例如，在光源装置完成后，也可以是偏析棱镜固定于保持部而无法旋转的状态。

在本发明的一个方式的光源装置中，从上述旋转轴的方向看的上述偏析棱镜的形状可以为圆形。

根据该构成，能够以第1准直透镜的光轴为中心使偏析棱镜顺利地旋转。

在本发明的一个方式的光源装置中，上述偏析棱镜的入射光的面可以是平面。

根据上述构成的光源装置，能够修正在与第1准直透镜的光轴垂直的方向的固体光源的位置偏离。

在本发明的一个方式的光源装置中，上述偏析棱镜的入射光的面可以是旋转对称的凸面。

根据上述构成的光源装置，由于偏析棱镜发挥将发散光平行化的作用，所以能够修正固体光源向与第1准直透镜的光轴平行的方向、特别是与第1准直透镜的焦点位置相比靠近第1准直透镜侧的位置偏离。

在本发明的一个方式的光源装置中，上述偏析棱镜的入射光的面可以是旋转对称的凹面。

根据上述构成的光源装置，由于偏析棱镜发挥将会聚光平行化的作用，所以能够修正固体光源向与第1准直透镜的光轴平行的方向、特别是与第1准直透镜的焦点位置相比离开第1准直透镜的一侧的位置偏离。

本发明的一个方式的光源装置的制造方法，是下述光源装置的控制方法，该光源装置具备：第1固体光源；第2固体光源；第1准直透镜，其与上述第1固体光源对应；第2准直透镜，其与上述第2固体光源对应；偏析棱镜；以及保持部，其对上述偏析棱镜进行保持，所述方法包括：检查在离开上述第1准直透镜的被投射面从上述第1固体光源射出的光的投射像是否位于容许范围的外侧的工序；在从上述第1固体光源射出的光的投射像位于上述容许范围的外侧的情况下，在上述第1准直透镜的光出射侧配置偏析棱镜的工序；以及通过使上述偏析棱镜以上述第1准直透镜的光轴为中心旋转，使位于上述容许范围的外侧的投射像移动到上述容许范围的内侧，使从上述第1固体光源射出的第1光的主光线与从上述第2固体光源射出的第2光的主光线形成的角度在上述偏析棱镜的光出射侧比光入射侧小的工序。

在具备第1固体光源和第2固体光源的光源装置中，假定第1固体光源的安装位置从第1准直透镜的焦点位置偏离，而第2固体光源的安装位置与第2准直透镜的焦点位置一致。在该情况下，从第1准直透镜射出的来自第1固体光源的光的主光线与从第2准直透镜射出的来自第2固体光源的光的主光线不成为相互平行。

相对于此，根据本发明的一个方式的光源装置的制造方法，制造者在检测到从第1固体光源射出的光的投射像位于容许范围的外侧的情况下，在第1准直透镜的光出射侧配置偏析棱镜，并使偏析棱镜以第1准直透镜的光轴为中心旋转，使投射像移动到容许范围的内侧。这样，由于只要对安装位置偏离了的固体光源进行基于偏析棱镜的调整即可，所以能够生产率良好地制造抑制了光利用效率的降低的光源装置。

在本发明的一个方式的光源装置的制造方法中，可以在通过使上述偏析棱镜以由上述保持部保持的状态绕预定的轴旋转而使位于上述容许范围的外侧的投射像移动到上述容许范围的内侧之后，将上述偏析棱镜固定于上述保持部。

根据上述构成，光源装置能够稳定地维持抑制光利用效率的降低的效果。

本发明的一个方式的投影机具备：光源装置，其射出光；光调制装置，其通过根据图像信息对上述光进行调制而形成图像光；以及投射光学系统，其投射上述图像光，上述光源装置是本发明的一个方式的光源装置。

本发明的一个方式的投影机通过具备本发明的一个方式的光源装置，能够实现光利用效率优异的投影机。

附图说明

图1是表示第1实施方式的投影机的概略结构图。

图2是表示第1实施方式的照明装置的概略结构图。

图3是表示第1实施方式的光源装置的立体图。

图4是沿图3的A-A'线的剖面图。

图5是用于说明1组光源与偏析棱镜的作用的图。

图6(A)是表示不具备偏析棱镜的光源装置中的出射光的状况的图，(B)是表示具备偏析棱镜的光源装置中的出射光的状况的图。

图7是用于说明激光光源的安装位置的检查方法的图。

图8是表示屏幕上的来自多个激光光源的光的投射像的图。

图9是表示第2实施方式的光源装置的剖面图。

图10是表示第3实施方式的光源装置的概略结构图。

图11是表示第4实施方式的光源装置的概略结构图。

1…投影机，15、50、60、70…光源装置，21A…第1半导体激光器(第1固体光源)，21B…第2半导体激光器(第2固体光源)，22A…第1准直透镜，22B…第2准直透镜，25、61、71…偏析棱镜，36…棱镜保持部(保持部)。

具体实施方式

第1实施方式

以下，使用图1～图8说明本发明的第1实施方式。

本实施方式的投影机是使用了3个透射型液晶光阀的投影机的一例。

图1是表示本实施方式的投影机的概略结构图。图2是表示本实施方式的照明装置的概略结构图。图3是表示本实施方式的光源装置的立体图。图4是沿着图3的A-A'线的剖面图。

在以下的各图中，为了容易观察各构成要素，有时尺寸的比例尺依构成要素而异。

如图1所示，本实施方式的投影机1是在屏幕SCR上显示彩色图像的投射型图像显示装置。投影机1具备与红色光LR、绿色光LG、蓝色光LB这各色光对应的3个光调制装置。投影机1具备可获得高亮度、高输出的光的半导体激光器作为照明装置2的光源。投影机1具备照明装置2、色分离光学系统3、红色光用光调制装置4R、绿色光用光调制装置4G、蓝色光用光调制装置4B、合成光学系统5、投射光学系统6。

照明装置2向色分离光学系统3射出白色的照明光WL。对于照明装置2，使用后述的作为本发明的一个实施方式的照明装置。

色分离光学系统3将从照明装置2射出的照明光WL分离为红色光LR、绿色光LG和蓝色光LB。色分离光学系统3具备第1分色镜7a、第2分色镜7b、第1反射镜8a、第2反射镜8b、第3反射镜8c、第1中继透镜9a、第2中继透镜9b。

第1分色镜7a具有将从照明装置2射出的照明光WL分离为包含红色光LR、绿色光LG及蓝色光LB的光的功能。第1分色镜7a使红色光LR透射，并反射绿色光LG及蓝色光LB。第2分色镜7b具有将由第1分色镜7a反射后的光分离为绿色光LG和蓝色光LB的功能。第2分色镜7b反射绿色光LG，并使蓝色光LB透射。

第1反射镜8a配置于红色光LR的光路中。第1反射镜8a使透射过第1分色镜7a的红色光LR朝向红色光用光调制装置4R反射。第2反射镜8b和第3反射镜8c配置于蓝色光LB的光路中。第2反射镜8b和第3反射镜8c将透射过第2分色镜7b的蓝色光LB引导至蓝色光用光调制装置4B。绿色光LG由第2分色镜7b反射，并朝向绿色光用光调制装置4G前进。

第1中继透镜9a和第2中继透镜9b配置于蓝色光LB的光路中的第2分色镜7b的光出射侧。第1中继透镜9a和第2中继透镜9b具有补偿因蓝色光LB的光路长度比红色光LR和/或绿色光LG的光路长度长而引起的蓝色光LB的光损失的功能。

红色光用光调制装置4R根据图像信息而调制红色光LR，形成与红色光LR对应的图像光。绿色光用光调制装置4G根据图像信息而调制绿色光LG，形成与绿色光LG对应的图像光。蓝色光用光调制装置4B根据图像信息而调制蓝色光LB，形成与蓝色光LB对应的图像光。

对红色光用光调制装置4R、绿色光用光调制装置4G及蓝色光用光调制装置4B，使用例如透射型的液晶面板。另外，在液晶面板的入射侧及出射侧分别配置有未图示的偏振板。偏振板使特定方向的直线偏振光透射。

在红色光用光调制装置4R的入射侧，配置有物镜10R。在绿色光用光调制装置4G的入射侧，配置有物镜10G。在蓝色光用光调制装置4B的入射侧，配置有物镜10B。物镜10R使向红色光用光调制装置4R入射的红色光LR平行化。物镜10G使向绿色光用光调制装置4G入射的绿色光LG平行化。物镜10B使向蓝色光用光调制装置4B入射的蓝色光LB平行化。

合成光学系统5将与红色光LR、绿色光LG及蓝色光LB分别对应的图像光合成，并将合成后的图像光朝向投射光学系统6射出。对合成光学系统5，例如使用交叉分色棱镜。

投射光学系统6包括投射透镜组，该投射透镜组包含多个投射透镜。投射光学系统6将由合成光学系统5合成后的图像光朝向屏幕SCR放大投射。由此，在屏幕SCR上显示放大了的彩色图像。

以下，说明照明装置2。

如图2所示，照明装置2具备光源装置15、聚光透镜23、荧光体轮盘10、拾取透镜40、积分器光学系统31、偏振变换元件32、重叠光学系统33。光源装置15具备固体光源阵列27、准直光学系统28、偏析棱镜25。关于光源装置15，将在后面详细说明。

上述的构成要件之中，固体光源阵列27、准直光学系统28、聚光透镜23、拾取透镜40、积分器光学系统31、偏振变换元件32、重叠光学系统33以使各自的光学中心与图2中所示的光轴AX0一致的状态下在光轴AX0上依次并排配置。

固体光源阵列27具备多个半导体激光器21。多个半导体激光器21在与光轴AX0正交的面内，以阵列状并排配置。半导体激光器21的个数没有特别限定。

半导体激光器21射出例如蓝色的激励光。从固体光源阵列27射出的激励光BL入射于准直光学系统28。准直光学系统28将从固体光源阵列27射出的多个激励光BL分别变换为平行光束。

准直光学系统28包括例如以阵列状并排配置的多个准直透镜22。多个准直透镜22与多个半导体激光器21分别对应地配置。

从准直光学系统28之中的一个准直透镜22(图2中的中央的准直透镜22)射出的激励光BL透射过偏析棱镜25，入射于聚光透镜23。从其他准直透镜22(图2中的右端及左端的准直透镜22)射出的激励光BL不透射过偏析棱镜25而入射于聚光透镜23。聚光透镜23使多个激励光BL聚光而入射于荧光体轮盘10的预定位置。

本实施方式的荧光体轮盘10是透射型的旋转荧光板。荧光体轮盘10具有由马达12旋转驱动的圆盘状的基板10a和在基板10a的一个面以环状形成的荧光体层11。另外，虽然省略图示，但是在基板10a与荧光体层11之间设置有例如包含电介质多层膜的分色镜16。分色镜16具有使激励光BL透射并使从荧光体层11发出的荧光YL反射的特性。

基板10a在投影机1的使用中，以旋转轴O为中心，以预定的转速旋转。由此，抑制激励光BL对于荧光体层11的特定区域连续地入射，可实现荧光体层11的长寿命化。另外，基板10a的形状不限于圆盘状。基板10a包含使激励光BL透射的材料。作为基板10a的材料，例如能够使用石英玻璃、水晶、蓝宝石、光学玻璃、透明树脂等。

荧光体层11包含发出荧光的荧光体微粒，吸收激励光BL(蓝色光)，变换为黄色的荧光YL而射出。荧光体微粒是吸收激励光BL并发出荧光的微粒状的荧光物质。例如，荧光体微粒包含由波长约450nm的蓝色光激励而发出荧光的物质，将激励光BL变换为黄色的荧光YL而射出。作为荧光体微粒，例如能够使用YAG(钇铝石榴石)类荧光体。另外，荧光体微粒的形成材料既可以是1种，也可以将使用2种以上的材料形成的微粒混合而成的物质用作为荧光体微粒。

入射于荧光体层11的激励光BL的一部分通过被荧光体微粒吸收而变换为荧光YL。荧光YL或者从荧光体层11直接射出，或者在由分色镜16反射后从荧光体层11向外部射出。另一方面，激励光BL中未被荧光体微粒吸收的分量从荧光体层11向外部射出。

从荧光体轮盘10的荧光体层11射出的荧光YL和激励光BL的一部分分量即蓝色光BL1构成白色的照明光WL。照明光WL经由拾取透镜40入射于积分光学系统31。积分光学系统31将照明光WL分割为多个小光束。积分光学系统31包括例如第1透镜阵列31a和第2透镜阵列31b。第1透镜阵列31a及第2透镜阵列31b具有多个透镜以阵列状排列而成的结构。

从积分光学系统31射出的照明光WL入射于偏振变换元件32。偏振变换元件32具有将非偏振光即照明光WL变换为直线偏振光的功能。偏振变换元件32包括例如偏振光分离膜、相位差板和镜体。

由偏振变换元件32变换成了直线偏振光的照明光WL入射于重叠透镜33a。重叠透镜33a使从偏振变换元件32射出的多个光束在照明对象物即液晶面板上相互重叠。由此，能够对液晶面板均匀地进行照明。重叠光学系统33包括积分光学系统31和重叠透镜33a，所述积分光学系统31包括第1透镜阵列31a及第2透镜阵列31b。

另外，本实施方式的荧光体轮盘10具备透射型的旋转荧光板，但是也可以取代该构成而具备反射型的旋转荧光板。另外，也可以不必是旋转式的荧光板，而是固定式的荧光板。

以下，说明光源装置15。

如图3所示，光源装置15具备框体17、多个半导体激光器21、多个准直透镜22、偏析棱镜25。虽然图2未图示，但多个半导体激光器21、多个准直透镜22及偏析棱镜25收置在框体17的内部。框体17是可收置多个半导体激光器21、多个准直透镜22及偏析棱镜25的大小的箱体。在框体17，设置有使从多个半导体激光器21射出的光透射的多个孔17H。

在本实施方式中，作为多个半导体激光器21，使用6个半导体激光器21。但是，半导体激光器21的个数不限于6个，没有特别限定。6个半导体激光器21配置为3行2列的阵列状，构成固体光源阵列27。准直透镜22使用与半导体激光器21相同的数量，配置在从各半导体激光器21射出的光的光路上。从而，6个准直透镜22与半导体激光器21同样，配置为3行2列的阵列状，构成准直光学系统28。以下，也有时将相互对应的1组半导体激光器21及准直透镜22称为光源单元29。

如图4所示，在框体17，设置有用于将框体17的内部空间分隔为6个空间的分隔壁部17B。在分隔壁部17B的上表面及底部17C的上表面，分别设置有基座19。在基座19的上表面即安装面19A，安装有半导体激光器21。另外，在框体17，设置有以夹入准直透镜22的周边部的形式保持准直透镜22的透镜保持部35。框体17的上部17A、底部17C及分隔壁部17B具有与透镜保持部35相比向光射出侧突出的部分。

光源装置15，如图4所示的上部和下部的光源单元29那样，设计为将半导体激光器21配置在自身所对应的准直透镜22的焦点位置F。此时，从半导体激光器21射出的光的、即将向准直透镜22入射之前的主光线AX1与准直透镜22的光轴AX2一致。以下，将从半导体激光器21射出的光的、即将向准直透镜22入射之前的主光线AX1简称为主光线AX1，或从半导体激光器21射出的光的主光线AX1。半导体激光器21的尺寸、基座19的高度及安装面19A的倾斜度、准直透镜22的尺寸、由透镜保持部35保持的准直透镜22的位置等设计参数设定成使从各半导体激光器21射出的光的主光线AX1与各准直透镜22的光轴AX2一致。

但是，有时会例如由于半导体激光器21、基座19、准直透镜22、透镜保持部35等的尺寸误差等主要原因，如图4的中部的光源单元29那样，主光线AX1与准直透镜22的光轴AX2不一致。

在以下的说明中，将主光线AX1与光轴AX2不一致的光源单元29的半导体激光器21、准直透镜22分别称为第1半导体激光器21A、第1准直透镜22A。将主光线AX1与光轴AX2一致的光源单元29的半导体激光器21、准直透镜22分别称为第2半导体激光器21B、第2准直透镜22B。在图4中，将中部的光源单元29的半导体激光器21及准直透镜22称为第1半导体激光器21A及第1准直透镜22A，将上部的光源单元29的半导体激光器21及准直透镜22称为第2半导体激光器21B及第2准直透镜22B。另外，将从第1半导体激光器21A射出的光称为第1光L1，将从第2半导体激光器21B射出的光称为第2光L2。将刚刚透射过准直透镜22A之后的第1光L1的主光线称为主光线Lc1，将刚刚透射过准直透镜22B之后的第2光L2的主光线称为主光线Lc2。

在主光线AX1与准直透镜22的光轴AX2不一致的情况下，如图6(A)的下部所示，主光线Lc1与主光线Lc2不相互平行，而是形成预定的角度θ。

另外，在图6(A)中，主光线Lc2与第1准直透镜22A的光轴AX2相互平行。从而，在图6(A)中，为了方便图示，将主光线Lc1与主光线Lc2形成的角度图示为第1准直透镜22A的光轴AX2与主光线Lc1形成的角度θ。

这样，关于主光线AX1与准直透镜22的光轴AX2不一致的光源单元29、即包含第1半导体激光器21A和第1准直透镜22A的第1光源单元29A，如图4所示，在第1准直透镜22A的光出射侧设置偏析棱镜25。偏析棱镜25具有下述形状，即该形状是将具有光透射性的圆板在相对于圆板的旋转轴倾斜的平面切掉一部分而成的形状。从第1准直透镜22A的光轴AX2的方向看的偏析棱镜25的形状为圆形。

偏析棱镜25的相对于圆环状的侧面25c垂直的平面25a成为光的入射面，相对于侧面25c倾斜的倾斜面25b成为光的出射面。在框体17的上部17A、底部17C及分隔壁部17B的从透镜保持部35突出的部分，如图3所示设置有圆筒状的开口，圆筒部分作为棱镜保持部36起作用。偏析棱镜25以下述形式被保持：嵌入于内壁面36c为圆筒状的棱镜保持部36的内部空间。

本实施方式的棱镜保持部36对应于权利要求的保持部。

偏析棱镜25由棱镜保持部36保持为能够以预定的轴(第1准直透镜22A的光轴AX2)为中心旋转。具体地，棱镜保持部36的内壁面36c是平滑的面，不具有阻碍偏析棱镜25的旋转的部分。所谓阻碍偏析棱镜25的旋转的部分，是指例如在偏析棱镜为圆形以外的形状的情况下与偏析棱镜的外周部相互啮合的凸部和/或凹部那样的部分。从而，在光源装置的制造者希望使偏析棱镜25绕第1准直透镜22A的光轴旋转的情况下，能够容易地使其旋转。即，偏析棱镜25只要是在光源装置的制造过程中能够旋转的构成即可。偏析棱镜25也可以是在光源装置完成后固定在棱镜保持部36而不能够旋转的构成。

使用图5说明偏析棱镜25的功能。其中，图5中，为了使图简化，仅图示从第1半导体激光器21A射出的光的主光线。另外，将入射于偏析棱镜25之前的主光线Lc1的光轴设为AX1L。

如图5所示，若偏析棱镜25以第1准直透镜22A的光轴AX2为中心旋转，则倾斜面25b的法线25z边在与光轴AX2之间保持预定的角度α，边以与光轴AX2平行的轴为中心旋转。伴随偏析棱镜25的旋转，透射过偏析棱镜25的光的主光线Lc1L边在与光轴Ax1L之间保持预定的角度β，边以与光轴Ax1L平行的轴为中心旋转。从而，通过以光轴AX2为中心使偏析棱镜25旋转，能够使主光线Lc1向期望的方向前进。

另一方面，如图4所示，在主光线AX1与准直透镜22的光轴AX2一致的光源单元29即包含第2半导体激光器21B和第2准直透镜22B的第2光源单元29B中，不设置偏析棱镜25。

以下，说明上述构成的光源装置15的制造方法。

首先，准备不具有偏析棱镜25的光源装置15。

接着，对全部光源单元29检查从半导体激光器21射出的光的主光线与该半导体激光器21所对应的准直透镜22的光轴是否一致。

关于具体的检查方法，使用图7、图8说明。图7中，省略框体17的图示。

如图7所示，光源装置的制造者在距准直透镜22一定的距离R、例如1m的位置配置屏幕(被投射面)42，在屏幕42上投射从半导体激光器21射出的光L。此时，在屏幕42上形成由从半导体激光器21射出的光L形成的投射像G。

接着，制造者目视检查投射像G位于容许范围的内侧还是位于容许范围的外侧。对全部光源单元29进行该检查。

图8表示由一个光源单元29在屏幕42上形成的投射像。其中，符号G1～G6的圆分别是主光线AX1与准直透镜22的光轴AX2之间的偏离不同的情况下的投射像。在图8中虽然表示了6个投射像，但是实际上仅形成1个投射像。

将在主光线AX1与准直透镜22的光轴AX2完全一致的情况下形成投射像的位置设为基准点C。在主光线AX1与准直透镜22的光轴AX2偏离了的情况下，如图8所示，投射像形成于从基准点C偏离的位置。符号D的圆表示投射像的形成位置的容许范围。入射到了容许范围D的内侧的光通过聚光透镜23聚光到预定的区域，但是入射到了容许范围D的外侧的光，无法由聚光透镜23聚光到预定的区域。这样，将入射到了其内侧的光由聚光透镜23聚光到预定的区域这样的范围设定为对于一个光源单元29的容许范围D。

如前所述，在第1光源单元29A中，主光线AX1从第1准直透镜22A的光轴AX2偏离。这里，假定从第1光源单元29A射出的第1光L1的投射像G1位于容许范围D的外侧。在该情况下，第1光L1无法由聚光透镜23聚光到预定的区域。

因而，制造者在第1准直透镜22A的光出射侧配置偏析棱镜25。由于主光线Lc1的行进方向由偏析棱镜25曲折，所以由第1光源单元29A形成的投射像G1向位置J移动。

接着，使偏析棱镜25以第1准直透镜22A的光轴AX2为中心旋转。由此，如图8的箭头K所示，伴随偏析棱镜25的旋转，投射像G1描绘符号E所示的圆的轨迹而移动。这样，能够使投射像G1移动到屏幕42上的容许范围D的内侧。制造者只要在投射像G1移动到了容许范围D的内侧的任意位置、例如离基准点C最近的位置的时刻停止偏析棱镜25的旋转操作即可。制造者也可以在使偏析棱镜25旋转到了适合的位置后，例如使用粘接剂、夹具等将偏析棱镜25固定到棱镜保持部36。

在图7中，将半导体激光器21、准直透镜22和屏幕42并排描绘于纸面的横方向。相对于此，在实际使偏析棱镜25旋转的情况下，优选在铅垂方向并排配置半导体激光器21、准直透镜22和偏析棱镜25，在偏析棱镜25的上方空间设置屏幕42。其理由是，可以获得下述优点：偏析棱镜25的旋转操作等的操作性提高、各光学部件不会因自重而向与自身的光轴垂直的方向偏离等。

通过以上的工序，完成本实施方式的光源装置15。

在设置偏析棱镜25之前的状态下，如图6(A)所示，主光线Lc1与主光线Lc2形成预定的角度θ。相对于此，在设置了偏析棱镜25的光源装置中，如图6(B)所示，偏析棱镜25的前部的主光线Lc1与主光线Lc2形成角度θ，但是偏析棱镜25的后部的主光线Lc1(Lc1L)与主光线Lc2成为平行。这样，能够使主光线Lc1与主光线Lc2形成的角度在偏析棱镜25的后部比前部小。

如上所述，在本实施方式的光源装置15中，通过使用偏析棱镜25，能够使来自产生了安装位置偏离的第1半导体激光器21A的第1光L1的投射像G1移动到被投射面上的容许范围内。由此，除了来自包含第2半导体激光器21B的其他半导体激光器的光之外，通过聚光透镜23也能够使来自第1半导体激光器21A的光聚光到预定的区域。从而，即使多个半导体激光器21的安装精度存在偏差，也能够通过偏析棱镜25修正来自安装于从预定位置偏离了的位置的半导体激光器的光的光路，能够提高光的利用效率。

本实施方式的投影机1通过具备上述的光源装置15，能够实现光利用效率优异的投影机。

在本实施方式的光源装置15的制造方法中，制造者在检测到从第1半导体激光器21A射出的第1光L1的投射像G1处于容许范围D的外侧时，在第1准直透镜22A的光出射侧配置偏析棱镜25，并使其旋转直至投射像G1移动到容许范围D的内侧为止。这样，由于只要仅对安装位置偏离了的半导体激光器21进行基于偏析棱镜25实现的调整即可，所以能够生产率良好地制造抑制了光利用效率的降低的光源装置15。另外，修正半导体激光器21的安装位置是困难的，花费极大的成本，但是根据本实施方式的制造方法，仅通过增加偏析棱镜25就能够利用半导体激光器的安装位置产生了偏差的光源装置。因此，能够实现投影机1的制造成本的降低、制造工期的缩短等。

第2实施方式

以下，使用图9说明本发明的第2实施方式。

本实施方式的光源装置的基本结构与第1实施方式相同，本实施方式的框体的结构不同于第1实施方式。

图9是表示本实施方式的光源装置的剖面图。

在图9中，对于与第1实施方式的图4相同的构成要素标注相同的符号，并省略说明。

在第1实施方式的光源装置中，多个半导体激光器、多个准直透镜及偏析棱镜全部收置在一个框体。相对于此，在本实施方式的光源装置50中，如图9所示，多个半导体激光器21收置在第1框体51，多个准直透镜22及偏析棱镜25收置在第2框体52。在第2框体52，在来自半导体激光器21的光的入射侧设置有透镜保持部35，在光的出射侧设置有棱镜保持部36。透镜保持部35及棱镜保持部36的结构与第1实施方式相同。这样，多个半导体激光器21、多个准直透镜22及偏析棱镜25也可以分别保持于独立的多个框体。第1框体51和第2框体52优选使用未图示的任意的部件进行位置对齐。

在本实施方式的光源装置50中，即使在多个半导体激光器的安装精度上存在偏差，也可获得能够实现光的利用效率高的光源装置这样与第1实施方式同样的效果。

第3实施方式

以下，使用图10说明本发明的第3实施方式。

本实施方式的光源装置的基本结构与第1实施方式相同，本实施方式的偏析棱镜的结构不同于第1实施方式。

图10是表示本实施方式的光源装置的剖面图。

在图10中，对于与第1实施方式的图4相同的构成要素标注相同的符号，并省略说明。

在第1实施方式中，偏析棱镜的入射光的面是与第1准直透镜的光轴垂直的平面。相对于此，在本实施方式的光源装置60中，如图10所示，偏析棱镜61的入射光的面61a是相对于第1准直透镜22A的光轴AX2旋转对称的凹面。即，偏析棱镜61的入射光的面61a从第1半导体激光器21A侧看是凹入的曲面状的凹面。第1半导体激光器21A在与第1准直透镜22A的光轴AX2垂直的方向偏离，且在与光轴AX2平行的方向，与第1准直透镜22A的焦点位置F相比，向更离开第1准直透镜22A的一侧偏离。

光源装置的制造者按照在第1实施方式中说明的检查方法来确认第1光的投射像。通过观察屏幕上的投射像的模糊状况等，可以检测与第1准直透镜22A的光轴AX2平行的方向的第1半导体激光器21A的位置偏离。进而，光源装置的制造者根据投射像的形态，能够判定第1半导体激光器21A的位置相对于第1准直透镜22A的焦点位置F，向离开第1准直透镜22A的一侧偏离。

在第1半导体激光器21A向比第1准直透镜22A的焦点位置F更离开的一侧偏离的情况下，从第1准直透镜22A射出的光L1不成为平行光，而成为会聚光。在本实施方式的情况下，由于偏析棱镜61的入射光的面61a是凹面，所以入射到了偏析棱镜61的会聚光被变换为平行光而从偏析棱镜61射出。

在本实施方式中也是，即使在多个半导体激光器的安装精度上存在偏差，也可获得能够实现光的利用效率高的光源装置这样与第1实施方式同样的效果。

第4实施方式

以下，使用图11说明本发明的第4实施方式。

本实施方式的光源装置的基本结构与第1实施方式相同，本实施方式的偏析棱镜的结构不同于第1实施方式。

图11是表示本实施方式的光源装置的剖面图。

在图11中，对于与第1实施方式的图4相同的构成要素标注相同的符号，并省略说明。

在本实施方式的光源装置70中，如图11所示，偏析棱镜71的入射光的面71a是相对于第1准直透镜22A的光轴AX2旋转对称的凸面。即，偏析棱镜71的入射光的面71a是向第1准直透镜22A侧突出的曲面状的凸面。第1半导体激光器21A在与第1准直透镜22A的光轴AX2垂直的方向偏离，且在与光轴AX2平行的方向，相对于第1准直透镜22A的焦点位置F，向靠近第1准直透镜22A的一侧偏离。

光源装置的制造者按照在第1实施方式中说明的检查方法来确认第1光的投射像。根据屏幕上的投射像的形态，能够判定第1半导体激光器21A的位置相对于第1准直透镜22A的焦点位置F，向靠近第1准直透镜22A的一侧偏离。

在第1半导体激光器21A向比第1准直透镜22A的焦点位置F更靠近第1准直透镜22A的一侧偏离的情况下，从第1准直透镜22A射出的光L1不成为平行光，而成为发散光。在本实施方式的情况下，由于偏析棱镜71的入射光的面71a是凸面，所以入射到了偏析棱镜71的发散光被变换为平行光而从偏析棱镜71射出。

在本实施方式中也是，即使在多个半导体激光器的安装精度上存在偏差，也可获得能够实现光的利用效率高的光源装置这样与第1实施方式同样的效果。

另外，本发明的技术范围不限于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围可以施加各种改变。

例如在上述实施方式的光源装置中，示出了仅在从半导体激光器射出的光的投射像偏离到容许范围外的光源单元配置偏析棱镜的例子，但是若能够容许稍微光的损失，则也可以除了在从半导体激光器射出的光的投射像偏离到容许范围外的光源单元之外，在投射像处于容许范围内的光源单元也配置偏析棱镜。此外，光源装置及投影机的各种构成要素的形状、数量、配置、材料等不限于上述实施方式，而可以适宜变更。

在上述实施方式中示出了将本发明实现的照明装置搭载于投影机的例子，但是不限于此。本发明实现的照明装置也能够应用于照明设备和/或汽车的头灯等。

Claims (9)

1.一种光源装置，其特征在于，具备：

第1固体光源；

第2固体光源；

第1准直透镜，其与上述第1固体光源对应；

第2准直透镜，其与上述第2固体光源对应；

偏析棱镜，其设置在上述第1准直透镜的光出射侧，使得从上述第1固体光源射出的第1光的主光线与从上述第2固体光源射出的第2光的主光线形成的角度在光出射侧比光入射侧小；以及

保持部，其对上述偏析棱镜进行保持。

2.权利要求1所述的光源装置，其特征在于，

上述偏析棱镜由上述保持部保持为能够绕预定的旋转轴旋转。

3.权利要求2所述的光源装置，其特征在于，

从上述旋转轴的方向看的上述偏析棱镜的形状为圆形。

4.权利要求1～3的任一项所述的光源装置，其特征在于，

上述偏析棱镜的入射光的面是平面。

5.权利要求1～3的任一项所述的光源装置，其特征在于，

上述偏析棱镜的入射光的面是旋转对称的凸面。

6.权利要求1～3的任一项所述的光源装置，其特征在于，

上述偏析棱镜的入射光的面是旋转对称的凹面。

7.一种光源装置的制造方法，其特征在于，上述光源装置具备：第1固体光源；第2固体光源；第1准直透镜，其与上述第1固体光源对应；第2准直透镜，其与上述第2固体光源对应；偏析棱镜；以及保持部，其对上述偏析棱镜进行保持，

所述方法包括：

检查在离开上述第1准直透镜的被投射面从上述第1固体光源射出的光的投射像是否位于容许范围的外侧的工序；

在从上述第1固体光源射出的光的投射像位于上述容许范围的外侧的情况下，在上述第1准直透镜的光出射侧配置偏析棱镜的工序；以及

通过使上述偏析棱镜以上述第1准直透镜的光轴为中心旋转，使位于上述容许范围的外侧的投射像移动到上述容许范围的内侧，使从上述第1固体光源射出的第1光的主光线与从上述第2固体光源射出的第2光的主光线形成的角度在上述偏析棱镜的光出射侧比光入射侧小的工序。

8.权利要求7所述的光源装置的制造方法，其特征在于，

在通过使上述偏析棱镜以由上述保持部保持的状态绕预定的轴旋转而使位于上述容许范围的外侧的投射像移动到上述容许范围的内侧之后，将上述偏析棱镜固定于上述保持部。

9.一种投影机，其特征在于，具备：

光源装置，其射出光；

光调制装置，其通过根据图像信息对上述光进行调制而形成图像光；以及

投射光学系统，其投射上述图像光，

上述光源装置是权利要求1～6的任一项所述的光源装置。