CN109564377A - 投影仪 - Google Patents
投影仪 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109564377A CN109564377A CN201680087941.0A CN201680087941A CN109564377A CN 109564377 A CN109564377 A CN 109564377A CN 201680087941 A CN201680087941 A CN 201680087941A CN 109564377 A CN109564377 A CN 109564377A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- light
- optical system
- fluorescence
- fluorescent wheel
- image
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
- G02B26/007—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements the movable or deformable optical element controlling the colour, i.e. a spectral characteristic, of the light
- G02B26/008—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements the movable or deformable optical element controlling the colour, i.e. a spectral characteristic, of the light in the form of devices for effecting sequential colour changes, e.g. colour wheels
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
-
- 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
-
- 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
- G03B21/2066—Reflectors in illumination beam
-
- 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
- G03B33/00—Colour photography, other than mere exposure or projection of a colour film
- G03B33/08—Sequential recording or projection
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
- Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)
Abstract
本发明实现了一种具有被改进以实现更加简单的构成的光学系统构成的三面板型投影仪,所述光学系统构成具有更高的图像质量并且使用荧光体。所述投影仪设置有:荧光轮,其响应于被用作第一照明光的激励光的照射而生成包含第二照明光和第三照明光的荧光并且以相反方向发射所述激励光和荧光;对应于所述第一至第三照明光提供的第一至第三图像显示元件;第一照明光学系统,其将从所述荧光轮发射的激励光引导至所述第一图像显示元件;和第二照明光学系统和第三照明光学系统,它们将从所述荧光轮发射的荧光中所包含的第二照明光和第三照明光引导至所述第二图像显示元件和第三图像显示元件。所述第一、第二和第三照明光学系统的光学路径的长度相同。
Description
技术领域
本发明涉及一种投影仪,尤其涉及一种配备有适用于三面板型投影仪的荧光轮构造和光学系统构造的投影仪。
背景技术
三面板型投影仪已经被投入实际使用,其示例是在专利文献1(日本未审专利申请公开No.2012-123179)中所公开的投影仪,其使用蓝色(B)激光作为激励光,将该激励光照射在荧光体上,并且使用由此生成的荧光进行红色(R)、绿色(G)和B显示面板的照明。
类似地,DLP(数字光处理)投影仪已经被投入了实际使用,其使用荧光或激光,而针对单个DMD(数字微镜设备)的照明的时间划分上并无改变。
作为在这类投影仪中使用的荧光轮构造,前一种的三面板型投影仪使用透明的碟片形状,其具有形成于该基板一侧表面上的黄色(Y)荧光体,将B激光照射在该荧光体上,并且将黄色荧光(Y荧光)和作为激励光的B光混合以获得白色光。白色光在光学系统中被划分为三种颜色并且被用于每个颜色的液晶面板的照明。白色光在与照射在荧光轮上的激励光的传播方向相同的方向形成。因此,这种使用荧光轮的方法可以被视为透射类型。
然而,虽然使用白色放电灯作为光源单元的三面板型投影仪是已知的,但是采用其中光源被透射型荧光轮所替代并且提供B激光的激励光的构造允许该液晶投影仪的光学系统基本上被普遍使用。
在后一种单面板DLP中,荧光轮通过在诸如铝的碟形金属基板上形成环形荧光体来构成,并且激励光被汇聚并照射在该荧光体材料上以由此获得荧光。不同于使用提供单一发射颜色的荧光材料作为环形荧光体,该荧光轮通常被划分为多个分区并且在每个区域中使用发射不同荧光的荧光体。此外,作为示例,提供并未在其中形成荧光体的分区,由此可以以时间划分而获得R、G、B以及再另一种颜色的光。在该荧光轮中,荧光通常以与所照射激励光的传播方向相反的方向被提取和使用。因此,这种使用荧光轮的方法可以被视为反射类型。
虽然使用白色放电灯作为光源单元的单面板DLP投影仪是已知的,但是通过采用其中光源单元被反射类型的荧光轮所替代并且提供B激光作为激励光的构造允许单面板DLP的光学系统基本上被普遍使用。
典型地,与单面板型投影仪相比,由于具有更高的光利用因子,三面板型投影仪被认为具有更高的性能。之所以获得这种特性是因为照明光被持续地而不是以时间划分被照射在显示面板上。使用诸如激光器的固态光源以及荧光所实现的光源的投影仪也可以被认为是与之相似的。
然而,三面板型投影仪具有比单面板类型更加复杂的光学系统。这是因为所使用的显示面板的数量更多,并且就此而言,光学路径和组件的数量的增加无法被规避。因此,小型化就存在问题。再进一步地,即时在仅考虑由激光器和荧光体所组成的光源部分时,与放电灯相比较,组成部件的数量增加以及伴随而来的成本增加也是无法避免的。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:JP 2012-123179 A
发明内容
技术问题
如上所述,由于三面板型投影仪使用更多数量的显示面板,所以三面板型投影仪就此而言就受到不可避免的光学路径和部件数量增加的影响,而被认为不适合小型化。另外,即时在仅考虑由激光器和荧光体所形成的光源部分时,组成部件不可避免的数量增加以及随之而来的与放电灯相比的成本增加也使得该光学系统复杂化。本发明实现了一种三面板型投影仪,其使用具有高图像质量的荧光体以及有所改进从而更加简单的光学系统构成。
技术方案
根据本发明的示例性方面的投影仪,具有:
荧光轮,其响应于被用作第一照明光的激励光的照射而发射包含第二照明光和第三照明光的荧光并且以彼此相反的方向出射所述激励光和荧光;
对应于所述第一至第三照明光提供的第一至第三图像显示元件;
第一照明光学系统,其将从所述荧光轮发射的激励光引导至所述第一图像显示元件;和
第二照明光学系统和第三照明光学系统,其将从所述荧光轮发射的荧光中所包含的第二照明光和第三照明光引导至所述第二图像显示元件和第三图像显示元件;
其中,所述第一至第三照明光学系统的光学路径的长度相同。
技术效果
根据提供有上述构成的本发明,实现了一种使用具有高图像质量的荧光体并且其中光学系统的构成改进且简单的三面板型投影仪。
附图说明
[图1]图1是示出根据本发明的投影仪的第一示例性实施例的光学系统的构成的框图。
[图2]图2(a)和(b)均示出了在第一示例性实施例中使用的荧光轮102。
[图3]图3是示出根据本发明的投影仪的第二示例性实施例的光学系统的构成的框图。
[图4]图4是示出根据本发明的投影仪的第三示例性实施例的光学系统的构成的框图。
[图5]图5是示出根据本发明的投影仪的第四示例性实施例的光学系统的构成的框图。
[图6]图6示出了在第一示例性实施例中使用的激光器光源101的示例。
[图7]图7是示出在第三示例性实施例中使用的荧光轮402的构成的侧面图。
具体实施方式
接下来参考附图对本发明的示例性实施例进行描述。
第一示例性实施例
图1是示出根据本发明的投影仪的第一示例性实施例的光学系统的构成的框图。该示例性实施例的投影仪是使用透射型液晶面板作为显示面板的三面板液晶投影仪。
图1中示出的光学系统设置有:激光器光源101;双色镜103和108;反射镜110、109、111和112;荧光轮102,透镜系统104和105以及106和107;交叉双色棱镜113,液晶面板11R、11G和11B;和投影透镜114。
激光器光源101例如可以使用发射具有440nm–470nm波长的蓝色光束的半导体激光器。该激光器光源101所发射的光束是荧光轮102的激励光。图1仅描绘了一个光源,但是所配备光源的数量并不局限于一个。
作为激光器光源101,可以采用例如使用如图6所示的多个B激光器的构造。在图6所示的示例中,使用设置有多个B激光器以及透镜系统602、603和604的激光器光源601。在该构成的示例中,通过首先汇聚来自激光器光源601的多个光束并且随后再次使得光束并行的过程,整体激励光的光通量的直径有所减小。
其中通过气相淀积形成薄膜并且具有透射作为从激光器光源101所发射的激励光的B光并且反射其它可见光带的光的特性的组件被用于双色镜103。
其中通过气相淀积形成薄膜并且具有反射G波长带的光并且透射R波长带的光的特性的组件被用于双色镜108。
反射镜110是具有反射R波长带的光的特性的镜面。除了铝被气相淀积于其上的镜面之外,也可以使用反射R光的双色镜。
反射镜109是具有反射G波长带的光的特性的镜面。除了铝被气相淀积于其上的镜面之外,也可以使用反射G光的双色镜。
反射镜111是具有反射B波长带的光的特性的镜面。除铝被气相淀积于其上的镜面之外,也可以使用反射B光的双色镜。
反射镜112是具有反射B波长带的光的特性的镜面。除铝被气相淀积于其上的镜面之外,也可以使用反射B光的双色镜。
荧光轮102是其中在可旋转碟片上形成荧光体的组件。图2(a)示出了该示例性实施例的荧光轮102的构成的示例。
提供了透明基板201、马达202、荧光体203和反射膜204。可以使用诸如玻璃的材料作为透明基板201。已知荧光体203经常响应于激励光的照射而达到高温。考虑到冷却的便利,优选地使用蓝宝石作为透明基板201的材料。
马达202是驱动透明基板201的旋转的组件,并且在正常情况下附着于假设为圆形的透明基板201的中心。
通过以环形施加或结合在透明基板201上并且因此稳固固定而被附着荧光体203。如果使用YAG系列荧光体作为荧光体材料,则获得其中激励光的颜色被转换为黄色的荧光。
透明基板201透射激励光,并且具有反射荧光且透射激励光的特性的反射膜204被形成于透明基板201并未在其上形成荧光体203的一侧。具有这些特性的反射膜可以通过使用类似于双色镜的技术来构造。
透镜系列是用于将激励光汇聚在荧光轮102的荧光体部分上的透镜系列104和105,以及用于使得已经通过荧光轮102透射的激励光平行的透镜系列106和107。在该示例性实施例中,介绍了两层构成的示例,但是这并非意味着两层构成是最优的,并且该构成可以根据计划有所修改。
双色棱镜113是用于合成R、B和B图像光的组件并且是公知的技术。透射型液晶面板11R、11G和11B类似于在公知技术中使用的组件。
投影透镜114放大并投影已经由液晶面板11R(第三图像显示元件)、11G(第二图像显示元件)和11B(第三图像显示元件)所形成并且由双色棱镜113所合成的全色图像。
接下来描述该示例性实施例的操作。在图1中,来自激光器光源101的激励光通过双色镜103透射并且被透镜系列104和105所汇聚。当激光器光源101是半导体激光器时,光束并不一定是完全平行的光束并且具有一定程度的发散,因此优选地紧接激光器光源101之后安装透镜或其它组件以产生平行光束。
荧光轮102被部署为使得荧光轮102的其上形成有荧光体203的表面被形成在激励光的汇聚部分的附近。黄色荧光响应于激励光的汇聚和照射而形成。
荧光由激励光照射在荧光轮102的荧光体203上而产生,但是还存在其中波长尚未被转换的激励光。这样的光是B,并且不同的光被隔离开来。
荧光体203所生成的Y荧光在激光器光源101的一侧被反射,并且作为激励光的B光则以与Y荧光相反的方向被提取。如图2(a)所示,这是因为在荧光轮101的基板201并未在其上形成荧光体203的一侧上提供有具有反射Y荧光且透射B的特性的反射膜204。因此,该构成如图2(b)中示意性示出。如果形成于荧光轮101上的荧光体是YAG系列荧光体,则Y荧光具有R和G波长带的光。换句话说,如果激光器光源101的驱动被假设为持续发光,则B光以及G和R光以相反方向同时生产。
如上文所描述的,荧光轮102所生成的荧光(Y光)以与激励光相反的方向行进。由于荧光体所形成的波长转换而获得的荧光的发射特性具有接近于典型的Lambertian光分布的辐射特性。
透镜系列104和105被设计为使得该辐射特性是形成基本上平行的光通量(经校准的)。该转换通过公知的透镜设计技术来实现。
已经利用以上所描述的光学系统而成为平行光通量的Y光被双色镜103发送讷河并且指向双色镜108。在双色镜108中,G光被反射而R光被透射。在这两种颜色的行进方向已经分别被反射镜109和110改变之后,G光和R光照射G液晶面板11G和R液晶面板11R。在液晶面板11G和11R之前和之后提供偏振板(未示出)。此外,从使得投影仪的利用因子更加有效的观点来看,优选地提供用于统一偏振方向的光学元件。这是因为来自激光器光源101的光具有线性偏振特性,但是荧光是非偏振光,并且有效作为照明光的光被限制为具有线性偏振特性的光。
在另一方面,并未被荧光轮102转换为荧光的B激光被反射镜111和112调谐回去并且被用作液晶面板11B的照明光。
可以在荧光轮102和透镜105之间,在荧光轮102和透镜106之间,或者在这两个位置提供漫射器。该漫射器的效果是改善被汇聚在荧光体203上的激励光的汇聚状态的一致性以及向被用作B光而没有转换为荧光的激励光提供预定的散射角度。采用这种类型的构成使得能够作为类似于基本上具有Lambertian光分布的辐射特性的Y荧光的光源来处理。
已经被给予预定散射角度的B光通过透镜系列106和107而成为基本上平行的光通量。透镜系列106和107可以通过类似于透镜系列105和106的公知透镜设计技术来获得。再进一步地,使得透镜系列105和106与透镜系列106和107是相同的透镜系列并非不可能。从部件共用性和成本的角度来看,使得这些是相同的透镜系列是有利的。在任何情况下,这都是一个设计点并且应当在考虑产品规格时予以确定。
已经成为基本上平行的光通量的B光的行进方向在反射镜111和112处发生变化,并且该B光因此成为B液晶面板11B的照明光。在液晶面板11B之前和之后提供偏振板(未示出)。在图1所示的投影仪构成中,可以提供积分器光学系统以提高每个颜色的液晶面板的照明的统一性。在三面板型液晶投影仪中经常使用飞眼(fly-eye)积分器。虽然图1中并未示出积分器光学系统,但是积分器光学系统也可以在第一示例性实施例中提供。已经在液晶面板11R、11G和11B中被光学组合的光在交叉双色镜113中被光学调制,并且随后由投影仪透镜114放大并投影。
然而,在由通过分隔Y荧光所获得的光实现的R系统(第三照明系统)的光学系统和G系统(第二照明系统)的光学系统的光学路径中,从作为光源的荧光轮102到液晶面板11R和11G中的每一个的距离是相等的。这是因为Y光的前行方向被与光学轴线成45度角部署的双色镜108所分割。此外,在Y系统的光学系统以及B系统的光学系统(第一照明光学系统)中,从荧光轮102到每个颜色11R、11G和11B的液晶面板的距离是相同的。这是因为荧光轮102被提供在投影透镜114的光学轴线的延长线上(在连接交叉双色棱镜113的中心和G液晶面板11G的中心的直线的延长线上,如图1中的虚线所示),并且作为结果,B系统和R系统的光学系统与作为边界的荧光轮102的基板表面成对称部署形式。作为结果,可以使得荧光轮102与全部三种颜色R、G和B系统的液晶面板11R、11G和11B之间的距离是相等的。在常规的三面板液晶投影仪中被认为必需的中继光学系统可以被排除。使得三个R、G和B系统的光学系统中的一个系统作为中继光学系统需要大量工作来确保投影图像的质量,尤其是确保屏幕的亮度和颜色统一性。然而,在该示例性实施例中,中继光学系统并不是必需的,并且全部三个系统都被相同的光学系统所覆盖,并且可以获得统一且明亮的高质量投影图像。
第二示例性实施例
接下来描述本发明的第二示例性实施例。图3是示出根据本发明的投影仪的第二示例性实施例的光学系统的构成的框图。在该示例性实施例中,与第一示例性实施例中使用透射型液晶面板作为显示面板相比,反射型液晶面板(LCOS:硅基液晶)被用作显示面板,并且连同该显示面板使用不同的光学系统部件。
图3所示的光学系统设置有:B激光光源301;双色镜303和308;透镜系统304和305;荧光轮302;透镜系统306和307;反射镜311;偏振分束器309、310和312;反射型液晶面板31R、31G和31B;交叉双色棱镜313;和投影透镜314。
关于操作,该示例性实施例与第一示例性实施例相类似。来自激光光源301的激励光在荧光轮302的荧光体表面的附近被汇聚从而在那里获得Y荧光。该Y荧光前行至激光器光源301一侧,但是被在激光器光源301和荧光轮302之间提供的双色镜303反射并且被指向双色镜308。这是因为双色镜303具有反射Y荧光且透射B光的特性。
到达双色镜308的Y荧光被具有反射G光而透射R光的特性的双色镜308分隔为G光和R光。被双色镜308反射的G光被偏振分束器309反射并且经历反射型液晶面板31G进行的光学调制。通过双色镜308透射的R光被偏振分束器310反射并且经历反射型液晶面板31R进行的光学调制。
在该示例性实施例的光学系统中,可以提供积分器光学系统以改善显示面板31R、31G和31B上的照明统一性。此外,在显示面板31R、31G和31B的调制中使用的光是线性偏振光,而荧光则是非偏振光。因此,优选地在该光学系统中提供用于统一偏振光的光学元件。再进一步地,优选地在显示面板31R、31G和31B中提供诸如偏振板或相位差板之类的组件。来自荧光轮302的B光接收到例如由漫射器(未示出)实现的光漫射以及由透镜系列306和307实现的平行化的效果,并且被指向B显示面板31B。在去往显示面板31B的途中,该光经历由于反射镜311所导致的光学路径的改变。该光进一步被偏振分束器312反射并且经历B显示面板31B进行的光学调制。类似于R和G光学系统,优选地提供用于偏振统一的积分器光学系统或光学元件。
偏振分束器309、310和312是透射P偏振光且反射S偏振光的组件,并且作为结果,偏振分束器309、310和312中的每一个在入射位置设置有相位差板或偏振板以将入射光转换为S偏振光,并且在偏振分束器309、310和312和每个颜色的显示面板31R、31G和31B之间提供四分之一波长板。经过每个颜色的显示面板31R、31G和31B所进行的光学调制的光通过两次经过该四分之一波长板透射而被转换为P偏振光,通过偏振分束器309、310和312中的每一个,被双色棱镜313组合,并且被投影透镜314放大并投影。
聚焦于荧光轮302,荧光轮302被提供在投影透镜314的光学轴线的延长线上或者在经过交叉双色棱镜313的中心和显示面板的中心的直线的延长线上。因此,B和R光学系统关于荧光轮302是对称的,并且从荧光轮302到B显示面板31B和R显示面板31R的距离是相等的。再进一步地,从荧光轮302到R显示面板31R和G显示面板31G的距离也是相等的。因此,从R、G、B中任一个的光学系统中的显示面板31R、31G和31B到荧光轮302的距离也是相等的。不需要构建中继光学系统。作为结果,组件的数量可以减少并且可以以低成本投影屏幕的显示质量获得具有超高统一性的图像。
此外,该示例性实施例使用作为反射型显示元件的LCOS。另外,除了LCOS之外,诸如DMD之类的设备也可以被用作反射型显示元件。
第三示例性实施例
接下来描述本发明的第三示例性实施例。图4是示出根据本发明的投影仪的第三示例性实施例的光学系统的构成的框图。
图4所示的光学系统设置有:B激光器光源401;双色镜403和309;透镜系列404和405;荧光轮402;透明系列406和407;反射镜408;偏振分束器410、411和412;反射型液晶面板41R、41G和41B;交叉双色棱镜413;和投影透镜414。
该示例性实施例和第二示例性实施例之间的差别在于来自荧光轮的光的提取方向。对于第一示例性实施例也是如此,但是在第二示例性实施例中,Y荧光在激光器光源401一侧反射。作为对比,在该示例性实施例中,荧光轮402被构成为使得Y荧光的前行方向沿激励光的前行方向的延长线指向,而并未经历波长转换的激励光的B光泽被反射并且在激光器光源401一侧行进。
图7是示出在该示例性实施例中使用的荧光轮402的构成的侧面图。荧光轮402设置有:透明基板701;马达702;以环形形成的荧光体703;形成于基板表面其上并未形成荧光体的一侧上并且具有透射B光而反射Y光的特性的反射面704;以及形成于基板上与荧光体相反的一侧(对空侧)上并且反射B光而透射Y光的反射面705。该反射面705也可以独立于荧光轮402被部署在荧光体703附近的位置。
利用以上所描述的构成,从Y光生成的G光和R光照明显示面板41G和41R,而B光则照明显示面板41B。在图4所示的构成中,如果来自激光器光源401的光是P偏振光,则偏振分束器403应当具有透射P偏振光且反射S偏振光的特性。诸如四分之一波长板的相位差板优选地被提供在透镜系列或荧光轮402的附近,以便将来自荧光轮402且去往偏振分束器403的B光的偏振方向转换为S偏振光。该操作和效果与第一示例性实施例和第二示例性实施例相类似。
第四示例性实施例
接下来描述本发明的第四示例性实施例。图5是示出根据本发明的投影仪的第四示例性实施例的光学系统的构成的框图。
这种类型的投影仪的较高照度取决于荧光的强度。因此,荧光轮所发射的荧光优选地增加。
该示例性实施例是采用图3所示的第二示例性实施例的构成作为基础并且进一步增加了激光器光源作为激励光的设备。在该示例性实施例中,激光器光源501和502被部署在荧光轮302的基板表面的两侧。通过采用此构成,不仅由于来自激光器光源502的荧光而且还由于来自激光器光源501的荧光,所以激励有所增加。此外,R光学系统和B光学系统关于荧光轮302对称出现,由此更加简单的光学系统构成和更高图像质量的效果与之前所描述的实施例相类似。
在每个以上所描述的示例性实施例中描述的本发明的特征在于荧光轮的构成,所述荧光轮在使用激光作为激励光来形成荧光的三面板型投影仪的光学系统中发射荧光,将该荧光用于绿色(G光)和红色(R光)显示面板的照明,并且将激励光用作蓝色(B光)显示面板的照明。
在本发明中使用的荧光轮将透射型荧光轮和反射型荧光轮相结合。换句话说,虽然该荧光轮采用透射类型作为基础,但是它也以与激励光的前行方向相反的方向提取荧光(与反射型荧光轮相同的光提取方法),并且在与激励光的前行方向相同的方向提取激励光(B光)的一部分。
聚焦于荧光轮,包含G光和R光的Y光与相反方向的B光同时形成。关键点在于不断地生成Y光和B光。三个面板中不断地需要R、G和B三种颜色。作为结果,这种光形成与如常规透射型荧光轮中那样在相同方向形成混合了激励光和荧光的白色光的形成方式不同。因此,在后续光学系统中用于分光的部件就变得并非必要。这种构成因此具有减少部件数量、促进小型化以及降低成本的效果。特别地,可以从该荧光轮以相反方向生成两种颜色(例如,Y和B),由此还消除了常规光学系统中经常要求的对于中继光学系统的需求。这是因为可以针对所有颜色R、G和B而使得从发光部分(荧光轮上的发光单元)到显示面板的距离相同。这种构成因此具有以下效果:由于投影图像照度的统一性改善所导致的更高性能,由于缺少中继光学系统所导致的部件数量的减少和成本下降,以及光学系统构成的简化。
附图标记的解释
101,301,401,501,502,601 激光器光源
102,302,402 荧光轮
103,108,303,308,409 双色镜
104,105,106,107,304,305,306,307,404,405,406,407,602,603,604 透镜
109,110,111,112,311,408 镜面
113,313,413 交叉双色棱镜
114,314,414 投影透镜
11R,11G,11B,31R,31G,31B,41R,41G,41B 显示面板
201,701 基板
202,702 马达
203,703 荧光体
204 反射膜
704,705 反射面
309,310,312,403,410,411,412 偏振分束器
Claims (7)
1.一种投影仪,包括:
荧光轮,其响应于被用作第一照明光的激励光的照射而发射包含第二照明光和第三照明光的荧光并且以彼此相反的方向出射所述激励光和所述荧光;
对应于所述第一至第三照明光提供的第一至第三图像显示元件;
第一照明光学系统,其将从所述荧光轮出射的激励光引导至所述第一图像显示元件;和
第二照明光学系统和第三照明光学系统,所述第二照明光学系统和所述第三照明光学系将从所述荧光轮出射的所述荧光中所包含的所述第二照明光和第三照明光引导至所述第二图像显示元件和所述第三图像显示元件;
其中:
所述第一至第三照明光学系统的光学路径的长度相同。
2.根据权利要求1所述的投影仪,其中,所述荧光轮具有:透射所述激励光的基板,和固定至所述基板并且响应于所述激励光的照射而发射所述荧光的荧光体。
3.根据权利要求1或2所述的投影仪,进一步包括反射膜,所述反射膜形成于所述荧光轮的并未在其上形成所述荧光体的一侧上,并且所述反射膜反射所述荧光且透射所述激励光。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的投影仪,其中,所述激励光是蓝色光,所述荧光是黄色光,所述第二照明光是绿色光,并且所述第三照明光是红色光。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的投影仪,其中,所述第一至第三图像显示元件是透射型液晶面板。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的投影仪,其中,所述第一至第三图像显示元件是反射型液晶面板。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的投影仪,其中,所述第一至第三图像显示元件是DMD。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2016/072804 WO2018025351A1 (ja) | 2016-08-03 | 2016-08-03 | プロジェクタ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109564377A true CN109564377A (zh) | 2019-04-02 |
CN109564377B CN109564377B (zh) | 2021-04-09 |
Family
ID=61073965
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201680087941.0A Active CN109564377B (zh) | 2016-08-03 | 2016-08-03 | 投影仪 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11156825B2 (zh) |
JP (1) | JP6659061B2 (zh) |
CN (1) | CN109564377B (zh) |
WO (1) | WO2018025351A1 (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113467170A (zh) * | 2020-03-30 | 2021-10-01 | 苏州佳世达光电有限公司 | 激光光学引擎模块及激光投影机 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110398875A (zh) | 2018-04-24 | 2019-11-01 | 深圳光峰科技股份有限公司 | 光源系统 |
CN109459908B (zh) * | 2018-12-27 | 2023-10-03 | 深圳彩翼光电科技有限公司 | 激光投影机光源光路系统 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1190700C (zh) * | 2000-07-05 | 2005-02-23 | 精工爱普生株式会社 | 照明光学系和包括它的投影仪 |
CN1645247A (zh) * | 2004-01-22 | 2005-07-27 | 富士能株式会社 | 投影仪 |
JP2010113186A (ja) * | 2008-11-07 | 2010-05-20 | Seiko Epson Corp | 投射型表示装置 |
CN102419507A (zh) * | 2010-09-24 | 2012-04-18 | 卡西欧计算机株式会社 | 光源组件和投影仪 |
JP2014115555A (ja) * | 2012-12-12 | 2014-06-26 | Seiko Epson Corp | プロジェクター装置及び画像表示システム |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1114943A (ja) | 1997-06-24 | 1999-01-22 | Victor Co Of Japan Ltd | 投写型表示装置 |
JP2011075919A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Casio Computer Co Ltd | 光源装置、投影装置及び投影方法 |
JP5770433B2 (ja) | 2010-06-18 | 2015-08-26 | ソニー株式会社 | 光源装置及び画像投影装置 |
JP2012008303A (ja) | 2010-06-24 | 2012-01-12 | Panasonic Corp | 光源装置及びそれを用いた投写型表示装置 |
JP5817109B2 (ja) | 2010-12-08 | 2015-11-18 | 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 |
JP2012141411A (ja) | 2010-12-28 | 2012-07-26 | Jvc Kenwood Corp | 光源装置 |
JP5914878B2 (ja) * | 2011-04-20 | 2016-05-11 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 光源装置及び投写型表示装置 |
JP6186752B2 (ja) | 2013-03-01 | 2017-08-30 | カシオ計算機株式会社 | 光源装置及び投影装置 |
JP6330286B2 (ja) * | 2013-10-22 | 2018-05-30 | セイコーエプソン株式会社 | プロジェクター |
JP2015082091A (ja) | 2013-10-24 | 2015-04-27 | セイコーエプソン株式会社 | 照明装置、およびプロジェクター |
JP6236744B2 (ja) | 2013-12-26 | 2017-11-29 | 株式会社リコー | 光源装置、照明光学系及び画像表示装置 |
-
2016
- 2016-08-03 WO PCT/JP2016/072804 patent/WO2018025351A1/ja active Application Filing
- 2016-08-03 JP JP2018531034A patent/JP6659061B2/ja active Active
- 2016-08-03 US US16/316,323 patent/US11156825B2/en active Active
- 2016-08-03 CN CN201680087941.0A patent/CN109564377B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1190700C (zh) * | 2000-07-05 | 2005-02-23 | 精工爱普生株式会社 | 照明光学系和包括它的投影仪 |
CN1645247A (zh) * | 2004-01-22 | 2005-07-27 | 富士能株式会社 | 投影仪 |
JP2010113186A (ja) * | 2008-11-07 | 2010-05-20 | Seiko Epson Corp | 投射型表示装置 |
CN102419507A (zh) * | 2010-09-24 | 2012-04-18 | 卡西欧计算机株式会社 | 光源组件和投影仪 |
JP2014115555A (ja) * | 2012-12-12 | 2014-06-26 | Seiko Epson Corp | プロジェクター装置及び画像表示システム |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113467170A (zh) * | 2020-03-30 | 2021-10-01 | 苏州佳世达光电有限公司 | 激光光学引擎模块及激光投影机 |
US11531259B2 (en) | 2020-03-30 | 2022-12-20 | Qisda Corporation | Laser projector capable of increasing efficiency |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US11156825B2 (en) | 2021-10-26 |
JPWO2018025351A1 (ja) | 2019-05-23 |
WO2018025351A1 (ja) | 2018-02-08 |
CN109564377B (zh) | 2021-04-09 |
JP6659061B2 (ja) | 2020-03-04 |
US20210286164A1 (en) | 2021-09-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5979416B2 (ja) | 光源装置および画像表示装置 | |
CN108572502B (zh) | 投影型影像显示装置 | |
US8562146B2 (en) | Light source device and image display apparatus | |
US8840253B2 (en) | Light source apparatus and image display apparatus using the same | |
CN103430093B (zh) | 包括荧光体的照明光学系统和投影仪 | |
JP5928383B2 (ja) | 光源装置および表示装置 | |
JP2019101415A (ja) | 光源装置及びこれを用いた投写型表示装置 | |
WO2016157365A1 (ja) | プロジェクター及び画像光投射方法 | |
JP2013029831A (ja) | 照明装置及び投写型映像表示装置 | |
JP6796751B2 (ja) | 光源装置、及び投写型映像表示装置 | |
CN111123631B (zh) | 照明装置以及投影型影像显示装置 | |
JP2018084757A (ja) | 照明装置及びプロジェクター | |
CN109564377A (zh) | 投影仪 | |
CN108681198B (zh) | 一种光源装置以及投影显示装置 | |
WO2021132059A1 (ja) | 照明装置、および表示装置 | |
JP2015228312A (ja) | 光学装置およびこれを用いた画像表示装置 | |
KR20170133936A (ko) | 광원 장치 및 이를 포함하는 영상투사장치 | |
JP2019184628A (ja) | 波長変換素子、光源装置および画像投射装置 | |
JP2017032631A (ja) | プロジェクタ | |
WO2017199530A1 (ja) | 光源装置及び投影表示装置 | |
CN207965457U (zh) | 投影机及照明系统 | |
JP2005195780A (ja) | 光源装置と投写型表示装置 | |
WO2019107261A1 (ja) | 光源装置及びこれを用いた投写型表示装置 | |
JP6928781B2 (ja) | 投写型映像表示装置 | |
JP2020173302A5 (zh) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |