CN110780524A - 光源装置和投影仪 - Google Patents

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Abstract

光源装置和投影仪。本发明的光源装置具有：光源，其射出第1激励光和第2激励光；第1波长转换部，其包含第1荧光体，将第1激励光转换为具有第1波段的第1荧光；第2波长转换部，其包含第2荧光体，将第2激励光转换为具有第2波段的第2荧光；以及光合成部，其对从第1波长转换部射出的第1荧光和从第2波长转换部射出的第2荧光进行合成。第1波长转换部的第1侧面和第2波长转换部的第2侧面彼此相对，第1荧光从第1波长转换部的第1端面朝向光合成部射出，第2荧光从第2波长转换部的第1端面朝向光合成部射出。

Description

光源装置和投影仪
技术领域
本发明涉及光源装置和投影仪。
背景技术
作为投影仪中使用的光源装置，提出了利用对荧光体照射从发光元件射出的激励光时从荧光体发出的荧光的光源装置。在下述专利文献1中公开了如下形式的光源装置：其具有平板状的波长转换部件和射出激励光的发光二极管(LED)，从波长转换部件的面积较大的面入射激励光，从波长转换部件的面积较小的面射出转换光。
专利文献1：国际公开第2006/054203号
发明内容
发明要解决的课题
如专利文献1所记载的那样，使从LED射出的光入射到波长转换部件，由此，能够得到与从LED射出的光的波长不同的波长的光。例如，在波长转换部件包含黄色荧光体的情况下，能够根据从LED射出的蓝色光得到黄色光。但是，为了得到投影仪用光源装置所需要的白色光，必须独立于专利文献1的光源装置，额外设置射出蓝色光的光源、对蓝色光和黄色光进行合成的色合成元件等光学系统。其结果，存在光源装置大型化的课题。此外，在得到白色以外的色光的情况下，存在由于用于对荧光和其他色光进行合成的光学系统而使光源装置大型化的课题。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本发明的一个方式的光源装置具有：光源，其射出第1激励光和第2激励光；第1波长转换部，其包含第1荧光体，将所述第1激励光转换为具有与所述第1激励光的波段不同的第1波段的第1荧光；第2波长转换部，其包含第2荧光体，将所述第2激励光转换为具有与所述第2激励光的波段以及所述第1波段不同的第2波段的第2荧光；以及光合成部，其对从所述第1波长转换部射出的所述第1荧光和从所述第2波长转换部射出的所述第2荧光进行合成，所述第1波长转换部具有彼此相对的第1端面和第2端面、以及与所述第1端面以及所述第2端面交叉的第1侧面，所述第2波长转换部具有彼此相对的第3端面和第4端面、以及与所述第3端面以及所述第4端面交叉的第2侧面，所述第1波长转换部的所述第1侧面和所述第2波长转换部的所述第2侧面彼此相对，所述第1荧光从所述第1波长转换部的所述第1端面朝向所述光合成部射出，所述第2荧光从所述第2波长转换部的所述第3端面朝向所述光合成部射出。
在本发明的一个方式的光源装置中，也可以是，所述第1波长转换部具有与所述第1端面以及所述第2端面交叉的第3侧面，所述第2波长转换部具有与所述第3端面以及所述第4端面交叉的第4侧面，所述第1激励光从所述第1波长转换部的所述第3侧面入射到所述第1波长转换部，所述第2激励光从所述第2波长转换部的所述第4侧面入射到所述第2波长转换部。
在本发明的一个方式的光源装置中，也可以是，所述光源具有：第1发光二极管，其与所述第1波长转换部的所述第3侧面相对设置，射出所述第1激励光；以及第2发光二极管，其与所述第2波长转换部的所述第4侧面相对设置，射出所述第2激励光。
在本发明的一个方式的光源装置中，也可以是，所述光源装置还具有控制部，该控制部单独控制从所述第1发光二极管射出的所述第1激励光的强度和从所述第2发光二极管射出的所述第2激励光的强度。
在本发明的一个方式的光源装置中，也可以是，所述光合成部具有：分色棱镜，其设置在所述第1波长转换部的所述第1端面和所述第2波长转换部的所述第3端面中的一方，具有反射所述第1荧光和所述第2荧光中的一方、透过所述第1荧光和所述第2荧光中的另一方的分色镜；以及棱镜，其设置在所述第1波长转换部的所述第1端面和所述第2波长转换部的所述第3端面中的另一方，具有朝向所述分色棱镜反射所述第1荧光和所述第2荧光中的一方的反射面。
在本发明的一个方式的光源装置中，也可以是，所述分色棱镜与所述第2波长转换部的所述第3端面接触。
在本发明的一个方式的光源装置中，也可以是，所述棱镜与所述第1波长转换部的所述第1端面接触。
在本发明的一个方式的光源装置中，也可以是，所述第1波长转换部的所述第1侧面和所述第2波长转换部的所述第2侧面隔着空气层彼此相对。
在本发明的一个方式的光源装置中，也可以是，所述第1波段是蓝色波段，所述第2波段是黄色波段。
本发明的一个方式的光源装置也可以还具有第3波长转换部，该第3波长转换部包含第3荧光体，射出具有与所述第1波段以及所述第2波段不同的第3波段的第3荧光，所述光合成部对所述第1荧光、所述第2荧光、所述第3荧光进行合成。
在本发明的一个方式的光源装置中，也可以是，所述光源射出第3激励光，所述第3波长转换部将所述第3激励光转换为具有与所述第3激励光的波段不同的所述第3波段的所述第3荧光。
在本发明的一个方式的光源装置中，也可以是，所述第1波段是蓝色波段，所述第2波段是绿色波段，所述第3波段是红色波段。
本发明的一个方式的光源装置也可以还具有角度转换元件，该角度转换元件设置在所述光合成部的光射出侧，具有光入射端面和光射出端面，所述光射出端面中的扩散角比所述光入射端面中的扩散角小。
本发明的一个方式的光源装置也可以还具有反射型偏振元件，该反射型偏振元件设置在所述光合成部的光射出侧，透过第1偏振方向的光，反射与所述第1偏振方向不同的第2偏振方向的光。
本发明的一个方式的光源装置具有：光源，其射出光；
第1波长转换部，其包含第1荧光体，将从所述光源射出的光转换为第1荧光，从第1光射出面射出所述第1荧光；
第2波长转换部，其与所述第1波长转换部并排配置，包含第2荧光体，将从所述光源射出的光转换为第2荧光，从第2光射出面射出所述第2荧光；
棱镜，其与所述第1光射出面相对配置，反射从所述第1波长转换部射出的所述第1荧光；以及
分色棱镜，其与所述棱镜以及所述第2光射出面相对配置，对从所述棱镜射出的所述第1荧光和从所述第2波长转换部射出的所述第2荧光进行合成并射出，所述第1荧光的波段和所述第2荧光的波段相互不同。
本发明的一个方式的投影仪具有：本发明的一个方式的光源装置；光调制装置，其根据图像信息对来自所述光源装置的光进行调制；以及投射光学装置，其投射由所述光调制装置调制后的光。
附图说明
图1是第1实施方式的投影仪的概略结构图。
图2是第1实施方式的光源装置的概略结构图。
图3是沿着图2的III-III线的光源装置的剖视图。
图4是沿着图2的IV-IV线的光源装置的剖视图。
图5是第1实施方式的变形例的光源装置的剖视图。
图6是第2实施方式的光源装置的概略结构图。
图7是第3实施方式的光源装置的概略结构图。
图8是第4实施方式的光源装置的概略结构图。
标号说明
1、11：投影仪；2、22、23、24、25：光源装置；4B、4G、4R：光调制装置；6：投射光学装置；35：反射型偏振板(反射型偏振元件)；36、37、54、64：光源；38、55：光合成部；51：第1波长转换棒(第1波长转换部)；51a：第1端面；51b：第2端面；51c1、52c1：侧面；51c2、52c2：侧面；51c3、52c3：侧面；51c4、52c4：侧面；52、59、72：第2波长转换棒(第2波长转换部)；52a、59a、72a：第3端面；52b、59b、72b：第4端面；56：角度转换元件；56a：光入射端面；56b：光射出端面；58：控制部；61：第1 LED；62、82：第2 LED；65：分色棱镜；65m：分色镜；66：棱镜；66f：反射面；73：第3波长转换棒(第3波长转换部)；E1：第1激励光；E2：第2激励光；KB：第1荧光；KG、KY：第1荧光；KR：第3荧光。
具体实施方式
[第1实施方式]
下面，使用图1～图7对本发明的第1实施方式进行说明。
本实施方式的投影仪是使用液晶面板作为光调制装置的投影仪的一例。
另外，在以下的各附图中，为了容易观察各结构要素，有时根据结构要素而以不同尺寸的比例尺进行示出。
图1是第1实施方式的投影仪1的概略结构图。
第1实施方式的投影仪1是在屏幕(被投射面)SCR上投射彩色图像的投射型图像显示装置。投影仪1使用与红色光LR、绿色光LG、蓝色光LB的各色光对应的3个光调制装置。
如图1所示，投影仪1具有光源装置2、均匀照明光学系统40、色分离光学系统3、光调制装置4R、光调制装置4G、光调制装置4B、合成光学系统5和投射光学装置6。
光源装置2朝向均匀照明光学系统40射出照明光WL。光源装置2的详细结构在后面详细说明。
均匀照明光学系统40具有积分器光学系统31、偏振转换元件32和重叠光学系统33。积分器光学系统31具有第1透镜阵列31a和第2透镜阵列31b。均匀照明光学系统40使从光源装置2射出的照明光WL的强度分布在被照明区域即光调制装置4R、光调制装置4G和光调制装置4B中分别均匀化。从均匀照明光学系统40射出的照明光WL入射到色分离光学系统3。
色分离光学系统3将白色的照明光WL分离成红色光LR、绿色光LG和蓝色光LB。色分离光学系统3具有第1分色镜7a、第2分色镜7b、第1反射用反射镜8a、第2反射用反射镜8b、第3反射用反射镜8c、第1中继透镜9a、第2中继透镜9b。
第1分色镜7a将来自光源装置2的照明光WL分离成红色光LR和其他光(绿色光LG和蓝色光LB)。第1分色镜7a透过分离后的红色光LR，并且反射其他光(绿色光LG和蓝色光LB)。另一方面，第2分色镜7b将其他光分离成绿色光LG和蓝色光LB。第2分色镜7b反射分离后的绿色光LG，透过蓝色光LB。
第1反射用反射镜8a配置在红色光LR的光路中，使透过第1分色镜7a的红色光LR朝向光调制装置4R反射。另一方面，第2反射用反射镜8b和第3反射用反射镜8c配置在蓝色光LB的光路中，使透过第2分色镜7b的蓝色光LB朝向光调制装置4B反射。此外，第2分色镜7b使绿色光LG朝向光调制装置4G反射。
第1中继透镜9a和第2中继透镜9b配置在蓝色光LB的光路中的第2分色镜7b的光射出侧。第1中继透镜9a和第2中继透镜9b对由于蓝色光LB的光路长度比红色光LR、绿色光LG的光路长度长而引起的蓝色光LB的照明分布的差异进行修正。
光调制装置4R根据图像信息对红色光LR进行调制，形成与红色光LR对应的图像光。光调制装置4G根据图像信息对绿色光LG进行调制，形成与绿色光LG对应的图像光。光调制装置4B根据图像信息对蓝色光LB进行调制，形成与蓝色光LB对应的图像光。
光调制装置4R、光调制装置4G和光调制装置4B例如使用透过型的液晶面板。此外，构成为在液晶面板的入射侧和射出侧分别配置有偏振板(未图示)，仅使特定方向的线偏振光通过。
在光调制装置4R、光调制装置4G和光调制装置4B的入射侧分别配置有场透镜10R、场透镜10G、场透镜10B。场透镜10R、场透镜10G和场透镜10B对入射到各个光调制装置4R、光调制装置4G、光调制装置4B的红色光LR、绿色光LG、蓝色光LB的主光线进行平行化。
合成光学系统5入射从光调制装置4R、光调制装置4G和光调制装置4B射出的图像光，由此，对与红色光LR、绿色光LG、蓝色光LB对应的图像光进行合成，使合成后的图像光朝向投射光学装置6射出。合成光学系统5例如使用十字分色棱镜。
投射光学装置6由多个投射透镜构成。投射光学装置6朝向屏幕SCR放大投射由合成光学系统5合成的图像光。由此，在屏幕SCR上显示图像。
下面，对光源装置2进行说明。
图2是光源装置2的概略结构图。图3是沿着图2的III-III线的光源装置2的剖视图。图4是沿着图2的IV-IV线的光源装置2的剖视图。
如图2所示，光源装置2具有第1波长转换棒51(第1波长转换部)、第2波长转换棒52(第2波长转换部)、光源54、光合成部55、角度转换元件56、准直透镜57、控制部58。
如图2和图3所示，第1波长转换棒51具有四棱柱状的形状，具有彼此相对的第1端面51a和第2端面51b、以及与第1端面51a以及第2端面51b交叉的4个侧面51c1、51c2、51c3、51c4。由4个侧面51c1、51c2、51c3、51c4构成的侧面的整体对应于权利要求书的第1侧面。
如图2和图4所示，第2波长转换棒52具有四棱柱状的形状，具有彼此相对的第3端面52a和第4端面52b以及与第3端面52a以及第4端面52b交叉的4个侧面52c1、52c2、52c3、52c4。由4个侧面52c1、52c2、52c3、52c4构成的侧面的整体对应于权利要求书的第2侧面。将穿过第2波长转换棒52的第3端面52a的中心和第4端面52b的中心的轴定义为光源装置2的光轴J1。来自光源装置2的光向光轴J1的方向射出。
在本实施方式中，第1波长转换棒51和第2波长转换棒52具有大致相同的尺寸。第1波长转换棒51的长度方向(第1端面51a的法线方向)的长度A比第1波长转换棒51的宽度方向(侧面51c1的法线方向)的长度B长。例如，长度A是长度B的10倍～几10倍左右。第2波长转换棒52也与第1波长转换棒51相同。
另外，第1波长转换棒51和第2波长转换棒52分别可以不是必须具有四棱柱状的形状，也可以是三棱柱等其他多边形状。或者，第1波长转换棒51和第2波长转换棒52分别可以是圆柱状。在第1波长转换棒51和第2波长转换棒52分别为圆柱状的情况下，第1波长转换棒51具有相互平行的第1端面和第2端面、与第1端面以及第2端面正交的1个侧面。第2波长转换棒52具有相互平行的第3端面和第4端面、与第3端面以及第4端面正交的1个侧面。
第1波长转换棒51和第2波长转换棒52以第1波长转换棒51的侧面51c1和第2波长转换棒52的侧面52c1相对的朝向隔开间隔进行配置。即，第1波长转换棒51的侧面51c1和第2波长转换棒52的侧面52c1隔着空气层彼此相对。即，第1波长转换棒51和第2波长转换棒52并排配置。
下面，为了便于说明，将从第1波长转换棒51射出光的一侧的端面称为第1端面51a，将朝向与第1端面51a相反的一侧的端面称为第2端面51b。此外，将从第2波长转换棒射出光的一侧的端面称为第3端面52a，将朝向与第3端面52a相反的一侧的端面称为第4端面52b。
如图3和图4所示，光源54具有第1光源541和第2光源542。如图2所示，第1光源541跨越第1波长转换棒51的侧面51c3和第2波长转换棒52的侧面52c3而设置。第2光源542跨越第1波长转换棒51的侧面51c4和第2波长转换棒52的侧面52c4而设置。光源54射出第1激励光和第2激励光。第1波长转换棒51的侧面51c3和侧面51c4对应于权利要求书的第3侧面。此外，第2波长转换棒52的侧面52c3和侧面52c4对应于权利要求书的第4侧面。
第1光源541和第2光源542具有相同结构，具有基板543、以及多个发光二极管61、62(LED)，该多个发光二极管61、62安装在与第1波长转换棒51以及第2波长转换棒52相对的基板543的一面上。在本实施方式中，各光源具有12个LED61、62，但是，LED61、62的个数没有特别限定。LED61射出第1激励光。LED62射出第2激励光。第1激励光和第2激励光的波段例如是200nm～495nm左右的紫外波段、紫色波段或蓝色波段。另外，各光源541、542除了基板543和LED61、62以外，还可以具有导光板、扩散板、透镜等其他光学部件。
多个LED61、62与第1波长转换棒51的侧面51c3以及侧面51c4、第2波长转换棒52的侧面52c3以及侧面52c4分别相对设置。如图2所示，多个LED61、62排列成2列。一部分(6个)LED61沿着第1波长转换棒51的长度方向排列，其余(6个)LED62沿着第2波长转换棒52的长度方向排列。下面，将沿着第1波长转换棒51的长度方向排列的LED61称为第1 LED61，将沿着第2波长转换棒52的长度方向排列的LED62称为第2 LED62。
从第1 LED61射出激励第1波长转换棒51中包含的第1荧光体的第1激励光E1。另一方面，从第2 LED62射出激励第2波长转换棒52中包含的第2荧光体的第2激励光E2。这样，从第1 LED61射出的第1激励光E1和从第2 LED62射出的第2激励光E2激励的荧光体相互不同。因此，第1激励光E1和第2激励光E2可以具有分别最适于各波长转换棒51、52的荧光体的相互不同的波段，也可以具有作为激励光对于任意荧光体都通用的相同波段。
在本实施方式中，光源54具有射出紫外波段的第1激励光E1的第1 LED61、以及射出蓝色波段的第2激励光E2的第2 LED62。
如图3所示，第1 LED61与第1波长转换棒51的侧面51c3以及侧面51c4相对设置，朝向侧面51c3和侧面51c4射出第1激励波段的第1激励光E1。第1激励波段例如是200nm～380nm的紫外波段。但是，第1激励波段例如也可以是400nm左右的紫色波段。第1激励光E1从第1波长转换棒51的侧面51c3和侧面51c4入射到第1波长转换棒51。
如图4所示，第2 LED62与第2波长转换棒52的侧面52c3以及侧面52c4相对设置，朝向侧面52c3和侧面52c4射出第2激励波段的第2激励光E2。第2激励波段例如是450nm～495nm的蓝色波段。但是，第2激励波段例如也可以是200nm～380nm的紫外波段，例如还可以是400nm左右的紫色波段。第2激励光E2从第2波长转换棒52的侧面52c3和侧面52c4入射到第2波长转换棒52。
第1波长转换棒51例如由使稀土类离子分散到玻璃中而得到的荧光玻璃、使蓝色荧光体分散到玻璃或树脂等的粘合剂中而得到的材料等构成。具体而言，作为荧光玻璃，使用LUMILASS(商品名，住田光学玻璃公司制)等。作为蓝色荧光体(第1荧光体)，例如使用BaMgAl10O17：Eu(II)等。第1波长转换棒51将第1激励波段的第1激励光E1转换为第1波段的第1荧光KB(蓝色光)。第1波段例如是450～495nm的蓝色波段。第1荧光KB从第1波长转换棒51的第1端面51a朝向光合成部55射出。
第2波长转换棒52由将第2激励光E2的波长转换为第2波段的第2荧光KY的陶瓷荧光体(多晶荧光体)构成。第2波段例如是490～750nm的黄色波段。第2波长转换棒52也可以代替多晶荧光体而由单晶荧光体构成。或者，第2波长转换棒52也可以由荧光玻璃构成。或者，第2波长转换棒52也可以由将多个荧光体粒子分散到由玻璃或树脂构成的粘合剂中而得到的材料构成。第2荧光KY从第2波长转换棒52的第3端面52a朝向光合成部55射出。
第2波长转换棒52例如包含钇铝石榴石(YAG)系荧光体作为黄色荧光体(第2荧光体)。当举例含有作为活化剂的铈(Ce)的YAG：Ce时，作为第2波长转换棒52的材料，能够使用混合包含Y2O3、Al2O3、CeO3等构成元素的原料粉末使其进行固相反应的材料；通过共沉淀法、溶胶凝胶法等湿式法得到的Y-Al-O非晶粒子；通过喷雾干燥法、火焰热分解法、热等离子体法等气相法得到的YAG粒子等。
第1波长转换棒51具有设置在第1波长转换棒51的第2端面51b的反射镜63。第2波长转换棒52具有设置在第2波长转换棒52的第4端面52b的反射镜63。在本实施方式中，如图2所示，跨越第1波长转换棒51和第2波长转换棒52设置有共同的反射镜63，但是，反射镜63也可以在第1波长转换棒51和第2波长转换棒52中单独设置。反射镜63由金属膜或电介质多层膜构成。
如图2所示，光合成部55具有分色棱镜65和棱镜66。分色棱镜65与第2波长转换棒52的第3端面52a接触。分色棱镜65具有反射第1荧光KB、透过第2荧光KY的分色镜65m。棱镜66与第1波长转换棒51的第1端面51a接触。棱镜66具有朝向分色棱镜65反射第1荧光KB的反射面66f。
棱镜66由具有等腰直角三角形的截面的三棱柱状棱镜构成，具有光入射端面66a、反射面66f、光射出端面66b。棱镜66具有使所入射的第1荧光KB的光路折曲90°而射出的功能。即，棱镜66使从第1波长转换棒51的第1端面51a射出的第1荧光KB在反射面66f反射，由此，使光路弯曲，从光射出端面66b射出。另外，作为棱镜66的代替，还能够将具有等效功能的反射板应用于本发明。
分色棱镜65与棱镜66的光射出端面66b以及和第2波长转换棒52的第3端面52a相对设置。分色棱镜65与第2波长转换棒52的第3端面52a接触。分色棱镜65具有长方体状的形状，具有光入射端面65a和光入射端面65b、光射出端面65c。分色镜65m具有反射蓝色波段的光、透过黄色波段的光的特性。由此，分色棱镜65对从第1波长转换棒51的第1端面51a射出的第1荧光KB和从第2波长转换棒52的第3端面52a射出的第2荧光KY进行合成。由蓝色的第1荧光KB和黄色的第2荧光KY构成的白色的合成光KW从光合成部55射出。
角度转换元件56设置在分色棱镜65的光射出端面65c的光射出侧。角度转换元件56由具有供合成光KW入射的光入射端面56a和射出合成光KW的光射出端面56b的锥形棒构成。角度转换元件56具有四棱锥台状的形状，与光轴J1垂直的截面面积沿着合成光KW的行进方向扩大，光射出端面56b的面积比光入射端面56a的面积大。由此，合成光KW在角度转换元件56的内部行进的期间内，每当在侧面56c全反射时，在与光轴J1平行的方向上改变角度。这样，角度转换元件56使光射出端面56b中的合成光KW的扩散角比光入射端面56a中的合成光KW的扩散角小。
角度转换元件56以光入射端面56a与分色棱镜65的光射出端面65c相对的方式固定于分色棱镜65。即，角度转换元件56和分色棱镜65经由光学粘接剂(图示省略)接触，在角度转换元件56与分色棱镜65之间不存在空隙(空气层)。另外，角度转换元件56例如也可以通过任意的支承部件，以与分色棱镜65直接接触的方式进行固定。总之，优选在角度转换元件56与分色棱镜65之间不存在空隙。优选角度转换元件56的折射率和分色棱镜65的折射率尽可能一致。
另外，作为角度转换元件56，也可以代替锥形棒而使用复合抛物面型会聚器(Compound Parabolic Concentrator，CPC)。在使用CPC作为角度转换元件56的情况下，也可得到与使用锥形棒的情况相同的效果。
准直透镜57设置在角度转换元件56的光射出端面56b的光射出侧。准直透镜57对从角度转换元件56射出的合成光KW进行平行化。即，由角度转换元件56对角度分布进行转换后的合成光KW的平行度通过准直透镜57进一步提高。准直透镜57由凸透镜构成。另外，在仅通过角度转换元件56就能够得到充分的平行度的情况下，也可以不是必须设置准直透镜57。
控制部58对向第1 LED61和第2 LED62供给的电力进行控制，由此，单独控制从第1LED61射出的第1激励光E1的强度和从第2 LED62射出的第2激励光E2的强度。
本实施方式的光源装置2具有：光源54，其射出光；第1波长转换棒51(第1波长转换部)，其包含第1荧光体，将从光源54射出的光转换为第1荧光KB，从第1端面51a(第1光射出面)射出第1荧光KB；第2波长转换棒52(第2波长转换部)，其与第1波长转换棒51并排配置，包含第2荧光体，将从光源2射出的光转换为第2荧光KY，从第3端面52a(第2光射出面)射出第2荧光KY；棱镜66，其与第1端面51a相对配置，反射从第1波长转换棒51射出的第1荧光KB；以及分色棱镜65，其与棱镜66以及第3端面52a相对配置，对从棱镜66射出的第1荧光KB和从第2波长转换棒52射出的第2荧光KY进行合成并射出，第1荧光KB的波段和第2荧光KY的波段相互不同。
下面，对上述结构的光源装置2中的光的动作进行说明。
如图3所示，从第1 LED61射出的第1激励光E1入射到第1波长转换棒51后，第1波长转换棒51中包含的第1荧光体被激励，从任意的发光点P1发出第1荧光KB。第1荧光KB从发光点P1朝向全部方向行进，但是，朝向侧面的第1荧光KB反复进行侧面上的反射，并且朝向第1端面51a或第2端面51b行进。朝向第1端面51a的第1荧光KB入射到棱镜66。另一方面，朝向第2端面51b的第1荧光KB被反射镜63反射而使光路折返，朝向第1端面51a行进。
然后，如图2所示，从第1波长转换棒51的第1端面51a射出的第1荧光KB在棱镜66的反射面66f上反射而使光路弯曲，入射到分色棱镜65。另外，优选在棱镜66与分色棱镜65之间设置有间隙(空气层)，以使得棱镜66和分色棱镜65不直接接触。通过在棱镜66与分色棱镜65之间设置间隙，抑制在棱镜66与分色棱镜65的界面附近行进的光中的入射角较小的光从角度转换元件56的侧面泄漏到外部而未抵达分色镜65m。此外，能够防止第2荧光KY向棱镜66的方向行进，能够提高针对第2荧光KY的光利用效率。但是，在使第1荧光KB的利用效率优先于第2荧光KY的利用效率的情况下，也可以在棱镜66与分色棱镜65之间配置玻璃等部件。根据该结构，第1荧光KB在棱镜66与分色棱镜65之间进行内部全反射，能够将回归地返回到第1波长转换棒51的光引导至分色棱镜65侧。
另一方面，如图4所示，从第2 LED62射出的第2激励光E2入射到第2波长转换棒52后，第2波长转换棒52中包含的第2荧光体被激励，从任意的发光点P2发出第2荧光KY。第2荧光KY从发光点P2朝向全部方向行进，但是，朝向各侧面的第2荧光KY反复进行侧面上的全反射，并且朝向第3端面52a或第4端面52b行进。朝向第3端面52a的第2荧光KY从第3端面52a入射到分色棱镜65。另一方面，朝向第4端面52b的第2荧光KY被反射镜63反射而使光路折返，朝向第3端面52a行进。
如图2所示，入射到分色棱镜65的第1荧光KB被分色镜65m反射。另一方面，入射到分色棱镜65的第2荧光KY透过分色镜65m。其结果，对蓝色的第1荧光KB和黄色的第2荧光KY进行合成，从分色棱镜65的光射出端面65c射出白色的合成光LW。从分色棱镜65射出的合成光KW由角度转换元件56和准直透镜57进行平行化后，从光源装置2射出。如图1所示，从光源装置2射出的合成光KW(照明光WL)朝向积分器光学系统31行进。
在本实施方式的光源装置2中，射出第1荧光KB的第1波长转换棒51和射出第2荧光KY的第2波长转换棒52以侧面51c1、52c1彼此相对的方式进行配置。此外，在第2波长转换棒52的第3端面52a配置有分色棱镜65。此外，在与第1波长转换棒51以及第2波长转换棒52的侧面51c3以及侧面52c3相对的位置设置有第1光源541，在与侧面51c4以及侧面52c4相对的位置设置有第2光源542。通过该结构，本发明可实现能够射出白色光的小型的光源装置2。
此外，一般而言，从LED射出的光与从半导体激光器射出的光相比，扩散角较大。因此，使用LED的光源与使用半导体激光器的光源相比，由光源的发光面积与来自光源的光的立体角之积决定的光学扩展量存在变大的趋势。光源装置的光学扩展量的增加使光源装置后级的光学系统无法取入的光增加，引起投影仪的光利用效率的降低。因此，在用作投影仪用光源装置的情况下，优选光学扩展量尽量小。
从该观点来看，在本实施方式的光源装置2的情况下，光源54具有第1 LED61和第2LED62，从各LED61、62射出的扩散角较大的光从面积较大的侧面分别入射到第1波长转换棒51和第2波长转换棒52。另一方面，白色的合成光KW从与面积远远小于各波长转换棒51、52的侧面的端面相当的大小的分色棱镜65的光射出端面65c射出。这样，根据本实施方式，能够实质地缩小发光面积，能够实现光学扩展量较小的光源装置2。其结果，通过在投影仪1中使用该光源装置2，能够提高光源装置2后级的光学系统中的光利用效率。
在本实施方式的情况下，从第1波长转换棒51射出蓝色的第1荧光KB，从第2波长转换棒52射出黄色的第2荧光KY，对它们进行合成而得到白色的合成光KW，因此，通过对第1荧光KB的光量与第2荧光KY的光量的平衡进行调整，能够对白色光的白平衡进行调整。作为具体的白平衡的调整方法，例如也可以构成为在光源装置2中具有检测第1荧光KB和第2荧光KY各自的光量的传感器，根据传感器检测到的各光量与标准值之间的偏差，控制部58适当调整向第1 LED61和第2 LED62供给的电力，由此，单独控制第1激励光E1的强度和第2激励光E2的强度。
在本实施方式的光源装置2中，与第1波长转换棒51的侧面51c3以及侧面51c4相对地设置有第1 LED61，与第2波长转换棒52的侧面52c3以及侧面52c4相对地设置有第2LED62，因此，能够选择具有最适于各波长转换棒51、52的激励波段的LED。
在本实施方式的光源装置2中，在光合成部55的光射出侧设置有角度转换元件56，因此，能够对从光合成部55射出的合成光KW进行平行化。进而，在角度转换元件56的光射出侧设置有准直透镜57，因此，能够进一步提高合成光KW的平行度。由此，能够提高光源装置2后级的光学系统中的光利用效率。
在本实施方式的光源装置2中，在第1波长转换棒51的第2端面51b和第2波长转换棒52的第4端面52b设置有反射镜63，因此，可抑制第1荧光KB和第2荧光KY从第2端面51b或第4端面52b侧射出。由此，能够提高第1荧光KB和第2荧光KY的利用效率。
在第1波长转换棒51的侧面51c1与第2波长转换棒52的侧面52c1之间也可以设置例如由金属膜构成的反射膜，来代替间隙(空气层)。另外，在两个波长转换棒之间设置有空气层的情况下，反射面中的光损耗较少。因此，在重视光损耗的情况下，优选设置空气层。
即，第1波长转换棒51的侧面51c1和第2波长转换棒52的侧面52c1隔着空气层彼此相对，因此，各波长转换棒51、52的侧面51c1、52c1中的光的反射成为不伴随光损耗的全反射。由此，能够提高光利用效率。进而，优选各波长转换棒51、52的各侧面被研磨成平滑。由此，能够进一步抑制光损耗。
本实施方式的投影仪1具有上述光源装置2，因此，可实现小型化，并且光利用效率优良。
另外，本实施方式中的波长转换棒51、52和光源54也可以具有以下所示的变形例的结构。
[变形例]
图5是第1实施方式的变形例的光源装置22的概略结构图。在图5中，对与图2相同的结构要素标注相同标号并省略说明。
如图5所示，在变形例的光源装置中，第1波长转换棒51和第2波长转换棒59具有相互不同的尺寸。具体而言，第2波长转换棒59的长度方向的长度比第1实施方式的第2波长转换棒52的长度方向的长度长。由此，第2波长转换棒59的长度方向的长度比第1波长转换棒51的长度方向的长度长。第2波长转换棒59具有彼此相对的第3端面59a和第4端面59b、以及与第3端面59a以及第4端面59b交叉的侧面59c1、59c2。
此外，第2波长转换棒59比第1波长转换棒51长，伴随于此，构成光源64的第2LED62比第1 LED61多。
光源装置的其他结构与上述实施方式相同。
如变形例的光源装置22那样，也可以通过采用使第1波长转换棒51和第2波长转换棒59的长度不同、使第1 LED61和第2 LED62的数量不同等手段，在光源装置的设计阶段调整白平衡。
[第2实施方式]
下面，使用图6对本发明的第2实施方式进行说明。
第2实施方式的光源装置的基本结构与第1实施方式相同，与第1实施方式的不同之处在于，附加了反射型偏振元件。因此，省略光源装置的整体结构的说明。
图6是第2实施方式的光源装置23的概略结构图。
在图6中，对与图2相同的结构要素标注相同标号并省略说明。
如图6所示，第2实施方式的光源装置23具有第1波长转换棒51、第2波长转换棒52、光源54、光合成部55、角度转换元件56、反射型偏振板35(反射型偏振元件)、准直透镜57、控制部58。
反射型偏振板35设置在光合成部55的射出侧、且角度转换元件56的光射出侧。从角度转换元件56射出的合成光KW是从荧光体发出的光，不具有特定的偏振方向。反射型偏振板35透过不具有特定的偏振方向的合成光KW中的第1偏振方向的光，反射与第1偏振状态不同的第2偏振方向的光。另外，第1偏振方向的光与从图1所示的偏振转换元件32射出的光的偏振方向一致。或者，在使用本实施方式的光源装置23的情况下，合成光KW的偏振方向与第1偏振方向一致，因此，投影仪1也可以不具有偏振转换元件32。
光源装置23的其他结构与第1实施方式相同。
在第2实施方式中，也可得到能够实现射出白色光的紧凑的光源装置23、能够实现光学扩展量较小的光源装置23等与第1实施方式相同的效果。
此外，在第2实施方式的光源装置23中，被反射型偏振板35反射后的第2偏振方向的光返回到第1波长转换棒51或第2波长转换棒52后，被反射镜63反射而再次入射到反射型偏振板35。此时，入射到反射型偏振板35的光的偏振方向相对于反射型偏振板35最初反射时的光的偏振方向发生变化，至少一部分光透过反射型偏振板35。这样，根据第2实施方式的光源装置23，能够再次利用反射型偏振板35反射后的偏振方向的光，能够得到偏振方向一致的合成光KW。
此外，反射型偏振板35反射后的光中的蓝色光被分色镜65m反射而返回到第1波长转换棒51，黄色光透过分色镜65m而返回到第2波长转换棒52。因此，蓝色光不会入射到第2波长转换棒52并激励第2波长转换棒52的荧光体而被消耗。由此，根据第2实施方式的光源装置23，可得到这样的优点：再次利用偏振光，另外，可确保合成光KW的白平衡。
[第3实施方式]
下面，使用图7对本发明的第3实施方式进行说明。
第3实施方式的光源装置的基本结构与第1实施方式相同，光源的结构与第1实施方式不同。因此，省略光源装置的整体结构的说明。
图7是第3实施方式的光源装置24的概略结构图。
在图7中，对与图2相同的结构要素标注相同标号并省略说明。
如图7所示，第3实施方式的光源装置24具有第1波长转换棒51、第2波长转换棒52、光源36、光合成部55、角度转换元件56、准直透镜57。
光源36设置在与各波长转换棒51、52的一个侧面相对的位置。另外，也可以在光源36的基础上，在与各波长转换棒51、52的另一个侧面相对的位置进一步追加光源。
光源36具有基板543、以及安装在与第1波长转换棒51以及第2波长转换棒52相对的基板543的一面上的多个LED67。在本实施方式中，光源36具有6个LED67，但是，LED67的个数没有特别限定。各LED67射出激励波段的激励光。激励波段例如是200nm～380nm的紫外波段。但是，激励波段例如也可以是400nm左右的紫色波段。
多个LED67分别与第1波长转换棒51以及第2波长转换棒52双方相对设置。即，一个LED跨越第1波长转换棒51和第2波长转换棒52进行配置，兼用作入射到第1波长转换棒51的激励光用的光源和入射到第2波长转换棒52的激励光用的光源。因此，相同激励波段的激励光入射到第1波长转换棒51和第2波长转换棒52。在本实施方式中，从LED67射出的激励光中的入射到第1波长转换棒51的激励光对应于第1激励光，入射到第2波长转换棒52的激励光对应于第2激励光。
光源装置24的其他结构与第1实施方式相同。
在第3实施方式中，也可得到能够实现射出白色光的紧凑的光源装置24、能够实现光学扩展量较小的光源装置24这样的与第1实施方式相同的效果。
此外，在第1波长转换棒51和第2波长转换棒52中分别兼用多个LED67，因此，能够削减LED67的数量，能够简化光源36的结构。
[第4实施方式]
下面，使用图8对本发明的第4实施方式进行说明。
第4实施方式的光源装置的基本结构与第1实施方式相同，波长转换棒以及光源的结构与第1实施方式不同。因此，省略光源装置的整体结构的说明。
图8是第4实施方式的光源装置25的概略结构图。
在图8中，对与图2相同的结构要素标注相同标号并省略说明。
如图8所示，第4实施方式的光源装置25具有第1波长转换棒51、第2波长转换棒72、第3波长转换棒73、光源37、光合成部38、角度转换元件56、准直透镜57。
第1波长转换棒51和第2波长转换棒72以使第1波长转换棒51的侧面51c1和第2波长转换棒72的侧面72c1相对的朝向隔开间隔进行配置。第2波长转换棒72和第3波长转换棒73以使第2波长转换棒72的侧面72c2和第3波长转换棒73的侧面73c1相对的朝向隔开间隔进行配置。
光源37设置在与各波长转换棒51、72、73的一个侧面相对的位置。另外，也可以在光源37的基础上，在与各波长转换棒51、72、73的另一个侧面相对的位置进一步追加光源。
光源37具有基板543、以及安装在与第1波长转换棒51、第2波长转换棒72以及第3波长转换棒73相对的基板543的一面上的多个LED61、82、83。在本实施方式中，光源37全部具有18个LED61、82、83，但是，LED61、82、83的个数没有特别限定。各LED61、82、83射出第1激励光、第2激励光和第3激励光。另外，光源37除了基板543和LED61、82、83以外，还可以具有导光板、扩散板、透镜等其他光学部件。
多个LED61、82、83与第1波长转换棒51的侧面、第2波长转换棒72的侧面以及第3波长转换棒73的侧面分别相对设置。如图8所示，多个LED61、82、83排列成3列。一部分(6个)LED61沿着第1波长转换棒51的长度方向排列，另一部分(6个)LED82沿着第2波长转换棒72的长度方向排列，又一部分(6个)LED83沿着第3波长转换棒73的长度方向排列。下面，将沿着第1波长转换棒51的长度方向排列的LED称为第1 LED61，将沿着第2波长转换棒72的长度方向排列的LED称为第2LED82，将沿着第3波长转换棒73的长度方向排列的LED称为第3LED83。
从第1 LED61射出使第1波长转换棒51中包含的第1荧光体进行激励的第1激励光。从第2LED82射出使第2波长转换棒72中包含的第2荧光体进行激励的第2激励光。从第3LED83射出使第3波长转换棒73中包含的第3荧光体进行激励的第3激励光。这样，第1激励光、第2激励光、第3激励光激励的荧光体相互不同。因此，第1 LED61、第2LED82、第3LED83可以射出针对各波长转换棒51、72、73的荧光体分别优化的相互不同的激励波段的光，也可以射出针对任意荧光体都作为激励光通用的相同激励波段的光。
在本实施方式中，第1 LED61与第1波长转换棒51的侧面相对设置，朝向侧面射出第1激励波段的第1激励光。第1激励波段例如是200nm～380nm的紫外波段。但是，第1激励波段例如也可以是400nm左右的紫色波段。
第2LED82与第2波长转换棒72的侧面相对设置，朝向侧面射出第2激励波段的第2激励光。第2激励波段例如是450nm～495nm的蓝色波段。但是，第2激励波段例如也可以是200nm～380nm的紫外波段或400nm左右的紫色波段。
第3LED83与第3波长转换棒73的侧面相对设置，朝向侧面射出第3激励波段的第3激励光。第3激励波段例如是450nm～495nm的蓝色波段。但是，第3激励波段例如也可以是200nm～380nm的紫外波段或400nm左右的紫色波段。
第1波长转换棒51将第1激励光转换为第1波段的第1荧光KB(蓝色光)。第1波段例如是450～495nm的蓝色波段。第1波长转换棒51例如由使稀土类离子分散到玻璃中而得到的荧光玻璃、使蓝色荧光体分散到玻璃或树脂等粘合剂中而得到的材料等构成。具体而言，作为荧光玻璃，可使用LUMILASS(商品名，住田光学玻璃公司制)等。作为蓝色荧光体(第1荧光体)，例如使用BaMgAl10O17：Eu(II)等。
第2波长转换棒72将第2激励光转换为第2波段的第2荧光KG(绿色光)。第2波段例如是500～570nm的绿色波段。第2波长转换棒72例如包含Lu3Al5O12：Ce3+系荧光体、Y3O4：Eu2+系荧光体、(Ba，Sr)2SiO4：Eu2+系荧光体、Ba3Si6O12N2：Eu2+系荧光体、(Si，Al)6(O，N)8：Eu2+系荧光体等荧光体材料作为绿色荧光体(第2荧光体)。
第3波长转换棒73将第3激励光转换为第3波段的第3荧光KR(红色光)。第3波段例如是600～800nm的红色波段。第3波长转换棒73例如包含由分散有Pr、Eu、Cr中的任意一方作为活化剂的(Y1-x，Gdx)3(Al，Ga)5O12构成的YAG系荧光体(Pr：YAG，Eu：YAG，Cr：YAG中的任意一方)作为红色荧光体(第3荧光体)。另外，活化剂可以包含从Pr、Eu、Cr中选出的一种，也可以是包含从Pr、Eu、Cr中选出的多种的共活化的活化剂。
第1波长转换棒51具有设置在第1波长转换棒51的第2端面51b上的反射镜63。第2波长转换棒72具有设置在第2波长转换棒72的第4端面72b上的反射镜63。第3波长转换棒73具有设置在第3波长转换棒73的第6端面73b上的反射镜63。在本实施方式中，在第1波长转换棒51、第2波长转换棒72和第3波长转换棒73中设置有公共的反射镜63，但是，反射镜63也可以按照每个波长转换棒而单独设置。反射镜63由在各波长转换棒51、72、73的端面形成的金属膜或电介质多层膜构成。
光合成部38具有第1棱镜41、第2棱镜42、分色棱镜43。光合成部38对第1荧光KB、第2荧光KG、第3荧光KR进行合成。
第1棱镜41设置在第1波长转换棒51的第1端面51a上。第1棱镜41使从第1波长转换棒51的第1端面51a射出的第1荧光KB(蓝色光)在反射面41f反射，由此，使光路弯曲90°，从光射出端面41b射出。
第2棱镜42设置在第3波长转换棒73的第5端面73a上。第2棱镜42使从第3波长转换棒73的第5端面73a射出的第3荧光KR(红色光)在反射面42f反射，由此，使光路弯曲90°，从光射出端面42b射出。
分色棱镜43与第1棱镜41的光射出端面41b、第2棱镜42的光射出端面42b以及第2波长转换棒72的第3端面72a相对设置。分色棱镜43具有相互交叉的第1分色镜43m1和第2分色镜43m2。第1分色镜43m1使第1荧光KB(蓝色光)反射，使第2荧光KG(绿色光)和第3荧光KR(红色光)透过。第2分色镜43m2使第3荧光KR(红色光)反射，使第1荧光KB(蓝色光)和第2荧光KG(绿色光)透过。由此，分色棱镜43对从第1波长转换棒51射出的第1荧光KB、从第2波长转换棒72射出的第2荧光KG、从第3波长转换棒73射出的第3荧光KR进行合成，射出合成光KW。
光源装置25的其他结构与第1实施方式相同。
在第4实施方式中，也可得到能够实现射出白色光的紧凑的光源装置25、能够实现光学扩展量较小的光源装置25这样的与第1实施方式相同的效果。
另外，光源装置25也可以具有控制部，该控制部单独控制从第1 LED61射出的第1激励光的强度、从第2LED82射出的第2激励光的强度、从第3LED83射出的第3激励光的强度。根据该结构，控制部通过对第1荧光(蓝色光)、第2荧光(绿色光)和第3荧光(红色光)的光量进行适当调整，能够对合成光KW的白平衡进行调整。
另外，本发明的技术范围不限于上述实施方式，能够在不脱离本发明主旨的范围内施加各种变更。
例如，在上述第1实施方式中，举出了波长转换棒包含射出黄色荧光的荧光体的例子，但是，波长转换棒也可以包含由射出绿色荧光的荧光体和射出红色荧光的荧光体构成的2种荧光体。该情况下，2种荧光体可以在波长转换棒的内部均等地混合存在，也可以划分区域而不均匀地存在。
此外，在构成光合成部的分色棱镜中，反射光和透过光的关系也可以与上述第1～第3实施方式相反。即，光合成部也可以具有分色棱镜，该分色棱镜具有使从第1波长转换棒射出的第1荧光(蓝色光)透过、使从第2波长转换棒射出的第2荧光(黄色光)反射的分色镜。该情况下，分色棱镜设置在第1波长转换棒的第1端面上，使光路弯曲的棱镜设置在第2波长转换棒的第1端面上。
此外，在上述各实施方式中，也可以在第1波长转换棒的第1端面设置有使第1激励光反射、使第1荧光透过的分色镜。同样，也可以在第2波长转换棒的第3端面设置有使第2激励光反射、使第2荧光透过的分色镜。在第4实施方式中，也可以在第3波长转换棒的第5端面设置有使第3激励光反射、使第3荧光透过的分色镜。根据这些结构，能够提高各波长转换棒中的波长转换效率。此外，也可以在各波长转换棒的侧面设置有使激励光透过、使荧光反射的分色镜。
在上述实施方式中，举出了射出白色光的光源装置的例子，但是，本发明还能够应用于射出白色以外的色光的光源装置。例如，也可以是如下的光源装置：具有射出绿色光的波长转换棒和射出红色光的波长转换棒，射出黄色光。该情况下，根据本发明，也能够实现射出黄色光的紧凑的光源装置。
在上述实施方式中，提示了使用分色棱镜作为光合成部的实施方式，但是，还能够应用能够进行光的合成的其他光学部件。例如，还能够利用在内部具有光散射构造的散射体作为光合成部。作为散射体的例子，可举出包含散射粒子的玻璃、包含各向异性散射层的光学部件等。
此外，构成光源装置的各结构要素的形状、数量、配置、材料等具体结构不限于上述实施方式，能够适当变更。
在上述第1实施方式中，说明了在透过型的液晶投影仪中应用本发明的情况的例子，但是，本发明还能够应用于反射型的液晶投影仪。这里，“透过型”意味着包含液晶面板等的液晶光阀透过光的形式。“反射型”意味着液晶光阀反射光的形式。
在上述第1实施方式中，举出了使用3个液晶面板的投影仪的例子，但是，本发明还能够应用于仅具有1个液晶光阀的投影仪、具有4个以上的液晶光阀的投影仪。
在上述实施方式中，示出了在投影仪中搭载了本发明的光源装置的例子，但是不限于此。本发明的光源装置还能够应用于照明器具、汽车的前照灯等。

Claims (16)

1.一种光源装置，其具有：
光源，其射出第1激励光和第2激励光；
第1波长转换部，其包含第1荧光体，将所述第1激励光转换为具有与所述第1激励光的波段不同的第1波段的第1荧光；
第2波长转换部，其包含第2荧光体，将所述第2激励光转换为具有与所述第2激励光的波段以及所述第1波段不同的第2波段的第2荧光；以及
光合成部，其对从所述第1波长转换部射出的所述第1荧光和从所述第2波长转换部射出的所述第2荧光进行合成，
所述第1波长转换部具有彼此相对的第1端面和第2端面、以及与所述第1端面以及所述第2端面交叉的第1侧面，
所述第2波长转换部具有彼此相对的第3端面和第4端面、以及与所述第3端面以及所述第4端面交叉的第2侧面，
所述第1波长转换部的所述第1侧面和所述第2波长转换部的所述第2侧面彼此相对，
所述第1荧光从所述第1波长转换部的所述第1端面朝向所述光合成部射出，
所述第2荧光从所述第2波长转换部的所述第3端面朝向所述光合成部射出。
2.根据权利要求1所述的光源装置，其中，
所述第1波长转换部具有与所述第1端面以及所述第2端面交叉的第3侧面，
所述第2波长转换部具有与所述第3端面以及所述第4端面交叉的第4侧面，
所述第1激励光从所述第1波长转换部的所述第3侧面入射到所述第1波长转换部，
所述第2激励光从所述第2波长转换部的所述第4侧面入射到所述第2波长转换部。
3.根据权利要求2所述的光源装置，其中，
所述光源具有：
第1发光二极管，其与所述第1波长转换部的所述第3侧面相对设置，射出所述第1激励光；以及
第2发光二极管，其与所述第2波长转换部的所述第4侧面相对设置，射出所述第2激励光。
4.根据权利要求3所述的光源装置，其中，
所述光源装置还具有控制部，该控制部单独控制从所述第1发光二极管射出的所述第1激励光的强度和从所述第2发光二极管射出的所述第2激励光的强度。
5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的光源装置，其中，
所述光合成部具有：
分色棱镜，其设置在所述第1波长转换部的所述第1端面和所述第2波长转换部的所述第3端面中的一方，具有反射所述第1荧光和所述第2荧光中的一方、透过所述第1荧光和所述第2荧光中的另一方的分色镜；以及
棱镜，其设置在所述第1波长转换部的所述第1端面和所述第2波长转换部的所述第3端面中的另一方，具有朝向所述分色棱镜反射所述第1荧光和所述第2荧光中的一方的反射面。
6.根据权利要求5所述的光源装置，其中，
所述分色棱镜与所述第2波长转换部的所述第3端面接触。
7.根据权利要求6所述的光源装置，其中，
所述棱镜与所述第1波长转换部的所述第1端面接触。
8.根据权利要求1所述的光源装置，其中，
所述第1波长转换部的所述第1侧面和所述第2波长转换部的所述第2侧面隔着空气层彼此相对。
9.根据权利要求1所述的光源装置，其中，
所述第1波段是蓝色波段，所述第2波段是黄色波段。
10.根据权利要求1所述的光源装置，其中，
所述光源装置还具有第3波长转换部，该第3波长转换部包含第3荧光体，射出具有与所述第1波段以及所述第2波段不同的第3波段的第3荧光，
所述光合成部对所述第1荧光、所述第2荧光和所述第3荧光进行合成。
11.根据权利要求10所述的光源装置，其中，
所述光源射出第3激励光，
所述第3波长转换部将所述第3激励光转换为具有与所述第3激励光的波段不同的所述第3波段的所述第3荧光。
12.根据权利要求10或11所述的光源装置，其中，
所述第1波段是蓝色波段，所述第2波段是绿色波段，所述第3波段是红色波段。
13.根据权利要求1所述的光源装置，其中，
所述光源装置还具有角度转换元件，该角度转换元件设置在所述光合成部的光射出侧，具有光入射端面和光射出端面，所述光射出端面中的扩散角比所述光入射端面中的扩散角小。
14.根据权利要求1所述的光源装置，其中，
所述光源装置还具有反射型偏振元件，该反射型偏振元件设置在所述光合成部的光射出侧，透过第1偏振方向的光，反射与所述第1偏振方向不同的第2偏振方向的光。
15.一种光源装置，其具有：
光源，其射出光；
第1波长转换部，其包含第1荧光体，将从所述光源射出的光转换为第1荧光，从第1光射出面射出所述第1荧光；
第2波长转换部，其与所述第1波长转换部并排配置，包含第2荧光体，将从所述光源射出的光转换为第2荧光，从第2光射出面射出所述第2荧光；
棱镜，其与所述第1光射出面相对配置，反射从所述第1波长转换部射出的所述第1荧光；以及
分色棱镜，其与所述棱镜以及所述第2光射出面相对配置，对从所述棱镜射出的所述第1荧光和从所述第2波长转换部射出的所述第2荧光进行合成并射出，
所述第1荧光的波段和所述第2荧光的波段相互不同。
16.一种投影仪，其具有：
权利要求1～15中的任意一项所述的光源装置；
光调制装置，其根据图像信息对来自所述光源装置的光进行调制；以及
投射光学装置，其投射由所述光调制装置调制后的光。
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Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060164857A1 (en) * 2005-01-25 2006-07-27 Morejon Israel J LED polarizing optics for color illumination system and method of using same
CN1924432A (zh) * 2005-08-31 2007-03-07 三洋电机株式会社 照明装置和投射式映像显示装置
JP2007065012A (ja) * 2005-08-29 2007-03-15 Nec Viewtechnology Ltd 投写型表示装置
CN101151908A (zh) * 2005-03-29 2008-03-26 3M创新有限公司 体荧光光源
JP2008134320A (ja) * 2006-11-27 2008-06-12 Seiko Epson Corp 光源装置及び画像表示装置
CN102645831A (zh) * 2011-02-17 2012-08-22 株式会社尼康 照明光学系统及投影机装置
CN103574398A (zh) * 2012-07-18 2014-02-12 株式会社东芝 显示器和背光装置
US20150018368A1 (en) * 2012-02-13 2015-01-15 Cadila Healthcare Limited Process for preparing benzisothiazol-3-yl-piperazin-1-yl-methyl-cyclo hexylmethanisoindol-1,3-dione and its intermediates
CN105659140A (zh) * 2013-10-25 2016-06-08 飞利浦照明控股有限公司 发光设备
CN107250909A (zh) * 2015-02-20 2017-10-13 株式会社理光 照明装置和图像投影设备

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006054203A1 (en) 2004-11-18 2006-05-26 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Light emitting device with conversion structure
JP2007094384A (ja) * 2005-08-31 2007-04-12 Sanyo Electric Co Ltd 複数色光照明装置及び投写型映像表示装置
US20090219488A1 (en) * 2005-11-14 2009-09-03 Oliver Cristian Matthias Dufour Diode or Laser Light Source Illumination Systems
US20070193278A1 (en) * 2006-02-16 2007-08-23 Polacek Denise C Cooling device and method
US20100328611A1 (en) * 2009-06-25 2010-12-30 Silverstein Barry D Leakage light intensity sensing in light projector
JP6471488B2 (ja) * 2014-12-17 2019-02-20 日本電気硝子株式会社 波長変換部材及び発光デバイス
WO2020018342A1 (en) * 2018-07-18 2020-01-23 Optonomous Technologies Inc. Illumination system with crystal phosphor mechanism and method of operation thereof

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060164857A1 (en) * 2005-01-25 2006-07-27 Morejon Israel J LED polarizing optics for color illumination system and method of using same
CN101151908A (zh) * 2005-03-29 2008-03-26 3M创新有限公司 体荧光光源
JP2007065012A (ja) * 2005-08-29 2007-03-15 Nec Viewtechnology Ltd 投写型表示装置
CN1924432A (zh) * 2005-08-31 2007-03-07 三洋电机株式会社 照明装置和投射式映像显示装置
JP2008134320A (ja) * 2006-11-27 2008-06-12 Seiko Epson Corp 光源装置及び画像表示装置
CN102645831A (zh) * 2011-02-17 2012-08-22 株式会社尼康 照明光学系统及投影机装置
US20150018368A1 (en) * 2012-02-13 2015-01-15 Cadila Healthcare Limited Process for preparing benzisothiazol-3-yl-piperazin-1-yl-methyl-cyclo hexylmethanisoindol-1,3-dione and its intermediates
CN103574398A (zh) * 2012-07-18 2014-02-12 株式会社东芝 显示器和背光装置
CN105659140A (zh) * 2013-10-25 2016-06-08 飞利浦照明控股有限公司 发光设备
CN107250909A (zh) * 2015-02-20 2017-10-13 株式会社理光 照明装置和图像投影设备

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