CN112835255B - 光源装置和投影仪 - Google Patents
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Abstract
光源装置和投影仪,能抑制激励光的利用效率的降低。光源装置具有射出第1光线束和第2光线束的光源部、改变第1光线束的主光线行进方向的第1光学元件、改变第2光线束的主光线行进方向的第2光学元件、具有入射面、反射面、第1侧面和第2侧面的波长转换层、具有第1反射面的第1反射元件和具有第2反射面的第2反射元件。第1和第2光学元件使第1和第2光线束的主光线在入射面上相互不重叠地改变各主光线的行进方向,波长转换层的入射面的形状为矩形,第1和第2光线束不入射到入射面、第1和第2反射面以外的区域,第1光线束被第1反射元件反射而从第1侧面入射到波长转换层,第2光线束被第2反射元件反射而从第2侧面入射到波长转换层。
Description
技术领域
本发明涉及光源装置和投影仪。
背景技术
在投影仪的领域中,提出了一种利用将从光源射出的激励光照射到荧光体上时从荧光体发出的荧光的光源装置。在下述的专利文献1中,公开了具有荧光体层、设置在荧光体层的侧面的分色镜、设置在荧光体层的底面的反射部、以及激励光源的光源装置。在该光源装置中,荧光从荧光体层上表面的荧光射出区域射出,在俯视时,激励光照射到包含荧光射出区域和荧光射出区域的外侧的区域在内的区域,而从荧光体层的侧面入射。
专利文献1:日本特开2015-121606号公报
在专利文献1中,在激励光照射区域的形状与荧光射出区域的形状为相似形的状态下,使激励光照射区域的面积比荧光射出区域的面积大。但是,根据荧光体层的周围的反射部件的配置,有时激励光的一部分未用于波长转换,从而激励光的利用效率降低。
发明内容
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,其射出具有第1波段的第1光线束和第2光线束;第1光学元件,其改变所述第1光线束的主光线的行进方向;第2光学元件,其改变所述第2光线束的主光线的行进方向;波长转换层,其具有供所述第1光线束和所述第2光线束入射的入射面、与所述入射面不同的反射面、与所述入射面和所述反射面交叉的第1侧面以及与所述入射面和所述反射面交叉并且与所述第1侧面不同的第2侧面,所述波长转换层将所述第1光线束和所述第2光线束波长转换为具有与所述第1波段不同的第2波段的荧光;第1反射元件,其具有第1反射面,并且与所述第1侧面对置设置;以及第2反射元件,其具有第2反射面,并且与所述第2侧面对置设置。所述第1光学元件和所述第2光学元件以使所述第1光线束的主光线与所述第2光线束的主光线在所述入射面上相互不重叠的方式改变所述第1光线束的主光线和所述第2光线束的主光线的行进方向。从所述第1光线束和所述第2光线束相对于所述波长转换层的入射方向观察时,所述入射面的形状为矩形,所述第1光线束和所述第2光线束不入射到所述入射面、所述第1反射面和所述第2反射面以外的区域,所述第1光线束被所述第1反射元件反射而从所述第1侧面入射到所述波长转换层,所述第2光线束被所述第2反射元件反射而从所述第2侧面入射到所述波长转换层。
在本发明的一个方式的光源装置中,可以采用如下结构:所述光源射出具有所述第1波段的第3光线束和第4光线束,所述光源装置具有:第3光学元件,其改变所述第3光线束的主光线的行进方向;以及第4光学元件,其改变所述第4光线束的主光线的行进方向,所述波长转换层具有与所述入射面、所述反射面和所述第1侧面交叉的第3侧面以及与所述入射面、所述反射面和所述第1侧面交叉并且与所述第3侧面不同的第4侧面,所述光源装置具有:第3反射元件,其具有第3反射面,并且与所述第3侧面对置设置;以及第4反射元件,其具有第4反射面,并且与所述第4侧面对置设置,所述第3光学元件以使所述第3光线束的主光线与所述第1光线束的主光线、所述第2光线束的主光线以及所述第4光线束的主光线在所述入射面上不重叠的方式改变所述第3光线束的主光线的行进方向,所述第4光学元件以使所述第4光线束的主光线与所述第1光线束的主光线、所述第2光线束的主光线以及所述第3光线束的主光线在所述入射面上不重叠的方式改变所述第4光线束的主光线的行进方向,从所述入射方向观察时,所述第1光线束、所述第2光线束、所述第3光线束以及所述第4光线束不入射到所述入射面、所述第1反射面、所述第2反射面、所述第3反射面以及所述第4反射面以外的区域,所述第3光线束被所述第3反射元件反射而从所述第3侧面入射到所述波长转换层,所述第4光线束被所述第4反射元件反射而从所述第4侧面入射到所述波长转换层。
在本发明的一个方式的光源装置中,可以是,所述第1光学元件和所述第2光学元件是偏折棱镜。
可以是,本发明的一个方式的光源装置具有第5光学元件,所述第5光学元件设置在所述光源与所述偏折棱镜之间的所述第1光线束和所述第2光线束的光路上,使所述第1光线束和所述第2光线束的照度均匀化。
在本发明的一个方式的光源装置中,可以是,所述第1光学元件和所述第2光学元件是多透镜阵列,所述多透镜阵列的光轴相对于入射到所述多透镜阵列之前的所述第1光线束的主光线或所述第2光线束的主光线倾斜。
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,其根据图像信息对从所述光源装置射出的光进行调制;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是光源装置的概略结构图。
图3是示出从光源部射出的激励光的配置的主视图。
图4是波长转换元件的俯视图。
图5是光路变更部的概略结构图。
图6是示出波长转换层上的光照射区域的图。
图7是示出以往例的波长转换层上的光照射区域的图。
图8是第2实施方式的光路变更部的概略结构图。
图9是第3实施方式的光路变更部的概略结构图。
图10是示出波长转换层上的光照射区域的图。
图11是第4实施方式的光路变更部的概略结构图。
图12是第5实施方式的光源装置中的波长转换元件的俯视图。
图13是光路变更部的概略结构图。
图14是沿图13的XIV-XIV线的剖视图。
图15是沿图13的XV-XV线的剖视图。
图16是示出波长转换层上的光照射区域的图。
图17是第6实施方式的光路变更部的概略结构图。
图18是沿图17的XVIII-XVIII线的剖视图。
图19是沿图17的XIX-XIX线的剖视图。
标号说明
1:投影仪;2A:光源装置;4B、4G、4R:光调制装置;6:投射光学装置;21A:光源部;36:多透镜阵列(第5光学元件);42:波长转换层;42a:入射面;42b:反射面;42c:第1侧面;42d:第2侧面;42e:第3侧面;42f:第4侧面;45、61:第1反射元件;45a、61a:第1反射面;46、62:第2反射元件;46a、62a:第2反射面;63:第3反射元件;63a:第3反射面;64:第4反射元件;64a:第4反射面;351、551、681:第1偏折棱镜(第1光学元件);352、552、682:第2偏折棱镜(第2光学元件);521、591、721:第1多透镜阵列(第1光学元件);522、592、722:第2多透镜阵列(第2光学元件);683:第3偏折棱镜(第3光学元件);684:第4偏折棱镜(第4光学元件);723:第3多透镜阵列(第3光学元件);724:第4多透镜阵列(第4光学元件);BL1:第1光线束;BL2:第2光线束;BL3:第3光线束;BL4:第4光线束。
具体实施方式
[第1实施方式]
以下,使用图1~图7对本发明的第1实施方式进行说明。
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使尺寸的比例尺不同地进行示出。
对本实施方式的投影仪的一例进行说明。
图1是示出本实施方式的投影仪的概略结构的图。
如图1所示,本实施方式的投影仪1是在屏幕SCR上显示彩色影像的投射型图像显示装置。投影仪1具有照明装置2、颜色分离光学系统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。关于照明装置2的结构,将在后面进行说明。
颜色分离光学系统3具有第1分色镜7a、第2分色镜7b、反射镜8a、反射镜8b、反射镜8c、中继透镜9a、中继透镜9b。颜色分离光学系统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,将红色光LR导向光调制装置4R,将绿色光LG导向光调制装置4G,将蓝色光LB导向光调制装置4B。
场透镜10R配置在颜色分离光学系统3与光调制装置4R之间,使入射的光大致平行化并向光调制装置4R射出。场透镜10G配置在颜色分离光学系统3与光调制装置4G之间,使入射的光大致平行化并向光调制装置4G射出。场透镜10B配置在颜色分离光学系统3与光调制装置4B之间,使入射的光大致平行化并向光调制装置4B射出。
第1分色镜7a使红色光成分透过,使绿色光成分和蓝色光成分反射。第2分色镜7b使绿色光成分反射,使蓝色光成分透过。反射镜8a反射红色光成分。反射镜8b和反射镜8c反射蓝色光成分。
透过第1分色镜7a的红色光LR被反射镜8a反射,透过场透镜10R入射到红色光用的光调制装置4R的图像形成区域。由第1分色镜7a反射的绿色光LG由第2分色镜7b进一步反射,透过场透镜10G入射到绿色光用的光调制装置4G的图像形成区域。透过第2分色镜7b的蓝色光LB经由中继透镜9a、入射侧的反射镜8b、中继透镜9b、射出侧的反射镜8c以及场透镜10B入射到蓝色光用的光调制装置4B的图像形成区域。
光调制装置4R、光调制装置4G以及光调制装置4B分别根据图像信息对入射的色光进行调制,形成图像光。光调制装置4R、光调制装置4G以及光调制装置4B分别由液晶光阀构成。虽然省略了图示,但在光调制装置4R、光调制装置4G以及光调制装置4B的光入射侧分别配置有入射侧偏振片。在光调制装置4R、光调制装置4G以及光调制装置4B的光射出侧分别配置有射出侧偏振片。
合成光学系统5将从光调制装置4R、光调制装置4G以及光调制装置4B射出的各图像光合成而形成全色的图像光。合成光学系统5由将4个直角棱镜贴合而成的俯视呈大致正方形状的十字分色棱镜构成。在将直角棱镜彼此贴合而成的大致X字状的界面上形成有电介质多层膜。
从合成光学系统5射出的图像光被投射光学装置6放大投射,在屏幕SCR上形成图像。即,投射光学装置6投射由光调制装置4R、光调制装置4G以及光调制装置4B调制后的光。投射光学装置6由多个投射透镜构成。
对本实施方式的照明装置2的一例进行说明。
图2是示出照明装置2的概略结构的图。
如图2所示,照明装置2具有光源装置2A、积分器光学系统31、偏振转换元件32、重叠透镜33a。积分器光学系统31和重叠透镜33a构成重叠光学系统33。
光源装置2A具有光源部21A、准直光学系统22、远焦光学系统23、第1相位差板28a、光路变更部24、偏振分离元件25、第1聚光光学系统26、波长转换元件40、第2相位差板28b、第2聚光光学系统29和扩散反射元件30。
以下,将从光源部21A射出光线束BL的方向定义为X轴方向,将从波长转换元件40射出荧光YL的方向定义为Y轴方向,将与X轴方向和Y轴方向垂直的方向定义为Z轴方向。
光源部21A、准直光学系统22、远焦光学系统23、第1相位差板28a、光路变更部24、偏振分离元件25、第2相位差板28b、第2聚光光学系统29和扩散反射元件30在光轴ax1上依次排列配置。波长转换元件40、第1聚光光学系统26、偏振分离元件25、积分器光学系统31、偏振转换元件32、重叠透镜33a在光轴ax2上依次排列配置。光轴ax1和光轴ax2位于同一面内,相互垂直。
光源部21A具有射出激励光的多个发光元件211。多个发光元件211在与光轴ax1垂直的面内以阵列状排列配置。在本实施方式的情况下,光源部21A具有如下结构:4个发光元件211排列成1列配置而成的光源单元在与4个发光元件211的排列方向垂直的方向上排列有4组。即,光源部21A具有16个发光元件211按照4行4列的方式排列成阵列状的结构。另外,发光元件211的个数以及配置并不限定于上述结构。
图3是从激励光EL的射出方向观察从光源部21A射出的激励光EL的配置的主视图。
如图3所示,从16个发光元件211射出的16条激励光EL按照4行4列的方式排列成阵列状。在此,将沿图3的纵向排列的4条激励光EL统称为光线束。以下,为了便于说明,在图3中,将左端的光线束称为第1光线束BL1,将右端的光线束称为第2光线束BL2,将左起第2个光线束称为第3光线束BL3,将右起第2个光线束称为第4光线束BL4。
发光元件211由半导体激光器元件构成。半导体激光器元件射出第1波段的蓝色的光线,具体而言射出峰值波长为例如460nm的第1波段的激光。因此,光源部21A作为整体而射出包含第1光线束BL1、第2光线束BL2、第3光线束BL3以及第4光线束BL4的光线束BL。
如图3所示,从光源部21A射出的光线束BL入射到准直光学系统22。准直光学系统22将从光源部21A射出的光线束BL转换为平行光。准直光学系统22由以阵列状排列配置的多个准直透镜22a构成。一个准直透镜22a与一个发光元件211对应地配置。
通过了准直光学系统22的光线束BL入射到远焦光学系统23。远焦光学系统23调整光线束BL的直径、即光线束BL的粗细。远焦光学系统23由凸透镜23a和凹透镜23b构成。
通过了远焦光学系统23的光线束BL入射到第1相位差板28a。第1相位差板28a例如由可旋转的1/2波长板构成。从发光元件211射出的光线束BL是具有规定的偏振方向的线偏振光。通过适当地设定第1相位差板28a的旋转角度,能够使透过第1相位差板28a的光线束BL成为以规定的比率包含相对于偏振分离元件25的S偏振光成分和P偏振光成分的光线束BL。通过改变第1相位差板28a的旋转角度,可以改变S偏振光成分与P偏振光成分的比率。
通过了第1相位差板28a的光线束BL入射到光路变更部24。光路变更部24使第1光线束BL1、第2光线束BL2、第3光线束BL3以及第4光线束BL4各自的主光线的行进方向变化。关于光路变更部24的结构,将在后面详细说明。
从光路变更部24射出的包含S偏振光成分和P偏振光成分的光线束BL入射到偏振分离元件25。偏振分离元件25例如由具有波长选择性的偏振分束器构成。偏振分离元件25以相对于光轴ax1和光轴ax2成45°的角度的方式配置。
偏振分离元件25具有将光线束BL分离为相对于偏振分离元件25的S偏振光成分的光线束BLs和P偏振光成分的光线束BLp的偏振分离功能。具体而言,偏振分离元件25使S偏振光成分的光线束BLs反射,使P偏振光成分的光线束BLp透过。另外,偏振分离元件25除了具有偏振分离功能之外,还具有无论偏振状态如何都使波段与蓝色的光线束BL不同的黄色光成分透过的颜色分离功能。
从偏振分离元件25射出的S偏振光的光线束BLs入射到第1聚光光学系统26。第1聚光光学系统26使光线束BLs朝向波长转换元件40聚光。第1聚光光学系统26由第1透镜26a和第2透镜26b构成。第1透镜26a和第2透镜26b由凸透镜构成。从第1聚光光学系统26射出的光线束BLs以聚光的状态入射到波长转换元件40。
图4是从光线束BLs的入射方向观察的波长转换元件40的俯视图。在以下的说明中,将从光线束BLs的入射方向观察波长转换元件40的情况称为俯视。
如图2和图4所示,波长转换元件40具有基材41、波长转换层42、第1反射元件45、第2反射元件46、分色镜43和散热器44。在本实施方式中,波长转换层42由荧光体构成。在本实施方式中,作为波长转换元件40,使用不具有电动机等驱动源而不能够旋转的固定型的波长转换元件。
波长转换层42包含将光线束BLs转换为与第1波段不同的第2波段的荧光YL的陶瓷荧光体。第2波段例如为490nm~750nm,荧光YL为包含绿色光成分和红色光成分的黄色光。另外,波长转换层42也可以含有单晶荧光体。
波长转换层42具有入射面42a、反射面42b、第1侧面42c、第2侧面42d、第3侧面42e和第4侧面42f。入射面42a是供第1光线束BL1、第2光线束BL2、第3光线束BL3以及第4光线束BL4入射的面。反射面42b是与入射面42a不同并且与基材41对置的面。第1侧面42c是与入射面42a和反射面42b交叉的面。第2侧面42d是与入射面42a和反射面42b交叉且与第1侧面42c不同的面。第3侧面42e是与入射面42a、反射面42b以及第1侧面42c交叉的面。第4侧面42f是与入射面42a、反射面42b以及第1侧面42c交叉并且与第3侧面42e不同的面。第2侧面42d是与第1侧面42c对置的面。第4侧面42f是与第3侧面42e对置的面。第3侧面42e和第4侧面42f与第2侧面42d交叉。
波长转换层42例如包含钇铝石榴石(YAG)系荧光体。以含有铈(Ce)作为活化剂的YAG:Ce为例,作为波长转换层42,可以使用使含有Y2O3、Al2O3、CeO3等构成元素的原料粉末混合并使它们发生固相反应而成的材料、通过共沉淀法或溶胶凝胶法等湿式法得到的Y-Al-O非晶颗粒、通过喷雾干燥法或火焰热分解法、热等离子体法等气相法得到的YAG粒子等。
波长转换层42通过接合材料(省略图示)接合于基材41的第1面41a。接合材料例如使用纳米银烧结金属材料。基材41例如由铝、银等光反射率高的金属材料构成。基材41的第1面41a将在波长转换层42的内部行进的光反射。另外,也可以在基材41的第1面41a进一步设置反射层。
第1反射元件45和第2反射元件46设置于基材41的第1面41a。第1反射元件45具有第1反射面45a,第1反射面45a以与波长转换层42的第1侧面42c对置的方式设置。第1反射面45a以相对于基材41的第1面41a成45°的角度的方式倾斜。第2反射元件46具有第2反射面46a,第2反射面46a以与波长转换层42的第2侧面42d对置的方式设置。第2反射面46a以相对于基材41的第1面41a成45°的角度的方式倾斜。第1反射元件45和第2反射元件46例如由铝、银等光反射率高的金属材料构成。第1反射元件45和第2反射元件46的高度等于波长转换层42的厚度。
在本实施方式的情况下,由于波长转换元件40具有第1反射元件45,因此朝向第1反射元件45射出的第1光线束BL1被第1反射面45a反射,经由分色镜43从第1侧面42c入射到波长转换层42。另外,由于波长转换元件40具有第2反射元件46,因此朝向第2反射元件46射出的第2光线束BL2被第2反射面46a反射,经由分色镜43从第2侧面42d入射到波长转换层42。这样,照射到波长转换元件40的光线束BL不仅从入射面42a入射到波长转换层42,还从第1侧面42c和第2侧面42d入射到波长转换层42。
在波长转换层42的第1侧面42c,与第1反射元件45对置地设置有分色镜43。同样,在波长转换层42的第2侧面42d,与第2反射元件46对置地设置有分色镜43。分色镜43使蓝色光成分透过,使黄色光成分反射。即,分色镜43使第1波段的光线束BLs透过,使第2波段的荧光YL反射。另外,也可以在波长转换层42的第3侧面42e和第4侧面42f上设置使荧光YL反射的反射层。
散热器44具有多个翅片。散热器44设置于基材41的第2面41b。散热器44例如通过金属接合而固定于基材41。在波长转换元件40中,能够经由散热器44释放波长转换层42的热量,因此能够防止波长转换层42的热劣化。
如图4所示,在俯视时,波长转换元件40具有大致正方形状的波长转换层42。如上所述,由于第1反射面45a和第2反射面46a相对于基材41的第1面41a成45°的角度,因此俯视时的第1反射面45a和第2反射面46a的宽度W与波长转换层42的厚度相等,例如为50μm~100μm左右。
如图2所示,由波长转换元件40生成的黄色的荧光YL在第1聚光光学系统26中被平行化后,入射到偏振分离元件25。如上所述,由于偏振分离元件25具有无论偏振状态如何都使黄色光成分透过的特性,因此荧光YL透过偏振分离元件25。
另一方面,从偏振分离元件25射出的P偏振光的光线束BLp入射到第2相位差板28b。第2相位差板28b由配置在偏振分离元件25与扩散反射元件30之间的光路中的1/4波长板构成。因此,从偏振分离元件25射出的P偏振光的光线束BLp被第2相位差板28b转换为例如右旋的圆偏振光的蓝色光线束BLc1后,入射到第2聚光光学系统29。
第2聚光光学系统29由第1透镜29a和第2透镜29b构成。第1透镜29a和第2透镜29b由凸透镜构成。第2聚光光学系统29使蓝色光线束BLc1在聚光的状态下入射到扩散反射元件30。
扩散反射元件30配置在从偏振分离元件25射出的光线束BLp的光路上。扩散反射元件30将从第2聚光光学系统29射出的蓝色光线束BLc1向偏振分离元件25扩散反射。作为扩散反射元件30,优选使蓝色光线束BLc1发生兰伯特反射并且不扰乱蓝色光线束BLc1的偏振状态。
以下,将由扩散反射元件30扩散反射后的光称为蓝色光线束BLc2。在本实施方式中,通过使蓝色光线束BLc1扩散反射而得到具有大致均匀的照度分布的蓝色光线束BLc2。例如,右旋的圆偏振光的蓝色光线束BLc1被扩散反射元件30扩散反射,而转换为左旋的圆偏振光的蓝色光线束BLc2。
蓝色光线束BLc2被第2聚光光学系统29转换为平行光线束后,再次入射到第2相位差板28b。左旋的圆偏振光的蓝色光线束BLc2被第2相位差板28b转换为S偏振光的蓝色光线束BLs1。S偏振光的蓝色光线束BLs1被偏振分离元件25向积分器光学系统31反射。
由此,蓝色光线束BLs1与透过偏振分离元件25的荧光YL合成,而被用作照明光WL。即,蓝色光线束BLs1和荧光YL从偏振分离元件25朝向相互相同的方向射出,从而生成了将蓝色光线束BLs1和黄色的荧光YL合成而得的白色的照明光WL。
照明光WL朝向积分器光学系统31射出。积分器光学系统31由第1透镜阵列31a和第2透镜阵列31b构成。第1透镜阵列31a和第2透镜阵列31b分别具有多个透镜排列成阵列状的结构。
透过积分器光学系统31的照明光WL入射到偏振转换元件32。偏振转换元件32具有偏振分离膜和相位差板。偏振转换元件32将包含作为非偏振光的荧光YL的照明光WL转换为入射到光调制装置4R、光调制装置4G以及光调制装置4B的线偏振光。
透过偏振转换元件32的照明光WL入射到重叠透镜33a。重叠透镜33a与积分器光学系统31协作,使被照明区域中的照明光WL的照度分布均匀化。这样,照明装置2生成照明光WL。
以下,对光路变更部24进行说明。
图5是光路变更部24的概略结构图。
如图5所示,光路变更部24具有偏折棱镜阵列35和多透镜阵列36(第5光学元件)。偏折棱镜阵列35具有第1偏折棱镜351(第1光学元件)、第2偏折棱镜352(第2光学元件)、第3偏折棱镜353和第4偏折棱镜354。第1偏折棱镜351、第2偏折棱镜352、第3偏折棱镜353以及第4偏折棱镜354可以是一体化的一个部件,也可以是单独的部件。
第1偏折棱镜351设置在从第1相位差板28a射出的第1光线束BL1的光路上。第2偏折棱镜352设置在从第1相位差板28a射出的第2光线束BL2的光路上。第3偏折棱镜353设置在从第1相位差板28a射出的第3光线束BL3的光路上。第4偏折棱镜354设置在从第1相位差板28a射出的第4光线束BL4的光路上。
第1偏折棱镜351、第2偏折棱镜352、第3偏折棱镜353以及第4偏折棱镜354各自在XY平面上的截面形状为梯形。第1偏折棱镜351、第2偏折棱镜352、第3偏折棱镜353以及第4偏折棱镜354各自配置成入射面相对于光轴ax1垂直,射出面相对于光轴ax1倾斜。第1偏折棱镜351、第2偏折棱镜352、第3偏折棱镜353以及第4偏折棱镜354各自按照如下朝向配置:作为截面形状的梯形的平行的2边中的短边远离光轴ax1、长边靠近光轴ax1。
各光线束BL1、BL2、BL3、BL4通过上述结构的偏折棱镜阵列35,由此各光线束BL1、BL2、BL3、BL4的行进方向从与光轴ax1平行的方向朝向接近光轴ax1的方向弯曲。具体而言,由于通过偏折棱镜阵列35,因此,第1光线束BL1以及第3光线束BL3的行进方向向图5中的下方、即-Y轴方向弯曲。由于通过偏折棱镜阵列35,因此,第2光线束BL2以及第4光线束BL4的行进方向向图5中的上方、即+Y轴方向弯曲。
多透镜阵列36设置在光源部21A与偏折棱镜阵列35之间的光线束BL的光路上。多透镜阵列36使光线束BL所照射的波长转换层42上的光线束BL的照度均匀化。在本实施方式的情况下,多透镜阵列36由在基材的两个面上分别形成有多个透镜的双面多透镜阵列构成。由此,与具有2个透镜阵列的情况相比,能够缩短物理的光路长度,能够实现光源装置2A的小型化。另外,从光轴ax1的方向观察到的各透镜的形状为正方形。由此,从多透镜阵列36射出的光线束BL的与光轴ax1垂直的截面形状成为正方形状。
在此,假定不具有本实施方式的光路变更部24的比较例的光源装置。
图7是示出比较例中的波长转换元件140上的光照射区域的图。
如图7所示,在比较例的光源装置中,除了从波长转换层142的入射面142a入射光线束之外,还从第1侧面142c和第2侧面142d入射光线束,因此在俯视时,向包含入射面142a、第1反射面145a和第2反射面146a的区域照射光线束BL。
此时,由于比较例的光源装置不具有光路变更部,因此为了向上述区域照射光线束BL,需要在将光线束BL的与主光线垂直的截面形状保持为正方形的同时将光线束BL的照射范围扩大到包含入射面142a、第1反射面145a和第2反射面146a在内的标注了斜线的阴影线的区域。在这种情况下,光线束BL的一部分照射到不存在第1反射面145a和第2反射面146a的区域、即用点划线的正方形表示的光线束BL的照射范围中的未标注斜线的阴影线的区域,照射到该区域的光线束BL的一部分无助于波长转换。在这种情况下,激励光的利用效率降低。
与此相对,由于本实施方式的光源装置2A具有光路变更部24,因此如上所述,从光源部21A射出的4条光线束BL1、BL2、BL3、BL4分别通过偏折棱镜阵列35而使光路弯曲。假设不存在光路变更部24,4条光线束BL1、BL2、BL3、BL4全部以与光轴ax2平行的状态入射到第1聚光光学系统26,则4条光线束BL1、BL2、BL3、BL4以各光线束的主光线与波长转换层42的入射面42a的中心点重叠的方式聚光。但是,实际上,由于4条光线束BL1、BL2、BL3、BL4以与光轴ax2不平行的状态入射到第1聚光光学系统26,因此4条光线束BL1、BL2、BL3、BL4的全部主光线不与入射面42a的中心点重叠。
图6是示出本实施方式的波长转换元件40中的波长转换层42上的光照射区域的图。
如图6所示,在本实施方式中,第1光线束BL1的主光线和第3光线束BL3的主光线入射到波长转换层42的入射面42a的从中心点向左侧偏移的位置。另外,第2光线束BL2的主光线和第4光线束BL4的主光线入射到波长转换层42的入射面42a的从中心点向右侧偏移的位置。即,第1光线束BL1的主光线与第3光线束BL3的主光线在入射面42a相互重叠,第2光线束BL2的主光线与第4光线束BL4的主光线在入射面42a相互重叠,但第1光线束BL1的主光线与第2光线束BL2以及第4光线束BL4的主光线在入射面42a不相互重叠,第3光线束BL3的主光线与第2光线束BL2以及第4光线束BL4的主光线在入射面42a不相互重叠。
因此,在本实施方式的光源装置2A中,第1光线束BL1以及第2光线束BL2不入射到入射面42a、第1反射面45a以及第2反射面46a以外的区域,第1光线束BL1被第1反射面45a反射而从第1侧面42c入射到波长转换层42,第2光线束BL2被第2反射面46a反射而从第2侧面42d入射到波长转换层42。另外,第3光线束BL3以及第4光线束BL4不入射到入射面42a、第1反射面45a以及第2反射面46a以外的区域,第3光线束BL3被第1反射面45a反射而从第1侧面42c入射到波长转换层42,第4光线束BL4被第2反射面46a反射而从第2侧面42d入射到波长转换层42。
这样,在本实施方式的光源装置2A中,不会出现光线束BL的一部分照射到不存在第1反射面45a和第2反射面46a的区域的情况,光线束BL的大致全部均有助于波长转换。其结果,根据本实施方式的光源装置2A,能够抑制激励光的利用效率的降低。另外,本实施方式的波长转换元件40与仅从入射面入射激励光的以往的波长转换元件相比,激励光的入射面积增加,因此激励光的光密度降低。其结果,根据本实施方式的光源装置2A,与以往的光源装置相比,能够提高波长转换效率。
另外,本实施方式的投影仪1由于具有上述的光源装置2A,因此能够抑制激励光的利用效率的降低。
[第2实施方式]
以下,使用图8对本发明的第2实施方式进行说明。
第2实施方式的投影仪以及光源装置的基本结构与第1实施方式相同,光路变更部的结构与第1实施方式不同。因此,省略投影仪以及光源装置的整体的说明。
图8是第2实施方式的光路变更部的概略结构图。
如图8所示,本实施方式的光路变更部51具有第1多透镜阵列521(第1光学元件)、第2多透镜阵列522(第2光学元件)、第3多透镜阵列523以及第4多透镜阵列524。第1多透镜阵列521、第2多透镜阵列522、第3多透镜阵列523以及第4多透镜阵列524可以是一体化的一个部件,也可以是单独的部件。
第1多透镜阵列521设置在从第1相位差板28a射出的第1光线束BL1的光路上。第2多透镜阵列522设置在从第1相位差板28a射出的第2光线束BL2的光路上。第3多透镜阵列523设置在从第1相位差板28a射出的第3光线束BL3的光路上。第4多透镜阵列524设置在从第1相位差板28a射出的第4光线束BL4的光路上。
第1多透镜阵列521、第2多透镜阵列522、第3多透镜阵列523以及第4多透镜阵列524分别以各多透镜阵列的光轴bx1、bx2、bx3、bx4相对于光轴ax1倾斜的方式配置。具体而言,第1多透镜阵列521、第2多透镜阵列522、第3多透镜阵列523以及第4多透镜阵列524分别以使各光线束随着前进而接近光轴ax1的方式倾斜。即,各多透镜阵列521、522、523、524的光轴bx1、bx2、bx3、bx4相对于入射到各多透镜阵列521、522、523、524之前的各光线束BL1、BL2、BL3、BL4的主光线倾斜。
多透镜阵列的光轴是指连结对置的各小透镜的入射面和射出面的曲率半径的中心的线,其存在有各小透镜的组合的数量、即各小透镜的入射面和射出面的组合的数量。在图8中,将通过多透镜阵列的中心并且与连结各小透镜的入射面和射出面的曲率半径的中心的线平行的线图示为多透镜阵列的光轴bx1、bx2、bx3、bx4。
各光线束BL1、BL2、BL3、BL4通过上述结构的各多透镜阵列521、522、523、524,由此各光线束BL1、BL2、BL3、BL4的行进方向从与光轴ax1平行的方向朝向接近光轴ax1的方向弯曲。具体而言,由于通过各多透镜阵列521、523,因此,第1光线束BL1以及第3光线束BL3的行进方向向图8中的下方、即-Y轴方向弯曲。由于通过各多透镜阵列522、524,因此,第2光线束BL2以及第4光线束BL4的行进方向向图8中的上方、即+Y轴方向弯曲。
在本实施方式的光源装置中,第1光线束BL1和第2光线束BL2不入射到入射面42a、第1反射面45a和第2反射面46a以外的区域,第1光线束BL1被第1反射面45a反射而从第1侧面42c入射到波长转换层42,第2光线束BL2被第2反射面46a反射而从第2侧面42d入射到波长转换层42。另外,第3光线束BL3以及第4光线束BL4不入射到入射面42a、第1反射面45a以及第2反射面46a以外的区域,第3光线束BL3被第1反射面45a反射而从第1侧面42c入射到波长转换层42,第4光线束BL4被第2反射面46a反射而从第2侧面42d入射到波长转换层42。
在本实施方式的光源装置中,也能够得到与第1实施方式同样的如下效果:能够抑制激励光的利用效率的降低,能够提高波长转换效率。
[第3实施方式]
以下,使用图9以及图10对本发明的第3实施方式进行说明。
第3实施方式的投影仪以及光源装置的基本结构与第1实施方式相同,光路变更部的结构与第1实施方式不同。因此,省略投影仪以及光源装置的整体的说明。
图9是第3实施方式的光路变更部的概略结构图。
在图9中,对与第1实施方式中使用的图5相同的结构要素标注相同的标号,省略详细的说明。
如图9所示,本实施方式的光路变更部54具有偏折棱镜阵列55和多透镜阵列56(第5光学元件)。偏折棱镜阵列55具有第1偏折棱镜551(第1光学元件)和第2偏折棱镜552(第2光学元件)。第1偏折棱镜551和第2偏折棱镜552可以是一体化的一个部件,也可以是单独的部件。
第1偏折棱镜551设置在从第1相位差板28a射出的第1光线束BL1的光路上。第2偏折棱镜552设置在从第1相位差板28a射出的第2光线束BL2的光路上。在本实施方式的情况下,在第3光线束BL3和第4光线束BL4的光路上不设置偏折棱镜。
与第1实施方式同样,第1偏折棱镜551以及第2偏折棱镜552各自在XY平面上的截面形状为梯形。第1偏折棱镜551和第2偏折棱镜552各自以入射面相对于光轴ax1垂直、射出面相对于光轴ax1倾斜的方式配置。第1偏折棱镜551和第2偏折棱镜552分别按照如下朝向配置:作为截面形状的梯形的平行的2边中的短边远离光轴ax1、长边靠近光轴ax1。
各光线束BL1、BL2通过上述结构的偏折棱镜阵列55,由此,第1光线束BL1以及第2光线束BL2的行进方向从与光轴ax1平行的方向朝向接近光轴ax1的方向弯曲。具体而言,由于通过偏折棱镜阵列55,因此,第1光线束BL1的行进方向向图9中的下方、即-Y轴方向弯曲。由于通过偏折棱镜阵列55,因此,第2光线束BL2的行进方向向图9中的上方、即+Y轴方向弯曲。与此相对,第3光线束BL3以及第4光线束BL4的行进方向不弯曲。
图10是示出本实施方式的波长转换元件中的波长转换层42上的光照射区域的图。
如图10所示,在本实施方式的光源装置中,第1光线束BL1的主光线入射到波长转换层42的入射面42a的从中心点向左侧偏移的位置,第2光线束BL2的主光线入射到波长转换层42的入射面42a的从中心点向右侧偏移的位置。因此,第1光线束BL1的主光线和第2光线束BL2的主光线在入射面42a相互不重叠。另外,第3光线束BL3的主光线和第4光线束BL4的主光线在入射面42a的中心点相互重叠。
因此,在本实施方式的光源装置中,第1光线束BL1和第2光线束BL2不入射到入射面42a、第1反射面45a和第2反射面46a以外的区域,第1光线束BL1被第1反射面45a反射而从第1侧面42c入射到波长转换层42,第2光线束BL2被第2反射面46a反射而从第2侧面42d入射到波长转换层42。此外,第3光线束BL3和第4光线束BL4从入射面42a入射到波长转换层42。
在本实施方式的光源装置中,也能够得到与第1实施方式同样的如下效果:能够抑制激励光的利用效率的降低,能够提高波长转换效率。
[第4实施方式]
以下,使用图11对本发明的第4实施方式进行说明。
第4实施方式的投影仪以及光源装置的基本结构与第1实施方式相同,光路变更部的结构与第1实施方式不同。因此,省略投影仪以及光源装置的整体的说明。
图11是第4实施方式的光路变更部的概略结构图。
如图11所示,本实施方式的光路变更部58具有第1多透镜阵列591(第1光学元件)、第2多透镜阵列592(第2光学元件)、第3多透镜阵列593、第4多透镜阵列594。第1多透镜阵列591、第2多透镜阵列592、第3多透镜阵列593以及第4多透镜阵列594可以是一体化的一个部件,也可以是单独的部件。
第1多透镜阵列591设置在从第1相位差板28a射出的第1光线束BL1的光路上。第2多透镜阵列592设置在从第1相位差板28a射出的第2光线束BL2的光路上。第3多透镜阵列593设置在从第1相位差板28a射出的第3光线束BL3的光路上。第4多透镜阵列594设置在从第1相位差板28a射出的第4光线束BL4的光路上。
第1多透镜阵列591以及第2多透镜阵列592各自以各多透镜阵列591、592的光轴bx1、bx2相对于光轴ax1倾斜的方式配置。具体而言,第1多透镜阵列591以及第2多透镜阵列592各自以使各光线束随着前进而接近光轴ax1的方式倾斜。另外,第3多透镜阵列593和第4多透镜阵列594各自以各多透镜阵列的光轴bx3、bx4相对于光轴ax1平行的方式配置。
各光线束BL1、BL2通过上述结构的多透镜阵列591、592,由此,第1光线束BL1以及第2光线束BL2的行进方向从与光轴ax1平行的方向朝向接近光轴ax1的方向弯曲。具体而言,由于通过多透镜阵列591,因此,第1光线束BL1的行进方向向图11中的下方、即-Y轴方向弯曲。由于通过多透镜阵列592,因此,第2光线束BL2的行进方向向图11中的上方、即+Y轴方向弯曲。与此相对,第3光线束BL3以及第4光线束BL4的行进方向不弯曲。
因此,在本实施方式的光源装置中,第1光线束BL1和第2光线束BL2不入射到入射面42a、第1反射面45a和第2反射面46a以外的区域,第1光线束BL1被第1反射面45a反射而从第1侧面42c入射到波长转换层42,第2光线束BL2被第2反射面46a反射而从第2侧面42d入射到波长转换层42。此外,第3光线束BL3和第4光线束BL4从入射面42a入射到波长转换层。
在本实施方式的光源装置中,也能够得到与第1实施方式同样的如下效果:能够抑制激励光的利用效率的降低,能够提高波长转换效率。
[第5实施方式]
以下,使用图12~图16对本发明的第5实施方式进行说明。
第5实施方式的投影仪以及光源装置的基本结构与第1实施方式相同,波长转换元件以及光路变更部的结构与第1实施方式不同。因此,省略投影仪以及光源装置的整体的说明。
图12是第5实施方式的波长转换元件的俯视图。在图12~图16中,对与第1实施方式中使用的附图相同的结构要素标注相同的标号,并省略说明。
如图12所示,本实施方式的波长转换元件60具有基材41、波长转换层42、第1反射元件61、第2反射元件62、第3反射元件63、第4反射元件64、分色镜65以及散热器(省略图示)。
第1反射元件61、第2反射元件62、第3反射元件63和第4反射元件64设置于基材41的第1面41a。第1反射元件61和第2反射元件62与第1实施方式的波长转换元件40的第1反射元件45和第2反射元件46相同。
第3反射元件63具有第3反射面63a,第3反射面63a以与波长转换层42的第3侧面42e对置的方式设置。第3反射面63a以相对于基材41的第1面41a成45°的角度的方式倾斜。第4反射元件64具有第4反射面64a,第4反射面64a以与波长转换层42的第4侧面42f对置的方式设置。第4反射面64a以相对于基材41的第1面41a成45°的角度的方式倾斜。第3反射元件63和第4反射元件64例如由铝、银等光反射率高的金属材料构成。第3反射元件63和第4反射元件64的高度等于波长转换层42的厚度。
在本实施方式的情况下,由于波长转换元件60具有第3反射元件63,因此朝向第3反射元件63射出的光线束BL的一部分被第3反射面63a反射,从第3侧面42e入射到波长转换层42。另外,由于波长转换元件60具有第4反射元件64,因此朝向第4反射元件64射出的光线束BL的一部分被第4反射面64a反射,从第4侧面42f入射到波长转换层42。这样,照射到波长转换元件60的光线束BL不仅从入射面42a入射到波长转换层42,还从第1侧面42c、第2侧面42d、第3侧面42e以及第4侧面42f入射到波长转换层42。
图13是本实施方式的光路变更部67的概略结构图。图14是第3偏折棱镜683的沿图13的XIV-XIV线的剖视图。图15是第4偏折棱镜684的沿图13的XV-XV线的剖视图。
如图13所示,本实施方式的光路变更部67具有偏折棱镜阵列68和多透镜阵列69(第5光学元件)。偏折棱镜阵列68包含第1偏折棱镜681(第1光学元件)、第2偏折棱镜682(第2光学元件)、第3偏折棱镜683(第3光学元件)和第4偏折棱镜684(第4光学元件)。第1偏折棱镜681、第2偏折棱镜682、第3偏折棱镜683以及第4偏折棱镜684可以是一体化的一个部件,也可以是单独的部件。
第1偏折棱镜681以及第2偏折棱镜682各自在XY平面上的截面形状为梯形。另外,第3偏折棱镜683以及第4偏折棱镜684各自在XZ平面上的截面形状为梯形。第1偏折棱镜681、第2偏折棱镜682、第3偏折棱镜683以及第4偏折棱镜684各自配置成入射面相对于光轴ax1垂直、射出面相对于光轴ax1倾斜。第1偏折棱镜681和第2偏折棱镜682各自按照如下朝向配置:从XY平面的法线方向观察时,作为截面形状的梯形的平行的2边中的短边远离光轴ax1、长边靠近光轴ax1。
如图14所示,第3偏折棱镜683按照如下朝向配置:从XZ平面的法线方向观察时,作为截面形状的梯形的平行的2边中的短边位于-Z方向、即图14中的下方,长边位于+Z方向、即图14中的上方。
如图15所示,第4偏折棱镜684按照如下朝向配置:从XZ平面的法线方向观察时,作为截面形状的梯形的平行的2边中的短边位于+Z方向、即图15中的上方,长边位于-Z方向、即图15中的下方。
各光线束BL1、BL2、BL3、BL4通过上述结构的偏折棱镜阵列68,由此,从光线束的行进方向观察时,各光线束BL1、BL2、BL3、BL4的行进方向朝向互不相同的4个方向弯曲。具体而言,由于通过偏折棱镜阵列68,因此,第1光线束BL1的行进方向向-Y轴方向、即图13中的下方弯曲。由于通过偏折棱镜阵列68,因此,第2光线束BL2的行进方向向+Y方向、即图13中的上方弯曲。由于通过偏折棱镜阵列68,因此,第3光线束BL3的行进方向向+Z方向、即图13中的纸面的近前方向弯曲。由于通过偏折棱镜阵列68,因此,第4光线束BL4的行进方向向-Z方向、即图13中的纸面的里侧方向弯曲。
图16是示出本实施方式的波长转换元件60中的波长转换层42上的光照射区域的图。
如图16所示,在本实施方式的光源装置中,第1光线束BL1的主光线从波长转换层42的入射面42a的中心点向左侧偏移,第2光线束BL2的主光线从波长转换层42的入射面42a的中心点向右侧偏移,第3光线束BL3的主光线从波长转换层42的入射面42a的中心点向上侧偏移,第4光线束BL4的主光线从波长转换层42的入射面42a的中心点向下侧偏移。即,第1光线束BL1的主光线、第2光线束BL2的主光线、第3光线束BL3的主光线、第4光线束BL4的主光线在入射面42a上相互不重叠。
因此,在本实施方式的光源装置中,第1光线束BL1和第2光线束BL2不入射到入射面42a、第1反射面61a和第2反射面62a以外的区域,第1光线束BL1被第1反射面61a反射而从第1侧面42c入射到波长转换层42,第2光线束BL2被第2反射面62a反射而从第2侧面42d入射到波长转换层42。另外,第3光线束BL3以及第4光线束BL4不入射到入射面42a、第3反射面63a以及第4反射面64a以外的区域,第3光线束BL3被第3反射面63a反射而从第3侧面42e入射到波长转换层42,第4光线束BL4被第4反射面64a反射而从第4侧面42f入射到波长转换层42。
这样,在本实施方式的光源装置2A的情况下,不会出现光线束BL的一部分照射到不存在第1反射面61a、第2反射面62a、第3反射面63a以及第4反射面64a的区域的情况,光线束BL的大致全部均有助于波长转换。其结果,根据本实施方式的光源装置2A,能够抑制激励光的利用效率的降低。另外,本实施方式的波长转换元件60与仅从入射面入射激励光的以往的波长转换元件相比,激励光的入射面积增加,因此激励光的光密度降低。其结果,根据本实施方式的光源装置2A,与以往的光源装置相比,能够提高波长转换效率。
另外,本实施方式的投影仪由于具有上述的光源装置,因此能够抑制激励光的利用效率的降低。
[第6实施方式]
以下,使用图17~图19对本发明的第6实施方式进行说明。
第6实施方式的投影仪以及光源装置的基本结构与第1实施方式相同,光路变更部的结构与第1实施方式不同。因此,省略投影仪以及光源装置的整体的说明。
图17是第6实施方式的光路变更部71的概略结构图。图18是第3多透镜阵列的沿图17的XVIII-XVIII线的剖视图。图19是第4多透镜阵列的沿图17的XIX-XIX线的剖视图。
如图17所示,本实施方式的光路变更部71具有第1多透镜阵列721(第1光学元件)、第2多透镜阵列722(第2光学元件)、第3多透镜阵列723(第3光学元件)、第4多透镜阵列724(第4光学元件)。第1多透镜阵列721、第2多透镜阵列722、第3多透镜阵列723以及第4多透镜阵列724可以是一体化的一个部件,也可以是单独的部件。
第1多透镜阵列721设置在从第1相位差板28a射出的第1光线束BL1的光路上。第2多透镜阵列722设置在从第1相位差板28a射出的第2光线束BL2的光路上。第3多透镜阵列723设置在从第1相位差板28a射出的第3光线束BL3的光路上。第4多透镜阵列724设置在从第1相位差板28a射出的第4光线束BL4的光路上。
第1多透镜阵列721、第2多透镜阵列722、第3多透镜阵列723以及第4多透镜阵列724各自以各多透镜阵列的光轴bx1、bx2、bx3、bx4相对于光轴ax1倾斜的方式配置。
具体而言,第1多透镜阵列721和第2多透镜阵列722各自按照如下朝向倾斜:靠近光轴ax1的一侧的端部721a、722a靠近第1相位差板28a,远离光轴ax1的一侧的端部721b、722b远离第1相位差板28a。
如图18所示,第3多透镜阵列723按照如下朝向倾斜:+Z方向的端部723a、即图18中的上端靠近第1相位差板28a,-Z方向的端部723b、即图18中的下端远离第1相位差板28a。如图19所示,第4多透镜阵列724按照如下朝向倾斜:-Z方向的端部724a、即图19中的下端靠近第1相位差板28a,+Z方向的端部724b、即图19中的上端远离第1相位差板28a。
由此,由于通过第1多透镜阵列721,因此,第1光线束BL1的行进方向向-Y方向、即图17中的下方弯曲。由于通过第2多透镜阵列722,因此,第2光线束BL2的行进方向向+Y方向、即图17中的上方弯曲。由于通过第3多透镜阵列723,因此,第3光线束BL3的行进方向向+Z方向、即图17中的纸面的近前方向弯曲。由于通过第4多透镜阵列724,因此,第4光线束BL4的行进方向向-Z方向、即图17中的纸面的里侧方向弯曲。
因此,在本实施方式的光源装置中,也与第5实施方式同样,第1光线束BL1以及第2光线束BL2不入射到入射面42a、第1反射面61a以及第2反射面62a以外的区域,第1光线束BL1被第1反射面61a反射而从第1侧面42c入射到波长转换层42,第2光线束BL2被第2反射面62a反射而从第2侧面42d入射到波长转换层42。另外,第3光线束BL3以及第4光线束BL4不入射到入射面42a、第3反射面63a以及第4反射面64a以外的区域,第3光线束BL3被第3反射面63a反射而从第3侧面42e入射到波长转换层42,第4光线束BL4被第4反射面64a反射而从第4侧面42f入射到波长转换层42。
在本实施方式的光源装置中,也能够得到与第1实施方式同样的如下效果:能够抑制激励光的利用效率的降低,能够提高波长转换效率。
另外,本发明的技术范围并不限定于上述实施方式,在不脱离本发明的主旨的范围内能够施加各种变更。
例如,在上述实施方式中,示出了光源部射出4条光线束的例子,但只要是光源部射出包含第1光线束和第2光线束在内的至少2条光线束的结构即可。
在上述第2实施方式、第4实施方式以及第6实施方式的各个实施方式中,双面多透镜阵列只要能够使各光线束的主光线的行进方向变化,则也可以置换为包含第1多透镜阵列和第2多透镜阵列的多个多透镜阵列。另外,在使用多个多透镜阵列的情况下,只要该多个多透镜阵列能够一体地发挥功能,使主光线的行进方向变化即可。
此外,关于光源装置以及投影仪的各结构要素的形状、数量、配置、材料等的具体记载,不限于上述实施方式,能够适当变更。在上述实施方式中,示出了将本发明的光源装置搭载于使用了液晶光阀的投影仪的例子,但不限于此。也可以将本发明的光源装置搭载于使用数字微镜器件作为光调制装置的投影仪。
在上述实施方式中,示出了将本发明的光源装置搭载于投影仪的例子,但不限于此。本发明的光源装置也能够应用于照明器具或汽车的前照灯等。
Claims (6)
1.一种光源装置,其具有:
光源部,其射出具有第1波段的第1光线束和第2光线束;
第1光学元件,其改变所述第1光线束的主光线的行进方向;
第2光学元件,其改变所述第2光线束的主光线的行进方向;
波长转换层,其具有供所述第1光线束和所述第2光线束入射的入射面、与所述入射面不同的反射面、与所述入射面和所述反射面交叉的第1侧面以及与所述入射面和所述反射面交叉并且与所述第1侧面不同的第2侧面,所述波长转换层将所述第1光线束和所述第2光线束波长转换为具有与所述第1波段不同的第2波段的荧光;
第1反射元件,其具有第1反射面,并且与所述第1侧面对置设置;以及
第2反射元件,其具有第2反射面,并且与所述第2侧面对置设置,
所述第1光学元件和所述第2光学元件以使所述第1光线束的主光线与所述第2光线束的主光线在所述入射面上相互不重叠的方式使所述第1光线束的主光线和所述第2光线束的主光线的行进方向从与光轴平行的方向朝向接近光轴的方向弯曲,
从所述第1光线束和所述第2光线束相对于所述波长转换层的入射方向观察时,所述入射面的形状为矩形,所述第1光线束和所述第2光线束不入射到所述入射面、所述第1反射面和所述第2反射面以外的区域,
所述第1光线束被所述第1反射元件反射而从所述第1侧面入射到所述波长转换层,
所述第2光线束被所述第2反射元件反射而从所述第2侧面入射到所述波长转换层。
2.根据权利要求1所述的光源装置,其中,
所述光源部射出具有所述第1波段的第3光线束和第4光线束,
所述光源装置具有:
第3光学元件,其改变所述第3光线束的主光线的行进方向;以及
第4光学元件,其改变所述第4光线束的主光线的行进方向,
所述波长转换层具有与所述入射面、所述反射面和所述第1侧面交叉的第3侧面以及与所述入射面、所述反射面和所述第1侧面交叉并且与所述第3侧面不同的第4侧面,
所述光源装置具有:
第3反射元件,其具有第3反射面,并且与所述第3侧面对置设置;以及
第4反射元件,其具有第4反射面,并且与所述第4侧面对置设置,
所述第3光学元件以使所述第3光线束的主光线与所述第1光线束的主光线、所述第2光线束的主光线以及所述第4光线束的主光线在所述入射面上不重叠的方式改变所述第3光线束的主光线的行进方向,
所述第4光学元件以使所述第4光线束的主光线与所述第1光线束的主光线、所述第2光线束的主光线以及所述第3光线束的主光线在所述入射面上不重叠的方式改变所述第4光线束的主光线的行进方向,
从所述入射方向观察时,所述第1光线束、所述第2光线束、所述第3光线束以及所述第4光线束不入射到所述入射面、所述第1反射面、所述第2反射面、所述第3反射面以及所述第4反射面以外的区域,
所述第3光线束被所述第3反射元件反射而从所述第3侧面入射到所述波长转换层,
所述第4光线束被所述第4反射元件反射而从所述第4侧面入射到所述波长转换层。
3.根据权利要求1或2所述的光源装置,其中,
所述第1光学元件和所述第2光学元件是偏折棱镜。
4.根据权利要求3所述的光源装置,其中,
所述光源装置具有第5光学元件,所述第5光学元件设置在所述光源部与所述偏折棱镜之间的所述第1光线束和所述第2光线束的光路上,使所述第1光线束和所述第2光线束的照度均匀化。
5.根据权利要求1或2所述的光源装置,其中,
所述第1光学元件和所述第2光学元件是多透镜阵列,
所述多透镜阵列的光轴相对于入射到所述多透镜阵列之前的所述第1光线束的主光线或所述第2光线束的主光线倾斜。
6.一种投影仪,其具有:
权利要求1至5中的任意一项所述的光源装置;
光调制装置,其根据图像信息对从所述光源装置射出的光进行调制;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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