CN112987469B - 光源装置及图像投影装置 - Google Patents

光源装置及图像投影装置 Download PDF

Info

Publication number
CN112987469B
CN112987469B CN202011399418.6A CN202011399418A CN112987469B CN 112987469 B CN112987469 B CN 112987469B CN 202011399418 A CN202011399418 A CN 202011399418A CN 112987469 B CN112987469 B CN 112987469B
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
light source
source device
color light
incident
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.)
Active
Application number
CN202011399418.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112987469A (zh
Inventor
中村果澄
高野洋平
平川真
藤田和弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Publication of CN112987469A publication Critical patent/CN112987469A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112987469B publication Critical patent/CN112987469B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G03B21/2006—Lamp housings characterised by the light source
    • G03B21/2013—Plural light sources
    • 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
    • G03B21/206—Control of light source other than position or intensity
    • 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
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G03B21/208—Homogenising, shaping of the illumination light
    • 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
    • G03B33/10—Simultaneous recording or projection
    • G03B33/12—Simultaneous recording or projection using beam-splitting or beam-combining systems, e.g. dichroic mirrors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)

Abstract

本发明涉及能够实现小型化及低成本化的光源装置及图像投影装置。将光学部件的反射面上的第一颜色光的投影中心设为点(P)、将射入波长转换单元的第一颜色光的光束设为光束(Q1)，并将从波长转换单元射出的第一颜色光的光束设为光束(Q2)时，点(P)仅与光束(Q1)和光束(Q2)中的某一方相交。在射入光积分棒的射入开口部的第一颜色光对光积分棒的射入开口部的投影直线和光积分棒的射入开口部的规定轴线所成的角度为(α)时，角度(α)小于40°。

Description

光源装置及图像投影装置
技术领域
本发明涉及光源装置及图像投影装置。
背景技术
近年来，放大投影各种影像的投影仪(图像投影装置)正在广泛普及。投影 仪是使光源射出的光汇聚到数字微镜器件(DMD)或液晶显示元件等空间光调制 元件里，并将来自于通过影像信号调制的空间光调制元件的射出光作为彩色影 像显示到屏幕上。
以往，在投影仪中主要使用高亮度的超高压水银灯等，但由于寿命短，所 以需要频繁进行维护。因此，近年来，使用激光光源或LED(Light Emitting Diode:发光二极管)光源等来代替超高压水银灯的投影仪正在增加。这是因为， 与超高压水银灯相比，激光光源和LED光源的寿命长，另外，因其单色性，颜 色再现性也良好。
在投影仪中，是通过向DMD等图像显示元件照射例如颜色的三原色即红色、 绿色、蓝色等3种颜色来形成影像的。虽然可以用激光光源来生成全部的该3 种颜色，但由于绿色激光和红色激光的发光效率比蓝色激光低，因此不优选。 因此而使用的方法是将蓝色激光作为激发光照射到荧光体上，从通过荧光体进 行波长转换后的荧光光来生成红色光和绿色光。
由于在荧光体中会聚光及照射数十W的激发光，因此会引起烧坏或温度上 升导致的效率降低及经年变化。因此，通过在圆板上形成荧光体层并使其旋转， 来使得激发光的照射位置不集中于一点。该圆板被称为荧光体轮。在荧光体轮 中，荧光体沿圆板的外周形成为扇形或圆环形状。
作为使用如上所述的DMD及荧光体轮的光源装置，为了简化装置整体而提 出了将荧光体轮的一部分作为透射板的装置(例如，参照专利文献1)。在专利 文献1记载的技术中，是通过反射镜来多次反射穿透荧光体轮的激发光，并引 导到与荧光光相同的方向。由此，就成为激发光和荧光在同一光路中合成并照 射到DMD上的结构了。
此外，作为使用如上所述的DMD及荧光体轮的光源装置，为了装置整体小 型化而提出了将荧光体轮的一部分作为反射板的装置(例如，参照专利文献2)。 在专利文献2记载的技术中，是使用位相延迟器(1/4波片)及偏振光分离元件 分离光路，来通过荧光体轮在与荧光光为相同的方向上反射激发光，以使得反 射的激发光不返回到激发光源里。由此，就成为激发光和荧光在同一光路中合 成并照射到DMD上的结构了。
【专利文献1】(日本)特许第4711156号公报
【专利文献2】(日本)特许第5817109号公报
发明内容
但是，在上述专利文献1中，由于激发光的光路是迂回的，所以装置整体 就变得大型化。另一方面，在上述专利文献2中，由于使用位相延迟器和偏振 光分离元件，所以成本就会变高。另外，朝向荧光体轮的激发光的光路和从荧 光体轮反射的激发光的光路穿透位相延迟器或偏振光分离元件中的同一部位。 因此，这些光学元件上的聚光密度上升成为破损等的原因，而可能会导致可靠 性下降的情况的发生。
本发明的目的在于提供一种基于上述的问题意识而完成，并能够实现小型 化和低成本化的光源装置及图像投影装置。
本实施方式的光源装置是一种光源装置，其特征在于包括：激发光源， 其射出第一颜色光；波长转换单元，其具有所述第一颜色光射入并将所述第 一颜色光的至少一部分转换为与所述第一颜色光不同的波长的第二颜色光而 射出的波长转换部件；光混合元件，其由混合从所述波长转换单元射出的所 述第一颜色光和/或所述第二颜色光的光积分棒构成，以及光学部件，其具 有设置在所述第一颜色光的光路上并反射所述第一颜色光的反射面，在将所 述光学部件的所述反射面上的所述第一颜色光的中心设为点P、将朝着所述波 长转换单元射入的所述第一颜色光的光束设为光束Q1，并将从所述波长转换单 元射出的所述第一颜色光的光束设为光束Q2时，所述点P仅与所述光束Q1 和所述光束Q2中的某一方相交，在将射入所述光积分棒的所述射入开口部 的所述第一颜色光朝向所述光积分棒的所述射入开口部的投影直线和所述光 积分棒的所述射入开口部的规定轴线所成的角度设为α时，该角度α小于40°。
根据本发明，能够提供一种能够实现小型化及低成本化的光源装置及图 像投影装置。
附图说明
图1A、图1B所示是用于说明本发明所涉及光源装置的概要的模式图。
图2所示是用于说明本发明所涉及光源装置的概要的模式图。
图3所示是用于说明本发明所涉及光源装置的概要的模式图。
图4所示是用于说明本发明所涉及光源装置的概要的模式图。
图5A-图5C所示是用于说明本发明所涉及光源装置的概要的模式图。
图6A-图6C所示是用于说明本发明所涉及光源装置的概要的模式图。
图7A、图7B所示是用于说明本发明所涉及光源装置的概要的模式图。
图8所示是用于说明本发明所涉及光源装置具有的光积分棒的光学特性 的模式图。
图9所示是用于说明本发明所涉及光源装置具有的光积分棒的构成的模 式图。
图10所示是具备第一实施方式所涉及的光源装置的投影仪装置1的概要 构成图。
图11A、图11B所示是第一实施方式所涉及的光源装置的概要构成图。
图12所示是第一实施方式所涉及的光源装置具有的光源单元的主要部分 的说明图。
图13所示是第一实施方式所涉及的光源装置具有的分色镜的构成的一个 例示图。
图14A、图14B所示是第一实施方式所涉及的光源装置具有的荧光体单元 的构成的说明图。
图15A、图15B所示是第一实施方式所涉及的光源装置具有的色环的概要 构成的说明图。
图16A、图16B所示是从光的射入方向看到的第一实施方式所涉及的光源 装置具有的光隧道的射入开口部的图。
图17A、图17B所示是第二实施方式所涉及的光源装置的概要构成图。
图18所示是第二实施方式所涉及的光源装置具有的分色镜的构成的一个 例示图。
图19A、图19B所示是第三实施方式所涉及的光源装置的概要构成图。
图20A、图20B所示是第四实施方式所涉及的光源装置的概要构成图。
图21所示是说明第四实施方式所涉及的光源装置具有的荧光体单元的构 成的模式图。
图22A、图22B所示是第五实施方式所涉及的光源装置的概要构成图。
图23A、图23B所示是第六实施方式所涉及的光源装置的概要构成图。
图24A、图24B所示是第七实施方式所涉及的光源装置的概要构成图。
图25A、图25B所示是第八实施方式所涉及的光源装置的概要构成图。
图26A、图26B所示是第九实施方式所涉及的光源装置的概要构成图。
图27所示是第十实施方式所涉及的光源装置的概要构成图。
图28所示是第十一实施方式所涉及的光源装置的概要构成图。
图29A-图29C所示是第十二实施方式所涉及的光源装置的概要构成图。
具体实施方式
以往，作为使用数字微镜器件(DMD)和荧光体轮的光源装置，为了使装置整 体小型化，已知有将荧光体轮的一部分作为反射板的装置。在该光源装置中， 是在光路上配置位相延迟器(1/4波片)及偏振光分离元件，来通过荧光体轮在 与荧光光为相同的方向上反射激发光，以使得反射的激发光不返回到激发光源 里。
在具有这种构成的光源装置中，由于在激发光的光路上配置了位相延迟器 (1/4波片)和偏振光分离元件，所以不仅限制了装置的小型化，还导致成本变 高。另外，朝向荧光体轮的激发光的光路和从荧光体轮反射的激发光的光路穿 透位相延迟器或偏振光分离元件中的同一部位。因此，这些光学元件上的聚光 密度上升成为破损等的原因，而可能会导致可靠性下降的情况的发生。
本发明的工作者们着眼于这样的光源装置内的结构成为阻碍装置主体的 小型化及低成本化的因素的同时，还着眼于成为可靠性降低的因素的问题。然 后，发现了在光源装置内，以朝向荧光体轮的激发光的光路和从荧光体轮反射 的激发光的光路不重叠的方式来形成会有助于装置主体的小型化和低成本化 及可靠性的提高，并想到了本发明。
即，本发明涉及的光源装置包括射出激发光的光源、具有对光源射出的激 发光进行反射的反射面的光学构件，以及具有被光学构件反射的激发光射入， 并将激发光的至少一部分转换成与激发光为不同波长的荧光光并射出的波长 转换构件的波长转换单元。然后，在将被投影到光学部件的反射面上的激发光 的投影中心设为点P，将朝着波长转换单元射入的激发光束设为光束Q1，并将 从波长转换单元射出的激发光的光束设为光束Q2时，要点在于点P被配置为 仅与光束Q1和光束Q2中的某一方相交，而与另一方不相交。即，可以采用点 P仅与光束Q1相交而不与光束Q2相交的方式，以及点P与仅与光束Q2相交 而不与光束Q1相交的方式。
根据本发明，由于从波长转换单元射出的激发光的光束不与光源射出的激 发光的投影像中心相交，因此能够防止激发光透过光学构件上的同一部位，因 此能够抑制因聚光密度的上升而导致光学构件破损的情况，能够提高可靠性。 另外，由于不需要为了分离从波长转换单元射出的激发光的光路而准备位相延 迟器或偏振光分离元件等特别的光学元件，所以能够减少部件数量，降低制造 成本，并且能够使装置小型化。
图1所示是用于说明本发明所涉及光源装置100的概要的模式图。图1A 所示是本发明所涉及的光源装置100的构成要素的说明图，图1B所示是投影 到光源装置100具有的分色镜102的反射面102a上的激发光的说明图。图1B 所示是从来自光源101的激发光的行进方向来表示的反射面102a。
如图1所示，本发明所涉及的光源装置100的构成包括有光源(激发光 源)101、构成光学零件的一例的分色镜102、构成波长转换单元的一例的荧光 体单元103以及构成光混元件的一例的光积分棒104。
另外，关于本发明所涉及的光源装置100的构成，并不限定于图1所示的 结构，可以进行适当变更。例如，光源装置100可以仅包括光源101、分色镜 102和荧光体单元103。在具有这些光源101、分色镜102及荧光体单元103的 光源装置100中，通过除去光源101后的构成要素就构成了"光源光学系统"。
光源101射出激发光(第一颜色光)。分色镜102具有对光源101射出的激 发光进行反射并引导到荧光体单元103的反射面102a。对于分色镜102的反 射面102a以外的部分，可以具有使光源101射出的激发光和从后述的荧光体 单元103射出的荧光穿透的光学特性。
荧光体单元103具有反射(或漫反射)激发光的第一区域，和将激发光的至 少一部分变换为与激发光不同波长的荧光光(第二颜色光)并射出的第二区域。 当激发光射入时，荧光体单元103将激发光和荧光光依次切换到激发光的射入 面一侧(图1所示的上侧)并射出。光积分棒104被设置为使得从荧光体单元 103射出的激发光和荧光可以射入，并将射入的激发光和荧光光混合(均匀化) 后射出到光源装置100的外部。
图1所示是在光源101射出的激发光的光路上配置了荧光体单元103的第 一区域的情况。从光源101射出的激发光在分色镜102的反射面102a被反射 到荧光体单元103一侧。由反射面102a反射的激发光在荧光体单元103的第 一区域被该激发光的射入面一侧反射。光积分棒104被配置在荧光体单元103 的激发光的反射方向上。
如此，在形成了激发光的光路的光源装置100中，是将分色镜102的反射 面102a上的激发光的中心设为点P，将朝着荧光体单元103射出的激发光的 光束设为光束Q1，将从荧光体单元103射出的激发光束设为光束Q2。在光源 装置100中，是以点P仅与光束Q1和光束Q2中的某一方相交而不与另一方相 交的方式来配置分色镜102、荧光体单元103及光积分棒104的。更具体来说 就是，在光源装置100中，点P仅与光束Q1相交而不与光束Q2相交的方式来 配置分色镜102、荧光体单元103及光积分棒104的。
这里，关于反射面102a上的激发光的中心点P(被投影的激发光的投影像 中心)是如下来定义的。(1)投影在反射面102a上的激发光的投影范围的光强 度分布是线对称或点对称时，将激发光的投影范围的最小外接圆的中心作为投 影像中心。(2)投影在反射面102a上的激发光的投影范围的光强度分布是线对 称或点对称以外时(即上述(1)以外的情况)，就如图1B所示，在将投影在反射 面102a上的激发光的总能量设为A，以任意的半径r的圆来切出其投影范围 并将包含在圆内的光的总能量设为B时，将B/A在93％以上(B/A≥93％)且圆内 的能量密度为最大时的半径r′的圆的中心作为投影像中心。
另外，所谓激发光的投影范围是在投影于反射面102a上的激发光的能量 分布中，具有最大能量的1/e2以上的能量的范围。另外，能量密度通过将"圆 内所含的能量"除以"圆的面积"来求得。即，能量密度通过以下的式子来求得。
能量密度＝(圆内所含的能量)/(圆的面积)
另外，关于这样定义的激发光的投影像中心(点P)，是在点亮光源装置100 内所具有的所有的光源101的状态下来判定的。
另外，关于荧光体单元103射出的激发光的光束(光束Q2)，是在与激发 光的传播方向垂直的面上的激发光的能量分布中，通过具有最大能量的1/e2 以上的能量的范围的光线束。
根据本发明所涉及的光源装置100，由于从荧光体单元103射出的激发光 的光束Q2不与从光源101射出的激发光在反射面102a上的中心(激发光的投 影像中心)相交，能够防止激发光穿透分色镜102上的同一部位的情况，所以 就能够抑制因聚光密度的上升而导致分色镜102破损的情况。另外，由于不需 要为了分离从荧光体单元103射出的激发光的光路而准备位相延迟器或偏振光 分离元件等特别的光学元件，所以就能够减少零件数量，降低制造成本，同时 能够使装置小型化。
另外，在图1所示的光源装置100中，说明的是荧光体单元103依次切换 激发光和荧光光来射出的情况。即，是对于将激发光和荧光进行分时来射出的 情况进行了说明。但是，关于荧光体单元103的构成并不限定于此，也可以构 成为同时射出激发光和荧光。
例如，荧光体单元103代之以上述的第一、第二区域，具有在反射激发光 的一部分的同时将激发光的其他部分转换为与激发光不同的荧光光的区域(第 三区域)。例如，通过设置在该区域的波长转换部件来进行激发光的反射以及 对荧光光的转换。该荧光体单元103有时被称为静止荧光体单元。当激发光射 入时，荧光体单元103将激发光和荧光光一起射出到激发光的射入面一侧(图 1所示的上侧)。即使在具备这样的荧光体单元103的情况下，也能够获得与使 用分时式的荧光体单元103时同样的效果。
另外，在图1所示的光源装置100中，也可以设有将荧光体单元103射出 的激发光及荧光光的一方或双方引导至光积分棒104的导光机构。例如，导光 机构由聚光透镜或折射透镜构成，并配置在荧光体单元103和光积分棒104之 间的光路上。通过设置这样的导光机构，能够将荧光体单元103射出的激发光 和/或第二颜色光有效地引导到光积分棒104，并提高光的利用效率。
更进一步地，在本发明所涉及的光源装置100中，从提高射入到该光积分 棒104的激发光和/或荧光的利用效率的观点出发，光积分棒104的位置可以 适当变更。图2所示是用于说明本发明所涉及光源装置100的概要的模式图。 在图2中，对与图1相同的构成赋予相同的符号并省略其说明。另外，图2所 示的是在分色镜102的表面上形成反射面102a的情况。在以下所示的附图中 也是同样的。
如图2所示，考虑的是将从分色镜102投影到荧光体单元103上的激发光 的投影像中心作为点R的情况。这时，光积分棒104优选配置在荧光体单元 103的射出面103a上的点R的垂线上。通过如此配置光积分棒104，当荧光光 垂直地射出到荧光体单元103的射出面103a上时，因为能够使荧光光有效地 射入到光积分棒104里，所以就能够提高荧光光的光利用效率。
另外，在本发明所涉及的光源装置100中，也可以设有聚光元件，该聚光 元件被配置在分色镜102和荧光体单元103之间的光路上，并在对分色镜102 反射的激发光进行聚光的同时，还使得荧光体单元103射出的荧光光为大致平 行化。例如，聚光元件由聚光透镜构成。图3所示是用于说明本发明所涉及光 源装置100的概要的模式图。在图3中，对与图1相同的构成赋予相同的符号 并省略其说明。
在图3所示的光源装置100中，是在分色镜102和荧光体单元103之间的 光路上设有作为聚光元件的聚光透镜105。聚光透镜105对通过分色镜102反 射的激发光进行聚光，另一方面，使得荧光体单元103射出的荧光光大致平行 化。
这里，将连接由分色镜102的反射面102a反射后射入到聚光透镜105上 的激发光所投影的聚光透镜105的射入面105a上的投影像中心和上述反射面 102a上的点P的直线设为直线L1。另外，将通过聚光透镜105来聚光并射入 到荧光体单元103上的激发光的射入面103b和直线L1的交点作为点S。在光 源装置100中，上述点S和投影在荧光体单元103上的激发光的投影像中心即 点R被配置在不同的位置里。通过如此地设置聚光透镜105，由于从荧光体单 元103射出后发散的激发光和荧光被平行化，所以能够使这些光有效地射入到 光积分棒104里，从而能够提高光利用效率。
在图3所示的光源装置100中，上述直线L1优选与荧光体单元103的射 入面103b垂直相交。如此，通过将直线L1与荧光体单元103的射入面103b 垂直相交地配置的构成，能够缩短分色镜102和荧光体单元103之间的距离， 并能够使光源装置100整体的尺寸小型化。
另外，光学元件中的射入面及射出面在光透过具有厚度的光学元件时，光 所射入的面为射入面，光所射出的面为射出面。例如图3所示地，在聚光透镜 105中，从分色镜102的反射面102a反射后射入的面为射入面105a，从该射 入面105a穿透聚光透镜105内并射出到荧光体单元103一侧的面为射出面 105b。
更进一步地，在本发明所涉及的光源装置100中，也可以设有折射光学元 件，该折射光学元件被配置在聚光透镜105和光积分棒104之间的光路上，并 对由聚光元件(聚光透镜105)平行化了的激发光和/或荧光光进行聚光并引导 至光积分棒104。例如，折射光学元件由折射透镜构成。图4所示是用于说明 本发明所涉及光源装置100的概要的模式图。在图4中，对与图3相同的构成 赋予相同的符号并省略其说明。
在图4所示的光源装置100中，是在聚光透镜105和光积分棒104之间的 光路上设有作为折射光学元件的折射透镜106。折射透镜106对由聚光元件(聚 光透镜105)平行化了的激发光和/或荧光光进行聚光(使其折射)并引导至光积 分棒104的射入开口部104a。通过如此地设置折射透镜106，由于能够使得由 聚光透镜105平行化了的激发光和/或荧光光有效地射入到光积分棒104里， 所以就提高了光利用效率。
另外，在图4所示的光源装置100中，从射入到光积分棒104里的激发光 和/或荧光光的均化(均匀化)的观点出发，优选选择光积分棒104的配置。更 具体来说就是，在光积分棒104的内周截面具有长方形状时，优选以射入到光 积分棒104里的激发光等被配置为射入到与长边对应的内侧面。
更进一步地，在图4所示的光源装置100中，从抑制分色镜102的反射面 102a上的激发光的晕影的观点出发，优选选择光源101的配置。更具体来说就 是，在光源101的发光面具有长方形状时，优选以激发光的宽度变窄的方式来 配置。
图5所示是用于说明本发明所涉及光源装置100的概要的模式图。在图5 中，对与图4相同的构成赋予相同的符号并省略其说明。图5A是本发明所涉 及的光源装置100的构成要素的说明图，图5B是光源装置100具有的光积分 棒104的射入开口部104a的说明图，图5C是光源装置100具有的光源101的 说明图。图5B所示是从荧光体单元103一侧来表示的光积分棒104的射入开 口部104a。图5C所示是从分色镜102一侧来表示的光源101的发光面。
在图5A所示的光源装置100中，将通过折射透镜106聚光(折射)的激发 光和/或荧光光所投影的光积分棒104的射入开口部104a上的投影像中心设为 点T。另外，将连接该点T和投影在荧光体单元103上的激发光的投影像中心 即点R的直线设为直线L2。另一方面，如图5B所示，光积分棒104的射入开 口部104a是具有长边LE1和短边SE1的长方形状。另外，将光积分棒104的 射入开口部104a中的短边SE1的方向称为"规定轴线方向"，将长边LE1的方 向称为"与规定轴线正交的方向"。另外，光积分棒104的射入开口部104a既 可以是具有长边LE1和短边SE1的矩形形状(长方形形状)，也可以为是具有长 边LE1和短边SE1的椭圆形状(例如，只要是具有长边LE1和短边SE1的形状 即可)。另外，如图5C所示，光源101的发光面101a是具有长边LE2和短边 SE2的长方形状。另外，将光源101的发光面101a中的短边SE2的方向称为" 规定轴线方向"，将长边LE2的方向称为"与规定轴线正交的方向"。另外，光 源101的发光面101a既可以是具有长边LE2和短边SE2的矩形形状(长方形形 状)，也可以为是具有长边LE2和短边SE2的椭圆形状(例如，只要是具有长边 LE2和短边SE2的形状即可)。
在光源装置100中，优选的是包含直线L1和直线L2的面(即，包含图5A 所示纸面的平面)和光积分棒104的射入开口部104a的短边SE1大致平行。 即，优选的是以图5B所示光积分棒104的短边SE1与图5A所示纸面平行的方 式来配置光积分棒104。通过这样配置光积分棒104，因为能够以射到与光积 分棒104的射入开口部104a的长边LE1对应的内侧面上的方式来射入激发光 等，所以就能够随着光积分棒104内部的激发光等的反射次数的增加而使得激 发光等均匀化，并且能够抑制激发光等中的颜色不均的发生。
另外，在光源装置100中，优选的是包含直线L1和直线L2的面(即，包 含图5A所示纸面的平面)和光源101的发光面101a的短边SE2大致平行。即， 优选的是以图5C所示发光面101a的短边SE2与图5A所示纸面平行的方式来 配置光源101。通过这样配置光源101，因为能够使得在包含直线L1和直线L2 的面的延伸方向上延伸的光束的宽度变窄，所以能够抑制分色镜102的反射面 102a上的晕影，能够抑制光利用效率的降低。另外，能够使荧光体单元103反 射的光不与分色镜102干涉，从而能够抑制光利用效率的降低。
更进一步地，在本发明所涉及的光源装置100中，优选的是以相对于光积 分棒104的射入开口部104a来射入的激发光(第一颜色光)的投影直线和射入 开口部104a的短边SE(规定轴线)所成的角度α小于一定角度的方式来配置光 积分棒104。另外，优选的是以和相对于光积分棒104的射入开口部104a来射 入的激发光(第一颜色光)的射入开口部104a所成的角度β小于一定角度的方 式来配置光积分棒104。
图6所示是用于说明本发明所涉及光源装置100的概要的模式图。在图6 中，对与图5A相同的构成赋予相同的符号并省略其说明。图6A是本发明所涉 及的光源装置100的构成要素的说明图，图6B、图6C是光源装置100所具有 的相对于光积分棒104的射入开口部104a的激发光的射入面的说明图。另外， 在图6A中，示出光源装置100中的激发光的光路。
在图6所示的光源装置100中，以EL来表示由折射透镜106聚光并射入 到射入开口部104a的激发光(射入光)。在光源装置100中，是以相对于射入 开口部104a来射入的激发光(第一颜色光)的投影直线和射入开口部104a的短 边SE(规定轴线)所成的角度α小于一定角度的方式来配置光积分棒104的。 另外，是以和相对于光积分棒104的射入开口部104a来射入的激发光(第一颜 色光)的射入开口部104a所成的角度β小于一定角度的方式来配置光积分棒 104的。
这里，所谓投影直线是指在某光线射入某一面(对象面)时，将入射光线正 投影到对象面上时的直线。当射入开口部104a为对象面时，激发光(入射光)EL 相对于射入开口部104a的投影直线如图6B所示地，是将激发光EL正投影到 射入开口部104a上时的直线EF。
然后，如图6B所示，在射入光积分棒104的射入开口部104a的激发光(第 一颜色光)EL对光积分棒104的射入开口部104a的投影直线EF和光积分棒 104的射入开口部104a的规定轴线(射入开口部104a的短边SE)所成的角度为 α时，该角度α被设定为小于40°。该角度α是在包含光积分棒104的射入开 口部104a的长边LE和短边SE的平面内被规定的角度。通过这样配置光积分 棒104，因为能够以射到与具有光积分棒104的射入开口部104a的长边LE的 内侧面上的方式来射入激发光等，所以就能够随着光积分棒104的内部的激发光等的反射次数的增加而使得激发光均匀化，并且能够抑制激发光等中的颜色 不均的发生。
更进一步地，如图6C所示，在射入光积分棒104(的射入开口部104a)的 激发光(第一颜色光)EL和光积分棒104的射入开口部104a所成的角度为β时， 该角度β被设定为小于40°。该角度β被规定为包含光积分棒104的射入开 口部104a的长边LE和短边SE的平面和以与该平面交叉的方式射入的激发光 (第一颜色光)EL所成的角度。通过这样配置光积分棒104，就能够防止相对于 光积分棒104的射入开口部104a为垂直入射的情况。由此，能够随着光积分 棒104的内部常有的激发光等的碰撞导致的激发光等的反射次数的增加而使激发光均匀化，并且能够抑制激发光等中的颜色不均的发生。
更进一步地，在本发明所涉及的光源装置100中，光积分棒104优选的是 以与折射透镜106的关系来选择配置。例如，在光源装置100中，优选的是投 影在光积分棒104的射入开口部104a上的激发光的投影像中心、投影在光积 分棒104的射入开口部104a上的荧光光的投影像中心以及折射透镜106的光 轴以一点来相交。
图7所示是用于说明本发明所涉及光源装置100的概要的模式图。在图7 中，对与图5A相同的构成赋予相同的符号并省略其说明。图7A所示是光源装 置100中的激发光的光路，图7B所示是光源装置100中的荧光光的光路。另 外，在图7中，为了便于说明，示出了沿光的传播方向配置的一对聚光透镜 1051、1052。
在图7所示的光源装置100中，由折射透镜106聚光的激发光在光积分棒 104的射入开口部104a上的投影像中心和由折射透镜106聚光的荧光光在光 积分棒104的射入开口部104a上的投影像中心是上述的点T。另外，折射透镜 106被配置为其光轴LA通过点T。因此，投影在光积分棒104的射入开口部 104a上的激发光的投影像中心、投影在光积分棒104的射入开口部104a上的 荧光光的投影像中心以及折射透镜106的光轴LA就相交于一点。由此，因为 能够使激发光及荧光光射入到光积分棒104的射入开口部104a的中心附近， 所以能够抑制光积分棒104的射入开口部104a的光的晕影，并且能够提高光 利用效率。另外，即使由于零件的公差导致光源装置100内的光学元件彼此偏 离的情况，也能够抑制光利用效率的降低。
更进一步地，在本发明涉及的光源装置100中，折射透镜106的配置是优 选地从将相对于光积分棒104的射入开口部104a来射入的激发光及荧光光的 角度设定在一定范围里的观点出发来选择。另外，光线相对于射入开口部104a 的角度是指与射入开口部104a平行的面的法线和光线所成的角。例如，在光 源装置100中优选的是，以最大角度来对射入开口部104a射入激发光的光线 的射入角被设定为小于以最大角度来对射入开口部104a射入荧光光的光线的 射入角。
如图7所示地，以最大角度来对射入开口部104a射入激发光的光线的射 入角为角度θ1，以最大角度来对射入开口部104a射入荧光光的光线的射入角 为角度θ2。在光源装置100中，优选将角度θ1设定得比角度θ2小。这样，通 过使得激发光的射入角θ1小于荧光光的射入角θ2，就能够抑制被配置在光源 装置100后级里的光学系统中的光的晕影，并且能够提高光利用效率。
另外，在本发明所涉及的光源装置100中，也可以将上述激发光的射入角 θ1和荧光光的射入角θ2设定成相同角度。通过使得这些激发光的射入角θ1和 荧光光的射入角θ2为相同角度，就能够使投影到DMD或屏幕上的激发光和荧 光光的光的分布大致相同，并且能够抑制激发光等中的颜色不均的发生。
更进一步地，在本发明所涉及的光源装置100中，光积分棒104的光学特 性优选的是以上述激发光的射入角θ1与荧光光的射入角θ2之间的关系来选择。 例如，在光源装置100中，优选的是在以玻璃光积分棒来构成光积分棒104的 同时，将该玻璃光积分棒的全反射条件设定得比激发光的射入角θ1和第二颜 色光的射入角θ2大。
图8所示是用于说明本发明所涉及光源装置100具有的光积分棒104的光 学特性的模式图。在图8所示的光源装置100中，光积分棒104由玻璃光积分 棒构成。另外，光积分棒104中的全反射条件是角度θglass。在这种情况下，角 度θglass被设定为大于激发光的射入角θ1和荧光的射入角θ2。由此，因为能够 防止光积分棒104内部的激发光等的损失，就能够提高光利用效率。
另外，在本发明所涉及的光源装置100中，构成光混合元件的光积分棒104 如图9所示，优选的是射入开口部104a比射出开口部104b小的锥形形状。通 过这样使光积分棒104为锥形状，因为能够减小从光积分棒104射出的光的射 出角，所以能够抑制配置在光源装置100后级的光学系统中的晕影，并且能够 提高光利用效率。
以下，对本发明的多个实施方式进行说明。另外，以下所示多个实施方式 表示本发明所涉及的光源装置以及图像投影装置的一例，可以适当变更。另外， 也可以适当地组合各个实施方式。
(第一实施方式)
图10所示是具有第一实施方式所涉及的光源装置20的投影仪装置(图像 投影装置)1的概要构成图。如图10所示，投影仪装置1包括框体10、光源装 置20、照明光学系统30、图像形成元件(图像显示元件)40、投影光学系统50 和冷却装置60。
框体10收纳有光源装置20、照明光学系统30、图像形成元件40、投影光 学系统50和冷却装置60。光源装置20例如射出包含与RGB的各色对应的波 长的光。另外，关于光源装置20的内部结构，将在后面进行详细说明。
照明光学系统30通过后述的光源装置20的光隧道29所均匀化后的光来 大致均匀地照明图像形成元件40。照明光学系统30具有例如1个以上的透镜 和1面以上的反射面等。
图像形成元件40通过调制由照明光学系统30照明的光(来自光源装置20 的光源光学系统的光)来形成图像。图像形成元件40例如由数字微镜器件(DMD) 或液晶显示元件构成。图像形成元件40与照明光学系统30所照射的光(蓝色 光、绿色光、红色光、黄色光)同步地驱动微小镜面并生成彩色图像。
投影光学系统50将图像形成元件40形成的图像(彩色图像)放大投影到未 图示的屏幕(被投影面)上。投影光学系统50例如包括1枚以上的透镜。冷却 装置60对带有投影仪装置1内的热的各元件及装置进行冷却。
图11所示是第一实施方式所涉及的光源装置20的概要构成图。图11A所 示是光源装置20中的蓝色激光的光路，图11B所示是光源装置20中的荧光光 的光路。
如图11A所示，光源装置20具有依次配置在光的传播方向上的激光光源 (激发光源)21、耦合透镜22、第一光学系统23、作为光学零件的一例的分色 镜24、第二光学系统25、作为波长转换单元的一例的荧光体单元26、折射光 学系统27、色环28以及作为光混合元件的一例的光隧道29。
另外，在图11中，为了便于说明，省略了色环28。关于色环28，参见图 10。在本实施方式中，是将色环28作为光源装置20的构成要素来说明的。但 是，关于光源装置20的构成不限于此，也可以是不包括色环28的构成。
激光光源21例如以阵列状来配置多个射出激光的光源。激光光源21例如 射出发光强度的中心为455nm的蓝色频带的光(蓝色激光)。以下，蓝色激光被 简称为蓝色光。从激光光源21射出的蓝色光是偏光方向为一定方向的线偏振 光，也用作激发后述的荧光体单元26所具有的荧光体的激发光。
另外，从激光光源21射出的光只要是能够激发后述的荧光体的波长的光 即可，并不限定于蓝色波长频带的光。另外，激光光源21具有多个光源，但 并不限定于此，也可以由1个光源来构成。另外，激光光源21可以是在基板 上以阵列状来配置多个光源的构成，但并不限定于此，也可以是其他的配置构 成。
耦合透镜22是将激光光源21射出的蓝色光射入并转换为平行光(准直光) 的透镜。另外，以下所说的平行光不限于完全被准直(平行化)后的光，而是包 括大致平行化的光的概念。耦合透镜22的数量只要与激光光源21的光源的数 量对应即可，可以根据激光光源21的光源数量的增减来增减。
在本实施方式所涉及的光源装置20中，通过这些激光光源21和耦合透镜 22来构成光源单元。例如，激光光源21是由以行和列来配置的多个的激光二 极管构成。即，光源单元是由这些激光二极管和被配置在激光二极管的射出面 一侧的耦合透镜22来构成。
图12所示是第一实施方式所涉及的光源装置20具有的光源单元的主要部 分的说明图。如图12所示，在光源单元中，耦合透镜22与激光二极管21A相 向而对地来配置。在光源单元中，从各激光二极管21A射出的蓝色光(激发光) 的发散角之中，将行方向或列方向中较大方向的发散角设为θ、将相邻的激光 二极管21A的间距设为P、将激光二极管21A的发光点到耦合透镜22的距离 设为L时，各激光二极管21A的配置间隔(P/Ltanθ)被设定为满足下式1。
1≤P/Ltanθ≤4…(式1)
另外，更为优选的是，各激光二极管21A的配置间隔被设定为满足下式2。
P/Ltanθ＝2…(式2)
通过满足(式2)，因为能够一边减小激光光源21的发光面，一边使各激光 二极管21A的光仅射入到对应的耦合透镜22里，所以就能够防止射入到相邻 的耦合透镜22里，并且能够抑制光的利用效率的降低。
另外，光源单元所具备的多个激光二极管21A优选配置在同一基板上。通 过将多个激光二极管21A配置在同一基板上，因为能够减小从光源单元射出的 光的区域，所以就能够抑制光路上的各种光学元件中的光的晕影，并提高光利 用效率。
第一光学系统23作为整体具有正屈光力(plus power)，并从激光光源21 一侧朝向荧光体单元26一侧依次具有大口径透镜23a和负透镜23b。大口径 透镜23a是大口径元件的一个构成例，由具有正屈光力并对从耦合透镜22射 出的平行光进行聚光及合成的透镜来构成。负透镜23b是平行化元件的一个构 成例，由将通过大口径透镜23a聚光的蓝色光转换为平行光的透镜来构成。第 一光学系统23在使得从耦合透镜22成为大致平行光来射入的蓝色光(激发光) 会聚的同时引导到分色镜24。
分色镜24相对于从第一光学系统23射出的蓝色光的传播方向被倾斜地配 置。更具体来说就是，沿着从第一光学系统23射出的蓝色光的传播方向，前 端部以向下方倾斜的状态来配置。分色镜24具有的光学特性是对通过第一光 学系统23变成大致平行光的蓝色光进行反射以外，还透射由荧光体单元26转 换了的荧光光(第二颜色光)。例如，在分色镜24中实施了具有上述光学特性 那样的涂层。
图13所示是第一实施方式所涉及的光源装置20具有的分色镜24的构成 的一个例示图。另外，在图13中，是从第一光学系统23一侧射出的蓝色光的 射入方向来表示分色镜24的。如图13所示，分色镜24被分割成两个区域24A、 24B。以下，为了便于说明，将区域24A、24B分别称为第一区域24A、第二区 域24B。
第一区域24A具有的光学特性是对第一光学系统23(负透镜23b)射出的蓝 色光进行反射以外，还透射由后述的荧光体单元26的荧光体从蓝色光转换的 荧光光。该第一区域24A构成图1所示的反射面102a。第二区域24B具有的光 学特性是透射这些蓝色光及荧光。
第一区域24A在被配置在第一光学系统23的光轴上以外，不配置在第二 光学系统25的光轴上，比起第二光学系统25的光轴，被配置在偏向第一光学 系统23(负透镜23b)一侧的位置里。另一方面，第二区域24B不配置在第二光 学系统25的光轴上，比起第二光学系统25的光轴，被配置在偏向第一光学系 统23的相反一侧的位置里。
第二光学系统25作为整体具有正屈光力，并从激光光源21一侧朝向荧光 体单元26一侧依次具有正透镜25A和正透镜25B。第二光学系统25对分色镜 24反射的蓝色光进行聚光并引导到荧光体单元26。另外，第二光学系统25对 于从荧光体单元26发出的荧光光进行平行化。另外，第二光学系统25构成聚 光元件的一例。
从第二光学系统25引导来的蓝色光射入到荧光体单元26中。荧光体单元 26是对于以下功能进行切换的单元，即，对于第二光学系统25射出的蓝色光 进行反射的功能，和将蓝色光用作激发光并通过荧光体来转换到与蓝色光为不 同的波长区域的荧光光里的功能。另外，由荧光体单元26转换后的荧光光例 如是发光强度的中心为550nm的黄色的波长区域的光。
图14所示是第一实施方式所涉及的光源装置20具有的荧光体单元26的 构成的说明图。在图14A中，从蓝色光的射入方向来表示荧光体单元26，在图14B中，从与蓝色光的射入方向正交的方向来表示荧光体单元26。另外，图14 所示的荧光体单元26的构成所示是一例，并不限定于此，可以进行适当变更。
如图14所示，荧光体单元26具有圆盘部件(基板)26A，以及通过圆盘部 件26A的中心并将垂直于该圆盘部件26A的平面的直线作为旋转轴26B来旋转 驱动的驱动电动机(驱动部)26C。圆盘部件26A例如可以使用透明基板或金属 基板(铝基板等)，但并不限定于此。
荧光体单元26(圆盘部件26A)的圆周方向的大部分(第一实施方式中大于 270°的角度范围)被划分为荧光区域26D，圆周方向的小部分(第一实施方式中 小于90°的角度范围)被划分为激发光反射区域26E。另外，激发光反射区域 26E构成了对通过分色镜24反射的激发光进行反射(或漫反射)的第一区域的 一例。荧光区域26D构成了将通过分色镜24反射的激发光进行转换并射出荧 光光的区域的一例。荧光区域26D的构成是从下层一侧朝向上层一侧依次层叠 了反射涂层26D1、荧光体层26D2和防反射涂层(AR涂层)26D3。
反射涂层26D1具有对荧光体层26D2的荧光光(发光光)的波长区域的光进 行反射的特性。在圆盘部件26A由反射率高的金属基板来构成的情况下，也可 以省略反射涂层26D1。换句话说就是，也可以使圆盘部件26A具有反射涂层 26D1的功能。
作为荧光体层26D2，例如可以是，将荧光体材料分散到有机/无机的粘结 剂内、直接形成荧光体材料的结晶、或使用Ce:YAG系等的稀土类荧光体。另 外，荧光体层26D2构成了将激发光的至少一部分转换为与激发光不同波长的 荧光光并射出的波长转换部件的一例。荧光体层26D2的荧光光(发光光)的波 长频带例如可以使用黄色、蓝色、绿色、红色波长频带，在第一实施方式中是 以使用具有黄色波长频带的荧光光(发光光)的情况为例来说明的。另外，在本 实施例中，作为波长转换元件使用的是荧光体，但也可以使用磷光体、非线性 光学晶体等。
防反射涂层26D3具有防止光在荧光体层26D2的表面上反射的特性。
在激发光反射区域26E上层叠有反射涂层(反射面)2E1，该反射涂层26E1 具有反射从第二光学系统25引导来的蓝色光的波长区域的光的特性。在圆盘 部件26A由反射率高的金属基板来构成时，也可以省略反射涂层26E1。换句话 说就是，也可以使圆盘部件26A具有反射涂层26E1的功能。
通过驱动电动机26C来旋转驱动圆盘部件26A，荧光体单元26上的蓝色 光的照射位置就随着时间而移动。其结果是，射入到荧光体单元26里的蓝色 光(第一颜色光)的一部分在荧光区域(波长转换区域)26D被转换成与蓝色光 (第一颜色光)的波长不同的荧光光(第二颜色光)并射出。另一方面，射入到荧 光体单元26中的蓝色光的其他部分在激发光反射区域26E直接以蓝色光来被 反射并射出。
另外，在荧光区域26D和激发光反射区域26E的数量、范围等中具有自由 度，可以进行各种设计变更。例如，也可以将各两个的荧光区域和激发光反射 区域以在圆周方向间隔90°的方式来交替配置。
回到图11，继续对光源装置20的结构进行说明。折射光学系统27由对第 二光学系统25射出的光(蓝色光及荧光光)进行聚光的透镜构成。从荧光体单 元26射出的光(蓝色光及荧光光)穿透分色镜24后，由折射光学系统27聚光 (折射)，并射入到色环28(参照图10)。色环28是将荧光体单元26生成的蓝 色光和荧光光分离为期望的颜色的部件。
图15所示是第一实施方式所涉及的光源装置20具有的色环28的概要构 成的说明图。在图15A中，从蓝色光及荧光光的射入方向来表示色环28，在图 15B中，从与蓝色光及荧光光的射入方向正交的方向来表示色环28。如图15 所示，色环28具有圆环形状部件28A，和以旋转轴28B为中心来旋转驱动圆环 形状部件28A的驱动电动机(驱动部)28C。
圆环形状部件28A沿圆周方向划定多个的区域。圆环形状部件28A具有沿 圆周方向被划分的扩散区域28D、滤波区域28R、28G和28Y。扩散区域28D是 用于使从荧光体单元26射出的蓝色光透射及扩散的区域。滤波区域28R是使 得荧光体单元26射出的荧光光之中包含红色成分的波长区域的光透过的区域。 同样地，滤波区域28G、28Y是分别使得荧光体单元26射出的荧光光之中包含 绿色成分和黄色成分的波长区域的光透过的区域。
另外，在以上的说明中，色环28是具有使得荧光光之中的红色成分、绿 色成分、黄色成分的光分别透过的区域的。但是，对于色环28的结构，并不 限定于此，例如也可以具有使荧光中的红色成分和绿色成分的光分别透过的区 域。
另外，色环28中的各区域的面积比例是基于投影仪装置1的设计规格的。 但是，例如色环28中的扩散区域28D透过的是从荧光体单元26射出的蓝色 光，所以只要使激发光反射区域26E的面积相对于荧光体单元26的圆盘部件26A的整个面积的比例，与扩散区域28D的面积相对于色环28的整个面积的 比例为一致即可。
通过驱动电动机28C的旋转驱动，圆环形状部件28A在圆周方向上旋转。 通过圆环形状部件28A在圆周方向上的旋转，从荧光体单元26射出的蓝色光 射入到扩散区域28D，并且从荧光体单元26射出的荧光光依次朝着滤波区域 28R、28G和28Y射入。从荧光体单元26射出的光(蓝色光及荧光光)通过穿透 色环28，来依次射出蓝色光、绿色光、红色光和黄色光。透过色环28的各区 域的光朝着光隧道29射入。
光隧道29是以四个反射镜为四棱柱的内侧的方式来形成的光学元件，其 形成为，是通过使四棱柱的一端射入的光由内部的反射镜来多次反射以对光的 分布进行均匀化的元件(光均匀化元件)。光隧道29被配置为使得通过折射光 学系统27聚光的光(蓝色光及荧光光)射入。另外，在第一实施方式中，作为 光混元件的一例示出了光隧道29，但并不限定于此，也可以使用光积分棒、复 眼透镜等。
图16所示是从光的射入方向看到的第一实施方式所涉及的光源装置20具 有的光隧道29的射入开口部29A的图。图16所示是光隧道29的射入开口部 29A上的蓝色光的投影范围。如图16所示，光隧道29是稍微倾斜地配置的。 光隧道29的倾斜角根据光源装置20所要求的性能而变化。
在第一实施方式所涉及的光源装置20的光源单元中，如上所述，激光光 源21(激光二极管21A)被配置成阵列状。如图16B所示，从激光二极管21A射 出的蓝色光等所投影在光隧道29的射入开口部29A上的投影范围构成为椭圆 形状(参照图16B)。例如，如图16A所示，射入开口部29A上的蓝色光等的投 影范围被配置为椭圆形状的长轴与射入开口部29A的短边大致平行。这样，通 过设定射入开口部29A上的蓝色光等的投影范围，就能够抑制光隧道29引起 的蓝色光等的晕影。还有，如图16B所示，射入开口部29A上的蓝色光等的投 影范围也可以被配置为椭圆形状的长轴与射入开口部29A的长边大致平行。这 里所说的椭圆形状是指投影范围的纵向方向的强度分布的半峰全宽(FWHM)和 横向方向的强度分布的半峰全宽(FWHM)之间有差的形状。即，是不具有各向同 性的强度分布的形状。
参照图11A对具有这种构成的光源装置20中的蓝色光的光路(以下，适当 称为"蓝色光光路")进行说明。所谓蓝色光光路，是指激光光源21射出的激发 光之中，由荧光体单元26的激发光反射区域26E反射的光所行进的光路。
从激光光源21射出的蓝色光通过耦合透镜22被转换成平行光。从耦合透 镜22射出的蓝色光通过第一光学系统23的大口径透镜23a来聚光及合成后， 通过负透镜23b被转换为平行光。从负透镜23b射出的蓝色光被分色镜24的 第一区域24A反射并朝向第二光学系统25。第一区域24A构成了对激光光源 21射出的蓝色光进行发射的反射面102a(参照图1)。上述激发光的投影像中 心的点P形成在第一区域24A里。
如上所述，分色镜24的第一区域24A相对于第二光学系统25的光轴被配 置为偏离到第一光学系统23一侧。因此，蓝色光光路射入到第二光学系统 25(更具体来说就是正透镜25A)靠第一光学系统23一侧的一部分上。然后，蓝 色光以与第二光学系统25的光轴之间具有角度的状态来接近，并从第二光学 系统25(更具体来说就是正透镜25B)射出。从第二光学系统25射出的蓝色光 射入到荧光体单元26。
在此，射入到荧光体单元26上的蓝色光假定为射入到激发光反射区域26E 中。射入到激发光反射区域26E的蓝色光被镜面反射。被激发光反射区域26E 镜面反射的蓝色光射入到第二光学系统25(更具体来说就是正透镜25B)中与第 一光学系统23相反侧的部分里。然后，蓝色光以与第二光学系统25的光轴之 间具有角度的状态来远离，并从第二光学系统25(更具体来说就是正透镜25A) 射出。
从第二光学系统25(更具体来说就是正透镜25A)射出的蓝色光穿透分色镜 24的第二区域24B。从荧光体单元26镜面反射来的蓝色光的光束，或者从第 二光学系统25射出并透过分色镜24的第二区域24B的蓝色光的光束构成了从 上述荧光体单元103射出的激发光的光束Q2。如上所述，分色镜24的第二区 域24B具有透射激发光(和荧光光)的光学特性。因此，即使在蓝色光的光束(光 束Q2)和分色镜24相交的情况下，也能够抑制光利用效率的降低。
穿透分色镜24的第二区域24B的蓝色光射入到折射光学系统27。然后， 蓝色光以与折射光学系统27的光轴之间具有角度的状态来接近，并经由色环 28射入到光隧道29。在光隧道29的内部被多次反射并均匀化后，射入到配置 在光源装置20的外部的照明光学系统30。
接着，参照图11B对本实施方式所涉及的光源装置20中的荧光光的光路 (以下适当称为"荧光光路")进行说明。另外，在图11B中，为了便于说明，省 略了荧光光的光路的一部分。所谓荧光光路，是指激光光源21射出的激发光 之中，在荧光体单元26的荧光区域26D被波长转换后的光所行进的光路。
从激光光源21射出的蓝色光被引导到荧光体单元26之前，荧光光路与上 述蓝色光光路相同。在此，射入到荧光体单元26上的蓝色光假定为射入到荧 光区域26D中。射入荧光区域26D的蓝色光作为激发光作用于荧光体，并通过 荧光体来进行波长转换，例如，在成为包含黄色的波长区域的荧光光的同时， 通过反射涂层26D1和荧光体层26D2的作用来被朗伯(Lambertian reflectance)反射。
通过荧光区域26D被朗伯反射的荧光光通过第二光学系统25被转换成平 行光。从第二光学系统25射出的荧光光穿透分色镜24并射入到折射光学系统 27。然后，荧光光以与折射光学系统27的光轴之间具有角度的状态来接近， 并经由色环28射入到光隧道29。在光隧道29的内部被多次反射并均匀化后， 射入到配置在光源装置20的外部的照明光学系统30。
这样，在第一实施方式所涉及的光源装置20中，是使得激光光源21射出 的蓝色光的光路在荧光体单元26的反射前和反射后为不同的。更具体来说就 是，是以从激光光源21投影到分色镜24的第一区域24A上的蓝色光的投影像 中心的点(图1所示的点P)和从荧光体单元26反射的蓝色光的光束(图1中所 示的光束Q2)为不相交的方式来形成蓝色光光路的。由此，由于从荧光体单元 26射出的蓝色光的光束不与从激光光源21射出的蓝色光的投影像中心相交， 因此能够防止蓝色光穿透分色镜24上的同一部位，所以能够抑制因聚光密度 的上升导致的分色镜24破损的情况，并能够提高可靠性。
另外，由于不需要为了分离从荧光体单元26射出的激发光的光路而准备 位相延迟器或偏振光分离元件(偏振分光镜)等特别的光学元件，所以就能够减 少零件数量，降低制造成本，同时能够使光源装置20小型化。更进一步地， 由于不使用对位相延迟器和偏振光分离元件等的偏振进行操作的光学零件，所 以能够抑制光学零件的反射率、透射率和吸收率等引起的光利用效率的降低。
更进一步地，在第一实施方式所涉及的光源装置20中，从激光光源21射 出的蓝色光是偏振方向为一定的方向的线偏振光。另外，具有多个激光光源21 的光源单元被配置为线偏振光的朝向全部相同。因此，从光源单元射出的光的 线偏振光的方向是一致的。线偏振光的方向可以由配置光源单元的方向来确定。 如图16所示，当光源单元对应于光隧道29的倾斜来倾斜时，线偏振光的方向 会改变。这样，在线偏振光的朝向发生变化的情况下，在通过偏振光分离元件 等来操作偏振光的构成时，穿透偏振光分离元件时的光利用效率可能会降低。 在第一实施方式所涉及的光源装置20中，由于不采用操作偏振光的构成，所 以能够防止激光光源21的倾斜引起的光利用效率的降低。
(第二实施方式)
第二实施方式所涉及的光源装置201在分色镜的构成中与第一实施方式所 涉及的光源装置20不同。以下，关于第二实施方式所涉及的光源装置201的 构成，以与第一实施方式所涉及的光源装置20的不同点为中心来说明。图17 所示是第二实施方式所涉及的光源装置201的概要构成图。图17A所示是光源 装置201中的蓝色光的光路，图17B所示是光源装置201中的荧光光的光路。 还有，在图17中，对与图11相同的构成赋予相同的符号并省略其说明。另外， 在图17B中，为了便于说明，省略了荧光光的光路的一部分。
如图17所示，在光源装置201中，仅在具有分色镜241这一点上是与第 一实施方式所涉及的光源装置20不同的。分色镜241与分色镜24同样地倾斜 配置，另一方面，具有比分色镜24短的长度。由于分色镜24的尺寸构成得较 短，所以能够使光源装置20小型化。分色镜241具有与分色镜24的一部分(第 一区域24A)同样的光学特性。
图18所示是第二实施方式所涉及的光源装置201具有的分色镜241的构 成的一个例示图。另外，在图18中，是从第一光学系统23一侧射出的蓝色光 (激发光)的射入方向来表示分色镜241的。如图18所示，分色镜241仅由单 一的区域241A来构成。
区域241A与第一区域24A同样地，具有的光学特性是对第一光学系统 23(负透镜23b)射出的蓝色光进行反射，并透射由荧光体单元26的荧光体从 蓝色光转换的荧光光。另外，区域241A被配置在与第一区域24A相同的位置。 即，区域241A在被配置在第一光学系统23的光轴上以外，不配置在第二光学 系统25的光轴上，比起第二光学系统25的光轴，被配置在偏向第一光学系统 23一侧的位置里。
参照图17A及图17B来对具有这种构成的光源装置201中的蓝色光光路及 荧光光路进行说明。如图17A所示，从激光光源21射出的蓝色光在荧光体单 元26的激发光反射区域26E被反射，并在射出到第二光学系统25之前是与第 一实施方式的蓝色光光路相同的。在第二实施方式所涉及的光源装置201中， 与第一实施方式不同的是，从第二光学系统25射出的蓝色光不穿透分色镜241。 从荧光体单元103射出的蓝色光的光束(光束Q2)不与分色镜24相交。另一方 面，对于荧光光路，如图17B所示，与第一实施方式相同。
在第二实施方式所涉及的光源装置201中，因为是使得激光光源21射出 的蓝色光的光路在荧光体单元26的反射前和反射后为不同，所以与第一实施 方式所涉及的光源装置20同样地，在可靠性优异的同时，能够实现小型化和 低成本化。
特别是，在光源装置201中，由于能够使分色镜241的宽度比第二光学系 统25的宽度小，所以能够减小光源装置201的尺寸。更进一步地，由于由荧 光体单元26反射的蓝色光的光路不透过分色镜241，所以能够抑制由该分色 镜241的透射率引起的光利用效率的降低。
(第三实施方式)
第三实施方式所涉及的光源装置202和第二实施方式所涉及的光源装置 201的不同之处是，除了由激光光源21及耦合透镜22构成的光源单元(以下 适当称为"第一光源单元")之外，还包括由激光光源211及耦合透镜221构成 的光源单元(以下适当称为"第二光源单元")，并具有将第二光源单元的激发光 合成到第一光源单元的激发光里的偏振光光学零件。
以下，关于第三实施方式所涉及的光源装置202的构成，以与第二实施方 式所涉及的光源装置201的不同点为中心来说明。图19所示是第三实施方式 所涉及的光源装置202的概要构成图。图19A所示是第三实施方式所涉及的光 源装置202中的蓝色激光的光路，图19B所示是第三实施方式所涉及的光源装 置202中的荧光光的光路。还有，在图19中，对与图17相同的构成赋予相同 的符号并省略其说明。另外，在图19B中，为了便于说明，省略了荧光光的光 路的一部分。
如图19所示，在光源装置202中，设有构成第二光源单元的激光光源211 及耦合透镜221。第二光源单元被配置为激光光源211射出的激光与第一光源 单元的激光光源21射出的激光正交。
激光光源211具有与激光光源21相同的构成。即，激光光源211以阵列 状来配置多个射出激光的光源(激光二极管)，例如射出发光强度的中心为 455nm的蓝色光。这里，激光光源21、211都是射出P偏振光的构成。耦合透 镜221与耦合透镜22同样地，是射入从激光光源211射出的蓝色光并转换为 平行光(准直光)的透镜。
在光源装置202中，具有构成偏振光光学零件的1/2波片222及偏振光分 离元件223。1/2波片222与多个耦合透镜221相向而对地来配置。1/2波片 222将激光光源211射出的蓝色光的P偏振光成分转换为S偏振光成分。偏振 光分离元件223被配置在从激光光源21射出的蓝色光以及从激光光源211射 出的蓝色光的光路上。偏振光分离元件223具有对蓝色光的S偏振光成分进行 反射的同时，还透射蓝色光的P偏振光成分的光学特性。
从激光光源21射出的蓝色光的P偏振光成分透过偏振光分离元件223， 并射入到第一光学系统23的大口径透镜23a。另一方面，从激光光源211射出 的蓝色光的P偏振光成分由1/2波片222转换成S偏振光后，通过偏振光分离 元件223反射，并射入到第一光学系统23的大口径透镜23a。这样，来自第二 光源单元的激发光(蓝色光)就被来自第一光源单元的激发光(蓝色光)合成了。
参照图19A及图19B来对具有这种构成的光源装置202中的蓝色光光路及 荧光光路进行说明。如图19A及图19B所示，由偏振光分离元件223合成并射 入到第一光学系统23的大口径透镜23a之后的蓝色光光路及荧光光光路与第 二实施方式相同。
在第三实施方式所涉及的光源装置202中，因为是使得激光光源21射出 的蓝色光的光路在荧光体单元26的反射前和反射后为不同，所以与第二实施 方式所涉及的光源装置201同样地，在可靠性优异的同时，能够实现小型化和 低成本化。特别是，在光源装置202中，由于在第一光源单元的激发光中与第 二光源单元的激发光合成，所以能够提高激发光的亮度，并提高光利用效率。 另外，由于通过构成偏振光光学零件的1/2波片222及偏振光分离元件223来 操作偏振光，所以无论从光源射出的光的偏振光成分的混合存在与否，都能够 实现光路的分离及合成。
(第四实施方式)
第四实施方式所涉及的光源装置203与第二实施方式所涉及的光源装置 201的不同点在于，具有荧光体单元261来代替荧光体单元26。以下，关于第 四实施方式所涉及的光源装置203的构成，以与第二实施方式所涉及的光源装 置201的不同点为中心来说明。
图20所示是第四实施方式所涉及的光源装置203的概要构成图。图20A 所示是光源装置203中的蓝色激光的光路，图20B所示是光源装置203中的荧 光光的光路。还有，在图20中，对与图17相同的构成赋予相同的符号并省略 其说明。另外，在图20B中，为了便于说明，省略了荧光光的光路的一部分。
在第四实施方式所涉及的光源装置203中，设有不旋转驱动的荧光体单元 (以下，适当地称为"静止荧光体单元")261，来代替旋转驱动的荧光体单元26。 静止荧光体单元261在对激光光源21射出的蓝色光(激发光)的一部分原样不 变地反射的同时，还将蓝色光的其他部分转换为荧光光并射出(放出)。
图21所示是说明第四实施方式所涉及的光源装置203具有的静止荧光体 单元261的构成的模式图。在图21中，从与蓝色光的射入方向正交的方向来 表示静止荧光体单元261。如图21所示，静止荧光体单元261的构成是，在反 射激发光的反射部件261a上，层叠作为波长转换部件的荧光体261b。例如， 反射部件261a和荧光体261b在俯视时具有矩形形状。荧光体261b被涂敷在 反射部件261a上。
荧光体261b是将射入的蓝色光(激发光)之中的例如80％来转换成荧光光 的。当蓝色光射入静止荧光体单元261时，蓝色光的80％作为对荧光体261b的 激发光来发挥作用，并通过荧光体261b来进行波长转换。由此，例如在成为 包含发光强度的中心为550nm的黄色的波长区域的荧光光的同时，通过荧光体 261b及反射部件261a的作用被朗伯反射。
另一方面，射入的蓝色光(激发光)之中，例如蓝色光的20％不作为激发光 来起作用，而是通过反射部件261a被反射。因此，当蓝色光射入到该静止荧 光体单元261上时，蓝色光和荧光光同时被射出。
参照图20A及图20B来对具有这种构成的光源装置203中的蓝色光光路及 荧光光路进行说明。如图20A及图20B所示，光源装置203中的蓝色光光路及 荧光光路除了静止荧光体单元261中的波长转换及反射之外，与第二实施方式 相同。
在第四实施方式所涉及的光源装置203中，因为是使得激光光源21射出 的蓝色光的光路在静止荧光体单元261的反射前和反射后为不同，所以与第二 实施方式所涉及的光源装置201同样地，在可靠性优异的同时，能够实现小型 化和低成本化。尤其是，在光源装置203中，由于通过静止荧光体单元261来 同时射出蓝色光和荧光光，所以就无需旋转驱动荧光体单元，从而能够降低装 置的制造成本。另外，由于能够省略旋转驱动用的电动机，在实现静音化的同 时，还能够防止因电动机的寿命引起的可靠性的降低。
(第五实施方式)
第五实施方式涉及的光源装置204与第二实施方式所涉及的光源装置201 的不同点在于，具有反射镜来代替分色镜241，以及第一光学系统23的后级的 构成要素的配置。以下，关于第五实施方式所涉及的光源装置204的构成，以 与第二实施方式所涉及的光源装置201的不同点为中心来说明。
图22所示是第五实施方式所涉及的光源装置204的概要构成图。图22A 所示是光源装置204中的蓝色激光的光路，图22B所示是光源装置204中的荧 光光的光路。还有，在图22中，对与图17相同的构成赋予相同的符号并省略 其说明。另外，在图22B中，为了便于说明，省略了荧光光的光路的一部分。
如图22A所示，光源装置204具有在光的传播方向上依次配置的激光光源 (激发光源)21、耦合透镜22、第一光学系统23、第二光学系统25、荧光体单 元26、反射镜242、折射光学系统27、色环28以及光隧道29。另外，在图22 中，为了便于说明，省略了色环28。关于色环28，参见图10。
反射镜242相对于从第二光学系统25射出的蓝色光的传播方向被倾斜地 配置。更具体来说就是，沿着从第二光学系统25射出的蓝色光的传播方向， 前端部以向上方倾斜的状态来配置。反射镜242具有的光学特性是在对通过第 二光学系统25变成大致平行光的蓝色光进行反射的同时，还对通过荧光体单 元26转换的荧光光进行反射。例如，在反射镜242中实施了具有上述光学特 性那样的涂层。反射镜242被配置为从构成第二光学系统25的正透镜25A的 光轴偏离。反射镜242在与正透镜25A相向而对的面上具有反斜面242A。
参照图22A对具有这种结构的光源装置204中的蓝色光光路进行说明。所 谓蓝色光光路，是指激光光源21射出的激发光之中，由荧光体单元26的激发 光反射区域26E反射的光所行进的光路。
从激光光源21射出的蓝色光通过耦合透镜22被转换成平行光。从耦合透 镜22射出的蓝色光通过第一光学系统23的大口径透镜23a来聚光及合成后， 通过负透镜23b被转换为平行光。从负透镜23b射出的蓝色光射入到第二光学 系统25(更具体来说就是正透镜25A)的折射光学系统27侧(图22所示的上方 侧)的一部分。然后，蓝色光以与第二光学系统25的光轴之间具有角度的状态 来接近，并从第二光学系统25(更具体来说就是正透镜25B)射出。从第二光学 系统25射出的蓝色光射入到荧光体单元26。
在此，射入到荧光体单元26上的蓝色光假定为射入到激发光反射区域26E 中。射入到激发光反射区域26E的蓝色光被镜面反射。被激发光反射区域26E 镜面反射的蓝色光射入到第二光学系统25(更具体来说就是正透镜25B)中与折 射光学系统27为相反侧(图22所示的下方侧)的部分里。然后，蓝色光以与第 二光学系统25的光轴之间具有角度的状态来远离，并从第二光学系统25(更 具体来说就是正透镜25A)射出。
从第二光学系统25(更具体来说就是正透镜25A)射出的蓝色光被反射镜 242的反射面242A反射，射入到折射光学系统27。然后，蓝色光具有角度地 与折射光学系统27的光轴接近，并经由色环28射入到光隧道29。在光隧道 29的内部被多次反射并均匀化后，射入到配置在光源装置20的外部的照明光 学系统30。
接着，参照图22B对本实施方式涉及的光源装置204中的荧光光路进行说 明。所谓荧光光路，是指激光光源21射出的激发光之中，在荧光体单元26的 荧光区域26D被波长转换后的光所行进的光路。
从激光光源21射出的蓝色光被引导到荧光体单元26之前，荧光光路与上 述蓝色光光路相同。在此，射入到荧光体单元26上的蓝色光假定为射入到荧 光区域26D中。射入荧光区域26D的蓝色光作为激发光作用于荧光体，并通过 荧光体来进行波长转换，例如，在成为包含黄色的波长区域的荧光光的同时， 通过反射涂层26D1和荧光体层26D2的作用来被朗伯(Lambertian reflectance)反射。
通过荧光区域26D被朗伯反射的荧光光通过第二光学系统25被转换成平 行光。从第二光学系统25射出的荧光光被反射镜242的反射面242A反射，射 入到折射光学系统27。然后，荧光光具有角度地与折射光学系统27的光轴接 近，并经由色环28射入到光隧道29。在光隧道29的内部被多次反射并均匀化 后，射入到配置在光源装置20的外部的照明光学系统30。
这样，在第五实施方式所涉及的光源装置204中，因为是使得激光光源21 射出的蓝色光的光路在荧光体单元26的反射前和反射后为不同，所以与第一 实施方式所涉及的光源装置20同样地，在可靠性优异的同时，能够实现小型 化和低成本化。
(第六实施方式)
第六实施方式涉及的光源装置205与第五实施方式所涉及的光源装置204 的不同点在于，在反射镜242以外还具有分色镜。以下，关于第六实施方式所 涉及的光源装置205的构成，以与第五实施方式所涉及的光源装置204的不同 点为中心来说明。
图23所示是第六实施方式所涉及的光源装置205的概要构成图。图23A 所示是光源装置205中的蓝色激光的光路，图23B所示是光源装置205中的荧 光光的光路。还有，在图23中，对与图22相同的构成赋予相同的符号并省略 其说明。另外，在图23B中，为了便于说明，省略了荧光光的光路的一部分。
如图23A所示，光源装置205在反射镜242的附近具有分色镜243。分色 镜243具有的光学特性是在穿透由第二光学系统25变成大致平行光的蓝色光 的同时，还对通过荧光体单元26转换了的荧光光进行反射。例如，在分色镜 243中实施了具有上述光学特性那样的涂层。分色镜243在反射镜242的反射 面242A一侧被配置为与反射镜242平行。即，分色镜243与反射镜242同样 地，相对于从第二光学系统25射出的蓝色光的传播方向被倾斜地配置。优选 地，分色镜243被配置在第二光学系统25的光轴上。更优选的是，分色镜243 被配置在第二光学系统25的光轴上，并且被配置在折射光学系统27的光轴 上。
参照图23A对具有这种结构的光源装置205中的蓝色光光路进行说明。光 源装置205中的蓝色光光路与第五实施方式所涉及的光源装置204的不同之处 仅在于，从第二光学系统25射出的蓝色光穿透分色镜243后由反射镜242的 反射面242A反射。因此，省略其详细的说明。
接着，参照图23B对本实施方式涉及的光源装置205中的荧光光路进行说 明。从激光光源21射出的蓝色光转换为荧光光后，在第二光学系统25转换为 平行光之前，荧光光路与第五实施方式所涉及的光源装置204相同。在光源装 置205中，从第二光学系统25射出的荧光光不是反射镜242，而是由分色镜 243反射，并射入到折射光学系统27的。然后，荧光光具有角度地与折射光学 系统27的光轴接近，并经由色环28射入到光隧道29。在光隧道29的内部被 多次反射并均匀化后，射入到配置在光源装置20的外部的照明光学系统30。
这样，在第六实施方式所涉及的光源装置205中，因为是使得激光光源21 射出的蓝色光的光路在荧光体单元26的反射前和反射后为不同，所以与第一 实施方式所涉及的光源装置20同样地，在可靠性优异的同时，能够实现小型 化和低成本化。特别地，在光源装置205中，由于分色镜243被配置在第二光 学系统25的光轴上，并且被配置在折射光学系统27的光轴上，所以就能够提 高荧光光的光利用效率。
(第七实施方式)
第七实施方式所涉及的光源装置206和第六实施方式所涉及的光源装置 205的不同之处是，除了由激光光源21及耦合透镜22构成的光源单元(第一 光源单元)之外，还包括由激光光源211及耦合透镜221构成的光源单元(第二 光源单元)，并具有将第二光源单元的激发光合成到第一光源单元的激发光里 的偏振光学零件。以下，关于第七实施方式所涉及的光源装置206的构成，以 与第六实施方式所涉及的光源装置205的不同点为中心来说明。
图24所示是第七实施方式所涉及的光源装置206的概要构成图。图24A 所示是光源装置206中的蓝色激光的光路，图24B所示是光源装置206中的荧 光光的光路。还有，在图24中，对与图19及图23相同的构成赋予相同的符 号并省略其说明。另外，在图24B中，为了便于说明，省略了荧光光的光路的 一部分。
如图24A所示，光源装置206与第六实施方式的光源装置205的不同之处 在于，具有构成第二光源单元的激光光源211和耦合透镜221，以及具有构成 偏振光光学零件的1/2波片222和偏振光分离元件223。关于第二光源单元、 1/2波片222及偏振光分离元件223的构成，可以参照图19所示的第三实施 方式所涉及的光源装置202。
参照图24A对具有这种结构的光源装置206中的蓝色光光路进行说明。如 图24A所示，在光源装置206中，从激光光源21和激光光源211到被引导至 第一光学系统23的蓝色光光路与第三实施方式的光源装置202相同(参照图 19A)。另外，从第一光学系统23射入至光隧道29的蓝色光光路与第六实施方 式的光源装置205相同(参照图23A)。因此，省略其详细的说明。
接着，参照图24B对本实施方式涉及的光源装置206中的荧光光路进行说 明。在光源装置206中，从激光光源21和激光光源211到被引导至第一光学 系统23的荧光光光路与第三实施方式的光源装置202相同。另外，从第一光 学系统23射入至光隧道29的荧光光光路与第六实施方式的光源装置205相同 (参照图23A)。因此，省略其详细的说明。
在第三实施方式所涉及的光源装置206中，因为是使得激光光源21射出 的蓝色光的光路在荧光体单元26的反射前和反射后为不同，所以与第二实施 方式所涉及的光源装置20同样地，在可靠性优异的同时，能够实现小型化和 低成本化。特别是，在光源装置206中，由于在第一光源单元的激发光中与第 二光源单元的激发光合成，所以能够提高激发光的亮度，并提高光利用效率。 另外，由于通过构成偏振光光学零件的1/2波片222及偏振光分离元件223来 操作偏振光，所以无论从光源射出的光的偏振光成分的混合存在与否，都能够 实现光路的分离及合成。
(第八实施方式)
第八实施方式所涉及的光源装置207与第五实施方式所涉及的光源装置 204的不同之处在于，具有不进行旋转驱动的荧光体单元(静止荧光体单元)来 代替旋转驱动的荧光体单元26。以下，关于第八实施方式所涉及的光源装置 207的构成，以与第六实施方式所涉及的光源装置204的不同点为中心来说明。
图25所示是第八实施方式所涉及的光源装置207的概要构成图。图25A 所示是光源装置207中的蓝色激光的光路，图25B所示是光源装置207中的荧 光光的光路。还有，在图25中，对与图20及图23相同的构成赋予相同的符 号并省略其说明。另外，在图25B中，为了便于说明，省略了荧光光的光路的 一部分。
如图25A所示，光源装置207与第五实施方式所涉及的光源装置204的不 同之处在于，具有不进行旋转驱动的荧光体单元(静止荧光体单元)来代替旋转 驱动的荧光体单元26。关于静止荧光体单元261的构成，参照图20所示的第 四实施方式所涉及的光源装置203。
参照图25A对具有这种结构的光源装置207中的蓝色光光路进行说明。如 图25A所示，在光源装置207中，从激光光源21被引导至静止荧光体单元261 的蓝色光光路，与第六实施方式的光源装置205相同。另外，从静止荧光体单 元261射入至到光隧道29的蓝色光光路，与第六实施方式所涉及的光源装置 205相同。因此，省略其详细的说明。
接着，参照图24B对本实施方式涉及的光源装置207中的荧光光路进行说 明。在光源装置207中，从激光光源21被引导至静止荧光体单元261的荧光 光光路，与第六实施方式的光源装置205相同。另外，从静止荧光体单元261 射入至到光隧道29的荧光光光路，与第六实施方式所涉及的光源装置205相 同。因此，省略其详细的说明。
在第八实施方式所涉及的光源装置207中，因为是使得激光光源21射出 的蓝色光的光路在静止荧光体单元261的反射前和反射后为不同，所以与第二 实施方式所涉及的光源装置20同样地，在可靠性优异的同时，能够实现小型 化和低成本化。尤其是，在光源装置207中，由于通过静止荧光体单元261来 同时射出蓝色光和荧光光，所以就无需旋转驱动荧光体单元，从而能够降低装 置的制造成本。另外，由于能够省略旋转驱动用的电动机，在实现静音化的同 时，还能够防止因电动机的寿命引起的可靠性的降低。
(第九实施方式)
图26A、图26B所示是第九实施方式所涉及的光源装置100的概要构成图。 图26A的光源装置100的基本构成与图5A的构成相同。图26B所示是从对应 于图26A的上下方向的轴方向来看到的俯视图。
第九实施方式涉及的光源装置100是光积分棒104的射入开口部104a的 长边LE与包括后述的直线L0、L1的面(包括直线L0和直线L1的平面PL1)平 行时的方式。本发明的特征之一是如上所述地，"使得包含射入到光学部件的 激发光的光路和由光学部件反射并朝向聚光元件的激发光的光路(光学部件的 前后的光路)的平面，和包含聚光元件和波长转换单元之间的激发光的光路(波 长转换单元前后的光路)的平面不平行"。关于这一点，在图5中，是使包含直 线L1和直线L2的面"位于包含纸面的面内"的。即，"直线L2与直线L1的延 长线相交"。与此相对，在第九实施方式中，是直线L1的延长线不与直线L2相 交的构成。
下面，对图26A、图26B中的各符号进行说明。
L0是以从光源101发出的光束的大致中心部为起点到点P的光路(直线)。
L1是射入到聚光透镜105的激发光所投影的连结聚光透镜105的射入面 105a上的投影像中心和反射面102a上的点P的光路(直线)。
L12是通过形成聚光透镜105的射入面105a上的投影像的光束的大致中 心点的光线从聚光透镜105的射出面105b射出并朝向反射点R的光路(直线)。
Q是从荧光体单元103射出的激发光的光束。
Q1是在反射点R反射并朝向聚光透镜105的光路。
Q2是被聚光透镜106折射并朝向射入到光积分棒104的点T的光路。
光路Q1、Q2是以光束的中心光线为代表的光路，也将它们称为光线Q1、 Q2。另外，对于光束Q，也将其中心光线作为代表光线，称为光线Q来表示该 代表光线。另外，将Q、Q1、Q2作为包含光线Q、Q1、Q2的光束来对待，也称 为光束Q、光束Q1、光束Q2。
U是光线L1和光线L12的虚拟交点。
V是光线Q1和光线Q的虚拟交点。
W是光线Q与光线Q2的虚拟交点。
另外，为了明确三维的位置关系，将朝着反射面102a射入的方向设为Z 轴，并如图所示来确定右手系的XYZ坐标轴。即，图26A是从X轴的负的一侧 看到的YZ平面的图，图26B是从光积分棒104一侧看到的图26A的状态的图， 即从Y轴的正的一侧看到的ZX平面的图。
如图26A、26B所示，从光源101发出的光线直接或被折回后(图中是直接) 朝向分色镜102，朝着分色镜102射入的光线沿着直线L0前进。也可以将直线 L0本身作为光线。从光源101发出的光作为"具有一定宽度或者离散地行进的 光束"来对待，并将该"光束的大致中心的光路"设为直线L0。光源由单个或相 对于某个面排列成阵列状的多个的发光部来形成，单个时以其中心、多个时作 为多个排列的发光部的大致中心，其中心的光路为直线L0。直线L0并不限定 为发光部、或者发光部组的中心，说到底是光线束的大致中心的光路。沿直线 L0行进的光线在点P处反射，射入聚光透镜105，并通过聚光透镜105的折射 作用进入点R。此时，荧光体单元103上的点R成为反射区域，在点R镜面反 射，并且镜面反射后的光线Q1再次朝向聚光透镜105。光束Q1通过聚光透镜 的折射作用折射而成为光束Q。光束Q通过聚光透镜106的聚光作用折射，并 成为光束Q2后朝向点T。
本来，通过聚光透镜105的光线在透镜的边界处折射后朝向聚光点R，但 在图中，被描绘为在透镜内部的点U处折射。这是为了正确地传达本发明的特 征而简单地说明的缘故，实际上是在通过透镜界面(例如图3中的射入面105a、 射出面105b)时折射的。在点R反射的光线Q1折射后成为光线Q的折曲点V也 是同样，光线Q通过聚光透镜106的折射作用而成为光线Q2的折曲点W也是 同样的。
第九实施方式的光源装置100如图26B所示，特征在于，包含直线L0和 直线L1的平面PL1与包含直线L12和光束(光线)Q1的平面PL2"不是平行的关 系(相互不平行)"。进而成为"包含沿着直线L1直线前进的光线的直线(直线L1 的延长)通过聚光透镜105的折射力，与直线L2(点R的垂线)为不相交的构成 "。然后，在第九实施方式的光源装置100中，光积分棒104的射入开口部104a 的长边LE与包含直线L0和直线L1的平面PL1平行。
(第十实施方式)
图27所示是第十实施方式所涉及的光源装置100的概要构成图。图27的 第十实施方式涉及的光源装置100是图26A、图26B的第九实施方式涉及的光 源装置100的变形例。在图27的第十实施方式涉及的光源装置100中，光积 分棒104的射入开口部104a的长边LE相对于包括直线L0和直线L1的平面 PL1在顺时针方向上稍有旋转，这一点不同于图26A、图26B的第九实施方式 涉及的光源装置100，其他点与图26A、图26B的第九实施方式涉及的光源装 置100相同。
(第十一实施方式)
图28所示是第十一实施方式所涉及的光源装置100的概要构成图。图28 的第十一实施方式涉及的光源装置100是图26A、图26B的第九实施方式涉及 的光源装置100的变形例。在图28的第十一实施方式涉及的光源装置100中， 光积分棒104的射入开口部104a的长边LE相对于包括直线L0和直线L1的平 面PL1在逆时针方向上稍有旋转，这一点不同于图26A、图26B的第九实施方 式涉及的光源装置100，其他点与图26A、图26B的第九实施方式涉及的光源 装置100相同。
在第十实施方式、第十一实施方式的任一种情况下，从图27、图28明确 可知，由于光积分棒104的射入开口部104a的长边LE相对于包含直线L0和 直线L1的平面PL1是"接近于平行的"，因此朝向光积分棒104的入射光的大 部分射入光积分棒104的射入开口部104a的长边LE。另外，第九实施方式～ 第十一实施方式的光源装置100的特征也可以说是，在确定荧光体单元103的 旋转中心轴时，是以该旋转中心轴与光线L0成为不相交的位置关系的方式来 配置光源单元和荧光体单元的。
这里，虽然从光源101发出的光是作为一定的宽度或离散地行进的光束来 对待的，但说到底是将这些光线束的大致中心的光路设为直线L0的。由于光 线束具有一定的宽度(粗细)，所以偏离中心的端部也可能与旋转中心轴相交。 本发明的主旨是将沿着从光源101发出的光以一定宽度或离散地行进的光线束 的大致中心的光线(光路)的光路(直线)设为L0、L、L1等。
另外，在图26(图26B)、图27、图28中，夸张地描绘了荧光体单元103 的旋转中心轴与光线L0不相交的情况。
通过以上的构成，因为能够以射到与光积分棒104的射入开口部104a的 长边LE对应的内侧面上的方式来射入激发光等，所以就能够随着光积分棒104 的内部的激发光等的反射次数的增加而使得激发光等均匀化，并且能够抑制激 发光等中的颜色不均的发生。
另外，在第十实施方式、第十一实施方式中，在将连结点R和第一颜色光 所投影的光积分棒104的射入开口部104a上的投影像中心的直线作为直线L2 时，是使得包含直线L1和直线L2的面和光积分棒104的射入开口部104a的 短边SE方向(规定轴线方向)不成为平行的关系的。也就是说，是使得光积分 棒104以直线L2为轴来旋转的。通过这样的构成，能够进一步增加在光积分 棒104的内部反射面上的反射次数，从而获得较大的均匀化效果。
特别是，在图27的第十实施方式中，到达光积分棒104的激发光的较多 的光线容易碰到位于光积分棒104的长边LE一侧的内部反射区域。即，可知 的是，当激发光线束的光束宽度变大时，与图28的第十一实施方式相比，图 27的第十实施方式的"位于长边LE一侧的内部反射区域变宽"。因此，在某条 件下，与图28的第十一实施方式相比，优选的是图27的第十实施方式。
另一方面，在平面PL1和平面PL2为平行的布局时，通过光从光积分棒的 短边SE一侧射入，会变得难以均匀化。因此，通过将平面PL1和平面PL2配 置为不是平行而是大于45度且小于135度即"大致90度的位置关系(以正交位 置为基准的规定的角度范围内)"，在平面PL1与"光积分棒104的长边LE方向 "一致的情况下等，不改变光积分棒104的配置，使激发光线的射入方向"大致 90度"偏转，就能够将较多的光线引导到位于光积分棒104的长边LE一侧的 内部反射区域。因此，有均匀化的效果。另外，即使平面PL1和平面PL2所成 的角度很小，通过形成有角度(即不是平行的)，因为能够将光路弯折到形成角 度的方向里，所以就具有装置的小型化的效果。
另外，为了进一步减小装置的容积，只要适当地设定平面PL1和平面PL2 所成的角度就能够得到更大的效果，对于该角度，通过将平面PL1和平面PL2 所成的角度设为如上所述的"大致90度(至少大于45度且小于135度的范围、 以正交位置为基准的规定的角度范围)"，能够更加立体地使光路弯折，从而能 够使光学系统紧凑。
(第十二实施方式)
图29A～图29C所示是第十二实施方式所涉及的光源装置100的概要构成 图。第十二实施方式所涉及的光源装置100例如在具有第五实施方式～第八实 施方式那样的光学配置时，具备用于具有与第九实施方式相同的效果的特征构 成。因此，仅对第十二实施方式所涉及的光源装置100的光路的特征进行说明， 因为详细的效果与第九实施方式的说明共同，所以适当省略说明。
下面，对图29A～图29C中的各符号进行说明。对于直线或光线的定义(与 图26A、图26B共同的说明)进行省略。
L00是以从光源101发出的光线束的大致中心部为起点、射入到聚光透镜 105的激发光所投影的连结聚光透镜105的射入面的投影像中心的光路(直线)。
L01是连接从光源101发出的激发光的聚光透镜105的射出面的投影像中 心和激发光的荧光体单元103的投影像中心点R'的光路(直线)。
L02是连接点R'和由荧光体单元103反射的激发光的聚光透镜105的射入 面的投影像中心的光路(直线)。
L03是连接由荧光体单元103反射的激发光的聚光透镜105的射出面的投 影像中心和激发光的光学部件102的投影像中心点P'的光路(直线)。
L04是连接点P'和激发光的折射元件106的射入面的投影像中心的光路 (直线)。
L05是连接激发光的折射元件106的射出面106b的投影像中心和激发光 的光积分棒的射入面104a的投影像中心点T'的光路(直线)。
U'是直线L00和直线L01的虚拟交点。
V'是直线L02和直线L03的虚拟交点。
W'是直线L04和直线L05的虚拟交点。
沿着直线L00行进的光线通过聚光透镜105的折射作用行进到点R'。此 时，荧光体单元103上的点R'成为反射区域，在点R'进行镜面反射。镜面反 射的激发光再次通过聚光透镜105的折射作用而折射，并朝向光学部件102上 的点P'。由光学部件102反射的激发光在折射元件106的折射作用下朝向点 T'。
另外，为了明确三维的位置关系，将光源的射出方向设为Z轴，如图所示 来确定右手系的XYZ坐标轴。图29A是从X轴的负的一侧看到的YZ平面的图， 图29B是从光源101一侧看到的图29A的状态的图，即从Z轴的负的一侧看到 的YX平面的图。另外，图29C是从光积分棒104的相反一侧看到的图，即从 Y轴的负的一侧看到的29A的状态的XZ平面的图。
本实施方式的光源装置的特征在于，包含图29B所示的直线L01和直线L02的平面1与包含直线L03(在图29B中垂直于纸面的直线)和直线L04的平 面2不是"平行的关系(相互不平行)"。然后，如图29C所示，光积分棒104的 射入开口部104a的长边LE与平面2平行。
通过这样的构成，因为能够以射到与光积分棒104的射入开口部104a的 长边LE对应的内侧面上的方式来射入激发光等，所以就能够随着光积分棒104 的内部的激发光等的反射次数的增加而使得激发光等均匀化，并且能够抑制激 发光等中的颜色不均的发生。另外，与第九实施方式的变形例的第十实施方式、 第十一实施方式同样地，在第十二实施方式中，也能够通过旋转光积分棒 104(使射入开口部104a的长边LE相对于平面2在顺时针方向或逆时针方向旋 转若干量以稍微错开平行配置)来进一步提高效果。
在本实施方式中，如图29C所示，对于光积分棒104的射入开口部104a 长边LE与平面2大致平行的情况进行了说明。另一方面，如第一实施方式～ 第五实施方式所说明的，当光积分棒104的射入开口部104a的长边LE变为与 平面2大致垂直(例如图29A中的光积分棒104的射入开口部104a的长边LE 与纸面大致垂直)时，通过如第十二实施方式那样不使光路三维地弯折(使平面 1和平面2大致平行)，能够使激发光射入到与光积分棒104的射入开口部104a 的长边LE对应的内侧面上。即，本实施方式的特征是，在使激发光射入到与 光积分棒104的射入开口部104a的长边LE对应的内侧面的基础上，决定光路 的折回方法等。
另外，在上述各实施方式中，所示的是本发明的适合的实施方式，但本发 明并不限定于该内容。特别地，在各实施方式中例示的各部的具体形状及数值 只不过是实施本发明时所进行的具体化的一例，本发明的技术范围不因为它们 而作限定的解释。这样，本发明并不限定于在本实施方式中所说明的内容，在 不脱离其主旨的范围内，可以适当变更。

Claims (24)

1.一种光源装置，其特征在于包括：
激发光源，其射出第一颜色光；
波长转换单元，其具有所述第一颜色光射入并将所述第一颜色光的至少一部分转换为与所述第一颜色光不同的波长的第二颜色光而射出的波长转换部件；
光混合元件，其由混合从所述波长转换单元射出的所述第一颜色光和/或所述第二颜色光的光积分棒构成，以及
光学部件，其具有设置在所述第一颜色光的光路上并反射所述第一颜色光的反射面，
在将所述光学部件的所述反射面上的所述第一颜色光的中心设为点P、将朝着所述波长转换单元射入的所述第一颜色光的光束设为光束Q1，并将从所述波长转换单元射出的所述第一颜色光的光束设为光束Q2时，
所述点P仅与所述光束Q1和所述光束Q2中的某一方相交，
在将射入所述光积分棒的射入开口部的所述第一颜色光朝向所述光积分棒的所述射入开口部的投影直线和所述光积分棒的所述射入开口部的规定轴线所成的角度设为α时，该角度α小于40°,
其中，所述射入开口部具有包括长边和短边的形状，所述规定轴线与所述射入开口部的所述短边的方向一致。
2.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于进一步包括：
导光机构，其将从所述波长转换单元射出的所述第一颜色光和/或所述第二颜色光引导至所述光混合元件，以及
折射光学元件，其将从所述波长转换单元射出的所述第一颜色光和/或所述第二颜色光引导至所述光积分棒的射入开口部，
所述点P仅与所述光束Q1相交，不与所述光束Q2相交。
3.根据权利要求1或2所述的光源装置，其特征在于：
所述波长转换单元具有对射入所述波长转换单元的所述第一颜色光进行反射或漫反射的第一区域，以及对通过所述波长转换单元所设置的所述光学部件反射的所述第一颜色光进行转换并射出所述第二颜色光的第二区域，并在所述第一颜色光射入时，将所述第一颜色光和所述第二颜色光依次切换射出到所述第一颜色光的射入面一侧。
4.根据权利要求1或2所述的光源装置，其特征在于：
在所述波长转换单元中，在射入所述波长转换单元的所述第一颜色光的射入区域里设置所述波长转换部件，该波长转换部件将射入的所述第一颜色光的一部分转换为所述第二颜色光的同时对通过所述光学部件反射的所述第一颜色光的一部分进行反射，并在所述第一颜色光射入时，将所述第一颜色光和所述第二颜色光一并射出到所述第一颜色光的射入面一侧。
5.根据权利要求1或2所述的光源装置，其特征在于：
在将射入所述光积分棒的所述第一颜色光和所述光积分棒的所述射入开口部所成的角度设为β时，该角度β小于40°。
6.根据权利要求1或2所述的光源装置，其特征在于：
在将投影到所述波长转换单元上的所述第一颜色光的投影像中心设为点R时，在所述波长转换单元的射出面上的所述点R的垂线上配置有所述光混合元件。
7.根据权利要求1或2所述的光源装置，其特征在于：
还具有被设置在所述光学部件与所述波长转换单元之间的光路上，对通过所述光学部件反射的所述第一颜色光进行聚光，并使得从所述波长转换单元射出的所述第二颜色光平行化的聚光元件，
将通过所述反射面反射后射入所述聚光元件的所述第一颜色光投影的所述聚光元件的射入面上的投影像中心与所述点P连结的直线作为直线1，
将通过所述聚光元件聚光并射入所述波长转换单元的所述第一颜色光的射入面与所述直线1的交点设为点S，
在将投影到所述波长转换单元上的所述第一颜色光的投影像中心设为点R时，
所述点R与所述点S的位置是不同的。
8.根据权利要求7所述的光源装置，其特征在于：
所述直线1和射入所述波长转换单元的所述第一颜色光的射入面垂直相交。
9.根据权利要求2所述的光源装置，其特征在于：
投影在所述光积分棒的射入开口部上的所述第一颜色光的投影像中心、投影在所述光积分棒的射入开口部上的所述第二颜色光的投影像中心，以及所述折射光学元件的光轴在一点相交。
10.根据权利要求1或2所述的光源装置，其特征在于：
还具有被设置在所述光学部件与所述波长转换单元之间的光路上，对通过所述光学部件反射的所述第一颜色光进行聚光，并使得从所述波长转换单元射出的所述第二颜色光平行化的聚光元件，
将通过所述反射面反射后射入所述聚光元件的所述第一颜色光投影的所述聚光元件的射入面上的投影像中心与所述点P连结的直线设为直线1，将投影到所述波长转换单元上的所述第一颜色光的投影像中心设为点R，并将连结所述点R与所述第一颜色光投影的所述光积分棒的射入开口部上的投影像中心的直线设为直线2时,
包括所述直线1和所述直线2的面与所述光积分棒的射入开口部的所述规定轴线被配置为平行。
11.根据权利要求1或2所述的光源装置，其特征在于：
还具有被设置在所述光学部件与所述波长转换单元之间的光路上，对通过所述光学部件反射的所述第一颜色光进行聚光，并使得从所述波长转换单元射出的所述第二颜色光平行化的聚光元件，
将通过所述反射面反射后射入所述聚光元件的所述第一颜色光投影的所述聚光元件的射入面上的投影像中心与所述点P连结的直线设为直线1，将投影到所述波长转换单元上的所述第一颜色光的投影像中心设为点R，并将连结所述点R与所述第一颜色光投影的所述光积分棒的射入开口部上的投影像中心的直线设为直线2时,
包括所述直线1和所述直线2的面与所述激发光的发光面的所述规定轴线被配置为平行。
12.根据权利要求1或2所述的光源装置，其特征在于：
在将以最大角度射入所述光积分棒的射入开口部的所述第一颜色光的光线的射入角设为θ1、以最大角度射入所述光积分棒的射入开口部的所述第二颜色光的光线的射入角设为θ2时，所述θ1小于所述θ2。
13.根据权利要求1或2所述的光源装置，其特征在于：
在将以最大角度射入所述光积分棒的射入开口部的所述第一颜色光的光线的射入角设为θ1、以最大角度射入所述光积分棒的射入开口部的所述第二颜色光的光线的射入角设为θ2时，所述θ1与所述θ2相同。
14.根据权利要求1或2所述的光源装置，其特征在于：
所述光积分棒的射入开口部比射出开口部小。
15.根据权利要求1或2所述的光源装置，其特征在于：
所述光积分棒由玻璃光积分棒构成，
在将以最大角度射入所述光积分棒的射入开口部的所述第一颜色光的光线的射入角设为θ1、以最大角度射入所述光积分棒的射入开口部的所述第二颜色光的光线的射入角设为θ2，并将所述玻璃光积分棒的全反射条件设为θglass时，
所述θglass被设定为大于所述θ1和所述θ2。
16.根据权利要求1或2所述的光源装置，其特征在于：
所述激发光源的多个激光二极管配置成阵列状，并且从所述激光二极管射出的所述第一颜色光所投影的所述光积分棒的射入开口部上的投影范围是椭圆形状，
所述椭圆形状的长轴被配置成与所述光积分棒的射入开口部的长边或短边平行。
17.根据权利要求16所述的光源装置，其特征在于：
所述激发光源所具有的多个激光二极管被配置在同一基板上。
18.根据权利要求1或2所述的光源装置，其特征在于：
所述激发光源由成行及成列配置的多个激光二极管和在所述激光二极管的射出面一侧设置有耦合透镜的光源单元构成，
在将所述激光二极管射出的所述第一颜色光的发散角中行方向或列方向之中较大的方向的发散角设为θ、将相邻的所述激光二极管的间距设为p，并将所述激光二极管的发光点到所述耦合透镜的距离设为L时，
所述激光二极管的配置间隔满足下式：1≤p/Ltanθ≤4。
19.根据权利要求1或2所述的光源装置，其特征在于：
所述光学部件具有透射所述第一颜色光和所述第二颜色光的光学特性，并且所述光束Q2和所述光学部件相交。
20.根据权利要求1或2所述的光源装置，其特征在于：
所述光学部件具有透射所述第一颜色光和所述第二颜色光的光学特性，并且所述光束Q2和所述光学部件不相交。
21.根据权利要求20所述的光源装置，其特征在于：
所述反射面具有在反射所述第一颜色光的同时还透射所述第二颜色光的光学特性。
22.根据权利要求3所述的光源装置，其特征在于：
所述波长转换单元包括圆形的基板在圆周方向上被分割为所述第一区域和所述第二区域的圆盘部件，以及以通过所述圆盘部件的中心且与所述圆盘部件的平面垂直的直线作为旋转轴来旋转驱动的驱动部。
23.根据权利要求1或2所述的光源装置，其特征在于：
在所述激发光源和所述光学部件之间的光路上，配置有按着所述第一颜色光的行进方向而具有正的屈光力的大口径元件和具有负的屈光力的平行化元件，
从所述激发光源射出的所述第一颜色光通过所述大口径元件聚光后，通过所述平行化元件成为平行光并射入所述光学部件。
24.一种图像投影装置，其特征在于包括：
权利要求1或2所述的光源装置；
将所述光源装置射出的光向图像显示元件引导的照明光学系统，以及
将通过所述照明光学系统引导的光投影到通过所述图像显示元件生成的图像的投影光学系统。
CN202011399418.6A 2019-12-02 2020-12-02 光源装置及图像投影装置 Active CN112987469B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-217928 2019-12-02
JP2019217928 2019-12-02
JP2020-168713 2020-10-05
JP2020168713A JP2021092761A (ja) 2019-12-02 2020-10-05 光源装置及び画像投射装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112987469A CN112987469A (zh) 2021-06-18
CN112987469B true CN112987469B (zh) 2022-11-25

Family

ID=76312600

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011399418.6A Active CN112987469B (zh) 2019-12-02 2020-12-02 光源装置及图像投影装置

Country Status (3)

Country Link
US (2) US11506967B2 (zh)
JP (1) JP2021092761A (zh)
CN (1) CN112987469B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022085665A (ja) 2020-11-27 2022-06-08 株式会社リコー 光源装置、画像投射装置および光源光学系
US11720010B2 (en) 2020-12-07 2023-08-08 Ricoh Company, Ltd. Light source device and projection device
JP2022142948A (ja) 2021-03-17 2022-10-03 株式会社リコー 光源装置及び画像投射装置
JP2022167694A (ja) 2021-04-23 2022-11-04 株式会社リコー 導光光学装置、光源装置、および画像投射装置
US11953816B2 (en) 2021-08-06 2024-04-09 Ricoh Company, Ltd. Wavelength conversion plate, light source device, and image projection apparatus
WO2024009996A1 (ja) * 2022-07-06 2024-01-11 京セラ株式会社 照明装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104820334A (zh) * 2014-02-05 2015-08-05 欧司朗有限公司 具有波长转换装置的照明装置
JP2016099451A (ja) * 2014-11-20 2016-05-30 キヤノン株式会社 照明光学系、光学装置および画像投射装置
CN107111221A (zh) * 2014-10-29 2017-08-29 欧司朗股份有限公司 具有波长转换装置的照明设备

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006171348A (ja) * 2004-12-15 2006-06-29 Nippon Steel Corp 半導体レーザ装置
US7222975B2 (en) * 2005-01-06 2007-05-29 Benq Corporation Dual lamp illumination system
JP4711156B2 (ja) 2009-06-30 2011-06-29 カシオ計算機株式会社 光源装置及びプロジェクタ
US9816677B2 (en) * 2010-10-29 2017-11-14 Sharp Kabushiki Kaisha Light emitting device, vehicle headlamp, illumination device, and laser element
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
CN102636946B (zh) * 2011-02-11 2016-07-13 中强光电股份有限公司 光源模块与投影装置
JP2014062951A (ja) * 2012-09-20 2014-04-10 Casio Comput Co Ltd 光源装置及びプロジェクタ
US9435996B2 (en) * 2012-12-07 2016-09-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Illumination optical system for beam projector
CA2939461A1 (en) 2014-02-17 2015-08-20 Ricoh Company, Ltd. Light irradiation device and image display apparatus equipped with the same
JP2016157096A (ja) * 2015-02-20 2016-09-01 株式会社リコー 照明装置及び画像投射装置
JP6492966B2 (ja) 2015-05-22 2019-04-03 株式会社リコー 光源ユニット、画像表示装置
JP6658335B2 (ja) 2016-06-27 2020-03-04 株式会社リコー 画像表示装置および画像投射装置
CN106226985B (zh) * 2016-09-30 2019-03-01 海信集团有限公司 一种激光光源及激光投影设备
JP6776286B2 (ja) 2018-02-14 2020-10-28 キヤノン株式会社 照明装置および画像投射装置
JP2020030360A (ja) 2018-08-23 2020-02-27 株式会社リコー 光源装置および画像表示装置
JP7031567B2 (ja) 2018-11-29 2022-03-08 株式会社リコー 光源光学系、光源装置及び画像投射装置
JP7268421B2 (ja) 2019-03-18 2023-05-08 株式会社リコー 光源光学系、光源装置及び画像投射装置
CN111722465A (zh) 2019-03-20 2020-09-29 株式会社理光 光源装置、图像投影装置和光源光学系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104820334A (zh) * 2014-02-05 2015-08-05 欧司朗有限公司 具有波长转换装置的照明装置
CN107111221A (zh) * 2014-10-29 2017-08-29 欧司朗股份有限公司 具有波长转换装置的照明设备
JP2016099451A (ja) * 2014-11-20 2016-05-30 キヤノン株式会社 照明光学系、光学装置および画像投射装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20210200075A1 (en) 2021-07-01
US11506967B2 (en) 2022-11-22
CN112987469A (zh) 2021-06-18
JP2021092761A (ja) 2021-06-17
US11762272B2 (en) 2023-09-19
US20230043477A1 (en) 2023-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112987469B (zh) 光源装置及图像投影装置
EP3722874B1 (en) Light source device, image projection apparatus, light source optical system
JP5574458B2 (ja) 照明装置およびそれを用いた投射型表示装置
US9249949B2 (en) Lighting device and projection-type display device using the same including a color-combining prism
CN110476010B (zh) 照明装置以及投影仪
JP7434808B2 (ja) 光源装置及び画像投射装置
CN107515512B (zh) 一种光源装置以及投影显示装置
JP2022084619A (ja) 光源光学系、光源装置及び画像投射装置
JP7413740B2 (ja) 光源装置、画像投射装置及び光源光学系
WO2016080295A1 (ja) 光源装置およびプロジェクタ
CN108681198B (zh) 一种光源装置以及投影显示装置
CN114585968A (zh) 光源装置、图像投影装置和光源光学系统
JP5949984B2 (ja) 光源装置及びプロジェクター
JP7338409B2 (ja) 光源装置、画像投射装置及び光源光学系
JP7338410B2 (ja) 光源装置、画像投射装置及び光源光学系
JP7342624B2 (ja) 光源装置、画像投射装置及び光源光学系
JP5949983B2 (ja) 光源装置及びプロジェクター
US20230251558A1 (en) Light source device and projection apparatus

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