CN1538497A - 光源装置和图像显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光源装置和一种具有高性能的图像显示装置。在光源装置单元(2)中，光源是通过用半导体激光器(10)发射的激光使气体(24)离子化产生的光发射获得的白光(LT2)。这种白光的光源实际上可作为点光源。此外，白光在可见光波段具有均匀的波段等级。而且，组成图像显示装置，以便从将要显示的白光中取得用于彩色图像的单色光。相对由图像显示装置显示的图像，可使像素小到近似与光源相等的程度。此外，显示的单色光的发光强度的平衡几乎均匀，没有色散。

Description

光源装置和图像显示装置

技术领域

本发明涉及一种光源装置和一种包括该光源装置的图像显示装置。

背景技术

已知，各种图像显示装置具有用作光源(灯)的单元，并利用从该光源投射出的光来显示图像。

同时，众所周知，适应白炽灯或荧光灯的原理的光源被看作是一种具有电极的光源。在白炽灯中，向比如灯丝的电极施加电流时，电极发射光。同样，荧光灯在电极间进行放电，通过向荧光物质上照射由上述放电获得的紫外线，发射可见光。

此外，已知所谓无电极放电灯是没有电极的光源。这种无电极放电灯是这样构成的：应用电磁感应的原理，由高频电流产生电磁波，该电磁波使玻璃管内的荧光物质发光。

此外，已知还有这样一种结构的灯：其中，激光照射在将被加热的白炽发射体或者电子发射体上，使白炽发射体或者电子发射体发射光(参考专利文献1)。

【专利文献1】

日本公开专利申请No.H06-243845

例如，在彩色图像显示装置中使用光源时，理想情况是使可见光波段越均匀越好，因为在彩色图像所需的单色射线之间的强度平衡很容易实现，并且也能简化设计。

此外，作为图像显示装置，有一个问题就是要求光源为点光源，并且越小越好。

而且，作为基本特征，理想情况是光源的使用寿命越长越好。

然而，首先，在例如白炽灯的情况下，为了使可见光波段均匀一致，必须提高电极的温度；可是，为了提高温度，就必须增大施加的电流量，从而降低电效率。况且，因为作为发光源的电极的尺寸有限，而白炽灯电极的尺寸比较大，所以电极尺寸是最小值，即使将光线会聚，也不用作点光源。

此外，理论上来说要使白炽灯达到一个较长的使用寿命是很困难的，因为电极被耗损和损坏，在相当早阶段便不再发光。

而且，在荧光灯的情况下，由于荧光灯是以水银发射谱线为基础的，因此可见光波段均匀性不好。此外，还有一个问题是作为荧光灯的整个荧光灯管是发光源，其不是一个点光源。

而且，例如考虑到在图像显示电平中控制发光/不发光，理论上高速脉冲驱动很困难，响应灵敏度非常低。同样的描述也适用于上述白炽灯。例如，荧光灯要获得较长的使用寿命也很困难，并且例如当以更高速度执行发射/不发射光时，将会更快地出现衰减。

另一方面，就要求相当的长使用寿命来说，利用电磁感应的无电极放电光源优于比如前述白炽灯或荧光灯这样的有电极光源。

然而，由于这种结构是从整个放电管中发射光的，所以很难使无电极放电光源成为点光源。另外，用通过施加高频电流产生电磁波的结构，必须控制由高频产生的漏电电场强度，而且由于结构复杂，因此很难使光源装置的尺寸小型化。

应当指出，还已知在相应于显示装置光源的阴极射线管中，通过电子枪发出的电子束轰击荧光物质，使荧光物质发光的结构。然而，当考虑到例如将整个阴极射线管作为一个光源时，减小尺寸是极其困难的。另外，为了显示彩色图像，采用电子束轰击R、G和B荧光物质的结构是众所周知的。在这种情况下，已知发光效率在各个R、G和B荧光物质中不相等。换句话说，按照彩色图像显示，伴随在各个R、G和B荧光物质之间的发光效率的差别，出现相似的问题即：光源的可见光波段不均匀性。

发明内容

因此，根据上面提到的问题，本发明目的是提供一种光源装置，满足相应的条件：具有均匀的可见光波段，以点光源的形式存在，具有较长的使用寿命还提供一种使用这种光源装置的图像显示装置。

为此目的，首先，提供一种下列结构的光源装置。

具体地说，光源装置包括：半导体激光器；激光器驱动装置，用于使半导体激光器发射激光；和发光单元，在发光单元中密封气体，通过要求能量或高于要求能量的激光照射，以离子化并发光，形成发光单元，将通过从激光半导体发射的要求能量或高于要求能量的激光照射到气体获得的光作为光源照射到外面。

根据上述结构，本发明的光源装置使用目前具有较长的使用寿命的半导体激光器作为发光源。另外，通过给定离子化所需的能量，使从半导体激光器发射的激光照射到气体上，从而获得作为光源的光。在这种情况下，发光源的尺寸取决于从半导体激光器发射的激光波长。而且，从这种发光现象获得的光是没有伴随荧光物质的荧光等的光。

此外，提供一种下列结构的图像显示装置。

本发明的图像显示装置包括光源单元和图像显示单元，通过从作为光源的光源单元发射的入射光显示图像。

此外，光源装置是这样组成：半导体激光器；激光器驱动装置，用于使半导体激光器发射激光；和发光单元，从半导体激光器发射的激光入射到发光单元上，在发光单元中密封了气体，根据要求能量或高于要求能量激光的照射激励白光发射，将作为光源的白光照射到外面。此外，图像显示单元包括单色光发生装置，用于从作为光源的入射白光中产生所需颜色的单色光，和图像光发生装置，用于从由单色光发生装置产生的单色光中产生视觉可识的图像光。

根据本发明的图像显示装置，包括上面描述的光源装置的等价结构，具有的结构是，从由光源单元进入的光中取得单色光作为光源，显示从单色光中获得的图像。

这里，作为光源的光从本发明的光源单元发射，没有上述荧光物质的荧光等伴随，因此不受在荧光物质中产生的可见光波段的非均匀性影响。在从这种光取得单色光的情况下，不管取得的单色光是什么颜色，只要它是比如在可见光带的范围之内，发光效率就不受在荧光物质中产生的可见光波段的非均匀性的影响。

而且，作为光源的光具有的发光源的尺寸取决于半导体激光器发射的激光波长，这个事实表示，当激光最终变成图像显示光时，还能够将其恢复到接近用作发光源的尺寸。

附图说明

图1是表示根据本发明的图像显示装置的实施例的总体结构图；

图2是表示在实施例的图像显示装置中的光源装置的结构示例透视图；

图3是表示在实施例的图像显示装置中的单色仪/扫描仪单元的结构示例透视图；

图4A-4C是表示光源装置单元改进示例的示意图。

具体实施方式

以下说明本发明的一个实施例。作为实施例，提供一个能显示彩色图像的图像显示装置作为示例。

图1概略地表示根据该实施例的图像显示装置的结构。如图所示，该实施例的图像显示装置1主要由光源装置单元2、单色仪/扫描仪单元3、和透光屏4组成。

光源装置单元2是一种发射和投射作为光源的白光的装置单元。从光源装置单元2投射的白光进入单色仪/扫描仪单元3。

在单色仪/扫描仪单元3中，从进入的白光中取得所需的单色光成分照射在透光屏4的后面。

此外，单色仪/扫描仪单元3控制单色光的传输方向，使得单色光在透光屏4上能沿水平方向和垂直方向扫描，而照射在透光屏4后面的单色光变成预定尺寸的点光。因此，作为单色光光栅图像的显示图像光投射在透光屏4上。观看者从透光屏4的前面看到作为图像投影在透光屏4上的显示图像光。

因此，根据输入图像信号所含的彩色数据进行从单色仪/扫描仪单元3中获取单色光成分的操作。此外，还根据从相同图像信号中复制的水平同步信号和垂直扫描信号进行水平扫描和垂直扫描。

图2表示光源装置单元2的结构示例。该光源装置单元2主要由半导体激光器10、驱动电路11、和发光单元20组成。

例如，半导体激光器10发射和输出预定波长的激光LT1，半导体激光器10被驱动电路11驱动发射激光。在这种情况下，由预定脉冲周期进行脉冲驱动，因此激光LT1也进行与上述脉冲周期一致的脉冲发光。

在该示例中，发光单元20的空腔21是六面体的盒形。

此外，物镜31安装在空腔21的一侧面。通过在空腔21中形成的通光孔部分22将物镜31接近中心的部分暴露在外。换句话说，光能够透过在通光孔部分22的位置处空腔21内外之间的物镜31。

此外，准直透镜32安装在与上述安装物镜的侧面相邻的一侧面上，以致该准直透镜接近中心的部分通过通光孔部分23暴露在外。因此，光也能够透过空腔21内外之间的准直透镜32。

在物镜31和准直透镜32以这种方式安装的状态下，将预定种类的气体24密封到空腔21内部的空间中，以使例如保持预定气压。

从半导体激光器10投射的激光LT1通过通光孔部分22进入物镜31，然后根据空腔21的空间会聚以被投射。此外，使透过物镜31的激光LT1在例如空腔21中所示发光点Ps的位置聚焦。

随着激光LT1的会聚，激光LT1的能量密度变得更大，所以在会聚位置处的能量变得更大。此外在这种情况下，在激光被会聚在发光发光点Ps的状态下，获得足以使气体24离子化的激光LT1的能量。因此，发光气体24在发光点Ps离子化。此时，因为由脉冲驱动发射激光LT1，所以在气体24中出现离子化衰减；然而，在离子化衰减的过程中存在发光现象。

在这种情况下，由于上述气体24的离子化通过发光现象获得的光是所谓的白光。白光是指在作为光波段的可见光波段中分布有彩色成分的光。那么，在这种情况下，这样获得的白光通过附图所示的准直透镜32准直并投射到外面。通过这个准直透镜32投射的白光LT2进入单色仪/扫描仪单元3。换句话说，这个白光LT2用作实施例的图像显示装置1中显示图像的光源。

于是，在具有上述结构的实施例的光源装置单元2中，在上述发光单元20中产生的白光是相对红外线和紫外线之间的可见光波段其光谱分布近似均匀的光。换句话说，它不是那种在可见光波段中一种色彩成分的波段等级与某个色彩成分的另一种波段等级有很大差异的白光。

另一方面，当例如由电子放电产生的紫外线照射在荧光物质上，以便通过使荧光物质发光来获得白光，或者使例如以白炽灯等为代表的灯丝的电极发光来获得白光，所以在那些荧光物质和电极中固有的可见光波段的分布出现散射。换句话说，在上述的可见光波段中不能获得均匀性分布。

还有，尽管上述发射的白光具有发光点Ps的发光源，但是在这种情况中的发光点Ps具体为激光LT1的焦点位置。

因此，激光LT1的波长是决定在这个发光点Ps处激光LT1的点尺寸的要素之一。还有，另一个要素是物镜31的数值孔径NA。

因此，在使本发明实施例中的焦点位置为发光源的情况下，发光源的尺寸可以通过选择激光LT1的波长和物镜31的数值孔径NA来设定。此外，如果焦点是发光源，可以设定发光源的最小尺寸。

目前很容易以这种方式在大约从几微米到小于1微米的范围内设定发光源的尺寸。那么，如果发光源的尺寸大约在这个范围内，实际上可以作为所谓的点光源处理。

再者，只要能够获得使气体24离子化的足够的激光能量，就不必使发光源的尺寸为最小尺寸，其与焦点一致。具体根据本发明实施例，在发光源成为焦点的情况下，发光源尺寸最小，也可以根据需要将发光源的尺寸设置成大于这个尺寸。

而且，根据上述的发光原理，从发光单元20产生的白光中不包括紫外光的成分。换句话说，光束没有任何有害成分，也可以确保安全性。而且，不需要荧光物质等，因此，例如因为不使用比如水银的有害材料，所以从这个观点来看，能确保安全性并有利于全球环境。

而且，光源装置单元2的结构采用发光单元20的简单结构，其中安装有半导体激光器10、驱动半导体激光器的驱动电路11、物镜31、准直透镜32等，密封气体24形成空腔21。换句话说，因为结构简单，所以设计和制造也简单、灵活，还可以减少成本。

另外，从前面提供的说明可以理解，空腔21的主要作用是使激光能够照射在气体24上和将气体24离子化产生的光照射到外面，同时保持气体24处于密封状态。

因此，只要在空腔21中形成传播光的部分，以使通过例如物镜会聚的光能照射在气体24上，物镜31可以处于不结合到空腔21中的状态。在这方面，同样的描述也适用于准直透镜32。然而，如实施例所述的情况，如果物镜31和准直透镜32形成整体以结合到空腔21中，结果，形成光源装置单元2的部件数就会减少，可以使结构简化和小型化。

而且，由于相对于组成光源单元2的部件，只有半导体激光器10的性能随着使用时间变坏，所以光源装置单元2的使用寿命取决于半导体激光器10的使用寿命；然而，近年来，半导体激光器的使用寿命变长，例如，从几十万小时到几百万小时，比荧光灯的使用寿命长10～100倍。而且，即使高速重复比如闪光的开和关驱动，也可以防止其使用寿命像荧光灯那样非常短。

此外，因为半导体激光器10高速响应，能应付诸如高频闪光的脉冲驱动，所以也能获得高适应性的驱动方法。这导致这种现象，当执行移动图像显示时，能获得高速响应。

而且，作为半导体激光器，有一种是可以由例如大约几毫安的低电流来驱动的，当选用这种半导体激光器，光源装置单元2的功率消耗将非常小。

此外，因为在组成光源装置单元2的每个半导体激光器10和发光单元20中产生的热量不是很大，所以，还具有例如在实际安装装置时的高适性和易于处理的优点。

应注意，尽管没有特别具体指定密封在腔21中的气体的种类，但必须具有这种特性，即当具有固定等级或更大能量的激光照射时可激励离子化。

例如，具体指定的示例有氢气，氮气，氧气，氦气，氩气，氪气，氙气等。然而，如果实际应用中采用氮气，因为氮气便宜，将会提高性价比。

此外，考虑到气体24的种类和实际照射在气体24上的激光LT1的能量，应当设置空腔21中的气压以使气体24离子化。

而且，从上述解释可知，空腔21的主要作用是使激光能照射在气体24上和使气体24离子化产生的光照射到外面，同时保持其中的气体24在密封状态。因此，只要能在空腔21中形成传播光的部分，以使通过例如物镜会聚的光能够照射在气体24上，物镜31可以不结合到空腔21中。

参考图4A和4B，在这一方面还做了说明。图2所示的空腔21如图4A所示。在图4A中，从半导体激光器10发射的激光LT1通过安装到空腔21的物镜31会聚，结果在空腔21中获得发光点Ps。

另一方面，在图4B的情况下，物镜31设置在半导体激光器10和空腔21的激光LT1入射面之间。换句话说，空腔21和物镜31不是一体地区形成，而是各自独立地设置。在这个示例中也用这种结构，从半导体激光器10发射的激光LT1通过物镜31会聚，结果在空腔21中获得发光点Ps。

关于这种结构的改进，相同的解释也适用于准直透镜32。然而，如果是本发明实施例的这种情况，物镜31和准直透镜32一体地形成以结合到空腔21中，结果，形成光源装置单元2的部件数减少，可以使结构更简化和小型化。

而且，也可以采用图4C所示的例子，假设作为获得白光的条件，只需要在空腔21中获得作为发光点Ps的激光LT1的会聚状态。

也就是说，在这个示例中省略物镜31，改为在激光照射的空腔21的表面上形成凹透镜25。

从半导体激光器10投射的激光LT1进入空腔21，到达凹透镜25后被反射。由凹透镜25反射的激光LT1也会聚，以致于在空腔21中获得发光点Ps。

此外，为了发射白光使气体24离子化的条件是具有固定等级或更大能量的激光照射在气体24上，例如使用多个半导体激光器，通过会聚这些半导体激光器照射的激光来收集所需能量。

也就是说，在空腔21的外部布置多个半导体激光器。那么，从这些半导体激光器照射的激光在空腔21中的一点交叉。激光交叉的点就是发光点Ps，可以获得固定等级或更大能量的激光，所以通过离子化能获得发光现象。在这种情况下，应当根据每个半导体激光器设定的激光功率、所需的激光能量等等，判定是否为每束激光的光路提供物镜。

此外，空腔21的形状也不必是立方体或者长方体形，如图2所示，而可以近似于球体形。

接下来，参考图3解释单色仪/扫描仪单元3的结构示例。单色仪/扫描仪单元3是使用白光LT2进行图像显示的单元，所述白光LT2作为光源是从上述图2所示的光源装置单元2投射的。

首先，作为光源从光源装置单元2投射的白光LT2进入物镜41被会聚，如图所示。设置物镜41的焦点位置(焦距)，以使其位于邻近透光屏4的后面，进入物镜41的光经过后面将要解释的光路达到透光屏上。

从物镜41投射的白光LT2进入衍射光栅43，衍射光栅43固定地安装在第一工作台部分42。

衍射光栅43具有波长选择特性，根据进入的光的入射角度选择一个反射光波段，其中被反射的入射光将被投射。也就是说，根据进入光的入射角度选择不同的单色光LT3并投射。

在这种情况下，安装有这种衍射光栅43的第一工作台部分42是圆形。此外，第一工作台部分42由第一工作台驱动部分50驱动，如图中箭头A所示，在预定范围之内以圆心为转动轴沿顺时针或者逆时针方向转动。

相应于上述由第一工作台驱动部分50驱动的第一工作台部分42的旋转，进入衍射光栅43的白光LT2的入射角改变。因此，仅从进入衍射光栅43的白光LT2中选择根据入射角确定的单色光LT3的成分来反射和投射。

于是，假设由上述第一工作台驱动单元50驱动的第一工作台部分42的转动范围，设置成覆盖如衍射光栅43选择的波长的可见光的整个波长段(彩色单色光)。随即，又假设第一工作台部分的42旋转动作以连续的形式进行。

在这种情况下，假设进行第一工作台42的旋转动作，作为反射光获得的单色光成分在可见光的范围内连续变化。

换句话说，根据本发明实施例，可见光范围内整个波长段的单色光都可以从白光LT2中得到。

此外，在从实施例的光源装置单元2投射的白光LT2中，相对于也在上面描述的可见光波段光谱分布近似均匀。因此，防止上述从白光LT2中获得的单色光相对于取决于波带(波长)的强度色散。换句话说，本发明的实施例只要采用在衍射光栅43上改变白光LT2入射角的结构，就可以获得相对于强度没有色散的任意单色光。具体地，在由衍射光栅43取得单色光的阶段，在任意单色光中获得几乎固定的强度平衡。

此外，在这种情况下，第一工作台驱动单元50驱动第一工作台42，因此，基于相应输入到实施例图像显示装置1的各个像素的彩色数据设置第一工作台42的转动角度。

因此，白光LT2入射到衍射光栅43的角度明显地由第一工作台部分42的转动角度来决定，从中能获得由彩色数据表示的单色光作为反射光。第一工作台驱动单元50驱动第一工作台部分42以获得这个转动角度。

如果第一工作台部分42的转动角度如上所述连续变化，就能够连续获得颜色变化的单色光。因此，只要保证用于控制由第一工作台驱动单元50和第一工作台部分42组成的部分转动角度的分辨率，就能够毫无困难地保证与彩色数据分辨率相一致的适当颜色的单色光。

上述从衍射光栅43投射的单色光LT3通过狭缝45入射到反射镜46。

实施例的衍射光栅43具有例如由结构原因引起的特征，其中在入射光具体的角度方面，除原始所需的波长外，还选择另一种不同的波长。为了满足这种情况，狭缝45设置成不能传播上述另一种不同波长的光，结果只使原始所需波长的光入射到反射镜46。

由反射镜46反射的单色光LT3投射到透光屏4的后面。投射到透射屏4的后面的光点变成一个像素。

然后，通过例如在每个预定场图像周期内、沿水平和垂直方向扫描透射屏4上作为像素的上述光点，形成上述透射屏4内得到的显示图像光LT4。

下面描述根据输入图像信号进行形成显示图像光LT4的显示图像操作。

首先，表示每个像素的色彩的彩色数据在预定时间内连续输入到第一工作台驱动单元50。第一工作台驱动单元50驱动第一工作台部分42，以确定其转动位置，以便根据输入的彩色数据获得入射到衍射光栅43上的白光LT2的入射角度。

同时，根据从输入图像信号中提取的水平信号，第二工作台驱动单元51驱动第二工作台部分44转动。

例如，第二工作台部分44安装成能够沿箭头B所示方向在预定范围之内转动，同时第一工作台部分42安装成能够转动。因第二工作台部分44的转动和移动，使从衍射光栅43作为反射光投射的单色光LT3的光点在反射镜46上沿箭头C方向移动。

获得在反射镜46上的单色光LT3光点的移动作为在透射屏4上沿水平方向的光点的移动。也就是说，进行水平扫描以形成显示图像光LT4。

还有，下面进行进行垂直扫描。

从图像信号提取的垂直扫描信号输入马达驱动电路52。

马达驱动电路52通过控制马达47的转动角度来控制马达52的驱动，反射镜46安装到马达47的转动轴上，如图所示。

因此，在这种情况下，反射镜46的反射面的角度位置随着马达47的转动而变化，使照射在透射屏4上的单色光LT3的光点沿箭头D方向移动。也就是说，进行垂直扫描以形成显示图像光LT4。

从而，在透射屏4上获得作为彩色光栅图像的显示图像光LT4：根据彩色数据控制第一工作台部分42的转动位置；根据水平扫描信号控制第二工作台部分44的转动位置；和根据垂直扫描信号控制反射镜46的角度位置。因此，通过场(帧)方式进行彩色图像显示。

例如在不同的传统显示装置中，一个像素的颜色用一组三原色R、G和B表示。以便通过驱动例如与三原色R、G和B相邻的一组单元形成一个像素部分。

另一方面，根据本发明的实施例，因为如前所述从衍射光栅43能够获得可见光范围内的任意单色光LT3，所以在透光屏4上获得作为光点的一个像素代表例如根据彩色数据表示的颜色的一个像素。换句话说，该实施例考虑到在R、G和B荧光物质中的发光强度的平衡等，不用复杂的设计就很容易获得任意单色光。

而且，由于作为单色光LT3的光源的白光LT2在可见光波段中具有均匀的波带等级，所以在该实施例中，如上所述，相对上述单色光显示的像素中的彩色平衡强度没有色散。因此，设计不要求考虑各个彩色之间的失衡。

而且，在透光屏4上获得的单色光LT3的光点是通过用物镜41会聚白光LT2获得的，白光LT2具有在图2所示的发光点Ps的发光源。发光源的大小由激光LT1的波长和上述物镜31的NA确定。

这里，为了减小在透光屏4上的光点尺寸，仅仅需要设置光路的距离，以使物镜41的焦点位置没置在透光屏4的后面。那么，由于从作为发光源的发光点Ps中获得入射在物镜41上的白光LT2这个事实，所以也使在物镜41的焦点位置的光点尺寸与白光LT2的发光源的尺寸相符。

因此，使透射屏4上的单色光LT3的光点尺寸为等于发光点Ps的最小尺寸。此外，大于这个的单色光LT3的光点尺寸可通过改变在物镜41和透光屏4之间的光路的距离任意确定。

如上所述，发光点Ps的尺寸范围从几微米到小于1微米，因此与例如另一个显示装置中形成的尺寸几十微米的像素的情况相比，尺寸甚至更小。换句话说，根据该实施例的图像显示装置，可以使用比以前更小的像素形成显示图像，结果容易获得更高分辨率的显示图像。

应当指出，上面提到的单色仪/扫描仪单元3的结构只是一个示例，就驱动其以移动光点进行水平和垂直扫描和控制产生单色光等方面来说，也可以考虑其它结构。例如，可以想到采用称作MEMS(微机电系统)的技术来进行这些操作。使用MEMS技术，单色仪/扫描仪单元3比图3所示的结构的尺寸小很多。

此外，此前说明的实施例的光源装置单元2的应用不局限于具有上述结构的图像显示装置，例如光源装置单元2可应用到其它需要光源的各种显示装置，例如液晶显示装置，投影装置等。而且，也考虑将光源装置单元2用作除显示装置的光源外的其它装置的光源。

例如，根据本发明实施例的光源装置单元2可用作医疗仪器。具体假设一种情况，当白光照射人体内某一染病部位时，该部位仅仅吸收某一具体波长(光谱)。在这种情况下，通过使用根据本发明的光源在可见光波段具有均匀的波带等级，测量当白光被会聚并照射在人体时获得的局部吸收光谱。基于测量结果和相对每个染病部位光谱吸收都不相同的特性，能够确定染病部位的患病症状种类。因而，本发明的光源适于用作检测和诊察染病部位装置的光照射单元。

还有，当考虑利用在涂有卤化银的胶片、相纸、薄膜等上照射光产生化学反应的图像形成装置，则可以使用本发明的光源装置。在这种情况下，由于经过会聚来自根据本发明的光源装置的白光获得的光点尺寸非常小，所以可以形成细微图像或图案。此外，由于白光的光谱分布均匀，也容易获得任意可见光。换句话说，能获得成像时容易选择颜色和微型化的图像形成装置。

如上所述，本发明的光源装置作为光源投射白光，所述白光伴随由半导体激光器发射的激光产生的气体的离子化获得。在这种情况下，当它会聚到足够使气体24离子化的一个能量级时，发光点的尺寸由激光波长和激光的会聚度确定。那么，以这种方式获得的发光点极其小，实际中可以看作点光源。

此外，以这种方式获得的白光在可见光波段具有均匀的波带等级。

此外，在光源装置具有这种结构的情况下，光源装置的使用寿命主要取决于半导体激光器的使用寿命，半导体激光器的使用寿命相当长，因此光源装置的使用寿命也较长。特别地，因为即使半导体激光器例如以高频驱动开/关，也不会出现明显的衰减，因此即使要求这种高频驱动，也能够确保长的使用寿命。

而且，作为本发明的光源装置，由于至少半导体激光器和使这种半导体激光器的激光以所需能量或更多能量入射在密封气体上的结构是必要的，所以这种装置的结构可以更加简化。因此，可以减少成本，也使结构的灵活性变大。而且，能预料驱动半导体激光器的比驱动别的光源功耗低。

此外，在本发明使用的图像显示装置中，从这种光源装置获得的白光作为光源，从光源白光中获取单色光，使用获取的单色光显示图像。

因此，由于在本发明的图像显示装置中，从具有可见光的均匀波带等级的白光中获取单色光，所以不管波长带，作为输出的单色光可以获得几乎均匀的发光强度。换句话说，相对于荧光物质等的特性，不需要考虑例如色散，可以显示具有良好的彩色平衡的图像。

而且，在这种情况下，作为光源的白光是点光源，如果使它会聚或者通过例如一个透镜等，可以使从这种白光获取的单色光的光点尺寸较小，甚至等于原始点光源的尺寸。由于单色光的光点尺寸与形成显示图像的像素的尺寸一致，所以根据本发明也可以容易地形成高分辨率的图像。

参考附图已经描述了本发明的优选实施例，应当理解，本发明不局限于这些具体的实施例，本领域的技术人员不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围，能够对其进行各种变化和修改。

Claims (5)

1.一种光源装置，包括：

半导体激光器；

激光器驱动装置，用于使所述半导体激光器发射激光；和

发光单元，从所述半导体激光器发射的激光入射到发光单元上，在发光单元中密封了气体，根据要求能量或高于要求能量的激光的照射而激励白光发射，以将所述白光作为光源照射到外面。

2.一种图像显示装置，包括光源单元和图像显示单元，从所述光源单元投射的光作为光源进入所述图像显示单元，以进行图像显示，其中

所述光源单元包括：

半导体激光器；

激光器驱动装置，用于使所述半导体激光器发射激光；和

发光单元，从所述半导体激光器发射的激光入射到发光单元上，在发光单元中密封了气体，根据要求能量或高于要求能量的激光的照射而激励白光发射，以将所述白光作为光源照射到外面；以及

所述图像显示单元包括：

单色光发生装置，用于从作为光源的所述入射白光中产生所需颜色的单色光，和

图像光发生装置，用于从由所述单色光发生装置产生的单色光中产生视觉可识的图像光。

3.根据权利要求2的图像显示装置，其中

所述单色光发生装置包括衍射光栅，其根据光的入射角度反射和投射变化的单色光。

4.根据权利要求2的图像显示装置，其中

所述图像光发生装置至少包括

屏，和

具有所需焦距的透镜装置，以便来自所述光源单元、通过所述图像光发生装置照射在所述屏上的光具有预定的点尺寸，并设置在所需位置。

5.根据权利要求4的图像显示装置，其中

所述图像光发生装置还包括：

水平扫描装置，对照射在所述屏上的光进行水平扫描，和

垂直扫描装置，对照射在所述屏上的光进行垂直扫描。

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