JP7261910B2 - 光源システム及びプロジェクター - Google Patents

Description

本願は、投影技術分野に関し、具体的には、光源システム及びプロジェクターに関する。

従来のプロジェクターの光源システムにおいて、複数の波長変換装置に対して複数の光源を対応して設置することにより、一つの光源が一つの波長変換装置を対応して励起して被励起光を生成しているが、このような構造の光源システムは経済性が悪い。

本願の実施例は光源システム及びプロジェクターを提供することにより、従来の光源システムにおける一つの波長変換装置に一つの光源を対応して設置する必要があることによる経済性が悪い問題を改善する。

第１の態様において、本願の実施例は第１の光源、第１の波長変換装置、第２の波長変換装置、光路変換素子及び合光部を含む光源システムを提供する。

前記光路変換素子は前記第１の光源から発した励起光を前記第１の波長変換装置及び第２の波長変換装置に順番に照射するために用いられる。

前記第１の光源から発した励起光は前記第１の波長変換装置に照射されて第１の被励起光を励起して生成することができる。

前記第１の光源から発した励起光は前記第２の波長変換装置に照射されて第２の被励起光を励起して生成することができる。

合光部は、前記第１の被励起光と前記第２の被励起光とを合波する。

上記技術案において、光源システムは、光路変換素子により第１の光源から発した励起光を第１の波長変換装置と第２の波長変換装置に順番に照射する。即ち、第１の波長変換装置と第２の波長変換装置は一つの第１の光源を共用する。これにより、システム全体の体積を効果的に減少させることができると同時に、システムの放熱プレッシャーを分散させ、高出力光源システムに用いられることができ、コストが低い。

また、本願の実施例により提供される光源システムは、以下の付加的な技術的特徴をさらに有する。

本願のいくつかの実施例において、前記光路変換素子はベース軸線を中心として往復回転する振動素子であり、前記振動素子は第１の動作位置及び第２の動作位置を有する。

前記振動素子が第１の動作位置に位置する場合、前記第１の光源から発した励起光は前記振動素子により反射された後に前記第１の波長変換装置に照射される。

前記振動素子が第２の動作位置に位置する場合、前記第１の光源から発した励起光は前記振動素子により反射された後に前記第２の波長変換装置に照射される。

上記技術案において、光路変換素子はベース軸線を中心として往復回転する振動素子であり、振動素子が振動することにより、第１の動作位置及び第２の動作位置に位置することができ、それにより、第１の光源から発した励起光を第１の波長変換装置、第２の波長変換装置に間欠的に反射し、第１の光源から発した励起光が同一の波長変換装置に常に照射されなくなることで、第１の波長変換装置及び第２の波長変換装置の放熱プレッシャーを低減させる。振動素子が振動する方式で第１の光源から発した励起光を第１の波長変換装置及び第２の波長変換装置に反射することは、実現方式が簡単である。また、第１の波長変換装置及び第２の波長変換装置が回転する時、振動素子は振動過程にあり、振動素子により反射された励起光は、第１の波長変換装置の径方向及び周方向の異なる位置、第２の波長変換装置の径方向及び周方向の異なる位置に照射されて第１の波長変換装置及び第２の波長変換装置における蛍光粉の瞬時温度を低減させる。

本願のいくつかの実施例において、前記第１の波長変換装置は透過型波長変換装置又は反射型波長変換装置である。

前記第２の波長変換装置は透過型波長変換装置又は反射型波長変換装置である。

第１の波長変換装置及び第２の波長変換装置は反射型波長変換装置であってもよく、透過型波長変換装置であってもよい。第１の波長変換装置が反射型波長変換装置であれば、励起された第１の被励起光は第１の波長変換装置により反射される。第１の波長変換装置が透過型波長変換装置であれば、励起された第１の被励起光は第１の波長変換装置を透過する。同様に、第２の波長変換装置が反射型波長変換装置であれば、励起された第２の被励起光は第２の波長変換装置により反射される。第２の波長変換装置が透過型波長変換装置であれば、励起された第２の被励起光は第２の波長変換装置を透過する。

本願のいくつかの実施例において、前記光源システムは第２の光源をさらに含む。

前記合光部は前記第１の被励起光及び第２の被励起光を前記第２の光源が発する励起光と合波するために用いられる。

上記技術案において、第２の光源は励起光を提供するために用いられ、励起光は第１の被励起光及び第２の被励起光と合波するために用いられる。

本願のいくつかの実施例において、前記光路変換素子は自身の軸線を中心として回転する回転輪であり、前記回転輪は第１の動作位置及び第２の動作位置を有する。

前記回転輪は周方向に配列された第１の透過領域及び第１の反射領域を含む。

前記光源は前記回転輪に斜めに照射される。

前記回転輪が第１の動作位置に位置する場合、前記第１の光源から発した励起光は前記透過領域を透過した後に前記第１の波長変換装置に照射される。

前記回転輪が第２の動作位置に位置する場合、前記第１の光源から発した励起光は前記第１の反射領域により反射された後に前記第２の波長変換装置に照射される。

上記技術案において、光路変換素子は自体の軸線を中心として回転する回転輪であり、回転輪が回転することにより第１の動作位置及び第２の動作位置に位置することができ、それによ、り第１の光源から発した励起光が第１の透過領域、第１の反射領域に断続的に照射され、第１の光源から発した励起光が同一の波長変換装置に常に照射されなくなることで、第１の波長変換装置及び第２の波長変換装置の放熱プレッシャーを低減させる。第１の光源から発した励起光が第１の透過領域に照射されると、励起光は第１の透過領域により第１の波長変換装置に照射される。第２の光源から発した励起光が第１の反射領域に照射されると、励起光は第１の反射領域により第２の波長変換装置に反射される。

本願のいくつかの実施例において、光源システムは反射素子をさらに含む。

前記回転輪は第２の透過領域をさらに含み、前記第１の反射領域と前記第２の透過領域は前記回転輪の径方向に沿って配列されている。

前記回転輪が第２の動作位置に位置する場合、前記第１の光源から発した励起光は、順次に、前記第１の反射領域で反射され、前記反射素子で反射され、前記第２の透過領域を透過した後に、前記第２の波長変換装置に照射される。

上記技術案において、反射素子は、第１の反射領域で反射された励起光を反射することにより、励起光の伝播経路を変更することができ、このような構造は、第１の波長変換装置と第２の波長変換装置を回転輪の同じ側に位置させることができ、光源システム全体の構造をよりコンパクトにする。

本願のいくつかの実施例において、前記回転輪は第３の動作位置をさらに有する。

前記回転輪は第２の反射領域及び第３の反射領域をさらに含み、前記第１の透過領域、第１の反射領域及び前記第２の反射領域は前記回転輪の周方向に沿って配列され、前記第２の反射領域と第３の反射領域は前記回転輪の径方向に沿って配列されている。

前記回転輪が第３の動作位置に位置する場合、前記第１の光源から発した励起光は、順次に、前記第２の反射領域で反射され、前記反射素子で反射され、前記第３の反射領域で反射された後に、前記第１の被励起光及び前記第２の被励起光と合波する。

上記技術案において、回転輪は、励起光を反射するための第２の反射領域及び第３の反射領域をさらに含み、回転輪が第３の動作位置に回転した時、第１の光源から発した励起光は、順次に、第２の反射領域で反射され、反射素子で反射され、第３の反射領域で反射された後に、第１の被励起光及び第２の被励起光と合波する。

本願のいくつかの実施例において、光源システムは反射素子をさらに含む。

前記回転輪は、第２の反射領域をさらに含み、前記第１の反射領域と前記第２の反射領域は前記回転輪の径方向に沿って配列されている。

前記回転輪が第２の動作位置に位置する場合、前記第１の光源から発した励起光は、順次に、前記第１の反射領域で反射され、前記反射素子で反射され、前記第２の反射領域で反射された後に、前記第２の波長変換装置に照射される。

上記技術案において、反射素子及び回転輪の第２の反射領域はいずれも励起光に対して反射作用を果たすことができ、回転輪が第２の動作位置に回転した時、第１の光源から発した励起光は、順次に、第１の反射領域で反射され、反射素子で反射され、第２の反射領域で反射された後に、第２の波長変換装置に照射される。

本願のいくつかの実施例において、前記回転輪は、第３の動作位置をさらに有する。

前記回転輪は、第３の反射領域及び第２の透過領域をさらに含み、前記第１の透過領域、第１の反射領域及び前記第３の反射領域は前記回転輪の周方向に沿って配列され、前記第３の反射領域と前記第２の透過領域は前記回転輪の径方向に沿って配列されている。

前記回転輪が第３の動作位置に位置する場合、前記第１の光源から発した励起光は、順次に、前記第３の反射領域で反射され、前記反射素子で反射され、前記第２の透過領域を透過した後に、前記第１の被励起光及び前記第２の被励起光と合波する。

上記技術案において、回転輪は、励起光に反射作用を果たす第３の反射領域及び励起光に透過作用を果たす第２の透過領域をさらに含み、回転輪が第３の動作位置に回転した時、第１の光源から発した励起光は、順次に、第３の反射領域により反射され、反射素子により反射され、第２の透過領域を透過した後に、前記第１の被励起光及び前記第２の被励起光と合波する。

本願のいくつかの実施例において、前記合光部は、第１の光路折り返しシステム、第２の光路折り返しシステム、カラーフィルター及び光棒を含む。

前記第１の被励起光は、前記第１の光路折り返しシステム、カラーフィルターを順次に経て前記光棒に入る。

前記第２の被励起光は、前記第２の光路折り返しシステム、カラーフィルターを順次に経て前記光棒に入る。

上記技術案において、第１の光路折り返しシステム及び第２の光路折り返しシステムはいずれも光路を変更する作用を果たすことにより、第１の波長変換装置により励起された第１の被励起光及び第２の波長変換装置により励起された第２の被励起光をカラーフィルターに導入しかつ光棒で合波する。

第２の態様において、本願の実施例は上記第１の態様で提供される光源システムを含むプロジェクターを提供する。

上記技術案において、プロジェクターにおける光源システムの第１の波長変換装置と第２の波長変換装置は一つの第１の光源を共用することで、システム全体の体積を効果的に減少させることができ、コストが低い利点を有する。

本願の実施例の技術案をより明確に説明するために、以下に、実施例で必要な図面を簡単に紹介する。理解すべきことは、以下の図面は本願のいくつかの実施例のみを示すため、範囲を限定するものと見なされるべきではなく、当業者にとって、創造的な労力を要することなく、これらの図面に基づいて他の関連する図面を取得することができる。
本願の実施例１により提供される光源システムの構造概略図である。 本願の実施例２により提供される光源システムの構造概略図である。 本願の実施例３により提供される光源システムの構造概略図である。 図３に示す回転輪の構造概略図である。 本願の実施例４により提供される光源システムの構造概略図である。 図５に示す回転輪の構造概略図である。 本願の実施例５により提供される光源システムの構造概略図である。 図７に示す回転輪の構造概略図である。

本願の実施例の目的、技術案及び利点をより明確にするために、以下に本願の実施例における図面を参照しながら、本願の実施例における技術案を明確で、完全に説明する。説明される実施例は本願の一部の実施例であり、全ての実施例ではないことは明らかである。なお、ここの図面で説明および図示される本願の実施例における構成要素は、様々な異なる構成を有して配置および設計されることができる。

従って、以下、図面で提供される本願の実施例に対する詳細な説明は、保護が請求された本願の範囲を限定するものではなく、本願の選択された実施例を示すだけである。本願における実施例に基づいて、当業者が創造的な労力を要さずに得られる他の実施例は、いずれも本願の保護範囲に属する。

なお、矛盾しない場合に、本願における実施例及び実施例における特徴は互いに組み合わせることができる。

注意すべきことは、類似した符号及びアルファベットは以下の図面において類似した項目を示し、そのため、ある項目が一つの図面で定義されると、その後の図面ではさらなる定義や解釈を行う必要がない。

なお、本願の実施例の説明において、指示方位又は位置関係は図面に示された方位又は位置関係に基づくものであるか、又は該出願の製品の使用時に通常配置される方位又は位置関係であるか、又は当業者が通常理解している方位又は位置関係であり、又は該出願の製品の使用時に通常配置された方位又は位置関係であり、単に、本願を容易に説明し説明を簡略化するためのものであり、指している装置又は素子が特定の方位を有し、特定の方位で構成されかつ操作されなければならないことを指示するか又は暗示するものではないため、本願を限定するものと理解すべきではない。また、用語「第１」、「第２」、「第３」等は、単に区別して説明するために用いられ、相対的な重要性を指示するか又は暗示すると理解されるべきではない。
実施例１

図１に示すように、本実施例は、第１の光源１０、第１の波長変換装置２０、第２の波長変換装置３０、光路変換素子４０及び合光部５０を含む光源システム２００を提供する。

光路変換素子４０は、第１の光源１０が発する励起光を第１の波長変換装置２０及び第２の波長変換装置３０に順番に照射するためのものである。

第１の光源１０が発する励起光は、第１の波長変換装置２０に照射されて第１の被励起光を励起することができる。第１の光源１０が発する励起光は、第２の波長変換装置３０に照射されて第２の被励起光を励起することができる。

合光部５０は、第１の被励起光と第２の被励起光とを合波するためのものである。

このような光源システム２００は、光路変換素子４０の回転により、第１の光源１０から発した励起光を第１の波長変換装置２０と第２の波長変換装置３０に順番に照射することができ、即ち第１の波長変換装置２０と第２の波長変換装置３０は一つの第１の光源１０を共用することで、システム全体の体積を効果的に減少させることができると同時に、システムの放熱プレッシャーを分散させ、高出力光源システムに用いることができ、コストが低い。

なお、第１の波長変換装置２０及び第２の波長変換装置３０は回転してもよく、静止してもよい。第１の波長変換装置２０及び第２の波長変換装置３０が回転すれば、第１の波長変換装置２０及び第２の波長変換装置３０は優れた放熱性能を有し、その耐用年数が向上される。第１の波長変換装置２０及び第２の波長変換装置３０が静止すれば、騒音が発生せず、システム全体は優れた静音効果を有する。当然のことながら、第１の波長変換装置２０及び第２の波長変換装置３０が静止している場合、放熱器、ファン等の放熱装置により放熱することができる。

例示的には、第１の波長変換装置２０及び第２の波長変換装置３０はいずれも単色蛍光ホイールである。他の実施例において、第１の波長変換装置２０及び第２の波長変換装置３０は他の構造であってもよく、例えば両者は多色蛍光ホイールであってもよい。当然のことながら、第１の波長変換装置２０及び第２の波長変換装置３０は蛍光ホイールでなくてもよく、例えば、両者は蛍光セラミックであってもよい。

第１の光源１０の作用は励起光を提供することであり、本実施例では、第１の光源１０は青色レーザ光源であり、第１の光源１０から発した励起光は青色光である。他の実施例において、第１の光源１０は光源であってもよく、例えば、紫外光源、ＬＥＤランプ光源等であってもよい。

第１の波長変換装置２０における蛍光粉の色は、第２の波長変換装置３０における蛍光粉の色と異なる。第１の波長変換装置２０における蛍光粉の色は、赤、黄、緑等であってもよい。第２の波長変換装置３０における蛍光粉の色は、赤、黄、緑等であってもよい。本実施例において、第１の波長変換装置２０における蛍光粉は緑色であり、第２の波長変換装置３０における蛍光粉は黄色であり、即ち、第１の被励起光は緑色光であり、第２の被励起光は黄色光である。

光路変換素子４０の作用は第１の光源１０から発した励起光を第１の波長変換装置２０及び第２の波長変換装置３０に順番に照射して、第１の被励起光及び第２の被励起光を対応して励起することである。

好ましくは、光路変換素子４０は回転により第１の光源１０から発した励起光を第１の波長変換装置２０及び第２の波長変換装置３０に順番に照射する。

本実施例において、光路変換素子４０はベース軸線Ａを中心として往復回転する振動素子４１であり、振動素子４１は第１の動作位置及び第２の動作位置を有する。振動素子４１が第１の動作位置に位置する場合、第１の光源１０から発した励起光は振動素子４１により反射された後、第１の波長変換装置２０に照射される。振動素子４１が第２の動作位置に位置する場合、第１の光源１０から発した励起光は振動素子４１により反射された後、第２の波長変換装置３０に照射される。

振動素子４１は振動により第１の動作位置及び第２の動作位置に位置することができ、それにより、第１の光源１０から発した励起光を第１の波長変換装置２０、第２の波長変換装置３０に間欠的に反射し、第１の光源１０から発した励起光が同一の波長変換装置に常に照射されなくすることで、第１の波長変換装置２０及び第２の波長変換装置３０の放熱プレッシャーを低減させる。振動素子４１が振動により第１の光源１０から発した励起光を第１の波長変換装置２０及び第２の波長変換装置３０に反射することは、実現方式が簡単である。また、第１の波長変換装置２０及び第２の波長変換装置３０が回転する時、振動素子４１は振動過程にあり、振動素子４１により反射された励起光は、第１の波長変換装置２０の径方向及び周方向の異なる位置、第２の波長変換装置３０の径方向及び周方向の異なる位置に照射されて、第１の波長変換装置２０及び第２の波長変換装置３０における蛍光粉の瞬時温度を低減させる。

振動素子４１の作用は励起光を反射することであり、振動素子４１は反射鏡又は反射膜がメッキされた振動鏡であってもよい。当然のことながら、振動素子４１の往復回転は駆動装置により実現されることができ、例えば、振動素子４１にモータが外部で接続され、モータの正逆回転により振動素子４１の往復回転を実現する。

なお、振動素子４１の第１の動作位置は振動素子４１の限界位置であってもよく、振動素子４１の非限界位置であってもよい。振動素子４１の第２の動作位置は振動素子４１の限界位置であってもよく、振動素子４１の非限界位置であってもよい。第１の動作位置及び第２の動作位置が振動素子４１の限界位置であれば、振動素子４１は、ベース軸線Ａを中心として時計回りに回転して最終的に第１の動作位置に達し、ベース軸線Ａを中心として反時計回りに回転して最終的に第２の動作位置に達する。第１の動作位置及び第２の動作位置が非限界位置であれば、振動素子４１は、ベース軸線Ａを中心として時計回りに第１の動作位置まで回転した時、時計回りに回転し続けることができ、振動素子４１は、ベース軸線Ａを中心として反時計回りに第２の動作位置まで回転した時、反時計回りに回転し続けることができる。

第１の波長変換装置２０は反射型波長変換装置であってもよく、透過型波長変換装置であってもよい。第２の波長変換装置３０は反射型波長変換装置であってもよく、透過型波長変換装置であってもよい。

本実施例において、第１の波長変換装置２０及び第２の波長変換装置３０はいずれも透過型波長変換装置であり、即ち、励起光が第１の波長変換装置２０に照射された後に励起された第１の被励起光は第１の波長変換装置２０を透過し、励起光が第２の波長変換装置３０に照射された後に励起された第２の被励起光は第２の波長変換装置３０を透過する。

さらに、合光部５０は第１の光路折り返しシステム５１、第２の光路折り返しシステム５２、カラーフィルター５３及び光棒５４を含む。第１の被励起光は第１の光路折り返しシステム５１、カラーフィルター５３を順次に経て光棒５４に入射する。第２の被励起光は第２の光路折り返しシステム５２、カラーフィルター５３を順次に経て光棒５４に入射する。

第１の光路折り返しシステム５１及び第２の光路折り返しシステム５２はいずれも光路を変更する作用を果たすことにより、第１の波長変換装置２０により励起された第１の被励起光と、第２の波長変換装置３０により励起された第２の被励起光とをカラーフィルター５３に導入して光棒５４で合波する。

例示として、第１の光路折り返しシステム５１は、第１の整形レンズ群５５、第１の反射鏡５６、第２の整形レンズ群５７、第２の反射鏡５８、第１の分光シート５９及び第２の分光シート６１を含む。第１の被励起光は、第１の波長変換装置２０を透過した後、第１の整形レンズ群５５、第１の反射鏡５６、第２の整形レンズ群５７、第２の反射鏡５８、第１の分光シート５９、第２の分光シート６１、カラーフィルター５３を順次に経て光棒５４に入射する。

ここで、第１の整形レンズ群５５の作用は、第１の波長変換装置２０を透過した後の第１の被励起光を整形することである。第２の整形レンズ群５７の作用は、第１の反射鏡５６により反射された後の第１の被励起光を整形することである。第１の分光シート５９の作用は、第２の反射鏡５８により反射された後の第１の被励起光を反射することである。第２の分光シート６１の作用は、第１の分光シート５９により反射された後の第１の被励起光を透過させることである。

第２の光路折り返しシステム５２は、第３の整形レンズ群６２と、第３の反射鏡６３と、第４の整形レンズ群６４と、第４の反射鏡６５とを含む。第２の被励起光は、第２の波長変換装置３０を透過した後、第３の整形レンズ群６２、第３の反射鏡６３、第４の整形レンズ群６４、第４の反射鏡６５、第２の分光シート６１、カラーフィルター５３を順次に経て光棒５４に入射する。

ここで、第３の整形レンズ群６２の作用は、第２の波長変換装置３０を透過した後の第２の被励起光を整形することである。第４の整形レンズ群６４の作用は、第３の反射鏡６３により反射された後の第２の被励起光を整形することである。第２の分光シート６１の作用は、第４の反射鏡６５により反射された後の第１の被励起光を反射することである。

選択可能に、光源システム２００は第２の光源７０をさらに含む。合光部５０は、第１の被励起光及び第２の被励起光と、第２の光源７０が発する励起光とを合波するためのものである。

本実施例において、第２の光源７０は青色レーザ光源であり、第２の光源７０から発した励起光は青色光である。

合光部５０は第５の整形レンズ群６６をさらに含み、第２の光源７０は、第５の整形レンズ群６６、第１の分光シート５９、第２の分光シート６１、カラーフィルター５３を順次に経て、光棒５４に入射する。

ここで、第５の整形レンズ群６６の作用は、第２の光源７０から発した励起光を整形することである。第１の分光シート５９の作用は、第５の整形レンズ群６６により整形された励起光を透過させることである。第２の分光シート６１の作用は、第１の分光シート５９により透過された励起光を透過させることである。

カラーフィルター５３は、光路変換素子４０であり、その作用は光線を濾過することにより、鮮やかな色を得ることである。第１の被励起光（緑色光）はカラーフィルター５３により濾過された後、より緑色の光を得る。第２の被励起光（黄色光）はカラーフィルター５３により濾過された後、赤色光を得る。第２の光源７０から発した励起光（青色光）はカラーフィルター５３を直接的に透過する。

第１の波長変換装置２０により励起された第１の被励起光、第２の波長変換装置３０により励起された第２の被励起光、及び第２の光源７０から発した励起光は、最終的に光棒５４に入射して、ＲＧＢ三原色を得るが、光棒５４の作用は光束を均一化することである。

また、本実施例において、光源システム２００はさらに第６の整形レンズ群８０、第７の整形レンズ群９０及び第８の整形レンズ群１００を含む。

第６の整形レンズ群８０は、第１の光源１０と振動素子４１との間に設けられている。第１の光源１０から発した励起光は、第６の整形レンズ群８０によって整形されて振動素子４１に照射される。

第７の整形レンズ群９０は、振動素子４１と第１の波長変換装置２０との間に設けられている。振動素子４１が第１の動作位置に位置する場合、振動素子４１により反射された励起光は第７の整形レンズ群９０により整形された後に第１の波長変換装置２０に照射される。

第８の整形レンズ群１００は、振動素子４１と第２の波長変換装置３０との間に設けられている。振動素子４１が第２の動作位置に位置する場合、振動素子４１により反射された励起光は第８の整形レンズ群１００により整形された後に第２の波長変換装置３０に照射される。

なお、光路変換素子４０は回転以外の他の方式で第１の光源１０から発した励起光を第１の波長変換装置２０及び第２の波長変換装置３０に順番に照射することができる。例えば、光路変換素子４０は第１の反射部材及び第２の反射部材を含み、第１の反射部材は固定素子であり、第２の反射部材は第１の位置と第２の位置との間で往復移動可能であり、第２の反射部材が第１の位置に位置する場合、第１の光源１０から発した励起光は第１の反射部材により第１の波長変換装置２０に反射され、第２の反射部材が第２の位置に位置する場合、第１の光源１０から発した励起光は、順次に、第１の反射部材により反射され、さらに第２の反射部材により反射されて第２の波長変換装置３０に入射する。
実施例２

図２に示すように、本実施例は光源システム２００を提供し、上記実施例１との相違点は以下のとおりである。第１の波長変換装置２０及び第２の波長変換装置３０はいずれも反射型波長変換装置であり、又、合光部５０の第１の光路折り返しシステム５１及び第２の光路折り返しシステム５２の具体的な構造が上記実施例１と異なる。

第１の波長変換装置２０は反射型波長変換装置であり、即ち、励起光が第１の波長変換装置２０に照射された後に励起された第１の被励起光は第１の波長変換装置２０により反射される。第２の波長変換装置３０は反射型波長変換装置であり、即ち、励起光が第２の波長変換装置３０に照射された後に励起された第２の被励起光は第２の波長変換装置３０により反射される。

本実施例において、第１の光路折り返しシステム５１は、第１の整形レンズ群５５、第１の反射鏡５６、第２の反射鏡５８、第１の分光シート５９及び第２の整形レンズ群５７を含む。第１の被励起光は、第１の波長変換装置２０で反射された後、第１の整形レンズ群５５、第１の反射鏡５６、第２の反射鏡５８、第１の分光シート５９、第２の整形レンズ群５７、カラーフィルター５３を順次に経て光棒５４に入射する。

本実施例において、振動素子４１が第１の動作位置に位置する場合、振動素子４１により反射された励起光は第１の整形レンズ群５５により整形された後に、第１の波長変換装置２０に照射される。即ち、第１の整形レンズ群５５は、振動素子４１により反射された後の励起光を整形することができるだけでなく、第１の波長変換装置２０により反射された後の第１の被励起光を整形することもできる。

第１の反射鏡５６及び第２の反射鏡５８は第１の被励起光に対して反射作用を果たす。第１の分光シート５９は第１の被励起光に対して透過作用を果たす。第２の整形レンズ群５７は第１の分光シート５９を透過した第１の被励起光に対して整形作用を果たす。

本実施例において、第２の光路折り返しシステム５２は、第３の整形レンズ群６２及び第２の分光シート６１を含む。第２の被励起光は、第２の波長変換装置３０を経た後、第３の整形レンズ群６２、第２の分光シート６１、第１の分光シート５９、第２の整形レンズ群５７、カラーフィルター５３を順次に経て、光棒５４に入射する。

本実施例において、振動素子４１が第２の動作位置に位置する場合、振動素子４１により反射された励起光は、第２の整形レンズ群５７により整形された後に、第２の波長変換装置３０に照射される。即ち、第２の整形レンズ群５７は、振動素子４１により反射された後の励起光を整形することができるだけでなく、第２の波長変換装置３０により反射された後の第２の被励起光を整形することもできる。

第２の分光シート６１は第２の被励起光に対して反射作用を果たす。第１の分光シート５９は第２の被励起光に対して反射作用を果たす。第２の整形レンズは第１の分光シート５９で反射された第１の被励起光に対して整形作用を果たす。

本実施例において、光源システム２００にも第２の光源７０が設置されている。合光部５０は、第１の被励起光及び第２の被励起光と、第２の光源７０が発する励起光とを合波するためのものである。ここで、第２の光源７０は青色レーザ光源であり、第２の光源７０から発した励起光は青色光である。

合光部５０は第４の整形レンズ群６４をさらに含み、第２の光源７０は、第４の整形レンズ群６４、第２の分光シート６１、第１の分光シート５９、第２の整形レンズ群５７、カラーフィルター５３を順次に経て光棒５４に入射する。

ここで、第４の整形レンズ群６４は第２の光源７０から発した励起光に対して整形作用を果たす。第２の分光シート６１は第４の整形レンズ群６４により整形された励起光に対して透過作用を果たす。第１の分光シート５９は第１の分光シート５９を透過した励起光に対して反射作用を果たす。第２の整形レンズ群５７は第１の分光シート５９により反射された励起光に対して整形作用を果たす。

本実施例において、光源システム２００は第５の整形レンズ群６６をさらに含み、第５のレンズ群は第１の光源１０と振動素子４１との間に設置されている。第１の光源１０から発した励起光は、第５の整形レンズ群６６によって整形されて振動素子４１に照射される。

なお、本実施例において、第１の波長変換装置２０及び第２の波長変換装置３０はいずれも反射型波長変換装置である。上記実施例１において、第１の波長変換装置２０及び第２の波長変換装置３０はいずれも透過型波長変換装置である。他の実施例において、第１の波長変換装置２０及び第２の波長変換装置３０のうちの一方が反射型波長変換装置であり、他方が透過型波長変換装置であってもよい。
実施例３

図３に示すように、本実施例に提供される光源システム２００と、上記実施例１との相違点は、光路変換素子４０の構造が異なり、かつ合光部５０の第１の光路折り返しシステム５１及び第２の光路折り返しシステム５２の具体的な構造が異なり、かつ第１の光源１０のみを有することである。

本実施例において、光路変換素子４０は自身の軸線を中心として回転する回転輪４２であり、回転輪４２は第１の動作位置及び第２の動作位置を有する。

図４に示すように、回転輪４２は周方向に配列された第１の透過領域４２１及び第１の反射領域４２２を含む。光源は、回転輪４２に対して斜めに照射される。

図３を参照し続けると、回転輪４２が第１の動作位置に位置する場合、第１の光源１０から発した励起光は透過領域を透過した後に第１の波長変換装置２０に照射される。回転輪４２が第２の動作位置に位置する場合、第１の光源１０から発した励起光は第１の反射領域４２２により反射された後に第２の波長変換装置３０に照射される。

光路変換素子４０は、自体の軸線を中心として回転する回転輪４２であり、回転輪４２が回転することにより、第１の動作位置及び第２の動作位置に位置することができるため、第１の光源１０から発した励起光が第１の透過領域４２１、第１の反射領域４２２に断続的に照射され、第１の光源１０から発した励起光が同一の波長変換装置に常に照射されず、それにより、第１の波長変換装置２０及び第２の波長変換装置３０の放熱プレッシャーを低減させる。第１の光源１０から発した励起光が第１の透過領域４２１に照射されると、励起光は第１の透過領域４２１により第１の波長変換装置２０に照射される。第２の光源７０から発した励起光が第１の反射領域４２２に照射されると、励起光は第１の反射領域４２２により第２の波長変換装置３０に反射される。

本実施例において、図４を参照し続けると、回転輪４２の第１の透過領域４２１と第１の反射領域４２２はいずれも扇形であり、第１の透過領域４２１と第１の反射領域４２２はいずれも２つであり、２つの第１の透過領域４２１は回転輪４２の中心軸に対して中心対称であり、２つの第１の反射領域４２２は回転輪４２の中心軸に対して中心対称である。

なお、第１の光源１０から発した励起光は第１の反射領域４２２により反射された後に第２の波長変換装置３０に直接的に照射されてもよく、間接的に第２の波長変換装置３０に照射されてもよい。

本実施例において、第１の光源１０から発した励起光は第１の反射領域４２２により反射された後に間接的に第２の波長変換装置３０に照射することができるが、以下に、図３を参照して詳細に説明する。

図３に示すように、光源システム２００は反射素子１１０をさらに含む。

回転輪４２が第２の動作位置に位置する場合、第１の光源１０から発した励起光は、順次に、第１の反射領域４２２により反射され、さらに反射素子１１０により反射された後に、第２の波長変換装置３０に照射される。

ここで、反射素子１１０は反射鏡であってもよい。

本実施例において、合光部５０は、第１の光路折り返しシステム５１、第２の光路折り返しシステム５２、カラーフィルター５３及び光棒５４を含む。第１の被励起光は、第１の光路折り返しシステム５１、カラーフィルター５３を順次に経て光棒５４に入射する。第２の被励起光は、第２の光路折り返しシステム５２、カラーフィルター５３を順次に経て光棒５４に入射する。

第１の光路折り返しシステム５１及び第２の光路折り返しシステム５２はいずれも光路を変更する作用を果たすことにより、第１の波長変換装置２０により励起された第１の被励起光及び第２の波長変換装置３０により励起された第２の被励起光をカラーフィルター５３に導入して光棒５４で合波する。

本実施例において、第１の波長変換装置２０及び第２の波長変換装置３０はいずれも透過型波長変換装置である。

例示として、第１の光路折り返しシステム５１は、第１の整形レンズ群５５及び第１の反射鏡５６を含む。第１の被励起光は、第１の波長変換装置２０を透過した後、第１の整形レンズ群５５、第１の反射鏡５６、カラーフィルター５３を順次に経て光棒５４に入射する。

ここで、第１の整形レンズ群５５は、第１の波長変換装置２０を透過した後の第１の被励起光に対して整形作用を果たす。第１の反射鏡５６は、第１の整形レンズ群５５により整形された後の第１の被励起光に対して反射作用を果たす。

第２の光路折り返し系５２は、第２の整形レンズ群５７と、第１の分光シート５９と、第２の分光シート６１とを備える。第２の被励起光は、第２の波長変換装置３０を透過した後、第２の整形レンズ群５７、第１の分光シート５９、第２の分光シート６１、カラーフィルター５３を順次に経て光棒５４に入射する。

ここで、第２の整形レンズ群５７は第２の波長変換装置３０を透過した後の第２の被励起光に対して整形作用を果たす。第１の分光シート５９は第２の整形レンズ群５７により整形された後の第２の被励起光に対して透過作用を果たす。第２の分光シート６１は第１の分光シート５９を透過した第２の被励起光に対して透過作用を果たす。

本実施例において、第１の光源１０と回転輪４２との間に第３の整形レンズ群６２が設置されている。第１の光源１０から発した励起光は、第３の整形レンズ群６２によって整形された後、回転輪４２に照射される。
実施例４

図５に示すように、本実施例は光源システム２００を提供し、当該光源システム２００と上記実施例３との相違点は、図６に示すように、回転輪４２は第２の透過領域４２３さらに含み、第１の反射領域４２２と第２の透過領域４２３は回転輪４２の径方向に沿って配列されていることである。

図５に示すように、回転輪４２が第２の動作位置に位置する場合、第１の光源１０から発した励起光は、順次に、第１の反射領域４２２により反射され、反射素子１１０により反射され、第２の透過領域４２３を透過した後に、第２の波長変換装置３０に照射される。

反射素子１１０は、第１の反射領域４２２により反射された励起光を反射することにより、励起光の伝播経路を変更することができ、このような構造により第１の波長変換装置２０と第２の波長変換装置３０は回転輪４２の同じ側に位置することができ、光源システム２００全体の構造をよりコンパクトにする。

本実施例において、回転輪４２は第３の動作位置をさらに有し、即ち、回転輪４２が回転して第３の動作位置に位置することができる。図６を参照し続けると、回転輪４２は、第２の反射領域４２４及び第３の反射領域４２５をさらに含み、第１の透過領域４２１、第１の反射領域４２２及び第２の反射領域４２４は回転輪４２の周方向に沿って配列され、第２の反射領域４２４と第３の反射領域４２５は回転輪４２の径方向に沿って配列されている。

図５を参照し続けると、回転輪４２が第３の動作位置に位置する場合、第１の光源１０から発した励起光は、順次に、第２の反射領域４２４により反射され、反射素子１１０により反射され、第３の反射領域４２５により反射された後に、第１の被励起光及び第２の被励起光と合波する。即ち、第１の光源１０から発した励起光（青色光）、第１の被励起光（緑色光）及び第２の被励起光（黄色光）は最終的に合光部５０の作用で合波する。

本実施例において、第１の透過領域４２１、第２の透過領域４２３、第１の反射領域４２２、第２の反射領域４２４及び第３の反射領域４２５はいずれも扇形であり、第１の反射領域４２２は第２の透過領域４２３の内側に位置し、第２の反射領域４２４は第３の反射領域４２５の内側に位置する。第１の透過領域４２１は２つであり、２つの第１の透過領域４２１は回転輪４２の中心軸に対して中心対称である。第２の透過領域４２３は２つであり、２つの第２の透過領域４２３は回転輪４２の中心軸に対して中心対称である。第１の反射領域４２２は２つであり、２つの第１の反射領域４２２は回転輪４２の中心軸に対して中心対称である。第２の反射領域４２４は２つであり、２つの第２の反射領域４２４は回転輪４２の中心軸に対して中心対称である。第３の反射領域４２５は２つであり、２つの第３の反射領域４２５は回転輪４２の中心軸に対して中心対称である。

合光部５０の第１の光路折り返しシステム５１及び第２の光路折り返しシステム５２は上記実施例３の構造と同じであり、ここでは説明を省略する。

本実施例において、合光部５０は第２の反射鏡５８及び第３の反射鏡６３をさらに含み、励起光は回転輪４２の第３の反射領域４２５により反射された後に、第２の反射鏡５８、第３の反射鏡６３、第１の分光シート５９、第２の分光シート６１、カラーフィルター５３を順次に経て光棒５４に入射する。

ここで、第２の反射鏡５８は、第３の反射領域４２５により反射された励起光に対して反射作用を果たす。第３の反射鏡６３は、第２の反射鏡５８により反射された励起光に対して反射作用を果たす。第１の分光シート５９は、第２の反射鏡５８により反射された励起光に対して反射作用を果たす。第２の分光シート６１は、第１の分光シート５９により反射された励起光に対して透過作用を果たす。
実施例５

図７に示すように、本実施例は光源システム２００を提供し、当該光源システム２００と上記実施例３との相違点は、反射素子１１０により励起光を第２の波長変換装置３０に反射する方式が異なることである。

本実施例において、図８に示すように、回転輪４２は第２の反射領域４２４をさらに含み、第１の反射領域４２２と第２の反射領域４２４は回転輪４２の径方向に沿って配列される。

図７を参照し続けると、回転輪４２が第２の動作位置に位置する場合、第１の光源１０から発した励起光は、順次に、第１の反射領域４２２で反射され、反射素子１１０で反射され、第２の反射領域４２４で反射された後に第２の波長変換装置３０に照射される。

本実施例において、第２の波長変換装置３０は反射型波長変換装置である。

さらに、回転輪４２は第３の動作位置をさらに有し、即ち、回転輪４２が回転して第３の動作位置に位置することができる。図８を参照し続けると、回転輪４２は第３の反射領域４２５及び第２の透過領域４２３をさらに含み、第１の透過領域４２１、第１の反射領域４２２及び第３の反射領域４２５は回転輪４２の周方向に沿って配列され、第３の反射領域４２５と第２の透過領域４２３は回転輪４２の径方向に沿って配列される。

引き続き図７に示すように、回転輪４２が第３の動作位置に位置する場合、第１の光源１０から発した励起光は、順次に、第３の反射領域４２５により反射され、反射素子１１０により反射され、第２の透過領域４２３を透過した後に第１の被励起光及び第２の被励起光と合波する。

本実施例において、第１の透過領域４２１、第２の透過領域４２３、第１の反射領域４２２、第２の反射領域４２４及び第３の反射領域４２５はいずれも扇形であり、第１の反射領域４２２は第２の反射領域４２４の内側に位置し、第３の反射領域４２５は第２の透過領域４２３の内側に位置する。第１の透過領域４２１は２つであり、２つの第１の透過領域４２１は回転輪４２の中心軸に対して中心対称である。第２の透過領域４２３は２つであり、２つの第２の透過領域４２３は回転輪４２の中心軸に対して中心対称である。第１の反射領域４２２は２つであり、２つの第１の反射領域４２２は回転輪４２の中心軸に対して中心対称である。第２の反射領域４２４は２つであり、２つの第２の反射領域４２４は回転輪４２の中心軸に対して中心対称である。第３の反射領域４２５は２つであり、２つの第３の反射領域４２５は回転輪４２の中心軸に対して中心対称である。

光合成システムの第１の光路折り返しシステム５１は上記実施例３の構造と同じであるため、ここでは説明を省略する。

第２の光路折り返し系５２は、第２の整形レンズ群５７と、第２の反射鏡５８と、第１の分光シート５９と、第２の分光シート６１とを備えている。第２の被励起光は、第２の波長変換装置３０で反射された後、第２の整形レンズ群５７、第２の反射鏡５８、第１の分光シート５９、第２の分光シート６１、カラーフィルター５３を順次に経て光棒５４に入射する。

ここで、第２の整形レンズ群５７は第２の波長変換装置３０により反射された第２の被励起光に対して整形作用を果たす。第２の反射鏡５８は第２の整形レンズ群５７により整形された第２の被励起光に対して反射作用を果たし、第１の分光シート５９は第２の反射鏡５８により反射された第２の被励起光に対して反射作用を果たす。第２の分光シート６１は第１の分光シート５９により反射された第２の被励起光に対して透過作用を果たす。

本実施例において、励起光は回転輪４２の第２の透過領域４２３を透過した後に第１の分光シート５９、第２の分光シート６１、カラーフィルター５３を順次に通過して光棒５４に入射する。

ここで、第１の分光シート５９は第２の透過領域４２３を透過した励起光に対して透過作用を果たす。第２の分光シート６１は第１の分光シート５９を透過した励起光に対して透過作用を果たす。
実施例６

本実施例は上記任意の実施例における光源システム２００を含むプロジェクターを提供する。プロジェクターにおける光源システム２００以外の他の構造は関連技術を参照することができるため、ここでは説明を省略する。

以上は本願の好ましい実施例に過ぎず、本願を限定するものではなく、当業者にとって、本願は様々な修正及び変更を有することができる。本願の精神及び原則内で行われたいかなる修正、同等置換、改善等は、いずれも本願の保護範囲内に含まれるべきである。

２００ 光源システム
１０ 第１の光源
２０ 第１の波長変換装置
３０ 第２の波長変換装置
４０ 光路変換素子
４１ 振動素子
４２ 回転輪
４２１ 第１の透過領域
４２２ 第１の反射領域
４２３ 第２の透過領域
４２４ 第２の反射領域
４２５ 第３の反射領域
５０ 合光部
５１ 第１の光路折り返しシステム
５２ 第２の光路折り返しシステム
５３ カラーフィルター
５４ 光棒
５５ 第１の整形レンズ群
５６ 第１の反射鏡
５７ 第２の整形レンズ群
５８ 第２の反射鏡
５９ 第１の分光シート
６１ 第２の分光シート
６２ 第３の整形レンズ群
６３ 第３の反射鏡
６４ 第４の整形レンズ群
６５ 第４の反射鏡
６６ 第５の整形レンズ群
７０ 第２の光源
８０ 第６の整形レンズ群
９０ 第７の整形レンズ群
１００ 第８の整形レンズ群
１１０ 反射素子
Ａ ベース軸線

Claims (5)

1. 第１の光源と、
   前記第１の光源から発した励起光により励起されて第１の被励起光を生成する第１の波長変換装置と、
   前記第１の光源から発した励起光により励起されて第２の被励起光を生成する第２の波長変換装置と、
   前記第１の光源から発した励起光を前記第１の波長変換装置及び前記第２の波長変換装置に順番に照射するための光路変換素子と、
   前記第１の被励起光と前記第２の被励起光を合波するための合波部と、
   反射素子を含み、
   前記光路変換素子は、自体の軸線を中心として回転する回転輪であり、
   前記回転輪は、第１の動作位置及び第２の動作位置を有し、
   前記回転輪は、周方向に配列された第１の透過領域及び第１の反射領域を含み、
   前記回転輪は、第２の透過領域をさらに含み、前記第１の反射領域と前記第２の透過領域は、前記回転輪の径方向に沿って配列されており、第１の反射領域は、前記第２の透過領域の内側に位置しており、
   前記第１の光源は、前記回転輪に斜めに照射され、
   前記回転輪が第１の動作位置に位置する場合、前記第１の光源から発した励起光は、前記第１の透過領域を透過した後に前記第１の波長変換装置に照射され、
   前記回転輪が第２の動作位置に位置する場合、前記第１の光源から発した励起光は、順次に、前記第１の反射領域で反射され、前記反射素子で反射され、前記第２の透過領域で透過された後に、前記第２の波長変換装置に照射される、
   ことを特徴とする光源システム。
2. 前記回転輪は、第３の動作位置をさらに有し、
   前記回転輪は、第２の反射領域及び第３の反射領域をさらに含み、
   前記第１の透過領域、第１の反射領域及び前記第２の反射領域は、前記回転輪の周方向に沿って配列され、前記第２の反射領域と第３の反射領域は、前記回転輪の径方向に沿って配列されており、前記第２の反射領域は、前記第３の反射領域の内側に位置しており、
   前記回転輪が第３の動作位置に位置する場合、前記第１の光源から発した励起光は、順次に、前記第２の反射領域で反射され、前記反射素子で反射され、前記第３の反射領域で反射された後に、前記第１の被励起光及び前記第２の被励起光と合波する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の光源システム。
3. 第１の光源と、
   前記第１の光源から発した励起光により励起されて第１の被励起光を生成する第１の波長変換装置と、
   前記第１の光源から発した励起光により励起されて第２の被励起光を生成する第２の波長変換装置と、
   前記第１の光源から発した励起光を前記第１の波長変換装置及び前記第２の波長変換装置に順番に照射するための光路変換素子と、
   前記第１の被励起光と前記第２の被励起光を合波するための合波部と、
   反射素子とを含み、
   前記光路変換素子は、自体の軸線を中心として回転する回転輪であり、
   前記回転輪は、第１の動作位置及び第２の動作位置を有し、
   前記回転輪は、周方向に配列された第１の透過領域及び第１の反射領域を含み、
   前記回転輪は、第２の反射領域をさらに含み、前記第１の反射領域と前記第２の反射領域は、前記回転輪の径方向に沿って配列されており、前記第１の反射領域は前記第２の反射領域の内側に位置しており、
   前記第１の光源は、前記回転輪に斜めに照射され、
   前記回転輪が第１の動作位置に位置する場合、前記第１の光源から発した励起光は、前記第１の透過領域を透過した後に前記第１の波長変換装置に照射され、
   前記回転輪が第２の動作位置に位置する場合、前記第１の光源から発した励起光は、順次に、前記第１の反射領域で反射され、前記反射素子で反射され、前記第２の反射領域で反射された後に、前記第２の波長変換装置に照射される、
   光源システム。
4. 前記回転輪は、第３の動作位置をさらに有し、
   前記回転輪は、第３の反射領域及び第２の透過領域をさらに含み、
   前記第１の透過領域、第１の反射領域及び前記第３の反射領域は、前記回転輪の周方向に沿って配列され、前記第３の反射領域と第２の透過領域は、前記回転輪の径方向に沿って配列されており、前記第３の反射領域は前記第２の透過領域の内側に位置しており、
   前記回転輪が第３の動作位置に位置する場合、前記第１の光源から発した励起光は、順次に、前記第３の反射領域で反射され、前記反射素子で反射され、前記第２の透過領域で透過された後に、前記第１の被励起光及び前記第２の被励起光と合波する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の光源システム。
5. 請求項１～４のいずれか１項に記載の光源システムを含むことを特徴とするプロジェクター。

Images