TW202131082A - 光源裝置及投射型顯示裝置 - Google Patents

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石毛正裕
田尻真一郎
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日商索尼股份有限公司
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Abstract

本發明之目的在於提供一種使偏光一致而可提高光提取效率之光源裝置及投射型顯示裝置。 本揭示之一實施形態之光源裝置具備：第1光源部，其出射第1波長域之光；波長轉換部，其配置於第1波長域之光之光路上，且由自第1光源部出射之第1波長域之光激發，出射與第1波長域不同之第2波長域之光；第1偏光分離元件，其基於偏光而將由波長轉換部出射之第2波長域之光分離；及第2偏光分離元件，其與第1偏光分離元件一同配置於第1光源部與波長轉換部之間，且具有波長選擇性。

Description

光源裝置及投射型顯示裝置
本揭示係關於一種例如作為投射型顯示裝置之照明使用之光源裝置及具備其之投射型顯示裝置。
近年，於投影機(投射型顯示裝置)中，使用光源裝置(照明裝置)，其自雷射等固體光源對螢光體照射光，並將螢光發光之光作為照明光輸出。又，藉由將螢光體形成於金屬等反射材上，設為所謂反射型之構成，可獲得高輸出。
例如，於專利文獻1，揭示有一種藉由將螢光光、與來自藍色固體光源及紅色固體光源之光以同一光學系統聚光、合成，而為小型且色純度較高之廣色域之光源裝置。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2019-028442號公報
[發明所欲解決之問題]
然而，要求於具備以螢光體為光源之波長轉換元件之光源裝置中，提高光提取效率。
因而，期望提供一種可提高偏光一致之光之提取效率之光源裝置及投射型顯示裝置。 [解決問題之技術手段]
本揭示之一實施形態之光源裝置具備：第1光源部，其出射第1波長域之光；波長轉換部，其配置於第1波長域之光之光路上，且由自第1光源部出射之第1波長域之光激發，出射與第1波長域不同之第2波長域之光；第1偏光分離元件，其基於偏光而將自波長轉換部出射之第2波長域之光分離；及第2偏光分離元件，其與第1偏光分離元件一同配置於第1光源部與波長轉換部之間，且具有波長選擇性。
本揭示之一實施形態之投射型顯示裝置具備：光源裝置；光調變元件，其調變由光源裝置射出之光；及投影光學系統，其投射來自光調變元件之光。搭載於該投射型顯示裝置之光源裝置具有與上述本揭示之一實施形態之光源裝置相同之構成要件。
於本揭示之一實施形態之光源裝置及一實施形態之投射型顯示裝置中，於第1光源部與波長轉換部之間，設置基於偏光而將由波長轉換部出射之第2波長域之光分離的第1偏光分離元件、及具有波長選擇性之第2偏光分離元件。藉此，提高自波長轉換部出射之螢光(第2波長域之光)之利用效率。
以下，對本揭示之實施形態，參照圖式詳細說明。以下說明為本揭示之一具體例，本揭示並非限定於以下態樣者。又，關於各圖所示之各構成要件之配置或尺寸、尺寸比等，本揭示亦非限定於該等者。另，說明之順序如下所述。 1.第1實施形態(於激發光光源部與波長轉換部之間配置偏光分離元件，相對於偏光分離元件之偏光分離面大致垂直地配置具有波長選擇性之偏光分離元件之光源裝置的例) 1-1.光源裝置之構成 1-2.光源裝置之動作原理 1-3.作用、效果 2.第2實施形態(以稜鏡構成2個偏光分離元件之光源裝置之例) 3.變化例 3-1.變化例1(分開配置各稜鏡之例) 3-2.變化例2(經由接著層將各稜鏡一體化之例) 3-3.變化例3(以稜鏡構成2個偏光分離元件之另一例) 4.第3實施形態(於波長轉換部與偏光分離元件之間進而配置偏光轉換元件之例) 5.第4實施形態(於波長轉換部之背面進而配置激發用光源之例) 6.應用例
＜1.第1實施形態＞ 圖1係顯示本揭示之第1實施形態之光源裝置(光源裝置1)之構成例之圖。光源裝置1係例如作為後述之投射型顯示裝置(投射型顯示裝置5，參照圖9)之照明使用者。
(1-1.光源裝置之構成) 光源裝置1例如具備光源部11、波長轉換部12、及2個偏光分離元件13、14。2個偏光分離元件13、14於自光源部11出射之激發光EL之光路上，配置於光源部11與波長轉換部12之間。於本實施形態中，2個偏光分離元件13、14中之一者(偏光分離元件14)具有波長選擇性。光源裝置1進而具有光源部15、及聚光光學系統16。光源部15例如隔著偏光分離元件13、14與光源部11對向配置，聚光光學系統16配置於波長轉換部12與偏光分離元件14之間。
光源部11具有1或複數個光源111、及與各個光源111對向配置之透鏡112。光源111係出射特定波長域之光之固體光源，即用以激發後述之波長轉換部12之螢光體層122所包含之螢光體粒子者。作為光源111，例如可使用半導體雷射(Laser Diode(雷射二極體)：LD)。此外，亦可使用發光二極體(Light Emitting Diode：LED)。
自光源部11，出射例如波長400 nm～470 nm之藍色所對應之波長頻帶之光(藍色光)、或例如波長350 nm至400 nm之紫外域之光(ultraviolet(紫外線)：UV光)作為激發光EL。作為光源111，於使用出射UV光之紫外雷射之情形時，與使用藍色雷射之情形比較，可提高發光效率及轉換效率。藉此，可提高最終可利用之螢光FL之功率相對於對光源部11供給之電力的比例。該光源部11相當於本揭示之「第1光源部」之一具體例，藍色光或UV光相當於本揭示之「第1波長域之光」之一具體例。另，於本說明書中，特定波長域之光表示於該波長域具有發光強度峰值之光。
波長轉換部12係將自光源部11出射之光(激發光EL)轉換成波長域不同之光(螢光FL)並出射者，相當於本揭示之「波長轉換部」之一具體例。波長轉換部12係例如於具有光反射性之支持基板121設置有螢光體層122之所謂反射型，構成為將藉由激發光EL之入射產生之螢光FL反射並出射。
支持基板121係用以支持螢光體層122者，具有例如圓板形狀。支持基板121較佳為反射構件，且具有作為散熱構件之功能。因此，支持基板121較佳藉由熱傳導率較高之金屬材料形成。又，較佳使用可進行鏡面加工之金屬材料或陶瓷材料。藉此，可抑制螢光體層122之溫度上升，提高波長轉換部12中之光(螢光FL)之提取效率。
作為此種金屬材料，例如列舉鋁(Al)、銅(Cu)、鉬(Mo)、鎢(W)、鈷(Co)、鉻(Cr)、鉑(Pt)、鉭(Ta)、鋰(Li)、鋯(Zr)、釕(Ru)、銠(Rh)或鈀(Pd)等單體金屬、或包含1種以上該等之合金。作為陶瓷材料，例如列舉包含碳化矽(SiC)、氮化鋁(AlN)、氧化鈹(BeO)、Si與SiC之複合材料、或SiC與Al之複合材料(其中SiC之含有率為50%以上者)者。
螢光體層122係包含複數個螢光體粒子者，即由激發光EL激發而發出與激發光EL之波長域不同之波長域的光(螢光FL)者。螢光體層122例如形成為板狀，例如藉由所謂陶瓷螢光體或黏合式之螢光體構成。螢光體層122例如包含自光源部11出射之螢光體粒子而構成，該螢光體粒子由例如藍色光(激發光EL)激發而發出與黃色對應之波長域之光(螢光FL)。該黃色光相當於本揭示之「第2波長域之光」之一具體例。作為此種螢光體粒子，列舉例如YAG(Yttrium Aluminum Garnet：釔鋁石榴石)系材料。螢光體層122亦可進而包含量子點等半導體奈米粒子或有機色素等。
另，於波長轉換部12，亦可設置有未圖示之冷卻機構。
又，作為波長轉換部12，如圖2A及圖2B所示，可使用能以旋轉軸(例如，軸J123)為中心旋轉之所謂螢光體輪12A。於螢光體輪12A中，於支持基板121之中心(O)連結有馬達123(驅動部)，支持基板121可藉由馬達123之驅動力而以軸J123為中心，於例如箭頭C方向旋轉。於螢光體輪12A中，螢光體層122例如於支持基板121之旋轉圓周方向，例如連續形成。於螢光體輪12A中，藉由支持基板121旋轉，激發光EL相對於螢光體層122之照射位置以與旋轉數對應之速度時間性變化(移動)。藉此，可避免於螢光體層122之相同位置長時間照射激發光EL所致之轉換效率之降低或螢光體粒子之劣化。
偏光分離元件13包含例如偏光分束器(PBS：Polarizing Beam Splitter)而構成。偏光分離元件13係基於偏光成分而分離入射光者，例如構成為反射S偏光成分，透過P偏光成分。具體而言，偏光分離元件13係配置於光源部11與波長轉換部12之間，將自光源部11入射之激發光EL反射並導向波長轉換部12，且將自波長轉換部12入射之螢光FL之一部分反射並引導至後述之偏光分離元件14，將剩餘部分引導至後述之照明光學系統(例如照明光學系統300，參照圖10)者。又，對偏光分離元件13，入射自後述之光源部15出射之輔助光。輔助光由偏光分離元件13反射，與透過偏光分離元件13之剩餘螢光FL一同被引導至照明光學系統300。即，偏光分離元件13亦作為色合成元件(光路合成元件)發揮功能。
偏光分離元件13例如可藉由所謂板型之偏光分束器構成，該板型之偏光分束器例如藉由蒸鍍，而於具有對向之一對之面的玻璃板之一面，製成使入射光按各偏光成分反射或透過之光學功能膜。於本實施形態中，例如於對向之一對面(面13S1及面13S2)中之面13S1，製成光學功能膜(PBS膜)。即，面13S1相當於本揭示之「第1偏光分離面」之一具體例。
偏光分離元件14係包含例如分色PBS構成，如上所述具有波長選擇性，且僅對特定波長域之光起作用者。偏光分離元件14可藉由將光學功能膜利用例如蒸鍍而製成之所謂板型之分色鏡PBS構成，該光學功能膜構成為基於偏光成分而分離特定波長域之光，其他波長域之光完全透過。於本實施形態中，例如於對向之一對面(面14S1及面14S2)中之面14S1，製成該光學功能膜(分色PBS膜)。即，面14S1相當於本揭示之「第2偏光分離面」之一具體例。
偏光分離元件14與偏光分離元件13一同配置於光源部11與波長轉換部12之間。具體而言，細節予以後述，偏光分離元件14例如配置成偏光分離元件13之面13S1、與偏光分離元件14之面14S1相對於配置有面13S1及面13S2之偏光分離元件13，彼此呈大致直角，該面13S1及面13S2以相對於自光源部11出射之激發光EL之光軸方向大致45°之角度對向。藉此，自波長轉換部12出射之螢光FL中，於偏光分離元件13被反射之一部分螢光FL於偏光分離元件14被再次反射並向波長轉換部12返回。
另，偏光分離元件13與偏光分離元件14可彼此接合，亦可分別藉由保持具等個別地保持。
光源部15具有1或複數個光源151、及與各個光源151對向配置之透鏡152。光源151係於投射型顯示裝置5中，為了顯示更廣之色域而調整RGB之平衡用之輔助光源，例如隔著偏光分離元件13、14，與光源部11對向配置。作為光源151，與上述光源部11同樣，例如可使用半導體雷射(LD)。藉由使用半導體雷射，可減小光展。此外，亦可使用發光二極體(LED)。於使用發光二極體之情形時，可減少斑點。又，與使用半導體雷射之情形相比，相對於雷射之安全性優越。
光源部15較佳為例如包含出射彼此不同之波長域之光之複數種光源、例如出射與紅色對應之波長域之光(紅色光R)之光源151R、出射與綠色對應之波長域之光(綠色光G)之光源151G及出射與藍色對應之波長域之光(藍色光H)之光源151B而構成。藉此，可擴大出射至照明光學系統300之光之色域。又，光源部15亦可使用發光波長彼此偏移之光源作為發出相同色光之光源。藉此，可減少斑點。該光源部15相當於本揭示之「第2光源部」之一具體例，自光源部15出射之紅色光、綠色光及藍色光相當於本揭示之「第3波長域之光」之一具體例。
聚光光學系統16藉由1或複數個透鏡構成，例如包含準直透鏡構成。聚光光學系統16係配置於波長轉換部12與偏光分離元件13之間，將激發光EL聚光於特定之點徑並向螢光體層122入射，且將自波長轉換部12出射之螢光FL轉換成平行光並導向偏光分離元件13、14者。
(1-2.光源裝置之動作原理) 於光源裝置1中，光源部11與光源部15沿一方向(例如，X軸方向)對向配置。波長轉換部12相對於光源部11及光源部15之排列方向(X軸方向)，配置於例如大致正交方向(例如Y軸方向)。偏光分離元件13以例如相對於X軸方向及Y軸方向對向之面13S1及面13S2為大致45°之角度之方式，配置於光源部11與光源部15之間。偏光分離元件14以例如對向之面14S1及面14S2與偏光分離元件13之面13S1彼此呈大致直角之方式，配置於偏光分離元件13之面13S1側。
於光源裝置1中，自光源部11出射以S偏光為主之例如藍色光Bs(激發光EL)。自光源部11出射之藍色光Bs(激發光EL)如圖1所示，由偏光分離元件13之面13S1反射，透過偏光分離元件14並入射至聚光光學系統16。入射至聚光光學系統16之藍色光Bs聚光於特定之點徑，並朝向波長轉換部12出射。又，藍色光Bs之一部分先透過偏光分離元件14後，由偏光分離元件13之面13S1反射，於聚光光學系統16聚光於特定之點徑並朝向波長轉換部12出射。入射至波長轉換部12之藍色光Bs於螢光體層122激發螢光體粒子。於螢光體層122中，藉由藍色光Bs之照射而激發螢光體粒子，發出螢光FL。該螢光FL為包含S偏光成分及P偏光成分之隨機偏光(黃色光Ys、Yp)，朝向聚光光學系統16出射。入射至聚光光學系統16之黃色光Ys、Yp被轉換成平行光，入射至偏光分離元件13或偏光分離元件14。
於本實施形態中，偏光分離元件13構成為反射S偏光成分，透過P偏光成分，偏光分離元件14構成為將黃色光作為特定波長域之光，與偏光分離元件13同樣，反射S偏光成分，透過P偏光成分。因此，入射至偏光分離元件13或偏光分離元件14之螢光FL(黃色光Ys、Yp)中，P偏光之黃色光Yp透過偏光分離元件13及偏光分離元件14。另一方面，入射至偏光分離元件13之S偏光之黃色光Ys於面13S1朝向偏光分離元件14反射。又，入射至偏光分離元件14之S偏光之黃色光Ys於面14S1朝向偏光分離元件13反射。分別入射至偏光分離元件13、14之S偏光之黃色光Ys成為如下所述之光：於各個偏光分離面(面13S1、面14S1)被進而反射並入射至聚光光學系統16，於聚光光學系統16聚光於特定之點徑並向波長轉換部12返回。向波長轉換部12返回之黃色光Ys於螢光體層122散射，成為包含S偏光成分及P偏光成分之隨機偏光(黃色光Ys、Yp)並再次入射至偏光分離元件13或偏光分離元件14。藉由重複該循環，無須廢棄S偏光之螢光FL(黃色光Ys)，而自光源裝置1僅將P偏光成分之螢光(黃色光Yp)導向後述之照明光學系統300。
自光源部15出射以S偏光為主之紅色光Rs、綠色光Gs及藍色光Bs作為輔助光。紅色光Rs、綠色光Gs及藍色光Bs自偏光分離元件13之面13S2側入射，於面13S1被反射。透過偏光分離元件13之黃色光Yp與該等紅色光Rs、綠色光Gs及藍色光Bs合波並朝向照明光學系統300出射。
(1-3.作用、效果) 本實施形態之光源裝置1於光源部11與波長轉換部12之間，設置基於偏光成分將自波長轉換部12出射之隨機偏光之螢光FL分離的偏光分離元件13，進而設置基於偏光成分僅分離螢光FL的波長選擇性之偏光分離元件14。藉此，無須廢棄自波長轉換部12出射之螢光FL之一偏光成分，而例如可用作投射型顯示裝置5中之照明。以下，對此進行說明。
投影機用之光源自先前之放電管類型變為雷射激發螢光體光源。其主要理由在於，螢光體光源之壽命與放電管類型之光源相比長約10倍之多。於當前主流之螢光體光源中，大多使用YAG(釔鋁石榴石)系之螢光體。於使用該YAG系螢光體作為螢光體光源之投影機中，將綠～紅之連續波長頻帶之黃色之發光色分光為綠與紅而利用。
然而，於YAG之波長光譜中，有效利用發光波長之情形，於sRGB之色域實現D65附近之白平衡為極限，於顯示較其廣之色域時，有必要縮窄各原色之波長域而提高原色性。該情形時，廢棄無用部分之光。再者，於為了顯示白色點而變更RGB之平衡之情形時，自使用YAG系螢光體之螢光體光源出射之光中，廢棄綠之波長。因此，有無法獲得充足亮度之問題。
作為解決上述問題之方法，考慮使各原色之輔助光(例如R、G、B雷射)與自螢光體光源出射之螢光合波。於上述之光源裝置中，藉由將螢光光、與來自藍色固體光源及紅色固體光源之光以同一光學系統聚光、合成，而實現較高之利用效率(低光展)，但以雷射之波長域合成之螢光光之一偏光成分被廢棄。又，上述光源裝置為原理上無法合成綠之構成。
與此相對，於本實施形態中，於光源部11與波長轉換部12之間，設置基於偏光成分而分離入射光之偏光分離元件13、與基於偏光成分而選擇性分離特定波長域之光之偏光分離元件14。藉此，自波長轉換部12出射且入射至偏光分離元件13或偏光分離元件14之螢光FL之一偏光成分(例如P偏光(黃色光Yp))透過偏光分離元件13及偏光分離元件14，與例如自光源部15出射之輔助光(紅色光Rs、綠色光Gs及藍色光Bs)合波並被引導至照明光學系統300。另一方面，入射至偏光分離元件13或偏光分離元件14之螢光FL之另一偏光成分(例如S偏光(黃色光Ys))成為被各個偏光分離面(面13S1、面14S1)反射2次而向波長轉換部12返回的光。向波長轉換部12返回之黃色光Ys於螢光體層122散射，成為隨機偏光(黃色光Ys+Yp)並再次入射至偏光分離元件13或偏光分離元件14。藉由重複該循環，無須廢棄S偏光之螢光FL(黃色光Ys)，而例如可用作投射型顯示裝置5中之照明。
藉由以上，於本實施形態之光源裝置1中，無須廢棄螢光FL之一部分，而可作為投射型顯示裝置5中之照明光提取。即，藉此可提高偏光一致之光提取效率。又，可提高與自輔助光源(光源部15)出射之紅色(R)、綠色(G)及藍色(B)之雷射光之合波效率。
再者，於本實施形態中，如上所述，由於可不廢棄螢光FL之一部分地合波，故可放大光強度。
進而又，於本實施形態中，將輔助光源(光源部15)相對於偏光分離元件13之面13S2對向配置。藉此，可將自波長轉換部12出射之螢光FL、與自光源部15出射之紅色(R)、綠色(G)及藍色(B)之雷射光以同一光軸合成。藉此，可防止光展之惡化。又，可使光源裝置1小型化。
再者，於本實施形態之光源裝置1中，可提高製造性或對使用環境之穩定性。例如，半導體雷射之波長根據環境溫度而變動。因此，如上述之光源裝置，於使用分色鏡而合成螢光光與輔助光之光源裝置中，因分色鏡之截止波長之差異、或雷射光之波長之變動，有製造差異或環境變動較大之問題。與此相對，於本實施形態之光源裝置1之構成中，不受分色鏡之製造差異、或雷射光之波長變動所致之影響。藉此，不需要嚴格控制構成零件之規格精度、或雷射之使用溫度等，因此可減少製造成本。
接著，對本揭示之第2～第4實施形態及變化例1～3以及應用例進行說明。以下，對與上述第1實施形態同樣之構成要件，附註同一符號且適當省略其說明。
＜2.第2實施形態＞ 圖3係顯示本揭示之第2實施形態之光源裝置(光源裝置2)之構成例之圖。光源裝置2與上述光源裝置1同樣地，為例如用作為後述之投射型顯示裝置(投射型顯示裝置5)之照明者。於上述第1實施形態中，顯示使用板型之偏光分離元件13、14之例，但亦可設為使用例如立方體型之偏光分離元件23之構成。
偏光分離元件23包含例如3個稜鏡型之偏光分束器(稜鏡231、232、233)。3個稜鏡231、232、233例如對於稜鏡231之一面(面231S1)，經由例如後述之接著層234(圖3中未圖示)而貼合2個稜鏡232、233各者之一面(面232S1、面233S1)，且，經由例如後述之接著層235(圖3中未圖示)而貼合與2個稜鏡232、233各者之一面(面232S1、面233S1)呈直角之另一面(面232S2、面233S2)，而形成例如立方體型之偏光分離元件23。
於該偏光分離元件23中，於稜鏡231之面231S1，經製成使入射光按各偏光成分反射或透過之光學功能膜(例如後述之PBS膜231A)，於稜鏡232之面232S2，經製成使特定波長域之光按各偏光成分選擇性反射或透過之光學功能膜(例如後述之分色PBS膜232A)。即，稜鏡231相當於本揭示之「第1偏光分離元件」之一具體例，稜鏡232相當於本揭示之「第2偏光分離元件」之一具體例。
稜鏡231、232、233較佳使用例如光彈性常數較小之玻璃材料構成。再者，亦可冷卻稜鏡231、232、233。藉此，減少透過稜鏡231、232、233中之螢光FL之偏光之干擾。
另，稜鏡231、232、233之冷卻例如可設置風扇等進行空氣冷卻，或，可於稜鏡231、232、233貼附金屬板或水冷套等散熱構件。
如此，於本實施形態之光源裝置2中，由於使用稜鏡型之偏光分束器(稜鏡231、232)，故可減小各個偏光分離面(面231S1、面232S2)之角度交叉。又，可容易地將各個偏光分離面(面231S1、面232S2)配置成相對於自光源部11及光源部15出射之激發光EL及輔助光以及自波長轉換部12出射之螢光FL各者之光軸為45°。藉此，可減少性能之差異。
又，於本實施形態之光源裝置3中，由於使用稜鏡型之偏光分束器作為偏光分離元件23，故與使用板型之偏光分束器之情形相比，可減少例如基板之翹曲等劣化。
另，稜鏡231、232、233除利用接著劑貼合外，亦可使用例如原子擴散接合而貼合。
＜3.變化例＞ (3-1.變化例1) 圖4係顯示本揭示之變化例1之光源裝置2A之構成例之圖。於上述第2實施形態中，顯示將構成偏光分離元件23之3個稜鏡231、232、233彼此貼合之例，但不限於此。例如，各稜鏡231、232、233亦可於各者之間設置空隙，分別藉由保持具等個別地保持。
如此，於本變化例之光源裝置2A中，由於於構成偏光分離元件23之各稜鏡231、232、233之間設置空隙，並藉由保持具等個別地保持各者，故例如可防止激發光EL透過所致之接著層之劣化。藉此，與經由接著層貼合各稜鏡231、232、233之情形相比，可提高可靠性。
(3-2.變化例2) 圖5係顯示本揭示之變化例2之光源裝置2B之構成例之圖。上述激發光EL透過所致之接著層之劣化如圖5所示，例如可藉由於使稜鏡231、與稜鏡232、233貼合之接著層234之兩側設置PBS膜231A、231B而防止。
此種偏光分離元件23例如可如以下所述般製造。首先，於稜鏡231之面231S1製成PBS膜231A。又，經由接著層235將稜鏡232之經製成分色PBS膜232A之面232S2與稜鏡233之面233S2貼合後，製成與稜鏡232之面232S1及稜鏡233之面233S1相連之PBS膜231B。其後，將經製成PBS膜231A之稜鏡231之面231S1、與經製成PBS膜231B之稜鏡232及稜鏡233之面232S1、面233S1對向配置，於例如一者塗佈接著層234而貼合。藉此，完成接著層234夾於PBS膜231A與PBS膜231B間之偏光分離元件23。
如此，於本變化例之光源裝置2B中，由於於貼合稜鏡231與稜鏡232及稜鏡233之接著層234之兩側設置PBS膜231A、231B，故自光源部11出射之激發光EL不透過接著層234，而朝向波長轉換部12反射。藉此，可減少接著層234之劣化。
(3-3.變化例3) 圖6係顯示本揭示之變化例3之光源裝置2C之構成例之圖。於上述變化例2中，接著層234之劣化減少，但由於激發光EL透過，故有使稜鏡232與稜鏡233貼合之接著層235劣化之虞。 因此，亦可不使稜鏡232與稜鏡233貼合，而經由接著層234將稜鏡232之面232S1及稜鏡233之面233S1貼合於稜鏡231之面231S1，藉此將各稜鏡231、232、233一體化。此時，亦可於稜鏡232與稜鏡233之對向之面232S2與面233S2之間設置空隙。
藉此，與經由接著層(例如接著層235)使稜鏡232與稜鏡233貼合之情形比較，可提高可靠性。
＜4.第3實施形態＞ 圖7係顯示本揭示之第3實施形態之光源裝置(光源裝置3)之構成例之圖。光源裝置3與上述光源裝置1同樣，係例如作為後述之投射型顯示裝置(投射型顯示裝置5)之照明使用者。本實施形態之光源裝置3與上述第1實施形態之不同點為，於波長轉換部12與偏光分離元件13、14之間設置偏光轉換元件17。
偏光轉換元件17係攪亂入射光之偏光狀態而出射者。具體而言，偏光轉換元件17係對在偏光分離元件13之面13S1及偏光分離元件14之面14S1被反射2次而返回至波長轉換部12之S偏光之螢光FL(黃色光Ys)的偏光狀態進行攪亂而將一部分轉換成P偏光，藉此使螢光FL於偏光分離元件13、14高效地透過用者。偏光轉換元件17例如配置於偏光分離元件13、14與聚光光學系統16之間。
作為偏光轉換元件17，例如可使用水晶板等偏光消除元件或偏光消除薄膜。此外，作為偏光轉換元件17，例如可使用1/4λ板、或產生1/4λ+α之相位差之相位差板。例如，於使用1/4λ板作為偏光轉換元件17之情形時，於偏光分離元件13之面13S1反射之S偏光之螢光FL(黃色光Ys)被轉換成圓偏光而朝向波長轉換部12出射，於波長轉換部12被反射而再次通過1/4λ板時被轉換成直線偏光。其中P偏光之螢光FL(黃色光Yp)透過偏光分離元件13而被引導至照明光學系統300。
如以上所述，於本實施形態中，由於於波長轉換部12與偏光分離元件13、14之間，具體而言為偏光分離元件13、14與聚光光學系統16之間設置偏光轉換元件17，故可使螢光FL於偏光分離元件13高效地透過。藉此，可使螢光FL與輔助光高效地合波，可進而提高偏光一致之光提取效率。
另，於本實施形態中，顯示另外配置偏光轉換元件17之例，但例如將構成聚光光學系統16之透鏡，使用例如具有雙折射之準直玻璃材料構成，藉此可附加作為偏光轉換元件之功能。藉此，可抑制光源裝置之零件件數，且進而提高偏光一致之光提取效率。
＜5.第4實施形態＞ 圖8係顯示本揭示之第4實施形態之光源裝置(光源裝置4)之構成例之圖。光源裝置4與上述光源裝置1同樣，係例如作為後述之投射型顯示裝置(投射型顯示裝置5)之照明使用者。本實施形態之光源裝置4與上述第1實施形態之不同點為，自構成波長轉換部22之支持基板221之背面對螢光體層222進而照射激發光EL。
於光源裝置4中，與上述第1實施形態同樣，光源部11與光源部15沿一方向(例如X軸方向)對向配置，波長轉換部22相對於光源部11及光源部15之排列方向(X軸方向)，配置於例如大致正交方向(例如Y軸方向)。偏光分離元件13以例如相對於Y軸方向對向之面13S1及面13S2為大致45°之角度之方式，配置於光源部11與光源部15之間。偏光分離元件14以例如對向之面14S1及面14S2與偏光分離元件13之面13S1彼此呈大致直角之方式，配置於偏光分離元件13之面13S1側。於本實施形態中，進而將出射激發光EL之光源部21沿Y軸方向配置於波長轉換部22之背面側。於光源部21與波長轉換部22之間，例如配置有顏色分離元件18及透鏡19。
光源部21與光源部11同樣，具有1或複數個光源211、及與各個光源211對向配置之透鏡212。光源211係用以激發波長轉換部22之螢光體層222所包含之螢光體粒子者，可使用例如LD。此外，亦可使用LED。
波長轉換部22係將自光源部21出射之光(激發光EL)轉換成波長域不同之光(螢光FL)並出射者，相當於本揭示之「波長轉換部」之一具體例。波長轉換部22例如於具有光透過性之支持基板221設置有螢光體層222，於支持基板221之形成有螢光體層222之面之相反側之面、例如與光源部21對向之面設置有顏色分離元件18。
顏色分離元件18係包含例如分色鏡構成，基於波長域而分離入射光者。具體而言，顏色分離元件18構成為透過激發光EL，反射螢光FL。
另，於圖8中，顯示將顏色分離元件18與支持基板221一體形成之例，但顏色分離元件18亦可與波長轉換部22分開配置。
透鏡19例如與聚光光學系統16同樣，藉由1或複數個透鏡構成，例如包含準直透鏡構成。透鏡19係配置於光源部21與波長轉換部22之間，且將激發光EL聚光於特定之點徑並向螢光體層222入射者。
如此，亦可自正面及背面之兩個方向對蛍光體層222照射激發光EL。藉由自正面及背面之兩個方向照射激發光EL，與自一方向照射激發光EL之情形比較，可減少亮度飽和現象引起之波長轉換部22之轉換效率之降低，提高光源之效率。藉此，可實現高亮度化。
＜6.應用例＞ ＜應用例1＞ 圖9係顯示應用例1之投射型顯示裝置(投射型顯示裝置5)之整體構成之功能方塊圖。該投射型顯示裝置5係於例如螢幕68(投射面)投射圖像之顯示裝置。投射型顯示裝置5係例如經由I/F(Interface：介面)連接於未圖示之PC(Personal Computer：個人電腦)等電腦或各種圖像播放器等外部之圖像供給裝置，且基於輸入至該介面之圖像信號，進行對螢幕68之投影者。
投射型顯示裝置5例如具備光源驅動部51、光源裝置1、光調變裝置52、投影光學系統53、圖像處理部54、訊框記憶體55、面板驅動部56、投影光學系統驅動部57、及控制部50。
光源驅動部51係輸出用以控制配置於光源裝置1之光源(光源111及光源151)之發光時序之信號者。該光源驅動部51係具備例如未圖示之PWM(Pulse Width Modulation：脈寬調變)設定部、PWM信號產生部及限幅器等，且基於控制部50之控制，控制光源裝置1之光源驅動器，對光源111及光源151進行PWM控制，藉此進行光源111及光源151之點亮及熄滅、或亮度之調整者。
光源裝置1雖未特別圖示，但除上述第1實施形態中說明之構成要件外，例如具備分別驅動光源111及光源151之光源驅動器、與分別設定驅動光源111及光源151時之電流值的電流值設定部。光源驅動器基於自未圖示之電源電路供給之電源，與自光源驅動部51輸入之信號同步，產生具有電流值設定部設定之電流值之電流。產生之電流被分別供給至光源111及光源151。
光調變裝置52係基於圖像信號，調變由光源裝置1輸出之光(照明光)而產生圖像光者。光調變裝置52例如包含與後述之RGB之各色對應之3塊透過型或反射型之光閥而構成。例如，列舉調變藍色光(B)之液晶面板、調變紅色光(R)之液晶面板及調變綠色光(G)之液晶面板。作為反射型液晶面板，可使用例如LCOS(Liquid Crystal On Silicon：矽上液晶)等液晶元件。但，於光調變裝置52，未限於液晶元件，亦可使用其他光調變元件，例如DMD(Digital Micromirror Device：數位微鏡裝置)等。藉由光調變裝置52調變之RGB之各色光係藉由未圖示之交叉分色稜鏡等合成，並被引導至投影光學系統53。
投影光學系統53係包含用以使光調變裝置52所調變之光投射並成像於螢幕68上的透鏡群等者。
圖像處理部54係取得自外部輸入之圖像信號，進行圖像尺寸之判別、解析度之判別及為靜態圖像或動態圖像之判別等者。於為動態圖像之情形時，對訊框率等圖像資料之屬性等亦進行判定。又，於取得之圖像信號之解析度與光調變裝置52之各液晶面板之顯示解析度不同之情形時，進行解析度轉換處理。圖像處理部54將該等各處理後之圖像按每個訊框於訊框記憶體55展開，且將於訊框記憶體55展開之每個訊框之圖像作為顯示信號輸出至面板驅動部56。
面板驅動部56係驅動光調變裝置52之各液晶面板者。藉由該面板驅動部56之驅動，配置於各液晶面板之各像素中之光之透過率變化，形成圖像。
投影光學系統驅動部57包含驅動配置於投影光學系統53之透鏡的馬達而構成。該投影光學系統驅動部57係根據控制部50之控制，驅動例如投影光學系統53，進行例如變焦調整、聚焦調整及光圈調整等者。
控制部50係控制光源驅動部51、圖像處理部54、面板驅動部56及投影光學系統驅動部57者。
於該投射型顯示裝置5中，例如藉由具備上述之光源裝置1，可實現裝置整體之簡易化及小型化。
(投射型顯示裝置之構成例1) 圖10係顯示構成投射型顯示裝置5之光學系統之整體構成之一例(投射型顯示裝置5A)的概略圖。投射型顯示裝置5A係藉由反射型之液晶面板(Liquid Crystal Display：LCD)進行光調變之反射型3LCD方式之投射型顯示裝置。
投射型顯示裝置5A如圖10所示，依序具備光源裝置1、照明光學系統300、圖像形成部400、及投影光學系統500。
照明光學系統300例如自靠近光源裝置1之位置起具有複眼透鏡310(310A、310B)、偏光轉換元件320、透鏡330、分色鏡340A、340B、反射鏡350A、350B、透鏡360A、360B、分色鏡370、及偏光板380A～380C。
複眼透鏡310(310A、310B)係謀求來自光源裝置1之照明光之照度分佈均質化者。偏光轉換元件320係以使入射光之偏光軸於特定方向一致之方式發揮功能者。例如，將隨機偏光之光轉換成P偏光。透鏡330將來自偏光轉換元件320之光朝向分色鏡340A、340B聚光。分色鏡340A、340B係選擇性反射特定波長域之光，使除此以外之波長域之光選擇性透過者。例如，分色鏡340A主要使紅色光Lr及綠色光Lg向反射鏡350A之方向反射。又，分色鏡340B主要使藍色光Lb向反射鏡350B之方向反射。反射鏡350A將來自分色鏡340A之光(主要為紅色光Lr及綠色光Lg)朝向透鏡360A反射，反射鏡350B使來自分色鏡340B之光(主要為藍色光Lb)朝向透鏡360B反射。透鏡360A使來自反射鏡350A之光(主要為紅色光Lr及綠色光Lg)透過，並向分色鏡370聚光。分色鏡370係將綠色光Lg選擇性朝向偏光板380C反射且選擇性透過除此以外之波長域之光者。偏光板380A～380C包含具有特定方向之偏光軸之偏光件。例如，於偏光轉換元件320中被轉換成P偏光之情形，偏光板380A～380C透過P偏光之光，反射S偏光之光。
圖像形成部400具有反射型偏光板410A～410C、反射型液晶面板420A～420C(光調變元件)、及分色稜鏡430。
反射型偏光板410A～410C係分別使與來自偏光板380A～380C之偏光光之偏光軸相同之偏光軸之光(例如P偏光)透過，反射除此以外之偏光軸之光(S偏光)者。具體而言，反射型偏光板410A使來自偏光板380A之P偏光之紅色光Lr向反射型液晶面板420A之方向透過。反射型偏光板410B使來自偏光板380B之P偏光之藍色光Lb向反射型液晶面板420B之方向透過。反射型偏光板410C使來自偏光板380C之P偏光之綠色光Lg向反射型液晶面板420C之方向透過。又，反射型偏光板410A反射來自反射型液晶面板420A之S偏光之紅色光Lr，並使其入射至分色稜鏡430。反射型偏光板410B反射來自反射型液晶面板420B之S偏光之藍色光Lb，並使其入射至分色稜鏡430。反射型偏光板410C反射來自反射型液晶面板420C之S偏光之綠色光Lg，並使其入射至分色稜鏡430。
反射型液晶面板420A～420C係分別進行紅色光Lr、藍色光Lb或綠色光Lg之空間調變者。
分色稜鏡430係合成入射之紅色光Lr、藍色光Lb及綠色光Lg，並朝向投影光學系統500射出者。
投影光學系統500例如具有複數個透鏡等。投影光學系統500將來自圖像形成部400之出射光放大並向螢幕600等投射。
(投射型顯示裝置之構成例2) 圖11係顯示構成投射型顯示裝置5之光學系統之整體構成之另一例(投射型顯示裝置5B)之概略圖。投射型顯示裝置5B係藉由透過型之液晶面板(LCD)進行光調變之透過型3LCD方式之投射型顯示裝置。
投射型顯示裝置5B例如依序具備光源裝置1、具有照明光學系統710及圖像產生部730之圖像產生系統700、及投影光學系統500。
照明光學系統710例如具有積分器元件711、偏光轉換元件712、及聚光透鏡713。積分器元件711包含具有二維排列之複數個微透鏡之第1複眼透鏡711A、及具有以與該各微透鏡逐個對應之方式排列之複數個微透鏡之第2複眼透鏡711B。
自光源裝置1入射至積分器元件711之光(平行光)由第1複眼透鏡711A之微透鏡分割成複數個光束，並分別成像於第2複眼透鏡711B中之對應之微透鏡。第2複眼透鏡711B之微透鏡之各者作為二次光源發揮功能，將亮度一致之複數個平行光作為入射光照射至偏光轉換元件712。
積分器元件711整體上具有將自光源裝置1照射至偏光轉換元件712之入射光調整成均勻之亮度分佈的功能。
偏光轉換元件712具有使經由積分器元件711等入射之入射光之偏光狀態一致之功能。該偏光轉換元件712例如經由配置於光源裝置1之出射側之透鏡等，出射包含藍色光Lb、綠色光Lg及紅色光Lr之出射光。
照明光學系統710進而包含分色鏡714及分色鏡715、鏡716、鏡717及鏡718、中繼透鏡719及中繼透鏡720、場透鏡721R、場透鏡721G及場透鏡721B、作為圖像產生部730之液晶面板731R、731G及731B、以及分色稜鏡732。
分色鏡714及分色鏡715具有選擇性反射特定波長域之色光並使除此以外之波長域之光透過的性質。例如，分色鏡714選擇性反射紅色光Lr。分色鏡715選擇性反射透過分色鏡714之綠色光Lg及藍色光Lb中之綠色光Lg。剩餘之藍色光Lb透過分色鏡715。藉此，自光源裝置1出射之光(例如白色之合波光Lw)被分離成不同顏色之複數色光。
分離之紅色光Lr由鏡716反射，藉由通過場透鏡721R而平行化後，入射至紅色光之調變用之液晶面板731R。綠色光Lg藉由通過場透鏡721G而平行化後，入射至綠色光之調變用之液晶面板731G。藍色光Lb通過中繼透鏡719而由鏡717反射，進而通過中繼透鏡720而由鏡718反射。由鏡718反射之藍色光Lb藉由通過場透鏡721B而平行化後，入射至藍色光Lb之調變用之液晶面板731B。
液晶面板731R、731G及731B與供給包含圖像資訊之圖像信號之未圖示之信號源(例如PC等)電性連接。液晶面板731R、731G及731B基於所供給之各色之圖像信號，按每個像素調變入射光，且分別產生紅色圖像、綠色圖像及藍色圖像。經調變之各色之光(形成之圖像)入射至分色稜鏡732並被合成。分色稜鏡732將自3個方向入射之各色之光重疊合成，並朝向投影光學系統500出射。
投影光學系統500例如具有複數個透鏡等。投影光學系統500將來自圖像產生系統700之出射光放大並向螢幕600投射。
＜應用例2＞ 圖12係模式性顯示應用例2之顯示系統之構成之圖。圖13係顯示應用例2之顯示系統之功能構成之圖。該顯示系統具備腕帶型終端(腕帶型資訊處理裝置)8、與智慧型手機(外部裝置)6。
智慧型手機6係例如與腕帶型終端8協同動作之資訊處理裝置，具有對腕帶型終端8發送用於投影或顯示之圖像，且接收顯示使用者操作之資訊的功能。具體而言，智慧型手機6對腕帶型終端8發送顯示圖形使用者介面(GUI：Graphical User Interface)之圖像，接收對於該GUI之使用者操作信號。且，智慧型手機6進行與接收之使用者操作相應之處理，並將顯示根據該處理而更新之GUI之圖像發送至腕帶型終端8。
另，作為與腕帶型終端8協同動作之外部裝置，不限於智慧型手機，亦可為其他資訊處理裝置，例如數位靜態相機、數位攝像機、PDA(Personal Digital Assistants：個人數位助理)、PC(Personal Computer：個人電腦)、筆記本PC、平板終端、行動電話終端、行動用音樂播放裝置、行動用影像處理裝置或行動用遊戲機器等。
腕帶型終端8例如為具有顯示部810、及具備上述實施形態等之光源裝置(例如，光源裝置1)的投射型顯示裝置5，且為藉由帶部7a佩戴於使用者之手腕等而使用者。帶部7a與錶帶同樣地，包含例如皮革或金屬、纖維、橡膠等。
該腕帶型終端8例如圖13所示，進而具有控制部820、通信部830、攝像部840、操作部850及感測器部860。又，腕帶型終端8藉由無線通信而與智慧型手機6連接，為與智慧型手機6協同動作者。例如，可將自放入使用者之衣服口袋等之智慧型手機6接收到之圖像顯示於顯示部810，或使用投射型顯示裝置5投影至使用者之手掌等。
顯示部810係基於控制部820之控制而進行圖像(靜態圖像或動態圖像)之顯示者，包含例如LCD或OLED(Organic Light-Emitting Diode：有機發光二極體)等而構成。該顯示部810例如與操作部850一體地構成，作為所謂之觸控面板發揮功能。
通信部830係與智慧型手機6之間進行信號(圖像信號及使用者操作信號等)之收發者。作為通信方式，例如舉出無線、Bluetooth(藍牙)(註冊商標)、WiHD(Wireless High Definition：無線高清晰度)、WLAN(Wireless Local Area Network：無線區域網路)、Wi-Fi(Wireless Fidelity(無線保真度)：註冊商標)、NFC(Near Field communication：近場通信)、紅外線通信等方式。又，此外亦可進行3G/LTE(Long Term Evolution：長期演進技術)或使用毫米波段之電波的通信。
攝像部840係例如具有以下構件者：透鏡部，其包含攝像透鏡、光圈、變焦透鏡及聚焦透鏡等；驅動部，其驅動透鏡部而進行聚焦動作或變焦動作；及固體攝像元件，其基於經由透鏡部獲得之攝像光而產生攝像信號。固體攝像元件包含例如CCD(Charge Coupled Device：電荷耦合裝置)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互補金屬氧化物半導體)影像感測器等。攝像部840將設為數位信號之攝影圖像之資料輸出至控制部820。
操作部850具有接收來自使用者之輸入信號(使用者操作信號)之功能。該操作部850例如由按鈕、觸控感測器、軌跡球等構成。此處，操作部850藉由與顯示部810一體地構成，而作為觸控面板發揮功能。該操作部850將輸入之使用者操作信號輸出至控制部820。
感測器部860係具有取得使用者之動作或狀態相關之資訊的功能者。例如，感測器部860具備以使用者之臉部或眼睛、或佩戴有腕帶型終端8之手為攝像對象之相機。此外，感測器部860例如亦可具備附深度檢測功能之相機、麥克風、GPS(Global Positioning System：全球定位系統)、紅外線感測器、光線感測器、肌電感測器、神經感測器、脈搏感測器、體溫感測器、陀螺感測器、加速度感測器或觸控感測器等。該等之中，肌電感測器、神經感測器、脈搏感測器及體溫感測器亦可設置於帶部7a。由於此種感測器部860可於靠近使用者之手之位置進行感測，故可精度良好地檢測手之活動。感測器部860感測使用者之動作或狀態，並將顯示該感測結果之資訊輸出至控制部820。
控制部820係作為運算處理裝置及控制裝置發揮功能，根據各種程式控制腕帶型終端8內之全體動作者。控制部820由例如CPU(Central Processing Unit：中央處理單元)或微處理器構成。該控制部820亦可包含記憶要使用之程式或運算參數等之ROM(Read Only Memory：唯讀記憶體)、及暫時記憶適當變化之參數等之RAM(Random Access Memory：隨機存取記憶體)等。
該控制部820具有例如辨識部821及檢測部822，藉此，可進行手勢輸入。辨識部821具有辨識佩戴有帶部7a之使用者之手之活動的功能。具體而言，辨識部821藉由使用自感測器部860輸入之圖像(例如拍攝使用者之手之圖像)之圖像辨識、及運動辨識等，而辨識手之活動。控制部820基於辨識部821之辨識結果，進行畫面轉變等之各種處理。檢測部822具有檢測對於投射型顯示裝置5之投影圖像Y1之使用者操作的功能。例如，檢測部822檢測對於投影圖像之滑動或觸控等之使用者操作。控制部820將顯示由檢測部822檢測出之使用者操作之資訊發送至智慧型手機6，藉由智慧型手機6完成與使用者操作相應之處理。藉此，於腕帶型終端8中，可於顯示部810或使用者之手中執行與對智慧型手機6之觸控面板進行之操作(滑動或觸控等)時同樣之功能(畫面轉變等)。例如，若使用者上下滑動投影圖像Y1，則可執行使投影圖像Y1滾動之功能。
另，於圖12所示之例中，於智慧型手機6中利用GPS(Global Positioning System)功能產生之地圖圖像顯示於顯示部810，且被投影為投影圖像Y1。於腕帶型終端8，為了實現行動性，於顯示部810之物理大小上存在界限，有使用者難以看清顯示部810之顯示圖像之情形。於此種情形時，可使用投射型顯示裝置5，將圖像放大至例如與智慧型手機6同等之英制尺寸而投影於手，藉此提高圖像之視認性。又，由於可以將智慧型手機6置於口袋或包等之狀態，直接以手觀看由智慧型手機6接收之圖像，故有助於提高可用性。
於如上所述之顯示系統中，於調整光源裝置1之照明光之顏色平衡之情形、或於感測器部860中利用紅外線之情形等，可較佳地使用上述實施形態等之光源裝置(例如，光源裝置1)。
＜應用例3＞ 圖14係模式性顯示應用例3之顯示系統之構成之圖。該顯示系統具備：投射型顯示裝置5，其具備上述實施形態等之光源裝置(例如，光源裝置1)；雷射指示器910；及PC920，其將投影用之內容輸出至投射型顯示裝置5。投影用之內容意指圖表、文章、其他各種圖形圖像、或地圖或網站等。
雷射指示器910係具有根據使用者對操作按鈕910a之按下操作，而照射雷射光(非可視光或可視光)之功能者。使用者可使用雷射指示器910，將雷射光照射至投影於螢幕930之圖像上，例如一面配合說明部位而指示照射位置P一面進行演講。
PC920係產生投影用之圖像資料，藉由有線或無線將該圖像資料發送至投射型顯示裝置5，並進行投影控制者。於圖14中，顯示筆記本型PC作為一例，但該PC920不限定於筆記本型PC，亦可為桌上型PC、或網路(雲端)上之伺服器。
於該應用例中，投射型顯示裝置5具有攝像部，該攝像部用以將自PC920接收之圖像投影至螢幕930，且辨識雷射指示器910向投影圖像上之照射。於攝像部中，可進行使用照射至螢幕930上之雷射光(非可視光或可視光)的檢測。該攝像部可內置於投射型顯示裝置5，亦可外設。於投射型顯示裝置5中，藉由使用上述實施形態等之光源裝置(例如，光源裝置1)，可如上所述使用1種光源而輸出複數波長之合成光。藉此，無須分別單獨設置投影用之光源與攝像用之光源，可實現裝置整體之簡易化及小型化。
以上，列舉第1～第4實施形態及變化例1～3以及應用例進行說明，但本揭示並非限定於上述實施形態等者，可進行各種變化。例如，於上述實施形態等中，顯示對光源部11及光源部15使用使紅色光、綠色光及藍色光等可視光或UV振盪之雷射之例，亦可使用例如紅外域之光(infrared ray(紅外線)：IR)等。
又，於上述實施形態等中例示之光學系統之構成要件(例如，光源部11、15、波長轉換部、偏光分離元件13、14、聚光光學系統16等)之配置及數量等僅為一例，無須具備所有構成要件，又，可進而具備其他構成要件。
再者，作為上述實施形態等之光源裝置(例如，光源裝置1)之應用例而說明之投射型顯示裝置及顯示系統為一例，並非限定於上述者。例如，本揭示之光源裝置亦可應用於使用紅外線之夜視裝置(夜視系統)。
再者，作為本揭示之投射型顯示裝置，亦可構成有上述投射型顯示裝置5(5A、5B)以外之裝置。又，可於非投射型顯示裝置之裝置使用本揭示之光源裝置。例如，本揭示之光源裝置1亦可用作照明用途，例如可應用於汽車之頭燈或點亮用之光源。
另，本說明書中記載之效果僅為例示，並非限定於該記載者，亦可有其他效果。
本技術亦可採取如以下之構成。根據以下構成之本技術，於第1光源部與波長轉換部之間，設置將自波長轉換部出射之第2波長域之光基於偏光而分離的偏光分離元件，於該偏光分離元件與第1光源部之間，設置亦基於入射之光之波長域分離之顏色分離元件，藉此提高自波長轉換部出射之螢光(第2波長域之光)之利用效率。因此，可提高偏光一致之光提取效率。 (1) 一種光源裝置，其具備： 第1光源部，其出射第1波長域之光； 波長轉換部，其配置於上述第1波長域之光之光路上，且由自上述第1光源部出射之上述第1波長域之光激發，出射與上述第1波長域不同之第2波長域之光； 第1偏光分離元件，其基於偏光而將由上述波長轉換部出射之第2波長域之光分離；及 第2偏光分離元件，其與上述第1偏光分離元件一同配置於上述第1光源部與上述波長轉換部之間，且具有波長選擇性。 (2) 如上述(1)之光源裝置，其中上述第1偏光分離元件之第1偏光分離面與上述第2偏光分離元件之第2偏光分離面配置成彼此呈大致直角之朝向。 (3) 如上述(1)或(2)之光源裝置，其中 上述第1偏光分離元件作用於上述第1波長域之光及上述第2波長域之光；且 上述第2偏光分離元件僅作用於上述第2波長域之光。 (4) 如上述(1)至(3)中任一項之光源裝置，其中上述第1偏光分離元件及上述第2偏光分離元件分別為板型之偏光分束器。 (5) 如上述(1)至(3)中任一項之光源裝置，其中 上述第1偏光分離元件及上述第2偏光分離元件分別為稜鏡型之偏光分束器； 上述第1偏光分離元件於第1稜鏡之第1面經製成第1偏光分束膜；且 上述第2偏光分離元件於與上述第1面呈大致直角之第2稜鏡之第2面經製成第2偏光分束膜。 (6) 如上述(5)之光源裝置，其進而具有： 第3稜鏡；且 上述第1稜鏡、上述第2稜鏡及上述第3稜鏡彼此空出間隔而構成為大致立方體狀。 (7) 如上述(5)之光源裝置，其進而具有： 第3稜鏡；且 上述第1稜鏡、上述第2稜鏡及上述第3稜鏡彼此經由接著層而一體形成為大致立方體狀。 (8) 如上述(7)之光源裝置，其中 於上述第2稜鏡之與上述第1面對向之第3面、及上述第3稜鏡之與上述第1面對向之第4面，進而設置有具有與上述第1偏光分束膜相同特性之第3偏光分束膜；且 上述接著層設置於上述第1偏光分束膜與上述第3偏光分束膜之間。 (9) 如上述(1)至(8)中任一項之光源裝置，其進而具有：第2光源部，其出射與上述第2波長域之光不同之第3波長域之光。 (10) 如上述(4)至(9)中任一項之光源裝置，其中上述第2光源部具有出射彼此不同之波長域之光的複數個光源。 (11) 如上述(1)至(10)中任一項之光源裝置，其中上述第1偏光分離元件兼作光路合成元件。 (12) 如上述(9)至(11)中任一項之光源裝置，其中上述第2波長域之光及上述第3波長域之光由上述第1偏光分離元件合成光路。 (13) 如上述(1)至(12)中任一項之光源裝置，其中於上述波長轉換部與上述第2偏光分離元件之間進而具有聚光光學系統。 (14) 如上述(13)之光源裝置，其中上述聚光光學系統為準直透鏡。 (15) 如上述(1)至(14)中任一項之光源裝置，其中進而具有：偏光轉換元件，其配置於上述波長轉換部與上述第2偏光分離元件之間，改變上述第1偏光分離元件反射之上述第2波長域之光之偏光。 (16) 如上述(15)之光源裝置，其中上述偏光轉換元件為偏光消除元件。 (17) 如上述(15)之光源裝置，其中上述偏光轉換元件為相位差板。 (18) 如上述(1)至(17)中任一項之光源裝置，其中上述波長轉換部具有螢光體、及保持上述螢光體之保持部。 (19) 如上述(18)之光源裝置，其中上述波長轉換部進而具有使上述保持部旋轉之驅動部。 (20) 一種投射型顯示裝置，其具備： 光源裝置； 光調變元件，其調變由上述光源裝置射出之光；及 投射光學系統，其投射來自上述光調變元件之光；且 上述光源裝置具有： 第1光源部，其出射第1波長域之光； 波長轉換部，其配置於上述第1波長域之光之光路上，且由自上述第1光源部出射之上述第1波長域之光激發，出射與上述第1波長域不同之第2波長域之光； 第1偏光分離元件，其基於偏光而將由上述波長轉換部出射之第2波長域之光分離；及 第2偏光分離元件，其與上述第1偏光分離元件一同配置於上述第1光源部與上述波長轉換部之間，且具有波長選擇性。
1:光源裝置 2:光源裝置 2A:光源裝置 2B:光源裝置 2C:光源裝置 3:光源裝置 4:光源裝置 5:投射型顯示裝置 5A:投射型顯示裝置 5B:投射型顯示裝置 6:智慧型手機 7a:帶部 8:腕帶型終端 8a:帶部 11:光源部 12:波長轉換部 12A:螢光體輪 13:偏光分離元件 13S1:面 13S2:面 14:偏光分離元件 14S1:面 14S2:面 15:光源部 16:聚光光學系統 17:偏光轉換元件 18:顏色分離元件 19:透鏡 21:光源部 22:波長轉換部 23:偏光分離元件 50:控制部 51:光源驅動部 52:光調變裝置 53:投影光學系統 54:圖像處理部 55:訊框記憶體 56:面板驅動部 57:投影光學系統驅動部 58:螢幕 68:螢幕 111:光源 112:透鏡 121:支持基板 122:螢光體層 123:馬達 151:光源 151B:光源 151G:光源 151R:光源 152:透鏡 211:光源 212:透鏡 221:支持基板 222:螢光體層 231:稜鏡 231A:PBS膜 231B:PBS膜 231S1:面 232:稜鏡 232A:分色PBS膜 232S1:面 232S2:面 233:稜鏡 233S1:面 233S2:面 234:接著層 235:接著層 300:照明光學系統 310:複眼透鏡 310A:複眼透鏡 310B:複眼透鏡 320:偏光轉換元件 330:透鏡 340A:分色鏡 340B:分色鏡 350A:反射鏡 350B:反射鏡 360A:透鏡 360B:透鏡 370:分色鏡 380A～380C:偏光板 400:圖像形成部 410A～410C:反射型偏光板 420A～420C:反射型液晶面板 430:分色稜鏡 500:投影光學系統 600:螢幕 700:圖像產生系統 710:照明光學系統 711:積分器元件 711A:第1複眼透鏡 711B:第2複眼透鏡 712:偏光轉換元件 713:聚光透鏡 714:分色鏡 715:分色鏡 716～718:鏡 719:中繼透鏡 720:中繼透鏡 721B:場透鏡 721G:場透鏡 721R:場透鏡 730:圖像產生部 731B:液晶面板 731G:液晶面板 731R:液晶面板 732:分色稜鏡 800:投影光學系統 810:顯示部 820:控制部 821:辨識部 822:檢測部 830:通信部 840:攝像部 850:操作部 860:感測器部 910:雷射指示器 910a:操作按鈕 920:PC 930:螢幕 B:藍色光 Bs:藍色光 C:箭頭 EL:激發光 FL:螢光 G:綠色光 Gs:綠色光 H:藍色光 J123:軸 Lb:藍色光 Lg:綠色光 Lr:紅色光 Lw:合波光 O:中心 P:照射位置 R:紅色光 Rs:紅色光 Y1:投影圖像 Yp:黃色光 Ys:黃色光
圖1係顯示本揭示之第1實施形態之光源裝置之構成例之模式圖。 圖2A係顯示圖1所示之波長轉換部之其他構成例之俯視模式圖。 圖2B係顯示圖2A所示之波長轉換部之剖面構成之模式圖。 圖3係顯示本揭示之第2實施形態之光源裝置之構成例之模式圖。 圖4係顯示本揭示之變化例1之光源裝置之構成例之模式圖。 圖5係顯示本揭示之變化例2之光源裝置之構成例之模式圖。 圖6係顯示本揭示之變化例3之光源裝置之構成例之模式圖。 圖7係顯示本揭示之第3實施形態之光源裝置之構成例之模式圖。 圖8係顯示本揭示之第4實施形態之光源裝置之構成例之模式圖。 圖9係顯示本揭示之投射型顯示裝置之整體構成之功能方塊圖。 圖10係顯示圖9所示之投射型顯示裝置之光學系統之構成之一例的概略圖。 圖11係顯示圖9所示之投射型顯示裝置之光學系統之構成之另一例的概略圖。 圖12係顯示顯示系統之構成之一例之模式圖。 圖13係圖12所示之顯示系統之功能方塊圖。 圖14係顯示顯示系統之構成之另一例之模式圖。
1:光源裝置
11:光源部
12:波長轉換部
13:偏光分離元件
13S1:面
13S2:面
14:偏光分離元件
14S1:面
14S2:面
15:光源部
16:聚光光學系統
111:光源
112:透鏡
121:支持基板
122:螢光體層
151:光源
151B:光源
151G:光源
151R:光源
152:透鏡
Bs:藍色光
EL:激發光
FL:螢光
Gs:綠色光
Rs:紅色光
Yp:黃色光
Ys:黃色光

Claims (20)

  1. 一種光源裝置，其具備： 第1光源部，其出射第1波長域之光； 波長轉換部，其配置於上述第1波長域之光之光路上，且由自上述第1光源部出射之上述第1波長域之光激發，出射與上述第1波長域不同之第2波長域之光； 第1偏光分離元件，其基於偏光而將由上述波長轉換部出射之第2波長域之光分離；及 第2偏光分離元件，其與上述第1偏光分離元件一同配置於上述第1光源部與上述波長轉換部之間，且具有波長選擇性。
  2. 如請求項1之光源裝置，其中上述第1偏光分離元件之第1偏光分離面與上述第2偏光分離元件之第2偏光分離面配置成彼此呈大致直角之朝向。
  3. 如請求項1之光源裝置，其中上述第1偏光分離元件作用於上述第1波長域之光及上述第2波長域之光；且 上述第2偏光分離元件僅作用於上述第2波長域之光。
  4. 如請求項1之光源裝置，其中上述第1偏光分離元件及上述第2偏光分離元件分別為板型之偏光分束器。
  5. 如請求項1之光源裝置，其中上述第1偏光分離元件及上述第2偏光分離元件分別為稜鏡型之偏光分束器； 上述第1偏光分離元件於第1稜鏡之第1面經製成第1偏光分束膜；且 上述第2偏光分離元件於與上述第1面呈大致直角之第2稜鏡之第2面經製成第2偏光分束膜。
  6. 如請求項5之光源裝置，其進而具有第3稜鏡；且 上述第1稜鏡、上述第2稜鏡及上述第3稜鏡彼此空出間隔而構成為大致立方體狀。
  7. 如請求項5之光源裝置，其進而具有第3稜鏡；且 上述第1稜鏡、上述第2稜鏡及上述第3稜鏡彼此經由接著層而一體形成為大致立方體狀。
  8. 如請求項7之光源裝置，其中於上述第2稜鏡之與上述第1面對向之第3面、及上述第3稜鏡之與上述第1面對向之第4面，進而設置有具有與上述第1偏光分束膜相同特性之第3偏光分束膜；且 上述接著層設置於上述第1偏光分束膜與上述第3偏光分束膜之間。
  9. 如請求項1之光源裝置，其進而具有：第2光源部，其出射與上述第2波長域之光不同之第3波長域之光。
  10. 如請求項4之光源裝置，其中上述第2光源部具有出射彼此不同之波長域之光的複數個光源。
  11. 如請求項1之光源裝置，其中上述第1偏光分離元件兼作光路合成元件。
  12. 如請求項9之光源裝置，其中上述第2波長域之光及上述第3波長域之光由上述第1偏光分離元件合成光路。
  13. 如請求項1之光源裝置，其中於上述波長轉換部與上述第2偏光分離元件之間進而具有聚光光學系統。
  14. 如請求項13之光源裝置，其中上述聚光光學系統為準直透鏡。
  15. 如請求項1之光源裝置，其進而具有：偏光轉換元件，其配置於上述波長轉換部與上述第2偏光分離元件之間，改變於上述第1偏光分離元件反射之上述第2波長域之光之偏光。
  16. 如請求項15之光源裝置，其中上述偏光轉換元件為偏光消除元件。
  17. 如請求項15之光源裝置，其中上述偏光轉換元件為相位差板。
  18. 如請求項1之光源裝置，其中上述波長轉換部具有螢光體、及保持上述螢光體之保持部。
  19. 如請求項18之光源裝置，其中上述波長轉換部進而具有使上述保持部旋轉之驅動部。
  20. 一種投射型顯示裝置，其具備： 光源裝置； 光調變元件，其調變由上述光源裝置射出之光；及 投射光學系統，其投射來自上述光調變元件之光；且 上述光源裝置具有： 第1光源部，其出射第1波長域之光； 波長轉換部，其配置於上述第1波長域之光之光路上，且由自上述第1光源部出射之上述第1波長域之光激發，出射與上述第1波長域不同之第2波長域之光； 第1偏光分離元件，其基於偏光而將由上述波長轉換部出射之第2波長域之光分離；及 第2偏光分離元件，其與上述第1偏光分離元件一同配置於上述第1光源部與上述波長轉換部之間，且具有波長選擇性。
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