TWI451130B - 光源單元、光源裝置及投影機 - Google Patents

光源單元、光源裝置及投影機 Download PDF

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Description

光源單元、光源裝置及投影機
本發明係關於具備複數個光源之光源單元、具備該光源單元之光源裝置、及具備該光源裝置之投影機。
現今，資料投影機已相當普及，該資料投影機作為一種影像投影裝置，係用以將個人電腦之畫面或視訊影像、乃至儲存於記憶卡等中之影像資料的影像等投影於螢幕上。此投影機係使從光源射出之光聚光於被稱為DMD(數位微鏡裝置)的微鏡顯示元件或液晶板上，而於影幕上顯示彩色影像。
在此種投影機中，以往，主要以高亮度之放電燈作為光源，但近年來開發及推出了多種使用發光二極體(LED)、雷射二極體(LD)或有機EL等半導體發光元件作為光源裝置之發光元件的方案。
例如，在日本國特開2004-220015號公報中，提出一種光源裝置，其為了達到增大光量之目的而呈矩陣狀地配置發光元件。然而，在此專利文獻1之發明中，因發光面積增加，集光率(Etendue)之值增大，所以，成為不要光之光增多，而有來自發光二極體之射出光的利用效率降低的問題。又，集光率係將有效光之空間的展開作為面積與立體角之乘積而表示的值，是在光學系統中所保存的值。
因此，在日本國特開2004-341105號公報中，提出一種光源裝置，其具備：發光輪盤，係於圓周方向鋪設有螢光體；及紫外線發光二極體。在日本國特開2004-341105 號公報的提案中，其構成為從背面側朝發光輪盤照射作為激發光之紫外線，並利用從發光輪盤之前面側發出之螢光光作為光源光。
在該日本國特開2004-341105號公報之發明中，為了增加螢光光之光量，需要增大激發光之輸出。作為增大激發光之輸出的方法，具有使用複數個紫外線發光二極體的方法，但在此情況下，因激發光源之亮點增加，所以，為了將從複數個亮點射出之光線束聚光於螢光體上，會有需要大型聚光透鏡的問題。
本發明係鑒於上述習知技術問題而開發完成者，其目的在於提供一種光源單元，係在平面狀排列複數個光源的構成中，藉鏡片縮小來自各光源的射出光的間隔，藉此，可縮小從複數個亮點射出之光線束的截面積；並提供一種光源裝置，其具備發光輪盤，係利用來自此光源單元之射出光作為激發光及既定波長頻帶光；及提供一種具備該光源裝置之小型及薄型的投影機。
本發明之光源單元、光源裝置及投影機，其特徵為具備：光源組，係以複數個光源形成列及行之方式平面狀地排列；及第一反射鏡組，係配置於該光源組之光軸上，且藉由縮小從該光源組射出之光線束的列間隔，將從該光源組射出之光線束作為已在行方向縮小了的光線束進行反射。
根據以下之詳細說明及添加圖式，雖可充分理解本發明，但此等詳細說明及添加圖式僅用於說明而已，並非用 以限定本發明之範圍。
以下，參照圖式，針對用來實施本發明之較佳形態進行說明。然而，雖對以下所述之實施形態附加有為了實施本發明而技術上較適之各種限定，但並不是用以將發明範圍限定於以下之實施形態及圖示例。
本發明之投影機10具備光源裝置63、導光裝置75、光源側光學系統62、顯示元件51、投影側光學系統90及投影機控制手段。
光源裝置63具備：光源單元200；發光輪盤71，係配置於從光源單元200射出之光線束的光軸上；輪盤馬達73，係用以旋轉驅動發光輪盤71；及作為單色發光元件之紅色光源72。並且，光源裝置63還具有聚光光學系統，係使從發光輪盤71射出之光線束的光軸與從紅色光源72射出之光線束的光軸一致而聚光於導光裝置75的射入面。
此發光輪盤71係至少具備擴散透光區域及螢光反射區域，且係於圓周方向並排設置擴散透光區域及螢光反射區域而構成。擴散透光區域係使來自作為藍色雷射光之光源單元200的射出光擴散及穿透的區域。螢光反射區域係具備發出綠色波長頻帶光之螢光體的區域。
光源單元200具備：光源組210，係以複數個光源201形成列及行之方式平面狀地排列；及第一反射鏡組220，係將從光源組210射出之光線束作為已在行方向縮小了截面積的光線束進行反射。第一反射鏡組220係配置於光源組210之光軸上。第一反射鏡組220係藉由縮小從構成光 源組210之各列的光源201射出之光線束的列間隔，將從光源組210射出之光線束作為已在行方向縮小了截面積的光線束進行反射。
另外，光源201係由發光元件205及將來自發光元件205之射出光變換為平行光的準直透鏡207所組合而成。另外，光源組210係以24個光源201形成為長方形狀的方式排列成6列4行。
另外，第一反射鏡組220係藉由在從光源組210之各列射出的光線束之光軸上呈階梯狀地配置各不相同的長方形反射鏡225而構成。各反射鏡225係以去除來自各反射鏡225的反射光相互的間隔之方式而配置。
以下，根據圖式詳細說明本發明之實施例。第1及第2圖為模式顯示本發明之光源單元200的外觀立體圖。如第1及第2圖所示，本發明之光源單元200具備：光源組210，係以複數個光源201形成行列之方式平面狀地排列；第一反射鏡組220，係由分別配置於此光源組210之各光源201的光軸上的複數個反射鏡225所形成；及第二反射鏡組230，係由配置於被第一反射鏡組220所反射之光線束的光軸上之複數個反射鏡235所形成。
光源單元200首先以第一反射鏡組220將從光源組210射出之光線束變換為已在行方向縮小了截面積的光線束。然後，光源單元200以第二反射鏡組230將從光源組210射出之光線束變換為在與第一反射鏡組220正交之方向、即列方向縮小了截面積的光線束。如此，光源單元200不用改變光線束之擴散角度，即可縮小從光源組210射出之 光線束的截面積，且可提高密度。又，行方向係指第1圖之正面視看時的上下方向，列方向係指與排列有光源組210之平面中的行方向正交的方向。
光源201係由作為藍色雷射發光器等之點光源的發光元件205、及將從發光元件205射出之光線束變換為增加了指向性的平行光之準直透鏡207所組合形成。
光源組210係以形成使對向之2邊平行的八角形之方式將24個光源201排列成6行及6列。即，光源組210係在相隔既定間隔之狀態下等間隔地於第1列配置2個、於第2列配置4個、於第3列配置6個、於第4列配置6個、於第5列配置4個、於第6列配置2個光源201，同樣於行方向亦依序等間隔地於配置2個、4個、6個、6個、4個、2個光源201，而形成對向之2邊平行的八角形。像這樣在各光源201之間相隔既定間隔，係為了確保配置各光源201用的基板之空間、保持各光源201之保持構件的空間、及配線用的空間。另外，在各光源201之間相隔既定間隔，亦是光源201之熱對策。
第一反射鏡組220係由長方形之6片反射鏡225、即與光源組210中之光源201的列數相同數量之反射鏡225所構成。此6片反射鏡225係將從位於光源組210之各列的光源201射出之光線束，藉由縮小列間隔而作為已在行方向縮小了截面積的光線束進行反射。另外，此6片反射鏡225係各具備二片與配置有2個光源201之列對應的2個光源用的反射鏡225、形成為比2個光源用的反射鏡225更寬之4個光源用的反射鏡225、形成為比4個光源用的 反射鏡225更寬之6個光源用的反射鏡225。
另外，第一反射鏡組220係藉由在從光源組210之各列射出的光線束之光軸上相對於光軸形成45度之角度呈階梯狀地配置各不相同的長方形反射鏡225而構成。另外，各反射鏡225係以去除來自各反射鏡225的反射光相互的間隔之方式、亦即、使各反射鏡225之相互間隔朝來自光源組210之射出光的光軸方向緊湊配置。
亦即，在配置有2個光源201之列的光軸上，相對於光軸形成45度之角度配置2個光源用的反射鏡225，在配置有4個光源201之列的光軸上，相對於光軸形成45度之角度配置4個光源用的反射鏡225，在配置有6個光源201之列的光軸上，相對於光軸形成45度之角度配置6個光源用的反射鏡225。
在第一反射鏡組220中，呈階梯狀地配置各反射鏡225，係為了防止由各反射鏡225所反射之光線束干擾到其他反射鏡225。另外，以去除來自該各反射鏡225的反射光相互的間隔之方式配置各反射鏡225，係為了排除光源組210之列間的空間而作為於行方向縮小了截面積的光線束進行反射。
第二反射鏡組230係由長方形之6片反射鏡235、即與光源組210中之光源201的行數相同數量之反射鏡235所構成。此6片反射鏡235係藉由在從光源組210之各行射出且由第一反射鏡組220所反射之光線束的光軸上，呈階梯狀地配置各不相同之長方形反射鏡235而構成。另外，6片反射鏡235係與第一反射鏡組220相同，各具備 二片與配置有2個光源201之行對應的2個光源用的反射鏡235、形成為比2個光源用的反射鏡235更寬之4個光源用的反射鏡235、形成為比4個光源用的反射鏡235更寬之6個光源用的反射鏡235。
另外，各反射鏡235係以相對於從光源組210之各行射出且由第一反射鏡組220反射的光線束之光軸上形成45度之角度的方式配置。亦即，第二反射鏡組230係將由第一反射鏡組220反射的光線束之光軸變換為與該光軸及光源組210之光軸正交的方向。又，各反射鏡235係以去除來自該各反射鏡235的反射光相互的間隔之方式，亦即，使各反射鏡235之相互間隔朝由第一反射鏡組220反射的反射光之光軸方向緊湊配置。
另外，第二反射鏡組230係藉由縮小從光源組210射出之光線束的列方向之長度，來縮小該光線束之列方向的截面積，並提高光線束之密度。總之，根據第二反射鏡組230，在從光源組210射出之光線束的截面上，可縮小與已在第一反射鏡組220縮小了的方向正交之方向的長度。藉此，本實施例之光源單元200，可射出截面積小且高亮度之光線束。
又，複數個反射鏡225,235，可配合排列於對應之列或對應之行的光源201的數量而使用長度不同者，但亦可將所有之反射鏡225,235設為相同尺寸，可配合採用光源單元200之電氣設備中的光源單元200之配置空間或配置部位的形狀自由變更。
再者，針對作為縮小從光源組210射出之光線束的截 面積之構成的光源單元200之其他實施例進行說明。第3圖為模式顯示另一實施例的光源單元200之外觀立體圖。在上述光源單元200中，於2個方向縮小了來自光源組210的射出光，但如第3圖所示，亦可設計為於光源組210之光軸上配置第一反射鏡組220，而僅於單一方向縮小光線束之截面積的構成。
此種構成之光源單元200具備：光源組210；及第一反射鏡組220，係將配置於從光源組210射出之光線束的光軸上之光軸變換90度。另外，光源組210係將直線狀配置有相互接近之複數個光源201的複數光源體以在光源體相互間形成散熱空間的方式設置間隔而呈平面狀地排列而成。由發光元件205及準直透鏡207組合而成之24個光源201，係以形成長方形之方式等間隔地排列6列4行。
另外，第一反射鏡組220係由長方形之6片反射鏡225所構成。又，第一反射鏡組220係藉由在從光源組210之各列射出的光線束之光軸上相對於光軸形成45度之角度呈階梯狀地配置各不相同的長方形反射鏡225而構成。另外，此6片反射鏡225係將從位於光源組210之各列的光源201射出之光線束，藉由縮小列間隔而作為已在行方向縮小了截面積的光線束進行反射。另外，各反射鏡225係以去除來自各反射鏡225的反射光相互的間隔之方式、亦即、使各反射鏡225之相互間隔朝來自光源組210之射出光的光軸方向緊湊配置。
在並排地設置複數個光源的裝置中，在複數個光源分別需要相互散熱之空間等的情況，可於各光源間相隔既定 間隔配置。然而，在此種裝置中，因為於各光源間相隔既定間隔而配置，所以，會使得從複數個光源射出之光線束的截面積擴大。本實施例之光源單元200，係即使以既定間隔配置複數個光源，但藉由第一反射鏡組220縮小了從此等光源組射出之光線束的截面積，而仍可作為提高密度之光線束射出。
另外，針對再一實施例之光源單元200進行說明。第4圖為模式顯示本實施例之光源單元200之外觀立體圖。本實施例之光源單元200，係在像第3圖所示那樣設計成於光源組210之光軸上配置第一反射鏡組220而僅於單方向縮小光線束之截面積的構成之光源單元200中，如第4圖所示，以藉一個反射鏡225反射來自1個光源201之射出光的方式構成第一反射鏡組220。
亦即，在本實施例之光源單元200中，第一反射鏡組220具備與光源組210中之光源201的數量相同數量之反射鏡225，各反射鏡210係在光源組210中之各光源201的光軸上配置成分別形成相同的傾斜度，並且，各反射鏡225係以去除來自該各反射鏡225的反射光相互的間隔之方式配置、亦即、使各反射鏡225之相互間隔朝光源組210之光軸方向緊湊配置。
又，在本實施例之光源單元200中，雖構成為以同一傾斜度排列各反射鏡225，但亦能以使來自各光源201之射出光聚光於既定之一點的方式設置不同傾斜度來排列各反射鏡225。
然後，針對上述各實施例中，以反射鏡組220,230來 縮小從光源組210射出之光線束的截面積之原理，以第一反射鏡組220為例進行說明。第5圖為說明縮小本實施例之第一反射鏡組220的光線束的截面積之原理的參考圖。又，從準直透鏡207射出之光源201的光線束全部為平行光。
當設光源201之準直透鏡207的直徑為a，光源間之列間隔為b時，如第5圖所示，光源組210之行方向上的全長，因為是6行而為6a+5b，並因為從準直透鏡207射出之光源201的光線束全部為平行光，所以，從光源組210射出之光線束的截面的行方向全長，亦成為6a+5b。
當以一片反射鏡220e使從此種光源組210射出之光線束朝行方向呈直角反射時，由反射鏡220e反射之光線束的截面的行方向全長，成為6a+5b。但在本實施例中，是在各列之每列配置不同的長方形反射鏡225，且使各反射鏡225之相互間隔朝光源組210之光軸方向湊緊來配置此等反射鏡225。藉此，由各反射鏡225反射之光線束，成為去除了光源組210之各光源201間的間隔b之狀態的光線束，使得光線束中之行方向的長度成為6a。
根據上述構成之光源單元200，因為具備藉由將從該構成光源組210之各列的光源201射出之光線束的列間隔縮小而作為已在行方向縮小了截面積的光線束進行反射之第一反射鏡組220，所以可將來自光源組210之射出光作為已在既定的一方向縮小了截面積之光線束，可縮小光源單元200之集光率，。
另外，光源單元200係藉由在從光源組210之各列射 出的光線束之光軸上呈階梯狀地配置複數個反射鏡225來構成第一反射鏡組220，且以去除來自各反射鏡225的反射光相互的間隔之方式配置各反射鏡225而構成，根據此光源單元200，可防止由各反射鏡225反射之光線束干擾到其他的反射鏡225，並可作為去除了光源組210之列方向上的光源201間的間隔之光線束進行反射。
又，光源單元200係由與光源組210中之光源201的列數相同數量之長方形反射鏡225來構成第一反射鏡組220，且以與光源組210之列方向平行的方式分別形成相同的傾斜度來配置各反射鏡225而構成，根據此光源單元200，可在保持從準直透鏡207射出之擴散角度的狀態下，射出在既定的一方向縮小了截面積之光線束，可縮小光源單元200之集光率。
另外，光源單元200係由與光源組210中之光源201的數量相同數量之反射鏡225來構成第一反射鏡組220，且在光源組210之光源201的光軸上，在相對於該光軸具有既定傾斜度之狀態下來配置各反射鏡而構成，根據此光源單元200，因對各光源201分別存在有對應之反射鏡225，所以，即使在光源組210中之光源201的配置為不規則之情況等，仍可容易地縮小光線束之截面積。
又，根據在由第一反射鏡組220反射之光線束的光軸上具備第二反射鏡組230之光源單元200，可將來自光源組210之射出光，作為在與由第一反射鏡組220反射之方向正交的方向縮小了截面積的光線束，所以，可於平面上之正交的二個方向縮小光線束之截面積。
又，第二反射鏡組230係與第一反射鏡組220相同，以去除來自各反射鏡235的反射光相互的間隔之方式配置複數個長方形的各反射鏡235而構成，根據該光源單元200，可與該第一反射鏡組220之效果相同，可防止由各反射鏡235反射之光線束干擾到其他的反射鏡235，並可作為去除了光源組210之行方向上的光源201間的間隔之光線束進行反射。
另外，根據本實施例之光源單元200，藉由第一反射鏡組220及第二反射鏡組230，可於正交之2個方向縮小從光源組210射出之光線束的截面積，並可提高密度。另外，藉由使用光源單元200，可將小直徑之小型透鏡等作為光學系統使用，可射出高亮度之光，可提供小而薄型之電氣設備。
又，第一反射鏡組220及第二反射鏡組230，不限定於相對於光源201之光軸以45度之角度配置的情況，只要以縮小行或列之各光的間隔之方式調整距光源201之距離及角度即可。
另外，藉由組合發光元件205及準直透鏡207來形成光源201的構成，能以準直透鏡207將來自發光元件205之射出光變換為平行光，所以，可提高來自光源201之射出光的利用效率。
又，藉由將光源組210設計成以形成使對向之2邊平行的八角形之方式將24個光源201排列成6列及6行的構造，可使從光源組210射出之光線束的截面形狀成為近似圓形的形狀，可使來自光源單元200之射出光的密度成為 均等。
另外，根據本實施例之光源單元200，即使在將光源組210設計成以形成為長方形之方式將24個光源201排列成6列及4行的構造之情況，仍可容易進行光線束之截面形狀之變更，此等光線束係類似具有配合成為例如4：3之比例的顯示元件之形狀的截面形狀之光線束、或者截面形狀為正方形之光線束。
其次，作為使用此種光源單元200之電氣設備，以投影機10為例進行說明。第6圖為投影機10之外觀立體圖。又，在本實施例中，左右表示相對於投影方向的左右方向，前後表示相對於光線束行進方向的前後方向。如第6圖所示，投影機10係大致長方體形狀，在作為外殼本體前方之側板的正面面板12的一側，具有罩蓋投影口之透鏡罩19，並且，於此正面面板12設有複數個排氣孔17。又，雖未圖示，但還具備接收來自遙控器的控制信號之Ir接收部。
另外，在作為外殼本體之上面面板11設有鍵/指示器部37，在此鍵/指示器部37上配置有電源開關鍵、通知電源之接通或切斷的電源指示器、切換投影之接通或切斷的投影開關鍵、光源裝置或顯示元件或控制電路等發生過熱時進行通知用的過熱指示器等之鍵或指示器。
又，在外殼本體之背面設有將USB端子或影像信號輸入用之D-SUB端子、S端子、RCA端子等設於背面面板的輸入輸出連接器部及電源轉接器插頭等之各種端子20。又，在未圖示之作為外殼本體之側板的右側面板14及第6圖所示之作為側板的左側面板15之下部附近，分別形成有 複數個吸氣孔18。
其次，使用第7圖之方塊圖，說明投影機10之投影機控制手段。投影機控制手段係由控制部38、輸入輸出介面22、影像變換部23、顯示編碼器24及顯示驅動部26等所構成，從輸入輸出連接器部21輸入之各種規格的影像信號，透過輸入輸出介面22、系統匯流排(SB)，以統一為適合於顯示之既定格式的影像信號之方式而由影像變換部23進行變換後，輸出至顯示編碼器24。
另外，顯示編碼器24係在將輸入之影像信號展開儲存於視訊RAM25的基礎上，從視訊RAM25的儲存內容中生成視訊信號並輸出至顯示驅動部26。
顯示驅動部26係對應於從顯示編碼器24輸出之影像信號，以適宜圖框率驅動作為空間光調變元件(SOM)的顯示元件51者，藉由透過光源側光學系統將從光源裝置63射出之光線束照射於顯示元件51，而以顯示元件51的反射光形成光像，並透過作為投影側光學系統之投影系透鏡組將影像投影顯示於未圖示之螢幕上。又，此投影側光學系統之可動透鏡組97，係藉由透鏡馬達45進行變焦調整或焦距調整用之驅動。
另外，影像壓縮解壓縮部31係進行將影像信號之亮度信號及色差信號依序寫入記憶卡32之記錄處理，該記憶卡32係藉由ADCT及哈夫曼編碼等之處理對資料進行壓縮而成為可自由裝拆之記錄媒體。又，影像壓縮解壓縮部31，可於再生模式時讀出記錄於記憶卡32之影像資料，以一圖框單位將構成一連串之動畫的各個影像資料解壓縮，然 後，透過影像變換部23將此影像資料輸出至顯示編碼器24，根據儲存於記憶卡32之影像資料，進行可顯示動畫等之處理。
控制部38係司職投影機10內之各電路之動作控制，由CPU、固定地儲存各種設定等之動作程式之ROM及作為工作記憶體使用之RAM等所構成。
由設於外殼本體之上面面板11的主鍵及指示器等所構成之鍵/指示器部37的操作信號，直接被輸送至控制部38，來自遙控器之鍵操作信號，由Ir接收部35接收，並將由Ir處理部36所解調之碼信號輸出至控制部38。
又，控制部38透過系統匯流排(SB)連接有聲音處理部47。此聲音處理部47具備PCM音源等之音源電路，在投影模式及再生模式時，將聲音資料類比化後，驅動揚聲器48進行聲音之擴音。
另外，控制部38係控制光源控制電路41，此光源控制電路41係以從光源裝置63射出影像生成時所要求之既定波長頻帶光的方式控制光源裝置63。具體而言，在要求紅色波長頻帶光的情況，停止後述之光源單元200的發光元件205之點亮，而使紅色光源72之發光元件點亮。另外，在要求綠色波長頻帶光的情況，使光源單元200的發光元件205點亮，並控制輪盤馬達73而進行使綠色螢光區域位於光源單元200的發光元件205之光軸上的控制。又，在要求藍色波長頻帶光的情況，使光源單元200的發光元件205點亮，並控制輪盤馬達73而進行使擴散透光區域位於光源單元200的發光元件205之光軸上的控制。
又，控制部38係於冷卻風扇驅動控制電路43進行設於光源裝置63等之複數個溫度感測器的溫度檢測。根據此溫度檢測結果來控制冷卻風扇之旋轉速度。另外，控制部38還於冷卻風扇驅動控制電路43進行藉由定時器等使投影機本體之電源切斷後仍持續冷卻風扇之旋轉，或者，根據溫度感測器的溫度檢測結果來切斷投影機本體之電源等的控制。
接者，針對此投影機10之內部構造進行說明。第8圖為顯示投影機10之內部構造的俯視模式圖。如第8圖所示，投影機10係於右側面板14附近配置有安裝了電源電路方塊101等的電源控制電路基板102，在大致中央配置有多翼型之鼓風機110，在此鼓風機110附近配置有控制電路基板103，在正面面板12附近配置有光源裝置63，在左側面板15附近配置有光學系統單元70。
另外，投影機10係藉由區隔用隔壁120將框體內氣密性地區隔成背面面板13側之吸氣側空間室121及正面面板12側之排氣側空間室122，鼓風機110係配置成使吸入口111位於吸氣側空間室121，吐出口113位於排氣側空間室122與吸氣側空間室121之交界處。
光學系統單元70係由以下3個組塊所構成之大致字形，亦即：照明側組塊78，係位於光源裝置63的附近；影像生成組塊79，係位於背面面板13側；及投影側組塊80，係位於照明側組塊78與左側面板15之間。
照明側組塊78具有將從光源裝置63射出之光朝影像生成組塊79所具備之顯示元件51導光的光源側光學系統 62的一部分。作為此照明側組塊78具有之光源側光學系統62，具有將從光源裝置63射出之光線束形成為均勻強度分布之光束的導光裝置75、使穿透導光裝置75之光聚光的聚光透鏡等。
影像生成組塊79係作為光源側光學系統62，具備：光軸變更鏡74，用以變更從導光裝置75射出之光線束的光軸方向；複數片聚光透鏡，係將藉此光軸變更鏡74反射之光聚光於顯示元件51；及照射鏡84，係以既定角度將穿透此等聚光透鏡之光線束照射於顯示元件51。又，影像生成組塊79具有作為顯示元件51之DMD，在此顯示元件51之背面面板13側配置有用來冷卻顯示元件51之顯示元件冷卻裝置53，以防止顯示元件51成為高溫。
投影側組塊80具有將被顯示元件51反射而形成影像之光放射於螢幕的投影側光學系統90的透鏡組。投影側光學系統90具備內建於固定鏡筒內之固定透鏡組93及內建於活動鏡筒內之活動透鏡組97，且是具備變焦功能之可變焦型透鏡，藉由透鏡馬達使可動透鏡組97移動，可進行變焦調整或焦距調整。
其次，針對本實施例之投影機10的光源裝置63進行說明。第9圖為光源裝置63之俯視圖。如第9圖所示，光源裝置63具備：光源單元200，係以光軸與導光裝置75之光軸正交的方式配置；發光輪盤71，係以光源單元200之光軸與旋轉軸成為平行的方式配置於光源單元200的光軸上；輪盤馬達73，係用以旋轉驅動發光輪盤71；紅色光源72，係作為單色發光元件而以光軸與光源單元200之光 軸正交的方式配置；及聚光光學系統，係使從發光輪盤71射出之光線束的光軸與從紅色光源72射出之光線束的光軸一致而聚光於既定的一面。
如上述，光源單元200具備：光源組210，具有複數個光源201；及第一反射鏡組220，係配置於光源組210之前方，使光軸變換90度並用以縮小光線束之截面積；其射出藍色雷射光。又，光源201係由作為發光元件205之藍色雷射發光器、及配置於發光元件205前方之準直透鏡207所組合形成。
發光輪盤71係至少於圓周方向並排設置有使來自光源單元200之射出光擴散的擴散透光區域、及具備發出既定波長頻帶光之螢光體的螢光反射區域。具體而言，於螢光反射區域鋪設有具備綠色螢光體之綠色螢光體層，此鋪設有綠色螢光體層之區域的發光輪盤71之表面係作為反射面。另外，發光輪盤71係藉由將來自光源單元200之射出光照射於綠色螢光體層，而將綠色波長頻帶的螢光光射出於光源單元200側，且將藉由使來自光源單元200之射出光照射於擴散透光層而被擴散之藍色波長頻帶光從背面側射出。
紅色光源72係射出紅色發光二極體等之紅色光的發光元件，在光源單元200與發光輪盤71之間的位置，以光軸與來自光源單元200之射出光的光軸正交的方式配置。
另外，聚光光學系統係由鏡片組151、凸透鏡組153、聚光透鏡組155、及導光裝置射入透鏡154所構成。鏡片組151具備：第一鏡片151a，係配置於光源單元200之光 軸與紅色光源72的光軸所正交之位置上；第二鏡片151b，係在發光輪盤71之背面側配置於導光裝置75之中心線的延長線與光源單元200的光軸延長線所交叉之位置上；第三鏡片151c，係配置於紅色光源72的光軸上；及第四鏡片151d，係配置於由第三鏡片151c反射之紅色波長頻帶光的光軸與導光裝置75之中心線的延長線所交叉之位置上。
第一鏡片151a係使藍色波長頻帶光與紅色波長頻帶光穿透，且反射綠色波長頻帶光之分色鏡。另外，第二鏡片151b係作為反射鏡，使擴散及穿透發光輪盤71之藍色波長頻帶光之光軸與導光裝置75之光軸一致。第三鏡片151c係作為反射鏡，使紅色波長頻帶光及綠色波長頻帶光朝第四鏡片151d反射。第四鏡片151d係使藍色波長頻帶光穿透，並反射紅色波長頻帶光及綠色波長頻帶光的分色鏡。
另外，作為聚光光學系統之凸透鏡組153具備：第一凸透鏡153a，係配置於光源單元200與第一鏡片151a之間；第二凸透鏡153b，係配置於第二鏡片151b與第四鏡片151d之間；第三凸透鏡153c，係配置於第一鏡片151a與第三鏡片151c之間；及第四凸透鏡153d，係配置於第三鏡片151c與第四鏡片151d之間。
又，作為聚光光學系統之聚光透鏡組155，係配置於紅色光源72附近及發光輪盤71之表裏兩面附近，使紅色光源72、來自發光輪盤71之射出光進行聚光。另外，作為聚光光學系統之導光裝置射入透鏡154，係配置於導光 裝置75的附近，使來自光源裝置63之紅色波長頻帶光、綠色波長頻帶光、藍色波長頻帶光聚光於導光裝置75的射入面。
在此種光源裝置63中，從光源單元200射出之藍色雷射光，在由第一凸透鏡153a聚光後，穿透第一鏡片151a，並藉聚光透鏡組155照射於發光輪盤71之螢光反射區域、擴散透光區域。另外，從光源單元200射出且照射至螢光反射區域之光線束，係作為激發光對螢光體進行激發，使螢光體發出綠色波長頻帶光。又，從光源單元200射出且照射至發光輪盤71之擴散透光區域之光線束，係進行擴散而從相干光性質變換為非相干光，作為非相干光之藍色波長頻帶光從發光輪盤71之背面側射出。
另外，從紅色光源72射出之紅色波長頻帶光，係由聚光透鏡組155聚光後穿透第一鏡片151a。從發光輪盤71朝光源單元200所在方向射出之綠色波長頻帶光，係由聚光透鏡組155聚光後照射至第一鏡片151a。另外，穿透第一鏡片151a之紅色波長頻帶光及由第一鏡片151a反射的綠色波長頻帶光，係由第三凸透鏡153c、第四凸透鏡153d進行聚光，並由第三鏡片151c及第四鏡片151d反射，藉導光裝置射入透鏡154聚光於導光裝置75的射入面而射入導光裝置75內。又，擴散及穿透發光輪盤71之藍色波長頻帶光，係由聚光透鏡組155聚光後照射至第二鏡片151b，並由第二鏡片151b反射且由第二凸透鏡153b進行聚光而穿透第四鏡片151d後，藉導光裝置射入透鏡154聚光於導光裝置75的射入面而射入導光裝置75內。
如此，光源裝置63可射出光之三原色、即紅色波長頻帶光、綠色波長頻帶光及藍色波長頻帶光。藉此，本實施例之投影機10，藉由該光源控制電路41控制光源單元200之發光元件205、紅色光源72及發光輪盤71，可射出生成影像所需之波長頻帶光，藉由顯示元件51將此等既定波長頻帶光作為影像之構成要素反射於投影側光學系統90，可進行影像之彩色投影。
根據本實施例之光源裝置63，如上述，將作為激發光及作為藍色波長頻帶光之光照射於發光輪盤71的光源單元200，可射出高亮度、光線束之截面積小、且密度高之光線束，所以，可用作為能進行亮度及發光度高之影像的投影之投影機10的光源裝置63。
另外，根據本實施例之光源裝置63，藉由使用藍色雷射發光器作為發光單元200之發光元件205，來形成從發光輪盤71的螢光反射區域射出綠色波長頻帶光、從發光輪盤71的擴散透光區域射出藍色波長頻帶光、從獨立之紅色光源72射出紅色波長頻帶光的構成，可使各波長頻帶光之光線束的亮度及發光度大致上均勻，所以，在藉投影機10之影像投影時，可防止於投影影像產生發光度之差的情況。
另外，根據具備此種光源裝置63之投影機10，可進行亮度及發光度高、且在所有之波長頻帶光中亮度及發光度都均勻的投影影像的投影。
根據本發明，可提供光源裝置及具備該光源裝置之小而薄型之投影機，該光源裝置具備：光源單元，藉由在平面狀排列複數個光源的構成中，藉鏡片縮小來自各光源之 射出光的間隔，可縮小從複數個亮點射出之光線束的截面積；及發光輪盤，係將來自此光源單元之射出光用作為激發光及既定波長頻帶光。
除此之外，本發明不限定於上述實施形態，只要在實施階段中未超出本發明之實質範圍，即可作種種之變化。另外，亦可盡可能地適宜組合實施在上述實施形態中執行之功能。在上述實施形態中包含各種之階段，藉由揭示之複數之構成要件的適宜組合，可選取各種之發明。例如，即使從實施形態所揭示之全構成要件中刪除幾個構成要件，但只要能獲得效果，亦可選取刪除了此構成要件之構成作為本發明。
10‧‧‧投影機
11‧‧‧上面面板
12‧‧‧正面面板
15‧‧‧左側面板
17‧‧‧排氣孔
18‧‧‧吸氣孔
19‧‧‧透鏡罩
20‧‧‧各種端子
21‧‧‧輸入輸出連接器部
22‧‧‧輸入輸出介面
23‧‧‧影像變換部
24‧‧‧顯示編碼器
25‧‧‧視訊RAM
26‧‧‧顯示驅動部
31‧‧‧影像壓縮解壓縮部
32‧‧‧記憶卡
35‧‧‧Ir接收部
36‧‧‧Ir處理部
37‧‧‧鍵/指示器部
38‧‧‧控制部
41‧‧‧光源控制電路
47‧‧‧聲音處理部
48‧‧‧揚聲器
51‧‧‧顯示元件
62‧‧‧光源側光學系統
63‧‧‧光源裝置
71‧‧‧發光輪盤
72‧‧‧紅色光源
73‧‧‧輪盤馬達
75‧‧‧導光裝置
90‧‧‧投影側光學系統
200‧‧‧光源單元
201‧‧‧光源
205‧‧‧發光元件
207‧‧‧準直透鏡
210‧‧‧光源組
220‧‧‧第一反射鏡組
220e‧‧‧反射鏡
225‧‧‧反射鏡
230‧‧‧第二反射鏡組
235‧‧‧反射鏡
第1圖為模式顯示本發明之實施例的光源單元之外觀立體圖。
第2圖為模式顯示本發明之實施例的光源單元之外觀立體圖。
第3圖為模式顯示本發明之另一實施例的光源單元之外觀立體圖。
第4圖為模式顯示本發明之再一實施例的光源單元之外觀立體圖。
第5圖為說明縮小本發明之實施例的光源單元之光線束的截面積之原理的說明圖。
第6圖為顯示本發明之實施例的投影機之實施例的外觀立體圖。
第7圖為本發明之實施例的投影機之功能電路方塊 圖。
第8圖為顯示本發明之實施例的投影機之內部構造的平面模式圖。
第9圖為本發明之實施例的投影機具備之光源裝置的平面模式圖。
200‧‧‧光源單元
201‧‧‧光源
205‧‧‧發光元件
207‧‧‧準直透鏡
210‧‧‧光源組
220‧‧‧第一反射鏡組
225‧‧‧反射鏡
230‧‧‧第二反射鏡組
235‧‧‧反射鏡

Claims (11)

  1. 一種光源裝置，其具備：光源單元，其包含：光源組，係以複數個光源形成列及行之方式平面狀地排列；及第一反射鏡組，係配置於該光源組之光軸上，且藉由縮小從該光源組射出之光線束的列間隔，將從該光源組射出之光線束作為在行方向被縮小的光線束進行反射；發光輪盤，係配置於從該光源單元所射出之光線束的光軸上；輪盤馬達，係用以旋轉驅動該發光輪盤；和單色發光元件；並具有聚光光學系統，係使從該發光輪盤射出之光線束的光軸與從該單色發光元件射出之光線束的光軸一致而聚光於既定的一面上；該發光輪盤係至少於圓周方向並排設置有使來自該光源單元之射出光擴散的擴散透光區域、及具備發出既定波長頻帶光之螢光體的螢光反射區域。
  2. 如申請專利範圍第1項之光源裝置，其中該光源組之各光源的射出光係平行光；該第一反射鏡組係藉由在從該光源組之各列射出的光線束之光軸上呈階梯狀地配置複數個反射鏡而構成；各反射鏡係以去除來自各反射鏡的反射光相互的間隔之方式配置。
  3. 如申請專利範圍第2項之光源裝置，其中該第一反射鏡組係由與該光源組中之光源的列數相同數量之長方形反射鏡所構成；各反射鏡係以與該光源組之列方向平行的方式分別形成相同傾斜而配置。
  4. 如申請專利範圍第2項之光源裝置，其中該第一反射鏡組係由與該光源組中之光源數相同數量之反射鏡所構成；各反射鏡係在該光源組之各光源的光軸上以相對於該光軸具有既定傾斜之狀態而配置。
  5. 如申請專利範圍第1項之光源裝置，其中具備第二反射鏡組，係配置於由該第一反射鏡組所反射之光線束的光軸上，且藉由縮小從構成該光源組之各行的該光源射出之光線束的行間隔，將從該光源射出之光線束經由該第一反射鏡組反射，以作為截面積在列方向被縮小的光線束。
  6. 如申請專利範圍第5項之光源裝置，其中該第二反射鏡組係藉由在從該光源組之各行射出且由該第一反射鏡組所反射之光線束的光軸上，呈階梯狀地配置各不相同之長方形反射鏡而構成；各反射鏡係以去除來自各反射鏡的反射光相互的間隔之方式配置。
  7. 如申請專利範圍第1項之光源裝置，其中該光源係藉由 組合發光元件及將來自該發光元件之射出光轉換為平行光的準直透鏡而形成。
  8. 如申請專利範圍第1項之光源裝置，其中該光源係藍色雷射發光器；該螢光反射區域之螢光體係綠色螢光體；該單色發光元件係紅色發光二極體。
  9. 一種投影機，其具備：申請專利範圍第1項之光源裝置；導光裝置；光源側光學系統；顯示元件；投影側光學系統；及投影機控制手段，該光源裝置之聚光光學系統，係將光源光聚光於該導光裝置之射入面。
  10. 一種投影機，其具備：申請專利範圍第8項之光源裝置；導光裝置；光源側光學系統；顯示元件；投影側光學系統；及投影機控制手段，該光源裝置之聚光光學系統，係將光源光聚光於該 導光裝置之射入面。
  11. 一種光源單元，其具備：光源組，係以複數個光源形成列及行之方式排列成平面狀；第一反射鏡組，係配置於該光源組之光軸上，且藉由縮小從該光源組射出之光線束的列間隔，將從該光源組射出之光線束作為在行方向被縮小的光線束進行反射；及第二反射鏡組，係配置於由該第一反射鏡組所反射之光線束的光軸上，且藉由縮小從構成該光源組之各行的該光源射出之光線束的行間隔，將從該光源射出之光線束經由該第一反射鏡組反射，以作為截面積在列方向被縮小的光線束。
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