照明装置和图像投影装置制造方法及图纸

一种照明装置包括：光源(11)，被配置为发射源光；荧光产生单元(16、18)，被配置为通过使用来自光源(11)的源光作为激发光来产生荧光；波长选择单元(13)，被配置为在光路中交替地放置第一区段或第二区段中的任意一个，第一区段允许源光穿过其中，第二区段反射源光同时允许荧光穿过其中；偏振转换单元(14)，被配置为在线性偏振和圆偏振之间转换光的偏振；光导单元(15、17)，被配置为将第一线性偏振分量和荧光引导至偏振转换单元(14)并将第二线性偏振分量引导至荧光产生单元(16、18)。目的是缩小照明装置的尺寸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】照明装置和图像投影装置
本专利技术涉及照明装置和图像投影装置。
技术介绍
近年来，随着具有大屏幕的显示装置的迅速普及，使用这种显示装置进行会议、演示、培训等变得越来越普遍。例如，使用用于投影以在屏幕等上显示放大图像的图像投影装置(即，投影仪)作为这样的显示装置。根据所提出的配置(例如，参见专利文献1)，这种图像投影装置包括照明装置，该照明装置结合了诸如发射激发光的激光的光源和吸收激发光以产生预定波长范围的荧光的荧光体。从照明装置发射的激发光和荧光被转换成照明光，照明光由光隧道等引导，以通过图像形成元件和投影光学单元，从而将预定图像投影在屏幕等上。引用列表专利文献[专利文献1]日本专利No.4900736
技术实现思路
技术问题然而，上述的这种图像投影装置需要两条光路，即，将激光引导到光隧道的光路和将由荧光体产生的荧光引导到光隧道的光路。两条光路需要设计成使得其中一条光路绕过另一条光路。结果，就有照明装置的小型化受限的问题。鉴于上述问题提供了本专利技术。本专利技术的目的是减小照明装置的尺寸。解决问题的方案根据本专利技术的照明装置包括：光源，被配置为发射源光；荧光产生单元，被配置为通过使用来自光源的源光作为激发光来产生荧光，荧光具有比源光更长的波长；波长选择单元，被配置为在光路中交替地放置第一区段或第二区段中的任意一个，第一区段允许源光穿过其中，第二区段反射源光同时允许荧光穿过其中；偏振转换单元，被安置在光源和波长选择单元之间的光路中，并被配置为在线性偏振和圆偏振之间转换光的偏振，使得输入其中的第一线性偏振分量被转换为圆偏振，并使得输入其中的圆偏振被转换为垂直于第一线性偏振分量的第二线性偏振分量；和光导单元，被安置在光源和偏振转换单元之间的光路中，并被配置为将来自光源的源光的第一线性偏振分量和从荧光产生单元到达的荧光引导至偏振转换单元，并被配置为将从偏振转换单元到达的源光的第二线性偏振分量引导至荧光产生单元。当第一区段位于光路中时，来自光源的源光按顺序依次通过光导单元、偏振转换单元和波长选择单元的第一区段，以输出为第一照明光。当第二区段位于光路中时，来自光源的源光通过光导单元和偏振转换单元行进到波长选择单元，然后被波长选择单元的第二区段反射，以通过偏振转换单元和光导单元行进到荧光产生单元，荧光产生单元产生的荧光按顺序依次通过光导单元、偏振转换单元和波长选择单元的第二区段，以作为第二照明光输出，第二照明光以与第一照明光相同的方向输出。专利技术的有益效果根据本公开技术，可以减小图像投影装置的尺寸。附图说明[图1]图1是示意地示出根据第一实施例的图像投影装置的示例的图；[图2]图2是示出第一实施例中使用的波长选择偏振分束元件的光谱透射率特性的示例的图；[图3]图3是示出第一实施例中使用的色轮的放大平面图；[图4]图4是示出第一实施例中使用的色轮的光谱透射率特性的示例的图；[图5]图5是示出第一实施例中使用的荧光体轮的示例的放大平面图；[图6]图6是示出根据第一实施例通过使用图像投影装置以分时顺序提取各照明光的时序图的示例的图；[图7]图7是示出第二实施例的色轮的示例的放大平面图；[图8]图8是示出第二实施例中使用的色轮的光谱透射率特性的示例的图；[图9]图9是示出根据第二实施例通过使用图像投影装置以分时顺序提取各照明光的时序图的示例的图；[图10]图10是示出第三实施例中使用的荧光体轮的示例的放大平面图；[图11]图11是示出根据第三实施例通过使用图像投影装置以分时顺序提取各照明光的时序图的示例的图；[图12]图12是示出第四实施例中使用的荧光体轮的示例的放大平面图；[图13]图13是示出根据第四实施例通过使用图像投影装置以分时顺序提取各照明光的时序图的示例的图；[图14]图14是示意地示出根据第五实施例的图像投影装置的示例的图；[图15]图15是示出第五实施例中使用的波长选择偏振光分离元件的光谱透射率特性的示例的图；以及[图16]图16是示意性地示出根据第六实施例的图像投影装置的示例的图。具体实施方式以下描述参考附图解释本专利技术的实施例。在每个附图中，可能存在这样的情况：相同的构成元件被分配相同的附图标记，以便省略重复的说明。<第一实施例>图1是示意性地示出根据第一实施例的图像投影装置的示例的图。如图1所示，图像投影装置1包括照明装置10、光隧道21、透镜单元22、镜单元23、图像形成元件24和投影光学单元25。照明装置10包括光源11、聚光透镜12、波长选择偏振分离元件13、四分之一波片14、透镜单元15、色轮16、透镜单元17和荧光体轮18。照明装置10以分时顺序朝着光隧道21以相同方向(即，在相同的发射光路上)依次发射蓝光、红光和绿光。在照明装置10中，光源11发射包括第一线性偏振分量的光(即，源光)。在本实施例的以下说明中，光源11是例如发射具有波长λB的蓝色激光的激光二极管，其包括P偏振分量(即，P波)。波长λB可以是例如长于400nm并且短于470nm。然而，不限于此，光源11可以是发射蓝光的发光二极管或有机电致发光(EL)元件，或者可以是这种发光二极管和有机EL元件的组合的光源。或者，光源11可以是发射紫外光谱的波长范围内的光的激光二极管、发光二极管或有机EL元件等，或者可以是这种激光二极管、发光二极管和有机EL元件的组合的光源。此外，光源11的数量可以是一个或多个。此外，耦合透镜可以安置在光源11和聚光透镜12之间，用于将光源11发射的激光形成为几乎平行的光通量并引导到聚光透镜12。由光源11发射的蓝色激光用作第一照明光。此外，由光源11发射的蓝色激光被用作激发光，用于在荧光体轮18处产生荧光。由光源11发射的蓝色激光穿过(即，经过)聚光透镜12以形成几乎平行的光通量，并且入射到波长选择偏振分束元件13。波长选择偏振分束元件13是光导单元的示例，其具有如图2所示的光谱透射率特性。对于光源11发射的波长为λB的光，波长选择偏振分束元件13具有透射P波(即，允许P波穿过)并且不透射S波(即，反射S波)的特性。注意，如图2中所示的光谱透射率特性所示，波长约为500nm以上的光会被波长选择偏振分束元件13反射，不管是P波还是S波(即，与偏振特性无关)。例如，可以使用偏振分束器作为波长选择偏振分束元件13。再次参考图1，入射到波长选择偏振分束元件13的P波的蓝色激光透过波长选择偏振分束元件13，然后被引导到四分之一波片14，四分之一波片14是一个偏振转换单元，用于在线性偏振和圆偏振之间转换光的偏振。透过四分之一波片14的光从具有P波(即，P偏振)的光转换为具有圆偏振的光，然后穿过透镜单元15而入射到色轮16，色轮16是一个波长选择单元。注意，偏振转换单元不限于四分之一波片。例如，偏振转换单元可以是构成透镜单元15的透镜之一等，其设置有形成在入射表面上的倾斜气相沉积的Ta2O5膜等。注意，为了形成倾斜气相沉积的膜，待气相沉积的物体以与气相沉积材料的进入方向(即，朝向气相沉积源的方向)成一定角度安置，使得气相沉积材料相对于垂直于待气相沉积物体的预定表面的方向倾斜地累积。透镜单元15可以例如适当地配置有双凸透镜、平凸透镜等的组合，以便具有将几乎平行的光通量会聚为色轮16上的光点以及会聚来自色轮16的漫射光以转本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种照明装置，其特征在于，包括：光源，被配置为发射源光；荧光产生单元，被配置为通过使用来自所述光源的所述源光作为激发光来产生荧光，所述荧光具有比所述源光更长的波长；波长选择单元，被配置为将第一区段或第二区段交替地放置在光路中，所述第一区段允许所述源光穿过其中，所述第二区段反射所述源光，同时允许所述荧光穿过其中；偏振转换单元，被安置在所述光源和所述波长选择单元之间的光路中，并被配置为在线性偏振和圆偏振之间转换光的偏振，使得输入其中的第一线性偏振分量被转换为圆偏振，并使得输入其中的圆偏振被转换为垂直于所述第一线性偏振分量的第二线性偏振分量；和光导单元，被安置在所述光源和所述偏振转换单元之间的光路中，并被配置为将来自所述光源的所述源光的所述第一线性偏振分量和从所述荧光产生单元到达的所述荧光引导至所述偏振转换单元，并被配置为将从所述偏振转换单元到达的所述源光的所述第二线性偏振分量引导至所述荧光产生单元，其中，当所述第一区段位于所述光路中时，来自所述光源的所述源光按顺序依次通过所述光导单元、所述偏振转换单元和所述波长选择单元的所述第一区段，以输出为第一照明光，以及其中，当所述第二区段位于所述光路中时，来自所述光源的所述源光通过所述光导单元和所述偏振转换单元行进到所述波长选择单元，然后被所述波长选择单元的所述第二区段反射，以通过所述偏振转换单元和所述光导单元行进到所述荧光产生单元，所述荧光产生单元产生所述荧光，所述荧光按顺序依次通过所述光导单元、所述偏振转换单元和所述波长选择单元的所述第二区段，以作为第二照明光输出，所述第二照明光以与所述第一照明光相同的方向输出。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.22 JP 2016-1621391.一种照明装置，其特征在于，包括：光源，被配置为发射源光；荧光产生单元，被配置为通过使用来自所述光源的所述源光作为激发光来产生荧光，所述荧光具有比所述源光更长的波长；波长选择单元，被配置为将第一区段或第二区段交替地放置在光路中，所述第一区段允许所述源光穿过其中，所述第二区段反射所述源光，同时允许所述荧光穿过其中；偏振转换单元，被安置在所述光源和所述波长选择单元之间的光路中，并被配置为在线性偏振和圆偏振之间转换光的偏振，使得输入其中的第一线性偏振分量被转换为圆偏振，并使得输入其中的圆偏振被转换为垂直于所述第一线性偏振分量的第二线性偏振分量；和光导单元，被安置在所述光源和所述偏振转换单元之间的光路中，并被配置为将来自所述光源的所述源光的所述第一线性偏振分量和从所述荧光产生单元到达的所述荧光引导至所述偏振转换单元，并被配置为将从所述偏振转换单元到达的所述源光的所述第二线性偏振分量引导至所述荧光产生单元，其中，当所述第一区段位于所述光路中时，来自所述光源的所述源光按顺序依次通过所述光导单元、所述偏振转换单元和所述波长选择单元的所述第一区段，以输出为第一照明光，以及其中，当所述第二区段位于所述光路中时，来自所述光源的所述源光通过所述光导单元和所述偏振转换单元行进到所述波长选择单元，然后被所述波长选择单元的所述第二区段反射，以通过所述偏振转换单元和所述光导单元行进到所述荧光产生单元，所述荧光产生单元产生所述荧光，所述荧光按顺序依次通过所述光导单元、所述偏振转换单元和所述波长选择单元的所述第二区段，以作为第二照明光输出，所述第二照明光以与所述第一照明光相同的方向输出。2.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：加户贵洋，
申请(专利权)人：株式会社理光，
类型：发明
国别省市：日本,JP