照明装置和投影仪制造方法及图纸

照明装置和投影仪，能够实现小型化。该照明装置具有：光源装置，其射出包含第1偏振成分的第1光；无焦光学系统，其具有以使光轴方向一致的方式配置的第1透镜和第2透镜，缩小第1光的光束直径；偏振调整元件，其使第1光通过而形成包含第1偏振成分以及与第1偏振成分垂直的第2偏振成分的第2光；偏振分离元件，其将第2光分离为第1偏振成分的光和第2偏振成分的光；扩散元件，由偏振分离元件分离得到的光中的一方入射到该扩散元件；以及荧光发光元件，由偏振分离元件分离得到的光中的另一方入射到该荧光发光元件。此外，偏振调整元件位于第1透镜与第2透镜之间。

Illumination and Projector

Lighting devices and projectors can achieve miniaturization. The illumination device has: a light source device which emits the first light containing the first polarization component; a non-focusing optical system which has a first lens and a second lens arranged in a manner consistent with the direction of the optical axis to reduce the beam diameter of the first light; a polarization adjustment element which makes the first light pass through to form a second light containing the first polarization component and a second polarization component perpendicular to the first polarization component; Vibration separation element, which separates the second light into the light of the first polarization component and the light of the second polarization component; a diffusion element, in which one side of the light separated by the polarization separation element enters the diffusion element; and a fluorescent light-emitting element, in which the other side of the light separated by the polarization separation element enters the fluorescent light-emitting element. In addition, the polarization adjusting element is located between the first lens and the second lens.

【技术实现步骤摘要】
照明装置和投影仪
本专利技术涉及照明装置和投影仪。
技术介绍
专利文献1中公开了包含固体光源单元、分色镜、荧光发光板和偏振方向转换部的光源装置，该固体光源单元具有半导体激光器。在该光源装置中，从固体光源单元射出的光进行线偏振。进行线偏振的光穿过缩小光束直径的一对透镜、和对入射的线偏振光的偏振方向进行转换的相位差板而入射到分色镜。入射到分色镜的光被偏振分离为S偏振成分和P偏振成分。S偏振成分激励荧光发光板，使其发出荧光，P偏振成分被偏振方向转换部转换为偏振光，被分色镜反射。由此，来自荧光发光板的色光和来自偏振方向转换部的色光被分色镜合成后射出。专利文献1：日本特开2012-137744号公报缩小入射到分色镜的光的光束直径的一对透镜被称作无焦光学系统。无焦光学系统的一对透镜为了使光束充分缩小，需要充分隔开地配置。无焦光学系统的一对透镜之间的间隙为无法配置其它部件的死区，成为使照明装置增大的主要原因之一。
技术实现思路
本专利技术的一个方式是为了解决上述课题而完成的，其目的在于提供一种能够实现小型化的照明装置。为了达到上述目的，本专利技术的一个方式的照明装置具有：光源装置，其射出包含第1偏振成分的第1光；无焦光学系统，其具有以使光轴方向一致的方式配置的第1透镜和第2透镜，缩小所述第1光的光束直径；偏振调整元件，其使所述第1光通过而形成包含所述第1偏振成分和与所述第1偏振成分垂直的第2偏振成分的第2光；偏振分离元件，其将所述第2光分离为所述第1偏振成分的光和所述第2偏振成分的光；扩散元件，由所述偏振分离元件分离得到的光中的一方入射到该扩散元件；以及荧光发光元件，由所述偏振分离元件分离得到的光中的另一方入射到该荧光发光元件，所述偏振调整元件位于所述第1透镜与所述第2透镜之间。根据上述结构，偏振调整元件配置在无焦光学系统的第1透镜与第2透镜之间。因此，与将偏振调整元件配置于无焦光学系统的后级的现有构造相比，能够使照明装置减小用于配置偏振调整元件的空间。此外，无焦光学系统使平行光入射并射出使光束直径缩小后的平行光。因此，非平行光入射到位于第1透镜与第2透镜之间的偏振调整元件。更具体而言，入射到偏振调整元件的第1光的入射角随着远离第1光的中心轴而增大。透过偏振调整元件的光的偏振状态取决于偏振调整元件内的透过距离而发生变化。即，当非平行光入射到偏振调整元件时，偏振状态与入射角对应地发生变化。更具体而言，当第1偏振成分的光入射到偏振调整元件的入射角增大时，第2光中的第2偏振成分的比率增大。因此，根据上述结构，形成随着从中心轴朝向外侧而使第2偏振成分的比率增大的第2光。由此，作为入射到扩散元件或者荧光发光元件的光，能够随着远离中心轴而使较强的光入射，其结果，能够获得良好的扩散性。在本专利技术的一个方式的照明装置中，也可以构成为，所述光源装置射出的光为蓝色光，所述荧光发光元件进行波长转换而射出的光为黄色光。根据上述结构，能够使得从扩散元件射出的光为蓝色光、从荧光发光元件射出的光为黄色光。因此，通过对从扩散元件射出的光(蓝色光)和从荧光发光元件射出的光(黄色光)进行合成，能够形成白色光。在本专利技术的一个方式的照明装置中，也可以构成为，该照明装置具有偏振调整机构，该偏振调整机构使所述偏振调整元件在与所述第1光的中心轴交叉的面内旋转，从而对所述第2光中的所述第1偏振成分与所述第2偏振成分的比率进行调整。根据上述结构，能够对被偏振分离元件分离并入射到扩散元件和荧光发光元件的光的比率进行调整。由此，能够调整从扩散元件和荧光发光元件射出的光的比率，进行抑制由于各部分的时效劣化而引起的明亮度下降的调整。此外，在从光源装置射出的光为蓝色光、荧光发光元件进行波长转换而射出的光为黄色光的情况下，通过利用偏振调整机构调整入射到扩散元件和荧光发光元件的光的比率，能够调整合成而形成的白色光的色温。在本专利技术的一个方式的照明装置中，也可以构成为，该照明装置具有聚光光学系统，该聚光光学系统配置在所述偏振分离元件与所述扩散元件之间的光路中，由所述偏振分离元件分离得到的所述第2偏振成分的光被所述聚光光学系统会聚而入射到所述扩散元件。根据上述结构，被聚光光学系统会聚后的第2偏振成分的光入射到扩散元件。入射到扩散元件的第2偏振成分的光的入射角随着远离光轴而增大。此外，由于偏振调整元件的作用，第2偏振成分的光随着远离光轴而增强。并且，根据本专利技术人的深入研究可知，在使光入射到扩散元件的情况下，通过增大入射角，即使在扩散元件的扩散特性较小的情况下，也能够实现接近理想朗伯(Lambert)扩散的扩散。一般而言，扩散元件的扩散特性越大，越能够获得理想的朗伯特性，但具有后向散射增多等缺点。根据上述结构，通过增大入射到扩散元件的光中的、入射角较大的光的比率，能够在不增大扩散元件的扩散特性的情况下，使扩散元件的扩散接近朗伯扩散。在本专利技术的一个方式的照明装置中，也可以构成为，所述偏振分离元件对所述第1偏振成分的光进行反射，使所述第2偏振成分的光透过，透过所述偏振分离元件的所述第2偏振成分的光入射到所述扩散元件，由所述偏振分离元件反射的所述第1偏振成分的光入射到所述荧光发光元件。根据上述结构，能够采用如下构造：利用由偏振分离元件反射的光激励荧光发光体元件，使透过偏振分离元件的光入射到扩散元件。此外，根据上述结构，能够使第2偏振成分的光入射到扩散元件。由于偏振调整元件的作用，第2偏振成分的光随着远离光轴而增强，因此，通过使这样的光入射到扩散元件，能够使扩散元件的扩散接近朗伯扩散。在本专利技术的一个方式的照明装置中，也可以构成为，所述偏振分离元件使所述第1偏振成分的光透过，对所述第2偏振成分的光进行反射，由所述偏振分离元件反射的所述第2偏振成分的光入射到所述扩散元件，透过所述偏振分离元件的所述第1偏振成分的光入射到所述荧光发光元件。根据上述结构，能够采用如下构造：利用透过偏振分离元件的光激励荧光发光体元件，使由偏振分离元件反射的光入射到扩散元件。此外，根据上述结构，能够使第2偏振成分的光入射到扩散元件。由于偏振调整元件的作用，第2偏振成分的光随着远离光轴而增强，因此，通过使这样的光入射到扩散元件，能够使扩散元件的扩散接近朗伯扩散。在本专利技术的一个方式的照明装置中，也可以构成为，所述偏振调整元件为1/2波长板。根据上述结构，通过使用1/2波长板，能够在0％～100％之间调整第2光的第2偏振成分的比率。因此，在通过偏振分离元件的反射和透过使第1偏振成分与第2偏振成分分离的情况下，能够自由地调整透过偏振分离元件和被偏振分离元件反射的光的比率。一般而言，使由偏振分离元件分离得到的光中的10％～30％的光入射到扩散元件，使70％～90％的光入射到荧光发光元件，由此，能够使合成后的光为白色。根据上述结构，能够将第1偏振成分的比率调整为任何比率，因此，能够自由地设定扩散元件和荧光发光元件相对于偏振分离元件的配置。在本专利技术的一个方式的照明装置中，也可以构成为，所述偏振调整元件为1/4波长板。根据上述结构，通过使用1/4波长板，能够在0％～50％之间调整第1光的第2偏振成分的比率。因此，即使使1/4波长板在与第1光的中心轴交叉的面内旋转一周，第2偏振成分的比率也仅在0％～50％的范围内发生变化。因此，1/4波长板与1/本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种照明装置，其具有：光源装置，其射出包含第1偏振成分的第1光；无焦光学系统，其具有以使光轴方向一致的方式配置的第1透镜和第2透镜，缩小所述第1光的光束直径；偏振调整元件，其使所述第1光通过而形成包含所述第1偏振成分和与所述第1偏振成分垂直的第2偏振成分的第2光；偏振分离元件，其将所述第2光分离为所述第1偏振成分的光和所述第2偏振成分的光；扩散元件，由所述偏振分离元件分离得到的光中的一方入射到该扩散元件；以及荧光发光元件，由所述偏振分离元件分离得到的光中的另一方入射到该荧光发光元件，所述偏振调整元件位于所述第1透镜与所述第2透镜之间。

【技术特征摘要】
2017.08.02 JP 2017-1497081.一种照明装置，其具有：光源装置，其射出包含第1偏振成分的第1光；无焦光学系统，其具有以使光轴方向一致的方式配置的第1透镜和第2透镜，缩小所述第1光的光束直径；偏振调整元件，其使所述第1光通过而形成包含所述第1偏振成分和与所述第1偏振成分垂直的第2偏振成分的第2光；偏振分离元件，其将所述第2光分离为所述第1偏振成分的光和所述第2偏振成分的光；扩散元件，由所述偏振分离元件分离得到的光中的一方入射到该扩散元件；以及荧光发光元件，由所述偏振分离元件分离得到的光中的另一方入射到该荧光发光元件，所述偏振调整元件位于所述第1透镜与所述第2透镜之间。2.根据权利要求1所述的照明装置，其中，所述光源装置射出的光为蓝色光，所述荧光发光元件进行波长转换而射出的光为黄色光。3.根据权利要求1或2所述的照明装置，其中，该照明装置具有偏振调整机构，该偏振调整机构使所述偏振调整元件在与所述第1光的中心轴交叉的面内旋转，从而对所述第2光中的所述第1偏振成分与所述第2偏振成分的比率进行调整。4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的照明装置，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：柏木章宏，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP