光源装置及使用该光源装置的投影仪装置及照明装置制造方法及图纸

光源装置包括：半导体激光部，其输出激光；偏振光旋转元件，其对应于控制信号使从半导体激光部输出的光的偏振光面旋转；偏振光分离元件，其对应于偏振光面使通过偏振光旋转元件的光透射及反射；以及荧光体，其由经由偏振光分离元件的光激发而发光。光源装置通过以时间序列对偏振光旋转元件中的偏振光面旋转的旋转角进行控制，从而控制对荧光体进行激发的光的光量。

Light Source Device and Projector Device and Illumination Device Using the Light Source Device

【技术实现步骤摘要】
光源装置及使用该光源装置的投影仪装置及照明装置本申请主张基于2018年3月27日在日本申请的特愿2018-059789号的优先权。通过提及该日本申请，其全部内容包含在本申请中。
本专利技术涉及向荧光体照射激光而进行激发，将包含从荧光体发出的光在内的多种颜色的光以时间序列射出的光源装置。
技术介绍
使用激光元件和荧光体以时间序列输出多种颜色光的光源，被用作使用DMD(DigitalMirrorDevice：数字微镜器件)作为图像显示元件的投影仪装置或照明装置。然而，在将激光向荧光体聚光的情况下，由于激光的能量密度高，因此存在荧光体发热，荧光体的发光效率劣化的问题。针对该问题，已提出了一种在圆板形状轮的表面形成荧光体层，一边利用马达使轮旋转一边照射激光，从而使来自荧光体的发热分散的构成(例如参照日本特开2010-237443号公报)。另外，在日本特开2013-101317号公报中公开了一种光源，其使用具有对激光进行反射的区域和使其透射的区域的轮，以时间分割将激光分离为透射光和反射光，对透射光和反射光彼此不同的荧光体进行激发，从而以时间序列输出多种颜色光。但是，在使用激光和荧光体的光源中，使用轮使荧光体的发热分散并以时间序列获得多种颜色光的构成存在以下问题。首先，为了使荧光体的发热分散，必须使轮的尺寸很大。另外，需要使用用于使轮旋转的马达等机械部件，部件数量和成本增加。本专利技术的目的在于提供一种使用激光和荧光体的光源装置，其即使不使用轮等大尺寸部件及马达等机械部件，也能够抑制荧光体的发热，并以时间序列输出多种颜色的光。
技术实现思路
本专利技术第一方案的光源装置的特征在于，包括：半导体激光部，其输出激光；偏振光旋转元件，其对应于控制信号，使从所述半导体激光部输出的光的偏振光面旋转；偏振光分离元件，其将通过所述偏振光旋转元件的光对应于偏振光面而透射和反射；以及荧光体，其由经过了所述偏振光分离元件的光激发而发光，通过以时间序列控制所述偏振光旋转元件中的偏振光面旋转的旋转角，从而控制对所述荧光体进行激发的光的光量。本专利技术第二方案的光源装置为，在所述第一方案的光源装置的基础上，特征在于，以在不同的时间射出来自所述荧光体的发光和从所述半导体激光部输出的光作为所述光源装置的输出的方式，对经过了所述偏振光分离元件的光的光路进行控制。本专利技术第三方案的光源装置为，在所述第一方案的光源装置的基础上，特征在于，所述荧光体包含主要发光波长不同的第一荧光体和第二荧光体，以在不同的时间对所述第一荧光体和所述第二荧光体进行激发的方式，对经过了所述偏振光分离元件的光的光路进行控制。本专利技术第四方案的光源装置为，在所述第一方案的光源装置的基础上，特征在于，所述偏振光旋转元件的控制为特定时间序列模式的重复。本专利技术第五方案的光源装置为，在所述第一方案的光源装置的基础上，特征在于，同步进行所述偏振光旋转元件的控制和所述半导体激光部的输出控制。本专利技术第六方案的光源装置为，在所述第一方案的光源装置的基础上，特征在于，从所述半导体激光部输出的激光为蓝色。本专利技术第七方案的光源装置为，在所述第一方案的光源装置的基础上，特征在于，所述荧光体的发光色为绿色。本专利技术第八方案的光源装置为，在所述第一方案的光源装置的基础上，特征在于，所述荧光体的发光色为红色。本专利技术第九方案的光源装置为，在所述第一方案的光源装置的基础上，特征在于，所述荧光体固定。本专利技术第十方案的光源装置为，在所述第六方案的光源装置的基础上，特征在于，还具有输出红色激光的半导体激光部，在不同的时间对输出红色激光的半导体激光部和输出蓝色激光的半导体激光元件进行驱动。本专利技术第十一方案的光源装置为，在所述第一方案的光源装置的基础上，特征在于，所述半导体激光部包括输出蓝色激光的半导体激光元件和输出红色激光的半导体激光元件，在不同的时间对输出红色激光的半导体激光元件和输出蓝色激光的半导体激光元件进行驱动。专利技术效果根据本专利技术的光源装置，使用对应于偏振光成分进行光分离的偏振光分离元件及偏振光旋转元件进行激光的光路控制，因此，能够不使用轮等大尺寸的部件及马达等机械部件，而以时间序列输出多种颜色的光。另外，由于通过激光的光路控制而存在不始终向荧光体照射激光的时间，因此能够抑制在荧光体中产生大量发热。附图说明图1是第一实施方式的光源装置的构成图。图2A是构成第一实施方式的半导体激光部的半导体激光单元的主视图。图2B是构成第一实施方式的半导体激光部的半导体激光单元的剖视图。图2C是构成第一实施方式的半导体激光部的半导体激光单元及两片透镜的剖视图。图3A是表示第一实施方式的光源装置射出蓝色光情况下的动作的一例的图。图3B是表示第一实施方式的光源装置射出绿色光情况下的动作的一例的图。图3C是表示第一实施方式的光源装置射出红色光情况下的动作的一例的图。图4是与第一实施方式的半导体激光部及偏振光旋转元件的时间序列控制相关的说明图。图5是与第一实施方式的半导体激光部及偏振光旋转元件的时间序列控制相关的说明图。图6A是表示第二实施方式的光源装置射出黄色光情况下的动作的一例的图。图6B是表示第二实施方式的光源装置射出青色光情况下的动作的一例的图。图6C是表示第二实施方式的光源装置射出白色光情况下的动作的一例的图。图7是与第二实施方式的半导体激光部及偏振光旋转元件的时间序列控制相关的说明图。图8是第三实施方式的光源装置的构成图。图9A是表示第三实施方式的光源装置射出蓝色光情况下的动作的一例的图。图9B是表示第三实施方式的光源装置射出绿色光情况下的动作的一例的图。图9C是表示第三实施方式的光源装置射出红色光情况下的动作的一例的图。图10是与第三实施方式的半导体激光部及偏振光旋转元件的时间序列控制相关的说明图。图11是第四实施方式的光源装置的构成图。图12是第四实施方式的半导体激光单元的主视图。图13A是表示第四实施方式的光源装置射出蓝色光情况下的动作的一例的图。图13B是表示第四实施方式的光源装置射出绿色光情况下的动作的一例的图。图13C是表示第四实施方式的光源装置射出红色光情况下的动作的一例的图。图14是与第四实施方式的半导体激光元件及偏振光旋转元件的时间序列控制相关的说明图。具体实施方式(第一实施方式)图1是表示第一实施方式的光源装置100的构成的图。光源装置100包括半导体激光部101、偏振光旋转元件102、105、偏振光分离元件103、106、反射镜104、108、分色镜107、109、聚光透镜110、113、荧光体部111、114、散热器112、115和控制电路116。半导体激光部101将具有与光轴120垂直且与纸面平行的直线偏振光的蓝色激光向光轴120上输出。偏振光旋转元件102、105使用例如液晶元件构成，使对应于被供给的驱动电压而射入的光的偏振光面以360°范围的任意旋转角旋转。偏振光分离元件103、106由例如棱镜构成，将射入的光对应于偏振光面而分离为两个正交的偏振光成分的光。更详细来说，偏振光分离元件103、106使两个正交的偏振光成分的光中的一方透射，使另一方反射，从而分离为两个方向的光。对于从本实施方式的半导体激光部101射出的激光而言，若偏振光面未通过偏振光旋转元件102旋转，则在偏振光分离元件103处透射，若通过偏本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光源装置，其特征在于，包括：半导体激光部，其输出激光；偏振光旋转元件，其对应于控制信号，使从所述半导体激光部输出的光的偏振光面旋转；偏振光分离元件，其将通过所述偏振光旋转元件的光对应于偏振光面而透射和反射；以及荧光体，其由经过了所述偏振光分离元件的光激发而发光，通过以时间序列控制所述偏振光旋转元件中的偏振光面旋转的旋转角，从而控制对所述荧光体进行激发的光的光量。

【技术特征摘要】
2018.03.27 JP 2018-0597891.一种光源装置，其特征在于，包括：半导体激光部，其输出激光；偏振光旋转元件，其对应于控制信号，使从所述半导体激光部输出的光的偏振光面旋转；偏振光分离元件，其将通过所述偏振光旋转元件的光对应于偏振光面而透射和反射；以及荧光体，其由经过了所述偏振光分离元件的光激发而发光，通过以时间序列控制所述偏振光旋转元件中的偏振光面旋转的旋转角，从而控制对所述荧光体进行激发的光的光量。2.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，以在不同的时间射出来自所述荧光体的发光和从所述半导体激光部输出的光作为所述光源装置的输出的方式，对经过了所述偏振光分离元件的光的光路进行控制。3.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述荧光体包含主要发光波长不同的第一荧光体和第二荧光体，以在不同的时间对所述第一荧光体和所述第二荧光体进行激发的方式，对经过了所述偏振光分离元件的光的光路进行控制。4.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述偏振光旋转元件的控制为特...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥幸司，卡尔彼得威尔南，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP