本发明专利技术提供一种能够以简单的构成改善照度分布的光源光学系统。该光源光学系统具有使从光源(21)射出的第一光束入射波长变换元件(26)的第一光学系统(22)和让经过波长变换元件(26)波长变换的第二光束(LF)透过的第二光学系统(25)，其中，第二光学系统中具备导光部件(23)，该导光部件(23)使所述第二光束中的一部分光束在所述第二光学系统内分离。部分光束在所述第二光学系统内分离。部分光束在所述第二光学系统内分离。
【技术实现步骤摘要】
光源光学系统，光源单元，光源装置以及图像显示装置
[0001]本专利技术涉及光源光学系统、光源单元、光源装置及图像显示装置。
技术介绍
[0002]用来放大投影图像的投影仪(图像显示装置、图像投影装置)已经广泛普及。投影仪是把从光源射出的光会聚到数字微镜器件(DMD)或液晶显示元件等图像显示元件(空间光调制元件)上，再把从图像显示元件射出的经过基于影像信号调制的光作为彩色影像，显示到被投射面的屏幕上。
[0003]一直以来，主要使用高亮度的超高压水银灯等作为投影仪的光源。而超高压水银灯由于寿命短，经常需要维修。为此，近年来用激光或LED等取代超高压水银灯作为光源的投影仪逐渐增加。激光器和LED与超高压水银灯相比，具有寿命长的优点，而且由于其单色性，具有良好的色彩再现性能。
[0004]例如，在向图像显示元件照射作为颜色的三原色的红色、绿色、蓝色的三色形成图像时，虽然可以利用激光光源生成三色，但存在绿色激光和红色激光的发光效率比蓝色激光低的问题。对此，采用将蓝色激光作为激发光照射荧光体，由荧光体进行波长变换的荧光生成红色光和绿色光的方法来解决上述问题。专利文献1和专利文献2等公开了使用这种激光光源和荧光体的光源装置。
[0005]专利文献1：JP专利第六090875号公报
[0006]专利文献2：JP专利第六364916号公报
[0007]但是，上述光源装置要求尽量使照射面上的照度分布均匀。而现有光源装置中的光源光学系统确实尚有改善照射面上照度分布偏差的余地。
[0008]尤其投影仪中，在光源光学系统射出的光的照射面上，即图像显示元件上，照度分布会对屏幕上的照度分布产生影响。除了光源光学系统之外，投射光学系统等也会对照度分布产生影响。也就是说，作为投影仪的课题，屏幕上的照度不均既可能起因于光源装置，也可能起因于比光源装置更靠前的投射光学系统等。当投射光学系统成为照度不均的原因之一时，例如在投射光学系统中包括反射镜的超短焦方式投影仪中，投射的光入射到屏幕上的入射角随着纵向高度位置而产生
[0009]相当大的差异，因此容易在画面纵向产生照度不均。
技术实现思路
[0010]鉴于上述问题，本专利技术旨在提供一种以简单的构成改善照度分布的光源光学系统、光源单元、光源装置以及图像显示装置。
[0011]本专利技术的光源光学系统具有第一光学系统，使得光源射出的第一光束入射波长变换元件；以及第二光学系统，让经过所述波长变换元件波长变换后的第二光束透过，其特征在于，所述第二光学系统中具备导光部件，该导光部件使所述第二光束中的一部分光束在所述第二光学系统内分离。
[0012]本专利技术的光源单元其使得从光源射出的第一光束通过第一光学系统入射波长变换元件，经过所述波长变换元件波长变换后的第二光束通过第二光学系统射出，其特征在于，在所述第二光学系统中，具备导光部件，该导光部件使所述第二光束中的一部分光束在所述第二光学系统内分离。
[0013]本专利技术的光源装置具有光源；第一光学系统，使从该光源射出的第一光束入射波长变换元件；第二光学系统，让经过所述波长变换元件波长变换的第二光束透过，其特征在于，所述第二光学系统中具备导光部件，该导光部件使所述第二光束中的一部分光束在所述第二光学系统内分离。
[0014]本专利技术的图像显示装置具有光源装置，该光源装置包括形成从光源到波长变换元件的第一光束通过的光路的第一光学系统、以及形成经过所述波长变换元件波长变换的第二光束通过的光路的第二光学系统；图像显示元件，调制来自所述光源装置的光来形成图像；以及投射光学系统，将所述图像投射到被投射面上，其特征在于，所述第二光学系统中具备导光部件，该导光部件使所述第二光束中的一部分光束在所述第二光学系统内分离。
[0015]本专利技术的光源光学系统、光源单元、光源装置以及图像显示装置的效果在于，能够以简单的构成改善照度分布。
附图说明
[0016]图1是投影仪(图像显示装置)的构成的示意图。
[0017]图2是第一实施方式涉及的光源装置的构成的示意图。
[0018]图3是构成光源装置的荧光体轮的构成的示意图，(A)是正视图，(B)是截面图。
[0019]图4是表示第一实施方式的导光部件的设置与作用的侧面截面图。
[0020]图5是第一实施方式的导光部件设置的正视图。
[0021]图6是第一实施方式的光源装置的照度分布改善结果的图表。
[0022]图7是第二实施方式涉及的光源装置的构成的示意图。
[0023]图8是表示第二实施方式的导光部件的设置与作用的侧面截面图。
[0024]图9是第二实施方式的导光部件设置的正视图。
[0025]图10是第二实施方式的光源装置的照度分布改善结果的图表。
[0026]图11是第三实施方式的光源装置中导光部件的设置的正视图。
[0027]图12是第四实施方式涉及的光源装置的构成的示意图。
[0028]图13是表示第四实施方式的导光部件的设置与作用的侧面截面图。
[0029]图14是第四实施方式的导光部件设置的正视图。
[0030]图15是第四实施方式的光源装置的照度分布改善结果的图表。
[0031]图16是第五实施方式的光源装置的构成的示意图。
具体实施方式
[0032]以下参考附图，说明本专利技术的实施方式。图1显示一例作为图像显示装置的投影仪的整体构成。图2以后的附图均显示构成投影仪的光源装置(光源光学系统)的实施方式，图2至图6是第一实施方式，图7至图10是第二实施方式，图11是第三实施方式，图12至图15是第四实施方式，图16是第五实施方式。
[0033]图1所示的投影仪10具有框体11、光源装置(光源单元)12、光均化元件13、照明光学系统14、图像显示元件15以及投射光学系统16。从光源装置12到投射光学系统16的各构成要件均收纳在框体11的内部。
[0034]光源装置12射出包含例如与红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的各色对应的波长的光。关于光源装置12的内部构成将在下文中详述。
[0035]光均化元件13通过混合光源装置12射出的光来进行均化。可以使用例如四片反射镜组成的光隧道、以圆柱形玻璃等构成的棒状积分器、将多片透镜布置成矩阵状的复眼透镜等作为光均化元件13。
[0036]照明光学系统14用经过光均化元件13均化的光基本均匀地照明图像显示元件15。照明光学系统14具有例如一片以上的透镜或一面以上的反射面等。
[0037]图像显示元件15具有例如数字微镜器件(DMD)、透射型液晶面板、反射型液晶面板等光阀。图像显示元件15通过调制照明光学系统14的照明光(来自光源装置12的光)来形成图像。
[0038]投射光学系统16将图像显示元件15形成的图像放大投射到投影仪10以外的屏幕(被投影面)17上。投射光学系统16具有例如一片以上的透镜。
[0039]《第一实施方式》本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光源光学系统，其中具有第一光学系统，使得光源射出的第一光束入射波长变换元件；以及第二光学系统，让经过所述波长变换元件波长变换后的第二光束透过，其特征在于，所述第二光学系统中具备导光部件，该导光部件使所述第二光束中的一部分光束在所述第二光学系统内分离。2.根据权利要求1的光源光学系统，其特征在于，所述导光部件具有从所述波长转换元件一方沿所述第二光学系统的光轴看到的投影面积大的第一面和投影面积小的第二面，被分离的所述第二光束中的一部分光束入射所述第二面。3.根据权利要求2的光源光学系统，其特征在于满足以下条件式，0.018＜W2/φ
L
＜0.035，其中，W2表示在将所述导光部件投影到与所述第二光学系统的光轴垂直的面上的状态下，在与所述第一面和所述第二面之间的棱线垂直的方向上的所述第二面的长度平均值，φ
L
表示在所述导光部件的所述波长转换元件一方的端部位置上、与所述第二光学系统的光轴垂直的面上的所述第二光束的光束直径。4.如权利要求2或3所述的光源光学系统，其特征在于，所述导光部件的所述第一面将所述第一光束向所述波长转换元件反射。5.根据权利要求1至4中任一项所述的光源光学系统，其特征在于，所述被分离的所述第二光束中的一部分光束在所述导光部件内部受到多次全反射后射出。6.根据权利要求1至5中任一项所述的光源光学系统，其特征在于，所述导光部件为平行平板形状，所述被分离的所述第二光束中的一部分光束入射所述导光部件的周边的第一端面后从第二端面射出。7.根据权利要求1至6中任一项所述的光源光学系统，其特征在于，所述导光部件被设置在与所述第二光学系统的光轴交叉的位置上，将所述第二光束中的一部分光束从夹着包含所述光轴的平面两方区域中的一方区域...
【专利技术属性】
技术研发人员：平川真，高野洋平，中村果澄，
申请(专利权)人：株式会社理光，
类型：发明
国别省市：
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