波长转换板、光源装置和图像投影设备制造方法及图纸

一种波长转换板包括基底表面上的转换区域和反射区域。转换区域包括波长转换构件，该波长转换构件被配置成接收激发光并产生与激发光的颜色不同的颜色。反射区域被配置成反射激发光。反射区域包括透射漫射表面、透射层和反射表面。透射漫射表面被配置成漫射激发光。透射层被配置成透射激发光。反射表面被配置成反射激发光。透射漫射表面朝向激发光入射的方向位于与波长转换构件的更靠近基底表面的表面分离的位置。面分离的位置。面分离的位置。

【技术实现步骤摘要】
波长转换板、光源装置和图像投影设备


[0001]本专利技术涉及波长转换板、光源装置和图像投影设备。

技术介绍

[0002]近年来，以放大方式投影各种视频的投影仪(图像投影设备)被广泛使用。投影仪是使从光源发射的光聚集到空间光学调制元件(图像显示元件)中的设备，所述空间光学调制元件例如是数字反射镜装置(DMD)或液晶显示元件，并且投影仪将基于视频信号调制的并且从空间光学调制元件发射的发射光(反射光)显示在屏幕上作为彩色视频。
[0003]同时，为了投影彩色视频，需要用于至少三原色的照明光源，并且有可能产生所有光源作为激光光源；然而，这种配置不是优选的，因为绿色激光和红色激光的发光效率低于蓝色激光。因此，主要使用将蓝色激光作为激发光施加到荧光物质并从荧光物质转换了波长的荧光产生红光和绿光的方法。相比之下，可以使用激发光照原样作为蓝光，因此，存在与照明设备相关的已知技术，该照明设备通过采用将荧光物质施加到的荧光物质基底(base)的一部分作为反射区域的一部分，并且顺序地互换反射区域和布置荧光物质的区域，以时序方式产生蓝光和荧光。
[0004]日本专利号6305009公开了一种技术，该技术用于在金属基材的表面上布置漫射(diffuse)和反射光的漫反射表面，在荧光轮中荧光物质布置在该金属基材的表面上，并且与荧光物质的漫反射表面相对于激发光的照射位置的位置同步地控制光源和激发光源的发光。日本未审查专利申请公开号2017
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181602公开了一种用于在基底上布置光散射层的技术，在该光散射层中，微散射物质分散在材料中。
[0005]然而，根据设置在波长转换板上的反射表面的传统扩散结构，荧光物质的发光位置(当从激发光入射的方向观察时，激发光施加到的荧光物质的表面)和漫射位置(当从激发光入射的一侧观察时，激发光首先穿过的透射漫射表面的位置)不同，从而难以优化作为激发光源的荧光和蓝光中的每一个的光利用效率，并且难以提高利用效率。
[0006]此外，根据传统技术，荧光从荧光物质的表面行进到荧光物质内部，相对于施加到荧光物质表面的激发光的照射尺寸而言稍微模糊，并且具有比激发光的照射尺寸更大的荧发光尺寸。在激发光的透射漫射表面上，荧发光尺寸和激发光的发光尺寸之间存在差异。换句话说，根据传统技术，存在的问题在于，在捕获来自荧光和作为激发光源的蓝光的光的光学系统中，难以以同时的方式执行优化，并且难以提高使用效率。
[0007]本专利技术是鉴于上述情况而构思的，并且本专利技术的目的是提供一种能够提高光利用效率的波长转换板、光源装置和图像投影设备。

技术实现思路

[0008]根据本专利技术的一方面，波长转换板包括基底表面上的转换区域和反射区域。转换区域包括波长转换构件，该波长转换构件被配置成接收激发光并产生与激发光的颜色不同的颜色。反射区域被配置成反射激发光。反射区域包括透射漫射表面、透射层和反射表面。
透射漫射表面被配置成漫射激发光。透射层被配置成透射激发光。反射表面被配置成反射激发光。透射漫射表面朝向激发光入射的方向位于与波长转换构件的更靠近基底表面的表面分离的位置。
[0009]根据本专利技术的一方面，可以将激发光的光源尺寸设置为接近在转换区域中扩散(spread)的发光尺寸的特定尺寸，该激发光在将激发光施加到透射漫射表面时用作透射漫射表面上的二次光源。因此，可以提高在转换区域中经历波长转换的光和从激发光捕获的光的使用效率。
附图说明
[0010]图1是示出根据第一实施例的投影仪的示意性配置图；
[0011]图2A和2B是示出光源单元的配置的示意图；
[0012]图3A至3C是示出波长转换元件的配置示例的图；
[0013]图4A至4C是示出波长转换元件中的反射示例的图；
[0014]图5是示出光在传统波长转换元件中扩散的状态的示意图；
[0015]图6是示出光在本实施例的波长转换元件中扩散的状态的示意图；
[0016]图7A和7B是示出根据修改的波长转换元件的横截面的图；
[0017]图8是根据第二实施例的波长转换元件的横截面的展开图；
[0018]图9是示出根据第三实施例的激发光的入射方向的范围的图；和
[0019]图10是激发光的照射位置的放大图。
[0020]附图旨在描述本专利技术的示例性实施例，并且不应被解释为限制其范围。在各个附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的组件。
具体实施方式
[0021]这里使用的术语仅仅是为了描述特定的实施例，而不旨在限制本专利技术。
[0022]如这里所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文清楚地另外指出。
[0023]在描述附图所示的优选实施例时，为了清楚起见，可以使用特定的术语。然而，本专利说明书的公开内容不旨在限于如此选择的特定术语，并且应当理解，每个特定元素包括具有相同功能、以相似方式操作并实现相似结果的所有技术等同物。
[0024]下面将参照附图详细描述本专利技术的实施例。下面将参照附图详细描述波长转换板、光源装置和图像投影设备的实施例。
[0025]第一实施例
[0026]图1是示出根据第一实施例的投影仪1的示意性配置图。
[0027]投影仪(图像投影设备)1包括壳体10、光源装置20、光均匀化(homogenizing)元件30、照明光学系统40、图像形成元件(图像显示元件)50、投影光学系统60、控制装置80和色轮90。
[0028]壳体10容纳光源装置20、光均匀化元件30、照明光学系统40、图像形成元件50、投影光学系统60、控制装置80和色轮90。
[0029]例如，光源装置20发射具有对应于每种RGB颜色的波长的光。光源装置20包括光源
单元20A、光源单元20B和作为合成单元的光路合成元件20C。光源单元20A和光源单元20B具有相同的配置，并且发射具有预定形状的光通量。稍后将详细描述光源单元20A和光源单元20B的内部配置。从光源单元20A和光源单元20B发射的光通量被光路合成元件20C偏转，并且进入光均匀化元件30的入射侧表面。在本实施例中，棱镜被图示为光路合成元件20C的示例，但是实施例不限于该示例。
[0030]如图1所示，投影仪1使得从光源单元20A和光源单元20B沿相反方向发射并被聚光的光通量被两个反射部分(图1中的光路合成元件20C)反射和偏转，这两个反射部分形成大约90度的角度，使得光通量沿相同方向被反射，并且聚光的光通量以相邻方式或部分重叠方式被合成并同时输入到光均匀化元件30。
[0031]同时，在本实施例中，示出了光源装置20包括两个光源单元20A和20B的示例，但是实施例不限于该示例，并且可以使用多于两个光源，例如四个光源来合成光。
[0032]光均匀化元件30通过混合光来均匀化从光源装置20发射的光。更具体地，光均匀化元件30使从入射侧表面输入的光通量在光均匀化元件30内部扩散，同时重复本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种波长转换板，包括：基底表面上的转换区域，该转换区域包括波长转换构件，该波长转换构件被配置为接收激发光并产生与激发光的颜色不同的颜色；和基底表面上的反射区域，该反射区域被配置为反射所述激发光，其中反射区域包括：透射漫射表面，该透射漫射表面被配置为漫射激发光；透射层，该透射层被配置为透射激发光；和反射表面，该反射表面被配置成反射激发光的，和所述透射漫射表面朝向激发光入射的方向位于与波长转换构件的更靠近基底表面的表面分离的位置。2.根据权利要求1所述的波长转换板，其中，所述透射漫射表面的位置被确定为使得满足以下条件：k<h<2k其中k表示波长转换构件的厚度，h表示基底表面和透射漫射表面之间的距离。3.根据权利要求1所述的波长转换板，其中，所述透射漫射表面的位置被确定为使得满足以下关系：0<h<2k其中k表示波长转换构件的厚度，h表示基底表面和透射漫射表面之间的距离。4.根据权利要求1所述的波长转换板，其中，所述透射漫射表面的位置被确定为使得满足以下关系：k＝h其中k表示波长转换构件的厚度，h表示基底表面和透射漫射表面之间的距离。5.根据权利要求1至4中任一项所述的波长转换板，其中反射区域包括透明平板构件，所述透射漫射表面在所述透明平板构件的第一表面上，和所述透明平板构件的面向透射漫射表面的第二表面与基底表面接触，或者经由结合层热连接到基底表面。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤田和弘，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：