光源装置、图像投影装置以及显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及提高波长转换元件的光转换效率的光源装置、图像投影装置以及显示装置。包括有:光源；光学元件，其具有在一面或两面以阵列状排列有多个透镜的透镜阵列，以及波长转换元件，其对从所述光源射出并通过所述光学元件的光的波长进行转换，所述光学元件的相邻的所述透镜的顶点间的距离P为射入所述光学元件的光的光束的宽度D的1/4以下。光的光束的宽度D的1/4以下。光的光束的宽度D的1/4以下。

【技术实现步骤摘要】
光源装置、图像投影装置以及显示装置


[0001]本专利技术涉及光源装置、图像投影装置以及显示装置。

技术介绍

[0002]近年来，将各种影像放大投影的投影仪(图像投影装置)正在广泛普及。投影仪是使从光源射出的光聚光于数字微镜器件(DMD:Digital Mirror Device)或液晶显示元件这样的空间光调制元件(图像显示元件)，并使基于影像信号调制的来自空间光调制元件的射出光(反射光)在屏幕上作为彩色影像来显示的装置。
[0003]近年来，在投影仪中，对光源光学系统的高效率化、装置的小型化的要求越来越强烈。光源光学系统的高效率化需要提高波长转换元件的光转换效率。波长转换元件的光转换效率根据射入波长转换元件的激发光的能量密度而变动。具体而言，射入波长转换元件的能量密度高时，通过发生温度上升，或者波长转换层内的可激发的电子变少，使得波长转换元件的光转换效率降低。因此，是通过减小能量密度来实现波长转换元件的光转换效率的提高的。
[0004]另一方面，为了降低波长转换元件上的激发光的能量密度而增大波长转换元件上的激发光光斑尺寸时，由于在后级的光学系统等中的光线晕影变大，所以投影仪整体的光利用效率会降低。
[0005]在专利文献1中，公开了以提高波长转换元件的光变换效率为目的而使用光学元件的技术。
[0006]但是，根据现有技术，存在能量密度的降低不充分、波长转换元件的光转换效率低下等的问题。
[0007]本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提高波长转换元件的光转换效率。r/>[0008]【专利文献】
[0009]【专利文献1】日本专利第6525856号公报

技术实现思路

[0010]为了解决上述课题并达到目的，本专利技术涉及一种光源装置，其特征在于包括:光源；光学元件，其具有在一面或两面以阵列状排列有多个透镜的透镜阵列，以及波长转换元件，其对从所述光源射出并通过所述光学元件的光的波长进行转换，所述光学元件的相邻的所述透镜的顶点间的距离P为射入所述光学元件的光的光束的宽度D的1/4以下。
[0011]根据本专利技术，起到能够提高波长转换元件的光转换效率的效果。
附图说明
[0012]图1所示是第一实施方式所涉及的投影仪的概要构成图。
[0013]图2所示是色轮的一个构成示意图例。
[0014]图3
‑
1所示是光源部的构成的示意图。
[0015]图3
‑
2所示是光源部的光束的示意图。
[0016]图4所示是射入到光学元件的激发光整体的光源像的亮度的亮度剖视图。
[0017]图5所示是与一个光源对应的光学元件上的光源像的亮度的亮度剖视图。
[0018]图6所示是从激发光射入侧观察光学元件的主视图。
[0019]图7所示是光学元件的剖面的剖视图。
[0020]图8所示是波长转换元件的一个构成示意图例。
[0021]图9所示是波长转换元件的剖面示意图。
[0022]图10所示是构成实施例1所涉及的光源部的各部分的尺寸例示图。
[0023]图11所示是波长转换元件上的像的例示图。
[0024]图12所示是波长转换元件上的像的亮度的分布示意图。
[0025]图13所示是构成实施例2所涉及的光源部的各部分的尺寸例示图。
[0026]图14所示是波长转换元件上的像的例示图。
[0027]图15所示是波长转换元件上的像的亮度的分布示意图。
[0028]图16所示是构成比较例所涉及的光源部的各部分的尺寸例示图。
[0029]图17所示是波长转换元件上的像的例示图。
[0030]图18所示是波长转换元件上的像的亮度的分布示意图。
[0031]图19所示是从激发光射入侧观察光学元件的变形例的主视图。
[0032]图20所示是光学元件的变形例的剖面的剖视图。
[0033]图21所示是第二实施方式所涉及的光源的构成的示意图。
[0034]图22所示是第三实施方式所涉及的光源的构成的示意图。
[0035]图23所示是第四实施方式所涉及的光源的构成的示意图。
[0036]图24所示是波长变换元件的一个构成示意图例。
[0037]图25所示是波长转换元件的剖面示意图。
[0038]图26所示是第五实施方式所涉及的光源的构成的示意图。
[0039]图27所示是波长变换元件的一个构成示意图例。
[0040]图28所示是波长转换元件的剖面示意图。
[0041]图29所示是第六实施方式所涉及的光源的构成的示意图。
[0042]图30所示是以往的光学元件的透镜间距与光束的光束尺寸的关系的一个例示图。
[0043]图31所示是第七实施方式中的光学元件的透镜间距与光束的光束尺寸的关系的一个例示图。
[0044]图32的(a)、(b)所示是与射入光学元件的光线的倾斜相应的波长转换元件上的光分布示意图。
[0045]图33所示是射入到光学元件的激发光整体的光源像的亮度的亮度剖视图。
[0046]图34的(a)、(b)所示是对光学元件的入射角度的调整例示图。
[0047]图35所示是第八实施方式所涉及的光源的构成的示意图。
[0048]图36的(a)、(b)所示是对使用了反射型光学元件的光学元件的入射角度的调整例示图。
[0049]图37所示是第九实施方式涉及的光源的构成的示意图。
[0050]图38的(a)、(b)所示是对使用了透射型光学元件的光学元件的入射角度的调整例
示图。
[0051]图39所示是第十实施方式所涉及的显示装置的整体配置的一个模块图例。
[0052]图中符号说明如下：
[0053]1图像投影装置
[0054]20光源装置
[0055]21光源
[0056]23第一光学系统
[0057]24光学面
[0058]25、34聚光光学系统
[0059]26波长转换元件
[0060]28光学元件
[0061]29反射型光学元件
[0062]30光均匀化元件
[0063]31透射型光学元件
[0064]40照明光学系统
[0065]50图像形成元件
[0066]60投影光学系统
[0067]70被照射部件
[0068]100显示装置
具体实施方式
[0069]以下，参照附图详细说明光源装置、图像投影装置以及显示装置的实施方式。
[0070](第一实施方式)
[0071]图1所示是第一实施方式所涉及的投影仪的概要构成图。
[0072]投影仪(图像投影装置)1具有框体10、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(图像显示元件)50、投影光学系统60、控制装置80和色轮90。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光源装置，其特征在于，包括:光源；光学元件，其具有在单面或两面以阵列状排列有多个透镜的透镜阵列，以及波长转换元件，其对从所述光源射出并通过所述光学元件的光的波长进行转换，所述光学元件的相邻的所述透镜的顶点间的距离P为射入所述光学元件的光的光束的宽度D的1/4以下。2.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于:还具有被配置在所述光学元件与所述波长转换元件之间的第二光学系统，所述光束的宽度D为所述第二光学系统的所述光源侧的透镜的外径D
opt
的1/3以下。3.根据权利要求2所述的光源装置，其特征在于:具有将通过所述光学元件的光引导到所述波长转换元件的光学面，所述光学面上的光束的宽度D
mirror
为所述外径D
opt
的1/3以下。4.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于:所述光源具有多个发光点，所述距离P是从所述多个发光点中的一个发光点射出的光所涉及的所述光学元件上的光束的宽度D
single
的1/2以下。5.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于:所述光学元件具有将矩形形状的多个球面透镜排列成阵列状的透镜阵列。6.根据权利要求3所述的光源装置，其特征在于:所述光学面是分色镜。7.根据权利要求3所述的光源装置，其特征在于:在所述光源与所述光学面之间设置第一光学系统，该第一光学系统至少包括具有正光焦度的透镜和具有负光焦度的透镜。8.根据权利要求7所述的光源装置，其特征在于:所述具有负光焦度的透镜的外径为所述第二光学系统的所述光源侧的透镜的外径D
opt
的1/2以下。9.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于:朝向所述光学元件的光的入射角度为3度以内。10.根据权利要求9所述的光源装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：高野洋平，平川真，藤田和弘，佐佐木崇，
申请(专利权)人：株式会社理光，
类型：发明
国别省市：