具有降低顏色不均的光學(xué)系統(tǒng)的光源裝置及投影裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種光源裝置，具備：旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器；光學(xué)板，利用旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，具有透光部及熒光體層；激勵(lì)光光源單元，發(fā)出激勵(lì)光；會(huì)聚光學(xué)系統(tǒng)，將從激勵(lì)光光源單元發(fā)出的激勵(lì)光會(huì)聚到透光部及熒光體層；轉(zhuǎn)移光學(xué)系統(tǒng)，將被會(huì)聚光學(xué)系統(tǒng)會(huì)聚到透光部的激勵(lì)光的光斑向與光學(xué)板的光學(xué)板面不同的轉(zhuǎn)移面轉(zhuǎn)移；第一投射光學(xué)系統(tǒng)，將利用會(huì)聚光學(xué)系統(tǒng)使激勵(lì)光會(huì)聚到熒光體層從而形成于熒光體層的熒光的光源像投影到與光學(xué)板面及轉(zhuǎn)移面不同的共通投射面；以及第二投射光學(xué)系統(tǒng)，將利用轉(zhuǎn)移光學(xué)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移面的激勵(lì)光的光斑投影到共通投射面；第一投射光學(xué)系統(tǒng)的從光學(xué)板面到共通投射面的光路長(zhǎng)與第二投射光學(xué)系統(tǒng)的從轉(zhuǎn)移面到共通投射面的光路長(zhǎng)彼此相等。
【專(zhuān)利說(shuō)明】具有降低顏色不均的光學(xué)系統(tǒng)的光源裝置及投影裝置
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉參考
[0002]這里，通過(guò)引用，引入2013年3月I日申請(qǐng)的日本專(zhuān)利申請(qǐng)第2013-040524號(hào)的包含說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求、附圖及摘要的全部公開(kāi)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及一種具有降低顏色不均的光學(xué)系統(tǒng)的光源裝置及投影裝置。
【背景技術(shù)】
[0004]投影裝置將從光源發(fā)出的光照射到數(shù)字微鏡器件等反射型顯示元件或液晶快門(mén)陣列面板等透射型顯示元件，通過(guò)投影透鏡將由顯示元件形成的圖像投影到屏幕上。
[0005]以往，利用高亮度的放電燈作為光源的投影儀是主流。但是，近年來(lái)，日益開(kāi)發(fā)出利用發(fā)光二極管、激光二極管、有機(jī)電致發(fā)光元件等作為光源、并由熒光體將從光源發(fā)出的光變換為其他顏色的熒光的投影裝置。例如，日本特開(kāi)2007-218956號(hào)公報(bào)的圖14中，公開(kāi)了通過(guò)向旋轉(zhuǎn)的色輪照射藍(lán)色激勵(lì)光來(lái)產(chǎn)生黃色熒光的技術(shù)。該色輪在圓形玻璃板的一部分中配置熒光體。當(dāng)由藍(lán)色發(fā)光二極管發(fā)出的激勵(lì)光照射到色輪的熒光體上時(shí)，發(fā)生黃色熒光。另一方面，當(dāng)向色輪中透明的部分照射激勵(lì)光時(shí)，藍(lán)色激勵(lì)光通過(guò)色輪。從色輪的熒光體發(fā)出的黃色熒光與通過(guò)了色輪透明部分的藍(lán)色激勵(lì)光通過(guò)同一光路并入射到DMD。將這些黃色熒光及藍(lán)色激勵(lì)光的光路、由綠色發(fā)光二極管發(fā)出的綠色光的光路、以及由紅色發(fā)光二極管發(fā)出的紅色光的光路合成的技術(shù)被公開(kāi)。
[0006]但是，上述專(zhuān)利文獻(xiàn)中，從藍(lán)色發(fā)光二極管至DMD的藍(lán)色激勵(lì)光的光路長(zhǎng)度、從色輪至DMD的黃色熒光的光路長(zhǎng)度、從綠色發(fā)光二極管至DMD的綠色光的光路長(zhǎng)度、從紅色發(fā)光二極管至DMD的紅色光的光路長(zhǎng)度各不相同。因此，入射到DMD的藍(lán)色激勵(lì)光、黃色熒光、綠色光及紅色光的發(fā)光強(qiáng)度分布(配光)不同。因此，將入射到DMD的藍(lán)色激勵(lì)光、黃色熒光、綠色光及紅色光合成時(shí)會(huì)產(chǎn)生顏色不均。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]因此，本發(fā)明要解決的課題是，使得在利用照射到投射面的激勵(lì)光及彩色光形成的投影圖像中不產(chǎn)生顏色不均。
[0008]提供一種光源裝置，其特征在于，具備:旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器；光學(xué)板，利用所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，具有透光部及熒光體層；激勵(lì)光光源單元，發(fā)出激勵(lì)光；會(huì)聚光學(xué)系統(tǒng)，將從所述激勵(lì)光光源單元發(fā)出的激勵(lì)光會(huì)聚到所述透光部及所述熒光體層；轉(zhuǎn)移光學(xué)系統(tǒng)，將被所述會(huì)聚光學(xué)系統(tǒng)會(huì)聚到所述透光部的激勵(lì)光的光斑向與所述光學(xué)板的光學(xué)板面不同的轉(zhuǎn)移面轉(zhuǎn)移；第一投射光學(xué)系統(tǒng)，將利用所述會(huì)聚光學(xué)系統(tǒng)使激勵(lì)光會(huì)聚到所述熒光體層從而形成于所述熒光體層的熒光的光源像投影到與所述光學(xué)板面及所述轉(zhuǎn)移面不同的共通投射面；以及第二投射光學(xué)系統(tǒng)，將利用所述轉(zhuǎn)移光學(xué)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到所述轉(zhuǎn)移面的激勵(lì)光的光斑投影到所述共通投射面；所述第一投射光學(xué)系統(tǒng)的從所述光學(xué)板面到所述共通投射面的光路長(zhǎng)與所述第二投射光學(xué)系統(tǒng)的從所述轉(zhuǎn)移面到所述共通投射面的光路長(zhǎng)彼此相等。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]本發(fā)明的上述及進(jìn)一步的目的、特征及優(yōu)點(diǎn)從附圖及下面的詳細(xì)說(shuō)明中變得更清
λ.Μ
/E.ο
[0010]圖1是本發(fā)明第I實(shí)施方式的投影裝置的平面圖。
[0011]圖2是第I實(shí)施方式的光學(xué)板的平面圖。
[0012]圖3是本發(fā)明第2實(shí)施方式的投影裝置的平面圖。
[0013]圖4是變形例的光學(xué)板的平面圖。
[0014]圖5是變形例的光學(xué)板的平面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下，使用附圖來(lái)說(shuō)明用于實(shí)施本發(fā)明的最佳方式。但是，下面描述的實(shí)施方式中，雖然為了實(shí)施本發(fā)明而 附加了技術(shù)上優(yōu)選的各種限定，但發(fā)明范圍不限于以下的實(shí)施方式及圖示例。
[0016]〔第I實(shí)施方式〕
[0017]圖1是投影裝置100的平面圖。
[0018]如圖1所示，投影裝置100具備光源裝置(分時(shí)光發(fā)生裝置、順序彩色(sequential color)發(fā)生裝置)1、光源側(cè)光學(xué)系統(tǒng)2、顯示元件3及投影光學(xué)系統(tǒng)4等。
[0019]光源裝置I將射出光作為多色光而分時(shí)射出。具體地，光源裝置I依次反復(fù)射出紅色光、綠色光及藍(lán)色光。
[0020]光源側(cè)光學(xué)系統(tǒng)2將從光源裝置I射出的紅色光、綠色光及藍(lán)色光向顯示元件3投射。光源側(cè)光學(xué)系統(tǒng)2具有導(dǎo)光裝置2a、透鏡2b、光軸變換鏡2c、透鏡群2d、照射鏡2e及場(chǎng)鏡(field lens)2f。其中，場(chǎng)鏡2f兼用在光源側(cè)光學(xué)系統(tǒng)2與投影光學(xué)系統(tǒng)4中。
[0021]導(dǎo)光裝置2a是光通道(light tunnel)或光桿(light rod)。導(dǎo)光裝置2a的入射面(共通投射面)50c是對(duì)紅色光、綠色光及藍(lán)色光共通的投射面，紅色光、綠色光及藍(lán)色光由光源裝置I投射到入射面50c。導(dǎo)光裝置2a通過(guò)使光源裝置I射出的紅色光、綠色光及藍(lán)色光在側(cè)面多次反射或全反射，使紅色光、綠色光及藍(lán)色光成為均勻強(qiáng)度分布的光束。透鏡2b將由導(dǎo)光裝置2a導(dǎo)光后的紅色光、綠色光及藍(lán)色光向光軸變換鏡2c投射并聚光。光軸變換鏡2c向透鏡群2d反射由透鏡2b投射的紅色光、綠色光及藍(lán)色光。透鏡群2d將由光軸變換鏡2c反射的紅色光、綠色光及藍(lán)色光向照射鏡2e投射并聚光。照射鏡2e向顯示元件3反射由透鏡群2d投射的光。場(chǎng)鏡2f將由照射鏡2e反射的光向顯示元件3投射。
[0022]顯示元件3是空間光調(diào)制器，通過(guò)按各像素調(diào)制由光源側(cè)光學(xué)系統(tǒng)2照射的紅色光、綠色光及藍(lán)色光而形成圖像。具體地，顯示元件3是具有排列成二維陣列狀的多個(gè)可動(dòng)微鏡等的數(shù)字微鏡器件(DMD)。顯示元件3由驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)。即，當(dāng)紅色光照射到顯示元件3時(shí)，通過(guò)控制(例如PWM控制)顯示元件3的各可動(dòng)微鏡，按每個(gè)可動(dòng)微鏡來(lái)控制向投影光學(xué)系統(tǒng)4反射紅色光的時(shí)間比(占空比)。由此，由顯示元件3形成紅色圖像。綠色光或藍(lán)色光照射到顯示元件3時(shí)也同樣。[0023]另外，顯示元件3也可以不是反射型的空間光調(diào)制器，而是透射型的空間光調(diào)制器(例如液晶快門(mén)陣列面板:所謂的液晶顯示器)。在顯示元件3是透射型空間光調(diào)制器的情況下，將光源側(cè)光學(xué)系統(tǒng)2的光學(xué)設(shè)計(jì)變更即可。即，以使由光源側(cè)光學(xué)系統(tǒng)2照射的紅色光、綠色光及藍(lán)色光的光軸與后述的投影光學(xué)系統(tǒng)4的光軸重合的方式，在投影光學(xué)系統(tǒng)4與光源側(cè)光學(xué)系統(tǒng)2之間配置顯示元件3。
[0024]投影光學(xué)系統(tǒng)4被設(shè)置得對(duì)置于顯示元件3，投影光學(xué)系統(tǒng)4的光軸向前后延伸并與顯示元件3交叉(具體而言是正交)。投影光學(xué)系統(tǒng)4通過(guò)將由顯示元件3反射的光向前方投射，將由顯示元件3形成的圖像投影到屏幕上。該投影光學(xué)系統(tǒng)4具備可動(dòng)透鏡群4a及固定透鏡群4b等。投影光學(xué)系統(tǒng)4能通過(guò)可動(dòng)透鏡群4a的移動(dòng)來(lái)變更焦距并聚焦。
[0025]光源裝置I具備激勵(lì)光光源單元10、縮小光學(xué)系統(tǒng)20、擴(kuò)散透射板33、激勵(lì)光變換裝置40、第一投射光學(xué)系統(tǒng)50、轉(zhuǎn)移光學(xué)系統(tǒng)(transfer optical system)60、第二投射光學(xué)系統(tǒng)70、第二光源80及聚光光學(xué)系統(tǒng)90等。
[0026]第二光源80是半導(dǎo)體發(fā)光元件，具體地是發(fā)光二極管。第二光源80當(dāng)由驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)時(shí)，第二光源80閃爍或被調(diào)光。第二光源80的閃爍周期短，第二光源80的閃爍是高速的而無(wú)法用肉眼識(shí)別。
[0027]聚光光學(xué)系統(tǒng)90是由透鏡91、92構(gòu)成的透鏡群。聚光光學(xué)系統(tǒng)90對(duì)置于第二光源80,聚光光學(xué)系統(tǒng)90的光軸與第二光源80的光軸一致。聚光光學(xué)系統(tǒng)90將由第二光源80發(fā)出的光聚光，使該光接近于平行光。
[0028]激勵(lì)光光源單元10發(fā)出大致為平行光的激勵(lì)光束。由激勵(lì)光光源單元10發(fā)出的激勵(lì)光束的光軸與由第二光源80發(fā)出的光的光軸正交。
[0029]由激勵(lì)光光源單元10發(fā)出的激勵(lì)光束與由第二光源80發(fā)出的光在顏色上不同。具體地，由激勵(lì)光光源單元10發(fā)出的激勵(lì)光束是波長(zhǎng)短、高能量的可見(jiàn)光(特別是單色可見(jiàn)光)，優(yōu)選的是光的三原色中的藍(lán)色光束。另一方面，由第二光源80發(fā)出的光是波長(zhǎng)長(zhǎng)、低能量的可見(jiàn)光(特別是單色可見(jiàn)光)，優(yōu)選的是光的三原色中的紅色光。
[0030]由激勵(lì)光光源單元10發(fā)出的激勵(lì)光束是相互平行前進(jìn)的多個(gè)激光激勵(lì)光束。具體地，激勵(lì)光光源單元10具有多個(gè)激勵(lì)光光源11、多個(gè)準(zhǔn)直透鏡12及多個(gè)反射鏡13。這些激勵(lì)光光源11是半導(dǎo)體發(fā)光元件，更具體而言是藍(lán)色激光二極管。這些激勵(lì)光光源11與第二光源80以相同朝向設(shè)置，這些激勵(lì)光光源11的光軸與第二光源80的光軸相互平行。這些激勵(lì)光光源11沿與圖1的紙面垂直的面排列成二維陣列狀(格子狀)。多個(gè)準(zhǔn)直透鏡12沿與圖1的紙面垂直的面排列成二維陣列狀(格子狀)。準(zhǔn)直透鏡12分別對(duì)置于激勵(lì)光光源11。反射鏡13以相對(duì)于從激勵(lì)光光源11發(fā)出的激光的光軸傾斜的方式與激勵(lì)光光源11及準(zhǔn)直透鏡12相對(duì)，由準(zhǔn)直透鏡12準(zhǔn)直(collimated)后的激光的光軸被反射鏡13進(jìn)行90°變換。這些反射鏡13排列成階梯狀。由準(zhǔn)直透鏡12準(zhǔn)直后的激光的光軸的間隔被這些反射鏡13縮窄。作為被這些反射鏡13反射后的激光束整體的光束直徑比作為被反射鏡13反射前的激光束整體的光束直徑細(xì)。被這些反射鏡13反射后的激光大致平行前進(jìn)，這些激光光束是大致平行光，這些激光光束是由激勵(lì)光光源單元10發(fā)出的激勵(lì)光束(藍(lán)色光束)。
[0031]當(dāng)激勵(lì)光光源11被驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)時(shí)，激勵(lì)光光源11閃爍或被調(diào)光。激勵(lì)光光源11的閃爍周期短，激勵(lì)光光源11的閃爍是高速的而無(wú)法用肉眼識(shí)別。當(dāng)激勵(lì)光光源11點(diǎn)亮?xí)r，第二光源80熄滅，當(dāng)?shù)诙庠?0點(diǎn)亮?xí)r，激勵(lì)光光源11熄滅。
[0032]縮小光學(xué)系統(tǒng)20是由透鏡21、22構(gòu)成的透鏡群?？s小光學(xué)系統(tǒng)20配置在反射鏡13反射激光的一側(cè)。另外，縮小光學(xué)系統(tǒng)20配置成使縮小光學(xué)系統(tǒng)20的光軸與由反射鏡13反射后的激光束的光軸一致。縮小光學(xué)系統(tǒng)20的光軸與第二光源80的光軸及聚光光學(xué)系統(tǒng)90的光軸正交。縮小光學(xué)系統(tǒng)20將由激勵(lì)光光源單元10發(fā)出的激光束的縮徑。SP，縮小光學(xué)系統(tǒng)20使由多個(gè)反射鏡13反射后的激光束聚光，縮窄這些激光的間隔。
[0033]第一投射光學(xué)系統(tǒng)50由透鏡群(第一透鏡群)51、第一二向色鏡52、透鏡(第一透鏡)53、第二二向色鏡54及透鏡55構(gòu)成。
[0034]第一二向色鏡52配置在縮小光學(xué)系統(tǒng)20的光軸與聚光光學(xué)系統(tǒng)90的光軸的交叉部。第一二向色鏡52相對(duì)于縮小光學(xué)系統(tǒng)20的光軸以45°斜交，并且相對(duì)于聚光光學(xué)系統(tǒng)90的光軸以45°斜交。第一二向色鏡52使規(guī)定波段的光(綠色光)反射，使該規(guī)定波段以外的光(紅色光、藍(lán)色光)透射。具體而言，第一二向色鏡52使通過(guò)了縮小光學(xué)系統(tǒng)20的激勵(lì)光束(藍(lán)色光束)透射，使通過(guò)了聚光光學(xué)系統(tǒng)90的紅色光透射，使由后述激勵(lì)光變換裝置40從激勵(lì)光束變換后的熒光(綠色光)反射。
[0035]透鏡群51由透鏡51a、51b構(gòu)成。透鏡群51與縮小光學(xué)系統(tǒng)20夾著第一二向色鏡52而相對(duì)置，透鏡群51的光軸與縮小光學(xué)系統(tǒng)20的光軸一致。
[0036]透鏡群51使由縮小光學(xué)系統(tǒng)20縮小直徑后的激勵(lì)光束會(huì)聚，形成激勵(lì)光(藍(lán)色光)的光斑(spot)( 會(huì)聚點(diǎn))50a。將在該光斑50a處與透鏡群51的光軸正交的面50b稱為會(huì)聚面50b，透鏡群51與該會(huì)聚面50b對(duì)置。會(huì)聚面50b與后述的透光部41c及熒光體層41d共面。
[0037]縮小光學(xué)系統(tǒng)20、透鏡群51、第一二向色鏡52的組合是使從激勵(lì)光光源單元10發(fā)出的激勵(lì)光束會(huì)聚的會(huì)聚光學(xué)系統(tǒng)59。會(huì)聚光學(xué)系統(tǒng)59與第一投射光學(xué)系統(tǒng)50共有縮小光學(xué)系統(tǒng)20、透鏡群51及第一二向色鏡52,縮小光學(xué)系統(tǒng)20、透鏡群51及第一二向色鏡52兼用于會(huì)聚光學(xué)系統(tǒng)59及第一投射光學(xué)系統(tǒng)50。
[0038]透鏡53與聚光光學(xué)系統(tǒng)90夾著第一二向色鏡52而相對(duì)置。透鏡53的光軸與聚光光學(xué)系統(tǒng)90的光軸一致。透鏡55配置在縮小光學(xué)系統(tǒng)20的側(cè)方，透鏡55的光軸與縮小光學(xué)系統(tǒng)20的光軸相互平行。透鏡55以光軸在透鏡53的與聚光光學(xué)系統(tǒng)90相反的一側(cè)相對(duì)于透鏡53及聚光光學(xué)系統(tǒng)90的光軸正交的方式配置。
[0039]第二二向色鏡54配置在透鏡53的光軸與透鏡55的光軸的交叉部。第二二向色鏡54相對(duì)于透鏡53的光軸以45°斜交，并且相對(duì)于透鏡55的光軸以45°斜交。另外，第二二向色鏡54與第一二向色鏡52相互平行。第二二向色鏡54使規(guī)定波段的光(綠色光、紅色光)反射，使該規(guī)定波段以外的光(藍(lán)色光)透射。具體而言，第二二向色鏡54使通過(guò)了透鏡53的綠色光(熒光)及紅色光反射，使由后述激勵(lì)光變換裝置40從激勵(lì)光束變換后的透射光(藍(lán)色光)反射。
[0040]由第二光源80發(fā)出且由聚光光學(xué)系統(tǒng)90聚光后的光朝向透鏡53透射過(guò)第一二向色鏡52，接著由透鏡53聚光。之后，由第二二向色鏡54朝向透鏡55反射，由透鏡55聚光。由此，由第二光源80發(fā)出的光的光斑(會(huì)聚點(diǎn))形成于導(dǎo)光裝置2a的入射面(各色光共通投射面)50c。該光斑比第二光源80大。即，聚光光學(xué)系統(tǒng)90、第一二向色鏡52、透鏡53、第二二向色鏡54及透鏡55構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)將第二光源80的像擴(kuò)大投影(擴(kuò)大成像)于導(dǎo)光裝置2a的入射面50c。導(dǎo)光裝置2a的入射面50c正對(duì)于透鏡55,并且與透鏡55的光軸正交。另外，在本實(shí)施方式中，作為從后述激勵(lì)光變換裝置40照射的各色光被共通投射的共通投射面，使用導(dǎo)光裝置2a的入射面50c進(jìn)行說(shuō)明，但只要該共通投射面在由激勵(lì)光變換裝置40照射的各色光共通通過(guò)的光路中，則可設(shè)定在任何位置。
[0041]激勵(lì)光變換裝置40將由透鏡群51會(huì)聚后的激勵(lì)光束交替變換為熒光(綠色光)與擴(kuò)散透射光(藍(lán)色光)。
[0042]激勵(lì)光變換裝置40具有光學(xué)板41及主軸電機(jī)(spindle motor)(旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器)42。光學(xué)板41設(shè)置成圓板狀，主軸電機(jī)42在光學(xué)板41的中心連結(jié)于光學(xué)板41。光學(xué)板41在激勵(lì)光的光斑50a處與透鏡群51的光軸正交，該光學(xué)板41沿會(huì)聚面50b延伸。
[0043]圖2是光學(xué)板41的平面圖。另外，看圖2的方向與看圖1的方向垂直。
[0044]光學(xué)板41具有輪板(wheel plate) 41a、突光體層41d及擴(kuò)散透射板41e等。輪板41a的結(jié)構(gòu)形狀大致為圓板，在輪板41a的中心形成裝配孔41b，主軸電機(jī)42的輸出軸被嵌入規(guī)定在裝配孔41b中。主軸電機(jī)42的輸出軸平行于透鏡群51及縮小光學(xué)系統(tǒng)20的光軸，輪板41a正交于透鏡群51及縮小光學(xué)系統(tǒng)20的光軸。輪板41a的外側(cè)的面朝向透鏡群51側(cè)，輪板41a的里側(cè)的面朝向相反側(cè)。
[0045]輪板41a的周緣形成透光部41c，該透光部41c沿周向延伸。另外，所謂周向是指以主軸電機(jī)42的輸出軸為中心的圓周方向，所謂軸向是指主軸電機(jī)42的輸出軸延伸的方向。
[0046]熒光體層41d形成在輪板41a的表側(cè)的面。熒光體層41d與輪板41a的接合界面被鏡面加工，從熒光體層41d發(fā)出的熒光的利用效率提高。
[0047]沿軸向看，熒光體層41d沿周向延伸地形成為圓弧帯狀。熒光體層41d與透光部41c沿周向排列設(shè)置，熒光體層41d與透光部41c處于同一面上。即，沿軸向看，熒光體層41d與透光部41c配置在以主軸電機(jī)42的輸出軸為中心的同一圓周上。另外，也可以不將熒光體層41d形成為圓弧帯狀，而將熒光體層41d形成于輪板41a的表側(cè)的整個(gè)面，也可以將熒光體層41d形成為以主軸電機(jī)42的輸出軸為中心的扇形。
[0048]圓板狀的擴(kuò)散透射板41e設(shè)置于輪板41a的透光部41c。
[0049]與光學(xué)板41的透光部41c及熒光體層41d共面的光學(xué)板面與會(huì)聚面50b—致。當(dāng)輪板41a利用主軸電機(jī)42旋轉(zhuǎn)時(shí)，熒光體層41d與透光部41c (擴(kuò)散透射板41e)交替地通過(guò)透鏡群51的光軸。熒光體層41d通過(guò)透鏡群51的光軸時(shí)，激勵(lì)光束被變換為熒光。SP，由于激勵(lì)光作為光斑50a照射于熒光體層41d，所以該照射部位被激勵(lì)光激勵(lì)，從該照射部位發(fā)出熒光。如果從熒光體層41d發(fā)出的熒光的顏色與激勵(lì)光的顏色不同，則不特別限定該熒光的波段，但優(yōu)選的是單色的可見(jiàn)光。例如，從熒光體層41d發(fā)出的熒光是綠色光。由于從激勵(lì)光向熒光體層41d的照射部位(光斑50a)發(fā)出熒光，所以該照射部位(光斑50a)視為突光的光源像。即，激勵(lì)光的光斑50a被突光體層41d變換為突光的光源像,該突光的光源像形成于突光體層41d(會(huì)聚面50b)。
[0050]另一方面，當(dāng)透光部41c (擴(kuò)散透射板41e)通過(guò)透鏡群51的光軸時(shí)，激勵(lì)光束被變換為擴(kuò)散透射光。即，當(dāng)激勵(lì)光作為光斑50a照射于擴(kuò)散透射板41e時(shí)，激勵(lì)光的指向性因擴(kuò)散透射板41e的擴(kuò)散作用而下降，該激勵(lì)光通過(guò)擴(kuò)散透射板41e。通過(guò)擴(kuò)散透射板41e的透射光的波段與激勵(lì)光的波段相等，該透射光與激勵(lì)光同色。由于從激勵(lì)光對(duì)擴(kuò)散透射板41e的照射部位(光斑50a)發(fā)出透射光，所以該照射部位(光斑50a)視為透射光的光源像。即，激勵(lì)光的光斑50a被擴(kuò)散透射板41e變換為透射光的光源像，該透射光的光源像形成于擴(kuò)散透射板41e (會(huì)聚面50b)。
[0051]激勵(lì)光的照射部位因擴(kuò)散透射板41e的旋轉(zhuǎn)而不是固定部位，所以能夠降低在擴(kuò)散透射板41e中透射的光發(fā)生噪聲(斑點(diǎn)噪聲((speckle noise)))。
[0052]由于激勵(lì)光光源11閃爍，所以在透光部41c(擴(kuò)散透射板41e)通過(guò)透鏡群51的光軸的整個(gè)期間中，激勵(lì)光光源11不會(huì)持續(xù)熄滅。進(jìn)而，在熒光體層41d通過(guò)透鏡群51的光軸的整個(gè)期間中，激勵(lì)光光源11不會(huì)持續(xù)熄滅。例如，當(dāng)熒光體層41d的沿周向的一部分范圍(例如一半)A通過(guò)透鏡群51的光軸時(shí)，激勵(lì)光光源11熄滅。另外，當(dāng)熒光體層41d的剩余范圍或透光部41c通過(guò)透鏡群51的光軸時(shí)，激勵(lì)光點(diǎn)亮。
[0053]如圖1所不，由突光體層41d發(fā)出的突光被透鏡群51聚光,接著被第一二向色鏡52向透鏡53反射，接著被透鏡53聚光，接著被第二二向色鏡54向透鏡55反射，接著被透鏡55聚光。由此，由突光體層41d發(fā)出的突光的光斑(會(huì)聚點(diǎn))形成于導(dǎo)光裝置2a的入射面50c。該光斑比突光的光源像及光斑50a大。即，第一投射光學(xué)系統(tǒng)50將突光的光源像擴(kuò)大投影(擴(kuò)大成像)于導(dǎo)光裝置2a的入射面50c。
[0054]轉(zhuǎn)移光學(xué)系統(tǒng)60將形成于會(huì)聚面50b (特別是透光部41c)的透射光的光源像(光斑50a)轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移面60d。即，將投影在會(huì)聚面50b上的光源像投影到轉(zhuǎn)移面60d。優(yōu)選的是，轉(zhuǎn)移光學(xué)系統(tǒng)60將在會(huì)聚面50b上形成的透射光的光源像(光斑50a)等倍地投影到轉(zhuǎn)移面60d。這里，轉(zhuǎn)移面60d是與會(huì)聚面50b交叉的面，具體而言，轉(zhuǎn)移面60d與會(huì)聚面50b正交。該轉(zhuǎn)移面60d 配置在透鏡55的光軸與透鏡群51的光軸之間。該轉(zhuǎn)移面60d平行于透鏡55的光軸及透鏡群51的光軸。
[0055]轉(zhuǎn)移光學(xué)系統(tǒng)60是橢圓面型的凹面鏡60c，由凹面鏡60c來(lái)設(shè)定第一焦點(diǎn)(第一會(huì)聚點(diǎn))60a及第二焦點(diǎn)(第二會(huì)聚點(diǎn))60b。第一焦點(diǎn)60a設(shè)定在激勵(lì)光光源單兀10、縮小光學(xué)系統(tǒng)20及透鏡群51的光軸上,并且設(shè)定在會(huì)聚面50b上。即，第一焦點(diǎn)60a重合于激勵(lì)光光源單元10、縮小光學(xué)系統(tǒng)20及透鏡群51的光軸與會(huì)聚面50b的交點(diǎn)。從而，透射光的光源像(光斑50a)形成于第一焦點(diǎn)60a。
[0056]第二焦點(diǎn)60b設(shè)定在第二投射光學(xué)系統(tǒng)70的透鏡群71的光軸上，并且設(shè)定在轉(zhuǎn)移面60d上。即，第二焦點(diǎn)60b重合于透鏡群71的光軸與轉(zhuǎn)移面60d的交點(diǎn)。并且，第二焦點(diǎn)60b與第一焦點(diǎn)60a相對(duì)于通過(guò)第二二向色鏡54且沿著第二二向色鏡54的平面面對(duì)稱。
[0057]凹面鏡60c是通過(guò)使具有第一焦點(diǎn)60a與第二焦點(diǎn)60b的橢圓曲線繞連結(jié)第一焦點(diǎn)60a與第二焦點(diǎn)60b的軸旋轉(zhuǎn)而得到的旋轉(zhuǎn)橢圓面鏡。連結(jié)第一焦點(diǎn)60a與第二焦點(diǎn)60b的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱軸正交于通過(guò)第二二向色鏡54且沿著第二二向色鏡54的平面。凹面鏡60c相對(duì)于會(huì)聚面50b而言配置在透鏡群51的相反側(cè)，并且，相對(duì)于轉(zhuǎn)移面60d而言配置在透鏡群71的相反側(cè)。
[0058]通過(guò)了擴(kuò)散透射板41e的透射光被凹面鏡60c向第二焦點(diǎn)60b反射，該反射光在第二焦點(diǎn)60b會(huì)聚。即，通過(guò)了擴(kuò)散透射板41e的透射光的光斑由于凹面鏡60c而形成于第二焦點(diǎn)60b,在第一焦點(diǎn)60a處形成的透射光的光源像由于凹面鏡60c而轉(zhuǎn)移到第二焦點(diǎn)60b。另外，優(yōu)選的是，在會(huì)聚面50b上形成的透射光的光斑(光源像)的直徑等于在轉(zhuǎn)移面60d上形成的透射光的光斑(光源像)的直徑。
[0059]在轉(zhuǎn)移面60d配置有擴(kuò)散透射板33。擴(kuò)散透射板33沿著轉(zhuǎn)移面60d，第二焦點(diǎn)60b被設(shè)定于擴(kuò)散透射板33。擴(kuò)散透射板33既可固定，也可設(shè)置得沿轉(zhuǎn)移面60d可移動(dòng)(例如可旋轉(zhuǎn)、可搖動(dòng)、可振動(dòng))。在擴(kuò)散透射板33可移動(dòng)地設(shè)置的情況下，由主軸電機(jī)42或其他驅(qū)動(dòng)源驅(qū)動(dòng)擴(kuò)散透射板33。
[0060]第二投射光學(xué)系統(tǒng)70由透鏡群(第二透鏡群)71、平面鏡72、透鏡(第二透鏡)73、第二二向色鏡54及透鏡(第三透鏡)55構(gòu)成。第二投射光學(xué)系統(tǒng)70與第一投射光學(xué)系統(tǒng)50共有第二二向色鏡54及透鏡55，第二二向色鏡54及透鏡55兼用于第二投射光學(xué)系統(tǒng)70與第一投射光學(xué)系統(tǒng)50。
[0061]透鏡群71由透鏡71a、71b構(gòu)成。透鏡群71相對(duì)于擴(kuò)散透射板33及轉(zhuǎn)移面60d而言配置在凹面鏡60c的相反側(cè)，并且配置在透鏡群51的光軸與透鏡55的光軸之間。透鏡群71對(duì)置于擴(kuò)散透射板33及轉(zhuǎn)移面60d，透鏡群71的光軸與擴(kuò)散透射板33及轉(zhuǎn)移面60d正交。透鏡群71的光軸與透鏡群51的光軸正交，并且與透鏡55的光軸正交。平面鏡72配置在透鏡群71的光軸與透鏡55的光軸的交叉部。平面鏡72相對(duì)于透鏡群71的光軸以45°斜交，并且相對(duì)于透鏡55的光軸以45°斜交。另外，平面鏡72、第二二向色鏡54、第一二向色鏡52相互平行。平面鏡72對(duì)置于第一二向色鏡52。從通過(guò)第二二向色鏡54且沿著第二二向色鏡54的平面到平面鏡72的距離、與從通過(guò)第二二向色鏡54且沿著第二二向色鏡54的平面到第一二向色鏡52的距離相等。透鏡73配置在平面鏡72與第二二向色鏡54之間。透鏡73對(duì)置于透鏡55，透鏡73的光軸與透鏡55的光軸一致。
[0062]透鏡群71與透鏡群51相對(duì)于通過(guò)第二二向色鏡54并沿著第二二向色鏡54的平面面對(duì)稱。透鏡73與透鏡53相對(duì)于通過(guò)第二二向色鏡54并沿著第二二向色鏡54的平面面對(duì)稱。
[0063]被凹面鏡60c會(huì)聚于第二焦點(diǎn)60b的光(激勵(lì)光)被透鏡群71聚光，被平面鏡72向透鏡73反射，被透鏡73聚光，朝向透鏡55透射過(guò)第二二向色鏡54，并被透鏡55聚光。由此，通過(guò)了轉(zhuǎn)移面60d的光的光斑(會(huì)聚點(diǎn))形成于導(dǎo)光裝置2a的入射面50c，該光斑比轉(zhuǎn)移面60d上的光斑大。即，第二投射光學(xué)系統(tǒng)70將被轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移面60d的透射光的光源像擴(kuò)大投影(擴(kuò)大成像)于導(dǎo)光裝置2a的入射面50c。
[0064]透鏡群71與透鏡群51相同，透鏡73與透鏡53相同。根據(jù)上述，從轉(zhuǎn)移面60d經(jīng)由透鏡群71、平面鏡72、透鏡73、第二二向色鏡54及透鏡55至導(dǎo)光裝置2a的入射面50c的光路長(zhǎng)(所謂光路長(zhǎng)是指沿光軸的距離。)等于從會(huì)聚面50b經(jīng)由透鏡群51、第一二向色鏡52、透鏡53、第二二向色鏡54及透鏡55至導(dǎo)光裝置2a的入射面50c的光路長(zhǎng)。另外，能夠使第一投射光學(xué)系統(tǒng)50的光學(xué)特性與第二投射光學(xué)系統(tǒng)70的光學(xué)特性相同，例如第一投射光學(xué)系統(tǒng)50的折射能力(refractive power)與第二投射光學(xué)系統(tǒng)70的折射能力彼此相等。
[0065]因此，導(dǎo)光裝置2a的入射面50c上的熒光(綠色光)的配光(發(fā)光強(qiáng)度分布)與導(dǎo)光裝置2a的入射面50c上的激勵(lì)光(藍(lán)色光)的配光相同。另外，能防止向?qū)Ч庋b置2a的入射面50c入射的熒光的區(qū)域與激勵(lì)光的區(qū)域錯(cuò)位。因此，假設(shè)熒光(綠色光)與激勵(lì)光(藍(lán)色光)同時(shí)照射到導(dǎo)光裝置2a的入射面50c，則其合成光中也基本上不會(huì)發(fā)生顏色不均。另外，透鏡群71與透鏡群51、透鏡73與透鏡53能實(shí)現(xiàn)部件的共通化，能削減生產(chǎn)成本。
[0066]由于會(huì)聚面50b上形成的透射光(激勵(lì)光)的光源像被轉(zhuǎn)移光學(xué)系統(tǒng)60轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移面60d，所以即便透射光(激勵(lì)光)從光學(xué)板41前進(jìn)的方向與熒光從光學(xué)板41前進(jìn)的方向相反，也能使從轉(zhuǎn)移面60d到導(dǎo)光裝置2a的入射面50c的透射光光路長(zhǎng)與從會(huì)聚面50b到導(dǎo)光裝置2a的入射面50c的熒光光路長(zhǎng)相等。并且，能使向會(huì)聚面50b投射的激勵(lì)光的光軸與向?qū)Ч庋b置2a的入射面50c投射的光的光軸平行，能使沿圖1左右方向(與透鏡53的光軸平行的方向)的裝置的大小變緊湊。
[0067]由于具有2個(gè)焦點(diǎn)60a、60b的凹面鏡60c被用于轉(zhuǎn)移光學(xué)系統(tǒng)60，所以能使轉(zhuǎn)移光學(xué)系統(tǒng)60為必要的最小限度的構(gòu)成。并且，由于該凹面鏡60c是旋轉(zhuǎn)橢圓面鏡，所以能在減小凹面鏡60c的設(shè)置空間的同時(shí)使焦點(diǎn)60a、60b接近。進(jìn)而，能在相對(duì)于通過(guò)第二二向色鏡54并沿著第二二向色鏡54的平面面對(duì)稱的位置配置焦點(diǎn)60a、60b。因此，能夠使從轉(zhuǎn)移面60d到第二二向色鏡54的激勵(lì)光路徑與從會(huì)聚面50b到第二二向色鏡54的熒光路徑相對(duì)于沿著第二二向色鏡54的平面面對(duì)稱。即，透鏡群71、平面鏡72及透鏡73的設(shè)置空間不比透鏡群51、第一二向色鏡52及透鏡53的設(shè)置空間大，能將透鏡群71、平面鏡72及透鏡73的設(shè)置空間抑制到必要的最小限度。
[0068]并且，凹面鏡60c設(shè)置在被會(huì)聚面50b與轉(zhuǎn)移面60d夾持的區(qū)域。另外，凹面鏡60c設(shè)置在主軸電機(jī)42與透鏡群71之間的區(qū)域。因此，能有效利用該區(qū)域來(lái)設(shè)置凹面鏡60c。
[0069]由此，能將透鏡群51、透鏡53、二向色鏡52、54、凹面鏡60c、透鏡群71、平面鏡72及透鏡73配置在狹空間內(nèi)，能實(shí)現(xiàn)裝置整體的緊湊化。
[0070]〔第2實(shí)施方式〕
[0071]圖3是投影裝置100A的平面圖。在第2實(shí)施方式的投影裝置100A與第I實(shí)施方式的投影裝置100之間對(duì)相互對(duì)應(yīng)的部分附加相同符號(hào)。
[0072]投影裝置100A與投影裝置100之間的不同之處在于擴(kuò)散透射板33、轉(zhuǎn)移光學(xué)系統(tǒng)60及第二投射光學(xué)系統(tǒng)70。下面，主要說(shuō)明投影裝置100A與投影裝置100的不同之處。除非下面說(shuō)明，投影裝置100A與投影裝置100的相互對(duì)應(yīng)的部分為相同設(shè)置。
[0073]第二投射光學(xué)系統(tǒng)70具有透鏡群71、透鏡73及透鏡55，但不具有平面鏡72 (參照?qǐng)D1)。透鏡群71的光軸與透鏡73及透鏡55的光軸一致，并且與透鏡群51的光軸平行。擴(kuò)散透射板33對(duì)置于透鏡群71，透鏡群71、透鏡73及透鏡55的光軸與擴(kuò)散透射板33正交。另外，與第I實(shí)施方式的情況一樣，透鏡群71與透鏡群51相同,透鏡73與透鏡53相同。另外，從轉(zhuǎn)移面60d經(jīng)由透鏡群71、透鏡73、第二二向色鏡54及透鏡55到導(dǎo)光裝置2a的入射面50c的光路長(zhǎng)等于從會(huì)聚面50b經(jīng)由透鏡群51、第一二向色鏡52、透鏡53、第二二向色鏡54及透鏡55到導(dǎo)光裝置2a的入射面50c的光路長(zhǎng)。
[0074]轉(zhuǎn)移光學(xué)系統(tǒng)60是將會(huì)聚面50b上形成的透射光的光源像(光斑50a)等倍地成像于轉(zhuǎn)移面60d的成像光學(xué)系統(tǒng)60e。會(huì)聚面50b相當(dāng)于成像光學(xué)系統(tǒng)60e中的物面(object plane),轉(zhuǎn)移面60d相當(dāng)于成像光學(xué)系統(tǒng)60e的成像面。轉(zhuǎn)移面60d與會(huì)聚面50b平行，該轉(zhuǎn)移面60d與透鏡群71、透鏡73及透鏡55的光軸正交。擴(kuò)散透射板33沿轉(zhuǎn)移面60d設(shè)置。
[0075] 成像光學(xué)系統(tǒng)60e具有透鏡60f、60g、60h、平面鏡601、透鏡60 j及平面鏡60k，由這些透鏡6(^、6(^、6011、平面鏡601、透鏡60]_及平面鏡60k來(lái)設(shè)定第一會(huì)聚點(diǎn)60m及第二會(huì)聚點(diǎn)60η。第一會(huì)聚點(diǎn)60m重合于激勵(lì)光光源單元10、縮小光學(xué)系統(tǒng)20及透鏡群51的光軸與會(huì)聚面50b的交點(diǎn)，也重合于透射光的光源像(光斑50a)。第二會(huì)聚點(diǎn)60η重合于透鏡群71的光軸與轉(zhuǎn)移面60d的交點(diǎn)。
[0076]透鏡60f、60g、60h在與透鏡群51之間設(shè)置光學(xué)板41并對(duì)置于透鏡群71，透鏡60f、60g、60h的光軸與透鏡群51的光軸一致。透鏡60j配置在透鏡群71的光軸與透鏡群51的光軸之間，透鏡60j的光軸正交于透鏡群71的光軸及透鏡群51的光軸。平面鏡60i配置在透鏡60f、60g、60h的光軸與透鏡60j的光軸的交叉部。平面鏡60i相對(duì)于透鏡60f、60g、60h的光軸以45°斜交，并且相對(duì)于透鏡60j的光軸以45°斜交。另外，平面鏡60i與二向色鏡52、54垂直。平面鏡60k配置在透鏡60j的光軸與透鏡群71的光軸的交叉部。平面鏡60k相對(duì)于透鏡60j的光軸以45°斜交，并且，相對(duì)于透鏡群71的光軸以45°斜交。另外，平面鏡60k與二向色鏡52、54平行。
[0077]作為這些透鏡60f、60g、60h、60j整體的光軸由于平面鏡60k、60i而彎曲，從而轉(zhuǎn)移
面60d平行于導(dǎo)光裝置2a的入射面50c及會(huì)聚面50b并且對(duì)置于導(dǎo)光裝置2a的入射面50c。
[0078]通過(guò)了光學(xué)板41的擴(kuò)散透射板41e的透射光(通過(guò)了光斑50a的激勵(lì)光)被透鏡60f、60g、60h聚光，接著被平面鏡60i向透鏡60 j及平面鏡60k反射，接著被透鏡60 j聚光，接著被平面鏡60k向擴(kuò)散透射板33反射。由此，光學(xué)板41的擴(kuò)散透射板41e的透射光會(huì)聚于第二會(huì)聚點(diǎn)60η，該光的光斑(會(huì)聚點(diǎn))形成于擴(kuò)散透射板33及轉(zhuǎn)移面60d。由于成像光學(xué)系統(tǒng)60e是等倍投影光學(xué)系統(tǒng)，所以在轉(zhuǎn)移面60d及擴(kuò)散透射板33上形成的光斑的直徑與在會(huì)聚面50b上形成的光斑50a的直徑相等。
[0079]在擴(kuò)散透射板33及轉(zhuǎn)移面60d上形成的光斑(透射光的光源像)與第I實(shí)施方式的情況一樣，由第二 投射光學(xué)系統(tǒng)70擴(kuò)大投影到導(dǎo)光裝置2a的入射面50c。
[0080]〔變形例〕
[0081]能適用本發(fā)明的實(shí)施方式不限于上述各實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明精神的范圍內(nèi)可適當(dāng)變更。下面說(shuō)明幾個(gè)變形例。下面說(shuō)明的變形例除了變更部位外與上述第I或第2實(shí)施方式一樣。另外，也可盡可能地組合下面說(shuō)明的各變形例。
[0082](I)轉(zhuǎn)移光學(xué)系統(tǒng)60也可具有2個(gè)拋物面型(parabolic concave)凹面鏡,并且根據(jù)需要而具有一個(gè)或多個(gè)平面鏡。一個(gè)拋物面型凹面鏡是使在上述第一焦點(diǎn)60a或第一會(huì)聚點(diǎn)60m的位置上具有焦點(diǎn)的拋物線旋轉(zhuǎn)而得到的旋轉(zhuǎn)拋物面鏡。另一個(gè)拋物面型凹面鏡是使在第二焦點(diǎn)60b或第二會(huì)聚點(diǎn)60η的位置上具有焦點(diǎn)的拋物線旋轉(zhuǎn)而得到的旋轉(zhuǎn)拋物面鏡。并且，通過(guò)了擴(kuò)散透射板41e的透射光被一個(gè)拋物面型凹面鏡反射為大致平行光。該大致平行光根據(jù)需要被平面鏡反射，并被另一個(gè)拋物面型凹面鏡會(huì)聚在焦點(diǎn)(第二焦點(diǎn)60b或第二會(huì)聚點(diǎn)60η)的位置。
[0083](2)在上述第I及第2實(shí)施方式中，由激勵(lì)光光源單元10發(fā)出的激勵(lì)光的顏色為藍(lán)色，由第二光源80發(fā)出的光的顏色為紅色，由熒光體層41d發(fā)出的熒光的顏色為綠色。這些光的顏色也可以是其他顏色。此時(shí)，適當(dāng)變更二向色鏡52、54能反射的波段及能透射的波段。另外，優(yōu)選的是，由激勵(lì)光光源單元10發(fā)出的激勵(lì)光的顏色、由第二光源80發(fā)出的光的顏色、由熒光體層41d發(fā)出的熒光的顏色是光的三原色，且互不相同。
[0084](3)在上述第I及第2實(shí)施方式中，激勵(lì)光光源單元10具有指向性高的多個(gè)激勵(lì)光光源11。相對(duì)于此，激勵(lì)光光源單元10也可具有指向性低的單一激勵(lì)光光源。此時(shí)，變更縮小光學(xué)系統(tǒng)20的折射能力、位置，從激勵(lì)光光源單元10的單一激勵(lì)光光源發(fā)出的激勵(lì)光被縮小光學(xué)系統(tǒng)20及透鏡群51會(huì)聚于會(huì)聚面50b，在第一焦點(diǎn)60a或第一會(huì)聚點(diǎn)60m的位置形成光斑。即，激勵(lì)光光源的像被縮小光學(xué)系統(tǒng)20及透鏡群51投影(成像)于第一焦點(diǎn)60a或第一會(huì)聚點(diǎn)60m的位置。
[0085](4)在上述第I及第2實(shí)施方式中，形成熒光體層41d的周向范圍是形成透光部41c的周向范圍以外的范圍整體。相對(duì)于此，如圖4所示，形成熒光體層41d的周向范圍也可以是形成透光部41c的周向范圍以外的范圍的一部分(例如一半)。優(yōu)選的是，在形成透光部41c的周向范圍以外的范圍中，在未形成熒光體層41d的范圍中形成防反射層41f。優(yōu)選的是，當(dāng)未形成熒光體層41d的范圍(防反射層41f)通過(guò)透鏡群51的光軸時(shí)，激勵(lì)光光源11熄滅。
[0086](5)如圖5所不,突光體層41d在周向上分為兩個(gè),分為兩個(gè)的突光層41dl、41d2中，第一熒光體層41dl的熒光色與第二熒光體層41d2的熒光色可以不同。沿軸向看，第一熒光體層41dl與第二熒光體層41d2配置在同一圓周上，并且相互在周向上錯(cuò)開(kāi)配置。如果從熒光體層41dl、41d2發(fā)出的熒光的顏色與激勵(lì)光的顏色不同，則這些熒光的波段不特別限定，但優(yōu)選的是單色的可見(jiàn)光。具體地，激勵(lì)光的顏色、從第一熒光體層41dl發(fā)出的熒光的顏色、從第二熒光體層41d2發(fā)出的熒光的顏色是光的三原色，且互不相同。例如，激勵(lì)光是藍(lán)色波段的光，從第一突光體層41dl發(fā)出的突光是綠色波段的光,從第二突光體層41d2發(fā)出的熒光是紅色波段的光。該情況下，激勵(lì)光光源11始終點(diǎn)亮，省略第二光源80及聚光光學(xué)系統(tǒng)90。另外，第一二向色鏡52使從第一熒光體層41dl發(fā)出的熒光向透鏡53反射，并且使從第二熒光體層41d2發(fā)出的熒光向透鏡53反射。
[0087](6)也可省略擴(kuò)散透射板41e。該情況下，優(yōu)選的是，沿轉(zhuǎn)移面60d驅(qū)動(dòng)擴(kuò)散透射板33，使激勵(lì)光不會(huì)聚在擴(kuò)散透射板33上的I部位。例如，使擴(kuò)散透射板33以與透鏡群71的光軸平行的旋轉(zhuǎn)軸(但該旋轉(zhuǎn)軸偏離第二焦點(diǎn)20b)為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。結(jié)果，入射到擴(kuò)散透射板33的激勵(lì)光的光斑(光源像)在擴(kuò)散透射板33上描繪圓形軌跡，所以激勵(lì)光不會(huì)聚在擴(kuò)散透射板33上的特定點(diǎn)上。
[0088](7)也可省略擴(kuò)散透射板33。
[0089]這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，在由共通投射面發(fā)生不同的光那樣的構(gòu)成、例如從將熒光體層與擴(kuò)散透射板配置在同一平面上的輪板照射激勵(lì)光與熒光這2種光的構(gòu)成中，使這2個(gè)光的光路長(zhǎng)相同，能抑制共通投射面中的熒光的照射區(qū)域與激勵(lì)光的照射區(qū)域的錯(cuò)位(misalignment),并且能使共通投射面中的突光的配光與激勵(lì)光的配光相同。
[0090]另外，在本實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)移面60d形成于擴(kuò)散透射板33，但不限于此，當(dāng)然也可不設(shè)置于擴(kuò)散透射板33，而將轉(zhuǎn)移面60d設(shè)置于由玻璃等構(gòu)成的透射板。
[0091]雖然說(shuō)明了本發(fā)明的實(shí)施方式，但本發(fā)明的范圍不限于上述實(shí)施方式，包含權(quán)利要求記載的發(fā)明范圍與其均等的范圍。
[0092]另外，本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，在實(shí)施階段，在不脫離其精神的范圍內(nèi)可進(jìn)行各種變形。另外，上述實(shí)施方式中執(zhí)行的功能也可適當(dāng)組合后實(shí)施。上述實(shí)施方式中包含各種階段，能通過(guò)基于公開(kāi)的多個(gè)構(gòu)成要件的適當(dāng)組合來(lái)提取各種發(fā)明。例如，即便從實(shí)施方式所示的全部構(gòu)成要件中刪除幾個(gè)構(gòu)成要件，只要得到效果，則也能提取刪除了該構(gòu)成要件的構(gòu)成來(lái)作為發(fā)明。
【權(quán)利要求】
1.一種光源裝置，其特征在于， 具備: 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器； 光學(xué)板，利用所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，具有透光部及熒光體層； 激勵(lì)光光源單兀，發(fā)出激勵(lì)光； 會(huì)聚光學(xué)系統(tǒng)，將從所述激勵(lì)光光源單元發(fā)出的激勵(lì)光會(huì)聚到所述透光部及所述熒光體層； 轉(zhuǎn)移光學(xué)系統(tǒng)，將被所述會(huì)聚光學(xué)系統(tǒng)會(huì)聚到所述透光部的激勵(lì)光的光斑向與所述光學(xué)板的光學(xué)板面不同的轉(zhuǎn)移面轉(zhuǎn)移； 第一投射光學(xué)系統(tǒng)，將利用所述會(huì)聚光學(xué)系統(tǒng)使激勵(lì)光會(huì)聚到所述熒光體層從而形成于所述熒光體層的熒光的光源像投影到與所述光學(xué)板面及所述轉(zhuǎn)移面不同的共通投射面；以及 第二投射光學(xué)系統(tǒng)，將利用所述轉(zhuǎn)移光學(xué)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到所述轉(zhuǎn)移面的激勵(lì)光的光斑投影到所述共通投射面； 所述第一投射光學(xué)系統(tǒng)的從所述光學(xué)板面到所述共通投射面的光路長(zhǎng)與所述第二投射光學(xué)系統(tǒng)的從所述轉(zhuǎn)移面到所述共通投射面的光路長(zhǎng)彼此相等。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源裝置，其特征在于， 所述第一投射光學(xué)系統(tǒng)的折射能力與所述第二投射光學(xué)系統(tǒng)的折射能力彼此相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源裝置，其特征在于， 所述轉(zhuǎn)移光學(xué)系統(tǒng)是橢圓面型凹面鏡，所述橢圓面型凹面鏡的第一焦點(diǎn)設(shè)定在被所述會(huì)聚光學(xué)系統(tǒng)會(huì)聚到所述光學(xué)板面的激勵(lì)光的光斑位置，所述橢圓面型凹面鏡的第二焦點(diǎn)設(shè)定在所述轉(zhuǎn)移面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光源裝置，其特征在于， 所述轉(zhuǎn)移面垂直于所述光學(xué)板面及所述共通投射面； 所述第一投射光學(xué)系統(tǒng)，具有: 第一透鏡群，對(duì)置于所述光學(xué)板面，具有在所述第一焦點(diǎn)與所述光學(xué)板面正交的光軸； 第一透鏡，具有與所述第一透鏡群正交的光軸；以及 第一二向色鏡，配置在所述第一透鏡群的光軸與所述第一透鏡的光軸之間的交叉部，使由所述激勵(lì)光光源單元發(fā)出的激勵(lì)光朝向所述第一透鏡群透射，使從所述熒光體層發(fā)出并通過(guò)了所述第一透鏡群的熒光朝向所述第一透鏡反射； 所述第二投射光學(xué)系統(tǒng)，具有: 第二透鏡群，對(duì)置于所述轉(zhuǎn)移面，具有在所述第二焦點(diǎn)與所述轉(zhuǎn)移面正交的光軸； 第二透鏡，具有與所述第二透鏡群正交的光軸；以及 鏡，配置在所述第二透鏡群的光軸與所述第二透鏡的光軸之間的交叉部，使通過(guò)了所述第二焦點(diǎn)及所述第二透鏡群的激勵(lì)光朝向所述第二透鏡反射； 所述第一投射光學(xué)系統(tǒng)及所述第二投射光學(xué)系統(tǒng)，具有: 第三透鏡，配置在所述第二透鏡與所述共通投射面之間，對(duì)置于所述第二透鏡及所述共通投射面，具有與所述第二透鏡的光軸一致的光軸；以及第二二向色鏡，在所述第二透鏡與所述第三透鏡之間配置在所述第一透鏡的光軸與所述第二透鏡的光軸之間的交叉部，使通過(guò)了所述第二透鏡的激勵(lì)光朝向所述第三透鏡透射，使通過(guò)了所述第一透鏡的熒光朝向所述第三透鏡反射。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光源裝置，其特征在于， 所述第一透鏡群與所述第二透鏡群的折射能力相同， 所述第一透鏡與所述第二透鏡的折射能力相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光源裝置，其特征在于， 從所述光學(xué)板面經(jīng)由所述第一透鏡群、所述第一二向色鏡、所述第一透鏡、所述第二二向色鏡及所述第三透鏡而到所述共通投射面的光路長(zhǎng)等于從所述轉(zhuǎn)移面經(jīng)由所述第二透鏡群、所述鏡、所述第二透鏡、所述第二二向色鏡及所述第三透鏡而到所述共通投射面的光路長(zhǎng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源裝置，其特征在于， 所述轉(zhuǎn)移光學(xué)系統(tǒng)是將被所述會(huì)聚光學(xué)系統(tǒng)會(huì)聚于所述透光部的激勵(lì)光的光斑成像于所述轉(zhuǎn)移面的成像光學(xué)系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光源裝置，其特征在于， 所述成像光學(xué)系統(tǒng)將被所述會(huì)聚光學(xué)系統(tǒng)會(huì)聚于所述透光部的激勵(lì)光的光斑等倍地成像于所述轉(zhuǎn)移面。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光源裝置，其特征在于， 所述成像光學(xué)系統(tǒng)具有多個(gè)透鏡及兩個(gè)鏡， 所述兩個(gè)鏡使所述多個(gè)透鏡的光軸彎曲，從而所述轉(zhuǎn)移面平行于所述共通投射面及所述光學(xué)板面，并且對(duì)置于所述共通投射面。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光源裝置，其特征在于， 所述第一投射光學(xué)系統(tǒng)，具有: 第一透鏡群，對(duì)置于所述光學(xué)板面，具有在被所述會(huì)聚光學(xué)系統(tǒng)會(huì)聚到所述光學(xué)板面的激勵(lì)光的會(huì)聚點(diǎn)處與所述光學(xué)板面正交的光軸； 第一透鏡，具有與所述第一透鏡群正交的光軸；以及 第一二向色鏡，配置在所述第一透鏡群的光軸與所述第一透鏡的光軸之間的交叉部，使由所述激勵(lì)光光源單元發(fā)出的激勵(lì)光朝向所述第一透鏡群透射，使從所述熒光體層發(fā)出并通過(guò)了所述第一透鏡群的熒光朝向所述第一透鏡反射； 所述第二投射光學(xué)系統(tǒng)，具有: 第二透鏡群，對(duì)置于所述轉(zhuǎn)移面，具有在被所述成像光學(xué)系統(tǒng)會(huì)聚到所述轉(zhuǎn)移面的激勵(lì)光的會(huì)聚點(diǎn)處與所述轉(zhuǎn)移面正交的光軸；以及第二透鏡，具有與所述第二透鏡群一致的光軸； 所述第一投射光學(xué)系統(tǒng)及所述第二投射光學(xué)系統(tǒng)，具有: 第三透鏡，配置在所述第二透鏡與所述共通投射面之間，對(duì)置于所述第二透鏡及所述共通投射面，具有與所述第二透鏡的光軸一致的光軸；以及 第二二向色鏡，在所述第二透鏡與所述第三透鏡之間配置在所述第一透鏡的光軸與所述第二透鏡的光軸之間的交叉部，使通過(guò)了所述第二透鏡的激勵(lì)光朝向所述第三透鏡透射，使通過(guò)了所述第一透鏡的熒光朝向所述第三透鏡反射。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光源裝置，其特征在于， 所述第一透鏡群與所述第二透鏡群的折射能力相同， 所述第一透鏡與所述第二透鏡的折射能力相同。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光源裝置，其特征在于， 從所述光學(xué)板面經(jīng)由所述第一透鏡群、所述第一二向色鏡、所述第一透鏡、所述第二二向色鏡及所述第三透鏡而到所述共通投射面的光路長(zhǎng)等于從所述轉(zhuǎn)移面經(jīng)由所述第二透鏡群、所述第二透鏡、所述第二二向色鏡及所述第三透鏡而到所述共通投射面的光路長(zhǎng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源裝置，其特征在于， 該光源裝置還具備沿所述轉(zhuǎn)移面設(shè)置的擴(kuò)散透射板。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源裝置，其特征在于， 在所述透光部設(shè)有使光擴(kuò)散透射的擴(kuò)散透射部。
15.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光源裝置，其特征在于， 所述激勵(lì)光光源單元發(fā)出彼此平行地行進(jìn)的多個(gè)激光激勵(lì)光束，作為激勵(lì)光束， 所述會(huì)聚光學(xué)系統(tǒng) 具有縮小光學(xué)系統(tǒng)，該縮小光學(xué)系統(tǒng)對(duì)置于所述第一透鏡群且在該縮小光學(xué)系統(tǒng)與所述第一透鏡群之間設(shè)置所述第一二向色鏡，該縮小光學(xué)系統(tǒng)配置在所述第一二向色鏡與所述激勵(lì)光光源單元之間，具有與所述第一透鏡群的光軸一致的光軸，將從所述激勵(lì)光光源單元發(fā)出的激勵(lì)光束的縮徑， 所述第一透鏡群將被所述縮小光學(xué)系統(tǒng)將縮徑后的激勵(lì)光束會(huì)聚到所述透光部及所述熒光體層的光學(xué)板面。
16.一種投影裝置，其特征在于， 具備: 權(quán)利要求1~15中的任一項(xiàng)所述的光源裝置； 光源側(cè)光學(xué)系統(tǒng)，投射由所述光源裝置投射到所述共通投射面的激勵(lì)光及熒光； 顯示元件，按每個(gè)像素調(diào)制由所述光源側(cè)光學(xué)系統(tǒng)投射的光，從而形成圖像；以及 投影光學(xué)系統(tǒng)，投影由所述顯示元件形成的圖像。
【文檔編號(hào)】F21V13/00GK104020635SQ201410072443
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月1日
【發(fā)明者】荻野浩, 小川昌宏 申請(qǐng)人:卡西歐計(jì)算機(jī)株式會(huì)社