光学单元、光源装置及图像显示装置制造方法

光学单元、光源装置及图像显示装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及光学单元、光源装置及图像显示装置。提供了光学单元，所述光学单元包括：轮部，包括轮子和驱动所述轮子的电动机，在所述轮子中，设置了光发射器，所述光发射器由预定波长范围的光激发并发射波长范围比所述预定波长范围的光长的可见光，所述轮部被配置为发射包括预定波长范围的光与来自光发射器的可见光的合成光；透镜部，包括聚集从轮部发射的合成光的至少一个透镜和发射所聚集的合成光的发光面；以及保持部，被配置为将轮部和透镜部作为一个单元支撑。
【专利说明】光学单元、光源装置及图像显示装置
[0001]相关申请的交叉参考
[0002]本申请要求2013年6月7日提交的日本在先专利申请JP 2013-120683的权益，其全部内容结合于此作为参考。

【技术领域】
[0003]本公开涉及光学单元、使用光学单元的光源装置及图像显示装置。

【背景技术】
[0004]最近，采用固体光源(诸如LED (发光二极管)和LD (激光二极管))作为用于演示投影仪或数字电影投影仪的光源而不是现有技术的汞灯、氙灯等的产品正变得普遍。固体光源(诸如LED)具有以下优点:寿命长、无需像现有技术中那样的灯更换以及一接通电就点亮。
[0005]例如，日本专利申请公开第2013-41064号(下文中称为专利文献I)公开了一种投影式视频显示器件，所述投影式视频显示器件配备有包括固体光源的光源装置和投影单元。如专利文献I的图6等中所示，光源装置包括固体光源10、棒状积分器(rodintegrator) 20、色轮30和透镜保持构件200。作为激励光，来自固体光源的蓝色分量光被照射至形成在色轮30中的光发射器33上。红色分量光和绿色分量光从激励光所照射至的光发射器33生成，并且红色分量光、绿色分量光和蓝色分量光以分时方式进行发射。凹口210形成于透镜保持构件200中，当色轮30旋转时，光发射器33通过凹口 210。利用这种结构，透镜93可以被设置在光发射器33附近(专利文献I的段落(0058)等)。


【发明内容】

[0006]当使用聚光透镜会聚通过激励光的照射从光发射器生成的光并如上所述照射它时，其中形成有光发射器的轮子和聚光透镜的定位变得重要。当前需要能够简单且精确地执行这种定位的技术。
[0007]鉴于如上所述的情况，需要能够实现用于会聚光的透镜和包括光发射器的轮子的简单和高度精确的定位的光学单元、使用该光学单元的光源装置及图像显示装置。
[0008]根据本公开的实施方式，提供了一种包括轮部、透镜部和保持部的光学单元。
[0009]轮部包括:轮子和驱动轮子的电动机，在所述轮子中，设置了光发射器，所述光发射器由预定波长范围的光激发并发射波长范围比预定波长范围的光长的可见光，所述轮部被配置为发射包括预定波长范围的光与来自光发射器的可见光的合成光。
[0010]透镜部包括会聚从轮部发射的合成光的至少一个透镜和发射所会聚的合成光的发光面。
[0011]保持部被配置为将轮部和透镜部作为一个单支撑元。
[0012]在光学单元中，将轮部和透镜部作为一个单元支撑，所述轮部包括轮子和电动机，光发射器设置于轮子中，所述透镜部包括至少一个透镜和发光面。利用这种结构，可简单且高精度地实现这些部分的定位。
[0013]保持部可包括透镜保持部和轮子保持部，所述透镜保持部以发光面作为前侧来保持所述至少一个透镜，所述轮子保持部在透镜保持部的后侧与透镜保持部耦接并保持轮部。
[0014]如上所述，透镜部可保持在保持至少一个透镜的透镜保持部的后侧上。利用这种结构，可以以简单结构实现所述单元并使所述单元小型化。
[0015]透镜部可沿着预定光轴方向发射合成光。在这种情况下，轮子保持部可保持轮部，使得电动机的旋转轴在与预定光轴方向相同的方向上延伸。
[0016]因为可使透镜部的光轴方向与电动机的旋转轴方向保持一致，所以可以简单的结构实现所述单元并使所述单元小型化。
[0017]电动机的旋转轴可设置于轮子中心处。在这种情况下，轮子保持部可保持轮部，使得电动机的旋转轴在垂直方向上位于穿过至少一个透镜的中心的中心线的下方。
[0018]如上所述，轮部可被保持为使得设置在轮子中心处的电动机的旋转轴在垂直方向上位于所述至少一个透镜的中心线的下方。利用这种结构，可以以简单结构实现所述单元并使所述单元小型化。
[0019]轮子保持部可包括臂部和电动机保持部，所述臂部形成在透镜保持部的后侧上，同时与透镜保持部夹置轮子，所述电动机形成在臂部的末端处并保持电动机。
[0020]通过透镜保持部和臂部，轮子从两侧被夹置。因此，高精度定位成为可能，并且来自轮部的合成光可被有效地弓I导至所述至少一个透镜。
[0021]根据本公开实施方式，提供了一种包括光源部、光学单元和基部的光源装置。
[0022]光源部包括至少一个固体光源，所述至少一个固体光源能够发射预定波长范围的光作为发射光。
[0023]基部被配置为支撑光源部和光学单元。
[0024]根据本公开实施方式，提供了一种包括光源部、光学单元、基部、图像生成系统和投影系统的图像显示装置。
[0025]图像生成系统包括:图像生成器件和照明光学系统，所述图像生成系统基于照射的光生成图像，所述照明光学系统将来自光学单元的合成光照射至图像生成器件上。
[0026]投影系统被配置为投影由图像生成器件生成的图像。
[0027]如上所述，根据本公开实施方式，可以简单且高精度地实现哦能够与会聚光的透镜及包括光发射器的轮子的定位。
[0028]鉴于如附图所示【具体实施方式】的以下详细说明，本公开的这些及其它目的、特征和优点将变得更加显而易见。

【专利附图】

【附图说明】
[0029]图1为示出了根据本公开实施方式的光源装置的结构实例的透视图；
[0030]图2为示出图1中所示的光源装置去除前侧构件的状态的示图；
[0031]图3为示出图2中所示的光源装置去除后侧构件和盖子构件的状态的示图；
[0032]图4为从上面看去的图3所示的光源装置的平面图；
[0033]图5为用于说明通过光源装置的光发射的示意结构图；
[0034]图6为示出了根据实施方式的荧光体单元的结构实例的透视图；
[0035]图7为图6中所示的荧光体单元的分解透视图；
[0036]图8为示出荧光体单元连接至基部的状态的示图；
[0037]图9为示出了聚光单元(light collecting unit)的结构实例的透视图；
[0038]图10为示出了聚光单元的结构实例的透视图；
[0039]图11为从上面看去的图7中所示的聚光单元的平面图；
[0040]图12为由支撑部支撑的平面反射部的放大图；
[0041]图13为图1中所示的光源装置沿着线C-C截取的截面图；
[0042]图14为示出用于将用于冷却荧光体单元的冷却空气输送至光源装置的壳体部内的空间部分中的输送单元的结构实例的示图；
[0043]图15为示出从上面看去的图3中所示的光源装置的冷却空气流路的示图；
[0044]图16A和图16B为示出设置了多个聚光单元的其它结构实例的示意图；以及
[0045]图17为示出了作为根据本公开实施方式的图像显示装置的投影仪的结构实例的示意图。

【具体实施方式】
[0046]下文中，将参考附图描述本公开的实施方式。
[0047](光源装置)
[0048]图1为示出了根据本公开实施方式的光源装置100的结构实例的透视图。图2为示出图1中所示的光源装置100去除前侧构件14的状态的示图。图3为示出图2中所示的光源装置100去除后侧构件13和盖子构件12的状态的示图。在图3中，省略了图1和图2中所示的散热片90的示图。
[0049]光源装置100为用于投影仪的光源装置，所述光源装置为发射通过将具有蓝色波长范围的激光与从由激光激发的荧光物质生成的从红色波长范围到绿色波长范围的光进行合成来获得的白光的类型。在本实施方式中，白光对应于合成光。
[0050]如图1所示，光源装置100包括设置于底部处的基部I及由基部I支撑的外框架部2。本实施方式的壳体部3由基部I和外框架部2构成。壳体部3保持光源部30，所述光源部包括至少一个固体光源和荧光体单元40，当从光源部30接收光时，荧光体单元40生成并发射白光。如图3所示，来自光源部30的发射光L被照射至在壳体部3内的空间部分4处的突光体单元40上。
[0051]基部I为平坦的且在一个方向上拉伸。基部I中拉伸的纵向方向对应于光源装置100的横向方向，并且与纵向方向正交的短边方向对应于前后方向。因此，在短边方向上彼此相对的两个纵向方向中的一个对应于前侧5,而另一个纵向方向对应于后侧6。基部I在前侧5上的一部分对应于第一缘部7，基部I在后侧6上的一部分对应于第二缘部8。第一缘部7和第二缘部8在前后方向上彼此相对。
[0052]与纵向方向和短边方向两者正交的方向对应于光源装置100的高度方向。在图1所不的实例中，X轴方向、y轴方向和z轴方向分别对应于横向方向、前后方向和高度方向。此外，xy平面方向对应于基部I的平面方向。
[0053]外框架部2包括:在垂直于基部I的平面方向的高度方向上延伸的侧壁部9和覆盖侧壁部9的盖部10。在本实施方式中，由侧壁部9和盖部10组成的壳体部3由两个侧壁构件11、盖子构件12、后侧构件13和前侧构件14构成。如图3所示，两个侧壁构件11连接至基部I。侧壁构件11被连接成以便放入形成于基部I的圆周缘部处的壁部15内。
[0054]在两个侧壁构件11的上部连接了盖子构件12。如图2所示，盖子构件12包括右覆盖部16、中心部17和左覆盖部18。右覆盖部16和左覆盖部18为分别覆盖两个侧壁构件11且横向对称的部分。这个形状实际上与基部I的圆周缘部的形状相同。中心部17为耦接右覆盖部16和左覆盖部18的部分。中心部17为凹形，并且包括在前侧上的开口 19。开口 19实际上位于由基部I的第一缘部7保持的荧光体单元40上方。
[0055]在右覆盖部16和左覆盖部18的圆周边缘部处，形成沿高度方向向下延伸的弯曲部20。弯曲部20被形成为跨右覆盖部16和左覆盖部18的几乎整个圆周边缘部。盖子构件12被连接成使得弯曲部20重叠在侧壁构件11的外侧上。因此，两个侧壁构件11和盖子构件12被设置为形成两个相邻构件重叠的重叠部分21。重叠部分21各为一个构件的一部分重叠另一个相邻构件的一部分的部分。这里，重叠部分21通过侧壁构件11的上部额和盖子构件12的弯曲部20形成。
[0056]如图2所示，后侧构件13被连接为在盖子构件12的中心部17的后侧上形成重叠部分21。后侧构件13被设置为覆盖设置于基部I的第二缘部8处的两个光源部30之间的间隙。后侧构件13被设置为重叠开口 19的在后侧上的部分，其形成于盖子构件12的中心部17处。
[0057]如图1所示，前侧构件14最后连接。前侧构件14包括前表面部22和上表面部23，并且在第一缘部7侧上连接至基部I上方。前侧构件14被设置为使得前表面部22从上面方向覆盖设置在第一缘部7处的荧光体单元40。此时，前侧构件14的上表面部23被设置为覆盖盖子构件12的整个中心部17。因此，后侧构件13的与中心部17重叠的部分由前侧构件14的上表面部23覆盖。重叠部分21由两个侧壁构件11和前表面部22形成。此外，重叠部分21由中心部17和后侧构件13形成。
[0058]如上所述，在本实施方式中，外框架部2由多个框架构件构成，所述多个框架构件包括两个侧壁构件11、盖子构件12、后侧构件13和前侧构件14。所述多个框架构件被组装为使得重叠部分21形成于相邻部分处。因此，可以充分防止发射光或从光源部30传输到荧光体单元40的反射光泄漏到外框架部2外部。换言之，外框架部2的遮光效果可提高。此外,与一体形成外框架部2的情况相比，例如，可以通过加工廉价金属片来制备框架构件，因此，可以廉价且简单地组装外框架部2。
[0059]重叠部分21的形状、大小等不受限制，并且仅需要至少相邻构件重叠。尽管当重叠部分21跨整个相邻部分形成时遮光效果保持为高，但是由于设计限制等，可能存在部分未重叠的部分。此外，也可以在由于在壳体部3内光源部30和荧光体单元40的位置或发射光的光路的位置，光极有可能泄漏的部分处，通过扩大重叠部分21，来提高遮光效果。
[0060]例如，相邻构件可以被设置为彼此重叠，同时使构件彼此不接触并在构件之间形成间隙。此外，在这种情况下，如果重叠区域的大小足够，那么可以抑制光泄漏。也可以使用构件之间的空间作为冷却空气的流路，下文将进行说明。重叠部分21也通过被设置为彼此重叠而同时彼此不接触的这样的构件形成。
[0061]此外，通过使用多个框架构件来构件外框架部2，可容易实现将在下文中描述的冷却结构。
[0062]多个框架构件顺序与作为基座的基部I连接，并且被组装为在构成盖部10的盖子构件12和前侧构件14为固定的情况下不能拆卸。因此，设置于中间的构件(诸如侧壁构件11)在盖子构件12和前侧构件14为固定的情况下不能被去除。因此，可实现不容易拆卸的壳体部3，并且可实现能够防止激光照射至人体等上且具有高安全性的光源装置100。此外，可实现使用仅用于固定前侧构件14和盖子构件12而不用于固定其它构件的诸如螺丝钉或其它固紧构件的结构。因此，可减少所需固定构件数目，从而可降低组件成本。
[0063]专用螺丝钉用作用于固定图1所示的前侧构件14和盖子构件12的固定构件VI。专用螺丝钉是指可通过专用释放构件进行释放的固定构件。例如，使用在螺丝钉的头部形成有具有特殊形状的孔的固定构件。特殊形状的实例包括具有许多角的多边形(诸如八边形和七边形)及末端尖锐但基部为圆形的星形。对于这样的固定构件，与孔形状对应的专用释放构件变得必要。孔形状不受限制，并且头部处的孔的形状无需为特殊的。仅需要使用包括特殊结构的固定构件，所述特殊结构不是通过通用释放构件(诸如起子和扳手)进行释放。
[0064]如图2所示，后侧构件13通过固定构件V2固定至盖子构件12的中心部17。专用螺丝钉可用于固定构件V2。另一方面，因为该部分为无法直接接入的部分，因为它由前侧构件14覆盖，所以这里可使用通用的固定构件(诸如螺丝钉)。换言之，诸如专用螺丝钉的专用固定构件只需用作连接至至少可直接接入和可以打开和封闭壳体部3的位置的固定构件。利用这种结构，可以充分防止壳体部3容易地拆卸。
[0065]如图3所示，两个光源部30纵向配置于基部I的第二缘部8处。光源部30包括可发射蓝色激光BI的多个激光源31作为至少一个固体光源(参见图4)。多个激光源31设置在第二缘部8处，使得蓝色激光BI沿着作为光轴方向的前后方向向第一缘部7发射。
[0066]在两个光源部30的每一个的前面,设置了聚光光学系统。聚光光学系统将来自多个激光源31的蓝色激光BI会聚在荧光体单元40的预定点处。在图3中，支撑部32示出为在光源部30前面。支撑部32为将光源部30和聚光光学系统作为一个单兀的支撑的构件。通过支撑部32,构成了包括光源部30和聚光光学系统的聚光单兀33。
[0067]使用由聚光单元33会聚的蓝色激光BI作为激励光，来自荧光体单元40的白光沿着光轴A发射。白光的光轴A的方向被设置为在与来自多个激光源31的蓝色激光BI的光轴方向相同的方向上。换言之，荧光体单元40被设置在第一缘部7处，使得在与蓝色激光BI的光轴方向相同的方向上发射白光。
[0068]图4为从上面看去的图3所示的光源装置100的平面图。在图4中，省略了支撑部32的示出。图5为用于说明通过光源装置100的光发射的示意结构图。
[0069]聚光单兀33包括光源部30,所述光源部包括多个激光源31 ;聚光光学系统34,来自多个激光源31的作为发射光的蓝色激光BI会聚在预定点P处；以及支撑部32，将光源部30和聚光光学系统34作为一个单元支撑。
[0070]例如，多个激光源31为蓝色激光源，可使具有在400nm至500nm波长范围内的发射强度峰值波长的蓝色激光BI振荡。多个激光源31对应于能够发射预定波长范围的光作为发射光的至少一个固体光源。其它光源(诸如LED)可用作固体光源。此外，具有预定波长范围的光并不限于蓝色激光BI。
[0071]聚光光学系统34从荧光体单元40的后侧将从多个激光源31发射的蓝色激光BI会聚在荧光体41上。本实施方式的聚光光学系统34包括非球面反射面35和平坦反射部36。非球面反射面35反射并会聚来自多个激光源31的发射光。
[0072]平坦反射部36将由非球面反射面35反射的来自多个激光源31的光向荧光体41反射。平坦反射部36包括作为用于反射来自多个激光源31的光的反射面的平坦反射面37，并且使用平坦反射面37向荧光体41反射光。因此，来自多个激光源31的蓝色激光BI被会聚在荧光体单元40的荧光体41上的预定点P处。
[0073]上述支撑部32将光源部30、非球面反射面35和平坦反射部36作为一个单元支撑。
[0074](荧光体单元)
[0075]图6为示出了本实施方式的荧光体单元40的结构实例的透视图。图7为荧光体单元40的分解透视图。将参考图5至图7描述本实施方式的荧光体单元40。应当注意的是，在本实施方式中，突光体单兀40对应于光学单兀。
[0076]荧光体单元40包括轮部701、透镜部702和保持部703，所述保持部703将轮部701和透镜部702作为一个单元支撑。轮部701包括荧光体轮子42和使荧光体轮子42旋转的电动机45。如图5所示，荧光体轮子42包括盘状基板43，蓝色激光BI通过所述盘状基板43发射，并且荧光体层41设置于基板43的配置表面44上。电动机45连接至基板43的中心，并且电动机45的旋转轴46被设置为与穿过基板43的中心的法线一致。因此，荧光体轮子42可绕电动机45的旋转轴46旋转。
[0077]如图5所示，荧光体轮子42被设置为使得基板43主表面47中的未设置荧光体层41的一个主表面面向聚光单元33侧。此外，荧光体轮子42被设置为使得由聚光单元33会聚的蓝色激光BI的聚焦位置与荧光体层41上的预定点一致。
[0078]荧光体层41对应于由来自多个激光源31的光激发并发射波长范围比该光长的可见光的光发射器。在本实施方式中，荧光体层41包括由中心波长约为445nm的蓝色激光BI的激发而发射荧光的荧光物质。荧光体层41将从多个激光源31发射的蓝色激光BI的一部分转换为波长范围为从红色波长范围到绿色波长范围的光(即，黄光)并发射该光。
[0079]作为包含在荧光体层41中的物质，例如，使用YAG (钇铝石榴石)荧光体。应当注意的是，荧光物质的类型、激励光的波长范围及由激励而产生的可见光的波长范围不受限制。
[0080]此外，当吸收部分激励光时，荧光体41透射部分激励光，使得它也可发射从多个激光源31发射的蓝色激光BI。因此，由于混合蓝色激励光和黄色荧光，从荧光体层41发射的光变为白光。因为如上所述部分激励光被透射，所以荧光体层41可包括填充粒子作为例如具有光学透明性的粒子物质。
[0081]通过由电动机45旋转的基板43，激光源31将激励光照射至荧光体层41上，同时在荧光体层41上相对移动照射位置。因此，通过荧光体单元40，已经透过荧光体层41的蓝色激光B2与来自荧光体层41的包括作为可见光的绿光G2和红光R2的白光进行合成并作为合成光进行发射。通过荧光体轮子42的旋转，可以避免由于激励光长时间照射至荧光体层41上的相同位置上而导致的劣化。
[0082]透镜部702包括会聚从轮部701发射的白光的至少一个透镜704和发射所会聚的白光的发光面705。如图1至图3所示，至少一个透镜704包括构成发光面705的发射透镜706。此外，多个透镜可设置在发射透镜706的后侧上。例如，会聚从荧光体轮子42发射的白光并将该光导向发射透镜706的另一个透镜可以设置在荧光体轮子42的前侧上。将被设置作为至少一个透镜704的透镜的数目、透镜的大小、透镜类型等不受限制。
[0083]如图3和图6所示，在本实施方式中，穿过至少一个透镜704的中心的中心线M与从发射透镜706发射的白光的光轴A —致。换言之，白光从发射透镜706发射，白光的中心线M的延伸方向为光轴方向。应当注意的是，中心线M与光轴A之间关系为一个典型实例但没必要限于此。
[0084]保持部703包括透镜保持部707和轮子保持部708，所述透镜保持部以发光面705作为前侧(与前侧5 —致)来保持至少一个透镜704，所述轮子保持部在透镜保持部707的后侧上(与后侧6—致)与透镜保持部707耦接并保持轮部701。如图1和图6所示，透镜保持部707包括前表面部710和容纳部711，所述前表面部包括发射透镜706所连接至的圆形开口 709，所述容纳部在内部容纳包括发射透镜706的至少一个透镜704。容纳部711为圆柱形并向后侧延伸，同时具有与前表面部710的开口 709几乎相同的截面形状并耦接至前表面部710的后表面712。在前表面部710的后表面712上，形成了与基部I连接的连接部713。连接部713形成在与容纳部711相邻的位置处在高度方向(z轴方向)上后表面712的几乎中心处。此外，在容纳部711下方形成了将被安装至基部I中的凸部714。
[0085]轮子保持部708设置于容纳部711的后表面715上，同时被耦接至后表面715。在本实施方式中，轮子保持部708包括耦接至后表面715的上侧的基部716和在垂直方向上从基部716延伸的臂部717，如图7所示。轮子保持部708还包括形成于臂部717的末端处并保持电动机45的电动机保持部718。当从后侧看时，基部716、臂部717和电动机保持部718在垂直方向(z轴方向)上相对于从容纳部711的后表面715的中心延伸的线(穿过中心线M的位置)为对称的。换言之，基部716、臂部717和电动机保持部718被设置为使得它们的中心与穿过中心的线一致并在垂直方向上延伸。
[0086]设置了臂部717，同时在臂部717与容纳部711的后表面715之间形成预定间隙719。电动机保持部718从臂部717的末端向后侧突出。在电动机保持部718的后表面侧上的连接表面720上，两边对称地形成了两个凸出部721和三个连接孔722。如图7所示，例如，由金属片形成的固定部723连接至连接表面720。在固定部723的上侧上，形成了两个定位孔724和三个贯通孔725。连接表面720的两个凸出部721插入至两个定位孔724中。三个贯通孔725设置于连接表面720的连接孔722的顶部上，并且固定构件(未示出)(诸如螺丝钉)插入至所述孔中。结果，固定部723被连接至连接表面720。
[0087]几乎在固定部723的中心的下方，形成了插入孔727，形成在电动机45的后表面侧上的中心部726插入至所述插入孔中。在电动机的中心部726插入至插入孔727中的情况下，固定构件728 (诸如螺丝钉)经由形成在固定部723上的贯通孔729插入至形成在电动机的后表面侧上的连接孔730中。利用这种结构，电动机45固定至固定部723。在本实施方式中，电动机45通过三个固定构件728被固定至固定部723。
[0088]荧光体轮子42可旋转地连接至电动机45的前侧。荧光体轮子42被连接为使得电动机45的旋转轴46穿过荧光体轮子42的中心。此时，荧光体轮子42插入至形成于容纳部711的后表面715与臂部717之间的间隙719中。因此，臂部717被形成为使得在保持荧光体轮子42的情况下和容纳部711夹置荧光体轮子42。
[0089]如图6所示，开口 732基本上形成在轮子保持部708的后表面731的中心处。开口732形成在白光的光轴A穿过开口 732内部的位置处。当装入荧光体轮子42时，荧光体层41的预定点P位于光轴A上。因此，当装入荧光体轮子42时，预定点P被设置在开口 732的内部。由聚光光学系统34会聚的蓝色激光BI经由轮子保持部708的开口 732会聚在预定点P处。如图7所示，开口 733也基本形成在容纳部711的后表面715的中心处，并且经由开口 733从荧光体轮子42向透镜部702发射白光。
[0090]图8为示出荧光体单元40连接至基部I的状态的示图。形成于透镜保持部707中的连接部713与形成于基部I的第一缘部7中的保持部734经由固定构件735 (诸如螺丝钉)进行连接。此时，容纳部711下方的凸出部714被安装至基部I的凹部中。结果，荧光体单元40被固定至基部I。
[0091]如上所述，在本实施方式的荧光体单元40中，将包括荧光体轮子42和电动机45的轮部701和包括至少一个透镜704和发光面705的透镜部702作为一个单元。然后，单元化的荧光体单元40被固定至基部I。因此，可以简单且高精度地实现聚光透镜和包括光发射器的轮子的定位。
[0092]例如，当假设与透镜部702对应的透镜组件和与轮部701对应的轮子组件单独地固定至图8所示的基部I时，难以高精度地实现透镜组件的透镜和轮子组件的荧光体轮子的定位。为了高精度地定位透镜组件和轮子组件，需要极高精度地构造这些构件所连接至的基部I。换言之，透镜组件和轮子组件所连接的部分的结构及它们之间的位置关系需要高精度。因为诸如光源部30和聚光单元33的其它组件也连接至基部1，所以也要求连接部分的精度。因此，当透镜组件和轮子组件进行单独固定时，要求精度的部分的数目增加，从而作为基部I的组件的难度变高。结果，使基部I的大小稳定的难度也变高，并且高精度定位变得很难。此外，当透镜组件和轮子组件进行单独连接时，连接自身变得复杂，因此整个光源装置的组装性变差。
[0093]在本实施方式中，透镜部702和轮部701通过保持部703作为一个单元被构造。换言之，透镜部702和轮部701被单元化(形成为组件)。然后，荧光体单元40连接至基部
I。因此，可以精确且简单地确定荧光体单元40内的透镜位置和荧光体轮子位置。也可以容易地精确调整这些构件之间的位置关系。因为只需对在荧光体单元40内的透镜部702和轮部701呈现定位精度，所以可以提高大小稳定性并稳定特性。此外，与透镜组件和轮子组件进行单独固定的情况相比，可以抑制组件成本。例如，因为抑制了关于基部I的结构的难度，所以可以抑制关于基部I的成本。此外，通过单元化，荧光体单元40自身的成本可以得到抑制。
[0094]此外，可简化荧光体单元40的结构。例如，在本实施方式中，轮部701由轮子保持部708保持，使得电动机45的旋转轴46在与如图6等所示的光轴A相同的方向上延伸。此夕卜，轮部701由轮子保持部708保持，使得电动机45的旋转轴46在垂直方向上位于穿过至少一个透镜704的中心的中心线M下方。例如，通过采用这样的结构，荧光体单元40可利用简单结构实现。也可以将荧光体轮子42设置为靠近透镜部702，因此来自荧光体层41的白光可被高效地引导至透镜部702。此外，可使荧光体单元40小型化。
[0095]由于荧光体单元40的小型化得以实现，所以可以减少荧光体单元40在光源装置100的壳体部3内的空间部分4中的占用率。结果，可充分地确保用于实现用于在预定点P处会聚荧光体层41的聚光光学系统34及用于冷却荧光体单元40的冷却结构等的空间。换言之，可以实现聚光光学系统34，而同时对光路设计限制少，从而可使聚光光学系统34小型化。也可以确保用于冷却荧光体轮子42或电动机45的冷却空气流路。结果，容易实现在光源装置中具有有益效果的聚光光学系统34、冷却结构等，下文将进行说明。
[0096]如图6所示，在本实施方式中，荧光体轮子42由容纳部711和臂部717从两侧夹置。因此，可提高荧光体轮子42的连接稳定性，并且可高精度地执行相对于透镜部702的定位。此外，也可以高效地将白光从轮部701引导至透镜部702。此外，荧光体轮子42的中心被保持为由容纳部711从上侧夹置。因此，在光源装置100中，可暴露荧光体轮子42的大部分，结果，由荧光体轮子42产生的热量可通过冷却空气等进行高效冷却。
[0097]因为包括透镜部702和轮部701的荧光体单元40作为一个模块完成，所以可以完全用于不同规格。例如，通过仅改变组件中的预定组件，诸如电动机45、荧光体轮子42和透镜704，可容易构成具有期望特性的荧光体单元40。
[0098]图9和图10的每一个为示出了聚光单元33的结构实例的透视图。在图10中，省略了支撑部32的示出。图11为从上面看去的图10所示的聚光单元33的平面图。
[0099]如上所述，聚光单元33包括光源部30、非球面反射面35、平坦反射部36和将它们作为一个单元支撑的支撑部32。支撑部32的形状和大小不受限制，只要支撑部32可将这些组件作为一个单元整体支撑即可。通常，使用以壳体形式的支撑部32，使得蓝色激光BI不会泄漏到外部。因此，蓝色激光BI的使用效率得到提高。
[0100]如图10所示，在本实施方式中，包括28个激光源31的激光源阵列被用作光源部30。光源部30包括其中形成有开口 48的板状框架49，并且其上安装了多个激光光源31的安装基板51被设置在框架49的后表面50 (后侧6上的表面)上。多个激光源31在与光轴A相同的方向上经由框架49的开口 48向前侧5发射蓝色激光BI。激光源31被实质为使得4个激光源设置在光源装置100的横向方向(X轴方向)上，7个激光源设置在高度方向(z轴方向)上。
[0101]在框架49的前表面52(前侧5上的表面)上，28个准直透镜53与多个激光源31对应地设置。准直透镜53的每一个为旋转对称非球面透镜，并且将从激光源31发射的蓝色激光BI转换为大致平行的光束。在本实施方式中，使用其中4个线性设置的准直透镜53整体形成的透镜单元54，并且沿高度方向设置7个透镜单元54。透镜单元54由固定至框架49的保持构件55保持。应当注意的是，图中，准直透镜53可以被描述为激光源31。
[0102]光源部30的结构不受限制，并且例如无需使用框架49。激光源31的数目和设置、准直透镜53的结构等也不受限制。例如，也可以不使用透镜单元54，并且为每个激光源31设置准直透镜。可选地，来自多个激光源31的光束可由一个准直透镜集中转换为大致平行的光束。应当注意的是，在图中，示出了从多个激光源31 (准直透镜53)发射的蓝色激光BI的一部分的光束。
[0103]在多个激光源31的前侧5上，设置了包括非球面反射面35的反射构件56。反射构件56被设置为使得非球面反射面35对着多个激光源31。非球面反射面35被配置为向其上设置了多个激光光源31的配置表面52的平面方向(XZ平面方向)倾斜。因此，蓝色激光BI向平坦反射部36反射。例如，反射镜用作反射构件56。
[0104]非球面反射面35通常为具有镜表面的凸反射面，并且其形状被设计为使得它可反射并会聚来自多个激光源31的蓝色激光BI。可选地，非球面反射面35可为旋转对称非球面表面或不包括旋转对称轴的自由曲面。基于多个激光源31的位置、进入非球面反射面35的蓝色激光BI的光束的光反射方向、聚光位置、大小和入射角等，适当设置非球面反射面35的形状。反射构件56的材料不受限制，例如，使用金属材料或玻璃。
[0105]基于蓝色激光BI的照射区域的大小，可适当设置反射构件56的外部形状和大小。例如，可使用实际上具有矩形形状的反射构件56，或可使用三角形或其它多边形反射构件56。因此，可以适当调整反射构件56的外部形状，并且使它比在聚光透镜用于会聚来自多个激光源31的光的情况下更小。结果，聚光光学系统34可制成紧凑型，并且可以抑制光源装置100的扩大。
[0106]如图11所示，反射构件56由支撑构件57支撑。如图9所示，支撑构件57通过螺丝钉固定至支撑部32。因此，反射构件56由支撑部32支撑。
[0107]图12为由支撑部32支撑的平坦反射部36的放大图。平坦反射部36包括平坦反射构件60，所述平坦反射构件包括平坦反射面37。平坦反射面37将由非球面反射面35反射的蓝色激光BI反射至荧光体层41上预定点P。平坦反射面37通常为镜表面。例如，作为平坦反射构件60，使用反射镜。平坦反射构件60的材料不受限制，例如，使用金属材料或玻璃。
[0108]平坦反射部36包括:保持平坦反射构件60的构件保持部61、可旋转地且可倾斜地支撑构件保持部61的下部的支撑框架62以及在构件保持部61的上侧上将构件保持部61和支撑框架62耦接的耦接部63。
[0109]如图12所示，构件保持部61具有板状形状，并且凹部64形成于一个表面的几乎整个区域上。板状平坦反射构件60被安装至凹部64中。构件保持部61在高度方向(z轴方向)上直立。凹部64形成在其上的表面的法线方向，S卩，平坦反射面37的法线方向，对应于与z轴正交的方向。
[0110]在Z轴方向上延伸的轴向部65形成于构件保持部61的端部处。轴向部65与构件保持部61 —体地形成,例如，当轴向部65旋转时,构件保持部61旋转。因此，由构件保持部61保持的平坦反射构件60也与轴向部65 —体地移动。换言之，构件保持部61与轴向部65 —体地保持平坦反射面37。
[0111]如图12所示，轴向部65被形成为线性设置在构件保持部61的纵向方向上。连接部66形成在构件保持部61上方和下方，并且轴向部65形成于连接部66处。形成于上方和下方的连接部66具有相同形状，并且轴向部65也具有相同形状。
[0112]两个轴向部65中一个插入至形成于支撑框架62上的轴支撑孔67中。另一个轴向部65用作操作部68，当调整平坦反射面37的角度时，操作所述操作部。耦接部63在操作部68侧上连接至连接部66。例如，基于平坦反射面37的设置位置、聚光单元33的设计等，适当选择将被插入至轴支撑孔67中的轴向部65。
[0113]在形成构件保持部61中，具有相同形状的轴向部65形成于构件保持部61上方和下方。具体地，因为轴向部65和操作部68只需以相同形状形成，而无需彼此区分，所以可以降低构件保持部61的制造成本。此外，因为将被插入至轴支撑孔67中的轴向部65可进行选择，所以可提高关于构件保持部61的连接的自由度。
[0114]支撑框架62包括下支撑部69、上支撑部70及用于耦接这些部分的耦接框架71。下支撑部69和上支撑部70被设置在构件保持部61上方和下方的几乎相同的位置处，以在z轴方向上彼此相对。耦接框架71在z轴方向上延伸并耦接下支撑部69和上支撑部70。
[0115]支撑构件保持部61的轴向部65的轴支撑孔67形成于下支撑部69中。通过将轴向部65插入至轴支撑孔67中，构件保持部61被可旋转地且可倾斜地支撑。例如，具有短轴方向和长轴方向的椭圆形孔被形成为轴支撑孔67。直径与短轴方向上的轴支撑孔67的大小基本上相同的圆形插入轴被插入至椭圆形轴支撑孔67中。插入轴被插入为使得可相对于轴支撑孔67旋转且在长轴方向上可倾斜。例如，利用这样的结构，实现了双轴驱动机构，所述双轴驱动机构包括使用轴向部65 (轴B)作为旋转轴的旋转驱动系统和使用基于轴支撑孔67的轴C作为旋转轴的旋转驱动系统(倾斜驱动系统)。因此，平坦反射面37的角度可在轴向部65的旋转方向和倾斜方向上进行调整。
[0116]应当注意的是，用于可旋转地且可倾斜地支撑轴向部65的结构并不限于上述结构，并且可采用任意结构。此外，包括下支撑部69的支撑框架62、包括轴向部65的构件保持部61等的材料也不受限制，例如，可适当地使用金属或塑料。
[0117]如图12所示，支撑框架62由框架支撑部74支撑。框架支撑部74包括在将平坦反射部36等作为一个单元支撑的支撑部32中。在本实施方式中，支撑框架62被支撑而同时在光源装置100的前后方向(y轴方向)上相对于框架支撑部74可移动。当支撑框架62在I轴方向上移动时，构件保持部61和支撑框架62 —体地移动。因此，平坦反射面37的位置被调整。
[0118]用于使支撑框架62能够移动的移动机构的结构不受限制。例如，弓I导支撑框架62的引导部等形成于框架支撑部74上方和下方。此外，移动机构可适当地使用在移动方向上施加弹力的弹簧构件等来构成。可选地，可采用任意结构。通过移动机构，实现了使用轴D作为驱动轴的线性驱动机构。
[0119]当螺丝钉77暂时拧紧时，进行平坦反射面37的位置和角度的调整。通过旋转操作部68，平坦反射面37绕轴向部65的角度被调整。因此，可以在横向方向上调整聚光点P的位置。此外，通过在前后方向上移动操作部68使轴向部65倾斜可调整平坦反射面37的倾斜。因此，可在高度方向上调整聚光点P的位置。通过在前后方向上调整支撑框架62的位置，可调整聚光点P的聚焦位置。当结束调整时，拧紧螺丝钉77，使得耦接部63和上支撑部70固定至框架支撑部74。
[0120]在本实施方式的光源装置100中，在相对于穿过荧光体层41的轴A对称的两个位置处设置了两个聚光单元33。利用这样的结构，激光源31的数目加倍至56，并且从荧光体层41发射的白光的亮度可设置为高。
[0121]例如，当试图使用聚光透镜会聚来自多达56个激光源31的光时，非常大的透镜成为必要。在本实施方式中，然而，因为使用了利用非球面反射面35的聚光单元33，所以可抑制光源装置的扩大。因此，可获得高亮度，同时抑制所述装置的扩大。
[0122]应当注意的是，来自两个聚光单元33的蓝色激光BI可会聚在一个聚光点P处。另一方面，聚光点可设置于荧光体层41上的不同位置处。因此，可抑制荧光体层41的劣化。
[0123]在本实施方式中，因为来自荧光体单元40的白光W的光轴方向与来自多个激光源31的蓝色激光BI的光发射方向相同，所以蓝色激光BI的处理变得容易。例如，在组装光源装置100或调整构件的情况下，可了解蓝色激光BI的传播方向。因此，可以容易采取安全措施，防止突然的激光照射等。
[0124]在本实施方式中，非球面反射面35用于相对于荧光体41会聚光。因此，光源装置100可制成紧凑型。例如，即使当为了获得高亮度，增加激光源31的数目时，也可抑制聚光光学系统34的大小。结果，可实现高亮度，同时抑制所述装置的扩大。此外，通过使用非球面反射面35，可容易实现与所需亮度或形状对应的结构。
[0125]此外，在本实施方式中，使用将由非球面反射面35反射的蓝色激光BI向荧光体41反射的平坦反射构件60。通过设置这样的反射构件，关于聚光光学系统34设计的自由度可提高。结果，可实现光源装置100的小型化、所述装置的期望形状等。
[0126]此外，在本实施方式中，多个激光源31和聚光光学系统34作为一个单元由支撑部32支撑。因此，可容易设置多个单元化的聚光单元33，S卩，可以多单元支撑。因为聚光单元33的形状等也可灵活变化，所以具有各种结构的聚光单元33可进行适当组合以支持各种规格。
[0127](冷却结构)
[0128]接着，将描述用于冷却具有如上所述结构的光源装置100的荧光体单元40的冷却结构。通过根据本公开的冷却结构，可有效地冷却荧光体轮子42和电动机45。
[0129]图13为图1所示的光源装置100沿线C-C切开的截面图。图14为示出用于将用于冷却荧光体单元40的冷却空气输送至光源装置100的壳体部3内的空间部分4中的输送单元170的结构实例的示图。
[0130]如图1和图13所示，壳体部3包括用于将冷却空气引入的入口 150和用于排出冷却空气W的出口 151。入口 150和出口 151设置为以免对着自光源部30至荧光体单元40的蓝色激光BI的光路。例如，入口 150和出口 151形成在当从入口 150和出口 151看壳体部3的空间部分4时无法看见传播穿过光路的蓝色激光BI的位置处。这包括入口 150和出口 151相对于空间部分4的开口方向不对着光轴的情况及虽然开口方向对着光轴但它不直接对着光轴的情况，因为其它构件设置在入口 150和出口 151与光轴之间。
[0131]如上所述，荧光体单元40包括支撑荧光体层41的荧光体轮子42、使荧光体轮子42旋转的电动机45以及会聚白光的聚光透镜79。如图13所示，入口 150形成于从入口150吸入的冷却空气W被输送至荧光体轮子42和电动机45的位置处。因此，可有效地冷却突光体轮子42和电动机45。结果,可确保突光体轮子42和电动机45的长期可靠性。
[0132]在本实施方式中，荧光体单元40设置于基部I的第一缘部7处。入口 150形成于基部I的第一缘部7处，以便对着荧光体单元40。如图13所示，作为入口 150，在第一缘部7的底表面153和前表面154的一部分处形成开口，以便对着荧光体轮子42。冷却空气W从入口 150以上倾斜方向从荧光体轮子42的前侧输送。因为荧光体轮子42在其附近的旋转离心力而发生空气流动，所以冷却空气W的流入为顺畅的。
[0133]出口 151形成于壳体部3的盖部10侧上。在本实施方式中，两个光源部30设置于基部I的第二缘部8处。出口 151形成于第二缘部8侧上的盖部10附近。出口 151形成于两个光源部30之间位置处在横向方向上盖部10的几乎中心处。这个位置对应于在如图3所示的光轴A上入口 150的后侧上的位置(参见图15)。
[0134]通过在两个光源部30之间形成出口 151，可流畅地排出冷却空气。空气通过风扇等输送至在光源部30的后侧上的散热片90。使用来自风扇的空气流动从出口有效地抽出冷却空气的设计也成为可能。
[0135]如图13所示，在构成外框架部2的后侧构件13和前侧构件14重叠(重叠部分21)的区域中，空间155形成于这些构件之间。重叠部分21的最后部开口部为出口 151。因此，冷却空气W经由重叠部分21内的空间155从出口 151排出。
[0136]在将为冷却空气W的流路的空间部分4中，形成使从入口 150经由荧光体单元40传输到出口 151的冷却空气的流路弯曲的弯曲部160。例如，通过在冷却空气W的行进路径中适当配置弯曲构件161来形成弯曲部160。通过如上所述使从入口 150到出口 151的冷却空气W的流路弯曲，可充分抑制蓝色激光BI从入口 150或出口 151泄漏。换言之，当入口 150和出口 151形成于蓝色激光BI不泄漏的位置处时，对于有效地输送在入口 150与出口 151之间传输的冷却空气W至冷却目标，形成弯曲部160为有效的。
[0137]设置在壳体部3的空间部分4中的构件可用作用于形成弯曲部160的弯曲构件161。换言之，可以适当使用诸如聚光单元33和荧光体单元40的构件作为弯曲构件161并适当设计其设置位置以形成弯曲部160。在本实施方式中，冷却空气W的流路由聚光单元33的平坦反射部36弯曲。此外，冷却空气W的流路由构成外框架部2的后侧构件13和前侧构件14等弯曲。换言之，这些构件用作弯曲构件161。因此，组件数目可减少，并且可容易构成弯曲部160。
[0138]如图14所示，在光源装置100的前侧5上，连接了将冷却空气W输送至入口 150的输送单兀(输送部)170。输送单兀170包括风扇171、风扇导管172和输送导管173。风扇171具有沿着高度方向设置的旋转轴并在水平方向(xy平面方向)上旋转。风扇171高度方向上设置于侧壁部9的几乎中心处。风扇导管172连接至风扇171并向着形成于基部I上的入口 150向下弯曲。风扇导管172的末端连接至输送导管173。输送导管173连接至形成于基部I上的入口 150并将冷却空气W从输送导管173输送到入口 150。通过如上所述由输送单元170输送冷却空气W，荧光体轮子42和电动机45可以被充分冷却。应当注意的是，输送单元170的结构和配置位置不受限制并可进行适当设置。
[0139]参考图13，将描述从入口 150到出口 151的冷却空气W的流动。首先，使输送单元170的风扇171旋转，并且冷却空气W经由风扇导管172和输送导管173被输送至入口150。因此，冷却空气W以向上倾斜方向从荧光体轮子42的前侧被输送。吹向荧光体轮子42和电动机45的冷却空气W的传输路径由平坦反射部36弯曲，使得冷却空气W向上传输。此时，冷却空气W沿着荧光体单元40的后侧行进。因此，荧光体轮子42和电动机45被充分冷却。冷却空气W从图2所示盖子构件12的开口 19向上传输。然后，传输路径通过被设置为与盖子构件12重叠的前侧构件14的上表面部23进行弯曲，从而冷却空气W传输至后侧。随后，使用上表面部23与后侧构件13之间的间隙作为流路，冷却空气W从出口 151被排出至壳体部3外部。
[0140]如上所述,在本实施方式中，冷却空气W在与光轴A的方向正交的方向上从入口150经由荧光体单元40行传输出口 151。通过将冷却空气W的流路设置在与光轴方向正交的方向上，可以有效地进行冷却而同时充分抑制蓝色激光BI的泄漏。此外，如图15所示，当从上面看光源装置100时，冷却空气W在与蓝色激光BI的光路相反的方向上沿着光轴A方向传输。这种结构在减少光泄漏中也有效。应当注意的是，本公开并不限于冷却空气W的流路被设置在与光轴正交或相反的方向上的情况。
[0141]应当注意的是，在本实施方式中，在盖子构件12的开口 19后的流路被构造为向着出口 151具有预定长度的光衰减路径180。光衰减路径180为即使发射光从出口 151泄漏也可充分抑制光能量(强度)的部分。作为基本结构，向着出口 151以预定长度形成具有与出口 151几乎相同大小的截面的路径。即使当光向出口传播时，也在路径内壁上重复反射，从而降低了光能量。
[0142]在本实施方式中，通过盖子构件12的开口 19、前侧构件14的上表面部23及位于开口 19后侧上的后侧构件13来构成光衰减路径180，如图13所示。因此，即使当蓝色激光BI从出口 151泄漏时，也可降低其能量，并且可充分抑制泄漏光的影响。在本实施方式中，外框架部2由多个框架构件组成。通过适当设置重叠部分21的大小、构件的配置位置等，可容易形成光衰减路径180。应当注意的是，光衰减路径180的结构不受限制，并且本公开并不限于通过多个框架构件来构成光衰减路径180的情况。
[0143]在本实施方式的光源装置100中，保持光源部30和荧光体单元40的壳体部3包括入口 150、出口 151和空间部分4。通过使用空间部分4作为流路从入口 150传输到出口151的冷却空气W，包括荧光体层41的荧光体单元40被冷却。入口 150和出口 151被形成为以免对着从光源部30到荧光体单元40的蓝色激光BI。因此，可以进行有效冷却成，同时抑制蓝色激光BI从壳体部3泄漏。此外，通过使用多个框架构件来构造外框架部2，可容易实现上述冷却结构和光衰减路径180。
[0144]图16A和图16B为示出了设置了多个聚光单元的其它结构实例的示意图。例如，如图16A和图16B所示，4个聚光单元233 (333)可相对于光轴A对称地配置。在每个聚光单元233(333)中，适当进行调整，使得光会聚在光轴A上的聚光点处。将被设置的聚光单元的数目不受限制，并且可设置更大数目的聚光单元。
[0145]在图16A中，矩形平面用作设置多个激光源的配置表面。配置表面的平面形状为从来自多个激光源的发射光的光发射方向看的平面形状。例如，在图10所示的光源部30中，板状框架49的平面形状对应于配置表面的平面形状。如图16A所示，从光发射方向看的聚光单元233的其它形状也为与配置表面的形状对应的矩形。
[0146]在图16B中，三角形平面用作设置多个激光源的配置表面。因此，聚光单元333的外部形状也可以三角形形成。因为非球面反射面用作聚光光学系统，所以关于光源数目、光源配置等的自由度高。这是因为，可以基于来自光源的光束来适当地设计非球面反射面等的形状和大小。结果，可使用如图16A所示多个光源设置于三角形配置表面上的光源。因此，可实现当在光轴方向上看时外部形状为三角形的聚光单元。
[0147]因为聚光单元的形状可如上所述进行自由设置，所以聚光单元的形状可容易设置为适合多单元，并且在有限空间内可设置多个聚光单元。结果，可使光源装置小型化。
[0148]此外，通过将多个聚光单元设置为相对于光轴A对称，聚光单元数目或具有各种形状的聚光单元的组合可具有自由度。结果，可以支持各种规格。应当注意的是，配置表面的平面形状并不限于矩形和三角形，而可使用多边形、圆形等。只需基于聚光单元的所需形状适当地设置配置表面的形状。
[0149](图像显示装置)
[0150]将描述本实施方式的图像显示装置。这里，将以安装了以上实施方式所述的光源装置的投影仪作为实例。图17为示出了投影仪的结构实例的示意图。
[0151]投影仪300包括根据本公开的光源装置100、照明系统400及投影系统600。照明系统400包括基于照射光生成图像的图像生成器件410和将来自光源装置100的发射光照射至图像生成器件410上的照明光学系统420。投影系统600投影由图像生成器件410生成的图像。在本实施方式中，照明系统400用作图像生成系统。
[0152]如图17所示，照明系统400包括积分器器件430、偏振转换器件440和聚光透镜450。积分器器件430包括:第一复眼透镜431，包括二维排列的多个微透镜；和第二复眼透镜432，包括多个微透镜，所述多个微透镜被设置为逐个对应于第一复眼透镜431的微透镜。
[0153]从光源装置100进入积分器器件430的平行光通过第一复眼透镜431的微透镜被分裂成多个光束并在第二复眼透镜432的对应微透镜上成像。第二复眼透镜432的每个微透镜用作次级光源并将具有对准亮度的多个平行光束作为入射光照射至偏振转换器件440上。
[0154]总体上，积分器器件430具有将从光源装置100照射至偏振转换器件440上的入射光设置为具有均匀亮度分布的功能。
[0155]偏振转换器件440具有对准经由积分器器件430等进入的入射光的偏振状态的功能。例如，偏振转换器件440经由设置在光源装置100的光发射侧上的聚光透镜450发射包括蓝光B3、绿光G3和红光R3的发射光。
[0156]照明光学系统420包括:二向色镜460和470 ;镜子480、490和500 ;中继透镜510和520 ;向场透镜530R、530G和530B ;作为图像生成器件的液晶灯泡410R、410G和410B ;和二向棱镜540。
[0157]二向色镜460和470具有选择性地反射预定波长范围的彩色光并透射具有其它波长范围的光的性质。参考图17，例如，二向色镜460选择性地反射红光R3。二向色镜470选择性地反射已经通过二向色镜460透射的绿光G3和蓝光B3中的绿光G3。剩余蓝光B3通过二向色镜470透射。因此，从光源装置100发射的光被分裂成不同颜色的多个彩色光。
[0158]所分裂的红光R3通过镜子480反射，穿过向场透镜530R被转换为平行光，并进入液晶灯泡410R，以用于之后的红光调制。绿光G3穿过场透镜530G以转换为平行光，并进入液晶灯泡410G，以用于之后的绿光调制。蓝光B3穿过中继透镜510，被镜子490反射，并在穿过中继透镜520之后另外由镜子500反射。通过镜子500反射的蓝光B3穿过场透镜530B以转换为平行光，并进入液晶灯泡410B，以用于之后的蓝光调制。
[0159]液晶灯泡410R、410G和410B被电连接至提供包括图像信息的信号源(例如PC)(未不出)。液晶灯泡410R、410G和410B的每一个基于所提供的相应颜色的图像信号对每个像素的入射光进行调制，以生成红色图像、绿色图像和蓝色图像。所调制的相应颜色(所形成图像)的光进入二向棱镜540而被合成。二向棱镜540通过叠加已经从三个方向进入的相应颜色的光而对它们进行合成并向投影系统600发射合成光。
[0160]投影系统600包括多个透镜610并将通过二向棱镜540合成的光照射至屏幕(未示出)上。因此，显示全色图像。
[0161]通过根据本公开的光影装置100，可使投影仪300小型化。例如，通过适当地设置光影装置100等的形状，可以提高关于投影仪300的外部形状的设计性质。
[0162]〈其它实施方式〉
[0163]本公开并不限于以上实施方式，并且也可实现各种其它实施方式。
[0164]在图17所示的投影仪300中，示出了使用透射式液晶面板构造的照明系统400。然而，也可以使用反射式液晶面板来构造照明系统。数字微镜器件(DMD)等可用作图像生成器件。此外，可使用偏振分束器(PBS)、对RGB色彩的视频信号进行合成的色彩合成棱镜、TIR(全内反射)棱镜等来替代二向棱镜540。
[0165]在以上说明中，除投影仪外的装置可构成为根据本公开的图像显示装置。此外，根据本公开的光源装置可用于不是图像显示装置的装置。
[0166]上述实施方式的至少两个特征部可进行合并。
[0167]应当注意，本公开也可采用以下结构。
[0168](I) 一种光学单元，包括:
[0169]轮部，包括轮子和驱动所述轮子的电动机，在所述轮子中，设置了光发射器，所述光发射器由预定波长范围的光激发并发射波长范围比所述预定波长范围的光长的可见光，所述轮部被配置为发射包括预定波长范围的光与来自光发射器的可见光的合成光；
[0170]透镜部，包括会聚从所述轮部发射的所述合成光的至少一个透镜；和发射所会聚的合成光的发光面；以及
[0171]保持部，被配置为将所述轮部和所述透镜部作为一个单元支撑。
[0172](2)根据以上⑴所述的光学单元，
[0173]其中，所述保持部包括透镜保持部和轮子保持部，所述透镜保持部以所述发光面作为前侧来保持所述至少一个透镜，所述轮子保持部在透镜保持部的后侧上与透镜保持部奉禹接并保持轮部。
[0174](3)根据以上(2)所述的光学单元，
[0175]其中，透镜部沿着预定光轴方向发射合成光，以及
[0176]其中，轮子保持部保持轮部，使得电动机的旋转轴在与预定光轴方向相同的方向上延伸。
[0177](4)根据以上(3)所述的光学单元，
[0178]其中，电动机的旋转轴设置在轮子中心处，以及
[0179]其中，轮子保持部保持轮部，使得电动机的旋转轴在垂直方向上位于穿过所述至少一个透镜的中心的中心线的下方。
[0180](5)根据以上(2)至⑷中任一项所述的光学单元，
[0181]其中，轮子保持部包括臂部和电动机保持部，所述臂部形成在透镜保持部的后侧上，同时与透镜保持部夹置轮子，所述电动机保持部形成在臂部的末端处并保持电动机。
[0182]本领域技术人员应当理解，根据设计需求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和变形，均应包括在所附权利要求或其等同物的范围之内。
【权利要求】
1.一种光学单兀，包括: 轮部，包括轮子和驱动所述轮子的电动机，在所述轮子中，设置了光发射器，所述光发射器由预定波长范围的光激发并发射波长范围比所述预定波长范围的光长的可见光，所述轮部被配置为发射包括所述预定波长范围的光与来自所述光发射器的所述可见光的合成光; 透镜部，包括会聚从所述轮部发射的所述合成光的至少一个透镜和发射所会聚的合成光的发光面；以及 保持部，被配置为将所述轮部和所述透镜部作为一个单元来支撑。
2.根据权利要求1所述的光学单元， 其中，所述保持部包括透镜保持部和轮子保持部，所述透镜保持部以所述发光面作为前侧来保持所述至少一个透镜，所述轮子保持部在所述透镜保持部的后侧与所述透镜保持部耦接并保持所述轮部。
3.根据权利要求2所述的光学单元， 其中，所述透镜部沿着预定光轴方向发射所述合成光，以及 其中，所述轮子保持部保持所述轮部，使得所述电动机的旋转轴在与所述预定光轴方向相同的方向上延伸。
4.根据权利要求3所述的光学单元， 其中，所述电动机的所述旋转轴设置在所述轮子的中心，以及 其中，所述轮子保持部保持所述轮部，使得所述电动机的所述旋转轴在垂直方向上位于穿过所述至少一个透镜的中心的中心线的下方。
5.根据权利要求2所述的光学单元， 其中，所述轮子保持部包括臂部和电动机保持部，所述臂部形成在所述透镜保持部的后侧上，同时与所述透镜保持部夹置所述轮子，所述电动机保持部形成在所述臂部的末端处并保持所述电动机。
6.一种光源装置，包括: 光源部，包括至少一个固体光源，所述至少一个固体光源能够发射预定波长范围的光作为发射光； 光学单元，包括: 轮部，包括轮子和驱动所述轮子的电动机，在所述轮子中设置了光发射器，所述光发射器由来自所述光源部的所述发射光激发并发射波长范围比所述预定波长范围的光长的可见光，所述轮部发射包括所述预定波长范围的光与来自所述光发射器的所述可见光的合成光， 透镜部，包括会聚从所述轮部发射的所述合成光的至少一个透镜和发射所会聚的合成光的发光面，以及 保持部，将所述轮部和所述透镜部作为一个单元来支撑；以及 基部，被配置为支撑所述光源部和所述光学单元。
7.根据权利要求6所述的光源装置，其中，所述保持部包括透镜保持部和轮子保持部，所述透镜保持部以所述发光面作为前侧来保持所述至少一个透镜，所述轮子保持部在所述透镜保持部的后侧与所述透镜保持部耦接并保持所述轮部。
8.一种图像显示装置，包括: 光源部，包括至少一个固体光源，所述至少一个固体光源能够发射预定波长范围的光作为发射光； 光学单元，包括: 轮部，包括轮子和驱动所述轮子的电动机，在所述轮子中设置了光发射器，所述光发射器由来自所述光源部的所述发射光激发并发射波长范围比所述预定波长范围的光长的可见光，所述轮部发射包括所述预定波长范围的光与来自所述光发射器的所述可见光的合成光， 透镜部，包括会聚从所述轮部发射的所述合成光的至少一个透镜和发射所会聚的合成光的发光面，以及 保持部，将所述轮部和所述透镜部作为一个单元来支撑；基部，被配置为支撑所述光源部和所述光学单元； 图像生成系统，包括图像生成器件和照明光学系统，所述图像生成器件基于照射的光生成图像，所述照明光学系统将来自所述光学单元的所述合成光照射至所述图像生成器件上；以及 投影系统，被配置为投影由所述图像生成器件生成的所述图像。
9.根据权利要求8所述的图像显示装置，其中，所述保持部包括透镜保持部和轮子保持部，所述透镜保持部以所述发光面作为前侧来保持所述至少一个透镜，所述轮子保持部在所述透镜保持部的后侧与所述透镜保持部耦接并保持所述轮部。
【文档编号】G03B21/14GK104238243SQ201410240642
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年5月30日 优先权日:2013年6月7日
【发明者】孝至 高松 申请人:索尼公司