波长转换器、光学系统、光源单元以及投影装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及波长转换器、光学系统和合并波长转换器的光源单元以及合并光源单 元的投影装置。
【背景技术】
[0002] 近年来，大屏幕显示装置已经迅速普及并且普遍地在诸如会议或演示或工作培训 之类的各种场合中使用。诸如LCD TV、等离子TV之类的各种显示装置可用。
[0003] 用户取决于站点或地方的大小、参与人的数量等从各种类型的装置选择期望的显 示装置。具体地，可以在作为屏幕的平面上投影放大图像的投影仪是相对不昂贵的且胜在 便携性。此类大屏幕显示器由于其合理的价格、小尺寸、轻重量和便携性而已经普及。
[0004] 需要通信的情形和场景在增加。例如，在工作场所提供大量小型会议室和分区的 会议空间，并且使用投影仪的会议和讨论是普遍的。
[0005] 此外，在紧急情形下，可以在街上的空间举行会议，例如投影信息在附近的墙上。
[0006] 在现有技术中，此类投影仪主要使用诸如超高压水银灯之类的高亮度放电灯为光 源。已经开发或提出使用发射红、绿和蓝光的发光二极管（LED)或如有机EL的固态发光元 件作为光源的大量投影仪。
[0007] 此外，合并生成三原色光的光源单元的投影仪处于开发中。该光源单元使用来自 蓝色激光二极管（LD)的激光束作为激励光和彩色光，来用激励光照射作为波长转换材料 的磷以生成绿色和红色荧光并生成三原色光。
[0008] 例如，日本特开专利申请公开第2009-277516号（参考文献1)公开了具有这样的 光源单元的投影仪，该光源单元包括波长转换器，其包括具有分段区域的透明基底，在该分 段区域上提供磷以在用激励光照射时生成不同色彩的荧光。该参考文献还描述了照明单元 的冷却结构。
[0009] 此外，日本特开专利申请公开第2012-159685号（参考文献2)公开了一种投影 仪，其包括发射激励光的光源和作为波长转换器的透射式旋转元件，该透射式旋转元件包 括依据激励光发射荧光的荧光元件、透射激励光并反射该荧光第一反射器以及至少反射激 励光的第二反射器。
[0010] 该荧光元件进一步由第一反射器提供并且从光源看更靠近第二反射器。具有通过 第一反射器透射并由第二反射器反射的激励光被引导到荧光元件，由此改进激励光的使用 效率。
[0011] 参考文献2还描述了第二反射器具有反射激励光和荧光两者的光学属性并且第 一反射器具有透射该两者的光学属性的另一示例性配置。
[0012] 根据参考文献2中投影仪的示例（图12和13)，从和激励光的入射侧相同的侧提 取荧光。因而，共用光学元件，使得可以缩小光源单元和投影仪的尺寸。
[0013] 然而，在通过发射激励光到波长转换器以具有改进的激励光使用效率地生成投影 光中存在如下问题：由于波长转换引起的能量损失和能量吸收，热量可能在波长转换器中 累积。结果是，从激励光到荧光的波长转换效率劣化。
【发明内容】
[0014] 本发明旨在提供具有从与激励光的入射侧相同的侧提取投影光的结构的波长转 换器，这可以将由于波长转换的能量损失和能量吸收引起的热量累积减少到最小。
[0015] 根据一个实施例，波长转换器包括：用激励光照射的波长转换材料，以生成具有与 激励光的波长不同波长的光；在激励光的入射侧处提供的第一滤光器，包括用于从激励光 的入射侧透射激励光和在具有不同波长的光中具有特定波长的光作为所选择光、并且反射 除了所选择光之外的光作为所选择光的透射区域；以及与第一滤光器相对提供的第二滤光 器，在两者之间放置波长转换材料并且包括用于至少反射所选择光并透射非选择光的反射 区域。
【附图说明】
[0016] 本发明的特征、实施例和优势将参考附图由以下详细描述而变得明显：
[0017] 图1示意性地示出了根据第一实施例的光源单元的光学系统；
[0018] 图2A示意性地示出了根据第二实施例的光源单元的光学系统，图2B示出了图2A 中的第一滤光器的二分镜膜的分段区域，图2C示出了图2A中的第二滤光器的二分镜膜的 分段区域，并且图2D示出了图2A中的波长转换材料；
[0019] 图3A到3D示出根据第二实施例的光源单元，其中绿光被提取作为所选择光；
[0020] 图4A到4D示出根据第二实施例的光源单元，其中蓝光被提取作为所选择光；
[0021] 图5A示意性地示出了根据第三实施例的光源单元的光学系统，图5B示出了图5A 中的第一滤光器的二分镜膜的分段区域，图5C示出了图5A中的第二滤光器的二分镜膜的 分段区域，并且图示出了图5A中的波长转换材料；
[0022] 图6A到6D示出根据第三实施例的光源单元，其中绿光被提取作为所选择光；
[0023] 图7A到7D示出根据第三实施例的光源单元，其中蓝光被提取作为所选择光；
[0024] 图8是不出图5A、6A和7A中不出的光路分尚器的P偏振的反射性的不图；
[0025] 图9是示出图5A、6A和7A中示出的光路分离器的S偏振的反射性的示图；
[0026] 图10示意性地示出根据第四实施例的光源单元的光学系统；
[0027] 图IlA到IlC示出了根据第四实施例的波长转换器，图IlA示出了图10中的第一 滤光器的二分镜膜的分段区域，图IlB示出了图10中的第二滤光器的二分镜膜的分段区 域，并且图IlC示出了图10中的波长转换材料；
[0028] 图12A示出根据第五实施例的光源单元的光学系统，而图12B示出图12A中的分 光片的一个示例的平面图；
[0029] 图13A到13C示出了根据第五实施例的波长转换器，图13A示出了图12A中的第 一滤光器的二分镜膜的分段区域，图13B示出了图12A中的第二滤光器的二分镜膜的分段 区域，并且图13C示出了图12A中的波长转换材料；
[0030] 图14示出了包括根据第五实施例的光源单元的投影装置；并且
[0031] 图15示出了包括根据第二实施例的光源单元的投影装置。
【具体实施方式】
[0032] 以下，将参考附图详细描述本发明的实施例。只要可能，贯穿附图将使用相同的附 图标记来指代相同或类似的部分。
[0033] 第一实施例
[0034] 图1示意性地示出了根据第一实施例的光源单元1。在图1中，光源单元1包括激 光二极管LDl作为激励光源、稱合透镜2、光路分离器3、聚光透镜4和波长转换器5。
[0035] 激光二极管LDl发射具有波长λ 1的激光束Pl作为激励光。耦合透镜2收集激 光束Pl并将其转换为平行光束Pl "。光路分离器3提供在激光二极管LDl的光路上以透射 平行光束Ρ1"并反射特定波长范围内的可见光作为所选择光，如稍后描述的。
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