光源装置的制造方法_3

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进行投影的形式进行显示的大型电视。
[0109]实施方式2
[0110]图7是概略地示出包含实施方式2的光源装置5的投影式显示装置2的结构的图。为了便于说明,图7中示出了 XYZ直角坐标系。X轴方向是图7中的纵向。在图7中,从下朝上的方向为+X轴方向,从上朝下的方向为一 X轴方向。在偏振选择/波长选择元件24的+X轴方向侧,配置有透镜组23、偏振选择元件22、第I平行化透镜21a、第2平行化透镜21b、第I单色光源20a和第2单色光源20b。Y轴方向是与描绘图7的纸面垂直的方向。+Y轴方向是从纸面的背面侧(里侧)朝向近前侧的方向,一 Y轴方向是从纸面的近前侧朝向背面侧(里侧)的方向。Z轴方向是图7中的左右方向。在图7中,从左朝右的方向为+Z轴方向,从右朝左的方向为一 Z轴方向。在偏振选择/波长选择元件24的+Z轴方向侧,配置有颜色分离元件29、聚光透镜71、光强度均匀化元件72、中继透镜组73、图像显示元件74、投影光学系统75和屏幕76。
[0111]实施方式2的光源装置5在替代光反射元件12而使用偏振选择元件22这一点上,与实施方式I的光源装置4不同。在图7中,对于与图1 (实施方式I)中示出的结构要素相同的结构要素标注相同标号,并省略其说明。与实施方式I的结构要素相同的结构要素是聚光透镜71、光强度均匀化元件72、中继透镜组73、图像显示元件74、投影光学系统75以及屏幕76。此外,以下示出的结构要素以与对实施方式I中的对应结构要素标注的标号不同的标号示出,但结构(包含形状、构造、材质等)和功能与实施方式I中的对应结构要素的结构和功能相同。因此,关于省略了说明的部分,与在实施方式I中说明的内容相同。在实施方式2中,结构和功能与实施方式I的结构要素相同但以与在实施方式I中使用的标号不同的标号示出的结构要素,是第I单色光源20a、第2单色光源20b、第I平行化透镜21a、第2平行化透镜21b、第I单色光源组2000a、第2单色光源组2000b、透镜组23、偏振选择/波长选择元件24、第I聚光透镜组25a、第2聚光透镜组25b、第I荧光体层26a、第2荧光体层26b、第3单色光源27a、27b、第3平行化透镜28a、28b和颜色分离元件29。
[0112]如图7所示,实施方式2的投影式显示装置2具有光源装置5、光强度均匀化元件72、作为图像显示元件的光阀74和投影光学系统75。此外,投影式显示装置2可具有聚光透镜71、中继透镜组73和屏幕76。如图7所示,实施方式2的光源装置5具有第I单色光源组2000a、第2单色光源组2000b、偏振选择/波长选择元件24、第I荧光体层26a、第2荧光体层26b和偏振选择元件22。此外,实施方式2的光源装置5可具有第I平行化透镜组2100a、第2平行化透镜组2100b、透镜组23、第I聚光透镜组25a和第2聚光透镜组25b。此外,如图7所示,实施方式2的光源装置5可具有第3单色光源组27a、27b、第3平行化透镜28a、28b和颜色分尚兀件29。
[0113]实施方式2的光源装置5将射出第I偏振光的第I单色光源组2000a和第I平行化透镜组2100a、与射出第2偏振光的第2单色光源组2000b和第2平行化透镜组2100b配置在隔开的位置。这里,从第I单色光源组2000a射出的第I偏振光以45度的入射角入射到偏振选择元件22的一个面(图7中的朝向右上的面)。从第2单色光源组2000b射出的第2偏振光以45度的入射角入射到偏振选择元件22的另一个面(图7中的朝向左下的面)。使用偏振选择元件22,将第I偏振光和第2偏振光设为朝向偏振选择/波长选择元件24的光束。即,在图7中,偏振选择元件22透过第I偏振光。此外,偏振选择元件22反射第2偏振光。偏振选择元件22对第I偏振光和第2偏振光进行合成,设为I个光束。由偏振选择元件22合成的光束从偏振选择元件22朝向透镜组23射出。
[0114]除了这一点以外,实施方式2的光源装置5与实施方式I的光源装置4相同。根据实施方式2,第I单色光源20a的配置和第2单色光源20b的配置的选择自由度增大,光源装置5的设计变得容易。此外,能够提高光源的排列密度,因此能够实现更高的照射光量。即,偏振选择元件22对第I偏振光和第2偏振光进行合成,因此与实施方式I相比,能够以相同的光量生成较细的光束。因此,在实施方式2中,光束的每单位面积的光量提高。此外,在图7中,能够减小透镜组23之后的部件(例如偏振选择/波长选择元件24、颜色分离元件29和聚光透镜71)的大小。
[0115]图8是示出偏振选择元件22的光透射特性的概略图。在图8中,横轴表示光的波长[nm],纵轴表不光透射率[% ]。曲线400p表不入射到偏振选择兀件22的p偏振光的光透射特性。曲线400p用点划线示出。曲线400s表示入射到偏振选择元件22的s偏振光的光透射特性。曲线400s用虚线示出。
[0116]如曲线400p和400s所示,偏振选择元件22的p偏振光的光透射特性和s偏振光的光透射特性存在差异。在第I单色光源20a和第2单色光源20b为蓝色激光发光元件的情况下,偏振选择元件22的特性如图8所示。曲线400p从445nm(更详细而言,为445nm附近)起光透射率下降,在460nm(更详细而言,为460nm附近)处为0%的光透射率。曲线400s从430nm (更详细而言,为430nm附近)起光透射率下降,在445nm (更详细而言,为445nm附近)处为0%的光透射率。
[0117]由于该光透射特性的差异,对于图8中用双向箭头表示的波段W5的光,如果是P偏振光则被透过,但如果是s偏振光则被反射。即,对于图8中用双向箭头表示的波段W5的光,偏振选择元件22能够被用作偏振选择元件。此外,对于图8中用双向箭头表示的波段W5以外的光,偏振选择元件22能够被用作波长选择元件(色带滤波器)。另外,在图8中,波段W5处于440nm至450nm之间。此外,关于波段W5,在440nm至450nm之间,例如将P偏振光的光透射率设为90%以上,s偏振光的反射率设为90%以上。并且,小于440nm的特性无关紧要。例如,在425nm处,P偏振光的光透射率可以是60%,s偏振光的反射率可以是30%。重要的是使用偏振选择功能的波段,在这里重要的是对于440nm至450nm范围内的偏振光的光透射率和反射率的特性。
[0118]在将第I单色光源20a和第2单色光源20b的中心波长设为445 [nm]时,偏振选择元件22具有反射波长比460 [nm]长的光的特性。这里,将第I单色光源20a和第2单色光源20b的中心波长设为445 [nm]。但是,也可以将中心波长设为465 [nm]。该情况下,只要偏振选择元件22的曲线400p为470nm以下时透过且曲线400s为460nm以内时透过即可。此外,只要465 [nm]的光激励第I荧光体层26a,从而第I荧光体层26a射出红色光即可。只要465[nm]的光激励第2焚光体层26b,从而第2焚光体层26b射出绿色光即可。这里,根据偏振选择/波长选择元件24的特性,确定在第I荧光体层26a和第2荧光体层26b中激励出的颜色。
[0119]偏振选择元件22由具有分色滤波器的特性的电介质多层膜形成。在实施方式2中,偏振选择元件22是平板形状的元件。示出了第I单色光源20a射出P偏振光,第2单色光源20b射出s偏振光的情况。
[0120]偏振选择/波长选择元件24的特性与实施方式I的偏振选择/波长选择元件14的特性相同。偏振选择/波长选择元件24具有与图4或图6同样的相对于波长的光透射特性。图4示出了第I荧光体层26a射出红色波段的光时的特性。此外,示出了第2荧光体层26b射出绿色波段的光时的特性。此外,图6示出了第I荧光体层26a射出绿色波段的光时的特性。此外,示出了第2荧光体层26b射出红色波段的光时的特性。
[0121]在第I单色光源20a射出第I偏振光且第2单色光源20b射出第2偏振光的情况下,从第I单色光源20a射出的第I偏振光和从第2单色光源20b射出的第2偏振光的偏振成分的偏振度通常不是100%。因此,第I偏振光具有偏振成分稍有不同的偏振光。此夕卜,第2偏振光具有偏振成分稍有不同的偏振光。根据实施方式2,偏振选择/波长选择元件24能够排除从第I单色光源20a入射的s偏振成分的光。偏振选择/波长选择元件24能够排除从第2单色光源20b入射的P偏振成分的光。同样,偏振选择元件22能够排除从第I单色光源20a入射的s偏振成分的光。偏振选择元件22能够排除从第2单色光源20b入射的P偏振成分的光。
[0122]由此,例如在仅点亮第I单色光源20a时,从第I单色光源20a射出的光内的s偏振成分的光被偏振选择元件22反射。因此,从第I单色光源20a射出的光内的朝向第2荧光体层26b的s偏振成分的光消失。因此,第2焚光体层26b (绿色的焚光体)不放射光,能够防止红色和绿色的混色。
[0123]此外,在实施方式2中,与实施方式I相比,能够增大第I单色光源20a与第2单色光源20b之间的间隔。在光源装置中,光源是发热体。通过增大第I单色光源20a与第2单色光源20b之间的间隔,能够降低发热体的密度,使得热的分散容易。因此,第I单色光源20a和第2单色光源20b的光输出的效率提高。此外,能够简化光源的冷却构造。并且,能够使光源装置进一步小型化。
[0124]此外,即使在将偏振选择元件22的光透射特性和偏振选择/波长选择元件24的光透射特性设为同等(图4或图6的特性)的情况下,光源装置5也能够防止由于第I偏振光的偏振成分的偏振度和第2偏振光的偏振成分的偏振度不是100%而产生的混色。第I偏振光是从第I单色光源20a射出的光。第2偏振光是从第2单色光源20b射出的光。因此,通过将偏振选择元件22的光透射特性和偏振选择/波长选择元件24的光透射特性设为同等,能够防止混色。此外,偏振选择元件22和偏振选择/波长选择元件24能够进行同一批次的加工。因此,可简化偏振选择元件22和偏振选择/波长选择元件24的制作,因此,可实现低成本化。此外,偏振选择元件22和偏振选择/波长选择元件24为同一批次,因此,可抑制各自的光透射特性的偏差,从而防止混色的品质提高。这里,实施方式2还存在以下效果:防止由于第I单色光源20a的中心波长和第2单色光源20b的中心波长相对于445nm偏差±5nm以上而产生的混色。
[0125]偏振选择元件22通过使第I偏振光和第2偏振光中的一方透过并反射另一方,使第I偏振光的行进方向和第2偏振光的行进方向朝向偏振选择/波长选择元件24。
[0126]与偏振选择/波长选择元件24有关的表示光透射率相对于波长的变化的光透射特性和与偏振选择元件22有关的表示光透射率相对于波长的变化的光透射特性相等。另夕卜,只要具有偏振选择的特性,则偏振选择元件22即使不是与偏振选择/波长选择元件24相同的特性,也可得到防止混色的效果。
[0127]实施方式3
[0128]图9是概略地示出包含实施方式3的光源装置6的投影式显示装置3的结构的图。为了便于说明,图9中示出了 XYZ直角坐标系。X轴方向是图9中的纵向。在图9中,从下朝上的方向为+X轴方向,从上朝下的方向为一 X轴方向。在偏振选择/波长选择元件34的+X轴方向侧,配置有透镜组33、光反射元件32、第I平行化透镜31a、第2平行化透镜31b、第I单色光源30a和第2单色光源30b。Y轴方向是与描绘图9的纸面垂直的方向。+Y轴方向是从纸面的背面侧(里侧)朝向近前侧的方向,一 Y轴方向是从纸面的近前侧朝向背面侧(里侧)的方向。Z轴方向是图9中的左右方向。在图9中,从左朝右的方向为+Z轴方向,从右朝左的方向为一 Z轴方向。在偏振选择/波长选择元件34的+Z轴方向侧,配置有颜色分离元件39、聚光透镜71、光强度均匀化元件72、中继透镜组73、图像显示元件74、投影光学系统75和屏幕76。
[0129]实施方式3的光源装置6在还具有透镜阵列组80和透镜81这一点上,与实施方式I的光源装置4不同。在图9中,对于与图1 (实施方式I)中示出的结构要素相同的结构要素标注相同标号并省略其说明。与实施方式I相同的结构要素是聚光透镜71、光强度均匀化元件72、中继透镜组73、图像显示元件74、投影光学系统75以及屏幕76。此外,以下示出的结构要素以与对实施方式I中的对应结构要素标注的标号不同的标号示出,但结构(包含形状、构造、材质等)和功能与实施方式I中的对应结构要素的结构和功能相同。因此,关于省略了说明的部分,与在实施方式I中说明的内容相同。在实施方式3中,结构和功能与实施方式I的结构要素相同但以与在实施方式I中使用的标号不同的标号示出的结构要素是第I单色光源30a、第2单色光源30b、第I平行化透镜31a、第2平行化透镜31b、第I单色光源组3000a、第2单色光源组3000b、透镜组33、偏振选择/波长选择元件34、第I聚光透镜组35a、第2聚光透镜组35b、第I荧光体层36a、第2荧光体层36b、第3单色光源37a、37b、第3平行化透镜38a、38b和颜色分离元件39。
[0130]如图9所示,实施方式3的投影式显示装置3具有光源装置6、光强度均匀化元件72、作为图像显示元件的光阀74和投影光学系统75。此外,投影式显示装置3可具有聚光透镜71、中继透镜组73和屏幕76。如图9所示,实施方式3的光源装置6具有第I单色光源组3000a、第2单色光源组3000b、偏振选择/波长选择元件34、第I荧光体层36a、第2荧光体层36b和透镜阵列组80。此外,实施方式3的光源装置6可具有第I平行化透镜组3100a、第2平行化透镜组3100b、光反射元件32、透镜组33、第I聚光透镜组35a、第2聚光透镜组35b和透镜81。此外,如图9所示,实施方式3的光源装置6可具有第3单色光源37a、37b、第3平行化透镜38a、38b和颜色分离元件39。
[0131]实施方式3的光源装置6除了具有透镜阵列组80和透镜81这一点以外,与实施方式I的光源装置4相同。从第I单色光源30a和第2单色光源30b射出的光束被光反射元件32反射,从而光束的直径被透镜组33减小。从第I单色光源30a射出的光束被透镜阵列组80、透镜81和第I聚光透镜组35a,以特定的形状会聚到第I荧光体层36a上。同样,从第2单色光源30b射出的光束被透镜阵列组80、透镜81和第2聚光透镜组35b,以特定的形状会聚到第2荧光体层36b上。
[0132]图10的(a)和图10的(b)是示出第I透镜阵列80a和第2透镜阵列80b的概略主视图。图10的(a)示出了第I透镜阵列80a。图10的(b)示出了第2透镜阵列80b。如图10的(a)和图10的(b)所示,透镜阵列组80具有第I透镜阵列80a和第2透镜阵列SObo第I透镜阵列80a在纵向和横向上呈阵列状地具有多个透镜单元80al。同样,第2透镜阵列SOb在纵向和横向上呈阵列状地具有多个透镜单元80bl。这里,“纵向和横向”表示平面上相互正交的轴的方向。
[0133]透镜单元80al、80bl的形状没有特别限定。但是,透镜单元80al、80bl的形状优选是与光强度均匀化元件72的入射面72a的形状相似的形状。第I透镜阵列80a的透镜单元SOal的形状被会聚到第I荧光体层36a上和第2荧光体层36b上。S卩,第I透镜阵列80a的入射面和第I荧光体层36a处于光学共轭的关系。此外,第I透镜阵列80a的入射面和第2荧光体层36b处于光学共轭的关系。“光学共轭的关系”是指从I个点发出的光成像到另I个点的关系。
[0134]这里,在图10的(a)和图10的(b)中,透镜单元80al、80bI为正方形。但是,光强度均匀化元件72的出射面72b与光阀74处于光学共轭的关系,因此,透镜单元80al、80bl的形状优选是与光阀74的形状大致相似的形状。例如,如果是XGA(e)(tended GraphicsArray:扩展图形阵列,1024X768像素)的分辨率的光阀74,则透镜单元80al、80bl的形状优选是横向尺寸H与纵向尺寸V的比率为4:3(H:V = 4:3)。此外,光强度均匀化元件72的入射面72a的形状优选是横向尺寸72aH与纵向尺寸72aV的比率为4:3(横向:纵向)(72aH:72aV = 4:3) ο
[0135]第I荧光体层36a与光强度均匀化元件72的入射面72a处于光学共轭的关系,第2荧光体层36b与光强度均匀化元件72的入射面72a处于光学共轭的关系,因此优选的是,第I透镜阵列80a的入射面的形状是与光强度均匀化元件72的入射面72a的形状相似的形状。
[0136]透镜阵列组80具有使会聚到第I荧光体层36a和第2荧光体层36b的光束的密度降低的效果。在入射光密度高的光束的情况下,第I荧光体层36a和第2荧光体层36b由于温度局部增高的影响,激励出的光的效率(外部量子效率)降低。因此,优选的是,通过尽可能均匀地会聚光,使温度分布均匀化,从而提高外部量子效率。但是,在如实施方式I至3那样使用偏振光作为激励光的情况下,例如选择在透镜81的后级配置光扩散板而使第I荧光体层36a和第2荧光体层36b上的聚光密度降低的手段不是优选的。这是因为光的偏振方向会由于光扩散板而紊乱。“后级”表示从光通过的位置起,光的行进方向侧(即,光的行进方向的下游侧)。此外,“前级”表示从光通过的位置起,光的行进方向的相反
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