光源装置制造方法
光源装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种光源装置，使来自荧光体轮的散射激发光和荧光对荧光体轮的同一侧出射，以简单结构使两种光聚光成为照明光。光源装置（100''）包括：产生激发光的激发光源（5）；具有被激发光激励而产生荧光的荧光体（2）的荧光体轮（1）；将来自激发光源的激发光（10）导向荧光体轮，使来自荧光体轮的荧光作为照明光（11）出射的反射镜（4）。荧光体轮还具有各向异性散射反射部（34'），其将入射的激发光散射反射，以使该入射的激发光的光路与该激发光入射后的散射激发光的光路不重叠；反射镜具有将激发光反射使荧光透射的第一区域（21），和使荧光和各向异性散射反射部（34'）散射反射的散射激发光透射的第二区域（22）。
【专利说明】光源装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及光源装置。
【背景技术】
[0002]在该【技术领域】中，提出了利用荧光体将从固体光源出射的激发光变换为可见光从而效率良好地发光的光源装置。专利文献I中，公开了使从光源出射的激发光(蓝色激光)对形成有荧光体的圆板(荧光体轮)照射，使得产生多种荧光(红色光、绿色光)以用作照明光的结构。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2011-13313号公报
【发明内容】
[0006]发明要解决的技术问题
[0007]根据专利文献1，将透射荧光体轮的透射部的激发光和由荧光体轮产生的荧光用作照明光，但两者夹着荧光体轮向彼此相反的一侧出射。从而，存在增加用于使它们合成的光学部件的个数，光源装置大型化的课题。此外，存在发生由配置在光学系统中的多个光学部件引起的光学损失，光利用效率(照明光强度)降低的课题。
[0008]本发明的目的在于提供一种光源装置，其使来自荧光体轮的散射激发光和荧光对荧光体轮的同一侧出射，用简单的结构使两种光聚光成为照明光。
[0009]用于解决技术问题的手段
[0010]为了解决上述课题，本发明的优选方式之一如下所述。
[0011]该光源装置包括:产生激发光的激发光源；荧光体轮，其具有被来自上述激发光源的激发光激发而产生荧光的荧光体；和反射镜，其将来自上述激发光源的激发光导入到上述荧光体轮，使来自上述荧光体轮的荧光作为照明光来出射，其中，上述荧光体轮还具有各向异性散射反射部，其将入射的激发光散射反射，以使该入射的激发光的光路与该激发光入射后的散射激发光的光路不重叠，上述反射镜具有:将上述激发光反射，使上述荧光透射的第一区域；和使上述荧光和上述各向异性散射反射部所散射反射的散射激发光透射的第二区域。
[0012]发明的效果
[0013]根据本发明，使散射激发光和荧光从荧光体轮对同一侧出射，所以能够不降低照明光强度地实现小型的光源装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是实施例1中的光源装置的结构图。
[0015]图2是表示反射镜4的具体例的图。[0016]图3是表示反射镜4的分光特性的一例的图。
[0017]图4是表示荧光体轮I的具体例的图。
[0018]图5是表示来自荧光体轮I的出射光的散射度的图。
[0019]图6是实施例2中的光源装置的结构图。
[0020]图7是实施例3中的光源装置的结构图。
[0021]图8是表示反射镜上的散射激发光的入射范围的图。
[0022]图9是表示反射镜上的散射激发光的入射强度分布的图。
[0023]图10是说明因衍射光栅产生的衍射光的出射方向的图。
[0024]图11是表示用衍射光栅构成各向异性散射反射部的例子的图。
[0025]图12是实施例4中的投影型影像显示装置的光学系统的结构图。
[0026]图13是实施例5中的投影型影像显示装置的光学系统的结构图。
[0027]符号说明
[0028]1:荧光体 轮，2:荧光体，3:聚光透镜，4:反射镜，5:激发光源，6:准直透镜，10:激发光，11:照明光(突光和散射激发光)，11’:散射激发光，21:分色膜区域(第一区域),22:宽波段透射区域(第二区域)，34:散射反射部，34’:各向异性散射反射部，100、100’、100’’:
光源装置。
【具体实施方式】
[0029]以下参考【专利附图】
【附图说明】本发明的实施方式。
[0030]【实施例1】
[0031]图1是实施例1中的光源装置的结构图。光源装置100具有激发光源5、反射镜
4、荧光体轮I作为主要构成元素。激发光源5中，配置I个以上的激光发光元件等固体发光元件，例如出射蓝色激光作为激发光。从激发光源5出射的激发光10 (用实线表示)通过准直透镜6而成为大致平行光，对反射镜4入射。
[0032]反射镜4由2个区域构成。第一区域是具有使激发光(蓝色)的波段反射、使荧光的波段(红色、黄色、绿色)透射的特性的分色膜区域21。第二区域是使激发光和荧光双方的波段透射的宽波段透射区域22。第一区域的面积比第二区域小。反射镜4的具体例用图2说明。从激发光源5入射的激发光10在反射镜4的分色膜区域21上反射，被聚光透镜3聚光，对荧光体轮I入射。
[0033]在可旋转的荧光体轮I上，形成有被激发光10激励而发出规定颜色的荧光的荧光体2。例如为了发出红色、黄色、绿色3色的荧光，将圆板面在圆周方向上分割为多个区域，在各区域上形成红色、黄色、绿色的各荧光体。并且，在圆板面上还设置将激发光10散射反射的散射反射部。荧光体轮I的具体例用图4说明。受激发光10照射时，从荧光体轮I的各荧光体2产生红色、黄色、绿色3色的荧光，从散射反射部产生散射后的散射激发光，两者都通过聚光透镜3而成为大致平行光并对反射镜4入射。
[0034]对反射镜4入射的荧光在反射镜4内的分色膜区域21和宽波段透射区域22这两个区域中都透射。另一方面，对反射镜4入射的散射激发光在分色膜区域21上反射，在宽波段透射区域22上透射。结果，荧光的全部和散射激发光的大部分成为照明光11向图中下方出射。[0035]根据该结构,在突光体轮I上生成的突光和散射激发光都从突光体轮I对同一侧(图中下方)出射，其大部分透射反射镜4成为照明光。因此，不需要设置用于使两者合成的多余的光学系统，能够实现装置的小型化。
[0036]图2是表示反射镜4的2个具体例的图。
[0037]图2(a)中，在反射镜4a的入射面的中央部，按棋盘格状地分割设置第一区域即分色膜区域21 (斜线部)，其他部分是第二区域即宽波段透射区域22 (白色部)。分色膜区域21中，具有使激发光(蓝色)的波段反射、使荧光的波段(红色、黄色、绿色)透射的性质。宽波段透射区域22中，使激发光和荧光双方的波段透射。分色膜区域21的分割数量、尺寸、配置与来自激发光源5的激发光10的入射光斑25 (黑色)的数量、形状、位置相应地决定。由此，来自激发光源5的激发光10全部射向荧光体轮I。
[0038]另一方面，在荧光体轮I上产生的荧光和散射激发光以在反射镜4a的入射面放大为光斑26 (虚线)的方式入射。其中的突光在光斑26内全部透射成为照明光。另一方面，散射激发光中，对分色膜区域21入射的一部分光不能透射，成为照明光的损失部分，但对大面积的宽波段透射区域22入射的大部分的散射激发光透射成为照明光。
[0039]图2 (b)中，在反射镜4b的入射面的中心部设置长方形的分色膜区域21 (斜线部)，其他部分是宽波段透射区域22 (白色部)。盖情况下，来自激发光源的激发光10的入射光斑25 (黑色)较小，能够将所有光斑25收纳在I个分色膜区域21中。与图2 (a)相t匕，能够使分色膜区域21的面积更小，所以分色膜区域21引起的照明光的损失部分更少。
[0040]分色膜区域21中的照明光的损失依赖于分色膜区域21的面积。根据模拟，通过将分色膜区域21的面积限制为入射光斑26的例如3%以下，能够抑制为与专利文献I的情况同等的损失。
[0041]这样，本实施例的反射镜4a、4b通过在宽波段透射区域22中有选择地设置分色膜区域21，能够使来自激发光源5的激发光10反射导向荧光体轮1，并且使来自荧光体轮I的散射激发光透射成为照明光。
[0042]图3是表示反射镜4的分光特性的一例的图，横轴表示波长，纵轴表示透射率。分色膜区域21中，不使蓝色波段(约420?470nm)透射，使大于它的波段(红色、黄色、绿色)透射。这样的分光特性能够使用电介体多层膜(Ti02、Si02等)实现。
[0043]图4是表示荧光体轮I的具体例的图。荧光体轮I在圆周方向上分割为例如4个区段，在各区段中涂布红色荧光体31、黄色荧光体32、绿色荧光体33作为荧光体2，使其他区段成为对反射镜施加了散射功能的散射反射部34。在各荧光体31、32、33，受到激发光10照射分别发出红色、黄色、绿色的荧光。散射反射部34的散射功能能够通过对荧光体轮I的基件蒸镀银等使其镜面反射，在其上贴合耐热性高的透射散射板，或在反射面上涂布散射材料(涂料等)来实现。该情况下，散射板(散射材料)是激发光往复通过2次的光路，所以考虑该情况决定散射度即可。或者，也可以在反射面本身的表面上施加微细的凹凸，使其具有在反射的同时散射的功能。这样通过使在散射反射部34上反射的激发光散射，具有能够除去激光中的斑纹噪声的效果。此外，通过荧光体轮I旋转，除去斑纹噪声的效果更大。
[0044]图5是表示来自荧光体轮I的出射光的散射度的图。首先，来自荧光体轮I的荧光体2 (31、32、33)的突光对全方位大致均勻地发光,在形成于突光体背面的镜面上反射，结果对聚光透镜3 —侧呈半球状地出射。其中，对聚光透镜3的有效范围入射的部分到达反射镜4，用作照明光11。
[0045]另一方面，来自荧光体轮I的散射反射部34的散射激发光，对聚光透镜3 —侧呈半球状地出射，但其散射度(散射角Θ )能够通过散射板的材料和加工等来调整。此时，如果使出射的散射激发光的散射角Θ过度增大，则会在聚光透镜3的有效范围的外侧漏出，光利用效率降低。相反，如果使散射角Θ过度减小，则会仅通过聚光透镜3的有效范围的中心部。结果,对反射镜4的分色膜区域21入射的散射激发光的比例相对增大,照明光的损失部分增加。由此，调整来自散射反射部34的散射激发光的散射角Θ，使散射激发光大致按聚光透镜3的有效区域的大小散射入射即可。
[0046]此外，激发光的颜色与荧光体的颜色的组合、区段数量、区段的形状(角度)不限定于上述例子，与要求的照明光的规格相应地适当变更使用即可。例如也能够从激发光源产生蓝色激光，从荧光体轮删除黄色荧光体，产生红色和绿色的荧光，或者追加青色、品红色等其他颜色的荧光体。
[0047]【实施例2】
[0048]实施例2中，叙述变更荧光体轮I与激发光源5的位置关系的情况。
[0049]图6是实施例2中的光源装置的结构图。光源装置100’的基本结构与实施例1(图1)相同，但不同点在于:在图中下方配置激发光源5，使用使反射镜4的透射/反射特性反转的反射镜4’，使照明光对图中左方出射。即，反射镜4’是图2所示的结构，但分色膜区域21具有使激发光(蓝色)波段透射、使荧光波段(红色、黄色、绿色)反射的特性，宽波段反射区域22具有使激发光和荧光双方的波段反射的特性。此外，分色膜区域21中，使图3所示的分光特性的 纵轴反转，即使纵轴从透射率替换为反射率。
[0050]从激发光源5入射的激发光10透射反射镜4’的分色膜区域21，被聚光透镜3聚光，对荧光体轮I入射。受到激发光10照射时，从荧光体轮I的荧光体2产生红色、黄色、绿色这3色的荧光，从散射反射部产生散射的散射激发光。该荧光和散射激发光通过聚光透镜3而成为大致平行光并对反射镜4’入射。
[0051]对反射镜4’入射的荧光，在反射镜4’中的分色膜区域21和宽波段透射区域22这两个区域中都反射。另一方面，对反射镜4’入射的散射激发光在分色膜区域21中透射，在宽波段反射区域42中反射。结果，荧光的全部和散射激发光的大部分成为照明光11对图中左方出射。
[0052]通过该结构,在突光体轮I上生成的突光和散射激发光都从突光体轮I对同一侧(图中下方)出射，其大部分在反射镜4’上反射成为照明光。因此，不需要设置用于使两者合成的多余的光学系统，能够实现装置的小型化。
[0053]此处，说明上述实施例1、2中的光轴调整。上述实施例的光源装置中，需要使从激发光源5出射的激发光在反射镜4的特定区域(分色膜区域21)反射，进而在荧光体轮I的特定位置(荧光体2)聚光。由此，对于激发光源5引起的出射位置和出射方向的偏移，需要设置调整该误差的机构。
[0054]激发光源5和准直透镜6是一体型结构的情况下，对于激发光的出射位置和出射方向的偏移，使激发光源5和准直透镜6 —体地在与光轴垂直的方向上移动进行调整。此外，激发光源5和准直透镜6是分离型结构的情况下，对于激发光的出射位置和出射方向的偏移，仅使准直透镜6在与光轴垂直的方向上移动调整。通过该调整机构，能够使从激发光源5出射的激发光通过反射镜4在荧光体轮I的特定位置可靠地聚光，能够防止照明光强度的降低。
[0055]【实施例3】
[0056]实施例3中，是被荧光体轮I反射的散射激发光以避开反射镜4的分色膜区域的方式入射的结构。由此，能够减少在分色膜区域中产生的照明光的损失。该结构在不能够减小分色膜区域的情况下特别有效。
[0057]理想情况是优选散射激发光完全避开分色膜区域21，全部对宽波段透射区域22入射。但是，实际上，无论如何都会有少量的散射激发光对分色膜区域21入射。从而,使其成为散射激发光尽可能地避开该区域地入射的结构。
[0058]图7是实施例3中的光源装置的结构图。此处，说明使用实施例1 (图1)的基本结构的情况。在光源装置100’’中，以从荧光体轮I反射的散射激发光的散射方向成为特定方向的方式，如后所述地使用散射方向具有各向异性的各向异性散射反射部34’。结果，从激发光源5出射的激发光10 (实线)在反射镜4的内侧区域(分色膜区域21)上反射而射向荧光体轮1，但在荧光体轮I的各向异性散射反射部34’上反射的散射激发光11’(虚线)以避开反射镜4的内侧区域的方式对外侧区域入射。即，各向异性散射反射部34’以入射的激发光10的光路与散射激发光11’的光路不重叠的方式将散射激发光11’反射。反射镜4的外侧区域是宽波段透射区域22，所以散射激发光11’透射外侧区域成为照明光。
[0059]图7中，是激 发光10在反射镜4的内侧区域反射、散射激发光11’对反射镜的外侧区域入射的情况，但也可以使反射镜4的内侧外侧为相反结构，成为激发光10在反射镜4的外侧区域反射、散射激发光11’对反射镜4的内侧区域入射的结构。
[0060]图8是表示反射镜上的散射激发光的入射范围的图。反射镜4的结构表示了图2的4a、4b的情况。将激发光10反射的分色膜区域21根据激发光10的入射位置和光束直径来决定。在荧光体轮I的各向异性散射反射部34’上反射的散射激发光11’，以避开分色膜区域21的方式在外侧的宽波段透射区域22中以环状(甜圈状)的范围26’入射。散射激发光11’几乎不会对分色膜区域21入射，所以能够减少因反射镜4的反射引起的照明光的损失。这样，在不能够减小分色膜区域21的情况下，也能够提高照明光的利用效率。
[0061]此外，如果使从荧光体轮I入射的散射激发光与荧光尽量重叠，则难以发生影像显示用照明光的颜色不均。因此，优选散射激发光11’的入射范围26’的内周位置尽量接近分色膜区域21的外周位置。
[0062]图9是表示反射镜上的散射激发光的入射强度分布的图。(a)是用于比较的散射反射部是一般的散射板(各向同性)的情况，(b)是如本实施例所述散射反射部具有各向异性的情况，两者都表示了图8的A-A截面位置上的分布。(a)的各向同性散射的情况下，越接近反射镜的中央部，散射激发光的入射强度越大，它在反射区域(分色膜区域)21上反射成为损失。与此相对，(b)的各向异性散射的情况下，在反射镜的外侧的透射区域(宽波段透射区域)22具有入射强度的峰值，在反射镜中央部衰减。由此，反射镜中央部的损失减少。
[0063]此外，本实施例的主旨是使散射激发光尽量不对分色膜区域21入射从而提高光利用效率。从而，本实施例并不否定在反射区域21内产生入射强度的峰值。例如，也可以是与一般的(a)的情况相比，反射镜中央部的光量的峰值较小、周边部的光量较大的分布的方式。此外，夹着分色膜区域21的左右的峰值也可以不相等，也可以是散射激发光仅对左方或仅对右方入射的方式。以下，说明使用衍射光栅实现本实施例中的各向异性散射反射部34’的情况。
[0064]图10是说明衍射光栅产生的衍射光的出射方向的图。使用截面形状是矩形波的衍射光栅作为反射面的情况下，设衍射光栅的深度为h，间距为d。垂直(θ=0)入射的波长入的光成为m次衍射光反射,其出射角度Θ用下式表不:
[0065]sin Θ =mλ/d (m=0，± 1，±2，......)
[0066]此处，使衍射光栅的深度h= λ/4时，O次的垂直出射光(m=0，Θ =0)消失。这是因为矩形波的顶部的反射光与底部的反射光的相位差为η，即光路差为2h=X/2，相互抵消。结果，基本的±1次衍射光向sin Θ =土 λ/d的方向出射。由此,通过适当确定衍射光栅的间距d，能够使反射光向要求的方向出射。衍射光中包括高次成分(m=±2，±3，……)，但例如能够通过调整衍射光栅的矩形波的占空比(凸部与凹部的比)减少高次成分。
[0067]在各向异性散射反射部34’中，为了进而使其具备散射功能，而进行在表面设置微小的凹凸、粘贴散射部件、或者涂布浆状的散射材料等处理。
[0068]图11是表示用图10的衍射光栅构成各向异性散射反射部34’的例子的图。
[0069](a)是2维配置多个衍射光栅块35，使其衍射方向(用箭头表示)在相邻块之间交替切换地构成的。通过使入射的激发光的光斑比I个块的尺寸充分大，可以同时得到朝向多个方向的衍射光。根据本例，衍射光的出射方向是上下方向和左右方向这4个方向，能够实现具有2维方向的各向异性的散射反射部。
[0070](b)是在荧光体轮I的圆周方向上配置多个衍射光栅块35，使其衍射方向在相邻块之间交替切换地构成的。入射的激发光的光斑尺寸覆盖多个块，但也可以在I个块内。通过突光体轮I旋转，激发光的入射光斑位置移动，衍射光的方向按时间切换。根据本例，衍射光的出射方向具有圆周方向的2个方向和半径方向的2个方向，该方向按时间切换，由此能够等效地实现2维方向的各向异性。
[0071]上述说明中，用衍射光栅实现各向异性散射反射部34’，但不限定于此，只要具有向特定方向散射反射的功能就能够使用。
[0072]此外，上述说明中，基于实施例1 (图1)的基本结构，但在变更了荧光体轮I与激发光源5的位置关系的实施例2 (图6)的结构中也同样适用。该情况下，使用使反射镜4的透射/反射特性反转的反射镜4’即可。
[0073]如上所述，根据实施例3，在荧光体轮I上设置各向异性散射反射部34’，成为反射的散射激发光以避开反射镜4的分色膜区域的方式入射的结构，所以能够减少分色膜区域中产生的照明光的损失。
[0074]【实施例4】
[0075]实施例4中，说明将上述实施例的光源装置应用于投影型影像显示装置的例子。
[0076]图12是实施例4中的投影型影响显示装置的光学系统的结构图。其中，光源装置100的部分是与实施例1 (图1)同样的结构，省略说明。
[0077]透射光源装置100的反射镜4的照明光(荧光和散射激发光)11，被聚光透镜57聚光，对分色镜58入射。分色镜58具有使绿色光(以下称为G光)和蓝色光(以下称为B光)透射、使红色光(以下称为R光)反射的特性。从而，G光和B光透射分色镜58，对多重反射元件59入射。本实施例中，为了补偿R光的光束量，具有红色光源51。从红色光源51出射的R光通过准直透镜53而成为大致平行，被聚光透镜56聚光，在分色镜58上反射，对多重反射元件59入射。
[0078]对多重反射元件59入射的R光、G光、B光，在多重反射元件59内多次反射，成为具有均匀照度分布的光。从多重反射元件59的出射开口面出射的R光、G光、B光透射聚光透镜60，在反射镜61上反射后，以均匀的照度分布在影像显示元件62上照射。
[0079]影像显示元件62是使用例如数字微反射镜装置(DMD，德州仪器的名称)，对其分时地照射R光、G光、B光的方式。激发光源5和红色光元51是响应速度快的固体发光元件，能够进行分时控制。从而，各色光被影像显示元件62按各色光分时地调制。在影像显示元件62上反射的各色光成为影像光，对投影镜头63入射，在未图示的屏幕上投影。
[0080]此处，在光源装置100之外使用红色光源51确保特定颜色的亮度，但也能够不使用红色光源51，仅用光源装置100构成。该情况下，删除分色镜58，利用从荧光轮I出射的各色光，与其同步地使影像显示元件62工作即可。此外，也可以使用实施例2 (图6)或实施例3 (图7)的光源装置100’、100’ ’代替光源装置100。
[0081]本实施例的投影型影像显示装 置使用了小型且照明光损失少的小型的光源装置，所以有助于投影型影像显示装置的小型化和高性能化。
[0082]【实施例5】
[0083]实施例5是投影型影像显示装置的其他例子，是使用与3色(R、G、B)对应的液晶面板作为影像显示元件的结构。
[0084]图13是实施例5中的投影型影像显示装置的光学系统的结构图。其中，光源装置100的部分是与实施例1 (图1)同样的结构，省略说明。透射光源装置100的反射镜4的照明光(荧光和散射激发光)11，通过复眼透镜70而成为均匀照明，透射透镜71，前进到颜色分离光学系统。
[0085]颜色分离光学系统将从光源装置100出射的照明光分离为R光、G光、B光，对与其分别对应的液晶面板导光。B光在分色镜72上反射，通过反射镜73、物镜79，对B光用液晶面板82入射。G光和R光透射分色镜72后，被分色镜74分离。G光在分色镜74上反射，透射物镜80，对G光用液晶面板83入射。R光透射分色镜74，通过中继透镜77、78、反射镜75、76、物镜81，对R光用液晶面板84入射。
[0086]各液晶面板82、83、84根据各影像信号对入射的各色光进行调制，形成各色光的光学像。各色光的光学像对颜色合成棱镜85入射。颜色合成棱镜85中，使B光反射的分色膜和使R光反射的分色膜以大致X字状形成。从液晶面板82、84入射的B光和R光分别被B光用的分色膜和R光用的分色膜反射。从液晶面板83入射的G光透射各分色膜。结果，各色光的光学像被合成，成为彩色影像光出射。从颜色合成棱镜85出射的合成光对投影镜头86入射，在未图示的屏幕上投影。
[0087]本实施例的投影型影像显示装置中，也使用了小型且照明光损失少的小型的光源装置，所以有助于投影型影像显示装置的小型化和高性能化。
【权利要求】
1.一种光源装置，其特征在于，包括: 产生激发光的激发光源； 荧光体轮，其具有被来自所述激发光源的激发光激发而产生荧光的荧光体；和反射镜，其将来自所述激发光源的激发光导入到所述荧光体轮，使来自所述荧光体轮的荧光作为照明光来出射，其中， 所述荧光体轮还具有各向异性散射反射部，其将入射的激发光散射反射，以使该入射的激发光的光路与该激发光入射后的散射激发光的光路不重叠， 所述反射镜具有:将所述激发光反射，使所述荧光透射的第一区域；和使所述荧光和所述各向异性散射反射部所散射反射的散射激发光透射的第二区域。
2.一种光源装置，其特征在于，包括: 产生激发光的激发光源； 荧光体轮，其具有被来自所述激发光源的激发光激发而产生荧光的荧光体；和反射镜，其将来自所述激发光源的激发光导入到所述荧光体轮，使来自所述荧光体轮的荧光作为照明光出射，其中， 所述荧光体轮还 具有各向异性散射反射部，其将入射的激发光散射反射，以使该入射的激发光的光路与该激发光入射后的散射激发光的光路不重叠， 所述反射镜具有:使所述激发光透射，将所述荧光反射的第一区域；和使所述荧光和所述各向异性散射反射部所散射反射的散射激发光反射的第二区域。
3.一种光源装置，其特征在于，包括: 产生激发光的激发光源； 荧光体轮，其具有被来自所述激发光源的激发光激发而产生荧光的荧光体；和反射镜，其将来自所述激发光源的激发光导入到所述荧光体轮，使来自所述荧光体轮的荧光作为照明光出射，其中， 所述荧光体轮还具有各向异性散射反射部，其将入射的激发光向特定方向散射反射，以使该入射的激发光的光路与该激发光入射后的散射激发光的光路不重叠， 所述反射镜具有:将所述激发光反射，使所述荧光透射的第一区域；和使所述荧光和所述各向异性散射反射部所散射反射的散射激发光透射的第二区域， 来自所述各向异性散射反射部的散射激发光以避开所述第一区域的方式入射。
4.一种光源装置，其特征在于，包括: 产生激发光的激发光源； 荧光体轮，其具有被来自所述激发光源的激发光激发而产生荧光的荧光体；和反射镜，其将来自所述激发光源的激发光导入到所述荧光体轮，使来自所述荧光体轮的荧光作为照明光出射，其中， 所述荧光体轮还具有各向异性散射反射部，其将入射的激发光向特定方向散射反射，以使该入射的激发光的光路与该激发光入射后的散射激发光的光路不重叠， 所述反射镜具有:使所述激发光透射，将所述荧光反射的第一区域；和使所述荧光和所述各向异性散射反射部所散射反射的散射激发光反射的第二区域， 来自所述各向异性散射反射部的散射激发光以避开所述第一区域的方式入射。
5.如权利要求1~4中任一项所述的光源装置，其特征在于:所述各向异性散射反射部使用具有规定深度和规定间距的衍射光栅的反射面来构成。
6.如权利要求5所述的光源装置，其特征在于: 所述各向异性散射反射部通过以下方法形成:在所述衍射光栅的反射面粘贴散射片；或者在反射面上涂敷散 射材料；或者在反射面本身的表面形成细微的凹凸部。
【文档编号】F21V9/10GK104035266SQ201410073224
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年2月28日 优先权日:2013年3月7日
【发明者】三好浩平, 福井雅千, 安达启, 小野长平 申请人:日立麦克赛尔株式会社
【专利摘要】本发明提供一种光源装置，使来自荧光体轮的散射激发光和荧光对荧光体轮的同一侧出射，以简单结构使两种光聚光成为照明光。光源装置（100''）包括：产生激发光的激发光源（5）；具有被激发光激励而产生荧光的荧光体（2）的荧光体轮（1）；将来自激发光源的激发光（10）导向荧光体轮，使来自荧光体轮的荧光作为照明光（11）出射的反射镜（4）。荧光体轮还具有各向异性散射反射部（34'），其将入射的激发光散射反射，以使该入射的激发光的光路与该激发光入射后的散射激发光的光路不重叠；反射镜具有将激发光反射使荧光透射的第一区域（21），和使荧光和各向异性散射反射部（34'）散射反射的散射激发光透射的第二区域（22）。
【专利说明】光源装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及光源装置。
【背景技术】
[0002]在该【技术领域】中，提出了利用荧光体将从固体光源出射的激发光变换为可见光从而效率良好地发光的光源装置。专利文献I中，公开了使从光源出射的激发光(蓝色激光)对形成有荧光体的圆板(荧光体轮)照射，使得产生多种荧光(红色光、绿色光)以用作照明光的结构。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2011-13313号公报
【发明内容】
[0006]发明要解决的技术问题
[0007]根据专利文献1，将透射荧光体轮的透射部的激发光和由荧光体轮产生的荧光用作照明光，但两者夹着荧光体轮向彼此相反的一侧出射。从而，存在增加用于使它们合成的光学部件的个数，光源装置大型化的课题。此外，存在发生由配置在光学系统中的多个光学部件引起的光学损失，光利用效率(照明光强度)降低的课题。
[0008]本发明的目的在于提供一种光源装置，其使来自荧光体轮的散射激发光和荧光对荧光体轮的同一侧出射，用简单的结构使两种光聚光成为照明光。
[0009]用于解决技术问题的手段
[0010]为了解决上述课题，本发明的优选方式之一如下所述。
[0011]该光源装置包括:产生激发光的激发光源；荧光体轮，其具有被来自上述激发光源的激发光激发而产生荧光的荧光体；和反射镜，其将来自上述激发光源的激发光导入到上述荧光体轮，使来自上述荧光体轮的荧光作为照明光来出射，其中，上述荧光体轮还具有各向异性散射反射部，其将入射的激发光散射反射，以使该入射的激发光的光路与该激发光入射后的散射激发光的光路不重叠，上述反射镜具有:将上述激发光反射，使上述荧光透射的第一区域；和使上述荧光和上述各向异性散射反射部所散射反射的散射激发光透射的第二区域。
[0012]发明的效果
[0013]根据本发明，使散射激发光和荧光从荧光体轮对同一侧出射，所以能够不降低照明光强度地实现小型的光源装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是实施例1中的光源装置的结构图。
[0015]图2是表示反射镜4的具体例的图。[0016]图3是表示反射镜4的分光特性的一例的图。
[0017]图4是表示荧光体轮I的具体例的图。
[0018]图5是表示来自荧光体轮I的出射光的散射度的图。
[0019]图6是实施例2中的光源装置的结构图。
[0020]图7是实施例3中的光源装置的结构图。
[0021]图8是表示反射镜上的散射激发光的入射范围的图。
[0022]图9是表示反射镜上的散射激发光的入射强度分布的图。
[0023]图10是说明因衍射光栅产生的衍射光的出射方向的图。
[0024]图11是表示用衍射光栅构成各向异性散射反射部的例子的图。
[0025]图12是实施例4中的投影型影像显示装置的光学系统的结构图。
[0026]图13是实施例5中的投影型影像显示装置的光学系统的结构图。
[0027]符号说明
[0028]1:荧光体 轮，2:荧光体，3:聚光透镜，4:反射镜，5:激发光源，6:准直透镜，10:激发光，11:照明光(突光和散射激发光)，11’:散射激发光，21:分色膜区域(第一区域),22:宽波段透射区域(第二区域)，34:散射反射部，34’:各向异性散射反射部，100、100’、100’’:
光源装置。
【具体实施方式】
[0029]以下参考【专利附图】
【附图说明】本发明的实施方式。
[0030]【实施例1】
[0031]图1是实施例1中的光源装置的结构图。光源装置100具有激发光源5、反射镜
4、荧光体轮I作为主要构成元素。激发光源5中，配置I个以上的激光发光元件等固体发光元件，例如出射蓝色激光作为激发光。从激发光源5出射的激发光10 (用实线表示)通过准直透镜6而成为大致平行光，对反射镜4入射。
[0032]反射镜4由2个区域构成。第一区域是具有使激发光(蓝色)的波段反射、使荧光的波段(红色、黄色、绿色)透射的特性的分色膜区域21。第二区域是使激发光和荧光双方的波段透射的宽波段透射区域22。第一区域的面积比第二区域小。反射镜4的具体例用图2说明。从激发光源5入射的激发光10在反射镜4的分色膜区域21上反射，被聚光透镜3聚光，对荧光体轮I入射。
[0033]在可旋转的荧光体轮I上，形成有被激发光10激励而发出规定颜色的荧光的荧光体2。例如为了发出红色、黄色、绿色3色的荧光，将圆板面在圆周方向上分割为多个区域，在各区域上形成红色、黄色、绿色的各荧光体。并且，在圆板面上还设置将激发光10散射反射的散射反射部。荧光体轮I的具体例用图4说明。受激发光10照射时，从荧光体轮I的各荧光体2产生红色、黄色、绿色3色的荧光，从散射反射部产生散射后的散射激发光，两者都通过聚光透镜3而成为大致平行光并对反射镜4入射。
[0034]对反射镜4入射的荧光在反射镜4内的分色膜区域21和宽波段透射区域22这两个区域中都透射。另一方面，对反射镜4入射的散射激发光在分色膜区域21上反射，在宽波段透射区域22上透射。结果，荧光的全部和散射激发光的大部分成为照明光11向图中下方出射。[0035]根据该结构,在突光体轮I上生成的突光和散射激发光都从突光体轮I对同一侧(图中下方)出射，其大部分透射反射镜4成为照明光。因此，不需要设置用于使两者合成的多余的光学系统，能够实现装置的小型化。
[0036]图2是表示反射镜4的2个具体例的图。
[0037]图2(a)中，在反射镜4a的入射面的中央部，按棋盘格状地分割设置第一区域即分色膜区域21 (斜线部)，其他部分是第二区域即宽波段透射区域22 (白色部)。分色膜区域21中，具有使激发光(蓝色)的波段反射、使荧光的波段(红色、黄色、绿色)透射的性质。宽波段透射区域22中，使激发光和荧光双方的波段透射。分色膜区域21的分割数量、尺寸、配置与来自激发光源5的激发光10的入射光斑25 (黑色)的数量、形状、位置相应地决定。由此，来自激发光源5的激发光10全部射向荧光体轮I。
[0038]另一方面，在荧光体轮I上产生的荧光和散射激发光以在反射镜4a的入射面放大为光斑26 (虚线)的方式入射。其中的突光在光斑26内全部透射成为照明光。另一方面，散射激发光中，对分色膜区域21入射的一部分光不能透射，成为照明光的损失部分，但对大面积的宽波段透射区域22入射的大部分的散射激发光透射成为照明光。
[0039]图2 (b)中，在反射镜4b的入射面的中心部设置长方形的分色膜区域21 (斜线部)，其他部分是宽波段透射区域22 (白色部)。盖情况下，来自激发光源的激发光10的入射光斑25 (黑色)较小，能够将所有光斑25收纳在I个分色膜区域21中。与图2 (a)相t匕，能够使分色膜区域21的面积更小，所以分色膜区域21引起的照明光的损失部分更少。
[0040]分色膜区域21中的照明光的损失依赖于分色膜区域21的面积。根据模拟，通过将分色膜区域21的面积限制为入射光斑26的例如3%以下，能够抑制为与专利文献I的情况同等的损失。
[0041]这样，本实施例的反射镜4a、4b通过在宽波段透射区域22中有选择地设置分色膜区域21，能够使来自激发光源5的激发光10反射导向荧光体轮1，并且使来自荧光体轮I的散射激发光透射成为照明光。
[0042]图3是表示反射镜4的分光特性的一例的图，横轴表示波长，纵轴表示透射率。分色膜区域21中，不使蓝色波段(约420?470nm)透射，使大于它的波段(红色、黄色、绿色)透射。这样的分光特性能够使用电介体多层膜(Ti02、Si02等)实现。
[0043]图4是表示荧光体轮I的具体例的图。荧光体轮I在圆周方向上分割为例如4个区段，在各区段中涂布红色荧光体31、黄色荧光体32、绿色荧光体33作为荧光体2，使其他区段成为对反射镜施加了散射功能的散射反射部34。在各荧光体31、32、33，受到激发光10照射分别发出红色、黄色、绿色的荧光。散射反射部34的散射功能能够通过对荧光体轮I的基件蒸镀银等使其镜面反射，在其上贴合耐热性高的透射散射板，或在反射面上涂布散射材料(涂料等)来实现。该情况下，散射板(散射材料)是激发光往复通过2次的光路，所以考虑该情况决定散射度即可。或者，也可以在反射面本身的表面上施加微细的凹凸，使其具有在反射的同时散射的功能。这样通过使在散射反射部34上反射的激发光散射，具有能够除去激光中的斑纹噪声的效果。此外，通过荧光体轮I旋转，除去斑纹噪声的效果更大。
[0044]图5是表示来自荧光体轮I的出射光的散射度的图。首先，来自荧光体轮I的荧光体2 (31、32、33)的突光对全方位大致均勻地发光,在形成于突光体背面的镜面上反射，结果对聚光透镜3 —侧呈半球状地出射。其中，对聚光透镜3的有效范围入射的部分到达反射镜4，用作照明光11。
[0045]另一方面，来自荧光体轮I的散射反射部34的散射激发光，对聚光透镜3 —侧呈半球状地出射，但其散射度(散射角Θ )能够通过散射板的材料和加工等来调整。此时，如果使出射的散射激发光的散射角Θ过度增大，则会在聚光透镜3的有效范围的外侧漏出，光利用效率降低。相反，如果使散射角Θ过度减小，则会仅通过聚光透镜3的有效范围的中心部。结果,对反射镜4的分色膜区域21入射的散射激发光的比例相对增大,照明光的损失部分增加。由此，调整来自散射反射部34的散射激发光的散射角Θ，使散射激发光大致按聚光透镜3的有效区域的大小散射入射即可。
[0046]此外，激发光的颜色与荧光体的颜色的组合、区段数量、区段的形状(角度)不限定于上述例子，与要求的照明光的规格相应地适当变更使用即可。例如也能够从激发光源产生蓝色激光，从荧光体轮删除黄色荧光体，产生红色和绿色的荧光，或者追加青色、品红色等其他颜色的荧光体。
[0047]【实施例2】
[0048]实施例2中，叙述变更荧光体轮I与激发光源5的位置关系的情况。
[0049]图6是实施例2中的光源装置的结构图。光源装置100’的基本结构与实施例1(图1)相同，但不同点在于:在图中下方配置激发光源5，使用使反射镜4的透射/反射特性反转的反射镜4’，使照明光对图中左方出射。即，反射镜4’是图2所示的结构，但分色膜区域21具有使激发光(蓝色)波段透射、使荧光波段(红色、黄色、绿色)反射的特性，宽波段反射区域22具有使激发光和荧光双方的波段反射的特性。此外，分色膜区域21中，使图3所示的分光特性的 纵轴反转，即使纵轴从透射率替换为反射率。
[0050]从激发光源5入射的激发光10透射反射镜4’的分色膜区域21，被聚光透镜3聚光，对荧光体轮I入射。受到激发光10照射时，从荧光体轮I的荧光体2产生红色、黄色、绿色这3色的荧光，从散射反射部产生散射的散射激发光。该荧光和散射激发光通过聚光透镜3而成为大致平行光并对反射镜4’入射。
[0051]对反射镜4’入射的荧光，在反射镜4’中的分色膜区域21和宽波段透射区域22这两个区域中都反射。另一方面，对反射镜4’入射的散射激发光在分色膜区域21中透射，在宽波段反射区域42中反射。结果，荧光的全部和散射激发光的大部分成为照明光11对图中左方出射。
[0052]通过该结构,在突光体轮I上生成的突光和散射激发光都从突光体轮I对同一侧(图中下方)出射，其大部分在反射镜4’上反射成为照明光。因此，不需要设置用于使两者合成的多余的光学系统，能够实现装置的小型化。
[0053]此处，说明上述实施例1、2中的光轴调整。上述实施例的光源装置中，需要使从激发光源5出射的激发光在反射镜4的特定区域(分色膜区域21)反射，进而在荧光体轮I的特定位置(荧光体2)聚光。由此，对于激发光源5引起的出射位置和出射方向的偏移，需要设置调整该误差的机构。
[0054]激发光源5和准直透镜6是一体型结构的情况下，对于激发光的出射位置和出射方向的偏移，使激发光源5和准直透镜6 —体地在与光轴垂直的方向上移动进行调整。此外，激发光源5和准直透镜6是分离型结构的情况下，对于激发光的出射位置和出射方向的偏移，仅使准直透镜6在与光轴垂直的方向上移动调整。通过该调整机构，能够使从激发光源5出射的激发光通过反射镜4在荧光体轮I的特定位置可靠地聚光，能够防止照明光强度的降低。
[0055]【实施例3】
[0056]实施例3中，是被荧光体轮I反射的散射激发光以避开反射镜4的分色膜区域的方式入射的结构。由此，能够减少在分色膜区域中产生的照明光的损失。该结构在不能够减小分色膜区域的情况下特别有效。
[0057]理想情况是优选散射激发光完全避开分色膜区域21，全部对宽波段透射区域22入射。但是，实际上，无论如何都会有少量的散射激发光对分色膜区域21入射。从而,使其成为散射激发光尽可能地避开该区域地入射的结构。
[0058]图7是实施例3中的光源装置的结构图。此处，说明使用实施例1 (图1)的基本结构的情况。在光源装置100’’中，以从荧光体轮I反射的散射激发光的散射方向成为特定方向的方式，如后所述地使用散射方向具有各向异性的各向异性散射反射部34’。结果，从激发光源5出射的激发光10 (实线)在反射镜4的内侧区域(分色膜区域21)上反射而射向荧光体轮1，但在荧光体轮I的各向异性散射反射部34’上反射的散射激发光11’(虚线)以避开反射镜4的内侧区域的方式对外侧区域入射。即，各向异性散射反射部34’以入射的激发光10的光路与散射激发光11’的光路不重叠的方式将散射激发光11’反射。反射镜4的外侧区域是宽波段透射区域22，所以散射激发光11’透射外侧区域成为照明光。
[0059]图7中，是激 发光10在反射镜4的内侧区域反射、散射激发光11’对反射镜的外侧区域入射的情况，但也可以使反射镜4的内侧外侧为相反结构，成为激发光10在反射镜4的外侧区域反射、散射激发光11’对反射镜4的内侧区域入射的结构。
[0060]图8是表示反射镜上的散射激发光的入射范围的图。反射镜4的结构表示了图2的4a、4b的情况。将激发光10反射的分色膜区域21根据激发光10的入射位置和光束直径来决定。在荧光体轮I的各向异性散射反射部34’上反射的散射激发光11’，以避开分色膜区域21的方式在外侧的宽波段透射区域22中以环状(甜圈状)的范围26’入射。散射激发光11’几乎不会对分色膜区域21入射，所以能够减少因反射镜4的反射引起的照明光的损失。这样，在不能够减小分色膜区域21的情况下，也能够提高照明光的利用效率。
[0061]此外，如果使从荧光体轮I入射的散射激发光与荧光尽量重叠，则难以发生影像显示用照明光的颜色不均。因此，优选散射激发光11’的入射范围26’的内周位置尽量接近分色膜区域21的外周位置。
[0062]图9是表示反射镜上的散射激发光的入射强度分布的图。(a)是用于比较的散射反射部是一般的散射板(各向同性)的情况，(b)是如本实施例所述散射反射部具有各向异性的情况，两者都表示了图8的A-A截面位置上的分布。(a)的各向同性散射的情况下，越接近反射镜的中央部，散射激发光的入射强度越大，它在反射区域(分色膜区域)21上反射成为损失。与此相对，(b)的各向异性散射的情况下，在反射镜的外侧的透射区域(宽波段透射区域)22具有入射强度的峰值，在反射镜中央部衰减。由此，反射镜中央部的损失减少。
[0063]此外，本实施例的主旨是使散射激发光尽量不对分色膜区域21入射从而提高光利用效率。从而，本实施例并不否定在反射区域21内产生入射强度的峰值。例如，也可以是与一般的(a)的情况相比，反射镜中央部的光量的峰值较小、周边部的光量较大的分布的方式。此外，夹着分色膜区域21的左右的峰值也可以不相等，也可以是散射激发光仅对左方或仅对右方入射的方式。以下，说明使用衍射光栅实现本实施例中的各向异性散射反射部34’的情况。
[0064]图10是说明衍射光栅产生的衍射光的出射方向的图。使用截面形状是矩形波的衍射光栅作为反射面的情况下，设衍射光栅的深度为h，间距为d。垂直(θ=0)入射的波长入的光成为m次衍射光反射,其出射角度Θ用下式表不:
[0065]sin Θ =mλ/d (m=0，± 1，±2，......)
[0066]此处，使衍射光栅的深度h= λ/4时，O次的垂直出射光(m=0，Θ =0)消失。这是因为矩形波的顶部的反射光与底部的反射光的相位差为η，即光路差为2h=X/2，相互抵消。结果，基本的±1次衍射光向sin Θ =土 λ/d的方向出射。由此,通过适当确定衍射光栅的间距d，能够使反射光向要求的方向出射。衍射光中包括高次成分(m=±2，±3，……)，但例如能够通过调整衍射光栅的矩形波的占空比(凸部与凹部的比)减少高次成分。
[0067]在各向异性散射反射部34’中，为了进而使其具备散射功能，而进行在表面设置微小的凹凸、粘贴散射部件、或者涂布浆状的散射材料等处理。
[0068]图11是表示用图10的衍射光栅构成各向异性散射反射部34’的例子的图。
[0069](a)是2维配置多个衍射光栅块35，使其衍射方向(用箭头表示)在相邻块之间交替切换地构成的。通过使入射的激发光的光斑比I个块的尺寸充分大，可以同时得到朝向多个方向的衍射光。根据本例，衍射光的出射方向是上下方向和左右方向这4个方向，能够实现具有2维方向的各向异性的散射反射部。
[0070](b)是在荧光体轮I的圆周方向上配置多个衍射光栅块35，使其衍射方向在相邻块之间交替切换地构成的。入射的激发光的光斑尺寸覆盖多个块，但也可以在I个块内。通过突光体轮I旋转，激发光的入射光斑位置移动，衍射光的方向按时间切换。根据本例，衍射光的出射方向具有圆周方向的2个方向和半径方向的2个方向，该方向按时间切换，由此能够等效地实现2维方向的各向异性。
[0071]上述说明中，用衍射光栅实现各向异性散射反射部34’，但不限定于此，只要具有向特定方向散射反射的功能就能够使用。
[0072]此外，上述说明中，基于实施例1 (图1)的基本结构，但在变更了荧光体轮I与激发光源5的位置关系的实施例2 (图6)的结构中也同样适用。该情况下，使用使反射镜4的透射/反射特性反转的反射镜4’即可。
[0073]如上所述，根据实施例3，在荧光体轮I上设置各向异性散射反射部34’，成为反射的散射激发光以避开反射镜4的分色膜区域的方式入射的结构，所以能够减少分色膜区域中产生的照明光的损失。
[0074]【实施例4】
[0075]实施例4中，说明将上述实施例的光源装置应用于投影型影像显示装置的例子。
[0076]图12是实施例4中的投影型影响显示装置的光学系统的结构图。其中，光源装置100的部分是与实施例1 (图1)同样的结构，省略说明。
[0077]透射光源装置100的反射镜4的照明光(荧光和散射激发光)11，被聚光透镜57聚光，对分色镜58入射。分色镜58具有使绿色光(以下称为G光)和蓝色光(以下称为B光)透射、使红色光(以下称为R光)反射的特性。从而，G光和B光透射分色镜58，对多重反射元件59入射。本实施例中，为了补偿R光的光束量，具有红色光源51。从红色光源51出射的R光通过准直透镜53而成为大致平行，被聚光透镜56聚光，在分色镜58上反射，对多重反射元件59入射。
[0078]对多重反射元件59入射的R光、G光、B光，在多重反射元件59内多次反射，成为具有均匀照度分布的光。从多重反射元件59的出射开口面出射的R光、G光、B光透射聚光透镜60，在反射镜61上反射后，以均匀的照度分布在影像显示元件62上照射。
[0079]影像显示元件62是使用例如数字微反射镜装置(DMD，德州仪器的名称)，对其分时地照射R光、G光、B光的方式。激发光源5和红色光元51是响应速度快的固体发光元件，能够进行分时控制。从而，各色光被影像显示元件62按各色光分时地调制。在影像显示元件62上反射的各色光成为影像光，对投影镜头63入射，在未图示的屏幕上投影。
[0080]此处，在光源装置100之外使用红色光源51确保特定颜色的亮度，但也能够不使用红色光源51，仅用光源装置100构成。该情况下，删除分色镜58，利用从荧光轮I出射的各色光，与其同步地使影像显示元件62工作即可。此外，也可以使用实施例2 (图6)或实施例3 (图7)的光源装置100’、100’ ’代替光源装置100。
[0081]本实施例的投影型影像显示装 置使用了小型且照明光损失少的小型的光源装置，所以有助于投影型影像显示装置的小型化和高性能化。
[0082]【实施例5】
[0083]实施例5是投影型影像显示装置的其他例子，是使用与3色(R、G、B)对应的液晶面板作为影像显示元件的结构。
[0084]图13是实施例5中的投影型影像显示装置的光学系统的结构图。其中，光源装置100的部分是与实施例1 (图1)同样的结构，省略说明。透射光源装置100的反射镜4的照明光(荧光和散射激发光)11，通过复眼透镜70而成为均匀照明，透射透镜71，前进到颜色分离光学系统。
[0085]颜色分离光学系统将从光源装置100出射的照明光分离为R光、G光、B光，对与其分别对应的液晶面板导光。B光在分色镜72上反射，通过反射镜73、物镜79，对B光用液晶面板82入射。G光和R光透射分色镜72后，被分色镜74分离。G光在分色镜74上反射，透射物镜80，对G光用液晶面板83入射。R光透射分色镜74，通过中继透镜77、78、反射镜75、76、物镜81，对R光用液晶面板84入射。
[0086]各液晶面板82、83、84根据各影像信号对入射的各色光进行调制，形成各色光的光学像。各色光的光学像对颜色合成棱镜85入射。颜色合成棱镜85中，使B光反射的分色膜和使R光反射的分色膜以大致X字状形成。从液晶面板82、84入射的B光和R光分别被B光用的分色膜和R光用的分色膜反射。从液晶面板83入射的G光透射各分色膜。结果，各色光的光学像被合成，成为彩色影像光出射。从颜色合成棱镜85出射的合成光对投影镜头86入射，在未图示的屏幕上投影。
[0087]本实施例的投影型影像显示装置中，也使用了小型且照明光损失少的小型的光源装置，所以有助于投影型影像显示装置的小型化和高性能化。
【权利要求】
1.一种光源装置，其特征在于，包括: 产生激发光的激发光源； 荧光体轮，其具有被来自所述激发光源的激发光激发而产生荧光的荧光体；和反射镜，其将来自所述激发光源的激发光导入到所述荧光体轮，使来自所述荧光体轮的荧光作为照明光来出射，其中， 所述荧光体轮还具有各向异性散射反射部，其将入射的激发光散射反射，以使该入射的激发光的光路与该激发光入射后的散射激发光的光路不重叠， 所述反射镜具有:将所述激发光反射，使所述荧光透射的第一区域；和使所述荧光和所述各向异性散射反射部所散射反射的散射激发光透射的第二区域。
2.一种光源装置，其特征在于，包括: 产生激发光的激发光源； 荧光体轮，其具有被来自所述激发光源的激发光激发而产生荧光的荧光体；和反射镜，其将来自所述激发光源的激发光导入到所述荧光体轮，使来自所述荧光体轮的荧光作为照明光出射，其中， 所述荧光体轮还 具有各向异性散射反射部，其将入射的激发光散射反射，以使该入射的激发光的光路与该激发光入射后的散射激发光的光路不重叠， 所述反射镜具有:使所述激发光透射，将所述荧光反射的第一区域；和使所述荧光和所述各向异性散射反射部所散射反射的散射激发光反射的第二区域。
3.一种光源装置，其特征在于，包括: 产生激发光的激发光源； 荧光体轮，其具有被来自所述激发光源的激发光激发而产生荧光的荧光体；和反射镜，其将来自所述激发光源的激发光导入到所述荧光体轮，使来自所述荧光体轮的荧光作为照明光出射，其中， 所述荧光体轮还具有各向异性散射反射部，其将入射的激发光向特定方向散射反射，以使该入射的激发光的光路与该激发光入射后的散射激发光的光路不重叠， 所述反射镜具有:将所述激发光反射，使所述荧光透射的第一区域；和使所述荧光和所述各向异性散射反射部所散射反射的散射激发光透射的第二区域， 来自所述各向异性散射反射部的散射激发光以避开所述第一区域的方式入射。
4.一种光源装置，其特征在于，包括: 产生激发光的激发光源； 荧光体轮，其具有被来自所述激发光源的激发光激发而产生荧光的荧光体；和反射镜，其将来自所述激发光源的激发光导入到所述荧光体轮，使来自所述荧光体轮的荧光作为照明光出射，其中， 所述荧光体轮还具有各向异性散射反射部，其将入射的激发光向特定方向散射反射，以使该入射的激发光的光路与该激发光入射后的散射激发光的光路不重叠， 所述反射镜具有:使所述激发光透射，将所述荧光反射的第一区域；和使所述荧光和所述各向异性散射反射部所散射反射的散射激发光反射的第二区域， 来自所述各向异性散射反射部的散射激发光以避开所述第一区域的方式入射。
5.如权利要求1~4中任一项所述的光源装置，其特征在于:所述各向异性散射反射部使用具有规定深度和规定间距的衍射光栅的反射面来构成。
6.如权利要求5所述的光源装置，其特征在于: 所述各向异性散射反射部通过以下方法形成:在所述衍射光栅的反射面粘贴散射片；或者在反射面上涂敷散 射材料；或者在反射面本身的表面形成细微的凹凸部。
【文档编号】F21V9/10GK104035266SQ201410073224
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年2月28日 优先权日:2013年3月7日
【发明者】三好浩平, 福井雅千, 安达启, 小野长平 申请人:日立麦克赛尔株式会社
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