光源单元、光源装置以及图像显示装置的制造方法_3

文档序号:8417333阅读:来源:国知局
底 座基板41被布置在框架39的后表面40上(位于后方侧7上的表面上)。多个激光源31 经由框架39的开口 38朝着前方侧6输出蓝色激光Bl。多个激光源31被布置在水平方向 (X轴方向)上的四列乘以光源装置100的高度方向(z轴方向)上的七行的矩阵中。
[0072] 在框架39的前面42上(位于前方侧6上的表面上),28个准直透镜43被布置为 与多个激光源31的位置相对应。准直透镜43是旋转对称、非球面透镜并且将从各个激光 源31输出的蓝色激光Bl转换为基本上平行的光通量。在该实施方式中,使用透镜单元44。 在透镜单元44中,线性布置的四个准直透镜43被一体地形成。沿着高度方向布置七个透 镜单元44。透镜单元44与被固定至框架39的固定构件45保持。应当注意的是,在某些情 况下,在附图中的准直透镜43被描述为激光源31。
[0073] 光源部32的配置不限于上述配置并且可以不使用上文提及的框架39。但也不限 制激光源31的数量、其布置、准直透镜43的配置等。例如,准直透镜在不使用透镜单元44 的情况下可以被布置用于各个激光源31。可替代地,来自多个激光源31的光通量可以被一 个准直透镜聚集并且被转换为基本上平行的光通量。应当注意的是,附图示出了从多个激 光源31 (准直透镜43)输出的蓝色激光Bl的光通量的一部分。
[0074] 在多个激光源31的前方侧6上,布置包括非球面反射面35的反射构件48。布置 反射构件48使得非球面反射面35面向多个激光源31。非球面反射面35相对于其上布置 的多个激光源31的表面42的平面方向(xz平面方向)倾斜布置。因此,朝向平面反射部 36反射蓝色激光Bl。例如,反射镜被用作反射构件48。
[0075] 非球面反射面35是典型的类似镜面的凹面反射面,并且设计其形状以便从多个 激光源31反射和聚集蓝色激光Bl。反射构件48的材料不限于此,并且例如使用金属材料 和玻璃。
[0076] 图7和图8是均示出了反射构件48的实例的示意图。反射构件48的非球面反射 面35可以是旋转对称的、非球面表面或不具有旋转对称的轴的自由曲面。基于多个激光源 31的位置、光反射的方向以及光所聚集的位置、进入非球面反射面35的激光Bl的光通量的 水平、入射角等来适当地设定非球面反射面35的形状。
[0077] 图8是示出了从与非球面反射面35相对侧的背面50侧观看时反射构件48的视 图。进一步地,图8还示出了沿着基本上互相垂直的方向所截取的反射构件48的截面图。 如图8中所示,当从背面50侧观看时,反射构件48具有基本上为矩形的外部形状(在下文 中,从背面50侧观看到的外形被简单地称为外形)。进一步地,反射构件48具有截面,该截 面的形状被形成为与非球面反射面35的形状相对应。
[0078] 例如,可以根据照射区域的尺寸适当地改变反射构件48的外形,通过准直透镜43 转换为基本上平行的光通量的蓝色激光Bl被施加于该区域。例如,如图8中所示,可以使 用基本上为矩形的反射构件48。可替代地,可以使用具有三角形或另外的多角形等的反射 构件48。因此,与集光透镜被用于聚集来自多个激光源31的光的情况相比,可以适当地将 反射构件48的外形调整为被制作的更小。
[0079] 例如,假定蓝色激光Bl被施加至图8中所示的发射件48的非球面反射面35的全 部区域。在此情况下,当旨在使用集光透镜聚集蓝色激光Bl时,需要使用具有覆盖至少反 射构件48的外形的尺寸的透镜(参见图8中由虚线所表示的圆G)。在此情况下,与使用集 光透镜的情况相比,可以减小反射构件48的厚度(参见图8中的截面图)。因此,可以产 生密集的集光光学系统34并且抑制光源装置100的尺寸的增加。进一步地,可以清晰地发 现,具有抛物面表面形的反射面比通常使用的包括透镜的反射系统更适合于小尺寸的集光 光学系统,并且还适用于望远镜的光学系统。
[0080] 如图6中所示,反射构件48由支撑构件49支撑。如图4中所示,支撑构件49通 过螺旋夹被固定至支撑部33。因此,反射构件48由支撑部33支撑。
[0081] 图9是由支撑部33所支撑的平面反射部36的放大图。图10是示出了该平面反 射部36的配置实例的视图。
[0082] 平面反射部36包括具有平面反射面37的平面反射构件52。平面反射面37将在 非球面反射面35上反射的蓝色激光Bl反射至磷光体层22的预定点8。通常,平面反射面 37是镜面。例如,将反射镜用作平面反射构件52。平面反射构件52的材料不受限制,并且 例如使用金属材料和玻璃。
[0083] 进一步地,平面反射部36包括构件保持部54、支撑框架55和耦接部56。构件保 持部54保持平面反射构件52。支撑框架55支撑构件保持部54的下部,以便可以进行旋转 和倾斜。耦接部56在构件保持部54的上部将构件保持部54和支撑框架55相互耦接。在 该实施方式中,构件保持部54 (对应于保持部)、支撑框架55 (对应于轴支撑部)和耦接部 56形成调整平面反射面37的位置和角度的调整机构57。
[0084] 如图9和图10中所示,构件保持部54具有板状形状并且包括形成在其一个表面 的几乎全部区域上的凹部58。板状的平面反射构件52被安装在凹部58中。构件保持部 54沿着高度方向(z轴方向)垂直设置。其上形成凹部58的表面的法线方向,S卩,平面反射 面37的法线方向是垂直于z轴的方向。
[0085] 在z轴方向上延伸的轴部60形成在构件保持部54的端部处。轴部60与构件保 持部54被一体形成,并且例如,当轴部60旋转时,构件保持部54也旋转。因此,由构件保 持部54所支撑的平面反射构件52也与轴部60 -体地移动。换言之,构件保持部54与轴 部60 -体地保持平面反射面37。
[0086] 如图9和图10中所示,轴部60形成在构件保持部54的上部和下部处,以便线性 布置。在构件保持部54的上部和下部处,形成将在稍后描述的附接部61。轴部60形成在 附接部61上。形成在构件保持部54的上部和下部处的附件部61具有相同的形状。形成 在构件保持部54的上部和下部处的附件部60具有相同的形状。
[0087] 两个轴部60中的一个被插入形成在支撑框架55中的轴支撑孔63中。另一个轴 部60被用作在调整平面反射面37的角度时所操作的操作部64。耦接部56被附接至操作 部64侧的附接部61。例如,基于布置平面反射面37的位置、集光单元30的设计等,适当地 选择将插入轴支撑孔63中的轴部60。
[0088] 当形成构件保持部54时,具有相同形状的轴部60形成在构件保持部54的上部和 下部处。换言之,由于轴部60和操作部64形成为其间无差别的相同形状中,因此可以降低 构件保持部54的制造成本。进一步地,由于可以选择将插入轴支撑孔63中的轴部60,故可 以增加关于构件保持部54的附接的自由度。
[0089] 支撑框架55包括下支撑部65、上支撑部66以及耦接下支撑部65和上支撑部65 的親接框架67。下支撑部65和上支撑部66在z轴方向上被分别布置在基本上等同于构件 保持部54的下部和上部的位置处,以便彼此对立。耦接框架67沿着z轴方向延伸并且耦 接下支撑部65和上支撑部66。
[0090] 支撑构件保持部54的轴部60的轴支撑孔63形成在下支撑部65中。轴部60被 插入轴支撑孔63中,并且因此,支撑构件保持部54以便可以旋转和倾斜。在下文中,将详 细描述轴支撑孔63的形状和轴部60的形状。
[0091] 图IlA和图IlB是均示出了形成在支撑框架55的下支撑部65中的轴支撑孔63 的视图。图IlA是下支撑部65的立体图,以及图IlB是从上方观看轴支撑孔63的平面图。
[0092] 如图IlA和图IlB中所示,轴支撑孔63形成在下支撑部65的X轴方向上的端部 处。轴支撑孔63由凹部68 (非球面支撑)和椭圆通孔69形成。凹部68形成为具有基本 上为非球面的形状。椭圆通孔69形成在凹部68的底部上。凹部68形成在基本上半球面 的形状中。进一步地,形成椭圆通孔69,使得其长轴1与光源装置100的y轴方向一致,y 轴方向是光源装置100的前后方向。椭圆通孔69的短轴s与光源装置100的X轴方向一 致,X轴方向是其水平方向。
[0093] 图12是示出了将要插入轴支撑孔63的轴部
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