[发明专利]光源光学系统和使用光源光学系统的投影显示装置

权利要求书

1.一种光源光学系统，被配置为将来自光源的光束引导至波长转换元件，该光源光学系统包括：

第一透镜面阵列，包括多个第一透镜面；

第二透镜面阵列，包括多个第二透镜面并且被配置为接收来自第一透镜面阵列的光束；

会聚光学系统，具有正光焦度并且被配置为将来自第二透镜面阵列的光束引导至波长转换元件；以及

导光面，被配置为经由会聚光学系统将来自第二透镜面阵列的光束引导至波长转换元件，

其中，在与导光面的法线平行并且会聚光学系统的光轴的截面中的与会聚光学系统的光轴正交的方向上，导光面的宽度比会聚光学系统的宽度窄，并且

以下表达式被满足：

其中，第二透镜面的数目被定义为N，每个第二透镜面的焦距被定义为f_LA，并且每个第二透镜面的面积被定义为S_LA。

2.根据权利要求1所述的光源光学系统，其中，在通过将会聚光学系统的焦距除以被从会聚光学系统引导至导光面的光束的光束直径而得到的值被采用为荧光光路的F数并且通过将会聚光学系统的焦距除以被从第二透镜面阵列引导至导光面的光束的光束直径而得到的值被采用为激发光路的F数的情况下，激发光路的F数比荧光光路的F数大。

3.根据权利要求2所述的光源光学系统，其中，以下表达式被满足：

其中，荧光光路的F数被定义为F_phos，并且激发光路的F数被定义为F_LD。

4.根据权利要求1所述的光源光学系统，还包括：

导光元件，包括导光面和被配置为无论波长如何都允许来自波长转换元件的光束经由其透射的透射面，

其中，导光面是二向色面，该二向色面被配置为反射来自光源的光束并且将该光束引导至波长转换元件，并且允许来自波长转换元件的光束当中的具有与来自光源的光束的波长不同的波长的光束在与光源不同的方向上经由其透射。

5.根据权利要求1所述的光源光学系统，还包括：

导光元件，包括导光面和被配置为无论波长如何都反射来自波长转换元件的光束的反射面，

其中，导光面是二向色面，该二向色面被配置为允许来自光源的光束经由其透射并且将该光束引导至波长转换元件，并且在与光源不同的方向上反射并引导来自波长转换元件的光束当中的具有与来自光源的光束的波长不同的波长的光束。

6.一种投影显示装置，包括：

光源；

正透镜，被设置在来自光源的光束的前进方向上；

波长转换元件；

根据权利要求1至5中任一项所述的光源光学系统，其被配置为将来自光源的光束引导至波长转换元件；

光学调制元件；

照明光学系统，被配置为通过使用来自光源光学系统的光束来照射光学调制元件；以及

颜色分离和组合系统，被配置为将来自光源光学系统的光束引导至光学调制元件，并且将来自光学调制元件的光束引导至投影光学系统。