[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

说明书

公开了光源光学系统和使用光源光学系统的投影显示装置。光源光学系统包括微透镜阵列、聚光透镜单元以及二向色面。在与二向色面的法线和聚光透镜单元的光轴平行的截面中的与光轴正交的方向上，二向色面的宽度比聚光透镜单元的宽度窄。光源光学系统满足预定的条件表达式。

技术领域

本发明涉及光源光学系统和使用光源光学系统的投影显示装置。

背景技术

近年来，利用从高输出激光二极管(在下文中称作LD)发射的光束作为激发光来照射荧光体并且包括波长转换后的荧光作为光源光的投影仪已被开发。在这种投影仪中，可以通过增大LD的数目和/或增大各LD的输出来增大投影仪的亮度。

然而，当荧光体上的入射光的强度被增大以增大亮度时，形成在荧光体面上的光源点的光密度被增大。结果，由于亮度饱和现象而发生诸如光转换效率的降低之类的问题，因此与LD的输出的增大成比例的亮度无法被得到。

在美国专利申请公开第2012/0133904号中讨论的技术被认为是解决这种问题的技术。美国专利申请公开第2012/0133904号讨论了这样的配置，其中两个复眼透镜被设置在光学系统的后级上以压缩来自多个LD的光束。这种配置可以使形成在荧光体上的光源点的光密度均匀并且抑制具有极高光密度的区域的出现以抑制上述的光转换效率的降低。

在美国专利申请公开第2012/0133904号中讨论的配置不仅需要用于激发荧光体的LD而且需要用于将蓝色光引导到光分离和组合系统以及附近的光学系统的LD，从而导致增大整个装置尺寸。

发明内容

因此，本发明致力于用于实现能够抑制波长转换元件的光转换效率的降低的较小光源光学系统和使用该光源光学系统的投影显示装置的技术。

被配置为将来自光源的光束引导至波长转换元件的光源光学系统包括：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(positive power)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，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。

本发明的另外特征根据参考附图对示例性实施例的以下描述将变得清楚。

附图说明

图1是例示出根据本发明的第一示例性实施例的光源装置的配置的示图。

图2A和图2B是各自例示出二向色镜的配置的示图。

图3是例示出透镜阵列对激光光束的均匀化的示图。

图4A和图4B是各自例示出光束直径的定义的图形。

图5A和图5B是各自例示出在本发明的第一示例性实施例中使用的透镜阵列和光源图像之间的关系的示图。

图6是例示出由光束穿过远焦系统造成的光束的角度变化的改变的示图。

图7A和图7B是例示出激发光路和荧光光路的F数之间的关系的示图。

图8是例示出根据本发明的第二示例性实施例的光源装置的配置的示图。

图9是例示出根据本发明的各示例性实施例的光源装置可被安装的投影仪的配置的示图。

具体实施方式