[发明专利]光源装置和投影仪

说明书

技术领域

本发明涉及光源装置和投影仪。

背景技术

作为用于投影仪的光源装置，例如提出了利用激光元件的光源装置。在下述的专利文献1中公开有一种光源装置，该光源装置具有：2个激光阵列，其具有多个激光元件；光合成元件，其对从2个激光阵列射出的光束进行合成；以及准直透镜，其使从各激光元件射出的光束平行。在该光源装置中，光合成元件具有基板和多个反射膜，该多个反射膜在基板的一个面朝向一个方向延伸，彼此隔开间隔地设置。通过从一个激光阵列射出的光束被光合成元件的反射膜反射，从另一个激光阵列射出的光束透过光合成元件的反射膜之间的间隙，从而对2个光束进行合成。

专利文献1：美国专利申请公开第2004/0252744号说明书

在上述的光合成元件中，期望在多个光束排列的方向上，反射膜的尺寸和间隙的尺寸为光束的直径以上。其理由是，在光束的直径比反射膜的尺寸和间隙的尺寸大的情况下，会发生光束的损失。即，在光束的直径比反射膜的尺寸大的情况下，应该被反射膜反射的光的一部分透过间隙而不在合成光束的射出方向上前进。并且，在光束的直径比间隙的尺寸大的情况下，应该透过间隙的光的一部分被反射膜反射而不在合成光束的射出方向上前进。

可是，要想增大反射膜的尺寸和间隙的尺寸，需要增大激光元件的排列间距。因此，若想要降低光的损失而增大反射膜的尺寸和间隙的尺寸，则具有激光元件的排列间距变大，激光阵列大型化这样的问题。原理上来说，如果通过将准直透镜充分接近激光元件而使光束直径减小，则能够降低光的损失。可是，准直透镜越接近激光元件，越必须缩短准直透镜的焦距。具有焦距越短，越容易受到激光元件的位置偏差的影响这样的问题。因此，将准直透镜充分接近激光元件进行配置很难。

发明内容

本发明的一个方式正是为了解决上述课题而完成的，其一个目的在于，提供光源装置，可抑制包含多个发光元件的光源单元的大型化并且光的损失较小。本发明的一个方式的一个目的在于，提供具有上述光源装置的投影仪。

为了达到上述目的，本发明的一个方式的光源装置具有：第一光源单元，其包含射出第一光束的第一发光元件，向第一方向射出包含所述第一光束的第一光线束；第二光源单元，其包含射出第二光束的第二发光元件和射出第三光束的第三发光元件，向与所述第一方向交叉的第二方向射出包含所述第二光束和所述第三光束的第二光线束；第一光束转换光学系统，其在设所述第一光束、所述第二光束以及所述第三光束中的一个光束为特定光束时，改变所述特定光束的尺寸；以及光线合成部，其设置于所述第一光束转换光学系统的下段，通过反射所述第一光线束和所述第二光线束中的任意一个光线束，生成包含所述第一光线束和所述第二光线束的合成光线束。所述光线合成部具有供所述第二光束入射的第二区域、供所述第三光束入射的第三区域以及供所述第一光束入射的第一区域，所述第一区域位于所述第二区域与所述第三区域之间。在设所述第二区域和所述第三区域排列的方向为第三方向时，所述第一光束转换光学系统以使所述特定光束入射到所述光线合成部时所述特定光束在所述第三方向上的尺寸比所述特定光束从所述第一光束转换光学系统射出时所述特定光束在所述第三方向上的尺寸小的方式，转换所述特定光束。

在本说明书中，设第一光束、第二光束以及第三光束中的一个光束为特定光束。本发明的一个方式的光源装置具有上述的第一光束转换光学系统，因此，特定光束在第三方向上的尺寸在入射到光线合成部的时刻比在从第一光束转换光学系统射出的时刻小。因此，即使在第二发光元件与第三发光元件之间的间距较小的情况下，也能够降低由光线合成部对第一光线束和第二光线束进行合成时特定光束的损失。由此，至少可实现能够抑制第二光源单元的大型化并且光的损失较小的光源装置。

在本发明的一个方式的光源装置中，也可以是，所述第三方向是在从与所述第一方向和所述第二方向垂直的方向观察的俯视时所述第一方向与所述第二方向之间的方向，所述第二发光元件和所述第三发光元件在所述第一方向上配置于彼此不同的位置处，所述第一光束转换光学系统将所述特定光束转换成在所述俯视时收敛的收敛光束并射出，在所述俯视时，在所述合成光线束中，所述第一光束位于所述第二光束与所述第三光束之间。

根据该结构，能够提供具有第二区域和第三区域在第一光线束的射出方向与第二光线束的射出方向之间的方向上排列而成的光线合成部的光源装置，从而能够得到宽度较小的合成光线束。