[发明专利]光源组件和照明装置以及图像投影装置

说明书

技术领域

本发明涉及具备多个光源的光源组件、用该光源组件发光照明的照明装置以及具备该照明装置的图像投影装置。

背景技术

图像投影装置(投影机)用于将电脑等中的图像信息投影到投影面上。以往，该图像投影装置主要采用高亮度的放电灯(如超高压水银灯)作为照明装置。放电灯虽然具有亮度大成本低的优点，但同时也存在点灯后需要经过一定时间才能稳定发光的缺点。对此，现有技术提出一种取代放电灯的方案，用红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的发光二极管或有机电致元件等固体发光元件来代替上述放电灯。

用固体发光元件作为投影机的光源，不但能够使得投影机快速启动，而且还能改善环境影响。关于用固体发光元件作为光源组件的技术方案，如有用蓝色激光二极管作为第一光源(励起光源)，用该蓝色激光二极管发射的激光作为励起光，照射荧光体，使荧光体励起，生成R、G、B各色光，而后用数字微镜元件(Micro-mirror Device，简称DMD)等光调制元件对每个像素进行色调控制，获得投影图像。

对于用激光二极管作为光源的图像投影装置来说，如何确保光量是一项重要的课题，作为该课题的解决方法，目前提出在平面上将多个激光二极管以高密度排列成阵列形的平面布置方案，或者在平面上以高密度排列多个激光二极管的平面布置方案。例如，专利文献1(JP特许第4711155号公报)公开的一种以阶梯形设置多组短栅形状的反射镜的方案，用以减小按照行列平面排列的多个光源中各行光源发射的光线之间的间距以及各列光源发射的光线之间的间距，达到合成从各光源射出的光线的目的。

在现有技术中，将多个光源(激光二极管)作为激光光源组设置时，鉴于照明光学系统的小型化、高效化需求，需要将激光光源组(光源)的各个光源(激光二极管)发射的照射光大致会聚成一点。在减小激光光源组与会聚点之间距离时，会聚点的光入射角度增大，造成后部光学系统中的光利用效率下降以及需要使用比较大的光学元件等问题。相反，在加大激光光源组到汇聚点之间距离时，激光、发光点、光学系统的公差引起的会聚点误差增大，光源发射的光难以以良好的效率入射后部光学系统，从而需要加大透镜直径，因而存在光学系统大型化问题。

专利文献1用反射镜合成光线，缩小光束截面积。但是用多片反射镜合成光线不仅难以设置并调整各反射镜，而且阶梯形设置多片反射镜需要设置空间，因而，依然存在装置小型化的课题。

发明内容

鉴于上述现有技术中存在的问题，本发明提出一种具备多个光源的小型光源组件和具备该光源组件的小型照明装置以及图像投影装置，其目的在于，在不用增加光学系统大小的情况下，有效地利用多个光源发射的光。

为了达到上述目的，本发明提供一种光源组件，其特征在于，具备各自具有反射面的第一反射部和第二反射部、多个光源、以及聚光光学系统，所述多个光源发射的光线在所述第一反射部的反射面上受到反射后入射所述第二反射部，在该第二反射部的反射面受到反射，其中，该光线在所述第二反射部的反射面上受到反射的反射位置比在所述第一反射部的反射面上受到反射的反射位置更加靠近所述聚光光学系统的光轴。

本发明效果如下。

本发明多个光源发射的光线在所述第一反射部的反射面上受到反射后入射所述第二反射部，在该第二反射部的反射面上受到反射，该光线在所述第二反射部的反射面上受到反射的反射位置比在所述第一反射部的反射面上受到反射的反射位置更加靠近所述聚光光学系统的光轴，这样，多个光源发射的光线经过多个反射部的反射面之间的反射，缩短了到光束合成为止的距离，有利于光源组件的小型化。

进而，图采用具有上述高效且小型光源组件作为照明装置，有助于提供小型图像投影装置。

附图说明

图1是本发明第一实施方式涉及的光源组件的侧视图。

图2是图1所示光源组件中的光源布置的正视图。

图3A和图3B是显示第一实施方式的光源组件保持状态的侧视图和正视图。

图4是本发明第二实施方式涉及的光源组件的侧视图。

图5是本发明第三实施方式涉及的光源组件的侧视图。

图6是第一实施方式涉及的光源组件中偶合镜发生移动时光路的示意图。

图7是第二实施方式涉及的光源组件中偶合镜发生移动时光路的示意图。

图8是第三实施方式涉及的光源组件中的偶合镜像发生移动时光路的示意图。

图9A是图1所示光源组件的聚光点上的照度分布，图9B是图6所示光源组件的聚光点上的照度分布。