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TWI791036B - 光源裝置及投射型顯示裝置 - Google Patents

光源裝置及投射型顯示裝置 Download PDF

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TWI791036B
TWI791036B TW107127597A TW107127597A TWI791036B TW I791036 B TWI791036 B TW I791036B TW 107127597 A TW107127597 A TW 107127597A TW 107127597 A TW107127597 A TW 107127597A TW I791036 B TWI791036 B TW I791036B
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Abstract

本揭示之一實施形態之光源裝置具備：光源部、具有藉由來自光源部之激發光激發而發出螢光之螢光體之旋轉體、驅動旋轉體之馬達、收容旋轉體之殼體、將來自光源部之激發光朝旋轉體集光之1個透鏡以上之透鏡群、保持透鏡群之透鏡保持部、及調整旋轉體與透鏡群之距離之調整機構。

Description

光源裝置及投射型顯示裝置
本揭示係關於一種可調整螢光體與集光透鏡群之間之距離之光源裝置及具備其之投射型顯示裝置。
近年來，在將個人電腦之畫面或視訊圖像等投影於螢幕之投射型顯示裝置(投影機)中，作為光源光學系統而開發有例如利用半導體雷射(laser diode；LD，雷射二極體)、及螢光體之發光裝置(光源裝置)。於如此之投影機中，在自光源(LD)出射的光之光路上配置有各種透鏡。其中，將自光源出射之光集光於螢光體上之集光透鏡群與螢光體之相對位置對投影機之亮度帶來大的影響。
相對於此，例如，在專利文獻1中，揭示有一種光源裝置，其具備：輪部，該輪部具有供設置螢光體之輪及驅動輪之馬達；透鏡部，其具有將由輪部出射之合成光予以集光之透鏡；及保持具部，其將輪部及透鏡部作為1個單元而支持。又，例如，在專利文獻2中，揭示有一種用於在短時間內正確地調整螢光體之配置位置之光源裝置之調整方法。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2014-238485號公報 [專利文獻2]日本特開2012-221820號公報
如此般，業界追求具有高亮度之光源裝置。
期待提供一種具有高亮度之光源裝置及投射型顯示裝置。
本揭示之一實施形態之光源裝置具備：光源部、具有藉由來自光源部之激發光激發而發出螢光之螢光體之旋轉體、驅動旋轉體之馬達、收容旋轉體之殼體、將來自光源部之激發光朝旋轉體集光之1個透鏡以上之透鏡群、保持透鏡群之透鏡保持部、及調整旋轉體與透鏡群之距離之調整機構。
本揭示之一實施形態之投射型顯示裝置係具備光源裝置、對自光源裝置出射之光進行調變之光調變元件、及投射來自光調變元件之光之投射光學系統者。搭載於該投射型顯示裝置之光源裝置具有與上述本揭示之一實施形態之光源裝置相同之構成要件。
在本揭示之一實施形態之光源裝置及一實施形態之投射型顯示裝置中，設置有調整機構，其調整具有藉由來自光源部之激發光激發而發出螢光之螢光體的旋轉體與保持將來自光源部之激發光朝旋轉體集光之1個透鏡以上之透鏡群之透鏡保持部之距離。藉此，可將螢光體與透鏡群之距離最佳化。
根據本揭示之一實施形態之光源裝置及一實施形態之投射型顯示裝置，由於設置調整機構，其調整具有螢光體之旋轉體與保持將來自光源部之激發光朝旋轉體集光之1個透鏡以上之透鏡群之透鏡保持部之距離，故可將螢光體與透鏡群之距離最佳化。因此，可提供一種具有高亮度之光源裝置及具備其之投射型顯示裝置。
此外，不一定限定於此處所記載之效果，只要係在本揭示中記載之任一效果皆可為本發明之效果。
.
以下，針對本發明之實施形態，參照圖式詳細地進行說明。以下之說明為本發明之一具體例，本發明並不限定於以下之態樣。又，本發明針對各圖所示之各構成要件之配置或尺寸、尺寸比等亦然，並不限定於其等。此外，說明之順序係如下述般。 1.第1實施形態(具有透鏡保持部及由設置於殼體之螺紋與波形墊圈構成之透鏡位置調整機構的光源裝置) 1-1.透鏡位置調整機構之構成 1-2.光源裝置之構成 1-3.投影機之構成 1-4.作用·效果 2.變化例 2-1.變化例1(由螺紋及固定螺帽構成之透鏡位置調整機構之例) 2-2.變化例2(螺紋及固定螺桿構成之透鏡位置調整機構之例) 2-3.變化例3(由螺紋及接著材構成之透鏡位置調整機構之例) 2-4.變化例4(由設置於馬達保持部及殼體之螺紋與波形墊圈構成之透鏡位置調整機構之例) 3.第2實施形態(由設置於馬達保持部之螺紋及進給螺桿與波形墊圈構成之透鏡位置調整機構之例) 3-1.透鏡位置調整機構之構成 3-2.作用·效果 4.變化例 4-1.變化例5(由螺紋及進給螺桿與固定螺帽構成之透鏡位置調整機構之例) 4-2.變化例6(由螺紋及進給螺桿與固定螺桿構成之透鏡位置調整機構之例) 4-3.變化例7(由螺紋及進給螺桿與接著材構成之透鏡位置調整機構之例)
＜1.(第1實施形態)＞ 圖1係示意性地顯示構成本揭示之第1實施形態之光源裝置(光源裝置100A)之旋轉體(螢光體輪10)及其周邊構件之剖面構成之一例之圖。圖2係立體地顯示圖1所示之螢光體輪10及其周邊構件之構成，圖1係顯示圖2所示之I-I線之剖面之圖。圖3係將圖1及圖2所示之螢光體輪10及其周邊構件分解而立體地顯示之圖。該光源裝置100A為例如構成後述之投射型顯示裝置(投影機)者(參照圖5及圖6)。本實施形態之光源裝置100A係具有調整螢光體輪10與集光透鏡群(例如，集光透鏡31、32)之距離之調整機構(透鏡位置調整機構)者。
(1-1.透鏡位置調整機構之構成) 構成光源裝置100A之螢光體輪10例如收容於殼體(殼體21)。於殼體21緊固有透鏡保持部(透鏡保持具33)，其保持將自後述之光源部110(例如，參照圖5)出射之激發光EL朝螢光體輪10集光之集光透鏡31、32。本實施形態之透鏡位置調整機構包含殼體21及透鏡保持具33。更詳細而言，透鏡位置調整機構包含：設置於透鏡保持具33之嵌合部33A之螺紋33X、及設置於與透鏡保持具33之嵌合部33A對應之嵌合用之開口21H之側面之螺紋21X，該等為嵌合狀態。殼體21與透鏡保持具33係由例如配置於殼體21之前部與透鏡保持具33之按壓部33B之間之波形墊圈36固定。
螢光體輪10係例如反射型波長轉換元件，於可以旋轉軸(例如，軸13J)為中心旋轉之輪基板11上設置有螢光體層12。
輪基板11係用於支持螢光體層12者，例如具有圓板形狀。又，輪基板11較佳為具有作為散熱構件之功能，係由熱傳導率高、且可進行鏡面加工之金屬材料或陶瓷材料等之無機材料構成。作為輪基板11之構成材料，可舉出例如：鋁(Al)、銅(Cu)、鉬(Mo)、鎢(W)、鈷(Co)、鉻(Cr)、白金(Pt)、鉭(Ta)、鋰(Li)、鋯(Zr)、釕(Ru)、銠(Rh)或鈀(Pd)等單一金屬、或含有該等1種以上之合金。或者，亦可將W之含有率為80原子%以上之CuW、或Mo之含有率為40原子%以上之CuMo等之合金用作構成輪基板11之金屬材料。作為陶瓷材料，可舉出含有例如：碳化矽(SiC)、氮化鋁(AlN)、氧化鈹(BeO)、Si與SiC之複合材料或SiC與Al之複合材料(其中SiC之含有率為50%以上)者。
較佳者係於形成有輪基板11之螢光體層12之面形成反射膜。反射膜例如除了介電多層膜以外，由含有鋁(Al)、銀(Ag)或鈦(Ti)等之金屬元素之金屬膜等形成。反射膜以反射自外部照射之激發光EL及來自螢光體層12之螢光FL，而提高螢光體輪10之發光效率之方式發揮功能。
又，若形成反射膜時，輪基板11可不具有光反射性。該情形下，輪基板11除了可使用單體Si或SiC、金剛石、藍寶石等之結晶材料以外，亦可使用石英或玻璃。又，較佳者係於輪基板11之與形成有螢光體層12之面為相反側之面，設置有防反射膜。
螢光體層12係含有複數個螢光體顆粒者，例如，較佳者係形成為板狀，例如，由所謂陶瓷螢光體構成。螢光體層12係於輪基板11上例如形成為圓環狀。螢光體顆粒係吸收自光源部110照射之激發光EL而發出螢光FL之顆粒狀之螢光體。作為螢光體顆粒，使用例如由具有藍色波長頻帶(例如400 nm～470 nm)之波長之藍色雷射光激發而發出黃色之螢光(紅色波長頻帶至綠色波長頻帶之間之波長頻帶之光)之螢光物質。作為如此之螢光物質，可舉出例如YAG(釔·鋁·石榴石)系材料。較佳者係，螢光體顆粒之平均粒徑為例如5 μm以上40 μm以下，螢光體層12之厚度形成為例如40 μm以上200 μm以下之厚度。
馬達13係用於以特定之旋轉數旋轉驅動螢光體輪10者。馬達13以螢光體層12在與自後述之光源部110出射之激發光EL之照射方向正交之面內旋轉之方式驅動螢光體輪10。藉此，螢光體輪10之激發光EL之照射位置在與激發光之照射方向正交之面內以與旋轉數對應之速度時間性地變化(移動)。馬達13例如由螺桿25固定於殼體21之背面、後罩21B上。
殼體21係用於收容螢光體輪10者。殼體21構成為包含例如：覆蓋螢光體輪10之前表面之前罩21A、及覆蓋螢光體輪10之背面且支持驅動螢光體輪10之馬達13之後罩21B。於前罩21A，設置有供如上述般保持集光透鏡31、32之透鏡保持具33嵌合之嵌合用之開口21H，於開口21H之側面形成有螺紋21X。又，於殼體21，設置有自另外配設之冷卻扇(未圖示)送出之冷卻螢光體輪10之冷卻風之流入口22及排出口23。殼體21較佳者係例如由熱膨脹率低之材料構成。
集光透鏡31、32例如在與螢光體輪10之螢光體層12正對之位置，於自光源部110出射之激發光EL1之光路上，例如自光源部110側以集光透鏡31及集光透鏡32之順序配置(圖5中以集光光學系統113圖示)。集光透鏡31將來自光源部110之激發光EL朝集光透鏡32集光。集光透鏡32將經由集光透鏡31入射之激發光EL1朝螢光體層12集光。又，集光透鏡32將自螢光體層12出射之螢光FL朝集光透鏡31出射。集光透鏡31例如較集光透鏡32外徑更大。集光透鏡31、32分別藉由透鏡按壓板34、35且其外周部分藉由透鏡保持具33保持。
透鏡保持具33，如上述般用於保持集光透鏡31、32之透鏡保持具33具有嵌合於殼體21之開口21H之嵌合部33A。於嵌合部33A之側面，例如於全面形成有與設置於殼體21之開口21H之側面之螺紋21X對應之螺紋33X。透鏡保持具33較佳者係與殼體21同樣地，例如由熱膨脹率低之材料構成。
在本實施形態中，可藉由設置於上述殼體21之開口21H之側面之螺紋21X、及設置於透鏡保持具33之嵌合部33A之側面之螺紋33X調整設置於螢光體輪10上之螢光體層12與集光透鏡31、32之間之距離。具體而言，藉由將側面具有與螺紋21X對應之螺紋33X之嵌合部33A嵌入側面具有螺紋21X之開口21H，且使透鏡保持具33旋轉，而可微小(例如，10 μm程度)地調整Z軸方向之距離。藉此，可更細微而精確地調整螢光體層12與集光透鏡31、32之間之距離。又，於殼體21之前部與透鏡保持具33之按壓部33B之間配置有波形墊圈36。藉此，於殼體21之前部與透鏡保持具33之按壓部33B之間，始終朝一定方向施加有壓力，而固定嵌合部33A之位置，而固定透鏡位置調整後之螢光體層12與集光透鏡31、32之間之距離。因此，可抑制因螢光體輪10之旋轉所致之振動等而有產生之虞之透鏡保持具33之鬆動等引起之位置偏移。
又，於透鏡保持具33之按壓部33B之外周部，如圖4所示般可形成凹凸構造。藉由設置凹凸構造，例如，在利用治具71調整螢光體層12與集光透鏡31、32之間之距離時，作用點變遠，而可取得較大之對於送進量之作用距離。因此，易於進行透鏡保持具33之微小送進，而可進行螢光體層12與集光透鏡31、32之間之距離之例如數100 μm左右之細微之調整。
又，透鏡保持具33可利用壓電元件或線圈、或測微計而旋轉。藉此，可易於更細微地調整螢光體層12與集光透鏡31、32之間之距離。
(1-2.光源裝置之構成) 圖5係顯示光源裝置100A之整體構成之概略圖。光源裝置100A具有：螢光體輪10、光源部110、集光光學系統111、113、及二向分色反射鏡112。除了光源部110以外之構成光源裝置100A之各構件自螢光體輪10側以集光光學系統113、二向分色反射鏡112之順序配置於自螢光體輪10出射之光(FL)之光路上。光源部110在與螢光FL之光路正交之方向，配置於隔著集光光學系統111與二向分色反射鏡112對向之位置。
光源部110具有射出特定之波長之光之固體發光元件。在本實施形態中，作為固體發光元件係利用振盪發射激發光EL(例如，波長445 nm或455 nm之藍色雷射光)之半導體雷射元件，自光源部110射出激發光EL。
又，若由半導體雷射元件構成光源部110，可採用藉由1個半導體雷射元件獲得特定輸出之激發光EL之構成，但亦可採用將來自複數個半導體雷射元件之出射光予以合波而獲得特定輸出之激發光EL之構成。再者，激發光EL之波長並不限定於上述數值，只要為被稱為藍色光之光的波長頻帶內之波長，則可使用任意之波長。
集光光學系統111係將自光源部110出射之激發光EL集光為特定之光點徑，且朝二向分色反射鏡112出射者。
二向分色反射鏡112係選擇性地反射特定之波長頻帶之光，且使該波長頻帶以外之波長頻帶之光選擇性地透過者。具體而言，二向分色反射鏡112係將自光源部110出射之藍色光(激發光EL)朝集光光學系統113之方向反射，且將自螢光體輪10透過集光光學系統113而入射之黃色光(螢光FL)分光為紅色光R及綠色光G而朝照明光學系統200(後述)入射者。
集光光學系統113係將由二向分色反射鏡112反射之激發光EL集光為特定之光點徑，且將經集光之激發光EL朝螢光體輪10出射者。又，集光光學系統113係將自螢光體輪10出射之螢光FL朝二向分色反射鏡112出射者。又，集光光學系統113係使用上述之集光透鏡31、32而構成。
又，圖5所示之光源裝置100A之構成為一例，並不限定於本例。例如，亦可構成為於光源部110與螢光體輪10之間配置例如1/4波長板等之偏光方式之光源裝置。
(1-3.投影機之構成) 其次，針對本揭示之投射型顯示裝置(投影機1)進行說明。圖6係顯示具備圖5所示之光源裝置100A作為光源光學系統之投影機1之整體構成之概略圖。又，以下，例示藉由反射型之液晶面板(LCD)進行光調變之反射型3LCD方式之投影機進行說明。又，螢光體輪10亦可應用於使用透過型液晶面板或數位微鏡裝置(DMD：Digital Micro-mirror Device)等取代反射型液晶面板之投影機。
投影機1如圖6所示般，依次具備上述之光源裝置100A、照明光學系統200、圖像形成部300、及投影光學系統400(投射光學系統)。
照明光學系統200例如自靠近光源裝置100A之位置起具有：複眼透鏡210(210A、210B)、偏光轉換元件220、透鏡230、二向分色反射鏡240A、240B、反射鏡250A、250B、透鏡260A、260B、二向分色反射鏡270、及偏光板280A～280C。
複眼透鏡210(210A、210B)係謀求來自光源裝置100A之白色光之照度分佈之均質化者。偏光轉換元件220係以將入射光之偏光軸朝特定方向一致之方式發揮功能者。例如，將P偏光以外之光轉換為P偏光。透鏡230將來自偏光轉換元件220之光朝二向分色反射鏡240A、240B集光。二向分色反射鏡240A、240B選擇性地反射特定之波長頻帶之光，且使其以外之波長頻帶之光選擇性地透過。例如，二向分色反射鏡240A主要將紅色光朝反射鏡250A之方向反射。又，二向分色反射鏡240B主要將藍色光朝反射鏡250B之方向反射。因此，主要為綠色光透過二向分色反射鏡240A、240B之兩者，射往圖像形成部300之反射型偏光板310C(後述)。反射鏡250A將來自二向分色反射鏡240A之光(主要是紅色光)朝透鏡260A反射，反射鏡250B將來自二向分色反射鏡240B之光(主要是藍色光)朝透鏡260B反射。透鏡260A透過來自反射鏡250A之光(主要是紅色光)，且朝二向分色反射鏡270集光。透鏡260B透過來自反射鏡250B之光(主要是藍色光)，且朝二向分色反射鏡270集光。二向分色反射鏡270係選擇性地反射綠色光，且使其以外之波長頻帶之光選擇性地透過者。此處，透過來自透鏡260A之光中之紅色光成分。當於來自透鏡260A之光中含有綠色光成分時，將該綠色光成分朝偏光板280C反射。偏光板280A～280C包含具有特定方向之偏光軸之偏光件。例如，當在偏光轉換元件220中被轉換為P偏光時，偏光板280A～280C透過P偏光之光，且反射S偏光之光。
圖像形成部300具有：反射型偏光板310A～310C、反射型液晶面板320A～320C(光調變元件)、及二向色稜鏡330。
反射型偏光板310A～310C係分別透過與來自偏光板280A～280C之偏光光之偏光軸相同之偏光軸之光(例如P偏光)，且反射其以外之偏光軸之光(S偏光)者。具體而言，反射型偏光板310A使來自偏光板280A之P偏光之紅色光朝反射型液晶面板320A之方向透過。反射型偏光板310B使來自偏光板280B之P偏光之藍色光朝反射型液晶面板320B之方向透過。反射型偏光板310C使來自偏光板280C之P偏光之綠色光朝反射型液晶面板320C之方向透過。又，透過二向分色反射鏡240A、240B之兩者而朝反射型偏光板310C入射之P偏光之綠色光原樣透過反射型偏光板310C而朝二向色稜鏡330入射。進而，反射型偏光板310A反射來自反射型液晶面板320A之S偏光之紅色光且使其朝二向色稜鏡330入射。反射型偏光板310B反射來自反射型液晶面板320B之S偏光之藍色光且使其朝二向色稜鏡330入射。反射型偏光板310C反射來自反射型液晶面板320C之S偏光之綠色光且使其朝二向色稜鏡330入射。
反射型液晶面板320A～320C係分別進行紅色光、藍色光或綠色光之空間調變者。
二向色稜鏡330係合成被入射之紅色光、藍色光及綠色光，且朝投影光學系統400出射者。
投影光學系統400例如，雖未圖示，但具有複數個透鏡等。投影光學系統400放大來自圖像形成部300之出射光且朝螢幕500投射。
(1-4.作用·效果) 如前述般，於投影機，在自光源出射之光之光路上配置有各種透鏡。其中，將自光源出射之光朝螢光體上集光之集光透鏡群與螢光體之相對位置對投影機之亮度帶來特別大之影響。在一般之投影機中，藉由提高零件精度而謀求亮度之提高。然而，藉由零件精度進行之投影機之亮度之管理易於產生因零件之不一致造成之亮度之降低。又，亦導致成本增加。又，由於螢光體之表面具有凹凸，而難於藉由零件尺寸管理投影機之亮度。
相對於此，在本實施形態中，藉由設置可進行微小之調整之透鏡位置調整機構，而可控制設置於螢光體輪10上之螢光體層12與集光透鏡群(集光透鏡31、32)之間之距離。具體而言，於收容螢光體輪10之殼體21及保持集光透鏡31、32之透鏡保持具33設置相互嵌合之螺紋21X、33X。藉此，在將透鏡保持具33緊固於殼體21時，例如，藉由調整透鏡保持具33之旋轉量，而可調整設置於螢光體輪10之螢光體層12與集光透鏡31、32之距離。即，可謀求螢光體層12與集光透鏡31、32之相對位置之最佳化。
如以上所述般，在本實施形態之光源裝置100A中，於收容螢光體輪10之殼體21及保持集光透鏡31、32之透鏡保持具33設置相互嵌合之螺紋21X、33X，在將透鏡保持具33緊固於殼體21時，例如，藉由調整透鏡保持具33之旋轉量，而可進行透鏡位置之微小之調整。藉此，螢光體層12與集光透鏡31、32之相對位置被最佳化，而可提供一種具有高亮度之光源裝置100A及具備其之投影機1。
又，在本實施形態中，由於如上述般機械地調整螢光體層12與集光透鏡31、32之距離，而可吸收零件之不一致，從而可容易地謀求螢光體層12與集光透鏡31、32之相對位置之最佳化。
進而，在本實施形態中，即便降低零件精度仍可將集光透鏡31、32相對於螢光體層12調整為最佳之相對位置，因此可降低成本。
進而，在本實施形態中，由於在殼體21與透鏡保持具33之按壓部33B之間配置波形墊圈36，故而可容易地進行集光透鏡31、32相對於螢光體層12在最佳相對位置下之固定。又，由於波形墊圈36之固定係始終朝一定方向施加壓力，故而不易受到背隙之影響，又，由於藉由壓力進行固定，而可容易地進行透鏡位置之再調整。
其次，針對第2實施形態及變化例1～7進行說明。以下，針對與上述第1實施形態同樣之構成要件賦予同一符號，而適當省略其說明。
＜2.變化例＞ (2-1.(變化例1) 圖7係示意性地顯示構成本揭示之第1實施形態之變化例(變化例1)之光源裝置100B之螢光體輪10及其周邊構件之剖面構成之圖。該光源裝置100B係與上述光源裝置100A同樣地例如構成投影機1者。在本變化例之光源裝置100B中，在下述之點上與上述第1實施形態不同，即：將固定螺帽37配置於殼體21與透鏡保持具33之按壓部33B之間，藉由該固定螺帽37進行集光透鏡31、32相對於螢光體層12的透鏡位置調整後之固定。
在使用固定螺帽37之透鏡位置調整機構中，在集光透鏡31、32相對於螢光體層12之透鏡位置調整後，藉由使固定螺帽37旋轉而抵接於殼體21而對透鏡保持具33之螺紋33X施加有壓力而被固定。又，由於藉由壓力進行固定，故而與利用波形墊圈36之情形同樣地，可容易地進行透鏡位置之再調整。
(2-2.變化例2) 圖8係示意性地顯示構成本揭示之第1實施形態之變化例(變化例2)之光源裝置100C之螢光體輪10及其周邊構件之剖面構成之圖。該光源裝置100C係與上述光源裝置100A同樣地例如構成投影機1者。在本變化例之光源裝置100C中，在下述之點上與上述第1實施形態不同，即：將集光透鏡31、32相對於螢光體層12之透鏡位置調整後之固定係藉由固定螺桿24進行。
在使用固定螺桿24之透鏡位置調整機構中，在集光透鏡31、32相對於螢光體層12之透鏡位置調整後，藉由使安裝於殼體21之開口21H之側面之固定螺桿24旋轉而抵接於插入開口21H之透鏡保持具33之側面，而對透鏡保持具33施加有壓力而被固定。
(2-3.變化例3) 圖9係示意性地顯示構成本揭示之第1實施形態之變化例(變化例3)之光源裝置100D之螢光體輪10及其周邊構件之剖面構成之圖。該光源裝置100D係與上述光源裝置100A等同樣地例如構成投影機1者。在本變化例之光源裝置100D中，在下述之點上與上述第1實施形態不同，即：在集光透鏡31、32相對於螢光體層12之透鏡位置調整後之固定上使用接著材38。
在使用接著材38之透鏡位置調整機構中，在集光透鏡31、32相對於螢光體層12之透鏡位置調整後，藉由利用接著材38將殼體21之開口21H之側面與透鏡保持具33之嵌合部33A之側面予以接著，而固定集光透鏡31、32相對於螢光體層12之位置。
(2-4.變化例4) 圖10係示意性地顯示構成本揭示之第1實施形態之變化例(變化例4)之光源裝置100I之螢光體輪10及其周邊構件之剖面構成之圖。該光源裝置100I係與上述光源裝置100A等同樣地例如構成投影機1者。在本變化例之光源裝置100I中，在下述之點上與上述第1實施形態不同，即：透鏡位置調整機構包含殼體61、及將螢光體輪10之馬達13藉由例如固定螺桿65固定之馬達保持具63。
更詳細而言，透鏡位置調整機構係由分別設置於殼體61之後罩61B及安裝在殼體61之後罩61B之馬達保持具63的螺紋61X、63X構成，且該等為嵌合狀態。又，在後罩61B與馬達保持具63之間，具體而言，在相互對向之後罩61B之按壓部61Ba與馬達保持具63之按壓部63A之間配置有波形墊圈66，藉由該波形墊圈而固定螢光體輪10與集光透鏡31、32之距離。
殼體61例如包含覆蓋螢光體輪10之前表面之前罩61A、及覆蓋螢光體輪10之背面之一部分之後罩61B。於後罩61B，設置有供嵌合馬達保持具63之嵌合用之開口61H，於其側面形成有螺紋61X。在本變化例中，將馬達保持具63亦嵌於開口61H，藉由使馬達保持具63旋轉而使與馬達13連接之螢光體輪10在Z軸方向移動。
如以上所述般，在本變化例之光源裝置100I中，於殼體61之後罩61B設置供嵌合馬達保持具63之開口61H，於各自之側面設置相互嵌合之螺紋61X、63X。藉此，藉由將馬達保持具63嵌於開口61H，且使其旋轉，而使螢光體輪10在Z軸方向移動，從而可實現螢光體層12與集光透鏡31、32之相對位置之最佳化。又，由於在分別設置於後罩61B及馬達保持具63之按壓部61Ba、63A之間配置波形墊圈66，故可容易地進行相對於螢光體層12在最佳相對位置下之集光透鏡31、32之固定。因此，本變化例發揮與上述第1實施形態之光源裝置100A同樣之效果。
＜3.第2實施形態＞ 圖11係示意性地顯示構成本揭示之第2實施形態之光源裝置(光源裝置100E)之旋轉體(螢光體輪10)及其周邊構件之剖面構成之一例之圖。圖12係立體地顯示圖11所示之螢光體輪10及其周邊構件之構成，圖11係顯示圖2所示之II-II線之剖面之圖。圖13係將圖11及圖12所示之螢光體輪10及其周邊構件分解而立體地顯示之圖。該光源裝置100E係與上述光源裝置100A同樣地例如構成投影機1者。本實施形態之光源裝置100E之透鏡位置調整機構係包含設置於馬達保持具51之螺紋51X、及具備與該螺紋51X對應之螺紋52X之進給螺桿52者。
(3-1.透鏡位置調整機構之構成) 構成光源裝置100E之螢光體輪10例如與馬達13一起被收容於殼體41之馬達收容部41C。在本實施形態中，於馬達13安裝有馬達保持具51，其支持馬達13，且在殼體41內保持馬達13。該馬達保持具51與馬達收容部41C為嵌合關係，藉此，馬達保持具51可在馬達收容部41C內相對於光軸在正交方向(例如Z軸方向)移動。詳細而言，於馬達保持具51，於側面設置有具有螺紋51X之開口51H，藉由將與該開口51H嵌合且設置有與螺紋51X對應之螺紋52X之進給螺桿52例如自殼體41之外側旋轉，而將馬達保持具51在馬達收容部41C內移動，從而調整集光透鏡31、32與具有螢光體層12之螢光體輪10之距離。
殼體41包含例如覆蓋螢光體輪10之前表面之前罩41A、及覆蓋螢光體輪10之背面之後罩41B。於前罩41A，例如，集光透鏡31、32被一體化。於後罩41B，設置有如上述般收容馬達保持具51之馬達收容部41C。馬達收容部41C於內部收容馬達保持具51，且具有在Z軸方向引導馬達保持具51之移動之引導部41G。具體而言，引導部41G(馬達收容部41C之內徑)係與馬達保持具51之外徑(外側面)嵌合。藉此，馬達保持具51僅可在Z軸方向移動，而抑制激發光EL之照射位置之平面方向之偏移。於後罩41B之馬達收容部41C，設置有供上述進給螺桿52插入之開口41H。又，於殼體41，與第1實施形態之殼體21同樣地，設置有冷卻螢光體輪10之冷卻風之流入口42及排出口43。
馬達保持具51係如上述般用於保持將螢光體輪10予以驅動之馬達13者，馬達13例如由固定螺桿55固定於馬達保持具51。馬達保持具51之外徑(外側面)作為被引導部51G與馬達收容部41C之引導部41G嵌合。亦即，在本實施形態之光源裝置100E中，藉由將馬達保持具51收容於殼體41之馬達收容部41C，而使馬達保持具51僅可相對於光軸朝正交方向(例如Z軸方向)移動。藉此，抑制激發光EL之照射位置之平面方向之偏移，而可進行螢光體層12相對於集光透鏡31、32之精確之位置調整。於馬達保持具51之背面設置有開口51H。該開口51H係與在馬達收容部41C內使馬達保持具51在Z軸方向移動之進給螺桿52嵌合者，於開口51H之側面設置有與形成於進給螺桿52之螺紋52X對應之螺紋51X。
再者，在殼體41內之馬達保持具51之背面與後罩41B之間配置有波形墊圈53。
本實施形態之透鏡位置調整機構包含分別設置於開口51H之側面及進給螺桿52之側面之螺紋51X、52X。在本實施形態中，藉由例如使用治具72使進給螺桿52朝例如圖12及圖14所示之箭頭方向旋轉，而使馬達保持具51沿馬達收容部41C之側面移動。藉此，與馬達13連接之螢光體輪10在例如Z軸方向移動，而可進行螢光體輪10上之螢光體層12與集光透鏡31、32之間之距離之微小之調整。又，在殼體41內之馬達保持具51之背面與後罩41B之間，配置有波形墊圈53，藉由該波形墊圈53而固定透鏡位置調整後的螢光體層12與集光透鏡31、32之間之距離。因此，可抑制因螢光體輪10之旋轉所致之振動等而可能產生之馬達保持具51之位置偏移。
(3-2.作用、效果) 如以上所述般，在本實施形態之光源裝置100E中，於殼體41設置馬達收容部41C，馬達保持具51沿該馬達收容部41C之側面例如在Z軸方向移動。具體而言，於馬達保持具51之背面，設置有與在馬達收容部41C內使馬達保持具51在Z軸方向移動之進給螺桿52嵌合之開口51H。於開口51H之側面及進給螺桿52設置有相互對應之螺紋，藉由使進給螺桿52例如自殼體41之外側旋轉，而將馬達保持具51沿馬達收容部41C之側面移動。藉此，可相對於集光透鏡31、32將具有螢光體層12之螢光體輪10朝Z軸方向微小地調整，而將螢光體層12與集光透鏡31、32之相對位置最佳化。亦即，本實施形態之光源裝置100E發揮與上述第1實施形態之光源裝置100A同樣之效果。
又，在本實施形態中，由於在殼體41內之馬達保持具51之背面與後罩41B之間配置有波形墊圈53，故而與上述第1實施形態同樣地，可容易地進行相對於螢光體層12在最佳之相對位置下之集光透鏡31、32之固定。
＜4.變化例＞ (4-1.變化例5) 圖15係示意性地顯示構成本揭示之第2實施形態之變化例(變化例5)之光源裝置100F之螢光體輪10及其周邊構件之剖面構成之圖。該光源裝置100F係與上述光源裝置100A同樣地例如構成投影機1者。在本變化例之光源裝置100F中，在下述之點上與上述第2實施形態不同，即：在殼體41與進給螺桿52之間配置固定螺帽57，藉由固定螺帽57進行螢光體層12相對於集光透鏡31、32之透鏡位置調整後之固定。
在使用固定螺帽57之透鏡位置調整機構中，在集光透鏡31、32相對於螢光體層12之透鏡位置調整後，藉由使固定螺帽57旋轉而抵接於殼體41之後罩41B而對進給螺桿52之螺紋52X施加有壓力而被固定。又，由於藉由壓力進行固定，故而與利用波形墊圈53之情形同樣地，可容易地進行透鏡位置之再調整。
(4-2.變化例6) 圖16係示意性地顯示構成本揭示之第2實施形態之變化例(變化例6)之光源裝置100G之螢光體輪10及其周邊構件之剖面構成之圖。該光源裝置100G係與上述光源裝置100A等同樣地例如構成投影機1者。在本變化例之光源裝置100G中，在下述之點上與上述第2實施形態不同，即：藉由固定螺桿54進行螢光體層12相對於集光透鏡31、32之透鏡位置調整後之固定。
在使用固定螺桿54之透鏡位置調整機構中，在集光透鏡31、32相對於螢光體層12之透鏡位置調整後，藉由使安裝於殼體41之馬達收容部41C之側面之固定螺桿54旋轉且抵接於收容於馬達收容部41C之馬達保持具51而對馬達保持具51施加有壓力而被固定。
(4-3.變化例7) 圖17係示意性地顯示構成本揭示之第2實施形態之變化例(變化例7)之光源裝置100H之螢光體輪10及其周邊構件之剖面構成之圖。該光源裝置100H係與上述光源裝置100A等同樣地例如構成投影機1者。在本變化例之光源裝置100H中，在下述之點上與上述第2實施形態不同，即：在螢光體層12相對於集光透鏡31、32之透鏡位置調整後之固定上使用接著材58。
在使用接著材58之透鏡位置調整機構中，在螢光體層12相對於集光透鏡31、32之透鏡位置調整後，藉由利用接著材58將馬達保持具51接著於馬達收容部41C內，而固定螢光體層12相對於集光透鏡31、32之位置。
以上，係舉出第1、第2實施形態及變化例1～7對本揭示進行了說明，但本揭示並不限定於上述實施形態等，而可進行各種變化。例如，可使用在上述實施形態中所說明之構件以外之構件而構成。
例如，在上述第1實施形態及第2實施形態中，在透鏡位置調整後之固定上係使用波形墊圈36、53，但若為螺旋彈簧、阻止鬆動墊圈等具有彈簧性之構件，亦可進行置換。作為如此之構件，可舉出例如彈簧墊片、碟形彈簧墊片及防鬆脫墊圈等。又，在上述變化例1及變化例5中，在透鏡位置調整後之固定上係使用固定螺帽37、57，但亦可置換為楔型螺帽。
進而，作為本技術之投射型顯示裝置亦可由上述投影機以外之裝置構成。例如，在上述第1實施形態中，係舉出使用反射型液晶面板作為光調變元件之反射型3LCD方式之投影機進行了說明，但不限定於此，本技術亦可應用於使用透過型液晶面板的所謂透過型3LCD方式之投影機。
進而，在本實施形態中，作為本揭示之螢光體輪之一實施例係顯示使用反射型之螢光體輪之例，但本揭示之技術亦可應用於例如透過型螢光體輪。
再者，本技術可採用如以下之構成。 (1) 一種光源裝置，其具備：光源部； 旋轉體，其具有藉由來自前述光源部之激發光激發而發出螢光之螢光體； 馬達，其驅動前述旋轉體； 殼體，其收容前述旋轉體； 1個透鏡以上之透鏡群，其將來自前述光源部之激發光朝前述旋轉體集光； 透鏡保持部，其保持前述透鏡群；及 調整機構，其調整前述旋轉體與前述透鏡群之距離。 (2) 如前述(1)之光源裝置，其中前述調整機構包含前述殼體及前述透鏡保持部。 (3) 如前述(1)或(2)之光源裝置，其中前述透鏡保持部具有與前述殼體之嵌合部，且前述殼體具有與前述嵌合部對應之嵌合用開口。 (4) 如前述(3)之光源裝置，其中前述調整機構包含分別設置於前述嵌合部及前述嵌合用開口之螺紋。 (5) 如前述(1)至(4)中任一項之光源裝置，其中前述透鏡保持部與前述殼體藉由具有彈簧性之墊圈、固定螺帽、接著材或固定螺桿固定。 (6) 如前述(5)之光源裝置，其中前述具有彈簧性之墊圈為波形墊圈、彈簧墊片、碟形彈簧墊片、防鬆脫墊圈中之任一者。 (7) 如前述(1)至(6)中任一項之光源裝置，其中前述透鏡保持部在外周部之側面具有凹凸構造。 (8) 如前述(1)之光源裝置，其更具備保持前述馬達之馬達保持部，且 前述調整機構包含前述殼體及前述馬達保持部。 (9) 如前述(1)之光源裝置，其更具備保持前述馬達之馬達保持部、及送進前述馬達保持部之進給螺桿，且 前述馬達保持部具有與前述進給螺桿對應之進給螺桿用開口， 前述調整機構包含分別設置於前述進給螺桿及前述進給螺桿用開口之螺紋。 (10) 如前述(9)之光源裝置，其中前述透鏡保持部係與前述殼體一體化。 (11) 如前述(9)或(10)之光源裝置，其中前述殼體具備收容前述馬達保持部之馬達收容部， 前述馬達收容部於內部具有引導前述馬達保持部之移動方向之引導部， 前述馬達保持部於側面具有與前述引導部嵌合之被引導部。 (12) 如前述(9)至(11)中任一項之光源裝置，其中前述馬達保持部與前述殼體藉由具有彈簧性之墊圈、固定螺帽、接著材或固定螺桿固定。 (13) 如前述(12)之光源裝置，其中前述具有彈簧性之墊圈為波形墊圈、彈簧墊片、碟形彈簧墊片、防鬆脫墊圈中之任一者。 (14) 一種投射型顯示裝置，其具備：光源裝置； 光調變元件，其調變自前述光源裝置出射之光；及 投射光學系統，其投射來自前述光調變元件之光；且 光源裝置具有 光源部； 旋轉體，其具有藉由來自前述光源部之激發光激發而發出螢光之螢光體； 馬達，其驅動前述旋轉體； 殼體，其收容前述旋轉體； 1個透鏡以上之透鏡群，其將來自前述光源部之激發光朝前述旋轉體集光； 透鏡保持部，其保持前述透鏡群；及 調整機構，其調整前述旋轉體與前述透鏡群之距離。
本發明申請案係以在日本專利廳於2017年10月5日申請之日本專利申請案編號2017-194978號為基礎而主張其優先權者，並藉由參照該發明申請案之全部內容而援用於本發明申請案。
雖然只要是熟悉此項技術者根據設計方面之要件及其他要因即可想到各種修正、組合、子組合、及變更，但可理解為其等包含於後附之申請專利之範圍及其均等物之範圍內。
10‧‧‧螢光體輪11‧‧‧輪基板12‧‧‧螢光體層13‧‧‧馬達21‧‧‧殼體21A‧‧‧前罩21B‧‧‧後罩21H‧‧‧開口21X‧‧‧螺紋22‧‧‧流入口23‧‧‧排出口24‧‧‧固定螺桿25‧‧‧螺桿31‧‧‧集光透鏡32‧‧‧集光透鏡33‧‧‧透鏡保持具33A‧‧‧嵌合部33B‧‧‧按壓部33X‧‧‧螺紋34‧‧‧透鏡按壓板35‧‧‧透鏡按壓板36‧‧‧波形墊圈37‧‧‧固定螺帽38‧‧‧接著材41‧‧‧殼體41A‧‧‧前罩41B‧‧‧後罩41C‧‧‧馬達收容部41G‧‧‧引導部41H‧‧‧開口42‧‧‧流入口43‧‧‧排出口51‧‧‧馬達保持具51G‧‧‧引導部51H‧‧‧開口51X‧‧‧螺紋52‧‧‧進給螺桿52X‧‧‧螺紋53‧‧‧波形墊圈54‧‧‧固定螺桿55‧‧‧固定螺桿57‧‧‧固定螺帽58‧‧‧接著材61‧‧‧殼體61A‧‧‧前罩61B‧‧‧後罩61Ba‧‧‧按壓部61H‧‧‧開口61X‧‧‧螺紋63A‧‧‧按壓部63X‧‧‧螺紋65‧‧‧固定螺桿66‧‧‧波形墊圈71‧‧‧治具72‧‧‧治具100A‧‧‧光源裝置100B‧‧‧光源裝置100C‧‧‧光源裝置100D‧‧‧光源裝置100E‧‧‧光源裝置100F‧‧‧光源裝置100G‧‧‧光源裝置100H‧‧‧光源裝置100I‧‧‧光源裝置110‧‧‧光源部112‧‧‧二向分色反射鏡113‧‧‧集光光學系統200‧‧‧照明光學系統210‧‧‧複眼透鏡210A‧‧‧複眼透鏡210B‧‧‧複眼透鏡220‧‧‧偏光轉換元件230‧‧‧透鏡240A‧‧‧二向分色反射鏡240B‧‧‧二向分色反射鏡250A‧‧‧反射鏡250B‧‧‧反射鏡260A‧‧‧透鏡260B‧‧‧透鏡270‧‧‧二向分色反射鏡280A‧‧‧偏光板280B‧‧‧偏光板280C‧‧‧偏光板300‧‧‧圖像形成部310A‧‧‧反射型偏光板310B‧‧‧反射型偏光板310C‧‧‧反射型偏光板320A‧‧‧反射型液晶面板(光調變元件)320B‧‧‧反射型液晶面板(光調變元件)320C‧‧‧反射型液晶面板(光調變元件)330‧‧‧二向色稜鏡400‧‧‧投影光學系統(投射光學系統)500‧‧‧螢幕EL‧‧‧激發光FL‧‧‧光/螢光G‧‧‧綠色光R‧‧‧紅色光X‧‧‧軸Y‧‧‧軸Z‧‧‧軸I-I‧‧‧線II-II‧‧‧線
圖1係顯示構成本揭示之第1實施形態之光源裝置之螢光體輪及其周邊構件之構成之一例之剖面示意圖。 圖2係圖1所示之螢光體輪及其周邊構件之立體圖。 圖3係圖1所示之螢光體輪及其周邊構件之分解立體圖。 圖4係顯示圖1所示之透鏡保持部之構成之又一例之示意圖。 圖5係顯示具備圖1所示之螢光體輪之光源裝置之構成例之概略圖。 圖6係顯示具備圖5所示之光源裝置之投影機之構成例之概略圖。 圖7係顯示構成本揭示之變化例1之光源裝置之螢光體輪及其周邊構件之構成之剖面示意圖。 圖8係顯示構成本揭示之變化例2之光源裝置之螢光體輪及其周邊構件之構成之剖面示意圖。 圖9係顯示構成本揭示之變化例3之光源裝置之螢光體輪及其周邊構件之構成之剖面示意圖。 圖10係顯示構成本揭示之變化例4之光源裝置之螢光體輪及其周邊構件之構成之剖面示意圖。 圖11係顯示構成本揭示之第2實施形態之光源裝置之螢光體輪及其周邊構件之構成之一例之剖面示意圖。 圖12係圖11所示之螢光體輪及其周邊構件之立體圖。 圖13係圖11所示之螢光體輪及其周邊構件之分解立體圖。 圖14係說明圖11所示之螢光體輪及其周邊構件的螢光體輪與集光透鏡群之距離之調整方法之示意圖。 圖15係顯示構成本揭示之變化例5之光源裝置之螢光體輪及其周邊構件之構成之剖面示意圖。 圖16係顯示構成本揭示之變化例6之光源裝置之螢光體輪及其周邊構件之構成之剖面示意圖。 圖17係顯示構成本揭示之變化例7之光源裝置之螢光體輪及其周邊構件之構成之剖面示意圖。
10‧‧‧螢光體輪
11‧‧‧輪基板
12‧‧‧螢光體層
13‧‧‧馬達
21‧‧‧殼體
21A‧‧‧前罩
21B‧‧‧後罩
21H‧‧‧開口
21X‧‧‧螺紋
25‧‧‧螺桿
31‧‧‧集光透鏡
32‧‧‧集光透鏡
33‧‧‧透鏡保持具
33A‧‧‧嵌合部
33B‧‧‧按壓部
33X‧‧‧螺紋
34‧‧‧透鏡按壓板
35‧‧‧透鏡按壓板
36‧‧‧波形墊圈
100A‧‧‧光源裝置
X‧‧‧軸
Y‧‧‧軸
Z‧‧‧軸

Claims (13)

  1. 一種光源裝置，其具備：光源部；旋轉體，其具有藉由來自前述光源部之激發光激發而發出螢光之螢光體；馬達，其驅動前述旋轉體；殼體，其收容前述旋轉體；1個透鏡以上之透鏡群，其將來自前述光源部之激發光朝前述旋轉體集光；透鏡保持部，其保持前述透鏡群；調整機構，其調整前述旋轉體與前述透鏡群之距離；馬達保持部，其保持前述馬達；及進給螺桿，其送進前述馬達保持部；且前述馬達保持部具有與前述進給螺桿對應之進給螺桿用開口，前述調整機構包含分別設置於前述進給螺桿及前述進給螺桿用開口之螺紋。
  2. 如請求項1之光源裝置，其中前述調整機構包含前述殼體及前述透鏡保持部。
  3. 如請求項1之光源裝置，其中前述透鏡保持部具有與前述殼體之嵌合部，且前述殼體具有與前述嵌合部對應之嵌合用開口。
  4. 如請求項3之光源裝置，其中前述調整機構包含分別設置於前述嵌合部及前述嵌合用開口之螺紋。
  5. 如請求項1之光源裝置，其中前述透鏡保持部與前述殼體藉由具有彈簧性之墊圈、固定螺帽、接著材或固定螺桿固定。
  6. 如請求項5之光源裝置，其中前述具有彈簧性之墊圈為波形墊圈、彈簧墊片、碟形彈簧墊片、防鬆脫墊圈中之任一者。
  7. 如請求項1之光源裝置，其中前述透鏡保持部在外周部之側面具有凹凸構造。
  8. 如請求項1之光源裝置，其更具備保持前述馬達之馬達保持部，且前述調整機構包含前述殼體及前述馬達保持部。
  9. 如請求項1之光源裝置，其中前述透鏡保持部係與前述殼體一體化。
  10. 如請求項1之光源裝置，其中前述殼體具備收容前述馬達保持部之馬達收容部，前述馬達收容部於內部具有引導前述馬達保持部之移動方向之引導部，前述馬達保持部於側面具有與前述引導部嵌合之被引導部。
  11. 如請求項1之光源裝置，其中前述馬達保持部與前述殼體由具有彈簧性之墊圈、固定螺帽、接著材或固定螺桿固定。
  12. 如請求項11之光源裝置，其中前述具有彈簧性之墊圈為波形墊圈、彈簧墊片、碟形彈簧墊片、防鬆脫墊圈中之任一者。
  13. 一種投射型顯示裝置，其具備：光源裝置；光調變元件，其調變自前述光源裝置出射之光；及投射光學系統，其投射來自前述光調變元件之光；且光源裝置具有：光源部；旋轉體，其具有藉由來自前述光源部之激發光激發而發出螢光之螢光體；馬達，其驅動前述旋轉體；殼體，其收容前述旋轉體；1個透鏡以上之透鏡群，其將來自前述光源部之激發光朝前述旋轉體集光；透鏡保持部，其保持前述透鏡群；調整機構，其調整前述旋轉體與前述透鏡群之距離；馬達保持部，其保持前述馬達；及進給螺桿，其送進前述馬達保持部；且前述馬達保持部具有與前述進給螺桿對應之進給螺桿用開口， 前述調整機構包含分別設置於前述進給螺桿及前述進給螺桿用開口之螺紋。
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