[其他]激光光源、以及设置有激光光源的投影仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及使用激光二极管的激光光源，所述激光二极管提供线偏振光，设置有激光光源的投影仪以及制造激光光源的方法。

背景技术

在专利文件1(日本未审专利申请公开No.2012-088451)中公开了一种用激光器作为光源的发光设备。这种发光设备鉴于解决如何有效地降低照明光的辉度不均的同时实现小型化以及提升光的利用效率的问题而实现，并且设置有：具有多个类型的激光元件的光源单元，所述多个类型的激光元件发射不同波长的光；平行化光学系统，所述平行化光学系统作为单独的平行光束发射来自多个类型的激光元件的每个入射光束；光路合成光学系统，所述光路合成光学系统为从平行化光学系统发射的每个平行光束进行光路合成；放大光学系统，所述放大光学系统放大遵循光路合成的每个平行光束的束直径并且发射生成的光束；以及均匀化光学系统，所述均匀化光学系统使从放大光学系统发射的每个平行光束的平面内强度分布均匀化。

上述的发光设备用于诸如显示图像的投影仪的显示装置中。投影仪的一种形式是3D显示。除了在投影仪的典型的构成元件，诸如光源、用来自光源的光形成图像光的图像形成单元、投射在图像形成单元中形成的图像光的投射光学系统之外，执行3D显示的投影仪进一步设置有调制器，所述调制器将待投射的图像光调制为右眼显示图像光和左眼显示图像光。

图像形成单元通过以时间顺序切换右眼图像光和左眼图像光从而产生图像。调制器是下述部件：所述部件被配置为使得能够控制透射的线偏振光的取向，并且当透射右眼图像光和左眼图像光时，透射具有相互不同取向的线偏振光，由此，是相互不同的线偏振光的右眼的投射图像光和左眼的投射图像光被顺序投影。

激光二极管被用作多个激光元件以形成激光光源，并且当被用在如上所述的执行3D显示的投影仪设备中时，激光是线偏振光的事实潜在地导致：当光被投射通过调制器以及在3D显示时被投射时，颜色均匀性和辉度均匀性将劣化，导致在屏幕上不均颜色和不均匀辉度的发生。下面参照附图描述切换透射的线偏振光的调制器的操作。

如图1中所示，当调制器1a的吸收轴1b和照射进调制器1a的线偏振光1c的取向相差90度时，线偏振光1c透射通过调制器1a。

如图2中所示，当当调制器1a的吸收轴1b和照射进调制器1a的线偏振光2c的取向相同时，线偏振光2c不透射通过调制器1a。

如图3中所示，当调制器1a的吸收轴1b和照射进调制器1a的线偏振光3c的取向相差45度时，线偏振光3c衰减并透射。

当线偏振光透射通过构成投影仪的投射光学系统的玻璃诸如透镜时，可能发生线偏振光的取向的扰乱。这种扰乱根据通过透镜(玻璃)的透射点不同，并且因此，多个激光二极管的使用导致对于每个激光二极管不同的不均匀状态的扰乱的发生。因此，不均匀颜色和不均匀辉度发生在投射通过调制器的图像中。

如图4中所示，当多个激光二极管被布置使得发射的线偏振光的取向相同时，来自每个激光二极管的光的合成光的线偏振光的取向是一致的。如图5中所示，通过玻璃的后续透射使线性方向的取向根据图像的部位变化。

当图5中示出状态的光通过调制器时，透射的光的质量根据图像的位置改变并且不均匀颜色和不均匀辉度发生。图6示出不均匀辉度的示例。即使在使用具有均匀的辉度的用于屏幕显示的图像信号的情况下，投射屏幕上位置Ea的辉度比位置Eb的辉度高，并且不均匀辉度发生。

不均匀颜色的症状用使用下述作为光源的投影仪示例描述：作为蓝色光源的蓝色激光以及通过将作为激发光的蓝色激光照射在发射黄色荧光的荧光材料上并且随后分离产生的黄色荧光得到红色光和绿色光。

黄色荧光以及从该光得到的红色光和绿色光不是线偏振光，并且只有是激光的蓝色光是线偏振光。

当布置多个发射蓝色激光的激光二极管使得发射的线偏振光的取向和图4中示出的相同并且随后使其通过调制器时，如图6所示，对于蓝色光，位置Ea的辉度比位置Eb的辉度高。另一方面，红色光和绿色光不是线偏振光，并且因而在屏幕内辉度是均匀的。因此，即使当使用在整个屏幕上显示均匀颜色的图像的图像信号时，位置Ea的颜色也不同于位置Eb的颜色，并且不均匀颜色发生。

当进行3D显示时，当调制器透射右眼图像光和左眼图像光时，认为透射的线偏振光的取向是不同的，并且当多个激光二极管用作光源并且使得每个激光二极管的线偏振光的取向一致时，上述不均匀辉度和不均匀颜色将发生。