CN107208856A - 光源装置和投影仪 - Google Patents

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Abstract

目的在于，提供光利用效率高的光源装置和安装了该光源装置的投影仪。光源装置(2)具有：发光元件；聚光光学系统，其入射从所述发光元件射出的光中的第1成分；光学元件，其入射透过所述聚光光学系统后的所述第1成分；以及拾取光学系统，其入射经由所述光学元件后的所述第1成分。聚光光学系统和拾取光学系统中的至少一方包含由石英形成的第1透镜。

Description

光源装置和投影仪
技术领域
本发明涉及光源装置和使用该光源装置的投影仪。
背景技术
作为投影仪用的光源装置，提出了使用固体光源的装置(例如专利文献1)。
在该专利文献1的光源装置中，从固体光源射出的蓝色光中的P偏振成分透过分色镜。透过分色镜的蓝色光通过聚光透镜汇聚到荧光体上。蓝色光中的一部分通过荧光体转换为荧光，未转换为荧光的蓝色光朝向分色镜反射。在分色镜与荧光体之间设置有相位差板，所以，再次入射到分色镜的蓝色光成为S偏振。S偏振的蓝色光与荧光一起通过分色镜朝向被照明物反射。
但是，当增大固体光源的功率时，通过分色镜朝向被照明物反射的蓝色光的强度降低，存在蓝色光的利用效率降低的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-108486号公报
发明内容
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供光利用效率高的光源装置和安装了该光源装置的投影仪。
为了实现上述目的，本发明的光源装置具有：发光元件；聚光光学系统，其入射从发光元件射出的光中的第1成分；光学元件，其入射透过聚光光学系统后的第1成分；以及拾取光学系统，其入射经由光学元件后的第1成分，聚光光学系统和拾取光学系统中的至少一方包含由石英形成的第1透镜。这里，聚光光学系统和拾取光学系统可以是相互不同的部件，也可以是相同的部件。
另外，在本说明书中，将第1成分称为第1光线束。并且，在光学元件中包含扩散反射元件、透射型扩散元件等。
在上述光源装置中，第1透镜由内部吸收和热膨胀系数较小的石英形成，所以，第1透镜不易产生光吸收的自发热。即使由于光吸收而使第1透镜的温度上升，由于第1透镜的热畸变而产生的双折射也不会太大。因此，透过聚光光学系统的光的偏振状态不易变化，能够减少偏振分离元件等引起的损耗。因此，能够得到较高的光利用效率。
在本发明的光源装置的具体方面或观点中，光学元件具有使第1成分反射的反射面，由反射面反射后的第1成分入射到拾取光学系统。这样，即使光学元件是反射元件，也能够得到较高的光利用效率。
在本发明的另一个方面中，光源装置还具有：偏振分离元件，其设置在发光元件与聚光光学系统之间的光路中；以及相位差元件，其设置在偏振分离元件与聚光光学系统之间的光路中，入射光中的经由偏振分离元件后的第1成分，聚光光学系统兼作为拾取光学系统，反射面反射后的第1成分透过拾取光学系统和相位差元件而入射到偏振分离元件。这样，在使用偏振分离元件的情况下，也能够得到较高的光利用效率。
在本发明的光源装置的另一个方面中，聚光光学系统和拾取光学系统具有的多个透镜面中的至少一个透镜面是圆锥常数为负的非球面。圆锥常数为负的非球面透镜的光焦度朝向透镜面的周边而减弱，所以，在利用比较厚的透镜构成聚光光学系统的情况下，也比较容易进行球面像差的校正。因此，能够以紊乱较少的状态在被照明体侧取出第1成分。
在本发明的另一个方面中，第1透镜在聚光光学系统中配置在最靠相位差元件侧，第1透镜在相位差元件侧具有圆锥常数为负的非球面，在与相位差元件相反的一侧具有曲率半径为1000mm以上的曲面或平面。该情况下，在第1透镜中，在上述非球面的相反侧的面为凸面的情况下，该凸面的曲率较小，所以，能够减小反射元件侧的要素(例如透镜或反射元件)与第1透镜之间的间隔。因此，能够避免由于从反射元件侧入射到第1透镜的光线束的直径增大而使第1透镜增大。
在本发明的又一个方面中，聚光光学系统还包含第2透镜，第2透镜在聚光光学系统中配置在最靠光学元件侧，第2透镜由石英形成，第2透镜的光学元件侧的透镜面是曲率半径为1000mm以上的曲面或平面。该情况下，在第2透镜中，在上述透镜面为凸面的情况下，该凸面的曲率半径较小，所以，能够减小第2透镜的周边部中的第2透镜与反射元件之间的间隔。因此，能够避免由于入射到第2透镜的光线束的直径增大而使第1透镜增大。
在本发明的又一个方面中，第1透镜在聚光光学系统中配置在最靠反射元件侧。
在本发明的又一个方面中，也可以是，聚光光学系统还包含第3透镜，第3透镜在聚光光学系统中配置在最靠相位差元件侧，第3透镜的光弹性常数小于第1透镜的光弹性常数。但是，第3透镜的光弹性常数小于第1透镜的光弹性常数，所以，即使第3透镜热膨胀，双折射也不太大。因此，能够提高光利用效率。
在本发明的又一个方面中，第3透镜在相位差元件侧具有圆锥常数为负的非球面。根据该结构，能够通过第2透镜对像差进行校正，能够以紊乱较少的状态在被照明物侧取出第1成分。
在本发明的又一个方面中，聚光光学系统还具有与第1透镜相邻的第4透镜，第4透镜由石英形成。
在本发明的又一个方面中，光源装置还包含波长转换元件，该波长转换元件射出波长与第1成分不同的彩色光。根据该结构，能够对被照明物侧照射包含多个彩色光的光。
为了实现上述目的，本发明的投影仪具有：上述光源装置；光调制装置，其根据图像信息对从光源装置射出的光进行调制，由此形成图像光；以及投射光学系统，其投射图像光。
在上述投影仪中，使用光利用效率较高的光源装置，所以，能够高效地投射明亮的图像。
附图说明
图1是示出实施方式的投影仪的概略结构的平面图。
图2是说明具有实施方式的光源装置的照明装置的概略结构图。
图3是示出透镜的玻璃材料与光利用效率的关系的图。
图4是说明聚光光学系统的一个实施例的剖视图。
图5是说明聚光光学系统的另一个实施例的剖视图。
图6是说明聚光光学系统的又一个实施例的剖视图。
图7是说明聚光光学系统的又一个实施例的剖视图。
图8是说明聚光光学系统的又一个实施例的剖视图。
图9是说明聚光光学系统的又一个实施例的剖视图。
图10是说明聚光光学系统的又一个实施例的剖视图。
图11是示出变形例的投影仪的结构的概念图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。另外，在以下说明所使用的附图中，为了容易理解特征，方便起见，有时放大示出特征的部分，各结构要素的尺寸比率等不一定与实际相同。
图1是示出投影仪的概略结构的平面图。投影仪100具有照明装置20、颜色分离光学系统3、光调制装置4R、光调制装置4G、光调制装置4B、合成光学系统5、投射光学系统6。
颜色分离光学系统3用于将从照明装置20射出的照明光WL分离成红色光LR、绿色光LG、蓝色光LB。颜色分离光学系统3具有第1分色镜7a和第2分色镜7b、第1全反射镜8a、第2全反射镜8b和第3全反射镜8c、第1中继透镜9a和第2中继透镜9b。
第1分色镜7a将来自照明装置20的照明光WL分离成红色光LR、以及包含绿色光LG和蓝色光LB的光。第1分色镜7a透射红色光LR，并且反射绿色光LG和蓝色光LB。第2分色镜7b反射绿色光LG，并且透射蓝色光LB。
第1全反射镜8a配置在红色光LR的光路中，朝向光调制装置4R反射透过第1分色镜7a的红色光LR。另一方面，第2全反射镜8b和第3全反射镜8c配置在蓝色光LB的光路中，将透过第2分色镜7b的蓝色光LB引导至光调制装置4B。绿色光LG从第2分色镜7b朝向光调制装置4G反射。
第1中继透镜9a和第2中继透镜9b配置在蓝色光LB的光路中的第2全反射镜8b的光入射侧和光射出侧。第1中继透镜9a和第2中继透镜9b具有对由于蓝色光LB的光路长度比红色光LR和绿色光LG的光路长度长而引起的蓝色光LB的光损耗进行补偿的功能。
光调制装置4R根据图像信息对红色光LR进行调制，形成与红色光LR对应的图像光。光调制装置4G根据图像信息对绿色光LG进行调制，形成与绿色光LG对应的图像光。光调制装置4B根据图像信息对蓝色光LB进行调制，形成与蓝色光LB对应的图像光。
光调制装置4R、光调制装置4G和光调制装置4B例如使用透射型的液晶面板。并且，在液晶面板的入射侧和射出侧分别配置有偏振板(未图示。)。
并且，在光调制装置4R、光调制装置4G和光调制装置4B的入射侧分别配置有场透镜10R、场透镜10G和场透镜10B。场透镜10R、场透镜10G和场透镜10B用于对分别入射到光调制装置4R、光调制装置4G和光调制装置4B的红色光LR、绿色光LG和蓝色光LB分别进行平行化。
来自光调制装置4R、光调制装置4G和光调制装置4B的与各颜色对应的图像光入射到合成光学系统5。合成光学系统5对与红色光LR、绿色光LG和蓝色光LB对应的图像光进行合成，朝向投射光学系统6射出该合成后的图像光。合成光学系统5例如使用十字分色棱镜。
投射光学系统6由投射透镜组构成，朝向屏幕SCR放大投射由合成光学系统5合成后的图像光。由此，在屏幕SCR上显示放大后的彩色影像。
参照图2对照明装置20进行说明。照明装置20具有光源装置2、积分光学系统31、偏振转换元件32、重叠光学系统33。光源装置2具有阵列光源21、准直光学系统22、远焦光学系统23、第1相位差元件51、均束器光学系统24、偏振分离元件25、第1聚光光学系统26、荧光体层27、第2相位差元件28、第2聚光光学系统29、扩散反射元件30。第2相位差元件28相当于权利要求中的相位差元件，扩散反射元件30相当于权利要求中的光学元件，第2聚光光学系统29相当于权利要求中的聚光光学系统。并且，第2聚光光学系统29兼作为拾取光学系统。
在照明装置20中，阵列光源21、准直光学系统22、远焦光学系统23、第1相位差元件51、均束器光学系统24、偏振分离元件25、第2相位差元件28、第2聚光光学系统29、扩散反射元件30在光轴ax1上依次并列配置。荧光体层27、第1聚光光学系统26、偏振分离元件25、积分光学系统31、偏振转换元件32、重叠光学系统33在光轴ax2上上依次并列配置。光轴ax1和光轴ax2位于同一面内，相互正交。
阵列光源21具有多个半导体激光器(发光元件)21a。多个半导体激光器21a在与光轴ax1正交的平面P1内呈阵列状并列配置。
各半导体激光器21a射出蓝色光BL。半导体激光器21a射出例如峰值波长为455nm的激光作为蓝色光BL。从半导体激光器21a射出的蓝色光BL成为针对后述偏振分离元件25的S偏振。蓝色光BL的一部分被用作照明用的蓝色光，另一部分被用作用于激励荧光体层27而使其产生黄色荧光的激励光。
另外，半导体激光器21a不限于射出单一的波长，也可以置换为射出相互不同波长的多个半导体激光器。该情况下，使用射出例如波长460nm的激光作为照明用的蓝色光的半导体激光器、使用射出例如波长440nm的激光作为激励用的蓝色光的半导体激光器即可。
蓝色光BL从阵列光源21朝向偏振分离元件25射出，首先，入射到准直光学系统22。
准直光学系统22将从阵列光源21射出的各蓝色光BL转换为平行光线。准直光学系统22由沿着与光轴ax1正交的平面配置的多个准直透镜22a构成。多个准直透镜22a分别对应于构成阵列光源21的各半导体激光器21a，例如呈阵列状配置。
由准直光学系统22转换为平行光线后的蓝色光BL入射到远焦光学系统23。远焦光学系统23对蓝色光BL的光线束直径进行调整。远焦光学系统23例如由凸透镜23a和凹透镜23b构成。
由远焦光学系统23调整了光线束直径后的蓝色光BL透过第1相位差元件51，进而入射到均束器光学系统24。第1相位差元件51例如是1/2波长板，通过使第1相位差元件51适当旋转，将S偏振的蓝色光BL转换为包含S偏振成分和P偏振成分的蓝色光BL。也可以使用1/4波长板作为第1相位差元件51。
均束器光学系统24由第1多透镜阵列24a和第2多透镜阵列24b构成。多透镜阵列24a具有将蓝色光BL分割成多个光线束的多个小透镜。
透过均束器光学系统24的蓝色光BL入射到偏振分离元件25。偏振分离元件25以相对于光轴ax1和光轴ax2呈45°的角度的方式倾斜。
在偏振分离元件25的一面设置具有波长选择性的偏振分离层25a。偏振分离元件25将蓝色光BL分离为第1光线束即蓝色P偏振光BLP和第2光线束即蓝色S偏振光BLS。偏振分离元件25朝向荧光体层27反射蓝色S偏振光BLS作为激励光，朝向扩散反射元件30透射蓝色P偏振光BLP。
并且，偏振分离元件25具有与偏振状态无关地透射波段与蓝色光BL不同的荧光YL的颜色分离功能。
从偏振分离元件25以接近平行光束的状态射出的蓝色S偏振光BLS入射到第1聚光光学系统26。第1聚光光学系统26使蓝色S偏振光BLS朝向荧光体层27聚光。第1聚光光学系统26与均束器光学系统24协作，对荧光体层27上的蓝色S偏振光BLS的照度的分布进行均匀化。
第1聚光光学系统26例如由拾取透镜26a和拾取透镜26b构成。激励用的蓝色S偏振光BLS通过第1聚光光学系统26聚光在波长转换元件即荧光体层27上。
荧光体层27呈环状设置在板材36a上。板材36a支承在旋转机构36上，绕旋转轴旋转。荧光体层27将激励光即波长455nm的蓝色S偏振光BLS转换为例如在500～700nm的波段具有峰值波长的荧光(黄色光)YL并射出。荧光YL是波长与蓝色S偏振光BLS不同的第3光线束。
在荧光体层27与板材36a之间设置有反射部37。反射部37反射由荧光体层27生成的荧光YL。
由荧光体层27生成的荧光YL中的一部分荧光YL通过反射部37朝向第1聚光光学系统26反射。并且，由荧光体层27生成的荧光YL中的另一部分荧光YL不经由反射部37而朝向第1聚光光学系统26射出。这样，荧光YL从荧光体层27朝向第1聚光光学系统26侧射出。
从荧光体层27射出的荧光YL是非偏振光。荧光YL穿过第1聚光光学系统26后，作为大致平行光束入射到偏振分离元件25。然后，该荧光YL从偏振分离元件25朝向积分光学系统31透射。
从偏振分离元件25以接近平行光束的状态射出的蓝色P偏振光BLP入射到第2相位差元件28。第2相位差元件28是配置在偏振分离元件25与扩散反射元件30之间的光路中的1/4波长板(λ/4板)。因此，从偏振分离元件25射出的蓝色P偏振光BLP入射到该第2相位差元件28，由此，被转换为圆偏振的蓝色光BLC，然后，入射到第2聚光光学系统29。
第2聚光光学系统29由一枚以上的透镜构成，包含由熔融石英形成的透镜。下面，将由熔融石英形成的透镜称为石英透镜。第2聚光光学系统29具备具有正光焦度且比较大直径的第1拾取透镜29a、具有正光焦度的第2拾取透镜29b、具有正光焦度且比较小直径的第3拾取透镜29c。第1拾取透镜29a在第2聚光光学系统29内配置在离扩散反射元件30最远的位置(最靠第2相位差元件28侧)。第3拾取透镜29c在第2聚光光学系统29内配置在离扩散反射元件30最近的位置(最近侧)。另外，构成第2聚光光学系统29的透镜的枚数不限于3枚。
第2聚光光学系统29使蓝色光BLC聚光在扩散反射元件30上。第2聚光光学系统29与均束器光学系统24协作，对扩散反射元件30上的蓝色光BLC的照度的分布进行均匀化。
扩散反射元件30使从第2聚光光学系统29入射的蓝色光BLC朝向偏振分离元件25扩散反射。作为扩散反射元件30，优选具有将垂直入射的直线偏振光作为直线偏振光进行反射的特性。
由扩散反射元件30扩散反射后的蓝色光BLC在第2聚光光学系统29中逆行而成为大致平行光束。在第2聚光光学系统29中逆行的蓝色光BLC通过第2相位差元件28转换S偏振的蓝色S偏振光BLS2后，入射到偏振分离元件25。然后，蓝色S偏振光BLS2作为蓝色S偏振光BLS3从偏振分离元件25朝向积分光学系统31反射。
由此，蓝色S偏振光BLS3与透过偏振分离元件25的荧光YL一起用作照明光WL。即，蓝色S偏振光BLS3和荧光YL从偏振分离元件25相互朝向同一方向射出。由此，得到混合了蓝色S偏振光BLS3和荧光(黄色光)YL的白色的照明光WL。
从偏振分离元件25射出的照明光WL入射到积分光学系统31。积分光学系统31例如由透镜阵列31a和透镜阵列31b构成。各透镜阵列31a、31b由呈阵列状排列多个透镜而得到的部件构成。
透过积分光学系统31的照明光WL入射到偏振转换元件32。偏振转换元件32由偏振分离膜和相位差板构成。偏振转换元件32将照明光WL转换为直线偏振光。
从偏振转换元件32射出的照明光WL入射到重叠光学系统33。重叠光学系统33与积分光学系统31协作，对被照明区域内的照明光WL的照度的分布进行均匀化。这样，照明装置20生成照明光WL。
在上述说明中，对理想情况进行了说明。即，对从扩散反射元件30返回的蓝色光BLC通过第2相位差元件28转换为S偏振光的情况进行了说明。该情况下，假设蓝色S偏振光BLS3的光量与蓝色S偏振光BLS2的光量大致相同。但是，实际上，蓝色S偏振光BLS3的光量比蓝色S偏振光BLS2的光量少。在半导体激光器21a的功率较大时，该倾向显著。
透镜的玻璃材料具有非零的内部吸收率。因此，可认为构成第2聚光光学系统29的透镜吸收从阵列光源21射出的激光的一部分而局部发热。因此，作为蓝色S偏振光BLS3的光量降低的原因，发明人着眼于对第2聚光光学系统29入射高强度的光而引起的第2聚光光学系统29的局部发热，进行了仿真。
图3示出表示第2聚光光学系统29的各透镜的玻璃材料与光利用效率的关系的仿真结果以及实验值。光利用效率以第2聚光光学系统29不具有双折射的情况下的蓝色S偏振光BLS3的光量为基准。下面，将第1拾取透镜29a、第2拾取透镜29b和第3拾取透镜29c分别称为透镜G1、透镜G2、透镜G3。在仿真中，首先，根据圆偏振的蓝色光BLC入射到第2聚光光学系统29时的透镜G1、透镜G2、透镜G3中的发热，计算畸变和应力。接着，根据应力分布计算基于光弹性效应的双折射。然后，计算蓝色S偏振光BLS2的偏振状态，由此，求出照明中利用的蓝色S偏振光BLS3的光量。
表1总结了仿真中使用的玻璃材料。
[表1]
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 比较例1 比较例2
G1 石英 S-BAL35 石英 S-BAL35 S-BAL35 S-FPM2 S-BAL35
G2 石英 石英 石英 S-LAL12 石英 S-FPM2 S-LAL12
G3 石英 石英 S-LAH66 石英 石英 S-FPM2 S-LAH66
如表1所示，
在实施例1中，构成第2聚光光学系统29的透镜G1、G2、G3均为石英透镜。
在实施例2中，透镜G1的玻璃材料为S-BAL35，透镜G2、G3为石英透镜。
在实施例3中，透镜G1、G2为石英透镜，透镜G3的玻璃材料为S-LAH66。
在实施例4中，透镜G1的玻璃材料为S-BAL35，透镜G2的玻璃材料为S-LAL12，透镜G3为石英透镜。
在实施例5中，各透镜的玻璃材料与实施例2相同。与实施例2的不同之处在于对透镜G3进行了冷却。
在比较例1中，透镜G1、G2、G3的玻璃材料均为S-FPM2。
在比较例2中，透镜G1的玻璃材料为S-BAL35，透镜G2的玻璃材料为S-LAL12，透镜G3的玻璃材料为S-LAH66。
石英以外的上述玻璃材料均为株式会社ohara制。表2示出各透镜中能够使用的玻璃材料的光学特性。另外，光弹性常数的单位为nm/cm/105Pa。并且，在表2中，代替内部吸收率而示出内部透射率。
[表2]
在图3中，黑色圆圈是仿真结果，白色圆圈是与比较例2对应的实测值。仿真结果与实验值非常一致。
通过仿真可知，在实施例1～实施例5中得到80％以上的光利用效率，但是，在比较例1和比较例2中，仅得到50％左右。
例如，比较例1中使用的S-FPM2与熔融石英相比，光弹性常数较小，但是，内部吸收率和热膨胀系数较大。因此，与石英透镜相比，由S-FPM2形成的透镜由于因光吸收而引起的自发热，应该更大地膨胀。由于膨胀而产生应力，其结果，由于光弹性效应而在透镜中产生双折射。该情况下，从第2相位差元件28入射到第2聚光光学系统29的圆偏振的蓝色光BLC通过第2聚光光学系统29转换为椭圆偏振的蓝色光BLC。通过第2聚光光学系统29，由扩散反射元件30反射后的椭圆偏振的蓝色光BLC的偏振状态进一步紊乱。椭圆偏振的蓝色光BLC从扩散反射元件30逆行而透过第2相位差元件28后还是椭圆偏振，所以，包含无法在偏振分离元件25中反射的P偏振成分。只有能够在偏振分离元件25中反射的S偏振成分被用作蓝色S偏振光BLS3。这样，可认为第2聚光光学系统29的光吸收使光利用效率降低。
另一方面，在蓝色光BLC的波长中，熔融石英的内部吸收率为0.1％(厚度τ＝10mm)以下，是一般的光学玻璃的内部吸收率的1/50左右。因此，即使入射较强的光，也不容易发热。并且，熔融石英的热膨胀系数α为10×10-7(/℃)以下，是一般的光学玻璃的热膨胀系数α的1/10左右。因此，即使温度上升，也不容易畸变。熔融石英的光弹性常数为3.47，但是，内部吸收率和热膨胀系数α小于一般的玻璃材料，所以，即使温度上升，热畸变也不容易变大。即，双折射不容易变大，所以，穿过石英透镜的光的偏振状态不容易变化。
实际上，在未使用石英透镜的比较例1、2中，未得到较高的光利用效率。但是，在第2聚光光学系统29包含石英透镜的实施例1～5中，得到80％以上的光利用效率，在透镜G1、G2、G3分别为石英透镜的实施例1中，得到大致100％的光利用效率。对实施例2和实施例5进行比较可知，对透镜G3进行冷却时，光利用效率较高。这是因为，通过进行冷却，双折射减小。
这样，可知通过使用至少一枚内部吸收率较小的石英透镜构成第2聚光光学系统29，减少了作为双折射的原因之一的光吸收，在提高光利用效率的方面是有效的。
另外，根据实施例2和实施例4可知，透镜G1也可以不是石英透镜。这是因为，入射到透镜G1的蓝色光BLC的聚光度较低，透射过透镜G1的光的光密度较低，所以，透镜G1的发热量较小。优选透镜G1的玻璃材料的光弹性常数小于熔融石英的光弹性常数。
为了得到较高的光利用效率，最优选构成第2聚光光学系统的多个透镜全部由石英透镜构成。但是，从成本方面来看，配置在蓝色光BLC的聚光度比较高的位置的透镜G2和透镜G3分别由石英透镜构成即可。或者，也可以仅仅是配置在蓝色光BLC的聚光度最高的位置的透镜G3由石英透镜构成。
并且，根据实施例3可知，作为透镜G3的玻璃材料，也可以代替熔融石英而使用光弹性常数和热膨胀系数比较小的玻璃材料。
接着，参照图4～图10对构成实施例6-12的第2聚光光学系统的透镜面进行说明。
实施例6-9中的第2聚光光学系统相当于图2所示的第2聚光光学系统29。在任意实施例中，第1拾取透镜29a在第2聚光光学系统29内配置在最靠第2相位差元件28侧。第3拾取透镜29c在第2聚光光学系统29内配置在最靠扩散反射元件30侧。在实施例6-8中，第1拾取透镜29a、第2拾取透镜29b和第3拾取透镜29c分别为石英透镜。在实施例9中，第1拾取透镜29a的玻璃材料是非石英的HOYA制的FCD515，第2拾取透镜29b和第3拾取透镜29c分别为石英透镜。
实施例10-12中的第2聚光光学系统由具有正光焦度且比较大直径的第1拾取透镜29a和具有正光焦度且比较小直径的第2拾取透镜29b构成。在任意实施例中，第1拾取透镜29a配置在第2相位差元件28侧，第2拾取透镜29b配置在扩散反射元件30侧。并且，第1拾取透镜29a和第2拾取透镜29b分别为石英透镜。
(实施例6)
图4示出实施例6的第2聚光光学系统。
第1拾取透镜29a在第2相位差元件28侧具有作为非球面的第1面S1。并且，第1拾取透镜29a在与第2相位差元件28相反的一侧具有曲率半径为1000mm以上的凸曲面(具体而言为球面)或作为平面的第2面S2。第1面S1的曲率的绝对值大于第2面S2的曲率的绝对值。第1面S1的圆锥常数为负。
第1拾取透镜29a的有效直径较大，所以，优选第1面S1为非球面，以对像差进行校正。
第2拾取透镜29b在第2相位差元件28侧具有作为凸球面的第3面S3，在与第2相位差元件28相反的一侧具有作为凸球面的第4面S4。另外，第3面S3也可以是非球面。
第3拾取透镜29c在第2相位差元件28侧具有作为球面的第5面S5。并且，第3拾取透镜29c在与第2相位差元件28相反的一侧具有曲率半径为1000mm以上的凸曲面(具体而言为球面)或作为平面的第6面S6。第5面S5的曲率的绝对值大于第6面S6的曲率的绝对值。
(实施例7)
图5示出实施例7的第2聚光光学系统。与实施例6的不同之处在于，第1拾取透镜29a的第1面S1是球面。
(实施例8)
图6示出实施例8的第2聚光光学系统。与实施例7的不同之处在于，第1拾取透镜29a的第2面S2是较浅的凹球面，第1面S1是圆锥常数为正的非球面。
(实施例9)
图7示出实施例9的第2聚光光学系统。
第1拾取透镜29a在第2相位差元件28侧具有作为非球面的第1面S1，在与第2相位差元件28相反的一侧具有作为凹曲面的第2面S2。第1面S1是圆锥常数为负的非球面。
第2拾取透镜29b在第2相位差元件28侧具有作为凸球面的第3面S3，在与第2相位差元件28相反的一侧具有作为凸球面的第4面S4。第3面S3的曲率的绝对值大于第4面S4的曲率的绝对值。
第3拾取透镜29c在第2相位差元件28侧具有作为球面的第5面S5，在与第2相位差元件28相反的一侧具有曲率半径为1000mm以上的凸曲面(具体而言为球面)或作为平面的第6面S6。第5面S5的曲率的绝对值大于第6面S6的曲率的绝对值。
第1拾取透镜29a是一般的光学玻璃，所以，能够进行冲压加工，即使是凹凸透镜，也比较容易进行加工。与熔融石英相比，第1拾取透镜29a的玻璃材料是内部吸收率较高、所以容易发热的材料。但是，如上所述，透过第1拾取透镜29a的光的光密度较低，所以，第1拾取透镜29a不容易发热。进而，第1拾取透镜29a的光弹性常数远远小于第3拾取透镜29c的光弹性常数。通过减小第1拾取透镜29a的光弹性常数，能够抑制双折射的产生、进而偏振的紊乱。
(实施例10)
图8示出实施例10的第2聚光光学系统。第1拾取透镜29a在第2相位差元件28侧具有作为非球面的第1面S1，在与第2相位差元件28相反的一侧具有曲率半径为1000mm以上的凸曲面(具体而言为球面)或作为平面的第2面S2。第1面S1的曲率的绝对值大于第2面S2的曲率的绝对值。第1面S1是圆锥常数为负的非球面。
第2拾取透镜29b在第2相位差元件28侧具有作为球面的第3面S3，在与第2相位差元件28相反的一侧具有曲率半径为1000mm以上的凸曲面(具体而言为球面)或作为平面的第4面S4。第3面S3的曲率的绝对值大于第4面S4的曲率的绝对值。如本实施例那样，第2聚光光学系统也可以由两枚透镜构成。
(实施例11)
图9示出实施例11的第2聚光光学系统。与实施例10的不同之处在于，第1拾取透镜29a的第2面S2是具有小于1000mm的曲率半径且突起量比较大的凸曲面。当第2面S2的突出量过大时，第1拾取透镜29a与第2拾取透镜29b之间的间隔变宽，从第2拾取透镜29b入射到第1拾取透镜29a的光线束的直径增大。为了取入所入射的光线束，需要增大第1拾取透镜29a。因此，如实施例10那样，优选第2面S2的曲率半径较大。
(实施例12)
图10示出实施例12的第2聚光光学系统。
与实施例10的不同之处在于，第1拾取透镜29a的第2面S2是较浅的凹球面。
在以上说明的光源装置2中，蓝色光BLC由扩散反射元件30反射，在第2聚光光学系统29中往返。但是，第2聚光光学系统29包含石英透镜，所以，即使在较强的激光透过第2聚光光学系统29的情况下，也不容易产生较大的双折射。由此，能够抑制蓝色S偏振光BLS3减少，能够提高蓝色光BL的利用效率。
以上，根据实施方式而说明了本发明，但是，本发明不限于上述实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内以各种方式来实施。例如还能够进行如下变形。
在上述实施方式中，蓝色光BLc通过扩散反射元件30朝向偏振分离元件25反射，与荧光YL进行合成，但是，本发明不限于此。例如，也可以使从半导体激光器21a射出的激光倾斜入射到扩散反射元件30，利用与第2聚光光学系统29不同的拾取光学系统(聚光光学系统)取入由扩散反射元件30扩散反射后的激光。
在上述实施方式中，使用反射型扩散反射元件作为光学元件，但是，还能够应用于使用透射型扩散元件作为光学元件而使激光扩散的情况。该情况下，使激光聚光在扩散元件上的聚光光学系统和取入从扩散元件射出的扩散光的拾取光学系统中的至少一方包含至少一枚石英透镜即可。由此，能够减小扩散元件引起的偏振光的紊乱，所以，能够减少后级的扩散光的损耗。
图11是说明作为变形例的使用透射型扩散元件或光学元件构成的投影仪100m的图。图11所示的投影仪100m与图1所示的投影仪100相比，照明装置20m和颜色分离光学系统3m的构造不同。对与投影仪100相同的结构以及部件，标注相同标号并省略或简化其说明。
照明装置20m具有发光部20A和照明光形成部20B。该照明装置20m作为光源装置发挥功能。
发光部20A包含阵列光源21、准直光学系统22、远焦光学系统23、均束器光学系统24。
照明光形成部20B包含聚光光学系统229、荧光体层27、拾取光学系统226。
从发光部20A射出的蓝色光BL整体作为权利要求书所记载的第1成分入射到聚光光学系统229。聚光光学系统229使蓝色光BL朝向荧光体层27聚光。聚光光学系统229与均束器光学系统24协作，对荧光体层27上的蓝色光BL的照度的分布进行均匀化。
聚光光学系统229由一枚以上的透镜构成，包含由石英形成的透镜。在本变形例中，使用合成石英。合成石英的光学均匀性比熔融石英的光学均匀性高，所以，与熔融石英相比，内部吸收率较小。因此，优选合成石英。具体而言，聚光光学系统229具备：具有正光焦度且比较大直径的第1透镜29d、具有正光焦度的第2透镜29e、具有正光焦度且比较小直径的第3透镜29f。第1透镜29d在聚光光学系统229内配置在离荧光体层27最远的位置。第3透镜29f在聚光光学系统229内配置在离荧光体层27最近的位置。入射到该聚光光学系统229的激励用的蓝色光BL在作为波长转换元件的荧光体层27上聚光。
另外，构成聚光光学系统229的透镜的枚数不限于图示的3枚，例如，也能够利用1枚透镜构成聚光光学系统229。
荧光体层27作为使蓝色光BL扩散的透射型扩散元件发挥功能。与图2所示的情况同样，荧光体层27呈环状设置在通过旋转机构36而旋转的板材36a上。荧光体层27将作为激励光的波长455nm的蓝色光BL转换为例如在500～700nm的波段具有峰值波长的荧光(黄色光)YL并射出。
板材36a具有光透射性。并且，在荧光体层27的板材36a侧未设置反射部。取而代之，在荧光体层27的与板材36a相反的一侧设置有使蓝色光BL透射、并且使荧光YL反射的分色膜47。因此，蓝色光BL中的未被荧光体层27中的荧光体转换为荧光的成分穿过荧光体层27，作为蓝色光LB向拾取光学系统226侧射出。荧光YL由分色膜47反射，向拾取光学系统226侧射出。这样，从照明装置20m射出由蓝色光LB和荧光YL构成的照明光。
拾取光学系统226配置在荧光体层27的与聚光光学系统229相反的一侧。拾取光学系统226由一枚以上的透镜构成，包含由熔融石英形成的透镜。具体而言，拾取光学系统226具备：具有正光焦度且比较大直径的第1拾取透镜26a、具有正光焦度的第2拾取透镜26b、具有正光焦度且比较小直径的第3拾取透镜26c。第1拾取透镜26a在拾取光学系统226内配置在离荧光体层27最远的位置。第3拾取透镜26c在拾取光学系统226内配置在离荧光体层27最近的位置。入射到该拾取光学系统226的蓝色光LB和荧光YL以准直的状态入射到全反射镜20d。
另外，构成拾取光学系统226的透镜的枚数不限于3枚。
在颜色分离光学系统3m中，来自照明装置20m的照明光通过第1分色镜17a被分支为蓝色光LB和荧光YL。由第1分色镜17a反射后的荧光YL通过第2分色镜17b被分支为红色光LR和绿色光LG。红色光LR、绿色光LG和蓝色光LB由全反射镜18b、18c、18e、18f引导，分别对光调制装置4R、4G、4B进行照明。
在荧光YL的光路上配置有积分光学系统31Y和重叠光学系统33Y，以对荧光YL进行均匀化。积分光学系统31Y例如由透镜阵列31Ya和透镜阵列31Yb构成。进而，配置有用于将荧光YL转换为直线偏振的偏振转换元件32。在蓝色光LB的光路上配置有积分光学系统31B和重叠光学系统33B，以对蓝色光LB进行均匀化。积分光学系统31B例如由透镜阵列31Ba和透镜阵列31Bb构成。
发光部20A具有半导体激光器21a，所以，蓝色光BL是直线偏振。聚光光学系统229和拾取光学系统226分别包含石英透镜，所以，即使蓝色光BL是较强的激光，也不容易在聚光光学系统229或拾取光学系统226中产生较大的双折射。因此，即使透过聚光光学系统229，也大致维持蓝色光BL的偏振状态。并且，即使透过聚光光学系统226，也大致维持蓝色光LB的偏振状态。因此，即使不针对蓝色光LB设置偏振转换元件，也能够高效地利用蓝色光LB。另外，省略详细说明，但是，积分光学系统31Y、重叠光学系统33Y的规格与积分光学系统31B、重叠光学系统33B的规格不同。这考虑了蓝色光LB的发散远远小于荧光YL的发散。
聚光光学系统229和拾取光学系统226能够采用作为上述实施例1～11例示的光学结构。
在上述实施方式中，示出了将本发明的光源装置搭载于使用液晶光阀的投影仪中的例子，但是，本发明不限于此。也可以搭载于使用数字微镜器件作为光调制装置的投影仪中。通过使蓝色光LB作为S偏振光入射到反射镜，能够减少反射镜引起的蓝色光LB的损耗。
在上述实施方式中，示出了将本发明的光源装置搭载于投影仪中的例子，但是不限于此。本发明的光源装置还能够应用于照明器具、汽车的头灯等。
在上述变形例中，通过利用不包含荧光体的透射型扩散元件置换荧光体层27，能够得到由蓝色光LB构成的照明光。该情况下，不需要针对蓝色光LB设置偏振转换元件。除了蓝色光LB以外，在需要其他颜色的彩色光的情况下，额外设置射出红色或绿色的光的其他照明装置即可。
另外，在上述实施例中，从发光元件射出蓝色光，生成黄色的荧光YL，但是，各光的颜色是任意的。
标号说明
2：光源装置；3、3m：颜色分离光学系统；4B、4G、4R：光调制装置；5：合成光学系统；6：投射光学系统；7a、7b：分色镜；20、20m：照明装置；21：阵列光源；21a：半导体激光器；22：准直光学系统；22a：准直透镜；23：远焦光学系统；24：均束器光学系统；25：偏振分离元件；26：第1聚光光学系统；27：荧光体层；28：第2相位差元件；29：第2聚光光学系统；30：扩散反射元件；31：积分光学系统；32：偏振转换元件；33：重叠光学系统；36：旋转机构；51：第1相位差元件；100、100m：投影仪；ax1、ax2：光轴；BL：各蓝色光；BL：蓝色光；BLC：蓝色光；BLP：蓝色P偏振光；BLS：蓝色S偏振光；LB：蓝色光；LG：绿色光；LR：红色光；P1：平面；S1～S6：面；WL：照明光；YL：荧光。

Claims (12)

1.一种光源装置，其具有：
发光元件；
聚光光学系统，其入射从所述发光元件射出的光中的第1成分；
光学元件，其入射透过所述聚光光学系统后的所述第1成分；以及
拾取光学系统，其入射经由所述光学元件后的所述第1成分，
其特征在于，
所述聚光光学系统和所述拾取光学系统中的至少一方包含由石英形成的第1透镜。
2.根据权利要求1所述的光源装置，其中，
所述光学元件具有使所述第1成分反射的反射面，
所述反射面反射后的所述第1成分入射到所述拾取光学系统。
3.根据权利要求2所述的光源装置，其中，
所述光源装置还具有：
偏振分离元件，其设置在所述发光元件与所述聚光光学系统之间的光路中；以及
相位差元件，其设置在所述偏振分离元件与所述聚光光学系统之间的光路中，入射所述光中的经由所述偏振分离元件后的所述第1成分，
所述聚光光学系统兼作为所述拾取光学系统，
所述反射面反射后的所述第1成分透过所述拾取光学系统和所述相位差元件而入射到所述偏振分离元件。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的光源装置，其中，
所述聚光光学系统和所述拾取光学系统具有的多个透镜面中的至少一个透镜面是圆锥常数为负的非球面。
5.根据权利要求3所述的光源装置，其中，
所述第1透镜在所述聚光光学系统中配置在最靠所述相位差元件侧，
所述第1透镜在所述相位差元件侧具有圆锥常数为负的非球面，在与所述相位差元件相反的一侧具有曲率半径为1000mm以上的曲面或平面。
6.根据权利要求1～5中的任意一项所述的光源装置，其中，
所述聚光光学系统还包含第2透镜，所述第2透镜在所述聚光光学系统中配置在最靠所述光学元件侧，
所述第2透镜由石英形成，
所述第2透镜的所述光学元件侧的透镜面是曲率半径为1000mm以上的曲面或平面。
7.根据权利要求3所述的光源装置，其中，
所述第1透镜在所述聚光光学系统中配置在最靠所述反射元件侧。
8.根据权利要求7所述的光源装置，其中，
所述聚光光学系统还包含第3透镜，所述第3透镜在所述聚光光学系统中配置在最靠所述相位差元件侧，
所述第3透镜的光弹性常数小于所述第1透镜的光弹性常数。
9.根据权利要求8所述的光源装置，其中，
所述第3透镜在所述相位差元件侧具有圆锥常数为负的非球面。
10.根据权利要求7～9中的任意一项所述的光源装置，其中，
所述聚光光学系统还具有与所述第1透镜相邻的第4透镜，
所述第4透镜由石英形成。
11.根据权利要求3～10中的任意一项所述的光源装置，其中，
所述光源装置还包含波长转换元件，该波长转换元件射出波长与所述第1成分不同的彩色光。
12.一种投影仪，其特征在于，所述投影仪具有：
权利要求1～11中的任意一项所述的光源装置；
光调制装置，其根据图像信息对从所述光源装置射出的光进行调制，由此形成图像光；以及
投射光学系统，其投射所述图像光。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI656361B (zh) * 2018-02-09 2019-04-11 中強光電股份有限公司 照明系統與投影裝置
CN110308607A (zh) * 2018-03-27 2019-10-08 精工爱普生株式会社 光源装置和投影仪
CN110361917A (zh) * 2018-04-10 2019-10-22 佳能株式会社 光源装置和图像投影装置
CN113168082A (zh) * 2018-11-29 2021-07-23 株式会社理光 光源光学系统，光源装置和图像投影装置

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6641964B2 (ja) 2015-12-14 2020-02-05 セイコーエプソン株式会社 光源装置及びプロジェクター
JP6812716B2 (ja) * 2016-09-27 2021-01-13 セイコーエプソン株式会社 照明装置及びプロジェクター
JP6828460B2 (ja) * 2017-01-26 2021-02-10 セイコーエプソン株式会社 照明装置及びプロジェクター
CN108732852B (zh) 2017-04-14 2021-01-05 中强光电股份有限公司 投影机及其照明系统
US10261401B2 (en) 2017-08-01 2019-04-16 Panasonic Intellectual Property Management Co. Ltd. Light source device and projection display apparatus
CN109839793B (zh) * 2017-11-28 2021-01-29 中强光电股份有限公司 投影机及其照明系统
EP3734360A4 (en) 2017-12-27 2021-08-04 Maxell, Ltd. PROJECTOR
JP2019133080A (ja) * 2018-02-02 2019-08-08 マクセル株式会社 プロジェクタ
JP6776286B2 (ja) * 2018-02-14 2020-10-28 キヤノン株式会社 照明装置および画像投射装置
JP7106349B2 (ja) * 2018-05-15 2022-07-26 キヤノン株式会社 光源装置および画像投射装置
WO2020149047A1 (ja) 2019-01-15 2020-07-23 ソニー株式会社 コリメータレンズ、光源装置、及び画像表示装置
JP6939834B2 (ja) * 2019-03-26 2021-09-22 セイコーエプソン株式会社 光源装置、プロジェクター及び光源モジュール
JP7322691B2 (ja) 2019-12-16 2023-08-08 セイコーエプソン株式会社 光源装置およびプロジェクター
JP2021096321A (ja) 2019-12-16 2021-06-24 セイコーエプソン株式会社 光源装置およびプロジェクター

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005019927A1 (ja) * 2003-08-22 2005-03-03 Seiko Epson Corporation 照明装置及びこれを備えたプロジェクタ
CN102223856A (zh) * 2008-11-20 2011-10-19 爱尔康公司 带有改良的中心距离区域的衍射多焦点眼内透镜
CN203217230U (zh) * 2012-12-28 2013-09-25 深圳市绎立锐光科技开发有限公司 发光装置及投影系统
JP2015031925A (ja) * 2013-08-06 2015-02-16 セイコーエプソン株式会社 照明装置及びプロジェクター

Family Cites Families (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5863125A (en) * 1998-01-30 1999-01-26 International Business Machines Corporation High efficiency two-SLM projector employing total-internal-reflection prism
US6687196B1 (en) * 1998-05-08 2004-02-03 Fuji Xerox Co., Lt.D. Method and apparatus for implementing high density recording on a recording medium and a method of manufacturing same
JP3666632B2 (ja) * 1998-12-11 2005-06-29 パイオニア株式会社 収差補正装置及びこれを用いた光ピックアップ装置
WO2001048745A2 (en) * 1999-12-24 2001-07-05 Koninklijke Philips Electronics N.V. Optical scanning head
EP1469252A3 (en) * 2000-03-31 2005-08-31 Seiko Epson Corporation Light source device, and illuminating optical system and projector including the same
JP2002279680A (ja) * 2001-03-21 2002-09-27 Konica Corp 光ピックアップ装置、光ピックアップ装置の集光光学系及び光情報記録再生方法、
JP3797129B2 (ja) * 2001-03-28 2006-07-12 セイコーエプソン株式会社 光学部品の取付構造およびプロジェクタ
JP2003046906A (ja) * 2001-07-30 2003-02-14 Canon Inc 画像表示装置
US6561653B2 (en) * 2001-10-05 2003-05-13 Richard S. Belliveau Multiple light valve lighting device or apparatus with wide color palette and improved contrast ratio
US7453641B2 (en) * 2001-10-30 2008-11-18 Asml Netherlands B.V. Structures and methods for reducing aberration in optical systems
CN1435388A (zh) * 2002-01-30 2003-08-13 保谷株式会社 棱镜用光学玻璃及其制造方法以及棱镜用光学部件
US6894840B2 (en) * 2002-05-13 2005-05-17 Sony Corporation Production method of microlens array, liquid crystal display device and production method thereof, and projector
JP2004078159A (ja) * 2002-06-20 2004-03-11 Fuji Photo Optical Co Ltd 投写型表示装置
US7075720B2 (en) * 2002-08-22 2006-07-11 Asml Netherlands B.V. Structures and methods for reducing polarization aberration in optical systems
JP4143444B2 (ja) * 2003-03-07 2008-09-03 キヤノン株式会社 照明光学系
JP3982550B2 (ja) * 2003-03-10 2007-09-26 セイコーエプソン株式会社 光学装置の製造装置
JP2006010868A (ja) * 2004-06-23 2006-01-12 Sony Corp マイクロレンズアレイ、液晶表示装置、投射型表示装置
JP2006135111A (ja) * 2004-11-05 2006-05-25 Canon Inc 波面収差測定装置、露光装置、及びデバイス製造方法
US7710653B2 (en) * 2005-01-28 2010-05-04 Nikon Corporation Projection optical system, exposure system, and exposure method
JP2007163726A (ja) 2005-12-13 2007-06-28 Seiko Epson Corp プロジェクタ及び光学部品
JP4736921B2 (ja) * 2006-04-12 2011-07-27 ソニー株式会社 液晶プロジェクタおよび画像再生装置
KR20090035514A (ko) * 2006-07-14 2009-04-09 코니카 미놀타 옵토 인코포레이티드 광 픽업 장치, 대물 광학 소자 및 광 정보 기록 재생 장치
US8125703B2 (en) * 2007-03-22 2012-02-28 Panasonic Corporation Wavelength converter and image display with wavelength converter
JP2009170072A (ja) * 2007-09-20 2009-07-30 Panasonic Corp 光ピックアップ光学系、これを用いた光ピックアップ装置
JP2009123317A (ja) * 2007-11-19 2009-06-04 Fujinon Corp 対物レンズ、これを備えた光ピックアップ装置、およびこの光ピックアップ装置を搭載した光記録媒体記録および／または再生装置
JP2009123316A (ja) * 2007-11-19 2009-06-04 Fujinon Corp 対物レンズ、これを備えた光ピックアップ装置、およびこの光ピックアップ装置を搭載した光記録媒体記録および／または再生装置
JP5197149B2 (ja) * 2008-05-19 2013-05-15 キヤノン株式会社 照明光学系およびそれを用いた画像投射装置
JP2010152046A (ja) * 2008-12-25 2010-07-08 Seiko Epson Corp プロジェクタ
CN102483563B (zh) * 2009-09-16 2014-11-19 Nec显示器解决方案株式会社 投影式显示设备
WO2011033786A1 (ja) * 2009-09-17 2011-03-24 パナソニック株式会社 光ピックアップ光学系
JP2012108486A (ja) 2010-10-21 2012-06-07 Panasonic Corp 光源装置および画像表示装置
US20120106126A1 (en) * 2010-11-01 2012-05-03 Seiko Epson Corporation Wavelength conversion element, light source device, and projector
JPWO2012063484A1 (ja) * 2010-11-10 2014-05-12 パナソニック株式会社 光ピックアップ、傾き角度検出方法、光情報装置及び情報処理装置
JP2012103615A (ja) 2010-11-12 2012-05-31 Seiko Epson Corp 照明装置、プロジェクター
JP5895226B2 (ja) * 2010-11-30 2016-03-30 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 光源装置および投写型表示装置
JP2013073081A (ja) 2011-09-28 2013-04-22 Casio Comput Co Ltd 光源装置、及び、プロジェクタ
JP5979365B2 (ja) 2011-10-06 2016-08-24 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 光源装置及び画像表示装置
JP6290523B2 (ja) * 2012-03-02 2018-03-07 セイコーエプソン株式会社 プロジェクター
TWI467242B (zh) * 2012-05-29 2015-01-01 Delta Electronics Inc 提供複數視角影像之投影裝置
JP6232818B2 (ja) * 2013-03-15 2017-11-22 セイコーエプソン株式会社 照明装置及びプロジェクター
JP6383937B2 (ja) * 2013-03-27 2018-09-05 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 光源装置および投写型映像表示装置
JP6366235B2 (ja) * 2013-07-26 2018-08-01 キヤノン株式会社 投写型画像表示装置
JP2015049442A (ja) 2013-09-03 2015-03-16 セイコーエプソン株式会社 偏光分離素子、照明装置、及びプロジェクター
JP2015087423A (ja) 2013-10-28 2015-05-07 セイコーエプソン株式会社 発光素子、照明装置およびプロジェクター
JP6303454B2 (ja) 2013-12-02 2018-04-04 セイコーエプソン株式会社 照明装置およびプロジェクター
JP6269037B2 (ja) 2013-12-20 2018-01-31 セイコーエプソン株式会社 蛍光発光素子、光源装置およびプロジェクター
JP6375626B2 (ja) 2014-01-17 2018-08-22 セイコーエプソン株式会社 光源装置およびプロジェクター
CN106030403B (zh) * 2014-02-27 2017-10-20 三菱电机株式会社 光源装置
JP2015191998A (ja) * 2014-03-28 2015-11-02 キヤノン株式会社 固体光源、照明光学系、および露光装置
US9500941B2 (en) 2014-04-16 2016-11-22 Seiko Epson Corporation Illumination device and projector
JP6427929B2 (ja) * 2014-04-16 2018-11-28 セイコーエプソン株式会社 プロジェクター
JP6557983B2 (ja) 2015-02-04 2019-08-14 セイコーエプソン株式会社 プロジェクター
JP6578631B2 (ja) 2014-07-09 2019-09-25 セイコーエプソン株式会社 照明装置およびプロジェクター
JP6413409B2 (ja) 2014-07-09 2018-10-31 セイコーエプソン株式会社 照明装置、プロジェクターおよびプロジェクターの制御方法
JP6413498B2 (ja) 2014-08-29 2018-10-31 セイコーエプソン株式会社 照明装置およびプロジェクター
JP2016109849A (ja) 2014-12-05 2016-06-20 セイコーエプソン株式会社 光源装置およびプロジェクター
JP6520211B2 (ja) 2015-03-02 2019-05-29 セイコーエプソン株式会社 光源装置、照明装置、およびプロジェクター

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005019927A1 (ja) * 2003-08-22 2005-03-03 Seiko Epson Corporation 照明装置及びこれを備えたプロジェクタ
CN102223856A (zh) * 2008-11-20 2011-10-19 爱尔康公司 带有改良的中心距离区域的衍射多焦点眼内透镜
CN203217230U (zh) * 2012-12-28 2013-09-25 深圳市绎立锐光科技开发有限公司 发光装置及投影系统
JP2015031925A (ja) * 2013-08-06 2015-02-16 セイコーエプソン株式会社 照明装置及びプロジェクター

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI656361B (zh) * 2018-02-09 2019-04-11 中強光電股份有限公司 照明系統與投影裝置
CN110308607A (zh) * 2018-03-27 2019-10-08 精工爱普生株式会社 光源装置和投影仪
CN110361917A (zh) * 2018-04-10 2019-10-22 佳能株式会社 光源装置和图像投影装置
CN110361917B (zh) * 2018-04-10 2022-01-07 佳能株式会社 光源装置和图像投影装置
CN113168082A (zh) * 2018-11-29 2021-07-23 株式会社理光 光源光学系统，光源装置和图像投影装置
CN113168082B (zh) * 2018-11-29 2022-09-23 株式会社理光 光源光学系统，光源装置和图像投影装置
US11640106B2 (en) 2018-11-29 2023-05-02 Ricoh Company, Ltd. Light source optical system, light source device, and image projection apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
US20180239228A1 (en) 2018-08-23
JP6690217B2 (ja) 2020-04-28
US10768517B2 (en) 2020-09-08
JP2016170390A (ja) 2016-09-23
CN107208856B (zh) 2020-03-03

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