JP2012103615A - Illumination device and projector - Google Patents
Illumination device and projector Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012103615A JP2012103615A JP2010254026A JP2010254026A JP2012103615A JP 2012103615 A JP2012103615 A JP 2012103615A JP 2010254026 A JP2010254026 A JP 2010254026A JP 2010254026 A JP2010254026 A JP 2010254026A JP 2012103615 A JP2012103615 A JP 2012103615A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- fluorescent layer
- source device
- light source
- lens
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、照明装置、プロジェクターに関するものである。 The present invention relates to a lighting device and a projector.
プロジェクター用の照明装置として、特許文献1に記載の照明装置が知られている。特許文献1の照明装置は、励起光(青色光)を射出する光源と、モーターにより回転される円板上に2種類の蛍光層(赤色蛍光層と緑色蛍光層)を形成してなる蛍光板と、を備えている。円板上には、回転方向に沿って3つのセグメント領域が形成されている。3つのセグメント領域のうち2つのセグメント領域には、互いに異なる色光(赤色光と緑色光)を放射する2種類の蛍光層が形成され、残りのセグメント領域には、励起光(青色光)を散乱する散乱体が形成されている。特許文献1の照明装置によれば、励起光と2種類の蛍光層とを用いて3つの色光を順次放射可能な照明装置を提供することができる。 As a lighting device for a projector, a lighting device described in Patent Document 1 is known. The illumination device of Patent Document 1 includes a light source that emits excitation light (blue light), and a fluorescent plate that is formed by forming two types of fluorescent layers (a red fluorescent layer and a green fluorescent layer) on a disc that is rotated by a motor. It is equipped with. On the disk, three segment regions are formed along the rotation direction. Two of the three segment areas are formed with two types of fluorescent layers that emit different colored light (red light and green light), and the remaining segment areas scatter excitation light (blue light). A scatterer is formed. According to the illuminating device of patent document 1, the illuminating device which can radiate | emit three color lights sequentially using excitation light and two types of fluorescent layers can be provided.
特許文献1の照明装置では、励起用の光源装置として、レーザー光源が用いられている。特許文献1の照明装置において放射光の光強度を高める場合には、蛍光層の小面積な部位に高出力のレーザー光(励起光)を集中して照射する必要がある。しかし、蛍光層の小面積な部位に照射するレーザー光の出力を高くすればするほど、蛍光層の発光効率が低下するという課題が発生する。その原因としては、励起光が照射された部位の温度が急激に上昇するということや、励起光の光密度が高くなると、励起光吸収による吸収準位の数密度の減少が無視できなくなり、励起光の吸収率が低下するということなどが考えられる。前者は温度消光現象と呼ばれ、後者は飽和励起現象と呼ばれる。 In the illumination device of Patent Document 1, a laser light source is used as a light source device for excitation. When increasing the light intensity of radiated light in the illumination device of Patent Document 1, it is necessary to concentrate and irradiate high-power laser light (excitation light) on a small area of the fluorescent layer. However, the higher the output of the laser light that irradiates a small area of the fluorescent layer, the lower the luminous efficiency of the fluorescent layer. This is because the temperature of the part irradiated with the excitation light suddenly rises, and when the light density of the excitation light increases, the decrease in the number density of the absorption levels due to absorption of the excitation light cannot be ignored. It can be considered that the light absorption rate decreases. The former is called a temperature quenching phenomenon, and the latter is called a saturation excitation phenomenon.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、励起用光源装置の出力を高めた場合であっても蛍光層の発光効率の低下を抑制可能な照明装置及びプロジェクターを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides an illumination device and a projector capable of suppressing a decrease in the luminous efficiency of the fluorescent layer even when the output of the excitation light source device is increased. With the goal.
上記の課題を解決するため、本発明の照明装置は、第1の光を射出する第1の光源装置と、第2の光を射出する第2の光源装置と、前記第1の光及び前記第2の光によって励起される蛍光層と、前記第1の光源装置と前記蛍光層との間の前記第1の光の光路上に配置され、前記第1の光を拡散させる光拡散部材と、前記第1の光の少なくとも一部と前記第2の光の少なくとも一部とが前記蛍光層上において互いに重なりあうように、前記第1の光と前記第2の光とを前記蛍光層に照射する集光光学系と、を備えていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, an illumination device according to the present invention includes a first light source device that emits first light, a second light source device that emits second light, the first light, and the light source device. A fluorescent layer excited by second light, a light diffusing member disposed on the optical path of the first light between the first light source device and the fluorescent layer, and diffusing the first light; The first light and the second light are applied to the fluorescent layer such that at least a part of the first light and at least a part of the second light overlap each other on the fluorescent layer. And a condensing optical system for irradiation.
この構成によれば、励起光として蛍光層に照射される光の蛍光層上での光強度分布において、突出して大きい光強度を有する部位が発生することが抑制される。そのため、励起用光源装置の出力を高くした時に起こる発光効率の低下が抑制され、明るい照明装置が提供される。 According to this configuration, in the light intensity distribution on the fluorescent layer of the light irradiated to the fluorescent layer as excitation light, the occurrence of a portion having a large light intensity is suppressed. Therefore, a decrease in luminous efficiency that occurs when the output of the excitation light source device is increased is suppressed, and a bright illumination device is provided.
前記集光光学系は、前記光拡散部材によって拡散された前記第1の光が入射するコリメートレンズと、前記コリメートレンズから射出された前記第1の光が入射する集光レンズと、を備えていることが望ましい。 The condensing optical system includes a collimating lens on which the first light diffused by the light diffusing member is incident, and a condensing lens on which the first light emitted from the collimating lens is incident. It is desirable.
この構成によれば、光拡散部材によって拡散された励起光を集光レンズに効率よく入射させることができる。 According to this configuration, the excitation light diffused by the light diffusing member can be efficiently incident on the condenser lens.
前記光拡散部材は、ホログラム素子であることが望ましい。 The light diffusing member is preferably a hologram element.
この構成によれば、樹脂からなる基材に散乱微粒子を含有させた光拡散部材に比べて、均一性の高い光強度分布を形成することができる。 According to this structure, compared with the light-diffusion member which made the base material which consists of resin contain the scattering fine particle, a highly uniform light intensity distribution can be formed.
前記光拡散部材によって拡散された前記第1の光の光強度分布は、前記第1の光の中心軸にまたがって平坦部を有する光強度分布であることが望ましい。 The light intensity distribution of the first light diffused by the light diffusing member is preferably a light intensity distribution having a flat portion across the central axis of the first light.
この構成によれば、均一性の高い光強度分布を形成することができる。 According to this configuration, a highly uniform light intensity distribution can be formed.
前記光拡散部材は、前記蛍光層が一面側に形成された板材であることが望ましい。 The light diffusing member is preferably a plate having the fluorescent layer formed on one side.
この構成によれば、蛍光層の近傍で励起光が拡散されるため、小さな領域で蛍光層を発光させることができる。そのため、蛍光層の発光効率を高めることができ、明るい照明装置が提供される。 According to this configuration, since the excitation light is diffused in the vicinity of the fluorescent layer, the fluorescent layer can emit light in a small region. Therefore, the luminous efficiency of the fluorescent layer can be increased, and a bright illumination device is provided.
前記蛍光層は、モーターにより回転される板材上に、前記板材の回転方向に沿って連続して形成されていることが望ましい。 The fluorescent layer is preferably formed continuously on a plate material rotated by a motor along the rotation direction of the plate material.
この構成によれば、励起光の照射により生じた蛍光層の熱を板材の回転方向に沿った広い領域において放散させることができる。そのため、励起用光源装置の出力を高くした時に起こる発光効率の低下が抑制され、明るい照明装置が提供される。 According to this configuration, the heat of the fluorescent layer generated by the excitation light irradiation can be dissipated in a wide region along the rotation direction of the plate material. Therefore, a decrease in luminous efficiency that occurs when the output of the excitation light source device is increased is suppressed, and a bright illumination device is provided.
前記第1の光源装置は、前記第1の光としてレーザー光を射出するレーザー光源であり、前記第2の光源装置は、前記第2の光としてレーザー光を射出するレーザー光源であることが望ましい。 It is desirable that the first light source device is a laser light source that emits laser light as the first light, and the second light source device is a laser light source that emits laser light as the second light. .
この構成によれば、集光性の高いレーザー光源を光源装置として用いるため、小さな領域で蛍光層を発光させることができる。そのため、蛍光層の発光効率を高めることができ、明るい照明装置が提供される。 According to this configuration, since the highly condensing laser light source is used as the light source device, the fluorescent layer can emit light in a small area. Therefore, the luminous efficiency of the fluorescent layer can be increased, and a bright illumination device is provided.
本発明のプロジェクターは、本発明の照明装置と、前記照明装置からの照明光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、前記光変調装置からの変調光を投写画像として投写する投写光学系と、を備えていることを特徴とする。 The projector according to the present invention includes the illumination device according to the present invention, a light modulation device that modulates illumination light from the illumination device according to image information, and a projection optical system that projects the modulated light from the light modulation device as a projection image. And.
この構成によれば、明るい投写画像を表示することが可能なプロジェクターが提供される。 According to this configuration, a projector capable of displaying a bright projection image is provided.
[第1実施形態]
図1は第1実施形態のプロジェクター1001の光学系を示す上面図である。図2は、プロジェクター1001に備えられる光源装置10及び蛍光層42の発光特性を示すグラフである。図2(a)は光源装置10の発光特性を示すグラフであり、図2(b)は蛍光層42の発光特性を示すグラフである。光源装置10の発光特性とは、電圧を印加したときに、どのような波長の光をどのくらいの強度で射出するのかという特性のことをいう。また、蛍光層42の発光特性とは、励起光が入射したときに、どのような波長の光をどのくらいの強度で射出するのかという特性のことをいう。グラフの縦軸は相対発光強度を表し、発光強度が最も大きい波長における発光強度を1としている。グラフの横軸は波長を表す。図3はプロジェクター1001に備えられる回転蛍光板30の説明図である。図3(a)は回転蛍光板30の正面図であり、図3(b)は図3(a)のA1−A1断面図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a top view showing an optical system of the
図1に示すように、プロジェクター1001は、照明装置101、色分離導光光学系200、光変調装置としての液晶光変調装置400R,液晶光変調装置400G,液晶光変調装置400B、クロスダイクロイックプリズム500及び投写光学系600を備えている。
As shown in FIG. 1, the
照明装置101は、光源装置10a、光源装置10b、光源装置10c、集光光学系21、回転蛍光板30、モーター50、コリメート光学系60、第1レンズアレイ120、第2レンズアレイ130、偏光変換素子140及び重畳レンズ150を備えている。
The
光源装置10a、光源装置10b、光源装置10cの各々は、青色のレーザー光(発光強度のピーク:約445nm、図2(a)参照)を射出するレーザー光源である。本明細書では、光源装置10aと光源装置10bと光源装置10cとをまとめて光源装置10と呼ぶことがあり、光源装置10aから射出されるレーザー光Laと光源装置10bから射出されるレーザー光Lbと光源装置10cから射出されるレーザー光Lcとをまとめてレーザー光Lと呼ぶことがある。光源装置10aは第1の光源装置に相当し、光源装置10bは第2の光源装置に相当し、レーザー光Laは第1の光に相当し、レーザー光Lbは第2の光に相当する。
Each of the
図2(a)において、符号Bは、光源装置10が射出するレーザー光Lの色光成分である。図1に示した照明装置101は3つの光源装置10(光源装置10a、光源装置10b、光源装置10c)を備えているが、光源装置10の数はこれに限らず、2つ若しくは4つ以上でもよい。また、445nm以外の波長(例えば460nm)の青色光を励起光として射出する光源装置を用いることもできる。光源装置10aから射出されるレーザー光Laと光源装置10bから射出されるレーザー光Lbと光源装置10cから射出されるレーザー光Lcとが、集光光学系21によって蛍光層42上において互いに重ね合わされることによって、蛍光層42を励起する励起光が形成される。
In FIG. 2A, the symbol B is a color light component of the laser light L emitted from the
集光光学系21は、光拡散部材26aと、光拡散部材26bと、光拡散部材26cと、第1レンズ23aと、第1レンズ23bと、第1レンズ23cと、第2レンズ25とを備えている。光拡散部材26aおよび第1レンズ23aは光源装置10aに対応して設けられ、光拡散部材26bおよび第1レンズ23bは光源装置10bに対応して設けられ、光拡散部材26cおよび第1レンズ23cは光源装置10cに対応して設けられている。集光光学系21は、光源装置10から回転蛍光板30までの光路中に配置され、レーザー光Laとレーザー光Lbとレーザー光Lcとを略集光した状態で蛍光層42に入射させる。本明細書では、光拡散部材26aと光拡散部材26bと光拡散部材26cとをまとめて光拡散部材26と呼び、第1レンズ23aと第1レンズ23bと第1レンズ23cとをまとめて第1レンズ23と呼ぶことがある。
The condensing
光拡散部材26は、例えば、光源装置10から射出されたレーザー光Lを散乱する散乱粒子を備えた透明な樹脂の板材からなる。光拡散部材26は、光源装置10から射出されたレーザー光Lを拡散させる。具体時には、光拡散部材26aはレーザー光Laを拡散させ、光拡散部材26bはレーザー光Lbを拡散させ、光拡散部材26cはレーザー光Lcを拡散させる。図1では、1つの光源装置10に対して1つの光拡散部材26を設けているが、光源装置10aと光源装置10bと光源装置10cに対して共通の1つの光拡散部材を設けることも可能である。
The
第1レンズ23はコリメートレンズであり、第2レンズ25は集光レンズである。第1レンズ23及び第2レンズ25は、例えば凸レンズからなる。
The
回転蛍光板30はいわゆる透過型の回転蛍光板である。回転蛍光板30は、図1及び図3に示すように、モーター50により回転可能な板材40の一部に、単一の蛍光層42が板材40の回転方向に沿って連続して形成されてなる。蛍光層42が形成されている領域は、励起光が入射する領域を含む。回転蛍光板30は、励起光(青色光)が入射する側とは反対側に向けて赤色光及び緑色光を射出する。
The
回転蛍光板30は、使用時において7500rpmで回転する。詳しい説明は省略するが、回転蛍光板30の直径は50mmであり、回転蛍光板30に入射する励起光の光軸が回転蛍光板30の回転中心から約22.5mm離れた場所に位置するように構成されている。つまり、回転蛍光板30は、励起光の集光スポットが約18m/秒で蛍光層42上を移動するような回転速度で回転する。
The
板材40は、励起光を透過する材料からなる。図3では、板材40を円板としているが、板材40は円板に限られない。板材40の材料としては、例えば、石英ガラス、水晶、サファイア、光学ガラス、透明樹脂等を用いることができる。光源装置10から射出されたレーザー光Laとレーザー光Lbとレーザー光Lcとは、集光光学系21によって略集光されて、励起光として板材40側から回転蛍光板30に照射される。
The
蛍光層42は、励起光を透過するとともに蛍光層42から放射された蛍光を反射するダイクロイック膜44を介して板材40上に形成されている。ダイクロイック膜44は、例えば、誘電体多層膜からなる。
The
蛍光層42は、例えば、光源装置10から射出された励起光としてのレーザー光L(青色光)の一部を赤色光及び緑色光を含む光に変換し、かつ、励起光(青色光)の残りの一部を変換せずに通過させる。具体的には、蛍光層42は、波長が445nmの励起光によって効率的に励起され、光源装置10が射出する励起光の一部を、図2(b)に示すように、赤色光及び緑色光を含む黄色の蛍光に変換して射出する。黄色の蛍光のうち、短波長側の成分は緑色光として利用され、黄色の蛍光のうち、長波長側の成分は赤色光として利用される。
The
蛍光層42は、例えば、YAG系蛍光体である(Y,Gd)3(Al,Ga)5O12:Ceを含有する層からなる。蛍光層42として、赤色光及び緑色光を含む蛍光を射出する他の蛍光体を含有する層を用いてもよい。また、蛍光層42として、励起光(青色光)を赤色光に変換する蛍光体と、励起光(青色光)を緑色光に変換する蛍光体との混合物を含有する層を用いてもよい。
The
光源装置10aから射出されるレーザー光Laは、光拡散部材26aと第1レンズ23aと第2レンズ25とを介して蛍光層42上に集光され、光源装置10bから射出されるレーザー光Lbは、光拡散部材26bと第1レンズ23bと第2レンズ25とを介して蛍光層42上に集光され、光源装置10cから射出されるレーザー光Lcは、光拡散部材26cと第1レンズ23cと第2レンズ25とを介して蛍光層42上に集光される。
The laser light La emitted from the
既に述べたように、光拡散部材26は、光源装置10から射出されたレーザー光Lを拡散させ、レーザー光Lの光強度分布を均一化する。図4は、光拡散部材26の効果を示す図である。ここでは、ガウス型分布の光強度分布を有するレーザー光を用いた場合を例にとって説明する。La1は、レーザー光Laが光拡散部材26aを通過する前の、レーザー光Laの光軸に垂直な断面における光強度分布を示し、La2はレーザー光Laが光拡散部材26aを通過した後の該光強度分布を示している。レーザー光Laの光軸に垂直な断面において、レーザー光Laの中心軸に近い部分が最も光強度の大きい高強度領域Cであり、高強度領域Cの周辺部は光強度が徐々に減衰する減衰領域Dである。図4からわかるように、レーザー光Laが光拡散部材26aによって拡散されることによって、高強度領域Cの光強度が低減され、減衰領域Dの光強度が増大される。これにより、レーザー光Laの光軸に垂直な平面内におけるレーザー光Laの光強度分布が、光拡散部材26aに入射する前よりも均一化される。レーザー光Lbおよびレーザー光Lcについても同様である。
As already described, the
レーザー光La、レーザー光Lbおよびレーザー光Lcは、光拡散部材26によって均一化された後、蛍光層42上においてレーザー光Laのビームスポットとレーザー光Lbのビームスポットとレーザー光Lcのビームスポットとが互いに重なるように、第1レンズ23及び第2レンズ25を介して蛍光層42上に照射される。このため、蛍光層42上における励起光の光強度分布は、光拡散部材26を用いない場合よりも均一化されている。ここで、蛍光層42上における励起光の高強度領域Cにおける光強度分布の均一性を高めるためには、蛍光層42上において、レーザー光Laのビームスポットとレーザー光Lbのビームスポットとレーザー光Lcのビームスポットとが互いにぴったり重なっていることが好ましい。
After the laser light La, the laser light Lb, and the laser light Lc are made uniform by the
ガウス分布型以外の光強度分布を有するレーザー光Lを用いた場合も同様である。光拡散部材26は、光源装置10から射出されたレーザー光Lを拡散することにより、高強度領域の光強度を低減し、減衰領域の光強度を増大させる。これにより、レーザー光Lの光軸に垂直な平面内におけるレーザー光Lの光強度の分布が、光拡散部材26に入射する前よりも均一化される。このため、蛍光層42上における励起光の光強度分布は、光拡散部材26を用いない場合よりも均一化される。
The same applies when the laser light L having a light intensity distribution other than the Gaussian distribution type is used. The
このようにして、蛍光層42に照射される励起光の蛍光層42上での光強度分布が均一化され、蛍光層42上において突出して大きい光強度を有する部位が発生することが抑制される。そのため、励起用光源装置の出力を高くした時に起こる発光効率の低下が抑制され、明るい照明装置101が提供される。
In this way, the light intensity distribution on the
図1に戻って、コリメート光学系60は、回転蛍光板30からの光の拡がりを抑える第1レンズ62と、第1レンズ62から入射した光を略平行化する第2レンズ64と、を備えている。コリメート光学系60は、全体として回転蛍光板30からの光を略平行化する機能を有する。第レンズ62及び第2レンズ64は、例えば、凸レンズからなる。
Returning to FIG. 1, the collimating
第1レンズアレイ120は、コリメート光学系60からの光を複数の部分光束に分割するための複数の第1小レンズ122を有する。第1レンズアレイ120は、コリメート光学系60からの光を複数の部分光束に分割する光束分割光学素子として機能する。第1レンズアレイ120は、複数の第1小レンズ122が照明光軸101axと直交する面内に複数行・複数列のマトリクス状に配列された構成を有する。図示による説明は省略するが、第1小レンズ122の外形形状は、液晶光変調装置400R,液晶光変調装置400G,液晶光変調装置400Bの画像形成領域の外形形状に関して略相似形である。
The
第2レンズアレイ130は、第1レンズアレイ120の複数の第1小レンズ122に対応する複数の第2小レンズ132を有する。第2レンズアレイ130は、重畳レンズ150とともに、第1レンズアレイ120の各第1小レンズ122の像を液晶光変調装置400R,液晶光変調装置400G,液晶光変調装置400Bの画像形成領域近傍に結像させる機能を有する。第2レンズアレイ130は、複数の第2小レンズ132が照明光軸101axに直交する面内に複数行・複数列のマトリクス状に配列された構成を有する。
The
偏光変換素子140は、第1レンズアレイ120により分割された各部分光を偏光方向の揃った略1種類の直線偏光光として射出する光学素子である。偏光変換素子140は、回転蛍光板30からの光に含まれる偏光成分のうち一方の直線偏光成分をそのまま透過し、他方の直線偏光成分を照明光軸101axに垂直な方向に反射する偏光分離層と、偏光分離層で反射された他方の直線偏光成分を照明光軸101axに平行な方向に反射する反射層と、反射層で反射された他方の直線偏光成分を一方の直線偏光成分に変換する位相差板と、を有する。
The
重畳レンズ150は、偏光変換素子140からの各部分光束を集光して液晶光変調装置400R,液晶光変調装置400G,液晶光変調装置400Bの画像形成領域近傍に重畳させるための光学素子である。重畳レンズ150の光軸と照明装置100の光軸とが略一致するように、重畳レンズ150が配置されている。重畳レンズ150は、複数のレンズを組み合わせた複合レンズで構成されていてもよい。第1レンズアレイ120、第2レンズアレイ130及び重畳レンズ150は、回転蛍光板30からの光の面内光強度分布を均一にするインテグレーター光学系を構成する。
The superimposing
なお、第1レンズアレイ120及び第2レンズアレイ130を用いたレンズインテグレーター光学系の代わりに、ロッドレンズを用いたロッドインテグレーター光学系を用いてもよい。
Instead of the lens integrator optical system using the
色分離導光光学系200は、ダイクロイックミラー210,220、反射ミラー230,240,250及びリレーレンズ260,270を備えている。色分離導光光学系200は、照明装置100からの光を赤色光、緑色光及び青色光に分離し、赤色光、緑色光及び青色光のそれぞれの色光を照明対象となる液晶光変調装置400R,液晶光変調装置400G,液晶光変調装置400Bに導光する機能を有する。色分離導光光学系200と液晶光変調装置400R,400G,40Bとの間には、集光レンズ300R,集光レンズ300G,集光レンズ300Bが配置されている。
The color separation light guide
ダイクロイックミラー210,220は、基板上に、所定の波長領域の光を反射して他の波長領域の光を通過させる波長選択透過膜が形成されたミラーである。ダイクロイックミラー210は、赤色光成分を通過させ、緑色光成分及び青色光成分を反射するダイクロイックミラーである。ダイクロイックミラー220は、緑色成分を反射して青色光成分を通過させるダイクロイックミラーである。反射ミラー230は、赤色光成分を反射するミラーである。反射ミラー240,250は、青色光成分を反射するミラーである。
The dichroic mirrors 210 and 220 are mirrors in which a wavelength selective transmission film that reflects light in a predetermined wavelength region and passes light in other wavelength regions is formed on a substrate. The
ダイクロイックミラー210を通過した赤色光は、反射ミラー230で反射され、集光レンズ300Rを通過して赤色光用の液晶光変調装置400Rの画像形成領域に入射する。ダイクロイックミラー210で反射された緑色光は、ダイクロイックミラー220でさらに反射され、集光レンズ300Gを通過して緑色光用液晶光変調装置400Gの画像形成領域に入射する。ダイクロイックミラー220を通過した青色光は、リレーレンズ260、入射側の反射ミラー240、リレーレンズ270、射出側の反射ミラー250、集光レンズ300Bを経て青色光用の液晶光変調装置400Bの画像形成領域に入射する。リレーレンズ260,270及び反射ミラー240,250は、ダイクロイックミラー220を通過した青色光成分を液晶光変調装置400Bまで導くリレー光学系として機能する。
The red light that has passed through the
液晶光変調装置400R,液晶光変調装置400G,液晶光変調装置400Bは、入射した色光を画像情報に応じて変調しカラー画像を形成するものである。液晶光変調装置400R,液晶光変調装置400G,液晶光変調装置400Bは、照明装置100の照明対象となる。図示を省略したが、各集光レンズ300R,300G,3000Bと各液晶光変調装置400R,液晶光変調装置400G,液晶光変調装置400Bとの間には、それぞれ入射側偏光板が配置され、液晶光変調装置400R,液晶光変調装置400G,液晶光変調装置400Bとクロスダイクロイックプリズム500との間には、それぞれ射出側偏光板が配置されている。入射側偏光板、液晶光変調装置400R,液晶光変調装置400G,液晶光変調装置400B及び射出側偏光板によって、入射した各色光の光変調が行われる。
The liquid crystal
液晶光変調装置400R,液晶光変調装置400G,液晶光変調装置400Bは、一対の透明なガラス基板の間に電気光学物質である液晶を密閉封入した透過型の液晶光変調装置である。液晶光変調装置400R,液晶光変調装置400G,液晶光変調装置400Bは、例えばポリシリコンTFTをスイッチング素子として備え、与えられた画像信号に応じて、入射側偏光板から射出された1種類の直線偏光の偏光方向を変調する。
The liquid crystal
クロスダイクロイックプリズム500は、射出側偏光板から射出された色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成する光学素子である。クロスダイクロイックプリズム500は、4つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形形状をなす。直角プリズム同士を貼り合わせた略X字状の界面には、誘電体多層膜が形成されている。略X字状の一方の界面に形成された誘電体多層膜は、緑色光及び青色光を通過させ赤色光を反射する誘電体多層膜であり、他方の界面に形成された誘電体多層膜は、赤色光及び緑色光を通過させ青色光を反射する誘電体多層膜である。略X字状の界面に形成された2種類の誘電体多層膜によって赤色光及び青色光は曲折され、緑色光の進行方向と揃えられることにより、3つの色光が合成される。
The cross
クロスダイクロイックプリズム500から射出されたカラー画像は、投写光学系600によって拡大投写され、スクリーンSCR上で画像を形成する。
The color image emitted from the cross
上記構成のプロジェクター1001によれば、光源装置10から射出された励起光としてのレーザー光Lによって蛍光層42が励起され、複数の色光が放射される。そのため、単一色の光源装置10を用いながら複数の色光を得ることができる。
According to the
光源装置10aから射出されるレーザー光Laと光源装置10bから射出されるレーザー光Lbと光源装置10cから射出されるレーザー光Lcとは、光拡散部材26によって光強度分布が均一化される。そのため、蛍光層42上での励起光の光強度分布が均一化され、蛍光層42上において突出して大きい光強度を有する部位が発生することが抑制される。また、蛍光層42は、モーター50により回転される板材40上に形成されているため、励起光の照射により生じた蛍光層42の熱は板材40の回転方向に沿った広い領域において放散される。そのため、励起用光源装置すなわち光源装置10の出力を高くした時に起こる発光効率の低下が抑制され、明るい照明装置101が提供される。
Light intensity distribution of the laser light La emitted from the
[第2実施形態]
図5は、第2実施形態のプロジェクター1002の光学系を示す上面図である。図5において、第1実施形態の照明装置101と共通する構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。これらの構成要素については、必要に応じて図2及び図3を参照して説明を行う。
[Second Embodiment]
FIG. 5 is a top view showing the optical system of the
プロジェクター1002において第1実施形態のプロジェクター1001と異なるのは照明装置102の構成である。色分離導光光学系200、光変調装置としての液晶光変調装置400R,液晶光変調装置400G,液晶光変調装置400B、クロスダイクロイックプリズム500及び投写光学系600の構成は第1実施形態のプロジェクター1001と同じである。
The
第1実施形態の照明装置101では、光源装置10と第1レンズ23との間の光路上に、散乱微粒子を含有する樹脂の光拡散部材26を配置し、光拡散部材26によってレーザー光Lを拡散することで、蛍光層42上での励起光の光強度分布を均一化した。これに対して、第2実施形態の照明装置102では、回転蛍光板31の光入射面に微細な凹凸41Aを形成し、凹凸41Aによって励起光を拡散することで、励起光の光強度分布を均一化している。
In the illuminating
回転蛍光板31はいわゆる透過型の回転蛍光板である。回転蛍光板31は、図5及び図3に示すように、モーター50により回転可能な光拡散部材41の一部に、単一の蛍光層42が光拡散部材41の回転方向に沿って連続して形成されてなる。蛍光層42が形成されている領域は、励起光が入射する領域を含む。回転蛍光板31は、励起光(青色光)が入射する側とは反対側に向けて赤色光及び緑色光を射出する。
The
回転蛍光板31は、使用時において7500rpmで回転する。詳しい説明は省略するが、回転蛍光板31の直径は50mmであり、回転蛍光板31に入射する励起光の光軸が回転蛍光板31の回転中心から約22.5mm離れた場所に位置するように構成されている。つまり、回転蛍光板31は、励起光の集光スポットが約18m/秒で蛍光層42上を移動するような回転速度で回転する。
The
光拡散部材41は、励起光を透過する板材からなる。光拡散部材41の材料としては、例えば、石英ガラス、水晶、サファイア、光学ガラス、透明樹脂等を用いることができる。光源装置10から射出されたレーザー光Lは励起光として光拡散部材41側から回転蛍光板31に入射する。光拡散部材41の光入射面には、微細な凹凸41Aが形成されている。凹凸41Aはランダムに形成されており、凹凸41Aによって、集光光学系27から射出されたレーザー光Lが拡散される。
The
集光光学系27は、第1レンズ23aと、第1レンズ23bと、第1レンズ23cと、第2レンズ25と、光拡散部材41とを備えている。集光光学系27は、光源装置10から蛍光層42までの光路中に配置され、光源装置10aから射出されるレーザー光Laと光源装置10bから射出されるレーザー光Lbと光源装置10cから射出されるレーザー光Lcとを略集光した状態で蛍光層42に入射させる。
The condensing
光源装置10aから射出されるレーザー光Laと光源装置10bから射出されるレーザー光Lbと光源装置10cから射出されるレーザー光Lcとが、集光光学系27によって蛍光層42上において互いに重ね合わされることによって、蛍光層42を励起する励起光が形成される。
The laser light La emitted from the
レーザー光Laは、第1レンズ23aと第2レンズ25と光拡散部材41を介して蛍光層42上に集光され、レーザー光Lbは、第1レンズ23bと第2レンズ25と光拡散部材41を介して蛍光層42上に集光され、レーザー光Lcは、第1レンズ23cと第2レンズ25と光拡散部材41を介して蛍光層42上に集光される。光拡散部材41の光入射面には微細な凹凸41Aが形成されているため、凹凸41Aによってレーザー光Lが拡散される。これにより、第1実施形態において図4を用いて説明したように、レーザー光Lの光軸に垂直な平面内におけるレーザー光Lの光強度の分布が、光拡散部材41に入射する前よりも均一化される。
The laser light La is condensed on the
レーザー光La、レーザー光Lbおよびレーザー光Lcは、光拡散部材41によって均一化された後、蛍光層42上においてレーザー光Laのビームスポットとレーザー光Lbのビームスポットとレーザー光Lcのビームスポットとが互いに重なるように蛍光層42上に照射される。このため、蛍光層42上における励起光の光強度分布は、光拡散部材41を用いない場合よりも均一化されている。ここで、蛍光層42上における励起光の高強度領域Cにおける光強度分布の均一性を高めるためには、蛍光層42上において、レーザー光Laのビームスポットとレーザー光Lbのビームスポットとレーザー光Lcのビームスポットとが互いにぴったり重なっていることが好ましい。
After the laser light La, the laser light Lb, and the laser light Lc are made uniform by the
このようにして、蛍光層42に照射される励起光の蛍光層42上での光強度分布が均一化され、蛍光層42上において突出して大きい光強度を有する部位が発生することが抑制される。そのため、励起用光源装置すなわち光源装置10の出力を高くした時に起こる発光効率の低下が抑制され、明るい照明装置102が提供される。
In this way, the light intensity distribution on the
[第3実施形態]
図6は、第3実施形態のプロジェクター1003の光学系を示す上面図である。図6において、第1実施形態の照明装置101と共通する構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。これらの構成要素については、必要に応じて図2及び図3を参照して説明を行う。
[Third Embodiment]
FIG. 6 is a top view showing the optical system of the
プロジェクター1003において第1実施形態のプロジェクター1001と異なるのは、照明装置103の構成である。色分離導光光学系200、光変調装置としての液晶光変調装置400R,液晶光変調装置400G,液晶光変調装置400B、クロスダイクロイックプリズム500及び投写光学系600の構成は第1実施形態のプロジェクター1001と同じである。
The
第1実施形態の照明装置101では、光源装置10と第1レンズ23との間の光路上に、散乱微粒子を含有する樹脂の光拡散部材26を配置し、光拡散部材26によってレーザー光Lを拡散することで、蛍光層42上での励起光の光強度分布を均一化した。これに対して、第3実施形態の照明装置103では、散乱微粒子を含有する樹脂の光拡散部材26の代わりにホログラム素子からなる光拡散部材29によってレーザー光Lを拡散することで、励起光の光強度分布を均一化している。
In the illuminating
照明装置103は、光源装置10a、光源装置10b、光源装置10c集光光学系28、回転蛍光板30、モーター50、コリメート光学系60、第1レンズアレイ120、第2レンズアレイ130、偏光変換素子140及び重畳レンズ150を備えている。
The
集光光学系28は、第1レンズ23aと、第1レンズ23bと、第1レンズ23cと、光拡散部材29aと、光拡散部材29bと、光拡散部材29cと、第2レンズ25とを備えている。光拡散部材29aおよび第1レンズ23aは光源装置10aに対応して設けられ、光拡散部材29bおよび第1レンズ23bは光源装置10bに対応して設けられ、光拡散部材29cおよび第1レンズ23cは光源装置10cに対応して設けられている。集光光学系28は、光源装置10から回転蛍光板30までの光路中に配置され、光源装置10aから射出されるレーザー光Laと光源装置10bから射出されるレーザー光Lbと光源装置10cから射出されるレーザー光Lcとを略集光した状態で蛍光層42に入射させる。本明細書では、光拡散部材29aと光拡散部材29bと光拡散部材29cとをまとめて光拡散部材29と呼ぶことがある。
The condensing
光拡散部材29は、例えば、ガラス基板に計算機で計算して人工的に作製した凹凸構造が形成された計算機合成ホログラム(Computer Generated Hologram; CGH)である。光拡散部材29は、光源装置10から射出されたレーザー光Lを拡散し、光強度分布が均一化された励起光を蛍光層42に入射させる。図6では、1つの光源装置10に対して1つの光拡散部材29を設けているが、光源装置10aと光源装置10bと光源装置10cに対して共通の1つの光拡散部材を設けることも可能である。
The
計算機合成ホログラムは、回折現象を利用して入射光の波面を変換する波面変換素子である。特に位相変調型の計算機合成ホログラムは入射光波のエネルギーを殆ど失うことなく波面変換が可能である。計算機合成ホログラムは均一な光強度や単純な形状の光強度分布を発生させることが可能である。そのため、例えば、レーザー光Lの中心軸に跨って平坦部を有する光強度分布を形成することができ、これにより、均一性の高い光強度分布を実現することができる。 A computer-generated hologram is a wavefront conversion element that converts the wavefront of incident light using a diffraction phenomenon. In particular, a phase-modulated computer-generated hologram can be wavefront converted with almost no loss of incident light wave energy. The computer-generated hologram can generate a uniform light intensity or a light intensity distribution with a simple shape. Therefore, for example, a light intensity distribution having a flat portion across the central axis of the laser light L can be formed, and thereby a highly uniform light intensity distribution can be realized.
第1レンズ23はコリメートレンズであり、第2レンズ25は集光レンズである。第1レンズ23及び第2レンズ25は、例えば凸レンズからなる。
The
光源装置10aから射出されるレーザー光Laは、第1レンズ23a、光拡散部材29a及び第2レンズ25を介して蛍光層42上に集光され、光源装置10bから射出されるレーザー光Lbは、第1レンズ23b、光拡散部材29b及び第2レンズ25を介して蛍光層42上に集光され、光源装置10cから射出されるレーザー光Lcは、第1レンズ23c、光拡散部材29c及び第2レンズ25を介して蛍光層42上に集光される。光拡散部材29によってレーザー光Lが拡散されることで、レーザー光Lの光軸に垂直な平面内におけるレーザー光Lの光強度の分布が、光拡散部材29に入射する前よりも均一化される。
The laser light La emitted from the
レーザー光La、レーザー光Lbおよびレーザー光Lcは、光拡散部材29によって均一化された後、蛍光層42上においてレーザー光Laのビームスポットとレーザー光Lbのビームスポットとレーザー光Lcのビームスポットとが互いに重なるように、第2レンズ25を介して蛍光層42上に照射される。このため、蛍光層42上における励起光の光強度分布は、光拡散部材29を用いない場合よりも均一化されている。ここで、蛍光層42上における励起光の高強度領域Cにおける光強度分布の均一性を高めるためには、蛍光層42上において、レーザー光Laのビームスポットとレーザー光Lbのビームスポットとレーザー光Lcのビームスポットとが互いにぴったり重なっていることが好ましい。
After the laser light La, the laser light Lb, and the laser light Lc are made uniform by the
このようにして、蛍光層42に照射される励起光の蛍光層42上での光強度分布が均一化され、蛍光層42上において突出して大きい光強度を有する部位が発生することが抑制される。そのため、励起用光源装置の出力を高くした時に起こる発光効率の低下が抑制され、明るい照明装置102が提供される。
In this way, the light intensity distribution on the
[第4実施形態]
図7は、第4実施形態のプロジェクター1004の光学系を示す上面図である。図8は、プロジェクター1004に備えられる第2光源装置710の発光特性を示すグラフである。グラフの縦軸は相対発光強度を表し、発光強度が最も大きい波長における発光強度を1としている。グラフの横軸は波長を表す。図7において、第1実施形態のプロジェクター1001と共通する構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。これらの構成要素については、必要に応じて、図2、図3及び図4を参照して説明を行う。
[Fourth Embodiment]
FIG. 7 is a top view showing an optical system of the
図7に示すように、プロジェクター1004は、照明装置104、第2照明装置700、色分離導光光学系202、光変調装置としての液晶光変調装置400R,液晶光変調装置400G,液晶光変調装置400B、クロスダイクロイックプリズム500及び投写光学系600を備えている。
As shown in FIG. 7, the
第1実施形態のプロジェクター1001では、光源装置10から射出された青色光の一部を蛍光層から透過させて液晶光変調装置400Bの照明光として利用した。これに対して、第4実施形態のプロジェクター1004では、光源装置10から射出された青色光の全てを蛍光層46の励起光として利用し、液晶光変調装置400Bの照明光として利用する青色光は、照明装置104とは別個に設けられた第2照明装置700から射出される。
In the
照明装置104は、光源装置10a、光源装置10b、光源装置10c、集光光学系21、回転蛍光板32、モーター50、コリメート光学系60、第1レンズアレイ120、第2レンズアレイ130、偏光変換素子140及び重畳レンズ150を備えている。光源装置10、集光光学系21、モーター50、コリメート光学系60、第1レンズアレイ120、第2レンズアレイ130、偏光変換素子140及び重畳レンズ150の構成は第1実施形態と同じであるため、詳細な説明は省略する。
The
回転蛍光板32はいわゆる透過型の回転蛍光板である。回転蛍光板32は、モーター50により回転可能な板材40の一部に、単一の蛍光層46が板材40の回転方向に沿って連続して形成されてなる。蛍光層46が形成されている領域は、励起光が入射する領域を含む。回転蛍光板32は、励起光(青色光)が入射する側とは反対側に向けて赤色光及び緑色光を射出する。
The
回転蛍光板32は、使用時において7500rpmで回転する。詳しい説明は省略するが、回転蛍光板32の直径は50mmであり、回転蛍光板32に入射する励起光の光軸が回転蛍光板32の回転中心から約22.5mm離れた場所に位置するように構成されている。つまり、回転蛍光板32は、励起光の集光スポットが約18m/秒で蛍光層46上を移動するような回転速度で回転する。
The
蛍光層46は励起光を透過し、蛍光層46から放射された蛍光を反射するダイクロイック膜44を介して板材40上に形成されている。ダイクロイック膜44は、例えば、誘電体多層膜からなる。
The
蛍光層46は、例えば、光源装置10から射出された励起光としてのレーザー光L(青色光)の略全てを赤色光及び緑色光を含む光に変換する。蛍光層46は、第1実施形態の蛍光層42よりも厚く形成されており、蛍光層46をそのまま通過する励起光は殆ど存在しない。蛍光層46は、波長が445nmの励起光によって効率的に励起され、光源装置10が射出する励起光を、図2(b)に示すように、赤色光及び緑色光を含む黄色の蛍光に変換して射出する。黄色の蛍光のうち、短波長側の成分は緑色光として利用され、黄色の蛍光のうち、長波長側の成分は赤色光として利用される。
For example, the
蛍光層46は、例えば、YAG系蛍光体である(Y,Gd)3(Al,Ga)5O12:Ceを含有する層からなる。蛍光層46として、赤色光及び緑色光を含む蛍光を射出する他の蛍光体を含有する層を用いてもよい。また、蛍光層46として、励起光(青色光)を赤色光に変換する蛍光体と、励起光(青色光)を緑色光に変換する蛍光体との混合物を含有する層を用いてもよい。
The
第1実施形態と同様に、光源装置10aから射出されるレーザー光Laは、光拡散部材26a、第1レンズ23a及び第2レンズ25を介して蛍光層46上に集光され、光源装置10bから射出されるレーザー光Lbは、光拡散部材26b、第1レンズ23b及び第2レンズ25を介して蛍光層46上に集光され、光源装置10cから射出されるレーザー光Lcは、光拡散部材26c、第1レンズ23c及び第2レンズ25を介して蛍光層46上に集光される。レーザー光Laとレーザー光Lbとレーザー光Lcとが、集光光学系21によって蛍光層46上において互いに重ね合わされることによって、蛍光層46を励起する励起光が形成される。
Similarly to the first embodiment, the laser light La emitted from the
光拡散部材26aはレーザー光Laを拡散させることによって、レーザー光Laの光強度分布を均一化する。光拡散部材26bはレーザー光Lbを拡散させることによって、レーザー光Lbの光強度分布を均一化する。光拡散部材26cはレーザー光Lcを拡散させることによって、レーザー光Lcの光強度分布を均一化する。これにより、蛍光層46に照射される励起光の蛍光層46上での光強度分布が均一化され、蛍光層46上において突出して大きい光強度を有する部位が発生することが抑制される。そのため、励起用光源装置の出力を高くした時に起こる発光効率の低下が抑制され、明るい照明装置104が提供される。
The
第2照明装置700は、第2光源装置710、集光光学系720、散乱板730、偏光変換インテグレーターロッド740及び集光レンズ750を備えている。
The
第2光源装置710は、色光としてレーザー光からなる青色光(発光強度のピーク:約445nm、図8参照)を射出するレーザー光源である。図8において、符号Bで示すのは、第2光源装置710が青色光として射出する色光成分である。図7では光源装置710を1つ図示しているが、光源装置710の数はこれに限らず、複数個とすることも可能である。また、445nm以外の波長(例えば460nm)の青色光を射出する光源装置を用いることもできる。
The second
集光光学系720は、第1レンズ722及び第2レンズ724を備えている。集光光学系720は、全体として、青色光を略集光した状態で散乱板730に入射させる。第1レンズ722及び第2レンズ724は、例えば凸レンズからなる。
The condensing
散乱板730は、第2光源装置710からの青色光を所定の散乱度で散乱し、蛍光(回転蛍光板33から射出される赤色光及び緑色光)に似た配光分布を有する青色光とする。散乱板730としては、例えば、光学ガラスからなる磨りガラスを用いることができる。
The
偏光変換インテグレーターロッド740は、第2光源装置710からの青色光の面内光強度分布を均一にし、かつ、当該青色光を偏光方向の揃った略1種類の直線偏光光とする光学素子である。偏光変換インテグレーターロッド740は、詳しい説明は省略するが、インテグレーターロッドと、当該インテグレーターロッドの入射面側に配置され、青色光が入射する小孔を有する反射板と、射出面側に配置される反射型偏光板と、を備えている。
The polarization
なお、ロッドレンズを用いた偏光変換インテグレーターロッドの代わりに、レンズアレイを用いたレンズインテグレーター光学系及び偏光変換素子を用いることもできる。 A lens integrator optical system using a lens array and a polarization conversion element can also be used instead of the polarization conversion integrator rod using a rod lens.
集光レンズ750は、偏光変換インテグレーターロッド740からの光を集光して液晶光変調装置400Bの画像形成領域近傍に入射させる。
The condensing
色分離導光光学系202は、ダイクロイックミラー210、反射ミラー222,230,250を備えている。色分離導光光学系202は、照明装置102からの光を赤色光及び緑色光に分離し、照明装置102からの赤色光及び緑色光並びに第2照明装置700からの青色光のぞれぞれの色光を照明対象となる液晶光変調装置400R,液晶光変調装置400G,液晶光変調装置400Bに導光する機能を有する。色分離導光光学系200と液晶光変調装置400R,液晶光変調装置400G,液晶光変調装置40Bとの間には、集光レンズ300R,集光レンズ300G,集光レンズ300Bが配置されている。
The color separation light guide
ダイクロイックミラー210を通過した赤色光は、反射ミラー230で反射され、集光レンズ300Rを通過して赤色光用の液晶光変調装置400Rの画像形成領域に入射する。ダイクロイックミラー210で反射された緑色光は、反射ミラー222でさらに反射され、集光レンズ300Gを通過して緑色光用液晶光変調装置400Gの画像形成領域に入射する。第2照明装置700からの青色光は、反射ミラー250で反射され、集光レンズ300Bを通過して青色光用の液晶光変調装置400Bの画像形成領域に入射する。
The red light that has passed through the
上記構成のプロジェクター1004によれば、光源装置10から射出された励起光によって蛍光層46が励起され、複数の色光が放射される。そのため、単一色の光源装置10を用いながら複数の色光を得ることができる。
According to the
光拡散部材26aはレーザー光Laを拡散させることによって、レーザー光Laの光強度分布を均一化する。光拡散部材26bはレーザー光Lbを拡散させることによって、レーザー光Lbの光強度分布を均一化する。光拡散部材26cはレーザー光Lcを拡散させることによって、レーザー光Lcの光強度分布を均一化する。これにより、蛍光層46に照射される励起光の蛍光層46上での光強度分布が均一化され、蛍光層46上において突出して大きい光強度を有する部位が発生することが抑制される。また、蛍光層46は、モーター50により回転される板材40上に形成されているため、励起光の照射により生じた蛍光層46の熱は板材40の回転方向に沿った広い領域において放散される。そのため、励起用光源装置の出力を高くした時に起こる発光効率の低下が抑制され、明るい照明装置104が提供される。
The
[変形形態]
第4実施形態のプロジェクターでは、液晶光変調装置400B用の照明光源として、第2照明装置を別個に設けたが、このような構成は、第1乃至第3実施形態のプロジェクターにも適用することができる。
[Deformation]
In the projector of the fourth embodiment, the second illumination device is separately provided as the illumination light source for the liquid crystal
第1乃至第4実施形態の照明装置は、光源装置10a、光源装置10b、光源装置10cと、少なくとも1つの光拡散部材を備えており、レーザー光Laとレーザー光Lbとレーザー光Lcとが、蛍光層に入射する前に均一化されている。すべてのレーザー光Lを均一化するほうが好ましいが、必ずしもすべてのレーザー光Lを均一化する必要はない。
The illumination devices of the first to fourth embodiments include a
回転蛍光板に形成する蛍光層として、青色の励起光によって赤色光と緑色光を放射する例を説明したが、蛍光層はこのようなものに限定されない。例えば、紫色光又は紫外光を励起光として用い、該励起光によって赤色光、緑色光及び青色光の3つの色光を放射する蛍光層を用いてもよい。 Although the example which radiates | emits red light and green light by blue excitation light was demonstrated as a fluorescent layer formed in a rotation fluorescent plate, a fluorescent layer is not limited to such a thing. For example, a fluorescent layer that uses violet light or ultraviolet light as excitation light and emits three color lights of red light, green light, and blue light by the excitation light may be used.
蛍光層として、板材の回転方向に沿って連続して形成される例を説明したが、蛍光層の構成はこれに限定されない。特許文献1の回転蛍光板のように、板材の回転方向に沿って複数種類の蛍光層を形成し、複数の色光を順次発光可能な構成としてもよい。回転蛍光板から順次発光された複数の色光は1つの光変調装置によって変調され、カラー画像を形成する。 Although the example in which the fluorescent layer is continuously formed along the rotation direction of the plate material has been described, the configuration of the fluorescent layer is not limited thereto. As in the rotating fluorescent plate of Patent Document 1, a plurality of types of fluorescent layers may be formed along the rotation direction of the plate material, and a plurality of color lights may be sequentially emitted. A plurality of color lights sequentially emitted from the rotating fluorescent plate are modulated by one light modulation device to form a color image.
このような回転蛍光板においても、複数の光源装置10から射出された複数の励起光の光強度分布を均一化して蛍光層上に集光する集光光学系を備えることにより、蛍光層上において突出して大きい光強度を有する部位が発生することが抑制される。これにより、励起用光源装置の出力を高くした時に起こる発光効率の低下が抑制され、明るい照明装置が提供される。
Such a rotating fluorescent plate also has a condensing optical system that makes the light intensity distribution of a plurality of excitation lights emitted from a plurality of
10…光源装置、21,27,28…集光光学系、26,26a,26b,26c,41,29,29a,29b,29c…光拡散部材、23,23a,23b,23c…第1レンズ(コリメートレンズ)、25…第2レンズ(集光レンズ)、40…板材、42,46…蛍光層、50…モーター、101,102,103,104…照明装置、400R,400G,400B…光変調装置、600…投写光学系、1001,1002,1003,1004…プロジェクター、BS…蛍光層上における励起光のビームスポット、C…高強度領域、D…減衰領域
DESCRIPTION OF
Claims (8)
第2の光を射出する第2の光源装置と、
前記第1の光及び前記第2の光によって励起される蛍光層と、
前記第1の光源装置と前記蛍光層との間の前記第1の光の光路上に配置され、前記第1の光を拡散させる光拡散部材と、
前記第1の光の少なくとも一部と前記第2の光の少なくとも一部とが前記蛍光層上において互いに重なりあうように、前記第1の光と前記第2の光とを前記蛍光層に照射する集光光学系と、を備えていることを特徴とする照明装置。 A first light source device that emits first light;
A second light source device that emits second light;
A fluorescent layer excited by the first light and the second light;
A light diffusing member disposed on an optical path of the first light between the first light source device and the fluorescent layer and diffusing the first light;
Irradiating the fluorescent layer with the first light and the second light so that at least part of the first light and at least part of the second light overlap each other on the fluorescent layer. And an optical condensing optical system.
前記照明装置からの照明光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、
前記光変調装置からの変調光を投写画像として投写する投写光学系と、を備えていることを特徴とするプロジェクター。 The lighting device according to any one of claims 1 to 7,
A light modulation device that modulates illumination light from the illumination device according to image information;
And a projection optical system that projects the modulated light from the light modulation device as a projection image.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010254026A JP2012103615A (en) | 2010-11-12 | 2010-11-12 | Illumination device and projector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010254026A JP2012103615A (en) | 2010-11-12 | 2010-11-12 | Illumination device and projector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012103615A true JP2012103615A (en) | 2012-05-31 |
Family
ID=46394039
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010254026A Pending JP2012103615A (en) | 2010-11-12 | 2010-11-12 | Illumination device and projector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2012103615A (en) |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012215633A (en) * | 2011-03-31 | 2012-11-08 | Casio Comput Co Ltd | Light source device and projector |
JP2013092752A (en) * | 2011-10-06 | 2013-05-16 | Panasonic Corp | Light source device and image display apparatus |
WO2013187145A1 (en) * | 2012-06-15 | 2013-12-19 | ウシオ電機株式会社 | Phosphor light source device |
JP2014010181A (en) * | 2012-06-27 | 2014-01-20 | Ricoh Co Ltd | Light source device and projecting device |
WO2014196015A1 (en) * | 2013-06-04 | 2014-12-11 | Necディスプレイソリューションズ株式会社 | Illumination optical system and projector |
EP3035119A1 (en) * | 2014-12-15 | 2016-06-22 | Nichia Corporation | Light source apparatus and projector having light source apparatus |
EP2919068A4 (en) * | 2012-11-06 | 2016-07-06 | Sony Corp | Light source unit, light source device, and image display device |
JP2017083907A (en) * | 2017-02-07 | 2017-05-18 | Necディスプレイソリューションズ株式会社 | Projector and method for irradiating image forming element with illumination light |
KR20170090123A (en) * | 2016-01-28 | 2017-08-07 | 엘지이노텍 주식회사 | Object directed emitting device and optical module |
WO2017215348A1 (en) * | 2016-06-14 | 2017-12-21 | 深圳市绎立锐光科技开发有限公司 | Outgoing-light uniformity adjustment apparatus of projection light source system and projection device |
US9860497B2 (en) | 2015-02-17 | 2018-01-02 | Seiko Epson Corporation | Illumination device and projector |
US9964845B2 (en) | 2014-07-23 | 2018-05-08 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Projection apparatus and illumination apparatus |
US9983470B2 (en) | 2015-12-14 | 2018-05-29 | Seiko Epson Corporation | Light source device and projector |
US10768517B2 (en) | 2015-03-09 | 2020-09-08 | Seiko Epson Corporation | Light source device and projector |
-
2010
- 2010-11-12 JP JP2010254026A patent/JP2012103615A/en active Pending
Cited By (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012215633A (en) * | 2011-03-31 | 2012-11-08 | Casio Comput Co Ltd | Light source device and projector |
JP2013092752A (en) * | 2011-10-06 | 2013-05-16 | Panasonic Corp | Light source device and image display apparatus |
WO2013187145A1 (en) * | 2012-06-15 | 2013-12-19 | ウシオ電機株式会社 | Phosphor light source device |
JP2014010181A (en) * | 2012-06-27 | 2014-01-20 | Ricoh Co Ltd | Light source device and projecting device |
EP2919068A4 (en) * | 2012-11-06 | 2016-07-06 | Sony Corp | Light source unit, light source device, and image display device |
US9625800B2 (en) | 2012-11-06 | 2017-04-18 | Sony Corporation | Light source, light source apparatus, and image display apparatus to facilitate cooling and handling of the light source |
JPWO2014196015A1 (en) * | 2013-06-04 | 2017-02-23 | Necディスプレイソリューションズ株式会社 | Illumination optical system and projector |
CN105122133B (en) * | 2013-06-04 | 2016-10-19 | Nec显示器解决方案株式会社 | Lamp optical system and projector |
CN105122133A (en) * | 2013-06-04 | 2015-12-02 | Nec显示器解决方案株式会社 | Illumination optical system and projector |
WO2014196015A1 (en) * | 2013-06-04 | 2014-12-11 | Necディスプレイソリューションズ株式会社 | Illumination optical system and projector |
US9964845B2 (en) | 2014-07-23 | 2018-05-08 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Projection apparatus and illumination apparatus |
CN105700279A (en) * | 2014-12-15 | 2016-06-22 | 日亚化学工业株式会社 | Light source apparatus and projector having light source apparatus |
EP3035119A1 (en) * | 2014-12-15 | 2016-06-22 | Nichia Corporation | Light source apparatus and projector having light source apparatus |
CN105700279B (en) * | 2014-12-15 | 2020-06-09 | 日亚化学工业株式会社 | Light source device and projector including the same |
US9807355B2 (en) | 2014-12-15 | 2017-10-31 | Nichia Corporation | Light source apparatus and projector having light source apparatus |
US9860497B2 (en) | 2015-02-17 | 2018-01-02 | Seiko Epson Corporation | Illumination device and projector |
US10768517B2 (en) | 2015-03-09 | 2020-09-08 | Seiko Epson Corporation | Light source device and projector |
US9983470B2 (en) | 2015-12-14 | 2018-05-29 | Seiko Epson Corporation | Light source device and projector |
KR20170090123A (en) * | 2016-01-28 | 2017-08-07 | 엘지이노텍 주식회사 | Object directed emitting device and optical module |
KR102585118B1 (en) | 2016-01-28 | 2023-10-05 | 엘지이노텍 주식회사 | Object directed emitting device and optical module |
WO2017215348A1 (en) * | 2016-06-14 | 2017-12-21 | 深圳市绎立锐光科技开发有限公司 | Outgoing-light uniformity adjustment apparatus of projection light source system and projection device |
JP2017083907A (en) * | 2017-02-07 | 2017-05-18 | Necディスプレイソリューションズ株式会社 | Projector and method for irradiating image forming element with illumination light |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2012103615A (en) | Illumination device and projector | |
JP5617288B2 (en) | Lighting device and projector | |
JP5601092B2 (en) | Lighting device and projector | |
US8998421B2 (en) | Projector having polarization conversion | |
JP6019891B2 (en) | Light source device and projector | |
US9563109B2 (en) | Light source device with wavelength conversion element and projector including the same | |
JP5682813B2 (en) | Lighting device and projector | |
JP5659775B2 (en) | Light source device and projector | |
JP2012108486A (en) | Light source device and image display | |
JP2012128121A (en) | Illumination device and projector | |
JP2018028647A (en) | Wavelength conversion element, light source device, and projector | |
JP2012142222A (en) | Light source device and projector | |
US20130286360A1 (en) | Projector | |
JP2012194268A (en) | Diffuser plate, light source device, and projector | |
JP2016099566A (en) | Wavelength conversion element, light source unit and projector | |
JP2019045778A (en) | Wavelength conversion element, light source device, and projector | |
JP2012063488A (en) | Light source device and projector | |
CN107436529B (en) | Light source device and projection display device | |
JP6550781B2 (en) | Light source device and projector | |
JP5803447B2 (en) | Light source device and projector | |
JP5991389B2 (en) | Lighting device and projector | |
JP2017146552A (en) | Illumination device and projector | |
JP5733376B2 (en) | projector | |
JP2016114728A (en) | Wavelength conversion member and image forming apparatus | |
JP5949984B2 (en) | Light source device and projector |