JP2012118129A - 照明装置及び投写型映像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】発光素子ユニットを分割することにより、冷却のためのスペースを拡大し冷却を容易化した照明装置及びこれを用いた投写型映像表示装置を提供すること。
【解決手段】本発明に係る照明装置1は、光源4としてレーザダイオード12がアレイ状に配設された発光素子ユニット13を対向して配置し、各発光素子ユニット13から射出された光を反射ミラー14により例えば90度偏向させ、各発光素子ユニット13からの光を同一目的方向に向かわせるようにして合成したものである。また、本発明に係る投写型映像表示装置は、このような照明装置1を用いたものである。このように発光素子ユニット13を対向して配置することによりレーザダイオード12の冷却を容易化している。
【選択図】図1
【解決手段】本発明に係る照明装置1は、光源4としてレーザダイオード12がアレイ状に配設された発光素子ユニット13を対向して配置し、各発光素子ユニット13から射出された光を反射ミラー14により例えば90度偏向させ、各発光素子ユニット13からの光を同一目的方向に向かわせるようにして合成したものである。また、本発明に係る投写型映像表示装置は、このような照明装置1を用いたものである。このように発光素子ユニット13を対向して配置することによりレーザダイオード12の冷却を容易化している。
【選択図】図1
Description
本発明は、レーザダイオードをアレイ状に配置した発光素子ユニットを光源とした照明装置、及びこのような照明装置を用いた投写型映像表示装置に関する。
従来、投写型映像表示装置などの照明装置としては、高圧水銀ランプやメダルハライドランプなどの放電系光源を用いたものが一般的である。しかし、高電圧光源が必要でありその取り扱いが容易でないこと、また、光源の寿命が短く耐衝撃性が低いなどの理由から、発光ダイオード(LED)やレーザダイオード(LD)を用いるものが開発されている。
発光ダイオードは、レーザダイオードより安価であるが、単体の発光ダイオードでは出力が弱いため多くの発光ダイオードを同時に用いる必要がある。しかしながら、多くの発光ダイオードを同時に使用する場合は、例えば特許文献1及び特許文献2に記載されているように集光構造が複雑になるという問題があった。これに対し、レーザダイオードの場合は、指向性が高いため集光し易く、高出力を得ることができるため、高い出力を要する光源としてレーザダイオードが用いられることが多くなってきている。
また、このような場合一般にレーザダイオードをアレイ状に配置した発光素子ユニットが用いられているが、レーザダイオードは温度が上昇すると発光能力が加速度的に低下するため、発光効率の低下や寿命の低下が問題となっていた。なお、このような発光素子ユニットを光源とした照明装置、投写型映像表示装置等の装置例としては、特許文献3、特許文献4、特許文献5、特許文献6などがある。
ところで、このような発光素子ユニットは、レーザダイオードを配置する配置面を照射目的物に向う方向にし、この目的物に向かって光を出射する全てのレーザダイオードを一纏めにしてアレイ状に配置していた。このため、レーザダイオードを冷却するためのスペースを大きくすることが困難であり、高輝度化の要請に応えて十分な冷却性能を確保することが難しいという問題があった。加えて高輝度化の要請は年々高レベル化しておりますます対応が難しくなりつつある。
本発明は、このような背景に基づき、発光素子ユニットを分割することにより、冷却のためのスペースを拡大し冷却を容易化した照明装置及びこれを用いた投写型映像表示装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る照明装置は、光源として、レーザダイオードをアレイ状に配設した発光素子ユニットを対向して配置し、各発光素子ユニットから射出された光を反射ミラーにより偏向させ、各発光素子ユニットからの光を同一目的方向に向かわせるようにし合成したことを特徴とする。
このように構成されていると、発光素子ユニットにおけるレーザダイオードを配置する配置面を、目的物に向かう光の方向と平行な方向に広げることができるので、冷却のためのスペースを確保することが比較的容易となる。また、発光素子ユニットを対向して分散配置することができるため、従来1個に纏めて製作されていた発光素子ユニットを複数に、少なくとも2個に分割することができ冷却装置に必要なスペースを拡大している。また。これにより高輝度化の要請に応えることを容易化している。
また、前記対向して配置された発光素子ユニットは、それぞれが独立した冷却装置により冷却されるように構成されていることが好ましい。
このように構成されていると、各発光素子ユニットは、それぞれに最適な冷却方法により冷却することができるので、所望の冷却を行うことが容易になる。
このように構成されていると、各発光素子ユニットは、それぞれに最適な冷却方法により冷却することができるので、所望の冷却を行うことが容易になる。
また、前記反射ミラーは、各発光素子ユニットに対し複数の分割反射ミラーが用いられるとともに、分割反射ミラーから反射される前記両発光素子ユニットからの分割反射光が交互に配列されるように、前記分割反射ミラーが配列されていることが好ましい。
このように構成されていると、対向配置されている発光素子ユニットからの光が均等に混合分散されて目的物に照射されるため、一方の発光素子ユニットの輝度が低下した場合等によりバランスが低下したような場合にあっても輝度の均一化が行われる。
また、前記発光素子ユニットは、蛍光体を励起させることのできる励起光用レーザダイオードをアレイ状にするとともに、発光素子ユニットから出射された励起光を蛍光体に照射し、この蛍光体を励起することにより緑色光を発光させ、この緑色光を緑色光源とするようにしてもよい。
レーザダイオードに比較すると発光ダイオードの方が安全であり、コストも安いので所望の出力が得られる場合には発光ダイオードを用いるのが好ましいと考えられる。ところが、現状においては高出力の緑色発光ダイオードが実用化されるレベルまで発展していない。このため投写型映像表示装置などの高出力用途には、緑色発光ダイオードを使用することができないのが現状である。また、緑色レーザダイオードについても高出力のものはいまだ実用化されていない。そこで、このような場合に、前記のように構成すると、高出力の励起光用レーザダイオードを用いることにより高出力の緑色光を得ることができる。なお、励起光用レーザダイオードは、紫外線レーザダイオードや青色レーザダイオードを用いることができる。
また、前記対向して配置されている発光素子ユニットのうちの一方を青色レーザダイオードがアレイ状に配列されたものとするとともに、他方を赤色レーザダイオードがアレイ状に配列されたものとし、さらに、青色レーザダイオードがアレイ状に配列された発光素子ユニットから出射された青色光の一部を蛍光体に照射し、この蛍光体を励起することにより緑色光を発光させるようにして、赤色光、緑色光及び青色光を色時分割して出射するようにしてもよい。
このように構成されていると、対向するように配置された発光素子ユニットにより高出力の赤色光、緑色光、及び青色光を発生させることができる。また、このような色光を色時分割により発生させるので、投写型映像表示装置に利用することができる。
また、本発明に係る投写型映像表示装置は、照明装置から出射された光を変調装置により光変調し、変調された光を映像光として拡大投写する投写レンズを備えた投写型映像表示装置であって、前記照明装置として上記何れかの照明装置を用いたものである。
したがって、本発明に係る投写型映像表示装置によれば、レーザダイオードの特長を生かし、高出力、高寿命を実現することができる。
本発明に係る照明装置によれば、レーザダイオードを用いた発光素子ユニットにおける冷却スペースを拡大することができるので、高輝度化の要請に対応することが容易になる。また、本発明に係る投写型映像表示装置によれば、高出力、かつ高寿命を実現することができる。
(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1に係る照明装置及びこれを用いた投写型映像表示装置について図1に基づいて説明する。
以下、本発明の実施の形態1に係る照明装置及びこれを用いた投写型映像表示装置について図1に基づいて説明する。
本発明の実施の形態1に係る投写型映像表示装置は、照明装置1から照射される色光を変調装置2に導き、変調された色光を映像光として投写レンズ3により拡大投写するものであって、変調装置2としてDMD(Digital Micromirror Device)と略称されているマイクロミラー素子からなる反射型表示素子を用いている。また本実施の形態に係る投写型映像表示装置は、緑色光(G光)光源として、青色レーザダイオード(LD)を蛍光体に照射することにより蛍光体を励起させて緑色光を発生させる光源を用いている。また、赤色光(R光)光源には赤色発光ダイオード(LED)を用い、さらに、青色光(B光)光源には青色発光ダイオード(LED)を用いている。
ここで、このような光源を用いた照明装置1について先ず説明する。照明装置1は上記のごとき光源4と、このような光源4から発生される光を変調装置2へ導く導光光学系5とからなる。
光源4を構成する光源の一つとしての緑色光源11は、蛍光体を励起する光源として青色レーザダイオード(LD)12が用いられている。青色レーザダイオード12は、その出力を大きくするためにアレイ状に配設された発光素子ユニット13として構成されている。この発光素子ユニット13は2個用いられており、アレイ状に配設された青色レーザダイオード12の光出射方向が対向するように配置されている。なお、各青色レーザダイオード12の前方にはコリメートレンズ12aが配置され平行光を出射するように構成されている。そして、両発光素子ユニット13が対向する中間空間に、各発光素子ユニット13から射出された光を偏向する反射ミラー14が設置されている。この反射ミラー14は、各発光素子ユニット13からの光を同一目的方向に向かわせるように偏向し(この場合は90度偏向し)、これにより2個の発光素子ユニット13からの光を合成している。
また、反射ミラー14は、各発光素子ユニット13からの光を複数の分割反射ミラー14a,14bにより反射するように構成されている。また、分割反射ミラー14a,14bから反射される分割反射光が交互に並んで目的物に向かって照射されるように、両発光素子ユニット13からの出射光を反射する分割反射ミラー14a,14bが交互に、かつ片流れ式に平面視一直線上に位置するように配置されている。また、このように配列された分割反射ミラー14a,14bから反射された光はコンデンサレンズ15で集光された後、コリメートレンズ16で平行光にされる。そして、平行光は、青色光を透過し、緑色光を反射する特性を備えたダイクロイックミラー17を透過し、コンデンサレンズ18を介し、表面に蛍光体が塗布された反射ミラー19に入射される。この蛍光体は、YAG系材料からなるもので、青色レーザ光が照射されることにより緑色の蛍光光が発生するようになっている。したがって、ダイクロイックミラー17を透過して青色レーザ光が蛍光体塗布の反射ミラー19に照射されることにより、緑色光が発生するとともにダイクロイックミラー17へ反射される。
ダイクロイックミラー17へ反射された緑色光は、さらにこのダイクロイックミラー17で反射されて、クロスダイクロイックプリズム20へ入射される。クロスダイクロイックプリズム20は、赤色光用の反射膜が蒸着された反射面と青色光用の反射膜が塗布された反射面とがクロス状に形成されているものであって、ダイクロイックミラー17から入射した緑色光は、そのままこれら反射膜を透過して直進するように構成されている。
一方、クロスダイクロイックプリズム20の側方には、赤色発光ダイオード(LED)から構成された赤色光光源21が配置されるとともに、対向する他の側方には、青色発光ダイオードから構成された青色光光源22が配置されている。赤色光光源21から出射される赤色光及び青色光光源22から出射される青色光は、それぞれコンデンサレンズ23,24を介してクロスダイクロイックプリズム20に入射され、それぞれ反射膜により反射されて緑色光と同一の方向に出射される。
また、以上の構成において、発光素子ユニット13には、青色レーザダイオード12を冷却するための冷却装置が配置されている。また、赤色光光源21及び青色光光源22にも、発光ダイオードを冷却するための冷却装置が配置されている。これら冷却装置は、放熱板、冷却空気を送風する冷却ファン、ペルチェ素子などにより構成されるとともに、それぞれ独立的に構成されている。
本実施の形態において、光源4は以上のように構成されているが、赤色光、緑色光及び青色光が同時に出射されるのではなく、色時分割されて順次出射されるように制御されている。そして、時分割された色光が、次の導光光学系5へ出射される。
導光光学系5は、クロスダイクロイックプリズム20から出射される光を集光するコンデンサレンズ25、光源4から出射される色光の輝度分布を均一化するように作用する導光部材26、この導光部材26から射出される光を変調装置2へ導くためのリレーレンズ27、コンデンサレンズ28、反射ミラー29などにより構成されている。なお、この導光部材26としてはガラス製角棒からなるロッドインテグレータが使用されている。このような導光光学系を通過した光は、光変調を行う変調装置2へ導かれる。
変調装置2は、一般にDMD(Digital Micromirror Device)と略称されているマイクロミラー素子及びアブソーバ(吸収体、この図面では省略)を用いたものであって、ディジタル光変調が行われる。
DMDは、約50万〜130万個のマイクロミラー素子がマトリックス状に敷き詰められた構造の半導体集積光スイッチであり、画像フレームにおける画素と、DMDにおけるマイクロミラー素子とが対応するように配列されている。DMDのマイクロミラー素子は、オンとオフの状態で±10度程度傾斜が変化するように支柱に取り付けられており、オン状態において、マイクロミラー素子から反射された光は投写レンズ3を通してスクリーン(不図示)に投影されるように反射される。また、DMDのマイクロミラー素子は、オフ状態において、マイクロミラー素子から反射された光はオン状態の光線から約20度傾斜する方向に配置されたアブソーバ(不図示)に吸収されるように反射される。
このように構成された変調装置2としてのDMDは、照明装置1から時分割されて順次入射される赤色光、緑色光及び青色光に同期してマイクロミラー素子がオンオフされるとともにスイッチングレシオが制御される、所謂PWM制御により光変調される。
投写レンズ3は、DMDのマイクロミラー素子がオン状態となって反射された出射光を、その光束を拡大してスクリーン等の投写面に投写するものであって、レンズ収差を小さくするために複数枚のレンズが組み合わされている。
以上のように構成された投写型映像表示装置において、光源の冷却は次のように行われる。
緑色光を発生させるために使用される青色レーザダイオード12をアレイ状に並べられた発光素子ユニット13では、光が目的物に向かって射出される方向に平行な面において青色レーザダイオード12がアレイ状に配列されているので、青色レーザダイオード12を配置する配置面を大きくすることが可能である。また、このようにすることにより冷却に必要なスペースを確保することが容易になる。
緑色光を発生させるために使用される青色レーザダイオード12をアレイ状に並べられた発光素子ユニット13では、光が目的物に向かって射出される方向に平行な面において青色レーザダイオード12がアレイ状に配列されているので、青色レーザダイオード12を配置する配置面を大きくすることが可能である。また、このようにすることにより冷却に必要なスペースを確保することが容易になる。
また、レーザダイオードをアレイ状に配設した発光素子ユニット13の冷却を、この発光素子ユニット13毎に独立して行うようにしている。これにより、それぞれ別個に最適設計が行われている。
以上のように構成された実施の形態1に係る照明装置1によれば、次の効果を奏することができる。
(1)発光素子ユニット13における青色レーザダイオード12を配置する配置面を、目的物に向かう光の方向と平行な方向に広げることができるので、冷却のためのスペースを確保することが比較的容易となる。
(1)発光素子ユニット13における青色レーザダイオード12を配置する配置面を、目的物に向かう光の方向と平行な方向に広げることができるので、冷却のためのスペースを確保することが比較的容易となる。
(2)また、発光素子ユニット13を対向して分散配置しているため、従来1個に纏めて製作されていた発光素子ユニットを複数に、少なくとも2個に分割することにより、冷却装置のスペースを拡大することができる。これにより高輝度化の要請に応えることが容易になる。
(3)また、発光素子ユニット13は、それぞれが独立した冷却装置により冷却されるように構成されているので、各発光素子ユニット13は、それぞれに最適な冷却方法により冷却することができ、所要の冷却を行うことが容易になる。
(4)また、反射ミラ14ーは、各発光素子ユニット13に対し複数の分割反射ミラー14a,14bが用いられるとともに、分割反射ミラー14a,14bから反射される分割反射光が交互に配列されて合成されるように、分割反射ミラー14a,14bが配列されている。したがって、対向配置されている発光素子ユニット13からの光が混合分散されて目的物に照射されるため、一方の発光素子ユニット13の輝度が低下した場合等においても輝度の均一化が行われる。
(5)また、発光素子ユニット13は、蛍光体を励起させることのできる青色レーザダイオード12をアレイ状にするとともに、発光素子ユニット13から出射された励起光を蛍光体に照射し、この蛍光体を励起することにより緑色光を発光させ、この緑色光を緑色光の光源とするようにしている。したがって、レーザダイオードを用いながら高出力の緑色光を得ることができる。
また、実施の形態1に係る投写型映像表示装置によれば、次の効果を奏することができる。
(6)本発明に係る投写型映像表示装置は、照明装置1から出射された光を変調装置2により光変調し、変調された光を映像光として拡大投写する投写レンズ3を備えた投写型映像表示装置であって、照明装置1は、光源として上記光源4を用いているので、レーザダイオードの特長を生かし、高出力、高寿命を実現することができる。
(6)本発明に係る投写型映像表示装置は、照明装置1から出射された光を変調装置2により光変調し、変調された光を映像光として拡大投写する投写レンズ3を備えた投写型映像表示装置であって、照明装置1は、光源として上記光源4を用いているので、レーザダイオードの特長を生かし、高出力、高寿命を実現することができる。
(実施の形態2)
次に実施の形態2について、図2に基づき説明する。
実施の形態2は、実施の形態1に係る投写型映像表示装置において、照明装置の光源として発光ダイオードを使用しないでレーザダイオードのみを使用するように変更したものである。なお、実施の形態1に係る投写型映像表示装置と同一又は同等の部分には同一の符号を付しその説明を簡略化又は省略する。
次に実施の形態2について、図2に基づき説明する。
実施の形態2は、実施の形態1に係る投写型映像表示装置において、照明装置の光源として発光ダイオードを使用しないでレーザダイオードのみを使用するように変更したものである。なお、実施の形態1に係る投写型映像表示装置と同一又は同等の部分には同一の符号を付しその説明を簡略化又は省略する。
この実施の形態に係る投写型映像表示装置は、実施の形態1と同様、照明装置1から照射される色光を変調装置2に導き、変調された色光を映像光として投写レンズ3により拡大投写するものであって変調装置2としてDMDを用いたものである。しかし、実施の形態1とは、照明装置1の光源4が相違する。
したがって、以下はこの投写型映像表示装置に関し、実施の形態1の場合との相違点を中心に説明する。
この投写型映像表示装置における照明装置1は、実施の形態1の場合と同様に、2個の発光素子ユニット31,32を、光の出射方向を対向させるようにして配置している。一方の発光素子ユニット31は、実施の形態1の場合と同様に青色レーザダイオード33をアレイ状に配置したものである。ただし、この青色レーザダイオード33は、青色の光源と緑色の光源とを兼ねるため、その出力は実施の形態1の場合に比し倍以上にされている。また、他方の発光素子ユニット32は、赤色レーザダイオード34をアレイ状に配置したものである。なお、これら発光素子ユニット31,32においても、実施の形態1の場合と同様に青色レーザダイオード33及び赤色レーザダイオード34のそれぞれの前方にはコリメートレンズ33a,34aが配置され、平行光が出射されるように構成されている。
この投写型映像表示装置における照明装置1は、実施の形態1の場合と同様に、2個の発光素子ユニット31,32を、光の出射方向を対向させるようにして配置している。一方の発光素子ユニット31は、実施の形態1の場合と同様に青色レーザダイオード33をアレイ状に配置したものである。ただし、この青色レーザダイオード33は、青色の光源と緑色の光源とを兼ねるため、その出力は実施の形態1の場合に比し倍以上にされている。また、他方の発光素子ユニット32は、赤色レーザダイオード34をアレイ状に配置したものである。なお、これら発光素子ユニット31,32においても、実施の形態1の場合と同様に青色レーザダイオード33及び赤色レーザダイオード34のそれぞれの前方にはコリメートレンズ33a,34aが配置され、平行光が出射されるように構成されている。
発光素子ユニット31,32の中間に挟まれる反射ミラー14は、実施の形態1のものと同様である。また、コンデンサレンズ15、コリメートレンズ16も実施の形態1と同様である。
発光素子ユニット31,32から出射された青色光及び赤色光は、反射ミラー14の分割反射ミラー14a,14bでそれぞれ偏向され、コンデンサレンズ15、コリメートレンズ16で集光及び平行光化されてダイクロイックミラー35を通過する。ダイクロイックミラー35は、青色光及び赤色光を透過させ、緑色光を反射させる特性を有する。そして、ダイクロイックミラー35を透過した青色光は回転ホイール37に入射される。
回転ホイール37は、基板が赤色光及び青色光を透過させる透過体から構成されており、その一部表面に蛍光体が塗布されるとともに、蛍光体が塗布されている部分の基板側に、つまりこの蛍光体が塗布された層と基板との間に反射ミラーが形成されている。また、この蛍光体には例えばYAG系の材料が使用されている。したがって、青色光が照射されると蛍光体が励起して緑色光を発生するようになっている。また、青色光のうち回転ホイール37の蛍光体の部分へ入射した青色光は、蛍光体の励起により緑色光に変換される。また、変換された緑色光は、基板側の反射ミラーにより反射されコンデンサレンズ36を介してダイクロイックミラー35へ入射される。ところが、ダイクロイックミラー35は緑色光を反射する特性を有するためダイクロイックミラー38へと反射される。
ところで、ダイクロイックミラー38は、緑色光を透過し赤色光及び青色光を反射する特性を有する。このため、ダイクロイックミラー38へ入射された緑色光は、ダイクロイックミラー38を透過し、コンデンサレンズ25、導光部材26などから構成される導光光学系5に入射される。
一方、ダイクロイックミラー35から回転ホイール37の蛍光体が塗布されていない部分へ入射した赤色光及び青色光は、回転ホイール37の基板を透過し、コリメートレンズ39を透過することにより略平行光となり、反射ミラー40a,40bで反射されてダイクロイックミラー38に入射される。ところで、このダイクロイックミラー38は緑色光及び青色光を反射するため、ダイクロイックミラー38に入射された赤色光及び青色光は、90度偏向されて導光光学系5に入射される。なお、この構成において、回転ホイール37における作用により、緑色光と青色光とは時分割されている。
この実施の形態において、光源4は以上のように構成されているが、赤色光、緑色光及び青色光が同時に出射されるのではなく、色時分割されて順次出射されるように制御されている。そして、時分割された色光が、次の導光光学系5へ出射され、その後は実施の形態1と同様に処理される。したがって、発光素子ユニット31,32における青色光の発光と赤色光からの色光の出射は、回転ホイール37による緑色光と青色光との時分割を考量するとともに、赤色光、緑色光及び青色光が所定通りに時分割されるように配慮されている。
本実施の形態に係る投写型映像表示装置は以上のように構成されているので、光源の冷却は、実施の形態1における発光素子ユニット13の場合と同様に行われる。すなわち、発光素子ユニット31,32では、光が目的物に向かって射出される方向に平行な面において青色レーザダイオード33及び赤色レーザダイオード34がアレイ状に配列されるので、青色レーザダイオード33及び赤色レーザダイオード34を配置する配置面を大きくすることが可能である。また、このようにすることにより冷却に必要なスペースの確保が容易になる。
また、レーザダイオードをアレイ状に配設した発光素子ユニット31,32の冷却を、ユニット毎に独立させて行うようにしている。これにより、それぞれ別個に最適な冷却装置を設定することができる。
以上のように構成された実施の形態2に係る照明装置1によれば、実施の形態1における青色レーザダイオード12がアレイ状に配設された発光素子ユニット2個のうちの1個を、赤色レーザダイオード34がアレイ状に配列された発光素子ユニット32に置き換えているが、冷却に関しては実施の形態1の場合に準じた効果を奏することができる。また、これに加えて次の効果を奏することができる。
(7)青色レーザダイオード33がアレイ状に配列された発光素子ユニット31と赤色レーザダイオード34がアレイ状に配列された発光素子ユニット32とが対向して配置されている。また、青色レーザダイオード33がアレイ状に配列された発光素子ユニット31から出射された青色光の一部を蛍光体に照射し、この蛍光体を励起することにより緑色光を発光させるようにして、赤色光、緑色光及び青色光を色時分割して出射するようにしているので、高出力の赤色光、緑色光、及び青色光を発生させることができる。また、このような色光を色時分割により発生せしめるので、投写型映像表示装置に利用することができる。
また、このように構成された投写型映像表示装置によれば、実施の形態1における(6)と同様の効果を奏することができる。
(実施の形態3)
次に実施の形態3について、図3に基づき説明する。
(実施の形態3)
次に実施の形態3について、図3に基づき説明する。
実施の形態3は、実施の形態1において変調方式を変更し、所謂3板式液晶プロジェクトに構成したものである。なお、実施の形態1に係る投写型映像表示装置と同一又は同等の部分には同一の符号を付しその説明を簡略化又は省略する。
この実施の形態における光源4の構成は実施の形態1とほぼ同様である。異なるのは、この投写型映像表示装置は所謂3板式液晶プロジェクトであるので、照明装置から出射される照明光を色時分割する必要がない。したがって、この実施の形態における光源4は、緑色光を発生する緑色光源11、赤色光を発生する赤色光光源21、青色光を発生する青色光光源22が常時光を出射するように構成されている。
また、このように光源から同時に出射された赤色光、緑色光、及び青色光は、それぞれ液晶パネル、入射偏光板、出射偏光板からなるライトバルブ41,42,43により変調される。そして、変調された赤色光、緑色光、及び青色光がクロスダイクロイックプリズム20に同時に入射されて合成される。また、このようにして合成された色光が映像光として投写レンズ3により拡大、投射されて、スクリーン等の投写面に投影される。このため、この実施の形態の場合は、照明装置に格別の導光光学系が設けられていない。
上記のように構成された光源4の冷却は、実施の形態1の場合と同様に行われる。
また、このように構成された照明装置1は、実施の形態1の場合と同様に前記(1)〜(5)と同様の効果を奏することができる。
また、このように構成された照明装置1は、実施の形態1の場合と同様に前記(1)〜(5)と同様の効果を奏することができる。
また、このように構成された投写型映像表示装置は、実施の形態1におけると同様に前記(6)の効果を奏することができるとともに、これに加えて次の効果を奏することができる。
(8)この実施の形態に係る投写型映像表示装置は、所謂3板式液晶プロジェクタとして構成されているので、安価で、明るく、多くの画像情報を用いることから高画質の映像が得られるなどの特徴を発揮することができる。
(変形例)
・実施の形態1〜3において、反射ミラー14を構成する分割反射ミラー14a、14bの配置を、図4のように平面視クロス状に配列しても、実施の形態1の場合と同様の効果を奏することができる。
・実施の形態1〜3において、反射ミラー14を構成する分割反射ミラー14a、14bの配置を、図4のように平面視クロス状に配列しても、実施の形態1の場合と同様の効果を奏することができる。
・実施の形態1及び3においては、蛍光体を励起するレーザダイオードとして青色波長域のレーザ光を射出する青色レーザダイオード12としているが、このレーザダイオードを、紫外線を射出する紫外線レーザダイオードとしてもよい。
・実施の形態1及び2においては導光光学系5を照明装置の概念に含めているが、本発明においては、このような導光光学系5を除いた光源部分のみを照明装置1としてもよい。
本発明に係る照明装置は、投写型映像表示装置などに利用することができる。また、このような照明装置を用いた投写型映像表示装置は、ホームシアター、会議室、研修室、教室、娯楽場、各種展示室、スタジオなど多方面の施設における映像表示システムとして利用することができる。
1…照明装置、2…変調装置、3…投写レンズ、4…光源、11…緑色光源、12,33…青色レーザダイオード、13,31,32…発光素子ユニット、14…反射ミラー、14a、14b…分割反射ミラー、34…赤色レーザダイオード。
Claims (6)
- 光源として、レーザダイオードをアレイ状に配設した発光素子ユニットを対向して配置し、各発光素子ユニットから射出された光を反射ミラーにより偏向させ、各発光素子ユニットからの光を同一目的方向に向かわせるようにし合成したことを特徴とする照明装置。
- 前記対向して配置された発光素子ユニットは、それぞれが独立した冷却装置により冷却されるように構成されていることを特徴とする請求項1記載の照明装置。
- 前記反射ミラーは、各発光素子ユニットに対し複数の分割反射ミラーが用いられるとともに、分割反射ミラーから反射される前記両発光素子ユニットからの分割反射光が交互に配列されるように、前記分割反射ミラーが配列されていることを特徴とする請求項1又は2記載の照明装置。
- 前記発光素子ユニットは、蛍光体を励起させることのできる励起光用レーザダイオードをアレイ状にするとともに、発光素子ユニットから出射された励起光を蛍光体に照射し、この蛍光体を励起することにより緑色光を発光させ、この緑色光を緑色光源とすることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の照明装置。
- 前記対向して配置されている発光素子ユニットのうちの一方を青色レーザダイオードがアレイ状に配列されたものとするとともに、他方を赤色レーザダイオードがアレイ状に配列されたものとし、さらに、青色レーザダイオードがアレイ状に配列された発光素子ユニットから出射された青色光の一部を蛍光体に照射し、この蛍光体を励起することにより緑色光を発光させるようにして、赤色光、緑色光及び青色光を色時分割して出射するようにしたことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の照明装置。
- 照明装置から出射された光を変調装置により光変調し、変調された光を映像光として拡大投写する投写レンズを備えた投写型映像表示装置であって、前記照明装置として請求項1〜5の何れか1項に記載の照明装置が用いられていることを特徴とする投写型映像表示装置。
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