JP2012142222A - 光源装置及びプロジェクター - Google Patents
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Abstract
【解決手段】所定の回転軸48の周りに回転可能な基板41と、基板41の第1主面に設けられた第1の蛍光体層45Rおよび第2の蛍光体層45Gと、第1の蛍光体層45Rを励起する励起光と第2の蛍光体層45Gを励起する励起光とを発する光源と、を備え、第1の蛍光体層45Rは、基板41の回転軸48の周りの第1の環状領域AR1に設けられ、第2の蛍光体層45Gは、第1の環状領域AR1の外周側の第2の環状領域AR2に設けられ、第1の蛍光体層45Rから発せられる第1の蛍光と、第2の蛍光体層45Gから発せられる第2の蛍光と、を射出する。
【選択図】図2
Description
図1は、本実施形態の光源装置100の構成を示す模式図である。図1に示すように、光源装置100は、光源部10、コリメート光学系20、導光光学系30、発光素子40、光拡散板46、ピックアップレンズ50、ダイクロイックミラー60,合成光学系(第1合成光学系)70を有している。光源装置100では、光源部10から射出される青色光のレーザー光Bを発光素子40に照射することにより、発光素子40が備える赤色蛍光体層(第1の蛍光体層)45Rから、液晶ライトバルブの照明光として用いる赤色の蛍光(第1の蛍光)Rを射出し、同様に緑色蛍光体層(第2の蛍光体層)45Gから緑色の蛍光(第2の蛍光)Gを射出させる。さらに、これらの色光を青色光であるレーザー光と合成することにより、白色光Lを射出可能な構成となっている。なお、以下の説明においては、赤色蛍光体層45Rと緑色蛍光体層45Gとをまとめて蛍光体層45と称することがある。
まず、図4(a)に示すように、光拡散板46Aは、基板460と、フィラー461と、基材462と、を有している。光拡散板46Aは、TiO2等の高屈折な透光性を有するフィラー461を、光透過性を有する基材462に分散させた構成を採用することができる。基材462としては、上述の基材452と同様の樹脂材料を用いることができる。このような光拡散板46Aは、フィラー461を分散した基材462の前駆体を塗布し、硬化することにより形成することができる。
図5において、CPは基板41の回転中心(回転軸の中心)、CP1は第2導光ミラー32の中心、CP2は第3導光ミラー33の中心である。また、θは、基板41の第1主面41aと直交する方向から視て、すなわち基板41の回転軸と平行な方向から視て、第2導光ミラー32の中心CP1と基板41の回転中心CPとを結ぶ線と第3導光ミラー33の中心CP2と基板41の回転中心CPとを結ぶ線とのなす角度である。言い換えれば、基板41の回転軸と第1主面41aとの交点をCP’とし、第2導光ミラー32の中心CP1の第1主面41aへの投影をCP1’(図示せず)とし、第3導光ミラー33の中心CP2の第1主面41aへの投影をCP2’(図示せず)とした時、θは、CP’とCP1’とを結ぶ直線と、CP’とCP2’とを結ぶ直線とのなす角である。
本実施形態の光源装置100は、以上のようにして機能する。
以下、プロジェクターPJの各構成要素について説明する。
本実施形態のプロジェクターPJは、以上のような構成となっている。
図8は、本発明の第2実施形態に係る光源装置101の構成を示す模式図である。
本実施形態の光源装置101は、第1実施形態の光源装置100と一部共通している。したがって、本実施形態において第1実施形態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。
本実施形態の光源装置101は、以上のようにして機能する。
図9は、本発明の第3実施形態に係る光源装置102の構成を示す模式図である。
本実施形態の光源装置102は、第2実施形態の光源装置101と一部共通している。したがって、本実施形態において第2実施形態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。
本実施形態の光源装置102は、以上のようにして機能する。
Claims (21)
- 所定の回転軸の周りに回転可能な基板と、
前記基板の第1主面に設けられた第1の蛍光体層および第2の蛍光体層と、
前記第1の蛍光体層を励起する励起光と前記第2の蛍光体層を励起する励起光とを発する光源と、
を備え、
前記第1の蛍光体層は、前記基板の回転軸の周りの第1の環状領域に設けられ、
前記第2の蛍光体層は、前記第1の環状領域の外周側の第2の環状領域に設けられ、
前記第1の蛍光体層から発せられる第1の蛍光と、前記第2の蛍光体層から発せられる第2の蛍光と、を射出することを特徴とする光源装置。 - 前記基板は前記第1の蛍光体層を励起する励起光と前記第2の蛍光体層を励起する励起光との双方を透過する材料からなることを特徴とする請求項1に記載の光源装置。
- 前記光源から射出された光から前記第1の蛍光体層を励起する励起光と前記第2の蛍光体層を励起する励起光とを分割する導光光学系を備えていることを特徴とする請求項2に記載の光源装置。
- 前記導光光学系は、第1ミラーと、第2ミラーと、を備え、
前記第1ミラーは、前記光源から射出された光の一部を前記第2ミラーに向けて透過させるとともに残りの一部を前記第1の蛍光体層に向けて反射させ、
前記第2ミラーは、前記第1ミラーを透過した光を前記第2の蛍光体層に向けて反射させ、
前記基板の第1主面と直交する方向から視て、前記第1ミラーの中心と前記回転軸とを結ぶ線と前記第2ミラーの中心と前記回転軸とを結ぶ線とのなす角度は90度以上270度以下となっていることを特徴とする請求項3に記載の光源装置。 - 前記第1の蛍光体層から発せられた前記第1の蛍光と、前記第2の蛍光体層から発せられた前記第2の蛍光と、を合成する第1合成光学系を備えていることを特徴とする請求項2〜4のいずれか一項に記載の光源装置。
- 前記第1合成光学系は、第3ミラーと、第4ミラーと、を備え、
前記第3ミラーは、前記第2の蛍光体層から発せられた前記第2の蛍光を前記第4ミラーに向けて反射させ、
前記第4ミラーは、前記第1の蛍光を反射させるとともに、前記第3ミラーによって反射された前記第2の蛍光を透過させることを特徴とする請求項5に記載の光源装置。 - 前記基板は、前記第1の蛍光体層から発せられた前記第1の蛍光と前記第2の蛍光体層から発せられた前記第2の蛍光との双方を反射する反射面を有し、
前記第1の蛍光体層は、前記基板の前記第1の蛍光体層を励起する励起光が入射する側と同じ側に設けられ、且つ、
前記第2の蛍光体層は、前記基板の前記第2の蛍光体層を励起する励起光が入射する側と同じ側に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の光源装置。 - 前記光源から射出された光から前記第1の蛍光体層を励起する励起光と前記第2の蛍光体層を励起する励起光とを分離し、且つ、前記第1の蛍光体層から発せられた前記第1の蛍光と、前記第2の蛍光体層から発せられた前記第2の蛍光と、を合成する第2合成光学系を備えていることを特徴とする請求項7に記載の光源装置。
- 前記第2合成光学系は、前記光源から射出された光の一部と、前記第1の蛍光体層から発せられた前記第1の蛍光と、前記第2の蛍光体層から発せられた前記第2の蛍光と、を合成することを特徴とする請求項8に記載の光源装置。
- 前記第2合成光学系は、第1ミラーと、第2ミラーと、第3ミラーと、第4ミラーと、を備え、
前記第1ミラーは、前記光源から射出された光の一部を前記第2ミラーに向けて透過させるとともに残りの一部を前記第1の蛍光体層に向けて反射させ、且つ、前記第1の蛍光体層から発せられた前記第1の蛍光を前記第4ミラーに向けて透過させ、
前記第2ミラーは、前記第1ミラーを透過した光を前記第2の蛍光体層に向けて反射させるとともに前記第2の蛍光体層から発せられた前記第2の蛍光を前記第3ミラーに向けて透過させ、
前記第3ミラーは、前記第2ミラーを透過した第2の蛍光を前記第4ミラーに向けて反射させ、
前記第4ミラーは、前記第1ミラーを透過した第1の蛍光を透過させるとともに前記第3ミラーによって反射された第2の蛍光を反射させることを特徴とする請求項8または9に記載の光源装置。 - 前記基板の第1主面と直交する方向から視て、前記第1ミラーの中心と前記回転軸とを結ぶ線と前記第2ミラーの中心と前記回転軸とを結ぶ線とのなす角度は90度以上270度以下となっていることを特徴とする請求項10に記載の光源装置。
- 前記基板の第1主面と直交する方向から視て、前記第3ミラーの中心と前記回転軸とを結ぶ線と前記第4ミラーの中心と前記回転軸とを結ぶ線とのなす角度は90度以上270度以下となっていることを特徴とする請求項10または11に記載の光源装置。
- 前記第2合成光学系は、第1ミラーと、第2ミラーと、第3ミラーと、第4ミラーと、第5ミラーと、第6ミラーと、を備え、
前記第1ミラーは、前記光源から射出された光の一部を前記第2ミラーに向けて透過させるとともに残りの一部を前記第1の蛍光体層に向けて反射させ、且つ、前記第1の蛍光体層から発せられた前記第1の蛍光を前記第6ミラーに向けて透過させ、
前記第2ミラーは、前記第1ミラーを透過した光の一部を前記第3ミラーに向けて透過させるとともに残りの一部を前記第5ミラーに向けて反射させ、
前記第3ミラーは、前記第2ミラーを透過した励起光を前記第2の蛍光体層に向けて反射させるとともに前記第2の蛍光体層から発せられた前記第2の蛍光を前記第4ミラーに向けて透過させ、
前記第4ミラーは、前記第3ミラーを透過した第2の蛍光を前記第5ミラーに向けて反射させ、
前記第5ミラーは、前記第2ミラーによって反射された励起光を前記第6ミラーに向けて反射させるとともに前記第4ミラーによって反射された第2の蛍光を自身によって反射された励起光の反射方向と同じ方向に透過させ、
前記第6ミラーは、前記第1ミラーを透過した第1の蛍光を透過させるとともに前記第5ミラーによって反射された励起光と前記第5ミラーを透過した第2の蛍光との双方を反射させることを特徴とする請求項9に記載の光源装置。 - 前記第2ミラーは、前記第1ミラーと第3ミラーとの間を直線的に進行する光の光路上に配置されていることを特徴とする請求項13に記載の光源装置。
- 前記基板の第1主面と直交する方向から視て、前記第4ミラーは前記第3ミラーと重なり、前記第5ミラーは前記第2ミラーと重なり、前記第6ミラーは前記第1ミラーと重なっていることを特徴とする請求項14に記載の光源装置。
- 前記励起光は青色光であり、前記第1の蛍光は赤色光であり、前記第2の蛍光は緑色光であることを特徴とする請求項1〜15のいずれか一項に記載の光源装置。
- 前記光源は半導体素子であることを特徴とする請求項1〜16のいずれか一項に記載の光源装置。
- 前記光源は半導体レーザーであることを特徴とする請求項17に記載の光源装置。
- 前記第2の蛍光体層に入射する励起光の光強度は、前記第1の蛍光体層に入射する励起光の光強度よりも大きいことを特徴とする請求項1〜18のいずれか一項に記載の光源装置。
- 前記基板と前記第1の蛍光体層との間には、前記第1の蛍光体層から発せられた前記第1の蛍光を反射する第1反射面が形成され、且つ、
前記基板と前記第2の蛍光体層との間には、前記第2の蛍光体層から発せられた前記第2の蛍光を反射する第2反射面が形成されていることを特徴とする請求項1〜19のいずれか一項に記載の光源装置。 - 請求項1〜20のいずれか1項に記載の光源装置と、
前記光源装置から射出された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、
を備えることを特徴とするプロジェクター。
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