JP2012247491A - 照明装置および該照明装置を備える投射型表示装置 - Google Patents

照明装置および該照明装置を備える投射型表示装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2012247491A
JP2012247491A JP2011117052A JP2011117052A JP2012247491A JP 2012247491 A JP2012247491 A JP 2012247491A JP 2011117052 A JP2011117052 A JP 2011117052A JP 2011117052 A JP2011117052 A JP 2011117052A JP 2012247491 A JP2012247491 A JP 2012247491A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
fluorescence
solid
light source
fluorescent
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.)
Granted
Application number
JP2011117052A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5870259B2 (ja
JP2012247491A5 (ja
Inventor
Hironori Sugiyama
裕基 杉山
Hiroshi Kitano
博史 北野
Narumasa Yamagishi
成多 山岸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2011117052A priority Critical patent/JP5870259B2/ja
Priority to US13/480,478 priority patent/US9081268B2/en
Publication of JP2012247491A publication Critical patent/JP2012247491A/ja
Publication of JP2012247491A5 publication Critical patent/JP2012247491A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5870259B2 publication Critical patent/JP5870259B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/20Lamp housings
    • G03B21/2006Lamp housings characterised by the light source
    • G03B21/2033LED or laser light sources
    • G03B21/204LED or laser light sources using secondary light emission, e.g. luminescence or fluorescence
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/20Lamp housings
    • G03B21/2006Lamp housings characterised by the light source
    • G03B21/2013Plural light sources
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B33/00Colour photography, other than mere exposure or projection of a colour film
    • G03B33/10Simultaneous recording or projection
    • G03B33/12Simultaneous recording or projection using beam-splitting or beam-combining systems, e.g. dichroic mirrors
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3102Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators
    • H04N9/3111Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying the colours sequentially, e.g. by using sequentially activated light sources
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141Constructional details thereof
    • H04N9/315Modulator illumination systems
    • H04N9/3161Modulator illumination systems using laser light sources
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141Constructional details thereof
    • H04N9/315Modulator illumination systems
    • H04N9/3164Modulator illumination systems using multiple light sources

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

【課題】複数の光源を備える照明装置において、それぞれの光源の点灯タイミング、強度を独立制御でき、光源の点灯タイミングによらず、常に波長が同一の蛍光等が得られ、それらを合成して、高強度の色光が得られる照明装置および該照明装置を備える投射型表示装置を提供すること。
【解決手段】少なくとも第1および第2の固体光源とを含む固体光源と、固体光源をそれぞれ独立に駆動する駆動手段と、第1の蛍光体が塗布されてなり、第1の固体光源から照射される第1の照射光を励起する第1の蛍光手段と、第2の蛍光体が塗布されてなり、第2の固体光源から照射される第2の照射光を励起する第2の蛍光手段とを備え、第1および第2の蛍光とが異なる色光であることを特徴とする照明装置。
【選択図】図1

Description

本発明は、照明装置および該照明装置を備える投射型表示装置に関する。さらに詳しくは、複数の光源を備える照明装置において、それぞれの光源の点灯タイミング、強度を独立して変えることのできる照明装置および該照明装置を備える投射型表示装置に関する。
従来、光源を備えた照明装置として、特許文献1〜2に記載の装置がある。該照明装置は、光源より照射された光をDMD(デジタルマイクロミラーデバイス)と呼ばれる表示素子または液晶板に集光させ、スクリーン上にカラー画像(カラー映像)を表示するプロジェクタ等に備えられるものである。そして、プロジェクタ等において、従来は高輝度の放電ランプを光源とするものが主流であったが、近年、光源としてLED(発光ダイオード)やレーザーダイオード、あるいは、有機EL、蛍光体発光等を用いる開発や提案が多々なされている。
たとえば、特許文献1では、固体光源から射出する励起光としての紫外光を受けて可視光に変換する蛍光体層が配設された円板状の透明基材からなる蛍光ホイールと、固体光源とを有する照明装置についての提案がなされている。
しかしながら、特許文献1に記載の装置では、ホイール面に形成された蛍光体層に励起光としての紫外光を照射して赤、緑、青波長帯域の蛍光を発光させることができるが、赤、緑、青の各蛍光体に照射する励起光を変えることが出来ないため、それぞれの蛍光体に適した最適な励起光を選択することが出来ず、蛍光の輝度が不足してしまうという問題がある。
かかる問題に鑑みて、特許文献2には、発光効率の良好な種類の蛍光体を有する蛍光ホイールと、蛍光体を励起させる複数の光源と、発光効率の比較的低い種類の蛍光体に対応する波長帯域光を照射する単色光源とを組み合わせた固体光源が開示されている。図10に示されるように、特許文献2において、蛍光ホイールの表面は、複数のセグメント領域に区切られており、それぞれのセグメント領域は、蛍光ホイールの表面において周方向に隣接して形成されている。図10は、従来の照明装置に使用される蛍光ホイールの説明図であり、参照符号901、902、903は、それぞれ異なる蛍光体が塗布されたセグメント領域を示す。特許文献2に開示されている蛍光ホイールは、かかる構成を有することにより、複数の光源の点灯・消灯を制御しつつ、照射に合わせて蛍光ホイールを回転制御して、所望の色光を得ている。
このように、特許文献2に記載の装置では、蛍光ホイールを、光源が光を照射した瞬間に、該照射光のスポット位置に所定の蛍光体が位置するよう回転制御することによって、所望の色光を得ることはできるが、上記のとおり蛍光体は、ホイール表面の区切られたセグメント領域にしか塗布されていない。そのため、たとえば白の色光を得るには、第1光源から青色光源光を照射し、蛍光ホイールの透過部を透過させるとともに、蛍光ホイールを回転させて第1のセグメント領域に青色光源光を照射して緑の蛍光を得、さらに、第1光源を消灯させるとともに第2光源からの赤色光源光を照射し、合成することにより得られる。この場合、第1光源を使用して青と緑の色光を得ており、得られる色光の強度が充分でないという問題がある。また、望ましいタイミングで所望の色光を得ることができないため、非効率である。
特開2004−341105号公報 特開2011−13316号公報
本発明は、かかる従来の問題に鑑みてなされたものであり、複数の光源を備える照明装置において、それぞれの光源の点灯タイミング、強度を独立して制御することができ、それぞれの光源の点灯タイミングによらず、常に波長が同一の蛍光(または投写光)が得られ、得られた蛍光(または投写光)を合成して、高強度の色光を得ることのできる照明装置および該照明装置を備える投射型表示装置を提供することを目的とする。
本発明の照明装置は、
少なくとも第1の固体光源と第2の固体光源とを含む複数の固体光源と、
該複数の固体光源をそれぞれ独立に駆動するための駆動手段と、
第1の蛍光体が塗布されてなり、上記第1の固体光源から照射される第1の照射光を励起する第1の蛍光手段と、
第2の蛍光体が塗布されてなり、上記第2の固体光源から照射される第2の照射光を励起する第2の蛍光手段とを備え、
上記第1の蛍光手段により得られる第1の蛍光と上記第2の蛍光手段により得られる第2の蛍光とが、異なる色光であることを特徴とする。
本発明は、かかる構成を有することにより、複数の光源を備える照明装置において、それぞれの光源の点灯タイミング、強度を独立して制御することができ、それぞれの光源の点灯タイミングによらず、常に波長が同一の蛍光(または投写光)が得られ、得られた蛍光(または投写光)を合成して、高強度の色光を得ることのできる照明装置を提供することができる。
上記第1の蛍光手段と上記第2の蛍光手段とが、同一の蛍光基板上に塗布されてなることが好ましい。
本発明は、かかる構成を有することにより、部品点数を少なくすることができ、照明装置の小型化・軽量化することが可能となる。
上記複数の固体光源が、第3の固体光源をさらに備え、
該第3の固体光源から照射される第3の照射光は、上記第1の蛍光体と上記第2の蛍光体とにより励起されず、そのまま映像表示に使用する投写光として利用されるか、
上記複数の固体光源が、第3の固体光源をさらに備え、
該第3の固体光源から照射される第3の照射光を励起して、より長波長の第3の蛍光を発する第3の蛍光手段を備えることが好ましい。
本発明は、かかる構成を有することにより、異なる3色の色光を同時に得ることができ、たとえば高強度の白の色光を得ることができる。
上記複数の固体光源より照射されるそれぞれの照射光が、それぞれ異なる波長を有することが好ましい。
本発明は、かかる構成を有することにより、それぞれの蛍光体に最適な色光を放つ固体光源を選択することができる。
上記複数の固体光源より照射されるそれぞれの照射光が、それぞれ同一の波長を有することが好ましい。
本発明は、かかる構成を有することにより、固体光源の種類を限定することができ、低コスト化や、各光源の駆動を容易なものとすることができる。
上記複数の光源の駆動強度を、映像モードや表示している映像に合わせて強度配分を動的に切り替える強度配分切替手段を備えることができる。
本発明は、かかる構成を有することにより、たとえば緑の配分の多い映像を表示する際には緑以外の色光の強度を選択的に下げることができ、節電や映像の明るさを自由に調整することができる。
上記第1の蛍光と、
上記第2の蛍光と、
上記第3の蛍光とを合成して、白の色光が得られるか、
上記第1の蛍光と、
上記第2の蛍光と、
上記第3の照射光とを合成して、白の色光が得られることが好ましい。
本発明は、かかる構成を有することにより、従来はセグメント領域にそれぞれ塗布された蛍光体に光源からの励起光を照射し、短時間の間に赤と緑と青の色光を間欠的に照射して白を再現していたが、赤と緑と青の色光を連続的に照射して白の色光を再現することが可能となっているため、高強度の白の色光を得ることができる。
上記第1の蛍光と、
上記第2の蛍光と、
上記第3の蛍光または上記第3の照射光とを、1つの光束に合成する光学手段を備えてなることが好ましい。
本発明は、かかる構成を有することにより、それぞれの蛍光または照射光を均一な光束に合成することができ、より高強度の白の色光を得ることができる。
上記蛍光基板は、回転制御可能な円形基板であることが好ましい。
本発明は、かかる構成を有することにより、蛍光基板上において励起光が照射される位置を適宜変更することができ、蛍光体が蛍光を発する際に生じる熱を効率的に放熱することができる。その結果、安定した蛍光を得ることができる。
上記蛍光基板において、上記第1の蛍光体と、上記第2の蛍光体とが、同心円状に塗り分けられてなることが好ましい。
本発明は、かかる構成を有することにより、第1の固体光源からの第1の照射光を第1の蛍光体に照射した状態で、同時に第2の固体光源からの第2の照射光を第2の蛍光体に照射し続けることができる。そのため、第1の蛍光および第2の蛍光を合成して高強度の色光を得ることができる。
上記第1の蛍光と、
上記第2の蛍光と、
上記第3の蛍光または上記第3の照射光とが、それぞれ平行な光軸を生成するか、
上記第1の蛍光と、
上記第2の蛍光と、
上記第3の蛍光または上記第3の照射光とが、それぞれ平行な光軸を生成することが好ましい。
本発明は、かかる構成を有することにより、得られる光軸を合成しやすく、たとえば高強度の白の色光を合成することができる。
上記第1の固体光源と、上記第2の固体光源と、上記第3の固体光源とが、青の半導体レーザであり、
上記第1の蛍光が緑であり、
上記第2の蛍光が赤であることが好ましい。
本発明は、かかる構成を有することにより、青の色光を投写光として利用し、緑と赤の蛍光と合成することにより、効率よく白の色光を得ることができる。また、青については投写光を利用しているため、青の蛍光を使用する場合と比較して、変換時のロスを生じることがないため好ましい。さらに、青の蛍光を得るための構成を必要としないため、装置全体を小型化することが可能である。
上記第1の固体光源と、上記第2の固体光源と、上記第3の固体光源とが、紫外の半導体レーザであり、
上記第1の蛍光が緑であり、
上記第2の蛍光が赤であり、
上記第3の蛍光が青であることが好ましい。
本発明は、かかる構成を有することにより、投写光としての青の色光を用いる場合と比較して、青の濃さが濃すぎることがなく、他の蛍光と合成した場合に所望の色を再現しやすく、得られる映像の画質が向上する。
本発明の投射型表示装置は、
上記照明装置と、
該照明装置から照射される照射光の光束を導く光学手段と、
映像信号に応じて、上記光学手段により導かれた照射光の変調を行う画像表示素子と、
該画像表示素子で変調された照射光をスクリーン上に投写する投写レンズとを備えることが好ましい。
本発明は、かかる構成を有することにより、複数の光源を備える照明装置において、それぞれの光源の点灯タイミング、強度を独立して制御することができ、それぞれの光源の点灯タイミングによらず、常に波長が同一の蛍光(または投写光)が得られ、得られた蛍光(または投写光)を合成して、高強度の色光を得ることのできる照明装置を備えた投射型表示装置を得ることができる。
本発明によれば、複数の光源を備える照明装置において、それぞれの光源の点灯タイミング、強度を独立して制御することができ、それぞれの光源の点灯タイミングによらず、常に波長が同一の蛍光(または投写光)が得られ、得られた蛍光(または投写光)を合成して、高強度の色光を得ることのできる照明装置および該照明装置を備えた投射型表示装置を提供することができる。
本発明の一実施形態(実施の形態1)にかかる照明装置の説明図 本発明の一実施形態(実施の形態1)にかかる蛍光基板の説明図 本発明の一実施形態(実施の形態1)にかかるダイクロイックミラーの分光特性図 本発明の一実施形態(実施の形態1)にかかるダイクロイックミラーの分光特性図 本発明の一実施形態(実施の形態2)にかかる照明装置の説明図 本発明の一実施形態(実施の形態2)にかかる蛍光基板の説明図 本発明の一実施形態(実施の形態3)にかかる照明装置の説明図 本発明の一実施形態(実施の形態4)にかかる投射型表示装置の説明図 本発明の一実施形態(実施の形態5)にかかる投射型表示装置の説明図 従来の照明装置において使用される蛍光ホイールの説明図
(実施の形態1)
以下、本実施の形態にかかる照明装置100を、図面を参照しながら説明する。図1は、本実施の形態にかかる照明装置100の説明図である。図2は、本実施の形態にかかる照明装置100に使用する蛍光基板390の説明図であり、図2(a)は正面図、図2(b)は側面図である。図3は、本実施の形態にかかる照明装置100に使用するダイクロイックミラー330の分光特性図である。図4は、本実施の形態にかかる照明装置100に使用するダイクロイックミラー630の分光特性図である。
図1に示されるように、本実施の形態にかかる照明装置100は、縦3個×横3個に並べて電気的直列に配置された第1の固体光源20、第2の固体光源50、第3の固体光源70と、それぞれの固体光源を保持するプレート21、プレート51、プレート71と、それぞれの固体光源より生じる熱を冷却するための冷却装置24、冷却装置54、冷却装置74と、それぞれの固体光源の前方に配置されたコリメートレンズ22、コリメートレンズ52、コリメートレンズ72と、それぞれのコリメートレンズの前方に配置されたコンデンサレンズ30、コンデンサレンズ60、コンデンサレンズ80と、それぞれのコリメートレンズの前方に配置された光学部品(拡散板31、拡散板61、拡散板81、凹レンズ32、凹レンズ62、凹レンズ82、ダイクロイックミラー330、ダイクロイックミラー630、ダイクロイックミラー830、集光レンズ34、集光レンズ64、集光レンズ84)と、蛍光基板390およびそのモータ40と、リレーレンズ41およびリレーレンズ65と、光学手段85とを含む。また、第1の固体光源20、第2の固体光源50および第3の固体光源70をそれぞれ独立に駆動するための駆動手段11を備えてなる。駆動手段11の種類としては特に限定されないが、たとえば、パルス駆動電流源を駆動手段11として採用することができる。本実施の形態では、パルス駆動電流源を駆動手段11として採用している。また、本実施の形態では、駆動手段11は、複数の光源の駆動強度を、映像モードや表示している映像に合わせて強度配分を動的に切り替える強度配分切替手段を備える。このように、強度配分切替手段を備えることにより、たとえば緑の配分の多い映像を表示する際には緑以外の色光の強度を選択的に下げることができ、節電や映像の明るさを自由に調整することができる。以下、それぞれの部材およびこれらの配置について説明する。
<固体光源について>
固体光源は、本実施の形態にかかる照明装置100において、所望の色光を得るにあたり、もととなる光を照射する光源である。固体光源の種類としては特に限定されないが、たとえば半導体レーザやLEDを使用することができる。固体光源は、1または複数の単位光源が配線基材(図示せず)により電気的直列に接続されている。単位光源の数は特に限定されないが、単位光源が1個の場合には照射光の強度が小さく、たとえばプロジェクタ等の投射型表示装置に使用することが難しい。そのため、複数(図1では縦3個×横3個の場合を例示)を電気的直列に接続することが好ましい。図1に示されるように、本実施の形態にかかる照明装置100には、第1の光源ユニット23に第1の固体光源20が設けられ、第2の光源ユニット53に第2の固体光源50が設けられ、第3の光源ユニット73に第3の固体光源70が設けられている。固体光源から照射される光の波長は特に限定されず、各種紫外や青等の光を照射する光源を使用することができる。本実施の形態では、波長が448nmであり、青の照射光を照射する半導体レーザを採用している。
なお、半導体レーザは照射光を照射することにより発熱し、発熱により照射光の強度が低下するため、図1に示されるように、プレート(第1の固体光源20を冷却する場合はプレート21)を介して冷却装置(第1の固体光源20を冷却する場合は冷却装置24)により冷却されることが好ましい。プレートを構成する材料としては特に限定されず、熱伝導性のよい材料を採用することができる。本実施の形態では、銅製のプレートが採用されている。また、冷却装置の種類としては特に限定されず、風冷式、気体冷却式、相変化冷却式、液冷却式の各種冷却方式を採用した冷却装置を使用することができる。本実施の形態では、銅製のヒートシンクからなる冷却装置が採用されている。
第1の固体光源20について説明する。第1の固体光源20は、青の照射光を照射する光源である。第1の固体光源20より照射された第1の照射光は、コリメートレンズ22によりコリメートされた後、コンデンサレンズ30により集光され、その光路上に配置された光学部品に入射する。なお、第1の固体光源20より発生する熱は、プレート21を介して冷却装置24により冷却される。
第2の固体光源50について説明する。第2の固体光源50は、青の照射光を照射する光源である。第2の固体光源50より照射された第2の照射光は、コリメートレンズ52によりコリメートされた後、コンデンサレンズ60により集光され、その光路上に配置された光学部品に入射する。なお、プレート51および冷却装置54の機能は、上記したプレート21および冷却装置24と同様であり、説明を省略する。
第3の固体光源70について説明する。第3の固体光源70は、青の照射光を照射する光源である。第3の固体光源70より照射された第3の照射光は、コリメートレンズ72によりコリメートされた後、コンデンサレンズ80により集光され、その光路上に配置された光学部品に入射する。なお、プレート71および冷却装置74の機能は、上記したプレート21および冷却装置24と同様であり、説明を省略する。
なお、第3の固体光源70は、白の色光を得る上では必須であるが、上記した第1の照射光と第2の照射光とを使用して合成できる色光を得る目的では必須ではない。その場合、第3の固体光源70を設ける必要がないため、装置本体を小型化、軽量化できるとともに、製造コストを下げることができるため好ましい。
<蛍光基板について>
蛍光基板390について説明する。蛍光基板390は、本体部35の表面に蛍光体が塗布された基板であり、蛍光体上に励起光が照射されると、対応する蛍光を照射することを特徴とする。本体部35の材料としては特に限定されず、各種金属や樹脂からなる基板を採用することができる。本実施の形態では、放熱性能がよい理由から、アルミニウムからなる蛍光基板390を使用している。また、照射光の反射率を高めるために、蛍光基板390と蛍光体との間に、コーティング層36を設けることが好ましい。本実施の形態では、銀を使用したコーティング層36を設けている。蛍光基板390の形状としては特に限定されず、各種形状を採用することができるが、本実施の形態では、図2(b)に示されるように、蛍光体が励起光を変換する際に生じる熱を放熱するためにモータ40により回転可能に制御され、かつ、蛍光体上に照射される照射光の位置を調整することができる観点から、表面形状が円形である蛍光基板390が採用されている。また、本実施の形態では、図2(a)に示されるように、円形の表面形状を有する蛍光基板390の表面に、コーティング層36を設けた後、同心円状に第1の蛍光体37および第2の蛍光体38が塗布されている。第1の蛍光体37は、第1の照射光が照射され、より長波長の第1の蛍光を発し、第2の蛍光体38は、上記した第2の照射光が照射され、より長波長の第2の蛍光を発する。
本実施の形態では、第1の固体光源20として青の照射光を照射する光源を採用しているため、青の照射光を励起光として、緑の蛍光(第1の蛍光)を発する第1の蛍光体37が第1の蛍光手段として塗布されている。また、第2の固体光源50として青の照射光を照射する光源を採用しているため、青の照射光を励起光として、赤の蛍光(第2の蛍光)を発する第2の蛍光体38が第2の蛍光手段として塗布されている。これら第1の蛍光体37および第2の蛍光体38を蛍光基板390上(コーティング層上)に塗布する方法としては特に限定されず、たとえば蛍光基板390(またはコーティング層)に帯状の凹部を形成し、その凹部内に、各種蛍光体と有機物あるいは無機物からなるペーストをノズルから吐出させながら走査させて塗布する方法を採用することができる。
図2(a)に示されるように、同心円状に360度途切れることなく第1の蛍光体37および第2の蛍光体38が塗布されているため、たとえば第1の固体光源20や第2の固体光源50の点灯のタイミングや強度を調整したとしても、常に同一波長の蛍光を得ることができる。
<光学部品について>
光学部品について説明する。図1に示されるように、第1の固体光源20から照射される第1の照射光に関連する光学部品は、拡散板31、凹レンズ32、ダイクロイックミラー330、集光レンズ34から構成される。第2の固体光源50から照射される第2の照射光に関連する光学部品は、拡散板61、凹レンズ62、ダイクロイックミラー630、集光レンズ64から構成される。第3の固体光源70から照射される第3の照射光に関連する光学部品は、拡散板81、凹レンズ82、ダイクロイックミラー830、集光レンズ84から構成される。
図1に示されるように、第1の照射光は、拡散板31および凹レンズ32を経てダイクロイックミラー330に入射する。ダイクロイックミラー330は、図3に示される特性を有する。
図3に示されるように、ダイクロイックミラー330は、波長435〜480nm付近の光を透過し、波長520〜550nm付近の光および波長620〜630nm付近の光を透過しない特性を有する。すなわち、青の色光を透過し、緑や赤の色光を反射する特性を有する。上記のとおり、本実施の形態では、第1の固体光源20として波長448nmの青の色光を照射する半導体レーザを採用しているため、第1の照射光はほぼ全量がダイクロイックミラー330を透過する。透過した第1の照射光は、その光路上に配置された集光レンズ34により集光され、蛍光基板390の第1の蛍光体37が塗布された領域に照射される。第1の蛍光体37において、第1の照射光は励起され、第1の蛍光(緑)が照射される。第1の蛍光は、再びダイクロイックミラー330に照射されるが、上記のとおり、ダイクロイックミラー330は、緑の色光を透過せず反射する特性を有しているため、第1の蛍光はダイクロイックミラー330により反射される。
次に、第2の固体光源50より照射された第2の照射光について説明する。上記のとおり、光学部品に照射された第2の照射光は、拡散板61および凹レンズ62を経てダイクロイックミラー630に入射する。ダイクロイックミラー630は、図4に示される特性を有する。
図4に示されるように、ダイクロイックミラー630は、波長435〜480nm付近の光と、波長520〜550nm付近の光を透過し、波長620〜630nm付近の光を透過しない特性を有する。すなわち、緑と青の色光を透過し、赤の色光を反射する特性を有する。上記のとおり、本実施の形態では、第2の固体光源50として波長448nmの青の色光を照射する半導体レーザを採用しているため、第2の照射光はほぼ全量がダイクロイックミラー630を透過する。透過した第2の照射光は、その光路上に配置された集光レンズ64により集光され、蛍光基板390の第2の蛍光体38が塗布された領域に照射される。第2の蛍光体38において、第2の照射光は励起され、第2の蛍光(赤)が照射される。第2の蛍光は、再びダイクロイックミラー630に照射されるが、上記のとおり、ダイクロイックミラー630は、赤の色光を透過せず反射する特性を有しているため、第2の蛍光はダイクロイックミラー630により反射され、リレーレンズ65を透過する。また、上記したダイクロイックミラー330により反射された第1の蛍光(緑)は、リレーレンズ41を経て、ダイクロイックミラー630を透過する。
次に、第3の固体光源70より照射された第3の照射光について説明する。上記のとおり、光学部品に照射された第3の照射光は、拡散板81および凹レンズ82を経てダイクロイックミラー830に入射する。ダイクロイックミラー830は、ダイクロイックミラー330と同様に、図3に示される特性を有する。すなわち、青の色光を透過し、緑や赤の色光を反射する特性を有する。上記のとおり、本実施の形態では、第3の固体光源70として波長448nmの青の色光を照射する半導体レーザを採用しているため、第3の照射光はほぼ全量がダイクロイックミラー830を透過する。透過した第3の照射光は、その光路上に配置された集光レンズ84により集光され、光学手段85に入射される。なお、上記した第1の蛍光(緑)および第2の蛍光(赤)は、いずれもダイクロイックミラー830に反射されるため、第3の照射光と同様に、集光レンズ84により集光され、光学手段85に入射される。
図1に示されるように、第1の蛍光と、第2の蛍光と、第3の照射光とは、それぞれが平行な光軸上に照射され、集光レンズ84に照射される。これにより、得られる光軸を合成することが容易となり、1つの集光レンズ84にこれら蛍光および照射光を照射することができ、たとえば高強度の白の色光を合成することができる。
<光学手段について>
光学手段85について説明する。光学手段85は、集光レンズ84により集光された第1の蛍光と、第2の蛍光と、第3の照射光とを均一な光束に合成するために設けられている。
光学手段85の種類としては特に限定されないが、フライアイインテグレータやロッドインテグレータ等の照度均一化部材を採用することができる。本実施の形態では、ロッドインテグレータが採用されている。ロッドインテグレータに入射した光は、全反射を含む多重反射により、ロッドインテグレータの出射面まで伝播し、入射面では不均一であった光束が出射面では均一な光束となる。光学手段85は、必須ではないが、このように、均一な光束を得る上で、備えられていることが好ましい。
このように、本実施の形態では、第3の固体光源70より発せられた第3の照射光は、第1の蛍光体37と第2の蛍光体38とにより励起されず、そのまま表示に使用する投写光として利用される。そのため、異なる波長を有する3色の色光を同時に得ることができ、たとえば3色の色光として、緑の蛍光、赤の蛍光および青の照射光を合成して、高強度の白の色光を得ることができる。また、青については照射光をそのまま投写光として利用しているため、青の蛍光を使用する場合と比較して、変換時のロスを生じることがない。さらに、青の蛍光を得るための構成を必要としないため、照明装置100全体を小型化・軽量化することができる。
なお、本実施の形態では、第1の固体光源、第2の固体光源、第3の固体光源として、いずれも波長448nmの青の色光を照射する半導体レーザを採用したが、本実施の形態はこれに限定されるものではなく、それぞれ異なる波長の光を照射することのできる固体光源を採用することができる。すなわち、第2の固体光源として、緑の色光を発する半導体レーザを採用してもよい。この場合においても、ダイクロイックミラー630は、緑の色光を透過するため、第2の蛍光体38として緑を励起光として、より長波長の第2の蛍光(赤)を照射する蛍光体を採用すれば、最終的に集光レンズ84に集光され、光学手段85により均一な光束に合成されて、白の色光を得ることができる。
以上、本実施の形態にかかる照明装置100によれば、複数の光源を備える照明装置100において、それぞれの光源の点灯タイミング、強度を独立して制御することができ、それぞれの光源の点灯タイミングによらず、常に波長が同一の蛍光(または投写光)が得られ、得られた蛍光(または投写光)を合成して、高強度の色光を得ることのできる照明装置100を提供することができる。
(実施の形態2)
次に、本発明にかかる照明装置の別の実施形態について説明する。本実施の形態にかかる照明装置101は、図5に示される。図5は、本実施の形態にかかる照明装置101の説明図である。図6は、本実施の形態にかかる照明装置101に使用する蛍光基板391の説明図であり、図6(a)は正面図、図6(b)は側面図、図6(c)は裏面図である。
図5に示されるように、本実施の形態にかかる照明装置101は、第3の固体光源70より照射される第3の照射光を励起光として、蛍光基板391に塗布された第3の蛍光体39により第3の蛍光を発する構成を採用する以外は、実施の形態1にかかる照明装置100と同様であり、共通する構成については同様の参照符号を付して詳細な説明を省略する。以下、実施の形態1と相違する点を中心に説明する。
<固体光源について>
固体光源について説明する。本実施の形態において、固体光源としては、紫外光(波長405nm)を照射する半導体レーザが採用されている点で、実施の形態1にかかる固体光源と相違する。固体光源を構成する単位光源の個数や、固体光源の近傍に設けられてなるプレートおよび冷却装置については、種類、材料ともに実施の形態1で説明したものと同様のものを採用することができる。
第1の固体光源20より照射された第1の照射光は、コリメートレンズ22によりコリメートされた後、コンデンサレンズ30により集光され、その光路上に配置された光学部品に入射する。第2の固体光源50より照射された第2の照射光は、コリメートレンズ52によりコリメートされた後、コンデンサレンズ60により集光され、その光路上に配置された光学部品に入射する。第3の固体光源70より照射された第3の照射光は、コリメートレンズ72によりコリメートされた後、コンデンサレンズ80により集光され、その光路上に配置された光学部品に入射する。
<蛍光基板について>
蛍光基板391について説明する。本実施の形態にかかる蛍光基板391は、実施の形態1にかかる蛍光基板390と同様に表面形状が円形であり、回転駆動可能にモータ40が設けられてなる。図5に示されるように、蛍光基板391の本体部35の表面(第1の照射光および第2の照射光が照射される側の表面)には、コーティング層36が設けられており、蛍光基板391の裏面(第3の照射光が照射される側の表面)にも同様にコーティング層56が設けられている。コーティング層36の表面には、実施の形態1の蛍光基板390と同様に、第1の蛍光体37および第2の蛍光体38が同心円状に塗布されてなる。また、本体部35の裏面に設けられたコーティング層56の表面には、第3の蛍光体39が第3の蛍光手段として円周状に塗布されてなる。第1の蛍光体37は、第1の照射光が照射されると、より長波長の第1の蛍光を発し、第2の蛍光体38は、上記した第2の照射光が照射されると、より長波長の第2の蛍光を発し、さらに、第3の蛍光体39は、第3の照射光が照射されると、より長波長の第3の蛍光を発する。
上記のとおり、本実施の形態では、紫外光を照射する固体光源を採用しているため、第1の蛍光体37としては、紫外光を励起光として第1の蛍光(緑)を照射する蛍光体を採用することができる。同様に、第2の蛍光体38としては、紫外光を励起光として第2の蛍光(赤)を照射する蛍光体を採用することができ、第3の蛍光体39としては、紫外光を励起光として第3の蛍光(青)を照射する蛍光体を採用することができる。
図6(a)および図6(c)に示されるように、同心円状に360度途切れることなく第1の蛍光体37、第2の蛍光体38および第3の蛍光体39が塗布されているため、たとえば第1の固体光源20、第2の固体光源50および第3の固体光源70の点灯のタイミングや強度を調整したとしても、常に同一波長の蛍光を得ることができる。
<光学部品について>
光学部品について説明する。図5に示されるように、第1の固体光源20から照射される第1の照射光に関連する光学部品は、拡散板31、凹レンズ32、ダイクロイックミラー331、集光レンズ34から構成される。第2の固体光源50から照射される第2の照射光に関連する光学部品は、拡散板61、凹レンズ62、ダイクロイックミラー631、集光レンズ64から構成される。第3の固体光源70から照射される第3の照射光に関連する光学部品は、拡散板81、凹レンズ82、ダイクロイックミラー731、ダイクロイックミラー931、集光レンズ94から構成される。
図5に示されるように、第1の照射光は、拡散板31および凹レンズ32を経てダイクロイックミラー331に入射する。ダイクロイックミラー331は、紫外光を透過し、緑の色光を透過しない特性を有する。上記のとおり、本実施の形態では、第1の固体光源20として波長405nmの紫外光を照射する半導体レーザを採用しているため、第1の照射光はほぼ全量がダイクロイックミラー331を透過し、その光路上に配置された集光レンズ34により集光され、蛍光基板391の第1の蛍光体37が塗布された領域に照射される。第1の蛍光体37において、第1の照射光は励起され、第1の蛍光(緑)が照射される。第1の蛍光は、再びダイクロイックミラー331に入射するが、上記のとおり、ダイクロイックミラー331は、緑の色光を透過せずに反射する特性を有しているため、第1の蛍光はダイクロイックミラー331により反射される。
同様に、第2の照射光は、拡散板61および凹レンズ62を経てダイクロイックミラー631に入射する。ダイクロイックミラー631は、紫外光および緑の色光を透過し、赤の色光を透過しない特性を有する。上記のとおり、本実施の形態では、第2の固体光源50として波長405nmの紫外光を照射する半導体レーザを採用しているため、第2の照射光はほぼ全量がダイクロイックミラー631を透過し、その光路上に配置された集光レンズ64により集光され、蛍光基板391の第2の蛍光体38が塗布された領域に照射される。第2の蛍光体38において、第2の照射光は励起され、第2の蛍光(赤)が照射される。第2の蛍光は、再びダイクロイックミラー631に照射されるが、上記のとおり、ダイクロイックミラー631は、赤の色光を透過せずに反射する特性を有しているため、第2の蛍光はダイクロイックミラー631により反射され、リレーレンズ65を透過する。また、上記したダイクロイックミラー331により反射された第1の蛍光(緑)は、リレーレンズ41を経て、ダイクロイックミラー631を透過し、リレーレンズ65を透過する。リレーレンズ65を透過した第1の蛍光および第2の傾向は、ダイクロイックミラー831に入射する。ダイクロイックミラー831は、緑の色光と赤の色光を透過せずに反射し、青の色光を透過する特性を有する。そのため、第1の蛍光および第2の蛍光は、いずれもダイクロイックミラー831により反射され、集光レンズ84により集光されて光学手段85に入射される。
第3の照射光は、拡散板81および凹レンズ82を経てダイクロイックミラー731に入射する。ダイクロイックミラー731は、青の色光を透過し、紫外光を透過しない特性を有する。上記のとおり、本実施の形態では、第3の固体光源70として波長405nmの紫外光を照射する半導体レーザを採用しているため、第3の照射光はほぼ全量がダイクロイックミラー731を透過せず反射される。反射された第3の照射光は、その光路上に配置された集光レンズ94により集光され、蛍光基板391の第3の蛍光体39が塗布された領域に照射される。第3の蛍光体39において、第3の照射光は励起され、第3の蛍光(青)が照射され、ダイクロイックミラー931に入射する。ダイクロイックミラー931は、紫外光を透過し、青の色光を透過しない特性を有する。そのため、第3の蛍光は、ダイクロイックミラー931により反射される。反射された第3の蛍光は、リレーレンズ54を経て、ダイクロイックミラー531に入射する。ダイクロイックミラー531は、ダイクロイックミラー931と同様に、青の色光を透過せず反射する特性を有する。そのため、第3の蛍光は、ダイクロイックミラー931により反射され、次いでダイクロイックミラー831を透過し、集光レンズ84により集光されて光学手段85に入射する。
図5に示されるように、第1の蛍光と、第2の蛍光と、第3の蛍光とは、それぞれが平行な光軸上に照射され、集光レンズ84に照射される。これにより、得られる光軸を合成することが容易となり、1つの集光レンズにこれら蛍光および照射光を照射することができ、たとえば高強度の白の色光を合成することができる。
また、本実施の形態では、第3の照射光を励起光として、第3の蛍光体39により励起し、青の蛍光を得ている。このように、青を投写光ではなく蛍光として得ることにより、投写光としての青の色光を用いる場合と比較して、青の濃さが濃すぎることがなく、他の蛍光と合成した場合に所望の色を再現しやすく、得られる映像の画質が向上する。
(実施の形態3)
次に、本発明にかかる照明装置の別の実施形態について説明する。本実施の形態にかかる照明装置102は、図7に示される。図7は、本実施の形態にかかる照明装置102の説明図である。
図7に示されるように、本実施の形態にかかる照明装置102は、蛍光基板が複数(図7では蛍光基板が2つの場合を例示)であり、蛍光基板392に第1の蛍光体37が塗布され、蛍光基板393に第2の蛍光体38が塗布されている構成を採用する以外は、実施の形態1にかかる照明装置100と同様であり、共通する構成については同様の参照符号を付して詳細な説明を省略する。以下、実施の形態1と相違する点を中心に説明する。
<蛍光基板について>
蛍光基板について説明する。本実施の形態にかかる蛍光基板は、複数備えられている。本実施の形態では、蛍光基板の数が2つ(蛍光基板392および蛍光基板393)の場合を例示している。これら蛍光基板は、実施の形態1にかかる蛍光基板390と同様に表面形状が円形であり、回転駆動可能にモータ40が設けられてなる。図7に示されるように、それぞれの蛍光基板の本体部35の表面(第1の照射光または第2の照射光が照射される側の表面)には、コーティング層36が設けられている。蛍光基板392のコーティング層36の表面には、第1の蛍光体37が同心円状に塗布されてなり、蛍光基板393のコーティング層36の表面には、第2の蛍光体38が同心円状に塗布されてなる。すなわち、本実施の形態にかかる蛍光基板には、それぞれの蛍光基板に単一の蛍光体が塗布されてなる。
以上、本実施の形態にかかる照明装置102によれば、複数の光源を備える照明装置102において、それぞれの光源の点灯タイミング、強度を独立して制御することができ、それぞれの光源の点灯タイミングによらず、常に波長が同一の蛍光(または投写光)が得られ、得られた蛍光(または投写光)を合成して、高強度の色光を得ることのできる照明装置102を提供することができる。
なお、本実施の形態では、実施の形態1にかかる照明装置100と比較して説明したため、蛍光基板が2つの場合を例示したが、実施の形態2にかかる照明装置101のように、紫外光(波長405nm)を照射する半導体レーザを光源として採用する場合には、蛍光基板の数を3つとし、各蛍光基板の表面に、第1〜第3の蛍光体を1種類ずつ塗布してもよい。また、蛍光基板の数を2つとし、そのうちの1つとして実施の形態1で用いた蛍光基板390を使用し、他の1つとして、表面に第3の蛍光体が塗布された蛍光体を使用することにより、2の蛍光基板で3色の蛍光体を取り扱ってもよい。さらに、4色以上の色光を得たい場合も同様に、1つの蛍光基板の表面に同心円状に第1〜第4の蛍光体を塗布してもよく、4つの蛍光基板を準備して、第1〜第4の蛍光体を1種類ずつ塗布してもよく、蛍光基板の数およびそれぞれの蛍光体に塗布する蛍光体の種類や数についても自由に選択することができる。
(実施の形態4)
次に、本発明の照明装置を備えた投写型表示装置200について図面を参照しながら説明する。図8は、本実施の形態にかかる投射型表示装置200の説明図であり、DLP(登録商標)(Digital Light Processing、TI社の商標)プロジェクタの構成を例示している。照明装置の構成は、実施の形態1にかかる照明装置100と同じであるため同様の参照符号を付して説明を省略する。
図8に示されるように、集光レンズ84により集光された光は、光学手段85に入射される。本実施の形態では、光学手段85として、ロッドインテグレータを採用している。光学手段85により均一な光束とされた光は、光学手段85の出射面より出射され、リレーレンズ86を経て、反射ミラー87により反射され、全反射プリズム88に入射する。全反射プリズム88は、光を全反射し、画像表示素子であるDMD89(デジタルマイクロミラーデバイス)からの投写光を投射するプリズムである。光学手段85のからの出射光は、DMD89上の表示領域と相似な矩形照明となり、DMD89の表面を高効率で均一に照明する。DMD89に入射する光は、映像信号に応じて画像形成に必要な光束のみを偏光し、全反射プリズム88を透過後、投射レンズ90に入射する。投射レンズ90は、DMD89で変調形成される画像光を拡大投写する。
(実施の形態5)
本発明の照明装置を備えた投写型表示装置の別の実施形態について図面を参照しながら説明する。図9は、本実施の形態にかかる投射型表示装置201の説明図であり、LCDプロジェクタの構成を例示している。照明装置の構成は、光学手段85が省略されている以外は実施の形態1にかかる照明装置100と同じであるため同様の参照符号を付して説明を省略する。
図9に示されるように、ダイクロイックミラー830に反射された第1の蛍光および第2の蛍光と、ダイクロイックミラー830を透過した第3の照射光は、複数のレンズ素子から構成される第1のレンズアレイ板301に入射する。第1のレンズアレイ板301に入射した光束は、多数の光束に分割される。分割された多数の光束は、複数のレンズから構成される第2のレンズアレイ板302に収束する。第1のレンズアレイ板301のレンズ素子は液晶パネル318、液晶パネル319、液晶パネル320と相似形の開口形状である。第2のレンズアレイ板302のレンズ素子は第1のレンズアレイ板301と液晶パネル318、液晶パネル319、液晶パネル320とが略共役関係となるようにその焦点距離が決められている。第2のレンズアレイ板302から出射した光は偏光変換光学素子303に入射する。偏光変換光学素子303は、偏光プリズムと1/2波長板により構成され、光源からの自然光を1つの偏光方向の光に変換する。偏光光学素子303からの光は重畳用レンズ304に入射する。重畳用レンズ304は第2のレンズアレイ板302の各レンズ素子からの出射した光を液晶パネル318、液晶パネル319、液晶パネル320上に重畳照明するためのレンズである。第1のレンズアレイ板301および第2のレンズアレイ板302と、偏光変換光学素子303と、重畳用レンズ304を照明手段としている。
重畳用レンズ304からの光は、色分離手段である、青を反射するダイクロイックミラー305、緑を反射するダイクロイックミラー306により青、緑、赤の色光に分離される。緑の色光は、フィールドレンズ312、入射側偏光板315を透過して、液晶パネル318に入射する。青の色光は、反射ミラー307で反射された後、フィールドレンズ313、入射側偏光板316を透過して、液晶パネル319に入射する。赤の色光は、リレーレンズ310や反射ミラー308、反射ミラー309を透過屈折および反射して、フィールドレンズ314、入射側偏光板317を透過して、液晶パネル320に入射する。3枚の液晶パネル318、液晶パネル319、液晶パネル320は、映像信号に応じた画素への印加電圧の制御により入射する光の偏光状態を変化させ、それぞれの液晶パネル318、液晶パネル319、液晶パネル320の両側に透過軸を直行するように配置されたそれぞれの入射側偏光板315、入射側偏光板316、入射側偏光板317および出射側偏光板321、出射側偏光板322、出射側偏光板323を組み合わせて光を変調し、緑、青、赤の画像を形成する。出射側偏光板321、出射側偏光板322、出射側偏光板323を透過した各色光は色合成プリズム324により、赤、青の各色光がそれぞれ赤を透過せず反射するダイクロイックミラー、青を透過せず反射するダイクロイックミラーによって反射され、緑の色光と合成され、投射レンズ325に入射する。投射レンズ325に入射した光は、スクリーン(図示せず)上に拡大投射される。
このように、本実施の形態にかかる投射型表示装置は、複数の光源を備える照明装置において、それぞれの光源の点灯タイミング、強度を独立して制御することができ、それぞれの光源の点灯タイミングによらず、常に波長が同一の蛍光(または投写光)が得られ、得られた蛍光(または投写光)を合成して、高強度の色光を得ることのできる照明装置を採用しているため、長寿命で高輝度な投射型表示装置を構成することができる。また、ライトバルブには偏光を利用する3枚の液晶パネルを用いているため、カラーブレイキングがなく、白再現性が良好で、明るく高精細な投射画像を得ることができる。
なお、本発明の照明装置は、プロジェクタ以外にも、背面投射型ディスプレイ装置などの各種投射型表示装置の光学系に使用することができる。
本発明の照明装置および投射型表示装置は、複数の光源を備える照明装置において、それぞれの光源の点灯タイミング、強度を独立して制御することができ、それぞれの光源の点灯タイミングによらず、常に波長が同一の蛍光(または投写光)が得られ、得られた蛍光(または投写光)を合成して、高強度の色光を得ることのできる照明装置および該照明装置を備えた投射型表示装置を提供することができるため、たとえばプロジェクタ等の投射型表示装置およびそれに備えられた照明装置等の分野で好適に使用することができる。
100、101、102 照明装置
11 駆動手段
20 第1の光源
200、201 投射型表示装置
21、51、71 プレート
22、52、72 コリメートレンズ
23 第1の光源ユニット
24、54、74 冷却装置
30、60、80 コンデンサレンズ
301 第1のレンズアレイ板
302 第2のレンズアレイ板
303 偏光光学素子
304 重畳用レンズ
305、306、330、331、630、631、731、830、831、931 ダイクロイックミラー
307、308、309、87 反射ミラー
31、61、81 拡散板
312、313,314 フィールドレンズ
315、316、317 入射側偏光板
318、319、320 液晶パネル
32、62、82 凹レンズ
321、322、323 出射側偏光板
324 色合成プリズム
325、90 投射レンズ
34、64、84、94 集光レンズ
35 本体部
36、56 コーティング層
37 第1の蛍光体
38 第2の蛍光体
39 第3の蛍光体
390、391、392、393 蛍光基板
40 モータ
41、65、86 リレーレンズ
50 第2の光源
53 第2の光源ユニット
70 第3の光源
73 第3の光源ユニット
85 光学手段
88 全反射プリズム
89 DMD
901、902、903 セグメント領域

Claims (16)

  1. 少なくとも第1の固体光源と第2の固体光源とを含む複数の固体光源と、
    該複数の固体光源をそれぞれ独立に駆動するための駆動手段と、
    第1の蛍光体が塗布されてなり、前記第1の固体光源から照射される第1の照射光を励起する第1の蛍光手段と、
    第2の蛍光体が塗布されてなり、前記第2の固体光源から照射される第2の照射光を励起する第2の蛍光手段とを備え、
    前記第1の蛍光手段により得られる第1の蛍光と前記第2の蛍光手段により得られる第2の蛍光とが、異なる色光であることを特徴とする照明装置。
  2. 前記第1の蛍光手段と前記第2の蛍光手段とが、同一の蛍光基板上に塗布されてなることを特徴とする請求項1記載の照明装置。
  3. 前記複数の固体光源が、第3の固体光源をさらに備え、
    該第3の固体光源から照射される第3の照射光は、前記第1の蛍光体と前記第2の蛍光体とにより励起されず、そのまま映像表示に使用する投写光として利用されることを特徴とする請求項1記載の照明装置。
  4. 前記複数の固体光源が、第3の固体光源をさらに備え、
    該第3の固体光源から照射される第3の照射光を励起して、より長波長の第3の蛍光を発する第3の蛍光手段を備えることを特徴とする請求項1記載の照明装置。
  5. 前記複数の固体光源より照射されるそれぞれの照射光が、それぞれ異なる波長を有することを特徴とする請求項1記載の照明装置。
  6. 前記複数の固体光源より照射されるそれぞれの照射光が、それぞれ同一の波長を有することを特徴とする請求項1記載の照明装置。
  7. 前記複数の光源の駆動強度を、映像モードや表示している映像に合わせて強度配分を動的に切り替える強度配分切替手段を備えることを特徴とする請求項1記載の照明装置。
  8. 前記第1の蛍光と、
    前記第2の蛍光と、
    前記第3の蛍光とを合成して、白の色光が得られることを特徴とする請求項3記載の照明装置。
  9. 前記第1の蛍光と、
    前記第2の蛍光と、
    前記第3の照射光とを合成して、白の色光が得られることを特徴とする請求項4記載の照明装置。
  10. 前記第1の蛍光と、
    前記第2の蛍光と、
    前記第3の蛍光または前記第3の照射光とを、1つの光束に合成する光学手段を備えてなることを特徴とする請求項3または4記載の照明装置。
  11. 前記蛍光基板は、回転制御可能な円形基板であることを特徴とする請求項1記載の照明装置。
  12. 前記蛍光基板において、前記第1の蛍光手段と、前記第2の蛍光手段とが、同心円状に塗り分けられてなることを特徴とする請求項1記載の照明装置。
  13. 前記第1の蛍光と、
    前記第2の蛍光と、
    前記第3の蛍光または前記第3の照射光とが、それぞれ平行な光軸を生成することを特徴とする請求項3または4記載の照明装置。
  14. 前記第1の固体光源と、前記第2の固体光源と、前記第3の固体光源とが、青の半導体レーザであり、
    前記第1の蛍光が緑であり、
    前記第2の蛍光が赤であることを特徴とする請求項3記載の照明装置。
  15. 前記第1の固体光源と、前記第2の固体光源と、前記第3の固体光源とが、紫外の半導体レーザであり、
    前記第1の蛍光が緑であり、
    前記第2の蛍光が赤であり、
    前記第3の蛍光が青であることを特徴とする請求項4記載の照明装置。
  16. 請求項1〜15のいずれか1項に記載の照明装置と、
    該照明装置から照射される照射光の光束を導く光学手段と、
    映像信号に応じて、前記光学手段により導かれた照射光の変調を行う画像表示素子と、
    該画像表示素子で変調された照射光をスクリーン上に投写する投写レンズとを備えることを特徴とする投写型表示装置。
JP2011117052A 2011-05-25 2011-05-25 照明装置および該照明装置を備える投射型表示装置 Active JP5870259B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011117052A JP5870259B2 (ja) 2011-05-25 2011-05-25 照明装置および該照明装置を備える投射型表示装置
US13/480,478 US9081268B2 (en) 2011-05-25 2012-05-25 Lighting device and projection-type display apparatus including lighting device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011117052A JP5870259B2 (ja) 2011-05-25 2011-05-25 照明装置および該照明装置を備える投射型表示装置

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2012247491A true JP2012247491A (ja) 2012-12-13
JP2012247491A5 JP2012247491A5 (ja) 2014-06-05
JP5870259B2 JP5870259B2 (ja) 2016-02-24

Family

ID=47219026

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011117052A Active JP5870259B2 (ja) 2011-05-25 2011-05-25 照明装置および該照明装置を備える投射型表示装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9081268B2 (ja)
JP (1) JP5870259B2 (ja)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013047777A (ja) * 2011-07-22 2013-03-07 Ricoh Co Ltd 照明装置、ならびに、投射装置および投射装置の制御方法
WO2014115492A1 (ja) * 2013-01-24 2014-07-31 パナソニック株式会社 固体光源装置
WO2014174559A1 (ja) * 2013-04-22 2014-10-30 日立マクセル株式会社 光源装置及び映像表示装置
WO2014196079A1 (ja) * 2013-06-07 2014-12-11 Necディスプレイソリューションズ株式会社 光源装置およびそれを備えた投写型表示装置
JP2015135436A (ja) * 2014-01-17 2015-07-27 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
WO2016059910A1 (ja) * 2014-10-17 2016-04-21 オリンパス株式会社 光源装置
JP2016177286A (ja) * 2015-03-20 2016-10-06 台達電子工業股▲ふん▼有限公司Deltaelectronics,Inc. 光学装置
JPWO2014115493A1 (ja) * 2013-01-23 2017-01-26 三菱電機株式会社 投写装置
JP2017116905A (ja) * 2015-12-21 2017-06-29 カシオ計算機株式会社 光源装置及び投影装置
JPWO2016166885A1 (ja) * 2015-04-17 2018-02-08 Necディスプレイソリューションズ株式会社 プロジェクタおよび画像表示方法
US10156716B2 (en) 2017-04-18 2018-12-18 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Phosphor wheel and illumination device
JP2020056884A (ja) * 2018-10-01 2020-04-09 カシオ計算機株式会社 光源装置及び投影装置
JP2020170075A (ja) * 2019-04-02 2020-10-15 スタンレー電気株式会社 光源装置および投射装置
JP2021167911A (ja) * 2020-04-13 2021-10-21 株式会社島津製作所 光源装置、プロジェクタおよび機械加工装置

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8098375B2 (en) * 2007-08-06 2012-01-17 Lumencor, Inc. Light emitting diode illumination system
JP2012108486A (ja) * 2010-10-21 2012-06-07 Panasonic Corp 光源装置および画像表示装置
JP5223941B2 (ja) * 2011-03-28 2013-06-26 カシオ計算機株式会社 投影装置
DE102012219387B4 (de) * 2012-10-24 2022-03-24 Coretronic Corporation Beleuchtungsvorrichtung mit Pumplichtquelle und Leuchtstoffanordnung und Verfahren zum Betreiben einer solchen Beleuchtungsvorrichtung
US9435996B2 (en) * 2012-12-07 2016-09-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Illumination optical system for beam projector
CN103913937B (zh) * 2013-01-01 2016-04-20 深圳市光峰光电技术有限公司 发光装置及其相关投影系统
US9170475B2 (en) * 2013-02-27 2015-10-27 Barco N.V. Light valve projector with laser-phosphor light converter
JP6236811B2 (ja) 2013-03-14 2017-11-29 株式会社リコー 光源ユニット並びに照明装置及び画像投射装置
JP6349784B2 (ja) * 2013-03-14 2018-07-04 株式会社リコー 光源ユニット並びに照明装置及び画像投射装置
US9664989B2 (en) 2013-05-23 2017-05-30 Texas Instruments Incorporated Multi-spatial light modulator image display projector architectures using solid state light sources
DE102013215054A1 (de) * 2013-07-31 2015-02-05 Osram Gmbh Beleuchtungsvorrichtung mit Leuchtstoffrad und Anregungsstrahlungsquelle
CN105659160A (zh) * 2013-11-13 2016-06-08 日本电气硝子株式会社 投影器用荧光轮和投影器用发光器件
KR20150123064A (ko) * 2014-04-24 2015-11-03 삼성전자주식회사 조명장치 및 이를 구비한 투사형 영상표시장치
CN105025279B (zh) * 2014-04-24 2017-03-01 深圳市绎立锐光科技开发有限公司 一种光源系统及投影显示装置
CN105223761B (zh) * 2014-07-01 2017-05-24 中强光电股份有限公司 投影装置及照明系统
JP6331826B2 (ja) * 2014-07-23 2018-05-30 大日本印刷株式会社 投射装置および照明装置
JP6402906B2 (ja) * 2014-09-17 2018-10-10 カシオ計算機株式会社 光源装置及び投影装置
DE102014220101A1 (de) * 2014-10-02 2016-04-07 Osram Gmbh Behandeln von Licht mittels einer optischen Einrichtung
US9554101B2 (en) * 2014-12-28 2017-01-24 Texas Instruments Incorporated Shared-path illumination and excitation optics apparatus and systems
DE102015200736A1 (de) * 2015-01-19 2016-07-21 Osram Gmbh Beleuchtungsvorrichtung
US11493838B2 (en) * 2015-03-20 2022-11-08 Delta Electronics, Inc. Optical device
TWI575300B (zh) * 2015-08-31 2017-03-21 中強光電股份有限公司 投影裝置以及照明系統
CN107272315A (zh) 2016-04-08 2017-10-20 中强光电股份有限公司 照明系统与投影装置
US10073330B2 (en) 2016-04-26 2018-09-11 Canon Kabushiki Kaisha Illumination apparatus and projection type display apparatus
CN106015961B (zh) * 2016-06-17 2019-04-26 欧普照明股份有限公司 光源模组和照明装置
JP6273637B1 (ja) * 2016-07-04 2018-02-07 パナソニックIpマネジメント株式会社 ファイバー光源、内視鏡および内視鏡システム
WO2018008281A1 (ja) 2016-07-04 2018-01-11 パナソニックIpマネジメント株式会社 蛍光体および発光装置
CN107851949B (zh) * 2016-07-04 2021-11-05 松下知识产权经营株式会社 投影机装置
CN106610558A (zh) * 2017-02-14 2017-05-03 上海晟智电子科技有限公司 一种荧光激发结构
WO2019035307A1 (ja) * 2017-08-17 2019-02-21 ソニー株式会社 光源装置および投射型表示装置
JP7198978B2 (ja) * 2018-04-27 2023-01-05 パナソニックIpマネジメント株式会社 蛍光体ホイール、光源装置および投写型映像表示装置
CN209086650U (zh) * 2018-05-14 2019-07-09 中强光电股份有限公司 照明系统及投影装置
CN111381423B (zh) * 2018-12-28 2022-05-10 中强光电股份有限公司 照明系统、波长转换模块、投影装置以及照明控制方法
US11460763B2 (en) * 2019-09-03 2022-10-04 Casio Computer Co., Ltd. Light source unit and projector
CN112782920A (zh) * 2019-11-11 2021-05-11 青岛海信激光显示股份有限公司 激光投影设备

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005347263A (ja) * 2004-06-04 2005-12-15 Lumileds Lighting Us Llc 照明装置における離間した波長変換
JP2008009324A (ja) * 2006-06-30 2008-01-17 Sharp Corp 映像表示装置及び映像表示方法
JP2010086815A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Casio Computer Co Ltd 発光装置及び光源装置並びにこの光源装置を用いたプロジェクタ
JP2010102300A (ja) * 2008-09-26 2010-05-06 Casio Computer Co Ltd 投影装置及び投影方法
JP2010217566A (ja) * 2009-03-17 2010-09-30 Casio Computer Co Ltd 発光装置及び光源装置並びにこの光源装置を用いたプロジェクタ
JP2011043719A (ja) * 2009-08-21 2011-03-03 Casio Computer Co Ltd 光源装置、投影装置及び投影方法
JP2011048139A (ja) * 2009-08-27 2011-03-10 Seiko Epson Corp プロジェクター
US20110116253A1 (en) * 2009-11-18 2011-05-19 Takashi Sugiyama Semiconductor light source apparatus and lighting unit
JP2011108535A (ja) * 2009-11-19 2011-06-02 Stanley Electric Co Ltd 光源装置および照明装置
JP2012137608A (ja) * 2010-12-27 2012-07-19 Seiko Epson Corp 光源装置及びプロジェクター
JP2012142222A (ja) * 2011-01-05 2012-07-26 Seiko Epson Corp 光源装置及びプロジェクター

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4829470B2 (ja) 2003-05-14 2011-12-07 Necディスプレイソリューションズ株式会社 投写型表示装置
US20080012805A1 (en) * 2006-07-13 2008-01-17 Texas Instruments Incorporated System and method for predictive pulse modulation in display applications
KR20080060923A (ko) * 2006-12-27 2008-07-02 삼성전자주식회사 복수개의 레이저 광원에 공급되는 전원을 제어하기 위한레이저 프로젝터 및 그 방법
JP4900736B2 (ja) 2009-03-31 2012-03-21 カシオ計算機株式会社 光源装置及びプロジェクタ
JP4742349B2 (ja) 2009-06-30 2011-08-10 カシオ計算機株式会社 光源装置及びプロジェクタ
JP5370764B2 (ja) * 2009-09-15 2013-12-18 カシオ計算機株式会社 光源装置及びプロジェクタ
US8556437B2 (en) * 2009-12-17 2013-10-15 Stanley Electric Co., Ltd. Semiconductor light source apparatus and lighting unit

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005347263A (ja) * 2004-06-04 2005-12-15 Lumileds Lighting Us Llc 照明装置における離間した波長変換
JP2008009324A (ja) * 2006-06-30 2008-01-17 Sharp Corp 映像表示装置及び映像表示方法
JP2010102300A (ja) * 2008-09-26 2010-05-06 Casio Computer Co Ltd 投影装置及び投影方法
JP2010086815A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Casio Computer Co Ltd 発光装置及び光源装置並びにこの光源装置を用いたプロジェクタ
JP2010217566A (ja) * 2009-03-17 2010-09-30 Casio Computer Co Ltd 発光装置及び光源装置並びにこの光源装置を用いたプロジェクタ
JP2011043719A (ja) * 2009-08-21 2011-03-03 Casio Computer Co Ltd 光源装置、投影装置及び投影方法
JP2011048139A (ja) * 2009-08-27 2011-03-10 Seiko Epson Corp プロジェクター
US20110116253A1 (en) * 2009-11-18 2011-05-19 Takashi Sugiyama Semiconductor light source apparatus and lighting unit
JP2011108535A (ja) * 2009-11-19 2011-06-02 Stanley Electric Co Ltd 光源装置および照明装置
JP2012137608A (ja) * 2010-12-27 2012-07-19 Seiko Epson Corp 光源装置及びプロジェクター
JP2012142222A (ja) * 2011-01-05 2012-07-26 Seiko Epson Corp 光源装置及びプロジェクター

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013047777A (ja) * 2011-07-22 2013-03-07 Ricoh Co Ltd 照明装置、ならびに、投射装置および投射装置の制御方法
JPWO2014115493A1 (ja) * 2013-01-23 2017-01-26 三菱電機株式会社 投写装置
WO2014115492A1 (ja) * 2013-01-24 2014-07-31 パナソニック株式会社 固体光源装置
US10139053B2 (en) 2013-01-24 2018-11-27 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Solid-state light source device
JPWO2014115492A1 (ja) * 2013-01-24 2017-01-26 パナソニックIpマネジメント株式会社 固体光源装置
WO2014174559A1 (ja) * 2013-04-22 2014-10-30 日立マクセル株式会社 光源装置及び映像表示装置
WO2014196079A1 (ja) * 2013-06-07 2014-12-11 Necディスプレイソリューションズ株式会社 光源装置およびそれを備えた投写型表示装置
US9740088B2 (en) 2013-06-07 2017-08-22 Nec Display Solutions, Ltd. Light source apparatus and projection display apparatus provided with same including waveplate and dichroic prism
JP2015135436A (ja) * 2014-01-17 2015-07-27 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
JP2017060858A (ja) * 2014-10-17 2017-03-30 オリンパス株式会社 光源装置
WO2016059910A1 (ja) * 2014-10-17 2016-04-21 オリンパス株式会社 光源装置
JP2016177286A (ja) * 2015-03-20 2016-10-06 台達電子工業股▲ふん▼有限公司Deltaelectronics,Inc. 光学装置
US10088130B2 (en) 2015-03-20 2018-10-02 Delta Electronics, Inc. Optical device
US10185214B2 (en) 2015-04-17 2019-01-22 Nec Display Solutions, Ltd. Projector and image display method including a light separation optical system
JPWO2016166885A1 (ja) * 2015-04-17 2018-02-08 Necディスプレイソリューションズ株式会社 プロジェクタおよび画像表示方法
JP2017116905A (ja) * 2015-12-21 2017-06-29 カシオ計算機株式会社 光源装置及び投影装置
US10156716B2 (en) 2017-04-18 2018-12-18 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Phosphor wheel and illumination device
JP2020056884A (ja) * 2018-10-01 2020-04-09 カシオ計算機株式会社 光源装置及び投影装置
JP2020170075A (ja) * 2019-04-02 2020-10-15 スタンレー電気株式会社 光源装置および投射装置
JP7277223B2 (ja) 2019-04-02 2023-05-18 スタンレー電気株式会社 光源装置および投射装置
JP2021167911A (ja) * 2020-04-13 2021-10-21 株式会社島津製作所 光源装置、プロジェクタおよび機械加工装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP5870259B2 (ja) 2016-02-24
US9081268B2 (en) 2015-07-14
US20120300178A1 (en) 2012-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5870259B2 (ja) 照明装置および該照明装置を備える投射型表示装置
JP5914878B2 (ja) 光源装置及び投写型表示装置
JP5842162B2 (ja) 光源装置及びそれを用いた画像表示装置
JP5987368B2 (ja) 照明装置および投射装置
JP5874058B2 (ja) 光源装置および投写型表示装置
US8562146B2 (en) Light source device and image display apparatus
JP5605047B2 (ja) 光源装置およびそれを用いた投写型表示装置
US20110292349A1 (en) Light source device, lighting device and image display device using such light device
JP6422143B2 (ja) プロジェクター及び画像光投射方法
WO2012002254A1 (ja) 光源装置及び照明装置
JP2012247491A5 (ja)
WO2011118536A1 (ja) 投写型映像表示装置および光源装置
JP2011095388A (ja) 光源ユニット及びプロジェクタ
JPH10123512A (ja) 液晶表示装置用光源及びそれを用いたカラー液晶表示装置
JP2013250494A (ja) 光源装置および投写型表示装置
JP2011191602A (ja) プロジェクター
JP2011133782A (ja) 光源ユニット及びプロジェクタ
JP2014240912A (ja) 照明装置及び映像表示装置
JP2011145368A (ja) プロジェクター及びプロジェクターにおける投写画像の色バランス調整方法
JP6406736B2 (ja) プロジェクタおよび画像表示方法
JP2004334083A (ja) 半導体レーザ素子を光源に用いた照明光学系およびそれを利用したプロジェクタ
JP2004126203A (ja) 光学エンジン
JP2004341107A (ja) 照明装置および投射型表示装置
US20190268576A1 (en) Projection display apparatus and method of controlling projection display apparatus
JP2018045111A (ja) 光源装置及び投影装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140421

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140421

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20141009

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20141016

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150130

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150202

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150330

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150804

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150818

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5870259

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151