JP2015145977A - Light source device and projection type display device using the same - Google Patents

Light source device and projection type display device using the same Download PDF

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Kazuhiro Inoko
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source device that can reduce the amount of non-conversion light that returns from a wavelength conversion element to a light source to project brighter images.SOLUTION: A light source device includes a fluorescent material 5 that converts p-polarized light B1p into fluorescent light RG5 having a different wavelength from that of the p-polarized light B1p, and emits the RG5 and non-conversion light having the same wavelength as that of the p-polarized light B1p. The light source device further includes a polarizing plate 2 that has a property to guide, from among the p-polarized light B1p, p-polarized light to the fluorescent material 5 and suppress, from among the non-conversion light, s-polarized light from traveling toward the light source 1. The light source device further includes a mirror 3 that has a property to guide the p-polarized light B1p to the fluorescent material 5 and guide the fluorescent light RG5 to a direction different from the light source 1.

Description

本発明は、光源装置およびこれを用いた画像表示装置に関する発明である。特にLD(レーザーダイオード)光源などを用いた光源装置と、この光源装置を用いたプロジェクターなどの投射型表示装置に関する発明である。   The present invention relates to a light source device and an image display device using the same. In particular, the invention relates to a light source device using an LD (laser diode) light source and a projection display device such as a projector using the light source device.

近年、LD光源からの青色光を緑色光及び赤色光に変換する蛍光体を用いて、カラー画像を表示可能なプロジェクターが開発されている。   In recent years, a projector capable of displaying a color image using a phosphor that converts blue light from an LD light source into green light and red light has been developed.

このようなプロジェクターとして、特許文献1及び2がある。   Patent Documents 1 and 2 are examples of such a projector.

特許文献1では、蛍光光として発せられる緑色光及び赤色光に加えて、LD光源からの青色光を用いて、カラー画像を表示する技術が開示されている。LD光源からの青色光が透過可能な拡散層と、蛍光体として作用する蛍光層と、をもつ蛍光ホイールを回転させる。LD光源からの青色光が拡散層に照射された場合は、青色光が蛍光層を透過し、反射ミラーにより照明光学系に導かれる。一方、LD光源からの青色光が蛍光層に照射された場合は、緑色光及び赤色光が光源方向に発せられ、ダイクロイックミラーにより照明光学系に導かれる。   Patent Document 1 discloses a technique for displaying a color image using blue light from an LD light source in addition to green light and red light emitted as fluorescent light. A fluorescent wheel having a diffusion layer capable of transmitting blue light from an LD light source and a fluorescent layer acting as a phosphor is rotated. When the diffusion layer is irradiated with blue light from the LD light source, the blue light passes through the fluorescent layer and is guided to the illumination optical system by the reflection mirror. On the other hand, when the fluorescent layer is irradiated with blue light from the LD light source, green light and red light are emitted in the light source direction and guided to the illumination optical system by the dichroic mirror.

特許文献2では、蛍光光として発せられる緑色光及び赤色光に加えて、LD光源とは別に設けられた青色LEDが発する青色光を用いる。これにより、カラー画像を表示する技術が開示されている。   In Patent Document 2, in addition to green light and red light emitted as fluorescent light, blue light emitted from a blue LED provided separately from the LD light source is used. Thus, a technique for displaying a color image is disclosed.

特開2011−170362号公報JP 2011-170362 A 特開2012−8549号公報JP 2012-8549 A

前述のように、蛍光体はLD光源からの青色光の波長を緑色光及び赤色光の波長に変換するが、全ての青色光が波長を変換されるわけではない。実際には、蛍光体で波長が変換されずに蛍光体からLD光源へ戻る非変換光もある。   As described above, the phosphor converts the wavelength of blue light from the LD light source into the wavelength of green light and red light, but not all blue light is converted in wavelength. In practice, there is also non-converted light that returns from the phosphor to the LD light source without being converted in wavelength by the phosphor.

前述の特許文献1及び2に開示されている構成において、非変換光は、LD光源に戻り、LD光源の温度を上昇させ、LD光源の発光効率を低下させるおそれがあった。このため、LD光源に戻る非変換光は、投射する画像の明るさを損ねるといった機能低下の一因となるおそれがあった。   In the configurations disclosed in Patent Documents 1 and 2 described above, the non-converted light returns to the LD light source, which may increase the temperature of the LD light source and reduce the light emission efficiency of the LD light source. For this reason, the non-converted light returning to the LD light source may cause a decrease in function such as impairing the brightness of the projected image.

そこで、本発明の目的は、波長変換素子から光源へ戻る非変換光の量を減少させ、より明るい画像を投射することが可能な光源装置を提供することである。   Therefore, an object of the present invention is to provide a light source device capable of projecting a brighter image by reducing the amount of non-converted light returning from the wavelength conversion element to the light source.

上記目的を達成するために、本発明の光源装置は、
光源からの光を前記光源からの光と波長が異なる変換光に変換し、前記変換光と、前記光源からの光と波長が同じ非変換光と、を射出する波長変換素子と、
前記光源からの光のうち、第1の偏光方向の光を前記波長変換素子に導くとともに、前記非変換光のうち、前記第1の偏光方向の光と偏光方向が異なる第2の偏光方向の光が前記光源へ向かうことを抑制する特性を持つ第1の光学素子と、
前記光源からの光を前記波長変換素子に導くとともに、前記変換光を前記光源と異なる方向に導く特性を持つ第2の光学素子と、を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the light source device of the present invention comprises:
A wavelength conversion element that converts light from a light source into converted light having a wavelength different from that of the light from the light source, and emits the converted light and non-converted light having the same wavelength as the light from the light source;
Of the light from the light source, the light of the first polarization direction is guided to the wavelength conversion element, and the non-converted light of the second polarization direction is different from the light of the first polarization direction. A first optical element having a property of suppressing light from going to the light source;
And a second optical element having a characteristic of guiding light from the light source to the wavelength conversion element and guiding the converted light in a direction different from that of the light source.

本発明によれば、波長変換素子から光源へ戻る非変換光の量を減少させ、より明るい画像を投射することが可能な光源装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the light source device which can reduce the quantity of the non-converted light which returns to a light source from a wavelength conversion element, and can project a brighter image can be provided.

本発明の実施例で示す光源装置を搭載可能な投射型表示装置の構成説明図Structure explanatory drawing of the projection type display apparatus which can mount the light source device shown in the Example of this invention 本発明の第1実施例で示す光源装置の構成説明図Structure explanatory drawing of the light source device shown in 1st Example of this invention 本発明の第1実施例で用いる光源光および蛍光光のスペクトル特性図Spectral characteristics of light source light and fluorescent light used in the first embodiment of the present invention 本発明の第1実施例で用いる光路変換素子の分光反射特性図Spectral reflection characteristics of optical path conversion element used in the first embodiment of the present invention 本発明の第2実施例で示す光源装置の構成説明図Structure explanatory drawing of the light source device shown in 2nd Example of this invention 本発明の第2実施例で用いる穴空きミラーの形態を説明した図The figure explaining the form of the perforated mirror used in 2nd Example of this invention 本発明の第3実施例で示す光源装置の構成説明図Structure explanatory drawing of the light source device shown in 3rd Example of this invention 本発明の第3実施例で用いる穴空きミラーの形態を説明した図The figure explaining the form of the perforated mirror used in 3rd Example of this invention 本発明の第4実施例で示す光源装置の構成説明図Structure explanatory drawing of the light source device shown in 4th Example of this invention 本発明の第4実施例で用いるミラー3の分光反射特性図Spectral reflection characteristic diagram of the mirror 3 used in the fourth embodiment of the present invention

以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の形状それらの相対配置などは、この発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、構成部品の形状などは、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨で規定されたものではない。   Preferred embodiments of the present invention will be illustratively described below with reference to the drawings. However, the shapes of components described in this embodiment and their relative arrangements should be changed as appropriate according to the configuration of the apparatus to which the present invention is applied and various conditions. In other words, the shape of the component parts and the like are not stipulated to limit the scope of the present invention to the following embodiments.

〔投射型表示装置構成の説明〕
まず、図1を用いて、本発明の実施例で示す光源装置を搭載可能な投射型表示装置100の構成について説明する。
[Description of Projection Display Device Configuration]
First, the configuration of a projection display device 100 in which the light source device shown in the embodiment of the present invention can be mounted will be described with reference to FIG.

表示装置(投射型表示装置)100は、光源装置21と、偏光板20と、ダイクロイックミラー22と、位相差板(波長選択性位相差板)23と、PBS(偏光ビームスプリッター)10(10a、10c)と、を備える。   The display device (projection display device) 100 includes a light source device 21, a polarizing plate 20, a dichroic mirror 22, a phase difference plate (wavelength selective phase difference plate) 23, and a PBS (polarization beam splitter) 10 (10a, 10a, 10c).

さらに、表示装置100は、1/4λ板24(赤色用1/4λ板24r、緑色用1/4λ板24g、青色用1/4λ板24b)を備える。   Further, the display device 100 includes a 1 / 4λ plate 24 (a red 1 / 4λ plate 24r, a green 1 / 4λ plate 24g, and a blue 1 / 4λ plate 24b).

さらに、表示装置100は、光変調素子である液晶パネル(反射型液晶パネル)25(赤色用液晶パネル25r、緑色用液晶パネル25g、青色用液晶パネル25b)と、を備える。   Further, the display device 100 includes a liquid crystal panel (reflection type liquid crystal panel) 25 (a red liquid crystal panel 25r, a green liquid crystal panel 25g, and a blue liquid crystal panel 25b) which are light modulation elements.

さらに、表示装置100は、ダイクロイックプリズム26と、投射レンズ30と、を備える。すなわち、表示装置100は、いわゆる反射型液晶プロジェクターである。   Further, the display device 100 includes a dichroic prism 26 and a projection lens 30. That is, the display device 100 is a so-called reflective liquid crystal projector.

光源装置21は、後述の本発明の実施例のいずれか1つに示す光源装置である。   The light source device 21 is a light source device shown in any one of the embodiments of the present invention described later.

偏光板20は、光源装置21からの白色光11(赤色光11r、緑色光11g、青色光11b)のうち、s偏光光12(赤色s偏光光12r、緑色s偏光光12g、青色s偏光光12b)のみを透過するような構成になっている。   The polarizing plate 20 includes s-polarized light 12 (red s-polarized light 12r, green s-polarized light 12g, blue s-polarized light) out of white light 11 (red light 11r, green light 11g, blue light 11b) from the light source device 21. 12b) only is transmitted.

ダイクロイックミラー22は、緑色の波長帯域の光を透過し、赤色及び青色の波長帯域の光を透過するような反射率特性を持つ構成になっている。   The dichroic mirror 22 has a reflectance characteristic that transmits light in the green wavelength band and transmits light in the red and blue wavelength bands.

位相差板23は、青色の波長帯域の偏光光については、偏光方向を変換せずに透過させる。一方、赤色の波長帯域の偏光光については、偏光方向を90度変換するように構成されている。   The phase difference plate 23 transmits polarized light in the blue wavelength band without changing the polarization direction. On the other hand, the polarized light in the red wavelength band is configured to convert the polarization direction by 90 degrees.

PBS10は、s偏光光を反射し、p偏光光を透過するような構成である。   The PBS 10 is configured to reflect s-polarized light and transmit p-polarized light.

1/4λ板24は、1/λ板24に入射した光の位相を1/4λ分ずらすような構成である。   The 1 / 4λ plate 24 is configured to shift the phase of the light incident on the 1 / λ plate 24 by 1 / 4λ.

液晶パネル25は、液晶パネル25に入射した光を画像信号に応じて偏光方向を変換する。さらに、液晶パネル25は、液晶パネル25によって偏光方向を変換された光である画像光13(赤画像光13r、緑画像光13g,青画像光13b)を発する。   The liquid crystal panel 25 converts the polarization direction of the light incident on the liquid crystal panel 25 according to the image signal. Further, the liquid crystal panel 25 emits image light 13 (red image light 13r, green image light 13g, blue image light 13b) that is light whose polarization direction has been converted by the liquid crystal panel 25.

ダイクロイックプリズム26は、緑色の波長帯域の光を反射し、赤色及び青色の波長帯域の光を透過するような反射率特性を持つ構成になっている。   The dichroic prism 26 has a reflectance characteristic that reflects light in the green wavelength band and transmits light in the red and blue wavelength bands.

投射レンズ30は、ダイクロイックプリズム26で合成された光をスクリーンなどに導くように構成されている。   The projection lens 30 is configured to guide the light combined by the dichroic prism 26 to a screen or the like.

光源装置21からの白色光11が、投射レンズ30に至るまでを説明する。   A process until the white light 11 from the light source device 21 reaches the projection lens 30 will be described.

光源装置21からの白色光11のうち、s偏光光のみが偏光板20を透過し、ダイクロイックミラー22に導かれる。s偏光光12のうち、緑色s偏光光12gは反射され、PBS10aに導かれ、赤色s偏光光12r及び青色s偏光光12bはダイクロイックミラー22を透過し、PBS10cに導かれる。   Of the white light 11 from the light source device 21, only s-polarized light passes through the polarizing plate 20 and is guided to the dichroic mirror 22. Of the s-polarized light 12, the green s-polarized light 12g is reflected and guided to the PBS 10a, and the red s-polarized light 12r and the blue s-polarized light 12b are transmitted through the dichroic mirror 22 and guided to the PBS 10c.

PBS10aに導かれた緑色s偏光光12gは、PBS10aによって反射され、緑色用1/4λ板24gに導かれる。緑色s偏光光12gは、緑色用液晶パネル25gによって偏光方向を変換され、反射される。緑色用液晶パネル25gからの光のうち、p偏光光は、緑色画像光13gとして、ダイクロイックプリズム26に導かれる。   The green s-polarized light 12g guided to the PBS 10a is reflected by the PBS 10a and guided to the green 1 / 4λ plate 24g. The green s-polarized light 12g has its polarization direction converted by the green liquid crystal panel 25g and is reflected. Of the light from the green liquid crystal panel 25g, p-polarized light is guided to the dichroic prism 26 as green image light 13g.

PBS10cに導かれた赤色s偏光光12r及び青色s偏光光12bも、前述の緑色s偏光光12gと同様に、赤色画像光13r及び青色画像光13bとしてダイクロイックプリズム26に導かれる。   Similarly to the green s-polarized light 12g, the red s-polarized light 12r and the blue s-polarized light 12b guided to the PBS 10c are also guided to the dichroic prism 26 as red image light 13r and blue image light 13b.

ダイクロイックプリズム26に導かれた画像光13を合成し、投射レンズ30に、合成された画像光13を導くことで、カラー画像をスクリーンなどに投射表示することが可能となる。   By synthesizing the image light 13 guided to the dichroic prism 26 and guiding the synthesized image light 13 to the projection lens 30, a color image can be projected and displayed on a screen or the like.

以下、光源装置21に適用可能な構成について説明する。   Hereinafter, a configuration applicable to the light source device 21 will be described.

本発明の実施例で示す光源装置は、光源1と、偏光板(第1の光学素子)2と、ミラー(第2の光学素子)3と、蛍光体(波長変換素子)5と、を備える。さらに、本発明の実施例で示す光源装置は、コリメータレンズ(コリメータレンズユニット)7と、集光レンズユニット(第2のレンズユニット)4と、を備える。   The light source device shown in the embodiment of the present invention includes a light source 1, a polarizing plate (first optical element) 2, a mirror (second optical element) 3, and a phosphor (wavelength conversion element) 5. . Furthermore, the light source device shown in the embodiment of the present invention includes a collimator lens (collimator lens unit) 7 and a condenser lens unit (second lens unit) 4.

光源1はLD光源であり、図3(a)に示すように、波長が448nmの青色光を発する。すなわち、本発明の実施例において、光源からの光は青色光である。   The light source 1 is an LD light source, and emits blue light having a wavelength of 448 nm as shown in FIG. That is, in the embodiment of the present invention, the light from the light source is blue light.

蛍光体5は、光源1からの光を光源1からの光と波長が異なる蛍光光(変換光)に変換し、蛍光光と、光源1からの光と波長が同じ非変換光と、を射出する。蛍光光は、図3(b)に示すように、主に緑色光と赤色光である。   The phosphor 5 converts light from the light source 1 into fluorescent light (converted light) having a wavelength different from that of the light from the light source 1, and emits fluorescent light and non-converted light having the same wavelength as the light from the light source 1. To do. As shown in FIG. 3B, the fluorescent light is mainly green light and red light.

偏光板2は、光源1からの光のうち、p偏光光(第1の偏光方向の光)を蛍光体5に導くとともに、非変換光のうち、p偏光光と互いに偏光方向が異なるs偏光光(第2の偏光方向の光)が光源1へ向かうことを抑制する特性を持つ。   The polarizing plate 2 guides the p-polarized light (light having the first polarization direction) out of the light from the light source 1 to the phosphor 5 and the s-polarized light having a polarization direction different from that of the p-polarized light out of the non-converted light. It has the characteristic of suppressing the light (light in the second polarization direction) from going to the light source 1.

ミラー3は、光源1からの光を蛍光体5に導くとともに、蛍光光を光源1と異なる方向に導く特性を持つ。   The mirror 3 has a characteristic that guides the light from the light source 1 to the phosphor 5 and guides the fluorescent light in a direction different from that of the light source 1.

集光レンズユニット4は、光源1からの光を蛍光体5に導くとともに、蛍光光及び非変換光をミラー3に導くために、正のパワーを持つように構成されている。   The condenser lens unit 4 is configured to have positive power in order to guide the light from the light source 1 to the phosphor 5 and guide the fluorescent light and the non-converted light to the mirror 3.

コリメータレンズ7は、光源1からの光を平行光化するように構成されている。   The collimator lens 7 is configured to collimate light from the light source 1.

〔第1実施例〕
図2は、本発明の第1実施例で示す光源装置の構成を説明する図である。
[First embodiment]
FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of the light source device shown in the first embodiment of the present invention.

各構成要素は、光源1からみて、光源1、コリメータレンズ7、偏光板2、ミラー3、集光レンズユニット4、そして蛍光体5の順番に一直線上に並んでいる。すなわち、光源1からミラー3へ向かう方向に蛍光体5が設けられている。偏光板2は、光源1とミラー3の間に、集光レンズユニット4は、ミラー3と蛍光体5の間に設けられている。   When viewed from the light source 1, each component is arranged in a straight line in the order of the light source 1, the collimator lens 7, the polarizing plate 2, the mirror 3, the condenser lens unit 4, and the phosphor 5. That is, the phosphor 5 is provided in the direction from the light source 1 to the mirror 3. The polarizing plate 2 is provided between the light source 1 and the mirror 3, and the condenser lens unit 4 is provided between the mirror 3 and the phosphor 5.

ここで、図2においてミラー3の面法線と光軸のなす平面を主平面と称したときこの主平面内で振動する直線偏光をp偏光と定義した。さらに主平面に垂直に振動する直線偏光をs偏光と定義した。各偏光光は、それぞれ●●●、|||で図示してある。また、非偏光光は●●●及び|||の双方をまとめて隣接するように図示してある。非偏光光とは、直線偏光光、円偏光光、楕円偏光光などが混ざった状態の光である。   Here, when a plane formed by the surface normal of the mirror 3 and the optical axis in FIG. 2 is referred to as a main plane, linearly polarized light that vibrates in the main plane is defined as p-polarized light. Furthermore, linearly polarized light that vibrates perpendicularly to the main plane was defined as s-polarized light. Each polarized light is indicated by ●●● and |||, respectively. In addition, the non-polarized light is illustrated so that both ●●● and ||| Non-polarized light is light in which linearly polarized light, circularly polarized light, elliptically polarized light, and the like are mixed.

本実施例における光源1はLDであり、図3(a)に示すように、波長が448nmの青色光で、かつ主成分がp偏光成分であるp偏光光B1pを発する。   The light source 1 in the present embodiment is an LD, and emits p-polarized light B1p having a wavelength of 448 nm and a main component, which is a p-polarized component, as shown in FIG.

まず、p偏光光B1pが蛍光体5に至るまでを図2(a)を用いて説明する。光源1から蛍光体5に向かうp偏光光B1pはコリメータレンズ7によって略平行光化され、偏光板2に入射する。偏光板2は、本実施例においては、p偏光光を透過してs偏光光を反射する、いわゆる反射型偏光板である。本実施例において、反射型偏光板は、入射光の波長よりも狭い間隔で金属ワイヤーが並べられた構造(サブ波長格子構造)をもつワイヤーグリッド型偏光板である。ワイヤーグリッド型偏光板は、金属ワイヤーの長手方向に平行に振動する直線偏光光を反射し、金属ワイヤーの長手方向と直交する方向に振動する直線偏光光を透過する性質を持つ。このワイヤーグリッド型偏光板によって、偏光板2は、前述のように、p偏光光を透過してs偏光光を反射する。   First, the process until the p-polarized light B1p reaches the phosphor 5 will be described with reference to FIG. The p-polarized light B1p directed from the light source 1 toward the phosphor 5 is converted into substantially parallel light by the collimator lens 7 and enters the polarizing plate 2. In this embodiment, the polarizing plate 2 is a so-called reflective polarizing plate that transmits p-polarized light and reflects s-polarized light. In the present embodiment, the reflective polarizing plate is a wire grid type polarizing plate having a structure (sub-wavelength grating structure) in which metal wires are arranged at intervals narrower than the wavelength of incident light. A wire grid type polarizing plate reflects linearly polarized light that vibrates in parallel to the longitudinal direction of the metal wire and transmits linearly polarized light that vibrates in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the metal wire. By this wire grid type polarizing plate, the polarizing plate 2 transmits p-polarized light and reflects s-polarized light as described above.

偏光板2を透過したp偏光光B1pは、次にミラー3に至る。ミラー3は、図4に示すように、青色光を透過し、青色光よりも波長が長い可視光を反射するような反射率特性をもつダイクロイックミラーである。したがって、偏光板2を透過したp偏光光B1pはミラー3も透過し、集光レンズユニット4に至る。集光レンズユニット4に入射したp偏光光B1pは、正のパワーを持つ集光レンズユニット4によって蛍光体5の面上に集光し、p偏光光B1pが蛍光体5に至る。   The p-polarized light B1p that has passed through the polarizing plate 2 then reaches the mirror 3. As shown in FIG. 4, the mirror 3 is a dichroic mirror having reflectivity characteristics that transmits blue light and reflects visible light having a longer wavelength than the blue light. Therefore, the p-polarized light B 1 p that has passed through the polarizing plate 2 also passes through the mirror 3 and reaches the condenser lens unit 4. The p-polarized light B1p incident on the condenser lens unit 4 is condensed on the surface of the phosphor 5 by the condenser lens unit 4 having a positive power, and the p-polarized light B1p reaches the phosphor 5.

次に、蛍光体5がp偏光光B1pの一部をp偏光光B1pと波長が異なる蛍光光に変換し、その蛍光光と、p偏光光B1pと波長が同じ非変換光と、を射出するまでを説明する。蛍光体5は、YAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)系を主材料としており、p偏光光B1pを励起光として、図3(b)に示されるようなスペクトルの光を、偏光方向が乱された非偏光状態の蛍光光として発する。すなわち、本実施例において、蛍光光は緑色光および赤色光である。また、蛍光体に入射したp偏光光B1pのすべてが蛍光光に変換されるわけではなく、波長が同じまま変換されない非変換光も存在している。すなわち、本実施例において、非変換光は青色光である。さらに、蛍光体5は、非変換光の偏光方向をも乱し、非偏光光として射出する性質がある。なお、蛍光体5はミラーや金属などに固定されているため、透過する光はなく、全ての光が反射される。   Next, the phosphor 5 converts part of the p-polarized light B1p into fluorescent light having a wavelength different from that of the p-polarized light B1p, and emits the fluorescent light and non-converted light having the same wavelength as the p-polarized light B1p. Explain up to. The phosphor 5 is mainly composed of a YAG (yttrium / aluminum / garnet) system, and the polarization direction of the light having the spectrum shown in FIG. 3B is disturbed by using the p-polarized light B1p as excitation light. Emitted as unpolarized fluorescent light. That is, in this embodiment, the fluorescent light is green light and red light. Further, not all of the p-polarized light B1p incident on the phosphor is converted into fluorescent light, and there is unconverted light that is not converted with the same wavelength. That is, in this embodiment, the non-converted light is blue light. Further, the phosphor 5 has the property of disturbing the polarization direction of the non-converted light and emitting it as non-polarized light. In addition, since the fluorescent substance 5 is being fixed to the mirror, the metal, etc., there is no light to permeate | transmit and all the light is reflected.

次に、蛍光体5が発する蛍光光RG5がミラー3に至り、照明光学系に導かれるまでを図2(b)を用いて説明する。蛍光光RG5及び非変換光は、蛍光体5から集光レンズユニット4に向かう際に、射出方向を定めずに、ランダムな方向に射出される。ランダムな方向に射出される蛍光光及び非変換光を平行光化し、蛍光体5からミラー3へ導くために、蛍光体5とミラー3の間に、集光レンズユニット4が配置されている。蛍光光RG5は、前述のように、緑色光及び赤色光であり、ミラー3は青色光よりも波長が長い可視光を反射する。したがって、ミラー3に入射した蛍光光RG5は、ミラー3によって反射され、光源と異なる方向に設けられた照明光学系(不図示)に導かれる。   Next, the process until the fluorescent light RG5 emitted from the phosphor 5 reaches the mirror 3 and is guided to the illumination optical system will be described with reference to FIG. The fluorescent light RG5 and the non-converted light are emitted in random directions without setting the emission direction when going from the phosphor 5 to the condenser lens unit 4. A condensing lens unit 4 is disposed between the phosphor 5 and the mirror 3 in order to convert the fluorescent light and non-converted light emitted in random directions into parallel light and guide the fluorescent light to the mirror 3. As described above, the fluorescent light RG5 is green light and red light, and the mirror 3 reflects visible light having a wavelength longer than that of blue light. Therefore, the fluorescent light RG5 incident on the mirror 3 is reflected by the mirror 3 and guided to an illumination optical system (not shown) provided in a direction different from the light source.

次に、非変換光がミラー3に至り、光源1あるいは蛍光体5に戻るまでを図2(c)を用いて説明する。前述のように非変換光は青色光であり、ミラー3は青色光を透過するため、蛍光体5から発せられた非変換光はミラー3を透過し、偏光板5に至る。前述のように、蛍光光及び非変換光は、非偏光状態で蛍光体5から発せられるため、非変換光は、p偏光光B5p及びs偏光光B5sを含む。偏光板2は、p偏光光を透過し、s偏光光を反射するため、非変換光のうち、p偏光光B5pは偏光板2を透過し、光源1に戻る。一方、非変換光のうち、s偏光光B5sは偏光板2によって反射され、蛍光体5に戻り、再び励起光として用いられる。   Next, the process until the non-converted light reaches the mirror 3 and returns to the light source 1 or the phosphor 5 will be described with reference to FIG. As described above, the non-converted light is blue light, and the mirror 3 transmits blue light. Therefore, the non-converted light emitted from the phosphor 5 passes through the mirror 3 and reaches the polarizing plate 5. As described above, since the fluorescent light and the non-converted light are emitted from the phosphor 5 in a non-polarized state, the non-converted light includes p-polarized light B5p and s-polarized light B5s. Since the polarizing plate 2 transmits the p-polarized light and reflects the s-polarized light, the p-polarized light B5p of the non-converted light passes through the polarizing plate 2 and returns to the light source 1. On the other hand, of the non-converted light, the s-polarized light B5s is reflected by the polarizing plate 2, returns to the phosphor 5, and is used again as excitation light.

このように、本実施例に示す構成によって、蛍光体5から光源1へ戻る非変換光の量を減少させ、より明るい画像を投射することが可能な光源装置を提供することができる。具体的には、非変換光のうち、s偏光光B1sが光源1へ戻ることを抑制することで、蛍光体5から光源1へ戻る非変換光の量を減少させることが可能である。さらに、本実施例に示す構成によって、光源1へ戻ることを抑制されたs偏光光B1sを励起光として再利用することで、光利用効率を高めることが可能となる。   Thus, with the configuration shown in the present embodiment, it is possible to provide a light source device that can reduce the amount of non-converted light returning from the phosphor 5 to the light source 1 and project a brighter image. Specifically, by suppressing the s-polarized light B1s from returning to the light source 1 among the non-converted light, the amount of non-converted light returning from the phosphor 5 to the light source 1 can be reduced. Furthermore, with the configuration shown in the present embodiment, it is possible to increase the light utilization efficiency by reusing the s-polarized light B1s suppressed from returning to the light source 1 as excitation light.

〔第2実施例〕
図5は、本発明の第2実施例で示す光源装置の構成を説明する図である。
[Second Embodiment]
FIG. 5 is a diagram illustrating the configuration of the light source device shown in the second embodiment of the present invention.

本実施例と前述の第1実施例との第1の違いは、光源が複数の発光点を持つ光源群11であること、コリメータレンズユニットは、光源群11が含む光源1と同数のコリメータレンズ7を持つコリメータレンズ群77であることである。第2の違いは、穴開きミラー6をさらに備えることである。   The first difference between the present embodiment and the first embodiment described above is that the light source is a light source group 11 having a plurality of light emitting points, and the collimator lens unit has the same number of collimator lenses as the light sources 1 included in the light source group 11. 7 is a collimator lens group 77 having 7. The second difference is that a perforated mirror 6 is further provided.

穴開きミラー6は、図6に示すように、光源1からの光であるp偏光光B1pを蛍光体5に導く特性を持つ領域61(第1領域)を有する。さらに、穴開きミラー6は、非変換光のうち偏光板2を透過するp偏光光B5pが光源1へ向かうことを抑制する特性を持つ領域62(第2領域)を有する。   As shown in FIG. 6, the perforated mirror 6 has a region 61 (first region) having a characteristic of guiding the p-polarized light B <b> 1 p from the light source 1 to the phosphor 5. Further, the perforated mirror 6 has a region 62 (second region) having a characteristic of suppressing the p-polarized light B5p transmitted through the polarizing plate 2 from the non-converted light toward the light source 1.

さらに、光源1から偏光板2へ向かう光路の途中に穴開きミラー6が設けられている。すなわち、光源1と偏光板2の間に、穴開きミラー6が設けられている。   Further, a perforated mirror 6 is provided in the middle of the optical path from the light source 1 to the polarizing plate 2. That is, a perforated mirror 6 is provided between the light source 1 and the polarizing plate 2.

まず、p偏光光B1pが蛍光体5に至るまでを図5(a)を用いて説明する。   First, the process until the p-polarized light B1p reaches the phosphor 5 will be described with reference to FIG.

本実施例においては、前述の第1実施例と異なり、p偏光光B1pはまず偏光板2に入射するのではなく、穴開きミラー6の領域61に入射し、ミラー3に導かれる。本実施例において、領域61は開口部になっている。p偏光光B1pがミラー3を透過し、蛍光体5に至るまでは前述の第1実施例と同様である。   In the present embodiment, unlike the first embodiment described above, the p-polarized light B1p does not first enter the polarizing plate 2 but enters the region 61 of the perforated mirror 6 and is guided to the mirror 3. In this embodiment, the region 61 is an opening. The process until the p-polarized light B1p passes through the mirror 3 and reaches the phosphor 5 is the same as in the first embodiment.

蛍光体5がp偏光光B1pの一部をp偏光光B1pと波長が異なる蛍光光に変換し、その蛍光光と、p偏光光B1pと波長が同じ非変換光と、を射出する点は、前述の第1実施例と同様である。   The point that the phosphor 5 converts part of the p-polarized light B1p into fluorescent light having a wavelength different from that of the p-polarized light B1p, and emits the fluorescent light and non-converted light having the same wavelength as the p-polarized light B1p. This is the same as in the first embodiment.

また、蛍光体5が発する蛍光光がミラー3に至り、照明光学系に導かれる点も、前述の第1実施例と同様である。   The point that the fluorescent light emitted from the phosphor 5 reaches the mirror 3 and is guided to the illumination optical system is the same as in the first embodiment.

次に、非変換光がミラー3に至り、光源1あるいは蛍光体5に戻るまでを図5(b)を用いて説明する。非変換光が集光レンズユニット4によってミラー3に導かれ、ミラー3を透過し、偏光板2に至る点は、前述の第1実施例と同様である。また、非変換光のうち、s偏光光B5sは偏光板2によって反射され、蛍光体5に戻り、再び励起光として用いられる点も、前述の第1実施例と同様である。前述の第1実施例において、偏光板2を透過したp偏光光B5pは光源へ戻る。ここで、本実施例において、穴開きミラー6の領域62には、波長によらず可視光を反射するミラーが設けられている。したがって、本実施例において、p偏光光B5pのうち、穴開きミラー6の領域62に入射するp偏光光は、領域62に設けられたミラーによって反射される。反射されたp偏光光は、前述のs偏光光B5sと同様に、蛍光体5に戻り、励起光として再利用される。一方、p偏光光B5pのうち、領域61に入射するp偏光光は、領域61が開口部であるために、領域61を透過し、光源1へ戻る。   Next, the process until the non-converted light reaches the mirror 3 and returns to the light source 1 or the phosphor 5 will be described with reference to FIG. The point that the non-converted light is guided to the mirror 3 by the condenser lens unit 4, passes through the mirror 3, and reaches the polarizing plate 2 is the same as in the first embodiment. Further, in the non-converted light, the s-polarized light B5s is reflected by the polarizing plate 2, returns to the phosphor 5, and is used again as excitation light, as in the first embodiment. In the first embodiment described above, the p-polarized light B5p that has passed through the polarizing plate 2 returns to the light source. Here, in the present embodiment, the region 62 of the perforated mirror 6 is provided with a mirror that reflects visible light regardless of the wavelength. Therefore, in this embodiment, of the p-polarized light B5p, the p-polarized light incident on the area 62 of the perforated mirror 6 is reflected by the mirror provided in the area 62. The reflected p-polarized light returns to the phosphor 5 and is reused as excitation light, similarly to the s-polarized light B5s described above. On the other hand, of the p-polarized light B5p, the p-polarized light incident on the region 61 passes through the region 61 and returns to the light source 1 because the region 61 is an opening.

このように、本実施例で示す構成は、前述の第1実施例と比較して、穴開きミラー6をさらに備える構成である。このような構成であっても、蛍光体5から光源1へ戻る非変換光の量を減少させ、より明るい画像を投射することが可能な光源装置を提供することができる。さらに、このような構成によって、偏光板2によって反射されるs偏光光B5sに加えて、領域62によって反射されるp偏光光B62pも励起光として再利用することが可能である。したがって、前述の第1実施例と比較して、より高い光利用効率を実現することが可能である。   Thus, the configuration shown in the present embodiment is a configuration further including the perforated mirror 6 as compared with the first embodiment described above. Even with such a configuration, it is possible to provide a light source device capable of projecting a brighter image by reducing the amount of non-converted light returning from the phosphor 5 to the light source 1. Furthermore, with such a configuration, in addition to the s-polarized light B5s reflected by the polarizing plate 2, the p-polarized light B62p reflected by the region 62 can be reused as excitation light. Therefore, it is possible to realize higher light utilization efficiency as compared with the first embodiment described above.

〔第3実施例〕
図7は、本発明の第3実施例で示す光源装置の構成を説明する図である。
[Third embodiment]
FIG. 7 is a diagram illustrating the configuration of the light source device shown in the third embodiment of the present invention.

本実施例と前述の第2実施例との違いは、圧縮レンズユニット(第1のレンズユニット)8をさらに備えること、穴開きミラー6の構成が異なることである。   The difference between the present embodiment and the second embodiment described above is that a compression lens unit (first lens unit) 8 is further provided and the configuration of the perforated mirror 6 is different.

圧縮レンズユニット8は、光源群11に近い側から圧縮レンズ8a及び圧縮レンズ8bの合計2枚のレンズからなる。圧縮レンズ8aは、正のパワーを持つレンズであり、光源群11からの光を圧縮レンズ8bに導く。圧縮レンズ8bは、圧縮レンズ8aからの光を略平行光に変換し、偏光板2に導く。すなわち、圧縮レンズユニット8は、平行光として入射した光源群11からの光を、入射時よりも細い平行光に圧縮して偏光板2に導くアフォーカル光学系である。   The compression lens unit 8 includes a total of two lenses, a compression lens 8a and a compression lens 8b, from the side closer to the light source group 11. The compression lens 8a is a lens having positive power and guides light from the light source group 11 to the compression lens 8b. The compression lens 8 b converts light from the compression lens 8 a into substantially parallel light and guides it to the polarizing plate 2. That is, the compression lens unit 8 is an afocal optical system that compresses light from the light source group 11 incident as parallel light into parallel light thinner than that at the time of incidence and guides it to the polarizing plate 2.

本実施例における穴開きミラー6は、前述の第2実施例と異なり、領域61が1つのみで、穴開きミラー6の中心に位置している。なお、領域61に開口部が設けられている点及び領域62には波長によらず可視光を反射するミラーが設けられている点は、前述の第2実施例と同様である。   Unlike the second embodiment described above, the perforated mirror 6 in this embodiment has only one region 61 and is located at the center of the perforated mirror 6. The point that the region 61 is provided with an opening and the point that the region 62 is provided with a mirror that reflects visible light regardless of the wavelength are the same as in the second embodiment.

本実施例においても、前述の第2実施例と同様のメカニズムで、蛍光体5から光源群11へ戻る非変換光の量を減少させ、より明るい画像を投射することが可能な光源装置を提供することができる。また、偏光板2によって反射されるs偏光光B5sに加えて、領域62によって反射されるp偏光光も励起光として再利用することが可能である点も、前述の第2実施例と同様である。   Also in the present embodiment, a light source device capable of projecting a brighter image by reducing the amount of non-converted light returning from the phosphor 5 to the light source group 11 by the same mechanism as in the second embodiment described above. can do. Further, in addition to the s-polarized light B5s reflected by the polarizing plate 2, the p-polarized light reflected by the region 62 can be reused as excitation light, as in the second embodiment. is there.

一方、前述の第2実施例と異なり、本実施例においては、領域61は光源群11が含む光源1の個数と同じ数だけ設ける必要はないために、穴開きミラー6の加工が容易になる。   On the other hand, unlike the second embodiment described above, in this embodiment, it is not necessary to provide the same number of regions 61 as the number of light sources 1 included in the light source group 11, so that the perforated mirror 6 can be easily processed. .

〔第4実施例〕
図9は、本発明の第4実施例で示す光源装置の構成を説明する図である。
[Fourth embodiment]
FIG. 9 is a diagram illustrating the configuration of the light source device shown in the fourth embodiment of the present invention.

本実施例で示す光源装置は、本発明の第1実施例で示す光源装置と同様に、光源1、コリメータレンズ7、偏光板2、ミラー3、集光レンズユニット4、そして蛍光体5を備えている。   The light source device shown in the present embodiment includes a light source 1, a collimator lens 7, a polarizing plate 2, a mirror 3, a condensing lens unit 4, and a phosphor 5, similarly to the light source device shown in the first embodiment of the present invention. ing.

本実施例と前述の第1実施例との違いは、光源1と蛍光体5の位置関係である。前述の第1実施例においては、光源1、ミラー3、蛍光体5が一直線に並んでいる構成を例示した。それに対して、本実施例においては、光源1、ミラー3、蛍光体5が一直線に並んでいない構成を例示している。すなわち、光源1からの光がミラー3によって反射された方向に蛍光体5が設けられている。   The difference between this embodiment and the first embodiment described above is the positional relationship between the light source 1 and the phosphor 5. In the first embodiment described above, the configuration in which the light source 1, the mirror 3, and the phosphor 5 are aligned in a straight line is illustrated. On the other hand, in the present embodiment, a configuration in which the light source 1, the mirror 3, and the phosphor 5 are not aligned is illustrated. That is, the phosphor 5 is provided in the direction in which the light from the light source 1 is reflected by the mirror 3.

まず、光源1からの光であるp偏光光B1pが蛍光体5に至るまでを図9(a)を用いて説明する。p偏光光B1pが偏光板2を透過し、ミラー3に入射する点は、前述の第1実施例と同様である。しかし、本実施例においては、ミラー3は、図10に示すように、青色光を反射し、青色光よりも波長が長い可視光を透過するような反射率特性を持つダイクロイックミラーである。したがって、青色光であるp偏光光B1pは、ミラー3によって反射されて蛍光体5に導かれ、p偏光光B1pが蛍光体5に至る。   First, the process until the p-polarized light B1p that is the light from the light source 1 reaches the phosphor 5 will be described with reference to FIG. The point that the p-polarized light B1p passes through the polarizing plate 2 and enters the mirror 3 is the same as in the first embodiment. However, in this embodiment, as shown in FIG. 10, the mirror 3 is a dichroic mirror having reflectivity characteristics that reflects blue light and transmits visible light having a longer wavelength than the blue light. Therefore, the p-polarized light B1p that is blue light is reflected by the mirror 3 and guided to the phosphor 5, and the p-polarized light B1p reaches the phosphor 5.

蛍光体5がp偏光光B1pの一部をp偏光光B1pと波長が異なる蛍光光に変換し、その蛍光光と、p偏光光B1pと波長が同じ非変換光と、を射出する点は、前述の第1実施例と同様である。   The point that the phosphor 5 converts part of the p-polarized light B1p into fluorescent light having a wavelength different from that of the p-polarized light B1p, and emits the fluorescent light and non-converted light having the same wavelength as the p-polarized light B1p. This is the same as in the first embodiment.

次に、蛍光体5が発する蛍光光がミラー3に至り、照明光学系に導かれるまでを図9(b)を用いて説明する。蛍光光が集光レンズユニット4からミラー3に向かうまでは、前述の第1実施例と同様である。前述のように、ミラー3は、青色光を反射し、青色光よりも波長が長い可視光を透過するような反射率特性を持つダイクロイックミラーである。このため、ミラー3に入射する蛍光光RG5は、ミラー3を透過し、照明光学系(不図示)に導かれる。   Next, the process until the fluorescent light emitted from the phosphor 5 reaches the mirror 3 and is guided to the illumination optical system will be described with reference to FIG. Until the fluorescent light travels from the condenser lens unit 4 to the mirror 3, it is the same as in the first embodiment. As described above, the mirror 3 is a dichroic mirror having reflectivity characteristics that reflects blue light and transmits visible light having a longer wavelength than the blue light. For this reason, the fluorescent light RG5 incident on the mirror 3 passes through the mirror 3 and is guided to an illumination optical system (not shown).

次に、非変換光がミラー3に至り、光源1あるいは蛍光体5に戻るまでを図9(c)を用いて説明する。非変換光が集光レンズユニット4によってミラー3に至る点は、前述の第1実施例と同様である。前述のように、ミラー3は、青色光を反射し、青色光よりも波長が長い可視光を透過するような反射率特性を持つダイクロイックミラーである。このため、ミラー3に入射した非変換光はミラー3によって反射され、偏光板2に導かれる。偏光板2によって、非変換光のうち、p偏光光B5pが光源1に戻り、s偏光光B5sが反射され、再び励起光として用いられる点は、前述の第1実施例と同様である。   Next, the process until the non-converted light reaches the mirror 3 and returns to the light source 1 or the phosphor 5 will be described with reference to FIG. The point that the non-converted light reaches the mirror 3 by the condenser lens unit 4 is the same as in the first embodiment. As described above, the mirror 3 is a dichroic mirror having reflectivity characteristics that reflects blue light and transmits visible light having a longer wavelength than the blue light. Therefore, the non-converted light incident on the mirror 3 is reflected by the mirror 3 and guided to the polarizing plate 2. The p-polarized light B5p of the non-converted light is returned to the light source 1 by the polarizing plate 2 and the s-polarized light B5s is reflected and used again as excitation light, as in the first embodiment.

このように、本実施例では光源1からの光がミラー3によって反射された方向に蛍光体5が設けられている構成を示している。このような構成であっても、蛍光体5から光源1へ戻る非変換光の量を減少させ、より明るい画像を投射することが可能な光源装置を提供することができる。また、本実施例で示す構成は、前述の第1実施例以外にも、第2実施例及び第3実施例にも適用可能である。   As described above, the present embodiment shows a configuration in which the phosphor 5 is provided in the direction in which the light from the light source 1 is reflected by the mirror 3. Even with such a configuration, it is possible to provide a light source device capable of projecting a brighter image by reducing the amount of non-converted light returning from the phosphor 5 to the light source 1. Further, the configuration shown in the present embodiment can be applied to the second embodiment and the third embodiment in addition to the first embodiment described above.

〔他の実施形態〕
前述した実施例では、本発明の実施例で示す光源装置を搭載可能な画像表示装置の構成として、反射型液晶プロジェクターの構成を例示した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。画像表示装置であれば、例えば、透過型液晶パネルを用いたプロジェクターなどであっても良い。
[Other Embodiments]
In the above-described embodiments, the configuration of the reflection type liquid crystal projector is exemplified as the configuration of the image display apparatus in which the light source device shown in the embodiments of the present invention can be mounted. However, the present invention is not limited to this. As long as it is an image display device, for example, a projector using a transmissive liquid crystal panel may be used.

また、前述した実施例では、本発明の実施例で示す光源装置を搭載可能な投射型表示装置の構成として、光源装置からの光が、まず、偏光板に入射する構成を例示した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。投射型表示装置であれば、例えば、偏光板の代わりに、フライアイレンズなどを用いたインテグレータと、非偏光光を直線偏光光に変換する偏光変換素子などを配置しても良い。   In the above-described embodiments, the configuration in which light from the light source device is first incident on the polarizing plate is exemplified as the configuration of the projection display device on which the light source device shown in the embodiment of the present invention can be mounted. However, the present invention is not limited to this. In the case of a projection display device, for example, instead of a polarizing plate, an integrator using a fly-eye lens and a polarization conversion element that converts non-polarized light into linearly polarized light may be arranged.

また、前述した実施例では、本発明の実施例で示す光源装置を搭載可能な投射型表示装置の構成として、投射レンズを備える構成を例示した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。投射型表示装置であれば、例えば、着脱可能な投射レンズを用いる構成などでも良い。   Further, in the above-described embodiment, the configuration including the projection lens is exemplified as the configuration of the projection display device that can mount the light source device shown in the embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited to this. If it is a projection type display apparatus, the structure using a detachable projection lens may be used, for example.

また、前述した実施例では、LD光源以外に青色光を発する光源がない光源装置の構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。光源へ戻る非変換光の量を減少させる構成であれば、例えば、LD光源以外に、青色LED光源を追加した構成などでも良い。   In the above-described embodiment, the configuration of the light source device having no light source that emits blue light other than the LD light source is exemplified, but the present invention is not limited to this. For example, a configuration in which a blue LED light source is added in addition to the LD light source may be used as long as the amount of non-converted light returning to the light source is reduced.

また、前述した実施例では、光源からの光が、波長が448nmの青色光で、かつ主成分がp偏光成分である構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。光源へ戻る非変換光の量を減少させる構成であれば、光源からの光は、例えば、主成分がs偏光光である構成などであっても良い。   In the above-described embodiments, the configuration in which the light from the light source is blue light having a wavelength of 448 nm and the main component is a p-polarized component is exemplified, but the present invention is not limited to this. As long as the amount of non-converted light returning to the light source is reduced, the light from the light source may be, for example, a configuration in which the main component is s-polarized light.

また、前述した実施例では、光源、コリメータレンズユニット、圧縮レンズユニット、ミラー、集光レンズユニット、そして蛍光体を備える構成を例示した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。光源へ戻る非変換光の量を減少させることが可能な構成であれば、例えば、集光レンズユニットを用いない構成などであっても良い。   In the above-described embodiment, the configuration including the light source, the collimator lens unit, the compression lens unit, the mirror, the condenser lens unit, and the phosphor is exemplified. However, the present invention is not limited to this. For example, a configuration that does not use the condenser lens unit may be used as long as the amount of non-converted light returning to the light source can be reduced.

また、前述した実施例では、反射型偏光板を用いた構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。光源へ戻る非変換光の量を減少させることが可能な構成であれば、例えば、p偏光光を透過し、s偏光光を吸収する吸収型偏光板などであっても良い。   Moreover, in the Example mentioned above, although the structure using a reflective polarizing plate was illustrated, this invention is not limited to this. Any structure that can reduce the amount of non-converted light returning to the light source may be, for example, an absorptive polarizing plate that transmits p-polarized light and absorbs s-polarized light.

また、前述した実施例では、正のパワーを持つ集光レンズユニットとして、3枚のレンズを備える構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。レンズユニット全体として正のパワーを持つような構成であれば、例えば、1枚、2枚あるいは3枚より多い枚数のレンズからなる構成などであっても良い。なお、3枚のレンズを備える集光レンズユニットは、3枚のレンズが一体的に光源装置に取り付けられるものであっても、1枚1枚取り付けられるものであっても良い。   In the above-described embodiments, the configuration including three lenses as the condensing lens unit having positive power is illustrated, but the present invention is not limited to this. As long as the lens unit has a positive power as a whole, for example, a configuration including one, two, or more than three lenses may be used. In addition, the condensing lens unit including three lenses may be one in which three lenses are integrally attached to the light source device or one in which one lens is attached.

また、前述した実施例の一部では、複数の領域を持つ穴開きミラーの構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。複数の領域の位置は、例えば、光源の位置などに合わせて適宜変更しても良い。   Further, in a part of the above-described embodiments, the configuration of the perforated mirror having a plurality of regions is exemplified, but the present invention is not limited to this. The positions of the plurality of regions may be changed as appropriate according to the position of the light source, for example.

また、前述した実施例では、光源から蛍光体に向かう光路の途中に偏光板が設けられている構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。光源へ戻る非変換光の量を減少さえることが可能な構成であれば、例えば、ミラーから蛍光体へ向かう光路の途中に偏光板が設けられている構成などであっても良い。このような構成において、偏光板は、青色光についてはp偏光光を透過し、s偏光光を反射し、青色光よりも波長が長い可視光については偏光方向によらず透過するように構成しても良い。   Moreover, although the Example mentioned above illustrated the structure by which the polarizing plate was provided in the middle of the optical path which goes to a fluorescent substance from a light source, this invention is not limited to this. As long as the amount of non-converted light returning to the light source can be reduced, for example, a configuration in which a polarizing plate is provided in the middle of the optical path from the mirror to the phosphor may be used. In such a configuration, the polarizing plate is configured to transmit p-polarized light for blue light, reflect s-polarized light, and transmit visible light having a wavelength longer than that of blue light regardless of the polarization direction. May be.

また、前述した実施例では、本発明の実施例で示す光源装置を搭載可能な投射型表示装置の構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明の実施例で示し光源装置を、例えば、液晶ディスプレイ、電子ビューファインダー用のバックライトなどとして搭載しても良い。   Further, in the above-described embodiments, the configuration of the projection type display device in which the light source device shown in the embodiments of the present invention can be mounted is illustrated, but the present invention is not limited to this. The light source device shown in the embodiment of the present invention may be mounted as, for example, a liquid crystal display or a backlight for an electronic viewfinder.

2 偏光板(第1の光学素子)
3 ミラー(第2の光学素子)
5 蛍光体(波長変換素子)
2 Polarizing plate (first optical element)
3 Mirror (second optical element)
5 Phosphor (wavelength conversion element)

Claims (12)

光源からの光を前記光源からの光と波長が異なる変換光に変換し、前記変換光と、前記光源からの光と波長が同じ非変換光と、を射出する波長変換素子と、
前記光源からの光のうち、第1の偏光方向の光を前記波長変換素子に導くとともに、前記非変換光のうち、前記第1の偏光方向の光と偏光方向が異なる第2の偏光方向の光が前記光源へ向かうことを抑制する特性を持つ第1の光学素子と、
前記光源からの光を前記波長変換素子に導くとともに、前記変換光を前記光源と異なる方向に導く特性を持つ第2の光学素子と、を備えることを特徴とする光源装置。
A wavelength conversion element that converts light from a light source into converted light having a wavelength different from that of the light from the light source, and emits the converted light and non-converted light having the same wavelength as the light from the light source;
Of the light from the light source, the light of the first polarization direction is guided to the wavelength conversion element, and the non-converted light of the second polarization direction is different from the light of the first polarization direction. A first optical element having a property of suppressing light from going to the light source;
A light source device comprising: a second optical element having a characteristic of guiding light from the light source to the wavelength conversion element and guiding the converted light in a direction different from the light source.
前記第1の光学素子から前記波長変換素子に向かう光路の途中に前記第2の光学素子が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。   2. The light source device according to claim 1, wherein the second optical element is provided in the middle of an optical path from the first optical element toward the wavelength conversion element. 前記光源からの光を前記波長変換素子に導く特性を持つ第1領域と、前記非変換光が前記光源へ向かうことを抑制する特性を持つ第2領域と、を有する第3の光学素子をさらに備え、
前記光源から前記第1の光学素子に向かう光路の途中に前記第3の光学素子が設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の光源装置。
A third optical element further comprising: a first region having a characteristic of guiding light from the light source to the wavelength conversion element; and a second region having a characteristic of suppressing the non-converted light from traveling toward the light source. Prepared,
3. The light source device according to claim 1, wherein the third optical element is provided in the middle of an optical path from the light source toward the first optical element.
前記第1の光学素子は前記第1の偏光方向の光を透過し、前記第2の偏光方向の光を反射する反射型偏光板であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の光源装置。   The first optical element is a reflective polarizing plate that transmits light in the first polarization direction and reflects light in the second polarization direction. The light source device according to item. 前記第1の光学素子は前記第1の偏光方向の光を透過し、前記第2の偏光方向の光を吸収する吸収型偏光板であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の光源装置。   4. The absorption element according to claim 1, wherein the first optical element is an absorptive polarizing plate that transmits light in the first polarization direction and absorbs light in the second polarization direction. The light source device according to item. 前記光源からの光が前記光源から前記第2の光学素子へ向かう方向に前記波長変換素子が設けられていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の光源装置。   6. The light source device according to claim 1, wherein the wavelength conversion element is provided in a direction in which light from the light source travels from the light source toward the second optical element. 前記光源からの光が前記第2の光学素子によって反射された方向に前記波長変換素子が設けられていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の光源装置。   6. The light source device according to claim 1, wherein the wavelength conversion element is provided in a direction in which light from the light source is reflected by the second optical element. 前記光源からの光を平行光化するコリメータレンズユニットと、
前記コリメータレンズユニットからの光を、前記光源からの光よりも細い平行光に変換するように構成されている第1のレンズユニットをさらに備えることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の光源装置。
A collimator lens unit that collimates the light from the light source;
8. The apparatus according to claim 1, further comprising a first lens unit configured to convert light from the collimator lens unit into parallel light that is thinner than light from the light source. The light source device according to item.
前記光源からの光を前記波長変換素子に導くとともに、前記変換光及び前記非変換光を前記第2の光学素子に導くために、正のパワーを持つように構成された第2のレンズユニットをさらに備えることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の光源装置。   A second lens unit configured to have positive power to guide light from the light source to the wavelength conversion element and to guide the converted light and the non-converted light to the second optical element; The light source device according to claim 1, further comprising: 前記第2の光学素子は前記光源からの光と波長が同じ光を前記波長変換素子に導くとともに、前記光源からの光と波長が異なる光を前記光源と異なる方向に導くように構成されたダイクロイックミラーであることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の光源装置。   The second optical element is configured to guide light having the same wavelength as the light from the light source to the wavelength conversion element, and to guide light having a wavelength different from that of the light from the light source in a different direction from the light source. The light source device according to claim 1, wherein the light source device is a mirror. 前記第1の偏光方向の光がp偏光光であり、前記第2の偏光方向の光がs偏光光であることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の光源装置。   11. The light source device according to claim 1, wherein the light in the first polarization direction is p-polarized light, and the light in the second polarization direction is s-polarized light. 光変調素子と、
請求項1乃至11のいずれか1項に記載の光源装置からの光を前記光変調素子に導く照明光学系と、を備えることを特徴とする画像表示装置。
A light modulation element;
An image display device comprising: an illumination optical system that guides light from the light source device according to any one of claims 1 to 11 to the light modulation element.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017125947A (en) * 2016-01-14 2017-07-20 株式会社Jvcケンウッド Projection type image display device
JP2018045027A (en) * 2016-09-13 2018-03-22 株式会社Jvcケンウッド Projection type image display device
WO2021132061A1 (en) * 2019-12-27 2021-07-01 ソニーグループ株式会社 Light source device and projection-type display device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017125947A (en) * 2016-01-14 2017-07-20 株式会社Jvcケンウッド Projection type image display device
JP2018045027A (en) * 2016-09-13 2018-03-22 株式会社Jvcケンウッド Projection type image display device
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