JP2016126146A - Light source device, and projector with light source device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光源装置及びその光源装置を備えたプロジェクタに関する。 The present invention relates to a light source device and a projector including the light source device.
近年、時分割で複数の波長の光を取り出し、取り出された複数の波長の光を順次変調することで画像を形成して投影する時分割式のプロジェクタが普及している。このような時分割式のプロジェクタに用いる光源装置として、例えば、白色光を出力する光源と、複数のカラーフィルタが貼られた回転ホイールとを備えて、光源から出射された白色光を、一定速度で回転する回転ホイールに入射させて、時分割で複数の波長の光（例えば、青、緑、赤色光）を取り出すものが知られている。また、カラーフィルタの代わりに蛍光体層を有する回転ホイール（蛍光体ホイール）を用いて、これに半導体レーザ等の光源から出射された単波長の光を入射させることで、時分割で複数の波長の光を取り出す光源装置も提案されている。 2. Description of the Related Art In recent years, time division projectors that take out light of a plurality of wavelengths in a time division manner and form and project an image by sequentially modulating the extracted light of the plurality of wavelengths have become widespread. As a light source device used for such a time-division projector, for example, a light source that outputs white light and a rotating wheel to which a plurality of color filters are attached are used to convert white light emitted from the light source at a constant speed. The light is made incident on a rotating wheel that rotates in order to extract light of a plurality of wavelengths (for example, blue, green, and red light) in a time-sharing manner. In addition, by using a rotating wheel (phosphor wheel) having a phosphor layer instead of a color filter, a single wavelength of light emitted from a light source such as a semiconductor laser is incident on the rotating wheel, so that a plurality of wavelengths can be obtained in a time division manner. There has also been proposed a light source device for taking out the light.
従来の光源装置において、半導体レーザ等の光源と、光源から出射された光が入射する蛍光体ホイールとの間には、光源から出射された光を集光して蛍光体ホイールに入射させるための集光レンズが配置されるのが一般的である。 In a conventional light source device, between the light source such as a semiconductor laser and the phosphor wheel on which the light emitted from the light source is incident, the light emitted from the light source is collected and incident on the phosphor wheel. In general, a condenser lens is disposed.
集光レンズの表面に例えば塵埃が付着した場合、プロジェクタによって投影される画像の精度が低下するとともに、画像の明るさが不均一になってしまう問題がある。そのため、プロジェクタに用いられる光源装置の集光レンズの表面には、塵埃が付着していないことが望ましい。 When, for example, dust adheres to the surface of the condenser lens, there is a problem that the accuracy of the image projected by the projector is lowered and the brightness of the image becomes uneven. Therefore, it is desirable that dust does not adhere to the surface of the condenser lens of the light source device used in the projector.
集光レンズの表面に塵埃が付着する原因の一つとして、静電気が考えられている。すなわち、集光レンズの表面に静電気が蓄積し、その静電気によって正または負の電荷を持った塵埃がレンズの表面に引き寄せられるため、集光レンズの表面に塵埃が付着する。 Static electricity is considered as one of the causes of dust adhering to the surface of the condenser lens. That is, static electricity accumulates on the surface of the condenser lens, and dust having a positive or negative charge is attracted to the surface of the lens by the static electricity, so that the dust adheres to the surface of the condenser lens.
光源装置の内部において、集光レンズはホルダによって保持されるのが一般的である。集光レンズの例ではないが、半導体レーザ等の光源から出射された光を平行光に変換するコリメートレンズを保持するためのホルダの例として、特許文献１に開示された筒状のホルダが知られている。 In general, the condenser lens is held by a holder inside the light source device. Although not an example of a condensing lens, the cylindrical holder disclosed in Patent Document 1 is known as an example of a holder for holding a collimating lens that converts light emitted from a light source such as a semiconductor laser into parallel light. It has been.
本開示は、集光レンズの表面に塵埃が付着することを防止することのできる光源装置、及び、その光源装置を備えたプロジェクタを提供することを目的とする。 An object of this indication is to provide the light source device which can prevent that dust adheres to the surface of a condensing lens, and a projector provided with the light source device.
上記の課題を解決するため、本発明の１つの実施形態に係る光源装置では、複数の光源と、前記複数の光源から発せられた光を集光する集光レンズと、前記集光レンズによって集光された光の少なくとも一部の波長を変換する蛍光体ホイールと、を含む光源装置であって、前記集光レンズは、少なくとも表面に導電性材料を有する筒状のホルダによって保持されており、前記ホルダによって、前記集光レンズの表面から出る電気力線が前記集光レンズの光軸から遠ざかる方向に曲げられることを特徴とする。 In order to solve the above problems, in a light source device according to an embodiment of the present invention, a plurality of light sources, a condensing lens that condenses light emitted from the plurality of light sources, and a condensing lens collect the light. A phosphor wheel for converting the wavelength of at least part of the emitted light, wherein the condenser lens is held by a cylindrical holder having a conductive material at least on its surface, The holder is configured to bend the electric lines of force that emerge from the surface of the condenser lens in a direction away from the optical axis of the condenser lens.
本発明の実施形態によれば、集光レンズの表面に塵埃が付着することを防止することのできる光源装置、及び、その光源装置を備えたプロジェクタを提供することができる。 According to the embodiment of the present invention, it is possible to provide a light source device capable of preventing dust from adhering to the surface of the condenser lens and a projector including the light source device.
以下、本発明の実施形態の光源装置及びその光源装置を備えたプロジェクタについて、図１〜図９を参照しつつ詳細に説明する。
図１、図２に示すように、本実施形態の光源装置１は、複数の光源１０と、複数の光源１０から発せられた光をそれぞれ平行光に変換するコリメートレンズ２０と、複数の光源１０から発せられた光を集光する集光レンズ２１と、集光レンズ２１によって集光された光の少なくとも一部の波長を変換する蛍光体ホイール３０と、蛍光体ホイール３０を回転させるための駆動源であるモータ４０と、蛍光体ホイール３０によってその少なくとも一部の波長が変換された光を受けてその光を平行光に変換する受光レンズ５０と、を含んでいる。また、集光レンズ２１と受光レンズ５０とはホルダによって保持されている。
Hereinafter, a light source device according to an embodiment of the present invention and a projector including the light source device will be described in detail with reference to FIGS.
As illustrated in FIGS. 1 and 2, the light source device 1 of the present embodiment includes a plurality of light sources 10, a collimator lens 20 that converts light emitted from the plurality of light sources 10 into parallel light, and a plurality of light sources 10. A condensing lens 21 for condensing the light emitted from the phosphor, a phosphor wheel 30 for converting at least a part of the wavelength of the light collected by the condensing lens 21, and a drive for rotating the phosphor wheel 30. It includes a motor 40 that is a source, and a light receiving lens 50 that receives light whose wavelength has been converted by the phosphor wheel 30 and converts the light into parallel light. Further, the condenser lens 21 and the light receiving lens 50 are held by a holder.
図１、図２に示すように、複数の光源１０は、複数の半導体レーザ１１が、平板形状のプレート１２において出射光の進行方向がプレートの出射面に対して垂直となり、かつ互いの出射光が平行となるように保持されている。詳細には、８つの半導体レーザ１１が１つのプレート１２に保持されており、この８つの半導体レーザ１１と１つのプレートとが、２つ重ねて配置されている。つまり、複数の光源１０は、合計１６個の半導体レーザ１１によって構成されている。半導体レーザ１１は、青色半導体レーザとすることができる。青色半導体レーザ１１の出射光は、例えば３７０〜５００ナノメートルの波長帯域のうち、特定の波長をピークとする光、好ましくは４２０〜５００ナノメートルの波長帯域のうち、特定の波長をピークとする光である。 As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the plurality of light sources 10 includes a plurality of semiconductor lasers 11 in which a traveling direction of emitted light is perpendicular to the exit surface of the plate 12 Are held in parallel. Specifically, eight semiconductor lasers 11 are held by one plate 12, and the eight semiconductor lasers 11 and one plate are arranged so as to overlap each other. That is, the plurality of light sources 10 are configured by a total of 16 semiconductor lasers 11. The semiconductor laser 11 can be a blue semiconductor laser. The emitted light of the blue semiconductor laser 11 is, for example, light having a specific wavelength as a peak in a wavelength band of 370 to 500 nanometers, preferably having a specific wavelength as a peak in a wavelength band of 420 to 500 nanometers. Light.
プレート１２の出射面と反対側の面は、ヒートパイプ（パイプ状のヒートシンク）１３に接続され、さらにヒートパイプ１３は、ヒートパイプ１３を冷却するための複数のフィン１４に接続されている。さらに複数のフィン１４に吸い込み型のファン１５が備えられており、冷却媒体（例えば空気）が複数のフィン１４の間の空間に吸い込まれ、ヒートパイプ１３を強制対流冷却で冷却することができる。つまり、ヒートパイプ１３、複数のフィン１４、及び吸い込み型のファン１５を有する冷却装置により、半導体レーザ１１が駆動する際の発熱を効率よく冷却することができる。 The surface of the plate 12 opposite to the emission surface is connected to a heat pipe (pipe-shaped heat sink) 13, and the heat pipe 13 is further connected to a plurality of fins 14 for cooling the heat pipe 13. Further, the plurality of fins 14 are provided with suction type fans 15, and a cooling medium (for example, air) is sucked into a space between the plurality of fins 14, and the heat pipe 13 can be cooled by forced convection cooling. That is, heat generated when the semiconductor laser 11 is driven can be efficiently cooled by the cooling device having the heat pipe 13, the plurality of fins 14, and the suction type fan 15.
図１に示すように、集光レンズ２１は、複数の光源１０から発せられた光を集光する。集光レンズ２１によって集光された光は、蛍光体ホイール３０に所定のスポット径となるように照射される。蛍光体ホイール３０は、光を透過させる透明な円板状の部材で構成されており、回転軸を中心に回転する。また、蛍光体ホイール３０の中心は、モータ４０の駆動軸４０ａに固定されている。ここで、蛍光体ホイール３０の材料は、光の透過率が高い材料であればよく、例えば、ガラス、透明セラミックス、樹脂、サファイアや窒化ガリウムなどの結晶基板などを使用することができる。 As shown in FIG. 1, the condensing lens 21 condenses light emitted from the plurality of light sources 10. The light condensed by the condenser lens 21 is irradiated on the phosphor wheel 30 so as to have a predetermined spot diameter. The phosphor wheel 30 is composed of a transparent disk-shaped member that transmits light, and rotates around a rotation axis. The center of the phosphor wheel 30 is fixed to the drive shaft 40 a of the motor 40. Here, the material of the phosphor wheel 30 may be any material having a high light transmittance. For example, glass, transparent ceramics, resin, a crystal substrate such as sapphire or gallium nitride, or the like can be used.
図３は、蛍光体ホイール３０の外観を示す正面図である。図３（ａ）は、複数の光源１０からの光が蛍光体ホイール３０へ入射する面（図１内の矢印Ａで示す方向から見た面。以下、「入射面」または「表面」ともいう。）を示している。図３（ｂ）は、蛍光体ホイール３０から蛍光が出射する面（入射面の反対側の面。以下、「出射面」または「裏面」ともいう。）を示している。また、図３（ａ）における破線の円で示すスポットＳＰは、集光レンズ２１によって集光された光が照射される領域を示している。図３（ｂ）における破線の円で示す蛍光領域ＦＬは、集光レンズ２１からの光によって後述する蛍光体層が発光する領域を示している。 FIG. 3 is a front view showing the appearance of the phosphor wheel 30. 3A shows a surface on which light from a plurality of light sources 10 enters the phosphor wheel 30 (a surface viewed from the direction indicated by an arrow A in FIG. 1. Hereinafter, it is also referred to as “incident surface” or “surface”. .). FIG. 3B shows a surface from which fluorescent light is emitted from the phosphor wheel 30 (a surface opposite to the incident surface; hereinafter, also referred to as “exit surface” or “back surface”). A spot SP indicated by a broken-line circle in FIG. 3A indicates a region irradiated with light condensed by the condenser lens 21. A fluorescent region FL indicated by a broken-line circle in FIG. 3B indicates a region where a phosphor layer, which will be described later, emits light by light from the condenser lens 21.
図３に示すように、蛍光体ホイール３０の入射面には、外周縁から幅Ｗ１を有する輪状の透過領域（図３（ａ）参照）が設けられている。この透過領域は、円周方向に三等分されており、同一円周上に３つの透過領域ＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３が設けられている。なお、図３（ａ）では、透過領域ＴＲ１〜ＴＲ３の各々の角度範囲が約１２０°である例を示しているが、透過領域の各々の角度範囲はこれに限定されない。例えば、透過領域が円周方向に四等分されることによって、４つの透過領域の各々の角度範囲が約９０°に設定されてもよい。 As shown in FIG. 3, an annular transmission region (see FIG. 3A) having a width W <b> 1 from the outer peripheral edge is provided on the incident surface of the phosphor wheel 30. This transmission region is divided into three equal parts in the circumferential direction, and three transmission regions TR1, TR2 and TR3 are provided on the same circumference. FIG. 3A shows an example in which each of the angle ranges of the transmission regions TR1 to TR3 is about 120 °, but each angle range of the transmission region is not limited to this. For example, the angle range of each of the four transmissive regions may be set to about 90 ° by dividing the transmissive region into four equal parts in the circumferential direction.
図３（ａ）に示すように、透過領域ＴＲ１およびＴＲ２の入射面側には、それぞれ幅Ｗ１を有する円弧状の誘電体膜３１が形成されている。この誘電体膜３１によって、光源１０の青色半導体レーザ１１から出射される光を透過させ、それ以外の波長帯域の光を反射させることができる。この誘電体膜３１としては、例えば、ダイクロイックフィルタを用いることができる。これに対して、透過領域ＴＲ３の入射面側には、誘電体膜３１が形成されていない。このため、透過領域ＴＲ３は、特定の波長帯域の光を減衰させることはなく、全波長帯域の光を透過させる。また、透過領域ＴＲ３は、青色半導体レーザ１１から出射される光を透過させるのみであれば、透過領域ＴＲ３に誘電体膜３１を形成してもよい。これにより、蛍光体ホイール３０の入射面全面に誘電体膜３１を形成することになり、誘電体膜形成工程を簡素化できる。 As shown in FIG. 3A, arc-shaped dielectric films 31 each having a width W1 are formed on the incident surface sides of the transmission regions TR1 and TR2. The dielectric film 31 can transmit light emitted from the blue semiconductor laser 11 of the light source 10 and reflect light in other wavelength bands. As this dielectric film 31, for example, a dichroic filter can be used. On the other hand, the dielectric film 31 is not formed on the incident surface side of the transmission region TR3. For this reason, the transmission region TR3 transmits light in the entire wavelength band without attenuating light in the specific wavelength band. Further, if the transmission region TR3 only transmits light emitted from the blue semiconductor laser 11, the dielectric film 31 may be formed in the transmission region TR3. Thereby, the dielectric film 31 is formed on the entire incident surface of the phosphor wheel 30, and the dielectric film forming process can be simplified.
次に、図３（ｂ）に示すように、透過領域ＴＲ１の出射面側には、透過領域の幅Ｗ１よりも狭い幅Ｗ２を有する円弧状の蛍光体層３２Ｒが形成されている。蛍光体層３２Ｒは、光源１０の青色半導体レーザ１１から出射された光によって励起され、青色半導体レーザ１１から出射された光の波長帯域とは異なる波長帯域の蛍光を発生する。言い換えると、蛍光体層３２Ｒは、青色半導体レーザ１１から出射された光の波長を変換することができる。蛍光体層３２Ｒは、例えば５５０〜７８０ナノメートルの波長帯域の蛍光（赤色光）を発生する。蛍光体層３２Ｒの具体的な材料の一例としては、ＹＡＧ、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、ＳｒＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎを挙げることができる。 Next, as shown in FIG. 3B, an arcuate phosphor layer 32R having a width W2 narrower than the width W1 of the transmission region is formed on the emission surface side of the transmission region TR1. The phosphor layer 32R is excited by light emitted from the blue semiconductor laser 11 of the light source 10, and generates fluorescence having a wavelength band different from the wavelength band of the light emitted from the blue semiconductor laser 11. In other words, the phosphor layer 32R can convert the wavelength of the light emitted from the blue semiconductor laser 11. The phosphor layer 32R generates fluorescence (red light) in a wavelength band of, for example, 550 to 780 nanometers. Specific examples of the material of the phosphor layer 32R include YAG, (Sr, Ca) AlSiN 3 : Eu, CaAlSiN 3 : Eu, SrAlSiN 3 : Eu, and K 2 SiF 6 : Mn.
また、透過領域ＴＲ２の出射面側には、幅Ｗ２を有する円弧状の蛍光体層３２Ｇが形成されている。蛍光体層３２Ｇは、蛍光体層３２Ｒと同様、青色半導体レーザ１１Ｂから出射された光の波長帯域とは異なる波長帯域の蛍光を発生する。言い換えると、蛍光体層３２Ｇは、青色半導体レーザ１１から出射された光の波長を変換することができる。蛍光体層３２Ｇは、青色半導体レーザ１１から出射された光によって、例えば５００〜６５０ナノメートルの波長帯域の蛍光（緑色光）を発生する。蛍光体層３２Ｇの具体的な材料の一例としては、β−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２等の酸化物系蛍光体を挙げることができる。 In addition, an arcuate phosphor layer 32G having a width W2 is formed on the emission surface side of the transmission region TR2. Similar to the phosphor layer 32R, the phosphor layer 32G generates fluorescence having a wavelength band different from the wavelength band of the light emitted from the blue semiconductor laser 11B. In other words, the phosphor layer 32G can convert the wavelength of the light emitted from the blue semiconductor laser 11. The phosphor layer 32G generates fluorescence (green light) in a wavelength band of, for example, 500 to 650 nanometers by light emitted from the blue semiconductor laser 11. As an example of a specific material of the phosphor layer 32G, an oxide-based phosphor such as β-SiAlON: Eu, Lu 3 Al 5 O 12 can be given.
透過領域ＴＲ３の出射面側には蛍光体層が形成されていない。このため、透過領域ＴＲ３は、全波長帯域の光を透過させることができる。ただし、透過領域ＴＲ３に散乱面を形成し、蛍光体ホイール３０の回転によって光源１０から出射された青色光を動的に拡散させることでスペックルノイズを低減させてもよい。 A phosphor layer is not formed on the emission surface side of the transmission region TR3. For this reason, the transmission region TR3 can transmit light in the entire wavelength band. However, speckle noise may be reduced by forming a scattering surface in the transmission region TR3 and dynamically diffusing the blue light emitted from the light source 10 by the rotation of the phosphor wheel 30.
図１に示すように、モータ４０は、ブラシレス直流モータであり、蛍光体ホイール３０の表面に対して駆動軸４０ａが直交するように固定されている。モータ４０は、再生する動画のフレームレート（１秒当たりのフレーム数。単位は［ｆｐｓ］）に基づく回転速度で、図３の矢印Ｂに示す方向に蛍光体ホイール３０を回転させる。例えば、６０［ｆｐｓ］の動画を再生する場合、蛍光体ホイール３０の回転速度を毎秒６０回転の整数倍に設定することが好ましい。 As shown in FIG. 1, the motor 40 is a brushless DC motor, and is fixed so that the drive shaft 40 a is orthogonal to the surface of the phosphor wheel 30. The motor 40 rotates the phosphor wheel 30 in the direction indicated by the arrow B in FIG. 3 at a rotation speed based on the frame rate of the moving image to be reproduced (the number of frames per second. The unit is [fps]). For example, when playing a moving image of 60 [fps], it is preferable to set the rotation speed of the phosphor wheel 30 to an integral multiple of 60 rotations per second.
受光レンズ５０は、蛍光体層３２Ｒおよび３２Ｇから出射された光を集光する光学部材である。すなわち、受光レンズ５０は、複数の光源１０から出射された光によって蛍光体層３２Ｒおよび３２Ｇで発生した蛍光を集光して、光源装置１の出射光として出射する。 The light receiving lens 50 is an optical member that condenses light emitted from the phosphor layers 32R and 32G. That is, the light receiving lens 50 condenses the fluorescence generated in the phosphor layers 32R and 32G by the light emitted from the plurality of light sources 10 and emits it as the emitted light of the light source device 1.
上述した構成の光源装置１において、複数の青色半導体レーザ１１から発せられた光は、集光レンズ２１によって集光される。集光レンズ２１によって集光された光は、蛍光体ホイール３０に照射される。蛍光体ホイール３０は、モータ４０によって図３の矢印Ｂの方向に回転している。集光レンズ２１によって集光された光は、蛍光体ホイール３０の入射面のスポットＳＰに当たる。スポットＳＰが透過領域ＴＲ１上に位置しているときは、集光レンズ２１によって集光された光は蛍光体層３２Ｒに入射し、赤色光が受光レンズ５０へ出射される。また、スポットＳＰが透過領域ＴＲ２上に位置しているときは、集光レンズ２１によって集光された光は蛍光体層３２Ｇに入射し、緑色光が受光レンズ５０へ出射される。さらに、スポットＳＰが透過領域ＴＲ３上に位置しているときは、蛍光体層が形成されていないため、入射した青色光が受光レンズ５０へ出射される。 In the light source device 1 having the above-described configuration, light emitted from the plurality of blue semiconductor lasers 11 is collected by the condenser lens 21. The light condensed by the condenser lens 21 is irradiated on the phosphor wheel 30. The phosphor wheel 30 is rotated by the motor 40 in the direction of arrow B in FIG. The light condensed by the condenser lens 21 hits the spot SP on the incident surface of the phosphor wheel 30. When the spot SP is positioned on the transmission region TR1, the light collected by the condenser lens 21 enters the phosphor layer 32R, and the red light is emitted to the light receiving lens 50. Further, when the spot SP is located on the transmission region TR2, the light collected by the condenser lens 21 enters the phosphor layer 32G, and the green light is emitted to the light receiving lens 50. Furthermore, when the spot SP is positioned on the transmission region TR3, the phosphor layer is not formed, and thus incident blue light is emitted to the light receiving lens 50.
このようにして、光源装置１は、蛍光体ホイール３０の回転に応じて、赤色、緑色、青色の光を順番に繰り返し出射する。 In this manner, the light source device 1 repeatedly emits red, green, and blue light in order according to the rotation of the phosphor wheel 30.
図４は、集光レンズ２１の側面図である。
図４に示すように、集光レンズ２１は、所定の厚みを有する略円形のガラス製またはプラスチック製のレンズであり、その周縁部を金属製のホルダ６０によって保持されている。ホルダ６０は、光源装置１の筐体７０の上面に固定されている。
FIG. 4 is a side view of the condenser lens 21.
As shown in FIG. 4, the condensing lens 21 is a substantially circular glass or plastic lens having a predetermined thickness, and a peripheral portion thereof is held by a metal holder 60. The holder 60 is fixed to the upper surface of the housing 70 of the light source device 1.
図４に示すように、複数の光源１０から出射された光は、コリメートレンズ２０によって平行光に変換された後、集光レンズ２１の表面（入射面２１ａ）に入射する。集光レンズ２１の入射面２１ａに入射した光は、集光レンズ２１の入射面２１ａ及びその反対側の面である出射面２１ｂにおいて屈折した後、集光レンズ２１の焦点ＦＰに向かう。そして、集光レンズ２１の焦点ＦＰが、上述の蛍光体ホイール３０の入射面にあるスポットＳＰと一致するように集光レンズ２１の位置が調整されている。これにより、集光レンズ２１は、複数の光源１０から発せられる光を集光して、蛍光体ホイール３０のスポットＳＰに入射させることができる。 As shown in FIG. 4, the light emitted from the plurality of light sources 10 is converted into parallel light by the collimator lens 20 and then enters the surface (incident surface 21 a) of the condenser lens 21. The light incident on the incident surface 21 a of the condenser lens 21 is refracted on the incident surface 21 a of the condenser lens 21 and the exit surface 21 b which is the opposite surface, and then travels toward the focal point FP of the condenser lens 21. Then, the position of the condenser lens 21 is adjusted so that the focal point FP of the condenser lens 21 coincides with the spot SP on the incident surface of the phosphor wheel 30 described above. Thereby, the condensing lens 21 can condense the light emitted from the plurality of light sources 10 and make it incident on the spot SP of the phosphor wheel 30.
集光レンズ２１がガラスあるいはプラスチックなどの絶縁体で形成されている場合、集光レンズ２１の内部または表面に静電気が蓄積し、集光レンズ２１の表面が正または負に帯電することがある。集光レンズ２１の表面が帯電している場合、正または負の電荷を持った塵埃が集光レンズ２１の表面に引き寄せられるため、集光レンズ２１の表面に塵埃が付着してしまう。 When the condenser lens 21 is formed of an insulator such as glass or plastic, static electricity may accumulate inside or on the surface of the condenser lens 21, and the surface of the condenser lens 21 may be positively or negatively charged. When the surface of the condenser lens 21 is charged, dust having a positive or negative charge is attracted to the surface of the condenser lens 21, so that the dust adheres to the surface of the condenser lens 21.
本発明者は、集光レンズの表面に塵埃が付着することを防止するための解決策について検討した。その結果、集光レンズを保持するホルダの材料及び形状を工夫することによって、集光レンズの表面に塵埃が付着することを効果的に防止できると考えた。 The inventor examined a solution for preventing dust from adhering to the surface of the condenser lens. As a result, it was considered that dust can be effectively prevented from adhering to the surface of the condenser lens by devising the material and shape of the holder for holding the condenser lens.
例えば、集光レンズ２１の表面が帯電している場合、集光レンズ２１の表面（出射面２１ｂ）からは電気力線ＥＬ（図５参照）が発生する。集光レンズ２１の周囲に浮遊している塵埃は、電気力線ＥＬの影響をうけることによって、集光レンズ２１の表面に引き寄せられる。
なお、電気力線ＥＬとは、クーロン力の様子を視覚的に表現するための仮想的な線である。したがって、塵埃が電気力線ＥＬの影響を受けることによって引き寄せられるとは、塵埃が静電気に起因するクーロン力によって引き寄せられると言い換えることも可能である。
For example, when the surface of the condensing lens 21 is charged, electric lines of force EL (see FIG. 5) are generated from the surface of the condensing lens 21 (outgoing surface 21b). Dust floating around the condensing lens 21 is attracted to the surface of the condensing lens 21 by being affected by the electric lines of force EL.
The electric force line EL is a virtual line for visually expressing the state of the Coulomb force. Therefore, it can be said that the fact that the dust is attracted by the influence of the electric lines of force EL is that the dust is attracted by the Coulomb force caused by static electricity.
本発明者は、ホルダ６０の材質及び形状を工夫することによって、集光レンズ２１の表面から出る電気力線ＥＬを、集光レンズ２１の光軸ＯＡから遠ざかる方向に曲げ、集光レンズ２１の表面に塵埃が付着することを防止できると考えた。 The inventor devised the material and shape of the holder 60 to bend the electric lines of force EL emitted from the surface of the condenser lens 21 in a direction away from the optical axis OA of the condenser lens 21, We thought that it was possible to prevent dust from adhering to the surface.
具体的には、集光レンズ２１の表面に塵埃が付着することを防止するためには、集光レンズ２１を保持するためのホルダ６０を、少なくとも表面に導電性材料を有する筒状の部材で形成する。ホルダ６０の少なくとも表面が導電性材料を有する場合、集光レンズ２１の表面から出る電気力線ＥＬが集光レンズ２１の光軸ＯＡから遠ざかる方向に曲げられるため、集光レンズ２１の表面の周囲において、静電気に起因するクーロン力が及ぶ範囲が狭くなる。その結果、集光レンズ２１の表面に塵埃が付着することを防止することができる。 Specifically, in order to prevent dust from adhering to the surface of the condenser lens 21, the holder 60 for holding the condenser lens 21 is made of a cylindrical member having a conductive material at least on the surface. Form. When at least the surface of the holder 60 has a conductive material, the electric lines of force EL that emerge from the surface of the condenser lens 21 are bent in a direction away from the optical axis OA of the condenser lens 21. In, the range covered by the Coulomb force due to static electricity is narrowed. As a result, it is possible to prevent dust from adhering to the surface of the condenser lens 21.
集光レンズ２１を保持するためのホルダ６０は、少なくとも表面が導電性材料で形成されていればよい。
例えば、樹脂によって円筒状に形成されたホルダ６０の内面に、導電性材料をメッキしてもよい。より具体的には、例えば、樹脂によって円筒状に形成されたホルダ６０の内面に、アルミニウム等の金属材料をメッキしてもよい。ホルダ６０の少なくとも一部を形成する導電性材料は、電気を流すことができる材料であればよく、金属材料以外にも、例えば、導電性樹脂を用いてもよい。
ホルダ６０の少なくとも表面を導電性材料で形成することによって、電気力線ＥＬを光軸ＯＡから遠ざかる方向に曲げることができる。
The holder 60 for holding the condenser lens 21 only needs to be formed at least on the surface with a conductive material.
For example, a conductive material may be plated on the inner surface of the holder 60 formed in a cylindrical shape with resin. More specifically, for example, a metal material such as aluminum may be plated on the inner surface of the holder 60 formed in a cylindrical shape with resin. The conductive material forming at least a part of the holder 60 may be any material that can conduct electricity, and other than the metal material, for example, a conductive resin may be used.
By forming at least the surface of the holder 60 with a conductive material, the electric lines of force EL can be bent away from the optical axis OA.
また、筒状のホルダ６０の全部を導電性材料で形成してもよい。
例えば、筒状のホルダ６０の全部を、アルミニウム等の金属材料によって形成してもよい。ホルダ６０の全部を導電性材料で形成することによって、電気力線ＥＬを光軸ＯＡから遠ざかる方向により強く曲げることができるため、集光レンズ２１の表面に塵埃が付着することをより効果的に防止することができる。
Further, the entire cylindrical holder 60 may be formed of a conductive material.
For example, the entire cylindrical holder 60 may be formed of a metal material such as aluminum. By forming the entire holder 60 from a conductive material, the electric lines of force EL can be bent more strongly in the direction away from the optical axis OA, so that it is more effective that dust adheres to the surface of the condenser lens 21. Can be prevented.
図５は、本発明の実施形態に係る集光レンズ２１及びホルダ６０の側断面図である。
図５に示すように、集光レンズ２１を保持するためのホルダ６０は、アルミニウム等の金属材料によって略円筒状に形成されており、集光レンズ２１によって集光された光が出射する方向（図５の右方向。以下、出射方向と呼ぶことがある。）に向かって、内径が次第に小さくなるように形成されている。すなわち、ホルダ６０は、集光レンズ２１を保持するための円筒状の基部６０ａと、基部６０ａから出射方向に延びる略円錐台状のテーパ部６０ｂによって形成されている。テーパ部６０ｂは、出射方向に向けてその内径が次第に小さくなるように形成されている。
FIG. 5 is a side sectional view of the condenser lens 21 and the holder 60 according to the embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 5, the holder 60 for holding the condenser lens 21 is formed in a substantially cylindrical shape by a metal material such as aluminum, and the direction in which the light condensed by the condenser lens 21 is emitted ( 5 is formed such that the inner diameter gradually decreases toward the right direction of FIG. That is, the holder 60 is formed by a cylindrical base portion 60a for holding the condenser lens 21 and a substantially truncated cone-shaped tapered portion 60b extending from the base portion 60a in the emission direction. The tapered portion 60b is formed so that its inner diameter gradually decreases in the emission direction.
また、ホルダ６０のテーパ部６０ｂの内径は、集光レンズ２１が保持されている位置６０ｃから、ホルダ６０の光出射側の開口端６０ｄまで次第にかつ連続的に小さくなるように形成されている。 Further, the inner diameter of the tapered portion 60b of the holder 60 is formed so as to gradually and continuously decrease from the position 60c where the condenser lens 21 is held to the opening end 60d on the light emitting side of the holder 60.
ホルダ６０が上述のように形成されることによって、集光レンズ２１の表面から出る電気力線ＥＬを、集光レンズ２１の光軸ＯＡから遠ざかる方向に曲げることができる。これにより、集光レンズ２１の表面の周囲において静電気に起因するクーロン力が及ぶ範囲が狭くなる。その結果、集光レンズ２１の表面に塵埃が付着することを防止することができる。 By forming the holder 60 as described above, the electric lines of force EL that emerge from the surface of the condenser lens 21 can be bent in a direction away from the optical axis OA of the condenser lens 21. Thereby, the range which the Coulomb force resulting from static electricity reaches around the surface of the condenser lens 21 is narrowed. As a result, it is possible to prevent dust from adhering to the surface of the condenser lens 21.
なお、ホルダ６０が金属材料で形成されている例を示したが、ホルダ６０は他の導電性材料（例えば導電性樹脂）で形成されてもよい。
また、ホルダ６０の全部が金属材料で形成されている例を示したが、ホルダ６０の表面の一部のみが金属材料で形成されてもよい。例えば、ホルダ６０を樹脂で形成し、ホルダ６０の内面にアルミニウム等の金属材料をメッキしてもよい。あるいは、ホルダ６０の内面に、アルミニウム等の金属材料からなる膜を蒸着等によって形成してもよい。あるいは、ホルダ６０の内面に、導電性樹脂を塗布してもよい。
また、テーパ部のレンズの光軸とのなす角度は、レンズのＮＡによって決まるレンズの集光角度より大きく、９０度より小さい範囲とすることが好ましい。
In addition, although the example in which the holder 60 is formed of a metal material has been shown, the holder 60 may be formed of another conductive material (for example, conductive resin).
Moreover, although the example in which the entire holder 60 is formed of a metal material has been shown, only a part of the surface of the holder 60 may be formed of a metal material. For example, the holder 60 may be formed of resin, and a metal material such as aluminum may be plated on the inner surface of the holder 60. Alternatively, a film made of a metal material such as aluminum may be formed on the inner surface of the holder 60 by vapor deposition or the like. Alternatively, a conductive resin may be applied to the inner surface of the holder 60.
Further, it is preferable that the angle formed by the optical axis of the lens of the tapered portion is larger than the condensing angle of the lens determined by the NA of the lens and smaller than 90 degrees.
図６は、本発明の他の実施形態に係る集光レンズ２１及びホルダ６２の側断面図である。
図６に示すように、集光レンズ２１を保持するためのホルダ６２は、アルミニウム等の金属材料によって略円筒状に形成されており、集光レンズ２１によって集光された光が出射する方向（図６の右方向。以下、出射方向と呼ぶことがある。）に向かって、内径が次第に小さくなるように形成されている。すなわち、ホルダ６２は、集光レンズ２１を保持するための円筒状の基部６２ａと、基部６２ａから出射方向に延びる略円錐台状のテーパ部６２ｂによって形成されている。テーパ部６２ｂは、出射方向に向けてその内径が次第に小さくなるように形成されている。
FIG. 6 is a side sectional view of the condenser lens 21 and the holder 62 according to another embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 6, the holder 62 for holding the condenser lens 21 is formed in a substantially cylindrical shape by a metal material such as aluminum, and the direction in which the light condensed by the condenser lens 21 is emitted ( 6 is formed so that the inner diameter gradually decreases toward the right direction in FIG. That is, the holder 62 is formed by a cylindrical base portion 62a for holding the condenser lens 21 and a substantially truncated cone-shaped tapered portion 62b extending from the base portion 62a in the emission direction. The tapered portion 62b is formed so that its inner diameter gradually decreases in the emission direction.
ホルダ６２の基部６２ａは、図５に示したホルダ６０の基部６０ａよりも出射方向に長く延びており、ホルダ６２の出射方向の先端部のみにテーパ部６２ｂが形成されている。このように、ホルダ６２の先端部のみにテーパ部６２ｂが形成されることによって、集光レンズ２１の表面から出る電気力線ＥＬを、集光レンズ２１の光軸ＯＡから遠ざかる方向に曲げることができる。これにより、集光レンズ２１の表面の周囲において静電気に起因するクーロン力が及ぶ範囲が狭くなる。その結果、集光レンズ２１の表面に塵埃が付着することを防止することができる。また、この場合、ホルダ６２の全体にテーパ部６２ｂを形成するよりも加工の手間が少ないという利点がある。 The base 62a of the holder 62 extends longer in the emission direction than the base 60a of the holder 60 shown in FIG. 5, and a tapered portion 62b is formed only at the tip of the holder 62 in the emission direction. In this way, by forming the tapered portion 62b only at the tip of the holder 62, the electric lines of force EL emitted from the surface of the condenser lens 21 can be bent in a direction away from the optical axis OA of the condenser lens 21. it can. Thereby, the range which the Coulomb force resulting from static electricity reaches around the surface of the condenser lens 21 is narrowed. As a result, it is possible to prevent dust from adhering to the surface of the condenser lens 21. Further, in this case, there is an advantage that the labor of processing is less than that of forming the tapered portion 62b in the entire holder 62.
図７は、本発明の他の実施形態に係る集光レンズ２１及びホルダ６４の側断面図である。
図７に示すように、集光レンズ２１を保持するためのホルダ６４は、アルミニウム等の金属材料からなる円柱状の部材の内部をくり抜いて形成されている。ホルダ６４の内面は、集光レンズ２１によって集光された光が出射する方向（図７の右方向。以下、出射方向と呼ぶことがある。）に向かって、内径が次第に小さくなるように形成されている。すなわち、ホルダ６４の内面は、集光レンズ２１を保持するための円筒状の基部６４ａと、基部６４ａから出射方向に延びる略円錐台状のテーパ部６４ｂによって形成されている。テーパ部６４ｂは、出射方向に向けてその内径が次第に小さくなるように形成されている。
FIG. 7 is a side sectional view of the condenser lens 21 and the holder 64 according to another embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 7, the holder 64 for holding the condenser lens 21 is formed by hollowing out a cylindrical member made of a metal material such as aluminum. The inner surface of the holder 64 is formed such that the inner diameter gradually decreases in the direction in which the light collected by the condensing lens 21 is emitted (the right direction in FIG. 7, hereinafter sometimes referred to as the emission direction). Has been. That is, the inner surface of the holder 64 is formed by a cylindrical base portion 64a for holding the condenser lens 21 and a substantially truncated cone-shaped taper portion 64b extending from the base portion 64a in the emission direction. The tapered portion 64b is formed such that its inner diameter gradually decreases in the emission direction.
また、ホルダ６４のテーパ部６４ｂの内径は、集光レンズ２１が保持されている位置６４ｃから、ホルダ６４の光出射側の開口端６４ｄまで次第にかつ連続的に小さくなるように形成されている。 Further, the inner diameter of the tapered portion 64b of the holder 64 is formed so as to gradually and continuously decrease from the position 64c where the condenser lens 21 is held to the opening end 64d on the light emitting side of the holder 64.
ホルダ６４が上述のように形成されることによって、集光レンズ２１の表面から出る電気力線ＥＬを、集光レンズ２１の光軸ＯＡから遠ざかる方向に曲げることができる。これにより、集光レンズ２１の表面の周囲において静電気に起因するクーロン力が及ぶ範囲が狭くなる。その結果、集光レンズ２１の表面に塵埃が付着することを防止することができる。 By forming the holder 64 as described above, the electric lines of force EL that emerge from the surface of the condenser lens 21 can be bent in a direction away from the optical axis OA of the condenser lens 21. Thereby, the range which the Coulomb force resulting from static electricity reaches around the surface of the condenser lens 21 is narrowed. As a result, it is possible to prevent dust from adhering to the surface of the condenser lens 21.
なお、ホルダ６４が金属材料で形成されている例を示したが、ホルダ６４が他の導電性材料（例えば導電性樹脂）で形成されてもよい。
また、ホルダ６４の全部が金属材料で形成されている例を示したが、ホルダ６４の表面の一部のみが金属材料で形成されてもよい。例えば、ホルダ６４を樹脂で形成し、ホルダ６４の内面にアルミニウム等の金属材料をメッキしてもよい。あるいは、ホルダ６４の内面に、アルミニウム等の金属材料からなる膜を蒸着等によって形成してもよい。あるいは、ホルダ６４の内面に、導電性樹脂を塗布してもよい。
In addition, although the example in which the holder 64 is formed of a metal material has been shown, the holder 64 may be formed of another conductive material (for example, a conductive resin).
Moreover, although the example in which the entire holder 64 is formed of a metal material has been shown, only a part of the surface of the holder 64 may be formed of a metal material. For example, the holder 64 may be formed of resin, and a metal material such as aluminum may be plated on the inner surface of the holder 64. Alternatively, a film made of a metal material such as aluminum may be formed on the inner surface of the holder 64 by vapor deposition or the like. Alternatively, a conductive resin may be applied to the inner surface of the holder 64.
図８は、本発明の実施形態に係る集光レンズ２１及びホルダ６６の側断面図である。
図８に示すように、集光レンズ２１を保持するためのホルダ６６は、アルミニウム等の金属材料によって略円筒状に形成されており、集光レンズ２１によって集光された光が出射する方向（図８の右方向。以下、出射方向と呼ぶことがある。）に向かって長く延びている。ホルダ６６の内径は、集光レンズ２１が保持されている位置６６ｃから、ホルダ６６の光出射側の開口端６６ｄまでほぼ一定となっている。
FIG. 8 is a side sectional view of the condenser lens 21 and the holder 66 according to the embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 8, the holder 66 for holding the condenser lens 21 is formed in a substantially cylindrical shape by a metal material such as aluminum, and the direction in which the light condensed by the condenser lens 21 is emitted ( The right direction of Fig. 8 (hereinafter sometimes referred to as the emission direction). The inner diameter of the holder 66 is substantially constant from the position 66 c where the condenser lens 21 is held to the opening end 66 d on the light emission side of the holder 66.
また、集光レンズ２１が保持されている位置６６ｃから、ホルダ６６の光出射側の開口端６６ｄまでの長さＬは、集光レンズ２１の外径Ｒとほぼ同じか、またはそれ以上、ただし光源からの光がホルダ６６の内面に当たらない範囲とすることが好ましい。 The length L from the position 66c where the condenser lens 21 is held to the opening end 66d on the light emitting side of the holder 66 is substantially the same as or longer than the outer diameter R of the condenser lens 21, provided that It is preferable that the light from the light source be in a range that does not strike the inner surface of the holder 66.
ホルダ６６が上述のように形成されることによって、集光レンズ２１の表面から出る電気力線ＥＬを、集光レンズ２１の光軸ＯＡから遠ざかる方向に曲げることができる。これにより、集光レンズ２１の表面の周囲において静電気に起因するクーロン力が及ぶ範囲が狭くなる。その結果、集光レンズ２１の表面に塵埃が付着することを防止することができる。 By forming the holder 66 as described above, the electric lines of force EL that emerge from the surface of the condenser lens 21 can be bent in a direction away from the optical axis OA of the condenser lens 21. Thereby, the range which the Coulomb force resulting from static electricity reaches around the surface of the condenser lens 21 is narrowed. As a result, it is possible to prevent dust from adhering to the surface of the condenser lens 21.
なお、ホルダ６６が金属材料で形成されている例を示したが、ホルダ６６は他の導電性材料（例えば導電性樹脂）で形成されてもよい。
また、ホルダ６６の全部が金属材料で形成されている例を示したが、ホルダ６６の表面の一部のみが金属材料で形成されてもよい。例えば、ホルダ６６を樹脂で形成し、ホルダ６６の内面にアルミニウム等の金属材料をメッキしてもよい。あるいは、ホルダ６６の内面に、アルミニウム等の金属材料からなる膜を蒸着等によって形成してもよい。あるいは、ホルダ６６の内面に、導電性樹脂を塗布してもよい。
Although the example in which the holder 66 is formed of a metal material has been shown, the holder 66 may be formed of another conductive material (for example, conductive resin).
Moreover, although the example in which the entire holder 66 is formed of a metal material has been shown, only a part of the surface of the holder 66 may be formed of a metal material. For example, the holder 66 may be formed of resin, and a metal material such as aluminum may be plated on the inner surface of the holder 66. Alternatively, a film made of a metal material such as aluminum may be formed on the inner surface of the holder 66 by vapor deposition or the like. Alternatively, a conductive resin may be applied to the inner surface of the holder 66.
上述のホルダ６０、６２、６４のテーパ部６０ｂ、６２ｂ、６４ｂの内面は、例えば、金属材料の旋盤加工によって形成することができる。したがって、テーパ部６０ｂ、６２ｂ、６４ｂの内面は、平滑である必要はなく、旋盤加工によって生じた細かい同心円状の凹凸部が形成されていてもよい。 The inner surfaces of the tapered portions 60b, 62b, 64b of the holders 60, 62, 64 described above can be formed by, for example, lathe processing of a metal material. Therefore, the inner surfaces of the taper portions 60b, 62b, and 64b do not need to be smooth, and fine concentric uneven portions generated by lathe processing may be formed.
本実施形態に係る光源装置１によれば、集光レンズ２１の表面から出る電気力線ＥＬを、集光レンズ２１の光軸ＯＡから遠ざかる方向に曲げることができる。したがって、塵埃が静電気によって引き寄せられることを防止できるため、集光レンズ２１の表面に塵埃が付着することを効果的に防止することができる。 According to the light source device 1 according to the present embodiment, the electric lines of force EL emerging from the surface of the condenser lens 21 can be bent in a direction away from the optical axis OA of the condenser lens 21. Therefore, it is possible to prevent the dust from being attracted by static electricity, so that it is possible to effectively prevent the dust from adhering to the surface of the condenser lens 21.
なお、上記実施形態では、本発明を、集光レンズ２１を保持するためのホルダ６０、６２、６４に適用する例について説明したが、本発明は、光源装置１に用いられる他のレンズを保持するためのホルダに適用することも可能である。例えば、本発明は、受光レンズ５０を保持するホルダに適用することも可能である。したがって、上記実施形態の図４〜図８の説明において、「ホルダ６０、６２、６４」を、「受光レンズ５０を保持するためのホルダ」に置き換えることができる。 In the above embodiment, the example in which the present invention is applied to the holders 60, 62, and 64 for holding the condenser lens 21 has been described, but the present invention holds other lenses used in the light source device 1. It is also possible to apply to the holder for doing. For example, the present invention can also be applied to a holder that holds the light receiving lens 50. Therefore, in the description of FIGS. 4 to 8 of the above embodiment, “holder 60, 62, 64” can be replaced with “holder for holding light receiving lens 50”.
したがって、本発明の実施形態は、以下であってもよい。
光源装置１は、蛍光体ホイール３０から出射される光を受光する受光レンズ５０を含み、受光レンズ５０は、少なくとも表面に導電性材料を有する筒状のホルダによって保持されており、前記ホルダによって、受光レンズ５０の表面から出る電気力線が受光レンズ５０の光軸から遠ざかる方向に曲げられることを特徴とする。
Therefore, the embodiment of the present invention may be as follows.
The light source device 1 includes a light receiving lens 50 that receives light emitted from the phosphor wheel 30, and the light receiving lens 50 is held by a cylindrical holder having a conductive material at least on its surface. The electric force lines emerging from the surface of the light receiving lens 50 are bent in a direction away from the optical axis of the light receiving lens 50.
光源装置１は、蛍光体ホイール３０から出射される光を受光する受光レンズ５０を含み、受光レンズ５０は、少なくとも表面に導電性材料を有する筒状のホルダによって保持されており、前記ホルダの内径が、受光レンズ５０によって受光された光が出射する側に向けて次第に小さくなることを特徴とする。 The light source device 1 includes a light receiving lens 50 that receives light emitted from the phosphor wheel 30. The light receiving lens 50 is held by a cylindrical holder having a conductive material at least on its surface, and the inner diameter of the holder However, it is characterized in that it gradually decreases toward the side from which the light received by the light receiving lens 50 is emitted.
受光レンズ５０を保持するホルダの内径が、受光レンズ５０が保持されている位置から、ホルダの光出射側の開口端まで次第に小さくなっている。
受光レンズ５０を保持するホルダは、導電性材料によって形成されている。
受光レンズ５０を保持するホルダは、金属材料によって形成されている。
The inner diameter of the holder that holds the light receiving lens 50 gradually decreases from the position where the light receiving lens 50 is held to the opening end on the light emission side of the holder.
The holder that holds the light receiving lens 50 is formed of a conductive material.
The holder that holds the light receiving lens 50 is made of a metal material.
（光源装置１の応用例）
次に図９を参照して、図１に示した光源装置１を、いわゆる１チップ方式のＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）プロジェクタにおける光源装置として用いた場合の概略構成について説明する。なお、図９において、図１に示した各部と同じものについては同一の符号を付し、その詳しい説明を省略する。
(Application example of light source device 1)
Next, a schematic configuration when the light source device 1 shown in FIG. 1 is used as a light source device in a so-called one-chip DLP (Digital Light Processing) projector will be described with reference to FIG. 9, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図９に示すプロジェクタ１００において、光源装置１から出射された光は、光変調手段であるＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）素子１１０で反射され、投射手段であるレンズ１２０によって集光されて、スクリーンＳに投影される。ＤＭＤ素子１１０は、スクリーンＳに投影される画像の各画素に相当する微細なミラーをマトリックス状に配列したものであり、各ミラーの角度を変化させてスクリーンＳへ出射する光を、マイクロ秒単位でオン／オフすることができる。ここで、ミラーの角度を、光源装置１から出射された光がレンズ１２０へ反射するようにした場合がオンの状態であり、レンズ１２０へ反射しないようにした場合がオフの状態である。 In the projector 100 shown in FIG. 9, the light emitted from the light source device 1 is reflected by a DMD (Digital Micromirror Device) element 110 that is a light modulation unit, is condensed by a lens 120 that is a projection unit, and is collected on a screen S. Projected. The DMD element 110 is an array of fine mirrors corresponding to each pixel of an image projected on the screen S. The light emitted to the screen S by changing the angle of each mirror is converted in units of microseconds. Can be turned on / off. Here, when the angle of the mirror is such that the light emitted from the light source device 1 is reflected to the lens 120, the mirror is turned on, and when the mirror is not reflected to the lens 120, the mirror is turned off.
また、ＤＭＤ素子１１０の各ミラーをオンにしている時間とオフにしている時間の比率によって、レンズ１２０へ入射する光の階調を変化させることにより、投影する画像の画像データに基づいた階調表示が可能になる。これにより、光源装置１から順次出射される赤色光、緑色光、及び青色光の各々に対して、個々のミラーで階調制御を行うことにより、スクリーンＳにカラー画像（動画も含む）を投影することができる。レンズ１２０は、主に投射レンズから構成され、ＤＭＤ素子１１０によって形成された画像を、所定の大きさに拡大してスクリーンＳに投射する。 Further, the gradation based on the image data of the image to be projected is changed by changing the gradation of the light incident on the lens 120 according to the ratio of the time during which each mirror of the DMD element 110 is turned on to the time when the mirror is turned off. Display is possible. As a result, color images (including moving images) are projected onto the screen S by performing gradation control with individual mirrors for each of red light, green light, and blue light sequentially emitted from the light source device 1. can do. The lens 120 is mainly composed of a projection lens, and projects an image formed by the DMD element 110 onto the screen S after being enlarged to a predetermined size.
なお、本実施形態では、光変調手段としてＤＭＤ素子を用いているが、これに限られるものではなく、用途に応じて、その他任意の光変調素子を用いることができる。また、本発明に係る光源装置およびこの光源装置を用いたプロジェクタは、上述した実施形態に限られるものではなく、その他の様々な実施形態が本発明の範囲に含まれる。 In the present embodiment, the DMD element is used as the light modulation means. However, the present invention is not limited to this, and any other light modulation element can be used depending on the application. The light source device according to the present invention and the projector using the light source device are not limited to the above-described embodiments, and various other embodiments are included in the scope of the present invention.
１ 光源装置
１０，１０’，１０” 光源
１１ 青色半導体レーザ
１２ プレート
１３ ヒートパイプ
１４ フィン
１５ ファン
２０ コリメートレンズ
２１ 集光レンズ
３０ 蛍光体ホイール
３１ 誘電体膜
３２Ｒ，３２Ｇ 蛍光体層
４０ モータ
４０ａ 駆動軸
５０ 受光レンズ
６０、６２、６４、６６ ホルダ
６２ 導電膜
７０ 筐体
１００ プロジェクタ
１１０ ＤＭＤ素子（光変調手段）
１２０ レンズ（投射手段）
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source device 10, 10 ', 10 "Light source 11 Blue semiconductor laser 12 Plate 13 Heat pipe 14 Fin 15 Fan 20 Collimating lens 21 Condensing lens 30 Phosphor wheel 31 Dielectric film 32R, 32G Phosphor layer 40 Motor 40a Drive shaft 50 Light-receiving lens 60, 62, 64, 66 Holder 62 Conductive film 70 Case 100 Projector 110 DMD element (light modulation means)
120 lens (projection means)
Claims (6)
前記複数の光源から発せられた光を集光する集光レンズと、
前記集光レンズによって集光された光の少なくとも一部の波長を変換する蛍光体ホイールと、を含む光源装置であって、
前記集光レンズは、少なくとも表面に導電性材料を有する筒状のホルダによって保持されており、
前記ホルダによって、前記集光レンズの表面から出る電気力線が前記集光レンズの光軸から遠ざかる方向に曲げられることを特徴とする、光源装置。 Multiple light sources;
A condensing lens for condensing light emitted from the plurality of light sources;
A phosphor wheel that converts a wavelength of at least a part of the light collected by the condenser lens,
The condensing lens is held by a cylindrical holder having a conductive material at least on its surface,
The light source device according to claim 1, wherein electric lines of force emerging from the surface of the condenser lens are bent by the holder in a direction away from the optical axis of the condenser lens.
前記複数の光源から発せられた光を集光する集光レンズと、
前記集光レンズによって集光された光の少なくとも一部の波長を変換する蛍光体ホイールと、を含む光源装置であって、
前記集光レンズは、少なくとも表面に導電性材料を有する筒状のホルダによって保持されており、
前記ホルダの内径が、前記集光レンズによって集光された光が出射する側に向けて次第に小さくなることを特徴とする、光源装置。 Multiple light sources;
A condensing lens for condensing light emitted from the plurality of light sources;
A phosphor wheel that converts a wavelength of at least a part of the light collected by the condenser lens,
The condensing lens is held by a cylindrical holder having a conductive material at least on its surface,
The light source device according to claim 1, wherein an inner diameter of the holder gradually decreases toward a side from which light collected by the condenser lens is emitted.
画像データに基づいて、前記光源装置から出射された複数の波長帯域の光を順次変調して画像を形成する光変調手段と、
前記画像を拡大して投射する投射手段と、
を備えたプロジェクタ。 The light source device according to any one of claims 1 to 5,
A light modulation unit that sequentially modulates light of a plurality of wavelength bands emitted from the light source device to form an image based on image data;
Projection means for enlarging and projecting the image;
With projector.
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0335509U (en) * | 1989-04-20 | 1991-04-08 | ||
| JPH09205227A (en) * | 1996-01-25 | 1997-08-05 | Fujitsu Ltd | Photosemiconductor module |
| JP2001154298A (en) * | 1999-09-17 | 2001-06-08 | Fuji Photo Film Co Ltd | Radiation image reading device |
| JP2001355937A (en) * | 2001-04-09 | 2001-12-26 | Sharp Corp | Electronic cooling device |
| JP2008225406A (en) * | 2007-03-16 | 2008-09-25 | Seiko Epson Corp | Casing for optical component and projector |
| JP2010276840A (en) * | 2009-05-28 | 2010-12-09 | Nichia Corp | Method for manufacturing light emitting device |
| JP2014123014A (en) * | 2012-12-21 | 2014-07-03 | Casio Comput Co Ltd | Light source device, projector |
| JP2014146056A (en) * | 2014-04-16 | 2014-08-14 | Seiko Epson Corp | Light source device and projector |
| JP2016126904A (en) * | 2014-12-26 | 2016-07-11 | 日亜化学工業株式会社 | Light source device and projector including the same |
-
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Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0335509U (en) * | 1989-04-20 | 1991-04-08 | ||
| JPH09205227A (en) * | 1996-01-25 | 1997-08-05 | Fujitsu Ltd | Photosemiconductor module |
| JP2001154298A (en) * | 1999-09-17 | 2001-06-08 | Fuji Photo Film Co Ltd | Radiation image reading device |
| JP2001355937A (en) * | 2001-04-09 | 2001-12-26 | Sharp Corp | Electronic cooling device |
| JP2008225406A (en) * | 2007-03-16 | 2008-09-25 | Seiko Epson Corp | Casing for optical component and projector |
| JP2010276840A (en) * | 2009-05-28 | 2010-12-09 | Nichia Corp | Method for manufacturing light emitting device |
| JP2014123014A (en) * | 2012-12-21 | 2014-07-03 | Casio Comput Co Ltd | Light source device, projector |
| JP2014146056A (en) * | 2014-04-16 | 2014-08-14 | Seiko Epson Corp | Light source device and projector |
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