JP2016133671A - 光源装置およびプロジェクタ - Google Patents

光源装置およびプロジェクタ Download PDF

Info

Publication number
JP2016133671A
JP2016133671A JP2015008921A JP2015008921A JP2016133671A JP 2016133671 A JP2016133671 A JP 2016133671A JP 2015008921 A JP2015008921 A JP 2015008921A JP 2015008921 A JP2015008921 A JP 2015008921A JP 2016133671 A JP2016133671 A JP 2016133671A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light source
light
source device
region
ventilation path
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2015008921A
Other languages
English (en)
Inventor
孝至 高松
Takashi Takamatsu
孝至 高松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2015008921A priority Critical patent/JP2016133671A/ja
Priority to PCT/JP2015/005942 priority patent/WO2016116979A1/ja
Priority to US15/541,071 priority patent/US10520799B2/en
Publication of JP2016133671A publication Critical patent/JP2016133671A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/16Cooling; Preventing overheating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50Cooling arrangements
    • F21V29/502Cooling arrangements characterised by the adaptation for cooling of specific components
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50Cooling arrangements
    • F21V29/60Cooling arrangements characterised by the use of a forced flow of gas, e.g. air
    • F21V29/67Cooling arrangements characterised by the use of a forced flow of gas, e.g. air characterised by the arrangement of fans
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00Refractors for light sources
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V9/00Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
    • F21V9/30Elements containing photoluminescent material distinct from or spaced from the light source
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/20Lamp housings
    • G03B21/2006Lamp housings characterised by the light source
    • G03B21/2033LED or laser light sources
    • G03B21/204LED or laser light sources using secondary light emission, e.g. luminescence or fluorescence
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/74Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141Constructional details thereof
    • H04N9/315Modulator illumination systems
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/20Lamp housings
    • G03B21/2006Lamp housings characterised by the light source
    • G03B21/2013Plural light sources

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)

Abstract

【課題】回転体を効率的に冷却することができる光源装置およびこれを備えたプロジェクタを提供すること。【解決手段】光源装置は、光源ユニットと、回転体と、通風構造とを具備する。前記光源ユニットは、光源と、前記光源からの光を集光位置に集光させる光学素子と、前記集光位置に開口を有し前記光源および前記光学素子を収容する収容体とを含む。前記回転体は、前記集光位置に集光され前記開口を介して前記収容体外に出射された光が照射される波長変換領域を有し、回転軸に対して回転可能に設けられる。前記通風路には、前記回転体の少なくとも一部が配置される。【選択図】図3

Description

本技術は、光源装置およびこれを備えたプロジェクタに関する。
特許文献1に記載のプロジェクタの光源装置は、所定の回転軸を中心に回転可能とされた基板と、蛍光体を含んで基板に設けられた蛍光体層とを有する蛍光体ホイールを備え、この蛍光体ホイールに光を照射して、蛍光光を得るタイプの光源装置である。この光源装置は、光源と、光源から射出された励起光を蛍光体層に集光するように照射させる集光光学系と、蛍光体ホイールを収容して外部と遮断する密閉空間が形成されたケーシングとを備える。このように、密閉空間内に蛍光体ホイールが収容されることで、蛍光体層に埃が直接付着することが防止される(例えば、特許文献1の明細書段落[0006]、[0017]参照。)。
特開2012-18762号公報
特許文献1の光源装置では、蛍光体ホイールが密閉空間内に収容されるので、密閉空間内に、光源からの熱が蓄積されやすいという問題がある。この熱の問題を解決するために、この光源装置は、ケーシングの外周面に放熱用のフィンが形成される構成、あるいは、密閉空間内の空気を流動させるための羽根が蛍光体ホイールの基板に形成される構成を採用している。しかしながら、密閉空間内に配置された蛍光体ホイールを効率良く冷却することは難しい。
以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、回転体を効率的に冷却することができる光源装置およびこれを備えたプロジェクタを提供することにある。
上記目的を達成するため、本技術に係る光源装置は、光源ユニットと、回転体と、通風構造とを具備する。
前記光源ユニットは、光源と、前記光源からの光を集光位置に集光させる光学素子と、前記集光位置に開口を有し前記光源および前記光学素子を収容する収容体とを含む。
前記回転体は、前記集光位置に集光され前記開口を介して前記収容体外に出射された光が照射される波長変換領域を有し、回転軸に対して回転可能に設けられる。
前記通風路には、前記回転体の少なくとも一部が配置される。
この光源装置では、回転体への光照射領域に配置された波長変換領域が、光源ユニットの収容体の外側に配置され、かつ、通風路内に回転体の少なくとも一部が配置される。すなわち、通風路内で回転体に冷却風が供給されることにより、効率良く回転体を冷却することができ、また、収容体内には送風されないので、塵埃が収容体内に進入することを防止することができる。
前記通風路は、前記回転体の領域のうち前記光照射領域とは異なる領域に冷却風が供給されるように構成されていてもよい。
光照射領域およびその反対側の光出射領域の近傍には光学部品が配置される。これらの領域とは異なる回転体領域に送風されることにより、光学部品に塵埃が付着することを抑制することができる。
前記回転体の領域のうち、前記回転軸を中心として、前記光照射領域からの回転角度90°〜270°の領域のうち少なくとも一部の領域に面する空間を通る風量が最も多くなるように、前記通風路が構成されていてもよい。
前記回転体の領域のうち、前記回転軸に対して前記光照射領域と対向する領域に面する空間を通る風量が最も多くなるように、前記通風路が構成されていてもよい。
前記光源装置は、前記光照射領域から出射した光が入射するレンズユニットをさらに具備してもよい。また、前記レンズユニットの一部が、前記通風路を形成する通風構造の一部として構成されてもよい。
これにより、レンズユニットを利用して、光照射領域および光出射領域から離れた回転体領域で小さい流路抵抗を持つ通風構造を構成することができる。
前記冷却風が前記回転体の回転方向に沿って供給されるように、前記通風路が構成されている。
これにより、乱流を発生を抑えることができる。
前記収容体の一部が、前記通風路を形成する通風構造の一部として構成されていてもよい。
前記通風路は、前記冷却風が前記回転体の少なくとも一部に供給される領域の前後にわたって直線状に構成されていてもよい。
これにより、風の流路抵抗を小さくすることができる。
前記光源装置は、前記開口に対面するように、または前記開口内に配置された光拡散板をさらに具備してもよい。
光拡散板が設けられることにより、均一な照度を持つ光を光源ユニットの収容体から出射させることができる。
前記回転体は、前記光が入射する側の第1の面と、前記第1の面の反対側の第2の面とを有していてもよい。前記回転軸方向における、前記通風路の前記第2の面側の幅が、前記回転軸方向における前記第1の面側の幅より広くなるように、前記通風路が構成されていてもよい。
前記レンズユニットは、前記通風構造に着脱可能に構成されていてもよい。
これにより、レンズユニットのメンテナンス、交換等が容易になる。また、レンズユニットが外された状態で、通風路内のクリーニングが容易になる。
本技術に係るプロジェクタは、上述した光源装置と、ファンと、光変調素子と、投射光学系とを有する。
前記ファンは、前記通風路内へ冷却風を供給するように構成される。
前記光変調素子は、前記回転体の波長変換領域から出射された光を変調するように構成される。
前記投射光学系は、前記光変調素子で変調されて得られる変調光を投射するように構成される。
以上、本技術によれば、回転体を効率的に冷却することができる。
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
図1は、本技術の一実施形態に係る光源装置を示す斜視図である。 図2は、図1に示す光源装置をy方向から見た正面図である。 図3は、図2におけるA−A線の一部断面図である。 図4は、図2におけるB−B線の一部断面図である。 図5は、送風量が比較的多くなるホイール領域の角度範囲を説明する図である。 図6は、光源装置を用いたプロジェクタの光学系の構成を示す。
以下、本技術に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。
[光源装置]
図1は、本技術の一実施形態に係る光源装置を示す斜視図である。この光源装置100は、光源ユニット50と、光源ユニット50からの光が入射し、所望の波長域の光を出射する、回転軸に対して回転可能な回転体としてのホイール41と、ホイール41から出射した光を、光源装置100外に取り出すレンズユニット10と、光源ユニット50に設けられた通風構造30とを備える。
以下では、説明の便宜上、レンズユニット10の光軸を主光軸とし、この主光軸に沿う方向をy方向とする。また、y軸に直交する2軸をx、z軸とする。
図2は、光源装置100をy方向から見た正面図である。図3は、図2におけるA−A線の一部断面図である。図4は、図2におけるB−B線の一部断面図である。
光源ユニット50は、収容体56を有し、収容体56内に主な光学系を有している。図3に示すように、収容体56は、z方向から見て概略台形状に構成されている。収容体56内には、複数の光源51aと、これら光源51aからの光を所定の集光位置に集光させる光学素子(例えば複数)とを有する。
この光源ユニット50は、例えば2つの光源アセンブリ51を備える。2つの光源アセンブリ51は、y方向に沿う主光軸に対して線対称位置に配置されている。1つの光源アセンブリ51は、マトリクス状に配置された複数の光源51aと、これら複数の光源51aがそれぞれ実装された基板51bとを含む。光源51aとしては、例えば青色のレーザ光源が用いられる。光源アセンブリ51は、各光源51aの配列面をx−z平面に一致させるように、収容体56に取り付けられている。
説明の便宜上、また、光源装置100のうち、y方向でレンズユニット10が配置される側を前部または前面とし、その光源アセンブリ51が配置される側を後部または背面とする。
光源アセンブリ51が、収容体56の後部側の一部を構成する部材として用いられてもよい。光源アセンブリ51の後部側には図示しない放熱フィン等で構成されるヒートシンクが接続されていてもよい。この場合、このヒートシンクが収容体56の後部側の一部または全部を構成していてもよい。
収容体56内に配置された光学素子として、非球面ミラー55および平面ミラー53が設けられている。非球面ミラー55は、各光源51aから出射された光を平面ミラー53へ向けて反射する。平面ミラー53は、上述した所定の集光位置へ向けて、非球面ミラー55からの光を反射する。非球面ミラー55および平面ミラー53は、それぞれ2つずつ設けられ、光源アセンブリ51の配置に応じて、主光軸に線対称位置に配置されている。
収容体56の前部に設けられた前カバー板56aには、集光位置に配置された開口56bが設けられている。平面ミラー53で反射された光がこの開口56bを介して収容体56外へ取り出される。例えば開口56bを覆うように光拡散板(以下、単に「拡散板」と言う。)52が設けられている。拡散板52は、入射光を拡散させて均一な照度の光を発生させる機能を有する。
拡散板52は、前カバー板56aに取り付けられていてもよいし、図示しない取付部材によって収容体56に取り付けられていてもよい。あるいは、拡散板52は、開口56b内に嵌め込まれるように前カバー板56aに取り付けられていてもよいし、収容体56の内側から前カバー板56aに取り付けられていてもよい。
図3、4に示すように、拡散板52に対向する位置には、レンズユニット10が配置されている。本実施形態では、拡散板52の中心をレンズユニット10の光軸(主光軸)が通るように、それらが配置されている。レンズユニット10は、例えばレンズ筐体内に複数のレンズ12を有し、コリメート光学系を構成する。
ホイール41は、収容体56の外側であって、拡散板52とレンズユニット10との間に配置されている。ホイール41は、これを回転駆動するモータ44に接続されており、ホイール41およびモータ44によりホイールユニット40が構成される。モータ44の回転軸がy方向に沿うようにホイールユニット40は配置されている。
図2に示すように、ホイール41は、例えば円盤状のガラス基板42を有する。ホイール41(ガラス基板42)は、拡散板52から出射される光が入射する(照射される)背面側である第1の面と、その反対の前面側である第2の面とを有する。ホイール41は、第2の面側に環状に形成された蛍光体43を有する。
図3、4に示すように、主光軸が、ホイール41の、蛍光体43が形成される環状の領域の一部を通るように、ホイールユニット40が配置されている。例えば、本実施形態では、ホイール41の蛍光体43が形成される環状の領域のうち、z方向で最も高い位置を主光軸が通るように、ホイールユニット40が配置されている。
ガラス基板42のうち、上述したように第1の面に拡散板52を出射した光が入射する。入射した光はガラス基板42を透過し、蛍光体43に入射することにより、蛍光体43が白色に発光する。ガラス基板42において、蛍光体43の反対側であって主光軸が通る領域を含む領域が光照射領域41aとなり、蛍光体43のうち光入射する領域およびその近傍が光出射領域41bとなる(図4参照)。
具体的には、青色のレーザ光の一部が励起光として蛍光体43を励起することによって、蛍光体43は青色と黄色の光を発生し、これらの色の光が合成されて白色光が生成される。つまり、蛍光体43は光の波長変換領域として機能する。
なお、モータ44は、収容体56に接続された図示しない固定部材により固定されている。あるいは、モータ44は、通風構造30を構成する部材に接続されていてもよい。
通風構造30は、収容体56の外側であってその前部に配置された通風路部31を有する。通風構造30は、この通風路部31内に形成された通風路31a内にホイール41が配置されるように構成されている。通風構造30は、冷却風の入口31bとこれに対向する出口31cとを有し、通風路31aは入口31bから出口31cにわたって(冷却風が前記回転体の少なくとも一部に供給される領域の前後にわたって)直線状に構成されている。これにより、空気の流路抵抗を小さくすることができる。
通風路31aは、その長手方向(x方向)がホイール41の面(上述の第1の面および第2の面)に沿って形成された空間領域である。通風路部31は、上部に切欠き部31dを有する。切欠き部31dは開口されており、レンズユニット10がこの切欠き部31d上に配置されてこの開口を塞ぐように設けられている。すなわち、レンズユニット10の一部が、通風路31aを形成する通風構造30の一部として構成される。
なお、通風構造30は、この通風路部31と一体的に形成された底板部32を有する。底板部32は、例えば収容体56の底の全部または一部を構成する部材であり、ネジ止めにより収容体56の他の部材に接続されている。すなわち、収容体56の一部が、通風路31aを形成する通風構造30の一部として構成されている。通風路部31は、底板部32とは別体かつ単体で、収容体56に接続されていてもよいし、あるいは底板部32は無くてもよい。
図6に示すように、通風路部31の入口31b付近に、通風路31aへ送風するファン60が設けられている。図6は、後でも説明するが、プロジェクタ200の光学系の構成を示す。ファン60は、例えば軸流ファンであるが、遠心ファンやその他のファンであってもよい。
ファン60は、プロジェクタ200の外筐201に設けられた図示しない吸入口を介して取り入れた空気(冷却風)を、入口31bを介して通風路31a内へ供給する。通風路31a内を通り、ホイール41を冷却し、出口31cから排出される。出口31cから排出された空気は、図示しないが、例えば外筐201の底部に設けられた排気口や図示しない経路を介して到達可能な排気口から排出される。
上記したように、レンズユニット10の一部が、通風構造30の一部として構成されている。したがって、図2、4に示すように、通風路31aとしては、ホイール41の領域のうち光照射領域(光出射領域でもよい)とは異なるホイール領域(回転体領域)に送風されるように構成されている。
図5は、送風量が比較的多くなるホイール領域の角度範囲を説明する図である。例えば、符号Dのハッチングで示すように、ホイール41のおおよそ下半分の領域のうち少なくとも一部に面する空間を通る風量が最も多くなるように、通風路31aが構成されている。
具体的には、ホイール領域のうち、回転軸を中心として、光照射領域41aから回転角度90°〜270°の領域のうち少なくとも一部の領域を通る風量が最も多くなるように、通風路31aが構成されている。すなわち、光照射領域41aまたは光出射領域41bの角度位置の中心位置を0°とした場合、それら光照射領域41aまたは光出射領域41bから一方向へ回転角度90°〜270°離れた領域のうちの少なくとも一部の領域を通る風量が最も多くなるように、通風路31aが構成されている。
好ましくは、その範囲は130°〜230°、あるいは160°〜200°である。すなわち、より好ましくは、通風路31a内において、回転軸に対して光照射領域41aと対向する領域に面する空間を通る風量が最も多くなるように、通風路31aが構成されている。
以上のような通風路31aは、例えば上記のように、レンズユニット10の一部が通風構造30の一部として構成されることにより実現される。
このように、光照射領域およびその反対側の光出射領域の近傍には、拡散板52およびレンズユニット10などの光学部品が配置される。これらの光照射領域および光出射領域とは異なるホイール領域に冷却風が供給されることにより、これによって運ばれる塵埃は、当該領域から離れたホイール領域の近傍を通過して出口31cから排出される。したがって、それら拡散板52やレンズユニット10のレンズ12に塵埃が付着することを抑制することができる。特に、拡散板52の領域には最も光量が多くなる領域であり、塵埃が拡散板52に付着すると、拡散板52が焼き付き、光学特性が劣化するおそれがあるが、本実施形態によればこのような事態を防止できる。
また、通風路31aは、光照射領域および光出射領域から離れた位置では、光学部品が無いため、流路抵抗を小さくすることができる。したがって、光照射領域から離れたホイール領域に送風されることにより、効率良くホイール41を冷却することができる。
図4に示すように、通風路31aの第2の面側におけるy方向における幅が、第1の面側のy方向の幅より広くなるように、通風路31aが構成されている。ホイール41の第1の面側には、拡散板52が配置されるので、第2の面側の通風路31aの幅が大きく形成されることにより、拡散板52にできるだけ塵埃が運ばれないようにすることができ、拡散板52への塵埃の付着を防止できる。
図2のように光源装置100を正面から見て、例えばホイール41は時計回りに回転するようになっている。上記のように光照射領域からの回転角度90°〜270°の領域、特に180°の領域では、このホイール41の回転方向(矢印αで示す)に沿って送風されるように、通風路31aが構成され、また、ファン60が配置される。これにより、乱流の発生を抑え、塵埃をスムーズに出口31cから排出することができる。
レンズユニット10は、収容体56および/または通風路部31に着脱可能に構成されている。例えば、上記のように、レンズユニット10は、通風路部31の上部の切欠き部31dに係合するように載置されて通風路部31に装着されている。この着脱手段としては、例えばネジや、その他の係合構造がある。なお、図4に示すように、レンズユニット10の上部には、着脱可能なカバー14が取り付けられる。
レンズユニット10が着脱可能に構成されることにより、レンズユニット10のメンテナンス、交換等が容易になる。また、レンズユニット10が外された状態で、通風路31a内のクリーニングが容易になる。
また、通風路部31には切欠き部31dが設けられ、レンズユニット10がその切欠き部31dに係合するように装着されるので、レンズユニットの装着時の位置決めが容易となる。
[プロジェクタ]
図6は、上記光源装置100を用いたプロジェクタ200の光学系の構成を示す。プロジェクタ200は、光源装置100と、光源装置100から出射される光を利用して画像光を生成する光学エンジン80を有している。
(光学エンジンの構成)
光学エンジン80は、ダイクロイックミラー210、220、ミラー230、240および250、リレーレンズ260および270、フィールドレンズ300R、300Gおよび300B、光変調素子としての液晶ライトバルブ400R、400Gおよび400B、ダイクロイックプリズム500および投射光学系600を含んでいる。
ダイクロイックミラー210および220は、所定の波長域の色光を選択的に反射し、それ以外の波長域の光を透過させる性質を有する。例えば、ダイクロイックミラー210が、赤色光を選択的に反射する。ダイクロイックミラー220は、ダイクロイックミラー210を透過した緑色光および青色光のうち、緑色光を選択的に反射する。残る青色光が、ダイクロイックミラー220を透過する。これにより、光源装置100から出射された光が、異なる色の複数の色光に分離される。
ダイクロイックミラー210に反射された赤色光は、ミラー230により反射され、フィールドレンズ300Rを通ることによって平行化された後、赤色光の変調用の液晶ライトバルブ400Rに入射する。ダイクロイックミラー220に反射された緑色光は、フィールドレンズ300Gを通ることによって平行化された後、緑色光の変調用の液晶ライトバルブ400Gに入射する。ダイクロイックミラー220を透過した青色光は、リレーレンズ260を通ってミラー240により反射され、さらにリレーレンズ270を通ってミラー250により反射される。ミラー250により反射された青色光は、フィールドレンズ300Bを通ることによって平行化された後、青色光の変調用の液晶ライトバルブ400Bに入射する。
液晶ライトバルブ400R、400Gおよび400Bは、画像情報を含んだ画像信号を供給する図示しない信号源(例えばPC等)と電気的に接続されている。液晶ライトバルブ400R、400Gおよび400Bは、供給される各色の画像信号に基づき、入射光を画素毎に変調し、それぞれ赤色画像、緑色画像および青色画像を生成する。変調されて得られる各色の画像光(変調光)は、ダイクロイックプリズム500に入射して合成される。ダイクロイックプリズム500は、3つの方向から入射した各色の光を重ね合わせて合成し、投射光学系600に向けて出射する。
投射光学系600は、ダイクロイックプリズム500によって合成された光を図示しないスクリーンに照射する。これにより、フルカラーの画像が表示される。
上述したように、光源装置100の通風路部31の近傍にはファン60が配置されている。ファン60は、例えばプロジェクタ200の外筐201の外部から取り入れた空気を、通風路31a内に供給する。外筐201の形状はどのような形状にも設計可能である。
[他の種々の実施形態]
本技術は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態を実現することができる。
上記実施形態に係る通風路部31は、ホイール41の少なくとも下半分を収容するように構成されていた。しかし、通風路部31は、さらに小さいホイール領域を収容するように構成されていてもよい。
また、上記実施形態に係る通風路部31には切欠き部31dが形成され、レンズユニット10の一部が通風路部31の一部を構成していた。しかし、レンズユニット10は通風構造と独立して設けられていてもよい。例えば切欠き部は無く、上記実施形態より小さい容積の通風路を形成する通風路部がレンズユニット10の下部(ホイール領域の下半分を収容するように)に独立して配置されていてもよい。
上記実施形態では、拡散板52は、収容体56に取り付けられていたが、例えばレンズユニットの一部として、レンズユニットに組み込まれていてもよい。この場合、ホイール41とレンズユニットとが干渉しないように、ホイール41の一部がレンズユニット入り込むためのスリットがレンズユニットに形成される。
ホイール41に設けられる波長変換領域として、蛍光体43ではなく、カラーホイールで採用されるカラーフィルタであってもよい。ホイール41の外形は円形に限られず、例えば正多角形などの回転対称形状であってもよい。
上記実施形態に係る光源51aは、レーザ光源であったが、LED(Light Emitting Diode)であってもよい。この場合、LED光源からの光をホイール41の蛍光体43に集光する別の光学系が設けられる。
光源ユニット50の収容体56の形状、構造は、上述したものに限られず、種々の設計の変更が可能である。例えば、収容体56が上記実施形態のように実質的に密閉される形態ではなく、一部が開放される形態であってもよい。
光源アセンブリ51は上記実施形態のように複数設けられる必要はなく、1つであってもよい。
光源51aと、拡散板52との間の集光のための光学素子も、上記実施形態に限られない。集光のための光学素子の1つとして、単一の光学素子が用いられてもよいし、プリズム等の他の光学素子が用いられてもよい。
上記実施形態に係るプロジェクタ200の光変調素子として液晶素子が用いられたが、これに代えて、DMD(Digital Micro-mirror Device)が用いられてもよい。
以上説明した各形態の特徴部分のうち、少なくとも2つの特徴部分を組み合わせることも可能である。
なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
(1)
光源と、前記光源からの光を集光位置に集光させる光学素子と、前記集光位置に開口を有し前記光源および前記光学素子を収容する収容体とを含む光源ユニットと、
前記集光位置に集光され前記開口を介して前記収容体外に出射された光が照射される光照射領域に配置された波長変換領域を有し、回転軸に対して回転可能に設けられた回転体と、
前記回転体の少なくとも一部が配置される通風路と
を具備する光源装置。
(2)
前記(1)に記載の光源装置であって、
前記通風路は、前記回転体の領域のうち前記光照射領域とは異なる領域に冷却風が供給されるように構成されている
光源装置。
(3)
前記(2)に記載の光源装置であって、
前記回転体の領域のうち、前記回転軸を中心として、前記光照射領域からの回転角度90°〜270°の領域のうち少なくとも一部の領域に面する空間を通る風量が最も多くなるように、前記通風路が構成されている
光源装置。
(4)
前記(2)に記載の光源装置であって、
前記回転体の領域のうち、前記回転軸に対して前記光照射領域と対向する領域に面する空間を通る風量が最も多くなるように、前記通風路が構成されている
光源装置。
(5)
前記(2)から(4)のうちいずれか1つに記載の光源装置であって、
前記光照射領域から出射した光が入射するレンズユニットをさらに具備し、
前記レンズユニットの一部が、前記通風路を形成する通風構造の一部として構成される
光源装置。
(6)
前記(2)から(5)のうちいずれか1つに記載の光源装置であって、
前記冷却風が前記回転体の回転方向に沿って供給されるように、前記通風路が構成されている
光源装置。
(7)
前記(1)から(6)のうちいずれか1項に記載の光源装置であって、
前記収容体の一部が、前記通風路を形成する通風構造の一部として構成される
光源装置。
(8)
前記(2)から(7)のうちいずれか1つに記載の光源装置であって、
前記通風路は、前記冷却風が前記回転体の少なくとも一部に供給される領域の前後にわたって直線状に構成されている
光源装置。
(9)
前記(1)から(8)のうちいずれか1つに記載の光源装置であって、
前記開口に対面するように、または前記開口内に配置された光拡散板をさらに具備する
光源装置。
(10)
前記(1)から(9)のうちいずれか1つに記載の光源装置であって、
前記回転体は、前記光が入射する側の第1の面と、前記第1の面の反対側の第2の面とを有し、
前記回転軸方向における、前記通風路の前記第2の面側の幅が、前記回転軸方向における前記第1の面側の幅より広くなるように、前記通風路が構成されている
光源装置。
(11)
前記(5)に記載の光源装置であって、
前記レンズユニットは、前記通風構造に着脱可能に構成されている
光源装置。
(12)
光源と、前記光源からの光を集光位置に集光させる光学素子と、前記集光位置に開口を有し前記光源および前記光学素子を収容する収容体とを含む光源ユニットと、
前記集光位置に集光され前記開口を介して前記収容体外に出射された光が照射される光照射領域に配置された波長変換領域を有し、回転軸に対して回転可能に設けられた回転体と、
前記回転体の少なくとも一部が配置される通風路と、
前記通風路内へ冷却風を供給するファンと、
前記回転体の波長変換領域から出射された光を変調する光変調素子と、
前記光変調素子で変調されて得られる変調光を投射する投射光学系と
を具備するプロジェクタ。
10…レンズユニット
30…通風構造
31…通風路部
31a…通風路
31b…入口
31c…出口
40…ホイールユニット
41…ホイール
42…ガラス基板
43…蛍光体
50…光源ユニット
51…光源アセンブリ
51a…光源
51b…基板
52…拡散板
53…平面ミラー
55…非球面ミラー
56…収容体
56a…前カバー板
56b…開口
60…ファン
80…光学エンジン
100…光源装置
200…プロジェクタ
201…外筐
400R、400G、400B…液晶ライトバルブ
600…投射光学系

Claims (12)

  1. 光源と、前記光源からの光を集光位置に集光させる光学素子と、前記集光位置に開口を有し前記光源および前記光学素子を収容する収容体とを含む光源ユニットと、
    前記集光位置に集光され前記開口を介して前記収容体外に出射された光が照射される光照射領域に配置された波長変換領域を有し、回転軸に対して回転可能に設けられた回転体と、
    前記回転体の少なくとも一部が配置される通風路と
    を具備する光源装置。
  2. 請求項1に記載の光源装置であって、
    前記通風路は、前記回転体の領域のうち前記光照射領域とは異なる領域に冷却風が供給されるように構成されている
    光源装置。
  3. 請求項2に記載の光源装置であって、
    前記回転体の領域のうち、前記回転軸を中心として、前記光照射領域からの回転角度90°〜270°の領域のうち少なくとも一部の領域に面する空間を通る風量が最も多くなるように、前記通風路が構成されている
    光源装置。
  4. 請求項2に記載の光源装置であって、
    前記回転体の領域のうち、前記回転軸に対して前記光照射領域と対向する領域に面する空間を通る風量が最も多くなるように、前記通風路が構成されている
    光源装置。
  5. 請求項1に記載の光源装置であって、
    前記光照射領域から出射した光が入射するレンズユニットをさらに具備し、
    前記レンズユニットの一部が、前記通風路を形成する通風構造の一部として構成される
    光源装置。
  6. 請求項2に記載の光源装置であって、
    前記冷却風が前記回転体の回転方向に沿って供給されるように、前記通風路が構成されている
    光源装置。
  7. 請求項1に記載の光源装置であって、
    前記収容体の一部が、前記通風路を形成する通風構造の一部として構成される
    光源装置。
  8. 請求項2に記載の光源装置であって、
    前記通風路は、前記冷却風が前記回転体の少なくとも一部に供給される領域の前後にわたって直線状に構成されている
    光源装置。
  9. 請求項1に記載の光源装置であって、
    前記開口に対面するように、または前記開口内に配置された光拡散板をさらに具備する
    光源装置。
  10. 請求項1に記載の光源装置であって、
    前記回転体は、前記光が入射する側の第1の面と、前記第1の面の反対側の第2の面とを有し、
    前記回転軸方向における前記第2の面側の幅が、前記回転軸方向における前記第1の面側の幅より広くなるように、前記通風路が構成されている
    光源装置。
  11. 請求項5に記載の光源装置であって、
    前記レンズユニットは、前記通風構造に着脱可能に構成されている
    光源装置。
  12. 光源と、前記光源からの光を集光位置に集光させる光学素子と、前記集光位置に開口を有し前記光源および前記光学素子を収容する収容体とを含む光源ユニットと、
    前記集光位置に集光され前記開口を介して前記収容体外に出射された光が照射される光照射領域に配置された波長変換領域を有し、回転軸に対して回転可能に設けられた回転体と、
    前記回転体の少なくとも一部が配置される通風路と、
    前記通風路内へ冷却風を供給するファンと、
    前記回転体の波長変換領域から出射された光を変調する光変調素子と、
    前記光変調素子で変調されて得られる変調光を投射する投射光学系と
    を具備するプロジェクタ。
JP2015008921A 2015-01-20 2015-01-20 光源装置およびプロジェクタ Pending JP2016133671A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015008921A JP2016133671A (ja) 2015-01-20 2015-01-20 光源装置およびプロジェクタ
PCT/JP2015/005942 WO2016116979A1 (ja) 2015-01-20 2015-11-30 光源装置およびプロジェクタ
US15/541,071 US10520799B2 (en) 2015-01-20 2015-11-30 Light source apparatus and projector with rotor cooling mechanism

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015008921A JP2016133671A (ja) 2015-01-20 2015-01-20 光源装置およびプロジェクタ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016133671A true JP2016133671A (ja) 2016-07-25

Family

ID=56416549

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015008921A Pending JP2016133671A (ja) 2015-01-20 2015-01-20 光源装置およびプロジェクタ

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10520799B2 (ja)
JP (1) JP2016133671A (ja)
WO (1) WO2016116979A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109424941A (zh) * 2017-07-05 2019-03-05 深圳光峰科技股份有限公司 波长转换装置和激光荧光转换型光源
CN110858055A (zh) * 2018-08-23 2020-03-03 精工爱普生株式会社 光源装置和投影仪

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019174601A (ja) * 2018-03-28 2019-10-10 セイコーエプソン株式会社 プロジェクター
CN113671776B (zh) * 2021-08-31 2023-03-07 青岛海信激光显示股份有限公司 发光单元、光源系统和激光投影设备
CN113671781B (zh) * 2021-08-31 2023-03-14 青岛海信激光显示股份有限公司 发光单元、光源系统和激光投影设备

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004053692A (ja) 2002-07-16 2004-02-19 Canon Inc 投射型表示装置
JP4124201B2 (ja) * 2005-02-02 2008-07-23 船井電機株式会社 プロジェクタ
JP2007093690A (ja) * 2005-09-27 2007-04-12 Casio Comput Co Ltd カラーホイールユニット
JP5025127B2 (ja) * 2005-12-20 2012-09-12 三菱電機株式会社 反射型表示素子モジュールの冷却装置
JP2007256451A (ja) * 2006-03-22 2007-10-04 Mitsubishi Electric Corp プロジェクタ装置
JP5150987B2 (ja) * 2009-03-30 2013-02-27 Necディスプレイソリューションズ株式会社 投写型表示装置
JP5527059B2 (ja) 2010-07-06 2014-06-18 セイコーエプソン株式会社 光源装置およびプロジェクター
JP2014010181A (ja) 2012-06-27 2014-01-20 Ricoh Co Ltd 光源装置及び投射装置
CN105308502B (zh) * 2013-06-06 2017-12-19 索尼公司 光源设备和图像显示设备
JP6547270B2 (ja) * 2014-10-10 2019-07-24 株式会社リコー 光源装置及びこの光源装置を有する画像投影装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109424941A (zh) * 2017-07-05 2019-03-05 深圳光峰科技股份有限公司 波长转换装置和激光荧光转换型光源
CN110858055A (zh) * 2018-08-23 2020-03-03 精工爱普生株式会社 光源装置和投影仪

Also Published As

Publication number Publication date
US20180017854A1 (en) 2018-01-18
US10520799B2 (en) 2019-12-31
WO2016116979A1 (ja) 2016-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016116979A1 (ja) 光源装置およびプロジェクタ
JP6236891B2 (ja) 光源装置、及び画像表示装置
JP6777075B2 (ja) 光変換装置および光源装置ならびに投影型表示装置
JP2012018762A (ja) 光源装置およびプロジェクター
WO2016185851A1 (ja) 光変換装置および光源装置、ならびにプロジェクタ
US9733556B2 (en) Wavelength conversion device, illumination device, and projector
US10203589B2 (en) Wavelength converter, illuminator, and projector
WO2016167110A1 (ja) 照明装置および投影型表示装置
EP3364245B1 (en) Wavelength conversion device, illumination device, and projector
EP3141951A1 (en) Light source device and image display device
JP2016200656A (ja) プロジェクター
JP6669222B2 (ja) 光源装置、及び画像表示装置
JP2018055054A (ja) 回転冷却装置、波長変換装置、光拡散装置、光源装置及びプロジェクター
JP2017120348A (ja) 光源装置、照明装置及びプロジェクター
JP6881460B2 (ja) 投射型表示装置
JP6584133B2 (ja) 光源装置および画像投射装置
TWI720126B (zh) 投影機
JP2019105782A (ja) プロジェクター
JP2011203519A (ja) 冷却装置及びプロジェクター