JP2016218459A - projector - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projector that can suppress irregularity of intensity of light of each color.SOLUTION: A projector according to the present technology includes a pair of electrodes. The projector comprises: a solid state light source element that emits excitation light having a polarization surface along an array direction of the pair of electrodes; a support member that supports the solid state light source element so that the pair of electrodes is arrayed in a prescribed direction; a rotation substrate that transmits the excitation light; and a polarization conversion element that includes a plurality of transparent substrates arrayed in a direction different from the prescribed direction and non-orthogonal to the prescribed direction in an in-plane vertical to an incidence direction of transmission light transmitting the rotation substrate, and a ps-separation film provided between the plurality of transparent substrates and the polarization conversion element, and capable of separating a polarization component of the transmission light into a p-polarization component and s-polarization component.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本技術は、光源装置及びこの光源装置を利用するプロジェクタに関する。   The present technology relates to a light source device and a projector using the light source device.

近年、プロジェクタの光源として、レーザ光源を用いる技術が提案されている。特許文献1には、レーザ光源から照射されたコヒーレント光であるレーザ光を、蛍光物質の混合された散乱素子によって散乱させて用いることが提案されている。この光源装置では、レーザ光のコヒーレント性を低下させることで出射光のスペックルノイズを低減させる一方、レーザ光で励起された散乱素子が発する蛍光とレーザ光の両方の発光色を組み合わせて画像の色再現を行うことができる(例えば、特許文献1の段落[0018]等参照)。   In recent years, a technique using a laser light source as a light source of a projector has been proposed. Patent Document 1 proposes to use laser light, which is coherent light emitted from a laser light source, by being scattered by a scattering element mixed with a fluorescent material. In this light source device, the speckle noise of the emitted light is reduced by reducing the coherency of the laser light, while the fluorescent light emitted from the scattering element excited by the laser light is combined with the emission colors of the laser light. Color reproduction can be performed (see, for example, paragraph [0018] of Patent Document 1).

特許文献1の光源装置は、光損失が大きくなりやすいランダム偏光(自然光の、偏光方向がランダムな状態)である蛍光を使用するため、偏光変換素子を用いて蛍光の偏光方向を揃えることにより、光の利用効率を高めるようにしている。偏光変換素子は、偏光分離素子、反射ミラー及び偏光回転素子を有する。偏光分離素子に入射した光は、第1の偏光方向の偏光成分(p偏光成分)とこれに直交する第2の偏光方向の偏光成分(s偏光成分)とに分離することによって、2つの光路に分岐して出射する。2つのうち一方の光路に設けられた偏光回転素子が、光の偏光面を90°回転させる。反射ミラー等により、2つの光路が平行して偏光変換素子の出射面に向けられる。これにより、偏光変換素子に入射した1本の光線を、1つの偏光成分に揃えられた2本の光線に変換して出射させることができる。   Since the light source device of Patent Document 1 uses fluorescence that is randomly polarized light (natural light, in which the polarization direction is random), light loss is likely to increase, and by aligning the polarization direction of the fluorescence using a polarization conversion element, The use efficiency of light is increased. The polarization conversion element includes a polarization separation element, a reflection mirror, and a polarization rotation element. The light incident on the polarization separation element is separated into a polarization component in the first polarization direction (p-polarization component) and a polarization component in the second polarization direction (s-polarization component) orthogonal thereto, thereby providing two optical paths. Branches to and exits. A polarization rotation element provided in one of the two optical paths rotates the polarization plane of light by 90 °. Two optical paths are directed in parallel to the exit surface of the polarization conversion element by a reflecting mirror or the like. As a result, one light beam incident on the polarization conversion element can be converted into two light beams aligned with one polarization component and emitted.

特開2012-3042号公報JP 2012-3042 A

特定の偏光面を有さないランダム偏光である蛍光が偏光変換素子に入射すると、偏光成分に応じた2つの光路に、比較的均等に分岐して出射する。しかしながら、偏光であるレーザ光が偏光変換素子に入射した場合、偏光面の向きによっては、一方の光路に偏って出射する場合がある。したがって、光源装置の光源面(偏光変換素子の出射面)において、蛍光による色光線は均一に分布されるが、一方でレーザ光による色光線は均一に分布されず、光の強度の分布が色によって不均一となってしまう。   When fluorescent light, which is randomly polarized light that does not have a specific polarization plane, enters the polarization conversion element, it diverges relatively evenly into two optical paths corresponding to the polarization components and exits. However, when laser light that is polarized light is incident on the polarization conversion element, it may be emitted while being biased to one of the optical paths depending on the direction of the polarization plane. Therefore, on the light source surface of the light source device (the exit surface of the polarization conversion element), the color light beam due to fluorescence is evenly distributed, while the color light beam due to laser light is not uniformly distributed, and the light intensity distribution is colored. Will cause non-uniformity.

以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、各色の光の強度の不均一性を抑制することができる光源装置及びプロジェクタを提供することにある。   In view of the circumstances as described above, an object of the present technology is to provide a light source device and a projector that can suppress non-uniformity of light intensity of each color.

上記目的を達成するため、本技術に係るプロジェクタは、
一対の電極を有し、前記一対の電極の配列方向に沿う偏光面を有する励起光を出射する固体光源素子と、
前記一対の電極が所定方向に配列されるように前記固体光源素子を支持する支持部材と、
前記励起光を透過する回転基板と、
前記回転基板を透過した透過光の入射方向に対して垂直な面内で、前記所定方向とは異なる方向であって当該所定方向に対して非直交方向に配列される複数の透明基板と、前記複数の透明基板の間に設けられ、前記透過光の偏光成分をp偏光成分及びs偏光成分に分離可能なps分離膜とを有する偏光変換素子と
を具備する。
In order to achieve the above object, a projector according to the present technology provides:
A solid-state light source element that has a pair of electrodes and emits excitation light having a polarization plane along the arrangement direction of the pair of electrodes;
A support member that supports the solid-state light source element so that the pair of electrodes are arranged in a predetermined direction;
A rotating substrate that transmits the excitation light;
A plurality of transparent substrates arranged in a direction different from the predetermined direction and in a non-orthogonal direction with respect to the predetermined direction within a plane perpendicular to the incident direction of transmitted light transmitted through the rotating substrate; A polarization conversion element provided between a plurality of transparent substrates and having a ps separation film capable of separating the polarization component of the transmitted light into a p-polarization component and an s-polarization component.

前記回転基板は、蛍光体ホイールである。   The rotating substrate is a phosphor wheel.

前記複数の透明基板は、複数の第1基板及び複数の第2基板で構成され、当該第1基板及び第2基板が交互に配列されて構成され、
前記第1基板は、
前記透過光が入射する入射側端面と、
前記ps分離膜が設けられ前記入射側端面に対して所定角度傾けて設けられた第1面と、
前記入射側端面に平行に対向して設けられた出射側端面と、
前記第1面に平行に対向して設けられた第2面とを有し、
前記第2基板は、
前記透過光が入射する入射側端面と、
前記入射側端面に対して前記所定角度傾けて設けられた第3面と、
前記入射側端面に平行に対向して設けられた出射側端面と、
前記第3面に平行に対向して設けられた第4面とを有し、
前記第1基板の前記第1面と前記第2基板の前記第4面は、前記ps分離膜を介して接続され、
前記第1基板の前記第2面と前記第2基板の前記第3面は、全反射膜を介して接続される。
The plurality of transparent substrates are composed of a plurality of first substrates and a plurality of second substrates, and the first substrates and the second substrates are alternately arranged,
The first substrate is
An incident side end face on which the transmitted light is incident;
A first surface provided with the ps separation film and inclined at a predetermined angle with respect to the incident side end surface;
An exit-side end face provided parallel to the entrance-side end face;
A second surface provided in parallel to the first surface,
The second substrate is
An incident side end face on which the transmitted light is incident;
A third surface provided to be inclined at the predetermined angle with respect to the incident side end surface;
An exit-side end face provided parallel to the entrance-side end face;
A fourth surface provided in parallel to the third surface,
The first surface of the first substrate and the fourth surface of the second substrate are connected via the ps separation film,
The second surface of the first substrate and the third surface of the second substrate are connected via a total reflection film.

前記固体光源素子は、紫色波長領域から青色波長領域の励起光を発生し、
前記蛍光体ホイールが有する蛍光体は、前記紫色波長領域から青色波長領域の励起光の偏光面を維持した状態の直線偏光を、前記透過光として出射する。
The solid-state light source element generates excitation light from a violet wavelength region to a blue wavelength region,
The phosphor included in the phosphor wheel emits the linearly polarized light in a state where the polarization plane of the excitation light from the violet wavelength region to the blue wavelength region is maintained as the transmitted light.

光源装置は、偏光変換素子と、蛍光体と、光源素子とを具備する。
前記偏光変換素子は、入射光の偏光成分をp偏光成分及びs偏光成分に分離可能なps分離膜を有する。
前記蛍光体は、励起光によって励起されることにより生成される、前記励起光の波長よりも長波長域の可視光を、前記ps分離膜に入射する前記入射光として照射可能である。
前記光源素子は、所定波長域のレーザ光を前記励起光として発し、前記励起光を前記蛍光体に照射することにより、前記p偏光の偏光面と前記s偏光の偏光面の間に偏光面を有する、前記蛍光体から出射されるレーザ光を、前記入射光として照射可能である。
The light source device includes a polarization conversion element, a phosphor, and a light source element.
The polarization conversion element includes a ps separation film capable of separating a polarization component of incident light into a p-polarization component and an s-polarization component.
The phosphor can emit visible light having a wavelength longer than the wavelength of the excitation light, which is generated by being excited by excitation light, as the incident light incident on the ps separation film.
The light source element emits laser light in a predetermined wavelength region as the excitation light, and irradiates the phosphor with the excitation light, thereby forming a polarization plane between the polarization plane of the p-polarization and the polarization plane of the s-polarization. The laser light emitted from the phosphor can be irradiated as the incident light.

偏光変換素子において、入射光がp及びsの両方の偏光成分を有する状態でps分離膜に入射することにより、ランダム偏光である他の色の可視光と同様に、p偏光成分の光路とs偏光成分の光路とに分岐して出射する。したがって、各色の光の強度の不均一性を抑制することができる光源装置が得られる。   In the polarization conversion element, when the incident light is incident on the ps separation film in a state where both the p and s polarization components are present, the optical path of the p polarization component and the s are similar to the visible light of other colors that are randomly polarized. The light is branched and emitted to the optical path of the polarization component. Therefore, a light source device that can suppress non-uniformity of the light intensity of each color is obtained.

前記光源装置は、前記p偏光の偏光面と前記s偏光の偏光面の間に前記入射光の前記偏光面を位置させるように、前記光源素子を支持する支持部材をさらに具備してもよい。   The light source device may further include a support member that supports the light source element so that the polarization plane of the incident light is positioned between the polarization plane of the p-polarized light and the polarization plane of the s-polarized light.

支持部材は、光源素子が発するレーザ光の偏光面を適当な方向に向けた状態で、光源素子を支持する。これにより、蛍光体から出射されるレーザ光を、p及びsの両方の偏光成分を有する状態でps分離膜に照射することができる。   The support member supports the light source element in a state where the polarization plane of the laser light emitted from the light source element is directed in an appropriate direction. Accordingly, the ps separation film can be irradiated with laser light emitted from the phosphor in a state where both p and s polarization components are included.

前記支持部材は、前記p偏光成分と前記s偏光成分とが1:1となる偏光面である基準偏光面の角度を0°とした場合に、前記入射光の前記偏光面の角度θが−20°≦θ≦20°となるように、前記光源素子を支持してもよい。好ましくは、前記支持部材は、前記入射光の偏光面の角度が、前記基準面偏光面と一致するように、前記光源素子を支持する。   When the angle of the reference polarization plane, which is the polarization plane in which the p-polarization component and the s-polarization component are 1: 1, is 0 °, the angle θ of the polarization plane of the incident light is −−. The light source element may be supported so that 20 ° ≦ θ ≦ 20 °. Preferably, the support member supports the light source element so that an angle of a polarization plane of the incident light coincides with the reference plane polarization plane.

上記の支持部材を用いて、蛍光体から出射されるレーザ光の偏光面を、p及びsの偏光成分が均等に近い角度領域に位置させることで、光の強度の分布を均一にすることができる。   By using the support member described above, the polarization plane of the laser light emitted from the phosphor is positioned in an angular region where the polarization components of p and s are nearly equal, thereby making the light intensity distribution uniform. it can.

本技術に係る他の光源装置は、偏光変換素子と、蛍光体と、複数の光源素子と、支持部材とを具備する。
前記偏光変換素子は、入射光の偏光成分をp偏光成分及びs偏光成分に分離可能なps分離膜を有する。
前記蛍光体は、励起光によって励起されることにより生成される、前記励起光の波長よりも長波長域の可視光を、前記ps分離膜に入射する前記入射光として照射可能である。
前記複数の光源素子は、所定波長域のレーザ光を前記励起光としてそれぞれ発し、前記励起光を前記蛍光体に照射することにより、前記蛍光体から出射される複数のレーザ光を、前記ps分離膜に入射する複数の入射光として照射可能である。
前記支持部材は、光軸方向で見て前記複数の入射光の各偏光面に沿ったベクトル方向が合成された合成ベクトル方向が、前記光軸方向で見て前記p偏光の偏光面と前記s偏光の偏光面との間に向くように、前記複数の光源素子を支持する。
Another light source device according to the present technology includes a polarization conversion element, a phosphor, a plurality of light source elements, and a support member.
The polarization conversion element includes a ps separation film capable of separating a polarization component of incident light into a p-polarization component and an s-polarization component.
The phosphor can emit visible light having a wavelength longer than the wavelength of the excitation light, which is generated by being excited by excitation light, as the incident light incident on the ps separation film.
The plurality of light source elements respectively emit laser light in a predetermined wavelength range as the excitation light, and irradiate the phosphor with the excitation light, whereby the plurality of laser lights emitted from the phosphor are separated by the ps. Irradiation is possible as a plurality of incident light incident on the film.
The support member has a combined vector direction obtained by combining vector directions along the polarization planes of the plurality of incident lights when viewed in the optical axis direction, and a polarization plane of the p-polarized light and the s as viewed in the optical axis direction. The plurality of light source elements are supported so as to face the polarization plane of polarized light.

入射光が複数の光源素子からのレーザ光である場合、複数の偏光面の方向を合成して得られる偏光面の方向(合成ベクトル方向)が、p偏光の偏光面とs偏光の偏光面との間であれば、全体としてp及びsの両方の偏光成分をps分離膜に照射することができる。   When the incident light is laser light from a plurality of light source elements, the directions of the polarization planes obtained by combining the directions of the plurality of polarization planes (combined vector directions) are p-polarization plane and s-polarization plane. In between, it is possible to irradiate the ps separation film with both polarization components of p and s as a whole.

前記支持部材は、前記合成ベクトル方向が、前記光軸方向で見て、前記p偏光成分と前記s偏光成分とが1:1となる偏光面を基準として±20°以内に向くように、前記複数の光源素子を配置してもよい。   The support member is arranged so that the direction of the combined vector is within ± 20 ° with respect to a polarization plane in which the p-polarized component and the s-polarized component are 1: 1 when viewed in the optical axis direction. A plurality of light source elements may be arranged.

複数の光源素子からのレーザ光の複数の偏光面の方向を合成して得られる偏光面の方向が、p及びsの偏光成分が均等に近い角度領域に向くことによって、全体としてp及びsの偏光成分を均等に出射し、光の強度の分布を均一にすることができる。   The direction of the polarization plane obtained by synthesizing the directions of the plurality of polarization planes of the laser light from the plurality of light source elements is directed to an angular region where the polarization components of p and s are approximately equal, so that p and s as a whole are obtained. The polarization component can be emitted uniformly, and the light intensity distribution can be made uniform.

前記複数の光源素子は、第1の偏光面を有するレーザ光を前記複数の入射光のうち第1の入射光として照射可能な第1の光源素子と、第2の偏光面を有するレーザ光を前記複数の入射光のうち第2の入射光として照射可能な第2の光源素子とを有してもよい。そして、前記支持部材は、前記第1の偏光面と前記第2の偏光面とが互いに垂直となるように、前記第1の光源素子と前記第2の光源素子とを配置してもよい。   The plurality of light source elements include a first light source element capable of irradiating laser light having a first polarization plane as first incident light out of the plurality of incident lights, and laser light having a second polarization plane. You may have the 2nd light source element which can be irradiated as 2nd incident light among these incident light. The support member may be arranged with the first light source element and the second light source element so that the first polarization plane and the second polarization plane are perpendicular to each other.

2つの光源素子からのレーザ光の偏光面の方向を互いに垂直とした場合、一方のレーザ光の偏光面と他方のレーザ光の偏光面とでp及びsの偏光成分の比率が逆になるので、これらを足し合わせることによって容易に光の強度の分布を均一にすることができる。
本技術に係るプロジェクタは、上述の光源装置と、前記光源装置から出射された光を用いて画像を生成する画像生成素子とを具備する。
When the directions of the polarization planes of the laser beams from the two light source elements are perpendicular to each other, the ratio of the polarization components of p and s is reversed between the polarization plane of one laser beam and the polarization plane of the other laser beam. By adding these together, the light intensity distribution can be made uniform easily.
A projector according to an embodiment of the present technology includes the above-described light source device and an image generation element that generates an image using light emitted from the light source device.

上記の光源装置をプロジェクタに適用することで、画像の表示面内における各表示色の不均一性を抑制し、画質の向上に寄与することができる。   By applying the light source device described above to a projector, it is possible to suppress non-uniformity of each display color within the image display surface and contribute to an improvement in image quality.

以上のように、本技術によれば、光源装置における各色の光の強度の不均一性を抑制することができる。   As described above, according to the present technology, it is possible to suppress non-uniformity of the light intensity of each color in the light source device.

図1は、本技術の第1の実施形態に係る光源装置の構成を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a light source device according to the first embodiment of the present technology. 図2は、図1における光の偏光状態を模式的に示す図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing the polarization state of the light in FIG. 図3は、図2中のレーザ光源を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the laser light source in FIG. 図4は、入射するレーザ光の偏光面を説明する図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the polarization plane of incident laser light. 図5は、上記の光源装置による偏光変換素子の出射面における光の強度分布を例示する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating the light intensity distribution on the exit surface of the polarization conversion element by the light source device. 図6は、第1の比較例に係る光源装置を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a light source device according to a first comparative example. 図7は、図6に示す偏光変換素子の出射面における光の強度分布を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the light intensity distribution on the exit surface of the polarization conversion element shown in FIG. 図8は、第2の比較例に係る光源装置を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a light source device according to a second comparative example. 図9は、図7に示す偏光変換素子の出射面における光の強度分布を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing the light intensity distribution on the exit surface of the polarization conversion element shown in FIG. 図10は、第3の比較例に係る光源装置を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a light source device according to a third comparative example. 図11は、図10に示す偏光変換素子の出射面における光の強度分布を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing the light intensity distribution on the exit surface of the polarization conversion element shown in FIG. 図12は、本技術の第2の実施形態に係る光源装置と、それによる光の偏光状態を模式的に示す図である。FIG. 12 is a diagram schematically illustrating a light source device according to the second embodiment of the present technology and the polarization state of light thereby. 図13は、光源装置を用いたプロジェクタの構成を示す概略図である。FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a configuration of a projector using the light source device.

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。   Hereinafter, embodiments according to the present technology will be described with reference to the drawings.

<第1の実施形態>
図1は、本技術の第1の実施形態に係る光源装置の構成を示す概略図である。この光源装置1は、青色波長域のレーザ光、及び、そのレーザ光によって励起される蛍光物質から生じる赤色波長域から緑色波長域の光を合成して白色光を出射するタイプの、プロジェクタ用の光源装置である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a light source device according to the first embodiment of the present technology. The light source device 1 is for a projector of a type that emits white light by combining light in a blue wavelength region and light in a red wavelength region generated from a fluorescent material excited by the laser light and in a green wavelength region. It is a light source device.

光源装置1は、レーザ光源2、集光レンズ22、蛍光体ホイール3、コリメート光学系4、インテグレータ素子40、偏光変換素子5等を備える。
光源素子であるレーザ光源2は、所定波長域のレーザ光を蛍光体ホイール3に向けて出射する。レーザ光源2は、例えば、400nm〜500nmの波長範囲内に発光強度のピーク波長を有する青色レーザ光B1を発振可能な青色レーザ光源である。
The light source device 1 includes a laser light source 2, a condenser lens 22, a phosphor wheel 3, a collimating optical system 4, an integrator element 40, a polarization conversion element 5, and the like.
The laser light source 2 that is a light source element emits laser light in a predetermined wavelength range toward the phosphor wheel 3. The laser light source 2 is a blue laser light source capable of oscillating blue laser light B1 having a peak wavelength of emission intensity within a wavelength range of 400 nm to 500 nm, for example.

集光レンズ22は、一または複数の凸レンズを含んでおり、レーザ光源2から出射されるレーザ光の光軸上で、レーザ光源2と蛍光体ホイール3の間に配置されている。集光レンズ22は、レーザ光源2から出射された青色レーザ光B1を集光する。   The condenser lens 22 includes one or a plurality of convex lenses, and is disposed between the laser light source 2 and the phosphor wheel 3 on the optical axis of the laser light emitted from the laser light source 2. The condensing lens 22 condenses the blue laser light B <b> 1 emitted from the laser light source 2.

蛍光体ホイール3は、青色レーザ光B1を透過させる円盤形状の基板31と、その基板31上に設けられた蛍光体層32を有している。蛍光体ホイール3は、基板31の2つの主面のうち、蛍光体層32が設けられていない側の主面を集光レンズ22側に向けるようにして配置されている。基板31の中心に、蛍光体ホイール3を駆動するモータ35が接続され、蛍光体ホイール3は、基板31の中心を通る法線に回転軸33を有し、回転軸33を中心として回転可能に設けられている。また、蛍光体ホイール3は、集光レンズ22により集光される青色レーザ光B1の焦点位置が蛍光体層32の位置に一致するように配置されている。   The phosphor wheel 3 includes a disk-shaped substrate 31 that transmits the blue laser light B <b> 1 and a phosphor layer 32 provided on the substrate 31. The phosphor wheel 3 is arranged so that the main surface of the two main surfaces of the substrate 31 on the side where the phosphor layer 32 is not provided faces the condenser lens 22 side. A motor 35 for driving the phosphor wheel 3 is connected to the center of the substrate 31, and the phosphor wheel 3 has a rotation axis 33 at a normal line passing through the center of the substrate 31, and is rotatable about the rotation axis 33. Is provided. Further, the phosphor wheel 3 is arranged so that the focal position of the blue laser light B <b> 1 condensed by the condenser lens 22 coincides with the position of the phosphor layer 32.

蛍光体層32には、青色レーザ光B1を励起光とし、励起光によって励起されて励起光の波長よりも長波長域の可視光を生成する蛍光物質が含まれている。例えば、蛍光体層32は、約445nmの中心波長を持つ青色レーザ光によって励起されて蛍光を発する物質を含んでおり、レーザ光源2が出射する青色レーザ光B1の一部を、赤色波長域から緑色波長域までを含む波長域の光(すなわち黄色光)に変換して出射する。このような蛍光物質として、例えばYAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)系蛍光体が用いられる。   The phosphor layer 32 contains a fluorescent substance that uses the blue laser light B1 as excitation light and is excited by the excitation light to generate visible light having a wavelength longer than the wavelength of the excitation light. For example, the phosphor layer 32 includes a substance that emits fluorescence when excited by blue laser light having a center wavelength of about 445 nm, and a part of the blue laser light B1 emitted from the laser light source 2 is emitted from the red wavelength region. The light is converted into light in a wavelength region including the green wavelength region (that is, yellow light) and emitted. As such a fluorescent material, for example, a YAG (yttrium, aluminum, garnet) phosphor is used.

また、蛍光体層32は、励起光の一部を吸収する一方、励起光の一部を透過させることにより、レーザ光源2から出射された青色レーザ光B1も出射することができる。これにより、蛍光体層32から出射される光は、青色の励起光と黄色の蛍光との混色による白色光となる。このように励起光の一部を透過させるため、蛍光体層32は、例えば光透過性を有する粒子状の物質であるフィラー粒子を含んでいてもよい。   Further, the phosphor layer 32 absorbs a part of the excitation light, and also allows the blue laser light B1 emitted from the laser light source 2 to be emitted by transmitting a part of the excitation light. Thereby, the light emitted from the phosphor layer 32 becomes white light due to the color mixture of the blue excitation light and the yellow fluorescence. Thus, in order to transmit a part of excitation light, the fluorescent substance layer 32 may contain the filler particle | grains which are the particulate substances which have a light transmittance, for example.

モータ35によって基板31が回転することにより、レーザ光源2は、蛍光体層32上の照射位置を相対的に移動させながら、蛍光体層32に励起光を照射する。したがって、蛍光体ホイール3では、同一の位置に長時間励起光が照射されることによる劣化を避けつつ、レーザ光源2からの青色レーザ光B1とそれを変換した蛍光が得られる。   When the substrate 31 is rotated by the motor 35, the laser light source 2 irradiates the phosphor layer 32 with excitation light while relatively moving the irradiation position on the phosphor layer 32. Therefore, in the phosphor wheel 3, the blue laser beam B1 from the laser light source 2 and the fluorescence converted from the blue laser beam 2 can be obtained while avoiding deterioration caused by irradiating the same position with the excitation light for a long time.

コリメート光学系4は、一または複数の凸レンズを含んでおり、蛍光体ホイール3からの光を平行化してインテグレータ素子40に照射する。   The collimating optical system 4 includes one or a plurality of convex lenses, collimates the light from the phosphor wheel 3 and irradiates the integrator element 40.

インテグレータ素子40は、二次元に配列された複数のマイクロレンズを有する第1のフライアイレンズ41、及び、その各マイクロレンズに1つずつ対応するように配列された複数のマイクロレンズを有する第2のフライアイレンズ42を含んでいる。コリメート光学系4からインテグレータ素子40に入射する平行光は、第1のフライアイレンズ41のマイクロレンズによって複数の光束に分割され、第2のフライアイレンズ42における対応するマイクロレンズにそれぞれ結像される。第2のフライアイレンズ42のマイクロレンズのそれぞれが、二次光源として機能し、輝度が揃った複数の平行光を、偏光変換素子5に入射光として照射する。   The integrator element 40 includes a first fly-eye lens 41 having a plurality of microlenses arranged two-dimensionally, and a second having a plurality of microlenses arranged to correspond to each of the microlenses. The fly eye lens 42 is included. The parallel light incident on the integrator element 40 from the collimating optical system 4 is divided into a plurality of light beams by the microlens of the first fly-eye lens 41 and imaged on the corresponding microlens in the second fly-eye lens 42, respectively. The Each of the microlenses of the second fly-eye lens 42 functions as a secondary light source and irradiates the polarization conversion element 5 with incident light as a plurality of parallel lights with uniform brightness.

コリメート光学系4及びインテグレータ素子40は、全体として、レーザ光源2及び蛍光体ホイール3から偏光変換素子5に照射される入射光を、均一な輝度分布に整える機能を有する。   As a whole, the collimating optical system 4 and the integrator element 40 have a function of adjusting incident light irradiated from the laser light source 2 and the phosphor wheel 3 to the polarization conversion element 5 into a uniform luminance distribution.

偏光変換素子5は、レーザ光源2及び蛍光体ホイール3から照射され、インテグレータ素子40等を介して入射する入射光の、偏光状態を揃える機能を有する。この偏光変換素子5は、例えば光源装置1の出射側に配置された重畳レンズ150等を介して、青色レーザ光B2、緑色光G2及び赤色光R2を含む出射光を出射する。   The polarization conversion element 5 has a function of aligning the polarization state of incident light irradiated from the laser light source 2 and the phosphor wheel 3 and incident through the integrator element 40 and the like. The polarization conversion element 5 emits outgoing light including blue laser light B2, green light G2, and red light R2 through, for example, a superimposing lens 150 disposed on the outgoing side of the light source device 1.

図2は、図1における光の偏光状態を模式的に示す図である。集光レンズ22、コリメート光学系4及びインテグレータ素子40等については、光の偏光状態に実質的に大きな影響を与えないものとすることができ、以下では図示と説明を省略する。   FIG. 2 is a diagram schematically showing the polarization state of the light in FIG. The condensing lens 22, the collimating optical system 4, the integrator element 40, and the like can be configured so as not to have a substantially large influence on the polarization state of light, and illustration and description thereof are omitted below.

偏光変換素子5は、光軸方向で見て典型的には四角形の外形を有する。図2を参照して、偏光変換素子5は、図2の紙面垂直方向に長い短冊状の複数の基板10a及び10bを有する。これら基板10a及び10bは、交互に並べられて配置され、これらが接着層14によって接着されている。基板10a及び図中左側の基板10bとの間には、ps分離膜11が設けられている。また、基板10a及び図中右側の基板10bとの間には全反射膜12が設けられている。   The polarization conversion element 5 typically has a rectangular outer shape when viewed in the optical axis direction. Referring to FIG. 2, the polarization conversion element 5 includes a plurality of strip-shaped substrates 10a and 10b that are long in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. These substrates 10 a and 10 b are arranged alternately and are bonded by an adhesive layer 14. A ps separation film 11 is provided between the substrate 10a and the substrate 10b on the left side in the figure. A total reflection film 12 is provided between the substrate 10a and the right substrate 10b in the drawing.

基板10a及び基板10bは、ガラス等を材料とする透明基板であり、図2で見て、例えば、一方の対角が約45°、他方の対角が約135°である平行四辺形状となっている。例えば、複数のガラス基板が準備される。そのうちの一部(基板10a)の主面にps分離膜11が蒸着され、残りの基板(基板10b)の主面に全反射膜12が蒸着される。これら基板10a、10b、10a、10b、・・・の貼り合わせの後、主面と45°の角度で基板が切り出されることにより、偏光変換素子5が作製される。その切り出し面として光の入射側端面及び出射側端面となる。これらの各基板の厚さは、例えば2〜4mmである。   The substrate 10a and the substrate 10b are transparent substrates made of glass or the like. As shown in FIG. 2, for example, the substrate 10a and the substrate 10b have a parallelogram shape with one diagonal of about 45 ° and the other diagonal of about 135 °. ing. For example, a plurality of glass substrates are prepared. The ps separation film 11 is deposited on the main surface of a part (substrate 10a) of them, and the total reflection film 12 is deposited on the main surface of the remaining substrate (substrate 10b). After bonding these substrates 10a, 10b, 10a, 10b,..., The substrate is cut out at an angle of 45 ° with the main surface, whereby the polarization conversion element 5 is manufactured. The cut-out surfaces are an incident side end surface and an emission side end surface. The thickness of each of these substrates is, for example, 2 to 4 mm.

偏光変換素子5の光の出射側端面において、各基板10bには位相差フィルム13が設けられている。また、偏光変換素子5の光の入射側端面において、各基板10bには遮光膜15が設けられている。基板10bの光の入射側には、遮光膜15が設けられ、基板10aの光の入射側には、遮光膜15は設けられていない。   A retardation film 13 is provided on each substrate 10b on the light emission side end face of the polarization conversion element 5. In addition, a light shielding film 15 is provided on each substrate 10 b on the light incident side end face of the polarization conversion element 5. The light shielding film 15 is provided on the light incident side of the substrate 10b, and the light shielding film 15 is not provided on the light incident side of the substrate 10a.

偏光変換素子5は、基板10bの入射側端面に遮光膜15を配置していることによって、蛍光体32からの入射光が基板10aの端面から入射する。ps分離膜11が、基板10aの入射側端面に斜めに向けられて配置されているので、上記の入射光はps分離膜11に斜め方向に入射する。   In the polarization conversion element 5, the light shielding film 15 is arranged on the incident side end face of the substrate 10b, so that the incident light from the phosphor 32 enters from the end face of the substrate 10a. Since the ps separation film 11 is disposed obliquely to the incident side end face of the substrate 10a, the incident light is incident on the ps separation film 11 in an oblique direction.

ps分離膜11は、いわゆるPBS(Polarizing Beam Splitter)であり、誘電体多層膜により形成されている。ps分離膜11は、入射光の偏光成分をp偏光成分及びs偏光成分に分離する機能を有する。ps分離膜11は、入射面(入射光と反射光の光軸を含む面)に平行な偏光面を有するp偏光成分を透過させ、入射面に垂直な偏光面を有するs偏光成分を反射する。   The ps separation film 11 is a so-called PBS (Polarizing Beam Splitter) and is formed of a dielectric multilayer film. The ps separation film 11 has a function of separating the polarization component of incident light into a p-polarization component and an s-polarization component. The ps separation film 11 transmits a p-polarized component having a polarization plane parallel to the incident plane (a plane including the optical axes of incident light and reflected light), and reflects an s-polarized component having a polarization plane perpendicular to the incident plane. .

全反射膜12は、アルミニウム等の金属膜または誘電体多層膜により形成されたミラーである。全反射膜12は、ps分離膜11で反射されて全反射膜12に入射した光(s偏光)を反射することによって、s偏光の光路を、ps分離膜11を透過した光(p偏光)の光路と平行にする。   The total reflection film 12 is a mirror formed of a metal film such as aluminum or a dielectric multilayer film. The total reflection film 12 reflects the light (s-polarized light) reflected by the ps separation film 11 and incident on the total reflection film 12, thereby passing the s-polarized light path through the ps separation film 11 (p-polarization). Parallel to the optical path.

位相差フィルム13は、1/2波長板の機能を有し、入射した光の偏光方向を90°回転させる機能を有する。したがって、位相差フィルム13は、ps分離膜11を透過して位相差フィルム13に入射したp偏光を、s偏光に変換して出射する。   The retardation film 13 has a function of a half-wave plate and has a function of rotating the polarization direction of incident light by 90 °. Therefore, the retardation film 13 converts the p-polarized light that has been transmitted through the ps separation film 11 and entered the retardation film 13 into s-polarized light, and then emitted.

全体として、偏光変換素子5は、蛍光体32から出射された光に含まれるp偏光成分を、s偏光に変換して基板10bから出射し、蛍光体32から出射された光に含まれるs偏光成分を、s偏光に維持して基板10bの隣の基板10aから出射する。   As a whole, the polarization conversion element 5 converts the p-polarized component contained in the light emitted from the phosphor 32 into s-polarized light and emits it from the substrate 10b, and the s-polarized light contained in the light emitted from the phosphor 32. The component is emitted from the substrate 10a adjacent to the substrate 10b while maintaining the s-polarized light.

ここで、蛍光体32から出射される光に含まれる偏光成分について説明する。
図2に示すように、蛍光体32から出射される光は、蛍光としての赤色光R1及び緑色光G1、及び、レーザ光源2からの励起光である青色レーザ光B1の一部である。
Here, the polarization component contained in the light emitted from the phosphor 32 will be described.
As shown in FIG. 2, the light emitted from the phosphor 32 is a part of the red light R1 and green light G1 as fluorescence and the blue laser light B1 that is excitation light from the laser light source 2.

蛍光である赤色光R1及び緑色光G1は、特定の偏光面を有さないランダム偏光であり、p偏光成分及びs偏光成分の両方を含むため、ps分離膜11によってp偏光とs偏光とに分離することができる。ランダム偏光の場合、この偏光成分の比率が比較的均等であるため、s偏光の光路(基板10a側の光路Ls)及びp偏光の光路(基板10b側の光路Lp)に、半分ずつの光量で分岐して出射する(図2の出射光R2及びG2)。   The red light R1 and the green light G1, which are fluorescent light, are random polarized light that does not have a specific polarization plane, and include both a p-polarized component and an s-polarized component. Can be separated. In the case of random polarization, since the ratio of the polarization components is relatively uniform, the amount of light is halved in the s-polarized light path (optical path Ls on the substrate 10a side) and the p-polarized light path (optical path Lp on the substrate 10b side). The light is branched and emitted (emitted light R2 and G2 in FIG. 2).

一方、蛍光体32から出射される青色レーザ光B1は、励起光として照射された青色レーザ光B1の偏光面を維持した状態の直線偏光である。このため、ps分離膜11に入射する青色レーザ光B1の偏光成分の比率は、レーザ光源2から出射される青色レーザ光B1の偏光面の方向によって決まってしまう。   On the other hand, the blue laser light B1 emitted from the phosphor 32 is linearly polarized light in a state where the polarization plane of the blue laser light B1 irradiated as excitation light is maintained. For this reason, the ratio of the polarization component of the blue laser light B 1 incident on the ps separation film 11 is determined by the direction of the polarization plane of the blue laser light B 1 emitted from the laser light source 2.

図2に示すように、光源装置1には、レーザ光源2を支持する支持部材としての支持基板20が設けられている。支持基板20は、例えば回路基板であってもよい。支持基板20は、p偏光の偏光面とs偏光の偏光面の間に青色レーザ光B1の偏光面を位置させるようにレーザ光源2を支持している。具体的には、青色レーザ光B1の偏光面の方向は、レーザ光源2が配置される姿勢、特に、ps分離膜11によって決定されるp偏光面の方向及びs偏光面の方向を基準とした、光軸周りの回転角度位置によって決まる。   As shown in FIG. 2, the light source device 1 is provided with a support substrate 20 as a support member that supports the laser light source 2. The support substrate 20 may be a circuit board, for example. The support substrate 20 supports the laser light source 2 so that the polarization plane of the blue laser light B1 is positioned between the p-polarization plane and the s-polarization plane. Specifically, the direction of the polarization plane of the blue laser light B1 is based on the orientation in which the laser light source 2 is arranged, in particular, the direction of the p polarization plane and the direction of the s polarization plane determined by the ps separation film 11. , Determined by the rotational angle position around the optical axis.

図3は、レーザ光源2を示す図である。図3のうち上の図は、レーザ光源2及び支持基板20を図2と同じ方向で見た側面図であり、下の図は、それらを光軸方向で見た正面図である。レーザ光源2は、例えば一対の電極21を有する。例えば、これら電極21の配列方向(一点鎖線で示す矢印の方向)が、このレーザ光源2が発するレーザ光の直線偏光の偏光面に一致する場合、これら電極21の配列方向がp偏光面及びs偏光面の間の方向となるように、支持基板20にこのレーザ光源2が取り付けられればよい。   FIG. 3 is a diagram showing the laser light source 2. 3 is a side view of the laser light source 2 and the support substrate 20 as viewed in the same direction as in FIG. 2, and the lower diagram is a front view of them as viewed in the optical axis direction. The laser light source 2 has a pair of electrodes 21, for example. For example, when the arrangement direction of these electrodes 21 (the direction of the arrow indicated by the alternate long and short dash line) coincides with the linear polarization plane of the laser light emitted from the laser light source 2, the arrangement direction of these electrodes 21 is the p-polarization plane and s The laser light source 2 may be attached to the support substrate 20 so as to be in the direction between the polarization planes.

例えば、p偏光成分とs偏光成分とが1:1となる偏光面を基準偏光面として、青色レーザ光B1の偏光面が基準偏光面に近い偏光面となるような向きで、レーザ光源2が配置される。図4は、入射するレーザ光の偏光面を説明するための図である。図4に示すように、基準偏光面の角度を0°とした場合、s偏光面及びp偏光面の角度は、45°及び−45°と表すことができる。   For example, the laser light source 2 is oriented so that the polarization plane of the p-polarization component and the s-polarization component is 1: 1, and the polarization plane of the blue laser light B1 is a polarization plane close to the reference polarization plane. Be placed. FIG. 4 is a diagram for explaining the polarization plane of incident laser light. As shown in FIG. 4, when the angle of the reference polarization plane is 0 °, the angles of the s polarization plane and the p polarization plane can be expressed as 45 ° and −45 °.

具体的には、支持基板20は、青色レーザ光B1の偏光面の角度θが−20°≦θ≦20°となるように、レーザ光源2を支持する。このような角度θの偏光面では、p偏光成分及びs偏光成分がそれぞれ約30〜70%の範囲となるので、これらの偏光成分の間の量的な偏りが抑制される。   Specifically, the support substrate 20 supports the laser light source 2 so that the angle θ of the polarization plane of the blue laser light B1 is −20 ° ≦ θ ≦ 20 °. In such a plane of polarization of the angle θ, the p-polarized component and the s-polarized component are in the range of about 30 to 70%, respectively, so that quantitative deviation between these polarized components is suppressed.

最も好ましい偏光面の角度θは、基準偏光面と一致する角度、すなわち、p偏光及びs偏光の直角でなる角度の中央値である45°である。   The most preferable angle θ of the polarization plane is 45 °, which is the median value of the angles that coincide with the reference polarization plane, that is, the right angle between the p-polarized light and the s-polarized light.

例えば上記のように、上記基準偏光面と一致する偏光面を持つ、レーザ光源2から出射される青色レーザ光B1は、ps分離膜11によってp偏光とs偏光とに分離する。青色レーザ光B1のp偏光成分は、p偏光としてps分離膜11を透過し、位相差フィルム13によってs偏光に変換されて出射する。ps分離膜11で反射される光量と、透過する光量は実質的に同じである。青色レーザ光B1のs偏光成分は、ps分離膜11及び全反射膜12によって反射され、出射側の位相差フィルム13が設けられていない領域から、s偏光として出射する。   For example, as described above, the blue laser light B1 emitted from the laser light source 2 having a polarization plane that coincides with the reference polarization plane is separated into p-polarized light and s-polarized light by the ps separation film 11. The p-polarized component of the blue laser light B1 passes through the ps separation film 11 as p-polarized light, is converted into s-polarized light by the retardation film 13, and is emitted. The amount of light reflected by the ps separation film 11 and the amount of transmitted light are substantially the same. The s-polarized component of the blue laser light B1 is reflected by the ps separation film 11 and the total reflection film 12, and is emitted as s-polarized light from the region where the emission-side retardation film 13 is not provided.

このように、偏光である青色レーザ光B1も、ランダム偏光である他の色の可視光と同様に、p偏光成分の光路Lpとs偏光成分の光路Lsとに分岐して出射することができる。最も好ましい角度θとしての入射光(B1)の偏光面が基準偏光面に一致することにより、左右の光路に分岐した青色レーザ光B2の光量の不均一性が抑制される。   As described above, the blue laser light B1 that is polarized light can be branched and emitted into the optical path Lp of the p-polarized component and the optical path Ls of the s-polarized component, similarly to the visible light of other colors that are randomly polarized. . When the polarization plane of the incident light (B1) as the most preferable angle θ coincides with the reference polarization plane, the non-uniformity of the light quantity of the blue laser beam B2 branched into the left and right optical paths is suppressed.

図5は、光源装置1による偏光変換素子5の出射側端面における出射光の強度分布を示する図である。上記の結果として、青色レーザ光B2が、赤色光R2及び緑色光G2にほぼ同じ均一性で分布する。   FIG. 5 is a diagram illustrating an intensity distribution of outgoing light on the outgoing side end face of the polarization conversion element 5 by the light source device 1. As a result of the above, the blue laser light B2 is distributed with substantially the same uniformity in the red light R2 and the green light G2.

<比較例1>
図6は、上記第1の実施形態に係る光源装置1の比較として第1の比較例に係る光源装置を模式的に示す。上記実施形態と同様の部材は、同一の符号を付している。
<Comparative Example 1>
FIG. 6 schematically shows a light source device according to a first comparative example as a comparison with the light source device 1 according to the first embodiment. The same members as those in the above embodiment are given the same reference numerals.

この第1の比較例に係る光源装置100は、上記光源装置1と同様に、青色光としてレーザ光を利用し、青色よりも長波長域の色光(赤色光及び緑色光)として蛍光を利用する光源装置である。光源装置100は、図2に示す光源装置1と同一の偏光変換素子5を備えている。しかし、光源装置1とは異なり、入射光としてs偏光を偏光変換素子5に照射するようにレーザ光源91が配置されている。s偏光である青色レーザ光Bsは、全てps分離膜11によって反射され、全反射膜12に入射してs偏光側(右側)の光路Lsで出射される。この場合、p偏光側(左側)の光路では、青色レーザ光が出射されない。   Similar to the light source device 1, the light source device 100 according to the first comparative example uses laser light as blue light and uses fluorescence as color light (red light and green light) in a longer wavelength region than blue. It is a light source device. The light source device 100 includes the same polarization conversion element 5 as the light source device 1 shown in FIG. However, unlike the light source device 1, the laser light source 91 is arranged so as to irradiate the polarization conversion element 5 with s-polarized light as incident light. The blue laser light Bs that is s-polarized light is all reflected by the ps separation film 11, enters the total reflection film 12, and is emitted through the optical path Ls on the s-polarization side (right side). In this case, blue laser light is not emitted in the optical path on the p-polarization side (left side).

図7は、この光源装置100の偏光変換素子5の出射側端面における出射光の強度分布を示す。この光源装置100では、出射する青色レーザ光が一方の光路に偏るため、出射面における青色光の強度分布が著しく不均等となってしまい、赤色光及び緑色光のような均一性を得ることができない。そのため、出射する白色光が不均等となってしまうという問題が生じる。   FIG. 7 shows the intensity distribution of the outgoing light on the outgoing side end face of the polarization conversion element 5 of the light source device 100. In this light source device 100, since the emitted blue laser light is biased to one optical path, the intensity distribution of the blue light on the emission surface becomes extremely uneven, and uniformity such as red light and green light can be obtained. Can not. Therefore, there arises a problem that the emitted white light becomes uneven.

<比較例2>
図8は、第2の比較例に係る光源装置を模式的に示す。図9は、この光源装置200における偏光変換素子5の出射側端面における出射光の強度分布を示す。この第2の比較例では、入射光としてp偏光を偏光変換素子5に照射するようにレーザ光源92が配置されている。この場合、p偏光である青色レーザ光Bpが全てps分離膜11を透過し、位相差フィルム13に入射してs偏光に変換される。したがって、青色レーザ光は、全て左側の光路Lpで出射され、s偏光側(右側)では出射されない。その結果、図9に示すように、青色光の強度分布が赤色光及び緑色光に比べて著しく不均等となり、白色光が不均等となってしまう。
<Comparative example 2>
FIG. 8 schematically shows a light source device according to a second comparative example. FIG. 9 shows the intensity distribution of the outgoing light on the outgoing side end face of the polarization conversion element 5 in the light source device 200. In the second comparative example, the laser light source 92 is arranged so as to irradiate the polarization conversion element 5 with p-polarized light as incident light. In this case, all the blue laser light Bp, which is p-polarized light, passes through the ps separation film 11, enters the retardation film 13, and is converted to s-polarized light. Accordingly, all the blue laser light is emitted on the left optical path Lp and is not emitted on the s-polarization side (right side). As a result, as shown in FIG. 9, the intensity distribution of blue light is significantly uneven as compared to red light and green light, and white light is uneven.

<比較例3>
図10は、第2の比較例に係る光源装置を模式的に示す。図11は、この光源装置310における偏光変換素子95の出射側端面における出射光の強度分布を示す。この例では、上記偏光変換素子5に比べ、偏光変換素子95に設けられた全反射膜12とそれに隣接する接着層14との位置が、互いに逆になっている。すなわち、基板10cに全反射膜12が形成され、その全反射膜12と図中右側の基板10dとの間に、接着層14が設けられている。
<Comparative Example 3>
FIG. 10 schematically shows a light source device according to a second comparative example. FIG. 11 shows the intensity distribution of outgoing light on the outgoing side end face of the polarization conversion element 95 in the light source device 310. In this example, as compared with the polarization conversion element 5, the positions of the total reflection film 12 provided on the polarization conversion element 95 and the adhesive layer 14 adjacent thereto are opposite to each other. That is, the total reflection film 12 is formed on the substrate 10c, and the adhesive layer 14 is provided between the total reflection film 12 and the substrate 10d on the right side in the drawing.

入射光としてs偏光を偏光変換素子95に照射するようにレーザ光源93が配置されている。第3の比較例に係る光源装置310では、第1の比較例(図6参照)と同様、入射光としての青色レーザ光Bsの全量がps分離膜11によって反射され、全反射膜12に入射する。   A laser light source 93 is arranged so as to irradiate the polarization conversion element 95 with s-polarized light as incident light. In the light source device 310 according to the third comparative example, as in the first comparative example (see FIG. 6), the entire amount of blue laser light Bs as incident light is reflected by the ps separation film 11 and enters the total reflection film 12. To do.

ここで、図6に示したように光源装置100では、青色レーザ光Bsが接着層14を通って全反射膜12に入射し、反射膜12によって反射されて再び接着層14を通る。接着層14を通る青色レーザ光Bsの光量が多くなると、接着層14の劣化が懸念される。図10に示した光源装置310では、青色レーザ光Bsが接着層14を通ることなく反射膜12で全反射するので、接着層14の光劣化を回避することができる。しかしながら、図11に示すように、偏光変換素子95の出射面における青色光の強度分布が不均等であるという問題が残る。   Here, as shown in FIG. 6, in the light source device 100, the blue laser light Bs enters the total reflection film 12 through the adhesive layer 14, is reflected by the reflection film 12, and passes through the adhesive layer 14 again. When the amount of blue laser light Bs passing through the adhesive layer 14 increases, the adhesive layer 14 may be deteriorated. In the light source device 310 shown in FIG. 10, the blue laser light Bs is totally reflected by the reflective film 12 without passing through the adhesive layer 14, so that photodegradation of the adhesive layer 14 can be avoided. However, as shown in FIG. 11, the problem remains that the intensity distribution of the blue light on the exit surface of the polarization conversion element 95 is uneven.

上記第1の実施形態に係る光源装置1によれば、全反射膜12上の接着層14に入射するs偏光成分の光量を、ps分離膜11に入射した青色レーザ光B1の半分に低減することができる。これにより、光による接着層14の劣化も抑えることができる。   According to the light source device 1 according to the first embodiment, the light amount of the s-polarized component incident on the adhesive layer 14 on the total reflection film 12 is reduced to half of the blue laser light B1 incident on the ps separation film 11. be able to. Thereby, deterioration of the adhesive layer 14 due to light can also be suppressed.

このような光による接着層14の劣化防止の観点から、光源装置1において、光源装置310の偏光変換素子95が、偏光変換素子5の代わりに用いられてもよい。   From the viewpoint of preventing deterioration of the adhesive layer 14 due to such light, in the light source device 1, the polarization conversion element 95 of the light source device 310 may be used instead of the polarization conversion element 5.

しかしながら、この偏光変換素子95を製造しようとすると、ps分離膜11が形成された基板10cの、ps分離膜11とは反対側の面に全反射膜12を形成する必要がある。つまり、基板の両面に成膜する必要があるため、製造工程が増えるという課題は残る。   However, in order to manufacture the polarization conversion element 95, it is necessary to form the total reflection film 12 on the surface of the substrate 10c on which the ps separation film 11 is formed, on the side opposite to the ps separation film 11. That is, since it is necessary to form a film on both sides of the substrate, there remains a problem that the number of manufacturing steps increases.

光源装置1は、比較的簡易な工程で製造可能な偏光変換素子5を用いつつ、各接着層14を通るレーザ光の光量を低減させることによって劣化を抑制することができる。したがって、製造コストを増大させることなく、偏光変換素子の信頼性の低下を回避することができる。   The light source device 1 can suppress deterioration by reducing the amount of laser light passing through each adhesive layer 14 while using the polarization conversion element 5 that can be manufactured by a relatively simple process. Therefore, a decrease in the reliability of the polarization conversion element can be avoided without increasing the manufacturing cost.

<第2の実施形態>
図12は、本技術の第2の実施形態に係る光源装置におけるレーザ光源を示す図である。この実施形態において、上記第1の実施形態に係る光源装置1が含む部材や機能等について同様のものは説明を簡略化または省略し、異なる点を中心に説明する。
<Second Embodiment>
FIG. 12 is a diagram illustrating a laser light source in the light source device according to the second embodiment of the present technology. In this embodiment, the same members, functions, etc. included in the light source device 1 according to the first embodiment will be described with the simplification or omitted, and the differences will be mainly described.

この光源装置は、レーザ光源201及び202を含む複数の光源素子を有する。複数の光源素子は、例えば、レーザ光源201とレーザ光源202とを同数ずつ含んで構成された、多数のレーザ光源201及び202によるレーザアレイであってもよい。   This light source device has a plurality of light source elements including laser light sources 201 and 202. The plurality of light source elements may be, for example, a laser array including a large number of laser light sources 201 and 202 including the same number of laser light sources 201 and 202.

レーザ光源201(第1の光源素子)は、第1の偏光面を有する青色レーザ光B11(第1の入射光)を蛍光体層32及びps分離膜11に照射するように、所定の姿勢で支持基板20に取り付けられている。レーザ光源202(第2の光源素子)は、第1の偏光面とは異なる向きの偏光面(第2の偏光面)を有する青色レーザ光B12(第2の入射光)を照射することができるような姿勢で、レーザ光源201と対で支持基板20に取り付けられている。   The laser light source 201 (first light source element) is in a predetermined posture so as to irradiate the phosphor layer 32 and the ps separation film 11 with the blue laser light B11 (first incident light) having the first polarization plane. It is attached to the support substrate 20. The laser light source 202 (second light source element) can emit blue laser light B12 (second incident light) having a polarization plane (second polarization plane) in a direction different from the first polarization plane. In such a posture, the laser light source 201 is attached to the support substrate 20 in a pair.

具体的には、図14に示すように、実質的に同一の素子であるレーザ光源201とレーザ光源202とが、光軸を中心とした回転角度位置を互いにずらすようにして支持基板20に支持される。例えば、回転角度位置の差を90°にすることによって、ps分離膜11に入射する複数のレーザ光の、第1の偏光面と第2の偏光面とを互いに垂直にすることができる。   Specifically, as shown in FIG. 14, the laser light source 201 and the laser light source 202, which are substantially the same elements, are supported on the support substrate 20 so that the rotational angle positions around the optical axis are shifted from each other. Is done. For example, by setting the difference in rotation angle position to 90 °, the first polarization plane and the second polarization plane of the plurality of laser beams incident on the ps separation film 11 can be made perpendicular to each other.

図12では、レーザ光源201が、p偏光の偏光面を有する青色レーザ光B11を出射するように配置され、レーザ光源202が、s偏光の偏光面を有する青色レーザ光B12を出射するように配置されている。レーザ光源201及び202が、ps分離膜11にp及びsの両方の偏光成分を照射することができる。したがって、p偏光成分の光路Lp(図1参照)及びs偏光成分の光路Lsの両方に青色レーザ光B2を出射し、出射光の偏りを抑制することができる。   In FIG. 12, the laser light source 201 is arranged to emit blue laser light B11 having a p-polarized polarization plane, and the laser light source 202 is arranged to emit blue laser light B12 having an s-polarized polarization plane. Has been. The laser light sources 201 and 202 can irradiate the ps separation film 11 with both p and s polarization components. Therefore, it is possible to emit the blue laser light B2 to both the optical path Lp (see FIG. 1) of the p-polarized component and the optical path Ls of the s-polarized component, thereby suppressing the deviation of the emitted light.

<プロジェクタ>
図13は、図1または12で示した光源装置を搭載可能なプロジェクタ100の構成を示す概略図である。プロジェクタ100は、光源装置から出射される光を利用する光学エンジン50を有している。
<Projector>
FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a configuration of the projector 100 in which the light source device illustrated in FIG. 1 or 12 can be mounted. The projector 100 includes an optical engine 50 that uses light emitted from the light source device.

光学エンジン50は、ダイクロイックミラー210、220、ミラー230、240及び250、リレーレンズ260及び270、フィールドレンズ300R、300G及び300B、画像生成素子としての液晶ライトバルブ400R、400G及び400B、ダイクロイックプリズム500及び投射光学系600を含んでいる。   The optical engine 50 includes dichroic mirrors 210 and 220, mirrors 230, 240 and 250, relay lenses 260 and 270, field lenses 300R, 300G and 300B, liquid crystal light valves 400R, 400G and 400B as image generating elements, dichroic prism 500 and A projection optical system 600 is included.

ダイクロイックミラー210及び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。図12を参照して、例えば、ダイクロイックミラー210が、赤色光R2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G2及び青色光B2のうち、緑色光G2を選択的に反射する。残る青色光B2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1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。   The dichroic mirrors 210 and 220 have a property of selectively reflecting color light in a predetermined wavelength range and transmitting light in other wavelength ranges. Referring to FIG. 12, for example, the dichroic mirror 210 selectively reflects the red light R2. The dichroic mirror 220 selectively reflects the green light G2 out of the green light G2 and the blue light B2 transmitted through the dichroic mirror 210. The remaining blue light B2 passes through the dichroic mirror 220. Thereby, the light emitted from the light source device 1 is separated into a plurality of color lights of different colors.

分離された赤色光R2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。緑色光G2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。青色光B2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B2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。   The separated red light R2 is reflected by the mirror 230, collimated by passing through the field lens 300R, and then enters the liquid crystal light valve 400R for modulating red light. The green light G2 is collimated by passing through the field lens 300G, and then enters the liquid crystal light valve 400G for green light modulation. The blue light B <b> 2 passes through the relay lens 260 and is reflected by the mirror 240, and further passes through the relay lens 270 and is reflected by the mirror 250. The blue light B2 reflected by the mirror 250 is collimated by passing through the field lens 300B, and then enters the liquid crystal light valve 400B for modulating blue light.

液晶ライトバルブ400R、400G及び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及び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、緑色画像及び青色画像を生成する。変調された各色の光(形成された画像)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。   The liquid crystal light valves 400R, 400G, and 400B are electrically connected to a signal source (not shown) (such as a PC) that supplies an image signal containing image information. The liquid crystal light valves 400R, 400G, and 400B modulate incident light for each pixel based on the supplied image signals of each color, and generate a red image, a green image, and a blue image, respectively. The modulated light of each color (formed image) enters the dichroic prism 500 and is synthesized. The dichroic prism 500 superimposes and synthesizes light of each color incident from three directions and emits the light toward the projection optical system 600. The projection optical system 600 irradiates a screen (not shown) with the light synthesized by the dichroic prism 500. Thereby, a full-color image is displayed.

光源装置1によって、光学エンジン50に供給される各色光の出射面における強度分布が均一化されるため、このプロジェクタ100は、レーザ光による青色の画像と、蛍光による赤色及び緑色の画像とを合成する場合において、色合いのばらつきを抑制することができる。したがって、画像の表示面内における各表示色の不均一性を抑制し、画質の向上に寄与することができる。   Since the light source device 1 equalizes the intensity distribution on the emission surface of each color light supplied to the optical engine 50, the projector 100 combines the blue image by the laser light with the red and green images by the fluorescence. In this case, it is possible to suppress variations in hue. Therefore, it is possible to suppress non-uniformity of each display color in the image display surface and contribute to improvement in image quality.

<その他の実施形態>   <Other embodiments>

上記第2の実施形態のように複数のレーザ光源が設けられる場合に、青色レーザ光B11及びB12の、異なる2つの偏光面の方向は、上記の例に限定されない。例えば、これらのうちいずれか一方または両方の偏光面を、p偏光の偏光面とs偏光の偏光面の間に位置させてもよい。   When a plurality of laser light sources are provided as in the second embodiment, the directions of two different polarization planes of the blue laser beams B11 and B12 are not limited to the above example. For example, one or both of the polarization planes may be positioned between the p-polarization plane and the s-polarization plane.

複数のレーザ光源が設けられる場合に、複数の青色レーザ光の偏光面の方向は、2種類に限定されない。例えば、複数の青色レーザ光に、偏光面の方向が異なる3つ以上の青色レーザ光が含まれるように、複数のレーザ光源が配置されてもよい。これにより、異なる偏光面を有する複数の青色レーザ光がps分離膜11に入射するので、入射光に確実にp偏光成分とs偏光成分とが含まれる。したがって、上記同様の効果を得ることができる。   When a plurality of laser light sources are provided, the directions of the polarization planes of the plurality of blue laser beams are not limited to two types. For example, the plurality of laser light sources may be arranged so that the plurality of blue laser beams include three or more blue laser beams having different polarization plane directions. As a result, a plurality of blue laser beams having different polarization planes are incident on the ps separation film 11, so that the p-polarized component and the s-polarized component are surely included in the incident light. Therefore, the same effect as described above can be obtained.

その場合、複数のレーザ光源の光軸方向で見て、それらレーザ光源による複数の偏光面に沿ったそれぞれのベクトル方向が合成された合成ベクトル方向が、p偏光の偏光面とs偏光の偏光面との間に向くように、これら複数のレーザ光源が支持基板により支持されていてもよい。特に、上述の基準偏光面を0°として、上記合成ベクトル方向の角度θ1が、−20°≦θ1≦20°の範囲内にあることが好ましい。最も好ましい形態は、その角度θ1が、基準偏光面0°と一致する形態である。   In this case, when viewed in the optical axis direction of the plurality of laser light sources, a combined vector direction obtained by combining the respective vector directions along the plurality of polarization planes by the laser light sources is a polarization plane of p-polarization and a polarization plane of s-polarization. The plurality of laser light sources may be supported by a support substrate so as to face each other. In particular, it is preferable that the angle θ1 in the combined vector direction is in a range of −20 ° ≦ θ1 ≦ 20 °, where the above-described reference polarization plane is 0 °. The most preferable form is a form in which the angle θ1 coincides with the reference polarization plane 0 °.

上記角度θ(及びθ1)の好ましい形態は、−20°≦θ≦20°であったが、−15°≦θ≦15°、−10°≦θ≦10°、−5°≦θ≦5°であってもよい。   The preferred form of the angle θ (and θ1) was −20 ° ≦ θ ≦ 20 °, but −15 ° ≦ θ ≦ 15 °, −10 ° ≦ θ ≦ 10 °, −5 ° ≦ θ ≦ 5. It may be °.

上記実施形態では、青色レーザ光が蛍光体層を励起する励起光として用いられたが、これに限られず、青紫〜紫レーザ光が励起光として用いられてもよい。この場合、青紫〜紫レーザ光の波長域(例えば中心波長405nm、420nm等)に応じて、蛍光体材料が適宜選択され得る。   In the above embodiment, blue laser light is used as excitation light for exciting the phosphor layer. However, the present invention is not limited to this, and blue-violet to violet laser light may be used as excitation light. In this case, the phosphor material can be appropriately selected according to the wavelength range of blue-violet to violet laser light (for example, the center wavelength of 405 nm, 420 nm, etc.).

上記実施形態では、支持基板20に、偏光面の角度が設定されるようにしてレーザ光源が設置される例を示した。しかし、このようなレーザ光源の設置角度ではなく、偏光面を所定の角度に揃える素子により、レーザ光源の偏光面の角度が設定されるようにしてもよい。例えば、その素子は、レーザ光源からの出射光をランダム偏光に変換する素子と、そのランダム偏光から所定方向の偏光面の光を抽出する素子とを含んでいてもよい。   In the above-described embodiment, an example in which the laser light source is installed on the support substrate 20 so that the angle of the polarization plane is set is shown. However, instead of the installation angle of the laser light source, the angle of the polarization plane of the laser light source may be set by an element that aligns the polarization plane at a predetermined angle. For example, the element may include an element that converts light emitted from a laser light source into random polarized light and an element that extracts light of a polarization plane in a predetermined direction from the random polarized light.

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。   It is also possible to combine at least two feature portions among the feature portions of each embodiment described above.

本技術は以下のような構成もとることができる。
(1)入射光の偏光成分をp偏光成分及びs偏光成分に分離可能なps分離膜を有する偏光変換素子と、
励起光によって励起されることにより生成される、前記励起光の波長よりも長波長域の可視光を、前記ps分離膜に入射する前記入射光として照射可能な蛍光体と、
所定波長域のレーザ光を前記励起光として発し、前記励起光を前記蛍光体に照射することにより、前記p偏光の偏光面と前記s偏光の偏光面の間に偏光面を有する、前記蛍光体から出射されるレーザ光を、前記入射光として照射可能な光源素子と
を具備する光源装置。
(2)(1)に記載の光源装置であって、
前記p偏光の偏光面と前記s偏光の偏光面の間に前記入射光の前記偏光面を位置させるように、前記光源素子を支持する支持部材をさらに具備する
光源装置。
(3)(2)に記載の光源装置であって、
前記支持部材は、前記p偏光成分と前記s偏光成分とが1:1となる偏光面である基準偏光面の角度を0°とした場合に、前記入射光の前記偏光面の角度θが−20°≦θ≦20°となるように、前記光源素子を支持する
光源装置。
(4)(3)に記載の光源装置であって、
前記支持部材は、前記入射光の偏光面の角度が、前記基準偏光面と一致するように、前記光源素子を支持する
光源装置。
(5)入射光の偏光成分をp偏光成分及びs偏光成分に分離可能なps分離膜を有する偏光変換素子と、
励起光によって励起されることにより生成される、前記励起光の波長よりも長波長域の可視光を、前記ps分離膜に入射する前記入射光として照射可能な蛍光体と、
所定波長域のレーザ光を前記励起光としてそれぞれ発し、前記励起光を前記蛍光体に照射することにより、前記蛍光体から出射される複数のレーザ光を、前記ps分離膜に入射する複数の入射光として照射可能な複数の光源素子と、
光軸方向で見て前記複数の入射光の各偏光面に沿ったベクトル方向が合成された合成ベクトル方向が、前記光軸方向で見て前記p偏光の偏光面と前記s偏光の偏光面との間に向くように、前記複数の光源素子を支持する支持部材と
を具備する光源装置。
(6)(5)に記載の光源装置であって、
前記支持部材は、前記合成ベクトル方向が、前記光軸方向で見て、前記p偏光成分と前記s偏光成分とが1:1となる偏光面を基準として±20°以内に向くように、前記複数の光源素子を配置している
光源装置。
(7)(6)に記載の光源装置であって、
前記複数の光源素子は、第1の偏光面を有するレーザ光を前記複数の入射光のうち第1の入射光として照射可能な第1の光源素子と、第2の偏光面を有するレーザ光を前記複数の入射光のうち第2の入射光として照射可能な第2の光源素子とを有し、
前記支持部材は、前記第1の偏光面と前記第2の偏光面とが互いに垂直となるように、前記第1の光源素子と前記第2の光源素子とを配置している
光源装置。
(8)入射光の偏光成分をp偏光成分及びs偏光成分に分離可能なps分離膜を有する偏光変換素子と、
励起光によって励起され、前記励起光の波長よりも長波長域の可視光を、前記ps分離膜に入射する入射光として照射可能な蛍光体と、
青色の波長域以下の所定波長のレーザ光を発し、前記励起光を前記蛍光体に照射することにより、前記p偏光の偏光面と前記s偏光の偏光面の間に偏光成分を有する青色レーザ光を、前記ps分離膜に入射する前記入射光として照射可能な光源素子と
を有する光源装置と、
前記光源装置から出射された光を用いて画像を生成する画像生成素子と
を具備するプロジェクタ。
(9)入射光の偏光成分をp偏光成分及びs偏光成分に分離可能なps分離膜を有する偏光変換素子と、
励起光によって励起されることにより生成される、前記励起光の波長よりも長波長域の可視光を、前記ps分離膜に入射する前記入射光として照射可能な蛍光体と、
所定波長域のレーザ光を前記励起光としてそれぞれ発し、前記励起光を前記蛍光体に照射することにより、前記蛍光体から出射される複数のレーザ光を、前記ps分離膜に入射する複数の入射光として照射可能な複数の光源素子と、
光軸方向で見て前記複数の入射光の各偏光面に沿ったベクトル方向が合成された合成ベクトル方向が、前記光軸方向で見て前記p偏光の偏光面と前記s偏光の偏光面との間に向くように、前記複数の光源素子を支持する支持部材と
を有する光源装置と、
前記光源装置から出射された光を用いて画像を生成する画像生成素子と
を具備するプロジェクタ。
The present technology can be configured as follows.
(1) a polarization conversion element having a ps separation film capable of separating a polarization component of incident light into a p-polarization component and an s-polarization component;
A phosphor capable of irradiating visible light having a wavelength longer than the wavelength of the excitation light, which is generated by being excited by excitation light, as the incident light incident on the ps separation film;
The phosphor having a polarization plane between the polarization plane of p-polarization and the polarization plane of s-polarization by emitting laser light of a predetermined wavelength region as the excitation light and irradiating the phosphor with the excitation light. A light source device comprising: a light source element capable of emitting laser light emitted from the light as the incident light.
(2) The light source device according to (1),
A light source device further comprising a support member that supports the light source element so that the polarization plane of the incident light is positioned between the polarization plane of the p-polarization and the polarization plane of the s-polarization.
(3) The light source device according to (2),
When the angle of the reference polarization plane, which is the polarization plane in which the p-polarization component and the s-polarization component are 1: 1, is 0 °, the angle θ of the polarization plane of the incident light is −−. A light source device that supports the light source element so that 20 ° ≦ θ ≦ 20 °.
(4) The light source device according to (3),
The support member supports the light source element such that an angle of a polarization plane of the incident light coincides with the reference polarization plane.
(5) a polarization conversion element having a ps separation film capable of separating a polarization component of incident light into a p-polarization component and an s-polarization component;
A phosphor capable of irradiating visible light having a wavelength longer than the wavelength of the excitation light, which is generated by being excited by excitation light, as the incident light incident on the ps separation film;
A plurality of laser beams emitted from the phosphors are incident on the ps separation film by emitting laser light in a predetermined wavelength region as the excitation light and irradiating the phosphors with the excitation light. A plurality of light source elements that can be irradiated as light;
A combined vector direction obtained by combining vector directions along the polarization planes of the plurality of incident lights when viewed in the optical axis direction is a polarization plane of the p-polarized light and a polarization plane of the s-polarized light when viewed in the optical axis direction. And a support member that supports the plurality of light source elements so as to face each other.
(6) The light source device according to (5),
The support member is arranged so that the direction of the combined vector is within ± 20 ° with respect to a polarization plane in which the p-polarized component and the s-polarized component are 1: 1 when viewed in the optical axis direction. A light source device in which a plurality of light source elements are arranged.
(7) The light source device according to (6),
The plurality of light source elements include a first light source element capable of irradiating laser light having a first polarization plane as first incident light out of the plurality of incident lights, and laser light having a second polarization plane. A second light source element capable of being irradiated as second incident light among the plurality of incident light,
The light source device, wherein the support member includes the first light source element and the second light source element such that the first polarization plane and the second polarization plane are perpendicular to each other.
(8) a polarization conversion element having a ps separation film capable of separating a polarization component of incident light into a p-polarization component and an s-polarization component;
A phosphor that is excited by excitation light and is capable of irradiating visible light having a wavelength longer than the wavelength of the excitation light as incident light incident on the ps separation film;
A blue laser beam having a polarization component between the p-polarization plane and the s-polarization plane by emitting a laser beam having a predetermined wavelength below the blue wavelength range and irradiating the phosphor with the excitation light. A light source device capable of irradiating the ps separation film as the incident light,
A projector comprising: an image generating element that generates an image using light emitted from the light source device.
(9) a polarization conversion element having a ps separation film capable of separating a polarization component of incident light into a p-polarization component and an s-polarization component;
A phosphor capable of irradiating visible light having a wavelength longer than the wavelength of the excitation light, which is generated by being excited by excitation light, as the incident light incident on the ps separation film;
A plurality of laser beams emitted from the phosphors are incident on the ps separation film by emitting laser light in a predetermined wavelength region as the excitation light and irradiating the phosphors with the excitation light. A plurality of light source elements that can be irradiated as light;
A combined vector direction obtained by combining vector directions along the polarization planes of the plurality of incident lights when viewed in the optical axis direction is a polarization plane of the p-polarized light and a polarization plane of the s-polarized light when viewed in the optical axis direction. A light source device having a support member that supports the plurality of light source elements,
A projector comprising: an image generating element that generates an image using light emitted from the light source device.

1、101…光源装置
2、201、202…レーザ光源
5、95…偏光変換素子
11…ps分離膜
20…支持基板
32…蛍光体層
100…プロジェクタ
400R、400G及び400B…液晶ライトバルブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101 ... Light source device 2,201,202 ... Laser light source 5,95 ... Polarization conversion element 11 ... ps separation film 20 ... Support substrate 32 ... Phosphor layer 100 ... Projector 400R, 400G and 400B ... Liquid crystal light valve

Claims (4)

一対の電極を有し、前記一対の電極の配列方向に沿う偏光面を有する励起光を出射する固体光源素子と、
前記一対の電極が所定方向に配列されるように前記固体光源素子を支持する支持部材と、
前記励起光を透過する回転基板と、
前記回転基板を透過した透過光の入射方向に対して垂直な面内で、前記所定方向とは異なる方向であって当該所定方向に対して非直交方向に配列される複数の透明基板と、前記複数の透明基板の間に設けられ、前記透過光の偏光成分をp偏光成分及びs偏光成分に分離可能なps分離膜とを有する偏光変換素子と
を具備するプロジェクタ。
A solid-state light source element that has a pair of electrodes and emits excitation light having a polarization plane along the arrangement direction of the pair of electrodes;
A support member that supports the solid-state light source element so that the pair of electrodes are arranged in a predetermined direction;
A rotating substrate that transmits the excitation light;
A plurality of transparent substrates arranged in a direction different from the predetermined direction and in a non-orthogonal direction with respect to the predetermined direction within a plane perpendicular to the incident direction of transmitted light transmitted through the rotating substrate; A projector comprising: a polarization conversion element provided between a plurality of transparent substrates and having a ps separation film capable of separating a polarization component of the transmitted light into a p-polarization component and an s-polarization component.
請求項1に記載のプロジェクタであって、
前記回転基板は、蛍光体ホイールである
プロジェクタ。
The projector according to claim 1,
The rotating substrate is a phosphor wheel.
請求項1に記載のプロジェクタであって、
前記複数の透明基板は、複数の第1基板及び複数の第2基板で構成され、当該第1基板及び第2基板が交互に配列されて構成され、
前記第1基板は、
前記透過光が入射する入射側端面と、
前記ps分離膜が設けられ前記入射側端面に対して所定角度傾けて設けられた第1面と、
前記入射側端面に平行に対向して設けられた出射側端面と、
前記第1面に平行に対向して設けられた第2面とを有し、
前記第2基板は、
前記透過光が入射する入射側端面と、
前記入射側端面に対して前記所定角度傾けて設けられた第3面と、
前記入射側端面に平行に対向して設けられた出射側端面と、
前記第3面に平行に対向して設けられた第4面とを有し、
前記第1基板の前記第1面と前記第2基板の前記第4面は、前記ps分離膜を介して接続され、
前記第1基板の前記第2面と前記第2基板の前記第3面は、全反射膜を介して接続される
プロジェクタ。
The projector according to claim 1,
The plurality of transparent substrates are composed of a plurality of first substrates and a plurality of second substrates, and the first substrates and the second substrates are alternately arranged,
The first substrate is
An incident side end face on which the transmitted light is incident;
A first surface provided with the ps separation film and inclined at a predetermined angle with respect to the incident side end surface;
An exit-side end face provided parallel to the entrance-side end face;
A second surface provided in parallel to the first surface,
The second substrate is
An incident side end face on which the transmitted light is incident;
A third surface provided to be inclined at the predetermined angle with respect to the incident side end surface;
An exit-side end face provided parallel to the entrance-side end face;
A fourth surface provided in parallel to the third surface,
The first surface of the first substrate and the fourth surface of the second substrate are connected via the ps separation film,
The projector, wherein the second surface of the first substrate and the third surface of the second substrate are connected via a total reflection film.
請求項2に記載のプロジェクタであって、
前記固体光源素子は、紫色波長領域から青色波長領域の励起光を発生し、
前記蛍光体ホイールが有する蛍光体は、前記紫色波長領域から青色波長領域の励起光の偏光面を維持した状態の直線偏光を、前記透過光として出射する
プロジェクタ。
The projector according to claim 2,
The solid-state light source element generates excitation light from a violet wavelength region to a blue wavelength region,
The phosphor of the phosphor wheel emits linearly polarized light in a state where the polarization plane of the excitation light in the violet wavelength region to the blue wavelength region is maintained as the transmitted light.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10690958B2 (en) 2017-10-18 2020-06-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Beam deflector and three-dimensional display device including the same
US11262614B2 (en) 2017-10-18 2022-03-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Beam deflector and three-dimensional display device including the same

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0228613A (en) * 1988-04-12 1990-01-30 Fuji Photo Film Co Ltd Semiconductor laser beam source unit
US20050111073A1 (en) * 2003-11-20 2005-05-26 Lightwaves 2020, Inc., Corporation Of California Integrated variable optical attenuator and related components
JP2009092730A (en) * 2007-10-04 2009-04-30 Epson Toyocom Corp Polarization conversion element
JP2011158502A (en) * 2010-01-29 2011-08-18 Hitachi Consumer Electronics Co Ltd Projection type video apparatus
JP2012003042A (en) * 2010-06-17 2012-01-05 Seiko Epson Corp Light source device and projector
JP2012009242A (en) * 2010-06-24 2012-01-12 Seiko Epson Corp Light source device and projector
JP2012018208A (en) * 2010-07-06 2012-01-26 Seiko Epson Corp Light source device and projector
JP2012123179A (en) * 2010-12-08 2012-06-28 Seiko Epson Corp Light source device and projector

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0228613A (en) * 1988-04-12 1990-01-30 Fuji Photo Film Co Ltd Semiconductor laser beam source unit
US20050111073A1 (en) * 2003-11-20 2005-05-26 Lightwaves 2020, Inc., Corporation Of California Integrated variable optical attenuator and related components
JP2009092730A (en) * 2007-10-04 2009-04-30 Epson Toyocom Corp Polarization conversion element
JP2011158502A (en) * 2010-01-29 2011-08-18 Hitachi Consumer Electronics Co Ltd Projection type video apparatus
JP2012003042A (en) * 2010-06-17 2012-01-05 Seiko Epson Corp Light source device and projector
JP2012009242A (en) * 2010-06-24 2012-01-12 Seiko Epson Corp Light source device and projector
JP2012018208A (en) * 2010-07-06 2012-01-26 Seiko Epson Corp Light source device and projector
JP2012123179A (en) * 2010-12-08 2012-06-28 Seiko Epson Corp Light source device and projector

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10690958B2 (en) 2017-10-18 2020-06-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Beam deflector and three-dimensional display device including the same
US11262614B2 (en) 2017-10-18 2022-03-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Beam deflector and three-dimensional display device including the same

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