JP2017026847A - 光源装置およびプロジェクター - Google Patents
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Abstract
Description
以上、蛍光体を例に挙げて説明したが、上記の問題は蛍光体以外の波長変換素子にも共通の問題である。
この構成によれば、波長変換素子の特定の箇所に励起光が連続的に照射されることがなくなる。また、回転ホイールの回転により波長変換素子が冷却されやすくなる。そのため、蛍光体の温度上昇が抑制される。これにより、励起光の変換効率を高めるとともに、蛍光体の寿命を延ばすことができる。
この構成によれば、波長変換素子上の励起光の照射領域は、回転ホイールの径方向と直交する方向と交差する方向に拡大される。これにより、励起光の照射領域が回転ホイールの径方向と直交する方向、すなわち、回転ホイールの周方向に拡大される場合に比べて、波長変換素子の単位面積に単位時間あたり照射される励起光の光量をより下げることができ、蛍光体の温度上昇がさらに抑制される。
この構成によれば、偏光分離素子からの射出光の光軸に垂直な面内において、1方向にのみ屈折力を持つアナモフィックアフォーカル光学系を構成することができる。
この構成によれば、ピックアップ光学系に入射する第1の偏光成分の光束幅を、偏光分離素子を通過した第1の偏光成分の光束幅よりも狭くするアナモフィックアフォーカル光学系を簡易な構成で実現することができる。
本発明の一つの態様のプロジェクターは本発明の一つの態様の光源装置を備えているため、高効率のプロジェクターを実現することができる。
第1実施形態のプロジェクターは、本発明の一実施形態の光源装置と、3つの光変調装置と、を備えた液晶プロジェクターの例である。
以下、図面を用いて具体的に説明するが、以下の各図面においては各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
図1に示すように、本実施形態のプロジェクター1は、スクリーンSCR上にカラー画像を表示する投射型画像表示装置である。プロジェクター1は、照明装置2と、色分離光学系3と、赤色光用光変調装置4Rと、緑色光用光変調装置4Gと、青色光用光変調装置4Bと、合成光学系5と、投射光学系6と、を備える。
以下、光源装置20について説明する。
図2および図3に示すように、光源装置20は、光源ユニット21と、アフォーカル光学系22と、ホモジナイザー光学系23と、第1の位相差板24と、偏光分離素子25と、アナモフィックアフォーカル光学系26と、第1のピックアップ光学系27と、蛍光体層28を備えた蛍光体ホイール29と、第2の位相差板35と、第2のピックアップ光学系36と、回転拡散素子37と、を備える。
本実施形態の蛍光体層28は、特許請求の範囲の波長変換素子に対応する。
本実施形態の半導体レーザー21aは、特許請求の範囲の発光素子に対応する。
本実施形態のS偏光成分は、特許請求の範囲の第1の偏光成分に対応する。
本実施形態の反射膜45は、特許請求の範囲の反射部に対応する。
以下の説明においては、直交座標系を設定する。一対のシリンドリカルレンズを光が透過する方向、すなわち、光軸AX1(図2参照)に平行な方向をx軸方向とし、光軸AX1に垂直な面内においてシリンドリカルレンズの母線と平行な方向をz軸とする。図2は光源装置20をz軸方向から見た図であり、図3は光源装置20をy軸方向から見た図である。ただし、図3については、実際には光源ユニット21から偏光分離素子25に至る光路は紙面に垂直となり、光源ユニット21から第1の位相差板24までの構成要素は紙面に垂直な方向に重なった位置関係にあるが、光源ユニット21から第1の位相差板24までの構成要素を図示するために、光源ユニット21から偏光分離素子25に至る光路を紙面の下側に折り曲げて示している。
例えば上記実施形態では、アナモフィックアフォーカル光学系は必ずしもシリンドリカルレンズで構成されていなくてもよい。アナモフィックアフォーカル光学系はトーリックレンズで構成されていてもよい。
Claims (6)
- 励起光を射出する発光素子と、
前記発光素子から射出された前記励起光が入射する偏光分離素子と、
前記励起光のうち前記偏光分離素子を通過した第1の偏光成分が入射するピックアップ光学系と、
前記ピックアップ光学系を透過した前記第1の偏光成分が入射する波長変換素子と、
前記波長変換素子の前記ピックアップ光学系とは反対側に設けられた反射部と、
前記偏光分離素子と前記ピックアップ光学系との間の光路に設けられ、前記偏光分離素子を通過した前記第1の偏光成分と前記波長変換素子から射出された光とが入射し、前記ピックアップ光学系に入射する前記第1の偏光成分の光束幅を、前記偏光分離素子を通過した前記第1の偏光成分の光束幅よりも狭くするアナモフィックアフォーカル光学系と、を備えた、光源装置。 - 前記波長変換素子が設けられた回転ホイールを備えた、請求項1に記載の光源装置。
- 前記アナモフィックアフォーカル光学系は、前記回転ホイールの径方向と直交する方向と交差する方向の屈折力が、前記径方向と直交する方向の屈折力よりも大きい、請求項2に記載の光源装置。
- 前記アナモフィックアフォーカル光学系は、一対のシリンドリカルレンズを備えた、請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の光源装置。
- 前記一対のシリンドリカルレンズは、凸レンズと凹レンズの対、もしくは凸レンズと凸レンズの対からなる、請求項4までのいずれか一項に記載の光源装置。
- 請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の光源装置と、
前記光源装置から射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、
前記光変調装置により変調された光を投射する投射光学系と、を備えたことを特徴とするプロジェクター。
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