JP2017083907A - プロジェクタおよび画像形成素子への照明光の照射方法 - Google Patents
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Abstract
蛍光体の発光強度の飽和又は低下を抑制することができる照明光学系を提供する。
【解決手段】
照明光学系(10)は、励起光源(12)と蛍光体ユニット(40)とを備えている。励起光源(12)は、マトリックス状に配置された複数のレーザ光源(13)を含み、複数のレーザ光源(13)から出射した複数のレーザ光がミキシングされた励起光を発する。蛍光体ユニット(40)は、励起光源(12)から発せられた励起光の照射によって励起光の波長とは異なる波長を有する蛍光を発する少なくとも1つの蛍光体領域を備えている。励起光は、複数のレーザ光源(13)から出射された複数のレーザ光の中心が互いに離れた状態で、蛍光体ユニット(40)上に集光される。
【選択図】 図1
Description
12 励起光源
13 レーザ光源
22 拡散板
24 反射型偏光素子
26 ダイクロイックミラー
40 蛍光体ユニット
41 反射領域
42a,42b 第1の蛍光体領域
44a,44b 第2の蛍光体領域
46a,46b 第3の蛍光体領域
49 照射領域
64 画像形成素子
68 投写レンズ
照明光源と、
前記照明光源から発せられた照明光を変調する画像形成素子と、
前記画像形成素子で変調された光を投写する投写光学系を有するプロジェクタであって、
前記照明光源は、励起光を発する励起光源と、
前記励起光の照射によって前記励起光の波長とは異なる波長を有する蛍光を発する少なくとも1つの蛍光体を備えた蛍光体ユニットと、
第1の直線偏光の光を透過し、前記第1の直線偏光と直交する第2の直線偏光の光を反射する第1の光学素子と、
前記励起光の波長帯に属する光を透過し、前記蛍光体から発せられた前記蛍光の波長帯に属する光を反射する第2の光学素子と、
前記励起光の光路上にある波長板と、を有し、
前記第1の光学素子と前記第2の光学素子は、前記励起光の光路上にあり、
前記第1の光学素子を透過した前記第1の直線偏光の光は、前記蛍光体ユニットで反射し、さらに前記波長板を透過した後に前記第1の光学素子で第1の進行方向に反射し、
前記第1の進行方向と前記第2の光学素子で反射される前記蛍光の波長帯に属する光の進行方向とは実質的に同じ方向である。
本発明による画像形成素子への照明光の照射方法は、
励起光を発する工程と、
前記励起光の第1の直線偏光の光を、波長板を透過させて蛍光体に照射して蛍光を発する工程と、
前記波長板を透過した前記第1の直線偏光の光を反射し、さらに、前記第1の直線偏光と直交する第2の直線偏光に変える工程と、
前記第2の直線偏光を第1の光学素子で反射して前記画像形成素子に照射する工程と、
前記蛍光を第2の光学素子で反射して前記画像形成素子に照射する工程と、を有する。
Claims (10)
- マトリックス状に配置された複数のレーザ光源を含み、前記複数のレーザ光源から出射した複数のレーザ光がミキシングされた励起光を発する励起光源と、
前記励起光源から発せられた前記励起光の照射によって前記励起光の波長とは異なる波長を有する蛍光を発する少なくとも1つの蛍光体領域を備えた蛍光体ユニットと、を有し、
前記励起光は、複数のレーザ光源から出射された前記複数のレーザ光の中心が互いに離れた状態で、前記蛍光体ユニット上に集光される、照明光学系。 - 請求項1に記載の照明光学系であって、
前記励起光の光路上であって前記励起光源と前記蛍光体ユニットとの間に設けられ、前記励起光の強度分布を均一に近づける拡散板を有する、照明光学系。 - 請求項1又は2に記載の照明光学系であって、
前記蛍光体ユニットは、互いに異なる波長を有する蛍光を発する複数の蛍光体領域を含み、
前記蛍光体ユニットは、前記励起光源からの前記励起光が前記複数の蛍光体領域の各々に順次照射されるように可動する、照明光学系。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載の照明光学系であって、
前記蛍光体ユニットは、前記励起光を反射する反射領域をさらに有し、
前記蛍光体ユニットは、前記励起光源からの前記励起光が前記蛍光体領域と前記反射領域とに順次照射されるように可動し、
前記蛍光体領域から発せられた蛍光の進路と前記反射領域で反射した前記励起光の進路とを前記励起光源の位置とは異なる方向へ曲げる光学系が、前記光源と前記蛍光体ユニットとの間に設けられている、照明光学系。 - 請求項4に記載の照明光学系であって、
前記光学系は、
第1の直線偏光の光を透過し、前記第1の直線偏光と直交する第2の直線偏光の光を反射する反射型偏光素子と、
前記励起光の波長帯に属する光を透過し、前記蛍光体から発せられた前記蛍光の波長帯に属する光を、前記反射領域で反射した後に前記反射型偏光素子で反射する前記励起光の進行方向と実質的に同じ方向に反射するダイクロイックミラーと、
前記反射型偏光素子と前記蛍光体ユニットとの間に設けられた1/4波長板と、を備えている、照明光学系。 - 請求項5に記載の照明光学系であって、
前記励起光源は前記第1の直線偏光の励起光を出射する、照明光学系。 - 請求項5又は6に記載の照明光学系であって、
前記反射型偏光素子の反射面は、前記ダイクロイックミラーの反射面と互いに隣接し、かつ実質的に平行に配置されている、照明光学系。 - 請求項5から7のいずれか1項に記載の照明光学系であって、
前記ダイクロイックミラーは、第1の透光基板と、該第1の透光基板の一面に形成された誘電体多層膜と、を有し、
前記反射型偏光素子は、第2の透光基板と、該第2の透光基板の一面に形成された金属細線と、を有し、
前記第1の透光基板の、前記誘電体多層膜が形成された一面が、前記第2の透光基板の、前記金属細線が形成された一面と対向している、照明光学系。 - 請求項5から8のいずれか1項に記載の照明光学系であって、
前記励起光源は、青色波長帯に属する励起光を出射し、
前記蛍光体領域は、前記励起光の波長帯よりも長い波長を有する可視光を発し、
前記ダイクロイックミラーは、青色波長帯の光を透過し、該青色波長帯以外の可視光を反射する特性を有する、照明光学系。 - 請求項1から9のいずれか1項に記載の照明光学系を備えたプロジェクタ。
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