JP2017097310A5 - - Google Patents

Description

前述のように、特許文献１に記載の構成では、複数のＬＤからの光束を圧縮する光学系の後に設けられた２枚のフライアイレンズによって、光変換効率の低下を抑制することができる。しかしながら、特許文献１には、前述のフライアイレンズの適切な条件についての開示はない。

そこで、本発明は、波長変換素子の光変換効率の低下を従来よりも抑制することが可能な光源光学系およびこれを用いた投射型表示装置を提供することを目的とする。

光源からの光束を波長変換素子に導く光源光学系であって、
複数の第１のレンズ面を備える第１のレンズ面アレイと、
複数の第２のレンズ面を備え、前記第１のレンズ面アレイからの光束を受光する第２のレンズ面アレイと、
前記第２のレンズ面アレイからの光束を前記波長変換素子に導くとともに、正のパワーを有する集光光学系と、
前記第２のレンズ面アレイからの光束を、前記集光光学系を介して前記波長変換素子に導く導光面と、を備え、
前記第２のレンズ面の数をＮとし、前記第２のレンズ面の焦点距離をｆ_ＬＡとし、前記第２のレンズ面の面積をＳ_ＬＡとするとき、

を満足する、
ことを特徴とする。

本発明によれば、波長変換素子の光変換効率の低下を従来よりも抑制することが可能な光源光学系およびこれを用いた投射型表示装置を提供することができる。

Claims (10)

1. 光源からの光束を波長変換素子に導く光源光学系であって、
   複数の第１のレンズ面を備える第１のレンズ面アレイと、
   複数の第２のレンズ面を備え、前記第１のレンズ面アレイからの光束を受光する第２のレンズ面アレイと、
   前記第２のレンズ面アレイからの光束を前記波長変換素子に導くとともに、正のパワーを有する集光光学系と、
   前記第２のレンズ面アレイからの光束を、前記集光光学系を介して前記波長変換素子に導く導光面と、を備え、
   前記第２のレンズ面の数をＮとし、前記第２のレンズ面の焦点距離をｆ_ＬＡとし、前記第２のレンズ面の面積をＳ_ＬＡとするとき、
   

   

   
   を満足する、
   ことを特徴とする光源光学系。
2. 

   
   をさらに満足することを特徴とする請求項１に記載の光源光学系。
3. 前記集光光学系の焦点距離を前記第２のレンズ面アレイから前記導光面に導かれる光束の光束径で除した値を励起光路のＦナンバーＦ_ＬＤとし、前記波長変換素子上に形成される光源スポットの１辺の長さをｄ_ｐｈｏｓとするとき、
   

   

   
   をさらに満足することを特徴とする請求項１または２に記載の光源光学系。
4. 前記導光面と、前記波長変換素子からの光束を波長に依らずに透過させる透過面とを有する導光素子をさらに備え、
   前記導光面は、前記光源からの光束を反射して前記波長変換素子に導くとともに、前記波長変換素子からの光束のうち前記光源からの光束とは波長が異なる光束を前記光源とは異なる方向に透過させるダイクロイック面である、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光源光学系。
5. 前記導光面と、前記波長変換素子からの光束を波長に依らずに反射する反射面とを有する導光素子をさらに備え、
   前記導光面は、前記光源からの光束を透過させて前記波長変換素子に導くとともに、前記波長変換素子からの光束のうち前記光源からの光束とは波長が異なる光束を反射して前記光源とは異なる方向に導くダイクロイック面である、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光源光学系。
6. 前記導光面の法線と平行で前記集光光学系の光軸を含む断面での前記集光光学系の光軸と直交する方向において、前記導光面の幅は前記集光光学系の幅よりも狭い、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光源光学系。
7. 前記集光光学系の焦点距離を前記集光光学系から前記導光面に導かれる光束の光束径で除した値を蛍光光路のＦナンバーとし、前記集光光学系の焦点距離を前記第２のレンズ面アレイから前記導光面に導かれる光束の光束径で除した値を励起光路のＦナンバーとするとき、
   前記励起光路のＦナンバーは前記蛍光光路のＦナンバーよりも大きい、
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の光源光学系。
8. 前記蛍光光路のＦナンバーをＦ_ｐｈｏｓとし、前記励起光路のＦナンバーをＦ_ＬＤとするとき、
   

   

   
   を満足することを特徴とする請求項７に記載の光源光学系。
9. 光源からの光束を波長変換素子に導く光源光学系であって、
   複数の第１のレンズ面を備える第１のレンズ面アレイと、
   複数の第２のレンズ面を備え、前記第１のレンズ面アレイからの光束を受光する第２のレンズ面アレイと、
   前記第２のレンズ面アレイからの光束を前記波長変換素子に導くとともに、正のパワーを有する集光光学系と、
   前記第２のレンズ面アレイからの光束を、前記集光光学系を介して前記波長変換素子に導く導光面と、を備え、
   前記集光光学系の焦点距離を前記第２のレンズ面アレイから前記導光面に導かれる光束の光束径で除した値を励起光路のＦナンバーＦ_ＬＤとし、前記波長変換素子上に形成される光源スポットの１辺の長さをｄ_ｐｈｏｓとするとき、
   

   

   
   を満足する、
   ことを特徴とする光源光学系。
10. 前記光源と、
    前記光源からの光束の進行方向に設けられた正レンズと、
    前記波長変換素子と、
    請求項１乃至９のいずれか一項に記載の光源光学系と、
    光変調素子と、
    前記光源光学系からの光束を用いて前記光変調素子を照明する照明光学系と、
    前記光源光学系からの光束を前記光変調素子に導くとともに、前記光変調素子からの光束を投射光学系に導く色分離合成系と、を備える、
    ことを特徴とする投射型表示装置。