JP2018085252A - Light source device, illumination device, and projector - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source device having a large allowable error of mounting positions of luminous elements.SOLUTION: A light source device comprises: a light-emitting section comprising a first luminous element and a second luminous element arrayed in a first direction; a first collimation optical system to which first light emitted from the first luminous element is made incident; and a second collimation optical system to which second light emitted from the second luminous element is made incident. The first light and the second light are individually emitted from the light-emitting section in a third direction and a fourth direction inclined from a second direction vertical to the first direction. An angle between a principal ray of the first light and the second direction and an angle between a principal ray of the second light and the second direction are individually decreased by the first collimation optical system and the second collimation optical system.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、光源装置、照明装置およびプロジェクターに関する。   The present invention relates to a light source device, a lighting device, and a projector.

例えばプロジェクターに用いる光源装置として、レーザー素子を利用した光源装置が提案されている。下記の特許文献1には、蛍光体を含む蛍光体層と、蛍光体を励起する励起光を射出する複数のレーザーダイオードを有する励起光源と、複数のコリメートレンズを有するコリメートレンズアレイと、集光レンズと、ダイクロイックミラーと、を備えた光源装置が開示されている。   For example, a light source device using a laser element has been proposed as a light source device used for a projector. In the following Patent Document 1, a phosphor layer containing a phosphor, an excitation light source having a plurality of laser diodes that emit excitation light for exciting the phosphor, a collimating lens array having a plurality of collimating lenses, A light source device including a lens and a dichroic mirror is disclosed.

上記の光源装置において、複数のレーザーダイオードは1つの平面上に設けられ、コリメートレンズアレイはその平面と平行に設けられている。各レーザーダイオードは、その平面に対して垂直にレーザー光を射出する。また、コリメートレンズの焦点距離は、レーザーダイオードとコリメートレンズとの間の距離と等しく設定されている。1つのレーザーダイオードから射出されたレーザー光は、対応するコリメートレンズにより平行化され、集光レンズにより蛍光体層の所定の領域に照射される。前記所定の領域から射出された蛍光光は集光レンズによって平行化され、ダイクロイックミラーで後段の光学系に向けて反射される。   In the above light source device, the plurality of laser diodes are provided on one plane, and the collimating lens array is provided in parallel with the plane. Each laser diode emits laser light perpendicular to its plane. The focal length of the collimating lens is set equal to the distance between the laser diode and the collimating lens. Laser light emitted from one laser diode is collimated by a corresponding collimator lens, and is irradiated onto a predetermined region of the phosphor layer by a condenser lens. Fluorescent light emitted from the predetermined region is collimated by a condensing lens and reflected toward a subsequent optical system by a dichroic mirror.

特開2012−108486号公報JP 2012-108486 A

特許文献1の光源装置において、レーザーダイオードの光軸とコリメートレンズの光軸との相対的関係が所定の関係からずれていると、蛍光体層上でのレーザー光の照射領域が所定の領域からずれてしまう。この場合、蛍光体層から蛍光光が射出される領域も前記所定の領域からずれる。所定の領域外から射出された蛍光光は集光レンズによって適切な状態で集光されないため、後段の光学系における蛍光光の利用効率が低い、という課題が生じる。   In the light source device of Patent Document 1, when the relative relationship between the optical axis of the laser diode and the optical axis of the collimator lens is deviated from a predetermined relationship, the irradiation region of the laser light on the phosphor layer is changed from the predetermined region. It will shift. In this case, the region where the fluorescent light is emitted from the phosphor layer is also shifted from the predetermined region. Since the fluorescent light emitted from outside the predetermined region is not condensed in an appropriate state by the condenser lens, there arises a problem that the utilization efficiency of the fluorescent light in the subsequent optical system is low.

本発明の一つの態様は、上記の課題を解決するためになされたものであって、発光素子の光軸とコリメートレンズとの相対的関係に対する許容誤差が従来よりも大きい光源装置を提供することを目的の一つとする。本発明の一つの態様は、上記の光源装置を備えた照明装置を提供することを目的の一つとする。本発明の一つの態様は、上記の光源装置を備えたプロジェクターを提供することを目的の一つとする。   One aspect of the present invention is made to solve the above-described problem, and provides a light source device that has a larger tolerance than the conventional one with respect to the relative relationship between the optical axis of a light emitting element and a collimating lens. Is one of the purposes. An object of one embodiment of the present invention is to provide an illumination device including the light source device. One aspect of the present invention is to provide a projector including the light source device described above.

上記の目的を達成するために、本発明の一つの態様の光源装置は、第1方向に配列された第1の発光素子と第2の発光素子とを備えた発光部と、前記第1の発光素子から射出された第1の光が入射する第1のコリメート光学系と、前記第2の発光素子から射出された第2の光が入射する第2のコリメート光学系と、を備える。前記発光部は、前記第1の光が前記第1方向と垂直な第2方向から傾いた第3方向に前記発光部から射出され、前記第2の光が前記第2方向から傾いた第4方向に前記発光部から射出されるように構成されている。前記第1のコリメート光学系は、前記第1のコリメート光学系から射出された前記第1の光の主光線と前記第2方向とのなす角度が前記第1のコリメート光学系に入射する前の前記第1の光の主光線と前記第2方向とのなす角度よりも小さくなるように配置されている。前記第2のコリメート光学系は、前記第2のコリメート光学系から射出された前記第2の光の主光線と前記第2方向とのなす角度が前記第2のコリメート光学系に入射する前の前記第2の光の主光線と前記第2方向とのなす角度よりも小さくなるように配置されている。   In order to achieve the above object, a light source device according to an aspect of the present invention includes a light emitting unit including a first light emitting element and a second light emitting element arranged in a first direction, and the first light emitting device. A first collimating optical system on which the first light emitted from the light emitting element is incident; and a second collimating optical system on which the second light emitted from the second light emitting element is incident. The light emitting unit emits the first light from the light emitting unit in a third direction inclined from a second direction perpendicular to the first direction, and the second light is inclined fourth from the second direction. The light emitting unit is configured to emit in the direction. In the first collimating optical system, an angle formed between the principal ray of the first light emitted from the first collimating optical system and the second direction is not incident on the first collimating optical system. It arrange | positions so that it may become smaller than the angle which the principal ray of the said 1st light and the said 2nd direction make. The second collimating optical system is configured so that an angle formed between the principal ray of the second light emitted from the second collimating optical system and the second direction is not incident on the second collimating optical system. It arrange | positions so that it may become smaller than the angle which the principal ray of the said 2nd light and the said 2nd direction make.

本明細書において、第1の発光素子と第2の発光素子とを含むとともに、第2方向に垂直な平面(仮想面)を発光素子の配列面と称する。また、第1のコリメート光学系と第2のコリメート光学系とを含むとともに第2方向に垂直な平面(仮想面)を、コリメート光学系の配列面と称する。第1のコリメート光学系と第2のコリメート光学系とを含む複数のコリメート光学系を総称してコリメート光学系と称することがある。   In this specification, a plane (virtual plane) that includes the first light-emitting element and the second light-emitting element and is perpendicular to the second direction is referred to as a light-emitting element array surface. A plane (virtual surface) including the first collimating optical system and the second collimating optical system and perpendicular to the second direction is referred to as an arrangement surface of the collimating optical system. A plurality of collimating optical systems including the first collimating optical system and the second collimating optical system may be collectively referred to as a collimating optical system.

なお、以下の説明では、コリメート光学系の配列面は発光素子の配列面と平行であり、発光素子の配列面とコリメート光学系の配列面との間隔は固定されているものとする。間隔が固定されているため、第3方向と第2方向とのなす角が大きい程、1つの発光素子と対応するコリメート光学系との間の距離が長く、より長い焦点距離のコリメート光学系を用いることができる。焦点距離が長い程、発光素子の光軸とコリメート光学系の光軸との相対的関係の影響が小さい。よって、本発明の一つの態様の光源装置では、発光素子の光軸と対応するコリメート光学系との相対的関係に対する許容誤差が従来よりも大きい。   In the following description, it is assumed that the arrangement surface of the collimating optical system is parallel to the arrangement surface of the light emitting elements, and the distance between the arrangement surface of the light emitting elements and the arrangement surface of the collimating optical system is fixed. Since the interval is fixed, the larger the angle formed between the third direction and the second direction, the longer the distance between one light emitting element and the corresponding collimating optical system, and a longer collimating optical system with a focal length. Can be used. The longer the focal length, the smaller the influence of the relative relationship between the optical axis of the light emitting element and the optical axis of the collimating optical system. Therefore, in the light source device according to one aspect of the present invention, the allowable error with respect to the relative relationship between the optical axis of the light emitting element and the corresponding collimating optical system is larger than the conventional one.

本発明の一つの態様の光源装置において、前記第1のコリメート光学系は、少なくとも一つの第1のレンズ面を有し、前記第2のコリメート光学系は、少なくとも一つの第2のレンズ面を有し、前記第1のレンズ面に対する、前記第1の光の主光線の入射角は、0°より大きく90°より小さく、前記第2のレンズ面に対する、前記第2の光の主光線の入射角は、0°より大きく90°より小さくてもよい。   In the light source device of one aspect of the present invention, the first collimating optical system has at least one first lens surface, and the second collimating optical system has at least one second lens surface. An incident angle of the principal ray of the first light with respect to the first lens surface is greater than 0 ° and less than 90 °, and the principal ray of the second light with respect to the second lens surface is The incident angle may be larger than 0 ° and smaller than 90 °.

この構成によれば、発光素子の光軸と該発光素子が対応するコリメート光学系との相対的関係に対する許容誤差が従来よりも大きい。   According to this configuration, the tolerance for the relative relationship between the optical axis of the light emitting element and the collimating optical system to which the light emitting element corresponds is larger than in the past.

本発明の一つの態様の光源装置において、前記第2方向と前記第3方向とに垂直な方向から見たとき、前記第2方向は前記第3方向と前記第4方向との間に位置していてもよい。   In the light source device of one aspect of the present invention, when viewed from a direction perpendicular to the second direction and the third direction, the second direction is located between the third direction and the fourth direction. It may be.

この光源装置は、従来よりも大きな許容誤差を持ちながら、第2方向を中心として対称性の高い強度分布を有する光線束を射出する。したがって、上記の構成を有する光源装置は、対称性の高い強度分布を要求される光学系に好適である。   This light source device emits a light beam having a highly symmetrical intensity distribution around the second direction while having a larger tolerance than in the past. Therefore, the light source device having the above configuration is suitable for an optical system that requires a highly symmetrical intensity distribution.

本発明の一つの態様の光源装置において、前記発光部は、第3の発光素子をさらに備えるとともに、前記第3の発光素子から射出された第3の光を、前記第2方向から傾いた第5方向に射出するように構成され、前記第2方向と前記第3方向とに垂直な方向から見たとき、前記第2の発光素子は前記第1の発光素子と前記第3の発光素子との間に位置し、前記第4方向は前記第2方向と前記第5方向との間に位置しており、前記発光部から射出されたときの前記第3の光の主光線と前記第2方向とのなす角度は、前記発光部から射出されたときの前記第2の光の主光線と前記第2方向とのなす角度よりも大きくてもよい。   In the light source device according to one aspect of the present invention, the light emitting unit further includes a third light emitting element, and the third light emitted from the third light emitting element is tilted from the second direction. The second light-emitting element is configured to emit in five directions, and when viewed from a direction perpendicular to the second direction and the third direction, the second light-emitting element includes the first light-emitting element and the third light-emitting element. The fourth direction is located between the second direction and the fifth direction, and the chief ray of the third light and the second light when emitted from the light emitting unit The angle formed by the direction may be larger than the angle formed by the principal ray of the second light and the second direction when emitted from the light emitting unit.

この構成によれば、発光部の外周部における許容誤差は、発光部の中央部における許容誤差よりも大きい。よって、発光部全体としての前記相対的関係の影響がより小さい。また、コリメート光学系を射出した各主光線の間隔を互いに等しくすることができる。   According to this configuration, the allowable error at the outer periphery of the light emitting unit is larger than the allowable error at the center of the light emitting unit. Therefore, the influence of the relative relationship as the entire light emitting unit is smaller. Further, the intervals between the principal rays emitted from the collimating optical system can be made equal to each other.

本発明の一つの態様の光源装置において、前記第3方向は前記第4方向と平行であってもよい。   In the light source device according to one aspect of the present invention, the third direction may be parallel to the fourth direction.

この光源装置は、従来よりも大きな許容誤差を持ちながら、従来と同様、第1の発光素子と第2の発光素子のピッチと略同じピッチで配列された第1の光と第2の光とを射出する。   In this light source device, the first light and the second light arranged at substantially the same pitch as the pitch of the first light emitting element and the second light emitting element, as in the past, while having a larger tolerance than the conventional one. Is injected.

本発明の一つの態様の光源装置において、前記発光部は、第1の反射面と第2の反射面とをさらに備え、前記第1の光は、前記第1の発光素子から前記第1方向と略平行に射出され、前記第1の発光素子から射出された前記第1の光は、前記第1の反射面で前記第3方向に反射され、前記第2の光は、前記第2の発光素子から前記第1方向と略平行に射出され、前記第2の発光素子から射出された前記第2の光は、前記第2の反射面で前記第4方向に反射される構成であってもよい。   In the light source device according to one aspect of the present invention, the light emitting unit further includes a first reflecting surface and a second reflecting surface, and the first light is emitted from the first light emitting element in the first direction. The first light emitted from the first light emitting element is reflected in the third direction by the first reflecting surface, and the second light is emitted from the first light emitting element. The second light emitted from the light emitting element substantially parallel to the first direction and the second light emitted from the second light emitting element is reflected by the second reflecting surface in the fourth direction. Also good.

この構成によれば、第1の光の射出方向を第1の反射面の傾斜角度で調整でき、第2の光の射出方向を第2の反射面の傾斜角度で調整できるため、例えば、各発光素子が実装される支持部材(例えばサブマウント)に傾斜面を設ける必要がない。これにより、発光素子の実装構造を簡略化することができ、光源装置の製作を容易にすることができる。また、光が第1方向と略平行に射出されるように発光素子が実装されているため、発光素子の光射出面に垂直な側面が支持部材の支持面に対して平行に配置されている。側面の面積は光射出面の面積よりも大きいため、発光素子の側面を介して発光素子の熱を支持部材へ効率的に移動させることができる。   According to this configuration, the emission direction of the first light can be adjusted by the inclination angle of the first reflection surface, and the emission direction of the second light can be adjusted by the inclination angle of the second reflection surface. There is no need to provide an inclined surface on a support member (for example, a submount) on which the light emitting element is mounted. Thereby, the mounting structure of the light emitting element can be simplified, and the manufacture of the light source device can be facilitated. In addition, since the light emitting element is mounted so that light is emitted substantially parallel to the first direction, the side surface perpendicular to the light emitting surface of the light emitting element is arranged in parallel to the support surface of the support member. . Since the area of the side surface is larger than the area of the light emitting surface, the heat of the light emitting element can be efficiently transferred to the support member via the side surface of the light emitting element.

本発明の一つの態様の照明装置は、本発明の一つの態様の光源装置を備える。   An illumination device according to one aspect of the present invention includes the light source device according to one aspect of the present invention.

本発明の一つの態様の照明装置は、本発明の一つの態様の光源装置を備えているため、光利用効率に優れている。   Since the illumination device according to one aspect of the present invention includes the light source device according to one aspect of the present invention, the light use efficiency is excellent.

本発明の一つの態様の照明装置は、前記第1の光と前記第2の光のうち少なくとも一部が入射する蛍光体層をさらに備えていてもよい。   The illumination device according to one aspect of the present invention may further include a phosphor layer on which at least a part of the first light and the second light is incident.

この構成によれば、照明装置が射出する照明光の色を調整することができる。   According to this configuration, the color of the illumination light emitted from the illumination device can be adjusted.

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照明装置と、前記照明装置から射出された照明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、を備える。   A projector according to one aspect of the present invention is modulated by the illumination device according to one aspect of the present invention, a light modulation device that modulates illumination light emitted from the illumination device according to image information, and the light modulation device. A projection optical system for projecting the light.

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照明装置を備えているため、光利用効率に優れている。   Since the projector according to one aspect of the present invention includes the illumination device according to one aspect of the present invention, it is excellent in light use efficiency.

第1実施形態のプロジェクターの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the projector of 1st Embodiment. 第1実施形態の照明装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the illuminating device of 1st Embodiment. 第1実施形態の光源装置の平面図である。It is a top view of the light source device of 1st Embodiment. 図3のIV−IV線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the IV-IV line of FIG. 従来の光源装置における発光素子と光源像との位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of the light emitting element and light source image in the conventional light source device. 本実施形態の光源装置における発光素子と光源像との位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of the light emitting element and light source image in the light source device of this embodiment. 第2実施形態の光源装置の平面図である。It is a top view of the light source device of 2nd Embodiment. 図7のVIII−VIII線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the VIII-VIII line of FIG. 図7のIX−IX線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the IX-IX line of FIG. 第3実施形態の光源装置をXZ平面と垂直な方向から見た断面図である。It is sectional drawing which looked at the light source device of 3rd Embodiment from the direction perpendicular | vertical to XZ plane. 第3実施形態の光源装置をYZ平面と垂直な方向から見た断面図である。It is sectional drawing which looked at the light source device of 3rd Embodiment from the direction perpendicular | vertical to a YZ plane. 第3実施形態の光源装置のコリメート光学系の斜視図である。It is a perspective view of the collimating optical system of the light source device of 3rd Embodiment. 第4実施形態の光源装置YZ平面と垂直な方向から見た断面図である。It is sectional drawing seen from the direction perpendicular | vertical to the light source device YZ plane of 4th Embodiment. 第4実施形態の光源ユニットをXZ平面と垂直な方向から見た断面図である。It is sectional drawing which looked at the light source unit of 4th Embodiment from the direction perpendicular | vertical to XZ plane. 第4実施形態の光源ユニットをYZ平面と垂直な方向から見た断面図である。It is sectional drawing which looked at the light source unit of 4th Embodiment from the direction perpendicular | vertical to a YZ plane.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上、特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In addition, in the drawings used in the following description, in order to make the features easy to understand, there are cases where the portions that become the features are enlarged for convenience, and the dimensional ratios of the respective components are the same as the actual ones. Not exclusively.

[第1実施形態]
第1実施形態のプロジェクターは、3つの透過型液晶ライトバルブを用いたプロジェクターの一例である。
図1は、本実施形態のプロジェクターを示す概略構成図である。図2は、本実施形態の照明装置を示す概略構成図である。
[First Embodiment]
The projector according to the first embodiment is an example of a projector using three transmissive liquid crystal light valves.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a projector according to the present embodiment. FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the illumination device of the present embodiment.

(プロジェクター)
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70と、均一照明光学系40と、色分離光学系3と、赤色光用の光変調装置4R,緑色光用の光変調装置4G,青色光用の光変調装置4Bと、合成光学系5と、投射光学系60と、を備えている。
(projector)
As shown in FIG. 1, the projector 1 of this embodiment is a projection type image display device that displays a color image on a screen SCR. The projector 1 includes an illumination device 70, a uniform illumination optical system 40, a color separation optical system 3, a light modulation device 4R for red light, a light modulation device 4G for green light, and a light modulation device 4B for blue light. , A combining optical system 5 and a projection optical system 60 are provided.

照明装置70は、白色の照明光WLを均一照明光学系40に向けて射出する。照明装置70は、後述する本実施形態の光源装置を備えている。   The illumination device 70 emits white illumination light WL toward the uniform illumination optical system 40. The illuminating device 70 includes a light source device of the present embodiment described later.

均一照明光学系40は、ホモジナイザー光学系31と、偏光変換素子32と、重畳光学系33と、を備えている。ホモジナイザー光学系31は、第1のマルチレンズアレイ31aと、第2のマルチレンズアレイ31bと、から構成されている。均一照明光学系40は、照明装置70から射出された照明光WLの強度分布を被照明領域である光変調装置4R、光変調装置4G、および光変調装置4Bにおいて均一化する。均一照明光学系40から射出された照明光WLは、色分離光学系3に入射する。   The uniform illumination optical system 40 includes a homogenizer optical system 31, a polarization conversion element 32, and a superimposing optical system 33. The homogenizer optical system 31 includes a first multi-lens array 31a and a second multi-lens array 31b. The uniform illumination optical system 40 uniformizes the intensity distribution of the illumination light WL emitted from the illumination device 70 in the light modulation device 4R, the light modulation device 4G, and the light modulation device 4B, which are illuminated areas. The illumination light WL emitted from the uniform illumination optical system 40 enters the color separation optical system 3.

色分離光学系3は、照明装置70から射出された照明光WLを赤色光LRと緑色光LGと青色光LBとに分離する。色分離光学系3は、第1のダイクロイックミラー7aと、第2のダイクロイックミラー7bと、第1の反射ミラー8aと、第2の反射ミラー8bと、第3の反射ミラー8cと、第1のリレーレンズ9aと、第2のリレーレンズ9bと、を備えている。   The color separation optical system 3 separates the illumination light WL emitted from the illumination device 70 into red light LR, green light LG, and blue light LB. The color separation optical system 3 includes a first dichroic mirror 7a, a second dichroic mirror 7b, a first reflection mirror 8a, a second reflection mirror 8b, a third reflection mirror 8c, and a first A relay lens 9a and a second relay lens 9b are provided.

第1のダイクロイックミラー7aは、照明装置70から射出された照明光WLを赤色光LRと、緑色光LGおよび青色光LBを含む光と、に分離する。第1のダイクロイックミラー7aは、赤色光LRを透過し、緑色光LGおよび青色光LBを反射する。第2のダイクロイックミラー7bは、第1のダイクロイックミラー7aで反射した光を緑色光LGと青色光LBとに分離する。第2のダイクロイックミラー7bは、緑色光LGを反射し、青色光LBを透過する。   The first dichroic mirror 7a separates the illumination light WL emitted from the illumination device 70 into red light LR and light including green light LG and blue light LB. The first dichroic mirror 7a transmits the red light LR and reflects the green light LG and the blue light LB. The second dichroic mirror 7b separates the light reflected by the first dichroic mirror 7a into green light LG and blue light LB. The second dichroic mirror 7b reflects the green light LG and transmits the blue light LB.

第1の反射ミラー8aは、赤色光LRの光路中に配置されている。第1の反射ミラー8aは、第1のダイクロイックミラー7aを透過した赤色光LRを光変調装置4Rに向けて反射する。第2の反射ミラー8bと第3の反射ミラー8cとは、青色光LBの光路中に配置されている。第2の反射ミラー8bと第3の反射ミラー8cとは、第2のダイクロイックミラー7bを透過した青色光LBを光変調装置4Bに導く。緑色光LGは、第2のダイクロイックミラー7bで反射し、光変調装置4Gに向けて進む。   The first reflection mirror 8a is disposed in the optical path of the red light LR. The first reflection mirror 8a reflects the red light LR transmitted through the first dichroic mirror 7a toward the light modulation device 4R. The second reflection mirror 8b and the third reflection mirror 8c are arranged in the optical path of the blue light LB. The second reflection mirror 8b and the third reflection mirror 8c guide the blue light LB transmitted through the second dichroic mirror 7b to the light modulation device 4B. The green light LG is reflected by the second dichroic mirror 7b and travels toward the light modulation device 4G.

第1のリレーレンズ9aと第2のリレーレンズ9bとは、青色光LBの光路中における第2のダイクロイックミラー7bの光射出側に配置されている。第1のリレーレンズ9aおよび第2のリレーレンズ9bは、青色光LBの光路長が赤色光LRや緑色光LGの光路長よりも長いことに起因した青色光LBの光損失を補償する。   The first relay lens 9a and the second relay lens 9b are disposed on the light emission side of the second dichroic mirror 7b in the optical path of the blue light LB. The first relay lens 9a and the second relay lens 9b compensate for the optical loss of the blue light LB caused by the optical path length of the blue light LB being longer than the optical path lengths of the red light LR and the green light LG.

光変調装置4Rは、赤色光LRを画像情報に応じて変調し、赤色光LRに対応した画像光を形成する。光変調装置4Gは、緑色光LGを画像情報に応じて変調し、緑色光LGに対応した画像光を形成する。光変調装置4Bは、青色光LBを画像情報に応じて変調し、青色光LBに対応した画像光を形成する。光変調装置4R、光変調装置4G、および光変調装置4Bには、例えば透過型の液晶パネルが用いられる。また、液晶パネルの光入射側および光射出側には、図示しない偏光板がそれぞれ配置されている。偏光板は、特定の偏光方向を有する直線偏光光を透過させる。   The light modulation device 4R modulates the red light LR according to the image information, and forms image light corresponding to the red light LR. The light modulation device 4G modulates the green light LG according to the image information, and forms image light corresponding to the green light LG. The light modulation device 4B modulates the blue light LB according to the image information, and forms image light corresponding to the blue light LB. For example, a transmissive liquid crystal panel is used for the light modulation device 4R, the light modulation device 4G, and the light modulation device 4B. Further, polarizing plates (not shown) are arranged on the light incident side and the light emission side of the liquid crystal panel, respectively. The polarizing plate transmits linearly polarized light having a specific polarization direction.

光変調装置4Rの光入射側には、フィールドレンズ10Rが配置されている。光変調装置4Gの光入射側には、フィールドレンズ10Gが配置されている。光変調装置4Bの光入射側には、フィールドレンズ10Bが配置されている。フィールドレンズ10Rは、光変調装置4Rに入射する赤色光LRを平行化する。フィールドレンズ10Gは、光変調装置4Gに入射する緑色光LGを平行化する。フィールドレンズ10Bは、光変調装置4Bに入射する青色光LBを平行化する。   A field lens 10R is disposed on the light incident side of the light modulation device 4R. A field lens 10G is disposed on the light incident side of the light modulation device 4G. A field lens 10B is disposed on the light incident side of the light modulation device 4B. The field lens 10R collimates the red light LR incident on the light modulation device 4R. The field lens 10G collimates the green light LG incident on the light modulation device 4G. The field lens 10B collimates the blue light LB incident on the light modulation device 4B.

合成光学系5は、赤色光LR、緑色光LG、および青色光LBのそれぞれに対応した画像光を合成し、合成された画像光を投射光学系60に向けて射出する。合成光学系5には、例えばクロスダイクロイックプリズムが用いられる。   The combining optical system 5 combines the image light corresponding to each of the red light LR, the green light LG, and the blue light LB, and emits the combined image light toward the projection optical system 60. For example, a cross dichroic prism is used for the combining optical system 5.

投射光学系60は、複数の投射レンズを含む投射レンズ群から構成されている。投射光学系60は、合成光学系5により合成された画像光をスクリーンSCRに向けて拡大投射する。これにより、スクリーンSCR上には、拡大されたカラー画像が表示される。   The projection optical system 60 includes a projection lens group including a plurality of projection lenses. The projection optical system 60 enlarges and projects the image light combined by the combining optical system 5 toward the screen SCR. As a result, an enlarged color image is displayed on the screen SCR.

(照明装置)
以下、照明装置70について説明する。
図2は、本実施形態の照明装置70の概略構成図である。
図2に示すように、照明装置70は、光源装置2と、ホモジナイザー光学系25と、第1の位相差板26aと、偏光ビームスプリッター27と、第1のピックアップ光学系28と、リング状の蛍光体層47を備えた蛍光体ホイール(波長変換素子)29と、第2の位相差板26bと、第2のピックアップ光学系41と、回転拡散素子42と、を備えている。以下、偏光ビームスプリッターをPBSと略記する。
(Lighting device)
Hereinafter, the illumination device 70 will be described.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the illumination device 70 of the present embodiment.
As shown in FIG. 2, the illumination device 70 includes a light source device 2, a homogenizer optical system 25, a first retardation plate 26a, a polarization beam splitter 27, a first pickup optical system 28, a ring-shaped device. A phosphor wheel (wavelength conversion element) 29 including a phosphor layer 47, a second retardation plate 26b, a second pickup optical system 41, and a rotary diffusing element 42 are provided. Hereinafter, the polarizing beam splitter is abbreviated as PBS.

光源装置2と、ホモジナイザー光学系25と、第1の位相差板26aと、PBS27と、第2の位相差板26bと、第2のピックアップ光学系41とは、光軸AX0上に配置されている。第1のピックアップ光学系28は、光軸AX0と直交する光軸AX1上に配置されている。   The light source device 2, the homogenizer optical system 25, the first phase difference plate 26a, the PBS 27, the second phase difference plate 26b, and the second pickup optical system 41 are disposed on the optical axis AX0. Yes. The first pickup optical system 28 is disposed on the optical axis AX1 orthogonal to the optical axis AX0.

ホモジナイザー光学系25は、光源装置2から射出された光線束の強度分布を、被照明領域において均一にする。ホモジナイザー光学系25は、例えば第1のマルチレンズアレイ25aと、第2のマルチレンズアレイ25bと、から構成されている。第1のマルチレンズアレイ25aは、複数のレンズ25amを備えている。第2のマルチレンズアレイ25bは、複数のレンズ25amに対応して配列された複数のレンズ25bmを備えている。   The homogenizer optical system 25 makes the intensity distribution of the light beam emitted from the light source device 2 uniform in the illuminated area. The homogenizer optical system 25 includes, for example, a first multi-lens array 25a and a second multi-lens array 25b. The first multi-lens array 25a includes a plurality of lenses 25am. The second multi-lens array 25b includes a plurality of lenses 25bm arranged corresponding to the plurality of lenses 25am.

第1の位相差板26aは、例えば回転可能とされた1/2波長板で構成されている。光源装置2から射出された光は直線偏光であるため、第1の位相差板26aの回転角度を適切に設定することにより、第1の位相差板26aに入射した光を、PBS27に対するS偏光成分とP偏光成分とを所定の比率で含む光に変換することができる。第1の位相差板26aの回転角度を変えることにより、S偏光成分とP偏光成分との比率を変化させることができる。   The first retardation plate 26a is constituted by, for example, a rotatable half-wave plate. Since the light emitted from the light source device 2 is linearly polarized light, by appropriately setting the rotation angle of the first phase difference plate 26a, the light incident on the first phase difference plate 26a is converted into S-polarized light with respect to the PBS 27. The light can be converted into light containing a component and a P-polarized light component at a predetermined ratio. By changing the rotation angle of the first retardation plate 26a, the ratio of the S-polarized component and the P-polarized component can be changed.

PBS27は、光軸AX0および光軸AX1に対して45°の角度をなすように配置されている。PBS27は、入射光のうちのS偏光成分を反射させ、入射光のうちのP偏光成分を透過させる。S偏光成分は、PBS27で反射して蛍光体ホイール29に向かって進む。P偏光成分は、PBS27を透過して回転拡散素子42に向かって進む。   The PBS 27 is disposed at an angle of 45 ° with respect to the optical axis AX0 and the optical axis AX1. The PBS 27 reflects the S-polarized component of the incident light and transmits the P-polarized component of the incident light. The S-polarized component is reflected by the PBS 27 and travels toward the phosphor wheel 29. The P-polarized light component passes through the PBS 27 and travels toward the rotary diffusing element 42.

PBS27から射出されたS偏光の光線BLsは、第1のピックアップ光学系28に入射する。第1のピックアップ光学系28は、光線BLsを蛍光体ホイール29上の蛍光体層47に向けて集光させる。第1のピックアップ光学系28は、第1のピックアップレンズ28aと、第2のピックアップレンズ28bと、から構成されている。   The S-polarized light beam BLs emitted from the PBS 27 is incident on the first pickup optical system 28. The first pickup optical system 28 collects the light beam BLs toward the phosphor layer 47 on the phosphor wheel 29. The first pickup optical system 28 includes a first pickup lens 28a and a second pickup lens 28b.

第1のピックアップ光学系28から射出された光は、蛍光体ホイール29上の蛍光体層47に入射する。蛍光体ホイール29は、反射型の回転蛍光板であり、蛍光光を発する蛍光体層47と、蛍光体層47を支持する回転板49と、蛍光体層47と回転板49との間に設けられた蛍光光を反射する反射膜(図示略)と、回転板49を駆動する駆動モーター50と、を有する。蛍光体ホイール29は、反射膜を備えているため、蛍光光をPBS27に向けて射出する。回転板49として、例えば円板が用いられるが、回転板49の形状は円板に限定されず、平板であればよい。   The light emitted from the first pickup optical system 28 enters the phosphor layer 47 on the phosphor wheel 29. The phosphor wheel 29 is a reflection-type rotating fluorescent plate, and is provided between the phosphor layer 47 that emits fluorescent light, the rotating plate 49 that supports the phosphor layer 47, and the phosphor layer 47 and the rotating plate 49. A reflection film (not shown) for reflecting the fluorescent light, and a drive motor 50 for driving the rotating plate 49. Since the phosphor wheel 29 includes a reflective film, it emits fluorescent light toward the PBS 27. For example, a disc is used as the rotating plate 49, but the shape of the rotating plate 49 is not limited to a disc, and may be a flat plate.

蛍光体層47は、光線BLsを吸収して黄色の蛍光光に変換して射出する複数の蛍光体粒子を含む。蛍光体粒子として、例えばYAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)系蛍光体を用いることができる。なお、複数の蛍光体粒子は、1種の粒子からなっていてもよいし、それぞれの形成材料が互いに異なる複数種類の粒子からなっていてもよい。   The phosphor layer 47 includes a plurality of phosphor particles that absorb the light beam BLs, convert it into yellow fluorescent light, and emit it. As the phosphor particles, for example, YAG (yttrium, aluminum, garnet) phosphors can be used. The plurality of phosphor particles may be composed of one type of particle, or may be composed of a plurality of types of particles having different formation materials.

一方、PBS27から射出されたP偏光の光線BLpは、第2の位相差板26bに入射する。第2の位相差板26bは、1/4波長板で構成されている。光線BLpは、第2の位相差板26bを透過することによって円偏光に変換される。第2の位相差板26bを透過した光線BLpは、第2のピックアップ光学系41に入射する。第2のピックアップ光学系41は、光線BLpを回転拡散素子42に向けて集光させる。第2のピックアップ光学系41は、第1のピックアップレンズ41aと、第2のピックアップレンズ41bと、から構成されている。   On the other hand, the P-polarized light beam BLp emitted from the PBS 27 is incident on the second retardation plate 26b. The second retardation plate 26b is a quarter wavelength plate. The light beam BLp is converted into circularly polarized light by passing through the second retardation plate 26b. The light beam BLp that has passed through the second phase difference plate 26 b is incident on the second pickup optical system 41. The second pickup optical system 41 condenses the light beam BLp toward the rotary diffusing element 42. The second pickup optical system 41 is composed of a first pickup lens 41a and a second pickup lens 41b.

回転拡散素子42は、拡散反射板52と、拡散反射板52を回転させるための駆動モーター53と、を備えている。拡散反射板52は、第2のピックアップ光学系41から射出された円偏光の光線BLpをPBS27に向けて拡散反射させる。拡散反射板52は、拡散反射板52に入射した光線BLpをランバート反射させることが好ましい。駆動モーター53の回転軸は、光軸AX0と略平行に配置されている。これにより、拡散反射板52は、拡散反射板52に入射する光の光軸に交差する面内で回転可能となっている。拡散反射板52は、回転軸の方向から見て、例えば円形に形成されているが、拡散反射板52の形状は円板に限定されず、平板であればよい。   The rotary diffusion element 42 includes a diffuse reflection plate 52 and a drive motor 53 for rotating the diffusion reflection plate 52. The diffuse reflector 52 diffusely reflects the circularly polarized light beam BLp emitted from the second pickup optical system 41 toward the PBS 27. The diffusive reflector 52 preferably causes Lambertian reflection of the light beam BLp incident on the diffusive reflector 52. The rotation axis of the drive motor 53 is disposed substantially parallel to the optical axis AX0. Thereby, the diffuse reflection plate 52 can be rotated in a plane intersecting the optical axis of the light incident on the diffuse reflection plate 52. The diffuse reflection plate 52 is formed, for example, in a circular shape when viewed from the direction of the rotation axis, but the shape of the diffuse reflection plate 52 is not limited to a circular plate, and may be a flat plate.

拡散反射板52によって反射され、第2のピックアップ光学系41を再び透過した円偏光の光線BLpは、再び第2の位相差板26bを透過して、S偏光の光線となる。   The circularly polarized light beam BLp reflected by the diffusive reflecting plate 52 and transmitted again through the second pickup optical system 41 is transmitted through the second retardation plate 26b again and becomes an S-polarized light beam.

蛍光体層47から射出された黄色の蛍光光と、回転拡散素子42から射出された青色のS偏光の光線BLpとは、PBS27によって合成され、白色の照明光WLとなる。照明光WLは、図1に示す均一照明光学系40に入射する。   The yellow fluorescent light emitted from the phosphor layer 47 and the blue S-polarized light beam BLp emitted from the rotary diffusing element 42 are combined by the PBS 27 to become white illumination light WL. The illumination light WL is incident on the uniform illumination optical system 40 shown in FIG.

(光源装置)
図3は、本実施形態の光源装置2の平面図である。図4は、図3のIV−IV線に沿う断面図である。
図3および図4に示すように、光源装置2は、発光部21と、コリメート光学系22と、を備えている。発光部21は、基板210と、複数のサブマウント211と、複数の発光素子212と、フレーム213と、透光性部材214と、を備えている。コリメート光学系22は、複数のコリメートレンズ220を備えている。
(Light source device)
FIG. 3 is a plan view of the light source device 2 of the present embodiment. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG.
As shown in FIGS. 3 and 4, the light source device 2 includes a light emitting unit 21 and a collimating optical system 22. The light emitting unit 21 includes a substrate 210, a plurality of submounts 211, a plurality of light emitting elements 212, a frame 213, and a translucent member 214. The collimating optical system 22 includes a plurality of collimating lenses 220.

基板210の第1面210a側に、基板210とフレーム213と透光性部材214とによって囲まれた収容空間Sが設けられている。複数の発光素子212は、密閉された収容空間Sの内部に収容されている。すなわち、本実施形態の光源装置2においては、複数の発光素子212が一つの共通のパッケージに収容された形態を有する。   An accommodation space S surrounded by the substrate 210, the frame 213, and the translucent member 214 is provided on the first surface 210 a side of the substrate 210. The plurality of light emitting elements 212 are housed in a sealed housing space S. That is, the light source device 2 of the present embodiment has a form in which a plurality of light emitting elements 212 are accommodated in one common package.

以下の説明においては、複数のサブマウント211の配列方向をX方向とし、各サブマウント211の延在方向をY方向とし、X方向およびY方向に直交する方向をZ方向とする。本実施形態のX方向は、特許請求の範囲の第1方向に相当する。本実施形態のZ方向は、特許請求の範囲の第2方向に相当する。   In the following description, the arrangement direction of the plurality of submounts 211 is the X direction, the extending direction of each submount 211 is the Y direction, and the direction orthogonal to the X direction and the Y direction is the Z direction. The X direction in the present embodiment corresponds to the first direction in the claims. The Z direction of the present embodiment corresponds to the second direction of the claims.

基板210は、第1面210aと、第1面210aとは反対側の第2面210bと、を有する板状部材である。基板210の形状は、第1面210aの面法線方向から見た平面視において、矩形状である。基板210の第1面210aには、複数のサブマウント211を介して複数の発光素子212が設けられている。基板210の第2面210bには、複数の発光素子212から発せられる熱を放出するための放熱器(図示略)が適宜設けられる。そのため、基板210は、熱伝導率が高い金属材料で構成されている。この種の金属材料として、銅、アルミニウムなどが好ましく用いられ、銅が特に好ましく用いられる。
以下、単に「平面視」と記載した場合、基板210の第1面210aの面法線方向から見たときの平面視を意味する。
The substrate 210 is a plate-like member having a first surface 210a and a second surface 210b opposite to the first surface 210a. The shape of the substrate 210 is a rectangular shape in plan view as viewed from the surface normal direction of the first surface 210a. A plurality of light emitting elements 212 are provided on the first surface 210 a of the substrate 210 via a plurality of submounts 211. On the second surface 210b of the substrate 210, a heat radiator (not shown) for releasing heat generated from the plurality of light emitting elements 212 is appropriately provided. Therefore, the substrate 210 is made of a metal material having a high thermal conductivity. As this kind of metal material, copper, aluminum and the like are preferably used, and copper is particularly preferably used.
Hereinafter, when simply referred to as “plan view”, it means a plan view when viewed from the surface normal direction of the first surface 210 a of the substrate 210.

複数のサブマウント211は、基板210の第1面210a上においてX方向に所定の間隔をおいて設けられている。各サブマウント211は、基板210の第1面210a上においてY方向に延在するように設けられている。各サブマウント211は、XZ断面において台形状の形状を有し、傾斜面211cと底面211bとを有している。傾斜面211cと底面211bとのなす角度は、0°より大きく、90°より小さい。   The plurality of submounts 211 are provided on the first surface 210a of the substrate 210 at a predetermined interval in the X direction. Each submount 211 is provided on the first surface 210 a of the substrate 210 so as to extend in the Y direction. Each submount 211 has a trapezoidal shape in the XZ cross section, and has an inclined surface 211c and a bottom surface 211b. The angle formed between the inclined surface 211c and the bottom surface 211b is larger than 0 ° and smaller than 90 °.

図3に示すように、本実施形態の場合、4個の発光素子212が一つのサブマウント211の傾斜面211cに設けられている。ただし、一つのサブマウント211に1個の発光素子212が実装されていてもよい。一つのサブマウント211に実装されている発光素子212の個数は適宜設定できる。   As shown in FIG. 3, in the present embodiment, four light emitting elements 212 are provided on the inclined surface 211 c of one submount 211. However, one light emitting element 212 may be mounted on one submount 211. The number of light emitting elements 212 mounted on one submount 211 can be set as appropriate.

サブマウント211は、例えば窒化アルミニウム、アルミナ等のセラミック材料で構成されている。サブマウント211は、基板210と発光素子212との間に介在し、基板210と発光素子212との線膨張係数の違いにより生じる応力を緩和する。サブマウント211は、銀ロウ、金−スズはんだ等の接合材(図示略)により基板210に接合されている。   The submount 211 is made of a ceramic material such as aluminum nitride or alumina. The submount 211 is interposed between the substrate 210 and the light emitting element 212 and relieves stress caused by a difference in linear expansion coefficient between the substrate 210 and the light emitting element 212. The submount 211 is joined to the substrate 210 by a joining material (not shown) such as silver solder or gold-tin solder.

発光素子212は、例えば半導体レーザー、発光ダイオードなどの固体光源により構成される。発光素子212は、光源装置2の用途に応じて任意の波長の発光素子を用いればよい。本実施形態では、蛍光体励起用の波長430nm〜490nmの青色光を射出する発光素子212として、例えば窒化物系半導体(InAlGa1−X−YN、0≦X≦1、0≦Y≦1、X+Y≦1)で構成される端面発光型の半導体レーザーが用いられる。また、上記の一般式に加えて、III族元素の一部がホウ素原子で置換されたもの、V族元素として窒素原子の一部がリン原子、ヒ素原子で置換されたもの等を含んでもよい。 The light emitting element 212 is configured by a solid light source such as a semiconductor laser or a light emitting diode. The light-emitting element 212 may be a light-emitting element having an arbitrary wavelength depending on the application of the light source device 2. In the present embodiment, as the light emitting element 212 that emits blue light having a wavelength of 430 nm to 490 nm for phosphor excitation, for example, a nitride-based semiconductor (In X Al Y Ga 1- XYN, 0 ≦ X ≦ 1, 0 An edge-emitting semiconductor laser constituted by ≦ Y ≦ 1, X + Y ≦ 1) is used. Further, in addition to the above general formula, a group III element partially substituted with a boron atom or a group V element partially substituted with a phosphorus atom or an arsenic atom may be included. .

図3に示すように、複数の発光素子212は、例えば(m×n)個(m,n:2以上の自然数)の半導体レーザーが、X方向およびY方向に、m行n列の格子状に配列された構成を有する。本実施形態では、複数の発光素子212として、例えば16個の半導体レーザーが4行4列の格子状に配列されている。以下、説明の便宜上、図4に示す4個の発光素子のうち、左端の発光素子212を第1の発光素子212Aと称し、その右隣の発光素子212を第2の発光素子212Bと称する。すなわち、発光部21は、X方向に配列された第1の発光素子212Aと第2の発光素子212Bとを備えている。   As shown in FIG. 3, the plurality of light emitting elements 212 includes, for example, (m × n) (m, n: a natural number of 2 or more) semiconductor lasers in a lattice shape of m rows and n columns in the X direction and the Y direction. It has the structure arranged in. In the present embodiment, as the plurality of light emitting elements 212, for example, 16 semiconductor lasers are arranged in a lattice pattern of 4 rows and 4 columns. Hereinafter, for convenience of explanation, among the four light emitting elements shown in FIG. 4, the leftmost light emitting element 212 is referred to as a first light emitting element 212A, and the right light emitting element 212 is referred to as a second light emitting element 212B. That is, the light emitting unit 21 includes a first light emitting element 212A and a second light emitting element 212B arranged in the X direction.

格子状に配列された複数の発光素子212の中心を通り、Z方向に平行な軸を光軸AX0とする。複数の発光素子212は、光軸AX0を含み、X方向に垂直な平面FAに対して面対称に設けられている。   An axis passing through the centers of the plurality of light emitting elements 212 arranged in a lattice and parallel to the Z direction is defined as an optical axis AX0. The plurality of light emitting elements 212 are provided in plane symmetry with respect to a plane FA including the optical axis AX0 and perpendicular to the X direction.

発光素子212は、光を射出する光射出面212dと、被支持面212eと、を有する。被支持面212eの面積は、光射出面212dの面積よりも大きい。発光素子212は、光射出面212dが基板210の第1面210aと反対側を向き、被支持面212eがサブマウント211の傾斜面211cと対向するように、サブマウント211に固定されている。発光素子211は、銀ロウ、金−スズはんだ等の接合材(図示略)によりサブマウント211に接合されている。   The light emitting element 212 includes a light emitting surface 212d that emits light and a supported surface 212e. The area of the supported surface 212e is larger than the area of the light emitting surface 212d. The light emitting element 212 is fixed to the submount 211 so that the light emission surface 212d faces the opposite side of the first surface 210a of the substrate 210 and the supported surface 212e faces the inclined surface 211c of the submount 211. The light emitting element 211 is joined to the submount 211 by a joining material (not shown) such as silver solder or gold-tin solder.

発光部21は、各発光素子212がサブマウント211の傾斜面211c上に設けられたことにより、各発光素子212から射出された光をZ方向から傾いた方向に射出するように構成されている。言い換えると、発光素子212から射出された光は、第1方向と垂直な面に対して0°より大きく、90°より小さい角をもって発光部21から射出する。また、複数の発光素子212からの光の射出方向は、互いに平行である。すなわち、発光部21は、第1の発光素子212Aから射出された第1の光を、Z方向から傾いた第1射出方向(第3方向)に射出し、第2の発光素子212Bから射出された第2の光を、Z方向から傾いた第2射出方向(第4方向)に射出するように構成されている。第1射出方向は、第2射出方向と平行である。   The light emitting unit 21 is configured to emit light emitted from each light emitting element 212 in a direction inclined from the Z direction by providing each light emitting element 212 on the inclined surface 211c of the submount 211. . In other words, the light emitted from the light emitting element 212 is emitted from the light emitting unit 21 at an angle larger than 0 ° and smaller than 90 ° with respect to a plane perpendicular to the first direction. Moreover, the light emission directions from the plurality of light emitting elements 212 are parallel to each other. That is, the light emitting unit 21 emits the first light emitted from the first light emitting element 212A in the first emission direction (third direction) inclined from the Z direction, and is emitted from the second light emitting element 212B. The second light is emitted in a second emission direction (fourth direction) inclined from the Z direction. The first injection direction is parallel to the second injection direction.

フレーム213は、基板210の第1面210a側において、複数の発光素子212を囲んで設けられている。フレーム213は、平面視において、矩形の環状の形状を有する。フレーム213は、矩形の4辺が全て一体の部材であってもよいし、フレーム213の一部は別体の部材が接合されたものであってもよい。フレーム213は、基板210と透光性部材214との間隔を一定に保持するとともに、複数の発光素子212が収容される収容空間Sを画定する。そのため、フレーム213は、所定の剛性を有することが好ましい。フレーム213は、銀ロウ、金−スズはんだ等の接合材(図示略)を介して基板210の第1面210aに接合されている。   The frame 213 is provided on the first surface 210 a side of the substrate 210 so as to surround the plurality of light emitting elements 212. The frame 213 has a rectangular annular shape in plan view. The frame 213 may be a member in which all four sides of the rectangle are integrated, or a part of the frame 213 may be formed by joining separate members. The frame 213 keeps the distance between the substrate 210 and the translucent member 214 constant and defines an accommodation space S in which the plurality of light emitting elements 212 are accommodated. For this reason, the frame 213 preferably has a predetermined rigidity. The frame 213 is bonded to the first surface 210a of the substrate 210 via a bonding material (not shown) such as silver solder or gold-tin solder.

フレーム213は、透光性部材214に発生する応力を緩和する役目を果たす。そのため、フレーム213は、基板210の線膨張係数と透光性部材214の線膨張係数との間の線膨張係数を有する材料で構成されることが好ましい。フレーム213の材料として、例えばアルミナ、炭化珪素、窒化珪素等のセラミック材料が好ましく用いられ、アルミナが特に好ましく用いられる。   The frame 213 serves to relieve stress generated in the translucent member 214. Therefore, the frame 213 is preferably made of a material having a linear expansion coefficient between the linear expansion coefficient of the substrate 210 and the linear expansion coefficient of the translucent member 214. As the material of the frame 213, for example, a ceramic material such as alumina, silicon carbide, or silicon nitride is preferably used, and alumina is particularly preferably used.

透光性部材214は、光透過性を有する板状部材である。透光性部材214の平面形状は、矩形状である。透光性部材214は、フレーム213上に設けられ、発光素子212から射出された光を透過させる。そのため、透光性部材214の材料としては、光透過率の高い透光性材料が好ましく用いられる。透光性部材214の具体例として、例えばBK7等のホウケイ酸ガラス、石英ガラス、合成石英ガラス等を含む光学ガラス、水晶、およびサファイア等が用いられる。透光性部材214は、例えばはんだ材料、低融点ガラス等の接合材(図示略)を介して、フレーム213に接合されている。   The translucent member 214 is a plate member having light transmissivity. The planar shape of the translucent member 214 is a rectangular shape. The translucent member 214 is provided on the frame 213 and transmits the light emitted from the light emitting element 212. Therefore, as a material for the light transmissive member 214, a light transmissive material having a high light transmittance is preferably used. As a specific example of the translucent member 214, for example, borosilicate glass such as BK7, optical glass including quartz glass, synthetic quartz glass, crystal, sapphire, and the like are used. The translucent member 214 is joined to the frame 213 via a joining material (not shown) such as a solder material or low-melting glass.

発光素子212が収容空間Sに収容されることにより、発光素子212への有機物や水分等の異物の付着が低減される。収容空間Sは、減圧状態であることが好ましい。もしくは、収容空間Sは、窒素ガスなどの不活性ガス、もしくは乾燥空気で満たされていてもよい。なお、減圧状態は、大気圧より低い圧力の気体で満たされた空間の状態のことである。減圧状態において、収容空間Sに満たされる気体は、不活性ガスや乾燥空気であることが好ましい。   By housing the light emitting element 212 in the housing space S, adhesion of foreign substances such as organic substances and moisture to the light emitting element 212 is reduced. The storage space S is preferably in a reduced pressure state. Alternatively, the storage space S may be filled with an inert gas such as nitrogen gas or dry air. Note that the reduced pressure state is a state of a space filled with a gas having a pressure lower than the atmospheric pressure. In the reduced pressure state, the gas filled in the accommodation space S is preferably an inert gas or dry air.

複数のコリメートレンズ220の各々は、複数の発光素子212の各々に対応して設けられている。各発光素子212から射出された光は、当該発光素子212に対応する各コリメートレンズ220にそれぞれ入射する。本実施形態において、コリメートレンズ220は平凸レンズで構成されており、平坦な一つの入射面220aと凸面からなる一つのレンズ面220bとを有する。コリメートレンズ220は、光が入射面220aから入射し、レンズ面220bから射出する向きに配置されている。   Each of the plurality of collimating lenses 220 is provided corresponding to each of the plurality of light emitting elements 212. The light emitted from each light emitting element 212 is incident on each collimator lens 220 corresponding to the light emitting element 212. In the present embodiment, the collimating lens 220 is constituted by a plano-convex lens, and has one flat incident surface 220a and one lens surface 220b made of a convex surface. The collimating lens 220 is arranged in such a direction that light enters from the incident surface 220a and exits from the lens surface 220b.

各コリメートレンズ220は、発光素子212から射出された光の主光線BLが当該コリメートレンズ220の光軸CXからずれているように設けられている。また、レンズ面220bに対する主光線BLの入射角は、0°よりも大きく、90°よりも小さい。これにより、主光線BLは、レンズ面220bにより屈折される。本実施形態においては、主光線BLは光源装置2から略Z方向に射出される。以下、説明の便宜上、図4に示す4個のコリメートレンズ220のうち、第1の発光素子212Aに対応したコリメートレンズ220を第1のコリメート光学系220Aと称し、第2の発光素子212Bに対応したコリメートレンズ220を第2のコリメート光学系220Bと称する。   Each collimator lens 220 is provided such that the principal ray BL of the light emitted from the light emitting element 212 is deviated from the optical axis CX of the collimator lens 220. Further, the incident angle of the principal ray BL with respect to the lens surface 220b is larger than 0 ° and smaller than 90 °. Thereby, the principal ray BL is refracted by the lens surface 220b. In the present embodiment, the chief ray BL is emitted from the light source device 2 in a substantially Z direction. Hereinafter, for convenience of explanation, among the four collimating lenses 220 shown in FIG. 4, the collimating lens 220 corresponding to the first light emitting element 212A is referred to as a first collimating optical system 220A and corresponds to the second light emitting element 212B. The collimated lens 220 is referred to as a second collimating optical system 220B.

すなわち、第1のコリメート光学系220Aは、第1のコリメート光学系220Aから射出された第1の光の主光線BLと直線Lzで示すZ方向とのなす角度β1bが、第1のコリメート光学系220Aに入射する前の第1の光の主光線BLと直線Lzで示すZ方向とのなす角度β1aよりも小さくなるように配置されている。また、第2のコリメート光学系220Bは、第2のコリメート光学系220Bから射出された第2の光の主光線BLとZ方向とのなす角度β2bが、第2のコリメート光学系220Bに入射する前の第2の光の主光線BLとZ方向とのなす角度β2aよりも小さくなるように配置されている。なお、角度β1bおよび角度β2bは0°であることが好ましいが、必ずしも0°でなくてもよく、適宜設定すればよい。本実施形態においては、図4に示すように、角度β1bおよび角度β2bは0°である。   That is, in the first collimating optical system 220A, the angle β1b formed between the principal ray BL of the first light emitted from the first collimating optical system 220A and the Z direction indicated by the straight line Lz is the first collimating optical system. It is arranged so as to be smaller than an angle β1a formed by the principal ray BL of the first light before entering 220A and the Z direction indicated by the straight line Lz. Further, in the second collimating optical system 220B, an angle β2b formed between the principal ray BL of the second light emitted from the second collimating optical system 220B and the Z direction is incident on the second collimating optical system 220B. It is arranged so as to be smaller than the angle β2a formed by the principal ray BL of the previous second light and the Z direction. The angle β1b and the angle β2b are preferably 0 °, but may not necessarily be 0 ° and may be set as appropriate. In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the angle β1b and the angle β2b are 0 °.

前述したように、第1の発光素子212Aと第2の発光素子212Bとを含むとともに、第2方向に垂直な平面を発光素子の配列面F1と称するが、ここでは特に、配列面F1は複数の発光素子212の光射出面212dを含むものとする。配列面F1はXY平面と平行である。また、第1のコリメート光学系220Aと第2のコリメート光学系220Bとを含むとともに、第2方向に垂直な平面をコリメート光学系の配列面F2と称するが、ここでは特に、配列面F2は複数のコリメートレンズ220の主点を含むものとする。配列面F1と配列面F2とは、互いに平行である。   As described above, a plane that includes the first light-emitting element 212A and the second light-emitting element 212B and that is perpendicular to the second direction is referred to as a light-emitting element array surface F1. The light emitting surface 212d of the light emitting element 212 is included. The array plane F1 is parallel to the XY plane. Further, a plane that includes the first collimating optical system 220A and the second collimating optical system 220B and that is perpendicular to the second direction is referred to as an arrangement surface F2 of the collimating optical system. The principal point of the collimating lens 220 is included. The array surface F1 and the array surface F2 are parallel to each other.

以下、本実施形態の光源装置2の作用、効果について説明する。
図5は、従来の光源装置1001における発光素子1002と光源像1005との位置関係を示す模式図である。便宜上、一組の発光素子1002とコリメートレンズ1003とを図示してあるが、実際には、光源装置2と同様、光源装置1001も4行4列の格子状に配列された16個の半導体レーザーを備えている。また、光源装置2と同様、発光素子の配列面F1aとコリメート光学系の配列面F2aとを定義する。なお、配列面F1aと配列面F2aとの間隔Laの値は配列面F1と配列面F2との間隔Lの値と等しいものとする。
Hereinafter, the operation and effect of the light source device 2 of the present embodiment will be described.
FIG. 5 is a schematic diagram showing the positional relationship between the light emitting element 1002 and the light source image 1005 in the conventional light source device 1001. For convenience, a pair of light emitting elements 1002 and a collimator lens 1003 are shown. Actually, like the light source device 2, the light source device 1001 is also 16 semiconductor lasers arranged in a 4 × 4 grid. It has. Similarly to the light source device 2, the light emitting element array surface F1a and the collimator optical system array surface F2a are defined. Note that the value of the interval La between the array surface F1a and the array surface F2a is equal to the value of the interval L between the array surface F1 and the array surface F2.

図6は、本実施形態の光源装置2における発光素子212と光源像105との位置関係を示す模式図である。便宜上、一組の発光素子212とコリメートレンズ220とを図示してある。図5および図6それぞれにおいては、被照明物、例えば蛍光体層47上に形成される光源像と発光素子との間の光路に配置されている素子のうち、コリメート光学系と第1のピックアップ光学系以外の素子の図示を省略した。また、便宜上、第1のピックアップ光学系を1個の集光レンズに置き換えた。   FIG. 6 is a schematic diagram showing a positional relationship between the light emitting element 212 and the light source image 105 in the light source device 2 of the present embodiment. For convenience, a set of light emitting elements 212 and a collimating lens 220 are shown. In each of FIGS. 5 and 6, the collimating optical system and the first pickup among the elements arranged in the optical path between the light source image formed on the phosphor layer 47 and the light emitting element, for example, Illustration of elements other than the optical system is omitted. For convenience, the first pickup optical system is replaced with one condenser lens.

図5に示すように、発光素子1002は、配列面F1aに対して垂直な方向に光を射出する。また、コリメートレンズ1003と発光素子1002との位置関係は、コリメートレンズ1003の光軸CXaが発光素子1002から射出された光の主光線BLと一致するように設計されている。   As shown in FIG. 5, the light emitting element 1002 emits light in a direction perpendicular to the array surface F1a. Further, the positional relationship between the collimating lens 1003 and the light emitting element 1002 is designed so that the optical axis CXa of the collimating lens 1003 coincides with the principal ray BL of the light emitted from the light emitting element 1002.

以下の説明では、発光素子1002の実装位置が所定の位置からX方向にずれたと仮定する。この場合、光源像1005も所定の位置からX方向にずれる。発光素子1002のずれ量(実装誤差)をx1とし、光源像1005のずれ量をx2とする。また、発光素子1002の光射出面1002aからコリメートレンズ1003の主点CP1aまでの距離、すなわち間隔Laの値をL1とする。すなわち、コリメートレンズ1003の焦点距離はL1である。また、集光レンズ1004の主点CP2から光源像1005までの距離をL2とする。   In the following description, it is assumed that the mounting position of the light emitting element 1002 has shifted from the predetermined position in the X direction. In this case, the light source image 1005 is also shifted from the predetermined position in the X direction. The shift amount (mounting error) of the light emitting element 1002 is x1, and the shift amount of the light source image 1005 is x2. Further, the distance from the light emitting surface 1002a of the light emitting element 1002 to the principal point CP1a of the collimating lens 1003, that is, the value of the interval La is L1. That is, the focal length of the collimating lens 1003 is L1. The distance from the principal point CP2 of the condenser lens 1004 to the light source image 1005 is L2.

結像の公式から(1)式が導かれる。
x1:L1=x2:L2 …(1)
(1)式より、光源像1005のずれ量x2は(2)式で表される。
x2=(L2/L1)×x1 …(2)
Equation (1) is derived from the imaging formula.
x1: L1 = x2: L2 (1)
From the equation (1), the shift amount x2 of the light source image 1005 is expressed by the equation (2).
x2 = (L2 / L1) × x1 (2)

これに対し、図6に示すように、本実施形態の光源装置2において、発光素子212は、配列面F1と垂直な方向から角度β(0°<β<90°)だけ傾いた方向に光を射出する。   On the other hand, as shown in FIG. 6, in the light source device 2 of the present embodiment, the light emitting element 212 emits light in a direction inclined by an angle β (0 ° <β <90 °) from the direction perpendicular to the array plane F1. Is injected.

コリメートレンズ220と発光素子212との位置関係は、コリメートレンズ220の光軸CXが発光素子212から射出された光の主光線BLから所定の方向に所定の量だけずれているように設計されている。間隔Lの値はL1であり、コリメートレンズ220の焦点距離はL3である。したがって、コリメートレンズ220の焦点距離L3は、コリメートレンズ1003の焦点距離L1よりも大きい。   The positional relationship between the collimating lens 220 and the light emitting element 212 is designed such that the optical axis CX of the collimating lens 220 is shifted from the principal ray BL of the light emitted from the light emitting element 212 by a predetermined amount in a predetermined direction. Yes. The value of the distance L is L1, and the focal length of the collimating lens 220 is L3. Therefore, the focal length L3 of the collimating lens 220 is larger than the focal length L1 of the collimating lens 1003.

発光素子212の実装位置が所定の位置からX方向にずれると、光源像105も所定の位置からX方向にずれる。発光素子212のずれ量(実装誤差)をx1とし、光源像105のずれ量をx3とする。また、発光素子212の光射出面212aからコリメートレンズ220の主点CP1までの距離をL3とし、集光レンズ104の主点CP2から光源像105までの距離をL2とする。   When the mounting position of the light emitting element 212 is shifted from the predetermined position in the X direction, the light source image 105 is also shifted from the predetermined position in the X direction. The shift amount (mounting error) of the light emitting element 212 is x1, and the shift amount of the light source image 105 is x3. Further, the distance from the light emitting surface 212a of the light emitting element 212 to the principal point CP1 of the collimating lens 220 is L3, and the distance from the principal point CP2 of the condenser lens 104 to the light source image 105 is L2.

結像の公式から(3)式が導かれる。
x1:L3=x3:L2 …(3)
(3)式より、光源像105のずれ量x3は(4)式で表される。
x3=(L2/L3)×x1 …(4)
ここで、L3=L1/cosβを用いて(4)式を書き換えると(5)式となる。
x3=(L2/L1)×x1×cosβ …(5)
(2)式および(5)式から、
x3=x2×cosβ …(5)
Equation (3) is derived from the imaging formula.
x1: L3 = x3: L2 (3)
From the equation (3), the shift amount x3 of the light source image 105 is represented by the equation (4).
x3 = (L2 / L3) × x1 (4)
Here, when the equation (4) is rewritten using L3 = L1 / cos β, the equation (5) is obtained.
x3 = (L2 / L1) × x1 × cosβ (5)
From the equations (2) and (5),
x3 = x2 × cosβ (5)

以上説明したように、本実施形態の光源装置2によれば、発光部21からの光の射出方向を第2方向から角度βだけ傾けたことによって、発光素子212の位置ずれに伴う光源像のずれ量を従来のずれ量のcosβ倍とすることができる。換言すると、本実施形態の光源装置2では、発光素子212の位置ずれが生じたとしても、発光素子212の位置ずれに伴う光源像のずれ量を従来よりも小さくすることができる。このように、主光線BL、すなわち発光素子212の光軸と、発光素子212に対応したコリメートレンズ220の光軸CXと、の相対的関係に対する許容誤差が大きい光源装置2を提供することができる。   As described above, according to the light source device 2 of the present embodiment, the light emission direction of the light source image accompanying the positional deviation of the light emitting element 212 is obtained by inclining the light emission direction from the light emitting unit 21 by the angle β from the second direction. The deviation amount can be set to cos β times the conventional deviation amount. In other words, in the light source device 2 of the present embodiment, even if the light emitting element 212 is misaligned, the amount of misalignment of the light source image accompanying the misalignment of the light emitting element 212 can be made smaller than in the past. As described above, the light source device 2 having a large tolerance for the relative relationship between the principal ray BL, that is, the optical axis of the light emitting element 212 and the optical axis CX of the collimating lens 220 corresponding to the light emitting element 212 can be provided. .

これにより、本実施形態の照明装置70では、蛍光体層47上で光源像105が所定の位置からずれにくいため、蛍光体層47から射出された蛍光光のうち、後段の光学系で利用できない成分の発生が従来の照明装置よりも低減されている。また、本実施形態のプロジェクター1は上記の照明装置70を備えているため、光利用効率に優れている。   Thereby, in the illuminating device 70 of this embodiment, since the light source image 105 is hard to shift | deviate from a predetermined position on the fluorescent substance layer 47, it cannot utilize in the latter stage optical system among the fluorescent light inject | emitted from the fluorescent substance layer 47. The generation of components is reduced compared to conventional lighting devices. Moreover, since the projector 1 of this embodiment is provided with said illuminating device 70, it is excellent in light utilization efficiency.

また、本実施形態の光源装置2において、複数の発光素子212からの光の射出方向が互いに平行であるため、コリメート光学系22の後段における各主光線BLのX方向のピッチを、従来技術と同様、発光素子212のX方向のピッチと略等しくすることができる。全ての発光素子212に対してコリメート光学系22の後段における主光線BLとZ方向とのなす角度を0°に設定すれば、従来と同じ大きさの光学系をコリメート光学系22の後段に配置することができる。他方で、各発光素子212から射出された光がその発光素子212に対応していないコリメートレンズ220にけられない範囲でコリメート光学系22の後段における主光線BLとZ方向とのなす角度を0°よりも大きい値に設定すれば、コリメート光学系22の後段における各主光線BLのXZ面におけるピッチが発光素子212のX方向のピッチよりも短いため、従来よりも小さい光学系をコリメート光学系22の後段に配置できる。   Further, in the light source device 2 of the present embodiment, since the light emission directions from the plurality of light emitting elements 212 are parallel to each other, the pitch in the X direction of each principal ray BL in the subsequent stage of the collimating optical system 22 is the same as the prior art. Similarly, the pitch of the light emitting elements 212 in the X direction can be made substantially equal. If the angle between the principal ray BL and the Z direction in the subsequent stage of the collimating optical system 22 is set to 0 ° with respect to all the light emitting elements 212, an optical system having the same size as the conventional one is arranged in the subsequent stage of the collimating optical system 22. can do. On the other hand, the angle formed between the principal ray BL and the Z direction in the rear stage of the collimating optical system 22 is set to 0 within a range in which the light emitted from each light emitting element 212 cannot be applied to the collimating lens 220 not corresponding to the light emitting element 212. If it is set to a value larger than 0 °, the pitch on the XZ plane of each principal ray BL in the subsequent stage of the collimating optical system 22 is shorter than the pitch in the X direction of the light emitting element 212. It can arrange | position in the back | latter stage of 22.

[第2実施形態]
以下、本発明の第2実施形態について、図7および図8を用いて説明する。
第2実施形態のプロジェクターおよび照明装置の構成は第1実施形態と同様であり、光源装置12の構成が第1実施形態の光源装置2と異なる。そのため、プロジェクターおよび照明装置の説明は省略し、光源装置12についてのみ説明する。
図7は、本実施形態の光源装置12の平面図である。図8は、本実施形態の光源装置12のY方向と垂直な断面図であり、図7のVIII−VIII線に沿う断面図である。図9は、本実施形態の光源装置12のX方向と垂直な断面図であって、図7のIX−IX線に沿う断面図である。
図7〜図9において、第1実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
[Second Embodiment]
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The configuration of the projector and the illumination device of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, and the configuration of the light source device 12 is different from that of the light source device 2 of the first embodiment. Therefore, descriptions of the projector and the lighting device are omitted, and only the light source device 12 is described.
FIG. 7 is a plan view of the light source device 12 of the present embodiment. FIG. 8 is a cross-sectional view perpendicular to the Y direction of the light source device 12 of the present embodiment, and is a cross-sectional view taken along the line VIII-VIII in FIG. 9 is a cross-sectional view perpendicular to the X direction of the light source device 12 of the present embodiment, and is a cross-sectional view taken along the line IX-IX in FIG.
7-9, the same code | symbol is attached | subjected to the same component as drawing used in 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted.

図7〜図9に示すように、光源装置12は、発光部23と、コリメート光学系35と、を備えている。発光部23は、基板210と、複数のサブマウント215と、複数の発光素子212と、複数のプリズム216と、を備えている。コリメート光学系35は、第1のシリンドリカルレンズアレイ35Aと、第2のシリンドリカルレンズアレイ35Bと、を備えている。図8に示すように、光源装置12において、発光素子212は、被支持面212eがサブマウント215の上面215aに接するように設けられ、−X方向もしくは+X方向に光を射出する。   As shown in FIGS. 7 to 9, the light source device 12 includes a light emitting unit 23 and a collimating optical system 35. The light emitting unit 23 includes a substrate 210, a plurality of submounts 215, a plurality of light emitting elements 212, and a plurality of prisms 216. The collimating optical system 35 includes a first cylindrical lens array 35A and a second cylindrical lens array 35B. As shown in FIG. 8, in the light source device 12, the light emitting element 212 is provided such that the supported surface 212 e is in contact with the upper surface 215 a of the submount 215, and emits light in the −X direction or the + X direction.

図8において、Z方向と平行な光軸AX0の左側の2つの発光素子212と、光軸AX0の右側の2つの発光素子212と、では、光の射出方向が逆向きになっている。すなわち、左側の2つの発光素子212は、光射出面212dが−X方向を向くように配置され、−X方向に光を射出する。右側の2つの発光素子212は、光射出面212dが+X方向を向くように配置され、+X方向に光を射出する。   In FIG. 8, the two light emitting elements 212 on the left side of the optical axis AX0 parallel to the Z direction and the two light emitting elements 212 on the right side of the optical axis AX0 have light emission directions opposite to each other. That is, the two left light emitting elements 212 are arranged such that the light emission surface 212d faces the −X direction, and emits light in the −X direction. The two right light emitting elements 212 are arranged such that the light emission surface 212d faces the + X direction, and emits light in the + X direction.

図7に示すように、本実施形態においても、第1実施形態と同様、複数の発光素子212は、X方向およびY方向に格子状に配列されている。複数の発光素子212は、光軸AX0を含み、X方向に垂直な平面FAに対して面対称に設けられている。   As shown in FIG. 7, also in the present embodiment, as in the first embodiment, the plurality of light emitting elements 212 are arranged in a lattice pattern in the X direction and the Y direction. The plurality of light emitting elements 212 are provided in plane symmetry with respect to a plane FA including the optical axis AX0 and perpendicular to the X direction.

プリズム216は、当該プリズム216に対応する発光素子212から射出される光の光路上に設けられている。プリズム216は、発光素子212からの光の射出方向に平行、かつ基板210の第1面210aに垂直な平面(XZ平面)で切断した断面形状が三角形状を呈する。プリズム216は、各発光素子212から射出された光が入射する入射面216aと、光を基板210の第1面210aと交差する方向に向けて反射させる反射面216cと、を有する。   The prism 216 is provided on the optical path of the light emitted from the light emitting element 212 corresponding to the prism 216. The prism 216 has a triangular cross-section cut along a plane (XZ plane) parallel to the light emission direction of the light emitting element 212 and perpendicular to the first surface 210a of the substrate 210. The prism 216 includes an incident surface 216 a on which light emitted from each light emitting element 212 is incident, and a reflective surface 216 c that reflects the light in a direction intersecting the first surface 210 a of the substrate 210.

反射面216cは、基板210の第1面210aに対して傾斜しており、反射面216cと第1面210aとのなす角度(傾斜角度α)は0°より大きく、45°よりも小さい。反射面216cの傾斜角度αがこのように設定されたことにより、発光素子212からプリズム216へ入射した光は、Z方向から傾いた方向に発光部23から射出される。   The reflection surface 216c is inclined with respect to the first surface 210a of the substrate 210, and an angle (inclination angle α) formed between the reflection surface 216c and the first surface 210a is larger than 0 ° and smaller than 45 °. By setting the inclination angle α of the reflection surface 216c in this way, the light incident on the prism 216 from the light emitting element 212 is emitted from the light emitting unit 23 in a direction inclined from the Z direction.

本実施形態の場合、図8において、左側の2つの発光素子212と右側の2つの発光素子212とでは、発光部23から射出された主光線BLのZ方向に対する傾き方向が逆である。すなわち、Y方向から見たとき、Z方向を基準として時計回りに見た角度を正の角度と定義すると、右側の2つの発光素子212では、発光部23から射出された主光線BLの傾斜角度は正(+θ)であり、左側の2つの発光素子212では、発光部23から射出された主光線BLの傾斜角度は負(−θ)である。   In the case of the present embodiment, in FIG. 8, the two light emitting elements 212 on the left side and the two light emitting elements 212 on the right side have opposite inclination directions with respect to the Z direction of the principal ray BL emitted from the light emitting unit 23. That is, when the angle viewed clockwise from the Z direction is defined as a positive angle when viewed from the Y direction, the inclination angle of the principal ray BL emitted from the light emitting unit 23 is determined in the two right light emitting elements 212. Is positive (+ θ), and in the two light emitting elements 212 on the left side, the inclination angle of the principal ray BL emitted from the light emitting unit 23 is negative (−θ).

本実施形態の場合、プリズム216は、透光性部材214の収容空間S側の面に接合されている。ただし、プリズム216は、必ずしも透光性部材214に接合されていなくてもよい。   In the present embodiment, the prism 216 is joined to the surface of the translucent member 214 on the accommodation space S side. However, the prism 216 is not necessarily bonded to the translucent member 214.

図7および図9に示すように、Y方向に配列された4個の発光素子212に対応して共通の一つのプリズム216が設けられている。したがって、Y方向に配列された4個の発光素子212から射出された各光は、一つのプリズム216の反射面216cで反射する。ただし、1つのプリズム216にただ1つの発光素子212を対応させてもよい。1つのプリズム216に対応する発光素子212の個数は適宜設定できる。   As shown in FIGS. 7 and 9, one common prism 216 is provided corresponding to the four light emitting elements 212 arranged in the Y direction. Therefore, each light emitted from the four light emitting elements 212 arranged in the Y direction is reflected by the reflecting surface 216c of one prism 216. However, only one light emitting element 212 may correspond to one prism 216. The number of light emitting elements 212 corresponding to one prism 216 can be set as appropriate.

以下、説明の便宜上、図8に示す4個の発光素子212のうち、左から2番目の発光素子212を第1の発光素子212Aと称し、その右隣の発光素子212を第2の発光素子212Bと称する。また、第1の発光素子212Aに対応するプリズム216を第1のプリズム216Aと称し、第2の発光素子212Bに対応するプリズム216を第2のプリズム216Bと称する。第1のプリズム216Aの反射面を第1の反射面216cAと称し、第2のプリズム216Bの反射面を第2の反射面216cBと称する。すなわち、発光部23は、X方向に配列された第1の発光素子212Aと第2の発光素子212Bとを備えている。第1の光は、第1の発光素子212Aから−X方向と略平行に射出され、第1の反射面216cAで第1射出方向(第3方向)に反射される。第2の光は、第2の発光素子212Bから+X方向と略平行に射出され、第2の反射面216cBで第2射出方向(第4方向)に反射される。   Hereinafter, for convenience of explanation, among the four light emitting elements 212 shown in FIG. 8, the second light emitting element 212 from the left is referred to as a first light emitting element 212A, and the light emitting element 212 on the right is the second light emitting element. This is referred to as 212B. The prism 216 corresponding to the first light emitting element 212A is referred to as a first prism 216A, and the prism 216 corresponding to the second light emitting element 212B is referred to as a second prism 216B. The reflecting surface of the first prism 216A is referred to as a first reflecting surface 216cA, and the reflecting surface of the second prism 216B is referred to as a second reflecting surface 216cB. That is, the light emitting unit 23 includes a first light emitting element 212A and a second light emitting element 212B arranged in the X direction. The first light is emitted from the first light emitting element 212A substantially in parallel with the −X direction, and reflected by the first reflecting surface 216cA in the first emission direction (third direction). The second light is emitted from the second light emitting element 212B substantially parallel to the + X direction, and reflected by the second reflecting surface 216cB in the second emission direction (fourth direction).

発光部23から射出された光は、第1のシリンドリカルレンズアレイ35Aおよび第2のシリンドリカルレンズアレイ35Bをこの順に透過する。第1のシリンドリカルレンズアレイ35Aは、複数の第1のシリンドリカルレンズ351を備えている。第2のシリンドリカルレンズアレイ35Bは、複数の第2のシリンドリカルレンズ352を備えている。   The light emitted from the light emitting unit 23 passes through the first cylindrical lens array 35A and the second cylindrical lens array 35B in this order. The first cylindrical lens array 35A includes a plurality of first cylindrical lenses 351. The second cylindrical lens array 35B includes a plurality of second cylindrical lenses 352.

第1のシリンドリカルレンズ351は、平坦な一つの入射面351aと、凸面からなる一つのレンズ面351bと、を有する。第2のシリンドリカルレンズ352は、平坦な一つの入射面352aと、凸面からなる一つのレンズ面352bと、を有する。第1のシリンドリカルレンズ351は、XZ平面において屈折力を有しており、YZ平面においては屈折力を有していない。第2のシリンドリカルレンズ352は、YZ平面において屈折力を有しており、XZ平面においては屈折力を有していない。   The first cylindrical lens 351 has one flat incident surface 351a and one lens surface 351b made of a convex surface. The second cylindrical lens 352 has a flat incident surface 352a and a convex lens surface 352b. The first cylindrical lens 351 has a refractive power in the XZ plane and does not have a refractive power in the YZ plane. The second cylindrical lens 352 has a refractive power in the YZ plane and does not have a refractive power in the XZ plane.

第1実施形態と同様に、発光素子の配列面F1を定義する。配列面F1はXY平面と平行である。第1のシリンドリカルレンズ351の母線の方向と第2のシリンドリカルレンズ352の母線の方向とは互いに直交しており、かつ配列面F1と平行である。   Similar to the first embodiment, an array surface F1 of the light emitting elements is defined. The array plane F1 is parallel to the XY plane. The direction of the generatrix of the first cylindrical lens 351 and the direction of the generatrix of the second cylindrical lens 352 are orthogonal to each other and parallel to the array plane F1.

第1のシリンドリカルレンズ351は、発光部23から射出された主光線BLが入射面351aに対して垂直に入射するように、配列面F1に対して傾いて設けられている。また、第1のシリンドリカルレンズ351は、主光線BLが第1のシリンドリカルレンズ351の頂部を通らないように設けられている。これにより、発光部23から射出された主光線BLは、第1のシリンドリカルレンズ351のレンズ面351bによって屈折される。本実施形態においては、主光線BLは略Z方向に射出される。   The first cylindrical lens 351 is provided to be inclined with respect to the array surface F1 so that the principal ray BL emitted from the light emitting unit 23 is incident perpendicularly to the incident surface 351a. The first cylindrical lens 351 is provided so that the principal ray BL does not pass through the top of the first cylindrical lens 351. As a result, the principal ray BL emitted from the light emitting unit 23 is refracted by the lens surface 351b of the first cylindrical lens 351. In the present embodiment, the chief ray BL is emitted substantially in the Z direction.

図8の右端の発光素子212で示すように、発光素子212からX方向に射出された光は、XZ面における発散角がXY面における発散角よりも大きいビーム形状を有する。したがって、発光素子212から射出された光のXZ面内での平行化は、発光素子に近い側に位置する第1のシリンドリカルレンズ351によって行うことが望ましい。   As indicated by the rightmost light emitting element 212 in FIG. 8, the light emitted from the light emitting element 212 in the X direction has a beam shape in which the divergence angle in the XZ plane is larger than the divergence angle in the XY plane. Therefore, it is desirable that the light emitted from the light emitting element 212 is collimated in the XZ plane by the first cylindrical lens 351 located on the side close to the light emitting element.

一方、図9に示すように、第2のシリンドリカルレンズ352は、X方向から見たとき、第1のシリンドリカルレンズ351を透過した主光線BLが入射面352aに対して垂直に入射するように、入射面352aが配列面F1と平行になるように設けられている。また、第2のシリンドリカルレンズ352は、主光線BLが第2のシリンドリカルレンズ352の頂部を通るように設けられている。これにより、第1のシリンドリカルレンズ351を透過した主光線BLは、第2のシリンドリカルレンズ352で屈折することなく直進する。   On the other hand, as shown in FIG. 9, when viewed from the X direction, the second cylindrical lens 352 is configured so that the principal ray BL transmitted through the first cylindrical lens 351 is perpendicularly incident on the incident surface 352a. The incident surface 352a is provided so as to be parallel to the array surface F1. The second cylindrical lens 352 is provided so that the chief ray BL passes through the top of the second cylindrical lens 352. As a result, the principal ray BL transmitted through the first cylindrical lens 351 travels straight without being refracted by the second cylindrical lens 352.

以下、説明の便宜上、図7に示すように、Z方向から見たとき、第1のシリンドリカルレンズ351と第2のシリンドリカルレンズ352との交差部のうち、第1の発光素子212Aに対応した交差部を第1のコリメート光学系35AAと称する。言い換えれば、第1のコリメート光学系35AAは、第1のシリンドリカルレンズ351のうち第1の発光素子212Aに対応した部分と、第2のシリンドリカルレンズ352のうち第1の発光素子212Aに対応した部分とのペアである。同様に、第1のシリンドリカルレンズ351と第2のシリンドリカルレンズ352との交差部のうち第2の発光素子212Bに対応した交差部を第2のコリメート光学系35BBと称する。   Hereinafter, for convenience of explanation, as shown in FIG. 7, an intersection corresponding to the first light emitting element 212 </ b> A among the intersections of the first cylindrical lens 351 and the second cylindrical lens 352 when viewed from the Z direction. This part is referred to as a first collimating optical system 35AA. In other words, the first collimating optical system 35AA includes a portion corresponding to the first light emitting element 212A in the first cylindrical lens 351 and a portion corresponding to the first light emitting element 212A in the second cylindrical lens 352. And a pair. Similarly, the intersection corresponding to the second light emitting element 212B among the intersections of the first cylindrical lens 351 and the second cylindrical lens 352 is referred to as a second collimating optical system 35BB.

本実施形態において、第1のコリメート光学系35AAは、第1のコリメート光学系35AAから射出された第1の光の主光線BLとZ方向とのなす角度が、第1のコリメート光学系35AAに入射する前の第1の光の主光線BLとZ方向とのなす角度よりも小さくなるように配置されている。第2のコリメート光学系35BBは、第2のコリメート光学系35BBから射出された第2の光の主光線BLとZ方向とのなす角度が第2のコリメート光学系35BBに入射する前の第2の光の主光線BLとZ方向とのなす角度よりも小さくなるように配置されている。また、Z方向(第2方向)と第1射出方向(第3方向)とに垂直な方向から見たとき、Z方向は第1射出方向と第2射出方向(第4方向)との間に位置している。   In the present embodiment, the first collimating optical system 35AA has an angle formed between the principal ray BL of the first light emitted from the first collimating optical system 35AA and the Z direction in the first collimating optical system 35AA. It is arranged so as to be smaller than the angle formed between the principal ray BL of the first light before entering and the Z direction. The second collimating optical system 35BB has a second angle before the angle formed between the principal ray BL of the second light emitted from the second collimating optical system 35BB and the Z direction is incident on the second collimating optical system 35BB. Are arranged so as to be smaller than the angle formed between the principal ray BL of the light and the Z direction. Further, when viewed from a direction perpendicular to the Z direction (second direction) and the first injection direction (third direction), the Z direction is between the first injection direction and the second injection direction (fourth direction). positioned.

本実施形態においても、発光部23からの光の射出方向を第2方向に対して角度+θもしくは−θだけ傾けたことによって、発光素子212の光軸と、発光素子212に対応したコリメート光学系との相対的関係に対する許容誤差が従来よりも大きい光源装置12を提供できる、という第1実施形態と同様の効果が得られる。具体的には、Z方向における発光素子212とプリズム216との相対的関係に対する許容誤差が従来よりも大きい。   Also in this embodiment, the light emission direction from the light emitting unit 23 is inclined by the angle + θ or −θ with respect to the second direction, so that the optical axis of the light emitting element 212 and the collimating optical system corresponding to the light emitting element 212 are obtained. The same effect as that of the first embodiment in which the light source device 12 having a larger tolerance than the conventional light source device can be provided. Specifically, the allowable error with respect to the relative relationship between the light emitting element 212 and the prism 216 in the Z direction is larger than the conventional one.

また、本実施形態の光源装置12では、発光素子212から−X方向もしくは+X方向に射出された光の主光線BLがプリズム216によって反射される構成であるため、発光部23からの光の射出方向をプリズム216の反射面216cの傾斜角度で調整することができる。そのため、例えば第1実施形態のようにサブマウントに傾斜面を設ける必要がない。これにより、サブマウント215の構成を簡略化することができ、光源装置12の製作が容易になる。   Further, in the light source device 12 of the present embodiment, the principal ray BL of the light emitted from the light emitting element 212 in the −X direction or the + X direction is reflected by the prism 216, so that the light is emitted from the light emitting unit 23. The direction can be adjusted by the inclination angle of the reflecting surface 216c of the prism 216. Therefore, for example, it is not necessary to provide an inclined surface on the submount as in the first embodiment. Thereby, the structure of the submount 215 can be simplified, and manufacture of the light source device 12 becomes easy.

また、本実施形態の光源装置12では、発光素子212がサブマウント215の上面215aに設けられているため、サブマウント215の高さ(Z方向のサイズ)を第1実施形態のサブマウント211よりも低くすることができる。そのため、発光素子212の熱がサブマウント215を介して基板210に伝わりやすくなり、第1実施形態に比べて発光素子212の放熱性を高めることができる。これにより、発光素子212の発光効率を高めることができる。   In the light source device 12 of the present embodiment, since the light emitting element 212 is provided on the upper surface 215a of the submount 215, the height (size in the Z direction) of the submount 215 is larger than that of the submount 211 of the first embodiment. Can also be lowered. Therefore, the heat of the light emitting element 212 is easily transferred to the substrate 210 via the submount 215, and the heat dissipation of the light emitting element 212 can be improved as compared with the first embodiment. Accordingly, the light emission efficiency of the light emitting element 212 can be increased.

また、本実施形態の光源装置12では、第1の発光素子212Aと第2の発光素子212Bとでは、発光部23から射出された主光線BLのZ方向に対する傾き方向が逆であるため、コリメート光学系35を射出した後の光線束は光軸AX0を中心として対称性の高い強度分布を有する。したがって、光源装置12は、対称性の高い強度分布を要求される光学系に好適である。対称性の高い強度分布を要求される光学系としては、以下の例が挙げられる。   Further, in the light source device 12 of the present embodiment, the first light emitting element 212A and the second light emitting element 212B have the opposite tilt directions with respect to the Z direction of the principal ray BL emitted from the light emitting unit 23. The light beam after exiting the optical system 35 has a highly symmetrical intensity distribution around the optical axis AX0. Therefore, the light source device 12 is suitable for an optical system that requires a highly symmetrical intensity distribution. Examples of optical systems that require a highly symmetrical intensity distribution include the following.

例えば本実施形態のように、蛍光体層47に複数の光(励起光)を重畳させる場合、励起光の強度分布の偏りを減らすことができ、蛍光体層47上の照度分布を平均化することができる。その結果、蛍光体層47の発光効率を高めることができる。   For example, when a plurality of lights (excitation light) are superimposed on the phosphor layer 47 as in this embodiment, the bias distribution of the excitation light intensity can be reduced, and the illuminance distribution on the phosphor layer 47 is averaged. be able to. As a result, the luminous efficiency of the phosphor layer 47 can be increased.

もしくは、拡散反射板52に複数の光を重畳させる場合、拡散反射板52上の照度分布を平均化することができる。その結果、光変調装置等の被照明対象を均一に照明することができる。もしくは、光変調装置等の被照明対象を直接照明する照明装置として光源装置12を用いた場合、強度分布の偏りを減らすことができるため、照度ムラ、色ムラ等を減らすことができる。   Alternatively, when a plurality of lights are superimposed on the diffuse reflector 52, the illuminance distribution on the diffuse reflector 52 can be averaged. As a result, an object to be illuminated such as a light modulation device can be illuminated uniformly. Alternatively, when the light source device 12 is used as an illuminating device that directly illuminates an object to be illuminated, such as a light modulation device, unevenness in intensity distribution can be reduced, so that illuminance unevenness, color unevenness, and the like can be reduced.

[第3実施形態]
以下、本発明の第3実施形態について、図10〜図12を用いて説明する。
第3実施形態のプロジェクターおよび照明装置の構成は第1実施形態と同様であり、光源装置62の構成が第1実施形態の光源装置2と異なる。そのため、プロジェクターおよび照明装置の説明は省略し、光源装置62についてのみ説明する。
図10は、本実施形態の光源装置62のY方向と垂直な断面図である。図11は、本実施形態の光源装置62のX方向と垂直な断面図であり、図10のXI−XI線に沿う断面図である。図12は、本実施形態の光源装置62におけるコリメート光学系を示す斜視図である。
図10〜図12において、第1実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
[Third Embodiment]
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The configuration of the projector and the illumination device of the third embodiment is the same as that of the first embodiment, and the configuration of the light source device 62 is different from that of the light source device 2 of the first embodiment. Therefore, descriptions of the projector and the lighting device are omitted, and only the light source device 62 is described.
FIG. 10 is a cross-sectional view perpendicular to the Y direction of the light source device 62 of the present embodiment. 11 is a cross-sectional view perpendicular to the X direction of the light source device 62 of the present embodiment, and is a cross-sectional view taken along the line XI-XI in FIG. FIG. 12 is a perspective view showing a collimating optical system in the light source device 62 of the present embodiment.
10-12, the same code | symbol is attached | subjected to the same component as drawing used in 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted.

図10〜図12に示すように、本実施形態の光源装置62において、発光部23の構成は第2実施形態の発光部23と同様であり、コリメート光学系63の構成が第2実施形態のコリメート光学系35と異なる。   As shown in FIGS. 10 to 12, in the light source device 62 of the present embodiment, the configuration of the light emitting unit 23 is the same as that of the light emitting unit 23 of the second embodiment, and the configuration of the collimating optical system 63 is the same as that of the second embodiment. Different from the collimating optical system 35.

コリメート光学系63は、第1のシリンドリカルレンズアレイ63Aと、第2のシリンドリカルレンズアレイ63Bと、を備えている。第1のシリンドリカルレンズアレイ63Aは、複数の第1のシリンドリカルレンズ631を備えている。第2のシリンドリカルレンズアレイ63Bは、複数の第2のシリンドリカルレンズ632を備えている。   The collimating optical system 63 includes a first cylindrical lens array 63A and a second cylindrical lens array 63B. The first cylindrical lens array 63A includes a plurality of first cylindrical lenses 631. The second cylindrical lens array 63B includes a plurality of second cylindrical lenses 632.

第1のシリンドリカルレンズ631は、平坦な一つの入射面631aと凸面からなる一つのレンズ面631bとを有する。第2のシリンドリカルレンズ632は、平坦な一つの入射面632aと、凸面からなる一つのレンズ面632bと、を有する。第1のシリンドリカルレンズ631は、XZ平面において屈折力を有しており、YZ平面においては屈折力を有していない。第2のシリンドリカルレンズ632は、YZ平面において屈折力を有しており、XZ平面においては屈折力を有していない。   The first cylindrical lens 631 has a flat incident surface 631a and a convex lens surface 631b. The second cylindrical lens 632 has one flat incident surface 632a and one lens surface 632b made of a convex surface. The first cylindrical lens 631 has refractive power in the XZ plane and does not have refractive power in the YZ plane. The second cylindrical lens 632 has a refractive power in the YZ plane and does not have a refractive power in the XZ plane.

第2実施形態と同様に、発光素子の配列面F1を定義する。配列面F1はXY面と平行である。第1のシリンドリカルレンズ631の母線の方向と、第2のシリンドリカルレンズ632の母線の方向と、は互いに直交している。第1のシリンドリカルレンズ631の母線は配列面F1と平行であるが、第2のシリンドリカルレンズ632の母線は配列面F1に対して傾いている。   Similar to the second embodiment, an array surface F1 of the light emitting elements is defined. The array plane F1 is parallel to the XY plane. The direction of the generatrix of the first cylindrical lens 631 and the direction of the generatrix of the second cylindrical lens 632 are orthogonal to each other. The generatrix of the first cylindrical lens 631 is parallel to the array plane F1, but the generatrix of the second cylindrical lens 632 is inclined with respect to the array plane F1.

第1のシリンドリカルレンズ631は、発光部23から射出された主光線BLが入射面631aに対して垂直に入射するように、配列面F1に対して傾いて設けられている。また、第1のシリンドリカルレンズ631は、主光線BLが第1のシリンドリカルレンズ631の頂部を通るように設けられている。これにより、発光部23から射出された主光線BLは、第1のシリンドリカルレンズ631で屈折することなく直進する。   The first cylindrical lens 631 is provided to be inclined with respect to the arrangement surface F1 so that the principal ray BL emitted from the light emitting unit 23 is incident on the incidence surface 631a perpendicularly. The first cylindrical lens 631 is provided so that the principal ray BL passes through the top of the first cylindrical lens 631. Thereby, the chief ray BL emitted from the light emitting unit 23 goes straight without being refracted by the first cylindrical lens 631.

一方、図10および図12に示すように、第2のシリンドリカルレンズ632は、Y方向から見て、入射面632aと第2のシリンドリカルレンズ632の母線とが非平行となるように形成されている。図11に示すように、X方向から見たとき、第1のシリンドリカルレンズ631を透過した主光線BLは、入射面632aに対して垂直に入射し、第2のシリンドリカルレンズ632の頂部を通過する。Y方向から見たとき、第2のシリンドリカルレンズ632は、第1のシリンドリカルレンズ631から射出された主光線BLが入射面632aに対して0°以外の入射角で入射するように、入射面632aが配列面F1から傾いた状態で設けられている。これにより、主光線BLは、XZ面において、入射面632aとレンズ面632bのそれぞれで屈折し、略Z方向に射出される。このように、本実施形態の場合、発光部23から射出された主光線BLは、第2のシリンドリカルレンズ632によって屈折する。   On the other hand, as shown in FIGS. 10 and 12, the second cylindrical lens 632 is formed such that the incident surface 632a and the generatrix of the second cylindrical lens 632 are non-parallel when viewed from the Y direction. . As shown in FIG. 11, when viewed from the X direction, the principal ray BL transmitted through the first cylindrical lens 631 enters perpendicularly to the incident surface 632 a and passes through the top of the second cylindrical lens 632. . When viewed from the Y direction, the second cylindrical lens 632 is configured such that the principal ray BL emitted from the first cylindrical lens 631 is incident on the incident surface 632a at an incident angle other than 0 °. Are provided in a state inclined from the arrangement surface F1. As a result, the principal ray BL is refracted at each of the incident surface 632a and the lens surface 632b on the XZ plane, and is emitted substantially in the Z direction. As described above, in the present embodiment, the principal ray BL emitted from the light emitting unit 23 is refracted by the second cylindrical lens 632.

本実施形態においても、発光部23からの光の射出方向を第2方向に対して角度+θもしくは−θだけ傾けたことによって、発光素子212の光軸とコリメート光学系63との相対的関係に対する許容誤差が従来よりも大きい光源装置62を提供できる、という第1、第2実施形態と同様の効果が得られる。   Also in the present embodiment, the light emission direction from the light emitting unit 23 is inclined by the angle + θ or −θ with respect to the second direction, so that the relative relationship between the optical axis of the light emitting element 212 and the collimating optical system 63 is increased. The same effect as the first and second embodiments that the light source device 62 having a larger allowable error than the conventional one can be provided.

また、本実施形態においても、プリズム216を用いたことによってサブマウント215の構成を簡略化できる、発光素子212の放熱性を高めることで発光素子212の発光効率を向上できる、対称性の高い強度分布を要求される光学系に好適である、等の第2実施形態と同様の効果が得られる。   Also in the present embodiment, the configuration of the submount 215 can be simplified by using the prism 216, and the luminous efficiency of the light emitting element 212 can be improved by increasing the heat dissipation of the light emitting element 212. The same effects as in the second embodiment, such as being suitable for an optical system that requires distribution, can be obtained.

[第4実施形態]
以下、本発明の第4実施形態について、図13〜図15を用いて説明する。
第4実施形態のプロジェクターおよび照明装置の構成は第1実施形態と同様であり、光源装置72の構成が第1実施形態の光源装置2と異なる。そのため、プロジェクターおよび照明装置の説明は省略し、光源装置72についてのみ説明する。
図13〜図15において、第1実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
[Fourth Embodiment]
Hereinafter, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The configuration of the projector and the illumination device of the fourth embodiment is the same as that of the first embodiment, and the configuration of the light source device 72 is different from that of the light source device 2 of the first embodiment. Therefore, descriptions of the projector and the lighting device are omitted, and only the light source device 72 is described.
13 to 15, the same reference numerals are given to the same components as those used in the first embodiment, and the description thereof will be omitted.

図13は、本実施形態の光源装置72の平面図である。図13では、発光部76の図示を簡略化している。
光源装置72は、複数の光を射出する第1光源ユニット73と、複数の光を射出する第2光源ユニット74と、光合成部75と、を備えている。光合成部75は、第1光源ユニット73から射出された複数の光と、第2光源ユニット74から射出された複数の光と、を合成する。第1光源ユニット73は、光軸AX0上に設けられ、光軸AX0と平行な方向(Z方向)に複数の光を射出する。第2光源ユニット74は、光軸AX0と直交する光軸AX2上に設けられ、光軸AX2と平行な方向(Y方向)に複数の光を射出する。光源装置72は、光合成部75によって合成した光をZ方向に射出する。
なお、図13においては、第1光源ユニット73および第2光源ユニット74を簡略化して示している。これら光源ユニットの詳細な構成については、図14および図15を用いて以下、詳しく説明する。
FIG. 13 is a plan view of the light source device 72 of the present embodiment. In FIG. 13, the illustration of the light emitting unit 76 is simplified.
The light source device 72 includes a first light source unit 73 that emits a plurality of lights, a second light source unit 74 that emits a plurality of lights, and a light combining unit 75. The light combining unit 75 combines the plurality of lights emitted from the first light source unit 73 and the plurality of lights emitted from the second light source unit 74. The first light source unit 73 is provided on the optical axis AX0, and emits a plurality of lights in a direction (Z direction) parallel to the optical axis AX0. The second light source unit 74 is provided on the optical axis AX2 orthogonal to the optical axis AX0, and emits a plurality of lights in a direction parallel to the optical axis AX2 (Y direction). The light source device 72 emits the light combined by the light combining unit 75 in the Z direction.
In FIG. 13, the first light source unit 73 and the second light source unit 74 are shown in a simplified manner. Detailed configurations of these light source units will be described in detail below with reference to FIGS. 14 and 15.

第1光源ユニット73と第2光源ユニット74とは同じ構成であるため、以下、これら光源ユニットの構成を第1光源ユニット73で代表して説明する。第1光源ユニット73および第2光源ユニット74のそれぞれは、第1〜第3実施形態の光源装置に対応する。   Since the first light source unit 73 and the second light source unit 74 have the same configuration, the configuration of these light source units will be described below by using the first light source unit 73 as a representative. Each of the first light source unit 73 and the second light source unit 74 corresponds to the light source device of the first to third embodiments.

第1光源ユニット73は、発光部76と、コリメート光学系77と、を備えている。   The first light source unit 73 includes a light emitting unit 76 and a collimating optical system 77.

図14は、第1光源ユニット73のY方向と垂直な断面図であり、図13のXIV−XIV線に沿う断面図である。
図14に示すように、サブマウント761は、XZ断面において長方形状の形状を有している。各発光素子212は、各発光素子212に対応した各サブマウント761の側面761cの上部に設けられている。
14 is a cross-sectional view perpendicular to the Y direction of the first light source unit 73, and is a cross-sectional view taken along line XIV-XIV in FIG.
As shown in FIG. 14, the submount 761 has a rectangular shape in the XZ section. Each light emitting element 212 is provided on the upper side surface 761c of each submount 761 corresponding to each light emitting element 212.

図15は、第1光源ユニット73のX方向と垂直な断面図であり、図14のXV−XV線に沿う断面図である。
図15に示すように、4個の発光素子212が一つのサブマウント761に実装されている。ただし、一つのサブマウント761にただ1つの発光素子212が実装されていてもよい。一つのサブマウント761に実装されている発光素子212の個数は適宜設定できる。発光部76は、YZ平面において、各発光素子212から射出された光の主光線BLをZ方向から傾いた方向に射出するように構成されている。
15 is a cross-sectional view perpendicular to the X direction of the first light source unit 73, and is a cross-sectional view taken along the line XV-XV in FIG.
As shown in FIG. 15, four light emitting elements 212 are mounted on one submount 761. However, only one light emitting element 212 may be mounted on one submount 761. The number of light emitting elements 212 mounted on one submount 761 can be set as appropriate. The light emitting unit 76 is configured to emit the principal ray BL of the light emitted from each light emitting element 212 in a direction inclined from the Z direction on the YZ plane.

本実施形態の場合、図15に示すように、YZ平面に垂直な方向から見て、左側の2つの発光素子212と右側の2つの発光素子212とでは、Z方向に対する光の射出方向の傾きが逆である。   In the case of the present embodiment, as shown in FIG. 15, when viewed from the direction perpendicular to the YZ plane, the two light emitting elements 212 on the left side and the two light emitting elements 212 on the right side are inclined with respect to the Z direction. Is the opposite.

以下、説明の便宜上、図15に示す4個の発光素子212のうち、右から2番目の発光素子212を第1の発光素子212Aと称し、左から2番目の発光素子212を第2の発光素子212Bと称し、左端の発光素子212を第3の発光素子212Cと称する。   Hereinafter, for convenience of explanation, among the four light emitting elements 212 shown in FIG. 15, the second light emitting element 212 from the right is referred to as a first light emitting element 212A, and the second light emitting element 212 from the left is a second light emitting element. This is referred to as an element 212B, and the leftmost light emitting element 212 is referred to as a third light emitting element 212C.

Z方向と第1射出方向(第3方向)とに垂直な方向から見たとき、第2の発光素子212Bは第1の発光素子212Aと第3の発光素子212Cとの間に位置しており、発光部76は、第3の発光素子212Cから射出された第3の光の主光線BLを、Z方向(第2方向)から傾いた第3射出方向(第5方向)に射出するように構成されている。第2射出方向(第4方向)はZ方向と第3射出方向との間に位置している。   When viewed from a direction perpendicular to the Z direction and the first emission direction (third direction), the second light emitting element 212B is located between the first light emitting element 212A and the third light emitting element 212C. The light emitting unit 76 emits the principal ray BL of the third light emitted from the third light emitting element 212C in a third emission direction (fifth direction) inclined from the Z direction (second direction). It is configured. The second injection direction (fourth direction) is located between the Z direction and the third injection direction.

ここで、発光部76とコリメート光学系77との間の光路における主光線BLとZ方向とのなす角度を主光線BLの傾き角と称する。
右端の発光素子212から射出された光の主光線BLの傾き角をθa、第1の発光素子212Aから射出された光の傾き角をθb、第2の発光素子212Bから射出された光の傾き角をθc、第3の発光素子212Cから射出された光の傾き角をθdとする。X方向から見たとき、Z方向を基準として時計回りを正の角度と定義すると、本実施形態では、θaおよびθbは正であり、θcおよびθdは負である。また、|θa|=|θd|,|θb|=|θc|,θa>θbである。つまり、光軸AX0を含む面FAを対称面として、対称面と発光素子212との距離が大きいほど、主光線BLの傾き角が大きい。
Here, an angle formed between the principal ray BL and the Z direction in the optical path between the light emitting unit 76 and the collimating optical system 77 is referred to as an inclination angle of the principal ray BL.
The inclination angle of the principal ray BL of the light emitted from the rightmost light emitting element 212 is θa, the inclination angle of the light emitted from the first light emitting element 212A is θb, and the inclination of the light emitted from the second light emitting element 212B. The angle is θc, and the inclination angle of the light emitted from the third light emitting element 212C is θd. When viewed from the X direction, if clockwise is defined as a positive angle with respect to the Z direction, θa and θb are positive and θc and θd are negative in this embodiment. Further, | θa | = | θd |, | θb | = | θc |, θa> θb. That is, with the plane FA including the optical axis AX0 as a symmetry plane, the tilt angle of the principal ray BL increases as the distance between the symmetry plane and the light emitting element 212 increases.

コリメート光学系77は、第1のシリンドリカルレンズアレイ77Aと、第2のシリンドリカルレンズアレイ77Bと、を備えている。第1のシリンドリカルレンズアレイ77Aは、複数の第1のシリンドリカルレンズ771を備えている。第2のシリンドリカルレンズアレイ77Bは、複数の第2のシリンドリカルレンズ772を備えている。   The collimating optical system 77 includes a first cylindrical lens array 77A and a second cylindrical lens array 77B. The first cylindrical lens array 77A includes a plurality of first cylindrical lenses 771. The second cylindrical lens array 77B includes a plurality of second cylindrical lenses 772.

第1のシリンドリカルレンズ771は、平坦な一つの入射面771aと、凸面からなる一つのレンズ面771bと、を有する。第2のシリンドリカルレンズ772は、平坦な一つの入射面772aと、凸面からなる一つのレンズ面772bと、を有する。第1のシリンドリカルレンズ771は、XZ平面において屈折力を有しており、YZ平面においては屈折力を有していない。第2のシリンドリカルレンズ772は、YZ平面において屈折力を有しており、XZ平面においては屈折力を有していない。   The first cylindrical lens 771 has a flat incident surface 771a and a convex lens surface 771b. The second cylindrical lens 772 has a flat incident surface 772a and a convex lens surface 772b. The first cylindrical lens 771 has refractive power in the XZ plane and does not have refractive power in the YZ plane. The second cylindrical lens 772 has a refractive power in the YZ plane and does not have a refractive power in the XZ plane.

第2実施形態と同様に、発光素子の配列面F1を定義する。配列面F1はXY面と平行である。第1のシリンドリカルレンズ771の母線の方向と第2のシリンドリカルレンズ772の母線の方向とは互いに直交している。第1のシリンドリカルレンズ771の母線は配列面F1に対して傾いているが、第2のシリンドリカルレンズ772の母線は配列面F1と平行である。   Similar to the second embodiment, an array surface F1 of the light emitting elements is defined. The array plane F1 is parallel to the XY plane. The direction of the generatrix of the first cylindrical lens 771 and the direction of the generatrix of the second cylindrical lens 772 are orthogonal to each other. The generatrix of the first cylindrical lens 771 is inclined with respect to the array plane F1, but the generatrix of the second cylindrical lens 772 is parallel to the array plane F1.

第1のシリンドリカルレンズ771は、発光部76から射出された主光線BLが入射面771aに対して垂直に入射するように、配列面F1に対して傾いて設けられている。また、第1のシリンドリカルレンズ771は、主光線BLが第1のシリンドリカルレンズ771の頂部を通るように設けられている。したがって、発光部76から射出された主光線BLは、第1のシリンドリカルレンズ771で屈折することなく直進する。   The first cylindrical lens 771 is provided so as to be inclined with respect to the array surface F1 so that the principal ray BL emitted from the light emitting unit 76 enters perpendicularly to the incident surface 771a. Further, the first cylindrical lens 771 is provided so that the principal ray BL passes through the top of the first cylindrical lens 771. Accordingly, the principal ray BL emitted from the light emitting unit 76 goes straight without being refracted by the first cylindrical lens 771.

一方、第2のシリンドリカルレンズ772は、第1のシリンドリカルレンズ771から射出された主光線BLが入射面772aに対して垂直に入射するように、入射面772aが配列面F1に対して傾いて設けられている。図14に示す4個の第2のシリンドリカルレンズ772のうち、外側の2個の第2のシリンドリカルレンズ772の入射面772aの配列面F1に対する傾斜角度は、内側の2個の第2のシリンドリカルレンズ772の入射面772aの配列面F1に対する傾斜角度よりも大きい。また、外側の2個の第2のシリンドリカルレンズ772の幅W1は、内側の2個の第2のシリンドリカルレンズ772の幅W2よりも大きい。   On the other hand, the second cylindrical lens 772 is provided such that the incident surface 772a is inclined with respect to the arrangement surface F1 so that the principal ray BL emitted from the first cylindrical lens 771 enters perpendicularly to the incident surface 772a. It has been. Of the four second cylindrical lenses 772 shown in FIG. 14, the inclination angle of the incident surface 772a of the two outer cylindrical lenses 772 with respect to the array plane F1 is the two inner second cylindrical lenses. It is larger than the inclination angle of the incident surface 772a of 772 with respect to the arrangement surface F1. Further, the width W1 of the two outer second cylindrical lenses 772 is larger than the width W2 of the two inner second cylindrical lenses 772.

また、4個の第1のシリンドリカルレンズ771のうち、外側の2個の第1のシリンドリカルレンズ771の焦点距離は、内側の2個の第1のシリンドリカルレンズ771の焦点距離よりも長い。また、4個の第2のシリンドリカルレンズ772のうち、外側の2個の第2のシリンドリカルレンズ772の焦点距離は、内側の2個の第2のシリンドリカルレンズ772の焦点距離よりも長い。   Of the four first cylindrical lenses 771, the focal lengths of the two outer first cylindrical lenses 771 are longer than the focal lengths of the two inner first cylindrical lenses 771. Further, out of the four second cylindrical lenses 772, the focal lengths of the outer two second cylindrical lenses 772 are longer than the focal lengths of the inner two second cylindrical lenses 772.

また、第2のシリンドリカルレンズ772は、第1のシリンドリカルレンズ771から射出された主光線BLが当該第2のシリンドリカルレンズ772の頂部を通らないように設けられている。これにより、第1のシリンドリカルレンズ771から射出された主光線BLは、第2のシリンドリカルレンズ772のレンズ面772bによって屈折される。本実施形態においては、主光線BLは略Z方向に射出される。   Further, the second cylindrical lens 772 is provided so that the principal ray BL emitted from the first cylindrical lens 771 does not pass through the top of the second cylindrical lens 772. Thus, the principal ray BL emitted from the first cylindrical lens 771 is refracted by the lens surface 772b of the second cylindrical lens 772. In the present embodiment, the chief ray BL is emitted substantially in the Z direction.

図13に示すように、光合成部75は、第1の光源ユニット73から射出された複数の光、および第2の光源ユニット74から射出された複数の光の光路上に設けられた板体により構成されている。光合成部75は、光合成部75の面法線方向が光軸AX0および光軸AX2に対して45°の角度をなすように配置されている。   As illustrated in FIG. 13, the light combining unit 75 is configured by a plate provided on the optical path of the plurality of lights emitted from the first light source unit 73 and the plurality of lights emitted from the second light source unit 74. It is configured. The light combining unit 75 is disposed such that the surface normal direction of the light combining unit 75 forms an angle of 45 ° with respect to the optical axis AX0 and the optical axis AX2.

光合成部75は、複数の反射領域75Rと複数の光透過領域75Tとを備えている。光合成部75の面法線方向から見て、反射領域75Rと光透過領域75Tとが交互に配置されている。光合成部75は、例えば一面に反射膜が形成された金属板にパンチ抜き加工を施すことによって製作することができる。光透過領域75Tは、第1の光源ユニット73から射出された複数の光をZ方向に透過させ、反射領域75Rは、第2の光源ユニット74から射出された複数の光をZ方向に反射する。このように、光合成部75は合成光を生成し、Z方向に射出させる。   The light combining unit 75 includes a plurality of reflection regions 75R and a plurality of light transmission regions 75T. As seen from the surface normal direction of the light combining unit 75, the reflection regions 75R and the light transmission regions 75T are alternately arranged. The photosynthetic unit 75 can be manufactured by punching a metal plate having a reflective film formed on one surface, for example. The light transmission region 75T transmits a plurality of lights emitted from the first light source unit 73 in the Z direction, and the reflection region 75R reflects the plurality of lights emitted from the second light source unit 74 in the Z direction. . In this way, the light combining unit 75 generates combined light and emits it in the Z direction.

本実施形態においても、発光部76からの光の射出方向を光軸AX0に対して傾けているため、第1実施形態と同様の効果が得られる。   Also in the present embodiment, since the light emission direction from the light emitting unit 76 is inclined with respect to the optical axis AX0, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

各発光素子212からの光の射出方向に分布を持たせる場合、本実施形態のように各発光素子212をサブマウント761の側面761cに互いに異なる向きに実装することが考えられる。この場合、発光素子212の傾斜角度を規制する部材が存在しないため、発光素子212の傾斜角度の誤差が大きくなりやすい。しかし、本実施形態の構成によれば、発光素子212の実装の許容誤差を大きくできる。   In the case where the light emission directions from the respective light emitting elements 212 are distributed, it is conceivable that the respective light emitting elements 212 are mounted on the side surfaces 761c of the submount 761 in different directions as in the present embodiment. In this case, since there is no member that regulates the inclination angle of the light emitting element 212, an error in the inclination angle of the light emitting element 212 tends to increase. However, according to the configuration of the present embodiment, the tolerance for mounting the light emitting element 212 can be increased.

光合成部75を光軸AX0と平行な方向から見たときの光透過領域75Tの幅W31は、その光透過領域75Tを透過すべき光のY方向の幅D31以上であることが望ましい。また、光合成部75を光軸AX2と平行な方向から見たときの反射領域75Rの幅W32は、その反射領域75Rで反射すべき光のZ方向の幅D32以上であることが望ましい。その理由は、以下の通りである。幅D32が幅W32よりも大きい場合、反射領域75Rで反射されるべき光の一部は光透過領域75Tを透過し、合成光束の射出方向に進まない。また、幅D31が幅W31よりも大きい場合、光透過領域75Tを透過すべき光の一部は反射領域75Rで反射され、合成光束の射出方向に進まない。そのため、光の損失が生じる。ところが、上記光の損失を低減するためには、第1光源ユニット73および第2光源ユニット74における発光素子212の配列ピッチを大きくする必要がある。このことは、各光源ユニット73,74が大型化する、という問題を引き起こす。   The width W31 of the light transmission region 75T when the light combining unit 75 is viewed from the direction parallel to the optical axis AX0 is desirably equal to or greater than the width D31 in the Y direction of the light to be transmitted through the light transmission region 75T. Further, it is desirable that the width W32 of the reflection region 75R when the light combining unit 75 is viewed from the direction parallel to the optical axis AX2 is equal to or larger than the width D32 of the light to be reflected by the reflection region 75R in the Z direction. The reason is as follows. When the width D32 is larger than the width W32, part of the light that should be reflected by the reflection region 75R is transmitted through the light transmission region 75T and does not advance in the direction of emission of the combined light flux. When the width D31 is larger than the width W31, part of the light that should be transmitted through the light transmission region 75T is reflected by the reflection region 75R and does not advance in the direction of emission of the combined light flux. As a result, light loss occurs. However, in order to reduce the light loss, it is necessary to increase the arrangement pitch of the light emitting elements 212 in the first light source unit 73 and the second light source unit 74. This causes a problem that the respective light source units 73 and 74 are enlarged.

上記の問題に対して、本実施形態の光源装置72においては、図13に示すように、YZ平面に垂直な方向から見て、光軸AX0に対して傾いた方向に光を射出する発光部76とコリメート光学系77とを組み合わせたことによって、複数の光ビームのピッチを発光素子212の配列ピッチよりも大きくすることができる。第2光源ユニット74も同様である。そのため、各光源ユニット73,74の発光素子212間のピッチが小さい場合でも、光合成部75によって合成光線束を生成する際の光の損失を低減することができる。これにより、小型の光源ユニット73,74を備え、かつ光の損失が小さい光源装置72を実現することができる。   To solve the above problem, in the light source device 72 of the present embodiment, as shown in FIG. 13, a light emitting unit that emits light in a direction inclined with respect to the optical axis AX0 when viewed from the direction perpendicular to the YZ plane. By combining 76 and the collimating optical system 77, the pitch of the plurality of light beams can be made larger than the arrangement pitch of the light emitting elements 212. The same applies to the second light source unit 74. Therefore, even when the pitch between the light emitting elements 212 of the light source units 73 and 74 is small, it is possible to reduce the loss of light when the combined beam 75 is generated by the light combining unit 75. Thereby, the light source device 72 including the small light source units 73 and 74 and having a small light loss can be realized.

また、各光源ユニット73,74においては、光軸AX0を含む面FAと発光素子212との距離が大きいほど、発光部76から射出されたときの主光線BLの傾き角が大きいため、面FAから遠い発光素子212における実装の許容誤差は、面FAに近い発光素子212における実装の許容誤差よりも大きい。よって、発光部76全体としての発光素子212の光軸とコリメート光学系77の光軸との相対的関係の影響がより小さい。また、コリメート光学系77を射出した各主光線BLの間隔を互いに等しくすることができる。   In each of the light source units 73 and 74, as the distance between the surface FA including the optical axis AX0 and the light emitting element 212 is larger, the inclination angle of the principal ray BL when emitted from the light emitting unit 76 is larger. The mounting tolerance in the light emitting element 212 far from the surface is larger than the mounting tolerance in the light emitting element 212 near the surface FA. Therefore, the influence of the relative relationship between the optical axis of the light emitting element 212 and the optical axis of the collimating optical system 77 as the entire light emitting unit 76 is smaller. Further, the intervals between the principal rays BL emitted from the collimating optical system 77 can be made equal to each other.

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば上記第4実施形態では、発光素子の射出方向をYZ平面内で傾けるとともに、光の主光線が第2のシリンドリカルレンズの中心軸からずれた位置に入射しているが、この構成に代えて、YZ平面の面法線方向から見て平坦な入射面とレンズ面の母線とが非平行とされた第1シリンドリカルレンズを用いてもよい。また、上記実施形態では、XZ平面もしくはYZ平面のいずれか一方において発光素子の射出方向を傾けた例を示したが、XZ平面およびYZ平面の双方において発光素子の射出方向を傾けてもよい。また、上記実施形態では、コリメート光学系を構成するレンズとして平凸レンズを用いたが、両凸レンズを用いてもよい。
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the fourth embodiment, the emission direction of the light emitting element is tilted in the YZ plane and the principal ray of light is incident on a position shifted from the central axis of the second cylindrical lens. A first cylindrical lens in which the flat incident surface and the generatrix of the lens surface when viewed from the surface normal direction of the YZ plane are not parallel may be used. In the above embodiment, an example in which the emission direction of the light emitting element is tilted in either the XZ plane or the YZ plane has been described. However, the emission direction of the light emitting element may be tilted in both the XZ plane and the YZ plane. Moreover, in the said embodiment, although the plano-convex lens was used as a lens which comprises a collimating optical system, you may use a biconvex lens.

また、上記実施形態では、|θa|=|θd|,|θb|=|θc|としたが、これに限られない。例えば、|θa|が|θd|と等しくなくてもよい。光軸AX0を含む面FAを対称面として、対称面と発光素子212との距離が大きいほど、主光線BLの傾き角が大きければよい。   In the above-described embodiment, | θa | = | θd | and | θb | = | θc |, but are not limited thereto. For example, | θa | may not be equal to | θd |. With the plane FA including the optical axis AX0 as a symmetry plane, the greater the distance between the symmetry plane and the light emitting element 212, the greater the inclination angle of the principal ray BL.

上記の各実施形態の光源装置は、複数の発光素子が二次元的に配列された発光部を備えていたが、複数の発光素子が一次元的に配列された発光部を備えていてもよい。   The light source device of each of the above embodiments includes a light emitting unit in which a plurality of light emitting elements are two-dimensionally arranged. However, the light source device may include a light emitting unit in which a plurality of light emitting elements are arranged one-dimensionally. .

上記の各実施形態では、発光素子の実装位置に誤差が生じた場合について説明したが、コリメート光学系の実装位置に誤差が生じた場合にも本発明は効果を発揮する。   In each of the above-described embodiments, the case where an error occurs in the mounting position of the light emitting element has been described. However, the present invention is also effective when an error occurs in the mounting position of the collimating optical system.

その他、光源装置およびプロジェクターの各種構成要素の形状、数、配置、材料等については、上記実施形態に限らず、適宜変更が可能である。
また、上記実施形態では本発明による照明装置をプロジェクターに搭載した例を示したが、これに限られない。本発明による光源装置は、照明器具や自動車のヘッドライト等にも適用することができる。
In addition, the shape, number, arrangement, material, and the like of various components of the light source device and the projector are not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate.
Moreover, although the example which mounted the illuminating device by this invention in the projector was shown in the said embodiment, it is not restricted to this. The light source device according to the present invention can also be applied to lighting fixtures, automobile headlights, and the like.

1…プロジェクター、2…光源装置、4R,4G,4B…光変調装置、12,62,72…光源装置、21,23,76…発光部、35AA…第1のコリメート光学系、35BB…第2のコリメート光学系、60…投射光学系、212A…第1の発光素子、212B…第2の発光素子、212C…第3の発光素子、216cA…第1の反射面、216cB…第2の反射面。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Projector, 2 ... Light source device, 4R, 4G, 4B ... Light modulation device, 12, 62, 72 ... Light source device, 21, 23, 76 ... Light emission part, 35AA ... 1st collimating optical system, 35BB ... 2nd Collimating optical system, 60 ... projection optical system, 212A ... first light emitting element, 212B ... second light emitting element, 212C ... third light emitting element, 216cA ... first reflecting surface, 216cB ... second reflecting surface .

Claims (9)

第1方向に配列された第1の発光素子と第2の発光素子とを備えた発光部と、
前記第1の発光素子から射出された第1の光が入射する第1のコリメート光学系と、
前記第2の発光素子から射出された第2の光が入射する第2のコリメート光学系と、を備え、
前記発光部は、前記第1の光が前記第1方向と垂直な第2方向から傾いた第3方向に前記発光部から射出され、前記第2の光が前記第2方向から傾いた第4方向に前記発光部から射出されるように構成されており、
前記第1のコリメート光学系は、前記第1のコリメート光学系から射出された前記第1の光の主光線と前記第2方向とのなす角度が前記第1のコリメート光学系に入射する前の前記第1の光の主光線と前記第2方向とのなす角度よりも小さくなるように配置され、
前記第2のコリメート光学系は、前記第2のコリメート光学系から射出された前記第2の光の主光線と前記第2方向とのなす角度が前記第2のコリメート光学系に入射する前の前記第2の光の主光線と前記第2方向とのなす角度よりも小さくなるように配置されている、光源装置。
A light emitting unit comprising a first light emitting element and a second light emitting element arranged in a first direction;
A first collimating optical system on which the first light emitted from the first light emitting element is incident;
A second collimating optical system on which the second light emitted from the second light emitting element is incident,
The light emitting unit emits the first light from the light emitting unit in a third direction inclined from a second direction perpendicular to the first direction, and the second light is inclined fourth from the second direction. It is configured to be emitted from the light emitting unit in the direction,
In the first collimating optical system, an angle formed between the principal ray of the first light emitted from the first collimating optical system and the second direction is not incident on the first collimating optical system. Arranged so as to be smaller than an angle formed between the principal ray of the first light and the second direction;
The second collimating optical system is configured so that an angle formed between the principal ray of the second light emitted from the second collimating optical system and the second direction is not incident on the second collimating optical system. A light source device disposed so as to be smaller than an angle formed between a principal ray of the second light and the second direction.
前記第1のコリメート光学系は、少なくとも一つの第1のレンズ面を有し、
前記第2のコリメート光学系は、少なくとも一つの第2のレンズ面を有し、
前記第1のレンズ面に対する、前記第1の光の主光線の入射角は、0°より大きく90°より小さく、
前記第2のレンズ面に対する、前記第2の光の主光線の入射角は、0°より大きく90°より小さい、請求項1に記載の光源装置。
The first collimating optical system has at least one first lens surface;
The second collimating optical system has at least one second lens surface;
The incident angle of the principal ray of the first light with respect to the first lens surface is larger than 0 ° and smaller than 90 °,
2. The light source device according to claim 1, wherein an incident angle of a principal ray of the second light with respect to the second lens surface is greater than 0 ° and smaller than 90 °.
前記第2方向と前記第3方向とに垂直な方向から見たとき、前記第2方向は前記第3方向と前記第4方向との間に位置している、請求項1または請求項2に記載の光源装置。   The second direction is located between the third direction and the fourth direction when viewed from a direction perpendicular to the second direction and the third direction. The light source device described. 前記発光部は、第3の発光素子をさらに備えるとともに、前記第3の発光素子から射出された第3の光を、前記第2方向から傾いた第5方向に射出するように構成され、
前記第2方向と前記第3方向とに垂直な方向から見たとき、前記第2の発光素子は前記第1の発光素子と前記第3の発光素子との間に位置し、前記第4方向は前記第2方向と前記第5方向との間に位置しており、
前記発光部から射出されたときの前記第3の光の主光線と前記第2方向とのなす角度は、前記発光部から射出されたときの前記第2の光の主光線と前記第2方向とのなす角度よりも大きい、請求項2に記載の光源装置。
The light emitting unit further includes a third light emitting element, and is configured to emit the third light emitted from the third light emitting element in a fifth direction inclined from the second direction,
When viewed from a direction perpendicular to the second direction and the third direction, the second light emitting element is located between the first light emitting element and the third light emitting element, and the fourth direction. Is located between the second direction and the fifth direction,
The angle formed between the principal ray of the third light and the second direction when emitted from the light emitting unit is the principal ray of the second light and the second direction when emitted from the light emitting unit. The light source device according to claim 2, wherein the light source device is larger than an angle between the light source device and the light source device.
前記第3方向は前記第4方向と平行である、請求項1に記載の光源装置。   The light source device according to claim 1, wherein the third direction is parallel to the fourth direction. 前記発光部は、第1の反射面と第2の反射面とをさらに備え、
前記第1の光は、前記第1の発光素子から前記第1方向と略平行に射出され、
前記第1の発光素子から射出された前記第1の光は、前記第1の反射面で前記第3方向に反射され、
前記第2の光は、前記第2の発光素子から前記第1方向と略平行に射出され、
前記第2の発光素子から射出された前記第2の光は、前記第2の反射面で前記第4方向に反射される、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。
The light emitting unit further includes a first reflecting surface and a second reflecting surface,
The first light is emitted from the first light emitting element substantially parallel to the first direction,
The first light emitted from the first light emitting element is reflected in the third direction by the first reflecting surface;
The second light is emitted from the second light emitting element substantially parallel to the first direction,
6. The light source according to claim 1, wherein the second light emitted from the second light emitting element is reflected in the fourth direction by the second reflecting surface. 7. apparatus.
請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載の光源装置を備えた照明装置。   The illuminating device provided with the light source device as described in any one of Claim 1- Claim 6. 前記第1の光と前記第2の光のうち少なくとも一部が入射する蛍光体層をさらに備えた、請求項7に記載の照明装置。   The lighting device according to claim 7, further comprising a phosphor layer on which at least a part of the first light and the second light is incident. 請求項7または請求項8に記載の光源装置を備えた照明装置と、
前記照明装置から射出された照明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、プロジェクター。
A lighting device comprising the light source device according to claim 7 or 8,
A light modulation device that modulates illumination light emitted from the illumination device according to image information;
And a projection optical system that projects the light modulated by the light modulation device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020036013A1 (en) * 2018-08-16 2020-02-20 ソニー株式会社 Light source device and projection type display device
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