JP2018525655A - 投影システム、光源システム及び光源ユニット - Google Patents

Abstract

本発明は投影システム、光源システムと光源ユニットに関する。光源システムは励起光光源、波長変換装置、フィルタ装置、駆動装置と第１光学ユニットを備える。波長変換装置は少なくとも１つの波長変換領域を備える。フィルタ装置は波長変換装置に対して固定となり、且つ少なくとも１つの第１フィルタ領域を備える。波長変換領域が第１フィルタ領域と同期して動くとともに、波長変換領域が周期的に励起光の伝搬経路に配置されて励起光が被励起光に波長変換されるように、駆動装置は波長変換装置とフィルタ装置を駆動する。第１光学ユニットは被励起光を第１フィルタ領域に入射するようにガイドする。第１フィルタ領域は被励起光の色純度を高めるように被励起光をフィルタリングする。上記方式により、フィルタ装置が波長変換装置に対して固定となり、同一の駆動装置により駆動され、構成が簡単であり、実現が容易であり、且つ同期性が高いなどのメリットを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、照明及び表示用の光源技術分野に関し、特に投影システム、光源システム及び光源ユニットに関する。

現在、プロジェクタは、映画の放映、会議及び宣伝などの用途に広く適用されている。周知されているように、プロジェクタの光源において、蛍光カラーホイールを用いてカラー光の配列を供給することがよくある。ここで、蛍光カラーホイールの異なる色セグメントが順番に、且つ周期的に励起光の伝搬経路に配置され、さらに蛍光カラーホイールの異なる色セグメントにおける蛍光材料が励起光で励起されることにより、異なる色の蛍光が生成される。しかしながら、蛍光材料によるスペクトルの範囲が広いため、色純度が不足する蛍光が一部存在し、光源の色域の広さが十分ではない。このような場合には、蛍光の色純度を向上させるために、一般的にフィルタにより蛍光をフィルタリングする必要がある。しかし、異なる色の蛍光のスペクトルの範囲が部分的に重複し、同じフィルタでフィルタリングすることができないため、異なる色の蛍光について異なるフィルタを提供する必要がある。それを解決するために、従来技術には、光均一化ロッドの入口に１つのフィルタカラーホイールを設置するとともに、フィルタカラーホイールの駆動装置を蛍光カラーホイールの駆動装置に同期させるための、電気回路による制御を実行する方法が存在する。しかし、上記方法には、構成が複雑であり、実現が困難であり、また、同期の効果が良くないなどの欠陥が存在する。

プロジェクタ産業の日々激化する競争につれて、生産メーカが続々とプロジェクタの品質を向上させて自分の競争力を高める。本発明の発明者らは、長期にわたってプロジェクタの品質の向上を鋭意追求している過程において、従来技術におけるプロジェクタの光源の蛍光カラーホイールとフィルタカラーホイールとを同期させるためのメカニズムには、構成が複雑であり、実現が困難であり、また、同期の効果が良くないなどの技術的課題が存在することを発見した。

従って、従来技術におけるプロジェクタの光源の蛍光カラーホイールとフィルタカラーホイールとを同期させるメカニズムに存在する上記技術的課題を解決するための投影システム、光源システム及び光源ユニットを提供する必要がある。

本発明が主に解決しようとする技術的課題は、波長変換装置とフィルタ装置とを同期させるメカニズムを簡素化しつつ、同期の効果を向上させるような投影システム、光源システム及び光源ユニットを提供することにある。

上記した技術的課題を解決するために、本発明に係る一つの解決手段は以下のとおりであり、
光源システムであって、前記光源システムは、
励起光を生成する励起光光源と、
少なくとも１つの波長変換領域を有する波長変換装置と、
前記波長変換装置に対して固定となり、且つ少なくとも１つの第１フィルタ領域を有するフィルタ装置と、
前記波長変換領域が前記第１フィルタ領域と同期して動くとともに、前記波長変換領域が周期的に前記励起光の伝搬経路に配置されて前記励起光が被励起光に波長変換されるように、前記波長変換装置と前記フィルタ装置とを駆動する駆動装置と、
前記被励起光が前記第１フィルタ領域に入射するように、前記被励起光をガイドする第１光学ユニットとを備え、
前記第１フィルタ領域は、前記被励起光をフィルタリングして前記被励起光の色純度を高め、
前記波長変換装置と前記フィルタ装置とは、２つのリング状の構造として同軸固定され、
前記第１光学ユニットは、前記励起光によって前記波長変換装置に形成される光スポットと、前記被励起光によって前記フィルタ装置に形成される光スポットとが、前記２つのリング状の構造の中心に対して０度よりも大きく且つ１８０度よりも小さい任意の角度をなすように設置されている。

ここで、駆動装置は回転軸を有する回転装置であり、２つのリング状の構造は前記回転軸に同軸固定されている。

ここで、前記波長変換装置と前記フィルタ装置とは、軸方向において間隔をあけて設置され、前記第１光学ユニットは、前記波長変換装置と前記フィルタ装置との間の光路における少なくとも１つの集光装置を備え、前記集光装置は、前記被励起光の前記フィルタ装置に入射する入射角が６０度以下である範囲内におけるエネルギーが総エネルギーの９０％以上を占めるように、前記被励起光を収集する。

ここで、前記被励起光が前記波長変換領域から出射する方向と、前記励起光が前記波長変換領域に対して入射する方向とが逆となるように、前記波長変換領域は、前記被励起光を反射するように設置されている。

ここで、前記被励起光が前記波長変換領域から出射する方向と、前記励起光が前記波長変換領域に対して入射する方向とが同じとなるように、前記波長変換領域は、前記被励起光を透過させるように設置されている。

ここで、第１光学ユニットは、少なくとも１つの集光装置を備え、集光装置は、被励起光のフィルタ装置に入射する入射角が６０度以下である範囲内におけるエネルギーが総エネルギーの９０％以上を占めるように、被励起光を収集する。

ここで、第１光学ユニットは、少なくとも１つの反射装置を備え、反射装置は、被励起光の伝搬方向を変えるように、被励起光を反射し、反射装置は、平面反射装置であり、または、半楕円球状若しくは半球状をなし、且つ光反射面が内側に向かう反射装置である。

ここで、平面反射装置は、ダイクロイックミラー又は反射鏡を備える。

ここで、前記半楕円球状若しくは半球状をなし、且つ光反射面が内側に向かう反射装置には、入光口が設けられ、前記励起光は、入光口を介して波長変換装置に入射する。

ここで、波長変換装置は、第１透過領域を備え、第１透過領域は、駆動装置による駆動により、周期的に励起光の伝搬経路に配置され、前記第１透過領域は、前記励起光を透過させる。

ここで、光源システムは、第２光学ユニットをさらに備え、第２光学ユニットは、第１透過領域を透過した励起光の光路と第１フィルタ領域によってフィルタリングされた被励起光の光路とを合併する。

ここで、フィルタ装置は、第２透過領域又は第２フィルタ領域を備え、第１光学ユニットは、第１透過領域を透過した励起光を被励起光と同じ光路に沿って第２透過領域又は第２フィルタ領域にガイドして透過又はフィルタリングさせる。

ここで、光源システムは、照明光源をさらに備え、照明光源は、照明光を生成し、波長変換装置は、第１透過領域をさらに備え、第１透過領域は、駆動装置による駆動により、周期的に照明光の伝搬経路に配置され、第１透過領域は、照明光を透過させ、フィルタ装置は、第２透過領域又は第２フィルタ領域をさらに備え、第１光学ユニットは、第１透過領域を透過した照明光を被励起光と同じ光路に沿って第２透過領域又は第２フィルタ領域にガイドして透過又はフィルタリングさせる。

ここで、光源システムは、照明光源及び第２光学ユニットをさらに備え、照明光源は、照明光を生成し、第２光学ユニットは、照明光の光路と第１フィルタ領域によってフィルタリングされた被励起光の光路を合併する。

ここで、波長変換装置は、筒状の構造であり、フィルタ装置は、リング状の構造であり、且つ筒状の構造と同軸固定され、駆動装置による駆動により、筒状の構造と同軸で同期回転する。

ここで、波長変換領域は、筒状の構造の外側壁に設置され、且つ被励起光を反射し、第１フィルタ領域は、被励起光を受け取るように、リング状の構造上に設置され、且つ筒状の構造の外側に位置する。

ここで、駆動装置による駆動により同軸で且つ同期回転するように、波長変換装置とフィルタ装置とは、同軸固定され、且つ互いに嵌合する２つの筒状の構造であり、波長変換領域と第１フィルタ領域は、それぞれ２つの筒状の構造の側壁に設置され、被励起光は波長変換領域を介して第１フィルタ領域まで透過する。

上記した技術的課題を解決するために、本発明に係る１つの解決手段は、光源ユニットを提供するものであり、前記光源ユニットは、
少なくとも１つの波長変換領域を備える波長変換装置と、
前記波長変換装置に対して固定となり、且つ少なくとも１つのフィルタ領域を有するフィルタ装置とを備え、
前記波長変換領域と前記フィルタ領域とが駆動装置による駆動により同期して動く。

ここで、波長変換装置とフィルタ装置とは、２つのリング状の構造として同軸固定される。

ここで、波長変換装置は、筒状の構造であり、フィルタ装置は、リング状の構造であり、且つ筒状の構造と同軸固定される。

ここで、波長変換領域は、筒状の構造の外側壁に設置され、フィルタ領域は、リング状の構造上に設置され、且つ筒状の構造の外側に位置する。

ここで、波長変換装置とフィルタ装置とは、同軸固定され、且つ互いに嵌合する２つの筒状の構造であり、波長変換領域とフィルタ領域とはそれぞれ２つの筒状の構造の側壁に設置されている。

ここで、波長変換装置とフィルタ装置とは、首尾接続された２つの帯状の構造であり、波長変換領域とフィルタ領域とは、２つの帯状の構造に並列して設置されている。

上記した技術的課題を解決するために、本発明に係る１つの解決手段は、上記光源システムを用いた投影システムを提供するものである。

本発明は、以下の格別な作用効果を有する。即ち、従来技術よりも、本発明に係る投影システム、光源システム及び光源ユニットにおけるフィルタ装置と波長変換装置とが互いに固定となるとともに、同一の駆動装置により駆動されるため、構成が簡単であり、実現が容易であり、且つ同期性が高いなどのメリットが存在する。

本発明に係る光源システムの第１実施例の構成を示す模式図である。 図１に示す光源システムにおける波長変換装置とフィルタ装置を示す正面図である。 本発明に係る光源システムのもう１つの実施例の構成を示す模式図である。 図３に示す光源システムにおける波長変換装置とフィルタ装置を示す正面図である。 光源システムにおける波長変換装置とフィルタ装置を示す正面図である。 光源システムにおける波長変換装置とフィルタ装置を示す正面図である。 光源システムにおける波長変換装置とフィルタ装置を示す正面図である。 光源システムにおける波長変換装置とフィルタ装置を示す正面図である。 本発明に係る光源システムの第２実施例の構成を示す模式図である。 図９に示す光源システムにおける波長変換装置とフィルタ装置を示す正面図である。 本発明に係る光源システムの第３実施例の構成を示す模式図である。 図１１に示す光源システムにおける波長変換装置とフィルタ装置を示す正面図である。 本発明に係る光源システムの第４実施例の構成を示す模式図である。 本発明に係る光源システムの第５実施例の構成を示す模式図である。 本発明に係る光源システムの第６実施例の構成を示す模式図である。 本発明に係る光源システムの第７実施例の構成を示す模式図である。 本発明に係る光源システムの第８実施例の構成を示す模式図である。 本発明に係る光源システムの第９実施例の構成を示す模式図である。 本発明に係る光源システムの第１０実施例の構成を示す模式図である。 本発明に係る光源システムの第１１実施例の構成を示す模式図である。 本発明に係る光源システムの第１２実施例の構成を示す模式図である。 図２１に示す光源システムにおける波長変換装置とフィルタ装置を示す正面図である。

図１と図２を参照すると、図１は本発明に係る光源システムの第１実施例の構成を示す模式図であり、図２は図１に示す光源システムにおける波長変換装置及びフィルタ装置の正面図である。図１に示すように、本実施例に係る光源システム１００は主に励起光光源１０１、ダイクロイックミラー（ｄｉｃｈｒｏｉｃ ｍｉｒｒｏｒ）１０２、反射鏡１０４、レンズ１０３，１０５、波長変換装置１０６、フィルタ装置１０７、駆動装置１０８及び光均一化装置１０９を備える。

励起光光源１０１は励起光を生成するためのものである。本実施例において、励起光光源１０１は紫外レーザ或いは近紫外レーザ、又は紫外発光ダイオード或いは近紫外発光ダイオードであり、紫外或いは近紫外励起光を生成する。
図２に示すように、波長変換装置１０６はリング状の構造であり、少なくとも１つの波長変換領域を備える。本実施例において、波長変換装置１０６は、そのリング状の構造の周りに周方向においてセグメントに分けて設置された赤色光変換領域、緑色光変換領域、青色光変換領域及び黄色光変換領域を有する。上記波長変換領域には、それぞれ異なる波長変換材料（例えば、蛍光材料或いはナノ材料）が設けられている。上記波長変換材料は、当該波長変換材料に入射した紫外或いは近紫外励起光を対応する色の被励起光に波長変換することができる。具体的に、赤色光変換領域はそこに入射した紫外或いは近紫外励起光を赤色被励起光に変換し、緑色光変換領域はそこに入射した紫外或いは近紫外励起光を緑色被励起光に変換し、青色光変換領域はそこに入射した紫外或いは近紫外励起光を青色被励起光に変換し、黄色光変換領域はそこに入射した紫外或いは近紫外励起光を黄色被励起光に変換する。本実施例において、上記波長変換材料の下方にさらに反射基板が設置されており、これにより、被励起光が上記波長変換領域から出射する方向が、励起光が上記波長変換領域に対して入射する方向と逆となるように、上記波長変換材料により変換した被励起光を反射する。

図２に示すように、フィルタ装置１０７はリング状の構造であり、波長変換装置１０６と同軸固定され、且つ具体的に波長変換装置１０６のリングの外側に設置されている。他の実施例において、フィルタ装置１０７は波長変換装置１０６のリングの内側に設置されてもよい。フィルタ装置１０７は少なくとも１つのフィルタ領域を有する。本実施例において、フィルタ装置１０７は、そのリング状の構造周りに周方向においてセグメントに分けて設置された赤色光フィルタ領域、緑色光フィルタ領域、青色光フィルタ領域及び黄色光フィルタ領域を有する。上記フィルタ領域は波長変換装置１０６における各色の波長変換領域に対応して設置されている。

ここで、同じ色の波長変換領域とフィルタ領域とは、波長変換装置１０６とフィルタ装置１０７のリング状の構造の中心に対して０度〜３６０度をなし、例えば、０度〜１８０度で設置され、端点値を含む又は含まない。さらに、例えば、１８０度〜３６０度で設置され、端点値を含む又は含まない。

図２に示すように、同じ色の波長変換領域とフィルタ領域とは、波長変換装置１０６とフィルタ装置１０７のリング状の構造の中心に対して１８０度をなす。上記フィルタ領域は異なるフィルタ範囲を有し、これにより、対応する色の被励起光をフィルタリングし、被励起光の色純度を高める。

当然ながら、同じ色の波長変換領域とフィルタ領域は、波長変換装置１０６とフィルタ装置１０７のリング状の構造の中心に対して、０度〜３６０度の間の任意の角度で設置されてもよく、ここでこれに対して限定しない。

図１に示すように、駆動装置１０８は回転軸１０８１を有する回転装置であり、例えば、回転モータが挙げられる。波長変換装置１０６とフィルタ装置１０７とは、回転軸１０８１に同軸固定されているとともに、回転軸１０８１による駆動により、同期回転する。

図１に示す光源システム１００の稼動中に、励起光光源１０１が生成する紫外励起光或いは近紫外励起光はダイクロイックミラー１０２を透過し、レンズ１０３を介して集光されてから、波長変換装置１０６に入射し、波長変換装置１０６に図２に示す光スポット１０１Ａが形成される。波長変換装置１０６とフィルタ装置１０７とは駆動装置１０８による駆動により同期回転し、これにより、波長変換装置１０６における各波長変換領域とフィルタ装置１０７における各フィルタ領域とは同期回転する。波長変換装置１０６とフィルタ装置１０７とが回転しているときに、波長変換装置１０６における各波長変換領域が、順次に且つ周期的に励起光光源１０１が生成する紫外励起光或いは近紫外励起光の伝搬経路に設置され、これにより、紫外励起光或いは近紫外励起光が各波長変換領域により順次に異なる色の被励起光に変換される。異なる色の被励起光がさらに上記各波長変換領域に反射され、そして、レンズ１０３，１０５と、ダイクロイックミラー １０２と、反射鏡１０４とからなる第１光学ユニットによりガイドされてから、フィルタ装置１０７に入射し、図２に示す光スポット１０１Ｂが形成される。

第１光学ユニットにおいて、レンズ１０３とレンズ１０５はそれぞれ被励起光を収集・集光するためのものであり、これにより、被励起光の発散角を小さくする。ダイクロイックミラー１０２と反射鏡１０４とは被励起光を反射し、これにより、被励起光の伝搬方向を変える。本実施例において、ダイクロイックミラー１０２と反射鏡１０４とは互いに９０度で設置され、且つ被励起光の入射方向の光軸に対して４５度で設置されている。

本実施例において、図２を参照すると、ダイクロイックミラー１０２と反射鏡１０４による反射により、被励起光の伝搬方向が所定の距離で平行移動され、且つ１８０度反転し、且つ光スポット１０１Ａと光スポット１０１Ｂとは、波長変換装置１０６とフィルタ装置１０７のリング状の構造の中心に対して１８０度で配置されている。

この場合、波長変換装置１０６がフィルタ装置１０７に対して固定となるとともに、波長変換装置１０６とフィルタ装置１０７における同じ色の波長変換領域とフィルタ領域も同様に波長変換装置１０６とフィルタ装置１０７のリング状の構造の中心に対して１８０度で設置され、且つ同期回転するため、波長変換装置１０６における各波長変換領域により生成された異なる色の被励起光が、ダイクロイックミラー１０２と反射鏡１０４により、フィルタ装置１０７における同じ色のフィルタ領域に入射し、これにより、同じ色のフィルタ領域でフィルタリングして、色純度を高める。フィルタ装置１０７におけるフィルタ領域によりフィルタリングされた被励起光がさらに光均一化装置１０９に入射し、これにより、光均一化処理が行われる。本実施例に係る光源システム１００において、波長変換装置１０６がフィルタ装置１０７に対して固定となり、且つ同一の駆動装置により同期駆動されていると共に、第１光学ユニットで同じ色の波長変換領域とフィルタ領域を同期させるため、構成が簡単であり、実現が容易であり、且つ同期性が高いなどのメリットを有する。なお、第１光学ユニットにおける各素子が励起光光源に対して静止し、これにより、波長変換装置１０６及びフィルタ装置１０７と共に回転することを回避するため、その光学安定性がより高い。

さらに、波長変換により生成された被励起光が一般的にランベルト分布に近いため、もし当該被励起光が直接的にフィルタ領域に入射すると、その入射角が０度から９０度の範囲にわたって存在する。しかしながら、フィルタ領域の透過率が入射角の増大に伴い、オフセットするため、本実施例に係る第１光学ユニットにおいて、さらに集光装置（例えば、レンズ１０５）が設置され、これにより、被励起光を集光して、被励起光がフィルタ領域に入射する入射角を小さくし、さらにフィルタリングの効果を向上させる。好ましい実施例において、第１光学ユニットを調節することにより、被励起光のフィルタ装置１０７に入射する入射角が６０度以下である範囲内におけるエネルギーが総エネルギーの９０％以上を占めるようにする。本実施例において、ダイクロイックミラー １０２と反射鏡１０４が他の形式の平面反射装置で入れ替えることができ、レンズ１０３とレンズ１０５が他の形式の光学装置で入れ替えることができる。例えば、レンズ１０５が中実或いは中空のテーパ状の導光ロッド、レンズ又はレンズ群、中空又は中実の複合型集光器或いは曲面反射鏡などの各種の形式の集光装置であってもよい。

なお、本実施例において、波長変換装置１０６における波長変換領域が赤色光変換領域、緑色光変換領域、青色光変換領域及び黄色光変換領域のうちの１つまたは複数個の任意の組み合わせであってもよく、他の適切な光源を励起光光源として選択してもよい。又は、当業者が需要に応じて、他の色の波長変換領域及び励起光光源を設置することもできる。この場合、フィルタ装置１０７におけるフィルタ領域が、波長変換装置１０６における波長変換領域が生成する被励起光の色に応じて対応的に配置され、本発明はこれを限定するものではない。

図３と図４を参照すると、図３は本発明に係る光源システムの第２実施例の構成を示す模式図であり、図４は図３に示す光源システムにおける波長変換装置及びフィルタ装置を示す正面図である。図３に示すように、本実施例における光源システムは主に励起光光源１３０１、ダイクロイックミラー（ｄｉｃｈｒｏｉｃ ｍｉｒｒｏｒ）１３０２、反射鏡１３０４、レンズ１３０３，１３０５、波長変換装置１３０６、フィルタ装置１３０７、駆動装置１３０８及び光均一化装置１３０９を備える。本実施例が上記第１実施例と相違する点は以下の通りであり、即ち、図４に示すように、本実施例において、同じ色の波長変換領域とフィルタ領域が波長変換装置１３０６とフィルタ装置１３０７のリング状の構造の中心に対して０度で設置されている。

本実施例において、同じ色の波長変換領域とフィルタ領域が波長変換装置１０６とフィルタ装置１０７のリング状の構造の中心に対してαの角度で設置されている場合、図４に示す同じ色の波長変換領域とフィルタ領域が波長変換装置１０６とフィルタ装置１０７のリング状の構造の中心に対して０度の角度で設置されているのに対して、図３に示す光源の構成に基づき、第１光学ユニットを調節する必要があり、即ち、第１光学ユニットが備える各部材間の相対位置を変えないまま、励起光光源から波長変換装置１３０６に出射する励起光の光軸を回転軸として、図３に示す第１光学ユニットを励起光の光軸周りにα度の角度で回転させ、他の部材の状態を変えない。

図２に示すように、同じ色の波長変換領域とフィルタ領域が波長変換装置１０６とフィルタ装置１０７のリング状の構造の中心に対して１８０度で設置されている場合、当該光源システムは以下のようになり、即ち、図３に示す光源システムに基づき、第１光学ユニットが備える各部件間の相対位置を変えないまま、励起光光源から波長変換装置に出射する励起光の光軸を回転軸として、図３に示す第１光学ユニットを励起光の光軸において１８０度で回転させ、これにより、図１に示す光源システムになる。

図５に示すように、同じ色の波長変換領域とフィルタ領域が波長変換装置１０６とフィルタ装置１０７のリング状の構造の中心に対して４５度で設置されている。即ち、図３に示す構成に基づき、励起光光源から波長変換装置に出射する励起光の光軸を回転軸として、第１光学ユニットを励起光の光軸において４５度で回転させる。

図６に示すように、同じ色の波長変換領域とフィルタ領域が波長変換装置１０６とフィルタ装置１０７のリング状の構造の中心に対して９０度で設置されている。即ち、図３に示す構成に基づき、励起光光源から波長変換装置に出射する励起光の光軸を回転軸として、第１光学ユニットを励起光の光軸において９０度で回転させる。

図７に示すように、同じ色の波長変換領域とフィルタ領域が波長変換装置１０６とフィルタ装置１０７のリング状の構造の中心に対して１２０度で設置されている。即ち、図３に示す構成に基づき、励起光光源から波長変換装置に出射する励起光の光軸を回転軸として、第１光学ユニットを励起光の光軸において１２０度で回転させる。

図８に示すように、同じ色の波長変換領域とフィルタ領域が波長変換装置１０６とフィルタ装置１０７のリング状の構造の中心に対して２２５度で設置されている。即ち、図３に示す構成に基づき、励起光光源から波長変換装置に出射する励起光の光軸を回転軸として、第１光学ユニットを励起光の光軸において２２５度で回転させる。図９と図１０を参照すると、図９は本発明に係る光源システムの第２実施例の構成を示す模式図であり、図１０は図９に示す光源システムにおける波長変換装置及びフィルタ装置を示す正面図であり、ここで、波長変換装置２０６とフィルタ装置２０７における同じ色の波長変換領域とフィルタ領域が同様に波長変換装置２０６とフィルタ装置２０７のリング状の構造の中心に対して１８０度で設置されていることを例とするが、波長変換装置２０６とフィルタ装置２０７における同じ色の波長変換領域とフィルタ領域が同様に波長変換装置２０６とフィルタ装置２０７のリング状の構造の中心に対して０度から１８０度の間の任意の角度をなしてもよいと理解することができる。本実施例に係る光源システム２００が図１と図２に示す光源システム１００と相違する点は以下のとおりであり、即ち、励起光光源２０１が青色光レーザ或いは青色光発光ダイオードであり、青色光励起光を生成する。図１０に示すように、本実施例において、波長変換装置２０６が赤色光変換領域、黄色光変換領域及び緑色光変換領域を備える以外に、さらに青色光透過領域を備える。フィルタ装置２０７が赤色光フィルタ領域、黄色光フィルタ領域及び緑色光フィルタ領域を備える。本実施例において、フィルタ装置２０７における、波長変換装置２０６の青色光透過領域に対応する領域に対して、光学上の要求をしないが、回転のバランスのため、それをバランスウエイト領域とすることができ、これにより、それが他のフィルタ領域と同じ又は近い重量となる。本実施例において、駆動装置２０８による駆動で、波長変換装置２０６とフィルタ装置２０７とが同期回転し、これにより、波長変換装置２０６における各波長変換領域と青色光透過領域が、順次に周期的に励起光光源２０１が生成する青色光励起光の伝搬経路に設置される。ここで、各波長変換領域がそこに入射した青色光励起光を対応する色の被励起光に変換するとともに、反射する。青色光透過領域が、そこに入射した青色光励起光を透過させる。青色光透過領域において散乱機構を設置することができ、これにより、青色光励起光のコリメート性を破壊する。波長変換装置２０６に反射された被励起光が、レンズ２０３，２０５と、ダイクロイックミラー２０２と反射鏡２０４からなる第１光学ユニットにガイドされてから、フィルタ装置２０７における対応する色のフィルタ領域に入射し、当該フィルタ領域によりフィルタリングされ、色純度が高められる。波長変換装置２０６を透過した青色光励起光と、レンズ２１０，２１３と、反射鏡２１１と、ダイクロイックミラー２１２とからなる第２光学ユニットによるガイドにより、フィルタ装置２０７にフィルタリングされた被励起光とは、光路が合併され、共に光均一化装置２０９に入射し、光均一化処理が行われる。

第２光学ユニットにおいて、レンズ２１０とレンズ２１３がそれぞれ波長変換装置２０６を透過した青色光励起光を収集・集光するためのものであり、反射鏡２１１とダイクロイックミラー２１２が波長変換装置２０６を透過した青色光励起光を反射し、これにより、当該青色光励起光の伝搬経路を変える。本実施例において、反射鏡２１１とダイクロイックミラー２１２が互いに並列して設置され、青色光励起光の入射方向に対して４５度で設置され、これにより、青色光励起光の伝搬方向が所定の距離で平行移動され、且つ方向が変わらない。

本実施例において、透過の方式により励起光光源２０１が生成する青色光励起光を直接的に青色光として出力する。本実施例において、反射鏡２１１とダイクロイックミラー２１２も他の形式の平面反射装置で入れ替えることができ、レンズ２１０とレンズ２１３が他の形式の光学装置で入れ替えることができる。なお、上記構成は他の色の励起光光源を用いた光源システムにも適用することができる。

図１１と図１２を参照すると、図１１は本発明に係る光源システムの第３実施例の構成を示す模式図であり、図１２は図１１に示す光源システムにおける波長変換装置及びフィルタ装置を示す正面図であり、ここで、波長変換装置２０６とフィルタ装置２０７における同じ色の波長変換領域とフィルタ領域が、波長変換装置３０６とフィルタ装置３０７のリング状の構造の中心に対して１８０度で設置されていることを例とするが、波長変換装置３０６とフィルタ装置３０７における同じ色の波長変換領域とフィルタ領域が波長変換装置３０６とフィルタ装置３０７のリング状の構造の中心に対して０度から１８０度の間の任意の角度で設置されてもよいと理解することができる。本実施例に係る光源システム３００が図９と図１０に示す光源システム２００と相違する点は以下のとおりであり、即ち、光源システム３００は、励起光光源３０１に加え、さらに赤色光照明光源３１５（例えば、赤色光レーザ或いは赤色光発光ダイオード）を備え、これにより、赤色光照明光を生成する。赤色光照明光源３１５と励起光光源３０１がそれぞれ波長変換装置３０６とフィルタ装置３０７の対向する両側に設置されている。赤色光照明光源３１５が生成する赤色光照明光は、レンズ３１４、ダイクロイックミラー３１１及びレンズ３１０を介して波長変換装置３０６に入射し、また、その入射方向は励起光光源３０１が生成する励起光の入射方向と逆である。

本実施例において、波長変換装置３０６が赤色光透過領域、黄色光変換領域、緑色光変換領域及び青色光透過領域を備える。フィルタ装置３０７が赤色光透過領域、黄色光フィルタ領域、緑色光フィルタ領域及びバランスウエイト領域を備える。本実施例において、駆動装置３０８による駆動で、波長変換装置３０６とフィルタ装置３０７とが同期回転し、これにより、波長変換装置３０６における各波長変換領域、赤色光透過領域及び青色光透過領域が順次に周期的に励起光光源３０１が生成する青色光励起光及び赤色光照明光源３１５が生成する赤色光照明光の伝搬経路に設置される。ここで、各波長変換領域がそこに入射した青色光励起光を対応する色の被励起光に変換して反射する。青色光透過領域がそこに入射した青色光励起光を透過させ、赤色光透過領域がそこに入射した赤色光照明光を透過させる。青色光透過領域と赤色光透過領域には、適切な散乱機構を設置することができ、これにより、青色光励起光と赤色光照明光のコリメート性を破壊する。波長変換装置３０６に反射された被励起光が、レンズ３０３と、レンズ３０５と、ダイクロイックミラー３０２と反射鏡３０４とからなる第１光学ユニットによりガイドされてから、フィルタ装置３０７における対応する色のフィルタ領域に入射し、当該フィルタ領域によりフィルタリングされ、色純度が高められる。波長変換装置３０６を透過した赤色光照明光が、レンズ３０３と、レンズ３０５と、ダイクロイックミラー３０２と、反射鏡３０４とからなる第１光学ユニットによりガイドされ、被励起光と同じ光路においてフィルタ装置３０７における赤色光透過領域に入射し、赤色光透過領域を透過する。波長変換装置３０６を透過した青色光励起光は、レンズ３１０，３１３と、ダイクロイックミラー３１１，３１２とからなる第２光学ユニットによるガイドにより、フィルタ装置３０７によってフィルタリングされた被励起光及びフィルタ装置３０７を透過した黄色照明光と、光路が合併され、共に光均一化装置３０９に入射し、光均一化処理が行われる。

好ましい実施例において、光均一化装置３０９がある特定の時刻で１つの色の光のみを受け取ると確保するために、波長変換装置３０６の回転位置を検知するとともに、同期信号を生成する。励起光光源３０１と赤色光照明光源３１５が当該同期信号に基づき、時分割でオンするように稼動する。具体的に、赤色光照明光源３１５は、赤色光照明光源３１５が生成する赤色光照明光の伝搬経路に赤色光透過領域が設置されたときのみにオンし、黄色光変換領域、緑色光変換領域及び青色光透過領域が赤色光照明光の伝搬経路に設置されたときにオフする。励起光光源３０１は、黄色光変換領域、励起光光源３０１が生成する青色光励起光の伝搬経路に緑色光変換領域及び青色光透過領域が設置されたときにオンし、赤色光透過領域が青色光励起光の伝搬経路に設置されたときにオフする。なお、もう１つの好ましい実施例において、赤色光透過領域に、赤色光照明光を透過させ、且つ青色光励起光を反射する分光フィルタが設けられ、黄色光変換領域及び緑色光変換領域における、赤色光照明光源３１５に近い一方側に赤色光照明光を反射する反射鏡が設けられ、青色光透過領域に青色光励起光を透過させ、且つ赤色光照明光を反射する分光フィルタが設けられても良い。

本実施例において、光源システム３００が出力する赤色光は、直接的に赤色光照明光源３１５により生成され、これにより、赤色光変換材料の変換效率が低い問題を回避することができる。当然ながら、さらに色純度を高める必要がある場合、上記赤色光透過領域を赤色光フィルタ領域に入れ替えることができる。本実施例において、当業者が他の照明光源を用いて他の色の照明光を生成することを想到することができる。

図１３を参照すると、図１３は本発明に係る光源システムの第４実施例の構成を示す模式図である。本実施例に係る光源システム４００が図１１と図１３に示す光源システム３００と相違する点は以下のとおりであり、本実施例に係る励起光光源４０１には、紫外励起光源或いは青色光励起光源が用いられている。また、本実施例に係る波長変換装置４０６に黄色光変換領域、緑色光変換領域及び赤色光透過領域が設置されている。従って、励起光光源４０１が、黄色光変換領域と緑色光変換領域を励起して、黄色光被励起光と緑色光被励起光を生成するためのみのものである。本実施例に係る光源システム４００は、励起光光源４０１と赤色光照明光源４１５に加え、さらに青色光照明光源４１６が設置されている。当該青色光照明光源４１６が生成する青色光照明光は、レンズ４１７と、レンズ４１８と、ダイクロイックミラー４１９とからなる第２光学ユニットを介して、フィルタ装置４０７にフィルタリングされた被励起光及びフィルタ装置４０７に透過又はフィルタリングされた赤色照明光と、光路が合併され、ともに光均一化装置４０９に入射し、光均一化処理が行われる。本実施例において、励起光光源４０１、赤色光照明光源４１５及び青色光照明光源４１６が同様に、第３実施例と類似する時分割でオンするように稼動することができる。

本実施例において、光源システム３００が出力する赤色光が直接的に赤色光照明光源４１５により生成され、光源システム３００が出力する青色光が直接的に青色光照明光源４１６により生成され、これにより、波長変換材料の変換効率が低い問題を回避するとともに、表示分野により適用することが可能である。

図１４を参照すると、図１４は本発明に係る光源システムの第５実施例の構成を示す模式図である。本実施例に係る光源システム５００が図１と図２に示す光源システム１００と相違する点は以下のとおりであり、即ち、波長変換装置５０６が、励起光光源５０１が生成する励起光波長を被励起光に変換してから、当該被励起光を透過させる。波長変換装置５０６を透過した被励起光が、レンズ５０３，５０５と反射鏡５０２，５０４とからなる第１光学ユニットによりガイドされてから、フィルタ装置５０７における同じ色のフィルタ領域に入射し、そして、当該フィルタ領域にフィルタリングされてから、光均一化装置５０９に入射する。

なお、励起光光源５０１が青色光光源であってもよく、波長変換装置５０６にさらに透過領域が設けられてもよく、当該透過領域が、周期的に励起光光源５０１が生成する励起光の伝搬経路に設置されるとともに、当該励起光を透過させる。当該透過領域を透過した励起光が、レンズ５０３，５０５と、反射鏡５０２，５０４とからなる第１光学ユニットを介して被励起光と同じ光路においてフィルタ装置５０７におけるもう１つの透過領域又はフィルタ領域にガイドされ、透過又はフィルタリングさせる。

図１５を参照すると、図１５は本発明に係る光源システムの第６実施例の構成を示す模式図である。本実施例に係る光源システム６００が図１４に示す光源システム５００と相違する点は以下の通りであり、即ち、本実施例に係る光源システム６００は、励起光光源６０１に加え、さらに赤色光照明光源６１５が設置され、これにより、赤色光照明光を生成する。赤色光照明光源６１５と励起光光源６０１が、波長変換装置６０６とフィルタ装置６０７の同じ側に設置されている。赤色光照明光源６１５が生成する赤色光照明光が、ダイクロイックミラー６１３に反射され、そして、レンズ６１１に集光されてから、励起光光源６０１が生成する励起光と、同じ方向において波長変換装置６０６に入射する。ここで、励起光光源６０１が生成する励起光が、波長変換装置６０６における波長変換領域により被励起光に波長変換され、そして、波長変換装置６０６により透過する。赤色光照明光源６１５が生成する赤色光照明光が、波長変換装置６０６における赤色光透過領域により直接的に透過する。波長変換装置６０６を透過した被励起光及び赤色光照明光が、反射鏡６０２，６０４と、レンズ６０３，６０５とからなる第１光学ユニットによるガイドにより、同じ光路においてそれぞれフィルタ装置６０７におけるフィルタ領域と赤色光透過領域に入射する。フィルタ領域によってフィルタリングされた被励起光と赤色光透過領域を透過した赤色光照明光が、さらに光均一化装置６０９に入射する。なお、上記赤色光透過領域が、赤色光フィルタ領域で入れ替えることもできる。なお、本実施例における励起光光源６０１と赤色光照明光源６１５が同様に、第３実施例に類似する時分割でオンするように稼動することができる。

図１６を参照すると、図１６は本発明に係る光源システムの第７実施例の構成を示す模式図である。本実施例に係る光源システム７００が図１５に示す光源システム６００と相違する点は以下のとおりであり、即ち、本実施例に係る光源システム７００は、レーザ光光源７０１と赤色光照明光源７１５に加え、さらに青色光照明光源７１６が設置されている。当該青色光照明光源７１６が生成する青色光照明光が、レンズ７１７と、ダイクロイックミラー７１８とからなる第２光学ユニットを介して、フィルタ装置７０７にフィルタリングされた被励起光及びフィルタ装置７０７にフィルタリング又は透過させて出射された赤色照明光と、光路が合併され、共に光均一化装置７０９に入射し、光均一化処理が行われる。本実施例に係る励起光光源７０１、赤色光照明光源７１５及び青色光照明光源７１６が同様に、第３実施例に類似する時分割でオンするように稼動することができる。

図１７を参照すると、図１７は本発明に係る光源システムの第８実施例の構成を示す模式図である。本実施例に係る光源システム８００が図１と図２に示す光源システム１００と相違する点は以下のとおりであり、即ち、本実施例に係る励起光光源８０１が生成する励起光が、複眼レンズ８０３，８０４及びフォーカスレンズ８０５により集光されてから、反射装置８０２の入光口を介して波長変換装置８０６に入射する。波長変換装置８０６に反射された被励起光が、半楕円球状又は半球状をなし、且つ光反射面が内側に向かう反射装置８０２によりフィルタ装置８０７に反射される。フィルタ装置８０７にフィルタリングされた被励起光がさらにテーパ状の導光ロッド８０９に入射する。ここで、反射装置８０２が半楕円球状をなしている場合、反射装置８０２が反射装置８０２の１つの焦点の近傍からの被励起光を反射装置８０２のもう１つの焦点の近傍に反射することができる。反射装置８０２が半球状をなしている場合、球心に近い位置において当該球心に対して対称する２つの対称点が設置され、反射装置８０２が、そのうちの１つの対称点にある被励起光をもう１つの対称点にほぼ反射することができる。なお、他の実施例において、反射装置８０２には、入光口が設けられなくてもよく、このとき、励起光光源８０１と反射装置８０２が、それぞれ波長変換装置８０６の両側に設置されている。励起光光源８０１が生成する励起光が波長変換装置８０６に照射してから、生成される被励起光がさらに反射装置８０２に透過させて出射される。

なお、反射装置８０２による反射で、レーザ光光源８０１により生成された励起光が、波長変換装置８０６において形成する光スポットと、被励起光がフィルタ装置８０７に形成する光スポットとは、波長変換装置８０６とフィルタ装置８０７のリング状の構造の中心に対して０度で設置されているため、波長変換装置８０６とフィルタ装置８０７における同じ色の波長変換領域とフィルタ領域も波長変換装置８０６とフィルタ装置８０７のリング状の構造の中心に対して０度で設置される必要がある。

当然ながら、他の実施例において、適切な光学機構により、励起光が波長変換装置８０６に生成する光スポットと、被励起光がフィルタ装置８０７に生成する光スポットとが、波長変換装置８０６とフィルタ装置８０７のリング状の構造の中心に対して任意の角度で設置されると調節することができ、これにより、波長変換装置８０６とフィルタ装置８０７における同じ色の波長変換領域とフィルタ領域が波長変換装置８０６とフィルタ装置８０７のリング状の構造の中心に対して任意の角度で設置されるようになる。

図１８を参照すると、図１８は本発明に係る光源システムの第９実施例の構成を示す模式図である。本実施例に係る光源システム９００が図１７に示す光源システム８００と相違する点は以下のとおりであり、即ち、波長変換装置９０６とフィルタ装置９０７とがホルダ９０８により同軸固定され、且つ軸方向において間隔をあけて設置されている。波長変換装置９０６とフィルタ装置９０７との間に、テーパ状の導光ロッド９０９が設置されている。励起光光源９０１が生成する励起光が、複眼レンズ９０３，９０４及びフォーカスレンズ９０５により集光されてから、反射装置９０２の入光口を介して波長変換装置９０６に入射する。波長変換装置９０６に反射された被励起光が反射装置９０２に入射して反射される。反射装置９０２に反射された被励起光が、まず導光ロッド９０９に入る。導光ロッド９０９が被励起光を収集し、これにより、被励起光の発散角を小さくする。導光ロッド９０９により導光された被励起光がフィルタ装置９０７に入射し、これにより、被励起光の、フィルタ装置９０７における入射角度を小さくし、フィルタリングの効果を向上させる。本実施例において、導光ロッド９０９が、上記機能を果たせる他の光学装置で入れ替えることができる。なお、本実施例において、波長変換装置９０６が透過させて出射型であれば、反射装置９０２を省略することもでき、このとき、被励起光が直接的に波長変換装置９０６により導光ロッド９０９に透過させて出射される。

上述したように、図１７と図１８に示す実施例において、励起光光源８０１，９０１に加え、さらに照明光源を追加することもでき、例えば、赤色光照明光源又は青色光照明光源が挙げられる。

図１９を参照すると、図１９は本発明に係る光源システムの第１０実施例の構成を示す模式図である。本実施例に係る光源システム１０００が図１と図２に示す光源システム１００と相違する点は以下のとおりであり、即ち、本実施例に係る波長変換装置１００６が筒状の構造をなし、波長変換領域が当該筒状の構造の外側壁に設置されている。本実施例におけるフィルタ装置１００７がリング状の構造であり、且つ上記筒状の構造と同軸固定されている。波長変換装置１００６とフィルタ装置１００７とが、さらに駆動装置１００８の回転軸に同軸固定されているとともに、駆動装置１００８による駆動により、同軸で同期回転する。

本実施例に係る光源システム１０００の稼動中に、励起光光源１００１が生成する励起光がダイクロイックミラー１００２により透過させて出射され、そしてレンズ１００３により集光されてから、波長変換装置１００６の外側壁に入射する。波長変換装置１００６の外側壁における波長変換領域が励起光を被励起光に変換するとともに、当該被励起光を反射する。波長変換装置１００６に反射された被励起光がレンズ１００３，１００４と、ダイクロイックミラー１００２とからなる第１光学ユニットによりガイドされてから、フィルタ装置１００７に入射する。フィルタ装置１００７におけるフィルタ領域が波長変換装置１００６の筒状の構造の外側に設置され、これにより、被励起光を受け取ることが可能であり、そして被励起光をフィルタリングし、色純度を高める。フィルタ装置１００７におけるフィルタ領域にフィルタリングされた被励起光がさらに光均一化装置１００９に入射し、これにより、光均一化処理が行われる。他の実施例において、波長変換装置１００６が被励起光をフィルタ装置１００７まで透過させてもよい。

図２０を参照すると、図２０は本発明に係る光源システムの第１１実施例の構成を示す模式図である。本実施例に係る光源システム１１００が図１と図２に示す光源システム１００と相違する点は以下のとおりであり、即ち、本実施例に係る波長変換装置１１０６とフィルタ装置１１０７とが同軸固定され、且つ互いに嵌合する２つの筒状の構造であり、波長変換領域と第１フィルタ領域がそれぞれ当該２つの筒状の構造の側壁に設置されている。ここで、フィルタ装置１１０７が波長変換装置１１０６の外側に位置する。波長変換装置１１０６とフィルタ装置１１０７とがさらに駆動装置１１０８の回転軸に同軸固定されているとともに、駆動装置１１０８による駆動により同軸で同期回転する。

本実施例に係る光源システム１１００の稼働中に、励起光光源１１０１により生成された励起光が、反射鏡１１０２に反射され、そしてレンズ１１０３に集光されてから、波長変換装置１１０６に入射する。波長変換装置１１０６における波長変換領域が励起光を被励起光に変換し、当該被励起光を透過させて出射する。波長変換装置１１０６に透過させて出射された被励起光が、レンズ１１０４からなる第１光学ユニットによりガイドされてから、フィルタ装置１１０７に入射する。フィルタ装置１１０７におけるフィルタ領域が被励起光をフィルタリングして色純度を高める。フィルタ装置１１０７におけるフィルタ領域にフィルタリングされた被励起光がさらに光均一化装置１１０９に入射し、これにより、光均一化処理が行われる。

図２１と図２２を参照すると、図２２は本発明に係る光源システムの第１２実施例の構成を示す模式図であり、図２２は図２１に示す光源システムにおける波長変換装置とフィルタ装置を示す正面図である。本実施例に係る光源システム１２００が図９と図１０に示す光源システム２００と相違する点は以下のとおりであり、即ち、本実施例に係る波長変換装置１２０６とフィルタ装置１２０７とが、首尾接続された２つの帯状の構造であり、波長変換領域と第１フィルタ領域とが当該２つの帯状の構造に並列して設置されている。本実施例において、波長変換装置１２０６がさらに、並列して且つ上から下へ順次に設置された赤色光変換領域、緑色光変換領域、青色光透過領域及び黄色光変換領域を備え、フィルタ装置１２０７が、並列して且つ上から下へ順次に設置された赤色光フィルタ領域、緑色光フィルタ領域、空き領域及び黄色光フィルタ領域を備える。

波長変換装置１２０６とフィルタ装置１２０７とが適切な駆動装置（例えば、リニアモータ）による駆動により、往復的にリニア平行移動し、これにより、波長変換装置１２０６における赤色光変換領域、緑色光変換領域、青色光透過領域及び黄色光変換領域が周期的に励起光光源１２０１により生成された青色光励起光の伝搬経路に設置される。ここで、各波長変換領域が、そこに入射した青色光励起光を対応する色の被励起光に変換し、そして反射する。青色光透過領域がそこに入射した青色光励起光を透過させて出射する。青色光透過領域には、適切な散乱機構が設けられてもよく、こにより、青色光励起光のコリメート性を破壊する。波長変換装置１２０６に反射された被励起光が、レンズ１２０３，１２０５と、ダイクロイックミラー１２０２と、反射鏡１２０４とからなる第１光学ユニットによりガイドされてから、フィルタ装置１２０７における対応する色のフィルタ領域に入射し、当該フィルタ領域によりフィルタリングされ、色純度が高められる。波長変換装置１２０６に透過させて出射された青色光励起光は、レンズ１２１０，１２１３と、反射鏡１２１１と、ダイクロイックミラー１２１２とからなる第２光学ユニットによるガイドにより、フィルタ装置１２０７にフィルタリングされた被励起光と、光路が合併され、共に光均一化装置１２０９に入射し、これにより、光均一化処理が行われる。本実施例に係る波長変換装置１２０６とフィルタ装置１２０７の構成も同様に上述した他の実施例に適用することができ、ここで繰り返し述べない。

本発明が、さらに、上記実施例における波長変換装置及びフィルタ装置からなる光源ユニットを提供する。

上述したように、本発明に係る光源システム及び光源ユニットにおけるフィルタ装置が波長変換装置に対して固定となるとともに、同一の駆動装置により駆動され、構成が簡単であり、実現が容易であり、且つ同期性が高いなどのメリットを有する。

以上は、単に本発明の実施例であり、本発明の特許範囲を限定するものではない。本発明の明細書及び図面の内容を利用して得られる、等価な構造又は等価なフロー変換、あるいは直接的にまたは間接的に他の関連技術分野において運用されることは、同様に、本発明の保護範囲内に含まれる。

Claims (23)

1. 光源システムであって、
   励起光を生成するための励起光光源と、
   少なくとも１つの波長変換領域を有する波長変換装置と、
   前記波長変換装置に対して固定となり、且つ少なくとも１つの第１フィルタ領域を有するフィルタ装置と、
   前記波長変換領域が前記第１フィルタ領域と同期して動くとともに、前記波長変換領域が周期的に前記励起光の伝搬経路に配置されて前記励起光が被励起光に波長変換されるように、前記波長変換装置と前記フィルタ装置とを駆動する駆動装置と、
   前記被励起光が前記第１フィルタ領域に入射するように、前記被励起光をガイドする第１光学ユニットとを備え、
   前記第１フィルタ領域は、前記被励起光をフィルタリングして前記被励起光の色純度を高め、
   前記波長変換装置と前記フィルタ装置とは、２つのリング状の構造として、同軸固定され、
   前記第１光学ユニットは、前記励起光によって前記波長変換装置に形成される光スポットと、前記被励起光によって前記フィルタ装置に形成される光スポットとが、前記２つのリング状の構造の中心に対して０度よりも大きく且つ１８０度よりも小さい任意の角度をなすように設置されていることを特徴とする光源システム。
2. 前記駆動装置は、回転軸を有する回転装置であり、前記２つのリング状の構造は、前記回転軸に同軸固定されていることを特徴とする請求項１に記載の光源システム。
3. 前記波長変換装置と前記フィルタ装置とは、軸方向において間隔をあけて設置され、前記第１光学ユニットは、前記波長変換装置と前記フィルタ装置との間の光路における少なくとも１つの集光装置を備え、前記集光装置は、前記被励起光の前記フィルタ装置に入射する入射角が６０度以下である範囲内におけるエネルギーが総エネルギーの９０％以上を占めるように、前記被励起光を収集することを特徴とする請求項１に記載の光源システム。
4. 前記被励起光が前記波長変換領域から出射する方向と、前記励起光が前記波長変換領域に対して入射する方向とが逆となるように、前記波長変換領域は、前記被励起光を反射するように設置されていることを特徴とする請求項１に記載の光源システム。
5. 前記被励起光が前記波長変換領域から出射する方向と、前記励起光が前記波長変換領域に対して入射する方向とが同じとなるように、前記波長変換領域は、前記被励起光を透過させるように設置されていることを特徴とする請求項１に記載の光源システム。
6. 前記第１光学ユニットは、少なくとも１つの集光装置を備え、前記集光装置は、前記被励起光の前記フィルタ装置に入射する入射角が６０度以下である範囲内におけるエネルギーが総エネルギーの９０％以上を占めるように、前記被励起光を収集することを特徴とする請求項１に記載の光源システム。
7. 前記第１光学ユニットは、少なくとも１つの反射装置を備え、前記反射装置は、前記被励起光の伝搬方向を変えるように、前記被励起光を反射し、前記反射装置は、平面反射装置であり、または、半楕円球状若しくは半球状をなし、且つ光反射面が内側に向かう反射装置であることを特徴とする請求項１に記載の光源システム。
8. 前記平面反射装置は、ダイクロイックミラー又は反射鏡を備えることを特徴とする請求項７に記載の光源システム。
9. 前記半楕円球状若しくは半球状をなし、且つ光反射面が内側に向かう反射装置には、入光口が設けられ、前記励起光は、前記入光口を介して前記波長変換装置に入射することを特徴とする請求項７に記載の光源システム。
10. 前記波長変換装置は、第１透過領域を備え、前記第１透過領域は、前記駆動装置による駆動により、周期的に前記励起光の伝搬経路に配置され、前記第１透過領域は、前記励起光を透過させることを特徴とする請求項１に記載の光源システム。
11. 第２光学ユニットをさらに備え、
    前記第２光学ユニットは、前記第１透過領域を透過した前記励起光の光路と前記第１フィルタ領域によってフィルタリングされた前記被励起光の光路とを合併することを特徴とする請求項１０に記載の光源システム。
12. 前記フィルタ装置は、第２透過領域又は第２フィルタ領域を備え、前記第１光学ユニットは、前記第１透過領域を透過した前記励起光を前記被励起光と同じ光路に沿って前記第２透過領域又は前記第２フィルタ領域にガイドして透過又はフィルタリングさせることを特徴とする請求項１０に記載の光源システム。
13. 照明光源をさらに備え、
    前記照明光源は、照明光を生成し、前記波長変換装置は、第１透過領域をさらに備え、前記第１透過領域は、前記駆動装置による駆動により、周期的に前記照明光の伝搬経路に設置され、前記第１透過領域は、前記照明光を透過させ、前記フィルタ装置は、第２透過領域又は第２フィルタ領域をさらに備え、前記第１光学ユニットは、前記第１透過領域を透過した前記照明光を前記被励起光と同じ光路に沿って前記第２透過領域又は前記第２フィルタ領域にガイドして透過又はフィルタリングさせることを特徴とする請求項１に記載の光源システム。
14. 照明光源及び第２光学ユニットをさらに備え、
    前記照明光源は、照明光を生成し、前記第２光学ユニットは、前記照明光の光路と前記第１フィルタ領域によってフィルタリングされた前記被励起光の光路を合併することを特徴とする請求項１に記載の光源システム。
15. 前記波長変換装置は、筒状の構造であり、前記フィルタ装置は、リング状の構造であり、且つ前記筒状の構造と同軸固定され、駆動装置による駆動により、前記筒状の構造に対して同軸で同期回転することを特徴とする請求項１に記載の光源システム。
16. 前記波長変換領域は、前記筒状の構造の外側壁に設置され、前記被励起光を反射し、
    前記第１フィルタ領域は、前記被励起光を受け取るように、前記リング状の構造上に設置され、且つ前記筒状の構造の外側に位置することを特徴とする請求項１５に記載の光源システム。
17. 駆動装置による駆動により同軸で且つ同期回転するように、前記波長変換装置と前記フィルタ装置とは、同軸固定され、且つ互いに嵌合する２つの筒状の構造であり、
    前記波長変換領域と前記第１フィルタ領域は、それぞれ前記２つの筒状の構造の側壁に設置され、前記被励起光は、前記波長変換領域を介して前記第１フィルタ領域まで透過することを特徴とする請求項１に記載の光源システム。
18. 光源ユニットであって、
    少なくとも１つの波長変換領域を備える波長変換装置と、
    前記波長変換装置に対して固定となり、且つ少なくとも１つのフィルタ領域を有するフィルタ装置とを備え、
    前記波長変換領域と前記フィルタ領域とが駆動装置による駆動により同期して動くことを特徴とする光源ユニット。
19. 前記波長変換装置と前記フィルタ装置とは、２つのリング状の構造として、同軸固定されることを特徴とする請求項１８に記載の光源ユニット。
20. 前記波長変換装置は、筒状の構造であり、前記フィルタ装置は、リング状の構造であり、且つ前記筒状の構造と同軸固定されることを特徴とする請求項１８に記載の光源ユニット。
21. 前記波長変換領域は、前記筒状の構造の外側壁に設置され、前記フィルタ領域は、前記リング状の構造上に設置され、且つ前記筒状の構造の外側に位置することを特徴とする請求項２０に記載の光源ユニット。
22. 前記波長変換装置と前記フィルタ装置とは、同軸固定され、且つ互いに嵌合する２つの筒状の構造であり、前記波長変換領域と前記フィルタ領域とはそれぞれ前記２つの筒状の構造の側壁に設置されていることを特徴とする請求項１８に記載の光源ユニット。
23. 投影システムであって、
    請求項１〜１７のいずれか１項に記載の光源システムを備えることを特徴とする投影システム。

Images