JP2019028442A - Light source device and projection type display device - Google Patents

Light source device and projection type display device Download PDF

Info

Publication number
JP2019028442A
JP2019028442A JP2018093025A JP2018093025A JP2019028442A JP 2019028442 A JP2019028442 A JP 2019028442A JP 2018093025 A JP2018093025 A JP 2018093025A JP 2018093025 A JP2018093025 A JP 2018093025A JP 2019028442 A JP2019028442 A JP 2019028442A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light source
light
plate
blue
source device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018093025A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7113225B2 (en
Inventor
田中 孝明
Takaaki Tanaka
孝明 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority to US16/034,338 priority Critical patent/US10261401B2/en
Priority to CN201810838640.8A priority patent/CN109324467B/en
Publication of JP2019028442A publication Critical patent/JP2019028442A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7113225B2 publication Critical patent/JP7113225B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Projection Apparatus (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)

Abstract

To provide a downsized and broad color area light source device with a broad color area that efficiently converges light from a blue solid light source and from a red solid light source.SOLUTION: A light source device 41 comprises: a blue semiconductor laser 16; a red semiconductor laser 20; a first phase difference plate 29 that produces a phase difference in light from the blue semiconductor laser; a dichroic mirror 30 that allows light from the blue semiconductor laser and the red semiconductor laser to be incident from the same direction, and polarizes and separates the light from the blue semiconductor laser; a fluorescent plate 36 that emits fluorescent light excited by the light from one blue semiconductor laser separated by the dichroic mirror; a quater wavelength plate 37 that converts polarization of light from other blue semiconductor separated by the dichroic mirror and the light from the red semiconductor laser into circular polarization; and a reflection plate 40 that reflects the light transmitting the quater wavelength plate.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、小型のライトバルブ上に形成される画像を照明光で照射し、投写レンズによりスクリーン上に拡大投写する投写型表示装置に関する。   The present disclosure relates to a projection display apparatus that irradiates an image formed on a small light valve with illumination light and enlarges and projects the image on a screen by a projection lens.

ミラー偏向型のデジタルマイクロミラーデバイス(DMD)や液晶パネルのライトバルブを用いた投写型表示装置の光源として、長寿命である半導体レーザーや発光ダイオードの固体光源を用いた光源装置が多数開示されている。その中で、青色固体光源と赤色固体光源を用いた広色域で高効率な光源装置が開示されている(特許文献1参照)。   Many light source devices using a solid-state light source of a semiconductor laser or a light emitting diode having a long life are disclosed as light sources of a projection display device using a mirror deflection type digital micromirror device (DMD) or a light valve of a liquid crystal panel. Yes. Among them, a wide color gamut and highly efficient light source device using a blue solid light source and a red solid light source is disclosed (see Patent Document 1).

特開2012−234161号公報JP 2012-234161 A

本開示は、青色固体光源および赤色固体光源からの光を同一光学系で集光、合成する構成により、小型で、色純度の高い広色域な光源装置、及び投写型表示装置を提供する。   The present disclosure provides a light source device and a projection display device that are compact and have a high color purity and a wide color gamut by using a configuration in which light from a blue solid light source and a red solid light source is collected and synthesized by the same optical system.

本開示の光源装置は、青色固体光源と、赤色固体光源と、第1の位相差板と、ダイクロイックミラーと、蛍光板と、第2の位相差板と、反射板と、を備える。第1の位相差板は、青色固体光源からの光に位相差を生じさせる。ダイクロイックミラーは、青色固体光源および赤色固体光源からの光が同一方向から入射し、青色固体光源からの光を偏光分離する。蛍光板は、ダイクロイックミラーで分離された一方の青色固体光源からの光で励起されて蛍光光を出射する。第2の位相差板は、ダイクロイックミラーで分離されたもう一方の青色固体光源からの光、および赤色固体光源からの光の偏光を円偏光に変換する。反射板は、第2の位相差板を透過した光を反射する。   The light source device of the present disclosure includes a blue solid light source, a red solid light source, a first phase difference plate, a dichroic mirror, a fluorescent plate, a second phase difference plate, and a reflection plate. The first retardation plate causes a phase difference in the light from the blue solid light source. In the dichroic mirror, light from the blue solid light source and the red solid light source is incident from the same direction, and the light from the blue solid light source is polarized and separated. The fluorescent plate is excited by light from one blue solid light source separated by the dichroic mirror and emits fluorescent light. The second retardation plate converts the light from the other blue solid light source and the light from the red solid light source separated by the dichroic mirror into circularly polarized light. The reflecting plate reflects the light transmitted through the second retardation plate.

本開示の投写型表示装置は、上記本開示の光源装置と、光源装置からの光を集光し被照明領域に照明する照明光学系と、映像信号に応じて画像を形成する画像形成素子と、画像形成素子で形成された画像を拡大投写する投写レンズと、を備える。   A projection display device according to the present disclosure includes the light source device according to the present disclosure, an illumination optical system that collects light from the light source device and illuminates an illuminated area, and an image forming element that forms an image according to a video signal. A projection lens for enlarging and projecting an image formed by the image forming element.

本開示によれば、青色固体光源および赤色固体光源からの光を同一光学系で集光、合成する構成により、小型で、色純度の高い広色域な光源装置が構成できる。このため、小型、高色域で長寿命な投写型表示装置が実現できる。   According to the present disclosure, a light source device that is compact and has a high color purity and a wide color gamut can be configured by condensing and combining light from a blue solid light source and a red solid light source with the same optical system. Therefore, it is possible to realize a projection display device that is small in size and has a high color gamut and a long life.

実施の形態1における光源装置の構成図Configuration diagram of light source device according to Embodiment 1 実施の形態1における第1の位相差板の構成図Configuration diagram of first retardation plate according to Embodiment 1 ダイクロイックミラーの分光特性を示す図Diagram showing spectral characteristics of dichroic mirror 光源装置から出射する光のスペクトル特性図Spectral characteristics of light emitted from the light source device 実施の形態2における投写型表示装置の構成図Configuration diagram of a projection display apparatus according to Embodiment 2 実施の形態3における投写型表示装置の構成図Configuration diagram of a projection display apparatus according to Embodiment 3

以下本開示を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present disclosure will be described with reference to the drawings.

(実施の形態1)
図1は実施の形態1に係る光源装置の構成図である。光源装置41は、青色固体光源である青色半導体レーザー16とコリメートレンズ17と放熱板18から構成される青色固体光源ユニット19と、赤色固体光源である赤色半導体レーザー20とコリメートレンズ21と放熱板22から構成される赤色固体光源ユニット23とを備える。青色固体光源ユニット19と赤色固体光源ユニット23は、それらの放熱板18、22がヒートシンク24に接合されている。青色固体光源ユニット19と赤色固体光源ユニット23からの出射光の進行方向には、レンズ26、レンズ27、第1拡散板28、第1の位相差板29、及びダイクロイックミラー30が、この順で配置される。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a configuration diagram of a light source device according to the first embodiment. The light source device 41 includes a blue solid-state light source unit 19 including a blue semiconductor laser 16 that is a blue solid light source, a collimating lens 17 and a heat radiating plate 18, a red semiconductor laser 20 that is a red solid light source, a collimating lens 21, and a heat radiating plate 22. And a red solid light source unit 23. In the blue solid light source unit 19 and the red solid light source unit 23, their heat radiation plates 18 and 22 are joined to a heat sink 24. In the traveling direction of the emitted light from the blue solid light source unit 19 and the red solid light source unit 23, the lens 26, the lens 27, the first diffusion plate 28, the first phase difference plate 29, and the dichroic mirror 30 are arranged in this order. Be placed.

コンデンサレンズ31、32は、ダイクロイックミラー30で反射した光を集光し蛍光体を励起させるために蛍光板36の蛍光体層33に照射するとともに、その励起によって発光する蛍光光を集光する。蛍光板36は、反射膜と蛍光体層33を形成したアルミニウム基板34、及びモーター35から構成される。ダイクロイックミラー30を透過した光の進行方向には、位相差板である1/4波長板37、コンデンサレンズ38、第2拡散板39、反射板40が、この順で配置されている。図1には、固体光源から出射する各光束25の様相(光の進行方向を単方向の矢印で示す)と、ダイクロイックミラー30へ入射およびダイクロイックミラー30から出射する光の偏光方向が示されている。   The condenser lenses 31 and 32 collect the light reflected by the dichroic mirror 30 and irradiate the phosphor layer 33 of the phosphor plate 36 in order to excite the phosphor, and collect the fluorescent light emitted by the excitation. The fluorescent plate 36 includes an aluminum substrate 34 on which a reflective film and a phosphor layer 33 are formed, and a motor 35. In the traveling direction of the light transmitted through the dichroic mirror 30, a quarter wave plate 37, a condenser lens 38, a second diffusion plate 39, and a reflection plate 40, which are phase difference plates, are arranged in this order. FIG. 1 shows the appearance of each light beam 25 emitted from the solid-state light source (the light traveling direction is indicated by a unidirectional arrow) and the polarization direction of the light incident on and emitted from the dichroic mirror 30. Yes.

青色固体光源ユニット19は、8個(2×4)を正方配置した青色半導体レーザー16とコリメートレンズ17を放熱板18上に一定の間隔で2次元状に配置して構成され、2組の青色固体光源ユニット19が赤色固体光源ユニット23の両側に配置されている。赤色固体光源ユニット23は、8個(2×4)を正方配置した赤色半導体レーザー20とコリメートレンズ21を放熱板22上に一定の間隔で2次元状に配置して構成され、2つの青色固体光源ユニット19に挟まれて中央部に1組配置されている。ヒートシンク24は青色半導体レーザー16と赤色半導体レーザー20を冷却するためのものである。   The blue solid light source unit 19 is configured by arranging two (2 × 4) blue semiconductor lasers 16 and a collimating lens 17 two-dimensionally on a heat radiating plate 18 at regular intervals. Solid light source units 19 are arranged on both sides of the red solid light source unit 23. The red solid light source unit 23 is configured by two-dimensionally arranging a red semiconductor laser 20 and a collimating lens 21 in a square arrangement of eight (2 × 4) on a heat radiating plate 22 at regular intervals. One set is arranged at the center portion between the light source units 19. The heat sink 24 is for cooling the blue semiconductor laser 16 and the red semiconductor laser 20.

青色半導体レーザー16は、447nmから462nmの波長幅で青の色光を発光し、直線偏光を出射する。青色半導体レーザー16から出射する偏光はダイクロイックミラー30の入射面に対してS偏光となるように、各青色半導体レーザーを配置している。また、赤色半導体レーザー20は、633nmから649nmの波長幅で赤の色光を発光し、直線偏光を出射する。赤色半導体レーザー20から出射する偏光はダイクロイックミラー30の入射面に対してP偏光となるように、各赤色半導体レーザーを配置している。   The blue semiconductor laser 16 emits blue color light with a wavelength width of 447 nm to 462 nm and emits linearly polarized light. Each blue semiconductor laser is arranged so that the polarized light emitted from the blue semiconductor laser 16 becomes S-polarized light with respect to the incident surface of the dichroic mirror 30. The red semiconductor laser 20 emits red color light with a wavelength width of 633 nm to 649 nm and emits linearly polarized light. The red semiconductor lasers are arranged so that the polarized light emitted from the red semiconductor laser 20 becomes P-polarized light with respect to the incident surface of the dichroic mirror 30.

複数の青色半導体レーザー16を出射した光は対応するコリメートレンズ17により、それぞれ集光され平行な光束25に変換される。光束25群は凸面のレンズ26と凹面のレンズ27により、さらに小径化され、第1拡散板28に入射する。   Light emitted from the plurality of blue semiconductor lasers 16 is condensed by the corresponding collimator lens 17 and converted into a parallel light beam 25. The luminous flux 25 group is further reduced in diameter by a convex lens 26 and a concave lens 27 and is incident on the first diffusion plate 28.

複数の赤色半導体レーザー20を出射した光は対応するコリメートレンズ21により、それぞれ集光され平行な光束25に変換される。光束25群は凸面のレンズ26と凹面のレンズ27により、さらに小径化され、第1拡散板28に入射する。   The light emitted from the plurality of red semiconductor lasers 20 is condensed by the corresponding collimator lens 21 and converted into a parallel light beam 25. The luminous flux 25 group is further reduced in diameter by a convex lens 26 and a concave lens 27 and is incident on the first diffusion plate 28.

第1拡散板28はガラス基板上に形成された微細なレンズ形状で拡散面を形成したものであり、入射する光を拡散する。拡散光の最大強度の50%となる半値角度幅である拡散角度は略4度と小さく、偏光特性を保持する。第1拡散板28を出射した光は第1の位相差板29に入射する。   The first diffusing plate 28 is formed by forming a diffusing surface with a fine lens shape formed on a glass substrate, and diffuses incident light. The diffusion angle, which is the half-value angle width that is 50% of the maximum intensity of the diffused light, is as small as about 4 degrees, and maintains the polarization characteristics. The light emitted from the first diffusion plate 28 enters the first retardation plate 29.

図2に、第1の位相差板29の構成を示す。図2には、第1の位相差板29上に入射する青色レーザー光と赤色レーザー光の様相を示している。図2の(a)は、z軸方向に見た側面図、図2の(b)は図2の(a)を−y方向に見た平面図である。第1の位相差板29はガラス基板42上に微細構造を形成し、複屈折により位相差を生じる微細構造性位相差板である。微細構造性位相差板については、例えば国際公開第2017/061170号に記載されている。第1の位相差板29には、ガラス基板42上に位相差層形成領域43と位相差層非形成領域44を形成している。青色レーザー光が入射する領域に位相差層形成領域43を形成し、その位相差層形成領域43は1/4波長板である。1/4波長板は青色半導体レーザー16の発光中心波長近傍で位相差が1/4波長となる位相差板である。   FIG. 2 shows the configuration of the first retardation plate 29. FIG. 2 shows aspects of blue laser light and red laser light incident on the first retardation plate 29. 2A is a side view as viewed in the z-axis direction, and FIG. 2B is a plan view of FIG. 2A as viewed in the −y direction. The first retardation plate 29 is a microstructured retardation plate that forms a fine structure on the glass substrate 42 and generates a phase difference due to birefringence. The microstructural retardation film is described in, for example, International Publication No. 2017/061170. In the first retardation plate 29, a retardation layer forming region 43 and a retardation layer non-forming region 44 are formed on a glass substrate 42. A retardation layer forming region 43 is formed in a region where blue laser light is incident, and the retardation layer forming region 43 is a quarter wavelength plate. The quarter-wave plate is a retardation plate whose phase difference becomes a quarter wavelength near the emission center wavelength of the blue semiconductor laser 16.

図2の(c)に示す位相差層形成領域の光学軸角度θが約63.5度となるよう配置している。光学軸角度θを63.5度とすることで、入射するS偏光(90度方向)の青色光をP偏光成分約20%、S偏光成分約80%の比率に制御できる。また、第1の位相差板29には、約±5度の回転機構を設けることにより、光のP偏光成分とS偏光成分の比率を調整することができる。第1の位相差板29の微細構造形状は無機材料でナノプリント工法により製作されるため、基板上に位相差層形成領域と位相差層非形成領域44を比較的容易に製作できる。無機材料のため水晶などの光学結晶と同様に耐久性、信頼性に優れる。一方、赤色固体光源ユニット23からのP偏光の光は第1の位相差板29の位相差層非形成領域44に入射するため、偏光分離されずにP偏光のまま透過する。   It arrange | positions so that the optical axis angle (theta) of the phase difference layer formation area | region shown to (c) of FIG. 2 may be set to about 63.5 degree | times. By setting the optical axis angle θ to 63.5 degrees, the incident S-polarized (90-degree direction) blue light can be controlled to a ratio of about 20% for the P-polarized component and about 80% for the S-polarized component. Further, the first retardation plate 29 can be provided with a rotation mechanism of about ± 5 degrees to adjust the ratio of the P-polarized component and the S-polarized component of the light. Since the microstructure of the first retardation plate 29 is made of an inorganic material by a nanoprint method, the retardation layer forming region and the retardation layer non-forming region 44 can be relatively easily manufactured on the substrate. Since it is an inorganic material, it is excellent in durability and reliability like optical crystals such as quartz. On the other hand, P-polarized light from the red solid-state light source unit 23 is incident on the phase difference layer non-formation region 44 of the first retardation plate 29, and therefore is transmitted as it is without being separated by polarization.

上記説明の第1の位相差板29として、ガラス基板の一部に位相差層形成領域を形成しているが、ガラス基板の全面に位相差層形成領域を形成した位相差板を複数枚用いて、青色レーザー光が入射する位置に配置してもよい。   As the first retardation plate 29 described above, a retardation layer forming region is formed on a part of a glass substrate, but a plurality of retardation plates having a retardation layer forming region formed on the entire surface of the glass substrate are used. Thus, it may be disposed at a position where the blue laser light is incident.

第1の位相差板29を出射したP偏光とS偏光の青色レーザー光とP偏光の赤色レーザー光は、ダイクロイックミラー30に入射する。このように、ダイクロイックミラー30には青色固体光源ユニット19と赤色固体光源ユニット23からの光が同一方向から入射することになる。   The P-polarized light, S-polarized blue laser light, and P-polarized red laser light emitted from the first retardation plate 29 are incident on the dichroic mirror 30. Thus, the light from the blue solid light source unit 19 and the red solid light source unit 23 enters the dichroic mirror 30 from the same direction.

図3に、ダイクロイックミラー30の分光特性を示す。分光特性は波長に対する透過率を示している。ダイクロイックミラー30は、波長447〜462nmの青色レーザー光と波長633nmから649nmの赤色レーザー光に関して、P偏光を透過しS偏光を高い反射率で反射させる分光特性を有する。さらに、475〜615nmの緑および赤色を含む色光のP偏光、S偏光をそれぞれ96%以上の高い透過率で透過する特性である。ダイクロイックミラー30で反射した約80%のS偏光の青色レーザー光はコンデンサレンズ31、32により集光され、光強度がピーク強度に対して13.5%となる直径をスポット径と定義すると、スポット径が1.5mm〜2.5mmのスポット光に重畳され、蛍光板36に入射する。第1拡散板28はそのスポット光の径が所望の径となるよう光を拡散させている。   FIG. 3 shows the spectral characteristics of the dichroic mirror 30. The spectral characteristics indicate the transmittance with respect to the wavelength. The dichroic mirror 30 has a spectral characteristic that transmits P-polarized light and reflects S-polarized light with high reflectance with respect to blue laser light with a wavelength of 447 to 462 nm and red laser light with a wavelength of 633 to 649 nm. Furthermore, it is the characteristic which permeate | transmits the P polarized light and S polarized light of the color light containing green and red of 475-615 nm with high transmittance | permeability of 96% or more, respectively. About 80% of the S-polarized blue laser light reflected by the dichroic mirror 30 is condensed by the condenser lenses 31 and 32, and the diameter at which the light intensity is 13.5% of the peak intensity is defined as the spot diameter. The light is superimposed on the spot light having a diameter of 1.5 mm to 2.5 mm and is incident on the fluorescent plate 36. The first diffusion plate 28 diffuses the light so that the spot light has a desired diameter.

蛍光板36は反射膜と蛍光体層33を形成したアルミニウム基板34と中央部にモーター35を備えた回転制御可能な円形基板である。蛍光板36の反射膜は可視光を反射する金属膜もしくは誘電体膜であり、アルミニウム基板34上に形成される。さらに反射膜上には蛍光体層33が形成される。蛍光体層33には青色レーザー光により励起され、緑、赤成分を含んだ黄色光を発光するCe付活YAG系黄色蛍光体を形成している。この蛍光体の結晶母体の代表的な化学組織はYAl12である。蛍光体層33は円環状に形成している。スポット光で励起された蛍光体層33は緑、赤成分を含む黄色光を発光する。蛍光板36はアルミニウム基板を使用し、かつ回転させることにより、励起光による蛍光体層33の温度上昇を抑制し、蛍光変換効率を安定に維持することができる。 The fluorescent plate 36 is an aluminum substrate 34 on which a reflection film and a phosphor layer 33 are formed, and a circular substrate that can be rotated and provided with a motor 35 at the center. The reflection film of the fluorescent plate 36 is a metal film or a dielectric film that reflects visible light, and is formed on the aluminum substrate 34. Further, a phosphor layer 33 is formed on the reflective film. In the phosphor layer 33, a Ce-activated YAG yellow phosphor that is excited by blue laser light and emits yellow light containing green and red components is formed. A typical chemical structure of the crystal matrix of this phosphor is Y 3 Al 5 O 12 . The phosphor layer 33 is formed in an annular shape. The phosphor layer 33 excited by the spot light emits yellow light containing green and red components. The fluorescent plate 36 uses an aluminum substrate and is rotated, so that the temperature rise of the phosphor layer 33 due to excitation light can be suppressed, and the fluorescence conversion efficiency can be stably maintained.

蛍光体層33に入射した光は、緑、赤成分の色光を蛍光発光し、蛍光板36を出射する。また、反射膜側に発光する光は反射膜で反射し、蛍光板36を出射する。蛍光板36から出射した緑および赤の色光は、自然光となり、再びコンデンサレンズ31、32で集光され、略平行光に変換された後、ダイクロイックミラー30を透過する。   The light incident on the phosphor layer 33 fluoresces the green and red component color lights and exits the fluorescent plate 36. Further, the light emitted to the reflective film side is reflected by the reflective film and exits the fluorescent plate 36. The green and red color lights emitted from the fluorescent plate 36 become natural light, and are condensed again by the condenser lenses 31 and 32, converted into substantially parallel light, and then transmitted through the dichroic mirror 30.

一方、ダイクロイックミラー30を透過するP偏光の青色レーザー光と赤色レーザー光は、第2の位相差板である1/4波長板37に入射する。1/4波長板37は、青色レーザー光と赤色レーザー光の波長帯で1/4波長の位相差を生じさせる広帯域な位相差板である。1/4波長板37は、図1中のP偏光方向を0度とした場合に、45度の光学軸角度で配置されている。青色レーザー光と赤色レーザー光は、1/4波長板37により、P偏光から円偏光の光に変換される。1/4波長板37は誘電体材料の斜め蒸着による複屈折を利用した薄膜位相差板を用いている。薄膜位相差板については、例えば特開2012−242449号公報に記載されている。かかる薄膜位相差板は、位相差板を斜め蒸着膜で形成するため、厚膜形成が比較的容易なため、広帯域な1/4波長板が構成できる。また、薄膜位相差板は無機材料で構成され、水晶などの無機光学結晶と同様に耐久性、信頼性に優れる。   On the other hand, the P-polarized blue laser light and red laser light transmitted through the dichroic mirror 30 are incident on a quarter-wave plate 37 that is a second retardation plate. The quarter-wave plate 37 is a broadband retardation plate that produces a quarter-wave phase difference in the wavelength band of blue laser light and red laser light. The quarter wavelength plate 37 is disposed at an optical axis angle of 45 degrees when the P polarization direction in FIG. 1 is 0 degree. Blue laser light and red laser light are converted from P-polarized light to circularly-polarized light by the quarter-wave plate 37. The quarter-wave plate 37 is a thin film phase difference plate using birefringence by oblique deposition of a dielectric material. About a thin film phase difference plate, it describes in Unexamined-Japanese-Patent No. 2012-242449, for example. Since such a thin film retardation plate is formed of an oblique vapor deposition film, a thick film can be formed relatively easily, so that a broadband quarter-wave plate can be configured. Further, the thin film retardation plate is made of an inorganic material, and is excellent in durability and reliability like an inorganic optical crystal such as quartz.

1/4波長板37を透過して出射する円偏光の光は、コンデンサレンズ38に入射して、反射板40の近傍に集光スポットを形成する。コンデンサレンズ38で集光された光は第2拡散板39に入射する。第2拡散板39は入射する光を拡散させて、光強度分布を均一化するとともに、レーザー光のスペックルを解消する。第2拡散板39はガラス基板上に形成された微細なレンズ形状で拡散面を形成したものである。第2拡散板39の拡散角度は略4度と小さく、偏光特性を保持する。第2拡散板39からの光は、アルミニウムや誘電体多層膜などの反射膜を形成した反射板40で反射され位相が反転されて、逆回りの円偏光となり、再び、第2拡散板39を透過し、コンデンサレンズ38で集光され、平行光に変換された後、1/4波長板37を透過してS偏光に変換される。1/4波長板37でS偏光に変換された青色レーザー光と赤色レーザー光はダイクロイックミラー30で反射する。   The circularly polarized light that is transmitted through the quarter-wave plate 37 and enters the condenser lens 38 forms a condensing spot in the vicinity of the reflecting plate 40. The light condensed by the condenser lens 38 enters the second diffusion plate 39. The second diffuser plate 39 diffuses incident light to make the light intensity distribution uniform, and eliminates speckles in the laser light. The second diffusion plate 39 has a diffusing surface formed in a fine lens shape formed on a glass substrate. The diffusion angle of the second diffusing plate 39 is as small as about 4 degrees and maintains the polarization characteristics. The light from the second diffusion plate 39 is reflected by the reflection plate 40 on which a reflection film such as aluminum or a dielectric multilayer film is formed, the phase is inverted, and reversely circularly polarized light is obtained. The light is transmitted, condensed by the condenser lens 38, converted into parallel light, then transmitted through the quarter-wave plate 37 and converted into S-polarized light. The blue laser light and red laser light converted to S-polarized light by the quarter wavelength plate 37 are reflected by the dichroic mirror 30.

このようにして、蛍光板36からの蛍光光と、効率よく偏光変換された青色レーザー光と赤色レーザー光が、ダイクロイックミラー30で合成され、白色光を出射する。   In this way, the fluorescent light from the fluorescent plate 36, the blue laser light and the red laser light that have been efficiently polarized and converted are combined by the dichroic mirror 30 to emit white light.

図4に、光源装置41から出射する光のスペクトル特性を示す。図4中の破線で示すように領域を色分離することで、高色純度の青、緑、赤の3原色光を得ることができる。   FIG. 4 shows spectral characteristics of light emitted from the light source device 41. As shown by the broken lines in FIG. 4, the primary color light of high color purity blue, green, and red can be obtained by color-separating the regions.

緑、赤成分を含む蛍光光と、青色レーザー光と赤色レーザー光により、青、緑、赤の3原色の色純度が高く、広高色域で、ホワイトバランスが良好な発光特性を得ることができる。この発光スペクトル特性は、投写型表示装置の光学系で青、緑、赤の3原色光に分離しても、高い色純度の単色光を得ることができる。   Fluorescent light containing green and red components, blue laser light, and red laser light can provide light emission characteristics with high color purity of the three primary colors of blue, green, and red, wide color gamut, and good white balance. it can. Even if this emission spectrum characteristic is separated into three primary colors of blue, green and red by the optical system of the projection display device, it is possible to obtain monochromatic light with high color purity.

第1の位相差板には、微細構造性位相差板を用いて説明したが、薄膜位相差板や水晶を用いてもよい。また、第1の位相差板は1/4波長板を用いて説明したが、青色レーザー光がP偏光を出射するような配置の場合には、P偏光からP偏光成分約20%、S偏光成分約80%に分離換する必要があり、その場合には、1/2波長板を用いて対応することができる。   As the first retardation plate, a microstructural retardation plate has been described, but a thin film retardation plate or quartz may be used. In addition, although the first retardation plate has been described using a quarter wavelength plate, in the case where the blue laser beam emits P-polarized light, the P-polarized component is approximately 20% from the P-polarized light, and the S-polarized light. The component needs to be separated into about 80%, and in that case, a half-wave plate can be used.

第2の位相差板には、薄膜位相差板を用いて説明したが、微細構造性位相差板や水晶を用いてもよい。   Although the thin film phase difference plate has been described as the second phase difference plate, a fine structure phase difference plate or crystal may be used.

光源装置41に2つの青色固体光源ユニット19と1つの赤色固体光源ユニット23を用いる場合を説明したが、第1の位相差板上で青色レーザー光と赤色レーザー光が分離するように配置すれば、それぞれ、さらに多数の固体光源ユニットを用いて構成してもよい。   Although the case where two blue solid light source units 19 and one red solid light source unit 23 are used for the light source device 41 has been described, if the blue laser light and the red laser light are separated on the first retardation plate, Each may be configured using a larger number of solid light source units.

以上のように、本開示の光源装置は、青色固体光源からの光に位相差を生じる位相差板備えて、青色固体光源および赤色固体光源からの光を同一光学系で集光、合成する構成であるため、小型で、青、緑、赤の3原色の色純度が高く、広色域な白色光を得ることができる。   As described above, the light source device of the present disclosure includes a retardation plate that generates a phase difference in light from a blue solid light source, and condenses and combines the light from the blue solid light source and the red solid light source with the same optical system. Therefore, it is small, and the color purity of the three primary colors of blue, green, and red is high, and white light with a wide color gamut can be obtained.

(実施の形態2)
図5は、実施の形態2にかかる第1の投写型表示装置51の構成図である。画像形成手段として、TN(Twisted Nematic)モードもしくはVA(Vertical Alignment)モードであって、画素領域に薄膜トランジスタを形成したアクティブマトリクス方式の透過型の液晶パネルを用いている。
(Embodiment 2)
FIG. 5 is a configuration diagram of the first projection display device 51 according to the second embodiment. As an image forming means, a TN (Twisted Nematic) mode or a VA (Vertical Alignment) mode, which uses an active matrix type transmissive liquid crystal panel in which a thin film transistor is formed in a pixel region, is used.

光源装置41は、青色半導体レーザー16、赤色半導体レーザー20、青色固体光源ユニット19、赤色固体光源ユニット23、ヒートシンク24、レンズ26、27、第1拡散板28、第1の位相差板29、ダイクロイックミラー30、コンデンサレンズ31、32、蛍光板36、第2の位相差板である1/4波長板37、コンデンサレンズ38、第2拡散板39、反射板40で構成される。以上は実施の形態1の光源装置41と同一である。   The light source device 41 includes a blue semiconductor laser 16, a red semiconductor laser 20, a blue solid light source unit 19, a red solid light source unit 23, a heat sink 24, lenses 26 and 27, a first diffusion plate 28, a first retardation plate 29, and a dichroic. The mirror 30, condenser lenses 31 and 32, a fluorescent plate 36, a quarter-wave plate 37 that is a second phase difference plate, a condenser lens 38, a second diffusing plate 39, and a reflecting plate 40. The above is the same as the light source device 41 of the first embodiment.

光源装置41から出射した光は、第1のレンズアレイ板200、第2のレンズアレイ板201、偏光変換素子202、重畳用レンズ203、青反射のダイクロイックミラー204、緑反射のダイクロイックミラー205、反射ミラー206、207、208、リレーレンズ209、210、フィールドレンズ211、212、213、入射側偏光板214、215、216、液晶パネル217、218、219、出射側偏光板220、221、222、赤反射のダイクロイックミラーと青反射のダイクロイックミラーから構成される色合成プリズム223からなる光学系を介して投写レンズ224に入射される。   Light emitted from the light source device 41 includes a first lens array plate 200, a second lens array plate 201, a polarization conversion element 202, a superimposing lens 203, a blue reflecting dichroic mirror 204, a green reflecting dichroic mirror 205, and a reflection. Mirrors 206, 207, 208, relay lenses 209, 210, field lenses 211, 212, 213, incident side polarizing plates 214, 215, 216, liquid crystal panels 217, 218, 219, output side polarizing plates 220, 221, 222, red The light enters the projection lens 224 through an optical system including a color synthesis prism 223 composed of a reflective dichroic mirror and a blue reflective dichroic mirror.

光源装置41からの白色光は、複数のレンズ素子から構成される第1のレンズアレイ板200に入射する。第1のレンズアレイ板200に入射した光束は多数の光束に分割される。分割された多数の光束は、複数のレンズから構成される第2のレンズアレイ板201に収束する。第1のレンズアレイ板200のレンズ素子は液晶パネル217、218、219と相似形の開口形状である。第2のレンズアレイ板201のレンズ素子は第1のレンズアレイ板200と液晶パネル217、218、219とが略共役関係となるようにその焦点距離を決めている。第2のレンズアレイ板201から出射した光は偏光変換素子202に入射する。   White light from the light source device 41 is incident on the first lens array plate 200 composed of a plurality of lens elements. The light beam incident on the first lens array plate 200 is divided into a number of light beams. A large number of the divided light beams converge on the second lens array plate 201 composed of a plurality of lenses. The lens elements of the first lens array plate 200 have an opening shape similar to the liquid crystal panels 217, 218, and 219. The focal length of the lens elements of the second lens array plate 201 is determined so that the first lens array plate 200 and the liquid crystal panels 217, 218, and 219 have a substantially conjugate relationship. The light emitted from the second lens array plate 201 enters the polarization conversion element 202.

偏光変換素子202は、偏光分離プリズムと1/2波長板により構成され、光源からの自然光を一つの偏光方向の光に変換する。蛍光光は自然光であるため、一つの偏光方向に偏光変換されるが、青色光はP偏光の光で入射するため、S偏光に変換される。偏光変換素子202からの光は重畳用レンズ203に入射する。重畳用レンズ203は第2のレンズアレイ板201の各レンズ素子から出射した光を液晶パネル217、218、219上に重畳照明するためのレンズである。第1のレンズアレイ板200および第2のレンズアレイ板201と、偏光変換素子202と、重畳用レンズ203を照明光学系としている。   The polarization conversion element 202 includes a polarization separation prism and a half-wave plate, and converts natural light from the light source into light of one polarization direction. Since the fluorescent light is natural light, it is polarized and converted in one polarization direction, but the blue light is incident as P-polarized light and is therefore converted to S-polarized light. The light from the polarization conversion element 202 enters the superimposing lens 203. The superimposing lens 203 is a lens for superimposing and illuminating the light emitted from each lens element of the second lens array plate 201 on the liquid crystal panels 217, 218, and 219. The first lens array plate 200 and the second lens array plate 201, the polarization conversion element 202, and the superimposing lens 203 are used as an illumination optical system.

重畳用レンズ203からの光は、色分離手段である青反射のダイクロイックミラー204、緑反射のダイクロイックミラー205により、青、緑、赤の色光に分離される。緑の色光はフィールドレンズ211、入射側偏光板214を透過して、液晶パネル217に入射する。青の色光は反射ミラー206で反射した後、フィールドレンズ212、入射側偏光板215を透過して液晶パネル218に入射する。赤の色光はリレーレンズ209、210や反射ミラー207、208を透過屈折および反射して、フィールドレンズ213、入射側偏光板216を透過して、液晶パネル219に入射する。   The light from the superimposing lens 203 is separated into blue, green and red color light by a blue reflecting dichroic mirror 204 and a green reflecting dichroic mirror 205 which are color separation means. The green color light passes through the field lens 211 and the incident side polarizing plate 214 and enters the liquid crystal panel 217. The blue color light is reflected by the reflection mirror 206, then passes through the field lens 212 and the incident side polarizing plate 215 and enters the liquid crystal panel 218. The red color light is transmitted and refracted and reflected by the relay lenses 209 and 210 and the reflection mirrors 207 and 208, passes through the field lens 213 and the incident side polarizing plate 216, and enters the liquid crystal panel 219.

3枚の液晶パネル217、218、219は映像信号に応じた画素への印加電圧の制御により入射する光の偏光状態を変化させ、それぞれの液晶パネル217、218、219の両側に透過軸を直交するように配置したそれぞれの入射側偏光板214、215、216および出射側偏光板220、221、222を組み合わせて光を変調し、緑、青、赤の画像を形成する。出射側偏光板220、221、222を透過した各色光は色合成プリズム223により、赤、青の色光がそれぞれ赤反射のダイクロイックミラー、青反射のダイクロイックミラーによって反射し、緑の色光と合成され、投写レンズ224に入射する。投写レンズ224に入射した光は、スクリーン(図示せず)上に拡大投写される。   The three liquid crystal panels 217, 218, and 219 change the polarization state of incident light by controlling the voltage applied to the pixels according to the video signal, and the transmission axes are orthogonal to both sides of each liquid crystal panel 217, 218, and 219. The light is modulated by combining the incident-side polarizing plates 214, 215, and 216 and the outgoing-side polarizing plates 220, 221, and 222 arranged so as to form green, blue, and red images. Each color light transmitted through the output side polarizing plates 220, 221, 222 is reflected by the color combining prism 223, and the red and blue color lights are reflected by the red reflecting dichroic mirror and the blue reflecting dichroic mirror, respectively, and combined with the green color light, The light enters the projection lens 224. The light incident on the projection lens 224 is enlarged and projected on a screen (not shown).

光源装置は、青色固体光源と赤色固体光源を用いて小型に構成され、色純度が高く、良好なホワイトバランスの白色光を出射するため、小型で、広色域な投写型表示装置を実現できる。また、画像形成手段には、時分割方式ではなく偏光を利用する3枚の液晶パネルを用いているため、カラーブレイキングがなく色再現が良好で、明るく高精細な投写画像を得ることができる。また、3つのDMD素子を用いた場合よりも、全反射プリズムが不要で、色合成用のプリズムが45度入射の小型プリズムになるため、投写型表示装置が小型に構成できる。   The light source device is configured in a small size using a blue solid light source and a red solid light source, emits white light with high color purity and good white balance, and thus can realize a projection display device having a small size and a wide color gamut. . In addition, since the image forming means uses three liquid crystal panels that use polarized light instead of the time-division method, there is no color breaking, color reproduction is good, and a bright and high-definition projected image can be obtained. In addition, the total reflection prism is not required and the color combining prism is a small 45-degree incident prism compared to the case where three DMD elements are used, and thus the projection display apparatus can be made compact.

以上のように、本開示の第1の投写型表示装置51は、青色固体光源と赤色固体光源と、青色固体光源からの光を一定の比率の偏光成分に制御する第1の位相差板と、偏光分離するダイクロイックミラーとを備え、青色固体光源と赤色固体光源の光が同一光学系にて集光、合成する光源装置を用いる。このため、小型で広色域な投写型表示装置が構成できる。   As described above, the first projection display device 51 of the present disclosure includes the blue solid light source, the red solid light source, and the first retardation plate that controls the light from the blue solid light source to the polarization component having a certain ratio. A light source device that includes a dichroic mirror that separates polarized light, and that collects and synthesizes light of a blue solid light source and a red solid light source in the same optical system. For this reason, a small and wide color gamut projection display device can be configured.

画像形成手段として、透過型の液晶パネルを用いたが、反射型の液晶パネルを用いて構成してもよい。反射型の液晶パネルを用いることにより、より小型で高精細な投写型表示装置が構成できる。   Although a transmissive liquid crystal panel is used as the image forming means, a reflective liquid crystal panel may be used. By using a reflective liquid crystal panel, a more compact and high-definition projection display device can be configured.

(実施の形態3)
図6は、実施の形態3にかかる第2の投写型表示装置52の構成図である。画像形成手段として、3つのDMD(Digital Micromirror Device)を用いている。
(Embodiment 3)
FIG. 6 is a configuration diagram of the second projection display device 52 according to the third embodiment. Three DMDs (Digital Micromirror Devices) are used as image forming means.

光源装置41は、青色半導体レーザー16、赤色半導体レーザー20、青色固体光源ユニット19、赤色固体光源ユニット23、ヒートシンク24、レンズ26、27、第1拡散板28、第1の位相差板29、ダイクロイックミラー30、コンデンサレンズ31、32、蛍光板36、第2の位相差板である1/4波長板、コンデンサレンズ38、第2拡散板39、反射板40で構成される。以上は実施の形態1の光源装置41である。   The light source device 41 includes a blue semiconductor laser 16, a red semiconductor laser 20, a blue solid light source unit 19, a red solid light source unit 23, a heat sink 24, lenses 26 and 27, a first diffusion plate 28, a first retardation plate 29, and a dichroic. The mirror 30, condenser lenses 31 and 32, a fluorescent plate 36, a quarter-wave plate as a second retardation plate, a condenser lens 38, a second diffusing plate 39, and a reflecting plate 40. The above is the light source device 41 of the first embodiment.

光源装置41から出射した白色光は、集光レンズ100に入射し、ロッド101へ集光する。ロッド101への入射光はロッド内部で複数回反射することにより、光強度分布が均一化され出射する。ロッド101からの出射光はリレーレンズ102により集光され、反射ミラー103で反射した後、フィールドレンズ104を透過し、全反射プリズム105に入射する。全反射プリズム105は2つのプリズムから構成され、互いのプリズムの近接面には薄い空気層106を形成している。空気層106は臨界角以上の角度で入射する光を全反射する。フィールドレンズ104からの光は全反射プリズム105の全反射面で反射されて、カラープリズム107に入射する。   White light emitted from the light source device 41 enters the condenser lens 100 and is condensed on the rod 101. Light incident on the rod 101 is reflected a plurality of times inside the rod, so that the light intensity distribution is uniformed and emitted. Light emitted from the rod 101 is collected by the relay lens 102, reflected by the reflection mirror 103, then transmitted through the field lens 104, and enters the total reflection prism 105. The total reflection prism 105 is composed of two prisms, and a thin air layer 106 is formed on the adjacent surfaces of the prisms. The air layer 106 totally reflects light incident at an angle greater than the critical angle. The light from the field lens 104 is reflected by the total reflection surface of the total reflection prism 105 and enters the color prism 107.

カラープリズム107は3つのプリズムからなり、それぞれのプリズムの近接面には青反射のダイクロイックミラー108と赤反射のダイクロイックミラー109が形成されている。カラープリズム107の青反射のダイクロイックミラー108と赤反射のダイクロイックミラー109により、青、赤、緑の色光に分離され、それぞれDMD110、111、112に入射する。DMD110、111、112は映像信号に応じてマイクロミラーを偏向させ、投写レンズ113に入射する光と、投写レンズ113の有効外へ進む光とに反射させる。DMD110、111、112により反射された光は、再度、カラープリズム107を透過する。カラープリズム107を透過する過程で、分離された青、赤、緑の各色光は合成され、全反射プリズム105に入射する。   The color prism 107 is composed of three prisms, and a blue reflecting dichroic mirror 108 and a red reflecting dichroic mirror 109 are formed on the adjacent surfaces of the prisms. The light is separated into blue, red, and green color lights by the blue reflecting dichroic mirror 108 and the red reflecting dichroic mirror 109 of the color prism 107, and is incident on DMDs 110, 111, and 112, respectively. The DMDs 110, 111, and 112 deflect the micromirror according to the video signal and reflect the light into the light incident on the projection lens 113 and the light traveling outside the effective range of the projection lens 113. The light reflected by the DMDs 110, 111, and 112 passes through the color prism 107 again. In the process of passing through the color prism 107, the separated blue, red, and green color lights are combined and enter the total reflection prism 105.

全反射プリズム105に入射した光は空気層106に臨海角以下で入射するため、透過して、投写レンズ113に入射する。このようにして、DMD110、111、112により形成された画像光がスクリーン(図示せず)上に拡大投写される。   Since the light incident on the total reflection prism 105 is incident on the air layer 106 at a critical angle or less, it is transmitted and incident on the projection lens 113. In this manner, the image light formed by the DMDs 110, 111, and 112 is enlarged and projected on a screen (not shown).

光源装置は、青色固体光源と赤色固体光源を用いて小型に構成され、色純度が高く、良好なホワイトバランスの白色光を出射するため、小型で、広色域な投写型表示装置を実現できる。また、画像形成手段にDMDを用いているため、液晶を用いた画像形成手段と比べて、耐光性、耐熱性が高い投写型表示装置が構成できる。さらに、3つのDMDを用いているため、色再現が良好で、明るく高精細な投写画像を得ることができる。   The light source device is configured in a small size using a blue solid light source and a red solid light source, emits white light with high color purity and good white balance, and thus can realize a projection display device having a small size and a wide color gamut. . In addition, since DMD is used for the image forming means, a projection display device having higher light resistance and heat resistance than the image forming means using liquid crystal can be configured. Furthermore, since three DMDs are used, color reproduction is good and a bright and high-definition projected image can be obtained.

以上のように、本開示の第2の投写型表示装置52は、青色固体光源と赤色固体光源と、青色固体光源からの光を一定の比率の偏光成分に制御する第1の位相差板と、偏光分離するダイクロイックミラーとを備え、青色固体光源と赤色固体光源の光が同一光学系にて集光、合成する光源装置を用いる。このため、小型で広色域な投写型表示装置が構成できる。   As described above, the second projection display device 52 of the present disclosure includes the blue solid light source, the red solid light source, and the first retardation plate that controls the light from the blue solid light source to a polarization component having a certain ratio. A light source device that includes a dichroic mirror that separates polarized light, and that collects and synthesizes light of a blue solid light source and a red solid light source in the same optical system. For this reason, a small and wide color gamut projection display device can be configured.

本開示は、液晶パネルやDMDなどの画像形成手段を用いた投写型表示装置に関するものである。   The present disclosure relates to a projection display apparatus using an image forming unit such as a liquid crystal panel or DMD.

16 青色半導体レーザー
17、21 コリメートレンズ
18、22 放熱板
19 青色固体光源ユニット
20 赤色半導体レーザー
23 赤色固体光源ユニット
24 ヒートシンク
25 光束
26、27 レンズ
28 第1拡散板
29 第1の位相差板
30 ダイクロイックミラー
31、32、38 コンデンサレンズ
33 蛍光体層
34 アルミニウム基板
35 モーター
36 蛍光板
37 1/4波長板
39 第2拡散板
40 反射板
41 光源装置
42 ガラス基板
43 位相差層形成領域
44 位相差層非形成領域
51、52 投写型表示装置
100 集光レンズ
101 ロッド
102、209、210 リレーレンズ
103、206、207、208 反射ミラー
104、211、212、213 フィールドレンズ
105 全反射プリズム
106 空気層
107 カラープリズム
108、204 青反射のダイクロイックミラー
109 赤反射のダイクロイックミラー
110、111、112 DMD
113、224 投写レンズ
200 第1のレンズアレイ板
201 第2のレンズアレイ板
202 偏光変換素子
203 重畳用レンズ
205 緑反射のダイクロイックミラー
214、215、216 入射側偏光板
217、218、219 液晶パネル
220、221、222 出射側偏光板
223 色合成プリズム
16 Blue semiconductor laser 17, 21 Collimating lens 18, 22 Radiator 19 Blue solid light source unit 20 Red semiconductor laser 23 Red solid light source unit 24 Heat sink 25 Light flux 26, 27 Lens 28 First diffuser plate 29 First retardation plate 30 Dichroic Mirror 31, 32, 38 Condenser lens 33 Phosphor layer 34 Aluminum substrate 35 Motor 36 Fluorescent plate 37 1/4 wavelength plate 39 Second diffuser plate 40 Reflector plate 41 Light source device 42 Glass substrate 43 Phase difference layer formation region 44 Phase difference layer non-phase difference layer Formation area 51, 52 Projection display device 100 Condensing lens 101 Rod 102, 209, 210 Relay lens 103, 206, 207, 208 Reflection mirror 104, 211, 212, 213 Field lens 105 Total reflection prism 106 Sky Layer 107 color prism 108,204 dichroic mirror 109 red reflection blue reflecting dichroic mirror 110, 111, 112 DMD
113, 224 Projection lens 200 First lens array plate 201 Second lens array plate 202 Polarization conversion element 203 Superposition lens 205 Green reflecting dichroic mirror 214, 215, 216 Incident side polarizing plates 217, 218, 219 Liquid crystal panel 220 , 221, 222 Output side polarizing plate 223 Color composition prism

Claims (15)

青色固体光源と、
赤色固体光源と、
前記青色固体光源からの光に位相差を生じさせる第1の位相差板と、
前記青色固体光源および前記赤色固体光源からの光が同一方向から入射し、前記青色固体光源からの光を偏光分離するダイクロイックミラーと、
前記ダイクロイックミラーで分離された一方の前記青色固体光源からの光で励起されて蛍光光を出射する蛍光板と、
前記ダイクロイックミラーで分離されたもう一方の前記青色固体光源からの光および前記赤色固体光源からの光の偏光を円偏光に変換する第2の位相差板と、
前記第2の位相差板を透過した光を反射する反射板と、
を備える、光源装置。
A blue solid light source;
A red solid light source;
A first retardation plate for causing a phase difference in light from the blue solid light source;
A dichroic mirror that receives light from the blue solid light source and the red solid light source from the same direction, and polarizes and separates the light from the blue solid light source;
A fluorescent plate that is excited by light from one of the blue solid light sources separated by the dichroic mirror and emits fluorescent light;
A second retardation plate for converting the polarization of the light from the other blue solid light source and the light from the red solid light source separated by the dichroic mirror into circularly polarized light;
A reflecting plate that reflects light transmitted through the second retardation plate;
A light source device.
前記ダイクロイックミラーは、前記蛍光板からの光と前記反射板からの光とを合成する、請求項1記載の光源装置。   The light source device according to claim 1, wherein the dichroic mirror combines light from the fluorescent plate and light from the reflective plate. 前記第1の位相差板は、1/4波長板もしくは1/2波長板である、請求項1記載の光源装置。   The light source device according to claim 1, wherein the first retardation plate is a quarter-wave plate or a half-wave plate. 前記第1の位相差板は、ガラス基板上に位相差層を形成した領域と形成しない領域を備える、請求項1記載の光源装置。   The light source device according to claim 1, wherein the first retardation plate includes a region where a retardation layer is formed on a glass substrate and a region where the retardation layer is not formed. 前記第1の位相差板は、回転調整機構を備える、請求項1記載の光源装置。   The light source device according to claim 1, wherein the first retardation plate includes a rotation adjustment mechanism. 前記第2の位相差板は、前記青色固体光源および前記赤色固体光源からの光の波長帯で1/4波長の位相差を生じさせる1/4波長板である、請求項1記載の光源装置。   2. The light source device according to claim 1, wherein the second retardation plate is a ¼ wavelength plate that generates a ¼ wavelength phase difference in a wavelength band of light from the blue solid light source and the red solid light source. . 前記第1および第2の位相差板は、微細構造による複屈折を用いた微細構造性位相差板である、請求項1記載の光源装置。   The light source device according to claim 1, wherein the first and second retardation plates are microstructured retardation plates using birefringence due to a microstructure. 前記第1および第2の位相差板は、斜め蒸着による複屈折を用いた薄膜位相差板である、請求項1記載の光源装置。   The light source device according to claim 1, wherein the first and second retardation plates are thin film retardation plates using birefringence by oblique deposition. 前記青色固体光源は、青色半導体レーザーである、請求項1記載の光源装置。   The light source device according to claim 1, wherein the blue solid light source is a blue semiconductor laser. 前記赤色固体光源は、赤色半導体レーザーである、請求項1記載の光源装置。   The light source device according to claim 1, wherein the red solid light source is a red semiconductor laser. 前記青色固体光源および前記赤色固体光源を出射する光は、直線偏光の光である、請求項1記載の光源装置。   The light source device according to claim 1, wherein light emitted from the blue solid light source and the red solid light source is linearly polarized light. 前記蛍光板は、回転制御可能な円形基板であって、Ce付活YAG系の緑、赤成分を含む黄色蛍光体を形成した蛍光体層を備える、請求項1記載の光源装置。   The light source device according to claim 1, wherein the fluorescent plate is a circular substrate that can be controlled to rotate, and includes a phosphor layer in which a yellow phosphor containing Ce-activated YAG green and red components is formed. 請求項1記載の光源装置と、
前記光源装置からの光を集光し被照明領域に照明する照明光学系と、
映像信号に応じて画像を形成する画像形成素子と、
前記画像形成素子で形成された画像を拡大投写する投写レンズと、を備える、投写型表示装置。
A light source device according to claim 1;
An illumination optical system for condensing the light from the light source device and illuminating the illuminated area;
An image forming element that forms an image according to a video signal;
A projection display device, comprising: a projection lens that magnifies and projects an image formed by the image forming element.
前記画像形成素子は、液晶パネルである、請求項13記載の投写型表示装置。   The projection display device according to claim 13, wherein the image forming element is a liquid crystal panel. 前記画像形成素子は、ミラー偏向型のデジタル・マイクロミラー・デバイス(DMD)である、請求項13記載の投写型表示装置。   The projection display device according to claim 13, wherein the image forming element is a mirror deflection type digital micromirror device (DMD).
JP2018093025A 2017-08-01 2018-05-14 Light source device and projection display device Active JP7113225B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/034,338 US10261401B2 (en) 2017-08-01 2018-07-12 Light source device and projection display apparatus
CN201810838640.8A CN109324467B (en) 2017-08-01 2018-07-26 Light source device and projection display device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017149244 2017-08-01
JP2017149244 2017-08-01

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019028442A true JP2019028442A (en) 2019-02-21
JP7113225B2 JP7113225B2 (en) 2022-08-05

Family

ID=65478444

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018093025A Active JP7113225B2 (en) 2017-08-01 2018-05-14 Light source device and projection display device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7113225B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021125078A1 (en) 2019-12-20 2021-06-24 ソニーグループ株式会社 Light source device and projection-type display device
WO2021132061A1 (en) 2019-12-27 2021-07-01 ソニーグループ株式会社 Light source device and projection-type display device
CN113900341A (en) * 2020-06-22 2022-01-07 青岛海信激光显示股份有限公司 Light source assembly and projection equipment

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012137744A (en) * 2010-12-06 2012-07-19 Panasonic Corp Light source device and projection type display device
JP2012141581A (en) * 2010-12-14 2012-07-26 Casio Comput Co Ltd Light source device and projector
JP2012234161A (en) * 2011-04-20 2012-11-29 Panasonic Corp Light source apparatus and image display apparatus
JP2013228574A (en) * 2012-04-26 2013-11-07 Seiko Epson Corp Wave plate and electronic device
JP2014199401A (en) * 2013-03-15 2014-10-23 セイコーエプソン株式会社 Illumination apparatus and projector
JP2015106130A (en) * 2013-12-02 2015-06-08 セイコーエプソン株式会社 Illumination device and projector

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012137744A (en) * 2010-12-06 2012-07-19 Panasonic Corp Light source device and projection type display device
JP2012141581A (en) * 2010-12-14 2012-07-26 Casio Comput Co Ltd Light source device and projector
JP2012234161A (en) * 2011-04-20 2012-11-29 Panasonic Corp Light source apparatus and image display apparatus
JP2013228574A (en) * 2012-04-26 2013-11-07 Seiko Epson Corp Wave plate and electronic device
JP2014199401A (en) * 2013-03-15 2014-10-23 セイコーエプソン株式会社 Illumination apparatus and projector
JP2015106130A (en) * 2013-12-02 2015-06-08 セイコーエプソン株式会社 Illumination device and projector

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021125078A1 (en) 2019-12-20 2021-06-24 ソニーグループ株式会社 Light source device and projection-type display device
WO2021132061A1 (en) 2019-12-27 2021-07-01 ソニーグループ株式会社 Light source device and projection-type display device
CN113900341A (en) * 2020-06-22 2022-01-07 青岛海信激光显示股份有限公司 Light source assembly and projection equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JP7113225B2 (en) 2022-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7312944B2 (en) Light source device and projection display device
US10203593B2 (en) Light source device having a retardation plate and projection display apparatus including the light source
JP5874058B2 (en) Light source device and projection display device
JP6056001B2 (en) Light source device and projection display device
US8690343B2 (en) Solid state light source and projection display apparatus having a fluorescence emission plate
US20210041779A1 (en) Light source device and projection display apparatus including plural light sources, and a lens condensing light from the plural light sources into one spot
CN109324467B (en) Light source device and projection display device
JP2018124538A (en) Light source device and projection type display device
JP7203317B2 (en) Light source device and projection type image display device
US20210011365A1 (en) Light source device and projection display device
US11982930B2 (en) Light source apparatus and projection-type image display apparatus
JP7482351B2 (en) Light source device and projection type image display device
JP7113225B2 (en) Light source device and projection display device
JP2020197621A (en) Light source device and projection type display device
US20230341757A1 (en) Light source device and projection-type display apparatus
JP7531122B2 (en) Light source device and projection display device
WO2017208572A1 (en) Image display device and light source device
JP2022022509A (en) Light source device and projection type display device
JP2024002263A (en) Light source device and projection display device

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20190123

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210302

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20211208

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211214

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220131

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220222

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220414

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220426

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220509

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7113225

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151