JP2019179263A - 光源装置及びこの光源装置を有する画像投影装置 - Google Patents

光源装置及びこの光源装置を有する画像投影装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2019179263A
JP2019179263A JP2019119219A JP2019119219A JP2019179263A JP 2019179263 A JP2019179263 A JP 2019179263A JP 2019119219 A JP2019119219 A JP 2019119219A JP 2019119219 A JP2019119219 A JP 2019119219A JP 2019179263 A JP2019179263 A JP 2019179263A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light source
source device
light
diffusion member
reflection
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
JP2019119219A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6885423B2 (ja
Inventor
丈裕 西森
Takehiro Nishimori
丈裕 西森
藤田 和弘
Kazuhiro Fujita
和弘 藤田
村井 俊晴
Toshiharu Murai
俊晴 村井
高橋 達也
Tatsuya Takahashi
達也 高橋
貴洋 加戸
Takahiro Kato
貴洋 加戸
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.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh 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 Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2019119219A priority Critical patent/JP6885423B2/ja
Publication of JP2019179263A publication Critical patent/JP2019179263A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6885423B2 publication Critical patent/JP6885423B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

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

Abstract

【課題】拡散部材が熱応力により破損することを抑止し、高出力のレーザ光が拡散されないまま画像投影装置の外部に漏れることを防止できる光源装置を提供する。【解決手段】本発明の光源装置は、レーザ光Pを射出する光源部1と、この光源部1からのレーザ光Pを拡散し、反射する反射拡散部材8とを備え、この反射拡散部材8を冷却する冷却手段として軸流ファン20、電子冷却素子21及びヒートパイプ22の少なくともいずれか1つを有している。【選択図】 図1

Description

本発明は、レーザ光を用いた光源装置及びこの光源装置を有する画像投影装置に関するものである。
今日、パーソナルコンピュータの画面やビデオ画像、メモリーカード等に記憶されている画像データ等を用いた画像をスクリーン(画面)に投影する画像投影装置(プロジェクタ)が知られている。この画像投影装置は、光源装置からの射出光をDMD(デジタル・マイクロミラー・デバイス)と呼ばれるマイクロミラー表示素子、液晶板等を用いて画像をスクリーンに投影するものである。
この画像投影装置の光源装置は、近年、光源として発光ダイオード(LED)、レーザダイオード(LD)、有機EL等の半導体素子が用いられている。
ところで、レーザ光は波面の揃ったコヒーレント光であることから直進性が大きく、レーザ光が人の目に直接入射すると網膜に障害を及ぼす可能性がある。また、レーザ光はエネルギー強度が大きいため、人の皮膚に当たると人体に影響を及ぼす可能性がある。
そこで、画像投影装置の光源装置にレーザ光源を備えたものにあっては、レーザ光に対する安全性の向上に資するため、高出力のレーザ光が画像投影装置の外部に直接射出されないように、レーザ光の進行光路にレーザ光のエネルギー密度を緩和する拡散部材を設けるものがある(特許文献1参照)。
高出力のレーザ光がガラス製の拡散部材に照射され続けた場合、拡散部材は熱割れし、破損することがある。すなわち、ガラスの熱伝導度は非常に小さいため、レーザ光照射によって熱せられた部分だけに局所的に膨張力が働く結果、周囲との間に熱応力差が発生し、その熱応力差がガラスの破断限界を超えたときに熱割れが発生する。
そこで、拡散部材が破損し、レーザ光が拡散されないまま画像投影装置の外部に直接射出されることを防止するために、拡散部材を破損させないことが重要である。
しかしながら、特許文献1に開示のものは、レーザ光の進行光路から拡散部材が逸脱した場合にレーザ光を外部に漏らさないようにすることを前提としている。拡散部材がレーザ光の進行光路から逸脱しないまでもその拡散部材の一部が破損し、拡散部材がレーザ光の進行光路に正常な状態で存在しない事態が生じた場合を想定していない。そこで、レーザ光に対する安全性を図るうえで更なる改良を図る必要がある。
本発明は、拡散部材が受ける熱量を低下させることで、拡散部材が熱応力により破損することを抑止し、高出力のレーザ光が拡散されないまま画像投影装置の外部に漏れることを防止できる光源装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決するために、本発明に係る光源装置は、レーザ光を射出する光源部と、該光源部からの前記レーザ光を拡散し反射する反射拡散部材とを備えた光源装置において、前記反射拡散部材を冷却する冷却手段を有することを特徴とする。
本発明によれば、高出力のレーザ光が反射拡散部材に照射され続けた場合でも、冷却手段により反射拡散部材が受ける熱量を低下させ、反射拡散部材が熱応力によって破損することを抑止できる。そのため、高出力のレーザ光が拡散されないまま画像投影装置の外部に直接漏出することを防止できるという効果を奏する。
本発明の実施例1に係る光源装置の要部構成を示す光学図である。 図1に示す光路切り替え盤の平面図である。 図1に示す色成分切り替え盤の平面図である。 図1に示す反射拡散部材の構成を拡大して示す模式図である。 本発明の実施例2に係る光源装置の要部構成を示す光学図である。 本発明の実施例3に係る光源装置の要部構成を示す光学図である。 本発明の実施例3に係る反射拡散部材の拡大図である。 本発明の実施例4に係る光源装置の要部構成を示す光学図である。 本発明の実施例5に係る画像投影装置の一例を模式的に示す光学図である。
以下、本発明に係る実施例に基づいて、本発明を説明する。
(実施例1)
実施例1は、本発明に係る光源装置の一実施例であり、図1ないし図4に示される。
この光源装置は、レーザ光を射出する光源部と、この光源部からのレーザ光を拡散し、反射する反射拡散部材とを備え、この反射拡散部材を冷却する冷却手段を有している。
図1は本発明に係る光源装置の要部光学図である。光源部1はレーザ光を射出する光源としてのレーザダイオード(LD)1a、カップリングレンズ1b、集光レンズ1c、レーザダイオード保持体2、ヒートシンク(放熱板)19とから主として構成されている。なお、他の例として、光源部1にヒートシンク(放熱板)19がなくてもよい。
レーザダイオード1aは、レーザダイオード保持体2に設けられている。このレーザダイオード保持体2の表面側には、レーザダイオード1aに対向してカップリングレンズ1bが設けられている。なお、レーザダイオード保持体2の裏面側には、光源であるレーザダイオード1aの発熱を放熱するヒートシンク19が設けられている。このヒートシンク19は、アルミニウムや銅等の熱伝導性の良い金属により構成されている。
そのレーザダイオード1aから射出されたレーザ光Pは、そのカップリングレンズ1bにより集光され、平行光束として集光レンズ1cに導かれる。集光レンズ1cは、カップリングレンズ1bにより平行光束とされたレーザ光Pを集光する役割を果たす。
ここでは、レーザダイオード1aは、青色成分のレーザ光Pを射出するものとして説明するが、緑色成分のレーザ光、赤色成分のレーザ光を発生するレーザダイオードを用いてもよい。また、レーザダイオード(LD)の代わりにLEDを用いてもよい。
なお、ここでは単一のレーザダイオード1aとカップリングレンズ1bとを用いて説明することにするが、必要に応じて複数個用いる構成にしてもよい。
その青色成分のレーザ光Pは、光路切り替え部としての光路切り替え盤3に導かれる。その光路切り替え盤3では、レーザ光Pがスポット状に形成される。そのレーザ光Pのスポットサイズは、混色防止等のために適宜最適な大きさに定められている。
この光路切り替え盤3は、図2に示すように回転方向に分割された反射領域3aと透過領域3bとを有する光路時分割用回転円盤から構成されている。その光路切り替え盤3は、集光レンズ1cの光軸Oに対して斜め(ここでは、その光軸に対して45度)に配設されている。
その光路切り替え盤3は、例えば、図1に示すように、駆動源としてのステッピングモータ4により回転駆動される。なお、図2において符号4aは、そのステッピングモータ4の駆動軸を示す。
その光路切り替え盤3の反射領域3aには、その青色成分のレーザ光Pを反射する反射膜が設けられている。一方、その光路切り替え盤3の透過領域3bには、その青色成分のレーザ光Pを反射させず透過させる反射防止膜が形成されている。
その透過領域3bを透過した青色成分のレーザ光Pが進行する進行光路(第2光路)には、集光レンズ11、光路折り曲げミラー12、光路合成光学素子9、集光レンズ14、蛍光体ホイール5が設けられている。
集光レンズ11は集光レンズ1cにより透過領域3bにスポット状に照射された青色成分のレーザ光Pを集光して平行光束に変換する。その青色成分のレーザ光Pは光路折り曲げミラー12により光路合成光学素子9に向けて反射される。
光路合成光学素子9は例えばダイクロイックミラーから構成されている。このダイクロイックミラーは、青色成分のレーザ光Pを透過しかつ後述する緑色の蛍光Gと赤色の蛍光Rとを反射する光学特性を有し、青色成分のレーザ光Pと蛍光G、蛍光Rとの光路を合成する役割を果たす。
蛍光体ホイール5は、回転円盤から構成され、図1に示すステッピングモータ6によって回転駆動される。その蛍光体ホイール5には輪帯状の蛍光膜5aが周回り方向に形成されている。その蛍光膜5aには、青色成分のレーザ光Pにより励起されて緑色成分の蛍光Gと赤色成分の蛍光Rとを発生する蛍光材料との混合物(黄色の蛍光を発生する材料)が用いられるが、これに限られるものではない。例えば、緑色成分の波長域から赤色成分の波長域にまたがる蛍光分布特性を有する蛍光材料を用いることができる。
その光路合成光学素子9を透過した青色成分のレーザ光Pは、集光レンズ14により集束されて蛍光膜5aにスポット状に照射される。蛍光膜5aはそのレーザ光Pにより励起されて、蛍光Gと蛍光Rとを発生する。
その蛍光Gと、蛍光Rと、蛍光膜5aで反射された一部のレーザ光Pは、集光レンズ14により集光されて平行光束とされた後、再び光路合成光学素子9に導かれる。蛍光Gと蛍光Rとはこの光路合成光学素子9により反射されて、集光レンズ16に導かれる。蛍光膜5aで反射された一部のレーザ光Pは光路合成光学素子9を透過して光路折り曲げミラー12に導かれる。
なお、蛍光体ホイール5の回転によりレーザ光Pが照射される蛍光膜5aの箇所は時々刻々と位置が変化するため、その蛍光膜5aの劣化が抑制される。また、レーザ光Pが蛍光膜5aに照射されると、そのレーザ光Pは蛍光体ホイール5において散乱され、コヒーレント光でなくなるので、レーザ光Pが蛍光膜5aに照射されている限りにおいては、人間の目に対する安全性を図るうえで支障は生じない。
集光レンズ16により集光された蛍光G、蛍光Rが進行する進行光路には、色成分切り替え盤10が設けられている。色成分切り替え盤10はステッピングモータ15により回転駆動される。
その色成分切り替え盤10は、図3に示すように、扇形状領域10aと扇形状領域10bと扇形状領域10cとが周回り方向に分割されて形成された色成分時分割用回転円盤から構成される。扇形状領域10aは回転方向に青色成分のレーザ光Pを透過し、扇形状領域10bは緑色成分の蛍光を透過しかつ赤色成分の蛍光を吸収又は反射し、扇形状領域10cは赤色成分の蛍光を透過しかつ緑色成分の蛍光を吸収又は反射する。なお、図3において、符号15aはそのステッピングモータ15の駆動軸を示す。
光路合成光学素子9により反射された蛍光G、R、光路合成光学素子9を透過した青色成分のレーザ光Pは、集光レンズ16により集光され、色成分切り替え盤10の扇形状領域10a、10b、10cをそれぞれ通過して、ライトトンネル17に導光される。ライトトンネル17は、光量むらを低減し均一化する部材である。ライトトンネル17の代わりにフライアイレンズを用いてもよい。
なお、この色成分切り替え盤10の青色成分の透過領域である扇形状領域10aは、例えば、透明ガラス、又は切り欠き部、若しくは、青色成分の波長帯のみを透過するフィルタにより構成できる。
光路切り替え盤3の反射領域3aにより反射された青色成分のレーザ光Pが進行する進行光路(第1光路)には、集光レンズ7、反射拡散部材8が設けられている。その集光レンズ7は光路切り替え盤3により反射された青色成分のレーザ光Pを平行光束に変換して反射拡散部材8に導く機能を有する。
ここに反射拡散部材8は、反射部材8bと拡散部材8aとが一体に又は同一光軸上の近傍に離れて配置されている。その一例として、本実施例においては、反射拡散部材8は、拡散部材8aと反射部材8bが一体として設けられている。他の例としては、図1の2点鎖線で示す分離した拡散部材8aが集光レンズ7と反射部材8bとの間の同一光軸上の近傍に離して設けられていてもよい。
図4では、反射拡散部材8は、反射部材8bと拡散部材8aとが一体で形成されている。反射拡散部材8における基材部8cは、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂等の透明材料により形成されている。拡散部材8aは、基材部8cと拡散面から構成され、反射部材8bは基材部8cと反射面とから構成されている。
その反射拡散部材8のレーザ光Pが当たる面側に拡散部材8aが設けられ、その表面に拡散面が形成されている。なお、拡散部材8aのレーザ光Pが入射する側には、反射防止膜が形成されている。この拡散部材8aは、レーザ光Pを拡散し、コヒーレント性を除去するのに用いられる。
レーザ光Pは、反射拡散部材8の拡散部材8aの表面で拡散され、基材部8cの中を拡散光Pa、Pb、Pcとされて拡散部材8aを透過した後、反射部材8bの反射面で反射され、基材部8cを再び透過する際にさらに拡散される。このように、レーザ光Pは、反射拡散部材8内で拡散整形が2度行われるため、反射拡散部材8を単に1度しか透過できない場合に比べて、拡散性能は向上する。なお、図1の2点鎖線に示すように拡散部材8aと反射部材8bとが分離されている場合には、レーザ光Pの拡散整形が1度であっても拡散性能はある。
反射拡散部材8により反射された青色成分のレーザ光Pは、光路合成光学素子9に導かれる。
その光路合成光学素子9を透過した青色成分のレーザ光Pは、既述したように、集光レンズ16により集光されて、色成分切り替え盤10の扇形状領域10aを透過した後、ライトトンネル17に導かれる。
ライトトンネル17は、光量のむらを低減する効果を有する。この効果を有するものであれば代替可能であり、例えば、ライトトンネル17の代わりにフライアイレンズを用いてもよい。
放熱板であるヒートシンク19の近傍には、冷却手段の一例であり送風手段である軸流ファン20が設けられている。
本発明の送風手段は、光源部及び反射拡散部材のいずれか一方から他方に又は同時に冷却風が当てられるように構成されている。その一例として、本実施例においては、軸流ファン20から排出される冷却風が、ヒートシンク19と反射拡散部材8の両方に同時に送風されるように構成されている。図1において、軸流ファン20からヒートシンク19及び反射拡散部材8に向かう矢印は風向きを示している。なお、光源部1としてヒートシンク19を用いない場合には、レーザダイオード1aと反射拡散部材8の両方に同時に送風されるように構成する。
他の実施形態としては、レーザダイオード1aで発生した熱と反射拡散部材8の熱を同時に奪い去ることができればよいため、軸流ファン20から排出される冷却風がヒートシンク19と反射拡散部材8のいずれか一方から他方に送風されるように構成してもよい。光源部1としてヒートシンク19を用いない場合には、レーザダイオード1aと反射拡散部材8のいずれか一方から他方に送風されるように構成してもよい。
なお、本発明の冷却手段としては、拡散部材8aに直接冷却作用するように配置してもよい。
このように軸流ファン20を構成することで、レーザダイオード1aで発生した熱と反射拡散部材8の熱を同時に奪い去ることができ、効率よく冷却でき、装置の大型化、コストアップ及び騒音増加を回避することができる。
また、反射拡散部材8に冷却風を導くことで、光源部1からのレーザ光が非常に高出力の場合も、反射拡散部材8内の温度分布差を減少し、局所的な熱応力の発生を抑止し、熱割れによる破損を防止できる。反射拡散部材8が破損しないことによって、常に光を拡散できるため、光源装置の外部に直接強力なレーザ光が漏出することがなく、安全な光源装置を提供することができる。
さらに、反射拡散部材8に冷却風を導くことで、反射拡散部材8に付着していた塵や埃を除去することができ、光学性能を維持することも可能となる。
(実施例2)
本発明の冷却手段は、電子冷却素子、ヒートパイプ及び送風手段のうち少なくともいずれか1つを設けていることを特徴とする。実施例2はその一例である。
図5は本発明に係る光源装置の実施例2の説明図である。図5において、図1に示す構成要素と同一構成要素については、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
この実施例2では、反射拡散部材8の反射部材8bに冷却手段の一例である電子冷却素子21を設けている。なお、反射拡散部材8について、集光レンズ7と反射部材8bとの間の光路上に2点鎖線で示す拡散部材8aを別に設けた場合には、拡散部材8aを直接冷却するため拡散部材8aの光路外の周囲に接して電子冷却素子21を設ける。
電子冷却素子21は、2種類の金属の接合部に電流を流すと、片方の金属側で吸熱が起こり、もう片方へ熱が移動して発熱するというペルチェ効果を利用した半導体素子である。
冷却手段としては、自ら冷たさを与えることができる電子冷却素子21だけでなく、軸流ファン20と組み合わせることも可能である。軸流ファン20を用いて電子冷却素子21を冷却するに当たっては、使用する電子冷却素子21の発熱量に合わせて、軸流ファン20の冷却能を適宜最適化する必要がある。電子冷却素子21が十分冷却されないと、ペルチェ効果を十分に得られず、反射拡散部材8の熱を吸収する効果が減少するからである。
このように電子冷却素子21を設けることで、反射拡散部材8内を所望の温度に維持できるため、高出力のレーザ光が照射された場合であっても安定して冷却可能であり、反射拡散部材8の破損を防止できる。したがって、常に光を拡散できるため、光源装置の外部に直接強力なレーザ光が漏出することがなく、安全な光源装置を提供できる。
(実施例3)
本発明の冷却手段は、電子冷却素子、ヒートパイプ及び送風手段のうち少なくともいずれか1つを設けていることを特徴とする。実施例3はその一例である。
図6、図7は本発明に係る光源装置の実施例3の説明図である。その図6において、図1に示す構成要素と同一構成要素については、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
この実施例3では、反射拡散部材8の反射部材8bに冷却手段の一例であるヒートパイプ22を設けている。なお、反射拡散部材8について、拡散部材8aと反射部材8bを一体として設けるのではなく、集光レンズ7と反射部材8bとの間の光路上に2点鎖線で示す拡散部材8aを別に設けた場合には、拡散部材8aの熱移動を可能とするように周囲にヒートパイプを設ける。また、他の例として、冷却手段としては、ヒートパイプ22のみならず、電子冷却素子21や軸流ファン20と組み合わせることも可能である。
ヒートパイプ22は、熱伝導性の高い材質からなるパイプ中に揮発性の液体(作動液)を封入したもので、一方を加熱すると、熱を吸収して作動液の蒸発が起こり、他方に移動する。そして、熱を放出して作動液の凝縮を起こし、熱の移動が行われる。
図7は反射拡散部材8の拡大図である。
ヒートパイプ22は、図7に示すように、4本からなり、反射拡散部材8に対して入射するレーザ光Pの中心点付近から放射状に設置されている。
ヒートパイプ22をこのように設けることで、高熱移動作用が生じ、反射拡散部材8におけるレーザ光Pが当たる部分とその周囲との温度差を減少させ均一化できるため、反射拡散部材8の破損を防止することができる。したがって、常に光を拡散できるため、光源装置の外部に直接強力なレーザ光が漏出することがなく、安全な光源装置を提供することができる。
(実施例4)
本発明の送風手段は、光源部及び反射拡散部材のいずれか一方から他方に又は同時に冷却風を当てるように、光源部と反射拡散部材を連通する流路形成部に接続されている。実施例4はその一例である。なお、図8に2点鎖線で示すように拡散部材8aが別に設けられている場合には、流路形成部23は、光源部1と拡散部材8aを連通するように接続される。
図8は本発明に係る光源装置の実施例4の説明図である。図8において、図1に示す構成要素と同一構成要素については、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
この実施例4では、送風手段である軸流ファン20が光源部1から反射拡散部材8への冷却風の流れをなすため、軸流ファン20は流路形成部23の光源部1側に接続されている。図8において、軸流ファン20からヒートシンク19及び反射拡散部材8に向かう矢印は風向きを示している。他の例としては、反射拡散部材8側に軸流ファン20を設置して、反射拡散部材8から光源部1への冷却風の流れを形成してもよい。また、流路の中間に送風手段である軸流ファン20と接続して、光源部1及び反射拡散部材8のそれぞれに同時に冷却風を送る流れとしてもよい。
軸流ファン20から排出された冷却風は、ヒートシンク19に吹き付けられ、ヒートシンク19を通過する際に、レーザダイオード1aで発生した熱を奪い去る。
ヒートシンク19より排出された熱流体は、流路形成部23に沿って流れ、反射拡散部材8に導かれる。反射拡散部材8に導かれた熱流体は、反射拡散部材8で発生した熱を奪い去り、反射拡散部材8の近傍に設けられた排気口より光源装置の外に排出される。
ここで、ヒートシンク19より排出された熱流体は、反射拡散部材8が熱によって破損しない程度に低い温度になるように、レーザダイオード1aで発生する発熱量に応じて、ヒートシンク19の材質や放熱表面積、軸流ファン20の風量等が適宜設定される。
ヒートシンク19と軸流ファン20を最適に設定することで、ヒートシンク19の排気温度が反射拡散部材8の表面温度に比べ低温となり大きな温度差が生じるため、反射拡散部材8を冷却することができる。
このように、レーザダイオード1aと反射拡散部材8を直線上に配置することで、単体の軸流ファン20を用いて、レーザダイオード1aで発生した熱と反射拡散部材8の熱を同時に排出することが可能になる。
加えて、レーザダイオード1aと反射拡散部材8を直線上に配置することで、通風経路での圧力損失を小さくすることができるので、効率よく熱流体を排気することが可能である。
さらに、レーザダイオード1aと反射拡散部材8を直線上に配置することで、反射拡散部材8専用の冷却ファンを増設することなく、反射拡散部材8を効率よく冷却でき、反射拡散部材8の破損を防止することができる。
したがって、常に光を拡散できるため、光源装置の外部に直接強力なレーザ光が漏出することがなく、安全な光源装置を提供することができる。
(実施例5)
図9は、本発明の実施例1に係る光源装置が組み込まれた画像投影装置の概略構成を示す模式図である。
図9において、光源装置には実施例1と同一構成要素に同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
光源装置のライトトンネル17に導かれた青色(B)成分のレーザ光P、緑色(G)成分の蛍光、赤色(R)成分の蛍光は、集光レンズ25により集光されて、平行光束とされる。その後、光路折り曲げミラー26、反射ミラー27を経由して、公知のデジタルマイクロミラーデバイス(DMD)等の画像形成パネル13(画像生成部)に導かれる。
その画像形成パネル13は、画像処理部18によって制御される。この画像処理部18には画像データが入力され、画像データに応じて変調信号がデジタルマイクロミラーデバイス(DMD)に入力される。
そのデジタルマイクロミラーデバイスの各マイクロミラー表示素子は画像データに応じて変調され、これにより、各色成分の光はその画像形成パネル13によって反射されて、投影レンズ系28を介してスクリーンSに画像形成光として投影される。その結果、スクリーンSにカラー画像が拡大形成される。
なお、この実施例では、画像形成パネル13として、変調信号に応じて画像が形成される反射型の画像形成パネルを用いて説明したが、透過型の画像形成パネルを用いてもよい。
この画像投影装置によれば、光源部1からのレーザ光Pは、蛍光膜5aで散乱され、あるいは、蛍光膜5aで散乱されなくとも反射拡散部材8で拡散されているので、人間の目に対する安全性に支障は生じない。
また、この画像投影装置によれば、レーザダイオード1aを冷却するとともに、反射拡散部材8も同時に効率良く冷却できるので、装置の小型化、コスト削減及び騒音低減を実現することができる。すなわち、光源部1からのレーザ光Pが非常に高出力のときでも、冷却手段によって、反射拡散部材8内の温度分布差を減少し、局所的な熱応力の発生を抑止し熱割れによる破損を防止することができる。
よって、反射拡散部材8が適切に冷却され、破損のおそれがなく、常に光を拡散できるため、光源装置の外部に直接強力なレーザ光が漏出することがなく、継続的に安全な画像投影装置を提供することができる。
1…光源部 1a…レーザダイオード(光源)
8…反射拡散部材 8a…拡散部材 8b…反射部材
13…画像形成パネル(画像生成部)
20…軸流ファン(冷却手段)
21…電子冷却素子(冷却手段)
22…ヒートパイプ(冷却手段)
23…流路形成部
P…レーザ光
特開2010-231063号公報
上述した課題を解決するために、本発明に係る光源装置は、レーザ光を射出する光源部と、該光源部からの前記レーザ光を拡散し反射する反射拡散部材とを備え、前記光源部と前記反射拡散部材を冷却する送風手段を設けた光源装置であって、前記反射拡散部材に前記送風手段からの冷却風が当たる側に冷却手段を設けたことを特徴とする。

Claims (8)

  1. レーザ光を射出する光源部と、
    該光源部からの前記レーザ光を拡散し反射する反射拡散部材とを備えた光源装置において、
    前記反射拡散部材を冷却する冷却手段を有することを特徴とする光源装置。
  2. 請求項1に記載の光源装置において、
    前記反射拡散部材は反射部材と拡散部材とが一体に又は同一光軸上の近傍に離れて配置されていることを特徴とする光源装置。
  3. 請求項2に記載の光源装置において、
    前記冷却手段は前記拡散部材に直接冷却作用するように配置されていることを特徴とする光源装置。
  4. 請求項2に記載の光源装置において、
    前記冷却手段は前記反射部材に設けられていることを特徴とする光源装置。
  5. 請求項1ないし4のいずれか1項に記載の光源装置において、
    前記冷却手段は電子冷却素子、ヒートパイプ及び送風手段のうち少なくともいずれか1つを設けていることを特徴とする光源装置。
  6. 請求項5に記載の光源装置において、
    前記送風手段は前記光源部及び前記反射拡散部材のいずれか一方から他方に又は同時に冷却風を当てることを特徴とする光源装置。
  7. 請求項6に記載の光源装置において、
    前記送風手段は前記光源部と前記反射拡散部材を連通する流路形成部に接続されていることを特徴とする光源装置。
  8. 請求項1ないし7のいずれか1項に記載の光源装置と、
    該光源装置の前記反射拡散部材により拡散し反射されたレーザ光を変調して画像形成光を形成する画像生成部と、
    該画像生成部からの前記画像形成光を投影する投影レンズ系とを備えていることを特徴とする画像投影装置。
JP2019119219A 2019-06-27 2019-06-27 光源装置及びこの光源装置を有する画像投影装置 Active JP6885423B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019119219A JP6885423B2 (ja) 2019-06-27 2019-06-27 光源装置及びこの光源装置を有する画像投影装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019119219A JP6885423B2 (ja) 2019-06-27 2019-06-27 光源装置及びこの光源装置を有する画像投影装置

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014209010A Division JP6547270B2 (ja) 2014-10-10 2014-10-10 光源装置及びこの光源装置を有する画像投影装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019179263A true JP2019179263A (ja) 2019-10-17
JP6885423B2 JP6885423B2 (ja) 2021-06-16

Family

ID=68278637

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019119219A Active JP6885423B2 (ja) 2019-06-27 2019-06-27 光源装置及びこの光源装置を有する画像投影装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6885423B2 (ja)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010197497A (ja) * 2009-02-23 2010-09-09 Casio Computer Co Ltd 発光装置及び光源装置並びにこの光源装置を用いたプロジェクタ
JP2012013897A (ja) * 2010-06-30 2012-01-19 Jvc Kenwood Corp 光源装置および投射型表示装置
JP2012226874A (ja) * 2011-04-15 2012-11-15 Ccs Inc 反射型照明装置
JP2013250494A (ja) * 2012-06-04 2013-12-12 Panasonic Corp 光源装置および投写型表示装置
JP2013250422A (ja) * 2012-05-31 2013-12-12 Ricoh Co Ltd 画像投影装置
WO2014073136A1 (ja) * 2012-11-07 2014-05-15 パナソニック株式会社 光源および画像投写装置
JP2014092599A (ja) * 2012-11-01 2014-05-19 Panasonic Corp 光変換装置及び光変換装置を備えた投写表示装置
JP2014123014A (ja) * 2012-12-21 2014-07-03 Casio Comput Co Ltd 光源装置、プロジェクタ
JP2014149513A (ja) * 2013-01-11 2014-08-21 Mitsubishi Electric Corp 光源装置およびプロジェクタ

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010197497A (ja) * 2009-02-23 2010-09-09 Casio Computer Co Ltd 発光装置及び光源装置並びにこの光源装置を用いたプロジェクタ
JP2012013897A (ja) * 2010-06-30 2012-01-19 Jvc Kenwood Corp 光源装置および投射型表示装置
JP2012226874A (ja) * 2011-04-15 2012-11-15 Ccs Inc 反射型照明装置
JP2013250422A (ja) * 2012-05-31 2013-12-12 Ricoh Co Ltd 画像投影装置
JP2013250494A (ja) * 2012-06-04 2013-12-12 Panasonic Corp 光源装置および投写型表示装置
JP2014092599A (ja) * 2012-11-01 2014-05-19 Panasonic Corp 光変換装置及び光変換装置を備えた投写表示装置
WO2014073136A1 (ja) * 2012-11-07 2014-05-15 パナソニック株式会社 光源および画像投写装置
JP2014123014A (ja) * 2012-12-21 2014-07-03 Casio Comput Co Ltd 光源装置、プロジェクタ
JP2014149513A (ja) * 2013-01-11 2014-08-21 Mitsubishi Electric Corp 光源装置およびプロジェクタ

Also Published As

Publication number Publication date
JP6885423B2 (ja) 2021-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6547270B2 (ja) 光源装置及びこの光源装置を有する画像投影装置
US9442352B2 (en) Light source device including passage forming member and image projecting apparatus having the same
JP6979572B2 (ja) 蛍光体ホイールおよびこれを備えた蛍光体ホイール装置、光変換装置、投射型表示装置
JP6281131B2 (ja) 光変換装置およびこれを備えた投射型表示装置
US10520800B2 (en) Phosphor wheel, phosphor wheel device including the same, light conversion device, and projection display apparatus
JP6261061B2 (ja) 照明光学系の冷却構造、及び投写型表示装置
JP2015094860A (ja) 照明光源装置および画像投影装置
JP6846601B2 (ja) 蛍光体ホイール装置、およびこれを備えた光変換装置、投射型表示装置
WO2015087406A1 (ja) 冷却構造、照明光学系、投写型表示装置および冷却方法
WO2016170969A1 (ja) 光変換装置および光源装置ならびに投影型表示装置
JP2017207673A (ja) 蛍光発生装置、光源装置、画像投射装置
JP4957019B2 (ja) プロジェクタ
JP6885423B2 (ja) 光源装置及びこの光源装置を有する画像投影装置
JP2022185236A (ja) 波長変換装置、光源装置およびプロジェクター
JP6207000B2 (ja) 冷却構造、照明光学系、投写型表示装置および冷却方法
JP6206999B2 (ja) 冷却構造、照明光学系、投写型表示装置および冷却方法
WO2022038943A1 (ja) 冷却装置及びそれを備える投写型画像表示装置
JP6468615B2 (ja) 照明光学系の冷却構造、及び投写型表示装置
JP6662534B2 (ja) 照明光学系の冷却構造、及び投写型表示装置
JP2023072374A (ja) 光源装置および投射型表示装置
JP5105062B2 (ja) 光学装置及び投射型表示装置
JP2021105635A (ja) 光源装置、およびこれを備える画像投影装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190729

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190729

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200811

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200825

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201021

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201208

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210208

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: 20210413

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210426

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6885423

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151