JP2019207394A - Light source device and projection type video display device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、複数の光源アレイ(光源ユニット)の光束を合成して出射する光源装置、及びこれを用いた投写型映像表示装置に関する。 The present disclosure relates to a light source device that synthesizes and emits light beams from a plurality of light source arrays (light source units), and a projection display apparatus using the same.
プロジェクタでは小型化が要望されており、小型化のためには、光源間隔を狭めることにより光束径を小さくし、後段の光学系を小型化することと、複数光源からの光を省スペースに合成することが考えられる。しかし、光源間隔を狭めると、ヒートシンクによる冷却性能が低下し、光源の放熱が不十分となり、光源が破損する虞がある。また、ミラー等の反射材を用いた光合成手法では、1枚の反射材に対し、2方向からの光しか合成できないため、光合成部が大型化してしまう。 Miniaturization is required for projectors. To achieve miniaturization, the light beam diameter is reduced by narrowing the interval between light sources, the optical system at the subsequent stage is reduced, and light from multiple light sources is combined in a space-saving manner. It is possible to do. However, if the interval between the light sources is narrowed, the cooling performance by the heat sink decreases, the heat radiation of the light source becomes insufficient, and the light source may be damaged. In addition, in a light combining method using a reflective material such as a mirror, only a light from two directions can be combined with a single reflective material, so that the light combining unit becomes large.
特許文献1は、投写型映像表示装置(プロジェクタ)のための照明装置(光源装置)を開示する。特許文献1に開示の照明装置は、所定平面に平行な第1の方向に所定間隔で配置され所定平面に平行な同一方向にそれぞれ光を出射する第1の光源アレイと、所定平面に平行な第2の方向に所定間隔で配置され第1の光源アレイからの光と交差する同一方向にそれぞれ光を出射する第2の光源アレイと、第1の光源アレイからの光を通過させる通過領域と第2の光源アレイからの光を反射する反射領域とが交互に配された光合成部材とを備える。光合成部材は、第1の光源アレイからの光が通過領域に入射するとともに第2の光源アレイからの光が反射領域に入射し、且つ、通過領域を通過した第1の光源アレイからの光と反射領域によって反射された第2の光源アレイからの光が同一方向に向かうよう配置されている。 Patent Document 1 discloses an illumination device (light source device) for a projection video display device (projector). The illumination device disclosed in Patent Document 1 includes a first light source array that is arranged at a predetermined interval in a first direction parallel to a predetermined plane and emits light in the same direction parallel to the predetermined plane, and is parallel to the predetermined plane. A second light source array arranged at a predetermined interval in the second direction and emitting light in the same direction intersecting with the light from the first light source array; and a passing region for allowing the light from the first light source array to pass through And a light combining member in which reflection regions for reflecting light from the second light source array are alternately arranged. The light combining member is configured such that light from the first light source array enters the passage region, light from the second light source array enters the reflection region, and light from the first light source array that has passed through the passage region. It arrange | positions so that the light from the 2nd light source array reflected by the reflection area may go to the same direction.
本開示は、複数の光源ユニットからの光束を好適に合成して、高輝度化及び小型化が可能な光源装置、及び投写型映像表示装置を提供する。 The present disclosure provides a light source device and a projection-type image display device that can synthesize light beams from a plurality of light source units appropriately to achieve high brightness and downsizing.
本開示における光源装置は、第1の直線偏光光を第1の方向に出射する第1光源ユニットと、第1光源ユニットと対向配置され、第1の直線偏光光を第1の方向とは反対の第2の方向に出射する第2光源ユニットと、第1光源ユニットと第2光源ユニットの間に配置され、第1の直線偏光光を反射し、第1の直線偏光光とは直交関係にある第2の直線偏光光を透過する第1の偏光ビームスプリッタと、一方の面に1/4波長コートを、他方の面に反射コートを有する透明基板からなる偏光変換素子と、を備える。第1光源ユニットから出射する第1の直線偏光光は、第1の偏光ビームスプリッタで第1及び第2の方向と直交する第3の方向に反射される。第2光源ユニットから出射する第1の直線偏光光は、第1の偏光ビームスプリッタで第3の方向とは反対の第4の方向に反射され、偏光変換素子で第2の直線偏光光に変換されて第3の方向に反射される。 The light source device according to the present disclosure includes a first light source unit that emits first linearly polarized light in a first direction and a first light source unit that is opposed to the first light source unit, and the first linearly polarized light is opposite to the first direction. The second light source unit that emits in the second direction, and is disposed between the first light source unit and the second light source unit, reflects the first linearly polarized light, and is orthogonal to the first linearly polarized light. A first polarization beam splitter that transmits certain second linearly polarized light; and a polarization conversion element that includes a transparent substrate having a quarter-wave coat on one surface and a reflective coat on the other surface. The first linearly polarized light emitted from the first light source unit is reflected by the first polarization beam splitter in a third direction orthogonal to the first and second directions. The first linearly polarized light emitted from the second light source unit is reflected by the first polarization beam splitter in the fourth direction opposite to the third direction, and converted into the second linearly polarized light by the polarization conversion element. And reflected in the third direction.
本開示における光源装置及び投写型表示装置は、複数の光源ユニットの光束を合成して、高輝度化及び小型化を実現することができる。 The light source device and the projection display device according to the present disclosure can achieve high brightness and downsizing by combining light beams of a plurality of light source units.
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. However, more detailed description than necessary may be omitted. For example, detailed descriptions of already well-known matters and repeated descriptions for substantially the same configuration may be omitted. This is to avoid the following description from becoming unnecessarily redundant and to facilitate understanding by those skilled in the art.
なお、発明者は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。 The inventor provides the accompanying drawings and the following description in order for those skilled in the art to fully understand the present disclosure, and is not intended to limit the subject matter described in the claims. Absent.
(実施の形態1)
以下、図1〜図6を用いて、実施の形態1を説明する。以下では、本開示にかかる投写型映像表示装置の具体的な実施の形態としてプロジェクタを説明する。
(Embodiment 1)
The first embodiment will be described below with reference to FIGS. Hereinafter, a projector will be described as a specific embodiment of the projection display apparatus according to the present disclosure.
[1−1.構成]
[1−1−1.プロジェクタの構成]
図1は、実施の形態1にかかるプロジェクタの構成を示す図である。プロジェクタ1は、光源装置11と、照明光学系20と、映像生成部30と、投写光学系40とを備える。また、図1には、XYZ直交座標系が示されており、図2以降の図面にも適宜、同一のXYZ直交座標系が示される。
[1-1. Constitution]
[1-1-1. Projector Configuration]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a projector according to the first embodiment. The projector 1 includes a light source device 11, an illumination optical system 20, an image generation unit 30, and a projection optical system 40. Further, FIG. 1 shows an XYZ orthogonal coordinate system, and the same XYZ orthogonal coordinate system is also shown in the drawings subsequent to FIG. 2 as appropriate.
プロジェクタ1は、光源装置11から出射した光を、照明光学系20により、映像生成部30に導き、映像生成部30おけるDigital Micromirror Device(以下、「DMD」と称する)を用いて制御部からの映像信号に応じて変調することによって映像光を生成する。プロジェクタ1は、生成した映像光を投写光学系40によってスクリーン等に投写する。以下、各部構成について詳細に説明する。 The projector 1 guides the light emitted from the light source device 11 to the video generation unit 30 by the illumination optical system 20 and uses a digital micromirror device (hereinafter referred to as “DMD”) in the video generation unit 30 from the control unit. Video light is generated by modulating in accordance with the video signal. The projector 1 projects the generated image light onto a screen or the like by the projection optical system 40. Hereinafter, the configuration of each part will be described in detail.
光源装置11は、複数の半導体レーザで構成され、レーザ光が2次元状に配列された光束を生成する。光源装置11の詳細は後述する。 The light source device 11 is composed of a plurality of semiconductor lasers, and generates a light beam in which laser light is two-dimensionally arranged. Details of the light source device 11 will be described later.
照明光学系20は、光源装置11からの光束を映像生成部30に導く。光源装置11からの光は、集光レンズ200により集光され、拡散板201を透過した後、コリメートレンズ202により、平行光化される。この平行光は、ダイクロイックミラー203で−X方向に反射し、蛍光体ホイール装置230に集光される。 The illumination optical system 20 guides the light beam from the light source device 11 to the image generation unit 30. The light from the light source device 11 is collected by the condensing lens 200, passes through the diffusion plate 201, and then collimated by the collimating lens 202. The parallel light is reflected in the −X direction by the dichroic mirror 203 and is collected on the phosphor wheel device 230.
拡散板201は平板ガラスであり、片面、もしくは両面に微細な凹凸形状が形成されている。また、ダイクロイックミラー203は、青色光を反射し、それ以外の波長域の光を透過する特性を有する。 The diffusion plate 201 is a flat glass, and has a fine uneven shape on one side or both sides. The dichroic mirror 203 has a characteristic of reflecting blue light and transmitting light in other wavelength ranges.
蛍光体ホイール装置230は、図2の(a)の正面図、図2の(b)の側面図に示すように、モータ231と、モータ231の回転軸を中心に回転駆動される円盤状の板体からなる回転基材232とで構成される。回転基材232の一方の面は鏡面加工されており、その一方の面には、図2の(a)の正面図に示すように蛍光体ホイールの回転軸中心Aから距離R隔てられた円周上において、この円周の内外に所定の幅Wをもって赤色蛍光体部233Rと緑色蛍光体部233Gと開口部233Bが形成されている。 As shown in the front view of FIG. 2 (a) and the side view of FIG. 2 (b), the phosphor wheel device 230 has a disk-like shape that is rotationally driven around the rotation axis of the motor 231 and the motor 231. It is comprised with the rotating base material 232 which consists of a plate body. One surface of the rotating base material 232 is mirror-finished, and one surface thereof is a circle separated by a distance R from the rotational axis center A of the phosphor wheel as shown in the front view of FIG. On the circumference, a red phosphor portion 233R, a green phosphor portion 233G, and an opening portion 233B are formed with a predetermined width W inside and outside the circumference.
光源装置11からのレーザ光が蛍光体ホイール装置230の赤色蛍光体部233Rに集光すると、赤色蛍光体部233Rの蛍光体は励起され、赤色光を発光する。また、光源装置11からのレーザ光が蛍光体ホイール装置230の緑色蛍光体部233Gに集光すると、緑色蛍光体部233Gの蛍光体は励起され、緑色光を発光する。さらに、蛍光体ホイール装置230の開口部233Bに集光する光源装置11からのレーザ光は、蛍光体ホイール装置230を透過する。 When the laser light from the light source device 11 is condensed on the red phosphor portion 233R of the phosphor wheel device 230, the phosphor of the red phosphor portion 233R is excited and emits red light. Further, when the laser light from the light source device 11 is condensed on the green phosphor portion 233G of the phosphor wheel device 230, the phosphor of the green phosphor portion 233G is excited and emits green light. Further, the laser light from the light source device 11 that is focused on the opening 233 </ b> B of the phosphor wheel device 230 passes through the phosphor wheel device 230.
図1に戻り、蛍光体ホイール装置230で得られる赤色光及び緑色光は、蛍光体ホイール装置230から+X方向に出射される。赤色蛍光体部233Rと緑色蛍光体部233Gで−X方向に出射された蛍光光は回転基材232の上記一方の面で反射して+X方向に出射される。これら赤色光、緑色光はレンズ204によって平行化されダイクロイックミラー203を透過し、集光レンズ212で集光されてロッドインテグレータ213に入射する。 Returning to FIG. 1, red light and green light obtained by the phosphor wheel device 230 are emitted from the phosphor wheel device 230 in the + X direction. The fluorescent light emitted in the −X direction by the red phosphor portion 233R and the green phosphor portion 233G is reflected by the one surface of the rotating base material 232 and emitted in the + X direction. These red light and green light are collimated by the lens 204, pass through the dichroic mirror 203, condensed by the condenser lens 212, and enter the rod integrator 213.
一方、開口部233Bを通過した青色半導体レーザの青色光は、レンズ205、ミラー206、レンズ207、ミラー208、レンズ209、ミラー210、レンズ211の経路で進み、ダイクロイックミラー203で反射し、集光レンズ212で集光されてロッドインテグレータ213に入射する。レンズ207、209、211はリレーレンズとして機能する。 On the other hand, the blue light of the blue semiconductor laser that has passed through the opening 233B travels along the path of the lens 205, mirror 206, lens 207, mirror 208, lens 209, mirror 210, and lens 211, is reflected by the dichroic mirror 203, and is condensed. The light is condensed by the lens 212 and enters the rod integrator 213. The lenses 207, 209, and 211 function as relay lenses.
ロッドインテグレータ213は、ガラスなどの透明部材によって構成される中実のロッドである。ロッドインテグレータ213は、入射する光を内部で複数回反射させることにより、光強度分布を均一化した光を生成する。なお、ロッドインテグレータ213は、内壁がミラー面によって構成される中空のロッドであってもよい。 The rod integrator 213 is a solid rod made of a transparent member such as glass. The rod integrator 213 generates light with a uniform light intensity distribution by internally reflecting the incident light a plurality of times. The rod integrator 213 may be a hollow rod whose inner wall is constituted by a mirror surface.
ロッドインテグレータ213から出射された光は、レンズ214、レンズ215、レンズ216を通して、第1のプリズム301と第2のプリズム302の一対のプリズムからなるTIR(内部全反射)プリズム303に入射し、光変調素子であるDMD300で、映像信号によって入射光が変調され、映像光Pとして出射される。レンズ214、215、216は、ロッドインテグレータ213からの出射光を映像生成部30におけるDMD300上に略結像するリレーレンズである。 The light emitted from the rod integrator 213 passes through the lens 214, the lens 215, and the lens 216, and enters a TIR (total internal reflection) prism 303, which is a pair of prisms of the first prism 301 and the second prism 302, and the light. The incident light is modulated by the video signal by the DMD 300 serving as a modulation element and emitted as the video light P. The lenses 214, 215, and 216 are relay lenses that substantially image the emitted light from the rod integrator 213 on the DMD 300 in the image generation unit 30.
DMD300からの出射光は投写光学系40に入射され、投写光学系40は、映像生成部30からの映像光を例えばスクリーン等に投写する。投写光学系40は、フォーカスやズーム等を調整するためのレンズを含む。 The outgoing light from the DMD 300 is incident on the projection optical system 40, and the projection optical system 40 projects the video light from the video generation unit 30 onto, for example, a screen. The projection optical system 40 includes a lens for adjusting focus, zoom, and the like.
[1−1−2.光源装置の構成]
以下、光源装置11の構成について、図3〜5を用いて詳細に説明する。図3は、実施の形態1にかかる光源装置の構成を示す図である。なお、図3には、光路が矢印で示されている。また、図3には、X方向及びZ方向に対して45度の角度をなす方向がW方向として示されている。光源装置11は、第1光源ユニット100A、第2光源ユニット100B、第3光源ユニット100C、偏光ビームスプリッタ110と、偏光変換素子120とを備える。
[1-1-2. Configuration of light source device]
Hereinafter, the configuration of the light source device 11 will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the light source device according to the first embodiment. In FIG. 3, the optical path is indicated by an arrow. In FIG. 3, a direction that forms an angle of 45 degrees with respect to the X direction and the Z direction is shown as the W direction. The light source device 11 includes a first light source unit 100A, a second light source unit 100B, a third light source unit 100C, a polarization beam splitter 110, and a polarization conversion element 120.
第1光源ユニット100A〜第3光源ユニット100Cの構成を図4に示す。第1光源ユニット100A〜第3光源ユニット100Cは同じ構成を有するので、図4では光源ユニット100として示している。図4の(a)は光源ユニットの正面図であり、図4の(b)は、図4の(a)の切断線4bに示す切断位置における断面図である。光源ユニットの光出射面内には所定のピッチでアレイ状に配列された、複数の光源素子101を有する。本実施の形態で光源素子101は4×4のマトリックス状に配置されている。光源素子には、例えば半導体レーザが使用される。それぞれの光源素子101から出射した光は、コリメートレンズ102により、略平行光になり光源ユニット100より射出される。光源素子101及びコリメートレンズ102が配置されている部分を光源素子部103と称する。図3の矢印は、第1光源ユニット100A〜第3光源ユニット100Cのそれぞれにある複数の光源素子のうちの一つの光源素子からの出射光を代表して示している。 The configuration of the first light source unit 100A to the third light source unit 100C is shown in FIG. Since the first light source unit 100A to the third light source unit 100C have the same configuration, they are shown as the light source unit 100 in FIG. 4A is a front view of the light source unit, and FIG. 4B is a cross-sectional view at a cutting position indicated by a cutting line 4b in FIG. Within the light emitting surface of the light source unit, there are a plurality of light source elements 101 arranged in an array at a predetermined pitch. In this embodiment, the light source elements 101 are arranged in a 4 × 4 matrix. For example, a semiconductor laser is used as the light source element. The light emitted from each light source element 101 becomes substantially parallel light and is emitted from the light source unit 100 by the collimator lens 102. A portion where the light source element 101 and the collimating lens 102 are disposed is referred to as a light source element portion 103. The arrows in FIG. 3 represent light emitted from one light source element among the plurality of light source elements in each of the first light source unit 100A to the third light source unit 100C.
第1光源ユニット100Aと第2光源ユニット100Bは、偏光ビームスプリッタ(PBS)110を挟み各光源素子の出射光の光軸が一致するように、対向配置され、それぞれ−X方向(第1の方向に相当)、+X方向(第3の方向に相当)を向いて配置される。第3光源ユニット100Cは、−Z方向(第3の方向に相当)を向いて配置され、偏光ビームスプリッタ110と第3光源ユニット100Cとの間には、偏光変換素子120が配置される。このようにして、第1光源ユニット100A及び第2光源ユニット100Bからの光出射方向と直交する方向に光が出射するように第3光源ユニット100Cが配置される。 The first light source unit 100A and the second light source unit 100B are arranged to face each other with the polarization beam splitter (PBS) 110 interposed therebetween so that the optical axes of the emitted light of each light source element coincide with each other, and are each in the −X direction (first direction). ) And + X direction (corresponding to the third direction). The third light source unit 100C is disposed facing the −Z direction (corresponding to the third direction), and the polarization conversion element 120 is disposed between the polarization beam splitter 110 and the third light source unit 100C. In this way, the third light source unit 100C is arranged so that light is emitted in a direction orthogonal to the light emission direction from the first light source unit 100A and the second light source unit 100B.
第1光源ユニット100A、及び第2光源ユニット100Bからは、偏光ビームスプリッタ110に対して反射される第1の直線偏光光であるS偏光の光が出射するように光源素子101が配置されている。また、第3光源ユニット100Cからは、偏光ビームスプリッタ110に対して透過する、第1の直線偏光光とは直交関係にある第2の直線偏光光であるP偏光の光が出射するように光源素子101が配置されている。 From the first light source unit 100A and the second light source unit 100B, the light source element 101 is arranged so that S-polarized light, which is the first linearly polarized light reflected by the polarization beam splitter 110, is emitted. . Further, the third light source unit 100C emits P-polarized light that is transmitted through the polarization beam splitter 110 and is second linearly polarized light that is orthogonal to the first linearly polarized light. Element 101 is arranged.
それぞれの光源ユニットから出射する光の偏光方向は、第1光源ユニット100A、第2光源ユニット100BはY方向に平行となり、第3光源ユニット100CはX方向に平行になるように配置される。 The polarization direction of light emitted from each light source unit is arranged such that the first light source unit 100A and the second light source unit 100B are parallel to the Y direction, and the third light source unit 100C is parallel to the X direction.
偏光変換素子120の詳細を図5に示す。偏光変換素子120は、図5の(a)の平面図に示されるように、透明なガラス基板に形成された開口領域121(網掛けが施された領域)と、非開口領域122に分けられ、非開口領域122は、図5の(b)の側面図に示されるように、一方の面123に1/4波長コートが施され、他方の面124はミラー面として、反射コートが施されている。1/4波長コートは、互いに垂直な関係にある、2つの偏光成分の位相をずらす役割をもち、遅相軸は、Y方向から45度回転したθa方向に平行に配備される。また、図5の(a)に示すθb方向は進相軸の方向を示している。なお、偏光変換素子120は、1/4波長コートが施された面123が偏光ビームスプリッタ110と対向し、反射コートが施された面124が第3光源ユニット100Cと対向するように配置される。 Details of the polarization conversion element 120 are shown in FIG. As shown in the plan view of FIG. 5A, the polarization conversion element 120 is divided into an opening region 121 (shaded region) formed on a transparent glass substrate and a non-opening region 122. In the non-opening region 122, as shown in the side view of FIG. 5B, a quarter wavelength coat is applied to one surface 123, and a reflection coat is applied to the other surface 124 as a mirror surface. ing. The quarter wavelength coat has a role of shifting the phases of two polarization components that are perpendicular to each other, and the slow axis is arranged in parallel to the θa direction rotated 45 degrees from the Y direction. Further, the θb direction shown in FIG. 5A indicates the direction of the fast axis. The polarization conversion element 120 is disposed such that the surface 123 with the quarter wavelength coating faces the polarization beam splitter 110 and the surface 124 with the reflection coating faces the third light source unit 100C. .
[1−2.光源装置の動作]
以下、偏光ビームスプリッタ110に対して反射する偏光方向をS方向、透過する偏光方向をP方向とし、これらの方向に沿って振動する直線偏光をそれぞれS偏光、P偏光と呼ぶことにする。
[1-2. Operation of light source device]
Hereinafter, the polarization direction reflected to the polarization beam splitter 110 is referred to as the S direction, and the transmission polarization direction is referred to as the P direction, and linearly polarized light oscillating along these directions is referred to as S polarization and P polarization, respectively.
第1光源ユニット100Aから出射した光束LAは、S偏光を有するため、偏光ビームスプリッタ110で、−Z方向に反射される。第3光源ユニット100Cから出射した光束LCは、偏光変換素子120の開口領域121を通り、P偏光を有するため、偏光ビームスプリッタ110を透過し、−Z方向へ進行する。第2光源ユニット100Bから出射した光束LBは、S偏光を有するため、偏光ビームスプリッタ110で+Z方向(第4の方向に相当)に反射され、偏光変換素子120の非開口領域122に入射する。非開口領域122に入射した光束LBは、面123を透過する際に、円偏光となり、面124で反射後、再び面123を透過する際に、P偏光となる。光束LBはその後、偏光ビームスプリッタ110を透過し、−Z方向へ進行する。 Since the light beam LA emitted from the first light source unit 100A has S-polarized light, it is reflected by the polarizing beam splitter 110 in the −Z direction. The light beam LC emitted from the third light source unit 100C passes through the aperture region 121 of the polarization conversion element 120, has P-polarized light, passes through the polarization beam splitter 110, and travels in the −Z direction. Since the light beam LB emitted from the second light source unit 100B has S-polarized light, it is reflected in the + Z direction (corresponding to the fourth direction) by the polarization beam splitter 110 and enters the non-opening region 122 of the polarization conversion element 120. The light beam LB incident on the non-opening region 122 becomes circularly polarized light when passing through the surface 123, and becomes P-polarized light when reflected by the surface 124 and then again through the surface 123. Thereafter, the light beam LB passes through the polarization beam splitter 110 and travels in the −Z direction.
偏光ビームスプリッタ110上における、光束LA、LB、LCの透過領域を図6に示す。光束LA、LBは同じ透過領域(図6に黒丸で示す領域)で反射またはその領域を透過し、光束LCは光束LA、LBの透過領域の間(図6に白丸で示す領域)を透過する。 FIG. 6 shows the transmission regions of the light beams LA, LB, and LC on the polarization beam splitter 110. The light beams LA and LB are reflected or transmitted through the same transmission region (region indicated by black circles in FIG. 6), and the light beam LC is transmitted between the transmission regions of the light beams LA and LB (regions indicated by white circles in FIG. 6). .
[1−3.効果等]
以上のように、本実施の形態において光源装置11から出射する全光束は、光束LA、LBが重なり、また光束LA、LBの隙間に光束LCが入るため光束径が小さい。そのため照明光学系20が小さくなり、プロジェクタ1を小型化することができる。また、光源ユニットは、3方向からの光束を合成しているため、従来の2方向からの構成と比較し光源ユニットを小型化することができる。
[1-3. Effect]
As described above, the total luminous flux emitted from the light source device 11 in the present embodiment has a small luminous flux diameter because the luminous fluxes LA and LB overlap and the luminous flux LC enters the gap between the luminous fluxes LA and LB. Therefore, the illumination optical system 20 becomes small, and the projector 1 can be miniaturized. Further, since the light source unit combines light beams from three directions, the light source unit can be downsized as compared with the conventional configuration from two directions.
(実施の形態2)
以下、図7〜図9を用いて実施の形態2を説明する。実施の形態2において、実施の形態1と同一構成部分には同一の符号を付し、その重複説明は省略する。
(Embodiment 2)
The second embodiment will be described below with reference to FIGS. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof is omitted.
図7に実施の形態2に係る光源装置12の構成を示す。光源装置12は、第1光源ユニット100Aと第2光源ユニット100Bが、偏光ビームスプリッタ110を挟み、X方向に向かい合って配置されるが、これとともにY方向に光源素子間の半ピッチ分ずれて配置される点で、実施の形態1の光源装置11とは異なる。また、位相差板130が、光源装置12の出射口付近に配置される。 FIG. 7 shows the configuration of the light source device 12 according to the second embodiment. In the light source device 12, the first light source unit 100 </ b> A and the second light source unit 100 </ b> B are arranged facing the X direction with the polarizing beam splitter 110 interposed therebetween, but are also arranged so as to be shifted by a half pitch between the light source elements in the Y direction. This is different from the light source device 11 of the first embodiment. In addition, the phase difference plate 130 is disposed in the vicinity of the emission port of the light source device 12.
位相差板130の構成を図8に示す。図8の(a)は正面図であり、図8の(b)は側面図である。位相差板130は、透明なガラス基板に設けられた開口領域131(網掛けが施された領域)と非開口領域132を有し、非開口領域132の面133には、1/2波長コートが施されており、遅相軸は、Y方向から45度回転したθa方向と平行に配備される。なお、面133は、第3光源ユニット100C側に対向するように配置される。 The configuration of the phase difference plate 130 is shown in FIG. FIG. 8A is a front view, and FIG. 8B is a side view. The phase difference plate 130 has an opening area 131 (a shaded area) and a non-opening area 132 provided on a transparent glass substrate, and the surface 133 of the non-opening area 132 has a ½ wavelength coating. The slow axis is arranged in parallel with the θa direction rotated 45 degrees from the Y direction. The surface 133 is disposed so as to face the third light source unit 100C side.
再び図7に戻り、動作について説明する。第1光源ユニット100AからのS偏光の光束LAは、偏光ビームスプリッタ110で−Z方向に反射され、位相差板130の非開口領域132に入射する。その際、光束LAの偏光方向は、S偏光からP偏光に変換され−Z方向へ進む。第3光源ユニット100CからのP偏光の光束LCは、偏光変換素子120の開口領域121を通り、偏光ビームスプリッタ110を透過し、位相差板130の開口領域131を通り、−Z方向へ進む。第2光源ユニット100BからのS偏光の光束LBは、偏光ビームスプリッタ110で+Z方向に反射され、偏光変換素子120にてP偏光に変換されて−Z方向に反射される。その後、偏光ビームスプリッタ110を透過し、位相差板130の開口領域131を通り、−Z方向へ進行する。偏光ビームスプリッタ110上の各光束の透過領域を図9に示す。本実施の形態では、光束LA(横ストライプを施した丸)、LB(縦ストライプを施した丸)、LC(白丸)が偏光ビームスプリッタ110上において、それぞれ異なる領域を通る。 Returning to FIG. 7 again, the operation will be described. The S-polarized light beam LA from the first light source unit 100 </ b> A is reflected by the polarizing beam splitter 110 in the −Z direction and is incident on the non-opening region 132 of the phase difference plate 130. At that time, the polarization direction of the light beam LA is converted from S-polarized light to P-polarized light and proceeds in the −Z direction. The P-polarized light beam LC from the third light source unit 100C passes through the aperture region 121 of the polarization conversion element 120, passes through the polarization beam splitter 110, passes through the aperture region 131 of the phase difference plate 130, and proceeds in the −Z direction. The S-polarized light beam LB from the second light source unit 100B is reflected in the + Z direction by the polarization beam splitter 110, converted to P-polarized light by the polarization conversion element 120, and reflected in the −Z direction. Thereafter, the light passes through the polarizing beam splitter 110, passes through the opening region 131 of the phase difference plate 130, and proceeds in the −Z direction. A transmission region of each light beam on the polarization beam splitter 110 is shown in FIG. In the present embodiment, light beams LA (circles with horizontal stripes), LB (circles with vertical stripes), and LC (white circles) pass through different regions on the polarization beam splitter 110.
以上のように、実施の形態2の光源装置12は、実施の形態1の光源装置11と同様に、小型化の利点を得ながらも、さらに光束LA、LB、LCの偏光方向を揃えることができる。また、光源装置12をプロジェクタ1の光源装置として採用することができる。 As described above, similarly to the light source device 11 of the first embodiment, the light source device 12 of the second embodiment can further align the polarization directions of the light beams LA, LB, and LC while obtaining the advantage of downsizing. it can. Further, the light source device 12 can be employed as the light source device of the projector 1.
(実施の形態3)
以下、図10〜図12を用いて実施の形態3について説明する。図10に実施の形態3にかかる光源装置13の構成を示す。光源装置13は、第1光源ユニット100A、第2光源ユニット100B、第3光源ユニット100C、第4光源ユニット100Dと、第1の偏光ビームスプリッタ110A、第2の偏光ビームスプリッタ110Bと、コリメートレンズ140、150と、偏光変換素子160から構成される。
(Embodiment 3)
Hereinafter, Embodiment 3 will be described with reference to FIGS. FIG. 10 shows the configuration of the light source device 13 according to the third embodiment. The light source device 13 includes a first light source unit 100A, a second light source unit 100B, a third light source unit 100C, a fourth light source unit 100D, a first polarizing beam splitter 110A, a second polarizing beam splitter 110B, and a collimating lens 140. , 150 and the polarization conversion element 160.
第1光源ユニット100A〜第4光源ユニット100Dのそれぞれの構造は、図4で示す光源ユニット100と同じである。第1光源ユニット100Aと第2光源ユニット100Bは、これらの間に配置された第1の偏光ビームスプリッタ110Aを挟み各光源素子からの出射光のX方向の光軸が合うように対向して配置され、第3光源ユニット100Cと第4光源ユニット100Dは、これらの間に配置された第2の偏光ビームスプリッタ110Bを挟み各光源素子からの出射光のX方向の光軸が合うように対向して配置されている。 Each structure of the first light source unit 100A to the fourth light source unit 100D is the same as that of the light source unit 100 shown in FIG. The first light source unit 100A and the second light source unit 100B are disposed so as to face each other with the first polarizing beam splitter 110A disposed therebetween so that the optical axes in the X direction of the light emitted from the light source elements are aligned. The third light source unit 100C and the fourth light source unit 100D face each other with the second polarizing beam splitter 110B disposed therebetween so that the optical axes in the X direction of the light emitted from the light source elements are aligned. Are arranged.
なお、第1光源ユニット100A〜第4光源ユニット100Dは、それぞれの偏光ビームスプリッタに対して出射光がS偏光を持つように配備される。 The first light source unit 100A to the fourth light source unit 100D are arranged so that the emitted light has S polarization with respect to each polarization beam splitter.
図11に第1の偏光ビームスプリッタ110Aの構成を示す。図11の(a)は正面図であり、図11の(b)は側面図である。第1の偏光ビームスプリッタ110Aは開口領域111A(光透過用の第1開口部に相当)と、非開口領域112Aで構成され、非開口領域112Aの一方の面113Aには、S偏光光を反射し、P偏光光を透過するビームスプリッタコートが施される。なお、図示しないが、第2の偏光ビームスプリッタ110Bについても、開口領域(光透過用の第2開口部に相当)と、非開口領域で構成され、非開口領域の一方の面には、S偏光光を反射し、P偏光光を透過するビームスプリッタコートが施されている。Z方向に投影して見たときに、第2の偏光ビームスプリッタ110Bの開口領域及び非開口領域は、第1の偏光ビームスプリッタ110Aの開口領域及び非開口領域とそれぞれ重ならないように、W方向にずれて配備される。第1の偏光ビームスプリッタ110Aと第2の偏光ビームスプリッタ110Bは、ビームスプリッタコートが施された一方の面側がコリメートレンズ140側になるように配置される。 FIG. 11 shows the configuration of the first polarizing beam splitter 110A. FIG. 11A is a front view, and FIG. 11B is a side view. The first polarizing beam splitter 110A includes an opening area 111A (corresponding to a first opening for transmitting light) and a non-opening area 112A, and one surface 113A of the non-opening area 112A reflects S-polarized light. Then, a beam splitter coat that transmits P-polarized light is applied. Although not shown, the second polarizing beam splitter 110B is also composed of an opening area (corresponding to the second opening for light transmission) and a non-opening area. A beam splitter coat that reflects polarized light and transmits P-polarized light is applied. When viewed in the Z direction, the aperture direction and the non-aperture region of the second polarization beam splitter 110B do not overlap the aperture region and the non-aperture region of the first polarization beam splitter 110A, respectively. Will be deployed. The first polarizing beam splitter 110A and the second polarizing beam splitter 110B are arranged so that one surface side on which the beam splitter coating is applied is the collimating lens 140 side.
偏光変換素子160は、コリメートレンズ150と対向する側の面に1/4波長コートを有し、その反対側の面に反射コートが施された透明基板からなる。 The polarization conversion element 160 is made of a transparent substrate having a quarter wavelength coat on the surface facing the collimator lens 150 and a reflective coat on the opposite surface.
再び図10に戻り、動作について説明する。第1光源ユニット100Aから出射されるS偏光の光束LAは、第1の偏光ビームスプリッタ110Aの非開口領域112Aで−Z方向に反射される。第3光源ユニット100Cから出射されるS偏光の光束LCは、第2の偏光ビームスプリッタ110Bの非開口領域で反射され、第1の偏光ビームスプリッタ110Aの開口領域111Aを通り、−Z方向へ進行する。 Returning to FIG. 10 again, the operation will be described. The S-polarized light beam LA emitted from the first light source unit 100A is reflected in the −Z direction by the non-opening region 112A of the first polarizing beam splitter 110A. The S-polarized light beam LC emitted from the third light source unit 100C is reflected by the non-opening region of the second polarizing beam splitter 110B, travels in the −Z direction through the opening region 111A of the first polarizing beam splitter 110A. To do.
第4光源ユニット100Dから出射されるS偏光の光束LDは、第2の偏光ビームスプリッタ110Bの非開口領域で+Z方向へ反射され、コリメートレンズ140、150で光束径が縮小され、偏光変換素子160に入射し、偏光変換素子160でP偏光に変換される。P偏光に変換された光束LDは、再びコリメートレンズ140、150に入射し、光束径を拡大される。その後、第2の偏光ビームスプリッタ110Bの非開口領域を透過し、第1の偏光ビームスプリッタ110Aの開口領域111Aを通り、−Z方向へ進行する。 The S-polarized light beam LD emitted from the fourth light source unit 100D is reflected in the + Z direction by the non-opening region of the second polarizing beam splitter 110B, the light beam diameter is reduced by the collimating lenses 140 and 150, and the polarization conversion element 160 is reflected. Is converted into P-polarized light by the polarization conversion element 160. The light beam LD converted to P-polarized light again enters the collimating lenses 140 and 150, and the light beam diameter is enlarged. Thereafter, the light passes through the non-opening region of the second polarizing beam splitter 110B, passes through the opening region 111A of the first polarizing beam splitter 110A, and proceeds in the −Z direction.
第2光源ユニット100Bから出射されるS偏光の光束LBは、第1の偏光ビームスプリッタ110Aの非開口領域112Aで+Z方向に反射され、第2の偏光ビームスプリッタ110Bの開口領域を通り、コリメートレンズ140に入射する。その後、光束LDと同様にP偏光に変換された後、第2の偏光ビームスプリッタ110Bの開口領域を通り、第1の偏光ビームスプリッタ110Aの非開口領域112Aを透過し、−Z方向へ進行する。 The S-polarized light beam LB emitted from the second light source unit 100B is reflected in the + Z direction by the non-opening region 112A of the first polarizing beam splitter 110A, passes through the opening region of the second polarizing beam splitter 110B, and passes through the collimating lens. 140 is incident. Thereafter, after being converted to P-polarized light in the same manner as the light beam LD, the light passes through the opening region of the second polarizing beam splitter 110B, passes through the non-opening region 112A of the first polarizing beam splitter 110A, and proceeds in the −Z direction. .
図12は、第1の偏光ビームスプリッタ110A上での光束LA〜LDの透過領域を示す。光束LA、LBは非開口領域112Aで反射又は透過し、LC、LDは開口領域111Aを通る。 FIG. 12 shows a transmission region of the light beams LA to LD on the first polarizing beam splitter 110A. The light beams LA and LB are reflected or transmitted by the non-opening region 112A, and LC and LD pass through the opening region 111A.
以上により、実施の形態3の光源装置13においては、偏光変換素子160が実施の形態1、2の光源装置と比較して小型になるため、コストを低減することができる。また、光源装置13をプロジェクタ1の光源装置として採用することができる。 As described above, in the light source device 13 according to the third embodiment, since the polarization conversion element 160 is smaller than the light source devices according to the first and second embodiments, the cost can be reduced. Further, the light source device 13 can be employed as the light source device of the projector 1.
(他の実施の形態)
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態1〜3を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態1〜3で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。そこで、以下、他の実施の形態を例示する。
(Other embodiments)
As described above, Embodiments 1 to 3 have been described as examples of the technology disclosed in the present application. However, the technology in the present disclosure is not limited to this, and can also be applied to an embodiment in which changes, replacements, additions, omissions, and the like are appropriately performed. Moreover, it is also possible to combine each component demonstrated in the said Embodiment 1-3 and it can also be set as new embodiment. Therefore, other embodiments will be exemplified below.
(1)実施の形態1では、3つの光源ユニット100A〜100Cと偏光ビームスプリッタ110、偏光変換素子120を備える光源装置11を説明した。本開示はこれに限定されず、n個の光源ユニットとn−1個の光合成板を備える形態に適用可能である。なお、nは3以上の整数である。 (1) In the first embodiment, the light source device 11 including the three light source units 100A to 100C, the polarization beam splitter 110, and the polarization conversion element 120 has been described. This indication is not limited to this, It is applicable to the form provided with n light source units and n-1 photosynthesis boards. Note that n is an integer of 3 or more.
(2)また、実施の形態1〜3における偏光変換素子は、位相差フィルムをガラス板に貼り合わせた構成を取ってもよい。 (2) Moreover, the polarization conversion element in Embodiment 1-3 may take the structure which bonded the retardation film to the glass plate.
(3)実施の形態1〜3における光源ユニットは、4行4列、計16個の光源が並んだマトリックス構成をとるが、光源の数ならびに配列はこれに限定されない。 (3) The light source units in the first to third embodiments have a matrix configuration in which a total of 16 light sources are arranged in 4 rows and 4 columns, but the number and arrangement of the light sources are not limited to this.
(4)実施の形態1、2では、3つの光源ユニット100A〜100Cを備える光源装置を説明した。本開示はこれに限定されず、2つの光源ユニット100A、100Bで光源装置を構成してもよい。即ち、光源装置11、12において光源ユニット100Cを省略することができ、この場合、偏光変換素子120の開口領域121も省略可能である。 (4) In the first and second embodiments, the light source device including the three light source units 100A to 100C has been described. The present disclosure is not limited to this, and the light source device may be configured by two light source units 100A and 100B. That is, the light source unit 100C can be omitted in the light source devices 11 and 12, and in this case, the opening region 121 of the polarization conversion element 120 can also be omitted.
(5)実施の形態3では、4つの光源ユニット100A〜100Dと2つの偏光ビームスプリッタ110A、110Bを備える光源装置13を説明した。本開示はこれに限定されず、さらに、同様の構成を有する4つの光源ユニットと2つの偏光ビームスプリッタを用い、合計8つの光源ユニットと4つの偏光ビームスプリッタで光源装置を構成することも可能である。即ち、新たに追加した4つの光源ユニットと2つの偏光ビームスプリッタを、実施の形態3の光源装置13の−Z方向側に配置する。この場合、追加された4つの光源ユニットの各光源素子の光軸を4つの光源ユニット100A〜100Dに対してY方向に半ピッチ分ずれるように配置する。また、追加された2つの偏光ビームスプリッタには4つの光源ユニット100A〜100Dからの光束が通過するための開口を設け、2つの偏光ビームスプリッタ110A、110Bには追加された光源ユニットからの光束が通過するための開口を設けるとよい。 (5) In the third embodiment, the light source device 13 including the four light source units 100A to 100D and the two polarization beam splitters 110A and 110B has been described. The present disclosure is not limited to this, and it is also possible to configure a light source device using a total of eight light source units and four polarizing beam splitters using four light source units and two polarizing beam splitters having the same configuration. is there. That is, four newly added light source units and two polarization beam splitters are arranged on the −Z direction side of the light source device 13 of the third embodiment. In this case, the optical axes of the light source elements of the added four light source units are arranged so as to be shifted by a half pitch in the Y direction with respect to the four light source units 100A to 100D. In addition, the two additional polarizing beam splitters are provided with openings through which the light beams from the four light source units 100A to 100D pass, and the two polarizing beam splitters 110A and 110B receive the light beams from the added light source unit. An opening for passing through may be provided.
以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。 As described above, the embodiments have been described as examples of the technology in the present disclosure. For this purpose, the accompanying drawings and detailed description are provided.
したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。 Accordingly, among the components described in the accompanying drawings and the detailed description, not only the components essential for solving the problem, but also the components not essential for solving the problem in order to illustrate the above technique. May also be included. Therefore, it should not be immediately recognized that these non-essential components are essential as those non-essential components are described in the accompanying drawings and detailed description.
また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。 Moreover, since the above-mentioned embodiment is for demonstrating the technique in this indication, a various change, replacement, addition, abbreviation, etc. can be performed in a claim or its equivalent range.
本開示は、複数の光源からの光を合成して利用する光源装置、及び、この光源装置を用いた投写型映像表示装置に適用可能である。 The present disclosure can be applied to a light source device that combines and uses light from a plurality of light sources, and a projection display apparatus using the light source device.
1 プロジェクタ
11、12、13 光源装置
20 照明光学系
30 映像生成部
40 投写光学系
100、100A、100B、100C、100D 光源ユニット
101 光源素子
102 コリメートレンズ
103 光源素子部
110 偏光ビームスプリッタ
110A 第1の偏光ビームスプリッタ
110B 第2の偏光ビームスプリッタ
111A 開口領域
112A 非開口領域
113A 面
120 偏光変換素子
121 開口領域
122 非開口領域
123、124 面
130 位相差板
131 開口領域
132 非開口領域
133 面
140、150 コリメートレンズ
160 偏光変換素子
200 集光レンズ
201 拡散板
202 コリメートレンズ
203 ダイクロイックミラー
204、205、207、209、211、214、215、216 レンズ
206、208、210 ミラー
212 集光レンズ
213 ロッドインテグレータ
230 蛍光体ホイール装置
231 モータ
232 回転基材
233R 赤色蛍光体部
233G 緑色蛍光体部
233B 開口部
301 第1のプリズム
302 第2のプリズム
303 プリズム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Projector 11, 12, 13 Light source device 20 Illumination optical system 30 Image | video production | generation part 40 Projection optical system 100, 100A, 100B, 100C, 100D Light source unit 101 Light source element 102 Collimating lens 103 Light source element part 110 Polarizing beam splitter 110A 1st Polarization beam splitter 110B Second polarization beam splitter 111A Aperture region 112A Non-aperture region 113A surface 120 Polarization conversion element 121 Aperture region 122 Non-aperture region 123, 124 surface 130 Phase plate 131 Open region 132 Non-aperture region 133 surface 140, 150 Collimating lens 160 Polarization conversion element 200 Condensing lens 201 Diffuser plate 202 Collimating lens 203 Dichroic mirror 204, 205, 207, 209, 211, 214, 215, 21 6 Lens 206, 208, 210 Mirror 212 Condensing lens 213 Rod integrator 230 Phosphor wheel device 231 Motor 232 Rotating substrate 233R Red phosphor part 233G Green phosphor part 233B Opening 301 First prism 302 Second prism 303 prism
Claims (5)
前記第1光源ユニットと対向配置され、前記第1の直線偏光光を前記第1の方向とは反対の第2の方向に出射する第2光源ユニットと、
前記第1光源ユニットと前記第2光源ユニットの間に配置され、前記第1の直線偏光光を反射し、前記第1の直線偏光光とは直交関係にある第2の直線偏光光を透過する第1の偏光ビームスプリッタと、
一方の面に1/4波長コートを、他方の面に反射コートを有する透明基板からなる偏光変換素子と、を備え、
前記第1光源ユニットから出射する前記第1の直線偏光光は、前記第1の偏光ビームスプリッタで前記第1及び前記第2の方向と直交する第3の方向に反射され、
前記第2光源ユニットから出射する前記第1の直線偏光光は、前記第1の偏光ビームスプリッタで前記第3の方向とは反対の第4の方向に反射され、前記偏光変換素子で前記第2の直線偏光光に変換されて前記第3の方向に反射される、光源装置。 A first light source unit that emits first linearly polarized light in a first direction;
A second light source unit disposed opposite to the first light source unit and emitting the first linearly polarized light in a second direction opposite to the first direction;
Arranged between the first light source unit and the second light source unit, reflects the first linearly polarized light, and transmits the second linearly polarized light that is orthogonal to the first linearly polarized light. A first polarizing beam splitter;
A polarization conversion element comprising a transparent substrate having a quarter wavelength coat on one side and a reflective coat on the other side,
The first linearly polarized light emitted from the first light source unit is reflected by the first polarizing beam splitter in a third direction orthogonal to the first and second directions,
The first linearly polarized light emitted from the second light source unit is reflected by the first polarizing beam splitter in a fourth direction opposite to the third direction, and the second light is reflected by the polarization conversion element. A light source device that is converted into linearly polarized light and reflected in the third direction.
前記第1の偏光ビームスプリッタは、前記第3光源ユニットからの前記第2の直線偏光光が通過する開口を有する、
請求項1に記載の光源装置。 A third light source unit that emits the second linearly polarized light in the third direction;
The first polarization beam splitter has an opening through which the second linearly polarized light from the third light source unit passes.
The light source device according to claim 1.
請求項1又は2に記載の光源装置。 A retardation plate that is disposed at an emission port of the light source device, has an opening through which the second linearly polarized light passes, and includes a transparent substrate having a ½ wavelength coat on one surface;
The light source device according to claim 1.
前記第3光源ユニットと対向配置され、前記第1の直線偏光光を前記第2の方向に出射する第4光源ユニットと、
前記第3光源ユニットと前記第4光源ユニットの間に配置され、光透過用の第2開口部を有し、前記第1の直線偏光光を反射し、前記第2の直線偏光光を透過する第2の偏光ビームスプリッタと、をさらに備え、
前記第1の偏光ビームスプリッタは、光透過用の第1開口部を有し、
前記第2の光源ユニットから出射する前記第1の直線偏光光は、前記第1の偏光ビームスプリッタで前記第4の方向に反射され、前記第2の偏光ビームスプリッタの前記第2開口部を通過し、前記偏光変換素子で前記第2の直線偏光光に変換され前記第3の方向に反射され、
前記第3の光源ユニットから出射する前記第1の直線偏光光は、前記第2の偏光ビームスプリッタで前記第3の方向に反射され、前記第1の偏光ビームスプリッタの前記第1開口部を通過し、
前記第4の光源ユニットから出射する前記第1の直線偏光光は、前記第2の偏光ビームスプリッタで前記第4の方向に反射され、前記偏光変換素子で前記第2の直線偏光光に変換され前記第3の方向に反射される、
請求項1に記載の光源装置。 A third light source unit that emits the first linearly polarized light in the first direction;
A fourth light source unit disposed opposite to the third light source unit and emitting the first linearly polarized light in the second direction;
The second light source unit is disposed between the third light source unit and the fourth light source unit, has a second opening for transmitting light, reflects the first linearly polarized light, and transmits the second linearly polarized light. A second polarizing beam splitter;
The first polarizing beam splitter has a first opening for transmitting light,
The first linearly polarized light emitted from the second light source unit is reflected in the fourth direction by the first polarizing beam splitter and passes through the second opening of the second polarizing beam splitter. And converted into the second linearly polarized light by the polarization conversion element and reflected in the third direction,
The first linearly polarized light emitted from the third light source unit is reflected in the third direction by the second polarizing beam splitter and passes through the first opening of the first polarizing beam splitter. And
The first linearly polarized light emitted from the fourth light source unit is reflected in the fourth direction by the second polarization beam splitter, and converted into the second linearly polarized light by the polarization conversion element. Reflected in the third direction,
The light source device according to claim 1.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115343902A (en) * | 2021-05-12 | 2022-11-15 | 中强光电股份有限公司 | Illumination system and projection device |
JP7522959B2 (en) | 2020-06-25 | 2024-07-26 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Light source device and projection display device |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0829734A (en) * | 1994-07-18 | 1996-02-02 | Sony Corp | Light source for display device |
JP2002244211A (en) * | 2001-02-22 | 2002-08-30 | Ricoh Co Ltd | Image projection device |
JP2005195780A (en) * | 2004-01-06 | 2005-07-21 | Nec Viewtechnology Ltd | Light source and projection type display device |
JP2010102049A (en) * | 2008-10-22 | 2010-05-06 | Sanyo Electric Co Ltd | Optical part for illuminator, illuminator and projection image display device |
US20150309399A1 (en) * | 2014-04-24 | 2015-10-29 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Illumination apparatus and projection-type image display apparatus having the same |
US20170115554A1 (en) * | 2014-04-04 | 2017-04-27 | Barco Nv | Laser projection illumination system |
-
2019
- 2019-03-06 JP JP2019040316A patent/JP7257599B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0829734A (en) * | 1994-07-18 | 1996-02-02 | Sony Corp | Light source for display device |
JP2002244211A (en) * | 2001-02-22 | 2002-08-30 | Ricoh Co Ltd | Image projection device |
JP2005195780A (en) * | 2004-01-06 | 2005-07-21 | Nec Viewtechnology Ltd | Light source and projection type display device |
JP2010102049A (en) * | 2008-10-22 | 2010-05-06 | Sanyo Electric Co Ltd | Optical part for illuminator, illuminator and projection image display device |
US20170115554A1 (en) * | 2014-04-04 | 2017-04-27 | Barco Nv | Laser projection illumination system |
US20150309399A1 (en) * | 2014-04-24 | 2015-10-29 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Illumination apparatus and projection-type image display apparatus having the same |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7522959B2 (en) | 2020-06-25 | 2024-07-26 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Light source device and projection display device |
US12072618B2 (en) | 2020-06-25 | 2024-08-27 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Light source device and projection display apparatus |
CN115343902A (en) * | 2021-05-12 | 2022-11-15 | 中强光电股份有限公司 | Illumination system and projection device |
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