JP2021124651A - Projection type video display device and light source device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、投射型映像表示装置、および光源装置に関し、例えば、白色光の生成技術に関する。 The present invention relates to a projection type image display device and a light source device, for example, to a technique for generating white light.
特許文献1には、青色光源から白色光を生成する過程において位相差板を用いる光源装置が開示されている。 Patent Document 1 discloses a light source device that uses a retardation plate in the process of generating white light from a blue light source.
特許文献1に開示される技術では、青色光源から白色光を生成する過程において位相差板を用いる必要があり、低コスト化が十分ではなかった。 In the technique disclosed in Patent Document 1, it is necessary to use a retardation plate in the process of generating white light from a blue light source, and the cost reduction is not sufficient.
本発明の目的は、投射型映像表示装置および光源装置をより安価に提供することにある。 An object of the present invention is to provide a projection type image display device and a light source device at a lower cost.
本発明の一実施の態様は、例えば、青色光源から発する光に基づいて白色光を生成する光源装置であり、前記青色光源と、偏光分離ミラーと、蛍光体と、拡散板を備え、前記青色光源は、S偏光またはP偏光である第1の偏光方向の青色偏光を発するものであり、前記偏光分離ミラーの分光特性は、入射光を反射光路へ分光する分光率を反射率とし、入射光を透過光路へ分光する分光率を透過率と定義した場合に、青色光源の主波長において、反射率または透過率のいずれか一方の分光率である第1の分光率について、前記第1の偏光方向についての前記第1の分光率を、前記第1の偏光方向に直交する第2の偏光方向について前記第1の分光率に対して略80%とし、緑光帯域と赤色帯域を有する蛍光スペクトル波長帯域において、前記第1の偏光方向についての透過率と前記第2の偏光方向についての透過率とは略等しくなるように構成すればよい。 One embodiment of the present invention is, for example, a light source device that generates white light based on light emitted from a blue light source, comprising the blue light source, a polarizing separation mirror, a phosphor, and a diffuser, and said blue. The light source emits blue polarized light in the first polarization direction, which is S-polarized light or P-polarized light. The first polarization, which is either the reflectance or the transmittance at the main wavelength of the blue light source, is defined as the transmittance. The first transmittance with respect to the direction is set to approximately 80% of the first transmittance with respect to the second polarization direction orthogonal to the first polarization direction, and the fluorescence spectrum wavelength having a green light band and a red band. In the band, the transmittance in the first polarization direction and the transmittance in the second polarization direction may be substantially equal to each other.
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、投射型映像表示装置および光源装置をより安価に提供することが可能になる。 By briefly explaining the effects obtained by the representative inventions disclosed in the present application, it becomes possible to provide a projection type image display device and a light source device at a lower cost.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in all the drawings for explaining the embodiment, in principle, the same members are designated by the same reference numerals, and the repeated description thereof will be omitted.
(実施の形態1)
図1は、本実施の形態における投射型映像表示装置100の光学系1を示す構成図である。図1において、投射型映像表示装置100の光学系1は、主として、光源装置2と、照明光学系3と、色分離光学系4と、映像表示素子6R、6G、6Bと、合成光学系である光合成プリズム7と、投射光学系である投射レンズ8とを備えている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a configuration diagram showing an optical system 1 of a projection type
図1を用いて、投射型映像表示装置100の光学系1の全体の動作を説明する。光源装置2の詳細については後述するが、光源装置2からは、青色光B(青色帯域の光、以下「B光」とも称する。)と蛍光Y(以下、黄色光「Y光」とも称する。)とが加算されたB+Y光である白色光W光束群(なお白色光Wは、以下「W光」とも称する。)が得られる。ここで、蛍光Yとは、緑色帯域の光と赤色帯域の光も含む黄色蛍光である。白色光W光束群は、照明光学系3のマルチレンズ31の複数のレンズセルにより複数の光に分割され、効率よく第2のマルチレンズ32と偏光変換素子33に導かれる。そして、偏光変換素子33(偏光変換素子とも呼ばれる)により、光が所定の偏光方向に偏光される。偏光された光は、集光レンズ34により集光され、色分離光学系4に入射する。
The overall operation of the optical system 1 of the projection type
色分離光学系4では、まず、ダイクロイックミラー41Bに照射され、照射された白色光Wのうち、青色光LB(青色帯域の光)が反射され、緑色光LG(緑色帯域の光、以下「G光」とも称する。)および赤色光LR(赤色帯域の光、以下「R光」とも称する。)が透過する。反射されたB光は、反射ミラー42Aにより反射されコンデンサレンズ5Bを透過して映像表示素子6Bに入射される。
In the color separation optical system 4, first, the
一方、ダイクロイックミラー41Bを透過したG光およびR光は、ダイクロイックミラー41Gにより、G光が反射され、R光が透過する。反射されたG光は、コンデンサレンズ5Gを透過して映像表示素子6Gに入射される。
On the other hand, the G light and the R light transmitted through the
また、ダイクロイックミラー41Gを透過したR光は、リレーレンズ43により集光され、その後反射ミラー42bにより反射される。反射されたR光は、再びリレーレンズ44により集光され、反射ミラー42cにより反射される。反射されたR光は、さらにリレーレンズ5Rによって集光され映像表示素子6Rに入射される。各映像表示素子では入射光に対して、映像信号(図示なし)に応じて画素ごとに光強度変調して映像を形成し、反射または透過による出射光を生成する。
Further, the R light transmitted through the dichroic mirror 41G is collected by the
なお、図1の例では、透過型の映像表示素子の例を開示している。各映像表示素子を出射したB光、G光、R光は光合成プリズム7によってカラー映像投射光PJLとして合成され、投射レンズ8を透過した後、映像投射面であるスクリーン9に到達する。すなわち、映像表示素子により形成された光学像が映像投射面に拡大投影される。 In the example of FIG. 1, an example of a transmissive image display element is disclosed. The B light, G light, and R light emitted from each image display element are combined as color image projection light PJL by the photosynthesis prism 7, pass through the projection lens 8, and then reach the screen 9 which is an image projection surface. That is, the optical image formed by the image display element is magnified and projected onto the image projection surface.
次に、図2を用いて、本実施の形態における光源装置2の詳細説明を行う。
Next, the
図2の(A)は、図1の光源装置2の部分を抜き出して改めて詳細を説明したものである。
FIG. 2A shows a part of the
図2の(A)において、光源21は青色レーザー(BL)であり、光軸1にそって、レーザー光であるP偏光の青色光(B光)が出射される。本図の例では光源21のレーザー光は、主波長が455nm付近である。そして、反射ミラー29で青色光のP偏光を反射し、偏光分離ミラー24Aに青色光が照射される。偏光分離ミラー24Aでは所定の分光特性(透過特性および反射特性)により、青色P偏光を80%と20%に分離する。
In FIG. 2A, the
なお、図2以降各光源の説明図には、各光束におけるP偏光とS偏光の割合の一例を例示するが、あくまで例示であり、±5%程度異なっても本実施の形態で説明する効果は十分に得られる。例えば、図2におけるP偏光100%の説明の例では、P偏光100%〜95%程度でも問題ない。 In addition, in the explanatory diagram of each light source from FIG. 2 onward, an example of the ratio of P-polarized light and S-polarized light in each luminous flux is illustrated, but it is merely an example, and even if the difference is about ± 5%, the effect described in the present embodiment will be described. Is fully obtained. For example, in the example of the explanation of 100% P-polarized light in FIG. 2, there is no problem even if the P-polarized light is about 100% to 95%.
また、例えば、図2におけるP偏光80%の説明の例では、P偏光80±5%程度でも問題ない。また、例えば、図2におけるP偏光20%の説明の例では、P偏光20±5%程度でも問題ない。以降の各図の説明においても考え方は同様である。説明を簡単にするため、以降の説明では±5%程度の範囲についての繰り返しの説明は省略し、100%、80%、20%などの代表値を用いて説明する。 Further, for example, in the example of the explanation of 80% P-polarized light in FIG. 2, there is no problem even if the P-polarized light is about 80 ± 5%. Further, for example, in the example of the explanation of the P-polarized light of 20% in FIG. 2, there is no problem even if the P-polarized light is about 20 ± 5%. The idea is the same in the following description of each figure. For the sake of simplicity, the repeated description of the range of about ± 5% will be omitted in the following description, and representative values such as 100%, 80%, and 20% will be used for description.
図2の(A)の例では、偏光分離ミラー24Aにおいてレーザー光である青色P偏光のうち、80%が反射され、コンデンサレンズ27Aを透過し、蛍光体28Aに到達する。蛍光体28Aに励起光である青色レーザー光が照射されることにより、蛍光が発生する。図2の(A)の例では、蛍光のスペクトルは、少なくとも500nm〜620nmの光を含んでいる。蛍光体28Aが発する蛍光は広角に発光されるが、コンデンサレンズ27Aによって集光され蛍光光束となって、偏光分離ミラー24Aに再び入射し、偏光分離ミラー24Aを透過して照明光学系3へ入射する。蛍光体28Aから、偏光分離ミラー24Aを透過して照明光学系3へ入射されるまでの詳細な偏光状態は後述する。
In the example of FIG. 2A, 80% of the blue P-polarized light, which is the laser light, is reflected by the
一方、図2の(A)の例では、偏光分離ミラー24Aにおいてレーザー光である青色P偏光のうち20%が透過されコンデンサレンズ25Aを透過して拡散板26Aに入射する。拡散板26Aで青色P偏光は自然拡散反射され、広角な光束となり、コンデンサレンズ25Aに再び入射し、コンデンサレンズ25Aにより集光されて青色光束となって、偏光分離ミラー24Aに再び入射する。偏光分離ミラー24Aでは、拡散板26A側から入射する青色光束を所定の分光特性で反射および透過する。このうち反射した青色光束は照明光学系3へ入射する。拡散板26Aから、偏光分離ミラー24Aで反射され照明光学系3へ入射されるまでの光束の詳細な偏光状態は後述する。
On the other hand, in the example of FIG. 2A, 20% of the blue P polarized light, which is the laser light, is transmitted through the
次に、図2の(B)および(C)を用いて、図2の例における偏光分離ミラー24Aの分光特性(透過率および反射率の特性)を示す。図2の(B)が透過率の一例であり、図2の(C)が反射率の一例である。なお、本実施の形態の説明では、透過率と反射率の上位概念として、分光率という概念を用いて説明する。分光率は、入射光を二つの光路のうち、一方の光路に分光する比率を示すものである。具体的には、光分離ミラーにおいて、入射光を反射光路へ分光する分光率を反射率とし、入射光を透過光路へ分光する分光率を透過率とする。
Next, using (B) and (C) of FIG. 2, the spectral characteristics (transmittance and reflectance characteristics) of the
図2の例における偏光分離ミラー24Aは、図2の(B)の透過率の特性および(C)の反射率の特性のいずれにおいても蛍光体の蛍光スペクトルに関する波長域(以下、蛍光スペクトル波長帯域とも称する)である500nm〜620nmにおいては、P偏光の分光率特性と、P偏光の偏光方向と直交する偏光方向を有するS偏光の分光率特性はほぼ等しい。具体的には、図2の(B)に示すように、P偏光もS偏光も平均透過率が95%以上あり、できるだけ100%に近い特性を有している。
The
つまり、図2の(C)に示すように、P偏光もS偏光も平均反射率が5%以下であり、できるだけ0%に近い特性を有している。すなわち、偏光分離ミラー24Aでは、波長域500nm〜620nmにおいては、P偏光もS偏光も極力多くの光を透過するような特性を有するものである。
That is, as shown in FIG. 2C, both P-polarized light and S-polarized light have an average reflectance of 5% or less and have characteristics as close to 0% as possible. That is, the
これに対し、光源からの青色レーザー光の主波長である455nm付近の分光特性については、P偏光の分光率特性とS偏光の分光率特性で異なる特性を有するものである。具体的には、図2の(B)に示すように、S偏光の455nm付近の透過率は5%以下であり、できるだけ0%に近い特性を有している。これに対し、P偏光の455nm付近の透過率は20%程度(例えば20±5%)であり、S偏光とは異なる透過率特性を有する。つまり、図2の(C)に示すように、S偏光の455nm付近の反射率は95%以上であり、できるだけ100%に近い特性を有している。これに対し、P偏光の455nm付近の反射率は80%程度(例えば80±5%)であり、S偏光とは異なる反射率特性を有する。 On the other hand, regarding the spectral characteristics near 455 nm, which is the main wavelength of the blue laser light from the light source, the spectral characteristics of P-polarized light and the spectral characteristics of S-polarized light have different characteristics. Specifically, as shown in FIG. 2B, the transmittance of S-polarized light near 455 nm is 5% or less, and has a characteristic as close to 0% as possible. On the other hand, the transmittance of P-polarized light near 455 nm is about 20% (for example, 20 ± 5%), and has a transmittance characteristic different from that of S-polarized light. That is, as shown in FIG. 2C, the reflectance of S-polarized light near 455 nm is 95% or more, and has a characteristic as close to 100% as possible. On the other hand, the reflectance of P-polarized light near 455 nm is about 80% (for example, 80 ± 5%), and has a reflectance characteristic different from that of S-polarized light.
以上のように、本実施の形態の図2の例で用いる偏光分離ミラー24Aは、蛍光体の蛍光スペクトルに関する波長域(例えば500nm〜620nm)ではP偏光の分光特性とS偏光の分光特性を同等とし、光源である青色レーザー光の主波長付近(455nm付近)におけるP偏光の分光特性とS偏光の分光特性を異ならせる。具体的には、P偏光の455nm付近の反射率をS偏光の反射率の80%程度となる分光特性を有する。この場合の80%程度とは、例えば80±5%の範囲に含まれればよい。この範囲であれば、少なくとも本実施の形態の光源として充分に機能する。
As described above, the
以上説明した偏光分離ミラー24Aの分光特性を用いた図2の(A)の光源装置における各光束の偏光状態の詳細を、図3を用いて説明する。
The details of the polarization state of each light flux in the light source device of FIG. 2 (A) using the spectral characteristics of the
図3の(A)は、光源21が発する青色レーザー光の光量を100%として、偏光分離ミラー24Aに入射する前の光束の色と偏光状態、偏光分離ミラー24Aを反射した光の色と偏光状態、偏光分離ミラー24Aを透過した光の色と偏光状態を説明した図である。具体的には、偏光分離ミラー24Aに入射する前の光束の色と偏光状態は、光源21が発する青色光でありP偏光100%状態である。これに対し、偏光分離ミラー24Aを反射した光の色と偏光状態は、図2(B)(C)で説明した偏光分離ミラー24Aの分光特性により、青色光のP偏光であり、その光量は偏光分離ミラー24A入射前の80%である。
FIG. 3A shows the color and polarization state of the light beam before it is incident on the
また、偏光分離ミラー24Aを透過した光の色と偏光状態は、図2(B)(C)で説明した偏光分離ミラー24Aの分光特性により、青色光のP偏光であり、その光量は偏光分離ミラー24A入射前の20%である。すなわち、図2(A)の構成において、偏光分離ミラー24Aは、上記分光特性により、光源21が発する青色光でありP偏光を4:1の割合で分離する機能を有する。
Further, the color and polarization state of the light transmitted through the
次に、図3の(B)には、蛍光体28Aが発する光量を100%として、偏光分離ミラー24Aに入射する前の蛍光光束の色と偏光状態と偏光分離ミラー24Aを透過した蛍光光束の色と偏光状態の説明が示されている。具体的には、偏光分離ミラー24Aに入射する前の蛍光光束の色と偏光状態は、蛍光体28Aが発する黄色蛍光であり偏光状態は無偏光すなわち、P偏光成分が50%、S偏光成分が50%の状態である。
Next, in FIG. 3B, assuming that the amount of light emitted by the
また、偏光分離ミラー24Aを透過した蛍光光束の色と偏光状態は、図2(B)(C)で説明した偏光分離ミラー24Aの分光特性により、黄色蛍光がほぼそのまま透過し、照明光学系3に向かって進む。よって、偏光分離ミラー24Aを透過した黄色蛍光の偏光状態は、無偏光すなわち、P偏光成分が50%、S偏光成分が50%の状態のままである。すなわち、偏光分離ミラー24Aの上記分光特性は、図2(A)の構成において、蛍光体28Aが発する無偏光の黄色蛍光を無偏光状態のまま透過する機能を有する。
Further, the color and polarization state of the fluorescent light flux transmitted through the
次に、図3の(B)には、拡散板26Aが拡散する青色拡散光の光量を100%として、偏光分離ミラー24Aに入射する前の青色拡散光の色と偏光状態と、偏光分離ミラー24Aを反射した青色拡散光の色と偏光状態と、偏光分離ミラー24Aを透過した青色拡散光の色と偏光状態の説明が示されている。具体的には、偏光分離ミラー24Aに入射する前の拡散光の色と偏光状態は拡散板26Aが拡散する青色拡散光であり偏光状態は無偏光すなわち、S偏光成分が50%、P偏光成分が50%の状態である。
Next, in FIG. 3B, assuming that the amount of blue diffused light diffused by the
また、偏光分離ミラー24Aで反射した青色拡散光の色と偏光状態は、図2(B)(C)で説明した偏光分離ミラー24Aの分光特性により、青色拡散光のS偏光成分50%についてはほぼそのまま反射される。青色拡散光のP偏光成分50%のうち40%が反射され、10%が透過する。すなわち、偏光分離ミラー24Aの上記分光特性は、図2(A)の構成において、拡散板26Aが拡散する青色拡散光の光量のうち10%(P偏光成分の一部)は偏光分離ミラー24Aを透過して照明光学系3に到達することができないが、その余の90%の光(S偏光成分50%とP偏光成分40%)は反射して、照明光学系3に向かって進む。
Further, the color and polarization state of the blue diffused light reflected by the
以上説明した、偏光分離ミラー24Aを透過した黄色蛍光(P偏光成分50%、S偏光成分50%の無偏光)と偏光分離ミラー24Aを反射した青色拡散光(S偏光成分50%とP偏光成分40%)の合成光が白色光となって照明光学系3に供給される。
As described above, yellow fluorescence transmitted through the
以上説明した図2の(A)の光源装置は、青色レーザー光源21が発する青色光に基づく光のうち、偏光分離ミラー24Aの分光特性に起因して照明光学系3に到達しない光の成分は、偏光分離ミラー24Aを透過する青色拡散光のうちの10%(P偏光成分)のみである。青色拡散光は、もともと光源21が発する青色光100%のうち偏光分離ミラー24Aを透過した20%の光に基づくものであるので、偏光分離ミラー24Aを透過して照明光学系3に到達しない「10%」の青色拡散光とは、光源21が発する青色光100%のうち0.2×0.1=0.02=2%程度である。よって、偏光分離ミラー24Aの分光特性を利用した図2の(A)の光源装置の光利用効率は非常に高い。
In the light source device of FIG. 2A described above, among the light based on the blue light emitted by the blue
また、偏光分離ミラー24Aの分光特性を利用しているため、光源から偏光分離ミラー24Aに至るまでの光路においてP偏光のままでよく、特許文献1の図6のような位相差板を配置する必要がない。よって、安価に構成できる。また、同様に、偏光分離ミラー24Aの分光特性を利用しているため、拡散板からの拡散光は、拡散板から偏光分離ミラー24Aに至るまでの光路において無偏光状態でよく、特許文献1の図2や図6のような位相差板を配置する必要がない。よって、安価に構成できる。さらに、拡散板の拡散は自然拡散でよく、偏光状態を維持する特殊な拡散板を用いる必要がなく、安価に構成できる。
Further, since the spectral characteristics of the
次に、図4を用いて、図2の(A)の光源装置の構成の利点について、説明する。図3の(B)で説明した通り、図2の(A)の光源装置から照明光学系3へ向かう青色拡散光は、拡散板で生じた拡散光を100%とすると、50%のS偏光と40%のP偏光を含んでいる。相対的にS偏光の割合が多く、P偏光の割合が低くなっていることとなる。
Next, with reference to FIG. 4, the advantages of the configuration of the light source device of FIG. 2 (A) will be described. As described in FIG. 3B, the blue diffused light from the light source device of FIG. 2A toward the illumination
照明光学系3は、マルチレンズ31、マルチレンズ32のあとに、表示素子へ向かう光の偏光を直線偏光へと変換するため偏光ビームスプリッター(PBS)と1/2位相差板を組み合わせた偏光変換素子33が備えられている。PBSでS偏光は反射、P偏光は透過し、PBSの後段の1/2位相差板によってP偏光はS偏光へと変換される。
The illumination
図2の(A)の光源装置の構成では、照明光学系3へ入射する青色拡散光はP偏光の割合がS偏光よりも相対的に低いため、位相差板における発熱および位相差板とPBSの接着層における発熱を相対的に低減することができる。これにより、位相差板および位相差板とPBSの接着層の劣化を相対的に抑えることができ、投射型映像表示装置の光学部品の経時劣化をより低減し、より長寿命化できるという利点がある。
In the configuration of the light source device (A) of FIG. 2, the blue diffused light incident on the illumination
以上説明した本発明の実施の形態1に係る光源装置によれば、光利用効率がより高い光源を装置実現でき、またこれをより安価に実現することができる。これにより、本発明の実施の形態1に係る投射型映像表示装置によれば、光利用効率がより高く安価な投射型映像表示装置を実現できる。 According to the light source device according to the first embodiment of the present invention described above, a light source having higher light utilization efficiency can be realized, and this can be realized at a lower cost. As a result, according to the projection type image display device according to the first embodiment of the present invention, it is possible to realize an inexpensive projection type image display device having higher light utilization efficiency.
また、以上説明した本発明の実施の形態1に係る投射型映像表示装置は、光学部品をより長寿命化できる。 Further, the projection type image display device according to the first embodiment of the present invention described above can extend the life of the optical component.
(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2について説明する。
(Embodiment 2)
Next,
本発明の実施の形態2の投射型映像表示装置は、本発明の実施の形態1の投射型映像表示装置1の光源装置2の内部構成を、図2および図3の構成から図5および図6の構成に変更したものである。
In the projection type image display device according to the second embodiment of the present invention, the internal configuration of the
なお、実施の形態2の説明において、実施の形態1において説明した機能と同一の機能を有する構成については、繰り返しの説明は省略する。よって、以下の説明においては、実施の形態1と相違する部分だけ説明する。実施の形態2の以下の説明で言及しない構成や処理はいずれも実施の形態1と同様である。 In the description of the second embodiment, the repeated description of the configuration having the same function as the function described in the first embodiment will be omitted. Therefore, in the following description, only the part different from the first embodiment will be described. The configurations and processes not mentioned in the following description of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.
図5の(A)は、実施の形態2に係る光源装置2の詳細を説明したものである。
FIG. 5A describes the details of the
図5の(A)において、光源21は青色レーザー(BL)であり、光軸1にそって、レーザー光であるS偏光の青色光(B光)が出射される。実施の形態2では光源21が出射する青色のレーザー光がS偏光であり、実施の形態1と相違する。本図の例では光源21のレーザー光は、主波長が455nm付近である。そして、反射ミラー29で青色光のS偏光を反射し、偏光分離ミラー24Bに青色光が照射される。偏光分離ミラー24Bでは所定の分光特性(透過特性および反射特性)により、青色S偏光を80%と20%に分離する。
In FIG. 5A, the
図5の(A)の例では、偏光分離ミラー24Bにおいてレーザー光である青色S偏光のうち、80%が反射され、コンデンサレンズ27Aを透過し、蛍光体28Aに到達する。蛍光体28Aに励起光である青色レーザー光が照射されることにより、蛍光が発生する。図2の(A)の例では、蛍光のスペクトルは、少なくとも500nm〜620nmの光を含んでいる。蛍光体28Aが発する蛍光は広角に発光されるが、コンデンサレンズ27Aによって集光され蛍光光束となって、偏光分離ミラー24Bに再び入射し、偏光分離ミラー24Bを透過して照明光学系3へ入射する。蛍光体28Aから、偏光分離ミラー24Bを透過して照明光学系3へ入射されるまでの詳細な偏光状態は後述する。
In the example of FIG. 5A, 80% of the blue S polarized light, which is the laser light, is reflected by the
一方、図5の(A)の例では、偏光分離ミラー24Bにおいてレーザー光である青色S偏光のうち20%が透過されコンデンサレンズ25Aを透過して拡散板26Aに入射する。拡散板26Aで青色S偏光は自然拡散反射され、広角な光束となり、コンデンサレンズ25Aに再び入射し、コンデンサレンズ25Aにより集光されて青色光束となって、偏光分離ミラー24Bに再び入射する。偏光分離ミラー24Bでは、拡散板26A側から入射する青色光束を所定の分光特性で反射および透過する。このうち反射した青色光束は照明光学系3へ入射する。拡散板26Aから、偏光分離ミラー24Bで反射され照明光学系3へ入射されるまでの光束の詳細な偏光状態は後述する。
On the other hand, in the example of FIG. 5A, 20% of the blue S polarized light, which is the laser light, is transmitted through the
次に、図5の(B)および(C)を用いて、図5の例における偏光分離ミラー24Bの分光特性(透過率および反射率の特性)を示す。図5の例における偏光分離ミラー24Bは、光源からの青色S偏光に対応するため、実施の形態1の偏光分離ミラー24Aとは、異なる分光特性を有するものである。ここで、図5の(B)が透過率の一例であり、図5の(C)が反射率の一例である。
Next, using (B) and (C) of FIG. 5, the spectral characteristics (transmittance and reflectance characteristics) of the
図5の例における偏光分離ミラー24Bは、図5の(B)の透過率の特性および(C)の反射率の特性のいずれにおいても蛍光体の蛍光スペクトルに関する波長域(以下、蛍光スペクトル波長帯域とも称する)である500nm〜620nmにおいては、S偏光の分光率特性と、S偏光の偏光方向と直交する偏光方向を有するP偏光の分光率特性はほぼ等しい。具体的には、図5の(B)に示すように、S偏光もP偏光も平均透過率が95%以上あり、できるだけ100%に近い特性を有している。つまり、図2の(C)に示すように、S偏光もP偏光も平均反射率が5%以下であり、できるだけ0%に近い特性を有している。すなわち、偏光分離ミラー24Bでは、波長域500nm〜620nmにおいては、S偏光もP偏光も極力多くの光を透過するような特性を有するものである。
The
これに対し、光源からの青色レーザー光の主波長である455nm付近の分光特性については、S偏光の分光率特性とP偏光の分光率特性で異なる特性を有するものである。具体的には、図5の(B)に示すように、P偏光の455nm付近の透過率は5%以下であり、できるだけ0%に近い特性を有している。これに対し、S偏光の455nm付近の透過率は20%程度(例えば20±5%)であり、P偏光とは異なる透過率特性を有する。つまり、図5の(C)に示すように、P偏光の455nm付近の反射率は95%以上であり、できるだけ100%に近い特性を有している。これに対し、S偏光の455nm付近の反射率は80%程度(例えば80±5%)であり、P偏光とは異なる反射率特性を有する。 On the other hand, regarding the spectral characteristics near 455 nm, which is the main wavelength of the blue laser light from the light source, the spectral characteristics of S-polarized light and the spectral characteristics of P-polarized light have different characteristics. Specifically, as shown in FIG. 5B, the transmittance of P-polarized light near 455 nm is 5% or less, and has a characteristic as close to 0% as possible. On the other hand, the transmittance of S-polarized light near 455 nm is about 20% (for example, 20 ± 5%), and has a transmittance characteristic different from that of P-polarized light. That is, as shown in FIG. 5C, the reflectance of P-polarized light near 455 nm is 95% or more, and has a characteristic as close to 100% as possible. On the other hand, the reflectance of S-polarized light near 455 nm is about 80% (for example, 80 ± 5%), and has a reflectance characteristic different from that of P-polarized light.
以上のように、本実施の形態の図5の例で用いる偏光分離ミラー24Bは、蛍光体の蛍光スペクトルに関する波長域(例えば500nm〜620nm)ではS偏光の分光特性とP偏光の分光特性を同等とし、光源である青色レーザー光の主波長付近(455nm付近)におけるS偏光の分光特性とP偏光の分光特性を異ならせる。具体的には、S偏光の455nm付近の反射率をP偏光の反射率の80%程度となる分光特性を有する。この場合の80%程度とは、例えば80±5%の範囲に含まれればよい。この範囲であれば、少なくとも本実施の形態の光源として充分に機能する。
As described above, the
以上説明した偏光分離ミラー24Bの分光特性を用いた図5の(A)の光源装置における各光束の偏光状態の詳細を、図6を用いて説明する。
The details of the polarization state of each light flux in the light source device of FIG. 5 (A) using the spectral characteristics of the
図6の(A)は、光源21が発する青色レーザー光の光量を100%として、偏光分離ミラー24Bに入射する前の光束の色と偏光状態、偏光分離ミラー24Bを反射した光の色と偏光状態、偏光分離ミラー24Bを透過した光の色と偏光状態を説明した図である。具体的には、偏光分離ミラー24Bに入射する前の光束の色と偏光状態は、光源21が発する青色光でありS偏光100%状態である。これに対し、偏光分離ミラー24Bを反射した光の色と偏光状態は、図5(B)(C)で説明した偏光分離ミラー24Bの分光特性により、青色光のS偏光であり、その光量は偏光分離ミラー24B入射前の80%である。
FIG. 6A shows the color and polarization state of the light beam before it is incident on the
また、偏光分離ミラー24Bを透過した光の色と偏光状態は、図5(B)(C)で説明した偏光分離ミラー24Bの分光特性により、青色光のS偏光であり、その光量は偏光分離ミラー24B入射前の20%である。すなわち、図5(A)の構成において、偏光分離ミラー24Bは、上記分光特性により、光源21が発する青色光でありS偏光を4:1の割合で分離する機能を有する。
Further, the color and polarization state of the light transmitted through the
次に、図6の(B)には、蛍光体28Aが発する光量を100%として、偏光分離ミラー24Bに入射する前の蛍光光束の色と偏光状態と偏光分離ミラー24Bを透過した蛍光光束の色と偏光状態の説明が示されている。具体的には、偏光分離ミラー24Bに入射する前の蛍光光束の色と偏光状態は、蛍光体28Aが発する黄色蛍光であり偏光状態は無偏光すなわち、S偏光成分が50%、P偏光成分が50%の状態である。
Next, in FIG. 6B, assuming that the amount of light emitted by the
また、偏光分離ミラー24Bを透過した蛍光光束の色と偏光状態は、図5(B)(C)で説明した偏光分離ミラー24Bの分光特性により、黄色蛍光がほぼそのまま透過し、照明光学系3に向かって進む。よって、偏光分離ミラー24Bを透過した黄色蛍光の偏光状態は、無偏光すなわち、S偏光成分が50%、P偏光成分が50%の状態のままである。すなわち、偏光分離ミラー24Bの上記分光特性は、図5(A)の構成において、蛍光体28Aが発する無偏光の黄色蛍光を無偏光状態のまま透過する機能を有する。
Further, the color and polarization state of the fluorescent light flux transmitted through the
次に、図6の(B)には、拡散板26Aが拡散する青色拡散光の光量を100%として、偏光分離ミラー24Bに入射する前の青色拡散光の色と偏光状態と、偏光分離ミラー24Bを反射した青色拡散光の色と偏光状態と、偏光分離ミラー24Bを透過した青色拡散光の色と偏光状態の説明が示されている。具体的には、偏光分離ミラー24Bに入射する前の拡散光の色と偏光状態は拡散板26Aが拡散する青色拡散光であり偏光状態は無偏光すなわち、P偏光成分が50%、S偏光成分が50%の状態である。
Next, in FIG. 6B, assuming that the amount of blue diffused light diffused by the
また、偏光分離ミラー24Bで反射した青色拡散光の色と偏光状態は、図5(B)(C)で説明した偏光分離ミラー24Bの分光特性により、青色拡散光のP偏光成分50%についてはほぼそのまま反射される。青色拡散光のS偏光成分50%のうち40%が反射され、10%が透過する。すなわち、偏光分離ミラー24Bの上記分光特性は、図5(A)の構成において、拡散板26Aが拡散する青色拡散光の光量のうち10%(S偏光成分の一部)は偏光分離ミラー24Bを透過して照明光学系3に到達することができないが、その余の90%の光(P偏光成分50%とS偏光成分40%)は反射して、照明光学系3に向かって進む。
Further, the color and polarization state of the blue diffused light reflected by the
以上説明した、偏光分離ミラー24Bを透過した黄色蛍光(S偏光成分50%、P偏光成分50%の無偏光)と偏光分離ミラー24Bを反射した青色拡散光(P偏光成分50%とS偏光成分40%)の合成光が白色光となって照明光学系3に供給される。
The yellow fluorescence transmitted through the
以上説明した図5の(A)の光源装置は、青色レーザー光源21が発する青色光に基づく光のうち、偏光分離ミラー24Bの分光特性に起因して照明光学系3に到達しない光の成分は、偏光分離ミラー24Bを透過する青色拡散光のうちの10%(S偏光成分)のみである。青色拡散光は、もともと光源21が発する青色光100%のうち偏光分離ミラー24Bを透過した20%の光に基づくものであるので、偏光分離ミラー24Bを透過して照明光学系3に到達しない「10%」の青色拡散光とは、光源21が発する青色光100%のうち0.2×0.1=0.02=2%程度である。よって、偏光分離ミラー24Bの分光特性を利用した図2の(A)の光源装置の光利用効率は非常に高い。
In the light source device of FIG. 5A described above, among the light based on the blue light emitted by the blue
また、偏光分離ミラー24Bの分光特性を利用しているため、光源から偏光分離ミラー24Bに至るまでの光路においてS偏光のままでよく、特許文献1の図6のような位相差板を配置する必要がない。よって、安価に構成できる。また、同様に、偏光分離ミラー24Bの分光特性を利用しているため、拡散板からの拡散光は、拡散板から偏光分離ミラー24Bに至るまでの光路において無偏光状態でよく、特許文献1の図2や図6のような位相差板を配置する必要がない。よって、安価に構成できる。さらに、拡散板の拡散は自然拡散でよく、偏光状態を維持する特殊な拡散板を用いる必要がなく、安価に構成できる。
Further, since the spectral characteristics of the
以上説明した本発明の実施の形態2に係る図5の(A)の光源装置はおよび当該光源装置を用いる投射型映像表示装置は、青色S偏光を発する光源を用いた場合でも、図5(B)(C)で説明した分光特性を有する偏光分離ミラー24Bを用いることで、実施の形態1の図5、図6で説明した効果と同等の効果を得ることができる。
Even when the light source device of FIG. 5 (A) and the projection type image display device using the light source device according to the second embodiment of the present invention described above use a light source that emits blue S polarized light, FIG. 5 ( B) By using the
(実施の形態3)
次に、本発明の実施の形態3について説明する。
(Embodiment 3)
Next,
本発明の実施の形態3の投射型映像表示装置は、本発明の実施の形態1の投射型映像表示装置1の光源装置2の内部構成を、図2および図3の構成から図7および図8の構成に変更したものである。
In the projection type image display device according to the third embodiment of the present invention, the internal configuration of the
なお、実施の形態3の説明において、実施の形態1において説明した機能と同一の機能を有する構成については、繰り返しの説明は省略する。よって、以下の説明においては、実施の形態1と相違する部分だけ説明する。実施の形態3の以下の説明で言及しない構成や処理はいずれも実施の形態1と同様である。 In the description of the third embodiment, the repeated description of the configuration having the same function as the function described in the first embodiment will be omitted. Therefore, in the following description, only the part different from the first embodiment will be described. The configurations and processes not mentioned in the following description of the third embodiment are the same as those of the first embodiment.
図7の(A)は、実施の形態3に係る光源装置2の詳細を説明したものである。実施の形態3に係る光源装置2は、拡散板と蛍光体の配置される位置が実施の形態1に係る光源装置2と相違するものである。
FIG. 7A describes the details of the
図7の(A)において、光源21は青色レーザー(BL)であり、光軸1にそって、レーザー光であるP偏光の青色光(B光)が出射される。本図の例では光源21のレーザー光は、主波長が455nm付近である。そして、反射ミラー29で青色光のP偏光を反射し、偏光分離ミラー24Cに青色光が照射される。偏光分離ミラー24Cでは所定の分光特性(透過特性および反射特性)により、青色P偏光を80%と20%に分離する。
In FIG. 7A, the
図7の(A)の例では、偏光分離ミラー24Cにおいてレーザー光である青色P偏光のうち、80%が透過され、コンデンサレンズ27Bを透過し、蛍光体28Bに到達する。蛍光体28Bに励起光である青色レーザー光が照射されることにより、蛍光が発生する。図7の(A)の例では、蛍光のスペクトルは、少なくとも500nm〜620nmの光を含んでいる。蛍光体28Bが発する蛍光は広角に発光されるが、コンデンサレンズ27Bによって集光され蛍光光束となって、偏光分離ミラー24Cに再び入射し、偏光分離ミラー24Cを反射して照明光学系3へ入射する。蛍光体28Bから、偏光分離ミラー24Cを反射して照明光学系3へ入射されるまでの詳細な偏光状態は後述する。
In the example of FIG. 7A, 80% of the blue P-polarized light that is the laser light in the
一方、図7の(A)の例では、偏光分離ミラー24Cにおいてレーザー光である青色P偏光のうち20%が反射されコンデンサレンズ25Bを透過して拡散板26Bに入射する。拡散板26Bで青色P偏光は自然拡散反射され、広角な光束となり、コンデンサレンズ25Bに再び入射し、コンデンサレンズ25Bにより集光されて青色光束となって、偏光分離ミラー24Cに再び入射する。偏光分離ミラー24Cでは、拡散板26B側から入射する青色光束を所定の分光特性で反射および透過する。このうち透過した青色光束は照明光学系3へ入射する。拡散板26Bから、偏光分離ミラー24Cで透過され照明光学系3へ入射されるまでの光束の詳細な偏光状態は後述する。
On the other hand, in the example of FIG. 7A, 20% of the blue P polarized light, which is the laser light, is reflected by the
次に、図7の(B)および(C)を用いて、図7の例における偏光分離ミラー24Cの分光特性(透過率および反射率の特性)を示す。図7の(B)が透過率の一例であり、図7の(C)が反射率の一例である。
Next, using (B) and (C) of FIG. 7, the spectral characteristics (transmittance and reflectance characteristics) of the
図7の例における偏光分離ミラー24Cは、図7の(B)の透過率の特性および(C)の反射率の特性のいずれにおいても蛍光体の蛍光スペクトルに関する波長域(以下、蛍光スペクトル波長帯域とも称する)である500nm〜620nmにおいては、P偏光の分光率特性と、P偏光の偏光方向と直交する偏光方向を有するS偏光の分光率特性はほぼ等しい。具体的には、図7の(B)に示すように、P偏光もS偏光も平均透過率が5%以下であり、できるだけ0%に近い特性を有している。つまり、図7の(C)に示すように、P偏光もS偏光も平均反射率が95%以上あり、できるだけ100%に近い特性を有している。すなわち、偏光分離ミラー24Cでは、波長域500nm〜620nmにおいては、P偏光もS偏光も極力多くの光を反射するような特性を有するものである。
The
これに対し、光源からの青色レーザー光の主波長である455nm付近の分光特性については、P偏光の分光率特性とS偏光の分光率特性で異なる特性を有するものである。具体的には、図7の(B)に示すように、S偏光の455nm付近の透過率は95%以上であり、できるだけ100%に近い特性を有している。これに対し、P偏光の455nm付近の透過率は80%程度(例えば80±5%)であり、S偏光とは異なる反射率特性を有する。つまり、図7の(C)に示すように、S偏光の455nm付近の反射率は5%以下であり、できるだけ0%に近い特性を有している。これに対し、P偏光の455nm付近の反射率は20%程度(例えば20±5%)であり、S偏光とは異なる透過率特性を有する。 On the other hand, regarding the spectral characteristics near 455 nm, which is the main wavelength of the blue laser light from the light source, the spectral characteristics of P-polarized light and the spectral characteristics of S-polarized light have different characteristics. Specifically, as shown in FIG. 7B, the transmittance of S-polarized light near 455 nm is 95% or more, and has a characteristic as close to 100% as possible. On the other hand, the transmittance of P-polarized light near 455 nm is about 80% (for example, 80 ± 5%), and has a reflectance characteristic different from that of S-polarized light. That is, as shown in FIG. 7 (C), the reflectance of S-polarized light near 455 nm is 5% or less, and has a characteristic as close to 0% as possible. On the other hand, the reflectance of P-polarized light near 455 nm is about 20% (for example, 20 ± 5%), and has a transmittance characteristic different from that of S-polarized light.
以上のように、本実施の形態の図7の例で用いる偏光分離ミラー24Cは、蛍光体の蛍光スペクトルに関する波長域(例えば500nm〜620nm)ではP偏光の分光特性とS偏光の分光特性を同等とし、光源である青色レーザー光の主波長付近(455nm付近)におけるP偏光の分光特性とS偏光の分光特性を異ならせる。具体的には、P偏光の455nm付近の透過率をS偏光の透過率の80%程度となる分光特性を有する。この場合の80%程度とは、例えば80±5%の範囲に含まれればよい。この範囲であれば、少なくとも本実施の形態の光源として充分に機能する。
As described above, the
以上説明した偏光分離ミラー24Cの分光特性を用いた図7の(A)の光源装置における各光束の偏光状態の詳細を、図8を用いて説明する。
The details of the polarization state of each light flux in the light source device of FIG. 7 (A) using the spectral characteristics of the
図8の(A)は、光源21が発する青色レーザー光の光量を100%として、偏光分離ミラー24Cに入射する前の光束の色と偏光状態、偏光分離ミラー24Cを透過した光の色と偏光状態、偏光分離ミラー24Cを反射した光の色と偏光状態を説明した図である。具体的には、偏光分離ミラー24Cに入射する前の光束の色と偏光状態は、光源21が発する青色光でありP偏光100%状態である。これに対し、偏光分離ミラー24Cを透過した光の色と偏光状態は、図7(B)(C)で説明した偏光分離ミラー24Aの分光特性により、青色光のP偏光であり、その光量は偏光分離ミラー24C入射前の80%である。
FIG. 8A shows the color and polarization state of the light beam before it is incident on the
また、偏光分離ミラー24Cを反射した光の色と偏光状態は、図7(B)(C)で説明した偏光分離ミラー24Cの分光特性により、青色光のP偏光であり、その光量は偏光分離ミラー24C入射前の20%である。すなわち、図7(A)の構成において、偏光分離ミラー24Cは、上記分光特性により、光源21が発する青色光でありP偏光を4:1の割合で分離する機能を有する。
Further, the color and polarization state of the light reflected by the
次に、図8の(B)には、蛍光体28Bが発する光量を100%として、偏光分離ミラー24Cに入射する前の蛍光光束の色と偏光状態と偏光分離ミラー24Cを透過した蛍光光束の色と偏光状態の説明が示されている。具体的には、偏光分離ミラー24Cに入射する前の蛍光光束の色と偏光状態は、蛍光体28Bが発する黄色蛍光であり偏光状態は無偏光すなわち、P偏光成分が50%、S偏光成分が50%の状態である。
Next, in FIG. 8B, assuming that the amount of light emitted by the
また、偏光分離ミラー24Cを透過した蛍光光束の色と偏光状態は、図7(B)(C)で説明した偏光分離ミラー24Cの分光特性により、黄色蛍光がほぼそのまま反射し、照明光学系3に向かって進む。よって、偏光分離ミラー24Cを反射した黄色蛍光の偏光状態は、無偏光すなわち、P偏光成分が50%、S偏光成分が50%の状態のままである。すなわち、偏光分離ミラー24Cの上記分光特性は、図7(A)の構成において、蛍光体28Bが発する無偏光の黄色蛍光を無偏光状態のまま反射する機能を有する。
Further, the color and polarization state of the fluorescent light flux transmitted through the
次に、図8の(B)には、拡散板26Bが拡散する青色拡散光の光量を100%として、偏光分離ミラー24Cに入射する前の青色拡散光の色と偏光状態と、偏光分離ミラー24Cを透過した青色拡散光の色と偏光状態と、偏光分離ミラー24Cを反射した青色拡散光の色と偏光状態の説明が示されている。具体的には、偏光分離ミラー24Cに入射する前の拡散光の色と偏光状態は拡散板26Bが拡散する青色拡散光であり偏光状態は無偏光すなわち、S偏光成分が50%、P偏光成分が50%の状態である。
Next, in FIG. 8B, assuming that the amount of blue diffused light diffused by the
また、偏光分離ミラー24Cで透過した青色拡散光の色と偏光状態は、図7(B)(C)で説明した偏光分離ミラー24Cの分光特性により、青色拡散光のS偏光成分50%についてはほぼそのまま透過される。青色拡散光のP偏光成分50%のうち40%が透過され、10%が反射する。すなわち、偏光分離ミラー24Cの上記分光特性は、図7(A)の構成において、拡散板26Bが拡散する青色拡散光の光量のうち10%(P偏光成分の一部)は偏光分離ミラー24Cを反射して照明光学系3に到達することができないが、その余の90%の光(S偏光成分50%とP偏光成分40%)は透過して、照明光学系3に向かって進む。
Further, the color and polarization state of the blue diffused light transmitted by the
以上説明した、偏光分離ミラー24Cを反射した黄色蛍光(P偏光成分50%、S偏光成分50%の無偏光)と偏光分離ミラー24Cを透過した青色拡散光(S偏光成分50%とP偏光成分40%)の合成光が白色光となって照明光学系3に供給される。
The yellow fluorescence reflected from the
以上説明した図7の(A)の光源装置は、青色レーザー光源21が発する青色光に基づく光のうち、偏光分離ミラー24Cの分光特性に起因して照明光学系3に到達しない光の成分は、偏光分離ミラー24Cを反射する青色拡散光のうちの10%(P偏光成分)のみである。青色拡散光は、もともと光源21が発する青色光100%のうち偏光分離ミラー24Cを反射した20%の光に基づくものであるので、偏光分離ミラー24Cを反射して照明光学系3に到達しない「10%」の青色拡散光とは、光源21が発する青色光100%のうち0.2×0.1=0.02=2%程度である。よって、偏光分離ミラー24Cの分光特性を利用した図7の(A)の光源装置の光利用効率は非常に高い。
In the light source device of FIG. 7 (A) described above, among the light based on the blue light emitted by the blue
また、偏光分離ミラー24Cの分光特性を利用しているため、光源から偏光分離ミラー24Cに至るまでの光路においてP偏光のままでよく、特許文献1の図6のような位相差板を配置する必要がない。よって、安価に構成できる。
Further, since the spectral characteristics of the
また、同様に、偏光分離ミラー24Cの分光特性を利用しているため、拡散板からの拡散光は、拡散板から偏光分離ミラー24Cに至るまでの光路において無偏光状態でよく、特許文献1の図2や図6のような位相差板を配置する必要がない。よって、安価に構成できる。さらに、拡散板の拡散は自然拡散でよく、偏光状態を維持する特殊な拡散板を用いる必要がなく、安価に構成できる。
Similarly, since the spectral characteristics of the
以上説明した本発明の実施の形態3に係る図7の(A)の光源装置はおよび当該光源装置を用いる投射型映像表示装置は、実施の形態1に係る図2の(A)の光源装置に対して、蛍光体と拡散板の配置を入れ替えた場合でも、図7(B)(C)で説明した分光特性を有する偏光分離ミラー24Cを用いることで、実施の形態1の図5、図6で説明した効果と同等の効果を得ることができる。
The light source device of FIG. 7 (A) according to the third embodiment of the present invention described above and the projection type image display device using the light source device are the light source device of FIG. 2 (A) according to the first embodiment. On the other hand, even when the arrangement of the phosphor and the diffuser plate is exchanged, by using the
また、図7の(A)の光源装置を用いる投射型映像表示装置は、図8に示す通り照明光学系3へ向かう青色拡散光におけるP偏光の割合がS偏光よりも相対的に低い。これにより、図7の(A)の光源装置を用いる投射型映像表示装置は、図7および図8で説明した効果に加え、実施の形態1の図4で説明した、投射型映像表示装置の光学部品の経時劣化をより低減し、より長寿命化できるという効果を有する。
Further, in the projection type image display device using the light source device of FIG. 7A, the ratio of P-polarized light in the blue diffused light directed to the illumination
(実施の形態4)
次に、本発明の実施の形態4について説明する。
(Embodiment 4)
Next, Embodiment 4 of the present invention will be described.
本発明の実施の形態4の投射型映像表示装置は、本発明の実施の形態3の投射型映像表示装置1の光源装置2の内部構成を、図7および図8の構成から図9および図10の構成に変更したものである。
In the projection type image display device according to the fourth embodiment of the present invention, the internal configuration of the
なお、実施の形態4の説明において、実施の形態3において説明した機能と同一の機能を有する構成については、繰り返しの説明は省略する。よって、以下の説明においては、実施の形態3と相違する部分だけ説明する。実施の形態4の以下の説明で言及しない構成や処理はいずれも実施の形態3と同様である。 In the description of the fourth embodiment, the repeated description of the configuration having the same function as the function described in the third embodiment will be omitted. Therefore, in the following description, only the parts different from the third embodiment will be described. The configurations and processes not mentioned in the following description of the fourth embodiment are the same as those of the third embodiment.
図9の(A)は、実施の形態4に係る光源装置2の詳細を説明したものである。
FIG. 9A describes the details of the
図9の(A)において、光源21は青色レーザー(BL)であり、光軸1にそって、レーザー光であるS偏光の青色光(B光)が出射される。実施の形態4では光源21が出射する青色のレーザー光がS偏光であり、実施の形態1と相違する。本図の例では光源21のレーザー光は、主波長が455nm付近である。そして、反射ミラー29で青色光のS偏光を反射し、偏光分離ミラー24Dに青色光が照射される。偏光分離ミラー24Dでは所定の分光特性(透過特性および反射特性)により、青色S偏光を80%と20%に分離する。
In FIG. 9A, the
図9の(A)の例では、偏光分離ミラー24Dにおいてレーザー光である青色S偏光のうち、80%が透過され、コンデンサレンズ27Bを透過し、蛍光体28Bに到達する。蛍光体28Bに励起光である青色レーザー光が照射されることにより、蛍光が発生する。図9の(A)の例では、蛍光のスペクトルは、少なくとも500nm〜620nmの光を含んでいる。蛍光体28Bが発する蛍光は広角に発光されるが、コンデンサレンズ27Bによって集光され蛍光光束となって、偏光分離ミラー24Dに再び入射し、偏光分離ミラー24Dを反射して照明光学系3へ入射する。蛍光体28Bから、偏光分離ミラー24Dを透過して照明光学系3へ入射されるまでの詳細な偏光状態は後述する。
In the example of FIG. 9A, 80% of the blue S-polarized light that is the laser light in the
一方、図9の(A)の例では、偏光分離ミラー24Dにおいてレーザー光である青色S偏光のうち20%が反射されコンデンサレンズ25Bを透過して拡散板26Bに入射する。拡散板26Bで青色S偏光は自然拡散反射され、広角な光束となり、コンデンサレンズ25Bに再び入射し、コンデンサレンズ25Bにより集光されて青色光束となって、偏光分離ミラー24Dに再び入射する。偏光分離ミラー24Dでは、拡散板26B側から入射する青色光束を所定の分光特性で反射および透過する。このうち透過した青色光束は照明光学系3へ入射する。拡散板26Bから、偏光分離ミラー24Dで反射され照明光学系3へ入射されるまでの光束の詳細な偏光状態は後述する。
On the other hand, in the example of FIG. 9A, 20% of the blue S polarized light, which is the laser light, is reflected by the
次に、図9の(B)および(C)を用いて、図9の例における偏光分離ミラー24Dの分光特性(透過率および反射率の特性)を示す。図9の例における偏光分離ミラー24Dは、光源からの青色S偏光に対応するため、実施の形態3の偏光分離ミラー24Cとは、異なる分光特性を有するものである。ここで、図9の(B)が透過率の一例であり、図9の(C)が反射率の一例である。
Next, using (B) and (C) of FIG. 9, the spectral characteristics (transmittance and reflectance characteristics) of the
図9の例における偏光分離ミラー24Dは、図9の(B)の透過率の特性および(C)の反射率の特性のいずれにおいても蛍光体の蛍光スペクトルに関する波長域(以下、蛍光スペクトル波長帯域とも称する)である500nm〜620nmにおいては、S偏光の分光率特性と、S偏光の偏光方向と直交する偏光方向を有するP偏光の分光率特性はほぼ等しい。具体的には、図9の(B)に示すように、S偏光もP偏光も平均透過率が5%以下であり、できるだけ0%に近い特性を有している。つまり、図9の(C)に示すように、S偏光もP偏光も平均反射率が95%以上あり、できるだけ100%に近い特性を有している。すなわち、偏光分離ミラー24Dでは、波長域500nm〜620nmにおいては、S偏光もP偏光も極力多くの光を反射するような特性を有するものである。
The
これに対し、光源からの青色レーザー光の主波長である455nm付近の分光特性については、S偏光の分光率特性とP偏光の分光率特性で異なる特性を有するものである。具体的には、図9の(B)に示すように、P偏光の455nm付近の透過率は95%以上であり、できるだけ100%に近い特性を有している。これに対し、S偏光の455nm付近の透過率は80%程度(例えば80±5%)であり、P偏光とは異なる反射率特性を有する。つまり、図9の(C)に示すように、P偏光の455nm付近の反射率は5%以下であり、できるだけ0%に近い特性を有している。これに対し、S偏光の455nm付近の反射率は20%程度(例えば20±5%)であり、P偏光とは異なる透過率特性を有する。 On the other hand, regarding the spectral characteristics near 455 nm, which is the main wavelength of the blue laser light from the light source, the spectral characteristics of S-polarized light and the spectral characteristics of P-polarized light have different characteristics. Specifically, as shown in FIG. 9B, the transmittance of P-polarized light near 455 nm is 95% or more, and has a characteristic as close to 100% as possible. On the other hand, the transmittance of S-polarized light near 455 nm is about 80% (for example, 80 ± 5%), and has a reflectance characteristic different from that of P-polarized light. That is, as shown in FIG. 9C, the reflectance of P-polarized light near 455 nm is 5% or less, and has a characteristic as close to 0% as possible. On the other hand, the reflectance of S-polarized light near 455 nm is about 20% (for example, 20 ± 5%), and has a transmittance characteristic different from that of P-polarized light.
以上のように、本実施の形態の図9の例で用いる偏光分離ミラー24Dは、蛍光体の蛍光スペクトルに関する波長域(例えば500nm〜620nm)ではS偏光の分光特性とP偏光の分光特性を同等とし、光源である青色レーザー光の主波長付近(455nm付近)におけるS偏光の分光特性とP偏光の分光特性を異ならせる。具体的には、S偏光の455nm付近の透過率をP偏光の透過率の80%程度となる分光特性を有する。この場合の80%程度とは、例えば80±5%の範囲に含まれればよい。この範囲であれば、少なくとも本実施の形態の光源として充分に機能する。
As described above, the
以上説明した偏光分離ミラー24Dの分光特性を用いた図9の(A)の光源装置における各光束の偏光状態の詳細を、図10を用いて説明する。
The details of the polarization state of each light flux in the light source device of FIG. 9A using the spectral characteristics of the
図10の(A)は、光源21が発する青色レーザー光の光量を100%として、偏光分離ミラー24Dに入射する前の光束の色と偏光状態、偏光分離ミラー24Dを透過した光の色と偏光状態、偏光分離ミラー24Dを反射した光の色と偏光状態を説明した図である。具体的には、偏光分離ミラー24Dに入射する前の光束の色と偏光状態は、光源21が発する青色光でありS偏光100%状態である。これに対し、偏光分離ミラー24Dを透過した光の色と偏光状態は、図9(B)(C)で説明した偏光分離ミラー24Dの分光特性により、青色光のS偏光であり、その光量は偏光分離ミラー24D入射前の80%である。また、偏光分離ミラー24Dを反射した光の色と偏光状態は、図10(B)(C)で説明した偏光分離ミラー24Dの分光特性により、青色光のS偏光であり、その光量は偏光分離ミラー24D入射前の20%である。すなわち、図10(A)の構成において、偏光分離ミラー24Dは、上記分光特性により、光源21が発する青色光でありS偏光を4:1の割合で分離する機能を有する。
FIG. 10A shows the color and polarization state of the light beam before it is incident on the
次に、図10の(B)には、蛍光体28Bが発する光量を100%として、偏光分離ミラー24Dに入射する前の蛍光光束の色と偏光状態と偏光分離ミラー24Dを反射した蛍光光束の色と偏光状態の説明が示されている。具体的には、偏光分離ミラー24Dに入射する前の蛍光光束の色と偏光状態は、蛍光体28Bが発する黄色蛍光であり偏光状態は無偏光すなわち、S偏光成分が50%、P偏光成分が50%の状態である。また、偏光分離ミラー24Dを反射した蛍光光束の色と偏光状態は、図9(B)(C)で説明した偏光分離ミラー24Dの分光特性により、黄色蛍光がほぼそのまま反射し、照明光学系3に向かって進む。よって、偏光分離ミラー24Dを反射した黄色蛍光の偏光状態は、無偏光すなわち、S偏光成分が50%、P偏光成分が50%の状態のままである。すなわち、偏光分離ミラー24Dの上記分光特性は、図9(A)の構成において、蛍光体28Bが発する無偏光の黄色蛍光を無偏光状態のまま透過する機能を有する。
Next, in FIG. 10B, assuming that the amount of light emitted by the
次に、図10の(B)には、拡散板26Bが拡散する青色拡散光の光量を100%として、偏光分離ミラー24Dに入射する前の青色拡散光の色と偏光状態と、偏光分離ミラー24Dを透過した青色拡散光の色と偏光状態と、偏光分離ミラー24Dを反射した青色拡散光の色と偏光状態の説明が示されている。具体的には、偏光分離ミラー24Dに入射する前の拡散光の色と偏光状態は拡散板26Bが拡散する青色拡散光であり偏光状態は無偏光すなわち、P偏光成分が50%、S偏光成分が50%の状態である。
Next, in FIG. 10B, assuming that the amount of blue diffused light diffused by the
また、偏光分離ミラー24Dで透過した青色拡散光の色と偏光状態は、図9(B)(C)で説明した偏光分離ミラー24Dの分光特性により、青色拡散光のP偏光成分50%についてはほぼそのまま透過される。青色拡散光のS偏光成分50%のうち40%が透過され、10%が反射する。すなわち、偏光分離ミラー24Dの上記分光特性は、図9(A)の構成において、拡散板26Bが拡散する青色拡散光の光量のうち10%(S偏光成分の一部)は偏光分離ミラー24Dを反射して照明光学系3に到達することができないが、その余の90%の光(P偏光成分50%とS偏光成分40%)は透過して、照明光学系3に向かって進む。
Further, the color and polarization state of the blue diffused light transmitted by the
以上説明した、偏光分離ミラー24Dを反射した黄色蛍光(S偏光成分50%、P偏光成分50%の無偏光)と偏光分離ミラー24Dを透過した青色拡散光(P偏光成分50%とS偏光成分40%)の合成光が白色光となって照明光学系3に供給される。
The yellow fluorescence reflected from the
以上説明した図9の(A)の光源装置は、青色レーザー光源21が発する青色光に基づく光のうち、偏光分離ミラー24Dの分光特性に起因して照明光学系3に到達しない光の成分は、偏光分離ミラー24Dを反射する青色拡散光のうちの10%(S偏光成分)のみである。青色拡散光は、もともと光源21が発する青色光100%のうち偏光分離ミラー24Dを反射した20%の光に基づくものであるので、偏光分離ミラー24Dを反射して照明光学系3に到達しない「10%」の青色拡散光とは、光源21が発する青色光100%のうち0.2×0.1=0.02=2%程度である。よって、偏光分離ミラー24Dの分光特性を利用した図9の(A)の光源装置の光利用効率は非常に高い。
In the light source device of FIG. 9A described above, among the light based on the blue light emitted by the blue
また、偏光分離ミラー24Dの分光特性を利用しているため、光源から偏光分離ミラー24Dに至るまでの光路においてS偏光のままでよく、特許文献1の図6のような位相差板を配置する必要がない。よって、安価に構成できる。
Further, since the spectral characteristics of the
また、同様に、偏光分離ミラー24Dの分光特性を利用しているため、拡散板からの拡散光は、拡散板から偏光分離ミラー24Dに至るまでの光路において無偏光状態でよく、特許文献1の図2や図6のような位相差板を配置する必要がない。よって、安価に構成できる。さらに、拡散板の拡散は自然拡散でよく、偏光状態を維持する特殊な拡散板を用いる必要がなく、安価に構成できる。
Similarly, since the spectral characteristics of the
以上説明した本発明の実施の形態4に係る図9の(A)の光源装置はおよび当該光源装置を用いる投射型映像表示装置は、青色S偏光を発する光源を用いた場合でも、図9(B)(C)で説明した分光特性を有する偏光分離ミラー24Dを用いることで、実施の形態3の図7、図8で説明した効果と同等の効果を得ることができる。
The light source device of FIG. 9A according to the fourth embodiment of the present invention described above and the projection type image display device using the light source device are shown in FIG. 9 even when a light source that emits blue S-polarized light is used. B) By using the
なお、以上説明したすべての実施の形態の光源装置において、「青色光源は、S偏光またはP偏光である第1の偏光方向の青色偏光を発するものである。偏光分離ミラーの分光特性は、入射光を反射光路へ分光する分光率を反射率とし、入射光を透過光路へ分光する分光率を透過率と定義した場合に、青色光源の主波長において、反射率または透過率のいずれか一方の分光率である第1の分光率について、前記第1の偏光方向についての前記第1の分光率を、前記第1の偏光方向に直交する第2の偏光方向について前記第1の分光率に対して略80%とする。緑光帯域と赤色帯域を有する蛍光スペクトル波長帯域において、前記第1の偏光方向についての透過率と前記第2の偏光方向についての透過率とは略等しい。」という点でいずれも共通である。 In the light source devices of all the embodiments described above, "the blue light source emits blue polarized light in the first polarization direction, which is S-polarized light or P-polarized light. The spectral characteristics of the polarization separation mirror are incident. When the spectral rate for splitting light into the reflected light path is defined as the reflectance and the spectral rate for splitting incident light into the transmitted light path is defined as the transmittance, either the reflectance or the transmittance is defined at the main wavelength of the blue light source. With respect to the first transmittance, which is the spectral rate, the first spectral rate with respect to the first polarization direction is relative to the first spectral rate with respect to the second polarization direction orthogonal to the first polarization direction. In the fluorescence spectrum wavelength band having a green light band and a red band, the transmittance in the first polarization direction and the transmittance in the second polarization direction are substantially equal. " Both are common.
また、以上のすべての実施の形態の説明で蛍光スペクトル波長帯域を500nm〜620nmとしたが、500nm〜650nm程度まで広げてもよい。 Further, although the fluorescence spectrum wavelength band is set to 500 nm to 620 nm in the above description of all the embodiments, it may be expanded to about 500 nm to 650 nm.
なお、以上のすべての実施の形態の説明で、光源21の青色光源の主波長が455nmである例を用いて説明した。しかしながら、光源21の青色光源の主波長は455nmに限られず450nmや460nmなど青色光源となりうるものであれば採用してもよい。その場合は、以上説明した偏光分離ミラー24A〜Dの分光特性についての各実施例における説明のうち455nmの分光特性の説明を、上記採用した青色光源の主波長における分光特性の説明に差し替えればよい。
In the description of all the above embodiments, an example in which the main wavelength of the blue light source of the
1:光学系、2:光源装置、3:照明光学系、4:色分離光学系、5R、5G、5B:コンデンサレンズ、6R、6G、6B:映像表示素子、7:光合成プリズム、8:投射レンズ、9:スクリーン、21:光源、24A、24B、24C、24D:偏光分離ミラー、25A、25B、27A、27B:コンデンサレンズ、26A、26B:拡散板、28A、28B:蛍光体、29:反射ミラー、31、32:アレイレンズ、33:偏光変換素子、34:集光レンズ、41B、41G:ダイクロイックミラー、42a、42b、42c:反射ミラー、43、44:リレーレンズ、100:投射型映像表示装置。
1: Optical system, 2: Light source device, 3: Illumination optical system, 4: Color separation optical system, 5R, 5G, 5B: Condenser lens, 6R, 6G, 6B: Image display element, 7: Photosynthetic prism, 8: Projection Lens, 9: screen, 21: light source, 24A, 24B, 24C, 24D: polarization separation mirror, 25A, 25B, 27A, 27B: condenser lens, 26A, 26B: diffuser, 28A, 28B: phosphor, 29: reflection Mirror, 31, 32: Array lens, 33: Polarization conversion element, 34: Condensing lens, 41B, 41G: Dycroic mirror, 42a, 42b, 42c: Reflective mirror, 43, 44: Relay lens, 100: Projection type image display Device.
Claims (18)
前記青色光源と、
偏光分離ミラーと、
蛍光体と、
拡散板と、
照明光学系と、
前記照明光学系からの光を透過または反射する表示素子と、
前記表示素子からの光を投射する投射光学系と、
を備え、
前記青色光源は、S偏光またはP偏光である第1の偏光方向の青色偏光を発するものであり、
前記偏光分離ミラーの分光特性は、
入射光を反射光路へ分光する分光率を反射率とし、入射光を透過光路へ分光する分光率を透過率と定義した場合に、前記青色光源の主波長において、反射率または透過率のいずれか一方の分光率である第1の分光率について、前記第1の偏光方向についての前記第1の分光率を、前記第1の偏光方向に直交する第2の偏光方向について前記第1の分光率に対して略80%とし、
緑光帯域と赤色帯域を有する蛍光スペクトル波長帯域において、前記第1の偏光方向についての透過率と前記第2の偏光方向についての透過率とは略等しい、
投射型映像表示装置。 A projection type image display device having a light source device that generates white light based on light emitted from a blue light source.
With the blue light source
Polarization separation mirror and
Fluorescent material and
Diffusing plate and
Illumination optics and
A display element that transmits or reflects light from the illumination optical system,
A projection optical system that projects light from the display element,
With
The blue light source emits blue polarized light in the first polarization direction, which is S-polarized light or P-polarized light.
The spectral characteristics of the polarizing separation mirror are
When the spectral rate at which the incident light is separated into the reflected light path is defined as the reflectance and the spectral rate at which the incident light is separated into the transmitted light path is defined as the transmittance, either the reflectance or the transmittance is defined at the main wavelength of the blue light source. With respect to the first transmittance, which is one of the spectral rates, the first spectral rate with respect to the first polarization direction and the first spectral rate with respect to the second polarization direction orthogonal to the first polarization direction. Approximately 80%
In the fluorescence spectrum wavelength band having a green light band and a red band, the transmittance in the first polarization direction and the transmittance in the second polarization direction are substantially equal to each other.
Projection type video display device.
前記青色光源は青色光を発するものであり、
前記偏光分離ミラーは、前記青色光源からの青色光を、異なる光路へ進む異なる光束に分光するものであり、
前記蛍光体は、前記偏光分離ミラーから分光された第1の青色光の光束を受光して黄色蛍光を発するものであり、
前記拡散板は、前記偏光分離ミラーから分光された第2の青色光の光束を受光して拡散して青色拡散光を生成するものであり、
前記偏光分離ミラーには、前記黄色蛍光と前記青色拡散光とが入射し、前記黄色蛍光と前記青色拡散光とに基づいて、前記照明光学系へ入射する白色光を形成させる、
投射型映像表示装置。 In the projection type image display device according to claim 1,
The blue light source emits blue light.
The polarization separation mirror disperses blue light from the blue light source into different luminous fluxes traveling in different optical paths.
The phosphor receives a light flux of the first blue light spectroscopically separated from the polarization separation mirror and emits yellow fluorescence.
The diffuser plate receives and diffuses a light flux of the second blue light dispersed from the polarization separation mirror to generate blue diffused light.
The yellow fluorescence and the blue diffused light are incident on the polarization separation mirror, and white light incident on the illumination optical system is formed based on the yellow fluorescence and the blue diffused light.
Projection type video display device.
前記青色光源が発する青色光の偏光状態は、前記青色光源から前記偏光分離ミラーに至る光路において前記第1の偏光方向のままである、
投射型映像表示装置。 In the projection type image display device according to claim 2,
The polarization state of the blue light emitted by the blue light source remains the first polarization direction in the optical path from the blue light source to the polarization separation mirror.
Projection type video display device.
前記青色拡散光は、前記拡散板から前記偏光分離ミラーに至る光路において無偏光状態である、
投射型映像表示装置。 In the projection type image display device according to claim 2 or 3.
The blue diffused light is in an unpolarized state in the optical path from the diffuser plate to the polarization separation mirror.
Projection type video display device.
前記第1の分光率は反射率であり、
前記蛍光体は、前記偏光分離ミラーから反射によって分光された前記第1の青色光の光束を受光する位置に配置されており、
前記拡散板は、前記偏光分離ミラーから透過によって分光された前記第2の青色光の光束を受光する位置に配置されている、
投射型映像表示装置。 In the projection type image display device according to claim 2,
The first spectral rate is the reflectance, which is
The phosphor is arranged at a position where it receives the light flux of the first blue light dispersed by reflection from the polarization separation mirror.
The diffuser plate is arranged at a position where it receives the light flux of the second blue light dispersed by transmission from the polarization separation mirror.
Projection type video display device.
前記第1の偏光方向はP偏光であり、
前記照明光学系へ入射する白色光の偏光成分においてP偏光がS偏光より少なく、
前記照明光学系は前記照明光学系へ入射する白色光が有するP偏光をS偏光に変換する偏光変換素子を備える、
投射型映像表示装置。 In the projection type image display device according to claim 5,
The first polarization direction is P-polarized light.
In the polarization component of white light incident on the illumination optical system, P-polarized light is less than S-polarized light.
The illumination optical system includes a polarization conversion element that converts P-polarized light contained in white light incident on the illumination optical system into S-polarized light.
Projection type video display device.
前記第1の分光率は透過率であり、
前記蛍光体は、前記偏光分離ミラーから透過によって分光された前記第1の青色光の光束を受光する位置に配置されており、
前記拡散板は、前記偏光分離ミラーから反射によって分光された前記第2の青色光の光束を受光する位置に配置されている、
投射型映像表示装置。 In the projection type image display device according to claim 2,
The first spectral rate is the transmittance.
The phosphor is arranged at a position where it receives the light flux of the first blue light dispersed by transmission from the polarization separation mirror.
The diffuser plate is arranged at a position where it receives the light flux of the second blue light dispersed by reflection from the polarization separation mirror.
Projection type video display device.
前記第1の偏光方向はP偏光であり、
前記照明光学系へ入射する白色光の偏光成分において、P偏光がS偏光より少なく、
前記照明光学系は前記照明光学系へ入射する白色光が有するP偏光をS偏光に変換する偏光変換素子を備える、
投射型映像表示装置。 In the projection type image display device according to claim 7.
The first polarization direction is P-polarized light.
In the polarization component of white light incident on the illumination optical system, P-polarized light is less than S-polarized light.
The illumination optical system includes a polarization conversion element that converts P-polarized light contained in white light incident on the illumination optical system into S-polarized light.
Projection type video display device.
前記略80%とは、80%±5%の範囲内にある、
投射型映像表示装置。 In the projection type image display device according to any one of claims 1 to 8.
The approximately 80% is within the range of 80% ± 5%.
Projection type video display device.
前記第1の偏光方向についての透過率と前記第2の偏光方向についての透過率が略等しいとは、500nmから620nmの波長域における前記第1の偏光方向についての平均透過率が前記第2の偏光方向についての平均透過率の±5%の範囲内にある、
投射型映像表示装置。 In the projection type image display device according to any one of claims 1 to 8.
The transmittance in the first polarization direction is substantially equal to the transmittance in the second polarization direction, that is, the average transmittance in the wavelength range of 500 nm to 620 nm in the first polarization direction is the second. Within ± 5% of the average transmittance in the polarization direction,
Projection type video display device.
前記青色光源と、
偏光分離ミラーと、
蛍光体と、
拡散板と、
を備え、
前記青色光源は、S偏光またはP偏光である第1の偏光方向の青色偏光を発するものであり、
前記偏光分離ミラーの分光特性は、
入射光を反射光路へ分光する分光率を反射率とし、入射光を透過光路へ分光する分光率を透過率と定義した場合に、前記青色光源の主波長において、反射率または透過率のいずれか一方の分光率である第1の分光率について、前記第1の偏光方向についての前記第1の分光率を、前記第1の偏光方向に直交する第2の偏光方向について前記第1の分光率に対して略80%とし、
緑光帯域と赤色帯域を有する蛍光スペクトル波長帯域において、前記第1の偏光方向についての透過率と前記第2の偏光方向についての透過率とは略等しい、
光源装置。 A light source device that generates white light based on the light emitted from a blue light source.
With the blue light source
Polarization separation mirror and
Fluorescent material and
Diffusing plate and
With
The blue light source emits blue polarized light in the first polarization direction, which is S-polarized light or P-polarized light.
The spectral characteristics of the polarizing separation mirror are
When the spectral rate at which the incident light is separated into the reflected light path is defined as the reflectance and the spectral rate at which the incident light is separated into the transmitted light path is defined as the transmittance, either the reflectance or the transmittance is defined at the main wavelength of the blue light source. With respect to the first transmittance, which is one of the spectral rates, the first spectral rate with respect to the first polarization direction and the first spectral rate with respect to the second polarization direction orthogonal to the first polarization direction. Approximately 80%
In the fluorescence spectrum wavelength band having a green light band and a red band, the transmittance in the first polarization direction and the transmittance in the second polarization direction are substantially equal to each other.
Light source device.
前記青色光源は青色光を発するものであり、
前記偏光分離ミラーは、前記青色光源からの青色光を、異なる光路へ進む異なる光束に分光するものであり、
前記蛍光体は、前記偏光分離ミラーから分光された第1の青色光の光束を受光して黄色蛍光を発するものであり、
前記拡散板は、前記偏光分離ミラーから分光された第2の青色光の光束を受光して拡散して青色拡散光を生成するものであり、
前記偏光分離ミラーには、前記黄色蛍光と前記青色拡散光とが入射し、前記黄色蛍光と前記青色拡散光とに基づいて、前記光源装置から出射する白色光を形成させる、
光源装置。 In the light source device according to claim 11,
The blue light source emits blue light.
The polarization separation mirror disperses blue light from the blue light source into different luminous fluxes traveling in different optical paths.
The phosphor receives a light flux of the first blue light spectroscopically separated from the polarization separation mirror and emits yellow fluorescence.
The diffuser plate receives and diffuses a light flux of the second blue light dispersed from the polarization separation mirror to generate blue diffused light.
The yellow fluorescence and the blue diffused light are incident on the polarization separation mirror, and white light emitted from the light source device is formed based on the yellow fluorescence and the blue diffused light.
Light source device.
前記青色光源が発する青色光の偏光状態は、前記青色光源から前記偏光分離ミラーに至る光路において前記第1の偏光方向のままである、
光源装置。 In the light source device according to claim 12,
The polarization state of the blue light emitted by the blue light source remains the first polarization direction in the optical path from the blue light source to the polarization separation mirror.
Light source device.
前記青色拡散光は、前記拡散板から前記偏光分離ミラーに至る光路において無偏光状態である、
光源装置。 In the light source device according to claim 12 or 13.
The blue diffused light is in an unpolarized state in the optical path from the diffuser plate to the polarization separation mirror.
Light source device.
前記第1の分光率は反射率であり、
前記蛍光体は、前記偏光分離ミラーから反射によって分光された前記第1の青色光の光束を受光する位置に配置されており、
前記拡散板は、前記偏光分離ミラーから透過によって分光された前記第2の青色光の光束を受光する位置に配置されている、
光源装置。 In the light source device according to claim 12,
The first spectral rate is the reflectance, which is
The phosphor is arranged at a position where it receives the light flux of the first blue light dispersed by reflection from the polarization separation mirror.
The diffuser plate is arranged at a position where it receives the light flux of the second blue light dispersed by transmission from the polarization separation mirror.
Light source device.
前記第1の分光率は透過率であり、
前記蛍光体は、前記偏光分離ミラーから透過によって分光された前記第1の青色光の光束を受光する位置に配置されており、
前記拡散板は、前記偏光分離ミラーから反射によって分光された前記第2の青色光の光束を受光する位置に配置されている、
光源装置。 In the light source device according to claim 12,
The first spectral rate is the transmittance.
The phosphor is arranged at a position where it receives the light flux of the first blue light dispersed by transmission from the polarization separation mirror.
The diffuser plate is arranged at a position where it receives the light flux of the second blue light dispersed by reflection from the polarization separation mirror.
Light source device.
前記略80%とは、80%±5%の範囲内にある、
光源装置。 The light source device according to any one of claims 11 to 16.
The approximately 80% is within the range of 80% ± 5%.
Light source device.
前記第1の偏光方向についての透過率と前記第2の偏光方向についての透過率が略等しいとは、500nmから620nmの波長域における前記第1の偏光方向についての平均透過率が前記第2の偏光方向についての平均透過率の±5%の範囲内にある、
光源装置。 The light source device according to any one of claims 11 to 16.
The transmittance in the first polarization direction is substantially equal to the transmittance in the second polarization direction, that is, the average transmittance in the wavelength range of 500 nm to 620 nm in the first polarization direction is the second. Within ± 5% of the average transmittance in the polarization direction,
Light source device.
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