JP2023123325A - Light source device and display apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光源装置、および表示装置に関する。 The present invention relates to a light source device and a display device.
従来、表示装置等において使用される光源装置が知られている。表示装置には、スクリーンに画像を表示させるプロジェクタ等が挙げられる。 2. Description of the Related Art Conventionally, light source devices used in display devices and the like are known. Examples of the display device include a projector that displays an image on a screen.
上記光源装置として、発光部からの第1波長の光を集光する光学系と、光学系により集光された光を受光し、第1波長とは異なる第2波長の光を射出する波長変換部材と、を有する構成が開示されている(例えば、特許文献1、2参照)。 As the light source device, an optical system for condensing the light of the first wavelength from the light emitting part, and a wavelength converter for receiving the light condensed by the optical system and emitting the light of the second wavelength different from the first wavelength. A configuration having a member is disclosed (see Patent Literatures 1 and 2, for example).
しかしながら、特許文献1の構成では、波長変換部材の中心軸に沿う方向から視た場合に、波長変換部材における発光部側とは反対側の端部よりも外側にレンズが配置されているため、その分、光源装置が大きくなる。また、特許文献2の構成では、波長変換部材の中心軸に沿う方向から視た場合に、光学系における発光部側とは反対側の端部が、波長変換部材における発光部側とは反対側の端部よりも外側に位置するため、その分、光源装置が大きくなる。 However, in the configuration of Patent Document 1, when viewed from the direction along the central axis of the wavelength conversion member, the lens is arranged outside the end of the wavelength conversion member opposite to the light emitting section side. The size of the light source device is correspondingly increased. In addition, in the configuration of Patent Document 2, when viewed from the direction along the central axis of the wavelength conversion member, the end portion of the optical system opposite to the light emitting portion side is the opposite side of the wavelength conversion member to the light emitting portion side. , the light source device becomes larger by that amount.
本発明は、光源装置を小型化することを目的とする。 An object of the present invention is to reduce the size of a light source device.
本発明の一態様に係る光源装置は、発光面を含む発光部と、前記発光部からの第1波長の光を集光する光学系と、前記光学系により集光される前記第1波長の光を受光して、前記第1波長とは異なる第2波長の光を射出する波長変換領域を含む波長変換部材と、を有し、前記波長変換部材は、その中心軸が前記発光面に沿うように設けられ、前記波長変換部材と、前記発光部と、を前記波長変換部材の中心軸に沿う方向から視た場合に、前記光学系は、前記波長変換部材における前記発光部側とは反対側の端部よりも前記発光部側の位置に前記第1波長の光を集光する。 A light source device according to an aspect of the present invention includes a light emitting unit including a light emitting surface, an optical system for condensing light of a first wavelength from the light emitting unit, and light of the first wavelength condensed by the optical system. a wavelength conversion member including a wavelength conversion region that receives light and emits light of a second wavelength different from the first wavelength, wherein the wavelength conversion member has a central axis along the light emitting surface. and when the wavelength conversion member and the light emitting section are viewed from a direction along the central axis of the wavelength conversion member, the optical system is positioned opposite to the light emitting section side of the wavelength conversion member. The light of the first wavelength is condensed at a position closer to the light emitting part than the end on the side.
本発明によれば、光源装置を小型化できる。 According to the present invention, the size of the light source device can be reduced.
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について詳細に説明する。各図面において、同一の構成部分には同一符号を付し、重複した説明を適宜省略する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described in detail with reference to the drawings. In each drawing, the same constituent parts are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted as appropriate.
以下に示す実施形態は、本開示の技術思想を具体化するための光源装置および表示装置を例示するものであって、本開示を以下に示す実施形態に限定するものではない。以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本開示の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、例示することを意図したものである。また図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張している場合がある。 The embodiments shown below are examples of a light source device and a display device for embodying the technical idea of the present disclosure, and the present disclosure is not limited to the embodiments shown below. Unless otherwise specified, the dimensions, materials, shapes, relative positions, etc. of the components described below are intended to be illustrative rather than limiting the scope of the present disclosure. It is. Also, the sizes and positional relationships of members shown in the drawings may be exaggerated for clarity of explanation.
[第1実施形態]
<光源装置100の構成例>
図1および図2を参照して第1実施形態に係る光源装置100の構成の一例を説明する。図1は、光源装置100の内部構成を例示する図である。図2は、図1の光源装置100のA矢視図である。光源装置100は、光源光Lを出射する装置である。光源光Lは、例えば、スクリーンに画像を表示させるプロジェクタ等の表示装置において使用される。
[First embodiment]
<Configuration Example of
An example of the configuration of a
図1に示すように、光源装置100は、第1発光部11と、第1リレーレンズ12と、第1レンズアレイ13と、第1ダイクロイックミラー14と、第1光学系15と、第1波長変換部材16と、第1光拡散部材17と、を有する。また、光源装置100は、第2発光部21と、第2リレーレンズ22と、第2レンズアレイ23と、第2ダイクロイックミラー24と、第2光学系25と、第2波長変換部材26と、第2光拡散部材27と、を有する。さらに、光源装置100は、光合成部材30と、光均一化素子40と、を有する。
As shown in FIG. 1, the
第1発光面110を含む第1発光部11は、発光部の一例であり、載置面10に載置されている。垂直面20は、載置面10に垂直な面を表している。載置面10は、第1発光部11を実装する実装基板におけるZ軸正方向側の面である。第1発光部11は、二次元に整列した複数の半導体レーザを含み、複数の半導体レーザのそれぞれから第1リレーレンズ12に向けて第1レーザ光L11を射出する。この第1レーザ光L11は、青色または紫外線等に対応する第1波長を有し、第1波長変換部材16に含まれる第1波長変換領域を励起可能である。
The first light-emitting
第1発光部11から射出された第1レーザ光L11は、第1リレーレンズ12に含まれるレンズ121およびレンズ122により略平行化され、第1レンズアレイ13を透過して第1ダイクロイックミラー14に入射する。第1ダイクロイックミラー14は、第1波長の第1レーザ光L11を反射し、第1波長以外の光を透過する波長選択性のミラーである。
The first laser light L11 emitted from the first
第1ダイクロイックミラー14により反射された第1レーザ光L11は、第1光学系15に到達する。第1光学系15は、第1発光部11からの第1レーザ光L11を集光する光学系の一例である。
The first laser beam L<b>11 reflected by the first
第1光学系15は、レンズ151と、レンズ152と、レンズ153と、を含む。第1光学系15は、レンズ151およびレンズ152により、第1ダイクロイックミラー14からの第1レーザ光L11を第1波長変換部材16上に集光する。第1集光位置15sは、第1光学系15による第1波長変換部材16上での第1レーザ光L11の集光位置を表す。
The first
第1波長変換部材16は、第1光学系15により集光される第1レーザ光L11を受光して、第1波長とは異なる第2波長の光を射出する波長変換領域を含む波長変換部材の一例である。第1波長変換部材16は、その中心軸16Aが載置面10に沿うように設けられている。第1波長変換部材16は、第1波長変換領域と、第1反射領域と、を含む。第1波長変換部材16は、第1波長変換領域により第1蛍光L12を射出するとともに、第1反射領域により反射することによって第1レーザ光L11を射出する。
The first
第1光学系15は、レンズ152およびレンズ151により、第1波長変換部材16からの第1レーザ光L11および第1蛍光L12をレンズ153に向けて導光する。レンズ153は、導光された第1レーザ光L11および第1蛍光L12を、第1光拡散部材17を介して光合成部材30の第1反射面301上に集光する。第1光拡散部材17は、光拡散面を含み、自身を透過する第1レーザ光L11および第1蛍光L12を拡散させる。
The first
第2発光面210を含む第2発光部21は、発光部の一例であり、載置面10に載置されている。第2発光部21は、二次元に整列した複数の半導体レーザを含み、複数の半導体レーザのそれぞれから第2リレーレンズ22に向けて第2レーザ光L21を射出する。この第2レーザ光L21は、青色または紫外線等に対応する第1波長を有し、第2波長変換部材26に含まれる第2波長変換領域を励起可能である。
The second light-emitting
第2発光部21から射出された第2レーザ光L21は、第2リレーレンズ22に含まれるレンズ221およびレンズ222により略平行化され、第2レンズアレイ23を透過して第2ダイクロイックミラー24に入射する。第2ダイクロイックミラー24は、第1波長の第2レーザ光L21を反射し、第1波長以外の光を透過する波長選択性のミラーである。
The second laser light L21 emitted from the second
第2ダイクロイックミラー24により反射された第2レーザ光L21は、第2光学系25に到達する。第2光学系25は、第2発光部21からの第2レーザ光L21光を集光する光学系の一例である。
The second laser beam L<b>21 reflected by the second
第2光学系25は、レンズ251と、レンズ252と、レンズ253と、を含む。第2光学系25は、レンズ251およびレンズ252により、第2ダイクロイックミラー24からの第2レーザ光L21を第2波長変換部材26上に集光する。第2集光位置25sは、第2光学系25による第2波長変換部材26上への第2レーザ光L21の集光位置を表す。
The second
第2波長変換部材26は、第2発光部21からの第2レーザ光L21を受光して、第1波長とは異なる第2波長の光を射出する波長変換領域を含む波長変換部材の一例である。第2波長変換部材26は、その中心軸26Aが載置面10に沿うように設けられている。第2波長変換部材26は、第2波長変換領域と、第2反射領域と、を含む。第2波長変換部材26は、第2波長変換領域により第2蛍光L22を射出するとともに、第2反射領域により反射することによって第2レーザ光L21を射出する。
The second
第2光学系25は、レンズ252およびレンズ251により、第2波長変換部材26からの第2レーザ光L21および第2蛍光L22をレンズ253に向けて導光する。レンズ253は、導光された第2レーザ光L21および第2蛍光L22を、第2光拡散部材27を介して光合成部材30の第2反射面302上に集光する。第2光拡散部材27は、光拡散面を含み、自身を透過する第2レーザ光L21および第2蛍光L22を拡散させる。
The second
光合成部材30は、第1光拡散部材17からの拡散光を第1反射面301で反射し、第2光拡散部材27からの拡散光を第2反射面302で反射する。これにより、光合成部材30は、第1レーザ光L11、第1蛍光L12、第2レーザ光L21および第2蛍光L22を合成した光源光Lを光均一化素子40に出射する。光合成部材30は、例えば直角プリズムであるが、直角プリズムに限定されず、第1レーザ光L11、第1蛍光L12、第2レーザ光L21および第2蛍光L22を合成できればよい。
The
光均一化素子40は、光合成部材30からの光をミキシングすることで均一化する。光均一化素子40には、例えば、4枚のミラーを組み合わせたライトトンネル、ロッドインテグレータ、フライアイレンズ等を使用できる。
The
光源装置100は、光均一化素子40により均一化された光源光Lを出射できる。
The
本実施形態では、第1光学系15と第2光学系25とは同じ構成を有する。第1波長変換部材16と第2波長変換部材26とは同じ構成を有する。
In this embodiment, the first
図1および図2に示すように、第1集光位置15sと第2集光位置25sとを通る線70は、第1波長変換部材16の中心16cと第2波長変換部材26の中心26cとを通る線80に沿っている。線70と線80とが沿っているとは、線70と線80とが略平行であることをいう。略平行における「略」は、一般に誤差と認められる程度のずれを許容することを意味する。本実施形態では、例えば、±5度以下の平行からのずれを意味する。なお、図1では、線80、中心軸16Aおよび中心軸26Aは重なっているため、各符号を併記している。
As shown in FIGS. 1 and 2, a
光源装置100は、第1発光部11および第2発光部21以外の発光部をさらに有してもよい。第1発光部11および第2発光部21のそれぞれは、複数の半導体レーザに限らず、1つの半導体レーザを有してもよいし、発光ダイオード等のインコヒーレント光を発する発光部を1以上有してもよい。光源装置100は、第1リレーレンズ12、第1レンズアレイ13、第1光拡散部材17、第2リレーレンズ22、第2レンズアレイ23、および第2光拡散部材27を必ずしも備えなくてもよい。
The
<第1波長変換部材16周辺の構成例>
次に、第1波長変換部材16周辺の構成の一例について説明する。図3は、図1の光源装置100のB矢視図の第1例である。
<Configuration example around the first
Next, an example of the configuration around the first
図3に示すように、第1波長変換部材16は、第1回転基板163上に、第1波長変換領域161と、第1反射領域162と、を含む。第1回転基板163は、その法線方向から視た平面視形状が略円形状であり、第1波長変換部材16の中心軸16A周りに回転駆動可能である。第1波長変換領域161および第1反射領域162は、平面視において、それぞれが第1波長変換部材16上に輪状の領域の一部を形成するように設けられている。
As shown in FIG. 3 , the first
第1波長変換領域161は、第1レーザ光L11により励起された第1蛍光L12を射出する蛍光体領域である。第1蛍光L12の波長は、第2波長に対応する。第1反射領域162は、第1光学系15から集光された第1レーザ光L11を反射することにより、第1光学系15から受光した第1レーザ光L11の第1波長を変換することなく射出する。
The first
第1光学系15は、第1波長変換部材16における第1波長変換領域161および第1反射領域162に、第1レーザ光L11を集光可能に設けられる。第1波長変換部材16は、中心軸16A周りに回転することにより、第1波長変換領域161と第1反射領域162とを交互に入れ替え、第1レーザ光L11と第1蛍光L12とを時分割で射出できる。
The first
なお、第1波長変換部材16は、第1波長および第2波長以外の波長の蛍光を射出する蛍光体領域をさらに含んでもよい。第1波長変換部材16は、回転駆動に限らず中心軸16Aと交差する方向に並進駆動等をしてもよいし、駆動しなくてもよい。第1波長変換部材16の平面視形状は、略円形状に限らず、略楕円形状、略多角形状等であってもよい。
Note that the first
第1例に係る光源装置100では、第1波長変換部材16と、第1発光部11と、を第1波長変換部材の中心軸に沿う方向から視た(図1のB矢視)場合に、第1光学系15は、第1波長変換部材16における第1発光部11側とは反対側の端部よりも第1発光部11側の位置に第1レーザ光L11を集光する。
In the
図3において、端部155は、第1光学系15における第1発光部11側とは反対側の端部を表す。破線で示した第1光学系15'は、第1集光位置15s'が第1波長変換部材16における第1発光部11側とは反対側の端部165となるように配置された第1光学系を示している。距離d11は、第1集光位置15sと第1発光面110との間の距離を表す。距離D10は、第1集光位置15s'と第1発光面110との間の距離を表す。距離d11は距離D10よりも短い。
In FIG. 3, an
図4は、図1の光源装置100のB矢視図の第2例である。図4に示すように、第2例に係る光源装置100では、第1波長変換部材16と、第1発光部11と、を第1波長変換部材16の中心軸16Aに沿う方向から視た(図1のB矢視)場合に、第1光学系15の端部155は、第1波長変換部材16における第1発光部11側とは反対側の端部165よりも第1発光部11側に位置する。距離D11は、第1光学系15の端部155と第1発光面110との間の距離を表す。距離D11は距離D10よりも短い。
FIG. 4 is a second example of the B arrow view of the
図5は、図1の光源装置100のB矢視図の第3例である。図5に示すように、第3例に係る光源装置100は、第1光学系15を保持する保持部材150を有する。第3例に係る光源装置100では、第1波長変換部材16と、第1発光部11と、を第1波長変換部材16の中心軸16Aに沿う方向から視た(図1のB矢視)場合に、保持部材150における第1発光部11側とは反対側の端部156は、第1波長変換部材16の端部165よりも第1発光部11側に位置する。距離D12は、保持部材150の端部156と第1発光面110との間の距離を表す。距離D12は距離D10よりも短い。
FIG. 5 is a third example of the B arrow view of the
<光源装置100の作用効果>
以上説明したように、光源装置100は、第1発光面110第1発光部11(発光部)と、第1波長変換部材16(波長変換部材)と、第1光学系15(光学系)と、を有する。第1波長変換部材16は、その中心軸16Aが第1発光面110に沿うように設けられている。第1波長変換部材16と第1発光部11とを第1波長変換部材16の中心軸16Aに沿う方向から視た(図1のB矢視)場合に、第1光学系15は、第1波長変換部材16における第1発光部11側とは反対側の端部165よりも第1発光部11側の位置に第1レーザ光L11を集光する。この構成により、第1光学系15が第1波長変換部材16の端部165に第1レーザ光L11を集光した場合と比較して、第1光学系15の端部155を第1発光部11側に配置できるため、その分、光源装置100を小型化できる。
<Action and Effect of
As described above, the
また、光源装置100は、第1波長変換部材16と第1発光部11とを第1波長変換部材16の中心軸16Aに沿う方向から視た場合に、第1光学系15の端部155は、第1波長変換部材16の端部165よりも第1発光部11側に位置するように構成されてもよい。この構成により、第1光学系15の端部155が第1波長変換部材16の端部165よりも第1発光部11側とは反対側に位置する場合と比較して、光源装置100を小型化できる。
Further, in the
また、光源装置100は、保持部材150を有してもよい。この場合には、第1波長変換部材16と第1発光部11とを第1波長変換部材16の中心軸16Aに沿う方向から視た場合に、保持部材150の端部156は、第1波長変換部材16の端部165よりも第1発光部11側に位置するように構成されてもよい。この構成により、保持部材150の端部156が第1波長変換部材16の端部165よりも第1発光部11側とは反対側に位置する場合と比較して、光源装置100を小型化できる。
Also, the
また、光源装置100は、第1発光部11と、第2発光部21と、第1波長変換部材16と、第2波長変換部材26と、第1光学系15と、第2光学系25と、を有する。第1光学系15は、第1レーザ光L11を集光し、第2光学系25は、第2レーザ光L21を集光する。第1光学系15による第1集光位置15sと、第2光学系25による第2集光位置25sと、を通る線70は、第1波長変換部材16の中心16cと第2波長変換部材26の中心26cとを通る線80に沿っている。この構成により、線70と線80とが傾いている場合と比較して、光源装置100を小型化できる。
Further, the
また、光源装置100は、第1発光部11からの第1レーザ光L11により第1波長変換部材16の第1波長変換領域161を励起し、第2発光部21からの第2レーザ光L21により第2波長変換部材26の第2波長変換領域261を励起する。これらにより、第1発光部11および第2発光部21の両方で1つの波長変換領域を励起する場合と比較して、波長変換領域の発熱を抑制し、波長変換部材による波長変換効率の低下を抑制できる。この結果、高輝度な光源光Lを出射可能な光源装置100を提供できる。
Further, the
なお、光源装置100は、第2発光部21と、第2リレーレンズ22と、第2レンズアレイ23と、第2ダイクロイックミラー24と、第2光学系25と、第2波長変換部材26と、第2光拡散部材27と、を必ずしも有さなくてもよい。これら各部を有さない場合にも光源装置100を小型化する効果は得られる。
The
[第2実施形態]
次に、第2実施形態に係る表示装置200について説明する。第2実施形態において、第1実施形態と同一の構成部には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。この点は、以降に示す他の実施形態においても同様とする。
[Second embodiment]
Next, a
図6は、表示装置200の内部構成を例示する図である。表示装置200は、スクリーンSに画像を投射することにより画像を表示させる、例えばプロジェクタである。表示装置200は、筐体220と、光源装置100と、照明光学系50と、空間光変調器51と、投射光学系60と、を有する。
FIG. 6 is a diagram illustrating the internal configuration of the
筐体220は、光源装置100と、照明光学系50と、空間光変調器51と、投射光学系60と、を収納する。
The
光源装置100は、例えば、R(赤)、G(緑)、B(青)の各色に対応する波長を含んだ光を出射する。
The
照明光学系50は、光源装置100から出射される光源光Lで空間光変調器51を略均一に照明する。照明光学系50は、例えば、1枚以上のレンズや1面以上の反射面等を有する。
The illumination
空間光変調器51は、複数の画素を有し、光源装置100から出射され、照明光学系50を通った光源光Lを画素ごとにオンまたはオフすることで画像を生成する。空間光変調器51は、例えば、デジタル・マイクロミラー・デバイス(DMD;Digital Micromirror Device)、透過型液晶パネル、反射型液晶パネル等のライトバルブを含む。
The spatial
投射光学系60は、空間光変調器51が生成した画像をスクリーンSに拡大投射する。投射光学系60は、例えば1枚以上のレンズを有する。
The projection
表示装置200は、光源装置100を有することにより、自身が大型化することを抑制できる。
Since the
[第3実施形態]
図7は、第3実施形態に係る光源装置100aの内部構成を例示する図である。光源装置100aは、第2発光部21aと、第2リレーレンズ22aと、第2レンズアレイ23aと、第2ダイクロイックミラー24aと、第2光学系25aと、第2波長変換部材26aと、カラーホイール90と、を有する。第2リレーレンズ22aは、レンズ221aと、レンズ222aと、を含む。第2光学系25aは、レンズ251aと、レンズ252aと、レンズ253aと、を含む。
[Third Embodiment]
FIG. 7 is a diagram illustrating the internal configuration of a
第2発光部21aは上述した第2発光部21と、第2リレーレンズ22aは上述した第2リレーレンズ22と、第2レンズアレイ23aは上述した第2レンズアレイ23aと、それぞれ同じ構成および機能を有し、配置される向きが90度回転している。第2ダイクロイックミラー24aは上述した第2ダイクロイックミラー24と、第2光学系25aは上述した第2光学系25と、第2波長変換部材26aは上述した第2波長変換部材26aと、それぞれ同じ構成および機能を有し、配置される向きが90度回転している。
The second
第1発光部11の第1発光面110は、第1波長変換部材16の中心軸16Aと略平行に配置されている。略平行は、厳密な平行状態を要求せず、一般に誤差と認められる程度の平行状態からのずれを許容することを意味する。例えば略平行は、±1度以下の平行状態からのずれがある状態を意味する。
The first
第1発光部11からの光は、第1リレーレンズ12、第1レンズアレイ13、第1ダイクロイックミラー14、第1光学系15をこの順に通って第1波長変換部材16における第1集光位置15sにおいて集光する。第1波長変換部材16は、集光された光を反射した第1レーザ光L11、および集光された光が波長変換された第1蛍光L12を射出する。第1レーザ光L11および第1蛍光L12(第1波長変換部材16からの光)は、第1光学系15を通って光合成部材30に到達し、光合成部材30によって反射されてカラーホイール90に到達する。
Light from the first
第2発光部21aの第2発光面210aは、第2波長変換部材26aの中心軸26aAと略平行に配置されている。第2波長変換部材26aの中心軸26aAを含む直線は、第1波長変換部材16の中心軸16Aを含む直線と交差している。本実施形態では、中心軸26aAを含む直線は中心軸16Aを含む直線と略直交している。略直交は、厳密な直交状態を要求せず、一般に誤差と認められる程度の直交状態からのずれを許容することを意味する。例えば略直交は、±1度以下の直交状態からのずれがある状態を意味する。
The second
第2発光部21aからの光は、第2リレーレンズ22a、第2レンズアレイ23a、第2ダイクロイックミラー24a、第2光学系25aをこの順に通って第2波長変換部材26aにおける第2集光位置25asにおいて集光する。第2波長変換部材26aは、集光された光を反射した第2レーザ光L21、および集光された光が波長変換された第2蛍光L22を射出する。第2レーザ光L21および第2蛍光L22(第2波長変換部材26aからの光)は、第2光学系25aを通った後、光合成部材30の領域外を通過してカラーホイール90に到達する。つまり、第2波長変換部材26aからの光は、光合成部材30を経由せずにカラーホイール90に到達する。
The light from the second
第1波長変換部材16からの光および第2波長変換部材26aからの光は、合成位置70sにおいて合成される。合成された光は、光均一化素子40に入射する。
The light from the first
合成位置70sは、第1レーザ光L11と第2レーザ光L21が最も近づいた位置である。第1レーザ光L11と第2レーザ光L21とがほぼ同じ位置を通過する場合には、このほぼ同じ通過位置が合成位置70sに対応する。あるいは、合成位置70sは、第1蛍光L12と第2蛍光L22が最も近づいた位置である。第1蛍光L12と第2蛍光L22とがほぼ同じ位置を通過する場合には、このほぼ同じ通過位置が合成位置70sに対応する。
70 s of synthetic|combination positions are positions where the 1st laser beam L11 and the 2nd laser beam L21 approached most. When the first laser beam L11 and the second laser beam L21 pass through substantially the same position, this substantially same passing position corresponds to the combined
光源装置100aからの全ての照明光は、厳密にいえば光均一化素子40への入射位置で合成される。このため、第1レーザ光L11と第2レーザ光L21が合成される位置、または第1蛍光L12と第2蛍光L22が合成される位置は、光均一化素子40の入射開口の中央であってもよい。
Strictly speaking, all the illumination lights from the
合成位置70sは一義的に決まるため、合成位置70s、第1光学系15による第1集光位置15s、並びに第2光学系25aによる第2集光位置25asの3点を含む第1平面P1を定義できる。図7では、XZ平面に平行な平面が第1平面P1に対応する。
Since the
本実施形態では、第1波長変換部材の中心16cおよび第2波長変換部材26aの中心26acの両方は、第1平面P1により二分される空間のいずれか一方の空間に位置する。
In this embodiment, both the
本実施形態では、第1波長変換部材16の中心軸16Aおよび第2波長変換部材26aの中心軸26aAの両方を含む第2平面P2を定義すると、第1平面P1は第2平面P2と略平行である。図7では、XZ平面に平行な平面が第2平面P2に対応する。
In this embodiment, when defining a second plane P2 that includes both the
本実施形態では、第1波長変換部材16と第1発光部11とを第1波長変換部材16の中心軸16Aに沿う方向から視た場合に、第1波長変換部材16における第1発光部11側とは反対側の端部よりも第1発光部11側の位置に第1レーザ光L11を集光する。これにより、第1光学系15の端部が第1波長変換部材16の端部よりも第1発光部11側とは反対側に位置する場合と比較して、第1光学系15を小型化できるため、光源装置100a全体を小型化することができる。
In the present embodiment, when the first
また、本実施形態では、第2波長変換部材26aと第2発光部21aと第2波長変換部材26aの中心軸26aAに沿う方向から視た場合に、第2波長変換部材26aにおける第2発光部21側とは反対側の端部よりも第2発光部21側の位置に第2レーザ光L21を集光する。これにより、第2光学系25の端部が第2波長変換部材26の端部よりも第2発光部21側とは反対側に位置する場合と比較して、第2光学系25を小型化できるため、光源装置100a全体を小型化することができる。
In addition, in the present embodiment, when viewed from the direction along the central axis 26aA of the second
第1発光部11の第1発光面110がZ軸に略平行に配置されても上記と同様の効果が得られる。第2発光部21aの第2発光面210aがX軸に平行に配置されても上記と同様の効果が得られる。
Even if the first
以上、本発明の実施形態の例について記述したが、本発明は斯かる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although examples of embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications can be made within the scope of the invention described in the scope of the claims. Transformation and change are possible.
光源装置100は、表示装置に限定されず、様々な光学的な装置において、光源光を出射する装置として使用できる。
The
10 載置面
11 第1発光部
110 第1発光面
12 第1リレーレンズ
13 第1レンズアレイ
14 第1ダイクロイックミラー
15 第1光学系
15s 第1集光位置
155 第1光学系の端部
16 第1波長変換部材
16A 第1波長変換部材の中心軸
16c 第1波長変換部材の中心
161 第1波長変換領域
162 第1反射領域
163 第1回転基板
165 第1波長変換部材の端部
17 第1光拡散部材
20 垂直面
21 第2発光部
210 第2発光面
22 第2リレーレンズ
23 第2レンズアレイ
24 第2ダイクロイックミラー
25 第2光学系
25s 第2集光位置
26 第2波長変換部材
26A 第2波長変換部材の中心軸
26c 第2波長変換部材の中心
261 第2波長変換領域
262 第2反射領域
263 第2回転基板
27 第2光拡散部材
30 光合成部材
301 第1反射面
302 第2反射面
40 光均一化素子
50 照明光学系
51 空間光変調器
60 投射光学系
70 第1集光位置と第2集光位置とを通る線
80 第1波長変換部材の中心と第1波長変換部材の中心とを通る線
90 カラーホイール
100 光源装置
121、122、151、152、153、221、222、251、252、253 レンズ
150 保持部材
156 保持部材の端部
200 表示装置
220 筐体
L11 第1レーザ光
L12 第1蛍光
L21 第2レーザ光
L22 第2蛍光
L 光源光
d11、D10、D11、D12 距離
10 Mounting surface 11 First light emitting unit 110 First light emitting surface 12 First relay lens 13 First lens array 14 First dichroic mirror 15 First optical system 15s First condensing position 155 End of first optical system 16 1 wavelength conversion member 16A central axis 16c of first wavelength conversion member center 161 of first wavelength conversion member first wavelength conversion region 162 first reflection region 163 first rotary substrate 165 end portion 17 of first wavelength conversion member first light Diffusion member 20 Vertical surface 21 Second light emitting unit 210 Second light emitting surface 22 Second relay lens 23 Second lens array 24 Second dichroic mirror 25 Second optical system 25s Second condensing position 26 Second wavelength conversion member 26A Second Central axis 26c of wavelength conversion member Center 261 of second wavelength conversion member Second wavelength conversion region 262 Second reflection region 263 Second rotary substrate 27 Second light diffusion member 30 Light combining member 301 First reflection surface 302 Second reflection surface 40 Light homogenizing element 50 Illumination optical system 51 Spatial light modulator 60 Projection optical system 70 Line 80 passing through the first converging position and the second converging position The center of the first wavelength conversion member and the center of the first wavelength conversion member line 90 passing through color wheel 100 light source devices 121, 122, 151, 152, 153, 221, 222, 251, 252, 253 lens 150 holding member 156 end portion 200 of holding member display device 220 housing L11 first laser beam L12 First fluorescence L21 Second laser beam L22 Second fluorescence L Light source beams d11, D10, D11, D12 Distance
Claims (9)
前記発光部からの第1波長の光を集光する光学系と、
前記光学系により集光される前記第1波長の光を受光して、前記第1波長とは異なる第2波長の光を射出する波長変換領域を含む波長変換部材と、を有し、
前記波長変換部材は、その中心軸が前記発光面に沿うように設けられ、
前記波長変換部材と、前記発光部と、を前記波長変換部材の中心軸に沿う方向から視た場合に、前記光学系は、前記波長変換部材における前記発光部側とは反対側の端部よりも前記発光部側の位置に前記第1波長の光を集光する、光源装置。 a light-emitting portion including a light-emitting surface;
an optical system that collects the light of the first wavelength from the light emitting unit;
a wavelength conversion member including a wavelength conversion region that receives light of the first wavelength condensed by the optical system and emits light of a second wavelength different from the first wavelength;
The wavelength conversion member is provided so that its central axis is along the light emitting surface,
When the wavelength converting member and the light emitting section are viewed from the direction along the central axis of the wavelength converting member, the optical system is arranged from the end of the wavelength converting member opposite to the light emitting section side. and condensing the light of the first wavelength at a position on the side of the light emitting section.
前記保持部材における前記発光部側とは反対側の端部は、前記波長変換部材における前記発光部側とは反対側の端部よりも前記発光部側に位置する、請求項1または請求項2に記載の光源装置。 Having a holding member that holds the optical system,
3. The end portion of the holding member opposite to the light emitting portion side is positioned closer to the light emitting portion side than the end portion of the wavelength conversion member opposite to the light emitting portion side. The light source device according to .
前記波長変換部材は、第1波長変換部材と、第2波長変換部材と、を含み、
前記第1波長変換部材上での前記第1光学系による第1集光位置と、前記第2波長変換部材上での前記第2光学系による第2集光位置と、前記第1光学系からの光と前記第2光学系からの光とが合成される合成位置と、を含む第1平面を定義した場合に、
前記第1波長変換部材の中心および前記第2波長変換部材の中心の両方は、前記第1平面により二分される空間のいずれか一方の空間に位置する、請求項1または請求項2に記載の光源装置。 The optical system includes a first optical system and a second optical system,
The wavelength conversion member includes a first wavelength conversion member and a second wavelength conversion member,
a first light collection position by the first optical system on the first wavelength conversion member, a second light collection position by the second optical system on the second wavelength conversion member, and from the first optical system When defining a first plane including a synthesis position where the light of and the light from the second optical system are synthesized,
Both the center of the first wavelength conversion member and the center of the second wavelength conversion member are located in either one of the spaces bisected by the first plane. Light source device.
前記波長変換部材は、第1波長変換部材と第2波長変換部材とを含み、
前記光学系は、第1光学系と第2光学系とを含み、
前記第1光学系は、前記第1発光部からの前記第1波長の光を集光し、
前記第2光学系は、前記第2発光部からの前記第1波長の光を集光し、
前記第1光学系による第1集光位置と、前記第2光学系による第2集光位置と、を通る線は、前記第1波長変換部材の中心と前記第2波長変換部材の中心とを通る線に沿っている、請求項1または請求項2に記載の光源装置。 The light emitting unit includes a first light emitting unit and a second light emitting unit,
The wavelength conversion member includes a first wavelength conversion member and a second wavelength conversion member,
The optical system includes a first optical system and a second optical system,
The first optical system condenses the light of the first wavelength from the first light emitting unit,
The second optical system condenses the light of the first wavelength from the second light emitting unit,
A line passing through the first light condensing position by the first optical system and the second light condensing position by the second optical system connects the center of the first wavelength conversion member and the center of the second wavelength conversion member. 3. A light source device according to claim 1 or claim 2, along a line passing through.
前記空間光変調器により生成される画像を投射する投射光学系と、を有する表示装置。 a spatial light modulator having a plurality of pixels and generating an image by turning on or off light emitted from the light source device according to claim 1 or 2 for each pixel;
and a projection optical system for projecting an image generated by the spatial light modulator.
Priority Applications (2)
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