JP5573473B2 - 光源装置及びプロジェクター - Google Patents
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Description
前記蛍光体から放射され前記第1ダイクロイックミラーを透過した第2の光を透過させる第2ダイクロイックミラーと、前記第1ダイクロイックミラーを透過した第1の光を前記第2ダイクロイックミラーに導くリレー光学系と、前記リレー光学系の最下段に設けられた拡散光学系と、を備え、前記第1ダイクロイックミラーは、前記蛍光体から放射された前記第2の光を前記第2ダイクロイックミラーに向けて透過させ、前記第2ダイクロイックミラーは、前記第1ダイクロイックミラーを透過した第2の光を前記光源とは異なる方向に透過させるとともに、前記第1ダイクロイックミラーを透過し前記リレー光学系で前記第2ダイクロイックミラーに導かれた第1の光を前記第2の光の透過方向と同じ方向に反射することを特徴とする。
上記の課題を解決するため、本発明にかかるひとつの光源装置は、第1の光を射出する光源と、前記第1の光を、一方の偏光方向の一方の偏光と他方の偏光方向の他方の偏光とに分離する偏光分離素子と、前記一方の偏光によって励起され、前記第1の光とは異なる色の第2の光を前記偏光分離素子に向けて放射する蛍光体と、前記他方の偏光の偏光方向を前記一方の偏光方向に変換し前記偏光分離素子に入射させる偏光変換素子と、を備え、前記偏光分離素子は、前記一方の偏光を前記蛍光体に向けて進行させ、前記他方の偏光を前記偏光変換素子に向けて進行させ、前記蛍光体から放射された前記第2の光に含まれるP偏光とS偏光の双方を前記光源とは異なる方向に進行させるとともに、前記偏光変換素子によって偏光方向が変換されて再び前記偏光分離素子に入射した前記他方の偏光を前記第2の光と同じ方向に進行させることを特徴とする。
上記の課題を解決するため、本発明にかかるひとつの光源装置は、第1の光を射出する光源と、前記第1の光の一部を透過し残りの一部を反射する第1ダイクロイックミラーと、前記第1ダイクロイックミラーによって反射された第1の光によって励起され、前記第1の光とは異なる色の第2の光を前記第1ダイクロイックミラーに向けて放射する蛍光体と、前記蛍光体から放射され前記第1ダイクロイックミラーを透過した第2の光を透過させる第2ダイクロイックミラーと、前記第1ダイクロイックミラーを透過した第1の光を前記第2ダイクロイックミラーに導くリレー光学系と、を備え、前記第1ダイクロイックミラーは、前記蛍光体から放射された前記第2の光を前記2ダイクロイックミラーに向けて透過させ、前記第2ダイクロイックミラーは、前記第1ダイクロイックミラーを透過した第2の光を前記光源とは異なる方向に透過させるとともに、前記第1ダイクロイックミラーを透過し前記リレー光学系で前記第2ダイクロイックミラーに導かれた第1の光を前記第2の光の透過方向と同じ方向に反射することを特徴とする。
上記の課題を解決するため、本発明の光源装置は、第1の光を射出する光源と、前記第1の光の一部を透過し残りの一部を反射する第1ダイクロイックミラーと、前記第1ダイクロイックミラーによって反射された第1の光によって励起され、前記第1の光とは異なる色の第2の光を前記第1ダイクロイックミラーに向けて放射する蛍光体と、前記蛍光体から放射され前記第1ダイクロイックミラーを透過した第2の光を透過させる第2ダイクロイックミラーと、前記第1ダイクロイックミラーを透過した第1の光を前記第2ダイクロイックミラーに導くリレー光学系と、を備え、前記第1ダイクロイックミラーは、前記蛍光体から放射された前記第2の光を前記2ダイクロイックミラーに向けて透過させ、前記第2ダイクロイックミラーは、前記第1ダイクロイックミラーを透過した第2の光を前記光源とは異なる方向に透過させるとともに、前記第1ダイクロイックミラーを透過し前記リレー光学系で前記第2ダイクロイックミラーに導かれた第1の光を前記第2の光の透過方向と同じ方向に反射することを特徴とする。
図1は、本発明の第1実施形態に係るプロジェクター1000の光学系を示す模式図である。なお、図1において、符号100axは照明光軸(光源装置1から色分離導光光学系200に向けて射出される光の光軸)である。
図2は、本発明の第1実施形態に係る光源装置1を示す模式図である。なお、図2において、符号LBは光源11から射出された第1の光(青色光)、符号LB1は第1の光の一部(第1ダイクロイックミラー31を透過した第1の光)、符号LB2は第1の光の残りの一部(第1ダイクロイックミラー31によって反射された第1の光)、符号LYは蛍光体50によって励起された第2の光(黄色光)である。
図3は、本発明の第1実施形態に係る光源11及び蛍光体50の発光特性を示すグラフである。図3(a)は光源11の発光特性を示すグラフであり、図3(b)は蛍光体50の発光特性を示すグラフである。なお、発光特性とは、光源であれば電圧を印加したときに、蛍光体であれば第1の光が入射したときに、どのような波長の光をどの位の強度で射出するのかという特性のことをいう。図3において、グラフの縦軸は相対発光強度を表し、発光強度が最も強い波長における発光強度を1としている。グラフの横軸は、波長を表す。図3(a)において、符号Bは、光源が第1の光として青色光を射出する色光成分である。図3(b)において、符号Rは、蛍光体が発する光のうち赤色光として利用可能な色光成分である。符号Gは、蛍光体が発する光のうち緑色光として利用可能な色光成分である。
図5は、図1に対応した、本発明の第2実施形態に係るプロジェクター2000の光学系を示す模式図である。なお、図5において、符号100axは照明光軸(光源装置2から色分離導光光学系200に向けて射出される光の光軸)である。
図6は、図2に対応した、本発明の第2実施形態に係る光源装置2を示す模式図である。なお、図6において、符号LBは光源11から射出された第1の光(青色光)、符号LB1sは第1の光の一方の偏光(偏光分離素子70によって分離された一方の偏光)、符号LB2p,LB2sは第1の光の他方の偏光(偏光分離素子70によって分離された他方の偏光)であり、このうち符号LB2pはP偏光成分を有する第1の光、符号LB2sはS偏光成分を有する第1の光、符号LYは蛍光体50によって励起された第2の光(黄色光)である。
Claims (11)
- 第1の光を射出する光源と、
前記第1の光を、一方の偏光方向の一方の偏光と他方の偏光方向の他方の偏光とに分離する偏光分離素子と、
前記一方の偏光によって励起され、前記第1の光とは異なる色の第2の光を前記偏光分離素子に向けて放射する蛍光体と、
前記他方の偏光の偏光方向を前記一方の偏光方向に変換し前記偏光分離素子に入射させる偏光変換素子と、を備え、
前記偏光分離素子は、前記一方の偏光を前記蛍光体に向けて進行させ、前記他方の偏光を前記偏光変換素子に向けて進行させ、前記蛍光体から放射された前記第2の光に含まれるP偏光とS偏光の双方を前記光源とは異なる方向に進行させるとともに、前記偏光変換素子によって偏光方向が変換されて再び前記偏光分離素子に入射した前記他方の偏光を前記第2の光と同じ方向に進行させることを特徴とする光源装置。 - 前記偏光変換素子は、
前記偏光分離素子によって分離された前記第1の光の他方の偏光を円偏光に変換する1/4波長板と、
前記1/4波長板によって円偏光に変換された第1の光を反射し、前記1/4波長板を介して前記偏光分離素子に向けて入射させる反射ミラーと、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の光源装置。 - 前記光源と前記偏光分離素子との間に、平行化レンズが配置されていることを特徴とする請求項1または2に記載の光源装置。
- 第1の光を射出する光源と、
前記第1の光の一部を透過し残りの一部を反射する第1ダイクロイックミラーと、
前記第1ダイクロイックミラーによって反射された第1の光によって励起され、前記第1の光とは異なる色の第2の光を前記第1ダイクロイックミラーに向けて放射する蛍光体と、
前記蛍光体から放射され前記第1ダイクロイックミラーを透過した第2の光を透過させる第2ダイクロイックミラーと、
前記第1ダイクロイックミラーを透過した第1の光を前記第2ダイクロイックミラーに導くリレー光学系と、
前記リレー光学系の最下段に設けられた拡散光学系と、を備え、
前記第1ダイクロイックミラーは、前記蛍光体から放射された前記第2の光を前記第2ダイクロイックミラーに向けて透過させ、
前記第2ダイクロイックミラーは、前記第1ダイクロイックミラーを透過した第2の光を前記光源とは異なる方向に透過させるとともに、前記第1ダイクロイックミラーを透過し前記リレー光学系で前記第2ダイクロイックミラーに導かれた第1の光を前記第2の光の透過方向と同じ方向に反射することを特徴とする光源装置。 - 前記リレー光学系は、
前記第1ダイクロイックミラーを透過した第1の光を前記光源とは異なる方向に反射する第1反射ミラーと、
前記第1反射ミラーによって反射された第1の光を前記第2ダイクロイックミラーに向けて反射する第2反射ミラーと、
を備えることを特徴とする請求項4に記載の光源装置。 - 前記光源と前記第1ダイクロイックミラーとの間に、平行化レンズが配置されていることを特徴とする請求項4または5に記載の光源装置。
- 前記光源は、前記第1の光として青色光を射出し、
前記蛍光体は、前記第2の光として赤色光及び緑色光を含む光を放射することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の光源装置。 - 前記蛍光体は、回転可能な円板の周方向に沿って形成されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の光源装置。
- 前記円板は、金属からなることを特徴とする請求項8に記載の光源装置。
- 前記光源は、レーザー光源であることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の光源装置。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載の光源装置と、
前記光源装置から射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、
前記光変調装置からの変調光を投写画像として投写する投写光学系と、
を備えることを特徴とするプロジェクター。
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