JP5692078B2 - 光源装置およびそれを用いた投射型表示装置 - Google Patents
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Description
波長が異なる複数の色の第1の偏光の光を出射する第1の光源と、
上記複数の色のうちの少なくとも1つの色の光を含む、偏光状態が第1の偏光と異なる第2の偏光の光を出射する光源手段と、
上記第1の光源から出射された上記第1の偏光の光と上記光源手段から出射された上記第2の偏光の光とを合成する色合成手段と、を有する。
上記の光源装置と、
上記光源装置からの光が照射される表示素子と、
上記表示素子で表示される画像を投射する投射光学系と、を有する。
上記の光源装置と、
上記光源装置から出射された第1および第2の偏光の光のうち、一方の偏光の光を他方の偏光の光に変換する偏光変換手段と、
上記偏光変換手段から出射された上記他方の偏光の光を、赤色、緑色、青色の光に色分離する色分離手段と、
上記色分離手段で分離された赤色の光が照射される第1の表示素子と、
上記色分離手段で分離された緑色の光が照射される第2の表示素子と、
上記色分離手段で分離された青色の光が照射される第3の表示素子と、
上記第1乃至第3の表示素子で表示される画像を投射する投射光学系と、を有する。
2 第1の偏光ダイクロイックミラー
3a 第1の光源
3b 第2の光源
図2は、本発明の第1の実施形態である光源装置の構成を示す斜視図である。
図7は、本発明の第2の実施形態である光源装置の構成を示す斜視図である。
図13は、本発明の第3の実施形態である光源装置の構成を示す斜視図である。
図17は、本発明の第4の実施形態である光源装置の構成を示す斜視図である。
上述した各実施形態の光源装置を用いることで明るい投射画像が得られる投射型表示装置を実現することができる。ここでは、そのような光源装置を備えた投射型表示装置について説明する。
Claims (16)
- 波長が異なる複数の色の第1の偏光の光を出射する第1の光源と、
前記複数の色のうちの少なくとも1つの色の光を含む、偏光状態が第1の偏光と異なる第2の偏光の光を出射する光源手段と、
前記第1の光源から出射された前記第1の偏光の光と前記光源手段から出射された前記第2の偏光の光とを合成する色合成手段と、を有し、
前記光源手段は、前記第2の偏光よりなる、第1の波長帯域にピーク波長を有する第1の色光を出射する第2の光源を有し、
前記色合成手段は、前記第1の光源から出射された前記第1の偏光の光と前記第2の光源から出射された前記第2の偏光の第1の色光とを合成する第1の色合成光学素子を有し、
前記第1の色合成光学素子は、
第1の出射面と、
前記複数の色の第1の偏光の光が前記第1の光源から供給される第1の入射面と、
前記第2の偏光の第1の色光が前記第2の光源から供給される第2の入射面と、
入射光をその波長に応じて選択的に反射または透過する第1の膜と、を有し、
前記第1の膜は、前記第1の偏光の可視光のうち、前記複数の色の光を少なくとも透過し、前記第2の偏光の可視光のうち、前記第1の波長帯域の光を少なくとも反射し、
前記第1の膜の前記第2の偏光に対するカットオフ波長が、前記第1の波長帯域以外の帯域の範囲内に設定され、
前記第1の入射面から入射した前記複数の色の第1の偏光の光と、前記第2の入射面から入射した前記第2の偏光の第1の色光とが、前記第1の膜を介して前記第1の出射面から出射される、光源装置。 - 前記第2の光源は、赤色の波長帯域にピーク波長を有する固体光源を有する、請求項1に記載の光源装置。
- 波長が異なる複数の色の第1の偏光の光を出射する第1の光源と、
前記複数の色のうちの少なくとも1つの色の光を含む、偏光状態が第1の偏光と異なる第2の偏光の光を出射する光源手段と、
前記第1の光源から出射された前記第1の偏光の光と前記光源手段から出射された前記第2の偏光の光とを合成する色合成手段と、を有し、
前記光源手段は、
前記第2の偏光よりなる、第1の波長帯域にピーク波長を有する第1の色光を出射する第2の光源と、
前記第2の偏光よりなる、前記第1の波長帯域とは異なる第2の波長帯域にピーク波長を有する第2の色光を出射する第3の光源と、を有し、
前記色合成手段は、
前記第1の光源から出射された前記第1の偏光の光と前記第2の光源から出射された前記第2の偏光の第1の色光とを合成する第1の色合成光学素子と、
前記第1の色合成光学素子から出射された光と前記第3の光源から出射された前記第2の偏光の第2の色光とを合成する第2の色合成光学素子と、を有する、光源装置。 - 前記第1の色合成光学素子は、
第1の出射面と、
前記複数の色の第1の偏光の光が前記第1の光源から供給される第1の入射面と、
前記第2の偏光の第1の色光が前記第2の光源から供給される第2の入射面と、
入射光をその波長に応じて選択的に反射または透過する第1の膜と、を有し、
前記第1の膜は、前記第1の偏光の可視光のうち、前記複数の色の光を少なくとも透過し、前記第2の偏光の可視光のうち、前記第1の波長帯域の光を少なくとも反射し、
前記第1の入射面から入射した前記複数の色の第1の偏光の光と、前記第2の入射面から入射した前記第2の偏光の第1の色光とが、前記第1の膜を介して前記第1の出射面から出射され、
前記第2の色合成光学素子は、
第2の出射面と、
前記複数の色の第1の偏光の光および前記第2の偏光の第1の色光が前記第1の色合成光学素子から供給される第3の入射面と、
前記第2の偏光の第2の色光が前記第3の光源から供給される第4の入射面と、
入射光をその波長に応じて選択的に反射または透過する第2の膜と、を有し、
前記第2の膜は、前記第1の偏光の可視光のうち、前記複数の色の光を少なくとも透過し、前記第2の偏光の可視光のうち、前記第1の波長帯域の光を少なくとも透過し、前記第2の波長帯域の光を少なくとも反射し、
前記第3の入射面から入射した、前記複数の色の第1の偏光の光および前記第2の偏光の第1の色光と、前記第4の入射面から入射した前記第2の偏光の第2の色光とが、前記第2の膜を介して前記第2の出射面から出射され、
前記第1および第2の膜の前記第2の偏光に対するカットオフ波長が、前記第1の波長帯域および前記第2の波長帯域以外の帯域の範囲内に設定されている、請求項3に記載の光源装置。 - 前記第2の光源は、赤色の波長帯域にピーク波長を有する固体光源を有し、
前記第3の光源は、緑色の波長帯域にピーク波長を有する固体光源を有する、請求項3または4に記載の光源装置。 - 前記光源手段は、前記第2の偏光よりなる、前記第1および第2の波長帯域とは異なる第3の波長帯域にピーク波長を有する第3の色光を出射する第4の光源をさらに有し、
前記色合成手段は、前記第2の色合成光学素子から出射された光と前記第4の光源から出射された前記第2の偏光の第3の色光とを合成する第3の色合成光学素子をさらに有する、請求項3に記載の光源装置。 - 前記第1の色合成光学素子は、
第1の出射面と、
前記複数の色の第1の偏光の光が前記第1の光源から供給される第1の入射面と、
前記第2の偏光の第1の色光が前記第2の光源から供給される第2の入射面と、
入射光をその波長に応じて選択的に反射または透過する第1の膜と、を有し、
前記第1の膜は、前記第1の偏光の可視光のうち、前記複数の色の光を少なくとも透過し、前記第2の偏光の可視光のうち、前記第1の波長帯域の光を少なくとも反射し、
前記第1の入射面から入射した前記複数の色の第1の偏光の光と、前記第2の入射面から入射した前記第2の偏光の第1の色光とが、前記第1の膜を介して前記第1の出射面から出射され、
前記第2の色合成光学素子は、
第2の出射面と、
前記複数の色の第1の偏光の光および前記第2の偏光の第1の色光が前記第1の色合成光学素子から供給される第3の入射面と、
前記第2の偏光の第2の色光が前記第3の光源から供給される第4の入射面と、
入射光をその波長に応じて選択的に反射または透過する第2の膜と、を有し、
前記第2の膜は、前記第1の偏光の可視光のうち、前記複数の色の光を少なくとも透過し、前記第2の偏光の可視光のうち、前記第1の波長帯域の光を少なくとも透過し、前記第2の波長帯域の光を少なくとも反射し、
前記第3の入射面から入射した、前記複数の色の第1の偏光の光および前記第2の偏光の第1の色光と、前記第4の入射面から入射した前記第2の偏光の第2の色光とが、前記第2の膜を介して前記第2の出射面から出射され、
前記第3の色合成光学素子は、
第3の出射面と、
前記複数の色の第1の偏光の光および前記第2の偏光の第1および第2の色光が前記第2の色合成光学素子から供給される第5の入射面と、
前記第2の偏光の第3の色光が前記第4の光源から供給される第6の入射面と、
入射光をその波長に応じて選択的に反射または透過する第3の膜と、を有し、
前記第3の膜は、前記第1の偏光の可視光のうち、前記複数の色の光を少なくとも透過し、前記第2の偏光の可視光のうち、前記第1および第2の波長帯域の光を少なくとも透過し、前記第3の波長帯域の光を少なくとも反射し、
前記第5の入射面から入射した、前記複数の色の第1の偏光の光および前記第2の偏光の第1および第2の色光と、前記第6の入射面から入射した前記第2の偏光の第3の色光とが、前記第3の膜を介して前記第3の出射面から出射され、
前記第1乃至第3の膜の前記第2の偏光に対するカットオフ波長が、前記第1の波長帯域および前記第2の波長帯域および前記第3の波長帯域以外の帯域の範囲内に設定されている、請求項6に記載の光源装置。 - 前記第2の光源は、赤色の波長帯域にピーク波長を有する固体光源を有し、
前記第3の光源は、緑色の波長帯域にピーク波長を有する固体光源を有し、
前記第4の光源は、青色の波長帯域にピーク波長を有する固体光源を有する、請求項6または7に記載の光源装置。 - 波長が異なる複数の色の第1の偏光の光を出射する第1の光源と、
前記複数の色のうちの少なくとも1つの色の光を含む、偏光状態が第1の偏光と異なる第2の偏光の光を出射する光源手段と、
前記第1の光源から出射された前記第1の偏光の光と前記光源手段から出射された前記第2の偏光の光とを合成する色合成手段と、を有し、
前記光源手段は、前記第2の偏光よりなる、第1の波長帯域にピーク波長を有する第1の色光および該第1の波長帯域とは異なる第2の波長帯域にピーク波長を有する第2の色光を出射する第2の光源を有し、
前記色合成手段は、前記第1の光源から出射された前記第1の偏光の光と前記第2の光源から出射された前記第2の偏光の第1および第2の色光とを合成する第1の色合成光学素子を有し、
前記第1の色合成光学素子は、
第1の出射面と、
前記複数の色の第1の偏光の光が前記第1の光源から供給される第1の入射面と、
前記第2の偏光の第1および第2の色光が前記第2の光源から供給される第2の入射面と、
入射光をその波長に応じて選択的に反射または透過する第1の膜と、を有し、
前記第1の膜は、前記第1の偏光の可視光のうち、前記複数の色の光を少なくとも透過し、前記第2の偏光の可視光のうち、前記第1および第2の波長帯域の光を少なくとも反射し、
前記第1の膜の前記第2の偏光に対するカットオフ波長が、前記第1の波長帯域および前記第2の波長帯域以外の帯域の範囲内に設定され、
前記第1の入射面から入射した前記複数の色の第1の偏光の光と、前記第2の入射面から入射した前記第2の偏光の第1および第2の色光とが、前記第1の膜を介して前記第1の出射面から出射される、光源装置。 - 前記第2の光源は、
赤色の波長帯域にピーク波長を有する固体光源と、
緑色の波長帯域にピーク波長を有する固体光源と、を有する、請求項9に記載の光源装置。 - 波長が異なる複数の色の第1の偏光の光を出射する第1の光源と、
前記複数の色のうちの少なくとも1つの色の光を含む、偏光状態が第1の偏光と異なる第2の偏光の光を出射する光源手段と、
前記第1の光源から出射された前記第1の偏光の光と前記光源手段から出射された前記第2の偏光の光とを合成する色合成手段と、を有し、
前記光源手段は、
前記第2の偏光よりなる、第1の波長帯域にピーク波長を有する第1の色光および該第1の波長帯域とは異なる第2の波長帯域にピーク波長を有する第2の色光を出射する第2の光源と、
前記第2の偏光よりなる、前記第1および第2の波長帯域とは異なる第3の波長帯域にピーク波長を有する第3の色光を出射する第3の光源と、を有し、
前記色合成手段は、
前記第1の光源から出射された前記第1の偏光の光と前記第2の光源から出射された前記第2の偏光の第1および第2の色光とを合成する第1の色合成光学素子と、
前記第1の色合成光学素子から出射された光と前記第3の光源から出射された前記第2の偏光の第3の色光とを合成する第2の色合成光学素子と、を有する、光源装置。 - 前記第1の色合成光学素子は、
第1の出射面と、
前記複数の色の第1の偏光の光が前記第1の光源から供給される第1の入射面と、
前記第2の偏光の第1および第2の色光が前記第2の光源から供給される第2の入射面と、
入射光をその波長に応じて選択的に反射または透過する第1の膜と、を有し、
前記第1の膜は、前記第1の偏光の可視光のうち、前記複数の色の光を少なくとも透過し、前記第2の偏光の可視光のうち、前記第1および第2の波長帯域の光を少なくとも反射し、
前記第1の入射面から入射した前記複数の色の第1の偏光の光と、前記第2の入射面から入射した前記第2の偏光の第1および第2の色光とが、前記第1の膜を介して前記第1の出射面から出射され、
前記第2の色合成光学素子は、
第2の出射面と、
前記複数の色の第1の偏光の光および前記第2の偏光の第1および第2の色光が前記第1の色合成光学素子から供給される第3の入射面と、
前記第2の偏光の第3の色光が前記第3の光源から供給される第4の入射面と、
入射光をその波長に応じて選択的に反射または透過する第2の膜と、を有し、
前記第2の膜は、前記第1の偏光の可視光のうち、前記複数の色の光を少なくとも透過し、前記第2の偏光の可視光のうち、前記第1および第2の波長帯域の光を少なくとも透過し、前記第3の波長帯域の光を少なくとも反射し、
前記第3の入射面から入射した、前記複数の色の第1の偏光の光および前記第2の偏光の第1および第2の色光と、前記第4の入射面から入射した前記第2の偏光の第3の色光とが、前記第2の膜を介して前記第2の出射面から出射され、
前記第1および第2の膜の前記第2の偏光に対するカットオフ波長が、前記第1の波長帯域および前記第2の波長帯域および前記第3の波長帯域以外の帯域の範囲内に設定されている、請求項11に記載の光源装置。 - 前記第2の光源は、
赤色の波長帯域にピーク波長を有する固体光源と、
緑色の波長帯域にピーク波長を有する固体光源と、を有し、
前記第3の光源は、青色の波長帯域にピーク波長を有する固体光源を有する、請求項11または12に記載の光源装置。 - 前記第1の光源は、白色光源である、請求項1から13のいずれか1項に記載の光源装置。
- 請求項1から14のいずれか1項に記載の光源装置と、
前記光源装置からの光が照射される表示素子と、
前記表示素子で表示される画像を投射する投射光学系と、を有する、投射型表示装置。 - 請求項1から14のいずれか1項に記載の光源装置と、
前記光源装置から出射された第1および第2の偏光の光のうち、一方の偏光の光を他方の偏光の光に変換する偏光変換手段と、
前記偏光変換手段から出射された前記他方の偏光の光を、赤色、緑色、青色の光に色分離する色分離手段と、
前記色分離手段で分離された赤色の光が照射される第1の表示素子と、
前記色分離手段で分離された緑色の光が照射される第2の表示素子と、
前記色分離手段で分離された青色の光が照射される第3の表示素子と、
前記第1乃至第3の表示素子で表示される画像を投射する投射光学系と、を有する、投射型表示装置。
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