JP5842167B2 - Light source device and projection display device - Google Patents
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Description
本発明は、光源装置は、複数の光源ユニットと、複数の光源ユニットから出射される光を合成する合成部とを備える光源装置及び投写型映像表示装置に関する。 The present invention relates to a light source device and a projection display apparatus including a plurality of light source units and a combining unit that combines light emitted from the plurality of light source units.
従来、光源ユニットと、光源ユニットから出射された光を変調する光変調素子と、光変調素子によって変調された光を投写面上に投写する投写ユニットとを有する投写型映像表示装置が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a projection display apparatus having a light source unit, a light modulation element that modulates light emitted from the light source unit, and a projection unit that projects light modulated by the light modulation element onto a projection surface. Yes.
近年では、映像の高輝度化を図るために、複数の光源ユニットから出射される光を合成する技術も提案されている(例えば、特許文献1)。 In recent years, a technique for synthesizing light emitted from a plurality of light source units has been proposed in order to increase the brightness of an image (for example, Patent Document 1).
具体的には、各光源ユニットは、複数の光源と複数の反射プリズムとを有する。各反射プリズムは、複数の光源ユニットを合成する合成部に向けて、各光源から出射される光を反射する。各反射プリズムは、各光源から出射される光の光束が重ならないように、光束の大きさに応じてシフトしている。 Specifically, each light source unit has a plurality of light sources and a plurality of reflecting prisms. Each reflecting prism reflects light emitted from each light source toward a combining unit that combines a plurality of light source units. Each reflecting prism is shifted according to the size of the light beam so that the light beams emitted from the respective light sources do not overlap.
しかしながら、上述した技術では、各反射プリズムが光束の大きさに応じてシフトしており、合成部とは別に複数の反射プリズムが設けられるため、光源ユニットのサイズが大型化してしまう。 However, in the above-described technology, each reflecting prism is shifted according to the size of the light beam, and a plurality of reflecting prisms are provided separately from the combining unit, so that the size of the light source unit is increased.
そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、光源ユニットのサイズを小型化することを可能とする光源装置及び投写型映像表示装置を提供することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a light source device and a projection display apparatus that can reduce the size of a light source unit.
第1の特徴に係る光源装置は、複数の第1光源(光源12A)を有する第1光源ユニット(第1光源ユニット10A)と、複数の第2光源(光源12B)を有する第2光源ユニット(第2光源ユニット10B)と、前記第1光源ユニットから出射される光及び前記第2光源ユニットから出射される光を合成する合成部(合成部130)とを備える。前記第1光源ユニットは、第1偏光の光を出射するように構成される。前記第2光源ユニットは、第2偏光の光を出射するように構成される。前記合成部は、前記複数の第2光源から出射される光の光路上に設けられており、前記複数の第2光源の各々に対応する複数の偏光ミラー(偏光ミラー131)を有する。前記複数の偏光ミラーの各々は、前記第1偏光の光を透過して、前記第2偏光の光を反射するように構成される。前記複数の偏光ミラーの各々は、前記複数の第1光源の各々から出射される光の光束及び前記複数の第2光源の各々から出射される光の光束を重畳する。
The light source device according to the first feature includes a first light source unit (first
第1の特徴において、前記合成部は、前記複数の第1光源から出射される光の光路上に設けられており、前記複数の第1光源の各々に対応する複数の反射ミラー(反射ミラー132)を有する。前記複数の偏光ミラーの各々は、前記複数の反射ミラーの各々で反射された光の光束及び前記複数の第2光源の各々から出射される光の光束を重畳する。 1st characteristic WHEREIN: The said synthetic | combination part is provided on the optical path of the light radiate | emitted from these 1st light sources, The several reflective mirror (reflective mirror 132) corresponding to each of these 1st light sources. ). Each of the plurality of polarizing mirrors superimposes a light beam reflected by each of the plurality of reflection mirrors and a light beam emitted from each of the plurality of second light sources.
第1の特徴において、前記第2光源ユニットの光出射方向がX軸方向であり、前記合成部の光出射方向がZ軸方向であり、前記X軸方向及び前記Z軸方向に垂直な方向がY軸方向である場合において、前記複数の第2光源の各々は、少なくとも前記Z軸方向に並んでおり、前記複数の偏光ミラーの各々は、少なくとも前記Z軸方向に並んでおり、かつ、前記X軸方向にシフトしており、前記X軸方向における偏光ミラーのシフトピッチは、前記Z軸方向における第2光源の配置ピッチよりも狭い。 In the first feature, a light emission direction of the second light source unit is an X-axis direction, a light emission direction of the combining unit is a Z-axis direction, and a direction perpendicular to the X-axis direction and the Z-axis direction is In the case of the Y-axis direction, each of the plurality of second light sources is arranged at least in the Z-axis direction, each of the plurality of polarizing mirrors is arranged at least in the Z-axis direction, and Shifting in the X-axis direction, the shift pitch of the polarizing mirror in the X-axis direction is narrower than the arrangement pitch of the second light sources in the Z-axis direction.
第1の特徴において、前記複数の第1光源及び前記第2光源は、前記第1偏光の光を出射するように構成される。前記第2光源ユニットは、前記第1偏光の光を前記第2偏光の光に変換する位相差板(1/2λ板15)を有する。 In the first feature, the plurality of first light sources and the second light sources are configured to emit the first polarized light. The second light source unit includes a phase difference plate (1 / 2λ plate 15) that converts the first polarized light into the second polarized light.
第2の特徴に係る投写型映像表示装置は、第1の特徴に係る光源装置と、前記光源装置から出射される光を変調する光変調素子と、前記光変調素子によって変調される光を投写する投写ユニットとを備える。 A projection display apparatus according to a second feature projects a light source device according to the first feature, a light modulation element that modulates light emitted from the light source device, and light modulated by the light modulation element. A projection unit.
本発明によれば、光源ユニットのサイズを小型化することを可能とする光源装置及び投写型映像表示装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the light source device and projection type video display apparatus which can reduce the size of a light source unit can be provided.
以下において、本発明の実施形態に係る光源装置及び投写型映像表示装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。 Hereinafter, a light source device and a projection display apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals.
ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。 However, it should be noted that the drawings are schematic and ratios of dimensions and the like are different from actual ones. Therefore, specific dimensions and the like should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.
[実施形態の概要]
実施形態に係る光源装置は、複数の第1光源を有する第1光源ユニットと、複数の第2光源を有する第2光源ユニットと、第1光源ユニットから出射される光及び第2光源ユニットから出射される光を合成する合成部とを備える。第1光源ユニットは、第1偏光の光を出射するように構成される。第2光源ユニットは、第2偏光の光を出射するように構成される。合成部は、複数の第2光源から出射される光の光路上に設けられており、複数の第2光源の各々に対応する複数の偏光ミラーを有する。複数の偏光ミラーの各々は、第1偏光の光を透過して、第2偏光の光を反射するように構成される。複数の偏光ミラーの各々は、複数の第1光源の各々から出射される光の光束及び複数の第2光源の各々から出射される光の光束を重畳する。
[Outline of Embodiment]
The light source device according to the embodiment includes a first light source unit having a plurality of first light sources, a second light source unit having a plurality of second light sources, light emitted from the first light source unit, and emitted from the second light source unit. And a combining unit that combines the light to be generated. The first light source unit is configured to emit the first polarized light. The second light source unit is configured to emit the second polarized light. The combining unit is provided on the optical path of the light emitted from the plurality of second light sources, and has a plurality of polarizing mirrors corresponding to each of the plurality of second light sources. Each of the plurality of polarizing mirrors is configured to transmit the first polarized light and reflect the second polarized light. Each of the plurality of polarizing mirrors superimposes a light beam emitted from each of the plurality of first light sources and a light beam emitted from each of the plurality of second light sources.
実施形態では、複数の偏光ミラーの各々は、複数の第2光源の各々に対応して設けられており、第1光源ユニットから出射される第1偏光の光を透過して、第2光源ユニットから出射される第2偏光の光を反射する。複数の偏光ミラーの各々は、複数の第1光源の各々から出射される光の光束及び複数の第2光源の各々から出射される光の光束を重畳する。 In the embodiment, each of the plurality of polarizing mirrors is provided corresponding to each of the plurality of second light sources, transmits the first polarized light emitted from the first light source unit, and transmits the second light source unit. The second polarized light emitted from is reflected. Each of the plurality of polarizing mirrors superimposes a light beam emitted from each of the plurality of first light sources and a light beam emitted from each of the plurality of second light sources.
従って、各光源から出射される光を反射する反射プリズムを設ける必要がないため、光源ユニットのサイズを小型化することができる。また、合成部から出射される光の光束を小さく纏めることができる。 Therefore, it is not necessary to provide a reflecting prism that reflects light emitted from each light source, and thus the size of the light source unit can be reduced. In addition, the light flux emitted from the combining unit can be reduced.
[第1実施形態の詳細]
(投写型映像表示装置)
以下において、第1実施形態に係る投写型映像表示装置について、図面を参照しながら説明する。図1は、第1実施形態に係る投写型映像表示装置100を示す図である。なお、第1実施形態では、基準映像光として、赤成分光R、緑成分光G及び青成分光Bを用いるケースについて例示する。
[Details of First Embodiment]
(Projection-type image display device)
Hereinafter, the projection display apparatus according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a projection display apparatus 100 according to the first embodiment. In the first embodiment, a case where the red component light R, the green component light G, and the blue component light B are used as the reference image light is illustrated.
図1に示すように、投写型映像表示装置100は、光源ユニット10と、ダイクロイックミラー20と、カラーホイール30と、ダイクロイックミラー40と、ロッドインテグレータ50と、折り返しミラー60と、DMD70と、投写ユニット80とを有する。
As shown in FIG. 1, the projection display apparatus 100 includes a
光源ユニット10は、励起光を出射する。第1実施形態では、光源ユニット10は、青成分光Bを出射する。なお、青成分光Bは、基準映像光として用いられるとともに、赤成分光R及び緑成分光Gの励起光としても用いられる。光源ユニット10に設けられる光源は、例えば、LD(Laser Diode)やLED(Light Emitting Diode)などである。なお、光源ユニット10の詳細については後述する(図3及び図4を参照)。
The
ダイクロイックミラー20は、青成分光B(励起光)を透過する。また、ダイクロイックミラー20は、カラーホイール30で発光した赤成分光R及び緑成分光Gを反射する。
The
カラーホイール30は、励起光(青成分光B)の光軸に沿って延びる回転軸Xを中心として回転するように構成される。カラーホイール30は、励起光(青成分光B)の光路上に設けられる。カラーホイール30は、赤成分光R及び緑成分光Gを反射して、青成分光Bを透過する。
The
具体的には、図2に示すように、カラーホイール30は、赤領域膜31Rと、緑領域膜31Gと、青領域31Bと、ミラー膜32とを有する。また、カラーホイール30の本体は、例えば、ガラス板などによって構成される。なお、図2は、カラーホイール30を光源ユニット10側から見た図である。
Specifically, as illustrated in FIG. 2, the
赤領域膜31Rは、光源ユニット10から出射される青成分光B(励起光)に応じて赤成分光Rを発光する発光体Rを有する。発光体Rは、蛍光体或いは燐光体である。赤領域膜31Rは、回転軸Xを中心とする円環領域のうち、所定の中心角度θRを有する領域である。なお、赤領域膜31Rは、カラーホイール30の回転中において、青成分光B(励起光)が照射されるべき領域であることは勿論である。言い換えると、赤領域膜31R上には、レンズ111によって青成分光Bが集光される。
The red region film 31 </ b> R includes a light emitter R that emits red component light R according to blue component light B (excitation light) emitted from the
緑領域膜31Gは、光源ユニット10から出射される青成分光B(励起光)に応じて緑成分光Gを発光する発光体Gを有する。発光体Gは、蛍光体或いは燐光体である。緑領域膜31Gは、回転軸Xを中心とする円環領域のうち、所定の中心角度θGを有する領域である。なお、緑領域膜31Gは、カラーホイール30の回転中において、青成分光B(励起光)が照射されるべき領域であることは勿論である。言い換えると、緑領域膜31G上には、レンズ111によって青成分光Bが集光される。
The green region film 31 </ b> G includes a light emitter G that emits green component light G in response to blue component light B (excitation light) emitted from the
青領域31Bは、青成分光Bを透過する透明領域である。また、青領域31Bは、回転軸Xを中心として所定の中心角θBを有する扇形状の領域である。
The
このように、カラーホイール30の回転に伴って、赤成分光R、緑成分光G及び青成分光Bが時分割で出射される。但し、赤成分光R及び緑成分光Gは反射され、青成分光Bは透過されることに留意すべきである。
Thus, as the
ミラー膜32は、青成分光B(励起光)を透過して赤成分光R及び緑成分光Gを反射する。ミラー膜32は、回転軸Xを中心として所定の中心角θR+θGを有する扇形状の領域である。言い換えると、ミラー膜32は、青領域31Bを除いた領域である。なお、ミラー膜32は、ダイクロイックミラー膜であってもよく、このような場合には、ホイール面の全面に設けられていてもよい。
The
図1に戻って、ダイクロイックミラー40は、青成分光B(基準映像光)を反射する。また、ダイクロイックミラー40は、ダイクロイックミラー20で反射された赤成分光R及び緑成分光Gを透過する。
Returning to FIG. 1, the
ロッドインテグレータ50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50は、ロッドインテグレータ50に入射する光を均一化する。なお、ロッドインテグレータ50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
折り返しミラー60は、ロッドインテグレータ50から出射される光をDMD70側に反射する。
The
DMD70は、複数の微小ミラーによって構成されており、複数の微小ミラーは可動式である。各微小ミラーは、基本的に1画素に相当する。DMD70は、各微小ミラーの角度を変更することによって、投写ユニット80側に光を反射するか否かを切り替える。
The
投写ユニット80は、DMD70に設けられる微小ミラーで反射された光(映像光)を投写面上に投写する。
The
なお、図1に示すように、投写型映像表示装置100は、必要なレンズ群(レンズ111〜レンズ116)を有する。また、投写型映像表示装置100は、必要なミラー群(ミラー121〜ミラー123)を有する。
As shown in FIG. 1, the projection display apparatus 100 includes necessary lens groups (
第1実施形態では、光源装置は、少なくとも光源ユニット10によって構成される。但し、光源装置は、光源ユニット10以外にも、カラーホイール30、ロッドインテグレータ50、折り返しミラー60などを含んでもよい。
In the first embodiment, the light source device includes at least the
なお、第1実施形態において、光源ユニット10に設けられる光源の光出射方向がX軸方向である。また、光源ユニット10の全体として、光源ユニット10が光を出射する方向がZ軸方向である。X軸方向及びZ軸方向に垂直な方向がY軸方向である。
In the first embodiment, the light emission direction of the light source provided in the
(光源ユニット)
以下において、第1実施形態に係る光源ユニットについて、図面を参照しながら説明する。図3及び図4は、第1実施形態に係る光源ユニット10を示す図である。
(Light source unit)
Hereinafter, the light source unit according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. 3 and 4 are views showing the
図3に示すように、光源ユニット10は、第1光源ユニット10A及び第2光源ユニット10Bを有する。また、第1光源ユニット10Aから出射される光及び第2光源ユニット10Bから出射される光を合成する合成部130が設けられる。
As shown in FIG. 3, the
ここで、第2光源ユニット10Bの光出射方向がX軸方向である。合成部130の光出射方向がZ軸方向である。
Here, the light emission direction of the second light source unit 10B is the X-axis direction. The light emitting direction of the combining
第1光源ユニット10Aは、ヒートシンク11Aと、複数の光源12Aと、複数のレンズ13Aとを有する。
The first
ヒートシンク11Aは、複数の光源12Aが生じる熱を放熱する金属板などである。各光源12Aは、青成分光Bを出射するLDやLEDなどである。第1実施形態では、各光源12Aは、偏光ミラー131に対してP偏光の青成分光Bを出射する。各レンズ13Aは、各光源12Aから出射される青成分光Bを集光する。
The
このように、第1光源ユニット10Aは、第1偏光(第1実施形態では、P偏光)の青成分光Bを出射するように構成される。
As described above, the first
なお、複数の光源12Aの各々は、少なくともZ軸方向に並んでいる。また、複数の光源12Aの各々は、図4に示すように、Y軸方向及びZ軸方向に直線状に並んでいてもよい。すなわち、複数の光源12Aの各々は、Y−Z平面において、アレイ状に配置されてもよい。
Each of the plurality of
第2光源ユニット10Bは、ヒートシンク11Bと、光源12Bと、レンズ13Bと、1/2λ板15を有する。
The second
ヒートシンク11Bは、複数の光源12Bが生じる熱を放熱する金属板などである。各光源12Bは、青成分光Bを出射するLDやLEDなどである。第1実施形態では、各光源12Bは、偏光ミラー131に対してP偏光の青成分光Bを出射する。各レンズ13Bは、各光源12Bから出射される青成分光Bを集光する。
The
1/2λ板15は、光源12Bから出射される青成分光Bの偏光方向を90°回転する。第1実施形態では、1/2λ板15は、P偏光の青成分光BをS偏光の青成分光Bに切り替える。
The 1 /
このように、第2光源ユニット10Bは、偏光ミラー131に対して第2偏光(第1実施形態では、S偏光)の青成分光Bを出射するように構成される。
As described above, the second light source unit 10B is configured to emit the blue component light B of the second polarization (S-polarization in the first embodiment) to the
なお、複数の光源12Bの各々は、少なくともZ軸方向に並んでいる。また、複数の光源12Bの各々は、図4に示すように、Y軸方向及びZ軸方向に直線状に並んでいてもよい。すなわち、複数の光源12Bの各々は、Y−Z平面において、アレイ状に配置されてもよい。
Each of the plurality of
ここで、複数の光源12A及び複数の光源12Bの双方は、Y軸方向に長い楕円の青成分光Bを出射する。従って、複数の光源12Aから出射される青成分光Bの光束及び複数の光源12Bの各々から出射される青成分光Bが重畳される(図5を参照)。
Here, both of the plurality of
合成部130は、複数の光源12Bから出射される青成分光Bの光路上に設けられており、複数の光源12Bの各々に対応する複数の偏光ミラー131を有する。
The combining
複数の偏光ミラー131の各々は、第1偏光(第1実施形態では、P偏光)の青成分光Bを透過して、第2偏光(第1実施形態では、S偏光)の青成分光Bを反射する。複数の偏光ミラー131の各々は、複数の光源12Aの各々から出射される青成分光Bの光束及び複数の光源12Bの各々から出射される青成分光Bの光束を重畳する。
Each of the plurality of polarization mirrors 131 transmits blue component light B of first polarization (P-polarization in the first embodiment) and blue component light B of second polarization (S-polarization in the first embodiment). To reflect. Each of the plurality of
ここで、複数の偏光ミラー131の各々は、複数の光源12Bの各々に対応しているため、少なくともZ軸方向に並んでいる。また、複数の偏光ミラー131の各々は、X軸方向にシフトしている。例えば、光源12BがY軸方向に並んでいる場合には、Y軸方向に並ぶ1列の光源12Bに対して、1つの偏光ミラー131が配置される。或いは、Y軸方向に並ぶ1列の光源12Bの各々に対して、複数の偏光ミラー131が配置されてもよい。
Here, since each of the plurality of
また、合成部130は、複数の光源12Aから出射される青成分光Bの光路上に設けられており、複数の光源12Aの各々に対応する複数の反射ミラー132を有する。
The combining
ここで、複数の反射ミラー132の各々は、複数の光源12Aの各々に対応しているため、少なくともZ軸方向に並んでいる。また、複数の反射ミラー132の各々は、X軸方向にシフトしている。例えば、光源12AがY軸方向に並んでいる場合には、Y軸方向に並ぶ1列の光源12Aに対して、1つの反射ミラー132が配置される。或いは、Y軸方向に並ぶ1列の光源12Aの各々に対して、複数の反射ミラー132が配置されてもよい。
Here, since each of the plurality of reflection mirrors 132 corresponds to each of the plurality of
第1実施形態では、複数の反射ミラー132の各々は、複数の光源12Aの各々から出射される青成分光B(P偏光)をZ軸方向に反射する。複数の偏光ミラー131の各々は、複数の光源12Bの各々から出射される青成分光B(S偏光)をZ軸方向に反射する。複数の偏光ミラー131の各々は、複数の反射ミラー132の各々で反射された青成分光B(P偏光)をZ軸方向に反射する。
In the first embodiment, each of the plurality of reflection mirrors 132 reflects the blue component light B (P-polarized light) emitted from each of the plurality of
このように、複数の偏光ミラー131の各々は、図5に示すように、複数の反射ミラー132の各々で反射された青成分光B(P偏光)の光束及び複数の光源12Bの各々から出射される青成分光B(S偏光)を重畳する。
Thus, as shown in FIG. 5, each of the plurality of
ここで、X軸方向における偏光ミラー131のシフトピッチは、Z軸方向における光源12Bの配置ピッチよりも狭い。同様に、X軸方向における反射ミラー132のシフトピッチは、Z軸方向における光源12Aの配置ピッチよりも狭い。X軸方向における偏光ミラー131のシフトピッチは、X軸方向における反射ミラー132のシフトピッチと同様である。
Here, the shift pitch of the
結果として、図4及び図5に示すように、合成部130によって青成分光Bが合成される前におけるZ軸方向の光束の間隔P(光源12Aや光源12Bの配置ピッチ)は、合成部130によって青成分光Bが合成された後におけるX軸方向における光束の間隔Qよりも広い。
As a result, as shown in FIGS. 4 and 5, the light flux interval P (the arrangement pitch of the
なお、「並ぶ」という用語は、必ずしも、一直線に並んでいることを示すものではないことに留意すべきである。すなわち、「並ぶ」という用語は、図3に示す偏光ミラー131や反射ミラー132などのように、一の方向(例えば、Z軸方向)にシフトしながら、他の方向に並んでいることを含む用語である。
It should be noted that the term “aligned” does not necessarily indicate that they are aligned. That is, the term “aligned” includes being aligned in the other direction while shifting in one direction (for example, the Z-axis direction), such as the
(作用及び効果)
第1実施形態では、複数の偏光ミラー131の各々は、複数の光源12Bの各々に対応して設けられており、第1光源ユニット10Aから出射される第1偏光(第1実施形態では、P偏光)の青成分光Bを透過して、第2光源ユニット10Bから出射される第2偏光(第1実施形態では、S偏光)の青成分光Bを反射する。複数の偏光ミラー131の各々は、複数の光源12Aの各々から出射される青成分光Bの光束及び複数の光源12Bの各々から出射される青成分光Bの光束を重畳する。
(Function and effect)
In the first embodiment, each of the plurality of
従って、各光源から出射される光を反射する反射プリズムを設ける必要がないため、光源ユニットのサイズを小型化することができる。また、合成部130から出射される青成分光Bの光束を小さく纏めることができる。
Therefore, it is not necessary to provide a reflecting prism that reflects light emitted from each light source, and thus the size of the light source unit can be reduced. In addition, the luminous flux of the blue component light B emitted from the combining
第1実施形態では、X軸方向における偏光ミラー131のシフトピッチは、Z軸方向における光源12Bの配置ピッチよりも狭い。従って、Z軸方向における光源12Bの配置ピッチを小さくしなくても、すなわち、Z軸方向における光源12Bの集積度を上げなくても、図5に示すように、X−Y平面において、合成部130から出射される青成分光Bの光束を小さく纏めることができる。また、Z軸方向における光源12Bの集積度を上げる必要がないため、光源12Bの放熱性も向上する。
In the first embodiment, the shift pitch of the
第1実施形態では、X軸方向における反射ミラー132のシフトピッチは、Z軸方向における光源12Aの配置ピッチよりも狭い。従って、Z軸方向における光源12Aの配置ピッチを小さくしなくても、すなわち、Z軸方向における光源12Aの集積度を上げなくても、図5に示すように、X−Y平面において、合成部130から出射される青成分光Bの光束を小さく纏めることができる。また、Z軸方向における光源12Aの集積度を上げる必要がないため、光源12Bの放熱性も向上する。
In the first embodiment, the shift pitch of the
[変更例1]
以下において、第1実施形態の変更例1について説明する。以下においては、第1実施形態に対する相違点について主として説明する。
[Modification 1]
Hereinafter, Modification Example 1 of the first embodiment will be described. In the following, differences from the first embodiment will be mainly described.
具体的には、第1実施形態では、第1光源ユニット10A及び第2光源ユニット10Bが互いに対向するように配置される。これに対して、変更例1では、第1光源ユニット10A及び第2光源ユニット10Bは、所定方向に沿って並んで配置される。
Specifically, in the first embodiment, the first
詳細には、図6に示すように、第1光源ユニット10A及び第2光源ユニット10Bは、Z軸方向に沿って並んで配置される。なお、複数の偏光ミラー131の各々は、第1実施形態と同様に、複数の反射ミラー132の各々で反射された青成分光B(P偏光)の光束及び複数の光源12Bの各々から出射される青成分光B(S偏光)を重畳する。
Specifically, as shown in FIG. 6, the first
[変更例2]
以下において、第1実施形態の変更例2について説明する。以下においては、第1実施形態に対する相違点について主として説明する。
[Modification 2]
Hereinafter, Modification Example 2 of the first embodiment will be described. In the following, differences from the first embodiment will be mainly described.
具体的には、第1実施形態では、2つの光源ユニットが互いに対向するように配置される。これに対して、変更例2では、3つの光源ユニットが設けられる。 Specifically, in the first embodiment, the two light source units are arranged to face each other. On the other hand, in the modified example 2, three light source units are provided.
詳細には、光源ユニット10は、図7に示すように、第1光源ユニット10Aと、第2光源ユニット10B1と、第2光源ユニット10B2とを有する。変更例2では、第1光源ユニット10Aは、ダイクロイックミラー20(不図示)と対向するように配置される。第2光源ユニット10B1及び第2光源ユニット10B2は、互いに対向するように配置される。
Specifically, the
なお、第2光源ユニット10B1及び第2光源ユニット10B2は、第2光源ユニット10Bと同様の構成を有しており、第2偏光(第1実施形態では、S偏光)の青成分光Bを出射するように構成される。なお、第2光源ユニット10B1及び第2光源ユニット10B2の詳細については省略する。 The second light source unit 10B1 and the second light source unit 10B2 have the same configuration as the second light source unit 10B, and emit the blue component light B of the second polarized light (S-polarized light in the first embodiment). Configured to do. Details of the second light source unit 10B1 and the second light source unit 10B2 are omitted.
合成部130は、偏光ミラー131として、複数の偏光ミラー1311と、複数の偏光ミラー1312とを有する。なお、変更例2では、合成部130は、反射ミラー132を有していない。
Synthesizing
複数の偏光ミラー1311の各々は、複数の光源12B1の各々から出射される青成分光Bの光路上に設けられており、複数の光源12B1の各々に対応して設けられる。複数の偏光ミラー1311の各々は、第1偏光(第1実施形態では、P偏光)の青成分光Bを透過して、第2偏光(第1実施形態では、S偏光)の青成分光Bを反射する。複数の偏光ミラー1311の各々は、複数の光源12Aの各々から出射される青成分光Bの光束及び複数の光源12B1の各々から出射される青成分光Bの光束を部分的に重畳する。
Each of the plurality of
複数の偏光ミラー1312の各々は、複数の光源12B2の各々から出射される青成分光Bの光路上に設けられており、複数の光源12B2の各々に対応して設けられる。複数の偏光ミラー1312の各々は、第1偏光(第1実施形態では、P偏光)の青成分光Bを透過して、第2偏光(第1実施形態では、S偏光)の青成分光Bを反射する。複数の偏光ミラー1312の各々は、複数の光源12Aの各々から出射される青成分光Bの光束及び複数の光源12B2の各々から出射される青成分光Bの光束を部分的に重畳する。
Each of the plurality of
[変更例3]
以下において、第1実施形態の変更例3について説明する。以下においては、第1実施形態に対する相違点について主として説明する。
[Modification 3]
Hereinafter, Modification 3 of the first embodiment will be described. In the following, differences from the first embodiment will be mainly described.
具体的には、第1実施形態では、2つの光源ユニットが互いに対向するように配置される。これに対して、変更例3では、3つの光源ユニットが設けられる。 Specifically, in the first embodiment, the two light source units are arranged to face each other. On the other hand, in the modified example 3, three light source units are provided.
詳細には、光源ユニット10は、図8に示すように、第1光源ユニット10A1と、第1光源ユニット10A2と、第1光源ユニット10A3とを有する。変更例3では、第1光源ユニット10A1は、ダイクロイックミラー20(不図示)と対向するように配置される。第1光源ユニット10A2及び第1光源ユニット10A3は、互いに対向するように配置される。
Specifically, the
なお、第1光源ユニット10A1〜第1光源ユニット10A3は、第1光源ユニット10Aと同様の構成を有しており、第1偏光(第1実施形態では、P偏光)の青成分光Bを出射するように構成される。なお、第1光源ユニット10A1〜第1光源ユニット10A3の詳細については省略する。
The first light source unit 10A1 to the first light source unit 10A3 have the same configuration as the first
合成部130は、反射ミラー132として、複数の反射ミラー1322と、複数の反射ミラー1323とを有する。なお、変更例1では、合成部130は、偏光ミラー131を有していない。
Combining
複数の反射ミラー1322の各々は、複数の光源12A2の各々から出射される青成分光Bの光路上に設けられており、複数の光源12A2の各々に対応して設けられる。複数の反射ミラー1323の各々は、複数の光源12A3の各々から出射される青成分光Bの光路上に設けられており、複数の光源12A3の各々に対応して設けられる。
Each of the plurality of reflecting
ここで、複数の光源12A1の各々から出射される青成分光Bは、反射ミラー1322と反射ミラー1323との間を通って、ダイクロイックミラー20(不図示)側に導かれる。言い換えると、反射ミラー1322及び反射ミラー1323は、複数の光源12A1の各々から出射される青成分光Bを通すための間隔を持って配置される。
Here, the blue component light B emitted from each of a plurality of
なお、1/2λ板141は、第1偏光(ここでは、P偏光)の青成分光Bを第2偏光(ここでは、S偏光)の青成分光Bに変換する。反射ミラー142は、第2偏光(ここでは、S偏光)の青成分光Bを反射する。偏光ミラー143は、第1偏光(ここでは、P偏光)の青成分光Bを透過して、第2偏光(ここでは、S偏光)の青成分光Bを反射する。
The
[変更例4]
以下において、第1実施形態の変更例3について説明する。以下においては、第1実施形態に対する相違点について主として説明する。
[Modification 4]
Hereinafter, Modification 3 of the first embodiment will be described. In the following, differences from the first embodiment will be mainly described.
具体的には、第1実施形態では、光源ユニット10から出射される青成分光Bは、カラーホイール30上の1箇所に集光される。これに対して、変更例4では、光源ユニット10から出射される青成分光Bは、カラーホイール30上の2箇所に集光される。
Specifically, in the first embodiment, the blue component light B emitted from the
詳細には、投写型映像表示装置100は、図9に示すように、第1実施形態に示す投写型映像表示装置100(図1を参照)と同様の構成を有する。変更例4では、青成分光Bがカラーホイール30上の2箇所に集光されるため、レンズ111に代えて、ミラー111A及びミラー111Bを有する。
Specifically, as shown in FIG. 9, the projection display apparatus 100 has the same configuration as that of the projection display apparatus 100 (see FIG. 1) shown in the first embodiment. In the modified example 4, since the blue component light B is condensed at two places on the
カラーホイール30は、赤領域膜31Rとして、赤領域31R1及び赤領域31R2を有する。赤領域31R1は、赤領域31R2に対して、カラーホイール30の径方向内側に設けられる。赤領域31R1上には、ミラー111Aによって青成分光Bが集光される。赤領域31R2上には、ミラー111Bによって青成分光Bが集光される。
また、カラーホイール30は、緑領域膜31Gとして、緑領域31G1及び緑領域31G2を有する。緑領域31G1は、緑領域31G2に対して、カラーホイール30の径方向内側に設けられる。緑領域31G1上には、ミラー111Aによって青成分光Bが集光される。緑領域31G2上には、ミラー111Bによって青成分光Bが集光される。
The
[その他の実施形態]
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
[Other Embodiments]
Although the present invention has been described with reference to the above-described embodiments, it should not be understood that the descriptions and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.
実施形態では、光変調素子として、DMD70が例示されているが、実施形態は、これに限定されるものではない。光変調素子は、1つの液晶パネル或いは3つの液晶パネル(赤液晶パネル、緑液晶パネル及び青液晶パネル)であってもよい。液晶パネルは、透過型であってもよく、反射型であってもよい。
In the embodiment, the
実施形態では、励起光として青成分光Bを用いるケースについて説明した。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。例えば、励起光として紫外成分光を用いてもよい。このようなケースでは、紫外成分光に応じて青成分光Bを出射する発光体が用いられる。 In the embodiment, the case where the blue component light B is used as the excitation light has been described. However, the embodiment is not limited to this. For example, ultraviolet component light may be used as excitation light. In such a case, a light emitter that emits blue component light B in response to ultraviolet component light is used.
実施形態では、第1偏光がP偏光であり、第2偏光がS偏光であるケースについて説明した。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。例えば、第2偏光がP偏光であり、第1偏光がS偏光であってもよい。このようなケースでは、光源ユニット10の構成が変わることは勿論である。
In the embodiment, the case where the first polarized light is P-polarized light and the second polarized light is S-polarized light has been described. However, the embodiment is not limited to this. For example, the second polarization may be P polarization and the first polarization may be S polarization. In such a case, of course, the configuration of the
実施形態では、複数の光源12A及び複数の光源12Bは、偏光ミラー131に対して青成分光B(P偏光)を出射する。しかしながら、複数の光源12A及び複数の光源12Bの双方が略円形の青成分光Bを出射する場合には、複数の光源12Bは、複数の光源12Aの向きに対して90°回転して配置することによって、偏光ミラー131に対して青成分光B(S偏光)を出射してもよい。このようなケースでは、1/2λ板15が不要である。
In the embodiment, the plurality of light sources 12 </ b> A and the plurality of light sources 12 </ b> B emit blue component light B (P-polarized light) to the
10…光源ユニット、10A…第1光源ユニット、10B…第2光源ユニット、11A…ヒートシンク、11B…ヒートシンク、12A…光源、12B…光源、13A…レンズ、13B…レンズ、15…1/2λ板、20…ダイクロイックミラー、30…カラーホイール、31B…青領域、31G…緑領域膜、31R…赤領域膜、32…ミラー膜、40…ダイクロイックミラー、50…ロッドインテグレータ、60…ミラー、70…DMD、80…投写ユニット、100…投写型映像表示装置、111〜116…レンズ、121〜123…ミラー、130…合成部、131…偏光ミラー、132…反射ミラー、141…1/2λ板、142…反射ミラー、143…偏光ミラー
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記第1光源ユニットは、第1偏光の光を出射するように構成されており、
前記第2光源ユニットは、第2偏光の光を出射するように構成されており、
前記合成部は、前記複数の第2光源から出射される光の光路上に設けられており、前記複数の第2光源の各々に対応する複数の偏光ミラーを有しており、
前記複数の偏光ミラーの各々は、前記第1偏光の光を透過して、前記第2偏光の光を反射するように構成されており、
前記複数の偏光ミラーの各々は、前記複数の第1光源の各々から出射される光の光束及び前記複数の第2光源の各々から出射される光の光束を重畳しており、
前記合成部は、前記複数の第1光源から出射される光の光路上に設けられており、前記複数の第1光源の各々に対応する複数の反射ミラーを有しており、
前記複数の偏光ミラーの各々は、前記複数の反射ミラーの各々で反射された光の光束及び前記複数の第2光源の各々から出射される光の光束を重畳するようになっており、
前記第2光源ユニットの光出射方向がX軸方向であり、前記合成部の光出射方向がZ軸方向であり、前記X軸方向及び前記Z軸方向に垂直な方向がY軸方向である場合において、
前記複数の第2光源の各々は、少なくとも前記Z軸方向に並んでおり、
前記複数の偏光ミラーの各々は、少なくとも前記Z軸方向に並んでおり、かつ、前記X軸方向にシフトしており、
前記X軸方向における偏光ミラーのシフトピッチは、前記Z軸方向における第2光源の配置ピッチよりも狭いことを特徴とする光源装置。 A first light source unit having a plurality of first light sources, a second light source unit having a plurality of second light sources, light emitted from the first light source unit and light emitted from the second light source unit are combined. A light source device including a combining unit,
The first light source unit is configured to emit first polarized light,
The second light source unit is configured to emit the second polarized light,
The combining unit is provided on an optical path of light emitted from the plurality of second light sources, and includes a plurality of polarizing mirrors corresponding to each of the plurality of second light sources,
Each of the plurality of polarizing mirrors is configured to transmit the first polarized light and reflect the second polarized light,
Each of the plurality of polarizing mirrors superimposes a light beam emitted from each of the plurality of first light sources and a light beam emitted from each of the plurality of second light sources,
The combining unit is provided on an optical path of light emitted from the plurality of first light sources, and has a plurality of reflection mirrors corresponding to each of the plurality of first light sources,
Each of the plurality of polarization mirrors is configured to superimpose a light beam reflected by each of the plurality of reflection mirrors and a light beam emitted from each of the plurality of second light sources ,
The light emission direction of the second light source unit is the X-axis direction, the light emission direction of the combining unit is the Z-axis direction, and the X-axis direction and the direction perpendicular to the Z-axis direction are the Y-axis direction. In
Each of the plurality of second light sources is arranged in at least the Z-axis direction,
Each of the plurality of polarizing mirrors is aligned at least in the Z-axis direction and is shifted in the X-axis direction,
The light source device characterized in that the shift pitch of the polarizing mirror in the X-axis direction is narrower than the arrangement pitch of the second light sources in the Z-axis direction .
前記第2光源ユニットは、前記第1偏光の光を前記第2偏光の光に変換する位相差板を有することを特徴とする請求項1に記載の光源装置。 The plurality of first light sources and the second light source are configured to emit the first polarized light,
The light source device according to claim 1 , wherein the second light source unit includes a phase difference plate that converts the first polarized light into the second polarized light.
前記光源装置から出射される光を変調する光変調素子と、
前記光変調素子によって変調される光を投写する投写ユニットとを備えることを特徴とする投写型映像表示装置。
The light source device according to claim 1 or 2 ,
A light modulation element for modulating light emitted from the light source device;
A projection-type image display device comprising: a projection unit that projects light modulated by the light modulation element.
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