JP6379473B2 - 照明装置、投射表示装置、および、照明方法 - Google Patents
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Description
[全体構成]
以下に、本願の一実施例を、図面を参照しながら説明する。図1に、本願の実施例1における照明装置4およびこの照明装置4を備えた投射表示装置(プロジェクタ)2の光学図を示す。また、図2〜図9は、光の3原色の各色を生成するための、各部材の構成と作用を説明するための説明図である。図1において、1はパーソナルコンピュータ等の情報処理装置の画像情報生成部であり、2は画像情報生成部1で生成される画像情報(画像データ)に基づいて、図示しないスクリーン等の表示画面に画像を拡大して投射表示させる投射表示装置である。
実施例1の投射表示装置2は、図1に示すように、画像情報生成部1から入力される画像情報に基づいて各部を制御させる制御回路(制御手段としての制御部)3と、この画像情報に基づき制御回路3により駆動制御されてG(緑色),R(赤色),B(青色)の可視光を順次一定時間毎に出射させる照明装置4と、を有する。
制御回路3は、投射表示装置2の全体の動作を統括制御するものであり、インターフェース3aと、画像処理部(画像処理回路)3bと、駆動制御部(駆動制御回路)3cと、を有する。制御回路3のハードウェア構成としては、CPU(中央処理ユニット;Central Processing Unit)、ROM(リードオンリーメモリ;Read Only Memory)、RAM(ランダムアクセスメモリ;Random Access Memory)等を有して構成される。制御回路3の画像処理部3bは、ROMに予め記憶されているプログラムに従って、RAMをワークメモリとして用いて、投射表示装置2の各部を駆動制御する。
照明装置4は、赤色光、緑色光、青色光を、時分割で順次に、またはこれらを組み合わせて(混合して)出射し、被照明部に照射する装置である。照明装置4は、照明光案内光学系6の後述するライトトンネル6bへ向けて、各色の光(光束)を出射する。この照明装置4の構成の詳細については、後述する。
画像形成素子5は、制御回路3の駆動制御部3cに接続されており、この駆動制御部3cによって駆動制御される。この画像形成素子5は、照明装置4から出射されて照明光案内光学系6により導かれた各色の光を、画素毎に諧調制御することでカラー投影画像を形成する。本実施例では、画像形成素子5として、DMD(Digital micromirror device)を用いている。このDMDからなる画像形成素子5は、画素単位のマイクロミラーを有し、駆動制御部3cの制御下で、各マイクロミラーが異なる2つの角度のいずれかとされた状態を維持することが可能とされている(いわゆる、2値制御)。すなわち、画像形成素子5の各マイクロミラーは、照明光案内光学系6により導かれた各色の光を投影光学系7へ向けて反射する角度(ON状態)と、当該各色の光を内部の吸収体へ向けて反射して外部に出射させない角度(OFF状態)と、のいずれかの状態となる。このため、画像形成素子5では、各マイクロミラーが個別に駆動(2値制御)されることにより、表示する画素毎に投影する光を制御することができる。また、画像形成素子5では、例えば、パルス幅変調方式(PWM方式)により各マイクロミラーのON状態の時間比率を調整することで、表示する画素毎における階調表現を行うことができる。
照明光案内光学系(リレー光学系)6は、照明装置4から出射された光を、画像形成素子5に導くものである。照明光案内光学系6は、図1に示すように、照明装置4のダイクロイックミラー17からの光(赤色光、緑色光、青色光)が入射する集光レンズ(集光素子)6aと、集光レンズ6aで集光される光(赤色光、緑色光、青色光)が入射するライトトンネル6bと、ライトトンネル6bから出射する光をリレーするリレーレンズ(集光素子)6cと、リレーレンズ6cからの光(赤色光、緑色光、青色光)が入射するミラー6dと、このミラー6dで反射した光(赤色光、緑色光、青色光)を画像形成素子5側に反射させる凹面鏡6eと、を有する。
投影光学系7は、画像形成素子5により生成された投影画像をスクリーン(図示せず)に投影する。この投影光学系7は、固定鏡筒に設けられた固定レンズ群や可動鏡筒に設けられた可動レンズ群を備えている。この可動レンズ群を移動させることにより、フォーカス調整やズーム調整を行うことが可能となっている。
次に、本願に係る照明装置の一実施例としての照明装置4の構成について、図面を参照しながら説明する。実施例1の照明装置4は、駆動制御部3cにより駆動制御され、励起光源としての固体光源10と、少なくとも1つのレンズからなるカップリングレンズ11と、光分離部材(後述する光透過制御ホイール12)と、少なくとも1つのレンズからなるカップリングレンズ13(光学素子)と、波長変換部材(後述する蛍光体ホイール14)と、ミラー15と、ミラー16と、ダイクロイックミラー17と、を備えて構成される。固体光源10、光透過制御ホイール12、および、蛍光体ホイール14は、駆動制御部3cに接続され、その動作が制御されている。
次に、上述のような構成の拡大投射装置(プロジェクタ)2の作用を、他の設定条件等と共に、図面を参照して説明する。また、この説明において、照明装置4による照明方法についても説明する。
赤色光RLの生成時の作用について、図2〜図4を用いて説明する。図4(a)は、光透過制御ホイール12の平面図で、SP1は、光透過制御ホイール12に入射する励起光(青色光BL)または蛍光の光束を示している。そして、この光束SP1の入射位置、つまり、励起光(青色光BL)の光路中に、光透過制御ホイール12の第1フィルタ領域12aが配置された状態を示している。このように、励起光(青色光BL)の光路中に、第1フィルタ領域12aが位置しているとき、蛍光体ホイール14では、図3(a)に示すように、励起光(青色光BL)が光スポットSP2となって照射される位置に、第1蛍光体領域14aが配置される。
緑色光GLの生成時の作用について、図5、図6を用いて説明する。図6(b)に示すように、励起光(青色光BL)の光路中(光束SP1の位置)に、第2フィルタ領域12bが位置しているとき、図6(a)に示すように、励起光(青色光BL)の光スポットSP2の照射位置に、蛍光体ホイール14の第2蛍光体領域14bが配置される。この配置状態で、上記赤色光RLの生成時と同様に、励起光(青色光BL)は第2フィルタ領域12bに反射された後、カップリングレンズ13により集光され、光スポットSP2となって第2蛍光体領域14bに入射し、第2蛍光体領域14bの緑色蛍光体(蛍光材料)を励起する。この励起により、第2蛍光体領域14bの緑色蛍光体(蛍光材料)から波長λCの緑色を含む光(蛍光)が生じる。
青色光BLの生成時の作用について、図7、図8を用いて説明する。図8(b)に示すように、励起光(青色光BL)の光路中(光束SP1の位置)に、第3フィルタ領域12cが位置しているとき、図8(a)に示すように、励起光(青色光BL)の光スポットSP2の照射位置に、蛍光体ホイール14の第3領域14cが配置される。ただし、前述したように、青色光BLの生成時には、第3領域14cに励起光(青色光BL)が到達して照射されることはないため、第3領域14cは、蛍光体の有無を問わない不問領域となっている。
次に、本願の実施例2に係る照明装置について、図10、図11に基づいて説明する。図10の光学図に示すように、実施例2に係る照明装置4Aは、カップリングレンズ11と光透過制御ホイール12との間に集光レンズ(集光素子)18を設け、光透過制御ホイール12とカップリングレンズ13との間に集光レンズ(集光素子)19を設け、光透過制御ホイール12とミラー16との間に集光レンズ(集光素子)20を設けたこと以外は、図1に示す実施例1の照明装置4と同様の基本構成を有している。そのため、実施例1と同様の構成については、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
次に、本願の実施例3に係る照明装置について、図12〜図14に基づいて説明する。図12の光学図に示すように、実施例3に係る照明装置4Bは、光透過制御ホイール12を光透過制御ホイール112に代え、蛍光体ホイール14を蛍光体ホイール114に代えたこと以外は、図10に示す実施例2の照明装置4Aと同様の基本構成を有している。そのため、実施例2と同様の構成については、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
赤色光RLの生成時には、固体光源10からの励起光(青色光BL)の光路中に、光透過制御ホイール112の第1フィルタ領域112aが配置される。光透過制御ホイール112に入射した励起光(青色光BL)は、この第1フィルタ領域112aによって反射され、蛍光体ホイール114の第1蛍光体領域114aに照射される。この第1蛍光体領域114aが励起されて、波長λDの黄色を含む光(蛍光)、すなわち、赤色を含む光(蛍光)をも含む光(蛍光)を生じさせる。この蛍光は、励起光(青色光BL)の光路を逆にたどって、光透過制御ホイール112の第1フィルタ領域112aに入射し、主に赤色光RL(波長λb)が選択されて第1フィルタ領域112aを透過する。この透過後、赤色光RLは、ミラー16で反射されてダイクロイックミラー17に入射し、このダイクロイックミラー17により反射されて光出射光路Optに合流する(以上、図12参照)。その後、赤色光RLは、図1に示すように、照明光として照明光案内光学系6の集光レンズ(集光素子)6aに入射する。
黄色光YLの生成時には、固体光源10からの励起光(青色光BL)の光路中に、光透過制御ホイール112の第2フィルタ領域112bが配置される。光透過制御ホイール112に入射した励起光(青色光BL)は、この第2フィルタ領域112bによって反射され、蛍光体ホイール114の第2蛍光体領域114bに照射される。この第2蛍光体領域114bが励起されて、波長λDの黄色を含む光(蛍光)を生じさせる。この蛍光は、励起光(青色光BL)の光路を逆にたどって、光透過制御ホイール112の第2フィルタ領域112bに入射し、赤色成分と緑色成分とが選択されて第2フィルタ領域112bを透過することで、黄色光YL(波長λd)が生成される。この黄色光YLは、ミラー16で反射されてダイクロイックミラー17に入射し、このダイクロイックミラー17により反射されて光出射光路Optに合流する(以上、図12参照)。その後、赤色光RLは、図1に示すように、照明光として照明光案内光学系6の集光レンズ(集光素子)6aに入射する。なお、第2フィルタ領域112bで選択されて透過する黄色光YLの波長λdは、黄色蛍光体から生じる黄色を含む光(蛍光)の波長λDと同一であってもよいし、より狭い範囲として、黄色光YLの色純度を高めることもできる。
緑色光GLの生成時には、固体光源10からの励起光(青色光BL)の光路中に、光透過制御ホイール112の第3フィルタ領域112cが配置される。光透過制御ホイール112に入射した励起光(青色光BL)は、この第3フィルタ領域112cによって反射され、蛍光体ホイール114の第3蛍光体領域114cに照射される。この第3蛍光体領域114cが励起されて、波長λCの緑色を含む光(蛍光)を生じさせる。この蛍光は、励起光(青色光BL)の光路を逆にたどって、光透過制御ホイール112の第3フィルタ領域112cに入射し、主に緑色光GL(波長λc)が選択されて第3フィルタ領域112cを透過する。この透過後、緑色光GLは、ミラー16で反射されてダイクロイックミラー17に入射し、このダイクロイックミラー17により反射されて光出射光路Optに合流する(以上、図12参照)。その後、緑色光GLは、図1に示すように、照明光として照明光案内光学系6の集光レンズ(集光素子)6aに入射する。
青色光BLの生成時には、固体光源10からの励起光(青色光BL)の光路中に、光透過制御ホイール112の第4フィルタ領域112dが配置される。光透過制御ホイール112に入射した励起光(青色光BL)は、この第4フィルタ領域112dを透過して、青色光BLとしてミラー15に入射する。このミラー15によって、青色光BLは、ダイクロイックミラー17側に反射され、このダイクロイックミラー17を透過して光出射光路Optに合流する(以上、図12参照)。その後、青色光BLは、図1に示すように、照明光として照明光案内光学系6の集光レンズ(集光素子)6aに入射する。
次に、本願の実施例4に係る照明装置について、図15〜図17に基づいて説明する。上記実施例1〜実施例3では、励起光として青色光BLを出射する固体光源を用いているが、実施例4では、励起光として青色よりも短い紫外領域を含む光(以下「紫外線」と呼ぶ)を出射する固体光源を用いている。実施例4では、この紫外線を反射し、複数の可視光(照明光)を選択して透過させる光透過制御ホイールと、紫外線により励起されて蛍光を生じさせる複数の蛍光体がセグメント化された蛍光体ホイールとを備えた照明装置を実施している。
赤色光RLの生成時には、固体光源10’からの励起光(紫外線UV)の光路中に、光透過制御ホイール212の第1フィルタ領域212aが配置される。光透過制御ホイール212に入射した励起光(紫外線UV)は、この第1フィルタ領域212aによって反射され、蛍光体ホイール214の第1蛍光体領域214aに照射される。この第1蛍光体領域214aが励起されて、波長λBの赤色を含む光(蛍光)を生じさせる。この蛍光は、励起光(紫外線UV)の光路を逆にたどって、光透過制御ホイール212の第1フィルタ領域212aに入射し、主に赤色光RL(波長λb)が選択されて第1フィルタ領域212aを透過し、光出射光路Optに合流する(以上、図15参照)。その後、赤色光RLは、図1に示すように、照明光として照明光案内光学系6の集光レンズ(集光素子)6aに入射する。
緑色光GLの生成時には、固体光源10’からの励起光(紫外線UV)の光路中に、光透過制御ホイール212の第2フィルタ領域212bが配置される。光透過制御ホイール212に入射した励起光(紫外線UV)は、この第2フィルタ領域212bによって反射され、蛍光体ホイール214の第2蛍光体領域214bに照射される。この第2蛍光体領域214bが励起されて、波長λCの緑色を含む光(蛍光)を生じさせる。この蛍光は、励起光(紫外線UV)の光路を逆にたどって、光透過制御ホイール212の第2フィルタ領域212bに入射し、主に緑色光GL(波長λc)が選択されて第2フィルタ領域212bを透過し、光出射光路Optに合流する(以上、図15参照)。その後、緑色光GLは、図1に示すように、照明光として照明光案内光学系6の集光レンズ(集光素子)6aに入射する。
青色光BLの生成時には、固体光源10’からの励起光(紫外線UV)の光路中に、光透過制御ホイール212の第3フィルタ領域212cが配置される。光透過制御ホイール212に入射した励起光(紫外線UV)は、この第3フィルタ領域212cによって反射され、蛍光体ホイール214の第3蛍光体領域214cに照射される。この第3蛍光体領域214cが励起されて、波長λAの青色を含む光(蛍光)を生じさせる。この蛍光は、励起光(紫外線UV)の光路を逆にたどって、光透過制御ホイール212の第3フィルタ領域212cに入射し、この第3フィルタ領域212cを透過して、光出射光路Optに合流する(以上、図15参照)。その後、青色光BLは、図1に示すように、照明光として照明光案内光学系6の集光レンズ(集光素子)6aに入射する。なお、青色光BLについても、第3蛍光体領域214cから生じるλAの青色を含む光(蛍光)よりも狭い範囲の波長領域を第3フィルタ領域212cで透過させるようにして、青色光BLの色純度を高めることもできる。
次に、本願の実施例5に係る照明装置について、図18〜図20に基づいて説明する。上記実施例1〜実施例4では、蛍光体ホイールを、光透過制御ホイールによる励起光の反射光路中に配置している。これに対して、実施例5では、蛍光体ホイールを、光透過制御ホイールによる励起光の透過光路中に配置している。また、実施例1〜4では、光源として、青色光BLを出射する固体光源10または紫外線UVを出射する固体光源10’のみを使用しているが、実施例5では、外線UVを出射する固体光源10’と、さらに、赤色の波長領域の光を出射する固体光源も用いている。
緑色光GLの生成時には、固体光源10’からの励起光(青色光BL)の光路中に、光透過制御ホイール312の第1フィルタ領域312aが配置される。光透過制御ホイール312に入射した励起光(紫外線UV)は、この第1フィルタ領域312aを透過し、蛍光体ホイール314の第1蛍光体領域314aに照射される。この第1蛍光体領域314aが励起されて、波長λCの緑色を含む光(蛍光)を生じさせる。この蛍光は、励起光(紫外線UV)の光路を逆にたどって、光透過制御ホイール312の第1フィルタ領域312aに入射し、主に緑色光GL(波長λc)が選択されて第1フィルタ領域312aで反射される。この反射後、緑色光GLは、ダイクロイックミラー42を透過して、光出射光路Optに合流する(以上、図18参照)。その後、緑色光GLは、図1に示すように、照明光として照明光案内光学系6の集光レンズ(集光素子)6aに入射する。
青色光BLの生成時には、固体光源10’からの励起光(紫外線UV)の光路中に、光透過制御ホイール312の第2フィルタ領域312bが配置される。光透過制御ホイール312に入射した励起光(紫外線UV)は、この第2フィルタ領域312bを透過し、蛍光体ホイール314の第2蛍光体領域314bに照射される。この第2蛍光体領域314bが励起されて、波長λAの青色を含む光(蛍光)を生じさせる。この蛍光は、励起光(紫外線UV)の光路を逆にたどって、光透過制御ホイール312の第2フィルタ領域312bに入射し、青色光BL(波長λA)が第2フィルタ領域312bで反射される。この反射後、青色光BLは、ダイクロイックミラー42を透過して、光出射光路Optに合流する(以上、図18参照)。その後、緑色光GLは、図1に示すように、照明光として照明光案内光学系6の集光レンズ(集光素子)6aに入射する。
赤色光RLの生成時には、図20に示すように、固体光源10’を消灯制御(OFF)し、固体光源40を点灯制御(ON)する。この赤色光RLの生成時には、固体光源10’からの励起光(紫外線UV)の光路中には、光透過制御ホイール312の第3領域312cと蛍光体ホイール314の第3領域314cとが配置されている。しかし、固体光源10’がOFFされているので、これらに励起光(紫外線UV)が照射されることはない。
5 画像形成素子(画像生成部) 7 投射レンズ(投影光学系)
10,10’ 固体光源(励起光源) 40 固体光源(光源)
12,112,212,312 光透過制御ホイール(光分離部材)
12a 第1フィルタ領域(第1領域) 12b 第2フィルタ領域(第2領域)
12c 第3フィルタ領域(第3領域)
13 カップリングレンズ(光学素子) 18,19 集光レンズ(集光素子)
14,114,214,314 蛍光体ホイール(波長変換部材)
14a 第1蛍光体領域(第1の波長変換部材、第1蛍光体)
14b 第2蛍光体領域(第2の波長変換部材、第2蛍光体)
112a 第1フィルタ領域(第1領域)
112b 第2フィルタ領域(第2領域)
112c 第3フィルタ領域(第3領域) 112d 第4フィルタ領域
114a 第1蛍光体領域(第1の波長変換部材、第1蛍光体)
114b 第2蛍光体領域(第2の波長変換部材、第2蛍光体)
114c 第3蛍光体領域(第3の波長変換部材、第3蛍光体)
212a 第1フィルタ領域(第1領域)
212b 第2フィルタ領域(第2領域)
212c 第3フィルタ領域(第3領域)
214a 第1蛍光体領域(第1の波長変換部材、第1蛍光体)
214b 第2蛍光体領域(第2の波長変換部材、第2蛍光体)
214c 第3蛍光体領域(第3の波長変換部材、第3蛍光体)
312a 第1フィルタ領域(第1領域)
312b 第2フィルタ領域(第2領域)
314a 第1蛍光体領域(第1の波長変換部材、第1蛍光体)
314b 第2蛍光体領域(第2の波長変換部材、第2蛍光体)
Claims (14)
- 励起光を発光する励起光源と、
前記励起光に励起されて前記励起光と異なる波長領域の光を生じさせる波長変換部材と、
前記励起光の光路および前記波長変換部材から生じる前記光の光路を分離するとともに、前記波長変換部材から生じる前記光の分光分布の少なくとも一部を取り出す第1領域、および、前記光の分光分布の少なくとも一部であって、前記第1領域とは異なる分光分布を取り出す第2領域を少なくとも有し、少なくとも前記第1領域および前記第2領域を、前記励起光の前記光路中に時間的に切替えて配置する光分離部材と、を備え、
前記励起光源は、前記励起光として青色光を発光し、
前記波長変換部材には、前記青色光に励起されて、黄色を含む光を第1の光として生じさせる第1蛍光体と、前記青色光に励起されて、少なくとも緑色を含む光を第2の光として生じさせる第2蛍光体と、が少なくとも設けられ、
少なくとも前記第1蛍光体および前記第2蛍光体が、前記光分離部材により分離された前記励起光の前記光路中に、時間的に切替わって配置され、
前記光分離部材の前記第1領域は、前記第1蛍光体から生じる前記第1の光から、赤色を選択して透過または反射して、前記励起光と分離することを特徴とする照明装置。 - 励起光を発光する励起光源と、
前記励起光に励起されて前記励起光と異なる波長領域の光を生じさせる波長変換部材と、
前記励起光の光路および前記波長変換部材から生じる前記光の光路を分離するとともに、前記波長変換部材から生じる前記光の分光分布の少なくとも一部を取り出す第1領域、および、前記光の分光分布の少なくとも一部であって、前記第1領域とは異なる分光分布を取り出す第2領域を少なくとも有し、少なくとも前記第1領域および前記第2領域を、前記励起光の前記光路中に時間的に切替えて配置する光分離部材と、を備え、
前記励起光源は、前記励起光として青色光を発光し、
前記波長変換部材には、前記青色光に励起されて、少なくとも赤色を含む光を第1の光として生じさせる第1蛍光体と、前記青色光に励起されて、少なくとも緑色を含む光を第2の光として生じさせる第2蛍光体と、が少なくとも設けられ、黄色を含む光を第3の光として生じさせる第3蛍光体を、さらに有し、
少なくとも前記第1蛍光体および前記第2蛍光体が、前記光分離部材により分離された前記励起光の前記光路中に、時間的に切替わって配置され、
前記光分離部材の前記第1領域は、前記第1蛍光体から生じる前記第1の光から、前記赤色を選択して透過または反射して、前記励起光と分離し、
前記光分離部材は、前記第3蛍光体から生じる前記第3の光を反射または透過して、前記励起光と分離する第3領域を、さらに有していることを特徴とする照明装置。 - 励起光を発光する励起光源と、
前記励起光に励起されて前記励起光と異なる波長領域の光を生じさせる波長変換部材と、
前記励起光の光路および前記波長変換部材から生じる前記光の光路を分離するとともに、前記波長変換部材から生じる前記光の分光分布の少なくとも一部を取り出す第1領域、および、前記光の分光分布の少なくとも一部であって、前記第1領域とは異なる分光分布を取り出す第2領域を少なくとも有し、少なくとも前記第1領域および前記第2領域を、前記励起光の前記光路中に時間的に切替えて配置する光分離部材と、を備え、
前記励起光源は、前記励起光として青色光を発光し、
前記波長変換部材には、前記青色光に励起されて、黄色を含む光を第1の光として生じさせる第1蛍光体と、前記青色光に励起されて、少なくとも緑色を含む光を第2の光として生じさせる第2蛍光体と、が少なくとも設けられ、
少なくとも前記第1蛍光体および前記第2蛍光体が、前記光分離部材により分離された前記励起光の前記光路中に、時間的に切替わって配置され、
前記光分離部材の前記第2領域は、前記第2蛍光体から生じる前記第2の光から、前記緑色を選択して透過または反射して、前記励起光と分離することを特徴とする照明装置。 - 励起光を発光する励起光源と、
前記励起光に励起されて前記励起光と異なる波長領域の光を生じさせる波長変換部材と、
前記励起光の光路および前記波長変換部材から生じる前記光の光路を分離するとともに、前記波長変換部材から生じる前記光の分光分布の少なくとも一部を取り出す第1領域、および、前記光の分光分布の少なくとも一部であって、前記第1領域とは異なる分光分布を取り出す第2領域を少なくとも有し、少なくとも前記第1領域および前記第2領域を、前記励起光の前記光路中に時間的に切替えて配置する光分離部材と、を備え、
前記励起光源は、前記励起光として青色光を発光し、
前記波長変換部材には、前記青色光に励起されて、少なくとも赤色を含む光を第1の光として生じさせる第1蛍光体と、前記青色光に励起されて、少なくとも緑色を含む光を第2の光として生じさせる第2蛍光体と、が少なくとも設けられ、黄色を含む光を第3の光として生じさせる第3蛍光体を、さらに有し、
少なくとも前記第1蛍光体および前記第2蛍光体が、前記光分離部材により分離された前記励起光の前記光路中に、時間的に切替わって配置され、
前記光分離部材の前記第2領域は、前記第2蛍光体から生じる前記第2の光から、前記緑色を選択して透過または反射して、前記励起光と分離し、
前記光分離部材は、前記第3蛍光体から生じる前記第3の光を反射または透過して、前記励起光と分離する第3領域を、さらに有することを特徴とする照明装置。 - 励起光を発光する励起光源と、
前記励起光に励起されて前記励起光と異なる波長領域の光を生じさせる波長変換部材と、
前記励起光の光路および前記波長変換部材から生じる前記光の光路を分離するとともに、前記波長変換部材から生じる前記光の分光分布の少なくとも一部を取り出す第1領域、および、前記光の分光分布の少なくとも一部であって、前記第1領域とは異なる分光分布を取り出す第2領域を少なくとも有し、少なくとも前記第1領域および前記第2領域を、前記励起光の前記光路中に時間的に切替えて配置する光分離部材と、を備え、
前記励起光源は、前記励起光として紫外線を発し、
前記波長変換部材は、前記紫外線に励起されて、少なくとも赤色を含む光を第1の光として生じさせる第1蛍光体と、少なくとも緑色を含む光を第2の光として生じさせる第2蛍光体と、少なくとも青色を含む光を第3の光として生じさせる第3蛍光体と、を少なくとも有し、
少なくとも前記第1蛍光体および前記第2蛍光体が、前記光分離部材により分離された前記励起光の前記光路中に、時間的に切替わって配置され、
前記光分離部材は、前記第3蛍光体から生じる前記第3の光から青色を選択して透過または反射する第3領域を、さらに有し、
前記光分離部材の前記第1領域は、前記第1蛍光体から生じる前記第1の光から赤色を選択して透過または反射し、前記第2領域は、前記第2蛍光体から生じる前記第2の光から緑色を選択して透過または反射し、前記第3蛍光体から生じる前記第3の光から青色を選択して透過または反射することにより、前記励起光と分離させることを特徴とする照明装置。 - 励起光を発光する励起光源と、
前記励起光に励起されて前記励起光と異なる波長領域の光を生じさせる波長変換部材と、
前記励起光の光路および前記波長変換部材から生じる前記光の光路を分離するとともに、前記波長変換部材から生じる前記光の分光分布の少なくとも一部を取り出す第1領域、および、前記光の分光分布の少なくとも一部であって、前記第1領域とは異なる分光分布を取り出す第2領域を少なくとも有し、少なくとも前記第1領域および前記第2領域を、前記励起光の前記光路中に時間的に切替えて配置する光分離部材と、を備え、
赤色光を発光する光源を、さらに有し、
前記赤色光を発光する光源から前記赤色光を取り出すとともに、
前記励起光源は、前記励起光として紫外線を発し、
前記波長変換部材は、前記紫外線に励起されて、少なくとも緑色を含む光を第1の光として生じさせる第1蛍光体と、前記紫外線に励起されて、少なくとも青色を含む光を第2の光として生じさせる第2蛍光体と、を少なくとも有し、
少なくとも前記第1蛍光体および前記第2蛍光体が、前記光分離部材により分離された前記励起光の前記光路中に、時間的に切替わって配置され、
前記光分離部材の前記第1領域は、前記第1蛍光体から生じる前記第1の光から緑色を選択して透過または反射し、前記第2領域は、前記第2蛍光体から生じる前記第2の光から青色を選択して透過または反射することにより、前記励起光と分離させることを特徴とする照明装置。 - 励起光を発光する励起光源と、
前記励起光に励起されて前記励起光と異なる波長領域の光を生じさせる波長変換部材と、
前記励起光の光路および前記波長変換部材から生じる前記光の光路を分離するとともに、前記波長変換部材から生じる前記光の分光分布の少なくとも一部を取り出す第1領域、および、前記光の分光分布の少なくとも一部であって、前記第1領域とは異なる分光分布を取り出す第2領域を少なくとも有し、少なくとも前記第1領域および前記第2領域を、前記励起光の前記光路中に時間的に切替えて配置する光分離部材と、を備え、
前記波長変換部材は、前記光分離部材により分離された前記励起光の前記光路中に配置され、
前記励起光源から発光される前記励起光を、前記光分離部材上またはその近傍で集光させる集光素子を、前記励起光源と前記光分離部材との間に設けたことを特徴とする照明装置。 - 励起光を発光する励起光源と、
前記励起光に励起されて前記励起光と異なる波長領域の光を生じさせる波長変換部材と、
前記励起光の光路および前記波長変換部材から生じる前記光の光路を分離するとともに、前記波長変換部材から生じる前記光の分光分布の少なくとも一部を取り出す第1領域、および、前記光の分光分布の少なくとも一部であって、前記第1領域とは異なる分光分布を取り出す第2領域を少なくとも有し、少なくとも前記第1領域および前記第2領域を、前記励起光の前記光路中に時間的に切替えて配置する光分離部材と、を備え、
前記波長変換部材は、前記光分離部材により分離された前記励起光の前記光路中に配置され、
前記波長変換部材から生じた前記光を、前記光分離部材上またはその近傍で集光させる集光素子を、前記波長変換部材と前記光分離部材との間に設けたことを特徴とする照明装置。 - 前記光分離部材は、前記励起光および前記波長変換部材から生じる前記光の一方を反射し、他方を透過させることにより、前記励起光の前記光路および前記波長変換部材から生じる前記光の前記光路を分離するとともに、前記第1領域で前記波長変換部材から生じる前記光の分光分布の少なくとも一部を反射または透過して取り出し、前記第2領域で前記波長変換部材から生じる前記光の分光分布の少なくとも一部であって、前記第1領域とは異なる分光分布を反射または透過して取り出すことを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の照明装置。
- 前記波長変換部材として、前記励起光により励起され、特定の波長領域を含む第1の光を生じさせる第1の波長変換部材と、前記第1の光とは異なる特定の波長領域を含む第2の光を生じる第2の波長変換部材と、を少なくとも備え、少なくとも前記第1の波長変換部材および前記第2の波長変換部材が、前記光分離部材により分離された前記励起光の前記光路中に、時間的に切替わって配置されることを特徴とする請求項7または8に記載の照明装置。
- 前記波長変換部材から生じた前記光を、前記光分離部材に向けて出射させる光学素子を、前記波長変換部材と前記光分離部材との間に設けたことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の照明装置。
- 請求項1〜11のいずれか一項に記載の照明装置を備え、前記照明装置から出射された光が照射される画像生成部と、該画像生成部で変調された画像を投射する投影光学系と、を備えたことを特徴とする投射表示装置。
- 励起光源から発光される励起光を波長変換部材に照射し、前記励起光により励起されて前記波長変換部材から生じる前記励起光と異なる波長領域の光を、被照明部に照射する照明方法であって、
前記励起光としての青色光の光路および前記波長変換部材から生じる前記光の光路を分離する光分離部材の第1領域および第2領域を、少なくとも前記青色光の前記光路中に時間的に切替えて配置させるステップと、
前記光分離部材により分離された前記青色光の前記光路中に配置された前記波長変換部材の第1蛍光体に、前記青色光を照射して、黄色を含む光を第1の光として生じさせるステップと、
前記光分離部材により分離された前記青色光の前記光路中に配置された前記波長変換部材の第2蛍光体に、前記青色光を照射して、少なくとも緑色を含む光を第2の光として生じさせるステップと、
前記光分離部材の前記第1領域により、前記第1蛍光体から生じる前記第1の光から、赤色を取り出すステップと、
前記第2領域により、前記第2蛍光体から生じる前記第2の光から、緑色を取り出すステップと、を有することを特徴とする照明方法。 - 励起光源から発光される励起光を波長変換部材に照射し、前記励起光により励起されて前記波長変換部材から生じる前記励起光と異なる波長領域の光を、被照明部に照射する照明方法であって、
前記励起光としての青色光の光路および前記波長変換部材から生じる前記光の光路を分離する光分離部材の第1領域、第2領域および第3領域を、少なくとも前記青色光の前記光路中に時間的に切替えて配置させるステップと、
前記光分離部材により分離された前記青色光の前記光路中に配置された前記波長変換部材の第1蛍光体に、前記青色光を照射して、少なくとも赤色を含む光を第1の光として生じさせるステップと、
前記光分離部材により分離された前記青色光の前記光路中に配置された前記波長変換部材の第2蛍光体に、前記青色光を照射して、少なくとも緑色を含む光を第2の光として生じさせるステップと、
前記光分離部材により分離された前記青色光の前記光路中に配置された前記波長変換部材の第3蛍光体に、前記青色光を照射して、黄色を含む光を第3の光として生じさせるステップと、
前記光分離部材の前記第1領域により、前記第1蛍光体から生じる前記第1の光から、赤色を取り出すステップと、
前記第2領域により、前記第2蛍光体から生じる前記第2の光から、緑色を取り出すステップと、
前記第3領域により、前記第3蛍光体から生じる前記第3の光から、黄色を取り出すステップと、を有することを特徴とする照明方法。
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