JP6458390B2 - 光源装置及びこの光源装置を備えたプロジェクタ - Google Patents
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Description
第1の波長帯域の光を出射する光源と、
光を透過させる第1および第2の透過領域を含む複数の透過領域を有する透過部材と、
前記第1の透過領域に設けられ、前記光源から出射された光を、前記第1の波長帯域と異なる波長帯域の光に波長変換する蛍光体層と、
前記蛍光体層から出射された光を集光する光学部材と、
前記光学部材から出射された光を前記第2の透過領域へ入射させる導光部材と、
前記第2の透過領域に設けられ、前記導光部材によって入射された前記第1の波長帯域と異なる波長帯域の光のうち、所望の波長帯域の光を透過させる光学フィルタと、
を備える。
[第1の実施形態]
まず、図1および図2を参照して本発明の第1の実施形態に係る光源装置について説明する。この図に示すように、本実施形態の光源装置1は、大別して光源10、ミラー20および21a,21b,21c,21d、透過部材である回転ホイール30、モータ40、光学部材である受光レンズ50a,50bおよび導光部材であるミラー60a,60bによって構成されている。
次に、図3および図4を参照して本発明の第2の実施形態に係る光源装置について説明する。ここで、図1および図2に示した各構成と同じものについては同一の符号を付し、その詳しい説明を省略する。本実施形態の光源装置の構成が第1の実施形態の構成と異なる点は、集光手段としてミラーの代わりに、集光部材として集光レンズ22を用いると共に、回転ホイール30上に形成する蛍光体層および光学フィルタの位置を異ならせた点である。
第1および第2の実施形態では、回転ホイール30の各透過領域において、入射面上に誘電体膜を形成し、出射面上の対向する位置に蛍光体層を形成した(図1および図3参照。)。すなわち、蛍光体層は、光学部材であるミラー20および21a〜21dと対向する回転ホイール30の面とは反対側の面(すなわち、図2(b)および図4(b)に示す面)において、第2光学フィルタである誘電体膜31に対応する位置に形成されていた。しかしながら、誘電体膜および蛍光体層の形成については、第1および第2の実施形態と同様に誘電体膜を蛍光体層よりも光源側に設ける範囲において、これ以外の形態であってもよい。
図2および図4に示した回転ホイール30は、3つ透過領域Ta1およびTa2に蛍光体層32Rおよび32Gを設けて赤色光および緑色光を発生させると共に、光源10の光(青色光)を、波長帯域を変化させることなく透過領域Ta3に透過させることによって、赤色、緑色、青色の光を順次出射するように構成していたが、透過領域の数をさらに追加することも可能である。例えば、回転ホイール30の中心を頂点として、各々60゜の角度範囲を有する6つの扇形の透過領域に区分して、回転ホイール30が一回転する間に、同様の方法によって赤色光、緑色光、青色光が2回ずつ出射されるように構成してもよい。
次に図7を参照して、図1に示した光源装置1を、いわゆる1チップ方式のDLPプロジェクタにおける光源装置として用いた場合の概略構成について説明する。なお、図7において、図1に示した各部と同じものについては同一の符号を付し、その詳しい説明を省略する。また、図7に示す光源装置1においては、第1の実施形態に示したミラー20および21a〜21dの代わりに、第2の実施形態に示した集光レンズ22(図3参照)を採用している。
10 光源
11a,11b,11c,11d レーザダイオード
20,21a,21b,21c,21d,60a,60b ミラー(導光部材)
22 集光レンズ
30 回転ホイール(透過部材)
31 誘電体膜
32R,32G,32Y 蛍光体層
33R,33G 光学フィルタ
40 モータ
40a 駆動軸
50a,50b,61 受光レンズ
100 プロジェクタ
110 DMD素子(光変調手段)
120 レンズ(投射手段)
Claims (9)
- 第1の波長帯域の光を出射する光源と、
光を透過させる第1および第2の透過領域を含む複数の透過領域を有する透過部材と、
前記第1の透過領域に設けられ、前記光源から出射された光を、前記第1の波長帯域と異なる波長帯域の光に波長変換する蛍光体層と、
前記蛍光体層から出射された光を集光する光学部材と、
前記光学部材から出射された光を前記第2の透過領域へ入射させる導光部材と、
前記第2の透過領域に設けられ、前記導光部材によって入射された前記第1の波長帯域と異なる波長帯域の光のうち、所望の波長帯域の光を透過させる光学フィルタと、
を備え、
前記透過部材は、回転軸を中心に回転する回転ホイールであって、
前記回転ホイールの同一円周上に複数の前記第1の透過領域を有し、
前記同一円周とは異なる同一円周上に、前記複数の第1の透過領域に対応する複数の前記第2の透過領域を有し、
前記複数の第1の透過領域の各々に設けられた蛍光体層は、前記光源から出射された前記第1の波長帯域の光を、互いに異なる波長帯域の光に波長変換して出射し、
前記透過部材は、前記複数の蛍光体層から各々出射された光に対応する複数の前記第2の透過領域を有し、該複数の第2の透過領域の各々に、対応する蛍光体層から出射された波長帯域の光のうち、所望の波長の光のみを透過させる前記光学フィルタを備え、
前記透過部材は、前記第2の透過領域よりも外周側に前記第1の透過領域を有する光源装置。 - 前記導光部材は、前記光学部材から出射された光を反射させることによって前記第2の透過領域へ入射させる反射部材である、請求項1に記載の光源装置。
- 前記第1の透過領域において前記蛍光体層よりも前記光源側に設けられ、前記第1の波長帯域の光を透過させ前記第1の波長帯域と異なる波長帯域の光を反射させる第2の光学フィルタを備え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。
- 前記複数の第1の透過領域のいずれかの透過領域は、前記光源から出射された光の波長帯域を変換することなく前記光学部材へ出射する透過領域であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の光源装置。
- 前記複数の第2の透過領域のいずれかの透過領域は、全波長帯域の光を透過させる透過領域であることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の光源装置。
- 前記光源から出射された光を集光し、前記第1の透過領域へ出射する集光部材を有することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の光源装置。
- 前記集光部材の開口数(NA)より前記光学部材の開口数(NA)が大きいことを特徴とする請求項6に記載の光源装置。
- 前記光源が、コリメートレンズを有することを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の光源装置。
- 前記請求項1から8のいずれか1項に記載された光源装置と、
画像データに基づいて、前記光源装置から出射された複数の波長帯域の光を順次変調して画像を形成する光変調手段と、
前記画像を拡大して投射する投射手段と、
を備えたプロジェクタ。
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