JP6459185B2 - 光源装置、および、投射装置 - Google Patents
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Description
導光光学系3は、光源装置2から出射された光を、画像生成部4に導く。導光光学系3は、ライトトンネル3aと、集光レンズ3bと、を有している。ライトトンネル3aは、光源装置2から出射された光が入射するものであり、内部を中空とする筒状を呈し、その内側面にミラーが設けられた構成を有している。ライトトンネル3aは、その内部で光の反射を繰り返すことにより、入射された光の輝度分布を均一化する機能、すなわち、入射された光の光量ムラをなくす機能を有している。集光レンズ3bは、ライトトンネル3aを経て輝度分布が均一化された光(光束)を適宜集光して、画像生成部4の反射ミラー(被照射部、照射対象)4aへと導く。
画像生成部4は、導光光学系3により導かれた光を用いて、フルカラーの画像を形成する。画像生成部4は、反射ミラー4aと、光変調素子としての画像形成パネル4bと、画像形成部4cと、を有している。
投影光学系5は、画像生成部4により生成された投影画像をスクリーンScに投影する。この投影光学系5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、本願の実施例1に係る光源装置2の構成について、図1〜図5を用いて説明する。実施例1に係る光源装置2は、光源として赤(R)の波長領域の光(以下、「赤色光R」と呼ぶ。緑色(G)の波長領域の光(以下、「緑色光G」と呼ぶ)と、黄色(Y)の波長領域の光(以下、「黄色光Y」と呼ぶ)と、青色(B)の波長領域の光(以下、「青色光B」と呼ぶ)とを、単一の出射光路Piからライトトンネル3aに向けて、時分割で順次に出射する。
まず、青色光Bの光路について説明する。この場合、光源10から出射する青色レーザ光は、青色の照明光(青色光B)として使用される。青色光Bを照明光として照射する時間、すなわち、青色光Bを有効にする時間には、青色レーザ光の光路P1には、反射・透過ホイール11の反射領域11aが位置する。また、出射光路Pi中には、色成分切替え盤23のB透過領域23aが位置する。
次に、赤色光Rの光路について説明する。この場合、光源10から出射する青色レーザ光は、励起光として機能する。赤色光Rを照明光として照射する時間、すなわち、赤色光Rを有効にする時間には、青色レーザ光の光路P1には、反射・透過ホイール11の透過領域11bが位置する。また、出射光路Pi中には、色成分切替え盤23のR透過領域23bが位置する。
次に、緑色光Gの光路について説明する。この場合も、光源10から出射する青色レーザ光は、励起光として機能する。緑色光Gを照明光として照射する時間、すなわち、緑色光Gを有効にする時間には、青色レーザ光の光路P1には、反射・透過ホイール11の透過領域11bが位置する。また、出射光路Pi中には、色成分切替え盤23のG透過領域23cが位置する。
次に、黄色光Yの光路について説明する。この場合も、光源10から出射する青色レーザ光は、励起光として機能する。黄色光Yを照明光として照射する時間、すなわち、黄色光Yを有効にする時間には、青色レーザ光の光路P1には、反射・透過ホイール11の透過領域11bが位置する。また、出射光路Pi中には、色成分切替え盤23のY透過領域23dが位置する。
光源10のLD光源10aから出射する青色レーザ光(青色光B)は、カップリングレンズ10bでカップリングされて略平行光となり、集光レンズ10cで集光された後、反射・透過ホイール11上で略1点に集光される。その後、青色光Bは反射・透過ホイール11の反射領域11aを反射し、レンズ18を通過した後、反射拡散板群24で拡散されながら反射する。
まず、青色光Bの光路について説明する。青色光Bを照明光として照射する時間、すなわち、青色光Bを有効にする時間には、青色レーザ光の光路P1には、反射・色成分切替え盤26のB透過領域26bが位置する。
次に、赤色光R、緑色光Gおよび黄色光Yの光路について説明する。この場合、光源10から出射する青色レーザ光は、励起光として機能する。赤色光R、緑色光Gまたは黄色光Yを照明光として照射する時間、すなわち、赤色光R、緑色光Gまたは黄色光Yを有効にする時間には、青色レーザ光の光路P1には、反射・色成分切替え盤26のB反射R透過領域26b、B反射G透過領域26cおよびB反射Y透過領域26dが順次切替わって位置する。
2,2A,2B,2C 光源装置
3 導光光学系 4 画像生成部 4b 画像形成パネル(被照射部)
5 投影光学系 10 光源(レーザ光源)
11 反射・透過ホイール(光路切替え部材) 11a 反射領域
11b 透過領域 14 第1ダイクロイックミラー(光路反射変更手段)
16 蛍光体ホイール(蛍光体)
19 反射ミラー群、第1反射ミラー群(光路反射変更手段)
19a 第1反射ミラー(反射部材) 19b 第2反射ミラー(反射部材)
21 ダイクロイックミラー、第2ダイクロイックミラー(光路反射変更手段)
23 色成分切替え盤(色成分切替え部材)
24 反射拡散板群(光路反射変更手段) 24a 第1反射拡散板(反射部材)
24b 第2反射拡散板(反射部材) 241a 第1反射拡散板拡散面
242a 第1反射拡散板反射面 241b 第2反射拡散板拡散面
242b 第2反射拡散板反射面 25 反射拡散板群(光路反射変更手段)
25a 第1反射拡散板(反射部材) 25b 第2反射拡散板(反射部材)
251a 第1拡散板拡散面 252a 第1拡散板反射面
253b 第2拡散板反射拡散面
26 反射・色成分切替え盤(光路切替え部材、色成分切替え部材)
27 第2反射ミラー群(光路反射変更手段)
27a 第1反射ミラー(反射部材) 27b 第2反射ミラー(反射部材)
30 偏光ビームスプリッタ群(光路変更手段)
31a 第1偏光ビームスプリッタ(光路変更部材)
31b 第2偏光ビームスプリッタ(光路変更部材)
Claims (10)
- 光源と、
前記光源からの光線束の光路を変更する光路変更手段と、を有し、
前記光路変更手段は、重ね合わされた2枚の反射拡散板で構成され、
一方の前記反射拡散板は、一方の面に拡散面を有し、他方の面に反射面を有し、
他方の前記反射拡散板は、一方の面に拡散面と反射面とを有し、
一方の前記反射拡散板の反射面と、他方の前記反射拡散板の反射面とを向かい合わせて配置する
ことを特徴とする光源装置。 - 光線の入射側に配置された一方の前記反射拡散板の拡散角θ1と、他方の前記反射拡散板の拡散角θ2とが、次式
θ2 > θ1
を満足することを特徴とする請求項1に記載の光源装置。 - 光線の入射側に配置された一方の前記反射拡散板の拡散角θ1と、他方の前記反射拡散板の拡散角θ2とが、次式
θ2 > √2×θ1
を満足することを特徴とする請求項1に記載の光源装置。 - 前記光源が、所定の色成分の光を被照射部へ照射する照射光として出射し、
前記光源からの前記光を励起光として、該光とは異なる少なくとも2色の色成分を含む蛍光を発する蛍光体と、
前記光源からの前記光を励起光として前記蛍光体に導く励起光路および前記光源からの前記光を照射光として被照射部に導く照射光路の間で光路を切り替える光路切替え部材と、
前記蛍光から特定の波長の光を順次切り替えて前記被照射部に導く色成分切り替え部材と、を更に備えることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の光源装置。 - 前記光路切替え部材は、前記光源からの前記光を反射して前記照明光路に導く反射領域を有し、該反射領域が複数の反射部材で構成されることを特徴とする請求項4に記載の光源装置。
- 前記光路切替え部材は、前記光源からの前記光を反射し拡散して前記照明光路に導く反射拡散領域を有し、該反射拡散領域が2枚の前記反射拡散板で構成されることを特徴とする請求項4に記載の光源装置。
- 前記光路切替え部材と前記色成分切替え部材とは一体に形成されており、前記光源からの前記光を前記蛍光体に導くとともに、前記蛍光体から発する前記蛍光から、特定の波長の光を順次切り替えて前記被照射部に導く領域と、前記光源からの前記光を前記照射光として前記被照射部に導く領域と、を有することを特徴とする請求項4から請求項6のいずれか一項に記載の光源装置。
- 前記蛍光体が、前記光源からの光とは異なる少なくとも2色の色成分を含む蛍光材料から形成されていることを特徴とする請求項4に記載の光源装置。
- 前記蛍光体が、前記光源からの前記光とは異なる第1の色成分を少なくとも含む蛍光材料と、前記光源からの前記光および前記第1の色成分とは異なる第2の色成分を少なくとも含む蛍光材料と、から形成されていることを特徴とする請求項4に記載の光源装置。
- 請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の光源装置と、前記光源装置から出射された光を照射対象に向けて導く導光光学系と、前記導光光学系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装置。
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