JP6807036B2 - 光源装置及び投影装置 - Google Patents
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Description
以下、本発明を実施するための形態について述べる。図1は投影装置10の機能回路ブロックを示す図である。投影装置10は、制御部38、入出力インターフェース22、画像変換部23、表示エンコーダ24、表示駆動部26等から構成される投影装置制御手段を有する。入出力コネクタ部21から入力された各種規格の画像信号は、入出力インターフェース22及びシステムバス(SB)を介して画像変換部23で表示に適した所定のフォーマットの画像信号に統一するように変換された後、表示エンコーダ24に出力される。
次に、実施形態1の変形例について説明する。図5は、図4の蛍光ホイール101を回転した様子を示す図である。蛍光ホイール101を用いた場合、蛍光ホイール101に入射する青色波長帯域光の偏光方向Dpと、各1/4波長板321の光学軸Aoとのなす角度θ1は、蛍光ホイール101の回転に従い45度を略中央値として、経時的に変化する。
つぎに、実施形態2について説明する。本実施形態の光源装置60は、実施形態1の蛍光ホイール101の代わりに、蛍光ホイール101Aを備える。図7(a)は、蛍光ホイール101Aを正面側(図2で青色波長帯域光が入射する側)から見た模式図である。図7(b)は、図7(a)の蛍光ホイール101AのVIIb−VIIb断面の模式図である。なお、蛍光ホイール101Aの説明で、実施形態1の蛍光ホイール101と同様の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。
[1] 第1波長帯域光を出射する発光素子と、
前記第1波長帯域光を蛍光光に変換する蛍光発光領域と、前記第1波長帯域光を反射する反射領域とが、周方向に並設される蛍光ホイールと、
前記第1波長帯域光の第1偏光方向の成分を反射し、当該第1偏光方向と直交する第2偏光方向の成分を透過するミラーと、
前記発光素子と前記蛍光ホイールの動作を制御する制御部と、
を備え、
前記反射領域は反射面と光学軸を有する偏光変換層とを有し、入射した前記第1偏光方向または前記第2偏光方向のどちらか一方の偏光方向を他方の偏光方向に変換し、
前記蛍光ホイールにおける前記第1波長帯域光の照射位置において、前記第1波長帯域光の偏光方向に対して前記偏光変換層の光学軸が略45度傾斜している、
ことを特徴とする光源装置。
[2] 前記偏光変換層は円周方向に分割された複数の偏光変換層からなり、
前記複数の偏光変換層の各光学軸は、円周方向に対して所定の角度となっていることを特徴とする上記[1]に記載の光源装置。
[3] 前記偏光変換層は、直線状の前記光学軸を有する複数の波長板を前記周方向に並設して形成されることを特徴とする上記[2]に記載の光源装置。
[4] 前記発光素子は、前記第1波長帯域光が入射される位置において前記第1波長帯域光の偏光方向と前記周方向とのなす角度が45度より小さいほど又は大きいほど、前記第1波長帯域光を高い出力で出射することを特徴とする上記[3]に記載の光源装置。
[5] 前記偏光変換層の前記光学軸は、前記周方向と平行に湾曲するように形成されることを特徴とする上記[1]に記載の光源装置。
[6] 前記第1偏光方向はS偏光方向であり、
前記第2偏光方向はP偏光方向であり、
前記ミラーは、前記第1偏光方向の前記第1波長帯域光を反射し、前記第2偏光方向の前記第1波長帯域光を透過し、前記蛍光光を透過または反射する、
ことを特徴とする上記[1]乃至上記[5]の何れかに記載の光源装置。
[7] 前記反射面と前記偏光変換層との間には、拡散層が配置されることを特徴とする上記[1]乃至上記[6]の何れかに記載の光源装置。
[8] 前記蛍光発光領域は、前記第1波長帯域光により励起されて第2波長帯域光を出射する第1蛍光発光領域と、前記第1波長帯域光により励起されて第3波長帯域光を出射する第2蛍光発光領域とを含むことを特徴とする上記[1]乃至上記[7]の何れかに記載の光源装置。
[9] 前記第1波長帯域光は、青色波長帯域光であり、
前記第2波長帯域光は、緑色波長帯域光であり、
前記第3波長帯域光は、赤色波長帯域光である、
ことを特徴とする上記[8]に記載の光源装置。
[10] 上記[1]乃至上記[9]の何れか記載の光源装置と、
前記光源装置からの光源光が照射され、画像光を形成する表示素子と、
前記表示素子から出射された前記画像光をスクリーンに投影する投影側光学系と、
を有し、
前記制御部は、前記表示素子と前記光源装置とを制御する、
ことを特徴とする投影装置。
13 背面パネル 14 右側パネル
15 左側パネル 21 入出力コネクタ部
22 入出力インターフェース 23 画像変換部
24 表示エンコーダ 25 ビデオRAM
26 表示駆動部 31 画像圧縮/伸長部
32 メモリカード 35 Ir受信部
36 Ir処理部 37 キー/インジケータ部
38 制御部 41 光源制御回路
43 冷却ファン駆動制御回路 45 レンズモータ
47 音声処理部 48 スピーカ
51 表示素子 60 光源装置
70 励起光照射装置 71 青色レーザダイオード
73 コリメータレンズ 81 出力強度
82 光強度 100 蛍光ホイール装置
101 蛍光ホイール 101A 蛍光ホイール
102 基材 102a 反射面
110 モータ 111 集光レンズ群
112 中心軸 130 ヒートシンク
141 ダイクロイックミラー(ミラー) 170 光源側光学系
173 集光レンズ 175 ライトトンネル
178 集光レンズ 181 光軸変換ミラー
183 集光レンズ 185 照射ミラー
190 ヒートシンク 195 コンデンサレンズ
220 投影側光学系 225 固定レンズ群
235 可動レンズ群 241 制御回路基板
261 冷却ファン 310 蛍光発光領域
311 緑色蛍光発光領域 312 赤色蛍光発光領域
320,320A 反射領域 321 1/4波長板
321a〜321d 1/4波長板 322 拡散層
323 偏光変換層 323a 第1材料
323b 第2材料
Ao 光学軸 Bc ピーク波長
Bh 半値波長 Bl 半値波長
Dp 偏光方向 Dr 径方向
Gc ピーク波長 L1 青色波長帯域光
L2 緑色波長帯域光 L3 赤色波長帯域光
Lt 接線 O 中心
P 位置 Rc ピーク波長
Rp 反射特性 Rs 反射特性
S 領域 θ1 角度
θ2 角度 φ 回転角
Claims (10)
- 第1波長帯域光を出射する発光素子と、
前記第1波長帯域光を蛍光光に変換する蛍光発光領域と、前記第1波長帯域光を反射する反射領域とが、周方向に並設される蛍光ホイールと、
前記第1波長帯域光の第1偏光方向の成分を反射し、当該第1偏光方向と直交する第2偏光方向の成分を透過するミラーと、
前記発光素子と前記蛍光ホイールの動作を制御する制御部と、
を備え、
前記反射領域は反射面と光学軸を有する偏光変換層とを有し、入射した前記第1偏光方向または前記第2偏光方向のどちらか一方の偏光方向を他方の偏光方向に変換し、
前記蛍光ホイールにおける前記第1波長帯域光の照射位置において、前記第1波長帯域光の偏光方向に対して前記偏光変換層の光学軸が略45度傾斜しており、
前記偏光変換層は円周方向に分割された複数の偏光変換層からなり、
前記複数の偏光変換層の各光学軸は、円周方向に対して所定の角度となっており、
前記偏光変換層は、直線状の前記光学軸を有する複数の波長板を前記周方向に並設して形成されており、
前記発光素子は、前記第1波長帯域光が入射される位置において前記第1波長帯域光の偏光方向と前記周方向とのなす角度が45度より小さいほど又は大きいほど、前記第1波長帯域光を高い出力で出射する、
ことを特徴とする光源装置。 - 第1波長帯域光を出射する発光素子と、
前記第1波長帯域光を蛍光光に変換する蛍光発光領域と、前記第1波長帯域光を反射する反射領域とが、周方向に並設される蛍光ホイールと、
前記第1波長帯域光の第1偏光方向の成分を反射し、当該第1偏光方向と直交する第2偏光方向の成分を透過するミラーと、
前記発光素子と前記蛍光ホイールの動作を制御する制御部と、
を備え、
前記反射領域は反射面と光学軸を有する偏光変換層とを有し、入射した前記第1偏光方向または前記第2偏光方向のどちらか一方の偏光方向を他方の偏光方向に変換し、
前記蛍光ホイールにおける前記第1波長帯域光の照射位置において、前記第1波長帯域光の偏光方向に対して前記偏光変換層の光学軸が略45度傾斜しており、
前記偏光変換層は、直線状の前記光学軸を有する複数の波長板を前記周方向に並設して形成されており、
前記発光素子は、前記第1波長帯域光が入射される位置において前記第1波長帯域光の偏光方向と前記周方向とのなす角度が45度より小さいほど又は大きいほど、前記第1波長帯域光を高い出力で出射する、
ことを特徴とする光源装置。 - 第1波長帯域光を出射する発光素子と、
前記第1波長帯域光を蛍光光に変換する蛍光発光領域と、前記第1波長帯域光を反射する反射領域とが、周方向に並設される蛍光ホイールと、
前記第1波長帯域光の第1偏光方向の成分を反射し、当該第1偏光方向と直交する第2偏光方向の成分を透過するミラーと、
前記発光素子と前記蛍光ホイールの動作を制御する制御部と、
を備え、
前記反射領域は反射面と光学軸を有する偏光変換層とを有し、入射した前記第1偏光方向または前記第2偏光方向のどちらか一方の偏光方向を他方の偏光方向に変換し、
前記蛍光ホイールにおける前記第1波長帯域光の照射位置において、前記第1波長帯域光の偏光方向に対して前記偏光変換層の光学軸が略45度傾斜しており、
前記偏光変換層は円周方向に分割された複数の偏光変換層からなり、
前記複数の偏光変換層の各光学軸は、円周方向に対して所定の角度となっており、
前記発光素子は、前記第1波長帯域光が入射される位置において前記第1波長帯域光の偏光方向と前記周方向とのなす角度が45度より小さいほど又は大きいほど、前記第1波長帯域光を高い出力で出射する、
ことを特徴とする光源装置。 - 第1波長帯域光を出射する発光素子と、
前記第1波長帯域光を蛍光光に変換する蛍光発光領域と、前記第1波長帯域光を反射する反射領域とが、周方向に並設される蛍光ホイールと、
前記第1波長帯域光の第1偏光方向の成分を反射し、当該第1偏光方向と直交する第2偏光方向の成分を透過するミラーと、
前記発光素子と前記蛍光ホイールの動作を制御する制御部と、
を備え、
前記反射領域は反射面と光学軸を有する偏光変換層とを有し、入射した前記第1偏光方向または前記第2偏光方向のどちらか一方の偏光方向を他方の偏光方向に変換し、
前記蛍光ホイールにおける前記第1波長帯域光の照射位置において、前記第1波長帯域光の偏光方向に対して前記偏光変換層の光学軸が略45度傾斜しており、
前記発光素子は、前記第1波長帯域光が入射される位置において前記第1波長帯域光の偏光方向と前記周方向とのなす角度が45度より小さいほど又は大きいほど、前記第1波長帯域光を高い出力で出射する、
ことを特徴とする光源装置。 - 前記偏光変換層の前記光学軸は、前記周方向と平行に湾曲するように形成されることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れかに記載の光源装置。
- 前記第1偏光方向はS偏光方向であり、
前記第2偏光方向はP偏光方向であり、
前記ミラーは、前記第1偏光方向の前記第1波長帯域光を反射し、前記第2偏光方向の前記第1波長帯域光を透過し、前記蛍光光を透過または反射する、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れかに記載の光源装置。 - 前記反射面と前記偏光変換層との間には、拡散層が配置されることを特徴とする請求項1乃至請求項6の何れかに記載の光源装置。
- 前記蛍光発光領域は、前記第1波長帯域光により励起されて第2波長帯域光を出射する第1蛍光発光領域と、前記第1波長帯域光により励起されて第3波長帯域光を出射する第2蛍光発光領域とを含むことを特徴とする請求項1乃至請求項7の何れかに記載の光源装置。
- 前記第1波長帯域光は、青色波長帯域光であり、
前記第2波長帯域光は、緑色波長帯域光であり、
前記第3波長帯域光は、赤色波長帯域光である、
ことを特徴とする請求項8に記載の光源装置。 - 請求項1乃至請求項9の何れか記載の光源装置と、
前記光源装置からの光源光が照射され、画像光を形成する表示素子と、
前記表示素子から出射された前記画像光をスクリーンに投影する投影側光学系と、
を有し、
前記制御部は、前記表示素子と前記光源装置とを制御する、
ことを特徴とする投影装置。
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