JP6908036B2 - 光源装置及び投影表示装置 - Google Patents
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Description
1.投影表示装置の概略構成
2.光源装置の構成
3.具体例
3.1.青色光による蛍光体励起
3.2.変形例
4.まとめ
まず、図1を参照して、本開示の一実施形態に係る光源装置100を光源部として備える投影表示装置1の一構成例について説明する。図1は、本実施形態に係る光源装置100を備える投影表示装置1の一構成例を示す概略構成図である。
本実施形態に係る光源装置100は、蛍光体を所定の波長域の光により励起し、異なる波長域の光を発光させ、所望の色の光を生成し出射する。ここで、蛍光体を励起させる励起光の一部を、光源装置100から出射する光の一部として用いることも可能であるが、蛍光体を効率よく励起させる波長と、色再現性の観点から最適な波長とは異なる。そこで、本実施形態では、略同一の色を表す波長域の光を出射する光源を2つ設け、一方を蛍光体の励起用として用い、他方を色再現性用として用いる。
(3.1.青色光による蛍光体励起)
本実施形態に係る光源装置100の一具体例として、光源110として、青色波長域の光を発する青色レーザタイオードを用いる場合を考える。光源110は、図4に示すように、第1光源111から第1波長λb1の第1青色光を出射し、第2光源113から第2波長λb2の第2青色光を出射する。第1光源111は、青色の再現性のよい波長の光を出射する光源であり、第1波長λb1は例えば465nmとする。いずれも第1波長域である青色波長域(約400〜500nm)内の波長である。一方、第2光源113は、蛍光体133の励起光を出射する光源である。本例において、蛍光体133は、励起光によって緑色波長域の光と赤色波長域の光とを含む光を発光する黄色蛍光体である。そこで、第2波長λb2は黄色蛍光体に吸収されやすい波長、例えば445nmとする。
上述の図4の例では、蛍光体133と波長選択部材140との間に空間が設けられているが、本開示はかかる例に限定されない。例えば、蛍光体133と波長選択部材140とを接触させてもよく、図6に示すように、蛍光体133と波長選択部材140と間に、コリメータレンズ145を設けてもよい。この場合、コリメータレンズ145は、波長選択部材140により反射された第2青色光を蛍光体133に集光させるように機能する。これにより、蛍光体133の励起光である第2青色光を確実に蛍光体133へ入射させることができ、蛍光体133を効率よく発光させることができる。
以上、本発明の一実施形態に係る光源装置の構成を説明した。本実施形態によれば、蛍光体を所定の波長域の光により励起し、異なる波長域の光を発光させ、所望の色の光を生成し出射するにあたり、光源装置から出射される光のうち所定の色を構成するための光を出射する光源と、蛍光体の励起光用の光源とを、それぞれ設ける。これにより、各光源に求められる特性に応じた波長を選択することが可能となり、蛍光体の励起効率と所定の色の再現性とを両立させることができる。また、これらの光源をまとめて配置することで、光源装置の小型化も実現することができる。
(1)
第1波長域に含まれる第1波長の光を出射する第1光源と、
第1波長域に含まれる、前記第1波長よりも短波長である第2波長の光を出射する第2光源と、
前記第1波長の光及び前記第2波長の光により励起され、第2波長域の光を発光する蛍光体と、
前記蛍光体と対向して設けられ、前記蛍光体から出射した光のうち前記第2波長の光を反射する波長選択部材と、
を備える、光源装置。
(2)
前記第1波長域は青色波長域であり、前記第2波長域は緑色波長域の光と赤色波長域の光とを含む光の波長域であり、
前記蛍光体は、青色波長域の光により励起されて緑色波長域の光と赤色波長域の光とを含む光を発光する黄色蛍光体である、前記(1)に記載の光源装置。
(3)
前記第1波長域の前記第1波長は465nmであり、前記第2波長は445nmである、前記(1)または(2)に記載の光源装置。
(4)
前記第1光源と前記第2光源とは、それぞれ複数配列してなるアレイ光源として設けられる、前記(1)〜(3)のいずれか1項に記載の光源装置。
(5)
前記蛍光体は、回転可能に構成された基材上に設けられており、
前記第1波長の光及び前記第2波長の光は、前記基材を介して前記蛍光体へ入射する、前記(1)〜(4)のいずれか1項に記載の光源装置。
(6)
前記蛍光体と前記基材との間には、第2波長域の光を反射する反射膜が設けられる、前記(5)に記載の光源装置。
(7)
前記基材の、前記第1波長の光及び前記第2波長の光の入射面には、光の反射を防止する反射防止膜が設けられる、前記(5)または(6)に記載の光源装置。
(8)
前記蛍光体と前記波長選択部材との間には、コリメータレンズが設けられる、前記(1)〜(7)のいずれか1項に記載の光源装置。
(9)
前記コリメータレンズの前記蛍光体側の面には、前記第2波長の光を反射する波長選択膜が設けられる、前記(8)に記載の光源装置。
(10)
光源部と、
入射された光を変調し合成する光変調合成系と、
前記光源部から出射された光を前記光変調合成系へ導く照明光学系と、
前記光変調合成系から出射された画像を投射する投射光学系と、
からなり、
前記光源部は、
第1波長域に含まれる第1波長の光を出射する第1光源と、
第1波長域に含まれる、前記第1波長よりも短波長である第2波長の光を出射する第2光源と、
前記第1波長の光及び前記第2波長の光により励起され、第2波長域の光を発光する蛍光体と、
前記蛍光体と対向して設けられ、前記蛍光体から出射した光のうち前記第2波長の光を反射する波長選択部材と、
を備える、投影表示装置。
100 光源装置
110 光源
111 第1光源
113 第2光源
120、145 コリメータレンズ
130 波長変換部材
131 基材
131a 反射膜
131b 反射防止膜
132 駆動部
132a 回転軸
133 蛍光体
140 波長選択部材
Claims (10)
- 第1波長域に含まれる第1波長の光を出射する第1光源と、
第1波長域に含まれる、前記第1波長よりも短波長である第2波長の光を出射する第2光源と、
前記第1光源から入射された前記第1波長の光と、前記第2光源から入射された前記第2波長の光とにより励起され、第2波長域の光を発光すると共に、前記第1波長の光および前記第2波長の光を透過させる蛍光体と、
前記蛍光体と対向して設けられ、前記蛍光体から出射した光のうち前記第2波長の光を反射し、前記第1波長の光および前記第2波長域の光を透過させる波長選択部材と、
を備える、光源装置。 - 前記第1波長域は青色波長域であり、前記第2波長域は緑色波長域の光と赤色波長域の光とを含む光の波長域であり、
前記蛍光体は、青色波長域の光により励起されて緑色波長域の光と赤色波長域の光とを含む光を発光する黄色蛍光体である、請求項1に記載の光源装置。 - 前記第1波長域の前記第1波長は465nmであり、前記第2波長は445nmである、請求項1に記載の光源装置。
- 前記第1光源と前記第2光源とは、それぞれ複数配列してなるアレイ光源として設けられる、請求項1に記載の光源装置。
- 前記蛍光体は、回転可能に構成された基材上に設けられており、
前記第1波長の光及び前記第2波長の光は、前記基材を介して前記蛍光体へ入射する、請求項1に記載の光源装置。 - 前記蛍光体と前記基材との間には、前記第2波長域の光を反射する反射膜が設けられる、請求項5に記載の光源装置。
- 前記基材の、前記第1波長の光及び前記第2波長の光の入射面には、光の反射を防止する反射防止膜が設けられる、請求項5に記載の光源装置。
- 前記蛍光体と前記波長選択部材との間には、コリメータレンズが設けられる、請求項1に記載の光源装置。
- 前記コリメータレンズの前記蛍光体側の面には、前記第2波長の光を反射する波長選択膜が設けられる、請求項8に記載の光源装置。
- 光源部と、
入射された光を変調し合成する光変調合成系と、
前記光源部から出射された光を前記光変調合成系へ導く照明光学系と、
前記光変調合成系から出射された画像を投射する投射光学系と、
からなり、
前記光源部は、
第1波長域に含まれる第1波長の光を出射する第1光源と、
前記第1波長域に含まれる、前記第1波長よりも短波長である第2波長の光を出射する第2光源と、
前記第1光源から入射された前記第1波長の光と、前記第2光源から入射された前記第2波長の光とにより励起され、第2波長域の光を発光すると共に、前記第1波長の光および前記第2波長の光を透過させる蛍光体と、
前記蛍光体と対向して設けられ、前記蛍光体から出射した光のうち前記第2波長の光を反射し、前記第1波長の光および前記第2波長域の光を透過させる波長選択部材と、
を備える、投影表示装置。
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