JP6954784B2 - 光源装置および投射装置 - Google Patents

光源装置および投射装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6954784B2
JP6954784B2 JP2017151407A JP2017151407A JP6954784B2 JP 6954784 B2 JP6954784 B2 JP 6954784B2 JP 2017151407 A JP2017151407 A JP 2017151407A JP 2017151407 A JP2017151407 A JP 2017151407A JP 6954784 B2 JP6954784 B2 JP 6954784B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
wheel
lens
color
phosphor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017151407A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2019032354A (ja
Inventor
保 高塚
保 高塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2017151407A priority Critical patent/JP6954784B2/ja
Priority to CN201810756994.8A priority patent/CN109388005B/zh
Publication of JP2019032354A publication Critical patent/JP2019032354A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6954784B2 publication Critical patent/JP6954784B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/20Lamp housings
    • G03B21/2006Lamp housings characterised by the light source
    • G03B21/2033LED or laser light sources
    • G03B21/204LED or laser light sources using secondary light emission, e.g. luminescence or fluorescence
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141Constructional details thereof
    • H04N9/315Modulator illumination systems

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)

Description

この発明は、光源装置および投射装置に関し、特にたとえば、単色レーザからのレーザ光を蛍光体ホイール(回転波長変換素子)に照射し、蛍光体ホイールからの放射光をカラーホイール(回転色分離素子)で分光する、DLP(登録商標:Digital Light Processing)方式の光源装置およびそれを用いる投射装置に関する。
背景技術の一例が特許文献1に開示される。この特許文献1では、青色レーザ光によって蛍光体ホイールに形成されている蛍光体層の蛍光体を励起して黄色光に波長変換するとともに透明領域から青色光を透過させ、それぞれカラーホイールに入射する。カラーホイールに形成した透明領域から青色光(B)を取り出し、ダイクロイックフィルタによって形成した赤透過領域で黄色光から赤色光(R)を取り出し、ダイクロイックフィルタによって形成した緑透過領域で黄色光から緑色光(G)を取り出し、ダイクロイックフィルタによって形成した黄透過領域から青色をカットした黄色光(Y)を取り出す。このような各色成分をDMD(Digital Micromirror Device)またはLCOS(Liquid Crystal on Silicon)で空間変調することによって、映像を投射レンズから投射する。
WO2015/145940A1[G03B 21/14, H04N 9/31, …]
背景技術のように蛍光体ホイールとカラーホイールが平行に配置されていると、カラーホイールで黄色光から各色成分を抽出する際の透過しない残存光成分がカラーホイールで反射され、その反射光が戻り光として蛍光体ホイールに再帰される。そのため、その戻り光のエネルギによって蛍光体層が損傷し、特性が劣化するという問題がある。特に、高出力レーザを用いる場合、その傾向が顕著であった。
それゆえに、この発明の主たる目的は、新規な、投射装置を提供することである。
この発明の他の目的は、蛍光体層の劣化を可及的抑制できる、投射装置を提供することである。
第1の発明は、光源からの光で励起される蛍光体層を有する回転波長変換素子、蛍光体層から放射される放射光を集光するレンズ、および回転波長変換素子と同期して回転され、レンズによって集光された光を受ける入射面を有し、入射面に入射された光から特定の色成分を分離するダイクロイックフィルタ部を有する回転色分離素子を備え、回転色分離素子を、入射面の法線方向がレンズの光軸に対して傾斜するように、配置し、光が入射面で反射されることによる反射光の一部が、レンズの有効口径の範囲から外れて、回転波長変換素子へ回帰しない、光源装置である。
第1の発明では、レンズ(実施例では22)は、回転波長変換素子から放射された光を集光して回転色分離素子へ入射させ、回転色分離素子からの反射光を集光して回転波長変換素子に戻す。このとき、回転色分離素子の入射面を光軸に対してA度傾斜しているので、回転色分離素子で特定の色を取り出すときの残存成分は、その傾斜角度Aの2倍だけ光軸からずれた方向に反射される。したがって、回転色分離素子からの反射光が傾斜角度Aの2倍ずれた方向に進むと、その反射光の一部がレンズの有効口径から外れ、結果的に蛍光体ホイールまで回帰しなくなる。そのため、回転色分離素子から回転波長変換素子への戻り光の光量すなわちエネルギが、戻り光の全部が回転波長変換素子に戻る場合に比べて、小さくなる。そのため、回転波長変換素子における蛍光体層の損傷の程度が、回転色分離素子が光軸に対して垂直な場合に比べて、小さくなり、蛍光体層の劣化を抑制できる。
第2の発明は、第1の発明に従属し、回転色分離素子の傾斜角度を0度より大きく10度以下の角度範囲で設定する、光源装置である。
第2の発明では、回転色分離素子の傾斜角度Aを、光軸に対して0度より大きく、10度以下の範囲(0<A≦10)で設定する。レンズの光軸に対する回転色分離素子の傾斜角度Aを大きくすればそれに応じて、回転波長変換素子の蛍光体層の表面においての、回転色分離素子からの反射光(戻り光)によるピーク照度および温度上昇は小さくなり、蛍光体層の損傷の程度が小さくなる。しかしながら、傾斜角度Aが大きくなるに従って色分離特性が悪くなる。したがって、回転色分離素子の傾斜角度Aは、光軸に対して0度より大きく、10度以下の範囲とすることが望ましい。
第3の発明は、第1または第2の発明の光源装置を備える、投射装置である。
この発明によれば、回転色分離素子を、入射面の法線方向がレンズの光軸に対して傾斜するように、配置したため、回転波長変換素子(たとえば、蛍光体ホイール)へ戻る回転色分離素子(たとえば、カラーホイール)からの戻り光を、回転波長変換素子と回転色分離素子が平行な場合に比べて、少なくできるので、回転波長変換素子の蛍光体層の劣化すなわち特性の劣化を可及的抑制できる。
この発明の上述の目的,その他の目的,特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
図1はこの発明の一実施例の投射装置の外観を示す斜視図である。 図2は図1実施例における要部である光源装置の一実施例を示す図解図である。 図3は図2に示す光源装置に含まれる蛍光体ホイールを平面的に示す図解図である。 図4は図2に示す光源装置に含まれるカラーホイールを平面的に示す図解図である。 図5は図2実施例における黄色成分(Y)、緑色成分(G)または赤色成分(R)を抽出するときの光路の一例を示す図解図である。 図6は図2実施例における青色成分(B)を抽出するときの光路の一例を示す図解図である。 図7はカラーホイールからの反射光(戻り光)とレンズの有効口径との関係を示す図解図である。 図8はカラーホイールの傾斜角度が0度のときの蛍光体ホイールの蛍光体層の表面における照度分布の一例を示す図解図である。 図9はカラーホイールの傾斜角度が3度のときの蛍光体ホイールの蛍光体層の表面における照度分布の一例を示す図解図である。 図10はカラーホイールの傾斜角度が5度のときの蛍光体ホイールの蛍光体層の表面における照度分布の一例を示す図解図である。 図11はカラーホイールの傾斜角度が10度のときの蛍光体ホイールの蛍光体層の表面における照度分布の一例を示す図解図である。 図12はカラーホイールの傾斜角度が15度のときの蛍光体ホイールの蛍光体層の表面における照度分布の一例を示す図解図である。 図13はカラーホイールの傾斜角度が20度のときの蛍光体ホイールの蛍光体層の表面における照度分布の一例を示す図解図である。 図14は図2実施例における蛍光体ホイールの蛍光体層の表面における最大ピーク照度をカラーホイールの傾斜角度との関係で示すグラフであり、縦軸が最大ピーク照度を示し、横軸が傾斜角度を示す。 図15は図2実施例におけるカラーホイールにおける分光特性をカラーホイールの傾斜角度との関係で示すグラフであり、縦軸が透過率を示し、横軸が波長を示す。 図16は図1実施例における要部である光源装置の他の実施例を示す図解図である。
[第1実施例]
図1を参照して、この発明の一実施例の投射装置100は、ハウジング102を含み、このハウジング102の内部にはたとえば図2に示す光源装置10が内蔵される。この光源装置10(の空間変調素子40)からは、フルカラーの映像信号が出力され、それがハウジング102の上面に形成された投射口104から、投射スクリーン(図示せず)へ向けて投射される。なお、図1では図面の簡単化のためにハウジング102に形成される通気口などは省略している。
光源装置10は、図2に詳細に示すように、複数のレーザ光源バンク121、…、12nを備え、各レーザ光源バンク121、…、12nは、それぞれが青色レーザ光を出力する複数のレーザダイオード12a、12a、…を含む。各レーザダイオード12aから出射される青色レーザ光は、光軸に対して右に45度傾斜して設置されるダイクロイックミラー141、…、14nによってそれぞれ反射され、この図において左方向へ光路変換される。
この実施例では最後段のダイクロイックミラー14nより前のダイクロイックミラー14は後段から入射される青色レーザ光を透過するので、全てのレーザ光源バンク121、…、12nからの青色レーザ光が、ダイクロイックミラー141の左側に配置された集光レンズ16によって集光され、集光レンズ16の左側に配置されているディフューザ18に入射される。ディフューザ18を経た略平行光(青色レーザ光)は、ダイクロイックミラー20に入射される。
この実施例では、レーザ光源バンク12とダイクロイックミラー14の組を増減することによって、出力できる映像信号の明るさを増減することができる。たとえば、1つのレーザ光源バンク12とダイクロイックミラー14の組で1000lm(ルーメン)だとすると、4つで4000lmとなる。
ダイクロイックミラー20は、この実施例では、ミラー141、…、14nとは反対側(左)に45度傾斜して設置され、入射面が青色光を反射する。したがって、平行光レンズを経た青色レーザ光は、ダイクロイックミラー20で反射されて、この図における上方向へ光路変換される。
ダイクロイックミラー20で反射された平行光は、レンズ22を形成する2つの集光レンズ22aおよび22bによって、回転波長変換素子である蛍光体ホイール24上に集光される。
蛍光体ホイール24は、図3に示すように、たとえばガラス、プラスチックあるいは金属からなる円板26を含み、この円板26の一方主面(図示において下側面)の外周縁には、一部に形成された透明部28を残して、所定の径方向における幅を有する黄色用の蛍光体層30yおよび緑色用の蛍光体層30gが形成される。集光レンズ22aおよび22bによって円錐状に集光された青色レーザ光(円錐先端)は、蛍光体層30yおよび30gの幅のほぼ中央において、蛍光体層30yおよび30g上に照射される。
蛍光体ホイール24はよく知られているように、円板26の中心に設けられた回転軸(図示せず)が同期モータ(図示せず)の出力軸に連結され、したがって、同期モータによってたとえば120Hzの回転速度で回転される。ただし、モータはステッピングモータであってもよい。
一方、上記透明部28は、円板26において中心角が約60度の円弧であり、黄色用蛍光体層30yは中心角が約200度の円弧として形成され、緑色用蛍光体層30gは中心角が約100度の円弧として形成される。そのため、青色レーザ光が蛍光体ホイール24の下面(入射面)に集光されると、時分割的に、透明部28を透過して青色レーザ光が図示において蛍光体ホイール24の上方に出射され、蛍光体層30yおよび30gがそれぞれ励起され、黄色および緑色のそれぞれの放射光が発生される。
蛍光体ホイール24で発生した黄色および緑色のそれぞれの放射光は、レンズ22のレンズ22bおよび22aで略平行光となってダイクロイックミラー20を経て、レンズ22のレンズ22cで集光されて、カラーホイール32の上面(図示において)に入射される。つまり、レンズ22は、蛍光体ホイール24からカラーホイール32へまたはその逆方向に、光を拡散‐集光する。
カラーホイール32は図4に示すように、ガラスまたはプラスチックからなる透明円板34を含み、その透明円板34の一方主面には、約100度の中心角で赤色の赤色ダイクロイックフィルタ部36が形成され、残余の部分(中心角で約260度の範囲)は透明のままとされる。つまり、カラーホイール32には、赤色ダイクロイックフィルタ部36および透明部38が形成されている。このカラーホイール32もよく知られているように、透明円板34の中心に設けられた回転軸(図示せず)が同期モータ(図示せず)の出力軸に連結され、したがって、同期モータによってたとえば120Hzの回転速度で、前述の蛍光体ホイール24と同期して、回転される。モータはステッピングモータであってよい。
カラーホイール32には上述のようにレンズ22cで集光された黄色および緑色の光が入射されるが、それぞれの光が透明部38に入射されたときには、黄色および緑色の光がそのままカラーホイール32を透過して、カラーホイール32の下方面側に出力される。他方、黄色光が赤色ダイクロイックフィルタ部36に入射したとき、黄色光に含まれる赤色成分がこの赤色ダイクロイックフィルタ部36を通ってカラーホイール32の下方面側に出力される。したがって、カラーホイール32から、赤色成分(R)、緑色成分(G)および黄色成分(Y)が出力され、DMDを含むDLP(登録商標)チップのような空間変調素子40に入力される。
つまり、赤色成分(R)、緑色成分(G)および黄色成分(Y)は、図5に示す経路でたとえば空間変調素子40まで入力される。ただし、これらの色成分は、カラーホイール32の回転位置(位相)に応じて時分割的に出力されるものである。また、図5では、蛍光体ホイール24への1次光は細線で示し、それ以外は1点鎖線で示してあるが、両者が重なると判別できなくなるので、意図的に光路の大きさ(径)を変えていることに留意されたい。
なお、この実施例の光源装置10において、青色成分(B)は、上述の色成分とは異なる経路を通る。
すなわち、レーザ光源バンク121、…、12nからダイクロイックミラー141、…、14nを経てダイクロイックミラー20に入射された青色レーザ光は、このダイクロイックミラー20で上方向に反射される。その後、蛍光体ホイール24の透明部28を通ってレンズ42、ミラー44、レンズ46を経て略平行光とされ、さらにミラー48、ミラー49およびディフューザ50を経て、ダイクロイックミラー20の、レーザ光源バンク121、…、12nからの青色レーザ光が反射される面とは反対の面で反射され、レンズ22のレンズ22cで集光されて、カラーホイール32に入射される。
カラーホイール32では、赤色ダイクロイックフィルタ部36以外の領域は透明部38であり、したがって、レンズ22cで集光された青色成分(B)は、そのまま空間変調素子40に入力される。つまり、青色成分(B)は図6に示す経路で空間変調素子40まで入力される。
ただし、実施例のような投射装置100における空間変調素子40での具体的な空間変調制御は既によく知られたところであり、ここではこれ以上の説明は省略する。
この実施例の光源装置10では、回転波長変換素子である蛍光体ホイール24と回転色分離素子であるカラーホイール32とを、互いに平行からずらして配置している。
もし、蛍光体ホイール24とカラーホイール32とが平行であれば、レンズ22の光軸52は蛍光体ホイール24およびカラーホイール32の両方に対して垂直となり、レンズ22で集光された蛍光体ホイール24からの光はカラーホイール32の入射面に垂直(直角)に入射される。したがって、その黄色光から赤色成分を赤色ダイクロイックフィルタ部36で抽出(分離)した残りの光成分は、カラーホイール32の入射面から垂直に反射し、レンズ22を通って、蛍光体ホイール24にそのまま回帰する。そのため、蛍光体ホイール24の蛍光体層30yが回帰反射光(戻り光)のエネルギによって損傷し、蛍光体層30yの特性劣化を生じる。これは、投射装置100の出力が高出力化すればするほど、すなわち、レーザ光源バンク121、…、12nからの光エネルギが大きくなればなるほど顕著に表れる。
これに対して、実施例のように蛍光体ホイール24とカラーホイール32を互いに平行からずらせて配置すれば、カラーホイール32からの反射光(戻り光)が蛍光体ホイール24の蛍光体層30yが損傷する程度が軽減される。それは、カラーホイール32から蛍光体ホイール24への再帰反射光の光量すなわちエネルギが小さくなるためである。
具体的には、蛍光体ホイール24は、蛍光体ホイール24とカラーホイール32の間に設けられているレンズ22の光軸52に対して垂直または略垂直に(実質的に垂直に)配置し、カラーホイール32の入射面の法線方向がその光軸52に対して傾斜するように、カラーホイール32を配置する。つまり、カラーホイール32は傾斜角度A(図2)だけ傾斜して配置される。
このようにカラーホイール32の入射面を光軸52に対してA度傾斜させたとき、その傾斜角度Aの2倍だけ光軸52からずれた方向に反射される。一方で、レンズ22の光路の太さ、すなわち、各レンズ22a‐22c、とりわけレンズ22cの有効口径は、コストを可及的抑制するために、必要最小の大きさに設計されている。したがって、カラーホイール32からの反射光が傾斜角度Aずれた方向に進むと、図7に示すように、その戻り光の一部がレンズ22(レンズ22c)の有効口径から外れ、結果的に蛍光体ホイール24まで回帰しなくなる。ただし、図7において点線は、蛍光体ホイール24とカラーホイール32とが互いに平行な状態、すなわち、カラーホイール32の入射面の法線方向がレンズ22の光軸52に対して傾斜していないときの戻り光を示している。つまり、カラーホイール32から蛍光体ホイール24への再帰反射光の光量すなわちエネルギが小さくなる。そのため、蛍光体ホイール24において蛍光体層30yの損傷の程度が、カラーホイール32が傾斜しておらず光軸52に対してカラーホイール32の入射面が垂直の場合に比べて、小さくなる。したがって、蛍光体層の劣化を抑制できる。
図8‐図13は、蛍光体ホイール24の蛍光体層30yの表面におけるカラーホイール32からの反射光による照度度分布(エネルギ分布)を示すシミュレーション写真である。
図8は上記傾斜角度Aが0度の場合、すなわち、カラーホイール32が傾斜していないときの照度分布図である。この場合、蛍光体層表面には赤色で示される比較的大きい高照度領域(高エルギ領域)が形成されているのがわかる。つまり、反射光すなわち戻り光による蛍光体層表面におけるピーク照度が大きい。
図9は上記傾斜角度Aが3度の場合の照度分布図である。この場合、蛍光体層表面の高照度領域は図8の場合に比べて小さい。したがって、蛍光体層表面における戻り光(反射光)によるピーク照度はやや小さい。
図10は、傾斜角度Aが5度の場合の照度分布図である。この場合、蛍光体層表面においては高照度領域はほとんどなくなり図9の場合に比べてさらに小さくなっている。したがって、蛍光体層表面の戻り光によるピーク照度は小さい。
図11は、傾斜角度Aが10度の場合の照度分布図である。この場合、蛍光体層表面においては高照度領域はなくなり、蛍光体層表面における戻り光によるピーク照度はさらに小さい。
図12は、傾斜角度Aが15度の場合の照度分布図である。この場合、蛍光体層表面における戻り光によるピーク照度はさらに小さい。
図13は、傾斜角度Aが20度の場合の照度分布図である。この場合、蛍光体層表面における戻り光によるピーク照度はさらに一層小さい。
このように、レンズ22の光軸52に対するカラーホイール32の傾斜角度Aを大きくすればそれに応じて、蛍光体ホイール24の蛍光体層30y、30gの表面においての、カラーホイール32からの反射光(戻り光)によるピーク照度および温度上昇は小さくなり、蛍光体層の損傷の程度が小さくなる。
さらに、図8‐図13の照度分布図は、換言すれば、蛍光体ホイール24の蛍光体層30yの表面の主として戻り光によるピーク照度を示しているといえる。図8を見ると、カラーホイール32の傾斜角度Aの関係を傾斜角度Aが0度では赤色の高照度領域が明瞭に確認できるので、最大ピーク照度は大きく、図9‐図13のように傾斜角度Aが大きくなれば、最大ピーク照度は徐々に小さくなっている。
発明者等は、傾斜角度Aの変化に応じて最大ピーク照度がどのような変化を呈するか検証し、それを図14のグラフで表した。このグラフからわかるように、傾斜角度Aを5度に設定したとき、蛍光体ホイール24の蛍光体層30yの表面における最大ピーク照度は、傾斜角度A=0度のときに比べて約25%減少し、傾斜角度Aを10度に設定したとき最大ピーク照度は傾斜角度A=0度のときに比べて約40%減少する。しかしながら、傾斜角度Aを15度以上に設定しても最大ピーク照度の減少はほぼ飽和に近づき、カラーホイール32からの戻り光の影響がなくなり、青色レーザ光の入射光だけの最大ピーク照度となる。
他方、図15のグラフに示すように、傾斜角度Aに応じて、カラーホイール32における赤色成分(570nm)の分光特性が変化する。傾斜角度Aが0度、3度および5度のときには分光特性がそれほど悪くなっていないが、傾斜角度Aが10度、15度および20度のときには分光特性がブロードになり、赤色成分の色純度が悪くなる。いわゆる色ダレを生じる。
このような発明者等の一連の実験によって、カラーホイール32を傾ける傾斜角度Aは0度より大きく10度以下の角度範囲(0<A≦10)で設定されることが望ましいことが分かった。傾斜角度Aが15度以上なら、色純度の低下により、投射映像の品質低下を生じるからである。
つまり、カラーホイール32の傾斜角度Aは、カラーホイール32での分光特性がブロードにならない範囲で、赤色成分(波長570nm)の透過率が0%‐10%の範囲とすることが望ましい。
[第2実施例]
第1実施例ではカラーホイール32が図面上で右上に傾斜しているが、このカラーホイール32は、図16に示すように、図面上で左上に傾斜する傾斜方向で設置されてもよい。ただし、傾斜角度Aも第1実施例と同様に設定される。この第2実施例においても、第1実施例と同様に、蛍光体ホイール24において蛍光体層30yの損傷ないし劣化を可及的抑制できる。
上述の第1実施例または第2実施例では、回転波長変換素子である蛍光体ホイール24と回転色分離素子であるカラーホイール32との間から単色レーザ光(青色レーザ光)を導入し、蛍光体ホイール24のカラーホイール32側の内面からその内面に形成された蛍光体層30yおよび30gに青色レーザ光を照射した。
しかしながら、青色レーザ光の照射方向は背景技術で引用した特許文献1のように、蛍光体ホイールの外面側(カラーホイールとは反対側)の面から照射するようにしてもよい。
さらに、第1実施例または第2実施例では、カラーホイール32において蛍光体ホイール24から放射される黄色光から分離することによって赤色成分を取り出し、蛍光体ホイール24から放射される黄色光および緑色光ならびに別経路を経た青色光をカラーホイール32からそのまま出力した。
しかしながら、カラーホイール32で任意の色成分を分離することができる。特許文献1のように、蛍光体ホイールから黄色光を放射し、その黄色光からカラーホイールで赤色成分、緑色成分および青色成分を分離することも可能である。その場合、各色成分を抽出する際の残存成分が蛍光体ホイールに再帰反射するので、上述の各実施例のように回転色分離素子を傾斜させると、蛍光体層の劣化防止に効果的である。
要は、この発明は、回転波長変換素子の蛍光体層から放射される光を、集光するレンズ22を通して回転光分離素子に入射して、その入射光から所要の波長の色成分を回転光分離素子で分離または抽出する際の、回転光分離素子から回転波長変換素子へ回帰する戻り光がある、光源装置にすべて適用することができる。
上述の実施例では光源として単色青色レーザ光を用いたが、同じ青色光であっても、たとえば440nmと460nmなど波長の異なるレーザを組み合わせることも可能である。また、LED等、レーザ素子以外の光源を使用することも可能である。
100 …投射装置
104 投射口
10 …光源装置
121、…、12n …レーザ光源バンク
141、…、14n、20 …ダイクロイックミラー
22 …レンズ
24 …蛍光体ホイール
32 …カラーホイール
52 …光軸

Claims (3)

  1. 光源からの光で励起される蛍光体層を有する回転波長変換素子、
    前記蛍光体層から放射される放射光を集光するレンズ、および
    前記回転波長変換素子と同期して回転され、前記レンズによって集光された光を受ける入射面を有し、前記入射面に入射された前記光から特定の色成分を分離するダイクロイックフィルタ部を有する回転色分離素子を備え、
    前記回転色分離素子を、前記入射面の法線方向が前記レンズの光軸に対して傾斜するように、配置し
    前記光が前記入射面で反射されることによる反射光の一部が、前記レンズの有効口径の範囲から外れて、前記回転波長変換素子へ回帰しない、光源装置。
  2. 前記回転色分離素子の傾斜角度を0度より大きく10度以下の角度範囲で設定する、請求項1記載の光源装置。
  3. 請求項1または2に記載の光源装置を備える、投射装置。
JP2017151407A 2017-08-04 2017-08-04 光源装置および投射装置 Active JP6954784B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017151407A JP6954784B2 (ja) 2017-08-04 2017-08-04 光源装置および投射装置
CN201810756994.8A CN109388005B (zh) 2017-08-04 2018-07-11 光源装置及投射装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017151407A JP6954784B2 (ja) 2017-08-04 2017-08-04 光源装置および投射装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019032354A JP2019032354A (ja) 2019-02-28
JP6954784B2 true JP6954784B2 (ja) 2021-10-27

Family

ID=65417492

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017151407A Active JP6954784B2 (ja) 2017-08-04 2017-08-04 光源装置および投射装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6954784B2 (ja)
CN (1) CN109388005B (ja)

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002277820A (ja) * 2001-03-22 2002-09-25 Fuji Photo Optical Co Ltd 照明光学系およびこれを用いた投写型カラー画像表示装置
CN100422849C (zh) * 2005-02-23 2008-10-01 扬明光学股份有限公司 投影机
JP4792790B2 (ja) * 2005-04-01 2011-10-12 カシオ計算機株式会社 カラーホイール装置及び投影装置
JP2007156270A (ja) * 2005-12-07 2007-06-21 Sharp Corp 光源装置及び投射型画像表示装置
JP2008299258A (ja) * 2007-06-04 2008-12-11 Citizen Holdings Co Ltd プロジェクション装置
JP2009003108A (ja) * 2007-06-20 2009-01-08 Panasonic Corp 光源装置およびこれを備えた表示装置
JP5842162B2 (ja) * 2011-03-23 2016-01-13 パナソニックIpマネジメント株式会社 光源装置及びそれを用いた画像表示装置
GB2493135A (en) * 2011-07-14 2013-01-30 Barco Nv Orbiting wavelength conversion element
US9075299B2 (en) * 2011-08-27 2015-07-07 Appotronics Corporation Limited Light source with wavelength conversion device and filter plate
JP5938335B2 (ja) * 2012-11-20 2016-06-22 日立マクセル株式会社 投写型映像表示装置
JP2015138082A (ja) * 2014-01-21 2015-07-30 株式会社リコー 光源装置および画像表示装置
WO2015145940A1 (ja) * 2014-03-25 2015-10-01 パナソニックIpマネジメント株式会社 投射装置、および、投射装置の制御方法
JP6202655B2 (ja) * 2014-03-31 2017-09-27 Necディスプレイソリューションズ株式会社 光源装置およびプロジェクタ
CN104298059A (zh) * 2014-10-20 2015-01-21 海信集团有限公司 一种激光光源和投影显示装置
JP6187612B2 (ja) * 2015-02-02 2017-08-30 日亜化学工業株式会社 光源装置及び該光源装置を備えたプロジェクタ
CN207396951U (zh) * 2015-03-31 2018-05-22 富士胶片株式会社 投影仪

Also Published As

Publication number Publication date
CN109388005B (zh) 2021-05-04
CN109388005A (zh) 2019-02-26
JP2019032354A (ja) 2019-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9977317B2 (en) Illumination system and projection device
JP6881919B2 (ja) 画像投射装置
JP6414199B2 (ja) 色分解合成プリズムおよびそれを用いた光学系、プロジェクタ
JP6202654B2 (ja) 光源装置およびプロジェクタ
TWI545385B (zh) 光源單元以及投影式顯示裝置
JP6597162B2 (ja) プロジェクター
JP6743598B2 (ja) 投射型画像表示装置
JP6796751B2 (ja) 光源装置、及び投写型映像表示装置
JP5873625B2 (ja) 光源装置及びプロジェクター
WO2017154371A1 (ja) 光源装置および電子機器
JP4420087B2 (ja) 照明装置及びプロジェクタ
JP2020177070A (ja) 光源装置及び投写型表示装置
US9835937B2 (en) Projection-type image display device
JP6673109B2 (ja) 投射型画像表示装置
JP2019040154A (ja) 波長変換素子、波長変換光学系、光源装置、およびプロジェクター
JP6954784B2 (ja) 光源装置および投射装置
JPWO2018025351A1 (ja) プロジェクタ
JP2020197621A (ja) 光源装置および投写型表示装置
JP7108838B2 (ja) プリズム装置及び投写型映像表示装置
JP6358082B2 (ja) 光源装置及び光源装置を備えたプロジェクタ
JP2016212172A (ja) 照明光学系および画像投射装置
JP2016142820A (ja) 投写型映像表示装置
WO2021025002A1 (ja) 光源装置および投写型表示装置
JP2005165137A (ja) 照明光学系および画像表示装置
BE1023412B1 (nl) Projectoroptieken voor rode laser- en fosforbron

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200325

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210224

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210302

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210415

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210928

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210930

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6954784

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150