CN102681308B - 投影机 - Google Patents
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Abstract
提供一种能够进一步提高光利用效率的投影机。一种投影机,具备:光源装置,其具备利用从固体光源射出的激发光生成荧光的荧光层;偏振转换元件,其对来自光源装置的光进行偏振转换;和反射单元,其配置于光源装置与偏振转换元件之间,使光源装置的光轴附近的光通过,将离开光源装置的光轴的周边部的光向荧光层反射。
Description
技术领域
本发明涉及投影机。
背景技术
以往,具备照明装置、根据图像信息对来自照明装置的光进行调制的反射型的光调制装置和投射来自光调制装置的光的投射光学***的投影机众所周知(例如,参照专利文献1),所述照明装置具备射出平行光的光源装置。根据以往的投影机,能够使用来自照明装置的光投射与图像信息相应的图像。
专利文献1:特开2010-91927号公报
但是,作为投影机的光源装置使用具备生成激发光的固体光源与从激发光生成荧光的荧光层的光源装置的技术众所周知。这样的光源装置能够实现小型轻量,另外,相较于大小而言(虽然较小但)能够发出较高亮度,所以通过设为上述那样的结构,投影机能够实现小型轻量,另外,相较于大小而言(虽然较小但)能够发出较高亮度。这样的投影机适于设为例如单独使用或者内装于其他的设备而使用的极小型的投影机(所谓的微型(ピコ)投影机)。
在投影机的技术领域,一直追求进一步提高光利用效率。特别在极小型的投影机中,因为是极小型而引起的问题(空间的确保等),提高亮度很难,所以提高光利用效率具有特别重要的意义。
发明内容
因此,本发明是鉴于上述的情况而实现的,其目的在于提供一种能够进一步提高光利用效率的投影机。
[1]本发明的投影机,其特征在于,具备:照明装置,其具备射出平行光的光源装置,所述光源装置具备生成激发光的固体光源、从来自所述固体光源的所述激发光的一部分生成荧光的荧光层和将来自所述荧光层的光平行化的准直光学***;光调制装置,其根据图像信息对来自所述照明装置的光进行调制;和投射光学***,其投射来自所述光调制装置的光;所述照明装置还具备:偏振转换元件,其对来自所述光源装置的光进行偏振转换;和反射单元,其配置于所述光源装置与所述偏振转换元件之间,使所述光源装置的光轴附近的光通过,将离开所述光源装置的光轴的周边部的光向所述荧光层反射。
因此,根据本发明的投影机,具备反射单元,其配置于光源装置与偏振转换元件之间,使光源装置的光轴附近的光通过,将离开光源装置的光轴的周边部的光向荧光层反射,所以能够使周边部的光中所含的激发光返回到荧光层,从该激发光进一步生成荧光,结果,能够进一步提高光利用效率。
另外,从作为光的品质(平行度的良好性等)的观点出发,周边部的光大多不利用于投射投影图像,所以从投影机整体来看,设为本发明这样的结构时光利用效率也不会下降。
另外,根据本发明的投影机,具备光源装置,所述光源装置具备生成激发光的固体光源与从激发光生成荧光的荧光层,所以通过设为上述那样的结构,投影机能够设为小型轻量,另外,相较于大小而言(虽然较小但)能够发出较高亮度。
另外,所谓“平行光”,并不仅指严格的意义上的平行光,也包含能够实质作为平行光处理的光。另外,所谓“平行化”,并不仅指将光的全部严格地设为平行光,也包含设为能够实质作为平行光处理的光的情况。
反射单元既可以与偏振转换元件分离地配置,也可以与偏振转换元件相接触地配置。作为反射单元,例如能够使用反射镜。此外,也能够通过蒸镀等在偏振转换元件的入射面直接形成反射层,将该反射层作为反射单元使用。
[2]在本发明的投影机中,优选:所述反射单元具备包含所述光源装置的光轴的通过部和具有包围所述通过部的反射镜的反射部。
通过设为这样的结构,能够以简单的结构反射周边部的光。另外,通过变更通过部的形状,能够调整入射到后级的光学要素的光的外形形状。
作为上述那样的反射单元,能够使用例如作为反射部准备4块条状的反射镜并配置在光轴的周围的反射单元(参照后述的图5)。在该情况下,由4块反射镜所包围的部分成为通过部。另外,也能够使用作为反射部准备1块在内部具有空间的形状(例如,窗框状的形状和/或环状的形状)的反射镜、配置成光轴通过内部的空间的反射单元(参照后述的图8)。在该情况下,反射镜内部的空间原样成为通过部。
[3]在本发明的投影机中,优选:所述通过部具有长方形形状;所述长方形形状的中心为所述照明装置的光轴;所述长方形形状的对角的长度处于所述准直光学***的有效直径的70%~110%的范围内。
根据本发明的投影机,所述长方形形状的对角的长度处于所述准直光学***的有效直径的70%~110%的范围内,所以不会连光轴附近的光也反射,并且能够充分反射周边部的光。
另外,将长方形形状的对角的长度设为上述范围是因为,在该长度比70%小的情况下,有时会反射光轴附近的光,在该长度比110%大的情况下,有时不能充分反射周边部的光。
从上述观点出发,长方形形状的对角的长度更优选处于准直光学***的有效直径的80%~105%的范围内,进一步优选处于85%~100%的范围内。
另外,根据本发明的投影机,通过部具有将照明装置的光轴设为中心的长方形形状,所以在与能够利用入射的光的范围为长方形形状的光学要素(例如,长方形的偏振转换元件和/或棱柱状的积分棒)一起使用的情况下,通过将通过部的形状与该范围的形状设为同样的形状,能够不浪费地利用后级的光学要素。
长方形形状的中心不需要必须与照明装置的光轴严格地一致,只要实质上一致即可。另外,在长方形形状中也包含正方形形状。
所谓“准直光学***的有效直径”,指的是从与光轴垂直的面观察来自准直光学***的光束的情况下的该光束的直径。
[4]在本发明的投影机中,优选:所述准直光学***包括2块以上的准直透镜;所述2块以上的准直透镜具有的面中,至少1个面由非球面构成。
通过设为这样的结构,能够高精度将来自荧光层的光平行化。
另外,通过设为这样的结构,能够使用非球面调整平行光内的光束密度分布。
[5]在本发明的投影机中,优选:所述准直光学***射出具有大致均匀的光束密度分布的光。
通过设为这样的结构,不使用积分器光学***等也能够得到充分均匀的面内光强度分布,成为能够设为进一步小型轻量的投影机。
作为上述那样的准直光学***,例如能够使用构成为如下的准直光学***:具有2个非球面,通过前级的非球面将光的光束密度分布大致均匀化,通过后级的非球面将光平行化。
[6]在本发明的投影机中,优选:作为所述光调制装置,具备1个透射型的光调制装置。
通过设为这样的结构,与由反射型的光调制装置构成的光调制装置的情况和/或具备多个光调制装置的情况不同,能够将光学***单一化,结果,成为能够设为进一步小型轻量的投影机。
在这里,所谓“透射型”,意味着如透射型的液晶光调制装置等那样光调制装置为使光透射的类型,所谓“反射型”,意味着如反射型的液晶光调制装置等那样光调制装置为使光反射的类型。
[7]在本发明的投影机中,优选:所述光调制装置包括具有彩色滤光器的光调制装置。
通过设为这样的结构,能够通过1个光调制装置投射彩色的投影图像。
[8]在本发明的投影机中,优选:所述彩色滤光器具有反射型的分色滤光器。
通过设为这样的结构,能够反射在色分离时不使其通过的色光,能够防止由色光的吸收引起的光调制装置的过热。
另外,通过设为这样的结构,能够反射到达彩色滤光器的激发光的一部分,通过使该激发光再入射到荧光层,能够进一步提高光利用效率。
[9]在本发明的投影机中,优选:所述彩色滤光器包括拜耳排列的彩色滤光器。
通过设为这样的结构,能够投射看起来分辨率较高的投影图像。
另外,通过设为这样的结构,彩色滤光器中使绿色光通过、将蓝色光反射的分色滤光器增多,所以能够更多地反射作为激发光使用的情况较多的蓝色光,使其返回到荧光层。
[10]在本发明的投影机中,优选:在从与所述照明装置的光轴垂直的方向中至少某1方向观察时,从所述固体光源到所述投射光学***的光学***配置在一条直线上。
通过设为这样的结构,能够以单一的结构构成投影机。
另外,本发明的投影机也可以设为:在与照明装置的光轴垂直等方向观察时,从固体光源到投射光学***的光学***配置在一条直线上。
[11]在本发明的投影机中,优选:所述光源装置具备具有所述固体光源以及所述荧光层的白色发光二极管。
白色发光二极管高亮度且可靠性较高,并且能够生成能够作为白色光而使用的光(红色光、绿色光以及蓝色光),所以通过设为这样的结构,高亮度且可靠性较高,并且能够投射全彩色图像。
另外,所谓“白色发光二极管”,指的是具备由生成蓝色光的发光二极管构成的固体光源和从蓝色光的一部分生成包含红色光以及绿色光的荧光的荧光层且与荧光一起射出通过了荧光层的蓝色光的部件。
附图说明
图1是为了对实施方式所涉及的投影机1000进行说明而示的图。
图2是实施方式中的白色发光二极管20的放大剖视图。
图3是表示实施方式中的固体光源24的发光强度特性以及荧光体的发光强度特性的曲线图。
图4是为了对实施方式中的光源装置10进行说明而示的图。
图5是从准直光学***30一侧观察实施方式中的反射单元40的图。
图6是实施方式中的彩色滤光器的放大模式图。
图7是表示从实施方式所涉及的投影机1000射出的光的相对光强度(相对光束强度)的图。
图8是从准直光学***30一侧观察变形例中的反射单元41的图。
符号说明
10:光源装置,20:白色发光二极管
22:基板,24:固体光源
26:荧光层,28:密封构件
30:准直光学***,31:第1透镜的入射面
32:第1透镜,33:第1透镜的射出面
34:第2透镜,35:第2透镜的入射面
36:第2透镜的射出面,40:反射单元
42:通过部,44、49:反射部
45、46、47、48:反射镜,50:偏振转换元件
100:照明装置,100ax:照明光轴
200:液晶光调制装置,210:图像形成区域
300:投射光学***,1000:投影机
SCR:屏幕
具体实施方式
下面,基于附图所示的实施方式对本发明的投影机进行说明。
[实施方式]
图1是为了对实施方式所涉及的投影机1000进行说明而示的图。图1(a)是表示投影机1000的光学***的俯视图,图1(b)是从照明装置100一侧观察液晶光调制装置200的图。另外,在图1(a)中,在从白色发光二极管20到液晶光调制装置200之间显示的箭头大致地例示光的流动。另外,符号R1、R2、R3、R4是表示将图像形成区域210分割为4份后的各区域。
图2是实施方式中的白色发光二极管20的放大剖视图。
图3是表示实施方式中的固体光源24的发光强度特性以及荧光体的发光强度特性的曲线图。图3(a)是表示固体光源24的发光强度特性的曲线图,图3(b)是表示荧光层26所含有的荧光体的发光强度特性的曲线图。所谓发光强度特性,指的是:如果是光源则是在施加电压时,如果是荧光体则是在激发光入射时,以怎样的强度射出怎样的波长的光的特性。曲线图的纵轴表示相对发光强度,将发光强度最强的波长下的发光强度设为1。曲线图的横轴表示波长。
图4是为了对实施方式中的光源装置10进行说明而示的图。图4(a)是表示从白色发光二极管20射出的光由准直光学***30平行化的样子的图,图4(b)是表示从准直光学***30射出的光的相对光强度(相对光束强度)的曲线图,图4(c)是表示从准直光学***30射出的光的相对光强度(相对光束强度)的曲线图。另外,图4(a)中的光线用于表示从白色发光二极管20射出的光由准直光学***30平行化的样子,不表示光束密度。图4(b)的纵轴表示从准直光学***30射出的光的相对光强度,将光轴上的光强度设为1。横轴表示距离光轴的距离。在图4(c)中通过虚线表示的长方形表示通过部42的形状。
图5是从准直光学***30一侧观察实施方式中的反射单元40的图。另外,在图5中通过虚线表示的圆表示准直光学***30的有效直径。
图6是实施方式中的彩色滤光器的放大模式图。另外,在图6中,在记载为R的部位配置有“使红色光通过且将红色光以外的色光反射的反射型的分色滤光器”,在记载为G的部位配置有“使绿色光通过且将绿色光以外的色光反射的反射型的分色滤光器”,在记载为B的部位配置有“使蓝色光通过且将蓝色光以外的色光反射的反射型的分色滤光器”。
图7是表示从实施方式所涉及的投影机1000射出的光的相对光强度(相对光束强度)的图。
另外,在对光学***和/或各光学要素进行说明的附图中,将互相正交的3个方向分别设为z轴方向(图1(a)中的照明装置100的光轴(照明光轴)100ax方向)、x轴方向(图1(a)中的与纸面平行并且与z轴垂直的方向)以及y轴方向(图1(a)中的与纸面垂直并且与z轴垂直的方向)而表示。
图4(b)中的实线的曲线图表示与y轴以及z轴平行的平面(yz平面)上的相对光强度,虚线的曲线图表示与x轴以及z轴平行的平面(xz平面)上的相对光强度。
实施方式所涉及的投影机1000如图1(a)所示,具备照明装置100、液晶光调制装置200和投射光学***300。投影机1000使用红色光、绿色光以及蓝色光投射全彩色图像。另外,投影机1000是具备1个液晶光调制装置200作为光调制装置的单板式投影机,所述液晶光调制装置为透射型的光调制装置。
在投影机1000中,在从与照明光轴100ax垂直的方向中至少某1方向(例如,图1(a)所示的方向)观察时,从固体光源24(后述)到投射光学***300的光学***配置在一条直线上。
照明装置100具备光源装置10、反射单元40与偏振转换元件50。照明装置100作为照明光射出包含红色光、绿色光以及蓝色光的光(即,能够作为白色光使用的光)。
光源装置10是射出平行光的光源装置,具备白色发光二极管20与准直光学***30。
白色发光二极管20如图2所示,为具有基板22、固体光源24、荧光层26以及密封构件28的朗伯(ランバ一ト)发光类型的发光二极管,射出包含红色光、绿色光以及蓝色光的光。另外,白色发光二极管20除了上述的结构要素之外还具有导线等,但将图示以及说明省略。
另外,在本发明的投影机中,也可以使用多个白色发光二极管。
基板22具有搭载固体光源24、荧光层26以及相对于可见光透明的密封构件28的功能。详细的说明省略,但基板22同时具有作为向固体光源24的电力供给的中介的功能和/或将在固体光源24产生的热量散热的功能等。
固体光源24由生成兼作为激发光与色光的蓝色光(发光强度的峰值:约460nm,参照图3(a))的发光二极管构成。
荧光层26从来自固体光源24的蓝色光的一部分生成荧光。具体地说,从该蓝色光中的一部分生成包含红色光(发光强度的峰值:约610nm)以及绿色光(发光强度的峰值:约550nm)的荧光(参照图3(b))。
因此,白色发光二极管20射出包含蓝色光和荧光(红色光以及绿色光)的光(即,能够作为白色光使用的光),所述蓝色光与荧光的生成无关地通过荧光层26。
荧光层26由例如含有YAG系荧光体的层构成。另外,作为荧光层,也能够使用含有其他的荧光体(硅酸盐系荧光体、TAG系荧光体等)的荧光层。另外,作为荧光层,也能够使用含有将激发光转换为红色光的荧光体(例如CaAlSiN3红色荧光体)与将激发光转换为绿色的荧光体(例如β铝硅氧氮绿色荧光体)的荧光层。
另外,与荧光的生成无关地通过荧光层26的蓝色光在荧光层26中散射或者被反射,所以作为具有与荧光大致同样的分布特性的光而从白色发光二极管20射出。
准直光学***30是将来自白色发光二极管20的光平行化的光学元件,如图1(a)以及图4(a)所示,包括2块准直透镜(第1透镜32以及第2透镜34)。在准直光学***30中,如图4(a)所示,第1透镜32包括在入射面31以及射出面33形成有球面的弯月形凸透镜,第2透镜34包括在入射面35以及射出面36形成有非球面的非球面双凸透镜。因此,准直光学***30满足2块以上的准直透镜所具有的面中至少1个面由非球面构成这一条件。准直光学***30如图4(b)以及图4(c)所示,射出具有大致均匀的光束密度分布的光。
另外,第1透镜以及第2透镜的形状并不限定于上述形状。另外,构成准直光学***的透镜的块数也可以是1块,也可以是3块以上。
反射单元40如图1(a)所示,配置在光源装置10与偏振转换元件50之间,使光源装置10的光轴(在投影机1000中与照明光轴100ax一致)附近的光通过,将离开光源装置10的光轴的周边部的光向荧光层26反射。反射单元40如图5所示,具备:包含照明光轴100ax的通过部42;和具有包围通过部42的反射镜45、46、47、48的反射部44。反射单元40配置成与偏振转换元件50分离。
通过部42具有长方形形状,该长方形形状的中心为照明光轴100ax。另外,长方形形状的对角的长度L处于准直光学***30的有效直径的70%~110%的范围内,例如为大约85%。
在实施方式中,长方形形状构成为横向(x轴方向)的长度与纵向(y轴方向)的长度的比为8∶9。另外,本发明中的通过部的形状并不限定于此,能够设为与投影机的结构相应的形状。
反射部44的反射镜45、46、47、48配置在照明光轴100ax的周围。
偏振转换元件50是对通过了反射单元40的通过部42的光进行偏振转换的偏振转换元件。
偏振转换元件50具有:偏振分离层,其使入射的光中所含的偏振成分中一方的直线偏振成分原样透射,将另一方的直线偏振成分向与照明光轴100ax垂直的方向反射;反射层,其将由偏振分离层反射的另一方的直线偏振成分向与照明光轴100ax平行的方向反射;和相位差板,其将由反射层反射的另一方的直线偏振成分转换为一方的直线偏振成分。
另外,通过部42的形状与偏振转换元件50能够对光进行转换的范围的形状由同样的形状构成。
原样通过偏振转换元件50的偏振分离层的一方的直线偏振成分如图1所示,入射于图像形成区域210的区域R2以及R3。另一方面,由偏振分离层反射而通过相位差板的另一方的直线偏振成分在被转换为一方的直线偏振成分后入射于图像形成区域210的区域R1以及R4。
由于偏振转换元件50具有上述的结构,所以如图1所示,通过了偏振转换元件50的光束的横向(x轴方向)的宽度变为通过偏振转换元件50之前的光束的横向的宽度的2倍。来自通过部42的光束的横向的长度与纵向的长度的比为8∶9,所以通过了偏振转换元件50后的光束的所述比变为16∶9。
液晶光调制装置200是根据图像信息对来自照明装置100的光进行调制而形成全彩色图像的光调制装置。液晶光调制装置200如图1所示,配置在紧挨着偏振转换元件50之后。通过设为这样的结构,能够降低光量的损失和/或偏振方向的紊乱,结果,能够进一步提高光利用效率。
液晶光调制装置200具有彩色滤光器。该彩色滤光器包括具有反射型的分色滤光器的拜耳(ベイヤ一)排列(参照图6)的彩色滤光器,具有作为色分离光学***的功能,所述色分离光学***将来自照明装置100的光在每个像素分离为红色光、绿色光以及蓝色光。另外,作为色分离光学***也可以使用其他的色分离光学***。
另外,液晶光调制装置200还具有:配置于偏振转换元件50一侧的入射侧偏振板(未图示)和配置于投射光学***300一侧的射出侧偏振板(未图示)。通过这些入射侧偏振板、液晶光调制装置以及射出侧偏振板,进行所入射的各色光的光调制。
液晶光调制装置其本身为在一对透明的玻璃基板中密闭封入有作为电光物质的液晶的透射型的液晶光调制装置,例如,将多晶硅TFT设为开关元件,根据所给予的图像信号,对从入射侧偏振板射出的1种直线偏振光的偏振方向进行调制。
液晶光调制装置200如图1(b)所示,具有横向(x轴方向)的长度与纵向(y轴方向)的长度的比为16∶9的图像形成区域210。
从液晶光调制装置200射出的全彩色图像通过投射光学***300投射,在屏幕SCR上形成投影图像。
另外,根据投影机1000,如图7所示,能够在屏幕SCR上的被投射区域整体上,以大致均匀的光强度分布投射投影图像。
接下来,对实施方式所涉及的投影机1000的效果进行说明。
因此,根据实施方式所涉及的投影机1000,具备反射单元40,其配置于光源装置10与偏振转换元件50之间,使光源装置10的光轴附近的光通过,将离开光源装置10的光轴的周边部的光向荧光层26反射,所以能够使周边部的光中所含的激发光返回到荧光层,从该激发光进一步生成荧光,结果,能够进一步提高光利用效率。
另外,根据实施方式所涉及的投影机1000,具备光源装置10,所述光源装置具备生成激发光的固体光源24与从激发光生成荧光的荧光层26,所以投影机能够设为小型轻量,另外,相较于大小而言(虽然较小但)能够发出较高亮度。
另外,根据实施方式所涉及的投影机1000,反射单元40具备:包含光源装置10的光轴的通过部42和具有包围通过部42的反射镜45、46、47、48的反射部44,所以能够以简单的结构反射周边部的光。
另外,根据实施方式所涉及的投影机1000,长方形形状的对角的长度处于准直光学***30的有效直径的70%~110%的范围内,所以不会连光轴附近的光也反射,并且能够充分反射周边部的光。
另外,根据实施方式所涉及的投影机1000,通过部42具有将照明装置的光轴(照明光轴100ax)设为中心的长方形形状,所以能够不浪费地利用后级的光学要素。
另外,根据实施方式所涉及的投影机1000,准直光学***30包括2块以上的准直透镜,至少1个面由非球面构成,所以能够高精度将来自荧光层的光平行化。
另外,根据实施方式所涉及的投影机1000,准直光学***30包括2块以上的准直透镜,至少1个面由非球面构成,所以能够使用非球面调整平行光内的光束密度分布。
另外,根据实施方式所涉及的投影机1000,准直光学***30射出具有大致均匀的光束密度分布的光,所以不使用积分器光学***等也能够得到充分均匀的面内光强度分布,成为能够设为进一步小型轻量的投影机。
另外,根据实施方式所涉及的投影机1000,作为光调制装置具备1个透射型的光调制装置(液晶光调制装置200),所以与由反射型的光调制装置构成的光调制装置的情况和/或具备多个光调制装置的情况不同,能够将光学***单一化,结果,成为能够设为进一步小型轻量的投影机。
另外,根据实施方式所涉及的投影机1000,光调制装置包括具有彩色滤光器的光调制装置,所以能够通过1个光调制装置投射彩色的投影图像。
另外,根据实施方式所涉及的投影机1000,彩色滤光器具有反射型的分色滤光器,所以能够反射在色分离时不使其通过的色光,能够防止由色光的吸收引起的光调制装置的过热。
另外,根据实施方式所涉及的投影机1000,彩色滤光器具有反射型的分色滤光器,所以能够反射到达彩色滤光器的激发光的一部分,通过使该激发光再入射到荧光层,能够进一步提高光利用效率。
另外,根据实施方式所涉及的投影机1000,彩色滤光器包括拜耳排列的彩色滤光器,所以能够投射看起来分辨率较高的投影图像。
另外,根据实施方式所涉及的投影机1000,彩色滤光器包括拜耳排列的彩色滤光器,所以彩色滤光器中使绿色光通过、将蓝色光反射的分色滤光器增多,所以能够更多地反射作为激发光使用的情况较多的蓝色光,使其返回到荧光层。
另外,根据实施方式所涉及的投影机1000,在从与照明装置100的光轴垂直的方向中至少某1方向观察时,从固体光源24到投射光学***300的光学***配置在一条直线上,所以能够以单一的结构构成投影机。
另外,根据实施方式所涉及的投影机1000,光源装置10具备具有固体光源24以及荧光层26的白色发光二极管20,所以在高亮度下可靠性较高,并且能够投射全彩色图像。
上面,基于上述的实施方式对本发明进行了说明,但本发明并不限定于上述的实施方式。在不脱离其宗旨的范围内,能够以各种的形态实施,例如,也能够进行下述的变形。
(1)在上述实施方式中记载的各结构要素的尺寸、个数、材质以及形状是例示,在不损害本发明的效果的范围内能够进行变更。
(2)在上述实施方式中,使用具有4块长方形形状的反射镜45、46、47、48的反射部44,但本发明并不限定于此。图8是从准直光学***30一侧观察变形例中的反射单元41的图。例如,如图8所示,也可以使用由1块在内部具有空间的形状(窗框状的形状)的反射镜构成的反射部。
(3)在上述实施方式中,设为射出“能够作为白色光而使用的光”的光源装置10,但本发明并不限定于此。也可以设为射出“能够作为白色光而使用的光”以外的光(例如,大量包含特定的色光成分的光)的光源装置。
(4)在上述实施方式中,使用生成发光强度的峰值为约460nm的蓝色光的固体光源24,但本发明并不限定于此。例如,也可以使用生成发光强度的峰值为约440nm~450nm的蓝色光的固体光源。通过设为这样的结构,能够提高荧光体的荧光生成效率。
(5)在上述实施方式中,作为固体光源使用由发光二极管构成的固体光源24,但本发明并不限定于此。例如,作为固体光源也可以使用由半导体激光器构成的固体光源。
(6)在上述实施方式中,使用透射型的投影机,但本发明并不限定于此。例如,也可以使用反射型的投影机。
(7)在上述实施方式中,例示使用1个光调制装置的投影机进行了说明,但本发明并不限定于此。也能够应用于使用2个以上光调制装置的投影机。
(8)本发明能够应用于从观察投影图像一侧投射的前投型投影机,也能够应用于从与观察投影图像一侧相反一侧投射的背投型投影机。
(9)在上述实施方式中,使用与偏振转换元件50分离地配置的反射单元40,但本发明并不限定于此。也可以使用与偏振转换元件相接触地配置的反射单元。另外,在上述实施方式中,将反射镜设为反射单元(反射部)而使用,但本发明并不限定于此。例如,也可以通过蒸镀等在偏振转换元件的入射面直接形成反射层,将该反射层设为反射单元而使用。
Claims (11)
1.一种投影机,该投影机的特征在于,具备:
照明装置,其具备射出平行光的光源装置,所述光源装置具备生成激发光的固体光源、从来自所述固体光源的所述激发光的一部分生成荧光的荧光层和将来自所述荧光层的光平行化的准直光学***;
光调制装置,其根据图像信息对来自所述照明装置的光进行调制;和
投射光学***,其投射来自所述光调制装置的光;
所述照明装置还具备:
偏振转换元件,其对来自所述光源装置的光进行偏振转换;和
反射单元,其配置于所述光源装置与所述偏振转换元件之间,使所述光源装置的光轴附近的所述激发光通过,并且将离开所述光源装置的光轴的周边部的所述激发光反射而使其返回所述荧光层。
2.如权利要求1所述的投影机,其特征在于:
所述反射单元具备包含所述光源装置的光轴的通过部和具有包围所述通过部的反射镜的反射部。
3.如权利要求2所述的投影机,其特征在于:
所述通过部具有长方形形状;
所述长方形形状的中心为所述照明装置的光轴;
所述长方形形状的对角的长度处于所述准直光学***的有效直径的70%~110%的范围内。
4.如权利要求1~3中的任意一项所述的投影机,其特征在于:
所述准直光学***包括2块以上的准直透镜;
所述2块以上的准直透镜具有的面中,至少1个面由非球面构成。
5.如权利要求4所述的投影机,其特征在于:
所述准直光学***射出具有大致均匀的光束密度分布的光。
6.如权利要求1~3中的任意一项所述的投影机,其特征在于:
所述光调制装置是1个透射型的光调制装置。
7.如权利要求6所述的投影机,其特征在于:
所述光调制装置包括具有彩色滤光器的光调制装置。
8.如权利要求7所述的投影机,其特征在于:
所述彩色滤光器具有反射型的分色滤光器。
9.如权利要求8所述的投影机,其特征在于:
所述彩色滤光器包括拜耳排列的彩色滤光器。
10.如权利要求1~3中的任意一项所述的投影机,其特征在于:
在从与所述照明装置的光轴垂直的方向中至少某1方向观察时,从所述固体光源到所述投射光学***的光学***配置在一条直线上。
11.如权利要求1~3中的任意一项所述的投影机,其特征在于:
所述光源装置具备具有所述固体光源以及所述荧光层的白色发光二极管。
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JP2015025835A (ja) | 2013-07-24 | 2015-02-05 | セイコーエプソン株式会社 | カラーフィルター基板、電気光学装置、投射型表示装置およびカラーフィルター基板の製造方法 |
JP6299460B2 (ja) * | 2013-10-16 | 2018-03-28 | セイコーエプソン株式会社 | プロジェクター |
JP2015102613A (ja) * | 2013-11-22 | 2015-06-04 | セイコーエプソン株式会社 | 光学デバイス、及び、表示装置 |
US9316388B2 (en) * | 2014-01-31 | 2016-04-19 | Christie Digital Systems Usa, Inc. | Device and kit for cooling a light emitting material |
TW201629576A (zh) | 2015-02-12 | 2016-08-16 | 佳世達科技股份有限公司 | 投影機 |
CN106842785B (zh) * | 2015-12-03 | 2018-08-28 | 深圳市光峰光电技术有限公司 | 光源模组和应用该光源模组的投影*** |
JP6681808B2 (ja) * | 2016-09-12 | 2020-04-15 | マクセル株式会社 | 光源装置 |
TWI635313B (zh) * | 2016-09-23 | 2018-09-11 | 國立雲林科技大學 | 微投影鏡頭 |
JP2019109330A (ja) * | 2017-12-18 | 2019-07-04 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 波長変換デバイス、光源装置、照明装置、及び、投写型映像表示装置 |
WO2020026586A1 (ja) | 2018-07-30 | 2020-02-06 | 株式会社ソニー・インタラクティブエンタテインメント | 表示装置及び撮像装置 |
CN111158159B (zh) * | 2018-11-08 | 2021-09-21 | 舜宇光学(浙江)研究院有限公司 | 用于投影***的偏振复用器件 |
JP7283327B2 (ja) * | 2019-09-20 | 2023-05-30 | セイコーエプソン株式会社 | 波長変換素子、光源装置及びプロジェクター |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5309340A (en) * | 1991-11-18 | 1994-05-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Lighting apparatus |
CA2002909C (en) * | 1988-12-15 | 1994-12-27 | John E. Gunther | Projection display using liquid crystal device with reflective color filters |
WO2007146373A3 (en) * | 2006-06-13 | 2008-11-06 | Wavien Inc | Illumintion system and method for recycling light to increase the brightness of the light source |
JP2008299298A (ja) * | 2006-06-08 | 2008-12-11 | Canon Inc | 照明光学系、画像投射用光学系及び画像投射装置 |
JP4273642B2 (ja) * | 2000-07-24 | 2009-06-03 | コニカミノルタオプト株式会社 | 単板式液晶プロジェクタ |
CN101918877A (zh) * | 2008-01-17 | 2010-12-15 | 微阳有限公司 | 光复用器和回收器、以及包含其的微投影器 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08340545A (ja) * | 1995-06-13 | 1996-12-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 投写型画像表示装置 |
JP3635867B2 (ja) * | 1997-06-03 | 2005-04-06 | 株式会社日立製作所 | 投射型液晶表示装置 |
JP3614001B2 (ja) * | 1997-12-03 | 2005-01-26 | セイコーエプソン株式会社 | 投影装置 |
JP2002116501A (ja) * | 2000-10-10 | 2002-04-19 | Ricoh Co Ltd | 照明装置 |
US6866404B2 (en) | 2001-04-23 | 2005-03-15 | Ricoh Company, Ltd. | Illumination apparatus and a liquid crystal projector using the illumination apparatus |
JP4661149B2 (ja) * | 2003-12-22 | 2011-03-30 | セイコーエプソン株式会社 | 照明装置及びプロジェクタ |
US20050179041A1 (en) * | 2004-02-18 | 2005-08-18 | Lumileds Lighting U.S., Llc | Illumination system with LEDs |
JP4546778B2 (ja) * | 2004-07-05 | 2010-09-15 | 日本放送協会 | 表示デバイス |
US7234820B2 (en) * | 2005-04-11 | 2007-06-26 | Philips Lumileds Lighting Company, Llc | Illuminators using reflective optics with recycling and color mixing |
JP2007193119A (ja) * | 2006-01-19 | 2007-08-02 | Seiko Epson Corp | 照明装置及びプロジェクタ |
US8317331B2 (en) | 2006-06-13 | 2012-11-27 | Wavien, Inc. | Recycling system and method for increasing brightness using light pipes with one or more light sources, and a projector incorporating the same |
US9348208B2 (en) * | 2008-01-22 | 2016-05-24 | Nikon Corporation | Projector having a light-emitting element, image forming unit and reflecting member |
JP5439724B2 (ja) * | 2008-02-13 | 2014-03-12 | 株式会社ニコン | プロジェクタ |
JP5363061B2 (ja) | 2008-10-10 | 2013-12-11 | 富士フイルム株式会社 | 単板投写型表示装置 |
JP5371531B2 (ja) * | 2009-04-22 | 2013-12-18 | オリンパス株式会社 | 照明装置、及びそれを備えた顕微鏡 |
-
2011
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2002909C (en) * | 1988-12-15 | 1994-12-27 | John E. Gunther | Projection display using liquid crystal device with reflective color filters |
US5309340A (en) * | 1991-11-18 | 1994-05-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Lighting apparatus |
JP4273642B2 (ja) * | 2000-07-24 | 2009-06-03 | コニカミノルタオプト株式会社 | 単板式液晶プロジェクタ |
JP2008299298A (ja) * | 2006-06-08 | 2008-12-11 | Canon Inc | 照明光学系、画像投射用光学系及び画像投射装置 |
WO2007146373A3 (en) * | 2006-06-13 | 2008-11-06 | Wavien Inc | Illumintion system and method for recycling light to increase the brightness of the light source |
CN101918877A (zh) * | 2008-01-17 | 2010-12-15 | 微阳有限公司 | 光复用器和回收器、以及包含其的微投影器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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