JP2015176034A - 光源装置及び投影装置と、光学素子及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】層保持体141の一方側の面を拡散層141aとし、他方側の面をダイクロイック層として形成した光学素子を光源装置60に設けた。ダイクロイック層は、赤色及び青色波長帯域光を透過し、緑色波長帯域光を反射する。光源装置60は、青色レーザーダイオードを光源とする第一光源70と、蛍光光を出射する第二光源100と、層保持体141と、を備える。そして、第一光源70と、第二光源100との間に層保持体141を配置した。
【選択図】 図9
Description
以下、本発明の実施形態を図に基づいて詳説する。図1は、投影装置10の外観斜視図である。なお、本実施形態において、投影装置10における左右とは投影方向に対しての左右方向を示し、前後とは投影装置10のスクリーン側方向及び光線束の進行方向に対しての前後方向を示す。
次に、本発明における第二の実施形態について図5により説明する。第二の実施形態は、第一の実施形態における層保持体141に換えて、層保持体341を配置した。また、第一の実施形態におけるマイクロレンズアレイ254に換えて、ライトトンネル454とした。その他の構成については第一の実施形態と同じであるので、第一の実施形態と同じ構成については同じ符号を付して、その説明は省略する。
板状に形成される透明ガラス板等の基材である第一基材の一方側の面にサンドブラスト処理により拡散層を形成し、第一層保持体341aを作成(準備)する(ステップS300)。また、同様に、板状に形成される透明ガラス板等の基材である第二基材の一方側の面にダイクロイックコーティングを塗布してダイクロイック層を形成し、第二層保持体341bを作成(準備)する(ステップS320)。このとき、第一層保持体341a及び第二層保持体341bそれぞれの他方側の面は、表面処理されておらず、基材のままの状態である。次に、第一層保持体341a及び第二層保持体341bそれぞれの拡散層とダイクロイック層とが外側となるように、それぞれの他方側の面同士を接着剤で接合する(ステップS340)。このようにして、層保持体341が製造される。
次に、図7により、第三の実施形態を説明する。本実施形態は、第二の実施形態の層保持体341に換えて、層保持体441としたものである。以下の説明において、第二の実施形態と同様の構成については同じ符号を付して、その説明は省略する。本実施形態の層保持体441は、拡散層を有し、板状に形成される第一層保持体441aと、ダイクロイック層を有し、板状に形成される第二層保持体441bにより構成されている。
本発明の上記実施形態においては、第三光源400は、赤色光源装置120と青色光源装置300とにより形成されることとした。
しかしながら、これに換えて、第三光源400の固体発光素子を赤色光源装置120と青色光源装置300とのどちらか一方とし、他方の青色光源装置300か赤色光源装置120を別の位置に配置して、それらを合成するような光学系としてもよい。
なお、ダイクロイックミラー460に換えて、第一の実施形態等と同様の拡散層を有する光学素子を用いるようにしてもよい。その場合は、青色発光ダイオード410側に拡散層が向くような配置が、青色の光束も拡散させるという意味では望ましい。
また、第三光源400全体が層保持体に対して、表示素子51側に配置されているような構成であってもよい。
図9に、その場合の構成例を示す。ここでは、第三光源400としての赤色発光ダイオード122と青色発光ダイオード322が、ヒートシンク195、集光レンズ群430とともに、層保持体341に対して、表示素子51側に配置されている。そして、層保持体341と集光レンズ255との間に、緑色波長帯域光を透過させ、赤色及び青色波長帯域光を反射する特性を有するダイクロイックミラー470が配置されている。
なお、ダイクロイックミラー470に換えて、第一の実施形態等と同様の拡散層を有する光学素子を用いるようにしてもよい。その場合は、第三光源400である発光ダイオード側に拡散層が向くような配置が、赤色及び青色の光束も拡散させるという意味では望ましい。
[1]固体発光素子を有する第一光源と、
前記第一光源を励起光源として、前記第一光源が発する波長帯域光と異なる波長帯域光を発する蛍光体層を有する第二光源と、
前記第一光源と、前記第二光源との間に配置される光学素子と、
を備え、
前記光学素子は、
前記第一光源が発する光束を透過させ、前記第二光源が発する光束を反射するダイクロイック層と、
前記第一光源の光束を拡散する拡散層と、
を有することを特徴とする光源装置。
[2]前記光学素子は、前記拡散層を有する面と前記ダイクロイック層を有する面が平行に配置されていることを特徴とする前記[1]に記載の光源装置。
[3]前記光学素子は、単一の板状部材により形成され、一方側の面に拡散層が設けられ、他方側の面にダイクロイック層が設けられたことを特徴とする前記[1]又は前記[2]に記載の光源装置。
[4]前記光学素子は、
板状に形成される第一基材の一方側の面に前記拡散層を設けた第一層保持体、及び、
板状に形成される第二基材の一方側の面に前記ダイクロイック層を設けた第二層保持体で形成されることを特徴とする前記[1]又は前記[2]に記載の光源装置。
[5]前記拡散層を有する第一層保持体として拡散透過板を用い、前記ダイクロイック層を有する第二層保持体としてダイクロイックミラーを用いたことを特徴とする前記[4]に記載の光源装置。
[6]前記光学素子は、前記第一光源が入射する側に前記ダイクロイック層が設けられていることを特徴とする前記[1]乃至前記[5]の何れか記載の光源装置。
[7]前記第二光源は、緑色波長帯域光を発する蛍光体層が敷設された蛍光ホイールを有する蛍光ホイール装置からなることを特徴とする前記[1]乃至前記[6]の何れか記載の光源装置。
[8]前記第一光源は、青色波長帯域光を発光する固体発光素子からなることを特徴とする前記[1]乃至前記[7]の何れか記載の光源装置。
[9]前記拡散層の部分は移動可能に形成されるとともに、この部分を移動駆動する駆動手段を有することを特徴とする前記[1]乃至前記[8]の何れか記載の光源装置。
[10]前記第一光源の固体発光素子及び前記第二光源が発する波長帯域光と異なる波長帯域光を発する固体発光素子を有する第三光源をさらに備え、
前記光学素子は、前記第一光源が発する光束の光軸と、前記第三光源が発する光束の光軸とが交差する位置に配置され、
前記ダイクロイック層は、前記第三光源が発する光束を透過させることを特徴とする前記[1]乃至前記[9]の何れか記載の光源装置。
[11]前記第三光源は、赤色波長帯域光を発光する固体発光素子及び/又は青色波長帯域光を発光する固体発光素子からなることを特徴とする前記[10]に記載の光源装置。
[12]前記[1]乃至前記[10]の何れか記載の光源装置と、
画像光を形成する表示素子と、
前記光源装置からの光を前記表示素子に導光する光源側光学系と、
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、
前記表示素子と前記光源装置を制御する投影装置制御手段と、
を有することを特徴とする投影装置。
[13]板状に形成される層保持体と、
前記層保持体の一方側の面に設けられ、入射光を拡散させる拡散層と、
前記層保持体の他方側の面に設けられ、所定の波長帯域光を透過させ、所定の波長帯域光を反射するダイクロイック層と、
を備えることを特徴とする光学素子。
[14]前記層保持体は、単一の板状部材により形成されることを特徴とする前記[13]に記載の光学素子。
[15]前記層保持体は、
板状に形成される第一基材の一方側の面に前記拡散層を設けた第一層保持体及び
板状に形成される第二基材の一方側の面に前記ダイクロイック層を設けた第二層保持体を有し、
前記第一層保持体及び前記第二層保持体が接合されて形成されていることを特徴とする前記[13]に記載の光学素子。
[16]前記ダイクロイック層は、赤色及び青色の各波長帯域光を透過させ、緑色波長帯域光は反射するよう形成されていることを特徴とする前記[13]乃至前記[15]の何れか記載の光学素子。
[17]基材の一方側の面をブラスト処理し、入射光を拡散させる拡散層を形成する工程と、
前記基材の他方側の面にダイクロイックコーティングを施して、所定の波長帯域光を透過させ、所定の波長帯域光を反射するダイクロイック層を形成する工程と、
を含むことを特徴とする光学素子の製造方法。
[18]拡散層を有する第一層保持体を準備する工程と、
ダイクロイック層を有する第二層保持体を準備する工程と、
準備された前記第一層保持体と前記第二層保持体を前記拡散層と前記ダイクロイック層とが外側になるよう接合する工程と、
を含むことを特徴とする光学素子の製造方法。
11 上ケース 12 正面板
13 背面板 14 左側パネル
15 右側パネル 16 下ケース
17 排気孔 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 第一光源 71 励起光源
73 コリメータレンズ 80 緑色光源装置
81 ヒートシンク
100 第二光源
101 蛍光ホイール 110 ホイールモータ
111 集光レンズ群 120 赤色光源装置
121 赤色光源 122 赤色発光ダイオード
125 コリメータレンズ
130 ヒートシンク 131 ヒートシンク
135 冷却ファン
141 層保持体 141a 拡散層
141b ダイクロイック層 168 投影側光学系
173 光軸変換ミラー 174 コンデンサレンズ
190 ヒートシンク 191 ヒートシンク
193 ヒートシンク 195 ヒートシンク
225 レンズ鏡筒 235 可動レンズ群
254 マイクロレンズアレイ 255 集光レンズ
261 冷却ファン
300 青色光源装置
301 青色光源 305 コリメータレンズ
322 青色発光ダイオード
341 層保持体 341a 第一層保持体
341b 第二層保持体
400 第三光源
410 青色発光ダイオード
420 集光レンズ群 430 集光レンズ群
441 層保持体 441a 第一層保持体
441b 第二層保持体 442 駆動手段
443 可動部制御手段 454 ライトトンネル
460 ダイクロイックミラー 470 ダイクロイックミラー
Claims (18)
- 固体発光素子を有する第一光源と、
前記第一光源を励起光源として、前記第一光源が発する波長帯域光と異なる波長帯域光を発する蛍光体層を有する第二光源と、
前記第一光源と、前記第二光源との間に配置される光学素子と、
を備え、
前記光学素子は、
前記第一光源が発する光束を透過させ、前記第二光源が発する光束を反射するダイクロイック層と、
前記第一光源の光束を拡散する拡散層と、
を有することを特徴とする光源装置。 - 前記光学素子は、前記拡散層を有する面と前記ダイクロイック層を有する面が平行に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の光源装置。
- 前記光学素子は、単一の板状部材により形成され、一方側の面に拡散層が設けられ、他方側の面にダイクロイック層が設けられたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の光源装置。
- 前記光学素子は、
板状に形成される第一基材の一方側の面に前記拡散層を設けた第一層保持体、及び、
板状に形成される第二基材の一方側の面に前記ダイクロイック層を設けた第二層保持体で形成されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の光源装置。 - 前記拡散層を有する第一層保持体として拡散透過板を用い、前記ダイクロイック層を有する第二層保持体としてダイクロイックミラーを用いたことを特徴とする請求項4に記載の光源装置。
- 前記光学素子は、前記第一光源が入射する側に前記ダイクロイック層が設けられていることを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか記載の光源装置。
- 前記第二光源は、緑色波長帯域光を発する蛍光体層が敷設された蛍光ホイールを有する蛍光ホイール装置からなることを特徴とする請求項1乃至請求項6の何れか記載の光源装置。
- 前記第一光源は、青色波長帯域光を発光する固体発光素子からなることを特徴とする請求項1乃至請求項7の何れか記載の光源装置。
- 前記拡散層の部分は移動可能に形成されるとともに、この部分を移動駆動する駆動手段を有することを特徴とする請求項1乃至請求項8の何れか記載の光源装置。
- 前記第一光源の固体発光素子及び前記第二光源が発する波長帯域光と異なる波長帯域光を発する固体発光素子を有する第三光源をさらに備え、
前記光学素子は、前記第一光源が発する光束の光軸と、前記第三光源が発する光束の光軸とが交差する位置に配置され、
前記ダイクロイック層は、前記第三光源が発する光束を透過させることを特徴とする請求項1乃至請求項9の何れか記載の光源装置。 - 前記第三光源は、赤色波長帯域光を発光する固体発光素子及び/又は青色波長帯域光を発光する固体発光素子からなることを特徴とする請求項10に記載の光源装置。
- 請求項1乃至請求項10の何れか記載の光源装置と、
画像光を形成する表示素子と、
前記光源装置からの光を前記表示素子に導光する光源側光学系と、
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、
前記表示素子と前記光源装置を制御する投影装置制御手段と、
を有することを特徴とする投影装置。 - 板状に形成される層保持体と、
前記層保持体の一方側の面に設けられ、入射光を拡散させる拡散層と、
前記層保持体の他方側の面に設けられ、所定の波長帯域光を透過させ、所定の波長帯域光を反射するダイクロイック層と、
を備えることを特徴とする光学素子。 - 前記層保持体は、単一の板状部材により形成されることを特徴とする請求項13に記載の光学素子。
- 前記層保持体は、
板状に形成される第一基材の一方側の面に前記拡散層を設けた第一層保持体及び
板状に形成される第二基材の一方側の面に前記ダイクロイック層を設けた第二層保持体を有し、
前記第一層保持体及び前記第二層保持体が接合されて形成されていることを特徴とする請求項13に記載の光学素子。 - 前記ダイクロイック層は、赤色及び青色の各波長帯域光を透過させ、緑色波長帯域光は反射するよう形成されていることを特徴とする請求項13乃至請求項15の何れか記載の光学素子。
- 基材の一方側の面をブラスト処理し、入射光を拡散させる拡散層を形成する工程と、
前記基材の他方側の面にダイクロイックコーティングを施して、所定の波長帯域光を透過させ、所定の波長帯域光を反射するダイクロイック層を形成する工程と、
を含むことを特徴とする光学素子の製造方法。 - 拡散層を有する第一層保持体を準備する工程と、
ダイクロイック層を有する第二層保持体を準備する工程と、
準備された前記第一層保持体と前記第二層保持体を前記拡散層と前記ダイクロイック層とが外側になるよう接合する工程と、
を含むことを特徴とする光学素子の製造方法。
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