JP2020064269A - ホイール装置、光源装置、及び投写型映像表示装置 - Google Patents
ホイール装置、光源装置、及び投写型映像表示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020064269A JP2020064269A JP2019061655A JP2019061655A JP2020064269A JP 2020064269 A JP2020064269 A JP 2020064269A JP 2019061655 A JP2019061655 A JP 2019061655A JP 2019061655 A JP2019061655 A JP 2019061655A JP 2020064269 A JP2020064269 A JP 2020064269A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wheel device
- light
- substrate
- optical
- light source
- 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.)
- Granted
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 301
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 154
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 148
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 91
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 71
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 52
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 23
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 23
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 19
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 7
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 7
- 108010043121 Green Fluorescent Proteins Proteins 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 2
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Projection Apparatus (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
- Planar Illumination Modules (AREA)
- Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
- Optical Filters (AREA)
Abstract
Description
以下、図1〜図9を参照して、第1の実施形態に係る投写型映像表示装置について説明する。
図1は、第1の実施形態に係る投写型映像表示装置100の構成を示す概略図である。図1は、特に、投写型映像表示装置100の光学的な構成を示す。投写型映像表示装置100は、光源装置10、照明光学系11、変調装置12、及び投写光学系13を備える。
光源装置10は、光源20、コンデンサレンズ30、拡散板60、ホイール装置70、レンズ31及び32、ミラー61及び62、及びレンズ33を備える。
照明光学系11は、ロッドインテグレータ34、レンズ35、レンズ36、及びレンズ37を備える。光源装置10によって発生された照明光は、ロッドインテグレータ34に入射する。ロッドインテグレータ34は、光源装置10から出射された照明光の強度分布を均一化する。ロッドインテグレータ34は、ガラスなどの透明部材によって構成される中実のロッドであってもよく、又は、内壁がミラー面として構成された中空のロッドであってもよい。ロッドインテグレータ34は四辺形、例えば矩形の断面形状を有する。ロッドインテグレータ34から出射された照明光は、レンズ35、レンズ36、レンズ37を介して、変調装置12に送られる。
変調装置12は、光変調素子41及びプリズム42を備える。光変調素子41は、映像の各画素に対応する微小素子を配列した四辺形の変調領域を有する。光変調素子41は、例えば、複数の可動式の微小ミラーを有するDMD(Digital Mirror Device)である。プリズム42は、ダイクロイックミラー42aを備える。ダイクロイックミラー42aは、照明光学系11から入射した照明光を全反射して光変調素子41へ導く。光変調素子41は、投写型映像表示装置100の制御回路(図示せず)によって、映像信号に応じて、かつ、照明光のどの色成分の光が入力されているかに応じて制御され、照明光の各色成分の光を時分割で変調する。光変調素子41によって照明光を変調することにより発生した映像光の各色成分の光は、プリズム42を透過して投写光学系13へ送られる。
投写光学系13は、1つ又は複数の投写レンズを備え、映像光を、投写型映像表示装置100の外部のスクリーン(図示せず)へ拡大して投写する。
図2及び図3を参照して、ホイール装置70の構成を説明する。図2は、図1のホイール装置70の構成を示す側面図である。図3は、図1のホイール装置70の構成を示す平面図である。図2は、図1と同じ方向からホイール装置70を見た場合の断面図を示す。図3は、図2の右側からホイール装置70を見た場合の平面図を示す。
蛍光体73aは、回転軸74cからみて所定の角度幅を有する領域に塗布され、約455nmの波長を有する青色光によって励起され、例えば、約570nmの主波長を有する黄色光を含む黄色蛍光を発生する。蛍光体73bは、蛍光体73aの領域とは別の領域であって、回転軸74cからみて所定の角度幅を有する領域に塗布され、約455nmの波長を有する青色光によって励起され、例えば、約550nmの主波長を有する緑色光を含む緑色蛍光を発生する。蛍光体73aは、黄色蛍光を発生する黄色蛍光体と、バインダとの混合物で構成される。蛍光体73bは、緑色蛍光を発生する緑色蛍光体と、バインダとの混合物で構成される。黄色蛍光体は、例えばY3Al5O12:Ce3+である。緑色蛍光体は、例えばLu3Al5O12:Ce3+である。バインダは、透明材料、例えばシリコーン樹脂からなる。蛍光体73a及び73bの厚さ及び濃度は、入射するソース光のうち、所望の割合の光を透過するように調整される。
ダイクロイックフィルタ82a〜82c及び透過窓82は、例えば図3に示すように、回転軸74cの周りにそれぞれ形成される。ダイクロイックフィルタ82a及び82cは、例えば、480nmより長い波長を有する可視域の入射光を透過し、480nm以下の波長を有する可視域の入射光を反射する。ダイクロイックフィルタ82bは、例えば、600nmより長い波長を有する可視域の入射光を透過し、600nm以下の波長を有する可視域の入射光を反射する。透過窓82dは、拡散膜73cにより拡散されたソース光を透過する。透過窓82dは、透明材料からなる基板71において、例えば、ダイクロイックフィルタを形成せず、基板71自体を露出させた領域として形成される。透過窓82dは、基板71に形成された反射防止膜を有してもよい。
黄色蛍光、緑色蛍光、及び拡散されたソース光が、ダイクロイックフィルタ82a〜82c及び透過窓82dの各領域の境界線(スポーク)の付近に入射するとき、前述のように、互いに異なる色成分の透過光が混合し、スポーク損失が生じる。次に、本実施形態に係るホイール装置70によるスポーク損失の低減について説明する。
本実施形態に係るホイール装置70によれば、図2及び図3に示すように、ダイクロイックフィルタ82a〜82c及び透過窓82dの各領域の境界線を形成し、ホイール装置70及びその前段の光学系を配置することにより、スポーク損失の影響を低減又は最小化することができる。これにより、本実施形態に係るホイール装置70を備えた光源装置10及び投写型映像表示装置100は、従来技術よりも映像光の明るさを向上することができる。
図4は、第1の実施形態の第1の変形例に係るホイール装置70Aの構成を示す側面図である。図5は、図4のホイール装置70Aの構成を示す平面図である。図2及び図3の例では、ダイクロイックフィルタ82a〜82c及び透過窓82dは、基板71において、ダイクロイックフィルタ72、蛍光体73a,73b、及び拡散膜73cよりも内側に形成されている。それに代わって、図4及び図5に示すように、ダイクロイックフィルタ82a〜82c及び透過窓82dは、基板71において、ダイクロイックフィルタ72、蛍光体73a,73b、及び拡散膜73cよりも外側に形成されてもよい。図4及び図5の例では、ダイクロイックフィルタ72、蛍光体73a,73b、及び拡散膜73cは、基板71において、回転軸74cから半径r1Aを有する円周に沿った領域に形成される。また、ダイクロイックフィルタ82a〜82c及び透過窓82dは、基板71において、回転軸74cから半径r1Aより大きい半径r2Aを有する円周に沿った領域に形成される。ダイクロイックフィルタ82a〜82c及び透過窓82dを透過してロッドインテグレータ34に入射する光の光軸は、ホイール装置70Aにおいて、回転軸74cから半径r2Aを有する円周を通る。ホイール装置70Aの前段の光学系からダイクロイックフィルタ82a〜82c及び透過窓82dに入射する光は、図5に示すように、スポット領域A2を形成する。
図6は、第1の実施形態の第1の変形例に係る投写型映像表示装置100Bの構成を示す概略図である。投写型映像表示装置100Bは、図1の照明光学系11に代えて、照明光学系11Bを備える。
図7は、第1の実施形態の第2の変形例に係る投写型映像表示装置100Cの構成を示す概略図である。投写型映像表示装置100Cは、図1の光源装置10及び照明光学系11に代えて、光源装置10C及び照明光学系11Cを備える。
図8は、第1の実施形態の第3の変形例に係る投写型映像表示装置100Dの構成を示す概略図である。投写型映像表示装置100Dは、図7の光源装置10Cに代えて、光源装置10Dを備える。
本明細書において、蛍光体73a,73b及び拡散膜73cを「第1の光学素子」ともいい、ダイクロイックフィルタ82a〜82c及び透過窓82dを「第2の光学素子」ともいう。
以下、図10〜図18を参照して、第2の実施形態に係る投写型映像表示装置について説明する。以下では、主に、第1の実施形態に係る投写型映像表示装置との相違点について説明する。尚、第1の実施形態と同様の構成を有する部分には同一の符号を付し、その詳細な重複説明を省略する。
図10は、第2の実施形態に係る投写型映像表示装置100Eの構成を示す概略図である。投写型映像表示装置100Eは、図1の光源装置10に代えて、光源装置10Eを備える。光源装置10Eは、図1のホイール装置70に代えて、蛍光体ホイール装置70E及びカラーフィルタホイール装置80を備える。
光源装置10Eは、光源20、コンデンサレンズ30、拡散板60、蛍光体ホイール装置70E、レンズ31、レンズ32、レンズ33、カラーフィルタホイール装置80を備える。
図11及び図12を参照して、蛍光体ホイール装置70Eの構成を説明する。図11は、図10の蛍光体ホイール装置70Eの構成を示す側面図である。図12は、図10の蛍光体ホイール装置70Eの構成を示す平面図である。図11は、図10と同じ方向から蛍光体ホイール装置70Eを見た場合の断面図を示す。図12は、図10の左側から蛍光体ホイール装置70Eを見た場合の平面図を示す。
図13及び図14を参照して、カラーフィルタホイール装置80の構成を説明する。図13は、図10のカラーフィルタホイール装置80の構成を示す側面図である。図14は、図10のカラーフィルタホイール装置80の構成を示す平面図である。図13は、図10と同じ方向からカラーフィルタホイール装置80を見た場合の断面図を示す。図14は、図10の右側からカラーフィルタホイール装置80を見た場合の平面図を示す。
スポーク損失の影響を低減するために、ダイクロイックフィルタ82a〜82c及び透過窓82dの各領域は、基板81が回転するときに、スポークがスポット領域A4の上を通過する時間を短縮又は最短化するように形成される。このため、カラーフィルタホイール装置80は、所定の回転位置にあるカラーフィルタホイール装置80の表面を光軸に沿って見たとき、スポット領域A4が複数の直線区間L1〜L4のうちの1つに重なり、かつ、この直線区間がスポット領域の長手方向と平行になるように、カラーフィルタホイール装置80の前段の光学系に対して配置される。図10の例は、スポット領域A4のエッジが直線区間L2に重なるとき、直線区間L2がスポット領域A4の長手方向と平行になる場合を示す。このようにカラーフィルタホイール装置80及びその前段の光学系を配置することにより、スポーク損失の影響を低減又は最小化することができる。
本実施形態に係るカラーフィルタホイール装置80によれば、図13及び図14に示すように、ダイクロイックフィルタ82a〜82c及び透過窓82dの各領域の境界線を形成し、カラーフィルタホイール装置80及びその前段の光学系を配置することにより、スポーク損失の影響を低減又は最小化することができる。これにより、本実施形態に係るカラーフィルタホイール装置80を備えた光源装置10E及び投写型映像表示装置100Eは、従来技術よりも映像光の明るさを向上することができる。
図15は、第2の実施形態の第1の変形例に係る投写型映像表示装置100Fの構成を示す概略図である。投写型映像表示装置100Fは、図10の照明光学系11に代えて、照明光学系11Bを備える。図15の照明光学系11Bは、図6の照明光学系11Bと同様に構成される。図15の投写型映像表示装置100Fもまた、図10の投写型映像表示装置100Eと同様に、カラーフィルタホイール装置80によるスポーク損失の影響を低減又は最小化することができる。
図16は、第2の実施形態の第2の変形例に係る投写型映像表示装置100Gの構成を示す概略図である。投写型映像表示装置100Gは、図10の光源装置10E及び照明光学系11に代えて、光源装置10G及び照明光学系11Cを備える。光源装置10Gは、図10の光源装置10Eの各構成要素に加えて、レンズ32,33の間にフライアイレンズ38を備える。図16の照明光学系11Cは、図7の照明光学系11Cと同様に構成される。図16の投写型映像表示装置100Gもまた、図10の投写型映像表示装置100Eと同様に、カラーフィルタホイール装置80によるスポーク損失の影響を低減又は最小化することができる。
図17は、第2の実施形態の第3の変形例に係る投写型映像表示装置100Hの構成を示す概略図である。投写型映像表示装置100Hは、図16の光源装置10Gに代えて、光源装置10Hを備える。
第2の実施形態において、蛍光体ホイール装置70Eを「第1のホイール装置」ともいい、カラーフィルタホイール装置80を「第2のホイール装置」又は単に「ホイール装置」ともいう。
以下、図19及び図20を参照して、第3の実施形態に係る投写型映像表示装置について説明する。以下では、主に、第1の実施形態に係る投写型映像表示装置との相違点について説明する。尚、第1の実施形態と同様の構成を有する部分には同一の符号を付し、その詳細な重複説明を省略する。
図19は、第3の実施形態に係るホイール装置70Iの構成を示す平面図である。第3の実施形態に係る投写型映像表示装置は、図1のホイール装置70に代えて、ホイール装置70Iを備える。
図19のホイール装置70Iは、基板71、ダイクロイックフィルタ72(図示せず)、蛍光体73a及び73b、拡散膜73c、駆動装置74、ダイクロイックフィルタ82a〜82c、及び透過窓82dを備える。
スポーク損失の影響を低減するために、蛍光体73a,73b及び拡散膜73cの各領域は、基板71が回転するときに、スポークがスポット領域A6の上を通過する時間を短縮又は最短化するように形成される。このため、ホイール装置70Iは、所定の回転位置にあるホイール装置70Iの表面を光軸に沿って見たとき、スポット領域A6が複数の境界線L31〜L33のうちの1つに重なり、かつ、この直線区間がスポット領域A6の長手方向と平行になるように、ホイール装置70Iの前段の光学系に対して配置される。図19の例は、スポット領域A6のエッジが境界線L32に重なるとき、境界線L32がスポット領域A6の長手方向と平行になる場合を示す。このようにホイール装置70I及びその前段の光学系を配置することにより、スポーク損失の影響を低減又は最小化することができる。
本実施形態に係るホイール装置70Iによれば、図19に示すように、蛍光体73a,73b及び拡散膜73cの各領域の境界線を形成し、ホイール装置70I及びその前段の光学系を配置することにより、スポーク損失の影響を低減又は最小化することができる。これにより、本実施形態に係るホイール装置70Iを備えた光源装置及び投写型映像表示装置は、従来技術よりも映像光の明るさを向上することができる。
図20は、第3の実施形態の変形例に係るホイール装置70Jの構成を示す平面図である。第1の実施形態に係る構成と、第3の実施形態に係る構成とを組み合わせてもよい。図20のホイール装置70Jにおいて、蛍光体73a,73b及び拡散膜73cの各領域の境界線の直線区間L31〜L33は、基板71の半径に沿った各直線に対して0度よりも大きくかつ90度よりも小さい互いに同一の交差角度でそれぞれ交差する。また、図20のホイール装置70Jにおいて、ダイクロイックフィルタ82a〜82c及び透過窓82dの各領域の境界線の各直線区間L1〜L4は、基板71の半径に沿った各直線に対して0度よりも大きくかつ90度よりも小さい互いに同一の交差角度でそれぞれ交差する。これにより、蛍光体73a,73b及び拡散膜73cの各領域の境界線と、ダイクロイックフィルタ82a〜82c及び透過窓82dの各領域の境界線との両方において、スポーク損失の影響を低減又は最小化することができる。
第3の実施形態に係るホイール装置、光源装置、及び投写型映像表示装置は、以下の構成を備える。
以下、図21〜図22を参照して、第4の実施形態に係る投写型映像表示装置について説明する。以下では、主に、第2の実施形態に係る投写型映像表示装置との相違点について説明する。尚、第2の実施形態と同様の構成を有する部分には同一の符号を付し、その詳細な重複説明を省略する。
図21は、第4の実施形態に係る蛍光体ホイール装置70Kの構成を示す平面図である。図22は、第4の実施形態に係るカラーフィルタホイール装置80Kの構成を示す平面図である。第4の実施形態に係る投写型映像表示装置は、図10のホイール装置70E及びカラーフィルタホイール装置80に代えて、ホイール装置70K及びカラーフィルタホイール装置80Kを備える。
蛍光体ホイール装置70Kは、基板71、ダイクロイックフィルタ72(図示せず)、蛍光体73a及び73b、拡散膜73c、及び駆動装置74を備える。
カラーフィルタホイール装置80Kは、基板81、ダイクロイックフィルタ82a〜82c、透過窓82d、反射防止膜83(図示せず)、及び駆動装置84を備える。
スポーク損失の影響を低減するために、蛍光体73a,73b及び拡散膜73cの各領域は、基板71が回転するときに、スポークがスポット領域A7の上を通過する時間を短縮又は最短化するように形成される。このため、蛍光体ホイール装置70Kは、所定の回転位置にある蛍光体ホイール装置70Kの表面を光軸に沿って見たとき、スポット領域A7が複数の直線区間L41〜L43のうちの1つに重なり、かつ、この直線区間がスポット領域の長手方向と平行になるように、蛍光体ホイール装置70Kの前段の光学系に対して配置される。図21の例は、スポット領域A7のエッジが直線区間L2に重なるとき、直線区間L2がスポット領域A7の長手方向と平行になる場合を示す。このように蛍光体ホイール装置70K及びその前段の光学系を配置することにより、スポーク損失の影響を低減又は最小化することができる。
本実施形態に係るホイール装置70Kによれば、図21に示すように、蛍光体73a,73b及び拡散膜73cの各領域の境界線を形成し、ホイール装置70K及びその前段の光学系を配置することにより、スポーク損失の影響を低減又は最小化することができる。これにより、本実施形態に係るホイール装置70Kを備えた光源装置及び投写型映像表示装置は、従来技術よりも映像光の明るさを向上することができる。
第2の実施形態に係るカラーフィルタホイール装置80と、第4の実施形態に係る蛍光体ホイール装置70Kとを組み合わせてもよい。すなわち、図10の投写型映像表示装置100Eは、蛍光体ホイール装置70Eに代えて、図21の蛍光体ホイール装置70Kを備えてもよい。これにより、蛍光体73a,73b及び拡散膜73cの各領域の境界線と、ダイクロイックフィルタ82a〜82c及び透過窓82dの各領域の境界線との両方において、スポーク損失の影響を低減又は最小化することができる。
第4の実施形態において、蛍光体ホイール装置70Kを「第1のホイール装置」又は単に「ホイール装置」ともいい、カラーフィルタホイール装置80Kを「第2のホイール装置」ともいう。
以下、図23〜図25を参照して、第5の実施形態に係る投写型映像表示装置について説明する。以下では、主に、第2の実施形態に係る投写型映像表示装置との相違点について説明する。尚、第2の実施形態と同様の構成を有する部分には同一の符号を付し、その詳細な重複説明を省略する。
図23は、第5の実施形態に係る投写型映像表示装置100Lの構成を示す概略図である。投写型映像表示装置100Lは、図10の光源装置10Eに代えて、光源装置10Lを備える。光源装置10Lは、図10の蛍光体ホイール装置70Eに代えて、蛍光体ホイール装置70Lを備える。蛍光体ホイール装置70Lは、透明材料からなる基板71に代えて、反射材料からなる基板71Lを備える。基板71Lは、その上に拡散膜73cが形成される代わりに、入射光をそのまま透過する開口73dを備える。
光源装置10Lは、光源20、蛍光体ホイール装置70L、カラーフィルタホイール装置80、コンデンサレンズ30、レンズ30,51〜57、拡散板63、ダイクロイックミラー64、ミラー65,66,68、拡散板67を備える。ここで、ダイクロイックミラー64は、ソース光の波長を有する入射光を反射し、蛍光の波長を有する入射光を透過する。
図24及び図25を参照して、蛍光体ホイール装置70Lの構成を説明する。図24は、図23のホイール装置70Lの構成を示す側面図である。図25は、図23のホイール装置70Lの構成を示す平面図である。図24は、図23と同じ方向から蛍光体ホイール装置70Lを見た場合の断面図を示す。図25は、図23の左側から蛍光体ホイール装置70Lを見た場合の平面図を示す。
スポーク損失の影響を低減するために、蛍光体73a,73b及び開口73dの各領域は、基板71Lが回転するときに、スポークがスポット領域A8の上を通過する時間を短縮又は最短化するように形成される。このため、蛍光体ホイール装置70Lは、所定の回転位置にある蛍光体ホイール装置70Lの表面を光軸に沿って見たとき、スポット領域A8が複数の境界線L51〜L53のうちの1つに重なり、かつ、この直線区間がスポット領域A8の長手方向と平行になるように、蛍光体ホイール装置70Lの前段の光学系に対して配置される。図25の例は、スポット領域A8のエッジが境界線L52に重なるとき、境界線L52がスポット領域A8の長手方向と平行になる場合を示す。このように蛍光体ホイール装置70L及びその前段の光学系を配置することにより、スポーク損失の影響を低減又は最小化することができる。
本実施形態に係る蛍光体ホイール装置70Lによれば、図25に示すように、蛍光体73a,73b及び開口73dの各領域の境界線を形成し、蛍光体ホイール装置70L及びその前段の光学系を配置することにより、スポーク損失の影響を低減又は最小化することができる。これにより、本実施形態に係る蛍光体ホイール装置70Lを備えた光源装置10L及び投写型映像表示装置100Lは、従来技術よりも映像光の明るさを向上することができる。
本開示の各態様は、1つのホイール装置のみを備え、当該ホイール装置に蛍光体及びカラーフィルタのうちの一方のみが形成された光源装置及び投写型映像表示装置にも適用可能である。また、本開示の各態様は、蛍光体及びカラーフィルタとは異なる光学素子であって、同じ入射光に応じて互いに異なる波長域の出射光を生じる複数の光学素子が形成されたホイール装置を備えた光源装置及び投写型映像表示装置にも適用可能である。
20…光源、
70,70A,70I,70J…ホイール装置、
70E,70K…蛍光体ホイール装置、
71,71L…基板、
72…ダイクロイックフィルタ、
73a,73b…蛍光体、
73c…拡散膜、
73d…開口、
80,80K…カラーフィルタホイール装置、
81…基板、
82a〜82c…ダイクロイックフィルタ、
82d…透過窓、
83…反射防止膜、
100,100B〜100H,100L…投写型映像表示装置。
Claims (21)
- 回転軸の周りに回転可能な基板と、
前記基板において前記回転軸の周りの互いに異なる複数の領域にそれぞれ形成され、互いに異なる波長特性を有する複数の光学素子とを備え、
前記複数の光学素子の各領域は、直線区間を含む境界線を介して互いに隣接し、
前記各境界線の各直線区間は、前記基板の半径に沿った各直線に対して0度よりも大きくかつ90度よりも小さい互いに同一の交差角度でそれぞれ交差する、
ホイール装置。 - 前記複数の光学素子は、
(1)複数の蛍光体であるか、又は、
(2)少なくとも1つの蛍光体と、入射光の波長特性と同じ波長特性を有する出射光を発生する素子との組み合わせである、
請求項1記載のホイール装置。 - 前記複数の光学素子は、
(1)複数のカラーフィルタであるか、又は、
(2)少なくとも1つのカラーフィルタと、入射光の波長特性と同じ波長特性を有する出射光を発生する素子との組み合わせである、
請求項1記載のホイール装置。 - 請求項1〜3のうちの1つに記載のホイール装置と、
前記ホイール装置の基板を回転させる駆動装置と、
ソース光を発生する光源素子と、
前記光源素子によって発生されたソース光を、前記ホイール装置の各光学素子への入射光として導く光学系とを備えた、
光源装置。 - 前記ホイール装置は、所定の回転位置にある前記ホイール装置の表面を光軸に沿って見たとき、前記光学系から前記各光学素子への入射光のスポット領域が複数の前記直線区間のうちの1つに重なり、かつ、当該1つの直線区間が前記スポット領域の長手方向と平行になるように、前記光学系に対して配置された、
請求項4記載の光源装置。 - 請求項4又は5記載の光源装置と、
前記光源装置の各光学素子の出射光を空間的に変調する光変調素子とを備えた、
投写型映像表示装置。 - 第1の回転軸の周りに回転可能な第1の基板を備えた第1のホイール装置であって、前記第1の基板に複数の第1の光学素子が形成された第1のホイール装置と、
前記第1の基板を回転させる第1の駆動装置と、
第2の回転軸の周りに回転可能な第2の基板を備えた第2のホイール装置であって、前記第2の基板に少なくとも1つの第2の光学素子が形成された第2のホイール装置と、
前記第2の基板を回転させる第2の駆動装置と、
ソース光を発生する光源素子と、
前記光源素子によって発生されたソース光を、前記第1の光学素子への入射光として導く第1の光学系と、
前記第1の光学素子の出射光を、前記第2の光学素子への入射光として導く第2の光学系とを備え、
前記第1のホイール装置は請求項2記載のホイール装置であり、
前記第2の光学素子は少なくとも1つのカラーフィルタを含む、
光源装置。 - 第1の回転軸の周りに回転可能な第1の基板を備えた第1のホイール装置であって、前記第1の基板に少なくとも1つの第1の光学素子が形成された第1のホイール装置と、
前記第1の基板を回転させる第1の駆動装置と、
第2の回転軸の周りに回転可能な第2の基板を備えた第2のホイール装置であって、前記第2の基板に複数の第2の光学素子が形成された第2のホイール装置と、
前記第2の基板を回転させる第2の駆動装置と、
ソース光を発生する光源素子と、
前記光源素子によって発生されたソース光を、前記第1の光学素子への入射光として導く第1の光学系と、
前記第1の光学素子の出射光を、前記第2の光学素子への入射光として導く第2の光学系とを備え、
前記第1の光学素子は少なくとも1つの蛍光体を含み、
前記第2のホイール装置は請求項3記載のホイール装置である、
光源装置。 - 請求項2記載のホイール装置を第1のホイール装置として備え、
請求項3記載のホイール装置を第2のホイール装置として備え、
前記第1のホイール装置の基板を回転させる第1の駆動装置と、
前記第2のホイール装置の基板を回転させる第2の駆動装置と、
ソース光を発生する光源素子と、
前記光源素子によって発生されたソース光を、前記第1のホイール装置の光学素子への入射光として導く第1の光学系と、
前記第1のホイール装置の光学素子の出射光を、前記第2のホイール装置の光学素子への入射光として導く第2の光学系とを備えた、
光源装置。 - 前記第1のホイール装置は、所定の回転位置にある前記第1のホイール装置の表面を光軸に沿って見たとき、前記第1の光学系から前記第1のホイール装置の各光学素子への入射光のスポット領域が複数の前記直線区間のうちの1つに重なり、かつ、当該1つの直線区間が前記スポット領域の長手方向と平行になるように、前記第1の光学系に対して配置された、
請求項7又は9記載の光源装置。 - 前記第2のホイール装置は、所定の回転位置にある前記第2のホイール装置の表面を光軸に沿って見たとき、前記第2の光学系から前記第2のホイール装置の光学素子への入射光のスポット領域が複数の前記直線区間のうちの1つに重なり、かつ、当該1つの直線区間が前記スポット領域の長手方向と平行になるように、前記第2の光学系に対して配置された、
請求項8又は9記載の光源装置。 - 前記第2の光学系は、四辺形の断面形状を有するロッドインテグレータを備え、
前記第2のホイール装置は、所定の回転位置にある前記第2のホイール装置の表面を光軸に沿って見たとき、前記ロッドインテグレータから前記第2のホイール装置の光学素子への入射光のスポット領域が複数の前記直線区間のうちの1つに重なり、かつ、当該1つの直線区間が前記ロッドインテグレータの断面の四辺のうち最も長い一辺と平行になるように、前記ロッドインテグレータに対して配置された、
請求項11記載の光源装置。 - 請求項7〜12のうちの1つに記載の光源装置と、
前記光源装置の第2のホイール装置の光学素子の出射光を空間的に変調する光変調素子とを備えた、
投写型映像表示装置。 - 回転軸の周りに回転可能な基板と、
前記基板において前記回転軸から第1の半径を有する第1の円周に沿った互いに異なる複数の領域にそれぞれ形成され、互いに異なる波長特性を有する複数の第1の光学素子と、
前記基板において前記回転軸から前記第1の半径とは異なる第2の半径を有する第2の円周の上に形成された少なくとも1つの第2の光学素子とを備え、
前記複数の第1の光学素子は、
(1)複数の蛍光体であるか、又は、
(2)少なくとも1つの蛍光体と、入射光の波長特性と同じ波長特性を有する出射光を発生する素子との組み合わせであり、
前記第2の光学素子は少なくとも1つのカラーフィルタを含み、
前記複数の第1の光学素子の各領域は、第1の直線区間を含む境界線を介して互いに隣接し、
前記各第1の直線区間は、前記基板の半径に沿った各直線に対して0度よりも大きくかつ90度よりも小さい互いに同一の交差角度でそれぞれ交差する、
ホイール装置。 - 回転軸の周りに回転可能な基板と、
前記基板において前記回転軸から第1の半径を有する第1の円周の上に形成された少なくとも1つの第1の光学素子と、
前記基板において前記回転軸から前記第1の半径とは異なる第2の半径を有する第2の円周に沿った互いに異なる複数の領域にそれぞれ形成され、互いに異なる波長特性を有する複数の第2の光学素子とを備え、
前記第1の光学素子は少なくとも1つの蛍光体を含み、
前記複数の第2の光学素子は、
(1)複数のカラーフィルタであるか、又は、
(2)少なくとも1つのカラーフィルタと、入射光の波長特性と同じ波長特性を有する出射光を発生する素子との組み合わせであり、
前記複数の第2の光学素子の各領域は、第2の直線区間を含む境界線を介して互いに隣接し、
前記各第2の直線区間は、前記基板の半径に沿った各直線に対して0度よりも大きくかつ90度よりも小さい互いに同一の交差角度でそれぞれ交差する、
ホイール装置。 - 回転軸の周りに回転可能な基板と、
前記基板において前記回転軸から第1の半径を有する第1の円周に沿った互いに異なる複数の領域にそれぞれ形成され、互いに異なる波長特性を有する複数の第1の光学素子と、
前記基板において前記回転軸から前記第1の半径とは異なる第2の半径を有する第2の円周に沿った互いに異なる複数の領域にそれぞれ形成され、互いに異なる波長特性を有する複数の第2の光学素子とを備え、
前記複数の第1の光学素子は、
(1)複数の蛍光体であるか、又は、
(2)少なくとも1つの蛍光体と、入射光の波長特性と同じ波長特性を有する出射光を発生する素子との組み合わせであり、
前記複数の第2の光学素子は、
(1)複数のカラーフィルタであるか、又は、
(2)少なくとも1つのカラーフィルタと、入射光の波長特性と同じ波長特性を有する出射光を発生する素子との組み合わせであり、
前記複数の第1の光学素子の各領域は、第1の直線区間を含む境界線を介して互いに隣接し、
前記各第1の直線区間は、前記基板の半径に沿った各直線に対して0度よりも大きくかつ90度よりも小さい互いに同一の第1の交差角度でそれぞれ交差し、
前記複数の第2の光学素子の各領域は、第2の直線区間を含む境界線を介して互いに隣接し、
前記各第2の直線区間は、前記基板の半径に沿った各直線に対して0度よりも大きくかつ90度よりも小さい互いに同一の第2の交差角度でそれぞれ交差する、
ホイール装置。 - 請求項14〜16のうちの1つに記載のホイール装置と、
前記ホイール装置の基板を回転させる駆動装置と、
ソース光を発生する光源素子と、
前記光源素子によって発生されたソース光を、前記第1の光学素子への入射光として導く第1の光学系と、
前記第1の光学素子の出射光を、前記第2の光学素子への入射光として導く第2の光学系とを備えた、
光源装置。 - 前記ホイール装置は、所定の回転位置にある前記ホイール装置の表面を光軸に沿って見たとき、前記第1の光学系から前記各第1の光学素子への入射光のスポット領域が複数の前記第1の直線区間のうちの1つに重なり、かつ、当該1つの第1の直線区間が前記スポット領域の長手方向と平行になるように、前記第1の光学系に対して配置された、
請求項14又は16に従属した請求項17記載の光源装置。 - 前記ホイール装置は、所定の回転位置にある前記ホイール装置の表面を光軸に沿って見たとき、前記第2の光学系から前記各第2の光学素子への入射光のスポット領域が複数の前記第2の直線区間のうちの1つに重なり、かつ、当該1つの第2の直線区間が前記スポット領域の長手方向と平行になるように、前記第2の光学系に対して配置された、
請求項15又は16に従属した請求項17記載の光源装置。 - 前記第2の光学系は、四辺形の断面形状を有するロッドインテグレータを備え、
前記ホイール装置は、所定の回転位置にある前記ホイール装置の表面を光軸に沿って見たとき、前記ロッドインテグレータから前記光学素子への入射光のスポット領域が複数の前記直線区間のうちの1つに重なり、かつ、当該1つの直線区間が前記ロッドインテグレータの断面の四辺のうち最も長い一辺と平行になるように、前記ロッドインテグレータに対して配置された、
請求項19記載の光源装置。 - 請求項17〜20のうちの1つに記載の光源装置と、
前記光源装置の第2の光学素子の出射光を空間的に変調する光変調素子とを備えた、
投写型映像表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US16/599,561 US10996457B2 (en) | 2018-10-12 | 2019-10-11 | Wheel apparatus, light source apparatus, and projection-type image display apparatus |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018193432 | 2018-10-12 | ||
JP2018193432 | 2018-10-12 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020064269A true JP2020064269A (ja) | 2020-04-23 |
JP7365595B2 JP7365595B2 (ja) | 2023-10-20 |
Family
ID=70387239
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019061655A Active JP7365595B2 (ja) | 2018-10-12 | 2019-03-27 | 光源装置及び投写型映像表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7365595B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115113470A (zh) * | 2021-03-23 | 2022-09-27 | 卡西欧计算机株式会社 | 光源装置、投影装置及色轮装置 |
JP2022151496A (ja) * | 2021-03-23 | 2022-10-07 | カシオ計算機株式会社 | 光源装置、投影装置及びカラーホイール装置 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003337219A (ja) * | 2002-05-20 | 2003-11-28 | Seiko Epson Corp | カラーホイール、ロッドインテグレータ、照明装置および投写装置 |
US20080143977A1 (en) * | 2006-10-30 | 2008-06-19 | Texas Instruments Incorporated | Spoke synchronization system and method for an image display system |
JP2011505658A (ja) * | 2007-11-28 | 2011-02-24 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | スポーク時間の間に放射される光を制御するための照明システム、方法及び投影デバイス |
JP2016033553A (ja) * | 2014-07-31 | 2016-03-10 | 日亜化学工業株式会社 | 光源装置及びこの光源装置を備えたプロジェクタ |
JP2016090850A (ja) * | 2014-11-06 | 2016-05-23 | 株式会社リコー | 光源装置及び投射表示装置 |
JP2016177272A (ja) * | 2015-03-19 | 2016-10-06 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 光源装置および投写型表示装置 |
WO2020057106A1 (zh) * | 2018-09-20 | 2020-03-26 | 深圳光峰科技股份有限公司 | 光源***及显示设备 |
-
2019
- 2019-03-27 JP JP2019061655A patent/JP7365595B2/ja active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003337219A (ja) * | 2002-05-20 | 2003-11-28 | Seiko Epson Corp | カラーホイール、ロッドインテグレータ、照明装置および投写装置 |
US20080143977A1 (en) * | 2006-10-30 | 2008-06-19 | Texas Instruments Incorporated | Spoke synchronization system and method for an image display system |
JP2011505658A (ja) * | 2007-11-28 | 2011-02-24 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | スポーク時間の間に放射される光を制御するための照明システム、方法及び投影デバイス |
JP2016033553A (ja) * | 2014-07-31 | 2016-03-10 | 日亜化学工業株式会社 | 光源装置及びこの光源装置を備えたプロジェクタ |
JP2016090850A (ja) * | 2014-11-06 | 2016-05-23 | 株式会社リコー | 光源装置及び投射表示装置 |
JP2016177272A (ja) * | 2015-03-19 | 2016-10-06 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 光源装置および投写型表示装置 |
WO2020057106A1 (zh) * | 2018-09-20 | 2020-03-26 | 深圳光峰科技股份有限公司 | 光源***及显示设备 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115113470A (zh) * | 2021-03-23 | 2022-09-27 | 卡西欧计算机株式会社 | 光源装置、投影装置及色轮装置 |
JP2022151496A (ja) * | 2021-03-23 | 2022-10-07 | カシオ計算機株式会社 | 光源装置、投影装置及びカラーホイール装置 |
CN115113470B (zh) * | 2021-03-23 | 2023-12-01 | 卡西欧计算机株式会社 | 光源装置、投影装置及色轮装置 |
US11874591B2 (en) | 2021-03-23 | 2024-01-16 | Casio Computer Co., Ltd. | Light source apparatus, projection apparatus and color wheel device |
JP7513170B2 (ja) | 2021-03-23 | 2024-07-09 | カシオ計算機株式会社 | 光源装置、投影装置及びカラーホイール装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7365595B2 (ja) | 2023-10-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9995927B2 (en) | Illumination device and image display apparatus | |
US10108077B2 (en) | Light source apparatus and projector | |
JP6836132B2 (ja) | 光学装置、光源装置、およびプロジェクター | |
US11340445B2 (en) | Phosphor wheel device | |
US9823559B2 (en) | Light source device, projector and control method of light source device | |
WO2014174559A1 (ja) | 光源装置及び映像表示装置 | |
CN107515510B (zh) | 一种光源装置以及投影显示装置 | |
JP2019175570A (ja) | 波長変換素子、波長変換素子の製造方法、照明装置およびプロジェクター | |
US20150323156A1 (en) | Light source device | |
JP7365595B2 (ja) | 光源装置及び投写型映像表示装置 | |
JP2023029960A (ja) | 蛍光体ホイール、光源装置および投写型映像表示装置 | |
JP2015184407A (ja) | 照明装置および映像表示装置 | |
US10996457B2 (en) | Wheel apparatus, light source apparatus, and projection-type image display apparatus | |
JP2017211603A (ja) | 光源装置及び投写型映像表示装置 | |
JP7522971B2 (ja) | 投写型映像表示装置 | |
US11333962B2 (en) | Light source apparatus and projector | |
JP6680340B2 (ja) | 光源装置及び画像投影装置 | |
WO2021014928A1 (ja) | 投写型映像表示装置 | |
JP2016194699A (ja) | 蛍光体を備えた照明光学系およびプロジェクタ | |
CN117908319A (zh) | 光源装置及投影仪 | |
JP2022142101A (ja) | 光源装置及びプロジェクター | |
CN117806108A (zh) | 光源装置和投影仪 | |
JP2012164508A (ja) | 調光装置、照明装置及びプロジェクター | |
JP2021071693A (ja) | 光源装置、画像投射装置及び光源光学系 | |
JP2018067015A (ja) | 光源装置及び画像投影装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220121 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20221122 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221206 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20230131 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230403 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230613 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230810 |
|
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: 20230829 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230926 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7365595 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |