JP2023071345A - 光源装置およびプロジェクター - Google Patents
光源装置およびプロジェクター Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023071345A JP2023071345A JP2021184054A JP2021184054A JP2023071345A JP 2023071345 A JP2023071345 A JP 2023071345A JP 2021184054 A JP2021184054 A JP 2021184054A JP 2021184054 A JP2021184054 A JP 2021184054A JP 2023071345 A JP2023071345 A JP 2023071345A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- light
- wavelength conversion
- light source
- housing
- 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.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 439
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 209
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 38
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 22
- 238000005286 illumination Methods 0.000 abstract description 24
- 230000005494 condensation Effects 0.000 abstract description 4
- 238000009833 condensation Methods 0.000 abstract description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 46
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 23
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 18
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 17
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 14
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 8
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 8
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 6
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 5
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 5
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 5
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical group [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 2
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- -1 cerium ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910019990 cerium-doped yttrium aluminum garnet Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 239000005338 frosted glass Substances 0.000 description 1
- 239000002223 garnet Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000036544 posture Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 229910019655 synthetic inorganic crystalline material Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910019901 yttrium aluminum garnet Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/007—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements the movable or deformable optical element controlling the colour, i.e. a spectral characteristic, of the light
- G02B26/008—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements the movable or deformable optical element controlling the colour, i.e. a spectral characteristic, of the light in the form of devices for effecting sequential colour changes, e.g. colour wheels
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS 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
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/14—Details
- G03B21/20—Lamp housings
- G03B21/2006—Lamp housings characterised by the light source
- G03B21/2033—LED or laser light sources
- G03B21/204—LED or laser light sources using secondary light emission, e.g. luminescence or fluorescence
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/10—Beam splitting or combining systems
- G02B27/14—Beam splitting or combining systems operating by reflection only
- G02B27/141—Beam splitting or combining systems operating by reflection only using dichroic mirrors
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS 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
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/14—Details
- G03B21/16—Cooling; Preventing overheating
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS 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
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/14—Details
- G03B21/20—Lamp housings
- G03B21/2006—Lamp housings characterised by the light source
- G03B21/2013—Plural light sources
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS 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
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/14—Details
- G03B21/20—Lamp housings
- G03B21/2006—Lamp housings characterised by the light source
- G03B21/2033—LED or laser light sources
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS 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
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/14—Details
- G03B21/20—Lamp housings
- G03B21/2066—Reflectors in illumination beam
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS 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
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/14—Details
- G03B21/20—Lamp housings
- G03B21/208—Homogenising, shaping of the illumination light
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
Abstract
【課題】装置構成を小型化しつつ、明るい照明光を生成できる、光源装置およびプロジェクターを提供する。【解決手段】本発明の光源装置は、第1、第2発光素子を実装する実装基板を載置するベース部材を有する光源ユニットと、波長変換光を射出する波長変換ホイールと、波長変換ホイールを収容するホイール筐体と、を有する波長変換ユニットと、第1、第2発光素子からの光を波長変換ホイールに集光する集光光学系と、波長変換光をピックアップするピックアップ光学系と、光学筐体と、を有する光学ユニットと、を備える。集光光学系は、第1発光素子から発光された光が直接入射する第1レンズと、第2発光素子からの光を第1レンズに入射させる光路変更部材と、を含む。光学筐体は、光路変更部材を支持する第1支持部と、第1レンズを支持する第2支持部と、を含み、光学筐体の保持面とベース部材とが固定される。【選択図】図4
Description
本発明は、光源装置およびプロジェクターに関する。
プロジェクターに用いる光源装置として、複数の発光素子から発光した励起光を蛍光ユニットに入射させて蛍光の発光量を増やすことで明るい照明光を生成する技術がある(例えば、下記特許文献1参照)。
近年、プロジェクターのさらなる小型化が要求されており、プロジェクターに用いる光源装置についてもさらなる小型化が望まれている。しかしながら、上記光源装置では、照明光の明るさを重視して発光素子の数を増やすため、励起光を蛍光体ユニットに集光させる集光レンズの外径が大きくなることで大型化し易いという課題があった。
上記の課題を解決するために、本発明の第1態様によれば、第1発光素子を実装する第1実装基板と、前記第1実装基板に並置され第2発光素子を実装する第2実装基板と、前記第1実装基板および前記第2実装基板を載置するベース部材と、を有する光源ユニットと、前記第1発光素子および前記第2発光素子から発光され、第1面から入射した光を波長変換した波長変換光を前記第1面と反対の第2面から射出する波長変換ホイールと、前記波長変換ホイールを収容するホイール筐体と、を有する波長変換ユニットと、前記第1発光素子および前記第2発光素子から発光された光を前記波長変換ホイールに集光する集光光学系と、前記波長変換光をピックアップするピックアップ光学系と、前記集光光学系と前記ピックアップ光学系との光路上に前記波長変換ホイールを位置させるように前記集光光学系および前記ピックアップ光学系を保持する光学筐体と、を有する光学ユニットと、を備え、前記集光光学系は、前記第1発光素子から発光された光が直接入射する第1レンズと、第1反射面および第2反射面を有し、前記第2発光素子からの光を前記第1反射面により前記第1発光素子から発光された光に近づける方向に反射させるとともに、前記第1反射面で反射された光を前記第2反射面で反射して前記第1レンズに入射させる光路変更部材と、を含み、前記光学筐体は、前記光源ユニットを保持する保持面に対して前記波長変換ホイール側に窪んで形成され、前記光路変更部材を支持する第1支持部と、前記第1支持部の底面に対して前記波長変換ホイール側に窪んで形成され、前記第1レンズを支持する第2支持部と、を含み、前記光学筐体の前記保持面と前記ベース部材とが固定される光源装置が提供される。
本発明の第2態様によれば、第1態様の光源装置と、前記光源装置から出力される光を画像光に形成する画像形成装置と、前記画像形成装置から出力される画像光を投射する投射光学装置と、を備えるプロジェクターが提供される。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
(第1実施形態)
図1は本実施形態のプロジェクターの全体構成を示した図である。
本実施形態のプロジェクター1は、光源装置2から射出された照明光を変調して画像情報に応じた画像光を生成し、形成した画像光をスクリーン等の被投射面に拡大投射する。図1に示すように、プロジェクター1は、光源装置2と、画像形成装置3と、投射光学装置6と、外装筐体7と、を備えている。
図1は本実施形態のプロジェクターの全体構成を示した図である。
本実施形態のプロジェクター1は、光源装置2から射出された照明光を変調して画像情報に応じた画像光を生成し、形成した画像光をスクリーン等の被投射面に拡大投射する。図1に示すように、プロジェクター1は、光源装置2と、画像形成装置3と、投射光学装置6と、外装筐体7と、を備えている。
光源装置2は、画像形成装置3に白色の照明光WLを供給する。本実施形態の光源装置2は、半導体レーザーを含む光源モジュールから射出した励起光を蛍光体により波長変換して生成した蛍光を含む照明光WLを生成する。光源装置2の構成については後述する。
画像形成装置3は、光変調パネル10R,10G,10Bと、クロスダイクロイックプリズム11と、を含む。光変調パネル10R,10G,10Bの各々は、入射された色光を画像情報に応じて変調して画像光を形成する。光変調パネル10R,10G,10Bの各々は、光透過型の液晶パネルで構成される。
クロスダイクロイックプリズム11は、各光変調パネル10R,10G,10Bから射出された各画像光を合成する。クロスダイクロイックプリズム11は、4つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた略X字状の界面に、誘電体多層膜が設けられている。
このような構成に基づいて、本実施形態の画像形成装置3は各色の画像光を合成することでフルカラーの画像光を生成する。
このような構成に基づいて、本実施形態の画像形成装置3は各色の画像光を合成することでフルカラーの画像光を生成する。
本実施形態において、光変調パネル10R,10G,10Bの各々の光入射側にはフィールドレンズ12R,12G,12Bが設けられている。
なお、図示を省略したが、各光変調パネル10R,10G,10Bと各フィールドレンズ12R,12G,12Bとの間には入射側偏光板が配置され、各光変調パネル10R,10G,10Bとクロスダイクロイックプリズム11との間には射出側偏光板が配置されている。
なお、図示を省略したが、各光変調パネル10R,10G,10Bと各フィールドレンズ12R,12G,12Bとの間には入射側偏光板が配置され、各光変調パネル10R,10G,10Bとクロスダイクロイックプリズム11との間には射出側偏光板が配置されている。
本実施形態において、画像形成装置3は、色分離光学系4と、均一照明光学系5と、をさらに含む。
光源装置2から射出された照明光WLは均一照明光学系5に入射する。
均一照明光学系5は、第1レンズアレイ5aと、第2レンズアレイ5bと、偏光変換素子5cと、重畳レンズ5dと、を有している。
均一照明光学系5は、第1レンズアレイ5aと、第2レンズアレイ5bと、偏光変換素子5cと、重畳レンズ5dと、を有している。
第1レンズアレイ5aは、光源装置2からの照明光WLを複数の部分光束に分割するための複数の第1小レンズを含む。複数の第1小レンズは、照明光WLの光軸AX1と直交する面内においてマトリクス状に配列されている。
第2レンズアレイ5bは、第1レンズアレイ5aの複数の第1小レンズに対応する複数の第2小レンズを含む。複数の第2小レンズは、光軸AX1に直交する面内においてマトリクス状に配列されている。
第2レンズアレイ5bは、重畳レンズ5dとともに、第1レンズアレイ5aの各第1小レンズの像を光変調パネル10R,10G,10Bの画像形成領域の近傍にそれぞれ結像する。
偏光変換素子5cは、第2レンズアレイ5bから射出された光を一方の直線偏光に変換する。偏光変換素子5cは、例えば、図示を省略する、偏光分離膜および位相差板を有している。
重畳レンズ5dは、偏光変換素子5cから射出された各部分光束を集光して光変調パネル10R,10G,10Bの画像形成領域の近傍にそれぞれ重畳させる。
色分離光学系4は均一照明光学系5を経由した照明光WLを、赤色光LRと緑色光LGと青色光LBとに分離し、各光変調パネル10R,10G,10Bに導く。色分離光学系4は、第1ダイクロイックミラー41と、第2ダイクロイックミラー42と、第1反射ミラー43と、第2反射ミラー44と、第3反射ミラー45と、第1リレーレンズ46と、第2リレーレンズ47と、を有している。
第1ダイクロイックミラー41は、赤色光LRを反射させ、緑色光LGおよび青色光LBを透過する。第2ダイクロイックミラー42は、第1ダイクロイックミラー41を透過した緑色光LGおよび青色光LBのうち、緑色光LGを反射して、青色光LBを透過させる。第1反射ミラー43は、赤色光LRを反射する。第2反射ミラー44および第3反射ミラー45は、青色光LBを反射する。第1リレーレンズ46は、第2ダイクロイックミラー42と第2反射ミラー44との間に配置され、第2リレーレンズ47は第2反射ミラー44と第3反射ミラー45との間に配置される。
投射光学装置6は投射レンズ群からなり、画像形成装置3のクロスダイクロイックプリズム11で合成された画像光が入射される。なお、図示は省略するが、投射光学装置6と画像形成装置3のクロスダイクロイックプリズム11との接続部分に、投射光学装置6の光軸AX2をシフトさせるレンズシフト機構を設けてもよい。
このような構成に基づき、本実施形態のプロジェクター1は、画像形成装置3で生成した画像光をスクリーンなどの被投射面に向けて拡大して投射することができる。これにより、スクリーン上には、拡大されたカラー映像が表示される。
外装筐体7は、光源装置2および画像形成装置3を内部に収容するとともに、プロジェクター1の外装を構成する。
(光源装置)
続いて、光源装置2の構成について説明する。
図2は外装筐体7に対する光源装置2の取り付け状態を示す分解斜視図である。なお、図2ではプロジェクター1の内部構造を示すため、外装筐体7の一部である底板部17を示している。
続いて、光源装置2の構成について説明する。
図2は外装筐体7に対する光源装置2の取り付け状態を示す分解斜視図である。なお、図2ではプロジェクター1の内部構造を示すため、外装筐体7の一部である底板部17を示している。
以下の光源装置に関する説明では、必要に応じてXYZ直交座標系を用いる。
各図面において、Y軸は光源装置2から図1に示した画像形成装置3に向けて射出される照明光WLの光軸AX1に沿う軸である。Z軸はY軸に直交し、外装筐体7の底板部17の板面に直交する軸である。X軸はY軸およびZ軸に直交する軸である。
各図面において、Y軸は光源装置2から図1に示した画像形成装置3に向けて射出される照明光WLの光軸AX1に沿う軸である。Z軸はY軸に直交し、外装筐体7の底板部17の板面に直交する軸である。X軸はY軸およびZ軸に直交する軸である。
また、本実施形態では、例えば、Z軸に沿う方向を光源装置2における「上下方向Z」、+Zを「上側」、-Zを「下側」とし、X軸に沿う方向を光源装置2における「左右方向X」、投射光学装置6が設けられるプロジェクター1の正面とは反対の背面側である+Xを「右側」、プロジェクター1の正面側である-Xを「左側」とし、Y軸に沿う方向を光源装置2における「前後方向Y」、+Yを「前側」、-Yを「後側」と称して説明する。
なお、上下方向Z、左右方向Xおよび前後方向Yとは、単に光源装置2の各構成部材の配置関係を説明するための名称であって、光源装置2およびプロジェクター1における実際の設置姿勢や方向を規定するものではない。
なお、上下方向Z、左右方向Xおよび前後方向Yとは、単に光源装置2の各構成部材の配置関係を説明するための名称であって、光源装置2およびプロジェクター1における実際の設置姿勢や方向を規定するものではない。
図2に示すように、本実施形態の光源装置2は、ねじ部材9を介して外装筐体7の底板部17に保持される。底板部17は光源装置2を保持するための光源保持部材18を有する。光源保持部材18は、底板部17から上側(+Z)に突出する複数のねじ締結部18aと、底板部17から上側(+Z)に突出する複数の位置決め部18bと、を含む。複数のねじ締結部18aはねじ部材9が締結される部位である。複数の位置決め部18bは底板部17に対して光源装置2を所定位置に位置決めするピンであり、少なくとも2つ設けられている。なお、ねじ締結部18aおよび位置決め部17bの数や配置は図2に示す態様に限られず、光源装置2の構成に応じて適宜変更可能である。
本実施形態の光源装置2は、光源ユニット20と、波長変換ユニット30と、冷却ユニット50と、光学ユニット40と、を備えている。冷却ユニット50は、光源ユニット20を冷却する第1冷却部50Aと、光学ユニット40を冷却する第2冷却部50Bと、を含む。
第1冷却部50Aは、第1放熱部51aと、第1熱伝導部52aと、を含む。第2冷却部50Bは、第2放熱部51bと、第2熱伝導部52bと、を含む。本実施形態において、第1放熱部51aおよび第2放熱部51bを総称して放熱部51と称し、第1熱伝導部52aおよび第2熱伝導部52bを総称して熱伝導部52と称す。すなわち、冷却ユニット50は、光学ユニット40に並置される放熱部51と、光源ユニット20のベース部材23で受熱した熱を放熱部51に伝導する熱伝導部52と、を含む。
本実施形態において、放熱部51は、光源ユニット20の左側(-X)に並置される。
第1熱伝導部52aは、第1放熱部51aと光源ユニット20のベース部材23とを熱的に接続する。熱的に接続するとは、2つの部材間が熱伝達可能に接続された状態を意味し、2つの部材間で熱伝達が可能であれば2つの部材間に他の部材が介在していてもよい。
第1熱伝導部52aは、第1放熱部51aと光源ユニット20のベース部材23とを熱的に接続する。熱的に接続するとは、2つの部材間が熱伝達可能に接続された状態を意味し、2つの部材間で熱伝達が可能であれば2つの部材間に他の部材が介在していてもよい。
ベース部材23が受熱した熱は、第1熱伝導部52aを介して第1放熱部51aに伝導される。第1放熱部51aは複数の放熱フィンを有するヒートシンクで構成され、第1熱伝導部52aからの熱を放出する。第1熱伝導部52aとしては、例えば、グラファイトや銅等の他、冷媒の蒸発および凝縮を利用するヒートパイプやベイパーチャンバー等を用いることもできる。本実施形態の場合、第1熱伝導部52aはヒートパイプで構成される。
第2放熱部51bは、光源ユニット20の左側(-X)、かつ、第1放熱部51aの上側(+Z)に並置される。
第2熱伝導部52bは、第2放熱部51bと光学ユニット40に設けられる蓋体53とを熱的に接続する。蓋体53は熱伝導性に優れた金属製の板金部材で構成される。
第2熱伝導部52bは、第2放熱部51bと光学ユニット40に設けられる蓋体53とを熱的に接続する。蓋体53は熱伝導性に優れた金属製の板金部材で構成される。
蓋体53が受熱した熱は、第2熱伝導部52bを介して第2放熱部51bに伝導される。第2放熱部51bは複数の放熱フィンを有するヒートシンクで構成され、第2熱伝導部52bからの熱を放出する。第2熱伝導部52bとしては、例えば、グラファイトや銅等の他、冷媒の蒸発および凝縮を利用するヒートパイプやベイパーチャンバー等を用いることもできる。本実施形態の場合、第2熱伝導部52bはヒートパイプで構成される。
図3は光源装置2の構成を示す分解斜視図である。図4は光源装置2の構成を示す断面図である。図4は後述する集光光学系60の光軸AX3における左右方向Xの断面図である。
図3および図4に示すように、本実施形態の光源装置2は、光源ユニット20と、光学ユニット40と、波長変換ユニット30と、を備えている。なお、図3および図4では図を見易くするため、冷却ユニット50の図示を省略している。
図3および図4に示すように、本実施形態の光源装置2は、光源ユニット20と、光学ユニット40と、波長変換ユニット30と、を備えている。なお、図3および図4では図を見易くするため、冷却ユニット50の図示を省略している。
(光源ユニット)
はじめに、光源ユニット20の構成を説明する。
図3および図4に示すように、光源ユニット20は、複数の発光素子21と、複数の実装基板22と、ベース部材23と、を有する。複数の発光素子21は、第1発光素子211および第2発光素子212を含む。複数の実装基板22は、第1発光素子211を実装する第1実装基板221と、第2発光素子212を実装する第2実装基板222と、を含む。
はじめに、光源ユニット20の構成を説明する。
図3および図4に示すように、光源ユニット20は、複数の発光素子21と、複数の実装基板22と、ベース部材23と、を有する。複数の発光素子21は、第1発光素子211および第2発光素子212を含む。複数の実装基板22は、第1発光素子211を実装する第1実装基板221と、第2発光素子212を実装する第2実装基板222と、を含む。
ベース部材23は、光学ユニット40に対してねじ部材24で固定される。ベース部材23は、光源ユニット20に固定される固定部23aと、固定部23aの表面から後側(-Y)に窪んで形成される凹部23bと、を有する。本実施形態の場合、固定部23aは、凹部23bにより左右方向Xにおいて2つに離間して配置されている。
ベース部材23は、第1実装基板221および第2実装基板222を凹部23bに載置する。本実施形態のベース部材23によれば、凹部23bを備えることで、光学ユニット40との間において、第1実装基板221および第2実装基板222を実装する空間を確保している。
本実施形態の場合、図3に示すように、ベース部材23は、第1実装基板221および第2実装基板222を2枚ずつ載置している。2枚の第1実装基板221は上下方向Zに並んでベース部材23に載置され、2枚の第2実装基板222は上下方向Zに並んでベース部材23に載置される。第1実装基板221および第2実装基板222は左右方向Xにおいて隣り合うようにベース部材23に載置される。
各第1実装基板221には第1発光素子211が左右方向Xに並んで2つずつ実装されている。なお、第1実装基板221に実装される第1発光素子211の数はこれに限定されない。
図4に示すように、第1発光素子211は、例えば複数のレーザー素子とコリメーターレンズとを含む。第1発光素子211は、例えば380nm~495nmの範囲内にピーク波長を有する青色光からなる励起光B1を射出する。
各第2実装基板222には第2発光素子212が1つずつ実装されている。なお、第2実装基板222に実装される第2発光素子212の数はこれに限定されない。
また、第2発光素子212は、第1発光素子211と同様の構成を有する。第2発光素子212は、例えば複数のレーザー素子とコリメーターレンズとを含む。第2発光素子212は、第1発光素子211と同様、例えば380nm~495nmの範囲内にピーク波長を有する青色光からなる励起光B2を射出する。
このような構成に基づき、光源ユニット20は、複数の励起光B1,B2を含む励起光Bを光学ユニット40に向けて射出するようになっている。
図3に示すように、ベース部材23において、凹部23bは上下方向Zに貫通した状態とされる。本実施形態の光源ユニット20において、凹部23bの上側(+Z)および下側(-Z)の端部は一対の板材26でそれぞれ閉塞されている。各板材26は例えば光源固定部70の上端面および下端面にねじ部材24を介して固定される。
本実施形態において、板材26とベース部材23との間にはシート状の封止部材25が設けられている。また、本実施形態の場合、光源ユニット20のベース部材23と光源固定部70の保持面71との間には板状の封止部材27が配置されている(図4参照)。つまり、光源ユニット20の光学筐体62と光学ユニット40のベース部材23とが密閉状態で固定されている。よって、光学筐体62とベース部材23との隙間からベース部材23の凹部23b内に塵埃が侵入することが抑制される。よって、凹部23b内に実装された第1発光素子211および第2発光素子212への塵埃の付着による発熱等の不具合の発生が抑制される。
(光学ユニット)
続いて、光学ユニット40の構成を説明する。
図4に示すように、光学ユニット40は、集光光学系60と、ピックアップ光学系61と、集光光学系60およびピックアップ光学系61を保持する光学筐体62と、拡散板65と、蓋体53と、を有する。
続いて、光学ユニット40の構成を説明する。
図4に示すように、光学ユニット40は、集光光学系60と、ピックアップ光学系61と、集光光学系60およびピックアップ光学系61を保持する光学筐体62と、拡散板65と、蓋体53と、を有する。
集光光学系60は複数のレンズを含む。本実施形態の集光光学系60は、第1レンズ60aおよび第2レンズ60bからなる2枚の凸レンズで構成される。なお、集光光学系60を構成するレンズの数は特に限定されない。
第1レンズ60aは、光源ユニット20に対向して配置される。すなわち、第1レンズ60aは、集光光学系60のうち最も光入射側に位置するレンズである。
第2レンズ60bは、第1レンズ60aにおける光源ユニット20と反対側、すなわち、第1レンズ60aの光射出側に配置される。
第2レンズ60bは、第1レンズ60aにおける光源ユニット20と反対側、すなわち、第1レンズ60aの光射出側に配置される。
本実施形態の集光光学系60において、波長変換ホイール31側に位置する第2レンズ60bの径は、第2レンズ60bよりも光入射側に位置する第1レンズ60aの径より小さい。すなわち、集光光学系60を構成する各レンズ60a,60bは、波長変換ユニット30から離れるに従って、集光光学系60の光軸AX3に直交する径方向の外径が大きくなっている。なお、光軸AX3は集光光学系60を構成する第1レンズ60aおよび第2レンズ60bの光軸と一致する。また、集光光学系60の光軸AX3は光源装置2から射出される照明光WLの光軸AX1と一致する(図3参照)。
本実施形態の集光光学系60は、プリズム部材(光路変更部材)63をさらに含む。プリズム部材63は、光源ユニット20に対して、第2発光素子212と対向し、かつ、第1発光素子211と対向しない位置に配置される。
本実施形態の場合、波長変換ユニット30は、第1レンズ60aを含む集光光学系60の光軸AX3に交差する左右方向(第1方向)Xにおいて、光学筐体62に対して左右方向Xの一方側(左側:-Y)に配置される。また、プリズム部材63は、光学筐体62内において左右方向Xの他方側(右側:+Y)に配置される。
すなわち、本実施形態の場合、波長変換ユニット30は、光学筐体62に対して、光学筐体62内においてプリズム部材63が設けられる右側(+X)とは反対の左側(-X)に配置される。
すなわち、本実施形態の場合、波長変換ユニット30は、光学筐体62に対して、光学筐体62内においてプリズム部材63が設けられる右側(+X)とは反対の左側(-X)に配置される。
本実施形態において、第1発光素子211から発光された励起光B1は、図4に示すように、集光光学系60の第1レンズ60aに直接入射する。つまり、励起光B1はプリズム部材63に入射することなく、集光光学系60の第1レンズ60aに入射する。一方、第2発光素子212から発光された励起光B2は、プリズム部材63を経由して第1レンズ60aに入射する。
プリズム部材63は、第2発光素子212から発光された励起光B2の光路を変更する部材である。
本実施形態のプリズム部材63は、平面形状が平行四辺形となるプリズム部材で構成される。
プリズム部材63は、第1発光素子211および第2発光素子212が並ぶ左右方向Xにおいて離間する第1反射面63aおよび第2反射面63bを有する。第1反射面63aは、第2発光素子212から発光された励起光B2の光軸上に配置される。第1反射面63aは、第2発光素子212から発光された励起光B2を左側(-X)に反射する。すなわち、第1反射面63aは、第2発光素子212から発光された励起光B2を、第1発光素子211から発光された励起光B1に近づける方向に反射する。第1反射面63aで反射された励起光B2は第2反射面63bに入射する。
プリズム部材63は、第1発光素子211および第2発光素子212が並ぶ左右方向Xにおいて離間する第1反射面63aおよび第2反射面63bを有する。第1反射面63aは、第2発光素子212から発光された励起光B2の光軸上に配置される。第1反射面63aは、第2発光素子212から発光された励起光B2を左側(-X)に反射する。すなわち、第1反射面63aは、第2発光素子212から発光された励起光B2を、第1発光素子211から発光された励起光B1に近づける方向に反射する。第1反射面63aで反射された励起光B2は第2反射面63bに入射する。
第2反射面63bは、第1反射面63aからの励起光B2を第1発光素子211の光軸に沿って反射し、第1レンズ60aに入射させる。
このようにプリズム部材63を経由した励起光B2は、該プリズム部材63の経由前に比べて左側(-X)に光路がシフトされる。よって、プリズム部材63は、複数の励起光B1,B2を含む励起光Bにおける左右方向Xの光束幅を縮小することが可能である。
このようにプリズム部材63を経由した励起光B2は、該プリズム部材63の経由前に比べて左側(-X)に光路がシフトされる。よって、プリズム部材63は、複数の励起光B1,B2を含む励起光Bにおける左右方向Xの光束幅を縮小することが可能である。
プリズム部材63の第2反射面63bは、第1レンズ60a(集光光学系60)の光軸AX3に沿う前後方向Yにおいて、第1レンズ60aと第1実装基板221との間に位置している。すなわち、プリズム部材63の第2反射面63bは、前後方向Yに沿って平面視した際、第1実装基板221と重なるように配置されている。これにより、プリズム部材63の第2反射面63bが第1レンズ60aの光軸により近い位置に配置される。なお、第2反射面63bは、第1発光素子211と平面的に重ならないため、第1レンズ60aに入射する励起光B1を遮ることはない。
ここで、第2反射面63bが前後方向Yにおいて第2実装基板222に重なる位置、あるいは、第1実装基板221および第2実装基板222の隙間に重なる位置に配置されていた場合について考える。
この場合、プリズム部材63の第2反射面63bが第1レンズ60aの光軸からより離れた位置に配置されるため、励起光Bの光束幅を十分に縮小できなくなる。よって、励起光Bの光束幅が拡がることで第1レンズ60aのレンズ径を大きくする必要が生じるので、結果的に光源装置2の大型化を招いてしまう。
この場合、プリズム部材63の第2反射面63bが第1レンズ60aの光軸からより離れた位置に配置されるため、励起光Bの光束幅を十分に縮小できなくなる。よって、励起光Bの光束幅が拡がることで第1レンズ60aのレンズ径を大きくする必要が生じるので、結果的に光源装置2の大型化を招いてしまう。
これに対して本実施形態の場合、上述のようにプリズム部材63の第2反射面63bが第1レンズ60aの光軸により近い位置に配置されるので、励起光Bが入射する第1レンズ60aのレンズ径が小さくなり、光源装置2の小型化を図ることができる。
このような構成に基づき、本実施形態の集光光学系60は、光源ユニット20から発光された励起光Bを集光し、波長変換ユニット30の波長変換ホイール31に入射させることができる。なお、波長変換ユニット30の構成については後述する。
本実施形態の場合、励起光Bの光路上における集光光学系60と波長変換ユニット30との間に拡散板65が配置されている。拡散板65は、励起光Bを拡散させて波長変換ホイール31上における励起光Bの光強度分布を均一化する。拡散板65としては、公知の拡散板、例えば、磨りガラスや、ホログラフィックディフューザー、透明基板の表面にブラスト処理を施したもの、透明基板の内部にビーズのような散乱材を分散させ、散乱材によって光を散乱させるものなどを用いることができる。
波長変換ユニット30は励起光Bを波長変換した波長変換光として蛍光YLを射出する。波長変換ユニット30から射出された蛍光YLはピックアップ光学系61に入射する。ピックアップ光学系61は、波長変換ホイール31から射出される波長変換光をピックアップして平行光に変換する。
本実施形態のピックアップ光学系61は、複数のレンズを含む。本実施形態のピックアップ光学系61は、第3レンズ61a、第4レンズ61bおよび第5レンズ61cからなる3枚の凸レンズで構成される。なお、ピックアップ光学系61を構成するレンズの数は特に限定されない。
第3レンズ61aは、波長変換ユニット30に対向して配置される。すなわち、第3レンズ61aは、ピックアップ光学系61のうち最も光入射側に位置するレンズである。
第4レンズ61bは、第3レンズ61aにおける光源ユニット20と反対側、すなわち、第3レンズ61aの光射出側に配置される。
第5レンズ61cは、第4レンズ61bにおける光源ユニット20と反対側、すなわち、第4レンズ61bの光射出側に配置される。
第4レンズ61bは、第3レンズ61aにおける光源ユニット20と反対側、すなわち、第3レンズ61aの光射出側に配置される。
第5レンズ61cは、第4レンズ61bにおける光源ユニット20と反対側、すなわち、第4レンズ61bの光射出側に配置される。
本実施形態のピックアップ光学系61において、波長変換ホイール31側に位置する第3レンズ61aの径は、第3レンズ61aよりも光射出側に位置する第4レンズ61bの径より小さい。また、第4レンズ61bの径は、第4レンズ61bよりも光射出側に位置する第5レンズ61cの径より小さい。すなわち、ピックアップ光学系61を構成する各レンズ61a,61b,61cは、波長変換ユニット30から離れるに従って、ピックアップ光学系61の光軸に直交する径方向の外径が大きくなっている。なお、ピックアップ光学系61の光軸は集光光学系60の光軸AX3に一致する。
(波長変換ユニット)
続いて、波長変換ユニット30の構成を説明する。図5は波長変換ユニット30の構成を示す斜視図である。図6Aは波長変換ホイール31の光入射面側の構成を示す図であり、図6Bは波長変換ホイール31の光射出面側の構成を示す図である。
続いて、波長変換ユニット30の構成を説明する。図5は波長変換ユニット30の構成を示す斜視図である。図6Aは波長変換ホイール31の光入射面側の構成を示す図であり、図6Bは波長変換ホイール31の光射出面側の構成を示す図である。
図5に示すように、波長変換ユニット30は、波長変換ホイール31と、ホイール筐体32と、を備えている。
図6Aおよび図6Bに示すように、波長変換ホイール31は、ホイール基板311と、波長変換素子312と、回転駆動部313と、を有する。回転駆動部313は、例えば、モーターで構成されている。回転駆動部313にはフレキシブルケーブル316を介して電力が供給される。回転駆動部313は中心軸Oを中心として回転可能な回転支持部313aを有する。回転支持部313aは、中心軸Oを中心としてホイール基板311を回転可能に支持する。
図6Aおよび図6Bに示すように、波長変換ホイール31は、ホイール基板311と、波長変換素子312と、回転駆動部313と、を有する。回転駆動部313は、例えば、モーターで構成されている。回転駆動部313にはフレキシブルケーブル316を介して電力が供給される。回転駆動部313は中心軸Oを中心として回転可能な回転支持部313aを有する。回転支持部313aは、中心軸Oを中心としてホイール基板311を回転可能に支持する。
ホイール基板311は、例えば、アルミニウム、銅等の放熱性に優れた円環状の金属板から構成されている。
波長変換素子312は、ホイール基板311の外周に沿って設けられる。波長変換素子312は、中心軸Oの周りにリング状に形成され、ホイール基板311の外周から径方向外側に向かって鍔状に突出する円環形状を有する。ここで、径方向外側とは、中心軸Oに直交し、かつ、中心軸Oから遠ざかる方向を意味する。
波長変換素子312は、ホイール基板311の外周に沿って設けられる。波長変換素子312は、中心軸Oの周りにリング状に形成され、ホイール基板311の外周から径方向外側に向かって鍔状に突出する円環形状を有する。ここで、径方向外側とは、中心軸Oに直交し、かつ、中心軸Oから遠ざかる方向を意味する。
図5に示すように、波長変換素子312は、光源ユニット20の発光素子21から発光された励起光Bを裏面(第1面)312aから入射させ、励起光Bを波長変換した黄色の蛍光(波長変換光)YLを表面(第2面)312bから射出する。
波長変換素子312は、例えばY3Al5O12のガーネット結晶(YAG)にセリウムイオン(例えば、Ce3+)を添加したYAG:Ceが用いられる。なお、波長変換素子312には、適当な散乱要素(図示略)が含まれていてもよい。
本実施形態の波長変換ホイール31は、所謂、透過型の蛍光体ホイールである。具体的に波長変換素子312は、裏面312aから入射した励起光Bの一部を透過させ、表面312bから蛍光YLとともに射出する。そのため、波長変換素子312は、励起光Bの一部である青色成分光BBと蛍光YLとが合成された白色の照明光WLを射出する。
図6Bに示すように、本実施形態のホイール基板311は、励起光Bが入射する波長変換素子312の裏面312a側に設けられた複数のフィン314を含む。複数のフィン314は、ホイール基板311の裏面311bに設けられている。複数のフィン314は中心軸Oの周りに放射状に延びるように配置されている。
図6Aに示すように、本実施形態のホイール基板311は、励起光Bを射出する波長変換素子312の表面312b側に設けられた複数のフィン315を含む。複数のフィン315はホイール基板311の表面311aに設けられている。各フィン315は中心軸Oの周りに放射状に設けられている。本実施形態の場合、ホイール基板311の光入射側は光射出側に比べて温度が上昇し易いため、光入射側のフィン314のサイズを光射出側のフィン315のサイズよりも大きくした。なお、フィン314,315の大小関係はこれに限られず、各フィン314,315が同じ大きさでも良いし、フィン315の方がフィン314よりも大きくてもよい。
本実施形態の波長変換ホイール31によれば、ホイール基板311の両面に設けられたフィン314,315によって回転時に波長変換素子312の周囲に気流を生じさせて、波長変換素子312を冷却することができる。これにより、波長変換素子312の波長変換効率を高めることで明るい蛍光YLを生成することができる。
ホイール筐体32は、図3に示すように波長変換ホイール31を収容する。ホイール筐体32は、第1筐体321と、第2筐体322と、第1筐体321および第2筐体322の間に配置されたホイール用封止部材323と、を含む。第1筐体321および第2筐体322は、ホイール用封止部材323を介して互いに密閉状態で固定される。第1筐体321および第2筐体322は、例えば、アルミやステンレス等の放熱性優れた金属部材で構成される。
第1筐体321は板状の部材であり、表面321aに設けられた複数の放熱フィン120と、第2筐体322側へ延びて第2筐体322に連結される連結部121と、を有する。第1筐体321はねじ部材24を介して第2筐体322と固定される。第1筐体321の四隅には、ねじ部材24を挿入するためのねじ穴321Hが設けられている。第1筐体321は右側(+X)の外縁に切欠き121aが設けられている。なお、切欠き121aは略山型の形状を有する。
第2筐体322は波長変換ホイール31を保持する。波長変換ホイール31は、例えば、不図示のねじ部材を介して、第2筐体322の底板部122に固定される。
第2筐体322は、波長変換ホイール31を保持する底板部122と、底板部122の三方向の外縁部を囲む側板部123と、側板部123の底板部122と反対側に設けられたフランジ部124と、ねじ締結部125と、取付部126と、を有する。第2筐体322は、底板部122の表面に複数の放熱フィン130を設けている(図3および図10参照)。具体的に本実施形態のホイール筐体32は、光源ユニット20側を向く第2筐体322(底板部122)の表面のうち光軸AX3に沿う前後方向Yにおいて光学筐体62と重ならない位置に、設けられた複数の放熱フィン130を含む。これにより放熱フィン130と光学筐体62との干渉を抑制しつつ、ホイール筐体32の放熱性を高めることができる。
第2筐体322は、波長変換ホイール31を保持する底板部122と、底板部122の三方向の外縁部を囲む側板部123と、側板部123の底板部122と反対側に設けられたフランジ部124と、ねじ締結部125と、取付部126と、を有する。第2筐体322は、底板部122の表面に複数の放熱フィン130を設けている(図3および図10参照)。具体的に本実施形態のホイール筐体32は、光源ユニット20側を向く第2筐体322(底板部122)の表面のうち光軸AX3に沿う前後方向Yにおいて光学筐体62と重ならない位置に、設けられた複数の放熱フィン130を含む。これにより放熱フィン130と光学筐体62との干渉を抑制しつつ、ホイール筐体32の放熱性を高めることができる。
図3に示すように、底板部122は、側板部123で囲まれない外縁に切欠き122aが設けられている。切欠き122aは略山型の形状を有する。なお、底板部122の切欠き122aの形状は、第1筐体321の切欠き121aの形状に対応している。すなわち、ホイール筐体32を平面視した際、切欠き121a、122aが互いに重なるように形成されている。
フランジ部124は、第1筐体321と対向する部位であり、略C状の平面形状を有する。フランジ部124の両先端には、内側に張り出して底板部122の外形と平面視で重なる張出部がそれぞれ設けられている。なお、ホイール用封止部材323はフランジ部124の形状に沿って設けられる。
ねじ締結部125は、第1筐体321を第2筐体322に固定するねじ部材24が締結される部位である。ねじ締結部125は、フランジ部124の一部と一体に設けられている。
取付部126は、波長変換ユニット30(波長変換ホイール31)を光学ユニット40の光学筐体62にねじ部材24により固定するための部材である(図3参照)。
図5に示すように、取付部126は、第1取付部である表側取付部127および第2取付部である裏側取付部128を有する。
表側取付部127は、フランジ部124の各張出部124aに設けられた一対の表側取付板127aを含む。各表側取付板127aはねじ部材24を挿入するためのねじ穴127bが設けられている。各表側取付板127aは張出部124aに直交、かつ取付部80の光学筐体62の取付板83に対向するように設けられる。各表側取付板127aは上下方向Zに一列に並ぶ。具体的に各表側取付板127aのねじ穴127bは左右方向Xの位置が等しい。
表側取付部127は、フランジ部124の各張出部124aに設けられた一対の表側取付板127aを含む。各表側取付板127aはねじ部材24を挿入するためのねじ穴127bが設けられている。各表側取付板127aは張出部124aに直交、かつ取付部80の光学筐体62の取付板83に対向するように設けられる。各表側取付板127aは上下方向Zに一列に並ぶ。具体的に各表側取付板127aのねじ穴127bは左右方向Xの位置が等しい。
裏側取付部128は、第2筐体322の底板部122における第1筐体321と反対側(後側:-Y)に設けられる。裏側取付部128は一対の裏側取付板128aを含む。各裏側取付板128aはねじ部材24を挿入するためのねじ穴128bが設けられている。各裏側取付板128aは底板部122に直交、かつ光学筐体62の取付部80の取付板83に対向するように設けられる。各裏側取付板128aは上下方向Zに一列に並ぶ。具体的に各裏側取付板128aのねじ穴128bは左右方向Xの位置が等しい。
また、前後方向Yに並ぶ表側取付板127aおよび裏側取付板128aは上下方向Zの位置が等しい。具体的に表側取付板127aのねじ穴127bおよび裏側取付板128aのねじ穴128bは上下方向Zの位置が等しい。
また、前後方向Yに並ぶ表側取付板127aおよび裏側取付板128aは上下方向Zの位置が等しい。具体的に表側取付板127aのねじ穴127bおよび裏側取付板128aのねじ穴128bは上下方向Zの位置が等しい。
図5に示すように、本実施形態のホイール筐体32は、波長変換ホイール31の一部を露出させるように波長変換ホイール31を収容する。ホイール筐体32は、波長変換ホイール31の一部を露出させるホイール開口部(第1開口部)33を有する。
ホイール開口部33は、第1筐体321および第2筐体322の少なくとも一方で構成される。ホイール開口部33は、第1筐体321における切欠き121aが形成された部分の端面と、第2筐体322における張出部124aの端面、側板部123の端面、底板部122における切欠き122aが形成された部分の端面と、で構成される。すなわち、本実施形態の場合、ホイール開口部33は、第1筐体321および第2筐体322で構成される。以下、ホイール開口部33を構成する第1筐体321および第2筐体322の端面を「ホイール開口端面32a」と呼ぶ。
図5および図6Aに示すように、波長変換ホイール31の一部である波長変換素子312は、ホイール開口部33を介してホイール筐体32のホイール開口端面32aより外側まで突出した状態となっている。
続いて、光学筐体62の具体的な構成について説明する。
図7は光学筐体62の後側(-Y)の構成を示す斜視図である。
図8Aおよび図8Bは光学筐体62の要部構成を示す側面図である。図8Aは光学筐体62を-X側から視た側面図であり、図8Bは光学筐体62を+X側から視た側面図である。
図9は図4のIX-IX線矢視による断面図である。図10は図4のX-X線を含む面による断面の構成を示す斜視図である。
図7は光学筐体62の後側(-Y)の構成を示す斜視図である。
図8Aおよび図8Bは光学筐体62の要部構成を示す側面図である。図8Aは光学筐体62を-X側から視た側面図であり、図8Bは光学筐体62を+X側から視た側面図である。
図9は図4のIX-IX線矢視による断面図である。図10は図4のX-X線を含む面による断面の構成を示す斜視図である。
図7に示すように、光学筐体62は、取付部80と、第1部材85と、第2部材86と、を有する。本実施形態において、取付部80、第1部材85および第2部材86は一体に形成される。すなわち、本実施形態の光学筐体62は単一の部材で構成される。図3および図4に示すように、第1部材85は集光光学系60を保持する部材であり、第2部材86はピックアップ光学系61を保持する部材である。
図2に示すように、光学筐体62は、外装筐体7の光源保持部材18にねじ部材9を介して保持される保持部64を有する。図2に示すように、保持部64は、光源保持部材18のねじ締結部18aに締結されるねじ部材9が挿入されるねじ固定孔64aと、光源保持部材18の位置決め部18bが挿入される位置決め用孔64bと、を含む。
図8Aおよび図8Bに示すように、第1部材85は、光源固定部70と、第1筒状部90と、を含む。光源固定部70には、ねじ部材24を介して光源ユニット20が固定される(図3参照)。
図7に示すように、光源固定部70は、保持面71と、ねじ締結部72と、一対の位置決めピン73と、を有する。保持面71は、図3および図4に示すように、光源ユニット20のベース部材23を保持する。ねじ締結部72は、矩形状の保持面71の四隅に設けられ、光源ユニット20を固定するねじ部材24が締結される部位である。一対の位置決めピン73は、保持面71における、左右方向Xの両側かつ上下方向Zの中央に相当する位置にそれぞれ設けられる。一対の位置決めピン73は、図3および図4に示すように、ベース部材23の固定部23aに形成された位置決め用孔23a1に挿入されることで、光源ユニット20(ベース部材23)を光源固定部70に対して位置決めする。
また、本実施形態の光学筐体62は、図4および図7に示すように、集光光学系60のプリズム部材63を支持するプリズム支持部(第1支持部)74を含む。プリズム支持部74は、光源固定部70に設けられる。
プリズム支持部74は、光源ユニット20を保持する保持面71から波長変換ホイール31側に窪んで形成される。プリズム支持部74は、プリズム部材63を支持する支持面74aを有する。本実施形態の場合、プリズム支持部74の支持面74aにはプリズム部材63を支持する一対の支持部材74bが設けられている。一対の支持部材74bはそれぞれ左右方向Xに延びる板状の部位であり、上下方向Zに間隔をあけるように支持面74aに設けられている。このような構成に基づいて、プリズム支持部74は、一対の支持部材74bを介してプリズム部材63を支持面74a上の所定位置に安定して支持できる。
図4に示すように、プリズム部材63は集光光学系60の光軸AX3に対して右側(+X)に配置される。また、光源ユニット20の中心は光軸AX3よりも右側(+X)に位置する。そのため、左右方向Xにおいて、光軸AX3から光学筐体62(光源固定部70)の左側(-X)の端面までの距離は、光軸AX3から光学筐体62(光源固定部70)の右側(+X)の端面までの距離よりも短い。すなわち、光軸AX3に対する光学筐体62の突出量は、右側(+X)よりも左側(-X)の方が大きくなっている。
光学筐体62の第1筒状部90は、レンズ支持部(第2支持部)91と、拡散板支持部92と、を有する。レンズ支持部91は第1筒状部90の内面側に設けられ、プリズム支持部74の支持面74aから波長変換ホイール31側に窪んで形成される。
レンズ支持部91は、第1レンズ60aを支持する第1段部91aと、第2レンズ60bを支持する第2段部91bと、を含む。
第1段部91aは、第1筒状部90の第1内周面90aと、第1内周面90aよりも内径の小さい第2内周面90bと、の間の段差で構成される。第1レンズ60aは、第1段部91aによってレンズ支持部91に支持されている。第1レンズ60aは第1段部91aに嵌合して固定されてもよいし、不図示の接着剤を介して固定されてもよい。
第2段部91bは、第2内周面90bよりも内径の小さい第3内周面90cと、第3内周面90cよりも内径の小さい第4内周面90dと、の間の段差である。第2レンズ60bは、第2段部91bによりレンズ支持部91に支持されている。第2レンズ60bは第2段部91bに嵌合して固定されてもよいし、不図示の接着剤を介して固定されてもよい。
拡散板支持部92は、レンズ支持部91の底面から波長変換ホイール31側に窪んで形成される。拡散板支持部92は、拡散板65を支持する支持面92aと、支持面92aに設けられた開口92bと、を有する。開口92bは、拡散板65を透過した励起光Bを波長変換ホイール31に入射させる。
光学筐体62の第2部材86は、接続部99と、第2筒状部95と、を含む。接続部99は、第2筒状部95の前側(+Y)の先端の外縁から光軸AX3と直交方向に離れる径方向外側に張り出すように設けられている(図7参照)。接続部99は、光源装置2を、図1に示した均一照明光学系5に接続する部材である。
このような構成に基づき、本実施形態の光源装置2は、光学筐体62の接続部99を介して照明光WLを均一照明光学系5へと効率良く入射させることができる。
このような構成に基づき、本実施形態の光源装置2は、光学筐体62の接続部99を介して照明光WLを均一照明光学系5へと効率良く入射させることができる。
第2筒状部95は、ピックアップ光学系61を支持するレンズ支持部96を主に構成される。レンズ支持部96は第2筒状部95の内面に設けられる。レンズ支持部96は、第3レンズ61aを支持する第3段部96aと、第4レンズ61bを支持する第4段部96bと、第5レンズ61cを支持する第5段部96cと、を含む。
第5段部96cは、第2筒状部95のうち最も前側(+Y)に位置する第5内周面95aと、第5内周面95aよりも後側(-Y)に位置し内径の小さい第6内周面95bと、の間の段差で構成される。第5レンズ61cは、第5段部96cによりレンズ支持部96に支持される。第5レンズ61cは第5段部96cに嵌合して固定されてもよいし、不図示の接着剤を介して固定されてもよい。
第4段部96bは、第6内周面95bよりも後側(-Y)に位置し内径の小さい第7内周面95cと、第7内周面95cよりも後側(-Y)に位置し内径の小さい第8内周面95dと、の間の段差で構成される。本実施形態の場合、第6内周面95bと第7内周面95cとを繋ぐ第9内周面95eは後側(-Y)に向かうにつれて内径を狭めるテーパー面となっている。
第4レンズ61bは、第4段部96bによりレンズ支持部96に支持される。第4レンズ61bは第4段部96bに嵌合して固定されてもよいし、不図示の接着剤を介して固定されてもよい。
第4レンズ61bは、第4段部96bによりレンズ支持部96に支持される。第4レンズ61bは第4段部96bに嵌合して固定されてもよいし、不図示の接着剤を介して固定されてもよい。
第3段部96aは、第8内周面95dよりも後側(-Y)に位置し内径の小さい第10内周面95fと、第10内周面95fよりも後側(-Y)に位置し内径の小さい第11内周面95gと、の間の段差で構成される。本実施形態の場合、第8内周面95dは後側(-Y)に向かって段階的に内径を狭めたテーパー面となっている。
第3レンズ61aは、第3段部96aによりレンズ支持部96に支持される。第3レンズ61aは、第3段部96aに嵌合して固定されてもよいし、不図示の接着剤を介して固定されてもよい。
第3レンズ61aは、第3段部96aによりレンズ支持部96に支持される。第3レンズ61aは、第3段部96aに嵌合して固定されてもよいし、不図示の接着剤を介して固定されてもよい。
本実施形態において、集光光学系60およびピックアップ光学系61を構成する各レンズの外径は、波長変換ユニット30に近づくに従って、各々の外径が小さくなっている。これにより、本実施形態の光学筐体62には、集光光学系60の第2レンズ60bとピックアップ光学系61の第3レンズ61aとに対応する位置に、縮径部69が設けられている。縮径部69は、光学筐体62において、他の部分より相対的に外径が細い部位である。
本実施形態において、波長変換ユニット30は光学筐体62の縮径部69に配置されている。波長変換ユニット30は光学筐体62に対して径方向外側から取り付けられるため、縮径部69に波長変換ユニット30を配置することで、光源装置2の径方向の寸法の大型化が抑制される。
図8Aおよび図8Bに示すように、取付部80は、光学筐体62に対して波長変換ユニット30を取り付けるための部位である。本実施形態において、波長変換ユニット30(波長変換ホイール31)は、取付部80を利用することで、集光光学系60の光軸AX3に対して複数の方向から光学筐体62に対して取り付け可能である。
取付部80は、第1取付構造81と、第2取付構造82と、YZ面に沿う取付板83と、を有する。取付板83は第1筒状部90と第2筒状部95とを接続している。
取付板83は、集光光学系60の光軸AX3に沿うとともに左側(-X)を向く第1取付面83aと、集光光学系60の光軸AX3に沿うとともに第1取付面83aと反対である右側(+X)を向く第2取付面83bと、貫通孔84と、を含む。
取付板83は、集光光学系60の光軸AX3上に位置する。
本実施形態において、取付板83が集光光学系60の光軸AX3上に位置するとは、光軸AX3が第1取付面83aまたは第2取付面83bに重なる状態、あるいは、光軸AX3が第1取付面83aおよび第2取付面83bの間に位置する状態をいう。
本実施形態の場合、取付板83は、第1取付面83aおよび第2取付面83bの中間に光軸AX3が位置している。つまり、本実施形態の取付板83において、光軸AX3から第1取付面83aまでの距離と光軸AX3から第2取付面83bまでの距離とは等しい。
本実施形態において、取付板83が集光光学系60の光軸AX3上に位置するとは、光軸AX3が第1取付面83aまたは第2取付面83bに重なる状態、あるいは、光軸AX3が第1取付面83aおよび第2取付面83bの間に位置する状態をいう。
本実施形態の場合、取付板83は、第1取付面83aおよび第2取付面83bの中間に光軸AX3が位置している。つまり、本実施形態の取付板83において、光軸AX3から第1取付面83aまでの距離と光軸AX3から第2取付面83bまでの距離とは等しい。
貫通孔84は、取付板83を板厚方向に貫通する。貫通孔84の平面形状は矩形である。貫通孔84は、波長変換ユニット30を取付部80に取り付けた際、波長変換ホイール31の一部を取付板83の一方から他方へと突出させる。
第1取付構造81は、第1取付面83aに波長変換ユニット30を取り付け可能とする。図3に示すように、本実施形態の光源装置2では、第1取付構造81を介して光学筐体62の左側(-X)に波長変換ユニット30を取り付けている。本実施形態の場合、波長変換ユニット30は、放熱部51と光学ユニット40との間に配置される。
図8Aに示すように、第1取付構造81は第1取付面83aに設けられる。第1取付構造81は、複数のねじ締結部81aと、第1取付面83aに対して突出する一対の台座81bと、を有する。本実施形態の場合、ねじ締結部81aは4つ設けられている。各ねじ締結部81aには、波長変換ユニット30を取り付けるためのねじ部材24がそれぞれ締結される(図3参照)。一対の台座81bは前後方向Yに離間して配置される。各台座81bは、光軸AX3に沿う方向から視た平面形状が台形となる座であり、波長変換ユニット30を設置する座として機能する(図9参照)。各台座81bはホイール筐体32のホイール開口端面32aに対応した外形を有している。
本実施形態の場合、後側(-Y)の台座81bの前後方向Yの幅は、前側(+Y)の台座81bの前後方向Yの幅よりも大きい。これは、波長変換ユニット30との当接の幅による違いによるものである。なお、波長変換ユニット30側の形状によっては各台座81bの幅を同じにしても良いし、前側(+Y)の幅を後側(-Y)の幅より大きくしてもよい。
本実施形態の光学筐体62は、取付部80の第1取付面83a側に設けられた左側開口部87を有する。左側開口部87は、一対の台座81bで挟まれた空間と該空間の外部との境界で規定される開口である。
図3に示すように、波長変換ユニット30を光学筐体62に取り付ける場合、表側取付部127(表側取付板127a)および裏側取付部128(裏側取付板128a)と第1取付構造81のねじ締結部81aとがねじ部材24で固定される。図8Aに示すように、ホイール筐体32は、ホイール開口部33が平面的に左側開口部87を囲むように、ホイール開口部33を構成するホイール筐体32のホイール開口端面32aが第1取付構造81の各台座81bおよび取付板83に突き当たる。
波長変換ユニット30は、光学ユニット40(光学筐体62)の取付部80に取り付けられた状態で、集光光学系60とピックアップ光学系61との間の光路上に波長変換ホイール31の一部である波長変換素子312を位置させる。
つまり、本実施形態において、光学ユニット40と波長変換ユニット30とは、ホイール筐体32のホイール開口部33を介して露出する波長変換ホイール31の一部である波長変換素子312を、光学筐体62の左側開口部87を介して集光光学系60とピックアップ光学系61との間の光路上に配置させる。
本実施形態の場合、波長変換ホイール31の一部である波長変換素子312は、ホイール開口部33を介してホイール筐体32のホイール開口端面32aより外側まで突出している(図5および図6A参照)。そのため、波長変換ユニット30を光学筐体62に取り付ける際、ホイール開口端面32aから突出する波長変換素子312が取付板83に干渉する恐れがある。
これに対して本実施形態の取付部80は、図10に示すように、ホイール開口端面32aから突出する波長変換素子312に対応する位置に貫通孔84を設けることで、ホイール開口端面32aから突出する波長変換素子312を貫通孔84を介して取付板83の反対側に位置させる。このようにして、波長変換素子312が集光光学系60の光軸AX3上に配置されるので、集光光学系60を介して励起光Bを波長変換素子312に効率良く入射させることができる。
また、本実施形態の場合、ピックアップ光学系61の光軸は集光光学系60の光軸AX3に一致するため、波長変換素子312から射出される照明光WLをピックアップ光学系61に効率良く取り込むことができる。よって、照明光WLの光利用効率を高めることができる。
また、本実施形態の場合、ピックアップ光学系61の光軸は集光光学系60の光軸AX3に一致するため、波長変換素子312から射出される照明光WLをピックアップ光学系61に効率良く取り込むことができる。よって、照明光WLの光利用効率を高めることができる。
本実施形態において、波長変換ユニット30と光学筐体62との間には、図3に示すように第1封止部材55が配置され、波長変換ユニット30は光学筐体62の第1取付構造81にねじ部材24により固定される。
第1封止部材55は、図9に示すように、ホイール筐体32のホイール開口端面32aと第1取付構造81の台座81bおよび第1取付面83aとの間で押圧された状態となり、光学筐体62の左側開口部87とホイール筐体32のホイール開口部33との隙間が第1封止部材55によって良好に塞がれる。
このようにして、光学ユニット40と波長変換ユニット30とは、光学筐体62の左側開口部87とホイール筐体32のホイール開口部33とが密閉状態で固定される。
このようにして、光学ユニット40と波長変換ユニット30とは、光学筐体62の左側開口部87とホイール筐体32のホイール開口部33とが密閉状態で固定される。
また、第2取付構造82は、波長変換ユニット30を第2取付面83bに対して取り付け可能とする。図8Bに示すように、第2取付構造82は、第2取付面83bに設けられる、複数のねじ締結部82aと、一対の台座82bと、を有する。本実施形態の場合、ねじ締結部82aは4つ設けられている。
第2取付構造82は、第1取付構造81と同じ構成を有する。よって、光学筐体62は、波長変換ユニット30の取り付け方向を変えることで、波長変換ユニット30を第2取付構造82に対して取り付け可能となる。
なお、本実施形態の場合、上述のように波長変換ユニット30は第1取付構造81を用いて光学筐体62に取り付けられるため、第2取付構造82は波長変換ユニット30の取り付けに利用されない。
本実施形態の光学筐体62は、取付部80の第2取付面83b側に設けられた右側開口部(第3開口部)88を有する。右側開口部88は、一対の台座82bで挟まれた空間と該空間の外部との境界で規定される開口である。右側開口部88は、取付部80の取付板83を挟んで左側開口部87に対向する。
ここで、励起光Bが入射する集光光学系60およびピックアップ光学系61は発熱する。本実施形態の光源装置2では、第2取付構造82に第2冷却部50Bの第2熱伝導部52bと熱的に接続される蓋体53を取り付けている(図2参照)。これにより、光学筐体62から受熱した熱を放出することで集光光学系60およびピックアップ光学系61の冷却性能を高めている。
図3に示すように、蓋体53は、蓋本体部53aと、取付部53bと、を含む。蓋体53の蓋本体部53aは、第2取付構造82の各台座82b、該各台座82bと同じ形状の各台座81bに対応した外形を有している。
蓋体53を光学筐体62に取り付ける場合、蓋体53の取付部53bと第2取付構造82の各ねじ締結部82aとがねじ部材24で固定される。このとき、図8Bに示すように、蓋体53は、右側開口部88を塞ぐように、蓋本体部53aが第2取付構造82の各台座82bおよび取付板83に突き当たる。
本実施形態において、蓋体53と光学筐体62との間には、図3に示すように、第2封止部材56が配置され、蓋体53は光学筐体62の第2取付構造82にねじ部材24により固定される。これにより、光学筐体62の右側開口部88と蓋体53の蓋本体部53aとの隙間が第2封止部材56によって良好に塞がれる。よって、蓋体53は、光学筐体62の右側開口部88を密閉状態で覆った状態で光学筐体62に固定される(図8B参照)。
以上説明したように、本実施形態の光源装置2では、第1発光素子211からの励起光B1に近づけるように第2発光素子212からの励起光B2の光路を変更して集光光学系60の第1レンズ60aに入射させるプリズム部材63を有する。光学筐体62は、プリズム部材63を支持するプリズム支持部74と、集光光学系60を支持するレンズ支持部91と、を含み、光学筐体62の保持面71とベース部材23とが固定される。
本実施形態の光源装置2によれば、光源ユニット20、波長変換ユニット30および光学ユニット40の3つのユニットで構成され、第2発光素子212からの励起光B2の光路を変更して集光光学系60に入射させるプリズム部材63を集光光学系60とともに光学筐体62に配置するので、装置構成を小型化しつつ、明るい照明光WLを生成することができる。
本実施形態の場合、プリズム部材63の第2反射面63bが集光光学系60の光軸AX3に沿う前後方向Yにおいて、第1レンズ60aと第1実装基板221との間に位置するので、第1実装基板221および第2実装基板222の並び方向である左右方向Xにおける光源装置2の大型化を抑制できる。
本実施形態の場合、ベース部材23は、凹部23bを有し、第1実装基板221および第2実装基板222が、凹部23bに設置される。
この構成によれば、光学筐体62の保持面71と光源ユニット20のベース部材23とを固定した場合に、凹部23b内に発光素子21の収容空間を確保できる。
この構成によれば、光学筐体62の保持面71と光源ユニット20のベース部材23とを固定した場合に、凹部23b内に発光素子21の収容空間を確保できる。
本実施形態の場合、波長変換ユニット30は、集光光学系60の光軸AX3に交差する左右方向Xにおいて、光学筐体62に対して左右方向Xの左側(-X)に配置され、プリズム部材63は、光学筐体62内において光軸AX3に対する左右方向Xの右側(+X)に配置される。
この構成によれば、光学ユニット40に対して波長変換ユニット30と反対側(右側:+X)にスペースを確保することができる。よって、例えば、光学ユニット40の右側(+X)のスペースにプロジェクター構成部品を配置することでプロジェクター1の装置構成を小型化できる。
この構成によれば、光学ユニット40に対して波長変換ユニット30と反対側(右側:+X)にスペースを確保することができる。よって、例えば、光学ユニット40の右側(+X)のスペースにプロジェクター構成部品を配置することでプロジェクター1の装置構成を小型化できる。
本実施形態の場合、ホイール筐体32は、光源ユニット20側を向く第2筐体322の表面のうち光軸AX3に沿う前後方向Yにおいて光学筐体62と重ならない位置に複数の放熱フィン130を含む。
この構成によれば、第2筐体322の表面のうち光学筐体62と重ならないスペースを有効に利用しつつホイール筐体32の放熱性を高めることができる。
この構成によれば、第2筐体322の表面のうち光学筐体62と重ならないスペースを有効に利用しつつホイール筐体32の放熱性を高めることができる。
本実施形態の光源装置2は、光源ユニット20と光学ユニット40とが密閉状態で固定され、光学ユニット40と波長変換ユニット30とが、ホイール筐体32のホイール開口部33を介して露出する波長変換ホイール31の一部を、光学筐体62の左側開口部87を介して集光光学系60とピックアップ光学系61との間の光路上に配置させ、光学筐体62の左側開口部87とホイール筐体32のホイール開口部33とが密閉状態で固定している。
本実施形態の光源装置2によれば、集光光学系60とピックアップ光学系61との間の光路上に波長変換ホイール31を配置しつつ、光源ユニット20、波長変換ユニット30および光学ユニット40の3つのユニットを密閉状態で固定する密閉構造の光源装置を提供できる。これにより、光源装置2の内部への塵埃の侵入が抑制されるので、塵埃がレンズや波長変換ホイール31に付着することで生じる部品の劣化や発熱といった不具合の発生を抑制できる。また、光源装置2が3つのユニットで構成されるので、組み立て性に優れた光源装置2を提供できる。
本実施形態の場合、光学筐体62は、他の部分より外径が細い縮径部69に波長変換ユニット30が配置される。そのため、波長変換ユニット30の光学筐体62からの突出量が抑えられ、光源装置2の大型化を抑制することができる。
本実施形態の場合、光学ユニット40の光学筐体62と光源ユニット20のベース部材23とが密閉状態で固定される。
この構成によれば、光源ユニット20のうち発光素子21を実装する実装基板22でなく光学筐体62をベース部材23に固定するため、密閉状態を容易に実現することができる。
この構成によれば、光源ユニット20のうち発光素子21を実装する実装基板22でなく光学筐体62をベース部材23に固定するため、密閉状態を容易に実現することができる。
本実施形態の場合、第2発光素子212から発光された励起光B2の光路をプリズム部材63で変更して集光光学系60に入射する励起光Bの光束幅を縮小できる。よって、励起光Bが入射する集光光学系60の大型化を抑制しつつ、励起光Bの光量を増大させることで明るい蛍光YLを生成することができる。
本実施形態の場合、光学ユニット40を冷却する第1冷却部50Aにおいて、ベース部材23の熱が第1熱伝導部52aを介して第1放熱部51aに伝導される。この構成によれば、第1熱伝導部52aの引き回しを変更することで第1放熱部51aの配置の自由度が向上する。よって、レイアウト変更が容易な光源装置2を提供できる。
本実施形態の場合、波長変換ユニット30のホイール筐体32は第1筐体321および第2筐体322で構成され、ホイール筐体32のホイール開口部33は第1筐体321および第2筐体322で構成される。
この構成によれば、ホイール開口部33を有するホイール筐体32を2つの筐体で構成できるため、波長変換ユニット30の組み立て性を向上させることができる。
この構成によれば、ホイール開口部33を有するホイール筐体32を2つの筐体で構成できるため、波長変換ユニット30の組み立て性を向上させることができる。
本実施形態の場合、光学筐体62は、集光光学系60を保持する第1部材85と、ピックアップ光学系61を保持する第2部材86とが一体に形成されるため、部品点数を減らすことができる。また、複数の部品で光学筐体62を構成すると、各部品の公差により調整が必要になるが、本実施形態では光学筐体62を一つの部品で構成することで上記の調整が不要となり、組み立て性を高めることができる。
本実施形態の場合、光学筐体62の左側開口部87に対向する右側開口部88を密閉状態で覆う蓋体53をさらに備える。
この構成によれば、光学筐体62の右側開口部88にも波長変換ユニット30が取り付け可能となる。よって、光学筐体62に対して左右方向Xの両側から波長変換ユニット30を取り付け可能となるので、波長変換ユニット30のレイアウトの自由度が向上する。また、波長変換ユニット30の取り付けに使用しない開口部を蓋体53で閉塞することで光源装置2内の密閉状態を維持できる。
この構成によれば、光学筐体62の右側開口部88にも波長変換ユニット30が取り付け可能となる。よって、光学筐体62に対して左右方向Xの両側から波長変換ユニット30を取り付け可能となるので、波長変換ユニット30のレイアウトの自由度が向上する。また、波長変換ユニット30の取り付けに使用しない開口部を蓋体53で閉塞することで光源装置2内の密閉状態を維持できる。
本実施形態の場合、第2冷却部50Bにおいて、蓋体53が光学筐体62を介して、波長変換ユニット30、集光光学系60、ピックアップ光学系61あるいは光源ユニット20から受熱した熱を第2熱伝導部52bを介して第2放熱部51bに伝導することができる。よって、装置構成を簡略化しつつ、冷却性能を高めることができる。
本実施形態の光源装置2において、光学ユニット40は、集光光学系60の光軸AX3に対して2方向から波長変換ホイール31を配置可能とするように、波長変換ユニット30を取り付ける取付部80を有する。
本実施形態の光源装置2によれば、光学ユニット40の光学筐体62に対して2方向から波長変換ホイール31を配置できるので、光源装置2のレイアウトの自由度を向上できる。よって、仕様に応じたレイアウト変更を容易に行うことができる光源装置2が提供される。
本実施形態の場合、取付部80は、集光光学系60の光軸AX3に沿う第1取付面83aと第1取付面83aと反対の第2取付面83bとを含む取付板83を有し、波長変換ユニット30は第1取付面83aおよび第2取付面83bの一方に取り付けられる。
この構成によれば、取付板83により、光軸AX3に対して波長変換ユニット30を対称的に配置する構成を実現できる。
この構成によれば、取付板83により、光軸AX3に対して波長変換ユニット30を対称的に配置する構成を実現できる。
本実施形態の場合、取付板83は、集光光学系60の光軸AX3上に位置する。
この構成によれば、第1取付面83aに取り付けた波長変換ユニット30から光軸AX3までの距離と、第2取付面83bに取り付けた波長変換ユニット30から光軸AX3までの距離とが同じになる。よって、波長変換ユニット30と光軸AX3との位置合わせが容易となって組み立て性が向上する。
この構成によれば、第1取付面83aに取り付けた波長変換ユニット30から光軸AX3までの距離と、第2取付面83bに取り付けた波長変換ユニット30から光軸AX3までの距離とが同じになる。よって、波長変換ユニット30と光軸AX3との位置合わせが容易となって組み立て性が向上する。
本実施形態の場合、取付部80は、波長変換ユニット30を第1取付面83aに対して取り付け可能とする第1取付構造81と、波長変換ユニット30を第2取付面83bに対して取り付け可能であり第1取付構造81と同じ構成の第2取付構造82と、を有する。
この構成によれば、取付板83の両面に同一構造の波長変換ユニット30を取り付けることが可能となる。よって、取付方向によらず波長変換ユニット30を共通化することでコストを抑えつつ、レイアウト変更を容易に行うことができる光源装置を提供できる。
この構成によれば、取付板83の両面に同一構造の波長変換ユニット30を取り付けることが可能となる。よって、取付方向によらず波長変換ユニット30を共通化することでコストを抑えつつ、レイアウト変更を容易に行うことができる光源装置を提供できる。
本実施形態の場合、波長変換ホイール31は、励起光Bを裏面312aから入射させ、励起光Bを波長変換した黄色の蛍光YLを表面312bから射出する。さらに、波長変換ユニット30は、光学ユニット40の取付部80に取り付けられた状態で、集光光学系60とピックアップ光学系61との間の光路上に波長変換ホイール31の一部を位置させる。
この構成によれば、透過型の波長変換ホイール31において、光源装置2のレイアウトの自由度を向上させることができる。
この構成によれば、透過型の波長変換ホイール31において、光源装置2のレイアウトの自由度を向上させることができる。
本実施形態の場合、冷却ユニット50は、光学ユニット40に並置される放熱部51と、光源ユニット20のベース部材23で受熱した熱を放熱部51に伝導する熱伝導部52と、を含む。
この構成によれば、光源ユニット20の発光素子21を効率良く冷却することができる。
この構成によれば、光源ユニット20の発光素子21を効率良く冷却することができる。
本実施形態の場合、波長変換ユニット30は、放熱部51と光学ユニット40との間に配置されるので、光学ユニット40に対して波長変換ユニット30と反対側(右側:+X)にスペースを確保することができる。よって、例えば、光学ユニット40の右側(+X)のスペースにプロジェクター構成部品を配置することでプロジェクター1の装置構成を小型化できる。
本実施形態のプロジェクター1によれば、レイアウトの自由度を向上させた光源装置2を備えるので、内部構成のレイアウトの自由度が高いプロジェクターを提供できる。よって、仕様に応じたレイアウト変更を容易とする付加価値の高いプロジェクターが提供される。
本実施形態のプロジェクター1は、上記光源装置2と、光源装置2から出力される光を画像光に形成する画像形成装置3と、画像形成装置3から出力される画像光を投射する投射光学装置6と、を備える。
本実施形態のプロジェクター1によれば、レイアウトの自由度を向上させた光源装置2を備えるので、内部構成のレイアウトの自由度が高いプロジェクターを提供できる。よって、仕様に応じたレイアウト変更を容易とする付加価値の高いプロジェクターが提供される。
また、本実施形態によれば、塵埃の侵入を抑制した光源装置2を備えるので、塵埃による光源装置2の動作不良を抑制することで信頼性の高いプロジェクターを提供できる。また、光源装置2に対する塵埃の侵入を抑制するための吸塵フィルターを省略できるため、装置構成を簡略化できる。
また、本実施形態によれば、装置構成を小型化しつつ、明るい照明光WLを生成する光源装置2を備えるので、小型かつ明るい画像を表示するプロジェクターを提供できる。
また、本実施形態によれば、塵埃の侵入を抑制した光源装置2を備えるので、塵埃による光源装置2の動作不良を抑制することで信頼性の高いプロジェクターを提供できる。また、光源装置2に対する塵埃の侵入を抑制するための吸塵フィルターを省略できるため、装置構成を簡略化できる。
また、本実施形態によれば、装置構成を小型化しつつ、明るい照明光WLを生成する光源装置2を備えるので、小型かつ明るい画像を表示するプロジェクターを提供できる。
(第2実施形態)
続いて、第2実施形態の光源装置について説明する。
本実施形態の光源装置は、光学ユニット40に対する波長変換ユニット30の取り付け方向が第1実施形態と異なる。なお、第1実施形態と共通の構成および部材については同じ符号を付し、詳細については説明を省略する。
続いて、第2実施形態の光源装置について説明する。
本実施形態の光源装置は、光学ユニット40に対する波長変換ユニット30の取り付け方向が第1実施形態と異なる。なお、第1実施形態と共通の構成および部材については同じ符号を付し、詳細については説明を省略する。
図11は本実施形態の光源装置2Aの概略構成を示す斜視図である。
図11に示すように、本実施形態の光源装置2Aでは、光学ユニット40の右側(+X)に波長変換ユニット30が取り付けられている。
図11に示すように、本実施形態の光源装置2Aでは、光学ユニット40の右側(+X)に波長変換ユニット30が取り付けられている。
本実施形態において、波長変換ユニット30を光学筐体62の右側(+X)に取り付ける場合、すなわち、集光光学系60に対して冷却ユニット50とは反対側に取り付ける場合、波長変換ユニット30の取付部126と第2取付構造82のねじ締結部82aとがねじ部材24で固定される。第2取付構造82は第1取付構造81と同じ構成を有するため、波長変換ユニット30を光軸AX3周りに180°回転させることで第2取付構造82に対して取り付けることができる。
本実施形態において、波長変換ユニット30およびプリズム部材63(図3参照)は、光学筐体62に対して、集光光学系60(第1レンズ60a)の光軸AX3に交差する左右方向Xの一方側(右側:+X)にそれぞれ配置されている。つまり、波長変換ユニット30およびプリズム部材63は光軸AX3に対して同じ右側(+X)に位置している。また、波長変換ユニット30の一部は、光軸AX3に沿う前後方向Yにおいて、プリズム部材63と重なっている。
本実施形態の場合、波長変換ユニット30は第2取付構造82を用いて光学筐体62に取り付けられるため、第1取付構造81は波長変換ユニット30の取り付けに利用されない。
本実施形態の光源装置2Aでは、第1取付構造81を用いて第2冷却部50Bの第2熱伝導部52bと熱的に接続される蓋体53を光学ユニット40の左側(-X)に取り付けている。
本実施形態において、蓋体53を光学筐体62の左側(-X)に取り付ける場合、蓋体53の取付部53bと第1取付構造81のねじ締結部81aとがねじ部材24で固定される。
このように本実施形態の光源装置2Aでは、光軸AX3に対して光学筐体62の外形がより突出する左右方向Xの右側(+X)に波長変換ユニット30が配置される。
本実施形態の光源装置2Aによれば、波長変換ユニット30を光学筐体62に取り付けた際、光学筐体62(光源固定部70)の端面から左右方向Xに突出する波長変換ユニット30の幅を、第1実施形態の光源装置2の構成よりも小さく抑えることができる。したがって、本実施形態の光源装置2Aによれば、左右方向Xのサイズをより抑えることで装置構成の小型化を図ることができる。
本実施形態の光源装置2Aによれば、波長変換ユニット30を光学筐体62に取り付けた際、光学筐体62(光源固定部70)の端面から左右方向Xに突出する波長変換ユニット30の幅を、第1実施形態の光源装置2の構成よりも小さく抑えることができる。したがって、本実施形態の光源装置2Aによれば、左右方向Xのサイズをより抑えることで装置構成の小型化を図ることができる。
なお、本実施形態において、波長変換ユニット30は、光学ユニット40に対して放熱部51とは反対側である右側(+X)に配置されていた。この場合、第1実施形態のような光学ユニット40に対して放熱部51と同じ側に配置される構成に比べ、光源ユニット20と放熱部51との間にスペースが生じる。そこで、この余剰スペースを有効に利用することが望ましい。
図12は余剰スペースを有効利用した変形例に係る光源装置の構成を示す平面図である。なお、図12では図を見易くするため、蓋体53に接続される熱伝導部の図示を省略した。
図12に示すように、放熱部151における第1放熱部151aおよび第2放熱部151bは、余剰スペースSPに重なる部分まで延在する延在部分150a、1150bをそれぞれ有している。この放熱部151によれば、放熱部の面積を拡大することで放熱性能を高めるとともに余剰スペースSPを利用することで装置構成の大型化を抑制できる。
図12に示すように、放熱部151における第1放熱部151aおよび第2放熱部151bは、余剰スペースSPに重なる部分まで延在する延在部分150a、1150bをそれぞれ有している。この放熱部151によれば、放熱部の面積を拡大することで放熱性能を高めるとともに余剰スペースSPを利用することで装置構成の大型化を抑制できる。
(第3実施形態)
続いて、第3実施形態の光源装置について説明する。
本実施形態の光源装置は、光学ユニットの構成が第1実施形態および第2実施形態と異なる。なお、上記実施形態と共通の構成および部材については同じ符号を付し、詳細については説明を省略する。
続いて、第3実施形態の光源装置について説明する。
本実施形態の光源装置は、光学ユニットの構成が第1実施形態および第2実施形態と異なる。なお、上記実施形態と共通の構成および部材については同じ符号を付し、詳細については説明を省略する。
図13は本実施形態の光源装置2Bの概略構成を示す斜視図である。
図13に示すように、本実施形態の光源装置2Bは、光源ユニット20と、光学ユニット140と、波長変換ユニット30と、冷却ユニット50と、を備えている。
図13に示すように、本実施形態の光源装置2Bは、光源ユニット20と、光学ユニット140と、波長変換ユニット30と、冷却ユニット50と、を備えている。
図14は光源装置2Bの構成を示す分解斜視図である。
図14に示すように、本実施形態の光源装置2Bにおける光学ユニット140は、上記実施形態と形状の異なる光学筐体162を有している。光学筐体162は、取付部180と、第1部材85と、第2部材86と、を有する。
図14に示すように、本実施形態の光源装置2Bにおける光学ユニット140は、上記実施形態と形状の異なる光学筐体162を有している。光学筐体162は、取付部180と、第1部材85と、第2部材86と、を有する。
本実施形態の光学筐体162は、第1、第2実施形態の光学筐体62に対して、第1部材85および第2部材86に対して取付部180が集光光学系60(図3参照)の光軸AX3周りに90°回転した構成を有する。なお、光学筐体162における取付部180のレイアウト以外の構成は第1、第2実施形態の光学筐体62と概ね共通であるため、詳細については説明を省略する。
本実施形態の場合、波長変換ユニット30は、光学筐体162の取付部180を利用することで、光軸AX3に対して複数の方向、具体的に上下方向Zの2方向から取り付け可能とされる。本実施形態において、波長変換ユニット30は、光学ユニット140に対して、光学ユニット140と放熱部51とが隣接する左右方向Xと交差する上下方向Zに配置される。
具体的に本実施形態の光源装置2Bでは、光学ユニット140の下側(-Z)に第1封止部材55を介して波長変換ユニット30がねじ部材24で取り付けられ、光学ユニット140の上側(+Z)に第2封止部材56を介して蓋体53がねじ部材24で取り付けられる。
図15Aおよび図15Bは光学筐体162の要部構成を示す側面図である。図15Aは光学筐体162を-Z側から視た下面図であり、図15Bは光学筐体162を+Z側から視た上面図である。
図15Aおよび図15Bに示すように、本実施形態の光学筐体162において、取付部180は、第1取付構造81と、第2取付構造82と、XY面に沿う取付板183と、を有する。本実施形態の取付板183は、集光光学系60の光軸AX3に沿うとともに下側(-Z)を向く第1取付面183aと、集光光学系60の光軸AX3に沿うとともに第1取付面183aと反対である上側(+Z)を向く第2取付面183bと、貫通孔84と、を含む。取付板183は、集光光学系60の光軸AX3上に位置する。
光学筐体162は、第1取付構造81により、波長変換ユニット30を下側(-Z)に取り付け可能とする。
本実施形態の光学筐体162は、取付部180の第1取付面183a側に設けられた下側開口部187を有する。下側開口部187は、一対の台座81bで挟まれた空間と該空間の外部との境界で規定される開口である。
図14に示すように、波長変換ユニット30を光学筐体162の下側(-Z)に取り付ける場合、波長変換ユニット30の取付部126と、第1取付構造81のねじ締結部81a(図15A参照)と、がねじ部材24で固定される。このとき、図15Aに示すように、ホイール筐体32は、ホイール開口部33が平面的に下側開口部187を囲むように、ホイール開口部33を構成するホイール筐体32のホイール開口端面32aが第1取付構造81の各台座81bおよび取付板183に突き当たる。
本実施形態においても、光学ユニット40(光学筐体162)の取付部180に取り付けられた状態で、ホイール筐体32のホイール開口部33を介して露出する波長変換ホイール31の一部である波長変換素子312を、光学筐体162の下側開口部187を介して集光光学系60とピックアップ光学系61との間の光路上に配置させる。
図14に示すように、光学ユニット40と波長変換ユニット30とは、光学筐体162の下側開口部187とホイール筐体32のホイール開口部33とが第1封止部材55によって密閉状態で固定される。
光学筐体162は、第2取付構造82により、波長変換ユニット30を上側(+Z)にも取り付け可能であるが、上述のように波長変換ユニット30は第1取付構造81を用いて光学筐体162の下側(-Z)に取り付けられる。そのため、本実施形態において、第2取付構造82は波長変換ユニット30の取り付けに使用されない。
本実施形態の光学筐体162は、取付部180の第2取付面183b側に設けられた上側開口部188を有する。上側開口部188は、一対の台座82bで挟まれた空間と該空間の外部との境界で規定される開口である。上側開口部188は、取付部180の取付板183を挟んで下側開口部187に対向する。
図14に示すように、蓋体53を光学筐体162に取り付ける場合、蓋体53の取付部53bと第2取付構造82のねじ締結部82aとがねじ部材24で固定される。このとき、図15Bに示すように、蓋体53は、上側開口部188を塞ぐように、蓋本体部53aが第2取付構造82の各台座82bおよび取付板83に突き当たる。
光学ユニット40と蓋体53とは、光学筐体162の上側開口部188と蓋体53とが第2封止部材56によって密閉状態で固定される。
このように本実施形態の光源装置2によれば、光学ユニット140に対して波長変換ユニット30を上下方向Zの二方向から取り付け可能とする密閉構造の光源装置を提供できる。
なお、本発明の一実施形態を例示して説明したが、本発明は上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、第1実施形態において、光学筐体62は第1部材85および第2部材86が一体に形成される場合を例に挙げたが、第1部材85および第2部材86は別体で形成されてもよい。例えば、別体からなる第1部材85および第2部材86を取付板83で連結することで光学筐体62を構成してもよい。この構成によれば、第1部材85および第2部材86が個別の部材で構成されるので、第1部材85および第2部材86への集光光学系60およびピックアップ光学系61の組み込みが容易となる。
また、上記実施形態において、ホイール筐体32のホイール開口部33は第1筐体321および第2筐体322で構成される場合を例に挙げたが、ホイール開口部33は第1筐体321および第2筐体322のいずれか一方のみで構成してもよい。
また、上記実施形態において、光学筐体62の取付部80が集光光学系60の光軸AX3上に位置する場合を例に挙げたが、取付板83は光軸AX3に対して左右方向Xのいずれかにずれて配置されてもよい。
また、上記実施形態の各光学筐体62,162は、波長変換ユニット30を2方向から取り付け可能となるように開口部を2つずつ設け、波長変換ユニット30を取り付けない開口部を蓋体53で覆う構成としたが、波長変換ユニット30を設ける開口部を1つだけ設けてもよい。
なお、第1実施形態の光源装置2では、光軸AX3に対して光学筐体62の外形の突出量が小さい左右方向Xの左側(-X)に波長変換ユニット30を配置するため、光学筐体62に対して波長変換ユニット30を取り付けた際、波長変換ユニット30のホイール筐体32(第2筐体322)と光学筐体62との左右方向Xにおける重なりが小さくなる。つまり、波長変換ユニット30を光学筐体62の右側(+X)に取り付ける場合に比べて、光学筐体62から露出する第2筐体322の表面積が増える。そこで、各実施形態において波長変換ユニットを共通化しない場合であれば、第1実施形態のように光学筐体62の左側(-X)に取り付ける波長変換ユニット30については光学筐体62から露出する第2筐体322の表面に設ける放熱フィン130のサイズをより大きくすることでホイール筐体32の放熱性をより高めるようにしてもよい。
本発明の態様の光源装置は、以下の構成を有していてもよい。
本発明の一態様の光源装置は、第1発光素子を実装する第1実装基板と、第1実装基板に並置され第2発光素子を実装する第2実装基板と、第1実装基板および第2実装基板を載置するベース部材と、を有する光源ユニットと、第1発光素子および第2発光素子から発光され、第1面から入射した光を波長変換した波長変換光を第1面と反対の第2面から射出する波長変換ホイールと、波長変換ホイールを収容するホイール筐体と、を有する波長変換ユニットと、第1発光素子および第2発光素子から発光された光を波長変換ホイールに集光する集光光学系と、波長変換光をピックアップするピックアップ光学系と、集光光学系とピックアップ光学系との光路上に波長変換ホイールを位置させるように集光光学系およびピックアップ光学系を保持する光学筐体と、を有する光学ユニットと、を備え、集光光学系は、第1発光素子から発光された光が直接入射する第1レンズと、第1反射面および第2反射面を有し、第2発光素子からの光を第1反射面により第1発光素子から発光された光に近づける方向に反射させるとともに、第1反射面で反射された光を第2反射面で反射して第1レンズに入射させる光路変更部材と、を含み、光学筐体は、光源ユニットを保持する保持面に対して波長変換ホイール側に窪んで形成され、光路変更部材を支持する第1支持部と、第1支持部の底面に対して波長変換ホイール側に窪んで形成され、第1レンズを支持する第2支持部と、を含み、光学筐体の保持面とベース部材とが固定される。
本発明の一態様の光源装置は、第1発光素子を実装する第1実装基板と、第1実装基板に並置され第2発光素子を実装する第2実装基板と、第1実装基板および第2実装基板を載置するベース部材と、を有する光源ユニットと、第1発光素子および第2発光素子から発光され、第1面から入射した光を波長変換した波長変換光を第1面と反対の第2面から射出する波長変換ホイールと、波長変換ホイールを収容するホイール筐体と、を有する波長変換ユニットと、第1発光素子および第2発光素子から発光された光を波長変換ホイールに集光する集光光学系と、波長変換光をピックアップするピックアップ光学系と、集光光学系とピックアップ光学系との光路上に波長変換ホイールを位置させるように集光光学系およびピックアップ光学系を保持する光学筐体と、を有する光学ユニットと、を備え、集光光学系は、第1発光素子から発光された光が直接入射する第1レンズと、第1反射面および第2反射面を有し、第2発光素子からの光を第1反射面により第1発光素子から発光された光に近づける方向に反射させるとともに、第1反射面で反射された光を第2反射面で反射して第1レンズに入射させる光路変更部材と、を含み、光学筐体は、光源ユニットを保持する保持面に対して波長変換ホイール側に窪んで形成され、光路変更部材を支持する第1支持部と、第1支持部の底面に対して波長変換ホイール側に窪んで形成され、第1レンズを支持する第2支持部と、を含み、光学筐体の保持面とベース部材とが固定される。
本発明の一態様の光源装置において、光路変更部材の第2反射面は、第1レンズの光軸に沿う方向において、第1レンズと第1実装基板との間に位置する、構成としてもよい。
本発明の一態様の光源装置において、ベース部材は、凹部を有し、第1実装基板および第2実装基板が、凹部に設置される構成としてもよい。
本発明の一態様の光源装置において、集光光学系およびピックアップ光学系は複数のレンズでそれぞれ構成され、集光光学系において、第1レンズよりも波長変換ホイール側に位置する第2レンズの径は、第1レンズの径より小さく、ピックアップ光学系において、波長変換ホイール側に位置する第3レンズの径は、第3レンズよりも光射出側に位置する第4レンズの径より小さく、光学筐体は、集光光学系の第2レンズと第3レンズとに対応する位置に、他の部分より外径が細い縮径部を有し、波長変換ユニットは、縮径部に配置される構成としてもよい。
本発明の一態様の光源装置において、波長変換ユニットは、第1レンズの光軸に交差する第1方向において、光学筐体に対して第1方向の一方側に配置され、光路変更部材は、光学筐体内において光軸に対する第1方向の他方側に配置される構成としてもよい。
本発明の一態様の光源装置において、波長変換ユニットおよび光路変更部材は、光学筐体に対して、第1レンズの光軸に交差する第1方向の一方側にそれぞれ配置され、波長変換ユニットの一部は、光軸に沿う第2方向において、光路変更部材と重なる構成としてもよい。
本発明の一態様の光源装置において、ホイール筐体は、光源ユニット側を向く面のうち光軸に沿う方向において光学筐体と重ならない位置に、設けられた複数の放熱フィンを含む構成としてもよい。
本発明の態様のプロジェクターは、以下の構成を有していてもよい。
本発明の一態様のプロジェクターは、上記態様の光源装置と、光源装置から出力される光を画像光に形成する画像形成装置と、画像形成装置から出力される画像光を投射する投射光学装置と、を備える。
本発明の一態様のプロジェクターは、上記態様の光源装置と、光源装置から出力される光を画像光に形成する画像形成装置と、画像形成装置から出力される画像光を投射する投射光学装置と、を備える。
1…プロジェクター、2,2A,2B…光源装置、3…画像形成装置、6…投射光学装置、20…光源ユニット、21…発光素子、22…実装基板、23…ベース部材、23b…凹部、30…波長変換ユニット、31…波長変換ホイール、32…ホイール筐体、40,140…光学ユニット、60…集光光学系、60a…第1レンズ、60b…第2レンズ、61…ピックアップ光学系、61a…第3レンズ、61b…第4レンズ、62,162…光学筐体、63…プリズム部材(光路変更部材)、63a…第1反射面、63b…第2反射面、64…保持部、69…縮径部、71…保持面、74…プリズム支持部(第1支持部)、91…レンズ支持部(第2支持部)、130…放熱フィン、211…第1発光素子、212…第2発光素子、221…第1実装基板、222…第2実装基板、312a…裏面(第1面)、312b…表面(第2面)、AX3…光軸、X…左右方向(第1方向)、Z…上下方向(第2方向)、YL…蛍光(波長変換光)。
Claims (8)
- 第1発光素子を実装する第1実装基板と、前記第1実装基板に並置され第2発光素子を実装する第2実装基板と、前記第1実装基板および前記第2実装基板を載置するベース部材と、を有する光源ユニットと、
前記第1発光素子および前記第2発光素子から発光され、第1面から入射した光を波長変換した波長変換光を前記第1面と反対の第2面から射出する波長変換ホイールと、前記波長変換ホイールを収容するホイール筐体と、を有する波長変換ユニットと、
前記第1発光素子および前記第2発光素子から発光された光を前記波長変換ホイールに集光する集光光学系と、前記波長変換光をピックアップするピックアップ光学系と、前記集光光学系と前記ピックアップ光学系との光路上に前記波長変換ホイールを位置させるように前記集光光学系および前記ピックアップ光学系を保持する光学筐体と、を有する光学ユニットと、を備え、
前記集光光学系は、
前記第1発光素子から発光された光が直接入射する第1レンズと、
第1反射面および第2反射面を有し、前記第2発光素子からの光を前記第1反射面により前記第1発光素子から発光された光に近づける方向に反射させるとともに、前記第1反射面で反射された光を前記第2反射面で反射して前記第1レンズに入射させる光路変更部材と、を含み、
前記光学筐体は、
前記光源ユニットを保持する保持面に対して前記波長変換ホイール側に窪んで形成され、前記光路変更部材を支持する第1支持部と、
前記第1支持部の底面に対して前記波長変換ホイール側に窪んで形成され、前記第1レンズを支持する第2支持部と、を含み、
前記光学筐体の前記保持面と前記ベース部材とが固定される
ことを特徴とする光源装置。 - 前記光路変更部材の前記第2反射面は、前記第1レンズの光軸に沿う方向において、前記第1レンズと前記第1実装基板との間に位置する、
ことを特徴とする請求項1に記載の光源装置。 - 前記ベース部材は、凹部を有し、
前記第1実装基板および前記第2実装基板が、前記凹部に設置される
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の光源装置。 - 前記集光光学系および前記ピックアップ光学系は複数のレンズでそれぞれ構成され、
前記集光光学系において、前記第1レンズよりも前記波長変換ホイール側に位置する第2レンズの径は、前記第1レンズの径より小さく、
前記ピックアップ光学系において、前記波長変換ホイール側に位置する第3レンズの径は、前記第3レンズよりも光射出側に位置する第4レンズの径より小さく、
前記光学筐体は、前記集光光学系の前記第2レンズと前記第3レンズとに対応する位置に、他の部分より外径が細い縮径部を有し、
前記波長変換ユニットは、前記縮径部に配置される
ことを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれか一項に記載の光源装置。 - 前記波長変換ユニットは、前記第1レンズの光軸に交差する第1方向において、前記光学筐体に対して前記第1方向の一方側に配置され、
前記光路変更部材は、前記光学筐体内において前記光軸に対する前記第1方向の他方側に配置される
ことを特徴とする請求項1から請求項4のうちのいずれか一項に記載の光源装置。 - 前記波長変換ユニットおよび前記光路変更部材は、前記光学筐体に対して、前記第1レンズの光軸に交差する第1方向の一方側にそれぞれ配置され、
前記波長変換ユニットの一部は、前記光軸に沿う第2方向において、前記光路変更部材と重なる
ことを特徴とする請求項1から請求項4のうちのいずれか一項に記載の光源装置。 - 前記ホイール筐体は、前記光源ユニット側を向く面のうち前記光軸に沿う方向において前記光学筐体と重ならない位置に、設けられた複数の放熱フィンを含む
ことを特徴とする請求項1から請求項6のうちのいずれか一項に記載の光源装置。 - 請求項1から請求項7のうちのいずれか一項に記載の光源装置と、
前記光源装置から出力される光を画像光に形成する画像形成装置と、
前記画像形成装置から出力される画像光を投射する投射光学装置と、を備える
ことを特徴とするプロジェクター。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021184054A JP2023071345A (ja) | 2021-11-11 | 2021-11-11 | 光源装置およびプロジェクター |
US17/983,824 US11815797B2 (en) | 2021-11-11 | 2022-11-09 | Light source device and projector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021184054A JP2023071345A (ja) | 2021-11-11 | 2021-11-11 | 光源装置およびプロジェクター |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023071345A true JP2023071345A (ja) | 2023-05-23 |
Family
ID=86228543
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021184054A Pending JP2023071345A (ja) | 2021-11-11 | 2021-11-11 | 光源装置およびプロジェクター |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11815797B2 (ja) |
JP (1) | JP2023071345A (ja) |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5958000B2 (ja) | 2012-03-21 | 2016-07-27 | カシオ計算機株式会社 | 光源装置及びプロジェクタ |
JP2015092224A (ja) * | 2013-10-03 | 2015-05-14 | 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 |
US9664893B2 (en) | 2014-09-17 | 2017-05-30 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Phosphor wheel device, phosphor wheel device accommodating housing and projection-type image display device |
JP6617274B2 (ja) | 2014-09-17 | 2019-12-11 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 蛍光体ホイール装置、蛍光体ホイール装置収納筐体、および投写型映像表示装置 |
JP6493739B2 (ja) * | 2015-02-12 | 2019-04-03 | カシオ計算機株式会社 | 光源装置及び投影装置 |
JP6390922B2 (ja) * | 2016-02-25 | 2018-09-19 | カシオ計算機株式会社 | 光源装置及び投影装置 |
JP6967689B2 (ja) * | 2016-03-15 | 2021-11-17 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 光源装置及び投写型映像表示装置 |
US10353281B2 (en) * | 2017-03-08 | 2019-07-16 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Projection display apparatus |
CN110858051B (zh) * | 2018-08-23 | 2021-12-07 | 中强光电股份有限公司 | 投影装置以及照明*** |
JP2020071379A (ja) | 2018-10-31 | 2020-05-07 | キヤノン株式会社 | 光源装置及び投射型表示装置 |
-
2021
- 2021-11-11 JP JP2021184054A patent/JP2023071345A/ja active Pending
-
2022
- 2022-11-09 US US17/983,824 patent/US11815797B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20230147140A1 (en) | 2023-05-11 |
US11815797B2 (en) | 2023-11-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4227969B2 (ja) | 投写型表示装置 | |
JP2018004668A (ja) | 光源装置及びプロジェクター | |
JP2008122472A (ja) | プロジェクタ | |
JP4301277B2 (ja) | 光学装置、およびプロジェクタ | |
US20230236487A1 (en) | Light source apparatus and projector | |
US11789346B2 (en) | Light source device and projector | |
JP7439811B2 (ja) | 光源装置およびプロジェクター | |
JP2023071345A (ja) | 光源装置およびプロジェクター | |
JP2023071346A (ja) | 光源装置およびプロジェクター | |
JP4860663B2 (ja) | 液晶ユニット部の冷却方法 | |
JP7416002B2 (ja) | 光変調装置及びプロジェクター | |
JP7334765B2 (ja) | 透過型液晶パネル | |
US20230066896A1 (en) | Projector and image forming unit | |
JP7400787B2 (ja) | プロジェクター | |
US20230065408A1 (en) | Projector | |
US20230063232A1 (en) | Projector and cooling device | |
CN218099906U (zh) | 投影仪 | |
US20240027729A1 (en) | Projection optical apparatus and projector | |
US11131915B2 (en) | Light source device and projector | |
JP2008089724A (ja) | プロジェクタ | |
JP2005114997A (ja) | 光学装置、およびリアプロジェクタ | |
JP2023147554A (ja) | プロジェクター | |
JP5175458B2 (ja) | 液晶パネルユニットおよび投写型表示装置 | |
JP2005156770A (ja) | プロジェクタ装置 | |
JP2008089723A (ja) | 光学装置、およびプロジェクタ |