JP5825697B2 - 照明装置およびそれを用いた投射型表示装置 - Google Patents
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Description
励起光を出力する励起光源部と、
前記励起光源部から出力された励起光により励起されることで蛍光を放出する蛍光体部と、
発光色が異なる第1および第2の固体光源と、
第1の直角プリズムと、第2の直角プリズムと、台形形状のプリズムと、平行四辺形状のプリズムと、を有した色合成プリズムと、
それぞれがダイクロイック膜を備え、該ダイクロイック膜の膜面が、前記蛍光体部から放出された前記蛍光の光束の中心光線と交差し、かつ、該中心光線を含む平面と直交するように配置された第1乃至第3の反射部と、を有し、
前記励起光源部および前記第1および第2の固体光源は、前記平面に垂直な方向から見た場合に、前記蛍光の光束の中心光線に対して一方の側に配置されており、
前記第1の反射部の前記ダイクロイック膜は、前記励起光源部から出力された前記励起光の光束と前記蛍光体部から放出された前記蛍光の光束とが交差する位置に設けられ、前記励起光源部からの前記励起光を前記蛍光体部に向けて反射するとともに、前記蛍光体部からの前記蛍光を透過し、
前記第2の反射部の前記ダイクロイック膜は、前記第1の固体光源から出力された第1の光の光束と、前記第1の反射部からの前記蛍光の光束とが交差する位置に設けられ、前記第1の固体光源からの前記第1の光を前記第3の反射部に向けて反射するとともに、前記第1の反射部からの前記蛍光を透過し、
前記第3の反射部の前記ダイクロイック膜は、前記第2の固体光源から出力された第2の光の光束と、前記第2の反射部からの前記第1の光の光束および前記蛍光の光束とが交差する位置に設けられ、前記第2の反射部からの前記第1の光および前記蛍光をそれぞれ透過し、該透過した光の進行方向に向けて、前記第2の固体光源からの前記第2の光を反射する、照明装置が提供される。
上記照明装置と、
前記照明装置を構成する励起光源部および第1および第2の固体光源に空気流を供給する冷却ファンと、
前記照明装置から出射した光を空間的に変調する表示素子と、
前記表示素子で形成された画像光を投射する投射光学系と、を有する、投射型表示装置が提供される。
図1は、本発明の第1の実施形態である照明装置の構成を示す模式図である。
図10は、本発明の第2の実施形態である照明装置の構成を示す模式図である。
本他の実施形態の照明装置は、励起光を出力する励起光源部と、励起光源部から出力された励起光により励起されることで蛍光を放出する蛍光体部と、発光色が異なる第1および第2の固体光源と、それぞれがダイクロイック膜を備え、該ダイクロイック膜の膜面が、蛍光体部から放出された蛍光の光束の中心光線と交差し、かつ、該中心光線を含む平面と直交するように配置された第1乃至第3の反射部と、を有する。
11 青色レーザ
12、13 励起光源
14 蛍光体ホイール
15〜19 コリメータレンズ
20 色合成プリズム
22 光路変更用プリズム
Claims (10)
- 励起光を出力する励起光源部と、
前記励起光源部から出力された励起光により励起されることで蛍光を放出する蛍光体部と、
発光色が異なる第1および第2の固体光源と、
第1の直角プリズムと、第2の直角プリズムと、台形形状のプリズムと、平行四辺形状のプリズムと、を有した色合成プリズムと、
それぞれがダイクロイック膜を備え、該ダイクロイック膜の膜面が、前記蛍光体部から放出された前記蛍光の光束の中心光線と交差し、かつ、該中心光線を含む平面と直交するように配置された第1乃至第3の反射部と、を有し、
前記励起光源部および前記第1および第2の固体光源は、前記平面に垂直な方向から見た場合に、前記蛍光の光束の中心光線に対して一方の側に配置されており、
前記第1の反射部の前記ダイクロイック膜は、前記励起光源部から出力された前記励起光の光束と前記蛍光体部から放出された前記蛍光の光束とが交差する位置に設けられ、前記励起光源部からの前記励起光を前記蛍光体部に向けて反射するとともに、前記蛍光体部からの前記蛍光を透過し、
前記第2の反射部の前記ダイクロイック膜は、前記第1の固体光源から出力された第1の光の光束と、前記第1の反射部からの前記蛍光の光束とが交差する位置に設けられ、前記第1の固体光源からの前記第1の光を前記第3の反射部に向けて反射するとともに、前記第1の反射部からの前記蛍光を透過し、
前記第3の反射部の前記ダイクロイック膜は、前記第2の固体光源から出力された第2の光の光束と、前記第2の反射部からの前記第1の光の光束および前記蛍光の光束とが交差する位置に設けられ、前記第2の反射部からの前記第1の光および前記蛍光をそれぞれ透過し、該透過した光の進行方向に向けて、前記第2の固体光源からの前記第2の光を反射する、照明装置。 - 前記励起光源部および前記第1および第2の固体光源は、同一基板面上に設けられている、請求項1に記載の照明装置。
- 前記励起光源部および前記第1および第2の固体光源は、一方向に並べて配置されている、請求項1または2に記載の照明装置。
- 前記励起光源部および前記第1および第2の固体光源が設けられた基板の一部に設けられ、前記励起光源部および前記第1および第2の固体光源からの熱エネルギーを空間に放出する放熱手段を、さらに有する、請求項2または3に記載の照明装置。
- 前記第1および第2の直角プリズムのそれぞれは、直角面と斜面を有し、
前記第1の直角プリズムの斜面が前記台形形状のプリズムの対向する斜面の一方に接合され、該接合面に、前記第1の反射部の前記ダイクロイック膜が形成され、
前記平行四辺形状のプリズムの対向する斜面の一方が前記台形形状のプリズムの対向する斜面の他方に接合され、該接合面に、前記第2の反射部の前記ダイクロイック膜が形成され、
前記平行四辺形状のプリズムの対向する斜面の他方が前記第2の直角プリズムの前記斜面に接合され、該接合面に、前記第3の反射部の前記ダイクロイック膜が形成されている、請求項1から4のいずれか1項に記載の照明装置。 - 前記蛍光体部から放出された蛍光を平行光束に変換するコリメータレンズを、さらに有し、
前記コリメータレンズは、前記第1の反射部の前記ダイクロイック膜で反射された前記励起光源部からの前記励起光を前記蛍光体部上に集光する、請求項1から5のいずれか1項に記載の照明装置。 - 前記励起光源部は、第1および第2の励起光源を有し、前記第1の反射部の前記ダイクロイック膜で反射された前記第1の励起光源からの励起光の中心光線と、前記第1の反射部の前記ダイクロイック膜で反射された前記第2の励起光源からの励起光の中心光線とは、前記コリメータレンズの光軸を挟んで線対称な位置関係にある、請求項6に記載の照明装置。
- 前記蛍光体部は、緑色の蛍光を放出し、
前記第1の固体光源は、青色の波長域にピーク波長を有する、偏光状態が第1の偏光とされた青色のレーザ光を出力し、
前記第2の固体光源は、赤色の波長域にピーク波長を有する、偏光状態が前記第1の偏光とされた赤色のレーザ光を出力し、
前記励起光源部は、前記青色の波長域にピーク波長を有する、偏光状態が前記第1の偏光とされた励起光を出力し、
前記第1および第2の反射部の前記ダイクロイック膜の前記第1の偏光に対するカットオフ波長は、前記青色の波長域の光を反射し、少なくとも前記緑色の波長域の光を透過するように設定され、
前記第3の反射部の前記ダイクロイック膜の前記第1の偏光に対するカットオフ波長は、前記青色および緑色の各波長域の光を透過し、前記赤色の波長域の光を反射するように設定されている、請求項1から7のいずれか1項に記載の照明装置。 - 前記蛍光体部は、緑色の蛍光を放出し、
前記第1の固体光源は、赤色の波長域にピーク波長を有する、偏光状態が前記第1の偏光とされた赤色のレーザ光を出力し、
前記第2の固体光源は、青色の波長域にピーク波長を有する、偏光状態が第1の偏光とされた青色のレーザ光を出力し、
前記励起光源部は、前記青色の波長域にピーク波長を有する、偏光状態が前記第1の偏
光とされた励起光を出力し、
前記第1および第3の反射部の前記ダイクロイック膜の前記第1の偏光に対するカットオフ波長は、前記青色の波長域の光を反射し、前記赤色および緑色の各波長域の光を透過するように設定され、
前記第2の反射部の前記ダイクロイック膜の前記第1の偏光に対するカットオフ波長は、少なくとも前記緑色の波長域の光を透過し、前記赤色の波長域の光を反射するように設定されている、請求項1から7のいずれか1項に記載の照明装置。 - 請求項1から9のいずれか1項に記載の照明装置と、
前記照明装置を構成する励起光源部および第1および第2の固体光源に空気流を供給する冷却ファンと、
前記照明装置から出射した光を空間的に変調する表示素子と、
前記表示素子で形成された画像光を投射する投射光学系と、を有する、投射型表示装置。
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