JP5959342B2 - 光源装置 - Google Patents
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Description
本発明は、1つの光軸に沿って互いに向かい合う方向に光を出力する2つの光源と、該2つの光源の間に配置され、これら光源から出力された光が照射されることにより該光とは異なる波長の光を発生する波長変換素子と、該波長変換素子と一方の前記光源との間に配置され、該一方の光源からの光を透過させるとともに前記波長変換素子において発生した光のうち前記一方の光源側に散乱した光を前記波長変換素子の方向に前記光軸と平行に折り返す第1の光学部材と、前記波長変換素子と他方の前記光源との間に配置され、該他方の光源からの光を透過させるとともに、前記波長変換素子において発生した光のうち前記他方の光源側に散乱した光および前記第1の光学部材によって折り返されてきた光を前記光軸に交差する方向に偏向する第2の光学部材とを備える光源装置を提供する。
このようにすることで、波長変換素子の構成を簡素にすることができる。
このようにすることで、波長変換素子において発生して各方向に散乱した光を、第1のコリメート光学系および第2のコリメート光学系によって平行光にして出力することができる。
このようにすることで、簡素なレンズ構成によって波長変換素子からの散乱光を平行光とすることができる。
このようにすることで、共通の光源を用いて複数の波長変換素子から複数の色の光を同時に発生させることができる。また、複数の色の像が時間差で表示されることにより残像として観察者に認識されるカラーブレイクアップが発生することがない。
このようにすることで、波長変換素子により発生される光に、もう1つの光源から出力された光を重ね合わせて出力することにより、照明光の明るさをさらに増大することができる。
このようにすることで、共通の光源を用いて複数の波長変換素子から複数の色の光を同時に発生させることができる。また、複数の色の像が時間差で表示されることにより残像として観察者に認識されるカラーブレイクアップが発生することがない。
このようにすることで、各組において生成された光が第2の光学部材によって偏向されて重ね合わせられた状態で出力される。これにより、複数の色の光を含む照明光を生成することができるとともに、光源の数の増加分だけ照明光の明るさをさらに増大することができる。
本実施形態に係る光源装置1は、図1に示されるように、1つの光軸Xに沿って互いに向かい合う方向にビーム光を出力する2つの光源21,22と、これら光源21,22の間に配置されビーム光が照射されることにより発光する波長変換素子3と、該波長変換素子3と第1の光源21および第2の光源22との間にそれぞれ配置されたダイクロイックミラー41,42およびコリメート光学系51,52とを備えている。
なお、第1のコリメート光学系51および第2のコリメート光学系52は、複数のレンズの組み合わせから構成されていてもよい。また、平凸レンズに代えて、ロッドインテグレータを採用してもよい。
本実施形態に係る光源装置1によれば、2つの光源21,22から出力された青色のレーザ光Lが、1つの光軸Xに沿ってダイクロイックミラー41,42を透過して波長変換素子3に入射することにより、該波長変換素子3において緑色の蛍光L’が発生する。発生した蛍光L’のうち、第2の光源22側に散乱した蛍光L2’は、第2のコリメート光学系52によって平行光とされてから光軸Xに垂直な方向に偏向されて光源装置1の外部へと出力される。
このようにしても、カラーブレイクアップを生じることなく、複数の色の光を生成することができる。
また、本実施形態においては、光源装置がコリメート光学系を備えることとしていたが、光源装置の構成はこれに限定されるものではなく、コリメート光学系を備えない構成としてもよい。
21,22,23,211〜214,221〜224 光源
3,3’,3a,3b,31〜34 波長変換素子
41,411〜414 第1のダイクロイックミラー(第1の光学部材)
42,421〜424 第2のダイクロイックミラー(第2の光学部材)
51,511〜514 第1のコリメート光学系
52,521〜524 第2のコリメート光学系
L レーザ光(光)
L’ 蛍光
X 光軸
Claims (8)
- 1つの光軸に沿って互いに向かい合う方向に光を出力する2つの光源と、
該2つの光源の間に配置され、これら光源から出力された光が照射されることにより該光とは異なる波長の光を発生する波長変換素子と、
該波長変換素子と一方の前記光源との間に配置され、該一方の光源からの光を透過させるとともに前記波長変換素子において発生した光のうち前記一方の光源側に散乱した光を前記波長変換素子の方向に前記光軸と平行に折り返す第1の光学部材と、
前記波長変換素子と他方の前記光源との間に配置され、該他方の光源からの光を透過させるとともに、前記波長変換素子において発生した光のうち前記他方の光源側に散乱した光および前記第1の光学部材によって折り返されてきた光を前記光軸に交差する方向に偏向する第2の光学部材とを備える光源装置。 - 前記波長変換素子が、前記光源から出力された光によって励起される蛍光体または量子ドットを有している請求項1に記載の光源装置。
- 前記波長変換素子と前記第1の光学部材との間に配置され、前記波長変換素子から前記一方の光源側に散乱した光を平行光にする第1のコリメート光学系と、
前記波長変換素子と前記第2の光学部材との間に配置され、前記波長変換素子から前記他方の光源側に散乱した光を平行光にする第2のコリメート光学系とを備える請求項1または請求項2に記載の光源装置。 - 前記第1のコリメート光学系および第2のコリメート光学系のうち少なくとも一方が、コリメートレンズまたはロッドインテグレータを備える請求項3に記載の光源装置。
- 前記波長変換素子、前記第1のコリメート光学系および第2のコリメート光学系が、前記光軸上に直列に複数組備えられ、
各組の前記波長変換素子が、互いに異なる色の光を発生する請求項3または請求項4に記載の光源装置。 - 前記第2の光学部材の該第2の光学部材による光の偏向方向とは反対側に配置され、前記第2の光学部材によって偏向される光と同一の光軸に沿って光を出力するもう1つの光源を備え、
前記第2の光学部材が、前記もう1つの光源から出力された光も透過させる請求項1から請求項5のいずれかに記載の光源装置。 - 前記光軸に沿う方向にまたは前記光軸に交差する方向に配列されて前記光源からの光が共に照射されるとともに、互いに異なる色の光を発生する複数の前記波長変換素子を備える請求項1から請求項6のいずれかに記載の光源装置。
- 前記2つの光源、波長変換素子、第1の光学部材および第2の光学部材が、該第2の光学部材によって偏向された光の光軸を共通として並列に複数組備えられている請求項1から請求項7のいずれかに記載の光源装置。
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