JP6098742B2 - 光源装置及びこれを用いたプロジェクタ - Google Patents
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Description
割して照射し、画像形成素子によりカラー画像をスクリーンに形成する光源装置及びこれ
を用いたプロジェクタの改良に関する。
割して照射し、画像形成素子によりカラー画像をスクリーンに形成するプロジェクタが知
られている(例えば、特許文献1参照)。
、蛍光体と、ダイクロイックミラーとを備えている。その蛍光体は回転円盤から構成され
ている。その蛍光体には、励起光としての青色成分のレーザ光の照射により緑色成分の蛍
光を発生する蛍光体領域と、励起光の照射により赤色成分の蛍光を発生する蛍光体領域と
、青色レーザ光を透過する透過領域とが所定角度毎に分割して形成されている。
ーによりその光路が合成されて、画像形成素子に時間的に分割されて照射される。これに
より、スクリーンにカラー画像が形成される。
領域とを形成しなければならず、蛍光体の製作が煩雑である。
また、蛍光体に形成すべき蛍光領域、透過領域の角度サイズは、プロジェクタの種類に
よって異なるため、プロジェクタの種類ごとに蛍光領域の角度が異なる蛍光体を製造しな
ければならず、蛍光体の管理も煩雑であるという不都合がある。
前記光源装置は、
青色の光を発生する光源部と、
前記光源部で発生した青色の光が照射されて緑色の蛍光もしくは赤色の第1蛍光を発生する第1蛍光部と、黄色の蛍光を発生する第2蛍光部とが設けられた蛍光部保持体と、
前記光源部で発生した青色の光と、前記第1蛍光部で発生した前記第1蛍光と、前記第2蛍光部で発生した黄色の蛍光から取り出される緑色の蛍光もしくは該黄色の蛍光から取り出される赤色の蛍光である第2蛍光と、前記第2蛍光部で発生した黄色の蛍光とを切り替えて透過させるための色成分切り替え部とを有し、
前記蛍光部保持体における前記第1蛍光の発光もしくは黄色の蛍光の発光のタイミングと、前記色成分切り替え部が前記画像形成素子に照射される光を切り替えるタイミングとが、同期されており、
前記タイミングで、前記光源部と前記画像形成素子との少なくとも一方によって投射像の明るさを低下させることを特徴とする。
図1は、本発明の実施例1に係る光源装置を有するプロジェクタの光学系の要部構成を
示す光学図である。この図1において、符号1は光源部を示す。光源部1はレーザ光源と
してのレーザダイオード(LD)1aとカップリングレンズ1bと集光レンズ1cとから
概略構成されている。
1aに対してそれぞれカップリングレンズ1bが設けられている。そのレーザダイオード
1aからのレーザ光はそのカップリングレンズ1bにより集光され、平行光束として集光
レンズ1cに導かれる。
する役割を果たす。ここでは、レーザダイオード1aは青色成分の光と赤色(R)成分の
光と緑色(G)成分との光のうちの青色(B)成分のレーザ光BPを発生するものとして
説明する。しかしながら、緑色成分のレーザ光、赤色成分のレーザ光を発生するレーザダ
イオードを用いることもできる。また、レーザダイオード(LD)の代わりに発光ダイオ
ードLEDを用いることもできる。
え部としての光路切り替え盤3が設けられている。その光路切り替え盤3にはレーザ光B
Pがスポット状に形成される。そのレーザ光BPのスポットのサイズは、混色防止等のた
め適宜の大きさに定める。
領域3bとを有する光路時分割用回転円盤から構成されている。その光路切り替え盤3は
集光レンズ1cの光軸に対して斜め(ここでは、その光軸に対して45度)に配設されて
いる。
ータ4により回転駆動される。なお、その図2において、符号4aは駆動軸を示す。
その光路切り替え盤3の反射領域3aには、図3に示すように、その青色成分のレーザ
光BPが当たる面の側に反射膜3dが設けられている。
側に反射防止膜3eが形成され、その反射防止膜3eと反対側の面には拡散面3fが形成
されている。その拡散面3fはレーザ光BPのスペックルを除去するのに用いられる。
なお、拡散面3fを光路切り替え盤3に設ける代わりに、回転拡散板を設ける構成とし
ても良い。
1から発せられた青色成分のレーザ光BPを蛍光体5に照射する光路とされている。
蛍光体5は、ここでは、回転円盤から構成され、図1において、符号6は、その駆動源
としてのステッピングモータを示している。
の青色成分のレーザ光とは異なる緑色の色成分を含む蛍光と赤色成分の蛍光とを含む蛍光
を発生する蛍光膜5aが塗布されている。
その蛍光体5の回転により同一箇所に長時間集中してレーザ光が照射されるのが防止さ
れ、蛍光膜5aの劣化が防止される。その蛍光膜5aの蛍光材料には、例えば、青色成分
のレーザ光BPの照射により励起されて、緑色成分の蛍光を発生する蛍光材料と赤色成分
の蛍光を発生する蛍光材料(黄色Yの蛍光を発生する蛍光材料)との混合物が用いられる
。しかしながら、これに限られるものではない。
例えば、緑色成分の波長域から赤色成分の波長域にまたがる蛍光分布特性を有する蛍光
材料を用いることができる。
レンズ7とダイクロイックミラー8と集光レンズ9とが設けられている。集光レンズ7は
、反射領域3aにより反射された青色成分のレーザ光BPを集光して平行光束BP"に変
換する役割を有する。
青色成分以外のレーザ光の色成分の蛍光を反射して色成分切り替え部として色成分切り替
え盤10に導く機能とを有する。
この実施例1では、その色成分切り替え盤10は緑色成分の蛍光GPと赤色成分の蛍光
RPとを切り替える役割を果たす。集光レンズ9は、平行光束BP"を蛍光体5にスポッ
ト状に集束させる機能と蛍光体5からの蛍光を集光して平行光束LP'に変換する機能と
を有する。
この実施例1では、集光レンズ9とダイクロイックミラー8と集光レンズ11とにより
光源部1から発せられた色成分の光により励起された蛍光YPを色成分切り替え盤10に
向かって進行させる光路が形成されている。
ている。ダイクロイックミラー8により反射された蛍光は集光レンズ11により集光され
て色成分切り替え盤10に照射される。なお、色成分切り替え盤10は、集光レンズ11
の光軸に対して斜めに配設されている。
しかつ赤色成分の蛍光RPを吸収又は透過する反射領域10aと赤色成分の蛍光RPを反
射しかつ緑色成分の蛍光GPを吸収又は透過する反射領域10bとが角度方向に分割され
て形成された色成分時分割用回転円盤から構成される。その色成分切り替え盤10も、駆
動源としての例えばステッピングモータ12により回転駆動される。この実施例1では、
その色成分切り替え盤10は、蛍光GP、RPの双方を反射する構成として説明したが、
これに限るものではなく、蛍光GP、RPの一方を反射させ、他方を透過させる構成とす
ることもできる。なお、図4において、符号12aは駆動軸を示す。
発せられた青色成分のレーザ光BPを公知の画像形成素子(例えば、デジタルミラーマイ
クロデバイスDMD)としての画像形成パネル13に照射する光路、すなわち、光源部1
から発せられた色成分の光を画像形成素子に向かって進行させる光路とされている。
透過した青色成分のレーザ光BPを平行光束BP"に変換してダイクロイックミラー15
に導く機能を有する。
進行方向前方には、集光レンズ16が設けられている。この集光レンズ16は緑色成分の
蛍光GPと赤色成分の蛍光RPとを集光して平行光束LP"に変換してダイクロイックミ
ラー15に導く機能を有する。なお、そのダイクロイックミラー15は、集光レンズ14
、16の光軸に対して斜めに配設されている。
光路に位置して、青色成分の光としての平行光束BP"の光路と緑色成分の光(又は赤色
成分の光)としての平行光束LP"の光路とを合成して画像形成パネル13に導く光路合
成用のミラーとしての役割を果たす。
ズ17により集光されて公知のライトトンネル18に導かれる。そのライトトンネル18
は光量むらを低減する光量むら防止用光学部材としての役割を果たす。なお、ライトトン
ネル18の代わりにフライアイレンズを用いてもよい。
ミラー20により反射されて、画像形成パネル13に導かれる。その画像形成パネル13
は、例えば、公知の画像生成部GEによって制御される。各色成分の光はその画像形成パ
ネル13によって反射され、投射レンズ21を介してスクリーンSに照射される。これに
より、スクリーンSにカラー画像が拡大形成される。
図7を参照しつつ説明する。
その光路切り替え盤3と色成分切り替え盤10とは、同一回転速度でかつ同期して回転
される。図5に示すように、青色成分のレーザ光BPを透過する透過領域3bに対応する
時間tB(図7参照)が確保されるように透過領域3bの角度φBが設定される。反射領
域3aの角度φGBはその残りの角度(360-φB)である。
光体5にレーザ光BPは照射されず、蛍光体5は蛍光を発しない。
青色成分のレーザ光BPが反射領域3aにより反射されている間、蛍光体5にレーザ光
BPが照射されるので、蛍光体5は蛍光を発する。
る。ここで、図6に示すように、色成分切り替え盤10の緑色成分の蛍光GPを反射する
反射領域10aと赤色成分の蛍光RPを反射する反射領域10bとの境界q1、q2の一
方を光路切り替え盤3の透過領域3b内に位置するように設定する。
時間tG、tR(図7参照)の比率になるように設定する。このように、境界q1、q2
を設定すると、境界q1の設定範囲に設計的余裕を持たせることができるので、色分割切
り替え盤10の反射領域10a、10bの角度を厳密に設定しなくとも、プロジェクタの
組み立て時の光路切り替え盤3に対する回転タイミングの調整を行うことにより、図7に
示すように、青色の光B、緑色の光G、赤色の光Gの生成に必要な時間配分を得ることが
できる。
え、かつ、色成分切り替え盤10を回転駆動する構成として色成分を定期的に切り替える
ことにした。しかしながら、これに限るものではなく、例えば光路切り替え盤3、色成分
切り替え盤10を定期的に往復動させる構成とすることもできる。
3bを透過した青色成分のレーザ光BPが進行する透過光路に蛍光体5が設けられている
。また、光路切り替え盤3の反射領域3aにより反射された青色成分レーザ光BPが進行
する反射光路に、光路合成用のダイクロイックミラー15が設けられている。すなわち、
集光レンズ14とダイクロイックミラー15と集光レンズ17とにより、光源部1から発
せられた光を画像形成素子に向かって進行させる光路が形成されている。また、集光レン
ズ9とダイクロイックミラー8と集光レンズ11とにより光源部1から発せられた色成分
の光により励起された蛍光を色成分切り替え盤10に向かって進行させる光路が形成され
ている。
同一の角度とされ、透過領域3bは図2に示す反射領域3aの角度と同一の角度とされて
いる。その透過領域3bには、図10に示すように、その光路切り替え盤3の両面に反射
防止膜3eが形成されている。
散面3fが形成され、その反対側の面に反射膜3dが形成されている。
その色成分切り替え盤10は、ここでは、緑色成分の蛍光GPを透過しかつ赤色成分の
蛍光RPの透過を阻止する透過領域10a'と赤色成分の蛍光RPを透過しかつ緑色成分
の蛍光GPの透過を阻止する透過領域10b'とが形成されている。
過領域10b'の角度は図4に示す反射領域10bの角度と同一である。その色成分切り
替え盤10は集光レンズ11、16の光軸に対して直交する方向に配設され、その集光レ
ンズ16とダイクロイックミラー15との間には、光路折り曲げ用の反射ミラー22が設
けられ、集光レンズ19と反射ミラー20との間には光路折り曲げ用の反射ミラー23が
設けられている。
と同一であるので、その作用については、その説明を省略する。このように、この発明に
よれば、光路切り替え盤3に対して、そのレーザ光BPの透過光路と反射光路とのいずれ
の光路に蛍光体5を設けてもよく、その分、各光学素子のレイアウトの自由度の向上を図
ることができる。
、青色成分のレーザ光BPを透過して光路切り替え盤3に導きかつ青色成分以外の色成分
の光を反射して色成分切り替え盤10に導くダイクロイックミラー8が光路切り替え盤3
と集光レンズ1cとの間に設けられている。
する凹レンズ1c'が設けられている。光路切り替え盤3は、図13、図14に示すよう
に、蛍光膜5aが塗布された反射領域3aと、蛍光膜5aが塗布されていない透過領域3
bとを有する。
3eが形成され、その他方の側の面に拡散面3fが形成されている。そのダイクロイック
ミラー8と光路切り替え盤3との間には、集光レンズ9が設けられている。
させる機能と、その光路切り替え盤3の反射領域3aにより生成された蛍光を集光して平
行光束に変換する機能を有する。
平行光束とされ、光路折り曲げ用の反射ミラー22'、22により光路合成用のダイクロ
イックミラー15に導かれるものとされている。
の蛍光とを含む蛍光RPは、ダイクロイックミラー8により色成分切り替え盤10に導か
れる。
その色成分切り替え盤10は、図15に示すように、回転方向に緑色成分の蛍光GPを
透過しかつ赤色成分の蛍光RPを吸収又は反射する透過領域10a'と赤色成分の蛍光RP
を透過しかつ緑色成分の蛍光GPを吸収又は反射する透過領域10b'とが角度方向に分
割されて形成された色成分時分割用回転円盤から構成される。
、集光レンズ16が設けられ、色成分切り替え盤10はその集光レンズ11、16の間に
配置されて、その集光レンズ11、16の光軸に対して直交する平面内で回転される。
この実施例2では、集光レンズ9'と反射ミラー22'と反射ミラー22とダイクロイッ
クミラー15と集光レンズ17'とにより光源部1から発せられた色成分の光を画像形成
素子に向かって進行する光路が形成されている。
また、集光素子9、ダイクロイックミラー8、集光レンズ11により光源部1から発せ
られた色成分の光により励起された蛍光を色成分切り替え盤10に向かって進行させる光
路が形成されている。
施例1、その実施例1の変形例に較べて回転駆動要素としての駆動源の個数を減少でき、
その分光学系の光学要素の簡略化を図ることができる。
3にレーザ光BPを集束させる構成とした。しかしながら、これに限るものではなく、例
えば、集光レンズ1cをその光源部1に設けなくとも、図16(a)に示すように、カッ
プリングレンズ1bに入射するレーザ光BPの入射位置をカップリングレンズ1bの光軸
中心から偏心した位置に設けて、光路切り替え盤3に集束させる構成とすることもできる
。
同心円状に配置して光路切り替え盤3に集束させる構成としても良く、そのレーザダイオ
ード1a、カップリングレンズ1b、集光レンズ1cを用いての集束させる光学系には多
様の構成が考えられる。
その他、ダイクロイックミラー8、15の透過反射の関係は、本発明の趣旨を逸脱しな
い範囲内で、光学系の構成に対応させて自由に設定できる。
部1を1種類とすることができるので光源部1の冷却構造の簡素化を図ることができる。
も不要になるので、蛍光体5の製作が容易となる。ひいては、光学系の構成要素のレイア
ウトの自由度が増大し、プロジェクタの小型化にも資することができる。
図17は本発明の実施例3に係る光源装置を有するプロジェクタの光学系の要部構成を
示す光学図である。
その図17において、実施例1と同一構成要素に同一符号を付して説明することとする
。
cとから構成されている。
レーザダイオード1aは、駆動回路基板2に複数個設けられ、各レーザダイオード1a
に対してそれぞれカップリングレンズ1bが設けられている。
平行光束として集光レンズ1cに導かれる。レーザダイオード1aは青色成分のレーザ光
BPを発生する。
せられた色成分の光が進行する光路を、光源部1から発せられた青色成分の光により励起
された蛍光を進行させる光路と、光源部1から発せられた青色成分の光を画像形成素子と
しての画像形成パネル13に向かって進行させる光路との間で定期的に切り替える光路切
り替え盤3が設けられている。
Pが仮想的に形成される。その光路切り替え盤3は回転方向に分割された反射領域3aと
透過領域3bとを有する光路時分割用回転円盤から構成されている。
路切り替え盤3はステッピングモータ4により回転駆動される。
その光路切り替え盤3の反射領域3aにより反射された青色成分のレーザ光BPが進行
する光路は、光源部1から発せられた青色成分のレーザ光BPをライトトンネル18に向
かって進行させる光路とされている。
路は、光源部1から発せられた青色成分のレーザ光BPを蛍光体5に照射する光路とされ
ている。
には、集光レンズ16'と光路合成用のダイクロイックミラー15'と集光レンズ17'と
が設けられている。
ている。色成分切り替え盤10は、ここでは、4セグメントに等分割されている。
成された蛍光RP、GPを反射する機能を有する。この集光レンズ16'とダイクロイッ
クミラー15'と集光レンズ17'とにより光源部1から発せられた色成分のレーザ光BP
を画像形成素子に向かって進行させる光路が形成されている。
その光路切り替え盤3の透過領域3bを透過した青色成分のレーザ光BPが進行する光
路には、集光レンズ7'とダイクロイックミラー8'と集光レンズ9'とが設けられている
。
射する特性を有する。そのダイクロイックミラー8'により反射された蛍光RP、GPは
反射ミラー22'により反射されてダイクロイックミラー15'に導かれる。
ダイクロイックミラー15'、集光レンズ17'により形成される光路が、光源部1から発
せられた色成分のレーザ光BPにより励起された蛍光RP、GPを、色成分切り替え盤1
0に向かって進行させる光路となっている。
Pと蛍光RPの両方の透過を阻止する透過領域10c、黄色成分の蛍光YP(蛍光GPと
蛍光RPの両方)を透過させかつレーザ光BPの透過を阻止する透過領域10d、蛍光G
Pを透過させかつレーザ光BPと蛍光RPとの透過を阻止する透過領域10e、蛍光RP
を透過させかつレーザ光BPと蛍光GPとの透過を阻止する透過領域10fとが形成され
ている。
中心O"に対して円弧の為す角度は、例えば、75度とされている。また、円弧状領域1
0d〜10fは等角度に形成され、その中心O"に対して為す角度は、例えば、95度で
ある。
反射されて、集光レンズ16'、ダイクロイックミラー15'、集光レンズ17'を経由し
て、色成分切り替え盤10の透過領域10cに導かれる。
透過されて、集光レンズ7'、ダイクロイックミラー8'、集光レンズ9'を経由して蛍光
体5に導かれる。
P、蛍光RP、GPはダイクロイックミラー8'に導かれ、蛍光RP、GPはそのダイク
ロイックミラー8'によって反射される。その反射された蛍光RP、GPは、反射ミラー
22'により更に反射されてダイクロイックミラー15'に導かれる。
成される。蛍光RP、GPは、集光レンズ17'を経由して、色成分切り替え盤10の透
過領域10d、10e、10fに導かれる。
、ライトトンネル18に入射される。
その各色成分の光は、ライトトンネル18の進行中に光量分布が均一化される。そのラ
イトトンネル18から出射された各色成分の光は、集光レンズ19により平行光束とされ
、反射ミラー22により反射されて、画像形成パネル13に導かれる。
像形成パネル13によって反射され、投射レンズ21を介してスクリーンSに照射される
。これにより、図19に示すように、各色B、R、G、Y成分の光が色成分切り替え盤1
0の一回転中に形成され、カラー画像がスクリーンSに拡大形成される。
の間に設けたので、集光レンズ17'を色成分切り替え盤10に用いる集光レンズ11(
図1、図8参照)に兼用させることができる。すなわち、図1に示す光学系、図8に示す
光学系にもともと設けられている集光レンズ17を集光レンズ11に兼用させることがで
きるので、光学系の簡素化を図ることができる。
図19においては、色成分切り替え盤10を、透明領域10c〜10fの4セグメント
により構成している。しかしながら、色成分切り替え盤10は、本来、蛍光YPから蛍光
RPと蛍光GPとを生成するために設けられているものである。
きるので、殊更、蛍光YP、レーザ光BPを色成分切り替え盤10により切り替える必要
はない。
分切り替え盤10により蛍光YPとレーザ光GPとの間に蛍光RPと蛍光GPとが存在す
ることになる。このため、色成分切り替え盤10のセグメント数が4個となる。
て生成することにすると、色成分切り替え盤10のセグメント数を4セグメントから3セ
グメントに減らすことができる。その結果、色成分切り替え盤10の製作工数の削減、ひ
いては、コスト低減を図ることができる。
20に示すように、色成分切り替え盤10は、切り欠き又は透明領域から構成された円弧
状領域10Wと、蛍光GPを透過させかつレーザ光BPと蛍光RPとの透過を阻止する円
弧状領域10e、蛍光RPを透過させかつレーザ光BPと蛍光GPとの透過を阻止する円
弧状領域10fとにより構成されている。
この図20に示す色成分切り替え盤10を用いれば、上述したように、レーザ光BPと
蛍光YPとの切り替えを光路切り替え盤3のみによって行うことができる。
光路切り替え盤3、色成分切り替え盤10には、図18、図19に示すように、ビーム
スポットBSP、BSP'が仮想的に形成される。このビームスポットBSP、BSP'は
一定の大きさを有する。
r2の近傍領域では、ビームスポットBSPが反射領域3aと透過領域3bとに跨る。
界r3ないしr6の近傍領域では、ビームスポットBSP'が互いに隣接する透過領域に
跨る。
互いに異なる光が同時にライトトンネル18に入射することになり、混色が生じる。図2
1は、その混色と光路切り替え盤3、色成分切り替え盤10との関係を模式的に示すタイ
ミングチャートである。
あり、かつ、単位時間当たりの回転数を一定とすると、ビームスポットBSP、BSP'
の直径によって決まる。
光路切り替え盤3の回転中心Oを通り、かつ、ビームスポットBSPの円に接する二つ
の半径方向接線r1'、r1”の為す角度をθsとする。また、境界r1が半径方向接線
r1'に一致しているとき、光路切り替え盤3の回転角度θを0度とする。
光YPとレーザ光BPとの光の混じり合いが始まる。光路切り替え盤3の回転角度θが大
きくなるに伴って、蛍光YPの光量が減少し、レーザ光BPの光量が増加する。
に達し、境界r1が半径方向接線r1”に一致すると、色成分切り替え盤10に導かれる
蛍光YPの光量が「0」となり、色成分切り替え盤10に導かれるレーザ光BPの光量が
一定「1」となる。この境界r1がビームスポットBSPを横切る間に混色が生じ、これ
を便宜的に混色1とする。
は、光路切り替え盤3の反射領域3aにのみビームスポットBSPが当たるため、色成分
切り替え盤10に導かれるレーザ光BPの光量が一定「1」のままである。
切り替え盤3の透過領域3bにビームスポットBSPの一部が当たり始める。
替え盤10に導かれる蛍光YPの光量が増加する。この境界r2がビームスポットBSP
を横切る間にも混色が生じる。これを便宜的に混色2とする。
え盤3の反射領域3aにビームスポットBSPが当たらなくなる。このため、色成分切り
替え盤10に導かれるレーザ光BPの光量は「0」となる。これに対して、色成分切り替
え盤10に導かれる蛍光YPの光量は一定「1」となる。光路切り替え盤3の一回転中に
は、上述した混色1、混色2が生じる。
色成分切り替え盤10に当たるレーザ光BPのビームスポットBSP'のスポット径を
便宜的にΦ'=Φとする。すなわち、ビームスポットBSP'に接する半径方向接線r3'
、r3”の為す角度をθsとする。
3との回転位相が一致した状態で同期回転するものとする。すなわち、色成分切り替え盤
10の領域の境界r3と光路切り替え盤の領域の境界r1とが一対一に対応づけられて、
互いに位相が同期して回転されているものとして説明する。
、色成分切り替え盤10が矢印Z2方向に回転すると、蛍光YPとレーザ光BPとの光の
混じり合いが始まり、色成分切り替え盤10が角度θ=0度から角度θsまでの間では、
混色1が継続する。
レーザ光BPが混じることによる混色1aが生じ、色成分切り替え盤10による蛍光BP
の投射期間の前半部分ではレーザ光BPに蛍光YPが混じることによる混色1bが生じる
。
に一致するまでの間は、レーザ光BPのみがライトトンネル18に導かれる。この期間は
、レーザ光BPのみがライトトンネル18に導かれるため、色成分切り替え盤10による
混色は生じない。
ら半径方向接線r3”に一致するまでの間は、光路切り替え盤3による混色2が継続する
。
光BPに蛍光RPが混じることによる混色1cが生じ、色成分切り替え盤10による蛍光
RPの投射期間の前半部分では蛍光RPにレーザ光BPが混じることによる混色1dが生
じる。
r5が半径方向接線r3'に一致するまでの間は、レーザ光BPが色成分切り替え盤10
の透過領域10fにのみ当たるため、蛍光RPのみがライトトンネル18に導かれ、混色
は生じない。
境界r5が半径方向接線r3”に一致するまでの間は、蛍光RPと蛍光GPとによる混色
が生じ、これを便宜的に混色3とする。
蛍光GPが混じることによる混色1eが生じ、色成分切り替え盤10による蛍光GPの投
射期間の前半部分では、蛍光GPに蛍光RPが混じることによる混色1fが生じる。
境界r6が半径方向接線r3'に接するまでの間は、蛍光GPのみが色成分切り替え盤1
0の透過領域10eに当たるため、蛍光GPのみがライトトンネル18に導かれ、混色は
生じない。
境界r6が半径方向接線r3”に一致するまでの間は、蛍光GPと蛍光YPとによる混色
が生じ、これを便宜的に混色4とする。
に蛍光YPが混じることによる混色1gが生じ、色成分切り替え盤10による蛍光YPの
投射期間の前半部分では、蛍光YPに蛍光GPが混じることによる混色1hが生じる。
界r3が半径方向接線r3'に一致するまでの間は、蛍光YPのみがライトトンネル18
に導かれるため、混色は生じない。
このような混色1ないし混色4が生じると、色純度が低下し、色再現範囲が狭くなる。
1a又は画像形成パネル13をオフすることが考えられる。
しかしながら、この混色1ないし混色4が生じる投射期間にレーザダイオード(LD)
1a又は画像形成パネル13をオフする構成とすると、その分、画像が暗くなる。
ため、以下に説明する工夫を行っている。
スクリーンSに対する照明効率の観点から考えると、レーザ光BPは光源部1から射出
されるため、その照明効率が最も大きい。
Pによる蛍光体5の励起効率により決まる。蛍光体3では、光量変換損失が生じるため、
蛍光YPの照明光率は、レーザ光BPの照明効率よりも小さい。
、蛍光YP、蛍光RP、蛍光GPには、ダイクロイックミラー8'、反射ミラー22'、ダ
イクロイックミラー8'により反射される際に生じる光量損失等がある。
ても、蛍光RP、蛍光GPには無視できない光量損失がある。
つまり、本質的に、レーザ光BP、蛍光YPは本質的に色成分切り替え盤10を素通り
させることができる。これに対して、蛍光RP、蛍光GPには色成分切り替え盤10を通
過する際に生じる損失が発生する。このため、その蛍光RP、蛍光GPの照明効率はレー
ザ光YPの照明効率よりも更に小さい。
GPの光量が蛍光RPの光量よりも多いと仮定すると、スクリーンSに対する照明光率は
、レーザ光BP>蛍光YP>蛍光GP>蛍光RPとなる。
いので、蛍光RPに混色が生じることに起因する色再現性の低下の影響が最も大きい。
期間のみ、レーザダイオード1aとデジタルミラーマイクロデバイスDMDとの少なくと
も一方をオフする構成とする。これにより、色純度が低下し、色再現範囲が狭くなること
を極力防止しつつ、明るいプロジェクタを提供できる。
率が最も低い場合には、混色1f、1gが生じる期間のみ、レーザダイオード1aとデジ
タルミラーマイクロデバイスDMDとの少なくとも一方をオフする構成とすれば良い。
ーザダイオード1a又はデジタルミラーマイクロデバイスDMDをオフする構成とすれば
良い。
デジタルミラーマイクロデバイスDMDをオフする構成とすることもできる。
の境界r3の位相とを同期させて回転させている。
その結果、混色が生じる回数を減少させることができる。
また、ビームスポットBSPの径ΦとビームスポットBSP'の径Φ'との大きさを異な
らせ、光路切り替え盤3のビームスポットBSPの径Φと色成分切り替え盤10のビーム
スポットBSP'の径Φ'のうちのいずれか一方の径の大きな方のタイミングに合わせて、
レーザダイオード1aとデジタルミラーマイクロデバイスDMDとの少なくとも一方をオ
フする構成とする。これにより、オンオフ制御の簡素化を図ることができる。
この実施例4では、この青色成分のレーザ光BPとは異なる緑色の色成分を含む蛍光G
Pと赤色成分の蛍光RPとを含む黄色の蛍光YPを発生する蛍光膜5aを蛍光体5に設け
る構成として説明した。
Pを発生する蛍光膜5a'又はレーザ光BPにより励起されて赤色成分の蛍光RPを発生
する蛍光膜5a"を蛍光体5に設ける構成とすることもできる。
を投射する期間には、蛍光膜5a'、5a”を利用することができる。
え盤10により取り出す必要がなくなり、緑色成分の蛍光GP又は赤色成分の蛍光RPの
照明光率を向上させることができる。
こともできる。
例えば、緑色成分の蛍光GPを発生する蛍光膜5a'を用いる場合、蛍光GPのスペク
トルのうちの特定波長の蛍光をカットすることにより、蛍光GPの色度を調整することが
できる。
ことができる。
3…光路切り替え盤(光路切り替え部)
5…蛍光体
10…色成分切り替え盤(色成分切り替え部)
13…画像形成パネル(画像形成素子)
S…スクリーン
Claims (4)
- 光源装置と、画像形成素子と、投射光学部とを備え、前記光源装置によって生じる複数の色の夫々を前記画像形成素子に順次照射することで形成された画像を前記投射光学部で投射するプロジェクタにおいて、
前記光源装置は、
青色の光を発生する光源部と、
前記光源部で発生した青色の光が照射されて緑色の蛍光もしくは赤色の第1蛍光を発生する第1蛍光部と、黄色の蛍光を発生する第2蛍光部とが設けられた蛍光部保持体と、
前記光源部で発生した青色の光と、前記第1蛍光部で発生した前記第1蛍光と、前記第2蛍光部で発生した黄色の蛍光から取り出される緑色の蛍光もしくは該黄色の蛍光から取り出される赤色の蛍光である第2蛍光と、前記第2蛍光部で発生した黄色の蛍光とを切り替えて透過させるための色成分切り替え部とを有し、
前記蛍光部保持体における前記第1蛍光の発光もしくは黄色の蛍光の発光のタイミングと、前記色成分切り替え部が前記画像形成素子に照射される光を切り替えるタイミングとが、同期されており、
前記タイミングで、前記光源部と前記画像形成素子との少なくとも一方によって投射像の明るさを低下させる
ことを特徴とするプロジェクタ。 - 青色の光を発生する光源部と、
前記光源部で発生した青色の光が照射されて緑色の蛍光もしくは赤色の第1蛍光を発生する第1蛍光部と、黄色の蛍光を発生する第2蛍光部とが設けられた蛍光部保持体と、
前記光源部で発生した青色の光と、前記第1蛍光部で発生した前記第1蛍光と、前記第2蛍光部で発生した黄色の蛍光から取り出される緑色の蛍光もしくは該黄色の蛍光から取り出される赤色の蛍光である第2蛍光と、前記第2蛍光部で発生した黄色の蛍光とを切り替えて透過させるための色成分切り替え部とを有し、
前記蛍光部保持体における前記第1蛍光の発光もしくは黄色の蛍光の発光のタイミングと、前記色成分切り替え部が光を切り替えるタイミングとが、同期されており、
前記タイミングで、前記光源部の出力を低下させる
ことを特徴とする光源装置。 - 前記蛍光部保持体は、前記第1蛍光部と前記第2蛍光部とを一体に回転させる回転体であることを特徴とする請求項1に記載のプロジェクタ。
- 前記蛍光部保持体は、前記第1蛍光部と前記第2蛍光部とを一体に回転させる回転体であることを特徴とする請求項2に記載の光源装置。
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