JP6575617B2 - 光源装置及び投影装置 - Google Patents
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Description
特許文献2には、高圧水銀ランプによって発せられた光を波長変換光学素子に照射することによってその光を赤色又は緑色がからせて、そのように色が補正された光をライトバルブに照射し、ライトバルブを通過した光を投影する投影装置が開示されている。
投影装置100は光源装置(時分割光発生装置、シーケンシャルカラー発生装置)1、光源側光学系2、表示素子3及び投影光学系4等を備える(図1参照)。
光源装置1によって赤色光が出射される期間に同期して、表示素子3が赤色の映像を生成する。光源装置1によって緑色光が出射される期間に同期して、表示素子3が緑色の映像を生成する。光源装置1によって青色光が出射される期間に同期して、表示素子3が青色の映像を生成する。
青色光発生装置10は、平行光である青色光(励起ビーム)を発する。青色光発生装置10によって発せられた青色光は、互いに平行に進行する複数の青色光線の束である。青色光発生装置10は複数の青色光源11、複数のコリメーターレンズ12及び複数の反射ミラー13を有する。青色光発生装置10によって発せられた青色光は、後述の蛍光体層34eを励起するものである。
縮小光学系20は、レンズ21,22からなるレンズ群である。縮小光学系20は、反射ミラー13によって発せられた青色光線が反射される側に配置されている。また、縮小光学系20は、縮小光学系20の光軸が反射ミラー13によって反射された青色光線の束の光軸と一致するように配置されている。縮小光学系20は、青色光発生装置10によって発せられた青色光の径を縮小する。つまり、縮小光学系20は、複数の反射ミラー13によって反射された青色光線の束を集光させて、これら青色光線の間隔を狭める。
赤色光源31は半導体発光素子であり、より具体的には赤色発光ダイオードである。
赤色光源31によって発せられた赤色光の光軸は、青色光源11によって発せられた青色光線の光軸に対して平行である。赤色光源31によって発せられた赤色光の光軸は、青色光発生装置10によって発せられた青色光の光軸に対して直交する。
波長帯域追加フィルタ70は、光路合成光学系40によって形成される光路、特に青色光の光路上に設けられている。
具体的には、第一光路合成部材41は、青色光発生装置10によって発せられた青色光を光学板34に向けて透過させる。また、第一光路合成部材41は、赤色光源31によって発せられた赤色光を第二光路合成部材42に向けて透過させる。また、第一光路合成部材41は、光学板34の蛍光体層34eによって生成された蛍光(緑色光)を第二光路合成部材42に向けて反射する。これにより、光学板34の蛍光体層34eによって生成された蛍光の光路が、赤色光源31によって発せられた赤色光の光路に合成される。
第二ダイクロイックミラー44によって反射された青色光の光軸は、第一光路合成部材41によって光路が合成された緑色光及び赤色光の光軸に対して直交する。
レンズ51,52が赤色光源31と第一光路合成部材41との間に配置されている。レンズ53が第一光路合成部材41と第二光路合成部材42との間に配置されている。レンズ51〜53はこれらの光軸が重なるように配置されている。
本発明の実施形態を説明した。本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
〔付記〕
<請求項1>
青色光を発する青色光源と、
前記青色光源によって発せられる青色光の光軸に交差し、その交点を通った周方向に沿って蛍光領域及び光透過領域が設けられた光学板と、
前記光学板を周方向に回転させる回転駆動器と、
前記青色光源によって発せられて且つ前記光透過領域を透過した青色光の光路上に設けられ、その青色光よりも波長が長い波長帯域の光をその青色光に追加する波長帯域追加フィルタと、を備える
ことを特徴とする光源装置。
<請求項2>
前記光学板の前記光透過領域は、光の透過の際に光が拡散されることを特徴とする請求項1に記載の光源装置。
<請求項3>
前記青色光源によって発せられた青色光によって前記蛍光領域から発せられる蛍光の光路と、前記青色光源によって発せられて且つ前記光透過領域を拡散透過した青色光の光路とを合成する光路合成光学系を備え、 前記波長帯域追加フィルタが、
透明板と、
前記透明板に設けられ、前記青色光源によって発せられて且つ前記光透過領域を拡散透過した青色光によって励起されて緑色光を発する前記複数の蛍光体と、を有する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の光源装置。
<請求項4>
前記光路合成光学系が、
前記青色光源によって発せられて且つ前記光透過領域を拡散透過した青色光の光路上のうち前記波長帯域追加フィルタよりも前記光学板側に設けられ、前記蛍光体によって発せられる緑色光のピーク波長をカットする第一ダイクロイックミラーと、
前記青色光源によって発せられて且つ前記光透過領域を拡散透過した青色光の光路上のうち前記波長帯域追加フィルタに関して前記光学板の反対側に設けられ、前記蛍光体によって発せられる緑色光のピーク波長をカットする第二ダイクロイックミラーと、を有する
ことを特徴とする請求項3に記載の光源装置。
<請求項5>
前記青色光によって発せられる青色光及び前記蛍光領域から発せられる蛍光と異なる色の光を発する光源を更に備え、
前記光路合成光学系は、
前記青色光源によって発せられた青色光によって前記蛍光領域から発せられる蛍光の光路と、前記青色光源によって発せられて且つ前記光透過領域を拡散透過した青色光の光路と、前記光源によって発せられる光の光路とを合成する
ことを特徴とする請求項3又は4に記載の光源装置。
<請求項6>
請求項5に記載の光源装置と、
前記光源装置の前記光路合成光学系によって光路が合成された光が照射され、映像を生成する表示素子と、
前記表示素子によって生成される映像を投影する投影光学系と、
を備える、
ことを特徴とする投影装置。
3 表示素子
4 投影光学系
10 青色光発生装置
11 青色光源
31 光源
33 スピンドルモーター(回転駆動器)
34 光学板
34a 第一セグメント(蛍光領域)
34b 第二セグメント(光透過領域)
34e 蛍光体層
34f 光拡散透過板
40 光路合成光学系
43 第一ダイクロイックミラー
44 第二ダイクロイックミラー
70 波長帯域追加フィルタ
71 透明板
72 蛍光体
Claims (4)
- 青色波長帯域光の励起光を発する青色光源である励起光源と、
前記励起光を透過し、前記励起光の透過の際に光が拡散される光透過領域と、前記励起光によって緑色波長帯域光の蛍光を発する蛍光領域と、を有する光学板と、
透明板と、前記透明板に照射される前記励起光の照射領域に設けられ、配列された複数の領域にそれぞれ蛍光を発する複数の蛍光体と、を有し、前記光透過領域を透過した前記励起光の光路上に設けられる波長帯域追加フィルタと、
前記励起光によって前記蛍光領域から発せられる蛍光の光路と、前記光透過領域を拡散透過した前記励起光の光路と、を合成する光路合成光学系と、
を備えることを特徴とする光源装置。 - 前記光路合成光学系が、
前記光透過領域を拡散透過した前記青色波長帯域光の光路上のうち前記波長帯域追加フィルタよりも前記光学板側に設けられ、前記蛍光体によって発せられる前記緑色波長帯域光のピーク波長をカットする第一ダイクロイックミラーと、
前記光透過領域を拡散透過した前記青色波長帯域光の光路上のうち前記波長帯域追加フィルタを基準として前記第一ダイクロイックミラーと反対側の位置に設けられ、前記蛍光体によって発せられる前記緑色波長帯域光のピーク波長をカットする第二ダイクロイックミラーと、
を有することを特徴とする請求項1に記載の光源装置。 - 前記青色光源によって発せられる前記青色波長帯域光及び前記蛍光領域から発せられる前記蛍光と異なる他の色の光を発する他の光源を更に備え、
前記光路合成光学系は、
前記青色波長帯域光によって前記蛍光領域から発せられる前記蛍光の光路と、前記光透過領域を拡散透過した前記青色波長帯域光の光路と、前記他の光源によって発せられる前記他の色の光の光路と、を合成することを特徴とする請求項1又は2に記載の光源装置。 - 請求項3に記載の光源装置と、
前記光源装置の前記光路合成光学系によって光路が合成された光が照射され、映像を生成する表示素子と、
前記表示素子によって生成される映像を投影する投影光学系と、
を備えることを特徴とする投影装置。
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