JP7108828B2 - 光源装置および投写型表示装置 - Google Patents
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Description
また、特許文献2には、固定光源からの光の偏光の方位を変換し、ダイクロイックミラーへ入射するP偏光成分とS偏光成分を一定比率に制御する1/2波長板を用いた小型で高効率な光源装置が開示されている。
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
(実施の形態1)
図1は本開示の実施の形態1にかかる光源装置の構成図である。実施の形態1の光源装置40は、固体光源である半導体レーザー21、放熱板22、集光レンズ23、ヒートシンク24、レンズ26、レンズ27、第1拡散板28、ダイクロイックミラー29、第1集光素子であるコンデンサレンズ30、31、反射膜と蛍光体層32を形成したアルミニウム基板33とモーター34から構成される蛍光板35、第2集光素子であるコンデンサレンズ36、第2拡散板37、位相差板である1/4波長板38、及び反射板39から構成される。図1中には固体光源からの出射する各光束25の様相と、ダイクロイックミラー29へ入射および出射する光の偏光方向を示している。
24個(6×4)を正方配置した半導体レーザー21と集光レンズ23を放熱板上に一定の間隔で2次元上に配置している。ヒートシンク24は半導体レーザー21を冷却するためのものである。半導体レーザー21は、447nmから462nmの波長幅で青の色光を発光し、直線偏光の光を出射する。半導体レーザー21から出射する偏光はダイクロイックミラー29の入射面に対してP偏光となるように、各半導体レーザーを配置している。
図2に、ダイクロイックミラーの分光特性を示す。分光特性は波長に対する透過率を示している。ダイクロイックミラーの分光特性は、波長447~462nmの半導体レーザー光のP偏光を一定の比率で透過(平均18%)、反射(平均82%)し、S偏光を95%以上の高い反射率で反射させる特性である。さらに、緑および赤の色光のP偏光、S偏光はそれぞれ96%以上の高い透過率で透過する特性である。
(実施の形態2)
図4は本開示の実施の形態2にかかる光源装置の構成図である。
図6は、本開示の実施の形態3にかかる第1の投写型表示装置の構成を示す図である。画像形成素子として、TNモードもしくはVAモードであって、画素領域に薄膜トランジスタを形成したアクティブマトリクス方式の透過型の液晶パネルを用いている。
(実施の形態4)
図7は、本開示の実施の形態4にかかる第2の投写型表示装置である。第2の投写型表示装置90は、画像形成素子として、3つのDMDを用いている。
22,52 放熱板
23,53 集光レンズ
24,54 ヒートシンク
25,55 光束
26,27 レンズ
28,60 第1拡散板
29,61 ダイクロイックミラー
30,31,36,56,59,62,63,68 コンデンサレンズ
32,64 蛍光体層
33,65 アルミニウム基板
34,66 モーター
35,67 蛍光板
37,69 第2拡散板
38 1/4波長板
39,71 反射板
40,72 光源装置
57 ミラー
58 1/2波長板
70 1/4波長板
80,90 投写型表示装置
100 集光レンズ
101 ロッド
102,209,210 リレーレンズ
103,206,207,208 反射ミラー
104,211,212,213 フィールドレンズ
105 全反射プリズム
106 空気層
107 カラープリズム
108,204 青反射のダイクロイックミラー
109 赤反射のダイクロイックミラー
110,111,112 DMD
113,224 投写レンズ
200 第1のレンズアレイ板
201 第2のレンズアレイ板
202 偏光変換素子
203 重畳用レンズ
205 緑反射のダイクロイックミラー
214,215,216 入射側偏光板
217,218,219 液晶パネル
220,221,222 出射側偏光板
223 色合成プリズム
Claims (11)
- 固体光源と、
前記固体光源からの光束の偏光の方位を変換する第1位相差板と、
前記第1位相差板からの光を偏光分離するダイクロイックミラーと、
前記固体光源からの光束を偏向する第1のレンズと、
1つのみの連続した入射面を有し、前記第1のレンズによって偏向された光束を偏向する、第2のレンズと、を備え、
前記第1のレンズまたは前記第2のレンズの少なくとも一方はコンデンサレンズであり、
前記第1位相差板は、前記第1のレンズと前記第2のレンズとの間に配置され、
前記第1のレンズ及び前記第2のレンズは、前記固体光源と前記ダイクロイックミラーとの間に配置される、光源装置。 - 前記第2のレンズは、前記第1のレンズによって集光または発散された光を平行光に変換する位置に配置される、請求項1に記載の光源装置。
- 前記第1位相差板は1/4波長板または1/2波長板である、請求項1または2に記載の光源装置。
- 前記第1位相差板と前記ダイクロイックミラーとの間に拡散板を備える、請求項1から3のいずれかに記載の光源装置。
- 前記ダイクロイックミラーによって偏光分離された光の一方が入射する反射板と、
前記ダイクロイックミラーと前記反射板との間に配置され、直線偏光を円偏光に変換する第2位相差板と、を備える、請求項1から4のいずれかに記載の光源装置。 - 前記第2位相差板は、1/4波長板である、請求項5に記載の光源装置。
- 前記ダイクロイックミラーによって偏光分離された光の他方が入射する位置に、励起光を発する蛍光体を備える、請求項5または6に記載の光源装置。
- 前記固体光源は青色半導体レーザーである、請求項1から7のいずれかに記載の光源装置。
- 前記固体光源を出射する光が直線偏光の光である、請求項1から8のいずれかに記載の光源装置。
- 光源と、
前記光源からの光を集光し被照明領域に照明する照明光学系と、
映像信号に応じて画像を形成する画像形成素子と、
前記画像形成素子で形成された画像を拡大投写する投写レンズと、を備え、
前記光源が請求項1から9のいずれかに記載の光源装置である、投写型表示装置。 - 前記画像形成素子は、液晶パネルまたはミラー偏向型のデジタル・マイクロミラー・デバイス(DMD)の一方である、請求項10に記載の投写型表示装置。
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