JP7371673B2 - 光源装置、及び投影装置 - Google Patents
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Description
以下、図1~図7を参照して本発明の第1実施形態について説明する。図1は、投影装置10の機能回路ブロック図である。投影装置制御部は、画像変換部23と制御部38とを含むCPU、入出力インターフェース22を含むフロントエンドユニット、表示エンコーダ24と表示駆動部26等から構成される。入出力コネクタ部21から入力された各種規格の画像信号は、入出力インターフェース22、システムバスSBを介して画像変換部23で表示に適した所定のフォーマットの画像信号に統一するように変換された後、表示エンコーダ24に出力される。
次に、図8及び図9を参照して本発明の第2実施形態について説明する。なお、第2実施形態の説明において、第1実施形態と同様の構成については、その説明を省略又は簡素化する。第2実施形態に係る光源装置においては、回転ホイール装置300の回転ホイール301が、固定蛍光体200の基材201の回転ホイール装置300側に向けられた面(蛍光発光領域202を含む面)に対して平行となる角度で、回転ホイール装置300が配置される。
次に、図10及び図11を参照して本発明の第3実施形態について説明する。なお、第3実施形態の説明において、第1実施形態と同様の構成については、その説明を省略又は簡素化する。第3実施形態に係る光源装置は、蛍光発光装置としての蛍光ホイール装置400を備える。蛍光ホイール装置400は、円板状に形成された蛍光ホイール401と、蛍光ホイール401上に形成された蛍光発光領域402とを有する。蛍光ホイール401は、その中央部がモータのモータ軸に軸支されており、モータが駆動することにより蛍光ホイール401がモータ軸周りに回転駆動する。蛍光ホイール401の両板面のうち導光光学系140側には、銀蒸着等によりミラー加工された平坦状の反射部が形成されている。蛍光発光領域402は、蛍光ホイール401の表面の反射部上に環状に配置される。
次に、図12~図16を参照して本発明の第4実施形態について説明する。なお、第4実施形態の説明において、第1実施形態と同様の構成については、その説明を省略又は簡素化する。図12に示すように、第4実施形態に係る投影装置10は、投影装置10の略中央部分に配された光源装置560と、光源装置560の左側に配された光源光学系170と、光源光学系170と制御回路基板242との間に配された投影光学系220と、を備える。
次に、図17を参照して本発明の第5実施形態について説明する。なお、第5実施形態の説明において、第4実施形態と同様の構成については、その説明を省略又は簡素化する。第5実施形態に係る光源装置660は、励起光照射装置70、固定蛍光体200、導光光学系140の配置、回転ホイール装置700の配置及び構成が第4実施形態のものと異なる。図7に示すように、光源装置660では、励起光照射装置70から出射される励起光の光軸上にライトトンネル175が位置するように励起光照射装置70がライトトンネル175に対して対向する形で配置される。
次に、図18及び図19を参照して本発明の第6実施形態について説明する。なお、第6実施形態の説明において、第4実施形態と同様の構成については、その説明を省略又は簡素化する。第6実施形態に係る光源装置760は、励起光照射装置70、固定蛍光体200、導光光学系140の配置、回転ホイール装置800の配置及び構成が第4実施形態のものと異なる。第6実施形態に係る光源装置760では、固定蛍光体200が回転ホイール装置800を挟んでライトトンネル175と対向する形で配置される。
[1]励起光を出射する励起光照射装置と、
前記励起光の波長帯域と異なる所定の波長帯域の光を透過するとともに前記励起光を反射するフィルタ領域と、前記励起光を屈曲させて透過する透過屈曲領域とを含む回転ホイールを備える回転ホイール装置と、
前記フィルタ領域で反射した前記励起光が照射され、前記フィルタ領域に向けて前記所定の波長帯域の光を含む蛍光を発光する蛍光発光領域を有する蛍光発光装置と、を備え、
前記回転ホイール装置は、前記透過屈曲領域を透過した前記励起光の光軸と、前記フィルタ領域を透過した前記所定の波長帯域の蛍光の光軸とが重なるように配置されていることを特徴とする光源装置。
[2]前記フィルタ領域で反射した前記励起光を前記蛍光発光装置に導く導光部材を備えることを特徴とする前記[1]に記載の光源装置。
[3]前記回転ホイールは、前記透過屈曲領域と対応する反対側の面の領域に前記透過屈曲領域を透過した前記励起光を拡散させて透過する透過拡散領域を含むことを特徴とする前記[1]又は前記[2]のいずれかに記載の光源装置。
[4]前記回転ホイールは、前記蛍光発光装置を含む面に対して傾斜する角度で配置されていることを特徴とする前記[1]~[3]のいずれかに記載の光源装置。
[5]前記回転ホイールは、前記フィルタ領域と対応する反対側の面の領域に前記励起光の波長帯域以外の波長帯域の光を透過して前記励起光を反射する励起光反射領域を含むことを特徴とする請求項4に記載の光源装置。
[6]前記回転ホイールは、前記フィルタ領域と対応する反対側の面の領域に、前記回転ホイールに対して斜めに入射した前記励起光を前記回転ホイールの法線方向に反射する反射屈曲領域を含むことを特徴とする前記[1]~[3]のいずれかに記載の光源装置。
[7]前記回転ホイールは、前記蛍光発光装置の蛍光発光領域を含む面に対して平行となる角度で配置されていることを特徴とする前記[6]に記載の光源装置。
[8]前記透過屈曲領域に前記励起光を回折させる回折格子が形成されていることを特徴とする前記[5]~[7]のいずれかに記載の光源装置。
[9]前記透過屈曲領域に前記励起光を屈折させる傾斜面を有する屈折部材が形成されていることを特徴とする前記[1]~[7]のいずれかに記載の光源装置。
[10]前記反射屈曲領域に前記励起光を前記回転ホイールの板面の法線方向に反射しつつ回折させる反射回折格子が形成されていることを特徴とする前記[6]~[9]のいずれかに記載の光源装置。
[11]前記反射屈曲領域に前記励起光を所定の角度に反射させる傾斜面を有する反射屈折部材が形成されていることを特徴とする前記[6]~[9]のいずれかに記載の光源装置。
[12]前記回転ホイール装置を透過した光を導くライトトンネル又は導光ロッドを備えることを特徴とする前記[1]~[11]のいずれかに記載の光源装置。
[13]前記回転ホイール装置を透過した光を導くマイクロレンズアレイを備えることを特徴とする前記[1]~[11]のいずれかに記載の光源装置。
[14]前記蛍光発光装置は蛍光ホイール装置であることを特徴とする前記[1]~[13]のいずれかに記載の光源装置。
[15]前記[1]~[14]のいずれかに記載の光源装置と、
画像光を生成する表示素子と、
前記表示素子から出射された前記画像光を被投影体に投影する投影光学系と、
前記光源装置と前記表示素子とを制御する制御部と、
を備えることを特徴とする投影装置。
12a 投影口 13 背面パネル
14 右側パネル 15 左側パネル
21 入出力コネクタ部 22 入出力インターフェース
23 画像変換部 24 表示エンコーダ
25 ビデオRAM 26 表示駆動部
31 画像圧縮/伸長部 32 メモリカード
35 Ir受信部 36 Ir処理部
37 キー/インジケータ部 38 制御部
41 光源制御回路 43 冷却ファン駆動制御回路
45 レンズモータ 47 音声処理部
48 スピーカ 50 表示素子
60 光源装置 70 励起光照射装置
71 青色レーザダイオード 73 コリメータレンズ
80 赤緑色光源装置 81 冷却ファン
90 マイクロレンズアレイ 100 回転ホイール装置
101 回転ホイール 104 フィルタ領域
104a 第1のフィルタ領域 104b 第2のフィルタ領域
105 励起光反射領域 106 透過屈曲領域
106a 透過回折格子 106b 透過屈折部材
106c 透過屈折部材 107 透過拡散領域
140 導光光学系 141 第1集光レンズ
142 第2集光レンズ 150 第1ヒートシンク
170 光源光学系 175 ライトトンネル
178 第3集光レンズ 179 第4集光レンズ
181 凹レンズ 185 照射ミラー
195 コンデンサレンズ 200 固定蛍光体
201 基材 202 蛍光発光領域
220 投影光学系 225 固定レンズ群
235 可動レンズ群 242 制御回路基板
300 回転ホイール装置 301 回転ホイール
304 フィルタ領域 305 反射屈曲領域
305a 反射回折格子 305b 反射屈折部材
305c 反射屈折部材 400 蛍光ホイール装置
401 蛍光ホイール 402 蛍光発光領域
500 回転ホイール装置 501 回転ホイール
504 フィルタ領域 504a 第1のフィルタ領域
504b 第2のフィルタ領域 504c 第3のフィルタ領域
505 励起光反射領域 506 透過屈曲領域
507 透過拡散領域 560 光源装置
600 回転ホイール装置 601 回転ホイール
604 フィルタ領域 604a 第1のフィルタ領域
604b 第2のフィルタ領域 606 透過屈曲領域
606a 透過回折格子 606b 透過屈折部材
607 透過拡散領域 660 光源装置
700 回転ホイール装置 701 回転ホイール
704 フィルタ領域 706 透過屈曲領域
707 励起光反射領域 760 光源装置
800 回転ホイール装置 801 回転ホイール
804 フィルタ領域 805 励起光反射領域
806 透過屈曲領域 L1~L14 光
S1,S2 照射スポット
Claims (15)
- 励起光を出射する励起光照射装置と、
前記励起光の波長帯域と異なる所定の波長帯域の光を透過するとともに前記励起光を反射するフィルタ領域と、前記励起光を屈曲させて透過する透過屈曲領域とを含む回転ホイールを備える回転ホイール装置と、
前記フィルタ領域で反射した前記励起光が照射され、前記フィルタ領域に向けて前記所定の波長帯域の光を含む蛍光を発光する蛍光発光装置と、を備え、
前記回転ホイール装置は、前記透過屈曲領域を透過した前記励起光の光軸と、前記フィルタ領域を透過した前記所定の波長帯域の蛍光の光軸とが重なるように配置されていることを特徴とする光源装置。 - 前記フィルタ領域で反射した前記励起光を前記蛍光発光装置に導く導光部材を備えることを特徴とする請求項1に記載の光源装置。
- 前記回転ホイールは、前記透過屈曲領域と対応する反対側の面の領域に前記透過屈曲領域を透過した前記励起光を拡散させて透過する透過拡散領域を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の光源装置。
- 前記回転ホイールは、前記蛍光発光装置を含む面に対して傾斜する角度で配置されていることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の光源装置。
- 前記回転ホイールは、前記フィルタ領域と対応する反対側の面の領域に前記励起光の波長帯域以外の波長帯域の光を透過して前記励起光を反射する励起光反射領域を含むことを特徴とする請求項4に記載の光源装置。
- 前記回転ホイールは、前記フィルタ領域と対応する反対側の面の領域に、前記回転ホイールに対して斜めに入射した前記励起光を前記回転ホイールの法線方向に反射する反射屈曲領域を含むことを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の光源装置。
- 前記回転ホイールは、前記蛍光発光装置の蛍光発光領域を含む面に対して平行となる角度で配置されていることを特徴とする請求項6に記載の光源装置。
- 前記透過屈曲領域に前記励起光を回折させる回折格子が形成されていることを特徴とする請求項1~7のいずれか1項に記載の光源装置。
- 前記透過屈曲領域に前記励起光を屈折させる傾斜面を有する屈折部材が形成されていることを特徴とする請求項1~7のいずれか1項に記載の光源装置。
- 前記反射屈曲領域に前記励起光を前記回転ホイールの板面の法線方向に反射しつつ回折させる反射回折格子が形成されていることを特徴とする請求項6に記載の光源装置。
- 前記反射屈曲領域に前記励起光を所定の角度に反射させる傾斜面を有する反射屈折部材が形成されていることを特徴とする請求項6に記載の光源装置。
- 前記回転ホイール装置を透過した光を導くライトトンネル又は導光ロッドを備えることを特徴とする請求項1~11のいずれか1項に記載の光源装置。
- 前記回転ホイール装置を透過した光を導くマイクロレンズアレイを備えることを特徴とする請求項1~11のいずれか1項に記載の光源装置。
- 前記蛍光発光装置は蛍光ホイール装置であることを特徴とする請求項1~13のいずれか1項に記載の光源装置。
- 請求項1~14のいずれか1項に記載の光源装置と、
画像光を生成する表示素子と、
前記表示素子から出射された前記画像光を被投影体に投影する投影光学系と、
前記光源装置と前記表示素子とを制御する制御部と、
を備えることを特徴とする投影装置。
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