特許ウォッチ

公開番号2024090456
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-04
出願番号2022206382
出願日2022-12-23
発明の名称プロジェクター
出願人セイコーエプソン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G03B 21/00 20060101AFI20240627BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】単板式のプロジェクターにおいて、装置の大型化を抑える。
【解決手段】本発明のプロジェクターは、第1光を射出する第1発光素子と、第1光を第2光に変換する波長変換素子と、を含む第1光源装置と、第3光を射出する第2発光素子を含む第2光源装置と、第3光を反射し、波長変換素子に入射させる第1光学素子と、入射する光を画像情報に基づいて変調する光変調装置と、光変調装置から射出された画像光を投射する投射光学装置と、を備える。第1光は波長変換素子に入射し、第2光は第1光及び第3光とは異なる波長を有する。波長変換素子は、入射する第3光を第1光及び第3光とは異なる波長を有する第4光に変換する。波長変換素子から射出された第1光、第2光及び第4光は、光変調装置に入射する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１光を射出する第１発光素子と、前記第１光を第２光に変換する波長変換素子と、を含む第１光源装置と、
第３光を射出する第２発光素子を含む第２光源装置と、
前記第３光を反射し、前記波長変換素子に入射させる第１光学素子と、
入射する光を画像情報に基づいて変調する光変調装置と、
前記光変調装置から射出された画像光を投射する投射光学装置と、
を備え、
前記第１光は前記波長変換素子に入射し、
前記第２光は前記第１光及び前記第３光とは異なる波長を有し、
前記波長変換素子は入射する前記第３光を前記第１光及び前記第３光とは異なる波長を有する第４光に変換し、
前記波長変換素子から射出された前記第１光、前記第２光及び前記第４光は前記光変調装置に入射する、
プロジェクター。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記第１発光素子は前記波長変換素子の一方の面に前記第１光を照射し、
前記波長変換素子は前記第１光を透過し、
前記第１光源装置は前記第１光及び前記第２光を射出し、
前記第１光学素子は前記波長変換素子の前記一方の面とは反対側の他方の面に前記第３光を照射し、
前記第３光の中心波長は前記第１光の中心波長よりも短い、
請求項１に記載のプロジェクター。
【請求項３】
前記第１光学素子は誘電体多層膜を有し、
前記誘電体多層膜は前記第３光を反射し、前記第１光、前記第２光及び前記第４光を透過する、
請求項１又は２に記載のプロジェクター。
【請求項４】
前記第１光源装置における前記第１光の光軸に沿って見たときに、前記第１光源装置から射出される光束の幅は前記第１光学素子の幅よりも広い、
請求項１に記載のプロジェクター。
【請求項５】
前記第１光源装置と前記第１光学素子との間の前記第１光及び前記第３光の光路上に配置されている第１集光光学系と、
前記第２光源装置と前記第１光学素子との間の前記第３光の光路上に配置されている第２集光光学系と、
を備え、
前記第１発光素子の第１発光面の第１方向の大きさをＭ１、前記第１発光面の前記第１方向に直交する第２方向の大きさをＮ１、前記第１集光光学系の焦点距離をｆ１とし、
前記第２発光素子の第２発光面の第３方向の大きさをＭ２、前記第２発光面の前記第３方向に直交する第２方向の大きさをＮ２、前記第２集光光学系の焦点距離をｆ２とすると、下記の（１），（２）の式を満たす、
（Ｍ１／ｆ１）＞（Ｍ２／ｆ２）・・・（１）
（Ｎ１／ｆ１）＞（Ｎ２／ｆ２）・・・（２）
請求項１又は２に記載のプロジェクター。
【請求項６】
前記第１集光光学系は少なくとも２枚の正のパワーを有するレンズを備える、
請求項５に記載のプロジェクター。
【請求項７】
前記第１光学素子は偏光分離膜を備え、
前記偏光分離膜は、前記第１光、前記第２光及び前記第４光の各々の第１振動方向の偏光成分を透過し、前記第１振動方向と直交する第２振動方向の偏光成分を反射し、
前記第１光学素子によって反射された前記第２振動方向の偏光成分を有する光を反射し、前記第３光を透過させる第２光学素子と、
位相素子と、
を備え、
光変調装置は入射側偏光板と、液晶パネルと、射出側偏光板と、を有し、
位相素子は、前記第１振動方向の偏光成分の振動方向と前記第２振動方向の偏光成分の振動方向とを前記入射側偏光板の透過軸に揃える、
請求項１又は２に記載のプロジェクター。
【請求項８】
前記光変調装置は複数の色のカラーフィルターと、液晶パネルと、を有する、
請求項１又は２に記載のプロジェクター。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクターに関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、色光から当該色の画像光を生成する光変調装置として１枚の液晶パネルを備えるプロジェクター、すなわち単板式のプロジェクターが知られている。例えば、特許文献１に開示されている単板式のプロジェクターでは、液晶パネルの変調面よりも小さい発光面を有する光源から射出された光をロッド部材を用いて光の照射範囲を拡げ且つ集光し、液晶パネルの変調面に照射する。液晶パネルによって変調されて生成された画像光は、集光レンズを通り、反射ミラーによって反射される。反射されて光路を折り返された画像光は、イメージングレンズを通り、投射される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
中国実用新案第２１２５１５３２０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の特許文献１に開示されているプロジェクターを含む従来のプロジェクターにおいて、投射する画像を明るくするためには、例えば光源の発光面積を大きくすることによって光源から射出される光量を多くするという対策が考えられる。しかしながら、光源における発光面積を大きくし、光源から射出される光量を多くすると、光源の発光面積に起因するエテンデューが大きくなり、光源よりも後段の光学素子に取り込めない光による光損失の発生、光学素子の大型化、光学素子の数や光学的な負荷の増大等を招く場合がある。そのため、光源の発光面積を適切な範囲内に抑え、エテンデューを抑える対策が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、本発明の一つの態様のプロジェクターは、第１光を射出する第１発光素子と、第１光を第２光に変換する波長変換素子と、を含む第１光源装置と、第３光を射出する第２発光素子を含む第２光源装置と、第３光を反射し、波長変換素子に入射させる第１光学素子と、入射する光を画像情報に基づいて変調する光変調装置と、光変調装置から射出された画像光を投射する投射光学装置と、を備える。第１光は波長変換素子に入射し、第２光は第１光及び第３光とは異なる波長を有する。波長変換素子は、入射する第３光を第１光及び第３光とは異なる波長を有する第４光に変換する。波長変換素子から射出された第１光、第２光及び第４光は、光変調装置に入射する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
第１実施形態のプロジェクターの構成を示す概略図である。
図１のプロジェクターの第１光源装置の斜視図である。
図２の第１光源装置の側面図である。
図１のプロジェクターの要部の変形例の概略図である。
図１のプロジェクターの要部の別の変形例の概略図である。
第２実施形態のプロジェクターの構成を示す概略図である。
第３実施形態のプロジェクターの構成を示す概略図である。
第１実施形態のプロジェクターの第１光源装置とは別の形態の光源装置の概略図である。
第１実施形態のプロジェクターの第１光源装置とは別の形態の光源装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。各図面では、各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を変えている場合がある。
【０００８】
［第１実施形態］
先ず、本発明の第１実施形態について、図１から図５を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態のプロジェクター７０１の構成を示す概略図である。プロジェクター７０１は、光変調装置として１枚の液晶パネルを備える画像表示装置であり、所謂単板式のプロジェクターである。図１に示すように、プロジェクター７０１は、第１光源装置２１と、第１集光光学系３１と、第２光源装置２２と、第２集光光学系３２と、第１光学素子４１と、拡大レンズ５５と、光変調装置７０と、集光素子９０と、投射光学装置１００と、を備える。
【０００９】
図２は、第１光源装置２１の斜視図である。図３は、第１光源装置２１の側面図である。第１光源装置２１は、基板１０Ａと、第１発光素子１１と、波長変換素子１２と、を含む。図２及び図３に示すように、第１発光素子１１は、基板１０Ａの板面１０ａに設けられている。第１発光素子１１は、板状又は層状に形成され、板面１１ａ，１１ｂを有する。板面１０ａ，１１ａ，１１ｂは矩形であり、具体的には長方形である。板面１１ａ，１１ｂは、板面１０ａと略相似であり、板面１０ａよりも小さい。第１発光素子１１の板面１１ｂは、基板１０Ａの板面１０ａに接している。基板１０Ａの板面１０ａにおいて第１発光素子１１の板面１１ｂと接していない領域には、例えば第１発光素子１１に電気信号を供給するための不図示の配線等が設けられている。
【００１０】
第１発光素子１１は、板面１１ａ及び一部の側面から青色光ＢＬ１を射出する。青色光ＢＬ１は、後述する特許請求の範囲に記載されている「第１光」に該当する。青色光ＢＬ１のピーク波長は、例えば４５０ｎｍ～４６０ｎｍの範囲内に含まれる。なお、第１発光素子１１の発光波長帯は、例えば４５０ｎｍ～５００ｎｍであるが、前述の波長帯に限定されず、後述する画像光ＩＭの青色成分の波長及び波長変換素子１２の励起波長を含む波長帯であればよい。第１発光素子１１は、例えば青色発光ダイオード（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ；ＬＥＤ）である。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許