特許ウォッチ

公開番号2025024332
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-20
出願番号2023128361
出願日2023-08-07
発明の名称光源装置およびプロジェクター
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 21/14 20060101AFI20250213BHJP(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】平行度が高い光を射出可能な光源装置およびプロジェクターを提供する。
【解決手段】光源装置10は、第1光L1を射出する第1発光素子11と、第1光学素子13と、変位方向変更素子17と、第2光学素子14と、を備え、第1光学素子13および第2光学素子14において、入射面と射出面とは、互いに平行であり、第1光学素子13は、Y軸方向に沿う第1回転軸C1を中心として回転することにより、第1発光素子11から射出された第1光L1の光路をZ軸方向において変位させ、変位方向変更素子17は、第1光学素子13から射出された第1光L1の光路の変位方向を、Z軸方向からY軸方向に変化させ、第2光学素子14は、Y軸方向に沿う第2回転軸C2を中心として回転することにより、変位方向変更素子17から射出された第1光L1の光路を、Z軸方向において変位させる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１光を射出する光源と、
前記光源から射出された前記第１光が入射するとともに、入射した前記第１光を透過する第１光学素子と、
前記第１光学素子から射出された前記第１光が入射するとともに、入射した前記第１光を透過する変位方向変更素子と、
前記変位方向変更素子から射出された前記第１光が入射するとともに、入射した前記第１光を透過する第２光学素子と、を備え、
前記第１光学素子において、前記第１光が入射する第１入射面と、前記第１入射面から入射した前記第１光を射出する第１射出面とは、互いに平行であり、
前記第２光学素子において、前記第１光が入射する第２入射面と、前記第２入射面から入射した前記第１光を射出する第２射出面とは、互いに平行であり、
前記第１光学素子は、前記光源から射出された前記第１光が前記第１光学素子に入射する第１方向に交差する第２方向に沿う第１回転軸を中心として回転することにより、前記光源から射出された前記第１光の光路を前記第１方向および前記第２方向に交差する第３方向において変位させ、
前記変位方向変更素子は、前記第１光学素子から射出された前記第１光の光路の変位方向を、前記第３方向から前記第２方向に変化させ、
前記第２光学素子は、前記第２方向に沿う第２回転軸を中心として回転することにより、前記変位方向変更素子から射出された前記第１光の光路を、前記第３方向において変位させる、光源装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記変位方向変更素子は、ドーブプリズムである、請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記第１光学素子と前記第２光学素子との間の光路上に配置され、前記第１光学素子から射出された前記第１光の光路を前記第１方向とは反対の第４方向に屈曲させる屈曲光学系をさらに備える、請求項１または請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記第１回転軸および前記第２回転軸は、同一直線上に配置される、請求項３に記載の
光源装置。
【請求項５】
前記第１光学素子を前記第１回転軸を中心として回転させる駆動装置をさらに備え、
前記駆動装置は、前記第２光学素子を前記第２回転軸を中心として回転させる、請求項４に記載の光源装置。
【請求項６】
前記第１光学素子は、前記駆動装置に接続される第１端部と、前記第１端部とは反対側の第２端部とを有し、
前記第２光学素子は、前記駆動装置に接続される第３端部と、前記第３端部とは反対側の第４端部とを有し、
前記第１端部から前記第２端部までの前記第２方向における長さは、前記第３端部から前記第４端部までの前記第２方向における長さより短い、請求項５に記載の光源装置。
【請求項７】
前記第１光学素子は、前記駆動装置の前記第２方向側に配置され、
前記第２光学素子は、前記駆動装置の前記第２方向側とは反対側に配置され、
前記第１光学素子の比重は、前記第２光学素子の比重より大きい、請求項６に記載の光源装置。
【請求項８】
前記第１光学素子は、前記駆動装置の前記第２方向側に配置され、
前記第２光学素子は、前記駆動装置の前記第２方向側とは反対側に配置され、
前記第１光学素子には、熱を発する発熱体へ空気を流通させる羽根部が接続されている、請求項６に記載の光源装置。
【請求項９】
前記第１光学素子は、前記駆動装置に接続される第１端部と、前記第１端部とは反対側の第２端部とを有し、
前記第２光学素子は、前記駆動装置に接続される第３端部と、前記第３端部とは反対側の第４端部とを有し、
前記第１端部から前記第２端部までの前記第２方向における長さは、前記第３端部から前記第４端部までの前記第２方向における長さと同じである、請求項５に記載の光源装置。
【請求項１０】
請求項１または請求項２に記載の光源装置と、
前記光源装置から射出される前記第１光を画像情報に基づいて変調する光変調装置と、
前記光変調装置により変調された光を投射する投射光学装置と、
を備える、プロジェクター。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置およびプロジェクターに関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、光源ランプを含む光源装置と、液晶ライトバルブと、光源装置と液晶ライトバルブとの間に設けられたポリゴンミラーと、投射レンズと、を備えるプロジェクターが開示されている。このプロジェクターにおいて、光源ランプは、長方形状の光束断面を有する光を射出する。ポリゴンミラーは、回転しながら、光源ランプから射出される光を反射することにより、液晶ライトバルブの画像形成領域上で長方形状の光束断面の短辺方向に光を走査する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００７－２２５９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１のプロジェクターのように、光の走査にポリゴンミラーを用いた場合、完全な平行光をポリゴンミラーに入射させたとしても、ポリゴンミラーによって光の平行度が損なわれる。すなわち、ポリゴンミラーが回転しつつ光を反射するため、ポリゴンミラーの反射面に対する光の入射角が時間的に変化し、ポリゴンミラーに入射した平行光が所定の発散角を有する光となって液晶ライトバルブを照明する。その結果、液晶ライトバルブにおけるコントラストの低下等、プロジェクターの画像品質に関係する不具合が生じるおそれがある。したがって、平行度が高い光を安定して射出可能な光源装置が求められている。
【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光源装置は、第１光を射出する光源と、前記光源から射出された前記第１光が入射するとともに、入射した前記第１光を透過する第１光学素子と、前記第１光学素子から射出された前記第１光が入射するとともに、入射した前記第１光を透過する変位方向変更素子と、前記変位方向変更素子から射出された前記第１光が入射するとともに、入射した前記第１光を透過する第２光学素子と、を備え、前記第１光学素子において、前記第１光が入射する第１入射面と、前記第１入射面から入射した前記第１光を射出する第１射出面とは、互いに平行であり、前記第２光学素子において、前記第１光が入射する第２入射面と、前記第２入射面から入射した前記第１光を射出する第２射出面とは、互いに平行であり、前記第１光学素子は、前記光源から射出された前記第１光が前記第１光学素子に入射する第１方向に交差する第２方向に沿う第１回転軸を中心として回転することにより、前記光源から射出された前記第１光の光路を前記第１方向および前記第２方向に交差する第３方向において変位させ、前記変位方向変更素子は、前記第１光学素子から射出された前記第１光の光路の変位方向を、前記第３方向から前記第２方向に変化させ、前記第２光学素子は、前記第２方向に沿う第２回転軸を中心として回転することにより、前記変位方向変更素子から射出された前記第１光の光路を、前記第３方向において変位させる。
【０００６】
本発明の一つの態様のプロジェクターは、本発明の一つの態様の光源装置と、前記光源装置から射出される前記第１光を画像情報に基づいて変調する光変調装置と、前記光変調装置により変調された光を投射する投射光学装置と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
第１実施形態の光源装置の概略構成図である。
第１実施形態の光源装置の斜視図である。
透過光学素子が回転する際の光の挙動を説明するための模式図である。
図３Ａの続きを示す模式図である。
図３Ｂの続きを示す模式図である。
図３Ｃの続きを示す模式図である。
図３Ｄの続きを示す模式図である。
図３Ｅの続きを示す模式図である。
第２実施形態のプロジェクターの概略構成図である。
第１光学素子と第２光学素子の比重が同一の場合の重心を示す図である。
第１光学素子の比重が第２光学素子の比重より大きい場合の重心を示す図である。
第３実施形態のプロジェクターの概略構成図である。
第４実施形態のプロジェクターの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図面を用いて説明する。
本実施形態の光源装置１０は、発光素子としてレーザーダイオードを用いた光源装置の一例である。
以下の各図面において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異ならせて示すことがある。
【０００９】
図１は、本実施形態の光源装置１０の概略構成図であり、図２は、光源装置１０を示す斜視図である。
図１および図２に示すように、本実施形態の光源装置１０は、第１発光素子１１と、第１光学素子１３と、第２光学素子１４と、第１駆動装置１５と、第２駆動装置１６と、変位方向変更素子１７と、を備える。
本実施形態の光源装置１０は、後述するように、第１発光素子１１から射出される光を第１光学素子１３で１方向に走査し、第１光学素子１３で走査された光を変位方向変更素子１７によって該１方向と直交する他の１方向に光が変位するように走査方向を変更し、該他の１方向に走査されている光を第２光学素子１４で該１方向に再度走査することで、光を二次元的に走査している。
【００１０】
以下、各図面において、必要に応じてＸＹＺ直交座標系を用いて説明する。Ｘ軸は、第１発光素子１１の光軸ＡＸに平行な軸である。第１発光素子１１の光軸ＡＸは、第１発光素子１１から射出される第１光Ｌ１の主光線に沿う軸と定義する。また、第１光Ｌ１の進行方向を＋Ｘ方向とする。Ｙ軸は、Ｘ軸に直交する軸であり、第１光学素子１３の第１回転軸Ｃ１および第２光学素子１４の第２回転軸Ｃ２に沿う軸である。Ｚ軸は、Ｘ軸およびＹ軸に直交する軸である。なお、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸の関係は、直交に限定されず、交差していればよい。また、これ以降、Ｘ軸に平行な方向をＸ軸方向と称し、Ｙ軸に平行な方向をＹ軸方向と称し、Ｚ軸に平行な方向をＺ軸方向と称する。つまり、Ｘ軸方向には、＋Ｘ方向と－Ｘ方向の双方が含まれ、Ｙ軸方向には、＋Ｙ方向と－Ｙ方向の双方が含まれ、Ｚ軸方向には、＋Ｚ方向と－Ｚ方向の双方が含まれる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許