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公開番号2025099128
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-03
出願番号2023215552
出願日2023-12-21
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 20060101AFI20250626BHJP(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】光利用効率に優れる光源装置を提供する。
【解決手段】本発明の光源装置は、第1光を射出する第1光源と、第1光を第2光に変換する波長変換素子と、第1光源と波長変換素子との間に配置され、第1光を透過して第2光を反射する第1光学部材と、第1光および第2光を反射する第1反射部材と、を備える。第1光学部材と波長変換素子との間に第1空気層が設けられている。波長変換素子は、第第1光学部材および第1空気層を介して第1光が入射する第1面と、第1面と反対側を向く第2面と、第1面および第2面に交差して互いに反対側を向く第3面および第4面と、を有する。第1反射部材は、第1空気層の第3面側の領域に配置されている。波長変換素子の第1面から射出される第2光は、第1空気層を伝播し、第1空気層の第4面側の領域から射出される。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
第１波長帯の第１光を射出する第１光源と、
前記第１光を前記第１波長帯とは異なる第２波長帯の第２光に変換する波長変換素子と、
前記第１光源と前記波長変換素子との間に配置され、前記第１光を透過して前記第２光を反射する第１光学部材と、
前記第１光および前記第２光を反射する第１反射部材と、
を備え、
前記第１光学部材と前記波長変換素子との間に第１空気層が設けられ、
前記波長変換素子は、前記第１光学部材および前記第１空気層を介して前記第１光が入射する第１面と、前記第１面と反対側を向く第２面と、前記第１面および前記第２面に交差して互いに反対側を向く第３面および第４面と、を有し、
前記第１反射部材は、前記第１空気層の前記第３面側の領域に配置され、
前記波長変換素子の前記第１面から射出される前記第２光は、前記第１空気層を伝播し、前記第１空気層の前記第４面側の領域から射出される、光源装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記第１光学部材は、前記第１光を透過する第１透光性部材と、前記第１光を透過して前記第２光を反射する第１光学層と、を有し、
前記第１光学層は、前記第１透光性部材の前記波長変換素子と対向する面に配置されている、請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記第１光学部材は、前記第１光および前記第２光を透過する第１透光性部材と、前記第１光を透過して前記第２光を反射する第１光学層と、を有し、
前記第１光学層は、前記第１透光性部材の前記第１光源と対向する面に配置されている、請求項１に記載の光源装置。
【請求項４】
前記第１透光性部材の熱伝導率は、前記波長変換素子の熱伝導率よりも大きい、請求項２に記載の光源装置。
【請求項５】
前記第１透光性部材の熱伝導率は、前記波長変換素子の熱伝導率よりも大きい、請求項３に記載の光源装置。
【請求項６】
前記第１光源と前記波長変換素子との間に配置され、前記第１面における前記第１光の反射を抑制する反射抑制層をさらに備える、請求項１に記載の光源装置。
【請求項７】
前記第１光および前記第２光を反射する第２反射部材をさらに備え、
前記波長変換素子は、前記第１面、前記第２面、前記第３面、および前記第４面のそれぞれに交差して互いに反対側を向く第５面および第６面と、を有し、
前記第２反射部材は、前記第１空気層の前記第５面側の領域および前記第１空気層の前記第６面側の領域に配置されている、請求項１に記載の光源装置。
【請求項８】
前記波長変換素子を支持する支持部材をさらに備え、
前記第２面は、前記支持部材と熱伝達可能に接続されている、請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項９】
前記第１光学部材と前記波長変換素子とを覆う筐体をさらに備え、
前記筐体は、前記第１空気層の前記第４面側の領域から射出される前記第２光を外部に取り出す取出口を有し、
前記波長変換素子の前記第４面の法線方向に平面視した状態において、前記取出口は、前記第１空気層および前記波長変換素子に重なっている、請求項８に記載の光源装置。
【請求項１０】
前記第２面に対向して配置され、前記第１光を射出する第２光源と、
前記第２光源と前記波長変換素子との間に配置され、前記第１光を透過して前記第２光を反射する第２光学部材と、
をさらに備え、
前記第２光学部材と前記波長変換素子との間に第２空気層が設けられ、
前記第２光源から射出された前記第１光は、前記第２光学部材および前記第２空気層を介して前記波長変換素子の前記第２面に入射し、
前記第１反射部材は、前記第２空気層の前記第３面側の領域に配置され、
前記波長変換素子の前記第２面から射出される前記第２光は、前記第２空気層を伝播し、前記第２空気層の前記第４面側の領域から射出される、請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の光源装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
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 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
プロジェクターに用いる光源装置として、発光素子から射出された励起光を蛍光体に照射した際に蛍光体から発せられる蛍光を利用した光源装置が提案されている。下記の特許文献１に、蛍光体を含む平板状の波長変換部材と、励起光を射出する発光ダイオードと、を備える光源装置が開示されている。この光源装置においては、波長変換部材の複数の面のうち、面積が広い入射面から励起光を入射させ、面積が狭い射出面から蛍光を射出させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２００６／０５４２０３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の光源装置において、波長変換部材の内部で生成される蛍光は、波長変換部材の表面と空気層との界面で全反射することによって波長変換部材の内部を伝播し、射出面から射出される。ところが、蛍光のうち、波長変換部材と空気層との界面に臨界角未満で入射する成分は、界面で全反射しないため、射出面に到達する前に界面から外部に漏れる。そのため、蛍光の利用効率が低下する、という課題がある。
【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波長帯の第１光を射出する第１光源と、前記第１光を前記第１波長帯とは異なる第２波長帯の第２光に変換する波長変換素子と、前記第１光源と前記波長変換素子との間に配置され、前記第１光を透過して前記第２光を反射する第１光学部材と、前記第１光および前記第２光を反射する第１反射部材と、を備える。前記第１光学部材と前記波長変換素子との間に第１空気層が設けられている。前記波長変換素子は、前記第１光学部材を透過する前記第１光が前記第１空気層を介して入射する第１面と、前記第１面と反対側を向く第２面と、前記第１面および前記第２面に交差して互いに反対側を向く第３面および第４面と、を有する。前記第１反射部材は、前記第１空気層の前記第３面側の領域に配置されている。前記波長変換素子の前記第１面から射出される前記第２光は、前記第１空気層を伝播し、前記第１空気層の前記第４面側の領域から射出される。
【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光を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実施形態のプロジェクター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。
図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う光源装置の断面図である。
図２のＩＶ－ＩＶ線に沿う光源装置の断面図である。
本実施形態の光源装置の作用および効果を説明するための模式図である。
第２実施形態の光源装置の断面図である。
第３実施形態の光源装置の斜視図である。
図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿う光源装置の断面図である。
図７のＩＸ－ＩＸ線に沿う光源装置の断面図である。
第４実施形態の光源装置の斜視図である。
図１０のＸＩ－ＸＩ線に沿う光源装置の断面図である。
図１０のＸＩＩ－ＸＩＩ線に沿う光源装置の断面図である。
第５実施形態の光源装置の断面図である。
【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。
本実施形態のプロジェクターは、光変調装置として液晶パネルを用いたプロジェクターの一例である。
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、本実施形態のプロジェクター１の概略構成図である。
図１に示すように、本実施形態のプロジェクター１は、被投射面であるスクリーンＳＣＲ上にカラー画像を表示する投射型画像表示装置である。プロジェクター１は、赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ、青色光ＬＢの各色光に対応した３つの光変調装置を備える。
【００１０】
プロジェクター１は、第１照明装置２０と、第２照明装置２１と、色分離光学系３と、光変調装置４Ｒと、光変調装置４Ｇと、光変調装置４Ｂと、光合成素子５と、投射光学装置６と、を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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