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公開番号2025120466
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-15
出願番号2025100240,2024125863
出願日2025-06-16,2022-10-19
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,個人
主分類G03B 21/14 20060101AFI20250807BHJP(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】色むらを抑制可能な光源装置を提供する。
【解決手段】本発明の光源装置は、第1波長帯の第1光束を射出する第1光源部と、第2波長帯の第2光束を射出する第2光源部と、第3波長帯の第3光束を射出する第3光源部と、第1光束の光束幅を拡大するとともに、第1光束と第2光束とを合成して第1合成光束を生成する第1光合成素子と、第1合成光束と第3光束とを合成して第2合成光束を生成する第2光合成素子と、を備える。第1光束の光束幅は、第2光束の光束幅と同じ、または第2光束の光束幅よりも小さく、第1光束の光束幅は、第3光束の光束幅よりも小さい。第1光合成素子は、第1光合成素子から射出される第1光束の光束幅を、第2光束の光束幅および第3光束の光束幅の少なくとも一方に近付けるように、第1光合成素子に入射する第1光束の光束幅よりも大きくする。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
第１波長帯の第１光束を射出する第１光源部と、
前記第１波長帯とは異なる第２波長帯の第２光束を射出する第２光源部と、
前記第１波長帯および前記第２波長帯とは異なる第３波長帯の第３光束を射出する第３光源部と、
前記第１光束の光束幅と前記第２光束の光束幅と前記第３光束の光束幅とのうちの少なくとも１つの光束幅を拡大するとともに、前記第１光束と前記第２光束と前記第３光束とを合成する第１光合成光学系と、
を備え、
前記第１光合成光学系は、前記第１光束と前記第２光束とを合成して第１合成光束を生成する第１光合成素子を含み、
前記第１光合成光学系で生成される前記第１光束と前記第２光束と前記第３光束とを含む第２合成光束において各光束が合成された際に互いに重なり合う側の幅を光束幅としたとき、
前記第１光源部から射出される前記第１光束の光束幅は、前記第２光源部から射出される前記第２光束の光束幅よりも小さく、
前記第３光源部から射出される前記第３光束の光束幅は、前記第２光源部から射出される前記第２光束の光束幅よりも小さく、
前記第１光合成光学系は、前記第３光源部から射出される第３光束の光束幅を、前記第１光合成素子から射出される前記第１光束の光束幅に近付けるように調整し、
前記第１光合成光学系は、前記第１光束の光束幅と前記第２光束の光束幅とを互いに遠ざけない、光源装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記第１光合成素子は、
前記第１光束の一部の光束を第１方向に向けて透過し、前記第１光束の他の一部の光束を前記第１方向とは交差する第２方向に向けて反射し、前記第２光束を前記第２方向に向けて透過する第１反射部と、
前記第１反射部を透過する前記第１光束の一部の光束を前記第２方向に向けて反射し、前記第２光束を前記第２方向に向けて透過する第２反射部と、
を備える、請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記第１光合成素子は、前記第１反射部と前記第２反射部との間で前記第１光束を導光する導光部材をさらに備え、
前記第１反射部と前記第２反射部とは、前記導光部材に設けられている、請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記第１光合成光学系は、前記第１合成光束を拡散する第１拡散素子と、
前記第３光束を拡散する第２拡散素子と、
前記第２合成光束を拡散する第３拡散素子と、をさらに備える、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項５】
前記第１光源部は、前記第１光束を構成する第１光を射出する第１発光素子と、前記第１発光素子を支持する第１面を有する第１基板と、を備え、
前記第２光源部は、前記第２光束を構成する第２光を射出する第２発光素子と、前記第２発光素子を支持する第２面を有する第２基板と、を備え、
前記第３光源部は、前記第３光束を構成する第３光を射出する第３発光素子と、前記第３発光素子を支持する第３面を有する第３基板と、を備え、
前記第１面と前記第２面とは、互いに同一の仮想平面上に配置され、
前記第３面は、前記仮想平面に交差して配置されている、請求項２または請求項３に記載の光源装置。
【請求項６】
前記第１光源部から射出される前記第１光束を反射して前記第１反射部に導く第３反射部をさらに備え、
前記第３光源部から射出される前記第３光束の射出方向に沿って見たとき、前記第３反射部で反射した前記第１光束の光路は、前記第３面と重なる、請求項５に記載の光源装置。
【請求項７】
前記第１光源部は前記第１光束を形成する第１光を射出する複数の第１発光素子を含み、
前記第２光源部は前記第２光束を形成する第２光を射出する複数の第２発光素子を含み、
前記第３光源部は前記第３光束を形成する第３光を射出する複数の第３発光素子を含み、
前記複数の第１発光素子と前記複数の第２発光素子と前記複数の第３発光素子とは、１つの基板上に設けられるとともに、前記１つの基板を介して１つのヒートシンクで放熱される、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項８】
請求項１から請求項３のいずれか一項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２合成光束を含む光を画像情報に応じ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る光を投写する投写光学装置と、
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 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
例えばプロジェクターに用いる照明装置として、レーザー光源と蛍光体とを利用した照明装置が提案されている。下記の特許文献１に、青色レーザー光源と赤色レーザー光源と緑色蛍光体とを有する照明光学系と、照明光学系からの青色光、赤色光、および緑色光のそれぞれを変調する液晶パネルと、投写光学系と、を備えた投写装置が開示されている。この投写装置において、青色レーザー光源からの青色光は、ハーフミラーで分岐し、分岐した青色光の一方が青色光用液晶パネルに入射し、他方が励起光として緑色蛍光体に入射する。緑色蛍光体で発生した緑色の蛍光光は、緑色光用液晶パネルに入射する。赤色レーザー光源からの赤色光は、赤色光用液晶パネルに入射する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１３－６５４１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の投写装置において、蛍光光からなる緑色光は、ランバートな配光分布を有している。そのため、緑色光の光束幅は、レーザー光からなる赤色光および青色光の光束幅よりも大きい。また、青色レーザー光源と赤色レーザー光源とでは出力パワーが異なるため、光量バランスを取るために、レーザー光源の個数を互いに異ならせる必要がある。その結果、赤色光の光束幅と青色光の光束幅とは互いに異なる。このように、互いに光束幅が異なる色光を集光して表示パネルに照射し、画像を投写すると、色むらが生じる、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光束を射出する第１光源部と、前記第１波長帯とは異なる第２波長帯の第２光束を射出する第２光源部と、前記第１波長帯および前記第２波長帯とは異なる第３波長帯の第３光束を射出する第３光源部と、前記第１光束の光束幅を拡大するとともに、前記第１光束と前記第２光束とを合成して第１合成光束を生成する第１光合成素子と、前記第１合成光束と前記第３光束とを合成して第２合成光束を生成する第２光合成素子と、を備える。前記第１光束の光束幅は、前記第２光束の光束幅と同じ、または前記第２光束の光束幅よりも小さく、前記第１光束の光束幅は、前記第３光束の光束幅よりも小さい。前記第１光合成素子は、前記第１光合成素子から射出される前記第１光束の光束幅を、前記第２光束の光束幅および前記第３光束の光束幅の少なくとも一方に近付けるように、前記第１光合成素子に入射する前記第１光束の光束幅よりも大きくする。
【０００６】
本発明の他の態様の光源装置は、第１波長帯の第１光束を射出する第１光源部と、前記第１波長帯とは異なる第２波長帯の第２光束を射出する第２光源部と、前記第１波長帯および前記第２波長帯とは異なる第３波長帯の第３光束を射出する第３光源部と、前記第１光束および前記第２光束の光束幅を拡大するとともに、前記第１光束と前記第２光束と前記第３光束とを合成した第１合成光束を射出する第１光合成素子と、前記第１光束の一部と前記第２光束の一部と前記第３光束の一部とを合成した第２合成光束を前記第１光合成素子に入射させる第２光合成素子と、を備え、前記第１光源部から射出される前記第１光束の光束幅は、前記第２光源部から射出される前記第２光束の光束幅と同じであり、前記第１光源部から射出される前記第１光束の光束幅および前記第２光源部から射出される前記第２光束の光束幅は、前記第３光源部から射出される前記第３光束の光束幅よりも小さく、前記第２光合成素子は、前記第１光束の一部と前記第２光束の一部と透過して前記第１光合成素子に入射させるとともに、前記第３光束の一部を反射して前記第１光合成素子に入射させ、前記第１光合成素子は、前記第１光合成素子から射出される前記第１光束の光束幅および前記第２光束の光束幅を、前記第１光合成素子から射出される前記第３光束の光束幅に近付けるように、前記第１光合成素子に入射する前記第１光束の光束幅および前記第２光束の光束幅よりも大きくするとともに、前記第１光束の他の一部と前記第２光束の他の一部と前記第３光束の他の一部と前記第２合成光束とを合成して前記第１合成光束を生成する。
【０００７】
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２合成光束を含む光を画像情報に応じ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写する投写光学装置と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
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概略構成図である。
青色光束の複数の位置における断面の照度分布を示す図である。
緑色光束の複数の位置における断面の照度分布を示す図である。
赤色光束の複数の位置における断面の照度分布を示す図である。
第２実施形態の光源装置の概略構成図である。
第３実施形態の光源装置の概略構成図である。
第４実施形態の光源装置の概略構成図である。
第５実施形態の光源装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１～図５を用いて説明する。
本実施形態のプロジェクターは、半導体レーザーを用いた光源装置を備える液晶プロジェクターの一例である。
なお、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。
【００１０】
本実施形態のプロジェクター１０は、スクリーン（被投写面）ＳＣＲ上にカラー画像を表示する投写型の画像表示装置である。プロジェクター１０は、赤色光束ＬＲ、緑色光束ＬＧ、および青色光束ＬＢの各色の光束に対応した３つの光変調装置を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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