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公開番号2025132198
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-10
出願番号2024029607
出願日2024-02-29
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 20060101AFI20250903BHJP(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】本発明の光源装置は、第1光を射出する光源部と、第1光が入射するカラーホイールと、カラーホイールから光が入射する第1入射面と光を射出する第1射出面とを有する第1透過光学素子と、を備える。第1透過光学素子は、第1入射面と第1射出面とが互いに平行であって、光入射方向である第1方向に交差する第2方向に沿って延びる第1回転軸を中心として回転し、カラーホイールは、光源部から入射した第1光を射出する第1領域と第2光を射出する第2領域とを含み、第2方向に沿って延びる第2回転軸を中心として回転し、第1光が第1領域に入射する第1タイミングは、第1光が第1入射面に入射する第2タイミングに同期し、第1光が第2領域に入射する第3タイミングは、第2光が第1入射面に入射する第4タイミングに同期する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
第１光を射出する光源部と、
前記光源部から射出された前記第１光が入射するカラーホイールと、
透光性部材から構成され、前記カラーホイールから射出された光が入射する第１入射面と、前記第１入射面から入射する前記光を射出する第１射出面と、を有する第１透過光学素子と、を備え、
前記第１透過光学素子は、前記第１入射面と前記第１射出面とが互いに平行であって、前記第１透過光学素子に対する前記光の入射方向である第１方向に交差する第２方向に沿って延びる第１回転軸を中心として回転することで、前記カラーホイールから射出された前記光を被照明領域上で走査し、
前記カラーホイールは、前記光源部から入射した前記第１光を射出する第１領域と、前記第１光と異なる第２光を射出する第２領域と、を含み、前記第２方向に沿って延びる第２回転軸を中心として回転し、
前記第１光が前記第１領域に入射する第１期間は、前記第１領域から射出された前記第１光が前記第１透過光学素子の前記第１入射面に入射する第２期間に同期し、
前記第１光が前記第２領域に入射する第３期間は、前記第２領域から射出された前記第２光が前記第１透過光学素子の前記第１入射面に入射する第４期間に同期する、
光源装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記第１回転軸および前記第２回転軸は同軸であり、前記第１透過光学素子および前記カラーホイールを一体に回転させる第１回転素子をさらに備える、
請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記第１光が前記第１領域および前記第２領域の境界に入射するタイミングで前記光源部の出力を小さくする、
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領域および前記第２領域の境界に前記第１光の少なくとも一部が重なる期間において前記カラーホイールから射出された光は、前記被照明領域の有効エリアの外側の非有効エリアに入射する、
請求項１または請求項２に記載の光源装置。
【請求項５】
前記カラーホイールは、周方向において前記第１領域と前記第２領域との間に配置され、前記光源部から入射する前記第１光を遮光する遮光領域をさらに含み、
前記第１光は、前記第１領域、前記遮光領域および前記第２領域の順に入射する、
請求項１または請求項２に記載の光源装置。
【請求項６】
前記第１光を前記第２光に変換する第１波長変換層が前記カラーホイールの前記第２領域に配置され、
前記第１波長変換層は、前記第２光を散乱させない透明蛍光体である、
請求項１または請求項２に記載の光源装置。
【請求項７】
前記カラーホイールの前記第２領域に配置され、前記第１光を前記第２光に変換する第２波長変換層と、
前記カラーホイールから射出された光を平行化する平行化光学系と、
前記平行化光学系により平行化された前記光が入射するレンズインテグレーターと、
前記レンズインテグレーターから入射する前記光の偏光方向を変換する偏光変換素子と、
前記偏光変換素子から射出された前記光が入射する重畳レンズと、を備え、
前記第２波長変換層は、前記第２光を散乱させる散乱要素を含む、
請求項１または請求項２に記載の光源装置。
【請求項８】
前記第１透過光学素子は、前記第１回転軸に交差する第１面および第２面と、前記第１面および前記第２面に接する２×ｍ（ｍ：２以上の自然数）個の第１側面と、を有し、
前記第１入射面および前記第１射出面は、前記２×ｍ個の前記第１側面のうちの互いに平行な２つの前記第１側面である、
請求項１または請求項２に記載の光源装置。
【請求項９】
前記カラーホイールは、前記第１領域および前記第２領域を含む複数の領域を有し、
前記複数の領域の数は、前記第１側面の数と等しい、
請求項８に記載の光源装置。
【請求項１０】
前記光源部は、前記カラーホイールの径方向に沿って配置された複数の発光素子を有し、
前記複数の発光素子から射出された複数の光線は、それぞれ前記第１回転軸に沿って並ぶように前記第１透過光学素子に入射する、
請求項１または請求項２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 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、発光素子から射出した光を液晶パネル等の光変調装置上で時間的に走査することにより、光変調装置を照明するプロジェクターがある。下記の特許文献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、光源装置は、楕円形の光束断面を有する光を射出する。ポリゴンミラーは、光源装置から射出される光を反射して、液晶ライトバルブの画像形成領域上で楕円形の光束断面の短軸方向に走査する。
【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てしまう。つまり、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の画像形成領域を照明する。その結果、液晶ライトバルブにおける明るさやコントラストの低下、色むらの発生、投射レンズでの光の損失等、プロジェクターの画像品質に関係する様々な不具合が生じるおそれがある。
【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、本発明の第１態様に従えば、光源装置が提供される。
【０００６】
また、本発明の第２態様に従えば、上記第１態様の光源装置と、前記光源装置から射出される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射する投射光学装置と、を備える、プロジェクターが提供される。
【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を示す平面図である。
第１透過光学素子が回転する際の照明光の挙動を説明する図である。
図２Ａに続いて照明光の挙動を説明する図である。
図２Ｂに続いて照明光の挙動を説明する図である。
図２Ｃに続いて照明光の挙動を説明する図である。
図２Ｄに続いて照明光の挙動を説明する図である。
図２Ｅに続いて照明光の挙動を説明する図である。
カラーホイールの平面図である。
照明光が光変調装置上を走査する様子を示した図である。
各色光の変位とカラーホイールの射出タイミングとの関係を示した図である。
カラーホイールに青色光が入射する状態を示す図である。
第２実施形態のカラーホイールに青色光が入射する状態を示す図である。
第３実施形態のカラーホイールの平面図である。
第４実施形態のカラーホイールの平面図である。
変形例に係るカラーホイール４１１Ａの平面図である。
第５実施形態の光源装置の概略構成を示す平面図である。
第６実施形態のプロジェクターの概略構成を示す平面図である。
第６実施形態の光源装置の断面図である。
第７実施形態のプロジェクターの概略構成を示す平面図である。
第８実施形態のプロジェクターの概略構成を示す平面図である。
第８実施形態のカラーホイールの平面図である。
【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液晶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１００の概略構成を示す平面図である。
図１に示すように、本実施形態のプロジェクター１００は、光源装置１と、光変調装置２と、入射側偏光板３と、射出側偏光板４と、投射光学装置５と、を備える。
光源装置１は、光源部１０と、カラーホイール１１と、拡大光学系１２と、第１透過光学素子１３と、反射素子１５と、第１回転素子１７と、を備える。
【００１０】
以下、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、光源装置１の照明光軸ＡＸに平行な軸である。光源装置１の照明光軸ＡＸは、光源装置１から射出される光の主光線に沿う軸で定義される。Ｙ軸は、Ｘ軸に直交する軸であり、第１透過光学素子１３の第１回転軸Ｃ１およびカラーホイール１１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。
本実施形態のＸ軸方向は、特許請求の範囲の「第１方向」に対応する。本実施形態のＹ軸方向は、特許請求の範囲の「第２方向」に対応する。本実施形態のＺ軸方向は、特許請求の範囲の「第３方向」に対応する。
以下の説明において、第１回転軸Ｃ１、第２回転軸Ｃ２等の各軸に沿う方向を単に「軸方向」、各軸を中心とする周方向を単に「周方向」、各軸に直交する方向を単に「径方向」と称すことがある。
（【００１１】以降は省略されています）

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