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公開番号2025092246
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-19
出願番号2023208008
出願日2023-12-08
発明の名称照明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 20060101AFI20250612BHJP(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】スペックルノイズの少ない照明装置を提供する。
【解決手段】本発明の照明装置は、ピーク波長を有するコヒーレント光である第1光を射出する第1光源部と、ピーク波長を含む第1波長帯を有するインコヒーレント光である第2光を射出する第2光源部と、第1波長帯とは異なる第2波長帯の第3光を射出する第3光源部と、第1光と第2光と第3光とを合成し、第1合成光を射出する光合成部と、光合成部から射出される第1合成光を拡散させる拡散部材と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
ピーク波長を有するコヒーレント光である第１光を射出する第１光源部と、
前記ピーク波長を含む第１波長帯を有するインコヒーレント光である第２光を射出する第２光源部と、
前記第１波長帯とは異なる第２波長帯の第３光を射出する第３光源部と、
前記第１光と前記第２光と前記第３光とを合成し、第１合成光を射出する光合成部と、
前記光合成部から射出される前記第１合成光を拡散させる拡散部材と、
を備える、
照明装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記第１光源部は、レーザーダイオードを備え、
前記第２光源部は、発光ダイオードを備える、
請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記光合成部は、
前記第１光と前記第２光とを合成し、第２合成光を射出する第１光合成素子と、
前記第１光合成素子から射出される前記第２合成光と、前記第３光源部から射出される前記第３光と、を合成し、前記第１合成光を射出する第２光合成素子と、
を備える、
請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記第１光合成素子は、前記第１光および前記第２光のうちの一方を反射させ、他方を透過させるストライプミラーで構成され、
前記ストライプミラーは、複数の反射部と複数の透過部とを有し、
前記反射部および前記透過部のそれぞれは、前記第１光の光路と前記第２光の光路とに交差する面内において第１方向に延在し、前記第１方向と交差する方向に沿って交互に配置される、
請求項３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記第１光源部は、複数の前記レーザーダイオードを備え、
前記複数のレーザーダイオードは、前記第１方向に沿って配置され、
前記レーザーダイオードから射出される前記第１光の前記第１方向のビーム径は、前記ストライプミラー上において、前記第１光の前記第１方向に交差する第２方向のビーム径よりも大きい、
請求項４に記載の照明装置。
【請求項６】
前記レーザーダイオードは、発光面を有し、
前記発光面の前記第１方向の長さに対する前記第２方向の長さの比は、６０以上である、
請求項５に記載の照明装置。
【請求項７】
前記ストライプミラーは、透光性基板と、前記透光性基板の一面に設けられた反射膜と、を有し、
前記ストライプミラーにおいて、前記反射膜が設けられた領域が前記反射部であり、前記反射膜が設けられていない領域が前記透過部である、
請求項４から請求項６までのいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項８】
前記第２光源部と前記第１光合成素子との間に設けられ、前記発光ダイオードから射出される前記第２光を、前記レーザーダイオードから射出される前記第１光の偏光方向に一致する偏光方向の直線偏光に変換する偏光変換素子をさらに備える、
請求項３から請求項６までのいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項９】
前記偏光変換素子は、反射型偏光板である、
請求項８に記載の照明装置。
【請求項１０】
前記第１光源部は、前記レーザーダイオードと、前記レーザーダイオードから射出される前記第１光を平行化するコリメーターレンズと、を備え、
１つの前記レーザーダイオードから射出される前記第１光が１つの前記コリメーターレンズに入射する、
請求項２から請求項６までのいずれか一項に記載の照明装置。
（【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、照明装置およびプロジェクターに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
プロジェクターの高性能化を目的として、広色域かつ高効率な光源であるレーザー光源を用いた照明装置を備えるプロジェクターが提案されている。下記の特許文献１には、青色レーザー光源と、緑色レーザー光源と、赤色レーザー光源と、各レーザー光源から射出される光を合成する複数のダイクロイックミラーと、複数のダイクロイックミラーにより合成された合成光を拡散させる拡散板と、を備える照明装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－４０１７７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には、各色のレーザーから射出される光を合成した後、固定型の拡散板と回転型の拡散板とを用いて合成光を拡散させる構成が開示されている。ところが、固定型、回転型のいずれであっても、拡散板を用いて合成光を拡散させる構成では、レーザー光源に特有のスペックルノイズを十分に除去することが難しい、という問題があった。
【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照明装置は、ピーク波長を有するコヒーレント光である第１光を射出する第１光源部と、前記ピーク波長を含む第１波長帯を有するインコヒーレント光である第２光を射出する第２光源部と、前記第１波長帯とは異なる第２波長帯の第３光を射出する第３光源部と、前記第１光と前記第２光と前記第３光とを合成し、第１合成光を射出する光合成部と、前記光合成部から射出される前記第１合成光を拡散させる拡散部材と、を備える。
【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照明装置と、前記照明装置から射出される前記合成光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実施形態の照明装置の概略構成図である。
赤色レーザーダイオードおよび赤色発光ダイオードの発光スペクトルを示す図である。
第１光合成素子の正面図である。
図４のＶ－Ｖ線に沿う第１光合成素子の断面図である。
赤色レーザーダイオードからレーザー光が射出される様子を示す図である。
赤色レーザーダイオードから射出される赤色レーザー光のＹ方向およびＺ方向の発散角を示す図である。
緑色レーザーダイオードから射出される緑色レーザー光のＹ方向およびＺ方向の発散角を示す図である。
第１赤色光源部から射出される赤色レーザー光の強度分布を示すシミュレーション結果である。
緑色レーザー光の強度分布を示すシミュレーション結果である。
第１光合成素子による赤色合成光の強度分布を示す模式図である。
比較例のストライプミラーの欠点を示す図である。
第１実施形態のストライプミラーの効果を示す図である。
第２実施形態の照明装置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。
本実施形態のプロジェクターは、レーザーダイオードを用いた照明装置を備えた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。
【０００９】
本実施形態のプロジェクター１０は、スクリーン（被投射面）ＳＣＲ上にカラー画像を表示する投射型の画像表示装置である。プロジェクター１０は、赤光Ｒ、緑光Ｇ、および青光Ｂの各色光に対応した３つの光変調装置を備える。プロジェクター１０は、光源装置の発光素子として、高輝度かつ高出力な光が得られるレーザーダイオードを備える。
【００１０】
図１は、本実施形態のプロジェクター１０の概略構成図である。
図１に示すように、プロジェクター１０は、照明装置７００と、色分離導光光学系２００と、赤用光変調装置４００Ｒと、緑用光変調装置４００Ｇと、青用光変調装置４００Ｂと、合成光学系５００と、投射光学装置６００と、を備える。赤用光変調装置４００Ｒ、緑用光変調装置４００Ｇ、および青用光変調装置４００Ｂは、照明装置７００から射出される合成光ＬＷに含まれる光を画像情報に応じて変調することにより画像光を形成する。投射光学装置６００は、画像光をスクリーンＳＣＲ（被投射面）上に投射する。
（【００１１】以降は省略されています）

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