特許ウォッチ

公開番号2025142651
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-01
出願番号2024042126
出願日2024-03-18
発明の名称光源装置及び投影装置
出願人カシオ計算機株式会社
代理人弁理士法人コスモ国際特許事務所
主分類F21S 2/00 20160101AFI20250924BHJP(照明)
要約【課題】光の利用効率を向上させた光源装置及び投影装置を提供する。
【解決手段】投影装置10の光源装置60は、複数の半導体発光素子を含む光源パッケージ75が設けられる光出射装置70と、マイクロレンズアレイ171と、を備え、光出射装置70は、光出射装置70からの光が偏ってマイクロレンズアレイ171に照射されるように、かつ、マイクロレンズアレイ171から出射する光を投影光学系220の無効領域LSに照射しないように配置されている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
複数の半導体発光素子が設けられる光出射装置と、
マイクロレンズアレイと、を備え、
前記光出射装置は、前記光出射装置からの光が偏って前記マイクロレンズアレイに照射されるように、かつ、前記マイクロレンズアレイから出射する光を投影光学系の無効領域に照射しないように配置されている、
光源装置。
続きを表示（約 790 文字）【請求項２】
前記光出射装置における複数の前記半導体発光素子は、それぞれ異なる波長帯域の光を出射する、請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記光出射装置は、マルチチップパッケージ構造からなる、請求項１に記載の光源装置。
【請求項４】
前記光出射装置から前記マイクロレンズアレイまでの光路上には、１枚の凸レンズ及び１枚の凹レンズ、又は、１枚の凸メニスカスレンズが設けられる、請求項１に記載の光源装置。
【請求項５】
各前記半導体発光素子は、楕円形の光を出射し、
前記マイクロレンズアレイは、複数のマイクロレンズが格子状に配置され、
前記光出射装置は、前記楕円形の光が前記複数のマイクロレンズの配列方向に対して傾斜するように設けられる、請求項１に記載の光源装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５の何れか記載の光源装置と、
前記マイクロレンズアレイからの光が照射されて画像光を生成する表示素子と、
前記表示素子から出射される前記画像光を投影する投影光学系と、
を有する投影装置。
【請求項７】
前記マイクロレンズアレイは、前記表示素子からの前記画像光の光線角度を規制する光線角度規制因子から設定される有効領域を有し、
前記光出射装置からの光は、前記有効領域内に照射される、請求項６に記載の投影装置。
【請求項８】
前記表示素子は、ＤＭＤ又はＬＣＤである、請求項６に記載の投影装置。
【請求項９】
前記光出射装置から出射される光の迷光を遮蔽する遮蔽板を有し、
前記光源装置は、前記表示素子から出射する光が前記遮蔽板を避けて前記投影光学系に照射されるように配置される、請求項６に記載の投影装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置及び投影装置に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、複数のレーザダイオード等の半導体発光素子を含み、これらの複数の半導体発光素子が同一の基板上に設けられたマルチチップパッケージ構造等の光出射装置を用いた光源装置及び投影装置が開示されている。例えば、特許文献１には、光出射装置としての光源モジュールと、マイクロレンズアレイを含む光源装置を備える投影装置が開示されている。光源モジュールからの光は、マイクロレンズアレイに照射される。マイクロレンズアレイに照射された光は、均一化された光として出射され、他の光学素子を介してＤＭＤ（Digital Micromirror Device）等の表示素子に照射される。表示素子に光が照射されると、表示素子によって画像光が生成されて、投影光学系である投影レンズを介して投影画像が投影される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－１５４４０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光出射装置から出射された光は、光軸の向きを変更する反射ミラーを介して表示素子に照射される。また、表示素子により生成された画像光が投影光学系に入射されるまでの光路の近傍には、迷光を遮蔽する遮蔽板が設けられることがある。すると、投影光学系には、反射ミラーや遮蔽板等の部材の影響により光を取り込むことができない無効領域が生じてしまうことがある。よって、複数の半導体発光素子が設けられる光出射装置からの出射光は、一部の半導体発光素子から出射された光が投影光学系の無効領域に照射されてしまうことがある。そうすると、光出射装置からの出射光の利用効率が低減することとなってしまう。
【０００５】
本発明は、以上の点に鑑み、光の利用効率を向上させた光源装置及び投影装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の光源装置は、複数の半導体発光素子が設けられる光出射装置と、マイクロレンズアレイと、を備え、前記光出射装置は、前記光出射装置からの光が偏って前記マイクロレンズアレイに照射されるように、かつ、前記マイクロレンズアレイから出射する光を投影光学系の無効領域に照射しないように配置されている。
【０００７】
本発明の投影装置は、上述の光源装置と、前記マイクロレンズアレイからの光が照射されて画像光を生成する表示素子と、前記表示素子から出射される画像光を投影する投影光学系と、を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、光の利用効率を向上させた光源装置及び投影装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の実施形態に係る投影装置の機能回路ブロックを示す図である。
本発明の実施形態に係る投影装置の内部構造を示す平面模式図である。
本発明の実施形態に係る光源装置の光出射装置を出射側から見た正面模式図である。
本発明の実施形態に係る光源装置のマイクロレンズアレイと光出射装置の位置関係を示し、光出射装置の出射側の反対側から見た模式図である。なお、マイクロレンズアレイにおける複数のマイクロレンズは、一部のみ示している。
光出射装置からの光がマイクロレンズアレイ及び表示素子を介して投影光学系に入射する様子を示す模式図であって、光出射装置からの光がマイクロレンズアレイに対して偏らせないで照射した場合を示す。本図では、マイクロレンズアレイには、紙面の裏側から光が入射するように表されている。
本発明の実施形態に係る光出射装置からの光がマイクロレンズアレイ及び表示素子を介して投影光学系に入射する様子を示す模式図であって、光出射装置からの光がマイクロレンズアレイに対して偏らせて照射した場合を示す。本図では、マイクロレンズアレイには、紙面の裏側から光が入射するように表されている。
本発明の実施形態の変形例に係る投影装置の要部の内部構造を示す平面模式図である。
本発明の他の実施形態に係る投影装置の要部の内部構造を側面から見た模式図である。
本発明の他の実施形態に係る投影装置の要部の内部構造に係る図８について、マイクロレンズアレイ、表示素子、プリズム及び投影光学系の位置関係を示し、光出射装置の出射側の反対側から見た模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、投影装置１０の機能回路ブロック図である。投影装置制御部は、画像変換部２３と制御部３８とを含むＣＰＵ、入出力インターフェース２２を含むフロントエンドユニット、表示エンコーダ２４と表示駆動部２６等から構成される。入出力コネクタ部２１から入力された各種規格の画像信号は、入出力インターフェース２２、システムバスＳＢを介して画像変換部２３で表示に適した所定のフォーマットの画像信号に統一するように変換された後、表示エンコーダ２４に出力される。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許