JP2007156270A - Light source device and projection-type image display device - Google Patents

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茂 柴崎
Makoto Kitagawa
真 北川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source device having a proper color balance and favorable brightness of projection light, allowing effective use of UV light, emitted from the light source and suppressing thermal or solarization damages on a phosphor layer, and to provide a projection-type image display device that is equipped with the light source device. <P>SOLUTION: The light source device 12 has a color wheel 4, having a phosphor layer 41 comprising a fluorescent glass and a filter 42 comprising a multilayered film. The phosphor layer 41 includes a red phosphor layer, green phosphor layer and blue phosphor layer that convert UV light into red, green and blue visible lights, respectively. The red light, converted from UV light in the red phosphor layer, is superimposed on the red light made incident on the red phosphor layer, transmits through the filter 42 and is exited from the color wheel 4. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、光源装置及びプロジェクタ等の投射型画像表示装置に関する。   The present invention relates to a projection-type image display device such as a light source device and a projector.

プロジェクタ等の投射型画像表示装置は、光源から射出された光を集光光学系により変調させて表示パネルに照射する光源装置を備えており、表示パネルに表示されている画像に従って投射光を合成し、投射レンズによりスクリーンに投射表示するように構成されている。   Projection-type image display devices such as projectors include a light source device that irradiates a display panel by modulating light emitted from a light source using a condensing optical system, and synthesizes projection light according to an image displayed on the display panel. The projection lens is configured to project and display on the screen.

従来、プロジェクタの光源装置としては、光源から射出された光を放物曲面や楕円曲面等の形状を有するリフレクタで平行光として反射させ、表示パネルに照射させるもの、リフレクタで収束させた上で、その発散光を平行光に変換して表示パネルに照射させるもの等がある。   Conventionally, as a light source device of a projector, light emitted from a light source is reflected as parallel light by a reflector having a shape such as a parabolic curved surface or an elliptic curved surface, and irradiated on a display panel, after being converged by a reflector, There are those that convert the divergent light into parallel light and irradiate the display panel.

また、プロジェクタの投射方式としては、光源装置から入射した変調光を透過型の液晶パネル等を用いて透過光として射出する透過方式と、変調光を反射型の液晶パネルやＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）（ＴＩ社の登録商標）等を用いて反射光として射出する反射方式とがある。
なお、ここで、変調光とは光を変調させたものであり、すなわち、光を変化させたものであって、光の全部または一部を反射させたり、屈折させたり、透過させたものを含むものとする。 Projection methods for projectors include a transmission method in which modulated light incident from a light source device is emitted as transmitted light using a transmission type liquid crystal panel or the like, and a modulation type light is reflected in a reflective liquid crystal panel or DMD (digital micromirror). There is a reflection method in which the light is emitted as reflected light using a device (registered trademark of TI) or the like.
Here, the modulated light is light that is modulated, that is, light that has been changed, and the light that has been reflected, refracted, or transmitted through all or part of the light. Shall be included.

図１０は、従来のプロジェクタの光源装置を示す模式図であり、図中、６０が光源装置である。光源装置６０においては、超高圧水銀ランプ６１が楕円曲面形状のリフレクタ６２の内側に配設されており、リフレクタ６２の開口側にカラーホイール６５、グラスロッド６３、第１集光レンズ６４、及び第２集光レンズ６６が順次、配設されている。   FIG. 10 is a schematic diagram showing a light source device of a conventional projector, in which 60 is a light source device. In the light source device 60, an ultra-high pressure mercury lamp 61 is disposed inside an elliptical curved reflector 62, and a color wheel 65, a glass rod 63, a first condenser lens 64, and a first condenser lens 64 are provided on the opening side of the reflector 62. Two condensing lenses 66 are sequentially arranged.

超高圧水銀ランプ６１は、その中央部が、リフレクタ６２の第１焦点Ｆ１に一致するように設けられている。超高圧水銀ランプ６１から射出した光は、リフレクタ６２により、カラーホイール６５内の、リフレクタ６２の第２焦点Ｆ２に相当する位置に集光され、グラスロッド６３を経て、第１集光レンズ６４及び第２集光レンズ６６により平行光に変換された上で、ＤＭＤ表示パネル（図示せず）に照射される。グラスロッド６３により、ＤＭＤ表示パネルへの照射時の輝度ムラの低減が図られている。   The ultra-high pressure mercury lamp 61 is provided so that the center thereof coincides with the first focal point F 1 of the reflector 62. The light emitted from the ultra-high pressure mercury lamp 61 is condensed by the reflector 62 at a position corresponding to the second focal point F2 of the reflector 62 in the color wheel 65, passes through the glass rod 63, and the first condenser lens 64 and After being converted into parallel light by the second condenser lens 66, the DMD display panel (not shown) is irradiated. The glass rod 63 reduces luminance unevenness when the DMD display panel is irradiated.

ＤＭＤ表示パネルを透過した光、又はＤＭＤ表示パネルで反射した光がスクリーンに投影されることで、スクリーンに画像が表示される。一般に、プロジェクタにおいては、画像の投射面積が大きいので、輝度の高い光源が必要とされており、通常、光源装置６０のように、輝度が高い超高圧水銀ランプ６１が光源として使用されている。   An image is displayed on the screen by projecting the light transmitted through the DMD display panel or the light reflected by the DMD display panel onto the screen. In general, since a projector has a large image projection area, a light source with high luminance is required, and an ultra-high pressure mercury lamp 61 with high luminance is usually used as a light source, like the light source device 60.

しかし、超高圧水銀ランプ６１の発光スペクトルには偏りが存在し、緑（以下、Ｇと称す）成分及び青（以下、Ｂと称す）成分に比較して、赤（以下、Ｒと称す）成分が極端に少なく、プロジェクタの光源として用いるには色バランスが悪く、画像の色再現が難しいという問題があった。
そこで、Ｒ色の増強対策として、現行では、Ｒ色表示時のみランプ電流を瞬時増加させてＲ色成分を増加させているが、ランプ寿命に影響する。加えて、図５に示す様にカラーホイールのＲ色の占有角度を大きく、Ｇ色及びＢ色の占有角度を小さくして色バランスを調整しているため、明るさ向上が図れないという問題があった。 However, the emission spectrum of the ultra-high pressure mercury lamp 61 is biased, and the red (hereinafter referred to as R) component compared to the green (hereinafter referred to as G) component and the blue (hereinafter referred to as B) component. However, there is a problem that the color balance is poor when used as a light source of a projector, and it is difficult to reproduce the color of an image.
Therefore, as a countermeasure for enhancing the R color, at present, the lamp current is instantaneously increased only during the R color display to increase the R color component, but this affects the lamp life. In addition, as shown in FIG. 5, the color wheel is adjusted by increasing the angle of the R color occupancy of the color wheel and decreasing the angles of the G and B colors, so that the brightness cannot be improved. there were.

そこで、光源で発生する紫外光をＲ等の可視光に変換する蛍光体層を備え、不足しているＲ成分等の光を増量させることで、光源の色バランスを調整するとともに、光源で発生する紫外光の有効利用を図った光源装置を有する投射型画像表示装置が提案されている。   Therefore, it is equipped with a phosphor layer that converts ultraviolet light generated by the light source into visible light such as R, and by adjusting the color balance of the light source by increasing the amount of light such as the insufficient R component, it is generated by the light source. A projection-type image display device having a light source device that effectively uses ultraviolet light has been proposed.

特許文献１には、光源として紫外光を発光する発光ダイオードを用い、カラーホイールの光源側の面に、紫外光を透過させて可視光を反射させる可視光反射膜を形成し、他面に、紫外光が照射されるとＲ、Ｇ、Ｂに対応する可視光をそれぞれ発光する蛍光体層を形成してある投射型画像表示装置の発明について開示されている。   In Patent Document 1, a light-emitting diode that emits ultraviolet light is used as a light source, and a visible light reflecting film that transmits ultraviolet light and reflects visible light is formed on the surface of the color wheel on the light source side. An invention of a projection-type image display device in which phosphor layers that emit visible light corresponding to R, G, and B, respectively, are formed when irradiated with ultraviolet light is disclosed.

特許文献２には、紫外発光素子からなる面状光源と、この面状光源から射出された紫外光を所定色の蛍光に変換して射出する蛍光体層を有する面状蛍光体と、該面状蛍光体から射出された光を与えられた画像信号に基づき変調する光変調手段と、該光変調手段により変調された光を投射する投射光学手段とを備える投射型画像表示装置の発明について開示されている。   Patent Document 2 discloses a planar light source including an ultraviolet light emitting element, a planar phosphor having a phosphor layer that converts ultraviolet light emitted from the planar light source into fluorescent light of a predetermined color, and the surface. Disclosure of Invention of Projection Type Image Display Device Comprising Light Modulating Unit that Modulates Light Emitted from Shaped Phosphor Based on Given Image Signal and Projection Optical Unit for Projecting Light Modulated by the Light Modulating Unit Has been.

特許文献３には、光源から射出した光、及び光源から射出し、リフレクタで反射して射出した光を円柱状の蛍光ガラス部内に集光させ、該蛍光ガラス部中のイオンを励起させることでＲ色の光を発光させてＲ色の成分を増量させることを図った、投射型画像表示装置の光源装置の発明について開示されている。
特開２００４−３４１１０５号公報 特開２００４−３２５８７４号公報 特開２００４−１８４９８３号公報 In Patent Document 3, the light emitted from the light source and the light emitted from the light source, reflected by the reflector, and emitted are condensed in the cylindrical fluorescent glass portion, and the ions in the fluorescent glass portion are excited. An invention of a light source device for a projection-type image display device in which R color light is emitted to increase the R color component is disclosed.
JP 2004-341105 A JP 2004-325874 A JP 2004-184983 A

しかし、上述の特許文献１の投射型画像表示装置の反射膜は、可視光を光源側に反射させるものであって、紫外光から可視光に変換されて、反射膜側に射出した光をカラーホイール側に反射させるものではなく、紫外光から変換された可視光を効率良く利用することが出来ないという問題があった。
また、特許文献２の投射型画像表示装置は、蛍光体層から発光した光のうち、蛍光体層の入射側に射出された光を蛍光体層へ反射させる波長選択膜を有しているが、蛍光物質を含有する合成樹脂からなる蛍光体層が面状に塗布してあり、熱的損傷を受け易いという問題があった。
そして、特許文献１及び特許文献２の投射型画像表示装置においては、投射光学手段に不要の紫外光をカットするためのフィルタが必要であった。
これらの投射型画像表示装置においては、光源で発生する光の利用効率及びＲ成分の増量が不十分であり、色バランスの調整及び投射光の明るさが不十分であるという問題があった。 However, the reflection film of the above-mentioned projection type image display apparatus of Patent Document 1 reflects visible light to the light source side, and converts the light emitted from the ultraviolet light into the reflection film side after being converted from ultraviolet light into visible light. There is a problem in that visible light converted from ultraviolet light cannot be used efficiently, not being reflected on the wheel side.
Moreover, although the projection type image display apparatus of patent document 2 has the wavelength selection film | membrane which reflects the light inject | emitted on the incident side of a fluorescent substance layer to the fluorescent substance layer among the light light-emitted from the fluorescent substance layer. The phosphor layer made of a synthetic resin containing a fluorescent material is applied in a planar shape, and there is a problem that it is easily damaged by heat.
And in the projection type image display apparatus of patent document 1 and patent document 2, the filter for cutting unnecessary ultraviolet light was required for the projection optical means.
In these projection type image display devices, there is a problem that the utilization efficiency of light generated by the light source and the increase of the R component are insufficient, and the color balance is adjusted and the brightness of the projection light is insufficient.

特許文献３の光源装置は、Ｒ成分のみの増量が図られており、色バランスの調整及び投射光の明るさが不十分であり、また、リフレクタで紫外光がカットされており、リフレクタから蛍光ガラス部側へ反射する紫外光の量が少ないという問題があった。   In the light source device of Patent Document 3, only the R component is increased, the color balance is adjusted and the brightness of the projected light is insufficient, and the ultraviolet light is cut off by the reflector, and the fluorescent light from the reflector. There was a problem that the amount of ultraviolet light reflected to the glass part side was small.

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、光源から射出された各色の可視光に、紫外光から変換した各色の可視光を重畳させることにより、良好な色バランスを有し、投射光が良好な明るさを有するとともに、光源が発する紫外光を有効利用することが出来、蛍光体層が熱的及びソーラリゼーションによる損傷を受けることが抑制された光源装置、及びこれを備える投射型画像表示装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and has a good color balance by superimposing visible light of each color converted from ultraviolet light on visible light of each color emitted from a light source, Provided is a light source device in which the projection light has a good brightness, the ultraviolet light emitted from the light source can be effectively used, and the phosphor layer is prevented from being damaged due to thermal and solarization, and the light source device An object is to provide a projection type image display device.

本発明に係る光源装置は、可視光及び紫外光を含む光を射出する光源と、該光源から射出した光を反射させるリフレクタと、赤色を含む複数色の光を各別に透過させる複数のフィルタを周方向に並設し、その回転軸を光軸からずらした状態で配置され、回転させられて、前記光源から射出した光が逐次的に照射されるカラーホイールとを備える光源装置において、前記カラーホイールは、少なくとも、各フィルタの前記光が照射される部分の一部に、紫外光を各色の光に蛍光発光させる蛍光体層を備えることを特徴とする。   A light source device according to the present invention includes a light source that emits light including visible light and ultraviolet light, a reflector that reflects light emitted from the light source, and a plurality of filters that individually transmit light of a plurality of colors including red. A color light source device comprising: a color wheel that is arranged in parallel in a circumferential direction, is arranged in a state in which a rotation axis is shifted from an optical axis, is rotated, and is sequentially irradiated with light emitted from the light source. The wheel is characterized in that at least part of a portion of each filter irradiated with the light includes a phosphor layer that emits ultraviolet light into each color of light.

本発明においては、蛍光体層に入射した紫外光が各色の光に蛍光発光するので、光源から射出された各色の可視光に、紫外光から変換した各色の可視光が重畳され、各色の成分が増量する。従って、各フィルタのカラーホイール上の占有角度を適宜設定し、これに対応させて、紫外光を各色の光に蛍光発光させる蛍光体層を設けることで、良好な色バランスを有することが出来、この光源装置を投射型画像表示装置に組み込んだときに、投射光が良好な明るさを有する。また、元来、光源が発光するスペクトルには含まれていなかった波長の光が発生するので、色度図上で表現出来る色の領域が大きくなり、画像の色再現性が良好になる。
そして、光源として、例えば超高圧水銀ランプを使用する場合、赤色の表示時に光源の供給電力量を増大させて赤色の発光量を増大させる必要がないので、光源の長寿命化を図ることが出来、回路部の負担も低減させることが出来る。
また、蛍光体層がカラーホイールに備えられ、回転するので、蛍光体層が固定されている場合と比較して、熱的損傷が少なく、紫外光によりカラーホイールのガラス基板が着色する等のソーラリゼーションが抑制される。
そして、カラーホイールが蛍光発光体を兼ねるので、光源装置の小型化が図られる。
さらに、従来、使用していなかった紫外光を有効に活用することが出来るので、光源が発する光の利用効率が良好であり、この光源装置を投射型画像表示装置に組み込んだときに、投射光学システム内に、紫外光のカットフィルタを配置して、紫外光を除去する必要がない。 In the present invention, since the ultraviolet light incident on the phosphor layer fluoresces into the light of each color, the visible light of each color converted from the ultraviolet light is superimposed on the visible light of each color emitted from the light source, and the components of each color Increase the amount. Therefore, by appropriately setting the occupying angle on the color wheel of each filter and corresponding to this, by providing a phosphor layer that fluoresces ultraviolet light into each color light, it can have a good color balance, When this light source device is incorporated in a projection type image display device, the projection light has good brightness. In addition, since light having a wavelength that was not originally included in the spectrum emitted by the light source is generated, the color region that can be expressed on the chromaticity diagram is increased, and the color reproducibility of the image is improved.
For example, when an ultra-high pressure mercury lamp is used as the light source, it is not necessary to increase the amount of power supplied to the light source during red display to increase the amount of red light emission, so the life of the light source can be extended. The burden on the circuit portion can also be reduced.
In addition, since the phosphor layer is provided on the color wheel and rotates, there is less thermal damage than in the case where the phosphor layer is fixed, and the solar substrate is colored such that the glass substrate of the color wheel is colored by ultraviolet light. Is suppressed.
And since a color wheel serves as a fluorescent light-emitting body, size reduction of a light source device is achieved.
Furthermore, since ultraviolet light that has not been used in the past can be used effectively, the light use efficiency of the light emitted from the light source is good. When this light source device is incorporated in a projection type image display device, projection optics is used. There is no need to dispose ultraviolet light by placing an ultraviolet light cut filter in the system.

本発明に係る光源装置は、前記カラーホイールが、前記フィルタ及び蛍光体層を、透明基板に配設して構成されることを特徴とする。   The light source device according to the present invention is characterized in that the color wheel is configured by disposing the filter and the phosphor layer on a transparent substrate.

本発明に係る光源装置は、前記フィルタの光源側に、各フィルタの占有面積と合同の蛍光体層を配設したことを特徴とする。   The light source device according to the present invention is characterized in that a phosphor layer congruent with the area occupied by each filter is disposed on the light source side of the filter.

本発明に係る光源装置は、前記フィルタの光源側に、前記紫外光が入射する部分を含む幅を有し、全フィルタに亘って環状をなす蛍光体層を配設したことを特徴とする。   The light source device according to the present invention is characterized in that on the light source side of the filter, a phosphor layer having a width including a portion where the ultraviolet light is incident and having an annular shape over the entire filter is provided.

本発明に係る光源装置は、前記フィルタの多層化構成金属薄膜間の低屈折率層として前記蛍光体層を配設したことを特徴とする。   The light source device according to the present invention is characterized in that the phosphor layer is disposed as a low refractive index layer between the multilayered constituent metal thin films of the filter.

本発明に係る光源装置は、前記フィルタの各色の分光特性が紫外光と前記各色帯域とを透過する性能を有することを特徴とする。   The light source device according to the present invention is characterized in that the spectral characteristic of each color of the filter has a performance of transmitting ultraviolet light and each color band.

本発明に係る光源装置は、前記蛍光体層を配設したカラーホイールの蛍光体層に前記光を集光させることを特徴とする。   The light source device according to the present invention is characterized in that the light is condensed on a phosphor layer of a color wheel provided with the phosphor layer.

本発明に係る光源装置は、前記リフレクタが、紫外光を増反射させる多層膜を含むことを特徴とする。
本発明においては、リフレクタにおいて紫外光が確実に反射されるので、紫外光が良好に各色の光に蛍光発光され、光源の利用効率が良好である。 The light source device according to the present invention is characterized in that the reflector includes a multilayer film for increasing reflection of ultraviolet light.
In the present invention, since the ultraviolet light is reliably reflected by the reflector, the ultraviolet light is favorably fluorescently emitted to the light of each color, and the utilization efficiency of the light source is good.

本発明に係る光源装置は、前記カラーホイールの光源側に、前記カラーホイールから射出した光を前記カラーホイール側に反射させる反射鏡を備えることを特徴とする。
本発明においては、カラーホイールから光源側に射出した光をカラーホイールに戻すことが出来るので、可視光のロスがなく、光源が発する光の利用効率がさらに良好である。 The light source device according to the present invention includes a reflecting mirror that reflects light emitted from the color wheel toward the color wheel on the light source side of the color wheel.
In the present invention, since the light emitted from the color wheel to the light source side can be returned to the color wheel, there is no loss of visible light, and the utilization efficiency of the light emitted from the light source is further improved.

本発明に係る光源装置は、前記蛍光体層が、蛍光ガラスからなることを特徴とする。
本発明においては、蛍光体層の母材が合成樹脂である場合と比較して、熱的損傷を受けにくい。そして、蛍光体層がカラーホイールに備えられ、回転するので、紫外光を吸収してガラスが着色する等のソーラリゼーションが抑制される。また、フィルタの全面に蛍光体層を設けた場合には、蛍光体層がカラーホイールのガラス基板（透明基板）を兼ねることが出来、カラーホイールの厚みを薄く出来、光源装置の小型化が図られる。 The light source device according to the present invention is characterized in that the phosphor layer is made of fluorescent glass.
In the present invention, compared to the case where the base material of the phosphor layer is a synthetic resin, it is less susceptible to thermal damage. And since a fluorescent substance layer is provided in a color wheel and rotates, solarization, such as absorbing ultraviolet light and coloring glass, is suppressed. In addition, when the phosphor layer is provided on the entire surface of the filter, the phosphor layer can also serve as a glass substrate (transparent substrate) for the color wheel, the thickness of the color wheel can be reduced, and the light source device can be downsized. It is done.

本発明に係る投射型画像表示装置は、前記のいずれか１つに記載の光源装置と、該光源装置から射出した光を、取得した画像信号に基づき変調する空間光変調素子と、該空間光変調素子により変調された光を被投射体へ投射する投射レンズとを備えることを特徴とする。   A projection-type image display device according to the present invention includes a light source device according to any one of the above, a spatial light modulation element that modulates light emitted from the light source device based on an acquired image signal, and the spatial light. And a projection lens that projects the light modulated by the modulation element onto the projection target.

本発明においては、蛍光体層に入射した紫外光が各色の光に蛍光発光するので、光源から射出された各色の可視光に、紫外光から変換した各色の可視光が重畳されて、各色の成分が増量し、投射光が良好な明るさを有する。そして、カラーホイールの各フィルタの占有角度を適宜設定し、これに対応させて、紫外光を各色の光に蛍光発光させる蛍光体層を設けることで、良好な色バランスを有することが出来、元来、光源が発光するスペクトルには含まれていなかった波長の光が発生するので、画像の色再現性が良好である。
そして、従来、使用していなかった紫外光を有効に活用することが出来るので、光源が発する光の利用効率が良好であり、投射光学システム内に、ソーラリゼーション及び人的被害を防止するために、紫外光のカットフィルタを配置する必要がない。 In the present invention, since the ultraviolet light incident on the phosphor layer fluoresces into each color light, the visible light of each color converted from the ultraviolet light is superimposed on the visible light of each color emitted from the light source. The component is increased and the projection light has good brightness. And by appropriately setting the occupying angle of each filter of the color wheel and corresponding to this, by providing a phosphor layer that fluoresces ultraviolet light into each color light, it can have a good color balance, Since light having a wavelength not included in the spectrum emitted from the light source is generated, the color reproducibility of the image is good.
In addition, since the ultraviolet light that has not been used in the past can be used effectively, the utilization efficiency of the light emitted from the light source is good, and in order to prevent solarization and human damage in the projection optical system. Further, it is not necessary to arrange an ultraviolet light cut filter.

以上、説明したように、本発明によれば、蛍光体層に入射した紫外光が各色の光に蛍光発光するので、光源から射出された各色の可視光に、紫外光から変換した各色の可視光が重畳されて各色の成分が増量し、投射光が良好な明るさを有する。そして、各フィルタのカラーホイール上の占有角度を適宜設定し、これに対応させて、紫外光を各色の光に蛍光発光させる蛍光体層を設けることで、良好な色バランスを有することが出来る。また、元来、光源が発光するスペクトルには含まれていなかった波長の光が発生するので、画像の色再現性が良好になる。
そして、光源として例えば超高圧水銀ランプを使用する場合、赤色の表示時に光源の供給電力量を増大させて赤色の発光量を増大させる必要がないので、光源の長寿命化を図ることが出来、回路部の負担も低減させることが出来る。
また、蛍光体層がカラーホイールに備えられ、回転するので、蛍光体層が固定されている場合と比較して、熱的損傷が少なく、紫外光によりカラーホイールのガラス基板が着色する等のソーラリゼーションが抑制される。
また、カラーホイールが蛍光発光体を兼ねるので、光源装置の小型化が図られる。
さらに、従来、使用していなかった紫外光を有効に活用することが出来るので、光源が発する光の利用効率が良好であり、この光源装置を備える投射型画像表示装置が、投射光学システム内に、紫外光のカットフィルタを配置する必要がない。 As described above, according to the present invention, the ultraviolet light incident on the phosphor layer fluoresces into the light of each color, so that the visible light of each color converted from the ultraviolet light is converted into the visible light of each color emitted from the light source. Light is superimposed to increase the amount of each color component, and the projection light has good brightness. Then, by setting the occupying angle on the color wheel of each filter as appropriate and providing a phosphor layer that fluoresces ultraviolet light into each color light in accordance with this, a good color balance can be obtained. Further, since light having a wavelength that was not originally included in the spectrum emitted by the light source is generated, the color reproducibility of the image is improved.
And, for example, when using an ultra high pressure mercury lamp as the light source, it is not necessary to increase the amount of red light emission by increasing the amount of power supplied to the light source when displaying red, so the life of the light source can be extended, The burden on the circuit portion can also be reduced.
In addition, since the phosphor layer is provided on the color wheel and rotates, there is less thermal damage than in the case where the phosphor layer is fixed, and the solar substrate is colored such that the glass substrate of the color wheel is colored by ultraviolet light. Is suppressed.
Further, since the color wheel also serves as a fluorescent light emitter, the light source device can be reduced in size.
Furthermore, since it is possible to effectively utilize ultraviolet light that has not been used conventionally, the utilization efficiency of light emitted from the light source is good, and a projection-type image display device including this light source device is included in the projection optical system. There is no need to arrange an ultraviolet light cut filter.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る投射型画像表示装置としてのプロジェクタを示す模式図であり、図中、１はプロジェクタである。
プロジェクタ１の光源装置１２は、光源（超高圧水銀ランプ）２と、光源２からの射出光を反射するためのリフレクタ３と、光源２から射出された光及び光源２から射出され、リフレクタ３で反射した光が入射されるカラーホイール４と、カラーホイール４から射出された光の輝度ムラを低減するためのグラスロッド５と、集光レンズ６と、集光レンズ７とを備えている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a projector as a projection-type image display apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, 1 is a projector.
The light source device 12 of the projector 1 includes a light source (extra-high pressure mercury lamp) 2, a reflector 3 for reflecting light emitted from the light source 2, light emitted from the light source 2 and light emitted from the light source 2, and the reflector 3 A color wheel 4 on which the reflected light is incident, a glass rod 5 for reducing luminance unevenness of the light emitted from the color wheel 4, a condenser lens 6, and a condenser lens 7 are provided.

プロジェクタ１は、前記光源装置１２と、フィールドレンズ８と、全反射プリズム９と、入射光を反射させる反射型表示パネル１０と、投射レンズ１１とを備えている。   The projector 1 includes the light source device 12, a field lens 8, a total reflection prism 9, a reflective display panel 10 that reflects incident light, and a projection lens 11.

光源２は、その中央部がリフレクタ３内の第１焦点Ｆ１と一致するように配設されている。リフレクタ３は、楕円曲面形状を呈し、その内壁面には、３００〜４００ｎｍの領域の紫外光を増反射させる多層膜３１が設けられており、光源２の可視光及び紫外光を含む射出光を反射させて集光するように構成されている。   The light source 2 is disposed so that the center portion thereof coincides with the first focal point F <b> 1 in the reflector 3. The reflector 3 has an elliptical curved surface shape, and a multilayer film 31 for increasing the reflection of ultraviolet light in the region of 300 to 400 nm is provided on the inner wall surface thereof, and the light emitted from the light source 2 including visible light and ultraviolet light is reflected. It is configured to reflect and collect light.

図２は、従来のリフレクタ及び本実施形態のリフレクタにつき、各波長の光の反射率を示したグラフである。図２より、本実施形態のリフレクタ３においては、多層膜３１を有することにより、３００〜４００ｎｍの紫外光の反射率が増加していることが分かる。従って、従来のリフレクタではカットされていた紫外光を有効利用することが出来、光源２の利用効率が向上する。   FIG. 2 is a graph showing the reflectance of light of each wavelength for the conventional reflector and the reflector of the present embodiment. From FIG. 2, it can be seen that the reflectance of ultraviolet light of 300 to 400 nm is increased by having the multilayer film 31 in the reflector 3 of the present embodiment. Therefore, the ultraviolet light that has been cut by the conventional reflector can be used effectively, and the utilization efficiency of the light source 2 is improved.

図３は、カラーホイール４を示す模式的正面図、図４は、カラーホイール４を示す断面図、図５は、カラーホイール４を示す模式的背面図である。図１及び図４に示すように、カラーホイール４は、蛍光ガラスからなる蛍光体層４１と、多層膜からなるフィルタ４２とを備えている。蛍光体層４１においては、紫外光をＲ色の可視光に変換するＲ色蛍光体層４３と、紫外光をＧ色の可視光に変換するＧ色蛍光体層４４と、紫外光をＢ色の可視光に変換するＢ色蛍光体層４５とが、周方向に、適宜の占有角度を有して、並設されている。このカラーホイール４においては、蛍光体層４１がカラーホイールのガラス基板を兼ねているので、厚みが薄くてすむようになっている。   FIG. 3 is a schematic front view showing the color wheel 4, FIG. 4 is a cross-sectional view showing the color wheel 4, and FIG. 5 is a schematic rear view showing the color wheel 4. As shown in FIGS. 1 and 4, the color wheel 4 includes a phosphor layer 41 made of fluorescent glass and a filter 42 made of a multilayer film. In the phosphor layer 41, an R color phosphor layer 43 that converts ultraviolet light into R visible light, a G color phosphor layer 44 that converts ultraviolet light into G visible light, and B ultraviolet light And a B-color phosphor layer 45 that converts the light into visible light are arranged side by side in the circumferential direction with an appropriate occupation angle. In this color wheel 4, since the phosphor layer 41 also serves as a glass substrate of the color wheel, the thickness can be reduced.

Ｒ色蛍光体層４２は、波長３００〜４００ｎｍの紫外光を波長６００〜６３０ｎｍのＲ色の可視光に変換する。Ｒ色蛍光体層４２は、下記分子式で示すＲ色発光用蛍光体を含むガラス体（蛍光ガラス）により構成されている。   The R color phosphor layer 42 converts ultraviolet light having a wavelength of 300 to 400 nm into visible light of R color having a wavelength of 600 to 630 nm. The R color phosphor layer 42 is composed of a glass body (fluorescent glass) containing an R color light emitting phosphor represented by the following molecular formula.

一般に、蛍光体の分子式は、（母体材料の分子式：蛍光材料の分子式）で表記される。
例えば、Ｒ色発光用蛍光体として、Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ，Ｙ2ＳｉＯ5：Ｅｕ，
Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：Ｅｕ，Ｚｎ3（Ｐ０4）2：Ｍｎ，ＹＢＯ3：Ｅｕ，
（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3３：Ｅｕ，ＧｄＢＯ3：Ｅｕ，ＳｃＢＯ3：Ｅｕ，ＬｕＢＯ3：Ｅｕ，等が挙げられる。 In general, the molecular formula of the phosphor is expressed by (molecular formula of the host material: molecular formula of the fluorescent material).
For example, as an R color phosphor, Y 2 O 3 : Eu, Y 2 SiO 5 : Eu,
Y 3 Al 5 O 12: Eu , Zn 3 (P0 4) 2: Mn, YBO 3: Eu,
(Y, Gd) BO 3 3: Eu, GdBO 3 : Eu, ScBO 3 : Eu, LuBO 3 : Eu, and the like.

Ｇ色発光用蛍光体としては、Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ，ＢａＡｌ12Ｏ19：Ｍｎ，
ＢａＭｇＡｌ14Ｏ23：Ｍｎ，ＳｒＡｌ12Ｏ19：Ｍｎ，ＺｎＡｌ12Ｏ19：Ｍｎ，
ＣａＡｌ12Ｏ19：Ｍｎ，ＹＢＯ3：Ｔｂ，ＬｕＢＯ3：Ｔｂ，ＧｄＢＯ3：Ｔｂ，
ＳｃＢＯ3：Ｔｂ，Ｓｒ4Ｓｉ3Ｏ8Ｃｌ4：Ｅｕ，等が挙げられる。 As the phosphor for G color emission, Zn 2 SiO 4 : Mn, BaAl 12 O 19 : Mn,
BaMgAl 14 O 23 : Mn, SrAl 12 O 19 : Mn, ZnAl 12 O 19 : Mn,
CaAl 12 O 19: Mn, YBO 3: Tb, LuBO 3: Tb, GdBO 3: Tb,
ScBO 3: Tb, Sr 4 Si 3 O 8 Cl 4: Eu, and the like.

Ｂ色発光用蛍光体としては、ＣａＷＯ4：Ｐｂ，Ｙ2ＳｉＯ5：Ｃｅ，
ＢａＭｇＡｌ14Ｏ23：Ｅｕ，等が挙げられる。 As the phosphor for B-color emission, CaWO 4 : Pb, Y 2 SiO 5 : Ce,
BaMgAl 14 O 23: Eu, include like.

フィルタ４２においては、図５に示すように、Ｒ色の可視光を透過させるＲ色フィルタ４６と、Ｇ色の可視光を透過させるＧ色フィルタ４７と、Ｂ色の可視光を透過させるＢ色フィルタ４８とが、周方向に、蛍光体層４１に対応する占有角度を有して、並設されている。   In the filter 42, as shown in FIG. 5, an R color filter 46 that transmits R visible light, a G color filter 47 that transmits G visible light, and a B color that transmits B visible light. The filter 48 is juxtaposed with an occupation angle corresponding to the phosphor layer 41 in the circumferential direction.

カラーホイール４は、その回転軸を光源２の光軸から適宜の距離ずらした状態で配設されている。光源２で発生した可視光と紫外光を含む光は、リフレクタ３を経て、蛍光体層４１内に設定した、リフレクタ３の第２焦点Ｆ２に集光され、前記光は、蛍光体層４１の表面を光スポットとして照射する。カラーホイール４が回転駆動されることにより、蛍光体層４１のＲ色蛍光体層４３、Ｇ色蛍光体層４４及びＢ色蛍光体層４５が、逐次的に、リング状に照射される。   The color wheel 4 is disposed in a state where its rotation axis is shifted from the optical axis of the light source 2 by an appropriate distance. Light including visible light and ultraviolet light generated by the light source 2 passes through the reflector 3 and is collected in the second focal point F2 of the reflector 3 set in the phosphor layer 41, and the light is emitted from the phosphor layer 41. Irradiate the surface as a light spot. By rotating the color wheel 4, the R color phosphor layer 43, the G color phosphor layer 44, and the B color phosphor layer 45 of the phosphor layer 41 are sequentially irradiated in a ring shape.

光源２から射出し、又はリフレクタ３で反射してＲ色蛍光体層４３に入射したＲ色光、及び光源２から射出し、又はリフレクタ３で反射した紫外光がＲ色蛍光体層４３に入射して変換したＲ色光は、Ｒ色蛍光体層４３を射出して、Ｒ色フィルタ４６を透過する。同様に、Ｇ色蛍光体層４４に入射したＧ色光、及び紫外光がＧ色蛍光体層４４に入射して変換したＧ色光は、Ｇ色蛍光体層４４を射出して、Ｇ色フィルタ４７を透過する。Ｂ色蛍光体層４５に入射したＢ色光、及び紫外光がＢ色蛍光体層４５に入射して変換したＢ色光は、Ｂ色蛍光体層４５を射出して、Ｂ色フィルタ４８を透過する。これらのＲ色光、Ｇ色光及びＢ色光は、カラーホイール４の回転に伴い、逐次的にフィルタ４２を射出する。   R-color light emitted from the light source 2 or reflected by the reflector 3 and incident on the R-color phosphor layer 43 and ultraviolet light emitted from the light source 2 or reflected by the reflector 3 enter the R-color phosphor layer 43. The R color light thus converted exits the R color phosphor layer 43 and passes through the R color filter 46. Similarly, the G color light incident on the G color phosphor layer 44 and the G color light converted by the ultraviolet light incident on the G color phosphor layer 44 are emitted from the G color phosphor layer 44, and the G color filter 47. Transparent. The B color light incident on the B color phosphor layer 45 and the B color light converted by the ultraviolet light entering the B color phosphor layer 45 are emitted from the B color phosphor layer 45 and transmitted through the B color filter 48. . These R color light, G color light, and B color light are sequentially emitted from the filter 42 as the color wheel 4 rotates.

図６は、カラーホイール４の入射光のスペクトル及び射出光のスペクトルを示すグラフである。図６より、Ｂ成分、Ｇ成分及びＲ成分すべてが増量していることが分かる。従って、色バランスが良好になるとともに、Ｂ成分、Ｇ成分及びＲ成分から合成される白色等の投射光の明るさが増し、光源２が発光するスペクトルには含まれていなかった長波長の光が発生しているので、色度図上で表現出来る色の領域が大きくなり、得られる画像の色再現性が向上する。   FIG. 6 is a graph showing the spectrum of incident light and the spectrum of emitted light of the color wheel 4. FIG. 6 shows that all of the B component, the G component, and the R component are increased. Accordingly, the color balance is improved, the brightness of the projection light such as white synthesized from the B component, the G component, and the R component is increased, and light having a long wavelength that is not included in the spectrum emitted by the light source 2 is emitted. Therefore, the color area that can be expressed on the chromaticity diagram is increased, and the color reproducibility of the obtained image is improved.

そして、Ｒ成分が増量するので、カラーホイール４からＲ色光が射出されるタイミングに、光源２の供給電力量を増大させてＲ色の発光量を増大させる必要がないので、光源２の長寿命化を図ることが出来、回路部の負担も低減させることが出来る。
また、蛍光体層４１が蛍光ガラスからなること、及び蛍光体層４１がカラーホイール４に備えられ、回転することから、蛍光体層４１の母材が合成樹脂である場合、及び蛍光体層４１が固定されている場合と比較して、熱的損傷が少なく、紫外光によりカラーホイール４のガラス基板が着色する等のソーラリゼーションが抑制されている。 Since the R component increases, there is no need to increase the amount of R light emission by increasing the amount of power supplied to the light source 2 at the timing when the R color light is emitted from the color wheel 4. The burden on the circuit portion can be reduced.
Further, since the phosphor layer 41 is made of fluorescent glass, and the phosphor layer 41 is provided in the color wheel 4 and rotates, the phosphor layer 41 is made of a synthetic resin, and the phosphor layer 41. Compared with the case where is fixed, thermal damage is less, and solarization such as coloring of the glass substrate of the color wheel 4 by ultraviolet light is suppressed.

カラーホイール４を射出した光はグラスロッド５に入射し、輝度ムラが低減されて、グラスロッド５を射出する。そして、集光レンズ６及び集光レンズ７を経て、さらに、フィールドレンズ８を経て全反射プリズム９に入射する。
全反射プリズム９に入射した各色の可視光は、反射型表示パネル１０に照射され、反射型表示パネル１０に照射された光は、反射型表示パネル１０に表示されている画像に従って反射されて全反射プリズム９に戻され、全反射プリズム９内で合成される。合成された光は投射レンズ１１を通してスクリーン（図示せず）に投射され、画像が表示される。 The light emitted from the color wheel 4 enters the glass rod 5, the luminance unevenness is reduced, and the glass rod 5 is emitted. Then, the light enters the total reflection prism 9 through the condenser lens 6 and the condenser lens 7 and further through the field lens 8.
The visible light of each color incident on the total reflection prism 9 is irradiated on the reflection type display panel 10, and the light irradiated on the reflection type display panel 10 is reflected according to the image displayed on the reflection type display panel 10 and is totally reflected. It returns to the reflecting prism 9 and is synthesized in the total reflecting prism 9. The synthesized light is projected onto a screen (not shown) through the projection lens 11, and an image is displayed.

上述したように、蛍光体層４１に入射した紫外光が各色の光に蛍光発光するので、光源２から射出された各色の可視光に、紫外光から変換した各色の可視光が重畳され、プロジェクタ１の投射光は良好な明るさを有する。そして、カラーホイール４から射出される光が良好な色バランスを有するので、画像の色バランスが良好であり、元来、光源２が発光するスペクトルには含まれていなかった波長の光が発生するので、画像の色再現性も良好である。
そして、本実施形態のプロジェクタ１は、光源２が発する紫外光が有効に利用されるので、従来のプロジェクタ１のように、投射光学システム内に、ソーラリゼーション及び人的被害を防止するために、紫外光のカットフィルタを配置する必要がない。 As described above, since the ultraviolet light incident on the phosphor layer 41 fluoresces the light of each color, the visible light of each color converted from the ultraviolet light is superimposed on the visible light of each color emitted from the light source 2, and the projector 1 projection light has good brightness. Since the light emitted from the color wheel 4 has a good color balance, the color balance of the image is good, and light having a wavelength not originally included in the spectrum emitted from the light source 2 is generated. Therefore, the color reproducibility of the image is also good.
In the projector 1 of the present embodiment, since the ultraviolet light emitted from the light source 2 is effectively used, in order to prevent solarization and human damage in the projection optical system as in the conventional projector 1. There is no need to arrange an ultraviolet light cut filter.

実施の形態２．
図７は、本発明の実施の形態２に係る光源装置のカラーホイール１４を示す模式的正面図、図８は、カラーホイール１４を示す断面図である。図８中、図４と同一部分は同一符号を付してある。 Embodiment 2. FIG.
FIG. 7 is a schematic front view showing the color wheel 14 of the light source device according to Embodiment 2 of the present invention, and FIG. 8 is a cross-sectional view showing the color wheel 14. In FIG. 8, the same parts as those of FIG.

本実施形態のカラーホイール１４においては、ガラス基板（透明基板）４９上にフィルタ４２が設けられている。そして、フィルタ４２と同心に、リング状の蛍光体層５０が設けられている。蛍光体層５０は、カラーホイール１４が回転するときに、光源２から射出した光、又は光源２から射出してリフレクタ３で反射した光のスポットが当たるフィルタ４２の領域に、設けられている。そして、フィルタ４２のＲ色フィルタ４６の上にＲ色蛍光体層５１が、Ｇ色フィルタ４７の上にＧ色蛍光体層５２が、Ｂ色フィルタ４８の上にＢ色蛍光体層５３が、それぞれ設けられている。   In the color wheel 14 of the present embodiment, a filter 42 is provided on a glass substrate (transparent substrate) 49. A ring-shaped phosphor layer 50 is provided concentrically with the filter 42. The phosphor layer 50 is provided in the region of the filter 42 where the light emitted from the light source 2 or the light emitted from the light source 2 and reflected by the reflector 3 hits when the color wheel 14 rotates. An R color phosphor layer 51 is formed on the R color filter 46 of the filter 42, a G color phosphor layer 52 is formed on the G color filter 47, and a B color phosphor layer 53 is formed on the B color filter 48. Each is provided.

光源２から射出し、又はリフレクタ３で反射してＲ色蛍光体層５１に入射したＲ色光、及び光源２から射出し、又はリフレクタ３で反射した紫外光がＲ色蛍光体層５１に入射して変換したＲ色光は、Ｒ色蛍光体層５１を射出して、Ｒ色フィルタ４６を透過する。同様に、Ｇ色蛍光体層５２に入射したＧ色光、及び紫外光がＧ色蛍光体層５２に入射して変換したＧ色光は、Ｇ色蛍光体層５２を射出して、Ｇ色フィルタ４７を透過する。Ｂ色蛍光体層５３に入射したＢ色光、及び紫外光がＢ色蛍光体層５３に入射して変換したＢ色光は、Ｂ色蛍光体層５３を射出して、Ｂ色フィルタ４８を透過する。これらのＲ色光、Ｇ色光及びＢ色光は、カラーホイール１４の回転に伴い、逐次的にフィルタ４２を射出する。   R-color light emitted from the light source 2 or reflected by the reflector 3 and incident on the R-color phosphor layer 51 and ultraviolet light emitted from the light source 2 or reflected by the reflector 3 enter the R-color phosphor layer 51. The R color light thus converted exits the R color phosphor layer 51 and passes through the R color filter 46. Similarly, the G-color light incident on the G-color phosphor layer 52 and the G-color light converted by the ultraviolet light entering the G-color phosphor layer 52 are emitted from the G-color phosphor layer 52, and the G-color filter 47. Transparent. The B color light incident on the B color phosphor layer 53 and the B color light converted by the ultraviolet light entering the B color phosphor layer 53 are emitted from the B color phosphor layer 53 and transmitted through the B color filter 48. . These R color light, G color light, and B color light are sequentially emitted from the filter 42 as the color wheel 14 rotates.

本実施形態においては、フィルタ４２の光スポットが当たる領域に蛍光体層５０が設けられているので、光源２から射出した紫外光が効率良く各色の光に変換される。そして、蛍光体層５０に入射した各色の可視光に重畳して、変換可視光がフィルタ４２から射出するので、紫外光が有効利用されて各色の成分が増量する。従って、このＢ成分、Ｇ成分及びＲ成分から合成される白色等の投射光の明るさが増し、画像の色バランス及び色再現性が向上する。   In the present embodiment, since the phosphor layer 50 is provided in the region where the light spot of the filter 42 hits, the ultraviolet light emitted from the light source 2 is efficiently converted into light of each color. Since the converted visible light is emitted from the filter 42 so as to be superimposed on the visible light of each color incident on the phosphor layer 50, the ultraviolet light is effectively used to increase the amount of each color component. Therefore, the brightness of the projection light such as white synthesized from the B component, G component, and R component is increased, and the color balance and color reproducibility of the image are improved.

実施の形態３．
図９は、本発明の実施の形態３に係る光源装置の一部を示す断面図である。図中、図３及び図４と同一部分は同一符号を付してある。
本実施形態のカラーホイール２４は、蛍光体層４１とフィルタ４２とを備えており、蛍光体層４１の光源２側には、蛍光体層４１から光源２側へ射出した光を反射させるための反射鏡５４，５４が設けられている。 Embodiment 3 FIG.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a part of the light source device according to Embodiment 3 of the present invention. In the figure, the same parts as those in FIGS. 3 and 4 are denoted by the same reference numerals.
The color wheel 24 of the present embodiment includes a phosphor layer 41 and a filter 42, and reflects light emitted from the phosphor layer 41 to the light source 2 side on the light source 2 side of the phosphor layer 41. Reflecting mirrors 54 and 54 are provided.

本実施形態においては、蛍光体層４１で紫外光から変換され、蛍光体層４１から光源２側に射出した可視光をカラーホイール２４に戻すことが出来るので、可視光のロスがなく、光源２が発する光の利用効率がさらに良好になる。   In the present embodiment, the visible light converted from the ultraviolet light by the phosphor layer 41 and emitted from the phosphor layer 41 to the light source 2 side can be returned to the color wheel 24, so there is no visible light loss and the light source 2. The utilization efficiency of the light emitted from is further improved.

前記実施の形態１乃至３においては、本発明を投射型画像表示装置としてのプロジェクタに適用した場合につき説明しているが、これに限定されるものではない。また、光源も超高圧水銀ランプに限定されない。
そして、カラーホイールにより射出させる色の成分、及びフィルタの各色の占有角度も前記実施の形態において説明した場合に限定されるものではない。
蛍光体層の母材もガラスである場合に限定されず、合成樹脂等を母材としてもよい。但し、蛍光体層が蛍光ガラスから構成する方が、熱的損傷が少なく、カラーホイールのガラス基板を兼ねることが出来る。 In the first to third embodiments, the case where the present invention is applied to a projector as a projection type image display device has been described. However, the present invention is not limited to this. Further, the light source is not limited to the ultra high pressure mercury lamp.
The color components emitted by the color wheel and the occupying angles of the respective colors of the filter are not limited to those described in the above embodiment.
The base material of the phosphor layer is not limited to glass, and a synthetic resin or the like may be used as the base material. However, when the phosphor layer is made of fluorescent glass, there is less thermal damage and it can also serve as a glass substrate for the color wheel.

実施の形態４．
前記フィルタの多層化構成金属薄膜間の低屈折率層として前記蛍光体層を配設しても目的は達成できる。この場合は現行の低屈折率材の代替として蛍光ガラスを使用するため、カラーホイールを薄型軽量化が可能となる。なお、多層膜構成は一般的であり、図示は省略している。 Embodiment 4 FIG.
The object can also be achieved by disposing the phosphor layer as a low refractive index layer between the multilayered metal thin films of the filter. In this case, since fluorescent glass is used as an alternative to the current low refractive index material, the color wheel can be made thinner and lighter. In addition, the multilayer film structure is common and illustration is abbreviate | omitted.

本発明の実施の形態１に係る投射型画像表示装置としてのプロジェクタを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the projector as a projection type image display apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 従来のリフレクタ及び本実施形態のリフレクタにつき、各波長の光の反射率を示したグラフである。It is the graph which showed the reflectance of the light of each wavelength about the conventional reflector and the reflector of this embodiment. カラーホイールを示す模式的正面図である。It is a typical front view which shows a color wheel. カラーホイールを示す断面図である。It is sectional drawing which shows a color wheel. カラーホイールを示す模式的背面図である。It is a typical back view which shows a color wheel. カラーホイールの入射光のスペクトル及び射出光のスペクトルを示すグラフである。It is a graph which shows the spectrum of the incident light of a color wheel, and the spectrum of the emitted light. 本発明の実施の形態２に係る光源装置のカラーホイールを示す模式的正面図である。It is a typical front view which shows the color wheel of the light source device which concerns on Embodiment 2 of this invention. カラーホイールを示す断面図である。It is sectional drawing which shows a color wheel. 本発明の実施の形態３に係る光源装置の一部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a part of light source device which concerns on Embodiment 3 of this invention. 従来のプロジェクタの光源装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the light source device of the conventional projector.

符号の説明Explanation of symbols

１ プロジェクタ
２ 光源
３ リフレクタ
３１ 多層膜
４ カラーホイール
４１、５０ 蛍光体層
４２ フィルタ
４３、５１ Ｒ色蛍光体層
４４、５２ Ｇ色蛍光体層
４５、５３ Ｂ色蛍光体層
４６ Ｒ色フィルタ
４７ Ｇ色フィルタ
４８ Ｂ色フィルタ
５ グラスロッド
６、７、２６ 集光レンズ
８ フィールドレンズ
９ 全反射プリズム
１０ 反射型表示パネル
１１ 投射レンズ
１２ 光源装置
５４ 反射鏡
Ｆ１ 第１焦点
Ｆ２ 第２焦点 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Projector 2 Light source 3 Reflector 31 Multilayer film 4 Color wheel 41, 50 Phosphor layer 42 Filter 43, 51 R color phosphor layer 44, 52 G color phosphor layer 45, 53 B color phosphor layer 46 R color filter 47 G Color filter 48 B color filter 5 Glass rod 6, 7, 26 Condensing lens 8 Field lens 9 Total reflection prism 10 Reflective display panel 11 Projection lens 12 Light source device 54 Reflective mirror F1 First focus F2 Second focus

Claims (11)

可視光及び紫外光を含む光を射出する光源と、該光源から射出した光を反射させるリフレクタと、赤色を含む複数色の光を各別に透過させる複数のフィルタを周方向に並設し、その回転軸を光軸からずらした状態で配置され、回転させられて、前記光源から射出した光が逐次的に照射されるカラーホイールとを備える光源装置において、
前記カラーホイールは、少なくとも、各フィルタの前記光が照射される部分の一部に、紫外光を各色の光に蛍光発光させる蛍光体層を備えることを特徴とする光源装置。 A light source that emits light including visible light and ultraviolet light, a reflector that reflects light emitted from the light source, and a plurality of filters that individually transmit light of a plurality of colors including red are arranged in parallel in the circumferential direction. In a light source device including a color wheel that is arranged in a state where the rotation axis is shifted from the optical axis, is rotated, and is sequentially irradiated with light emitted from the light source.
The color wheel is provided with a phosphor layer that fluoresces ultraviolet light into light of each color at least in a part of each filter irradiated with the light. 前記カラーホイールは、前記フィルタ及び蛍光体層を、透明基板に配設して構成されることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。   The light source device according to claim 1, wherein the color wheel is configured by arranging the filter and the phosphor layer on a transparent substrate. 前記フィルタの光源側に、各フィルタの占有面積と合同の蛍光体層を配設したことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。   The light source device according to claim 1, wherein a phosphor layer congruent with an area occupied by each filter is disposed on a light source side of the filter. 前記フィルタの光源側に、前記紫外光が入射する部分を含む幅を有し、全フィルタに亘って環状をなす蛍光体層を配設したことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。   2. The light source device according to claim 1, wherein a phosphor layer having a width including a portion where the ultraviolet light is incident is provided on the light source side of the filter, and an annular phosphor layer is provided over the entire filter. 前記フィルタの多層化構成金属薄膜間の低屈折率層として前記蛍光体層を配設したことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。   2. The light source device according to claim 1, wherein the phosphor layer is disposed as a low refractive index layer between multi-layered metal thin films of the filter. 前記フィルタの各色の分光特性が紫外光と前記各色帯域とを透過する性能を有することを特徴とする請求項５に記載の光源装置。   The light source device according to claim 5, wherein spectral characteristics of each color of the filter have a performance of transmitting ultraviolet light and the color bands. 前記蛍光体層を配設したカラーホイールの蛍光体層に前記光を集光させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の光源装置。   5. The light source device according to claim 1, wherein the light is condensed on a phosphor layer of a color wheel provided with the phosphor layer. 前記リフレクタは、紫外光を増反射させる多層膜を含む請求項１乃至７のいずれか１つに記載の光源装置。   The light source device according to claim 1, wherein the reflector includes a multilayer film that increases reflection of ultraviolet light. 前記カラーホイールの光源側に、前記カラーホイールから射出した光を前記カラーホイール側に反射させる反射鏡を備える請求項１乃至８のいずれか１つに記載の光源装置。   9. The light source device according to claim 1, further comprising a reflecting mirror that reflects light emitted from the color wheel toward the color wheel on a light source side of the color wheel. 前記蛍光体層は、蛍光ガラスからなる請求項１乃至９のいずれか１つに記載の光源装置。   The light source device according to claim 1, wherein the phosphor layer is made of fluorescent glass. 請求項１乃至１０のいずれか１つに記載の光源装置と、
該光源装置から射出した光を、取得した画像信号に基づき変調する空間光変調素子と、
該空間光変調素子により変調された光を被投射体へ投射する投射レンズと
を備えることを特徴とする投射型画像表示装置。 A light source device according to any one of claims 1 to 10,
A spatial light modulation element that modulates light emitted from the light source device based on the acquired image signal;
A projection type image display apparatus comprising: a projection lens that projects light modulated by the spatial light modulation element onto a projection target.
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