JP6726387B2 - Light source device and projection device - Google Patents

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Description

本発明は、光源装置と、この光源装置を備える投影装置に関する。 The present invention relates to a light source device and a projection device including the light source device.

今日、パーソナルコンピュータの画面やビデオ画像、更にメモリカード等に記憶されている画像データによる画像等をスクリーンに投影する画像投影装置としてのデータプロジェクタが多用されている。このプロジェクタは、光源から出射された光をＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）や液晶板などの表示素子に集光させ、スクリーン上にカラー画像を表示する。 2. Description of the Related Art Today, a data projector is widely used as an image projection device that projects a screen of a personal computer, a video image, an image based on image data stored in a memory card or the like onto a screen. This projector focuses light emitted from a light source on a display element such as a DMD (digital micromirror device) or a liquid crystal plate to display a color image on a screen.

プロジェクタは、光源のレーザダイオードからレーザ光を蛍光ホイールに照射し、ＲＧＢの蛍光光を出力することができる。蛍光ホイールは、一面に蛍光色が異なるＲ蛍光体、Ｇ蛍光体やＢ蛍光体を円周方向に隣接させて形成することができる。例えば、緑色と赤色の光を発する蛍光ホイールを使用する場合、蛍光ホイールの一面に二色の蛍光体を配置する。 The projector can irradiate a fluorescent wheel with laser light from a laser diode of a light source to output RGB fluorescent light. The fluorescent wheel can be formed by circumferentially adjoining R phosphors, G phosphors, and B phosphors having different fluorescent colors on one surface. For example, when using a fluorescent wheel that emits green and red light, two-color fluorescent substances are arranged on one surface of the fluorescent wheel.

特許文献１には、モータにより回転駆動される回転基材に回転軸中心Ａから半径方向に第１の距離Ｒ１を隔てて形成された赤色蛍光体部、緑色蛍光体部及び青色波長帯域光を透過させる開口部を有する蛍光ホイール装置が開示されている。これら赤色蛍光体部及び緑色蛍光体部は、青色レーザダイオードのレーザ光によって励起され、赤色波長帯域光と緑色波長帯域光とを発光する。蛍光ホイール装置は、更に回転軸中心Ａから半径方向に第１の距離Ｒ１とは異なる第２の距離Ｒ２を隔てた回転基材上の円周状の一部の位置に回転位相検出をするためのインデックス用蛍光体部が形成されている。 In Patent Document 1, a red phosphor portion, a green phosphor portion, and blue wavelength band light that are formed on a rotating base material that is rotationally driven by a motor at a first distance R1 from a center A of a rotation axis in a radial direction are described. A fluorescent wheel device having an aperture for transmitting light is disclosed. The red phosphor portion and the green phosphor portion are excited by the laser light of the blue laser diode to emit red wavelength band light and green wavelength band light. The fluorescent wheel device further detects the rotational phase at a part of the circumference on the rotating base material, which is separated from the rotation axis center A by the second distance R2 in the radial direction different from the first distance R1. The index phosphor part is formed.

特開２０１５−１５５９８６号公報JP, 2005-155986, A

しかし、特許文献１に開示された技術は、蛍光体の一面に蛍光色が異なる複数の蛍光体を塗布しているので、各蛍光体の面積比により各色の最大発光時間が制限され、明るく色再現性に優れた画像を表示することが困難になるという問題があった。 However, since the technique disclosed in Patent Document 1 coats a plurality of phosphors having different fluorescent colors on one surface of the phosphor, the maximum emission time of each color is limited by the area ratio of each phosphor, and the bright color There is a problem that it becomes difficult to display an image with excellent reproducibility.

また、補色セグメントを追加使用する場合、各単色のセグメントはより一層制限が大きくなるという問題があった。また、蛍光ホイールを複数使用すると、デバイスが多くなり、光学系も複雑となるという問題があった。 Further, when the complementary color segment is additionally used, there is a problem that the limitation of each single color segment is further increased. Further, when a plurality of fluorescent wheels are used, there are problems that the number of devices increases and the optical system becomes complicated.

本発明の目的は、色再現性に優れた明るく見やすい画像を表示することができる光源装置と、この光源装置を備える投影装置を提供する。 An object of the present invention is to provide a light source device capable of displaying a bright and easily visible image having excellent color reproducibility, and a projection device including the light source device.

本発明に係る光源装置は、一方の面と他方の面とに異なる波長帯域の光を発する蛍光体の領域が形成された蛍光ホイールと、前記蛍光ホイールの一方の面に励起光を照射する第一光源と、前記蛍光ホイールの他方の面に励起光を照射する第二光源と、前記蛍光ホイールの前記一方の面から発光される緑色の蛍光光と、前記蛍光ホイールの前記他方の面から発光される赤色の蛍光光と、を同一光路に導く導光光学系と、を有することを特徴とする。
A light source device according to the present invention, a fluorescent wheel in which a region of a phosphor that emits light of different wavelength bands is formed on one surface and the other surface, and irradiating excitation light on one surface of the fluorescent wheel One light source, a second light source for irradiating the other surface of the fluorescent wheel with excitation light, a green fluorescent light emitted from the one surface of the fluorescent wheel, and a light emitted from the other surface of the fluorescent wheel. And a light guiding optical system that guides the red fluorescent light to the same optical path.

本発明に係る投影装置は、上述の光源装置と、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た画像光をスクリーンに投影する投影側光学系と、前記光源装置や前記表示素子を制御する投影装置制御手段と、を有することを特徴とする。 A projection device according to the present invention includes the above-described light source device, a display element that generates image light, a projection-side optical system that projects image light emitted from the display element onto a screen, the light source device and the display element. And a projection device control means for controlling.

本発明によれば、色再現性に優れた明るく見やすい画像を表示することができる光源装置と、この光源装置を備える投影装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a light source device capable of displaying a bright and easy-to-see image having excellent color reproducibility, and a projection device including the light source device.

本発明の第１の実施形態に係る投影装置を示す外観斜視図である。It is an appearance perspective view showing a projection device concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態に係る投影装置の機能ブロックを示す図である。It is a figure which shows the functional block of the projection apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１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。It is a plane schematic diagram which shows the internal structure of the projection apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係る投影装置の内部構造の一部を示す拡大概略図である。It is an expansion schematic diagram which shows some internal structures of the projection apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係る蛍光ホイールを示す図であり、（ａ）は表面、（ｂ）は裏面である。It is a figure which shows the fluorescent wheel which concerns on the 1st Embodiment of this invention, (a) is a front surface and (b) is a back surface. 本発明の第１の実施形態に係る光源制御手段の光源の点滅タイミングを示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the blinking timing of the light source of the light source control means which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係る光源制御手段の光源の点滅タイミングの変更制御例を示すタイムチャートである。5 is a time chart showing an example of changing control of the blinking timing of the light source of the light source control means according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第２の実施形態に係る投影装置の内部構造の一部を示す拡大概略図である。It is an expansion schematic diagram which shows a part of internal structure of the projection apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態に係る蛍光ホイールを示す図であり、（ａ）は表面、（ｂ）は裏面である。It is a figure which shows the fluorescent wheel which concerns on the 2nd Embodiment of this invention, (a) is a front surface and (b) is a back surface. 本発明の第２の実施形態に係る光源制御手段の光源の点滅タイミングを示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the blinking timing of the light source of the light source control means which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の変形例に係る蛍光ホイールを示す図であり、（ａ）、（ｃ）、（ｅ）は表面、（ｂ）、（ｄ）、（ｆ）は裏面である。It is a figure which shows the fluorescent wheel which concerns on the modification of this invention, (a), (c), (e) is a front surface, (b), (d), (f) is a back surface.

（第１の実施形態）
以下、本発明を実施するための形態について述べる。図１は、本実施形態に係る投影装置とされる投影装置１０の外観斜視図である。尚、本実施形態において、投影装置１０における左右とは投影方向に対しての左右方向を示し、前後とは投影装置１０のスクリーン側方向及び光線束の進行方向に対しての前後方向を示す。 (First embodiment)
Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described. FIG. 1 is an external perspective view of a projection device 10 that is a projection device according to this embodiment. In the present embodiment, the left and right of the projection device 10 refer to the left and right direction with respect to the projection direction, and the front and rear refer to the screen side direction of the projection device 10 and the front and rear direction with respect to the traveling direction of the light beam bundle.

投影装置１０は、図１に示すように、略直方体形状であって、投影装置筐体の前方の側板とされる正面パネル１２の側方に投影口を覆うレンズカバー１９を有すると共に、この正面パネル１２には複数の吸気孔１８や排気孔１７を設けている。さらに、図示しないがリモートコントローラからの制御信号を受信するＩｒ受信部を備えている。 As shown in FIG. 1, the projection device 10 has a substantially rectangular parallelepiped shape, has a lens cover 19 that covers the projection port on the side of a front panel 12 that is a side plate in front of the projection device housing, and has a front surface. The panel 12 is provided with a plurality of intake holes 18 and exhaust holes 17. Further, although not shown, an Ir receiving unit for receiving a control signal from the remote controller is provided.

また、筐体の上面パネル１１にはキー／インジケータ部３７が設けられ、このキー／インジケータ部３７には、電源スイッチキーや電源のオン又はオフを報知するパワーインジケータ、投影のオン、オフを切りかえる投影スイッチキー、光源ユニットや表示素子又は制御回路等が過熱したときに報知する過熱インジケータ等のキーやインジケータが配置されている。 Further, a key/indicator portion 37 is provided on the top panel 11 of the housing, and the key/indicator portion 37 is provided with a power switch key, a power indicator for notifying power on/off, and switching on/off of projection. Keys and indicators such as a projection switch key, a light source unit, a display element, a control circuit, and the like, and an indicator such as an overheat indicator for notifying when they are overheated are arranged.

さらに、筐体の背面には、背面パネルにＵＳＢ端子や画像信号入力用のＤ−ＳＵＢ端子、Ｓ端子、ＲＣＡ端子等を設ける入出力コネクタ部及び電源アダプタプラグ等の各種端子２０が設けられている。また、背面パネルには、複数の吸気孔が形成されている。尚、図示しない筐体の側板である右側パネル、及び、図１に示した側板である左側パネル１５には、各々複数の排気孔１７が形成されている。また、左側パネル１５の背面パネル近傍の隅部には、吸気孔１８も形成されている。 Further, on the back surface of the housing, there are provided various terminals 20 such as an input/output connector section provided with a USB terminal, a D-SUB terminal for image signal input, an S terminal, and an RCA terminal on the back panel, and a power adapter plug. There is. Further, a plurality of intake holes are formed on the rear panel. A plurality of exhaust holes 17 are formed in each of the right side panel, which is a side plate of the housing (not shown), and the left side panel 15, which is the side plate shown in FIG. An intake hole 18 is also formed in the corner of the left panel 15 near the rear panel.

つぎに、投影装置１０の投影装置制御手段について、図２の機能回路ブロック図を用いて述べる。投影装置制御手段は、制御部３８、入出力インターフェース２２、画像変換部２３、表示エンコーダ２４、表示駆動部２６等から構成され、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。 Next, the projection device control means of the projection device 10 will be described using the functional circuit block diagram of FIG. The projection device control means includes a control unit 38, an input/output interface 22, an image conversion unit 23, a display encoder 24, a display drive unit 26, and the like, and the image signals of various standards input from the input/output connector unit 21 are input. The image is converted into an image signal of a predetermined format suitable for display by the image conversion unit 23 via the output interface 22 and the system bus (SB), and then output to the display encoder 24.

また、表示エンコーダ２４は、入力された画像信号をビデオＲＡＭ２５に展開記憶された上でこのビデオＲＡＭ２５の記憶内容からビデオ信号を生成して表示駆動部２６に出力する。 Further, the display encoder 24 expands and stores the input image signal in the video RAM 25, generates a video signal from the stored contents of the video RAM 25, and outputs the video signal to the display drive unit 26.

表示駆動部２６は、表示素子制御手段として機能するものであり、表示エンコーダ２４から出力された画像信号に対応して適宜フレームレートで空間的光変調素子（ＳＯＭ）である表示素子５１を駆動するものである。そして、この投影装置１０は、光源装置６０から出射された光線束を、光源側光学系を介して表示素子５１に照射することにより、表示素子５１の反射光で光学像を形成し、後述する投影側光学系を介して図示しないスクリーンに画像を投影表示する。 The display drive unit 26 functions as a display element control unit, and drives the display element 51, which is a spatial light modulator (SOM), at a frame rate as appropriate in accordance with the image signal output from the display encoder 24. It is a thing. The projection device 10 irradiates the display element 51 with the light flux emitted from the light source device 60 via the light source side optical system to form an optical image by the reflected light of the display element 51, which will be described later. An image is projected and displayed on a screen (not shown) via the projection side optical system.

また、光源装置６０は、青色波長帯域光を出射する光源であって、励起光源ともされる第一光源とする励起光照射装置７０と、紫外光または青色波長帯域光を出射する第二光源であるレーザダイオード３０１とを備え、レーザダイオード３０１は複数設置されている。
さらに、この投影側光学系の可動レンズ群２３５は、レンズモータ４５によりズーム調整やフォーカス調整のための駆動が行われる。 The light source device 60 is a light source that emits blue wavelength band light, and includes an excitation light irradiation device 70 that is a first light source that is also an excitation light source, and a second light source that emits ultraviolet light or blue wavelength band light. A certain laser diode 301 is provided, and a plurality of laser diodes 301 are installed.
Further, the movable lens group 235 of the projection side optical system is driven by the lens motor 45 for zoom adjustment and focus adjustment.

また、画像圧縮／伸長部３１は、画像信号の輝度信号及び色差信号をＡＤＣＴ及びハフマン符号化等の処理によりデータ圧縮して着脱自在な記録媒体とされるメモリカード３２に順次書き込む記録処理を行う。さらに、画像圧縮／伸長部３１は、再生モード時にメモリカード３２に記録された画像データを読み出し、一連の動画を構成する個々の画像データを１フレーム単位で伸長し、この画像データを、画像変換部２３を介して表示エンコーダ２４に出力し、メモリカード３２に記憶された画像データに基づいて動画等の表示を可能とする処理を行う。 The image compression/expansion unit 31 also performs a recording process of sequentially compressing the luminance signal and the color difference signal of the image signal by a process such as ADCT and Huffman encoding, and sequentially writing them in the memory card 32 which is a removable recording medium. .. Further, the image compression/decompression unit 31 reads the image data recorded in the memory card 32 in the reproduction mode, decompresses each image data forming a series of moving images in 1-frame units, and converts this image data into an image conversion. It outputs to the display encoder 24 via the unit 23 and performs processing that enables display of a moving image based on the image data stored in the memory card 32.

制御部３８は、投影装置１０内の各回路の動作制御を司るものであって、ＣＰＵや各種セッティング等の動作プログラムを固定的に記憶したＲＯＭ及びワークメモリとして使用されるＲＡＭ等により構成されている。 The control unit 38 controls the operation of each circuit in the projection apparatus 10, and includes a CPU, a ROM fixedly storing operation programs such as various settings, and a RAM used as a work memory. There is.

筐体の上面パネル１１に設けられるメインキー及びインジケータ等により構成されるキー／インジケータ部３７の操作信号は、直接に制御部３８に送出され、リモートコントローラからのキー操作信号は、Ｉｒ受信部３５で受信され、Ｉｒ処理部３６で復調されたコード信号が制御部３８に出力される。 An operation signal of a key/indicator unit 37 including a main key and an indicator provided on the top panel 11 of the housing is directly sent to the control unit 38, and a key operation signal from the remote controller is received by the Ir receiving unit 35. The code signal received by the I.sub.2 and demodulated by the Ir processing unit 36 is output to the control unit 38.

尚、制御部３８にはシステムバス（ＳＢ）を介して音声処理部４７が接続されている。この音声処理部４７は、ＰＣＭ音源等の音源回路を備えており、投影モード及び再生モード時には音声データをアナログ化し、スピーカ４８を駆動して拡声報音させる。 An audio processing unit 47 is connected to the control unit 38 via a system bus (SB). The audio processing unit 47 is provided with a sound source circuit such as a PCM sound source. In the projection mode and the reproduction mode, the sound processing unit 47 converts the sound data into analog data, and drives the speaker 48 to make a loud sound.

また、制御部３８は、光源制御手段としての光源制御回路４１を制御している。光源制御回路４１は、画像生成時に要求される所定波長帯域の光が光源装置６０から出射されるように、光源装置６０としての第一光源や第二光源の点灯動作を個別に制御する。また、光源制御回路４１は、制御部３８の指示により、投影モードに応じて、蛍光ホイールの同期のタイミングを制御する。 The control unit 38 also controls a light source control circuit 41 as a light source control unit. The light source control circuit 41 individually controls the lighting operation of the first light source and the second light source as the light source device 60 so that the light of the predetermined wavelength band required at the time of image generation is emitted from the light source device 60. Further, the light source control circuit 41 controls the timing of synchronizing the fluorescent wheels according to the projection mode according to an instruction from the control unit 38.

さらに、制御部３８は、冷却ファン駆動制御回路４３に光源装置６０等に設けた複数の温度センサによる温度検出を行わせ、この温度検出の結果から冷却ファンの回転速度を制御させている。また、制御部３８は、冷却ファン駆動制御回路４３にタイマー等により投影装置本体の電源ＯＦＦ後も冷却ファンの回転を持続させる、あるいは、温度センサによる温度検出の結果によっては投影装置本体の電源をＯＦＦにする等の制御も行う。 Further, the control unit 38 causes the cooling fan drive control circuit 43 to detect the temperature by a plurality of temperature sensors provided in the light source device 60 and the like, and controls the rotation speed of the cooling fan based on the result of the temperature detection. Further, the control unit 38 causes the cooling fan drive control circuit 43 to continue the rotation of the cooling fan even after the power of the projection apparatus main body is turned off by a timer or the like, or depending on the result of the temperature detection by the temperature sensor, the power of the projection apparatus main body is turned on. Control such as turning it off is also performed.

図３は、投影装置１０の内部構造を示す平面模式図である。投影装置１０は、右側パネル１４の近傍に制御回路基板２４１を備えている。この制御回路基板２４１は、電源回路ブロックや光源制御ブロック等を備えている。また、投影装置１０は、制御回路基板２４１の側方、つまり、投影装置１０の筐体の略中央部分に光源装置６０を備えている。さらに、投影装置１０は、光源装置６０と左側パネル１５との間に、光源側光学系１７０や投影側光学系２２０が配置されている。 FIG. 3 is a schematic plan view showing the internal structure of the projection device 10. The projection device 10 includes a control circuit board 241 near the right panel 14. The control circuit board 241 includes a power supply circuit block, a light source control block, and the like. In addition, the projection device 10 includes the light source device 60 on the side of the control circuit board 241, that is, in a substantially central portion of the housing of the projection device 10. Further, in the projection device 10, the light source side optical system 170 and the projection side optical system 220 are arranged between the light source device 60 and the left side panel 15.

上述のように、光源装置６０は、青色波長帯域光の光源であって、励起光源ともされる第一光源としての励起光照射装置７０と、紫外光の光源である第二光源としてのレーザダイオード３０１と、を備える。光源装置６０には、赤色波長帯域光、緑色波長帯域光、青色波長帯域光の各色波長帯域光を導光し、光軸を一致させるように同一光路上に導いて出射する導光光学系１４０が配置されている。導光光学系１４０は、光源装置６０から出射される各色波長帯域光をライトトンネル１７５の入射口に集光する。 As described above, the light source device 60 is a light source of blue wavelength band light, and is an excitation light irradiation device 70 as a first light source that is also an excitation light source, and a laser diode as a second light source that is a light source of ultraviolet light. And 301. A light guide optical system 140 for guiding the light of each wavelength band of the red wavelength band light, the green wavelength band light, and the blue wavelength band light to the light source device 60, and guiding and emitting the same on the same optical path so as to match the optical axes. Are arranged. The light guide optical system 140 collects the light of each color wavelength band emitted from the light source device 60 at the entrance of the light tunnel 175.

第一光源とする励起光照射装置７０は、投影装置１０の筐体の左右方向における略中央部分であって背面パネル１３近傍に配置される。そして、励起光照射装置７０は、右側パネル１４及び左側パネル１５と光軸が平行になるよう配置された複数の半導体発光素子である青色レーザダイオード７１が設けられる。青色レーザダイオード７１の右側には、ヒートシンク８１が設けられる。なお、本実施形態においては、励起光照射装置７０には、２行４列の合計８個の青色レーザダイオード７１が配置される。 The excitation light irradiation device 70 serving as the first light source is arranged in the vicinity of the rear panel 13 in a substantially central portion of the housing of the projection device 10 in the left-right direction. Then, the excitation light irradiation device 70 is provided with a blue laser diode 71 which is a plurality of semiconductor light emitting elements arranged so that the optical axes thereof are parallel to the right panel 14 and the left panel 15. A heat sink 81 is provided on the right side of the blue laser diode 71. In this embodiment, a total of eight blue laser diodes 71 arranged in two rows and four columns are arranged in the excitation light irradiation device 70.

また、各青色レーザダイオード７１の光軸上には、各青色レーザダイオード７１からの各出射光の指向性を高めるように各々平行光に変換する複数のコリメータレンズ７３が配置されている。各青色レーザダイオード７１からの出射光を集光する集光レンズ７８，８５等が備えられている。 Further, on the optical axis of each blue laser diode 71, a plurality of collimator lenses 73 that convert the emitted light from each blue laser diode 71 into parallel light so as to enhance the directivity thereof are arranged. Condensing lenses 78 and 85 for condensing the light emitted from each blue laser diode 71 are provided.

各青色レーザダイオード７１から出射される各光線束同士は、集光レンズ７８，８５と集光レンズ群１１１により、その軸方向に集光されて蛍光ホイール装置１００の蛍光ホイール１０１上の照射領域に照射される。したがって、光線束の横断面積は、光源側から蛍光ホイール装置１００側へ向かうに従い漸次縮小される。 The light fluxes emitted from the respective blue laser diodes 71 are condensed in the axial direction by the condenser lenses 78 and 85 and the condenser lens group 111 to be irradiated onto the fluorescent wheel 101 of the fluorescent wheel device 100. It is irradiated. Therefore, the cross-sectional area of the ray bundle is gradually reduced from the light source side toward the fluorescent wheel device 100 side.

また、ヒートシンク８１と背面パネル１３との近傍には、冷却ファン２６１が配置されている。この冷却ファン２６１とヒートシンク８１とによって青色レーザダイオード７１は冷却される。 Further, a cooling fan 261 is arranged near the heat sink 81 and the rear panel 13. The blue laser diode 71 is cooled by the cooling fan 261 and the heat sink 81.

蛍光ホイール装置１００は、励起光照射装置７０から出射される励起光の光路上であって、正面パネル１２の近傍に配置される。蛍光ホイール装置１００は、正面パネル１２と平行となるように、つまり、励起光照射装置７０からの出射光の光軸と直交するように配置された蛍光ホイール１０１と、この蛍光ホイール１０１を回転駆動するモータ１１０と、励起光照射装置７０から出射される励起光の光線束を蛍光ホイール１０１に集光するとともに蛍光ホイール１０１から背面パネル１３方向に出射される光線束を集光する集光レンズ群１１１と、蛍光ホイール１０１から正面パネル１２方向に出射される光線束を集光する集光レンズ１１５と、を備える。 The fluorescent wheel device 100 is arranged on the optical path of the excitation light emitted from the excitation light irradiation device 70 and near the front panel 12. The fluorescent wheel device 100 is arranged so as to be parallel to the front panel 12, that is, so as to be orthogonal to the optical axis of the light emitted from the excitation light irradiation device 70, and the fluorescent wheel 101 is rotationally driven. Motor 110 and a condensing lens group that condenses the light flux of the excitation light emitted from the excitation light irradiation device 70 on the fluorescent wheel 101 and the light flux emitted from the fluorescent wheel 101 toward the rear panel 13. 111 and a condenser lens 115 for condensing a bundle of rays emitted from the fluorescent wheel 101 toward the front panel 12.

赤色波長帯域光と緑色波長帯域光とは、後述する蛍光ホイール１０１の表面（一方の面）または裏面（他方の面）に励起光等を照射することにより発光される。なお、モータ１１０の正面パネル１２側には冷却ファン２６１が配置されており、この冷却ファン２６１によって蛍光ホイール装置１００等が冷却される。 The red wavelength band light and the green wavelength band light are emitted by irradiating the front surface (one surface) or the back surface (the other surface) of the fluorescent wheel 101 described later with excitation light or the like. A cooling fan 261 is arranged on the front panel 12 side of the motor 110, and the fluorescent wheel device 100 and the like are cooled by the cooling fan 261.

そして、導光光学系１４０は、赤色、緑色、青色波長帯域の各光線束を集光させる集光レンズや、各色波長帯域の光線束の光軸を変換して同一の光軸とさせる反射ミラー、ダイクロイックミラー等からなる。具体的には、導光光学系１４０には、集光レンズ７８，８５と集光レンズ群１１１との間の位置に、青色波長帯域光を透過し、緑色波長帯域光を反射してその光軸を左側パネル１５方向に９０度変換する第一ダイクロイックミラー１４１が配置されている。 The light guiding optical system 140 includes a condenser lens that condenses the light fluxes in the red, green, and blue wavelength bands, and a reflection mirror that converts the optical axes of the light fluxes in the color wavelength bands into the same optical axis. , A dichroic mirror, etc. Specifically, the light guide optical system 140 transmits the blue wavelength band light and reflects the green wavelength band light at a position between the condenser lenses 78 and 85 and the condenser lens group 111. A first dichroic mirror 141 for displacing the axis by 90 degrees in the direction of the left panel 15 is arranged.

また、蛍光ホイール１０１を透過又は拡散透過した青色波長帯域光の光軸上、つまり、集光レンズ１１５と正面パネル１２との間には、青色波長帯域光及び赤色波長帯域光を反射してこの青色波長帯域光及び赤色波長帯域光の光軸を左側パネル１５方向に９０度変換する第二ダイクロイックミラー１４３が配置されている。 The blue wavelength band light and the red wavelength band light are reflected on the optical axis of the blue wavelength band light transmitted or diffused through the fluorescent wheel 101, that is, between the condenser lens 115 and the front panel 12. A second dichroic mirror 143 for arranging the optical axes of the blue wavelength band light and the red wavelength band light by 90 degrees in the left panel 15 direction is arranged.

第二ダイクロイックミラー１４３と正面パネル１２との間には、紫外光を照射する第２光源としてのレーザダイオード３０１が複数配置されている。また、各レーザダイオード３０１の光軸上には、各レーザダイオード３０１からの各出射光の指向性を高めるように各々平行光に変換する複数のコリメータレンズ３０２が配置されている。 Between the second dichroic mirror 143 and the front panel 12, a plurality of laser diodes 301 as second light sources for irradiating ultraviolet light are arranged. Further, on the optical axis of each laser diode 301, a plurality of collimator lenses 302 for converting each emitted light from each laser diode 301 into parallel light so as to enhance the directivity thereof are arranged.

なお、この第二光源からの出射光の光軸は、第一光源からの出射光の光軸と一致させている。また、第二ダイクロイックミラー１４３は紫外光を透過させるものであって、この第二ダイクロイックミラー１４３とコリメータレンズとの間に集光レンズが設置されているが図示を省略する。 The optical axis of the light emitted from the second light source coincides with the optical axis of the light emitted from the first light source. The second dichroic mirror 143 transmits ultraviolet light, and a condenser lens is installed between the second dichroic mirror 143 and the collimator lens, but the illustration is omitted.

第二ダイクロイックミラー１４３における左側パネル１５側には、集光レンズ１４６が配置され、さらにこの集光レンズ１４６の左側パネル１５側には、反射ミラー１４５が配置されている。反射ミラー１４５の背面パネル１３側には、集光レンズ１４７が配置されている。反射ミラー１４５は、第二ダイクロイックミラー１４３により反射され、集光レンズ１４６を介して入射される光の光軸を背面パネル１３側に９０度変換する。 A condenser lens 146 is disposed on the left panel 15 side of the second dichroic mirror 143, and a reflection mirror 145 is disposed on the left panel 15 side of the condenser lens 146. A condenser lens 147 is arranged on the rear panel 13 side of the reflection mirror 145. The reflection mirror 145 converts the optical axis of the light reflected by the second dichroic mirror 143 and incident through the condenser lens 146 by 90 degrees to the rear panel 13 side.

また、第一ダイクロイックミラー１４１の左側パネル１５側には、集光レンズ１４９が配置されている。さらに、集光レンズ１４９の左側パネル１５側であって、集光レンズ１４７の背面パネル１３側には、第三ダイクロイックミラー１４８が配置されている。第三ダイクロイックミラー１４８は、第一ダイクロイックミラー１４１で反射された緑色波長帯域光を反射して背面パネル１３側に９０度光軸を変換し、反射ミラー１４５で反射されて集光レンズ１４７を透過した光を透過させる。 A condenser lens 149 is arranged on the left panel 15 side of the first dichroic mirror 141. Further, a third dichroic mirror 148 is arranged on the left panel 15 side of the condenser lens 149 and on the rear panel 13 side of the condenser lens 147. The third dichroic mirror 148 reflects the green wavelength band light reflected by the first dichroic mirror 141 to convert the optical axis by 90 degrees to the rear panel 13 side, and is reflected by the reflection mirror 145 and transmitted through the condenser lens 147. The transmitted light is transmitted.

第一ダイクロイックミラー１４１により反射された光は、集光レンズ１４９に入射する。そして、集光レンズ１４９を透過した光は、第三ダイクロイックミラー１４８により反射され、光源側光学系１７０の集光レンズ１７３を介してライトトンネル１７５の入射口に集光される。一方、反射ミラー１４５で反射されて集光レンズ１４７を透過した光は、第三ダイクロイックミラー１４８を透過して、集光レンズ１７３を介してライトトンネル１７５の入射口に集光される。 The light reflected by the first dichroic mirror 141 enters the condenser lens 149. Then, the light transmitted through the condenser lens 149 is reflected by the third dichroic mirror 148, and is condensed at the entrance of the light tunnel 175 through the condenser lens 173 of the light source side optical system 170. On the other hand, the light reflected by the reflection mirror 145 and transmitted through the condensing lens 147 passes through the third dichroic mirror 148 and is condensed through the condensing lens 173 to the entrance of the light tunnel 175.

この様に、導光光学系１４０は、蛍光ホイール１０１の蛍光体領域から発せられる赤色波長帯域光や緑色波長帯域光、蛍光ホイール１０１の励起光透過領域３１３を拡散透過した青色波長帯域光を同一光路上に導くため、第一ダイクロイックミラー１４１、第二ダイクロイックミラー１４３、第三ダイクロイックミラー１４８及び反射ミラー１４５や、集光レンズ群１１１、集光レンズ１１５、集光レンズ１４６、集光レンズ１４７、集光レンズ１４９を含んでいる。 In this way, the light guide optical system 140 has the same red wavelength band light and green wavelength band light emitted from the phosphor region of the fluorescent wheel 101 and the blue wavelength band light diffused and transmitted through the excitation light transmitting region 313 of the fluorescent wheel 101. In order to guide it to the optical path, the first dichroic mirror 141, the second dichroic mirror 143, the third dichroic mirror 148 and the reflection mirror 145, the condenser lens group 111, the condenser lens 115, the condenser lens 146, the condenser lens 147, It includes a condenser lens 149.

そして、第一ダイクロイックミラー１４１乃至第三ダイクロイックミラー１４８及び反射ミラー１４５により各色光源光の光軸方向を変換し、各集光レンズおよび集光レンズ群により各色光を所定範囲に集光させることにより、各色の光源光の光軸を一致させて同一方向に出射させて光源側光学系１７０に入射させている。 Then, the optical axis direction of each color light source light is converted by the first dichroic mirror 141 to the third dichroic mirror 148 and the reflection mirror 145, and each color light is condensed in a predetermined range by each condenser lens and condenser lens group. , The light sources of the respective colors are made to coincide with each other in the optical axis, emitted in the same direction, and made incident on the light source side optical system 170.

光源側光学系１７０は、集光レンズ１７３、ライトトンネル１７５、集光レンズ１７８、光軸変換ミラー１８１、集光レンズ１８３、照射ミラー１８５、コンデンサレンズ１９５により構成されている。なお、コンデンサレンズ１９５は、コンデンサレンズ１９５の背面パネル１３側に配置される表示素子５１から出射された画像光を投影側光学系２２０に向けて出射するので、投影側光学系２２０の一部ともされている。 The light source side optical system 170 includes a condenser lens 173, a light tunnel 175, a condenser lens 178, an optical axis conversion mirror 181, a condenser lens 183, an irradiation mirror 185, and a condenser lens 195. Since the condenser lens 195 emits the image light emitted from the display element 51 arranged on the rear panel 13 side of the condenser lens 195 toward the projection side optical system 220, the condenser lens 195 is also included in the projection side optical system 220. Has been done.

ライトトンネル１７５の近傍には、ライトトンネル１７５の入射口に光源光を集光する集光レンズ１７３が配置されている。よって、各色波長帯域光は、集光レンズ１７３により集光され、ライトトンネル１７５に向かって出射される。 In the vicinity of the light tunnel 175, a condenser lens 173 that condenses the light source light is arranged at the entrance of the light tunnel 175. Therefore, each color wavelength band light is condensed by the condenser lens 173 and emitted toward the light tunnel 175.

ライトトンネル１７５の背面パネル１３側の光軸上には、集光レンズ１７８を介して、光軸変換ミラー１８１が配置されている。ライトトンネル１７５の出射口から出射した光線束は、集光レンズ１７８で集光された後、光軸変換ミラー１８１により、左側パネル１５側に光軸を変換される。 An optical axis conversion mirror 181 is disposed on the optical axis of the light tunnel 175 on the rear panel 13 side via a condenser lens 178. The light flux emitted from the emission port of the light tunnel 175 is condensed by the condenser lens 178, and then the optical axis thereof is converted by the optical axis conversion mirror 181 toward the left panel 15 side.

光軸変換ミラー１８１で反射した光線束は、集光レンズ１８３により集光された後、照射ミラー１８５により、コンデンサレンズ１９５を介して表示素子５１に所定の角度で照射される。なお、ＤＭＤとされる表示素子５１は、背面パネル１３側にヒートシンク１９０が設けられ、このヒートシンク１９０により表示素子５１は冷却される。 The bundle of rays reflected by the optical axis conversion mirror 181 is condensed by the condenser lens 183 and then irradiated by the irradiation mirror 185 through the condenser lens 195 onto the display element 51 at a predetermined angle. The display element 51, which is a DMD, is provided with a heat sink 190 on the rear panel 13 side, and the display element 51 is cooled by the heat sink 190.

光源側光学系１７０により表示素子５１の画像形成面に照射された光源光である光線束は、表示素子５１の画像形成面で反射され、投影光として投影側光学系２２０を介してスクリーンに投影される。ここで、投影側光学系２２０は、コンデンサレンズ１９５、可動レンズ群２３５、固定レンズ群２２５により構成されている。可動レンズ群２３５は、レンズモータにより移動可能に形成される。そして、可動レンズ群２３５及び固定レンズ群２２５は、固定鏡筒に内蔵される。よって、可動レンズ群２３５を備える固定鏡筒は、可変焦点型レンズとされ、ズーム調節やフォーカス調節が可能に形成される。 The light flux, which is the light source light emitted to the image forming surface of the display element 51 by the light source side optical system 170, is reflected by the image forming surface of the display element 51 and projected as projection light on the screen via the projection side optical system 220. To be done. Here, the projection side optical system 220 is composed of a condenser lens 195, a movable lens group 235, and a fixed lens group 225. The movable lens group 235 is movably formed by a lens motor. The movable lens group 235 and the fixed lens group 225 are built in the fixed lens barrel. Therefore, the fixed lens barrel including the movable lens group 235 is a variable focus lens and is formed so that zoom adjustment and focus adjustment are possible.

このように投影装置１０を構成することで、蛍光ホイール１０１を回転させるとともに励起光照射装置７０から任意のタイミングで光を出射すると、赤色、緑色及び青色の各波長帯域光が導光光学系１４０により同一光路とされて集光レンズ１７３及びライトトンネル１７５に順次入射され、さらに光源側光学系１７０を介して表示素子５１に入射される。そのため、投影装置１０の表示素子５１であるＤＭＤがデータに応じて各色の光を時分割表示することにより、スクリーンにカラー画像を投影することができる。 By configuring the projection device 10 as described above, when the fluorescent wheel 101 is rotated and light is emitted from the excitation light irradiation device 70 at arbitrary timing, red, green, and blue wavelength band lights are guided by the light guiding optical system 140. Then, they are made to have the same optical path and sequentially enter the condenser lens 173 and the light tunnel 175, and further enter the display element 51 via the light source side optical system 170. Therefore, the DMD, which is the display element 51 of the projection device 10, time-divisionally displays light of each color according to the data, so that a color image can be projected on the screen.

図４は、本発明の実施形態に係る投影装置の内部構造の一部を示す拡大概略図である。図５は、本発明の実施形態に係る蛍光ホイール１０１であり、（ａ）は表面３１１、（ｂ）は裏面３１４を示す図である。図４には、レーザダイオード３０１とコリメータレンズ３０２とが１つずつ記載されているが、それぞれ複数設置されていてもよい。 FIG. 4 is an enlarged schematic view showing a part of the internal structure of the projection device according to the embodiment of the present invention. FIG. 5 is a diagram showing a fluorescent wheel 101 according to an embodiment of the present invention, (a) showing a front surface 311 and (b) showing a back surface 314. Although one laser diode 301 and one collimator lens 302 are shown in FIG. 4, a plurality of laser diodes 301 and collimator lenses 302 may be installed.

図５（ａ）に示すように、蛍光ホイール１０１の表面（一方の面）３１１は、外周部近傍に円形帯状の緑色蛍光体領域３１２と励起光透過領域３１３とを有している。緑色蛍光体領域３１２は、緑色波長帯域光を発する緑色の蛍光体が塗布形成されている。この緑色蛍光体領域３１２の面積は、励起光透過領域３１３の面積より大きく形成されている。 As shown in FIG. 5A, the surface (one surface) 311 of the fluorescent wheel 101 has a circular band-shaped green phosphor region 312 and an excitation light transmitting region 313 near the outer peripheral portion. The green phosphor region 312 is formed by applying a green phosphor that emits light in the green wavelength band. The area of the green phosphor region 312 is larger than that of the excitation light transmitting region 313.

また、図５（ｂ）に示すように、蛍光ホイール１０１の裏面（他方の面）３１４は、外周部近傍に円形帯状の赤色蛍光体領域３１５と励起光透過領域３１６とを有している。赤色蛍光体領域３１５は、赤色波長帯域光を発する赤色の蛍光体が塗布形成されている。この赤色蛍光体領域３１５の面積は、励起光透過領域３１６の面積より大きく形成されている。 Further, as shown in FIG. 5B, the back surface (the other surface) 314 of the fluorescent wheel 101 has a circular band-shaped red phosphor region 315 and an excitation light transmitting region 316 in the vicinity of the outer peripheral portion. The red phosphor region 315 is formed by coating a red phosphor that emits light in the red wavelength band. The area of the red phosphor region 315 is formed larger than that of the excitation light transmitting region 316.

表面３１１の緑色蛍光体領域３１２と裏面３１４の赤色蛍光体領域３１５とは、対応する位置と面積が同一であり、表面３１１と裏面３１４との励起光透過領域３１３，３１６も対応する位置と面積が同一である。 The green phosphor region 312 of the front surface 311 and the red phosphor region 315 of the back surface 314 have the same corresponding positions and areas, and the excitation light transmitting regions 313, 316 of the front surface 311 and the back surface 314 also have the corresponding positions and areas. Are the same.

図４に示すように、第一光源である励起光照射装置７０の青色レーザダイオード７１から照射された青色波長帯域光（破線）は、集光レンズ８５を透過し、第一ダイクロイックミラー１４１を透過する。また、青色波長帯域光は、集光レンズ群１１１を透過し、蛍光ホイール１０１の励起光透過領域３１３，３１６を通過する。青色波長帯域光は、集光レンズ１１５を透過し、第二ダイクロイックミラー１４３で反射される。青色波長帯域光は、集光レンズ１４６を透過し、反射ミラー１４５で反射される。青色波長帯域光は、集光レンズ１４７を透過し、第三ダイクロイックミラー１４８を透過する。青色波長帯域光は、集光レンズ１７３を透過し、ライトトンネル１７５に入射される。 As shown in FIG. 4, blue wavelength band light (broken line) emitted from the blue laser diode 71 of the excitation light irradiation device 70 that is the first light source passes through the condenser lens 85 and the first dichroic mirror 141. To do. In addition, the blue wavelength band light passes through the condenser lens group 111 and passes through the excitation light transmission regions 313 and 316 of the fluorescent wheel 101. The blue wavelength band light passes through the condenser lens 115 and is reflected by the second dichroic mirror 143. The blue wavelength band light passes through the condenser lens 146 and is reflected by the reflection mirror 145. The blue wavelength band light passes through the condenser lens 147 and the third dichroic mirror 148. The blue wavelength band light passes through the condenser lens 173 and enters the light tunnel 175.

また、蛍光ホイール１０１が回転して青色波長帯域光の光路上に緑色蛍光体領域３１２が位置するとき、青色波長帯域光は、蛍光ホイール１０１の緑色蛍光体に集光し、蛍光ホイール１０１から緑色波長帯域光（二点鎖線）が発光される。緑色波長帯域光は蛍光ホイール１０１で発光されると、集光レンズ群１１１を透過し、第一ダイクロイックミラー１４１で反射される。緑色波長帯域光は集光レンズ１４９を透過し、第三ダイクロイックミラー１４８で反射される。緑色波長帯域光は集光レンズ１７３を透過し、ライトトンネル１７５に入射される。 Further, when the fluorescent wheel 101 rotates and the green phosphor region 312 is located on the optical path of the blue wavelength band light, the blue wavelength band light is condensed on the green phosphor of the fluorescent wheel 101, and the green color is emitted from the fluorescent wheel 101. Wavelength band light (two-dot chain line) is emitted. When the green wavelength band light is emitted from the fluorescent wheel 101, it passes through the condenser lens group 111 and is reflected by the first dichroic mirror 141. The green wavelength band light passes through the condenser lens 149 and is reflected by the third dichroic mirror 148. The green wavelength band light passes through the condenser lens 173 and enters the light tunnel 175.

また、蛍光ホイール１０１の裏面３１４には、第二光源のレーザダイオード３０１から紫外光が照射され、紫外光はコリメータレンズ３０２を透過し、第二ダイクロイックミラー１４３を透過する。紫外光は集光レンズ１１５を透過し、蛍光ホイール１０１が回転して紫外光の光路上に赤色蛍光体領域３１５が位置するとき、蛍光ホイール１０１の赤色蛍光体領域３１５の蛍光体に集光し、蛍光ホイール１０１から赤色波長帯域光（一点鎖線）がプロジェクタの前面側に出射される。赤色波長帯域光は蛍光ホイール１０１で発光されると、集光レンズ１１５を透過し、第二ダイクロイックミラー１４３で反射される。赤色波長帯域光は集光レンズ１４６を透過し、反射ミラー１４５で反射される。赤色波長帯域光は、集光レンズ１４７を透過し、第三ダイクロイックミラー１４８を透過する。赤色波長帯域光は、集光レンズ１７３を透過し、ライトトンネル１７５に入射される。 Further, the back surface 314 of the fluorescent wheel 101 is irradiated with ultraviolet light from the laser diode 301 of the second light source, and the ultraviolet light passes through the collimator lens 302 and the second dichroic mirror 143. The ultraviolet light passes through the condenser lens 115, and when the fluorescent wheel 101 rotates and the red phosphor region 315 is positioned on the optical path of the ultraviolet light, it is condensed on the phosphor in the red phosphor region 315 of the fluorescent wheel 101. The red wavelength band light (dotted line) is emitted from the fluorescent wheel 101 to the front side of the projector. When the red wavelength band light is emitted from the fluorescent wheel 101, it passes through the condenser lens 115 and is reflected by the second dichroic mirror 143. The red wavelength band light passes through the condenser lens 146 and is reflected by the reflection mirror 145. The red wavelength band light passes through the condenser lens 147 and the third dichroic mirror 148. The red wavelength band light is transmitted through the condenser lens 173 and is incident on the light tunnel 175.

図６は、本発明の実施形態に係る光源制御手段の光源の点滅タイミングを示すタイムチャートである。第一光源の青色レーザダイオード７１がＯＮ、第二光源の紫外線のレーザダイオード３０１がＯＦＦであり、蛍光ホイール１０１の表面３１１の緑色蛍光体領域３１２に青色波長帯域光が照射された場合、緑色波長帯域光が発光される。第一光源の青色レーザダイオード７１がＯＦＦ、第二光源の紫外線のレーザダイオード３０１がＯＮであり、蛍光ホイール１０１の裏面３１４の赤色蛍光体領域３１５に紫外光が照射された場合、赤色波長帯域光が発光される。 FIG. 6 is a time chart showing the blinking timing of the light source of the light source control means according to the embodiment of the present invention. When the blue laser diode 71 of the first light source is ON, the ultraviolet laser diode 301 of the second light source is OFF, and the green phosphor region 312 of the surface 311 of the fluorescent wheel 101 is irradiated with the blue wavelength band light, the green wavelength Band light is emitted. When the blue laser diode 71 of the first light source is OFF, the laser diode 301 of the ultraviolet light of the second light source is ON, and the red phosphor region 315 on the back surface 314 of the fluorescent wheel 101 is irradiated with ultraviolet light, red wavelength band light is emitted. Is emitted.

また、第一光源の青色レーザダイオード７１がＯＮ、第二光源の紫外線のレーザダイオード３０１がＯＦＦであり、蛍光ホイール１０１の励起光透過領域３１３，３１６に青色波長帯域光が照射された場合、青色波長帯域光が発光される。 When the blue laser diode 71 of the first light source is ON, the ultraviolet laser diode 301 of the second light source is OFF, and the excitation light transmitting regions 313 and 316 of the fluorescent wheel 101 are irradiated with the blue wavelength band light, the blue light is emitted. Wavelength band light is emitted.

そして、蛍光ホイール１０１の緑色蛍光体領域３１２や赤色蛍光体領域３１５が第一光源や第二光源の光軸上に位置するとき、第一光源と第二光源の点灯時間を制御して、緑色波長帯域光と赤色波長帯域光との出射時間の比率を自由に制御することができる。 Then, when the green phosphor region 312 or the red phosphor region 315 of the fluorescent wheel 101 is located on the optical axis of the first light source or the second light source, the lighting time of the first light source and the second light source is controlled, and the green light is emitted. The ratio of the emission times of the wavelength band light and the red wavelength band light can be freely controlled.

図７は、本発明の実施形態に係る光源制御手段の光源の点滅タイミングの変更制御例を示すタイムチャートである。第一光源と第二光源のいずれか一方を点灯することにより、光源装置６０から赤、緑、青色波長帯域光を出射できることは、図６のタイムチャートと同様である。 FIG. 7 is a time chart showing an example of changing control of the blinking timing of the light source of the light source control means according to the embodiment of the present invention. As in the time chart of FIG. 6, the light source device 60 can emit light in the red, green, and blue wavelength bands by turning on either the first light source or the second light source.

そして、第一光源の青色レーザダイオード７１がＯＮ、第二光源の紫外線のレーザダイオード３０１がＯＮであり、蛍光ホイール１０１の表面３１１の緑色蛍光体領域３１２に青色波長帯域光が照射され、蛍光ホイール１０１の裏面３１４の赤色蛍光体領域３１５に紫外光が照射された場合、緑色波長帯域光と赤色波長帯域光とが出射され、ライトトンネル１７５に黄色光が入射される。したがって、補色として緑色波長帯域光と赤色波長帯域光とから黄色波長帯域光を出射できるので、撮影画像を明るくすることができ、白色のバランス調整も容易とすることができる。 Then, the blue laser diode 71 of the first light source is ON, the ultraviolet laser diode 301 of the second light source is ON, the green phosphor region 312 of the surface 311 of the fluorescent wheel 101 is irradiated with the blue wavelength band light, and the fluorescent wheel. When the red phosphor region 315 on the back surface 314 of 101 is irradiated with ultraviolet light, green wavelength band light and red wavelength band light are emitted, and yellow light is incident on the light tunnel 175. Therefore, the yellow wavelength band light can be emitted from the green wavelength band light and the red wavelength band light as complementary colors, so that the captured image can be brightened and the white balance can be easily adjusted.

（第２の実施形態）
図８は、本発明の第２の実施形態に係る投影装置の内部構造の一部を示す拡大概略図である。図９は、本発明の第２の実施形態に係る蛍光ホイール１０１であり、（ａ）は表面３１１、（ｂ）は裏面３１４を示す図である。第２の実施形態は、第一ダイクロイックミラー１４１の右側に青色発光ダイオード３２１が設置されている点が第１の実施形態と異なる。 (Second embodiment)
FIG. 8 is an enlarged schematic view showing a part of the internal structure of the projection device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 9 is a diagram showing a fluorescent wheel 101 according to a second embodiment of the present invention, (a) showing a front surface 311 and (b) showing a back surface 314. The second embodiment is different from the first embodiment in that a blue light emitting diode 321 is installed on the right side of the first dichroic mirror 141.

また、第２の実施形態は、蛍光ホイール１０１の表面（一方の面）３１１の全周に緑色蛍光体領域３１２の１色だけが形成され、蛍光ホイール１０１の裏面（他方の面）３１４の全周に赤色蛍光体領域３１５の１色だけ形成されている点が第１の実施形態と異なる。図９（ａ）に示すように、蛍光ホイール１０１の表面３１１は、外周部近傍に円形帯状の緑色蛍光体領域３１２が１周形成されている。図９（ｂ）に示すように、蛍光ホイール１０１の裏面３１４は、外周部近傍に円形帯状の赤色蛍光体領域３１５が１周形成され、緑色蛍光体領域３１２と赤色蛍光体領域３１５とは同一大きさ、同一面積とされている。 Further, in the second embodiment, only one color of the green phosphor region 312 is formed on the entire circumference of the front surface (one surface) 311 of the fluorescent wheel 101, and the entire back surface (the other surface) 314 of the fluorescent wheel 101 is formed. The difference from the first embodiment is that only one color of the red phosphor region 315 is formed on the circumference. As shown in FIG. 9A, on the surface 311 of the fluorescent wheel 101, a circular band-shaped green phosphor region 312 is formed around the outer peripheral portion once. As shown in FIG. 9B, on the back surface 314 of the fluorescent wheel 101, one circular band-shaped red phosphor region 315 is formed in the vicinity of the outer peripheral portion, and the green phosphor region 312 and the red phosphor region 315 are the same. The size and the area are the same.

図８に示すように、第一光源の青色レーザダイオード７１から照射された青色波長帯域光は、集光レンズ８５を透過し、第一ダイクロイックミラー１４１を透過する。また、青色波長帯域光は、集光レンズ群１１１を透過し、蛍光ホイール１０１の緑色蛍光体３３１に集光し、励起した場合、蛍光ホイール１０１から緑色波長帯域光（二点鎖線）が発光される。緑色波長帯域光は蛍光ホイール１０１で発光されると、集光レンズ群１１１を透過し、第一ダイクロイックミラー１４１で反射される。緑色波長帯域光は集光レンズ１４９を透過し、第三ダイクロイックミラー１４８で反射される。緑色波長帯域光は集光レンズ１７３を透過し、ライトトンネル１７５に入射される。 As shown in FIG. 8, the blue wavelength band light emitted from the blue laser diode 71 of the first light source passes through the condenser lens 85 and the first dichroic mirror 141. Further, the blue wavelength band light is transmitted through the condenser lens group 111, is condensed on the green phosphor 331 of the fluorescent wheel 101, and when excited, the green wavelength band light (two-dot chain line) is emitted from the fluorescent wheel 101. It When the green wavelength band light is emitted from the fluorescent wheel 101, it passes through the condenser lens group 111 and is reflected by the first dichroic mirror 141. The green wavelength band light passes through the condenser lens 149 and is reflected by the third dichroic mirror 148. The green wavelength band light passes through the condenser lens 173 and enters the light tunnel 175.

また、第二光源のレーザダイオード３０１から青色波長帯域光が照射され、青色波長帯域光はコリメータレンズを透過し、第二ダイクロイックミラー１４３を透過する。第二ダイクロイックミラー１４３は、レーザダイオード３０１から照射された青色波長帯域光を透過し、蛍光ホイール１０１で発光された赤色波長帯域光を反射する。 In addition, the blue wavelength band light is emitted from the laser diode 301 of the second light source, the blue wavelength band light passes through the collimator lens and the second dichroic mirror 143. The second dichroic mirror 143 transmits the blue wavelength band light emitted from the laser diode 301 and reflects the red wavelength band light emitted from the fluorescent wheel 101.

第二ダイクロイックミラー１４３を透過した青色波長帯域光は集光レンズ１１５を透過し、蛍光ホイール１０１の赤色蛍光体３３２に集光し、励起した場合、蛍光ホイール１０１から赤色波長帯域光（一点鎖線）が発光される。赤色波長帯域光は蛍光ホイール１０１で発光されると、集光レンズ１１５を透過し、第二ダイクロイックミラー１４３で反射される。赤色波長帯域光は集光レンズ１４６を透過し、反射ミラー１４５で反射される。赤色波長帯域光は、集光レンズ１４７を透過し、第三ダイクロイックミラー１４８を透過する。赤色波長帯域光は、集光レンズ１７３を透過し、ライトトンネル１７５に入射される。 The blue wavelength band light that has passed through the second dichroic mirror 143 passes through the condenser lens 115, is focused on the red phosphor 332 of the fluorescent wheel 101, and when excited, the red wavelength band light (dotted line) from the fluorescent wheel 101. Is emitted. When the red wavelength band light is emitted from the fluorescent wheel 101, it passes through the condenser lens 115 and is reflected by the second dichroic mirror 143. The red wavelength band light passes through the condenser lens 146 and is reflected by the reflection mirror 145. The red wavelength band light passes through the condenser lens 147 and the third dichroic mirror 148. The red wavelength band light is transmitted through the condenser lens 173 and is incident on the light tunnel 175.

なお、第二光源のレーザダイオード３０１から照射される光は青色波長帯域光に限定されず、紫外光等であってもよい。また、第一光源の出射光は青色波長帯域光に限定されず、紫外光であってもよい。 The light emitted from the laser diode 301 of the second light source is not limited to the blue wavelength band light and may be ultraviolet light or the like. The light emitted from the first light source is not limited to the blue wavelength band light and may be ultraviolet light.

また、第一ダイクロイックミラー１４１の右側に第三光源の青色発光ダイオード３２１が設置されている。なお、青色発光ダイオード３２１はＬＥＤに限定されず、レーザダイオード等であってもよい。青色発光ダイオード３２１から照射された青色波長帯域光（破線）は、集光レンズ群３２２と第一ダイクロイックミラー１４１とを透過する。第三光源から出射されて青色波長帯域光の光軸が第一光源又は第二光源の光軸と第一ダイクロイックミラー１４１の位置で交差する。青色波長帯域光は集光レンズ１４９を透過し、第三ダイクロイックミラー１４８で反射される。青色波長帯域光は集光レンズ１７３を透過し、ライトトンネル１７５に入射される。したがって、第一光源、第二光源、第三光源の点灯時間により、ＲＧＢは自由に決定される。 A blue light emitting diode 321 of a third light source is installed on the right side of the first dichroic mirror 141. The blue light emitting diode 321 is not limited to the LED and may be a laser diode or the like. The blue wavelength band light (broken line) emitted from the blue light emitting diode 321 passes through the condenser lens group 322 and the first dichroic mirror 141. The optical axis of the blue wavelength band light emitted from the third light source intersects the optical axis of the first light source or the second light source at the position of the first dichroic mirror 141. The blue wavelength band light passes through the condenser lens 149 and is reflected by the third dichroic mirror 148. The blue wavelength band light is transmitted through the condenser lens 173 and is incident on the light tunnel 175. Therefore, RGB is freely determined by the lighting time of the first light source, the second light source, and the third light source.

図１０は、本発明の第２の実施形態に係る光源制御手段の光源の点滅タイミングを示すタイムチャートである。第一光源の青色レーザダイオード７１がＯＮ、第二光源の青色のレーザダイオード３０１がＯＦＦ、第三光源の青色発光ダイオード３２１がＯＦＦであり、蛍光ホイール１０１の表面３１１の緑色蛍光体領域３１２に青色波長帯域光が照射された場合、緑色波長帯域光が発光される。 FIG. 10 is a time chart showing the blinking timing of the light source of the light source control means according to the second embodiment of the present invention. The blue laser diode 71 of the first light source is turned on, the blue laser diode 301 of the second light source is turned off, the blue light emitting diode 321 of the third light source is turned off, and the green phosphor region 312 on the surface 311 of the fluorescent wheel 101 is blue. When the wavelength band light is irradiated, the green wavelength band light is emitted.

第一光源の青色レーザダイオード７１がＯＦＦ、第二光源の青色レーザダイオードがＯＮ、第三光源の青色発光ダイオード３２１がＯＦＦであり、蛍光ホイール１０１の裏面３１４の赤色蛍光体３３２に青色波長帯域光が照射された場合、赤色波長帯域光が発光される。 The blue laser diode 71 of the first light source is OFF, the blue laser diode of the second light source is ON, the blue light emitting diode 321 of the third light source is OFF, and the red phosphor 332 on the back surface 314 of the fluorescent wheel 101 is in the blue wavelength band light. Is emitted, red wavelength band light is emitted.

また、第一光源の青色レーザダイオード７１がＯＦＦ、第二光源の青色のレーザダイオード３０１がＯＦＦ、第三光源の青色発光ダイオード３２１がＯＮである場合、青色波長帯域光が発光される。そして、第一光源の青色レーザダイオード７１がＯＮ、第二光源の青色のレーザダイオード３０１がＯＮ、第三光源の青色発光ダイオード３２１がＯＦＦであり、蛍光ホイール１０１の表面３１１の緑色蛍光体領域３１２に青色波長帯域光が照射され、蛍光ホイール１０１の裏面３１４の赤色蛍光体領域３１５に青色波長帯域光が照射された場合、緑色波長帯域光と赤色波長帯域光とが出射され、ライトトンネル１７５に黄色波長帯域光が入射される。 When the blue laser diode 71 of the first light source is OFF, the blue laser diode 301 of the second light source is OFF, and the blue light emitting diode 321 of the third light source is ON, blue wavelength band light is emitted. Then, the blue laser diode 71 of the first light source is ON, the blue laser diode 301 of the second light source is ON, the blue light emitting diode 321 of the third light source is OFF, and the green phosphor region 312 on the surface 311 of the fluorescent wheel 101. When the blue wavelength band light is irradiated onto the red wavelength region light 315 and the red phosphor region 315 of the back surface 314 of the fluorescent wheel 101 is irradiated with the blue wavelength band light, the green wavelength band light and the red wavelength band light are emitted to the light tunnel 175. Yellow wavelength band light is incident.

さらに、第一光源の青色レーザダイオード７１がＯＮ、第二光源の青色のレーザダイオード３０１がＯＦＦ、第三光源の青色発光ダイオード３２１がＯＮであり、蛍光ホイール１０１の表面３１１の緑色蛍光体領域３１２に青色波長帯域光が照射され、第三光源の青色発光ダイオード３２１から青色波長帯域光が照射された場合、緑色波長帯域光と青色波長帯域光とが出射され、ライトトンネル１７５にシアン色波長帯域光が入射される。したがって、補色として黄色波長帯域光やシアン色波長帯域光を出射できるので、高輝度モードや色再現重視モードを実現することができる。 Further, the blue laser diode 71 of the first light source is ON, the blue laser diode 301 of the second light source is OFF, the blue light emitting diode 321 of the third light source is ON, and the green phosphor region 312 of the surface 311 of the fluorescent wheel 101 is on. When the blue wavelength band light is irradiated onto the blue light source and the blue light emitting diode 321 of the third light source emits the blue wavelength band light, the green wavelength band light and the blue wavelength band light are emitted, and the light tunnel 175 receives the cyan wavelength band light. Light is incident. Therefore, since the yellow wavelength band light and the cyan wavelength band light can be emitted as complementary colors, the high brightness mode and the color reproduction priority mode can be realized.

（第３の実施形態）
第３の実施形態は、蛍光ホイール１０１の裏面３１４の赤色蛍光体と隣り合う一部の周に青色蛍光体が形成されている点が第１の実施形態と異なる。第一光源は青色レーザダイオード７１であり、第二光源のレーザダイオード３０１は紫外光を出射する。第一ダイクロイックミラー１４１は青色波長帯域光を透過し、緑色波長帯域光を反射する。第二ダイクロイックミラー１４３は紫外光を透過し、青色波長帯域光及び赤色波長帯域光を反射する。 (Third Embodiment)
The third embodiment is different from the first embodiment in that a blue phosphor is formed on a part of the periphery of the back surface 314 of the fluorescent wheel 101 adjacent to the red phosphor. The first light source is the blue laser diode 71, and the laser diode 301 of the second light source emits ultraviolet light. The first dichroic mirror 141 transmits blue wavelength band light and reflects green wavelength band light. The second dichroic mirror 143 transmits ultraviolet light and reflects blue wavelength band light and red wavelength band light.

蛍光ホイール１０１の裏面３１４の赤色蛍光体領域３１５と励起光透過領域３１６と隣り合う一部の周に青色蛍光体領域が形成されている。図４に示すように、第二光源のレーザダイオード３０１から紫外光を照射すると紫外光は、第二ダイクロイックミラー１４３を透過し、蛍光ホイール１０１の裏面３１４の青色蛍光体に照射された場合、青色波長帯域光が発光される。青色波長帯域光は第二ダイクロイックミラー１４３と反射ミラー１４５とで反射され、ライトトンネル１７５に入射される。 On the back surface 314 of the fluorescent wheel 101, a blue phosphor region is formed on a part of the periphery adjacent to the red phosphor region 315 and the excitation light transmitting region 316. As shown in FIG. 4, when ultraviolet light is emitted from the laser diode 301 of the second light source, the ultraviolet light passes through the second dichroic mirror 143, and is emitted to the blue phosphor on the back surface 314 of the fluorescent wheel 101, when blue light is emitted. Wavelength band light is emitted. The blue wavelength band light is reflected by the second dichroic mirror 143 and the reflection mirror 145 and enters the light tunnel 175.

蛍光ホイール１０１の表面３１１に緑色蛍光体領域３１２と励起光透過領域３１３とが形成されている。赤色蛍光体と青色蛍光体とを合わせた面積と位置は、緑色蛍光体の面積と位置と同一である。青色レーザダイオード７１から青色波長帯域光が蛍光ホイール１０１の表面３１１の緑色蛍光体領域３１２に照射すると緑色波長帯域光が発光される。緑色波長帯域光は第一ダイクロイックミラー１４１と第三ダイクロイックミラー１４８とで反射され、ライトトンネル１７５に入射される。
したがって、補色として緑色波長帯域光と青色波長帯域光とからシアン色波長帯域光も発光できるので、色再現性を一層良くすることができる。 A green phosphor region 312 and an excitation light transmitting region 313 are formed on the surface 311 of the fluorescent wheel 101. The combined area and position of the red phosphor and the blue phosphor are the same as the area and position of the green phosphor. When the blue laser diode 71 irradiates the green phosphor region 312 on the surface 311 of the fluorescent wheel 101 with the blue wavelength band light, the green wavelength band light is emitted. The green wavelength band light is reflected by the first dichroic mirror 141 and the third dichroic mirror 148 and is incident on the light tunnel 175.
Therefore, the cyan wavelength band light can also be emitted from the green wavelength band light and the blue wavelength band light as complementary colors, so that the color reproducibility can be further improved.

以上より、表面（一方の面）と裏面（他方の面）とに異なる色の蛍光体が形成された蛍光ホイールに、第一光源と第二光源とから光を照射するので、第一光源と第二光源との点灯時間を制御することにより、異なる波長帯域光を合わせて、又は異なる波長帯域光の出射時間の長さを調整することにより、色再現性に優れた明るく見やすい画像を表示することができる光源装置と、この光源装置を備える投影装置を提供することができる。 As described above, the first and second light sources are used to irradiate the fluorescent wheel on which the phosphors of different colors are formed on the front surface (one surface) and the back surface (the other surface), from the first light source and the second light source. By controlling the lighting time with the second light source, different wavelength band lights are combined, or by adjusting the length of the emission time of different wavelength band lights, a bright and easy-to-see image with excellent color reproducibility is displayed. It is possible to provide a light source device capable of performing the above and a projection device including the light source device.

また、第２の実施形態においては、蛍光ホイール１０１の表面（第一光源７０、７１側から見た面、一方の面）の所定の領域に第１の蛍光体が形成され、平面視して蛍光ホイール１０１の裏面（第二光源３０１側から見た面、他方の面）の第１の蛍光体と対応する領域（重なる領域）に、第１の蛍光体と異なる波長帯域の光を発光する第２の蛍光体が形成される、とした。しかし、この構成に限らない。蛍光ホイール１０１の表面（一方の面）の円周方向に形成された第１の蛍光体に対して、蛍光ホイール１０１の裏面（他方の面）の第１の蛍光体と対応しない領域（例えば、平面視して第１の蛍光体と第２の蛍光体とが円周方向に隣接した領域）とするように、環状形状とした蛍光体領域の直径を異ならせて形成される、としても良い。 Further, in the second embodiment, the first phosphor is formed in a predetermined region on the surface (the surface viewed from the first light sources 70 and 71 side, one surface) of the fluorescent wheel 101, and is viewed in a plan view. Light in a wavelength band different from that of the first phosphor is emitted to a region (overlapping region) corresponding to the first phosphor on the back surface (the surface viewed from the second light source 301 side, the other surface) of the fluorescent wheel 101. The second phosphor is formed. However, the configuration is not limited to this. An area (for example, not corresponding to the first phosphor on the back surface (other surface) of the fluorescent wheel 101 with respect to the first phosphor formed on the front surface (one surface) of the fluorescent wheel 101 in the circumferential direction (for example, It may be formed by making the diameters of the annular phosphor regions different so that the first phosphor and the second phosphor are circumferentially adjacent to each other in plan view). ..

このような構成にすることで、第一光源から蛍光ホイール１０１に照射される励起光の照射スポットと、第二光源から蛍光ホイール１０１に照射される励起光の照射スポットとの位置が、図１１に示すように、平面視において異なる（重ならない）ので、励起光照射によって蛍光光が発光される蛍光体の熱の発生に対し、より放熱し易くすることができる。 With such a configuration, the positions of the irradiation spot of the excitation light emitted from the first light source to the fluorescent wheel 101 and the irradiation spot of the excitation light emitted from the second light source to the fluorescent wheel 101 are shown in FIG. As shown in (2), since they are different (do not overlap) in a plan view, it is possible to more easily dissipate heat generated by the phosphor that emits the fluorescent light by irradiation of the excitation light.

図１１（ａ）乃至図１１（ｆ）は、本発明の変形例に係る蛍光ホイール１０１における励起光の照射スポットを示す図である。図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、蛍光ホイール１０１の表面（一方の面）の外周部近傍に円形状の緑色蛍光体領域３１２を形成し、平面視して蛍光ホイール１０１の裏面（他方の面）の円形状の緑色蛍光体領域３１２の内周より内側に赤色蛍光体領域３１５を形成しても良い。このような構成とすることで、蛍光ホイール１０１の表面と裏面とで励起光の照射スポット１０５の位置が異なるので、より放熱し易くすることができる。 11A to 11F are diagrams showing irradiation spots of excitation light on the fluorescent wheel 101 according to the modified example of the present invention. As shown in FIGS. 11A and 11B, a circular green phosphor region 312 is formed in the vicinity of the outer periphery of the front surface (one surface) of the fluorescent wheel 101, and the rear surface of the fluorescent wheel 101 is seen in a plan view. The red phosphor region 315 may be formed inside the inner periphery of the circular green phosphor region 312 (on the other surface). With such a configuration, the positions of the excitation light irradiation spots 105 on the front surface and the back surface of the fluorescent wheel 101 are different, so that heat can be more easily dissipated.

また、図１１（ｃ）、（ｄ）に示すように、緑色蛍光体領域３１２及び赤色蛍光体領域３１５の形成領域は図９（ａ）、（ｂ）と同様に蛍光体領域の直径は同一であるが、励起光の照射スポット１０５を、平面視して蛍光ホイール１０１の中心に対して異なる方向、即ち、表面と裏面とで対称な位置としている。 Further, as shown in FIGS. 11C and 11D, the formation regions of the green phosphor region 312 and the red phosphor region 315 have the same diameter of the phosphor region as in FIGS. 9A and 9B. However, the irradiation spot 105 of the excitation light is arranged in a different direction with respect to the center of the fluorescent wheel 101 in plan view, that is, in a symmetrical position between the front surface and the back surface.

このように、蛍光ホイール１０１の中心から異なる方向に照射スポット１０５の位置を配置することで、蛍光ホイール１０１の表面と裏面との中間で表面と平行な平面における照射スポットの位置を異ならせ、蛍光ホイール１０１の表面と裏面とにおける照射スポット１０５が異なる位置となり、放熱し易くすることができる。 By arranging the positions of the irradiation spots 105 in different directions from the center of the fluorescent wheel 101 in this manner, the positions of the irradiation spots on the plane parallel to the front surface are changed between the front surface and the back surface of the fluorescent wheel 101, and the fluorescence spots are changed. The irradiation spots 105 on the front surface and the back surface of the wheel 101 are at different positions, and heat can be easily dissipated.

更に、図１１（ｅ）、（ｆ）は、緑色蛍光体領域３１２及び赤色蛍光体領域３１５の形成領域が図１１（ａ）、（ｂ）と同様に異なる直径とされると共に、蛍光ホイール１０１の表面と裏面とにおいて、照射スポットの位置を蛍光ホイール１０１の中心から異なる方向として表面の励起光の照射スポット１０５の位置とした投影装置１０における底面からの高さ位置と、裏面の励起光の照射スポット１０５の位置とした投影装置１０における底面からの高さ位置とを異ならせている。この構成においても、平面視して励起光の照射スポット１０５の位置が蛍光ホイール１０１の表面と裏面とで異なる位置であるので、放熱し易くすることができる。 Further, in FIGS. 11E and 11F, the formation regions of the green phosphor region 312 and the red phosphor region 315 have different diameters as in FIGS. 11A and 11B, and the phosphor wheel 101 has a different diameter. Of the irradiation spot on the front surface and the back surface of the fluorescent wheel 101 in different directions from the center of the fluorescent wheel 101. The position of the irradiation spot 105 is different from the height position from the bottom surface of the projection device 10. Also in this configuration, since the position of the irradiation spot 105 of the excitation light is different on the front surface and the back surface of the fluorescent wheel 101 in plan view, it is possible to easily dissipate heat.

これら図１１（ａ）乃至図１１（ｅ）においては、第一光源の光軸と、第二光源の光軸とが、互いに平行であるが、重ならないようになっている。つまり、第一光源の位置又は第二光源の位置の何れかは、面方向（横方向）にシフトした位置に配置されている。 11(a) to 11(e), the optical axis of the first light source and the optical axis of the second light source are parallel to each other but do not overlap. That is, either the position of the first light source or the position of the second light source is arranged at a position shifted in the plane direction (lateral direction).

尚、第一光源から蛍光ホイールに照射される励起光と第二光源から蛍光ホイールに照射される励起光の光軸を合わせる場合は、蛍光ホイールから出射される蛍光光の発生位置が蛍光ホイールの表裏で一致し、蛍光ホイールから出射されて異なる波長帯域の光を同一光軸として出射させることが容易となる。 In addition, when the optical axes of the excitation light emitted from the first light source to the fluorescent wheel and the excitation light emitted from the second light source to the fluorescent wheel are aligned, the generation position of the fluorescent light emitted from the fluorescent wheel is It becomes easy to match the front and back sides and emit the lights of different wavelength bands emitted from the fluorescent wheel with the same optical axis.

そして、蛍光ホイールと第一光源との間に第一ダイクロイックミラーを配置し、蛍光ホイールと第二光源との間に第二ダイクロイックミラーを配置しているため、蛍光ホイールから出射される蛍光光を、励起光の光軸とは異なる光軸方向として蛍光ホイールから容易に取り出すことができる。 Then, the first dichroic mirror is arranged between the fluorescent wheel and the first light source, and the second dichroic mirror is arranged between the fluorescent wheel and the second light source. , Can be easily extracted from the fluorescent wheel in an optical axis direction different from the optical axis of the excitation light.

また、蛍光ホイールの表面と裏面とは、緑色または赤色の異なる蛍光体が形成されることにより、補色として緑色波長帯域光と赤色波長帯域光とから黄色光を出射できるので、出射光の色を明るくすることができる。 In addition, since the front surface and the back surface of the fluorescent wheel are different from each other in green color or red color, yellow light can be emitted from the green wavelength band light and the red wavelength band light as complementary colors. Can be brightened.

また、第一光源は青色波長帯域の励起光を出射し、蛍光ホイールは、一部に光を透過する励起光透過領域を有し、第二光源と前記蛍光ホイールとの間に設置されたダイクロイックミラーは、蛍光光と共に第一光源からの光を反射する。蛍光ホイールは、一部が光を透過する領域であることにより、青色波長帯域光を通過することができ、ＲＧＢを発光することができる。 Further, the first light source emits excitation light in the blue wavelength band, the fluorescent wheel has an excitation light transmission region that partially transmits light, a dichroic installed between the second light source and the fluorescent wheel. The mirror reflects the light from the first light source along with the fluorescent light. The fluorescent wheel is capable of passing light in the blue wavelength band and being able to emit RGB light because the fluorescent wheel is partly a light transmitting region.

また、蛍光ホイールの赤色の蛍光体が形成された面には、青色の蛍光体が一部に形成されているので、補色として緑色波長帯域光と青色波長帯域光とからシアン色波長帯域光を出射でき、色の再現性を良くすることができる。 In addition, since the blue phosphor is partially formed on the surface of the fluorescent wheel on which the red phosphor is formed, the cyan wavelength band light is converted from the green wavelength band light and the blue wavelength band light as a complementary color. The light can be emitted, and the color reproducibility can be improved.

また、第二光源から紫外光を蛍光ホイールの裏面の赤色蛍光体に照射することにより、赤色波長帯域光を発光することができる。 Further, by irradiating the red phosphor on the back surface of the fluorescent wheel with ultraviolet light from the second light source, it is possible to emit red wavelength band light.

また、蛍光ホイールの表面と裏面とは、波長帯域の異なる蛍光体が円周全体に形成されることにより、第一光源と第二光源との点灯時間を制御することにより、波長帯域の異なる蛍光光の出射時間の長さを調整し、明るく見やすい画像を表示することができる。 Further, the front surface and the back surface of the fluorescent wheel, fluorescent materials having different wavelength bands are formed by controlling the lighting time of the first light source and the second light source by forming fluorescent materials having different wavelength bands on the entire circumference. The length of light emission time can be adjusted to display a bright and easy-to-see image.

また、青色波長帯域光を照射する第三光源を有することにより、青色波長帯域光を発光することができ、青色波長帯域光と青色波長帯域光と異なる２つの波長帯域の光の出射時間を自由に調整することができる。 Also, by having a third light source that emits blue wavelength band light, it is possible to emit blue wavelength band light, and the emission time of light in two wavelength bands different from blue wavelength band light and blue wavelength band light can be set freely. Can be adjusted to.

また、第一光源と第二光源とは、青色波長帯域光又は紫外光を蛍光ホイールに照射することにより、緑色波長帯域光と赤色波長帯域光とを効率良く発光することができる。 Further, the first light source and the second light source can efficiently emit the green wavelength band light and the red wavelength band light by irradiating the fluorescent wheel with the blue wavelength band light or the ultraviolet light.

第三光源から出射されて光の光軸が第一光源又は第二光源の光軸とダイクロイックミラーの位置で交差することにより、ＲＧＢの光を容易に光軸と合わせることができる。 Since the optical axis of the light emitted from the third light source intersects the optical axis of the first light source or the second light source at the position of the dichroic mirror, RGB light can be easily aligned with the optical axis.

なお、図９（ａ）では、蛍光ホイール１０１の表面３１１は、外周部近傍に円形帯状の緑色蛍光体領域３１２が１周形成されているものとしたが、この構成に限らない。外周部近傍に形成された円形帯状の緑色蛍光体領域３１２の一部を青色蛍光体領域とし、周方向に緑色蛍光体領域３１２と青色蛍光体領域とを隣接して配設し、２つの蛍光体の領域を合わせて１周形成されているものとする。 Note that, in FIG. 9A, the surface 311 of the fluorescent wheel 101 has a circular band-shaped green phosphor region 312 formed once around the outer peripheral portion, but the configuration is not limited to this. A part of the circular strip-shaped green phosphor region 312 formed in the vicinity of the outer peripheral portion is used as a blue phosphor region, and the green phosphor region 312 and the blue phosphor region are arranged adjacent to each other in the circumferential direction, and two fluorescent substances are provided. It is assumed that the body region is formed one round.

この場合青色レーザダイオード７１としては紫外光を使用することができる。紫外光は第一ダイクロイックミラー１４１を透過し、青色蛍光体領域に照射されると、青色の蛍光光を発し、青色の蛍光光は第一ダイクロイックミラー１４１で反射される。この構成では、青色蛍光体を用いているので、青色発光ダイオード３２１は設ける必要がない。従って、上記実施形態と同様の効果を得られると共に、構成を簡易にすることができる。 In this case, ultraviolet light can be used as the blue laser diode 71. The ultraviolet light passes through the first dichroic mirror 141 and emits blue fluorescent light when irradiated onto the blue phosphor region, and the blue fluorescent light is reflected by the first dichroic mirror 141. In this configuration, since the blue phosphor is used, it is not necessary to provide the blue light emitting diode 321. Therefore, the same effect as that of the above-described embodiment can be obtained, and the configuration can be simplified.

また、以上説明した実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Further, the embodiments described above are presented as examples, and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and the gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

以下に、本願出願の最初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］一方の面と他方の面とに異なる波長帯域の光を発する蛍光体の領域が形成された蛍光ホイールと、
前記蛍光ホイールの一方の面に励起光を照射する第一光源と、
前記蛍光ホイールの他方の面に励起光を照射する第二光源と、
前記蛍光ホイールの前記一方の面から発光される蛍光光と、前記蛍光ホイールの前記他方の面から発光される蛍光光と、を同一光路に導く導光光学系と、
を有することを特徴とする光源装置。
［２］前記導光光学系は、
前記蛍光ホイールと前記第一光源との間に配置され、前記第一光源の前記励起光を透過させ、前記蛍光ホイールからの蛍光光を反射する第一ダイクロイックミラーと、
前記蛍光ホイールと前記第二光源との間に配置され、前記第二光源の前記励起光を透過させ、前記蛍光ホイールからの蛍光光を反射する第二ダイクロイックミラーと、
を含むことを特徴とする前記［１］に記載の光源装置。
［３］前記蛍光ホイールの前記一方の面と前記他方の面とには、緑色の蛍光体または赤色の蛍光体が形成されることを特徴とする前記［１］又は前記［２］に記載の光源装置。
［４］前記第一光源から前記蛍光ホイールに照射される励起光の光軸と、前記第二光源から前記蛍光ホイールに照射される励起光の光軸とが一致していることを特徴とする前記［１］乃至前記［３］の何れかに記載の光源装置。
［５］前記第一光源は青色波長帯域の前記励起光を出射し、前記蛍光ホイールは、一部に光を透過する励起光透過領域を有し、
前記第二光源と前記蛍光ホイールとの間に設置された前記第二ダイクロイックミラーは、前記蛍光光と共に第一光源からの光を反射することを特徴とする前記［１］乃至前記［４］の何れかに記載の光源装置。
［６］前記蛍光ホイールの赤色の蛍光体が形成された面には、青色の蛍光体が一部に形成されることを特徴とする前記［５］に記載の光源装置。
［７］前記第二光源は、紫外光を出射することを特徴とする前記［１］乃至前記［６］の何れか記載の光源装置。
［８］前記蛍光ホイールの前記一方の面と前記他方の面とに形成された蛍光体領域は、同一形状同一大きさとして円周全体に亘って形成されることを特徴とする前記［１］乃至前記［３］の何れかに記載の光源装置。
［９］さらに、青色波長帯域光を出射する第三光源を有することを特徴とする前記［８］に記載の光源装置。
［１０］前記第三光源から出射された光の光軸が前記第一光源又は前記第二光源の光軸と前記第一ダイクロイックミラー又は前記第二ダイクロイックミラーの位置で交差することを特徴とする前記［９］に記載の光源装置。
［１１］前記第一光源と前記第二光源とは、青色波長帯域光又は紫外光を出射することを特徴とする前記［８］乃至前記［１０］の何れかに記載の光源装置。
［１２］前記第一光源から前記蛍光ホイールに照射される励起光の光軸と、前記第二光源から前記蛍光ホイールに照射される励起光の光軸とが一致していることを特徴とする前記［８］乃至前記［１１］の何れかに記載の光源装置。
［１３］前記蛍光ホイールに照射される前記第一光源の励起光の照射スポットと、前記蛍光ホイールに照射される前記第二光源の励起光の照射スポットとは、前記蛍光ホイールの表面と平行な平面上で位置が異なることを特徴とする前記［８］乃至前記［１１］の何れかに記載の光源装置。
［１４］前記［１］乃至前記［１３］の何れかに記載の光源装置と、
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た画像光をスクリーンに投影する投影側光学系と、
前記光源装置や前記表示素子を制御する投影装置制御手段と、
を有することを特徴とする投影装置。 The inventions described in the first claims of the present application will be additionally described below.
[1] A fluorescent wheel in which regions of phosphors that emit light in different wavelength bands are formed on one surface and the other surface,
A first light source for irradiating excitation light on one surface of the fluorescent wheel,
A second light source that irradiates the other surface of the fluorescent wheel with excitation light,
A light guide optical system that guides fluorescent light emitted from the one surface of the fluorescent wheel and fluorescent light emitted from the other surface of the fluorescent wheel to the same optical path,
A light source device comprising:
[2] The light guide optical system is
A first dichroic mirror that is arranged between the fluorescent wheel and the first light source, transmits the excitation light of the first light source, and reflects fluorescent light from the fluorescent wheel.
A second dichroic mirror that is disposed between the fluorescent wheel and the second light source, transmits the excitation light of the second light source, and reflects the fluorescent light from the fluorescent wheel.
The light source device according to the above [1], including:
[3] The green fluorescent material or the red fluorescent material is formed on the one surface and the other surface of the fluorescent wheel. [1] or [2] Light source device.
[4] The optical axis of the excitation light emitted from the first light source to the fluorescent wheel and the optical axis of the excitation light emitted from the second light source to the fluorescent wheel coincide with each other. The light source device according to any one of [1] to [3].
[5] The first light source emits the excitation light in a blue wavelength band, and the fluorescent wheel has an excitation light transmission region that partially transmits light,
The second dichroic mirror installed between the second light source and the fluorescent wheel reflects the light from the first light source together with the fluorescent light. The light source device according to any one of claims.
[6] The light source device according to [5], wherein a blue phosphor is partially formed on a surface of the fluorescent wheel on which the red phosphor is formed.
[7] The light source device according to any one of [1] to [6], wherein the second light source emits ultraviolet light.
[8] The phosphor regions formed on the one surface and the other surface of the fluorescent wheel are formed to have the same shape and size over the entire circumference. [1] Thru|or the light source device in any one of said [3].
[9] The light source device according to [8], further including a third light source that emits light in the blue wavelength band.
[10] The optical axis of the light emitted from the third light source intersects the optical axis of the first light source or the second light source at the position of the first dichroic mirror or the second dichroic mirror. The light source device according to the above [9].
[11] The light source device according to any one of [8] to [10], wherein the first light source and the second light source emit blue wavelength band light or ultraviolet light.
[12] The optical axis of the excitation light emitted from the first light source to the fluorescent wheel and the optical axis of the excitation light emitted from the second light source to the fluorescent wheel coincide with each other. The light source device according to any one of [8] to [11].
[13] The irradiation spot of the excitation light of the first light source with which the fluorescent wheel is irradiated and the irradiation spot of the excitation light of the second light source with which the fluorescent wheel is irradiated are parallel to the surface of the fluorescent wheel. The light source device according to any one of [8] to [11], wherein the positions are different on a plane.
[14] The light source device according to any one of [1] to [13],
A display element for generating image light,
A projection side optical system that projects the image light emitted from the display element onto a screen,
Projection device control means for controlling the light source device and the display element,
A projection device comprising:

１０ 投影装置 １１ 上面パネル
１２ 正面パネル １３ 背面パネル
１４ 右側パネル １５ 左側パネル
１６ 下面パネル １７ 吸排気孔
２１ 入出力コネクタ部 ２２ 入出力インターフェース
２３ 画像変換部 ２４ 表示エンコーダ
２５ ビデオＲＡＭ ２６ 表示駆動部
３１ 画像圧縮／伸長部 ３２ メモリカード
３５ Ｉｒ受信部 ３６ Ｉｒ処理部
３７ キー／インジケータ部 ３８ 制御部
４１ 光源制御回路 ４３ 冷却ファン駆動制御回路
４５ レンズモータ ４７ 音声処理部
４８ スピーカ ５１ 表示素子
６０ 光源装置 ７０ 励起光照射装置
７１ 青色レーザダイオード ７３ コリメータレンズ
８１ ヒートシンク １００ 蛍光板装置
１０１ 蛍光ホイール １０５ 照射スポット
１１０ モータ １１１ 集光レンズ群
１１５ 集光レンズ １２５ 集光レンズ群
１３０ ヒートシンク １４０ 導光光学系
１４１ 第一ダイクロイックミラー １４３ 第二ダイクロイックミラー
１４５ 反射ミラー １４６ 集光レンズ
１４７ 集光レンズ １４８ 第三ダイクロイックミラー
１４９ 集光レンズ １７０ 光源側光学系
１７３ 集光レンズ １７５ ライトトンネル
１７８ 集光レンズ １７９ 集光レンズ
１８５ 照射ミラー １９０ ヒートシンク
１９５ コンデンサレンズ ２２０ 投影側光学系
２２５ 固定レンズ群 ２３５ 可動レンズ群
２４１ 制御回路基板 ２６１ 冷却ファン
２６２ 冷却ファン ３０１ レーザダイオード
３０２ コリメータレンズ ３１１ 表面（一方の面）
３１２ 緑色蛍光体 ３１３ 励起光透過領域
３１４ 裏面（他方の面） ３１５ 赤色蛍光体
３２１ 青色レーザダイオード ３２２ 集光レンズ群
３３１ 緑色蛍光体 ３３２ 赤色蛍光体 10 Projection Device 11 Top Panel 12 Front Panel 13 Rear Panel 14 Right Panel 15 Right Panel 15 Left Panel 16 Bottom Panel 17 Intake/Exhaust Port 21 Input/Output Connector 22 Input/Output Interface 23 Image Converter 24 Display Encoder 25 Video RAM 26 Display Drive 31 Image Compression /Expansion unit 32 Memory card 35 Ir reception unit 36 Ir processing unit 37 Key/indicator unit 38 Control unit 41 Light source control circuit 43 Cooling fan drive control circuit 45 Lens motor 47 Audio processing unit 48 Speaker 51 Display element 60 Light source device 70 Excitation light Irradiation device 71 Blue laser diode 73 Collimator lens 81 Heat sink 100 Fluorescent plate device 101 Fluorescent wheel 105 Irradiation spot 110 Motor 111 Condensing lens group 115 Condensing lens 125 Condensing lens group 130 Heat sink 140 Light guiding optical system 141 First dichroic mirror 143 Third Two dichroic mirrors 145 Reflecting mirrors 146 Condensing lens 147 Condensing lens 148 Third dichroic mirror 149 Condensing lens 170 Light source side optical system 173 Condensing lens 175 Light tunnel 178 Condensing lens 179 Condensing lens 185 Irradiating mirror 190 Heat sink 195 Condenser Lens 220 Projection-side optical system 225 Fixed lens group 235 Movable lens group 241 Control circuit board 261 Cooling fan 262 Cooling fan 301 Laser diode 302 Collimator lens 311 Surface (one surface)
312 Green Phosphor 313 Excitation Light Transmission Region 314 Back Side (Other Side) 315 Red Phosphor 321 Blue Laser Diode 322 Condensing Lens Group 331 Green Phosphor 332 Red Phosphor

Claims (14)

一方の面と他方の面とに異なる波長帯域の光を発する蛍光体の領域が形成された蛍光ホ
イールと、
前記蛍光ホイールの一方の面に励起光を照射する第一光源と、
前記蛍光ホイールの他方の面に励起光を照射する第二光源と、
前記蛍光ホイールの前記一方の面から発光される緑色の蛍光光と、前記蛍光ホイールの前記他方の面から発光される赤色の蛍光光と、を同一光路に導く導光光学系と、
を有することを特徴とする光源装置。 A fluorescent wheel in which a region of a phosphor that emits light in different wavelength bands is formed on one surface and the other surface,
A first light source for irradiating excitation light on one surface of the fluorescent wheel,
A second light source for irradiating the other surface of the fluorescent wheel with excitation light,
A light guide optical system that guides green fluorescent light emitted from the one surface of the fluorescent wheel and red fluorescent light emitted from the other surface of the fluorescent wheel to the same optical path,
A light source device comprising: 前記導光光学系は、
前記蛍光ホイールと前記第一光源との間に配置され、前記第一光源の前記励起光を透過
させ、前記蛍光ホイールからの蛍光光を反射する第一ダイクロイックミラーと、
前記蛍光ホイールと前記第二光源との間に配置され、前記第二光源の前記励起光を透過させ、前記蛍光ホイールからの蛍光光を反射する第二ダイクロイックミラーと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。 The light guiding optical system,
A first dichroic mirror that is arranged between the fluorescent wheel and the first light source, transmits the excitation light of the first light source, and reflects fluorescent light from the fluorescent wheel.
A second dichroic mirror that is disposed between the fluorescent wheel and the second light source, transmits the excitation light of the second light source, and reflects the fluorescent light from the fluorescent wheel.
The light source device according to claim 1, comprising: 前記蛍光ホイールの前記一方の面には緑色の蛍光体が形成され、前記蛍光ホイールの前記他方の面には赤色の蛍光体が形成されることを特徴とする請求項２に記載の光源装置。 Wherein the said one surface of the luminescent wheel phosphor green color is formed, according to 請 Motomeko 2 you characterized in that the red phosphor is formed on the other surface of the luminescent wheel Light source device. 前記第一光源から前記蛍光ホイールに照射される前記励起光の光軸と、前記第二光源から前記蛍光ホイールに照射される前記励起光の光軸とが一致していることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の光源装置。 The optical axis of the excitation light emitted from the first light source to the fluorescent wheel and the optical axis of the excitation light emitted from the second light source to the fluorescent wheel coincide with each other. The light source device according to any one of claims 1 to 3. 前記第一光源は青色波長帯域の前記励起光を出射し、前記蛍光ホイールは、一部に光を透過する励起光透過領域を有し、
前記第二光源と前記蛍光ホイールとの間に設置された前記第二ダイクロイックミラーは、前記蛍光光と共に前記第一光源からの光を反射することを特徴とする請求項２に記載の光源装置。 The first light source emits the excitation light in the blue wavelength band, the fluorescent wheel has an excitation light transmission region that partially transmits light,
The light source device according to claim 2 , wherein the second dichroic mirror installed between the second light source and the fluorescent wheel reflects light from the first light source together with the fluorescent light. 前記蛍光ホイールの赤色の蛍光体が形成された面には、青色の蛍光体が一部に形成され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 a blue phosphor is partially formed on a surface of the fluorescent wheel on which the red phosphor is formed. 前記第二光源は、紫外光を出射することを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載の光源装置。 The light source device according to any one of claims 1 to 6, wherein the second light source emits ultraviolet light. 前記蛍光ホイールの前記一方の面と前記他方の面とに形成された蛍光体領域は、同一形状同一大きさとして円周全体に亘って形成されることを特徴とする請求項３に記載の光源装置。 The fluorescent phosphor region formed in said the one surface and the other surface of the wheel, according to 請 Motomeko 3 you being formed throughout the circumference as the same shape equal size Light source device. さらに、青色波長帯域光を出射する第三光源を有することを特徴とする請求項８に記載の光源装置。 The light source device according to claim 8, further comprising a third light source that emits light in the blue wavelength band. 前記第三光源から出射された光の光軸が前記第一光源又は前記第二光源の光軸と前記第一ダイクロイックミラーの位置で交差することを特徴とする請求項９に記載の光源装置。 The light source device according to claim 9, characterized in that the optical axis of the light emitted from the third light source intersect with a position of the first light source or the second light source of the optical axis between the first dichroic Mirror .. 前記第一光源と前記第二光源とは、青色波長帯域光又は紫外光を出射することを特徴とする請求項８乃至請求項１０の何れかに記載の光源装置。 The light source device according to any one of claims 8 to 10, wherein the first light source and the second light source emit blue wavelength band light or ultraviolet light. 前記第一光源から前記蛍光ホイールに照射される前記励起光の光軸と、前記第二光源から前記蛍光ホイールに照射される前記励起光の光軸とが一致していることを特徴とする請求項８乃至請求項１１の何れかに記載の光源装置。 The optical axis of the excitation light emitted from the first light source to the fluorescent wheel and the optical axis of the excitation light emitted from the second light source to the fluorescent wheel coincide with each other. The light source device according to any one of claims 8 to 11. 前記蛍光ホイールに照射される前記第一光源の励起光の照射スポットと、前記蛍光ホイールに照射される前記第二光源の励起光の照射スポットとは、前記蛍光ホイールの表面と平行な平面上で位置が異なることを特徴とする請求項８乃至請求項１１の何れかに記載の光源装置。 The irradiation spot of the excitation light of the first light source irradiated on the fluorescent wheel and the irradiation spot of the excitation light of the second light source irradiated on the fluorescent wheel are on a plane parallel to the surface of the fluorescent wheel. The light source device according to any one of claims 8 to 11, wherein the positions are different. 請求項１乃至請求項１３の何れかに記載の光源装置と、
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た画像光をスクリーンに投影する投影側光学系と、
前記光源装置や前記表示素子を制御する投影装置制御手段と、
を有することを特徴とする投影装置。
A light source device according to any one of claims 1 to 13,
A display element that generates image light,
A projection side optical system that projects the image light emitted from the display element onto a screen,
Projection device control means for controlling the light source device and the display element,
A projection device comprising:
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