JP7121898B2 - Light source device, projection device, noise reduction method and program - Google Patents
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Description
本発明は、光源装置、光源装置を備える投影装置並びに光源装置の騒音低減方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a light source device, a projection device including the light source device, and a noise reduction method and program for 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面、さら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、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(Digital Mirror Device)と呼ばれるマイクロミラー表示素子や液晶板に集光させ、スクリーン上にカラー画像を表示させる。 2. Description of the Related Art Today, data projectors are widely used as image projection apparatuses for projecting images based on image data stored in personal computer screens, video screens, memory cards, etc. onto a screen. This projector converges light emitted from a light source on a micromirror display element called a DMD (Digital Mirror Device) or a liquid crystal panel to display a color image on a screen.
例えば、特許文献1には、光源と、蛍光ホイールと、カラーホイールと、制御部とを備える投影装置が開示されている。蛍光ホイールは、光源からの出射光を受けて異なる波長帯域光を出射する複数の光源セグメントを有する。カラーホイールは、所定の波長帯域の光を透過する第一透過領域と、第二透過領域とを有して、蛍光ホイールからの異なる波長帯域光が照射される。また、制御部は、蛍光ホイールとカラーホイールとが同期されるように蛍光ホイールとカラーホイールを制御するとともに、複数の光源セグメントに出射光が順次照射されるように光源を制御する。 For example, Patent Literature 1 discloses a projection device that includes a light source, a fluorescent wheel, a color wheel, and a controller. The phosphor wheel has a plurality of light source segments that receive light emitted from the light source and emit light of different wavelength bands. The color wheel has a first transmissive region that transmits light of a predetermined wavelength band and a second transmissive region, and is illuminated with light of different wavelength bands from the phosphor wheel. In addition, the control unit controls the fluorescent wheel and the color wheel so that they are synchronized with each other, and controls the light source so that the plurality of light source segments are sequentially irradiated with the emitted light.
しかしながら、特許文献1のような投影装置では、画像投影時に蛍光ホイールとカラーホイールとを同期させて回転させているため、筐体等との共振によって、騒音の発生が想定される。 However, in the projection device disclosed in Patent Document 1, the fluorescent wheel and the color wheel are synchronously rotated when projecting an image, so noise is expected to occur due to resonance with the housing or the like.
本発明は、以上の点に鑑み、騒音の発生を低減することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above points, an object of the present invention is to reduce the generation of noise.
本発明の一の光源装置は、光源光を予め定めた特性の光に調光して異なる波長帯域の光を出射する複数のホイール部材と、前記ホイール部材を回転駆動させる駆動部と、各前記ホイール部材の回転周波数が異なるように、前記駆動部を制御する制御部と、備え、前記ホイール部材は、周方向に複数の光源セグメントを有する第一ホイール部材と、周方向に単一の光源セグメントを有する第二ホイール部材とを含み、前記光源光は第一波長帯域光及び第二波長帯域光であり、前記第一ホイール部材は、前記第一波長帯域光を透過する第一透過領域と、前記第一波長帯域光により励起されて第三波長帯域光を出射させる第一蛍光発光領域とを周方向に並設する蛍光ホイールであり、前記第二ホイール部材は、前記第二波長帯域光が入射されて前記第二波長帯域光の波長帯域における所定の光を遮光して前記第二波長帯域光を透過する第二透過領域を全周に有する第一拡散ホイール、及び、前記第一透過領域を透過した前記第一波長帯域光を拡散透過させる拡散透過領域を全周に有する第二拡散ホイールの、一方又は両方を含む、ことを特徴とする。
本発明の他の光源装置は、周方向に複数の光源セグメントを有する第一ホイール部材と、周方向に単一の光源セグメントを有する第二ホイール部材と、前記第一ホイール部材及び前記第二ホイール-部材を回転駆動させる駆動部と、前記第一ホイール部材と前記第二ホイール部材との回転周波数が異なるように、前記駆動部を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
A light source device of the present invention comprises: a plurality of wheel members for adjusting light source light to light having predetermined characteristics and emitting light in different wavelength bands; a driving unit for rotationally driving the wheel members; a control unit for controlling the driving unit so that the rotation frequencies of the wheel members are different , the wheel member includes a first wheel member having a plurality of light source segments in the circumferential direction, and a single light source segment in the circumferential direction. wherein the light source light is a first wavelength band light and a second wavelength band light, the first wheel member includes a first transmission region that transmits the first wavelength band light; a first fluorescent light emitting region that is excited by the first wavelength band light and emits a third wavelength band light, and a first fluorescent light emitting region that is arranged in a circumferential direction, and the second wheel member is configured to emit the second wavelength band light. a first diffusion wheel having a second transmission region around the entire circumference that blocks a predetermined light in the wavelength band of the light of the second wavelength band and transmits the light of the second wavelength band; and the first transmission region. one or both of a second diffusion wheel having a diffuse transmission region around the entire periphery for diffusely transmitting the first wavelength band light transmitted through the second diffusion wheel .
Another light source device of the present invention includes a first wheel member having a plurality of light source segments in the circumferential direction, a second wheel member having a single light source segment in the circumferential direction, the first wheel member and the second wheel. - A drive section for rotating a member, and a control section for controlling the drive section so that the rotation frequencies of the first wheel member and the second wheel member are different.
本発明の投影装置は、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、を備え、前記制御部は、前記光源装置及び前記表示素子を制御する、ことを特徴とする。 A projection device of the present invention includes the light source device described above, a display element that generates image light, and a projection-side optical system that projects the image light emitted from the display element onto a screen. It is characterized by controlling the light source device and the display element.
本発明の一の騒音低減方法は、光源装置の騒音低減方法であって、光源光を予め定めた特性の光に調光して異なる波長帯域の光を出射する複数のホイール部材を回転駆動させる駆動部を、各前記ホイール部材の回転周波数が異なるように、制御する制御ステップ、を含み、前記ホイール部材は、周方向に複数の光源セグメントを有する第一ホイール部材と、周方向に単一の光源セグメントを有する第二ホイール部材とを含み、前記光源光は第一波長帯域光及び第二波長帯域光であり、前記第一ホイール部材は、前記第一波長帯域光を透過する第一透過領域と、前記第一波長帯域光により励起されて第三波長帯域光を出射させる第一蛍光発光領域とを周方向に並設する蛍光ホイールであり、前記第二ホイール部材は、前記第二波長帯域光が入射されて前記第二波長帯域光の波長帯域における所定の光を遮光して前記第二波長帯域光を透過する第二透過領域を全周に有する第一拡散ホイール、及び、前記第一透過領域を透過した前記第一波長帯域光を拡散透過させる拡散透過領域を全周に有する第二拡散ホイールの、一方又は両方を含むことを特徴とする。
本発明の他の騒音低減方法は、光源装置の騒音低減方法であって、周方向に複数の光源セグメントを有する第一ホイール部材、及び周方向に単一の光源セグメントを有する第二ホイール部材を回転駆動させる駆動部を、前記第一ホイール部材と前記第二ホイール部材との回転周波数が異なるように、制御する制御ステップ、を含むことを特徴とする。
One noise reduction method of the present invention is a noise reduction method for a light source device, comprising rotating a plurality of wheel members for emitting light in different wavelength bands by adjusting light source light to light having predetermined characteristics. a control step of controlling the drive unit such that the rotation frequencies of each of the wheel members are different , the wheel members comprising a first wheel member having a plurality of light source segments in the circumferential direction and a single light source segment in the circumferential direction; a second wheel member having a light source segment of the light source light is a first wavelength band light and a second wavelength band light, the first wheel member is a first transmission for transmitting the first wavelength band light and a first fluorescent light emitting region that is excited by the light of the first wavelength band and emits light of the third wavelength band. a first diffusion wheel having a second transmission region around the entire circumference for blocking predetermined light in the wavelength band of the light of the second wavelength band and transmitting the light of the second wavelength band upon receiving the light of the second wavelength band; It is characterized by including one or both of a second diffusion wheel having a diffused transmission area around the entire circumference for diffusingly transmitting the light of the first wavelength band transmitted through the one transmission area .
Another noise reduction method of the present invention is a noise reduction method for a light source device, comprising: a first wheel member having a plurality of light source segments in the circumferential direction; and a second wheel member having a single light source segment in the circumferential direction. and a control step of controlling a drive unit for rotationally driving such that the rotation frequencies of the first wheel member and the second wheel member are different.
本発明の一のプログラムは、光源装置が実行するプログラムであって、光源光を予め定めた特性の光に調光して異なる波長帯域の光を出射する複数のホイール部材を回転駆動させる駆動部を、各前記ホイール部材の回転周波数が異なるように制御する制御手段、としての機能を実行し、前記ホイール部材は、周方向に複数の光源セグメントを有する第一ホイール部材と、周方向に単一の光源セグメントを有する第二ホイール部材とを含み、前記光源光は第一波長帯域光及び第二波長帯域光であり、前記第一ホイール部材は、前記第一波長帯域光を透過する第一透過領域と、前記第一波長帯域光により励起されて第三波長帯域光を出射させる第一蛍光発光領域とを周方向に並設する蛍光ホイールであり、前記第二ホイール部材は、前記第二波長帯域光が入射されて前記第二波長帯域光の波長帯域における所定の光を遮光して前記第二波長帯域光を透過する第二透過領域を全周に有する第一拡散ホイール、及び、前記第一透過領域を透過した前記第一波長帯域光を拡散透過させる拡散透過領域を全周に有する第二拡散ホイールの、一方又は両方を含むことを特徴とする。
本発明の他のプログラムは、光源装置が実行するプログラムであって、周方向に複数の光源セグメントを有する第一ホイール部材、及び周方向に単一の光源セグメントを有する第二ホイール部材と、を回転駆動させる駆動部を、前記第一ホイール部材と前記第二ホイール部材との回転周波数が異なるように制御する制御手段、としての機能を実行することを特徴とする。
One program of the present invention is a program executed by a light source device, which is a drive unit that rotates and drives a plurality of wheel members that emit light in different wavelength bands by adjusting light source light to light with predetermined characteristics. and control means for controlling the rotation frequency of each of said wheel members to be different , said wheel members comprising a first wheel member having a plurality of light source segments in the circumferential direction and a single light source segment in the circumferential direction. a second wheel member having a light source segment of the light source light is a first wavelength band light and a second wavelength band light, the first wheel member is a first transmission for transmitting the first wavelength band light and a first fluorescent light emitting region that is excited by the light of the first wavelength band and emits light of the third wavelength band. a first diffusion wheel having a second transmission region around the entire circumference for blocking predetermined light in the wavelength band of the light of the second wavelength band and transmitting the light of the second wavelength band upon receiving the light of the second wavelength band; It is characterized by including one or both of a second diffusion wheel having a diffused transmission area around the entire circumference for diffusingly transmitting the light of the first wavelength band transmitted through the one transmission area .
Another program of the present invention is a program executed by a light source device, comprising: a first wheel member having a plurality of light source segments in the circumferential direction; and a second wheel member having a single light source segment in the circumferential direction. It is characterized in that it functions as control means for controlling the drive section for rotationally driving such that the rotation frequencies of the first wheel member and the second wheel member are different.
本発明によれば、騒音の発生を低減することができる。 According to the present invention, noise generation can be reduced.
(実施形態1)
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に対してスクリーン側方向を前、その反対側を後として示す。
(Embodiment 1)
A mode for carrying out the present invention will be described below. FIG. 1 is an external perspective view of a
投影装置10は、図1に示すように、略直方体形状である。投影装置10は、筐体の前方の側板である正面パネル12の左方に投影口を覆うレンズカバー19を有する。正面パネル12には複数の吸気孔18や排気孔17が設けられる。また、図示しないが、投影装置10は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。
The
筐体の上面パネル11にはキー/インジケータ部37が設けられる。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、投影のオン又はオフを切りかえる投影スイッチキー、光源装置60や表示素子51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。
A key/
さらに、筐体の背面パネルには、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, the rear panel of the housing is provided with
次に、投影装置10の投影装置制御部について、図2の機能回路ブロック図を用いて述べる。投影装置制御部は、制御部38(制御手段)、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等から構成される。入出力コネクタ部21から入力された各種規格の画像信号は、入出力インターフェース22、システムバス(SB)を介して画像変換部23で表示に適した所定のフォーマットの画像信号に統一するように変換された後、表示エンコーダ24に出力される。
Next, the projection device control section of the
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。
The
表示駆動部26は、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。この投影装置10は、光源装置60から出射された光線束を、導光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。なお、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を行うことができる。
The
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であるメモリカード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、画像変換部23を介して表示エンコーダ24に出力する。よって、画像圧縮/伸長部31は、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行うことができる。
The image compression/
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や騒音低減方法を実行するための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等により構成される。
The
キー/インジケータ部37は、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、制御部38に直接送出される。また、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でコード信号に復調されて制御部38に出力される。
The key/
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。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を駆動して拡声放音させる。
An
制御部38は、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の励起光照射装置70等の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、光源装置60の出力モードに応じて、図3等で後述する蛍光ホイール101及び拡散ホイール201の同期のタイミングを制御する。
The
また、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10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10本体の電源をOFFにする等の制御も行う。
The
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を備える。また、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を備える。
FIG. 3 is a schematic plan view showing the internal structure of the
光源装置60は、青色波長帯域光(第一波長帯域光)の光源であって励起光源でもある励起光照射装置70と、緑色波長帯域光(第三波長帯域光)の光源である緑色光源装置80と、赤色波長帯域光(第二波長帯域光)の光源である赤色光源装置120と、拡散ホイール装置200と、拡散ホイール装置300とを備える。緑色光源装置80は、励起光照射装置70と蛍光ホイール装置100により構成される。
The
光源装置60には、各色波長帯域光を導光する導光光学系140が配置されている。導光光学系140は、各光源装置から出射される光を光源側光学系170に導光する。
The
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。励起光照射装置70は、複数の青色レーザダイオード71から成る光源群、反射ミラー群75、集光レンズ78及びヒートシンク81を備える。青色レーザダイオード71は、半導体発光素子であり、背面パネル13と光軸が平行になるよう配置される。反射ミラー群75は、各青色レーザダイオード71からの出射光の光軸を正面パネル12方向に90度変換する。集光レンズ78は、反射ミラー群75で反射した各青色レーザダイオード71からの出射光を集光する。ヒートシンク81は、青色レーザダイオード71と右側パネル14との間に配置される。
The excitation
光源群は、複数の青色レーザダイオード71がマトリクス状に配置されて形成される。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。反射ミラー群75は、階段状に位置調整されて複数配置され、ミラー基盤と一体化される。反射ミラー群75は、青色レーザダイオード71から出射される光線束を一方向に縮小して集光レンズ78に出射する。
The light source group is formed by arranging a plurality of
ヒートシンク81と背面パネル13との間には冷却ファン261が配置される。青色レーザダイオード71は、この冷却ファン261とヒートシンク81とによって冷却される。また、反射ミラー群75と背面パネル13との間にも冷却ファン261が配置される。反射ミラー群75及び集光レンズ78は、この冷却ファン261によって冷却される。
A cooling
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、蛍光ホイール101(第一ホイール部材)、駆動部であるモータ110、集光レンズ群111及び集光レンズ116を備える。蛍光ホイール101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るホイール部材である。ここで、蛍光ホイール101について説明する。
The
図4(a)は、蛍光ホイール101の平面模式図である。蛍光ホイール101は、円板状に形成され、その中央に取付孔部112を有する。この取付孔部112がモータ110の軸部に固定される。蛍光ホイール101は、モータ110の回転とともに軸周りに回転することができる。
FIG. 4A is a schematic plan view of the
蛍光ホイール101は、複数の光源セグメントである蛍光発光領域102(第一蛍光発光領域)と透過領域103(第一透過領域)を、周方向の環状に連続して並設している。蛍光ホイール101の基材は銅やアルミニウム等から成る金属基材等とすることができる。この基材の励起光照射装置70側の表面は銀蒸着等によってミラー加工されている。蛍光発光領域102は、このミラー加工された表面に形成される。蛍光発光領域102には緑色蛍光体層が形成される。蛍光発光領域102は、励起光照射装置70からの青色波長帯域光を励起光として受けて、全方位に緑色波長帯域光を蛍光光として出射する。この蛍光光は、蛍光ホイール101から背面パネル13側へ出射され、集光レンズ群111に入射する(図3参照)。
The
透過領域103には、基材の切抜き透光部分に透光性を有する透明基材が嵌入される。この透明基材は、ガラスや樹脂等の透明な材料で形成することができる。また、透明基材は、青色波長帯域光が照射される側又はその反対側の表面に拡散層を設けるようにしてもよい。拡散層は、例えば、その透明基材の表面をサンドブラスト等による微細凹凸を形成することにより設けられる。透過領域103に入射された励起光照射装置70からの青色波長帯域光は、透過領域103で透過又は拡散透過され、図3に示した集光レンズ116に入射する。
In the
図3に戻り、モータ110は、蛍光ホイール101を回転駆動する。集光レンズ群111は、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116は、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。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、蛍光ホイール装置100等はこの冷却ファン261によって冷却される。
Returning to FIG. 3, the
赤色光源装置120は、赤色光源装置120が出射する赤色波長帯域光の光軸が、蛍光ホイール101から出射される緑色波長帯域光の光軸と交差するように配置される。赤色光源装置120は、複数の赤色レーザダイオード121、コリメータレンズ122、集光レンズ123、拡散板124及び集光レンズ125を備える。赤色レーザダイオード121は、青色レーザダイオード71の出射光と光軸が略平行となるように配置される。赤色レーザダイオード121は、赤色波長帯域光を出射する。コリメータレンズ122は、赤色レーザダイオード121からの出射光を平行光に変換することで指向性を高める。集光レンズ123は、赤色レーザダイオード121から出射された赤色波長帯域光の光線束を集光して拡散板124に入射させる。拡散板124は、集光レンズ123からの赤色波長帯域光を拡散透過させて、集光レンズ125に出射する。集光レンズ125は、拡散板124から出射された赤色波長帯域光を集光させて拡散ホイール201に導光する。
The red
また、赤色光源装置120は、赤色レーザダイオード121の右側パネル14側にヒートシンク130を備える。このヒートシンク130と正面パネル12との間には、冷却ファン261が配置される。赤色レーザダイオード121は、この冷却ファンとヒートシンク130とによって冷却される。
The red
拡散ホイール装置200は、拡散ホイール201(第二ホイール部材,第一拡散ホイール)と、その拡散ホイール201を回転駆動するモータ210(駆動部)とを備える。拡散ホイール装置200は、拡散ホイール201が集光レンズ125から出射された光線束の光軸と直交するように、集光レンズ125と第一ダイクロイックミラー141との間に配置されるホイール部材である。ここで、拡散ホイール201の詳細について説明する。
The
図4(b)は、拡散ホイール201を正面から見た模式図である。拡散ホイール201は、円板状に形成され、その中央に取付孔部113を有する。この取付孔部113はモータ210の軸部に固定される。拡散ホイール201はモータ210の回転とともに軸周りに回転する。
FIG. 4B is a schematic diagram of the
拡散ホイール201は、図3に示す集光レンズ173によって集光された赤色波長帯域光が照射される位置に、単一の光源セグメントである赤透過領域202(第二透過領域)を有する。赤透過領域202は、周方向の全周に亘って連続して形成される。赤透過領域202は、赤色波長帯域光における低波長側及び高波長側の所定の波長帯域の光を遮光するため、赤色波長帯域光を透過して緑色波長帯域光及び青色波長帯域光を遮光する。したがって、赤色レーザダイオード121が出射する赤色波長帯域光に長波長側の成分が含まれている等により色純度が悪い場合であっても、赤透過領域202を透過した赤色波長帯域光の色純度を向上させることができる。なお、赤透過領域202は、赤色波長帯域光を透過するとともに可視光波長帯域外の光を透過するように構成してもよい。
The
本実施形態では、制御部38は、光源制御回路41により、拡散ホイール201を蛍光ホイール101と非同期で回転駆動している。拡散ホイール201は、赤透過領域202を全周に亘って備えているため、非同期で回転駆動させても、光源装置60は異なる波長帯域の光を時分割で出射することができる。そのため、赤透過領域202は、特定箇所に光が照射されて焼き付きにより劣化することを防止できる。
In the present embodiment, the
図3に戻り、拡散ホイール201に入射した赤色波長帯域光の光線束は、拡散ホイール201に設けられた赤透過領域202を透過することにより、色純度が向上されるように調光された赤色波長帯域光として、第一ダイクロイックミラー141に向かって出射される。
Returning to FIG. 3, the ray bundle of the red wavelength band light incident on the
導光光学系140は、光線束を集光させる集光レンズ146,147,149や、各光線束の光軸を変換して同一の光軸とする、反射ミラー(第一反射ミラー143,第二反射ミラー145)及びダイクロイックミラー(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148)等からなる。以下、各部材について説明する。
The light guiding
第一ダイクロイックミラー141は、集光レンズ78と集光レンズ群111との間の位置に配置される。第一ダイクロイックミラー141は青色波長帯域光及び赤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集光レンズ149方向へ90度変換する。
A first
第一反射ミラー143は、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116と正面パネル12との間に配置される。第一反射ミラー143は、青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。集光レンズ146は、第一反射ミラー143における左側パネル15側に配置される。第二反射ミラー145は、この集光レンズ146の左側パネル15側に配置される。集光レンズ147は、第二反射ミラー145の背面パネル13側に配置される。第二反射ミラー145は、第一反射ミラー143により反射され、集光レンズ146で集光された青色波長帯域光の光軸を、背面パネル13側の拡散ホイール301に向けて90度変換する。
The first reflecting
拡散ホイール装置300は、集光レンズ147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。拡散ホイール装置300は、拡散ホイール301(第二ホイール部材,第二拡散ホイール)及びモータ310(駆動部)を備える。拡散ホイール301は、集光レンズ147からの出射光の光軸と直交するように配置される。モータ310は、拡散ホイール301を回転駆動する。ここで、拡散ホイール301の詳細について説明する。
The
図5は、拡散ホイール301の平面模式図である。拡散ホイール301は、円板状に形成され、その中央に取付孔部114を有する。この取付孔部114はモータ310の軸部に固定される。拡散ホイール301はモータ310の回転とともに軸周りに回転することができる。
FIG. 5 is a schematic plan view of the
拡散ホイール301は、図3に示す集光レンズ147によって集光された青色波長帯域光が照射される位置に、単一の光源セグメントである拡散透過領域302(第三透過領域)を有する。拡散透過領域302は、周方向の全周に亘って連続して形成される。拡散透過領域302は、集光レンズ147から入射した青色波長帯域光を拡散透過させる。
本実施形態では、制御部38は、光源制御回路41により、拡散ホイール301を蛍光ホイール101と非同期で回転駆動している。なお、制御部38は、拡散ホイール301、蛍光ホイール101及び拡散ホイール201を非同期で回転駆動してもよい。拡散ホイール201及び拡散ホイール301は、各々赤透過領域202及び拡散透過領域302を全周に亘って備えているため、非同期で回転駆動させても、光源装置60は異なる波長帯域の光を時分割で出射することができる。そのため、拡散透過領域302は、特定箇所に光が照射されて焼き付きにより劣化することを防止できる。
In the present embodiment, the
図3に戻り、集光レンズ149は、第一ダイクロイックミラー141の左側パネル15側に配置される。第一ダイクロイックミラー141により反射又は透過された、緑色波長帯域光及び赤色波長帯域光は、集光レンズ149に入射する。
Returning to FIG. 3, the
第二ダイクロイックミラー148は、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側に配置される。第二ダイクロイックミラー148は、赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光を反射して背面パネル13側に光軸を90度変換する。また、第二ダイクロイックミラー148は青色波長帯域光を透過させる。
The second
そして、集光レンズ149で集光された緑色波長帯域光及び赤色波長帯域光は、第二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に入射する。集光レンズ147で集光された青色波長帯域光は、第二ダイクロイックミラー148を透過して、集光レンズ173に入射する。
The green wavelength band light and the red wavelength band light condensed by the
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を備える。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の一部でもある。
The light source side
集光レンズ173は、ライトトンネル175に対し第二ダイクロイックミラー148側に配置される。集光レンズ173は、第二ダイクロイックミラー148からの光源光を集光させる。集光レンズ173により集光された各色波長帯域光は、ライトトンネル175に向かって出射される。ライトトンネル175に入射した光線束は、ライトトンネル175内で均一な強度分布の光線束となる。
The
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が配置される。集光レンズ178のさらに背面パネル13側には、光軸変換ミラー181が配置される。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側に反射される。
A condensing
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。DMDである表示素子51の背面パネル13側にはヒートシンク190が設けられる。表示素子51は、このヒートシンク190により冷却される。
The ray bundle reflected by the optical
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により構成される。可動レンズ群235は、レンズモータ45により移動可能に形成される。また、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。そのため、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 source light applied to the image forming surface of the
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及び赤色光源装置120から任意のタイミングで光を出射すると、緑色、青色及び赤色の各波長帯域光が導光光学系140を介して集光レンズ173に入射され、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
以上、本実施形態によると、二個以上のホイール部材である、蛍光ホイール101、拡散ホイール201及び拡散ホイール301を備えた光源装置60において、蛍光ホイール101、拡散ホイール201及び拡散ホイール301の各回転周波数を非同期で駆動制御する構成について説明した。そのため、二個以上の回転するホイール部材が互いに振動を強め合あって共振することを防ぐことができる。よって、光源装置60及び投影装置10の騒音の発生を低減させることができる。
As described above, according to the present embodiment, in the
なお、本実施形態では、光源光を予め定めた特性の光に調光するホイール部材として、蛍光ホイール101、拡散ホイール201及び拡散ホイール301を備える構成について説明したが、赤色レーザダイオード121の代わりに赤色LEDを使用して赤色波長帯域光の色純度の調光を必要としない場合等では、拡散ホイール201を有した拡散ホイール装置200を備えない構成としてもよい。また、光源装置60は、青色波長帯域光を透過領域103における透過の際に十分拡散できる場合等では、拡散ホイール301を有した拡散ホイール装置300を備えない構成としてもよい。
In the present embodiment, the structure provided with the
また、拡散ホイール201及び拡散ホイール301の回転周波数は、蛍光ホイール101の回転周波数に対して高く又は低くすることができる。
Also, the rotation frequencies of the
また、蛍光ホイール101、拡散ホイール201及び拡散ホイール301のいずれか一方の回転周波数を、他方の回転周波数に対し非整数倍(例えば、√2倍)とすることができる。具体的には、拡散ホイール201及び拡散ホイール301の回転周波数を、蛍光ホイール101の回転周波数に対して√2倍とすることができる。或いは、拡散ホイール201の回転周波数を拡散ホイール301の回転周波数の√2倍とするとともに、拡散ホイール301の回転周波数を蛍光ホイール101の回転周波数に対して√2倍とすることができる。
Also, the rotation frequency of any one of the
また、蛍光ホイール101、拡散ホイール201及び拡散ホイール301のいずれか2つの回転周波数の比率が無理数になるように回転周波数を変更しても良い。他方の回転周波数に対し非整数倍(例えば、1/√2倍)とすることができる。具体的には、拡散ホイール201及び拡散ホイール301の回転周波数を、蛍光ホイール101の回転周波数に対して1/√2倍とすることができる。或いは、拡散ホイール201の回転周波数を拡散ホイール301の回転周波数の1/√2倍とするとともに、拡散ホイール301の回転周波数を蛍光ホイール101の回転周波数に対して1/√2倍とすることができる。このように構成することで、一方のホイール部材の回転周波数を、他方のホイール部材の回転周波数のうちの共振周波数とは異なる回転周波数とし、ホイール同士の共振点を減らすことが出来る。
Further, the rotation frequency may be changed so that the ratio of any two rotation frequencies of the
なお、赤透過領域202は、赤色レーザダイオード121から出射された赤色波長帯域光を拡散させる構成としてもよい。
Note that the
(実施形態2)
次に、実施形態2について説明する。図6は、投影装置10Aの機能回路ブロック図である。また、図7は、実施形態2の投影装置10Aの内部構造の一部を示す平面模式図である。本実施形態の投影装置10Aでは、実施形態1の表示素子51、光源装置60及び表示駆動部26の代わりに、それぞれ表示素子511~513、光源装置60A及び液晶駆動部26Aを備えた投影装置10Aについて説明する。光源制御回路41は光源装置60Aの発光動作を制御する。液晶駆動部26Aは、表示素子511,512,513の透光及び遮光の切り換えを制御する。
(Embodiment 2)
Next, Embodiment 2 will be described. FIG. 6 is a functional circuit block diagram of the
図7で、光源装置60Aは、青色光源装置として、青色レーザダイオード71A及び拡散ホイール装置300Aを備え、緑色光源装置及び赤色光源装置として、青色レーザダイオード71B及び蛍光ホイール装置400を備える。拡散ホイール装置300Aは、拡散ホイール301A(第二ホイール部材,第一拡散ホイール)と、拡散ホイール301Aを回転駆動させるモータ310A(駆動部)を有する。蛍光ホイール装置400は、蛍光ホイール401(第一ホイール部材)と、蛍光ホイール401を回転駆動させるモータ410(駆動部)を有する。また、光源装置60Aは、導光光学系として、ダイクロイックミラー502,503及び集光レンズ601を備える。
In FIG. 7, the
青色光源装置について説明する。青色レーザダイオード71Aから出射された青色波長帯域光は、コリメータレンズ73により平行光となるように集光されて、拡散ホイール301Aに向けて出射される。拡散ホイール301Aは、図5に示した拡散ホイール301と同様に、全周に亘って単一の光源セグメントである拡散透過領域が設けられるように構成される。コリメータレンズ73から出射された青色波長帯域光は、拡散ホイール301Aで拡散透過されて、反射ミラー501に出射される。拡散ホイール301Aからの青色波長帯域光は、反射ミラー501で反射され、集光レンズ601で集光された後、表示素子511に入射する。
A blue light source device will be described. The blue wavelength band light emitted from the
緑色光源装置及び赤色光源装置について説明する。青色レーザダイオード71Bから出射された青色波長帯域光は、コリメータレンズ73により平行光となるように集光されて、ダイクロイックミラー502に入射する。ダイクロイックミラー502は、青色波長帯域光を反射し、緑色波長帯域光及び赤色波長帯域光を透過する。青色レーザダイオード71Bから出射された青色波長帯域光は、ダイクロイックミラー502で反射して、蛍光ホイール401に向けて導光される。ここで、蛍光ホイール401について説明する。
A green light source device and a red light source device will be described. The blue wavelength band light emitted from the
図8は、蛍光ホイール401の平面模式図である。蛍光ホイール401は、円板状に形成され、その中央に取付孔部115を有する。この取付孔部115はモータ410の軸部に固定される。蛍光ホイール401はモータ410の回転とともに軸周りに回転することができる。
FIG. 8 is a schematic plan view of the
蛍光ホイール401は、複数の光源セグメントとして、緑色の蛍光発光領域402a(第一蛍光発光領域)と赤色の蛍光発光領域402b(第二蛍光発光領域)を、周方向の環状に連続して並設している。蛍光ホイール401の基材は銅やアルミニウム等から成る金属基材である。この基材のダイクロイックミラー502側の表面は銀蒸着等によってミラー加工されている。ダイクロイックミラー502から出射された青色波長帯域光は、回転する蛍光ホイール401の緑色の蛍光発光領域402a又は赤色の蛍光発光領域402bに照射される。蛍光ホイール401は、拡散ホイール301Aと非同期で回転する。
The
図7に戻り、蛍光ホイール401は、蛍光発光領域402aに青色波長帯域光が照射されると、蛍光光として緑色波長帯域光をダイクロイックミラー502に出射する。また、蛍光ホイール401は、蛍光発光領域402bに青色波長帯域光が照射されると、蛍光光として赤色波長帯域光をダイクロイックミラー502に出射する。蛍光ホイール401は、緑色波長帯域光及び赤色波長帯域光を時分割で出射する。ダイクロイックミラー502は、緑色波長帯域光及び赤色波長帯域光を透過して、ダイクロイックミラー503へ導光する。
Returning to FIG. 7, the
ダイクロイックミラー503は、緑色波長帯域光を反射し、赤色波長帯域光を透過する。そのため、ダイクロイックミラー503は、ダイクロイックミラー502から出射された緑色波長帯域光を反射ミラー504へ向けて反射し、赤色波長帯域光を反射ミラー505へ向けて透過する。
ダイクロイックミラー503で反射された緑色波長帯域光は、反射ミラー504で反射して、表示素子512に入射する。一方、ダイクロイックミラー503を透過した赤色波長帯域光は、反射ミラー505で反射して、表示素子513に入射する。
The green wavelength band light reflected by the
表示素子511,512,513の三方向から囲われる内側の位置には、ダイクロイックプリズム701が配置される。本実施形態の表示素子511,512,513は、LCD(Liquid Crystal Display)である。制御部38は、各表示素子511,512,513を時分割で画素毎に透光又は遮光する切り換えの制御を行うことにより、ダイクロイックプリズム701に青色波長帯域光、緑色波長帯域光及び赤色波長帯域光を時分割で入射させる。ダイクロイックプリズム701は、青色波長帯域光及び赤色波長帯域光を集光レンズ602へ向けて反射させ、緑色波長帯域光を集光レンズ602へ向けて透過する。これにより、画像を形成する光が、集光レンズ602側へ出射される。
A
集光レンズ602は、ダイクロイックプリズム701から出射された光を集光して、図示しないスクリーン等に投影画像を表示させる。
A
以上、本実施形態によると、光源光を予め定めた特性の光に調光する二個以上のホイール部材である、拡散ホイール301及び蛍光ホイール401を備えた投影装置10Aにおいて、拡散ホイール301及び蛍光ホイール401の各回転周波数を非同期で回転駆動する構成について説明した。そのため、二個以上の回転するホイール部材が互いに振動を強め合って共振することを防ぐことができる。よって、光源装置及び投影装置10Aの騒音の発生を低減することができる。
As described above, according to the present embodiment, in the
なお、実施形態1又は実施形態2において、複数のホイール部材がいずれも複数のセグメント(蛍光発光領域,透過領域,拡散透過領域等)を備えた場合であっても、画像フレーム中に時分割で異なる波長帯域の光を出射できれば、各ホイール部材の回転周波数を非同期で回転駆動させてもよい。例えば、図3に示した投影装置10において、拡散ホイール装置200及び拡散ホイール装置300を設けず、集光レンズ173とライトトンネル175の間の位置に拡散透過領域と赤透過領域とを周方向に並設させたホイール部材を設ける。制御部38は、そのホイール部材の回転周波数を蛍光ホイール101の三倍となるように制御すると、画像フレーム中の緑色セグメント期間、青色セグメント期間及び赤色セグメント期間中の各々に、集光レンズ173とライトトンネル175の間に設けたホイール部材の拡散透過領域及び赤透過領域が光路上に位置される期間が生じる。したがって、画像フレーム中に異なる波長帯域の光を時分割で出射しながら、複数のセグメントを有する複数のホイール部材を、異なる回転周波数で回転駆動させることができる。
In Embodiment 1 or Embodiment 2, even if each of the plurality of wheel members has a plurality of segments (fluorescence emission region, transmission region, diffuse transmission region, etc.), it can be time-divided into the image frame. If light in different wavelength bands can be emitted, the rotation frequencies of the respective wheel members may be asynchronously driven to rotate. For example, in the
また、制御部38は、投影装置10,10Aを使用する環境(例えば、会議、シアター、ゲーム等)に応じて、二個以上のホイール部材の各回転周波数を同期させて回転駆動するモードと、非同期で回転駆動するモードとを切り替える構成としてもよい。
In addition, the
また、投影装置10,10Aは、蛍光発光による光源を設けずに、青色波長帯域光、緑色波長帯域光及び赤色波長帯域光を出射する発光素子を備え、各色に対応する発光素子の光路上に各々拡散ホイールを設けたり、色純度を向上させるカラーホイールを設けたりする構成としてもよい。
Moreover, the
本発明の各実施形態の光源装置60及び投影装置10は、光源光を予め定めた特性の光に調光して異なる波長帯域の光を出射する複数のホイール部材と、ホイール部材を回転駆動させる駆動部と、各ホイール部材の回転周波数が異なるように駆動部を制御する制御部と、を備える。よって、騒音の発生を低減させることができる。
The
また、一方のホイール部材の回転周波数が、他方のホイール部材の回転周波数の非整数倍である光源装置60は、複数のホイール部材同士が回転駆動により振動を増幅して、光源装置60等と共振することを低減することができる。
In addition, in the
また、ホイール部材が、周方向に複数の光源セグメントを有する第一ホイール部材と、周方向に単一の光源セグメントを有する第二ホイール部材とを含む光源装置60は、第一ホイール部材と第二ホイール部材とを同期させることなく、異なる特性の光を出射させることができる。
Further, the
また、光源光が第一波長帯域光及び第二波長帯域光であり、第一ホイール部材が第一透過領域と第一蛍光発光領域とを周方向に並設する蛍光ホイール101であり、第二ホイール部材が拡散ホイール201及び拡散ホイール301の一方又は両方を含む光源装置60は、光源光又は蛍光ホイール101から出射された光を、予め定めた特性の出射光に調光することができる。
Further, the light source light is the first wavelength band light and the second wavelength band light, the first wheel member is the
また、光源光が第一波長帯域光であり、第一ホイール部材が第一蛍光発光領域と第二蛍光発光領域とを有する蛍光ホイール401であり、第二ホイール部材が拡散ホイール301である光源装置60は、光源光又は蛍光ホイール401から出射された光を、予め定めた特性の出射光に調光することができる。
Further, the light source device is the first wavelength band light, the first wheel member is the
また、第一波長帯域光、第二波長帯域光及び第三波長帯域光が、各々青色波長帯域光、赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光である光源装置60は、カラー画像を形成することができる。
Further, the
また、表示素子51がDMD(Digital Mirror Device)又はLCD(Liquid Crystal Display)である投影装置10は、光源光を画素毎に透光又は遮光して、投影画像を形成することができる。
Further, the
また、光源装置60の騒音低減方法及びプログラムは、光源装置60が、光源光を予め定めた特性の光に調光して異なる波長帯域の光を出射する複数のホイール部材を回転駆動させる駆動部を、各ホイール部材の回転周波数が異なるように、制御する制御手段を含む。よって、騒音の発生を低減させることができる。
In addition, the noise reduction method and program for the
なお、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。 It should be noted that 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 modifications can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention described in the claims and its equivalents.
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] 光源光を予め定めた特性の光に調光して異なる波長帯域の光を出射する複数のホイール部材と、
前記ホイール部材の駆動部と、
各前記ホイール部材の回転周波数が異なるように、前記駆動部を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする光源装置。
[2] 一方の前記ホイール部材の前記回転周波数は、他方の前記ホイール部材の前記回転周波数の非整数倍であることを特徴とする上記[1]に記載の光源装置。
[3] 一方の前記ホイール部材の前記回転周波数は、他方の前記ホイール部材の前記回転周波数の共振周波数とは異なる前記回転周波数である
ことを特徴とする上記[1]又は上記[2]に記載の光源装置。
[4] 前記制御部は、前記複数のホイール部材の前記回転周波数の比率が無理数になるように、前記駆動部を制御する
ことを特徴とする上記[1]から上記[3]の何れか1項に記載の光源装置。
[5] 前記ホイール部材は、周方向に複数の光源セグメントを有する第一ホイール部材と、周方向に単一の光源セグメントを有する第二ホイール部材とを含むことを特徴とする上記[1]から上記[4]の何れか1項に記載の光源装置。
[6] 前記光源光は第一波長帯域光及び第二波長帯域光であり、
前記第一ホイール部材は、前記第一波長帯域光を透過する第一透過領域と、前記第一波長帯域光により励起されて第三波長帯域光を出射させる第一蛍光発光領域とを周方向に並設する蛍光ホイールであり、
前記第二ホイール部材は、前記第二波長帯域光が入射されて前記第二波長帯域光の波長帯域における所定の光を遮光して前記第二波長帯域光を透過する第二透過領域を全周に有する第一拡散ホイール、及び、前記第一透過領域を透過した前記第一波長帯域光を拡散透過させる拡散透過領域を全周に有する第二拡散ホイールの、一方又は両方を含む、
ことを特徴とする上記[5]に記載の光源装置。
[7] 前記光源光は第一波長帯域光であり、
前記第一ホイール部材は、前記第一波長帯域光により励起されて第三波長帯域光を出射させる第一蛍光発光領域と、前記第一波長帯域光により励起されて第二波長帯域光を出射させる第二蛍光発光領域とを有する蛍光ホイールであり、
前記第二ホイール部材は、前記第一波長帯域光を透過する透過領域を全周に有する拡散ホイールである、
ことを特徴とする上記[5]に記載の光源装置。
[8] 前記第一波長帯域光、前記第二波長帯域光及び前記第三波長帯域光は、各々青色波長帯域光、赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光であることを特徴とする上記[6]又は上記[7]の何れかに記載の光源装置。
[9] 上記[1]乃至上記[8]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、
を備え、
前記制御部は、前記光源装置及び前記表示素子を制御する、
ことを特徴とする投影装置。
[10] 前記表示素子は、DMD(Digital Mirror Device)又はLCD(Liquid Crystal Display)であることを特徴とする上記[9]に記載の投影装置。
[11] 光源装置の騒音低減方法であって、
光源光を予め定めた特性の光に調光して異なる波長帯域の光を出射する複数のホイール部材を回転駆動させる駆動部を、各前記ホイール部材の回転周波数が異なるように、制御する制御ステップ、
を含むことを特徴とする騒音低減方法。
[12] 光源装置が実行するプログラムであって、
光源光を予め定めた特性の光に調光して異なる波長帯域の光を出射する複数のホイール部材を回転駆動させる駆動部を、各前記ホイール部材の回転周波数が異なるように、制御する制御手段、
としての機能を実行することを特徴とするプログラム。
Below, the invention described in the first claim of the present application is added.
[1] a plurality of wheel members that adjust the light source light to light with predetermined characteristics and emit light in different wavelength bands;
a driving portion of the wheel member;
a control unit that controls the drive unit so that the wheel members have different rotation frequencies;
A light source device comprising:
[2] The light source device according to [1], wherein the rotation frequency of one of the wheel members is a non-integer multiple of the rotation frequency of the other wheel member.
[3] The above [1] or [2], wherein the rotation frequency of one of the wheel members is different from the resonance frequency of the rotation frequency of the other wheel member. light source device.
[4] Any one of [1] to [3] above, wherein the control unit controls the drive unit such that the ratio of the rotational frequencies of the plurality of wheel members is an irrational number. 2. The light source device according to item 1.
[5] From the above [1], wherein the wheel member includes a first wheel member having a plurality of light source segments in the circumferential direction and a second wheel member having a single light source segment in the circumferential direction The light source device according to any one of [4] above.
[6] the light source light is a first wavelength band light and a second wavelength band light,
The first wheel member has, in the circumferential direction, a first transmission region that transmits the first wavelength band light and a first fluorescence emission region that is excited by the first wavelength band light and emits the third wavelength band light. It is a fluorescent wheel arranged side by side,
The second wheel member encircles a second transmission region that blocks a predetermined light in the wavelength band of the second wavelength band light and transmits the second wavelength band light when the second wavelength band light is incident. and a second diffusion wheel having a diffuse transmission area around the entire circumference for diffusely transmitting the first wavelength band light transmitted through the first transmission area, one or both of
The light source device according to [5] above, characterized in that:
[7] the light source light is light of the first wavelength band;
The first wheel member includes a first fluorescence emitting region that is excited by the first wavelength band light to emit a third wavelength band light, and a first wavelength band light to be excited by the first wavelength band light to emit a second wavelength band light. a fluorescent wheel having a second fluorescent emission region,
The second wheel member is a diffusion wheel having a transmission region that transmits the light of the first wavelength band around the entire circumference,
The light source device according to [5] above, characterized in that:
[8] The above [6], wherein the first wavelength band light, the second wavelength band light and the third wavelength band light are blue wavelength band light, red wavelength band light and green wavelength band light, respectively. ] or the light source device according to any one of the above [7].
[9] The light source device according to any one of [1] to [8] above;
a display element that generates image light;
a projection-side optical system that projects image light emitted from the display element onto a screen;
with
The control unit controls the light source device and the display element,
A projection device characterized by:
[10] The projection apparatus according to [9], wherein the display element is a DMD (Digital Mirror Device) or an LCD (Liquid Crystal Display).
[11] A method for reducing noise in a light source device, comprising:
A control step of controlling a driving unit that rotates a plurality of wheel members that emit light of different wavelength bands by adjusting the light source light to light of predetermined characteristics so that the rotation frequencies of the respective wheel members are different. ,
A noise reduction method comprising:
[12] A program executed by a light source device,
Control means for controlling a driving unit for rotating a plurality of wheel members for adjusting the light source light to light having predetermined characteristics and emitting light in different wavelength bands so that the rotation frequencies of the wheel members are different. ,
A program characterized by performing the function of
10,10A 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
17 排気孔 18 吸気孔
19 レンズカバー 20 端子
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
60,60A 光源装置 70 励起光照射装置
71 青色レーザダイオード 71A,71B 青色レーザダイオード
73 コリメータレンズ 75 反射ミラー群
78 集光レンズ 80 緑色光源装置
81 ヒートシンク 100 蛍光ホイール装置
101 蛍光ホイール 102 蛍光発光領域
103 透過領域 110 モータ
111 集光レンズ群 112 取付孔部
113 取付孔部 114 取付孔部
115 取付孔部 116 集光レンズ
120 赤色光源装置 121 赤色レーザダイオード
122 コリメータレンズ 123 集光レンズ
124 拡散板 125 集光レンズ
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 第一反射ミラー
145 第二反射ミラー 146 集光レンズ
147 集光レンズ 148 第二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 181 光軸変換ミラー
183 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
200 拡散ホイール装置 201 拡散ホイール
202 赤透過領域 210 モータ
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
300,300A 拡散ホイール装置 301,301A 拡散ホイール
302 拡散透過領域 310,310A モータ
400 蛍光ホイール装置 401 蛍光ホイール
402 蛍光発光領域 410 モータ
402a 蛍光発光領域 402b 蛍光発光領域
501 反射ミラー 502 ダイクロイックミラー
503 ダイクロイックミラー 504 反射ミラー
505 反射ミラー 511 表示素子
512 表示素子 513 表示素子
601 集光レンズ 602 集光レンズ
701 ダイクロイックプリズム
10, 10A Projector 11 Top panel 12 Front panel 13 Rear panel 14 Right panel 15 Left panel 17 Exhaust hole 18 Intake hole 19 Lens cover 20 Terminal 21 Input/output connector section 22 Input/output interface 23 Image conversion section 24 Display encoder 25 Video RAM 26 display driving unit 31 image compression/decompression 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 Elements 60, 60A Light source device 70 Excitation light irradiation device 71 Blue laser diode 71A, 71B Blue laser diode 73 Collimator lens 75 Reflecting mirror group 78 Collecting lens 80 Green light source device 81 Heat sink 100 Fluorescent wheel device 101 Fluorescent wheel 102 Fluorescent light emitting region 103 Transmission region 110 Motor 111 Condensing lens group 112 Mounting hole 113 Mounting hole 114 Mounting hole 115 Mounting hole 116 Condensing lens 120 Red light source device 121 Red laser diode 122 Collimator lens 123 Condensing lens 124 Diffusion plate 125 Condensing Lens 130 heat sink 140 light guiding optical system 141 first dichroic mirror 143 first reflecting mirror 145 second reflecting mirror 146 condenser lens 147 condenser lens 148 second dichroic mirror 149 condenser lens 170 light source side optical system 173 condenser lens 175 Light tunnel 178 Condensing lens 181 Optical axis conversion mirror 183 Condensing lens 185 Irradiation mirror 190 Heat sink 195 Condenser lens 200 Diffusion wheel device 201 Diffusion wheel 202 Red transmission area 210 Motor 220 Projection side optical system 225 Fixed lens group 235 Movable lens group 241 Control circuit board 261 Cooling fan 300, 300A Diffusion wheel device 301, 301A Diffusion wheel 302 Diffusion transmission area 310, 310A Motor 400 Fluorescence wheel device 401 Fluorescence wheel 402 Fluorescence emission area 410 Motor 402a Fluorescence emission area 402b Fluorescence emission area 501 Reflecting mirror 502 Dichroic mirror 503 Dichroic mirror 504 Reflecting mirror 505 Reflecting mirror 51 1 display element 512 display element 513 display element 601 condenser lens 602 condenser lens 701 dichroic prism
Claims (10)
前記ホイール部材を回転駆動させる駆動部と、
各前記ホイール部材の回転周波数が異なるように、前記駆動部を制御する制御部と、
を備え、
前記ホイール部材は、周方向に複数の光源セグメントを有する第一ホイール部材と、周方向に単一の光源セグメントを有する第二ホイール部材とを含み、
前記光源光は第一波長帯域光及び第二波長帯域光であり、
前記第一ホイール部材は、前記第一波長帯域光を透過する第一透過領域と、前記第一波長帯域光により励起されて第三波長帯域光を出射させる第一蛍光発光領域とを周方向に並設する蛍光ホイールであり、
前記第二ホイール部材は、前記第二波長帯域光が入射されて前記第二波長帯域光の波長帯域における所定の光を遮光して前記第二波長帯域光を透過する第二透過領域を全周に有する第一拡散ホイール、及び、前記第一透過領域を透過した前記第一波長帯域光を拡散透過させる拡散透過領域を全周に有する第二拡散ホイールの、一方又は両方を含む、
ことを特徴とする光源装置。 a plurality of wheel members for adjusting light source light to light having predetermined characteristics and emitting light in different wavelength bands;
a drive unit that rotationally drives the wheel member;
a control unit that controls the drive unit so that the wheel members have different rotation frequencies;
with
The wheel member includes a first wheel member having a plurality of light source segments in the circumferential direction and a second wheel member having a single light source segment in the circumferential direction,
The light source light is first wavelength band light and second wavelength band light,
The first wheel member has, in the circumferential direction, a first transmission region that transmits the first wavelength band light and a first fluorescence emission region that is excited by the first wavelength band light and emits the third wavelength band light. It is a fluorescent wheel arranged side by side,
The second wheel member has a second transmission region that blocks a predetermined light in the wavelength band of the second wavelength band light upon incidence of the second wavelength band light and transmits the second wavelength band light. and one or both of a second diffusion wheel having a diffuse transmission area around the entire circumference for diffusely transmitting the first wavelength band light that has passed through the first transmission area,
A light source device characterized by:
ことを特徴とする請求項1または2に記載の光源装置。 The rotation frequency of the first wheel member is a rotation frequency different from a resonance frequency of the rotation frequency of the second wheel member,
3. The light source device according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の光源装置。 The control unit controls the drive unit such that the ratio between the rotation frequency of the first wheel member and the rotation frequency of the second wheel member is an irrational number.
The light source device according to any one of claims 1 to 3 , characterized in that:
ことを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の光源装置。 the rotation frequency of the first wheel member, the rotation frequency of the first diffusion wheel, and the rotation frequency of the second diffusion wheel are different rotation frequencies;
The light source device according to any one of claims 1 to 4 , characterized in that:
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、
を備え、
前記制御部は、前記光源装置及び前記表示素子を制御する、
ことを特徴とする投影装置。 a light source device according to any one of claims 1 to 6 ;
a display element that generates image light;
a projection-side optical system that projects image light emitted from the display element onto a screen;
with
The control unit controls the light source device and the display element,
A projection device characterized by:
光源光を予め定めた特性の光に調光して異なる波長帯域の光を出射する複数のホイール部材を回転駆動させる駆動部を、各前記ホイール部材の回転周波数が異なるように、制御する制御ステップ、
を含み、
前記ホイール部材は、周方向に複数の光源セグメントを有する第一ホイール部材と、周方向に単一の光源セグメントを有する第二ホイール部材とを含み、
前記光源光は第一波長帯域光及び第二波長帯域光であり、
前記第一ホイール部材は、前記第一波長帯域光を透過する第一透過領域と、前記第一波長帯域光により励起されて第三波長帯域光を出射させる第一蛍光発光領域とを周方向に並設する蛍光ホイールであり、
前記第二ホイール部材は、前記第二波長帯域光が入射されて前記第二波長帯域光の波長帯域における所定の光を遮光して前記第二波長帯域光を透過する第二透過領域を全周に有する第一拡散ホイール、及び、前記第一透過領域を透過した前記第一波長帯域光を拡散透過させる拡散透過領域を全周に有する第二拡散ホイールの、一方又は両方を含むことを特徴とする騒音低減方法。 A noise reduction method for a light source device,
A control step of controlling a driving unit that rotates a plurality of wheel members that emit light of different wavelength bands by adjusting the light source light to light of predetermined characteristics so that the rotation frequencies of the respective wheel members are different. ,
including
The wheel member includes a first wheel member having a plurality of light source segments in the circumferential direction and a second wheel member having a single light source segment in the circumferential direction,
The light source light is first wavelength band light and second wavelength band light,
The first wheel member has, in the circumferential direction, a first transmission region that transmits the first wavelength band light and a first fluorescence emission region that is excited by the first wavelength band light and emits the third wavelength band light. It is a fluorescent wheel arranged side by side,
The second wheel member has a second transmission region that blocks a predetermined light in the wavelength band of the second wavelength band light upon incidence of the second wavelength band light and transmits the second wavelength band light. and one or both of a second diffusion wheel having a diffusion transmission region around the entire circumference for diffusely transmitting the first wavelength band light transmitted through the first transmission region. noise reduction method.
光源光を予め定めた特性の光に調光して異なる波長帯域の光を出射する複数のホイール部材を回転駆動させる駆動部を、各前記ホイール部材の回転周波数が異なるように制御する制御手段、
としての機能を実行し、
前記ホイール部材は、周方向に複数の光源セグメントを有する第一ホイール部材と、周方向に単一の光源セグメントを有する第二ホイール部材とを含み、
前記光源光は第一波長帯域光及び第二波長帯域光であり、
前記第一ホイール部材は、前記第一波長帯域光を透過する第一透過領域と、前記第一波長帯域光により励起されて第三波長帯域光を出射させる第一蛍光発光領域とを周方向に並設する蛍光ホイールであり、
前記第二ホイール部材は、前記第二波長帯域光が入射されて前記第二波長帯域光の波長帯域における所定の光を遮光して前記第二波長帯域光を透過する第二透過領域を全周に有する第一拡散ホイール、及び、前記第一透過領域を透過した前記第一波長帯域光を拡散透過させる拡散透過領域を全周に有する第二拡散ホイールの、一方又は両方を含むことを特徴とするプログラム。
A program executed by a light source device,
control means for controlling a driving unit for rotating a plurality of wheel members for adjusting the light source light to light having predetermined characteristics and emitting light in different wavelength bands so that the rotation frequencies of the wheel members are different;
perform the function as
The wheel member includes a first wheel member having a plurality of light source segments in the circumferential direction and a second wheel member having a single light source segment in the circumferential direction,
The light source light is first wavelength band light and second wavelength band light,
The first wheel member has, in the circumferential direction, a first transmission region that transmits the first wavelength band light and a first fluorescence emission region that is excited by the first wavelength band light and emits the third wavelength band light. It is a fluorescent wheel arranged side by side,
The second wheel member has a second transmission region that blocks a predetermined light in the wavelength band of the second wavelength band light upon incidence of the second wavelength band light and transmits the second wavelength band light. and one or both of a second diffusion wheel having a diffusion transmission region around the entire circumference for diffusely transmitting the first wavelength band light transmitted through the first transmission region. program to do.
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