JP2008052070A - Color wheel, visible light source, and projection image display device and method - Google Patents

Color wheel, visible light source, and projection image display device and method Download PDF

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博満 竹中
Yoshitaka Terao
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a color wheel which can reduce the invisible light passing through it and improve the conversion of the invisible light into visible light in it, and also to provide a visible light source, and a projection image display device and method. <P>SOLUTION: This color wheel 110 receives light from an invisible light source 132. It has a phosphor layer 112 at the side of the light source when arranged in face to face with the light source to convert the invisible light from the light source into visible light, and an invisible light reflector layer 114 at the other side of the light source against the phosphor layer to reflect the invisible light but pass the visible light. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、カラーホイール、可視光光源、投射型画像表示装置、投射型画像表示方法に関する。   The present invention relates to a color wheel, a visible light source, a projection type image display device, and a projection type image display method.

投射型画像表示装置は、光源から出射された光を、画像表示素子に照射し、画像をスクリーン上に投射する装置である。投射型画像表示装置において、光源から照射された光を赤、緑、青の可視光に変換するとき、カラーホイールが設けられる。このカラーホイールは、光源からの光を可視光に変換する蛍光体層が形成された円板状部材であり、円の中心を軸として回転駆動される。   A projection-type image display device is a device that irradiates an image display element with light emitted from a light source and projects an image on a screen. In the projection-type image display device, a color wheel is provided when converting light emitted from a light source into red, green, and blue visible light. This color wheel is a disk-like member on which a phosphor layer that converts light from a light source into visible light is formed, and is driven to rotate about the center of the circle.

例えば、特許文献１には、励起用半導体レーザーからの光が照射されるカラーホイールと、カラーホイールを通過した光のうち、所定の波長の光を透過させるノッチフィルタとを有するプロジェクタ装置が開示されている。また、特許文献２及び特許文献３には、紫外光が照射されるカラーホイールと、カラーホイールで変換された光を光源と反対側の画像表示素子側に反射させる波長選択膜又は可視光反射膜とを有する投射型表示装置が開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses a projector device having a color wheel that is irradiated with light from an excitation semiconductor laser, and a notch filter that transmits light having a predetermined wavelength among light that has passed through the color wheel. ing. Patent Document 2 and Patent Document 3 describe a color wheel irradiated with ultraviolet light, and a wavelength selection film or a visible light reflection film that reflects light converted by the color wheel to the image display element side opposite to the light source. Is disclosed.

特開２００３−２３３１２３号公報JP 2003-233123 A 特開２００４−３２５８７４号公報JP 2004-325874 A 特開２００４−３４１１０５号公報JP 2004-341105 A

図１に示すように、投射型画像表示装置の光源が出射する光を紫外線とする場合、カラーホイールに形成された蛍光体層１２は、紫外線が照射されて、紫外線を可視光線に変換させて出射する。しかしながら、紫外線を可視光線に変換する蛍光体層１２は、蛍光体層１２に入射した紫外線の一部を透過させるため、蛍光体層を透過した紫外線は、カラーホイール以降に設置された画像表示素子や光学系の光学部品に到達した。そのため、紫外線が、画像表示素子や光学部品に対して、寿命低下、画質劣化等の悪影響を及ぼすという問題があった。なお、図１は、従来の蛍光体層と紫外線及び可視光線の入出射を示す説明図である。   As shown in FIG. 1, when the light emitted from the light source of the projection-type image display device is ultraviolet light, the phosphor layer 12 formed on the color wheel is irradiated with ultraviolet light to convert the ultraviolet light into visible light. Exit. However, since the phosphor layer 12 that converts ultraviolet rays into visible rays transmits a part of the ultraviolet rays incident on the phosphor layer 12, the ultraviolet rays that have passed through the phosphor layer are image display elements installed after the color wheel. And reached the optical parts of the optical system. For this reason, there has been a problem that ultraviolet rays have an adverse effect on the image display element and the optical component, such as a reduction in life and image quality. In addition, FIG. 1 is explanatory drawing which shows the entrance / exit of the conventional fluorescent substance layer and an ultraviolet-ray and visible light.

また、特許文献１に示すように、カラーホイールと画像表示素子との間に、蛍光体層を透過した紫外線を吸収するノッチフィルタ等の紫外吸収能部材を設ける場合、一度蛍光体層を透過した紫外線は可視光変換に使用されずに除去されてしまうため、光源から照射された紫外線を有効に活用できていないという問題があった。更に、紫外線から可視光線への変換効率を高めようとすると、蛍光体層を厚くしていく必要があるため、製造コストが嵩むという問題があった。また、蛍光体層の厚さが増加すると、紫外線から変換された可視光線は、蛍光体層で吸収される量が増加するため、蛍光体層から出射される可視光線の出射量が減少するという問題があった。   In addition, as shown in Patent Document 1, when an ultraviolet absorbing member such as a notch filter that absorbs ultraviolet rays that have passed through the phosphor layer is provided between the color wheel and the image display element, the phosphor layer is once transmitted. Since ultraviolet rays were removed without being used for visible light conversion, there was a problem that ultraviolet rays irradiated from a light source could not be effectively utilized. Furthermore, when it is going to improve the conversion efficiency from an ultraviolet-ray to visible light, since it was necessary to thicken a fluorescent substance layer, there existed a problem that manufacturing cost increased. Further, when the thickness of the phosphor layer is increased, the amount of visible light converted from ultraviolet light is absorbed by the phosphor layer, and thus the amount of visible light emitted from the phosphor layer is decreased. There was a problem.

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、カラーホイールを透過する不可視光線を減少させ、カラーホイールでの不可視光線から可視光線への変換効率を向上させることが可能な、新規かつ改良されたカラーホイール、可視光光源、投射型画像表示装置、投射型画像表示方法を提供することにある。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to reduce the invisible light transmitted through the color wheel, and to convert the invisible light into visible light in the color wheel. It is an object of the present invention to provide a new and improved color wheel, visible light source, projection-type image display device, and projection-type image display method capable of improving the above-mentioned.

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、不可視光線の光源から、不可視光線の照射を受けるカラーホイールであって、光源に対向配置された場合に、光源側の面に位置し、光源から照射された不可視光線を可視光線に変換する蛍光体層と、蛍光体層に対して、光源と反対側の面に位置し、不可視光線を反射し、可視光線を透過する不可視光線反射層とを備えることを特徴とする、カラーホイールが提供される。   In order to solve the above-described problem, according to an aspect of the present invention, a color wheel that receives irradiation of invisible light from a light source of invisible light, and is positioned on a surface on the light source side when disposed opposite to the light source. A phosphor layer that converts invisible light emitted from the light source into visible light, and an invisible light that is located on the opposite side of the light source from the light source, reflects invisible light, and transmits visible light. A color wheel is provided, comprising a reflective layer.

かかる構成により、カラーホイールは、不可視光線の光源から不可視光線の照射を受け、カラーホイールが光源に対向配置されるとき、蛍光体層は、光源側の面に位置し、不可視光線反射層は、光源と反対側の面に位置する。そして、蛍光体層は、光源から照射された不可視光線を可視光線に変換し、不可視光線反射層は、不可視光線を反射し、可視光線を透過する。その結果、カラーホイールを透過する不可視光線は減少し、カラーホイール以降に設置される各部材に不可視光線による悪影響を与えない。また、不可視光線反射層は不可視光線を反射して、不可視光線反射層側からも蛍光体層に不可視光線が入射するので、不可視光線から可視光線に変換される不可視光線の量が増加し、カラーホイールでの可視光線への変換効率が向上する。   With such a configuration, the color wheel is irradiated with invisible light from a light source of invisible light, and when the color wheel is disposed opposite to the light source, the phosphor layer is positioned on the surface of the light source, and the invisible light reflective layer is Located on the opposite side of the light source. The phosphor layer converts invisible light irradiated from the light source into visible light, and the invisible light reflecting layer reflects invisible light and transmits visible light. As a result, invisible light transmitted through the color wheel is reduced, and each member installed after the color wheel is not adversely affected by the invisible light. The invisible light reflecting layer reflects invisible light, and invisible light enters the phosphor layer also from the invisible light reflecting layer side, so the amount of invisible light converted from invisible light to visible light increases, Conversion efficiency to visible light at the wheel is improved.

上記不可視光線反射層は、蛍光体層に密着しているとすることができる。かかる構成により、不可視光線反射層と蛍光体層とは密着しており、不可視光線反射層で反射した不可視光線は、確実に蛍光体層に入射する。そのため、カラーホイールでの不可視光線から可視光への変換効率が更に向上する。   The invisible light reflection layer may be in close contact with the phosphor layer. With this configuration, the invisible light reflection layer and the phosphor layer are in close contact with each other, and the invisible light reflected by the invisible light reflection layer surely enters the phosphor layer. Therefore, the conversion efficiency from invisible light to visible light in the color wheel is further improved.

上記不可視光線は、紫外線であり、不可視光線反射層は、紫外線を反射する紫外線反射層であり、蛍光体層は、紫外線を可視光に変換するとすることができる。かかる構成により、光源の光は紫外線であり、カラーホイールを透過する紫外線が減少して、カラーホイール以降に設置される各部材に紫外線による悪影響を与えない。また、紫外線反射層が紫外線を反射して、紫外線反射層側からも蛍光体層に紫外線が入射し、カラーホイールにおいて紫外線から可視光線への変換効率が向上する。   The invisible light is ultraviolet light, the invisible light reflecting layer is an ultraviolet reflecting layer that reflects ultraviolet light, and the phosphor layer can convert ultraviolet light into visible light. With this configuration, the light from the light source is ultraviolet light, and the ultraviolet light transmitted through the color wheel is reduced, so that each member installed after the color wheel does not have an adverse effect due to the ultraviolet light. Further, the ultraviolet reflection layer reflects the ultraviolet ray, and the ultraviolet ray is also incident on the phosphor layer from the ultraviolet reflection layer side, and the conversion efficiency from ultraviolet rays to visible rays is improved in the color wheel.

上記不可視光線は、赤外線であり、不可視光線反射層は、赤外線を反射する赤外線反射層であり、蛍光体層は、赤外線を可視光に変換するとすることができる。かかる構成により、光源の光は赤外線であり、カラーホイールを透過する赤外線が減少する。また、赤外線反射層が赤外線を反射して、赤外線反射層側からも蛍光体層に赤外線が入射し、カラーホイールにおいて赤外線から可視光線への変換効率が向上する。   The invisible light is infrared light, the invisible light reflecting layer is an infrared reflecting layer that reflects infrared light, and the phosphor layer can convert infrared light into visible light. With this configuration, the light from the light source is infrared, and the infrared transmitted through the color wheel is reduced. Further, the infrared reflection layer reflects infrared rays, and infrared rays are also incident on the phosphor layer from the infrared reflection layer side, so that the conversion efficiency from infrared rays to visible rays is improved in the color wheel.

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、不可視光線を照射する光源と、不可視光線の照射を受けるカラーホイールであって、光源に対向配置された場合に、光源側の面に位置し、光源から照射された不可視光線を可視光線に変換する蛍光体層と、蛍光体層に対して、光源と反対側の面に位置し、不可視光線を反射し、可視光線を透過する不可視光線反射層と、を有するカラーホイールとを備えることを特徴とする、可視光光源が提供される。   In order to solve the above problem, according to another aspect of the present invention, a light source that emits invisible light and a color wheel that receives irradiation of invisible light, when the light source is disposed opposite to the light source, Located on the side surface, the phosphor layer that converts invisible light emitted from the light source to visible light, and the phosphor layer located on the surface opposite to the light source, reflects the invisible light, and visible light There is provided a visible light source characterized by comprising a color wheel having an invisible light reflecting layer that transmits light.

かかる構成により、光源は、不可視光線を照射し、カラーホイールは、不可視光線の照射を受け、カラーホイールが光源に対向配置されるとき、蛍光体層は、光源側の面に位置し、不可視光線反射層は、光源と反対側の面に位置する。そして、蛍光体層は、光源から照射された不可視光線を可視光線に変換し、不可視光線反射層は、不可視光線を反射し、可視光線を透過する。その結果、カラーホイールを透過する不可視光線は減少し、カラーホイール以降に設置される各部材に不可視光線による悪影響を与えない。また、不可視光線反射層は不可視光線を反射して、不可視光線反射層側からも蛍光体層に不可視光線が入射するので、不可視光線から可視光線に変換される不可視光線の量が増加し、カラーホイールでの可視光線への変換効率が向上する。   With this configuration, the light source emits invisible light, the color wheel receives invisible light, and when the color wheel is disposed to face the light source, the phosphor layer is positioned on the surface on the light source side, and the invisible light is emitted. The reflective layer is located on the surface opposite to the light source. The phosphor layer converts invisible light irradiated from the light source into visible light, and the invisible light reflecting layer reflects invisible light and transmits visible light. As a result, invisible light transmitted through the color wheel is reduced, and each member installed after the color wheel is not adversely affected by the invisible light. Also, the invisible light reflecting layer reflects invisible light and invisible light enters the phosphor layer also from the invisible light reflecting layer side, so the amount of invisible light converted from invisible light to visible light increases, Conversion efficiency to visible light at the wheel is improved.

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、不可視光線を照射する光源と、不可視光線の照射を受けるカラーホイールであって、光源に対向配置された場合に、光源側の面に位置し、光源から照射された不可視光線を可視光線に変換する蛍光体層と、蛍光体層に対して、光源と反対側の面に位置し、不可視光線を反射し、可視光線を透過する不可視光線反射層と、を有するカラーホイールと、カラーホイールを透過した可視光線を画像信号に応じて画像表示する画像表示素子と、画像表示素子で反射又は透過された光を投射する光投射手段とを備えることを特徴とする、投射型画像表示装置が提供される。   In order to solve the above problem, according to another aspect of the present invention, a light source that emits invisible light and a color wheel that receives irradiation of invisible light, when the light source is disposed opposite to the light source, Located on the side surface, the phosphor layer that converts invisible light emitted from the light source to visible light, and the phosphor layer located on the surface opposite to the light source, reflects the invisible light, and visible light A color wheel having an invisible light reflecting layer that transmits the light, an image display element that displays an image of visible light that has passed through the color wheel according to an image signal, and light that projects light reflected or transmitted by the image display element A projection type image display device comprising a projection unit is provided.

かかる構成により、光源は、不可視光線を照射し、カラーホイールは、不可視光線の照射を受け、カラーホイールが光源に対向配置されるとき、蛍光体層は、光源側の面に位置し、不可視光線反射層は、光源と反対側の面に位置する。そして、蛍光体層は、光源から照射された不可視光線を可視光線に変換し、不可視光線反射層は、不可視光線を反射し、可視光線を透過する。更に、画像表示素子は、カラーホイールを透過した可視光線を画像信号に応じて画像表示し、光投射手段は、画像表示素子で反射又は透過された光を投射する。その結果、カラーホイールを透過する不可視光線は減少し、カラーホイール以降に設置される画像表示素子、光投射手段に不可視光線による悪影響を与えない。また、不可視光線反射層は不可視光線を反射して、不可視光線反射層側からも蛍光体層に不可視光線が入射するので、不可視光線から可視光線に変換される不可視光線の量が増加し、カラーホイールでの可視光線への変換効率が向上する。   With this configuration, the light source emits invisible light, the color wheel receives invisible light, and when the color wheel is disposed to face the light source, the phosphor layer is positioned on the surface on the light source side, and the invisible light is emitted. The reflective layer is located on the surface opposite to the light source. The phosphor layer converts invisible light irradiated from the light source into visible light, and the invisible light reflecting layer reflects invisible light and transmits visible light. Further, the image display element displays an image of visible light transmitted through the color wheel in accordance with the image signal, and the light projection unit projects the light reflected or transmitted by the image display element. As a result, invisible light passing through the color wheel is reduced, and image display elements and light projection means installed after the color wheel are not adversely affected by the invisible light. Also, the invisible light reflecting layer reflects invisible light and invisible light enters the phosphor layer also from the invisible light reflecting layer side, so the amount of invisible light converted from invisible light to visible light increases, Conversion efficiency to visible light at the wheel is improved.

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、不可視光線を照射する光源が、不可視光線を、光源に対向配置された蛍光体層と不可視光線反射層とを有するカラーホイールに照射し、光源側の面に位置する蛍光体層が、不可視光線のうち一部を可視光に変換するとともに、不可視光線のうち残りを透過させ、蛍光体層に対して光源と反対側の面に位置する不可視光線反射膜が、蛍光体層を透過した不可視光線を反射し、蛍光体層が、不可視光線反射膜で反射した不可視光線を可視光に変換することを特徴とする、投射型画像表示方法が提供される。   In order to solve the above problems, according to another aspect of the present invention, a light source that emits invisible light includes a phosphor layer and an invisible light reflection layer that are arranged to face the light source. The phosphor layer that irradiates the wheel and is located on the surface of the light source side converts a part of the invisible light into visible light, and transmits the other part of the invisible light, and is opposite to the light source with respect to the phosphor layer The invisible light reflection film located on the surface of the projection reflects the invisible light transmitted through the phosphor layer, and the phosphor layer converts the invisible light reflected by the invisible light reflection film into visible light. A mold image display method is provided.

かかる構成により、カラーホイールを透過する不可視光線は減少し、カラーホイール以降に設置される各部材に不可視光線による悪影響を与えない。また、不可視光線反射層は不可視光線を反射して、不可視光線反射層側からも蛍光体層に不可視光線が入射するので、不可視光線から可視光線に変換される不可視光線の量が増加し、カラーホイールでの可視光線への変換効率が向上する。   With this configuration, invisible light transmitted through the color wheel is reduced, and each member installed after the color wheel is not adversely affected by the invisible light. The invisible light reflecting layer reflects invisible light, and invisible light enters the phosphor layer also from the invisible light reflecting layer side, so the amount of invisible light converted from invisible light to visible light increases, Conversion efficiency to visible light at the wheel is improved.

本発明によれば、カラーホイールを透過する不可視光線を減少させ、カラーホイールでの不可視光線から可視光線への変換効率を向上させることができる。   According to the present invention, invisible light transmitted through the color wheel can be reduced, and the conversion efficiency from invisible light to visible light in the color wheel can be improved.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。   Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態に係る投射型画像表示装置の構成について説明する。図２は、本実施形態に係る投射型画像表示装置を示す構成図である。図３は、本実施形態に係るカラーホイールを示す正面図及び側面図である。 (First embodiment)
First, the configuration of the projection type image display apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a configuration diagram showing the projection type image display apparatus according to the present embodiment. FIG. 3 is a front view and a side view showing the color wheel according to the present embodiment.

反射型の投射型画像表示装置１００は、可視光線を出射する可視光光源１３０と、レンズ１４０と、ミラー１５０と、画像表示素子１６０と、投影レンズ１７０とからなる。可視光光源１３０は、紫外光光源１３２と、カラーホイール１１０とからなり、レンズ１４０や画像表示素子１６０などの各部品側に可視光線を照射する光源である。   The reflective projection type image display apparatus 100 includes a visible light source 130 that emits visible light, a lens 140, a mirror 150, an image display element 160, and a projection lens 170. The visible light source 130 includes an ultraviolet light source 132 and a color wheel 110, and is a light source that irradiates each component such as the lens 140 and the image display element 160 with visible light.

紫外光光源１３２は、紫外光光源１３２に対向配置されたカラーホイール１１０側に紫外線を照射する光源である。紫外光光源１３２としては、例えば、半導体レーザー、ＳＨＧ(second harmonic generation)レーザー、ガスレーザー等のレーザーや、紫外ＬＥＤ(light-emitting
diode)、近紫外ＬＥＤ等の発光ダイオードや、高圧水銀ランプなどを適用することができる。 The ultraviolet light source 132 is a light source that irradiates ultraviolet light on the color wheel 110 side that is disposed to face the ultraviolet light source 132. Examples of the ultraviolet light source 132 include lasers such as semiconductor lasers, SHG (second harmonic generation) lasers, gas lasers, and ultraviolet LEDs (light-emitting).
diode), a light emitting diode such as a near-ultraviolet LED, a high-pressure mercury lamp, or the like can be applied.

カラーホイール１１０は、例えば図３に示すように円板状の部材であり、円の中心を軸として、図示しない駆動装置によって回転され、紫外光光源１３２から紫外線の照射を受けて可視光線を出射する。カラーホイール１１０は、図２及び図３に示すように、例えば、蛍光体層１１２と、紫外線反射層１１４と、透明基板１１６と、軸部１１８とからなる。カラーホイール１１０の構成の詳細については、後述する。   The color wheel 110 is, for example, a disk-shaped member as shown in FIG. 3, and is rotated by a driving device (not shown) around the center of the circle, and emits visible light upon receiving ultraviolet light from the ultraviolet light source 132. To do. As shown in FIGS. 2 and 3, the color wheel 110 includes, for example, a phosphor layer 112, an ultraviolet reflection layer 114, a transparent substrate 116, and a shaft portion 118. Details of the configuration of the color wheel 110 will be described later.

レンズ１４０は、可視光光源１３０に対向配置され、可視光光源１３０から照射された可視光線を透過して、ミラー１５０や画像表示素子１６０側に可視光線を導く。ミラー１５０は、例えば板状の部材であり、可視光光源１３０からレンズ１４０を介して照射された可視光線を、画像表示素子１６０に反射させる。   The lens 140 is disposed so as to face the visible light source 130, transmits the visible light emitted from the visible light source 130, and guides the visible light to the mirror 150 and the image display element 160 side. The mirror 150 is a plate-like member, for example, and reflects visible light emitted from the visible light source 130 through the lens 140 to the image display element 160.

画像表示素子１６０は、可視光光源１３０から出射された可視光線を、投影レンズ１７０側に反射するように配置される。画像表示素子１６０は、可視光光源１３０から照射された可視光線を、画像表示素子１６０に入力された画像信号に応じて、画像表示する。画像表示素子１６０としては、例えば、ＤＭＤ(digital micromirror device)、ＬＣＯＳ(liquid crystal on silicon)等を適用することができる。   The image display element 160 is disposed so as to reflect the visible light emitted from the visible light source 130 toward the projection lens 170 side. The image display element 160 displays an image of the visible light emitted from the visible light source 130 according to the image signal input to the image display element 160. As the image display element 160, for example, a digital micromirror device (DMD), a liquid crystal on silicon (LCOS), or the like can be applied.

投影レンズ１７０は、画像表示素子１６０で反射した光を画像としてスクリーン（図示せず。）上に投射する。投影レンズ１７０は、スクリーンに投射された画像を鮮明にするため、ズームやピントを調整することができる。   The projection lens 170 projects the light reflected by the image display element 160 as an image on a screen (not shown). The projection lens 170 can adjust zoom and focus in order to sharpen the image projected on the screen.

次に、本実施形態に係るカラーホイールについて説明する。図４は、本実施形態に係る紫外線反射膜と透明基板を示す側面図である。また、図５は、本実施形態に係る紫外線反射層での光の反射率を示す説明図である。   Next, the color wheel according to the present embodiment will be described. FIG. 4 is a side view showing the ultraviolet reflecting film and the transparent substrate according to the present embodiment. Moreover, FIG. 5 is explanatory drawing which shows the reflectance of the light in the ultraviolet reflective layer which concerns on this embodiment.

蛍光体層１１２は、図２に示すように、カラーホイール１１０が紫外光光源１３２に対向配置された場合に、紫外光光源１３２側の面に位置する。そして、蛍光体層１１２は、紫外光光源１３２から一面側に照射された紫外線を、可視光線に変換し、可視光線を他面側から出射する。また、蛍光体層１１２は、図３に示すように、赤色蛍光体１１２Ｒ、緑色蛍光体１１２Ｇ、青色蛍光体１１２Ｂの３つの蛍光体から構成され、赤色蛍光体１１２Ｒ、緑色蛍光体１１２Ｇ、青色蛍光体１１２Ｂのそれぞれが互いに隣接して配置される。   As shown in FIG. 2, the phosphor layer 112 is positioned on the surface on the ultraviolet light source 132 side when the color wheel 110 is disposed opposite to the ultraviolet light source 132. Then, the phosphor layer 112 converts the ultraviolet light irradiated on one surface side from the ultraviolet light source 132 into visible light, and emits visible light from the other surface side. Further, as shown in FIG. 3, the phosphor layer 112 is composed of three phosphors, a red phosphor 112R, a green phosphor 112G, and a blue phosphor 112B. The red phosphor 112R, the green phosphor 112G, and the blue phosphor Each of the bodies 112B is arranged adjacent to each other.

赤色蛍光体１１２Ｒは、紫外線を赤色の可視光線に変換し、緑色蛍光体１１２Ｇは、紫外線を緑色の可視光線に変換し、青色蛍光体１１２Ｂは、紫外線を青色の可視光線に変換する。赤色蛍光体１１２Ｒとしては、例えば、(Y,Gd)BO3:Eu、Y(P,V)O4:Eu、又はY2O2S:Euなどの蛍光体を適用することができる。緑色蛍光体１１２Ｇとしては、例えば、Zn2SiO4:Mn、(Y,Gd)BO3:Tb、(Ba,Sr,Mg)O・aAl2O3:Mn、ZnO:Zn、又はZnS:Cu,Au,Alなどの蛍光体を適用することができる。青色蛍光体１１２Ｂとしては、例えば、BaMgAl10O17:Eu、(Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO4)6Cl2:Eu、又はZnS:Agなどの蛍光体を適用することができる。 The red phosphor 112R converts ultraviolet light into red visible light, the green phosphor 112G converts ultraviolet light into green visible light, and the blue phosphor 112B converts ultraviolet light into blue visible light. As the red phosphor 112R, for example, a phosphor such as (Y, Gd) BO 3 : Eu, Y (P, V) O 4 : Eu, or Y 2 O 2 S: Eu can be applied. Examples of the green phosphor 112G include Zn 2 SiO 4 : Mn, (Y, Gd) BO 3 : Tb, (Ba, Sr, Mg) O.aAl 2 O 3 : Mn, ZnO: Zn, or ZnS: Cu. It is possible to apply phosphors such as Au and Al. As the blue phosphor 112B, for example, a phosphor such as BaMgAl 10 O 17 : Eu, (Sr, Ca, Ba, Mg) 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 : Eu, or ZnS: Ag can be applied. .

次に、紫外線反射層１１４は、図２に示すように、カラーホイール１１０が紫外光光源１３２に対向配置された場合に、蛍光体層１１２に対して紫外光光源１３２と反対側の面に位置し、蛍光体層１１２に密着して形成される。紫外線反射層１１４は、紫外線を反射し、蛍光体層１１２で変換された可視光線を透過する。蛍光体層１１２と紫外線反射層１１４とが密着して形成されることにより、紫外線反射層１１４で反射した紫外線は、拡散することなく、再び蛍光体層１１２に入射する。   Next, as shown in FIG. 2, the ultraviolet reflection layer 114 is positioned on the surface opposite to the ultraviolet light source 132 with respect to the phosphor layer 112 when the color wheel 110 is disposed opposite to the ultraviolet light source 132. The phosphor layer 112 is formed in close contact with the phosphor layer 112. The ultraviolet reflection layer 114 reflects ultraviolet rays and transmits visible light converted by the phosphor layer 112. By forming the phosphor layer 112 and the ultraviolet reflecting layer 114 in close contact with each other, the ultraviolet light reflected by the ultraviolet reflecting layer 114 is incident on the phosphor layer 112 again without being diffused.

また、紫外線反射層１１４は、図４に示すように、屈折率の異なる低屈折率材料薄膜１２０と高屈折率材料薄膜１２２とが交互に複数積層されて構成される。低屈折率材料薄膜１２０と高屈折率材料薄膜１２２の積層数は、５〜９層程度で紫外線を反射するための十分な反射率を得ることができる。なお、反射させる光の波長によって、積層数は変動し、それぞれ単層でも紫外線を反射する効果を得ることができる。また、低屈折率材料薄膜１２０と高屈折率材料薄膜１２２の厚さは、反射させる光の波長域の中心波長をλとしたとき、それぞれλ／４の光学厚さで形成される。なお、反射させる光の波長や、反射率、紫外線反射層１１４の生産性によって、様々な厚さを採用することができ、積層させる全ての層をλ／４の光学厚さとしなくてもよい。   Further, as shown in FIG. 4, the ultraviolet reflecting layer 114 is formed by alternately laminating a plurality of low refractive index material thin films 120 and high refractive index material thin films 122 having different refractive indexes. The number of layers of the low refractive index material thin film 120 and the high refractive index material thin film 122 is about 5 to 9 layers, and sufficient reflectance for reflecting ultraviolet rays can be obtained. Note that the number of stacked layers varies depending on the wavelength of light to be reflected, and an effect of reflecting ultraviolet rays can be obtained even in a single layer. The low refractive index material thin film 120 and the high refractive index material thin film 122 are formed to have an optical thickness of λ / 4, where λ is the center wavelength of the wavelength range of the reflected light. Note that various thicknesses can be employed depending on the wavelength of light to be reflected, the reflectance, and the productivity of the ultraviolet reflecting layer 114, and it is not necessary that all the layers to be stacked have an optical thickness of λ / 4.

また、低屈折率材料薄膜１２０と高屈折率材料薄膜１２２の材料は、可視光線、紫外光線の透過率が高い材質を使用することができる。低屈折率材料薄膜１２０としては、例えば、LiF、SiO2、MgF2、又はNa3AlF6などを適用することができる。また、高屈折率材料薄膜１２２としては、例えば、Al2O3、HfO2、MgO、Nb2O5、Sb2O3、Ta2O5、又はZrO2などを適用することができる。そして、紫外線反射層１１４は、これらの材料を適宜組み合わせることで形成される。例えば、低屈折率材料薄膜１２０にSiO2を採用し、高屈折率材料薄膜１２２にTa2O5を採用する組み合わせが挙げられる。なお、高屈折率材料薄膜１２２は、紫外線による損傷を受けない材料を採用するほうがよい。従って、高屈折率材料として一般的に使用されるTiO2やZnSは、本実施形態に係る高屈折率材料薄膜１２２として採用しないことが望ましい。 Further, as the material of the low refractive index material thin film 120 and the high refractive index material thin film 122, a material having a high transmittance of visible light and ultraviolet light can be used. As the low refractive index material thin film 120, for example, LiF, SiO 2 , MgF 2 , Na 3 AlF 6 or the like can be applied. Further, as the high refractive index material thin film 122, for example, Al 2 O 3 , HfO 2 , MgO, Nb 2 O 5 , Sb 2 O 3 , Ta 2 O 5 , or ZrO 2 can be applied. The ultraviolet reflecting layer 114 is formed by appropriately combining these materials. For example, SiO 2 is employed for the low refractive index material film 120, and a combination employing a Ta 2 O 5 in high refractive index material film 122. The high refractive index material thin film 122 is preferably made of a material that is not damaged by ultraviolet rays. Therefore, it is desirable not to employ TiO 2 or ZnS generally used as a high refractive index material as the high refractive index material thin film 122 according to the present embodiment.

上述した構成により、カラーホイール１１０の紫外線反射層１１４は、図５に示すように、紫外線の領域では反射率が高く、可視光線の領域では反射率が低くなる。その結果、紫外線反射層１１４では、紫外線が反射され、可視光線が反射されず、可視光線は、紫外光光源１３２の反対側に透過する。   With the configuration described above, the ultraviolet reflection layer 114 of the color wheel 110 has a high reflectance in the ultraviolet region and a low reflectance in the visible light region, as shown in FIG. As a result, the ultraviolet light reflecting layer 114 reflects ultraviolet light, does not reflect visible light, and transmits visible light to the opposite side of the ultraviolet light source 132.

透明基板１１６は、図２に示すように、平面状の部材であり、カラーホイール１１０が紫外光光源１３２に対向配置された場合に、紫外線反射層１１４に対して紫外光光源１３２と反対側の面に位置し、紫外線反射層１１４に密着して形成される。透明基板１１６は、カラーホイール１１０全体の形状を保持し、蛍光体層１１２で変換された可視光を透過させる。   As shown in FIG. 2, the transparent substrate 116 is a planar member. When the color wheel 110 is disposed opposite to the ultraviolet light source 132, the transparent substrate 116 is opposite to the ultraviolet light source 132 with respect to the ultraviolet reflection layer 114. It is located on the surface and is formed in close contact with the ultraviolet reflecting layer 114. The transparent substrate 116 maintains the shape of the entire color wheel 110 and transmits visible light converted by the phosphor layer 112.

軸部１１８は、カラーホイール１１０の両面で円の中心部に形成され、カラーホイール１１０を支持する突起が形成される。カラーホイール１１０は、軸部１１８で支持されることにより、カラーホイール１１０の円の中心を軸として回転可能となる。   The shaft portion 118 is formed at the center of the circle on both surfaces of the color wheel 110, and a protrusion that supports the color wheel 110 is formed. Since the color wheel 110 is supported by the shaft portion 118, the color wheel 110 can rotate around the center of the circle of the color wheel 110.

次に、本発明の第１の実施形態に係る反射型の投射型画像表示装置の動作について説明する。まず、可視光光源１３０の動作について説明する。初めに、紫外光光源１３２が、紫外線をカラーホイール１１０側に照射する。紫外線は、カラーホイール１１０の蛍光体層１１２に入射し、入射した紫外線の一部が蛍光体層１１２で可視光線に変換される。このとき、カラーホイール１１０は、軸部１１８に支持されて、図示しない駆動装置によって、円の中心を軸として回転しており、紫外線は、例えば、赤色蛍光体１１２Ｒ→緑色蛍光体１１２Ｇ→青色蛍光体１１２Ｂ→赤色蛍光体１１２Ｒのように、順次、各蛍光体を照射する。その結果、蛍光体層１１２からは、赤色、緑色、青色の各可視光線が時分割されて紫外線反射層１１４側に出射される。   Next, the operation of the reflective projection type image display apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described. First, the operation of the visible light source 130 will be described. First, the ultraviolet light source 132 irradiates ultraviolet rays to the color wheel 110 side. Ultraviolet rays enter the phosphor layer 112 of the color wheel 110, and part of the incident ultraviolet rays is converted into visible light by the phosphor layer 112. At this time, the color wheel 110 is supported by the shaft portion 118 and rotated around the center of the circle by a driving device (not shown), and ultraviolet rays are, for example, red phosphor 112R → green phosphor 112G → blue fluorescence. The phosphors are sequentially irradiated as in the case of the body 112B → the red phosphor 112R. As a result, red, green, and blue visible rays are time-divided from the phosphor layer 112 and emitted to the ultraviolet reflecting layer 114 side.

また、蛍光体層１１２では、可視光線に変換されない紫外線が、紫外線反射層１１４側に透過する。蛍光体層１１２を透過した紫外線は、紫外線反射層１１４で蛍光体層１１２側に反射される。その後、紫外線反射層１１４で反射した紫外線が蛍光体層１１２に入射し、蛍光体層１１２で可視光線に変換される。そして、上記と同様に、蛍光体層１１２からは、赤色、緑色、青色の各可視光線が時分割されて、紫外線反射層１１４側に出射される。   In the phosphor layer 112, ultraviolet rays that are not converted into visible light are transmitted to the ultraviolet reflecting layer 114 side. The ultraviolet rays that have passed through the phosphor layer 112 are reflected by the ultraviolet reflecting layer 114 toward the phosphor layer 112. Thereafter, the ultraviolet rays reflected by the ultraviolet reflecting layer 114 enter the phosphor layer 112 and are converted into visible light by the phosphor layer 112. In the same manner as described above, red, green, and blue visible rays are time-divided from the phosphor layer 112 and emitted to the ultraviolet reflecting layer 114 side.

次に、紫外線反射層１１４が、蛍光体層１１２で変換された可視光線を透明基板１１６側に透過する。そして、可視光光源１３０が、可視光線をミラー１５０や画像表示素子１６０側に出射する。可視光光源１３０で紫外線から変換された可視光線を用いて、反射型の投射型画像表示装置１００は、以下に説明するように、可視光線を画像表示素子１６０に経由させて、画像を外部に投射する。   Next, the ultraviolet reflection layer 114 transmits visible light converted by the phosphor layer 112 to the transparent substrate 116 side. Then, the visible light source 130 emits visible light to the mirror 150 and the image display element 160 side. Using the visible light converted from the ultraviolet light by the visible light source 130, the reflective projection-type image display device 100 causes the visible light to pass through the image display element 160 and to send the image to the outside as described below. Project.

即ち、可視光光源１３０から出射された可視光光線は、レンズ１４０を透過し、ミラー１５０で反射されて、画像表示素子１６０に入射される。そして、画像表示素子１６０が、可視光線を反射することによって、画像表示素子１６０に入力された画像信号に応じて画像を表示する。次に、投影レンズ１７０が、画像表示素子１６０で反射した光を外部のスクリーンに投射して、スクリーン上に画像を表示する。   That is, the visible light beam emitted from the visible light source 130 passes through the lens 140, is reflected by the mirror 150, and enters the image display element 160. The image display element 160 displays an image according to the image signal input to the image display element 160 by reflecting visible light. Next, the projection lens 170 projects the light reflected by the image display element 160 onto an external screen, and displays an image on the screen.

次に、本実施形態の作用効果について説明する。図６は、本実施形態に係る蛍光体層と紫外線及び可視光線の入出射を示す説明図である。本実施形態によれば、図６に示すように、紫外光光源１３２から入射された紫外線は、一部が蛍光体層１１２を透過するが、透過した紫外線は紫外線反射層１１４で反射される。そのため、カラーホイール１１０を透過する紫外線が減少する。従って、紫外線が画像表示素子１６０に到達しないため、紫外線による画像表示素子１６０の寿命低下や画質劣化がなくなる。また、カラーホイール１１０以降に配置されたレンズ１４０、ミラー１５０、投影レンズ１７０などの光学部材に紫外線が到達しないため、紫外線によるこれらの光学部材の劣化がなくなる。   Next, the effect of this embodiment is demonstrated. FIG. 6 is an explanatory diagram showing the phosphor layer according to the present embodiment and the entrance and exit of ultraviolet rays and visible rays. According to the present embodiment, as shown in FIG. 6, a part of the ultraviolet light incident from the ultraviolet light source 132 passes through the phosphor layer 112, but the transmitted ultraviolet light is reflected by the ultraviolet reflection layer 114. Therefore, the ultraviolet rays that pass through the color wheel 110 are reduced. Accordingly, since the ultraviolet rays do not reach the image display element 160, the lifetime of the image display element 160 and the image quality deterioration due to the ultraviolet rays are eliminated. Further, since the ultraviolet rays do not reach the optical members such as the lens 140, the mirror 150, and the projection lens 170 disposed after the color wheel 110, the deterioration of these optical members due to the ultraviolet rays is eliminated.

更に、本実施形態によれば、紫外線が紫外線反射層１１４で反射し、再び蛍光体層１１２に入射する。そのため、紫外光光源１３２から照射された紫外線のうち、蛍光体層１１２で可視光線に変換される紫外線が増加し、カラーホイール１１０での紫外線から可視光線への変換効率が向上する。また、紫外線が紫外線反射層１１４で反射し、再び蛍光体層１１２に入射するため、紫外線が蛍光体層を一度しか入射しない従来技術に比べて、蛍光体層１１２の厚さを薄くしても、紫外線を効率良く可視光線に変換することができる。そして、蛍光体層１１２を薄くすることができる結果、可視光線が蛍光体層１１２を透過する距離、即ち可視光線が蛍光体層１１２で減衰される距離が短くなる。そのため、本実施形態では、カラーホイール１１０から出射される可視光線の出射量を増加させることができる。また、蛍光体層１１２を薄くすることができるので、蛍光体層１１２の製造コストを低下させることができる。   Furthermore, according to the present embodiment, ultraviolet rays are reflected by the ultraviolet reflecting layer 114 and enter the phosphor layer 112 again. Therefore, among the ultraviolet rays irradiated from the ultraviolet light source 132, the ultraviolet rays that are converted into visible rays by the phosphor layer 112 increase, and the conversion efficiency from the ultraviolet rays to the visible rays in the color wheel 110 is improved. Further, since the ultraviolet rays are reflected by the ultraviolet reflecting layer 114 and enter the phosphor layer 112 again, the thickness of the phosphor layer 112 can be reduced as compared with the conventional technique in which the ultraviolet rays enter the phosphor layer only once. UV light can be efficiently converted into visible light. As a result of making the phosphor layer 112 thinner, the distance through which visible light passes through the phosphor layer 112, that is, the distance at which visible light is attenuated by the phosphor layer 112 is shortened. Therefore, in the present embodiment, the amount of visible light emitted from the color wheel 110 can be increased. Moreover, since the phosphor layer 112 can be thinned, the manufacturing cost of the phosphor layer 112 can be reduced.

次に、本実施形態に係るカラーホイール１１０での紫外線から可視光線への変換効率について具体的に説明する。例えば、蛍光体層１１２の紫外線の透過率が10％、蛍光体層１１２の可視光線の透過率が70％であり、紫外線反射層１１４の紫外線の反射率が100％であるとき、上述したカラーホイール１１０での紫外線から可視光線への変換効率は、11.4％向上する。また、例えば、蛍光体層１１２の紫外線の透過率が20％、蛍光体層１１２の可視光線の透過率が90％であり、紫外線反射層１１４の紫外線の反射率が95％であるとき、上述したカラーホイール１１０での紫外線から可視光線への変換効率は、19.5％向上する。このように、カラーホイール１１０が、紫外線反射率の高い紫外線反射層１１４を備えることにより、蛍光体層１１２で紫外線が透過したとしても、紫外線は紫外線反射層１１４で反射し、再び蛍光体層１１２に入射するため、カラーホイール１１０での紫外線から可視光線への変換効率が向上することが分かる。   Next, the conversion efficiency from ultraviolet rays to visible rays in the color wheel 110 according to the present embodiment will be specifically described. For example, when the phosphor layer 112 has an ultraviolet transmittance of 10%, the phosphor layer 112 has a visible light transmittance of 70%, and the ultraviolet reflector layer 114 has an ultraviolet reflectance of 100%, the above-described color The conversion efficiency from ultraviolet rays to visible rays at the wheel 110 is improved by 11.4%. For example, when the phosphor layer 112 has an ultraviolet transmittance of 20%, the phosphor layer 112 has a visible light transmittance of 90%, and the ultraviolet reflection layer 114 has an ultraviolet reflectance of 95%, The conversion efficiency from ultraviolet rays to visible rays in the color wheel 110 is improved by 19.5%. As described above, since the color wheel 110 includes the ultraviolet reflection layer 114 having a high ultraviolet reflectance, even if the ultraviolet ray is transmitted through the phosphor layer 112, the ultraviolet ray is reflected by the ultraviolet reflection layer 114, and again the phosphor layer 112. Therefore, it can be seen that the conversion efficiency from ultraviolet rays to visible rays in the color wheel 110 is improved.

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る投射型画像表示装置について説明する。図７は、本実施形態に係る投射型画像表示装置を示す構成図である。図８は、本実施形態に係る赤外線反射層での光の反射率を示す説明図である。 (Second Embodiment)
Next, a projection type image display device according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a configuration diagram showing the projection type image display apparatus according to the present embodiment. FIG. 8 is an explanatory diagram showing the reflectance of light in the infrared reflecting layer according to the present embodiment.

上述した本実施形態では、不可視光線の光源は、紫外線としたが、第２の実施形態では、図７に示すように、不可視光線の光源は、赤外線を照射する赤外線光源２３２とし、カラーホイール２１０の不可視光線反射層は、赤外線を反射する赤外線反射層２１４とし、蛍光体層は、赤外線を可視光に変換する蛍光体層２１２を適用する。なお、本実施形態に係る投射型画像表示装置のその他の各構成要素は、第１の実施形態と同様であり、詳細な説明は省略する。   In the present embodiment described above, the invisible light source is ultraviolet light. In the second embodiment, as shown in FIG. 7, the invisible light source is an infrared light source 232 that emits infrared light, and the color wheel 210. The invisible light reflecting layer is an infrared reflecting layer 214 that reflects infrared rays, and a phosphor layer 212 that converts infrared rays into visible light is applied as the phosphor layer. The other components of the projection type image display apparatus according to this embodiment are the same as those in the first embodiment, and detailed description thereof is omitted.

まず、本実施形態に係る可視光光源２３０の構成について説明する。可視光光源２３０は、赤外光光源２３２と、カラーホイール２１０とからなり、レンズ１４０や画像表示素子１６０などの各部品側に可視光線を照射する光源である。赤外光光源２３２は、カラーホイール２１０に赤外線を照射する方向に配置される。   First, the configuration of the visible light source 230 according to the present embodiment will be described. The visible light source 230 includes an infrared light source 232 and a color wheel 210, and is a light source that irradiates each component such as the lens 140 and the image display element 160 with visible light. The infrared light source 232 is disposed in a direction in which the color wheel 210 is irradiated with infrared light.

赤外光光源２３２は、赤外光光源２３２に対向配置されたカラーホイール２１０側に赤外線を照射する光源である。赤外光光源２３２としては、例えば、半導体レーザー、ガスレーザー等のレーザーや、発光ダイオード（LED: light-emitting diode）や、ハロゲンランプなどを適用することができる。   The infrared light source 232 is a light source that irradiates infrared light to the color wheel 210 side that is disposed to face the infrared light source 232. As the infrared light source 232, for example, a laser such as a semiconductor laser or a gas laser, a light-emitting diode (LED), a halogen lamp, or the like can be used.

カラーホイール２１０は、図３に示す第１の実施形態と同様に、例えば円板状の部材であり、図示しない駆動装置によって、円の中心を軸として回転し、赤外光光源２３２から赤外線の照射を受けて可視光線を出射する。カラーホイール２１０は、図７に示すように、例えば、蛍光体層２１２と、赤外線反射層２１４と、透明基板１１６と、軸部１１８とからなる。   The color wheel 210 is a disk-like member, for example, as in the first embodiment shown in FIG. 3, and is rotated around the center of the circle by a driving device (not shown) to transmit infrared light from the infrared light source 232. Receives visible light upon irradiation. As shown in FIG. 7, the color wheel 210 includes, for example, a phosphor layer 212, an infrared reflection layer 214, a transparent substrate 116, and a shaft portion 118.

次に、本実施形態に係るカラーホイールについて説明する。蛍光体層２１２は、図７に示すように、カラーホイール２１０が赤外光光源２３２に対向配置された場合に、赤外光光源２３２側の面に位置する。そして、蛍光体層２１２は、赤外光光源２３２から一面側に照射された赤外線を、可視光線に変換し、可視光線を他面側から出射する。また、蛍光体層２１２は、図３に示す第１の実施形態と同様に、赤色蛍光体（図示せず。）、緑色蛍光体（図示せず。）、青色蛍光体（図示せず。）の３つの蛍光体から構成され、赤色蛍光体、緑色蛍光体、青色蛍光体のそれぞれが互いに隣接して配置される。   Next, the color wheel according to the present embodiment will be described. As shown in FIG. 7, the phosphor layer 212 is positioned on the surface on the infrared light source 232 side when the color wheel 210 is disposed opposite to the infrared light source 232. Then, the phosphor layer 212 converts the infrared light irradiated on the one surface side from the infrared light source 232 into visible light, and emits the visible light from the other surface side. Further, the phosphor layer 212 has a red phosphor (not shown), a green phosphor (not shown), and a blue phosphor (not shown) as in the first embodiment shown in FIG. The red phosphor, the green phosphor, and the blue phosphor are arranged adjacent to each other.

赤色蛍光体は、赤外線を赤色の可視光線に変換し、緑色蛍光体は、赤外線を緑色の可視光線に変換し、青色蛍光体は、赤外線を青色の可視光線に変換する。各蛍光体は、アップコンバージョン蛍光体を適用することができ、例えば、希土類イオン含有透明結晶化ガラスである。赤色蛍光体としては、例えば、Yb3+,Eu3+,Tm3+をドープした希土類イオン含有透明結晶化ガラスを適用することができる。緑色蛍光体としては、例えば、Eu3+をドープした希土類イオン含有透明結晶化ガラスを適用することができる。青色蛍光体としては、例えば、Yb3+,Tm3+をドープした希土類イオン含有透明結晶化ガラスを適用することができる。 The red phosphor converts infrared light into red visible light, the green phosphor converts infrared light into green visible light, and the blue phosphor converts infrared light into blue visible light. For each phosphor, an up-conversion phosphor can be applied, for example, a rare earth ion-containing transparent crystallized glass. As the red phosphor, for example, a rare-earth ion-containing transparent crystallized glass doped with Yb 3+ , Eu 3+ , and Tm 3+ can be applied. As the green phosphor, for example, a rare-earth ion-containing transparent crystallized glass doped with Eu 3+ can be applied. As the blue phosphor, for example, rare earth ion-containing transparent crystallized glass doped with Yb 3+ and Tm 3+ can be applied.

赤外線反射層２１４は、図７に示すように、カラーホイール２１０が赤外光光源２３２に対向配置された場合に、蛍光体層２１２に対して赤外光光源２３２と反対側の面に位置し、蛍光体層２１２に密着して形成される。赤外線反射層２１４は、赤外線を反射し、蛍光体層２１２で変換された可視光線を透過する。また、赤外線反射層２１４は、図４に示す第１の実施形態と同様に、屈折率の異なる低屈折率材料薄膜（図示せず。）と高屈折率材料薄膜（図示せず。）とが交互に複数積層されて構成される。なお、赤外線反射層２１４の構成は、第１の実施形態に係る紫外線反射層１１４と同様であるため、詳細な説明は省略する。   As shown in FIG. 7, the infrared reflection layer 214 is positioned on the surface opposite to the infrared light source 232 with respect to the phosphor layer 212 when the color wheel 210 is disposed opposite to the infrared light source 232. , Formed in close contact with the phosphor layer 212. The infrared reflection layer 214 reflects infrared rays and transmits visible light converted by the phosphor layer 212. Further, as in the first embodiment shown in FIG. 4, the infrared reflective layer 214 includes a low refractive index material thin film (not shown) and a high refractive index material thin film (not shown) having different refractive indexes. A plurality of layers are alternately stacked. The configuration of the infrared reflective layer 214 is the same as that of the ultraviolet reflective layer 114 according to the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.

また、低屈折率材料薄膜と高屈折率材料薄膜の材料は、可視光線、赤外光線の透過率が高い材質を使用することができる。低屈折率材料薄膜としては、例えば、LiF、SiO2、MgF2、又はNa3AlF6などを適用することができる。また、高屈折率材料薄膜としては、例えば、Al2O3、HfO2、MgO、Nb2O5、Sb2O3、Ta2O5、又はZrO2などを適用することができる。また、本実施形態では、紫外線が照射されないため、高屈折率材料薄膜は、紫外線による損傷を受けやすく、第１の実施形態では採用しにくいTiO2やZnSも適用することができる。そして、赤外線反射層２１４は、上記の材料を適宜組み合わせることで形成される。例えば、低屈折率材料薄膜にSiO2を採用し、高屈折率材料薄膜にTa2O5を採用する組み合わせが挙げられる。 In addition, as the material of the low refractive index material thin film and the high refractive index material thin film, a material having a high transmittance of visible light and infrared light can be used. As the low refractive index material thin film, for example, LiF, SiO 2 , MgF 2 , Na 3 AlF 6 or the like can be applied. As the high refractive index material thin film, for example, Al 2 O 3 , HfO 2 , MgO, Nb 2 O 5 , Sb 2 O 3 , Ta 2 O 5 , or ZrO 2 can be applied. In the present embodiment, since ultraviolet rays are not irradiated, the high refractive index material thin film is easily damaged by the ultraviolet rays, and TiO 2 or ZnS that is difficult to adopt in the first embodiment can also be applied. The infrared reflecting layer 214 is formed by appropriately combining the above materials. For example, SiO 2 is employed for the low refractive index material film, and a combination employing a Ta 2 O 5 in high refractive index material film.

上述した構成により、カラーホイール２１０の赤外線反射層２１４は、図８に示すように、赤外線の領域では反射率が高く、可視光線の領域では反射率が低くなる。その結果、赤外線反射層２１４では、赤外線が反射され、可視光線が反射されず、可視光線は、赤外光光源２３２の反対側に透過する。   With the configuration described above, the infrared reflection layer 214 of the color wheel 210 has a high reflectance in the infrared region and a low reflectance in the visible light region, as shown in FIG. As a result, the infrared reflection layer 214 reflects infrared light, does not reflect visible light, and transmits visible light to the opposite side of the infrared light source 232.

次に、本発明の第２の実施形態に係る反射型の投射型画像表示装置の動作について説明する。本実施形態は、可視光光源２３０が第１の実施形態の可視光光源１３０と異なるため、可視光光源２３０の動作についてのみ説明し、可視光光源２３０から照射された可視光が、外部のスクリーンに画像を投射する過程については省略する。   Next, the operation of the reflective projection type image display apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, since the visible light source 230 is different from the visible light source 130 of the first embodiment, only the operation of the visible light source 230 will be described, and the visible light emitted from the visible light source 230 is converted to an external screen. The process of projecting an image on the screen will be omitted.

まず、赤外光光源２３２が、赤外線をカラーホイール２１０側に照射する。赤外線は、カラーホイール２１０の蛍光体層２１２に入射し、入射した赤外線の一部が蛍光体層２１２で可視光線に変換される。このとき、カラーホイール２１０は、軸部１１８に支持されて、図示しない駆動装置によって、円の中心を軸として回転しており、赤外光は、例えば、赤色蛍光体→緑色蛍光体→青色蛍光体→赤色蛍光体のように、順次、各蛍光体を照射する。その結果、蛍光体層２１２からは、赤色、緑色、青色の各可視光線が時分割されて赤外線反射層２１４側に出射される。   First, the infrared light source 232 irradiates infrared rays to the color wheel 210 side. Infrared rays enter the phosphor layer 212 of the color wheel 210, and part of the incident infrared rays is converted into visible light by the phosphor layer 212. At this time, the color wheel 210 is supported by the shaft portion 118 and rotated about the center of the circle by a driving device (not shown), and infrared light is, for example, red phosphor → green phosphor → blue fluorescence. Each phosphor is irradiated in order, such as body → red phosphor. As a result, red, green, and blue visible rays are time-divided from the phosphor layer 212 and emitted to the infrared reflecting layer 214 side.

また、蛍光体層２１２では、可視光線に変換されない赤外線の残りが、赤外線反射層２１４側に透過する。赤外線反射層２１４が、蛍光体層２１２を透過した赤外線を蛍光体層２１２側に反射する。その後、赤外線反射層２１４で反射した赤外線が蛍光体層２１２に入射し、蛍光体層２１２で可視光線に変換される。そして、上記と同様に、蛍光体層２１２からは、赤色、緑色、青色の各可視光線が時分割されて、赤外線反射層２１４側に出射される。   Further, in the phosphor layer 212, the remainder of the infrared rays that are not converted to visible light passes through the infrared reflection layer 214 side. The infrared reflection layer 214 reflects the infrared light transmitted through the phosphor layer 212 to the phosphor layer 212 side. Thereafter, infrared light reflected by the infrared reflecting layer 214 enters the phosphor layer 212 and is converted into visible light by the phosphor layer 212. In the same manner as described above, red, green, and blue visible rays are time-divided from the phosphor layer 212 and emitted to the infrared reflecting layer 214 side.

本実施形態によれば、赤外光光源２３２から入射された赤外線は、一部が蛍光体層２１２を透過するが、透過した赤外線は赤外線反射層２１４で反射される。そのため、カラーホイール２１０を透過する赤外線が減少する。また、赤外光光源２３２から照射された赤外線のうち、蛍光体層２１２で可視光線に変換される赤外線が増加し、カラーホイール２１０での赤外線から可視光線への変換効率が向上する。更に、赤外線が赤外線反射層２１４で反射し、再び蛍光体層２１２に入射するため、赤外線が蛍光体層を一度しか入射しない従来技術に比べて、蛍光体層２１２の厚さを薄くしても、赤外線を効率良く可視光線に変換することができる。そして、蛍光体層２１２を薄くすることができる結果、可視光線が蛍光体層２１２を透過する距離、即ち可視光線が蛍光体層２１２で減衰される距離が短くなる。そのため、本実施形態では、カラーホイール２１０から出射される可視光線の出射量を増加させることができる。また、蛍光体層２１２を薄くすることができるので、蛍光体層２１２の製造コストを低下させることができる。   According to the present embodiment, a part of the infrared light incident from the infrared light source 232 passes through the phosphor layer 212, but the transmitted infrared light is reflected by the infrared reflection layer 214. Therefore, the infrared rays that pass through the color wheel 210 are reduced. In addition, among the infrared rays irradiated from the infrared light source 232, the infrared rays that are converted into visible light by the phosphor layer 212 are increased, and the conversion efficiency from the infrared light to the visible light in the color wheel 210 is improved. Furthermore, since infrared rays are reflected by the infrared reflecting layer 214 and enter the phosphor layer 212 again, the thickness of the phosphor layer 212 can be reduced compared to the conventional technique in which infrared rays enter the phosphor layer only once. Infrared rays can be efficiently converted into visible rays. As a result of making the phosphor layer 212 thinner, the distance through which visible light passes through the phosphor layer 212, that is, the distance at which visible light is attenuated by the phosphor layer 212 is shortened. Therefore, in the present embodiment, the amount of visible light emitted from the color wheel 210 can be increased. Moreover, since the phosphor layer 212 can be made thin, the manufacturing cost of the phosphor layer 212 can be reduced.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this example. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.

例えば、上記実施形態では、投射型画像表示装置１００、２００は、ミラー１５０を備える構成としたが、本発明はかかる例に限定されず、ミラー１５０を備えなくてもよい。このとき、可視光光源１３０、２３０から出射された可視光線は、ミラーを介さずに画像表示素子１６０に照射される。その後、可視光線が画像表示素子１６０で反射されて、画像がスクリーン上に投射される。   For example, in the above-described embodiment, the projection-type image display devices 100 and 200 are configured to include the mirror 150, but the present invention is not limited to this example, and the mirror 150 may not be included. At this time, visible light emitted from the visible light sources 130 and 230 is applied to the image display element 160 without passing through a mirror. Thereafter, visible light is reflected by the image display element 160 and an image is projected on the screen.

また、上記実施形態では、蛍光体層１１２は、図２に示すように赤色蛍光体１１２Ｒと、緑色蛍光体１１２Ｇと、青色蛍光体１１２Ｂとの３つの領域からなる構成としたが、本発明は、かかる例に限定されない。例えば、蛍光体層は、更に白色蛍光体を備えて、４つの領域からなるとしてもよい。また、赤色蛍光体と、緑色蛍光体と、青色蛍光体がそれぞれ２つずつの領域を有し、合計６つの領域からなるとしてもよい。なお、この変更例は、第２の実施形態に係る蛍光体層２１２についても適用することができる。   Further, in the above embodiment, the phosphor layer 112 is configured by three regions of the red phosphor 112R, the green phosphor 112G, and the blue phosphor 112B as shown in FIG. It is not limited to such an example. For example, the phosphor layer may further include a white phosphor and may be composed of four regions. Further, the red phosphor, the green phosphor, and the blue phosphor each have two regions, and may be composed of a total of six regions. This modification can also be applied to the phosphor layer 212 according to the second embodiment.

また、上記実施形態では、透明基板１１６は、図２及び図３では、紫外線反射層１１４、赤外線反射層２１４に密着して形成される構成としたが、本発明は、かかる例に限定されない。例えば、透明基板は、蛍光体層に密着して形成されてもよく、カラーホイールが不可視光線の光源に対向配置された場合に、蛍光体層に対して、光源側の面に位置してもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the transparent substrate 116 was set as the structure closely_contact | adhered to the ultraviolet reflective layer 114 and the infrared reflective layer 214 in FIG.2 and FIG.3, this invention is not limited to this example. For example, the transparent substrate may be formed in close contact with the phosphor layer, and may be positioned on the light source side surface with respect to the phosphor layer when the color wheel is disposed to face the invisible light source. Good.

また、上記実施形態では、不可視光線の光源は、紫外光光源１３２、赤外光光源２３２のいずれか一方を適用する場合について説明したが、不可視光線の光源は、紫外光光源１３２と赤外光光源２３２とからなる光源、又は紫外線と赤外線の両方を照射する光源としてもよい。このときのカラーホイールの蛍光体層は、紫外線と赤外線の両方を可視光線に変換し、不可視光線反射層は、紫外線と赤外線の両方を反射する。   In the above-described embodiment, the case where the ultraviolet light source 132 or the infrared light source 232 is applied as the invisible light source has been described. However, the invisible light source is the ultraviolet light source 132 or infrared light. A light source including the light source 232 or a light source that irradiates both ultraviolet rays and infrared rays may be used. At this time, the phosphor layer of the color wheel converts both ultraviolet rays and infrared rays into visible rays, and the invisible ray reflecting layer reflects both ultraviolet rays and infrared rays.

また、上記実施形態では、カラーホイール１１０は、図２及び図３に示すように、例えば、蛍光体層１１２と、紫外線反射層１１４と、透明基板１１６と、軸部１１８とからなるとしたが、図９（ａ）に示すように、更に、可視光線反射層１１５が、蛍光体層１１２に接し、紫外光光源１３２に対向配置された場合に、紫外光光源１３２に面するように設けられてもよい。なお、図９は、本発明の第１の実施形態に係るカラーホイールの変更例を示す側面図である。また、図１０Ａ、図１０Ｂは、本実施形態に係る可視光線反射層での光の反射率を示す説明図である。可視光線反射層１１５は、図１０Ａ（ａ）に示すように、紫外線の領域では、反射率が低く、可視光線及び赤外線の領域では、反射率が高い。従って、可視光線反射層１１５では、紫外線が反射されずに透過され、可視光線及び赤外線が反射される。その結果、紫外光光源１３２に対応した、本変更例に係るカラーホイール１１０では、蛍光体層１１２で変換された可視光線は、紫外光光源１３２側に出射されても、可視光線反射層１１５で反射される。即ち、可視光線が紫外光光源１３２側に戻るのを防止し、紫外光光源１３２と反対の面から出射される量が増加するため、本変更例に係るカラーホイール１１０の可視光線の取り出し効率が上昇する。   In the above embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, the color wheel 110 is composed of, for example, the phosphor layer 112, the ultraviolet reflecting layer 114, the transparent substrate 116, and the shaft portion 118. As shown in FIG. 9A, the visible light reflection layer 115 is further provided so as to face the ultraviolet light source 132 when it is in contact with the phosphor layer 112 and opposed to the ultraviolet light source 132. Also good. FIG. 9 is a side view showing a modified example of the color wheel according to the first embodiment of the present invention. FIG. 10A and FIG. 10B are explanatory diagrams showing the reflectance of light in the visible light reflection layer according to this embodiment. As shown in FIG. 10A (a), the visible light reflection layer 115 has a low reflectance in the ultraviolet region, and a high reflectance in the visible light and infrared region. Therefore, in the visible light reflection layer 115, ultraviolet rays are transmitted without being reflected, and visible rays and infrared rays are reflected. As a result, in the color wheel 110 according to this modified example corresponding to the ultraviolet light source 132, even if the visible light converted by the phosphor layer 112 is emitted to the ultraviolet light source 132 side, the visible light reflecting layer 115 Reflected. That is, the visible light is prevented from returning to the ultraviolet light source 132 side, and the amount of light emitted from the surface opposite to the ultraviolet light source 132 increases, so that the visible light extraction efficiency of the color wheel 110 according to this modification is increased. To rise.

上記のカラーホイールの変更例は、可視光線反射層１１５が、蛍光体層１１２に接する構成としたが、これに限定されない。即ち、図９（ｂ）に示すように、透明基板１１７上に可視光線反射層１１５が形成されたものと、透明基板１１６上に紫外線反射層１１４と蛍光体層１１２が形成されたものとを、接着層１１９を介して密着させる構成としてもよい。かかる構成により、製造工程上、透明基板１１６側と透明基板１１７側とを並行して別に製造することができる。   In the above-described modification of the color wheel, the visible light reflection layer 115 is in contact with the phosphor layer 112, but the present invention is not limited to this. That is, as shown in FIG. 9B, the one in which the visible light reflecting layer 115 is formed on the transparent substrate 117 and the one in which the ultraviolet reflecting layer 114 and the phosphor layer 112 are formed on the transparent substrate 116. Alternatively, the adhesive layer 119 may be in close contact with each other. With this configuration, the transparent substrate 116 side and the transparent substrate 117 side can be separately manufactured in parallel in the manufacturing process.

更に、上記のカラーホイールの変更例は、赤外光光源２３２に対応した蛍光体層２１２と、赤外線反射層２１４と、透明基板１１６と、軸部１１８と、可視光線反射層とからなるカラーホイール２１０とすることもできる。赤外光光源２３２に対応した可視光線反射層は、上記の可視光線反射層１１５の構成と同様に、蛍光体層２１２に接し、赤外光光源２３２に対向配置された場合に、赤外光光源２３２に面するように設けられる。このとき、可視光線反射層は、図１０Ａ（ｂ）に示すように、赤外線の領域では、反射率が低く、可視光線及び紫外線の領域では、反射率が高い。従って、赤外光光源２３２に対応した、本変更例に係るカラーホイールでも、可視光線が赤外光光源２３２側に戻るのを防止し、赤外光光源２３２と反対の面から出射される量が増加するため、本変更例に係るカラーホイールの可視光線の取り出し効率が上昇する。同様に、不可視光線の光源が、紫外線と赤外線の両方を照射する光源である場合のカラーホイールについても適用することができる。このときの可視光線反射層は、図１０Ｂ（ｃ）に示すように、紫外線及び赤外線の領域では、反射率が低く、可視光線の領域では、反射率が高い。   Furthermore, the above-described modification of the color wheel is a color wheel including a phosphor layer 212 corresponding to the infrared light source 232, an infrared reflection layer 214, a transparent substrate 116, a shaft portion 118, and a visible light reflection layer. It can also be 210. Similar to the configuration of the visible light reflection layer 115 described above, the visible light reflection layer corresponding to the infrared light source 232 is in contact with the phosphor layer 212 and is disposed so as to face the infrared light source 232. It is provided so as to face the light source 232. At this time, as shown in FIG. 10A (b), the visible light reflection layer has a low reflectance in the infrared region, and a high reflectance in the visible light and ultraviolet region. Therefore, even in the color wheel according to this modification corresponding to the infrared light source 232, the visible light is prevented from returning to the infrared light source 232 side, and the amount emitted from the surface opposite to the infrared light source 232. Therefore, the visible light extraction efficiency of the color wheel according to this modification increases. Similarly, the present invention can also be applied to a color wheel when the invisible light source is a light source that emits both ultraviolet rays and infrared rays. As shown in FIG. 10B (c), the visible light reflection layer at this time has a low reflectance in the ultraviolet and infrared regions, and a high reflectance in the visible light region.

また、上記実施形態では、反射型の画像表示素子１６０を用いた投射型画像表示装置１００、２００について説明したが、本発明は、かかる例に限定されず、例えば、図１１に示すように、透過型の画像表示素子３６０を用いた投射型画像表示装置に適用することができる。図１１は、本発明の第１の実施形態に係る投射型画像表示装置の変更例を示す構成図である。本変更例の透過型の投射型画像表示装置３００は、上記実施形態に係る画像表示素子１６０を用いず、図１１に示すように画像表示素子３６０を用いる。画像表示素子３６０は、可視光光源１３０から出射した可視光を透過し、画像表示素子３６０に入力された画像信号に応じて、画像表示する。そして、画像表示素子３６０によって画像表示された光を、投影レンズ１７０を介して、外部のスクリーンに画像表示する。画像表示素子３６０としては、例えば、ＨＴＰＳ−ＬＣＤ(high temperature poly-silicon LCD)などの透過型液晶を適用することができる。なお、本変更例は、図１１に示すカラーホイール１１０、紫外光光源１３２、可視光光源１３０を、それぞれ本発明の第２の実施形態に係るカラーホイール２１０、赤外光光源２３２、可視光光源２３０を適用した透過型の投射型画像表示装置とすることもできる。   Moreover, in the said embodiment, although the projection type image display apparatuses 100 and 200 using the reflection type image display element 160 were demonstrated, this invention is not limited to this example, For example, as shown in FIG. The present invention can be applied to a projection type image display apparatus using a transmission type image display element 360. FIG. 11 is a configuration diagram showing a modification of the projection type image display device according to the first embodiment of the present invention. The transmissive projection-type image display apparatus 300 according to this modification example does not use the image display element 160 according to the above embodiment, but uses an image display element 360 as shown in FIG. The image display element 360 transmits visible light emitted from the visible light source 130 and displays an image according to an image signal input to the image display element 360. The light displayed by the image display element 360 is displayed on an external screen via the projection lens 170. As the image display element 360, for example, transmissive liquid crystal such as HTPS-LCD (high temperature poly-silicon LCD) can be applied. In this modification, the color wheel 110, the ultraviolet light source 132, and the visible light source 130 shown in FIG. 11 are replaced with the color wheel 210, the infrared light source 232, and the visible light source according to the second embodiment of the present invention, respectively. 230 can be used as a transmissive projection type image display device.

従来の蛍光体層と紫外線及び可視光線の入出射を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the entrance / exit of the conventional fluorescent substance layer and an ultraviolet-ray and visible light. 本発明の第１の実施形態に係る投射型画像表示装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the projection type image display apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 同実施形態に係るカラーホイールを示す正面図及び側面図である。It is the front view and side view which show the color wheel which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る紫外線反射膜と透明基板を示す側面図である。It is a side view which shows the ultraviolet reflective film and transparent substrate which concern on the same embodiment. 同実施形態に係る紫外線反射層での光の反射率を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the reflectance of the light in the ultraviolet reflective layer which concerns on the embodiment. 同実施形態に係る蛍光体層と紫外線及び可視光線の入出射を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the entrance / exit of the fluorescent substance layer which concerns on the embodiment, and an ultraviolet-ray and visible light. 本発明の第２の実施形態に係る反射型の投射型画像表示装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the reflection type projection type image display apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 同実施形態に係る赤外線反射層での光の反射率を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the reflectance of the light in the infrared reflective layer which concerns on the same embodiment. 本発明の第１の実施形態に係るカラーホイールの変更例を示す側面図である。It is a side view which shows the example of a change of the color wheel which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 同実施形態に係る可視光線反射層での光の反射率を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the reflectance of the light in the visible light reflection layer which concerns on the embodiment. 同実施形態に係る可視光線反射層での光の反射率を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the reflectance of the light in the visible light reflection layer which concerns on the embodiment. 同実施形態に係る投射型画像表示装置の変更例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the example of a change of the projection type image display apparatus concerning the embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１００、２００、３００ 投射型画像表示装置
１１０、２１０ カラーホイール
１１２、２１２ 蛍光体層
１１２Ｒ 赤色蛍光体
１１２Ｇ 緑色蛍光体
１１２Ｂ 青色蛍光体
１１４ 紫外線反射層
１１６ 透明基板
１１８ 軸部
１２０ 低屈折率材料薄膜
１２２ 高屈折率材料薄膜
１３０、２３０ 可視光光源
１３２ 紫外光光源
１４０ レンズ
１５０ ミラー
１６０、３６０ 画像表示素子
１７０ 投影レンズ
２１４ 赤外線反射層
２３２ 赤外光光源 100, 200, 300 Projection type image display device 110, 210 Color wheel 112, 212 Phosphor layer 112R Red phosphor 112G Green phosphor 112B Blue phosphor 114 Ultraviolet reflection layer 116 Transparent substrate 118 Shaft portion 120 Low refractive index material thin film 122 High refractive index material thin film 130, 230 Visible light source 132 Ultraviolet light source 140 Lens 150 Mirror 160, 360 Image display element 170 Projection lens 214 Infrared reflective layer 232 Infrared light source

Claims (7)

不可視光線の光源から、前記不可視光線の照射を受けるカラーホイールであって：
前記光源に対向配置された場合に、前記光源側の面に位置し、前記光源から照射された前記不可視光線を可視光線に変換する蛍光体層と；
前記蛍光体層に対して、前記光源と反対側の面に位置し、前記不可視光線を反射し、前記可視光線を透過する不可視光線反射層と；
を備えることを特徴とする、カラーホイール。 A color wheel that receives the invisible light from a light source of invisible light:
A phosphor layer that is positioned on the surface of the light source and that converts the invisible light emitted from the light source into visible light when disposed opposite to the light source;
An invisible light reflecting layer that is located on a surface opposite to the light source with respect to the phosphor layer, reflects the invisible light, and transmits the visible light;
A color wheel comprising: 前記不可視光線反射層は、前記蛍光体層に密着していることを特徴とする、請求項１記載のカラーホイール。   The color wheel according to claim 1, wherein the invisible light reflection layer is in close contact with the phosphor layer. 前記不可視光線は、紫外線であり、
前記不可視光線反射層は、前記紫外線を反射する紫外線反射層であり、
前記蛍光体層は、前記紫外線を可視光に変換することを特徴とする、請求項１又は２記載のカラーホイール。 The invisible light is ultraviolet light;
The invisible light reflection layer is an ultraviolet reflection layer that reflects the ultraviolet rays,
The color wheel according to claim 1, wherein the phosphor layer converts the ultraviolet light into visible light. 前記不可視光線は、赤外線であり、
前記不可視光線反射層は、前記赤外線を反射する赤外線反射層であり、
前記蛍光体層は、前記赤外線を可視光に変換することを特徴とする、請求項１又は２記載のカラーホイール。 The invisible light is infrared;
The invisible light reflection layer is an infrared reflection layer that reflects the infrared rays,
The color wheel according to claim 1, wherein the phosphor layer converts the infrared light into visible light. 不可視光線を照射する光源と；
前記不可視光線の照射を受けるカラーホイールであって、前記光源に対向配置された場合に、前記光源側の面に位置し、前記光源から照射された前記不可視光線を可視光線に変換する蛍光体層と、前記蛍光体層に対して、前記光源と反対側の面に位置し、前記不可視光線を反射し、前記可視光線を透過する不可視光線反射層と、を有するカラーホイールと；
を備えることを特徴とする、可視光光源。 A light source that emits invisible light;
A color wheel that receives irradiation of the invisible light, and is disposed on the surface of the light source when opposed to the light source, and converts the invisible light irradiated from the light source into visible light. And a color wheel having an invisible light reflecting layer that is located on a surface opposite to the light source with respect to the phosphor layer, reflects the invisible light, and transmits the visible light;
A visible light source characterized by comprising: 不可視光線を照射する光源と；
前記不可視光線の照射を受けるカラーホイールであって、前記光源に対向配置された場合に、前記光源側の面に位置し、前記光源から照射された前記不可視光線を可視光線に変換する蛍光体層と、前記蛍光体層に対して、前記光源と反対側の面に位置し、前記不可視光線を反射し、前記可視光線を透過する不可視光線反射層と、を有するカラーホイールと；
前記カラーホイールを透過した前記可視光線を画像信号に応じて画像表示する画像表示素子と；
前記画像表示素子で反射又は透過された光を投射する光投射手段と；
を備えることを特徴とする、投射型画像表示装置。 A light source that emits invisible light;
A color wheel that receives irradiation of the invisible light, and is disposed on the surface of the light source when opposed to the light source, and converts the invisible light irradiated from the light source into visible light. And a color wheel having an invisible light reflecting layer that is located on a surface opposite to the light source with respect to the phosphor layer, reflects the invisible light, and transmits the visible light;
An image display element for displaying an image of the visible light transmitted through the color wheel in accordance with an image signal;
Light projection means for projecting light reflected or transmitted by the image display element;
A projection type image display device comprising: 不可視光線を照射する光源が、前記不可視光線を、前記光源に対向配置された蛍光体層と不可視光線反射層とを有するカラーホイールに照射し、
前記光源側の面に位置する前記蛍光体層が、前記不可視光線のうち一部を可視光に変換するとともに、前記不可視光線のうち残りを透過させ、
前記蛍光体層に対して前記光源と反対側の面に位置する前記不可視光線反射膜が、前記蛍光体層を透過した不可視光線を反射し、
前記蛍光体層が、前記不可視光線反射膜で反射した不可視光線を可視光に変換することを特徴とする、投射型画像表示方法。
A light source that irradiates invisible light irradiates the invisible light to a color wheel having a phosphor layer and an invisible light reflecting layer disposed opposite to the light source,
The phosphor layer located on the surface on the light source side converts a part of the invisible light into visible light and transmits the rest of the invisible light,
The invisible light reflecting film located on the surface opposite to the light source with respect to the phosphor layer reflects invisible light transmitted through the phosphor layer,
The projection type image display method, wherein the phosphor layer converts invisible light reflected by the invisible light reflection film into visible light.
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