JP2012048847A - Light-emitting unit, and projector - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light-emitting unit with extraction efficiency of fluorescent light improved, and to provide a projector capable of projecting bright images.SOLUTION: The light-emitting unit 64 is provided with a fluorescent wheel 71 equipped with a fluorescent light-emitting part in a base material, and a light source 72 for irradiating excitation light on the fluorescent light-emitting part of the fluorescent wheel 71. A fluorescent layer 131 for emitting the light of a given wavelength band to a surface side is formed at the fluorescent light-emitting part with receipt of the excitation light from the light source 72, a short-pass filter 132 for transmitting the light from the light source 72 and reflecting the fluorescent light is fitted to an excitation light irradiation side in the fluorescent layer 131, and a long-pass filter 133 for transmitting the fluorescent light and reflecting light from the light source 72 is fitted to a fluorescent light irradiation side in the fluorescent layer 131, and furthermore, an incident direction of the light from the light source 72 irradiated on the fluorescent light-emitting part through the short-pass filter 132, and an irradiation direction of the fluorescent light irradiated from the fluorescent light-emitting part through the long-pass filter 133 are to be different from each other.

Description

本発明は、発光ユニットと、この発光ユニットを内蔵するプロジェクタに関する。   The present invention relates to a light emitting unit and a projector incorporating the light emitting unit.

今日、パーソナルコンピュータの画面やビデオ画像、更にメモリカード等に記憶されている画像データによる画像等をスクリーンに投影する画像投影装置としてのデータプロジェクタが多用されている。このプロジェクタは、発光ユニットから射出された光をDMD(デジタル・マイクロミラー・デバイス)と呼ばれるマイクロミラー表示素子、又は、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 that project a screen of a personal computer, a video image, an image based on image data stored in a memory card or the like onto a screen. This projector focuses light emitted from the light emitting unit on a micromirror display element called a DMD (digital micromirror device) or a liquid crystal plate, and displays a color image on a screen.

このようなプロジェクタにおいて、従来は高輝度の放電ランプを利用するものが主流であったが、近年、発光ダイオードや有機ELを有する発光ユニットを用いたプロジェクタ、あるいは蛍光体を励起させることにより発せられる蛍光光を光源光として利用するプロジェクタの開発がなされている。   Conventionally, projectors that use high-intensity discharge lamps have been the mainstream of such projectors. However, in recent years, projectors that use light-emitting diodes or light-emitting units having organic EL, or phosphors that are emitted are excited. Projectors that use fluorescent light as light source light have been developed.

例えば、特開2010−86815号公報(特許文献1)では、励起光源と、この励起光源からの光を受けて所定の波長帯域光を発する蛍光体の層を基材に配置させた蛍光ホイールと、を有する発光ユニットについての提案がなされている。この文献には、蛍光ホイールをガラスや樹脂などの透明基材で形成し、この基材に蛍光体層を設け、励起光の入射側に励起光を透過し且つ蛍光光を反射するダイクロイック層を設けるとともに、蛍光光の出射側に励起光を反射し且つ蛍光光を透過する励起光反射層が設けられた発光ユニットが開示されている。   For example, in JP 2010-86815 A (Patent Document 1), an excitation light source and a fluorescent wheel in which a layer of a phosphor that receives light from the excitation light source and emits light of a predetermined wavelength band is disposed on a base material; Have been proposed. In this document, a fluorescent wheel is formed of a transparent substrate such as glass or resin, a phosphor layer is provided on the substrate, and a dichroic layer that transmits excitation light and reflects fluorescence light is provided on the excitation light incident side. There is disclosed a light emitting unit provided with an excitation light reflection layer that reflects excitation light and transmits fluorescence light on the emission side of the fluorescence light.

この発明によれば、蛍光体に吸収されずに散乱反射するなどして蛍光体層から出射側に射出された励起光を反射して再び蛍光体層へ導入することができるため、励起光の利用効率を高めることができる。また、この発明によれば、蛍光体層から入射側(光源側)に射出された蛍光光はダイクロイック層で反射されるため、蛍光光の利用効率も高めることができる。即ち、この発明によれば、励起光の利用効率及び蛍光光の利用効率を高めて、蛍光ホイールを明るく発光させることができる。   According to the present invention, the excitation light emitted from the phosphor layer to the emission side by being scattered and reflected without being absorbed by the phosphor can be reflected and introduced again into the phosphor layer. Use efficiency can be increased. In addition, according to the present invention, since the fluorescent light emitted from the phosphor layer to the incident side (light source side) is reflected by the dichroic layer, the utilization efficiency of the fluorescent light can be improved. That is, according to the present invention, the utilization efficiency of excitation light and the utilization efficiency of fluorescent light can be enhanced, and the fluorescent wheel can emit light brightly.

特開2010−86815号公報JP 2010-86815 A

発光ユニットにおける蛍光体からの蛍光光の光量を上げるためには、蛍光体層における蛍光体の濃度を高くする必要がある。しかしながら、上記特許文献1に記載の発明は、励起光の入射方向と、蛍光光の出射方向と、が同一方向であるため、蛍光体を高濃度にすると、蛍光光の取出効率の低下が懸念されるといった問題点があった。   In order to increase the amount of fluorescent light from the phosphor in the light emitting unit, it is necessary to increase the concentration of the phosphor in the phosphor layer. However, in the invention described in Patent Document 1, the incident direction of the excitation light and the emission direction of the fluorescent light are the same direction. Therefore, there is a concern that the fluorescent light extraction efficiency may be reduced when the phosphor concentration is high. There was a problem of being.

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、蛍光光の取出効率を向上させた発光ユニットと、この発光ユニットを備えることで明るい画像を投影することのできるプロジェクタと、を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and includes a light emitting unit with improved fluorescence light extraction efficiency and a projector capable of projecting a bright image by including the light emitting unit. And is intended to provide.

本発明の発光ユニットは、基材に蛍光発光部を有する蛍光板と、励起光を前記蛍光板の蛍光発光部に照射する光源と、を備え、前記蛍光発光部には前記光源からの励起光を受けて、所定の波長帯域光を励起光を受けた表面側に射出する蛍光体の層が形成され、該蛍光体の層における励起光入射側には前記光源から射出される光を透過し且つ前記蛍光発光部から射出される蛍光光を反射するショートパスフィルタが設けられ、前記蛍光体の層における蛍光光出射側には前記蛍光発光部から射出される蛍光光を透過し且つ前記光源から射出される光を反射するロングパスフィルタが設けられていることを特徴とする。   The light emitting unit of the present invention includes a fluorescent plate having a fluorescent light emitting portion on a base material, and a light source that irradiates excitation light to the fluorescent light emitting portion of the fluorescent plate, and the fluorescent light emitting portion receives excitation light from the light source. Thus, a phosphor layer that emits light of a predetermined wavelength band to the surface side that has received excitation light is formed, the excitation light incident side in the phosphor layer transmits light emitted from the light source, and A short-pass filter that reflects the fluorescent light emitted from the fluorescent light emitting unit is provided, and the fluorescent light emitted from the fluorescent light emitting unit is transmitted to the fluorescent light emitting side of the phosphor layer and emitted from the light source. A long-pass filter that reflects light is provided.

また、本発明の発光ユニットにおいて、前記ショートパスフィルタと、前記ロングパスフィルタと、前記蛍光発光部と、は略三角形形状を呈するように配置することができる。   In the light emitting unit of the present invention, the short pass filter, the long pass filter, and the fluorescent light emitting unit can be arranged to have a substantially triangular shape.

そして、本発明の発光ユニットは、前記蛍光発光部における基材の表面に反射面が形成され、この反射面上に蛍光体の層が形成されていることが好ましい。   In the light emitting unit of the present invention, it is preferable that a reflective surface is formed on the surface of the base material in the fluorescent light emitting unit, and a phosphor layer is formed on the reflective surface.

また、本発明の発光ユニットにおいて、前記ショートパスフィルタと、前記ロングパスフィルタと、は互いに他方に対して略垂直に配置されていることがより好ましい。   In the light emitting unit of the present invention, it is more preferable that the short pass filter and the long pass filter are arranged substantially perpendicular to each other.

そして、本発明の発光ユニットにおいて、前記基材は円板或いは円環形状であり、該基材の外周面に前記蛍光発光部が形成され、前記基材を周方向に回転させる駆動装置を有していることが好ましい。   In the light emitting unit of the present invention, the base material is a disc or an annular shape, the fluorescent light emitting unit is formed on the outer peripheral surface of the base material, and a driving device for rotating the base material in the circumferential direction is provided. It is preferable.

また、本発明の発光ユニットにおいて、前記基材には、複数の蛍光発光部が周方向に形成されていることもある。   In the light emitting unit of the present invention, a plurality of fluorescent light emitting portions may be formed in the circumferential direction on the base material.

そして、本発明の発光ユニットにおいて、前記基材の外周面は、前記蛍光板の表裏面に対して傾斜してなるテーパー面とされ、このテーパー面上に前記蛍光発光部と光を反射する反射部とが周方向に形成されており、前記反射部により反射される光の光路上に、光を拡散して透過する拡散透過部が設けられていることもある。   In the light emitting unit of the present invention, the outer peripheral surface of the base material is a tapered surface that is inclined with respect to the front and back surfaces of the fluorescent plate, and the fluorescent light emitting unit and a reflective part that reflects light on the tapered surface Are formed in the circumferential direction, and a diffusion transmission part for diffusing and transmitting the light may be provided on the optical path of the light reflected by the reflection part.

さらに、本発明の発光ユニットにおいて、前記ショートパスフィルタの入射側には反射防止膜が形成されていることもある。   Furthermore, in the light emitting unit of the present invention, an antireflection film may be formed on the incident side of the short pass filter.

本発明のプロジェクタは、上記の発光ユニットと、前記発光ユニットから射出される光を所定の一面に導光する導光光学系と、表示素子と、前記導光光学系により所定の一面に導光された光を前記表示素子に集光する光源側光学系と、前記表示素子から射出された画像をスクリーンに投影する投影側光学系と、前記表示素子を制御するプロジェクタ制御手段と、を備えることを特徴とする。   The projector according to the present invention includes the light emitting unit, a light guide optical system that guides light emitted from the light emitting unit to a predetermined surface, a display element, and a light guide to the predetermined surface by the light guide optical system. A light source side optical system for condensing the emitted light on the display element, a projection side optical system for projecting an image emitted from the display element onto a screen, and a projector control means for controlling the display element. It is characterized by.

また、本発明のプロジェクタは、上記の発光ユニットと、赤色波長帯域の光を発する発光素子を有する赤色光源装置と、青色波長帯域の光を発する発光素子を有する青色光源装置と、前記発光ユニット、前記赤色光源装置及び前記青色光源装置から射出される光を所定の一面に導光する導光光学系と、表示素子と、前記導光光学系により所定の一面に導光された光を前記表示素子に集光する光源側光学系と、前記表示素子から射出された画像をスクリーンに投影する投影側光学系と、前記表示素子を制御するプロジェクタ制御手段と、を備え、前記光源は、青色波長帯域の光を発するレーザー発光器であり、前記蛍光板には、前記光源からの励起光を受けて緑色波長帯域の蛍光光を発する緑色蛍光体の層を有する円環状の蛍光発光部が設けられていることもある。   According to another aspect of the invention, there is provided a projector comprising: the above light emitting unit; a red light source device having a light emitting element that emits light in a red wavelength band; a blue light source device having a light emitting element that emits light in a blue wavelength band; A light guide optical system for guiding light emitted from the red light source device and the blue light source device to a predetermined surface, a display element, and light guided to the predetermined surface by the light guide optical system A light source side optical system for condensing on the element; a projection side optical system for projecting an image emitted from the display element onto a screen; and a projector control means for controlling the display element. The phosphor plate is provided with an annular fluorescent light emitting portion having a green phosphor layer that emits fluorescent light in the green wavelength band upon receiving excitation light from the light source. Sometimes it is.

そして、本発明のプロジェクタは、上記の発光ユニットと、赤色波長帯域の光を発する発光素子を有する赤色光源装置と、前記発光ユニット及び前記赤色光源装置から射出される光を所定の一面に導光する導光光学系と、表示素子と、前記導光光学系により所定の一面に導光された光を前記表示素子に集光する光源側光学系と、前記表示素子から射出された画像をスクリーンに投影する投影側光学系と、前記表示素子を制御するプロジェクタ制御手段と、を備え、前記光源は、青色波長帯域の光を発するレーザー発光器であり、前記蛍光板には、前記光源からの励起光を受けて緑色波長帯域の蛍光光を発する緑色蛍光体の層を有する蛍光発光部と、前記光源からの光を反射する反射部と、が並設されていることもある。   The projector of the present invention guides light emitted from the light emitting unit, a red light source device having a light emitting element that emits light in a red wavelength band, and light emitted from the light emitting unit and the red light source device to a predetermined surface. A light guide optical system, a display element, a light source side optical system for condensing the light guided to a predetermined surface by the light guide optical system on the display element, and an image emitted from the display element And a projector control means for controlling the display element, wherein the light source is a laser emitter that emits light in a blue wavelength band, and the fluorescent plate is excited by the light source. A fluorescent light emitting unit having a green phosphor layer that receives light and emits fluorescent light in the green wavelength band and a reflective unit that reflects light from the light source may be provided side by side.

本発明によれば、蛍光光の取出効率を向上させた発光ユニットと、この発光ユニットを備えることで明るい画像を投影することのできるプロジェクタと、を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the light emission unit which improved the extraction efficiency of fluorescence light, and the projector which can project a bright image by providing this light emission unit can be provided.

本発明の実施例に係るプロジェクタを示す外観斜視図である。1 is an external perspective view showing a projector according to an embodiment of the invention. 本発明の実施例に係るプロジェクタの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the projector which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係るプロジェクタの内部構造を示す平面模式図である。1 is a schematic plan view showing an internal structure of a projector according to an embodiment of the invention. 本発明の実施例に係るプロジェクタの光源ユニットのレイアウトを示す平面模式図である。FIG. 4 is a schematic plan view showing a layout of a light source unit of the projector according to the embodiment of the invention. 本発明の実施例に係る蛍光ホイールの正面模式図及び一部断面を示す平面模式図である。It is the front schematic diagram of the fluorescent wheel which concerns on the Example of this invention, and the plane schematic diagram which shows a partial cross section. 本発明の実施例に係る蛍光ホイールの正面模式図及び一部断面を示す平面模式図である。It is the front schematic diagram of the fluorescent wheel which concerns on the Example of this invention, and the plane schematic diagram which shows a partial cross section. 本発明の実施例に係る光源から発せられる光の強度分布を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows intensity distribution of the light emitted from the light source which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る蛍光ホイールに設けられるショートパスフィルタの性質を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the property of the short pass filter provided in the fluorescent wheel which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る蛍光ホイールの蛍光発光部に入射する光、及び蛍光発光部から射出される光を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the light which injects into the fluorescence light emission part of the fluorescence wheel which concerns on the Example of this invention, and the light inject | emitted from a fluorescence light emission part. 円環状の蛍光ホイールの正面模式図及び一部断面を示す平面模式図である。It is the front schematic diagram of an annular | circular shaped fluorescent wheel, and the plane schematic diagram which shows a partial cross section. 本発明の変形例に係るプロジェクタの光源ユニットのレイアウトを示す平面模式図である。FIG. 10 is a schematic plan view showing a layout of a light source unit of a projector according to a modified example of the invention. 3種類の蛍光発光部を設けた蛍光ホイールの正面模式図及び一部断面を示す平面模式図である。It is the front schematic diagram of the fluorescence wheel which provided three types of fluorescence light emission parts, and the plane schematic diagram which shows a partial cross section. 拡散透過部を設けた蛍光ホイールの正面模式図及び一部断面を示す平面模式図である。It is the front schematic diagram of the fluorescent wheel which provided the diffuse transmission part, and the plane schematic diagram which shows a partial cross section. 本発明の別の形態に係るプロジェクタの光源ユニットのレイアウトを示す平面模式図である。It is a plane schematic diagram which shows the layout of the light source unit of the projector which concerns on another form of this invention.

以下、本発明を実施するための形態について述べる。プロジェクタ10は、光源ユニット63と、表示素子51と、光源側光学系62と、投影側光学系70と、プロジェクタ制御手段と、を備える。   Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described. The projector 10 includes a light source unit 63, a display element 51, a light source side optical system 62, a projection side optical system 70, and projector control means.

光源ユニット63は、赤色の波長帯域光を発する赤色発光ユニット64Rと、緑色の波長帯域光を発する緑色発光ユニット64Gと、青色の波長帯域光を発する青色発光ユニット64Bと、導光光学系61と、を備える。   The light source unit 63 includes a red light emitting unit 64R that emits red wavelength band light, a green light emitting unit 64G that emits green wavelength band light, a blue light emitting unit 64B that emits blue wavelength band light, and a light guide optical system 61. .

導光光学系61は、各発光ユニット64から射出される光を所定の一面であるライトトンネル75の入射口に導光する。光源側光学系62は、導光光学系61により所定の一面に導光された光(即ち、光源ユニット63から射出された光)を表示素子51に集光する。投影側光学系70は、表示素子51から射出された画像をスクリーンに投影する。プロジェクタ制御手段は、光源ユニット63や表示素子51を制御する。   The light guide optical system 61 guides the light emitted from each light emitting unit 64 to the entrance of the light tunnel 75 that is a predetermined surface. The light source side optical system 62 condenses the light guided to one predetermined surface by the light guide optical system 61 (that is, light emitted from the light source unit 63) on the display element 51. The projection-side optical system 70 projects the image emitted from the display element 51 onto the screen. The projector control means controls the light source unit 63 and the display element 51.

各発光ユニット64は、光源72と、蛍光発光装置100と、を備える。光源72は、紫外領域の光(紫外線)を射出するレーザー発光器である。   Each light emitting unit 64 includes a light source 72 and a fluorescent light emitting device 100. The light source 72 is a laser emitter that emits light in the ultraviolet region (ultraviolet light).

蛍光発光装置100は、円板形状の蛍光ホイール71と、ホイールモータ73と、を備える。この蛍光ホイール71は、蛍光発光部に光源72からの励起光を受けることで所定波長帯域の蛍光光を発する蛍光板として機能するものであり、ホイールモータ73は、この蛍光ホイール71を円周方向に回転させる駆動装置である。   The fluorescent light emitting device 100 includes a disk-shaped fluorescent wheel 71 and a wheel motor 73. The fluorescent wheel 71 functions as a fluorescent plate that emits fluorescent light of a predetermined wavelength band by receiving excitation light from the light source 72 in the fluorescent light emitting unit, and the wheel motor 73 causes the fluorescent wheel 71 to move in the circumferential direction. It is a drive device to rotate.

蛍光ホイール71は、円板形状の金属基材から成り、この基材の外周面にはホイールの裏面に対して斜め45度の角度となるテーパー面が蛍光発光部として形成されている。そして、この蛍光発光部における基材の表面には反射面が形成され、この反射面上に蛍光体の層131が形成されている。蛍光体の層131は、光源72からの光(紫外光)を励起光として受けて所定の波長帯域光を励起光を受けた表面側に射出する蛍光体とバインダとにより形成されるものである。   The fluorescent wheel 71 is made of a disk-shaped metal base material, and a tapered surface having an angle of 45 degrees with respect to the back surface of the wheel is formed as a fluorescent light emitting portion on the outer peripheral surface of the base material. A reflective surface is formed on the surface of the base material in the fluorescent light emitting section, and a phosphor layer 131 is formed on the reflective surface. The phosphor layer 131 is formed by a phosphor and a binder that receive light (ultraviolet light) from the light source 72 as excitation light and emit light of a predetermined wavelength band to the surface side that has received the excitation light. .

そして、光源72は、蛍光ホイール71の側面方向(外周方向)に配置されており、当該光源72からの光が蛍光ホイール71の表裏面と平行となるように蛍光ホイール71の側面に入射するようになっている。したがって、光源72からの光は、蛍光発光部の蛍光体層131の表面に約45度の入射角で照射されることになる。   The light source 72 is arranged in the side surface direction (peripheral direction) of the fluorescent wheel 71 so that the light from the light source 72 is incident on the side surface of the fluorescent wheel 71 so as to be parallel to the front and back surfaces of the fluorescent wheel 71. It has become. Therefore, the light from the light source 72 is applied to the surface of the phosphor layer 131 of the fluorescent light emitting unit at an incident angle of about 45 degrees.

そして、赤色発光ユニット64Rの蛍光ホイール71には、赤色の波長帯域光を射出する蛍光体の層131が設けられ、緑色発光ユニット64Gの蛍光ホイール71には、緑色の波長帯域光を射出する蛍光体の層131が設けられ、青色発光ユニット64Bの蛍光ホイール71には、青色の波長帯域光を射出する蛍光体の層131が設けられている。   The fluorescent wheel 71 of the red light emitting unit 64R is provided with a phosphor layer 131 that emits red wavelength band light, and the fluorescent wheel 71 of the green light emitting unit 64G is fluorescent that emits green wavelength band light. The phosphor layer 131 that emits blue wavelength band light is provided on the fluorescent wheel 71 of the blue light emitting unit 64B.

さらに、蛍光体の層131における励起光入射側には、ショートパスフィルタ132が設けられている。このショートパスフィルタ132は、短波長帯域光を透過し且つ長波長帯域光を反射するフィルタであり、光源72から射出される光を透過し且つ蛍光発光部から射出される蛍光光を反射する。また、蛍光体の層131における蛍光光出射側にはロングパスフィルタ133が設けられている。このロングパスフィルタ133は、短波長帯域光を反射し且つ長波長帯域光を透過するフィルタであり、蛍光発光部から射出される蛍光光を透過し且つ光源72から射出される光を反射する。   Further, a short pass filter 132 is provided on the excitation light incident side of the phosphor layer 131. The short pass filter 132 is a filter that transmits light in the short wavelength band and reflects light in the long wavelength band, transmits light emitted from the light source 72, and reflects fluorescent light emitted from the fluorescent light emitting unit. A long pass filter 133 is provided on the fluorescent light emitting side of the phosphor layer 131. The long-pass filter 133 is a filter that reflects the short wavelength band light and transmits the long wavelength band light, transmits the fluorescent light emitted from the fluorescent light emitting unit, and reflects the light emitted from the light source 72.

そして、このショートパスフィルタ132と、ロングパスフィルタ133と、は互いに他方に対して略垂直に配置される。つまり、ショートパスフィルタ132とロングパスフィルタ133とテーパー面(蛍光発光部)とは、略三角形形状を呈するように配置されており、ショートパスフィルタ132を介して蛍光発光部に照射される光源72からの光の入射方向と、ロングパスフィルタ133を介して蛍光発光部から射出される蛍光光の出射方向と、が異なる方向とされている。   The short pass filter 132 and the long pass filter 133 are disposed substantially perpendicular to each other. That is, the short-pass filter 132, the long-pass filter 133, and the tapered surface (fluorescent light emitting part) are arranged so as to have a substantially triangular shape, and the light source 72 irradiated to the fluorescent light-emitting part through the short-pass filter 132 The incident direction of the light and the emission direction of the fluorescent light emitted from the fluorescent light emitting unit via the long pass filter 133 are different directions.

そして、このショートパスフィルタ132は、入射角が大きくなるにつれて分光特性が短波長側へシフトする性質を有しているため、所定の角度以上の入射角で入射する励起光を反射するものである。例えば、このショートパスフィルタ132は、15度未満で入射する励起光の多くを透過し、15度から入射角が大きくなるにつれて入射する励起光の透過率が下がって、30度以上の入射角でほとんどの励起光を反射させる性質を有するものを採用することができる。   The short-pass filter 132 has a property that the spectral characteristic shifts to the short wavelength side as the incident angle increases, and therefore reflects the excitation light incident at an incident angle greater than a predetermined angle. . For example, the short pass filter 132 transmits most of the excitation light incident at less than 15 degrees, and the transmittance of the incident excitation light decreases as the incident angle increases from 15 degrees, with an incident angle of 30 degrees or more. Those having the property of reflecting most excitation light can be employed.

蛍光ホイール71の蛍光発光部に励起光を照射する光源72は、当該光源72からの光がショートパスフィルタ132の表面に対して垂直に(即ち、フィルタ表面における法線に対してθ=0度の角度をなして)入射し、更にショートパスフィルタ132を透過して蛍光発光部の蛍光体層131に照射されるように配置されている。   The light source 72 that irradiates the fluorescent light emitting part of the fluorescent wheel 71 with excitation light is such that the light from the light source 72 is perpendicular to the surface of the short pass filter 132 (that is, θ = 0 degrees with respect to the normal on the filter surface). Are arranged so as to be incident on the phosphor layer 131 and to pass through the short-pass filter 132 and to irradiate the phosphor layer 131 of the fluorescence emission section.

このようにプロジェクタ10を構成することで、光源ユニット63における各発光ユニット64から射出される赤色、緑色及び青色波長帯域の光は、導光光学系61によりライトトンネル75の入射口に集光され、集光された各色光は、更に光源側光学系62により表示素子51に導光されることとなる。よって、プロジェクタ制御手段が、蛍光ホイール71を円周方向に回転させるホイールモータ73を動作させる制御を実行するとともに、各発光ユニット64が備える光源72の発光を個別に制御することで、当該光源ユニット63から順次赤色、緑色、青色の波長帯域光を射出させることができる。そして、プロジェクタ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、投影側光学系70を介して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 projector 10 in this way, the light in the red, green, and blue wavelength bands emitted from each light emitting unit 64 in the light source unit 63 is condensed at the entrance of the light tunnel 75 by the light guide optical system 61. Each condensed color light is further guided to the display element 51 by the light source side optical system 62. Therefore, the projector control means executes control to operate the wheel motor 73 that rotates the fluorescent wheel 71 in the circumferential direction, and individually controls the light emission of the light source 72 included in each light emitting unit 64, thereby the light source unit. From 63, red, green, and blue wavelength band light can be emitted. The DMD that is the display element 51 of the projector 10 displays the light of each color in a time-sharing manner according to the data, so that a color image can be projected onto the screen via the projection-side optical system 70.

以下、本発明の実施例を図に基づいて詳説する。図1は、プロジェクタ10の外観斜視図である。なお、本実施例において、プロジェクタ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、前後とはプロジェクタ10のスクリーン側方向及び光線束の進行方向に対しての前後方向を示す。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an external perspective view of the projector 10. In this embodiment, left and right in the projector 10 indicate the left and right direction with respect to the projection direction, and front and rear indicate the screen side direction of the projector 10 and the front and rear direction with respect to the traveling direction of the light beam.

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

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

さらに、筐体の背面には、図示しない背面パネルにUSB端子や画像信号入力用のD−SUB端子、S端子、RCA端子等を設ける入出力コネクタ部及び電源アダプタプラグ等の各種端子20が設けられている。なお、この背面パネル、及び、図示しない右側パネル、並びに、図1に示した左側パネル15の下部近傍には、各々複数の吸気孔18が形成されている。   In addition, on the back of the housing, there are provided various terminals 20 such as an input / output connector section and a power adapter plug for providing a USB terminal, a D-SUB terminal for inputting image signals, an S terminal, an RCA terminal, etc. on a rear panel (not shown). It has been. A plurality of intake holes 18 are formed in the vicinity of the lower portion of the rear panel, the right panel (not shown), and the left panel 15 shown in FIG.

次に、プロジェクタ10のプロジェクタ制御手段について図2の機能ブロック図を用いて述べる。プロジェクタ制御手段は、制御部38、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。この制御部38は、プロジェクタ10内の各回路の動作制御を司るものであって、CPUや各種セッティング等の動作プログラムを固定的に記憶したROM及びワークメモリとして使用されるRAM等により構成されている。   Next, projector control means of the projector 10 will be described with reference to the functional block diagram of FIG. The projector control means includes a control unit 38, an image conversion unit 23, a display encoder 24, a display drive unit 26, and the like. The control unit 38 controls the operation of each circuit in the projector 10, and is composed of a ROM in which operation programs such as a CPU and various settings are fixedly stored, a RAM used as a work memory, and the like. Yes.

そして、このプロジェクタ制御手段により、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。   Then, the image signal of various standards input from the input / output connector unit 21 by the projector control means is in a predetermined format suitable for display by the image conversion unit 23 via the input / output interface 22 and the system bus (SB). After being converted so as to be unified into an image signal, it is output to the display encoder 24.

また、表示エンコーダ24は、入力された画像信号をビデオRAM25に展開記憶させた上でこのビデオ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 display encoder 24 develops and stores the input image signal in the video RAM 25, generates a video signal from the stored contents of the video RAM 25, and outputs the video signal to the display drive unit 26.

表示駆動部26は、表示エンコーダ24から出力された画像信号に対応して適宜フレームレートで空間的光変調素子(SOM)である表示素子51を駆動するものであり、光源ユニット63から射出された光線束、即ち光源ユニット63の導光光学系により所定の一面に導光された光線束を光源側光学系を介して表示素子51に照射することにより、表示素子51の反射光で光像を形成し、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97は、レンズモータ45によりズーム調整やフォーカス調整のための駆動が行われる。   The display driving unit 26 drives the display element 51, which is a spatial light modulation element (SOM), at an appropriate frame rate corresponding to the image signal output from the display encoder 24, and is emitted from the light source unit 63. By irradiating the display element 51 through the light source side optical system with the light bundle, that is, the light bundle guided to a predetermined surface by the light guide optical system of the light source unit 63, an optical image is reflected by the reflected light of the display element 51. Then, an image is projected and displayed on a screen (not shown) via the projection side optical system. The movable lens group 97 of the projection side optical system is driven by the lens motor 45 for zoom adjustment and focus adjustment.

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

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

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

また、制御部38には、光源ユニット駆動回路41を介して、画像生成時に要求される所定波長帯域の光源光が光源ユニット63から射出されるように、光源ユニット63を構成する各発光ユニットの光源の発光を個別に制御する。また、制御部38は、ホイールモータを制御して蛍光発光装置の蛍光ホイールを回転駆動させる。   In addition, the control unit 38, through the light source unit drive circuit 41, emits light source light of a predetermined wavelength band required at the time of image generation from the light source unit 63. The light emission of the light source is individually controlled. The control unit 38 controls the wheel motor to rotate the fluorescent wheel of the fluorescent light emitting device.

さらに、制御部38は、冷却ファン駆動制御回路43を介して、光源ユニット63等に設けた複数の温度センサによる温度検出を行い、この温度検出の結果から冷却ファンの回転速度を個別に制御する。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プロジェクタ本体の電源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プロジェクタ本体の電源をOFFにする等の制御も行う。   Further, the control unit 38 performs temperature detection by a plurality of temperature sensors provided in the light source unit 63 and the like via the cooling fan drive control circuit 43, and individually controls the rotation speed of the cooling fan from the result of the temperature detection. . Further, the control unit 38 causes the cooling fan drive control circuit 43 to keep the cooling fan rotating even after the projector body is turned off by a timer or the like, or to turn off the projector body depending on the result of temperature detection by the temperature sensor. Control is also performed.

次に、このプロジェクタ10の内部構造について述べる。図3は、プロジェクタ10の内部構造を示す平面模式図である。プロジェクタ10は、図3に示すように、右側パネル14の近傍に制御回路基板102を備えている。この制御回路基板102は、電源回路ブロックや光源制御ブロック等を備えてなる。また、プロジェクタ10は、筐体内を区画用隔壁120により背面パネル13側の吸気側空間室121と正面パネル12側の排気側空間室122とを気密に形成し、プロジェクタ10の中央近傍にシロッコファンタイプのブロア110を冷却ファンとして配置し、吸気側空間室121にブロア110の吸込み口111を排気側空間室122にブロア110の吐出口113を位置させている。   Next, the internal structure of the projector 10 will be described. FIG. 3 is a schematic plan view showing the internal structure of the projector 10. As shown in FIG. 3, the projector 10 includes a control circuit board 102 in the vicinity of the right panel 14. The control circuit board 102 includes a power circuit block, a light source control block, and the like. In addition, the projector 10 has an airtight space chamber 121 on the rear panel 13 side and an exhaust side space chamber 122 on the front panel 12 side formed in an airtight manner by a partition wall 120 inside the housing, and a sirocco fan is located near the center of the projector 10. A type blower 110 is arranged as a cooling fan, and a suction port 111 of the blower 110 is positioned in the intake side space chamber 121 and a discharge port 113 of the blower 110 is positioned in the exhaust side space chamber 122.

さらに、このプロジェクタ10は、排気側空間室122内に光源ユニット63を配置し、左側パネル15に沿って照明側ブロック78及び画像生成ブロック79並びに投影側ブロック80で構成する光学系ユニット77を配置し、光学系ユニット77の照明側ブロック78を排気側空間室122に開口連通させて照明側ブロック78に設ける照明用ユニットの一部が排気側空間室122に位置するように配置し、排気側空間室122の正面パネル12に沿って排気温低減装置114を配置している。   Further, in the projector 10, a light source unit 63 is disposed in the exhaust side space chamber 122, and an optical system unit 77 including an illumination side block 78, an image generation block 79, and a projection side block 80 is disposed along the left panel 15. The illumination-side block 78 of the optical system unit 77 is communicated with the exhaust-side space chamber 122 so that a part of the illumination unit provided in the illumination-side block 78 is located in the exhaust-side space chamber 122. An exhaust temperature reducing device 114 is arranged along the front panel 12 of the space chamber 122.

そして、光源ユニット63等を冷却する冷却ファンとしてのブロア110は、中心部に吸込み口111を有し、吐出口113は略正方形断面であって、区画用隔壁120に接続され、区画用隔壁120によって区画された排気側空間室122にブロア110からの排風を排出するものである。   The blower 110 as a cooling fan for cooling the light source unit 63 and the like has a suction port 111 at the center, and the discharge port 113 has a substantially square cross section, and is connected to the partition partition 120. The exhaust air from the blower 110 is discharged into the exhaust-side space chamber 122 partitioned by.

光源ユニット63は、光源72からの励起光を受けて各々波長帯域の異なる光を射出する3個の発光ユニット64と、各発光ユニット64から射出される光を導光する導光光学系61と、を備えている。ここで、3個の発光ユニット64は、赤色の波長帯域光を射出する赤色発光ユニット64Rと、緑色の波長帯域光を射出する緑色発光ユニット64Gと、青色の波長帯域光を射出する青色発光ユニット64Bと、される。   The light source unit 63 includes three light emitting units 64 that receive excitation light from the light source 72 and emit light having different wavelength bands, and a light guide optical system 61 that guides light emitted from each light emitting unit 64. It is equipped with. Here, the three light emitting units 64 are a red light emitting unit 64R that emits red wavelength band light, a green light emitting unit 64G that emits green wavelength band light, and a blue light emitting unit that emits blue wavelength band light. With 64B.

赤色発光ユニット64Rは、ブロアの吐出口113の近傍において当該赤色発光ユニット64Rから射出される赤色光の光軸がライトトンネル75の光軸と直交するように配置される。また、緑色発光ユニット64Gは、当該緑色発光ユニット64Gから射出される緑色光の光軸が赤色発光ユニット64Rの光軸と平行となるように赤色発光ユニット64Rよりも正面パネル12側に配置される。そして、青色発光ユニット64Bは、正面パネル12の近傍において当該青色発光ユニット64Bから射出される青色光の光軸がライトトンネル75の光軸と一致するように配置されている。各発光ユニット64の具体的な構成については後述する。   The red light emitting unit 64R is disposed in the vicinity of the blower outlet 113 so that the optical axis of the red light emitted from the red light emitting unit 64R is orthogonal to the optical axis of the light tunnel 75. The green light emitting unit 64G is disposed closer to the front panel 12 than the red light emitting unit 64R so that the optical axis of the green light emitted from the green light emitting unit 64G is parallel to the optical axis of the red light emitting unit 64R. . The blue light emitting unit 64B is arranged in the vicinity of the front panel 12 so that the optical axis of the blue light emitted from the blue light emitting unit 64B coincides with the optical axis of the light tunnel 75. A specific configuration of each light emitting unit 64 will be described later.

導光光学系61は、図4に示すように、所定の波長帯域光を反射又は透過させて各発光ユニット64から射出される各色可視光の光軸を同一の光軸となるように変換するダイクロイックミラー141、及び、各発光ユニット64から射出されて所定の一面であるライトトンネル75の入射口へ入射する光線束を集光する集光レンズ163,164等を有する。   As shown in FIG. 4, the light guide optical system 61 reflects or transmits light in a predetermined wavelength band and converts the optical axis of each color visible light emitted from each light emitting unit 64 to be the same optical axis. A dichroic mirror 141, and condensing lenses 163 and 164 for condensing a light beam emitted from each light emitting unit 64 and incident on the entrance of the light tunnel 75, which is a predetermined surface, are provided.

具体的には、この導光光学系61は、第一ダイクロイックミラー141aと、第二ダイクロイックミラー141bと、集光レンズ群148と、を備える。第一ダイクロイックミラー141aは、赤色発光ユニット64Rの光軸とライトトンネル75の中心軸とが交差する位置において赤色発光ユニット64Rの光軸とのなす角が45度となるように配置されている。そして、この第一ダイクロイックミラー141aは、赤色発光ユニット64Rから射出される赤色の波長帯域光の光軸をライトトンネル75の中心軸と一致させるように反射し、緑色発光ユニット64G及び青色発光ユニット64Bから射出される緑色及び青色の波長帯域光を透過する。   Specifically, the light guide optical system 61 includes a first dichroic mirror 141a, a second dichroic mirror 141b, and a condenser lens group 148. The first dichroic mirror 141a is arranged such that an angle formed by the optical axis of the red light emitting unit 64R is 45 degrees at a position where the optical axis of the red light emitting unit 64R intersects with the central axis of the light tunnel 75. The first dichroic mirror 141a reflects the optical axis of the red wavelength band light emitted from the red light emitting unit 64R so as to coincide with the central axis of the light tunnel 75, and the green light emitting unit 64G and the blue light emitting unit 64B. The green and blue wavelength band lights emitted from the light are transmitted.

第二ダイクロイックミラー141bは、緑色発光ユニット64Gの光軸とライトトンネル75の中心軸とが交差する位置において緑色発光ユニット64Gの光軸とのなす角が45度となるように配置されており、緑色発光ユニット64Gから射出される緑色の波長帯域光の光軸をライトトンネル75の中心軸と一致させるように反射し、青色発光ユニット64Bから射出される青色の波長帯域光を透過する。各発光ユニット64における蛍光ホイール71の近傍に配置される集光レンズ群148は、蛍光ホイール71から射出される光を集光する。   The second dichroic mirror 141b is arranged so that an angle formed by the optical axis of the green light emitting unit 64G is 45 degrees at a position where the optical axis of the green light emitting unit 64G and the central axis of the light tunnel 75 intersect. The green wavelength band light emitted from the green light emitting unit 64G is reflected so as to coincide with the center axis of the light tunnel 75, and the blue wavelength band light emitted from the blue light emitting unit 64B is transmitted. The condensing lens group 148 disposed in the vicinity of the fluorescent wheel 71 in each light emitting unit 64 condenses the light emitted from the fluorescent wheel 71.

そして、導光光学系61は、集光レンズ群148を介して第一ダイクロイックミラー141aに入射する光を集光する集光レンズ163として、赤色発光ユニット64Rと第一ダイクロイックミラー141aとの間に配置される第一集光レンズ163aと、第一ダイクロイックミラー141aと第二ダイクロイックミラー141bとの間に配置される第二集光レンズ163bと、を備え、更に、ライトトンネル75の近傍に配置されて、第一ダイクロイックミラー141aを介してライトトンネル75に入射する光を集光する集光レンズ164を備える。   Then, the light guide optical system 61 is disposed between the red light emitting unit 64R and the first dichroic mirror 141a as a condenser lens 163 that condenses the light incident on the first dichroic mirror 141a via the condenser lens group 148. A first condenser lens 163a disposed, and a second condenser lens 163b disposed between the first dichroic mirror 141a and the second dichroic mirror 141b, and further disposed in the vicinity of the light tunnel 75. And a condensing lens 164 that condenses light incident on the light tunnel 75 via the first dichroic mirror 141a.

そして、光学系ユニット77は、図3に示したように、光源ユニット63の近傍に位置する照明側ブロック78と、背面パネル13と左側パネル15とが交差する位置の近傍に位置する画像生成ブロック79と、導光光学系61と左側パネル15との間に位置する投影側ブロック80と、の3つのブロックによって略コの字状に構成されている。   As shown in FIG. 3, the optical system unit 77 includes an illumination side block 78 positioned in the vicinity of the light source unit 63 and an image generation block positioned in the vicinity of the position where the rear panel 13 and the left panel 15 intersect. 79 and a projection-side block 80 positioned between the light guide optical system 61 and the left panel 15 are configured in a substantially U-shape.

照明側ブロック78は、光源ユニット63から射出される光源光を画像生成ブロック79が備える表示素子51に集光する光源側光学系62の一部を備えている。この照明側ブロック78が有する光源側光学系62としては、光源ユニット63から射出された光線束を均一な強度分布の光束とするライトトンネル75や、ライトトンネル75から射出された光を集光する集光レンズ、ライトトンネル75から射出された光線束の光軸を画像生成ブロック79方向に変換する光軸変換ミラー74等がある。   The illumination side block 78 includes a part of the light source side optical system 62 that condenses the light source light emitted from the light source unit 63 onto the display element 51 provided in the image generation block 79. As the light source side optical system 62 included in the illumination side block 78, the light tunnel 75 that uses the light flux emitted from the light source unit 63 as a light flux having a uniform intensity distribution, and the light emitted from the light tunnel 75 are condensed. There are a condensing lens, an optical axis conversion mirror 74 that converts the optical axis of the light beam emitted from the light tunnel 75 in the direction of the image generation block 79, and the like.

画像生成ブロック79は、光源側光学系62として、光軸変換ミラー74で反射した光源光を表示素子51に集光させる集光レンズ81と、この集光レンズ81を透過した光線束を表示素子51に所定の角度で照射する照射ミラー84と、を有している。さらに、画像生成ブロック79は、表示素子51とするDMDを備え、この表示素子51と背面パネル13との間には表示素子51を冷却するためのヒートシンク53が配置されて、このヒートシンク53によって表示素子51が冷却される。   As the light source side optical system 62, the image generation block 79 condenses the light source light reflected by the optical axis conversion mirror 74 on the display element 51, and the light beam transmitted through the condensing lens 81 is displayed on the display element. And an irradiation mirror 84 for irradiating 51 at a predetermined angle. Further, the image generation block 79 includes a DMD serving as a display element 51, and a heat sink 53 for cooling the display element 51 is disposed between the display element 51 and the rear panel 13. Element 51 is cooled.

投影側ブロック80は、表示素子51で反射されたオン光をスクリーンに放出する投影側光学系70のレンズ群を有している。この投影側光学系70としては、固定鏡筒に内蔵する固定レンズ群93と可動鏡筒に内蔵する可動レンズ群97とを備えてズーム機能を備えた可変焦点型レンズとされ、レンズモータにより可動レンズ群97を移動させることによりズーム調整やフォーカス調整を可能としている。   The projection-side block 80 has a lens group of the projection-side optical system 70 that emits ON light reflected by the display element 51 to the screen. The projection-side optical system 70 is a variable focus type lens having a zoom function with a fixed lens group 93 built in a fixed barrel and a movable lens group 97 built in a movable barrel, and is movable by a lens motor. Zoom adjustment and focus adjustment are enabled by moving the lens group 97.

このようにプロジェクタ10を構成することで、各発光ユニット64から異なるタイミングで光を射出すると、赤色、緑色及び青色の波長帯域光が導光光学系61を介してライトトンネル75に順次入射され、更に光源側光学系62を介して表示素子51に入射される。そして、プロジェクタ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、投影側光学系70を介して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 projector 10 in this manner, when light is emitted from each light emitting unit 64 at different timings, red, green, and blue wavelength band lights are sequentially incident on the light tunnel 75 via the light guide optical system 61, Further, the light is incident on the display element 51 through the light source side optical system 62. The DMD that is the display element 51 of the projector 10 displays the light of each color in a time-sharing manner according to the data, so that a color image can be projected onto the screen via the projection-side optical system 70.

次に、発光ユニット64の具体的な構成について、図5を参照して説明する。図5(a)は、蛍光ホイール71の正面模式図であり、図5(b)は、蛍光ホイール71の一部断面を示す平面模式図である。発光ユニット64は、光源72と、蛍光発光装置100と、を備えており、蛍光発光装置100は、蛍光ホイール71と、ホイールモータ73と、を有している。蛍光ホイール71は、肉厚1〜4mm程度の円板形状の銅やアルミニウム等から成る金属基材であって、基材の外周面が蛍光発光部として設けられているものである。   Next, a specific configuration of the light emitting unit 64 will be described with reference to FIG. FIG. 5A is a schematic front view of the fluorescent wheel 71, and FIG. 5B is a schematic plan view showing a partial cross section of the fluorescent wheel 71. The light emitting unit 64 includes a light source 72 and a fluorescent light emitting device 100, and the fluorescent light emitting device 100 includes a fluorescent wheel 71 and a wheel motor 73. The fluorescent wheel 71 is a metal base made of copper or aluminum having a disk shape with a thickness of about 1 to 4 mm, and the outer peripheral surface of the base is provided as a fluorescent light emitting part.

そして、赤色発光ユニット64Rの蛍光ホイール71には、赤色の波長帯域光を射出する蛍光体の層131が設けられ、緑色発光ユニット64Gの蛍光ホイール71には、緑色の波長帯域光を射出する蛍光体の層131が設けられ、青色発光ユニット64Bの蛍光ホイール71には、青色の波長帯域光を射出する蛍光体の層131が設けられている。   The fluorescent wheel 71 of the red light emitting unit 64R is provided with a phosphor layer 131 that emits red wavelength band light, and the fluorescent wheel 71 of the green light emitting unit 64G is fluorescent that emits green wavelength band light. The phosphor layer 131 that emits blue wavelength band light is provided on the fluorescent wheel 71 of the blue light emitting unit 64B.

各発光ユニット64における光源72は、蛍光ホイール71に設けられる蛍光体を励起させるために、紫外波長帯域のレーザー光を励起光として蛍光ホイール71の蛍光発光部に照射するレーザー発光器である。この紫外光源72Uは、蛍光ホイール71の側面方向(外周方向)に配置されており、当該光源72からの光が蛍光ホイール71の表裏面と平行となるように射出されて、蛍光ホイール71の側面(外周面)に入射するようになっている。   The light source 72 in each light emitting unit 64 is a laser light emitter that irradiates the fluorescent light emitting part of the fluorescent wheel 71 with excitation light of laser light in the ultraviolet wavelength band in order to excite the phosphor provided in the fluorescent wheel 71. The ultraviolet light source 72U is arranged in the side surface direction (outer circumferential direction) of the fluorescent wheel 71, and the light from the light source 72 is emitted so as to be parallel to the front and back surfaces of the fluorescent wheel 71. It is incident on the (outer peripheral surface).

なお、発光ユニット64毎に光源72の種類を変えても良く、例えば、赤色発光ユニット64R及び緑色発光ユニット64Gが有する紫外光源72Uに代えて、青色波長帯域のレーザー光を射出する青色光源72Bを配設してもよい。また、赤色発光ユニット64Rには、光源として緑色波長帯域のレーザー光を射出する緑色光源を配設することとしてもよい。つまり、発光ユニット64における励起光源は、各種発光ユニット64の蛍光ホイール71における蛍光体を効率よく励起させるために最適な種々の光源を選定することができる。さらに、光源72は、レーザー発光器に代えて発光ダイオードを採用することもできる。   Note that the type of the light source 72 may be changed for each light emitting unit 64.For example, instead of the ultraviolet light source 72U that the red light emitting unit 64R and the green light emitting unit 64G have, a blue light source 72B that emits laser light in a blue wavelength band is used. It may be arranged. The red light emitting unit 64R may be provided with a green light source that emits a laser beam in the green wavelength band as a light source. That is, as the excitation light source in the light emitting unit 64, various optimum light sources can be selected for efficiently exciting the phosphors in the fluorescent wheels 71 of the various light emitting units 64. Further, the light source 72 may employ a light emitting diode instead of the laser light emitter.

蛍光発光部は、蛍光ホイール71の裏面に対して斜め45度の角度となるテーパー面であり、このテーパー面に形成される凹部に蛍光体層131が敷設されている。この蛍光体層131は、光源72からの光を励起光として受けて所定波長帯域の蛍光光を射出する蛍光体が、耐熱性を有し且つ透光性の高いシリコン樹脂等のバインダに均一に混合されることで形成されるものである。また、蛍光発光部における基材の表面(テーパー面の凹部)には、銀蒸着等のミラー加工により反射面が形成されており、この反射面上に蛍光体の層131が敷設されている。したがって、光源72からの光は、蛍光発光部の蛍光体層131の表面に約45度の入射角で照射され、この励起光を受けた蛍光体層から蛍光光が発せられることになる。これにより、蛍光ホイール71は、蛍光発光部に励起光を受けることで所定波長帯域の蛍光光を励起光を受けた表面側に射出する蛍光板として機能する。   The fluorescent light emitting portion is a tapered surface having an oblique angle of 45 degrees with respect to the back surface of the fluorescent wheel 71, and a phosphor layer 131 is laid in a concave portion formed on the tapered surface. The phosphor layer 131 is formed by uniformly applying a phosphor that receives light from the light source 72 as excitation light and emits fluorescent light in a predetermined wavelength band to a heat-resistant and highly translucent binder such as silicon resin. It is formed by mixing. A reflective surface is formed by mirror processing such as silver vapor deposition on the surface of the substrate in the fluorescent light emitting portion (a concave portion of the tapered surface), and a phosphor layer 131 is laid on the reflective surface. Therefore, the light from the light source 72 is applied to the surface of the phosphor layer 131 of the fluorescent light emitting unit at an incident angle of about 45 degrees, and fluorescent light is emitted from the phosphor layer that has received this excitation light. Accordingly, the fluorescent wheel 71 functions as a fluorescent plate that emits fluorescent light of a predetermined wavelength band to the surface side that has received the excitation light by receiving the excitation light at the fluorescent light emitting unit.

ホイールモータ73は、蛍光ホイール71を円周方向に回転させる駆動装置である。つまり、蛍光発光装置100は、光源72からの光が回転する蛍光ホイール71に照射されると、照射領域が円環状の蛍光発光部内を移動することになるため、熱の集中を避けて蛍光体の温度上昇を効果的に抑制させることができるようになっている。   The wheel motor 73 is a drive device that rotates the fluorescent wheel 71 in the circumferential direction. In other words, when the fluorescent light emitting device 100 irradiates the rotating fluorescent wheel 71 with the light from the light source 72, the irradiated region moves in the annular fluorescent light emitting portion, so that the phosphor is avoided to avoid heat concentration. The temperature rise can be effectively suppressed.

そして、本実施例に係る各発光ユニット64において、蛍光体の層131における励起光入射側(蛍光ホイール71の外周方向となる側面方向)には、矩形平板状のショートパスフィルタ(長波長カットフィルタ)132が設けられている。このショートパスフィルタ132は、蛍光体から発せられる長波長帯域光(蛍光光)を反射し、光源72から射出される短波長帯域光を透過するフィルタであり、プロジェクタ10の筐体に配設されるものである。   In each light emitting unit 64 according to the present embodiment, a rectangular flat plate short-pass filter (long wavelength cut filter) is provided on the excitation light incident side (side surface direction that is the outer peripheral direction of the fluorescent wheel 71) in the phosphor layer 131. ) 132 is provided. The short pass filter 132 is a filter that reflects long wavelength band light (fluorescent light) emitted from the phosphor and transmits short wavelength band light emitted from the light source 72, and is disposed in the housing of the projector 10. Is.

さらに、蛍光体の層131における蛍光光出射側(蛍光ホイール71の正面方向)には、平板をリング状に形成したロングパスフィルタ(短波長カットフィルタ)133が設けられている。このロングパスフィルタ133は、光源72から発せられて蛍光発光部において散乱反射されるなどして当該ロングパスフィルタ133に入射する短波長帯域光(励起光)を反射し、蛍光体から発せられる長波長帯域光(蛍光光)を透過するフィルタであり、蛍光ホイール71の正面側に接着などで固定されているものである。   Further, a long pass filter (short wavelength cut filter) 133 having a flat plate formed in a ring shape is provided on the fluorescent light emitting side (front direction of the fluorescent wheel 71) in the phosphor layer 131. This long pass filter 133 reflects the short wavelength band light (excitation light) that is emitted from the light source 72 and scattered and reflected by the fluorescent light emitting unit, and is incident on the long pass filter 133, and is emitted from the phosphor. It is a filter that transmits light (fluorescent light), and is fixed to the front side of the fluorescent wheel 71 by adhesion or the like.

そして、このショートパスフィルタ132と、ロングパスフィルタ133と、は互いに他方に対して略垂直に配置される。つまり、ショートパスフィルタ132とロングパスフィルタ133とテーパー面(蛍光発光部)とは、入射する光源72からの励起光の光軸とホイールモータ73の回転軸とを含む断面において略三角形形状を呈するように配置されており、ショートパスフィルタ132を介して蛍光発光部に照射される光源72からの光の入射方向と、ロングパスフィルタ133を介して蛍光発光部から射出される蛍光光の出射方向と、が異なる方向とされている。   The short pass filter 132 and the long pass filter 133 are disposed substantially perpendicular to each other. That is, the short-pass filter 132, the long-pass filter 133, and the tapered surface (fluorescent light emitting unit) have a substantially triangular shape in a cross section including the optical axis of the excitation light from the incident light source 72 and the rotation axis of the wheel motor 73. The incident direction of the light from the light source 72 irradiated to the fluorescent light emitting unit through the short pass filter 132, the emission direction of the fluorescent light emitted from the fluorescent light emitting unit through the long pass filter 133, There are different directions.

なお、このロングパスフィルタ133は、蛍光ホイール71に固定する場合に限定されるものでなく、図6に示すように、プロジェクタ10の筐体側において蛍光ホイール71に近接させて配設してもよい。また、ショートパスフィルタ132についても、プロジェクタ10の筐体側に設ける場合に限定されることなく、短円筒状のショートパスフィルタ132を蛍光ホイール71に取付けて、蛍光ホイール71とともに一体的に回転させる構成としてもよい(図示せず)。さらに、ショートパスフィルタ132とロングパスフィルタ133とを筐体に配設する場合には、ショートパスフィルタ132と同じ特性の光学面とロングパスフィルタ133と同じ特性の光学面とを有するプリズムを配置させることとしてもよい。   The long pass filter 133 is not limited to the case where the long pass filter 133 is fixed to the fluorescent wheel 71, and may be disposed close to the fluorescent wheel 71 on the housing side of the projector 10, as shown in FIG. Further, the short pass filter 132 is not limited to the case where the short pass filter 132 is provided on the housing side of the projector 10, and the short cylindrical filter 132 is attached to the fluorescent wheel 71 and integrally rotated together with the fluorescent wheel 71. (Not shown). Further, when the short pass filter 132 and the long pass filter 133 are disposed in the housing, a prism having an optical surface having the same characteristics as the short pass filter 132 and an optical surface having the same characteristics as the long pass filter 133 is disposed. It is good.

そして、ショートパスフィルタ132は、入射光の入射角が大きくなるにつれて分光特性が短波長側へシフトする性質を有し、所定の角度以上の入射角で入射する励起光を反射するものである。一例として、緑色発光ユニット64Gの蛍光ホイール71に設けられるショートパスフィルタ132について説明する。   The short pass filter 132 has a property that the spectral characteristic shifts to the short wavelength side as the incident angle of incident light increases, and reflects excitation light incident at an incident angle of a predetermined angle or more. As an example, a short pass filter 132 provided on the fluorescent wheel 71 of the green light emitting unit 64G will be described.

例えば、緑色発光ユニット64Gが備える紫外光源72Uは、図7に示すように、380〜390nmの波長帯域にピークを有する紫外波長帯域のレーザー光を励起光として射出するレーザー発光器である。そして、緑色発光ユニット64Gの蛍光ホイール71に設けられるショートパスフィルタ132は、図8に示すように、入射角θが15度未満で入射する励起光の多くを透過し、15度から入射角が大きくなるにつれて入射する励起光の透過率が下がって、30度以上の入射角でほとんどの励起光を反射させる性質を有するものを採用している。   For example, the ultraviolet light source 72U included in the green light emitting unit 64G is a laser emitter that emits, as excitation light, laser light in the ultraviolet wavelength band having a peak in the wavelength band of 380 to 390 nm as shown in FIG. Then, as shown in FIG. 8, the short pass filter 132 provided on the fluorescent wheel 71 of the green light emitting unit 64G transmits most of the incident excitation light with an incident angle θ of less than 15 degrees, and the incident angle from 15 degrees. As the ratio increases, the transmittance of the incident excitation light decreases, and the light having the property of reflecting most of the excitation light at an incident angle of 30 degrees or more is employed.

そして、蛍光ホイール71の蛍光発光部に励起光を照射する光源72は、当該光源72からの光がショートパスフィルタ132の表面に対して垂直に(即ち、フィルタ表面における法線に対して入射角θ=0度の角度をなして)入射するように蛍光ホイール71の側面方向に配置されている。よって、ショートパスフィルタ132を透過した光源72からの光は、蛍光発光部(テーパー面)の蛍光体層131に対して斜めから照射されることになる。   The light source 72 that irradiates the fluorescent light emitting portion of the fluorescent wheel 71 with the excitation light is such that the light from the light source 72 is perpendicular to the surface of the short pass filter 132 (that is, the incident angle with respect to the normal line on the filter surface). It is arranged in the direction of the side surface of the fluorescent wheel 71 so as to be incident (at an angle of θ = 0 °). Therefore, the light from the light source 72 that has passed through the short pass filter 132 is irradiated obliquely onto the phosphor layer 131 of the fluorescent light emitting portion (tapered surface).

また、ショートパスフィルタ132の入射側には反射防止膜が形成されている。この反射防止膜は、モスアイフィルムを貼設したり、フッ化マグネシウムなどを真空蒸着したりすることで形成されるものである。したがって、ショートパスフィルタ132に入射する励起光は、光源72側にほとんど反射されることなく透過して蛍光体の層131に入射する。つまり、励起光の利用効率を向上させることができる。   Further, an antireflection film is formed on the incident side of the short pass filter 132. This antireflection film is formed by attaching a moth-eye film or vacuum depositing magnesium fluoride or the like. Therefore, the excitation light incident on the short pass filter 132 is transmitted through the phosphor layer 131 with almost no reflection on the light source 72 side. That is, the utilization efficiency of excitation light can be improved.

そして、このように蛍光体層131の励起光入射側にショートパスフィルタ132を配置し、蛍光光出射側にロングパスフィルタ133を配置することで、図9に示すように、入射角θ=0度でショートパスフィルタ132に入射する励起光Eは、ショートパスフィルタ132を透過して、蛍光体層131表面に対して斜めから照射される。この励起光Eの多くは蛍光体に吸収されるも、蛍光体に吸収されることなく散乱反射する反射励起光REも存在する。この反射励起光REは、様々な入射角でショートパスフィルタ132やロングパスフィルタ133に照射される。   Then, by arranging the short pass filter 132 on the excitation light incident side of the phosphor layer 131 and the long pass filter 133 on the fluorescent light emitting side in this way, the incident angle θ = 0 degrees as shown in FIG. The excitation light E incident on the short pass filter 132 passes through the short pass filter 132 and is irradiated obliquely onto the surface of the phosphor layer 131. Most of the excitation light E is absorbed by the phosphor, but there is also reflected excitation light RE that is scattered and reflected without being absorbed by the phosphor. The reflected excitation light RE is applied to the short pass filter 132 and the long pass filter 133 at various incident angles.

ここで、ショートパスフィルタ132の表面における法線に対して15度未満の角度をなして入射する反射励起光REはショートパスフィルタ132を透過して光源72側に射出されることになるが、ショートパスフィルタ132の表面における法線に対して30度以上の角度をなして入射する反射励起光REはショートパスフィルタ132でほとんどが蛍光体層131側に反射する。また、15度以上30度未満の角度をなして入射する反射励起光REは、15度よりも入射角が大きくなるにつれて透過率が低下するため、一部がショートパスフィルタ132により蛍光体層131側に反射することになる。   Here, the reflected excitation light RE incident at an angle of less than 15 degrees with respect to the normal line on the surface of the short pass filter 132 passes through the short pass filter 132 and is emitted to the light source 72 side. The reflected excitation light RE incident at an angle of 30 degrees or more with respect to the normal line on the surface of the short pass filter 132 is mostly reflected by the short pass filter 132 to the phosphor layer 131 side. In addition, the reflection excitation light RE incident at an angle of 15 degrees or more and less than 30 degrees has a lower transmittance as the incident angle becomes larger than 15 degrees. Will be reflected to the side.

また、蛍光体に吸収されることなく基材表面の反射面に照射される励起光も、反射面で蛍光体層131側に反射されるため、再び蛍光体の励起に利用されることになる。さらに、蛍光体層131で散乱反射されるなどしてロングパスフィルタ133に照射される反射励起光REは、ロングパスフィルタ133により反射されて再び蛍光体層131に入射され、再び蛍光体の励起に利用されることになる。   In addition, since the excitation light irradiated on the reflecting surface of the substrate surface without being absorbed by the phosphor is also reflected on the phosphor layer 131 side by the reflecting surface, it is used again for exciting the phosphor. . Further, the reflected excitation light RE irradiated on the long pass filter 133 by being scattered and reflected by the phosphor layer 131 is reflected by the long pass filter 133 and is incident on the phosphor layer 131 again, and is used again for exciting the phosphor. Will be.

そして、蛍光体が励起されて、蛍光体から全方位に蛍光発光された光は、直接ロングパスフィルタ133側へ、或いは、基材表面の反射面やショートパスフィルタ132で反射した後にロングパスフィルタ133側へ射出され、ロングパスフィルタ133を透過して集光レンズ群148に照射される(図5参照)。   The light excited in the phosphor and fluoresced in all directions from the phosphor is directly reflected on the long pass filter 133 side or on the long pass filter 133 side after being reflected by the reflective surface of the substrate surface or the short pass filter 132. Is emitted to the condenser lens group 148 through the long pass filter 133 (see FIG. 5).

このように、ショートパスフィルタ132を蛍光体層131における励起光入射側に配置し、ロングパスフィルタ133を蛍光体層131における蛍光光出射側に配置し、蛍光発光部から励起光を受けた表面側に蛍光光を出射可能にすることで、入射する励起光の利用効率を高めて、蛍光光の取出効率を向上させることで蛍光体を明るく発光させることのできる発光ユニット64と、この発光ユニット64を備えて明るい画像を投影することのできるプロジェクタ10と、を提供することができる。   In this way, the short pass filter 132 is arranged on the excitation light incident side in the phosphor layer 131, the long pass filter 133 is arranged on the fluorescence light emitting side in the phosphor layer 131, and the surface side receiving the excitation light from the fluorescent light emitting unit A light emitting unit 64 that can emit fluorescent light brightly, thereby increasing the utilization efficiency of incident excitation light and improving the extraction efficiency of the fluorescent light, and the light emitting unit 64 And a projector 10 that can project a bright image.

また、ショートパスフィルタ132、ロングパスフィルタ133及びテーパー面として形成された蛍光発光部と、を略三角形形状を呈するように配置することで、ショートパスフィルタ132を透過した励起光を斜めから蛍光発光部に入射させ、この入射方向とは異なる方向から無駄なく蛍光光を取り出すことができる。   In addition, the short-pass filter 132, the long-pass filter 133, and the fluorescent light emitting part formed as a tapered surface are arranged so as to have a substantially triangular shape, so that the excitation light transmitted through the short pass filter 132 is obliquely emitted from the fluorescent light emitting part. The fluorescent light can be extracted without waste from a direction different from the incident direction.

さらに、ショートパスフィルタ132と、ロングパスフィルタ133と、を互いに他方に対して略垂直に配置することで、励起光の入射方向と蛍光光の出射方向とのなす角を90度近くとして、光学レイアウトをシンプルな構成とすることができる。   Further, by arranging the short-pass filter 132 and the long-pass filter 133 substantially perpendicular to each other, the angle formed by the incident direction of the excitation light and the emission direction of the fluorescent light is made close to 90 degrees. Can be made simple.

そして、蛍光発光部における基材の表面に反射面を形成する場合は、蛍光体から基材側に発せられた蛍光光を光源72側に反射して光源光として利用することができるとともに、蛍光体に吸収されることなく基材の反射面に照射された励起光を反射して蛍光体の励起に利用することができるため、反射面を形成しない場合に比べて蛍光ホイール71を明るく発光させることができる。   When a reflective surface is formed on the surface of the base material in the fluorescent light emitting part, the fluorescent light emitted from the fluorescent material to the base material side can be reflected to the light source 72 side and used as light source light, The excitation light irradiated on the reflective surface of the base material without being absorbed by the body can be reflected and used for excitation of the phosphor, so that the fluorescent wheel 71 emits light compared to when the reflective surface is not formed. be able to.

さらに、ショートパスフィルタ132は、所定の角度以上の入射角で入射する励起光を反射するものである。これにより、ショートパスフィルタ132の表面における法線に対して所定の角度以上をなしてショートパスフィルタ132に入射する反射励起光REを蛍光体層131側に反射することができる。つまり、ショートパスフィルタ132は、光源72の前面に配置されるコリメータレンズにより略平行に入射する紫外光や、光源72の前面に配置される集光レンズにより集光して入射する紫外光(ショートパスフィルタ132の表面における法線に対して僅かに傾いた方向から入射する紫外光を含む)を透過するも、蛍光発光部から反射して所定の角度以上で入射する紫外光を蛍光発光部側に反射して当該紫外光を蛍光体の励起に再利用することができるため、励起光の利用効率をより向上させて蛍光体を明るく発光させることができる。   Further, the short pass filter 132 reflects excitation light incident at an incident angle greater than a predetermined angle. Thereby, the reflected excitation light RE incident on the short pass filter 132 at a predetermined angle or more with respect to the normal line on the surface of the short pass filter 132 can be reflected to the phosphor layer 131 side. That is, the short-pass filter 132 has ultraviolet light that is incident substantially in parallel by a collimator lens disposed on the front surface of the light source 72, or ultraviolet light that is condensed and incident by a condensing lens disposed on the front surface of the light source 72 (short). (Including ultraviolet light incident from a direction slightly inclined with respect to the normal line on the surface of the pass filter 132), but the ultraviolet light reflected from the fluorescent light emitting portion and incident at a predetermined angle or more is transmitted to the fluorescent light emitting portion side. Therefore, the ultraviolet light can be reused for excitation of the phosphor, so that the use efficiency of the excitation light can be further improved and the phosphor can emit light brightly.

また、本実施例における発光ユニット64は、基材を円板形状の蛍光ホイール71として形成し、この蛍光ホイール71を回転させる構成としている。よって、シンプルな発光ユニット64であって、照射面積を拡張して熱の集中を避けることができる発光ユニット64を提供することができる。   Further, the light emitting unit 64 in the present embodiment is configured such that the base material is formed as a disc-shaped fluorescent wheel 71 and the fluorescent wheel 71 is rotated. Therefore, it is possible to provide a simple light emitting unit 64 that can expand the irradiation area and avoid the concentration of heat.

なお、蛍光ホイール71の形状は上記したように円板形状とする場合に限定されることなく、円環形状としてもよい。即ち、図10に示すように、円環状の薄肉金属基材を内周面より支持して、円環状基材の外周面(テーパー面)に蛍光体の層131を配置させる構成としてもよい。このように、蛍光ホイール71をリング状に形成することで、軽量化を図ることができる。   The shape of the fluorescent wheel 71 is not limited to the disc shape as described above, and may be an annular shape. That is, as shown in FIG. 10, the annular thin metal base material may be supported from the inner peripheral surface, and the phosphor layer 131 may be disposed on the outer peripheral surface (tapered surface) of the annular base material. Thus, weight reduction can be achieved by forming the fluorescent wheel 71 in a ring shape.

そして、上記では各色を射出可能な発光ユニット64を3個備える光源ユニット63をプロジェクタ10に搭載した実施例について説明したが、光源ユニット63を構成する複数の発光ユニット64のうちの何れかを発光ダイオードなどの光源装置に置き換えることもできる。即ち、上記した青色発光ユニット64Bに代えて、青色波長帯域光を射出する発光ダイオードやレーザー発光器などの発光源を備えた青色光源装置を配設することとしてもよい。さらに、上記した赤色発光ユニット64Rに代えて、赤色波長帯域光を射出する発光ダイオードやレーザー発光器などの発光源を備えた赤色光源装置を配設することとしてもよい。そして、上記した緑色発光ユニット64Gに代えて、緑色波長帯域光を射出する発光ダイオードやレーザー発光器などの発光源を備えた緑色光源装置を配設することもできる。また、各光学部品のレイアウトも、上述した構成(図3、図4参照)に限ることなく様々なレイアウトを採用することができる。   In the above, the embodiment in which the light source unit 63 including three light emitting units 64 capable of emitting each color is mounted on the projector 10 has been described. However, any one of the plurality of light emitting units 64 constituting the light source unit 63 emits light. It can also be replaced with a light source device such as a diode. That is, instead of the blue light emitting unit 64B described above, a blue light source device including a light emitting source such as a light emitting diode or a laser light emitting element that emits light in a blue wavelength band may be provided. Furthermore, instead of the above-described red light emitting unit 64R, a red light source device including a light emitting source such as a light emitting diode or a laser light emitting element that emits red wavelength band light may be provided. In place of the above-described green light emitting unit 64G, a green light source device including a light emitting source such as a light emitting diode or a laser light emitting element that emits green wavelength band light may be provided. Further, the layout of each optical component is not limited to the above-described configuration (see FIGS. 3 and 4), and various layouts can be adopted.

例えば、緑色光を生成する緑色発光ユニット64Gと、赤色光を生成する赤色光源装置と、青色光を生成する青色光源装置と、を備える光源ユニット63をプロジェクタ10に搭載することもできる。以下、このプロジェクタ10の構成について説明する。図11は、本発明の変形例に係るプロジェクタ10の光源ユニット63のレイアウトを示す平面模式図である。図示するように、この光源ユニット63は、複数個の青色光源72Bを具備する青色光源装置170と、赤色光を発する発光ダイオードを有する赤色光源装置180と、蛍光発光装置100と、導光光学系61と、を備える。   For example, the projector 10 may be equipped with a light source unit 63 including a green light emitting unit 64G that generates green light, a red light source device that generates red light, and a blue light source device that generates blue light. Hereinafter, the configuration of the projector 10 will be described. FIG. 11 is a schematic plan view showing the layout of the light source unit 63 of the projector 10 according to the modification of the present invention. As shown, the light source unit 63 includes a blue light source device 170 having a plurality of blue light sources 72B, a red light source device 180 having a light emitting diode that emits red light, a fluorescent light emitting device 100, and a light guide optical system. 61.

青色光源装置170は、複数の青色光源72Bから成る光源群を有する。そして、各青色光源72Bの光軸上には、各青色光源72Bからの射出光の指向性を高めるように平行光に変換するコリメータレンズが夫々配置されている。また、各青色光源72Bからの射出光の光軸を蛍光ホイール71側の方向に90度変換する複数の反射ミラー171や、この複数の反射ミラー171で反射した各青色光源72Bからの射出光を集光する集光レンズ178が配置されている。このように、複数の反射ミラー171が、階段状に配列されて、各青色光源72Bから射出される光源光束同士の間隔を狭めることにより、光源群から射出される光線束の断面積を水平方向において縮小して、集光レンズ178に向けて反射することができる。   The blue light source device 170 has a light source group including a plurality of blue light sources 72B. On the optical axis of each blue light source 72B, a collimator lens that converts the light emitted from each blue light source 72B into parallel light is arranged so as to enhance the directivity of the emitted light. In addition, a plurality of reflecting mirrors 171 for converting the optical axis of the emitted light from each blue light source 72B by 90 degrees in the direction of the fluorescent wheel 71, and the emitted light from each blue light source 72B reflected by the plurality of reflecting mirrors 171 A condensing lens 178 for condensing light is disposed. In this way, the plurality of reflecting mirrors 171 are arranged in a staircase pattern, and by reducing the distance between the light source light beams emitted from each blue light source 72B, the cross-sectional area of the light beam emitted from the light source group is reduced in the horizontal direction. And can be reflected toward the condenser lens 178.

蛍光発光装置100は、蛍光ホイール71と、ホイールモータ73と、を備え、反射ミラー171により反射されて集光レンズにより集光された青色光源72Bからの光が、蛍光ホイール71のテーパー面に照射されるように配置されている。このテーパー面には、青色光源72Bからの青色励起光を受けて緑色波長帯域の蛍光光を発する緑色蛍光体の層131を有する円環状の蛍光発光部が設けられている。   The fluorescent light emitting device 100 includes a fluorescent wheel 71 and a wheel motor 73, and the light from the blue light source 72B reflected by the reflecting mirror 171 and collected by the condenser lens irradiates the tapered surface of the fluorescent wheel 71. Are arranged to be. The tapered surface is provided with an annular fluorescent light emitting section having a green phosphor layer 131 that receives blue excitation light from the blue light source 72B and emits fluorescent light in the green wavelength band.

赤色光源装置180は、青色光源72Bと光軸が平行となるように配置された赤色発光素子と、赤色発光素子からの射出光を集光する集光レンズ群と、を備える単色光源装置である。この赤色発光素子は、赤色波長帯域の光を発する発光ダイオードである。   The red light source device 180 is a monochromatic light source device including a red light emitting element arranged so that the optical axis is parallel to the blue light source 72B, and a condensing lens group that collects light emitted from the red light emitting element. . The red light emitting element is a light emitting diode that emits light in a red wavelength band.

そして、このプロジェクタ10には、上記した励起光照射装置としての青色光源装置170とは別に、発光ダイオードなどの青色発光素子を備えた第二の青色光源装置200が配設される。この第二の青色光源装置200は、ライトトンネル75の光軸上に設けられる。   The projector 10 is provided with a second blue light source device 200 including a blue light emitting element such as a light emitting diode, in addition to the blue light source device 170 as the excitation light irradiation device. This second blue light source device 200 is provided on the optical axis of the light tunnel 75.

そして、導光光学系61は、赤色、緑色、青色波長帯域の光線束を集光させる集光レンズや、各色波長帯域の光線束の光軸を変換して同一の光軸とさせる反射ミラー、ダイクロイックミラー等からなる。具体的には、蛍光ホイール71から射出した緑色波長帯域光の光軸と、第二の青色光源装置200から射出される青色波長帯域光の光軸と、が交差する位置には、青色波長帯域光を透過し、蛍光ホイール71から射出される緑色光の光軸をライトトンネル75の方向に90度変換するダイクロイックミラー201が配置されている。さらに、ダイクロイックミラー201で反射した緑色波長帯域光の光軸と、赤色光源装置180から射出される赤色波長帯域光の光軸と、が交差する位置には、青色及び緑色光を透過し且つ赤色光の光軸をライトトンネル75の方向に90度変換するダイクロイックミラー192が配置されている。   The light guide optical system 61 includes a condensing lens that condenses the light bundles in the red, green, and blue wavelength bands, and a reflection mirror that converts the optical axes of the light bundles in the respective color wavelength bands into the same optical axis, It consists of a dichroic mirror. Specifically, at the position where the optical axis of the green wavelength band light emitted from the fluorescent wheel 71 and the optical axis of the blue wavelength band light emitted from the second blue light source device 200 intersect, the blue wavelength band A dichroic mirror 201 that transmits light and converts the optical axis of green light emitted from the fluorescent wheel 71 in the direction of the light tunnel 75 by 90 degrees is disposed. Further, at the position where the optical axis of the green wavelength band light reflected by the dichroic mirror 201 and the optical axis of the red wavelength band light emitted from the red light source device 180 intersect, blue and green light are transmitted and red A dichroic mirror 192 that converts the optical axis of light by 90 degrees in the direction of the light tunnel 75 is disposed.

そして、各光源装置の近傍には、夫々集光レンズが配置されている。さらに、ライトトンネル75の近傍には、このライトトンネル75の入射口に光源光を集光する集光レンズが配置されている。   A condensing lens is arranged in the vicinity of each light source device. Further, in the vicinity of the light tunnel 75, a condenser lens for condensing the light source light at the entrance of the light tunnel 75 is disposed.

このように、各光源装置及びレンズ、ミラーを配置させた光学レイアウトを構成することで、青色光源装置170からの青色励起光を蛍光ホイール71の蛍光発光部に照射させて、緑色光をライトトンネル75に導光することができる。さらに、赤色光源装置180からの赤色光及び第二の青色光源装置200からの青色光をライトトンネル75に導光することができる。   In this way, by configuring an optical layout in which each light source device, lens, and mirror are arranged, blue excitation light from the blue light source device 170 is irradiated to the fluorescent light emitting unit of the fluorescent wheel 71, and green light is light tunneled. 75 can be guided. Furthermore, the red light from the red light source device 180 and the blue light from the second blue light source device 200 can be guided to the light tunnel 75.

よって、このプロジェクタ10は、上記と同様に、赤色光源装置180及び第二の青色光源装置200からの赤色光及び青色光と、緑色発光ユニット64Gを構成する蛍光ホイール71から射出される緑色蛍光光と、により明るい画像をスクリーンに投影することができる。   Therefore, similarly to the above, the projector 10 includes the red light and the blue light from the red light source device 180 and the second blue light source device 200, and the green fluorescent light emitted from the fluorescent wheel 71 constituting the green light emitting unit 64G. A brighter image can be projected on the screen.

さらに、図4及び図5に示したように、発光ユニット64の蛍光ホイール71に設けられる蛍光体の層131の種類は夫々1種類に限られるものでない。即ち、赤色発光ユニット64R、緑色発光ユニット64G、青色発光ユニット64Bの3種類の発光ユニット64に代えて、図12に示すように、蛍光ホイール71の蛍光発光部に、励起光を受けて赤色、緑色及び青色の波長帯域の蛍光光を発する3種類の蛍光体の層131を周方向に並設した発光ユニット64を配設することとしてもよい。この場合、発光ユニット64には、紫外光を励起光として各蛍光発光部に照射する紫外光源72Uが設けられる。そして、この発光ユニット64は、蛍光ホイール71の回転数をプロジェクタ制御手段により制御して、順次発光ユニット64から赤色、緑色及び青色の光源光を射出する構成とすることで、表示素子51(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生成することができる。   Further, as shown in FIGS. 4 and 5, the type of the phosphor layer 131 provided on the fluorescent wheel 71 of the light emitting unit 64 is not limited to one type. That is, instead of the three types of light emitting units 64 of the red light emitting unit 64R, the green light emitting unit 64G, and the blue light emitting unit 64B, as shown in FIG. A light emitting unit 64 in which three types of phosphor layers 131 emitting fluorescent light in the green and blue wavelength bands are arranged in the circumferential direction may be provided. In this case, the light emitting unit 64 is provided with an ultraviolet light source 72U that irradiates each fluorescent light emitting unit with ultraviolet light as excitation light. The light emitting unit 64 is configured to emit red, green, and blue light source light sequentially from the light emitting unit 64 by controlling the number of rotations of the fluorescent wheel 71 by the projector control means, so that the display element 51 (DMD ) Displays each color light in a time-sharing manner according to the data, thereby generating a color image on the screen.

このように、複数種類の蛍光発光部を一枚の蛍光ホイール71に設けることで、一枚の蛍光ホイール71から複数色の波長帯域光を順次射出することができ、この発光ユニット64を備えることでプロジェクタ10の小型化を図ることができる。   In this way, by providing a plurality of types of fluorescent light emitting units on one fluorescent wheel 71, it is possible to sequentially emit light of a plurality of colors in a wavelength band from one fluorescent wheel 71, and this light emitting unit 64 is provided. Thus, the projector 10 can be downsized.

また、蛍光ホイール71の一部を拡散部として形成してもよい。例えば、蛍光ホイール71に赤色蛍光発光部と、緑色蛍光発光部と、拡散部と、を周方向に並設して形成し、蛍光ホイール71に照射する励起光源として青色レーザー発光器を採用すれば、青色光源からの光を励起光として赤色及び緑色蛍光発光部に照射して赤色蛍光光及び緑色蛍光光を生成し、拡散部により拡散された青色拡散光を導光光学系により光源ユニット63からの光源光として射出することもできる。この場合、青色拡散部における入射面及び出射面側にはショートパスフィルタ132及びロングパスフィルタ133は配置されず、蛍光ホイール71の赤色及び緑色蛍光体層131における励起光入射側及び蛍光光出射側にのみショートパスフィルタ132及びロングパスフィルタ133を固定する。   Further, a part of the fluorescent wheel 71 may be formed as a diffusion part. For example, if a red fluorescent light emitting part, a green fluorescent light emitting part, and a diffusing part are formed side by side in the circumferential direction on the fluorescent wheel 71 and a blue laser light emitter is used as an excitation light source for irradiating the fluorescent wheel 71, The red and green fluorescent light emitting parts are irradiated with light from the blue light source as excitation light to generate red fluorescent light and green fluorescent light, and the blue diffused light diffused by the diffusing part is emitted from the light source unit 63 by the light guide optical system. It can also be emitted as the light source light. In this case, the short-pass filter 132 and the long-pass filter 133 are not arranged on the incident surface and the emission surface side in the blue diffused portion, and on the excitation light incident side and the fluorescence light emission side in the red and green phosphor layers 131 of the fluorescent wheel 71. Only the short pass filter 132 and the long pass filter 133 are fixed.

つまり、蛍光ホイール71に設けられる蛍光体の種類は、1種類であってもよいし、複数種類であってもよく、蛍光体の層131のみならず、拡散部を設けて蛍光体を励起させるための光を射出する光源72からの光を拡散させて、光源光として利用することもできる。そして、光の三原色を生成する光源装置を様々に組合わせてプロジェクタ10に組み込むことができる。   In other words, the type of phosphor provided in the fluorescent wheel 71 may be one type or plural types, and not only the phosphor layer 131 but also a diffusion part is provided to excite the phosphor. Therefore, the light from the light source 72 that emits the light can be diffused and used as light source light. The light source device that generates the three primary colors of light can be incorporated into the projector 10 in various combinations.

以下、光源72からの光を拡散させて射出することのできる発光ユニット64を備えたプロジェクタ10について図13及び図14を参照して説明する。図13は、拡散透過部134を設けた蛍光ホイール71の正面模式図及び一部断面を示す平面模式図である。図14は、本発明の別の形態に係るプロジェクタ10の光源ユニット63のレイアウトを示す平面模式図である。   Hereinafter, the projector 10 including the light emitting unit 64 capable of diffusing and emitting the light from the light source 72 will be described with reference to FIGS. 13 and 14. FIG. 13 is a schematic front view of the fluorescent wheel 71 provided with the diffuse transmission part 134 and a schematic plan view showing a partial cross section. FIG. 14 is a schematic plan view showing the layout of the light source unit 63 of the projector 10 according to another embodiment of the present invention.

図13に示すように、この発光ユニット64は、緑色蛍光発光部を有する蛍光ホイール71と、青色光源72Bと、を有する。この蛍光ホイール71には、円弧状の蛍光発光部が形成され、この蛍光発光部に緑色蛍光体の層131を設けられている。緑色蛍光体層131における蛍光光出射側には、ロングパスフィルタ133が取付けられている。   As shown in FIG. 13, the light emitting unit 64 includes a fluorescent wheel 71 having a green fluorescent light emitting portion, and a blue light source 72B. The fluorescent wheel 71 is formed with an arcuate fluorescent light emitting portion, and a green phosphor layer 131 is provided on the fluorescent light emitting portion. A long pass filter 133 is attached to the fluorescent light emitting side of the green phosphor layer 131.

また、緑色蛍光体層131が形成されていない蛍光ホイール71のテーパー面には、照射される青色光源72Bからの光を反射する反射部135が形成されている。そして、この蛍光ホイール71には、ロングパスフィルタ133に連接される円弧状の拡散透過板134が設けられている。つまり、この拡散透過板134は、反射部により反射される青色レーザー光の光路上に位置される。この拡散透過板134は、入射される光の波長帯域を変換することなく拡散効果を付与する光学部品である。この拡散透過板134は、例えば、ガラス材の一方の面にブラスト処理を施すことによって、光を拡散させる部分を微細凹凸により形成して成るものである。   In addition, on the tapered surface of the fluorescent wheel 71 on which the green phosphor layer 131 is not formed, a reflecting portion 135 that reflects light from the irradiated blue light source 72B is formed. The fluorescent wheel 71 is provided with an arc-shaped diffuse transmission plate 134 connected to the long pass filter 133. That is, the diffuse transmission plate 134 is positioned on the optical path of the blue laser light reflected by the reflecting portion. The diffuse transmission plate 134 is an optical component that imparts a diffusion effect without converting the wavelength band of incident light. The diffusion transmission plate 134 is formed by forming a portion for diffusing light with fine irregularities by, for example, performing a blasting process on one surface of a glass material.

なお、この拡散透過板134は、一方の面に微細凹凸を形成させる場合に限定されることなく、両面に微細凹凸を形成することとしてもよい。また、ガラスやプラスチック、樹脂などの透明な基材に光拡散性を有するフィラーを添加して成る光拡散性部材により光を拡散させる部分を形成し、この光拡散性部材を透明基材で挟み込むなどして取付けることもできる。さらに、拡散透過板134を取付けることに代えて、テーパー面に微細凹凸を設けたり、光拡散性部材を配設させることとしてもよい。   The diffuse transmission plate 134 is not limited to the case where fine irregularities are formed on one surface, and fine irregularities may be formed on both surfaces. Also, a light diffusing member is formed by adding a light diffusing filler to a transparent base material such as glass, plastic, resin, etc., and the light diffusing member is sandwiched between the transparent base materials. It can also be installed. Further, instead of attaching the diffuse transmission plate 134, fine irregularities may be provided on the tapered surface, or a light diffusing member may be provided.

このように、蛍光ホイール71を構成することで、青色光源72Bから青色光を蛍光発光部に照射すれば、生成された緑色蛍光光がロングパスフィルタ133を透過して蛍光ホイール71正面側に射出され、青色光源72Bから青色光を反射部135に照射すれば、反射した青色光が拡散透過板134によって拡散されて蛍光ホイール71正面側に射出されることになる。したがって、光源72からの光を蛍光体の励起に利用するだけでなく、光源72からの光をその波長帯域を変換させることなく拡散させてそのまま光源光としても利用可能な発光ユニット64を提供することができる。   In this way, by configuring the fluorescent wheel 71, if the blue light source 72B irradiates the fluorescent light emitting unit with the blue light, the generated green fluorescent light passes through the long pass filter 133 and is emitted to the front side of the fluorescent wheel 71. If the blue light is emitted from the blue light source 72B to the reflecting portion 135, the reflected blue light is diffused by the diffusing and transmitting plate 134 and emitted to the front side of the fluorescent wheel 71. Accordingly, there is provided a light emitting unit 64 that not only uses the light from the light source 72 for excitation of the phosphor, but also diffuses the light from the light source 72 without converting its wavelength band and can be used as it is as the light source light. be able to.

この蛍光ホイール71を組み込む光学レイアウトとしては、図14に示すように、上記した変形例におけるレイアウトと略同様とすることができる(図12参照)。なお、この蛍光ホイール71を組み込む場合、この光学レイアウトには、上記したダイクロイックミラー201(図12参照)に代えて青色光及び緑色光をライトトンネル75の方向に90度反射する通常の反射ミラー193が配置される(図14参照)。   As shown in FIG. 14, the optical layout incorporating the fluorescent wheel 71 can be substantially the same as the layout in the above-described modified example (see FIG. 12). When the fluorescent wheel 71 is incorporated, the optical layout includes a normal reflecting mirror 193 that reflects blue light and green light by 90 degrees in the direction of the light tunnel 75 instead of the dichroic mirror 201 (see FIG. 12). Are arranged (see FIG. 14).

したがって、このプロジェクタ10は、赤色光源装置180からの赤色光をライトトンネル75に導光することができる。また、青色光源装置170からの青色光を蛍光ホイール71の蛍光発光部に照射させることで、緑色光をライトトンネル75に導光することができる。さらに、青色光源装置170からの青色光を蛍光ホイール71の反射部に照射させることで、拡散透過板134を拡散透過した青色光をライトトンネル75に導光することができる。即ち、このプロジェクタ10は、上述と同様に、明るい画像をスクリーンに投影することができる。   Therefore, the projector 10 can guide the red light from the red light source device 180 to the light tunnel 75. Further, the green light can be guided to the light tunnel 75 by irradiating the fluorescent light emitting portion of the fluorescent wheel 71 with the blue light from the blue light source device 170. Furthermore, by irradiating the reflection portion of the fluorescent wheel 71 with the blue light from the blue light source device 170, the blue light diffused and transmitted through the diffusion transmission plate 134 can be guided to the light tunnel 75. That is, the projector 10 can project a bright image on the screen as described above.

また、本発明は、以上の実施例に限定されるものでなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で自由に変更、改良が可能である。例えば、上記した実施例では、蛍光ホイール71の側面から励起光を入射させる構成について説明したが、蛍光ホイール71の正面或いは背面から励起光を入射して側面方向に蛍光光を出射する構成とすることもできる。また、蛍光ホイール71の蛍光発光部(テーパー面)は、ホイール面に対して45度となるように形成する場合に限定されることもない。そして、ショートパスフィルタ132及びロングパスフィルタ133は、上記したように、互いに他方に対して垂直となるように配置することなく、フィルタ同士のなす角が90度未満となってもよいし、90度を超えるような角度で配置してもよい。   The present invention is not limited to the above embodiments, and can be freely changed and improved without departing from the gist of the invention. For example, in the above-described embodiment, the configuration in which the excitation light is incident from the side surface of the fluorescent wheel 71 has been described. However, the configuration is such that the excitation light is incident from the front surface or the back surface of the fluorescent wheel 71 and the fluorescent light is emitted in the side surface direction. You can also. The fluorescent light emitting portion (tapered surface) of the fluorescent wheel 71 is not limited to the case where the fluorescent light emitting portion (tapered surface) is formed to be 45 degrees with respect to the wheel surface. Further, as described above, the short-pass filter 132 and the long-pass filter 133 are not arranged so as to be perpendicular to each other, and the angle between the filters may be less than 90 degrees, or 90 degrees. You may arrange | position with the angle which exceeds.

そして、蛍光ホイール71は、上記のように円板形状として駆動装置により回転させる構成とする場合に限ることなく、矩形状に形成した蛍光板を固定することとしてもよい。なお、固定する蛍光板に各色の蛍光体の層131を並設する場合、光源72と蛍光板との間に、光源72からの光の照射方向を変化させる調整装置を配設する、あるいは、光源72の位置及び/又は照射方向を変化させるように駆動する光源駆動装置を設けて、光源72からの光の照射スポット位置を移動させることで、各色の蛍光光を蛍光板から射出することができる。また、単色蛍光板においては、熱の集中を回避することができる。なお、調整装置としては、例えば、KTN結晶、音響光学素子、MEMSミラー等を用いた光偏光器を採用することができる。   The fluorescent wheel 71 is not limited to the configuration in which the fluorescent wheel 71 is rotated by the drive device as a disc shape as described above, and a fluorescent plate formed in a rectangular shape may be fixed. When the phosphor layers 131 of the respective colors are arranged side by side on the fluorescent plate to be fixed, an adjusting device for changing the irradiation direction of light from the light source 72 is disposed between the light source 72 and the fluorescent plate, or the light source 72 By providing a light source driving device that drives to change the position and / or irradiation direction of the light source and moving the irradiation spot position of the light from the light source 72, fluorescent light of each color can be emitted from the fluorescent plate. Further, in the monochromatic fluorescent plate, heat concentration can be avoided. In addition, as an adjustment apparatus, the optical polarizer using a KTN crystal | crystallization, an acoustooptic element, a MEMS mirror etc. is employable, for example.

また、上記実施例はプロジェクタ10に発光ユニット64を組み込むこととしたが、プロジェクタ10に実装する場合に限られることなく、露光装置などの様々な機器に実装して用いることができる。そして、赤色、緑色及び青色を組み合わせて用いることに限定されるものでもなく、単色を発光する発光ユニット64を照明装置に組み込んで、多数の単色発光ユニット64から構成されるイルミネーション照明装置や単色のスポットライトを照射可能な照明装置、液晶パネルのバックライトとしての照明装置等として用いてもよい。   In the above embodiment, the light emitting unit 64 is incorporated in the projector 10. However, the light emitting unit 64 is not limited to being mounted on the projector 10, and can be mounted on various devices such as an exposure apparatus. And, it is not limited to using red, green and blue in combination, but a lighting unit 64 that emits a single color is incorporated into the lighting device, and an illumination lighting device composed of a large number of single-color light emitting units 64 or a single color lighting device. You may use as an illuminating device which can irradiate a spotlight, an illuminating device as a backlight of a liquid crystal panel, etc.

10 プロジェクタ 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 各種端子
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 光源ユニット駆動回路 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
53 ヒートシンク 61 導光光学系
62 光源側光学系 63 光源ユニット
64 発光ユニット 64R 赤色発光ユニット
64G 緑色発光ユニット 64B 青色発光ユニット
70 投影側光学系 71 蛍光ホイール
72 光源 72B 青色光源
72U 紫外光源 73 ホイールモータ
74 光軸変換ミラー 75 ライトトンネル
77 光学系ユニット 78 照明側ブロック
79 画像生成ブロック 80 投影側ブロック
81 集光レンズ 84 照射ミラー
93 固定レンズ群 97 可動レンズ群
100 蛍光発光装置 102 制御回路基板
110 ブロア 111 吸込み口
113 吐出口 114 排気温低減装置
120 区画用隔壁 121 吸気側空間室
122 排気側空間室 131 蛍光体の層
132 ショートパスフィルタ 133 ロングパスフィルタ
134 拡散透過板 135 反射部
141 ダイクロイックミラー
141a 第一ダイクロイックミラー 141b 第二ダイクロイックミラー
148 集光レンズ群 163 集光レンズ
163a 第一集光レンズ 163b 第二集光レンズ
164 集光レンズ
170 青色光源装置 171 反射ミラー
178 集光レンズ
180 赤色光源装置
192 ダイクロイックミラー 193 反射ミラー
200 第二の青色光源装置 201 ダイクロイックミラー
10 Projector 11 Top panel
12 Front panel 13 Back panel
14 Right panel 15 Left panel
17 Exhaust hole 18 Intake hole
19 Lens cover 20 Various terminals
21 I / O connector 22 I / O interface
23 Image converter 24 Display encoder
25 Video RAM 26 Display driver
31 Image compression / decompression unit 32 Memory card
35 Ir receiver 36 Ir processor
37 Key / Indicator section 38 Control section
41 Light source unit drive circuit 43 Cooling fan drive control circuit
45 Lens motor 47 Audio processor
48 Speaker 51 Display element
53 Heat sink 61 Light guide optical system
62 Light source side optical system 63 Light source unit
64 Light emitting unit 64R Red light emitting unit
64G Green light emitting unit 64B Blue light emitting unit
70 Projection-side optical system 71 Fluorescent wheel
72 Light source 72B Blue light source
72U UV light source 73 Wheel motor
74 Optical axis conversion mirror 75 Light tunnel
77 Optical system unit 78 Illumination side block
79 Image generation block 80 Projection side block
81 Condenser lens 84 Irradiation mirror
93 Fixed lens group 97 Movable lens group
100 Fluorescent light emitting device 102 Control circuit board
110 Blower 111 Air inlet
113 Discharge port 114 Exhaust temperature reduction device
120 Partition wall 121 Inlet side space
122 Exhaust side chamber 131 Phosphor layer
132 Short pass filter 133 Long pass filter
134 Diffuse transmission plate 135 Reflector
141 Dichroic Mirror
141a 1st dichroic mirror 141b 2nd dichroic mirror
148 Condensing lens group 163 Condensing lens
163a First condenser lens 163b Second condenser lens
164 Condensing lens
170 Blue light source device 171 Reflection mirror
178 condenser lens
180 Red light source
192 Dichroic mirror 193 Reflective mirror
200 Second blue light source device 201 Dichroic mirror

Claims (11)

基材に蛍光発光部を有する蛍光板と、
励起光を前記蛍光板の蛍光発光部に照射する光源と、を備え、
前記蛍光発光部には前記光源からの励起光を受けて、所定の波長帯域光を励起光を受けた表面側に射出する蛍光体の層が形成され、該蛍光体の層における励起光入射側には前記光源から射出される光を透過し且つ前記蛍光発光部から射出される蛍光光を反射するショートパスフィルタが設けられ、前記蛍光体の層における蛍光光出射側には前記蛍光発光部から射出される蛍光光を透過し且つ前記光源から射出される光を反射するロングパスフィルタが設けられていることを特徴とする発光ユニット。
A fluorescent plate having a fluorescent light emitting part on the substrate;
A light source for irradiating the fluorescent light emitting part of the fluorescent plate with excitation light,
The fluorescent light emitting unit is formed with a phosphor layer that receives excitation light from the light source and emits light of a predetermined wavelength band to the surface side that has received the excitation light, and the excitation light incident side in the phosphor layer Is provided with a short-pass filter that transmits light emitted from the light source and reflects fluorescent light emitted from the fluorescent light emitting portion, and the fluorescent light emitting side of the phosphor layer is provided with the fluorescent light emitting portion from the fluorescent light emitting portion. A light emitting unit comprising a long pass filter that transmits emitted fluorescent light and reflects light emitted from the light source.
前記ショートパスフィルタと、前記ロングパスフィルタと、前記蛍光発光部と、が略三角形形状を呈するように配置されることを特徴とする請求項1に記載の発光ユニット。   The light emitting unit according to claim 1, wherein the short pass filter, the long pass filter, and the fluorescent light emitting unit are arranged so as to have a substantially triangular shape. 前記蛍光発光部における基材の表面には反射面が形成され、この反射面上に蛍光体の層が形成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の発光ユニット。   3. The light emitting unit according to claim 1, wherein a reflective surface is formed on a surface of the base material in the fluorescent light emitting unit, and a phosphor layer is formed on the reflective surface. 前記ショートパスフィルタと、前記ロングパスフィルタと、は互いに他方に対して略垂直に配置されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の発光ユニット。   4. The light emitting unit according to claim 1, wherein the short pass filter and the long pass filter are arranged substantially perpendicular to each other. 5. 前記基材は円板或いは円環形状であり、該基材の外周面に前記蛍光発光部が形成され、前記基材を周方向に回転させる駆動装置を有していることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の発光ユニット。   The said base material is a disk or an annular shape, The said fluorescent light emission part is formed in the outer peripheral surface of this base material, It has a drive device which rotates the said base material in the circumferential direction. The light emitting unit according to any one of claims 1 to 4. 前記基材には、複数の蛍光発光部が周方向に形成されていることを特徴とする請求項5に記載の発光ユニット。   The light emitting unit according to claim 5, wherein the base material has a plurality of fluorescent light emitting portions formed in a circumferential direction. 前記基材の外周面は、前記蛍光板の表裏面に対して傾斜してなるテーパー面とされ、このテーパー面上に前記蛍光発光部と光を反射する反射部とが周方向に形成されており、
前記反射部により反射される光の光路上に、光を拡散して透過する拡散透過部が設けられていることを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の発光ユニット。
The outer peripheral surface of the substrate is a tapered surface that is inclined with respect to the front and back surfaces of the fluorescent plate, and the fluorescent light emitting portion and the reflective portion that reflects light are formed in the circumferential direction on the tapered surface. ,
7. The light emitting unit according to claim 5, wherein a diffusion transmission unit that diffuses and transmits light is provided on an optical path of light reflected by the reflection unit. 8.
前記ショートパスフィルタの入射側に反射防止膜が形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項7の何れか1項に記載の発光ユニット。   The light emitting unit according to any one of claims 1 to 7, wherein an antireflection film is formed on an incident side of the short pass filter. 請求項1乃至請求項8の何れか1項に記載の発光ユニットと、
前記発光ユニットから射出される光を所定の一面に導光する導光光学系と、
表示素子と、
前記導光光学系により所定の一面に導光された光を前記表示素子に集光する光源側光学系と、
前記表示素子から射出された画像をスクリーンに投影する投影側光学系と、
前記表示素子を制御するプロジェクタ制御手段と、
を備えることを特徴とするプロジェクタ。
The light emitting unit according to any one of claims 1 to 8,
A light guiding optical system for guiding light emitted from the light emitting unit to a predetermined surface;
A display element;
A light source side optical system for condensing the light guided to a predetermined surface by the light guide optical system on the display element;
A projection-side optical system that projects an image emitted from the display element onto a screen;
Projector control means for controlling the display element;
A projector comprising:
請求項5に記載の発光ユニットと、
赤色波長帯域の光を発する発光素子を有する赤色光源装置と、
青色波長帯域の光を発する発光素子を有する青色光源装置と、
前記発光ユニット、前記赤色光源装置及び前記青色光源装置から射出される光を所定の一面に導光する導光光学系と、
表示素子と、
前記導光光学系により所定の一面に導光された光を前記表示素子に集光する光源側光学系と、
前記表示素子から射出された画像をスクリーンに投影する投影側光学系と、
前記表示素子を制御するプロジェクタ制御手段と、
を備え、
前記光源は、青色波長帯域の光を発するレーザー発光器であり、
前記蛍光板には、前記光源からの励起光を受けて緑色波長帯域の蛍光光を発する緑色蛍光体の層を有する円環状の蛍光発光部が設けられていることを特徴とするプロジェクタ。
The light emitting unit according to claim 5;
A red light source device having a light emitting element that emits light in a red wavelength band;
A blue light source device having a light emitting element that emits light in a blue wavelength band;
A light guide optical system that guides light emitted from the light emitting unit, the red light source device, and the blue light source device to a predetermined surface;
A display element;
A light source side optical system for condensing the light guided to a predetermined surface by the light guide optical system on the display element;
A projection-side optical system that projects an image emitted from the display element onto a screen;
Projector control means for controlling the display element;
With
The light source is a laser emitter that emits light in a blue wavelength band,
The projector according to claim 1, wherein the fluorescent plate is provided with an annular fluorescent light emitting unit having a green phosphor layer that emits fluorescent light in a green wavelength band upon receiving excitation light from the light source.
請求項7に記載の発光ユニットと、
赤色波長帯域の光を発する発光素子を有する赤色光源装置と、
前記発光ユニット及び前記赤色光源装置から射出される光を所定の一面に導光する導光光学系と、
表示素子と、
前記導光光学系により所定の一面に導光された光を前記表示素子に集光する光源側光学系と、
前記表示素子から射出された画像をスクリーンに投影する投影側光学系と、
前記表示素子を制御するプロジェクタ制御手段と、
を備え、
前記光源は、青色波長帯域の光を発するレーザー発光器であり、
前記蛍光板には、前記光源からの励起光を受けて緑色波長帯域の蛍光光を発する緑色蛍光体の層を有する蛍光発光部と、前記光源からの光を反射する反射部と、が並設されていることを特徴とするプロジェクタ。
The light emitting unit according to claim 7;
A red light source device having a light emitting element that emits light in a red wavelength band;
A light guide optical system for guiding light emitted from the light emitting unit and the red light source device to a predetermined surface;
A display element;
A light source side optical system for condensing the light guided to a predetermined surface by the light guide optical system on the display element;
A projection-side optical system that projects an image emitted from the display element onto a screen;
Projector control means for controlling the display element;
With
The light source is a laser emitter that emits light in a blue wavelength band,
The fluorescent plate is provided with a fluorescent light emitting unit having a green phosphor layer that emits fluorescent light in the green wavelength band upon receiving excitation light from the light source, and a reflective unit that reflects light from the light source. A projector characterized by that.
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