JP2012220811A - Method for adjusting light source device, light source device, and projector - Google Patents

Method for adjusting light source device, light source device, and projector Download PDF

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JP2012220811A
JP2012220811A JP2011087981A JP2011087981A JP2012220811A JP 2012220811 A JP2012220811 A JP 2012220811A JP 2011087981 A JP2011087981 A JP 2011087981A JP 2011087981 A JP2011087981 A JP 2011087981A JP 2012220811 A JP2012220811 A JP 2012220811A
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JP
Japan
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light
phosphor
light source
excitation light
amount
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JP2011087981A
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Japanese (ja)
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Akihiro Kashiwagi
Akira Miyamae
章 宮前
章宏 柏木
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Seiko Epson Corp
セイコーエプソン株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for adjusting light source devices capable of accurately adjusting an arrangement position of a phosphor in a short time, and a light source device.SOLUTION: The method for adjusting light source devices includes: a first step for focusing exciting light emitted from an exciting light source 10 by light focus means 20 and falling it on a phosphor; a second step for changing a relative position of the light focus means 20 to the phosphor and detecting the quantity of fluorescent light radiated from the phosphor for each changed relative position; and a third step for adjusting the relative position of the light focus means 20 to the phosphor based on a position when the quantity of the fluorescent light to the quantity of the exciting light for each changed relative position is minimized.

Description

本発明は、光源装置の調整方法、光源装置及びプロジェクターに関するものである。   The present invention relates to a light source device adjustment method, a light source device, and a projector.
プロジェクター用の光源装置として、特許文献1に記載の光源装置が知られている。特
許文献1の光源装置は、励起光源と、励起光源から射出された励起光により励起されて蛍
光を放射する蛍光体と、を備えている。特許文献1の光源装置では、二次光源としての蛍
光体の発光面積を小さくするために、励起光を一点に集光させて蛍光体に入射させている
As a light source device for a projector, a light source device described in Patent Document 1 is known. The light source device of Patent Literature 1 includes an excitation light source and a phosphor that emits fluorescence when excited by excitation light emitted from the excitation light source. In the light source device of Patent Document 1, in order to reduce the light emission area of a phosphor as a secondary light source, excitation light is condensed at one point and is incident on the phosphor.
特開2004−327361号公報JP 2004-327361 A
励起光の集光位置を検出する方法としては、例えば、CCDモニターを用いて励起光の
集光スポットが最小となる位置を画像処理により検出する方法がある。しかしその方法で
は、CCDモニターの観測後、蛍光体を配置するのに手間がかかり、励起光の集光位置の
調整に時間がかかってしまう。また、蛍光体を配置する前後でずれが生じ、励起光の集光
位置を正確に調整できない場合もある。
As a method of detecting the condensing position of the excitation light, for example, there is a method of detecting the position where the condensing spot of the excitation light is minimum by image processing using a CCD monitor. However, in this method, it takes time to arrange the phosphor after observation by the CCD monitor, and it takes time to adjust the condensing position of the excitation light. In addition, there may be a difference between before and after arranging the phosphor, and the position where the excitation light is collected cannot be accurately adjusted.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、励起光の集光位置を短時間で
正確に調整することが可能な光源装置の調整方法、光源装置を提供することを目的とする
。また、このような光源装置を備えた、表示品質に優れたプロジェクターを提供すること
を目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a light source device adjustment method and a light source device capable of accurately adjusting the condensing position of excitation light in a short time. To do. It is another object of the present invention to provide a projector having such a light source device and excellent in display quality.
上記の課題を解決するため、本発明の光源装置の調整方法は、励起光源から射出された
励起光を集光手段により集光させて蛍光体に入射させる第1の工程と、前記集光手段と前
記蛍光体との相対位置を変更し、変更された相対位置ごとの前記蛍光体から放射された蛍
光の光量を検出する第2の工程と、変更された相対位置ごとの励起光の光量に対する蛍光
の光量が最も低くなるときの位置に基づいて前記集光手段と前記蛍光体との相対位置を調
整する第3の工程と、を有することを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, a method for adjusting a light source device according to the present invention includes a first step of condensing excitation light emitted from an excitation light source by a condensing unit and entering the phosphor, and the condensing unit. And the second step of detecting the amount of fluorescence emitted from the phosphor for each changed relative position, and the amount of excitation light for each changed relative position And a third step of adjusting a relative position between the light collecting means and the phosphor based on a position when the amount of fluorescent light is lowest.
蛍光体に入射する励起光の光量(光密度)が大きくなると、温度上昇による影響(温度
消光現象)や吸収準位の数密度の減少による影響(光飽和現象)などにより、励起光の光
量に対する蛍光の光量は低下することがある。これは、蛍光の光量を励起光の光量で除算
して得られる蛍光体の発光効率が低下することがある、と言い換えることができ、励起光
の光量が一定である場合には蛍光の光量そのものが低下することがある、と言い換えるこ
とができる。本発明では、このような現象を積極的に利用することで、励起光の集光位置
を検出している。
When the light intensity (light density) of the excitation light incident on the phosphor increases, the light intensity of the excitation light is affected by the effect of temperature rise (temperature quenching phenomenon) and the effect of decrease in the number density of absorption levels (light saturation phenomenon). The amount of fluorescent light may decrease. In other words, the luminous efficiency of the phosphor obtained by dividing the amount of fluorescence by the amount of excitation light may decrease. If the amount of excitation light is constant, the amount of fluorescence itself In other words, can be reduced. In the present invention, such a phenomenon is actively used to detect the condensing position of the excitation light.
この方法によれば、変更された相対位置ごとの励起光の光量に対する蛍光の光量が最も
低くなるときの位置に基づいて集光手段と蛍光体との相対位置が調整される。励起光の集
光位置では、その励起光が照射される蛍光体の発光部における励起光の光量(光密度)が
大きくなり、励起光の光量に対する蛍光の光量が小さくなる。よって、励起光の光量に対
する蛍光の光量が最も小さくなる位置に基づいて蛍光体を位置決めすることで、励起光の
集光位置を基準にして集光手段と蛍光体との相対位置が調整され、蛍光体を所望の位置に
配置することができる。蛍光体を励起光の集光位置に配置すれば、発光面積を小さくする
ことができるので、光源装置としての性能を向上させることができる。また、この光源装
置を備えた機器の全体の光学系の特性を考慮して、蛍光体を励起光の集光位置からずらし
た位置に配置する場合であっても、集光位置を容易に求めることができるため、蛍光体の
位置を容易に調整できる。また、本発明の方法では蛍光体を配置したまま集光手段と蛍光
体との相対位置を調整する方法を採用しており、調整の過程で蛍光体を取り外したり配置
したりする必要がない。このため、励起光の集光位置の調整に時間がかかったりずれが生
じたりすることもない。よって、励起光の集光位置を短時間で正確に調整することができ
る。ゆえに、蛍光体の位置を容易に調整できる。
According to this method, the relative position between the condensing means and the phosphor is adjusted based on the position at which the amount of fluorescence with respect to the amount of excitation light for each changed relative position is lowest. At the position where the excitation light is collected, the amount of light (light density) of the excitation light in the light emitting portion of the phosphor irradiated with the excitation light increases, and the amount of fluorescence relative to the amount of excitation light decreases. Therefore, by positioning the phosphor based on the position where the amount of fluorescence with respect to the amount of excitation light is the smallest, the relative position between the condensing means and the phosphor is adjusted with reference to the position where the excitation light is collected, The phosphor can be arranged at a desired position. If the phosphor is arranged at a position where the excitation light is collected, the light emission area can be reduced, and the performance as the light source device can be improved. In addition, in consideration of the characteristics of the entire optical system of the device equipped with the light source device, the condensing position can be easily obtained even when the phosphor is arranged at a position shifted from the condensing position of the excitation light. Therefore, the position of the phosphor can be easily adjusted. Further, the method of the present invention employs a method of adjusting the relative position between the light collecting means and the phosphor while the phosphor is arranged, and it is not necessary to remove or arrange the phosphor during the adjustment process. For this reason, adjustment of the condensing position of excitation light does not take time, or a shift | offset | difference does not arise. Therefore, the condensing position of excitation light can be adjusted accurately in a short time. Therefore, the position of the phosphor can be easily adjusted.
また、本発明の光源装置の調整方法は、前記第3の工程においては、変更された相対位
置ごとに求められる前記蛍光体に入射する励起光に対する前記蛍光の光量の比である前記
蛍光体の発光効率を、前記励起光の光量に対する蛍光の光量として利用し、前記集光手段
と前記蛍光体との相対位置を調整してもよい。
In the third step, the adjustment method of the light source device according to the present invention is a ratio of the amount of the fluorescence to the excitation light incident on the phosphor, which is obtained for each changed relative position. The light emission efficiency may be used as the amount of fluorescence with respect to the amount of excitation light, and the relative position between the condensing means and the phosphor may be adjusted.
この方法によれば、変更された相対位置ごとに求められる蛍光体に入射する励起光に対
する蛍光の光量の比である蛍光体の発光効率を、励起光の光量に対する蛍光の光量として
利用する。蛍光体の発光効率を利用することで、励起光の光量の変動などによる影響を受
けずに調整ができるため、蛍光体の位置を容易に調整できる。
According to this method, the light emission efficiency of the phosphor, which is the ratio of the amount of fluorescence to the excitation light incident on the phosphor determined for each changed relative position, is used as the amount of fluorescence relative to the amount of excitation light. By using the luminous efficiency of the phosphor, adjustment can be performed without being affected by fluctuations in the amount of excitation light, and the position of the phosphor can be easily adjusted.
また、本発明の光源装置の調整方法は、前記励起光の光量は、前記蛍光体が前記集光手
段の焦点位置に配置されたときに、前記励起光による前記蛍光体の温度上昇又は光飽和の
現象により発光効率の低下が生じる光量であってもよい。
In the light source device adjustment method of the present invention, the amount of the excitation light may be such that when the phosphor is placed at a focal position of the light collecting means, the phosphor increases in temperature or is saturated by the excitation light. The amount of light that causes a decrease in luminous efficiency due to the above phenomenon may be used.
この方法によれば、励起光を集光手段を介して蛍光体に入射させる際、励起光の焦点位
置において蛍光体の発光効率を低下させることができる。よって、励起光の集光位置の調
整が容易となる。ゆえに、蛍光体の位置を容易に調整できる。
According to this method, when the excitation light is incident on the phosphor through the light collecting means, the luminous efficiency of the phosphor can be reduced at the focal position of the excitation light. Therefore, adjustment of the condensing position of excitation light becomes easy. Therefore, the position of the phosphor can be easily adjusted.
また、本発明の光源装置の調整方法は、前記励起光源を構成する複数のレーザー光源か
ら前記励起光としてレーザー光を射出させてもよい。
In the light source device adjustment method of the present invention, laser light may be emitted as the excitation light from a plurality of laser light sources constituting the excitation light source.
この方法によれば、励起光源のパワーを向上させることができる。このため、励起光を
集光手段を介して蛍光体に入射させる際、励起光の焦点位置において蛍光体の温度が上昇
し、励起光の光量に対する蛍光の光量が低下する。よって、励起光の光量に対する蛍光の
光量が低下する現象を利用した励起光の集光位置の調整を容易に行うことができる。
According to this method, the power of the excitation light source can be improved. For this reason, when the excitation light is incident on the phosphor through the light collecting means, the temperature of the phosphor increases at the focal position of the excitation light, and the amount of fluorescence with respect to the amount of excitation light decreases. Therefore, it is possible to easily adjust the condensing position of the excitation light using a phenomenon in which the amount of fluorescence decreases with respect to the amount of excitation light.
また、本発明の光源装置の調整方法は、前記励起光源をパルス駆動させて前記励起光源
から励起光を間欠的に射出させてもよい。
In the light source device adjustment method of the present invention, the excitation light source may be pulse-driven to intermittently emit excitation light from the excitation light source.
この方法によれば、蛍光体への未照射時間があるため、励起光源を連続駆動した場合に
比べて、高い励起光量を蛍光体に入射させることが可能となる。よって、励起光の光量に
対する蛍光の光量が低下する減少を利用した励起光の集光位置の調整を容易に行うことが
できる。
According to this method, since there is a non-irradiation time to the phosphor, it is possible to make a higher excitation light amount incident on the phosphor than when the excitation light source is continuously driven. Therefore, it is possible to easily adjust the condensing position of the excitation light using the decrease in which the amount of fluorescence decreases with respect to the amount of excitation light.
また、本発明の光源装置の調整方法は、前記蛍光体の前記励起光が入射する部分を時間
的に変動させてもよい。
In the method for adjusting a light source device of the present invention, a portion of the phosphor on which the excitation light is incident may be temporally varied.
この方法によれば、いったん蛍光体に励起光が照射されると次に照射されるまでに未照
射時間があるため、蛍光体を固定した場合に比べて、高い励起光量を蛍光体に入射させる
ことが可能となる。よって、励起光の光量に対する蛍光の光量が低下する減少を利用した
励起光の集光位置の調整を容易に行うことができる。
According to this method, once the phosphor is irradiated with excitation light, there is an unirradiated time until the next irradiation, so that a higher excitation light amount is incident on the phosphor than when the phosphor is fixed. It becomes possible. Therefore, it is possible to easily adjust the condensing position of the excitation light using the decrease in which the amount of fluorescence decreases with respect to the amount of excitation light.
また、本発明の光源装置の調整方法は、励起光として実際に光源として使用する光量よ
りも大きい光量の励起光を前記蛍光体に照射して前記集光手段と前記蛍光体との相対位置
を調整してもよい。
Further, the adjustment method of the light source device of the present invention irradiates the phosphor with excitation light having a light amount larger than the light amount actually used as the light source as the excitation light, thereby determining the relative position between the light collecting means and the phosphor. You may adjust.
この方法によれば、励起光の光量に対する蛍光の光量の低下が大きくなるため、測定精
度が向上する。
According to this method, the decrease in the amount of fluorescence with respect to the amount of excitation light is increased, so that the measurement accuracy is improved.
本発明の光源装置は、励起光を射出する励起光源と、前記励起光源から射出された励起
光を集光する集光手段と、前記集光手段により集光された励起光を受けて蛍光を放射する
蛍光体と、前記蛍光体から放射された蛍光の光量を検出する検出装置と、前記集光手段と
前記蛍光体との相対位置を変更し、励起光の光量に対する蛍光の光量が最も低くなる位置
に基づいて前記集光手段と前記蛍光体との相対位置を調整する位置調整機構と、を備える
ことを特徴とする。
The light source device of the present invention includes an excitation light source that emits excitation light, a condensing unit that condenses the excitation light emitted from the excitation light source, and fluorescence that receives the excitation light collected by the condensing unit. Change the relative position of the phosphor to radiate, the amount of fluorescence emitted from the phosphor, the light collecting means and the phosphor, and the amount of fluorescence relative to the amount of excitation light is the lowest And a position adjusting mechanism for adjusting a relative position between the light collecting means and the phosphor based on the position.
この構成によれば、位置調整機構により、変更した相対位置ごとに求められた励起光の
光量に対する蛍光の光量のうち光量が最も低くなるときの位置に基づいて集光手段と蛍光
体との相対位置が調整される。蛍光体の発光効率が最も小さくなる位置が励起光の集光位
置であるため、光量の最も小さい位置に基づいて蛍光体を位置決めすることで、励起光の
焦点位置を基準にした所望の位置に蛍光体を配置することができる。また、本発明の構成
では蛍光体を配置したまま集光手段と蛍光体との相対位置を調整する構成を採用しており
、調整の過程で蛍光体を取り外したり改めて配置したりする必要がない。このため、励起
光の集光位置の調整に時間がかかったりずれが生じたりすることもない。よって、励起光
の集光位置を短時間で正確に調整することができる。ゆえに、蛍光体の位置を容易に調整
できる。
According to this configuration, the relative position between the light collecting means and the phosphor is determined based on the position when the light amount is the lowest among the light amounts of the fluorescence with respect to the light amount of the excitation light obtained for each changed relative position by the position adjustment mechanism. The position is adjusted. Since the position where the luminous efficiency of the phosphor becomes the smallest is the excitation light condensing position, positioning the phosphor based on the position where the light quantity is the smallest enables the position to be a desired position based on the focal position of the excitation light. A phosphor can be placed. Further, in the configuration of the present invention, a configuration is adopted in which the relative position between the light collecting means and the phosphor is adjusted while the phosphor is disposed, and it is not necessary to remove or re-arrange the phosphor during the adjustment process. . For this reason, adjustment of the condensing position of excitation light does not take time, or a shift | offset | difference does not arise. Therefore, the condensing position of excitation light can be adjusted accurately in a short time. Therefore, the position of the phosphor can be easily adjusted.
また、本発明の光源装置において、前記蛍光体に入射する励起光に対する前記蛍光の光
量の比を演算して前記蛍光体の発光効率を求める演算装置を備え、前記位置調整機構は、
前記集光手段と前記蛍光体との相対位置を変更し、前記蛍光体の発光効率が最も低くなる
位置に基づいて前記集光手段と前記蛍光体との相対位置を調整してもよい。
Further, in the light source device of the present invention, the light source device includes a calculation device that calculates a light emission efficiency of the phosphor by calculating a ratio of the amount of the fluorescence to the excitation light incident on the phosphor, and the position adjustment mechanism includes:
The relative position between the condensing means and the phosphor may be changed, and the relative position between the condensing means and the phosphor may be adjusted based on the position where the luminous efficiency of the phosphor is lowest.
この構成によれば、位置調整機構により、変更した相対位置ごとに求められた蛍光体の
発光効率のうち発光効率が最も低くなるときの位置に基づいて集光手段と蛍光体との相対
位置が調整される。蛍光体の発光効率が最も小さくなる位置が励起光の集光位置であるた
め、発光効率の最も小さい位置に基づいて蛍光体を位置決めすることで、励起光の焦点位
置に基づいた所望の位置に蛍光体を配置することができる。蛍光体の発光効率を利用する
ことで、励起光の光量の変動などによる影響を受けずに調整ができるため、蛍光体の位置
を容易に調整できる。
According to this configuration, the relative position between the light collecting means and the phosphor is determined based on the position at which the light emission efficiency is lowest among the light emission efficiencies of the phosphors determined for each changed relative position by the position adjustment mechanism. Adjusted. Since the position where the emission efficiency of the phosphor is the smallest is the excitation light condensing position, positioning the phosphor based on the position where the emission efficiency is the smallest enables the desired position based on the focal position of the excitation light. A phosphor can be placed. By using the luminous efficiency of the phosphor, adjustment can be performed without being affected by fluctuations in the amount of excitation light, and the position of the phosphor can be easily adjusted.
また、本発明の光源装置において、前記検出装置は、前記蛍光体から放射された蛍光の
光路に対して進退自在に構成されていてもよい。
In the light source device of the present invention, the detection device may be configured to be able to advance and retreat with respect to the optical path of the fluorescence emitted from the phosphor.
この構成によれば、蛍光の光量を検出する場合には、検出装置は蛍光の光路上に配置さ
れ、蛍光の光量を検出しない場合(例えば光源装置を実際に使用する場合)には、検出装
置は蛍光の光路外に退避される。この構成においては、検出装置を取り付けたり取り外し
たりする必要がないので、励起光の集光位置を短時間で調整することができる。ゆえに、
蛍光体の位置を容易に調整できる。
According to this configuration, when detecting the amount of fluorescent light, the detection device is disposed on the optical path of the fluorescence. When the amount of fluorescent light is not detected (for example, when the light source device is actually used), the detection device Is evacuated out of the optical path of fluorescence. In this configuration, since it is not necessary to attach or remove the detection device, the condensing position of the excitation light can be adjusted in a short time. therefore,
The position of the phosphor can be easily adjusted.
また、本発明の光源装置において、前記励起光源は、前記励起光を射出する複数のレー
ザー光源が配列されたレーザー光源アレイであってもよい。
In the light source device of the present invention, the excitation light source may be a laser light source array in which a plurality of laser light sources that emit the excitation light are arranged.
この構成によれば、励起光源のパワーを向上させることができる。このため、励起光を
集光手段を介して蛍光体に入射させる際、励起光の焦点位置において蛍光体の温度が上昇
し、励起光の光量に対する蛍光の光量が低下する。よって、励起光の光量に対する蛍光の
光量が低下する現象を利用した励起光の集光位置の調整を容易に行うことができる。
According to this configuration, the power of the excitation light source can be improved. For this reason, when the excitation light is incident on the phosphor through the light collecting means, the temperature of the phosphor increases at the focal position of the excitation light, and the amount of fluorescence with respect to the amount of excitation light decreases. Therefore, it is possible to easily adjust the condensing position of the excitation light using a phenomenon in which the amount of fluorescence decreases with respect to the amount of excitation light.
また、本発明の光源装置において、前記蛍光体は、回転駆動される回転板の回転方向に
沿って円環状に形成されており、前記回転板を回転駆動することにより、前記蛍光体の前
記励起光が入射する部分が時間的に変動されていてもよい。
In the light source device of the present invention, the phosphor is formed in an annular shape along the rotation direction of a rotating plate that is rotationally driven, and the excitation of the phosphor is performed by rotationally driving the rotating plate. The portion on which the light is incident may be varied with time.
この構成によれば、いったん蛍光体に励起光が照射されると次に照射されるまでに未照
射時間があるため、蛍光体を固定した場合に比べて、蛍光体の温度上昇を抑えることがで
きる。また、蛍光体の固定時より高い励起光量を蛍光体に入射させることが可能となる。
よって、励起光の光量に対する蛍光の光量が低下する現象を利用した励起光の集光位置の
調整を容易に行うことができる。
According to this configuration, once the phosphor is irradiated with excitation light, there is no irradiation time until the next irradiation, so that the temperature rise of the phosphor can be suppressed compared to the case where the phosphor is fixed. it can. In addition, it becomes possible to make the excitation light quantity incident on the phosphor higher than when the phosphor is fixed.
Therefore, it is possible to easily adjust the condensing position of the excitation light using a phenomenon in which the amount of fluorescence decreases with respect to the amount of excitation light.
本発明のプロジェクターは、上述した光源装置と、前記光源装置から射出された光を画
像情報に応じて変調する光変調装置と、前記光変調装置からの変調光を投写画像として投
写する投写光学系と、を備えることを特徴とする。
The projector according to the present invention includes the light source device described above, a light modulation device that modulates light emitted from the light source device according to image information, and a projection optical system that projects the modulated light from the light modulation device as a projection image. And.
このプロジェクターによれば、上述した光源装置を備えているので、表示品質に優れた
プロジェクターを提供することができる。
According to this projector, since the light source device described above is provided, a projector having excellent display quality can be provided.
本発明に係るプロジェクターの光学系を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the optical system of the projector which concerns on this invention. 同、励起光源の正面図である。It is a front view of an excitation light source. 同、光源装置の側面図である。It is a side view of the light source device. 同、光源装置及び蛍光体層の発光特性を示すグラフである。It is a graph which shows the light emission characteristic of a light source device and a fluorescent substance layer similarly. 同、回転蛍光板の斜視図である。It is a perspective view of a rotating fluorescent plate. 同、光源装置の調整方法のフローチャートである。It is a flowchart of the adjustment method of a light source device similarly. 同、集光手段と蛍光体との相対位置と蛍光体の発光効率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the relative position of a condensing means and fluorescent substance, and the luminous efficiency of fluorescent substance similarly. 同、光源装置の調整方法のフローチャートの変形例である。It is a modification of the flowchart of the adjustment method of a light source device.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。かかる実施の形態は、
本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思
想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやす
くするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Such an embodiment is:
It shows one aspect of the present invention and is not intended to limit the present invention, and can be arbitrarily modified within the scope of the technical idea of the present invention. Moreover, in the following drawings, in order to make each structure easy to understand, an actual structure and a scale, a number, and the like in each structure are different.
図1は、本発明に係るプロジェクター1000の光学系を示す模式図である。
図1に示すように、プロジェクター1000は、光源装置100と、色分離導光光学系
200と、光変調装置としての液晶光変調装置400R、液晶光変調装置400G、 液
晶光変調装置400Bと、クロスダイクロイックプリズム500及び投写光学系600と
、を具備して構成されている。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an optical system of a projector 1000 according to the present invention.
As shown in FIG. 1, the projector 1000 includes a light source device 100, a color separation light guide optical system 200, a liquid crystal light modulation device 400R as a light modulation device, a liquid crystal light modulation device 400G, a liquid crystal light modulation device 400B, A dichroic prism 500 and a projection optical system 600 are provided.
光源装置100は、励起光源10、第1集光レンズ(集光手段)20、回転蛍光板30
、コリメート光学系40、第2集光レンズ50、検出装置SEN、演算装置COM、ロッ
ドインテグレーター60、平行化レンズ70を備えている。励起光の光路上には、励起光
源10、第1集光レンズ(集光手段)20、回転蛍光板30、コリメート光学系40、第
2集光レンズ50、検出装置SEN、ロッドインテグレーター60、平行化レンズ70が
この順に配置されている。
The light source device 100 includes an excitation light source 10, a first condenser lens (condenser means) 20, and a rotating fluorescent plate 30.
A collimating optical system 40, a second condenser lens 50, a detecting device SEN, a computing device COM, a rod integrator 60, and a collimating lens 70. On the optical path of the excitation light, the excitation light source 10, the first condensing lens (condensing means) 20, the rotating fluorescent plate 30, the collimating optical system 40, the second condensing lens 50, the detection device SEN, the rod integrator 60, and the parallelization. Lenses 70 are arranged in this order.
図2は、励起光源10の正面図である。
図2に示すように、励起光源10は、基台11上にレーザー光源12が5個×5個の正
方形状に2次元配列(合計25個)で並べられているレーザー光源アレイである。
FIG. 2 is a front view of the excitation light source 10.
As shown in FIG. 2, the excitation light source 10 is a laser light source array in which laser light sources 12 are arranged on a base 11 in a two-dimensional array (5 in total) in a 5 × 5 square shape.
励起光源10は、後述する回転蛍光板30が備える蛍光物質を励起させる励起光として
、青色(発光強度のピーク:約445nm、図4(a)参照)のレーザー光を射出する。
なお、励起光源10は、後述する蛍光物質を励起させることができる波長の光であれば、
445nm以外のピーク波長を有する色光を射出する励起光源であっても構わない。
The excitation light source 10 emits blue (emission intensity peak: about 445 nm, see FIG. 4A) laser light as excitation light for exciting a fluorescent material included in the rotating fluorescent plate 30 described later.
In addition, if the excitation light source 10 is light having a wavelength that can excite a fluorescent material described later,
An excitation light source that emits colored light having a peak wavelength other than 445 nm may be used.
第1集光レンズ20は、例えば凸レンズからなる。第1集光レンズ20は、励起光源1
0から射出されるレーザー光の光線軸上に配置され、励起光源10から射出された励起光
(複数のレーザー光)を集光する。
The 1st condensing lens 20 consists of convex lenses, for example. The first condenser lens 20 is an excitation light source 1.
It is arranged on the beam axis of the laser light emitted from 0 and collects the excitation light (a plurality of laser lights) emitted from the excitation light source 10.
図5は、回転蛍光板30の斜視図である。
回転蛍光板30はいわゆる透過型の回転蛍光板である。回転蛍光板30は、図1及び図
5に示すように、モーター33により回転駆動される回転板31の回転方向に沿って、単
一の蛍光体32が形成されてなる。蛍光体32が形成されている領域は、励起光が入射す
る領域を含む。回転板31を回転駆動することにより、蛍光体32の励起光が入射する部
分が時間的に変動される。回転蛍光板30は、励起光(青色光)が入射する側とは反対側
に向けて赤色光及び緑色光を射出する。
FIG. 5 is a perspective view of the rotating fluorescent plate 30.
The rotating fluorescent plate 30 is a so-called transmission type rotating fluorescent plate. As shown in FIGS. 1 and 5, the rotating fluorescent plate 30 is formed with a single phosphor 32 along the rotation direction of the rotating plate 31 that is rotationally driven by a motor 33. The region where the phosphor 32 is formed includes a region where excitation light is incident. By rotating the rotating plate 31, the portion of the phosphor 32 where the excitation light is incident is temporally varied. The rotating fluorescent plate 30 emits red light and green light toward the side opposite to the side on which excitation light (blue light) is incident.
回転蛍光板30は、使用時において7500rpmで回転する。詳しい説明は省略する
が、回転蛍光板30の直径は50mmであり、回転蛍光板30に入射する励起光の光軸が
回転蛍光板30の回転中心から約22.5mm離れた場所に位置するように構成されてい
る。つまり、回転蛍光板30は、励起光の集光スポットが約18m/秒で蛍光体32上を
移動するような回転速度で回転する。
The rotating fluorescent plate 30 rotates at 7500 rpm when in use. Although the detailed description is omitted, the diameter of the rotating fluorescent plate 30 is 50 mm, and the optical axis of the excitation light incident on the rotating fluorescent plate 30 is located at a position about 22.5 mm away from the rotation center of the rotating fluorescent plate 30. ing. That is, the rotating fluorescent plate 30 rotates at such a rotational speed that the excitation light condensing spot moves on the phosphor 32 at about 18 m / sec.
回転板31は、励起光を透過する材料からなる。なお、本実施形態では回転板として円
板を用いているが、その形状は円板に限られない。回転板31の材料としては、例えば、
石英ガラス、水晶、サファイア、光学ガラス、透明樹脂等を用いることができる。励起光
源10から射出されたレーザー光は励起光として、回転板31側から回転蛍光板30に入
射する。
The rotating plate 31 is made of a material that transmits excitation light. In this embodiment, a disc is used as the rotating plate, but the shape is not limited to the disc. As a material of the rotating plate 31, for example,
Quartz glass, crystal, sapphire, optical glass, transparent resin, or the like can be used. Laser light emitted from the excitation light source 10 enters the rotating fluorescent plate 30 as excitation light from the rotating plate 31 side.
蛍光体32は、蛍光を発する蛍光体粒子を有しており、励起光(青色光)を吸収し黄色
(発光強度のピーク:約550nm、図4(b)参照)の蛍光に変換する機能を有する。
図4(b)において符号Rで示した成分は、蛍光体32が射出する黄色光のうち赤色光と
して利用可能な色光成分であり、符号Gで示した成分は、同様に緑色光として利用可能な
色光成分である。図1では、赤色光を符号R、緑色光を符号Gで示している。
The phosphor 32 has phosphor particles that emit fluorescence, and has a function of absorbing excitation light (blue light) and converting it into yellow (emission intensity peak: about 550 nm, see FIG. 4B) fluorescence. Have.
4B is a color light component that can be used as red light in the yellow light emitted from the phosphor 32, and the component indicated by G can be used as green light in the same manner. Color light component. In FIG. 1, red light is indicated by a symbol R, and green light is indicated by a symbol G.
蛍光体粒子は、図1に示す励起光源10から射出される励起光を吸収し、蛍光を発する
粒子状の蛍光物質である。例えば、蛍光体粒子には、波長が約445nmの青色光によっ
て励起されて蛍光を発する物質が含まれており、励起光の一部を、赤色の波長帯域から緑
色の波長帯域までを含む光に変換して射出する。
The phosphor particles are particulate fluorescent materials that absorb excitation light emitted from the excitation light source 10 shown in FIG. 1 and emit fluorescence. For example, the phosphor particles include a substance that emits fluorescence when excited by blue light having a wavelength of about 445 nm, and a part of the excitation light is converted into light including from the red wavelength band to the green wavelength band. Convert and inject.
蛍光体粒子としては、通常知られたYAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット
)系蛍光体を用いることができる。例えば、平均粒径が10μmの(Y,Gd)(Al
,Ga)12:Ceで示される組成のYAG系蛍光体を用いることができる。なお、
蛍光体粒子の形成材料は、1種であっても良く、2種以上の形成材料を用いて形成されて
いる粒子を混合したものを蛍光体粒子として用いることとしても良い。
As the phosphor particles, commonly known YAG (yttrium, aluminum, garnet) phosphors can be used. For example, (Y, Gd) 3 (Al
, Ga) 5 O 12 : Ce can be used. In addition,
The phosphor particle forming material may be one kind, or a mixture of particles formed using two or more kinds of forming materials may be used as the phosphor particles.
図3は、光源装置100の側面図である。なお、図3においては、便宜上、励起光源1
0からコリメート光学系40までの構成を図示し、検出装置SEN以降の構成の図示を省
略している。
FIG. 3 is a side view of the light source device 100. In FIG. 3, for the sake of convenience, the excitation light source 1
The configuration from 0 to the collimating optical system 40 is illustrated, and the configuration after the detection device SEN is not shown.
図3に示すように、回転蛍光板30の回転板31の端部には第1位置調整機構34が取
り付けられている。第1位置調整機構34としては、例えばマイクロメーターを用いるこ
とができる。第1位置調整機構34は、第1集光レンズ20と回転蛍光板30(蛍光体3
2)との相対位置を調整する機能を有する。また、第1位置調整機構34は、第1集光レ
ンズ20と蛍光体32との相対位置を変更し、蛍光体32の発光効率(図7参照)が最も
低くなる位置に第1集光レンズ20と蛍光体32との相対位置を調整する。
As shown in FIG. 3, a first position adjusting mechanism 34 is attached to the end of the rotating plate 31 of the rotating fluorescent plate 30. As the first position adjusting mechanism 34, for example, a micrometer can be used. The first position adjusting mechanism 34 includes the first condenser lens 20 and the rotating fluorescent plate 30 (phosphor 3
2) It has a function of adjusting the relative position to. The first position adjustment mechanism 34 changes the relative position between the first condenser lens 20 and the phosphor 32, and the first condenser lens is located at a position where the light emission efficiency (see FIG. 7) of the phosphor 32 is lowest. The relative position of 20 and the phosphor 32 is adjusted.
本実施形態においては、励起光源10及び第1集光レンズ20がステージSTに固定さ
れている。一方、回転蛍光板30とコリメート光学系40とが連結されており、第1位置
調整機構34を駆動させると、回転蛍光板30とコリメート光学系40とが励起光の光軸
に沿って(あるいはステージSTの上面に沿って)一体に移動する。これにより、第1位
置調整機構34を駆動させると、第1集光レンズ20と蛍光体32との相対位置が調整さ
れるようになっている。
In the present embodiment, the excitation light source 10 and the first condenser lens 20 are fixed to the stage ST. On the other hand, the rotating fluorescent plate 30 and the collimating optical system 40 are connected, and when the first position adjusting mechanism 34 is driven, the rotating fluorescent plate 30 and the collimating optical system 40 are moved along the optical axis of the excitation light (or the stage ST). Along the top surface). Thus, when the first position adjustment mechanism 34 is driven, the relative position between the first condenser lens 20 and the phosphor 32 is adjusted.
なお、第1集光レンズ20と蛍光体32との相対位置が調整される構成はこれに限られ
ず、回転蛍光板30をステージSTに固定しつつ第1集光レンズ20を移動させて第1集
光レンズ20と蛍光体32との相対位置が調整される構成であってもよいし、回転蛍光板
30と第1集光レンズ20の双方を移動させて第1集光レンズ20と蛍光体32との相対
位置が調整される構成であってもよい。
In addition, the structure by which the relative position of the 1st condensing lens 20 and the fluorescent substance 32 is adjusted is not restricted to this, The 1st condensing lens 20 is moved, fixing the rotating fluorescent plate 30 to the stage ST, and 1st collection. The relative position between the optical lens 20 and the phosphor 32 may be adjusted, or both the rotating fluorescent plate 30 and the first condenser lens 20 are moved to move the first condenser lens 20 and the phosphor 32. The relative position may be adjusted.
コリメート光学系40は、回転蛍光板30と第2集光レンズ50との間の光(励起光及
び蛍光)の光路上に配置されている。コリメート光学系40は、回転蛍光板30からの光
の広がりを抑える第1レンズ41と、第1レンズ41から入射される光を平行化する第2
レンズ42とを含んで構成されている。第1レンズ41は、例えば凸のメニスカスレンズ
からなり、第2レンズ42は、例えば凸レンズからなる。コリメート光学系40は、回転
蛍光板30からの光を略平行化した状態で第2集光レンズ50に入射させる。
The collimating optical system 40 is disposed on the optical path of light (excitation light and fluorescence) between the rotating fluorescent plate 30 and the second condenser lens 50. The collimating optical system 40 includes a first lens 41 that suppresses the spread of light from the rotating fluorescent plate 30 and a second lens that collimates light incident from the first lens 41.
The lens 42 is comprised. The first lens 41 is made of, for example, a convex meniscus lens, and the second lens 42 is made of, for example, a convex lens. The collimating optical system 40 causes the light from the rotating fluorescent plate 30 to enter the second condenser lens 50 in a substantially parallel state.
第1レンズ41及び第2レンズ42は、ベース部43に固定されている。ベース部43
の端部には第2位置調整機構44が取り付けられている。第2位置調整機構44としては
、例えばマイクロメーターを用いることができる。第2位置調整機構44は、回転蛍光板
30(蛍光体32)とコリメート光学系40との相対位置を調整する機能を有する。
The first lens 41 and the second lens 42 are fixed to the base portion 43. Base part 43
A second position adjusting mechanism 44 is attached to the end of the first position adjusting mechanism. As the second position adjusting mechanism 44, for example, a micrometer can be used. The second position adjusting mechanism 44 has a function of adjusting the relative position between the rotating fluorescent plate 30 (phosphor 32) and the collimating optical system 40.
本実施形態においては、回転蛍光板30とコリメート光学系40とが連結されており、
第2位置調整機構44を駆動させると、コリメート光学系40のみが励起光の光軸に沿っ
て移動する。このとき、回転蛍光板30は、移動しないようになっている。これにより、
第2位置調整機構44を駆動させると、蛍光体32とコリメート光学系40との相対位置
が調整されるようになっている。
In the present embodiment, the rotating fluorescent plate 30 and the collimating optical system 40 are connected,
When the second position adjusting mechanism 44 is driven, only the collimating optical system 40 moves along the optical axis of the excitation light. At this time, the rotating fluorescent screen 30 is not moved. This
When the second position adjusting mechanism 44 is driven, the relative position between the phosphor 32 and the collimating optical system 40 is adjusted.
図1に戻り、第2集光レンズ50は、例えば凸レンズからなる。第2集光レンズ50は
、コリメート光学系40(第2レンズ42)を透過する光の光線軸上に配置され、コリメ
ート光学系40を透過した光を集光する。
Returning to FIG. 1, the second condenser lens 50 is composed of, for example, a convex lens. The second condenser lens 50 is disposed on the light axis of the light that passes through the collimating optical system 40 (second lens 42), and condenses the light that has passed through the collimating optical system 40.
検出装置SENは、第2集光レンズ50を透過した光の集光位置に配置されている。検
出装置SENは、蛍光体32から放射された蛍光の光路に対して進退自在に構成されてい
る。具体的には、検出装置SENは、蛍光体32から放射された蛍光の光量を検出すると
きには当該蛍光の光路上に配置され、一方、蛍光体32から放射された蛍光の光量を検出
しないときには当該蛍光の光路外に退避されるようになっている。検出装置SENは、蛍
光体32の側に受光面を有する受光センサー(例えば受光素子)を用いることができる。
検出装置SENは、蛍光体32から放射された蛍光の光量を検出するものである。
The detection device SEN is disposed at the condensing position of the light transmitted through the second condensing lens 50. The detection device SEN is configured to be movable back and forth with respect to the optical path of the fluorescence emitted from the phosphor 32. Specifically, the detection device SEN is arranged on the optical path of the fluorescence when detecting the light amount of the fluorescence emitted from the phosphor 32, and on the other hand when not detecting the light amount of the fluorescence emitted from the phosphor 32, It is evacuated outside the optical path of fluorescence. The detection device SEN can use a light receiving sensor (for example, a light receiving element) having a light receiving surface on the phosphor 32 side.
The detection device SEN detects the amount of fluorescent light emitted from the phosphor 32.
演算装置COMは、検出装置SEN及び励起光源10と電気的に接続されている。演算
装置COMは、蛍光体32に入射する励起光と検出装置SENにより検出された蛍光の光
量を基に、蛍光体32に入射する励起光に対する蛍光の光量の比を演算して蛍光体32の
発光効率を求める機能を有する。
The arithmetic unit COM is electrically connected to the detection device SEN and the excitation light source 10. The arithmetic unit COM calculates the ratio of the fluorescence light amount to the excitation light incident on the phosphor 32 based on the excitation light incident on the phosphor 32 and the fluorescence light amount detected by the detection device SEN. It has a function for obtaining luminous efficiency.
第2集光レンズ50を透過した光は、ロッドインテグレーター60の一端側に入射する
。ロッドインテグレーター60は、光路方向に延在する角柱状の光学部材であり、内部を
透過する光に多重反射を生じさせることにより、第2集光レンズ50を透過した光を混合
し、輝度分布を均一化するものである。ロッドインテグレーター60の光路方向に直交す
る断面形状は、液晶光変調装置400R、液晶光変調装置400G、液晶光変調装置40
0Bの画像形成領域の外形形状と略相似形となっている。
The light transmitted through the second condenser lens 50 is incident on one end side of the rod integrator 60. The rod integrator 60 is a prismatic optical member extending in the direction of the optical path. The light transmitted through the inside of the rod integrator 60 is subjected to multiple reflection, thereby mixing the light transmitted through the second condenser lens 50 and adjusting the luminance distribution. It is to make it uniform. The cross-sectional shapes orthogonal to the optical path direction of the rod integrator 60 are the liquid crystal light modulation device 400R, the liquid crystal light modulation device 400G, and the liquid crystal light modulation device 40.
It is substantially similar to the outer shape of the 0B image forming area.
ロッドインテグレーター60の他端側から射出された光は、平行化レンズ70により平
行化され、光源装置100から射出される。
The light emitted from the other end side of the rod integrator 60 is collimated by the collimating lens 70 and emitted from the light source device 100.
色分離導光光学系200は、ダイクロイックミラー210、ダイクロイックミラー22
0、反射ミラー230、 反射ミラー240、 反射ミラー250及びリレーレンズ260
を備えている。色分離導光光学系200は、光源装置100からの光を赤色光、緑色光及
び青色光に分離し、赤色光、緑色光及び青色光のそれぞれの色光を照明対象となる液晶光
変調装置400R、 液晶光変調装置400G、 液晶光変調装置400Bに導光する機能
を有する。
The color separation light guide optical system 200 includes a dichroic mirror 210 and a dichroic mirror 22.
0, reflection mirror 230, reflection mirror 240, reflection mirror 250, and relay lens 260
It has. The color separation light guide optical system 200 separates light from the light source device 100 into red light, green light, and blue light, and each color light of red light, green light, and blue light is an illumination target liquid crystal light modulation device 400R. The liquid crystal light modulation device 400G and the liquid crystal light modulation device 400B have a function of guiding light.
ダイクロイックミラー210、ダイクロイックミラー220は、基板上に、所定の波長
領域の光を反射して、他の波長領域の光を透過させる波長選択透過膜が形成されたミラー
である。具体的には、ダイクロイックミラー210は、青色光成分を透過させ、赤色光成
分及び緑色光成分を反射する。ダイクロイックミラー220は、緑色光成分を反射して、
赤色光成分を透過させる。
The dichroic mirror 210 and the dichroic mirror 220 are mirrors in which a wavelength selective transmission film that reflects light in a predetermined wavelength region and transmits light in another wavelength region is formed on a substrate. Specifically, the dichroic mirror 210 transmits a blue light component and reflects a red light component and a green light component. The dichroic mirror 220 reflects the green light component,
The red light component is transmitted.
反射ミラー230、反射ミラー240、反射ミラー250は、入射した光を反射するミ
ラーである。具体的には、反射ミラー230は、ダイクロイックミラー210を透過した
青色光成分を反射する。反射ミラー240、反射ミラー250は、ダイクロイックミラー
220を透過した赤色光成分を反射する。
The reflection mirror 230, the reflection mirror 240, and the reflection mirror 250 are mirrors that reflect incident light. Specifically, the reflection mirror 230 reflects the blue light component transmitted through the dichroic mirror 210. The reflection mirror 240 and the reflection mirror 250 reflect the red light component transmitted through the dichroic mirror 220.
ダイクロイックミラー210を透過した青色光は、反射ミラー230で反射され、青色
光用の液晶光変調装置400Bの画像形成領域に入射する。ダイクロイックミラー210
で反射された緑色光は、ダイクロイックミラー220でさらに反射され、緑色光用の液晶
光変調装置400Gの画像形成領域に入射する。ダイクロイックミラー220を透過した
赤色光は、入射側の反射ミラー240、リレーレンズ260、射出側の反射ミラー250
を経て赤色光用の液晶光変調装置400Rの画像形成領域に入射する。
The blue light transmitted through the dichroic mirror 210 is reflected by the reflection mirror 230 and enters the image forming area of the liquid crystal light modulation device 400B for blue light. Dichroic mirror 210
The green light reflected by is further reflected by the dichroic mirror 220 and enters the image forming area of the liquid crystal light modulation device 400G for green light. The red light transmitted through the dichroic mirror 220 is reflected on the incident-side reflection mirror 240, the relay lens 260, and the emission-side reflection mirror 250.
Then, the light enters the image forming area of the liquid crystal light modulation device 400R for red light.
液晶光変調装置400R、液晶光変調装置400G、液晶光変調装置400Bは、通常
知られたものを用いることができ、例えば、液晶素子410と液晶素子410を挟持する
偏光素子420、430とを有した、透過型の液晶ライトバルブ等の光変調装置により構
成される。偏光素子420,430は、例えば透過軸が互いに直交する構成(クロスニコ
ル配置)となっている。
As the liquid crystal light modulation device 400R, the liquid crystal light modulation device 400G, and the liquid crystal light modulation device 400B, commonly known devices can be used. For example, the liquid crystal light modulation device 400G includes the liquid crystal element 410 and the polarizing elements 420 and 430 that sandwich the liquid crystal element 410. The light modulation device such as a transmissive liquid crystal light valve is used. For example, the polarizing elements 420 and 430 have a configuration in which the transmission axes are orthogonal to each other (crossed Nicols arrangement).
液晶光変調装置400R、液晶光変調装置400G、液晶光変調装置400Bは、入射
された色光を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成するものであり、光源装置10
0の照明対象となる。これら液晶光変調装置400R、液晶光変調装置400G及び液晶
光変調装置400Bによって、入射された各色光の光変調が行われる。
The liquid crystal light modulation device 400R, the liquid crystal light modulation device 400G, and the liquid crystal light modulation device 400B modulate the incident color light according to image information to form a color image.
0 illumination target. The liquid crystal light modulation device 400R, the liquid crystal light modulation device 400G, and the liquid crystal light modulation device 400B perform light modulation of each incident color light.
例えば、液晶光変調装置400R、液晶光変調装置400G、液晶光変調装置400B
は、一対の透明基板に液晶を密閉封入した透過型の液晶光変調装置であり、ポリシリコン
TFTをスイッチング素子として、与えられた画像信号に応じて、入射側偏光板420か
ら射出された1種類の直線偏光の偏向方向を変調する。
For example, the liquid crystal light modulator 400R, the liquid crystal light modulator 400G, and the liquid crystal light modulator 400B
Is a transmission type liquid crystal light modulation device in which liquid crystal is hermetically sealed in a pair of transparent substrates, and one type of light emitted from the incident side polarizing plate 420 according to a given image signal using a polysilicon TFT as a switching element. The polarization direction of the linearly polarized light is modulated.
クロスダイクロイックプリズム500は、射出側偏光板430から射出された色光毎に
変調された光学像を合成してカラー画像を形成する光学素子である。このクロスダイクロ
イックプリズム500は、4つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなして
いる。直角プリズムを貼り合わせた略X字状の界面には、誘電体多層膜が形成されている
。略X字状の一方の界面に形成された誘電体多層膜は、赤色光を反射するものであり、他
方の界面に形成された誘電体多層膜は、青色光を反射するものである。これらの誘電体多
層膜によって赤色光及び青色光は曲折され、緑色光の進行方向と揃えられることにより、
3つの色光が合成される。
The cross dichroic prism 500 is an optical element that forms a color image by synthesizing an optical image modulated for each color light emitted from the emission side polarizing plate 430. The cross dichroic prism 500 has a substantially square shape in plan view in which four right-angle prisms are bonded. A dielectric multilayer film is formed on the substantially X-shaped interface to which the right-angle prism is bonded. The dielectric multilayer film formed at one of the substantially X-shaped interfaces reflects red light, and the dielectric multilayer film formed at the other interface reflects blue light. By these dielectric multilayer films, red light and blue light are bent and aligned with the traveling direction of green light,
Three colored lights are combined.
クロスダイクロイックプリズム500から射出されたカラー画像は、投写光学系600
によって拡大投写され、スクリーンSCR上で画像を形成する。
The color image emitted from the cross dichroic prism 500 is output from the projection optical system 600.
Is enlarged and projected to form an image on the screen SCR.
(光源装置の調整方法)
図6は、光源装置の調整方法のフローチャートである。
(Adjustment method of light source device)
FIG. 6 is a flowchart of a method for adjusting the light source device.
まず、励起光源10から射出された励起光を第1集光レンズ20により集光させて回転
蛍光板30(蛍光体32)に入射させる(ステップS1、第1の工程)。
First, the excitation light emitted from the excitation light source 10 is condensed by the first condenser lens 20 and is incident on the rotating fluorescent plate 30 (phosphor 32) (step S1, first step).
励起光の光量は、より少ない励起光の光量と比較して、蛍光体32が第1集光レンズ2
0の焦点位置に配置されたときに、励起光による蛍光体32の温度上昇又は光飽和の現象
により発光効率の低下が生じる光量である。例えば、実際にプロジェクターに搭載する光
源装置として使用する際に利用する光量である30W程度とする。
The amount of excitation light is smaller than the amount of excitation light less than that of the first condenser lens 2.
This is the amount of light that causes a decrease in light emission efficiency due to a temperature increase or light saturation phenomenon of the phosphor 32 caused by excitation light when it is disposed at a focal position of 0. For example, the light amount used when actually used as a light source device mounted on a projector is about 30 W.
次に、検出装置SENを蛍光体32から射出される蛍光の光路上に配置する。   Next, the detection device SEN is disposed on the optical path of the fluorescence emitted from the phosphor 32.
次に、第1集光レンズ20と蛍光体32との相対位置を変更し、変更した相対位置ごと
に蛍光体32から放射された蛍光の光量を検出装置SENで検出する(ステップS2、第
2の工程)。そして、変更した相対位置ごとに蛍光体32に入射する励起光に対する蛍光
の光量の比を演算して蛍光体32の発光効率を求める(ステップS3)。励起光の光量は
、定められた光量になるように予め駆動電流などを調整しておくが、必要に応じて、図示
しない検出装置で検出するようにしてもよい。
Next, the relative position between the first condenser lens 20 and the phosphor 32 is changed, and the amount of fluorescence emitted from the phosphor 32 is detected by the detection device SEN for each changed relative position (step S2, second). Process). Then, for each changed relative position, the ratio of the amount of fluorescence to the excitation light incident on the phosphor 32 is calculated to determine the luminous efficiency of the phosphor 32 (step S3). The drive current and the like are adjusted in advance so that the light amount of the excitation light becomes a predetermined light amount, but it may be detected by a detection device (not shown) as necessary.
ここで、励起光源10をパルス駆動させて励起光源10から励起光を間欠的に射出させ
る。また、回転蛍光板30を回転させて、蛍光体32の励起光が入射する部分を時間的に
変動させる。
Here, the excitation light source 10 is pulse-driven and the excitation light is intermittently emitted from the excitation light source 10. Further, the rotating fluorescent plate 30 is rotated, and the portion of the phosphor 32 where the excitation light is incident is temporally varied.
次に、変更した相対位置ごとに求められた蛍光体32の発光効率のうち発光効率が最も
低くなるときの位置に第1集光レンズ20と蛍光体32との相対位置を調整する(ステッ
プS4、第3の工程)。
Next, the relative position between the first condenser lens 20 and the phosphor 32 is adjusted to the position at which the light emission efficiency is lowest among the light emission efficiencies of the phosphors 32 determined for each changed relative position (step S4). , Third step).
図7は、第1集光レンズ20と蛍光体32との相対位置と蛍光体32の発光効率との関
係を示すグラフである。図7において、横軸はピント、縦軸は発光効率相対比を示してい
る。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the relative position between the first condenser lens 20 and the phosphor 32 and the luminous efficiency of the phosphor 32. In FIG. 7, the horizontal axis indicates the focus, and the vertical axis indicates the luminous efficiency relative ratio.
なお、ピントは、焦点位置を基準としたときの第1集光レンズ20と蛍光体32との間
の間隔である。正負の符号は、例えば焦点位置を基準に蛍光体32を第1集光レンズ20
に近づけたときはマイナス、蛍光体32を第2集光レンズ20から遠ざけたときはプラス
とする。また、発光効率相対比は、焦点位置を基準としたときの変更した相対位置ごとの
発光効率の比である。すなわち、変更した相対位置ごとに求められた発光効率を焦点位置
における発光効率で割った値である(つまり、焦点位置における発光効率相対比は1とな
る)。
The focus is the distance between the first condenser lens 20 and the phosphor 32 when the focal position is used as a reference. For example, the positive and negative signs indicate that the phosphor 32 is placed on the first condenser lens 20 with reference to the focal position.
It is negative when the lens is moved closer to, and positive when the phosphor 32 is moved away from the second condenser lens 20. Further, the luminous efficiency relative ratio is a ratio of luminous efficiency for each changed relative position when the focal position is used as a reference. That is, it is a value obtained by dividing the luminous efficiency obtained for each changed relative position by the luminous efficiency at the focal position (that is, the relative ratio of luminous efficiency at the focal position is 1).
第1位置調整機構34により、第1集光レンズ20と蛍光体32との相対位置が変更さ
れ、蛍光体32の発光効率が最も低くなる位置に(発光効率相対比が1となる位置に)、
第1集光レンズ20と蛍光体32との相対位置が調整される。
The relative position between the first condenser lens 20 and the phosphor 32 is changed by the first position adjusting mechanism 34, and the phosphor 32 has the lowest luminous efficiency (the luminous efficiency relative ratio is 1). ,
The relative position between the first condenser lens 20 and the phosphor 32 is adjusted.
次に、検出装置SENを蛍光体32から射出される蛍光の光路外に退避させる。次に、
第1位置調整機構34を取り外し、回転蛍光板30とコリメート光学系40とを接着剤等
でステージSTに固定する。
以上の工程により、光源装置の調整が完了する。
Next, the detection device SEN is retracted out of the optical path of the fluorescence emitted from the phosphor 32. next,
The first position adjusting mechanism 34 is removed, and the rotating fluorescent plate 30 and the collimating optical system 40 are fixed to the stage ST with an adhesive or the like.
The adjustment of the light source device is completed through the above steps.
蛍光の光量を励起光の光量で除算して得られる蛍光体の発光効率は、励起光の光量が大
きくなると、温度上昇による影響(温度消光現象)や吸収準位の数密度の減少による影響
(光飽和現象)などにより低下することがある。本発明では、このような現象を積極的に
利用することで、励起光の集光位置を検出している。
The luminous efficiency of the phosphor obtained by dividing the light intensity of the fluorescence by the light intensity of the excitation light is affected by a rise in temperature (temperature quenching phenomenon) and a decrease in the number density of the absorption level when the light intensity of the excitation light increases ( It may decrease due to light saturation phenomenon). In the present invention, such a phenomenon is actively used to detect the condensing position of the excitation light.
本実施形態の光源装置の調整方法によれば、変更した相対位置ごとに求められた蛍光体
32の発光効率のうち発光効率が最も低くなるときの位置に第1集光レンズ20と蛍光体
32との相対位置が調整される。励起光の集光位置では、その励起光が照射される蛍光体
32の発光部における励起光の光量(光密度)が大きくなり、励起光の光量に対する蛍光
の光量が小さくなる。よって、励起光の光量に対する蛍光の光量が最も小さくなる位置に
蛍光体32を位置決めすることで、励起光の集光位置に蛍光体32を配置することができ
る。蛍光体32を励起光の集光位置に配置すれば、発光面積を小さくすることができるの
で、光源装置としての性能を上げることができる。また、本実施形態の方法では蛍光体3
2を配置したまま第1集光レンズ20と蛍光体32との相対位置を調整する方法を採用し
ており、調整の過程で蛍光体を取り外したり配置したりする必要がない。このため、励起
光の集光位置の調整に時間がかかったりずれが生じたりすることもない。よって、励起光
の集光位置を短時間で正確に調整することができる。ゆえに、蛍光体32の位置を容易に
調整できる。さらに、本実施形態の方法では蛍光体32の発光効率を利用して調整する。
蛍光体32の発光効率を利用することで、励起光の光量の変動などによる影響を受けずに
調整ができるため、蛍光体32の位置を容易に調整できる。
According to the adjustment method of the light source device of the present embodiment, the first condenser lens 20 and the phosphor 32 are located at the positions where the light emission efficiency is lowest among the light emission efficiencies of the phosphors 32 obtained for each changed relative position. Relative position is adjusted. At the position where the excitation light is collected, the amount of light (light density) of the excitation light in the light emitting portion of the phosphor 32 irradiated with the excitation light increases, and the amount of fluorescence relative to the amount of excitation light decreases. Therefore, by positioning the phosphor 32 at a position where the amount of fluorescence with respect to the amount of excitation light is minimized, the phosphor 32 can be arranged at the position where the excitation light is condensed. If the phosphor 32 is disposed at the position where the excitation light is condensed, the light emission area can be reduced, and the performance as the light source device can be improved. In the method of this embodiment, the phosphor 3
The method of adjusting the relative position between the first condenser lens 20 and the phosphor 32 is employed while 2 is disposed, and it is not necessary to remove or arrange the phosphor in the process of adjustment. For this reason, adjustment of the condensing position of excitation light does not take time, or a shift | offset | difference does not arise. Therefore, the condensing position of excitation light can be adjusted accurately in a short time. Therefore, the position of the phosphor 32 can be easily adjusted. Furthermore, in the method of the present embodiment, adjustment is performed using the luminous efficiency of the phosphor 32.
By using the light emission efficiency of the phosphor 32, adjustment can be performed without being affected by fluctuations in the amount of excitation light, and the position of the phosphor 32 can be easily adjusted.
また、この方法によれば、励起光の光量は、蛍光体32が第1集光レンズ20の焦点位
置に配置されたときに、励起光による蛍光体32の温度上昇又は光飽和の現象により発光
効率の低下が生じる光量である。このため、励起光を第1集光レンズ20を介して蛍光体
32に入射させる際、励起光の焦点位置において蛍光体32の発光効率を低下させること
ができる。よって、励起光の集光位置の調整が容易となる。
Further, according to this method, the light amount of the excitation light is emitted due to the temperature rise of the phosphor 32 due to the excitation light or the phenomenon of light saturation when the phosphor 32 is disposed at the focal position of the first condenser lens 20. This is the amount of light that causes a decrease in efficiency. For this reason, when the excitation light is incident on the phosphor 32 via the first condenser lens 20, the luminous efficiency of the phosphor 32 can be reduced at the focal position of the excitation light. Therefore, adjustment of the condensing position of excitation light becomes easy.
また、この方法によれば、励起光源10を構成する複数のレーザー光源12から励起光
としてレーザー光を射出させているので、励起光源10のパワーを向上させることができ
る。このため、励起光を第1集光レンズ20を介して蛍光体32に入射させる際、励起光
の焦点位置において蛍光体32の温度上昇や光飽和により、蛍光体32の発光効率が低下
する。このような現象を利用することにより、励起光の集光位置の調整を容易に行うこと
ができる。
Also, according to this method, since the laser light is emitted as the excitation light from the plurality of laser light sources 12 constituting the excitation light source 10, the power of the excitation light source 10 can be improved. For this reason, when the excitation light is incident on the phosphor 32 via the first condenser lens 20, the luminous efficiency of the phosphor 32 decreases due to the temperature rise and light saturation of the phosphor 32 at the focal position of the excitation light. By utilizing such a phenomenon, it is possible to easily adjust the condensing position of the excitation light.
また、この方法によれば、励起光源10をパルス駆動させるので、蛍光体32への未照
射時間がある。そのため、励起光源10を連続駆動した場合に比べて、高い励起光量を蛍
光体32に入射させることが可能となる。よって、蛍光体32の発光効率が低下する現象
を利用した励起光の集光位置の調整を容易に行なうことができる。
Further, according to this method, since the excitation light source 10 is driven in pulses, there is a time during which the phosphor 32 is not irradiated. Therefore, it is possible to make the amount of excitation light incident on the phosphor 32 compared to when the excitation light source 10 is continuously driven. Therefore, it is possible to easily adjust the condensing position of the excitation light using the phenomenon that the luminous efficiency of the phosphor 32 is lowered.
また、この方法によれば、回転蛍光板30を回転させるので、いったん蛍光体32に励
起光が照射されると次に照射されるまでに未照射時間がある。そのため、蛍光体32を固
定した場合に比べて、高い励起光量を蛍光体32に入射させることが可能となる。よって
、蛍光体32の発光効率が低下する現象を利用した励起光の集光位置の調整を容易に行な
うことができる。
Further, according to this method, since the rotating fluorescent plate 30 is rotated, once the phosphor 32 is irradiated with the excitation light, there is a non-irradiation time until the next irradiation. Therefore, it is possible to make the excitation light quantity incident on the phosphor 32 higher than when the phosphor 32 is fixed. Therefore, it is possible to easily adjust the condensing position of the excitation light using the phenomenon that the luminous efficiency of the phosphor 32 is lowered.
本実施形態の光源装置によれば、第1位置調整機構34により、変更した相対位置ごと
に求められた蛍光体32の発光効率のうち発光効率が最も低くなるときの位置に第1集光
レンズ20と蛍光体32との相対位置が調整される。蛍光体32の発光効率が最も小さく
なる位置が励起光の集光位置であるため、発光効率の最も小さい位置に蛍光体32を位置
決めすることで、励起光の焦点位置に蛍光体32を配置することができる。また、本発明
の構成では蛍光体32を配置したまま第1集光レンズ20と蛍光体32との相対位置を調
整する構成を採用しており、調整の過程で蛍光体を取り外したり改めて配置したりする必
要がない。このため、励起光の集光位置の調整に時間がかかったりずれが生じたりするこ
ともない。よって、励起光の集光位置を短時間で正確に調整することができる。
According to the light source device of the present embodiment, the first condenser lens is positioned at the position where the light emission efficiency is lowest among the light emission efficiencies of the phosphors 32 obtained for each changed relative position by the first position adjustment mechanism 34. The relative position of 20 and the phosphor 32 is adjusted. Since the position where the emission efficiency of the phosphor 32 is the smallest is the excitation light condensing position, the phosphor 32 is arranged at the focal position of the excitation light by positioning the phosphor 32 at the position where the emission efficiency is the smallest. be able to. Further, in the configuration of the present invention, a configuration is adopted in which the relative position between the first condenser lens 20 and the phosphor 32 is adjusted while the phosphor 32 is disposed, and the phosphor is removed or disposed again during the adjustment process. There is no need to For this reason, adjustment of the condensing position of excitation light does not take time, or a shift | offset | difference does not arise. Therefore, the condensing position of excitation light can be adjusted accurately in a short time.
また、この構成によれば、蛍光体32の光量を検出する場合には、検出装置SENは蛍
光の光路上に配置され、蛍光体32の光量を検出しない場合(例えば光源装置100を実
際に使用する場合)には、検出装置SENは蛍光の光路外に退避される。この構成におい
ては、検出装置SENを取り付けたり取り外したりする必要がないので、励起光の集光位
置を短時間で調整することができる。
Further, according to this configuration, when detecting the light amount of the phosphor 32, the detection device SEN is arranged on the fluorescent light path and does not detect the light amount of the phosphor 32 (for example, the light source device 100 is actually used). The detection device SEN is retracted out of the optical path of the fluorescence. In this configuration, since it is not necessary to attach or remove the detection device SEN, the condensing position of the excitation light can be adjusted in a short time.
また、この構成によれば、励起光源10がレーザー光源アレイであるので、励起光源1
0のパワーを向上させることができる。このため、励起光を第1集光レンズ20を介して
蛍光体32に入射させる際、励起光の焦点位置において蛍光体32の温度上昇や光飽和に
より、蛍光体32の発光効率が低下する。このような現象を利用することにより、励起光
の集光位置の調整を容易に行なうことができる。
According to this configuration, since the excitation light source 10 is a laser light source array, the excitation light source 1
The power of 0 can be improved. For this reason, when the excitation light is incident on the phosphor 32 via the first condenser lens 20, the luminous efficiency of the phosphor 32 decreases due to the temperature rise and light saturation of the phosphor 32 at the focal position of the excitation light. By utilizing such a phenomenon, it is possible to easily adjust the condensing position of the excitation light.
本実施形態のプロジェクター1000によれば、上述した光源装置100を備えている
ので、表示品質に優れたプロジェクター1000を提供することができる。
According to the projector 1000 of this embodiment, since the light source device 100 described above is provided, it is possible to provide the projector 1000 with excellent display quality.
なお、本実施形態の光源装置の調整方法では、第2の工程において相対位置ごとに蛍光
の光量を算出し、第3の工程において変更した相対位置ごとの蛍光体の発光効率のうち発
光効率が最も低くなるときの位置に第1集光レンズ20と蛍光体32との相対位置を調整
しているが、これに限らない。
In the adjustment method of the light source device of the present embodiment, the amount of fluorescence is calculated for each relative position in the second step, and the luminous efficiency of the luminous efficiency of the phosphor for each relative position changed in the third step is calculated. Although the relative position of the 1st condensing lens 20 and the fluorescent substance 32 is adjusted to the position when it becomes the lowest, it is not restricted to this.
図8は、光源装置の調整方法のフローチャートの変形例である。
図8において、ステップS1及びステップS2は図6と同様であるため、その詳細な説
明を省略する。
FIG. 8 is a modification of the flowchart of the adjustment method of the light source device.
In FIG. 8, step S1 and step S2 are the same as those in FIG.
ここで、励起光源10を構成する複数のレーザー光源12から励起光として一定強度の
レーザー光を射出させる。
Here, laser light having a constant intensity is emitted from a plurality of laser light sources 12 constituting the excitation light source 10 as excitation light.
次に、変更した相対位置ごとに求められた蛍光体32から放射された蛍光の光量のうち
光量が最も低くなるときの位置に第1集光レンズ20と蛍光体32との相対位置を調整す
る(ステップS4A、第3の工程)。
Next, the relative position between the first condenser lens 20 and the phosphor 32 is adjusted to the position where the light amount is the lowest among the amounts of fluorescence emitted from the phosphor 32 obtained for each changed relative position. (Step S4A, third step).
この方法によれば、変更した相対位置ごとに求められた蛍光の光量のうち光量が最も低
くなるときの位置に第1集光レンズ20と蛍光体32との相対位置が調整される。励起光
の光量が一定である場合には、発光効率の変化は蛍光の光量の変化と相関を持つ。よって
、蛍光の光量が最も小さくなる位置が励起光の集光位置であるため、蛍光の光量の最も小
さい位置に蛍光体32を位置決めすることで、励起光の焦点位置に蛍光体32を配置する
ことができる。
According to this method, the relative position between the first condenser lens 20 and the phosphor 32 is adjusted to the position at which the light amount becomes the lowest among the fluorescent light amounts obtained for each changed relative position. When the amount of excitation light is constant, the change in light emission efficiency has a correlation with the change in the amount of fluorescence light. Therefore, since the position where the light quantity of fluorescence becomes the smallest is the condensing position of the excitation light, the phosphor 32 is arranged at the focal position of the excitation light by positioning the phosphor 32 at the position where the light quantity of fluorescence is the smallest. be able to.
また、本実施形態の光源装置の調整方法において、励起光として実際に光源として使用
する光量よりも大きい光量の励起光を蛍光体32に照射して第1集光レンズ20と蛍光体
32との相対位置を調整してもよい。例えば、焦点位置の調整の際に利用する光量を45
W程度とする。
Moreover, in the adjustment method of the light source device of the present embodiment, the phosphor 32 is irradiated with excitation light having a light amount larger than the light amount actually used as the light source as the excitation light, and the first condenser lens 20 and the phosphor 32. The relative position may be adjusted. For example, the amount of light used when adjusting the focal position is 45
Set to about W.
この方法によれば、励起光の光量に対する蛍光の光量の低下が大きくなるため、測定精
度が向上する。
According to this method, the decrease in the amount of fluorescence with respect to the amount of excitation light is increased, so that the measurement accuracy is improved.
また、本実施形態の光源装置の調整方法では、励起光源10を構成する複数のレーザー
光源12から励起光としてレーザー光を射出させているが、これに限らない。例えば、励
起光源10を構成するレーザー光源12以外の光源(別の光源)を使用してレーザー光を
射出させてもよい。
Moreover, in the adjustment method of the light source device of the present embodiment, laser light is emitted as excitation light from a plurality of laser light sources 12 constituting the excitation light source 10, but the present invention is not limited to this. For example, the laser light may be emitted using a light source (another light source) other than the laser light source 12 constituting the excitation light source 10.
また、本実施形態の光源装置の調整方法では、励起光源10をパルス駆動させて励起光
源10から励起光を間欠的に射出させているが、これに限らない。例えば、励起光源10
を連続駆動させて励起光源10から励起光を連続的に射出させてもよい。
Moreover, in the adjustment method of the light source device of this embodiment, although the excitation light source 10 is pulse-driven and excitation light is intermittently emitted from the excitation light source 10, it is not limited to this. For example, the excitation light source 10
May be continuously driven so that the excitation light is continuously emitted from the excitation light source 10.
また、本実施形態の光源装置の調整方法では、蛍光体32の励起光が入射する部分を時
間的に変動させているが、これに限らない。例えば、第2の工程において、蛍光体32の
励起光が入射する部分を固定してもよい。
Moreover, in the adjustment method of the light source device of this embodiment, although the part into which the excitation light of the fluorescent substance 32 injects is temporally changed, it is not restricted to this. For example, in the second step, the portion of the phosphor 32 where the excitation light is incident may be fixed.
また、本実施形態の光源装置の調整方法では、蛍光体32を励起光の集光位置に配置す
るように調整しているが、これに限らない。例えば、この光源装置を備えた機器の全体の
光学系の特性を考慮して、蛍光体32を励起光の集光位置から所定の距離だけずらした位
置に配置してもよい。この場合、初めに励起光の集光位置を求め、次にその集光位置を基
準にして蛍光体32を配置すべき位置を求め、蛍光体32を所望の位置に配置する。この
場合でも、励起光の集光位置を容易に求めることができるため、それに基づく蛍光体32
の位置を容易に調整できる。
Moreover, in the adjustment method of the light source device of this embodiment, although it has adjusted so that the fluorescent substance 32 may be arrange | positioned in the condensing position of excitation light, it is not restricted to this. For example, in consideration of the characteristics of the entire optical system of the device including the light source device, the phosphor 32 may be arranged at a position shifted by a predetermined distance from the excitation light condensing position. In this case, the condensing position of the excitation light is first obtained, then the position where the phosphor 32 is to be arranged is obtained with reference to the condensing position, and the phosphor 32 is arranged at a desired position. Even in this case, since the condensing position of the excitation light can be easily obtained, the phosphor 32 based thereon can be obtained.
Can be easily adjusted.
また、本実施形態のプロジェクター1000では、液晶光変調装置として3つの液晶光
変調装置を用いたが、これに限らない。1つ、2つ又は4つ以上の液晶光変調装置を用い
たプロジェクターにも適用可能である。
In the projector 1000 of this embodiment, three liquid crystal light modulation devices are used as the liquid crystal light modulation device, but the present invention is not limited to this. The present invention can also be applied to a projector using one, two, four or more liquid crystal light modulation devices.
また、本実施形態のプロジェクター1000では、透過型のプロジェクターを用いたが
、これに限らない。例えば、反射型のプロジェクターを用いてもよい。ここで、「透過型
」とは、透過型の液晶表示装置等のように光変調手段としての光変調装置が光を透過する
タイプであることを意味している。「反射型」とは、反射型の液晶表示装置等のように光
変調手段としての光変調装置が光を反射するタイプであることを意味している。反射型の
プロジェクターに本発明を適用した場合にも、透過型のプロジェクターと同様の効果を奏
することができる。
In the projector 1000 of the present embodiment, a transmissive projector is used, but the present invention is not limited to this. For example, a reflective projector may be used. Here, “transmission type” means that the light modulation device as the light modulation means is a type that transmits light, such as a transmission type liquid crystal display device. The “reflective type” means that a light modulation device as a light modulation unit, such as a reflection type liquid crystal display device, reflects light. Even when the present invention is applied to a reflective projector, the same effect as that of a transmissive projector can be obtained.
本発明は、投写画像を観察する側から投写するフロント投写型プロジェクターに適用す
る場合にも、投写画像を観察する側とは反対の側から投写するリア投写型プロジェクター
に適用する場合にも、適用することができる。
The present invention is applicable not only when applied to a front projection type projector that projects from the side that observes the projected image, but also when applied to a rear projection type projector that projects from the side opposite to the side that observes the projected image. can do.
上記各実施形態においては、本発明の照明装置をプロジェクターに適用した例について
説明したが、これに限らない。例えば、本発明の照明装置を他の光学機器(例えば、光デ
ィスク装置、自動車のヘッドランプ、照明機器等)に適用することも可能である。
In each of the above embodiments, the example in which the illumination device of the present invention is applied to a projector has been described, but the present invention is not limited to this. For example, the lighting device of the present invention can be applied to other optical devices (for example, an optical disk device, a car headlamp, a lighting device, etc.).
10…励起光源、12…レーザー光源、20…第1集光レンズ(集光手段)、31…回転
板、32…蛍光体、34…マイクロメーター(位置調整機構)、100…光源装置、40
0R,400G,400B…液晶光変調装置(光変調装置)、600…投写光学系、100
0…プロジェクター、COM…演算装置、SEN…検出装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Excitation light source, 12 ... Laser light source, 20 ... 1st condensing lens (condensing means), 31 ... Rotating plate, 32 ... Phosphor, 34 ... Micrometer (position adjustment mechanism), 100 ... Light source device, 40
0R, 400G, 400B: liquid crystal light modulation device (light modulation device), 600: projection optical system, 100
0 ... Projector, COM ... Calculation device, SEN ... Detection device

Claims (13)

  1. 励起光源から射出された励起光を集光手段により集光させて蛍光体に入射させる第1の
    工程と、
    前記集光手段と前記蛍光体との相対位置を変更し、変更された相対位置ごとの前記蛍光
    体から放射された蛍光の光量を検出する第2の工程と、
    変更された相対位置ごとの励起光の光量に対する蛍光の光量が最も低くなるときの位置
    に基づいて前記集光手段と前記蛍光体との相対位置を調整する第3の工程と、
    を有することを特徴とする光源装置の調整方法。
    A first step of condensing excitation light emitted from the excitation light source by a condensing means and entering the phosphor;
    A second step of changing the relative position between the light collecting means and the phosphor, and detecting the amount of fluorescence emitted from the phosphor for each changed relative position;
    A third step of adjusting the relative position of the light collecting means and the phosphor based on the position at which the amount of fluorescence with respect to the amount of excitation light for each changed relative position is lowest;
    A method for adjusting a light source device, comprising:
  2. 前記第3の工程においては、変更された相対位置ごとに求められる前記蛍光体に入射す
    る励起光に対する前記蛍光の光量の比である前記蛍光体の発光効率を、前記励起光の光量
    に対する蛍光の光量として利用し、前記集光手段と前記蛍光体との相対位置を調整するこ
    とを特徴とする請求項1に記載の光源装置の調整方法。
    In the third step, the luminous efficiency of the phosphor, which is the ratio of the amount of the fluorescence to the excitation light incident on the phosphor determined for each changed relative position, is set to the fluorescence efficiency relative to the amount of the excitation light. The method for adjusting a light source device according to claim 1, wherein the light source device is used as a light amount to adjust a relative position between the light collecting unit and the phosphor.
  3. 前記励起光の光量は、前記蛍光体が前記集光手段の焦点位置に配置されたときに、前記
    励起光による前記蛍光体の温度上昇又は光飽和の現象により発光効率の低下が生じる光量
    であることを特徴とする請求項1または2に記載の光源装置の調整方法。
    The light amount of the excitation light is a light amount that causes a decrease in luminous efficiency due to a temperature rise or light saturation phenomenon of the phosphor due to the excitation light when the phosphor is disposed at a focal position of the light collecting means. The method of adjusting a light source device according to claim 1, wherein the light source device is adjusted.
  4. 前記励起光源を構成する複数のレーザー光源から前記励起光としてレーザー光を射出さ
    せることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の光源装置の調整方法。
    The method for adjusting a light source device according to claim 1, wherein laser light is emitted as the excitation light from a plurality of laser light sources constituting the excitation light source.
  5. 前記励起光源をパルス駆動させて前記励起光源から励起光を間欠的に射出させることを
    特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の光源装置の調整方法。
    5. The method of adjusting a light source device according to claim 1, wherein the excitation light source is pulse-driven and excitation light is intermittently emitted from the excitation light source. 6.
  6. 前記蛍光体の前記励起光が入射する部分を時間的に変動させることを特徴とする請求項
    1〜5のいずれか一項に記載の光源装置の調整方法。
    The method for adjusting a light source device according to claim 1, wherein a portion of the phosphor on which the excitation light is incident is varied with time.
  7. 励起光として実際に光源として使用する光量よりも大きい光量の励起光を前記蛍光体に
    照射して前記集光手段と前記蛍光体との相対位置を調整することを特徴とする請求項1〜
    6のいずれか一項に記載の光源装置の調整方法。
    2. The relative position between the condensing means and the phosphor is adjusted by irradiating the phosphor with excitation light having a light amount larger than that actually used as a light source as excitation light.
    The light source device adjustment method according to any one of claims 6 to 6.
  8. 励起光を射出する励起光源と、
    前記励起光源から射出された励起光を集光する集光手段と、
    前記集光手段により集光された励起光を受けて蛍光を放射する蛍光体と、
    前記蛍光体から放射された蛍光の光量を検出する検出装置と、
    前記集光手段と前記蛍光体との相対位置を変更し、励起光の光量に対する蛍光の光量が
    最も低くなる位置に基づいて前記集光手段と前記蛍光体との相対位置を調整する位置調整
    機構と、
    を備えることを特徴とする光源装置。
    An excitation light source that emits excitation light;
    Condensing means for condensing the excitation light emitted from the excitation light source;
    A phosphor that emits fluorescence in response to the excitation light collected by the light collecting means;
    A detection device for detecting the amount of fluorescence emitted from the phosphor;
    A position adjustment mechanism that changes the relative position between the light collecting means and the phosphor, and adjusts the relative position between the light collecting means and the phosphor based on the position where the amount of fluorescence with respect to the amount of excitation light is lowest. When,
    A light source device comprising:
  9. 前記蛍光体に入射する励起光に対する前記蛍光の光量の比を演算して前記蛍光体の発光
    効率を求める演算装置を備え、
    前記位置調整機構は、前記集光手段と前記蛍光体との相対位置を変更し、前記蛍光体の
    発光効率が最も低くなる位置に基づいて前記集光手段と前記蛍光体との相対位置を調整す
    ることを特徴とする請求項8に記載の光源装置。
    A calculation device for calculating the luminous efficiency of the phosphor by calculating the ratio of the amount of the fluorescence to the excitation light incident on the phosphor;
    The position adjusting mechanism changes a relative position between the light collecting unit and the phosphor, and adjusts a relative position between the light collecting unit and the phosphor based on a position where the luminous efficiency of the phosphor is lowest. The light source device according to claim 8.
  10. 前記検出装置は、前記蛍光体から放射された蛍光の光路に対して進退自在に構成されて
    いることを特徴とする請求項8または9に記載の光源装置。
    The light source device according to claim 8, wherein the detection device is configured to be capable of moving forward and backward with respect to an optical path of fluorescence emitted from the phosphor.
  11. 前記励起光源は、前記励起光を射出する複数のレーザー光源が配列されたレーザー光源
    アレイであることを特徴とする請求項8〜10のいずれか一項に記載の光源装置。
    The light source device according to any one of claims 8 to 10, wherein the excitation light source is a laser light source array in which a plurality of laser light sources that emit the excitation light are arranged.
  12. 前記蛍光体は、回転駆動される回転板の回転方向に沿って円環状に形成されており、
    前記回転板を回転駆動することにより、前記蛍光体の前記励起光が入射する部分が時間
    的に変動されることを特徴とする請求項8〜11のいずれか一項に記載の光源装置。
    The phosphor is formed in an annular shape along the rotation direction of a rotating plate that is driven to rotate,
    The light source device according to any one of claims 8 to 11, wherein a portion of the phosphor on which the excitation light is incident is temporally varied by rotationally driving the rotating plate.
  13. 請求項8〜12のいずれか一項に記載の光源装置と、
    前記光源装置から射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、
    前記光変調装置からの変調光を投写画像として投写する投写光学系と、
    を備えることを特徴とするプロジェクター。
    The light source device according to any one of claims 8 to 12,
    A light modulation device that modulates light emitted from the light source device according to image information;
    A projection optical system that projects modulated light from the light modulation device as a projection image;
    A projector comprising:
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