JP2014186081A - Light source device and projection video display device - Google Patents

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貴司 池田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source device allowing a plurality of colour reproduction modes with a simple configuration, and provide a projection video display device using the light source device.SOLUTION: The light source device comprises: a blue semiconductor laser 101 emitting light; a phosphor wheel 200 which is provided rotatably and includes a phosphor excited by light to emit fluorescent light; a colour trim wheel 300 which is provided rotatably, and removes some wavelength bands of the fluorescent light and has a region transmitting the light therethrough; and phase adjustment means which adjusts phases of the phosphor wheel and the colour trim wheel.

Description

本開示は、レーザおよび蛍光体を用いた光源装置に関し、特に、赤色、緑色、青色などの可視光を出射する光源装置およびこの光源装置を用いた投写型映像表示装置に関する。   The present disclosure relates to a light source device using a laser and a phosphor, and more particularly to a light source device that emits visible light such as red, green, and blue, and a projection display apparatus using the light source device.

今日、様々な映像などをスクリーンに拡大投写する投写型映像表示装置としてのプロジェクタが広く普及している。映像信号に応じて、光源から出射された光を、デジタル・マイクロミラー・デバイス(DMD)、あるいは、液晶表示素子といった空間光変調素子によって変調させ、スクリーン上に表示させるものである。   2. Description of the Related Art Today, projectors are widely used as projection display devices that enlarge and project various images and the like onto a screen. In accordance with the video signal, light emitted from the light source is modulated by a spatial light modulation element such as a digital micromirror device (DMD) or a liquid crystal display element and displayed on a screen.

プロジェクタにおいて、明るくて大画面の映像を得るために、高輝度の超高圧水源ランプが光源として使用されてきたが、超高圧水銀ランプを光源とした場合、光源の寿命が短く面テンスが煩雑になるという問題があった。   In projectors, high-intensity ultra-high-pressure water source lamps have been used as light sources to obtain bright and large-screen images, but when ultra-high-pressure mercury lamps are used as light sources, the life of the light source is short and the surface tension is complicated. There was a problem of becoming.

これらの課題を解決するために、超高圧水銀ランプの代わりに、固体光源であるレーザと蛍光体を用いた新しい投写型映像表示装置が提案されている(例えば、特許文献1)。   In order to solve these problems, a new projection display apparatus using a solid-state laser and a phosphor instead of an ultra-high pressure mercury lamp has been proposed (for example, Patent Document 1).

特開2012−212129号公報JP 2012-212129 A

蛍光体を用いる光源装置は、高密度に集光可能なレーザ光を励起光として用いることで、発光面積の小さい高輝度光を得ることができる。しかしながら、蛍光体の発光する蛍光はレーザ光に比べ非常に広い範囲の波長域の光であるため、映像表示装置の光源としては、蛍光の一部を除去し必要な波長域の光を取り出す手段を設ける必要がある。   A light source device using a phosphor can obtain high-intensity light with a small emission area by using laser light that can be condensed at high density as excitation light. However, since the fluorescent light emitted from the phosphor is light in a very wide wavelength range compared to the laser light, the light source of the image display device is a means for removing a part of the fluorescent light and extracting light in the necessary wavelength range. It is necessary to provide.

従来技術としては、2つのホイールを用い、円板状の透明基材を用いた第1のホイール上に蛍光体層を形成し、その蛍光体層に励起光を照射して蛍光を出射するともに、円板状の透明基材を用いた第2のホイール上にダイクロイックフィルター層を形成し、ダイクロイック層により特定の波長の光を透過させるとともに、第1と第2のホイールを同期させ所望の光源光を出射する光源装置の構成が提案されている。   As a conventional technique, a phosphor layer is formed on a first wheel using a disc-shaped transparent substrate using two wheels, and the phosphor layer is irradiated with excitation light to emit fluorescence. A dichroic filter layer is formed on a second wheel using a disc-shaped transparent substrate, and a light having a specific wavelength is transmitted through the dichroic layer, and the first and second wheels are synchronized to obtain a desired light source. A configuration of a light source device that emits light has been proposed.

上記光源装置は、画像表示装置に適用することを目的としており、2つのホイールの同期を取ることにより、少なくとも赤色、緑色および青色の3色の特定の波長域の光を出射することができる。しかしながら、同期を取ることにより、各色の光量は一意に決まり、その状態で複数の色再現モードを有するためには、律速する特定色の光量をもとに、他の色の光量を下げることで実現できる。ただし、その際には光量低減をいう課題が発生する。   The light source device is intended to be applied to an image display device. By synchronizing two wheels, light in a specific wavelength range of at least three colors of red, green, and blue can be emitted. However, by synchronizing, the light amount of each color is uniquely determined, and in order to have multiple color reproduction modes, the light amount of other colors can be reduced based on the light amount of a specific color that is rate-limiting. realizable. However, in that case, a problem of light quantity reduction occurs.

本開示は、上述した課題を解決するためのものであり、蛍光体ホイールとダイクロイックホイールを用いた光源装置において、簡便な構成によって複数の色再現モードを実現できる光源装置およびその光源装置を用いた投写型映像表示装置を提供することを目的とする。   The present disclosure is for solving the above-described problems, and in a light source device using a phosphor wheel and a dichroic wheel, a light source device capable of realizing a plurality of color reproduction modes with a simple configuration and the light source device are used. An object is to provide a projection display apparatus.

本開示に係る光源装置(例えば、光源装置10)は、光を出射する光源(例えば、青色半導体レーザ101)と、回動可能に設けられ、光によって励起されて蛍光を発光する蛍光体が配された蛍光体ホイール(例えば、蛍光体ホイール200)と、回動可能に設けられ、蛍光の一部の波長帯域を除去すると共に光を透過する領域を有する波長選択性ホイール(例えば、色トリムホイール300)と、蛍光体ホイールと波長選択性ホイールとの位相を調整する位相調整手段と、を備えるものである。   A light source device (for example, the light source device 10) according to the present disclosure includes a light source (for example, a blue semiconductor laser 101) that emits light and a phosphor that is rotatably provided and emits fluorescence when excited by light. And a wavelength-selective wheel (for example, a color trim wheel) that is rotatably provided and has a region that removes a part of the wavelength band of the fluorescence and transmits light. 300) and phase adjusting means for adjusting the phases of the phosphor wheel and the wavelength selective wheel.

本開示によれば、蛍光体ホイールと波長選択性ホイールとの位相を調整することにより、光源装置から出射する色光のタイミングを簡便な構成で変更することができ、ユーザの要求や映像適応的に複数の色再現モードを実現することができる。   According to the present disclosure, by adjusting the phases of the phosphor wheel and the wavelength selective wheel, the timing of the color light emitted from the light source device can be changed with a simple configuration, and the user's request and video can be adaptively adjusted. Multiple color reproduction modes can be realized.

上記の光源装置において、波長選択性ホイールは、蛍光のうち第1の波長帯域を除去すると共に光を透過する第1の領域(例えば、緑色非透過領域703)と、蛍光のうち第2の波長帯域を除去すると共に光を透過する第2の領域(例えば、赤色光非透過領域704)と、を有してもよい。   In the above-described light source device, the wavelength selective wheel removes the first wavelength band from the fluorescence and transmits the light (for example, the green non-transmissive region 703), and the second wavelength of the fluorescence. A second region that removes the band and transmits light (for example, a red light non-transmissive region 704) may be included.

本開示に係る投写型映像表示装置(例えば、投写型映像表示装置1)は、光を出射する光源(例えば、青色半導体レーザ101)と、回動可能に設けられ、光によって励起されて蛍光を発光する蛍光体が配された蛍光体ホイール(例えば、蛍光体ホイール200)と、回動可能に設けられ、蛍光の一部の波長帯域を除去すると共に光を透過する領域を有する波長選択性ホイール(例えば、色トリムホイール300)と、蛍光体ホイールと波長選択性ホイールとの位相を調整する位相調整手段と、を有する光源部(例えば、光源装置10)と、光源部で発光した光を空間変調することによって映像を生成する映像生成部(例えば、DMD124)と、映像生成部にて生成した映像を投写する投写レンズ(例えば、投写レンズ125)と、を備えるものである。   A projection display apparatus according to the present disclosure (for example, the projection display apparatus 1) is provided so as to be rotatable with a light source (for example, a blue semiconductor laser 101) that emits light, and is excited by light to emit fluorescence. A phosphor wheel (for example, phosphor wheel 200) provided with a phosphor that emits light, and a wavelength-selective wheel that is rotatably provided and has a region that removes a part of the wavelength band of the fluorescence and transmits light. (For example, color trim wheel 300), a light source unit (for example, light source device 10) having phase adjusting means for adjusting the phases of the phosphor wheel and the wavelength selective wheel, and light emitted from the light source unit in space. An image generation unit (for example, DMD 124) that generates an image by modulation and a projection lens (for example, projection lens 125) that projects the image generated by the image generation unit are provided. It is intended.

本開示によれば、簡便な構成によって複数の色再現モードを実現する光源装置を提供できる。また、この光源装置を利用して、複数の色再現モードを有する投写型映像表示装置を提供できる。   According to the present disclosure, it is possible to provide a light source device that realizes a plurality of color reproduction modes with a simple configuration. In addition, a projection display apparatus having a plurality of color reproduction modes can be provided by using this light source device.

本開示に係る投写型映像表示装置の外観斜視図である。1 is an external perspective view of a projection display apparatus according to the present disclosure. 本開示に係る投写型映像表示装置の光学構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the optical structure of the projection type video display apparatus concerning this indication. 本開示に係る光源装置の光学構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the optical structure of the light source device which concerns on this indication. 第1実施形態に係る蛍光体ホイールの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the phosphor wheel which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る色トリムホイールの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the color trim wheel which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る色優先モードの駆動原理を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the drive principle of the color priority mode which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る明るさ優先モードの駆動原理を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the drive principle of the brightness priority mode which concerns on 1st Embodiment. 第2実施形態に係る蛍光体ホイールの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the phosphor wheel which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る色トリムホイールの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the color trim wheel which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る色優先モードの駆動原理を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the drive principle of the color priority mode which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る明るさ優先モードの駆動原理を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the drive principle of the brightness priority mode which concerns on 2nd Embodiment.

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。   Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. However, more detailed description than necessary may be omitted. For example, detailed descriptions of already well-known matters and repeated descriptions for substantially the same configuration may be omitted. This is to avoid the following description from becoming unnecessarily redundant and to facilitate understanding by those skilled in the art.

なお、出願人は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
(投写型映像表示装置の構成)
投写型映像表示装置1の概要について図1および図2を用いて説明する。図1は投写型映像表示装置1の外観斜視図である。投写型映像表示装置1は、光源装置10と、デジタルミラーデバイス(以下、DMDと称する)124、投写レンズ125とを備える。投写型映像表示装置1は、光源装置10で発光した光をDMD124で反射することで映像を生成する。投写型映像表示装置1は、生成した映像を、投写レンズ125を介してスクリーンに投写する。
The applicant provides the accompanying drawings and the following description in order for those skilled in the art to fully understand the present disclosure, and is not intended to limit the subject matter described in the claims. Absent.
(Configuration of projection display device)
An outline of the projection display apparatus 1 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is an external perspective view of the projection display apparatus 1. The projection display apparatus 1 includes a light source device 10, a digital mirror device (hereinafter referred to as DMD) 124, and a projection lens 125. The projection display apparatus 1 generates an image by reflecting light emitted from the light source device 10 with the DMD 124. The projection display apparatus 1 projects the generated image on the screen via the projection lens 125.

図2は投写型映像表示装置1の光学構成を説明する模式図である。以降の説明のため、図2では、図中に示すXYZ直交座標系を取る。光源装置10の詳細は後述する。   FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the optical configuration of the projection display apparatus 1. For the following explanation, in FIG. 2, the XYZ orthogonal coordinate system shown in the figure is taken. Details of the light source device 10 will be described later.

光源装置10のロッドインテグレータ118を出射した光は、集光レンズ119、120および121で構成されるリレーレンズ系を用いて、ロッドインテグレータ118の出射開口部をDMD124にリレーする。なお、リレーレンズ系の一部を形成する集光レンズ121を出射後、2つの三角柱で構成される全反射プリズム122へ入射する。   The light emitted from the rod integrator 118 of the light source device 10 relays the exit opening of the rod integrator 118 to the DMD 124 using a relay lens system composed of the condensing lenses 119, 120 and 121. Note that after exiting the condenser lens 121 that forms a part of the relay lens system, the light enters the total reflection prism 122 composed of two triangular prisms.

全反射プリズム122は、二つの三角柱とその間に設けた空気層123で形成されており、集光レンズ121を透過し、全反射プリズム122に入射した光は、空気層123との界面で反射し、その方向を変えDMD124へ入射する。   The total reflection prism 122 is formed by two triangular prisms and an air layer 123 provided therebetween, and the light transmitted through the condenser lens 121 and incident on the total reflection prism 122 is reflected at the interface with the air layer 123. , Change its direction and enter the DMD 124.

DMD124は、微小ミラーを2次元的に配置してなり、この各ミラーは、赤、緑、青の映像入力信号に応じてその傾きを変化させることで、時間的に変調させた信号光を形成する。DMD124が赤の映像信号によって駆動されているとき、後述する光源装置10において赤色光が出力されるように制御されている。   The DMD 124 is formed by two-dimensionally arranging micromirrors, and each mirror forms a signal light that is temporally modulated by changing its inclination according to red, green, and blue video input signals. To do. When the DMD 124 is driven by a red video signal, the light source device 10 described later is controlled to output red light.

同様に、DMD124が緑、青の映像信号によって駆動されるときは、光源装置10において緑、青光が出力されるように制御される。DMD124で変調された信号光は、投写レンズ125によって、図示されていないスクリーンへ投写される。
(光源装置の構成)
本実施の形態に係る光源装置10の構成図を図3に示す。光源装置10の出力光は、レーザ光と蛍光により構成されており、投写型映像表示装置1などの照明光として使用することが可能である。
Similarly, when the DMD 124 is driven by green and blue video signals, the light source device 10 is controlled to output green and blue light. The signal light modulated by the DMD 124 is projected onto a screen (not shown) by the projection lens 125.
(Configuration of light source device)
FIG. 3 shows a configuration diagram of the light source device 10 according to the present embodiment. The output light of the light source device 10 is composed of laser light and fluorescence, and can be used as illumination light for the projection display apparatus 1 and the like.

レーザ光源は、青色半導体レーザ101であり、高輝度の光源装置を実現するために、複数の青色半導体レーザ101により構成されている。それぞれの青色半導体レーザ101から出射されたレーザ光は、それぞれ対応するコリメータレンズ102によってコリメートされる。コリメータレンズ102を出射した光は、略平行光束となっている。   The laser light source is a blue semiconductor laser 101, and includes a plurality of blue semiconductor lasers 101 in order to realize a high-intensity light source device. The laser light emitted from each blue semiconductor laser 101 is collimated by the corresponding collimator lens 102. The light emitted from the collimator lens 102 is a substantially parallel light beam.

集光レンズ103によって、その全体光束が集光され、拡散板104を通過した後、アフォーカルレンズ105によって、再び略平行光化される。アフォーカルレンズ105で略平行光化されたレーザ光束は、光軸に略45度に配置されたダイクロイックミラー106に入射する。拡散板104はガラス平板であり、片面には微細な凹凸を施された拡散面が形成されている。   The entire luminous flux is collected by the condenser lens 103, passes through the diffuser plate 104, and is then converted into substantially parallel light again by the afocal lens 105. The laser beam converted into substantially parallel light by the afocal lens 105 is incident on a dichroic mirror 106 disposed at approximately 45 degrees on the optical axis. The diffusion plate 104 is a glass flat plate, and a diffusion surface with fine irregularities is formed on one side.

ダイクロイックミラー106は、青色半導体レーザ101が出射する青色光の波長域の光は反射する特性を有する。併せて、青色半導体レーザ101が出射する青色光が後述する蛍光体を励起した蛍光に関しては、透過する特性を有している。   The dichroic mirror 106 has a characteristic of reflecting light in the wavelength range of blue light emitted from the blue semiconductor laser 101. At the same time, the blue light emitted from the blue semiconductor laser 101 has a transmission characteristic with respect to the fluorescence excited by a phosphor described later.

ダイクロイックミラー106に図中の−X方向から入射した光がダイクロイックミラー106で反射し、その進行方向を90度変更し、図中−Z方向へ出射する。その後、集光レンズ107、108によって集光され、蛍光体ホイール200に形成された蛍光体に集光する。   Light incident on the dichroic mirror 106 from the −X direction in the figure is reflected by the dichroic mirror 106, changes its traveling direction by 90 degrees, and is emitted in the −Z direction in the figure. Thereafter, the light is condensed by the condensing lenses 107 and 108 and condensed onto the phosphor formed on the phosphor wheel 200.

蛍光体ホイール200を図中+Z方向へ出射した蛍光(黄色、緑色)は、集光レンズ108、107を通過し、ダイクロイックミラー106へ入射する。ダイクロイックミラー106は、青色半導体レーザ101が出射する青色光で励起された蛍光(黄色、緑色)を透過する特性を有している。そのため、ダイクロイックミラー106に入射した蛍光(黄色、緑色)は、ダイクロイックミラー106を通過し、集光レンズ117通過し、色トリムホイール300に入射する。   The fluorescence (yellow, green) emitted from the phosphor wheel 200 in the + Z direction in the drawing passes through the condenser lenses 108 and 107 and enters the dichroic mirror 106. The dichroic mirror 106 has a characteristic of transmitting fluorescence (yellow, green) excited by blue light emitted from the blue semiconductor laser 101. Therefore, the fluorescence (yellow, green) incident on the dichroic mirror 106 passes through the dichroic mirror 106, passes through the condenser lens 117, and enters the color trim wheel 300.

一方、蛍光体ホイール200の青色透過領域205(開口部)を通過した青色半導体レーザ101が出射する青色光は、図中−Z方向に出射し、リレーレンズ系の一部を構成する集光レンズ109、110を通過後、全反射ミラー111に入射する。全反射ミラー111に入射した光はその進行方向を90度変更し、図中−X方向に出射し、リレーレンズ系の一部を構成する集光レンズ112と図示しない拡散板を通過し、全反射ミラー113に入射する。全反射ミラー113に入射した光はその進行方向を90度変更し、図中+Z方向に出射し、リレーレンズ系の一部を構成する集光レンズ114を通過し、全反射ミラー115に入射する。全反射ミラー115に入射した光は、全反射ミラー115でその進行方向を90度変更し、図中+X方向に出射し、リレーレンズ系を構成する集光レンズ116を通過し、ダイクロイックミラー106に入射する。   On the other hand, the blue light emitted from the blue semiconductor laser 101 that has passed through the blue transmission region 205 (opening) of the phosphor wheel 200 is emitted in the -Z direction in the figure, and forms a part of the relay lens system. After passing through 109 and 110, it enters the total reflection mirror 111. The light incident on the total reflection mirror 111 changes its traveling direction by 90 degrees, is emitted in the -X direction in the figure, passes through a condenser lens 112 constituting a part of the relay lens system and a diffusion plate (not shown), The light enters the reflection mirror 113. The light incident on the total reflection mirror 113 changes its traveling direction by 90 degrees, is emitted in the + Z direction in the figure, passes through the condenser lens 114 constituting a part of the relay lens system, and enters the total reflection mirror 115. . The light incident on the total reflection mirror 115 is changed by 90 degrees in the traveling direction by the total reflection mirror 115, is emitted in the + X direction in the figure, passes through the condensing lens 116 constituting the relay lens system, and enters the dichroic mirror 106. Incident.

ダイクロイックミラー106は、青色半導体レーザ101の出射する青色光の波長域の光を反射する特性を有している。そのため、ダイクロイックミラー106に入射した青色光は、その進行方向を90度変更し、図中+Z方向へ出射する。その後、集光レンズ117で集光され、色トリムホイール300に入射する。
(第1実施形態)
〔ホイールの構成〕
第1実施形態に係る蛍光体ホイール200の詳細について、図4を用いて説明する。図4(a)は、蛍光体ホイール200の側面図である。蛍光体ホイール200はモータ201に基材202を取り付けた構成となっている。基材202には黄色蛍光体203と緑色蛍光体204が設けられている。図4(b)は、蛍光体ホイール200の正面図であり、中心に設けられたモータ201上に取り付けられた基材202に中空の円周上の一部をくりぬいた青色透過領域205と、同じく中空の円周上の一部として黄色蛍光体203と緑色蛍光体204が設けられている。
The dichroic mirror 106 has a characteristic of reflecting light in the wavelength range of blue light emitted from the blue semiconductor laser 101. Therefore, the blue light incident on the dichroic mirror 106 changes its traveling direction by 90 degrees and is emitted in the + Z direction in the figure. Thereafter, the light is condensed by the condenser lens 117 and enters the color trim wheel 300.
(First embodiment)
[Configuration of wheel]
Details of the phosphor wheel 200 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4A is a side view of the phosphor wheel 200. The phosphor wheel 200 has a configuration in which a base material 202 is attached to a motor 201. The base material 202 is provided with a yellow phosphor 203 and a green phosphor 204. FIG. 4B is a front view of the phosphor wheel 200, and a blue transmissive region 205 in which a part of a hollow circumference is hollowed on a base material 202 attached on a motor 201 provided at the center; Similarly, a yellow phosphor 203 and a green phosphor 204 are provided as part of the hollow circumference.

黄色蛍光体203は、青色半導体レーザ101が出射する青色光で励起され黄色の波長域の蛍光を発光する蛍光体である。一方、緑色蛍光体204は、青色半導体レーザ101が出射する青色光で励起され緑色の波長域の蛍光を発光する蛍光体である。   The yellow phosphor 203 is a phosphor that is excited by blue light emitted from the blue semiconductor laser 101 and emits fluorescence in the yellow wavelength region. On the other hand, the green phosphor 204 is a phosphor that is excited by blue light emitted from the blue semiconductor laser 101 and emits fluorescence in the green wavelength region.

第1実施形態に係る色トリムホイール300の詳細について、図5を用いて説明する。図5(a)は、色トリムホイール300の側面図であり、色トリムホイールはモータ301に光を透過する特性を有した基材302を取り付けた構成になっている。図5(b)は、色トリムホイール300の正面図であり、中心に設けられたモータ301に取り付けられた基材302に、青色半導体レーザ101が出射する青色光および蛍光の全ての波長域の光を透過する青色光透過領域305と、青色半導体レーザ101が出射する青色光と赤色の波長域の光を透過し、緑色領域の光を通過しない緑色光非透過領域303の2つの領域を設けている。緑色光非透過領域303は、光を透過する材料で構成された基材302上に多層の誘電体多層膜で構成されている。   Details of the color trim wheel 300 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5A is a side view of the color trim wheel 300, and the color trim wheel has a configuration in which a base material 302 having a property of transmitting light is attached to a motor 301. FIG. 5B is a front view of the color trim wheel 300, and the blue light emitted from the blue semiconductor laser 101 and the fluorescence in all the wavelength ranges are emitted to the base material 302 attached to the motor 301 provided at the center. Two regions are provided: a blue light transmission region 305 that transmits light, and a green light non-transmission region 303 that transmits blue light emitted from the blue semiconductor laser 101 and light in the red wavelength region and does not transmit light in the green region. ing. The green light non-transmissive region 303 is formed of a multilayer dielectric multilayer film on a base material 302 formed of a material that transmits light.

ここで、色トリムホイール300は、図示されない位相調整回路によって、蛍光体ホイール200に対して位相を調整される。本開示では、この位相の調整により、光源システムとしての出射光の状態を変更することができることを特長としている。以下、図6および図7を用いて、位相調整により色の状態を変更する方法の詳細について説明を行う。   Here, the phase of the color trim wheel 300 is adjusted with respect to the phosphor wheel 200 by a phase adjustment circuit (not shown). The present disclosure is characterized in that the state of the emitted light as the light source system can be changed by adjusting the phase. The details of the method of changing the color state by phase adjustment will be described below with reference to FIGS.

〔ホイールの動作〕
1.色優先モード
図6を用いて、色鮮やかな映像を表示するときに用いるモードに関して説明を行う。便宜上、以降、本モードのことを色優先モードと称する。図6(a)に、色優先モードの状態での蛍光体ホイール200の状態を示す。図6(b)に、色優先モードでの色トリムホイール300の状態を示す。蛍光体ホイール200と色トリムホイール300は、図中の実線矢印の方向に回転している。蛍光体ホイール200と色トリムホイール300の位相は、蛍光体ホイール200での黄色蛍光体203の開始タイミングと色トリムホイール300の緑色光非透過領域303の開始タイミングを、0時方向の位置で、図示されていない位相調整回路によって、同期を取って駆動されている。
[Wheel operation]
1. Color Priority Mode With reference to FIG. 6, a mode used when displaying a colorful video will be described. For convenience, this mode is hereinafter referred to as a color priority mode. FIG. 6A shows the state of the phosphor wheel 200 in the color priority mode. FIG. 6B shows the state of the color trim wheel 300 in the color priority mode. The phosphor wheel 200 and the color trim wheel 300 are rotated in the direction of the solid line arrow in the figure. The phases of the phosphor wheel 200 and the color trim wheel 300 are the start timing of the yellow phosphor 203 on the phosphor wheel 200 and the start timing of the green light non-transmissive region 303 of the color trim wheel 300 at a position in the 0 o'clock direction. It is driven in synchronism by a phase adjustment circuit (not shown).

図6(c)は、図6(a)に示す蛍光体ホイール200と、図6(b)に示す色トリムホイール300で形成される出射光のタイミングを示したものである。   FIG. 6C shows the timing of emitted light formed by the phosphor wheel 200 shown in FIG. 6A and the color trim wheel 300 shown in FIG. 6B.

0時方向から、蛍光体ホイール200からは黄色蛍光が出射され、色トリムホイール300は同じタイミングで緑色光非透過領域303が始まり、黄色蛍光から緑色蛍光領域を除いた赤色が出射する。図6(c)に、そのタイミングを赤色出射領域401として示している。続いて、色トリムホイール300の緑色光非透過領域303が終了するタイミング以降は、蛍光体ホイール200から出射された黄色蛍光がそのまま出射される。図6(c)に、そのタイミングを黄色出射領域402として示す。   From the 0 o'clock direction, yellow fluorescent light is emitted from the phosphor wheel 200, and the color trim wheel 300 starts the green light non-transmitting region 303 at the same timing, and the red color obtained by removing the green fluorescent region from the yellow fluorescent light is emitted. FIG. 6C shows the timing as a red emission region 401. Subsequently, after the timing when the green light non-transmissive region 303 of the color trim wheel 300 ends, yellow fluorescence emitted from the phosphor wheel 200 is emitted as it is. FIG. 6C shows the timing as a yellow emission region 402.

蛍光体ホイール200の黄色蛍光体203が終わり、緑色蛍光体204が始まった以降は、蛍光体ホイール200からは緑色蛍光が出射され、色トリムホイール300をそのまま通過し、緑色蛍光がそのまま出射する。図6(c)に、そのタイミングを緑色出射領域403で示す。   After the yellow phosphor 203 of the phosphor wheel 200 is finished and the green phosphor 204 is started, green fluorescence is emitted from the phosphor wheel 200, passes through the color trim wheel 300 as it is, and green fluorescence is emitted as it is. In FIG. 6C, the timing is indicated by a green emission region 403.

蛍光体ホイール200では、緑色蛍光体204が終わり、続いて青色半導体レーザ101から出射した青色光が、蛍光体ホイール200から出射することになり、色トリムホイール300は、青色半導体レーザ101から出射した青色光をそのまま透過し出射する。図6(c)に、そのタイミングを青色出射領域404で示す。   In the phosphor wheel 200, the green phosphor 204 ends, and then the blue light emitted from the blue semiconductor laser 101 is emitted from the phosphor wheel 200, and the color trim wheel 300 is emitted from the blue semiconductor laser 101. Blue light is transmitted and emitted as it is. In FIG. 6C, the timing is indicated by a blue emission region 404.

以上で蛍光体ホイール200と色トリムホイール300は一周し、0時の方向に戻り、その後、前述の挙動を繰り返す。したがって、図6(c)に示す通り、赤色出射領域401、黄色出射領域402、緑色出射領域403と青色出射領域404の順に光が出射する。この色優先モードのタイミングで出射する各色の出射光の光量を図6(d)に示す。   Thus, the phosphor wheel 200 and the color trim wheel 300 make a round, return to the direction of 0 o'clock, and then repeat the above-described behavior. Therefore, as shown in FIG. 6C, light is emitted in the order of the red emission region 401, the yellow emission region 402, the green emission region 403, and the blue emission region 404. FIG. 6D shows the amount of emitted light of each color emitted at the timing of this color priority mode.

2.明るさ優先モード
図7を用いて、色優先モードと異なるモードに関して説明を行う。ここでは、色優先モードと区別するため、明るさ優先モードと称する。なお、本モードが色優先モードに対して明るくなることを、以下に説明する。
2. Brightness Priority Mode A mode different from the color priority mode will be described with reference to FIG. Here, in order to distinguish from the color priority mode, it is referred to as a brightness priority mode. In addition, it demonstrates below that this mode becomes bright with respect to a color priority mode.

図7(a)に蛍光体ホイール200の状態を示す。ここでは説明上、蛍光体ホイール200は、図6(a)で示す色優先モードと同様に、黄色蛍光体203の始まる位置を0時方向とする。図7(b)に色トリムホイール300を示す。色トリムホイール300は、色優先モードも明るさ優先モードでも、緑色光非透過領域303の角度は同じである。ただし、明るさ優先モードでは、図中の点線矢印のように、逆時計回りに位相調整回路(不図示)により、色優先モードに対し、位相を早めている。   FIG. 7A shows the state of the phosphor wheel 200. Here, for the sake of explanation, the phosphor wheel 200 has the position where the yellow phosphor 203 starts as the 0 o'clock direction, as in the color priority mode shown in FIG. FIG. 7B shows the color trim wheel 300. In the color trim wheel 300, the angle of the green light non-transmissive region 303 is the same in both the color priority mode and the brightness priority mode. However, in the brightness priority mode, the phase is advanced in the counterclockwise direction with respect to the color priority mode by a phase adjustment circuit (not shown) as indicated by a dotted arrow in the figure.

図7(c)は、図7(a)に示す蛍光体ホイール200と、図7(b)に示す色トリムホイール300で形成される出射光のタイミングを示したものである。   FIG. 7 (c) shows the timing of the emitted light formed by the phosphor wheel 200 shown in FIG. 7 (a) and the color trim wheel 300 shown in FIG. 7 (b).

0時方向から、蛍光体ホイール200からは黄色蛍光が出射され、色トリムホイール300は同じタイミングで緑色光非透過領域303が来ており、黄色蛍光から緑色蛍光領域を除いた赤色が出射する。図7(c)に、そのタイミングを赤色出射領域411として示す。   From the 0 o'clock direction, yellow fluorescent light is emitted from the phosphor wheel 200, and the color trim wheel 300 has the green light non-transmissive region 303 at the same timing, and the red color obtained by removing the green fluorescent region from the yellow fluorescent light is emitted. FIG. 7C shows the timing as a red emission region 411.

色トリムホイール300の緑色光非透過領域303が終了するタイミング以降は、蛍光体ホイール200から出射された黄色蛍光がそのまま出射される。図7(c)に、そのタイミングを黄色出射領域412として示す。   After the timing when the green light non-transmission region 303 of the color trim wheel 300 ends, the yellow fluorescence emitted from the phosphor wheel 200 is emitted as it is. FIG. 7C shows the timing as a yellow emission region 412.

蛍光体ホイール200の黄色蛍光体203が終わり、緑色蛍光体204が始まった以降は、蛍光体ホイール200からは緑色蛍光が出射され、色トリムホイール300をそのまま通過し、緑色蛍光がそのまま出射する。図7(c)に、そのタイミングを緑色出射領域413で示す。   After the yellow phosphor 203 of the phosphor wheel 200 is finished and the green phosphor 204 is started, green fluorescence is emitted from the phosphor wheel 200, passes through the color trim wheel 300 as it is, and green fluorescence is emitted as it is. FIG. 7C shows the timing with a green emission region 413.

蛍光体ホイール200では、緑色蛍光体204が終わり、続いて青色半導体レーザ101から出射した青色光が、蛍光体ホイール200から出射することになる。図7(c)に、そのタイミングを青色出射領域414で示す。   In the phosphor wheel 200, the green phosphor 204 ends, and then the blue light emitted from the blue semiconductor laser 101 is emitted from the phosphor wheel 200. FIG. 7C shows the timing as a blue emission region 414.

色トリムホイール300では、緑色光非透過領域303が始まるが、その時に、蛍光体ホイール200から出射している光は、青色半導体レーザ101から出射した青色光であり、色トリムホイール300の緑色光非透過領域303はそのまま透過する。したがって、図7(c)には青色出射領域414で示す。   In the color trim wheel 300, the green light non-transmission region 303 starts. At that time, the light emitted from the phosphor wheel 200 is blue light emitted from the blue semiconductor laser 101, and the green light of the color trim wheel 300 is displayed. The non-transmissive region 303 is transmitted as it is. Therefore, the blue emission region 414 is shown in FIG.

以上で蛍光体ホイール200と色トリムホイール300は一周し、0時の方向に戻り、その後、前述の挙動を繰り返す。したがって、図7(c)に示す通り、赤色出射領域411、黄色出射領域412、緑色出射領域413と青色出射領域414の順に光が出射する。この明るさ優先モードのタイミングで出射する各色の出射光の光量を図7(d)に示す。   Thus, the phosphor wheel 200 and the color trim wheel 300 make a round, return to the direction of 0 o'clock, and then repeat the above-described behavior. Therefore, as shown in FIG. 7C, light is emitted in the order of the red emission region 411, the yellow emission region 412, the green emission region 413, and the blue emission region 414. FIG. 7D shows the amount of emitted light of each color emitted at the timing of this brightness priority mode.

ここで、図6(c)と図7(c)を比較すると、赤色出射領域が、図6(c)の赤色出射領域401に比べ、図7(c)の赤色出射領域411が小さくなっている。一方、黄色出射領域は、図6(c)の黄色出射領域402に対して、図7(c)の黄色出射領域412が大きくなっている。そのため、図6(d)と図7(d)を比較すると、図7(d)の赤の光量の点線で囲んだ光量501がなくなり、それに対して、黄色の光量が実線で囲んだ光量502の分だけ増加している。赤色と黄色では、緑色を色トリムホイール300でと取り除いた分だけ赤色の方は光量が少なくなる。   Here, comparing FIG. 6C and FIG. 7C, the red emission region is smaller in the red emission region 411 in FIG. 7C than in the red emission region 401 in FIG. 6C. Yes. On the other hand, in the yellow emission region, the yellow emission region 412 in FIG. 7C is larger than the yellow emission region 402 in FIG. Therefore, when FIG. 6D is compared with FIG. 7D, the light amount 501 surrounded by the dotted line of the red light amount in FIG. 7D disappears, whereas the light amount 502 surrounded by the solid line of the yellow light amount. It is increased by the amount. In the case of red and yellow, the amount of light in red is reduced by the amount obtained by removing green from the color trim wheel 300.

したがって、図7に示す構成の方が、図6に示す構成に対して明るくなる。逆に、図6の構成は、図7の構成に対して赤色の含まれる量が多くなり、色が鮮やかになる。したがって、図6の構成を色優先モード、図7の構成を明るさ優先モードとなる。   Therefore, the configuration shown in FIG. 7 is brighter than the configuration shown in FIG. On the contrary, the configuration of FIG. 6 has a larger amount of red than the configuration of FIG. Therefore, the configuration of FIG. 6 is the color priority mode, and the configuration of FIG. 7 is the brightness priority mode.

なお、本構成の説明では、蛍光体ホイール200のタイミングを固定し、色トリムホイール300のタイミングを、位相をずらすことで変更したが、この構成に限定されず、色トリムホイール300のタイミングを固定し、蛍光体ホイール200のタイミングを、位相をずらすことで、上記で説明した効果と同一の効果を実現することが可能である。   In the description of this configuration, the timing of the phosphor wheel 200 is fixed and the timing of the color trim wheel 300 is changed by shifting the phase. However, the present invention is not limited to this configuration, and the timing of the color trim wheel 300 is fixed. Then, by shifting the phase of the phosphor wheel 200, the same effect as described above can be realized.

蛍光体ホイール200に対する色トリムホイール300の位相ズレは、図示されてない位相調整回路により自由に変更が可能であり、上記、色優先モードと明るさ優先モード以外にも別のモード構成をとることができる。   The phase shift of the color trim wheel 300 with respect to the phosphor wheel 200 can be freely changed by a phase adjustment circuit (not shown), and a mode configuration other than the color priority mode and the brightness priority mode is employed. Can do.

図2に戻り、色トリムホイール300を出射した光は、光均一化手段であるロッドインテグレータ118に入射する。ロッドインテグレータ118は、中実の四角柱状のガラスの構成部品である。ロッドインテグレータ118に入射した光は、ロッドインテグレータ118の界面で全反射することで、光量の損失無く均一化を実現し、ロッドインテグレータ118の出射面から出射する。
(第2実施形態)
〔ホイールの構成〕
第2実施形態に係る蛍光体ホイール600の詳細について、図8を用いて説明する。図8(a)は、蛍光体ホイール600の側面図であり、図8(b)は、蛍光体ホイール600の正面図である。本実施形態では、図3の蛍光体ホイール200および色トリムホイール300に代えて、蛍光体ホイール600および色トリムホイール700を使用することから、光源装置の光学構成についての説明は省略し、第1実施形態の蛍光体ホイール200および色トリムホイール300との相違点を主に説明する。
Returning to FIG. 2, the light emitted from the color trim wheel 300 is incident on the rod integrator 118 as light uniformizing means. The rod integrator 118 is a solid square columnar glass component. The light that has entered the rod integrator 118 is totally reflected at the interface of the rod integrator 118, thereby realizing uniformization without loss of light quantity and exiting from the exit surface of the rod integrator 118.
(Second Embodiment)
[Configuration of wheel]
Details of the phosphor wheel 600 according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8A is a side view of the phosphor wheel 600, and FIG. 8B is a front view of the phosphor wheel 600. In this embodiment, since the phosphor wheel 600 and the color trim wheel 700 are used in place of the phosphor wheel 200 and the color trim wheel 300 of FIG. 3, the description of the optical configuration of the light source device is omitted, and the first Differences from the phosphor wheel 200 and the color trim wheel 300 of the embodiment will be mainly described.

蛍光体ホイール600はモータ601に基材602を取り付けた構成となっている。基材602は、中空形状を有しており、蛍光体ホイール600の中心に設けられたモータ601に、中空部分をはめ込むように取り付けられている。基材602には、円周上の一部をくりぬいた青色透過領域605と、円周上の他の部分には黄色蛍光体603が設けられている。黄色蛍光体603は、青色半導体レーザ101が出射する青色光で励起され黄色の波長域の蛍光を発光する蛍光体である。   The phosphor wheel 600 has a configuration in which a substrate 602 is attached to a motor 601. The base material 602 has a hollow shape, and is attached to a motor 601 provided at the center of the phosphor wheel 600 so as to fit the hollow portion. The base material 602 is provided with a blue transmission region 605 in which a part of the circumference is hollowed out, and a yellow phosphor 603 in the other part of the circumference. The yellow phosphor 603 is a phosphor that is excited by blue light emitted from the blue semiconductor laser 101 and emits fluorescence in the yellow wavelength region.

第2実施形態に係る色トリムホイール700の詳細について、図9を用いて説明する。図9(a)は、色トリムホイール700の側面図であり、図9(b)は、色トリムホイール700の正面図である。   Details of the color trim wheel 700 according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9A is a side view of the color trim wheel 700, and FIG. 9B is a front view of the color trim wheel 700.

色トリムホイール700はモータ701に光を透過する特性を有する基材702を取り付けた構成になっている。基材702は、中空形状を有しており、色トリムホイール700の中心に設けられたモータ701に、中空部分をはめ込むように取り付けられている。
基材702には、青色半導体レーザ101が出射する青色光および蛍光の全ての波長域の光を透過する青色光透過領域705と、青色半導体レーザ101が出射する青色光と赤色の波長域の光を透過し、緑色領域の光を通過しない緑色光非透過領域703と、青色半導体レーザ101が出射する青色光と緑色の波長域の光を透過し、赤色領域の光を通過しない赤色光非透過領域704との3種類の領域が設けられている。
The color trim wheel 700 has a structure in which a base material 702 having a characteristic of transmitting light is attached to a motor 701. The base material 702 has a hollow shape, and is attached to a motor 701 provided at the center of the color trim wheel 700 so as to fit the hollow portion.
The substrate 702 includes a blue light transmission region 705 that transmits light in all the wavelength ranges of blue light and fluorescence emitted from the blue semiconductor laser 101, and blue light and red light in the red wavelength region emitted from the blue semiconductor laser 101. The green light non-transmissive region 703 that transmits the light in the green region, the blue light emitted from the blue semiconductor laser 101 and the light in the green wavelength region, and the red light non-transmissive that does not pass the light in the red region. Three types of areas, the area 704, are provided.

また、青色半導体レーザ101が出射する青色光および蛍光の全ての波長域の光を透過する青色光透過領域705は、図9(b)に示す通り、2箇所設けられている。緑色光非透過領域703と赤色光非透過領域704とは、光を透過する基材702にそれぞれ多層の誘電体膜で構成される。   Further, as shown in FIG. 9B, two blue light transmission regions 705 that transmit blue light emitted from the blue semiconductor laser 101 and light in all the wavelength regions of fluorescence are provided. The green light non-transmissive region 703 and the red light non-transmissive region 704 are each formed of a multilayer dielectric film on a base material 702 that transmits light.

ここで、色トリムホイール700は、図示されない位相調整回路によって、蛍光体ホイール600に対して位相を調整される。本開示では、この位相の調整により、光源システムとしての出射光の状態を変更することができることを特長としている。以下、図10と図11を用いて、位相調整により色の状態を変更する方法の詳細について説明を行う。   Here, the phase of the color trim wheel 700 is adjusted with respect to the phosphor wheel 600 by a phase adjustment circuit (not shown). The present disclosure is characterized in that the state of the emitted light as the light source system can be changed by adjusting the phase. The details of the method of changing the color state by phase adjustment will be described below with reference to FIGS.

〔ホイールの動作〕
1.色優先モード
図10を用いて、色鮮やかな映像を表示するときに用いるモードに関して説明を行う。便宜上、以降、本モードのことを色優先モードと称する。図10(a)に、色優先モードの状態での前記蛍光体ホイール600の状態を示す。図10(b)に、色優先モードでの色トリムホイール700の状態を示す。蛍光体ホイール600と色トリムホイール700は、図中の実線矢印の方向に回転している。蛍光体ホイール600と色トリムホイール700の位相は、蛍光体ホイール600での黄色蛍光体603の開始タイミングと色トリムホイールの緑色光非透過領域703の開始タイミングを、0時方向の位置で、図示されていない位相調整回路によって、同期を取って駆動されている。
[Wheel operation]
1. Color priority mode A mode used when displaying a colorful image will be described with reference to FIG. For convenience, this mode is hereinafter referred to as a color priority mode. FIG. 10A shows a state of the phosphor wheel 600 in the color priority mode. FIG. 10B shows the state of the color trim wheel 700 in the color priority mode. The phosphor wheel 600 and the color trim wheel 700 are rotated in the direction of solid arrows in the drawing. The phases of the phosphor wheel 600 and the color trim wheel 700 show the start timing of the yellow phosphor 603 in the phosphor wheel 600 and the start timing of the green light non-transmission region 703 of the color trim wheel in the position of the 0 o'clock direction. It is driven in synchronism by a phase adjustment circuit that is not implemented.

図10(c)は、図10(a)に示す蛍光体ホイール600と、図10(b)に示す色トリムホイール700で形成される出射光のタイミングを示したものである。   FIG. 10 (c) shows the timing of the emitted light formed by the phosphor wheel 600 shown in FIG. 10 (a) and the color trim wheel 700 shown in FIG. 10 (b).

0時方向から、蛍光体ホイール600からは黄色蛍光が出射され、色トリムホイール700は同じタイミングで緑色光非透過領域703が始まり、黄色蛍光から緑色光領域を除いた赤色が出射する。図10(c)に、そのタイミングを赤色出射領域801として示している。続いて、色トリムホイール700の緑色光非透過領域703が終了するタイミング以降は、蛍光体ホイール600から出射された黄色蛍光がそのまま出射される。図10(c)に、そのタイミングを黄色出射領域802として示す。   From the 0 o'clock direction, yellow fluorescent light is emitted from the phosphor wheel 600, and the color trim wheel 700 starts the green light non-transmissive region 703 at the same timing, and the red color obtained by removing the green light region from the yellow fluorescent light is emitted. FIG. 10C shows the timing as a red emission region 801. Subsequently, after the timing when the green light non-transmissive region 703 of the color trim wheel 700 ends, yellow fluorescence emitted from the phosphor wheel 600 is emitted as it is. FIG. 10C shows the timing as a yellow emission region 802.

次に、色トリムホイール700の赤色光非透過領域704が開始するタイミングでは、蛍光体ホイール600から黄色蛍光が出射され、色トリムホイール700は赤色光非透過領域704であるため、黄色蛍光から赤色光を除いた緑色が出射する。図10(c)に、そのタイミングを緑色出射領域803として示す。蛍光体ホイール600の黄色蛍光体603が終わり、青色光透過領域705が始まるタイミングでは、色トリムホイール700は、まだ赤色光非透過領域704である。   Next, at the timing when the red light non-transmission region 704 of the color trim wheel 700 starts, yellow fluorescence is emitted from the phosphor wheel 600, and the color trim wheel 700 is the red light non-transmission region 704. Green light except light is emitted. FIG. 10C shows the timing as a green emission region 803. At the timing when the yellow phosphor 603 of the phosphor wheel 600 ends and the blue light transmission region 705 starts, the color trim wheel 700 is still the red light non-transmission region 704.

青色光透過領域705が始まるタイミングでは、蛍光体ホイール600を出射する光は青色半導体レーザ101から出射した青色光であり、色トリムホイール700は、緑色光を透過させない特性を有する赤色光非透過領域704のタイミングであり、青色光はそのまま透過する。図10(c)に、そのタイミングを青色出射領域804として示す。色トリムホイール700の赤色光非透過領域704が終了し、青色光透過領域705が始まるタイミングでは、蛍光体ホイール600は青色透過領域605である。   At the timing when the blue light transmission region 705 starts, the light emitted from the phosphor wheel 600 is blue light emitted from the blue semiconductor laser 101, and the color trim wheel 700 has a characteristic of not transmitting green light. At timing 704, the blue light is transmitted as it is. FIG. 10C shows the timing as a blue emission region 804. At the timing when the red light non-transmission region 704 of the color trim wheel 700 ends and the blue light transmission region 705 starts, the phosphor wheel 600 is the blue transmission region 605.

このタイミングでは、蛍光体ホイール600からは、青色半導体レーザ101から出射した青色光が出射し、色トリムホイール700の青色光透過領域705を透過し、青色半導体レーザ101から出射した青色光が出射する。図10(c)には、引き続き青色出射領域804として示す。   At this timing, blue light emitted from the blue semiconductor laser 101 is emitted from the phosphor wheel 600, passes through the blue light transmission region 705 of the color trim wheel 700, and the blue light emitted from the blue semiconductor laser 101 is emitted. . In FIG. 10C, the blue emission region 804 is continuously shown.

以上で蛍光体ホイール600と色トリムホイール700は一周し、0時の方向に戻り、その後、前述の挙動を繰り返す。したがって、図10(c)に示す通り、赤色出射領域801、黄色出射領域802、緑色出射領域803と青色出射領域804の順に光が出射する。この色優先モードのタイミングで出射する各色の出射光の光量を図10(d)に示す。   Thus, the phosphor wheel 600 and the color trim wheel 700 make a round, return to the direction of 0 o'clock, and then repeat the above-described behavior. Therefore, as shown in FIG. 10C, light is emitted in the order of the red emission region 801, the yellow emission region 802, the green emission region 803, and the blue emission region 804. FIG. 10D shows the amount of emitted light of each color emitted at the timing of this color priority mode.

2.明るさ優先モード
図11を用いて、色優先モードと異なるモードに関して説明を行う。ここでは、色優先モードと区別するため、明るさ優先モードと称する。なお、本モードが色優先モードに対して明るくなることを、以下に説明する。
2. Brightness Priority Mode A mode different from the color priority mode will be described with reference to FIG. Here, in order to distinguish from the color priority mode, it is referred to as a brightness priority mode. In addition, it demonstrates below that this mode becomes bright with respect to a color priority mode.

図11(a)に蛍光体ホイール600の状態を示す。ここでは説明上、蛍光体ホイール600は、図11(a)で示す色優先モードと同様に、黄色蛍光体603の始まる位置を0時方向とする。図11(b)に色トリムホイール700を示す。色トリムホイール700は、色優先モードも明るさ優先モードでも、緑色光非透過領域703と赤色光非透過領域704の角度は同じである。ただし、明るさ優先モードでは、図中の点線矢印のように、逆時計回りに位相調整回路(不図示)により、色優先モードに対し、位相を早めている。   FIG. 11A shows the state of the phosphor wheel 600. Here, for the sake of explanation, the phosphor wheel 600 sets the position where the yellow phosphor 603 starts as the 0 o'clock direction, as in the color priority mode shown in FIG. FIG. 11B shows a color trim wheel 700. In the color trim wheel 700, the angle of the green light non-transmissive region 703 and the red light non-transmissive region 704 is the same in both the color priority mode and the brightness priority mode. However, in the brightness priority mode, the phase is advanced in the counterclockwise direction with respect to the color priority mode by a phase adjustment circuit (not shown) as indicated by a dotted arrow in the figure.

図11(c)は、図11(a)に示す蛍光体ホイール600と、図11(b)に示す色トリムホイール700で形成される出射光のタイミングを示したものである。   FIG. 11 (c) shows the timing of the emitted light formed by the phosphor wheel 600 shown in FIG. 11 (a) and the color trim wheel 700 shown in FIG. 11 (b).

0時方向から、蛍光体ホイール600からは黄色蛍光が出射され、色トリムホイール700は同じタイミングで緑色光非透過領域703が来ており、黄色蛍光から緑色光領域を除いた赤色が出射する。図11(c)に、そのタイミングを赤色出射領域811として示す。   From the 0 o'clock direction, yellow fluorescent light is emitted from the phosphor wheel 600, and the color trim wheel 700 has the green light non-transmissive region 703 at the same timing, and the red color obtained by removing the green light region from the yellow fluorescent light is emitted. FIG. 11C shows the timing as a red emission region 811.

色トリムホイール700の緑色光非透過領域703が終了するタイミング以降は、蛍光体ホイール600から出射された黄色蛍光がそのまま出射される。図11(c)に、そのタイミングを黄色出射領域812として示す。   After the timing when the green light non-transmissive region 703 of the color trim wheel 700 ends, the yellow fluorescence emitted from the phosphor wheel 600 is emitted as it is. FIG. 11C shows the timing as a yellow emission region 812.

色トリムホイール700が青色光透過領域705を終了し、赤色光非透過領域704が始まる。このタイミング以降は、蛍光体ホイール600から出射している黄色蛍光から、色トリムホイール700で赤色光を省いた緑色光が出射する。図11(c)に、そのタイミングを緑色出射領域813として示す。   The color trim wheel 700 ends the blue light transmission region 705 and the red light non-transmission region 704 begins. After this timing, green light from which red light is omitted by the color trim wheel 700 is emitted from the yellow fluorescence emitted from the phosphor wheel 600. FIG. 11C shows the timing as a green emission region 813.

蛍光体ホイール600では、黄色蛍光体603が終わり、続いて、青色半導体レーザ101から出射した青色光が、蛍光体ホイール600から出射することになる。図10(c)に、そのタイミングを青色出射領域814で示す。このタイミングにおいて、色トリムホイール700は、青色光透過領域705であるため、蛍光体ホイール600を透過した青色半導体レーザ101から出射した青色光は色トリムホイールの700を通過する。   In the phosphor wheel 600, the yellow phosphor 603 ends, and then the blue light emitted from the blue semiconductor laser 101 is emitted from the phosphor wheel 600. In FIG. 10C, the timing is indicated by a blue emission region 814. At this timing, since the color trim wheel 700 is the blue light transmission region 705, the blue light emitted from the blue semiconductor laser 101 that has passed through the phosphor wheel 600 passes through the color trim wheel 700.

色トリムホイール700では、緑色光非透過領域703が始まるが、その時に、蛍光体ホイール600から出射している光は、青色半導体レーザ101から出射した青色光であり、色トリムホイール700の緑色光非透過領域703はそのまま透過する。したがって、図11(c)には青色出射領域814で示す。   In the color trim wheel 700, the green light non-transmissive region 703 starts. At that time, the light emitted from the phosphor wheel 600 is blue light emitted from the blue semiconductor laser 101, and the green light of the color trim wheel 700 is emitted. The non-transmissive region 703 transmits as it is. Therefore, the blue emission region 814 is shown in FIG.

以上で蛍光体ホイール600と色トリムホイール700は一周し、0時の方向に戻り、その後は、前述の挙動を繰り返す。したがって、図11(c)に示す通り、赤色出射領域811、黄色出射領域812、緑色出射領域813と青色出射領域814の順に光が出射する。この明るさ優先モードのタイミングで出射する各色の出射光の光量を図11(d)に示す。   As described above, the phosphor wheel 600 and the color trim wheel 700 make a round, return to the direction of 0 o'clock, and thereafter repeat the above-described behavior. Therefore, as shown in FIG. 11C, light is emitted in the order of the red emission area 811, the yellow emission area 812, the green emission area 813, and the blue emission area 814. FIG. 11D shows the amount of emitted light of each color emitted at the timing of the brightness priority mode.

ここで、図10(c)と図11(c)を比較すると、赤色出射領域が、図10(c)の赤色出射領域801に比べ、図11(c)の赤色出射領域811が小さくなっている。一方、緑色出射領域は、図10(c)の緑色出射領域803に対して、図11(c)の緑色出射領域813が大きくなっている。そのため、図10(d)と図11(d)を比較すると、図11(d)の赤の光量の点線で囲んだ光量901がなくなり、それに対して、緑色の光量が実線で囲んだ光量902だけ増加している。赤色と緑色では、同じ角度領域でも、緑色の方が、赤色に対して光量が多くなる。   Here, comparing FIG. 10C and FIG. 11C, the red emission region 811 in FIG. 11C is smaller in the red emission region than in the red emission region 801 in FIG. 10C. Yes. On the other hand, in the green emission region, the green emission region 813 in FIG. 11C is larger than the green emission region 803 in FIG. Therefore, when FIG. 10D and FIG. 11D are compared, the light amount 901 surrounded by the dotted line of the red light amount in FIG. 11D disappears, whereas the light amount 902 surrounded by the solid line of the green light amount. Has only increased. In red and green, even in the same angle region, the amount of light in green is greater than that in red.

したがって、図11の構成の方が、図10の構成に対して明るくなる。逆に、図10の構成は、図11の構成に対して赤色の含まれる量が多くなり、色が鮮やかになる。したがって、図10の構成は色優先モード、図11の構成は明るさ優先モードとなる。   Therefore, the configuration of FIG. 11 is brighter than the configuration of FIG. On the contrary, in the configuration of FIG. 10, the amount of red contained in the configuration of FIG. Therefore, the configuration of FIG. 10 is a color priority mode, and the configuration of FIG. 11 is a brightness priority mode.

なお、本構成の説明では、蛍光体ホイール600のタイミングを固定し、色トリムホイール700のタイミングを、位相をずらすことで変更したが、この構成に限定されず、色トリムホイール700のタイミングを固定し、蛍光体ホイール600のタイミングを、位相をずらすことで、上記で説明した効果と同一の効果を実現することが可能である。   In the description of this configuration, the timing of the phosphor wheel 600 is fixed and the timing of the color trim wheel 700 is changed by shifting the phase. However, the present invention is not limited to this configuration, and the timing of the color trim wheel 700 is fixed. In addition, by shifting the phase of the phosphor wheel 600, the same effect as described above can be realized.

蛍光体ホイール600に対する色トリムホイール700の位相ズレには、位相調整回路により自由に変更が可能であり、上記色優先モードと明るさ優先モード以外にも別のモード構成をとることが出来る。
(その他の形態)
上述の各実施形態では、赤色、緑色および青色の三色で構成されるように説明を行ったが、三色以外にも、黄色、シアン、マゼンダおよび白色の色を加えた四色以上の構成となっても良い。また、蛍光体ホイールから青色の光が出射するタイミングにおいて、基材に開口部を設ける構成で説明したが、その部分だけ透明基材を用いて、透過領域としてもよい。
The phase shift of the color trim wheel 700 with respect to the phosphor wheel 600 can be freely changed by a phase adjustment circuit, and other mode configurations can be adopted besides the color priority mode and the brightness priority mode.
(Other forms)
In each of the above-described embodiments, description has been made so as to be configured by three colors of red, green, and blue. However, in addition to the three colors, configurations of four or more colors including yellow, cyan, magenta, and white are added. It may be. Moreover, although the structure which provides an opening part in a base material in the timing which blue light radiate | emits from a fluorescent substance wheel was demonstrated, it is good also as a permeation | transmission area | region using only a transparent base material.

上述の各実施形態では、ロッドインテグレータは中実のガラス製四角柱で説明したが、それ以外の同一効果の得られる構成部品であれば代用可能である。具体的には、中空の四角柱形状で内面に反射面を配置した構成でも良い。また、ロッドインテグレータの入射面と出射面が同一形状のもので説明したが、入射面と出射面の大きさを変えても良い。   In each of the above-described embodiments, the rod integrator has been described as a solid glass quadrangular prism, but any other component that can achieve the same effect can be substituted. Specifically, a configuration in which a reflecting surface is disposed on the inner surface in a hollow quadrangular prism shape may be used. Moreover, although the incident surface and exit surface of the rod integrator have been described as having the same shape, the sizes of the entrance surface and the exit surface may be changed.

以上のように、添付図面および詳細な説明によって、ベストモードと考える実施の形態と他の実施の形態とを提供した。これらは、特定の実施の形態を参照することにより、当業者に対して、特許請求の範囲に記載の主題を例証するために提供されるものである。したがって、特許請求の範囲またはその均等の範囲において、上述の実施の形態に対して、種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。   As described above, the embodiment considered as the best mode and other embodiments are provided by the accompanying drawings and the detailed description. These are provided to those skilled in the art to illustrate the claimed subject matter by reference to specific embodiments. Therefore, various modifications, replacements, additions, omissions, and the like can be made to the above-described embodiments within the scope of the claims or an equivalent scope thereof.

本開示は、ライトバルブを用いた投写型映像表示装置に適用できる。   The present disclosure can be applied to a projection display apparatus using a light valve.

1 投写型映像表示装置
10 光源装置
101 青色半導体レーザ
102 コリメータレンズ
103 集光レンズ
104 拡散板
105 アフォーカルレンズ
106 ダイクロイックミラー
107、108、109、110、112、114、116、117、119、120、121 集光レンズ
111、113、115 全反射ミラー
118 ロッドインテグレータ
122 全反射プリズム
123 空気層
124 DMD
125 投写レンズ
200、600 蛍光体ホイール
201、301、601、701 モータ
202、602 基材
203、603 黄色蛍光体
204 緑色蛍光体
205、605 青色透過領域
300、700 色トリムホイール
302、702 基材
303、703 緑色光非透過領域
305、705 青色光透過領域
401、411、801、811 赤色出射領域
402、412、802、812 黄色出射領域
403、413、803、813 緑色出射領域
404、414、804、814 青色出射領域
501、502、901、902 光量
704 赤色光非透過領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Projection type image display apparatus 10 Light source apparatus 101 Blue semiconductor laser 102 Collimator lens 103 Condensing lens 104 Diffuser plate 105 Afocal lens 106 Dichroic mirror 107, 108, 109, 110, 112, 114, 116, 117, 119, 120, 121 Condenser lenses 111, 113, 115 Total reflection mirror 118 Rod integrator 122 Total reflection prism 123 Air layer 124 DMD
125 Projection lens 200, 600 Phosphor wheel 201, 301, 601, 701 Motor 202, 602 Base material 203, 603 Yellow phosphor 204 Green phosphor 205, 605 Blue transmission region 300, 700 Color trim wheel 302, 702 Base material 303 , 703 Green light non-transmission area 305, 705 Blue light transmission area 401, 411, 801, 811 Red emission area 402, 412, 802, 812 Yellow emission area 403, 413, 803, 813 Green emission area 404, 414, 804, 814 Blue emission area 501, 502, 901, 902 Light quantity 704 Red light non-transmission area

Claims (3)

光を出射する光源と、
回動可能に設けられ、前記光によって励起されて蛍光を発光する蛍光体が配された蛍光体ホイールと、
回動可能に設けられ、前記蛍光の一部の波長帯域を除去すると共に前記光を透過する領域を有する波長選択性ホイールと、
前記蛍光体ホイールと前記波長選択性ホイールとの位相を調整する位相調整手段と、
を備えることを特徴とする光源装置。
A light source that emits light;
A phosphor wheel provided so as to be rotatable, and a phosphor wheel that is excited by the light and emits fluorescence; and
A wavelength-selective wheel that is rotatably provided and has a region that removes a part of the wavelength band of the fluorescence and transmits the light;
Phase adjusting means for adjusting the phase of the phosphor wheel and the wavelength selective wheel;
A light source device comprising:
請求項1記載の光源装置において、
前記波長選択性ホイールは、前記蛍光のうち第1の波長帯域を除去すると共に前記光を透過する第1の領域と、前記蛍光のうち第2の波長帯域を除去すると共に前記光を透過する第2の領域と、
を有することを特徴とする光源装置。
The light source device according to claim 1,
The wavelength selective wheel removes a first wavelength band from the fluorescence and transmits the light, and removes a second wavelength band from the fluorescence and transmits the light. Two regions,
A light source device comprising:
光を出射する光源と、
回動可能に設けられ、前記光によって励起されて蛍光を発光する蛍光体が配された蛍光体ホイールと、
回動可能に設けられ、前記蛍光の一部の波長帯域を除去すると共に前記光を透過する領域を有する波長選択性ホイールと、
前記蛍光体ホイールと前記波長選択性ホイールとの位相を調整する位相調整手段と、を有する光源部と、
前記光源部で発光した光を空間変調することによって映像を生成する映像生成部と、
前記映像生成部にて生成した映像を投写する投写レンズと、
を備えることを特徴とする投写型映像表示装置。
A light source that emits light;
A phosphor wheel provided so as to be rotatable, and a phosphor wheel that is excited by the light and emits fluorescence; and
A wavelength-selective wheel that is rotatably provided and has a region that removes a part of the wavelength band of the fluorescence and transmits the light;
A phase adjusting means for adjusting the phase of the phosphor wheel and the wavelength selective wheel, and a light source unit,
A video generation unit that generates a video by spatially modulating light emitted from the light source unit;
A projection lens that projects the image generated by the image generation unit;
A projection-type image display device comprising:
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016170686A1 (en) * 2015-04-24 2016-10-27 Necディスプレイソリューションズ株式会社 Projection type display system, projection type display device, and timing adjustment method
JP2017003643A (en) * 2015-06-05 2017-01-05 カシオ計算機株式会社 Light source device and projection device
JP2017129733A (en) * 2016-01-20 2017-07-27 セイコーエプソン株式会社 projector
US9946143B1 (en) 2016-11-28 2018-04-17 Seiko Epson Corporation Light source apparatus and projector
WO2018068471A1 (en) * 2016-10-13 2018-04-19 广景视睿科技(深圳)有限公司 Laser light source device
WO2019111326A1 (en) * 2017-12-05 2019-06-13 Necディスプレイソリューションズ株式会社 Projector, rotational phase control device, program for rotational phase control device, and method for controlling wheel speed
JP2020173358A (en) * 2019-04-11 2020-10-22 カシオ計算機株式会社 Projection device, projection control method, and program

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003098330A (en) * 2001-09-20 2003-04-03 Ricoh Co Ltd Light irradiation device and display device
JP2005274656A (en) * 2004-03-23 2005-10-06 Fuji Photo Film Co Ltd Display device and display method
JP2011013313A (en) * 2009-06-30 2011-01-20 Casio Computer Co Ltd Light source device and projector
JP2012212129A (en) * 2011-03-23 2012-11-01 Panasonic Corp Light source device and image display device using the same
JP2014123563A (en) * 2012-12-20 2014-07-03 Osram Gmbh Lighting device and operation method of lighting device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003098330A (en) * 2001-09-20 2003-04-03 Ricoh Co Ltd Light irradiation device and display device
JP2005274656A (en) * 2004-03-23 2005-10-06 Fuji Photo Film Co Ltd Display device and display method
JP2011013313A (en) * 2009-06-30 2011-01-20 Casio Computer Co Ltd Light source device and projector
JP2012212129A (en) * 2011-03-23 2012-11-01 Panasonic Corp Light source device and image display device using the same
JP2014123563A (en) * 2012-12-20 2014-07-03 Osram Gmbh Lighting device and operation method of lighting device

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016170686A1 (en) * 2015-04-24 2016-10-27 Necディスプレイソリューションズ株式会社 Projection type display system, projection type display device, and timing adjustment method
JPWO2016170686A1 (en) * 2015-04-24 2018-03-15 Necディスプレイソリューションズ株式会社 Projection type display system, projection type display device, and timing adjustment method
US10284828B2 (en) 2015-04-24 2019-05-07 Nec Display Solutions, Ltd. Projection type display system, projection-type display device, and timing adjustment method
JP2017003643A (en) * 2015-06-05 2017-01-05 カシオ計算機株式会社 Light source device and projection device
JP2017129733A (en) * 2016-01-20 2017-07-27 セイコーエプソン株式会社 projector
WO2017126403A1 (en) * 2016-01-20 2017-07-27 セイコーエプソン株式会社 Projector
WO2018068471A1 (en) * 2016-10-13 2018-04-19 广景视睿科技(深圳)有限公司 Laser light source device
US9946143B1 (en) 2016-11-28 2018-04-17 Seiko Epson Corporation Light source apparatus and projector
WO2019111326A1 (en) * 2017-12-05 2019-06-13 Necディスプレイソリューションズ株式会社 Projector, rotational phase control device, program for rotational phase control device, and method for controlling wheel speed
US11422359B2 (en) 2017-12-05 2022-08-23 Sharp Nec Display Solutions, Ltd. Projector, rotational phase control device, program for the rotational phase control device and wheel rotational speed control method
JP2020173358A (en) * 2019-04-11 2020-10-22 カシオ計算機株式会社 Projection device, projection control method, and program
JP7001973B2 (en) 2019-04-11 2022-01-20 カシオ計算機株式会社 Projection device, projection control method and program

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