JP2015036812A - Projector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蛍光体を用いて所定の色光を発光させ、その色光を画像表示素子によって画
像に応じて変調して投射するプロジェクタに関する。
The present invention relates to a projector that emits predetermined color light using a phosphor, modulates the color light according to an image using an image display element, and projects the light.
特許文献1に記載のように、蛍光体を用いて所定の色光を発光させ、その色光を画像表
示素子によって画像に応じて変調して投射するプロジェクタが知られている。
As described in
蛍光体を用いたプロジェクタにおいては、蛍光体から発せられる光は拡散光となる。よ
って、光を効率的に利用することができないという問題点があった。
In a projector using a phosphor, the light emitted from the phosphor becomes diffuse light. Therefore, there is a problem that light cannot be used efficiently.
本発明はこのような問題点に鑑み、蛍光体を用いて所定の色光を発光させるプロジェク
タにおいて、光の利用効率を向上させることができるプロジェクタを提供することを目的
とする。
In view of such problems, it is an object of the present invention to provide a projector capable of improving the light use efficiency in a projector that emits light of a predetermined color using a phosphor.
本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、レーザ光が照射されて、所定の
波長帯域の光を拡散光として射出する蛍光体と、前記レーザ光を透過させ、前記蛍光体か
らの射出光を反射するダイクロイックミラーと、前記ダイクロイックミラーで反射した前
記射出光を平行光にするコリメータレンズと、前記コリメータレンズより射出した平行光
が入射されるフライアイレンズと、前記蛍光体からの前記射出光における端部の光を、前
記ダイクロイックミラーへと戻して反射させて、前記蛍光体に入射させる鏡とを備えるこ
とを特徴とするプロジェクタを提供する。
In order to solve the above-described problems of the prior art, the present invention provides a phosphor that is irradiated with laser light and emits light in a predetermined wavelength band as diffused light, transmits the laser light, and A dichroic mirror that reflects the emitted light, a collimator lens that collimates the emitted light reflected by the dichroic mirror, a fly-eye lens that receives the parallel light emitted from the collimator lens, and the phosphor A projector is provided, comprising: a mirror that reflects the light at the end of the emitted light back to the dichroic mirror and makes it incident on the phosphor.
本発明のプロジェクタによれば、蛍光体を用いて所定の色光を発光させるプロジェクタ
において、光の利用効率を向上させることができる。
According to the projector of the present invention, light use efficiency can be improved in a projector that emits predetermined color light using a phosphor.
以下、各実施形態のプロジェクタについて、添付図面を参照して説明する。 Hereinafter, the projector according to each embodiment will be described with reference to the accompanying drawings.
<第1実施形態>
図1において、レーザダイオード1a〜1dよりなるレーザ光源1は、青色光Bを発射
する。ここではレーザダイオードの数を4個としているが、個数は任意である。コンデン
サレンズ2は、レーザ光源1より発射された青色光Bを集光する。
<First Embodiment>
In FIG. 1, a
コンデンサレンズ2によって集光された青色光Bは、青色光を透過させるダイクロイッ
クミラー3を透過して、蛍光体ホイール4における蛍光体42に照射される。
The blue light B collected by the
蛍光体ホイール4は、図2に示すように、円盤状部材である反射鏡41を、回転軸43
を中心として、図1に示すモータ44で回転させる構成を有する。反射鏡41の外周端部
近傍には、蛍光体42が円環状に塗布されている。コンデンサレンズ2を射出した青色光
Bは、円環状の蛍光体42の所定の位置に照射される。反射鏡41はモータ44によって
図2に示す矢印方向に回転される。よって、青色光Bが照射する蛍光体42上の位置は順
次移動していく。
As shown in FIG. 2, the phosphor wheel 4 has a reflecting
The
図1に戻り、蛍光体42は入射される青色光Bに基づいて一例として緑色光Gを射出光
として射出する。蛍光体42から射出する緑色光Gは発散光となる。ダイクロイックミラ
ー3は、緑色光Gを反射させる。コリメータレンズ5は、ダイクロイックミラー3で反射
した緑色光Gを平行光とする。コリメータレンズ5を射出した緑色光Gは、フライアイレ
ンズ6に入射される。
Returning to FIG. 1, the
第1実施形態においては、コリメータレンズ5とフライアイレンズ6との間に、中央に
円形の開口111を有する円形の平面鏡11が設けられている。
In the first embodiment, a
発散光である緑色光Gの端部の光は、平面鏡11で反射して一点鎖線で示す反射緑色光
G(ref)として、コリメータレンズ5を介してダイクロイックミラー3に入射する。ダイ
クロイックミラー3は、反射緑色光G(ref)を蛍光体42方向へと反射させる。
The light at the end of the green light G that is divergent light is reflected by the
蛍光体42は、入射した反射緑色光G(ref)を拡散させる。ダイクロイックミラー3は
、拡散した反射緑色光G(ref)を反射させて、コリメータレンズ5へと入射させる。
The
第1実施形態においては、コリメータレンズ5の光の射出側に平面鏡11を備える構成
によって、フライアイレンズ6に直接的には入射しない緑色光Gを蛍光体42へと戻して
拡散させることができる。第1実施形態においては、拡散した反射緑色光G(ref)の一部
をフライアイレンズ6へと入射させることができる。よって、第1実施形態においては、
光の利用効率を向上させることができる。
In the first embodiment, the configuration in which the
Light utilization efficiency can be improved.
フライアイレンズ6の個々の矩形レンズを射出した緑色光Gは、フライアイレンズ7の
個々の矩形レンズへと入射される。ここでの緑色光Gは、反射緑色光G(ref)が蛍光体4
2で拡散してフライアイレンズ6へと入射した緑色光を含む。フライアイレンズ6の矩形
レンズとフライアイレンズ7の矩形レンズとは1対1で対応する。フライアイレンズ6,
7の矩形レンズの形状は、プロジェクタより投射される像の形状となる。
Green light G emitted from the individual rectangular lenses of the fly-eye lens 6 is incident on the individual rectangular lenses of the fly-eye lens 7. Here, the green light G is the reflected green light G (ref).
2 and green light that has been diffused by 2 and incident on the fly-eye lens 6. The rectangular lens of the fly-eye lens 6 and the rectangular lens of the fly-eye lens 7 have a one-to-one correspondence. Fly eye lens 6,
The shape of the rectangular lens 7 is the shape of the image projected from the projector.
フライアイレンズ7は、全ての矩形レンズからの緑色光Gを積分させた状態の緑色光G
として射出する。コンデンサレンズ8及びフィールドレンズ9は、フライアイレンズ7よ
り射出した緑色光Gを画像表示素子10上に集光させる。画像表示素子10は空間光変調
素子であり、例えば液晶表示素子である。
The fly-eye lens 7 is a green light G in a state where the green light G from all the rectangular lenses is integrated.
Inject as. The
画像表示素子10には、投射すべき画像が書き込まれる。画像表示素子10は、入射さ
れた緑色光Gを投射すべき画像に応じて変調する。画像表示素子10によって変調された
緑色光Gは、図示していない投射レンズによりスクリーン上に投射される。
An image to be projected is written in the
第1実施形態のプロジェクタは、平面鏡11を備える構成によって光の利用効率を向上
させているので、投射レンズからの投射光を明るくすることができる。
Since the projector according to the first embodiment improves the light use efficiency by the configuration including the
ところで、フライアイレンズ6以降のそれぞれの光学部品を大きくすれば、平面鏡11
を設けなくても、緑色光Gの端部の光を利用することは可能である。しかしながら、それ
ぞれの光学部品を大きくすると、大幅なコストアップとなってしまう。平面鏡11を備え
る第1実施形態のプロジェクタによれば、コストアップを最小限に抑えながら、明るい投
射光を得ることができる。
By the way, if each optical component after the fly-eye lens 6 is enlarged, the plane mirror 11
It is possible to use the light at the end of the green light G without providing the light. However, increasing the size of each optical component results in a significant cost increase. According to the projector of the first embodiment including the
<第2実施形態>
図3に示す第2実施形態において、図1と同一部分には同一符号を付し、その説明を適
宜省略する。
Second Embodiment
In the second embodiment shown in FIG. 3, the same parts as those in FIG.
第2実施形態においては、ダイクロイックミラー3とコリメータレンズ5との間で、コ
リメータレンズ5に近接した位置に、凹面鏡21が設けられている。凹面鏡21はコリメ
ータレンズ5側に凸であり、中央に円形の開口211を有する
In the second embodiment, a
発散光である緑色光Gの端部の光は、凹面鏡21で反射して一点鎖線で示す反射緑色光
G(ref)として、ダイクロイックミラー3に入射する。ダイクロイックミラー3は、反射
緑色光G(ref)を蛍光体42方向へと反射させる。ダイクロイックミラー3は、拡散した
反射緑色光G(ref)を反射させて、コリメータレンズ5へと入射させる。
The light at the end of the green light G that is divergent light is reflected by the
第2実施形態においては、コリメータレンズ5の光の入射側に凹面鏡21を備える構成
によって、フライアイレンズ6に直接的には入射しない緑色光Gを蛍光体42へと戻して
拡散させることができる。第2実施形態においても、拡散した反射緑色光G(ref)の一部
をフライアイレンズ6へと入射させることができる。よって、第2実施形態においても、
光の利用効率を向上させることができる。
In the second embodiment, the configuration in which the
Light utilization efficiency can be improved.
第1実施形態と第2実施形態との比較すれば、平面鏡11を用いている第1実施形態の
方が簡易な構成となるので、好ましい。但し、第2実施形態によれば、コリメータレンズ
5を第1実施形態におけるそれよりも小型化することができる点で好ましい。
Comparing the first embodiment and the second embodiment, the first embodiment using the
<第3実施形態>
図4に示す第3実施形態において、図1と同一部分には同一符号を付し、その説明を適
宜省略する。第3実施形態は、光の利用効率をさらに向上させるため、第1実施形態また
は第2実施形態の構成に、図3に示す構成を加えたものである。
<Third Embodiment>
In the third embodiment shown in FIG. 4, the same parts as those in FIG. In the third embodiment, the configuration shown in FIG. 3 is added to the configuration of the first embodiment or the second embodiment in order to further improve the light utilization efficiency.
図4は、反射鏡41及び蛍光体42を部分的に拡大した側面図を示しており、後述する
凹面鏡31及びベース32の部分のみ断面図にて示している。ベース32は例えばガラス
よりなる透明体である。ベース32は、所定の保持機構によって蛍光体42とは離間した
状態で保持されている。
FIG. 4 shows a partially enlarged side view of the reflecting
ベース32の上端部には、中央に円形の開口311を有する凹面鏡31が配置されてい
る。凹面鏡31は、緑色光Gが射出する方向に凸である。
A
蛍光体42から射出する緑色光Gのうち、開口311を通過する光はダイクロイックミ
ラー3へと入射される。蛍光体42から射出する緑色光Gのうち、開口311より外側の
光は、凹面鏡31で反射して一点鎖線で示す反射緑色光G(ref)として、蛍光体42に入
射する。蛍光体42は、入射した反射緑色光G(ref)を拡散させる。
Of the green light G emitted from the
拡散した反射緑色光G(ref)のうち、開口311を通過する光はダイクロイックミラー
3へと入射される。拡散した反射緑色光G(ref)のうち、開口311より外側の光は、凹
面鏡31での反射及び蛍光体42での拡散を繰り返す。
Of the diffused reflected green light G (ref), the light passing through the
第3実施形態のプロジェクタは、平面鏡11または凹面鏡21に加えて、凹面鏡31を
備える構成によって光の利用効率を向上させることができ、投射レンズからの投射光を明
るくすることができる。
The projector according to the third embodiment can improve the light use efficiency by the configuration including the
ここでは平面鏡11または凹面鏡21に加えて、凹面鏡31を備える構成を第3実施形
態としたが、平面鏡11または凹面鏡21を備えず、凹面鏡31のみを備える構成であっ
ても効果的である。
Here, the configuration including the
以上説明した第1〜第3実施形態においては、一例として、蛍光体42に青色光Bを照
射して緑色光Gを射出させ、緑色光Gを投射する構成を示している。第1〜第3実施形態
は、赤色光Rと緑色光Gと青色光Bとを投射するプロジェクタの全体構成の中で次のよう
に適用することができる。
In the first to third embodiments described above, as an example, a configuration in which the
図5,図6は、蛍光体42による励起光を利用するプロジェクタの概略的な全体的を示
している。図5,図6は、図1,図3における各レンズ,各ミラー,蛍光体ホイール4等
を全て省略した概念図である。
5 and 6 show a schematic overall view of a projector using excitation light from the
図5に示す第1の構成例においては、青色用の画像表示素子10Bと、緑色用の画像表
示素子10Gと、赤色用の画像表示素子10Rとを備える。画像表示素子10Bには、レ
ーザ光源1から発せられた青色光Bが入射される。
The first configuration example shown in FIG. 5 includes a blue
蛍光体42Gは、レーザ光源1から発せられた青色光Bに基づいて緑色光Gを射出する
。画像表示素子10Gには、蛍光体42Gから発せられた緑色光Gが入射される。蛍光体
42Gは、図1〜図4における蛍光体42に相当し、画像表示素子10Gは、図1,図3
における画像表示素子10に相当する。即ち、レーザ光源1と蛍光体42Gと画像表示素
子10Gは、上述した第1〜第3実施形態を概略的に記載したものに相当する。
The
This corresponds to the
蛍光体42Rは、レーザ光源1から発せられた青色光Bに基づいて赤色光Rを射出する
。画像表示素子10Rには、蛍光体42Rから発せられた赤色光Rが入射される。
The
図5より分かるように、第1〜第3実施形態は、赤色用の画像表示素子10Rに赤色光
Rを入射する構成においても採用することができる。
As can be seen from FIG. 5, the first to third embodiments can also be employed in a configuration in which red light R is incident on the red
図6に示す第2構成例において、図5と異なる部分のみ説明する。蛍光体42Yは、レ
ーザ光源1から発せられた青色光Bに基づいて黄色光Yを射出する。ダイクロイックミラ
ー50は、黄色光Yを赤色光Rと緑色光Gとに分離する。画像表示素子10Gには、ダイ
クロイックミラー50を透過した緑色光Gが入射される。画像表示素子10Rには、ダイ
クロイックミラー50で反射した赤色光Rが入射される。
In the second configuration example shown in FIG. 6, only the parts different from FIG. 5 will be described. The
図6より分かるように、第1〜第3実施形態は、青色光Bを蛍光体42(42Y)に照
射して黄色光Yを射出させ、黄色光Yを赤色光Rと緑色光Gとに分離して、画像表示素子
10R,10Gにそれぞれ入射する構成においても採用することができる。
As can be seen from FIG. 6, in the first to third embodiments, the phosphor 42 (42Y) is irradiated with the blue light B to emit the yellow light Y, and the yellow light Y is converted into the red light R and the green light G. It is also possible to adopt a configuration in which the light is incident on the
さらに図示していないが、蛍光体42によって紫外光を発生させて、紫外光を青色光B
に変換する構成とすることも可能である。レーザ光源1が発する光としては青色光Bが好
適であるが、青色光Bに限定されるものではない。レーザ光が照射されて、所定の波長帯
域の光を拡散光として射出する蛍光体42を備えればよい。
Although not shown, ultraviolet light is generated by the
It is also possible to adopt a configuration for converting to. The light emitted from the
本発明は以上説明した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲において種々変更可能である。
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
3 ダイクロイックミラー
5 コリメータレンズ
6,7 フライアイレンズ
11 鏡(平面鏡)
21,31 鏡(凹面鏡)
41 反射鏡(円盤状部材)
42 蛍光体
44 モータ
3
21, 31 mirror (concave mirror)
41 Reflector (disc-shaped member)
42
Claims (3)
前記レーザ光を透過させ、前記蛍光体からの射出光を反射するダイクロイックミラーと
、
前記ダイクロイックミラーで反射した前記射出光を平行光にするコリメータレンズと、
前記蛍光体からの前記射出光における端部の光を、前記ダイクロイックミラーへと戻し
て反射させて、前記蛍光体に入射させる鏡と、
を備え、
前記鏡は、前記コリメータレンズの光の入射側に配置した凹面鏡であることを特徴とす
る請求項1記載のプロジェクタ。 A phosphor that is irradiated with laser light and emits light in a predetermined wavelength band as diffused light; and
A dichroic mirror that transmits the laser light and reflects light emitted from the phosphor;
A collimator lens that collimates the emitted light reflected by the dichroic mirror;
A mirror that reflects the light at the end of the emitted light from the phosphor back to the dichroic mirror and enters the phosphor.
With
The projector according to claim 1, wherein the mirror is a concave mirror disposed on a light incident side of the collimator lens.
光における端部の光を前記蛍光体に入射させる凹面鏡をさらに備えることを特徴とする請
求項1記載のプロジェクタ。 The projector according to claim 1, further comprising a concave mirror that is disposed between the phosphor and the dichroic mirror and causes light at an end of the emitted light from the phosphor to enter the phosphor.
さらに備えることを特徴とする請求項1または2に記載のプロジェクタ。 The projector according to claim 1, wherein the phosphor is further provided in an annular shape on a disk-shaped member, and further includes a motor that rotates the disk-shaped member.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014033825A JP2015036812A (en) | 2014-02-25 | 2014-02-25 | Projector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014033825A JP2015036812A (en) | 2014-02-25 | 2014-02-25 | Projector |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013165766A Division JP2015034896A (en) | 2013-08-09 | 2013-08-09 | Projector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015036812A true JP2015036812A (en) | 2015-02-23 |
Family
ID=52687308
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014033825A Pending JP2015036812A (en) | 2014-02-25 | 2014-02-25 | Projector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015036812A (en) |
-
2014
- 2014-02-25 JP JP2014033825A patent/JP2015036812A/en active Pending
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