JP2022050838A - Light source device and projection device - Google Patents

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浩 荻野
Hiroshi Ogino
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Abstract

To provide a light source device that can be made more compact, and a projection device having the same.SOLUTION: A light source device comprises a light generation unit (101) comprising a phosphor (311), an excitation light output unit (9b), and a reflection/transmission unit (151) comprising an excitation light reflection unit 151d for reflecting excitation light L1 emitted from the excitation light output unit (9b) to the light generation unit (101), and a transmission unit 151c for transmitting light (L3) emitted from the phosphor (311).SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、光源装置及びこの光源装置を備える投影装置に関する。 The present invention relates to a light source device and a projection device including the light source device.

今日、パーソナルコンピュータの画面やビデオ画面、メモリカード等に記憶されている画像データ等をスクリーンに投影する投影装置が利用されている。この投影装置は、光源から出射された光をDMD(デジタル・マイクロミラー・デバイス)と呼ばれるマイクロミラー表示素子や液晶板に集光させ、スクリーン上にカラー画像を表示させている。 Today, a projection device that projects image data or the like stored in a personal computer screen, a video screen, a memory card, or the like on the screen is used. This projection device collects the light emitted from the light source on a micromirror display element called a DMD (Digital Micromirror Device) or a liquid crystal plate, and displays a color image on the screen.

例えば、特許文献1には、回転ホイールの一部に蛍光体を設け、その他の部分に透過領域に設けた投影装置が開示されている。この投影装置は、蛍光体に青色波長帯域光を励起光として照射することで蛍光体から出射される緑色波長帯域光を作成し、青色波長帯域光を透過領域に照射して、蛍光ホイールの反対側に光を導いて、ミラーやレンズを用いて緑色波長帯域光と同じ光路に導いた後、表示素子に導くように構成している。 For example, Patent Document 1 discloses a projection device in which a phosphor is provided in a part of a rotating wheel and is provided in a transmission region in the other part. This projection device creates green wavelength band light emitted from the phosphor by irradiating the phosphor with blue wavelength band light as excitation light, and irradiates the transmission region with blue wavelength band light, which is the opposite of the fluorescence wheel. It is configured to guide the light to the side, guide it to the same optical path as the green wavelength band light using a mirror or a lens, and then guide it to the display element.

特開2015-45778号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-45778

しかしながら、特許文献1のような投影装置では、青色波長帯域光を導くための専用の導光領域が必要となり、投影装置が大型化してしまう場合がある。 However, a projection device such as Patent Document 1 requires a dedicated light guide region for guiding blue wavelength band light, which may increase the size of the projection device.

本発明は、小型化可能な光源装置及び光源装置を備えた投影装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a light source device that can be miniaturized and a projection device including a light source device.

本発明の光源装置は、蛍光体を有する光生成部と、励起光出射部と、前記励起光出射部から出射された励起光を前記光生成部に反射する励起光反射部及び前記蛍光体から出射された光を透過させる透過部を有する反射透過部と、を備えることを特徴とする。 The light source device of the present invention is from a light generation unit having a phosphor, an excitation light emission unit, an excitation light reflection unit that reflects the excitation light emitted from the excitation light emission unit to the light generation unit, and the phosphor. It is characterized by comprising a reflection transmitting portion having a transmitting portion that transmits the emitted light.

本発明の投影装置は、上述の光源装置と、画像光を生成する表示素子と、前記表示素子から出射された前記画像光をスクリーンに投影する投影光学系と、前記光源装置と前記表示素子とを制御する制御部と、を備えることを特徴とする。 The projection device of the present invention includes the above-mentioned light source device, a display element that generates image light, a projection optical system that projects the image light emitted from the display element onto a screen, the light source device, and the display element. It is characterized by comprising a control unit for controlling the above.

本発明によれば、小型化可能な光源装置及び光源装置を備えた投影装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a light source device that can be miniaturized and a projection device including a light source device.

本発明の実施形態1に係る投影装置の機能回路ブロックを示す図である。It is a figure which shows the functional circuit block of the projection apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係る投影装置の内部構造を示す平面模式図である。It is a plane schematic diagram which shows the internal structure of the projection apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係る(a)蛍光ホイールの平面模式図、及び(b)カラーホイールの平面模式図である。FIG. 3 is a schematic plan view of (a) a fluorescent wheel and (b) a schematic plan view of a color wheel according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施形態1に係る蛍光ホイール周辺の拡大図であり、蛍光発光領域に励起光を入射させる様子を示す。It is an enlarged view around the fluorescent wheel which concerns on Embodiment 1 of this invention, and shows the state which the excitation light is incident on the fluorescent light emitting region. 本発明の実施形態1に係る第一光学部材の入射面側から見た斜視図である。It is a perspective view seen from the incident surface side of the 1st optical member which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係る蛍光ホイール周辺の拡大図であり、反射領域に励起光を入射させる様子を示す。It is an enlarged view around the fluorescent wheel which concerns on Embodiment 1 of this invention, and shows the state which the excitation light is made incident on the reflection region. 本発明の実施形態2に係る投影装置の内部構造を示す平面模式図である。It is a plane schematic diagram which shows the internal structure of the projection apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態2に係る(a)蛍光板の平面模式図、及び(b)カラーホイールの平面模式図である。FIG. 2 is a schematic plan view of (a) a fluorescent screen and (b) a schematic plan view of a color wheel according to the second embodiment of the present invention. 本発明の実施形態1及び実施形態2の変形例に係る投影装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the projection apparatus which concerns on the modification of Embodiment 1 and Embodiment 2 of this invention.

(実施形態1)
以下、本発明の実施形態1について説明する。図1は、投影装置10の機能回路ブロック図である。投影装置制御部(制御部)は、制御部38、入出力インターフェース22、画像変換部23、表示エンコーダ24、表示駆動部26等から構成される。入出力コネクタ部21から入力された各種規格の画像信号は、入出力インターフェース22、システムバスSBを介して画像変換部23で表示に適した所定のフォーマットの画像信号に統一するように変換された後、表示エンコーダ24に出力される。
(Embodiment 1)
Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described. FIG. 1 is a functional circuit block diagram of the projection device 10. The projection device control unit (control unit) is composed of a control unit 38, an input / output interface 22, an image conversion unit 23, a display encoder 24, a display drive unit 26, and the like. The image signals of various standards input from the input / output connector unit 21 are converted into an image signal of a predetermined format suitable for display by the image conversion unit 23 via the input / output interface 22 and the system bus SB. After that, it is output to the display encoder 24.

また、表示エンコーダ24は、入力された画像信号をビデオRAM25に展開記憶された上でこのビデオRAM25の記憶内容からビデオ信号を生成して表示駆動部26に出力する。 Further, the display encoder 24 expands and stores the input image signal in the video RAM 25, generates a video signal from the stored contents of the video RAM 25, and outputs the video signal to the display drive unit 26.

表示駆動部26は、表示エンコーダ24から出力された画像信号に対応して適宜のフレームレートで空間的光変調素子(SOM)である表示素子51を駆動する。投影装置10は、光源装置60から出射された光線束を、導光光学系を介して表示素子51に照射することにより、表示素子51の反射光で画像光を形成し、後述する投影光学系を介して図示しないスクリーン等の被投影体に画像を投影表示する。なお、この投影光学系の可動レンズ群235は、レンズモータ45によりズーム調整やフォーカス調整のための駆動を行うことができる。 The display drive unit 26 drives the display element 51, which is a spatial light modulation element (SOM), at an appropriate frame rate corresponding to the image signal output from the display encoder 24. The projection device 10 irradiates the display element 51 with a bundle of light rays emitted from the light source device 60 via the light guide optical system to form image light with the reflected light of the display element 51, and the projection optical system described later. The image is projected and displayed on a projected object such as a screen (not shown). The movable lens group 235 of this projection optical system can be driven by the lens motor 45 for zoom adjustment and focus adjustment.

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

制御部38は、投影装置10内の各回路の動作制御を司るものであって、CPUや各種セッティング等の動作プログラムを固定的に記憶したROM及びワークメモリとして使用されるRAM等により構成される。 The control unit 38 controls the operation of each circuit in the projection device 10, and is composed of a ROM that fixedly stores operation programs such as a CPU and various settings, and a RAM that is used as a work memory. ..

キー/インジケータ部37は、筐体に設けられるメインキー及びインジケータ等により構成される。キー/インジケータ部37の操作信号は、制御部38に直接送出される。また、リモートコントローラからのキー操作信号は、Ir受信部35で受信され、Ir処理部36でコード信号に復調されて制御部38に出力される。 The key / indicator unit 37 is composed of a main key, an indicator, and the like provided in the housing. The operation signal of the key / indicator unit 37 is sent directly to the control unit 38. Further, the key operation signal from the remote controller is received by the Ir receiving unit 35, demodulated into a code signal by the Ir processing unit 36, and output to the control unit 38.

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

制御部38は、光源制御回路41を制御している。光源制御回路41は、画像生成時に要求される所定波長帯域の光が光源装置60から出射されるように、光源装置60の励起光照射装置の動作を個別に制御する。また、光源制御回路41は、制御部38の指示により蛍光ホイール101及びカラーホイール201(図2等参照)の同期のタイミングを制御する。 The control unit 38 controls the light source control circuit 41. The light source control circuit 41 individually controls the operation of the excitation light irradiation device of the light source device 60 so that light in a predetermined wavelength band required at the time of image generation is emitted from the light source device 60. Further, the light source control circuit 41 controls the synchronization timing of the fluorescent wheel 101 and the color wheel 201 (see FIG. 2 and the like) according to the instruction of the control unit 38.

また、制御部38は、冷却ファン駆動制御回路43に光源装置60等に設けた複数の温度センサによる温度検出を行わせ、この温度検出の結果から冷却ファンの回転速度を制御する。また、制御部38は、冷却ファン駆動制御回路43にタイマー等により投影装置10本体の電源OFF後も冷却ファンの回転を持続させる、あるいは、温度センサによる温度検出の結果によって投影装置10本体の電源をOFFにする等の制御も行う。詳細は後述するが、制御部38を含む投影装置制御部は、青色レーザダイオード71(励起光源)、赤色発光ダイオード121、蛍光ホイール101及びカラーホイール201を制御し、赤色、青色及び緑色の波長帯域を含む各光を時分割で出射させる。 Further, the control unit 38 causes the cooling fan drive control circuit 43 to detect the temperature by a plurality of temperature sensors provided in the light source device 60 or the like, and controls the rotation speed of the cooling fan from the result of the temperature detection. Further, the control unit 38 keeps the cooling fan rotating even after the power of the projection device 10 is turned off by a timer or the like in the cooling fan drive control circuit 43, or the power supply of the projection device 10 is based on the result of temperature detection by the temperature sensor. It also controls such as turning off. Although the details will be described later, the projection device control unit including the control unit 38 controls the blue laser diode 71 (excitation light source), the red light emitting diode 121, the fluorescence wheel 101 and the color wheel 201, and has a red, blue and green wavelength band. Each light including is emitted in a time division.

図2は、投影装置10の内部構造を示す平面模式図である。投影装置10は、右側パネル14の近傍に制御回路基板241を備える。この制御回路基板241は、電源回路ブロックや光源制御ブロック等を備えている。また、投影装置10は、制御回路基板241の左方側に、光源装置60、光源光学系170及び投影光学系220を備える。 FIG. 2 is a schematic plan view showing the internal structure of the projection device 10. The projection device 10 includes a control circuit board 241 in the vicinity of the right panel 14. The control circuit board 241 includes a power supply circuit block, a light source control block, and the like. Further, the projection device 10 includes a light source device 60, a light source optical system 170, and a projection optical system 220 on the left side of the control circuit board 241.

光源装置60は、青色波長帯域光の光源であって励起光の光源でもある励起光照射装置70と、緑色波長帯域光の光源である緑色光源装置80と、赤色波長帯域光の光源である赤色光源装置120と、カラーホイール装置200とを備える。緑色光源装置80は、励起光照射装置70と蛍光ホイール装置100とにより構成される。 The light source device 60 includes an excitation light irradiation device 70 which is a light source of blue wavelength band light and a light source of excitation light, a green light source device 80 which is a light source of green wavelength band light, and a red light source which is a light source of red wavelength band light. A light source device 120 and a color wheel device 200 are provided. The green light source device 80 includes an excitation light irradiation device 70 and a fluorescence wheel device 100.

光源装置60には、各光を導光する導光光学系140が配置されている。導光光学系140は、励起光照射装置70、緑色光源装置80及び赤色光源装置120から出射される光を光源光学系170に導光する。 A light guide optical system 140 that guides each light is arranged in the light source device 60. The light guide optical system 140 guides the light emitted from the excitation light irradiation device 70, the green light source device 80, and the red light source device 120 to the light source optical system 170.

励起光照射装置70は、投影装置10の内部において任意の位置に配置することができ、本実施形態では、投影装置10の中央付近に配置される。励起光照射装置70は、半導体発光素子である青色レーザダイオード71を備える。青色レーザダイオード71の光軸上には、青色レーザダイオード71からの出射光の指向性を高めるように、各々平行光に変換するコリメータレンズ73が配置される。 The excitation light irradiation device 70 can be arranged at an arbitrary position inside the projection device 10, and in the present embodiment, it is arranged near the center of the projection device 10. The excitation light irradiation device 70 includes a blue laser diode 71 which is a semiconductor light emitting device. A collimator lens 73 that converts light into parallel light is arranged on the optical axis of the blue laser diode 71 so as to enhance the directivity of the light emitted from the blue laser diode 71.

また、青色レーザダイオード71及びコリメータレンズ73の光軸上には、青色レーザダイオード71から出射された青色波長帯域光(励起光)を導光する光ファイバ9の入射部9aが配置される。なお、図2では、一つの青色レーザダイオード71を配置した例について示しているが、複数の青色レーザダイオード71を設けて光源群を形成してもよい。この光源群は、例えば、青色レーザダイオード71をマトリクス状に配置して形成することができる。複数の青色レーザダイオード71により青色波長帯域光を出射する場合には、コリメータレンズ73の光軸上には青色レーザダイオード71毎に複数の光ファイバ9の入射部9aを配置させておくことができる。 Further, on the optical axis of the blue laser diode 71 and the collimator lens 73, an incident portion 9a of the optical fiber 9 for guiding the blue wavelength band light (excitation light) emitted from the blue laser diode 71 is arranged. Although FIG. 2 shows an example in which one blue laser diode 71 is arranged, a plurality of blue laser diodes 71 may be provided to form a light source group. This light source group can be formed, for example, by arranging the blue laser diodes 71 in a matrix. When the blue wavelength band light is emitted by the plurality of blue laser diodes 71, the incident portions 9a of the plurality of optical fibers 9 can be arranged for each blue laser diode 71 on the optical axis of the collimator lens 73. ..

光ファイバ9は、一端側に励起光照射装置70の青色レーザダイオード71から出射された青色波長帯域光が入射される入射部9aを有し、他端側に内部を導光された青色波長帯域光が出射される出射部9b(励起光出射部)を有する。なお、図2の光ファイバ9は、入射部9aと出射部9bの間の図示を中間省略している。また、本実施形態において、光ファイバ9は、光源装置60(又は投影装置10)内の任意の経路で配置することができる。出射部9bから出射される青色波長帯域光の光軸上には、集光レンズ92が配置される。集光レンズ92は凸レンズであり、出射部9bから出射された青色波長帯域光を集光して、第一光学部材151の入射面151a側(図4参照)に光線径を縮小させて照射させる。 The optical fiber 9 has an incident portion 9a on which the blue wavelength band light emitted from the blue laser diode 71 of the excitation light irradiation device 70 is incident on one end side, and the inside of the optical fiber 9 is guided to the blue wavelength band on the other end side. It has an emission unit 9b (excitation light emission unit) from which light is emitted. In the optical fiber 9 of FIG. 2, the illustration between the incident portion 9a and the emitting portion 9b is omitted in the middle. Further, in the present embodiment, the optical fiber 9 can be arranged by an arbitrary route in the light source device 60 (or the projection device 10). A condenser lens 92 is arranged on the optical axis of the blue wavelength band light emitted from the emitting unit 9b. The condensing lens 92 is a convex lens, and condenses the blue wavelength band light emitted from the emitting portion 9b, and irradiates the incident surface 151a side (see FIG. 4) of the first optical member 151 with a reduced light beam diameter. ..

蛍光ホイール装置100は、蛍光ホイール101、モータ110及び第一集光レンズ群150を備える。前述した緑色光源装置80は、励起光照射装置70と蛍光ホイール装置100により構成される。 The fluorescent wheel device 100 includes a fluorescent wheel 101, a motor 110, and a first condenser lens group 150. The green light source device 80 described above is composed of an excitation light irradiation device 70 and a fluorescence wheel device 100.

ここで、蛍光ホイール101(光生成部)の構成について説明する。図3(a)は、蛍光ホイール101の平面模式図である。蛍光ホイール101は、円板状に形成され、その中央に軸受部112を有する。蛍光ホイール101は、軸受部112がモータ110の軸部に固定されて、モータ110の駆動により軸部周りに回転することができる。 Here, the configuration of the fluorescent wheel 101 (light generation unit) will be described. FIG. 3A is a schematic plan view of the fluorescent wheel 101. The fluorescent wheel 101 is formed in a disk shape and has a bearing portion 112 in the center thereof. In the fluorescent wheel 101, the bearing portion 112 is fixed to the shaft portion of the motor 110 and can rotate around the shaft portion by driving the motor 110.

蛍光ホイール101は、蛍光発光領域310と反射領域320を周方向に並設している。蛍光発光領域310は略270度の角度範囲でC環状に形成され、反射領域320は残りの略90度の角度範囲で円弧状に形成される。蛍光ホイール101の基材102は銅やアルミニウム等の金属基材により形成することができる。この基材102の表面102aは銀蒸着等によってミラー加工されている。蛍光発光領域310は、表面102aに緑色蛍光体311を有する(図4のP部拡大図も参照)。緑色蛍光体311は、励起光照射装置70から出射された青色波長帯域光である励起光が照射されて、緑色波長帯域の蛍光を出射する。なお、本実施形態の蛍光発光領域310は、緑色波長帯域光の蛍光に、表面102aで反射された励起光が僅かに混色した第一の光L3を出射する(図2も参照)。この第一の光L3は、第一光学部材151に入射する。 The fluorescence wheel 101 has a fluorescence emission region 310 and a reflection region 320 arranged side by side in the circumferential direction. The fluorescence light emitting region 310 is formed in a C ring shape in an angle range of approximately 270 degrees, and the reflection region 320 is formed in an arc shape in the remaining angle range of approximately 90 degrees. The base material 102 of the fluorescent wheel 101 can be formed of a metal base material such as copper or aluminum. The surface 102a of the base material 102 is mirrored by silver vapor deposition or the like. The fluorescence emission region 310 has a green phosphor 311 on the surface 102a (see also the enlarged view of the P portion in FIG. 4). The green phosphor 311 is irradiated with excitation light, which is blue wavelength band light emitted from the excitation light irradiation device 70, and emits fluorescence in the green wavelength band. The fluorescence emission region 310 of the present embodiment emits the first light L3 in which the excitation light reflected on the surface 102a is slightly mixed with the fluorescence of the green wavelength band light (see also FIG. 2). The first light L3 is incident on the first optical member 151.

反射領域320は、ミラー加工された前述の基材102の表面102aに形成される。反射領域320における表面102aには拡散層を設けてもよい。拡散層は、例えば、サンドブラスト等による微細凹凸を設けて構成することができる。反射領域320に入射された励起光照射装置70からの励起光L1(青色波長帯域光)は、反射又は拡散反射して、第一光学部材151に入射する。 The reflection region 320 is formed on the surface 102a of the above-mentioned base material 102 that has been mirrored. A diffusion layer may be provided on the surface 102a in the reflection region 320. The diffusion layer can be formed by, for example, providing fine irregularities by sandblasting or the like. The excitation light L1 (blue wavelength band light) from the excitation light irradiation device 70 incident on the reflection region 320 is reflected or diffusely reflected and incident on the first optical member 151.

図4に示す第一集光レンズ群150は、光軸を揃えて配置された集光レンズである光学部材として、第一光学部材151及び第二光学部材152を有する。第一光学部材151(反射透過部)は、第二光学部材152と蛍光ホイール101との間において、第一光学部材151の正面側に配置される。換言すれば、第一光学部材151は、蛍光ホイール101に対する緑色蛍光体311側であってこの緑色蛍光体311と入射面151a側を対向させて配置される。第一光学部材151は、入射面151a側を平坦とし、出射面151b側を凸面とした平凸レンズである。第一光学部材151は、蛍光ホイール101側から出射された光に含まれる緑色波長帯域光及び青色波長帯域光を透過可能な樹脂又はガラス等の透光材料である透過部151cにより形成される。 The first condensing lens group 150 shown in FIG. 4 has a first optical member 151 and a second optical member 152 as optical members that are condensing lenses arranged with their optical axes aligned. The first optical member 151 (reflection and transmission portion) is arranged on the front side of the first optical member 151 between the second optical member 152 and the fluorescence wheel 101. In other words, the first optical member 151 is arranged on the green phosphor 311 side with respect to the fluorescent wheel 101 so that the green phosphor 311 and the incident surface 151a side face each other. The first optical member 151 is a plano-convex lens having an incident surface 151a side flat and an emission surface 151b side convex. The first optical member 151 is formed of a transmissive portion 151c which is a translucent material such as resin or glass capable of transmitting green wavelength band light and blue wavelength band light contained in the light emitted from the fluorescent wheel 101 side.

図5に示すように、第一光学部材151の入射面151aの一部には、光ファイバ9の出射部9bから出射された励起光L1を、蛍光ホイール101側に反射する励起光反射部151dが設けられる。即ち、図4に示すように、励起光反射部151dは、第一光学部材151(反射透過部)において蛍光ホイール101(光生成部)の表面311a(又は表面102a)と対向する入射面151aの一部に存在し、透過部151cは、第一光学部材151において蛍光ホイール101の表面311a(又は表面102a)と対向する入射面151aのその他の一部に存在するように構成される。出射部9bは、蛍光ホイール装置100に対して蛍光発光領域310(緑色蛍光体311)が設けられる側とは反対側に配置される(図4参照)。励起光反射部151dは、第一光学部材151の中心軸に対して、光ファイバ9の出射部9b側に配置される。また、励起光反射部151dにおいて、励起光L1は集光レンズ92(図4参照)により集光されて照射径がスポット状となるように照射される。従って、励起光反射部151dは、励起光L1の照射領域の形状及び大きさに応じて、反射に必要な最小限の形状及び大きさで形成することがきる。励起光反射部151dは、青色波長帯域光の波長成分を反射し、蛍光発光領域310から出射される蛍光である緑色波長帯域光の波長成分を透過するダイクロイックミラーとして構成してもよいし、青色波長帯域光及び緑色波長帯域光を共に反射する反射ミラーとして構成してもよい。また、励起光反射部151dは、第一光学部材151の入射面151aにおいて蒸着や別部材の固定等の任意の手段により設けることができる。 As shown in FIG. 5, the excitation light L1 emitted from the emission portion 9b of the optical fiber 9 is reflected on the fluorescence wheel 101 side on a part of the incident surface 151a of the first optical member 151. Is provided. That is, as shown in FIG. 4, the excitation light reflection unit 151d is an incident surface 151a facing the surface 311a (or surface 102a) of the fluorescence wheel 101 (light generation unit) in the first optical member 151 (reflection transmission unit). Partially present, the transmissive portion 151c is configured to be present on the other part of the incident surface 151a facing the surface 311a (or surface 102a) of the fluorescent wheel 101 in the first optical member 151. The emission unit 9b is arranged on the side opposite to the side where the fluorescence emission region 310 (green phosphor 311) is provided with respect to the fluorescence wheel device 100 (see FIG. 4). The excitation light reflection portion 151d is arranged on the exit portion 9b side of the optical fiber 9 with respect to the central axis of the first optical member 151. Further, in the excitation light reflection unit 151d, the excitation light L1 is condensed by the condenser lens 92 (see FIG. 4) and is irradiated so that the irradiation diameter becomes a spot shape. Therefore, the excitation light reflection unit 151d can be formed with the minimum shape and size required for reflection according to the shape and size of the irradiation region of the excitation light L1. The excitation light reflection unit 151d may be configured as a dichroic mirror that reflects the wavelength component of the blue wavelength band light and transmits the wavelength component of the green wavelength band light that is the fluorescence emitted from the fluorescence emission region 310, or may be blue. It may be configured as a reflection mirror that reflects both wavelength band light and green wavelength band light. Further, the excitation light reflection unit 151d can be provided by any means such as thin film deposition or fixing of another member on the incident surface 151a of the first optical member 151.

図4に示す第二光学部材152は、入射面152a側を平坦とし、出射面152b側を凸面とした平凸レンズである。第二光学部材152は、第一光学部材151から出射された第一の光L3及び第二の光L4を集光して、図2に示した第一ダイクロイックミラー141側に出射する。 The second optical member 152 shown in FIG. 4 is a plano-convex lens having an incident surface 152a side flat and an emission surface 152b side convex. The second optical member 152 collects the first light L3 and the second light L4 emitted from the first optical member 151 and emits them to the first dichroic mirror 141 side shown in FIG.

図2に戻り、蛍光ホイール装置100は、投影装置10内に配置されたヒートシンクや冷却ファンによって冷却することができる(詳細な構成は不図示)。ヒートシンクは、蛍光ホイール装置100に対して直接接続させてもよいし、ヒートパイプを介して接続させてもよい。冷却ファンにより送風された空気は、ヒートシンクに送風してもよいし、蛍光ホイール装置100の蛍光ホイール101やモータ110が取り付けられる保持部材に対して直接送風する構成としてもよい。また、蛍光ホイール101が、赤色光源装置120、励起光照射装置70及び導光光学系140に含まれる光学部材等を収容する内部ケース内に配置される場合、冷却ファンにより送風される空気は、内部ケース内に配置された蛍光ホイール101に対して直接送風してもよいし、蛍光ホイール101の近傍における内部ケースの筐体壁部を外側から冷却してもよい。 Returning to FIG. 2, the fluorescent wheel device 100 can be cooled by a heat sink or a cooling fan arranged in the projection device 10 (detailed configuration is not shown). The heat sink may be directly connected to the fluorescent wheel device 100 or may be connected via a heat pipe. The air blown by the cooling fan may be blown to the heat sink, or may be directly blown to the holding member to which the fluorescent wheel 101 or the motor 110 of the fluorescent wheel device 100 is attached. Further, when the fluorescence wheel 101 is arranged in an inner case accommodating an optical member included in the red light source device 120, the excitation light irradiation device 70, and the light guide optical system 140, the air blown by the cooling fan is removed. The air may be blown directly to the fluorescent wheel 101 arranged in the inner case, or the housing wall portion of the inner case in the vicinity of the fluorescent wheel 101 may be cooled from the outside.

本実施形態では、蛍光ホイール101から出射される光源光としての青色波長帯域光(第二の光L4)が、他の光と共通の光路により導光されるため(第一の光L3は蛍光ホイール101から光路が共通であり、第三の光L5は第一ダイクロイックミラー141から光路が共通である)、第二の光L4の専用の光路を省略することができ、光源装置60を小型化したり又は光源装置60内の占有空間を節約することができる。従って、上記のように、ヒートパイプ、ヒートシンク及び冷却ファン等の冷却部品を配置するレイアウトの自由度を向上させることができ、蛍光ホイール装置100を冷却しやすい構成を採用することができる。 In the present embodiment, the blue wavelength band light (second light L4) as the light source light emitted from the fluorescent wheel 101 is guided by an optical path common to other light (the first light L3 is fluorescent). The light path is common from the wheel 101, and the third light L5 has the same light path from the first dichroic mirror 141), the dedicated light path of the second light L4 can be omitted, and the light source device 60 is downsized. Or it is possible to save the occupied space in the light source device 60. Therefore, as described above, the degree of freedom in the layout for arranging the cooling components such as the heat pipe, the heat sink, and the cooling fan can be improved, and the fluorescent wheel device 100 can be easily cooled.

赤色光源装置120は、半導体発光素子である赤色発光ダイオード121と、赤色発光ダイオード121から出射された赤色波長帯域光である第三の光L5を集光する第二集光レンズ群125と、を備える。第二集光レンズ群125は、光軸を揃えて配置された二個の集光レンズを有する。第二集光レンズ群125の各集光レンズは、入射面側を平坦とし、出射面側を凸面とした平凸レンズである。赤色光源装置120は、赤色発光ダイオード121が出射する第三の光L5の光軸と、蛍光ホイール101側から出射される第一の光L3及び第二の光L4の光軸とが交差するように配置される。 The red light source device 120 includes a red light emitting diode 121 which is a semiconductor light emitting element, and a second condensing lens group 125 which condenses a third light L5 which is a red wavelength band light emitted from the red light emitting diode 121. Be prepared. The second condenser lens group 125 has two condenser lenses arranged with their optical axes aligned. Each condenser lens of the second condenser lens group 125 is a plano-convex lens having a flat incident surface side and a convex exit surface side. In the red light source device 120, the optical axis of the third light L5 emitted from the red light emitting diode 121 intersects with the optical axes of the first light L3 and the second light L4 emitted from the fluorescence wheel 101 side. Is placed in.

導光光学系140は、第一ダイクロイックミラー141、第一集光レンズ142及び反射ミラー143を有する。第一ダイクロイックミラー141は、赤色波長帯域光を透過して、緑色波長帯域光及び青色波長帯域光を反射する。従って、第一ダイクロイックミラー141は、第一集光レンズ群150側から出射された第一の光L3及び第二の光L4を、第一集光レンズ142方向に反射してその光軸を90度変換する。また、第一ダイクロイックミラー141は、第二集光レンズ群125側から出射された第三の光L5を透過して、第一集光レンズ142側へ導光する。 The light guide optical system 140 includes a first dichroic mirror 141, a first condenser lens 142, and a reflection mirror 143. The first dichroic mirror 141 transmits the red wavelength band light and reflects the green wavelength band light and the blue wavelength band light. Therefore, the first dichroic mirror 141 reflects the first light L3 and the second light L4 emitted from the first condensing lens group 150 side in the direction of the first condensing lens 142, and its optical axis is 90. Convert the degree. Further, the first dichroic mirror 141 transmits the third light L5 emitted from the second condensing lens group 125 side and guides the light to the first condensing lens 142 side.

第一集光レンズ142は、第一ダイクロイックミラー141から出射された光を集光して、反射ミラー143側へ導光する。反射ミラー143は、第一集光レンズ142により集光された光を反射して、第二集光レンズ173側へ導光する。 The first condensing lens 142 collects the light emitted from the first dichroic mirror 141 and guides it to the reflection mirror 143 side. The reflection mirror 143 reflects the light collected by the first condenser lens 142 and guides the light to the second condenser lens 173 side.

光源光学系170は、第二集光レンズ173、導光装置175、第三集光レンズ178、光軸変換ミラー181、第四集光レンズ183、照射ミラー185、コンデンサレンズ195を備える。なお、コンデンサレンズ195は、コンデンサレンズ195の背面パネル13側に配置される表示素子51から出射された画像光を投影光学系220に向けて出射するので、投影光学系220の一部でもある。 The light source optical system 170 includes a second condenser lens 173, a light guide device 175, a third condenser lens 178, an optical axis conversion mirror 181 and a fourth condenser lens 183, an irradiation mirror 185, and a condenser lens 195. The condenser lens 195 is also a part of the projection optical system 220 because the image light emitted from the display element 51 arranged on the rear panel 13 side of the condenser lens 195 is emitted toward the projection optical system 220.

第二集光レンズ173は、導光装置175と反射ミラー143との間に配置される。第二集光レンズ173は、反射ミラー143から導光された第一の光L3、第二の光L4及び第三の光L5を集光する。第二集光レンズ173により集光された各光は、カラーホイール装置200のカラーホイール201に照射される。 The second condenser lens 173 is arranged between the light guide device 175 and the reflection mirror 143. The second condensing lens 173 condenses the first light L3, the second light L4, and the third light L5 guided from the reflection mirror 143. Each light collected by the second condenser lens 173 is applied to the color wheel 201 of the color wheel device 200.

カラーホイール装置200は、カラーホイール201と、そのカラーホイール201を回転駆動するモータ210とを備える。カラーホイール201は、第二集光レンズ173と導光装置175との間において、第二集光レンズ173から出射された光線束の光軸とカラーホイール201上の照射面とが直交するように配置される。 The color wheel device 200 includes a color wheel 201 and a motor 210 that rotationally drives the color wheel 201. In the color wheel 201, between the second condensing lens 173 and the light guide device 175, the optical axis of the light beam emitted from the second condensing lens 173 and the irradiation surface on the color wheel 201 are orthogonal to each other. Be placed.

図3(b)は、カラーホイール201の平面模式図である。カラーホイール201は、円板状に形成され、その中央に軸受部113を有する。カラーホイール201は、軸受部113がモータ210の軸部に固定されて、モータ210の駆動により軸部周りに回転することができる。 FIG. 3B is a schematic plan view of the color wheel 201. The color wheel 201 is formed in a disk shape and has a bearing portion 113 in the center thereof. In the color wheel 201, the bearing portion 113 is fixed to the shaft portion of the motor 210 and can rotate around the shaft portion by driving the motor 210.

カラーホイール201は、緑透過領域410と、全色透過領域420とを周方向に並設している。緑透過領域410は、緑色波長帯域光を透過するとともに青色波長帯域光を吸収等により遮光する。なお、緑透過領域410は、赤色波長帯域光を遮光する構成としてもよい。全色透過領域420は、青色波長帯域光、緑色波長帯域光及び赤色波長帯域光を透過させることができる。 The color wheel 201 has a green transmission region 410 and an all-color transmission region 420 arranged side by side in the circumferential direction. The green transmission region 410 transmits green wavelength band light and shields blue wavelength band light by absorption or the like. The green transmission region 410 may be configured to block light in the red wavelength band. The all-color transmission region 420 can transmit blue wavelength band light, green wavelength band light, and red wavelength band light.

カラーホイール201は、例えば透光性を有する樹脂又はガラス等の基材103により円板状に形成される。緑透過領域410は、この基材103に対して蒸着等により塗工されたダイクロイックフィルタにより形成することができる。 The color wheel 201 is formed in a disk shape by, for example, a base material 103 such as a translucent resin or glass. The green transmission region 410 can be formed by a dichroic filter coated on the base material 103 by vapor deposition or the like.

カラーホイール201は、蛍光ホイール101と同期して回転している。緑透過領域410は、蛍光ホイール101の蛍光発光領域310から出射された第一の光L3が照射されると(図3(b)の照射領域S2参照)、第一の光L3に混色した励起光L1の波長成分(青色波長帯域の波長成分)等を除去し、第一の光L3を緑色光として色純度を調光して、第二集光レンズ173側に透過する。 The color wheel 201 rotates in synchronization with the fluorescent wheel 101. When the first light L3 emitted from the fluorescence emission region 310 of the fluorescence wheel 101 is irradiated to the green transmission region 410 (see the irradiation region S2 in FIG. 3B), the green transmission region 410 is excited to be mixed with the first light L3. The wavelength component of the light L1 (wavelength component in the blue wavelength band) and the like are removed, the color purity is adjusted using the first light L3 as green light, and the light is transmitted to the second condenser lens 173 side.

また、全色透過領域420は、第一透過領域420bと第二透過領域420rとを含む。第一透過領域420bは、蛍光ホイール101から出射された第二の光L4を第二集光レンズ173側へ透過する。また、第二透過領域420rは、赤色光源装置120から出射された第三の光L5を第二集光レンズ173側へ透過する。なお、第一透過領域420bは、青色波長帯域光を透過して緑色波長帯域光及び赤色波長帯域光を遮光する構成としてもよい。また、全色透過領域420のうち、第二透過領域420rは、赤色波長帯域光を透過して青色波長帯域光及び緑色波長帯域光を遮光する構成としてもよい。 Further, the all-color transmission region 420 includes a first transmission region 420b and a second transmission region 420r. The first transmission region 420b transmits the second light L4 emitted from the fluorescence wheel 101 to the second condenser lens 173 side. Further, the second transmission region 420r transmits the third light L5 emitted from the red light source device 120 to the second condenser lens 173 side. The first transmission region 420b may be configured to transmit blue wavelength band light to shield green wavelength band light and red wavelength band light. Further, of the all-color transmission region 420, the second transmission region 420r may be configured to transmit the red wavelength band light and shield the blue wavelength band light and the green wavelength band light.

ここで、第一の光L3、第二の光L4及び第三の光L5が出射される各タイミングにおける光路について説明する。まず第一の光L3について説明する。図2の青色レーザダイオード71から出射された励起光L1は、光ファイバ9の入射部9aに入射して出射部9bから出射される。図4に示すように、出射部9bから出射された励起光L1は、集光レンズ92により集光されて、第一光学部材151の入射面151aに設けられた励起光反射部151dにより反射される。本実施形態では、励起光反射部151dにおける励起光L1の入射角及び反射角は、約45°に設定される。光源装置60の光源光として緑色光を出射させるタイミング(即ち、蛍光ホイール101から第一の光L3が出射される図4に示すタイミング)では、励起光反射部151dにより反射された励起光L1の照射領域S1は、蛍光ホイール101の蛍光発光領域310のうち第一発光領域310g(図3(a)参照)に位置している。蛍光発光領域310に励起光L1が照射されると、蛍光発光領域310は入射時蛍光L2a及び反射時蛍光L2bを第一光学部材151側に向けて出射する。 Here, an optical path at each timing at which the first light L3, the second light L4, and the third light L5 are emitted will be described. First, the first light L3 will be described. The excitation light L1 emitted from the blue laser diode 71 of FIG. 2 is incident on the incident portion 9a of the optical fiber 9 and emitted from the emission portion 9b. As shown in FIG. 4, the excitation light L1 emitted from the emission unit 9b is condensed by the condenser lens 92 and reflected by the excitation light reflection unit 151d provided on the incident surface 151a of the first optical member 151. The light. In the present embodiment, the incident angle and the reflection angle of the excitation light L1 in the excitation light reflection unit 151d are set to about 45 °. At the timing of emitting green light as the light source of the light source device 60 (that is, the timing shown in FIG. 4 where the first light L3 is emitted from the fluorescence wheel 101), the excitation light L1 reflected by the excitation light reflecting unit 151d The irradiation region S1 is located in the first light emission region 310g (see FIG. 3A) of the fluorescence light emission region 310 of the fluorescence wheel 101. When the fluorescence emission region 310 is irradiated with the excitation light L1, the fluorescence emission region 310 emits the incident fluorescence L2a and the reflected fluorescence L2b toward the first optical member 151.

より詳細には、図4のP部拡大図に示すように、蛍光発光領域310に入射した励起光L1のうち入射励起光L1aの一部は緑色蛍光体311の電子を励起状態に遷移させる。一方で、入射励起光L1aの他の一部は、緑色蛍光体311を励起することなく基材102の表面102aに到達する。 More specifically, as shown in the enlarged view of part P in FIG. 4, a part of the incident excitation light L1a among the excitation light L1 incident on the fluorescence emission region 310 causes the electrons of the green phosphor 311 to transition to the excited state. On the other hand, the other part of the incident excitation light L1a reaches the surface 102a of the base material 102 without exciting the green phosphor 311.

緑色蛍光体311の励起された電子の一部は輻射過程を経て光を放出しながら基底状態に戻るが、内部量子効率により、他の一部は非輻射過程を経て光を放出することなく基底状態に戻る。また、輻射過程により放出された光の一部は緑色蛍光体311の表面311aから入射時蛍光L2aとして出射されるが、外部量子効率により、他の一部は緑色蛍光体311の内部に反射や吸収等によって閉じ込められる。 Some of the excited electrons of the green phosphor 311 return to the ground state while emitting light through the radiation process, but due to internal quantum efficiency, the other part undergoes the non-radiation process and returns to the ground state without emitting light. Return to the state. Further, a part of the light emitted by the radiation process is emitted from the surface 311a of the green phosphor 311 as fluorescence L2a at the time of incident, but due to the external quantum efficiency, the other part is reflected inside the green phosphor 311. It is trapped by absorption.

また、上記輻射過程を経て全方位に出射された光の一部は緑色蛍光体311の表面311a側へ出射されるが、他の一部は基材102側にも出射される。基材102側へ出射された輻射過程による光の一部は、表面102aで反射された後に緑色蛍光体311の表面311a側へ出射される。従って、基材102の表面102aで反射されて緑色蛍光体311の表面311aから外部へ出射される光も上記の入射時蛍光L2aとして出射される。一方、基材102の表面102aで反射されて緑色蛍光体311の表面311a側に出射された光であっても、外部量子効率により、一部の光は緑色蛍光体311の内部に閉じ込められて表面311aからは出射されない。 Further, a part of the light emitted in all directions through the radiation process is emitted to the surface 311a side of the green phosphor 311, and the other part is also emitted to the base material 102 side. A part of the light emitted to the substrate 102 side due to the radiation process is reflected by the surface 102a and then emitted to the surface 311a side of the green phosphor 311. Therefore, the light reflected by the surface 102a of the base material 102 and emitted to the outside from the surface 311a of the green phosphor 311 is also emitted as the above-mentioned incident fluorescence L2a. On the other hand, even if the light is reflected by the surface 102a of the base material 102 and emitted to the surface 311a side of the green phosphor 311, a part of the light is confined inside the green phosphor 311 due to the external quantum efficiency. It is not emitted from the surface 311a.

また、基材102側に到達した入射励起光L1aは、表面102aにより反射されて、反射励起光L1bとして再度緑色蛍光体311内に入射する。反射励起光L1bの一部は、緑色蛍光体311を励起し、入射励起光L1aにより発光した入射時蛍光L2aと同様の過程を経て、反射時蛍光L2bを緑色蛍光体311から出射する。一方、反射励起光L1bの他の一部は緑色蛍光体311を励起することなく緑色蛍光体311から外部に出射される。このような緑色蛍光体311を励起せずに緑色蛍光体311から出射された反射励起光L1bは、蛍光(入射時蛍光L2a及び反射時蛍光L2b)を発光させる工程において損失となる。なお、輻射過程により出射された光は、全方位に出射されるため、基材102の表面102a側以外の方向(例えば、表面102aに沿った方向)にも出射される場合があるが、緑色蛍光体311の内部で散乱又は表面102aによる反射が繰り返される等して全体としては緑色蛍光体311の表面311a側に出射される。 Further, the incident excitation light L1a that has reached the substrate 102 side is reflected by the surface 102a and is again incident on the green phosphor 311 as the reflected excitation light L1b. A part of the reflected excitation light L1b excites the green phosphor 311 and emits the reflected fluorescence L2b from the green phosphor 311 through the same process as the incident fluorescence L2a emitted by the incident excitation light L1a. On the other hand, the other part of the reflected excitation light L1b is emitted from the green phosphor 311 to the outside without exciting the green phosphor 311. The reflected excitation light L1b emitted from the green phosphor 311 without exciting the green phosphor 311 becomes a loss in the step of emitting fluorescence (fluorescence L2a at the time of incident and fluorescence L2b at the time of reflection). Since the light emitted by the radiation process is emitted in all directions, it may be emitted in a direction other than the surface 102a side of the base material 102 (for example, a direction along the surface 102a), but it is green. As a whole, it is emitted to the surface 311a side of the green phosphor 311 due to repeated scattering or reflection by the surface 102a inside the phosphor 311.

本実施形態では、表面102aを反射面とすることで反射励起光L1bにより反射時蛍光L2bを出射させることができるため、基材102側で励起光L1が反射させない所謂透過型(例えば、基材102を透光性材料により形成して、励起光L1を基材102側から緑色蛍光体311に入射させ、緑色波長帯域の蛍光を励起光L1の入射方向と同方向に出射させる励起方法)と比べて、蛍光発光の変換効率を高くすることができる。 In the present embodiment, since the surface 102a is used as the reflective surface, the reflected fluorescence L2b can be emitted by the reflected excitation light L1b, so that the excitation light L1 does not reflect on the substrate 102 side, so-called transmission type (for example, the substrate). (Excitation method) in which 102 is formed of a translucent material, the excitation light L1 is incident on the green phosphor 311 from the substrate 102 side, and the fluorescence in the green wavelength band is emitted in the same direction as the incident direction of the excitation light L1). In comparison, the conversion efficiency of fluorescence emission can be increased.

概ね以上の過程を経て、蛍光発光領域310からは、入射時蛍光L2a、反射時蛍光L2b及び反射励起光L1bを含む第一の光L3が第一光学部材151に出射される。第一の光L3は、第一光学部材151の入射面151aから透過部151c内に入射して出射面151bから出射される。第一の光L3は、入射面151a及び出射面151bに透過されて光線束全体が集光されたのち、第一光学部材151から第二光学部材152側に出射される。 Through the above process, the first light L3 including the fluorescence L2a at the time of incident, the fluorescence L2b at the time of reflection, and the reflection excitation light L1b is emitted from the fluorescence emission region 310 to the first optical member 151. The first light L3 is incident on the transmission portion 151c from the incident surface 151a of the first optical member 151 and is emitted from the exit surface 151b. The first light L3 is transmitted through the incident surface 151a and the emitting surface 151b, and the entire light bundle is focused, and then emitted from the first optical member 151 to the second optical member 152 side.

なお、励起光反射部151dが緑色波長帯域光を透過可能に形成されている場合、励起光反射部151dに入射した第一の光L3は、一部の青色波長帯域の波長成分が反射により除去された後、透過部151c内に入射する。第一の光L3のうち緑色波長帯域の波長成分については、入射面151aの全面から透過部151c内に入射する。また、励起光反射部151dが緑色波長帯域光も反射可能である場合であっても、励起光反射部151dは、照射スポット径の小さな光線束である励起光L1を反射可能な程度の大きさで形成されるため、緑色波長帯域光が遮光される比率は少なく第一の光L3の色純度への影響は小さい。 When the excitation light reflection unit 151d is formed so as to be able to transmit green wavelength band light, a part of the wavelength component of the blue wavelength band is removed by reflection of the first light L3 incident on the excitation light reflection unit 151d. After that, it is incident on the transmission portion 151c. The wavelength component of the green wavelength band of the first light L3 is incident on the transmission portion 151c from the entire surface of the incident surface 151a. Further, even when the excitation light reflecting unit 151d can also reflect the green wavelength band light, the excitation light reflecting unit 151d is large enough to reflect the excitation light L1 which is a light bundle having a small irradiation spot diameter. Therefore, the ratio of light in the green wavelength band being shielded is small, and the influence of the first light L3 on the color purity is small.

第一光学部材151から出射された第一の光L3は、第二光学部材152の入射面152a及び出射面152bによりさらに集光されて、図2の第一ダイクロイックミラー141に導光される。第一の光L3は、前述したように、第一ダイクロイックミラー141、第一集光レンズ142及び反射ミラー143、及び第一集光レンズ142により導光され、カラーホイール201の緑透過領域410により緑色光として色純度を調光されて導光装置175に導光される。 The first light L3 emitted from the first optical member 151 is further focused by the incident surface 152a and the exit surface 152b of the second optical member 152, and is guided to the first dichroic mirror 141 of FIG. As described above, the first light L3 is guided by the first dichroic mirror 141, the first condenser lens 142 and the reflection mirror 143, and the first condenser lens 142, and is guided by the green transmission region 410 of the color wheel 201. The color purity is dimmed as green light and the light is guided to the light guide device 175.

次に、第二の光L4の光路について説明する。励起光反射部151dにより反射された励起光L1の照射領域S1(図3(a)参照)は、蛍光ホイール101の反射領域320に位置する。図6に示すように、反射領域320に照射された励起光L1は、図6のQ部拡大図に示すように、表面102aで反射されて第二の光L4として第一光学部材151側に出射される。なお、反射領域320における表面102aに拡散層が設けられている場合、第二の光L4は拡散反射されて第一光学部材151に出射される。なお、反射領域320に拡散層を設けない場合、反射領域320に照射された励起光L1は、第一光学部材151の入射面151aにおいて、励起光反射部151dの反対側(図6における第一光学部材151の光軸に対する左側)に主に出射される。 Next, the optical path of the second light L4 will be described. The irradiation region S1 (see FIG. 3A) of the excitation light L1 reflected by the excitation light reflection unit 151d is located in the reflection region 320 of the fluorescence wheel 101. As shown in FIG. 6, the excitation light L1 applied to the reflection region 320 is reflected by the surface 102a on the surface 102a as shown in the enlarged view of the Q portion of FIG. 6, and is reflected on the first optical member 151 side as the second light L4. It is emitted. When the diffusion layer is provided on the surface 102a in the reflection region 320, the second light L4 is diffusely reflected and emitted to the first optical member 151. When the diffusion layer is not provided in the reflection region 320, the excitation light L1 applied to the reflection region 320 is on the incident surface 151a of the first optical member 151 on the opposite side of the excitation light reflection portion 151d (first in FIG. 6). It is mainly emitted to the left side of the optical member 151 with respect to the optical axis).

本実施形態のように、反射領域320に対して斜め方向から励起光L1を入射させると、反射領域320により反射された第二の光L4は、励起光反射部151d側に反射される光量を比較的少なく構成することができる。そのため、第二の光L4が励起光反射部151dにより反射されることによる損失(効率の低下)を低減することができる。 When the excitation light L1 is incident on the reflection region 320 from an oblique direction as in the present embodiment, the second light L4 reflected by the reflection region 320 reduces the amount of light reflected on the excitation light reflection unit 151d side. It can be configured relatively few. Therefore, it is possible to reduce the loss (decrease in efficiency) due to the second light L4 being reflected by the excitation light reflecting unit 151d.

その後、第二の光L4は、第一の光L3と同様に、第一ダイクロイックミラー141、第一集光レンズ142及び反射ミラー143、及び第二集光レンズ173により、カラーホイール201に導光される。カラーホイール201に入射した第二の光L4は、全色透過領域420の第一透過領域420bを透過して導光装置175に入射される。 After that, the second light L4 is guided to the color wheel 201 by the first dichroic mirror 141, the first condensing lens 142 and the reflection mirror 143, and the second condensing lens 173, similarly to the first light L3. Will be done. The second light L4 incident on the color wheel 201 passes through the first transmission region 420b of the all color transmission region 420 and is incident on the light guide device 175.

第三の光L5の光路について説明する。図2の赤色発光ダイオード121から出射された赤色波長帯域光である第三の光L5は、第二集光レンズ群125の各集光レンズにより集光されて、第一ダイクロイックミラー141、第一集光レンズ142及び反射ミラー143、及び第二集光レンズ173により、カラーホイール201に導光される。カラーホイール201に入射した第三の光L5は、全色透過領域420の第二透過領域420rを透過して導光装置175に入射される。なお、光源装置60の光源光として赤色光を出射させるタイミング(即ち、赤色光源装置120から第三の光L5が出射されるタイミング)では、照射領域S1は蛍光ホイール101の蛍光発光領域310のうち第二発光領域310r(図3(a)参照)に位置するが、励起光照射装置70からは励起光L1の出射が停止されるため、蛍光ホイール101からは光が出射されない。 The optical path of the third light L5 will be described. The third light L5, which is the red wavelength band light emitted from the red light emitting diode 121 of FIG. 2, is condensed by each condenser lens of the second condenser lens group 125, and the first dichroic mirror 141, the first. The light is guided to the color wheel 201 by the condenser lens 142, the reflection mirror 143, and the second condenser lens 173. The third light L5 incident on the color wheel 201 passes through the second transmission region 420r of the all color transmission region 420 and is incident on the light guide device 175. At the timing of emitting red light as the light source of the light source device 60 (that is, the timing of emitting the third light L5 from the red light source device 120), the irradiation region S1 is among the fluorescence emission regions 310 of the fluorescence wheel 101. Although it is located in the second light emitting region 310r (see FIG. 3A), the emission of the excitation light L1 is stopped from the excitation light irradiation device 70, so that no light is emitted from the fluorescence wheel 101.

カラーホイール201を透過した第一の光L3、第二の光L4及び第三の光L5は、それぞれ比較的色純度の高い緑色波長帯域光、青色波長帯域光及び赤色波長帯域光として導光装置175に導光される。導光装置175としては、例えば、マイクロレンズアレイやライトトンネルを配置することができる。導光装置175に入射した第一の光L3、第二の光L4及び第三の光L5の光線束は、導光装置175により強度分布が均一化される。導光装置175の背面パネル13側の光軸上には、第三集光レンズ178が配置される。第三集光レンズ178のさらに背面パネル13側には、光軸変換ミラー181が配置される。導光装置175の出射部から出射した光線束は、第三集光レンズ178で集光された後、光軸変換ミラー181により、左側パネル15側の第四集光レンズ183側に反射される。 The first light L3, the second light L4, and the third light L5 transmitted through the color wheel 201 are light guide devices as green wavelength band light, blue wavelength band light, and red wavelength band light having relatively high color purity, respectively. It is guided to 175. As the light guide device 175, for example, a microlens array or a light tunnel can be arranged. The intensity distribution of the light bundles of the first light L3, the second light L4, and the third light L5 incident on the light guide device 175 is made uniform by the light guide device 175. A third condenser lens 178 is arranged on the optical axis on the back panel 13 side of the light guide device 175. An optical axis conversion mirror 181 is arranged on the rear panel 13 side of the third condenser lens 178. The light beam bundle emitted from the light emitting portion of the light guide device 175 is focused by the third condenser lens 178 and then reflected by the optical axis conversion mirror 181 to the fourth condenser lens 183 on the left panel 15 side. ..

光軸変換ミラー181から出射された光線束は、第四集光レンズ183により集光された後、照射ミラー185により、コンデンサレンズ195を介して表示素子51に所定の角度で照射される。なお、DMDである表示素子51の背面パネル13側にはヒートシンク190が設けられる。表示素子51は、このヒートシンク190により冷却される。 The light beam bundle emitted from the optical axis conversion mirror 181 is focused by the fourth condenser lens 183, and then is irradiated to the display element 51 by the irradiation mirror 185 via the condenser lens 195 at a predetermined angle. A heat sink 190 is provided on the back panel 13 side of the display element 51 which is a DMD. The display element 51 is cooled by the heat sink 190.

光源光学系170により表示素子51の画像形成面に照射された光源からの光は、表示素子51の画像形成面で画像光を形成して反射され、投影光学系220を介してスクリーンに投影される。ここで、投影光学系220は、コンデンサレンズ195、可動レンズ群235、固定レンズ群225を備える。可動レンズ群235は、レンズモータ45により移動可能に形成される。また、可動レンズ群235及び固定レンズ群225は、固定鏡筒に内蔵される。そのため、可動レンズ群235を備える固定鏡筒は、可変焦点型レンズとされ、ズーム調節やフォーカス調節が可能に形成される。 The light from the light source irradiated on the image forming surface of the display element 51 by the light source optical system 170 forms an image light on the image forming surface of the display element 51, is reflected, and is projected onto the screen via the projection optical system 220. The light source. Here, the projection optical system 220 includes a condenser lens 195, a movable lens group 235, and a fixed lens group 225. The movable lens group 235 is movably formed by the lens motor 45. Further, the movable lens group 235 and the fixed lens group 225 are built in the fixed lens barrel. Therefore, the fixed lens barrel provided with the movable lens group 235 is a variable focus type lens, and is formed so that zoom adjustment and focus adjustment are possible.

このように投影装置10を構成することで、蛍光ホイール101及びカラーホイール201を同期回転させるとともに励起光照射装置70及び赤色光源装置120から任意のタイミングで光を出射すると、緑色、青色及び赤色の各波長帯域光が導光光学系140を介して第二集光レンズ173に入射され、光源光学系170を介して表示素子51に入射される。そのため、表示素子51がデータに応じて各色の光を時分割表示することにより、スクリーンにカラー画像を投影することができる。 By configuring the projection device 10 in this way, when the fluorescent wheel 101 and the color wheel 201 are rotated synchronously and light is emitted from the excitation light irradiation device 70 and the red light source device 120 at arbitrary timings, green, blue, and red colors are emitted. Each wavelength band light is incident on the second condenser lens 173 via the light guide optical system 140, and is incident on the display element 51 via the light source optical system 170. Therefore, the display element 51 can project a color image on the screen by displaying the light of each color in a time-division manner according to the data.

なお、実施形態1では、第一の光L3に青色波長帯域光である反射励起光L1bの一部が混色するため、この反射励起光L1bの青色波長帯域の成分をカラーホイール201により除去する構成としたが、第一の光L3に混色する励起光L1が表示素子51による画像光の形成において比較的影響が少ない場合(例えば、第一の光L3に反射励起光L1bを略含まない場合)、カラーホイール装置200を省略した構成としてもよい。これにより、投影装置10の構成を簡略化して内部の占有領域を低減し、光源装置60及び投影装置10を小型化することができる。 In the first embodiment, since a part of the reflected excitation light L1b, which is the blue wavelength band light, is mixed with the first light L3, the component of the blue wavelength band of the reflected excitation light L1b is removed by the color wheel 201. However, when the excitation light L1 mixed with the first light L3 has relatively little influence on the formation of the image light by the display element 51 (for example, when the first light L3 does not substantially include the reflected excitation light L1b). , The color wheel device 200 may be omitted. As a result, the configuration of the projection device 10 can be simplified, the occupied area inside can be reduced, and the light source device 60 and the projection device 10 can be miniaturized.

また、実施形態1では、励起光L1として青色波長帯域光を用いる例について説明したが、紫外波長帯域光を用いてもよい。この場合、青色レーザダイオード71の代わりに紫外波長帯域光を出射する紫外レーザダイオードを配置することができる。そして、図3(a)の蛍光ホイール101において、緑色蛍光体311において点線で区切られた第二発光領域310rの代わりに赤色蛍光体を配置して、照射領域S1がこの赤色蛍光体に照射されると、赤色波長帯域光を第三の光L5として出射し、緑色蛍光体311において点線で区切られた第一発光領域310gに緑色蛍光体を配置して、照射領域S1がこの緑色蛍光体に照射されると、緑色波長帯域光を第一の光L3として出射するようにしてもよい。またこのとき、図2の赤色光源装置120の代わりに第二の光L4として青色波長帯域光を出射する青色光源装置が配置される。この青色光源装置には、青色発光ダイオードを設けてもよいし、青色レーザダイオードを設けてもよい。従って、励起光L1として紫外波長帯域光を用いた場合でも、第二の光L4の専用光路を青色光源装置と、第一ダイクロイックミラー141との間の短距離区間でよいため、光源装置60及び投影装置10を小型化することができる。励起光L1として紫外波長帯域光を用いる例では、前述した励起光L1に青色波長帯域光を用いる例と比較して、第二の光L4及び第三の光L5の光路が異なるが、第二の光L4及び第三の光L5が出射されるタイミングは同様である。 Further, in the first embodiment, the example in which the blue wavelength band light is used as the excitation light L1 has been described, but the ultraviolet wavelength band light may be used. In this case, an ultraviolet laser diode that emits ultraviolet wavelength band light can be arranged instead of the blue laser diode 71. Then, in the fluorescence wheel 101 of FIG. 3A, a red phosphor is arranged in place of the second light emitting region 310r separated by the dotted line in the green phosphor 311, and the irradiation region S1 is irradiated to the red phosphor. Then, the red wavelength band light is emitted as the third light L5, the green phosphor is arranged in the first light emitting region 310 g separated by the dotted line in the green phosphor 311, and the irradiation region S1 becomes this green phosphor. When irradiated, the green wavelength band light may be emitted as the first light L3. At this time, instead of the red light source device 120 of FIG. 2, a blue light source device that emits blue wavelength band light is arranged as the second light L4. The blue light source device may be provided with a blue light emitting diode or a blue laser diode. Therefore, even when the ultraviolet wavelength band light is used as the excitation light L1, the dedicated optical path of the second light L4 may be a short distance section between the blue light source device and the first dichroic mirror 141, so that the light source device 60 and The projection device 10 can be miniaturized. In the example in which the ultraviolet wavelength band light is used as the excitation light L1, the optical paths of the second light L4 and the third light L5 are different from the above-mentioned example in which the blue wavelength band light is used for the excitation light L1, but the second The timing at which the light L4 and the third light L5 are emitted is the same.

さらに、励起光L1として紫外波長帯域光を用いた場合、図3(a)の蛍光ホイール101において、第二発光領域310rの代わりに赤色蛍光体を配置し、反射領域320の代わりに青色蛍光体を配置して、蛍光ホイール101の全周を蛍光発光領域として構成してもよい。この場合、励起光L1が赤色蛍光体に照射されると赤色蛍光体は赤色波長帯域光を出射し、励起光L1が青色蛍光体に照射されると青色蛍光体は青色波長帯域光を出射することができる。従って、全周に蛍光発光領域を設けた蛍光ホイール101は、緑色波長帯域光、青色波長帯域光及び赤色波長帯域光を時分割で出射することができ、図2の赤色光源装置120のような別途の光源装置の構成を省略することができる。よって、光源装置60及び投影装置10を小型化することができる。 Further, when ultraviolet wavelength band light is used as the excitation light L1, in the fluorescence wheel 101 of FIG. 3A, a red phosphor is arranged instead of the second emission region 310r, and a blue phosphor is arranged instead of the reflection region 320. May be arranged so that the entire circumference of the fluorescence wheel 101 is configured as a fluorescence emission region. In this case, when the excitation light L1 is irradiated to the red phosphor, the red phosphor emits the red wavelength band light, and when the excitation light L1 is irradiated to the blue phosphor, the blue phosphor emits the blue wavelength band light. be able to. Therefore, the fluorescence wheel 101 having the fluorescence emission region provided on the entire circumference can emit green wavelength band light, blue wavelength band light, and red wavelength band light in a time-divided manner, as in the red light source device 120 of FIG. The configuration of a separate light source device can be omitted. Therefore, the light source device 60 and the projection device 10 can be miniaturized.

(実施形態2)
次に、本発明の実施形態2について説明する。図7は、実施形態2における投影装置10Aの内部構造を示す平面模式図である。投影装置10Aでは、実施形態1の図4に示す蛍光ホイール装置100の代わりに固定の蛍光板100A(光生成部)を備える。なお、実施形態2の説明において、実施形態1と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。
(Embodiment 2)
Next, Embodiment 2 of the present invention will be described. FIG. 7 is a schematic plan view showing the internal structure of the projection device 10A according to the second embodiment. The projection device 10A includes a fixed fluorescent plate 100A (light generation unit) instead of the fluorescent wheel device 100 shown in FIG. 4 of the first embodiment. In the description of the second embodiment, the same reference numerals are given to the same configurations as those of the first embodiment, and the description thereof will be omitted or simplified.

図8(a)に示す蛍光板100Aは、黄色蛍光体331が形成された蛍光発光領域330を有する。蛍光板100Aは、図4の蛍光ホイール101と同様の第一集光レンズ群150の光軸上に配置される。蛍光発光領域330の基材104は、蛍光ホイール101と同様に、銅やアルミニウム等の金属基材により形成することができる。表面104aは銀蒸着等によってミラー加工されている。蛍光発光領域330は、表面104aに黄色蛍光体331を有する。黄色蛍光体331は、青色波長帯域光である励起光L1が照射されて、黄色波長帯域の蛍光と、青色波長帯域の反射励起光L1bとを混色させた白色光である第四の光L6を出射する。第四の光L6は、赤色波長帯域光、緑色波長帯域光及び青色波長帯域光を含む。この第四の光L6は、第一集光レンズ群150に入射する。蛍光板100Aは、図4等に示した蛍光ホイール101と同様に、第一光学部材151の入射面151aに対して表面331a(又は表面104a)が略平行となるように配置される。従って、実施形態2においても、図4等に示す励起光反射部151dは、第一光学部材151(反射透過部)において蛍光板100A(光生成部)の表面331a(又は表面104a)と対向する入射面151aの一部に存在し、透過部151cは、第一光学部材151において蛍光板100A(光生成部)の表面311a(又は表面104a)と対向する入射面151aのその他の一部に存在するように構成される。 The fluorescent plate 100A shown in FIG. 8A has a fluorescent light emitting region 330 in which the yellow phosphor 331 is formed. The fluorescent plate 100A is arranged on the optical axis of the first condenser lens group 150 similar to the fluorescent wheel 101 of FIG. The base material 104 of the fluorescence light emitting region 330 can be formed of a metal base material such as copper or aluminum, similarly to the fluorescence wheel 101. The surface 104a is mirror-processed by silver vapor deposition or the like. The fluorescent light emitting region 330 has a yellow phosphor 331 on the surface 104a. The yellow phosphor 331 is irradiated with the excitation light L1 which is the blue wavelength band light, and emits the fourth light L6 which is the white light in which the fluorescence in the yellow wavelength band and the reflected excitation light L1b in the blue wavelength band are mixed. Emit. The fourth light L6 includes red wavelength band light, green wavelength band light, and blue wavelength band light. The fourth light L6 is incident on the first condenser lens group 150. Similar to the fluorescent wheel 101 shown in FIG. 4 and the like, the fluorescent plate 100A is arranged so that the surface 331a (or the surface 104a) is substantially parallel to the incident surface 151a of the first optical member 151. Therefore, also in the second embodiment, the excitation light reflection unit 151d shown in FIG. 4 or the like is incident on the surface 331a (or surface 104a) of the fluorescent plate 100A (light generation unit) in the first optical member 151 (reflection transmission unit). The transmission portion 151c is present on a part of the surface 151a, and the transmission portion 151c is present on the other part of the incident surface 151a facing the surface 311a (or the surface 104a) of the fluorescent plate 100A (light generation unit) in the first optical member 151. It is composed of.

蛍光板100Aは、実施形態1の蛍光ホイール装置100と同様に、投影装置10内に配置されたヒートシンクや冷却ファンによって冷却することができる(詳細な構成は不図示)。ヒートシンクは、蛍光板100Aに対して直接接続させてもよいし、ヒートパイプを介して接続させてもよい。冷却ファンにより送風された空気は、ヒートシンクに送風してもよいし、蛍光板100Aが取り付けられる保持部材に対して直接送風する構成としてもよい。また、蛍光板100Aが、赤色光源装置120A、励起光照射装置70及び導光光学系140に含まれる光学部材等を収容する内部ケースにより収容される場合、冷却ファンにより送風される空気は、内部ケース内に配置された蛍光板100Aに対して直接送風してもよいし、蛍光板100Aの近傍における内部ケースの筐体を外側から冷却してもよい。 The fluorescent plate 100A can be cooled by a heat sink or a cooling fan arranged in the projection device 10 as in the fluorescent wheel device 100 of the first embodiment (detailed configuration is not shown). The heat sink may be directly connected to the fluorescent plate 100A, or may be connected via a heat pipe. The air blown by the cooling fan may be blown to the heat sink, or may be blown directly to the holding member to which the fluorescent plate 100A is attached. Further, when the fluorescent plate 100A is accommodated by an internal case accommodating an optical member included in the red light source device 120A, the excitation light irradiation device 70, and the light guide optical system 140, the air blown by the cooling fan is contained in the internal case. Air may be blown directly to the fluorescent plate 100A arranged inside, or the housing of the inner case in the vicinity of the fluorescent plate 100A may be cooled from the outside.

本実施形態では、蛍光板100Aから出射される光源光として緑色波長帯域光、青色波長帯域光及び赤色波長帯域光を含む第四の光L6が共通の光路により導光されるため、光源装置60Aを小型化したり又は光源装置60A内の占有空間を節約することができる。従って、上記のように、ヒートパイプ、ヒートシンク及び冷却ファン等の冷却部品を配置するレイアウトの自由度を向上させることができ、蛍光板100Aを冷却しやすい構成を採用することができる。 In the present embodiment, the fourth light L6 including the green wavelength band light, the blue wavelength band light, and the red wavelength band light is guided by a common optical path as the light source light emitted from the fluorescent plate 100A, so that the light source device 60A is used. It can be miniaturized or the occupied space in the light source device 60A can be saved. Therefore, as described above, the degree of freedom in the layout for arranging the cooling components such as the heat pipe, the heat sink, and the cooling fan can be improved, and the configuration that makes it easy to cool the fluorescent plate 100A can be adopted.

赤色光源装置120Aは、半導体発光素子である赤色発光ダイオード121Aと、赤色発光ダイオード121Aから出射された赤色波長帯域光である補助光L7を集光する第二集光レンズ群125と、を備える。第二集光レンズ群125の構成は、実施形態1と同様である。赤色光源装置120Aは、赤色発光ダイオード121Aが出射する補助光L7の光軸と、蛍光板100A側から出射される第四の光L6の光軸とが交差するように配置される。 The red light source device 120A includes a red light emitting diode 121A which is a semiconductor light emitting element, and a second condensing lens group 125 which collects auxiliary light L7 which is red wavelength band light emitted from the red light emitting diode 121A. The configuration of the second condenser lens group 125 is the same as that of the first embodiment. The red light source device 120A is arranged so that the optical axis of the auxiliary light L7 emitted by the red light emitting diode 121A and the optical axis of the fourth light L6 emitted from the fluorescent plate 100A side intersect with each other.

導光光学系140の第二ダイクロイックミラー141Aは、緑色波長帯域光及び青色波長帯域光を第一集光レンズ142側へ反射する。また、第二ダイクロイックミラー141Aは、第四の光L6に含まれる赤色波長帯域光を反射し、補助光L7を透過して、第四の光L6に含まれる赤色波長帯域光と補助光L7とを第一集光レンズ142側へ導光する。 The second dichroic mirror 141A of the light guide optical system 140 reflects the green wavelength band light and the blue wavelength band light toward the first condenser lens 142. Further, the second dichroic mirror 141A reflects the red wavelength band light contained in the fourth light L6, transmits the auxiliary light L7, and the red wavelength band light and the auxiliary light L7 contained in the fourth light L6. Is guided to the first condenser lens 142 side.

具体的な構成例として、第二ダイクロイックミラー141Aは、赤色波長帯域光の一部を含む短波長側の成分(緑色波長帯域光及び青色波長帯域光も含む)を反射し、赤色波長帯域光の一部を含む長波長側の成分を透過する構成とすることができる。例えば、第四の光L6に含まれる赤色波長帯域光のうち長波長側の光量が少ない場合は、赤色波長帯域光のうち長波長側の成分である補助光L7を合成して、赤色波長帯域光の色純度や光量を補うことができる。 As a specific configuration example, the second dichroic mirror 141A reflects components on the short wavelength side (including green wavelength band light and blue wavelength band light) including a part of red wavelength band light, and of red wavelength band light. It can be configured to transmit a component on the long wavelength side including a part. For example, when the amount of light on the long wavelength side of the red wavelength band light contained in the fourth light L6 is small, the auxiliary light L7, which is a component on the long wavelength side of the red wavelength band light, is synthesized to form a red wavelength band. It can supplement the color purity and amount of light.

また、別の例として、赤色光源装置120Aは、第四の光L6の光軸と補助光L7の光軸との第二ダイクロイックミラー141Aにおける照射点を異ならせるように配置してもよい。例えば、第二ダイクロイックミラー141Aは、第四の光L6が照射される領域では第四の光L6を第一集光レンズ142側に反射させ、補助光L7が照射される領域では補助光L7を第一集光レンズ142側に透過する構成とすることができる。この場合であっても、第二ダイクロイックミラー141Aにおいて、第四の光L6と補助光L7とを合成して、光源装置60から出射される赤色波長帯域光の色純度や光強度を補うことができる。 Further, as another example, the red light source device 120A may be arranged so that the irradiation points of the second dichroic mirror 141A of the optical axis of the fourth light L6 and the optical axis of the auxiliary light L7 are different from each other. For example, the second dichroic mirror 141A reflects the fourth light L6 toward the first condenser lens 142 in the region irradiated with the fourth light L6, and emits the auxiliary light L7 in the region irradiated with the auxiliary light L7. It can be configured to transmit light to the first condenser lens 142 side. Even in this case, in the second dichroic mirror 141A, the fourth light L6 and the auxiliary light L7 can be combined to supplement the color purity and light intensity of the red wavelength band light emitted from the light source device 60. can.

投影装置10Aは、実施形態1におけるカラーホイール装置200の代わりにカラーホイール装置200Aを備える。実施形態2におけるカラーホイール装置200Aは、図8(b)に示すように、円板状に形成されたカラーホイール201Aを備える。カラーホイール201Aは、緑透過領域510gと、青透過領域510bと、赤透過領域510rとを周方向に並設している。緑透過領域510g、青透過領域510b及び赤透過領域510rの各領域には、基材103に蒸着等により塗工されたダイクロイックフィルタが形成されて、特定の波長帯域の光を選択的に透過する。緑透過領域510gは、緑色波長帯域光を透過するとともに青色波長帯域光及び赤色波長帯域光を吸収等により遮光する。青透過領域510bは、青波長帯域光を透過するとともに赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光を吸収等により遮光する。赤透過領域510rは、赤波長帯域光を透過するとともに緑色波長帯域光及び青色波長帯域光を吸収等により遮光する。従って、緑透過領域510g、青透過領域510b及び赤透過領域510rは、それぞれ第四の光L6及び補助光L7が照射されると、それぞれ色純度の高い緑色光、赤色光及び青色光として調光し、第二集光レンズ173側に透過する。 The projection device 10A includes a color wheel device 200A instead of the color wheel device 200 in the first embodiment. As shown in FIG. 8B, the color wheel device 200A according to the second embodiment includes a color wheel 201A formed in a disk shape. The color wheel 201A has a green transmission region 510g, a blue transmission region 510b, and a red transmission region 510r arranged side by side in the circumferential direction. A dichroic filter coated on the base material 103 by vapor deposition or the like is formed in each region of the green transmission region 510g, the blue transmission region 510b, and the red transmission region 510r to selectively transmit light in a specific wavelength band. .. The green transmission region 510g transmits green wavelength band light and shields blue wavelength band light and red wavelength band light by absorption or the like. The blue transmission region 510b transmits blue wavelength band light and shields red wavelength band light and green wavelength band light by absorption or the like. The red transmission region 510r transmits red wavelength band light and shields green wavelength band light and blue wavelength band light by absorption or the like. Therefore, when the fourth light L6 and the auxiliary light L7 are irradiated, the green transmission region 510g, the blue transmission region 510b, and the red transmission region 510r are dimmed as green light, red light, and blue light having high color purity, respectively. Then, the light is transmitted to the second condenser lens 173 side.

ここで第四の光L6の光路について説明する。図7の青色レーザダイオード71から出射された励起光L1は、入射部9aに入射して光ファイバ9により導光される。出射部9bから出射された励起光L1は、集光レンズ92により集光されて、第一光学部材151の入射面151aに設けられた励起光反射部151dにより反射される。なお、励起光反射部151dは、青色波長帯域光を反射して緑色波長帯域光及び赤色波長帯域光を透過する。又は、励起光反射部151dは、青色波長帯域光、緑色波長帯域光及び赤色波長帯域光を反射する構成とすることができる。励起光反射部151dにより反射された励起光L1は、蛍光板100Aの蛍光発光領域330の照射領域S1に照射される(図8(a)参照)。 Here, the optical path of the fourth light L6 will be described. The excitation light L1 emitted from the blue laser diode 71 of FIG. 7 is incident on the incident portion 9a and guided by the optical fiber 9. The excitation light L1 emitted from the emission unit 9b is condensed by the condenser lens 92 and reflected by the excitation light reflection unit 151d provided on the incident surface 151a of the first optical member 151. The excitation light reflection unit 151d reflects the blue wavelength band light and transmits the green wavelength band light and the red wavelength band light. Alternatively, the excitation light reflecting unit 151d may be configured to reflect blue wavelength band light, green wavelength band light, and red wavelength band light. The excitation light L1 reflected by the excitation light reflection unit 151d irradiates the irradiation region S1 of the fluorescence emission region 330 of the fluorescent plate 100A (see FIG. 8A).

蛍光発光領域330は、励起光L1が照射されると、入射励起光と反射励起光とにより励起された入射時蛍光及び反射時蛍光(図4の入射時蛍光L2a及び反射時蛍光L2bに相当)を含む蛍光を第一光学部材151に向けて出射する。また、蛍光発光領域330により反射された反射励起光(図4の反射励起光L1bに相当)も第一光学部材151に向けて出射する。蛍光発光領域330は、これらの入射時蛍光、反射時蛍光及び反射励起光を含む第四の光L6を、第一光学部材151側に向けて出射する。 When the fluorescence emission region 330 is irradiated with the excitation light L1, the incident fluorescence and the reflected fluorescence excited by the incident excitation light and the reflected excitation light (corresponding to the incident fluorescence L2a and the reflected fluorescence L2b in FIG. 4). Fluorescence containing the above is emitted toward the first optical member 151. Further, the reflected excitation light (corresponding to the reflected excitation light L1b in FIG. 4) reflected by the fluorescence emission region 330 is also emitted toward the first optical member 151. The fluorescence emission region 330 emits a fourth light L6 including these incident fluorescence, reflection fluorescence, and reflection excitation light toward the first optical member 151 side.

なお、本実施形態において蛍光発光領域330から出射される蛍光は、緑色波長帯域光及び赤色波長帯域光を含む黄色波長帯域光である。また、蛍光発光領域330から反射された励起光L1の光量は、実施形態1の反射励起光L1bよりも比較的多く設定することができる。従って、蛍光発光領域330は、黄色波長帯域光の蛍光と、青色波長帯域光である励起光L1とにより混色された白色光である第四の光L6を出射することができる。 In the present embodiment, the fluorescence emitted from the fluorescence emission region 330 is yellow wavelength band light including green wavelength band light and red wavelength band light. Further, the amount of the excitation light L1 reflected from the fluorescence emission region 330 can be set to be relatively larger than that of the reflected excitation light L1b of the first embodiment. Therefore, the fluorescence emission region 330 can emit the fourth light L6, which is white light mixed with the fluorescence of the yellow wavelength band light and the excitation light L1 which is the blue wavelength band light.

蛍光発光領域330から出射された第四の光L6は、第一光学部材151及び第二光学部材152により集光されて、第二ダイクロイックミラー141Aに導光される。なお、励起光反射部151dが緑色波長帯域光及び赤色波長帯域光も反射可能である場合であっても、励起光反射部151dは、照射スポット径の小さな光線束である励起光L1を反射可能な程度の大きさで形成されるため、緑色波長帯域光及び赤色波長帯域光が反射されることによる第四の光L6の色純度への影響を小さくすることができる。 The fourth light L6 emitted from the fluorescence emission region 330 is focused by the first optical member 151 and the second optical member 152, and is guided to the second dichroic mirror 141A. Even when the excitation light reflection unit 151d can reflect green wavelength band light and red wavelength band light, the excitation light reflection unit 151d can reflect the excitation light L1 which is a light bundle having a small irradiation spot diameter. Since it is formed in such a large size, it is possible to reduce the influence of the reflection of the green wavelength band light and the red wavelength band light on the color purity of the fourth light L6.

第四の光L6は、第二ダイクロイックミラー141A、第一集光レンズ142及び反射ミラー143、及び第二集光レンズ173により導光され、カラーホイール201Aの緑透過領域510g、青透過領域510b又は赤透過領域510rにより色純度が調光されて導光装置175に導光される。 The fourth light L6 is guided by a second dichroic mirror 141A, a first condensing lens 142 and a reflection mirror 143, and a second condensing lens 173, and is guided by a green transmission region 510g, a blue transmission region 510b, or a color wheel 201A. The color purity is dimmed by the red transmission region 510r and the light is guided to the light guide device 175.

光源装置60Aの光源光として緑色光を出射させるタイミングでは、第四の光L6は、カラーホイール201Aの緑透過領域510gに入射する。緑透過領域510gは、第四の光L6から青色波長帯域光及び赤色波長帯域光の成分を除去して、色純度が調光された緑色光を導光装置175に導光する。また、光源装置60Aの光源光として青色光を出射させるタイミングでは、第四の光L6は、カラーホイール201Aの青透過領域510bに入射する。青透過領域510bは、第四の光L6から赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光の成分を除去して、色純度が調光された青色光を導光装置175に導光する。 At the timing of emitting green light as the light source light of the light source device 60A, the fourth light L6 is incident on the green transmission region 510 g of the color wheel 201A. The green transmission region 510g removes the components of the blue wavelength band light and the red wavelength band light from the fourth light L6, and guides the green light having dimmed color purity to the light guide device 175. Further, at the timing of emitting blue light as the light source light of the light source device 60A, the fourth light L6 is incident on the blue transmission region 510b of the color wheel 201A. The blue transmission region 510b removes the components of the red wavelength band light and the green wavelength band light from the fourth light L6, and guides the blue light whose color purity is dimmed to the light guide device 175.

次に、補助光L7の光路について説明する。図2の赤色発光ダイオード121Aから出射された赤色波長帯域光である補助光L7は、第二集光レンズ群125の各集光レンズにより集光されて、第二ダイクロイックミラー141A、第一集光レンズ142及び反射ミラー143、及び第二集光レンズ173により、カラーホイール201Aに導光される。カラーホイール201Aに入射した補助光L7は、赤透過領域510rを透過して導光装置175に入射される。 Next, the optical path of the auxiliary light L7 will be described. The auxiliary light L7, which is the red wavelength band light emitted from the red light emitting diode 121A of FIG. 2, is condensed by each condenser lens of the second condenser lens group 125, and is condensed by the second dichroic mirror 141A and the first condenser. The light is guided to the color wheel 201A by the lens 142, the reflection mirror 143, and the second condensing lens 173. The auxiliary light L7 incident on the color wheel 201A passes through the red transmission region 510r and is incident on the light guide device 175.

光源装置60の光源光として赤色光を出射させるタイミングでは、第四の光L6と補助光L7とがカラーホイール201Aの赤透過領域510rに入射する。赤透過領域510rは、第四の光L6から青色波長帯域光及び緑色波長帯域光の成分を除去して、第四の光L6の赤色波長帯域光の成分と補助光L7とにより、色純度が調光された赤色光を導光装置175に導光する。 At the timing of emitting red light as the light source light of the light source device 60, the fourth light L6 and the auxiliary light L7 are incident on the red transmission region 510r of the color wheel 201A. In the red transmission region 510r, the components of the blue wavelength band light and the green wavelength band light are removed from the fourth light L6, and the color purity is increased by the red wavelength band light component of the fourth light L6 and the auxiliary light L7. The dimmed red light is guided to the light guide device 175.

このように、カラーホイール201Aに入射した第四の光L6及び補助光L7は、それぞれ比較的色純度の高い緑色波長帯域光、青色波長帯域光及び赤色波長帯域光として時分割されて導光装置175に導光される。その後、実施形態1と同様の光路を経て、導光装置175から出射された光線束が表示素子51まで導光されて、表示素子51がデータに応じて各色の光を時分割表示することにより、スクリーンにカラー画像を投影することができる。 As described above, the fourth light L6 and the auxiliary light L7 incident on the color wheel 201A are time-divided as green wavelength band light, blue wavelength band light, and red wavelength band light having relatively high color purity, respectively, and are guided by the light guide device. It is guided to 175. After that, the light beam bundle emitted from the light guide device 175 is guided to the display element 51 through the same optical path as in the first embodiment, and the display element 51 displays the light of each color in a time-divided manner according to the data. , You can project a color image on the screen.

以上、実施形態2では、固定の蛍光板100Aを用いたため、蛍光ホイール装置100を用いた場合に比べて小型化可能な光源装置60Aを構成することができる。 As described above, in the second embodiment, since the fixed fluorescent plate 100A is used, the light source device 60A that can be downsized as compared with the case where the fluorescent wheel device 100 is used can be configured.

なお、実施形態2では、光源装置60Aが光源光として赤色光を出射する場合に、白色光である第四の光L6と共に補助光L7を出射させる構成について説明したが、第四の光L6に含まれる赤色波長帯域光の色純度や光強度が比較的十分である場合には、赤色光源装置120Aを省略してもよい。 In the second embodiment, when the light source device 60A emits red light as the light source light, the configuration in which the auxiliary light L7 is emitted together with the fourth light L6 which is white light has been described. If the color purity and light intensity of the contained red wavelength band light are relatively sufficient, the red light source device 120A may be omitted.

また、蛍光発光領域330には、黄色蛍光体331の代わりに白色光を出射する白色蛍光体を用いたり、異なる波長帯域の光を出射する複数の蛍光体(例えば、青色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体及び黄色蛍光体)を並設させて白色光を出射させる構成としてもよい。このように黄色蛍光体331の代わりに白色光を出射する白色蛍光体を用いた場合又は複数の蛍光体により白色光を出射させる場合は、赤色光源装置120Aを省略してもよい。 Further, in the fluorescence emission region 330, a white phosphor that emits white light is used instead of the yellow phosphor 331, or a plurality of phosphors that emit light in different wavelength bands (for example, a blue phosphor or a green phosphor). , A red fluorescent substance and a yellow fluorescent substance) may be arranged side by side to emit white light. As described above, when a white phosphor that emits white light is used instead of the yellow phosphor 331, or when white light is emitted by a plurality of phosphors, the red light source device 120A may be omitted.

また、実施形態2においても、励起光L1として紫外波長帯域光を用いてもよい。この場合、青色レーザダイオード71の代わりに紫外波長帯域光を出射する紫外レーザダイオードを配置することができる。また、図8(a)の蛍光板100Aは、黄色蛍光体331の代わりに白色蛍光体を配置して白色光を第四の光L6として出射する構成とすることができる。又は、励起光L1を紫外波長帯域光とし、第四の光L6を黄色波長帯域光として出射させ、図7の赤色光源装置120Aの代わりに補助光L7として青色波長帯域光を出射する青色光源装置を配置してもよい。この青色光源装置には、青色発光ダイオードを設けてもよいし、青色レーザダイオードを設けてもよい。そして、第二ダイクロイックミラー141Aが黄色波長帯域光を第一集光レンズ142側へ反射するとともに、青色波長帯域光を第一集光レンズ142側へ透過することで、カラーホイール201には緑色波長帯域光、赤色波長帯域光及び青色波長帯域光を含む第四の光L6及び補助光L7を出射させることができる。従って、励起光L1として紫外波長帯域光を用いた場合でも、第四の光L6及び補助光L7の殆どを共通の光路により導光させることができるため、光源装置60及び投影装置10を小型化することができる。 Further, also in the second embodiment, ultraviolet wavelength band light may be used as the excitation light L1. In this case, an ultraviolet laser diode that emits ultraviolet wavelength band light can be arranged instead of the blue laser diode 71. Further, the fluorescent plate 100A of FIG. 8A can be configured such that a white phosphor is arranged instead of the yellow phosphor 331 to emit white light as the fourth light L6. Alternatively, a blue light source device that emits the excitation light L1 as the ultraviolet wavelength band light, emits the fourth light L6 as the yellow wavelength band light, and emits the blue wavelength band light as the auxiliary light L7 instead of the red light source device 120A of FIG. May be placed. The blue light source device may be provided with a blue light emitting diode or a blue laser diode. Then, the second dichroic mirror 141A reflects the yellow wavelength band light to the first condensing lens 142 side and transmits the blue wavelength band light to the first condensing lens 142 side, so that the color wheel 201 has a green wavelength. The fourth light L6 and the auxiliary light L7 including the band light, the red wavelength band light and the blue wavelength band light can be emitted. Therefore, even when the ultraviolet wavelength band light is used as the excitation light L1, most of the fourth light L6 and the auxiliary light L7 can be guided by a common optical path, so that the light source device 60 and the projection device 10 can be miniaturized. can do.

なお、各実施形態(実施形態1及び実施形態2)では、励起光出射部が光ファイバ9の出射部9bである例について説明したが、励起光出射部はレーザダイオードや発光ダイオードの出射部としたり、レーザダイオードや発光ダイオードから出射された励起光L1が集光レンズ及び反射ミラー等の光学部材を含む集光光学系の出射部としてもよい。即ち、光源装置60,60Aは、光ファイバ9を用いずに励起光L1を導光する構成としてもよい。 In each embodiment (Embodiment 1 and Embodiment 2), an example in which the excitation light emission unit is the emission unit 9b of the optical fiber 9 has been described, but the excitation light emission unit is an emission unit of a laser diode or a light emitting diode. Alternatively, the excitation light L1 emitted from the laser diode or the light emitting diode may serve as an emission unit of a condenser optical system including an optical member such as a condenser lens and a reflection mirror. That is, the light source devices 60 and 60A may be configured to guide the excitation light L1 without using the optical fiber 9.

また、図2又は図7に示した出射部9bから出射される励起光L1は、光ファイバ9を介して、異なる他の装置から導光してもよい。図9は、実施形態1又は実施形態2の変形例に係る投影装置10Bの構成を示す図である。投影装置10Bは,図1乃至図8の投影装置10,10Aで説明した内部構成のうち、一部の構成を別体のユニットに分離して配置した例を示している。投影装置10Bは、光源ユニット10B1と投影ユニット10B2とを備える。光源ユニット10B1には、光源装置60Bの一部である励起光照射装置70が収容される。また、投影ユニット10B2には、光源装置60Bの他の一部である蛍光ホイール装置100及び赤色光源装置120、並びに、光源光学系170及び投影光学系220等が収容される。光源ユニット10B1は、励起光照射装置70が出射した励起光L1を、光ファイバ9を介して投影ユニット10B2内に導光する。投影ユニット10B2内に導光された励起光L1は、図1乃至図8で前述したように、蛍光ホイール装置100に照射されて光(第一の光L3及び第二の光L4)を出射させる。また、赤色光源装置120は、第三の光L5を出射することができる。これにより、光源装置60Bは、緑色波長帯域光、青色波長帯域光及び赤色波長帯域光を、投影ユニット10B2内の図示しない表示素子51に照射させる。投影ユニット10B2は、表示素子51に照射された光源光により形成した画像光を、投影ユニット10B2の外部に出射する。図9の例では、投影ユニット10B2から出射された画像光は、被投影体であるテーブルT1に投影される。 Further, the excitation light L1 emitted from the emission unit 9b shown in FIG. 2 or FIG. 7 may be guided from another different device via the optical fiber 9. FIG. 9 is a diagram showing the configuration of the projection device 10B according to the modified example of the first embodiment or the second embodiment. The projection device 10B shows an example in which some of the internal configurations described in the projection devices 10 and 10A of FIGS. 1 to 8 are separated and arranged in separate units. The projection device 10B includes a light source unit 10B1 and a projection unit 10B2. The light source unit 10B1 accommodates an excitation light irradiation device 70 that is a part of the light source device 60B. Further, the projection unit 10B2 houses a fluorescence wheel device 100 and a red light source device 120, which are other parts of the light source device 60B, a light source optical system 170, a projection optical system 220, and the like. The light source unit 10B1 guides the excitation light L1 emitted by the excitation light irradiation device 70 into the projection unit 10B2 via the optical fiber 9. As described above in FIGS. 1 to 8, the excitation light L1 guided into the projection unit 10B2 is irradiated to the fluorescence wheel device 100 to emit light (first light L3 and second light L4). .. Further, the red light source device 120 can emit the third light L5. As a result, the light source device 60B irradiates the display element 51 (not shown) in the projection unit 10B2 with the green wavelength band light, the blue wavelength band light, and the red wavelength band light. The projection unit 10B2 emits the image light formed by the light source light applied to the display element 51 to the outside of the projection unit 10B2. In the example of FIG. 9, the image light emitted from the projection unit 10B2 is projected onto the table T1 which is the projected object.

なお、光源装置60Bは、蛍光ホイール装置100の代わりに実施形態2の蛍光板100Aを備えて第四の光L6を出射する構成としてもよい。また、光源ユニット10B1は、赤色光源装置120、蛍光ホイール装置100又は蛍光板101Aを収容する構成としてもよい。さらに、図9の投影装置10Bは、内部構成として詳細な説明は省略しているが、実装上の制約が無ければ投影装置10又は投影装置10Aの任意の一部の構成を適宜光源ユニット10B1側に含めることができる。 The light source device 60B may be configured to include the fluorescence plate 100A of the second embodiment instead of the fluorescence wheel device 100 to emit the fourth light L6. Further, the light source unit 10B1 may be configured to accommodate the red light source device 120, the fluorescence wheel device 100, or the fluorescence plate 101A. Further, although detailed description of the internal configuration of the projection device 10B of FIG. 9 is omitted, if there are no restrictions on mounting, any part of the configuration of the projection device 10 or the projection device 10A may be appropriately configured on the light source unit 10B1 side. Can be included in.

このように、投影装置10Bは、光源ユニット10B1と投影ユニット10B2を別体に備えて光ファイバ9により光を導光する構成とすることで、投影装置10Bを配置する空間内におけるレイアウトの自由度を向上させることができる。また、励起光L1を出射する光源ユニット10B1を投影ユニット10B2と別体にすることで、熱源、重量物及び騒音源を分離することができる。従って、投影装置10Bを多様な用途に自由に適用させることができる。 As described above, the projection device 10B is configured to have the light source unit 10B1 and the projection unit 10B2 separately and guide the light by the optical fiber 9, so that the degree of freedom of layout in the space where the projection device 10B is arranged is high. Can be improved. Further, by separating the light source unit 10B1 that emits the excitation light L1 from the projection unit 10B2, the heat source, the heavy object, and the noise source can be separated. Therefore, the projection device 10B can be freely applied to various uses.

また、励起光反射部151dは、第一光学部材151(反射透過部)の蛍光ホイール101側(又は蛍光板100A側)に配置される例について説明したが、第一光学部材151の蛍光ホイール101(又は蛍光板100A)とは反対側に設けてもよい。例えば、励起光反射部151dは、出射面151bの一部に設けてもよい。この場合、励起光L1は、第一光学部材151の入射面151aから入射して第一光学部材151の内部に導光される。その後、励起光L1は、出射面151bに設けられた励起光反射部151dにより入射面151a側に反射される。そして、励起光L1は入射面151aから出射して蛍光ホイール101側(又は蛍光板100A側)に導光される。 Further, the example in which the excitation light reflection unit 151d is arranged on the fluorescence wheel 101 side (or the fluorescence plate 100A side) of the first optical member 151 (reflection transmission unit) has been described, but the fluorescence wheel 101 (or the fluorescence wheel 101 of the first optical member 151) is described. Alternatively, it may be provided on the opposite side of the fluorescent plate 100A). For example, the excitation light reflection unit 151d may be provided on a part of the emission surface 151b. In this case, the excitation light L1 is incident from the incident surface 151a of the first optical member 151 and guided to the inside of the first optical member 151. After that, the excitation light L1 is reflected to the incident surface 151a side by the excitation light reflection unit 151d provided on the emission surface 151b. Then, the excitation light L1 is emitted from the incident surface 151a and guided to the fluorescent wheel 101 side (or the fluorescent plate 100A side).

また、各実施形態では、励起光反射部151dは、集光レンズである第一光学部材151の入射面151aの一部に設けられた構成について説明した。即ち、各実施形態で説明した第一光学部材151は、透過部151cと励起光反射部151dとを有した単体の光学部材として設けられる。なお、光源装置60,60A,60Bにおける内部構成によっては、第一光学部材151の代わりに、透過部151cと励起光反射部151dとを有した単体の光学部材である反射透過部(例えば、第一光学部材151と異なる形状のレンズ、又はダイクロイックミラー、ダイクロイックフィルタ若しくは拡散板等)を設けてもよい。さらに、励起光L1を光生成部(蛍光ホイール101、蛍光板100A)側に反射する励起光反射部151dを第一部材に設けた構成とし、透過部151cを有した第二部材を第一部材の近傍に設けた構成として、別体の第一部材及び第二部材を含めて反射透過部を構成してもよい。 Further, in each embodiment, the configuration in which the excitation light reflection unit 151d is provided on a part of the incident surface 151a of the first optical member 151 which is a condenser lens has been described. That is, the first optical member 151 described in each embodiment is provided as a single optical member having a transmission unit 151c and an excitation light reflection unit 151d. Depending on the internal configuration of the light source devices 60, 60A, 60B, a reflection transmission unit (for example, a first optical member) which is a single optical member having a transmission unit 151c and an excitation light reflection unit 151d instead of the first optical member 151. (1) A lens having a shape different from that of the optical member 151, or a dichroic mirror, a dichroic filter, a diffuser, etc.) may be provided. Further, the first member is provided with an excitation light reflection unit 151d that reflects the excitation light L1 toward the light generation unit (fluorescence wheel 101, fluorescent plate 100A), and the second member having the transmission unit 151c is the first member. As a configuration provided in the vicinity, a reflection / transmission unit may be configured including a separate first member and a second member.

また、以上の説明では、DLP(Digital Light Processing)方式の投影装置10,10A、10Bにおける光源装置60,60A,60Bについて示したが、本実施形態で示した構成は、所謂LCD(Liquid Crystal Display)方式に適用することもできる。例えば、3か所に配置した表示素子である液晶フィルタ(液晶パネル)の光源として、実施形態1の光源装置60(図2等参照)又は実施形態2の光源装置60A(図7等参照)又は光源装置60Bを用いることができる。光源装置60,60A,60Bから出射された緑色波長帯域光、青色波長帯域光及び赤色波長帯域光を含む各光(L3,L4,L6,L7)は、同一の光路により導光された後、ダイクロイックミラーやダイクロイックプリズム等の分光部により緑色波長帯域光、青色波長帯域光及び赤色波長帯域光の各々に分光される。分光された緑色波長帯域光、青色波長帯域光及び赤色波長帯域光は、各色に対応した表示素子に入射されて色毎の画像光が形成される。各画像光は、ダイクロイックプリズムにより再び合成されてカラー画像としてスクリーン等に投影することができる。 Further, in the above description, the light source devices 60, 60A, 60B in the DLP (Digital Light Processing) type projection devices 10, 10A and 10B have been shown, but the configuration shown in the present embodiment is a so-called LCD (Liquid Crystal Display). ) Can also be applied to the method. For example, as the light source of the liquid crystal filter (liquid crystal panel) which is a display element arranged at three places, the light source device 60 of the first embodiment (see FIG. 2 or the like) or the light source device 60A of the second embodiment (see FIG. 7 or the like) or A light source device 60B can be used. Each light (L3, L4, L6, L7) including green wavelength band light, blue wavelength band light, and red wavelength band light emitted from the light source devices 60, 60A, and 60B is guided by the same optical path and then guided. It is dispersed into each of green wavelength band light, blue wavelength band light, and red wavelength band light by a spectroscopic unit such as a dichroic mirror or a dichroic prism. The separated green wavelength band light, blue wavelength band light, and red wavelength band light are incident on a display element corresponding to each color to form an image light for each color. Each image light can be recombined by the dichroic prism and projected onto a screen or the like as a color image.

以上、各実施形態で説明した光源装置60,60A,60B及び投影装置10,10A,10Bは、蛍光体(311,331)が配置される光生成部(101,100A)と、励起光出射部(9b)と、反射透過部(151)とを備える。反射透過部(151)は、励起光出射部(9b)から出射された励起光L1を光生成部(101,100A)に反射する励起光反射部151d、及び蛍光体(311,331)から出射された光(L3,L4,L6)を透過させる透過部151cを有する構成について説明した。光源装置60,60A,60Bは、緑色波長帯域光、青色波長帯域光及び赤色波長帯域光の一部又は複数を含む光(L3,L4,L6)を含むことにより緑色波長帯域光、青色波長帯域光及び赤色波長帯域光の各光路の多くを共通に構成することができる。従って、青色波長帯域光専用の光路を省略することができ、光源装置60,60A,60B及び投影装置10,10A,10Bを小型化することができる。 In the light source devices 60, 60A, 60B and the projection devices 10, 10A, 10B described in the above embodiments, the light generation unit (101, 100A) in which the phosphors (311, 331) are arranged and the excitation light emission unit are included. (9b) and a reflection / transmission unit (151) are provided. The reflection transmission unit (151) is emitted from the excitation light reflection unit 151d and the phosphor (311, 331) that reflect the excitation light L1 emitted from the excitation light emission unit (9b) to the light generation unit (101, 100A). A configuration having a transmitting portion 151c for transmitting the emitted light (L3, L4, L6) has been described. The light source devices 60, 60A, 60B include green wavelength band light, blue wavelength band light, and light (L3, L4, L6) containing a part or more of red wavelength band light, thereby green wavelength band light and blue wavelength band. Many of the optical paths of light and red wavelength band light can be configured in common. Therefore, the optical path dedicated to the blue wavelength band light can be omitted, and the light source devices 60, 60A, 60B and the projection devices 10, 10A, 10B can be miniaturized.

また、反射透過部(151)が、光生成部(101,100A)に対する蛍光体(311,331)側であって蛍光体(311,331)と対向して配置される光源装置60,60A,60Bは、励起光L1を光生成部(101,100A)の正面側から入射させることができ、実施形態1で説明したように基材102側で反射させない所謂透過型の励起方法に比べて、蛍光発光領域310,330における外部量子効率を向上させて効率よく蛍光を出射させることができる。 Further, the light source device 60, 60A, wherein the reflection transmission unit (151) is arranged on the phosphor (311,331) side with respect to the light generation unit (101,100A) and is arranged to face the phosphor (311,331). In 60B, the excitation light L1 can be incidented from the front side of the light generation unit (101, 100A), and is not reflected on the substrate 102 side as described in the first embodiment, as compared with the so-called transmission type excitation method. It is possible to efficiently emit fluorescence by improving the external quantum efficiency in the fluorescence emission regions 310 and 330.

また、励起光反射部151dが反射透過部(151)の光生成部(101,100A)側に配置される光源装置60,60A,60Bは、反射透過部(151)の屈折率が大きい場合、反射透過部(151)内から外部へ光が導光される機会を低減し、反射透過部(151)の内部から外部へ光が出射する際に全反射して光の利用効率の低下を防止することができる。 Further, in the light source devices 60, 60A, 60B in which the excitation light reflection unit 151d is arranged on the light generation unit (101, 100A) side of the reflection transmission unit (151), when the refractive index of the reflection transmission unit (151) is large, It reduces the chance that light is guided from the inside of the reflection transmission part (151) to the outside, and prevents the light utilization efficiency from being lowered by total reflection when the light is emitted from the inside of the reflection transmission part (151) to the outside. can do.

また、励起光出射部(9b)が光生成部(101,100A)に対して蛍光体(311,331)が設けられる側とは反対側に配置される光源装置60,60A,60Bは、蛍光体(311,331)の正面側から出射された光を導光する光学部材を配置可能としながら励起光反射部151dにより導光させた励起光L1を蛍光体(311,331)の表面(311a)側から照射することができる。 Further, the light source devices 60, 60A, 60B in which the excitation light emitting unit (9b) is arranged on the side opposite to the side where the phosphor (311, 331) is provided with respect to the light generating unit (101, 100A) are fluorescent. The excitation light L1 guided by the excitation light reflecting unit 151d while making it possible to arrange an optical member that guides the light emitted from the front side of the body (311, 331) is the surface (311a) of the phosphor (311, 331). ) Can be irradiated from the side.

また、励起光反射部151dは、励起光出射部(9b)から出射される励起光L1の照射領域に応じた大きさ及び形状で形成される光源装置60,60A,60Bは、励起光反射部151dによる励起光L1の反射機能を確保しながら、光生成部(101,100A)から出射される光(L3,L4,L6)を、励起光反射部151dによる減光を最小限に抑えて反射透過部(151)側に導光することができる。 Further, the excitation light reflection unit 151d is formed in a size and shape corresponding to the irradiation region of the excitation light L1 emitted from the excitation light emission unit (9b). While ensuring the reflection function of the excitation light L1 by 151d, the light (L3, L4, L6) emitted from the light generation unit (101, 100A) is reflected by minimizing the dimming by the excitation light reflection unit 151d. The light can be guided to the transmission portion (151) side.

また、励起光源(71)を更に備え、励起光出射部(9b)が励起光源(71)から出射された励起光L1を受光して導光する光ファイバ9の出射部9bである光源装置60,60A,60Bは、励起光L1の光路の位置を柔軟に配置させることができるため、励起光源(71)も制約が少なく様々な位置に配置させることができる。従って、光源装置60,60A,60B(又は投影装置10,10A,10B)の設計の自由度も向上させることができる。 Further, a light source device 60 further comprising an excitation light source (71), wherein the excitation light emission unit (9b) is an emission unit 9b of an optical fiber 9 that receives and guides the excitation light L1 emitted from the excitation light source (71). Since the positions of the optical paths of the excitation light L1 can be flexibly arranged in the 60A and 60B, the excitation light source (71) can be arranged at various positions with few restrictions. Therefore, the degree of freedom in designing the light source devices 60, 60A, 60B (or the projection devices 10, 10A, 10B) can be improved.

また、反射透過部(151)は、透過部151cと励起光反射部151dとを有した単体の光学部材である光源装置60,60A,60Bは、複数の光学的機能を含む光学系を纏めて小型化することができる。 Further, the light source devices 60, 60A, and 60B, which are single optical members having the transmission unit 151c and the excitation light reflection unit 151d, include an optical system including a plurality of optical functions. It can be miniaturized.

また、反射透過部(151)の光生成部(101,100A)と対向する面(実施形態1,2では入射面151a)の一部に励起光反射部151dが存在し、反射透過部(151)の光生成部(101,100A)と対向する面のその他の一部に透過部151cが存在する光源装置60,60A,60Bは、簡易な構成で光生成部(101,100A)に対向する面の位置に励起光反射部151dと透過部151cとを配置し、光を導光方向や波長に応じて反射又は透過させることができる。 Further, the excited light reflecting portion 151d is present on a part of the surface (incident surface 151a in the first and second embodiments) facing the light generating portion (101, 100A) of the reflecting transmitting portion (151), and the reflecting transmitting portion (151) is present. ), The light source devices 60, 60A, 60B having the transmission unit 151c present on the other part of the surface facing the light generation unit (101, 100A) face the light generation unit (101, 100A) with a simple configuration. The excitation light reflection unit 151d and the transmission unit 151c can be arranged at the position of the surface, and light can be reflected or transmitted according to the light guide direction and the wavelength.

また、光生成部(101)は、蛍光体(311)が形成される蛍光発光領域310と、励起光出射部(9b)から出射された励起光L1を反射する反射領域320とを周方向に並設した蛍光ホイール101である構成について説明した。反射透過部(151)の透過部151cは、蛍光発光領域310から出射された蛍光と、反射領域320により反射された励起光L1とを集光して透過させる。従って、光源装置60,60Bは、蛍光と、青色波長帯域光(反射された励起光L1)を同一光路により導光させて、小型に構成することができる。 Further, the light generation unit (101) has a fluorescent light emitting region 310 in which the phosphor (311) is formed and a reflection region 320 that reflects the excitation light L1 emitted from the excitation light emission unit (9b) in the circumferential direction. The configuration of the fluorescent wheels 101 arranged side by side has been described. The transmission unit 151c of the reflection transmission unit (151) collects and transmits the fluorescence emitted from the fluorescence emission region 310 and the excitation light L1 reflected by the reflection region 320. Therefore, the light source devices 60 and 60B can be compactly configured by guiding the fluorescence and the blue wavelength band light (reflected excitation light L1) through the same optical path.

また、光源装置60,60A,60Bは、蛍光発光領域310,330から出射された光(L3,L6)を、蛍光発光領域310により反射された一部の励起光L1の波長成分を除去して透過する透過領域(410,510g,510r)を含むカラーホイール201を備える。このため、光源装置60,60A,60Bは、色純度の高い光源光を出射させることができる。 Further, the light source devices 60, 60A, 60B remove the wavelength component of a part of the excitation light L1 reflected by the fluorescence emission region 310 from the light (L3, L6) emitted from the fluorescence emission regions 310, 330. A color wheel 201 including a transparent region (410, 510 g, 510r) is provided. Therefore, the light source devices 60, 60A, and 60B can emit light from a light source having high color purity.

また、光源装置60A,60Bは、赤色波長帯域光を透過する赤透過領域510rと、緑色波長帯域光を透過する緑透過領域510gと、青色波長帯域光を透過する青透過領域510bとを周方向に並設したカラーホイール201Aを備える。また、光生成部(100A)は、赤色波長帯域光、緑色波長帯域光及び青色波長帯域光の波長成分を含む光(L6)を出射する構成について説明した。これにより、同じ光源(蛍光板100A)から出射された光(L6)により、光源光として複数の波長帯域の光を導光させることができため、光源装置60A,60Bの構成を簡易にすることができる。 Further, the light source devices 60A and 60B have a circumferential direction of a red transmission region 510r that transmits red wavelength band light, a green transmission region 510g that transmits green wavelength band light, and a blue transmission region 510b that transmits blue wavelength band light. It is equipped with a color wheel 201A arranged side by side. Further, the light generation unit (100A) has described a configuration for emitting light (L6) including wavelength components of red wavelength band light, green wavelength band light, and blue wavelength band light. As a result, the light (L6) emitted from the same light source (fluorescent plate 100A) can guide light in a plurality of wavelength bands as the light source light, so that the configuration of the light source devices 60A and 60B can be simplified. can.

また、光(L3,L4,L6)の強度分布を均一化させる導光装置としてライトトンネルを備える光源装置60,60A,60Bは、集光径の小さな光線束を入射させて、光線束の径方向について光学系の構成を小型化することができる。また、光(L3,L4,L6)の強度分布を均一化させる導光装置175としてマイクロレンズアレイを備える光源装置60,60A,60Bは、光線束の導光方向について光学系の構成を小型化することができる。 Further, the light source devices 60, 60A, 60B provided with a light tunnel as a light guide device for equalizing the intensity distribution of light (L3, L4, L6) are incident with a light beam bundle having a small focusing diameter, and the diameter of the light beam bundle is increased. The configuration of the optical system can be miniaturized in terms of direction. Further, the light source devices 60, 60A, 60B provided with a microlens array as the light guide device 175 for equalizing the intensity distribution of light (L3, L4, L6) have a miniaturized optical system configuration with respect to the light guide direction of the light beam bundle. can do.

なお、以上説明した実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 The embodiments described above are presented as examples, and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and variations thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

以下に、本願出願の最初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1] 蛍光体を有する光生成部と、
励起光出射部と、
前記励起光出射部から出射された励起光を前記光生成部に反射する励起光反射部及び前記蛍光体から出射された光を透過させる透過部を有する反射透過部と、
を備えることを特徴とする光源装置。
[2] 前記反射透過部は、前記光生成部に対する前記蛍光体側であって前記蛍光体と対向するように配置されることを特徴とする前記[1]に記載の光源装置。
[3] 前記励起光反射部は、前記反射透過部の前記光生成部側に配置されることを特徴とする前記[2]に記載の光源装置。
[4] 前記励起光出射部は、前記光生成部に対して前記蛍光体が設けられる側とは反対側に配置されることを特徴とする前記[1]乃至前記[3]の何れかに記載の光源装置。
[5] 前記励起光反射部は、前記励起光出射部から出射される前記励起光の照射領域に応じた大きさ及び形状で形成されることを特徴とする前記[1]乃至前記[4]の何れかに記載の光源装置。
[6] 励起光源を更に備え、
前記励起光出射部は、前記励起光源から出射された前記励起光を導光する光ファイバの出射部であることを特徴とする前記[1]乃至前記[5]の何れかに記載の光源装置。
[7] 前記反射透過部は、前記透過部と前記励起光反射部とを有した単体の光学部材であることを特徴とする前記[1]乃至前記[6]の何れかに記載の光源装置。
[8] 前記反射透過部の前記光生成部と対向する面の一部に前記励起光反射部が存在し、
前記反射透過部の前記光生成部と対向する面のその他の一部に前記透過部が存在する、
ことを特徴とする前記[7]に記載の光源装置。
[9] 前記光生成部は、前記蛍光体が形成される蛍光発光領域と、前記励起光出射部から出射された前記励起光を反射する反射領域とを周方向に並設した蛍光ホイールであり、
前記反射透過部の前記透過部は、前記蛍光発光領域から出射された蛍光と、前記反射領域により反射された前記励起光とを透過させる、
ことを特徴とする前記[1]乃至前記[8]の何れかに記載の光源装置。
[10] 前記蛍光発光領域から出射された前記光を、前記蛍光発光領域により反射された一部の前記励起光の波長成分を除去して透過する透過領域を含むカラーホイールを備えることを特徴とする前記[9]に記載の光源装置。
[11] 赤色波長帯域光を透過する赤透過領域と、緑色波長帯域光を透過する緑透過領域と、青色波長帯域光を透過する青透過領域とを周方向に並設したカラーホイールを備え、
前記光生成部は、前記赤色波長帯域光、前記緑色波長帯域光及び前記青色波長帯域光の波長成分を含む前記光を出射する、
ことを特徴とする前記[1]乃至前記[8]の何れかに記載の光源装置。
[12] 前記光の強度分布を均一化させる導光装置としてライトトンネル又はマイクロレンズアレイを備えることを特徴とする前記[1]乃至前記[11]の何れかに記載の光源装置。
[13] 前記[1]乃至前記[12]の何れかに記載の光源装置と、
画像光を生成する表示素子と、
前記表示素子から出射された前記画像光をスクリーンに投影する投影光学系と、
前記光源装置と前記表示素子とを制御する制御部と、
を備えることを特徴とする投影装置。
The inventions described in the first claims of the present application are described below.
[1] A light generator having a fluorescent substance and
Excited light emitting part and
An excitation light reflecting section that reflects the excitation light emitted from the excitation light emitting section to the light generation section, a reflection transmitting section having a transmitting section that transmits the light emitted from the phosphor, and a reflection transmitting section.
A light source device characterized by being provided with.
[2] The light source device according to the above [1], wherein the reflection transmitting portion is arranged on the phosphor side with respect to the light generating portion so as to face the phosphor.
[3] The light source device according to the above [2], wherein the excitation light reflection unit is arranged on the light generation unit side of the reflection transmission unit.
[4] The excitation light emitting unit is one of the above [1] to the above [3], characterized in that the excitation light emitting unit is arranged on the side opposite to the side where the phosphor is provided with respect to the light generation unit. The light source device described.
[5] The above-mentioned [1] to the above-mentioned [4], wherein the excitation light reflecting portion is formed in a size and shape corresponding to an irradiation region of the excitation light emitted from the excitation light emitting portion. The light source device according to any one of.
[6] Further equipped with an excitation light source
The light source device according to any one of the above [1] to [5], wherein the excitation light emitting unit is an emission unit of an optical fiber that guides the excitation light emitted from the excitation light source. ..
[7] The light source device according to any one of the above [1] to [6], wherein the reflection transmission portion is a single optical member having the transmission portion and the excitation light reflection portion. ..
[8] The excitation light reflection portion is present on a part of the surface of the reflection transmission portion facing the light generation portion.
The transmitting portion is present on the other part of the surface of the reflection transmitting portion facing the light generating portion.
The light source device according to the above [7].
[9] The light generation unit is a fluorescence wheel in which a fluorescence emission region in which the phosphor is formed and a reflection region that reflects the excitation light emitted from the excitation light emission unit are arranged side by side in the circumferential direction. ,
The transmission portion of the reflection transmission portion transmits the fluorescence emitted from the fluorescence emission region and the excitation light reflected by the reflection region.
The light source device according to any one of the above [1] to the above [8].
[10] It is characterized by comprising a color wheel including a transmission region in which the light emitted from the fluorescence emission region is transmitted by removing a wavelength component of the excitation light reflected by the fluorescence emission region. The light source device according to the above [9].
[11] A color wheel is provided in which a red transmission region that transmits red wavelength band light, a green transmission region that transmits green wavelength band light, and a blue transmission region that transmits blue wavelength band light are arranged side by side in the circumferential direction.
The light generation unit emits the light including the wavelength components of the red wavelength band light, the green wavelength band light, and the blue wavelength band light.
The light source device according to any one of the above [1] to the above [8].
[12] The light source device according to any one of the above [1] to [11], wherein the light tunnel or the microlens array is provided as a light guide device for equalizing the intensity distribution of the light.
[13] The light source device according to any one of the above [1] to [12] and the light source device.
Display elements that generate image light and
A projection optical system that projects the image light emitted from the display element onto a screen, and
A control unit that controls the light source device and the display element,
A projection device characterized by being equipped with.

9 光ファイバ 9a 入射部
9b 出射部(励起光出射部) 10,10A,10B 投影装置
10B1 光源ユニット 10B2 投影ユニット
12 正面パネル 13 背面パネル
14 右側パネル 15 左側パネル
21 入出力コネクタ部 22 入出力インターフェース
23 画像変換部 24 表示エンコーダ
25 ビデオRAM 26 表示駆動部
31 画像圧縮/伸長部 32 メモリカード
35 Ir受信部 36 Ir処理部
37 キー/インジケータ部 38 制御部
41 光源制御回路 43 冷却ファン駆動制御回路
45 レンズモータ 47 音声処理部
48 スピーカ 51 表示素子
60,60A,60B 光源装置 70 励起光照射装置
71 青色レーザダイオード 73 コリメータレンズ
80 緑色光源装置 92 集光レンズ
100 蛍光ホイール装置 100A 蛍光板(光生成部)
101 蛍光ホイール(光生成部) 102 基材
102a 表面 103 基材
104 基材 104a 表面
110 モータ 112 軸受部
113 軸受部 120,120A 赤色光源装置
121,121A 赤色発光ダイオード 125 第二集光レンズ群
140 導光光学系 141,141A 第一ダイクロイックミラー
142 第一集光レンズ 143 反射ミラー
150 第一集光レンズ群 151 第一光学部材(反射透過部)
151a 入射面 151b 出射面
151c 透過部 151d 励起光反射部
152 第二光学部材 152a 入射面
152b 出射面 170 光源光学系
173 第二集光レンズ 175 導光装置
178 第三集光レンズ 181 光軸変換ミラー
183 第四集光レンズ 185 照射ミラー
190 ヒートシンク 195 コンデンサレンズ
200,200A カラーホイール装置 201,201A カラーホイール
210 モータ 220 投影光学系
225 固定レンズ群 235 可動レンズ群
241 制御回路基板 310 蛍光発光領域
310g 第一発光領域 310r 第二発光領域
311 緑色蛍光体 311a 表面
320 反射領域 330 蛍光発光領域
331 黄色蛍光体 331a 表面
410 緑透過領域 420 全色透過領域
420b 第一透過領域 420r 第二透過領域
510b 青透過領域 510g 緑透過領域
510r 赤透過領域
L1 励起光 L1a 入射励起光
L1b 反射励起光 L2a 入射時蛍光
L2b 反射時蛍光 L3 第一の光
L4 第二の光 L5 第三の光
L6 第四の光 L7 補助光
S1 照射領域 S2 照射領域
SB システムバス T1 テーブル
9 Optical fiber 9a Incident part 9b Emission part (excitation light emission part) 10,10A, 10B Projector 10B1 Light source unit 10B2 Projection unit 12 Front panel 13 Back panel 14 Right panel 15 Left panel 21 Input / output connector part 22 Input / output interface 23 Image conversion unit 24 Display encoder 25 Video RAM 26 Display drive unit 31 Image compression / decompression unit 32 Memory card 35 Ir receiver 36 Ir processing unit 37 Key / indicator unit 38 Control unit 41 Light source control circuit 43 Cooling fan drive control circuit 45 Lens Motor 47 Sound processing unit 48 Speaker 51 Display element 60, 60A, 60B Light source device 70 Excitation light irradiation device 71 Blue laser diode 73 Collimeter lens 80 Green light source device 92 Condensing lens 100 Fluorescent wheel device 100A Fluorescent plate (light generator)
101 Fluorescent wheel (light generator) 102 Base material 102a Surface 103 Base material 104 Base material 104a Surface 110 Motor 112 Bearing part 113 Bearing part 120, 120A Red light source device 121, 121A Red light emitting diode 125 Second condenser lens group 140 guide Optical optical system 141, 141A 1st dichroic mirror 142 1st condensing lens 143 Reflective mirror 150 1st condensing lens group 151 1st optical member (reflection transmission part)
151a Incident surface 151b Emission surface 151c Transmitter section 151d Excitation light reflector 152 Second optical member 152a Incident surface 152b Emission surface 170 Light source optical system 173 Second condensing lens 175 Light guide device 178 Third condensing lens 181 Optical axis conversion mirror 183 Fourth condenser lens 185 Irradiation mirror 190 Heat sink 195 Condenser lens 200, 200A Color wheel device 201, 201A Color wheel 210 Motor 220 Projection optical system 225 Fixed lens group 235 Movable lens group 241 Control circuit board 310 Fluorescent emission region 310g First Light emitting area 310r Second light emitting area 311 Green phosphor 311a Surface 320 Reflecting area 330 Fluorescent light emitting area 331 Yellow phosphor 331a Surface 410 Green transmission area 420 All color transmission area 420b First transmission area 420r Second transmission area 510b Blue transmission area 510g Green transmission region 510r Red transmission region L1 Excitation light L1a Incident excitation light L1b Reflection excitation light L2a Incident fluorescence L2b Reflection fluorescence L3 First light L4 Second light L5 Third light L6 Fourth light L7 Auxiliary light S1 Irradiation area S2 Irradiation area SB system bus T1 table

Claims (13)

蛍光体を有する光生成部と、
励起光出射部と、
前記励起光出射部から出射された励起光を前記光生成部に反射する励起光反射部及び前記蛍光体から出射された光を透過させる透過部を有する反射透過部と、
を備えることを特徴とする光源装置。
A light generator with a phosphor and
Excited light emitting part and
An excitation light reflecting section that reflects the excitation light emitted from the excitation light emitting section to the light generation section, a reflection transmitting section having a transmitting section that transmits the light emitted from the phosphor, and a reflection transmitting section.
A light source device characterized by being provided with.
前記反射透過部は、前記光生成部に対する前記蛍光体側であって前記蛍光体と対向するように配置されることを特徴とする請求項1に記載の光源装置。 The light source device according to claim 1, wherein the reflection / transmission unit is arranged on the phosphor side with respect to the light generation unit so as to face the phosphor. 前記励起光反射部は、前記反射透過部の前記光生成部側に配置されることを特徴とする請求項2に記載の光源装置。 The light source device according to claim 2, wherein the excitation light reflection unit is arranged on the light generation unit side of the reflection transmission unit. 前記励起光出射部は、前記光生成部に対して前記蛍光体が設けられる側とは反対側に配置されることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れかに記載の光源装置。 The light source device according to any one of claims 1 to 3, wherein the excitation light emitting unit is arranged on a side opposite to the side where the phosphor is provided with respect to the light generation unit. 前記励起光反射部は、前記励起光出射部から出射される前記励起光の照射領域に応じた大きさ及び形状で形成されることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れかに記載の光源装置。 The invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the excitation light reflecting portion is formed in a size and shape corresponding to an irradiation region of the excitation light emitted from the excitation light emitting portion. Light source device. 励起光源を更に備え、
前記励起光出射部は、前記励起光源から出射された前記励起光を導光する光ファイバの出射部であることを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れかに記載の光源装置。
Further equipped with an excitation light source,
The light source device according to any one of claims 1 to 5, wherein the excitation light emitting unit is an emitting unit of an optical fiber that guides the excitation light emitted from the excitation light source.
前記反射透過部は、前記透過部と前記励起光反射部とを有した単体の光学部材であることを特徴とする請求項1乃至請求項6の何れかに記載の光源装置。 The light source device according to any one of claims 1 to 6, wherein the reflection transmitting portion is a single optical member having the transmitting portion and the excitation light reflecting portion. 前記反射透過部の前記光生成部と対向する面の一部に前記励起光反射部が存在し、
前記反射透過部の前記光生成部と対向する面のその他の一部に前記透過部が存在する、
ことを特徴とする請求項7に記載の光源装置。
The excitation light reflection portion is present on a part of the surface of the reflection transmission portion facing the light generation portion.
The transmitting portion is present on the other part of the surface of the reflection transmitting portion facing the light generating portion.
The light source device according to claim 7.
前記光生成部は、前記蛍光体が形成される蛍光発光領域と、前記励起光出射部から出射された前記励起光を反射する反射領域とを周方向に並設した蛍光ホイールであり、
前記反射透過部の前記透過部は、前記蛍光発光領域から出射された蛍光と、前記反射領域により反射された前記励起光とを透過させる、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項8の何れかに記載の光源装置。
The light generation unit is a fluorescence wheel in which a fluorescence emission region in which the phosphor is formed and a reflection region that reflects the excitation light emitted from the excitation light emitting unit are arranged side by side in the circumferential direction.
The transmission portion of the reflection transmission portion transmits the fluorescence emitted from the fluorescence emission region and the excitation light reflected by the reflection region.
The light source device according to any one of claims 1 to 8.
前記蛍光発光領域から出射された前記光を、前記蛍光発光領域により反射された一部の前記励起光の波長成分を除去して透過する透過領域を含むカラーホイールを備えることを特徴とする請求項9に記載の光源装置。 The claim is characterized by comprising a color wheel including a transmission region in which the light emitted from the fluorescence emission region is transmitted by removing a wavelength component of the excitation light reflected by the fluorescence emission region. 9. The light source device according to 9. 赤色波長帯域光を透過する赤透過領域と、緑色波長帯域光を透過する緑透過領域と、青色波長帯域光を透過する青透過領域とを周方向に並設したカラーホイールを備え、
前記光生成部は、前記赤色波長帯域光、前記緑色波長帯域光及び前記青色波長帯域光の波長成分を含む前記光を出射する、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項8の何れかに記載の光源装置。
It is equipped with a color wheel in which a red transmission region that transmits red wavelength band light, a green transmission region that transmits green wavelength band light, and a blue transmission region that transmits blue wavelength band light are arranged side by side in the circumferential direction.
The light generation unit emits the light including the wavelength components of the red wavelength band light, the green wavelength band light, and the blue wavelength band light.
The light source device according to any one of claims 1 to 8.
前記光の強度分布を均一化させる導光装置としてライトトンネル又はマイクロレンズアレイを備えることを特徴とする請求項1乃至請求項11の何れかに記載の光源装置。 The light source device according to any one of claims 1 to 11, wherein a light tunnel or a microlens array is provided as a light guide device for equalizing the intensity distribution of light. 請求項1乃至請求項12の何れかに記載の光源装置と、
画像光を生成する表示素子と、
前記表示素子から出射された前記画像光をスクリーンに投影する投影光学系と、
前記光源装置と前記表示素子とを制御する制御部と、
を備えることを特徴とする投影装置。
The light source device according to any one of claims 1 to 12.
Display elements that generate image light and
A projection optical system that projects the image light emitted from the display element onto a screen, and
A control unit that controls the light source device and the display element,
A projection device characterized by being equipped with.
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