JP2023151746A - Light source device and projection device - Google Patents

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JP2023151746A JP2022061549A JP2022061549A JP2023151746A JP 2023151746 A JP2023151746 A JP 2023151746A JP 2022061549 A JP2022061549 A JP 2022061549A JP 2022061549 A JP2022061549 A JP 2022061549A JP 2023151746 A JP2023151746 A JP 2023151746A
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昌宏 小川
Masahiro Ogawa
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Abstract

To provide a light source device capable of reducing size and a projection device having the light source device.SOLUTION: A light source device comprises: an excitation light irradiation device 70 emitting blue wavelength band light; a dichroic mirror part 201 through which the blue wavelength band light is transmitted and which reflects red wavelength band light; a fluorescent wheel device 100 disposed such that the blue wavelength band light having transmitted through the dichroic mirror part 201 is made incident at an angle inclined with respect to an incidence plane, which has a reflection region 102 reflecting the blue wavelength band light, and a red light emitting region emitting fluorescent light including the red wavelength band light by irradiation of the blue wavelength band light; and a reflection mirror part 202 reflecting at least the blue wavelength band light. The fluorescent wheel device 100 is disposed such that the blue wavelength band light reflected in the reflection region 102 is made incident into the reflection mirror part 202, and the red wavelength band light emitted in the red light emitting region is made incident into the dichroic mirror part 201 and the reflection mirror part 202.SELECTED DRAWING: Figure 9

Description

本発明は、光源装置、及び投影装置に関する。 The present invention relates to a light source device and a projection 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。 BACKGROUND OF THE INVENTION Today, projection devices are used to project personal computer screens, video screens, image data stored in memory cards, etc. onto screens. This projection device focuses light emitted from a light source onto a micromirror display element called a DMD (digital micromirror device) or a liquid crystal plate to display a color image on a screen.

例えば、特許文献1には、青色波長帯域光を出射するレーザダイオードと、2つのダイクロイックミラーと、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を発生する蛍光ホイール装置と、緑色波長帯域光を発生する蛍光体とを備える投写型映像表示装置が開示されている。蛍光ホイール装置を透過した青色波長帯域光は、一部が一方のダイクロイックミラーを透過して蛍光体に入射し、残りは一方のダイクロイックミラーで反射する。青色波長帯域光により蛍光体で発生した緑色波長帯域光と一方のダイクロイックミラーで反射した青色波長帯域光は、他方のダイクロイックミラーで合成されて表示素子側へ導光される。また、蛍光ホイール装置で発生した黄色波長帯域光は、他方のダイクロイックミラーで反射して表示素子側へ導光される。 For example, Patent Document 1 describes a laser diode that emits light in a blue wavelength band, two dichroic mirrors, a fluorescent wheel device that generates light in a yellow wavelength band that includes light in a green wavelength band and light in a red wavelength band, and a fluorescent wheel device that emits light in a yellow wavelength band, and A projection type image display device including a phosphor that generates band light is disclosed. A portion of the blue wavelength band light that has passed through the fluorescent wheel device passes through one dichroic mirror and enters the phosphor, and the rest is reflected by one dichroic mirror. The green wavelength band light generated in the phosphor by the blue wavelength band light and the blue wavelength band light reflected by one dichroic mirror are combined by the other dichroic mirror and guided to the display element side. Further, the light in the yellow wavelength band generated by the fluorescent wheel device is reflected by the other dichroic mirror and guided to the display element side.

特開2020-71307号公報JP2020-71307A

しかしながら、特許文献1の投写型映像表示装置では、一方のダイクロイックミラーで反射した青色波長帯域光の光路が緑色波長帯域光及び黄色波長帯域光の光路と別光路となるため、青色波長帯域光を導光するためのレンズ部材やミラー部材等を別途配置する必要があり、装置の小型化を図ることが困難であった。 However, in the projection display device of Patent Document 1, the optical path of the blue wavelength band light reflected by one dichroic mirror is different from the optical path of the green wavelength band light and the yellow wavelength band light, so the blue wavelength band light is It is necessary to separately arrange a lens member, a mirror member, etc. for guiding light, making it difficult to downsize the device.

本発明は、以上の点に鑑み、装置の小型化を図ることができる光源装置と、この光源装置を備える投影装置を提供することを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to provide a light source device that can be downsized, and a projection device equipped with this light source device.

本発明の光源装置は、第1波長帯域光を出射する光源と、前記第1波長帯域光を透過し、第2波長帯域光を反射する第1ミラー部と、前記第1ミラー部を透過した前記第1波長帯域光が入射面に対して傾斜する角度で入射するように設けられ、前記第1波長帯域光を反射する反射領域、及び前記第1波長帯域光が照射されて前記第2波長帯域光を含む蛍光を発光する第1発光領域を有する蛍光発光装置と、少なくとも前記反射領域で反射した前記第1波長帯域光を反射する第2ミラー部と、を備え、前記蛍光発光装置は、前記反射領域で反射した前記第1波長帯域光が前記第2ミラー部に入射し、前記第1発光領域で発光した前記第2波長帯域光が前記第1ミラー部及び前記第2ミラー部に入射するように設けられている。 The light source device of the present invention includes a light source that emits light in a first wavelength band, a first mirror portion that transmits the light in the first wavelength band and reflects light in the second wavelength band, and a light source that transmits the light in the first wavelength band. a reflection region that is provided so that the first wavelength band light is incident on the incident surface at an oblique angle with respect to the incident surface, and that reflects the first wavelength band light; The fluorescent light emitting device includes a first light emitting region that emits fluorescence including band light, and a second mirror portion that reflects at least the first wavelength band light reflected by the reflection region, the fluorescent light emitting device comprising: The first wavelength band light reflected by the reflective area is incident on the second mirror section, and the second wavelength band light emitted from the first light emitting area is incident on the first mirror section and the second mirror section. It is set up to do so.

本発明の投影装置は、上記の光源装置と、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被投影体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。 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 projection object, the light source device, and the display device. and a control unit that controls the element.

本発明によれば、装置の小型化を図ることができる光源装置と、この光源装置を備える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 downsized, and a projection device that includes this light source device.

実施形態に係る投影装置の機能回路ブロックを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a functional circuit block of the projection device according to the embodiment. 実施形態に係る投影装置の内部構造を示す平面模式図である。FIG. 2 is a schematic plan view showing the internal structure of the projection device according to the embodiment. 実施形態に係る蛍光ホイール装置の蛍光ホイールの平面模式図である。FIG. 2 is a schematic plan view of a fluorescent wheel of a fluorescent wheel device according to an embodiment. 実施形態に係るカラーホイール装置の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 color wheel of a color wheel device according to an embodiment. 実施形態に係る蛍光ホイール装置における青色波長帯域光と蛍光の反射態様を示す平面模式図である。FIG. 2 is a schematic plan view showing how blue wavelength band light and fluorescence are reflected in the fluorescent wheel device according to the embodiment. (a)は実施形態に係るミラー部材の青色波長帯域光が照射されていない状態の正面模式図であり、(b)は実施形態に係るミラー部材の青色波長帯域光が照射された状態の正面模式図である。(a) is a schematic front view of the mirror member according to the embodiment in a state where it is not irradiated with blue wavelength band light, and (b) is a front view of the mirror member according to the embodiment in a state where it is irradiated with blue wavelength band light. It is a schematic diagram. (a)は実施形態に係る励起光照射装置から出射される青色波長帯域光の光束の長軸成分を示す模式図であり、(b)は実施形態に係る励起光照射装置から出射される青色波長帯域光の光束の短軸成分を示す模式図である。(a) is a schematic diagram showing the long-axis component of the luminous flux of blue wavelength band light emitted from the excitation light irradiation device according to the embodiment, and (b) is a schematic diagram showing the long axis component of the luminous flux of blue wavelength band light emitted from the excitation light irradiation device according to the embodiment. FIG. 3 is a schematic diagram showing short-axis components of a luminous flux of wavelength band light. 実施形態に係る励起光照射装置から出射される青色波長帯域光の配光を示すグラフである。It is a graph showing the light distribution of blue wavelength band light emitted from the excitation light irradiation device according to the embodiment. 実施形態においてミラー部材を透過して蛍光ホイールに照射された青色波長帯域が蛍光ホイール装置及びミラー部材に反射されてカラーホイール装置を透過する様子を示す平面模式図である。FIG. 2 is a schematic plan view showing how the blue wavelength band transmitted through the mirror member and irradiated onto the fluorescent wheel in the embodiment is reflected by the fluorescent wheel device and the mirror member and transmitted through the color wheel device. 実施形態においてミラー部材を透過して蛍光ホイールに照射され、蛍光ホイール装置で発光した蛍光がミラー部材に反射されてカラーホイール装置を透過する様子を示す平面模式図である。FIG. 3 is a schematic plan view illustrating how fluorescence transmitted through a mirror member, irradiated onto a fluorescent wheel, and emitted by a fluorescent wheel device is reflected by a mirror member and transmitted through a color wheel device in an embodiment.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図1は、投影装置10の機能回路ブロック図である。投影装置制御部は、画像変換部23と制御部38とを含むCPU、入出力インターフェース22を含むフロントエンドユニット、表示エンコーダ24と表示駆動部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。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a functional circuit block diagram of the projection device 10. As shown in FIG. The projection device control section includes a CPU including an image conversion section 23 and a control section 38, a front end unit including an input/output interface 22, a display encoder 24, a display drive section 26, and the like. Image signals of various standards inputted from the input/output connector section 21 are converted by the image conversion section 23 via the input/output interface 22 and the system bus SB so as to be unified into image signals of a predetermined format suitable for display. Thereafter, 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に展開記憶した上でこのビデオ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 generated video signal to the display drive section 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DMD等の表示素子50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170を介して表示素子50に照射することにより、表示素子50の反射光で光画像を形成し、投影光学系220(図2参照)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220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 a display element 50 such as a DMD, which is a spatial light modulator (SOM), at an appropriate frame rate in response to the image signal output from the display encoder 24. The projection device 10 forms an optical image with the reflected light from the display device 50 by irradiating the display device 50 with a beam of light emitted from the light source device 60 via the light guide optical system 170, and forms an optical image with the light reflected from the display device 50. The image is projected and displayed on a projection object such as a screen (not shown) via the image forming apparatus (see FIG. 2). The movable lens group 235 of the projection optical system 220 can be driven by a 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出力を行うことができる。 Further, the image compression/expansion unit 31 performs a recording process of compressing the luminance signal and color difference signal of the image signal by processing such as ADCT and Huffman encoding, and sequentially writing the data into a memory card 32, which is a removable recording medium. Furthermore, the image compression/decompression section 31 reads out the image data recorded on the memory card 32 during the playback mode, decompresses each image data constituting a series of moving images frame by frame, and converts the image data via the image conversion section 23. It is output to the display encoder 24. Therefore, the image compression/expansion section 31 can output 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 is in charge of controlling the operation of each circuit in the projection device 10, and is composed of a ROM that permanently stores operation programs such as a CPU and various settings, and a RAM 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 section 37 includes a main key, an indicator, etc. provided on the housing. The operation signal of the key/indicator section 37 is sent directly to the control section 38. Further, a key operation signal from the remote controller is received by the Ir receiving section 35, demodulated into a code signal by the Ir processing section 36, and output to the control section 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 section 38 is connected to the audio processing section 47 via the system bus SB. The audio processing unit 47 includes a sound source circuit such as a PCM sound source, converts the audio data into analog data in the projection mode and the playback mode, and drives the speaker 48 to amplify the 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における励起光照射装置70、蛍光ホイール装置100、及びカラーホイール装置150(図2参照)の動作を個別に制御する。 The control unit 38 controls the light source control circuit 41. The light source control circuit 41 controls the excitation light irradiation device 70, the fluorescent wheel device 100, and the color wheel device 150 (see FIG. 2)) are individually controlled.

さらに、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図示しない冷却ファン261の回転速度を制御させている。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本体の電源オフ後も冷却ファン261の回転を持続させる、あるいは、温度センサによる温度検出の結果によっては投影装置10本体の電源をオフにする等の制御も行う。 Furthermore, the control unit 38 causes the cooling fan drive control circuit 43 to detect the temperature using a plurality of temperature sensors provided in the light source device 60, etc., and controls the rotation speed of the cooling fan 261 (not shown) based on the result of this temperature detection. There is. In addition, the control unit 38 causes the cooling fan drive control circuit 43 to continue rotating the cooling fan 261 even after the power of the projection apparatus 10 main body is turned off using a timer or the like, or depending on the result of temperature detection by the temperature sensor, the projection apparatus 10 main body It also performs controls such as turning off the power.

次に、投影装置10の内部構造について説明する。図2は、投影装置10の内部構造を示す平面模式図である。ここで、投影装置10の筐体は、略箱状に形成されて、図示しない上面パネル及び下面パネルと、正面パネル12、背面パネル13、右側パネル14及び左側パネル15を備えている。また、投影装置10は、正面側に投影口12aを有する。なお、以下の説明においては、投影装置10における左右とは投影口12aからの投影方向に対しての左右方向を示し、前後とは投影装置10の被投影体側方向及び光線束の進行方向に対しての前後方向を示す。 Next, the internal structure of the projection device 10 will be explained. FIG. 2 is a schematic plan view showing the internal structure of the projection device 10. Here, the housing of the projection device 10 is formed in a substantially box shape and includes an upper panel and a lower panel (not shown), a front panel 12 , a rear panel 13 , a right panel 14 , and a left panel 15 . Furthermore, the projection device 10 has a projection aperture 12a on the front side. In addition, in the following explanation, left and right in the projection device 10 refers to the left and right directions with respect to the projection direction from the projection aperture 12a, and front and rear refers to the side direction of the projecting object of the projection device 10 and the traveling direction of the light beam. Indicates the front and rear directions.

投影装置10は、左側パネル15の近傍に制御回路基板242を備える。この制御回路基板242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、投影装置10の略中央部分に配置された光源装置60を備えている。光源装置60と右側パネル14の間には、電源コネクタ57、ヒートシンク130、冷却ファン261等が配置されている。 The projection device 10 includes a control circuit board 242 near the left panel 15. This control circuit board 242 includes a power supply circuit block, a light source control block, and the like. Furthermore, the projection device 10 includes a light source device 60 arranged approximately at the center of the projection device 10 . A power connector 57, a heat sink 130, a cooling fan 261, and the like are arranged between the light source device 60 and the right panel 14.

光源装置60は、青色波長帯域光(第1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(光源)70と、赤色波長帯域光(第2波長帯域光)及び緑色波長帯域光(第3波長帯域光)の光源である赤緑色光源装置80と、を備えている。赤緑色光源装置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。光源装置60には、青色波長帯域光、赤色波長帯域光、緑色波長帯域光を導光する光源光学系140が配置されている。 The light source device 60 includes an excitation light irradiation device (light source) 70 that is a light source of blue wavelength band light (first wavelength band light) and also a light source of excitation light, and red wavelength band light (second wavelength band light) and green wavelength band light. It includes a red-green light source device 80 that is a light source of wavelength band light (third wavelength band light). The red-green light source device 80 includes an excitation light irradiation device 70 and a fluorescent wheel device 100. The light source device 60 is provided with a light source optical system 140 that guides blue wavelength band light, red wavelength band light, and green wavelength band light.

光源光学系140は、蛍光ホイール装置(蛍光発光装置)100、カラーホイール装置(フィルタ装置)150、ミラー部材200、及び第1集光レンズ142を有している。光源光学系140は、励起光照射装置70及び赤緑色光源装置80から出射される光束を、後述するマイクロレンズアレイ90の入射面に集光する。また、光源装置60には、光源光学系140からの光(カラーホイール装置150を透過した光)を後述する投影光学系220へ導光する導光光学系170が配置されている。 The light source optical system 140 includes a fluorescent wheel device (fluorescent light emitting device) 100, a color wheel device (filter device) 150, a mirror member 200, and a first condenser lens 142. The light source optical system 140 focuses the light beams emitted from the excitation light irradiation device 70 and the red-green light source device 80 onto an incident surface of a microlens array 90, which will be described later. Further, the light source device 60 is provided with a light guiding optical system 170 that guides the light from the light source optical system 140 (light that has passed through the color wheel device 150) to a projection optical system 220, which will be described later.

励起光照射装置70は、投影装置10の筐体の略中央部分に配置されている。励起光照射装置70は、複数の青色レーザダイオード(光出射部)71及び複数のコリメータレンズ(レンズ部)72を有している。各青色レーザダイオード71及び各コリメータレンズ72は、図示しない保持部材に保持されている。励起光照射装置70は、ヒートパイプを介してヒートシンク130と接続されており、冷却されるようになっている。 The excitation light irradiation device 70 is arranged approximately at the center of the housing of the projection device 10. The excitation light irradiation device 70 has a plurality of blue laser diodes (light emitting section) 71 and a plurality of collimator lenses (lens section) 72. Each blue laser diode 71 and each collimator lens 72 are held by a holding member (not shown). The excitation light irradiation device 70 is connected to a heat sink 130 via a heat pipe so that it is cooled.

光源群を構成する青色レーザダイオード71は、励起光である青色波長帯域光を出射する半導体発光素子であり、2行2列のマトリクス状に配列されている(図2等の平面図では行方向に配置された2つの青色レーザダイオード71を図示している)。コリメータレンズ72は、各青色レーザダイオード71の光軸上にそれぞれ配置され、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。各青色レーザダイオード71から出射される青色波長帯域光は、コリメータレンズ72により所定の範囲に制限された光束となる。 The blue laser diodes 71 constituting the light source group are semiconductor light emitting elements that emit blue wavelength band light as excitation light, and are arranged in a matrix of 2 rows and 2 columns (in the plan view of FIG. 2, etc., the row direction is (showing two blue laser diodes 71 arranged in the figure). The collimator lens 72 is arranged on the optical axis of each blue laser diode 71, and converts the emitted light from the blue laser diode 71 into parallel light so as to improve the directivity of the light. The blue wavelength band light emitted from each blue laser diode 71 becomes a luminous flux that is limited to a predetermined range by the collimator lens 72.

ここで、図7及び図8を参照して、励起光照射装置70から出射される青色波長帯域光の出射態様について説明する。各青色レーザダイオード71から出射される青色波長帯域光は、垂直方向(上下方向)を長軸成分とし、水平方向(左右方向)を短軸成分とする略楕円形状に拡がる。各青色レーザダイオード71から出射される第1波長帯域光の光束のうち、図7(a)では長軸成分の拡がりを示しており、図7(b)では短軸成分の拡がりを示している(光出射点Pから延びる実線参照)。 Here, with reference to FIGS. 7 and 8, the emission mode of the blue wavelength band light emitted from the excitation light irradiation device 70 will be described. The blue wavelength band light emitted from each blue laser diode 71 spreads into a substantially elliptical shape with a long axis component in the vertical direction (vertical direction) and a short axis component in the horizontal direction (horizontal direction). Of the luminous flux of the first wavelength band light emitted from each blue laser diode 71, FIG. 7(a) shows the spread of the long axis component, and FIG. 7(b) shows the spread of the short axis component. (See the solid line extending from the light emission point P).

図7(a)及び(b)に示すように、各コリメータレンズ72は、対応する青色レーザダイオード71の光出射点Pが各コリメータレンズ72の中心を通る軸線C上からわずかにずれた位置に設けられている。これにより、各コリメータレンズ72で平行光に変換された青色波長帯域光は、長軸成分及び短軸成分のいずれも各コリメータレンズ72からわずかに傾斜した状態で出射される。 As shown in FIGS. 7A and 7B, each collimator lens 72 is located at a position where the light emission point P of the corresponding blue laser diode 71 is slightly shifted from the axis C passing through the center of each collimator lens 72. It is provided. Thereby, the blue wavelength band light converted into parallel light by each collimator lens 72 is emitted from each collimator lens 72 in a state in which both the long axis component and the short axis component are slightly inclined.

図8は、励起光照射装置70から出射される青色波長帯域光の配光を示すグラフであり、縦軸は光の強度を示し(数値及び単位は不図示)、横軸は光の拡がり角度を示している。図8において、符号A1で示す線は青色波長帯域光の長軸成分の配光を示しており、符号A2で示す線は青色波長帯域光の短軸成分の配光を示している。励起光照射装置70から出射される青色波長帯域光は、長軸成分の最大強度の1/e幅における拡がり角度が46.0°であり、短軸成分の最大強度の1/e幅における拡がり角度が9.2°である。 FIG. 8 is a graph showing the light distribution of the blue wavelength band light emitted from the excitation light irradiation device 70, where the vertical axis shows the intensity of the light (numerical values and units are not shown), and the horizontal axis shows the spread angle of the light. It shows. In FIG. 8, the line indicated by the symbol A1 indicates the light distribution of the long axis component of the blue wavelength band light, and the line indicated by the symbol A2 indicates the light distribution of the short axis component of the blue wavelength band light. The blue wavelength band light emitted from the excitation light irradiation device 70 has a spread angle of 46.0° in 1/e 2 width of the maximum intensity of the long axis component, and 1/e 2 width of the maximum intensity of the short axis component. The spread angle at is 9.2°.

図2に戻り、蛍光ホイール装置100の構成について説明する。蛍光ホイール装置100は、円板状又は円環状に設けられた蛍光ホイール101と、この蛍光ホイール101を回転駆動するモータ110と、このモータ110を駆動制御する図示しない駆動制御装置とを有している。駆動制御装置は、上述した光源制御回路41により制御される。蛍光ホイール装置100は、青色波長帯域光が入射する蛍光ホイール101の表面側(モータ110が配置された側とは反対側)が後述するミラー部材200側に向けられた姿勢で配置されている。 Returning to FIG. 2, the configuration of the fluorescent wheel device 100 will be described. The fluorescent wheel device 100 includes a fluorescent wheel 101 provided in a disk shape or an annular shape, a motor 110 that rotationally drives the fluorescent wheel 101, and a drive control device (not shown) that drives and controls the motor 110. There is. The drive control device is controlled by the light source control circuit 41 described above. The fluorescent wheel device 100 is arranged in such a manner that the surface side of the fluorescent wheel 101 (the side opposite to the side on which the motor 110 is arranged) on which the blue wavelength band light is incident is directed toward the mirror member 200 side, which will be described later.

図3に示す蛍光ホイール101は、銅やアルミニウム等の金属材料により設けられ、表面が銀蒸着等によりミラー加工されている。蛍光ホイール101は、反射領域102、赤色発光領域(第1発光領域)104、及び緑色発光領域(第2発光領域)106を有している。反射領域102、赤色発光領域104、及び緑色発光領域106は、蛍光ホイール101の周方向に並設され、図3に示す例ではそれぞれ略120度の角度範囲で配置される。なお、反射領域102と赤色発光領域104と緑色発光領域106の各領域が占める割合はそれぞれ略120度の角度範囲に限定されるものではなく、適宜変更してもよい。 The fluorescent wheel 101 shown in FIG. 3 is made of a metal material such as copper or aluminum, and its surface is mirror-finished by silver vapor deposition or the like. The fluorescent wheel 101 has a reflective region 102, a red light emitting region (first light emitting region) 104, and a green light emitting region (second light emitting region) 106. The reflective area 102, the red light emitting area 104, and the green light emitting area 106 are arranged in parallel in the circumferential direction of the fluorescent wheel 101, and in the example shown in FIG. 3, they are each arranged in an angular range of about 120 degrees. Note that the proportions occupied by each of the reflective region 102, the red light emitting region 104, and the green light emitting region 106 are not limited to the angular range of approximately 120 degrees, and may be changed as appropriate.

反射領域102は、平坦状に設けられ、青色波長帯域光を反射する。赤色発光領域104は、ミラー加工された表面に赤色蛍光体層が設けられている。赤色発光領域104は、励起光照射装置70から出射された青色波長帯域光を励起光として受けて、赤色波長帯域光を含む蛍光を発光する。緑色発光領域106は、励起光照射装置70から出射された青色波長帯域光を励起光として受けて、緑色波長帯域光を含む蛍光を発光する。 The reflective region 102 is provided in a flat shape and reflects light in the blue wavelength band. In the red light emitting region 104, a red phosphor layer is provided on a mirror-processed surface. The red light emitting region 104 receives the blue wavelength band light emitted from the excitation light irradiation device 70 as excitation light, and emits fluorescence including the red wavelength band light. The green light emitting region 106 receives the blue wavelength band light emitted from the excitation light irradiation device 70 as excitation light, and emits fluorescence including the green wavelength band light.

図5に示すように、反射領域102で反射される青色波長帯域光の反射光REの反射角度α1は、5~10°程度となっている。また、赤色発光領域104及び緑色発光領域106で発光される赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光の発光光LUの拡散角度α2は、それぞれ120°程度となっている。このように、赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光は、青色波長帯域光に比して広い角度で蛍光ホイール101の表面から拡散される。 As shown in FIG. 5, the reflection angle α1 of the reflected light RE of the blue wavelength band light reflected by the reflection region 102 is about 5 to 10 degrees. Furthermore, the diffusion angle α2 of the red wavelength band light and the green wavelength band light LU emitted from the red light emitting region 104 and the green light emitting region 106 is about 120°, respectively. In this way, the red wavelength band light and the green wavelength band light are diffused from the surface of the fluorescent wheel 101 at a wider angle than the blue wavelength band light.

カラーホイール装置150は、円板状又は円環状に設けられたカラーホイール151と、このカラーホイール151を駆動するモータ160と、このモータ160を駆動制御する図示しない駆動制御装置とを有している。駆動制御装置は、上述した光源制御回路41により制御される。カラーホイール装置150は、カラーホイール151の表面側(モータ160が配置された側とは反対側)が後述するミラー部材200側に向けられた姿勢で配置されている。 The color wheel device 150 includes a color wheel 151 provided in a disk shape or an annular shape, a motor 160 that drives the color wheel 151, and a drive control device (not shown) that drives and controls the motor 160. . The drive control device is controlled by the light source control circuit 41 described above. The color wheel device 150 is arranged in such a manner that the front side of the color wheel 151 (the side opposite to the side where the motor 160 is arranged) is directed toward the mirror member 200 side, which will be described later.

図4に示すカラーホイール151は、透過性を有するガラスや樹脂等の透明な材料で設けられ、青色透過領域(透過領域、透過拡散領域)152、赤色透過領域(第1フィルタ領域)154、及び緑色透過領域(第2フィルタ領域)156を有している。青色透過領域152、赤色透過領域154、及び緑色透過領域156は、カラーホイール151の周方向に並設され、図4に示す例ではそれぞれ略120度の角度範囲で配置される。なお、青色透過領域152、赤色透過領域154と緑色透過領域156の各領域が占める割合はそれぞれ略120度の角度範囲に限定されるものではなく、適宜変更してもよい。 The color wheel 151 shown in FIG. 4 is made of a transparent material such as transparent glass or resin, and includes a blue transmission area (transmission area, transmission diffusion area) 152, a red transmission area (first filter area) 154, and a color wheel 151 shown in FIG. It has a green transmission area (second filter area) 156. The blue transmitting region 152, the red transmitting region 154, and the green transmitting region 156 are arranged in parallel in the circumferential direction of the color wheel 151, and in the example shown in FIG. 4, are each arranged in an angular range of about 120 degrees. Note that the proportions occupied by each of the blue transmitting region 152, the red transmitting region 154, and the green transmitting region 156 are not limited to the angular range of approximately 120 degrees, and may be changed as appropriate.

青色透過領域152は、青色波長帯域光を透過して拡散する。赤色透過領域154は、赤色波長帯域光を透過して他の波長帯域光を反射する。緑色透過領域156は、緑色波長帯域光を透過して他の波長帯域光を反射する。赤色透過領域154を透過する光の波長帯域は、例えば590~650nmである。緑色透過領域156を透過する光の波長帯域は、例えば465~590nmである。なお、本実施形態では、青色透過領域152は、青色波長帯域光だけでなく可視光とされる他の波長帯域光も透過するが、例えば青色透過領域152が青色波長帯域光を透過して他の波長帯域光を反射する領域であり、青色透過領域152を透過する光の波長帯域が440~465nmであってもよい。 The blue transmission region 152 transmits and diffuses light in the blue wavelength band. The red transmission region 154 transmits light in the red wavelength band and reflects light in other wavelength bands. The green transmission region 156 transmits light in the green wavelength band and reflects light in other wavelength bands. The wavelength band of light transmitted through the red transmission region 154 is, for example, 590 to 650 nm. The wavelength band of light transmitted through the green transmission region 156 is, for example, 465 to 590 nm. Note that in this embodiment, the blue transmission region 152 transmits not only light in the blue wavelength band but also light in other wavelength bands that are considered visible light. For example, the blue transmission region 152 transmits light in the blue wavelength band and The wavelength band of light transmitted through the blue transmission area 152 may be from 440 to 465 nm.

図5及び図6に示すように、ミラー部材200は、横長略矩形板状の部材であり、励起光照射装置70と蛍光ホイール装置100の間に設けられている。ミラー部材200の両板面のうち、励起光照射装置70側に向けられた面が励起光照射装置70から出射された青色波長帯域光が入射する励起光入射面200aとされ、その反対側の面(蛍光ホイール装置100側に向けられた面)がミラー部材200を透過した青色波長帯域光が出射する励起光出射面200bとされる。 As shown in FIGS. 5 and 6, the mirror member 200 is a horizontally elongated substantially rectangular plate-like member, and is provided between the excitation light irradiation device 70 and the fluorescent wheel device 100. Of the two plate surfaces of the mirror member 200, the surface facing the excitation light irradiation device 70 is the excitation light incidence surface 200a on which the blue wavelength band light emitted from the excitation light irradiation device 70 enters, and the surface on the opposite side The surface (the surface facing the fluorescent wheel device 100 side) is the excitation light emitting surface 200b from which the blue wavelength band light transmitted through the mirror member 200 is emitted.

ミラー部材200は、ダイクロイックミラー部(第1ミラー部)201及び反射ミラー部(第2ミラー部)202を有している。ダイクロイックミラー部201は、ミラー部材200において上下方向を長辺方向とするスリット状(縦長矩形状)に2箇所に設けられている(図6(a)参照)。ミラー部材200のうちダイクロイックミラー部201を除いた部分は、反射ミラー部202とされている。このように本実施形態では、ダイクロイックミラー部201と反射ミラー部202が近接した形で同一のミラー部材200に設けられている。 The mirror member 200 has a dichroic mirror section (first mirror section) 201 and a reflective mirror section (second mirror section) 202. The dichroic mirror portions 201 are provided in two locations in the mirror member 200 in the form of slits (vertically elongated rectangular shapes) whose long sides are in the vertical direction (see FIG. 6(a)). A portion of the mirror member 200 excluding the dichroic mirror section 201 is a reflecting mirror section 202. As described above, in this embodiment, the dichroic mirror section 201 and the reflective mirror section 202 are provided in the same mirror member 200 in close proximity to each other.

ダイクロイックミラー部201は、表面がダイクロイックミラー加工されており、青色波長帯域光を透過し、赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光を反射する。反射ミラー部202は、表面がミラー加工されており、青色波長帯域光、赤色波長帯域光、及び緑色波長帯域光を含む可視光とされる全ての波長帯域光を反射する。2箇所のダイクロイックミラー部201には、各青色レーザダイオード71からから出射された青色波長帯域光が入射する。 The dichroic mirror section 201 has a dichroic mirror-processed surface, transmits blue wavelength band light, and reflects red wavelength band light and green wavelength band light. The reflecting mirror section 202 has a mirror-processed surface and reflects all visible wavelength band light including blue wavelength band light, red wavelength band light, and green wavelength band light. Blue wavelength band light emitted from each blue laser diode 71 enters the two dichroic mirror sections 201 .

ダイクロイックミラー部201は、詳しくは、励起光照射装置70から出射されてダイクロイックミラー部201に入射する青色波長帯域光の光束R1の長軸方向を長辺方向とするスリット状に設けられている。即ち、図6(b)に示すように、ダイクロイックミラー部201は、垂直方向を長軸成分として略楕円形状に拡がる青色波長帯域光の光束R1の全域が入射するように設けられている。具体的には、ダイクロイックミラー部201の縦方向(上下方向)寸法は、ダイクロイックミラー部201に入射する青色波長帯域光の光束R1の長軸成分が入射するような寸法とされており、ダイクロイックミラー部201の横方向寸法は、ダイクロイックミラー部201に入射する青色波長帯域光の光束R1の短軸成分が入射するような寸法とされている。 Specifically, the dichroic mirror section 201 is provided in a slit shape whose long side direction is the long axis direction of the light beam R1 of the blue wavelength band light that is emitted from the excitation light irradiation device 70 and enters the dichroic mirror section 201. That is, as shown in FIG. 6(b), the dichroic mirror section 201 is provided so that the entire range of the light beam R1 of the blue wavelength band light, which spreads in a substantially elliptical shape with the long axis component in the vertical direction, is incident thereon. Specifically, the vertical direction (vertical direction) dimension of the dichroic mirror section 201 is such that the long axis component of the light beam R1 of the blue wavelength band incident on the dichroic mirror section 201 enters the dichroic mirror section 201. The lateral dimension of the portion 201 is such that the short axis component of the light flux R1 of the blue wavelength band light is incident on the dichroic mirror portion 201.

なお、ミラー部材200では、ダイクロイックミラー部201は、マトリクス状に配列された各青色レーザダイオード71のうち、列方向(垂直方向、上下方向)に並んだ一群の青色レーザダイオード71が一つのダイクロイックミラー部201に対応するように設けられている。 Note that in the mirror member 200, the dichroic mirror section 201 includes a group of blue laser diodes 71 arranged in a column direction (vertical direction, vertical direction) among the blue laser diodes 71 arranged in a matrix. It is provided so as to correspond to the section 201.

第1集光レンズ142は、ミラー部材200と蛍光ホイール装置100の間に設けられている。第1集光レンズ142は、ミラー部材200のダイクロイックミラー部201を透過した青色波長帯域光を集光し、蛍光ホイール装置100側へ導光する。また、第1集光レンズ142は、蛍光ホイール装置100の反射領域102で反射した青色波長帯域光、及び蛍光ホイール装置100の赤色発光領域104、緑色発光領域106で発光した赤色波長帯域光、緑色波長帯域光を集光し、ミラー部材200側へ導光する。 The first condensing lens 142 is provided between the mirror member 200 and the fluorescent wheel device 100. The first condensing lens 142 condenses the blue wavelength band light that has passed through the dichroic mirror section 201 of the mirror member 200 and guides it to the fluorescent wheel device 100 side. The first condensing lens 142 also collects the blue wavelength band light reflected by the reflection area 102 of the fluorescent wheel device 100, the red wavelength band light emitted from the red light emitting area 104 and the green light emitting area 106 of the fluorescent wheel device 100, and the green wavelength band light emitted from the red light emitting area 104 and the green light emitting area 106 of the fluorescent wheel device 100. The wavelength band light is focused and guided to the mirror member 200 side.

次に、光源装置60を構成する各部材の配置態様について説明する。上述したように、ミラー部材200は、励起光照射装置70から出射された青色波長帯域光がダイクロイックミラー部201に入射して透過するような配置で設けられている。蛍光ホイール装置100は、ダイクロイックミラー部201を透過した青色波長帯域光が蛍光ホイールのホイール面(入射面)に対して傾斜する角度で入射するような配置で設けられている。また、蛍光ホイール装置100は、蛍光ホイール101で反射した青色波長帯域光が反射ミラー部202に入射し、蛍光ホイール101で発光した赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光がダイクロイックミラー部201及び反射ミラー部202に入射するような配置で設けられている。カラーホイール装置150は、ミラー部材200で反射した青色波長帯域光、赤色波長帯域光、及び緑色波長帯域光が入射するような配置で設けられている。 Next, the arrangement of each member constituting the light source device 60 will be described. As described above, the mirror member 200 is arranged so that the blue wavelength band light emitted from the excitation light irradiation device 70 enters the dichroic mirror section 201 and is transmitted therethrough. The fluorescent wheel device 100 is arranged so that the blue wavelength band light transmitted through the dichroic mirror section 201 is incident at an oblique angle to the wheel surface (incidence surface) of the fluorescent wheel. Further, in the fluorescent wheel device 100, the blue wavelength band light reflected by the fluorescent wheel 101 enters the reflection mirror unit 202, and the red wavelength band light and the green wavelength band light emitted by the fluorescent wheel 101 enter the dichroic mirror unit 201 and the reflection mirror. The light is provided in such a manner that the light enters the portion 202. The color wheel device 150 is arranged so that the blue wavelength band light, the red wavelength band light, and the green wavelength band light reflected by the mirror member 200 are incident thereon.

図2に戻り、導光光学系170は、マイクロレンズアレイ90、凹レンズ174、第2集光レンズ175、照射ミラー185、及びコンデンサレンズ195を有している。凹レンズ174は、マイクロレンズアレイ90と第2集光レンズ175の間に配置される。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50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。 Returning to FIG. 2, the light guide optical system 170 includes a microlens array 90, a concave lens 174, a second condensing lens 175, an irradiation mirror 185, and a condenser lens 195. The concave lens 174 is arranged between the microlens array 90 and the second condensing lens 175. Note that the condenser lens 195 is also a part of the projection optical system 220 because it emits the image light emitted from the display element 50 disposed on the rear panel 13 side of the condenser lens 195 toward the projection optical system 220.

投影光学系220は、コンデンサレンズ195、可動レンズ群235、及び固定レンズ群225を有している。コンデンサレンズ195の正面パネル12側の光軸上に配置される固定レンズ群225は、固定鏡筒に内蔵され、手動又は自動により移動されることにより、ズーム調整やフォーカス調整を可能としている。 The projection optical system 220 includes a condenser lens 195, a movable lens group 235, and a fixed lens group 225. A fixed lens group 225 arranged on the optical axis of the condenser lens 195 on the front panel 12 side is housed in a fixed lens barrel and is moved manually or automatically to enable zoom adjustment and focus adjustment.

以上のように構成された投影装置10では、制御部38は、蛍光ホイール装置100及びカラーホイール装置150を制御することにより、青色波長帯域光の出射期間は、青色波長帯域光が入射する位置に蛍光ホイール装置100の反射領域102が位置し、かつカラーホイール装置150の青色透過領域152が位置するように制御する。また、制御部38は、赤色波長帯域の出射期間は、赤色波長帯域光が入射する位置に蛍光ホイール装置100の赤色発光領域104が位置し、かつカラーホイール装置150の赤色透過領域154が位置するように制御する。 In the projection device 10 configured as described above, the control unit 38 controls the fluorescent wheel device 100 and the color wheel device 150 so that the emission period of the blue wavelength band light is adjusted to the position where the blue wavelength band light is incident. Control is performed so that the reflective area 102 of the fluorescent wheel device 100 is located and the blue transparent area 152 of the color wheel device 150 is located. Furthermore, during the emission period of the red wavelength band, the control unit 38 determines that the red light emitting region 104 of the fluorescent wheel device 100 is located at the position where the red wavelength band light is incident, and the red transmitting region 154 of the color wheel device 150 is located. Control as follows.

また、制御部38は、緑色波長帯域の出射期間は、緑色波長帯域光が入射する位置に蛍光ホイール装置100の緑色発光領域106が位置し、かつカラーホイール装置150の緑色透過領域156が位置するように制御する。これにより、導光光学系170を介して各波長帯域光が表示素子50に入射され、表示素子50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。 Further, during the emission period of the green wavelength band, the control unit 38 controls the green wavelength band light to be incident on the green light emitting region 106 of the fluorescent wheel device 100 and the color wheel device 150 to have the green light transmitting region 156 located at the position where the green wavelength band light is incident. Control as follows. As a result, each wavelength band light is incident on the display element 50 via the light guide optical system 170, and the display element 50 displays each color of light in a time-division manner according to the data, thereby projecting a color image on the screen. Can be done.

次に、光源装置60を構成する各部材における光の出入射を説明する。まず、図9に基づいて励起光である青色波長帯域光が出射される場合について説明する。ここで、青色波長帯域光(図9及び図10において実線で示す光L1)が入射する蛍光ホイール101上の位置を第1照射スポットSP1とし(図3参照)、青色波長帯域光、赤色波長帯域光、及び緑色波長帯域光が入射するカラーホイール151上の位置を第2照射スポットSP2とする(図4参照)。図9では、第1照射スポットSP1に蛍光ホイール101の反射領域102が位置しており、第2照射スポットSP2にカラーホイール151の青色透過領域152が位置している。 Next, the ingress and egress of light in each member constituting the light source device 60 will be explained. First, a case where blue wavelength band light, which is excitation light, is emitted will be described based on FIG. 9. Here, the position on the fluorescent wheel 101 where the blue wavelength band light (light L1 shown by the solid line in FIGS. 9 and 10) is incident is defined as the first irradiation spot SP1 (see FIG. 3), and the blue wavelength band light and the red wavelength band light are incident. The position on the color wheel 151 where the light and green wavelength band light are incident is defined as a second irradiation spot SP2 (see FIG. 4). In FIG. 9, the reflection area 102 of the fluorescent wheel 101 is located at the first irradiation spot SP1, and the blue transmission area 152 of the color wheel 151 is located at the second irradiation spot SP2.

励起光照射装置70の各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)は、その光束R1(図5(b)参照)の全域がミラー部材200の2箇所のダイクロイックミラー部201にそれぞれ入射し、ダイクロイックミラー部201を透過する。ダイクロイックミラー部201を透過した青色波長帯域光は、第1集光レンズ142を介して蛍光ホイール101の入射面に対して傾斜する角度で入射する。第1照射スポットSP1に反射領域102が位置しているときには、蛍光ホイール101に入射した青色波長帯域光は、反射領域102で入射角度に対して5~10°程度の角度をなして反射される。 The blue wavelength band light (excitation light) emitted from each blue laser diode 71 of the excitation light irradiation device 70 has a light beam R1 (see FIG. 5(b)) throughout the entire area of the dichroic mirror section 201 of the mirror member 200 at two locations. and are transmitted through the dichroic mirror section 201. The blue wavelength band light transmitted through the dichroic mirror section 201 enters the fluorescent wheel 101 at an inclined angle with respect to the incident surface via the first condenser lens 142 . When the reflection area 102 is located at the first irradiation spot SP1, the blue wavelength band light incident on the fluorescent wheel 101 is reflected at the reflection area 102 at an angle of about 5 to 10 degrees with respect to the incident angle. .

蛍光ホイール101で反射された青色波長帯域光は、第1集光レンズ142を介してミラー部材200の反射ミラー部202に入射する。反射ミラー部202に入射した青色波長帯域光は、カラーホイール装置150側へ反射され、カラーホイール151に入射する。第2照射スポットSP2に青色透過領域152が位置しているときには、カラーホイール151に入射した青色波長帯域光は、青色透過領域152で拡散されつつ青色透過領域152を透過して、マイクロレンズアレイ90に向けて出射される。このようにして、青色波長帯域光とされる励起光は、光源光として利用することができる。 The blue wavelength band light reflected by the fluorescent wheel 101 enters the reflection mirror section 202 of the mirror member 200 via the first condenser lens 142. The blue wavelength band light incident on the reflection mirror section 202 is reflected toward the color wheel device 150 side, and is incident on the color wheel 151. When the blue transmission area 152 is located at the second irradiation spot SP2, the blue wavelength band light incident on the color wheel 151 is diffused by the blue transmission area 152 and passes through the blue transmission area 152. It is emitted towards. In this way, the excitation light in the blue wavelength band can be used as light source light.

次に、図10に基づいて、赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光が出射される場合について説明する。図10では、第1照射スポットSP1に赤色発光領域104が位置するとともに第2照射スポットSP2に赤色透過領域154が位置している。又は、図10では、第1照射スポットSP1に緑色発光領域106が位置するとともに第2照射スポットSP2に緑色透過領域156が位置している。励起光である青色波長帯域光が蛍光ホイール101に入射するまでの光路は、上述したとおりである。第1照射スポットSP1に赤色発光領域104が位置しているときには、蛍光ホイール101に入射する青色波長帯域光は赤色蛍光体層を照射し、第1照射スポットSP1に緑色発光領域106が位置しているときには、蛍光ホイール101に入射する青色波長帯域光は緑色蛍光体層を照射する。 Next, based on FIG. 10, a case where red wavelength band light and green wavelength band light are emitted will be described. In FIG. 10, the red light emitting region 104 is located at the first irradiation spot SP1, and the red transmitting region 154 is located at the second irradiation spot SP2. Alternatively, in FIG. 10, the green light emitting region 106 is located at the first irradiation spot SP1, and the green transmission region 156 is located at the second irradiation spot SP2. The optical path of the blue wavelength band light, which is the excitation light, until it enters the fluorescent wheel 101 is as described above. When the red light emitting region 104 is located in the first irradiation spot SP1, the blue wavelength band light incident on the fluorescent wheel 101 illuminates the red phosphor layer, and the green light emitting region 106 is located in the first irradiation spot SP1. When the phosphor wheel 101 is in the green phosphor layer, the blue wavelength band light incident on the phosphor wheel 101 illuminates the green phosphor layer.

赤色発光領域104に励起光である青色波長帯域光が照射されると、赤色波長帯域光を含む蛍光(図10において破線で示す光L2)が発光する。また、緑色発光領域106に青色波長帯域光が照射されると、緑色波長帯域光を含む蛍光(図10において破線で示す光L2)が発光する。ここで、赤色発光領域104及び緑色発光領域106で発光する光には、赤色波長帯域光を含む蛍光又は緑色波長帯域光を含む蛍光と、赤色発光領域104又は緑色発光領域106に照射されずにそのまま蛍光ホイール101のミラー加工された面により反射された励起光(以下、「残留励起光」という。)が存在する。 When the red light emitting region 104 is irradiated with blue wavelength band light, which is excitation light, fluorescence (light L2 shown by a broken line in FIG. 10) including red wavelength band light is emitted. Furthermore, when the green light emitting region 106 is irradiated with light in the blue wavelength band, fluorescence (light L2 indicated by a broken line in FIG. 10) including the light in the green wavelength band is emitted. Here, the light emitted by the red light emitting region 104 and the green light emitting region 106 includes fluorescence including red wavelength band light, fluorescence including green wavelength band light, and light emitted by the red light emitting region 104 or the green light emitting region 106. Excitation light reflected by the mirror-finished surface of the fluorescent wheel 101 (hereinafter referred to as "residual excitation light") remains.

赤色発光領域104で発光した赤色波長帯域光及び緑色発光領域106で発光した緑色波長帯域光は、120°程度の角度をなして拡散され、第1集光レンズ142を介してミラー部材200側へ出射される。ミラー部材200側へ出射された赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光は、その大部分がミラー部材200のダイクロイックミラー部201に入射し、残部が反射ミラー部202に入射し、ダイクロイックミラー部201及び反射ミラー部202によりカラーホイール装置150側へ反射されてカラーホイール151に入射する。 The red wavelength band light emitted from the red light emitting region 104 and the green wavelength band light emitted from the green light emitting region 106 are diffused at an angle of about 120° and go to the mirror member 200 side via the first condensing lens 142. It is emitted. Most of the red wavelength band light and green wavelength band light emitted to the mirror member 200 side enters the dichroic mirror section 201 of the mirror member 200, the remainder enters the reflecting mirror section 202, and the remaining portion enters the dichroic mirror section 201 and the dichroic mirror section 201. The light is reflected by the reflective mirror section 202 toward the color wheel device 150 and enters the color wheel 151 .

第2照射スポットSP2に赤色透過領域154が位置しているときには、カラーホイール151に入射した赤色波長帯域光は、赤色透過領域154を透過して色純度が高められ、マイクロレンズアレイ90に向けて出射される。また、第2照射スポットSP2に緑色透過領域156が位置しているときには、カラーホイール151に入射した緑色波長帯域光は、緑色透過領域156を透過して色純度が高められ、マイクロレンズアレイ90に向けて出射される。このようにして、赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光を光源光として利用することができる。 When the red transmission area 154 is located in the second irradiation spot SP2, the red wavelength band light incident on the color wheel 151 is transmitted through the red transmission area 154, has increased color purity, and is directed toward the microlens array 90. It is emitted. Furthermore, when the green transmission area 156 is located in the second irradiation spot SP2, the green wavelength band light incident on the color wheel 151 is transmitted through the green transmission area 156, has increased color purity, and is transmitted to the microlens array 90. It is emitted towards the target. In this way, red wavelength band light and green wavelength band light can be used as light source light.

なお、蛍光ホイール101で反射された残留励起光は、第1集光レンズ142を介してミラー部材200側へ出射され、ミラー部材200のダイクロイックミラー部201又は反射ミラー部202のいずれかに入射する。このうちダイクロイックミラー部201に入射した残留励起光は、ダイクロイックミラー部201を透過して取り除かれる。一方、反射ミラー部202に入射した残留励起光は、反射ミラー部202によりカラーホイール装置150側へ反射されてカラーホイール151の赤色透過領域154又は緑色透過領域156に入射する。赤色透過領域154又は緑色透過領域156に入射した残留励起光は、赤色透過領域154又は緑色透過領域156により反射されて取り除かれる。 Note that the residual excitation light reflected by the fluorescent wheel 101 is emitted to the mirror member 200 side via the first condensing lens 142 and enters either the dichroic mirror section 201 or the reflective mirror section 202 of the mirror member 200. . Of this, residual excitation light that has entered the dichroic mirror section 201 is transmitted through the dichroic mirror section 201 and removed. On the other hand, the residual excitation light that has entered the reflective mirror section 202 is reflected by the reflective mirror section 202 toward the color wheel device 150 side and enters the red transmitting region 154 or the green transmitting region 156 of the color wheel 151 . The residual excitation light incident on the red transmission area 154 or the green transmission area 156 is reflected by the red transmission area 154 or the green transmission area 156 and removed.

なお、本実施形態においては、蛍光ホイール装置100に赤色発光領域104及び緑色発光領域106が設けられた構成を例示したが、蛍光ホイール装置100に黄色波長帯域光を含む蛍光を発光する黄色発光体層が設けられた構成としてもよい。この場合、励起光である青色波長帯域光が黄色発光体層に照射されて黄色波長帯域光が発光し、発光した黄色波長帯域光がダイクロイックミラー部201及び反射ミラー部202によりカラーホイール装置150側へ反射される。カラーホイール151に入射した黄色波長帯域光は、第2照射スポットSP2に赤色透過領域154が位置しているときには、赤色波長帯域光が赤色透過領域154を透過してその他の緑色波長帯域光が反射して取り除かれ、第2照射スポットSP2に緑色透過領域156が位置しているときには、緑色波長帯域光が緑色透過領域156を透過してその他の赤色波長帯域光が反射して取り除かれる。 In this embodiment, a configuration in which the fluorescent wheel device 100 is provided with the red light emitting region 104 and the green light emitting region 106 is illustrated, but the fluorescent wheel device 100 includes a yellow light emitting body that emits fluorescence including yellow wavelength band light. A structure including layers may also be used. In this case, the blue wavelength band light, which is excitation light, is irradiated onto the yellow light emitter layer to emit yellow wavelength band light, and the emitted yellow wavelength band light is passed through the dichroic mirror section 201 and the reflection mirror section 202 to the color wheel device 150 side. reflected to. When the red wavelength band light incident on the color wheel 151 is located in the red transmission area 154 at the second irradiation spot SP2, the red wavelength band light is transmitted through the red transmission area 154 and the other green wavelength band light is reflected. When the green wavelength band light is located at the second irradiation spot SP2, the green wavelength band light is transmitted through the green wavelength band light and the other red wavelength band light is reflected and removed.

以上説明したように本実施形態に係る光源装置60は、青色波長帯域光を出射する励起光照射装置70と、青色波長帯域光を透過し、赤色波長帯域光を反射するダイクロイックミラー部201と、ダイクロイックミラー部201を透過した青色波長帯域光が入射面に対して傾斜する角度で入射するように設けられ、青色波長帯域光を反射する反射領域102、及び青色波長帯域光が照射されて赤色波長帯域光を含む蛍光を発光する赤色発光領域104を有する蛍光ホイール装置100と、少なくとも青色波長帯域光を反射する反射ミラー部202と、を備えている。そして、蛍光ホイール装置100は、反射領域102で反射した青色波長帯域光が反射ミラー部202に入射し、赤色発光領域104で発光した赤色波長帯域光がダイクロイックミラー部201及び反射ミラー部202に入射するように設けられている。 As described above, the light source device 60 according to the present embodiment includes the excitation light irradiation device 70 that emits light in the blue wavelength band, the dichroic mirror section 201 that transmits the light in the blue wavelength band and reflects the light in the red wavelength band, The blue wavelength band light transmitted through the dichroic mirror section 201 is provided so as to be incident at an oblique angle with respect to the incident surface, and there is a reflection area 102 that reflects the blue wavelength band light, and a reflection area 102 that is irradiated with the blue wavelength band light to reflect the red wavelength band light. It includes a fluorescent wheel device 100 having a red light emitting region 104 that emits fluorescent light including band light, and a reflecting mirror section 202 that reflects at least blue wavelength band light. In the fluorescent wheel device 100, the blue wavelength band light reflected by the reflection region 102 enters the reflection mirror section 202, and the red wavelength band light emitted from the red light emitting region 104 enters the dichroic mirror section 201 and the reflection mirror section 202. It is set up to do so.

光源装置60は、上記のような構成とされていることにより、蛍光ホイール装置100で反射された青色波長帯域光と蛍光ホイール装置100で発光した赤色波長帯域光が同じ側へ導光される。そして、ダイクロイックミラー部201及び反射ミラー部202に入射した赤色波長帯域光のうち少なくともダイクロイックミラー部201に入射した赤色波長帯域光が反射ミラー部202に入射した青色波長帯域光と同じ側へ反射される。これにより、青色波長帯域光と赤色波長帯域光の光路が同一光路となるため、一方の波長帯域光を他方の波長帯域光から独立して導光するためのレンズ部材やミラー部材等を別途配置する必要がない。このため、光源装置60では、装置の小型化を図ることができる。 Since the light source device 60 is configured as described above, the blue wavelength band light reflected by the fluorescent wheel device 100 and the red wavelength band light emitted by the fluorescent wheel device 100 are guided to the same side. Of the red wavelength band light incident on the dichroic mirror section 201 and the reflecting mirror section 202, at least the red wavelength band light incident on the dichroic mirror section 201 is reflected to the same side as the blue wavelength band light incident on the reflecting mirror section 202. Ru. As a result, the optical paths of the blue wavelength band light and the red wavelength band light become the same optical path, so lens members, mirror members, etc. are separately arranged to guide the light of one wavelength band independently from the light of the other wavelength band. There's no need to. Therefore, the light source device 60 can be made smaller.

また、光源装置60は、蛍光発光装置として蛍光ホイール装置100を備えている。これにより、蛍光ホイール装置100において青色波長帯域光が入射する位置に反射領域102及び赤色発光領域104のいずれかが時分割で位置するように制御するための具体的な構成を提供することができる。また、励起光が照射されることによる熱が蛍光ホイール装置100に設けられた蛍光体層の一部に集中することを抑制することができる。 The light source device 60 also includes a fluorescent wheel device 100 as a fluorescent light emitting device. This makes it possible to provide a specific configuration for controlling the fluorescent wheel device 100 so that either the reflective region 102 or the red light emitting region 104 is located in a time-sharing manner at a position where blue wavelength band light is incident. . Further, it is possible to suppress heat caused by irradiation with excitation light from concentrating on a part of the phosphor layer provided in the phosphor wheel device 100.

また、光源装置60では、ダイクロイックミラー部201及び反射ミラー部202が同一のミラー部材200に設けられている。これにより、ダイクロイックミラー部201部と反射ミラー部202を互いに近接した形で設けるための具体的な構成を提供することができる。 Further, in the light source device 60, the dichroic mirror section 201 and the reflective mirror section 202 are provided on the same mirror member 200. This makes it possible to provide a specific configuration for providing the dichroic mirror section 201 and the reflecting mirror section 202 close to each other.

また、光源装置60では、ダイクロイックミラー部201は、ミラー部材200にスリット状に設けられており、ミラー部材200は、ダイクロイックミラー部201を除いた部位が全て反射ミラー部202とされている。これにより、ダイクロイックミラー部201の領域が狭くなり、ミラー部材200における反射ミラー部202の領域を広くすることができる。このため、蛍光ホイール装置100で反射された青色波長帯域光の大部分を反射ミラー部202により反射させることができ、蛍光ホイール装置100で反射された青色波長帯域光がダイクロイックミラー部201に入射し、ダイクロイックミラー部201を透過することによるエネルギーロスを低減することができる。 Further, in the light source device 60, the dichroic mirror section 201 is provided in the shape of a slit in the mirror member 200, and the entire portion of the mirror member 200 except for the dichroic mirror section 201 is a reflecting mirror section 202. This makes it possible to narrow the area of the dichroic mirror section 201 and widen the area of the reflective mirror section 202 in the mirror member 200. Therefore, most of the blue wavelength band light reflected by the fluorescent wheel device 100 can be reflected by the reflecting mirror section 202, and the blue wavelength band light reflected by the fluorescent wheel device 100 can enter the dichroic mirror section 201. , energy loss due to transmission through the dichroic mirror section 201 can be reduced.

また、光源装置60では、ダイクロイックミラー部201は、励起光照射装置70から出射されてダイクロイックミラー部201に入射する青色波長帯域光の光束の長軸方向を長辺方向とするスリット状とされている。これにより、励起光照射装置70からダイクロイックミラー部201側に出射される青色波長帯域光の光束R1の全域をダイクロイックミラー部201に入射させることができる。このため、励起光照射装置70から出射された青色波長帯域光の一部又は全部が、ダイクロイックミラー部201から外れることによるエネルギーロス、又は反射ミラー部202に入射して反射されることによるエネルギーロスを低減することができる。 Furthermore, in the light source device 60, the dichroic mirror section 201 has a slit shape whose long side direction is the long axis direction of the light beam of the blue wavelength band light that is emitted from the excitation light irradiation device 70 and enters the dichroic mirror section 201. There is. Thereby, the entire range of the light beam R1 of the blue wavelength band light emitted from the excitation light irradiation device 70 to the dichroic mirror section 201 side can be made incident on the dichroic mirror section 201. Therefore, a part or all of the blue wavelength band light emitted from the excitation light irradiation device 70 may lose energy due to being removed from the dichroic mirror section 201, or may be energy loss due to entering the reflecting mirror section 202 and being reflected. can be reduced.

また、光源装置60では、励起光照射装置70は、レーザダイオードであり、光を出射する青色レーザダイオード71、及び青色レーザダイオード71の光出射側に設けられて青色レーザダイオード71から出射される青色波長帯域光を平行光の光束に変換するコリメータレンズ72を有する。これにより、青色レーザダイオード71から出射される青色波長帯域光の光束R1が収束されるため、青色波長帯域光の光束R1の全域をダイクロイックミラー部201に入射させるための具体的な構成を提供することができる。 In the light source device 60, the excitation light irradiation device 70 is a laser diode, and includes a blue laser diode 71 that emits light, and a blue laser diode 71 that is provided on the light output side of the blue laser diode 71 to emit blue light emitted from the blue laser diode 71. It has a collimator lens 72 that converts wavelength band light into a parallel beam of light. As a result, the light beam R1 of the blue wavelength band light emitted from the blue laser diode 71 is converged, thereby providing a specific configuration for making the entire range of the light beam R1 of the blue wavelength band incident on the dichroic mirror unit 201. be able to.

また、光源装置60では、コリメータレンズ72は、青色レーザダイオード71の光出射点Pがコリメータレンズ72の中心を通る軸線C上からずれた位置となるように設けられている。これにより、コリメータレンズ72から出射される青色波長帯域光を任意の方向へ傾斜するように調整することができ、青色レーザダイオード71から出射される青色波長帯域光をダイクロイックミラー部201へ効果的に入射させることができる。 Further, in the light source device 60, the collimator lens 72 is provided so that the light emission point P of the blue laser diode 71 is shifted from the axis C passing through the center of the collimator lens 72. Thereby, the blue wavelength band light emitted from the collimator lens 72 can be adjusted to be tilted in any direction, and the blue wavelength band light emitted from the blue laser diode 71 can be effectively directed to the dichroic mirror unit 201. It can be made incident.

また、光源装置60では、励起光照射装置70は、複数の青色レーザダイオード71と、複数のダイクロイックミラー部201と、を備えている。これにより、励起光照射装置70における照射強度を高めることができるとともに、各ダイクロイックミラー部201を、複数の青色レーザダイオード71のうち一つ又は一群の青色レーザダイオード71と対応させた形で設けることができる。 Further, in the light source device 60, the excitation light irradiation device 70 includes a plurality of blue laser diodes 71 and a plurality of dichroic mirror sections 201. As a result, the irradiation intensity in the excitation light irradiation device 70 can be increased, and each dichroic mirror section 201 can be provided in a manner corresponding to one or a group of blue laser diodes 71 among the plurality of blue laser diodes 71. I can do it.

また、光源装置60では、蛍光ホイール装置100は、青色波長帯域光が照射されて緑色波長帯域光を含む蛍光を発光する緑色発光領域106を有し、緑色発光領域106で緑色波長帯域光をダイクロイックミラー部201及び反射ミラー部202側に発光する。これにより、緑色波長帯域光の光路を青色波長帯域光及び赤色波長帯域光と同一光路とすることができ、光源装置60の表示色を増やしつつ、装置の小型化を図ることができる。 In addition, in the light source device 60, the fluorescent wheel device 100 has a green light emitting region 106 that emits fluorescence including green wavelength band light when irradiated with blue wavelength band light, and the green light emitting region 106 emits the green wavelength band light in a dichroic manner. Light is emitted toward the mirror section 201 and reflective mirror section 202 sides. Thereby, the optical path of the light in the green wavelength band can be made the same optical path as the light in the blue wavelength band and the light in the red wavelength band, and it is possible to increase the display colors of the light source device 60 and reduce the size of the device.

また、光源装置60では、反射ミラー部202は、ダイクロイックミラー部201と近接して設けられ、赤色発光領域104で発光した赤色波長帯域光及び緑色発光領域106で発光した緑色波長帯域光を反射する。これにより、蛍光ホイール装置100で発光した赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光のうち、ダイクロイックミラー部201に入射した光だけでなく反射ミラー部202に入射した光についても反射ミラー部202に入射した青色波長帯域光と同じ側へ反射される。このため、赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光の光路をより効果的に青色波長帯域光の光路と同一光路とすることができる。 Further, in the light source device 60, the reflection mirror section 202 is provided close to the dichroic mirror section 201, and reflects the red wavelength band light emitted from the red light emitting region 104 and the green wavelength band light emitted from the green light emitting region 106. . As a result, out of the red wavelength band light and the green wavelength band light emitted by the fluorescent wheel device 100, not only the light incident on the dichroic mirror section 201 but also the light incident on the reflecting mirror section 202 enters the reflecting mirror section 202. It is reflected to the same side as the blue wavelength band light. Therefore, the optical paths of the red wavelength band light and the green wavelength band light can be made more effectively the same optical path as the optical path of the blue wavelength band light.

また、光源装置60は、青色波長帯域光を透過する青色透過領域152、赤色波長帯域光を透過して他の波長帯域光を反射する赤色透過領域154、及び緑色波長帯域光を透過して他の波長帯域光を反射する緑色透過領域156を有するカラーホイール装置150を備え、カラーホイール装置150は、反射ミラー部202で反射した光が入射するように設けられている。これにより、赤色透過領域154を透過する赤色波長帯域光及び緑色透過領域156を透過する緑色波長帯域光の色純度を高めることができるとともに、カラーホイール装置150を透過する青色波長帯域光、赤色波長帯域光、及び緑色波長帯域光を同一光路で導光させることができる。 The light source device 60 also includes a blue transmission region 152 that transmits light in the blue wavelength band, a red transmission region 154 that transmits light in the red wavelength band and reflects light in other wavelength bands, and a red transmission region 154 that transmits light in the green wavelength band and reflects light in other wavelength bands. The color wheel device 150 is provided with a color wheel device 150 having a green transmission region 156 that reflects light in a wavelength band of . As a result, the color purity of the red wavelength band light that passes through the red transmission region 154 and the green wavelength band light that passes through the green transmission region 156 can be increased, and the color purity of the blue wavelength band light that passes through the color wheel device 150 and the red wavelength band light that passes through the color wheel device 150 can be increased. Band light and green wavelength band light can be guided along the same optical path.

また、光源装置60では、フィルタ装置としてカラーホイール装置150を備えている。これにより、カラーホイール装置150において青色波長帯域光、赤色波長帯域、及び緑色波長帯域光が入射する位置に、それぞれ対応する青色透過領域152、赤色透過領域154、及び緑色透過領域156が時分割で位置するように制御するための具体的な構成を提供することができる。 The light source device 60 also includes a color wheel device 150 as a filter device. As a result, in the color wheel device 150, the corresponding blue transmission area 152, red transmission area 154, and green transmission area 156 are time-divided at the positions where the blue wavelength band light, the red wavelength band light, and the green wavelength band light are incident. A specific configuration for controlling the position can be provided.

また、光源装置60では、カラーホイール装置150は、透過領域として青色波長帯域光を透過して拡散する青色透過領域152を有している。これにより、青色透過領域152を透過した青色波長帯域光を、赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光と略等しい大きさの光束とすることができる。 Furthermore, in the light source device 60, the color wheel device 150 has a blue transmission region 152 that transmits and diffuses blue wavelength band light as a transmission region. Thereby, the blue wavelength band light transmitted through the blue transmission region 152 can be made into a luminous flux having approximately the same size as the red wavelength band light and the green wavelength band light.

また、本実施形態に係る投影装置10は、上記の光源装置60と、画像光を生成する表示素子50と、表示素子50から出射された画像光を被投影体に投影する投影光学系220と、光源装置60と表示素子50とを制御する制御部38と、を備えている。これにより、光源装置60から投影光学系220側へ導光される青色波長帯域光、赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光の光路を同一光路とすることができ、光源装置60の小型化が図られた投影装置10を実現することができる。 Furthermore, the projection device 10 according to the present embodiment includes the above-described light source device 60, a display element 50 that generates image light, and a projection optical system 220 that projects the image light emitted from the display element 50 onto an object to be projected. , a control unit 38 that controls the light source device 60 and the display element 50. As a result, the optical paths of the blue wavelength band light, red wavelength band light, and green wavelength band light guided from the light source device 60 to the projection optical system 220 side can be made into the same optical path, and the light source device 60 can be miniaturized. A projection device 10 can be realized.

以上説明した各実施形態は、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。 Each embodiment described above is presented as an example, and is not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included within the scope and gist of the invention, as well as within the scope of the invention described in the claims and its equivalents.

例えば、上記の実施形態では、ダイクロイックミラー部と反射ミラー部が同一のミラー部材に設けられた構成を例示したが、ダイクロイックミラー部と反射ミラー部が異なる部材に設けられた構成であってもよい。また、上記の実施形態では、ミラー部材において2箇所にダイクロイックミラー部が設けられた構成を例示したが、ミラー部材においてダイクロイックミラー部が1箇所に設けられた構成であってもよいし、ダイクロイックミラー部が3箇所以上に設けられた構成であってもよい。 For example, in the above embodiment, the dichroic mirror section and the reflective mirror section are provided on the same mirror member, but the dichroic mirror section and the reflective mirror section may be provided on different members. . Further, in the above embodiment, the configuration in which the dichroic mirror portion is provided at two locations in the mirror member is illustrated, but the configuration may be such that the dichroic mirror portion is provided in one location in the mirror member, or the dichroic mirror portion may be provided in one location in the mirror member. The configuration may be such that the portions are provided at three or more locations.

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]第1波長帯域光を出射する光源と、
前記第1波長帯域光を透過し、第2波長帯域光を反射する第1ミラー部と、
前記第1ミラー部を透過した前記第1波長帯域光が入射面に対して傾斜する角度で入射するように設けられ、前記第1波長帯域光を反射する反射領域、及び前記第1波長帯域光が照射されて前記第2波長帯域光を含む蛍光を発光する第1発光領域を有する蛍光発光装置と、
少なくとも前記反射領域で反射した前記第1波長帯域光を反射する第2ミラー部と、を備え、
前記蛍光発光装置は、前記反射領域で反射した前記第1波長帯域光が前記第2ミラー部に入射し、前記第1発光領域で発光した前記第2波長帯域光が前記第1ミラー部及び前記第2ミラー部に入射するように設けられている、
光源装置。
[2]前記蛍光発光装置は、蛍光ホイール装置である、前記[1]に記載の光源装置。
[3]前記第1ミラー部及び前記第2ミラー部が同一のミラー部材に設けられている、前記[2]に記載の光源装置。
[4]前記第1ミラー部は、前記ミラー部材にスリット状に設けられており、
前記ミラー部材は、前記第1ミラー部を除いた部位が全て前記第2ミラー部とされている、
前記[3]に記載の光源装置。
[5]前記第1ミラー部は、前記光源から出射されて前記第1ミラー部に入射する前記第1波長帯域光の光束の長軸方向を長辺方向とするスリット状とされている、前記[4]に記載の光源装置。
[6]前記光源は、レーザダイオードであり、光を出射する光出射部、及び該発出射部の光出射側に設けられて該光出射部から出射される前記第1波長帯域光を平行光の光束に変換するレンズ部を有する、前記[5]に記載の光源装置。
[7]前記レンズ部は、前記光出射部の光出射点が前記レンズ部の中心を通る軸線上からずれた位置となるように設けられている、[6]に記載の光源装置。
[8]複数の前記光出射部と、
複数の前記第1ミラー部と、を備える、
前記[7]に記載の光源装置。
[9]前記蛍光発光装置は、前記第1波長帯域光が照射されて第3波長帯域光を含む蛍光を発光する第2発光領域を有し、該第2発光領域で前記第3波長帯域光を前記第1ミラー部及び前記第2ミラー部側に発光する、前記[1]~[8]のいずれかに記載の光源装置。
[10]
前記第2ミラー部は、前記第1ミラー部と近接して設けられ、前記第1発光領域で発光した前記第2波長帯域光及び前記第2発光領域で発光した前記第3波長帯域光を反射する、前記[9]に記載の光源装置。
[11]
前記第1波長帯域光を透過する透過領域、前記第2波長帯域光を透過して他の波長帯域光を反射する第1フィルタ領域、及び前記第3波長帯域光を透過して他の波長帯域光を反射する第2フィルタ領域を有するフィルタ装置を備え、
前記フィルタ装置は、前記第2ミラー部で反射した光が入射するように設けられている、
前記[10]に記載の光源装置。
[12]前記フィルタ装置は、カラーホイール装置である、前記[11]に記載の光源装置。
[13]前記カラーホイール装置の前記透過領域は、前記第1波長帯域光を透過して拡散する透過拡散領域である、前記[12]に記載の光源装置。
[14]前記[13]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被投影体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、
投影装置。
Below, the invention described in the first claim of the present application will be added.
[1] A light source that emits light in a first wavelength band;
a first mirror portion that transmits the first wavelength band light and reflects the second wavelength band light;
a reflection region that is provided so that the first wavelength band light transmitted through the first mirror section is incident at an oblique angle with respect to an incident plane and reflects the first wavelength band light; and a reflection region that reflects the first wavelength band light; a fluorescent light emitting device having a first light emitting region that emits fluorescence including the second wavelength band light upon being irradiated with the fluorescent light;
a second mirror portion that reflects at least the first wavelength band light reflected by the reflection region;
In the fluorescent light emitting device, the first wavelength band light reflected by the reflection region enters the second mirror section, and the second wavelength band light emitted from the first light emitting region enters the first mirror section and the second wavelength band light. provided so as to be incident on the second mirror section,
Light source device.
[2] The light source device according to [1], wherein the fluorescent light emitting device is a fluorescent wheel device.
[3] The light source device according to [2], wherein the first mirror portion and the second mirror portion are provided on the same mirror member.
[4] The first mirror portion is provided in a slit shape in the mirror member,
The entire portion of the mirror member excluding the first mirror portion is the second mirror portion.
The light source device according to [3] above.
[5] The first mirror section has a slit shape whose long side direction is the long axis direction of the luminous flux of the first wavelength band light that is emitted from the light source and enters the first mirror section. The light source device according to [4].
[6] The light source is a laser diode, and is provided with a light emitting part that emits light, and a light emitting side of the light emitting part, and converts the first wavelength band light emitted from the light emitting part into parallel light. The light source device according to [5] above, which has a lens section that converts the light beam into a light beam of .
[7] The light source device according to [6], wherein the lens portion is provided such that the light emission point of the light emission portion is shifted from an axis passing through the center of the lens portion.
[8] A plurality of the light emitting parts;
a plurality of the first mirror sections;
The light source device according to [7] above.
[9] The fluorescent light emitting device has a second light emitting region that is irradiated with the first wavelength band light and emits fluorescence including the third wavelength band light, and the second light emitting region emits the third wavelength band light. The light source device according to any one of [1] to [8], wherein the light source device emits light toward the first mirror portion and the second mirror portion.
[10]
The second mirror section is provided close to the first mirror section, and reflects the second wavelength band light emitted from the first light emitting region and the third wavelength band light emitted from the second light emitting region. The light source device according to [9] above.
[11]
a transmission area that transmits the first wavelength band light, a first filter area that transmits the second wavelength band light and reflects other wavelength band light, and a first filter area that transmits the third wavelength band light and reflects other wavelength band light. a filter device having a second filter region that reflects light;
The filter device is provided so that the light reflected by the second mirror section is incident thereon.
The light source device according to [10] above.
[12] The light source device according to [11], wherein the filter device is a color wheel device.
[13] The light source device according to [12], wherein the transmission region of the color wheel device is a transmission diffusion region that transmits and diffuses the first wavelength band light.
[14] The light source device according to [13] above,
a display element that generates image light;
a projection optical system that projects the image light emitted from the display element onto a projection object;
comprising a control unit that controls the light source device and the display element;
Projection device.

10 投影装置 12 正面パネル
12a 投影口 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 50 表示素子
57 電源コネクタ 60 光源装置
70 励起光照射装置 71 青色レーザダイオード
72 コリメータレンズ 80 赤緑色光源装置
90 マイクロレンズアレイ 100 蛍光ホイール装置
101 蛍光ホイール 102 反射領域
104 赤色発光領域 106 緑色発光領域
110 モータ 130 ヒートシンク
140 光源光学系 142 第1集光レンズ
150 カラーホイール装置 151 カラーホイール
152 青色透過領域 154 赤色透過領域
156 緑色透過領域 160 モータ
170 導光光学系 174 凹レンズ
175 第2集光レンズ 185 照射ミラー
195 コンデンサレンズ 200 ミラー部材
200a 励起光入射面 200b 励起光出射面
201 ダイクロイックミラー部 202 反射ミラー部
220 投影光学系 225 固定レンズ群
235 可動レンズ群 242 制御回路基板
261 冷却ファン C 軸線
L1,L2 光 LU 発光光
P 光出射点 R1 光束
RE 反射光 SB システムバス
SP1 第1照射スポット SP2 第2照射スポット
α1 反射角度 α2 拡散角度
10 Projection device 12 Front panel 12a Projection port 13 Back panel 14 Right panel 15 Left panel 21 Input/output connector section 22 Input/output interface 23 Image converter 24 Display encoder 25 Video RAM 26 Display drive section 31 Image compression/expansion section 32 Memory card 35 Ir receiving section 36 Ir processing section 37 Key/indicator section 38 Control section 41 Light source control circuit 43 Cooling fan drive control circuit 45 Lens motor 47 Audio processing section 48 Speaker 50 Display element 57 Power connector 60 Light source device 70 Excitation light irradiation device 71 Blue laser diode 72 Collimator lens 80 Red-green light source device 90 Microlens array 100 Fluorescent wheel device 101 Fluorescent wheel 102 Reflective region 104 Red light emitting region 106 Green light emitting region 110 Motor 130 Heat sink 140 Light source optical system 142 First condensing lens 150 Color wheel Apparatus 151 Color wheel 152 Blue transmission area 154 Red transmission area 156 Green transmission area 160 Motor 170 Light guide optical system 174 Concave lens 175 Second condensing lens 185 Irradiation mirror 195 Condenser lens 200 Mirror member 200a Excitation light incident surface 200b Excitation light exit surface 201 Dichroic mirror unit 202 Reflection mirror unit 220 Projection optical system 225 Fixed lens group 235 Movable lens group 242 Control circuit board 261 Cooling fan C Axis L1, L2 Light LU Emitted light P Light output point R1 Luminous flux RE Reflected light SB System bus SP1 No. 1 irradiation spot SP2 2nd irradiation spot α1 Reflection angle α2 Diffusion angle

Claims (14)

第1波長帯域光を出射する光源と、
前記第1波長帯域光を透過し、第2波長帯域光を反射する第1ミラー部と、
前記第1ミラー部を透過した前記第1波長帯域光が入射面に対して傾斜する角度で入射するように設けられ、前記第1波長帯域光を反射する反射領域、及び前記第1波長帯域光が照射されて前記第2波長帯域光を含む蛍光を発光する第1発光領域を有する蛍光発光装置と、
少なくとも前記反射領域で反射した前記第1波長帯域光を反射する第2ミラー部と、を備え、
前記蛍光発光装置は、前記反射領域で反射した前記第1波長帯域光が前記第2ミラー部に入射し、前記第1発光領域で発光した前記第2波長帯域光が前記第1ミラー部及び前記第2ミラー部に入射するように設けられている、
光源装置。
a light source that emits light in a first wavelength band;
a first mirror portion that transmits the first wavelength band light and reflects the second wavelength band light;
a reflection region that is provided so that the first wavelength band light transmitted through the first mirror section is incident at an oblique angle with respect to an incident plane and reflects the first wavelength band light; and a reflection region that reflects the first wavelength band light; a fluorescent light emitting device having a first light emitting region that emits fluorescence including the second wavelength band light upon being irradiated with the fluorescent light;
a second mirror portion that reflects at least the first wavelength band light reflected by the reflection region;
In the fluorescent light emitting device, the first wavelength band light reflected by the reflection region enters the second mirror section, and the second wavelength band light emitted from the first light emitting region enters the first mirror section and the second wavelength band light. provided so as to be incident on the second mirror section,
Light source device.
前記蛍光発光装置は、蛍光ホイール装置である、請求項1に記載の光源装置。 The light source device according to claim 1, wherein the fluorescent light emitting device is a fluorescent wheel device. 前記第1ミラー部及び前記第2ミラー部が同一のミラー部材に設けられている、請求項2に記載の光源装置。 The light source device according to claim 2, wherein the first mirror section and the second mirror section are provided on the same mirror member. 前記第1ミラー部は、前記ミラー部材にスリット状に設けられており、
前記ミラー部材は、前記第1ミラー部を除いた部位が全て前記第2ミラー部とされている、
請求項3に記載の光源装置。
The first mirror portion is provided in a slit shape in the mirror member,
The entire portion of the mirror member excluding the first mirror portion is the second mirror portion.
The light source device according to claim 3.
前記第1ミラー部は、前記光源から出射されて前記第1ミラー部に入射する前記第1波長帯域光の光束の長軸方向を長辺方向とするスリット状とされている、請求項4に記載の光源装置。 According to claim 4, the first mirror section has a slit shape whose long side direction is the long axis direction of the luminous flux of the first wavelength band light that is emitted from the light source and enters the first mirror section. The light source device described. 前記光源は、レーザダイオードであり、光を出射する光出射部、及び該光出射部の光出射側に設けられて該光出射部から出射される前記第1波長帯域光を平行光の光束に変換するレンズ部を有する、請求項5に記載の光源装置。 The light source is a laser diode, and includes a light emitting part that emits light, and is provided on the light emitting side of the light emitting part to convert the first wavelength band light emitted from the light emitting part into a parallel beam of light. The light source device according to claim 5, comprising a converting lens section. 前記レンズ部は、前記光出射部の光出射点が前記レンズ部の中心を通る軸線上からずれた位置となるように設けられている、請求項6に記載の光源装置。 7. The light source device according to claim 6, wherein the lens portion is provided such that a light emitting point of the light emitting portion is shifted from an axis passing through the center of the lens portion. 複数の前記光出射部と、
複数の前記第1ミラー部と、を備える、
請求項7に記載の光源装置。
a plurality of the light emitting parts;
a plurality of the first mirror sections;
The light source device according to claim 7.
前記蛍光発光装置は、前記第1波長帯域光が照射されて第3波長帯域光を含む蛍光を発光する第2発光領域を有し、該第2発光領域で前記第3波長帯域光を前記第1ミラー部及び前記第2ミラー部側に発光する、請求項1~8のいずれか1項に記載の光源装置。 The fluorescent light emitting device has a second light emitting region that is irradiated with the first wavelength band light and emits fluorescence including the third wavelength band light, and the second light emitting region emits the third wavelength band light. The light source device according to claim 1, wherein the light source device emits light toward the first mirror section and the second mirror section. 前記第2ミラー部は、前記第1ミラー部と近接して設けられ、前記第1発光領域で発光した前記第2波長帯域光及び前記第2発光領域で発光した前記第3波長帯域光を反射する、請求項9に記載の光源装置。 The second mirror section is provided close to the first mirror section, and reflects the second wavelength band light emitted from the first light emitting region and the third wavelength band light emitted from the second light emitting region. The light source device according to claim 9. 前記第1波長帯域光を透過する透過領域、前記第2波長帯域光を透過して他の波長帯域光を反射する第1フィルタ領域、及び前記第3波長帯域光を透過して他の波長帯域光を反射する第2フィルタ領域を有するフィルタ装置を備え、
前記フィルタ装置は、前記第2ミラー部で反射した光が入射するように設けられている、
請求項10に記載の光源装置。
a transmission area that transmits the first wavelength band light, a first filter area that transmits the second wavelength band light and reflects other wavelength band light, and a first filter area that transmits the third wavelength band light and reflects other wavelength band light. a filter device having a second filter region that reflects light;
The filter device is provided so that the light reflected by the second mirror section is incident thereon.
The light source device according to claim 10.
前記フィルタ装置は、カラーホイール装置である、請求項11に記載の光源装置。 The light source device according to claim 11, wherein the filter device is a color wheel device. 前記カラーホイール装置の前記透過領域は、前記第1波長帯域光を透過して拡散する透過拡散領域である、請求項12に記載の光源装置。 The light source device according to claim 12, wherein the transmission region of the color wheel device is a transmission diffusion region that transmits and diffuses the first wavelength band light. 請求項13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被投影体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、
投影装置。
The light source device according to claim 13;
a display element that generates image light;
a projection optical system that projects the image light emitted from the display element onto a projection object;
comprising a control unit that controls the light source device and the display element;
Projection device.
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