JP3867489B2

JP3867489B2 - Illumination device and projector including the same

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Publication number: JP3867489B2
Application number: JP2000281257A
Authority: JP
Inventors: 嘉高伊藤
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-09-18
Filing date: 2000-09-18
Publication date: 2007-01-10
Anticipated expiration: 2020-09-18
Also published as: JP2002090883A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、照明装置及びこれを備えるプロジェクタ（投写型表示装置）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にプロジェクタは、照明光を射出する照明装置と、照明光を画像信号（画像情報）に応じて変調する液晶パネルのような電気光学装置を利用したライトバルブと、変調された光の表す画像を投写表示する投写光学系とを有する。
【０００３】
プロジェクタによる投写画像は明るいほうが好ましく、照明装置から射出される光の強度が大きいほうが好ましい。このため、照明装置の光源には、より大きな光の強度を得るために、高圧水銀ランプに凹面鏡を組み合わせた光源が利用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
プロジェクタで利用される光源の発光特性としては、可視域の色バランスが良く、光強度が大きいことが好ましい。しかしながら、高圧水銀ランプは、光強度は比較的大きいものの、その発光特性が水銀固有の発光スペクトルを有しており、赤光（Ｒ）、緑光（Ｇ）、青光（Ｂ）の各波長域のうち、赤光の波長域の光強度が不足する傾向にある。このため、可視域での色バランスが良い照明光を得ることができないという問題がある。
【０００５】
この発明は、従来技術における上述の課題を解決するためになされたものであり、色バランスの良い照明光を射出する照明装置及びこれを備えるプロジェクタを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上述の課題の少なくとも一部を解決するため、本発明の第１の照明装置は、
光源と、
前記光源から射出された光が収束して入射し、入射した不均一な強度分布を有する光を略均一な強度分布を有する光に変換する透光性ロッドと、
前記透光性ロッドから射出された略均一な光を照明対象に導くリレー光学系と、
前記透光性ロッドの入射側面の近傍に配置され、かつ、前記光源から射出された光が収束する位置近傍に配置され、可視域外の光を吸収して、可視域内の波長域の光を発光する波長変換光学素子と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
第１の照明装置によれば、波長変換光学素子に入射した光のうち、可視域外の光を吸収して、可視域内の光を発光することができるので、光源から射出される光の色バランスを補正して、色バランスの良い光を照明光として射出することができる。
【０００８】
波長変換光学素子からの発光は指向性のない等方性発光であるため、波長変換光学素子から放射される光を効率よく利用するためには、照明装置内で、照明光が可能な限り広い角度分布を有する位置に波長変換光学素子を配置することが重要である。透光性ロッドを用いた照明装置では、略均一な強度分布を有する照明光を得るために、光源からの光を略一点に集光させる過程を有するため、この過程の近傍に波長変換光学素子を配置すれば、波長変換光学素子で波長変換された光を効率よく照明対象に導くことができる。したがって、波長変換光学素子を透光性ロッドの入射側面の近傍に配置する場合には、波長変換光学素子による発光光のうち、比較的大きな放射角を有する発光光までを透光性ロッドに入射させて利用することができる。また、透光性ロッドから広い角度分布を伴って射出された光はリレー光学系で照明対象へと伝達されるため、波長変換光学素子を透光性ロッドの射出側面の近傍に配置している場合にも、比較的大きな放射角を有する発光光までをリレー光学系に入射させて利用することができる。さらに、波長変換光学素子を透光性ロッドの入射側面および射出側面の両方に配置している場合には、入射側面に配置した場合の効果および射出側面に配置した場合の両方の効果を得ることができる。従って、波長変換光学素子による発光光の利用効率を高めることができる。
【０００９】
第２の照明装置は、
光源と、
前記光源から射出された光が収束して入射し、入射した不均一な強度分布を有する光を略均一な強度分布を有する光に変換する透光性ロッドと、
前記透光性ロッドから射出された光を照明対象に導くリレー光学系と、を備え、
前記透光性ロッドは、特定の波長域の光を吸収して、他の波長域の光を発光する波長変換光学素子であることを特徴とする。
【００１０】
第２の照明装置によっても、波長変換光学素子である透光性ロッドに入射した光のうち、特定の波長域の光を吸収して、他の波長域の光を発光することができるので、光源から射出される光の色バランスを補正して、色バランスの良い光を照明光として射出することができる。
【００１１】
また、透光性ロッド自身が波長変換光学素子であるので、光源から射出された光のうち、比較的大きな放射角を有する光を透光性ロッドに入射させることが可能であり、透光性ロッドに入射した光のうち、特定の波長域の光を吸収して、他の波長域の光を発光することができる。また、透光性ロッドから射出される発光光のうち、比較的大きな放射角を有する発光光までをリレー光学系に入射させて利用することができる。
【００１２】
第２の照明装置において、
前記透光性ロッドの周りを囲むように設けられた反射ミラーを備えることが好ましい。
【００１３】
透光性ロッド内を伝達される光は、ロッドとその外側の空気との界面で全反射される光に限定される。一方、波長変換光学素子からの発光は等方性発光であるため、波長変換された光の一部は全反射せずにロッド外部に放出されてしまう。そこで、上記のような構成を採用すれば、透光性ロッドの外部に放出された発光光も、反射ミラーで反射してリレー光学系に導くことができる。
【００１４】
ここで、前記反射ミラーの反射面は前記透光性ロッドの界面に非接触状態で設けられていることが好ましい。
【００１５】
こうすれば、透光性ロッドに入射した光源からの光の内、透光性ロッドの界面で全反射される光（波長変換されない光と発光光の一部）はそのままリレー光学系に導けるとともに、透光性ロッドの界面で全反射されずにロッドの外部に放出された発光光も、反射ミラーで反射してリレー光学系に導くことができる。
【００１６】
あるいは、前記反射ミラーの反射面は、前記透光性ロッドの界面に接触した状態で設けられていることも好ましい。
【００１７】
こうすれば、透光性ロッドに入射した光源からの光と透光性ロッドによる発光光の両方を反射ミラーで反射して、リレー光学系に導くことができる。
【００１８】
このとき、前記透光性ロッドは中空形状を有しているようにしてもよい。
【００１９】
この場合においても、透光性ロッドに入射した光源からの光と透光性ロッドによる発光光の両方を反射ミラーで反射して、リレー光学系に導くことができる。
【００２０】
なお、上記第１と第２の照明装置において、
前記波長変換光学素子は、蛍光活性元素として機能する希土類元素を含有する透明蛍光体で形成されている。
【００２１】
ここで、前記波長変換光学素子は紫外光を可視光に変換する透明蛍光体で形成されていることが好ましい。
【００２２】
こうすれば、可視域外の紫外光を可視域内の可視光に変換することができるので、照明光の色バランスを補正するとともに、光の利用効率を向上させることができる。
【００２３】
なお、紫外光を可視光に変換する透明蛍光体の例としては、Ｅｕ²⁺を含む透明蛍光体があり、紫外光を青色光に変換することができる。あるいは、Ｅｕ³⁺を含む透明蛍光体があり、紫外光を赤色光に変換することもできる。さらに、Ｔｂ³⁺を含む透明蛍光体があり、紫外光を緑色光に変換することもできる。
【００２４】
また、前記波長変換光学素子は赤外光を可視光に変換する透明蛍光体で形成されているようにしてもよい。
【００２５】
こうしても、可視域外の赤外光を可視域内の可視光に変換することができるので、照明光の色バランスを補正するとともに、光の利用効率を向上させることができる。
【００２６】
なお、赤外光を可視光に変換する透明蛍光体の例としては、Ｅｒ³⁺を含む透明蛍光体があり、赤外光を赤色光または緑色光に変換することができる。
【００２７】
また、前記波長変換光学素子は第１の可視光を第２の可視光に変換する透明蛍光体で形成されているようにしてもよい。
【００２８】
こうすれば、照明光の色バランスを補正することができる。
【００２９】
なお、上記第１と第２の照明装置をプロジェクタに適用すれば、色バランスのよい画像を表示することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
【００３１】
Ａ．第１実施例：
図１は、本発明の第１実施例としての照明装置を適用したプロジェクタの光学系を示す概略説明図である。このプロジェクタ１０は、第１実施例としての照明装置１００と、ライトバルブ２００と、投写レンズ３００とを備えている。各構成要素１００，２００，３００は、光軸ＯＣに沿って順に配置されている。
【００３２】
ライトバルブ２００は、照明装置１００の照明光のうち光入射面から入射した光を、画像信号（画像情報）に応じて変調し、変調された光を透過光として射出する。このように光を透過するタイプ（透過型）のライトバルブとしては、透過型の液晶パネルのような電気光学装置が用いられる。ライトバルブ２００から射出された変調光の表す画像は、投写レンズ３００によってスクリーンＳＣＲ上に投写表示される。従って、プロジェクタ１０によって投写表示される画像の色バランスは、照明装置１００の照明光の色バランスに依存する。
【００３３】
照明装置１００は、光源１１０と、波長変換光学素子１３０と、透光性ロッド１２０と、リレー光学系１４０とを備えており、これらの各構成要素１１０，１３０，１２０，１４０は、光軸ＯＣに沿って順に配置されている。
【００３４】
光源１１０は、光源ランプ１１２と、凹面鏡１１４とを備えている。光源ランプ１１２には、高圧水銀ランプが用いられている。また、凹面鏡１１４には楕円面鏡が用いられている。光源ランプ１１２から射出された放射状の光線（放射光）は、凹面鏡１１４によって透光性ロッド１２０の入射側面１２０ｉに効率よく入射するように収束される。このとき、透光性ロッド１２０に入射する光の入射角は、透光性ロッド１２０の光軸ＯＣに沿った界面１２０ｓで全反射するように設定されている。すなわち、光源１１０から射出される光は、略一点に収束するように進む収束光線束であり、放射方向に指向性を有している。
【００３５】
なお、凹面鏡１１４として放物面鏡や球面鏡等を用いるようにしてもよい。ただし、これらの形状の凹面鏡を用いる場合には、光源１１０から射出される光が透光性ロッド１２０の入射側面１２０ｉに効率よく入射するように、レンズ等を光源１１０と透光性ロッド１２０との間に設けることが好ましい。
【００３６】
波長変換光学素子１３０は、透光性ロッド１２０の入射側面１２０ｉの近傍に配置され、光源１１０から射出された光のうち、特定の波長域の光を吸収して他の波長域の光を発光する機能を有している。図２は、波長変換光学素子１３０について示す説明図である。波長変換光学素子１３０は、蛍光活性元素イオンとして機能する希土類元素イオンを含有する透明蛍光ガラスで形成されている。希土類元素イオンとしては、例１に示すように、ユウロピウム（Ｅｕ³⁺）を利用することができる。この透明蛍光ガラスは、２００ｎｍ〜４３０ｎｍの光を吸収して、５７０ｎｍ〜６３０ｎｍ付近の光を発光するので、紫外光を吸収して赤色光を発光することができる。このため、赤色光の強度が小さいことによる色バランスの悪さを補正することができる。
【００３７】
上述したように、光源１１０に備える光源ランプ１１２は、高圧水銀ランプであるため、赤色光が不足して色バランスが崩れる場合が多い。本実施例においては、例１の透明蛍光ガラスを用いて波長変換光学素子１３０を形成することにより、赤色光の強度を高めることができるので、効果的に光の色バランスを補正することが可能である。
【００３８】
ただし、波長変換光学素子１３０による赤色の発光光は等方性の放射光となる。このため、透光性ロッド１２０の入射側面１２０ｉに入射した赤色の発光光のうち、照明光として利用可能な光は、透光性ロッド１２０の界面１２０ｓにおける全反射条件を満たす光のみである。界面１２０ｓにおいて全反射条件を満たさない光は、界面１２０ｓを透過して外部に放出される。しかしながら、波長変換光学素子１３０を備えない場合に比べれば、不足する赤色光の強度を高めることができるので、光の色バランスを補正することが可能である。透光性ロッド１２０の界面１２０ｓで全反射を生じる場合の臨界角は、ロッドを構成する物質の屈折率と反比例の関係にあるため、透光性ロッド１２０に入射した波長変換された赤色光を効率よく照明対象に伝達するためには屈折率の高い物質で透光性ロッドを構成することが有効である。
【００３９】
なお、図１では、波長変換光学素子１３０を透光性ロッド１２０の入射側面１２０ｉから離して示しているが、波長変換光学素子１３０から射出する等方性の光が入射側面１２０ｉに入射する効率を考えると、入射側面１２０ｉに接するように配置されることが好ましい。
【００４０】
ここで、光源１１０から射出される光は、光軸ＯＣ付近から周辺に離れるほど強度が弱くなる分布を有している。このような不均一な強度分布を有する光は、透光性ロッド１２０に入射して、その界面１２０ｓにおいて全反射を繰り返すことによって混合されて、射出側面１２０ｏから射出される。すなわち、透光性ロッド１２０は、不均一な強度分布を有する光を略均一な強度分布を有する光に変換するインテグレータ光学系の機能を有している。なお、透光性ロッド１２０は、射出側面１２０ｏから射出される光がライトバルブ２００の光入射面を効率よく照明するように、少なくとも、射出側面１２０ｏの輪郭形状がライトバルブ２００の光入射面の輪郭形状に相似となるように形成されていることが好ましい。例えば、ライトバルブ２００の光入射面の輪郭形状は、通常アスペクト比（横の長さ：縦の長さ）が４：３の矩形形状を有しているので、透光性ロッド１２０の射出側面１２０ｏの輪郭形状もこれに相似な形状に設定されることが好ましい。
【００４１】
リレー光学系１４０は、入射側レンズ１４２と、リレーレンズ１４４と、射出側レンズ１４６とを備える。透光性ロッド１２０から射出された光は、入射側レンズ１４２と、リレーレンズ１４４と、射出側レンズ１４６とを介して、ライトバルブ２００の光入射面に導かれる。なお、リレー光学系１４０の構成はこれに限定されるものではなく、例えば、入射側レンズ１４２および射出側レンズ１４６を省略する構成であってもよい。すなわち、リレー光学系１４０は、透光性ロッド１２０から射出された略均一な光を照明対象であるライトバルブ２００の光入射面に導く機能を有する構成であればよい。
【００４２】
ところで、波長変換光学素子１３０の特性は、透明蛍光ガラスに含まれる希土類元素イオンの種類に応じて変化する。例えば、図２の例２は、希土類元素イオンとしてユウロピウム（Ｅｕ²⁺）を含む透明蛍光ガラスの例を示している。例２の透明蛍光ガラスは、２００ｎｍ〜４００ｎｍの光を吸収して、５４０ｎｍ〜５６０ｎｍ付近の光を発光する。この透明蛍光ガラスを用いて波長変換光学素子１３０が形成されている場合には、紫外光を吸収して緑色光を発光することができる。このため、緑色光の強度が小さいことによる色バランスの悪さを補正することができる。また、図２の例３は、希土類元素イオンとしてテルビウムイオン（Ｔｂ³⁺）を含む透明蛍光ガラスの例を示している。例３の透明蛍光ガラスは、３００ｎｍ〜４００ｎｍの光を吸収して、３８０ｎｍ〜４６０ｎｍ付近の光を発光する。この透明蛍光ガラスを用いて波長変換光学素子１３０が形成されている場合には、紫外光を吸収して青色光を発光することができる。このため、青色光の強度が小さいことによる色バランスの悪さを補正することができる。すなわち、波長変換光学素子を形成する透明蛍光ガラスとしては、上述の例１に限定されるものではなく、補正したい光の波長域やそのために吸収する光の波長域に応じて、希土類元素イオンの種類や含有量等を調整した種々の透明蛍光ガラスが利用可能である。
【００４３】
以上説明したように、本実施例の照明装置１００は、光源１１０から射出される光のうち、不足する波長域の光の強度を、波長変換光学素子１３０によって高めることができるので、色バランスを補正することができる。これにより色バランスの良い光を照明光としてライトバルブ２００の光入射面に照射することができる。従って、本実施例のプロジェクタ１０は、色バランスに優れた画像を投写することができる。
【００４４】
なお、本実施例においては、波長変換光学素子１３０を透光性ロッド１２０の入射側面１２０ｉ近傍に配置した例を示しているが、射出側面１２０ｏ近傍に配置するようにしてもよい。また、入射側面１２０ｉおよび射出側面１２０ｏの両方の近傍に配置するようにしてもよい。
【００４５】
Ｂ．第２実施例：
図３は、第２実施例としての照明装置を適用したプロジェクタの光学系を示す概略説明図である。このプロジェクタ２０は、第１実施例におけるプロジェクタ１０の照明装置１００を照明装置１００Ａに置き換えたものである。この照明装置１００Ａは、照明装置１００の波長変換光学素子１３０および透光性ロッド１２０を透光性ロッド１２０Ａに置き換えたものである。他の構成および機能は第１実施例と同じであるので、これらの説明は省略する。
【００４６】
第２実施例の照明装置１００Ａに備えられる透光性ロッド１２０Ａは、図２の例１に示した希土類元素イオンを含む透明蛍光ガラスによって作製されており、透光性ロッド１２０Ａがインテグレータ光学系の機能と波長変換光学素子の機能とを併せ持っている。このため、透光性ロッド１２０Ａの内部では、入射側面１２０Ａｉから入射した光のうち、紫外光を吸収して、赤色光を発光する。これにより、第１実施例と同様に、高圧水銀ランプの光において不足する赤色光の強度を高めて、光の色バランスを補正することができる。
【００４７】
ただし、透光性ロッド１２０Ａの内部で発生した赤色の発光光は、第１実施例で説明したと同様に、等方性を有する放射光である。従って、赤色の発光光のうち、透光性ロッド１２０Ａの界面１２０Ａｓにおいて全反射条件を満たさない光は、界面１２０Ａｓを透過して外部に放出される。このため、照明光として有効に利用可能な赤色の発光光は、透光性ロッド１２０Ａの界面１２０Ａｓにおいて全反射条件を満たし、射出側面１２０Ａｏから射出され、リレー光学系１４０に導かれる光のみである。しかしながら、本実施例においても、第１実施例と同様に、波長変換光学素子を備えない場合に比べれば、効果的に光の色バランスを補正することが可能である。
【００４８】
なお、透光性ロッド１２０Ａは、以下に示すような構成をとることも可能である。図４は、透光性ロッド１２０Ａの第１の変形例を示す説明図である。第１の変形例は、透光性ロッド１２０Ａの界面１２０Ａｓの周囲に、スペーサ１２２を介して反射ミラー１２４を設けた構成を有している。透光性ロッド１２０Ａの界面１２０Ａｓと反射ミラー１２４の反射面との間には空気層１２６が形成されている。
【００４９】
変形例１によれば、透光性ロッド１２０Ａ内で発光する赤色光（以下、「赤色発光光」と呼ぶ。）を除く、可視域の光（以下、「本来の照明光」と呼ぶ。）は、界面１２０Ａｓにおいて全反射を繰り返して混合され、射出側面１２０Ａｏから略均一な強度分布を有する光として射出される。また、全反射条件を満たす赤色発光光も界面１２０Ａｓにおいて全反射を繰り返して混合され、射出側面１２０Ａｏから略均一な強度分布を有する光として射出される。一方、全反射条件を満たさない赤色発光光は、界面１２０Ａｓを透過する。しかし、界面１２０Ａｓの周囲には、反射ミラー１２４が設けられているので、界面１２０Ａｓを透過した赤色発光光は、反射ミラー１２４で反射されながら進み、射出側面１２０Ａｏから略均一な強度分布を有する光として射出される。
【００５０】
以上のように、図４の第1の変形例は、透光性ロッド１２０Ａの界面１２０Ａｓにおいて全反射条件を満たさない赤色発光光も照明光として利用することができるので、光の利用効率をより高めることができる。なお、透光性ロッド１２０Ａと反射ミラー１２４との間隔は、ロッドの長さ方向において必ずしも一定に設定されている必要はない。透光性ロッドの入射側面１２０ｉから射出側面１２０ｏに沿って上記の間隔が拡がっていくように、或いは、狭くなっていくように反射ミラーを配置することもできる。そのような配置を採用すれば、反射ミラーで反射されて透光性ロッド（含み反射ミラー）から射出される光の角度分布や照明対象における照明状態を調節することができる。
【００５１】
図５は、透光性ロッド１２０Ａの第２の変形例を示す説明図である。第２の変形例は、透光性ロッド１２０Ａの界面１２０Ａｓに接するように反射ミラー１２４を設けた構成を有している。
【００５２】
第２の変形例によれば、本来の照明光も界面１２０Ａｓにおいて全反射されずに界面１２０Ａｓを透過する。界面１２０Ａｓを透過した本来の照明光も、反射ミラー１２４で反射されながら進み、射出側面１２０Ａｏから略均一な強度分布を有する光として射出される。すなわち、第２の変形例は、赤色発光光のみならず、本来の照明光も反射ミラー１２４による反射によって光の混合および伝播を行う例を示している。ただし、反射ミラー１２４による本来の照明光の伝播は、透光性ロッド１２０Ａの界面１２０Ａｓにおける全反射による本来の照明光の伝播に比べて光の損失が発生する。
【００５３】
以上のように、図５の第２の変形例は、第１の変形例に比べて本来の照明光の損失があるものの、第１の変形例と同様に、透光性ロッド１２０Ａの界面１２０Ａｓにおいて全反射条件を満たさない赤色発光光も利用することができるので、光の利用効率をより高めることができる。
【００５４】
図６は、透光性ロッド１２０Ａの第３の変形例を示す説明図である。第３の変形例は、図５に示す第２の変形例において、中実形状の透光性ロッド１２０Ａを中空形状の透光性ロッド１２０Ａ’に置き換えた例を示している。第３の変形例も第２の変形例と同様に、赤色発光光のみならず、本来の照明光も反射ミラー１２４による反射によって光の伝播を行うことができる。
【００５５】
また、以上説明した第２実施例においても、第１実施例と同様に、光源から射出される光の特性に応じて、透光性ロッドを、図２の例２、例３のような他の透明蛍光ガラスによって作製することが可能である。
【００５６】
なお、本発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００５７】
（１）上記実施例では、光源ランプ１１２として高圧水銀ランプを用いた例を示しているが、ハロゲンランプやメタルハライドランプ等の他の光源ランプを用いることも可能である。これらの他の光源ランプを用いた場合には、それぞれの光源ランプの発光特性を考慮して、適当な透明蛍光ガラスを波長変換光学素子として用いるようにすればよい。これにより、それぞれの光源ランプの発光特性を補正し、色バランスの良い照明光を得ることができる。
【００５８】
（２）上記実施例では、透過型のライトバルブを用いたプロジェクタを例に説明しているが、これに限定されるものではなく、変調光を反射するタイプ（反射型）のライトバルブを用いたプロジェクタに本発明の照明装置を適用することも可能である。反射型のライトバルブとしては、反射型の液晶パネルやデジタル・マイクロミラー・デバイス（ＴＩ社の商標）等がある。
【００５９】
（３）上記実施例では、本発明の照明装置を１つのライトバルブを用いた単板式のプロジェクタに適用した例について説明しているが、これに限定されるものではなく、３つのライトバルブを用いた３板式のプロジェクタに本発明の照明装置を適用することも可能である。
【００６０】
（４）上記実施例では、入射側面１２０ｉと射出側面１２０ｏとの形状寸法が等しい直方体状の透光性ロッド１２０，１２０Ａを用いているが、入射側面１２０ｉと射出側面１２０ｏの寸法が相似的に異なる透光性ロッド（一般的にはテーパーロッドと呼称される。）を用いることもできる。その場合には、透光性ロッドから射出される光の角度分布や照明対象における照明状態を調節することができ、光の利用効率が高い照明装置やプロジェクタを実現しやすいという特徴がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例としての照明装置を適用したプロジェクタの光学系を示す概略説明図である。
【図２】波長変換光学素子１３０について示す説明図である。
【図３】第２実施例としての照明装置を適用したプロジェクタの光学系を示す概略説明図である。
【図４】透光性ロッド１２０Ａの第1の変形例を示す説明図である。
【図５】透光性ロッド１２０Ａの第２の変形例を示す説明図である。
【図６】透光性ロッド１２０Ａの第３の変形例を示す説明図である。
【符号の説明】
１０…プロジェクタ
２０…プロジェクタ
１００…照明装置
１００Ａ…照明装置
１１０…光源
１１２…光源ランプ
１１４…凹面鏡
１２０…透光性ロッド
１２０ｉ…入射側面
１２０ｓ…界面
１２０ｏ…射出側面
１２０Ａ…透光性ロッド
１２０Ａｉ…入射側面
１２０Ａｓ…界面
１２０Ａｏ…射出側面
１２２…スペーサ
１２４…反射ミラー
１２６…空気層
１３０…波長変換光学素子
１４０…リレー光学系
１４２…入射側レンズ
１４４…リレーレンズ
１４６…射出側レンズ
２００…ライトバルブ
３００…投写レンズ
ＯＣ…光軸
ＳＣＲ…スクリーン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an illumination device and a projector (projection display device) including the illumination device.
[0002]
[Prior art]
In general, a projector emits illumination light, a light valve using an electro-optical device such as a liquid crystal panel that modulates illumination light according to an image signal (image information), and an image represented by the modulated light. A projection optical system for performing projection display.
[0003]
The projected image by the projector is preferably bright and the intensity of light emitted from the lighting device is preferably large. For this reason, in order to obtain a larger light intensity, a light source in which a concave mirror is combined with a high-pressure mercury lamp is used as the light source of the illumination device.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As the light emission characteristics of the light source used in the projector, it is preferable that the visible color balance is good and the light intensity is high. However, although the high-pressure mercury lamp has a relatively high light intensity, its emission characteristics have an emission spectrum unique to mercury, and each wavelength region of red light (R), green light (G), and blue light (B). Of these, the light intensity in the wavelength range of red light tends to be insufficient. For this reason, there is a problem that illumination light having a good color balance in the visible range cannot be obtained.
[0005]
The present invention has been made to solve the above-described problems in the prior art, and an object thereof is to provide an illumination device that emits illumination light with a good color balance and a projector including the illumination device.
[0006]
[Means for solving the problems and their functions and effects]
In order to solve at least a part of the problems described above, a first lighting device of the present invention includes:
A light source;
A light-transmitting rod that converges and enters the light emitted from the light source and converts the incident light having a non-uniform intensity distribution into light having a substantially uniform intensity distribution;
A relay optical system for guiding substantially uniform light emitted from the translucent rod to an illumination target;
Located near the incident side of the translucent rod and near the position where the light emitted from the light source converges, absorbs light outside the visible range and emits light in the visible wavelength range And a wavelength conversion optical element.
[0007]
According to the first illumination device, out of the light incident on the wavelength conversion optical element, the light outside the visible range can be absorbed and the light within the visible range can be emitted, so the color balance of the light emitted from the light source Thus, light with a good color balance can be emitted as illumination light.
[0008]
Since light emitted from the wavelength conversion optical element is isotropic light emission with no directivity, in order to efficiently use the light emitted from the wavelength conversion optical element, the illumination light is as wide as possible in the illumination device. It is important to arrange the wavelength conversion optical element at a position having an angular distribution. An illumination device using a translucent rod has a process of condensing light from a light source at a substantially single point in order to obtain illumination light having a substantially uniform intensity distribution. If it is arranged, the light subjected to wavelength conversion by the wavelength conversion optical element can be efficiently guided to the illumination target. Therefore, when the wavelength conversion optical element is disposed in the vicinity of the incident side surface of the translucent rod, up to the emission light having a relatively large emission angle is incident on the translucent rod. Can be used. In addition, since the light emitted from the translucent rod with a wide angular distribution is transmitted to the object to be illuminated by the relay optical system, the wavelength conversion optical element is disposed in the vicinity of the exit side surface of the translucent rod. Even in this case, it is possible to make use of light having a relatively large radiation angle by making it incident on the relay optical system. Furthermore, when the wavelength conversion optical element is arranged on both the incident side surface and the emission side surface of the translucent rod, both the effect when arranged on the incident side surface and the effect when arranged on the emission side surface are obtained. Can do. Therefore, the utilization efficiency of the emitted light by the wavelength conversion optical element can be increased.
[0009]
The second lighting device
A light source;
A light-transmitting rod that converges and enters the light emitted from the light source and converts the incident light having a non-uniform intensity distribution into light having a substantially uniform intensity distribution;
A relay optical system that guides light emitted from the translucent rod to an illumination target,
The translucent rod is a wavelength conversion optical element that absorbs light in a specific wavelength region and emits light in another wavelength region.
[0010]
Also by the second illumination device, among the light incident on the translucent rod that is the wavelength conversion optical element, it is possible to absorb light in a specific wavelength region and emit light in other wavelength regions, By correcting the color balance of light emitted from the light source, light with good color balance can be emitted as illumination light.
[0011]
In addition, since the translucent rod itself is a wavelength converting optical element, it is possible to make light having a relatively large radiation angle incident on the translucent rod out of the light emitted from the light source. Of the light incident on the rod, it can absorb light in a specific wavelength region and emit light in other wavelength regions. Further, out of the emitted light emitted from the translucent rod, even emitted light having a relatively large radiation angle can be used by being incident on the relay optical system.
[0012]
In the second lighting device,
It is preferable to provide a reflection mirror provided so as to surround the translucent rod.
[0013]
The light transmitted through the translucent rod is limited to the light that is totally reflected at the interface between the rod and the outside air. On the other hand, since light emitted from the wavelength conversion optical element is isotropic light emission, a part of the wavelength-converted light is emitted to the outside of the rod without being totally reflected. Therefore, if the configuration as described above is adopted, the emitted light emitted to the outside of the translucent rod can also be reflected by the reflection mirror and guided to the relay optical system.
[0014]
Here, it is preferable that the reflection surface of the reflection mirror is provided in a non-contact state at the interface of the translucent rod.
[0015]
In this way, of the light from the light source incident on the translucent rod, the light totally reflected at the interface of the translucent rod (light that is not wavelength-converted and part of the emitted light) can be guided to the relay optical system as it is. The emitted light that is not totally reflected at the interface of the translucent rod and is emitted to the outside of the rod can also be reflected by the reflecting mirror and guided to the relay optical system.
[0016]
Or it is also preferable that the reflective surface of the said reflective mirror is provided in the state which contacted the interface of the said translucent rod.
[0017]
By so doing, both the light from the light source incident on the translucent rod and the light emitted by the translucent rod can be reflected by the reflecting mirror and guided to the relay optical system.
[0018]
At this time, the translucent rod may have a hollow shape.
[0019]
Even in this case, both the light from the light source incident on the translucent rod and the light emitted by the translucent rod can be reflected by the reflection mirror and guided to the relay optical system.
[0020]
In the first and second lighting devices,
The wavelength conversion optical element is formed of a transparent phosphor containing a rare earth element that functions as a fluorescent active element.
[0021]
Here, it is preferable that the wavelength conversion optical element is formed of a transparent phosphor that converts ultraviolet light into visible light.
[0022]
In this way, ultraviolet light outside the visible range can be converted into visible light within the visible range, so that the color balance of the illumination light can be corrected and the light use efficiency can be improved.
[0023]
An example of a transparent phosphor that converts ultraviolet light into visible light is a transparent phosphor containing Eu ²⁺ and can convert ultraviolet light into blue light. Alternatively, there is a transparent phosphor containing Eu ³⁺ , and ultraviolet light can be converted into red light. Furthermore, there is a transparent phosphor containing Tb ^3+, which can convert ultraviolet light into green light.
[0024]
The wavelength conversion optical element may be formed of a transparent phosphor that converts infrared light into visible light.
[0025]
Even in this case, infrared light outside the visible range can be converted into visible light within the visible range, so that the color balance of the illumination light can be corrected and the light use efficiency can be improved.
[0026]
An example of a transparent phosphor that converts infrared light into visible light is a transparent phosphor containing Er ^3+, and can convert infrared light into red light or green light.
[0027]
The wavelength conversion optical element may be formed of a transparent phosphor that converts the first visible light into the second visible light.
[0028]
In this way, the color balance of the illumination light can be corrected.
[0029]
If the first and second lighting devices are applied to a projector, an image with good color balance can be displayed.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on examples.
[0031]
A. First embodiment:
FIG. 1 is a schematic explanatory view showing an optical system of a projector to which an illumination device as a first embodiment of the present invention is applied. The projector 10 includes a lighting device 100 as a first embodiment, a light valve 200, and a projection lens 300. Each component 100, 200, 300 is arranged in order along the optical axis OC.
[0032]
The light valve 200 modulates light incident from the light incident surface of the illumination light of the illumination device 100 according to an image signal (image information), and emits the modulated light as transmitted light. As such a light valve that transmits light (transmission type), an electro-optical device such as a transmission type liquid crystal panel is used. An image represented by the modulated light emitted from the light valve 200 is projected and displayed on the screen SCR by the projection lens 300. Therefore, the color balance of the image projected and displayed by the projector 10 depends on the color balance of the illumination light of the illumination device 100.
[0033]
The illuminating device 100 includes a light source 110, a wavelength conversion optical element 130, a translucent rod 120, and a relay optical system 140. These components 110, 130, 120, and 140 have an optical axis OC. Are arranged in order.
[0034]
The light source 110 includes a light source lamp 112 and a concave mirror 114. As the light source lamp 112, a high-pressure mercury lamp is used. The concave mirror 114 is an ellipsoidal mirror. Radial rays (radiated light) emitted from the light source lamp 112 are converged by the concave mirror 114 so as to be efficiently incident on the incident side surface 120 i of the translucent rod 120. At this time, the incident angle of the light incident on the translucent rod 120 is set so as to be totally reflected at the interface 120 s along the optical axis OC of the translucent rod 120. That is, the light emitted from the light source 110 is a convergent ray bundle that travels so as to converge to approximately one point, and has directivity in the radiation direction.
[0035]
Note that a parabolic mirror, a spherical mirror, or the like may be used as the concave mirror 114. However, when using concave mirrors of these shapes, a lens or the like is attached to the light source 110 and the translucent rod 120 so that the light emitted from the light source 110 efficiently enters the incident side surface 120i of the translucent rod 120. It is preferable to provide between.
[0036]
The wavelength conversion optical element 130 is disposed in the vicinity of the incident side surface 120 i of the translucent rod 120, and absorbs light in a specific wavelength region out of light emitted from the light source 110 and emits light in other wavelength regions. It has a function to do. FIG. 2 is an explanatory diagram showing the wavelength conversion optical element 130. The wavelength conversion optical element 130 is made of a transparent fluorescent glass containing rare earth element ions that function as fluorescent active element ions. As rare earth element ions, europium (Eu ³⁺ ) can be used as shown in Example 1. Since this transparent fluorescent glass absorbs light of 200 nm to 430 nm and emits light in the vicinity of 570 nm to 630 nm, it can absorb ultraviolet light and emit red light. For this reason, the poor color balance due to the low intensity of red light can be corrected.
[0037]
As described above, since the light source lamp 112 provided in the light source 110 is a high-pressure mercury lamp, red light is insufficient and color balance is often lost. In the present embodiment, the wavelength conversion optical element 130 is formed using the transparent fluorescent glass of Example 1, so that the intensity of red light can be increased, so that the color balance of light can be effectively corrected. It is.
[0038]
However, red light emitted by the wavelength conversion optical element 130 becomes isotropic radiation. For this reason, among the red emitted light incident on the incident side surface 120 i of the translucent rod 120, the light that can be used as the illumination light is only the light that satisfies the total reflection condition at the interface 120 s of the translucent rod 120. Light that does not satisfy the total reflection condition at the interface 120s is transmitted through the interface 120s and emitted to the outside. However, compared with the case where the wavelength conversion optical element 130 is not provided, the intensity of the insufficient red light can be increased, so that the color balance of the light can be corrected. Since the critical angle when total reflection occurs at the interface 120s of the translucent rod 120 is inversely proportional to the refractive index of the material constituting the rod, the wavelength-converted red light incident on the translucent rod 120 is reduced. In order to efficiently transmit to the object to be illuminated, it is effective to configure the translucent rod with a material having a high refractive index.
[0039]
In FIG. 1, the wavelength conversion optical element 130 is shown separated from the incident side surface 120i of the translucent rod 120. However, the efficiency with which isotropic light emitted from the wavelength conversion optical element 130 is incident on the incident side surface 120i. In view of the above, it is preferable to be disposed in contact with the incident side surface 120i.
[0040]
Here, the light emitted from the light source 110 has a distribution in which the intensity decreases with increasing distance from the vicinity of the optical axis OC. The light having such a non-uniform intensity distribution enters the translucent rod 120, is mixed by repeating total reflection at the interface 120s, and is emitted from the emission side surface 120o. That is, the translucent rod 120 has a function of an integrator optical system that converts light having a non-uniform intensity distribution into light having a substantially uniform intensity distribution. The translucent rod 120 has at least the outline shape of the emission side surface 120o of the light incidence surface of the light valve 200 so that the light emitted from the emission side surface 120o efficiently illuminates the light incidence surface of the light valve 200. It is preferable to be formed so as to be similar to the contour shape. For example, since the outline shape of the light incident surface of the light valve 200 has a rectangular shape with a normal aspect ratio (horizontal length: vertical length) of 4: 3, the emission side surface of the translucent rod 120 is used. The contour shape of 120o is preferably set to a similar shape.
[0041]
The relay optical system 140 includes an incident side lens 142, a relay lens 144, and an exit side lens 146. The light emitted from the translucent rod 120 is guided to the light incident surface of the light valve 200 through the incident side lens 142, the relay lens 144, and the emission side lens 146. Note that the configuration of the relay optical system 140 is not limited to this, and may be a configuration in which the incident side lens 142 and the emission side lens 146 are omitted, for example. That is, the relay optical system 140 may be configured to have a function of guiding substantially uniform light emitted from the translucent rod 120 to the light incident surface of the light valve 200 to be illuminated.
[0042]
By the way, the characteristic of the wavelength conversion optical element 130 changes according to the kind of rare earth element ion contained in transparent fluorescent glass. For example, Example 2 in FIG. 2 shows an example of a transparent fluorescent glass containing europium (Eu ²⁺ ) as a rare earth element ion. The transparent fluorescent glass of Example 2 absorbs light of 200 nm to 400 nm and emits light in the vicinity of 540 nm to 560 nm. When the wavelength conversion optical element 130 is formed using this transparent fluorescent glass, it can absorb green light and emit green light. For this reason, the poor color balance due to the low intensity of green light can be corrected. Moreover, Example 3 in FIG. 2 shows an example of transparent fluorescent glass containing terbium ions (Tb ³⁺ ) as rare earth element ions. The transparent fluorescent glass of Example 3 absorbs light of 300 nm to 400 nm and emits light of around 380 nm to 460 nm. When the wavelength conversion optical element 130 is formed using this transparent fluorescent glass, it can absorb ultraviolet light and emit blue light. For this reason, the poor color balance due to the low intensity of blue light can be corrected. That is, the transparent fluorescent glass forming the wavelength conversion optical element is not limited to the above-described example 1, but the rare-earth element ion is changed according to the wavelength range of light to be corrected and the wavelength range of light to be absorbed. Various transparent fluorescent glasses whose types and contents are adjusted can be used.
[0043]
As described above, the illumination device 100 according to the present embodiment can increase the intensity of light in the insufficient wavelength region of the light emitted from the light source 110 by the wavelength conversion optical element 130, so that the color balance is improved. It can be corrected. Thereby, the light incident surface of the light valve 200 can be irradiated as light with good color balance as illumination light. Therefore, the projector 10 according to the present embodiment can project an image with excellent color balance.
[0044]
In the present embodiment, the wavelength conversion optical element 130 is disposed in the vicinity of the incident side surface 120i of the translucent rod 120, but may be disposed in the vicinity of the emission side surface 120o. Moreover, you may make it arrange | position in the vicinity of both the entrance side 120i and the exit side 120o.
[0045]
B. Second embodiment:
FIG. 3 is a schematic explanatory view showing an optical system of a projector to which the illumination device as the second embodiment is applied. This projector 20 is obtained by replacing the illumination device 100 of the projector 10 in the first embodiment with an illumination device 100A. This illumination device 100A is obtained by replacing the wavelength conversion optical element 130 and the translucent rod 120 of the illumination device 100 with a translucent rod 120A. Since other configurations and functions are the same as those of the first embodiment, their description is omitted.
[0046]
The translucent rod 120A provided in the illumination device 100A of the second embodiment is made of the transparent fluorescent glass containing rare earth element ions shown in Example 1 of FIG. 2, and the translucent rod 120A is an integrator optical system. It has both functions and wavelength conversion optical element functions. For this reason, in the inside of the translucent rod 120A, among the light incident from the incident side surface 120Ai, ultraviolet light is absorbed and red light is emitted. Thus, as in the first embodiment, the intensity of red light that is insufficient in the light of the high-pressure mercury lamp can be increased, and the color balance of the light can be corrected.
[0047]
However, the red emitted light generated inside the translucent rod 120 </ b> A is isotropic radiation as described in the first embodiment. Accordingly, light that does not satisfy the total reflection condition at the interface 120As of the translucent rod 120A among the red emitted light is transmitted through the interface 120As and emitted to the outside. Therefore, red light that can be effectively used as illumination light is only light that satisfies the total reflection condition at the interface 120As of the translucent rod 120A, is emitted from the exit side surface 120Ao, and is guided to the relay optical system 140. . However, in this embodiment as well, as in the first embodiment, it is possible to effectively correct the color balance of light as compared with the case where no wavelength conversion optical element is provided.
[0048]
In addition, the translucent rod 120A can also take the structure as shown below. FIG. 4 is an explanatory view showing a first modification of the translucent rod 120A. The first modification has a configuration in which a reflection mirror 124 is provided around a boundary 120As of a translucent rod 120A via a spacer 122. An air layer 126 is formed between the interface 120As of the translucent rod 120A and the reflection surface of the reflection mirror 124.
[0049]
According to the first modification, visible light (hereinafter referred to as “original illumination light”) excluding red light (hereinafter referred to as “red light emission”) emitted in the translucent rod 120A. Are mixed by repeating total reflection at the interface 120As, and emitted from the exit side surface 120Ao as light having a substantially uniform intensity distribution. Further, red light that satisfies the total reflection condition is also mixed by repeating total reflection at the interface 120As, and is emitted as light having a substantially uniform intensity distribution from the emission side surface 120Ao. On the other hand, red emitted light that does not satisfy the total reflection condition is transmitted through the interface 120As. However, since the reflection mirror 124 is provided around the interface 120As, the red emission light transmitted through the interface 120As travels while being reflected by the reflection mirror 124, and has a substantially uniform intensity distribution from the emission side surface 120Ao. As injected.
[0050]
As described above, in the first modified example of FIG. 4, red light that does not satisfy the total reflection condition at the interface 120As of the translucent rod 120A can also be used as illumination light. Can be increased. Note that the distance between the translucent rod 120A and the reflection mirror 124 is not necessarily set to be constant in the length direction of the rod. It is also possible to dispose the reflecting mirror so that the above-mentioned distance increases from the incident side surface 120i of the translucent rod along the emission side surface 120o or narrows. By adopting such an arrangement, it is possible to adjust the angular distribution of light reflected by the reflection mirror and emitted from the translucent rod (including the reflection mirror) and the illumination state of the illumination target.
[0051]
FIG. 5 is an explanatory view showing a second modification of the translucent rod 120A. The second modification has a configuration in which a reflection mirror 124 is provided so as to be in contact with the interface 120As of the translucent rod 120A.
[0052]
According to the second modification, the original illumination light also passes through the interface 120As without being totally reflected at the interface 120As. The original illumination light transmitted through the interface 120As also travels while being reflected by the reflection mirror 124, and is emitted from the exit side surface 120Ao as light having a substantially uniform intensity distribution. That is, the second modification shows an example in which not only red light emission but also original illumination light is mixed and propagated by reflection by the reflection mirror 124. However, the propagation of the original illumination light by the reflection mirror 124 causes a light loss as compared with the propagation of the original illumination light by total reflection at the interface 120As of the translucent rod 120A.
[0053]
As described above, the second modified example in FIG. 5 has a loss of the original illumination light as compared with the first modified example, but, similarly to the first modified example, the interface 120As of the translucent rod 120A. In this case, red light that does not satisfy the total reflection condition can be used, so that the light use efficiency can be further increased.
[0054]
FIG. 6 is an explanatory view showing a third modification of the translucent rod 120A. The third modification shows an example in which the solid-shaped translucent rod 120A is replaced with a hollow translucent rod 120A ′ in the second modification shown in FIG. Similarly to the second modified example, the third modified example can propagate not only the red light emission light but also the original illumination light by reflection by the reflection mirror 124.
[0055]
Further, in the second embodiment described above, similarly to the first embodiment, the translucent rod is replaced with other ones such as the second and third examples in FIG. 2 according to the characteristics of the light emitted from the light source. The transparent fluorescent glass can be used.
[0056]
The present invention is not limited to the above-described examples and embodiments, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are possible.
[0057]
(1) In the above embodiment, an example in which a high-pressure mercury lamp is used as the light source lamp 112 is shown, but other light source lamps such as a halogen lamp and a metal halide lamp can also be used. When these other light source lamps are used, an appropriate transparent fluorescent glass may be used as the wavelength conversion optical element in consideration of the light emission characteristics of each light source lamp. Thereby, the light emission characteristic of each light source lamp can be corrected, and illumination light with good color balance can be obtained.
[0058]
(2) In the above embodiment, a projector using a transmission type light valve is described as an example. However, the present invention is not limited to this. It is also possible to apply the illumination device of the present invention to a projector that has been used. Examples of reflective light valves include reflective liquid crystal panels and digital micromirror devices (trademark of TI).
[0059]
(3) In the above embodiment, an example in which the illumination device of the present invention is applied to a single-plate projector using one light valve is described. However, the present invention is not limited to this, and three light valves are provided. It is also possible to apply the illumination device of the present invention to the three-plate projector used.
[0060]
(4) Although the rectangular parallelepiped translucent rods 120 and 120A having the same shape and dimensions of the incident side surface 120i and the exit side surface 120o are used in the above embodiment, the dimensions of the incident side surface 120i and the exit side surface 120o are similar. Different translucent rods (generally referred to as tapered rods) can also be used. In that case, the angular distribution of light emitted from the translucent rod and the illumination state of the illumination target can be adjusted, and there is a feature that it is easy to realize an illumination device or projector with high light utilization efficiency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic explanatory view showing an optical system of a projector to which an illumination device as a first embodiment of the invention is applied.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a wavelength conversion optical element 130. FIG.
FIG. 3 is a schematic explanatory diagram showing an optical system of a projector to which an illumination device as a second embodiment is applied.
FIG. 4 is an explanatory view showing a first modification of the translucent rod 120A.
FIG. 5 is an explanatory view showing a second modification of the translucent rod 120A.
FIG. 6 is an explanatory view showing a third modification of the translucent rod 120A.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Projector 20 ... Projector 100 ... Illumination device 100A ... Illumination device 110 ... Light source 112 ... Light source lamp 114 ... Concave mirror 120 ... Translucent rod 120i ... Incident side surface 120s ... Interface 120o ... Ejection side surface 120A ... Translucent rod 120Ai ... Incident Side surface 120As ... interface 120Ao ... exit side surface 122 ... spacer 124 ... reflection mirror 126 ... air layer 130 ... wavelength conversion optical element 140 ... relay optical system 142 ... incident side lens 144 ... relay lens 146 ... exit side lens 200 ... light valve 300 ... Projection lens OC ... Optical axis SCR ... Screen

Claims

A lighting device,
A light source;
A light-transmitting rod that converges and enters the light emitted from the light source and converts the incident light having a non-uniform intensity distribution into light having a substantially uniform intensity distribution;
A relay optical system for guiding substantially uniform light emitted from the translucent rod to an illumination target, and
The translucent rod is an illumination device that is a wavelength conversion optical element that absorbs light in a specific wavelength region and emits light in another wavelength region.

The lighting device according to claim 1,
An illuminating device comprising a reflecting mirror provided to surround the translucent rod.

The lighting device according to claim 2,
The illumination device, wherein a reflection surface of the reflection mirror is provided in a non-contact state on an interface of the translucent rod.

The lighting device according to claim 2,
The illuminating device, wherein the reflecting surface of the reflecting mirror is provided in contact with the interface of the translucent rod.

The lighting device according to claim 4,
The illuminating device, wherein the translucent rod has a hollow shape.

A lighting device according to any one of claims 1 to 5,
The said wavelength conversion optical element is an illuminating device formed with the transparent fluorescent substance containing the rare earth element which functions as a fluorescence active element.

The lighting device according to claim 6,
The said wavelength conversion optical element is an illuminating device formed with the transparent fluorescent substance which converts an ultraviolet light into visible light.

The lighting device according to claim 7,
The wavelength conversion optical element is an illumination device that is formed of a transparent phosphor containing Eu ²⁺ and converts ultraviolet light into blue light.

The lighting device according to claim 7,
The wavelength conversion optical element is formed of a transparent phosphor containing Eu ³⁺ , and converts the ultraviolet light into red light.

The lighting device according to claim 7,
The wavelength conversion optical element is formed of a transparent phosphor containing Tb ³⁺ and converts ultraviolet light into green light.

The lighting device according to claim 6,
The said wavelength conversion optical element is an illuminating device formed with the transparent fluorescent substance which converts infrared light into visible light.

The illumination device according to claim 11,
The said wavelength conversion optical element is an illuminating device which is formed with the transparent fluorescent substance containing Er <^3+>, and converts infrared light into red light or green light.

The lighting device according to claim 6,
The said wavelength conversion optical element is an illuminating device formed with the transparent fluorescent substance which converts 1st visible light into 2nd visible light.

A projector comprising the illumination device according to any one of claims 1 to 13.