JP5348492B2 - Light conversion device, light source unit, and projector - Google Patents

Light conversion device, light source unit, and projector Download PDF

Info

Publication number
JP5348492B2
JP5348492B2 JP2009224719A JP2009224719A JP5348492B2 JP 5348492 B2 JP5348492 B2 JP 5348492B2 JP 2009224719 A JP2009224719 A JP 2009224719A JP 2009224719 A JP2009224719 A JP 2009224719A JP 5348492 B2 JP5348492 B2 JP 5348492B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
light conversion
conversion device
wavelength band
light source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2009224719A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2011075657A (en
Inventor
雅弘 堀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Casio Computer Co Ltd filed Critical Casio Computer Co Ltd
Priority to JP2009224719A priority Critical patent/JP5348492B2/en
Publication of JP2011075657A publication Critical patent/JP2011075657A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5348492B2 publication Critical patent/JP5348492B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、光変換装置と、この光変換装置を備える光源ユニットと、この光源ユニットを内蔵するプロジェクタに関する。   The present invention relates to a light conversion device, a light source unit including the light conversion device, and a projector incorporating the light source unit.

今日、パーソナルコンピュータの画面やビデオ画像、更にメモリカード等に記憶されている画像データによる画像等をスクリーンに投影する画像投影装置としてのデータプロジェクタが多用されている。このプロジェクタは、光源から射出された光を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、又は、液晶板に集光させ、スクリーン上にカラー画像を表示する。   2. Description of the Related Art Today, data projectors are widely used as image projection apparatuses that project a screen of a personal computer, a video image, an image based on image data stored in a memory card or the like onto a screen. This projector focuses light emitted from a light source on a micromirror display element called a DMD (digital micromirror device) or a liquid crystal plate, and displays a color image on a screen.

このようなプロジェクタにおいて、従来は高輝度の放電ランプを光源とするものが主流であったが、近年、光源として発光ダイオードやレーザーダイオード、あるいは、有機ELや励起光を吸収して所定の波長帯域の光に変換する蛍光体等を用いる種々のプロジェクタの開発が多々なされている。   In the past, projectors using a high-intensity discharge lamp as the light source have been the mainstream. However, in recent years, light sources such as light-emitting diodes, laser diodes, organic EL, and excitation light are absorbed as a light source. Various projectors have been developed that use phosphors that convert the light into light.

例えば、特開2003−295319号公報(特許文献1)では、レーザーダイオードから励起光を蛍光体に照射して、蛍光体が発する光をリフレクタによって平行光として射出する光変換装置(光源装置)の提案がなされている。また、特開2005−294185号公報(特許文献2)では、蛍光体と、蛍光体に励起光を照射する発光素子と、を備え、発光素子と蛍光体との間に冷媒流路などの放熱部を有する光変換装置(発光装置)が提案されている。さらに、特開2008−004689号公報(特許文献3)では、冷媒中に蛍光体を含有させてケースに密封するとともに励起光を蛍光体に照射する発光素子をケース内に配置し、発光素子からの熱によって温まった冷媒の熱対流によって、熱をケースに伝えて大気に放熱する光変換装置(発光装置)についての提案がなされている。   For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-295319 (Patent Document 1), a light conversion device (light source device) that irradiates a phosphor with excitation light from a laser diode and emits light emitted from the phosphor as parallel light by a reflector. Proposals have been made. Japanese Patent Laid-Open No. 2005-294185 (Patent Document 2) includes a phosphor and a light emitting element that irradiates the phosphor with excitation light, and radiates heat such as a refrigerant channel between the light emitting element and the phosphor. A light conversion device (light emitting device) having a portion has been proposed. Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-004689 (Patent Document 3), a phosphor is contained in a refrigerant and sealed in the case, and a light emitting element that irradiates the phosphor with excitation light is disposed in the case. There has been proposed a light conversion device (light-emitting device) that transfers heat to a case and dissipates it to the atmosphere by heat convection of a refrigerant that is warmed by the heat.

特開2003−295319号公報JP 2003-295319 A 特開2005−294185号公報JP 2005-294185 A 特開2008−004689号公報JP 2008-004689 A

特許文献1の光変換装置は、励起光を受けて所定の波長帯域光を発する蛍光体が移動することのないように固定されているため、励起光の照射位置が変わることなく蛍光体の温度が上昇してしまい、これにより、蛍光体の温度上昇に起因する光変換効率の低下や、経年的な性能劣化を生じてしまうといった問題点があった。   The light conversion device of Patent Document 1 is fixed so that the phosphor that emits the predetermined wavelength band light upon receiving the excitation light does not move, and therefore the temperature of the phosphor does not change without changing the irradiation position of the excitation light. As a result, there is a problem that the light conversion efficiency is lowered due to the temperature rise of the phosphor, and the performance is deteriorated over time.

また、特許文献2の光変換装置は、冷媒流路を透光性を有するガラスや樹脂等によって形成する必要がある。したがって、蛍光体と冷媒との間に熱伝導率の低いガラス等が配置されることとなるため、蛍光体の効果的な冷却が期待できないといった問題点があった。   In addition, in the light conversion device of Patent Document 2, it is necessary to form the coolant channel with light-transmitting glass or resin. Therefore, since glass with low thermal conductivity or the like is disposed between the phosphor and the refrigerant, there is a problem that effective cooling of the phosphor cannot be expected.

さらに、特許文献3の光変換装置は、冷媒中に発光素子を配置させるとともに蛍光体を分散含有させて密封することで、発光素子及び蛍光体に直接冷媒を接触させて熱交換させることができるも、冷媒自体の放熱は冷媒の熱対流によってケースを介して大気になされるため、冷媒を冷却する効果が小さく、冷媒中において熱対流により緩やかに移動する蛍光体が光を受け続けることによって蛍光体の温度が上がりやすいといった問題点があった。また、この光変換装置は、冷媒中に蛍光体を含有させるために、所定の波長帯域光しか生成することができず、赤色、緑色及び青色といった複数の波長帯域の光を発する構成とされるものでもない。   Furthermore, the light conversion device of Patent Document 3 can heat-exchange the light-emitting element and the phosphor directly by bringing the refrigerant into contact with the light-emitting element and the phosphor by disposing the light-emitting element in the refrigerant and sealing the phosphor by dispersing it. However, since the heat of the refrigerant itself is released into the atmosphere through the case by the heat convection of the refrigerant, the effect of cooling the refrigerant is small, and the phosphor that moves slowly by the heat convection in the refrigerant keeps receiving the light. There was a problem that the body temperature was likely to rise. In addition, since this light conversion device contains a phosphor in the refrigerant, it can generate only light in a predetermined wavelength band and emits light in a plurality of wavelength bands such as red, green, and blue. Not a thing.

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、光変換ホイールの発熱部分を冷媒により直接的に冷却することのできる光変換装置であって、光変換ホイールを冷媒とともにケース内に収容し、このケースを駆動部と分離することで、漏電と腐食を防止するとともにケースの気密性を向上させた光変換装置と、この光変換装置を備える光源ユニットと、この光源ユニットを内蔵するプロジェクタを提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and is a light conversion device capable of directly cooling a heat-generating portion of a light conversion wheel with a refrigerant. And a light conversion device that prevents leakage and corrosion and improves the airtightness of the case by separating the case from the drive unit, a light source unit including the light conversion device, and the light source It aims at providing the projector which incorporates a unit.

本発明の光変換装置は、駆動部により回転駆動される光変換ホイールと、光を前記光変換ホイールに照射する光源装置と、前記光変換ホイールを冷媒とともに収容するケースと、を備え、前記光変換ホイールは、前記光を受けて所定の波長帯域光を発する蛍光体の層が形成された蛍光発光領域及び/又は前記光を拡散して透過する拡散透過領域を有し、前記ケースは、前記光源装置から射出される光の光軸上に、前記光源装置からの光を入射する入射光透過部、並びに、前記蛍光発光領域の蛍光体が発する光及び/又は前記拡散透過領域を拡散透過する光を射出する発光透過部を有し、前記駆動部は、前記ケースの外部に配置されていることを特徴とする。   The light conversion device of the present invention includes: a light conversion wheel that is rotationally driven by a drive unit; a light source device that irradiates light to the light conversion wheel; and a case that houses the light conversion wheel together with a refrigerant. The conversion wheel has a fluorescent light emitting region in which a phosphor layer that receives the light and emits light of a predetermined wavelength band is formed and / or a diffuse transmission region that diffuses and transmits the light, and the case includes The light emitted from the light source device is incident on the optical axis of the light emitted from the light source device, and the light emitted from the phosphor in the fluorescent light emitting region and / or the diffuse transmission region is diffusely transmitted. It has a light emission transmission part which inject | emits light, The said drive part is arrange | positioned outside the said case, It is characterized by the above-mentioned.

また、この光変換装置は、前記冷媒を循環させるポンプと、前記ケース及び前記ポンプと接続される循環路と、を備えている。   In addition, the optical conversion device includes a pump for circulating the refrigerant, and a circulation path connected to the case and the pump.

そして、この光変換装置は、前記ケース内には、前記光変換ホイールと該光変換ホイールと一体とされたロータ磁石とが収容され、前記駆動部の駆動コイルを前記ケース外に備えている。   In the light conversion device, the light conversion wheel and a rotor magnet integrated with the light conversion wheel are accommodated in the case, and a drive coil of the drive unit is provided outside the case.

また、前記光変換ホイールは、アウターロータ型モータにより回転駆動されることを特徴とする。   The light conversion wheel is rotationally driven by an outer rotor type motor.

さらに、前記光変換ホイールは、磁力により所定位置において回転駆動されることを特徴とする。   Furthermore, the light conversion wheel is rotationally driven at a predetermined position by a magnetic force.

また、光変換装置は、前記冷媒を冷却する冷却器を備えている。   The light conversion device includes a cooler that cools the refrigerant.

そして、本発明の光源ユニットは、赤色の波長帯域光を発する蛍光体の層が形成された蛍光発光領域を有する光変換ホイールを備えた前記光変換装置と、緑色の波長帯域光を発する蛍光体の層が形成された蛍光発光領域を有する光変換ホイールを備えた前記光変換装置と、青色の波長帯域光を発する蛍光体の層が形成された蛍光発光領域を有する光変換ホイールを備えた前記光変換装置と、各光変換装置から射出された光を所定の一面に集光する光源側光学系と、を有することを特徴とする。   The light source unit of the present invention includes the light conversion device including a light conversion wheel having a fluorescent light emitting region in which a phosphor layer emitting red wavelength band light is formed, and a phosphor emitting green wavelength band light. The light conversion device provided with the light conversion wheel having the fluorescent light emitting region formed with the layer, and the light conversion wheel having the fluorescent light emitting region formed with the phosphor layer emitting the blue wavelength band light. It has a light conversion device, and a light source side optical system that condenses light emitted from each light conversion device on a predetermined surface.

また、本発明の光源ユニットは、赤色、緑色及び青色の波長帯域光を射出する前記光変換装置と、該光変換装置から射出される各色の波長帯域光を所定の一面に集光する光源側光学系と、を備える光源ユニットであって、前記光源装置が、紫外領域の励起光を前記蛍光発光領域に照射するレーザー発光器とされ、前記光変換装置の光変換ホイールが、赤色の波長帯域光を発する蛍光体の層が形成された蛍光発光領域、緑色の波長帯域光を発する蛍光体の層が形成された蛍光発光領域及び青色の波長帯域光を発する蛍光体の層が形成された蛍光発光領域を有することもある。   The light source unit of the present invention includes the light conversion device that emits red, green, and blue wavelength band light, and the light source side that collects the wavelength band light of each color emitted from the light conversion device on a predetermined surface. An optical system, wherein the light source device is a laser emitter that irradiates the fluorescence emission region with excitation light in the ultraviolet region, and the light conversion wheel of the light conversion device has a red wavelength band Fluorescent light emitting region formed with a phosphor layer emitting light, fluorescent light emitting region formed with a phosphor layer emitting green wavelength band light, and fluorescent material formed with a phosphor layer emitting blue wavelength band light It may have a light emitting region.

さらに、本発明の光源ユニットは、赤色、緑色及び青色の波長帯域光を射出する前記光変換装置と、該光変換装置から射出される各色の波長帯域光を所定の一面に集光する光源側光学系と、を備える光源ユニットであって、前記光源装置が、青色波長帯域の光を前記蛍光発光領域及び拡散透過領域に照射するレーザー発光器とされ、前記光変換装置の光変換ホイールが、赤色の波長帯域光を発する蛍光体の層が形成された蛍光発光領域、緑色の波長帯域光を発する蛍光体の層が形成された蛍光発光領域及び青色の波長帯域光を拡散して透過する拡散透過領域を有することもある。   Furthermore, the light source unit of the present invention includes the light conversion device that emits red, green, and blue wavelength band light, and the light source side that collects the wavelength band light of each color emitted from the light conversion device on a predetermined surface. An optical system, wherein the light source device is a laser light emitter that irradiates light in a blue wavelength band to the fluorescent light emission region and the diffuse transmission region, and a light conversion wheel of the light conversion device includes: A fluorescent light emitting region in which a phosphor layer emitting red wavelength band light is formed, a fluorescent light emitting region in which a phosphor layer emitting green wavelength band light is formed, and diffusion that diffuses and transmits blue wavelength band light It may have a transmissive region.

そして、本発明の光源ユニットは、緑色及び青色の波長帯域光を射出する前記光変換装置と、赤色の波長帯域光を射出する発光装置と、前記光変換装置及び発光装置から射出される各色の波長帯域光を所定の一面に集光する光源側光学系と、を備える光源ユニットであって、前記光源装置が、青色波長帯域の光を前記蛍光発光領域及び拡散透過領域に照射するレーザー発光器とされ、前記光変換装置の光変換ホイールが、緑色の波長帯域光を発する蛍光体の層が形成された蛍光発光領域及び青色の波長帯域光を拡散して透過する拡散透過領域を有することもある。   The light source unit of the present invention includes the light conversion device that emits green and blue wavelength band light, the light emitting device that emits red wavelength band light, and each color emitted from the light conversion device and the light emitting device. A light source unit that collects light in the wavelength band on a predetermined surface, and the light source device irradiates light in the blue wavelength band to the fluorescent emission region and the diffuse transmission region. The light conversion wheel of the light conversion device may have a fluorescent light emitting region in which a phosphor layer emitting green wavelength band light is formed and a diffuse transmission region that diffuses and transmits blue wavelength band light. is there.

そして、本発明のプロジェクタは、前記光源ユニットと、表示素子と、前記光源ユニットからの光を前記表示素子に導光する導光光学系と、前記表示素子から射出された画像をスクリーンに投影する投影側光学系と、前記光源ユニットや表示素子を制御するプロジェクタ制御手段と、を備える。   The projector of the present invention projects the light source unit, the display element, a light guide optical system that guides light from the light source unit to the display element, and an image emitted from the display element on a screen. A projection-side optical system; and projector control means for controlling the light source unit and the display element.

本発明によれば、光源装置からの光を受ける領域である蛍光体層を形成した蛍光発光領域及び/又は拡散透過領域を有する光変換ホイールを冷媒により直接的に冷却するとともに、この光変換ホイールを回転させることにより、光を受ける領域の局所的な温度上昇を抑制することのできる光変換装置と、この光変換装置を備える光源ユニットと、この光源ユニットを内蔵するプロジェクタを提供することができる。   According to the present invention, a light conversion wheel having a fluorescent light emitting region and / or a diffuse transmission region in which a phosphor layer, which is a region that receives light from a light source device, is directly cooled by a refrigerant, and the light conversion wheel is provided. By rotating the light source, it is possible to provide a light conversion device that can suppress a local temperature rise in the light receiving region, a light source unit including the light conversion device, and a projector incorporating the light source unit. .

また、光変換ホイールを冷媒とともにケース内に収容し、このケースを駆動部と分離することで、漏電と腐食を防止するとともにケースの気密性を向上させることができる。そして、冷媒を循環させることで冷却効果を高めることができ、さらに、温度の上昇した冷媒を循環路からの放熱あるいは冷却器によって効果的に冷却することにより、常に低温の冷媒を、光変換ホイールを収容するケース内に供給して、低温冷媒によって蛍光体を効率よく冷却して蛍光体の発光効率の低下を抑制し、長期間に亘って性能を維持することのできる光変換装置と、光変換装置を備える光源ユニットと、この光源ユニットを内蔵するプロジェクタを提供することができる。   Further, by accommodating the light conversion wheel in the case together with the refrigerant and separating the case from the drive unit, it is possible to prevent leakage and corrosion and improve the airtightness of the case. Then, the cooling effect can be enhanced by circulating the refrigerant, and further, the refrigerant whose temperature has risen is always radiated from the circulation path or effectively cooled by the cooler, so that the low-temperature refrigerant is always converted into the light conversion wheel. A light conversion device capable of maintaining the performance over a long period of time by suppressing the decrease in the luminous efficiency of the phosphor by efficiently cooling the phosphor with a low-temperature refrigerant, A light source unit including a conversion device and a projector incorporating the light source unit can be provided.

本発明の実施例に係る光変換装置の外観斜視図である。1 is an external perspective view of a light conversion device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例に係る光変換装置の側面断面を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the side surface cross section of the optical converter which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る光変換装置の正面模式図及び一部断面を示す平面模式図である。It is the front schematic diagram and the plane schematic diagram which show a partial cross section of the optical converter which concerns on the Example of this invention. 図3に示した光変換装置のA−A断面、B−B断面及びC−C断面を示す正面模式図である。It is a front schematic diagram which shows the AA cross section of the optical converter shown in FIG. 3, BB cross section, and CC cross section. 本発明の実施例に係る光変換ホイールのバリエーションを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the variation of the light conversion wheel which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る光変換装置を用いたプロジェクタの外観を示す斜視図である。1 is a perspective view showing an external appearance of a projector using a light conversion device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例に係る光変換装置を用いたプロジェクタの内部構造を示す平面模式図である。1 is a schematic plan view showing an internal structure of a projector using a light conversion device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例に係る光変換装置を用いたプロジェクタの機能回路ブロックを示す図である。It is a figure which shows the functional circuit block of the projector using the optical converter which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る別の形態の光変換装置における光変換ホイールの正面模式図及び光変換装置の一部断面を示す平面模式図である。It is the plane schematic diagram which shows the front schematic diagram of the light conversion wheel in the light conversion device of another form which concerns on the Example of this invention, and the partial cross section of a light conversion device.

本発明を実施するための形態を述べる。プロジェクタ100は、光源ユニット10と、表示素子51と、冷却ファンと、光源ユニット10からの光を表示素子51に導光する導光光学系62と、表示素子51から射出された画像をスクリーンに投影する投影側光学系90と、光源ユニット10や表示素子51を制御するプロジェクタ制御手段と、を備える。   A mode for carrying out the present invention will be described. The projector 100 includes a light source unit 10, a display element 51, a cooling fan, a light guide optical system 62 that guides light from the light source unit 10 to the display element 51, and an image emitted from the display element 51 on a screen. A projection-side optical system 90 for projecting, and projector control means for controlling the light source unit 10 and the display element 51 are provided.

この光源ユニット10は、赤色、緑色及び青色の波長帯域光を射出する光変換装置1と、この光変換装置1から射出される各色の波長帯域光を所定の一面に集光する光源側光学系59と、を有する。   The light source unit 10 includes a light conversion device 1 that emits red, green, and blue wavelength band light, and a light source side optical system that condenses the wavelength band light of each color emitted from the light conversion device 1 on a predetermined surface. 59.

光変換装置1は、紫外光を励起光として射出する紫外光源装置3と、この紫外光源装置3からの光を受けて所定の波長帯域光を発する蛍光体の層20が形成された蛍光発光領域を有する光変換ホイール2と、を有する。紫外光源装置3は、紫外領域の励起光を光変換ホイール2の蛍光発光領域に照射するレーザー発光器を有する。   The light conversion device 1 includes an ultraviolet light source device 3 that emits ultraviolet light as excitation light, and a fluorescent light emitting region in which a phosphor layer 20 that receives light from the ultraviolet light source device 3 and emits light in a predetermined wavelength band is formed. A light conversion wheel 2 having The ultraviolet light source device 3 has a laser light emitter that irradiates the fluorescent light emission region of the light conversion wheel 2 with excitation light in the ultraviolet region.

光変換ホイール2は、紫外光を受けて赤色の波長帯域光を発する赤色蛍光体の層20Rが形成された蛍光発光領域、紫外光を受けて緑色の波長帯域光を発する緑色蛍光体の層20Gが形成された蛍光発光領域及び紫外光を受けて青色の波長帯域光を発する青色蛍光体の層20Bが形成された蛍光発光領域を有する。   The light conversion wheel 2 includes a fluorescent light emitting region formed with a red phosphor layer 20R that emits red wavelength band light upon receiving ultraviolet light, and a green phosphor layer 20G that emits green wavelength band light upon receiving ultraviolet light. And a fluorescent light emitting region in which a blue phosphor layer 20B that emits blue wavelength band light upon receiving ultraviolet light is formed.

そして、光変換ホイール2は、駆動部5により回転駆動される。つまり、回転する光変換ホイール2に紫外光源装置3から紫外光を照射することで、光変換ホイール2から赤色、緑色、及び青色の波長帯域光が順次射出されることになる。   The light conversion wheel 2 is rotationally driven by the drive unit 5. That is, by irradiating the rotating light conversion wheel 2 with ultraviolet light from the ultraviolet light source device 3, red, green, and blue wavelength band lights are sequentially emitted from the light conversion wheel 2.

また、この光変換ホイール2は、冷媒とともに密閉構造とされるケース4に収容されている。このケース4は、紫外光源装置3から射出される紫外光の光軸上において、紫外光源装置3の配置される側の面に紫外光を入射する入射光透過部11を有し、この入射光透過部11と対向する他方の面に蛍光発光領域の蛍光体が発する光を射出する発光透過部12を有している。   The light conversion wheel 2 is housed in a case 4 having a sealed structure together with the refrigerant. This case 4 has an incident light transmitting portion 11 that makes the ultraviolet light incident on the surface on the side where the ultraviolet light source device 3 is arranged on the optical axis of the ultraviolet light emitted from the ultraviolet light source device 3. On the other surface facing the transmission part 11, a light emission transmission part 12 for emitting light emitted from the fluorescent substance in the fluorescent light emission region is provided.

また、ケース4には、ポンプ6及び冷却器7に接続される循環路としての循環水管8が接続されて、冷媒がポンプ6によって循環されて、常に、冷却器7によって冷却された低温の冷媒がケース4内に導入されるようになっている。   In addition, the case 4 is connected with a circulating water pipe 8 as a circulation path connected to the pump 6 and the cooler 7 so that the refrigerant is circulated by the pump 6 and is always cooled by the cooler 7. Is introduced in Case 4.

さらに、光変換ホイール2は、磁力により所定位置に保持される。そして、この光変換装置1は、駆動コイル15とこの駆動コイル15を制御する制御回路基板等から成る駆動部5を備えている。そして、この駆動部5は、光変換ホイール2から駆動コイル15側に垂設された磁石保持部24に保持されて、駆動コイル15と対向するように配置されたロータ磁石25を回転させることができるようになっている。つまり、この光変換ホイール2は、アウターロータ型のモータにより回転駆動される。そして、この光変換ホイール2と一体とされたロータ磁石25もケース4に収容されているため、光変換ホイール2は、ケース4外に配置された駆動部5の駆動コイル15とは分離した状態で回転することとなる。   Further, the light conversion wheel 2 is held at a predetermined position by a magnetic force. The light conversion device 1 includes a drive unit 5 including a drive coil 15 and a control circuit board for controlling the drive coil 15. And this drive part 5 is held by the magnet holding part 24 suspended from the light conversion wheel 2 on the drive coil 15 side, and can rotate the rotor magnet 25 arranged to face the drive coil 15. It can be done. That is, the light conversion wheel 2 is driven to rotate by an outer rotor type motor. Since the rotor magnet 25 integrated with the light conversion wheel 2 is also housed in the case 4, the light conversion wheel 2 is separated from the drive coil 15 of the drive unit 5 arranged outside the case 4. Will rotate.

したがって、光変換ホイール2に回転軸を設けてこの回転軸を密閉構造とされるケース4に挿通するといった構造にすることなく、駆動部5をケース4の外部に配置することができるため、漏電と腐食を防止するとともにケース4の気密性を向上させることができる。   Therefore, the drive unit 5 can be arranged outside the case 4 without providing a structure in which the light conversion wheel 2 is provided with a rotation shaft and the rotation shaft is inserted into the case 4 having a sealed structure. In addition to preventing corrosion, the airtightness of the case 4 can be improved.

以下、本発明の実施例を図に基づいて詳説する。図1は、本発明の実施例に係る光変換装置1の外観斜視図である。また、図2は、本発明の実施例に係る光変換装置1の側面断面を示す斜視図である。そして、図3(a)及び図3(b)は、本発明の実施例に係る光変換装置1の正面模式図及び一部断面を示す平面模式図である。さらに、図4は、図3に示した光変換装置1のA−A断面、B−B断面及びC−C断面を示す正面模式図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an external perspective view of a light conversion device 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing a side cross-section of the light conversion device 1 according to the embodiment of the present invention. 3A and 3B are a schematic front view and a schematic plan view showing a partial cross section of the light conversion device 1 according to the embodiment of the present invention. Further, FIG. 4 is a schematic front view showing an AA section, a BB section, and a CC section of the light conversion device 1 shown in FIG.

光変換装置1は、図1乃至図4に示すように、密閉構造とされるケース4と、このケース4内に冷媒とともに収容される光変換ホイール2と、このケース4の外側に配置される駆動部5と、紫外領域の励起光を光変換ホイール2に照射するレーザー発光器を有する紫外光源装置3と、を有している。ケース4は、冷媒とともに光変換ホイール2を収容するものであり、光変換ホイール2を収容するホイール収容部13と、光変換ホイール2の磁石保持部24を収容する保持部収容部19と、光変換ホイール2の軸22を収容する軸嵌合部14と、から成る。そして、ケース4は、光変換ホイール2の全体を覆うも、光変換ホイール2の周囲に冷媒が流れるように、光変換ホイール2の外面に対して所定の隙間(流路)を有している。   As shown in FIGS. 1 to 4, the light conversion device 1 is disposed on the outside of the case 4 having a sealed structure, the light conversion wheel 2 accommodated in the case 4 together with the refrigerant, and the case 4. A driving unit 5 and an ultraviolet light source device 3 having a laser emitter that irradiates the light conversion wheel 2 with excitation light in the ultraviolet region are included. The case 4 accommodates the light conversion wheel 2 together with the refrigerant. The wheel storage part 13 that stores the light conversion wheel 2, the holding part storage part 19 that stores the magnet holding part 24 of the light conversion wheel 2, and the light And a shaft fitting portion 14 that accommodates the shaft 22 of the conversion wheel 2. The case 4 covers the entire light conversion wheel 2, but has a predetermined gap (flow path) with respect to the outer surface of the light conversion wheel 2 so that the refrigerant flows around the light conversion wheel 2. .

光変換ホイール2は、透光性を有するガラスや樹脂から成る円板形状の透明基材であって、この透明基材の外周部近傍に帯状の蛍光発光領域を有している。この円板状基材は、円筒状のホイール収容部13に収容される。このホイール収容部13は、端面に相当する一方の板材が着脱自在の蓋となっており、Oリングによりシールされて気密性を保っている。そして、蛍光発光領域には、紫外領域の光を励起光として受けて白色の波長帯域光を発する蛍光体の層20が形成されている。また、蛍光発光領域における光変換ホイール2の表面は、ダイクロイック層がコーティングにより形成されており、このダイクロイック層の上に蛍光体の層20が敷設されている。このダイクロイック層は、白色波長帯域の光を反射し、且つ、紫外領域の光を透過する。   The light conversion wheel 2 is a disc-shaped transparent base material made of light-transmitting glass or resin, and has a strip-like fluorescent light emitting region in the vicinity of the outer peripheral portion of the transparent base material. This disk-shaped substrate is accommodated in a cylindrical wheel accommodating portion 13. In the wheel accommodating portion 13, one plate material corresponding to the end surface serves as a detachable lid, and is sealed by an O-ring to maintain airtightness. In the fluorescent light emitting region, a phosphor layer 20 that receives light in the ultraviolet region as excitation light and emits white wavelength band light is formed. In addition, a dichroic layer is formed on the surface of the light conversion wheel 2 in the fluorescence emission region by coating, and a phosphor layer 20 is laid on the dichroic layer. This dichroic layer reflects light in the white wavelength band and transmits light in the ultraviolet region.

光変換ホイール2の円板状基材の中心には軸22が垂設されている。この軸22は、ケース4のホイール収容部13中央に垂設される軸嵌合部14に遊嵌される。これにより、光変換ホイール2は偏心することなく回転する。   A shaft 22 is suspended from the center of the disk-shaped substrate of the light conversion wheel 2. The shaft 22 is loosely fitted to a shaft fitting portion 14 that is suspended from the center of the wheel housing portion 13 of the case 4. Thereby, the light conversion wheel 2 rotates without being eccentric.

また、光変換ホイール2の蛍光体の層20が形成される帯状部分よりも内周方向であって、紫外光源装置3側の面には、円環状の磁石保持部24が垂設されている。この磁石保持部24の下端近傍の内周面には凹部が形成されており、円環状に回転用のロータ磁石25がこの凹部に嵌合固定されている。また、磁石保持部24における円板状基材の近傍にも、同様の凹部が形成されており、円環状の吸引用磁石26が保持されている。回転用のロータ磁石25は、4極に着磁が施され、円環状の吸引用磁石26は、紫外光源装置3側がS極、反対側がN極とされるように配置される。   In addition, an annular magnet holding portion 24 is suspended from the surface on the ultraviolet light source device 3 side in the inner circumferential direction from the band-shaped portion where the phosphor layer 20 of the light conversion wheel 2 is formed. . A concave portion is formed on the inner peripheral surface near the lower end of the magnet holding portion 24, and a rotor magnet 25 for rotation is fitted and fixed to the concave portion in an annular shape. In addition, a similar concave portion is formed in the magnet holding portion 24 in the vicinity of the disc-shaped substrate, and the annular attracting magnet 26 is held. The rotor magnet 25 for rotation is magnetized in four poles, and the annular attracting magnet 26 is arranged so that the ultraviolet light source device 3 side is S pole and the opposite side is N pole.

そして、この磁石保持部24は、ケース4のホイール収容部13に垂設される二重円筒形状の保持部収容部19に収容されている。つまり、光変換ホイール2と一体とされたロータ磁石25及び吸引用磁石26もケース4内に収容されている。なお、磁石保持部24の外面と保持部収容部19の内面とは、所定の隙間が形成され、冷媒が流れる流路とされている。   The magnet holder 24 is housed in a double cylindrical holder housing 19 that is suspended from the wheel housing 13 of the case 4. That is, the rotor magnet 25 and the attracting magnet 26 integrated with the light conversion wheel 2 are also accommodated in the case 4. Note that a predetermined gap is formed between the outer surface of the magnet holding portion 24 and the inner surface of the holding portion accommodating portion 19, and serves as a flow path through which the refrigerant flows.

光変換ホイール2を回転駆動させる駆動部5は、ケース4外に配置されるものであって、ケース4の軸嵌合部14から径方向に垂設されるステータ17に巻装された駆動コイル15と、回転するロータ磁石25の磁極を検出(つまり、光変換ホイール2の回転位置を検出)するホール素子と、ホール素子からの検出信号に応じて駆動コイル15に対する駆動電流の極性を変化させる制御回路基板等と、を有している。   The drive unit 5 that rotationally drives the light conversion wheel 2 is disposed outside the case 4, and is a drive coil wound around a stator 17 that is provided in a radial direction from the shaft fitting unit 14 of the case 4. 15 and the Hall element for detecting the magnetic pole of the rotating rotor magnet 25 (that is, detecting the rotational position of the light conversion wheel 2), and the polarity of the drive current for the drive coil 15 is changed according to the detection signal from the Hall element. And a control circuit board.

ステータ17は、ロータ磁石25と対向する位置に配置されて、駆動コイル15の極性を変化させることによりロータ磁石25を保持する光変換ホイール2を回転させることができるようになっている。つまり、この光変換ホイール2は、ステータ17が内側に配置され、その外側に位置するロータ磁石25を回転させるアウターロータ型モータにより回転駆動される。   The stator 17 is disposed at a position facing the rotor magnet 25, and the light conversion wheel 2 that holds the rotor magnet 25 can be rotated by changing the polarity of the drive coil 15. That is, the light conversion wheel 2 is rotationally driven by an outer rotor type motor that rotates the rotor magnet 25 that is positioned outside the stator 17 on the inner side.

また、保持部収容部19の軸嵌合部14側の円筒面には、紫外光源装置3側がN極、反対側がS極とされるように永久磁石16が配置されている。この永久磁石16は、吸引用磁石26と対向して配置されて、吸引力により光変換ホイール2を所定位置に保持する。これにより、光変換ホイール2はケース4におけるホイール収容部13の両側内面に対して間隙を形成する位置に保持され、光変換ホイール2における光射出側の面と、ケース4内面(蓋の裏面)との間に流路が形成されるとともに、光変換ホイール2における光入射側の面と、ケース4内面との間にも流路が形成される。   A permanent magnet 16 is disposed on the cylindrical surface of the holding portion accommodating portion 19 on the shaft fitting portion 14 side so that the ultraviolet light source device 3 side is the N pole and the opposite side is the S pole. The permanent magnet 16 is disposed opposite to the suction magnet 26, and holds the light conversion wheel 2 in a predetermined position by the suction force. As a result, the light conversion wheel 2 is held at a position that forms a gap with respect to the inner surfaces on both sides of the wheel housing portion 13 in the case 4, and the light emission side surface of the light conversion wheel 2 and the inner surface of the case 4 (back surface of the lid) In addition, a flow path is formed between the light incident side surface of the light conversion wheel 2 and the inner surface of the case 4.

つまり、永久磁石16と吸引用磁石26を設けることで、光変換装置1が任意の角度で取付けられた際、光変換ホイール2は、磁力によりケース4に対して浮上した状態で所定位置に配置されて周囲に流路が形成されることとなる。これにより、冷媒が当該光変換ホイール2の周囲を流れて効果的に蛍光体を冷却することができるとともに、光変換ホイール2は、スムーズに回転することができる。   In other words, by providing the permanent magnet 16 and the attracting magnet 26, when the light conversion device 1 is mounted at an arbitrary angle, the light conversion wheel 2 is placed at a predetermined position in a state where it floats with respect to the case 4 by a magnetic force. As a result, a flow path is formed around. Thereby, the refrigerant can flow around the light conversion wheel 2 to effectively cool the phosphor, and the light conversion wheel 2 can rotate smoothly.

そして、ケース4のホイール収容部13には、紫外光源装置3の配置される側の板材に紫外光を入射する入射光透過部11が形成されている。また、この入射光透過部11と対向するホイール収容部13の他方の板材(蓋)には、蛍光発光領域の蛍光体が発する白色光を射出する発光透過部12が形成されている。この入射光透過部11及び発光透過部12は、紫外光源装置3から射出される光の光軸上におけるホイール収容部13に円形開口が形成され、この開口に円板状のガラス板が気密に嵌着されることにより形成される。   In the wheel housing portion 13 of the case 4, an incident light transmitting portion 11 is formed that allows ultraviolet light to enter the plate material on the side where the ultraviolet light source device 3 is disposed. In addition, the other plate member (lid) of the wheel housing portion 13 facing the incident light transmitting portion 11 is formed with a light emitting / transmitting portion 12 that emits white light emitted from a phosphor in the fluorescent light emitting region. The incident light transmission part 11 and the light emission transmission part 12 are formed with a circular opening in the wheel housing part 13 on the optical axis of the light emitted from the ultraviolet light source device 3, and a disk-shaped glass plate is hermetically sealed in the opening. It is formed by fitting.

つまり、紫外光源装置3からの紫外光は、入射光透過部11及び光変換ホイール2の透明基材を透過して蛍光発光領域の蛍光体の層20に照射される。そして、蛍光体の層20に紫外光が照射されると、蛍光体の層20は紫外光を励起光として吸収して、白色光を全方位に射出する。蛍光体から全方位に発せられた白色光は、直接発光透過部12側、あるいは、光変換ホイール2の表面(ダイクロイック層)で反射した後に発光透過部12側へ射出される。つまり、紫外光源装置3を点灯させれば、光変換ホイール2から白色光が射出されることになる。   That is, the ultraviolet light from the ultraviolet light source device 3 passes through the incident light transmission unit 11 and the transparent base material of the light conversion wheel 2 and is irradiated to the phosphor layer 20 in the fluorescence emission region. When the phosphor layer 20 is irradiated with ultraviolet light, the phosphor layer 20 absorbs the ultraviolet light as excitation light and emits white light in all directions. White light emitted from the phosphor in all directions is directly emitted from the light transmission / transmission part 12 side or reflected from the surface (dichroic layer) of the light conversion wheel 2 and then emitted to the light emission transmission part 12 side. That is, when the ultraviolet light source device 3 is turned on, white light is emitted from the light conversion wheel 2.

このように、本発明によれば、光変換ホイール2を冷媒とともにケース4内に収容することで、光変換ホイール2を冷媒により直接的に冷却することができる。また、この光変換ホイール2は、駆動部5により回転駆動されるため、光を受ける領域の局所的な温度上昇を抑制することができる。さらに、光変換ホイール2を磁力により所定位置に配置させた状態で、アウターロータ型モータにより回転駆動させる構成とされているため、光変換ホイール2に回転軸を設けてこの回転軸を密閉構造とされるケース4に挿通するといった構造にすることなく、密閉構造とされるケース4の外部に駆動部5を配置することができる。これにより、漏電と腐食を防止するとともにケース4の気密性を向上させることができる。   Thus, according to the present invention, the light conversion wheel 2 can be directly cooled by the refrigerant by housing the light conversion wheel 2 in the case 4 together with the refrigerant. Further, since the light conversion wheel 2 is rotationally driven by the drive unit 5, it is possible to suppress a local temperature rise in the region that receives light. Further, since the light conversion wheel 2 is rotationally driven by the outer rotor type motor in a state where the light conversion wheel 2 is arranged at a predetermined position by a magnetic force, the light conversion wheel 2 is provided with a rotation shaft, and the rotation shaft has a sealed structure. The drive unit 5 can be disposed outside the case 4 having a hermetically sealed structure without being inserted into the case 4 to be inserted. Thereby, leakage and corrosion can be prevented and the airtightness of the case 4 can be improved.

また、ケース4のホイール収容部13に、図示しないポンプ及び冷却器に接続される循環路としての循環水管8を接続して、冷媒をポンプによって循環することとすれば、常に、冷却器によって冷却された低温の冷媒をケース4内に導入することができる。つまり、冷媒を循環させることで光変換ホイール2の冷却効果を高めることができ、さらに、温度の上昇した冷媒を循環水路からの放熱あるいは冷却器によって効果的に冷却することにより、常に低温の冷媒を光変換ホイール2を収容するケース4内に供給して、低温冷媒によって蛍光体を効率よく冷却して蛍光体の発光効率の低下を抑制し、長期間に亘って性能を維持することのできる光変換装置1を提供することができる。   In addition, if a circulating water pipe 8 as a circulation path connected to a pump and a cooler (not shown) is connected to the wheel accommodating portion 13 of the case 4 and the refrigerant is circulated by the pump, the cooling is always performed by the cooler. The low-temperature refrigerant thus made can be introduced into the case 4. In other words, the cooling effect of the light conversion wheel 2 can be enhanced by circulating the refrigerant, and the refrigerant whose temperature has risen can be constantly cooled by effectively radiating heat from the circulating water channel or by a cooler. Can be supplied into the case 4 that houses the light conversion wheel 2, and the phosphor can be efficiently cooled by a low-temperature refrigerant to suppress a decrease in the luminous efficiency of the phosphor, and the performance can be maintained over a long period of time. The light conversion device 1 can be provided.

そして、この光変換装置1は、単色光を発する照明装置や露光装置などの様々な機器に実装することができる。また、光変換ホイール2は、蛍光発光領域を複数に区分することができるため、単色に限ることなく、複数色の波長帯域光を射出する構成とすることができる。例えば、光変換ホイール2は、図5(a)に示すように、三つのセグメントに区分して、この三つのセグメントを、紫外領域の光を受けて赤色の波長帯域の光を発する赤色蛍光体の層20Rが形成された蛍光発光領域、紫外領域の光を受けて緑色波長帯域の光を発する緑色蛍光体の層20G及び紫外領域の光を受けて青色の波長帯域の光を発する青色蛍光体の層20Bが形成された蛍光発光領域とすることができる。   The light conversion device 1 can be mounted on various devices such as an illumination device and an exposure device that emit monochromatic light. Further, since the light conversion wheel 2 can divide the fluorescent light emitting region into a plurality of regions, the light conversion wheel 2 is not limited to a single color, and can be configured to emit light in a plurality of colors in a wavelength band. For example, as shown in FIG. 5A, the light conversion wheel 2 is divided into three segments, and the three segments receive red light in the ultraviolet wavelength band upon receiving light in the ultraviolet region. The fluorescent light emitting region in which the layer 20R is formed, the green phosphor layer 20G that emits light in the green wavelength band upon receiving light in the ultraviolet region, and the blue phosphor that emits light in the blue wavelength band upon receiving light in the ultraviolet region The fluorescent light emitting region in which the layer 20B is formed can be obtained.

これにより、光変換装置1は、赤色、緑色及び青色の波長帯域光を射出する構成とされる。以下、この光変換装置1をプロジェクタ100に搭載する例を説明する。   Accordingly, the light conversion device 1 is configured to emit red, green, and blue wavelength band light. Hereinafter, an example in which the light conversion device 1 is mounted on the projector 100 will be described.

プロジェクタ100は、図6に示すように、例えば、略直方体形状であって、正面パネル102の側方に投影口を覆うレンズカバー109を有するとともに、この正面パネル102には複数の排気孔107を設けている。   As shown in FIG. 6, the projector 100 has, for example, a substantially rectangular parallelepiped shape, and has a lens cover 109 that covers the projection port on the side of the front panel 102. The front panel 102 has a plurality of exhaust holes 107. Provided.

また、上面パネル101にはキー/インジケータ部37が設けられ、このキー/インジケータ部37には、電源スイッチキーや電源のオン又はオフを報知するパワーインジケータ等のキーやインジケータが配置されている。   Further, the top panel 101 is provided with a key / indicator section 37. The key / indicator section 37 is provided with a key and an indicator such as a power switch key and a power indicator for notifying whether the power is on or off.

さらに、本体ケースの背面には、背面パネルに入出力コネクタ部及び電源アダプタプラグ等の各種端子120が設けられている。なお、右側パネル104及び左側パネル105の下部近傍には、各々複数の吸気孔108が形成されている。   Furthermore, various terminals 120 such as an input / output connector portion and a power adapter plug are provided on the back panel on the back surface of the main body case. A plurality of intake holes 108 are formed near the lower portions of the right panel 104 and the left panel 105, respectively.

また、このプロジェクタ100は、図7に示すように、右側パネル104の近傍に電源回路ブロック130等を取付けた光源制御回路基板131が配置され、略中央にシロッコファンタイプのブロア133が配置され、このブロア133の近傍に制御回路基板132が配置され、左側パネル105の近傍に各種レンズやミラー等の光学系ユニットが配置されている。   In addition, as shown in FIG. 7, the projector 100 has a light source control circuit board 131 with a power circuit block 130 and the like attached in the vicinity of the right panel 104, and a sirocco fan type blower 133 in the approximate center. A control circuit board 132 is disposed in the vicinity of the blower 133, and optical system units such as various lenses and mirrors are disposed in the vicinity of the left panel 105.

また、プロジェクタ100は、筐体内を区画用隔壁137により背面パネル103側の吸気側空間室138と正面パネル102側の排気側空間室139とに気密に区画されており、ブロア133は、吸込み口134が吸気側空間室138に位置し排気側空間室139と吸気側空間室138の境界に吐出口135が位置するように配置されている。   In addition, the projector 100 is airtightly divided into an intake side space chamber 138 on the rear panel 103 side and an exhaust side space chamber 139 on the front panel 102 side by a partition wall 137 in the housing, and the blower 133 has a suction port 134 is disposed in the intake side space chamber 138 and the discharge port 135 is positioned at the boundary between the exhaust side space chamber 139 and the intake side space chamber 138.

そして、このプロジェクタ100の正面パネル102の近傍であって、吐出口135からの冷却風の吹き出し側には、光変換装置1を有する光源ユニット10が配置されている。この光源ユニット10は、光変換装置1と、光変換装置1からの射出光の光軸を変換して、射出光を所定の一面であるライトトンネル75の入射口に集光する光源側光学系59を有している。この光源側光学系59は、光線束を集光するレンズと、光変換装置1からの射出光の光軸を変換するミラーと、から構成される。   A light source unit 10 having the light conversion device 1 is disposed in the vicinity of the front panel 102 of the projector 100 and on the cooling air blowing side from the discharge port 135. The light source unit 10 includes a light conversion device 1 and a light source side optical system that converts the optical axis of the light emitted from the light conversion device 1 and condenses the light at the entrance of the light tunnel 75 that is a predetermined surface. 59. The light source side optical system 59 includes a lens that collects the light beam and a mirror that converts the optical axis of the light emitted from the light conversion device 1.

この光変換装置1は、上記した光変換装置1であって、ケース4、ポンプ6及び冷却器7に循環水管8が接続されて循環水系統を構成することにより、冷却器7によって冷媒を冷却し、ポンプ6によって冷媒を循環させて、常に低温状態の冷媒をケース4に送給することができるようになっている。なお、この冷却器7は、例えば、空冷式のラジエータ(放熱器)であって、プロジェクタ100の冷却ファンからの送風によって冷媒を冷却可能に構成されている。また、冷媒は、光透過性の高い水やフッ素系不凍液体などの流体である。そして、本実施例の光変換装置1は、冷却ファンからの冷却風を冷却器7のみならず、ケース4や循環水管8にも送風されるように配置されているため、ケース4や循環水管8の外表面からも冷媒を冷却することができる。   This light conversion device 1 is the light conversion device 1 described above, and the circulating water pipe 8 is connected to the case 4, the pump 6 and the cooler 7 to form a circulating water system, thereby cooling the refrigerant by the cooler 7. In addition, the refrigerant is circulated by the pump 6 so that the low-temperature refrigerant can be always supplied to the case 4. The cooler 7 is, for example, an air-cooled radiator (heat radiator), and is configured to be able to cool the refrigerant by blowing air from a cooling fan of the projector 100. Further, the refrigerant is a fluid such as water or a fluorine-based antifreeze liquid having high light transmittance. The light conversion device 1 of the present embodiment is arranged so that the cooling air from the cooling fan is sent not only to the cooler 7 but also to the case 4 and the circulating water pipe 8, so that the case 4 and the circulating water pipe The refrigerant can also be cooled from the outer surface of 8.

そして、このプロジェクタ100は、光源ユニット10から射出された光を表示素子51に導光する導光光学系62を備え、導光光学系62としては、光源ユニット10から射出された光線束を均一な強度分布の光束とするライトトンネル75や、ライトトンネル75を透過した光を集光する集光レンズ等を有している。また、導光光学系62は、ライトトンネル75から射出された光線束の光軸方向を変更する光軸変更ミラー74と、この光軸変更ミラー74により反射した光を表示素子51に集光させる複数枚の集光レンズと、これらの集光レンズを透過した光線束を表示素子51に所定の角度で照射する照射ミラー84と、を有している。   The projector 100 includes a light guide optical system 62 that guides the light emitted from the light source unit 10 to the display element 51. The light guide optical system 62 uniformly distributes the light beam emitted from the light source unit 10. The light tunnel 75 has a light flux with a strong intensity distribution, and a condenser lens that collects light transmitted through the light tunnel 75. Further, the light guide optical system 62 condenses the light reflected by the optical axis changing mirror 74 on the display element 51, and an optical axis changing mirror 74 that changes the optical axis direction of the light beam emitted from the light tunnel 75. A plurality of condensing lenses, and an irradiation mirror 84 that irradiates the display element 51 with a light beam transmitted through these condensing lenses at a predetermined angle.

また、このプロジェクタ100は、表示素子51としてDMDを備え、この表示素子51の背面パネル103側には表示素子51を冷却するための表示素子冷却装置53が配置されて、表示素子51が高温となることを防止している。   Further, the projector 100 includes a DMD as the display element 51, and a display element cooling device 53 for cooling the display element 51 is disposed on the rear panel 103 side of the display element 51, so that the display element 51 has a high temperature. It is prevented from becoming.

さらに、このプロジェクタ100は、表示素子51で反射されて画像を形成する光をスクリーンに放出する投影側光学系90のレンズ群を有している。この投影側光学系90としては、固定レンズ群93と可動レンズ群97とを有してズーム機能を備えた可変焦点型レンズとされ、レンズモータにより可動レンズ群97を移動させ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。   Further, the projector 100 includes a lens group of the projection-side optical system 90 that emits light that is reflected by the display element 51 and forms an image to the screen. The projection-side optical system 90 is a variable focus type lens having a fixed lens group 93 and a movable lens group 97 and having a zoom function.Zoom adjustment or zoom can be performed by moving the movable lens group 97 by a lens motor. Focus adjustment is possible.

また、プロジェクタ100の内部構造において、吸気側空間室138内には光源ユニット10と比較して低温である部材が配置されるものであり、具体的には、光源制御回路基板131と、ブロア133と、制御回路基板132と、導光光学系62及び投影側光学系90の各種レンズやミラー等の光学系ユニットと、が配置されている。   Further, in the internal structure of the projector 100, members having a temperature lower than that of the light source unit 10 are disposed in the intake side space chamber 138. Specifically, the light source control circuit board 131 and the blower 133 are disposed. The control circuit board 132 and optical system units such as various lenses and mirrors of the light guide optical system 62 and the projection side optical system 90 are arranged.

一方、排気側空間室139内には、比較的高温となる光源ユニット10及び光源ユニット10からの光線束をライトトンネル75に導く光源側光学系59と、ライトトンネル75と、排気温低減装置136とが配置されている。   On the other hand, in the exhaust side space chamber 139, the light source unit 10 that is relatively high temperature, the light source side optical system 59 that guides the light flux from the light source unit 10 to the light tunnel 75, the light tunnel 75, and the exhaust temperature reduction device 136. And are arranged.

このプロジェクタ100のプロジェクタ制御手段は、制御部38、入出力インターフェース33、画像変換部34、表示エンコーダ39、表示駆動部42等から構成され、入出力コネクタ部30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33、システムバス(SB)を介して画像変換部34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39に出力される。   The projector control means of the projector 100 includes a control unit 38, an input / output interface 33, an image conversion unit 34, a display encoder 39, a display drive unit 42, etc., and various standard image signals input from the input / output connector unit 30. Is converted to an image signal of a predetermined format suitable for display by the image converter 34 via the input / output interface 33 and the system bus (SB), and then output to the display encoder 39.

また、表示エンコーダ39は、入力された画像信号をビデオRAM40に展開記憶させた上でこのビデオRAM40の記憶内容からビデオ信号を生成して表示駆動部42に出力する。   The display encoder 39 develops and stores the input image signal in the video RAM 40, generates a video signal from the stored contents of the video RAM 40, and outputs the video signal to the display drive unit 42.

表示駆動部42は、表示エンコーダ39から出力された画像信号に対応して適宜フレームレートで空間的光変調素子(SOM)である表示素子51を駆動するものであり、光源ユニット60から射出された光は、導光光学系62を介して表示素子51に入射することにより、表示素子51の反射光で光像を形成し、投影側光学系90とする投影系レンズ群を介して図示しないスクリーンに画像を投影表示する。なお、この投影側光学系90の可動レンズ群97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が行われる。   The display drive unit 42 drives the display element 51, which is a spatial light modulation element (SOM), at an appropriate frame rate corresponding to the image signal output from the display encoder 39, and is emitted from the light source unit 60. The light is incident on the display element 51 through the light guide optical system 62, thereby forming an optical image with the reflected light of the display element 51, and a screen (not shown) through a projection system lens group serving as the projection side optical system 90. The image is projected on the screen. The movable lens group 97 of the projection side optical system 90 is driven by the lens motor 45 for zoom adjustment and focus adjustment.

また、画像圧縮伸長部31は、データを圧縮して着脱自在な記録媒体とされるメモリカード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、この画像データを画像変換部34を介して表示エンコーダ39に出力し、メモリカード32に記憶された画像データに基づいて動画等の表示を可能とする処理を行なう。   In addition, the image compression / decompression unit 31 performs a recording process in which data is compressed and sequentially written in a memory card 32 that is a detachable recording medium. Further, the image compression / decompression unit 31 reads the image data recorded on the memory card 32 in the reproduction mode, decompresses individual image data constituting a series of moving images in units of one frame, and converts the image data into the image conversion unit 34. Is output to the display encoder 39, and based on the image data stored in the memory card 32, processing for enabling display of a moving image or the like is performed.

制御部38は、プロジェクタ100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等により構成されている。   The control unit 38 controls operation of each circuit in the projector 100, and includes a ROM that stores operation programs such as a CPU and various settings fixedly, and a RAM that is used as a work memory. .

本体ケースの上面パネル101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、直接に制御部38に送出され、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で復調されたコード信号が制御部38に出力される。   An operation signal of a key / indicator unit 37 composed of a main key and an indicator provided on the upper panel 101 of the main body case is directly sent to the control unit 38, and a key operation signal from the remote controller is sent to the Ir receiving unit 35. , And the code signal demodulated by the Ir processor 36 is output to the controller 38.

なお、制御部38にはシステムバス(SB)を介して音声処理部47が接続されている。この音声処理部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。   Note that an audio processing unit 47 is connected to the control unit 38 via a system bus (SB). The sound processing unit 47 includes a sound source circuit such as a PCM sound source, converts the sound data into analog in the projection mode and the playback mode, and drives the speaker 48 to emit loud sounds.

また、制御部38は、光源制御回路41に画像信号に応じて光源ユニット10の紫外光源装置3の発光と、光変換ホイール2を回転させる駆動部5を制御させている。さらに、制御部38は、冷却ファン駆動制御回路43に光源装置等に設けた複数の温度センサによる温度検出を行わせ、この温度検出の結果から冷却ファンの回転速度を制御させている。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プロジェクタ本体の電源OFF後も冷却ファンの回転を持続させ、更に、温度センサによる温度検出の結果によってはプロジェクタ本体の電源をOFFにする等の制御も行う。   Further, the control unit 38 causes the light source control circuit 41 to control the light emission of the ultraviolet light source device 3 of the light source unit 10 and the driving unit 5 that rotates the light conversion wheel 2 according to the image signal. Further, the control unit 38 causes the cooling fan drive control circuit 43 to perform temperature detection using a plurality of temperature sensors provided in the light source device or the like, and controls the rotation speed of the cooling fan based on the temperature detection result. Further, the control unit 38 causes the cooling fan drive control circuit 43 to keep the cooling fan rotating even after the projector body is turned off by a timer or the like, and further turns off the projector body depending on the result of temperature detection by the temperature sensor. Control is also performed.

そして、光変換装置1の光変換ホイール2は、図5(a)に示したように、蛍光発光領域が三つのセグメントに区分されている。したがって、光変換ホイール2が駆動部5により回転駆動されているときに、紫外光源装置3からの励起光が光変換ホイール2に照射されると、光変換装置1から赤色、緑色及び青色波長帯域の光が順次射出される。これにより、各色の波長域光が光源側光学系59を介してライトトンネル75に入射されて、ライトトンネル75に入射した光線束は導光光学系62によって表示素子51に誘導される。そして、光源ユニット10からの各色光の射出タイミングに合せてプロジェクタ100の表示素子51であるDMD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生成することができる。   In the light conversion wheel 2 of the light conversion device 1, as shown in FIG. 5A, the fluorescence emission region is divided into three segments. Therefore, when the light conversion wheel 2 is rotationally driven by the drive unit 5 and the excitation light from the ultraviolet light source device 3 is irradiated onto the light conversion wheel 2, the light conversion device 1 emits red, green, and blue wavelength bands. Are sequentially emitted. As a result, light in the wavelength band of each color is incident on the light tunnel 75 via the light source side optical system 59, and the light beam incident on the light tunnel 75 is guided to the display element 51 by the light guide optical system 62. Then, the DMD, which is the display element 51 of the projector 100, displays the light of each color in a time-sharing manner according to the data in accordance with the emission timing of each color light from the light source unit 10, thereby generating a color image on the screen. .

そして、このプロジェクタ100は、循環する冷媒により光変換ホイール2の温度上昇を効果的に抑制するとともに、漏電や腐食を防止することを可能とした上述の光変換装置1を採用しているため、長期に亘って性能を維持可能な光源ユニット10と、この光源ユニット10を備えたコンパクトで取扱い易いプロジェクタ100を提供することができる。   The projector 100 employs the above-described light conversion device 1 that effectively suppresses the temperature rise of the light conversion wheel 2 by the circulating refrigerant and can prevent leakage and corrosion. It is possible to provide a light source unit 10 capable of maintaining performance over a long period of time and a compact and easy-to-handle projector 100 including the light source unit 10.

また、プロジェクタ100に搭載する光変換装置1や、この光変換装置1を有する光源ユニット10の構成は上記したものに限定されることなく、様々な構成を採用することができる。以下、本実施例に係る別の形態の光変換装置1を説明する。   Further, the configurations of the light conversion device 1 mounted on the projector 100 and the light source unit 10 having the light conversion device 1 are not limited to those described above, and various configurations can be employed. Hereinafter, another embodiment of the light conversion device 1 according to the present embodiment will be described.

この光変換装置1は、図9に示すように、上述のものと略同様の構成とされるも(図3及び図5(a)参照)、紫外光源装置3に代えて青色波長帯域の光を射出するレーザー発光器を有する青色光源装置9を備えている。そして、光変換ホイール2は、三つのセグメントに区分され、この三つのセグメントは、青色波長帯域の光を受けて赤色波長帯域の光を発する赤色蛍光体の層20Rが形成された蛍光発光領域、青色波長帯域光を受けて緑色波長帯域の光を発する緑色蛍光体の層20G及び青色波長帯域の光を拡散して透過する拡散透過領域から構成される。   As shown in FIG. 9, the light conversion device 1 has a configuration substantially similar to that described above (see FIGS. 3 and 5A), but instead of the ultraviolet light source device 3, the light in the blue wavelength band is used. A blue light source device 9 having a laser emitter that emits light. The light conversion wheel 2 is divided into three segments.The three segments receive a light in a blue wavelength band and emit a light in a red wavelength band. It is composed of a green phosphor layer 20G that receives blue wavelength band light and emits light in the green wavelength band, and a diffuse transmission region that diffuses and transmits light in the blue wavelength band.

また、光変換ホイール2は、銅やアルミニウムなどの金属基材により形成され、拡散透過領域に対応するセグメントの外周部に切欠きが設けられて、この部分に透光性を有するガラスなどの光透過部材21が接着固定されている。そして、光透過部材21にブラスト加工等が施されて一面に微細凹凸が形成されることにより、光透過部材21は指向性の高いレーザー光を指向性の低い拡散光に変換する拡散透過領域とされる。なお、この光透過部材21にブラスト加工を施すことなく、透過領域として、透過領域を透過した光の光路上にレーザー光を拡散させる光学部品を配置させることとしてもよい。これにより、光変換ホイール2の近傍に青色拡散光を集光するレンズを配置する必要がなくなる。   The light conversion wheel 2 is formed of a metal base material such as copper or aluminum, and a notch is provided in the outer peripheral portion of the segment corresponding to the diffuse transmission region, and light such as light-transmitting glass is provided in this portion. The transmitting member 21 is bonded and fixed. Then, the light transmission member 21 is subjected to blasting or the like to form fine irregularities on one surface, so that the light transmission member 21 has a diffusion transmission region that converts laser light with high directivity into diffuse light with low directivity. Is done. Note that an optical component for diffusing laser light may be disposed on the optical path of the light transmitted through the transmissive region as the transmissive region without blasting the light transmissive member 21. This eliminates the need to arrange a lens for condensing blue diffused light in the vicinity of the light conversion wheel 2.

また、この光変換ホイール2は、蛍光体の層20を配置させる金属基材の表面にミラー加工が施されている。したがって、青色光源装置9から射出された光が、回転する光変換ホイール2の蛍光発光領域に照射されると、赤色蛍光光及び緑色蛍光光は、青色光源装置9側に射出され、青色光源装置9と光変換ホイール2との間に配置されるダイクロイックミラー28に照射される。このダイクロイックミラー28は、青色光を透過し且つ赤色光及び緑色光を反射する。したがって、赤色光及び緑色光はダイクロイックミラー28により方向を変換されて、図示しない光源側光学系によってライトトンネル75に集光される。   Further, in this light conversion wheel 2, the surface of the metal substrate on which the phosphor layer 20 is disposed is mirror-processed. Therefore, when the light emitted from the blue light source device 9 is applied to the fluorescent light emitting region of the rotating light conversion wheel 2, the red fluorescent light and the green fluorescent light are emitted to the blue light source device 9 side, and the blue light source device The dichroic mirror 28 disposed between 9 and the light conversion wheel 2 is irradiated. The dichroic mirror 28 transmits blue light and reflects red light and green light. Therefore, the directions of the red light and the green light are changed by the dichroic mirror 28 and are condensed on the light tunnel 75 by a light source side optical system (not shown).

また、青色光源装置9から射出された光が、回転する光変換ホイール2の拡散透過領域に照射されると、青色レーザー光は指向性の低い拡散光へと変換されて光変換ホイール2から射出される。また、光変換ホイール2から射出された青色光は、図示しない光源側光学系によってライトトンネル75に集光される。つまり、光変換ホイール2が回転しているときに、青色光源装置9を点灯させると、光源ユニット10からは赤色、緑色及び青色の波長帯域光が順次射出されて、ライトトンネル75に入射することになる。   Further, when the light emitted from the blue light source device 9 is applied to the diffuse transmission region of the rotating light conversion wheel 2, the blue laser light is converted into diffuse light with low directivity and emitted from the light conversion wheel 2. Is done. Further, the blue light emitted from the light conversion wheel 2 is condensed on the light tunnel 75 by a light source side optical system (not shown). That is, when the blue light source device 9 is turned on while the light conversion wheel 2 is rotating, red, green, and blue wavelength band lights are sequentially emitted from the light source unit 10 and enter the light tunnel 75. become.

このように、光変換ホイール2に拡散透過領域を設けることによって、青色光と、赤色光及び緑色光の光路が別になるように分離して射出することができる。したがって、ケース4のホイール収容部13における入射光透過部11は、青色光を射出する発光透過部12としても機能する。また、この光変換装置1は、光変換ホイール2を熱伝導率の高い銅やアルミニウム等の金属基材で形成しているため、発熱部分からの熱を効率よく分散して放熱させることができる。   As described above, by providing the diffusion transmission region in the light conversion wheel 2, it is possible to separate and emit the blue light, the red light, and the green light so that the optical paths are different. Therefore, the incident light transmission part 11 in the wheel housing part 13 of the case 4 also functions as the light emission transmission part 12 that emits blue light. In addition, since the light conversion wheel 1 is formed of a metal base material such as copper or aluminum having high thermal conductivity, the light conversion device 1 can efficiently dissipate and dissipate heat from the heat generating portion. .

また、光変換ホイール2を金属基材で形成して、蛍光体の層20の配置面にミラー加工が施されているため、蛍光体の層20で吸収されることなく金属基材に照射された青色励起光を反射して再び蛍光体の層20に入射させることができる。これにより、光変換ホイール2をより明るく発光させることができる。   Further, since the light conversion wheel 2 is formed of a metal base material and the mirror surface is applied to the arrangement surface of the phosphor layer 20, the metal base material is irradiated without being absorbed by the phosphor layer 20. The blue excitation light can be reflected and incident on the phosphor layer 20 again. Thereby, the light conversion wheel 2 can emit light more brightly.

そして、光変換装置1は、吸引用磁石26と対向する位置に永久磁石16を設けることなく(図3参照)、図9に示したように、軸受部29によって、光変換ホイール2を所定位置に保持して回転させることもできる。この軸受部29は、ケース4の軸嵌合部14に軸受が装着されて、軸22の底面と外周面を保持する。また、光変換ホイール2の軸22は、軸受部29とは反対側にも突出されて、ホイール収容部13の蓋の裏面により保持される。なお、軸22の端面を受ける部分には、プラスチックなどの低摩擦部材(ブッシュ)が配置されて、軸22の軸方向の移動を制限するも光変換ホイール2がスムーズに回転することができるようになっている。   The light conversion device 1 does not provide the permanent magnet 16 at a position facing the attracting magnet 26 (see FIG. 3), and the light conversion wheel 2 is moved to a predetermined position by the bearing portion 29 as shown in FIG. It can also be held and rotated. The bearing portion 29 is mounted on the shaft fitting portion 14 of the case 4 to hold the bottom surface and the outer peripheral surface of the shaft 22. Further, the shaft 22 of the light conversion wheel 2 protrudes also on the side opposite to the bearing portion 29 and is held by the back surface of the lid of the wheel housing portion 13. In addition, a low-friction member (bush) such as plastic is disposed in the portion that receives the end face of the shaft 22 so that the light conversion wheel 2 can rotate smoothly although the axial movement of the shaft 22 is limited. It has become.

このように、光変換装置1を構成しても、上記と同様の効果を奏する。なお、図3に示したように、磁力により光変換ホイール2を所定位置に保持して流路を形成する構成とすることで、消耗品としての軸受等を配置することがなく、メンテナンスフリーの光変換装置1とすることができるため好適である。また、軸受部29を設ける場合に比べて、スムーズに光変換ホイール2を回転させることができる。   Thus, even if the light conversion device 1 is configured, the same effects as described above are obtained. In addition, as shown in FIG. 3, by adopting a configuration in which the light conversion wheel 2 is held at a predetermined position by a magnetic force to form a flow path, there is no need to arrange a bearing or the like as a consumable and maintenance-free. Since it can be set as the optical converter 1, it is suitable. Further, the light conversion wheel 2 can be smoothly rotated as compared with the case where the bearing portion 29 is provided.

そして、光変換ホイール2の構成としては、図5(b)に示すように、セグメントを二つにする場合もある。この場合、光変換ホイール2は、緑色蛍光体の層20Gが形成された蛍光発光領域と、拡散透過領域とされる光透過部材21の二つのセグメントに区分することができる。これにより、青色光源装置9から青色光を蛍光発光領域及び拡散透過領域に照射することで、指向性の低い緑色光と青色光を生成することができる。   And as a structure of the light conversion wheel 2, as shown in FIG.5 (b), a segment may be made into two. In this case, the light conversion wheel 2 can be divided into two segments: a fluorescent light emitting region where the green phosphor layer 20G is formed, and a light transmitting member 21 which is a diffuse transmission region. Thus, by emitting blue light from the blue light source device 9 to the fluorescent light emission region and the diffuse transmission region, it is possible to generate green light and blue light with low directivity.

また、光変換装置1に紫外光源装置3を備えた場合、二つのセグメントを、紫外光を受けて緑色光を発する蛍光体の層20Gが形成された蛍光発光領域と、紫外光を受けて青色光を発する蛍光体の層20Bが形成された蛍光発光領域と、で構成することもできる。   In addition, when the light conversion device 1 includes the ultraviolet light source device 3, the two segments are divided into a fluorescent light emitting region in which a phosphor layer 20G that emits green light by receiving ultraviolet light and a blue light receiving ultraviolet light. And a fluorescent light emitting region in which a phosphor layer 20B that emits light is formed.

そして、光変換ホイール2から二色(青色及び緑色)の波長帯域光を射出する構成とする場合、光変換装置1は、赤色の波長帯域光を射出する赤色発光装置を更に備え、光源側光学系59を、光変換ホイール2からの射出光及び赤色発光装置からの射出光をライトトンネル75の入射口に集光するように構成すれば、上記と同様の効果を奏する光源ユニット10とすることができる。また、緑色及び青色蛍光体に比べて発光効率が低い赤色蛍光体の層を光変換ホイール2に設けずに、赤色発光装置を個別に設けることで、光変換ホイール2からの射出光の光量に適合した赤色光を得て、画面の輝度向上を図ることができる。   When the light conversion wheel 2 is configured to emit two-color (blue and green) wavelength band light, the light conversion device 1 further includes a red light-emitting device that emits red wavelength band light. If the system 59 is configured to collect the light emitted from the light conversion wheel 2 and the light emitted from the red light emitting device at the entrance of the light tunnel 75, the light source unit 10 having the same effect as described above is obtained. Can do. In addition, by providing a red light emitting device individually without providing a layer of red phosphor, which has lower luminous efficiency than green and blue phosphors, on the light conversion wheel 2, the amount of light emitted from the light conversion wheel 2 can be reduced. Appropriate red light can be obtained to improve the brightness of the screen.

さらに、図4(a)に示したように、一種類の蛍光体の層20が形成された蛍光発光領域を有する光変換ホイール2を備える光変換装置1を三個プロジェクタ100に配置させることもできる。具体的には、このプロジェクタ100は、赤色の波長帯域光を発する蛍光体の層20が形成された蛍光発光領域を有する光変換ホイール2を備えた光変換装置1と、緑色の波長帯域光を発する蛍光体の層20が形成された蛍光発光領域を有する光変換ホイール2を備えた光変換装置1と、青色の波長帯域光を発する蛍光体の層20が形成された蛍光発光領域を有する光変換ホイール2を備えた光変換装置1と、各光変換装置1から射出された光を所定の一面に集光する光源側光学系59と、を有している。   Further, as shown in FIG. 4A, the three projectors 100 may be provided with three light conversion devices 1 each including a light conversion wheel 2 having a fluorescent light emitting region in which one type of phosphor layer 20 is formed. it can. Specifically, the projector 100 includes a light conversion device 1 including a light conversion wheel 2 having a fluorescent light emitting region in which a phosphor layer 20 emitting red wavelength band light is formed, and green wavelength band light. A light conversion device 1 having a light conversion wheel 2 having a fluorescent light emitting region formed with a phosphor layer 20 emitting light, and a light having a fluorescent light emitting region formed with a phosphor layer 20 emitting blue wavelength band light The light conversion device 1 including the conversion wheel 2 and the light source side optical system 59 that condenses the light emitted from each light conversion device 1 on a predetermined surface.

これにより、上記と同様の効果を奏するとともに、単色発光する各光変換装置1からの各色の波長帯域光を順次DMDに入射させることができるため、この入射タイミングに合わせてDMDを時分割制御することにより、スクリーン等にカラー画像を表示させることができる。   As a result, the same effects as described above can be obtained, and the wavelength band light of each color from each light conversion device 1 that emits monochromatic light can be sequentially incident on the DMD. Therefore, the DMD is time-division controlled in accordance with the incident timing. As a result, a color image can be displayed on a screen or the like.

なお、上記したように、光変換装置1を三個設けずに、一個の光変換装置1から赤色、緑色及び青色光を射出する構成とすることで、プロジェクタ100の小型化を図ることができるため好適である。   As described above, the projector 100 can be reduced in size by adopting a configuration in which red light, green light, and blue light are emitted from one light conversion device 1 without providing three light conversion devices 1. Therefore, it is preferable.

このように、光変換装置1及び光源側光学系59の構成は、単色発光する光変換装置1や、複数色の光を発する光変換装置1を自由に組み合わせて、各色光を所定の一面に集光させる構成とすることができるため、設計自由度の高いプロジェクタ100を提供することができる。   As described above, the configurations of the light conversion device 1 and the light source side optical system 59 are configured by freely combining the light conversion device 1 that emits monochromatic light and the light conversion device 1 that emits light of a plurality of colors, so that each color light is on a predetermined surface. Since it can be set as the structure which condenses, the projector 100 with a high design freedom can be provided.

そして、この光変換装置1は、上記したように、プロジェクタ100に実装する場合に限られることなく、露光装置などの様々な機器に実装して用いることができる。また、赤色、緑色及び青色を組み合わせて用いることに限定されるものでもなく、単色を発光する光変換装置1を照明装置に組み込んで、多数の単色光変換装置1から構成されるイルミネーション照明装置や単色のスポットライトを照射可能な照明装置等種々の照明装置や表示装置に実装して用いることもできる。   The light conversion device 1 is not limited to being mounted on the projector 100 as described above, and can be mounted and used in various devices such as an exposure device. Further, the present invention is not limited to using red, green, and blue in combination, and the illumination lighting device including a large number of monochromatic light conversion devices 1 by incorporating the light conversion device 1 that emits a single color into the lighting device, It can also be used by being mounted on various lighting devices and display devices such as a lighting device capable of irradiating a monochromatic spotlight.

また、本発明は、以上の実施例に限定されるものでなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で自由に変更、改良が可能である。例えば、永久磁石16の代わりに電磁石を備えて、光変換ホイール2を所定位置に保持することとしてもよい。また、蛍光発光領域には、上記した蛍光体の層に限ることなく、補色である黄色の波長帯域光を発する蛍光体の層を配置させることとしてもよいし、4つ以上のセグメントを光変換ホイール2に形成することとしてもよい。   The present invention is not limited to the above embodiments, and can be freely changed and improved without departing from the gist of the invention. For example, an electromagnet may be provided instead of the permanent magnet 16, and the light conversion wheel 2 may be held at a predetermined position. In addition, the fluorescent light emitting region is not limited to the above-described fluorescent material layer, and a fluorescent material layer that emits a yellow wavelength band light that is a complementary color may be disposed, or four or more segments may be converted into light. It may be formed on the wheel 2.

そして、光変換ホイール2に所定の羽根を設けることとすれば、ポンプ6により導入された冷媒により光変換ホイール2を回転させることができる。この場合、光変換ホイール2には一種類の蛍光体の層が形成される。これにより、駆動部5を省略して、シンプルな光変換装置1を提供することができる。また、光変換ホイール2に所定の羽根を設けて、駆動部5により光変換ホイール2を回転させる構成とすれば、ポンプ6を設けることなく、冷媒を循環させることができる。   If predetermined blades are provided on the light conversion wheel 2, the light conversion wheel 2 can be rotated by the refrigerant introduced by the pump 6. In this case, one type of phosphor layer is formed on the light conversion wheel 2. Thereby, the drive unit 5 can be omitted and the simple light conversion device 1 can be provided. Further, if the light conversion wheel 2 is provided with predetermined blades and the light conversion wheel 2 is rotated by the drive unit 5, the refrigerant can be circulated without providing the pump 6.

1 光変換装置 2 光変換ホイール
3 紫外光源装置 4 ケース
5 駆動部 6 ポンプ
7 冷却器 8 循環水管
9 青色光源装置 10 光源ユニット
11 入射光透過部 12 発光透過部
13 ホイール収容部 14 軸嵌合部
15 駆動コイル 16 永久磁石
17 ステータ 19 保持部収容部
20 蛍光体の層 20R 赤色蛍光体の層
20G 緑色蛍光体の層 20B 青色蛍光体の層
21 光透過部材 22 軸
24 磁石保持部 25 ロータ磁石
26 吸引用磁石 28 ダイクロイックミラー
29 軸受部 30 入出力コネクタ部
31 画像圧縮伸長部 32 メモリカード
33 入出力インターフェース 34 画像変換部
35 Ir受信部 36 Ir処理部
37 キー/インジケータ部 38 制御部
39 表示エンコーダ 40 ビデオRAM
41 光源制御回路 42 表示駆動部
43 冷却ファン駆動制御回路 45 レンズモータ
47 音声処理部 48 スピーカ
51 表示素子 53 表示素子冷却装置
59 光源側光学系 62 導光光学系
74 光軸変更ミラー
75 ライトトンネル 84 照射ミラー
90 投影側光学系 93 固定レンズ群
97 可動レンズ群 100 プロジェクタ
101 上面パネル 102 正面パネル
103 背面パネル 104 右側パネル
105 左側パネル 107 排気孔
108 吸気孔 109 レンズカバー
120 各種端子 130 電源回路ブロック
131 光源制御回路基板 132 制御回路基板
133 ブロア 134 吸込み口
135 吐出口 136 排気温低減装置
137 区画用隔壁 138 吸気側空間室
139 排気側空間室
1 Light conversion device 2 Light conversion wheel
3 Ultraviolet light source device 4 Case
5 Drive 6 Pump
7 Cooler 8 Circulating water pipe
9 Blue light source device 10 Light source unit
11 Incident light transmission part 12 Light emission transmission part
13 Wheel housing part 14 Shaft fitting part
15 Drive coil 16 Permanent magnet
17 Stator 19 Holding part receiving part
20 Phosphor layer 20R Red phosphor layer
20G green phosphor layer 20B blue phosphor layer
21 Light transmission member 22 axis
24 Magnet holder 25 Rotor magnet
26 Suction magnet 28 Dichroic mirror
29 Bearing 30 Input / output connector
31 Image compression / decompression unit 32 Memory card
33 I / O interface 34 Image converter
35 Ir receiver 36 Ir processor
37 Key / Indicator section 38 Control section
39 Display encoder 40 Video RAM
41 Light source control circuit 42 Display driver
43 Cooling fan drive control circuit 45 Lens motor
47 Audio processor 48 Speaker
51 Display element 53 Display element cooling device
59 Light source side optical system 62 Light guiding optical system
74 Optical axis change mirror
75 Light tunnel 84 Irradiation mirror
90 Projection side optical system 93 Fixed lens group
97 Movable lens group 100 Projector
101 Top panel 102 Front panel
103 Rear panel 104 Right panel
105 Left panel 107 Exhaust hole
108 Air intake hole 109 Lens cover
120 Various terminals 130 Power supply circuit block
131 Light source control circuit board 132 Control circuit board
133 Blower 134 Air inlet
135 Discharge port 136 Exhaust temperature reduction device
137 Partition bulkhead 138 Inlet side space
139 Exhaust space room

Claims (11)

駆動部により回転駆動される光変換ホイールと、
光を前記光変換ホイールに照射する光源装置と、
前記光変換ホイールを冷媒とともに収容するケースと、を備え、
前記光変換ホイールは、前記光を受けて所定の波長帯域光を発する蛍光体の層が形成された蛍光発光領域及び/又は前記光を拡散して透過する拡散透過領域を有し、
前記ケースは、前記光源装置から射出される光の光軸上に、前記光源装置からの光を入射する入射光透過部、並びに、前記蛍光発光領域の蛍光体が発する光及び/又は前記拡散透過領域を拡散透過する光を射出する発光透過部を有し、
前記駆動部は、前記ケースの外部に配置されていることを特徴とする光変換装置。
A light conversion wheel that is rotationally driven by a drive unit;
A light source device for irradiating the light conversion wheel with light;
A case for accommodating the light conversion wheel together with the refrigerant,
The light conversion wheel has a fluorescent light emitting region in which a phosphor layer that receives the light and emits light of a predetermined wavelength band is formed, and / or a diffuse transmission region that diffuses and transmits the light,
The case includes an incident light transmission unit that makes light from the light source device incident on an optical axis of light emitted from the light source device, and light emitted from a phosphor in the fluorescent light emitting region and / or the diffuse transmission. A light-emitting transmission part that emits light that diffuses and transmits through the region;
The light conversion device, wherein the drive unit is disposed outside the case.
前記冷媒を循環させるポンプと、
前記ケース及び前記ポンプと接続される循環路と、を備えていることを特徴とする請求項1に記載の光変換装置。
A pump for circulating the refrigerant;
The light conversion device according to claim 1, further comprising a circulation path connected to the case and the pump.
前記ケース内には、前記光変換ホイールと該光変換ホイールと一体とされたロータ磁石とが収容され、前記駆動部の駆動コイルを前記ケース外に備えていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の光変換装置。   2. The light conversion wheel and a rotor magnet integrated with the light conversion wheel are accommodated in the case, and a drive coil of the drive unit is provided outside the case. The light conversion device according to claim 2. 前記光変換ホイールは、アウターロータ型モータにより回転駆動されることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れかに記載の光変換装置。   The light conversion device according to any one of claims 1 to 3, wherein the light conversion wheel is rotationally driven by an outer rotor type motor. 前記光変換ホイールは、磁力により所定位置において回転駆動されることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れかに記載の光変換装置。   The light conversion device according to any one of claims 1 to 4, wherein the light conversion wheel is rotationally driven at a predetermined position by a magnetic force. 前記冷媒を冷却する冷却器を備えていることを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れかに記載の光変換装置。   The light conversion device according to claim 1, further comprising a cooler that cools the refrigerant. 赤色の波長帯域光を発する蛍光体の層が形成された蛍光発光領域を有する光変換ホイールを備えた光変換装置と、緑色の波長帯域光を発する蛍光体の層が形成された蛍光発光領域を有する光変換ホイールを備えた光変換装置と、青色の波長帯域光を発する蛍光体の層が形成された蛍光発光領域を有する光変換ホイールを備えた光変換装置と、各光変換装置から射出された光を所定の一面に集光する光源側光学系と、を有し、
前記光変換装置が請求項1乃至請求項6の何れかに記載の光変換装置であることを特徴とする光源ユニット。
A light conversion device having a light conversion wheel having a fluorescent light emitting region in which a phosphor layer emitting red wavelength band light is formed, and a fluorescent light emitting region in which a phosphor layer emitting green wavelength light is formed A light conversion device provided with a light conversion wheel, a light conversion device provided with a light conversion wheel having a fluorescent light emitting region in which a phosphor layer emitting blue wavelength band light is formed, and emitted from each light conversion device A light source side optical system that collects the collected light on a predetermined surface,
A light source unit, wherein the light conversion device is the light conversion device according to any one of claims 1 to 6.
赤色、緑色及び青色の波長帯域光を射出する光変換装置と、該光変換装置から射出される各色の波長帯域光を所定の一面に集光する光源側光学系と、を備える光源ユニットであって、
前記光源装置は、紫外領域の励起光を前記蛍光発光領域に照射するレーザー発光器とされ、
前記光変換装置の光変換ホイールは、赤色の波長帯域光を発する蛍光体の層が形成された蛍光発光領域、緑色の波長帯域光を発する蛍光体の層が形成された蛍光発光領域及び青色の波長帯域光を発する蛍光体の層が形成された蛍光発光領域を有し、
前記光変換装置が請求項1乃至請求項6の何れかに記載の光変換装置であることを特徴とする光源ユニット。
A light source unit comprising: a light conversion device that emits red, green, and blue wavelength band light; and a light source side optical system that condenses the wavelength band light of each color emitted from the light conversion device on a predetermined surface. And
The light source device is a laser emitter that irradiates the fluorescence emission region with excitation light in the ultraviolet region,
The light conversion wheel of the light conversion device includes a fluorescent light emitting region in which a phosphor layer emitting red wavelength band light is formed, a fluorescent light emitting region in which a phosphor layer emitting green wavelength band light is formed, and a blue light emitting region. A fluorescent light emitting region in which a phosphor layer emitting wavelength band light is formed;
A light source unit, wherein the light conversion device is the light conversion device according to any one of claims 1 to 6.
赤色、緑色及び青色の波長帯域光を射出する光変換装置と、該光変換装置から射出される各色の波長帯域光を所定の一面に集光する光源側光学系と、を備える光源ユニットであって、
前記光源装置は、青色波長帯域の光を前記蛍光発光領域及び拡散透過領域に照射するレーザー発光器とされ、
前記光変換装置の光変換ホイールは、赤色の波長帯域光を発する蛍光体の層が形成された蛍光発光領域、緑色の波長帯域光を発する蛍光体の層が形成された蛍光発光領域及び青色の波長帯域光を拡散して透過する拡散透過領域を有し、
前記光変換装置が請求項1乃至請求項6の何れか記載の光変換装置であることを特徴とする光源ユニット。
A light source unit comprising: a light conversion device that emits red, green, and blue wavelength band light; and a light source side optical system that condenses the wavelength band light of each color emitted from the light conversion device on a predetermined surface. And
The light source device is a laser emitter that emits light in a blue wavelength band to the fluorescent light emitting region and the diffuse transmission region,
The light conversion wheel of the light conversion device includes a fluorescent light emitting region in which a phosphor layer emitting red wavelength band light is formed, a fluorescent light emitting region in which a phosphor layer emitting green wavelength band light is formed, and a blue light emitting region. It has a diffuse transmission region that diffuses and transmits light in the wavelength band,
A light source unit, wherein the light conversion device is the light conversion device according to any one of claims 1 to 6.
緑色及び青色の波長帯域光を射出する光変換装置と、赤色の波長帯域光を射出する発光装置と、前記光変換装置及び発光装置から射出される各色の波長帯域光を所定の一面に集光する光源側光学系と、を備える光源ユニットであって、
前記光源装置は、青色波長帯域の光を前記蛍光発光領域及び拡散透過領域に照射するレーザー発光器とされ、
前記光変換装置の光変換ホイールは、緑色の波長帯域光を発する蛍光体の層が形成された蛍光発光領域及び青色の波長帯域光を拡散して透過する拡散透過領域を有し、
前記光変換装置が請求項1乃至請求項6の何れか記載の光変換装置であることを特徴とする光源ユニット。
A light conversion device that emits light in the green and blue wavelength bands, a light-emitting device that emits light in the red wavelength band, and a wavelength band light of each color emitted from the light conversion device and the light-emitting device is collected on a predetermined surface. A light source unit comprising: a light source side optical system,
The light source device is a laser emitter that emits light in a blue wavelength band to the fluorescent light emitting region and the diffuse transmission region,
The light conversion wheel of the light conversion device has a fluorescent light emitting region in which a phosphor layer emitting green wavelength band light is formed, and a diffuse transmission region that diffuses and transmits blue wavelength band light,
A light source unit, wherein the light conversion device is the light conversion device according to any one of claims 1 to 6.
光源ユニットと、表示素子と、前記光源ユニットからの光を前記表示素子に導光する導光光学系と、前記表示素子から射出された画像をスクリーンに投影する投影側光学系と、前記光源ユニットや表示素子を制御するプロジェクタ制御手段と、を備え、
前記光源ユニットが請求項7乃至請求項10の何れかに記載の光源ユニットであることを特徴とするプロジェクタ。
A light source unit, a display element, a light guide optical system that guides light from the light source unit to the display element, a projection-side optical system that projects an image emitted from the display element onto a screen, and the light source unit And a projector control means for controlling the display element,
The projector according to claim 7, wherein the light source unit is the light source unit according to claim 7.
JP2009224719A 2009-09-29 2009-09-29 Light conversion device, light source unit, and projector Active JP5348492B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009224719A JP5348492B2 (en) 2009-09-29 2009-09-29 Light conversion device, light source unit, and projector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009224719A JP5348492B2 (en) 2009-09-29 2009-09-29 Light conversion device, light source unit, and projector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011075657A JP2011075657A (en) 2011-04-14
JP5348492B2 true JP5348492B2 (en) 2013-11-20

Family

ID=44019740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009224719A Active JP5348492B2 (en) 2009-09-29 2009-09-29 Light conversion device, light source unit, and projector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5348492B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105404083A (en) * 2014-09-08 2016-03-16 卡西欧计算机株式会社 Luminescent Wheel, Light Source Unit Having Luminescent Wheel Device Including Same Luminescent Wheel, And Projector
CN106462042A (en) * 2014-04-30 2017-02-22 Nec显示器解决方案株式会社 Structure for cooling illuminating optical system, and projection display apparatus

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5617288B2 (en) 2010-03-18 2014-11-05 セイコーエプソン株式会社 Lighting device and projector
US9103526B2 (en) 2010-11-09 2015-08-11 Osram Gmbh Phosphor assembly with phosphor element and optical system
DE102011002961A1 (en) 2011-01-21 2012-07-26 Osram Ag Fluorescent device with internal cooling and reflector lamp assembly with this phosphor device
CN105549311B (en) * 2011-08-27 2018-11-13 深圳市光峰光电技术有限公司 Optical projection system and its light-emitting device
JP2014123014A (en) * 2012-12-21 2014-07-03 Casio Comput Co Ltd Light source device, projector
US10126545B2 (en) * 2013-06-07 2018-11-13 Appotronics Corporation Limited Color wheel assembly and related light source system thereof
JP6206989B2 (en) * 2013-12-11 2017-10-04 Necディスプレイソリューションズ株式会社 Cooling structure, illumination optical system, projection display device, and cooling method
JP2015184434A (en) * 2014-03-24 2015-10-22 日本電気硝子株式会社 Light-emitting device
EP3244261B1 (en) * 2015-01-07 2021-12-29 Sony Group Corporation Rotating body unit, rotating body, and projector
US9982867B2 (en) 2015-05-29 2018-05-29 Nichia Corporation Wavelength converting member and light source device having the wavelength converting member
JP6233360B2 (en) * 2015-07-16 2017-11-22 日亜化学工業株式会社 Phosphor wheel and light source device including phosphor wheel
JP6551044B2 (en) * 2015-08-19 2019-07-31 セイコーエプソン株式会社 Wavelength conversion element, lighting device and projector
JP6868784B2 (en) * 2016-04-04 2021-05-12 ソニーグループ株式会社 Light source device and image display device
US10677442B2 (en) 2016-11-17 2020-06-09 Mitsubishi Electric Corporation Light emitting apparatus, electronic device, illumination apparatus and vehicle headlamp
JP7003935B2 (en) * 2016-12-19 2022-01-21 ソニーグループ株式会社 Light source device and projection type display device
JP6207000B2 (en) * 2017-02-03 2017-10-04 Necディスプレイソリューションズ株式会社 Cooling structure, illumination optical system, projection display device, and cooling method
WO2020044999A1 (en) * 2018-08-27 2020-03-05 ソニー株式会社 Wavelength conversion element and light source module, and projection type display device
JP7439811B2 (en) * 2021-11-11 2024-02-28 セイコーエプソン株式会社 Light source device and projector

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4590707B2 (en) * 2000-09-13 2010-12-01 パナソニック株式会社 Color sequential color display device
JP2003156796A (en) * 2001-11-20 2003-05-30 Fuji Photo Optical Co Ltd Cooling fan integrated type rotary optical filter device and illumination optical system
JP2007021497A (en) * 2002-02-08 2007-02-01 Uni-Chemical Co Ltd Stirring rotor and reactor using the stirring rotor
KR100519348B1 (en) * 2003-01-27 2005-10-07 엘지전자 주식회사 Laser display Device
JP4604458B2 (en) * 2003-04-25 2011-01-05 セイコーエプソン株式会社 Projection display
JP4829470B2 (en) * 2003-05-14 2011-12-07 Necディスプレイソリューションズ株式会社 Projection display
JP2005062419A (en) * 2003-08-11 2005-03-10 Seiko Epson Corp Light source device
JP2006301114A (en) * 2005-04-18 2006-11-02 Sony Corp Illumination device and picture display device
JP2007093690A (en) * 2005-09-27 2007-04-12 Casio Comput Co Ltd Color wheel unit
JP2007218956A (en) * 2006-02-14 2007-08-30 Sharp Corp Projection type image display apparatus
JP2007289492A (en) * 2006-04-26 2007-11-08 Toshiyuki Naito Method and device of manufacturing carbonated hot spring
KR101726149B1 (en) * 2006-06-02 2017-04-26 코닌클리케 필립스 엔.브이. Colored and white light generating lighting device
JP2008052070A (en) * 2006-08-25 2008-03-06 Samsung Electronics Co Ltd Color wheel, visible light source, and projection image display device and method
JP2008052176A (en) * 2006-08-28 2008-03-06 Minebea Co Ltd Color wheel unit
JP2008134433A (en) * 2006-11-28 2008-06-12 Funai Electric Co Ltd Projector
JP2008225407A (en) * 2007-03-16 2008-09-25 Seiko Epson Corp Projector
JP5092525B2 (en) * 2007-04-23 2012-12-05 パナソニック株式会社 Projection display device with cooling device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106462042A (en) * 2014-04-30 2017-02-22 Nec显示器解决方案株式会社 Structure for cooling illuminating optical system, and projection display apparatus
CN106462042B (en) * 2014-04-30 2018-08-31 Nec显示器解决方案株式会社 Structure for cooling down lamp optical system and projection display apparatus
CN105404083A (en) * 2014-09-08 2016-03-16 卡西欧计算机株式会社 Luminescent Wheel, Light Source Unit Having Luminescent Wheel Device Including Same Luminescent Wheel, And Projector
CN105404083B (en) * 2014-09-08 2018-01-23 卡西欧计算机株式会社 Fluorescent wheel, light supply apparatus and projection arrangement

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011075657A (en) 2011-04-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5348492B2 (en) Light conversion device, light source unit, and projector
JP5240521B2 (en) Light emitting device, light source device, and projector using the light source device
JP4678556B2 (en) Light emitting device, light source device, and projector using the light source device
JP5152586B2 (en) Light source device and projector
JP4662185B2 (en) Light source device and projector
JP5527571B2 (en) Light emitting device, light source device, and projector using the light source device
JP5354288B2 (en) projector
JP4711156B2 (en) Light source device and projector
JP6376414B2 (en) Fluorescent light emitting device, light source device and image projection device
JP5418806B2 (en) Light source device and projector
JP2011013313A (en) Light source device and projector
JP5835607B2 (en) Diffusion wheel for light source, light source device, and projector
JP2011145681A (en) Light emitting device, light source device, and projector using the light source device
JP5804316B2 (en) projector
JP2011170363A (en) Light source device and projector
JP2013122930A (en) Light-emitting device and light source device as well as projector using the latter
JP5867536B2 (en) Light source device and projector
JP2010197500A (en) Light-emitting device, light source device, and projector using the light source device
JP2013076734A (en) Member for ceiling mounting of projector, projector, and method for mounting projector
JP2012203344A (en) Light source unit and projector
JP2011133789A (en) Light source apparatus and projector
JP2015052791A (en) Light source device and projector
JP2015007808A (en) Light-emitting device, light source device, and projector using the light source device
JP5445854B2 (en) Light emitting unit and projector
JP2014095914A (en) Light emitting unit and projector

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120927

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130716

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130725

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130807

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5348492

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150