JP5459537B2 - Light source device and projector provided with light source device - Google Patents

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Description

本発明は、光源装置及び光源装置を備えたプロジェクタに関する。   The present invention relates to a light source device and a projector including the light source device.

今日、パーソナルコンピュータの画面やビデオ画像、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させるものである。   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 DMD (digital micromirror device) or a liquid crystal plate, and displays a color image on a screen.

そして、プロジェクタは、パーソナルコンピュータやＤＶＤなどの映像機器の普及に伴って、業務用プレゼンテーションから家庭用に至るまで、用途が拡大している。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、光源としてレーザダイオード等の半導体発光素子を用いる開発や提案が多々なされている。例えば、レーザダイオードによる青色の波長帯域光を射出する励起光源と、この励起光源から射出された光を吸収して可視光に変換する蛍光体の層を有し、モータによって回転駆動される発光ホイール（回転板）と、を備えた光源装置及びこの光源装置を備えたプロジェクタが提案されている。   With the spread of video equipment such as personal computers and DVDs, the use of projectors has expanded from business presentations to home use. Conventionally, projectors using a high-intensity discharge lamp as a light source have been the mainstream of such projectors. However, in recent years, many developments and proposals using a semiconductor light emitting element such as a laser diode as a light source have been made. For example, a light-emitting wheel having an excitation light source that emits light in a blue wavelength band by a laser diode, and a phosphor layer that absorbs light emitted from the excitation light source and converts it into visible light, and is rotationally driven by a motor A light source device including a (rotary plate) and a projector including the light source device have been proposed.

この光源装置では、発光部材としての蛍光体の層や拡散層が円周方向に隣接して形成された発光ホイールに、指向性のある青色光を照射することで、発光ホイールから赤色、緑色、青色等の各色を順次射出することができる。   In this light source device, by emitting directional blue light to a light emitting wheel in which a phosphor layer and a diffusion layer as a light emitting member are formed adjacent to each other in the circumferential direction, red, green, Each color such as blue can be emitted sequentially.

このように発光ホイールを形成した場合、蛍光板は半円よりも大きな円弧を有する扇形形状であり、材料が金属等で形成され、拡散板は半円よりも小さな円弧を有する扇形形状であり、材料が樹脂やガラスなどの透光性を有する材料で形成されている。そのために、円盤形状の発光ホイールは、大きな円弧を有する扇形形状の重量の重い金属部分と、小さな円弧を有する扇形形状の重量の軽いガラス部分とにより構成されていることにより、回転する際の回転バランスを調整する必要があった。   When the light emitting wheel is formed in this way, the fluorescent plate has a fan shape having an arc larger than a semicircle, the material is formed of metal or the like, and the diffusion plate has a fan shape having an arc smaller than a semicircle, Is formed of a light-transmitting material such as resin or glass. For this purpose, the disk-shaped light-emitting wheel is composed of a fan-shaped heavy metal part having a large arc and a fan-shaped light glass part having a small arc. It was necessary to adjust the balance.

また、下記に示す特許文献１では、透過型の回転型カラーディスクが、高速回転時に各色の色分離フィルタの段差により空気抵抗が変化することを防いで回転型カラーディスクの回転むらを無くして色ずれなどの性能劣化を防ぐプロジェクタ等の映像表示装置が開示されている。   Further, in Patent Document 1 shown below, a transmission-type rotary color disc prevents color variations due to the steps of the color separation filters of each color during high-speed rotation, and eliminates uneven rotation of the rotary color disc. A video display device such as a projector that prevents performance degradation such as shift is disclosed.

特開２００１−２８１５６２号公報JP 2001-281562 A

しかしながら上記特許文献１に示す映像表示装置における透過型の回転型カラーディスクは、１枚のガラス材により生成されており、各色の色分離フィルタの段差部分をなくして、空気抵抗が変化することを防いでいるに過ぎなかった。つまり、励起光源に青色レーザ発光器を用いて励起光を拡散透過させると共に、蛍光体層で緑色や赤色を反射発光させる回転ホイールでは、金属部分とガラス部分とにより構成されている場合に、回転ホイールの重心と回転中心とが一致せず、バランス調整が必要という課題が残ったままであった。   However, the transmissive rotary color disc in the video display device shown in Patent Document 1 is made of a single glass material, and the air resistance is changed by eliminating the step portion of the color separation filter of each color. It was only preventing. In other words, a rotating wheel that diffuses and transmits excitation light using a blue laser emitter as an excitation light source and reflects and emits green and red light with a phosphor layer rotates when it is composed of a metal part and a glass part. The center of gravity of the wheel did not match the center of rotation, and the problem that balance adjustment was necessary remained.

本発明は上述したような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、発光ホイールが、銅板やアルミニウム等の熱伝導性部材からなる不透明基材と、ガラス基材や透明樹脂基材等の透明基材とにより構成される場合に、ホイールの回転バランスが良好な光源装置と、その光源装置を備えた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 the above-described problems of the prior art. The light emitting wheel is made of an opaque base material made of a heat conductive member such as a copper plate or aluminum, a glass base material, a transparent resin base material, or the like. The object of the present invention is to provide a light source device having a good wheel rotation balance and a projector including the light source device.

本発明に係る光源装置は、所定波長帯域光を射出する励起光源と、該励起光源の光軸上に配置された発光ホイールと、該発光ホイールを回転駆動するホイールモータと、を備え、前記発光ホイールは、前記励起光源からの射出光を受けて、当該励起光源が射出する所定波長帯域とは異なる波長帯域の光を射出する蛍光体領域と、前記励起光源からの射出光を拡散透過させる２箇所以上に配置された拡散領域とを有し、当該拡散領域が円周方向に等間隔で配置されていて、前記発光ホイールは、前記蛍光体領域のベース材である不透明基材と、前記拡散領域のベース材である透明基材と、前記透明基材を前記不透明基材に固定するための固定部材と、を備え、前記固定部材と前記不透明基材とにより、前記透明基材を挟むようにして固定させていることを特徴とする。
A light source device according to the present invention includes an excitation light source that emits light of a predetermined wavelength band, a light emission wheel disposed on an optical axis of the excitation light source, and a wheel motor that rotationally drives the light emission wheel, and the light emission The wheel receives light emitted from the excitation light source, and diffuses and transmits the phosphor region that emits light having a wavelength band different from the predetermined wavelength band emitted by the excitation light source, and the emission light from the excitation light source 2 A diffusion region disposed at more than one place, the diffusion regions are disposed at equal intervals in the circumferential direction, and the light emitting wheel includes an opaque base material that is a base material of the phosphor region, and the diffusion A transparent base material as a base material of the region, and a fixing member for fixing the transparent base material to the opaque base material, and sandwiching the transparent base material between the fixing member and the opaque base material so fixed And wherein the Rukoto.

そして、前記固定部材は、凸部を有し、前記固定部材の前記凸部により、前記透明基材と前記不透明基材とが結合されることを特徴とする。
また、前記不透明基材は、前記凸部に嵌合する穴を有し、前記凸部に前記穴を嵌合させることにより結合されていることを特徴とする。
また、前記透明基材は、前記凸部に嵌合する穴を有し、前記凸部に前記穴を嵌合させることにより結合されていることを特徴とする。
そして、本発明に係る光源装置における前記拡散領域は、同一形状同一大きさとされることを特徴とする。
また、前記透明基材は３つ又はそれ以上であることを特徴とする。
また、前記不透明基材の蛍光体領域の厚みと透明基材の厚みが同一であることを特徴とする。
また、前記不透明基材は、金属であることを特徴とする。
また、前記不透明基材は、銅やアルミニウムであることを特徴とする。
また、前記透明基材は、ガラス基材や透明樹脂基材であることを特徴とする。
And the said fixing member has a convex part, The said transparent base material and the said opaque base material are couple | bonded by the said convex part of the said fixing member, It is characterized by the above-mentioned.
The opaque base material has a hole that fits into the convex portion, and is joined by fitting the hole into the convex portion.
Moreover, the said transparent base material has the hole fitted to the said convex part, and is couple | bonded by making the said hole fit to the said convex part.
In the light source device according to the present invention, the diffusion regions have the same shape and the same size.
In addition, the number of the transparent substrates is three or more.
The thickness of the phosphor region of the opaque base material and the thickness of the transparent base material are the same.
The opaque base material is a metal.
The opaque base material is copper or aluminum.
The transparent base material is a glass base material or a transparent resin base material.

また、本発明に係る光源装置における前記励起光源は、青色の波長帯域光を射出することを特徴とする。   The excitation light source in the light source device according to the present invention emits blue wavelength band light.

さらに、本発明に係る光源装置における前記発光ホイールは、緑色波長帯域の光が射出される緑色蛍光体領域と、赤色波長帯域の光が射出される赤色蛍光体領域とを備えていることを特徴とする。   Furthermore, the light emitting wheel in the light source device according to the present invention includes a green phosphor region from which light in the green wavelength band is emitted, and a red phosphor region from which light in the red wavelength band is emitted. And

また、本発明に係る光源装置における前記発光ホイールには、前記赤色蛍光体領域、前記緑色蛍光体領域及び前記拡散領域が一定の順番で円周方向に配置されることを特徴とする。   Further, the light emitting wheel in the light source device according to the present invention is characterized in that the red phosphor region, the green phosphor region, and the diffusion region are arranged in a circumferential direction in a certain order.

そして、本発明に係るプロジェクタは、光源装置と、導光装置と、表示素子と、投影側光学系と、プロジェクタ制御手段とを備え、前記光源装置は、上記のような光源装置であることを特徴とする。
The projector according to the present invention includes a light source device, a light guide device, a display element, a projection-side optical system, and projector control means, and the light source device is a light source device as described above. Features.

本発明によれば、発光ホイールが、銅板やアルミニウム等の熱伝導性部材からなる不透明基材と、ガラス基材や透明樹脂基材等の透明基材とにより構成される場合に、ホイールの回転バランスが良好な光源装置と、その光源装置を備えたプロジェクタを提供することができる。   According to the present invention, when the light emitting wheel is constituted by an opaque base material made of a heat conductive member such as a copper plate or aluminum, and a transparent base material such as a glass base material or a transparent resin base material, the rotation of the wheel is performed. A light source device with a good balance and a projector including the light source device can be provided.

本発明に係るプロジェクタを示す外観斜視図である。1 is an external perspective view showing a projector according to the present invention. 本発明に係る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 which concerns on this invention. 本発明に係るプロジェクタの内部構造を示す平面模式図である。FIG. 2 is a schematic plan view showing the internal structure of the projector according to the present invention. 本発明に係る光源装置の平面模式図である。It is a plane schematic diagram of the light source device which concerns on this invention. 本発明に係る発光ホイールの正面斜視図である。It is a front perspective view of the light emission wheel concerning the present invention. 本発明に係る発光ホイールの背面斜視図である。It is a back perspective view of the light emission wheel concerning the present invention. 本発明に係る発光ホイールの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the light emission wheel which concerns on this invention.

以下、本発明を実施するための形態について述べる。光源装置63は、所定波長帯域光を射出する励起光源72と、励起光源72の光軸上に配置された発光ホイール71と、発光ホイール71を回転駆動するホイールモータ73と、を備える。そして発光ホイール71は、励起光源72からの射出光を受けて、励起光源72が射出する所定波長帯域とは異なる波長帯域の光を射出する蛍光体領域と、励起光源72からの射出光を拡散透過させる２箇所以上に配置された拡散領域とを有する。そして、発光ホイール71における拡散領域は、円周方向に等間隔で配置されている。   Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described. The light source device 63 includes an excitation light source 72 that emits light of a predetermined wavelength band, a light emission wheel 71 disposed on the optical axis of the excitation light source 72, and a wheel motor 73 that rotationally drives the light emission wheel 71. The light emitting wheel 71 receives the light emitted from the excitation light source 72 and diffuses the light emitted from the excitation light source 72 and a phosphor region that emits light having a wavelength band different from the predetermined wavelength band emitted by the excitation light source 72. And diffusion regions arranged at two or more locations for transmission. The diffusion regions in the light emitting wheel 71 are arranged at equal intervals in the circumferential direction.

また、発光ホイール71における拡散領域は、同一形状同一大きさとされる。   Further, the diffusion regions in the light emitting wheel 71 have the same shape and the same size.

さらに、光源装置63における励起光源72は、青色の波長帯域光を射出する。   Further, the excitation light source 72 in the light source device 63 emits blue wavelength band light.

また、光源装置63における発光ホイール71は、緑色波長帯域の光が射出される緑色蛍光体領域と、赤色波長帯域の光が射出される赤色蛍光体領域とを備えている。   The light emitting wheel 71 in the light source device 63 includes a green phosphor region from which light in the green wavelength band is emitted and a red phosphor region from which light in the red wavelength band is emitted.

そして、光源装置63における発光ホイール71には、上記赤色蛍光体領域、上記緑色蛍光体領域及び上記拡散領域が一定の順番で円周方向に配置される。   In the light emitting wheel 71 of the light source device 63, the red phosphor region, the green phosphor region, and the diffusion region are arranged in the circumferential direction in a certain order.

さらに、発光ホイール71は、上記赤色蛍光体領域及び上記緑色蛍光体領域のベース材である金属等の不透明基材132と、上記拡散領域のベース材であるガラス等の透明基材142と、透明基材142を不透明基材132に固定するための固定部材143と、を備える。そして、固定部材143は、透明基材142を結合させるための凸部であるボス143a、143bを有し、固定部材143と不透明基材132とにより、透明基材142を挟むようにして固定させる。   Further, the light emitting wheel 71 includes an opaque base material 132 such as a metal that is a base material of the red phosphor region and the green phosphor region, a transparent base material 142 such as glass that is a base material of the diffusion region, and a transparent material. And a fixing member 143 for fixing the base material 142 to the opaque base material 132. The fixing member 143 includes bosses 143a and 143b that are convex portions for coupling the transparent base material 142, and is fixed by the fixing member 143 and the opaque base material 132 so as to sandwich the transparent base material 142.

そして、固定部材143のボス143a、143bにより、透明基材142と不透明基材132とが結合される。   Then, the transparent base material 142 and the opaque base material 132 are coupled by the bosses 143a and 143b of the fixing member 143.

プロジェクタ10は、光源装置63と、導光装置75と、表示素子51と、投影側光学系90と、プロジェクタ制御手段とを備え、光源装置63は、発光ホイール71において二箇所以上に配置された拡散領域である透明基材142を有し、透明基材142が、発光ホイール71の円周方向に等間隔で配置される。   The projector 10 includes a light source device 63, a light guide device 75, a display element 51, a projection-side optical system 90, and projector control means, and the light source devices 63 are arranged at two or more locations on the light emitting wheel 71. A transparent base material 142 that is a diffusion region is provided, and the transparent base materials 142 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the light emitting wheel 71.

また、光源装置63において発光ホイール71の重心位置が、発光ホイール71の回転軸と一致するように拡散領域が円周方向に配置されている。   Further, in the light source device 63, the diffusion region is arranged in the circumferential direction so that the position of the center of gravity of the light emitting wheel 71 coincides with the rotation axis of the light emitting wheel 71.

以下、本発明の実施例を図に基づいて詳説する。図１は、プロジェクタ10の外観斜視図である。なお、本実施例において、左右とは投影方向に対しての左右方向を示し、前後とはプロジェクタ10からの投影方向及び光線束の進行方向に対しての前後方向を示す。プロジェクタ10は、図１に示すように、略直方体形状であって、本体ケースの前方の側板とされる正面パネル12の側方に投影口を覆うレンズカバー19を有すると共に、この正面パネル12には複数の排気孔17を設けている。更に、図示しないがリモートコントローラからの制御信号を受信するＩｒ受信部を備えている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an external perspective view of the projector 10. In the present embodiment, left and right indicate the left and right direction with respect to the projection direction, and front and rear indicate the projection direction from the projector 10 and the front and rear direction with respect to the traveling direction of the light bundle. As shown in FIG. 1, the projector 10 has a substantially rectangular parallelepiped shape, and has a lens cover 19 that covers the projection port on the side of the front panel 12 that is a side plate in front of the main body case. Is provided with a plurality of exhaust holes 17. Further, although not shown, an Ir receiver for receiving a control signal from the remote controller is provided.

また、本体ケースである上面パネル11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、投影のオン、オフを切りかえる投影スイッチキー、光源装置や表示素子又は制御回路等が過熱したときに報知する過熱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。   In addition, a key / indicator section 37 is provided on the top panel 11 which is a main body case. The key / indicator section 37 includes a power switch key, a power indicator for notifying power on / off, and projection on / off. A key or indicator such as a projection switch key to be switched, an overheat indicator for informing when the light source device, the display element, the control circuit, or the like is overheated is disposed.

更に、本体ケースの背面には、背面パネルにＵＳＢ端子や画像信号入力用のＤ−ＳＵＢ端子、Ｓ端子、ＲＣＡ端子等を設ける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20が設けられている。なお、図示しない本体ケースの側板である右側パネル、及び、図１に示した側板である左側パネル15の下部近傍には、各々複数の吸気孔18が形成されている。   In addition, on the back side of the main body case, there are provided various terminals 20 such as an input / output connector section and a power adapter plug for providing a USB terminal, a D-SUB terminal for image signal input, an S terminal, an RCA terminal, etc. on the rear panel. Yes. A plurality of intake holes 18 are formed in the vicinity of the lower portion of the right side panel, which is a side plate of the main body case (not shown), and the left side panel 15, which is the side plate shown in FIG.

次に、プロジェクタ10のプロジェクタ制御手段について図２のブロック図を用いて述べる。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22、画像変換部23、表示エンコーダ24、表示駆動部26等から構成され、入出力コネクタ部21から入力された各種規格の画像信号は、入出力インターフェース22、システムバス（ＳＢ）を介して画像変換部23で表示に適した所定のフォーマットの画像信号に統一するように変換された後、表示エンコーダ24に出力される。   Next, projector control means of the projector 10 will be described with reference to the block diagram of FIG. The projector control means includes a control unit 38, an input / output interface 22, an image conversion unit 23, a display encoder 24, a display drive unit 26, and the like. Image signals of various standards input from the input / output connector unit 21 are input / output. The image conversion unit 23 converts the image signal into a predetermined format suitable for display via the interface 22 and the system bus (SB), and outputs the image signal to the display encoder 24.

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

表示駆動部26は、表示エンコーダ24から出力された画像信号に対応して適宜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、光源装置63から射出された光線束を光源側光学系を介して表示素子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 driving unit 26 drives the display element 51, which is a spatial light modulation element (SOM), at an appropriate frame rate corresponding to the image signal output from the display encoder 24, and is emitted from the light source device 63. A light beam is incident on the display element 51 via the light source side optical system, thereby forming an optical image with the reflected light of the display element 51, and an image is displayed on a screen (not shown) via a projection system lens group serving as a projection side optical system. Is projected and displayed. The movable lens group 97 of the projection side optical system is driven by the lens motor 45 for zoom adjustment and focus adjustment.

また、画像圧縮伸長部31は、画像信号の輝度信号及び色差信号をＡＤＣＴ及びハフマン符号化等の処理によりデータ圧縮して着脱自在な記録媒体とされるメモリカード32に順次書き込む記録処理を行なう。更に、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23を介して表示エンコーダ24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 the luminance signal and the color difference signal of the image signal are data-compressed by a process such as ADCT and Huffman coding, and are sequentially written in a memory card 32 that is a detachable recording medium. Further, the image compression / decompression unit 31 reads out 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 23. Is output to the display encoder 24 and the processing for enabling the display of a moving image or the like based on the image data stored in the memory card 32 is performed.

制御部38は、プロジェクタ10内の各回路の動作制御を司るものであって、ＣＰＵや各種セッティング等の動作プログラムを固定的に記憶したＲＯＭ及びワークメモリとして使用されるＲＡＭ等により構成されている。   The control unit 38 controls operation of each circuit in the projector 10, 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11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 11 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、電源制御回路41を制御しており、この電源制御回路41は、電源スイッチキーが操作されると光源装置63の励起光源を点灯させる。更に、制御部38は、冷却ファン駆動制御回路43に光源装置63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システムをＯＦＦにする等の制御も行う。   The control unit 38 controls the power control circuit 41. The power control circuit 41 turns on the excitation light source of the light source device 63 when the power switch key is operated. 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 63 and 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 system depending on the result of temperature detection by the temperature sensor. Control is also performed.

次に、このプロジェクタ10の内部構造について述べる。図３は、プロジェクタ10の内部構造を示す平面模式図である。   Next, the internal structure of the projector 10 will be described. FIG. 3 is a schematic plan view showing the internal structure of the projector 10.

プロジェクタ10は、図３に示すように、右側パネル14の近傍に電源回路ブロック101等を取付けた電源制御回路基板102が配置され、略中央にはシロッコファンタイプのブロア110が配置され、このブロア110の近傍に制御回路基板103が配置され、正面パネル12の近傍には光源装置63が配置され、左側パネル15の近傍には光学系ユニット70が配置されている。また、プロジェクタ10は、筐体内を区画用隔壁120により背面パネル13側の吸気側空間室121と正面パネル12側の排気側空間室122とに気密に区画されており、ブロア110は、吸込み口111が吸気側空間室121に位置し排気側空間室122と吸気側空間室121の境界に吐出口113が位置するように配置されている。   As shown in FIG. 3, the projector 10 has a power supply control circuit board 102 with a power supply circuit block 101 and the like attached in the vicinity of the right panel 14, and a sirocco fan type blower 110 arranged in the approximate center. A control circuit board 103 is disposed near 110, a light source device 63 is disposed near the front panel 12, and an optical system unit 70 is disposed near the left panel 15. Further, the projector 10 is airtightly divided into an intake side space chamber 121 on the rear panel 13 side and an exhaust side space chamber 122 on the front panel 12 side by a partition wall 120 in the casing, and the blower 110 has a suction port 111 is disposed in the intake side space chamber 121 and the discharge port 113 is positioned at the boundary between the exhaust side space chamber 122 and the intake side space chamber 121.

光学系ユニット70は、光源装置63の近傍に位置する照明側ブロック78と、背面パネル13側に位置する画像生成ブロック79と、照明側ブロック78と左側パネル15との間に位置する投影側ブロック80との３つのブロックから構成された略コの字形状である。   The optical system unit 70 includes an illumination side block 78 located in the vicinity of the light source device 63, an image generation block 79 located on the back panel 13 side, and a projection side block located between the illumination side block 78 and the left panel 15. It is a substantially U-shape composed of 80 and 3 blocks.

この照明側ブロック78は、光源装置63から射出された光を画像生成ブロック79が備える表示素子51に導光する光源側光学系62の一部を備えている。この照明側ブロック78が有する光源側光学系62としては、光源装置63から射出された光線束を均一な強度分布の光束とする導光装置75や、導光装置75を透過した光を集光する集光レンズ等がある。   The illumination side block 78 includes a part of the light source side optical system 62 that guides the light emitted from the light source device 63 to the display element 51 provided in the image generation block 79. As the light source side optical system 62 included in the illumination side block 78, the light guide device 75 that converts the light beam emitted from the light source device 63 into a light beam having a uniform intensity distribution, and condenses light transmitted through the light guide device 75. There is a condensing lens.

画像生成ブロック79は、光源側光学系62として、導光装置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。更に、画像生成ブロック79は、表示素子51とするＤＭＤを備え、この表示素子51の背面パネル13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。   The image generation block 79 includes, as the light source side optical system 62, an optical axis changing mirror 74 that changes the optical axis direction of the light beam emitted from the light guide device 75, and light reflected by the optical axis changing mirror 74 as a display element. A plurality of condensing lenses for condensing on 51 and an irradiation mirror 84 for irradiating the display element 51 with a light beam transmitted through these condensing lenses at a predetermined angle. Further, the image generation block 79 includes a DMD serving as a display element 51, and a display element cooling device 53 for cooling the display element 51 is disposed on the rear panel 13 side of the display element 51. Prevents high temperatures.

投影側ブロック80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、固定鏡筒に内蔵する固定レンズ群93と可動鏡筒に内蔵する可動レンズ群97とを備え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。   The projection-side block 80 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 includes a fixed lens group 93 built in a fixed lens barrel and a movable lens group 97 built in a movable lens barrel, and is a variable focus lens having a zoom function, and is movable by a lens motor. Zoom adjustment and focus adjustment are enabled by moving the lens group 97.

また、プロジェクタ10の内部構造において、吸気側空間室121内には光源装置63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、電源制御回路基板102と、ブロア110と、制御回路基板103と、光学系ユニット70の画像生成ブロック79と、光学系ユニット70の投影側ブロック80と、光学系ユニット70の照明側ブロック78における集光レンズと、が配置されている。   Further, in the internal structure of the projector 10, members having a lower temperature than the light source device 63 are disposed in the intake side space chamber 121. Specifically, the power supply control circuit board 102 and the blower 110 are arranged. A control circuit board 103, an image generation block 79 of the optical system unit 70, a projection side block 80 of the optical system unit 70, and a condenser lens in the illumination side block 78 of the optical system unit 70. .

一方、排気側空間室122内には、比較的高温となる光源装置63と、光学系ユニット70の照明側ブロック78が備える導光装置75と、排気温低減装置114とが配置されている。   On the other hand, in the exhaust-side space chamber 122, a light source device 63 that has a relatively high temperature, a light guide device 75 provided in the illumination-side block 78 of the optical system unit 70, and an exhaust temperature reducing device 114 are arranged.

そして、光源装置63は、光が照射されることにより光の三原色である赤色、緑色、青色の波長帯域光を導光装置75に射出する発光ホイール71と、発光ホイール71を回転駆動するホイールモータ73と、青色の波長帯域光を発光ホイール71に照射する励起光源72と、を備えている。そして、この励起光源72は、導光装置75の光軸と平行に配置され、発光ホイール71は、正面パネル12の近傍において、励起光源72の光軸と当該発光ホイール71のホイール面が直交するように配置されている。また、この発光ホイール71は、赤色及び緑色の発光光を励起光源72側に射出し、励起光源72からの青色光を透過して正面パネル12側に射出するように構成されている。   The light source device 63 includes a light emitting wheel 71 that emits light in the wavelength bands of red, green, and blue that are the three primary colors of light to the light guide device 75 when irradiated with light, and a wheel motor that rotationally drives the light emitting wheel 71. 73 and an excitation light source 72 that irradiates the light emitting wheel 71 with light in the blue wavelength band. The excitation light source 72 is arranged in parallel with the optical axis of the light guide device 75, and the light emission wheel 71 has the optical axis of the excitation light source 72 orthogonal to the wheel surface of the emission wheel 71 in the vicinity of the front panel 12. Are arranged as follows. In addition, the light emitting wheel 71 is configured to emit red and green emitted light to the excitation light source 72 side, transmit blue light from the excitation light source 72, and emit it to the front panel 12 side.

また、この光源装置63は、図４に示すように、励起光源72の出射側に配置されて励起光源72からの射出光を平行光に変換するコリメータレンズ150を備えると共に、発光ホイール71から射出される所定の波長帯域光を反射又は透過させて、当該発光ホイール71からの各色の発光光の光軸を同一の光軸とするダイクロイックミラー151及び反射ミラー152と、発光ホイール71から射出され導光装置75へ入射する光線束を集光する凸レンズ153等と、により構成される集光光学系を備えている。   Further, as shown in FIG. 4, the light source device 63 includes a collimator lens 150 that is arranged on the emission side of the excitation light source 72 and converts the emitted light from the excitation light source 72 into parallel light, and is emitted from the light emitting wheel 71. The dichroic mirror 151 and the reflection mirror 152 that reflect or transmit the light in the predetermined wavelength band and have the same optical axis as the optical axis of the emitted light of each color from the light emitting wheel 71 are emitted from the light emitting wheel 71 and guided. A condensing optical system including a convex lens 153 that condenses the light beam incident on the optical device 75 is provided.

以下、本実施例の光源装置63及び集光光学系について述べる。第一ダイクロイックミラー151aは、励起光源72と発光ホイール71との間に配置されて、励起光源72からの青色光を透過させ発光ホイール71から射出される赤色光及び緑色光を９０度の角度で方向を変化させて反射する。第一反射ミラー152aは、励起光源72からの光が発光ホイール71を透過する青色光出射側に配置されて、発光ホイール71からの青色光を９０度の角度で方向を変化させて反射する。第二反射ミラー152bは、第一反射ミラー152aに対向するように配置されて、第一反射ミラー152aによって反射された青色光を更に９０度の角度だけ方向を変化させて反射する。   Hereinafter, the light source device 63 and the condensing optical system of the present embodiment will be described. The first dichroic mirror 151a is disposed between the excitation light source 72 and the light emission wheel 71, transmits the blue light from the excitation light source 72, and emits red light and green light emitted from the light emission wheel 71 at an angle of 90 degrees. Change direction and reflect. The first reflecting mirror 152a is arranged on the blue light emitting side where the light from the excitation light source 72 is transmitted through the light emitting wheel 71, and reflects the blue light from the light emitting wheel 71 by changing the direction at an angle of 90 degrees. The second reflecting mirror 152b is disposed so as to face the first reflecting mirror 152a, and reflects the blue light reflected by the first reflecting mirror 152a by changing the direction by an angle of 90 degrees.

第二ダイクロイックミラー151bは、第一ダイクロイックミラー151aによって反射された赤色光及び緑色光の光軸と第二反射ミラー152bによって反射された青色光の光軸とが交差する位置に配置されて、第一ダイクロイックミラー151aによって反射された赤色光及び緑色光を透過させて直進させ、第二反射ミラー152bによって反射された青色光を９０度の角度だけ方向を変化させるように反射する。第三反射ミラー152cは、第二ダイクロイックミラー151bから出射する各色光の光軸と、導光装置75の光軸とが交差する位置に配置されて、第二ダイクロイックミラー151bから出射された各色光を導光装置75側に９０度の角度で方向を変化させて反射する。   The second dichroic mirror 151b is disposed at a position where the optical axes of red light and green light reflected by the first dichroic mirror 151a intersect with the optical axis of blue light reflected by the second reflection mirror 152b. The red light and green light reflected by the one dichroic mirror 151a are transmitted and traveled straight, and the blue light reflected by the second reflecting mirror 152b is reflected so as to change its direction by an angle of 90 degrees. The third reflection mirror 152c is disposed at a position where the optical axis of each color light emitted from the second dichroic mirror 151b intersects the optical axis of the light guide device 75, and each color light emitted from the second dichroic mirror 151b. Is reflected by changing the direction at an angle of 90 degrees toward the light guide device 75 side.

このように、ダイクロイックミラー151及び反射ミラー152を配置することで、発光ホイール71から射出される各色光の光軸を変換させて導光装置75の光軸と一致させることができるため、発光ホイール71からの射出光は反射或いは透過を繰り返して、導光装置75に入射することとなる。   In this way, by arranging the dichroic mirror 151 and the reflection mirror 152, the optical axis of each color light emitted from the light emitting wheel 71 can be converted to coincide with the optical axis of the light guide device 75. The light emitted from 71 repeats reflection or transmission and enters the light guide device 75.

また、発光ホイール71の表裏両面近傍に夫々集光レンズ群155が配置されることにより、励起光源72からの射出光が集光された状態で発光ホイール71に照射されると共に、発光ホイール71の表裏両面から射出される光線束も集光される。更に、第一ダイクロイックミラー151aと第二ダイクロイックミラー151bとの間に第一凸レンズ153aが配置され、第一反射ミラー152aと第二反射ミラー152bとの間に第二凸レンズ153bが配置され、第二ダイクロイックミラー151bと第二反射ミラー152bとの間に第三凸レンズ153cが配置され、更に、第二ダイクロイックミラー151bと第三反射ミラー152cとの間に導光装置入射レンズ154が配置されているため、発光ホイール71からの射出光は、より集光された光線束として導光装置75に入射されることとなる。   Further, by disposing the condensing lens group 155 in the vicinity of both the front and back surfaces of the light emitting wheel 71, the emitted light from the excitation light source 72 is irradiated to the light emitting wheel 71 in a condensed state, and the light emitting wheel 71 Light bundles emitted from both the front and back surfaces are also collected. Furthermore, a first convex lens 153a is disposed between the first dichroic mirror 151a and the second dichroic mirror 151b, and a second convex lens 153b is disposed between the first reflection mirror 152a and the second reflection mirror 152b, The third convex lens 153c is disposed between the dichroic mirror 151b and the second reflecting mirror 152b, and the light guide device incident lens 154 is disposed between the second dichroic mirror 151b and the third reflecting mirror 152c. The emitted light from the light emitting wheel 71 is incident on the light guide device 75 as a more concentrated light bundle.

つまり、この光源装置63は、励起光源72から光が発光ホイール71に照射されると、後述する蛍光体層131に含有される蛍光体、或いは、拡散層から所定の波長帯域光が射出され、当該射出光がこの集光光学系を介して導光装置75に入射されることとなる。   That is, in the light source device 63, when light is emitted from the excitation light source 72 to the light emitting wheel 71, a predetermined wavelength band light is emitted from a phosphor contained in the phosphor layer 131 described later, or a diffusion layer, The emitted light enters the light guide device 75 through the condensing optical system.

次に、本実施例に係る発光ホイール71の構成に関して説明する。図５は、本実施例に係る発光ホイール71及びホイールモータ73の正面斜視図であり、図６は、本実施例に係る発光ホイール71及びホイールモータ73の背面斜視図である。   Next, the configuration of the light emitting wheel 71 according to the present embodiment will be described. FIG. 5 is a front perspective view of the light emitting wheel 71 and the wheel motor 73 according to the present embodiment, and FIG. 6 is a rear perspective view of the light emitting wheel 71 and the wheel motor 73 according to the present embodiment.

図５、図６に示すように、この発光ホイール71は、不透明基材132、２枚の透明基材142及び固定部材143で構成され、ホイールモータ73の軸と連結される。不透明基材132は、円盤形状をして２枚の透明基材142を配置するための２箇所の開口を設けており、材料が銅板やアルミニウム等の熱伝導性部材からなる。また、不透明基材132は、円形の外周に外環部132c、その外環部132cの内側に発光ホイール本体部132d、中央の円形で突出した部分として小円部132e、及び小円部132eの内側に不透明基材132の中心に対して点対称の位置に２つの穴132a、132bとを備えている。   As shown in FIGS. 5 and 6, the light emitting wheel 71 includes an opaque base material 132, two transparent base materials 142, and a fixing member 143, and is connected to the shaft of the wheel motor 73. The opaque base material 132 has a disk shape and is provided with two openings for disposing the two transparent base materials 142, and the material is a heat conductive member such as a copper plate or aluminum. Further, the opaque base material 132 includes an outer ring part 132c on the outer periphery of the circular shape, a light emitting wheel main body part 132d on the inner side of the outer ring part 132c, a small circular part 132e and a small circular part 132e as a central circular protruding part Two holes 132a and 132b are provided on the inner side at point-symmetrical positions with respect to the center of the opaque base material 132.

そして不透明基材132には、励起光源72側の面に赤色及び緑色の蛍光体層131が配置されている。蛍光体層131は、励起光源72による青色レーザ光から赤色の波長帯域の蛍光光を発光させるための赤色の蛍光体層131Rと、励起光源72による青色レーザ光から緑色の波長帯域の蛍光光を発光させるための緑色の蛍光体層131Gとが夫々２箇所ずつ配置されている。そして各蛍光体層131は、不透明基材132における２箇所の開口領域以外の領域に所定の角度による赤色蛍光体領域及び緑色蛍光体領域を有し、不透明基材132の中心に対して点対称として各蛍光体領域は同一の領域を円周方向に等間隔となる１８０度のずれを設けるように並設している。   In the opaque base material 132, red and green phosphor layers 131 are arranged on the surface on the excitation light source 72 side. The phosphor layer 131 includes a red phosphor layer 131R for emitting fluorescent light in the red wavelength band from the blue laser light from the excitation light source 72, and fluorescent light in the green wavelength band from the blue laser light from the excitation light source 72. Two green phosphor layers 131G for emitting light are arranged. Each phosphor layer 131 has a red phosphor region and a green phosphor region at predetermined angles in regions other than the two opening regions in the opaque substrate 132, and is point-symmetric with respect to the center of the opaque substrate 132. Each phosphor region is arranged side by side so that the same region is provided with a 180 degree shift at equal intervals in the circumferential direction.

透明基材142は、扇形をして、材料がガラス基材や透明樹脂基材等であり、励起光源72側の面に拡散層を配置させて構成されるものである。また、固定部材143は、材料を金属製として円形に形成し、中央に穴を設けており、その穴にホイールモータ73の軸を挿入して接着等により固定してホイールモータ73と一体化される。   The transparent base material 142 has a fan shape, and is made of a glass base material, a transparent resin base material, or the like, and is configured by disposing a diffusion layer on the surface on the excitation light source 72 side. The fixing member 143 is formed of a metal material in a circular shape, and has a hole in the center. The shaft of the wheel motor 73 is inserted into the hole and fixed by bonding or the like, and is integrated with the wheel motor 73. The

そして、発光ホイール71は、不透明基材132の中央部にホイールモータ73との接続部である円柱状の軸の形状に対応した円形開口が形成され、該円形開口にホイールモータ73の軸を挿着して接着する際に、不透明基材132の２つの開口に透明基材142を配置し、不透明基材132の小円部132eと固定部材143とにより透明基材142の扇角部分の頂点近傍位置を挟み込むようにして配置することにより、不透明基材132と透明基材142と固定部材143とホイールモータ73とが一体化される。   In the light emitting wheel 71, a circular opening corresponding to the shape of a cylindrical shaft that is a connection portion with the wheel motor 73 is formed at the center of the opaque base material 132, and the shaft of the wheel motor 73 is inserted into the circular opening. When wearing and bonding, the transparent base material 142 is disposed in two openings of the opaque base material 132, and the small circle part 132e of the opaque base material 132 and the fixing member 143 are the apex of the fan angle portion of the transparent base material 142. The opaque base material 132, the transparent base material 142, the fixing member 143, and the wheel motor 73 are integrated by arranging the adjacent positions so as to be sandwiched therebetween.

そして、この発光ホイール71は、毎秒約１２０回などの回転速度でプロジェクタ制御手段の制御部38によって駆動制御される駆動装置としてのホイールモータ73によって一体的に回転することとなる。   The light emitting wheel 71 is integrally rotated by a wheel motor 73 as a driving device that is driven and controlled by the control unit 38 of the projector control means at a rotational speed of about 120 times per second.

ここで、発光ホイール71の構造について説明する。図７は、本実施例に係る発光ホイール71の分解斜視図である。   Here, the structure of the light emitting wheel 71 will be described. FIG. 7 is an exploded perspective view of the light emitting wheel 71 according to the present embodiment.

図に示すように、固定部材143の表面には透明基材142の脱落防止のための凸部とされるボス143a、143bを有している。このボス143a、143bは、透明基材142の穴142a、142bと不透明基材132の穴132a、132bとに嵌合する構造となる。また、不透明基材132の透明基材142が配置される開口部分は、中央部分については突出した小円部132eにより円弧状に開口されており、円周方向と外周部分については透明基材142が内接して嵌合するように開口されている。   As shown in the drawing, the surface of the fixing member 143 has bosses 143a and 143b that are convex portions for preventing the transparent base material 142 from falling off. The bosses 143a and 143b are structured to fit into the holes 142a and 142b of the transparent base material 142 and the holes 132a and 132b of the opaque base material 132. Further, the opening portion of the opaque base material 132 in which the transparent base material 142 is disposed is opened in an arc shape by a protruding small circle portion 132e at the center portion, and the transparent base material 142 is provided in the circumferential direction and the outer peripheral portion. Are opened so as to be inscribed and fitted.

また、不透明基材132の各蛍光体領域の厚みと透明基材142の厚みを同一とすることにより、透明基材142を不透明基材132の開口部分に配置した際に発光ホイール71の表面及び裏面を平坦とすることができる。   Further, by making the thickness of each phosphor region of the opaque base material 132 equal to the thickness of the transparent base material 142, when the transparent base material 142 is disposed in the opening portion of the opaque base material 132, the surface of the light emitting wheel 71 and The back surface can be flat.

そして、透明基材142は、その一部である扇角部分の頂点近傍部分を不透明基材132の小円部132eと固定部材143とにより挟み込まれる構造となる。   The transparent base material 142 has a structure in which a portion near the apex of the fan angle portion which is a part of the transparent base material 142 is sandwiched between the small circle part 132e of the opaque base material 132 and the fixing member 143.

このような構造にして、固定部材143にボス143a、143bを設けて不透明基材132と透明基材142との位置ずれの発生をなくし、しかも接着材を使用することなく透明基材142を不透明基材132に固定することができるので、接着材の剥離も発生せず、高速回転による透明基材142の脱落を防止することができる。   With such a structure, the fixing member 143 is provided with bosses 143a and 143b to eliminate the occurrence of misalignment between the opaque base material 132 and the transparent base material 142, and the transparent base material 142 is opaque without using an adhesive. Since it can be fixed to the base material 132, the peeling of the adhesive does not occur, and it is possible to prevent the transparent base material 142 from falling off due to high-speed rotation.

なお、本実施例では、ホイールモータ73と固定部材143及びホイールモータ73と不透明基材132を回転軸73aにて接着する構造としたが、螺子止めにより固定する構造にしても構わない。   In the present embodiment, the wheel motor 73 and the fixing member 143, and the wheel motor 73 and the opaque base material 132 are bonded together by the rotating shaft 73a. However, the structure may be fixed by screwing.

なお、本実施例では、励起光源72の光を拡散透過させる透明基材142を２つとして、発光ホイール71が１回転する毎に赤色、緑色、青色を２回ずつ発光させる構成として、説明してきたが、例えば、透明基材142を３つ又はそれ以上にし、同一形状同一大きさの透明基材142を発光ホイール71の円周方向に等間隔で２箇所以上に配置される構成にして、発光ホイール71が１回転する毎に赤色、緑色、青色を複数回発光させるようにすれば、よりホイールの回転バランスは良好となる。   In the present embodiment, two transparent base materials 142 that diffuse and transmit the light of the excitation light source 72 are used, and red, green, and blue are emitted twice each time the light-emitting wheel 71 rotates once. However, for example, the number of the transparent base material 142 is three or more, and the transparent base material 142 having the same shape and the same size is arranged in two or more places at equal intervals in the circumferential direction of the light emitting wheel 71. If the light emission wheel 71 is caused to emit red, green and blue a plurality of times each time the light emission wheel 71 makes one rotation, the rotation balance of the wheel becomes better.

また、本発明は、以上の実施例に限定されるものでなく、蛍光体を励起させる励起光源72としての第一光源と、発光効率の良好な種類の蛍光体を有する発光ホイール71と、発光効率の比較的低い種類の蛍光体として例えば赤色蛍光体を発光ホイール71に形成することなく当該低発光効率の蛍光体に対応する赤色の波長帯域光を射出する単色光源である第二光源と、を備えることで、画面の輝度を向上させるようにすれば、発光ホイール71に所定のタイミングで光源光を照射させる構成とされているため、常に発光ホイール71に光を当てる場合に比べて、発光ホイール71への照射時間を少なくして温度上昇を抑制することができる。したがって、蛍光体の温度上昇に起因する発光効率の低下を抑制して、蛍光体の発光効率を向上させることができる。   Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the first light source as the excitation light source 72 that excites the phosphor, the light-emitting wheel 71 having a phosphor with a good luminous efficiency, and the light emission A second light source that is a monochromatic light source that emits red wavelength band light corresponding to the phosphor with low emission efficiency without forming, for example, a red phosphor on the emission wheel 71 as a relatively low-efficiency type phosphor, By improving the brightness of the screen, it is configured to irradiate the light source wheel 71 with light source light at a predetermined timing. The temperature rise can be suppressed by reducing the irradiation time to the wheel 71. Therefore, the luminous efficiency of the phosphor can be improved by suppressing the decrease in the luminous efficiency due to the temperature rise of the phosphor.

また、この場合に発光ホイール71には、励起光源72である第一光源による緑色帯域光を発する緑色蛍光体領域と、赤色単色光源である第二光源を発光させ第一光源を消灯させる第一光源消灯領域と、青色拡散透過光を発する透明基材142からなる拡散領域とを備える。   Further, in this case, the light emitting wheel 71 emits the green phosphor region that emits green band light from the first light source that is the excitation light source 72 and the second light source that is the red monochromatic light source, and the first light source is turned off. A light source extinguishing region and a diffusion region made of a transparent base material 142 that emits blue diffuse transmitted light are provided.

そして、発光ホイール71を回転させるとともに励起光源72としての第一光源を点灯して緑色蛍光体領域に励起光をあてて発光ホイール71から緑色光を発光させ、第一光源からの光を拡散領域を透過させて青色の拡散光を発光ホイール71から射出し、第一光源を消灯して、単色光源である第二光源を点灯して赤色光を射出するように光を射出すると、赤色、緑色及び青色の波長帯域光が集光光学系を介して導光装置75に順次入射することになるため、プロジェクタ10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。   Then, the light emitting wheel 71 is rotated, the first light source as the excitation light source 72 is turned on, the green light is emitted from the light emitting wheel 71 by applying excitation light to the green phosphor region, and the light from the first light source is diffused The blue diffused light is emitted from the light emitting wheel 71, the first light source is turned off, and the second light source, which is a monochromatic light source, is turned on to emit red light. And the blue wavelength band light sequentially enter the light guide device 75 via the condensing optical system, so that the DMD which is the display element 51 of the projector 10 displays the light of each color in a time-sharing manner according to the data. Thus, a color image can be generated on the screen.

そして、この場合に励起光源72としての第一光源及び単色光源である第二光源の点滅動作は、光源制御手段により時分割制御される。そして、発光ホイール71には、拡散領域と緑色蛍光体領域と第一光源消灯領域とをホイールの１８０度の範囲に設け、そして残る１８０度の範囲に同一の領域を円周方向に１８０度のずれを設けるように並設すれば、ホイールの回転バランスを良好にすることができる。   In this case, the blinking operation of the first light source as the excitation light source 72 and the second light source as the monochromatic light source is time-division controlled by the light source control means. In the light emitting wheel 71, a diffusion region, a green phosphor region, and a first light source extinguishing region are provided in a range of 180 degrees of the wheel, and the same region is 180 degrees in the circumferential direction in the remaining 180 degrees range. If it is arranged side by side so as to provide a shift, the rotation balance of the wheel can be improved.

また、発光ホイール71は、拡散領域と緑色蛍光体領域をホイールの１２０度の範囲に設け、そして残る２４０度の範囲に同一の領域を円周方向に１２０度のずれを設けて２つ並設するようにし、拡散領域と緑色蛍光体領域との境界を含む４０度程度の領域の３個所を第一光源の消灯領域とする場合に、ホイールの回転バランスを良好にすることができる。   In the light emitting wheel 71, the diffusion region and the green phosphor region are provided in the range of 120 degrees of the wheel, and the same region is provided in the remaining 240 degrees in the range of 120 degrees in the circumferential direction. Thus, when three portions of the region of about 40 degrees including the boundary between the diffusion region and the green phosphor region are used as the extinguishing region of the first light source, the rotation balance of the wheel can be improved.

このようにして単色光源である第二光源を有する光源装置63でも、不透明基材132の緑色の蛍光体層領域と第一光源を消灯させる第一光源消灯領域と青色の拡散透過層領域である透明基材142とが発光ホイール71の中心に対して円周方向に等間隔で２箇所以上に配置される構成にすることによって、ホイールの回転バランスを良好にすることができる。   Thus, even the light source device 63 having the second light source that is a monochromatic light source has the green phosphor layer region of the opaque base material 132, the first light source extinguishing region that turns off the first light source, and the blue diffuse transmission layer region. By adopting a configuration in which the transparent substrate 142 is arranged at two or more locations at equal intervals in the circumferential direction with respect to the center of the light emitting wheel 71, the rotation balance of the wheel can be improved.

以上のように本実施例によれば、光源装置63は、励起光源72からの射出光を受けて、励起光源72が射出する所定波長帯域とは異なる波長帯域の光を射出する蛍光体領域と、励起光源72からの射出光を拡散透過させる２箇所以上に配置された拡散領域を有し、その拡散領域が円周方向に等間隔で配置されていることにより、ホイールの回転バランスを良好にすることができる。   As described above, according to the present embodiment, the light source device 63 receives the light emitted from the excitation light source 72, and emits light in a wavelength band different from the predetermined wavelength band emitted from the excitation light source 72. It has two or more diffusion regions that diffuse and transmit the light emitted from the excitation light source 72, and the diffusion regions are arranged at equal intervals in the circumferential direction, so that the rotation balance of the wheel is improved. can do.

また、発光ホイール71において青色波長帯域の光を拡散透過させ、２箇所以上に配置された拡散領域が、同一形状同一大きさとされ円周方向に等間隔で配置されるようにすれば、ホイールの回転バランスをより確実に良好とすることができる。   Further, if the light emission wheel 71 diffuses and transmits light in the blue wavelength band so that the diffusion regions arranged at two or more locations have the same shape and the same size and are arranged at equal intervals in the circumferential direction, The rotation balance can be made better reliably.

更に、赤色及び緑色蛍光体領域と拡散領域を有する発光ホイール71と、青色波長帯域光を発する励起光源72のみを有する光源装置63では、発光ホイール71に赤色蛍光体領域と緑色蛍光体領域とを設けて蛍光光を射出させ、青色については、励起光源72による青色波長帯域のレーザ光を利用できるため、比較的高額な蛍光体層133を用いることなく青色波長帯域光を生成でき、よって、安価で安全性の高い光源装置63を提供できる。   Further, in the light source device 63 having only the excitation light source 72 that emits the blue wavelength band light and the light emission wheel 71 having the red and green phosphor regions and the diffusion region, the light emission wheel 71 is provided with the red phosphor region and the green phosphor region. Fluorescent light is emitted by providing the blue wavelength band light without using a relatively expensive phosphor layer 133 because the blue wavelength band laser light from the excitation light source 72 can be used for blue. Therefore, the light source device 63 having high safety can be provided.

また、光源装置63における発光ホイール71により赤色蛍光体領域と緑色蛍光体領域とを設け、青色については励起光源72の光を拡散透過させて青色波長帯域の光が射出される拡散領域を設けて、各領域を複数有し、各領域を円周方向に一定の順番で等間隔に配置されるようにすれば、ホイールの回転バランスを良好としつつ、赤色光、緑色光、青色光を一定の順に発する光源装置63とすることができる。   In addition, a red phosphor region and a green phosphor region are provided by the light emitting wheel 71 in the light source device 63, and a diffusion region is provided in which blue light is emitted by diffusing and transmitting the light from the excitation light source 72 for blue. If there are a plurality of each region and each region is arranged at regular intervals in the circumferential direction at a constant interval, the red light, the green light, and the blue light are kept constant while improving the wheel rotation balance. The light source device 63 that emits light in sequence can be obtained.

そして、光源装置63における発光ホイール71において、不透明基材132に透明基材142を結合させるにあたって、固定部材143にボス143a、143bを設けて透明基材142を不透明基材132と固定部材143とにより挟むようにして結合させることにより、接着材も使用せずに一体化させることができ、発光ホイール71を高速で回転させても脱落することがなく、安価で安全性の高い光源装置63を提供できる。   In the light emitting wheel 71 of the light source device 63, when the transparent base material 142 is joined to the opaque base material 132, the fixing member 143 is provided with bosses 143a and 143b, and the transparent base material 142 is made of the opaque base material 132 and the fixing member 143. Can be integrated without using any adhesive, and can be provided with a light source device 63 that is inexpensive and highly safe without falling off even if the light-emitting wheel 71 is rotated at a high speed. .

更に、固定部材143のボス143a、143bを透明基材142の穴142a、142bと不透明基材132の穴132a、132bとに嵌合させて結合させることにより、発光ホイール71を高速で回転させても脱落することがなく、安価で安全性の高い光源装置63を提供できる。   Further, the boss 143a, 143b of the fixing member 143 is fitted into the holes 142a, 142b of the transparent base material 142 and the holes 132a, 132b of the opaque base material 132 so as to be coupled, thereby rotating the light emitting wheel 71 at a high speed. The light source device 63 that is inexpensive and highly safe can be provided.

以上のように本実施例によれば、発光ホイール71が銅板やアルミニウム等の熱伝導性部材からなる不透明基材132と、ガラス基材や透明樹脂基材等の透明基材142とにより構成される場合に、不透明基材132の中心に対して円周方向に等間隔で透明基材142を２箇所以上に配置させることにより、発光ホイールの重心位置が発光ホイールの回転軸と一致して、ホイールの回転バランスを良好にする光源装置63を備えたプロジェクタ10を提供することができる。   As described above, according to the present embodiment, the light emitting wheel 71 includes the opaque base material 132 made of a heat conductive member such as a copper plate or aluminum, and the transparent base material 142 such as a glass base material or a transparent resin base material. When the transparent base material 142 is arranged at two or more locations at equal intervals in the circumferential direction with respect to the center of the opaque base material 132, the center of gravity position of the light emitting wheel coincides with the rotational axis of the light emitting wheel, It is possible to provide the projector 10 including the light source device 63 that improves the rotation balance of the wheel.

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。   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.

10 プロジェクタ
11 上面パネル 12 正面パネル
13 背面パネル 14 右側パネル
15 左側パネル 17 排気孔
18 吸気孔 19 レンズカバー
20 各種端子 21 入出力コネクタ部
22 入出力インターフェース 23 画像変換部
24 表示エンコーダ 25 ビデオＲＡＭ
26 表示駆動部 31 画像圧縮伸長部
32 メモリカード 35 Ｉｒ受信部
36 Ｉｒ処理部 37 キー／インジケータ部
38 制御部 41 電源制御回路
43 冷却ファン駆動制御回路 45 レンズモータ
47 音声処理部 48 スピーカ
51 表示素子 53 表示素子冷却装置
62 光源側光学系 63 光源装置
70 光学系ユニット 71 発光ホイール
72 励起光源 73 ホイールモータ
73a 回転軸
74 光軸変更ミラー 75 導光装置
78 照明側ブロック 79 画像生成ブロック
80 投影側ブロック 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 101 電源回路ブロック
102 電源制御回路基板 103 制御回路基板
110 ブロア 111 吸込み口
113 吐出口 114 排気温低減装置
120 区画用隔壁 121 吸気側空間室
122 排気側空間室 131 蛍光体の層
131R 赤色蛍光体層 131G 緑色蛍光体層
132 不透明基材 132a、b 穴
132c 外環部 132d 発光ホイール本体部
132e 小円部
142 透明基材 142a、b 穴
143 固定部材 143a、b ボス
150 コリメータレンズ
151 ダイクロイックミラー 151a 第一ダイクロイックミラー
151b 第二ダイクロイックミラー 152 反射ミラー
152a 第一反射ミラー 152b 第二反射ミラー
152c 第三反射ミラー 153 凸レンズ
153a 第一凸レンズ 153b 第二凸レンズ
153c 第三凸レンズ 154 導光装置入射レンズ
155 集光レンズ群
10 Projector
11 Top panel 12 Front panel
13 Rear panel 14 Right panel
15 Left panel 17 Exhaust hole
18 Air intake hole 19 Lens cover
20 Various terminals 21 Input / output connector
22 I / O interface 23 Image converter
24 Display encoder 25 Video RAM
26 Display drive unit 31 Image compression / decompression unit
32 Memory card 35 Ir receiver
36 Ir processing section 37 Key / indicator section
38 Control unit 41 Power control circuit
43 Cooling fan drive control circuit 45 Lens motor
47 Audio processor 48 Speaker
51 Display element 53 Display element cooling device
62 Light source side optical system 63 Light source device
70 Optical system unit 71 Light-emitting wheel
72 Excitation light source 73 Wheel motor
73a Rotating shaft
74 Optical axis change mirror 75 Light guide device
78 Lighting block 79 Image generation block
80 Projection side block 84 Irradiation mirror
90 Projection side optical system 93 Fixed lens group
97 Movable lens group 101 Power supply circuit block
102 Power supply control circuit board 103 Control circuit board
110 Blower 111 Air inlet
113 Discharge port 114 Exhaust temperature reduction device
120 Partition wall 121 Inlet side space
122 Exhaust side chamber 131 Phosphor layer
131R Red phosphor layer 131G Green phosphor layer
132 Opaque substrate 132a, b hole
132c Outer ring 132d Luminous wheel body
132e small circle
142 Transparent substrate 142a, b hole
143 Fixing member 143a, b Boss
150 collimator lens
151 Dichroic Mirror 151a First Dichroic Mirror
151b Second dichroic mirror 152 Reflection mirror
152a First reflection mirror 152b Second reflection mirror
152c Third reflection mirror 153 Convex lens
153a First convex lens 153b Second convex lens
153c Third convex lens 154 Light guiding device incident lens
155 Condensing lens group

Claims (14)

所定波長帯域光を射出する励起光源と、該励起光源の光軸上に配置された発光ホイールと、該発光ホイールを回転駆動するホイールモータと、
を備え、
前記発光ホイールは、
前記励起光源からの射出光を受けて、当該励起光源が射出する所定波長帯域とは異なる波長帯域の光を射出する蛍光体領域と、
前記励起光源からの射出光を拡散透過させる２箇所以上に配置された拡散領域と、
を有し、
当該拡散領域が円周方向に等間隔で配置されていて、
前記発光ホイールは、
前記蛍光体領域のベース材である不透明基材と、
前記拡散領域のベース材である透明基材と、
前記透明基材を前記不透明基材に固定するための固定部材と、
を備え、
前記固定部材と前記不透明基材とにより、前記透明基材を挟むようにして固定させていることを特徴とする光源装置。 An excitation light source that emits light of a predetermined wavelength band, a light emission wheel disposed on the optical axis of the excitation light source, a wheel motor that rotationally drives the light emission wheel,
With
The light emitting wheel is
A phosphor region that receives light emitted from the excitation light source and emits light in a wavelength band different from the predetermined wavelength band emitted by the excitation light source;
A diffusion region disposed at two or more locations for diffusing and transmitting the light emitted from the excitation light source ;
Have
The diffusion regions are arranged at equal intervals in the circumferential direction ,
The light emitting wheel is
An opaque base material that is a base material of the phosphor region;
A transparent base material that is a base material of the diffusion region;
A fixing member for fixing the transparent substrate to the opaque substrate;
With
A light source device characterized in that the transparent base material is sandwiched and fixed by the fixing member and the opaque base material . 前記固定部材は、凸部を有し、
前記固定部材の前記凸部により、前記透明基材と前記不透明基材とが結合されることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。 The fixing member has a convex portion,
The light source device according to claim 1, wherein the transparent base material and the opaque base material are coupled by the convex portion of the fixing member . 前記不透明基材は、前記凸部に嵌合する穴を有し、The opaque base material has a hole that fits into the convex portion,
前記凸部に前記穴を嵌合させることにより結合されていることを特徴とする請求項２に記載の光源装置。The light source device according to claim 2, wherein the light source device is coupled by fitting the hole into the convex portion. 前記透明基材は、前記凸部に嵌合する穴を有し、The transparent substrate has a hole that fits into the convex portion,
前記凸部に前記穴を嵌合させることにより結合されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の光源装置。The light source device according to claim 2, wherein the light source device is coupled by fitting the hole into the convex portion. 前記拡散領域は、同一形状同一大きさとされることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の光源装置。 The diffusion region to a light source device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it is the same shape equal size. 前記透明基材は３つ又はそれ以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の光源装置。6. The light source device according to claim 1, wherein there are three or more transparent substrates. 前記不透明基材の蛍光体領域の厚みと透明基材の厚みが同一であることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載の光源装置。The light source device according to any one of claims 1 to 6, wherein the thickness of the phosphor region of the opaque substrate and the thickness of the transparent substrate are the same. 前記不透明基材は、金属であることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れかに記載の光源装置。The light source device according to claim 1, wherein the opaque base material is a metal. 前記不透明基材は、銅やアルミニウムであることを特徴とする請求項８に記載の光源装置。The light source device according to claim 8, wherein the opaque base material is copper or aluminum. 前記透明基材は、ガラス基材や透明樹脂基材であることを特徴とする請求項１乃至請求項９の何れかに記載の光源装置。The light source device according to claim 1, wherein the transparent substrate is a glass substrate or a transparent resin substrate. 前記励起光源は、青色の波長帯域光を射出することを特徴とする請求項１乃至請求項１０の何れかに記載の光源装置。 The excitation light source, the light source device according to any one of claims 1 to 10, characterized in that for emitting blue wavelength band light. 前記発光ホイールは、緑色波長帯域の光が射出される緑色蛍光体領域と、赤色波長帯域の光が射出される赤色蛍光体領域とを備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項１１の何れかに記載の光源装置。 The light emitting wheel, a green phosphor region where light of the green wavelength band is emitted, claims 1 to 11 light in a red wavelength band is characterized by comprising a red phosphor region emitted The light source device according to any one of the above. 前記発光ホイールには、前記赤色蛍光体領域、前記緑色蛍光体領域及び前記拡散領域が一定の順番で円周方向に配置されることを特徴とする請求項１２に記載の光源装置。 The light source device according to claim 12 , wherein the red phosphor region, the green phosphor region, and the diffusion region are arranged in the circumferential direction in a predetermined order on the light emitting wheel. 光源装置と、導光装置と、表示素子と、投影側光学系と、プロジェクタ制御手段とを備え、
前記光源装置は、請求項１乃至請求項１３の何れかに記載の光源装置であることを特徴とするプロジェクタ。
A light source device, a light guide device, a display element, a projection side optical system, and a projector control means,
The light source device, a projector, which is a light source device according to any one of claims 1 to 13.
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