JP5534334B2

JP5534334B2 - Fluorescent light emitting device and projector

Info

Publication number: JP5534334B2
Application number: JP2010213734A
Authority: JP
Inventors: 直嗣小椋
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2010-09-24
Filing date: 2010-09-24
Publication date: 2014-06-25
Anticipated expiration: 2030-09-24
Also published as: JP2012068464A

Description

本発明は、蛍光ホイールで各色光を順次形成する蛍光発光装置及びプロジェクタに関する。 The present invention relates to a fluorescent light emitting device and a projector that sequentially form each color light with a fluorescent wheel.

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 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、光源として赤色、緑色、青色の発光ダイオードや有機ＥＬ等の固体発光素子を用いるための開発がなされており多くの提案がなされている。 In the past, projectors using a high-intensity discharge lamp as the light source have been the mainstream, but in recent years, development has been made to use solid-state light emitting elements such as red, green, and blue light emitting diodes and organic EL as the light source. Many proposals have been made.

発光ダイオードは放電ランプと比較して電力消費が少なく、信頼性も高いが、プロジェクタにおいて用いるためには単体ではまだ発光量が少なく、所望の輝度を得られないという問題点があった。そこで、発光ダイオードをプロジェクタの光源とするために、複数の発光ダイオードを配置し、複数の発光ダイオードからの射出光を合成して用いる場合がある。この場合、光源の発光面積が増加すると、発光面積と立体角との積で表される光源系のエテンデューは大きくなる。 A light emitting diode consumes less power and has higher reliability than a discharge lamp, but has a problem in that it cannot produce a desired luminance when used alone in a projector because it emits less light. Therefore, in order to use the light emitting diode as a light source of the projector, a plurality of light emitting diodes may be arranged and emitted light from the plurality of light emitting diodes may be combined and used. In this case, as the light emitting area of the light source increases, the etendue of the light source system expressed by the product of the light emitting area and the solid angle increases.

しかし、高輝度表示のために光源の発光面積を増加させて光源系のエテンデューを大きくすると、光源系のエテンデューがＤＭＤ等の表示素子の表示面積と表示素子への取り込み可能な立体角との積からなる表示系のエテンデューより大きくなることがあり、光利用効率を低下させることとなる。したがって、光の利用効率を向上させるためには、光源の発光面積を小さくし、光源系のエテンデューを表示系のエテンデューより小さくする必要がある。 However, when the emission area of the light source is increased by increasing the light emitting area of the light source for high luminance display, the product of the light source system etendue is the product of the display area of the display element such as DMD and the solid angle that can be taken into the display element. It may become larger than the etendue of the display system consisting of the above, and the light use efficiency will be reduced. Therefore, in order to improve the light utilization efficiency, it is necessary to reduce the light emitting area of the light source and make the etendue of the light source system smaller than the etendue of the display system.

そこで、下記に示す特許文献１には、光源からの光を集光して、第２の光源として小面積の蛍光体を励起発光させる方法が提案されている。しかしながら、特許文献１の方法では、蛍光体が励起光により加熱されて高温となり、その蛍光強度が低下して起こる温度消光により輝度低下が発生する場合がある。そこで、下記に示す特許文献２には、異なる発光波長を有する複数の蛍光体を基板上に塗布し、基板を回転させる事で複数の光源とする方法が提案されている。この方法によれば、励起される蛍光体を回転させることにより冷却させて温度上昇を抑えられる。 Therefore, Patent Document 1 shown below proposes a method of condensing light from a light source and exciting and emitting a small-area phosphor as a second light source. However, in the method of Patent Document 1, there is a case where the phosphor is heated by the excitation light to become a high temperature, and the luminance is lowered due to the temperature quenching that occurs when the fluorescence intensity is lowered. Therefore, Patent Document 2 shown below proposes a method of applying a plurality of phosphors having different emission wavelengths on a substrate and rotating the substrate to form a plurality of light sources. According to this method, the temperature rise can be suppressed by cooling the excited phosphor by rotating it.

特開２００４−３２７３６１号公報JP 2004-327361 A 特開２００４―３４１１０５号公報JP 2004-341105 A

しかしながら、特許文献２の方法では、最も発光光の強い蛍光体の励起面とは逆の面から発光光を取出しているために、発光光が蛍光体形成層で減衰することとなり、結果的に光の取出し効率が悪くなる。 However, in the method of Patent Document 2, since the emitted light is taken out from the surface opposite to the excitation surface of the phosphor having the strongest emitted light, the emitted light is attenuated by the phosphor forming layer. The light extraction efficiency deteriorates.

そこで、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、蛍光体の励起面に励起光を透過し発光光を反射するダイクロイックミラーを設置し、さらに励起面と反対の面に可視光反射ミラーを設置することにより、全方向に光を発光する蛍光体の励起面への蛍光発光光、反対の面への蛍光発光光及び蛍光ホイールの円周外方向への蛍光発光光の全ての光を有効に利用でき、輝度の高い映像を照射できる蛍光発光装置及びプロジェクタを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and a dichroic mirror that transmits excitation light and reflects emitted light is installed on the excitation surface of the phosphor, and is opposite to the excitation surface. By installing a visible light reflecting mirror on the surface of the phosphor, the fluorescence emission light to the excitation surface of the phosphor emitting light in all directions, the fluorescence emission light to the opposite surface, and the fluorescence outward of the circumference of the fluorescence wheel It is an object of the present invention to provide a fluorescent light emitting device and a projector that can effectively use all of the emitted light and can radiate an image with high brightness.

本発明の蛍光発光装置は、励起光が照射される複数色の蛍光体及び拡散透過板を円板状の円周上に配置した蛍光ホイールと、前記蛍光ホイールを回転させるホイールモータと、前記蛍光ホイールへ前記励起光が照射される面である励起面から前記励起光に抗して射出される蛍光発光光を反射させるダイクロイックミラーと、前記蛍光ホイールの前記励起面と対向する面から射出される前記蛍光発光光及び前記拡散透過板を透過した拡散光を反射させる可視光反射ミラーと、を備え、照射された前記励起光を全方向に発光させる蛍光体による励起面からの蛍光発光光を前記蛍光ホイール直近に配置した前記ダイクロイックミラーにより前記蛍光ホイールの円周外方向に反射させ、反対の面からの蛍光発光光を前記蛍光ホイール直近に配置した前記可視光反射ミラーにより前記蛍光ホイールの円周外方向に反射させることを特徴とする。 The fluorescent light-emitting device of the present invention includes a fluorescent wheel in which a plurality of color phosphors and a diffusing transmission plate irradiated with excitation light are arranged on a disk-shaped circumference, a wheel motor that rotates the fluorescent wheel, and the fluorescent light A dichroic mirror that reflects fluorescence emission light emitted against the excitation light from the excitation surface, which is a surface on which the excitation light is irradiated to the wheel, and the surface that faces the excitation surface of the fluorescent wheel. A visible light reflecting mirror that reflects the fluorescence emission light and the diffused light that has passed through the diffusion transmission plate, and the fluorescence emission light from the excitation surface by the phosphor that emits the irradiated excitation light in all directions. Before reflecting the fluorescent light emitted from the opposite surface in the vicinity of the fluorescent wheel by reflecting the fluorescent wheel in the outer circumferential direction by the dichroic mirror disposed in the immediate vicinity of the fluorescent wheel. And wherein the reflecting circumferentially outwardly of the luminescent wheel by the visible light reflecting mirror.

また、本発明の蛍光発光装置において、前記蛍光ホイールは透明基板で形成され、前記蛍光体が前記蛍光ホイール外周近辺において前記蛍光ホイール外周に沿って設けられ、前記蛍光ホイールの円周外方向への蛍光発光光も前記ダイクロイックミラー及び前記可視光反射ミラーによる反射光と合せて射出するものである。 Further, in the fluorescent light emitting device of the present invention, the fluorescent wheel is formed of a transparent substrate, the phosphor is provided along the outer periphery of the fluorescent wheel in the vicinity of the outer periphery of the fluorescent wheel, and the fluorescent wheel extends in the outer circumferential direction. The fluorescent emission light is also emitted together with the reflected light from the dichroic mirror and the visible light reflecting mirror.

そして、本発明の蛍光発光装置は、前記蛍光ホイールの円周外方向へ発する光を集光させる集光レンズ群を、さらに備えるものである。 And the fluorescence light-emitting device of this invention is further equipped with the condensing lens group which condenses the light emitted to the circumference direction of the said fluorescence wheel.

さらに、本発明の蛍光発光装置において、前記蛍光ホイールは、前記透明基板の前記励起面に溝を有し、該溝に前記蛍光体を嵌合させて形成されていることもある。 Furthermore, in the fluorescent light emitting device of the present invention, the fluorescent wheel may be formed by having a groove on the excitation surface of the transparent substrate and fitting the phosphor in the groove.

そして、本発明の蛍光発光装置において、前記透明基板に設けた溝には、励起光を反射し、蛍光発光光を透過させるダイクロイックコートが施されているものである。 In the fluorescent light emitting device of the present invention, the groove provided in the transparent substrate is provided with a dichroic coat that reflects excitation light and transmits fluorescent light.

また、本発明の蛍光発光装置において、前記蛍光ホイールは、前記蛍光ホイールの外周近辺に沿って貫通孔を有し、該貫通孔に前記蛍光体を嵌合させて形成されていることもある。 In the fluorescent light-emitting device of the present invention, the fluorescent wheel may be formed by having a through hole along the vicinity of the outer periphery of the fluorescent wheel, and fitting the phosphor into the through hole.

さらに、本発明の蛍光発光装置において、前記ダイクロイックミラーは、反射面において赤色光及び緑色光を反射させるものである。 Furthermore, in the fluorescent light emitting device of the present invention, the dichroic mirror reflects red light and green light on a reflection surface.

そして、本発明の蛍光発光装置において、前記ダイクロイックミラー及び前記可視光反射ミラーは、四角錐形状をしており、三方からなる反射面が三角形形状で、光取り出し面が四角形形状をしていることもある。 In the fluorescent light-emitting device of the present invention, the dichroic mirror and the visible light reflecting mirror have a quadrangular pyramid shape, a three-sided reflecting surface is a triangular shape, and a light extraction surface is a quadrangular shape. There is also.

また、本発明の蛍光発光装置において、前記ダイクロイックミラー及び前記可視光反射ミラーは、三方からなる反射面が三角形形状又は台形形状で、光取り出し面が四角形形状をしていることもある。 In the fluorescent light-emitting device of the present invention, the dichroic mirror and the visible light reflecting mirror may have a triangular or trapezoidal reflection surface and a light extraction surface having a square shape.

本発明のプロジェクタは、光源装置と、蛍光発光装置と、光源側光学系と、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、前記蛍光発光装置は、上述の何れかに記載の特徴を有した蛍光発光装置であることを特徴とする。 The projector of the present invention includes a light source device, a fluorescent light emitting device, a light source side optical system, a display element, a projection side optical system, and a projector control means, and the fluorescent light emitting device is one of the above-described ones. A fluorescent light emitting device having the characteristics described above.

本発明によれば、蛍光体の励起面に励起光を透過し発光光を反射するダイクロイックミラーを設置し、さらに励起面と反対の面に可視光反射ミラーを設置することにより、全方向に光を発光する蛍光体の励起面への蛍光発光光、反対の面への蛍光発光光及び蛍光ホイールの円周外方向への蛍光発光光の全ての光を有効に利用でき、輝度の高い映像を照射できる蛍光発光装置及びプロジェクタを提供することができる。 According to the present invention, a dichroic mirror that transmits excitation light and reflects emitted light is installed on the excitation surface of the phosphor, and a visible light reflection mirror is installed on the surface opposite to the excitation surface. It is possible to effectively use all of the fluorescence emission light on the excitation surface, the fluorescence emission light on the opposite surface and the fluorescence emission light in the direction outside the circumference of the fluorescent wheel, and display a high brightness image. A fluorescent light emitting device and a projector that can be irradiated can be provided.

本発明の実施例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 an embodiment of the invention. 本発明の実施例に係るプロジェクタの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the projector which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例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。1 is a schematic plan view showing an internal structure of a projector according to an embodiment of the invention. 本発明の実施例に係る蛍光発光装置の平面模式図である。1 is a schematic plan view of a fluorescent light emitting device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例の係る蛍光ホイールの説明図である。It is explanatory drawing of the fluorescent wheel which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る蛍光発光装置の斜視模式図である。1 is a schematic perspective view of a fluorescent light emitting apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例に係る蛍光発光装置の変形例の斜視模式図である。It is a perspective schematic diagram of the modification of the fluorescence light-emitting device which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る蛍光発光装置による蛍光発光光の有効利用の説明図である。It is explanatory drawing of the effective utilization of the fluorescence emitted light by the fluorescence light-emitting device based on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る蛍光発光装置による青色拡散透過光の有効利用の説明図である。It is explanatory drawing of the effective utilization of the blue diffuse transmission light by the fluorescence light-emitting device based on the Example of this invention.

以下、本発明を実施するための形態について述べる。プロジェクタ10は、光源装置と、蛍光発光装置100と、表示素子51と、光源装置からの光を表示素子51に導光する光源側光学系170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220と、光源装置や表示素子51を制御するプロジェクタ制御手段と、を備えている。そして、この光源装置は、励起光を発する励起光照射装置70を備える。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described. The projector 10 includes a light source device, a fluorescent light emitting device 100, a display element 51, a light source side optical system 170 that guides light from the light source device to the display element 51, and an image emitted from the display element 51 on a screen. A projection-side optical system 220 for projecting and projector control means for controlling the light source device and the display element 51 are provided. The light source device includes an excitation light irradiation device 70 that emits excitation light.

蛍光発光装置100は、励起光が照射される複数色の蛍光体131及び拡散透過板135を円板状の透明基板101aの円周上に配置した蛍光ホイール101を備える。また、蛍光発光装置100は、蛍光ホイール101を回転させるホイールモータ110と、蛍光ホイール101へ励起光照射装置70により励起光が照射される面である励起面から励起光に抗して射出される蛍光発光光を反射させて蛍光ホイール101の円周外方向へ光を発するダイクロイックミラー102と、を備える。 The fluorescent light emitting device 100 includes a fluorescent wheel 101 in which phosphors 131 of a plurality of colors irradiated with excitation light and a diffusion transmission plate 135 are arranged on the circumference of a disc-shaped transparent substrate 101a. The fluorescent light emitting device 100 is emitted against the excitation light from the wheel motor 110 that rotates the fluorescent wheel 101 and the excitation surface that is the surface on which the excitation light is irradiated to the fluorescent wheel 101 by the excitation light irradiation device 70. And a dichroic mirror 102 that reflects the fluorescence emission light and emits the light toward the outer circumference of the fluorescence wheel 101.

さらに、蛍光発光装置100は、蛍光ホイール101の励起光が照射される励起面と対向する面から射出される蛍光発光光及び拡散透過板135を透過した拡散光を反射させて蛍光ホイール101の円周外方向へ光を発する可視光反射ミラー103と、蛍光ホイール101の円周外方向へ発する光を集光させる集光レンズ群104と、を備える。そして、蛍光発光装置100は、蛍光発光光を全方向に発光させる蛍光体131による励起面への蛍光発光光を蛍光ホイール直近に配置したダイクロイックミラー102に反射させ、反対の面への蛍光発光光を蛍光ホイール直近に配置した可視光反射ミラー103に反射させる。さらに、蛍光発光装置100は、蛍光体131が蛍光ホイール外周近辺において蛍光ホイール外周に沿って設けられ、蛍光ホイール101における透明基板101aの円周外方向への蛍光発光光もダイクロイックミラー102及び可視光反射ミラー103による反射光と合せて射出し、全ての蛍光発光光を集光レンズ群104に照射させる。 Further, the fluorescent light emitting device 100 reflects the fluorescent light emitted from the surface facing the excitation surface irradiated with the excitation light of the fluorescent wheel 101 and the diffused light transmitted through the diffusion transmission plate 135 to reflect the circle of the fluorescent wheel 101. A visible light reflecting mirror 103 that emits light in the outer circumferential direction and a condensing lens group 104 that condenses the light emitted in the outer circumferential direction of the fluorescent wheel 101 are provided. The fluorescent light emitting device 100 reflects the fluorescent light emitted to the excitation surface by the phosphor 131 that emits the fluorescent light in all directions to the dichroic mirror 102 disposed in the immediate vicinity of the fluorescent wheel, and the fluorescent light emitted to the opposite surface. Is reflected by the visible light reflecting mirror 103 arranged in the immediate vicinity of the fluorescent wheel. Further, in the fluorescent light emitting device 100, the fluorescent material 131 is provided along the outer periphery of the fluorescent wheel in the vicinity of the outer periphery of the fluorescent wheel, and the fluorescent emitted light in the direction outside the circumference of the transparent substrate 101a in the fluorescent wheel 101 is also dichroic mirror 102 and visible light. The light is emitted together with the light reflected by the reflection mirror 103, and the fluorescent lens light is irradiated onto the condensing lens group 104.

そして、蛍光ホイール101は、透明基板101aの励起面に溝101bを設けて、蛍光体131及び拡散透過板135を嵌合させて形成されている。その透明基板101aの溝101bには、励起光を反射し、蛍光発光光を透過させるダイクロイックコートが施されている。 The fluorescent wheel 101 is formed by providing a groove 101b on the excitation surface of the transparent substrate 101a and fitting the phosphor 131 and the diffusion transmission plate 135 together. The groove 101b of the transparent substrate 101a is provided with a dichroic coat that reflects excitation light and transmits fluorescent light.

ダイクロイックミラー102は、三方からなる反射面において赤色光及び緑色光を反射させる。 The dichroic mirror 102 reflects red light and green light on a reflecting surface formed of three sides.

ダイクロイックミラー102及び可視光反射ミラー103は、四角錐形状をしており、三方からなる反射面が三角形形状で、光取り出し面が四角形形状をしている。 The dichroic mirror 102 and the visible light reflecting mirror 103 have a quadrangular pyramid shape, with a three-sided reflection surface having a triangular shape and a light extraction surface having a square shape.

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、プロジェクタ10における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のスクリーン側方向及び光線束の進行方向に対しての前後方向を示す。 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 this embodiment, left and right in the projector 10 indicate the left and right direction with respect to the projection direction, and front and rear indicate the screen side direction of the projector 10 and the front and rear direction with respect to the traveling direction of the light beam.

そして、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、プロジェクタ筐体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を有するとともに、この正面パネル12には複数の吸気孔18を設けている。さらに、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。 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 front side plate of the projector housing. The panel 12 is provided with a plurality of intake holes 18. Further, although not shown, an Ir receiver for receiving a control signal from the remote controller is provided.

また、筐体の上面パネル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、光源ユニットや表示素子又は制御回路等が過熱したときに報知を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 unit 37 is provided on the top panel 11 of the housing. The key / indicator unit 37 switches a power switch key, a power indicator for notifying power on / off, and switching on / off of projection. Keys and indicators such as an overheat indicator for notifying when a projection switch key, a light source unit, a display element, a control circuit, etc. are overheated are arranged.

さらに、筐体の背面には、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、音声出力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。また、背面パネルには、複数の吸気孔が形成されている。なお、図示しない筐体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には、各々複数の排気孔17が形成されている。また、左側パネル15の背面パネル近傍の隅部には、吸気孔18も形成されている。 Further, on the rear surface of the casing, various terminals 20 such as an input / output connector section and a power adapter plug 20 provided with a USB terminal, a D-SUB terminal for inputting image signals, an S terminal, an RCA terminal, an audio output terminal, etc. on the rear panel. Is provided. In addition, a plurality of intake holes are formed in the back panel. A plurality of exhaust holes 17 are formed in each of the right panel, which is a side plate of the housing (not shown), and the left panel 15, which is the side plate shown in FIG. An intake hole 18 is also formed at a corner near the back panel of the left panel 15.

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の機能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等から構成される。この制御部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。 Next, projector control means of the projector 10 will be described with reference to the functional 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. The control unit 38 controls the operation of each circuit in the projector 10, and is composed of a ROM in which operation programs such as a CPU and various settings are fixedly stored, a RAM used as a work memory, and the like. Yes.

そして、このプロジェクタ制御手段により、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。 Then, the image signal of various standards input from the input / output connector unit 21 by the projector control means is in a predetermined format suitable for display by the image conversion unit 23 via the input / output interface 22 and the system bus (SB). After being converted so as to be unified into an image signal, it is output to the display encoder 24.

また、表示エンコーダ24は、入力された画像信号をビデオＲＡＭ25に展開記憶さ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、表示素子制御手段として機能するものであり、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、光源ユニット60から射出された光線束を表示素子51に照射することにより、表示素子51の反射光で光像を形成し、後述する投影側光学系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235は、レンズモータ45によりズーム調整やフォーカス調整のための駆動が行われる。 The display drive unit 26 functions as display element control means, and 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. By irradiating the display element 51 with the light bundle emitted from the light source unit 60, a light image is formed by the reflected light of the display element 51, and the image is displayed on a screen (not shown) via a projection side optical system described later. Is projected and displayed. The movable lens group 235 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う。 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 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 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.

そして、筐体の上面パネル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。 Then, an operation signal of a key / indicator unit 37 composed of a main key and an indicator provided on the top panel 11 of the housing is directly sent to the control unit 38, and a key operation signal from the remote controller is received by Ir. The code signal received by the unit 35 and demodulated by the Ir processing unit 36 is output to the control unit 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、スピーカー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、光源制御手段としての光源制御回路41を制御しており、この光源制御回路41は、画像生成時に要求される所定波長帯域光が光源ユニット60から射出されるように、光源ユニット60を制御する。この光源ユニット60は、後述の青色レーザー発光器を備えた励起光照射装置70と、蛍光ホイール101を有する蛍光発光装置100と、を備える。 Further, the control unit 38 controls a light source control circuit 41 as a light source control means, and the light source control circuit 41 is configured so that light of a predetermined wavelength band required at the time of image generation is emitted from the light source unit 60. The light source unit 60 is controlled. The light source unit 60 includes an excitation light irradiation device 70 provided with a blue laser emitter described later, and a fluorescent light emitting device 100 having a fluorescent wheel 101.

さらに、制御部38は、冷却ファン駆動制御回路43に光源ユニット60等に設けた複数の温度センサによる温度検出を行わせ、この温度検出の結果から冷却ファンの回転速度を制御させている。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る、或いは、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 cooling fan drive control circuit 43 to perform temperature detection using a plurality of temperature sensors provided in the light source unit 60 and the like, and controls the rotation speed of the cooling fan from the result of the temperature detection. In addition, 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, or to turn off the projector body 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。プロジェクタ10は、図３に示すように、右側パネル14の近傍に図示しない制御回路基板を備えている。この制御回路基板は、電源回路ブロックや光源制御ブロック等を備えてなる。また、プロジェクタ10は、制御回路基板の側方、つまり、プロジェクタ筐体の略中央部分に光源ユニット60を備えている。さらに、プロジェクタ10は、光源ユニット60と左側パネル15との間に光学系ユニット160を備えている。この光学系ユニット160は、照明側ブロック161、画像生成ブロック165及び投影側ブロック168、の３つのブロックによって構成されている。 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. As shown in FIG. 3, the projector 10 includes a control circuit board (not shown) in the vicinity of the right panel 14. The control circuit board includes a power circuit block, a light source control block, and the like. In addition, the projector 10 includes a light source unit 60 at the side of the control circuit board, that is, at a substantially central portion of the projector housing. Further, the projector 10 includes an optical system unit 160 between the light source unit 60 and the left panel 15. The optical system unit 160 includes three blocks: an illumination side block 161, an image generation block 165, and a projection side block 168.

光源ユニット60は、プロジェクタ筐体の左右方向における略中央部分であって背面パネル13近傍に配置される励起光照射装置70と、この励起光照射装置70から射出される光線束の光軸上であって正面パネル12の近傍に配置される蛍光発光装置100と、各色光を所定の一面であるライトトンネル175の入射口に導く反射ミラー148と、を備える。 The light source unit 60 includes an excitation light irradiation device 70 disposed in the vicinity of the rear panel 13 at a substantially central portion in the left-right direction of the projector housing, and an optical axis of a light beam emitted from the excitation light irradiation device 70. And a fluorescent light emitting device 100 disposed in the vicinity of the front panel 12 and a reflection mirror 148 for guiding each color light to the entrance of the light tunnel 175 which is a predetermined surface.

励起光照射装置70は、背面パネル13と光軸が平行になるよう配置された半導体発光素子による励起光源71と、励起光源71からの射出光の光軸を正面パネル12方向に９０度変換する反射ミラー群75と、反射ミラー群75で反射した励起光源71からの射出光を集光する集光レンズ78と、励起光源71と右側パネル14との間に配置されたヒートシンク81と、を備える。 The excitation light irradiation device 70 converts the optical axis of the light emitted from the excitation light source 71 by 90 degrees in the direction of the front panel 12 by 90 degrees by the semiconductor light emitting element arranged so that the optical axis is parallel to the back panel 13. A reflection mirror group 75; a condenser lens 78 that condenses the light emitted from the excitation light source 71 reflected by the reflection mirror group 75; and a heat sink 81 disposed between the excitation light source 71 and the right panel 14. .

励起光源71は、３行８列の計２４個の半導体発光素子である青色レーザー発光器がマトリクス状に配列されており、各青色レーザー発光器の光軸上には、各青色レーザー発光器からの射出光を平行光に変換する集光レンズであるコリメータレンズ73が夫々配置されている。また、反射ミラー群75は、複数の反射ミラーが階段状に配列されてなり、励起光源71から射出される光線束の断面積を一方向に縮小して集光レンズ78に射出する。 In the excitation light source 71, a total of 24 semiconductor light emitting elements of 3 rows and 8 columns are arranged in a matrix, and on the optical axis of each blue laser light emitter, the blue laser light emitters are arranged from each blue laser light emitter. Collimator lenses 73 that are condensing lenses that convert the emitted light into parallel light are respectively disposed. The reflection mirror group 75 includes a plurality of reflection mirrors arranged in a stepped manner, and reduces the cross-sectional area of the light beam emitted from the excitation light source 71 in one direction and emits it to the condensing lens 78.

ヒートシンク81と背面パネル13との間には冷却ファン261が配置されており、この冷却ファン261とヒートシンク81とによって励起光源71が冷却される。さらに、反射ミラー群75と背面パネル13との間にも冷却ファン261が配置されており、この冷却ファン261によって反射ミラー群75や集光レンズ78が冷却される。 A cooling fan 261 is disposed between the heat sink 81 and the back panel 13, and the excitation light source 71 is cooled by the cooling fan 261 and the heat sink 81. Further, a cooling fan 261 is also disposed between the reflection mirror group 75 and the back panel 13, and the reflection mirror group 75 and the condenser lens 78 are cooled by the cooling fan 261.

蛍光発光装置100は、正面パネル12と平行となるように、つまり、励起光照射装置70からの射出光の光軸と直交するように配置された蛍光ホイール101と、この蛍光ホイール101を回転駆動するホイールモータ110と、励起光照射装置70からの射出光の光軸が直交する方向に変換された光線束を集光する集光レンズ群104と、を備える。さらに、蛍光発光装置100は、蛍光ホイール101を挟むようにして蛍光ホイール101の前後に配置される後述のダイクロイックミラー102と可視光反射ミラー103を備える。 The fluorescent light emitting device 100 is arranged so as to be parallel to the front panel 12, that is, the fluorescent wheel 101 disposed so as to be orthogonal to the optical axis of the emitted light from the excitation light irradiation device 70, and the fluorescent wheel 101 is rotationally driven. And a condensing lens group 104 that condenses the light beam converted in the direction in which the optical axes of the light emitted from the excitation light irradiation device 70 are orthogonal to each other. Further, the fluorescent light emitting device 100 includes a dichroic mirror 102 and a visible light reflecting mirror 103, which will be described later, disposed before and after the fluorescent wheel 101 with the fluorescent wheel 101 interposed therebetween.

この蛍光ホイール101は、異なる発光部材が回転制御可能な円板状の透明基板の円周方向に隣接して配置される蛍光体及び拡散透過板が、透明基板の中央部に取り付けられるホイールモータ110によって回転可能に配設されているものである。 This fluorescent wheel 101 is a wheel motor 110 in which a phosphor and a diffuse transmission plate, which are arranged adjacent to each other in the circumferential direction of a disc-shaped transparent substrate on which different light emitting members can be controlled in rotation, are attached to the central portion of the transparent substrate. It is arrange | positioned so that rotation is possible.

そして、蛍光発光装置100は、励起光源71から励起光が蛍光ホイール101に照射されると発光部材である蛍光体、或いは、拡散透過板から所定の波長帯域光が射出され、当該射出光が反射ミラー148や集光レンズ173等を介してライトトンネル175に入射されるように構成されているものである。 Then, when the excitation light from the excitation light source 71 is applied to the fluorescent wheel 101, the fluorescent light emitting device 100 emits light of a predetermined wavelength band from the phosphor as a light emitting member or the diffuse transmission plate, and reflects the emitted light. It is configured to enter the light tunnel 175 through the mirror 148, the condenser lens 173, and the like.

蛍光ホイール101は、円形状の透明基板に異なる種類の発光部材を複数有する回転板と、ホイールモータ110とにより構成されるものであり、透明基板の中央部にホイールモータ110との接続部である円柱状のロータの形状に対応した円形開口が形成され、該円形開口にロータが挿着されることで一体となるものである。これにより、この蛍光ホイール101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ホイールモータ110によって回転することとなる。 The fluorescent wheel 101 is composed of a rotating plate having a plurality of different types of light emitting members on a circular transparent substrate and a wheel motor 110, and is a connecting portion to the wheel motor 110 at the center of the transparent substrate. A circular opening corresponding to the shape of the columnar rotor is formed, and the rotor is inserted into the circular opening to be integrated. As a result, the fluorescent wheel 101 is rotated by the wheel motor 110 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.

光学系ユニット160は、先述のとおり励起光照射装置70の左側方に位置する照明側ブロック161と、背面パネル13と左側パネル15とが交差する位置の近傍に位置する画像生成ブロック165と、左側パネル15の近傍に位置する投影側ブロック168と、の３つのブロックによって略コの字状に構成されている。 As described above, the optical system unit 160 includes the illumination side block 161 located on the left side of the excitation light irradiation device 70, the image generation block 165 located near the position where the back panel 13 and the left panel 15 intersect, and the left side. The projection side block 168 located in the vicinity of the panel 15 and the three blocks constitute a substantially U shape.

この照明側ブロック161は、光源ユニット60から射出された光源光を画像生成ブロック165が備える表示素子51に導光する光源側光学系170の一部を備えている。この照明側ブロック161が有する光源側光学系170としては、光源ユニット60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175、このライトトンネル175に光源ユニット60の光を集光して入射させる集光レンズ173、ライトトンネル175から射出された光を集光する集光レンズ178、ライトトンネル175から射出された光線束の光軸を画像生成ブロック165方向に変換する光軸変換ミラー181等がある。 The illumination side block 161 includes a part of the light source side optical system 170 that guides the light source light emitted from the light source unit 60 to the display element 51 provided in the image generation block 165. The light source side optical system 170 included in the illumination side block 161 includes a light tunnel 175 that uses a light flux emitted from the light source unit 60 as a light flux having a uniform intensity distribution, and condenses the light of the light source unit 60 in the light tunnel 175. The condensing lens 173 to be incident, the condensing lens 178 for condensing the light emitted from the light tunnel 175, and the optical axis conversion for converting the optical axis of the light bundle emitted from the light tunnel 175 in the direction of the image generation block 165 There is a mirror 181 etc.

画像生成ブロック165は、光軸変換ミラー181で反射した光源光を表示素子51に集光させる集光レンズ183と、この集光レンズ183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185とを、照明側ブロック161が備える上述した光源側光学系170の一部と合わせて光源側光学系170とするように有している。さらに、画像生成ブロック165は、表示素子51とするＤＭＤを備え、この表示素子51と背面パネル13との間には表示素子51を冷却するためのヒートシンク190が配置されて、このヒートシンク190によって表示素子51が冷却される。また、表示素子51の正面近傍には、投影側光学系220としての集光レンズ195が配置されている。 The image generation block 165 condenses the light source light reflected by the optical axis conversion mirror 181 on the display element 51, and irradiates the display element 51 with a light beam transmitted through the condensing lens 183 at a predetermined angle. The illumination mirror 185 is configured so as to be a light source side optical system 170 in combination with a part of the light source side optical system 170 provided in the illumination side block 161. Further, the image generation block 165 includes a DMD serving as the display element 51, and a heat sink 190 for cooling the display element 51 is disposed between the display element 51 and the rear panel 13. Element 51 is cooled. Further, a condensing lens 195 as the projection-side optical system 220 is disposed in the vicinity of the front surface of the display element 51.

投影側ブロック168は、表示素子51で反射されたオン光をスクリーンに放出する投影側光学系220のレンズ群を有している。この投影側光学系220としては、固定鏡筒に内蔵する固定レンズ群225と可動鏡筒に内蔵する可動レンズ群235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235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 168 has a lens group of the projection-side optical system 220 that emits ON light reflected by the display element 51 to the screen. The projection-side optical system 220 includes a fixed lens group 225 built in a fixed lens barrel and a movable lens group 235 built in a movable lens barrel, and is a variable focus type lens having a zoom function. Zoom adjustment and focus adjustment can be performed by moving the lens group 235.

次に、本発明に係る蛍光発光装置100に関して図４を用いて詳細に説明する。図４はプロジェクタ10の内部構造を上面から見た場合の蛍光発光装置100の平面模式図である。図４に示すように蛍光発光装置100は、上述のとおり励起光照射装置70が有する励起光源71からの射出光の光軸と直交するように配置された蛍光ホイール101と、蛍光ホイール101を挟むようにして配置されるダイクロイックミラー102及び可視光反射ミラー103と、この蛍光ホイール101を回転駆動するホイールモータ110と、励起光源71からの射出光の光軸が直交する方向に変換されて蛍光ホイール101の円周外方向に射出される光線束を集光する集光レンズ群104と、を備える。 Next, the fluorescent light emitting device 100 according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic plan view of the fluorescent light emitting device 100 when the internal structure of the projector 10 is viewed from above. As shown in FIG. 4, the fluorescent light emitting device 100 has a fluorescent wheel 101 disposed so as to be orthogonal to the optical axis of the light emitted from the excitation light source 71 included in the excitation light irradiation device 70 as described above, and the fluorescent wheel 101 interposed therebetween. The dichroic mirror 102 and the visible light reflecting mirror 103, the wheel motor 110 that rotationally drives the fluorescent wheel 101, and the optical axis of the light emitted from the excitation light source 71 are converted into directions orthogonal to each other. And a condensing lens group 104 that condenses the light bundle emitted in the outer circumferential direction.

蛍光ホイール101は、異なる発光部材が回転制御可能な円板状の透明基板101aの円周方向に隣接して配置される蛍光体結晶101dとバインダ101cから構成される蛍光体131と拡散透過板とが、透明基板101aの中央部に取り付けられるホイールモータ110によって回転可能に配設されている。 The fluorescent wheel 101 includes a phosphor 131 composed of a phosphor crystal 101d and a binder 101c that are arranged adjacent to each other in the circumferential direction of a disc-shaped transparent substrate 101a in which different light emitting members can be controlled, a diffusion transmission plate, Are arranged rotatably by a wheel motor 110 attached to the central portion of the transparent substrate 101a.

この透明基板101aは、図５に示すように複数の扇形形状のセグメント領域を円周方向に隣接して有し、ガラス基材、透明樹脂基材等で形成されるものである。そして、この透明基板101aの励起面には溝101bを有しており、円周方向には第一乃至第三の三つのセグメント領域を有し、第一領域の溝101bには、励起光を受けて原色である赤色の波長帯域光を発光する発光部材である赤色蛍光体131Rが嵌合され、第二領域の溝101bには、励起光を受けて原色である緑色の波長帯域光を発光する発光部材である緑色蛍光体131Gが嵌合されている。更に、第三領域の溝101bには、入射した励起光に拡散効果を付与する光学物質が拡散透過板135として嵌合されている。 As shown in FIG. 5, the transparent substrate 101a has a plurality of fan-shaped segment regions adjacent to each other in the circumferential direction, and is formed of a glass substrate, a transparent resin substrate, or the like. The excitation surface of the transparent substrate 101a has a groove 101b, the first to third segment regions are provided in the circumferential direction, and excitation light is transmitted to the groove 101b in the first region. The red phosphor 131R, which is a light emitting member that emits light in the red wavelength band that is the primary color, is fitted, and the groove 101b in the second region emits light in the green wavelength band that is the primary color by receiving excitation light. A green phosphor 131G which is a light emitting member is fitted. Further, an optical substance that imparts a diffusion effect to the incident excitation light is fitted in the third region groove 101b as a diffusion transmission plate 135.

また、この透明基板101aの第一、第二領域の溝101bにおいて、励起光の入射方向と相対する面には蛍光発光しない励起光が直接透過されないように励起光である青色光を反射し、蛍光発光光である赤色光及び緑色光を透過させるダイクロイックコートを施す。即ち、ダイクロイックコートにより反射された励起光である青色光は再度蛍光体131内に戻って蛍光体131を励起させることとなり、一方、ダイクロイックコートにより透過された蛍光発光光である赤色光及び緑色光は、可視光反射ミラー103により反射されて、透明基板101aの円周外方向の集光レンズ群104に照射される。 In addition, in the first and second grooves 101b of the transparent substrate 101a, the blue light that is the excitation light is reflected so that the excitation light that does not emit fluorescence is not directly transmitted to the surface opposite to the incident direction of the excitation light, A dichroic coating that transmits red light and green light, which are fluorescent emission lights, is applied. That is, the blue light, which is the excitation light reflected by the dichroic coat, returns again into the phosphor 131 to excite the phosphor 131, while the red light and the green light, which are the fluorescence emission lights transmitted by the dichroic coat, Is reflected by the visible light reflecting mirror 103 and applied to the condenser lens group 104 in the outer circumferential direction of the transparent substrate 101a.

なお、透明基板101aは、溝101bではなく所定の位置を貫通孔とし、予め蛍光体結晶101dとバインダ101cで成形された蛍光体131を嵌めこむようにして蛍光ホイール101を形成するものでも構わない。そして、嵌めこまれた蛍光体131の励起光が入射される励起面の反対の面には、上述のとおり励起光である青色光を反射し、蛍光発光光である赤色光及び緑色光を透過させるダイクロイックコートを施す。 Note that the transparent substrate 101a may have a through-hole at a predetermined position instead of the groove 101b, and the phosphor wheel 101 may be formed by fitting a phosphor 131 formed in advance with a phosphor crystal 101d and a binder 101c. Then, on the surface opposite to the excitation surface where the excitation light of the embedded phosphor 131 is incident, the blue light that is the excitation light is reflected as described above, and the red light and the green light that are the fluorescence emission light are transmitted. Apply dichroic coat.

また、拡散透過板135は、光学物質である固体物を嵌合する場合の他、溝101bを有さない透明基板101aの表面にブラスト加工などによる目粗し処理等の光学処理を施すことにより形成してもよい。 Further, the diffusion transmission plate 135 is not only used for fitting a solid material as an optical material, but also by performing optical processing such as roughing processing such as blasting on the surface of the transparent substrate 101a that does not have the groove 101b. It may be formed.

なお、蛍光ホイール101は、異なる発光部材が回転制御可能な円板状であれば透明基板101aに限定されるものでなく、金属製の回転板に、入射した励起光に拡散効果を付与する光学物質が拡散透過板135及び蛍光体結晶101dとバインダ101cで成形された蛍光体131を嵌めこむようにして蛍光ホイール101を形成するものでも構わない。 The fluorescent wheel 101 is not limited to the transparent substrate 101a as long as different light emitting members are disk-controllable, and an optical device that imparts a diffusion effect to incident excitation light on a metal rotating plate. The fluorescent wheel 101 may be formed by fitting a phosphor 131 formed of a diffuse transmission plate 135, a phosphor crystal 101d and a binder 101c.

ここで、ダイクロイックミラ−102及び可視光反射ミラー103の構造について詳細に説明する。図６は、蛍光発光装置100の斜視模式図であり、図７は、ダイクロイックミラ−102及び可視光反射ミラー103の変形例における蛍光発光装置100の斜視模式図である。 Here, the structures of the dichroic mirror 102 and the visible light reflecting mirror 103 will be described in detail. 6 is a schematic perspective view of the fluorescent light emitting device 100, and FIG. 7 is a schematic perspective view of the fluorescent light emitting device 100 in a modification of the dichroic mirror 102 and the visible light reflecting mirror 103. As shown in FIG.

ダイクロイックミラ−102及び可視光反射ミラー103は、図６に示すように蛍光ホイール101を挟むようにして蛍光ホイール101の前後で蛍光ホイール101の直近に配置される。ダイクロイックミラ−102及び可視光反射ミラー103は、夫々四角錐形状をしており、光の取り出し口である四角形形状部分が透明基板101aの円周外方向を向いている。 The dichroic mirror 102 and the visible light reflecting mirror 103 are arranged in front of and behind the fluorescent wheel 101 so as to sandwich the fluorescent wheel 101 as shown in FIG. Each of the dichroic mirror 102 and the visible light reflecting mirror 103 has a quadrangular pyramid shape, and a quadrangular portion which is a light extraction port faces the outer circumferential direction of the transparent substrate 101a.

ダイクロイックミラ−102は、蛍光ホイール101と対向する面以外の三角形形状をした三方の面において、青色光を透過させ、且つ赤色光及び緑色光を反射させるダイクロイック面102a,b,cとされている。同様に可視光反射ミラー103は、蛍光ホイール101と対向する面以外の三角形形状した三方の面において、可視光を反射させる反射面103a,b,cとされている。 The dichroic mirror 102 is a dichroic surface 102a, b, c that transmits blue light and reflects red light and green light on three triangular surfaces other than the surface facing the fluorescent wheel 101. . Similarly, the visible light reflecting mirror 103 is a reflecting surface 103a, b, c that reflects visible light on three triangular surfaces other than the surface facing the fluorescent wheel 101.

そして、ダイクロイックミラ−102は、図８に示すように励起光源71側に位置する三角形形状のダイクロイック面102aで、励起光源71による励起光を透過させて、その励起光を蛍光ホイール101に照射させる。そして、蛍光ホイール101の蛍光体131は、照射された励起光を蛍光発光させて赤色光及び緑色光として全方向に発光させる。全方向に発光された蛍光発光光は、図６で示したダイクロイックミラー102の三角形形状の三方からなるダイクロイック面102a,b,cで反射されて、四角錐形状の底面の四角形形状開口部分から射出させて、透明基板101aの円周外方向に位置する集光レンズ群104に照射させる。 Then, the dichroic mirror 102 transmits the excitation light from the excitation light source 71 through the triangular dichroic surface 102a located on the excitation light source 71 side as shown in FIG. . Then, the phosphor 131 of the fluorescent wheel 101 causes the emitted excitation light to fluoresce and emit light in all directions as red light and green light. The fluorescent light emitted in all directions is reflected by the triangular dichroic surfaces 102a, b, and c of the dichroic mirror 102 shown in FIG. 6, and is emitted from the rectangular opening at the bottom of the quadrangular pyramid shape. Thus, the condensing lens group 104 positioned in the outer circumferential direction of the transparent substrate 101a is irradiated.

また、可視光反射ミラー103は、蛍光ホイール101の蛍光体131による全方向に発光された蛍光発光光である赤色光及び緑色光が入射されると、図６で示した三角形形状の三方からなる反射面103a,b,cにより反射させて、四角錐形状の底面の四角形形状開口部分から射出させて、透明基板101aの円周外方向に位置する集光レンズ群104に照射させる。また、透明基板101aは、透明基板101aの円周外方向に発する蛍光発光光を集光レンズ群104に照射させることとなる。 Further, the visible light reflecting mirror 103 has three triangular shapes shown in FIG. 6 when red light and green light, which are fluorescent light emitted by the phosphor 131 of the fluorescent wheel 101, are emitted in all directions. The light is reflected by the reflecting surfaces 103a, 103b, 103c, is emitted from the quadrangular opening at the bottom of the quadrangular pyramid shape, and irradiates the condenser lens group 104 positioned in the outer circumferential direction of the transparent substrate 101a. Further, the transparent substrate 101a irradiates the condensing lens group 104 with fluorescent emission light emitted in the outer circumferential direction of the transparent substrate 101a.

また、可視光反射ミラー103は、図９に示すように励起光源71による励起光が蛍光ホイール101の拡散透過板135により拡散透過されて入射された青色光を図６で示した三角形形状の三方からなる反射面103a,b,cにより反射させる。そして、可視光反射ミラー103は、反射された青色光を四角錐形状の底面の四角形形状開口部分から射出させて、透明基板101aの円周外方向に位置する集光レンズ群104に照射させる。 Further, as shown in FIG. 9, the visible light reflecting mirror 103 is configured so that the blue light incident upon the excitation light from the excitation light source 71 diffused and transmitted by the diffusion transmission plate 135 of the fluorescent wheel 101 has the triangular shape shown in FIG. 6. Reflected by the reflecting surfaces 103a, b, and c. Then, the visible light reflecting mirror 103 emits the reflected blue light from the quadrangular opening at the bottom of the quadrangular pyramid shape, and irradiates the condenser lens group 104 positioned in the outer circumferential direction of the transparent substrate 101a.

なお、ダイクロイックミラ−102及び可視光反射ミラー103は、蛍光ホイール101と対向する面から入射された各光を、透明基板101aの円周外方向に位置する集光レンズ群104側へと効率良く導ければ、図６で示した四角錐形状に限定されず、図７に示すように側方は三角形形状とし上方は等脚台形として、ダイクロイックミラ−102や可視光反射ミラー103の光取り出し面の一辺となる下底をミラーの稜線とする上底よりも長い台形とし、２つの三角形形状の面と１つの台形形状の面による三方の面で形成する形状にしても構わない。 The dichroic mirror 102 and the visible light reflecting mirror 103 efficiently transmit each light incident from the surface facing the fluorescent wheel 101 toward the condenser lens group 104 located in the outer circumferential direction of the transparent substrate 101a. If guided, the shape is not limited to the quadrangular pyramid shape shown in FIG. 6, but as shown in FIG. 7, the side is triangular and the top is an isosceles trapezoid, and the light extraction surface of the dichroic mirror 102 or visible light reflecting mirror 103 The lower base that is one side of the mirror may be a trapezoid that is longer than the upper base with the ridgeline of the mirror, and may be formed by three triangular surfaces and one trapezoidal surface.

これにより、ダイクロイックミラ−102及び可視光反射ミラー103は、蛍光ホイール101と対向する面から入射された各光を、透明基板101aの円周外方向に位置する集光レンズ群104側へと効率良く導く三方の面で反射させることとなる。 As a result, the dichroic mirror 102 and the visible light reflecting mirror 103 efficiently transmit each light incident from the surface facing the fluorescent wheel 101 toward the condenser lens group 104 located in the outer circumferential direction of the transparent substrate 101a. It will be reflected by the three sides that lead well.

以上のように、蛍光体131の励起面に励起光を透過し発光光を反射するダイクロイックミラー102を設置し、さらに励起面と反対の面に可視光反射ミラー103を設置することにより、全方向に光を発光する蛍光体131の励起面への蛍光発光光及び反対の面への蛍光発光光を有効に利用でき、輝度の高い映像を照射できる蛍光発光装置100及びプロジェクタ10を提供することができる。 As described above, the dichroic mirror 102 that transmits the excitation light and reflects the emitted light is installed on the excitation surface of the phosphor 131, and the visible light reflection mirror 103 is installed on the surface opposite to the excitation surface, so that It is possible to provide a fluorescent light emitting device 100 and a projector 10 that can effectively use fluorescent light emitted to the excitation surface of the phosphor 131 that emits light and fluorescent light emitted to the opposite surface and can radiate a high luminance image. it can.

さらに、蛍光ホイール101を透明基板101aとすることにより、透明基板101aの円周端面から発する円周外方向への蛍光発光光も有効に利用できる。 Furthermore, by using the fluorescent wheel 101 as the transparent substrate 101a, fluorescent light emitted from the circumferential end surface of the transparent substrate 101a in the outer circumferential direction can be effectively used.

そして、蛍光ホイール101の円周外方向へ発する光を集光させる集光レンズ群104を備えることにより、蛍光ホイール101の円周外方向への全蛍光発光光も有効に集光することができる。 Further, by including the condensing lens group 104 that condenses the light emitted in the outer circumferential direction of the fluorescent wheel 101, it is possible to effectively collect all the fluorescent light emitted in the outer circumferential direction of the fluorescent wheel 101. .

また、蛍光ホイール101は、透明基板101aの励起面に溝101bを設けて、蛍光体131及び拡散透過板135を嵌合させて形成されていることから、蛍光ホイール101の回転中に蛍光体131及び拡散透過板135が脱落するのを防止することができる。 Further, since the fluorescent wheel 101 is formed by providing the groove 101b on the excitation surface of the transparent substrate 101a and fitting the fluorescent member 131 and the diffusion transmission plate 135, the fluorescent member 131 is rotated during the rotation of the fluorescent wheel 101. In addition, it is possible to prevent the diffusion transmission plate 135 from falling off.

そして、透明基板101aの溝101bには、ダイクロイックコートを施すことにより、励起光である青色光は反射されて蛍光体131を更に励起し、蛍光発光光である赤色光及び緑色光は、ダイクロイックコートを透過して可視光反射ミラー103により透明基板101aの円周外方向の集光レンズ群104に照射されることから、より効果的に蛍光発光光を発することができる。 Then, by applying dichroic coating to the groove 101b of the transparent substrate 101a, the blue light that is excitation light is reflected to further excite the phosphor 131, and the red light and green light that are fluorescence emission light are dichroic coated. Is transmitted to the condensing lens group 104 in the outer circumferential direction of the transparent substrate 101a by the visible light reflecting mirror 103, so that the fluorescent emission light can be emitted more effectively.

また、蛍光ホイール101において、透明基板101aに貫通孔を設けて蛍光体131を嵌合させて形成させる場合に、予め蛍光体結晶101dとバインダ101cで成形された蛍光体131を採用することができる。 Further, in the fluorescent wheel 101, when the transparent substrate 101a is provided with a through-hole and the phosphor 131 is fitted and formed, the phosphor 131 previously formed by the phosphor crystal 101d and the binder 101c can be employed. .

さらに、ダイクロイックミラー102は、三方からなる反射面において赤色光及び緑色光のみを反射させることにより、不要光が投影光として照射されることを防止することができる。 Furthermore, the dichroic mirror 102 can prevent unnecessary light from being irradiated as projection light by reflecting only red light and green light on the three-side reflecting surfaces.

そして、ダイクロイックミラー102及び可視光反射ミラー103は、同様な形状をしていることから、三方からなる反射面のみを夫々の仕様に基づいて製作することにより、部品製造上で共通化が可能となり、部品コストの軽減に寄与できる。 Since the dichroic mirror 102 and the visible light reflecting mirror 103 have the same shape, it is possible to make common in manufacturing parts by manufacturing only the three-sided reflecting surface based on the respective specifications. This can contribute to the reduction of parts costs.

なお、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。 In addition, this invention is not limited to the above Example, A change and improvement are freely possible in the range which does not deviate from the summary of 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 光源制御回路
43 冷却ファン駆動制御回路 45 レンズモータ
47 音声処理部 48 スピーカー
51 表示素子 60 光源ユニット
70 励起光照射装置 71 励起光源
73 コリメータレンズ 75 反射ミラー群
78 集光レンズ 81 ヒートシンク
100 蛍光発光装置 101 蛍光ホイール
101a 透明基板 101b 溝
101c バインダ 101d 蛍光体結晶
102 ダイクロイックミラー 102a,b,c ダイクロイック面
103 可視光反射ミラー 103a,b,c 反射面
104 集光レンズ群 110 ホイールモータ
131 蛍光体 131R 赤色蛍光体
131G 緑色蛍光体 135 拡散透過板
148 反射ミラー
160 光学系ユニット 161 照明側ブロック
165 画像生成ブロック 168 投影側ブロック
170 光源側光学系 173 集光レンズ
175 ライトトンネル 178 集光レンズ
181 光軸変換ミラー 183 集光レンズ
185 照射ミラー 190 ヒートシンク
195 集光レンズ 220 投影側光学系
225 固定レンズ群 235 可動レンズ群
261 冷却ファン
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 Light source control circuit
43 Cooling fan drive control circuit 45 Lens motor
47 Audio processor 48 Speaker
51 Display element 60 Light source unit
70 Excitation light irradiation device 71 Excitation light source
73 Collimator lens 75 Reflective mirror group
78 Condenser lens 81 Heat sink
100 Fluorescent light emitting device 101 Fluorescent wheel
101a Transparent substrate 101b Groove
101c binder 101d phosphor crystal
102 Dichroic mirror 102a, b, c Dichroic surface
103 Visible light reflecting mirror 103a, b, c Reflecting surface
104 Condensing lens group 110 Wheel motor
131 Phosphor 131R Red phosphor
131G Green phosphor 135 Diffuse transmission plate
148 Reflective mirror
160 Optical unit 161 Illumination side block
165 Image generation block 168 Projection side block
170 Light source side optical system 173 Condensing lens
175 Light tunnel 178 Condensing lens
181 Optical axis conversion mirror 183 Condensing lens
185 Irradiation mirror 190 Heat sink
195 Condensing lens 220 Projection side optical system
225 Fixed lens group 235 Movable lens group
261 Cooling fan

Claims

A fluorescent wheel in which phosphors of a plurality of colors irradiated with excitation light and a diffusion transmission plate are arranged on a disk-shaped circumference;
A wheel motor for rotating the fluorescent wheel;
A dichroic mirror that reflects fluorescence emission light that is emitted against the excitation light from an excitation surface that is the surface irradiated with the excitation light to the fluorescent wheel;
A visible light reflecting mirror that reflects the fluorescent light emitted from the surface facing the excitation surface of the fluorescent wheel and the diffused light transmitted through the diffuser plate;
With
The fluorescent light emitted from the excitation surface by the phosphor that emits the emitted excitation light in all directions is reflected in the outer circumferential direction of the fluorescent wheel by the dichroic mirror disposed in the immediate vicinity of the fluorescent wheel, and from the opposite surface. The fluorescent light emitting device is characterized in that the fluorescent light emitted from the fluorescent wheel is reflected in the outer circumferential direction of the fluorescent wheel by the visible light reflecting mirror disposed in the immediate vicinity of the fluorescent wheel.

The fluorescent wheel is formed of a transparent substrate, the phosphor is provided along the outer periphery of the fluorescent wheel in the vicinity of the outer periphery of the fluorescent wheel, and the fluorescent emission light in the outer circumferential direction of the fluorescent wheel is also applied to the dichroic mirror and the visible light. The fluorescent light-emitting device according to claim 1, wherein the fluorescent light-emitting device is emitted together with the light reflected by the light reflecting mirror.

The fluorescent light-emitting device according to claim 1, further comprising a condensing lens group that condenses light emitted in a direction outside the circumference of the fluorescent wheel.

4. The fluorescent light emission according to claim 2, wherein the fluorescent wheel has a groove on the excitation surface of the transparent substrate, and is formed by fitting the phosphor into the groove. apparatus.

The fluorescent light emitting device according to claim 4, wherein the groove provided in the transparent substrate is provided with a dichroic coat that reflects excitation light and transmits fluorescent light emission.

The said fluorescent wheel has a through-hole along the outer periphery vicinity of the said fluorescent wheel, The said fluorescent substance is fitted to this through-hole, and is formed, The any of Claim 1 thru | or 3 characterized by the above-mentioned. The fluorescent light-emitting device according to claim 1.

The fluorescent light-emitting device according to claim 1, wherein the dichroic mirror reflects red light and green light on a reflection surface.

The dichroic mirror and the visible light reflection mirror have a quadrangular pyramid shape, a three-sided reflection surface is a triangular shape, and a light extraction surface is a square shape. 8. The fluorescent light-emitting device according to any one of 7 above.

8. The dichroic mirror and the visible light reflecting mirror according to any one of claims 1 to 7, wherein a reflecting surface composed of three sides has a triangular shape or a trapezoidal shape, and a light extraction surface has a quadrangular shape. The fluorescent light-emitting device according to item.

A light source device, a fluorescent light emitting device, a light source side optical system, a display element, a projection side optical system, and a projector control means,
The projector according to claim 1, wherein the fluorescent light emitting device is a fluorescent light emitting device having the characteristics according to claim 1.