JP6007533B2 - Light source device and projector device - Google Patents
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Description
本発明は、半導体発光素子を用いた光源装置及びそれを備えたプロジェクタ装置に関する。 The present invention relates to a light source device using a semiconductor light emitting element and a projector device including the same.
従来、光源に半導体発光素子を使用して画像の投影を行うプロジェクタ装置に関する各種の提案がなされている。このようなプロジェクタ装置の一つとして、半導体発光素子として可視光を照射するものを用いて画像の投影を行うプロジェクタ装置も提案されている。例えば、青色光を受けて緑色光を出射する蛍光体を設け、この蛍光体に青色光を照射するようにしたプロジェクタ装置が提案されている。また、回転自在に構成されたホイールに蛍光体を形成し、ホイールを回転させつつ、蛍光体への光照射を行うことによって、蛍光体の同一部分への連続した光の入射を防止するようにしたプロジェクタ装置が例えば特許文献1において提案されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, various proposals have been made regarding projector apparatuses that project an image using a semiconductor light emitting element as a light source. As one of such projector apparatuses, a projector apparatus that projects an image using a semiconductor light emitting element that emits visible light has been proposed. For example, a projector device has been proposed in which a phosphor that receives blue light and emits green light is provided, and the phosphor is irradiated with blue light. In addition, by forming a phosphor on a freely configured wheel and rotating the wheel while irradiating the phosphor with light, continuous light incidence on the same part of the phosphor is prevented. For example, Patent Document 1 proposes such a projector apparatus.
また、特許文献1のプロジェクタ装置は、ホイールに青色光を透過・拡散させる面が形成されている。この透過拡散面に青色光を入射させるようにホイールを回転させることで、蛍光体の励起用の青色光源を、青色画像投影用の光源としても用いることができる。 Further, in the projector device of Patent Document 1, a surface for transmitting and diffusing blue light is formed on the wheel. By rotating the wheel so that blue light is incident on the transmission diffusion surface, the blue light source for exciting the phosphor can be used as the light source for blue image projection.
ここで、特許文献1においては、励起用の青色光源を青色の画像投影用の光源として用いるために、ホイールで透過・拡散された青色光をライトトンネルに導くための導光光学系が必要である。プロジェクタ装置の小型化や部品点数の削減のためには、この導光光学系をなるべく小規模とすることが望ましい。 Here, in Patent Document 1, in order to use the excitation blue light source as the light source for blue image projection, a light guide optical system for guiding the blue light transmitted and diffused by the wheel to the light tunnel is necessary. is there. In order to reduce the size of the projector device and reduce the number of parts, it is desirable to make the light guide optical system as small as possible.
本発明は、前記の事情に鑑みてなされたもので、特に、青色画像投影用の青色光の導光光学系を小規模にすることが可能な光源装置及びそれを備えたプロジェクタ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and in particular, provides a light source device capable of reducing the blue light guiding optical system for blue image projection and a projector device including the same. For the purpose.
前記の目的を達成するために、本発明の第1の態様の光源装置は、青色波長帯の光を出射する青色光源と、周縁部の少なくとも一部に反射面が形成された回転自在な本体と、直角二等辺三角形状の断面を持つように前記本体の周縁部に形成され、前記本体に接触するように形成された斜面と前記青色波長帯の光を前記反射面に透過させる第1の面と前記反射面で反射された前記青色波長帯の光を透過させて出射する第2の面とが形成された第1のセグメント及び前記青色波長帯の光を受けて緑色波長帯の光を出射する蛍光体が塗布された第3の面が形成された第2のセグメントを備えた円環状のプリズムと、を有するホイールと、前記第1のセグメントから出射された青色波長帯の光と前記第2のセグメントから出射された緑色波長帯の光との各々を同一光路上に導く光学系と、を具備し、前記第1のセグメントは、回転によって前記第1のセグメントが前記青色光源の光軸上に位置したときに、前記第1の面としてのガラス面が前記青色光源の光軸と直交し、前記第2の面としての透過拡散面が前記本体に形成された反射面の反射光軸上に位置するように形成されており、前記第2のセグメントは、回転によって前記第2のセグメントが前記青色光源の光軸上に位置したときに、前記第3の面としての蛍光体面が前記青色光源の光軸と直交するように形成されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a light source device according to a first aspect of the present invention includes a blue light source that emits light in a blue wavelength band, and a rotatable main body in which a reflecting surface is formed on at least a part of a peripheral edge. And a slope formed on the periphery of the main body so as to have a right-angled isosceles triangle-shaped cross section, and a light formed in contact with the main body and light in the blue wavelength band is transmitted to the reflection surface. A first segment formed with a surface and a second surface that transmits and emits light in the blue wavelength band reflected by the reflecting surface, and receives light in the green wavelength band by receiving light in the blue wavelength band An annular prism having a second segment formed with a third surface coated with a phosphor to be emitted; a light having a blue wavelength band emitted from the first segment; The green wavelength band light emitted from the second segment; Comprising an optical system for guiding each on the same optical path, wherein the first segment, when the first segment is positioned on the optical axis of the blue light source by the rotation, as the first surface The glass surface is perpendicular to the optical axis of the blue light source, and the transmission diffusion surface as the second surface is formed on the reflection optical axis of the reflection surface formed on the main body. segments, when said second segment by rotation is located on the optical axis of the blue light source, that phosphor surface as the third surface has been formed so as to be perpendicular to the optical axis of the blue light source It is characterized by that.
また、前記の目的を達成するために、本発明の第2の態様のプロジェクタ装置は、光源装置と、表示素子と、前記光源装置からの光を前記表示素子に導く光源側光学系と、前記表示素子から射出された画像を投影する投影光学系と、前記光源装置及び表示素子を制御する制御手段と、を備え、前記光源装置が、第1の態様に記載の光源装置であることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a projector device according to a second aspect of the present invention includes a light source device, a display element, a light source side optical system that guides light from the light source device to the display element, A projection optical system that projects an image emitted from a display element, and a control unit that controls the light source device and the display element, wherein the light source device is the light source device according to the first aspect. And
本発明によれば、特に、青色画像投影用の青色光の導光光学系を小規模にすることが可能な光源装置及びそれを備えたプロジェクタ装置を提供することができる。 According to the present invention, in particular, it is possible to provide a light source device capable of reducing the blue light guide optical system for projecting a blue image and a projector device including the same.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の説明においては、本実施形態に係る光源装置を、DLP(登録商標)方式のデータプロジェクタ装置に適用した例について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, an example in which the light source device according to the present embodiment is applied to a DLP (registered trademark) data projector device will be described.
図1は、本発明の一実施形態に係るデータプロジェクタ装置10の概略機能構成を示す図である。以下の説明で「ミラー」により光を「反射」する、として説明した場合、原則的に当該ミラーは入射された光を全反射するものとする。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic functional configuration of a
入力部11は、例えばピンジャック(RCA)タイプのビデオ入力端子や音声入力端子、HDMI(High Definition Multimedia Interface)(登録商標)入力端子等により構成されており、データプロジェクタ装置10の外部の信号供給源からNTSC方式等の各種規格の画像データや音声データが入力され、システムバスSBを介して、画像データを画像変換部12に送るとともに音声データを音声処理部22に送る。また、入力部11は、入力された画像データや音声データがアナログ信号である場合には、画像データや音声データをデジタル化してから画像変換部12に送る。
The
画像変換部12は、スケーラとも称されるものである。この画像変換部12は、入力部11から入力された画像データを、投影に適した所定のフォーマットの画像データに変換して投影処理部13へ送る。この際、画像変換部12は、必要に応じて、OSD(On Screen Display)用の各種動作状態を示すシンボル等のデータを画像データに重畳する。
The
投影処理部13は、画像変換部12から送られてきた画像データに応じて、空間的光変調素子であるマイクロミラー素子14を駆動する。マイクロミラー素子14の駆動周期は、画像データのフレームレートと、色成分の分割数と、画像データの表示階調数とを乗算した値に応じて設定される。例えば、フレームレートを60fps、色成分の分割数を3(RGBの3色)、画像データの表示階調数を256とした場合、マイクロミラー素子14の駆動周期は、1/(60×3×256)=1/46080秒となる。また、投影処理部13は、画像変換部12から送られてきた画像データに応じて、光源部15を駆動する。
The
マイクロミラー素子14は、アレイ状に配列された複数の可動な微小ミラーによって構成されている表示素子である。微小ミラーは、例えばWXGA(Wide eXtended Graphic Array)(横1280画素×縦800画素)に対応して配列されている。各々の微小ミラーは、その傾斜角度を高速で変化させることが可能に構成されている。そして、各々の微小ミラーは、その傾斜角に応じて光源部15から入射された光の出射光路を変化させる。即ち、各々の微小ミラーは、オン状態のときに、入射された光を投影レンズ部17に向けて反射して光像を形成させ、オフ状態のときに、入射された光を投影レンズ部17の外に向けて反射する。
The
本実施形態における光源装置としての光源部15は、R、G、Bの原色光を含む複数色の光を、時分割でミラー16に向けて出射する。光源部15の詳細な構成については、後述する。ミラー16は、光源部15から入射された光を、マイクロミラー素子14に向けて全反射させる。
The
投影レンズ部17は、マイクロミラー素子14からの反射光によって形成された光像を図示しない投影面上に投影するように構成された光学系をその内部に有している。
The
CPU18は、上述した各回路の動作を制御する。CPU18は、メインメモリ19及びプログラムメモリ20と接続されている。メインメモリ19は、例えばSRAMで構成されており、CPU18による制御の際のワークメモリとして機能する。プログラムメモリ20は、電気的に書換可能な不揮発性メモリで構成されており、CPU18が実行する動作プログラムや各種の定型データ等を記憶している。
The
また、CPU18は、操作部21にも接続されている。操作部21は、データプロジェクタ装置10の本体に設けられたキー操作部と、データプロジェクタ装置10の専用の図示しないリモートコントローラからの赤外光を受光する赤外線受光部とを含み、ユーザによってキー操作部又はリモートコントローラが操作された場合に、それらの操作に応じた操作信号をCPU18へ出力する。CPU18は、この操作信号に応じてデータプロジェクタ装置10の各種の動作を制御する。
The
さらに、CPU18は、システムバスSBを介して音声処理部22にも接続されている。音声処理部22は、PCM音源等の音源回路を備えている。この音声処理部22は、入力部11を介して入力された音声データをアナログ化し、この音声データをスピーカ部23に入力してスピーカ部23を駆動することにより、スピーカ部23から発音させる。また、音声処理部22は、必要により、スピーカ部23からビープ音等を発生させる。
Further, the
図2は、本発明の第1の実施形態に係る光源部15の構成の一例を示す図である。本実施形態における光源部15は、2つの半導体発光素子を用いてRGBの何れかの光を光出射部から出射するように構成されている。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of the
青色光源31は、青色波長帯の光Bを発する半導体発光素子であって、例えばレーザダイオードによって構成されている。ここで、図2では、青色光源31を1つ図示しているが、青色光源31を複数配置しても良い。
The blue
ダイクロイックミラー32は、青色光源31の光軸上に配置され、緑色波長帯の光を反射させ、それ以外の波長帯の光を透過させるように構成されたミラーである。このダイクロイックミラー32は、レンズ33の光軸に対して45°の角度をなすように配置されている。
The
レンズ33は、ダイクロイックミラー32を透過した青色光B及びホイール34から出射された緑色光Gを集光する。ここで、図2では、レンズ33を1枚のみ図示している。しかしながら、レンズ33と同様の機能を、複数枚のレンズによって実現するようにしても良い。
The
ホイール34は、レンズ33の光軸に対して45°の角度をなすように配置されている。このホイール34は、緑色波長帯の光Gを出射するための緑(G)セグメントと、青色波長帯の光Bを出射するための青(B)セグメントと、を有しており、モータによって回転自在に構成されている。
The
レンズ35は、レンズ33の光軸に対して90°の角度をなすように、ホイール34の反射光軸上に配置され、ホイール34から出射された青色光Bを集光する。レンズ33と同様、レンズ35を複数枚のレンズによって構成しても良い。
The
反射ミラー36は、青色光を反射させるミラーである。この反射ミラー36は、レンズ35の光軸に対して45°の角度をなすように配置されている。
The reflection mirror 36 is a mirror that reflects blue light. The reflection mirror 36 is disposed at an angle of 45 ° with respect to the optical axis of the
レンズ37は、反射ミラー36の反射光軸上に配置され、入射光を集光する。レンズ33、35と同様、レンズ37を複数枚のレンズによって構成しても良い。
The
赤色光源38は、赤色波長帯の光Rを発する半導体発光素子であって、例えば発光ダイオード又はレーザダイオードによって構成されている。図2では、赤色光源38を1つのみ図示しているが、複数配置しても良い。 The red light source 38 is a semiconductor light emitting element that emits light R in the red wavelength band, and is configured by, for example, a light emitting diode or a laser diode. In FIG. 2, only one red light source 38 is illustrated, but a plurality of red light sources 38 may be arranged.
レンズ39は、ダイクロイックミラー32の反射光軸上に配置され、入射光を集光する。レンズ33、35と同様、レンズ39を複数枚のレンズによって構成しても良い。
The
ダイクロイックミラー40は、レンズ35及びレンズ39の光軸上に配置され、青色波長帯の光を透過させ、それ以外の波長帯の光を反射させるように構成されたミラーである。このダイクロイックミラー40は、レンズ33及びレンズ39の光軸に対して45°の角度をなすように配置されている。
The
ライトトンネル41は、ダイクロイックミラー40からの入射光を、内部で全反射させながら進行させて面均一光として出射する。このライトトンネル41が、光源部15の光出射部として機能する。
The
図3は、ホイール34の構成を示す図である。図3の左側がホイール34の正面図であり、図3の右側が側面図である。
図3に示すように、ホイール34は、円板状のホイール本体341を有している。このホイール本体341は、表面に例えばアルミナ等の反射面が構成されている。また、ホイール本体341は、モータ343に取り付けられており、このモータ343の回転によって、回転軸Oを中心に回転自在に構成されている。
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the
As shown in FIG. 3, the
ホイール本体341の周縁部には、側面図に示すような直角二等辺三角形状の断面を有する円環状のプリズム342が形成されている。このプリズム342は、斜面がホイール本体341に接触するように形成されている。また、プリズム342は、残りの二面で、緑(G)セグメント及び青(B)セグメントを形成している。
An
Gセグメントは、モータ343の回転によってGセグメントが青色光源31の光軸上に位置したときに、第3の面としての蛍光体面342bが青色光源31の光軸と直交するように形成されている。残りの一面は例えばガラス面342aである。即ち、ガラス面342aは、モータ343の回転によってGセグメントが青色光源31の光軸上に位置したときに、青色光源31の光軸に対して平行な方向に配置される。蛍光体面342bは、青色波長帯の光Bを受けて緑色波長帯の光を出射する蛍光体が塗布された面である。また、蛍光体面342bは、その裏面にアルミナ等の反射面が形成されている。
The G segment is formed so that the
Bセグメントは、モータ343の回転によってBセグメントが青色光源31の光軸上に位置したときに、第1の面としてのガラス面342aが青色光源31の光軸と直交し、第2の面としての透過拡散面342cがホイール本体341に形成された反射面の反射光軸上に位置するように形成されている。即ち、透過拡散面342cは、モータ343の回転によってBセグメントが青色光源31の光軸上に位置したときに、青色光源31の光軸に対して平行な方向に配置される。透過拡散面342cは、例えばガラス面をサンドブラストやエッチングによって荒らすことによって形成され、ガラス面342aを透過し、ホイール本体341に形成された反射面で反射された光を透過及び拡散させる。
When the B segment is positioned on the optical axis of the blue
図2及び図3で示した光源部15の動作について説明する。光源部15の動作は、CPU18の制御の下に投影処理部13が実行するものである。投影処理部13は、画像データによって表される画像が投影面に投影されるよう、光源部15における青色光源31、赤色光源38の発光タイミングとホイール34の回転タイミングとを時分割制御する。
The operation of the
1フレーム(1画面)分の投影画像は、複数のフィールドの投影画像によって構成されている。各フィールドでは、異なる色の投影画像を投影面に投影する。1フレームは、少なくともRフィールド、Bフィールド、Gフィールドの3フィールドを有している。Rフィールドは、赤色の投影画像を投影面に投影するフィールドである。Bフィールドは、青色の投影画像を投影面に投影するフィールドである。Gフィールドは、緑色の投影画像を投影面に投影するフィールドである。 A projection image for one frame (one screen) is composed of projection images of a plurality of fields. In each field, a projected image of a different color is projected onto the projection plane. One frame has at least three fields of an R field, a B field, and a G field. The R field is a field for projecting a red projection image onto the projection plane. The B field is a field for projecting a blue projection image onto the projection plane. The G field is a field for projecting a green projection image onto the projection plane.
Rフィールドにおいて、投影処理部13は、赤色光源38を発光させる。赤色光源38から出射された赤色光Rは、ダイクロイックミラー32に至る。前述したように、ダイクロイックミラー32は、緑色波長帯の光以外の光を透過させるように構成されているので、赤色光Rは、ダイクロイックミラー32を透過し、レンズ39で集光され、ダイクロイックミラー40に至る。前述したように、ダイクロイックミラー40は、青色波長帯の光を透過させ、それ以外の波長帯の光を反射させるように構成されているので、赤色光Rは、ダイクロイックミラー40で反射されてライトトンネル41に入射する。そして、この赤色光Rは、ライトトンネル41の内面で反射され、面均一光としてライトトンネル41から出射され、マイクロミラー素子14に至る。
In the R field, the
また、投影処理部13は、入力された画像データの赤色成分の階調に応じて、マイクロミラー素子14を構成する各微小ミラーのオンオフを制御する。上述したように、マイクロミラー素子14を構成する各々の微小ミラーは、オン状態のときに、入射された光を投影レンズ部17に向けて反射し、オフ状態のときに、入射された光を投影レンズ部17の外に向けて反射する。このような構成により、Rフィールド中に微小ミラーをオン状態とした回数だけ、その微小ミラーに対応した投影面上の画素位置に赤色光Rが投影される。これは、時間平均で見ると、画像データに応じた階調の赤色の投影画像が投影されたことと等価である。
Further, the
Bフィールドにおいて、投影処理部13は、青色光源31を発光させるとともに青色光源31の光軸上にBセグメントが位置するようにモータ343を回転させる。青色光源31から出射された青色光Bは、ダイクロイックミラー32に至る。
In the B field, the
前述したように、ダイクロイックミラー32は、緑色波長帯の光以外の光を透過させるように構成されているので、青色光Bは、ダイクロイックミラー32を透過し、レンズ33で集光されてホイール34のBセグメントに入射する。ここで、Bセグメントは、図4に示すように、青色光源31の光軸上にガラス面342aが位置するように形成されている。したがって、青色光Bは、ガラス面342aを透過し、ホイール本体341に形成された反射面で90°方向に反射される。90°方向には透過拡散面342cが位置しているので、この透過拡散面342cを通過した青色光Bはレンズ35の方向に拡散される。ここで、青色光Bを拡散させているのは、青色光源31にレーザダイオードを用いているためである。
As described above, since the
ホイール34から出射された青色光Bは、レンズ35で集光され、反射ミラー36で反射されてダイクロイックミラー40に至る。前述したように、ダイクロイックミラー40は、青色波長帯の光を透過させ、それ以外の波長帯の光を反射させるように構成されているので、青色光Bは、ダイクロイックミラー40を透過してライトトンネル41に入射する。そして、この青色光Bは、ライトトンネル41の内面で反射され、面均一光としてライトトンネル41から出射され、マイクロミラー素子14に至る。
The blue light B emitted from the
また、投影処理部13は、入力された画像データの青色成分の階調に応じて、マイクロミラー素子14の各微小ミラーのオンオフを制御する。これにより、時間平均としては、所定の階調の青色の画像が投影される。
The
Gフィールドにおいて、投影処理部13は、青色光源31を発光させるとともに青色光源31の光軸上にGセグメントが位置するようにモータ343を回転させる。青色光源31から出射された青色光Bは、ダイクロイックミラー32に至る。
In the G field, the
前述したように、ダイクロイックミラー32は、緑色波長帯の光以外の光を透過させるように構成されているので、青色光Bは、ダイクロイックミラー32を透過し、レンズ33で集光されてホイール34のGセグメントに入射する。
As described above, since the
ここで、Gセグメントは、図5に示すように、青色光源31の光軸上に蛍光体面342bが位置するように形成されている。したがって、青色光Bは、蛍光体面342bに入射する。蛍光体面342bからは、緑色光Gがレンズ33に向けて出射される。ここで、蛍光体面342bからの緑色光Gは、レンズ33に向かう方向だけでなく、ホイール34の方向にも出射される。したがって、ホイール本体341に反射面を形成し、また、蛍光体面342bにも反射面3421bを形成しておくことにより、蛍光体面342bからホイール34の方向に向かう光もレンズ33の方向に反射させて緑色光Gの利用効率を向上させることが可能である。
Here, the G segment is formed so that the
ホイール34から出射された緑色光Gは、レンズ33で集光されてダイクロイックミラー32に至る。前述したように、ダイクロイックミラー32は、緑色波長帯の光を反射させるように構成されているので、緑色光Gは、ダイクロイックミラー32で反射され、レンズ39で集光され、ダイクロイックミラー40に至る。前述したように、ダイクロイックミラー40は、青色波長帯の光を透過させ、それ以外の波長帯の光を反射させるように構成されているので、緑色光Gは、ダイクロイックミラー40で反射されてライトトンネル41に入射する。そして、この緑色光Gは、ライトトンネル41の内面で反射され、面均一光としてライトトンネル41から出射され、マイクロミラー素子14に至る。
The green light G emitted from the
また、投影処理部13は、入力された画像データの緑色成分の階調に応じて、マイクロミラー素子14の各微小ミラーのオンオフを制御する。これにより、時間平均としては、所定の階調の緑色の画像が投影される。
Further, the
以上で示した1フレームの動作によって、時間平均としては、投影面上の任意の画素位置に任意の色の投影画像を表示することが可能である。なお、1つのフィールド内で複数の光源を同時に発光させるようなフィールドを追加しても良い。 By the operation of one frame described above, it is possible to display a projection image of an arbitrary color at an arbitrary pixel position on the projection plane as a time average. A field in which a plurality of light sources emit light simultaneously in one field may be added.
以上説明したように、本実施形態によれば、ホイール34に、直角二等辺三角形状の断面を有するプリズムを形成することによって、緑色光の生成と、青色光の光路変更と、青色光の透過拡散を1つのホイールにおいて行うことが可能である。これにより、青色光の導光光学系を削減して光源装置全体としての部品点数の削減を図ることが可能である。
As described above, according to the present embodiment, a prism having a cross section of a right isosceles triangle is formed on the
ここで、本実施形態では、Bセグメントに透過拡散面342cを形成しているが、これは、緑色光の励起のために、青色光源31としてレーザダイオードを用いているためである。光源によってはBセグメントに必ずしも透過拡散面342cを形成する必要はなく、単なる透過面(ガラス面342a)としても良い。
Here, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、ホイール本体341の全面に反射面を形成する例を示しているが、この反射面は、Gセグメントにおける緑色光の反射とBセグメントにおける青色光の光路変更とに用いられる。緑色光の利用効率は多少低下するものの、ホイール本体341のBセグメントに対応する部分にのみ反射面を形成するようにしても良い。
In the present embodiment, an example in which a reflecting surface is formed on the entire surface of the wheel
以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。
さらに、上記した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、上述したような課題を解決でき、上述したような効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。
Although the present invention has been described above based on the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and applications are naturally possible within the scope of the gist of the present invention.
Further, the above-described embodiments include various stages of the invention, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if some configuration requirements are deleted from all the configuration requirements shown in the embodiment, the above-described problem can be solved, and this configuration requirement is deleted when the above-described effects can be obtained. The configuration can also be extracted as an invention.
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1] 青色波長帯の光を出射する青色光源と、
周縁部の少なくとも一部に反射面が形成された回転自在な本体と、直角二等辺三角形状の断面を持つように前記本体の周縁部に形成され、前記青色波長帯の光を受けて緑色波長帯の光を出射する第1の面が形成された第1のセグメント及び前記青色波長帯の光を前記反射面に透過させる第2の面と前記反射面で反射された前記青色波長帯の光を出射する第3の面とが形成された第2のセグメントを備えたプリズムと、を有するホイールと、
前記第1のセグメントから出射された緑色波長帯の光と前記第2のセグメントから出射された青色波長帯の光との各々を同一光路上に導く光学系と、
を具備することを特徴とする光源装置。
[2] 前記第3の面に前記反射面で反射された前記青色波長帯の光を拡散させる拡散面が形成されていることを特徴とする[1]に記載の光源装置。
[3] 前記第2の面に前記緑色波長帯の光を反射させる反射面が形成されていることを特徴とする[1]又は[2]に記載の光源装置。
[4] 前記青色光源から出射された青色波長帯の光が前記第1のセグメントに入射するように前記ホイールを回転させる第1の動作と、前記青色光源から出射された青色波長帯の光が前記第2のセグメントに入射するように前記ホイールを回転させる第2の動作と、を時分割で実行する投影処理部をさらに具備することを特徴とする[1]乃至[3]の何れか1項に記載の光源装置。
[5] 赤色波長帯の光を出射する赤色光源を備え、
前記光学系は、前記第1のセグメントから出射された青色波長帯の光と、前記第2のセグメントから出射された緑色波長帯の光と、前記赤色波長帯の光との各々を同一光路上に導くことを特徴とする[1]乃至[4]の何れか1項に記載の光源装置。
[6] 光源装置と、表示素子と、前記光源装置からの光を前記表示素子に導く光源側光学系と、前記表示素子から射出された画像を投影する投影光学系と、前記光源装置及び表示素子を制御する制御手段と、を備え、
前記光源装置が、[1]乃至[5]の何れか1項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装置。
Hereinafter, the invention described in the scope of claims of the present application will be appended.
[1] a blue light source that emits light in a blue wavelength band;
A rotatable main body having a reflecting surface formed on at least a part of the peripheral edge, and a peripheral edge of the main body having a right isosceles triangular cross section, and receives the light in the blue wavelength band and receives a green wavelength. A first segment formed with a first surface for emitting band light, a second surface for transmitting the blue wavelength band light to the reflecting surface, and the blue wavelength band light reflected by the reflecting surface. And a prism having a second segment formed with a third surface that emits light,
An optical system that guides each of the light in the green wavelength band emitted from the first segment and the light in the blue wavelength band emitted from the second segment to the same optical path;
A light source device comprising:
[2] The light source device according to [1], wherein a diffusion surface for diffusing the light in the blue wavelength band reflected by the reflection surface is formed on the third surface.
[3] The light source device according to [1] or [2], wherein a reflection surface that reflects the light in the green wavelength band is formed on the second surface.
[4] A first operation of rotating the wheel so that light in a blue wavelength band emitted from the blue light source enters the first segment, and light in a blue wavelength band emitted from the blue light source. Any one of [1] to [3], further comprising: a projection processing unit that executes, in a time division manner, a second operation of rotating the wheel so as to enter the second segment. The light source device according to item.
[5] A red light source that emits light in the red wavelength band is provided,
The optical system is configured to transmit, on the same optical path, each of the light in the blue wavelength band emitted from the first segment, the light in the green wavelength band emitted from the second segment, and the light in the red wavelength band. The light source device according to any one of [1] to [4], wherein the light source device is guided to:
[6] A light source device, a display element, a light source side optical system that guides light from the light source device to the display element, a projection optical system that projects an image emitted from the display element, the light source device, and a display Control means for controlling the element,
The light source device is the light source device according to any one of [1] to [5].
10…データプロジェクタ装置、11…入力部、12…画像変換部、13…投影処理部、14…マイクロミラー素子、15…光源部、16…ミラー、17…投影レンズ部、18…CPU、19…メインメモリ、20…プログラムメモリ、21…操作部、22…音声処理部、23…スピーカ部、31…青色光源、32…ダイクロイックミラー、33…レンズ、34…ホイール、35…レンズ、36…反射ミラー、37…レンズ、38…赤色光源、39…レンズ、40…ダイクロイックミラー、41…ライトトンネル、341…ホイール本体、342…プリズム、342a…ガラス面、342b…蛍光体面、342c…透過拡散面、343…モータ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
周縁部の少なくとも一部に反射面が形成された回転自在な本体と、直角二等辺三角形状の断面を持つように前記本体の周縁部に形成され、前記本体に接触するように形成された斜面と前記青色波長帯の光を前記反射面に透過させる第1の面と前記反射面で反射された前記青色波長帯の光を透過させて出射する第2の面とが形成された第1のセグメント及び前記青色波長帯の光を受けて緑色波長帯の光を出射する蛍光体が塗布された第3の面が形成された第2のセグメントを備えた円環状のプリズムと、を有するホイールと、
前記第1のセグメントから出射された青色波長帯の光と前記第2のセグメントから出射された緑色波長帯の光との各々を同一光路上に導く光学系と、
を具備し、
前記第1のセグメントは、回転によって前記第1のセグメントが前記青色光源の光軸上に位置したときに、前記第1の面としてのガラス面が前記青色光源の光軸と直交し、前記第2の面としての透過拡散面が前記本体に形成された反射面の反射光軸上に位置するように形成されており、
前記第2のセグメントは、回転によって前記第2のセグメントが前記青色光源の光軸上に位置したときに、前記第3の面としての蛍光体面が前記青色光源の光軸と直交するように形成されていることを特徴とする光源装置。 A blue light source that emits light in the blue wavelength band;
A rotatable main body having a reflecting surface formed on at least a part of the peripheral edge, and a slope formed on the peripheral edge of the main body so as to have a right-angled isosceles triangular cross-section so as to contact the main body And a first surface that transmits the light in the blue wavelength band to the reflection surface and a second surface that transmits and emits the light in the blue wavelength band reflected by the reflection surface. A wheel having a segment and an annular prism provided with a second segment formed with a third surface coated with a phosphor that receives light in the blue wavelength band and emits light in the green wavelength band ; ,
An optical system that guides each of the light in the blue wavelength band emitted from the first segment and the light in the green wavelength band emitted from the second segment to the same optical path;
Equipped with,
When the first segment is positioned on the optical axis of the blue light source by rotation, the glass surface as the first surface is orthogonal to the optical axis of the blue light source, and the first segment The transmission diffusion surface as the surface of 2 is formed so as to be located on the reflection optical axis of the reflection surface formed on the main body,
The second segment is formed so that the phosphor surface as the third surface is orthogonal to the optical axis of the blue light source when the second segment is positioned on the optical axis of the blue light source by rotation. a light source device characterized that you have been.
前記光学系は、前記第1のセグメントから出射された青色波長帯の光と、前記第2のセグメントから出射された緑色波長帯の光と、前記赤色波長帯の光との各々を同一光路上に導くことを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の光源装置。 It has a red light source that emits light in the red wavelength band,
The optical system is configured to transmit, on the same optical path, each of the light in the blue wavelength band emitted from the first segment, the light in the green wavelength band emitted from the second segment, and the light in the red wavelength band. The light source device according to claim 1, wherein the light source device is guided to the light source.
前記光源装置が、請求項1乃至5の何れか1項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装置。 A light source device, a display element, a light source side optical system that guides light from the light source device to the display element, a projection optical system that projects an image emitted from the display element, and the light source device and the display element are controlled. Control means for
6. The projector device according to claim 1, wherein the light source device is the light source device according to any one of claims 1 to 5.
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